JP3075393B2 - ワイヤソーの熱交換機監視方法 - Google Patents

ワイヤソーの熱交換機監視方法

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JP3075393B2
JP3075393B2 JP24320996A JP24320996A JP3075393B2 JP 3075393 B2 JP3075393 B2 JP 3075393B2 JP 24320996 A JP24320996 A JP 24320996A JP 24320996 A JP24320996 A JP 24320996A JP 3075393 B2 JP3075393 B2 JP 3075393B2
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28DWORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D1/00Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor
    • B28D1/02Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor by sawing
    • B28D1/025Use, recovery or regeneration of abrasive mediums

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はワイヤソーの熱交換
機監視方法に係り、特に被加工物を走行するワイヤ列で
多数のウェーハに切断するワイヤソーの熱交換機監視方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】ワイヤソーでは、一度使用した加工液
(スラリ)を再び回収し、循環供給しているが、この加
工液は切断に際して熱を吸収するため、回収時には高温
度となっている。この高温状態にある加工液を再び切断
に用いると、ワイヤ列を形成する溝付ローラの熱変形を
もたらし、ウェーハの加工精度を低下させるといった問
題がある。このため、加工液は熱交換機に循環供給して
温度を所定温度にコントロールしている。
【0003】ところで、このワイヤソーで使用する加工
液には砥粒が含有されているため、熱交換機は、長期使
用すると、その加工液流通用のチューブ内に砥粒が堆積
し、能力が低下してくる。このため、熱交換機は、ウェ
ーハ精度の状態、運転時間等から、清掃時期を定め、定
期的にチューブ内の洗浄をしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような方法では、適正な清掃時期を把握することができ
ず、清掃期間が短すぎて生産効率が低下したり、長すぎ
てウェーハ精度が低下するといった問題が生じていた。
また、上記方法では、熱交換機自体の寿命であるといっ
た、熱交換機自体の能力の限界に近い場合が検知できな
いため、異常となることがある。
【0005】本発明は、このような事情を鑑みてなされ
たもので、熱交換機の汚れ状態を確実に検出することが
できるワイヤソーの熱交換機監視方法を提供することを
目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、ワイヤ列と被加工物との接触部に循環供
給される加工液を熱交換機に循環供給し、その加工液の
温度を所定温度にコントロールしながら前記被加工物の
切断を行うワイヤソーにおいて、前記熱交換機の能力が
限界になったときの加工液の熱交換前と熱交換後の温度
差を基準値として定め、この基準値と、前記熱交換機に
所定温度の加工液を流し、その熱交換機に流した加工液
の熱交換前と熱交換後の温度差の測定値と、とを比較す
ることにより、前記熱交換機の能力を監視することを特
徴とする。
【0007】本発明は、所定温度、所定流量の加工液を
熱交換機に通したときの、加工液の温度変化から熱交換
機の能力を判別する。すなわち、熱交換機が正常な状態
であるならば、加工液は熱交換後一定温度に冷却される
が、チューブ内に砥粒等が堆積している等、熱交換機に
異常が発生している場合は、熱交換される加工液の温度
は、正常な状態よりも高くなる。このことに基づき、熱
交換機による熱交換の前後の加工液の温度を測定し、そ
の温度差が、あらかじめ設定した値よりも低い場合は、
熱交換機の異常と判断し、点検、清掃時期と判断する。
これにより、熱交換機の適正な点検、清掃時期を判断す
ることができる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
るワイヤソーの熱交換機監視方法の好ましい実施例につ
いて詳説する。図1は、本発明に係るワイヤソーの熱交
換機監視方法が適用されたワイヤソー10の全体構成図
である。
【0009】同図に示すように、ワイヤリール12に巻
かれたワイヤ14は、ガイドローラ16、16、…で形
成されるワイヤ走行路を通って3本の溝付きローラ18
A、18B、18Cに巻き掛けられる。この3本の溝付
きローラ18A〜18Cの外周には、多数の溝が一定ピ
ッチで形成されており、該溝に前記ワイヤ14を順次巻
きかけてゆくことにより、その上面に水平なワイヤ列2
0が形成される。
【0010】前記溝付ローラ18A〜18Cに巻き掛け
られたワイヤ14は、溝付ローラ18A〜18Cを挟ん
で左右対称に形成された他方側のワイヤ走行路を通っ
て、図示しない他方側のワイヤリールに巻き取られる。
ここで、前記一対のワイヤリール12及び溝付ローラ1
8Cには、それぞれモータ(図示せず)が連結されてお
り、このモータを駆動することにより、前記ワイヤ14
は一対のワイヤリール12間を高速走行する。
【0011】前記ワイヤ列20の両側に形成されたワイ
ヤ走行路には、それぞれワイヤ案内装置22、ダンサロ
ーラ24及びワイヤ洗浄装置26が配設されている(一
方側のみ図示)。ワイヤ案内装置22は、両ワイヤリー
ルの近傍に設置され、繰り出し側では、ワイヤ14がワ
イヤリール12から一定ピッチで繰り出されるようにガ
イドし、巻き取り側では、ワイヤ14がワイヤリール1
2に一定ピッチで巻き取られるようにガイドする。ま
た、ダンサローラ24は、走行するワイヤ14に一定の
張力を付与し、ワイヤ洗浄装置26は、加工時に付着し
たスラリ(加工液)をワイヤ14から除去する。
【0012】前記ワイヤ列20の上方には、ワイヤ列2
0に対して垂直に昇降移動するワークフィードテーブル
28が設置されている。このワークフィードテーブル2
8には、チルチング装置30が備えられており、被加工
物であるインゴット32は、このチルチング装置30の
下部に保持されて、その傾斜角度を調整される。以上よ
うに構成されたワイヤソー10において、インゴット3
2の切断は、次のように行う。
【0013】まず、インゴット32をチルチング装置3
0に装着し、所定の結晶方位となるように、インゴット
32を傾斜させる。そして、ワークフィードテーブル2
8を駆動してインゴット32を降下させ、インゴット2
を高速走行するワイヤ列20にインゴット32を押し当
てる。この際、図2に示すように、前記ワイヤ列20に
は、スラリタンク34から供給されたスラリ(加工液)
36がノズル38、38を介して噴射され、インゴット
32との接触部に供給される。インゴット32は、この
スラリ36中に含有される砥粒のラッピング作用でウェ
ーハに切断される。
【0014】供給されたスラリ36は、ワイヤ列20の
下方に設置されたオイルパン40を介して前記スラリタ
ンク34に回収される。回収されたスラリは、不足分を
補給されながら循環利用される。この際、スラリ36は
加工時に発生する熱を吸熱して温度上昇するので、スラ
リタンク34内のスラリ36は、熱交換機42に通して
一定温度に冷却する。
【0015】前述したように、前記熱交換機42は、長
期間使用すると、その内部に設置されたスラリ流通用の
チューブにスラリ36中の砥粒が堆積し、熱交換能力が
低下する。このため、定期的に洗浄する必要が生じる
が、この熱交換機42の洗浄時期を、次の説明する本発
明に係る熱交換機監視方法で判断する。図2に示すよう
に、前記スラリタンク34から熱交換機42にスラリ3
6を供給する供給ライン44には、該供給ライン44中
を流れるスラリ36の温度を検出する供給側温度センサ
46が設置されている。一方、前記熱交換機42に通し
たスラリ36を前記スラリタンク34に戻す排出ライン
48には、該排出ライン48中を流れるスラリ36の温
度を検出する排出側温度センサ50が設置されている。
【0016】この供給側温度センサ46及び排出側温度
センサ50の検出値は、それぞれ制御装置52に出力さ
れ、該制御装置52はこの2つの温度センサの検出値か
ら、熱交換機42の能力を判断し、その結果をモニター
54に出力する。また、この制御装置52は、前記スラ
リタンク34から熱交換機42にスラリ36を供給する
供給ポンプ56及び前記スラリタンク34内に貯留され
たスラリ36を加熱するヒータ58の駆動制御も同時に
行っている。このうち、前記供給ポンプ56は、前記供
給ライン44に設置された流量計60の検出値に基づい
て駆動制御をされ、前記ヒータ58は、前記スラリタン
ク34内に設置された温度センサ62の検出値に基づい
て駆動制御される。
【0017】前記のごとく構成された本発明に係るワイ
ヤソーの熱交換機監視方法の実施の形態の作用は次の通
りである。以下の測定は、インゴット32の切断前に行
い、また、新たなインゴット32を切断するたびに行
う。まず、スラリタンク34内に貯留されたスラリ36
の温度を温度センサ62で検出する。検出結果は、制御
装置52に出力され、該制御装置52は、この温度セン
サ62の検出結果に基づきスラリタンク34内に貯留さ
れたスラリ36の温度の調整を行う。すなわち、スラリ
タンク34内のスラリ36の温度が、あらかじめ設定さ
れた所定の温度となるように、ヒータ58を駆動する。
【0018】スラリタンク34内のスラリ36の温度が
所定温度となったところで、制御装置52はポンプ56
を駆動し、スラリタンク34内に貯留されたスラリ36
を熱交換機42内に流通させる。このとき、前記制御装
置52は、熱交換機42に流入されるスラリ36の流量
をあらかじめ設定された所定の流量となるように前記ポ
ンプ56を駆動制御する。すなわち、供給ライン44を
流れるスラリ36の流量を流量計60で検出し、その検
出値があらかじめ設定された所定の流量となるように前
記ポンプ56を駆動制御する。
【0019】そして、前記熱交換機42内を流れるスラ
リ36の流量が所定の流量となったところで、供給側温
度センサ46と排出側温度センサ50で、前記供給ライ
ン44内を流れるスラリ36の温度と、前記排出ライン
48内を流れるスラリ36の温度を検出する。前記供給
側温度センサ46及び排出側温度センサ50で検出され
た検出値は、それぞれ制御装置52に出力される。制御
装置52は、この2つのセンサで検出された熱交換機4
2の上流側と下流側の温度の温度差を算出し、その算出
した値をあらかじめ設定された基準値と比較する。
【0020】この基準値は、過去のデータや経験値に基
づいて設定し、熱交換機42の能力の限界について定め
る。すなわち、熱交換機42は使用を重ねることによ
り、内部のチューブに砥粒が堆積してゆくため、徐々に
能力が低下する。したがって、供給ライン44を流れる
スラリ36と排出ライン48を流れるスラリ36の温度
差も、熱交換機42の使用時間に比例して小さくなる。
【0021】このことから、熱交換機42の能力が限界
になったときの供給ライン44を流れるスラリ36と排
出ライン48を流れるスラリ36の温度差を基準値とし
て定めておけば、以下、この基準値と測定値とを比較す
ることにより、熱交換機42の能力の限界を知ることが
できる。たとえば、測定した温度差と基準値とを比較し
て、測定温度差の方が大きければ、熱交換機42は、ま
だ使用可能であると判断することができ、基準値よりも
測定温度差の方が小さければ、熱交換機42は能力の限
界であると判断することができる。
【0022】この判断結果はモニター54に表示され、
オペレータは、このモニター54の表示から、熱交換機
42の能力を判断する。そして、この結果、熱交換機4
2の能力が限界に達している場合は、切断を中止して、
熱交換機42の清掃又は交換を行う。このように、本実
施の形態の熱交換機監視方法によれば、正確に熱交換機
42の能力を把握することができ、適正な清掃、点検時
期を知ることができる。これにより、余分な保守作業を
行う必要がなくなり、ワイヤソー10の稼働効率が向上
する。
【0023】また、熱交換機42を常に正常な状態で運
転させることができるので、スラリ36の温度コントロ
ールが安定し、切断されるウェーハの精度も安定する。
なお、本実施の形態では、測定開始前にあらかじめスラ
リ36を所定温度に設定し、その所定温度のスラリ36
を熱交換機42に所定流量通して、その熱交換の前後の
温度差から、熱交換機42の能力を判断していたが、次
の方法で判断してもよい。
【0024】すなわち、各入力温度に対する出力温度の
基準値をあらかじめ設定しておき、出力温度が基準値よ
りも高くなった場合を熱交換機42の能力の限界と判断
する。これにより、スラリ36の温度を所定温度に設定
するという手間が省け、迅速な検出が可能になる。な
お、この際、制御装置52には、各入力温度に対する出
力温度の基準値をあらかじめ設定しておく。例えば、入
力温度0.1℃間隔ごとの出力温度の基準値を設定して
おく。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
熱交換機の能力が限界になったときの加工液の熱交換前
と熱交換後の温度差を基準値として定め、この基準値
と、前記熱交換機に所定温度の加工液を流し、その熱交
換機に流した加工液の熱交換前と熱交換後の温度差の測
定値と、とを比較することにより、正確に熱交換機の能
力を把握することができ、適正な清掃、点検時期を知る
ことができる。これにより、余分な保守作業を行う必要
がなくなり、ワイヤソーの稼働効率が向上する。また、
熱交換機を常に正常な状態で運転させることができるの
で、加工液の温度コントロールが安定し、切断されるウ
ェーハの精度も安定する。
【図面の簡単な説明】
【図1】ワイヤソーの全体構成図
【図2】本発明に係るワイヤソーの熱交換機監視方法の
実施例のブロック図
【符号の説明】
10…ワイヤソー 12…ワイヤリール 14…ワイヤ 18A〜18C…溝付ローラ 20…ワイヤ列 32…インゴット 34…スラリタンク 36…スラリ(加工液) 42…熱交換機 46…供給側温度センサ 50…排出側温度センサ 52…制御装置 60…流量計
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B28D 7/02 B24B 27/06 B24B 57/00 B23Q 11/10 B23Q 11/14 B28F 27/00 511

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ワイヤ列と被加工物との接触部に循環供
    給される加工液を熱交換機に循環供給し、その加工液の
    温度を所定温度にコントロールしながら前記被加工物の
    切断を行うワイヤソーにおいて、前記熱交換機の能力が限界になったときの加工液の熱交
    換前と熱交換後の温度差を基準値として定め、この基準
    値と、 前記熱交換機に所定温度の加工液を流し、その熱
    交換機に流した加工液の熱交換前と熱交換後の温度差の
    測定値と、とを比較することにより、前記熱交換機の能
    力を監視することを特徴とするワイヤソーの熱交換機監
    視方法。
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