JP2001062698A - ワイヤソー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ブラケットの熱変位を抑制することができ
て、ワークの加工精度が低下するのを防止することがで
きるワイヤソーを提供する。 【解決手段】 ブラケット１２に複数の加工用ローラ１
３，１４，１５を回転可能に支持し、それらの加工用ロ
ーラ１３〜１５間にワーク１８を切断するためのワイヤ
１７を多数回巻回する。ブラケット１２には流体通路２
６を設け、その流体通路２６内に温度調節用の流体を流
して、ブラケット１２の温度上昇を抑制する。流体通路
２６は各加工用ローラ１３〜１５の軸受部１６に近接し
て、それらの軸受部１６を包囲するように配置するのが
効果的である。流体通路２６内に流す流体としては、ワ
イヤ１７とワーク１８との間に供給されるように循環使
用されるスラリを、本流から分岐させて取り込むのが望
ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ワイヤを用い
て、半導体材料、磁性材料、セラミック等の硬脆材料よ
りなるワークを切断加工するようにしたワイヤソーに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種のワイヤソーにおいては、ブラケ
ットに複数の加工用ローラが軸受部を介して回転可能に
支持され、それらの加工用ローラ間にワーク切断用のワ
イヤが多数回巻回されている。そして、加工用ローラの
回転により、ワイヤが走行されながら、ワイヤに対して
ワークが押し付けられるとともに、そのワイヤとワーク
との間に遊離砥粒を含むスラリが供給されて、ワークが
切断加工されるようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、ワークの切
断加工が進行するに従って、スラリや、加工用ローラの
軸受部に供給される潤滑油の温度が上昇する。このた
め、ブラケットが熱変位して、各加工用ローラの支持位
置が変化し、この変化によってワイヤの走行軌跡や張力
が変動して、ワークの加工精度が低下するという問題が
あった。

【０００４】この発明は、このような従来の技術に存在
する問題点に着目してなされたものである。その目的と
するところは、ブラケットの熱変位を抑制することがで
きて、ワークの加工精度が低下するのを防止することが
できるワイヤソーを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】上記の目
的を達成するために、請求項１に記載の発明では、ブラ
ケットに複数の加工用ローラを回転可能に支持し、それ
らの加工用ローラ間にワーク切断用のワイヤを多数回巻
回したワイヤソーにおいて、前記ブラケットには流体通
路を設けて、その流体通路内に温度調節用の流体を流す
ように構成したことを特徴とするものである。

【０００６】従って、ワークの切断加工時に、ワイヤと
ワークとの間に供給されるスラリの温度が上昇したり、
加工用ローラの軸受部に供給される潤滑油の温度が上昇
したりしても、流体通路内に流れる温度調節用の流体に
より、ブラケットの温度上昇が抑制される。よって、ブ
ラケットが熱変位するのを抑制して、加工用ローラの支
持位置がほとんど変動しないようにすることが可能にな
り、ワークの加工精度を向上させることができる。

【０００７】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載のワイヤソーにおいて、前記流体通路を各加工用ロー
ラの軸受部に近接して配置したことを特徴とするもので
ある。

【０００８】従って、ブラケットにおける各加工用ロー
ラのための軸受部付近の熱変位を有効に抑制することが
できる。このため、加工用ローラの支持位置の変動をさ
らに防止して、ワークの加工精度が低下するのを効果的
に防止することができる。

【０００９】請求項３に記載の発明では、請求項１また
は請求項２に記載のワイヤソーにおいて、前記流体通路
を各加工用ローラの軸受部を包囲するように配置したこ
とを特徴とするものである。

【００１０】従って、ブラケットにおける各加工用ロー
ラのための軸受部付近の熱変位をより有効に抑制するこ
とができて、ワークの加工精度が低下するのを一層効果
的に防止することができる。

【００１１】請求項４に記載の発明では、請求項１〜３
のいずれかに記載のワイヤソーにおいて、前記流体通路
をブラケット全体を包囲するようにしたことを特徴とす
るものである。

【００１２】従って、ブラケット全体を包囲する流体通
路によりブラケットの周囲から受けるブラケット全体へ
の熱影響を少なくできて、ブラケット全体の熱変位を抑
制して、さらに高精度な加工を実現できる。

【００１３】請求項５に記載の発明では、請求項１〜４
のいずれかに記載のワイヤソーにおいて、前記流体通路
を熱変位の大きい箇所を包囲するように配置したもので
ある。

【００１４】従って、熱変位の大きな箇所の温度変化を
確実に抑制して、熱変位を抑えることができ、高精度加
工に大きく寄与できる。請求項６に記載の発明では、請
求項１〜５のいずれかに記載のワイヤソーにおいて、前
記ブラケットを鋳造により成形し、その内部に流体通路
を形成したことを特徴とするものである。

【００１５】従って、ブラケットを成形する際に、その
内部に流体通路を容易に形成することができる。請求項
７に記載の発明では、請求項１〜６のいずれかに記載の
ワイヤソーにおいて、前記ワイヤとワークとの間に供給
されるように循環使用される加工液を、本流から分岐さ
せて流体通路に流すようにしたことを特徴とするもので
ある。

【００１６】従って、温度調節用の流体のために、加工
液と別の流体循環通路を設ける必要がなく、構成を簡略
化することができる。請求項８に記載の発明では、請求
項１〜７のいずれかに記載のワイヤソーにおいて、前記
ブラケットの温度を検出する検出手段と、その検出手段
の検出結果に基づいて流体の流量または温度の少なくと
もいずれか一方を調節する調節手段とを設けたことを特
徴とするものである。

【００１７】従って、ブラケットの温度に応じて、流体
通路に流れる流体の流量または温度の少なくともいずれ
か一方を調節して、ブラケットの温度を迅速かつ正確に
調整制御することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に、この発明の一実施形態
を、図面に基づいて詳細に説明する。図１に示すよう
に、装置フレーム１１にはブラケット１２が装着されて
いる。このブラケット１２は基板部１２ａと一対の支持
板部１２ｂとを備え、それらの部分が鋳造により一体に
成形されている。ブラケット１２の両支持板部１２ｂ間
には３本の加工用ローラ１３，１４，１５が軸受部１６
を介して回転可能に支持され、それらの加工用ローラ１
３〜１５間にはワーク切断用のワイヤ１７が複数回巻回
されている。

【００１９】前記加工用ローラ１３〜１５間のワイヤ１
７の上方には、図示しないワーク昇降機構を介してワー
ク１８が昇降可能に配設されている。そして、加工用ロ
ーラ１３〜１５の回転により、ワイヤ１７が走行されな
がら、ワーク１８がワーク昇降機構により下降されて、
ワイヤ１７に押し付けられるようになっている。

【００２０】前記加工用ローラ１３〜１５間のワイヤ１
７の上方にはスラリ供給パイプ１９が配設され、スラリ
循環路２０に接続されている。そして、このスラリ循環
路２０を通して循環使用される遊離砥粒を含む加工液と
してのスラリが、スラリ供給パイプ１９からワイヤ１７
とワーク１８との間に供給されて、ワーク１８がウェー
ハ状に切断加工されるようになっている。

【００２１】前記スラリ循環路２０には、加工用ローラ
１３，１４間の下方に位置する上部スラリ回収パン２
１、ブラケット１２の下方に位置する下部スラリ回収パ
ン３１、ポンプ２２、スラリタンク２３及び熱交換器２
４が接続されている。そして、スラリ供給パイプ１９か
らワイヤ１７とワーク１８との間に供給されたスラリ
が、上下のスラリ回収パン２１、３１で一旦回収され、
ポンプ２２によりスラリタンク２３へ回収される。スラ
リタンク２３からポンプ３２によりスラリが熱交換器２
４に導かれて、所定の温度に調整さる。この調整後のス
ラリはポンプ３３によりスラリ循環路２０に送られ、ス
ラリ供給パイプ１９に導入されるようになっている。

【００２２】図２及び図３に示すように、前記ブラケッ
ト１２の内部には、その鋳造成形時に複数の管材２５を
埋設することによって、流体通路２６が形成されてい
る。この流体通路２６は、ブラケット１２全体及び熱変
位の多い箇所、例えば各加工用ローラ１３〜１５の軸受
部１６の周囲を包囲するように配置されるとともに、各
加工用ローラ１３〜１５の軸受部１６に近接してそれら
の軸受部１６を包囲するように配置されている。この流
体通路２６の先端は外部に開放されており、流体通路２
６内に供給されたスラリがこの先端開放部から排出され
て、下部回収パン３１により回収される。

【００２３】図１に示すように、前記スラリ循環路２０
には分岐供給路２７が形成され、その端部がブラケット
１２の流体通路２６に接続されている。そして、ワーク
１８の切断加工中に、スラリ循環路２０内を循環してい
るスラリの一部が、温度調節用の流体として分岐供給路
２７から流体通路２６内に取り込まれ、ブラケット１２
の温度上昇が抑制されるようになっている。

【００２４】前記上部スラリ回収パン２１には検出手段
としての温度センサ２８が配設され、ワーク１８の切断
加工中に、スラリ回収パン２１内に回収されるスラリの
温度に基づいて、ブラケット１２の温度を検出するよう
になっている。分岐供給路２７には調節手段としての流
量調節器２９及び温度調節器３０が接続され、温度セン
サ２８の検出結果に基づいて、これらの調節器２９，３
０が作動制御されて、流体通路２６内に供給されるスラ
リの流量及び温度が調節されるようになっている。

【００２５】次に、前記のように構成されたワイヤソー
の動作を説明する。さて、このワイヤソーの運転時に
は、加工用ローラ１３〜１５の回転により、ワイヤ１７
が走行されながら、ワーク１８がワイヤ１７に押し付け
られる。このとき、スラリがスラリ循環路２０内で循環
されて、スラリ供給パイプ１９からワイヤ１７とワーク
１８との間に供給される。これにより、ワーク１８がウ
ェーハ状に切断加工される。

【００２６】このワーク１８の切断加工時には、スラリ
循環路２０内を循環しているスラリの一部が、分岐供給
路２７から流体通路２６内に取り込まれて、その流体通
路２６に沿って流される。この場合、温度センサ２８に
より、スラリ回収パン２１内に回収されるスラリの温度
に基づいて、ブラケット１２の温度が検出される。そし
て、その温度検出結果に基づいて、調節器２９，３０が
作動制御されて、流体通路２６内に流されるスラリの流
量及び温度が調節される。

【００２７】このため、ワーク１８の切断加工の進行に
伴って、ワイヤ１７とワーク１８との間に供給されるス
ラリの温度が上昇したり、加工用ローラ１３〜１５の軸
受部１６に供給される潤滑油の温度が上昇したりして
も、ブラケット１２の温度が上昇することはほとんどな
く、所定の温度に保持される。従って、ブラケット１２
に熱変位が生じるのを抑制することができて、ワーク１
８を高精度に切断加工することができる。

【００２８】前記の実施形態によって期待できる効果に
ついて、以下に記載する。 ・ この実施形態のワイヤソーにおいては、ブラケット
１２に複数の加工用ローラ１３，１４，１５が回転可能
に支持され、それらの加工用ローラ１３〜１５間にワー
ク１８を切断するためのワイヤ１７が多数回巻回されて
いる。ブラケット１２には流体通路２６が設けられ、そ
の流体通路２６内に温度調節用の流体が流されるように
なっている。

【００２９】このため、ワーク１８の切断加工時に、ワ
イヤ１７とワーク１８との間に供給されるスラリの温度
が上昇したり、加工用ローラ１３〜１５の軸受部１６に
供給される潤滑油の温度が上昇したりしても、流体通路
２６内に流れる温度調節用の流体により、ブラケット１
２の温度上昇が抑制される。よって、ブラケット１２が
熱変位するのを防止することができて、ワーク１８の加
工精度を向上させることができる。

【００３０】・ この実施形態のワイヤソーにおいて
は、流体通路２６が各加工用ローラ１３〜１５の軸受部
１６に近接して配置されている。このため、ブラケット
１２における各加工用ローラ１３〜１５のための軸受部
１６付近の熱変位を有効に抑制することができて、ワー
ク１８の加工精度が低下するのを効果的に防止すること
ができる。

【００３１】・ この実施形態のワイヤソーにおいて
は、流体通路２６が各加工用ローラ１３〜１５の軸受部
１６を包囲するように配置されている。このため、ブラ
ケット１２における各加工用ローラ１３〜１５のための
軸受部１６付近の熱変位をより有効に抑制することがで
きて、ワーク１８の加工精度が低下するのを一層効果的
に防止することができる。

【００３２】・ この実施形態のワイヤソーにおいて
は、流体通路２６がブラケット１２全体を包囲するよう
に配置されている。このため、ブラケット１２がその外
側から外部の熱変化の影響を受けるのを全体及び熱変位
の多い箇所を有効に温度調節することができて、ワーク
１８の加工精度が低下するのを効果的に防止することが
できる。

【００３３】・ この実施形態のワイヤソーにおいて
は、流体通路２６がブラケット１２の熱変位の多い箇
所、軸受部１６を包囲するように配置されている。この
ため、ブラケット１２の熱変位を有効に抑制して、ワー
ク１８の加工精度が低下するのを確実に防止することが
できて、高い加工精度を維持できる。

【００３４】・ この実施形態のワイヤソーにおいて
は、ブラケット１２が鋳造により成形され、その内部に
管材２５を埋設することによって流体通路２６が形成さ
れている。このため、ブラケット１２を成形する際に、
鋳造型内に管材２５をセットして、その型内に溶湯を注
入すればよく、流体通路２６を容易に形成することがで
きる。

【００３５】・ この実施形態のワイヤソーにおいて
は、ワイヤ１７とワーク１８との間に供給されるように
循環使用されるスラリが、本流から分岐されて流体通路
２６に流されるようになっている。このため、温度調節
用の流体のために、スラリと別の流体循環通路を設ける
必要がなく、構成を簡略化することができる。

【００３６】・ この実施形態のワイヤソーにおいて
は、温度センサ２８によりブラケット１２の温度が検出
され、その検出結果に基づいて、流量調節器２９及び温
度調節器３０により、流体通路２６に流れる流体の流量
及び温度が調節されるようになっている。このため、ブ
ラケット１２の温度を迅速かつ正確に調整制御すること
ができて、常にワーク１８の高い加工精度を維持するこ
とができる。

【００３７】（変更例）なお、この実施形態は、次のよ
うに変更して具体化することも可能である。 ・ ブラケット１２の内部に管材２５を埋設することな
く、ブラケット１２内に流体通路２６を直接形成するこ
と。

【００３８】・ ブラケット１２の外側に、溝と、その
溝の開放部を閉塞する蓋とを設けて、それらにより流体
通路２６を形成すること。 ・ 前記実施形態において、流体通路２６をブラケット
１２の外面に沿って配設すること。

【００３９】・ ブラケット１２の流体通路２６に、ス
ラリ循環路２０を循環するスラリとは異なった水等の温
度調節用の流体を流すように構成すること。 ・ 温度センサ２８をブラケット１２上に接合配置し
て、ブラケット１２の温度を直接検出するように構成す
ること。

【００４０】・ 分岐供給路２７に流量調節器２９と温
度調節器３０とのいずれか一方のみを設けて、流体通路
２６に流れるスラリの流量または温度のいずれか一方の
みを調節するように構成すること。

【００４１】・ 加工液としてスラリ以外のものを使用
すること。例えば、ワイヤ１７として砥粒を埋設したも
のを使用し、加工液は砥粒を有せず、切断加工部の冷却
を行うクーラントを使用すること。この場合、ブラケッ
ト１２の温度調節用の流体としても、クーラントを用い
るか、または水等の他の流体を用いること。

【図面の簡単な説明】

【図１】 ワイヤソーの一実施形態を示す概略構成図。

【図２】 図１のワイヤソーのブラケットを示す断面
図。

【図３】 図２の３−３線における断面図。

【符号の説明】

１２…ブラケット、１３，１４，１５…加工用ローラ、
１６…軸受部、１７…ワイヤ、１８…ワーク、１９…ス
ラリ供給パイプ、２０…スラリ循環路、２１…上部スラ
リ回収パン、２５…管材、２６…流体通路、２７…分岐
供給路、２８…検出手段としての温度センサ、２９…調
節手段としての流量調節器、３０…調節手段としての温
度調節器、３１…下部回収パン。

フロントページの続き (72)発明者 福田 紘二 神奈川県横須賀市神明町１番地 株式会社 日平トヤマ技術センター内 Ｆターム(参考） 3C058 AA05 AA18 AC04 BA08 BC03 CA04 CA05 CB01 DA03

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブラケットに複数の加工用ローラを回転
   可能に支持し、それらの加工用ローラ間にワーク切断用
   のワイヤを多数回巻回したワイヤソーにおいて、 前記ブラケットには流体通路を設けて、その流体通路内
   に温度調節用の流体を流すように構成したワイヤソー。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のワイヤソーにおいて、
   前記流体通路を各加工用ローラの軸受部に近接して配置
   したワイヤソー。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載のワイヤ
   ソーにおいて、前記流体通路を各加工用ローラの軸受部
   を包囲するように配置したワイヤソー。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載のワイヤ
   ソーにおいて、前記流体通路をブラケット全体を包囲す
   るように配置したワイヤソー。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載のワイヤ
   ソーにおいて、前記流体通路を熱変位の大きい箇所を包
   囲するように配置したワイヤソー。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれかに記載のワイヤ
   ソーにおいて、前記ブラケットを鋳造により成形し、そ
   の内部に流体通路を形成したワイヤソー。
7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれかに記載のワイヤ
   ソーにおいて、前記ワイヤとワークとの間に供給される
   ように循環使用される加工液を、本流から分岐させて流
   体通路に流すようにしたワイヤソー。
8. 【請求項８】 請求項１〜７のいずれかに記載のワイヤ
   ソーにおいて、前記ブラケットの温度を検出する検出手
   段と、その検出手段の検出結果に基づいて流体の流量ま
   たは温度の少なくともいずれか一方を調節する調節手段
   とを設けたワイヤソー。