JP6568451B2 - ワイヤー放電加工を用いた半導体材料又は不導体材料の切断装置及びその方法 - Google Patents

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関連出願と優先権主張の相互参照
本出願は、２０１４年１１月５日に出願された出願番号１０３１３８４４１号の台湾出願に基づく利益を主張し、その内容は参考として本明細書に取り入れるものとする。

本発明は、ワイヤー放電加工（ＷＥＤＭ）装置及びその方法に関し、特に、半導体材料又は不導体材料に用いるワイヤー放電加工装置及びその方法に関する。

従来技術では、不導体または弱い導体に対する切削加工技術は、従来の砥粒ワイヤ切削加工に依存し、生成された切削応力により、加工物を破壊し、そのサイズを変化させる悪影響の原因となり、例えば、切削された物の厚さと切削精度に影響している。又、半導体に対する切削作業に適用する場合、材料の選択や製造コストの負担を伴い、切削加工効率及び材料除去率（ＭＲＲ）が減少する。

又、導電性樹脂は、研磨単結晶シリコンの平板にコーティングされる。その後、水中で粗加工を行い、最後、油で微細加工を行う。しかし、この製造工程において、導電効率は、従来のワイヤーソーと比較できない。

又、ワイヤー放電加工（ＷＥＤＭ）機は、シリコンウェーハを切断するために開発され、０．２ミリ（２００μｍ）のワイヤーを用いて６インチの多結晶シリコンウェーハを切断する。しかし、実験結果によると、このプロセスは、ワイヤソーの製造プロセスに比べて優れていないことを示す。

なお、単結晶シリコン用ＷＥＤＭ特性の一連の研究が実施された。これらの研究は、操作電圧と電流、ワイヤ導体張力及び供給速度等の特性を含む。

なお、層状炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）複合材料を切断するためのＷＥＤＭを使用するプロセスでは、上部と下部合板の電気伝導率及び放電からの高温特性を用いて、ＣＦＲＰを切断した。

しかし、熱や電気の不良導体のための従来の切削製造プロセスを使用することは困難であり、切削された形状が十分に微細ではない。

したがって、本出願人は、このような従来の課題を解決するために、実験と研究を重ねた結果、ワイヤー放電加工を用いた半導体材料又は不導体材料の切断装置及びその方法を開発したのでここに提案する。

本発明は、熱を切削エネルギーとして使用する工程を開示し、生産効率を向上させ、コストを減少させるために、ワイヤー放電加工を用いた半導体材料又は不導体材料の切断装置及びその方法を提案する。本発明では、二つの金属片を熱や電気の不良導体の上下面にそれぞれ配置し、高電圧を印加することにより、配置された金属片を溶融させて金属スラグを放出して導電媒体または熱伝導性媒体とし、前記金属スラグは、金属ワイヤを介して、加工しようとする熱または電気の不良導体の表面に付着し、閉ループ回路を構成する。その後、短パルスと高電流による連続放電加工を引き起し、放電から瞬時の高温により、熱や電気の不良導体を溶融させて、切断工程を行う。この切断工程は、残留応力または切削厚さに制限がなく、電気めっき等の浸漬浴の操作のために電解質に加工物を浸漬する必要がなく、省エネ効果を達成する。

本発明の第一の態様は、ワイヤ放電加工方法を提案する。前記ワイヤ放電加工方法は、（ａ）被切断面を有する不導体または弱導電性の加工物を提供する工程と、（ｂ）前記被切断面に沿って前記加工物を切断するための切断刃先を有する切削工具又はワイヤを提供する工程と、（ｃ）前記切断刃先を介して前記被切断面に付着する導電性媒体を提供する工程と、（ｄ）前記被切断面が溶融されるように、前記切削工具又は前記ワイヤと前記導電性媒体が付着される前記被切断面との間に電流を流す工程と、を含む。

本発明の別の態様は、ワイヤ放電加工装置を提案する。前記ワイヤ放電加工装置は、被切断面を有する不導体または弱導電性の加工物をワイヤ放電加工するためのワイヤ放電加工装置であって、前記被切断面に沿って前記加工物を切断するための切断刃先を有する切削工具又はワイヤと、前記切断刃先を介して前記被切断面に付着する導電性媒体を提供する導電性媒体源と、前記被切断面が溶融されるように、前記切削工具又は前記ワイヤと前記導電性媒体が付着される前記被切断面との間に電流を通電するための電流源と、を含む。

本発明のさらに別の態様は、ワイヤ放電加工装置を提案する。前記ワイヤ放電加工装置は、被切断面を有する不導体または弱導電性の加工物をワイヤ放電加工するためのワイヤ放電加工装置であって、前記被切断面に沿って前記加工物を切断するための切断刃先を有する切削工具又はワイヤと、前記切断刃先を介して前記被切断面に付着する導電性媒体を提供する導電性媒体源と、を含み、前記被切断面は、前記切削工具又は前記ワイヤと前記導電性媒体が付着される前記被切断面との間に電流を通電することによって溶融される。

本発明のワイヤ放電加工装置及びその方法は、熱を切削エネルギーとして使用する工程を開示し、生産効率を向上させ、コストを減少させる効果を奏する。

本発明の実施形態を示す概略フローチャートである。 本発明の別の一連の実施形態の一部を示す概略図である。 本発明の別の一連の実施形態の一部を示す概略図である。 本発明の別の一連の実施形態の一部を示す概略図である。 本発明の別の一連の実施形態の一部を示す概略図である。 本発明の別の一連の実施形態の一部を示す概略図である。 本発明の別の一連の実施形態の一部を示す概略図である。 本発明の別の実施形態を示す概略図である。 本発明の別の実施形態に係るＷＥＤＭの構成と配置を示す概略図である。

以下に、本発明を実施例に基づいて詳述するが、あくまでも例示であって、本発明の範囲はこれらの実施形態に限定されない。本発明の範囲は、特許請求の範囲に記載されており、さらに特許請求の範囲の記載と均等な意味及び範囲内での全ての変更を含んでいる。

図１は、本発明の実施形態に係るＷＥＤＭ方法を示す概略フローチャートである。

本発明は、不導体または弱導電性加工物を切断するＷＥＤＭ方法に関し、以下の工程を含む。

図１と図２に示すように、工程Ｓ１は、不導体または弱導電性の加工物１０１を提供する工程である。不導体または弱導電性の加工物１０１は、被切断面１０２を有する。弱導電性の加工物は、熱や電気の不良導体である。不導体または弱導電性の加工物１０１の材料は、好ましくは、シリコン、単結晶シリコン、多結晶シリコン、ＳｉＣ又は他の非導電性または弱導電性材料である。

図１と図２に示すように、工程Ｓ２は、切削工具又はワイヤ１０３を提供する工程である。切削工具又はワイヤ１０３は、被切断面１０２に沿って加工物１０１を切断するための切断刃先を有する。切削工具又はワイヤ１０３は、ワイヤ導体１０４と、第一軸１０５と、第一軸１０５に平行な第二軸１０６とを含む。ワイヤ導体１０４は、第一軸１０５及び第二軸１０６の周りに環状に配置される。従って、第一軸１０５又は第二軸１０６を回転させることにより、ワイヤ導体１０４を時計回りまたは反時計回りに回転駆動する。ワイヤ導体１０４の材料は、好ましくは、銅、亜鉛、モリブデン合金等の工業用ワイヤを含んでもよく、一般的な工業用ワイヤを使用してもよい。

図１と図２に示すように、工程Ｓ３は、導電性媒体１０７を提供する工程である。導電性媒体１０７は、導電性媒体源１０８から供給される。導電性媒体源１０８は、導電性媒体を提供するか又は生じさせることができるものを指す。本実施形態において。導電性媒体源１０８は、一例として、二つの金属片（第一金属片１０９と第二金属片１１０）を不導体または弱導電性の加工物１０１の上下面にそれぞれ配置する。導電性媒体１０７は、金属スラグ１１１である。二つの金属片１０９、１１０の材料は、同じでもよく、異なっていてもよい。又、導電性媒体源１０８は、二つの金属片に限定されるものではなく、少なくとも一つの金属片を不導体または弱導電性の加工物１０１の上下面に配置してもよい。金属片１０９、１１０の材料は、アルミニウム、亜鉛、スズ等の工業用金属であってもよく、任意の工業用金属であってもよい。更に、金属片１０９、１１０の形状は、ＷＥＤＭ工程において、金属片を不導体または弱導電性の加工物１０１と接触し、閉ループ回路を構成する限り、特に限定されない。

図２と図３に示すように、導電性固定具１１２は、導電性媒体源１０８（第一金属片１０９と第二金属片１１０）と不導体または弱導電性の加工物１０１を固定するように配置される。電流源１１３は、上側の第一金属片１０９およびワイヤ導体１０４と電気的に接続される。電流源１１３は、第一電極及び第二電極を含み、前記第一電極は、第一金属片１０９と第二金属片１１０に直接的または間接的に（例えば、導電性固定具１１２を介して）接続され、前記第二電極は、ワイヤ導体１０４と電気的に接続される。前記第一電極は正極であれば、前記第二電極は負極であり、その逆もまたあり得る。正極と負極の接続方向は、第一金属片１０９及びワイヤ導体１０４のために使用される材料に依存する。

図２と図３に示すように、ワイヤ導体１０４は、金属片１０９、１１０のエッジ及び不導体または弱導電性の加工物１０１に近い第一の方向１１７に移動させる。電流（好ましくは２０Ａ以下である）と電圧（好ましく１００Ｖ以下である）を通電、印加することにより、二つの金属片１０９、１１０に対し放電効果１１４を誘発し、金属片１０９、１１０を溶融し、金属スラグ１１１を放出してワイヤ導体１０４に付着する。更に、ワイヤ導体１０４が時計回りまたは反時計回りに交互に回転されることで、ワイヤ導体１０４に付着した金属スラグ１１１は、被切断面１０２に付着（めっき又は溶接）するか、或いは、被切断面１０２に浸透し合金になり、導電性ループを形成して放電を開始する。金属片１０９、１１０を放電で溶融している過程において、ワイヤ導体１０４は、金属片１０９、１１０に接触して短絡が発生するまで、金属片１０９、１１０のエッジに近接して移動する。図４に示すように、短絡により放電を停止する。この時、ワイヤ導体１０４は、図５に示すように、金属片１０９、１１０から離れた第二の方向１１８に移動させ、金属片１０９、１１０からの予め設定された距離を維持している。更に、この工程の電流と電圧条件は、金属片１０９、１１０及び不導体または弱導電性の加工物１０１の材料に応じて変更することができる。

図６に示すように、工程Ｓ４は、ワイヤ導体１０４は、金属片１０９、１１０のエッジ及び不導体または弱導電性の加工物１０１に近い第一の方向１１７に移動させる時、電流（好ましくは５Ａ以下である）と電圧（好ましく２００Ｖ以下である）を通電、印加し、電流と電圧のパルス幅、間隔及び放電波形を調整することにより、短パルスと高電流を用いて（好ましい放電期間は５μs以下であり、好ましい休息期間は２０μs以下である）、金属スラグ１１１に付着した不導体または弱導電性の加工物１０１に対し密な連続放電加工を引き起し、放電効果１１５から瞬時の高温により、不導体または弱導電性の加工物１０１の被切断面１０２を溶融させる。不導体または弱導電性の加工物１０１を放電で切断している過程において、ワイヤ導体１０４は、不導体または弱導電性の加工物１０１に接触して短絡が発生するまで、不導体または弱導電性の加工物１０１に近接して移動する。図７に示すように、短絡により放電を停止する。この時、ワイヤ導体１０４は、図５に示すように、不導体または弱導電性の加工物１０１から離れた第二の方向１１８に移動させ、二つの金属片と被切断面１０２から予め設定された距離を維持している。更に、この工程における電流、電圧、放電期間及び休息期間というパラメータは、金属片１０９、１１０及び不導体または弱導電性の加工物１０１の材料に応じて変更することができる。

次に、工程Ｓ３とＳ４は、不導体または弱導電性の加工物１０１の切断工程を完成するために、継続的に繰り返される。工程Ｓ３、工程Ｓ４及び繰り返す工程Ｓ３とＳ４において、生成された酸化物スラグを除去し、予期せぬ短絡を回避するために、切削液１１６を噴霧する（図２〜７参照）。切削液１１６の流れと供給を調整することにより、被切断面１０２がブロックされていない状態を常に維持している。又、被切断面１０２は、酸化物スラグを除去するために切削液１１６で充填されている。尚、放電効果が不十分な金属スラグ１１１によって影響されないようにするために、第一金属片１０９と第二金属片１１０の厚さを増加させることができる。上記切断工程において、ワイヤ導体１０４は、地面に対して垂直に保持されており、第一の方向１１７に二つの金属片（第一金属片１０９と第二金属片１１０）及び不導体または弱導電性の加工物１０１に接近すれば、切断された形状が平面である。図８に示すように、ワイヤ導体１０４は、接近過程において地面に対して垂直に保持されており、第一の方向１１７に二つの金属片（第一金属片１０９と第二金属片１１０）及び不導体または弱導電性の加工物１０１に接近し、切断工程において第一軸１０５を第三の方向１１９に移動すれば、ワイヤ導体１０４は地面に垂直ではないため、切断された形状は平面以外の形状である。従って、本実施形態においては、第一軸１０５又は第二軸１０６の移動方向を変更することにより、放電作用を介して、不導体または弱導電性の加工物１０１を任意の形状に切り出すことができる。尚、導電性固定具、電流源、切削液等の関連する要素は、既に図２〜７に示され、図８に示されていない。

以下、本発明における上記実施形態によれば、放電は、三つの効果を引き起こす。

１、金属スラグを放出してワイヤ導体１０４に付着する放電により、金属片が溶融され、その後、ワイヤ導体１０４は、不導体または弱導電性の加工物１０１に接触することで、金属が被切断面１０２に溶接され、導電性ループを形成する。

２、金属片が放電で溶融された後、小さな金属粒子が蒸着され、切削液１１６を介して、不導体または弱導電性の加工物１０１の被切断面１０２に流れ、被切断面１０２において連続放電を引き起こす。

３、放電の間に切削液１１６に加工物１０１を浸漬する必要がない。その代わりに、酸化物スラグを取り除き及び金属スラグが流れやすくなるために、オープンシステムは、被切断面１０２に保持している。

図９は、本発明の別の実施形態に係るＷＥＤＭの構成と配置を示す概略図である。本実施形態では、導電性媒体源２０１は、一例として、四つの金属片（第一金属片２０２、第二金属片２０３、第三金属片２０４及び第四金属片２０５）から構成される。第一金属片２０２及び第二金属片２０３は、不導体または弱導電性の加工物２０６の上面に配置される。第三金属片２０４及び第四金属片２０５は、不導体または弱導電性の加工物２０６の下面に配置される。四つの金属片の材質は、異なるか、同じか、または部分的に同じでもよい。また、本実施形態における金属片の数、材質、形状及びＷＥＤＭ方法は、上記実施形態の説明と同じである。本実施形態における導電性固定具及び電流源等の関連する構成要素は、上記実施形態の説明と同じである。従って、図９に示されていない。図９において、ワイヤ導体２０７は、上記実施形態のようなＷＥＤＭ方法で使用される。不導体または弱導電性の加工物２０６は、切断加工工程における放電効果による高温で溶融される。ワイヤ導体２０７の材料は、上記実施形態の説明と同じである。被切断面がブロックされていない状態を常に維持しており、高温から生成させた酸化物スラグを除去し、予期せぬ短絡を回避するために、切削液２０８を噴霧する。

図２は、本発明の他の実施形態に係るＷＥＤＭ装置を示す概略図である。ＷＥＤＭ装置は、不導体または弱導電性の加工物１０１に使用される。不導体または弱導電性の加工物１０１は、被切断面１０２を有する。本発明の実施形態に係るＷＥＤＭ装置は、切削工具又はワイヤ１０３、導電性媒体源１０８、導電性固定具１１２、電流源１１３及び切削液１１６を含む。切削工具又はワイヤ１０３は、被切断面１０２に沿って不導体または弱導電性の加工物１０１を切断するための切断刃先を有する。導電性媒体源１０８は、導電性媒体１０７を提供することができる。導電性媒体１０７は、切断刃先に沿っての被切断面１０２に付着することができる。導電性固定具１１２は、導電性媒体源１０８及び不導体または弱導電性の加工物１０１を固定するように配置される。電流源１１３は、第一電極及び第二電極を含み、前記第一電極は、導電性媒体源１０８に直接的または間接的に（例えば、導電性固定具１１２を介して）接続され、前記第二電極は、切削工具又はワイヤ１０３と電気的に接続される。従って、被切断面１０２が溶融されるために、電流は、切削工具又はワイヤ１０３と導電性媒体１０７が付着される被切断面１０２との間に印加する。切削液１１６は、切削工具又はワイヤ１０３と導電性媒体源１０８と被切断面１０２との間に噴霧されるように配置され、電流を印加する時に生成させた酸化物スラグを除去し、切削工具又はワイヤ１０３の温度を低減することができる。切削液１１６の流れと供給を調整することにより、被切断面１０２がブロックされていない状態を常に維持している。又、被切断面１０２は、酸化物スラグを除去するために切削液１１６で充填されている。

不導体または弱導電性の加工物１０１は、被切断面１０２に隣接した表面を有する。導電性媒体源１０８は、構成例として、二つの金属片（第一金属片１０９と第二金属片１１０）を利用して前記表面に配置することができる。導電性媒体１０７は、金属スラグ１１１である。切削工具又はワイヤ１０３と導電性媒体源１０８との間に電圧を印加することにより、二つの金属片１０９、１１０を溶融し、金属スラグ１１１を放出してワイヤ導体１０４に付着する。切削工具又はワイヤ１０３は、ワイヤ導体１０４と、第一軸１０５と、第一軸１０５に平行な第二軸１０６とを含む。ワイヤ導体１０４は、第一軸１０５及び第二軸１０６の周りに環状に配置される。従って、第一軸１０５又は第二軸１０６を回転させることにより、ワイヤ導体１０４を時計回りまたは反時計回りに回転駆動する。更に、ワイヤ導体１０４が時計回りまたは反時計回りに回転されることで、ワイヤ導体１０４に付着した金属スラグ１１１は、被切断面１０２に付着する。加工工程は、上記工程Ｓ１〜Ｓ４と同じである。また、本実施形態において、不導体または弱導電性の加工物１０１の材料は、好ましくは、シリコン、単結晶シリコン、多結晶シリコン、ＳｉＣ又は他の非導電性または弱導電性材料である。ワイヤ導体１０４の材料は、好ましくは、銅、亜鉛、モリブデン合金等の工業用ワイヤを含んでもよく、一般的な工業用ワイヤを使用してもよい。二つの金属片１０９、１１０の材料は、同じでもよく、異なっていてもよい。又、導電性媒体源１０８は、二つの金属片に限定されるものではなく、少なくとも一つの金属片を不導体または弱導電性の加工物１０１の上下面に配置してもよい。例えば、図９に示すように、不導体または弱導電性の加工物１０１の上面と下面には、二つの金属片がそれぞれ配置される。金属片の材料は、アルミニウム、亜鉛、スズ等の工業用金属であってもよく、任意の工業用金属であってもよい。更に、金属片の形状は、ＷＥＤＭ工程において、金属片を不導体または弱導電性の加工物１０１と接触し、閉ループ回路を構成する限り、特に限定されない。

実施例
１、ワイヤ放電加工方法は、（ａ）被切断面を有する不導体または弱導電性の加工物を提供する工程と、（ｂ）前記被切断面に沿って前記加工物を切断するための切断刃先を有する切削工具又はワイヤを提供する工程と、（ｃ）前記切断刃先を介して前記被切断面に付着する導電性媒体を提供する工程と、（ｄ）前記被切断面が溶融されるように、前記切削工具又は前記ワイヤと前記導電性媒体が付着される前記被切断面との間に電流を印加する工程と、を含む。

２、実施例１に記載のワイヤ放電加工方法は、（ｅ）工程（ｃ）〜（ｄ）を繰り返す工程と、を更に含み、前記加工物は、前記被切断面に隣接した表面を有し、前記工程（ｃ）は、（ｃ1）前記表面に配置される金属片である導電性媒体源を提供する工程と、を更に含む。

３、実施例１〜２に記載のワイヤ放電加工方法は、前記導電性媒体は、金属スラグであり、前記工程（ｃ）は、（ｃ２）前記金属片を溶融し、前記金属スラグを放出して前記被切断面に付着するように、前記切削工具又はワイヤを前記金属片のエッジ及び前記被切断面に近い第一の方向に移動させ、前記切削工具又はワイヤと前記導電性媒体源との間に電圧を印加する工程と、（ｃ３）前記切削工具又はワイヤは前記導電性媒体源のエッジ及び前記被切断面に接触した後、前記切削工具又はワイヤを前記導電性媒体源のエッジ及び前記被切断面から離れた第二の方向に移動させる工程と、更に含む。

４、実施例１〜３に記載のワイヤ放電加工方法は、前記工程（ｃ２）において放出した前記金属スラグは、前記切削工具又はワイヤに付着し、前記切削工具又はワイヤは、ワイヤ導体と、第一軸と、前記第一軸に平行な第二軸とを含み、前記ワイヤ導体は、前記第一軸及び前記第二軸の周りに環状に配置され、前記工程（ｃ２）は、（ｃ２１）前記ワイヤ導体に付着した前記金属スラグを前記被切断面に付着するように、前記第一軸又は前記第二軸を回転させ、前記ワイヤ導体を駆動する工程と、を含む。

５、実施例１〜４に記載のワイヤ放電加工方法は、前記工程（ｄ）は、（ｄ１）前記切削工具又はワイヤを前記導電性媒体源のエッジ及び前記被切断面に近い第一方向に移動させ、前記切削工具又はワイヤは前記導電性媒体源のエッジ及び前記被切断面に接触するまで、電流を印加する工程と、（ｄ２）前記切削工具又はワイヤを前記導電性媒体源のエッジ及び前記被切断面から離れた第二方向に移動させる工程と、更に含む。

６、実施例１〜５に記載のワイヤ放電加工方法は、前記工程（ｃ）において、前記導電性媒体は、前記被切断面に浸透し、前記工程（ｃ）は、前記電流を印加した時に生成される酸化スラグを除去するように切削液を噴霧する工程と、を更に含む。

７、ワイヤ放電加工装置は、被切断面を有する不導体または弱導電性の加工物をワイヤ放電加工するためのワイヤ放電加工装置であって、前記被切断面に沿って前記加工物を切断するための切断刃先を有する切削工具又はワイヤと、前記切断刃先を介して前記被切断面に付着する導電性媒体を提供する導電性媒体源と、前記被切断面が溶融されるように、前記切削工具又は前記ワイヤと前記導電性媒体が付着される前記被切断面との間に電流を印加するための電流源と、を含む。

８、実施例７に記載のワイヤ放電加工装置は、前記加工物は、前記被切断面に隣接した上部表面を有し、前記導電性媒体源は、前記上部表面に配置される金属片であり、前記導電性媒体は、金属スラグであり、電圧は、前記切削工具又はワイヤと前記金属片との間に印加することで、前記金属片を溶融し、前記金属スラグを放出して前記被切断面に付着する。

９、実施例７〜８に記載のワイヤ放電加工装置において、前記切削工具又はワイヤは、ワイヤ導体と、第一軸と、前記第一軸に平行な第二軸とを含み、前記ワイヤ導体は、前記第一軸及び前記第二軸の周りに環状に配置され、前記第一軸又は前記第二軸は、回転させて前記ワイヤ導体を駆動することで、前記ワイヤ導体に付着した前記金属スラグを前記被切断面に付着する。

１０、実施例７〜９に記載のワイヤ放電加工装置において、前記ワイヤ放電加工装置は、導電性固定具を含み、前記電流源は、第一電極及び第二電極を含み、前記導電性固定具は、前記導電性媒体源と前記加工物を固定するように配置され、前記第一電極は、前記導電性媒体源と電気的に接続され、前記第二電極は、前記切削工具又はワイヤと電気的に接続される。

１１、ワイヤ放電加工装置は、被切断面を有する不導体または弱導電性の加工物をワイヤ放電加工するためのワイヤ放電加工装置であって、前記被切断面に沿って前記加工物を切断するための切断刃先を有する切削工具又はワイヤと、前記切断刃先を介して前記被切断面に付着する導電性媒体を提供する導電性媒体源と、を含み、前記被切断面は、前記切削工具又は前記ワイヤと前記導電性媒体が付着される前記被切断面との間に電流を印加することによって溶融される。

１２、実施例１１に記載のワイヤ放電加工装置において、ワイヤ放電加工装置は、電流を印加するための電流源を更に含み、前記加工物は、前記被切断面に隣接した上部表面を有し、前記導電性媒体源は、前記上表面に配置される金属片であり、前記導電性媒体は、金属スラグである。

１３、実施例１１〜１２に記載のワイヤ放電加工装置において、電圧は、前記切削工具又はワイヤと前記金属片との間に印加することで、前記金属片を溶融し、前記金属スラグを放出して前記被切断面に付着する。

１４、実施例１１〜１３に記載のワイヤ放電加工装置において、前記切削工具又はワイヤは、ワイヤ導体と、第一軸と、前記第一軸に平行な第二軸とを含み、前記ワイヤ導体は、前記第一軸及び前記第二軸の周りに環状に配置され、前記第一軸又は前記第二軸は、回転させて前記ワイヤ導体を駆動することで、前記ワイヤ導体に付着した前記金属スラグを前記被切断面に付着する。

１５、実施例１１〜１４に記載のワイヤ放電加工装置において、前記ワイヤ放電加工装置は、導電性固定具を含み、前記電流源は、第一電極及び第二電極を含み、前記導電性固定具は、前記導電性媒体源と前記加工物を固定するように配置され、前記第一電極は、前記導電性媒体源と電気的に接続され、前記第二電極は、前記切削工具又はワイヤと電気的に接続される。

１６、実施例１１〜１５に記載のワイヤ放電加工装置において、前記導電性媒体は、前記被切断面に浸透する。

本発明の上記の実施形態に係るＷＥＤＭ方法によれば、二つの金属片が溶融され、金属スラグを放出してワイヤ導体に付着する。その後、ワイヤ導体と不導体または弱導電性の加工物との接触によって、金属スラグは、不導体または弱導電性の加工物の被切断面に移動する。その後、ワイヤ導体と金属スラグが付着された不導体または弱導電性の加工物との接触によって、閉ループ回路を形成する。閉ループ回路は、放電効果を誘発することにより、高温を生じさせ、不導体または弱導電性の加工物の被切断面を溶融する。本発明の工程では、従来の砥粒ワイヤー切削加工の以下の欠点を克服することができる。従来の砥粒ワイヤ切削加工から生成させた切削応力により、加工物を破壊しやすくなり、そのサイズを変化させ難くなり、又、切削工具による切断厚さが制限され、切断精度が悪い、切削加工効率及び材料除去率（ＭＲＲ）が減少する。更に、半導体に対する従来の切削作業に適用する場合、材料選択の困難さや高い製造コストの負担を伴うという欠点がある。

本発明では、以下のような利点がある。

１、本発明のＷＥＤＭ方法は、残留応力及び切削厚さに制限がなく、電気めっき等の浸漬浴の操作のために電解質に加工物を浸漬する必要がなく、省エネ効果を達成する。

２、本発明のＷＥＤＭ方法は、熱を切断エネルギーとする工程を利用し、生産効率を向上させ、コストを減少させることができる。

３、本発明のＷＥＤＭ方法は、高い加工精度を有し、３００μｍの切断厚さの制限を克服し、理論上の５０μｍの切断厚さを達成することができる。

４、上記実施形態によれば、本発明のＷＥＤＭ方法は、不導体または弱導電性の加工物を迅速かつ連続的に切断することができ、その切断効率は、従来の切削加工よりも３倍大きい。

以上の説明によると、当業者であれば本発明の技術思想を逸脱しない範囲で、多様な変更及び修正が可能であることが分かる。従って、本発明の技術的な範囲は、明細書の詳細な説明に記載された内容に限らず、特許請求の範囲によって定めなければならない。

１０１、２０６ 加工物
１０２ 被切断面
１０３ 切削工具又はワイヤ
１０４、２０７ ワイヤ導体
１０５、２０９ 第一軸
１０６、２１０ 第二軸
１０７ 導電性媒体
１０８、２０１ 導電性媒体源
１０９、２０２ 第一金属片
１１０、２０３ 第二金属片
１１１ 金属スラグ
１１２ 導電性固定具
１１３ 電流源
１１５ 放電効果
１１６、２０８ 切削液
１１７ 第一の方向
１１８ 第二の方向
１１９ 第三の方向
２０４ 第三金属片
２０５ 第四金属片

Claims (10)

1. （ａ）被切断面を有する不導体または弱導電性の加工物を提供する工程と、
   （ｂ）前記被切断面に沿って前記加工物を切断するための切断刃先を有する切削工具又はワイヤを提供する工程と、
   （ｃ）前記切断刃先を介して前記被切断面に付着する導電性媒体を提供する工程と、
   （ｄ）前記被切断面が溶融されるように、前記切削工具又は前記ワイヤと前記導電性媒体が付着される前記被切断面との間に電流を印加する工程と、を含み、
   前記加工物は、前記被切断面に隣接した表面を有し、
   前記工程（ｃ）は、（ｃ１）前記表面に配置される金属片である導電性媒体源を提供する工程と、を更に含むことを特徴とするワイヤ放電加工方法。
2. （ｅ）前記工程（ｃ）〜（ｄ）を繰り返す工程と、を更に含むことを特徴とする請求項１に記載のワイヤ放電加工方法。
3. 前記導電性媒体は、金属スラグであり、
   前記工程（ｃ）は、
   （ｃ２）前記金属片を溶融し、前記金属スラグを放出して前記被切断面に付着するように、前記切削工具又はワイヤを前記金属片のエッジ及び前記被切断面に近い第一方向に移動させ、前記切削工具又はワイヤと前記導電性媒体源との間に電圧を印加する工程と、
   （ｃ３）前記切削工具又はワイヤは前記導電性媒体源のエッジ及び前記被切断面に接触した後、前記切削工具又はワイヤを前記導電性媒体源のエッジ及び前記被切断面から離れた第二方向に移動させる工程と、を更に含むことを特徴とする請求項１に記載のワイヤ放電加工方法。
4. 前記工程（ｃ２）において放出した前記金属スラグは、前記切削工具又はワイヤに付着し、
   前記切削工具又はワイヤは、ワイヤ導体と、第一軸と、前記第一軸に平行な第二軸とを含み、
   前記ワイヤ導体は、前記第一軸及び前記第二軸の周りに環状に配置され、
   前記工程（ｃ２）は、（ｃ２１）前記ワイヤ導体に付着した前記金属スラグを前記被切断面に付着するように、前記第一軸又は前記第二軸を回転させ、前記ワイヤ導体を駆動する工程と、を含むことを特徴とする請求項３に記載のワイヤ放電加工方法。
5. 前記工程（ｄ）は、
   （ｄ１）前記切削工具又はワイヤを前記導電性媒体源のエッジ及び前記被切断面に近い第一方向に移動させ、前記切削工具又はワイヤは前記導電性媒体源のエッジ及び前記被切断面に接触するまで、電流を印加する工程と、
   （ｄ２）前記切削工具又はワイヤを前記導電性媒体源のエッジ及び前記被切断面から離れた第二方向に移動させる工程と、を更に含むことを特徴とする請求項１に記載のワイヤ放電加工方法。
6. 前記工程（ｃ）において、前記導電性媒体は、前記被切断面に浸透し、
   前記工程（ｃ）は、前記電流を印加した時に生成される酸化スラグを除去するように切削液を噴霧する工程と、を更に含むことを特徴とする請求項１に記載のワイヤ放電加工方法。
7. 被切断面を有する不導体または弱導電性の加工物をワイヤ放電加工するためのワイヤ放電加工装置であって、
   前記被切断面に沿って前記加工物を切断するための切断刃先を有する切削工具又はワイヤと、
   前記切断刃先を介して前記被切断面に付着する導電性媒体を提供する導電性媒体源と、
   前記被切断面が溶融されるように、前記切削工具又は前記ワイヤと前記導電性媒体が付着される前記被切断面との間に電流を通電するための電流源と、を含み、
   前記加工物は、前記被切断面に隣接した上部表面を有し、
   前記導電性媒体源は、前記上部表面に配置される金属片であることを特徴とするワイヤ放電加工装置。
8. 前記導電性媒体は、金属スラグであり、
   電圧は、前記切削工具又はワイヤと前記金属片との間に印加することで、前記金属片を溶融し、前記金属スラグを放出して前記被切断面に付着することを特徴とする、請求項７に記載のワイヤ放電加工装置。
9. 前記切削工具又はワイヤは、ワイヤ導体と、第一軸と、前記第一軸に平行な第二軸とを含み、
   前記ワイヤ導体は、前記第一軸及び前記第二軸の周りに環状に配置され、
   前記第一軸又は前記第二軸は、回転させて前記ワイヤ導体を駆動することで、前記ワイヤ導体に付着した前記金属スラグを前記被切断面に付着することを特徴とする、請求項８に記載のワイヤ放電加工装置。
10. 前記ワイヤ放電加工装置は、導電性固定具を含み、
    前記電流源は、第一電極及び第二電極を含み、
    前記導電性固定具は、前記導電性媒体源と前記加工物を固定するように配置され、
    前記第一電極は、前記導電性媒体源と電気的に接続され、前記第二電極は、前記切削工具又はワイヤと電気的に接続されることを特徴とする、請求項７に記載のワイヤ放電加工装置。