JP3762133B2

JP3762133B2 - ワイヤソー及び加工液供給管

Info

Publication number: JP3762133B2
Application number: JP9211799A
Authority: JP
Inventors: 仁具志堅
Original assignee: 株式会社日平トヤマ
Priority date: 1999-03-31
Filing date: 1999-03-31
Publication date: 2006-04-05
Anticipated expiration: 2019-03-31
Also published as: JP2000288899A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ワイヤを用いて、半導体素子、磁性素子、セラミック等の硬脆材料よりなるワークに切断加工を施すようにしたワイヤソー、及びそのワイヤソーに使用する加工液供給管に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種のワイヤソーにおいては、複数本の加工用ローラ間にワイヤが掛け渡され、そのワイヤと対応するように加工液供給管が延長配置されている。そして、加工用ローラの回転によりワイヤが走行され、その走行するワイヤにワークが押し付けられる。このとき、前記加工液供給管にそのの長手方向に延長された加工液吐出部から、ワイヤとワークとの間に砥粒を含む加工液としてのスラリが供給されて、ワークがウェーハ状に切断されるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のワイヤソーにおいては、加工液供給管の一端のみに加工液導入部が設けられて他端が閉塞された状態にある。このため、加工液供給源から加工液導入部を介して加工液供給管内に加工液が導入されると、加工液供給管内の圧力が加工液導入部側から閉塞端部側に向かって次第に高くなり、加工液吐出部から吐出供給される加工液の量が閉塞端部側ほど多くなるという問題があった。従って、ワイヤとワークとの間に供給される加工液の量が位置により不均一になり、高精度な切断可能の障害になった。
【０００４】
また、従来のワイヤソーにおいては、加工液供給管の一端に設けられた加工液導入部が、この加工液供給源に接続された加工液供給口に対して加工液供給管の長手方向に抜き差しされる。このため、加工液供給管の加工液導入部に脱着用の抜き代を設ける必要があって、その分、加工液吐出部の開口長さが制限され、ワークの全長に対して余裕を持って加工液を供給することができないという問題もあった。このため、ワークが長い場合には、その全長にわたって加工液を供給することができなくなるおそれがあった。
【０００５】
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、加工液供給管内の加工液の圧力を均一にすることができ、加工液供給管の全長に亘って、加工液吐出部から等量の加工液を吐出供給することができるワイヤソー及びそれに使用する加工液供給管を提供することにある。
【０００６】
この発明のその上の目的は、加工液供給管の端部に脱着用の抜き代を設ける必要がなく、加工液吐出部の開口長さを大きく確保することができて、ワークの全長に対して余裕を持って加工液を供給することができるワイヤソー及びそれに使用する加工液供給管を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、加工液供給管の両端に加工液導入部を設けるとともに、同管の両端間にはその長手方向に沿って加工液吐出部を設け、ワイヤソーフレームには、加工液供給源に接続した加工液供給口を有する一対の分給管を設け、前記分給管の加工液供給口には加工液供給管の延長方向と交わる方向に向かって開放した取付凹部が形成され、前記加工液供給管がその延長方向と交わる方向からその両端において一対の分給管の前記取付凹部に取り付けられることにより、前記加工液導入部が加工液供給口に接続されるようにしたことを特徴とするものである。
【０００８】
従って、加工液が加工液供給管の一端から導入されるのとは異なり、加工液導入管の両端の加工液導入部から内部に導入されため、その加工液供給管内の圧力をほぼ均一にすることができる。よって、加工液供給管の全長に亘って、加工液吐出部から等量の加工液を吐出供給することができ、高精度加工が可能になる。加えて、加工液供給管をその長さ方向と交わる方向に移動させることにより、加工液供給管を着脱できて、加工液供給管の端部に脱着用の抜き代を設ける必要がなく、その分、加工液吐出部の開口長さを大きく確保することができて、ワークの全長に対して余裕を持って加工液を供給することができる。また、加工液供給管を延長方向と交わる方向に移動させて、その両端を取付部に着脱することにより、加工液供給管の両端の加工液導入部を加工液供給口に接続離脱させることができて、加工液供給管の脱着作業を容易に行うことができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載のワイヤソーにおいて、前記加工液供給口はワイヤの走行方向に沿って複数設けられ、不使用の加工液供給口を閉塞するための閉塞部材を設けたことを特徴とするものである。
【００１３】
従って、ワークの大きさに応じて、加工液供給管を複数の加工液供給口に対して簡単に選択的に接続して配置換えすることができる。
請求項３に記載の発明では、請求項２において、前記閉塞部材は加工液供給管の加工液導入部を開放するとともに、この加工液供給管が分給管に取り付けられたとき少なくとも隣接する不使用の加工液供給口を閉塞するように、加工液供給管の両端部に設けられているワイヤソー。
【００１４】
従って、加工液供給管の両端を取付部に取り付けて、加工液導入部を任意の加工液供給口に接続した際に、閉塞部材により不使用の加工液供給口を閉塞することができて、加工液供給管の選択接続及び配置換えの作業を容易に行うことができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明では、請求項２または３において、加工液供給管は前記閉塞部材を介して前記取付凹部に取り付けられるものである。
従って、閉塞部材が加工液供給管の取り付け機能を有するために、専用の部品が不要となり、構成が簡単になる。
【００１６】
請求項５に記載の加工液供給管の発明では、前記請求項１〜４のいずれかに記載のように構成したことを特徴とするものである。
従って、簡単な構成の加工液供給管により、前記のような効果を発揮させることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の一実施形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
図１に示すように、ワイヤソーフレーム１１には複数本の加工用ローラ１２が回転可能に支持され、それらの加工用ローラ１２間には１本のワイヤ１３が掛け渡されている。ワイヤ１３の上方には硬脆材料よりなるワーク１４が、図示しないワーク支持機構に支持された状態で昇降可能に配設されている。ワイヤ１３の上方には一対の加工液供給管１５Ａ，１５Ｂが、ワイヤ１３の走行方向と直交する方向に延長配置されている。
【００１８】
そして、加工用ローラ１２の回転により、ワイヤ１３が走行されるとともに、そのワイヤ１３にワーク１４が押し付けられる。このとき、両加工液供給管１５Ａ，１５Ｂからワイヤ１３とワーク１４との間に、加工液としての砥粒を含むスラリが供給されて、ワーク１４がウェーハ状に切断加工されるようになっている。
【００１９】
次に、前記加工液供給管１５Ａ，１５Ｂの取付構成について詳細に説明する。図１〜図４に示すように、加工用ローラ１２の両端上方において、ワイヤソーフレーム１１には一対の加工液分給管１６が、加工用ローラ１２の軸線と直交する方向に延長配置され、これらの加工液分給管１６の各一端には加工液供給源１７が接続されている。
【００２０】
図２及び図５に示すように、前記両加工液分給管１６の対向側面には取付板１８が接合固定され、それらの取付板１８の対向内面には加工液供給管１５Ａ，１５Ｂの延長方向と直交する上方に向かって開放する各一対の取付部としての取付凹部１９Ａ，１９Ｂが形成されている。各取付凹部１９Ａ，１９Ｂにはそれぞれ２個の加工液供給口２０，２１がワイヤ１３の走行方向に沿って配列形成され、各加工液分給管１６を介して加工液供給源１７に接続されている。
【００２１】
前記各加工液供給管１５Ａ，１５Ｂは、閉塞部材を構成する両端の支持板２２と、両支持板２２間に同心状に架設された内管２３及び外管２４とから構成されている。各支持板２２には、内管２３の両端に連通する加工液導入部としての加工液導入口２５が形成されている。内管２３の外周上面には多数の小孔２６が長手方向に沿って形成され、外管２４の外周下部には加工液吐出部としてのスリット状の加工液吐出口２７が長手方向に沿って延長形成されている。
【００２２】
そして、図２及び図３に示すように、前記各加工液供給管１５Ａ，１５Ｂの両端の支持板２２が取付板１８の各取付凹部１９Ａ，１９Ｂに上方から着脱可能に取り付けられて、蝶ボルト２８により締め付け固定されることにより、両加工液供給管１５Ａ，１５Ｂが加工液分給管１６間に架設保持される。この状態で、各加工液供給管１５Ａ，１５Ｂの両端の加工液導入口２５が、取付凹部１９Ａ，１９Ｂの一方の加工液供給口２０，２１に接続されるとともに、他方の加工液供給口２１，２０が閉塞部材としての支持板２２によって閉塞されるようになっている。
【００２３】
また、取付板１８の両取付凹部１９Ａ，１９Ｂに対し、両加工液供給管１５Ａ，１５Ｂを交換して取り付けることにより、加工液供給口２０，２１を開放側と閉塞側とのいずれかに容易に変更することができ、図１、図２に実線及び鎖線で示すように、加工液供給管１５Ａ，１５Ｂの配置間隔を、ワーク１４の大きさに応じて変更できるようになっている。
【００２４】
すなわち、一方の加工液供給管１５Ａまたは１５Ｂの両端の加工液導入口２５が２つの加工液供給口２０，２１の一方に択一的に接続され、他方の加工液供給管１５Ｂまたは１５Ａの両端の加工液導入口２５が加工液供給口２０，２１の他方にに接続される。それと同時に、不使用状態の加工液供給口２１，２０が支持板２２によって閉塞される。また、加工液供給管１５Ａ，１５Ｂをそれぞれ両端逆にして一対の分給管１６に取り付け直すことによっても、加工液供給管１５Ａ，１５Ｂの配置間隔を容易に変更することができる。
【００２５】
次に、前記のように構成されたワイヤソーについて作用を説明する。
さて、このワイヤソーにおいて、ワイヤ１３によるワーク１４の切断加工時には、スラリよりなる加工液が加工液供給源１７から加工液分給管１６内に送給され、各加工液供給管１５Ａ，１５Ｂの両端の加工液導入口２５から内管２３内に導入される。さらに、この加工液は内管２３の小孔２６から外管２４内に導かれた後、加工液吐出口２７を通して、ワイヤ１３とワーク１４との間に吐出供給される。
【００２６】
この場合、加工液供給管１５Ａ，１５Ｂ内には、その一端側からでなく両端の加工液導入口２５から内部に加工液が導入されるため、加工液供給管１５Ａ，１５Ｂ内の加工液の圧力が常にほぼ均一になる。このため、加工液吐出口２７からは、その開口長さ方向の全長に亘って等量の加工液が吐出されて、ワーク１３を高精度に切断加工することができる。
【００２７】
また、図１及び図２に実線で示す状態では、加工液供給管１５Ａの支持板２２が取付凹部１９Ａに取り付けられるとともに、加工液供給管１５Ｂの支持板２２が取付凹部１９Ｂに取り付けられ、両加工液供給管１５Ａ，１５Ｂが広い間隔をおいて配置されている。そのため、この加工液供給管１５Ａ，１５Ｂの配置状態は、大径のワーク１４を切断加工する場合に適している。
【００２８】
これに対して、小径のワーク１４を切断加工する場合には、両加工液供給管１５Ａ，１５Ｂを支持板２２とともに、取付凹部１９Ａと１９Ｂに交換して取り付けることにより、取付位置を変更できる。すなわち、加工液供給管１５Ａを取付凹部１９Ｂに、加工液供給管１５Ｂを取付凹部１９Ａに取り付ける。これにより、図１及び図２に示すように、両加工液供給管１５Ａ，１５Ｂが少し狭い間隔をおいて配置されて、小径のワーク１４を効果的に切断加工することができる。
【００２９】
前記の実施形態によって期待できる効果について、以下に記載する。
・この実施形態のワイヤソーにおいては、加工液が加工液供給管１５Ａ，１５Ｂの両端の加工液導入口２５から内部に導入される。このため、その加工液供給管１５Ａ，１５Ｂ内の圧力をほぼ均一にすることができる。よって、加工液吐出口２７から吐出される加工液の量が不均一になることはなく、加工液供給管１５Ａ，１５Ｂの全長にわたって、加工液吐出口２７から等量の加工液を吐出供給することができる。従って、ワーク１４の全長にわたって均質切断が可能になり、高精度加工に貢献できる。
【００３０】
・ワイヤソーフレーム１１に一対の加工液分給管１６が配設され、それらの加工液分給管１６の対向側面には、加工液供給管１５Ａ，１５Ｂの延長方向と直交する方向に向かって開放されるとともに、加工液供給源１７に接続した加工液供給口２０，２１を有する取付凹部１９Ａ，１９Ｂが設けられている。そして、加工液供給管１５Ａ，１５Ｂがその両端において取付凹部１９Ａ，１９Ｂにその開放方向（実施形態では上方）から挿入するだけで、加工液供給管１５Ａ，１５Ｂを長さ方向に移動させて押し込む動作なしで取り付けられることにより、両加工液導入口２５が加工液供給口２０，２１に接続されるようになっている。
【００３１】
このため、加工液供給管１５Ａ，１５Ｂの端部に脱着用の抜き代を設ける必要がない。従って、その分、加工液吐出口２７の開口長さを大きく確保することができて、ワーク１４の全長に対して余裕を持って加工液を供給することができ、長いワーク１４に十分に対処できる。また、加工液供給管１５Ａ，１５Ｂを延長方向と直交する上下方向に移動させて、その両端を取付凹部１９Ａ，１９Ｂに着脱することができ、加工液供給管１５Ａ，１５Ｂの両端の加工液導入口２５を加工液供給口２０，２１に接続離脱させることができて、加工液供給管１５Ａ，１５Ｂの脱着作業を容易に行うことができる。さらに、加工液供給管１５Ａ，１５Ｂの両端の構造を同じくでき、両端を反対にしても取り付けられるため、取り付け作業が簡単である。
【００３２】
・加工液供給口２０，２１がワイヤ１３の走行方向に沿って複数設けられ、不使用の加工液供給口２０，２１が閉塞部材としての支持板２２により閉塞されるようになっている。このため、ワーク１４の大きさに応じて、加工液供給管１５Ａ，１５Ｂを複数の加工液供給口２０，２１に選択的に接続して簡単に配置換えすることができる。
【００３３】
・加工液供給管１５Ａ，１５Ｂの両端の支持板２２によって閉塞部材が構成されている。このため、加工液供給管１５Ａ，１５Ｂの両端の支持板２２を取付凹部１９Ａ，１９Ｂに取り付けて、加工液導入口２５を任意の加工液供給口２０，２１に接続した際に、加工液供給管１５Ａ，１５Ｂの両端の支持板２２により不使用の加工液供給口２１，２０を閉塞することができる。よって、不使用の加工液供給口２０，２１を専用部材により栓をしたりする必要がなく、加工液供給管１５Ａ，１５Ｂの選択接続及び入れ換えの作業を容易に行うことができる。
【００３４】
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・図１に鎖線で示すように、上方側に位置する一対の加工用ローラ１２の直上部に対応して、加工液分給管１６間に主として冷却用のスラリを供給するための加工液供給管３０を付設配置して、これらの加工液供給管３０から加工用ローラ１２上に加工液を供給して、加工用ローラ１２を冷却するように構成すること。
【００３５】
・加工液供給管１５Ａ，１５Ｂの両端の支持板２２とは別に閉塞部材を設け、加工液供給管１５Ａ，１５Ｂの加工液供給口２０，２１に対する接続配置換えに際して、この閉塞部材により不使用の加工液供給口２０，２１を閉塞するように構成すること。
【００３６】
・スラリに代えて別の加工液を使用すること。冷却水やクーラント或いは油等の加工液を供給するように構成すること。
【００３７】
【発明の効果】
以上実施形態で例示したように、この発明においては以下の効果を発揮する。
請求項１に記載の発明では、加工液供給管の両端に加工液導入部を設けるとともに、同管の両端間にはその長手方向に沿って加工液吐出部を設けたことにより、加工液供給管の全長にわたって、加工液吐出部から等量の加工液を吐出供給することができ、高精度加工が可能になる。加えて、分給管の加工液供給口には加工液供給管の延長方向と交わる方向に向かって開放した取付凹部が形成され、加工液供給管がその延長方向と交わる方向からその両端において一対の分給管の前記取り付凹部に取り付けられることにより、加工液導入部が加工液供給口に接続されるようにしたため、加工液吐出部の開口長さを大きく確保することができて、ワークの全長に対して余裕を持って加工液を供給することができる。また、加工液供給管の脱着作業を容易に行うことができる。
【００４０】
請求項２に記載の発明では、加工液供給口はワイヤの走行方向に沿って複数設けられ、不使用の加工液供給口を閉塞するための閉塞部材を設けたことにより、ワークの大きさに応じて、加工液供給管を複数の加工液供給口に対して簡単に選択的に接続して配置換えすることができる。
【００４１】
請求項３に記載の発明では、閉塞部材は加工液供給管の加工液導入部を開放するとともに、この加工液供給管が分給管に取り付けられたとき少なくとも隣接する不使用の加工液供給口を閉塞するように、加工液供給管の両端部に設けられていることにより、加工液供給管の選択接続及び配置換えの作業を容易に行うことができる。
【００４２】
請求項４に記載の発明では、加工液供給管は前記閉塞部材を介して前記取付凹部に取り付けられることにより、閉塞部材が加工液供給管の取り付け機能を有するために、専用の部品が不要となり、構成が簡単になる。
【００４３】
請求項５に記載の加工液供給管の発明では、前記請求項１〜４のいずれかに記載のように簡単な構成の加工液供給管により、前記のような効果を発揮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ワイヤソーの一実施形態を示す要部側断面図。
【図２】加工液の供給構成を示す要部破断平面図。
【図３】図２の３−３線における部分拡大断面図。
【図４】図２の４−４線における部分拡大断面図。
【図５】加工液分給管に対し加工液供給管を取り付ける動作を示す一部破断斜視図。
【符号の説明】
１１…ワイヤソーフレーム、１２…加工用ローラ、１３…ワイヤ、１４…ワーク、１５Ａ，１５Ｂ…加工液供給管、１６…加工液分給管、１７…加工液供給源、１８…取付板、１９Ａ，１９Ｂ…取付凹部、２０，２１…加工液供給口、２２…閉塞部材を構成する支持板、２３…内管、２４…外管、２５…加工液導入部としての加工液導入口、２７…加工液吐出部としての加工液吐出口。

Claims

走行するワイヤとワークとを押し付けるとともに、ワイヤとワークとの間に加工液供給管から加工液を供給して、ワークを切断するようにしたワイヤソーにおいて、
前記加工液供給管の両端に加工液導入部を設けるとともに、同管の両端間にはその長手方向に沿って加工液吐出部を設け、ワイヤソーフレームには、加工液供給源に接続した加工液供給口を有する一対の分給管を設け、前記分給管の加工液供給口には加工液供給管の延長方向と交わる方向に向かって開放した取付凹部が形成され、前記加工液供給管がその延長方向と交わる方向からその両端において一対の分給管の前記取付凹部に取り付けられることにより、前記加工液導入部が加工液供給口に接続されるようにしたワイヤソー。
請求項１において、前記加工液供給口はワイヤの走行方向に沿って複数設けられ、不使用の加工液供給口を閉塞するための閉塞部材を設けたワイヤソー。
請求項２において、前記閉塞部材は加工液供給管の加工液導入部を開放するとともに、この加工液供給管が分給管に取り付けられたとき少なくとも隣接する不使用の加工液供給口を閉塞するように、加工液供給管の両端部に設けられているワイヤソー。
請求項２または３において、加工液供給管は前記閉塞部材を介して前記取付凹部に取り付けられるワイヤソー。
請求項１〜４のいずれかに記載の加工液供給管。