【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、マルチワイヤソーに用いられるソーワイヤに関するものであり、その切削速度、切削精度を向上させることができるものである。
【０００２】
ワイヤソーには、シングルワイヤソーとマルチワイヤソーとがあり、マルチワイヤソーは、所定のピッチで張架されたワイヤ列を高速走行させ、そのワイヤ列に被切削材を押し当てることにより多数枚のウエハーを同時に切断する装置である（図５参照）。
【０００３】
ワイヤソーには、ワイヤとワーク被切削部との間に砥粒を油とともに流し込む遊離砥粒式のものと、ワイヤ表面に樹脂やメッキ等によって予め砥粒を固着させた固定砥粒式のものとがあるが、いずれもワイヤとワークの切削面との間に砥粒を介在させて砥粒によってワークを切削加工するものである。
【０００４】
ワイヤソーによる切断加工においては、切削粉が発生し、これはソーワイヤの走行によって切削部の外に掃き出されるのであるが、実際にはその排出が十分でなく、ワークの被切削面とソーワイヤとの間に切削粉が介在し、このために切削性能の低下が避けられない。
【０００５】
このため、固定砥粒式ワイヤソー用ソーワイヤの場合は、砥粒固定層に多数の気孔（空洞）を設け、この気孔に切削粉を逃がすことによって、切削粉の介在による切削性能の低下を低減するようにしたものが提案されている。しかし、これでも切削性能の低下の抑制効果は十分ではないので、切削面に加工液を注入し、切削粉の排出を加工液で促進する工夫をしたものがある（特開２０００−２８８９０２号公報）。しかし、加工液を注入して切削粉の排出を促進しても、切削粉の排出が十分ではなく、切削粉が砥粒の間に詰まって、切削性能を低下させることが避けられない。
【０００６】
遊離砥粒式ワイヤソー用ソーワイヤの場合は、目詰まりはないが、ソーワイヤの上記気孔に切削粉を逃がす機能はないので、もっぱら加工液によって切削粉の排除を促進する他なく、したがって、切削粉の介在による切削性能、切削精度の低下が避けられない。
【０００７】
【特許文献】
特開２０００−２８８９０２号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、マルチワイヤソーに用いられるソーワイヤについて、切削粉の排出を促進し、かつ、被切削面に対するソーワイヤの当たりを改善して、その切削性能を改善できるように、ソーワイヤの形状、構造を工夫することをその課題とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題解決するために本発明のマルチワイヤソー用ソーワイヤは、小波くせを有する単線又は撚線からなることを特徴とする。
【００１０】
単線あるいは撚線が有する小波くせは切削加工時の張力で伸びるが、完全に伸びきって直線状となることはなく、小波くせ自体は依然として残る。
したがって、ソーワイヤは上記の小波くせがついた状態で被切削面を通過し、このとき、小波くせの山の部分が被切削面に当たり、山と山との間の窪みの部分は被切削面から浮き上がった状態になっている。したがって、切削粉は上記小波くせの上記窪み部分に捕捉されてソーワイヤによって切削面の外に掃き出される。また、小波くせの山が被切削面に当たるので、その面圧が高くなって切削速度が向上し、切削部に切削粉が噛み込まれないので切削精度が向上する。
【００１１】
上記構成において、単線あるいは撚線が有する小波くせは、切削粉を捕捉できる窪みが形成されるものであれば、どのようなくせ形状であってもよいが、製造しやすさを考慮えると、略螺旋状（三次元波）又は略平面状（二次元波）とするのが好ましい。
【００１２】
小波くせのピッチ：１．０〜２．０ｍｍ、波高：１／１００〜１／１０ｍｍは、実用上の適用範囲であって、特別な技術的意義を有する限界値（あるいは臨界値）ではない。したがって、ワイヤソーの使用目的、切削対象の材質の如何によっては、この範囲を越えて、本発明の作用を奏する範囲で適宜選択することができる。
【００１３】
なお、ソーワイヤの径（線径、撚線径）は、０．０５〜１．０ｍｍといった、ソーワイヤの一般的な範囲が適用できる。また、撚線とは、複数本の単線を撚り合わせたものを意味する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の態様を図面を参照して説明する。
【００１５】
図１（ａ）は本発明の実施の一形態を示すソーワイヤの概略平面図である。図１（ａ）に示すソーワイヤは、線径ｄが０．０５〜１．０ｍｍの単線であり、ピッチＰが１．０〜２．０ｍｍで、波高Ｈが１／１００〜１／１０ｍｍである略螺旋状の小波くせを有している。
また、図１（ｂ）は本発明の実施の別の一形態を示すソーワイヤの概略平面図であり、このものは、複数本の単線を撚り合わせた１×ｎ構造の撚線（コード）であって、コード径ｄが０．０５〜１．０ｍｍであり、ピッチＰが１．０〜２．０ｍｍで、波高Ｈが１／１００〜１／１０ｍｍである略螺旋状の小波くせを有している。
【００１６】
ここで、波高Ｈとは、図１に示すように、小波くせを谷から山までの高さｈから線径、あるいはコード径を引いた高さのことで、ピッチＰとは谷から谷、または山から山の直線長さである。
【００１７】
小波くせのくせ付けは次のようにして行う。
【００１８】
図２にピン方式のくせ付けの一例を示している。この例では、高速回転するくせ付け装置上に設けた３本のピン間に単線、あるいは撚線を通すことによって螺旋状の小波くせが付けられる。小波くせの波高およびピッチの調整は、くせ付けピンの径や間隔、押し込み程度や単線（撚線）の張力並びにくせ付け装置の回転数を変化させることで行う。なお、くせ付け装置を回転させなければ、略平面状（二次元）の小波くせとなる。
【００１９】
撚線に略螺旋状の小波くせを施す場合は、撚線を構成する単線それぞれに、上記ピン方式によって螺旋状の小波くせを施した後に、これらの単線を撚り合わせるようにしてもよい。
【００２０】
図３は歯車方式のくせ付けの例を示している。この例では、くせ付け部は歯車３，３を、小さな隙間を介して噛み合わせてあり、歯車３，３の噛み合い部に単線あるいは撚線１を通してくせ付けを行うものである。歯車の間を通すことによって単線あるいは撚線に略平面状の二次元の小波くせが付けられる。
【００２１】
また、複数の単線を撚り合わせる場合には、小波くせが付けられた単線にさらに撚り合わせのための大波くせを付けて（図４参照）から、これらを撚り合わせるようにしてもよい。
【００２２】
ところで、本発明のソーワイヤは、遊離砥粒式、固定砥粒式のどちらの場合においても採用できることは勿論のことである。
【００２３】
【実施例】
線径が０．１４ｍｍの単線に、くせ付け装置にて、ピッチ１．２ｍｍで波高が０．０５ｍｍの小波くせを施し、これを巻取機によってリールに巻き取り、本発明の単線のソーワイヤを製造した。このソーワイヤを用いて、遊離砥粒方式で、試験材として石英ガラスを切断して、切断試験を行った。
なお、比較例は、小波くせを施さないストレートのものを用いた。
【００２４】
次に、線径が０．１６５ｍｍの単線を４本撚り合わせてコード径０．４ｍｍの撚線を製造し、これをくせ付け装置に通して、ピッチ１．２ｍｍで波高が０．０６ｍｍの小波くせを施し、これを巻取機にてリールに巻き取り、本発明の撚線のソーワイヤを製造した。このソーワイヤを用いて、遊離砥粒方式で、試験材として石英ガラスを切断して、切断試験を行った。
なお、比較例は、小波くせを施さないストレートのものを用いた。
【００２５】
上記切断試験によって、上記単線、撚線いずれのソーワイヤにおいても、本発明の小波くせを有するソーワイヤは、従来のストレートなソーワイヤに比べて、切断時間が短縮でき、しかも被切削面の面粗さが向上することが確認できた。
さらに、上記ソーワイヤにメッキによって砥粒を固着させた固定砥粒式のソーワイヤも製造して、同様の切断試験を行ったが、この場合でも、小波くせを付けたソーワイヤの方が性能が優れていることが確認できた。
【００２６】
【発明の効果】
本発明のマルチワイヤソー用ソーワイヤは、小波くせを有するから、切削粉の排出が確実になされ、ソーワイヤと被切削面との間に切削粉が介在することがなく、したがって、切削精度が向上すると共に、高い切削性能が得られる。
また、小波くせの山の部分が被切削面に当たるので、被切削面に対するソーワイヤの面圧が高く、したがって切削性能を著しくが向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態を示すソーワイヤで、（ａ）は小波くせを付けた単線の概略平面図、（ｂ）は同じく撚線（コード）の概略平面図である。
【図２】ピン方式のくせ付けを示す模式図である。
【図３】歯車方式のくせ付けを示す模式図である。
【図４】小波くせと大波くせとを付与した線材を模式的に示す平面図である。
【図５】マルチワイヤソーによる切断装置の要部の概略を模式的に示す斜視図である。
【符号の説明】
１・・・単線又は撚線（コード）
２・・・ピン
３・・・歯車
Ｗ・・・ソーワイヤ
Ｒ・・・ローラ
Ｐ・・・ピッチ
Ｈ・・・波高
ｈ・・・小波くせの谷から山までの高さ[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a saw wire used for a multi-wire saw, and can improve the cutting speed and the cutting accuracy.
[0002]
There are two types of wire saws: a single wire saw and a multi-wire saw.The multi-wire saw simultaneously moves a large number of wafers by moving a wire row stretched at a predetermined pitch at a high speed and pressing a workpiece to the wire row. This is a cutting device (see FIG. 5).
[0003]
The wire saw has a loose abrasive type in which abrasive grains are poured together with oil between a wire and a workpiece to be cut, and a fixed abrasive type in which abrasive grains are fixed to a wire surface in advance by a resin or plating. However, in both cases, the work is cut by the abrasive grains with abrasive grains interposed between the wire and the cutting surface of the work.
[0004]
In cutting with a wire saw, cutting powder is generated and is swept out of the cutting portion by running the saw wire.However, in actuality, the discharge is not sufficient, and the cutting surface of the work and the saw wire are not sufficiently separated. Cutting powder is interposed between them, which inevitably reduces the cutting performance.
[0005]
For this reason, in the case of a saw wire for a fixed abrasive type wire saw, a large number of pores (cavities) are provided in the abrasive grain fixed layer, and the cutting powder is allowed to escape into these pores, thereby reducing the reduction in cutting performance due to the presence of the cutting powder. Something like that has been proposed. However, even with this, the effect of suppressing the decrease in cutting performance is not sufficient, and there is a device in which a machining fluid is injected into a cutting surface and discharge of cutting powder is accelerated by the machining fluid (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-288902). ). However, even if the machining fluid is injected to promote the discharge of the cutting powder, the discharge of the cutting powder is not sufficient, and it is inevitable that the cutting powder is clogged between the abrasive grains to lower the cutting performance.
[0006]
In the case of a saw wire for a loose abrasive type wire saw, there is no clogging, but since there is no function of releasing the cutting powder in the pores of the saw wire, there is no other way to promote the removal of the cutting powder solely by the machining fluid, and therefore, Reduction of cutting performance and cutting accuracy due to intervening is inevitable.
[0007]
[Patent Document]
JP 2000-288902 A
[Problems to be solved by the invention]
The present invention devises the shape and structure of a saw wire for a saw wire used in a multi-wire saw so as to promote the discharge of cutting powder and improve the contact of the saw wire with a surface to be cut, thereby improving the cutting performance. The task is to make
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, a saw wire for a multi-wire saw according to the present invention is characterized in that the saw wire is formed of a single wire or a stranded wire having a wavy habit.
[0010]
Although the rippled wave of the single wire or the stranded wire is elongated by the tension at the time of the cutting process, the rippled wave itself does not completely extend and becomes straight, and the rippled wave itself remains.
Therefore, the saw wire passes through the surface to be cut in a state where the ripples are attached, and at this time, the peak portion of the ripples hits the surface to be cut, and the dent portion between the peaks is cut from the surface to be cut. It is in a raised state. Therefore, the cutting powder is trapped in the concave portion of the ripples and is swept out of the cutting surface by the saw wire. In addition, since the peak of the ripples hits the surface to be cut, the surface pressure is increased and the cutting speed is improved, and the cutting powder is not caught in the cut portion, so that the cutting accuracy is improved.
[0011]
In the above configuration, the small wave hammer of the single wire or the stranded wire may have any shape as long as a dent capable of catching cutting powder is formed, but in consideration of ease of manufacture, substantially It is preferred to be spiral (three-dimensional wave) or substantially planar (two-dimensional wave).
[0012]
The pitch of the rippled wave: 1.0 to 2.0 mm and the wave height: 1/100 to 1/10 mm are practically applicable ranges and are not limit values (or critical values) having special technical significance. Therefore, depending on the purpose of use of the wire saw and the material to be cut, it can be appropriately selected beyond this range within a range in which the operation of the present invention is achieved.
[0013]
In addition, the saw wire diameter (wire diameter, stranded wire diameter) can apply a general range of a saw wire such as 0.05 to 1.0 mm. In addition, the stranded wire means a plurality of single wires stranded.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0015]
FIG. 1A is a schematic plan view of a saw wire according to an embodiment of the present invention. The saw wire shown in FIG. 1A is a single wire having a wire diameter d of 0.05 to 1.0 mm, a pitch P of 1.0 to 2.0 mm, and a wave height H of 1/100 to 1/10 mm. It has a substantially spiral wavelet habit.
FIG. 1B is a schematic plan view of a saw wire showing another embodiment of the present invention, which is a stranded wire (cord) having a 1 × n structure obtained by twisting a plurality of single wires. There is a substantially spiral small wave habit having a cord diameter d of 0.05 to 1.0 mm, a pitch P of 1.0 to 2.0 mm, and a wave height H of 1/100 to 1/10 mm. ing.
[0016]
Here, as shown in FIG. 1, the wave height H is a height obtained by subtracting a wire diameter or a cord diameter from a height h from a valley to a mountain, and a pitch P is a valley to a valley. Or the straight length from mountain to mountain.
[0017]
The hammering of small waves is performed as follows.
[0018]
FIG. 2 shows an example of a pin-type customization. In this example, a spiral small wave is provided by passing a single wire or a stranded wire between three pins provided on a high-speed rotating hammer. Adjustment of the wave height and pitch of the small wave hammer is performed by changing the diameter and interval of the hammering pin, the degree of pushing, the tension of a single wire (twisted wire), and the rotation speed of the hammering device. If the hammering device is not rotated, it will be a substantially planar (two-dimensional) rippled wave.
[0019]
In the case of applying a substantially spiral small wave habit to a stranded wire, the single wires constituting the stranded wire may be subjected to the spiral small wave habit by the above-mentioned pin method, and then these single wires may be twisted.
[0020]
FIG. 3 shows an example of a habit setting of a gear system. In this example, the hammering portion engages the gears 3 and 3 with a small gap therebetween, and performs the hammering by passing a single wire or a stranded wire 1 through the meshing portion of the gears 3 and 3. By passing between the gears, a substantially planar two-dimensional wavelet is imparted to a single wire or a stranded wire.
[0021]
In the case where a plurality of single wires are twisted, a single wave having a small wave habit may be further provided with a large wave hammer for twisting (see FIG. 4), and then these may be twisted.
[0022]
By the way, it goes without saying that the saw wire of the present invention can be employed in either the loose abrasive type or the fixed abrasive type.
[0023]
【Example】
A single wire having a wire diameter of 0.14 mm is subjected to a small wave hammer having a pitch of 1.2 mm and a wave height of 0.05 mm by a hammering device, and is wound on a reel by a winder, and the single wire saw wire of the present invention is wound. Manufactured. Using this saw wire, quartz glass was cut as a test material by a loose abrasive method, and a cutting test was performed.
In addition, the comparative example used the straight thing which does not give a ripple.
[0024]
Next, four single wires having a wire diameter of 0.165 mm are twisted together to produce a stranded wire having a cord diameter of 0.4 mm, and the stranded wire is passed through a hammering device, and a small wave having a pitch of 1.2 mm and a wave height of 0.06 mm. After giving a habit, this was wound up on a reel by a winder to produce a stranded saw wire of the present invention. Using this saw wire, quartz glass was cut as a test material by a loose abrasive method, and a cutting test was performed.
In addition, the comparative example used the straight thing which does not give a ripple.
[0025]
By the cutting test, the saw wire having the wavy habit of the present invention can be reduced in cutting time and the surface roughness of the surface to be cut, in the single wire and the stranded wire, as compared with the conventional straight saw wire. It was confirmed that it improved.
Furthermore, a fixed abrasive grain type saw wire in which abrasive grains were fixed to the saw wire by plating was also manufactured, and a similar cutting test was performed, but even in this case, a saw wire with a rippled wave had better performance. Was confirmed.
[0026]
【The invention's effect】
Since the saw wire for a multi-wire saw of the present invention has a wavy habit, the cutting powder is reliably discharged, and the cutting powder does not intervene between the saw wire and the surface to be cut. , High cutting performance can be obtained.
Further, since the peak portion of the ripple wave hits the surface to be cut, the surface pressure of the saw wire against the surface to be cut is high, and therefore, the cutting performance can be significantly improved.
[Brief description of the drawings]
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic plan view of a saw wire showing one embodiment of the present invention, in which (a) is a schematic plan view of a single wire with a rippled wave, and (b) is a schematic plan view of a stranded wire (cord).
FIG. 2 is a schematic diagram showing a pin-type customization.
FIG. 3 is a schematic view showing a customization of a gear system.
FIG. 4 is a plan view schematically showing a wire rod to which a small wave and a large wave are applied.
FIG. 5 is a perspective view schematically showing an outline of a main part of a cutting device using a multi-wire saw.
[Explanation of symbols]
1 ... Single wire or stranded wire (cord)
2 ... Pin 3 ... Gear W ... Saw wire R ... Roller P ... Pitch H ... Wave height h ... Height from small valley to peak
