JP2016159417A - Groove width measurement method for processing groove - Google Patents

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正毅 淵山
Masatake Fuchiyama
正毅 淵山
恵 峯
Megumi Mine
恵 峯
松原 政幸
Masayuki Matsubara
政幸 松原
小林 真
Makoto Kobayashi
真 小林
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a groove width measurement method for a processing groove that can make the groove width of an ingot processing groove finer.SOLUTION: The movement of an ingot in a cut-in feed direction (X axis direction) is stopped to move the ingot in a thickness direction (Y axis direction), and a movement distance L to an ingot's contact with a wire R for short circuit is measured to calculate the groove width Dw of a processing groove D from the measured movement distance L and the diameter of the wire R. For example, a doubled length of the movement distance L is added to the diameter of the wire R to calculate the groove width Dw. This operation enables an easy measurement of the groove width Dw of the processing groove D in an ingot under discharge processing. Therefore, when the measured groove width Dw is thick, discharge processing can be executed so as to make the groove width Dw finer.SELECTED DRAWING: Figure 8

Description

本発明は、マルチワイヤ放電加工装置を用いる加工溝の溝幅測定方法に関する。   The present invention relates to a groove width measuring method of a machining groove using a multi-wire electric discharge machining apparatus.

従来、円柱状インゴットからウェーハを切り出す場合等における切断手段として、砥粒を用いたワイヤーソーが知られている。しかし、このようなワイヤーソーでは、加工用砥粒が混合された加工液(スラリー)を同時供給する必要があり、その取扱いは容易でない。また、ワイヤがワークに直接接触するため、特に硬度の高いSiC(炭化ケイ素)等の場合、加工中にワイヤが断線するおそれがあり、断線が生じた場合には復旧までに長時間を要する不都合があった。   Conventionally, a wire saw using abrasive grains is known as a cutting means for cutting a wafer from a cylindrical ingot. However, in such a wire saw, it is necessary to simultaneously supply a processing liquid (slurry) in which processing abrasive grains are mixed, and handling thereof is not easy. In addition, since the wire is in direct contact with the workpiece, particularly in the case of SiC (silicon carbide) with high hardness, there is a risk that the wire may be disconnected during processing. was there.

そこで、マルチワイヤ放電加工装置が発案された(特許文献1)。放電加工によりワイヤとインゴットは接触していないため、インゴットにかかる負荷が非常に低く、スラリーによるスクラッチ等の傷の発生もないという効果がある。   Therefore, a multi-wire electric discharge machining device has been devised (Patent Document 1). Since the wire and the ingot are not in contact with each other by electric discharge machining, the load applied to the ingot is very low, and there is no effect of scratches such as scratches due to the slurry.

放電加工で形成される加工溝幅は、ワイヤの直径はもとより、印加する電圧、パルスの周波数やワイヤとインゴットの相対移動速度、インゴットの結晶状態のばらつきなどにより左右されるが、できる限り細い溝でインゴットをウェーハにスライスすることが望まれる。   The width of the groove formed by EDM depends on the applied voltage, pulse frequency, relative movement speed of the wire and ingot, variation in crystal state of the ingot, etc., as well as the diameter of the wire. It is desirable to slice the ingot into wafers.

特開2011−140088号公報JP 2011-140088 A

ところで、ウェーハの加工溝の溝幅を測定することは、放電加工が完全に終了してから実施されるのが一般的である。放電加工は、加工液中で実施されるので、加工溝の溝幅を放電加工中に測定することが困難なためである。このため、溝幅を細くするための条件選定が放電加工中に行えず、適さない条件でインゴットを完全に加工してしまう可能性があり、できるだけ細い溝で加工することができないという課題があった。   By the way, measuring the groove width of the processed groove of the wafer is generally performed after the electric discharge machining is completed. This is because the electric discharge machining is performed in the machining liquid, and it is difficult to measure the groove width of the machining groove during the electric discharge machining. For this reason, the condition selection for narrowing the groove width cannot be performed during electric discharge machining, and the ingot may be completely machined under unsuitable conditions. It was.

そこで、本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、インゴットの加工溝の溝幅を細くすることができる加工溝の溝幅測定方法を提供することを目的とする。   Then, this invention is made | formed in view of the above, Comprising: It aims at providing the groove width measuring method of the processing groove which can make the groove width of the processing groove of an ingot thin.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る加工溝の溝幅測定方法は、インゴットをワイヤ放電加工でウェーハにスライスする際に形成される加工溝の溝幅測定方法であって、間隔を置いて隣接するガイドローラに軸方向に間隔をあけて複数回巻きかけられたワイヤと、インゴットが並列する該ワイヤに切り込むようにインゴットと該ワイヤとを相対移動させX軸方向に切り込み送りさせる切り込み送り手段と、該ワイヤでスライスして形成されるウェーハの厚さ方向に該ワイヤとインゴットとを相対移動させX軸方向と直交するY軸方向に割り出し送りする割り出し送り手段と、該ワイヤとインゴット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、各構成要素を制御する制御手段と、を備えるマルチワイヤ放電加工装置を用い、高周波パルス電力を印加しつつ該ワイヤとインゴットとを切り込み送りし、インゴットに放電加工で加工溝を形成する加工ステップと、該加工ステップを実施した後、該ワイヤが該加工溝内に位置付けられた状態で、放電加工がなされない該加工ステップよりも低い電圧の高周波パルス電力を印加しつつ、該ワイヤとインゴットとを割り出し送りし、該ワイヤがインゴットに接触して該ワイヤとインゴットに流れる電流が閾値以上になるまでの移動距離を測定する測定ステップと、該測定ステップで測定された移動距離と該ワイヤの直径とから該加工溝の幅を算出する溝幅算出ステップと、を備えることを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the groove width measuring method of a processed groove according to the present invention is a groove width measuring method of a processed groove formed when slicing an ingot into a wafer by wire electric discharge machining. X-axis direction by relatively moving the ingot and the wire so that the wire wound around the guide rollers adjacent to each other at a distance in the axial direction and the ingot is cut in parallel to the wire. Cutting feed means for cutting and feeding into the wafer, and index feeding means for indexing and feeding in the Y-axis direction orthogonal to the X-axis direction by relatively moving the wire and the ingot in the thickness direction of the wafer formed by slicing with the wire A multi-wire comprising: a high-frequency pulse power supply unit for supplying high-frequency pulse power to the wire and the ingot; and a control means for controlling each component Using an electromachining device, the wire and the ingot are cut and fed while applying high-frequency pulse power, and a machining groove is formed in the ingot by electric discharge machining. After performing the machining step, the wire is While being positioned in the groove, the wire and the ingot are indexed and fed while applying a high-frequency pulse power having a voltage lower than that of the machining step where the electric discharge machining is not performed, and the wire comes into contact with the ingot and the wire And a measuring step for measuring a moving distance until the current flowing in the ingot exceeds a threshold value, a groove width calculating step for calculating the width of the processed groove from the moving distance measured in the measuring step and the diameter of the wire; It is characterized by providing.

本発明の加工溝の溝幅測定方法では、ワイヤがインゴットに接触するまでの移動距離を測定し、測定された移動距離とワイヤの直径とから加工溝の溝幅を算出するので、放電加工中にインゴットの加工溝の溝幅を容易に算出できる。これにより、算出された溝幅が太い場合、溝幅を細くするように放電加工を実施できるという効果を奏する。   In the groove width measuring method of the machining groove of the present invention, the movement distance until the wire comes into contact with the ingot is measured, and the groove width of the machining groove is calculated from the measured movement distance and the diameter of the wire. In addition, the groove width of the machining groove of the ingot can be easily calculated. Thereby, when the calculated groove width is large, there is an effect that the electric discharge machining can be performed so as to reduce the groove width.

図1は、マルチワイヤ放電加工装置の構成例を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a multi-wire electric discharge machining apparatus. 図2は、マルチワイヤ放電加工装置の動作例を示すフローチャート(メインルーチン)である。FIG. 2 is a flowchart (main routine) showing an operation example of the multi-wire electric discharge machining apparatus. 図3は、マルチワイヤ放電加工装置の動作例を示すフローチャート(サブルーチン)である。FIG. 3 is a flowchart (subroutine) showing an operation example of the multi-wire electric discharge machining apparatus. 図4は、インゴットの放電加工例を示す側面図である。FIG. 4 is a side view showing an example of electric discharge machining of an ingot. 図5は、インゴットの放電加工例を示す拡大図である。FIG. 5 is an enlarged view showing an example of electric discharge machining of an ingot. 図6は、放電加工時における高周波パルス電力の電流値を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing the current value of the high-frequency pulse power during electric discharge machining. 図7は、加工溝の溝幅の第1算出例を示す側面図である。FIG. 7 is a side view showing a first calculation example of the groove width of the machining groove. 図8は、加工溝の溝幅の第1算出例を示す拡大図である。FIG. 8 is an enlarged view showing a first calculation example of the groove width of the processed groove. 図9は、測定時における高周波パルス電力の電流値を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing the current value of the high-frequency pulse power during measurement. 図10は、加工溝の溝幅の第2算出例を示す側面図である。FIG. 10 is a side view showing a second calculation example of the groove width of the machining groove. 図11は、加工溝の溝幅の第2算出例を示す拡大図である。FIG. 11 is an enlarged view showing a second calculation example of the groove width of the machining groove.

本発明を実施するための形態(実施形態)につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments (embodiments) for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited by the contents described in the following embodiments. The constituent elements described below include those that can be easily assumed by those skilled in the art and those that are substantially the same. Furthermore, the structures described below can be combined as appropriate. Various omissions, substitutions, or changes in the configuration can be made without departing from the scope of the present invention.

〔実施形態〕
実施形態に係るマルチワイヤ放電加工装置の構成例について説明する。図1は、マルチワイヤ放電加工装置の構成例を示す概略図である。マルチワイヤ放電加工装置1は、ワイヤRによりインゴットIの放電加工を実施するものであり、図1に示すように、繰り出しボビン20、巻き取りボビン21及びガイドローラ部30を備えている。
Embodiment
A configuration example of the multi-wire electric discharge machining apparatus according to the embodiment will be described. FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a multi-wire electric discharge machining apparatus. The multi-wire electric discharge machining apparatus 1 performs electric discharge machining of the ingot I with a wire R, and includes a feeding bobbin 20, a take-up bobbin 21, and a guide roller unit 30, as shown in FIG.

繰り出しボビン20には、黄銅などの金属線であるワイヤRが一定量巻き回されている。繰り出しボビン20は、ガイドローラ部30に向けてワイヤRを繰り出す。ガイドローラ部30は、繰り出しボビン20の近傍に配設され、繰り出しボビン20から繰り出されたワイヤRを案内する。ガイドローラ部30は、複数のガイドローラ30a〜30jから構成されている。ガイドローラ30a〜30jは、円柱状に形成され、ワイヤRが走行する方向に間隔をおいて配設されている。   A wire R, which is a metal wire such as brass, is wound around the feeding bobbin 20 by a certain amount. The feeding bobbin 20 feeds the wire R toward the guide roller unit 30. The guide roller unit 30 is disposed in the vicinity of the feeding bobbin 20 and guides the wire R fed from the feeding bobbin 20. The guide roller unit 30 is composed of a plurality of guide rollers 30a to 30j. The guide rollers 30a to 30j are formed in a cylindrical shape, and are arranged at intervals in the direction in which the wire R travels.

ガイドローラ30a,30bは、繰り出しボビン20の近傍に配設され、繰り出しボビン20により繰り出されたワイヤRを巻き掛けてワイヤRをガイドローラ30c〜30iに向けて送り出す。   The guide rollers 30a and 30b are disposed in the vicinity of the feeding bobbin 20, wind the wire R fed by the feeding bobbin 20, and feed the wire R toward the guide rollers 30c to 30i.

ガイドローラ30c〜30iは、並列ワイヤ部310を構成し、ワイヤRを環状に支持するように配設されている。例えば、並列ワイヤ部310のガイドローラ30c,30d,30e,30g,30h,30iは、環状のワイヤRを内側から支持し、ガイドローラ30fは、環状に構成された並列ワイヤ部310のワイヤRに対して外側から支持するように配設されている。並列ワイヤ部310は、ガイドローラ30a,30bにより送り出されたワイヤRを軸方向(Y軸方向)に一定の間隔をおいて複数回巻き掛ける。並列ワイヤ部310のワイヤRは、例えば、軸方向に0.5mm〜数mm程度の間隔をあけてガイドローラ30c〜30iに8周巻き掛けられている。   The guide rollers 30c to 30i constitute a parallel wire portion 310 and are disposed so as to support the wire R in an annular shape. For example, the guide rollers 30c, 30d, 30e, 30g, 30h, and 30i of the parallel wire portion 310 support the annular wire R from the inside, and the guide roller 30f is connected to the wire R of the parallel wire portion 310 configured in an annular shape. On the other hand, it arrange | positions so that it may support from an outer side. The parallel wire section 310 winds the wire R sent out by the guide rollers 30a and 30b a plurality of times at a constant interval in the axial direction (Y-axis direction). For example, the wire R of the parallel wire portion 310 is wound eight times around the guide rollers 30c to 30i with an interval of about 0.5 mm to several mm in the axial direction.

ここで、Y軸方向は、ガイドローラ30a〜30jの軸方向である。X軸方向は、Y軸方向と直交する方向である。Z軸方向は、X軸方向及びY軸方向に直交する方向、本実施形態では、鉛直方向である。   Here, the Y-axis direction is the axial direction of the guide rollers 30a to 30j. The X-axis direction is a direction orthogonal to the Y-axis direction. The Z-axis direction is a direction orthogonal to the X-axis direction and the Y-axis direction, which is the vertical direction in this embodiment.

並列ワイヤ部310において、ガイドローラ30cは、ガイドローラ30bにより送り出されたワイヤRを巻き掛けてガイドローラ30dに送り出す。ガイドローラ30dは、ガイドローラ30cにより送り出されたワイヤRを巻き掛けてガイドローラ30eに送り出す。ガイドローラ30eは、ガイドローラ30dにより送り出されたワイヤRを巻き掛けてガイドローラ30fに送り出す。ガイドローラ30fは、ガイドローラ30eにより送り出されたワイヤRを巻き掛けてガイドローラ30gに送り出す。ガイドローラ30gは、ガイドローラ30fにより送り出されたワイヤRを巻き掛けてガイドローラ30hに送り出す。ガイドローラ30hは、ガイドローラ30gにより送り出されたワイヤRを巻き掛けてガイドローラ30iに送り出す。ガイドローラ30iは、ガイドローラ30hにより送り出されたワイヤRを巻き掛けてガイドローラ30cに送り出す。これで、並列ワイヤ部310を構成するガイドローラ30c〜30iに1周巻き掛けられたことになる。ワイヤRは、軸方向に0.5mm〜数mm程度の間隔をあけつつ並列ワイヤ部310のガイドローラ30c〜30iに残り7周巻き掛けられる。並列ワイヤ部310は、8周巻き掛けられた最後のワイヤRをガイドローラ30jに送り出す。   In the parallel wire section 310, the guide roller 30c winds the wire R sent out by the guide roller 30b and sends it out to the guide roller 30d. The guide roller 30d winds the wire R sent out by the guide roller 30c and sends it out to the guide roller 30e. The guide roller 30e winds the wire R sent out by the guide roller 30d and sends it out to the guide roller 30f. The guide roller 30f winds the wire R sent out by the guide roller 30e and sends it out to the guide roller 30g. The guide roller 30g winds the wire R sent out by the guide roller 30f and sends it out to the guide roller 30h. The guide roller 30h winds the wire R sent out by the guide roller 30g and sends it out to the guide roller 30i. The guide roller 30i winds the wire R sent out by the guide roller 30h and sends it out to the guide roller 30c. Now, the guide roller 30c-30i which comprises the parallel wire part 310 was wound around 1 round. The wire R is wound around the remaining seven turns on the guide rollers 30c to 30i of the parallel wire portion 310 with an interval of about 0.5 mm to several mm in the axial direction. The parallel wire portion 310 sends out the last wire R wound eight times to the guide roller 30j.

ガイドローラ30jは、巻き取りボビン21の近傍に配設され、並列ワイヤ部310から送り出されたワイヤRを巻き掛けて巻き取りボビン21に送り出す。巻き取りボビン21は、ガイドローラ30jから送り出された使用済みのワイヤRを巻き取って回収する。   The guide roller 30j is disposed in the vicinity of the take-up bobbin 21, winds the wire R sent from the parallel wire portion 310, and sends it to the take-up bobbin 21. The winding bobbin 21 winds up and collects the used wire R sent out from the guide roller 30j.

なお、繰り出しボビン20、巻き取りボビン21及びガイドローラ30a〜30jは、図示しないモータによって回転駆動される。全てのガイドローラ30a〜30jをモータ駆動とする必要はなく、例えば、並列ワイヤ部310を構成しないガイドローラ30a,30b,30jを従動ローラとしてもよい。   The feeding bobbin 20, the take-up bobbin 21, and the guide rollers 30a to 30j are rotationally driven by a motor (not shown). It is not necessary to drive all the guide rollers 30a to 30j. For example, the guide rollers 30a, 30b, and 30j that do not constitute the parallel wire portion 310 may be driven rollers.

並列ワイヤ部310のワイヤRは、一対のガイドローラ30g,30hによりZ軸方向に沿って一定のテンションを有して張設されている。ガイドローラ30g,30hにより張設されたワイヤRは、インゴットIをスライスする切断ワイヤ部320を構成する。切断ワイヤ部320のワイヤRは、Z軸方向に沿って上向きへ走行する。   The wire R of the parallel wire portion 310 is stretched with a certain tension along the Z-axis direction by a pair of guide rollers 30g and 30h. The wire R stretched by the guide rollers 30g and 30h constitutes a cutting wire portion 320 that slices the ingot I. The wire R of the cutting wire portion 320 travels upward along the Z-axis direction.

インゴットIは、円柱形状であり、切断ワイヤ部320のワイヤRの間隔で円板状にスライスされる。インゴットIは、導電性がある材料であり、SiC、単結晶ダイヤ、シリコン、GaN(窒化ガリウム)等から形成される。   The ingot I has a cylindrical shape and is sliced into a disc shape at intervals of the wires R of the cutting wire portion 320. The ingot I is a conductive material and is made of SiC, single crystal diamond, silicon, GaN (gallium nitride), or the like.

切断ワイヤ部320の近傍には、インゴットIを支持する支持機構40が設けられている。支持機構40は、基台部41と、支持柱42と、切り込み送り手段43と、割り出し送り手段44とを備えている。基台部41は、インゴットIを固定するものである。基台部41は、その前面41aにインゴットIの側面Iaが導電性接着剤Bにより接着されて固定される。インゴットIは、その端面Ieが切断ワイヤ部320のワイヤRが走行するZ軸方向とほぼ平行になるように基台部41の前面41aに固定される。   A support mechanism 40 for supporting the ingot I is provided in the vicinity of the cutting wire portion 320. The support mechanism 40 includes a base portion 41, a support column 42, a cutting feed means 43, and an index feed means 44. The base part 41 fixes the ingot I. The base portion 41 is fixed to the front surface 41a by adhering the side surface Ia of the ingot I with the conductive adhesive B. The ingot I is fixed to the front surface 41a of the base portion 41 so that the end surface Ie thereof is substantially parallel to the Z-axis direction in which the wire R of the cutting wire portion 320 travels.

支持柱42は、棒状に形成されており、Z軸方向に立設されている。支持柱42は、一端に基台部41が固定され、他端に切り込み送り手段43及び割り出し送り手段44が固定されている。切り込み送り手段43は、インゴットIとワイヤRとをX軸方向に相対移動させるものである。例えば、切り込み送り手段43は、X軸方向に沿って延在される図示しないボールねじと、パルスモータ等で構成される駆動源とを有する。切り込み送り手段43は、ボールねじのナットに固定された支持柱42をX軸方向に沿って移動させ、支持柱42に固定された基台部41のインゴットIを切断ワイヤ部320のワイヤRに切り込ませる。   The support column 42 is formed in a rod shape and is erected in the Z-axis direction. The support column 42 has a base 41 fixed at one end and a cut feed means 43 and an index feed means 44 fixed at the other end. The cutting feed means 43 moves the ingot I and the wire R relative to each other in the X-axis direction. For example, the cutting and feeding means 43 includes a ball screw (not shown) that extends along the X-axis direction, and a drive source that includes a pulse motor or the like. The cutting feed means 43 moves the support column 42 fixed to the nut of the ball screw along the X-axis direction, and converts the ingot I of the base portion 41 fixed to the support column 42 to the wire R of the cutting wire portion 320. Cut it.

割り出し送り手段44は、ワイヤRでスライスして形成される図示しないウェーハの厚さ方向(Y軸方向)にワイヤRとインゴットIとを相対移動させるものである。例えば、割り出し送り手段44は、Y軸方向に沿って延在される図示しないボールねじと、パルスモータ等で構成される駆動源とを有する。割り出し送り手段44は、ボールねじのナットに固定された支持柱42をY軸方向に沿って移動させ、支持柱42に固定された基台部41のインゴットIをY軸方向に割り出し送りする。   The index feeding means 44 moves the wire R and the ingot I relative to each other in the thickness direction (Y-axis direction) of a wafer (not shown) formed by slicing with the wire R. For example, the index feeding means 44 includes a ball screw (not shown) that extends along the Y-axis direction, and a drive source that includes a pulse motor or the like. The index feeding means 44 moves the support column 42 fixed to the nut of the ball screw along the Y axis direction, and indexes and feeds the ingot I of the base portion 41 fixed to the support column 42 in the Y axis direction.

マルチワイヤ放電加工は、誘電体である水や油などの加工液Fの中で実施される。切断ワイヤ部320は、加工液Fが貯留された加工槽50の中に浸漬されている。加工槽50の中で、加工液Fに浸漬された切断ワイヤ部320のワイヤRがインゴットIを加工する。   Multi-wire electric discharge machining is performed in a working fluid F such as water or oil which is a dielectric. The cutting wire part 320 is immersed in the processing tank 50 in which the processing liquid F is stored. In the processing tank 50, the wire R of the cutting wire portion 320 immersed in the processing liquid F processes the ingot I.

加工槽50の前面51には、基台部41を取り付けるための円形の開口穴52が設けられている。加工槽50の開口穴52に基台部41が差し込まれ、図示しないゴムパッキン等のシール部材により開口穴52と基台部41との隙間が密閉されている。開口穴52と基台部41との隙間は、シール部材により密閉されているので、加工液Fが加工槽50の開口穴52から漏れ出すことなく、基台部41は、加工槽50に対してX軸方向に往復移動が可能となる。また、基台部41は、Y軸方向へも移動するが、Y軸方向への移動距離は、数十μm程度であるので、加工液Fは、シール部材により密閉状態が保たれ、加工槽50の開口穴52から漏れ出すことはない。   A circular opening hole 52 for attaching the base portion 41 is provided in the front surface 51 of the processing tank 50. The base portion 41 is inserted into the opening hole 52 of the processing tank 50, and the gap between the opening hole 52 and the base portion 41 is sealed by a seal member such as rubber packing (not shown). Since the gap between the opening hole 52 and the base portion 41 is sealed by a sealing member, the base portion 41 is not allowed to leak from the opening hole 52 of the processing tank 50, so Thus, reciprocal movement in the X-axis direction is possible. Further, although the base part 41 moves in the Y-axis direction, the moving distance in the Y-axis direction is about several tens of μm, so that the machining liquid F is kept in a sealed state by the seal member, and the machining tank There is no leakage from the 50 opening holes 52.

加工槽50は、その上面に開口部53を有しており、ガイドローラ30fにより送り出されたワイヤRは、開口部53から加工槽50の内部に進入する。加工槽50の内部に進入したワイヤRは、加工槽50内に配設されたガイドローラ30gにより開口部53から加工槽50の外部に送り出される。   The processing tank 50 has an opening 53 on its upper surface, and the wire R sent out by the guide roller 30 f enters the processing tank 50 from the opening 53. The wire R that has entered the inside of the processing tank 50 is fed out of the processing tank 50 from the opening 53 by a guide roller 30 g disposed in the processing tank 50.

マルチワイヤ放電加工装置1は、ワイヤRとインゴットIに給電する給電機構60を備えている。給電機構60は、高周波パルス電源ユニット61と、ワイヤ用電極62と、図示しない基台用電極とを備えている。   The multi-wire electric discharge machining apparatus 1 includes a power feeding mechanism 60 that feeds power to the wire R and the ingot I. The power feeding mechanism 60 includes a high frequency pulse power supply unit 61, a wire electrode 62, and a base electrode (not shown).

高周波パルス電源ユニット61は、ワイヤRと、基台部41に固定されたインゴットIとに高周波パルス電力を供給する。例えば、高周波パルス電源ユニット61は、ワイヤ用電極62に接続され、ワイヤ用電極62を介して高周波パルス電力をワイヤRに供給する。ワイヤ用電極62は、棒状に形成され、ガイドローラ30hとガイドローラ30iとの間に張設されるワイヤRに当接されている。また、高周波パルス電源ユニット61は、基台部41に固定される図示しない基台用電極に接続され、基台部41を介して高周波パルス電力をインゴットIに供給する。   The high frequency pulse power supply unit 61 supplies high frequency pulse power to the wire R and the ingot I fixed to the base portion 41. For example, the high-frequency pulse power supply unit 61 is connected to the wire electrode 62 and supplies high-frequency pulse power to the wire R via the wire electrode 62. The wire electrode 62 is formed in a rod shape and is in contact with a wire R stretched between the guide roller 30h and the guide roller 30i. The high-frequency pulse power supply unit 61 is connected to a base electrode (not shown) fixed to the base 41 and supplies high-frequency pulse power to the ingot I through the base 41.

高周波パルス電源ユニット61から高周波パルス電力を供給して、ワイヤRとインゴットIとの極間に電圧を印加すると、ワイヤRは、正面に配置されたインゴットIに対して放電を行う。例えば、加工液F中で絶縁状態にあるインゴットIとワイヤRの間隔が数十μm位まで近づくと、両者の絶縁が破壊されて放電が発生する。この放電によってインゴットIが加熱されて溶融され、さらに液体の温度が急激に上昇することにより液体が気化し、体積膨張によって溶融箇所を飛散させる。このように、高周波パルス電力を切断ワイヤ部320のワイヤRに供給することで、インゴットIを溶融すると共に飛散させる処理を断続的に行ってインゴットIの放電加工を実施する。   When high-frequency pulse power is supplied from the high-frequency pulse power supply unit 61 and a voltage is applied between the electrodes of the wire R and the ingot I, the wire R discharges the ingot I arranged on the front surface. For example, when the distance between the ingot I and the wire R, which are in an insulating state in the machining fluid F, approaches about several tens of μm, the insulation between the two is destroyed and discharge occurs. By this discharge, the ingot I is heated and melted, and the temperature of the liquid is rapidly increased, whereby the liquid is vaporized, and the melted portion is scattered by volume expansion. In this way, by supplying the high-frequency pulse power to the wire R of the cutting wire portion 320, the ingot I is melted and scattered, and the ingot I is subjected to electric discharge machining.

高周波パルス電源ユニット61は、インゴットIをウェーハにスライスする時に形成される加工溝D(図5等参照)の溝幅Dwを算出するために、電圧調整手段610と、パルス調整手段611と、算出手段612とを備えている。   The high-frequency pulse power supply unit 61 includes a voltage adjustment unit 610, a pulse adjustment unit 611, and a calculation unit for calculating a groove width Dw of a processing groove D (see FIG. 5 and the like) formed when slicing the ingot I into a wafer. Means 612.

電圧調整手段610は、高周波パルス電力の電圧を調整するものである。電圧調整手段610は、放電加工時に使用する加工用の電圧と、インゴットIの加工溝Dの溝幅Dwを算出する時に使用する測定用の電圧とのいずれかの電圧に調整する。測定用の電圧は、加工用の電圧よりも低い電圧であって、ワイヤRとインゴットIが接近しても放電加工がなされない電圧である。例えば、加工用の電圧は、150V〜200V程度であり、測定用の電圧は、100V程度である。   The voltage adjusting means 610 adjusts the voltage of the high frequency pulse power. The voltage adjusting means 610 adjusts the voltage to be one of a machining voltage used during electric discharge machining and a measurement voltage used when calculating the groove width Dw of the machining groove D of the ingot I. The measurement voltage is a voltage lower than the machining voltage, and is a voltage at which electric discharge machining is not performed even when the wire R and the ingot I approach each other. For example, the processing voltage is about 150V to 200V, and the measurement voltage is about 100V.

パルス調整手段611は、高周波パルス電力の周波数を所定の周波数に調整するものである。例えば、パルス調整手段611は、放電加工時に使用する高周波パルス電力の周波数と、インゴットIの加工溝Dの溝幅Dwを算出する時に使用する高周波パルス電力の周波数とを同じ周波数に調整する。   The pulse adjusting means 611 adjusts the frequency of the high frequency pulse power to a predetermined frequency. For example, the pulse adjusting unit 611 adjusts the frequency of the high-frequency pulse power used during the electric discharge machining and the frequency of the high-frequency pulse power used when calculating the groove width Dw of the machining groove D of the ingot I to the same frequency.

算出手段612は、インゴットIの厚さ方向(Y軸方向)への移動距離を測定して加工溝Dの溝幅Dwを算出するものである。例えば、算出手段612は、ワイヤRがインゴットIに接触してワイヤRとインゴットIに流れる電流が閾値以上になるまでの移動距離を測定する。そして、算出手段612は、測定された移動距離とワイヤRの直径とから加工溝Dの溝幅Dwを算出する。   The calculating means 612 measures the moving distance of the ingot I in the thickness direction (Y-axis direction) and calculates the groove width Dw of the processed groove D. For example, the calculation unit 612 measures the moving distance until the wire R contacts the ingot I and the current flowing through the wire R and the ingot I exceeds a threshold value. Then, the calculation unit 612 calculates the groove width Dw of the machining groove D from the measured moving distance and the diameter of the wire R.

マルチワイヤ放電加工装置1は、繰り出しボビン20、巻き取りボビン21、ガイドローラ30a〜30j、切り込み送り手段43、割り出し送り手段44及び高周波パルス電源ユニット61を制御する制御手段70を備えている。制御手段70は、繰り出しボビン20、巻き取りボビン21及びガイドローラ30a〜30jにモータ駆動信号を出力し、ワイヤRの繰り出しや巻き取り、ワイヤRの案内をするように制御する。また、制御手段70は、切り込み送り手段43にモータ駆動信号を出力してインゴットIを切断ワイヤ部320のワイヤRに切り込ませるように制御する。また、制御手段70は、割り出し送り手段44にモータ駆動信号を出力してインゴットIを割り出し送り方向(Y軸方向)に移動するように制御する。また、制御手段70は、高周波パルス電源ユニット61に制御信号を出力して高周波パルス電力の出力時間などを制御する。   The multi-wire electric discharge machining apparatus 1 includes a feeding bobbin 20, a take-up bobbin 21, guide rollers 30 a to 30 j, a cutting feed means 43, an index feed means 44, and a control means 70 that controls the high-frequency pulse power supply unit 61. The control means 70 outputs a motor drive signal to the feeding bobbin 20, the winding bobbin 21, and the guide rollers 30a to 30j, and performs control so that the wire R is fed and wound, and the wire R is guided. Further, the control means 70 outputs a motor drive signal to the cutting and feeding means 43 to control the ingot I to be cut into the wire R of the cutting wire portion 320. Further, the control means 70 outputs a motor drive signal to the index feeding means 44 to control the ingot I to move in the index feeding direction (Y-axis direction). The control means 70 outputs a control signal to the high frequency pulse power supply unit 61 to control the output time of the high frequency pulse power.

次に、マルチワイヤ放電加工装置1の動作例について説明する。図2は、マルチワイヤ放電加工装置の動作例を示すフローチャート(メインルーチン)である。図3は、マルチワイヤ放電加工装置の動作例を示すフローチャート(サブルーチン)である。図4は、インゴットの放電加工例を示す側面図である。図5は、インゴットの放電加工例を示す拡大図であり、図4に示す円形範囲K1を拡大した図である。図6は、放電加工時における高周波パルス電力の電流値を示す図である。図7は、加工溝の溝幅の第1算出例を示す側面図である。図8は、加工溝の溝幅の第1算出例を示す拡大図であり、図7に示す円形範囲K2を拡大した図である。図9は、測定時における高周波パルス電力の電流値を示す図である。   Next, an operation example of the multi-wire electric discharge machining apparatus 1 will be described. FIG. 2 is a flowchart (main routine) showing an operation example of the multi-wire electric discharge machining apparatus. FIG. 3 is a flowchart (subroutine) showing an operation example of the multi-wire electric discharge machining apparatus. FIG. 4 is a side view showing an example of electric discharge machining of an ingot. FIG. 5 is an enlarged view showing an example of ingot electric discharge machining, and is an enlarged view of the circular range K1 shown in FIG. FIG. 6 is a diagram showing the current value of the high-frequency pulse power during electric discharge machining. FIG. 7 is a side view showing a first calculation example of the groove width of the machining groove. FIG. 8 is an enlarged view showing a first calculation example of the groove width of the machining groove, and is an enlarged view of the circular range K2 shown in FIG. FIG. 9 is a diagram showing the current value of the high-frequency pulse power during measurement.

先ず、インゴットIの放電加工を実施する(図2示すステップS1)。例えば、制御手段70は、繰り出しボビン20からワイヤRを繰り出してワイヤRを一定の速度で走行させる。制御手段70は、高周波パルス電源ユニット61を制御して高周波パルス電力をワイヤRとインゴットIに供給する。制御手段70は、切り込み送り手段43を制御してインゴットIを切断ワイヤ部320のワイヤRに向けて移動させ、図4及び図5に示すように、ワイヤRとインゴットIとの極間に電圧を印加して放電加工を実施し、インゴットIに加工溝Dを形成する。このとき、図6に示すように、高周波パルス電力の電流i1は、一定の電流波形である。なお、加工溝Dには、放電加工によりインゴットIの加工屑Uが生じている。   First, electric discharge machining of ingot I is performed (step S1 shown in FIG. 2). For example, the control means 70 feeds the wire R from the feeding bobbin 20 and causes the wire R to travel at a constant speed. The control means 70 controls the high frequency pulse power supply unit 61 to supply high frequency pulse power to the wire R and the ingot I. The control means 70 controls the cutting feed means 43 to move the ingot I toward the wire R of the cutting wire portion 320, and a voltage is generated between the wires R and the ingot I as shown in FIGS. Is applied to perform electric discharge machining to form a machining groove D in the ingot I. At this time, as shown in FIG. 6, the current i1 of the high-frequency pulse power has a constant current waveform. In the machining groove D, machining waste U of the ingot I is generated by electric discharge machining.

次に、インゴットIの加工溝Dの溝幅Dwを算出するか否かを判断する(ステップS2)。例えば、制御手段70は、溝幅Dwを算出するタイミングの基準となる基準加工量とインゴットIの加工量、すなわちインゴットIをX軸方向へ切り込んだ長さとを比較する。そして、制御手段70は、インゴットIの加工量が基準加工量に到達したと判断した場合(ステップS2:YES)、インゴットIの加工溝Dの溝幅Dwを算出する(ステップS3)。なお、溝幅Dwを算出するタイミングは、インゴットIの放電加工の初期段階、すなわち、インゴットIの外周部分を切り込んだ時点で行うことが好ましい。   Next, it is determined whether or not the groove width Dw of the machining groove D of the ingot I is to be calculated (step S2). For example, the control means 70 compares the reference machining amount serving as a reference for calculating the groove width Dw with the machining amount of the ingot I, that is, the length obtained by cutting the ingot I in the X-axis direction. When the control means 70 determines that the machining amount of the ingot I has reached the reference machining amount (step S2: YES), the control means 70 calculates the groove width Dw of the machining groove D of the ingot I (step S3). The timing for calculating the groove width Dw is preferably performed at the initial stage of the electric discharge machining of the ingot I, that is, at the time when the outer peripheral portion of the ingot I is cut.

インゴットIの加工溝Dの溝幅Dwを算出する場合、制御手段70は、先ず、切り込み送り手段43を制御し、インゴットIのX軸方向への移動、すなわち、インゴットIを加工する方向への移動を停止させる(図3に示すステップS31)。   When calculating the groove width Dw of the machining groove D of the ingot I, the control means 70 first controls the cutting feed means 43 to move the ingot I in the X-axis direction, that is, in the direction of machining the ingot I. The movement is stopped (step S31 shown in FIG. 3).

次に、高周波パルス電力の電圧を調整する(ステップS32)。例えば、電圧調整手段610は、高周波パルス電力の電圧を加工用の電圧から測定用の電圧に切り替える。次に、制御手段70は、割り出し送り手段44を制御し、図7及び図8に示すように、ワイヤRが加工溝D内に位置付けられた状態で、加工溝Dの壁面DsがワイヤRに接近する方向(Y軸方向)へインゴットIを移動させる(ステップS33)。   Next, the voltage of the high frequency pulse power is adjusted (step S32). For example, the voltage adjustment unit 610 switches the voltage of the high-frequency pulse power from the processing voltage to the measurement voltage. Next, the control means 70 controls the index feeding means 44, and the wall surface Ds of the machining groove D becomes the wire R in a state where the wire R is positioned in the machining groove D as shown in FIGS. The ingot I is moved in the approaching direction (Y-axis direction) (step S33).

次に、インゴットIとワイヤRとが接触して短絡したか否かを判断する(ステップS34)。例えば、制御手段70は、図9に示すように、短絡を判断するための閾値Thと、インゴットIに流れる測定用の高周波パルス電力の電流i2とを比較し、電流i2が閾値Thを超えない場合、短絡していないと判断し(ステップS34:NO)、インゴットIのY軸方向への移動を継続する。また、制御手段70は、高周波パルス電力の電流i2が閾値Thを超えた場合、インゴットIとワイヤRとが接触して短絡したと判断する(ステップS34:YES)。例えば、図9において、測定用の高周波パルス電力が5パルス供給された時点で、高周波パルス電力の電流i2が閾値Thを超えているので、5パルス目で短絡したと判断する。制御手段70は、インゴットIとワイヤRとが短絡したと判断した場合、割り出し送り手段44を制御し、インゴットIのY軸方向への移動を停止させる(ステップS35)。   Next, it is determined whether the ingot I and the wire R are in contact with each other and short-circuited (step S34). For example, as shown in FIG. 9, the control means 70 compares the threshold value Th for determining a short circuit with the current i2 of the measurement high-frequency pulse power flowing through the ingot I, and the current i2 does not exceed the threshold value Th. In this case, it is determined that the short circuit has not occurred (step S34: NO), and the movement of the ingot I in the Y-axis direction is continued. Further, when the current i2 of the high-frequency pulse power exceeds the threshold Th, the control means 70 determines that the ingot I and the wire R are in contact and short-circuited (step S34: YES). For example, in FIG. 9, when five high-frequency pulse powers for measurement are supplied, the current i2 of the high-frequency pulse power exceeds the threshold value Th, so that it is determined that a short circuit has occurred at the fifth pulse. When it is determined that the ingot I and the wire R are short-circuited, the control unit 70 controls the index feeding unit 44 to stop the movement of the ingot I in the Y-axis direction (step S35).

次に、Y軸方向におけるインゴットIの移動距離Lを測定する(ステップS36)。例えば、算出手段612は、測定用の高周波パルス電力の供給を開始してから、高周波パルス電力の電流i2が閾値Thを超えるまでのパルス数をカウントする。例えば、図9に示すように、当該パルス数は、5パルスとなる。算出手段612は、カウントしたパルス数に基づいてワイヤRのY軸方向における移動時間Tを算出し、算出した移動時間Tに基づいてワイヤRのY軸方向における移動距離Lを算出する。なお、高周波パルス電力を供給するパルス間隔の時間は、予め規定されており、インゴットIのY軸方向における移動速度も、予め規定されている。移動距離Lは、割り出し送り手段44のパルスモータを駆動させるパルス信号が移動時間Tの間で出力される回数に基づいて算出してもよい。   Next, the moving distance L of the ingot I in the Y-axis direction is measured (step S36). For example, the calculation unit 612 counts the number of pulses from the start of supply of high-frequency pulse power for measurement until the current i2 of the high-frequency pulse power exceeds the threshold Th. For example, as shown in FIG. 9, the number of pulses is 5 pulses. The calculating means 612 calculates the moving time T of the wire R in the Y-axis direction based on the counted number of pulses, and calculates the moving distance L of the wire R in the Y-axis direction based on the calculated moving time T. Note that the time of the pulse interval for supplying the high-frequency pulse power is specified in advance, and the moving speed of the ingot I in the Y-axis direction is also specified in advance. The movement distance L may be calculated based on the number of times that a pulse signal for driving the pulse motor of the index feeding means 44 is output during the movement time T.

次に、インゴットIの加工溝Dの溝幅Dwを算出する(ステップS37)。例えば、算出手段612は、移動距離LとワイヤRの直径とに基づいて溝幅Dwを算出する。例えば、算出手段612は、移動距離Lを2倍した長さとワイヤRの直径とを加算して溝幅Dwを算出する。ここで、放電加工は、ワイヤRとインゴットIが接近することにより放射状に実施されるため、放電加工時において、加工溝Dの一方の壁面DsとワイヤRとの距離と、加工溝Dの他方の側壁DsとワイヤRとの距離は、等しくなる。   Next, the groove width Dw of the machining groove D of the ingot I is calculated (step S37). For example, the calculation unit 612 calculates the groove width Dw based on the movement distance L and the diameter of the wire R. For example, the calculating unit 612 calculates the groove width Dw by adding the length obtained by doubling the moving distance L and the diameter of the wire R. Here, since the electric discharge machining is performed radially by the approach of the wire R and the ingot I, the distance between the one wall surface Ds of the machining groove D and the wire R and the other of the machining groove D at the time of electric discharge machining. The distance between the side wall Ds and the wire R is equal.

次に、インゴットIをY軸方向へ移動させて元の位置に復帰させる(ステップS38)。例えば、制御手段70は、割り出し送り手段44を制御し、ステップS33でインゴットIを移動させた移動距離LだけY軸方向、すなわち、ワイヤRに接触した加工溝Dの壁面DsがワイヤRから離反する方向へインゴットIを移動させる。これにより、インゴットIの加工溝Dの幅方向(Y軸方向)における加工溝Dの中央にワイヤRが位置付けられる。   Next, the ingot I is moved in the Y-axis direction to return to the original position (step S38). For example, the control means 70 controls the index feeding means 44, and the wall surface Ds of the machining groove D contacting the wire R is separated from the wire R by the movement distance L obtained by moving the ingot I in step S33. The ingot I is moved in the direction to go. Thereby, the wire R is positioned at the center of the machining groove D in the width direction (Y-axis direction) of the machining groove D of the ingot I.

次に、ステップS37で算出した溝幅Dwに基づいて放電加工を実施する(ステップS39)。例えば、算出した溝幅Dwが、規定の溝幅よりも太い場合、インゴットIの残りの放電加工において溝幅Dwを細くする必要がある。この場合、制御手段70は、インゴットIをワイヤRに切り込み送りする速度を上げたり、高周波パルス電力の周波数を下げたり、高周波パルス電力の電圧を下げたりして加工量を抑制し、溝幅Dwを細くする。また、算出した溝幅Dwが、規定の溝幅と等しい、又は、許容範囲内の場合、現在の加工条件を継続して放電加工を実施する。   Next, electric discharge machining is performed based on the groove width Dw calculated in step S37 (step S39). For example, when the calculated groove width Dw is thicker than a prescribed groove width, it is necessary to reduce the groove width Dw in the remaining electric discharge machining of the ingot I. In this case, the control means 70 increases the speed at which the ingot I is cut into the wire R, increases the frequency of the high-frequency pulse power, decreases the voltage of the high-frequency pulse power, and suppresses the machining amount, thereby reducing the groove width Dw. To make it thinner. In addition, when the calculated groove width Dw is equal to the predetermined groove width or within the allowable range, the current machining conditions are continued and the electric discharge machining is performed.

次に、インゴットIの放電加工が終了したか否かを判断する(図2に示すステップS4)。例えば、制御手段70は、インゴットIが完全にスライスされ、ワイヤRとインゴットIに流れる電流が変化することによって、放電加工が終了したと判断する。また、インゴットIの加工量、すなわち、X軸方向におけるインゴットIの移動距離に基づいて放電加工が終了したことを判断してもよい。制御手段70は、加工溝Dの溝幅Dwの算出が未実施で、インゴットIの放電加工が終了していないと判断した場合(ステップS4:NO)、ステップS2に戻ってインゴットIの加工溝Dの溝幅Dwを算出するか否かを判断する。また、制御手段70は、インゴットIの放電加工が終了したと判断した場合(ステップS4:YES)、インゴットIの放電加工を終了する。   Next, it is determined whether or not the electric discharge machining of the ingot I has been completed (step S4 shown in FIG. 2). For example, the control means 70 determines that the electric discharge machining has been completed when the ingot I is completely sliced and the current flowing through the wire R and the ingot I changes. Further, it may be determined that the electric discharge machining has been completed based on the machining amount of the ingot I, that is, the moving distance of the ingot I in the X-axis direction. When the control means 70 determines that the groove width Dw of the machining groove D has not yet been calculated and the electric discharge machining of the ingot I has not been completed (step S4: NO), the control means 70 returns to step S2 and returns to the machining groove of the ingot I. It is determined whether or not the groove width Dw of D is to be calculated. Moreover, the control means 70 complete | finishes the electrical discharge machining of the ingot I, when it is judged that the electrical discharge machining of the ingot I was complete | finished (step S4: YES).

なお、加工溝Dの溝幅Dwの算出が実施済みで、インゴットIの放電加工が終了していない場合、インゴットIが完全に切断されるまで放電加工を実施する。   If the calculation of the groove width Dw of the machining groove D has been performed and the electric discharge machining of the ingot I has not been completed, the electric discharge machining is performed until the ingot I is completely cut.

また、上述のステップS2において、制御手段70は、インゴットIの加工量が溝幅Dwを算出するタイミングの基準である基準加工量に到達していないと判断した場合(ステップS2:NO)、溝幅Dwを算出する処理(ステップS3)をスキップして、放電加工を実施する。   In Step S2, the control means 70 determines that the machining amount of the ingot I has not reached the reference machining amount that is the reference for calculating the groove width Dw (Step S2: NO). The process of calculating the width Dw (step S3) is skipped and electric discharge machining is performed.

以上のように、実施形態に係る加工溝の溝幅測定方法によれば、ワイヤRがインゴットIに接触して短絡するまでの移動距離Lを測定し、測定された移動距離LとワイヤRの直径とから加工溝Dの溝幅Dwを算出するものである。これにより、放電加工中のインゴットIにおける加工溝Dの溝幅Dwを容易に算出できるという効果を奏する。   As described above, according to the groove width measuring method of the processed groove according to the embodiment, the moving distance L until the wire R contacts the ingot I and short-circuits is measured, and the measured moving distance L and the wire R are measured. The groove width Dw of the machining groove D is calculated from the diameter. Thereby, there exists an effect that the groove width Dw of the process groove | channel D in the ingot I in electrical discharge machining can be calculated easily.

また、放電加工は加工液F中で実施されることもあり、従来のように、撮像手段等で加工溝Dを撮像して溝幅Dwを算出する場合、放電加工中に溝幅Dwを算出することが困難であったが、本発明では、放電加工中に溝幅Dwを算出することができるので、最適な加工条件を早い段階で設定することができる。これにより、加工溝Dの溝幅Dwが太くなることを抑制でき、細い溝幅DwでインゴットIを加工できる。従って、インゴットIから多くの枚数のウェーハWを形成することができ、生産性を向上できる。   In addition, electric discharge machining may be performed in the machining fluid F, and when the machining groove D is imaged and the groove width Dw is calculated by an imaging means or the like as in the prior art, the groove width Dw is calculated during electric discharge machining. However, in the present invention, since the groove width Dw can be calculated during the electric discharge machining, the optimum machining conditions can be set at an early stage. Thereby, it can suppress that the groove width Dw of the process groove | channel D becomes thick, and can process the ingot I with the thin groove width Dw. Therefore, a large number of wafers W can be formed from the ingot I, and productivity can be improved.

また、測定用の電圧は、放電が発生しない程度に低い電圧にすることで、不要な放電の発生により加工溝Dの溝幅Dwが太くなることを抑制することができ、短絡が発生してもワイヤRが高熱になることも抑制できる。これにより、溝幅Dwを算出する際に、ワイヤRが損傷したり、断線したりすることを抑制できる。   In addition, the measurement voltage is set to a voltage that is low enough to prevent electric discharge, so that it is possible to suppress an increase in the groove width Dw of the processed groove D due to generation of unnecessary electric discharge, and a short circuit occurs. Moreover, it can also suppress that the wire R becomes high heat. Thereby, when calculating groove width Dw, it can control that wire R is damaged or it breaks.

〔変形例〕
次に、実施形態の変形例について説明する。インゴットIをY軸方向へ移動させて測定した移動距離Lに基づいて溝幅Dwを算出する例について説明したが、これに限定されない。図10は、加工溝の溝幅の第2算出例を示す側面図である。図11は、加工溝の溝幅の第2算出例を示す拡大図であり、図10に示す円形範囲K3を拡大した図である。図10及び図11に示すように、測定用の電圧に設定した状態でインゴットIをX軸方向へ移動させて、加工溝Dの底部Dbまでの移動距離Lを測定し、測定した底部Dbまでの移動距離Lに基づいて加工溝Dの溝幅Dwを算出してもよい。例えば、底部Dbまでの移動距離Lを2倍した長さとワイヤRの直径とを加算して溝幅Dwを算出する。ワイヤRによるインゴットIの放電加工は、ワイヤRとインゴットIが接近することにより放射状に放電加工が実施されるため、インゴットIの加工溝Dの壁面DsとワイヤRとの距離と、加工溝Dの底部DbとワイヤRとの距離は、等しくなる。従って、ワイヤRに対して、インゴットIをY軸方向に移動させて壁面Dsとの移動距離Lを測定してもよいし、インゴットIをX軸方向に移動させて底部Dbとの移動距離Lを測定してもよい。
[Modification]
Next, a modification of the embodiment will be described. Although the example which calculates the groove width Dw based on the movement distance L measured by moving the ingot I in the Y-axis direction has been described, the present invention is not limited to this. FIG. 10 is a side view showing a second calculation example of the groove width of the machining groove. FIG. 11 is an enlarged view showing a second calculation example of the groove width of the machining groove, and is an enlarged view of the circular range K3 shown in FIG. As shown in FIGS. 10 and 11, the ingot I is moved in the X-axis direction in a state where the voltage for measurement is set, and the movement distance L to the bottom Db of the processing groove D is measured, and the measured bottom Db is reached. The groove width Dw of the machining groove D may be calculated based on the moving distance L. For example, the groove width Dw is calculated by adding the length obtained by doubling the moving distance L to the bottom Db and the diameter of the wire R. Since the electric discharge machining of the ingot I by the wire R is performed radially when the wire R and the ingot I approach, the distance between the wall surface Ds of the machining groove D of the ingot I and the wire R, and the machining groove D The distance between the bottom Db and the wire R is equal. Therefore, the ingot I may be moved in the Y-axis direction with respect to the wire R to measure the moving distance L from the wall surface Ds, or the ingot I may be moved in the X-axis direction to move the moving distance L from the bottom Db. May be measured.

また、インゴットIを加工溝Dの一方の壁面Dsに当接させた状態から、他方の壁面Dsに当接するまでY軸方向にインゴットIを移動させて測定した移動距離に基づいて溝幅Dwを算出してもよい。この場合、溝幅Dwは、算出した移動距離とワイヤRの直径とを加算して求められる。   Further, the groove width Dw is set based on the movement distance measured by moving the ingot I in the Y-axis direction from the state in which the ingot I is in contact with one wall surface Ds of the machining groove D until it is in contact with the other wall surface Ds. It may be calculated. In this case, the groove width Dw is obtained by adding the calculated moving distance and the diameter of the wire R.

また、測定用の電流i2の変化に基づいてインゴットIとワイヤRとの短絡を判断したが、測定用の電圧の変化に基づいてインゴットIとワイヤRとの短絡を判断してもよい。   Further, although the short circuit between the ingot I and the wire R is determined based on the change in the measurement current i2, the short circuit between the ingot I and the wire R may be determined based on the change in the measurement voltage.

また、切断ワイヤ部320のワイヤRの位置を固定した状態で、インゴットIをY軸方向(又はX軸方向)に移動させて溝幅Dwを算出したが、インゴットIの位置を固定した状態で、切断ワイヤ部320のワイヤRをY軸方向(又はX軸方向)に移動させて溝幅Dwを算出するようにしてもよい。また、インゴットIと切断ワイヤ部320のワイヤRの両方をY軸方向(又はX軸方向)に移動させて溝幅Dwを算出するようにしてもよい。   In addition, the groove width Dw was calculated by moving the ingot I in the Y-axis direction (or X-axis direction) with the position of the wire R of the cutting wire portion 320 fixed, but with the position of the ingot I fixed The groove width Dw may be calculated by moving the wire R of the cutting wire portion 320 in the Y-axis direction (or X-axis direction). Alternatively, the groove width Dw may be calculated by moving both the ingot I and the wire R of the cutting wire portion 320 in the Y-axis direction (or the X-axis direction).

また、インゴットIの加工溝Dの溝幅Dwを算出する処理は、1回でも複数回でもよい。溝幅Dwを算出する処理を複数回行う場合、例えば、インゴットIの外周部分を切り込んだ時点、インゴットIの中央部分を加工する時点、インゴットIの残りの外周部分を加工する時点で行うことが考えられる。インゴットIの中央部分は、加工屑Uが溜まりやすく、加工量が増加する傾向にあるので、インゴットIの加工箇所に応じて溝幅Dwを算出して加工条件を変更することで、加工溝Dは、一定の細い溝幅Dwで形成される。また、算出した溝幅Dwが規定の溝幅と異なっており、加工条件を変更した場合、ある程度インゴットIを切り込み送りした後、再度溝幅Dwを確認するために溝幅Dwを測定してもよい。   Further, the process for calculating the groove width Dw of the processed groove D of the ingot I may be performed once or a plurality of times. When the process of calculating the groove width Dw is performed a plurality of times, for example, when the outer peripheral portion of the ingot I is cut, when the central portion of the ingot I is processed, and when the remaining outer peripheral portion of the ingot I is processed. Conceivable. Since the central portion of the ingot I tends to accumulate the machining waste U and the amount of machining tends to increase, the machining groove D can be obtained by changing the machining condition by calculating the groove width Dw according to the machining location of the ingot I. Are formed with a constant narrow groove width Dw. Further, when the calculated groove width Dw is different from the prescribed groove width and the machining conditions are changed, the ingot I is cut and fed to some extent, and then the groove width Dw is measured in order to confirm the groove width Dw again. Good.

1 マルチワイヤ放電加工装置
30a〜30j ガイドローラ
320 切断ワイヤ部
41 基台部
43 切り込み送り手段
44 割り出し送り手段
70 制御手段
D 加工溝
Db 底部
Ds 壁面
Dw 溝幅
I インゴット
L 移動距離
T 時間時間
W ウェーハ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Multi-wire electric discharge machining apparatus 30a-30j Guide roller 320 Cutting wire part 41 Base part 43 Cutting feed means 44 Index feed means 70 Control means D Machining groove Db Bottom part Ds Wall surface Dw Groove width I Ingot L Movement distance T Time time W Wafer

Claims (1)

インゴットをワイヤ放電加工でウェーハにスライスする際に形成される加工溝の溝幅測定方法であって、
間隔を置いて隣接するガイドローラに軸方向に間隔をあけて複数回巻きかけられたワイヤと、インゴットが並列する該ワイヤに切り込むようにインゴットと該ワイヤとを相対移動させX軸方向に切り込み送りさせる切り込み送り手段と、該ワイヤでスライスして形成されるウェーハの厚さ方向に該ワイヤとインゴットとを相対移動させX軸方向と直交するY軸方向に割り出し送りする割り出し送り手段と、該ワイヤとインゴット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、各構成要素を制御する制御手段と、を備えるマルチワイヤ放電加工装置を用い、
高周波パルス電力を印加しつつ該ワイヤとインゴットとを切り込み送りし、インゴットに放電加工で加工溝を形成する加工ステップと、
該加工ステップを実施した後、該ワイヤが該加工溝内に位置付けられた状態で、放電加工がなされない該加工ステップよりも低い電圧の高周波パルス電力を印加しつつ、該ワイヤとインゴットとを割り出し送りし、該ワイヤがインゴットに接触して該ワイヤとインゴットに流れる電流が閾値以上になるまでの移動距離を測定する測定ステップと、
該測定ステップで測定された移動距離と該ワイヤの直径とから該加工溝の幅を算出する溝幅算出ステップと、を備えることを特徴とする加工溝の溝幅測定方法。
A method for measuring a groove width of a processed groove formed when slicing an ingot into a wafer by wire electric discharge machining,
The wire wound around the guide roller several times at intervals in the axial direction at intervals, and the ingot and the wire move relative to each other so that the ingot cuts into the parallel wires, and cut in the X-axis direction. A cutting and feeding means, an index feeding means for relatively moving the wire and the ingot in the thickness direction of the wafer formed by slicing with the wire, and indexing and feeding in the Y-axis direction orthogonal to the X-axis direction, and the wire And a high-frequency pulse power supply unit for supplying high-frequency pulse power to the ingot, and a control means for controlling each component,
A cutting step of cutting and feeding the wire and the ingot while applying high-frequency pulse power, and forming a machining groove in the ingot by electric discharge machining,
After performing the machining step, the wire and the ingot are determined while applying high-frequency pulse power having a voltage lower than that of the machining step in which electric discharge machining is not performed in a state where the wire is positioned in the machining groove. Measuring step of measuring the moving distance until the wire contacts the ingot and the current flowing through the wire and the ingot exceeds a threshold value;
A groove width measuring method of a processed groove, comprising: a groove width calculating step of calculating a width of the processed groove from the moving distance measured in the measuring step and the diameter of the wire.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113909999A (en) * 2021-10-19 2022-01-11 西安长峰机电研究所 Method for machining and detecting end surface deep annular groove

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57211428A (en) * 1981-06-22 1982-12-25 Mitsubishi Electric Corp Electric discharge machine
WO2013153691A1 (en) * 2012-04-12 2013-10-17 三菱電機株式会社 Wire electric discharge machining device and manufacturing method for semiconductor wafer using same

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57211428A (en) * 1981-06-22 1982-12-25 Mitsubishi Electric Corp Electric discharge machine
WO2013153691A1 (en) * 2012-04-12 2013-10-17 三菱電機株式会社 Wire electric discharge machining device and manufacturing method for semiconductor wafer using same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113909999A (en) * 2021-10-19 2022-01-11 西安长峰机电研究所 Method for machining and detecting end surface deep annular groove

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