JP4645844B2 - マルチ式ワイヤソー及びワイヤソーによる加工方法 - Google Patents

Description

本発明は、各種ワーク（被加工物）を加工（切断、切り込み等）するためのマルチ式ワイヤソー及びワイヤソーによる加工方法に係り、とくにセラミックグリーンシート等の板状ワークの画像処理を併用した加工等に適したマルチ式ワイヤソー及びこれによる加工方法に関する。

従来、基板状のワーク、例えば積層チップ部品等を作製するためのセラミックグリーンシートの切断方法として、主なもので、(1)押切り切断、(2)ブレード切断等が挙げられる。

(1) 押切り切断はシャー角を持たない切断刃を、積層されたセラミックグリーンシートに押し付けて切り込みを入れる方法である。

(2) ブレード切断は回転刃によって、積層されたセラミックグリーンシートに切り込みを入れる方法である。

両者共、セラミックグリーンシートを載置したテーブルが、チップサイズ（セラミックグリーンシートを切断するサイズ）に合わせた所定ピッチで移動することにより切断位置を規定する。これらの方法は、切り込みを一箇所づつ順番に入れるため、工程のリードタイムという点で不利である。

セラミックグリーンシート切断における問題点、その１として、セラミックグリーンシートは、
(1) 電極パターンの寸法誤差、
(2) 積層時の積層誤差、
(3) 圧着時の歪み誤差が含まれていることが挙げられる。

それらの誤差が存在するため、定寸切断（例えば、ワークテーブルの移動距離を定寸とする）では切出されたチップ部品から、内部電極パターンがはみ出るなどの不良発生につながる。従って、これらの寸法誤差を見込んだ上で切断位置を補正しながら切断を行う作業が必要となり、このことから固定ピッチとなるマルチスライサ（所定ピッチの複数枚の回転刃を具備）等の使用は困難であり、逐次加工による方法に頼らざる得ず、上記工程のリードタイムの短縮を図る上で障害となっている。

セラミックグリーンシート切断における問題点、その２として、製品の小型化が挙げられる。つまり、近年の電子機器の軽薄短小化に伴い、機器に使用されるチップ部品の寸法は、１００５（１．０×０．５×０．５ｍｍ）を下回り、０４０２（０．４×０．２×０．２ｍｍ）と小型化してきている。従って、上述の押切り切断では狭ピッチ切断及び加工負荷による切断面の歪みやゆがみが生じ、また、ブレード切断ではチッピングによる欠けや破損等の問題が生じる等、加工歩留りの低下が目立ってきている。

一方、ワイヤソーは、ワイヤに砥粒を付着させ（砥粒と切削油の混合物である遊離砥粒を走行ワイヤにかける場合と、砥粒をワイヤに直接付着させた固定砥粒の場合がある）、その砥粒によって半導体インゴット等のワークを切断する方式のため、押し切り切断の加工負荷やブレード切断の高速回転刃による問題点の発生を解決できると期待されている。

また、加工ピッチに合わせた溝加工が施された複数本のワークローラ間に１本のワイヤを螺旋状に巻き付けてワイヤ列を形成し、ワイヤを走行させることによってワークを加工するマルチ式ワイヤソーも知られている。マルチ式ワイヤソーの利点は狭ピッチの切断や加工を一度に多数箇所（ワイヤ列のワイヤ本数分）行える点にあり、電子部品の切断や溝加工にも広く用いられている。このマルチ式ワイヤソーは、セラミックグリーンシート切断工程のリードタイム削減の可能性を持っている。

しかし、マルチ式ワイヤソーは、前述の通り半導体インゴット等を輪切り方向に切断する用途が主であり、その切断時間は数時間にも及ぶため、ワークの脱着については手作業で行なう例が殆どである。セラミックグリーンシートをワイヤソーで切断する場合、その切断時間は２〜３分と予想されるため、ワークの供給と排出を手作業で行なった場合、トータルでのリードタイムは思うほど削減できない。

また、マルチ式ワイヤソーは、決められたピッチでの切断や加工に適しているが、寸法誤差を持ったワークに合わせて加工ピッチを変化させることは難しい。独立した複数のワークローラを設けピッチを変化させる事は可能だが、加工ピッチが小さい場合は困難である。

さらに、寸法誤差を持ったワークに合わせて加工ピッチを変化させるには、寸法誤差を基準値と比較する工程が必要となり、例えば撮像装置によってワークを撮像し、その結果を基準値と比較するといった機能が必要となる。

撮像装置を有するマルチ式ワイヤソーは存在するが、前述のリードタイムの長さと、ワークローラに巻き付けたワイヤ列がワークの直上に位置するという構造上の制限、さらに遊離砥粒による撮像装置の汚染を防ぐ理由からから、撮像装置は着脱可能となっており、新規ワークをセッティングする時に撮像装置でワイヤとワークの位置関係を調べ、切断加工時は撮像装置を外すという手法を採っており、セラミックグリーンシートの切断工程としては、リードタイム削減の効果を得ることは難しい。

つまり、現状のマルチ式ワイヤーソーでは、上記セラミックグリーンシートの持つ寸法誤差（シート毎に寸法誤差がある）を補正する方法は提示されておらず、現状のままのマルチ式ワイヤーソーではセラミックグリーンシートの切断の実用化は困難である。

なお、マルチ式ワイヤソーの公知例としては、下記特許文献１〜８がある。

特開平５−１８５４１９号公報 特開平８−３２３７４１号公報 特開平９−１５５７１７号公報 特開２００３−１９７１１号公報 特開昭６３−６４６０６号公報 特開平６−３１７２３号公報 特開２０００−３３４７２９号公報 特開２００５−１４１２６号公報

特許文献１では、うねりが小さく厚さの均一なウエハを安定して得る為のワイヤソーによるワークの切断方法及び切断装置を示す。

特許文献２では、シリコン半導体単結晶インゴット等をウエハ状に切断する際、ワイヤソーのローラを軸方向に変位させ、該ウエハの反りの大きさを自在に制御し得るワイヤソー装置及びワークの切断方法を示す。

特許文献３では、ワイヤ列に対し上下方向及び交差方向に移動自在なワークテーブルを備えたマルチ式ワイヤソーにおいて、寸法精度が高く、生産性の優れたワイヤソー装置及びワークの切断方法を示す。

特許文献４では、内部密度が均一なセラミックス焼結体を複数個接着して、接着個所を避けてマルチ式ワイヤソーで切断してセラミックス基板を製造する方法を示す。

特許文献５では、ワークの切断箇所が導体であり、ワイヤが正規の切断位置にあるかどうかを、電気抵抗値で判断するという切断方法を示す。

特許文献６では、顕微鏡でワークのガイドマーカーとワイヤを目視して、ワイヤが正規の切断位置にあるかどうか判断するという切断方法を示す。

特許文献７では、ワイヤソーで切り込みを入れたワイヤピッチ位置決め治具を用いてウェハーの積層を行い、同じワイヤソーでウェハーの分断を行なうことで位置出しを可能とする切断治具を示す。

特許文献８では、ワイヤソーによる切断補正方法を開示している。しかし、撮像装置についての具体的な開示や、ワークの供給、排出についての開示はない。

概説したように、いずれの特許文献においても、上記セラミックグリーンシート等のようにシート毎に寸法誤差を有するワークに対して、加工位置を補正する具体的方法、さらにはリードタイム削減に対する有効な対策は提示されていない。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、セラミックグリーンシート等の寸法誤差を持つワークに対して、撮像装置による画像処理や切断位置補正を施すのに適した機構を具備し、リードタイムの削減、切断精度の向上、作業性の向上に寄与できるマルチ式ワイヤソー及びワイヤソーによる加工方法を提供することを目的とする。

本発明のその他の目的や新規な特徴は後述の実施の形態において明らかにする。

上記目的を達成するために、本発明のマルチ式ワイヤソーは、ワークローラ間に多条に巻かれたワイヤと、前記ワイヤを正Ｘ方向或いは正逆Ｘ方向の繰返しでワイヤ供給リールからワイヤ巻取リールへ移動させ、ワークをＺ方向相対移動させることで、一対のワークローラ間を走行するワイヤ列にて前記ワークを切断する構成を備え、
前記ワイヤ列に対してＸＹＺθ方向に相対移動自在で、前記一対のワークローラの直下であるワーク加工位置、及び前記一対のワークローラの直下からＸ方向に外れた位置にあるワークセット位置と、を共に有するワークテーブルと、
前記ワークセット位置の１つ以上の撮像装置と、
前記撮像装置が撮像した情報の画像処理及び演算機能と、を有し、
前記ワークの表面には加工マークが施され、前記ワークは前記ワークテーブルに載置され、前記ワークセット位置における前記撮像装置による前記加工マークの撮像情報から、前記演算機能により仮想切断ラインを算出し、
前記ワーク加工位置において、前記ワークテーブルのＹθの移動により、前記ワークと前記ワイヤ列の相対位置関係を補正し、前記仮想切断ラインに近似させた加工を行なうことを特徴としている。

前記マルチ式ワイヤソーにおいて、前記ワイヤ列による前記仮想切断ラインに近似させた加工は、前記ワークローラを揺動させて前記ワイヤ列を平行移動させることによるワイヤピッチの変化によってさらに為される構成でもよい。

前記マルチ式ワイヤソーにおいて、前記ワークセット位置でワークの供給或いは排出を行う手段を有してもよい。
前記マルチ式ワイヤソーにおいて、前記ワークローラは２箇所の所定領域に所望の２つのピッチでワイヤが巻き付けられ、前記ワークテーブルのＹ方向は前記２箇所の所定領域間を相対移動可能であり、前記ワークテーブルのθ方向は、９０°以上の相対回転移動が可能であり、前記ワークテーブルのＹ方向への相対移動と、前記ワークテーブルのθ方向の相対移動によって、前記２箇所の所定領域において、前記２つのピッチのうちの第１のピッチで前記ワークの横方向切断を、第２のピッチで前記ワークの縦方向切断をそれぞれ可能としてもよい。

本発明のワイヤソーによる加工方法は、一対のワークローラ間を走行するワイヤ列にてワークを一度に複数箇所切断するワイヤソーによる加工方法であって、
前記ワークローラの２箇所の所定領域に所望の２つのピッチの前記ワイヤ列を設けるとともに、前記ワイヤ列に対してＸＹＺθ方向に相対移動自在のワークテーブルを用いることにより、前記ワークテーブルに載置された前記ワークは前記ワークローラの前記２箇所の所定領域間を前記ワークローラの軸方向に移動可能であり、且つ前記ワークは、９０°以上θ方向に回転可能であり、
前記ワークを前記２つのピッチのうちの第１のピッチのワイヤ列領域で切断処理した後、
前記ワークを前記２つのピッチのうちの第２のピッチのワイヤ列領域まで移動するとともに前記ワークを９０°回転し、
前記ワークを前記第２のピッチのワイヤ列領域で切断処理し、
前記ワークの横方向切断ライン及び縦方向切断ラインは、前記第１及び第２のピッチと対応し、
前記ワークテーブルは、前記一対のワークローラの直下であるワーク加工位置、及び前記一対のワークローラの直下からＸ方向に外れた位置にあるワークセット位置と、を共に有し、前記ワークの表面には加工マークが施されており、
前記ワークセット位置における撮像装置による前記加工マークの撮像情報から、仮想切断ラインを算出した後、
前記ワーク加工位置において、前記ワークテーブルのＹθの移動により、前記ワークと前記ワイヤ列の相対位置関係を補正し、前記仮想切断ラインに近似させた加工を行なうことを特徴としている。

本発明によれば、板状ワーク（基板、セラミックグリーンシート等）のように寸法誤差を持つワークに対して、ワーク加工位置とは別にワークセット位置を有しているので、例えば、画像処理による切断位置補正を施した上で、複数箇所の切断又は溝加工を同時に行うことが可能である。また、ワークセット位置でワークの供給或いは排出を行う機能を持たせることも可能である。これにより、リードタイムの削減、切断精度の向上、作業性の向上などの効果を得ることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態として、マルチ式ワイヤソー及びワイヤソーによる加工方法の実施の形態を図面に従って説明する。

図１乃至図３は本発明に係るマルチ式ワイヤソー及びワイヤソーによる加工方法の実施の形態であって、図１は正面図、図２は右側面図、図３は平面図であり、マルチ式ワイヤソーは、ワイヤソー本体１、ワークテーブル２、撮像装置（カメラ）３、及びローダ４を備えている。

ワイヤソー本体１の本体フレーム１０前面には、ワイヤ供給リール１１、ワイヤ巻取リール１２が回転自在に設けられており、ワイヤ供給リール１１から繰り出される鋼線から成る一本のワイヤＷは、該ワイヤＷの緩みを吸収するための張力制御機構１３を経由して互いに平行に対向する一対のワークローラ２１，２２間に複数回を巻掛けられた（多条に巻かれた）後、別の張力制御機構１４を経由して巻取側ワイヤリール１２に巻き取られる。ここで、一対のワークローラ２１，２２は、図３のローラ揺動機構２５で回転自在に支持されかつ水平面内で左右方向に当該ローラ２１，２２の中心軸が傾斜可能（傾斜角度はαで示す）となっている。これらのワークローラ２１，２２は本体フレーム前側の加工室５内に配置されている。また、ワイヤソー本体１には各種操作を指示並びに表示するための操作盤６が設置されている。

図４（Ａ）の平面図、（Ｂ）の斜視図のように、前記一対のワークローラ２１，２２は、水平面内で相互に平行配置されていて回転自在であり、各ワークローラ２１，２２は各々複数のワイヤ溝（外周を１周するように形成された溝）を一定のピッチ間隔で有しており、ワイヤＷは，各ワークローラ２１，２２を順次経由して一方のワイヤ溝から他方のワイヤ溝まで順次螺旋状に巻き掛けられ、ワイヤＷの各巻回の間隔が均一にとられている。これによって水平位置にある２本のワークローラ２１，２２の間にワイヤの配列間隔（ピッチ）が均一なワイヤ列ＷＬが形成される。

そして、対をなすワークローラ２１，２２のうち１本のワークローラ、例えばワークローラ２１に、駆動モータにより正方向回転或いは正逆回転の繰り返し動作を行わせることによりワイヤ列ＷＬが直進又は往復直進運動を行う。

ワークテーブル２は、図示しない駆動機構により水平面内のＸ軸方向（横方向）及びこれと直交するＹ軸方向（奥行き方向）、ＸＹ平面に垂直なＺ軸方向（上下方向）にスライド移動自在で、Ｚ軸を回転中心とする角度θ軸方向に回転自在なテーブルであり、ワークテーブル２のワーク加工位置Ｐ２において、ワーク３０を載置したワークテーブル２を上昇させて被加工物であるワーク３０を下方から所定の力で直進又は往復直進運動する砥粒を付着させたワイヤ列ＷＬに押し当てることで、所望のピッチ間隔で複数個に帯状（層状）に切断することが可能である。

上述のとおり、ワークローラ２１，２２及びワイヤＷ、それらによって形成されるワイヤ列ＷＬにワイヤピッチ調整機能を持たせることにより、ワーク３０に求められる切断寸法が各ワーク３０毎に微妙に変化しても加工精度を維持することが可能になる。

図４において示した如く、２本のワークローラ２１，２２は水平面内で平行リンク状に傾斜可能であり、ワークローラ２１，２２を水平面内において平行配置状態に保ち、ワイヤ列ＷＬの走行方向に対して直角（ワークローラの傾斜角度α＝０°）になるよう設定したときワイヤピッチは最大であり、この条件下で切断されるワーク３０の加工ピッチの寸法も最大となる（図４中、２点鎖線位置）。また、ワークローラ２１，２２の中心軸を図３のローラ揺動機構２５により水平面内で左右方向に傾斜角度α（α＞０）だけ傾斜させたとき（ワークローラの中心軸がワイヤ列ＷＬの走行方向に対して非直角となるとき）、平面視ワイヤ列は傾斜角度αを０°とした２点鎖線から実線のように変化する（ワイヤ間隔が狭まる、つまりワイヤピッチが減少する）。このような傾斜角度αの条件下でワイヤ列で切断されたワーク３０の加工ピッチ寸法は、傾斜角ゼロの時のｃｏｓα倍となる。

ワークテーブル２は、一対のワークローラ２１，２２の直下（ワイヤ列ＷＬの直下）であるワーク加工位置Ｐ２とは別に、一対のワークローラ２１，２２の直下から外れた位置にあるワークセット位置Ｐ１を有する。ワークセット位置Ｐ１においてワーク３０が載置されたワークテーブル２はＸ軸方向の移動によりワイヤ列ＷＬの直下のワーク加工位置Ｐ２へと移動することでワーク搬送動作が可能であり、逆に加工の終わったワーク３０をワーク加工位置Ｐ２からワークセット位置Ｐ１に戻す逆方向のワーク搬送動作も行う。ワークテーブル２のＸ軸方向の移動は、Ｙ軸方向やＺ軸方向、角度変位θ軸方向より比較的大きい。ワーク加工位置Ｐ２においては、ワイヤ列ＷＬによりワーク３０を加工（切断又は溝形成）する際に、砥粒を含むスラリや研削液を使うためにワークテーブル２及びその周辺機構に防水機能を持たせている。

従来のワイヤソーとの最も大きな違いは、ワークセット位置Ｐ１がワーク加工位置Ｐ２（ワイヤ列ＷＬの直下）から大きく外れた個所にあることである。ワークセット位置Ｐ１がこの位置にあることによって、
(1) ワーク３０の交換時に、ワークローラ２１，２２やワイヤ列ＷＬなどが邪魔にならず、作業性を高めることができる、
(2) ワーク３０の供給、排出を自動で行なうローダ４を取り付けることが可能となるため、リードタイムの短縮が可能になる、
(3) ワーク３０を撮像装置３で撮像することが可能となるため、画像処理によって切断位置をクローズ制御することができ、より精密な切断位置を得ることができる、
といった効果がある。

図３に示すように、撮像装置３は、高スループットに対応できるよう、また加工時の遊離砥粒や切り粉による汚染を防ぐために、ワーク加工位置Ｐ２（ワイヤ列ＷＬの直下）から離れたワークセット位置Ｐ１に設置する。また、本実施の形態では、ワーク３０の四隅を撮像可能なように撮像装置３は４台用意し、図１及び図２の撮像装置取付ブラケット７に取り付けている。これらの構成により、ワーク３０の加工補正に画像処理を導入でき、基準となるワイヤ列ＷＬを直接撮像しないでも加工寸法の精度を高めることが可能となる。

図３のように、ワークセット位置Ｐ１でワーク３０の供給、排出を自動で行うローダ４が設置され、このローダ４はＹ軸方向に移動する一軸ユニット４５と一軸ユニット４５に取り付けられたチャック４６とを具備する。チャック４６は真空吸着機能を有し、ワーク３０（基板等）を把持搬送する。チャック４６にはＺ軸方向に移動自在の一軸ユニットが付加される。供給ワーク位置のワーク３０をワークセット位置Ｐ１に搬送する機能と、加工が済んでワーク加工位置Ｐ２からワークセット位置Ｐ１に戻されたワーク３０を排出ワーク位置に搬送する機能とを有する。なお、ローダについては公知のもので、この他にも様々な形態のものが考えられる。

こういったローダ４をワークセット位置Ｐ１に取り付けることでワーク３０の供給、排出が自動化でき、省人化やリードタイムの削減に対応できる。

次に、本実施の形態の全体的な動作を図５の板状ワーク（基板等）切断の補正方法のフローを例にとって説明する。補正の対象は、ワークテーブル２についてのＹ軸、Ｚ軸を回転中心とする角度変位θ軸、ワイヤ列ＷＬのワイヤピッチである。

図５の工程＃１において、ワークセット位置Ｐ１に位置するワークテーブル２上に板状ダミーワーク３０ＤＡを載置、固定する。工程＃２において、ワークテーブル駆動機構のワーク搬送軸によりＸ軸方向にワークテーブル２を駆動して、ワークテーブル２をワーク加工位置Ｐ２に移動させる。工程＃３において、補正の基準としてワークテーブル２のＹ軸、θ軸、及びワイヤピッチが原点の状態でダミーワーク３０ＤＡを切断加工する（ワイヤピッチの原点状態は図４の角度α＝０である）。工程＃４において、ダミーワーク３０ＤＡの切断加工を途中で止め、ワーク搬送軸によりダミーワーク３０ＤＡが載置、固定されたワークテーブル２をワークセット位置Ｐ１に移動させる。工程＃５において、ダミーワーク３０ＤＡが分割されていない状態でダミーワーク３０ＤＡについた加工痕を対応する４台の撮像装置３のうち、少なくとも１台で撮像する。工程＃６において、ダミーワーク３０ＤＡの加工痕の情報をＹ値、θ値及びワイヤピッチ値として記憶させ、各軸原点状態でのワイヤ列ＷＬの状態（すなわち、ワイヤ列ＷＬの位置、角度、ワイヤピッチ）を基準状態として保存する。これらの工程＃１〜＃６によりワイヤ位置記憶工程が行われることになる。

次に、工程＃７において、ワークセット位置Ｐ１に位置するワークテーブル２上に板状ワーク３０を載置、固定する。工程＃８において、ワーク３０の加工マークを撮像装置３で撮像し、撮像装置３の撮像結果を演算手段で画像処理して加工予定寸法を割り出す（演算手段は撮像装置３に組み込まれていてもよいし、外部のコンピュータで構成してもよい。）。その加工予定寸法から仮想切断ラインが決定され、仮想切断ラインと先に求めたワイヤ列ＷＬの基準状態が最も近似状態になるようにワーク３０のＹ値，θ値及びワイヤピッチ値を補正する。Ｙ値とθ値の補正はワークテーブル２で行い、ワイヤピッチ値は図４のようにワークローラ２１，２２の中心軸を水平面内で左右方向に傾斜角度α（α＞０）だけ傾斜させることで行う。その後、工程＃９でワーク搬送軸によりＸ軸方向にワークテーブル２を駆動して、ワーク３０が載置されたワークテーブル２をワーク加工位置Ｐ２に移動させる。工程＃１０において、工程＃８で補正後のＹ値，θ値及びワイヤピッチ値に設定してワーク加工位置Ｐ２のワーク３０をワイヤ列ＷＬで加工する。ワーク３０の加工終了後、工程＃１１で加工済みワーク３０をワークテーブル２のワーク搬送軸によりワークセット位置Ｐ１に移動させる。そして、工程＃１２でワークセット位置Ｐ１から加工済みワーク３０を排出する。これらの工程＃７〜＃１２によりワイヤ切断工程が行われることになる。

なお、升目状に板状ワーク３０を切断する場合、ワーク３０を９０°回転し、必要に応じてワイヤピッチを変更して、ワイヤ切断工程を行えばよい。

次に図６を用いて板状ワークの具体例としてセラミックグリーンシートを切断する場合、すなわち、電極パターニングした厚膜セラミックグリーンシートを積層、圧着したものを所定のチップ部品のサイズ（例：３２１６、１６０８、１００５、０４０２等、各々長辺と短辺を１０−１ｍｍで併記したもの）に切り出す工程を例にとって説明する。

この場合、図６のように板状ワークとしての方形セラミックグリーンシート４１に画像処理のための加工マーク（位置基準マーク）４３を例えば四隅に付しておき、これを４箇所の撮像装置３で撮像する。

先ず、ダミーワークに各軸原点状態で加工した加工痕を撮像して、その位置を検出することによりワイヤで始めに加工すべき位置（グリーンシート４１上の加工の始点に一致させる）と、ワイヤ列ＷＬのワイヤピッチ（以上Ｙ軸方向）、及びワイヤ列角度（θ軸方向）を検出して、記憶する。

次に、ワークとしてのセラミックグリーンシート４１に付した加工マーク４３を撮像して、その位置を検出することによりグリーンシート４１上の加工すべき位置（グリーンシート４１上の加工の始点）を決定する。そして、複数の加工マーク４３間の距離を画像処理で検出して、加工ピッチの補正を行い、予定加工寸法を決定する。これらの画像処理は撮像装置３に組み込まれた、あるいは外部のコンピュータで構成された演算手段で行う。

続いて、セラミックグリーンシート４１に形成されたチップ部品群４２の切り出しは、該グリーンシート４１の４隅に付した加工マーク４３を基準点とした予定加工寸法とワイヤ列ＷＬのワイヤピッチとの差分（ワイヤピッチの補正量）を演算し、Ｙ軸、θ軸の補正と、図４の２本のワークローラ２１，２２を水平面内において右方向又は左方向に所定の角度αになるように傾斜駆動させ、平面視ワイヤ列ＷＬのワイヤピッチを上記予定加工寸法に合致させて（あるいはできるだけ近似させて）行う。加工ピッチに補正したワイヤピッチとしたマルチ式ワイヤソーより、始めに横方向切断ラインＨＣＬに沿って切り出される。

この場合、切断位置及び加工ピッチの補正は加工マーク４３の位置と加工マーク間の距離により行い、また、グリーンシート４１の寸法誤差分を按分して加工ピッチを算出し、等ピッチで切断する方法により行う。

セラミックグリーンシートをチップ部品に切り出す場合は、チップ部品の縦横寸法が前述の通り異なる（１．０×０．５ｍｍ等）。この場合の対応策は装置を２台用意し、図６の横方向切断ラインＨＣＬに沿った切断は１台目の装置で行い、縦方向切断ラインＶＣＬに沿った切断は２台目の装置でそれぞれ行えばよい。

また、２台の装置を使用する他に、下記の方策がある。

(1) ワークローラの２箇所の所定領域に所望の２つの寸法（ピッチ）でワイヤを巻き付け、さらにワーク（セラミックグリーンシート）をワークローラの軸方向に移動させて、各寸法領域で切断を行う。すなわち、図６の横方向切断ラインＨＣＬはこれに対応する第１のピッチのワイヤ列の領域で切断処理を実行し、縦方向切断ラインＶＣＬはこれに対応する第２のピッチのワイヤ列の領域で切断処理を実行する。この場合、ワークテーブルには、９０°以上の回転機能（θテーブル）が付加される。

(2) ワイヤ列のワイヤピッチの異なるワークローラユニットを２箇所配置し、ワークをユニット間で搬送して、所望の切断寸法を得る。

なお、ワイヤソーの砥粒は、基板を対象とした場合は遊離砥粒ではなく、固定砥粒のほうが、汚染物の発生等が少ないので好ましい。

この実施の形態によれば、次の通りの効果を得ることができる。

(1) 一対のワークローラ２１，２２間を走行するワイヤ列ＷＬに対してＸＹＺθ方向に移動自在のワークテーブル２を有し、ワークテーブル２は、一対のワークローラ２１，２２の直下であるワーク加工位置Ｐ２と、一対のワークローラ２１，２２の直下から外れた位置にあるワークセット位置Ｐ１を共に有するため、セラミックグリーンシート等の寸法誤差を持つ板状ワークに対して撮像装置３による画像処理や切断位置補正を施すのに適した機構となっている。

(2) ワークテーブル２がＸＹＺθ方向に移動自在であり、かつ一対のワークローラ２１，２２が水平面内で平行リンク状に傾斜可能であるため、撮像装置３を用いた画像処理結果を利用したワーク位置、ワーク角度、ワイヤピッチの調整を行うことで、高精度の切断位置補正が可能であり、複数箇所の切断又は溝加工を同時に行うことが可能である。この結果、リードタイムの削減、切断精度の向上、作業性の向上などの効果を得ることができる。

(3) ワークセット位置Ｐ１でワークの供給或いは排出を行うローダ４を設置でき、これにより、省人化、リードタイムの削減を図ることができる。

なお、上記実施の形態では、一対のワークローラ２１，２２は水平面内で揺動し（角度αを変化させ）、これに対してワークテーブル２のワーク載置面が水平面であることが前提であったが、一対のワークローラ２１，２２が略水平面内で揺動してもよく、この場合、一対のワークローラ２１，２２の回転軸と平行な面でワークテーブル２のワーク載置面を構成すればよい。

また、一対のワークローラ２１，２２にＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向のいずれかの方向への移動機能を持たせてもよい。例えば、一対のワークローラ２１，２２がＹ軸方向の移動機能があれば、ワークテーブル２側にはＹ軸方向の移動機能は不要となる。つまり、ワークテーブル２は一対のワークローラ２１，２２間のワイヤ列ＷＬに対してＸＹＺθ方向に相対移動自在であればよい。

撮像装置は４台に限らず、ワークの材質、形状にあわせて１個以上の任意の個数設置すればよい。

以上本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されることなく請求項の記載の範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当業者には自明であろう。

本発明に係るマルチ式ワイヤソー及びワイヤソーによる加工方法の実施の形態の概略装置構成を示す正面図である。 同右側面図である。 実施の形態の概略装置構成を示す平面図である。 実施の形態において、ワークローラの中心軸を水平面内で左右方向に傾斜させた状態であって、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は斜視図である。 実施の形態において、板状ワークを加工する場合の工程フローを説明するためのフローチャートである。 実施の形態における板状ワークとしてのセラミックグリーンシートであって、加工マーク（位置基準マーク）を付した例を示す平面図である。

符号の説明

１ ワイヤソー本体
２ ワークテーブル
３ 撮像装置
４ ローダ
５ 加工室
６ 操作盤
１０ 本体フレーム
１１ ワイヤ供給リール
１２ ワイヤ巻取リール
２１，２２ ワークローラ
２５ ローラ揺動機構
３０ ワーク
３０ＤＡ ダミーワーク
４１ セラミックグリーンシート
４２ チップ部品群
４３ 加工マーク
Ｗ ワイヤ
ＷＬ ワイヤ列
ＨＣＬ 横方向加工ライン
ＶＣＬ 縦方向加工ライン
α 傾斜角度

Claims (5)

1. ワークローラ間に多条に巻かれたワイヤと、前記ワイヤを正Ｘ方向或いは正逆Ｘ方向の繰返しでワイヤ供給リールからワイヤ巻取リールへ移動させ、ワークをＺ方向相対移動させることで、一対のワークローラ間を走行するワイヤ列にて前記ワークを切断するマルチ式ワイヤソーであって、
   前記ワイヤ列に対してＸＹＺθ方向に相対移動自在で、前記一対のワークローラの直下であるワーク加工位置、及び前記一対のワークローラの直下からＸ方向に外れた位置にあるワークセット位置と、を共に有するワークテーブルと、
   前記ワークセット位置の１つ以上の撮像装置と、
   前記撮像装置が撮像した情報の画像処理及び演算機能と、を有し、
   前記ワークの表面には加工マークが施され、前記ワークは前記ワークテーブルに載置され、前記ワークセット位置における前記撮像装置による前記加工マークの撮像情報から、前記演算機能により仮想切断ラインを算出し、
   前記ワーク加工位置において、前記ワークテーブルのＹθの移動により、前記ワークと前記ワイヤ列の相対位置関係を補正し、前記仮想切断ラインに近似させた加工を行なうことを特徴とするマルチ式ワイヤソー。
2. 前記ワイヤ列による前記仮想切断ラインに近似させた加工は、前記ワークローラを揺動させて前記ワイヤ列を平行移動させることによるワイヤピッチの変化によってさらに為されることを特徴とする請求項１記載のマルチ式ワイヤソー。
3. 前記ワークセット位置でワークの供給或いは排出を行う手段を有することを特徴とする請求項１又は２記載のマルチ式ワイヤソー。
4. 前記ワークローラは２箇所の所定領域に所望の２つのピッチでワイヤが巻き付けられ、
   前記ワークテーブルのＹ方向は前記２箇所の所定領域間を相対移動可能であり、
   前記ワークテーブルのθ方向は、９０°以上の相対回転移動が可能であり、
   前記ワークテーブルのＹ方向への相対移動と、前記ワークテーブルのθ方向の相対移動によって、前記２箇所の所定領域において、前記２つのピッチのうちの第１のピッチで前記ワークの横方向切断を、第２のピッチで前記ワークの縦方向切断をそれぞれ可能とすることを特徴とする請求項１記載のマルチ式ワイヤソー。
5. 一対のワークローラ間を走行するワイヤ列にてワークを一度に複数箇所切断するワイヤソーによる加工方法であって、
   前記ワークローラの２箇所の所定領域に所望の２つのピッチの前記ワイヤ列を設けるとともに、前記ワイヤ列に対してＸＹＺθ方向に相対移動自在のワークテーブルを用いることにより、前記ワークテーブルに載置された前記ワークは前記ワークローラの前記２箇所の所定領域間を前記ワークローラの軸方向に移動可能であり、且つ前記ワークは、９０°以上θ方向に回転可能であり、
   前記ワークを前記２つのピッチのうちの第１のピッチのワイヤ列領域で切断処理した後、
   前記ワークを前記２つのピッチのうちの第２のピッチのワイヤ列領域まで移動するとともに前記ワークを９０°回転し、
   前記ワークを前記第２のピッチのワイヤ列領域で切断処理し、
   前記ワークの横方向切断ライン及び縦方向切断ラインは、前記第１及び第２のピッチと対応し、
   前記ワークテーブルは、前記一対のワークローラの直下であるワーク加工位置、及び前記一対のワークローラの直下からＸ方向に外れた位置にあるワークセット位置と、を共に有し、前記ワークの表面には加工マークが施されており、
   前記ワークセット位置における撮像装置による前記加工マークの撮像情報から、仮想切断ラインを算出した後、
   前記ワーク加工位置において、前記ワークテーブルのＹθの移動により、前記ワークと前記ワイヤ列の相対位置関係を補正し、前記仮想切断ラインに近似させた加工を行なうことを特徴とするマルチ式ワイヤソーによる加工方法。

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