JP6270796B2 - Fixed abrasive wire saw and fixed abrasive wire dressing method - Google Patents
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Description
本発明は、シリコン、ガラス、セラミックなどの硬脆性材料から成るワークを切削する固定砥粒ワイヤーソー、及び固定砥粒ワイヤーのドレッシング方法に関するものである。 The present invention relates to a fixed abrasive wire saw for cutting a work made of a hard and brittle material such as silicon, glass and ceramic, and a fixed abrasive wire dressing method.
従来から、硬脆性材料から成るワーク(すなわち、インゴット)を切断して複数枚の薄板(ウェーハ)を製造する装置の一つにワイヤーソー(すなわち、ワイヤーを用いた切削装置)が知られている。上記ワイヤーソーは、ピアノ線等の芯線を複数のグルーブローラ間に並列に張り渡して螺旋状のワイヤー列を形成し、該ワイヤー列の高速走行するワイヤーにインゴットを押し当てて切削することにより、インゴットが多数枚のウェーハに切断されるように構成されている。上記ワイヤーソーの切断方式としては、遊離砥粒を含有する加工液(すなわち、スラリー)を上記ワイヤー列に吹き付けながら切削する遊離砥粒方式によるものと、特許文献1に示すような、上記芯線の表面に砥粒が固着された固定砥粒ワイヤーを用いて切削する固定砥粒方式によるものとがある。遊離砥粒方式はスラリーの廃棄処理の問題等があることから、近年では、上記スラリーを使用する必要がなく、且つ、当該遊離砥粒方式に比べて切削効率に優れた固定砥粒方式が普及しつつある。そして、上記固定砥粒方式のワイヤーソー(すなわち、固定砥粒ワイヤーソー)において用いられる固定砥粒ワイヤーとしては、砥粒を金属めっきで芯線に固着させたものが知られている(特許文献2参照)。
Conventionally, a wire saw (that is, a cutting device that uses a wire) is known as one of devices that manufacture a plurality of thin plates (wafers) by cutting a workpiece (that is, an ingot) made of a hard and brittle material. . The above-mentioned wire saw is formed by spirally extending a core wire such as a piano wire between a plurality of groove rollers to form a spiral wire row, pressing an ingot against the wire that travels at a high speed of the wire row, The ingot is configured to be cut into a large number of wafers. As the cutting method of the wire saw, a free abrasive grain method in which a cutting fluid containing free abrasive grains (that is, slurry) is cut while sprayed on the wire row, and the core wire as shown in
ところで、このような砥粒が金属めっきで芯線に固着された固定砥粒ワイヤーを用いる場合、より優れた切削効率や切削精度を確保するためには、砥粒の先端すなわち刃先が常に露出していて切削屑による目詰まりが無いことが望ましいが、通常、上記特許文献2に開示されたもののように、使用開始前の新品状態においては砥粒の刃先が金属めっきによって被覆されており、また、使用開始後においても目詰まりを避けることは極めて困難である。
そこで、引用文献1に記載のワイヤーソーにおいては、ドレッシングストーンをワイヤー列に押し当てることにより、固定砥粒ワイヤーをドレッシングするようにしている。しかしながら、このワイヤーソーをメンテナンス性等の運用面の観点から見ると、インゴットを保持するワークテーブルとドレッシングストーンとの配置関係について必ずしも十分な配慮が為されているとは言えず、未だ設計上改良の余地が残されている。
By the way, when using a fixed abrasive wire in which such abrasive grains are fixed to the core wire by metal plating, the tip of the abrasive grains, that is, the cutting edge, is always exposed in order to ensure better cutting efficiency and accuracy. it is not to demand no clogging due swarf Te, but normally, such as those disclosed in
Therefore, in the wire saw described in the cited
そこで、本発明の技術的課題は、ワークを保持するワークテーブルと、固定砥粒ワイヤーのドレッシングを行うためのドレッシングストーンとの配置関係について、メンテナンス性等の運用面を考慮の上、より合理的な設計を施した固定砥粒ワイヤーソー、及び、そのような固定砥粒ワイヤーソーにおける、固定砥粒ワイヤーのドレッシング方法を提供することにある。 Therefore, the technical problem of the present invention is that the arrangement relationship between the work table that holds the work and the dressing stone for dressing the fixed abrasive wire is more rational in consideration of operational aspects such as maintainability. Another object of the present invention is to provide a fixed abrasive wire saw having a special design and a method for dressing a fixed abrasive wire in such a fixed abrasive wire saw.
上記課題を解決するため、本発明によれば、芯線の表面に砥粒が金属めっきで固着された固定砥粒ワイヤーと、回転軸が互いに平行に配された複数のグルーブローラーと、ワークが固定されるワーク固定部が設けられたワーク供給テーブルとを有し、該ワーク供給テーブルに上記固定砥粒ワイヤーをドレッシングするドレッシングストーンが固定されていて、上記固定砥粒ワイヤーが、上記グルーブローラー間に螺旋状に巻き掛けられて、上記回転軸と平行を成す送り方向に所定のピッチ間隔で並ぶワイヤー列を形成しており、該固定砥粒ワイヤーをその芯線方向に高速走行させながら、上記ワイヤー列と上記ワーク供給テーブルに固定されたワーク及びドレッシングストーンとを相互に押し当てることにより、固定砥粒ワイヤーのドレッシングを行いながら該ワークを切削するための固定砥粒ワイヤーソーであって、上記ワーク供給テーブルに設けられたドレッシングストーンとワーク固定部とが上記送り方向において互いに隣接し、該ドレッシングストーンが、送り方向においてワーク固定部よりも少なくとも上流側に配されていることを特徴とするものが提供される。 In order to solve the above-described problems, according to the present invention, a fixed abrasive wire in which abrasive grains are fixed to the surface of a core wire by metal plating, a plurality of groove rollers in which rotation axes are arranged in parallel to each other, and a workpiece are fixed. A workpiece supply table provided with a workpiece fixing portion , and a dressing stone for dressing the fixed abrasive wire is fixed to the workpiece supply table, and the fixed abrasive wire is interposed between the groove rollers. The wire row is wound in a spiral shape to form a wire row that is arranged at a predetermined pitch interval in the feed direction that is parallel to the rotation axis, and while the fixed abrasive wire is traveling at a high speed in the direction of the core wire, by the pressing and the workpiece fixed workpiece and dressing stones feed table together, Doresshi fixed abrasive wire A fixed abrasive wire saw for cutting the workpiece while grayed, and the workpiece supply dressing stones provided in the table and the workpiece securing section are adjacent to each other in the feed direction, the dressing stones, feed What is characterized in that it is arranged at least upstream of the workpiece fixing part in the direction is provided.
このとき、好ましくは、上記ドレッシングストーンが、第1及び第2のドレッシングストーンから構成されていて、上記ワーク供給テーブルには、上記第1のドレッシングストーンが、上記送り方向におけるワーク固定部よりも上流側において、該ワーク固定部に隣接して固定されると共に、第2のドレッシングストーンが、該ワーク固定部よりも下流側において、該ワーク固定部に隣接して固定されている。
そして、より好ましくは、上記第1のドレッシングストーンにおける上記ワイヤー列と対向する先端面が、上記第2のドレッシングストーンにおける該ワイヤー列と対向する先端面よりも該ワイヤー列側に突出している。
At this time, the dressing stone is preferably composed of a first dressing stone and a second dressing stone, and the first dressing stone is upstream of the work fixing portion in the feeding direction on the work supply table. On the side, the second dressing stone is fixed adjacent to the workpiece fixing portion on the downstream side of the workpiece fixing portion while being fixed adjacent to the workpiece fixing portion.
More preferably, the tip surface facing the wire row in the first dressing stone protrudes to the wire row side from the tip surface facing the wire row in the second dressing stone.
また、本発明によれば、芯線の表面に砥粒が金属めっきで固着された固定砥粒ワイヤーと、回転軸が互いに平行に配された複数のグルーブローラーと、ワークが固定されるワーク固定部、及び、ドレッシングストーンが固定される砥石固定部が設けられたワーク供給テーブルとを有していて、上記固定砥粒ワイヤーが、上記グルーブローラー間に螺旋状に巻き掛けられて、上記回転軸と平行を成す送り方向に所定のピッチ間隔で並ぶワイヤー列を形成しており、該固定砥粒ワイヤーをその芯線方向に高速走行させながら、上記ワイヤー列と上記ワーク供給テーブルに固定されたワーク及び砥石固定部に固定されたドレッシングストーンとを相互に押し当てることにより、固定砥粒ワイヤーのドレッシングを行いながら該ワークを切削するための固定砥粒ワイヤーソーであって、上記ワーク供給テーブルに設けられた砥石固定部とワーク固定部とが、上記送り方向において互いに隣接し、該砥石固定部が、送り方向においてワーク固定部よりも少なくとも上流側に配されていることを特徴とするものが提供される。 Moreover, according to this invention, the fixed abrasive wire by which the abrasive grain was fixed to the surface of the core wire by metal plating, the several groove roller by which the rotating shaft was distribute | arranged mutually parallel, and the workpiece fixing part to which a workpiece | work is fixed And a workpiece supply table provided with a grindstone fixing part to which the dressing stone is fixed, and the fixed abrasive wire is spirally wound between the groove rollers, and the rotating shaft Wires arranged in parallel in the feed direction at a predetermined pitch interval are formed, and the workpiece and the grindstone fixed to the wire row and the workpiece supply table while the fixed abrasive wire is traveling at a high speed in the core wire direction. by pressing the fixed to the fixing portion dressing stone another, for cutting the workpiece while dressing the fixed abrasive wire A fixed abrasive wire saw, and the workpiece grinding wheel fixing portion provided on the feed table and the workpiece securing section, adjacent to each other in the feeding direction, the whetstone fixing portion is at least than the workpiece securing section in the feed direction What is characterized by being arranged upstream is provided.
このとき、好ましくは、上記砥石固定部が、第1及び第2の砥石固定部から構成されていて、上記ワーク供給テーブルには、上記第1の砥石固定部が、上記送り方向におけるワーク固定部よりも上流側において、該ワーク固定部に隣接して配置されると共に、第2の砥石固定部が、該ワーク固定部の下流側において、該ワーク固定部に隣接して配置されている。 In this case, preferably, the grindstone fixing portion is composed of first and second grindstone fixing portions, and the workpiece supply table includes the first grindstone fixing portion in the feed direction. The second grindstone fixing part is disposed adjacent to the work fixing part on the downstream side of the work fixing part.
さらに、本発明によれば、芯線の表面に砥粒が金属めっきで固着された固定砥粒ワイヤーを、回転軸を互いに平行に配置した複数のグルーブローラー間に螺旋状に巻き掛けることにより、上記回転軸と平行を成す送り方向に所定のピッチ間隔で並ぶワイヤー列を形成するステップと、ワークとドレッシングストーンとを上記送り方向において互いに隣接させると共に、該ドレッシングストーンを、送り方向においてワークよりも少なくとも上流側に配した状態で、ワーク供給テーブルにワーク及びドレッシングストーンを固定するステップと、上記固定砥粒ワイヤーをその芯線方向に高速走行させながら、上記ワーク供給テーブルと上記ワイヤー列とを相互に近接する方向に移動させることによって、上記ワークよりも上記送り方向の上流側に在る固定砥粒ワイヤーを上記ドレッシングストーンでドレッシングすると共に、そのドレッシング後の固定砥粒ワイヤーで形成されたワイヤー列で上記ワークを切削するステップとを有することを特徴とする固定砥粒ワイヤーのドレッシング方法が提供される。 Furthermore, according to the present invention, the fixed abrasive wire in which the abrasive grains are fixed to the surface of the core wire by metal plating is spirally wound between a plurality of groove rollers having rotational axes arranged in parallel to each other, thereby Forming a wire row arranged at a predetermined pitch interval in the feed direction parallel to the rotation axis, and adjoining the workpiece and the dressing stone in the feed direction, and the dressing stone at least more than the workpiece in the feed direction in a state arranged on the upstream side, a step of fixing the workpiece and dressing stones word over click feed table, while high-speed running of the fixed abrasive wire to the core direction and a and the wire columns the work feed table mutual By moving in the direction closer to the upstream side of the feed direction than the workpiece Dressing a fixed abrasive wire existing with the dressing stone, and cutting the workpiece with a wire array formed of the fixed abrasive wire after the dressing. A method is provided.
本発明に係る上記ドレッシング方法においては、好ましくは、上記ワーク供給テーブルに固定されたドレッシングストーンにおける上記ワイヤー列と対向する先端面が、該ワーク供給テーブルに固定されたワークにおける上記ワイヤー列と対向する先端面よりも、ワイヤー列側に突出している。
また、好ましくは、上記ドレッシングストーンが、第1及び第2のドレッシングストーンから構成されていて、上記ワーク供給テーブルには、上記第1のドレッシングストーンが、上記送り方向における上記ワークよりも上流側において、該ワークに隣接して固定されると共に、第2のドレッシングストーンが、該ワークよりも下流側において、該ワークに隣接して固定されている。
このとき、より好ましくは、上記第1のドレッシングストーンにおける上記ワイヤー列と対向する先端面が、上記第2のドレッシングストーンにおけるワイヤー列と対向する先端面よりも該ワイヤー列側に突出し、且つ、第2のドレッシングストーンの該先端面とワークにおけるワイヤー列と対向する先端面とが、該ワイヤー列からほぼ同じ距離に配置されている。
In the dressing method according to the present invention, preferably, a front end surface facing the wire row in the dressing stone fixed to the work supply table faces the wire row in the work fixed to the work supply table. It protrudes to the wire row side from the tip surface.
Preferably, the dressing stone is composed of a first dressing stone and a second dressing stone, and the work dressing table has the first dressing stone on the upstream side of the work in the feeding direction. The second dressing stone is fixed adjacent to the workpiece on the downstream side of the workpiece.
In this case, more preferably, the tip surface facing the wire row in the first dressing stone protrudes to the wire row side from the tip surface facing the wire row in the second dressing stone, and The front end surface of the
以上に記した本発明によれば、固定砥粒ワイヤーのワイヤー列によるワークの切削に先立って、該固定砥粒ワイヤーをドレッシングストーンでドレッシングするように構成されてる。そのため、該固定砥粒ワイヤーの砥粒の表面を被覆する金属めっき層を除去して砥粒の刃先を露出させてからワークを切削することができ、ワークの切削効率を向上させることができる。また、上記ワークとドレッシングストーンとを同じワーク供給テーブルに固定するように構成されているため、構造の複雑化を避けることができるばかりでなく、ドレッシングストーンの交換をワークの交換と同時に行うことができるなど、メンテナンス等の運用面においても優れた効果を奏する。 According to the present invention described above, the fixed abrasive wire is dressed with a dressing stone prior to cutting the workpiece by the wire array of the fixed abrasive wire. Therefore, the workpiece can be cut after removing the metal plating layer covering the surface of the abrasive grains of the fixed abrasive wire to expose the cutting edge of the abrasive grains, and the cutting efficiency of the workpiece can be improved. In addition, since the workpiece and the dressing stone are configured to be fixed to the same workpiece supply table, not only can the structure be complicated, but also the dressing stone can be replaced simultaneously with the workpiece replacement. It is also effective in terms of operation such as maintenance.
図1−図6は、本発明に係る固定砥粒ワイヤーソーの一実施形態を示している。本実施形態の固定砥粒ワイヤーソー1は、図1及び図2に示すように、芯線の表面に砥粒が金属めっきで固着された固定砥粒ワイヤー2と、回転軸が互いに平行に配された複数のグルーブローラー3−5と、ワークWが固定されるワーク供給テーブル6と、上記固定砥粒ワイヤー2に接触することで該固定砥粒ワイヤー2をドレッシングするドレッシングストーン41,42とを有し、上記ワークWが、固定砥粒ワイヤー2をグルーブローラー3−5間に巻回して形成されたワイヤー列30に押し付けられることで、多数枚のウェーハにスライスするように構成されている。なお、図2又は図3に示すように、本実施形態では、上記ワークWとして、一方向に長い四角柱状に形成されたシリコンインゴッドを用いている。
1-6 has shown one Embodiment of the fixed abrasive wire saw which concerns on this invention. As shown in FIGS. 1 and 2, the fixed abrasive wire saw 1 of the present embodiment has a fixed
上記固定砥粒ワイヤー2は、ピアノ線等から成る芯線に、例えば、ダイヤモンドや立方晶窒化ホウ素(cBN)等から成る硬質微細な砥粒が、ニッケル等の金属めっきで固着されており、ドレッシング前の新品状態の固定砥粒ワイヤー2においては、砥粒の表面全体が金属めっき層で被覆された状態にある。なお、本実施形態では、上記固定砥粒ワイヤー2として平均ワイヤ径が0.1mm程度のものが用いられており、切削精度を高めると共に削り代を抑制することができるようになっている。
The fixed
図1に示すように、上記固定砥粒ワイヤー2は、その両端側が一対のワイヤーリール7,8にそれぞれ巻回されており、これらワイヤーリール7,8間に、上記ワークWをスライスする切削部20が形成されている。また、一対のワイヤーリール7,8間には、切削部20を間に挟んで一方のワイヤーリール7側のワイヤー走行路9と、他方のワイヤーリール8側のワイヤー走行路10とが設けられている。そして、これらワイヤー走行路9,10中には、固定砥粒ワイヤー2がワイヤーリール7,8から適切に繰出され、それらに適切に巻取られるように、該固定砥粒ワイヤー2をトラバース動作させるためのトラバース装置11と、走行するワイヤー2に一定の張力を付与するためのダンサローラ12と、該ダンサローラ12の前後において上記固定砥粒ワイヤー2をガイドするためのガイドローラ13とがそれぞれ配設されている。
As shown in FIG. 1, the fixed
上記ワイヤーリール7,8には、それぞれ図示されていないモータが連結されている。このモータを駆動することにより、上記固定砥粒ワイヤー2が、一方のワイヤーリール7から送り出され、上記切削部20に配置されたグルーブローラ3−5を周回した後、他方のワイヤーリール8に回収されるようにして、これらワイヤーリール7,8間をその芯線方向に高速走行する。
The
また、上記固定砥粒ワイヤー2は、その芯線方向に沿って一方向のみ(一方のワイヤーリール7から他方のワイヤーリール8に向かう方向)に走行させてもよく、或いは、往復走行させてもよい。本実施形態では、ワークWを切削する場合においては、固定砥粒ワイヤー2がワイヤーリール7,8間を往復走行するように構成されている。そして、一方のワイヤーリール7から供給される固定砥粒ワイヤー2の繰出し量を、該ワイヤーリール7に巻戻される巻取り量よりも長くすることで、該ワイヤーリール7から順次新たな固定砥粒ワイヤーが繰出されて上記ワイヤー列30に供給されるようになっている。なお、本実施形態では、上記送り量を約400mに設定し、戻り量を397mに設定して、上記ワイヤー列30に供給される固定砥粒ワイヤー2が、一往復で3mずつ新しい固定砥粒ワイヤー2に入れ替えられるように構成されている。
Further, the fixed
図1又は図2に示すように、上記切削部20には、一方のワイヤー走行路9側に位置する第1のグルーブローラー3と、他方のワイヤー走行路10側に位置する第2のグルーブローラー4と、これら第1及び第2のグルーブローラー3,4の下方に位置する第3のグルーブローラー5とから成る3本のローラーが配置されている。これら3本のグルーブローラー3−5は、回転軸が互いに平行を成し、その軸方向から見たとき各回転軸がそれぞれ三角形の頂点に位置するように配置されている。
また、グルーブローラー3−5の外周面には、それぞれ固定砥粒ワイヤー2の位置決め用の環状のワイヤ溝14が所定のピッチで複数形成されており、上記固定砥粒ワイヤー2が、これらグルーブローラー3−5のワイヤ溝14に係合されながら螺旋状に巻き掛けられる。それにより、上記第1及び第2のグルーブローラー3,4の間に、固定砥粒ワイヤー2が上記回転軸と平行を成す送り方向に所定のピッチ間隔で並んだ上記ワイヤー列30が形成される。なお、本実施形態のワイヤー列30においては、長さ約800m程の固定砥粒ワイヤー2がグルーブローラー3−5間に張り渡されていて、該固定砥粒ワイヤー2が上記送り方向に向かって0.3mmのピッチで並設されている。
As shown in FIG. 1 or FIG. 2, the cutting
A plurality of
また、切削部20において、上記ワイヤー列30の張り渡し方向における中央の上方には、横長に形成された上記ワーク供給テーブル6が上記送り方向に沿うように配置され、図示しないテーブル送り装置により、ワイヤー列30に対して昇降自在に駆動される。ワイヤー列30に向かってワーク供給テーブル6が降下することに伴い、該ワーク供給テーブル6の下面に固定されたワークWが該ワイヤー列30に押し付けられて切削され、その結果、該ワークWが複数枚のウェーハに同時にスライスされるように構成されている。なお、ワイヤー列30に対してワークWが相対的に押し付けられるのであれば、例えば、3つのグルーブローラー3−5の相対的な位置関係を保持しながら、これらグルーブローラー3−5を上昇・下降させる昇降装置により、ワイヤー列30をワーク供給テーブル6に固定されたワークWに向けて上昇させるように構成されていてもよい。或いは、ワーク供給テーブル6及びワイヤー列30の何れも、相互に近接するように移動可能に構成されていてもよい。
Further, in the cutting
図3に示すように、上記ワーク供給テーブル6には、ワークWを固定するためのワーク固定部15と、上記ドレッシングストーン41,42を固定するための砥石固定部16,17とが設けられている。
上記ワーク固定部15は、ワイヤー列30(図1の下方側)に臨むワーク供給テーブル6の下面側における上記送り方向の略中央位置に設けられ、当該送り方向に沿って、上記ワークWの長手方向に延びる一側面が取り付けられる。なお、ワーク固定部15には、ダミー材等の下地が取り付けられており、上記ワークWは、接着剤等により該下地を介して固定される。
As shown in FIG. 3, the work supply table 6 is provided with a
The
上記砥石固定部16,17は、第1の砥石固定部16と第2の砥石固定部17とから成っていて、上記ワーク固定部15と同様に、ワーク供給テーブル6の下面側にそれぞれ設けられている。具体的には、第1の砥石固定部16は、上記送り方向におけるワーク固定部15よりも上流側において、該ワーク固定部15に隣接して配置されていると共に、第2の砥石固定部17は、上記送り方向におけるワーク固定部15よりも下流側において、該ワーク固定部15に隣接して配置されている。
The
2つのドレッシングストーン41,42は、砥石固定部16,17に接着剤等によって固定されている。図3に示すように、第1のドレッシングストーン41は、上記第1の砥石固定部16に取り付けられると共に、第2のドレッシングストーン42は第2の砥石固定部17に取り付けられている。それにより、図2のように、上記送り方向において、ワークWが固定されるワーク固定部15よりも上流側に第1のドレッシングストーン41が配置され、第2のドレッシングストーン42が、ワーク固定部15よりも下流側に配置されるように構成されている。これらドレッシングストーン41,42は、それぞれ略矩形の平板状(略直方体)を成しており、ワークWを固定した状態において、それらの板厚方向における一方の側端面が、ワークWの長さ方向における各側端面にそれぞれ対向するようにして配置されている。
The two dressing
このとき、第1のドレッシングストーン41におけるワイヤー列30に対向する先端面41aは、第2のドレッシングストーン42のワイヤー列30に対向する先端面42aよりも該ワイヤー列30側に突出している。また、ワーク固定部15にワークWが固定された状態においては、上記第1のドレッシングストーンの先端面41aを、ワイヤー列30に対向するワークWの先端面W1よりも、該ワイヤー列30側に突出させている。一方、上記第2のドレッシングストーン42の先端面42aは、ワーク固定部15にワークWが固定された状態において、該ワークWの先端面W1とワイヤー列30からほぼ同じ距離だけ離間しており、その結果、両先端面42a,W1は略面一を成している。なお、これらドレッシングストーン41,42についても、上記砥石固定部16,17にダミーを介して固定されていてもよい。
At this time, the front end surface 41 a facing the
第1及び第2のドレッシングストーン41,42は、ワイヤー列30を形成する複数の固定砥粒ワイヤー2群のうち、上記送り方向における最上流側に位置する固定砥粒ワイヤー2と、同じく送り方向最下流側に位置する固定砥粒ワイヤー2との間に配置されている。そうすることにより、第1のドレッシングストーン41で、上記送り方向におけるワークWよりも上流側に位置する新しい(未使用の)固定砥粒ワイヤー2をドレッシングして砥粒の先端(刃先)を被覆する金属めっきを除去し、ワークWの切削に先立って砥粒の刃先を露出させることができる。そして、固定砥粒ワイヤー2の往復走行に伴って、該固定砥粒ワイヤー2が、ワークWを切削した後に該ドレッシングストーン41で再度ドレッシングされることにより、ワークWを切削することに起因する切削屑による目詰まりを抑止することができる。さらに、第2のドレッシングストーン42でも、上記ワークWを切削した後の固定砥粒ワイヤーがドレッシングされ、固定砥粒ワイヤーに付着する切削屑を落として上記目詰まりが抑止される。
The first and
また、これらドレッシングストーン41,42は、固定砥粒ワイヤー2の芯材に固着される砥粒の種類、粒径、集中度、或いは、めっき層の金属材料等を総合的に勘案して適宜のものが使用される。上述したように、第1のドレッシングストーン41は、主として切削開始に先立って固定砥粒ワイヤー2の砥粒の目立てを行うものであるため、第2のドレッシングストーン42に比べて粗いものであってもよい。また、ドレッシングストーンの板厚については、固定砥粒ワイヤー2のワイヤ径や送り量等に合わせて適宜選択することができる。例えば、本実施形態では、第1のドレッシングストーン41の板厚が約30mm程のものが使用され、ワイヤー列30が接触した状態で約100本程の固定砥粒ワイヤー2群をドレッシンングすることができるようになっている。
Further, these dressing
上記ワークWを切削する場合には、先ず、上述のように、固定砥粒ワイヤー2をワイヤーソー1に装着して上記グルーブローラー3−5間に螺旋状に巻き掛けることによりワイヤー列30を形成する。また、上記ワーク供給テーブル6のワーク固定部15にワークWを固定すると共に、同じくワーク供給テーブル6に設けられた第1の砥石固定部16に、上記第1のドレッシングストーン41を固定して、第2の砥石固定部17に第2のドレッシングストーン42を固定する。なお、図3に示すように、ワークWとドレッシングストーン41,42とを固定した状態で、当該第1及び第2のドレッシングストーン41,42は、それらの上記一方の側端面がワークWの上記各側端面に非接触状態となるようにそれぞれ配置されているが、例えば、これらドレッシングストーン41,42のうち何れか一方がワークWに接触させて配されていてもよく、或いは、両ドレッシングストーン41,42の何れもワークWに接触するようにして配置されていてもよい。
When cutting the workpiece W, first, as described above, the fixed
それから、図示しないモーターを駆動して一対のワイヤーリール7,8を回転させると、上記固定砥粒ワイヤー2がその芯線方向に高速走行すると共に、上記ワイヤー列30が上記送り方向に向かって順次送られる。そして、このワイヤー列30に向けてワーク供給テーブル6を次第に降下させることで、上記ワークWよりも送り方向の上流側及び下流側にある固定砥粒ワイヤー2が2つのドレッシングストーン41,42でドレッシングされながら、該ワーク供給テーブル6のワーク固定部15に固定されたワークWが、ワイヤー列30のピッチ間隔で徐々に切削され、最終的に複数枚のウェーハに同時に切断されるようになっている。
Then, when a pair of
固定砥粒ワイヤー2のドレッシング方法についてより具体的に説明する。先ず、上記ワーク供給テーブル6の下降前の状態(図3)から、該ワーク供給テーブル6を走行中のワイヤー列30に向けて一定距離下降させる。そして、図4に示すように、送り方向におけるワークWよりも上流側に配置されたワイヤー列30の複数本の固定砥粒ワイヤー2群を、ワークWの先端面よりもワイヤー列30側に突き出した第1のドレッシングストーン41(先端面41a)に接触させる。このとき、上記ワイヤー列30は、上記ワークWに対して非接触状態にある。この状態を維持しつつワーク供給テーブル6を徐々に下降させることにより、固定砥粒ワイヤー2は、第1のドレッシングストーン41に切り込み溝18を形成しながら該ドレッシングストーン41の溝18内でドレッシングされ、砥粒の表面を被覆する金属めっき層が削り取られて砥粒の刃先が露出される。
The dressing method of the fixed
なお、このワークW切削開始に先立って行うドレッシングにおいては、該ワイヤー2を、少なくとも、切削時にワークWに当接する範囲に掛け渡された長さ程度(すなわち、第1及び第2のドレッシングストーン41,42間に掛け渡された長さ程度)にわたってドレッシングする。そうすることで、当初から砥粒の刃先が露出した固定砥粒ワイヤー2でワークWの切削を開始することが可能となる。また、このドレッシングでは、固定砥粒ワイヤー2を往復走行させずに一方側に高速走行させてもよく、それによりドレッシングに掛かる時間が短縮される。
In the dressing performed prior to the start of cutting the workpiece W, the
そして、第1のドレッシングストーン41により、切削開始前における上記固定砥粒ワイヤー2のドレッシングが完了したのち、ワークWの先端面W1を複数の固定砥粒ワイヤー2群に接触させて該ワークWの切削を開始する(図5)。このとき、上述のように、ワークWを切削する複数の固定砥粒ワイヤー2群は、第1のドレッシングストーン41によって既にドレッシングされ、砥粒の先端(刃先)が露出されている。そのため、切削初期の固定砥粒ワイヤー2の切れ味不足を防ぎ、ワークWの切削面に生じるチッピングの発生が抑えられ、安定的且つ高精度にワークWを切削することができる。また、上記ワイヤー列30を構成する固定砥粒ワイヤー2は、第2のドレッシングストーン42にも接触し、第1のドレッシングストーン41と共に該第2のドレッシングストーン42が切り込まれて行くことにより、上記ワークWの上流側と同じくワークWの下流側においても複数の固定砥粒ワイヤー2群がドレッシングされる。そして、さらにワーク供給テーブル6を下降させることで、図6に示すように、固定砥粒ワイヤー2が、第1及び第2のドレッシングストーン41,42に切り込み溝18,19を形成してドレッシングされながら、上記ワークWに切り込み溝50を形成しつつ徐々に切削していく。なお、最終的にワークWの切断が完了し、新たなワークWの切削加工を行う場合には、ワーク供給テーブル6に載置された切断加工済みのワークWとドレッシングストーン41,42とを新品のものに交換し、上述した手順により、固定砥粒ワイヤー2のドレッシングを行いながらワークWが切削される。
Then, after the dressing of the fixed
このように、本実施形態の固定砥粒ワイヤーソー1によれば、ワーク供給テーブル6に対して第1のドレッシングストーン41を、固定砥粒ワイヤー2の上記送り方向におけるワークWよりも上流側の位置において、該ワークWに隣接させて固定するという簡単な構成で、該ワークWの切削開始に先立ち固定砥粒ワイヤー2のドレッシングをして砥粒の目立てを行うことができる。しかも、当該ドレッシングストーン41をワークWと共に同一のワーク供給テーブル6上に設けたことにより、例えば、ワークW及びドレッシングストーンの交換等のメンテナンス作業が容易に行うことができるなど、運用面においても優れた効果を奏する。
As described above, according to the fixed abrasive wire saw 1 of the present embodiment, the
なお、本実施形態では、2つのドレッシングストーン41,42が設けられているが、これに限られない。例えば、上記ワークWが粘性の低いインゴッドである場合等、ワイヤー列30の下流側でのドレッシングが必ずしも必要でなければ、第2のドレッシングストーン42を設けずに、第1の砥石固定部16に第1のドレッシングストーン41のみ配備してもよい。また、ドレッシングストーンの形状については、例えばワイヤー列30に臨む先端面が円弧状を成すものであっても、或いは、ワイヤー列30に向けて鋭角状を成すように先細り(或いは先広がり)した形状を有するものでもよく、適宜形状のものが選択される。さらに、本実施形態のように、上記固定砥粒ワイヤー2を往復走行させる場合、該固定砥粒ワイヤー2の往復走行長さ(送り量、戻り量)は、ワークWの長さ、素材等に合わせて適宜設定される。また、上記ワークWを四角柱状のものとしたが、ワーク固定部15に固定されるのであれば、例えば円柱状のインゴッドを用いてもよい。
In the present embodiment, two dressing
以上、本発明に係る固定砥粒ワイヤーソー及び固定砥粒ワイヤーのドレッシング方法について説明してきたが、本発明は上記の実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない範囲で様々な設計変更が可能であることは言うまでもない。 The fixed abrasive wire saw and the fixed abrasive wire dressing method according to the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiment, and does not depart from the spirit of the claims. It goes without saying that various design changes are possible.
1 固定砥粒ワイヤーソー
2 固定砥粒ワイヤー
3−5 グルーブローラー
6 ワーク供給テーブル
15 ワーク固定部
16 第1の砥石固定部
17 第2の砥石固定部
30 ワイヤー列
41 第1のドレッシングストーン
41a 先端面
42 第2のドレッシングストーン
42a 先端面
W ワーク
W1 先端面
DESCRIPTION OF
Claims (9)
上記固定砥粒ワイヤーが、上記グルーブローラー間に螺旋状に巻き掛けられて、上記回転軸と平行を成す送り方向に所定のピッチ間隔で並ぶワイヤー列を形成しており、該固定砥粒ワイヤーをその芯線方向に高速走行させながら、上記ワイヤー列と上記ワーク供給テーブルに固定されたワーク及びドレッシングストーンとを相互に押し当てることにより、固定砥粒ワイヤーのドレッシングを行いながら該ワークを切削するための固定砥粒ワイヤーソーであって、
上記ワーク供給テーブルに設けられたドレッシングストーンとワーク固定部とが上記送り方向において互いに隣接し、該ドレッシングストーンが、送り方向においてワーク固定部よりも少なくとも上流側に配されていることを特徴とするもの。 A fixed abrasive wire in which abrasive grains are fixed to the surface of the core wire by metal plating , a plurality of groove rollers in which rotation axes are arranged in parallel to each other, and a workpiece supply table provided with a workpiece fixing portion to which a workpiece is fixed; A dressing stone for dressing the fixed abrasive wire is fixed to the workpiece supply table,
The fixed abrasive wire is spirally wound between the groove rollers to form a wire row arranged at a predetermined pitch interval in a feed direction parallel to the rotation axis, and the fixed abrasive wire is While cutting at a high speed in the direction of the core wire, the workpieces and dressing stones fixed to the workpiece supply table are pressed against each other to cut the workpiece while dressing the fixed abrasive wire . A fixed abrasive wire saw,
The dressing stone provided on the workpiece supply table and the workpiece fixing portion are adjacent to each other in the feeding direction, and the dressing stone is arranged at least upstream of the workpiece fixing portion in the feeding direction. thing.
上記ドレッシングストーンが、第1及び第2のドレッシングストーンから構成されていて、上記ワーク供給テーブルには、上記第1のドレッシングストーンが、上記送り方向におけるワーク固定部よりも上流側において、該ワーク固定部に隣接して固定されると共に、第2のドレッシングストーンが、該ワーク固定部よりも下流側において、該ワーク固定部に隣接して固定されているもの。 In the fixed abrasive wire saw according to claim 1,
The dressing stone is composed of a first dressing stone and a second dressing stone, and the workpiece is fixed on the workpiece supply table on the upstream side of the workpiece fixing portion in the feeding direction. The second dressing stone is fixed adjacent to the workpiece fixing portion on the downstream side of the workpiece fixing portion.
上記第1のドレッシングストーンにおける上記ワイヤー列と対向する先端面が、上記第2のドレッシングストーンにおける該ワイヤー列と対向する先端面よりも該ワイヤー列側に突出しているもの。 In the fixed abrasive wire saw according to claim 2,
A tip surface of the first dressing stone that faces the wire row protrudes more toward the wire row than a tip surface of the second dressing stone that faces the wire row.
上記ワーク供給テーブルに設けられた砥石固定部とワーク固定部とが、上記送り方向において互いに隣接し、該砥石固定部が、送り方向においてワーク固定部よりも少なくとも上流側に配されていることを特徴とするもの。 A fixed abrasive wire with abrasive grains fixed to the surface of the core wire by metal plating , a plurality of groove rollers whose rotation axes are arranged in parallel to each other, a workpiece fixing portion to which the workpiece is fixed, and a dressing stone are fixed A workpiece supply table provided with a grindstone fixing portion , and the fixed abrasive wire is spirally wound between the groove rollers, and has a predetermined direction in a feed direction parallel to the rotation axis. A wire row arranged at pitch intervals, and the fixed abrasive wire traveling at high speed in the direction of the core wire, while the workpiece fixed to the wire row and the workpiece supply table and the dressing stone fixed to the grindstone fixing portion by applying press and another, fixed abrasive wire saw for cutting the workpiece while dressing the fixed abrasive wire There,
The grindstone fixing part and the work fixing part provided on the work supply table are adjacent to each other in the feeding direction, and the grindstone fixing part is arranged at least upstream of the work fixing part in the feeding direction. Features
上記砥石固定部が、第1及び第2の砥石固定部から構成されていて、上記ワーク供給テーブルには、上記第1の砥石固定部が、上記送り方向におけるワーク固定部よりも上流側において、該ワーク固定部に隣接して配置されると共に、第2の砥石固定部が、該ワーク固定部の下流側において、該ワーク固定部に隣接して配置されているもの。 In the fixed abrasive wire saw according to claim 4,
The grindstone fixing part is composed of first and second grindstone fixing parts, and the work supply table includes the first grindstone fixing part on the upstream side of the work fixing part in the feeding direction. The second grindstone fixing portion is disposed adjacent to the workpiece fixing portion on the downstream side of the workpiece fixing portion while being disposed adjacent to the workpiece fixing portion.
ワークとドレッシングストーンとを上記送り方向において互いに隣接させると共に、該ドレッシングストーンを、送り方向においてワークよりも少なくとも上流側に配した状態で、ワーク供給テーブルにワーク及びドレッシングストーンを固定するステップと、
上記固定砥粒ワイヤーをその芯線方向に高速走行させながら、上記ワーク供給テーブルと上記ワイヤー列とを相互に近接する方向に移動させることによって、上記ワークよりも上記送り方向の上流側に在る固定砥粒ワイヤーを上記ドレッシングストーンでドレッシングすると共に、そのドレッシング後の固定砥粒ワイヤーで形成されたワイヤー列で上記ワークを切削するステップとを有することを特徴とする固定砥粒ワイヤーのドレッシング方法。 A feed direction in which a fixed abrasive wire in which abrasive grains are fixed to the surface of the core wire is spirally wound between a plurality of groove rollers having rotational axes arranged in parallel to each other to be parallel to the rotational axis. Forming a row of wires lined up at a predetermined pitch interval;
The workpiece and the dressing stone causes adjacent to each other in the feed direction, the dressing stone, in a state which arranged at least on the upstream side of the workpiece in the feed direction, a step of fixing the workpiece and dressing stones word over click feed table ,
While moving the fixed abrasive wire at a high speed in the direction of the core wire, the workpiece supply table and the wire row are moved in directions close to each other, thereby fixing the workpiece on the upstream side of the feeding direction from the workpiece. Dressing an abrasive wire with the dressing stone, and cutting the workpiece with a wire array formed of the fixed abrasive wire after the dressing.
上記ワーク供給テーブルに固定されたドレッシングストーンにおける上記ワイヤー列と対向する先端面が、該ワーク供給テーブルに固定されたワークにおける上記ワイヤー列と対向する先端面よりも、ワイヤー列側に突出していることを特徴とするもの。 In the dressing method of the fixed abrasive wire of Claim 6,
The tip surface facing the wire row in the dressing stone fixed to the work supply table protrudes to the wire row side from the tip surface facing the wire row in the work fixed to the work supply table. It is characterized by.
上記ドレッシングストーンが、第1及び第2のドレッシングストーンから構成されていて、上記ワーク供給テーブルには、上記第1のドレッシングストーンが、上記送り方向における上記ワークよりも上流側において、該ワークに隣接して固定されると共に、第2のドレッシングストーンが、該ワークよりも下流側において、該ワークに隣接して固定されていることを特徴とするもの。 In the dressing method of the fixed abrasive wire according to claim 6 or 7,
The dressing stone is composed of first and second dressing stones, and the first dressing stone is adjacent to the workpiece on the upstream side of the workpiece in the feeding direction on the workpiece supply table. And the second dressing stone is fixed adjacent to the workpiece on the downstream side of the workpiece.
上記第1のドレッシングストーンにおける上記ワイヤー列と対向する先端面が、上記第2のドレッシングストーンにおけるワイヤー列と対向する先端面よりも該ワイヤー列側に突出し、且つ、第2のドレッシングストーンの該先端面とワークにおけるワイヤー列と対向する先端面とが、該ワイヤー列からほぼ同じ距離に配置されていることを特徴とするもの。 In the fixed abrasive wire dressing method according to claim 8,
The tip surface of the first dressing stone that faces the wire row protrudes more toward the wire row than the tip surface of the second dressing stone that faces the wire row, and the tip of the second dressing stone The surface and the tip surface facing the wire row in the workpiece are arranged at substantially the same distance from the wire row.
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