JP2016052701A - Wire discharge processing apparatus - Google Patents
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- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
Abstract
Description
本発明は、放電加工用のワイヤを用いてインゴットからウェーハを切り出すワイヤ放電加工装置に関する。 The present invention relates to a wire electric discharge machining apparatus for cutting a wafer from an ingot using an electric discharge machining wire.
ＳｉＣ等の半導体材料でなるインゴットからウェーハを切り出す場合には、ワイヤソーと呼ばれる加工装置を用いるのが一般的である。このワイヤソーでは、複数のガイドローラに巻き掛けられたワイヤを長手方向に送りながらインゴットに切り込ませて薄いウェーハを切り出している。 When a wafer is cut out from an ingot made of a semiconductor material such as SiC, a processing device called a wire saw is generally used. In this wire saw, a thin wafer is cut out by cutting a wire wound around a plurality of guide rollers into an ingot while feeding the wire in the longitudinal direction.
しかしながら、このワイヤソーは、ガイドローラに巻き掛けられたワイヤに対して加工用の砥粒を分散させたスラリーを供給し続けなければならないので、その取り扱いは煩雑である。また、インゴットに対してワイヤが直に接触するので、加工中にワイヤが切断される可能性も高かった。 However, this wire saw must be continuously supplied with a slurry in which abrasive grains for processing are dispersed with respect to the wire wound around the guide roller, so that the handling thereof is complicated. In addition, since the wire comes into direct contact with the ingot, there is a high possibility that the wire is cut during processing.
これらの問題に対し、ワイヤとインゴットとの間の放電を利用してウェーハを切り出すワイヤ放電加工装置が提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。このワイヤ放電加工装置は、放電で発生する熱を利用してウェーハを非接触で切り出すので、インゴット及びワイヤにかかる力学的な負荷を小さくでき、また、砥粒でウェーハの表裏面に傷が付く心配もない。 In response to these problems, a wire electric discharge machining apparatus that cuts out a wafer by using electric discharge between a wire and an ingot has been proposed (for example, refer to Patent Documents 1 and 2). This wire electric discharge machining apparatus cuts the wafer in a non-contact manner using heat generated by electric discharge, so that the mechanical load on the ingot and the wire can be reduced, and the front and back surfaces of the wafer are scratched by the abrasive grains. No worries.
ところで、上述したワイヤ放電加工装置では、インゴットとワイヤとの隙間に加工の屑が滞留してしまうことがある。この場合、滞留した屑を通じて不要な放電が発生し易くなるので、加工精度の低下や、熱によるワイヤの切断等が問題となる。 By the way, in the wire electric discharge machining apparatus described above, machining scraps may remain in the gap between the ingot and the wire. In this case, unnecessary electric discharge is likely to occur through the accumulated debris, which causes problems such as a decrease in processing accuracy and cutting of the wire by heat.
これに対し、インゴット及びワイヤを純水等の加工液に浸漬する方法や、加工によって形成されるインゴットの溝に加工液を噴射する方法等が検討されている。しかしながら、例えば、ウェーハを大口径化し、又は、切り出しのロスを低減するために溝の幅を縮小すると、上述の方法では必ずしも十分に屑を除去できなくなる。 On the other hand, a method of immersing an ingot and a wire in a processing liquid such as pure water, a method of injecting a processing liquid into a groove of an ingot formed by processing, and the like have been studied. However, for example, when the diameter of the groove is reduced in order to increase the diameter of the wafer or to reduce the loss of cutting, the above method cannot always sufficiently remove the debris.
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、インゴットとワイヤとの隙間に加工の屑が滞留するのを防止できるワイヤ放電加工装置を提供することである。 This invention is made | formed in view of this problem, The place made into the objective is providing the wire electric discharge machining apparatus which can prevent that processing waste accumulates in the clearance gap between an ingot and a wire.
本発明によれば、間隔をおいて配置された複数のガイドローラに巻き掛けられ、該ガイドローラの回転に伴い走行するワイヤと、インゴットに該ワイヤを切り込ませるように、インゴットを固定する基台部と該ワイヤとを相対的に移動させて加工送りする駆動手段と、該基台部に固定されたインゴットと該ワイヤとに高周波パルス電力を供給する高周波パルス電源ユニットと、インゴットと該ワイヤとの間に加工屑が滞留するのを防ぐ屑除去手段と、を備え、該屑除去手段は、インゴットと該ワイヤとに高周波パルス電力を供給しながら加工送りすることでインゴットに形成される溝に加工液を供給する加工液供給手段と、該溝内への該加工液の供給を促進する供給促進手段と、を備え、該供給促進手段は、加工送りの際に該ワイヤに追従するように該溝に侵入し、該溝内で該ワイヤと併走するクリーニングワイヤであることを特徴とするワイヤ放電加工装置が提供される。 According to the present invention, a wire that is wound around a plurality of guide rollers arranged at intervals and travels as the guide roller rotates, and a base that fixes the ingot so that the wire is cut into the ingot. Driving means for moving and moving the base part and the wire relatively, an ingot fixed to the base part, a high-frequency pulse power supply unit for supplying high-frequency pulse power to the wire, an ingot and the wire And a scrap removing means for preventing the processing scrap from staying between the grooves, and the scrap removing means is a groove formed in the ingot by feeding it while supplying high frequency pulse power to the ingot and the wire. And a supply promoting means for promoting the supply of the machining liquid into the groove, and the supply promoting means follows the wire during machining feed. Penetrate the groove as the wire electrical discharge machining apparatus, characterized in that the cleaning wire travel together with the wire is provided in the groove.
本発明において、該加工液供給手段は、インゴットと該ワイヤとを該加工液に浸漬する加工槽、又はインゴットに向けて該加工液を噴射し該ワイヤに沿って加工液を供給するノズルであることが好ましい。 In the present invention, the processing liquid supply means is a processing tank that immerses the ingot and the wire in the processing liquid, or a nozzle that sprays the processing liquid toward the ingot and supplies the processing liquid along the wire. It is preferable.
また、本発明において、該クリーニングワイヤは、周面に凹凸を有することが好ましい。 Moreover, in this invention, it is preferable that this cleaning wire has an unevenness | corrugation in a surrounding surface.
また、本発明において、該クリーニングワイヤを加工送りの方向に沿って進退させる進退手段を備えることが好ましい。 Moreover, in this invention, it is preferable to provide the advancing / retreating means which advances / retreats this cleaning wire along the direction of a process feed.
また、本発明において、該ワイヤを該ガイドローラの軸方向に間隔をあけて複数回巻き掛けることで、並列する複数の切断部が形成され、該複数の切断部をインゴットに切り込ませるように加工送りすることが好ましい。 Further, in the present invention, by winding the wire a plurality of times at intervals in the axial direction of the guide roller, a plurality of parallel cut portions are formed, and the plurality of cut portions are cut into the ingot. Processing feed is preferable.
本発明に係るワイヤ放電加工装置は、インゴットに形成される溝への加工液の供給を促進する供給促進手段として、加工送りの際にワイヤに追従するように溝に侵入し、溝内でワイヤと併走するクリーニングワイヤを備えるので、溝内へ加工液を十分に行き渡らせて、インゴットとワイヤとの隙間に加工の屑が滞留するのを防止できる。 The wire electric discharge machining apparatus according to the present invention, as a supply promoting means for promoting the supply of the machining fluid to the groove formed in the ingot, enters the groove so as to follow the wire during machining feeding, Since the cleaning wire that runs along with the wire is provided, it is possible to sufficiently distribute the machining liquid into the groove and prevent the machining waste from remaining in the gap between the ingot and the wire.
添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。図１は、ワイヤ放電加工装置の構成例を模式的に示す一部断面側面図である。図１に示すように、本実施形態に係るワイヤ放電加工装置２は、ワイヤ４が巻回された繰り出しボビン６を支持する円柱状の繰り出しローラ８を備えている。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a partial cross-sectional side view schematically showing a configuration example of a wire electric discharge machining apparatus. As shown in FIG. 1, the wire electric discharge machining apparatus 2 according to the present embodiment includes a columnar feeding roller 8 that supports a feeding bobbin 6 around which a wire 4 is wound.
繰り出しローラ８から水平方向に離れた所定の位置には、巻き取りボビン１０を支持する巻き取りローラ１２が配置されている。繰り出しボビン６から繰り出されたワイヤ４は、放電加工に使用された後、巻き取りボビン１０で巻き取られる。ワイヤ４は、例えば、ピアノ線等をベースに構成され、インゴット１１の放電加工に必要な導電性を備えている。 A take-up roller 12 that supports the take-up bobbin 10 is disposed at a predetermined position away from the feed roller 8 in the horizontal direction. The wire 4 fed out from the feeding bobbin 6 is wound up by the winding bobbin 10 after being used for electric discharge machining. The wire 4 is configured based on, for example, a piano wire and has conductivity necessary for electric discharge machining of the ingot 11.
繰り出しローラ８の近傍には、ワイヤ４を案内する円柱状の第１ガイドローラ１４が配置されている。繰り出しボビン６から繰り出されたワイヤ４は、第１ガイドローラ１４に巻き掛けられて水平方向に案内される。 A columnar first guide roller 14 for guiding the wire 4 is disposed in the vicinity of the feeding roller 8. The wire 4 fed out from the feeding bobbin 6 is wound around the first guide roller 14 and guided in the horizontal direction.
一方、巻き取りローラ１２の近傍には、第１ガイドローラ１４で案内されたワイヤ４をさらに案内する円柱状の第２ガイドローラ１６が配置されている。第１ガイドローラ１４で案内されたワイヤ４は、第２ガイドローラ１６に巻き掛けられて下方に案内される。 On the other hand, in the vicinity of the winding roller 12, a cylindrical second guide roller 16 that further guides the wire 4 guided by the first guide roller 14 is arranged. The wire 4 guided by the first guide roller 14 is wound around the second guide roller 16 and guided downward.
第２ガイドローラ１６の下方には、第２ガイドローラ１６で案内されたワイヤ４をさらに案内する円柱状の第３ガイドローラ１８が配置されている。第２ガイドローラ１６で案内されたワイヤ４は、第３ガイドローラ１８に巻き掛けられて水平方向に案内される。この水平方向に案内されたワイヤ４の一部によって、インゴット１１を加工する加工部４ａが構成される。 A cylindrical third guide roller 18 that further guides the wire 4 guided by the second guide roller 16 is disposed below the second guide roller 16. The wire 4 guided by the second guide roller 16 is wound around the third guide roller 18 and guided in the horizontal direction. A portion of the wire 4 guided in the horizontal direction constitutes a processing portion 4a for processing the ingot 11.
第１ガイドローラ１４の下方には、第３ガイドローラ１８で案内されたワイヤ４をさらに案内する円柱状の第４ガイドローラ２０が配置されている。第３ガイドローラ１８で案内されたワイヤ４は、第４ガイドローラ２０に巻き掛けられて上方に案内される。 A columnar fourth guide roller 20 that further guides the wire 4 guided by the third guide roller 18 is disposed below the first guide roller 14. The wire 4 guided by the third guide roller 18 is wound around the fourth guide roller 20 and guided upward.
第４ガイドローラ２０で案内されたワイヤ４は、第１ガイドローラ１４に再び巻き掛けられて第２ガイドローラ１６に案内される。上述のように、第１ガイドローラ１４には既にワイヤ４が巻き掛けられているので、ここでは、別の位置にワイヤ４が巻き掛けられる。具体的には、既に巻き掛けられているワイヤ４に対して第１ガイドローラ１４の軸方向に所定の間隔をあけてワイヤ４が再度巻き掛けられる。 The wire 4 guided by the fourth guide roller 20 is again wound around the first guide roller 14 and guided to the second guide roller 16. As described above, since the wire 4 is already wound around the first guide roller 14, the wire 4 is wound around another position here. Specifically, the wire 4 is wound around the already wound wire 4 at a predetermined interval in the axial direction of the first guide roller 14.
同様に、第１ガイドローラ１４で案内されたワイヤ４は、第２ガイドローラ１６に再び巻き掛けられて第３ガイドローラ１８に案内される。また、第２ガイドローラ１６で案内されたワイヤ４は、第３ガイドローラ１８に再び巻き掛けられて第４ガイドローラ２０に案内される。さらに、第３ガイドローラ１８で案内されたワイヤ４は、第４ガイドローラ２０に再び巻き掛けられて第１ガイドローラ１４に案内される。 Similarly, the wire 4 guided by the first guide roller 14 is again wound around the second guide roller 16 and guided to the third guide roller 18. The wire 4 guided by the second guide roller 16 is again wound around the third guide roller 18 and guided to the fourth guide roller 20. Further, the wire 4 guided by the third guide roller 18 is again wound around the fourth guide roller 20 and guided to the first guide roller 14.
上述のように、第２ガイドローラ１６、第３ガイドローラ１８、及び第４ガイドローラ２０には既にワイヤ４が巻き掛けられているので、ここでは、別の位置にワイヤ４が巻き掛けられる。具体的には、既に巻き掛けられているワイヤ４に対して、第２ガイドローラ１６、第３ガイドローラ１８、又は第４ガイドローラ２０の軸方向に所定の間隔をあけてワイヤ４が再度巻き掛けられる。 As described above, since the wire 4 is already wound around the second guide roller 16, the third guide roller 18, and the fourth guide roller 20, the wire 4 is wound around another position here. Specifically, the wire 4 is wound around the already wound wire 4 at a predetermined interval in the axial direction of the second guide roller 16, the third guide roller 18, or the fourth guide roller 20. It is hung.
第４ガイドローラ２０で案内されたワイヤ４は、第１ガイドローラ１４にさらに巻き掛けられて第２ガイドローラ１６に案内される。ここでも、ワイヤ４は、第１ガイドローラ１４の軸方向に所定の間隔をあけて巻き掛けられる。 The wire 4 guided by the fourth guide roller 20 is further wound around the first guide roller 14 and guided to the second guide roller 16. Also here, the wire 4 is wound around the axial direction of the first guide roller 14 with a predetermined interval.
このように、第１ガイドローラ１４、第２ガイドローラ１６、第３ガイドローラ１８、及び第４ガイドローラ２０には、軸方向に所定の間隔をあけてワイヤ４が複数回巻き掛けられる。ワイヤ４を巻き掛ける回数は、加工条件等に応じて任意に設定される。あらかじめ設定された回数に達するまでワイヤ４を巻き掛けた後には、第２ガイドローラ１６を経て巻き取りボビン１０にワイヤ４を固定する。 Thus, the wire 4 is wound around the first guide roller 14, the second guide roller 16, the third guide roller 18, and the fourth guide roller 20 a plurality of times at predetermined intervals in the axial direction. The number of times the wire 4 is wound is arbitrarily set according to the processing conditions and the like. After winding the wire 4 until the preset number of times is reached, the wire 4 is fixed to the winding bobbin 10 via the second guide roller 16.
これにより、第３ガイドローラ１８と第４ガイドローラ２０との間には複数の加工部４ａが並列されて、インゴット１１から複数のウェーハを一度に切り出すことができる。第３ガイドローラ１８、及び第４ガイドローラ２０に巻き掛けられるワイヤ４の軸方向の間隔（すなわち、加工部４ａの間隔）は、切り出されるウェーハの厚みに対応し、例えば、１ｍｍである。ただし、ワイヤ４の軸方向の間隔（加工部４ａの間隔）はこれに限定されない。 Thereby, a plurality of processing parts 4a are arranged in parallel between the third guide roller 18 and the fourth guide roller 20, and a plurality of wafers can be cut out from the ingot 11 at a time. The interval in the axial direction of the wire 4 wound around the third guide roller 18 and the fourth guide roller 20 (that is, the interval between the processed portions 4a) corresponds to the thickness of the wafer to be cut out, and is 1 mm, for example. However, the interval in the axial direction of the wire 4 (the interval between the processed portions 4a) is not limited to this.
また、繰り出しローラ８、巻き取りローラ１２、及び各ガイドローラには、モータ等の回転駆動源（不図示）が連結されている。この回転駆動源で、繰り出しローラ８、巻き取りローラ１２、及び各ガイドローラを回転させれば、ワイヤ４は、繰り出しローラ８、巻き取りローラ１２、及び各ガイドローラを回転に伴い所定のワイヤ送り方向に送られる（走行する）。なお、第３ガイドローラ１８及び第４ガイドローラ２０の回転量は、ワイヤ４の加工部４ａに所定の張力が掛かるように制御される。 Further, a rotation drive source (not shown) such as a motor is connected to the feed roller 8, the take-up roller 12, and each guide roller. If the feed roller 8, the take-up roller 12, and each guide roller are rotated by this rotational drive source, the wire 4 is fed with a predetermined wire as the feed roller 8, the take-up roller 12 and each guide roller are rotated. Sent in the direction (runs). The rotation amounts of the third guide roller 18 and the fourth guide roller 20 are controlled so that a predetermined tension is applied to the processed portion 4a of the wire 4.
加工部４ａの上方には、インゴット１１を支持する基台（基台部）２２が配置されている。基台２２は、例えば、カーボン等の導電性材料で構成されており、下面側には、導電性接着剤２４を介してインゴット１１が固定される。 A base (base part) 22 that supports the ingot 11 is disposed above the processing part 4a. The base 22 is made of, for example, a conductive material such as carbon, and the ingot 11 is fixed to the lower surface side via a conductive adhesive 24.
インゴット１１は、例えば、ＳｉＣやダイヤモンド（単結晶ダイヤモンド）等の材料で円柱状に形成されており、ワイヤ送り方向に対してインゴット１１の高さ方向（結晶成長方向）が直交するように基台２２に固定される。 The ingot 11 is formed in a cylindrical shape with a material such as SiC or diamond (single crystal diamond), for example, and is a base so that the height direction (crystal growth direction) of the ingot 11 is orthogonal to the wire feed direction. 22 is fixed.
この基台２２は、上方に配置された駆動ユニット（駆動手段）２６によって、インゴット１１の高さ方向に直交する上下方向（加工送り方向）に移動する。これにより、インゴット１１にワイヤ４（加工部４ａ）を切り込ませるように、基台２２とワイヤ４とを相対的に移動（加工送り）できる。 The base 22 is moved in the vertical direction (machining feed direction) perpendicular to the height direction of the ingot 11 by a drive unit (drive means) 26 disposed above. Thereby, the base 22 and the wire 4 can be relatively moved (processed feed) so that the wire 4 (processed portion 4a) is cut into the ingot 11.
基台２２には、放電加工用の高周波パルス電力を供給する高周波パルス電源（高周波パルス電源ユニット）２８が接続されている。この高周波パルス電源２８は、基台２２及び導電性接着剤２４を介して、インゴット１１に第１の高周波パルス電力を供給する。 A high frequency pulse power supply (high frequency pulse power supply unit) 28 for supplying high frequency pulse power for electric discharge machining is connected to the base 22. The high-frequency pulse power supply 28 supplies a first high-frequency pulse power to the ingot 11 via the base 22 and the conductive adhesive 24.
一方、第１ガイドローラ１４と第４ガイドローラ２０との間、及び、第２ガイドローラ１６と第３ガイドローラ１８との間には、それぞれ高周波パルス電源２８に接続されワイヤ４と接触する給電用の端子３０，３２が配置されている。高周波パルス電源２８は、端子３０，３２を介して、ワイヤ４に第１の高周波パルス電力と極性の異なる第２の高周波パルス電力を供給する。 On the other hand, between the 1st guide roller 14 and the 4th guide roller 20, and between the 2nd guide roller 16 and the 3rd guide roller 18, it is each connected to the high frequency pulse power supply 28, and is the electric power feeding which contacts the wire 4 Terminals 30 and 32 are disposed. The high-frequency pulse power supply 28 supplies a second high-frequency pulse power having a polarity different from that of the first high-frequency pulse power to the wire 4 via the terminals 30 and 32.
第３ガイドローラ１８及び第４ガイドローラ２０を囲む位置には、加工槽（加工液供給手段，屑除去手段）３４が配置されている。加工槽３４の内部には純水等の加工液３６が貯留されており、少なくとも、ワイヤ４の加工部４ａ及びインゴット１１の一部が加工液３６に浸漬している。 At a position surrounding the third guide roller 18 and the fourth guide roller 20, a processing tank (processing liquid supply means, debris removal means) 34 is disposed. A processing liquid 36 such as pure water is stored inside the processing tank 34, and at least a part of the processing portion 4 a of the wire 4 and a part of the ingot 11 are immersed in the processing liquid 36.
また、加工部４ａの近傍には、インゴット１１に向けて加工液３６を噴射する一対のノズル（加工液供給手段，屑除去手段）３８，４０が、インゴット１１を挟むように配置されている。このノズル３８，４０は、ワイヤ４の加工部４ａに沿って加工液３６をインゴット１１に供給する。 Further, a pair of nozzles (working fluid supply means and debris removal means) 38 and 40 for injecting the working liquid 36 toward the ingot 11 are arranged in the vicinity of the processing portion 4 a so as to sandwich the ingot 11. The nozzles 38 and 40 supply the machining liquid 36 to the ingot 11 along the machining portion 4 a of the wire 4.
複数の加工部４ａの下方には、それぞれクリーニングワイヤ（供給促進手段，屑除去手段）４２が配置されている。このクリーニングワイヤ４２は、第４ガイドローラ２０の近傍に配置された円柱状の第１クリーニングガイドローラ４４、及び第３ガイドローラ１８の近傍に配置された円柱状の第２クリーニングガイドローラ４６に巻き掛けられている。 A cleaning wire (supply promoting means, debris removing means) 42 is disposed below each of the plurality of processed portions 4a. The cleaning wire 42 is wound around a cylindrical first cleaning guide roller 44 disposed in the vicinity of the fourth guide roller 20 and a cylindrical second cleaning guide roller 46 disposed in the vicinity of the third guide roller 18. It is hung.
第１クリーニングガイドローラ４４、及び第２クリーニングガイドローラ４６には、モータ等の回転駆動源（不図示）が連結されている。この回転駆動源で、第１クリーニングガイドローラ４４、及び第２クリーニングガイドローラ４６を回転させれば、ワイヤ４（加工部４ａ）と並走するようにクリーニングワイヤ４２を所定のクリーニングワイヤ送り方向に送ることができる。 A rotation drive source (not shown) such as a motor is connected to the first cleaning guide roller 44 and the second cleaning guide roller 46. If the first cleaning guide roller 44 and the second cleaning guide roller 46 are rotated by this rotational drive source, the cleaning wire 42 is moved in a predetermined cleaning wire feeding direction so as to run in parallel with the wire 4 (processing portion 4a). Can send.
また、第１クリーニングガイドローラ４４、及び第２クリーニングガイドローラ４６は、それぞれ、移動ユニット（進退手段）４８，５０に支持されている。この移動ユニット４８，５０は、第１クリーニングガイドローラ４４、及び第２クリーニングガイドローラ４６を上下方向（加工送り方向）に移動（進退）させる。すなわち、クリーニングワイヤ４２を上下方向に移動できる。 The first cleaning guide roller 44 and the second cleaning guide roller 46 are supported by moving units (advance / retreat means) 48 and 50, respectively. The moving units 48 and 50 move (advance and retract) the first cleaning guide roller 44 and the second cleaning guide roller 46 in the vertical direction (processing feed direction). That is, the cleaning wire 42 can be moved in the vertical direction.
次に、上述したワイヤ放電加工装置２を用いるインゴット１１の放電加工方法について説明する。図２は、インゴット１１が放電加工される様子を模式的に示す一部断面側面図であり、図３（Ａ）は、インゴット１１が放電加工される様子を模式的に示す一部断面側面図であり、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）の一部を拡大した拡大図である。 Next, the electric discharge machining method of the ingot 11 using the wire electric discharge machining apparatus 2 mentioned above is demonstrated. FIG. 2 is a partial cross-sectional side view schematically showing how the ingot 11 is subjected to electric discharge machining, and FIG. 3A is a partial cross-sectional side view schematically showing how the ingot 11 is electric discharge machined. FIG. 3B is an enlarged view of a part of FIG.
本実施形態の加工方法では、まず、高周波パルス電源２８からインゴット１１に第１の高周波パルス電力を供給し、ワイヤ４に第１の高周波パルス電力と極性の異なる第２の高周波パルス電力を供給する。また、各ガイドローラを回転させて、図２に示すように、ワイヤ４を所定のワイヤ送り方向に送る。 In the processing method of this embodiment, first, the first high-frequency pulse power is supplied from the high-frequency pulse power supply 28 to the ingot 11, and the second high-frequency pulse power having a polarity different from that of the first high-frequency pulse power is supplied to the wire 4. . Further, each guide roller is rotated to feed the wire 4 in a predetermined wire feeding direction as shown in FIG.
さらに、インゴット１１にワイヤ４（加工部４ａ）を切り込ませるように、駆動ユニット２６でインゴット１１を下方に移動（加工送り）させる。これにより加工液３６中で絶縁状態にあるインゴット１１とワイヤ４の加工部４ａとが十分に近づくと、絶縁が破壊されてインゴット１１と加工部４ａとの間で放電が生じる。 Further, the ingot 11 is moved downward (processed feed) by the drive unit 26 so that the wire 4 (processed portion 4a) is cut into the ingot 11. As a result, when the ingot 11 that is in an insulating state in the machining liquid 36 and the processed portion 4a of the wire 4 sufficiently approach each other, the insulation is broken and a discharge occurs between the ingot 11 and the processed portion 4a.
その結果、放電による熱でインゴット１１は溶融される。また、加工液３６の温度が急激に上昇して沸騰し、体積が膨張してインゴット１１の溶融部分を飛散させる。このように、インゴット１１及びワイヤ４に高周波パルス電力を供給しながらインゴット１１を下方に移動させることで、図３（Ａ）に示すように、加工部４ａの移動経路に対応する溝１１ａをインゴット１１に形成できる。 As a result, the ingot 11 is melted by the heat generated by the discharge. Further, the temperature of the machining liquid 36 rises rapidly and boils, the volume expands and the molten portion of the ingot 11 is scattered. In this way, by moving the ingot 11 downward while supplying high-frequency pulse power to the ingot 11 and the wire 4, as shown in FIG. 3A, the groove 11a corresponding to the movement path of the processed portion 4a is ingot. 11 can be formed.
インゴット１１の下方への移動は、ワイヤ４の加工部４ａが基台２２に僅かに切り込むまで続けられる。これにより、インゴット１１を切断して複数のウェーハを切り出すことができる。 The downward movement of the ingot 11 is continued until the processed portion 4 a of the wire 4 is slightly cut into the base 22. Thereby, the ingot 11 can be cut and a plurality of wafers can be cut out.
上述のように、ワイヤ４の加工部４ａ及びインゴット１１の一部は加工液３６に浸漬しており、また、一対のノズル３８，４０からワイヤ４の加工部４ａに沿って加工液３６が噴射される。そのため、図３（Ｂ）に示すように、加工によって生じる屑（加工屑）１１ｂの大部分は滞留せずに除去される。 As described above, the processing portion 4a of the wire 4 and a part of the ingot 11 are immersed in the processing fluid 36, and the processing fluid 36 is ejected from the pair of nozzles 38 and 40 along the processing portion 4a of the wire 4. Is done. Therefore, as shown in FIG. 3 (B), most of the scrap (work scrap) 11b generated by the processing is removed without staying.
ところが、この屑１１ｂの一部がインゴット１１とワイヤ４の加工部４ａとの間に滞留することがある。特に、インゴット１１（ウェーハ）を大口径化し、又は、切り出しのロスを低減するために溝１１ａの幅を縮小すると、屑１１ｂの滞留はより顕著になる。 However, a part of the scrap 11 b may stay between the ingot 11 and the processed portion 4 a of the wire 4. In particular, when the diameter of the ingot 11 (wafer) is increased or the width of the groove 11a is reduced in order to reduce the loss of cutting, the retention of the waste 11b becomes more remarkable.
そこで、本実施形態では、各加工部４ａの下方に、ワイヤ４と並走するように送られるクリーニングワイヤ４２を配置している。これにより、インゴット１１を下方に移動させて溝１１ａを形成すると、クリーニングワイヤ４２はワイヤ４の加工部４ａに追従するように溝１１ａに進入し、溝１１ａ内には加工液３６の流れが形成される。すなわち、溝１１ａ内への加工液３６の供給が促進される。 Therefore, in the present embodiment, a cleaning wire 42 that is sent so as to run in parallel with the wire 4 is disposed below each processed portion 4a. Accordingly, when the ingot 11 is moved downward to form the groove 11a, the cleaning wire 42 enters the groove 11a so as to follow the processed portion 4a of the wire 4, and the flow of the machining liquid 36 is formed in the groove 11a. Is done. That is, the supply of the machining liquid 36 into the groove 11a is promoted.
その結果、インゴット１１とワイヤ４の加工部４ａとの間に加工の屑１１ｂが滞留するのを防止できる。なお、クリーニングワイヤ４２は、移動ユニット４８，５０で上下方向に搖動させておくことが好ましい。 As a result, it is possible to prevent the processing waste 11b from staying between the ingot 11 and the processing portion 4a of the wire 4. The cleaning wire 42 is preferably moved up and down by the moving units 48 and 50.
これにより、溝１１ａ内への加工液３６の供給をさらに促進させて、屑１１ｂの滞留をより適切に防止できる。クリーニングワイヤ４２の搖動は、例えば、クリーニングワイヤ４２と加工部４ａとを平行に保ちながら行っても良いし、加工部４ａに対してクリーニングワイヤ４２を傾けるように行っても良い。 Thereby, supply of the process liquid 36 in the groove | channel 11a is further accelerated | stimulated, and the residence of the waste 11b can be prevented more appropriately. The peristaltic movement of the cleaning wire 42 may be performed, for example, while keeping the cleaning wire 42 and the processing portion 4a parallel, or may be performed such that the cleaning wire 42 is inclined with respect to the processing portion 4a.
なお、このクリーニングワイヤ４２の形状等は、任意に選択、変更できる。図４（Ａ）は、クリーニングワイヤ４２の第１例を模式的に示す側面図であり、図４（Ｂ）は、クリーニングワイヤ４２の第２例を模式的に示す側面図であり、図４（Ｃ）は、クリーニングワイヤ４２の第３例を模式的に示す断面図である。 The shape and the like of the cleaning wire 42 can be arbitrarily selected and changed. 4A is a side view schematically showing a first example of the cleaning wire 42, and FIG. 4B is a side view schematically showing a second example of the cleaning wire 42. FIG. 6C is a cross-sectional view schematically showing a third example of the cleaning wire 42.
第１例に係るクリーニングワイヤ４２ａは、ピアノ線等の一般的なワイヤである。第２例に係るクリーニングワイヤ４２ｂは、例えば、複数のワイヤを捩じって形成され、周面には凹凸を有している。第３例に係るクリーニングワイヤ４２ｃは、例えば、一般的なワイヤの周面を凹凸加工して形成される。 The cleaning wire 42a according to the first example is a general wire such as a piano wire. The cleaning wire 42b according to the second example is formed by twisting a plurality of wires, for example, and has an uneven surface. The cleaning wire 42c according to the third example is formed, for example, by subjecting a peripheral surface of a general wire to uneven processing.
溝１１ａ内に形成される加工液３６の流れを大きくするには、第２例に係るクリーニングワイヤ４２ｂや、第３例に係るクリーニングワイヤ４２ｃのように、周面に凹凸を有するクリーニングワイヤ４２を用いると良い。 In order to increase the flow of the machining liquid 36 formed in the groove 11a, a cleaning wire 42 having irregularities on the peripheral surface, such as the cleaning wire 42b according to the second example and the cleaning wire 42c according to the third example, is used. It is good to use.
以上のように、本実施形態のワイヤ放電加工装置２は、インゴット１１に形成される溝１１ａへの加工液３６の供給を促進する供給促進手段として、インゴット１１を下方に移動させる際（加工送りの際）にワイヤ４に追従するように溝１１ａに侵入し、溝１１ａ内でワイヤ４と併走するように送られるクリーニングワイヤ４２を備えるので、溝１１ａ内へ加工液３６を十分に行き渡らせて、インゴット１１とワイヤ４との隙間に加工の屑１１ｂが滞留するのを防止できる。 As described above, the wire electric discharge machining apparatus 2 according to the present embodiment moves the ingot 11 downward as machining supply means for promoting the supply of the machining liquid 36 to the groove 11a formed in the ingot 11 (machining feed). In this case, the cleaning wire 42 that enters the groove 11a so as to follow the wire 4 and is fed so as to run along with the wire 4 in the groove 11a is provided, so that the machining liquid 36 is sufficiently distributed into the groove 11a. Further, it is possible to prevent the processing waste 11b from staying in the gap between the ingot 11 and the wire 4.
なお、本発明は上記実施形態の記載に限定されず、種々変更して実施可能である。例えば、上記実施形態では、各ガイドローラにワイヤ４を複数回巻き掛けて、並列する複数の加工部４ａを構成しているが、加工部４ａは１つでも良い。 In addition, this invention is not limited to description of the said embodiment, A various change can be implemented. For example, in the above-described embodiment, the wire 4 is wound around each guide roller a plurality of times to configure a plurality of processing portions 4a arranged in parallel, but the number of the processing portions 4a may be one.
その他、上記実施形態に係る構成、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。 In addition, the configurations, methods, and the like according to the above-described embodiments can be appropriately modified and implemented without departing from the scope of the object of the present invention.
２ ワイヤ放電加工装置
４ ワイヤ
４ａ 加工部
６ 繰り出しボビン
８ 繰り出しローラ
１０ 巻き取りボビン
１２ 巻き取りローラ
１４ 第１ガイドローラ
１６ 第２ガイドローラ
１８ 第３ガイドローラ
２０ 第４ガイドローラ
２２ 基台（基台部）
２４ 導電性接着剤
２６ 駆動ユニット（駆動手段）
２８ 高周波パルス電源（高周波パルス電源ユニット）
３０，３２ 端子
３４ 加工槽（加工液供給手段，屑除去手段）
３６ 加工液
３８，４０ ノズル（加工液供給手段，屑除去手段）
４２，４２ａ，４２ｂ，４２ｃ クリーニングワイヤ（供給促進手段，屑除去手段）
４４ 第１クリーニングガイドローラ
４６ 第２クリーニングガイドローラ
４８，５０ 移動ユニット（進退手段）
１１ インゴット
１１ａ 溝
１１ｂ 屑（加工屑）
DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 Wire electrical discharge machining apparatus 4 Wire 4a Processing part 6 Feeding bobbin 8 Feeding roller 10 Winding bobbin 12 Winding roller 14 1st guide roller 16 2nd guide roller 18 3rd guide roller 20 4th guide roller 22 Base (base) Part)
24 conductive adhesive 26 drive unit (drive means)
28 High-frequency pulse power supply (high-frequency pulse power supply unit)
30, 32 Terminal 34 Processing tank (working fluid supply means, debris removal means)
36 machining fluid 38, 40 nozzle (machining fluid supply means, debris removal means)
42, 42a, 42b, 42c Cleaning wire (supply promoting means, debris removing means)
44 First cleaning guide roller 46 Second cleaning guide roller 48, 50 Moving unit (advance / retreat means)
11 Ingot 11a Groove 11b Scrap (Processed Scrap)
Claims (5)
インゴットに該ワイヤを切り込ませるように、インゴットを固定する基台部と該ワイヤとを相対的に移動させて加工送りする駆動手段と、
該基台部に固定されたインゴットと該ワイヤとに高周波パルス電力を供給する高周波パルス電源ユニットと、
インゴットと該ワイヤとの間に加工屑が滞留するのを防ぐ屑除去手段と、を備え、
該屑除去手段は、
インゴットと該ワイヤとに高周波パルス電力を供給しながら加工送りすることでインゴットに形成される溝に加工液を供給する加工液供給手段と、
該溝内への該加工液の供給を促進する供給促進手段と、を備え、
該供給促進手段は、
加工送りの際に該ワイヤに追従するように該溝に侵入し、該溝内で該ワイヤと併走するクリーニングワイヤであることを特徴とするワイヤ放電加工装置。 A wire that is wound around a plurality of guide rollers arranged at intervals, and travels as the guide rollers rotate,
A driving means for moving and processing the base part for fixing the ingot and the wire relatively so as to cut the wire into the ingot;
A high-frequency pulse power supply unit that supplies high-frequency pulse power to the ingot fixed to the base and the wire;
A scrap removing means for preventing machining waste from staying between the ingot and the wire,
The debris removing means includes
A machining fluid supply means for supplying a machining fluid to a groove formed in the ingot by feeding while feeding high frequency pulse power to the ingot and the wire;
Supply facilitating means for facilitating the supply of the working fluid into the groove,
The supply promoting means is
A wire electric discharge machining apparatus, which is a cleaning wire that penetrates into the groove so as to follow the wire at the time of machining feeding and runs alongside the wire in the groove.
該複数の切断部をインゴットに切り込ませるように加工送りすることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のワイヤ放電加工装置。 By winding the wire a plurality of times at intervals in the axial direction of the guide roller, a plurality of parallel cutting portions are formed,
The wire electric discharge machining apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the plurality of cutting portions are processed and fed so as to be cut into an ingot.
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