JP2001225255A - ワイヤソー用ワイヤ - Google Patents

ワイヤソー用ワイヤ

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JP2001225255A JP2000037944A JP2000037944A JP2001225255A JP 2001225255 A JP2001225255 A JP 2001225255A JP 2000037944 A JP2000037944 A JP 2000037944A JP 2000037944 A JP2000037944 A JP 2000037944A JP 2001225255 A JP2001225255 A JP 2001225255A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 被加工物の表面粗度及び寸法精度を向上さ
せ、かつ伸線性にも優れたワイヤソー用ワイヤを提供す
ることを課題とする。 【解決手段】 線径Tが0.05〜0.25mmの炭素
鋼鋼線1の表面に真鍮メッキ2を施したワイヤソー用ワ
イヤにおいて、真鍮メッキ2の厚みtが0.1〜1.0
μmであり、また、真鍮メッキ2の最表面Sにおける銅
/真鍮の比(重量比)が0.10〜0.40で、最表面
からワイヤの中心に向かって銅の割合が増加し、最表面
Sから深さ200〜300Åの深さでの銅/真鍮の比
(重量比)が0.55〜0.75であるワイヤソー用ワ
イヤ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体、セラミッ
クス、超硬合金等の硬質材料の切断に用いるワイヤソー
用ワイヤ(以下、「ソーワイヤ」という)に関する。
【0002】
【従来の技術】ワイヤソーは、ソーワイヤを切断砥粒、
一般的には炭素珪素粉、ダイヤモンド粉等の砥粒ととも
に被切断物に圧接しつつ走行させ切断を行う装置であ
る。上記ソーワイヤには、切断時にかかる張力に耐えう
る強度が必要なため、一般的には高炭素鋼線材やピアノ
線材が使用されている。このソーワイヤは、5mm程度
の原線から伸線加工とパテンチング処理を繰り返して製
造されるが、高炭素鋼線材やピアノ線材は高強度で伸線
加工しにくい材料であるため、伸線性の向上を目的とし
て、最終伸線加工前に、ワイヤ表面に真鍮メッキが施す
のが一般的である。この真鍮メッキはワイヤソーで切断
を行う際、砥粒を固着させるという重要な役目も果た
す。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年精密機
器の著しい普及に伴い、より高精度でコンパクトな機器
が求められ、この精密機器を構成する部品の表面粗度お
よび寸法精度の更なる向上が要求されるようになった。
これら部品の表面粗度および寸法精度に大きく影響を与
えるのがソーワイヤである。すなわち、被加工物である
部品の表面粗度や寸法精度にソーワイヤの引張強度やワ
イヤくせが影響するのは公知の事実であるが、ワイヤ表
面のメッキも大きく影響することが本発明者等の研究に
より明らかとなった。
【0004】真鍮メッキは最終伸線時の伸線性の向上を
目的として施されるものであるが、1mm程度まで伸線
加工された線材表面にまず銅メッキを施し、その上に亜
鉛メッキを施したのち熱拡散させて真鍮メッキとし、次
に0.05〜0.25mmに伸線加工されて製造され
る。
【0005】このように製造されたソーワイヤによって
半導体インゴットやセラミックス等を切断するのだが、
その方法は、前述したとおり、ソーワイヤを切断砥粒、
一般的には炭素珪素粉、ダイヤモンド粉等の砥粒ととも
に被切断物に圧接しつつ走行させ行う。この切断時、真
鍮メッキに砥粒が食い込みソーワイヤ表面に固着するこ
とが重要である。砥粒がソーワイヤ表面にしっかり固着
していないと切断加工性が低下し、これにより表面粗度
が低下したり寸法精度が低下したするのである。
【0006】また、ソーワイヤは通常数kgから数十k
g単位でリールに巻き取り使用されるが、近年、切断作
業の効率化からリールのラージ化の要求が強くなってき
ている。伸線性が低いことによる断線はソーワイヤの製
造コストアップにつながり、表面キズは切断時の作業性
および被加工物の精度にも影響を与える。本発明者等
は、部品の表面粗度及び寸法精度を向上させ、かつ伸線
性にも優れた最適なソーワイヤを見出すべく鋭意研究を
おこなった結果、最適な真鍮メッキを見出したのであ
る。
【0007】よって、本発明は、被加工物の表面粗度及
び寸法精度を向上させ、かつ伸線性にも優れたソーワイ
ヤを提供することを課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明によるソーワイヤ
は、請求項1に記載のとおり、線径が0.05〜0.2
5mmの炭素鋼鋼線の表面に真鍮メッキを施したワイヤ
ソー用ワイヤにおいて、真鍮メッキの厚さが0.1〜
1.0μmで、真鍮メッキ全体における銅/真鍮(重量
比)が0.55〜0.75であることを特徴とする。
【0009】上記のごとく、真鍮メッキの厚みおよび真
鍮メッキ中の銅の割合(重量比)を特定することで、砥
粒の固着を確実にし、切断部の表面粗度が向上でき、部
品の寸法精度を向上することができる。しかも最終伸線
加工後の真鍮メッキ厚みおよび銅の割合を上記のように
なるように伸線前のメッキを特定することで優れた伸線
性が得られる。
【0010】ところで、メッキの厚さを0.1〜1.0
μmとしたのは、0.1μm未満では最終伸線加工前の
真鍮メッキ厚が薄すぎて伸線性が低下し、しかも被切断
物を切断した場合、砥粒の固着力が低下して被切断物の
表面粗度が大きくなることによる。またメッキ厚は1.
0μmを超えてもそれ以上の効果が得られず、かえって
コスト高となることによる。
【0011】さらに、真鍮メッキ全体における銅/真鍮
の重量比を0.55〜0.75としたのは、0.55未
満では亜鉛の割合が多くなりすぎ伸線加工性が低下し、
0.75を超えると銅の比率が大きくなりすぎ、真鍮メ
ッキ自身が軟らかくなりすぎて砥粒の固着力が低下する
ことによる。
【0012】上記発明において、真鍮メッキの最表面部
の銅/真鍮(重量比)が0.10〜0.40で、かつ鋼
線の中心部に向かって銅比率が増加し、最表面部から2
00〜300Åの深さでの銅/真鍮(重量比)が0.5
5〜0.75であることが好ましい。これは以下に示す
理由による。すなわち、真鍮メッキの最表面の銅の割合
が0.10未満であると亜鉛の割合が多くなりすぎて伸
線性を低下させるばかりか砥粒の固着力が低下すること
により、0.40を超えると逆に銅の割合が多くなりす
ぎメッキ表面層の硬度が低下して線同士の接触等で容易
にキズが入りメッキの薄厚箇所が発生して砥粒の固着力
を低下させることによる。また、鋼線の中心に向かって
銅比率が増加し最表面から200〜300Åの深さでの
銅/真鍮比率を0.55〜0.75としたのは、表層部
からこの深さまでが砥粒の固着に大きく影響を及ぼすこ
とにより、0.55未満では亜鉛の量が多くなりすぎ、
硬くなって砥粒の固着力が低下し、0.75を超えると
逆に軟らかくなりすぎ砥粒の固着力が低下してしまうこ
とによる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。
【0014】図1は真鍮メッキを施したソーワイヤの横
断面を示した概略断面図である。硬鋼線材1の表面に真
鍮メッキ2を施したものである。線径Tが0.05〜
0.25mmで、真鍮メッキの厚みtが0.1〜1.0
μmである。また、真鍮メッキ1の最表面Sにおける銅
/真鍮の比(重量比)が0.10〜0.40で、そこか
らワイヤの中心に向かって銅の割合が増加し、最表面S
から深さ200〜300Åの深さでの銅/真鍮の比(重
量比)が0.55〜0.75である。本発明のソーワイ
ヤは線径1mm程度の線材に銅メッキを施し、その上に
亜鉛メッキを施した後、熱拡散にて真鍮メッキとして、
これを線径0.05〜0.25mmに伸線加工して所望
のソーワイヤを得るものである。
【0015】
【実施例】以下、本発明の実施例を具体的に説明する。
【0016】線径5.5mmの硬鋼線材をパテンチン
グ、伸線加工を繰り返して、線径1.2mmの素線を製
造し、この素線に銅メッキを施し、その上に亜鉛メッキ
を施した後電気抵抗を利用した加熱装置で熱拡散させて
真鍮メッキとした。この真鍮メッキ素線を湿式伸線機に
より各種線径のソーワイヤをした。なお、比較例として
メッキ厚み及び銅/真鍮の比が本発明から外れる従来の
ソーワイヤも製造した。
【0017】仕上がったソーワイヤのメッキの厚み及び
銅の比率は、メッキ工程(最終伸線加工前)での銅およ
び亜鉛のメッキ厚みおよび拡散の条件(電流、線速等)
により調整することができる。
【0018】そして、上記本発明のソーワイヤと比較例
のソーワイヤにおいて、伸線加工時の伸線性と実際に半
導体インゴットを切断して、切断されたインゴットの切
断部表面粗度および寸法を比較した。
【0019】比較の結果、本発明のソーワイヤは伸線性
に優れ、切断部の表面粗度および寸法精度が非常に優れ
ていることが判った。
【0020】
【発明の効果】本発明のソーワイヤは前記のとおり構成
されているので、本発明のソーワイヤをつかって半導
体、セラミックス、超硬合金等の硬質材料を切断すれ
ば、切断砥粒が確実にソーワイヤ表面に固着し、切断部
の表面粗度及び寸法精度を著しく向上させることができ
る。また、本発明のソーワイヤは伸線性に優れ、ワイヤ
ソー装置に組み込まれるソーワイヤの単位重量を増すこ
とができるので、切断における作業性を著しく向上させ
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のソーワイヤの一実施例を示した概略横
断面図である。
【符号の説明】
1 炭素鋼鋼線 2 真鍮メッキ T 線径 t 真鍮メッキ厚み S メッキ最表面
【手続補正書】
【提出日】平成13年3月9日(2001.3.9)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0014
【補正方法】変更
【補正内容】
【0014】図1は真鍮メッキを施したソーワイヤの横
断面を示した概略断面図である。硬鋼線材1の表面に真
鍮メッキ2を施したものである。線径Tが0.05〜
0.25mmで、真鍮メッキの厚みtが0.1〜1.0
μmである。また、真鍮メッキ2の最表面Sにおける銅
/真鍮の比(重量比)が1.10〜0.40で、そこか
らワイヤの中心に向かって銅の割合が増加し、最表面S
から深さ200〜300Åの深さでの銅/真鍮の比(重
量比)が0.55〜0.75である。本発明のソーワイ
ヤは線径1mm程度の線材に銅メッキを施し、その上に
亜鉛メッキを施した後、熱拡散にて真鍮メッキとして、
これを線径0.05〜0.25mmに伸線加工して所望
のソーワイヤを得るものである。
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図1
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 線径が0.05〜0.25mmの炭素鋼
    鋼線の表面に真鍮メッキを施したワイヤソー用ワイヤに
    おいて、真鍮メッキの厚さが0.1〜1.0μmで、真
    鍮メッキ全体における銅/真鍮(重量比)が0.55〜
    0.75であることを特徴とするワイヤソー用ワイヤ
  2. 【請求項2】 真鍮メッキの最表面部の銅/真鍮(重量
    比)が0.10〜0.40で、かつ鋼線の中心部に向か
    って銅比率が増加し、最表面部から200〜300Åの
    深さでの銅/真鍮(重量比)が0.55〜0.75であ
    る請求項1に記載したワイヤソー用ワイヤ。
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Cited By (4)

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