JP2017047499A - Wire tool - Google Patents
Wire tool Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017047499A JP2017047499A JP2015172175A JP2015172175A JP2017047499A JP 2017047499 A JP2017047499 A JP 2017047499A JP 2015172175 A JP2015172175 A JP 2015172175A JP 2015172175 A JP2015172175 A JP 2015172175A JP 2017047499 A JP2017047499 A JP 2017047499A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fillers
- wire
- filler
- average particle
- resin bond
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
- Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Abstract
Description
本発明は、太陽電池用シリコン、半導体シリコン、磁性体、SiCなどの塊状体(インゴット)あるいはその他の硬脆材料をスライス加工する際に使用されるワイヤー工具に関する。 The present invention relates to a wire tool used when slicing a lump such as silicon for solar cells, semiconductor silicon, a magnetic material, SiC, or other hard and brittle materials.
図5に示すように、芯線10の外周に熱硬化性樹脂(レジンボンド20)を用いて砥粒30を固着して形成された従来のワイヤー工具500は、そのボンド物性に基づき砥粒保持力に優れているので、従来から多用されてきた。しかしながら、近年においては、ワイヤー工具の細線化の要求が高まり、これを満たすため、粒径の小さな砥粒を使用したワイヤー工具においても高い切断性能が要求されている。
As shown in FIG. 5, the
このような状況に対応するため、砥粒保持力を高める工夫が施された様々な種類のワイヤー工具が提案されているが、本発明に関連するものとして、例えば、特許文献1に記載された「超砥粒ワイヤソー」などがある。 In order to cope with such a situation, various types of wire tools that have been devised to increase the abrasive grain holding force have been proposed. However, as related to the present invention, for example, described in Patent Document 1 There are “super abrasive wire saws”.
特許文献1に記載された「超砥粒ワイヤソー」は、高強度芯線の表面に細粒の超砥粒を分散含有した多層のレジンボンド層を固着するとともに、レジンボンド層中にフィラーを含有させたものである。 The “superabrasive wire saw” described in Patent Document 1 fixes a multilayer resin bond layer containing fine superabrasive grains dispersed on the surface of a high-strength core wire, and contains a filler in the resin bond layer. It is a thing.
従来のレジンボンド方式のワイヤー工具あるいは特許文献1に記載された「超砥粒ワイヤソー」などにおいては、砥粒保持力を高めるために、ボンドを改良したり、フィラーを添加したりするなどの試みがなされているが、近年においても、当業者が要求する性能を十分に満たすことができるような砥粒保持力を備えたワイヤー工具は存在しないのが実状である。 In conventional resin bond type wire tools or “superabrasive wire saws” described in Patent Document 1, attempts are made to improve the bond or add a filler in order to increase the abrasive holding power. However, even in recent years, there is actually no wire tool having an abrasive holding force that can sufficiently satisfy the performance required by those skilled in the art.
そこで、本発明が解決しようとする課題は、砥粒保持力が高く、優れた切断性能を発揮するワイヤー工具を提供することにある。 Accordingly, the problem to be solved by the present invention is to provide a wire tool that has high abrasive grain retention and exhibits excellent cutting performance.
本発明のワイヤー工具は、金属製の芯線と、前記芯線の外周にレジンボンドで固着された砥粒と、を備え、前記レジンボンドが平均粒子径の異なる複数種類のフィラーを含有することを特徴とする。 The wire tool of the present invention comprises a metal core wire and abrasive grains fixed to the outer periphery of the core wire by a resin bond, and the resin bond contains a plurality of types of fillers having different average particle diameters. And
平均粒子径の異なる複数種類のフィラーをレジンボンド中に含有させることにより、平均粒子径が揃った従来のワイヤー工具に比べ、多量のフィラーをレジンボンド中に含有させることが可能となる。従って、多量のフィラーをレジンボンド中に含有させることにより、ボンド層の熱伝導性が上がり、切断作業中の耐熱性が向上するので、砥粒保持力が高まる。また、同時に、平均粒子径が異なるフィラーのコンビネーションにより、レジンボンド中のフィラー充填率を高めることができるので、ボンド層の強度がアップし、耐熱性向上による砥粒保持力アップと相まって、優れた切断性能を発揮する。 By including a plurality of types of fillers having different average particle diameters in the resin bond, a larger amount of filler can be included in the resin bond than in a conventional wire tool having a uniform average particle diameter. Therefore, by containing a large amount of filler in the resin bond, the thermal conductivity of the bond layer is increased and the heat resistance during the cutting operation is improved, so that the abrasive grain retention is increased. At the same time, the filler filling ratio in the resin bond can be increased by the combination of fillers having different average particle diameters, so that the bond layer strength is improved and coupled with an increase in the retention of abrasive grains due to improved heat resistance. Demonstrates cutting performance.
ここで、前記フィラーの粒子径の分布範囲が10nm以上〜4μm以下であることが望ましい。 Here, it is desirable that the particle size distribution range of the filler is 10 nm to 4 μm.
また、粒子径が小さい方の前記フィラーの平均粒子径と、これより粒子径が大きい方の前記フィラーの平均粒子径と、の比率が2以上〜60以下であることが望ましい。 Moreover, it is desirable that the ratio of the average particle diameter of the filler having a smaller particle diameter and the average particle diameter of the filler having a larger particle diameter is 2 to 60.
さらに、前記フィラーのアスペクト比(縦横比)の平均値が1.0〜1.6であることが望ましい。 Furthermore, it is desirable that the average aspect ratio (aspect ratio) of the filler is 1.0 to 1.6.
一方、前記レジンボンド中の前記フィラーの含有量(添加量)が10vol%〜30vol%であることが望ましい。 On the other hand, it is desirable that the content (addition amount) of the filler in the resin bond is 10 vol% to 30 vol%.
また、前記フィラーは、ダイヤモンド、GC、WA若しくはシリカのうちのいずれか1種類以上とすることができる。 The filler may be one or more of diamond, GC, WA, or silica.
さらに、前記レジンボンドは熱硬化性樹脂(例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂あるいはウレタン樹脂など)で形成することができる。 Furthermore, the resin bond can be formed of a thermosetting resin (for example, a phenol resin, an epoxy resin, or a urethane resin).
本発明により、砥粒保持力が高く、優れた切断性能を発揮するワイヤー工具を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a wire tool having high abrasive grain holding power and exhibiting excellent cutting performance.
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態について説明する。図1,図2に示すように、本発明の第1実施形態であるワイヤー工具100は、金属製の芯線10と、芯線10の外周にレジンボンド20で固着された砥粒30と、を備え、レジンボンド20は平均粒子径の異なる2種類のフィラー11,12を含有している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIGS. 1 and 2, the
フィラー11,12の粒子径の分布範囲は10nm以上〜4μm以下である。粒子径が小さい方のフィラー11の平均粒子径は20nmであり、これより粒子径が大きいフィラー12の平均粒子径は1.2μmであり、フィラー11の平均粒子径とフィラー12の平均粒子径の大小比率は60であるが、これに限定するものではない。
The particle size distribution range of the
フィラー11のアスペクト比の平均値は1.1であり、フィラー12のアスペクト比の平均値は1.3である。レジンボンド20中のフィラー11,12の含有量(添加量)は15vol%である。
The average value of the aspect ratio of the
本実施形態において、フィラー11はシリカであり、フィラー12はGCであるが、ダイヤモンド、WAなどを使用することもできる。レジンボンド20は熱硬化性樹脂の一つであるフェノール樹脂で形成されている。
In this embodiment, the
ワイヤー工具100においては、平均粒子径の異なる2種類のフィラー11,12をレジンボンド20中に含有させることにより、レジンボンド中に平均粒子径が揃った1種類のフィラーを含有する従来のワイヤー工具に比べ、多量のフィラー11,12をレジンボンド20中に含有させることが可能となるので、砥粒保持力が高まり、優れた切断性能を発揮する。また、砥粒保持力が高まることで、切断作業中の耐熱性も向上する。
In the
次に、図3,図4に基づいて、本発明の第2,3実施形態であるワイヤー工具200,300について説明する。なお、ワイヤー工具200,300を構成する部分のうち、ワイヤー工具100と共通する部分については、図1,図2中の符号と同符号を付して、説明を省略する。
Next, based on FIG. 3, FIG. 4, the
図3に示すワイヤー工具200は、金属製の芯線10と、芯線10の外周にレジンボンド20で固着された砥粒30と、を備え、レジンボンド20は平均粒子径の異なる2種類のフィラー21,22を含有している。
A
フィラー21,22の粒子径の分布範囲は10nm以上〜4μm以下である。粒子径が小さい方のフィラー21の平均粒子径は0.6μmであり、これより粒子径が大きいフィラー22の平均粒子径は1.2μmであり、フィラー21の平均粒子径とフィラー22の平均粒子径との大小比率は2である。
The particle size distribution range of the
フィラー21,22のアスペクト比の平均値は1.3である。レジンボンド20中のフィラー21,22の含有量(添加量)は15vol%である。
The average aspect ratio of the
本実施形態において、フィラー21,22はGCであるが、ダイヤモンド、WA若しくはシリカなどを使用することもできる。レジンボンド20は熱硬化性樹脂の一つであるフェノール樹脂で形成されている。
In the present embodiment, the
ワイヤー工具200においては、平均粒子径の異なる2種類のフィラー21,22をレジンボンド20中に含有させることにより、従来のワイヤー工具に比べ、多量のフィラー21,22をレジンボンド20中に含有させることが可能となるので、砥粒保持力が高まり、優れた切断性能を発揮する。また、砥粒保持力が高まることで、切断作業中の耐熱性も向上する。
In the
図4に示すワイヤー工具300は、金属製の芯線10と、芯線10の外周にレジンボンド20で固着された砥粒30と、を備え、レジンボンド20は平均粒子径の異なる2種類のフィラー31,32を含有している。
A
フィラー31,32の粒子径の分布範囲は10nm以上〜4μm以下である。粒子径が小さい方のフィラー31の平均粒子径は0.3μmであり、これより粒子径が大きいフィラー32の平均粒子径は1.2μmであり、フィラー31の平均粒子径とフィラー32の平均粒子径の大小比率は4である。
The particle size distribution range of the
フィラー31,32のアスペクト比の平均値は1.3である。レジンボンド20中のフィラー31,32の含有量(添加量)は15vol%である。
The average aspect ratio of the
本実施形態において、フィラー31,32はGCであるが、ダイヤモンド、WA若しくはシリカなどを使用することもできる。レジンボンド20は熱硬化性樹脂の一つであるフェノール樹脂で形成されている。
In the present embodiment, the
ワイヤー工具300においては、平均粒子径の異なる2種類のフィラー31,32をレジンボンド20中に含有させることにより、従来のワイヤー工具に比べ、多量のフィラー31,32をレジンボンド20中に含有させることが可能となるので、砥粒保持力が高まり、優れた切断性能を発揮する。また、砥粒保持力が高まることで、切断作業中の耐熱性も向上する。
In the
次に、本発明に係るワイヤー工具の実施例について説明する。本実施例のワイヤー工具は、溶剤で溶かしたノボラック型フェノール樹脂、レゾール型フェノール樹脂、フィラーA、フィラーAと粒子径の異なるフィラーB及び砥粒を混合して形成した原材料であるスラリーを、芯線であるピアノ線の外周に付着、乾燥及び熱硬化させて作製した。フィラーAはGC#8000(平均粒子径:1.2μm)であり、フィラーBはGC#10000、GC#30000、アエロジル(ナノシリカ)を用いた。前記工程で作製したワイヤー工具を単線試験機にセットし、単結晶シリコンブロックを切断加工し、その切れ味を加工能率(mm/min:単位時間当たりの切り込み深さ)によって評価した。表1はスラリー調合などを示している。 Next, the Example of the wire tool which concerns on this invention is described. The wire tool of this example is a novolak type phenolic resin, a resol type phenolic resin, a filler A, a filler B having a particle diameter different from that of the filler A and a slurry formed by mixing abrasive grains with a core wire. It was produced by adhering to the outer periphery of the piano wire, drying and thermosetting. Filler A was GC # 8000 (average particle size: 1.2 μm), and filler B was GC # 10000, GC # 30000, and Aerosil (nanosilica). The wire tool produced in the above process was set in a single wire testing machine, the single crystal silicon block was cut, and the sharpness was evaluated by the processing efficiency (mm / min: depth of cut per unit time). Table 1 shows slurry preparation and the like.
(※2)フィラーA(GC#8000)に対する平均粒子径比である。
(* 2) Average particle size ratio with respect to filler A (GC # 8000).
本実施例で使用したフィラーA、フィラーBのアスペクト比(電子顕微鏡観察による長径/短径比の平均値)は、GC#8000においては1.3であり、GC#10000においては1.3であり、GC#30000においては1.3であり、アエロジルにおいては1.1である。また、本実施例では、針状・フレーク状などの異形でない粉体フィラーを用いることにより、アスペクト比を1.0〜1.6の範囲内に制限している。 The aspect ratio of filler A and filler B used in this example (average value of major axis / minor axis ratio by electron microscope observation) is 1.3 for GC # 8000, and 1.3 for GC # 10000. Yes, 1.3 for GC # 30000 and 1.1 for Aerosil. In this embodiment, the aspect ratio is limited to a range of 1.0 to 1.6 by using powder fillers that are not deformed such as needles and flakes.
本実施例に係るワイヤー工具の作製方法は以下の通りである。ノボラック型フェノール樹脂を溶剤で溶解した後、レゾール型フェノール樹脂、フィラーA、フィラーB及び砥粒を加えて撹拌し、スラリーを形成した。スラリー中にピアノ線を含浸し、余分なスラリーをダイスを通して摺り切り、遠赤外線ヒーターで乾燥した後、ボビンに巻き取り、さらにオーブンでフェノール樹脂を熱硬化させ目的のワイヤー工具を製作した。このワイヤー工具の仕様については、以下の通りである。 The manufacturing method of the wire tool which concerns on a present Example is as follows. After dissolving the novolac type phenol resin with a solvent, the resol type phenol resin, filler A, filler B and abrasive grains were added and stirred to form a slurry. The slurry was impregnated with piano wire, the excess slurry was scraped through a die, dried with a far-infrared heater, wound on a bobbin, and then the phenol resin was thermoset in an oven to produce the desired wire tool. About the specification of this wire tool, it is as follows.
ワイヤー工具の仕様
ワイヤー工具の外径:φ120μm
芯線の外径(ピアノ線径):φ100μm
砥粒径:M10/20
Specification of wire tool Outer diameter of wire tool: φ120μm
Outer diameter of core wire (piano wire diameter): φ100μm
Abrasive grain size: M10 / 20
前記工程で作製したワイヤー工具を単線試験機にセットし、単結晶シリコンブロックに一定時間切り込みを入れ、その深さからワイヤーの切断性能を評価した。試験条件と評価方法は以下の通りである。 The wire tool produced in the above process was set in a single wire testing machine, and a single crystal silicon block was cut for a certain time, and the cutting performance of the wire was evaluated from the depth. Test conditions and evaluation methods are as follows.
試験条件
単線試験機:ダイヤモンドワイヤーソーDWS3242(メイワフォース製)
加工テンション:10N
線速:174mm/min
ワイヤー使用量:10m
被削材:単結晶シリコン 29mm×12mm×23mm
Test conditions Single wire testing machine: Diamond wire saw DWS3242 (Maywa Force)
Processing tension: 10N
Line speed: 174mm / min
Wire usage: 10m
Work material: Single crystal silicon 29mm x 12mm x 23mm
評価方法
2.5分間の切り込みを5回実施
5回目の切り込み深さを加工能率mm/minで表記し、その大小で加工性能を比較
加工前後におけるワイヤー工具の線径を測定し、加工前後の線径変化を評価
Evaluation method Performing a 2.5 minute incision 5 times. Describe the depth of the 5th incision in terms of machining efficiency mm / min, and compare the machining performance with the size. Measure the wire diameter before and after machining, Evaluate wire diameter change
表2などに示す試験結果より、以下のことが判明した。
(a)サンプルNo(1)と、サンプルNo(2),(3),(4)の試験結果より、平均粒子径の異なるフィラーを用いることにより、加工能率が上がることが確認された。
(b)サンプルNo(1),(2),(3),(4)の試験結果より、フィラーの平均粒子径比が2以上になると、加工能率が上がることが確認された。
From the test results shown in Table 2 etc., the following was found.
(A) From the test results of sample No. (1) and sample Nos. (2), (3), and (4), it was confirmed that the processing efficiency was increased by using fillers having different average particle diameters.
(B) From the test results of sample Nos. (1), (2), (3), and (4), it was confirmed that when the average particle size ratio of the filler was 2 or more, the processing efficiency was increased.
なお、前述したワイヤー工具100,200,300などは、本発明のワイヤー工具を例示するものであり、本発明のワイヤー工具は前述したワイヤー工具100,200,300などに限定されない。
The
本発明のワイヤー工具は、太陽電池用シリコン、半導体シリコン、磁性体、SiCなどの塊状体(インゴット)あるいはその他の硬脆材料をスライス加工する際の工具として電子電気機器や機械機器などの各種産業分野において広く利用することができる。 The wire tool of the present invention is used in various industries such as electronic and electrical equipment and mechanical equipment as a tool for slicing a lump such as solar cell silicon, semiconductor silicon, magnetic material, SiC, or other hard and brittle materials. Can be widely used in the field.
10 芯線
11,12,21,22,31,32 フィラー
20 レジンボンド
30 砥粒
100,200,300 ワイヤー工具
DESCRIPTION OF
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015172175A JP2017047499A (en) | 2015-09-01 | 2015-09-01 | Wire tool |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015172175A JP2017047499A (en) | 2015-09-01 | 2015-09-01 | Wire tool |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017047499A true JP2017047499A (en) | 2017-03-09 |
Family
ID=58278486
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015172175A Pending JP2017047499A (en) | 2015-09-01 | 2015-09-01 | Wire tool |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2017047499A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7229610B1 (en) | 2022-09-26 | 2023-02-28 | 株式会社東京ダイヤモンド工具製作所 | Synthetic whetstone, synthetic whetstone assembly, and synthetic whetstone manufacturing method |
JP7258385B1 (en) | 2022-07-19 | 2023-04-17 | 株式会社東京ダイヤモンド工具製作所 | Synthetic whetstone, synthetic whetstone assembly, and synthetic whetstone manufacturing method |
JP7262864B1 (en) | 2022-09-28 | 2023-04-24 | 株式会社東京ダイヤモンド工具製作所 | Synthetic whetstone, synthetic whetstone assembly, and synthetic whetstone manufacturing method |
CN117415736A (en) * | 2022-07-19 | 2024-01-19 | 株式会社东京钻石工具制作所 | Synthetic grindstone, synthetic grindstone assembly, and method for manufacturing synthetic grindstone |
US12017328B2 (en) | 2022-09-28 | 2024-06-25 | Tokyo Diamond Tools Mfg. Co., Ltd. | Synthetic grindstone, synthetic grindstone assembly, and method of manufacturing synthetic grindstone |
-
2015
- 2015-09-01 JP JP2015172175A patent/JP2017047499A/en active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7258385B1 (en) | 2022-07-19 | 2023-04-17 | 株式会社東京ダイヤモンド工具製作所 | Synthetic whetstone, synthetic whetstone assembly, and synthetic whetstone manufacturing method |
CN117415736A (en) * | 2022-07-19 | 2024-01-19 | 株式会社东京钻石工具制作所 | Synthetic grindstone, synthetic grindstone assembly, and method for manufacturing synthetic grindstone |
JP2024013177A (en) * | 2022-07-19 | 2024-01-31 | 株式会社東京ダイヤモンド工具製作所 | Synthetic grindstone, synthetic grindstone assembly, and method for manufacturing grindstone |
JP7229610B1 (en) | 2022-09-26 | 2023-02-28 | 株式会社東京ダイヤモンド工具製作所 | Synthetic whetstone, synthetic whetstone assembly, and synthetic whetstone manufacturing method |
US11945077B1 (en) | 2022-09-26 | 2024-04-02 | Tokyo Diamond Tools Mfg. Co., Ltd. | Synthetic grindstone, synthetic grindstone assembly, and manufacturing method of synthetic grindstone |
JP2024047361A (en) * | 2022-09-26 | 2024-04-05 | 株式会社東京ダイヤモンド工具製作所 | Synthetic grinding wheel, synthetic grinding wheel assembly, and method for manufacturing synthetic grinding wheel |
JP7262864B1 (en) | 2022-09-28 | 2023-04-24 | 株式会社東京ダイヤモンド工具製作所 | Synthetic whetstone, synthetic whetstone assembly, and synthetic whetstone manufacturing method |
JP2024048603A (en) * | 2022-09-28 | 2024-04-09 | 株式会社東京ダイヤモンド工具製作所 | Synthetic grinding wheel, synthetic grinding wheel assembly, and method for manufacturing synthetic grinding wheel |
US12017328B2 (en) | 2022-09-28 | 2024-06-25 | Tokyo Diamond Tools Mfg. Co., Ltd. | Synthetic grindstone, synthetic grindstone assembly, and method of manufacturing synthetic grindstone |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2017047499A (en) | Wire tool | |
JP4083177B2 (en) | Wire saw | |
JP4729648B2 (en) | Electrodeposition wire tool | |
JP2007253268A (en) | Resinoid bond wire saw | |
JP6063076B1 (en) | Resin bond saw wire and manufacturing method thereof | |
US20070023026A1 (en) | Dicing blade | |
JP2015009325A (en) | Fixed abrasive grain wire and wire processing method | |
KR20170122999A (en) | Resin bonded diamond wire saw | |
Mousa | Improvement the hardness of stainless steel 321 by magnetic abrasive finishing process | |
JP7076871B1 (en) | Thermal conductivity sheet | |
KR20120120344A (en) | Method for designing resin-coated saw wire | |
US8567385B2 (en) | Fret saw including a cutting wire provided with fixed abrasive grains each including a core coated with a hard film | |
JP2011115867A (en) | Thin-edged blade | |
JP6207015B2 (en) | Cutting blade and method for manufacturing the same | |
JP7098231B2 (en) | Electroplated whetstone | |
JP5975683B2 (en) | Fixed support base for ingot cutting | |
JP2014058014A (en) | Wire saw | |
JP5721877B2 (en) | Thin blade | |
JP5542738B2 (en) | Wire tool manufacturing method | |
JP7214430B2 (en) | wire tools | |
JP2006088277A (en) | Resin bond wire saw | |
JP5785640B2 (en) | Cutting blade | |
JP5512362B2 (en) | Wire tool | |
JP5485017B2 (en) | Cutting blade | |
CN204367193U (en) | A kind of composite fret saw |