JP3189864B2 - ワイヤソーのワイヤトラバース装置 - Google Patents

ワイヤソーのワイヤトラバース装置

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JP3189864B2 JP17845795A JP17845795A JP3189864B2 JP 3189864 B2 JP3189864 B2 JP 3189864B2 JP 17845795 A JP17845795 A JP 17845795A JP 17845795 A JP17845795 A JP 17845795A JP 3189864 B2 JP3189864 B2 JP 3189864B2
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23DPLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D57/00Sawing machines or sawing devices not covered by one of the preceding groups B23D45/00 - B23D55/00
    • B23D57/003Sawing machines or sawing devices working with saw wires, characterised only by constructional features of particular parts
    • B23D57/0053Sawing machines or sawing devices working with saw wires, characterised only by constructional features of particular parts of drives for saw wires; of wheel mountings; of wheels

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ワイヤ
トラバース装置に係り、特に円柱状の半導体インゴッ
ト、セラミック、ガラス等の被加工物を走行するワイヤ
で多数の薄板状のウェーハに切断するワイヤソーのワイ
ヤトラバース装置に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体インゴット、セラミック、ガラス
等の被加工物を薄板状のウェーハに切断する切断装置の
一つにワイヤソーがある。このワイヤソーは、一方のワ
イヤリールから繰り出されたワイヤを複数個の溝付ロー
ラに巻き掛けてワイヤ列を形成し、他方のワイヤリール
に巻き取るとともに、前記ワイヤ列に砥粒を含む加工液
を供給して被加工物を押し当てることにより、その砥粒
のラッピング作用により前記被加工物を多数の薄板状の
ウェーハに切断するものである。
【0003】この場合、一方のワイヤリールの下流側と
他方のワイヤリールの上流側とには、それぞれ一方のワ
イヤトラバース装置及び他方のワイヤトラバース装置が
設けられている。一方のワイヤトラバース装置には一対
のタッチローラが一方のワイヤリールの軸線方向に移動
自在に支持され、一方のワイヤリールから繰り出された
ワイヤは一対のタッチローラ間で案内されて複数個の溝
付ローラに導かれる。この一対のタッチローラは、一方
のワイヤリールから繰り出されたワイヤに追従してワイ
ヤリールの軸線方向に移動してワイヤを案内する。
【0004】また、他方のワイヤトラバース装置の上流
側にも、一対のタッチローラが他方のワイヤリールの軸
線方向に移動自在に支持され、一対のタッチローラ間で
案内されたワイヤは他方のワイヤリールに巻き取られ
る。この一対のタッチローラは、他方のワイヤリールに
巻き取られるワイヤの動きに追従してワイヤリールの軸
線方向に移動してワイヤを案内する。
【0005】この場合、ワイヤリールの軸線方向に移動
するワイヤの移動速度に同期して一対のタッチローラが
移動すれば、図6に示すようにワイヤ14の巻径rが均
一になるようにワイヤ14がワイヤリール26に巻き取
られる。しかしながら、一対のタッチローラをワイヤ1
4に同期させて移動することが困難であり、一対のタッ
チローラはワイヤ14の移動速度より遅く移動したり、
速く移動する傾向がある。
【0006】そして、一対のタッチローラがワイヤ14
の移動速度より速く移動する場合、ワイヤ14の巻径r
が大きくなるようにワイヤ14がワイヤリール26に巻
き取られる(図7のa範囲参照)。また、一対のタッチ
ローラがワイヤ14の移動速度より遅く移動した場合、
ワイヤ14の巻径rが小さくなるようにワイヤ14がワ
イヤリール26に巻き取られる(図8のb範囲参照)。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ワイヤ
14の巻径rが大きくなるように変化する場合、ワイヤ
リール26の端部で重ねられた状態にワイヤ14が巻き
取られ、ワイヤ14の巻径rが小さくなるように変化す
る場合、ワイヤリール26の端部で交差した状態にワイ
ヤ14が巻き取られる。従って、ワイヤ14に案内不良
が生じてワイヤ14が断線するという問題がある。
【0008】また、ワイヤ14の巻径rが変化するとワ
イヤ14の巻取り速度が変化するので、ワイヤソーの駆
動時にワイヤ14の走行を制御することができないとい
う問題がある。このため、作業者がワイヤ14の巻き取
り状態を定期的に確認して、ワイヤ14の巻径rが均一
になるように一対のタッチローラの案内速度や案内スト
ロークを調整する必要があるので、作業者の手間がかか
るという問題がある。
【0009】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、作業者の手間をかけずにワイヤの巻径が均一に
なるようにワイヤリールにワイヤを巻き取ることができ
るワイヤソーのワイヤトラバース装置を提供することを
目的とする。
【0010】
【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、ワイヤソーのワイヤリールから繰り出し
又は巻き取られるワイヤに追従して前記ワイヤリールの
軸線方向に移動し、前記ワイヤリールの長手方向に対し
て繰出し角又は巻取り角が略直角になるように前記ワイ
ヤを案内するスライダを備えたワイヤソーのワイヤトラ
バース装置に於いて、前記ワイヤの巻取り中に前記ワイ
ヤリールに巻き取られたワイヤの巻き取り位置における
巻径を常時検出する検出部と、該検出部で常時検出され
たワイヤの巻径が均一になるように、前記ワイヤを案内
する前記スライダの案内速度を制御して前記ワイヤの移
動速度を調整する制御部と、を備えたことを特徴として
いる。
【0011】本発明によれば、ワイヤの巻取り中に検出
部でワイヤ巻径を検出し、検出したワイヤ巻径が変化し
て大きくなった場合や小さくなった場合に、制御部でワ
イヤの移動速度を調整してワイヤ巻径を均一にする。従
って、ワイヤ巻径が均一になるように自動的にワイヤを
ワイヤリールに巻き取ることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
るワイヤソーのワイヤトラバース装置の実施の形態につ
いて詳説する。図1には、ワイヤソー10の全体構成図
が示されている。一方のワイヤリール12に巻回された
ワイヤ14は、後述するワイヤトラバース装置16、複
数の固定ガイドローラ18、18、ダンサローラ20を
経由して3本の溝付ローラ22、22、22に順次巻き
掛けられてワイヤ列24を形成した後、複数の固定ガイ
ドローラ18、18、ダンサローラ20、ワイヤトラバ
ース装置16を経て他方のワイヤリール26に巻き取ら
れる。
【0013】前記ダンサローラ20には所定重量の錘4
4が吊設され、走行するワイヤ14に常に所要の張力を
付与する。前記ワイヤ走行路の途中にはワイヤ洗浄装置
46、46が設けられ、このワイヤ洗浄装置46、46
によって前記ワイヤ14に付着した加工液40を除去す
る。
【0014】前記ワイヤリール12、26には、それぞ
れ正逆回転可能な駆動モータ28、30が連結され、前
記3本の溝付ローラ22、22、22うちの1本にも正
逆回転可能な駆動モータ32が連結される。前記ワイヤ
14は前記駆動モータ28、30、32を駆動すること
により、一方のワイヤリール12と他方のワイヤリール
26の間を往復走行する。
【0015】前記ワイヤ列24には、加工液貯留タンク
38に貯留された加工液40が砥液供給ノズル42から
供給される。このワイヤ列24の下方には、被加工物で
ある半導体インゴット54がワークブロック56とスラ
イスベース58を介してワーク送りテーブル48に支持
されている。前記ワーク送りテーブル48はモータ50
で回動するネジ桿52により上下方向に移動自在に設け
られており、上方に移動させることにより前記半導体イ
ンゴット54を高速走行するワイヤ列24に押し当て
る。前記ワイヤ列24に押しつけられた半導体インゴッ
ト54は加工液40によるラッピング作用で多数の薄板
状のウェーハに切断される。
【0016】以下、前述したワイヤトラバース装置16
について説明する。ワイヤトラバース装置16は、一方
のワイヤリール12及び他方のワイヤリール26の近傍
にそれぞれ設けられているが、これらのワイヤトラバー
ス装置16は同様に構成されているので、ワイヤリール
26の近傍に設けられたワイヤトラバース装置16につ
いて説明して、ワイヤリール12の近傍に設けられたワ
イヤトラバース装置16については説明を省略する。
【0017】図2に示すように、ワイヤトラバース装置
16のリニアモータ60はワイヤリール26の左側に平
行に配設されている。リニアモータ60のステータ62
は、両側部にガイドレール64、64が設けられ、ガイ
ドレール64、64にはスライダ66が矢印Y1 −Y2
方向に移動自在に支持されている。そして、スライダ6
6の巻線に励磁電流を流すことによりスライダ66がガ
イドレール64、64に沿って矢印Y1 −Y2 方向に移
動する。
【0018】図3に示すように、スライダ66には上部
タッチローラ68及び下部タッチローラ70が回動自在
に支持され、上部タッチローラ68と下部タッチローラ
70との間には、ワイヤリール26に巻き取られるワイ
ヤ14が配される。図3上で、上部タッチローラ68及
び下部タッチローラ70の左側にはガイドローラ72が
回動自在に支持され、上部タッチローラ68と下部タッ
チローラ70との間に配されたワイヤ14はガイドロー
ラ72を介して、図1上で説明した固定ガイドローラ1
8に案内される。
【0019】図2に示すように、ワイヤトラバース装置
16は検出部74及び制御部76を備えている。検出部
74の接触ローラ78は、上部タッチローラ68及び下
部タッチローラ70とガイドローラ72との間にワイヤ
リール26と平行に配されると共にワイヤ14をはさん
でワイヤリール26の反対側に配されている。この接触
ローラ78は移動台80に回動自在に支持され、移動台
80はガイド82、82を介してスライダ66に矢印X
1 −X2 方向(ワイヤリール26の径方向)に移動自在
に支持されている。
【0020】移動台80には引張りばね84の一端が連
結され、引張りばね84の他端部はスライダ66に連結
されている。これにより、移動台80が引張りばね84
の付勢力で矢印X1 方向に付勢されるので、接触ローラ
78がワイヤ14に当接する。この場合、引張りばね8
4の付勢力はワイヤ14の引張力より小さく設定されて
いるので、引張りばね84の付勢力で接触ローラ78が
ワイヤ14に当接した場合でもワイヤ14に弛みが生じ
ない。
【0021】また、移動台80にはピン86が取り付け
られ、ピン86の端部には被検出部86Aが形成されて
いる。ワイヤ14の巻径rが変化してワイヤリール26
に巻き取られるワイヤ14の位置が変化すると、被検出
部86Aは接触ローラ78と共に矢印X1 −X2 方向に
移動する。被検出部86Aの下方には検出器88が被検
出部86Aと対向して配され、検出器88はブラケット
90を介してスライダ66に固定されている。検出器8
8は被検出部86Aの変位を検出する。
【0022】制御部76は、検出器88が検出した被検
出部86Aの変位に基づいて、ワイヤリール26に巻き
取られたワイヤ14の巻径rを求める。さらに、制御部
76は、求めたワイヤ14の巻径rが均一になるように
ワイヤ14をワイヤリール26の軸線方向に移動する移
動速度や移動ストロークを制御する。前記の如く構成さ
れた前記実施の形態のワイヤソーのワイヤトラバース装
置の作用を説明する。ワイヤ14をワイヤリール26に
巻き取り中に、検出器88で被検出部86Aの変位を検
出し、検出された被検出部86Aの変位は制御部76に
入力される。制御部76は、検出器88が検出した被検
出部86Aの変位に基づいて、ワイヤリール26に巻き
取られたワイヤ14の巻径rを求める。さらに、制御部
76は、求めたワイヤ14の巻径rが均一になるように
ワイヤ14をワイヤリール26の軸線方向に移動する移
動速度や移動ストロークを制御する。
【0023】例えば、図7に示すように、ワイヤリール
26の端部に近づくに従って巻径rが太くなる場合は、
求めたワイヤ14の巻径rが均一になるようにワイヤ1
4の移動速度を速くする。また、図8に示すように、ワ
イヤリール26の端部に近づくに従って巻径rが細くな
る場合は、求めたワイヤ14の巻径rが均一になるよう
にワイヤ14の移動速度を遅くする。
【0024】しかしながら、ワイヤ14の移動ストロー
クが不適切な場合は、ワイヤ14の移動速度を補正して
もワイヤ14の巻径rを均一にすることができないの
で、ワイヤ14の移動ストロークs(図3参照)を補正
する。すなわち、図7に示すように、ワイヤリール26
の端部に近づくに従って巻径rが太くなる場合は、ワイ
ヤ14の移動ストロークsを小さく補正する。また、図
8に示すように、ワイヤリール26の端部に近づくに従
って巻径rが細くなる場合は、ワイヤ14の移動ストロ
ークsを大きく補正する。
【0025】前記実施の形態では、ワイヤリール26に
巻き取られるワイヤ14の変位を検出してワイヤ14の
巻径rを求める場合について説明したが、これに限ら
ず、図4及び図5に示すその他の実施の形態のように、
ワイヤリール26に巻き取られたワイヤ14の外周を直
接測定してワイヤ14の巻径rを求めることも可能であ
る。以下、図4及び図5においてその他の実施の形態を
説明する。尚、図4及び図5上で前記実施の形態と同一
類似部材については同一符号を付して説明を省略する。
【0026】図4及び図5に示すように、検出器94を
スライダ66に固定する。この検出器94は、ワイヤリ
ール26に巻き取られたワイヤ14に対向する位置に配
置されると共に、巻取り中のワイヤ14の位置に配置さ
れている(図5参照)。これにより、ワイヤリール26
に巻き取られたワイヤ14の巻径rを検出器94で直接
測定することができる。この場合、検出器94はリニア
近接センサや超音波センサ等が使用される。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係るワイヤ
ソーのワイヤトラバース装置によれば、ワイヤの巻取り
中に検出部でワイヤ巻径を検出し、検出したワイヤ巻径
が変化して大きくなった場合や小さくなった場合に、制
御部でワイヤの移動速度を調整してワイヤ巻径を均一に
する。従って、ワイヤ巻径が均一になるように自動的に
ワイヤをワイヤリールに巻き取ることができる。
【0028】このように、ワイヤの移動速度を制御部で
自動的に調整してワイヤ巻径を均一にすることにより、
作業者の手間をかけずにワイヤを均一にワイヤリールに
巻き取ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るワイヤソーの全体を示した全体図
【図2】本発明に係るワイヤソーのワイヤトラバース装
置を底面から見た状態の要部拡大図
【図3】本発明に係るワイヤソーのワイヤトラバース装
置を側面から見た状態の要部拡大図
【図4】本発明に係るワイヤソーのワイヤトラバース装
置の他の実施の形態の底面図
【図5】本発明に係るワイヤソーのワイヤトラバース装
置の他の実施の形態の側面図
【図6】ワイヤリールに巻き取られたワイヤの状態を説
明した説明図
【図7】ワイヤリールに巻き取られたワイヤの状態を説
明した説明図
【図8】ワイヤリールに巻き取られたワイヤの状態を説
明した説明図
【符号の説明】
10…ワイヤソー 12、26…ワイヤリール 14…ワイヤ 16…ワイヤトラバース装置 74…検出部 76…制御部 r…ワイヤ巻径 s…移動ストローク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B24B 27/06 B65H 54/28

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ワイヤソーのワイヤリールから繰り出し
    又は巻き取られるワイヤに追従して前記ワイヤリールの
    軸線方向に移動し、前記ワイヤリールの長手方向に対し
    て繰出し角又は巻取り角が略直角になるように前記ワイ
    ヤを案内するスライダを備えたワイヤソーのワイヤトラ
    バース装置に於いて、前記ワイヤの巻取り中に 前記ワイヤリールに巻き取られ
    たワイヤの巻き取り位置における巻径を常時検出する検
    出部と、 該検出部で常時検出されたワイヤの巻径が均一になるよ
    うに、前記ワイヤを案内する前記スライダの案内速度を
    制御して前記ワイヤの移動速度を調整する制御部と、 を備えたことを特徴とするワイヤソーのワイヤトラバー
    ス装置。
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FR3048903B1 (fr) * 2016-03-15 2018-04-13 Saint-Gobain Placo Procede et dispositif de decoupe d'une plaque ou d'un panneau de materiau de construction poreux

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