JP2004283966A

JP2004283966A - レジンボンドワイヤソーの製造方法

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Publication number: JP2004283966A
Application number: JP2003079868A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Hadate; 大祐羽立
Original assignee: Noritake Co Ltd; Noritake Super Abrasive Co Ltd
Current assignee: Noritake Co Ltd; Noritake Super Abrasive Co Ltd
Priority date: 2003-03-24
Filing date: 2003-03-24
Publication date: 2004-10-14

Abstract

【課題】透明な砥粒層を用いてレジンボンドワイヤソーを形成し、芯線と砥粒層との位置関係を測定し、芯線と砥粒層との偏心量を制御して、断線を防止し、加工精度を向上させたレジンボンドワイヤソーの製造方法を提供する。
【解決手段】被覆ワイヤ２は芯線１の周囲に、砥粒４をボンド材５で結合した砥粒層６が形成されている。この被覆ワイヤ２において、砥粒層６の厚みａ，ｂと、芯線１の径ｄ、および被覆ワイヤ２の外径Ｄを測定し、芯線１の周囲に形成された砥粒層６の厚みの偏りの最大値が、砥粒層６の厚みの平均値の２０％以内となるように制御する。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、精密部品の切断に用いられるレジンボンドワイヤソーの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種半導体デバイスの製造分野における大口径シリコンインゴットからのシリコンウエハの切り出しに、レジンボンドワイヤソーが用いられている。このレジンボンドワイヤソーとしては、例えば、高抗張力金属を芯線として用い、ポリアミドイミド樹脂を結合剤とした砥粒層を芯線の外周面に形成させたものがある。
このレジンボンドワイヤソーの製造過程において、芯線と砥粒層とが偏心を生じることがある。このような偏心を生じると、斜め切れや砥粒層の偏摩耗の原因となり、ワイヤの捻れや、芯線が剥き出しになることによって、ワイヤが断線することがある。従って、レジンボンドワイヤソーの製造工程において、芯線と砥粒層との偏心をなくすことは、レジンボンドワイヤソーの切断性能を向上させるために不可欠なことである。
【０００３】
しかし、レジンボンドワイヤソーの分野においてはこれまで、砥粒の固着力や砥粒層の耐摩耗性の向上に重点が置かれていたため、砥粒固着材料にフェノールを代表とする成形用樹脂が用いられており、耐摩耗性向上のために、金属系のフィラ材が添加されている。この種のレジンボンドワイヤソーが、例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３に記載されている。
【０００４】
【特許文献１】
特許第３０７８０２０号公報（発明の詳細な説明部分）
【特許文献２】
特開２０００−２２５６１３号公報（段落番号００１０〜００４１）
【特許文献３】
特開２００１−２５９７５号公報（段落番号００１０〜００５５）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
これらの文献に記載されたレジンボンドワイヤソーは、砥粒層が不透明であるため、砥粒層に覆われた芯線の位置を確認することはできない。そのため、砥粒層が真円に形成されていても、芯線に対する砥粒層の偏りを認識することができない。
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、透明な砥粒層を用いてレジンボンドワイヤソーを形成し、芯線と砥粒層との位置関係を測定し、芯線と砥粒層との偏心量を制御して、断線を防止し、加工精度を向上させたレジンボンドワイヤソーの製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するために、本発明は、芯線の周囲に樹脂にて砥粒を固着してなる砥粒層を設けたレジンボンドワイヤソーの製造方法において、前記レジンボンドワイヤソーを透過した光を用いて、前記芯線と前記砥粒層との位置関係を測定し、前記芯線と前記砥粒層との偏心量を制御して砥粒層を形成することを特徴とする。
この製造方法によると、芯線と砥粒層との偏心量を制御することによって、芯線と砥粒層との同芯度を良好に保つことができる。そのため、砥粒層の偏摩耗を抑制し、芯線が露出して削られることを防止することができる。
また、斜め切れを防止することができるため、加工精度が向上する。
【０００７】
本発明においては、前記芯線の周囲に形成された砥粒層の厚みの偏りの最大値が、前記砥粒層の厚みの平均値の２０％以内となるように制御することを特徴とする。
前記芯線の周囲に形成された砥粒層の厚みの偏りの最大値が、前記砥粒層の厚みの平均値の２０％を超えると、斜め切れや砥粒層の偏摩耗を生じやすく、砥粒層の厚みを上記のように制御することによって、芯線と砥粒層との偏心によって生じる弊害をなくすことができる。
【０００８】
本発明においては、前記レジンボンドワイヤソーを透過する光として、可視光線、紫外線、赤外線のいずれかを用いることを特徴とする。
可視光線、紫外線、赤外線のいずれを用いても、これらをレジンボンドワイヤソーに透過させることによって、芯線と砥粒層との位置関係を測定して、芯線と砥粒層との偏心量を制御することが可能だからである。
【０００９】
本発明においては、樹脂がアクリレート、メタアクリレート、アクリル酸を含有する感光性樹脂であり、砥粒層内に含まれる固体成分の含有量が砥粒層の体積に対して２５％以内であることを特徴とする。
感光性樹脂を用いるのは、透明性を確保でき、且つ硬化と未硬化の制御が容易な樹脂であるためである。また、熱硬化性樹脂に比べて硬化速度が格段に速いため、ダイス位置制御部で制御した芯線と砥粒層との偏心量が変化する前に硬化させることができ、液だれ等の影響を受け難いという利点があるためである。
砥粒層内に含まれる固体成分を砥粒層の体積に対して２５％以内としたのは、砥粒層内に含まれる固体成分の含有量が砥粒層の体積に対して２５％を超えると、砥粒層の透明性が低下し、芯線と砥粒層との偏心量を制御することが困難になるからである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施形態に基づいて説明する。
図１（ａ）に、本発明のレジンボンドワイヤソーの製造方法における製造工程を示す。
砥粒が混入された樹脂を貯留するボンド槽１０内に芯線１を通過させ、ボンド槽１０を通過した被覆ワイヤ２の被覆厚みをダイス１１により均一化する。砥粒としてダイヤモンド等を用いることができる。
ダイス１１の周囲には、図１（ｂ）に示すように、被覆ワイヤ２が通過する方向に対して垂直な平面内で直交する２軸（Ｘ軸、Ｙ軸）方向に、ダイス位置制御部１２が設けられている。
ダイス１１を通過した被覆ワイヤ２は、紫外線照射装置等からなる樹脂硬化部１３により被覆層の液状樹脂が硬化される。
【００１１】
その後、被覆ワイヤ２は、挟み込みローラ１４を通過することによって進行方向が変えられ、又、両端を挟み込み保持されることにより被覆ワイヤ２の軸方向の回転を抑制し、Ｘ、Ｙ軸の変動が防止される。続いて、振れ防止用の第１のＶ溝プーリー１５を通過する。この第１のＶ溝プーリー１５を通過する際に、Ｙ軸方向観察用カメラ１６によって、被覆ワイヤ２の砥粒層のＹ軸方向の厚みが測定される。図１（ｃ）に、被覆ワイヤ２の進行方向に対して垂直なＹ軸方向、Ｘ軸方向を示す。
この測定に使用される光として、例えば可視光の波長領域（波長４００ｎｍ〜７００ｎｍ）における白色光を用いることができる。白色光を用いる場合には、砥粒層の光透過度が８０％以上であることが好ましい。砥粒層の光透過度が８０％未満であると、光透過度が低いために、レジンボンドワイヤソーを透過した光を用いて芯線と砥粒層との位置関係を測定して、芯線と砥粒層との偏心量を制御することが困難になるからである。
【００１２】
ここで測定された被覆ワイヤ２の砥粒層のＹ軸方向の厚みが正常な範囲であれば、ダイス位置制御部１２はダイス１１をＹ軸方向についてシフトさせないが、被覆ワイヤ２の砥粒層のＹ軸方向の厚みが正常な範囲を超える場合には、その情報がダイス位置制御部１２に送出され、ダイス位置制御部１２はダイス１１をＹ軸方向について適正な位置にシフトさせる。
【００１３】
その後、被覆ワイヤ２は振れ防止用の第２のＶ溝プーリー１７を通過する。この第２のＶ溝プーリー１７を通過する際に、Ｘ軸方向観察用カメラ１８によって、被覆ワイヤ２の砥粒層のＸ軸方向の厚みが測定される。
ここで測定された被覆ワイヤ２の砥粒層のＸ軸方向の厚みが正常な範囲であれば、ダイス位置制御部１２はダイス１１をＸ軸方向についてシフトさせないが、被覆ワイヤ２の砥粒層のＸ軸方向の厚みが正常な範囲を超える場合には、その情報がダイス位置制御部１２に送出され、ダイス位置制御部１２はダイス１１をＸ軸方向について適正な位置にシフトさせる。
その後、被覆ワイヤ２は挟み込みローラ１４を通過した後、巻き取られる。
【００１４】
図２に、図１に示した製造工程において、砥粒層の厚みを制御する工程の詳細を示す。
図２において、被覆ワイヤ２は芯線１の周囲に、砥粒４をボンド材５で結合した砥粒層６が形成されており、図１において説明したＹ軸方向観察用カメラ１６、及びＸ軸方向観察用カメラ１８は、被覆ワイヤ２の長手方向に対して直交する２軸（Ｘ軸、Ｙ軸）について、砥粒層６の厚みを測定するものである。
【００１５】
例えば、Ｙ軸方向について、図２に示す砥粒層６の厚みａ，ｂと、芯線１の径ｄ、および被覆ワイヤ２の外径Ｄを測定し、Ｄとｄによって定まる量であり、砥粒層６の厚みの平均値を意味するＡを式（１）
【数１】

のように定義し、このＡに対して、ａ，ｂが、式（２）
【００１６】
【数２】

【００１７】
を満たせば、ワイヤソーの製造状況は良好であると判断し、このときは、ダイス位置制御部１２はダイス１１をＹ軸方向についてシフトさせない。
しかし、ａ，ｂとＡが、式（３）、または式（４）
【００１８】
【数３】

【数４】

【００１９】
の関係にあるときには、ダイス位置制御部１２はダイス１１をＹ軸の正または負の方向について適正な位置にシフトさせて、式（１）の関係を満たすようにし、芯線１と砥粒層６との偏心を解消する。
また、ａ，ｂとＡが、式（５）
【００２０】
【数５】

【００２１】
の関係にあるときには、ワイヤソーは不良であると判断する。
以上説明した砥粒層６の制御を、Ｘ軸方向についても同様に行う。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、芯線の周囲に樹脂からなるレジンボンドを用いて砥粒を固着してなる砥粒層を設けたレジンボンドワイヤソーの製造方法において、レジンボンドワイヤソーを透過した光を用いて、芯線と砥粒層との位置関係を測定し、芯線と砥粒層との偏心量を制御して砥粒層を形成することにより、砥粒層の偏摩耗を抑制し、芯線が露出して削られることを防止することが可能なレジンボンドワイヤソーを製造することができる。
また、斜め切れを防止することができるため、加工精度を向上させたレジンボンドワイヤソーを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のレジンボンドワイヤソーの製造方法における製造工程を示す図である。
【図２】図１に示した製造工程において、砥粒層の厚みを制御する工程の詳細を示す図である。
【符号の説明】
１芯線
２被覆ワイヤ
４砥粒
５ボンド材
６砥粒層
１０ボンド槽
１１ダイス
１２ダイス位置制御部
１３樹脂硬化部
１４挟み込みローラ
１５第１のＶ溝プーリー
１６Ｙ軸方向観察用カメラ
１７第２のＶ溝プーリー
１８Ｘ軸方向観察用カメラ

Claims

芯線の周囲に樹脂にて砥粒を固着してなる砥粒層を設けたレジンボンドワイヤソーの製造方法において、前記レジンボンドワイヤソーを透過した光を用いて、前記芯線と前記砥粒層との位置関係を測定し、前記芯線と前記砥粒層との偏心量を制御して砥粒層を形成することを特徴とするレジンボンドワイヤソーの製造方法。
前記芯線の周囲に形成された砥粒層の厚みの偏りの最大値が、前記砥粒層の厚みの平均値の２０％以内となるように制御することを特徴とする請求項１記載のレジンボンドワイヤソーの製造方法。
前記レジンボンドワイヤソーを透過する光として、可視光線、紫外線、赤外線のいずれかを用いることを特徴とする請求項１または２記載のレジンボンドワイヤソーの製造方法。
前記樹脂がアクリレート、メタアクリレート、アクリル酸を含有する感光性樹脂であり、砥粒層内に含まれる固体成分の含有量が砥粒層の体積に対して２５％以内であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のレジンボンドワイヤソーの製造方法。