JP2003117798A

JP2003117798A - ワイヤ工具

Info

Publication number: JP2003117798A
Application number: JP2002260814A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Shimazaki; 裕島崎; Toshiyuki Enomoto; 俊之榎本; Yasuhiro Tani; 泰弘谷
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-09-06
Filing date: 2002-09-06
Publication date: 2003-04-23

Abstract

(57)【要約】【課題】切削加工の高精度化・高能率化が可能で、し
かも長尺で安価な長寿命のワイヤ工具を提供する。【解決手段】ワイヤ本体（１１ａ）表面上にプライマ
層（１１ｂ）が設けられ、そのプライマ層（１１ｂ）上
に樹脂（２２ａ）を主成分とする混合被覆層(１１ｄ)が
形成されており、また混合被覆層(１１ｃ)は光硬化性樹
脂（２２ａ）、添加物（２２ｂ）及び砥粒（２２ｃ）を
含んでいる。そしてプライマ層（１１ｂ）に砥粒（２２
ｃ）の一部が埋まることにより固定されるワイヤ工具で
ある。本発明では光硬化性樹脂として迅速に光化学反応
を起こして数秒以下で重合硬化し得るものを用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばシリコンイ
ンゴット、水晶、石英などの硬脆材料や金属材料を切断
加工するための、樹脂を主な結合材としたワイヤ工具に
係わり、特に切断加工の高精度化・高能率化を行うこと
ができるワイヤ工具およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、シリコンインゴット、水晶、石英
等の硬脆材料や金属材料の切断手段としてワイヤ工具が
用いられているが、特に近年のシリコンウェハの大口径
化にともない、シリコンウェハのインゴットからの切断
手段として注目されている。シリコンインゴットの切断
加工には、従来は内周刃による切断方式が適用されてき
た。そして近年、半導体デバイスの生産コストの低減、
適正化を図るために、シリコンウェハは大口径化の一途
を辿っているが、そうしたウェハの大口径化に対して
は、内周刃の大径化で対応してきた。しかし、特に８イ
ンチ以上のシリコンインゴットに対しては、スループッ
トの向上に限界がある、カーフロス（Kerf-loss；切断
ロス）が大きい、切断ジグへの内周刃のセッティングが
困難である等の理由により、切断方法は内周刃切断方式
からマルチワイヤ切断方式に置き換わりつつある。

【０００３】従来行われてきたワイヤによるシリコンイ
ンゴットの切断加工は、図３（「電子材料」Vol.３５，
No.７，１９９６年７月号、第２９頁）に示されるよう
に、ピアノ線等のワイヤ１の新線リール２から巻取りロ
ーラ５までの所定経路中に、ダンサローラ３および複数
のメインローラ４等を設けて、インゴット６に近接する
所定ピッチのワイヤ列を形成するもので、スラリーノズ
ル７から高粘度の研磨剤スラリーを供給するとともに、
インゴット６をそのワイヤ列に押し付けることにより、
インゴット６の切断を行う、という遊離砥粒加工であ
る。しかしながら、遊離砥粒加工法ゆえに、多量の産業
廃棄物（廃液）を生じる、作業環境が極めて悪い、ラン
ニングコストが高い、切断後のウェハ洗浄が難しい、加
工能率の向上が望めない、さらには切断精度が悪いなど
の欠点があった。

【０００４】これらの問題を解決するものとして、ワイ
ヤに砥粒を固着させたワイヤ工具、すなわち固定砥粒ワ
イヤ工具があり、すでに電着ワイヤ工具（特開昭６３−
２２２７５号公報、特公平４−４１０５号公報、特開平
７−２２７７６７号公報あるいは特開平９−１５０３１
４号公報等参照）やピアノ線自体に砥粒を機械的に埋め
込む製造法によるもの（商品名ワイヤモンド、住友電気
報昭和６３年３月第１３２号、P.１１８−１２２）が開
発されている。これらは、いずれも砥粒を固着する結合
材としては金属を用いている。

【０００５】ところが、金属を結合材として用いたワイ
ヤ工具では、結合材層が硬いため、ワイヤ工具の破断ね
じり強度や曲げ強度が低く、加工時に断線し易い、ま
た、電着ワイヤ工具においては、電着に長時間要するた
め製造コストが高い、さらにマルチワイヤ切断方式に必
要なワイヤ工具自体の長尺化が困難であるなどの品質上
かつ経済上の問題があった。またワイヤの製造コストが
高く、長尺化が困難であるという問題を回避するため
に、短尺ワイヤ工具の両端を接合したエンドレスタイプ
のワイヤ工具も試作されているが、接合部の破断ねじり
強度、曲げ強度が極めて低いという問題がある。

【０００６】そこで、これらの問題を解決するために、
最近、樹脂を結合材に用いたワイヤ工具が開発されるに
至っている。こうしたワイヤに砥粒を固着する結合材に
樹脂を用いたワイヤ工具およびその製造方法としては、
大阪ダイヤモンド工業が開発した固定砥粒ダイヤモンド
ワイヤソー（１９９７年度砥粒加工学会学術講演会講演
論文集、P．３６９〜３７０）、特開平８−１２６９５
３号公報、特開平９−１５５６３１号公報や特開平１０
−１３８１１４号公報、特開平１０−１５１５６０号公
報、特開平１０−３１５０４９号公報、特開平１０−３
２８９３２号公報、特開平１０−３３７６１２号公報に
記載のものが知られている。これらのワイヤ工具では、
樹脂の種類については特に限定はしていないが、発表内
容、実施例などからわかるように、実際には研削砥石に
おいて従来使用されてきたフェノール樹脂などの熱硬化
性樹脂が用いられている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに改善されたワイヤ工具にあっても、熱硬化性樹脂を
結合材に用いていることから、溶媒を除去するための乾
燥工程と結合材を硬化させるための焼成工程を必要と
し、また焼成に要する時間も全てのワイヤ工具箇所にお
いて数分ずつ要してしまう。したがってワイヤ工具の高
速な製造、例えば毎分数百メートル〜数キロメートルの
速度での製造は難しく、マルチ切断方式に必要な１０キ
ロメートル以上の長尺なワイヤ工具を安価に製造するこ
とは極めて困難である。

【０００８】さらに、金属を結合材として用いたワイヤ
工具に比較して、樹脂を結合材としたワイヤ工具は、結
合材の耐磨耗性、機械的強度、耐熱性が低く、切断能率
が劣るという問題がある。

【０００９】本発明は、これらに着目してなされたもの
で、高寿命で切断加工の高精度化・高能率化が可能で、
かつ長尺で安価なワイヤ工具およびその製造方法を提供
することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、ワイヤ本体（１１ａ）表面上に
プライマ層（１１ｂ）が設けられ、該プライマ層（１１
ｂ）上に樹脂（２２ａ）を主成分とする混合被覆層(１
１ｄ)が形成されてなること、該混合被覆層(１１ｃ、１
１ｄ)が光硬化性樹脂（２２ａ）、添加物（２２ｂ）及
び砥粒（２２ｃ）を含み、しかも該プライマ層（１１
ｂ）に該砥粒（２２ｃ）の一部が埋設されて固定されて
いること、及び、該光硬化性樹脂（２２ａ）は光化学反
応を起こして数秒単位若しくはそれ以下の短時間で重合
硬化し得るものであること、を特徴とするワイヤ工具
（１１Ｔ）である。本発明に供する光硬化性樹脂は、紫
外線や可視光線などの光が照射されると光化学反応を起
こし、数秒単位あるいはそれ以下で重合硬化するもの
で、光ファイバの被覆などに用いられているものであ
る。この光硬化性樹脂を結合材として用いた場合、光フ
ァイバでの製造スピードである毎分数百メートル〜数キ
ロメートルでの製造が可能であり、安価で長尺なワイヤ
工具の提供が可能となる。

【００１１】ワイヤの素材としては、特に限定されるも
のではなく、ピアノ線、黄銅被覆ピアノ線、ステンレス
鋼線といった金属線や非金属であるガラス繊維のような
無機化合物による線状物、ナイロンの如き有機化合物に
よる繊維（線）またはそれらの撚糸 (紐、コード)など
が挙げられる。プライマ層にはワイヤ本体と混合被覆層
との接着力を高める材料が選択される。例えばシランカ
ップリング剤等の化学的プライマである。また、本発明
では、金属粒子と無機粉末粒子のうち少なくとも一方を
添加物として、該添加物を光硬化性樹脂からなる結合材
に所定重量％だけ添加している。

【００１２】請求項２の発明は、請求項１記載ワイヤ工
具において、砥粒のサイズを特定したものであって、例
えば、ダイヤモンド砥粒では、集中度２０に該当する３
０〜４０マイクロメートル（μｍ）のものを微量のエチ
ルアルコールで湿潤して用いる。砥粒としては、ダイヤ
モンド以外に、立方晶型窒化硼素、アルミナ、炭化珪素
などの硬質砥粒を用いることができる。

【００１３】請求項３の発明は、例えば、ワイヤ軸線方
向に走行させながら、平均粒径が０．１〜１５マイクロ
メートル（μｍ）の金属粒子および／または平均粒径が
０．１〜１５マイクロメートル（μｍ）の無機粉末を５
〜９０wt％含有する光硬化樹脂（但し、この光硬化性樹
脂は紫外線又は可視光線が照射されると光化学反応を起
こし、数秒単位若しくはそれ以下で重合硬化し得るもの
である。）と砥粒との混合溶液をワイヤ表面に塗布する
ことにより達成できる。通常、塗布後に混合溶液を乾燥
させて、光硬化処理を経て所定の膜厚とワイヤ工具の寸
法・形状を調整する。

【００１４】ワイヤ工具において、樹脂単体で結合材を
構成した場合、特に熱硬化性樹脂よりも一般に耐熱性や
機械的強度が劣ると考えられる光硬化性樹脂単体で結合
材を構成した場合、切断時に結合材被膜の磨耗・破断、
砥粒の脱落が考えられるが、この発明のように、金属粒
子や無機粉末、金属ファイバや無機フアイバを樹脂中に
添加することにより、工具の機械的強度、耐熱性を向上
させることが可能となる。また、添加した粒子、ファイ
バ等での光の透過、吸収、反射により、硬化速度が低下
あるいは未硬化状態に陥ることが予測されるが、添加粒
子の種類、大きさ、添加量を特定することで、これらの
問題を解決し得る。

【００１５】また、請求項４の発明は、添加物として金
属粒子又は無機粉末に替えて、前記樹脂中に、短径が
０．１〜１５マイクロメートル（μｍ）、長径が１〜２
００マイクロメートル（μｍ）の金属ファイバおよび／
または無機ファイバを、添加物として５〜９０wt％添加
することを特徴とする。この場合も、ワイヤをその軸線
方向に走行させながら、金属ファイバおよび／または無
機ファイバを光硬化樹脂と砥粒との混合溶液に混合した
ものを塗布剤として使用する。その結果、ワイヤを所定
の径、あるいはワイヤ上に塗布された前記混合溶液を所
定の膜厚にすることができる。

【００１６】ワイヤ工具の寿命は工具の磨耗あるいは断
線により決まり、工具磨耗としては、砥粒の脱落、砥粒
の埋没、砥粒自体の磨耗、さらに結合材被膜のワイヤか
らの剥離が考えられるが、この発明のようにワイヤ表面
に化学的プライマ処理を行うことで、結合材被膜とワイ
ヤ面との癒着力を高めることでき、結合材被膜の剥離に
よる工具寿命の低下を抑えることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の好ましい実施の
形態を図面に基づいて説明するが、本発明はこれに限定
されるものではなく、光硬化性樹脂に種々の金属粒子や
無機粉末、金属フアイバ、無機ファイバを含む結合材を
用いて砥粒をワイヤに固着して性能に優れたワイヤ工具
を獲ることが可能となる。

【００１８】まず、本発明のワイヤ工具の横断面図を図
１に示す。ワイヤ本体（１１ａ）表面上にプライマ層
（１１ｂ）が設けられ、そのプライマ層（１１ｂ）上に
樹脂（２２ａ）を主成分とする混合被覆層(１１ｄ)が形
成されており、また混合被覆層(１１ｃ、１１ｄ)には光
硬化性樹脂（２２ａ）、添加物（２２ｂ）及び砥粒（２
２ｃ）が含まれている。そして、プライマ層（１１ｂ）
には砥粒（２２ｃ）の一部が埋設され、ワイヤ本体（１
１ａ）に固定されている特徴がある。本発明では、光硬
化性樹脂として、光化学反応を起こして数秒単位若しく
はそれ以下の短時間で瞬時に重合硬化し得るものを使用
する点も特徴である。

【００１９】つぎに、図２により本発明のワイヤ工具の
製造方法を説明すると、送出しロール１０に巻かれたワ
イヤ１１は、複数の送りローラ１２，１３，１４および
ダンサローラ１５により搬送され、巻取りロール２０に
引張られて巻取られるようになっている。ワイヤ１１の
素材としては特に限定されるものではなく、ピアノ線、
黄銅被覆ピアノ線、ステンレス鋼線のような金属線やガ
ラス繊維の如き無機化合物による線、ナイロンのような
有機化合物による繊維（線）またはそれらの撚糸などが
挙げられる。

【００２０】張力変動による断線等を防止するために、
張力制御機構としてダンサローラ１５を設けているが、
他にはシーソー方式やキャプスタン方式による張力制御
法があげられる。図示の例では、制御系１６によって送
出しロール１０の送出しの速度と巻取りロール２０の巻
取り速度が制御されるとともに、ダンサローラ１５の位
置が制御され、ワイヤ１１の張力が所定値に制御され
る。

【００２１】また、詳細を図示していないが、送出しロ
ール１０から引出されたワイヤ１１は、後述する混合被
覆との密着性を向上させるために溶剤蒸気脱脂槽で脱脂
処理された後に、プライマ処理槽に導かれ、そこで化学
的プライマ処理が施される。このようにワイヤ１１の表
面を予めプライマ処理しておくことにより、ワイヤ表面
での混合被膜の硬化を促進するとともに、ワイヤ１１と
混合被膜との密着性を高めることができる。化学的プラ
イマ処理としては、光重合促進剤やカップリング剤（例
えば、シランカップリング剤）の表面塗布が挙げられ
る。なお、特開平１０−３２８９３２号公報に記載され
るように、ワイヤ表面に微少な凹凸を設け、ワイヤ１１
と混合被覆との密着性を高める方法も考案されている
が、この方法ではワイヤ１１の機械的強度を損なう懼れ
がある。

【００２２】ローラ１２を通過し、上述のようなプライ
マ処理によってワイヤ本体１１ａの表面にプライマ層１
１ｂが形成されたワイヤ１１は、次いで、ロート状の樹
脂塗布槽２１に収容された混合溶液２２中を通過する。
このとき、図１に示すように、ワイヤ１１のプライマ層
１１ｂ上に混合液２２が層状に付着して未硬化の混合被
覆が形成される。

【００２３】ここで、樹脂塗布槽２１に収容された混合
溶液２２は、光硬化性樹脂２２ａに所定の添加物２２ｂ
を添加、混合した液状樹脂に、所定の砥粒２２ｃを混合
した流動性混合物である。具体的には、混合溶液２２
は、液状樹脂すなわち光硬化性樹脂２２ａに、０．１〜
１５マイクロメートルの金属粒子および／または平均粒
径が０．１〜１５マイクロメートルの無機粉末を、ある
いは短径が０．１〜１５マイクロメートル、長径が１〜
２００マイクロメートルの金属ファイバおよび／または
無機ファイバ５〜９０wt％を添加物２２ｂとして添加、
混合した添加物混合液樹脂を作製し、その添加物混合液
樹脂と所定粒径の砥粒２２ｃとを均一に混和した混合溶
液となっている。砥粒２２ｃとしては、特に限定される
ものではなく、ダイヤモンド、CBN（立方晶窒化ホウ
素）、アルミナ、炭化珪素などの硬質砥粒などが挙げら
れる。但し、その中でも加工能力に優れるダイヤモンド
砥粒が通常望ましい。

【００２４】一方、樹脂塗布槽２１の出口には、線径ジ
グ２３が移動可能に設けられており、ワイヤ１１に付着
している余分な混合液２２をこの線径ジグ２３によりか
き落として、未硬化の混合被覆１１ｃを所定の厚みに整
え、あるいは、混合被覆１１ｃが形成されたワイヤ外径
を所定の直径に整えるようになっている。

【００２５】線径ジグ２３を通過したワイヤ１１は、次
いで、光照射装置２４によって所定の光を照射される。
これにより、混合被覆１１ｃが硬化した硬化層（以下、
混合被膜１１ｄという）が形成され、ワイヤ工具１１Ｔ
が順次できあがっていく。

【００２６】光照射装置２４より下流側でワイヤ工具１
１Ｔの外径寸法を測定する線径測定器１７により、その
測定情報を制御系１６にフィードバックすることができ
る。この線径測定器１７は、例えばワイヤ搬送方向の所
定位置で、ワイヤ工具１１Ｔを取り囲んで等角度間隔に
離間する３つの非接触の変位センサを有しており、ワイ
ヤ１１の線径測定のみならず、ワイヤ本体１１ａに対す
る混合被膜１１ｄの芯ずれ（周方向三位置での混合被膜
１１ｄの膜厚のばらつき）をも検出可能になっている。
制御系１６は、その測定情報を基にワイヤ１１と線径ジ
グ２３との芯ずれを検出し、常にワイヤ１１が線径ジグ
２３の中心を走行し、混合被膜１１ｄがワイヤの長さ方
向においても周方向においても一定の厚さになるよう、
ワイヤ１１と線径ジグ２３の相対位置の制御を行う。そ
の位置制御は、線径ジグ２３を変位させることにより、
あるいは、図示しないワイヤ位置調整用のローラを変位
させることにより、達成できる。混合被膜１１ｄが外周
面に形成されたワイヤ工具１１は、ローラ１４、１５を
通過した後、巻取りロール２０に巻取られる。

【００２７】本実施形態に係るワイヤ工具は、上述のよ
うに、ワイヤ本体１１ａ上に樹脂を主成分とする結合材
で砥粒２２ｃを固定したものであり、その結合材に用い
る樹脂として、紫外線や可視光線などの光が照射される
と光化学反応を起こし、数秒単位あるいはそれ以下で重
合硬化する光硬化性樹脂を用いたものである。したがっ
て、光ファイバの被覆などに用いられている光硬化性樹
脂を使用することで、光ファイバでの製造スピード程度
（毎分数百メートル〜数キロメートル）での製造が可能
となり、安価で長尺なワイヤ工具を提供することができ
る。

【００２８】また、その光硬化性樹脂中に、平均粒径
０．１〜１５マイクロメートル（μｍ）を有する、金属
粒子と無機粉末のうち少なくとも一方を添加物として、
あるいは、短径が０．１〜１５マイクロメートル（μ
ｍ）で、長径が１〜２００マイクロメートル（μｍ）で
あるところの、金属ファイバと無機ファイバのうち少な
くとも一方を添加物として、その添加物を５〜９０wt％
添加しているので、ワイヤ工具の機械的強度および耐熱
性を高めることができる。なお、添加物の粒子部やファ
イバ部での光の透過、吸収、反射により、光硬化性樹脂
の硬化速度が低下したり、未硬化状態に陥ったりするこ
とが考えられるが、添加物粒子の種類、大きさ、添加量
を所定範囲に特定することで、これらの問題を解決する
ことができる。

【００２９】さらに、本実施形態に係る製造方法は、ワ
イヤをその軸線方向に走行させながら、上述した添加物
を５〜９０wt％含有する光硬化樹脂と砥粒との混合溶液
２２をワイヤ本体１１ａ上に塗布する工程と、混合溶液
２２の塗布されたワイヤ１１を所定の径、あるいはワイ
ヤ１１上に塗布された混合溶液の被覆１１ｃを所定の膜
厚に整形して光硬化する工程とを含むので、均一な被覆
層１１ｃを形成して、高品質のワイヤ工具を連続的に製
造することができる。

【００３０】また、光硬化後に混合被膜１１ｄが形成さ
れたワイヤ工具１１Ｔの外径寸法を計測し、その計測結
果を基に混合被膜１１ｄの形成されたワイヤ工具１１Ｔ
の外径寸法を所定の値にするように、線径ジグ２３や調
整用ローラを制御することにより、線径のバラツキを最
小限に抑えることができる。その結果、切断時のカーフ
ロスや切断品の反りが小さく、安定した切断面品位を有
するシリコンウェハを得ることができる。

【００３１】また、混合溶液の塗布されたワイヤ１１を
所定の径に整形し、あるいはワイヤ１１上に塗布された
混合溶液の被覆層１１ｃを所定の膜厚にして光硬化する
工程を、窒素雰囲気中で行い、その雰囲気中でワイヤ１
１に光を照射することで、重合硬化反応を安定かつ確実
に生じさせることができる。さらに、添加物混合樹脂の
塗布工程の前工程で、ワイヤ表面に化学的プライマ処理
を行うことにより、結合材被膜とワイヤ面との癒着力を
高めることでき、結合材被膜の剥離による工具寿命の低
下を抑えることができる。

【００３２】

【実施例】アクリレート系プレポリマ（オリゴマあるい
はモノマ）およびアセトフェノン誘導体系の光重合開始
剤１wt％からなるラジカル重合型光硬化樹脂溶液中に、
平均粒径２マイクロメートル（μｍ）の銅微粒子を３０
wt％添加し、ホモジェナイザにて約１０分間混和する。
次に、集中度２０に該当する３０／４０マイクロメート
ル（μｍ）のダイヤモンド砥粒を微量のエチルアルコー
ルで湿潤し、上記液状樹脂に入れ、ホモジェナイザにて
１０分間混ぜ合わせる。ワイヤ１１として直径０．２０
mmのピアノ線を用い、樹脂塗布槽２１に銅徹粒子を添加
した液状樹脂とダイヤモンド砥粒との混合溶液２２を入
れ、前記した製造方法により、ワイヤ１１を樹脂塗布槽
２１内に導き、整形する開口直径が約０．２７mmの線径
ジグ２３を通過させ、波長３５４nm付近に大きなピーク
を有する高圧水銀ランプを用いて紫外線硬化させた。こ
れにより、直径０．２５〜０．２６mmのワイヤ工具を得
た。

【００３３】樹脂硬化に用いる光は、用いる樹脂の特性
に依存するが、例えば紫外線硬化樹脂の場合、波長２０
０〜４００nmの遠紫外から可視光域内に波長を有する紫
外線で、発光源（光照射装置）としては高圧水銀ラン
プ、メタルハライドランプ、Ｈｅ−Ｃｄレーザあるいは
Ａｒレーザが考えられる。また可視光線硬化樹脂の場合
は、波長４００〜８００nm内にピークを有する光源を用
いることができる。

【００３４】本実施例に用いた光硬化樹脂は、紫外線照
射により光重合開始剤がフリーラジカルを発生し、これ
がオリゴマ、モノマのラジカル重合を誘発するラジカル
重合型の樹脂であったが、樹脂成分である、オリゴマ、
モノマ、重合開始剤は本実施例記載の成分に限定される
ものではない。ラジカル重合型の樹脂成分として、不飽
和ポリエステル樹脂をオリゴマに、スチレンをモノマと
することもできる。

【００３５】オリゴマとして用いることができるのは他
に、（ポリ）メチルアクリレートの如き(ポリ)エステル
アクリレート、（ポリ）エーテルアクリレート、アクリ
ルオリゴマ系アクリレート、エポキシアクリレート、
（ポリ）ブタジェンアクリレート、シリコーンアクリレ
ートを例示できる。モノマとしては、N−ビニルピロリ
ドン、酢酸ビニル、一官能アクリレート、二官能アクリ
レート及び三官能アクリレート類が挙げられる。また重
合開始剤としては、アセトフェノン、トリクロロアセト
フェノン等のアセトフェノン誘電体以外にベンゾインエ
ーテル類、ベンゾフェノン類、キサントン類などがあ
る。更に、光硬化性樹脂として、ラジカル重合型以外
に、光付加重合型、光カチオン重合型、酸硬化型の樹脂
を用いることも可能である。

【００３６】上記実施例では、樹脂中への添加剤として
銅微粒子を用いたが、添加剤がこれに限定されるもので
ないことは云うまでもない。添加剤としては、所定の時
間内で樹脂硬化を完了し、光硬化後の結合材の機械的強
度を向上でき、工具の耐磨耗性などの特性を向上できる
ものであればよい。添加剤としては、金属微粒子、金属
塩化物、金属酸化物、金属炭化物、半導体材料に代表さ
れる非金属（半金属と云われることもある）材料の酸化
物、炭化物等、あるいは粒子以外に針状のもの、ファイ
バ状のものでもよい。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ワイヤ工具の結合材に、極めて短時間で硬化することの
可能な光硬化性樹脂を用いることで、ワイヤ工具の製造
時間を短縮することができ、シリコンインゴットのマル
チワイヤ切断等に好適な長尺かつ安価なワイヤ工具を提
供することができる。

【００３８】また、結合材樹脂に、金属粒子や無機粉
末、金属ファイバや無機ファイバを添加するようにすれ
ば、無添加の場合に比べ、工具の機械的強度、耐熱性を
向上することができる。さらに、ワイヤ上に結合材樹脂
を塗布するに先立ち、ワイヤのプライマ処理を施すよう
にすれば、結合材被膜とワイヤ面との癒着力を高めるこ
とでき、結合材被膜剥離による工具寿命の低下を抑える
ことができる。

【００３９】一方、製造工程においても、ワイヤを走行
させて添加物混合液状樹脂と砥粒との混合溶液中を通過
させ、ワイヤ表面に混合液を付着させて混合被覆を形成
しながら、ワイヤに付着した余分な混合液を取除くよう
にすれば、混合被膜の均一なワイヤ工具を連続的に製造
することができる。

【００４０】また、製造工程中で混合被膜形成後のワイ
ヤ工具の線径を測定し、線径制御や芯ずれ抑制の制御を
実行することにより、線径バラツキを最小限に抑えるこ
とが可能となり、品質の安定したワイヤ工具を製造する
ことができる。さらに、光照射を窒素雰囲気中で行うよ
うにすれば、重合硬化反応を安定かつ確実に実現するこ
とができる。このように本発明によれば、高寿命で切断
加工の高精度化・高能率化が可能であり、かつ長尺で安
価なワイヤ工具を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るワイヤ工具の横断面
図である。

【図２】本発明のワイヤ工具を製造する方法を説明する
ための製造装置の概略構成図である。

【図３】従来のシリコンインゴットの切断加工に用いら
れる遊離砥粒を用いたマルチワイヤ切断加工装置の概略
構成を示す斜視図である。

【符号の説明】

１０送出しロール１１ワイヤ１１ａワイヤ本体１１ｂプライマ層１１ｃ未硬化の混合被覆１１ｄ混合被膜（硬化膜）１１Ｔワイヤ工具１２，１３，１４送りローラ１５ダンサローラ１６制御系１７線径測定器２０巻取りロール２１樹脂塗布槽２２混合液（混合溶液）２２ａ光硬化性樹脂２２ｂ添加物２２ｃ砥粒２３線径ジグ２４光照射装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者榎本俊之東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者谷泰弘東京都世田谷区宮坂３−47−12 Ｆターム(参考） 3C058 AA05 AA09 CB03 DA03 3C063 AA08 AB09 BB02 BB07 BC03 BD08 CC16 CC24 CC30 EE10 EE15 EE31 FF22 FF23 3C069 BA06 BB01 CA04 EA03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ワイヤ本体表面上にプライマ層が設けら
れ、該プライマ層上に樹脂を主成分とする混合被覆層が
形成されてなること、該混合被覆層が光硬化性樹脂、添加物及び砥粒を含み、
しかも該プライマ層に該砥粒の一部が埋設されて固定さ
れていること、及び該光硬化性樹脂は光化学反応を起こ
して数秒単位若しくはそれ以下の短時間で重合硬化し得
るものであることを特徴とするワイヤ工具。
【請求項２】砥粒が３０〜４０マイクロメートル（μ
ｍ）の直径を有する粒状物である請求項１に記載のワイ
ヤ工具。
【請求項３】混合被覆層に添加する添加物が平均粒径
０．１〜１５マイクロメートル（μｍ）の金属粒子及び
／又は平均粒径０．１〜１５マイクロメートル（μｍ）
の無機粉末であり、その添加量が５〜９０wt％であるこ
とを特徴とする請求項１に記載のワイヤ工具。
【請求項４】ワイヤ本体上に樹脂を主成分とする混合被
覆材により砥粒を固定したワイヤ工具において、該混合被覆材に添加した添加物は針状乃至繊維状であっ
て、その短径が０．１〜１５マイクロメートル（μ
ｍ）、長径が１〜２００マイクロメートル（μｍ）の金
属ファイバ及び／又は無機ファイバを５〜９０wt％添加
したことを特徴とする請求項１に記載のワイヤ工具。