JP3447963B2 - ワイヤーソー用めっき鋼線 - Google Patents
ワイヤーソー用めっき鋼線Info
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- B23D61/00—Tools for sawing machines or sawing devices; Clamping devices for these tools
- B23D61/18—Sawing tools of special type, e.g. wire saw strands, saw blades or saw wire equipped with diamonds or other abrasive particles in selected individual positions
- B23D61/185—Saw wires; Saw cables; Twisted saw strips
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- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
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Description
ス、半導体部材などを切断するために使用されるワイヤ
ーソーに最適なめっき鋼線に関するものである。
は、抗張力の大きいソーワイヤと高硬度の砥粒が用いら
れる。切断を行う際、張力を付加したソーワイヤ(一般
に鋼線)を往復または一方向へ動かして切断物に接触さ
せる。そして、鋼線と切断物との間にダイヤモンド粉な
どの砥粒を流し込み、鋼線で砥粒を押しつけて切断物を
研削していく。従って、鋼線への砥粒の食い込みが、切
断物の表面性状を大きく左右することになる。
性状を改善するために、砥粒の鋼線への食い込みに工夫
を試みた従来技術は知られていない。
によって切断された切断物表面には微少な凹凸が無数に
ある。この凹凸は次工程である研磨工程にて研削・平滑
化されるが、切断表面の凹凸量が多いと、研磨工程での
研削量が増加し、切断物の歩留が低下するという問題が
あった。
の砥粒の食い込みを改善して、切断物の表面性状を向上
できるめっき鋼線を提供することにある。
覆されためっき層のうち、最外層の硬度を所定の値以下
にして軟らかくし、めっき鋼線への砥粒の食い込みを改
善することによって切断物の表面性状を向上する。すな
わち、本発明は、鋼線上に1層以上のめっき層を有する
ワイヤーソー用めっき鋼線であって、めっき層における
最外層は、銅を主体とする材料で構成され、そのビッカ
ース硬度が135Hv以下であることを特徴とする。
からなる材料または銅の含有量が過半数である合金が含
まれる。銅合金の一例としては黄銅(真鍮)が挙げられ
る。黄銅は銅と亜鉛との合金で、一般には亜鉛の含有濃
度が45%程度までのものが利用されている。
線加工直後におけるめっき層の合計厚みは0.05〜
0.5μmとすることが好ましい。
の最終伸線加工直後におけるめっき層の厚みは0.07
〜0.6μmとすることが好ましい。
気めっき法、無電解めっき法、溶融めっき法などを利用
することができる。
5Hv以下に規定した理由は、その値を越えると切断物
の表面凹凸が大きくなり、切断物の歩留が悪化する可能
性があるためである。
のように規定した理由は次の通りである。ワイヤーソー
で用いられる鋼線は、一般に熱処理後にめっきを施し、
その後、線径を小さくする伸線によって得られる。この
伸線加工中に鋼線は加工硬化によって高張力化するとと
もに捻回値などの靭牲が低下し、疵感受性が高くなる。
疵感受性が高くなると、ワイヤーソー方式による切断に
おいては、切断中に断線を引き起こして切断できない可
能牲が高くなる。そこで、後述の試験を行った結果、鋼
線の靱性、すなわちワイヤーソー方式による切断中の断
線の有無は、伸線直後のめっき厚みによって大きく左右
されることが明確となったためである。
0.06〜0.5μm、黄銅めっきで0.07〜0.6
μmであると適正であり、伸線加工直後のめっき厚みが
この範囲外であると、鋼線の靱性低下、すなわちワイヤ
ーソー方式による切断中に断線を招く可能性が大きくな
る。
きまたは所定の焼鈍を行うことで得られる。従来のソー
ワイヤーは、JIS規格でSWRS72〜82A、SW
RH72〜82A相当の線材に適当な回数の熱処理・伸
線を行って線径0.5〜1.4mm程度の鋼線とし、こ
れにパテンチング熱処理、めっき、伸線(減面
率:約90〜99.9%)を順次行い、線径0.05〜
0.2mm程度の鋼線とすることで製造していた。この
従来方法でソーワイヤーを製造した場合、めっき層の厚
みを上述の本発明規定値に制御することはできるが、め
っき硬度は140〜160Hvとなる。
における「伸線」の途中(減面率60〜80%)また
は終了後に、再めっきまたは300〜400℃程度の焼
鈍を行うことにより得られる。再めっき層は伸線に伴う
加工硬化がないため、135Hv以下の硬度を得ること
ができる。また、この焼鈍により、めっき金属の加工硬
化を抑制または除去し、135Hv以下の硬度を得るこ
とができる。焼鈍温度が300℃未満の場合はめっき硬
度の低減効果が低く、400℃を越えると鋼線の靭性低
下が起こり、先に述べた切断中に断線が発生する可能牲
が高くなる。焼鈍時間は10〜120秒程度が適切であ
る。
き厚みを調整すればよい。なお、「鋼線の最終伸線加工
後のめっき厚み」とは、「パテンチング熱処理→めっき
→伸線→再めっき」を行った場合でも「再めっき」前の
厚みを言う。
する。 (実施例1)表1に示す条件の銅めっき鋼線を作製し、
伸線前後の線径、めっき層の厚み、伸線後における最外
層のめっき層の硬度を測定すると共に、捻回値試験、切
削試験を行って切断面の凹凸状況を調べてみた。ソーワ
イヤに用いた鋼線および被削材の条件ならびに伸線後の
焼鈍時間は次の通りである。また、捻回値試験は鋼線に
捻じれを加え、破断するまでの捻回数を測定した。 鋼線→鋼種:SWRS77A、線径:0.18mm 被削材→Siインゴット 焼鈍時間→各温度にて60秒
焼鈍を行っていない比較例1、伸線後の焼鈍温度が低い
比較例2はめっき硬度を135Hv以下にすることがで
きない。その結果、切断面表面の凹凸が大きかった。ま
た、伸線後のめっき厚みが薄すぎる比較例4および厚す
ぎる比較例5は切断中に断線が起こっている。
起こることもなく、切断面表面の凹凸も少なかった。
鋼線を作製し、伸線前後の線径、めっき層の厚み、伸線
後における最外層のめっき層の硬度を測定すると共に、
捻回値試験、切削試験を行って切断面の凹凸状況を調べ
てみた。ソーワイヤに用いた鋼線および被削材の条件、
伸線後の焼鈍時間および捻回値試験方法は実施例1と同
様である。
焼鈍を行っていない比較例6、伸線後の焼鈍温度が低い
比較例7はめっき硬度を135Hv以下にすることがで
きない。その結果、切断面表面の凹凸が大きかった。ま
た、伸線後のめっき厚みが薄すぎる比較例9および厚す
ぎる比較例10は切断中に断線が起こっている。
起こることもなく、切断面表面の凹凸も少なかった。
によれば、最外層めっき硬度を最適に低下させることに
より、めっき鋼線への砥粒の食い込みを向上し、ワイヤ
ーソー方式による切断物表面の微小凹凸を低減すること
が実現できる。これによりその後の研磨工程での研削量
が低減でき、切断物の歩留向上が可能となる。また、S
iウェハ製造の分野では、研削時間低減も含めたウェハ
製造コストの低減とともに、ウェハ寸法精度の向上にも
寄与し、半導体製品の低コスト化、高品質化に貢献でき
る。
Claims (4)
- 【請求項1】 鋼線上に1層以上のめっき層を有するワ
イヤーソー用めっき鋼線であって、伸線工程において伸線途中または終了後に、再めっきま
たは300〜400℃の焼鈍を行うことにより製造され、 前記めっき層における少なくとも最外層は、銅で構成さ
れ、そのビッカース硬度が135Hv以下であり、 鋼線の最終伸線加工直後におけるめっき層の厚みが0.05
〜0.5μmであることを特徴とするワイヤーソー用めっき
鋼線。 - 【請求項2】 鋼線上に1層以上のめっき層を有するワ
イヤーソー用めっき鋼線であって、伸線工程において伸線途中または終了後に、再めっきま
たは300〜400℃の焼鈍を行うことにより製造され、 前記めっき層における少なくとも最外層は、黄銅で構成
され、そのビッカース硬度が135Hv以下であり、 鋼線の最終伸線加工直後におけるめっき層の厚みが0.07
〜0.6μmであることを特徴とするワイヤーソー用めっき
鋼線。 - 【請求項3】 鋼線上に1層以上のめっき層を有するワ
イヤーソー用めっき鋼線であって、 前記めっき層における少なくとも最外層は、銅で構成さ
れ、そのビッカース硬度が135Hv以下であり、 鋼線の最終伸線加工直後におけるめっき層の厚みが0.05
〜0.5μmであることを特徴とするワイヤーソー用めっき
鋼線。但し、捻回値が31回以上のものとする。 - 【請求項4】 鋼線上に1層以上のめっき層を有するワ
イヤーソー用めっき鋼線であって、 前記めっき層における少なくとも最外層は、黄銅で構成
され、そのビッカース硬度が135Hv以下であり、 鋼線の最終伸線加工直後におけるめっき層の厚みが0.07
〜0.6μmであることを特徴とするワイヤーソー用めっき
鋼線。但し、捻回値が28回以上のものとする。
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JP25615198A JP3447963B2 (ja) | 1998-09-10 | 1998-09-10 | ワイヤーソー用めっき鋼線 |
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