JP2002331466A - レジンボンドワイヤソーおよびその製造方法 - Google Patents
レジンボンドワイヤソーおよびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 レジンボンドワイヤソーの芯線に対する砥粒
の接着力を高めて、切断加工中における砥粒の脱落を防
止する。 【解決手段】 ピアノ線１ａにＣｕ−Ｚｎ合金をメッキ
した芯線のメッキ層１ｂに螺旋状の多条の溝を形成し、
この溝に砥粒２ｂの一部を埋設させている。これによ
り、切断加工時のボンド層２ａの磨耗や振動などによっ
ても砥粒２ｂが脱落しないようになる。また、大きい砥
粒が螺旋状に配設されていることから、切粉の排出が良
好となる。さらに、メッキ層１ｂの表面積が大きくなっ
ていることからメッキ層１ｂに対するボンド層２ａの付
着力が増大し、ボンド層２ａの剥離が防止される。
の接着力を高めて、切断加工中における砥粒の脱落を防
止する。 【解決手段】 ピアノ線１ａにＣｕ−Ｚｎ合金をメッキ
した芯線のメッキ層１ｂに螺旋状の多条の溝を形成し、
この溝に砥粒２ｂの一部を埋設させている。これによ
り、切断加工時のボンド層２ａの磨耗や振動などによっ
ても砥粒２ｂが脱落しないようになる。また、大きい砥
粒が螺旋状に配設されていることから、切粉の排出が良
好となる。さらに、メッキ層１ｂの表面積が大きくなっ
ていることからメッキ層１ｂに対するボンド層２ａの付
着力が増大し、ボンド層２ａの剥離が防止される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レジンボンドによ
る固定砥粒タイプのワイヤソーに係り、特に切断加工中
における砥粒の脱落防止機能を高めたレジンボンドワイ
ヤソーおよびその製造方法に関する。
る固定砥粒タイプのワイヤソーに係り、特に切断加工中
における砥粒の脱落防止機能を高めたレジンボンドワイ
ヤソーおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】各種の半導体デバイスの製造分野では、
配線パターンの微細化による性能向上が図られてきた
が、配線パターンの微細化だけでは多機能化に追いつけ
ず、近来ではチップ自身を大型化することで対応してい
る。このようなチップの大型化に伴い、歩留り向上の点
からシリコンウエハも大口径のものが使用されるように
なり、その前工程であるシリコンインゴットからの切り
出し法も従来の内周刃切断法から大口径化に対応しやす
いワイヤソーカット法へ移行されつつある。
配線パターンの微細化による性能向上が図られてきた
が、配線パターンの微細化だけでは多機能化に追いつけ
ず、近来ではチップ自身を大型化することで対応してい
る。このようなチップの大型化に伴い、歩留り向上の点
からシリコンウエハも大口径のものが使用されるように
なり、その前工程であるシリコンインゴットからの切り
出し法も従来の内周刃切断法から大口径化に対応しやす
いワイヤソーカット法へ移行されつつある。
【０００３】ワイヤソーカット法のうち従来から主に行
われていたものの一つとして、スラリーを用いた遊離砥
粒方式がある。この遊離砥粒方式は、ピアノ線や超高強
度合金線をシリコンインゴットに強く接触させた状態で
走行させ、ピアノ線や超高強度合金線が接触している部
分にＷＡやＧＣなどの遊離砥粒を含有した潤滑油を注入
しながら切断するというものである。しかしながら、潤
滑油の飛散による作業環境の劣化やワークの汚染を伴う
ほか、被加工材への砥粒の食い込み深さを一様に保てる
ように制御できないことから切断効率に限界があるとさ
れている。
われていたものの一つとして、スラリーを用いた遊離砥
粒方式がある。この遊離砥粒方式は、ピアノ線や超高強
度合金線をシリコンインゴットに強く接触させた状態で
走行させ、ピアノ線や超高強度合金線が接触している部
分にＷＡやＧＣなどの遊離砥粒を含有した潤滑油を注入
しながら切断するというものである。しかしながら、潤
滑油の飛散による作業環境の劣化やワークの汚染を伴う
ほか、被加工材への砥粒の食い込み深さを一様に保てる
ように制御できないことから切断効率に限界があるとさ
れている。
【０００４】これに対し、近年になって、芯線の周面に
ＷＡやＧＣまたはダイヤモンド、ＣＢＮなどの砥粒を固
着させたワイヤソーを使用する固定砥粒方式が提案され
た。この固定砥粒方式に用いるワイヤソーとしては、電
着により砥粒を固着させる電着ワイヤソーや樹脂（レジ
ン）を結合剤として砥粒を固着させるレジンボンドワイ
ヤソーが知られている。これらの電着ワイヤソーやレジ
ンボンドワイヤソーでも、遊離砥粒方式と同様に被加工
材に強く接触させながら走行させることで砥粒による切
断が可能である。
ＷＡやＧＣまたはダイヤモンド、ＣＢＮなどの砥粒を固
着させたワイヤソーを使用する固定砥粒方式が提案され
た。この固定砥粒方式に用いるワイヤソーとしては、電
着により砥粒を固着させる電着ワイヤソーや樹脂（レジ
ン）を結合剤として砥粒を固着させるレジンボンドワイ
ヤソーが知られている。これらの電着ワイヤソーやレジ
ンボンドワイヤソーでも、遊離砥粒方式と同様に被加工
材に強く接触させながら走行させることで砥粒による切
断が可能である。
【０００５】ところで、電着ワイヤソーは砥粒を電着す
るメッキ処理の工程に時間を費やすため、数十〜数百ｋ
ｍの芯線に砥粒を電着させることが事実上不可能である
という製造上の問題と、破断ねじり強度や曲げ強度が低
いため加工時に断線しやすいという使用上の問題が以前
から指摘されていた。そこで、このような電着ワイヤソ
ーの欠点を改善したものとして、レジンボンドワイヤソ
ーが開発されたという経緯がある。
るメッキ処理の工程に時間を費やすため、数十〜数百ｋ
ｍの芯線に砥粒を電着させることが事実上不可能である
という製造上の問題と、破断ねじり強度や曲げ強度が低
いため加工時に断線しやすいという使用上の問題が以前
から指摘されていた。そこで、このような電着ワイヤソ
ーの欠点を改善したものとして、レジンボンドワイヤソ
ーが開発されたという経緯がある。
【０００６】このようなレジンボンドワイヤソーとして
は、たとえば特開平１０−１３８１１４号公報に記載さ
れたものがある。この公報に記載のレジンボンドワイヤ
ソーは、高抗張力金属線を芯線として用い、ポリアミド
イミド樹脂を結合剤としてこれに砥粒を分散含有させた
もので芯線を被覆するという構成としたものである。こ
のようなレジンボンドワイヤソーによれば、電着ワイヤ
ソーでは困難であった長距離のワイヤソーを製造するこ
とができる。
は、たとえば特開平１０−１３８１１４号公報に記載さ
れたものがある。この公報に記載のレジンボンドワイヤ
ソーは、高抗張力金属線を芯線として用い、ポリアミド
イミド樹脂を結合剤としてこれに砥粒を分散含有させた
もので芯線を被覆するという構成としたものである。こ
のようなレジンボンドワイヤソーによれば、電着ワイヤ
ソーでは困難であった長距離のワイヤソーを製造するこ
とができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ワイヤソー
を使用してシリコンインゴットなどの切断加工を行う際
に、被加工物との接触による樹脂層の磨耗や振動などに
より砥粒が脱落しやすいという問題がある。この問題に
対して、芯線の表面に細かい凹みを形成し砥粒をこの凹
みに入り込ませて芯線に固着させたワイヤソーが特開平
１０−３２８９３２号公報にて提案されている。
を使用してシリコンインゴットなどの切断加工を行う際
に、被加工物との接触による樹脂層の磨耗や振動などに
より砥粒が脱落しやすいという問題がある。この問題に
対して、芯線の表面に細かい凹みを形成し砥粒をこの凹
みに入り込ませて芯線に固着させたワイヤソーが特開平
１０−３２８９３２号公報にて提案されている。
【０００８】前記公報に記載のワイヤソーは、サンドブ
ラストあるいはショットピーニングなどの機械的処理や
化学研磨あるいは電解研磨などの電気化学的処理によっ
て芯線表面に無数の梨地状の凹みを形成し、砥粒と結合
剤の混合物を芯線の表面に塗布し、これをダイスで絞っ
て砥粒を凹みに入り込ませて外径を均一化し、焼き付け
により砥粒と結合剤を芯線に固着する方法によって製造
されるものである。このようなワイヤソーとすることに
より、切断加工時における被加工物の反作用力が砥粒に
作用してもこの反作用力に充分耐えることができるとさ
れている。
ラストあるいはショットピーニングなどの機械的処理や
化学研磨あるいは電解研磨などの電気化学的処理によっ
て芯線表面に無数の梨地状の凹みを形成し、砥粒と結合
剤の混合物を芯線の表面に塗布し、これをダイスで絞っ
て砥粒を凹みに入り込ませて外径を均一化し、焼き付け
により砥粒と結合剤を芯線に固着する方法によって製造
されるものである。このようなワイヤソーとすることに
より、切断加工時における被加工物の反作用力が砥粒に
作用してもこの反作用力に充分耐えることができるとさ
れている。
【０００９】しかしながら、上記公報記載のワイヤソー
においては、凹み形成により芯線の表面積が増大するこ
とによる芯線と樹脂層の接着力増加は期待できるもの
の、砥粒はたんに凹みに入り込んでいるだけであるの
で、砥粒そのもの脱落を防止する効果はあまり期待でき
ない。また、機械的処理による凹みの形成では、芯線に
損傷を与え、切断加工中にワイヤソーが断線するおそれ
がある。電気化学的処理では芯線に損傷を与えることは
少ないが、砥粒の脱落を防止できるほどの十分な凹みを
形成することは難しい。
においては、凹み形成により芯線の表面積が増大するこ
とによる芯線と樹脂層の接着力増加は期待できるもの
の、砥粒はたんに凹みに入り込んでいるだけであるの
で、砥粒そのもの脱落を防止する効果はあまり期待でき
ない。また、機械的処理による凹みの形成では、芯線に
損傷を与え、切断加工中にワイヤソーが断線するおそれ
がある。電気化学的処理では芯線に損傷を与えることは
少ないが、砥粒の脱落を防止できるほどの十分な凹みを
形成することは難しい。
【００１０】他方、上記公報記載の方法とは別に、芯線
表面に砥石の下地層に相当する接着用の特殊層を形成す
る、もしくはカップリング処理など表面改質剤を使用し
て芯線と樹脂層との間に接着層を挟み込む方法も考えら
れる。しかしこの方法でも、芯線材質と樹脂の材質の相
性によりその効果がまちまちで、かつ効果自体もわずか
である。
表面に砥石の下地層に相当する接着用の特殊層を形成す
る、もしくはカップリング処理など表面改質剤を使用し
て芯線と樹脂層との間に接着層を挟み込む方法も考えら
れる。しかしこの方法でも、芯線材質と樹脂の材質の相
性によりその効果がまちまちで、かつ効果自体もわずか
である。
【００１１】本発明が解決すべき課題は、レジンボンド
ワイヤソーにおいて、芯線に対する砥粒の接着力を高め
て、切断加工中における砥粒の脱落を防止することにあ
る。
ワイヤソーにおいて、芯線に対する砥粒の接着力を高め
て、切断加工中における砥粒の脱落を防止することにあ
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、芯線の表面に
樹脂を結合剤として砥粒を固着させたレジンボンドワイ
ヤソーであって、芯線に施した軟質金属メッキ層に螺旋
状の多条の溝が形成され、前記多条の溝に砥粒の一部が
埋設されたワイヤソーである。
樹脂を結合剤として砥粒を固着させたレジンボンドワイ
ヤソーであって、芯線に施した軟質金属メッキ層に螺旋
状の多条の溝が形成され、前記多条の溝に砥粒の一部が
埋設されたワイヤソーである。
【００１３】ワイヤソーの芯線としてはピアノ線などの
高抗張力金属線が使用されるが、本発明においては、高
抗張力金属の表面に銅や銅合金などの軟質金属によるメ
ッキを施し、この軟質金属メッキ層に螺旋状の多条の溝
を形成する。螺旋状の多条の溝が形成された表面に液状
樹脂と砥粒の混合物を被覆した後、所定の内径のダイス
を通過させて引き抜くことにより、液状樹脂と砥粒の混
合物中の粒度の大きい砥粒の一部が螺旋状の多条の溝に
はまり込み、この後樹脂層を硬化させることによって、
多条の溝に沿って粒度の大きい砥粒が螺旋状に配設され
たワイヤソーとなる。
高抗張力金属線が使用されるが、本発明においては、高
抗張力金属の表面に銅や銅合金などの軟質金属によるメ
ッキを施し、この軟質金属メッキ層に螺旋状の多条の溝
を形成する。螺旋状の多条の溝が形成された表面に液状
樹脂と砥粒の混合物を被覆した後、所定の内径のダイス
を通過させて引き抜くことにより、液状樹脂と砥粒の混
合物中の粒度の大きい砥粒の一部が螺旋状の多条の溝に
はまり込み、この後樹脂層を硬化させることによって、
多条の溝に沿って粒度の大きい砥粒が螺旋状に配設され
たワイヤソーとなる。
【００１４】切断加工中に脱落しやすいのは負荷のかか
りやすい砥粒層中の比較的大きい砥粒である。本発明の
ワイヤソーにおいては、大きい砥粒が芯線の軟質金属メ
ッキ層に形成した多条の溝に一部がはまり込んだかたち
となり、切断加工時の樹脂層の磨耗や振動などによって
も砥粒が脱落しないようになる。また、大きい砥粒が螺
旋状に配設されていることから、切粉の排出が良好とな
る。
りやすい砥粒層中の比較的大きい砥粒である。本発明の
ワイヤソーにおいては、大きい砥粒が芯線の軟質金属メ
ッキ層に形成した多条の溝に一部がはまり込んだかたち
となり、切断加工時の樹脂層の磨耗や振動などによって
も砥粒が脱落しないようになる。また、大きい砥粒が螺
旋状に配設されていることから、切粉の排出が良好とな
る。
【００１５】前記軟質金属メッキ層の厚さは、芯線の芯
材である高抗張力金属線の線径の１／４０〜１／１０の
範囲とするのが望ましい。軟質金属メッキ層の厚さが上
記範囲より小さいと砥粒の埋設深さが小さすぎて脱落防
止効果が期待できない。また軟質金属メッキ層の厚さが
上記範囲より大きいと外径寸法を従来品と同じくした場
合、金属メッキされた芯線径に対し芯材の高抗張力金属
線が細くなりすぎ、芯線に必要な強度を下回る結果とな
るので、前記範囲が好適である。
材である高抗張力金属線の線径の１／４０〜１／１０の
範囲とするのが望ましい。軟質金属メッキ層の厚さが上
記範囲より小さいと砥粒の埋設深さが小さすぎて脱落防
止効果が期待できない。また軟質金属メッキ層の厚さが
上記範囲より大きいと外径寸法を従来品と同じくした場
合、金属メッキされた芯線径に対し芯材の高抗張力金属
線が細くなりすぎ、芯線に必要な強度を下回る結果とな
るので、前記範囲が好適である。
【００１６】この軟質金属メッキ層に、軟質金属メッキ
層の厚さの２／５〜４／５の深さの多条の溝を形成し、
この溝深さの４倍以下の粒径の砥粒を用いる。溝の深さ
が軟質金属メッキ層の厚さの２／５より小さいと砥粒の
埋設深さが小さすぎて脱落防止効果が期待できず、４／
５より大きいと螺旋状の多状の溝を形成する工程におい
て高抗張力金属線に損傷を与えるおそれがあるので、前
記範囲が好適である。この軟質金属メッキ層のみに螺旋
状の多条の溝を形成して砥粒の一部を埋設することで、
芯材である高抗張力金属線には何ら損傷を与えることが
なく、ワイヤソーの断線のおそれもない。
層の厚さの２／５〜４／５の深さの多条の溝を形成し、
この溝深さの４倍以下の粒径の砥粒を用いる。溝の深さ
が軟質金属メッキ層の厚さの２／５より小さいと砥粒の
埋設深さが小さすぎて脱落防止効果が期待できず、４／
５より大きいと螺旋状の多状の溝を形成する工程におい
て高抗張力金属線に損傷を与えるおそれがあるので、前
記範囲が好適である。この軟質金属メッキ層のみに螺旋
状の多条の溝を形成して砥粒の一部を埋設することで、
芯材である高抗張力金属線には何ら損傷を与えることが
なく、ワイヤソーの断線のおそれもない。
【００１７】本発明のレジンボンドワイヤソーは、高抗
張力金属線に軟質金属メッキを施した芯線を一定の速度
で送りながら、軟質金属メッキ層に螺旋状の多条の溝を
形成する工程と、前記螺旋状の多条の溝を形成した芯線
を砥粒と液状樹脂の混合物を収容した容器を通過させて
芯線に砥粒と液状樹脂の混合物を被覆する工程と、前記
混合物を被覆した状態の芯線を所定の内径のダイスを通
過させる工程と、前記ダイスを通過した後の液状樹脂を
硬化させて芯線に砥粒層を固着させる工程とを含む製造
方法により製造することができる。
張力金属線に軟質金属メッキを施した芯線を一定の速度
で送りながら、軟質金属メッキ層に螺旋状の多条の溝を
形成する工程と、前記螺旋状の多条の溝を形成した芯線
を砥粒と液状樹脂の混合物を収容した容器を通過させて
芯線に砥粒と液状樹脂の混合物を被覆する工程と、前記
混合物を被覆した状態の芯線を所定の内径のダイスを通
過させる工程と、前記ダイスを通過した後の液状樹脂を
硬化させて芯線に砥粒層を固着させる工程とを含む製造
方法により製造することができる。
【００１８】ここで、芯線の軟質金属メッキ層に螺旋状
の多条の溝を形成する方法として、一定速度で送られる
芯線を研削工具で挟み付けて芯線と研削工具とを相対的
に回転させる方法を採用することができる。研削工具と
しては、たとえば、粒度＃３０−４００の砥粒を一定ピ
ッチに並べた砥石、砥粒付き研磨布（または研磨板）、
櫛刃形切削工具などを用いることができる。
の多条の溝を形成する方法として、一定速度で送られる
芯線を研削工具で挟み付けて芯線と研削工具とを相対的
に回転させる方法を採用することができる。研削工具と
しては、たとえば、粒度＃３０−４００の砥粒を一定ピ
ッチに並べた砥石、砥粒付き研磨布（または研磨板）、
櫛刃形切削工具などを用いることができる。
【００１９】前記ダイスによる引き抜き工程は、従来の
ワイヤソー製造工程において線径調節のために用いられ
ているダイスを用いて行うことができる。ダイスの内径
を適宜に選択することにより、ダイス通過時に粒度の大
きい砥粒から順に多条の溝に埋設されることになり、ダ
イス通過後は芯線の長さ方向に一定のピッチで大きい砥
粒が螺旋状に配設されたかたちとなる。
ワイヤソー製造工程において線径調節のために用いられ
ているダイスを用いて行うことができる。ダイスの内径
を適宜に選択することにより、ダイス通過時に粒度の大
きい砥粒から順に多条の溝に埋設されることになり、ダ
イス通過後は芯線の長さ方向に一定のピッチで大きい砥
粒が螺旋状に配設されたかたちとなる。
【００２０】前記芯線の軟質金属メッキ層は芯材である
高抗張力金属線に金属メッキを施すことにより形成す
る。メッキ金属としては銅や銅合金以外に金、錫、亜鉛
やその合金などを用いることができる。また、前記液状
樹脂として光硬化型樹脂を用いるのが望ましい。光硬化
型樹脂を用いることにより、液状樹脂の硬化時間を短縮
して生産能率を高めることができる。
高抗張力金属線に金属メッキを施すことにより形成す
る。メッキ金属としては銅や銅合金以外に金、錫、亜鉛
やその合金などを用いることができる。また、前記液状
樹脂として光硬化型樹脂を用いるのが望ましい。光硬化
型樹脂を用いることにより、液状樹脂の硬化時間を短縮
して生産能率を高めることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施形態における
ワイヤソーの部分正面図、図２は図１のＡ−Ａ線矢視に
よる縦断面図である。
ワイヤソーの部分正面図、図２は図１のＡ−Ａ線矢視に
よる縦断面図である。
【００２２】本実施形態のワイヤソーは、芯線１に砥粒
層２を固着させたもので、芯線１は、線径２００μｍの
ピアノ線１ａにＣｕ−Ｚｎ合金をメッキしたものであ
り、メッキ層１ｂは厚さ５μｍの軟質金属層である。砥
粒層２は、ボンド層２ａにより砥粒２ｂを固着させたも
のである。ボンド層２ａは光ラジカル発生剤を添加した
アクリレート樹脂にフィラー材を混合した樹脂ボンドで
あり、砥粒２ｂは平均粒径が１５μｍのダイヤモンド砥
粒である。
層２を固着させたもので、芯線１は、線径２００μｍの
ピアノ線１ａにＣｕ−Ｚｎ合金をメッキしたものであ
り、メッキ層１ｂは厚さ５μｍの軟質金属層である。砥
粒層２は、ボンド層２ａにより砥粒２ｂを固着させたも
のである。ボンド層２ａは光ラジカル発生剤を添加した
アクリレート樹脂にフィラー材を混合した樹脂ボンドで
あり、砥粒２ｂは平均粒径が１５μｍのダイヤモンド砥
粒である。
【００２３】図３は芯線のメッキ層に形成した螺旋状の
多条の溝を示す図であり、図４は砥粒層の外観を示す図
である。本実施形態のワイヤソーにおいては、芯線１の
メッキ層１ｂに螺旋状の多条の溝３を形成し、この溝３
に砥粒２ｂの一部を埋設させている。多条の溝３は、芯
線１を一定速度で送りながら研削工具１３ａ（図５の
（ａ）参照）で芯線１を挟み付けた状態で溝形成工具１
３を回転させることにより溝３を形成する。
多条の溝を示す図であり、図４は砥粒層の外観を示す図
である。本実施形態のワイヤソーにおいては、芯線１の
メッキ層１ｂに螺旋状の多条の溝３を形成し、この溝３
に砥粒２ｂの一部を埋設させている。多条の溝３は、芯
線１を一定速度で送りながら研削工具１３ａ（図５の
（ａ）参照）で芯線１を挟み付けた状態で溝形成工具１
３を回転させることにより溝３を形成する。
【００２４】砥粒２ｂの溝３への一部埋設は、芯線１に
砥粒２ｂとともにボンド層２ａを被覆した後にダイス１
４ａ（図５の（ｃ）参照）で被覆ワイヤの外径を調整す
る際に、余分な被覆層の除去とともに行われる。ダイス
１４ａを通過した後に液状樹脂を硬化させた砥粒層２
は、図４に示すように、粒径の大きい砥粒Ｄが優先的に
溝３にはまり込み、大きい砥粒Ｄが多条の螺旋状に配設
された状態になり、その間に小さい砥粒ｄが配設された
状態になる。これにより、切断加工時のボンド層２ａの
磨耗や振動などによっても砥粒２ｂが脱落しないように
なる。また、大きい砥粒Ｄが螺旋状に配設されているこ
とから、切粉の排出が良好となる。さらに、メッキ層１
ｂの表面積が大きくなっていることからメッキ層１ｂに
対するボンド層２ａの付着力が増大し、ボンド層２ａの
剥離が防止される。
砥粒２ｂとともにボンド層２ａを被覆した後にダイス１
４ａ（図５の（ｃ）参照）で被覆ワイヤの外径を調整す
る際に、余分な被覆層の除去とともに行われる。ダイス
１４ａを通過した後に液状樹脂を硬化させた砥粒層２
は、図４に示すように、粒径の大きい砥粒Ｄが優先的に
溝３にはまり込み、大きい砥粒Ｄが多条の螺旋状に配設
された状態になり、その間に小さい砥粒ｄが配設された
状態になる。これにより、切断加工時のボンド層２ａの
磨耗や振動などによっても砥粒２ｂが脱落しないように
なる。また、大きい砥粒Ｄが螺旋状に配設されているこ
とから、切粉の排出が良好となる。さらに、メッキ層１
ｂの表面積が大きくなっていることからメッキ層１ｂに
対するボンド層２ａの付着力が増大し、ボンド層２ａの
剥離が防止される。
【００２５】図５は本発明に係るワイヤソーの製造工程
を示す図で、（ａ）は全体装置の概略図、（ｂ）は溝形
成工具の概略構成図、（ｃ）は被覆層形成装置の出側に
おける状態を示す図である。製造方法の主要工程は以下
の通りである。リール１１から捲き戻した芯線１２を一
定の速度で送り出しながら溝形成工具１３を通過させて
芯線１２の表面に多条の溝３を形成する。溝形成工具１
３は、粒度＃２７０のＡ系砥粒を一定ピッチに並べた２
枚１組の研削工具１３ａを回転枠１３ｂの内部に設けた
もので、研削工具１３ａを図２（ｂ）の矢印Ｂ方向に押
し付けて研削工具１３ａで芯線１２を挟み付け、回転枠
１３ｂを図２（ａ）の矢印Ｃ方向に回転させることによ
り、芯線１２に一定ピッチの多条の溝３を形成する。
を示す図で、（ａ）は全体装置の概略図、（ｂ）は溝形
成工具の概略構成図、（ｃ）は被覆層形成装置の出側に
おける状態を示す図である。製造方法の主要工程は以下
の通りである。リール１１から捲き戻した芯線１２を一
定の速度で送り出しながら溝形成工具１３を通過させて
芯線１２の表面に多条の溝３を形成する。溝形成工具１
３は、粒度＃２７０のＡ系砥粒を一定ピッチに並べた２
枚１組の研削工具１３ａを回転枠１３ｂの内部に設けた
もので、研削工具１３ａを図２（ｂ）の矢印Ｂ方向に押
し付けて研削工具１３ａで芯線１２を挟み付け、回転枠
１３ｂを図２（ａ）の矢印Ｃ方向に回転させることによ
り、芯線１２に一定ピッチの多条の溝３を形成する。
【００２６】ついで、溝３を形成した芯線１２を砥粒と
液状樹脂の混合物を収容した容器１４ｂとダイス１４ａ
を組み合わせた被覆層形成装置１４を通過させて、芯線
１２に砥粒と液状樹脂の混合物の被覆層を形成する。図
２（ｃ）に示すように、被覆層形成装置１４内の砥粒と
液状樹脂の混合物を収容した容器１４ｂを通過した後の
芯線表面には、大きい砥粒Ｄと小さい砥粒ｄがランダム
に配設されているが、ダイス１４ａを通過する際に、大
きい砥粒Ｄが優先的に多条の溝３にはまり込み、大きい
砥粒Ｄが多条の螺旋状に配設された状態になり、その間
に小さい砥粒ｄが配設された状態になる。本実施形態の
場合、ダイス１４ａ通過後の仕上がり外径は２１０μｍ
±１０μｍである。
液状樹脂の混合物を収容した容器１４ｂとダイス１４ａ
を組み合わせた被覆層形成装置１４を通過させて、芯線
１２に砥粒と液状樹脂の混合物の被覆層を形成する。図
２（ｃ）に示すように、被覆層形成装置１４内の砥粒と
液状樹脂の混合物を収容した容器１４ｂを通過した後の
芯線表面には、大きい砥粒Ｄと小さい砥粒ｄがランダム
に配設されているが、ダイス１４ａを通過する際に、大
きい砥粒Ｄが優先的に多条の溝３にはまり込み、大きい
砥粒Ｄが多条の螺旋状に配設された状態になり、その間
に小さい砥粒ｄが配設された状態になる。本実施形態の
場合、ダイス１４ａ通過後の仕上がり外径は２１０μｍ
±１０μｍである。
【００２７】ついで、ダイス１４ａにより芯線１の被覆
層の厚さが均一化された被覆ワイヤ１５を紫外線照射装
置１６に送り込み、紫外線を照射して被覆層中の液状樹
脂を硬化させ砥粒層２を形成させてワイヤソー１７と
し、リール１８に巻き取って製品とする。
層の厚さが均一化された被覆ワイヤ１５を紫外線照射装
置１６に送り込み、紫外線を照射して被覆層中の液状樹
脂を硬化させ砥粒層２を形成させてワイヤソー１７と
し、リール１８に巻き取って製品とする。
【００２８】〔試験例〕本発明の効果を確認するため
に、上記実施形態のワイヤソー（発明品１）と、芯線の
メッキ層厚さを２０μｍ、溝厚さを１６μｍ、砥粒平均
粒径を４０μｍとして多条の溝に砥粒の一部を埋設させ
たワイヤソー（発明品２）、およびメッキ層表面に溝を
形成しないワイヤソー（従来品）を使用して、以下の試
験条件で切断試験を行った。 切断装置：単線切断装置 ワイヤ速度：平均４００ｍ／ｍｉｎ ワイヤテンション：１９．６Ｎ 被加工物：シリコンインゴット
に、上記実施形態のワイヤソー（発明品１）と、芯線の
メッキ層厚さを２０μｍ、溝厚さを１６μｍ、砥粒平均
粒径を４０μｍとして多条の溝に砥粒の一部を埋設させ
たワイヤソー（発明品２）、およびメッキ層表面に溝を
形成しないワイヤソー（従来品）を使用して、以下の試
験条件で切断試験を行った。 切断装置：単線切断装置 ワイヤ速度：平均４００ｍ／ｍｉｎ ワイヤテンション：１９．６Ｎ 被加工物：シリコンインゴット
【００２９】表１に切り出し枚数が５０枚時点でのワイ
ヤソーの砥粒の脱落状況と所定の加工精度で切り出しが
可能であった総切り出し枚数を示す。
ヤソーの砥粒の脱落状況と所定の加工精度で切り出しが
可能であった総切り出し枚数を示す。
【表１】 注） 砥粒脱落個数は、顕微鏡観察により測定したワイ
ヤソー１ｍｍ長さにおける砥粒脱落個数である。
ヤソー１ｍｍ長さにおける砥粒脱落個数である。
【００３０】表１からわかるように、発明品１，２は従
来品に比して砥粒の脱落が少なく、総切り出し枚数は従
来品の２〜３倍であった。メッキ層厚さの影響は、メッ
キ層厚さが厚いほど砥粒の埋設量が大きくなって砥粒保
持力が高くなるので、砥粒の脱落が少なくなることが確
認された。
来品に比して砥粒の脱落が少なく、総切り出し枚数は従
来品の２〜３倍であった。メッキ層厚さの影響は、メッ
キ層厚さが厚いほど砥粒の埋設量が大きくなって砥粒保
持力が高くなるので、砥粒の脱落が少なくなることが確
認された。
【００３１】
【発明の効果】レジンボンドワイヤソーの軟質金属メッ
キを施した芯線の軟質金属層に螺旋状の多条の溝を形成
し、この多条の溝に砥粒の一部を埋設させることによ
り、砥粒はその一部が軟質金属層表面の溝にはまり込ん
だかたちとなって、切断加工時の樹脂層の磨耗や振動な
どによっても砥粒が脱落しないようになり、ワイヤソー
の長寿命化が図れる。また、大きい砥粒が螺旋状に配設
されていることから、切粉の排出が良好となる。
キを施した芯線の軟質金属層に螺旋状の多条の溝を形成
し、この多条の溝に砥粒の一部を埋設させることによ
り、砥粒はその一部が軟質金属層表面の溝にはまり込ん
だかたちとなって、切断加工時の樹脂層の磨耗や振動な
どによっても砥粒が脱落しないようになり、ワイヤソー
の長寿命化が図れる。また、大きい砥粒が螺旋状に配設
されていることから、切粉の排出が良好となる。
【図１】 本発明の実施形態におけるワイヤソーの部分
正面図である。
正面図である。
【図２】 図１のＡ−Ａ線矢視による縦断面図である。
【図３】 芯線のメッキ層に形成した螺旋状の多条の溝
を示す図である。
を示す図である。
【図４】 砥粒層の外観を示す図である。
【図５】 本発明に係るワイヤソーの製造工程を示す図
で、（ａ）は全体装置の概略図、（ｂ）は溝形成工具の
概略構成図，（ｃ）は被覆層形成装置の出側における状
態を示す図である。
で、（ａ）は全体装置の概略図、（ｂ）は溝形成工具の
概略構成図，（ｃ）は被覆層形成装置の出側における状
態を示す図である。
１ 芯線 １ａ ピアノ線 １ｂ メッキ層 ２ 砥粒層 ２ａ ボンド層 ２ｂ 砥粒 ３ 多条の溝 １１ リール １２ 芯線 １３ 溝形成工具 １３ａ 研削工具 １３ｂ 回転枠 １４ 被覆層形成装置 １４ａ ダイス １４ｂ 容器 １５ 被覆ワイヤ １６ 紫外線照射装置 １７ ワイヤソー １８ リール Ｄ 大きい砥粒 ｄ 小さい砥粒
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２４Ｄ 3/28 Ｂ２４Ｄ 3/28 Ｃ２３Ｃ 28/00 Ｃ２３Ｃ 28/00 Ａ (72)発明者 羽立 大祐 福岡県浮羽郡田主丸町大字竹野210番地 ノリタケダイヤ株式会社内 Ｆターム(参考） 3C058 AA05 AA09 CB03 DA03 DA17 3C063 AA08 AB09 BA16 BA27 BB07 BF09 BG01 BG24 BH03 CC12 CC24 EE31 FF22 4K044 AA01 AB04 BA06 BA08 BA10 BA11 BA21 BB03 BB11 BC05 BC06 CA18 CA22 CA53 CA64
Claims (6)
- 【請求項１】 芯線の表面に樹脂を結合剤として砥粒を
固着させたレジンボンドワイヤソーであって、芯線に施
した軟質金属メッキ層に螺旋状の多条の溝が形成され、
前記多条の溝に砥粒の一部が埋設されたレジンボンドワ
イヤソー。 - 【請求項２】 前記軟質金属メッキ層の厚さが芯線の芯
材である高抗張力金属線の線径の１／４０〜１／１０で
あり、前記多条の溝の深さが前記軟質金属メッキ層の厚
さの２／５〜４／５である請求項１記載のレジンボンド
ワイヤソー。 - 【請求項３】 高抗張力金属線に軟質金属メッキを施し
た芯線を一定の速度で送りながら、軟質金属メッキ層に
螺旋状の多条の溝を形成する工程と、前記螺旋状の多条
の溝を形成した芯線を砥粒と液状樹脂の混合物を収容し
た容器を通過させて芯線に砥粒と液状樹脂の混合物を被
覆する工程と、前記混合物を被覆した状態の芯線を所定
の内径のダイスを通過させる工程と、前記ダイスを通過
した後の液状樹脂を硬化させて芯線に砥粒層を固着させ
る工程とを含むことを特徴とするレジンボンドワイヤソ
ーの製造方法。 - 【請求項４】 厚さが前記高抗張力金属線の線径の１／
４０〜１／１０の軟質金属メッキ層に前記軟質金属メッ
キ層厚さの２／５〜４／５の深さの多条の溝を形成し、
この溝深さの４倍以下の粒径の砥粒を用いる請求項３記
載のレジンボンドワイヤソーの製造方法。 - 【請求項５】 一定速度で送られる芯線を研削工具で挟
み付けて芯線と研削工具とを相対的に回転させることに
より芯線の軟質金属メッキ層に螺旋状の多条の溝を形成
する請求項３記載のレジンボンドワイヤソーの製造方
法。 - 【請求項６】 前記液状樹脂として光硬化型樹脂を用い
る請求項３記載のレジンボンドワイヤソーの製造方法。
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| CN101564828B (zh) * | 2009-06-03 | 2011-02-09 | 南京师范大学 | 切割硬、脆性材料的丝锯及其制造方法 |
| JP2012066335A (ja) * | 2010-09-22 | 2012-04-05 | Sumco Corp | 電着固定砥粒ワイヤ |
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| WO2014005015A1 (en) * | 2012-06-29 | 2014-01-03 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Abrasive article and method of forming |
| US20140011434A1 (en) * | 2012-06-29 | 2014-01-09 | Mary J. PUZEMIS | Abrasive article and method of forming |
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| US9211634B2 (en) | 2011-09-29 | 2015-12-15 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Abrasive articles including abrasive particles bonded to an elongated substrate body having a barrier layer, and methods of forming thereof |
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| US9375826B2 (en) | 2011-09-16 | 2016-06-28 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Abrasive article and method of forming |
| US9409243B2 (en) | 2013-04-19 | 2016-08-09 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Abrasive article and method of forming |
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|---|---|---|---|---|
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| JP3001562U (ja) * | 1994-03-01 | 1994-08-30 | 康裕 鈴木 | 鋸 刃 |
| JPH0796454A (ja) * | 1993-09-24 | 1995-04-11 | Kenichi Ishikawa | ダイヤモンド電着ワイヤ工具及びその製造方法 |
| JPH09150314A (ja) * | 1995-11-27 | 1997-06-10 | Asahi Daiyamondo Kogyo Kk | ワイヤーソー及びその製造方法 |
| JPH10138114A (ja) * | 1996-11-08 | 1998-05-26 | Hitachi Cable Ltd | ワイヤソー用ワイヤ |
| JP2000052226A (ja) * | 1998-08-10 | 2000-02-22 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ワイヤーソー及びその製造方法 |
| JP2000246542A (ja) * | 1999-03-02 | 2000-09-12 | Osaka Diamond Ind Co Ltd | レジンボンド超砥粒ワイヤーソー |
-
2001
- 2001-05-02 JP JP2001135404A patent/JP3471328B2/ja not_active Expired - Fee Related
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