JP2020082200A - ソーワイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】優れた精度の切削面が得られるソーワイヤを提供する。【解決手段】ソーワイヤ２は、波形状のくせを有している。波の振動方向は、ソーワイヤ２の長さ方向に沿って、徐々に変化する。この波は、三次元形状である。このソーワイヤ２は、一対の歯車を有するクセ付け装置によって製造されうる。このクセ付け装置に母線が通されることで、この母線が波の形状に変形させられる。さらに、母線の進行方向に対してクセ付け装置が回転する。【選択図】図１

Description

本発明は、ソーワイヤに関する。詳細には、本発明は、ソーワイヤのくせ付けの改良に関する。

半導体インゴットのスライスに、ソーワイヤが用いられている。スライスにより、ウエハが得られる。固定砥粒式のソーワイヤ及び遊離砥粒式のソーワイヤが、使用されている。固定砥粒式のソーワイヤは、切削効率に優れる。しかし、固定砥粒式のソーワイヤで得られた切削面は、寸法精度に劣る。ウエハの性能の観点から、遊離砥粒式のソーワイヤが有利である。

遊離砥粒式のソーワイヤでは、スライスに先だってこのソーワイヤにスラリーが吹き付けられる。このスラリーは、砥粒を含んでいる。ソーワイヤの走行により、砥粒はインゴットとソーワイヤとの間に引き込まれる。この砥粒の移動によってインゴットが切削され、スライスが達成される。多くの砥粒を引き込みうるソーワイヤは、切削効率に優れる。多くの砥粒を引き込みうるソーワイヤは、切削面の寸法精度にも寄与しうる。

特開２００４−２７６２０７公報には、くせ付けされたソーワイヤが開示されている。このくせは、三次元の波形状を有する。波は、山と谷とを有する。砥粒は谷に補足され、インゴットの内部を進行する。このソーワイヤは、多くの砥粒を引き込みうる。

特開２００４−２７６２０７公報に記載されたソーワイヤは、母線にくせ付けがなされ、さらにこの母線が捻られることで得られる。図１１に、このソーワイヤが模式的に示されている。図１１には、このソーワイヤの９の断面Ａ−Ｉが示されている。このソーワイヤの長さ方向に沿って、断面Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ａ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ａ、Ｈ及びＩが、この順に表れる。前述の通り、母線にくせ付けがなされさらにこの母線が捻られるので、これらの断面Ａ−Ｉのそれぞれは、他の断面とは異なる位置にある。図１１における矢印は、くせ付けの前の母線の上方向である。図１１に示されるように、断面Ａ−Ｉが順次表れるに従い、矢印の向きも徐々に変化する。この変化は、母線の捻れに起因する。

特開２００４−２７６２０７公報

捻れを有するソーワイヤで得られた切削面では、精度が不十分である。本発明の目的は、精度に優れた切削面が得られるソーワイヤの提供にある。

本発明に係るソーワイヤは、三次元波の形状にくせ付けされている。このソーワイヤは、捻れを有さない。

他の観点によれば、本発明に係るソーワイヤの製造方法は、
（１）母線を準備する工程、
及び
（２）一対の歯車を有するクセ付け装置に母線を通してこの母線を波の形状に変形させつつ、この母線の進行方向に対してクセ付け装置を回転させる工程
を含む。

本発明に係るソーワイヤは三次元波の形状のくせを有し、かつ捻れを有さない。このソーワイヤにより、精度に優れた切削面が得られる。

図１（ａ）は本発明の一実施形態に係るソーワイヤの一部が示された正面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のソーワイヤが示された平面図である。 図２は、図１のII−II線に沿った断面図である。 図３は、図１のIII−III線に沿った断面図である。 図４は、図１のIV−IV線に沿った断面図である。 図５は、図１のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。 図６は、図１のVI−VI線に沿った断面図である。 図７は、図１のソーワイヤが示された拡大正面図である。 図８は、図１のソーワイヤのためのくせ付け装置の一部が示された模式図である。 図９は、図８の装置が示された右側面図である。 図１０は、図１のソーワイヤの複数の断面が示された模式的右側面図である。 図１１は、従来のソーワイヤの複数の断面が示された模式的右側面図である。

以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。

図１（ａ）及び（ｂ）並びに図２に、ソーワイヤ２が示されている。図１（ａ）において、上下方向（Ｙ方向）は鉛直方向であり、左右方向（Ｘ方向）は水平方向である。図１（ｂ）において、上下方向（Ｚ方向）は水平方向であり、左右方向（Ｘ方向）も水平方向である。Ｘ方向は、このソーワイヤ２の長さ方向でもある。このソーワイヤ２は、ソーマシンに装着されて、図１（ａ）の左向きに走行する。このソーワイヤ２は、波形状のくせを有している。

図２は、図１のII−II線に沿った断面図である。図２では、波は、Ｙ方向に振動している。図２では、波は、Ｚ方向の振動成分を含んでいない。

図３は、図１のIII−III線に沿った断面図である。図３では、波は、Ｙ方向に対して４５°傾いた方向に、振動している。図２では、波は、Ｙ方向の振動成分とＺ方向の振動成分とを含んでいる。図２に示された位置から図３に示されてた位置まで、波の振動方向は、時計回りに徐々に変化している。

図４は、図１のIV−IV線に沿った断面図である。図４では、波は、Ｚ方向に振動している。図４では、波は、Ｙ方向の振動成分を含んでいない。図３に示された位置から図４に示されてた位置まで、波の振動方向は、時計回りに徐々に変化している。

図５は、図１のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。図５では、波は、Ｚ方向に対して４５°傾いた方向に、振動している。図５では、波は、Ｙ方向の振動成分とＺ方向の振動成分とを含んでいる。図４に示された位置から図５に示されてた位置まで、波の振動方向は、時計回りに徐々に変化している。

図６は、図１のVI−VI線に沿った断面図である。図６では、波は、Ｙ方向に振動している。図６では、波は、Ｚ方向の振動成分を含んでいない。図５に示された位置から図６に示されてた位置まで、波の振動方向は、時計回りに徐々に変化している。

図６における振動方向は、図２における振動方向と同じである。図２から図６に示された振動方向の変化のサイクルが、ソーワイヤ２の全長にわたって繰り返される。このソーワイヤ２は、三次元波の形状のくせを有する。

波の振動方向が、反時計回りに変化してもよい。波の振動方向が時計回りに変化する部分と、波の振動方向が反時計回りに変化する部分とが、混在してもよい。

図７は、図１のソーワイヤ２が示された拡大正面図である。このソーワイヤ２は、山４と谷６とを有している。多数の山４と多数の谷６とが、交互に並んでいる。このソーワイヤ２は、山４又は谷６にて砥粒を補足し、切削面へと引き込む。このソーワイヤ２は、切削効率に優れる。

図７において、矢印ＷＬで示されているのは波長であり、矢印ＷＨで示されているのは波高である。波長ＷＬは０．２ｍｍ以上５０ｍｍ以下が好ましく、０．３ｍｍ以上４０ｍｍ以下が特に好ましい。波高ＷＨは０．１０ｍｍ以上０．２５ｍｍ以下が好ましく、０．１１ｍｍ以上０．２０ｍｍ以下が特に好ましい。

好ましくは、波長ＷＬは、下記の数式を満たす。
１．１ ＊ Ｄｉ ≦ ＷＬ ≦ ５０ ＊ Ｄｉ
この数式においてＤｉは、線径を表す（図２参照）。換言すれば、波長ＷＬは、線径Ｄｉの１．１倍以上５０倍以下である。好ましくは、波長ＷＬは、線径Ｄｉの３倍以上４０倍以下である。

好ましくは、波高ＷＨ１は、下記の数式を満たす。
１．０５ ＊ Ｄｉ ≦ ＷＨ ≦ １０ ＊ Ｄｉ
この数式においてＤｉは、線径を表す（図２参照）。換言すれば、波高ＷＨは、線径Ｄｉの１．０５倍以上１０倍以下である。好ましくは、波高ＷＨは、線径Ｄｉの１．１０倍以上５倍以下である。

ソーワイヤ２の線径Ｄｉ（図２参照）は、０．０５ｍｍ以上０．４０ｍｍ以下が好ましく、０．１０ｍｍ以上０．２０ｍｍ以下が特に好ましい。このソーワイヤ２の材質は、金属である。典型的な金属は、炭素鋼である。炭素鋼からなる主部の表面に、ブラスメッキが施されたソーワイヤ２が好ましい。

図８は、図１のソーワイヤ２のためのくせ付け装置８の一部が示された模式図である。図８には、ソーワイヤ２のための母線１０も示されている。このくせ付け装置８は、歯車対１２を有している。この歯車対１２は、第一歯車１４及び第二歯車１６を有している。第一歯車１４は、矢印Ａ１で示された方向に回転する。第二歯車１６は、矢印Ａ２で示された方向に回転する。母線１０は、第一歯車１４と第二歯車１６との間を通過し、矢印Ａ３で示された方向に進行する。この通過により、母線１０に波状のくせ付けがなされる。

図９は、図８の装置８が示された右側面図である。図９の紙面垂直方向は、母線１０の進行方向である。この装置８は、矢印Ａ４の方向に回転する。この回転の中心は、母線１０である。この回転により、この装置８によるくせ付けの方向も回転する。従って、図１−６に示されるように、波の振動方向が徐々に変化するソーワイヤ２が得られる。

図１０は、図１のソーワイヤ２の複数の断面が示された模式的右側面図である。図１０には、このソーワイヤ２の９の断面Ａ−Ｉが示されている。このソーワイヤ２の長さ方向に沿って、断面Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ａ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ａ、Ｈ及びＩが、この順に表れる。前述の通り、母線１０にくせ付けがなされつつ装置８が回転するので、これらの断面Ａ−Ｉのそれぞれは、他の断面とは異なる位置にある。図１０における矢印は、装置８に到達する前における母線１０の上方向である。図１０に示されるように、断面Ａ−Ｉにおいて、矢印の向きは一定である。換言すれば、くせ付けによっても母線１０は捻れない。この装置８により、捻れを有さないソーワイヤ２が得られる。

このソーワイヤ２は、三次元波の形状のくせを有する。従って、精度に優れた切削面が得られうる。しかもこのソーワイヤ２は、捻れを有していないので、素線の偏摩耗が少ない。このソーワイヤ２により、精度に極めて優れた切削面が得られうる。

以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。

［実施例１］
図１−１０に示されたソーワイヤを製作した。このソーワイヤの仕様が、下記の表１に示されている。このソーワイヤは、ブラスメッキが施された炭素鋼からなる。

［実施例２］
波長ＷＬ及び波高ＷＨを下記の表１に示された通りとした他は実施例１と同様にして、実施例２のソーワイヤを得た。

［比較例１］
２次元波にくせ付けされた母線を捻って、比較例１のソーワイヤを得た。

［比較例２］
直線の母線を螺旋状に変形させて、比較例２のソーワイヤを得た。

［比較例３］
従来のソーワイヤを準備した。このソーワイヤは、波の形状を有さない。

［試験１］
各ソーワイヤをソーマシンに装着した。このソーワイヤの表面に、砥粒を含むスラリーを塗布した。このソーワイヤを０．６ｍｍ／ｍｉｎの速度で走行させて、ガラス板をスライスした。得られた切削面の粗さとうねりとを観察し、評価した。この結果が、指数として下記の表１に示されている。数値が大きいほど、評価が優れている。

［試験２］
このソーワイヤの走行速度を０．８ｍｍ／ｍｉｎとした他は実験１と同様にして、切削面の粗さとうねりとを評価した。この結果が、指数として下記の表１に示されている。数値が大きいほど、評価が優れている。

表１に示されるように、実施例のソーワイヤは、比較例のソーワイヤに比べて優れた評価が得られている。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。

本発明に係るソーワイヤは、種々の物品の切断に用いられ得る。

２・・・ソーワイヤ
４・・・山
６・・・谷
８・・・くせ付け装置
１０・・・母線
１２・・・歯車対
１４・・・第一歯車
１６・・・第二歯車

Claims (2)

1. 三次元波の形状にくせ付けされており、捻れを有さないソーワイヤ。
2. 母線を準備する工程、
   及び
   一対の歯車を有するクセ付け装置に上記母線を通してこの母線を波の形状に変形させつつ、上記母線の進行方向に対して上記クセ付け装置を回転させる工程
   を含むソーワイヤの製造方法。

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