JPH02152764A - ワイヤソーによる切断加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明はセラミックス、ガラス、シリコン等の硬脆性
材料をウェハ状に切断する方法に係り、より詳しくは、
多数の案内溝を有する溝ローラを多角形の各頂点に平行
配置し、該溝ローラ間に張設したワイヤ群を被切断部材
に摺接させつつ切断加工する方式のワイヤソーにおいて
、ワイヤに付着する砥粒ヤ切粉を効果的に除去するとと
もに、加工液の濃度および供給量を常に一定に保ちなが
ら切断加工する方法に関する。

従来の技術 ワイヤソーによる切断加工方法としては、第３図に示す
ように、多数の案内溝（１−１）を有する溝ローラ（１
）を三角形の各頂点に平行配置し、この溝ローラ相互間
にわたってワイヤ（２）を張設し、押上げ台（４）上に
載置した被切断部材（３）を前記ワイヤ群に押し当てな
がら、加工液供給ノズル（５）より砥粒を含む加工液を
切断部に供給して切断する方法が一般的である。

このような方式のワイヤソーは、例えば特公昭５２−１
２９５４号公報、特開昭５２−９８２９１＠公報、特開
昭５５−７０５４５号公報、特公昭５６−１９８号公報
等に開示されている。

ところで、これらのワイヤソーは切断の際、砥粒を含む
加工液を供給するため、ワイヤには切粉と共に砥粒が付
着し、これらが溝ローラの案内溝に付着してワイヤの滑
りを悪くするのみならず、巻きむらの原因となる。ざら
に、砥粒が飛散し作業環境を悪化するのみならず、ロー
ラ回転部に砥粒が侵入しローラ寿命を短かくする等の問
題を惹起する。

また、第３図に示すような供給ノズル方式による加工液
の供給方式では、ワイヤ（２）と被切断部材（３）の摺
接部に均一にかつ十分な加工液の供給が行なわれず、被
切断部材の加工精度（表面粗さ、疵）および切断能率の
低下を招く上、ワイヤの摩耗が著しく、断線事故等のト
ラブルが発生し易くなる。

ざらに、加工液の濃度や供給量が変動し易いという欠点
があった。

このため、従来は例えば、被切断部材と溝ローラ間にエ
アーノズルを設け、ワイヤに対して高速のエアを吹付け
る方法、あるいはフェルト状のブロックをワイヤに押付
ける等の方法がこうじられている。

しかし、ワイヤ表面に付着している砥粒はラップ油等に
よる付着のため、エアーを吹付けても除去効果はあまり
なく、またフェルト状のブロックではワイヤとの摩擦に
よりフェルトが破損し易い欠点があり、いずれも有効性
に欠けていた。

一方、洗浄液槽内にワイヤを浸漬させて洗浄する方式が
あるが、この方式は切断加工部と離れた場所でワイヤの
洗浄が行なわれるため、砥粒の溝ローラへの付着防止、
砥粒の切断加工部内での飛散防止にはめまり効果がなか
った。

発明が解決しようとする課題 この発明は前に述べたような実情よりみて、被切断部材
の加工精度（表面粗さ、疵）および切断能率の向上とワ
イヤの寿命延長、砥粒の持出しおよび飛散の防止、加工
液の濃度および供給量の一定化と洗浄液の汚濁防止がは
かられる切断７Ｊ［ｌ工方法を提案しようとするもので
ある。

課題を解決するための手段 この発明は、被切断部材を加工液中に浸漬させた状態で
切断加工できるようにし、また被切断部材の入側と出側
でワイヤを浸漬方式により洗浄できるようにし、さらに
加工液槽内の加工液および洗浄液槽内の缶液をオーバー
フローさせる方式を採用したもので、オーバーフロ一方
式の加工液槽と洗浄液槽を一体構造となしたものを切断
加工部の溝ローラ間に設置することによって、被切断部
材の加工精度および切断能率の向上とワイヤの寿命延長
、砥粒の持出しおよび飛散の防止、加工液の濃度および
供給量の一定化と洗浄液の汚濁防止をはかったものであ
る。

すなわち、この発明に係るワイヤソーによる切断加工方
法は、加工液中に被切断部材を浸漬する被切断部材押上
げ台付き加工液槽と該加工液槽の前後に併設、またはワ
イヤの走行が一方向の場合、該加工液槽の後に設置した
ワイヤ洗浄液槽を前記溝ローラ間に設け、ワイヤ群を前
記各槽の側壁を貫通させてワイヤ洗浄液中および加工液
中を通過させるとともに、ワイヤ洗浄液および被切断部
材加工液をオーバーフローさせつつ被切断部材を切断加
工することを要旨とするものである。

作　　　用 加工液槽とその前後に併設した洗浄液槽は、−体構造と
なっており、加工液槽には該液槽内を上下動する被切断
部材押上げ台に設けた流路に液供給管を接続配管して加
工液を供給し、洗浄液槽には底部に接続配管した液供給
管より洗浄液を供給する構造となすとともに、各液槽の
上部に設けたオーバーフロー口より加工液および洗浄液
がオーバーフローし、液面レベルが常に一定に保持され
るようになっている。

加工液は被切断部材押上げ台および被切断部材が該加工
液中に没するレベルに保持され、また洗浄液は該液中に
ワイヤが浸漬されるレベルに保持される。

被切断部材押上げ台は加工液槽の底部を貫通して上下動
可能に設置するため、その］習動面はシールされている
。

加工液槽および洗浄液槽のワイヤ通過スリット孔は、液
の漏洩、混入防止のため、樹脂またはゴム等のシール材
でシールされている。

切断用ワイヤは各液槽の側壁に設けたスリット孔を介し
て、洗浄液６槽−加工液槽−洗浄液槽の順に通過する。

加工液槽内の被切断部材は加工液中に浸漬された状態で
ワイヤにて切断され、ワイヤは洗浄液中を通過すること
によって洗浄される。

ワイヤの走行が一方向のワイヤソーの場合、洗浄液槽は
加工液槽の後に設けてもよい。

加工液槽および洗浄液槽内の８液は、それぞれの液槽の
側壁に設けた回収ボックスに各オーバーフロー口より回
収されるようになっている。

実　　施　　例 第１図はこの発明方法を第３図に示す溝ローラ３ｉ構成
のワイヤソーに適用した例を示す概略図、第２図は加工
液槽および洗浄液槽を拡大して示す縦断面図である。

第１図において、（１０）は切断加工部に配置した内槽
と外槽とからなる二重槽であり、その構造は第２図に拡
大して示すごとく、内槽が加工液槽（１０−１）　、外
槽が洗浄液槽（１Ｏ−２）　（１０−３）となっており
、ワイヤ（２）の走行方向に洗浄液槽（１０−２）−加
工液槽（１０−１）−洗浄液槽（１０−３）の順に配置
されてあり、かつ外槽のほぼ中間部にはワイヤ（２）を
送給するためのスリット孔（１Ｏ−１８）　（１０−２
８）（ｔＯ−３ａ）が各型に設けられている。このスリ
ット孔部は液の漏洩、混入を防止するため、樹脂あるい
はゴム等のシール材で作られている。

加工液槽（１０−１）の底部には被切断部材押上げ台（
１１）が固定台（１２）に上下動可能に設置され、加工
液槽と押上げ台間は蛇腹式のシール材（２１）にてシー
ルされている。

この切断部材押上げ台（１１）の固定台（１２）には加
工液流路（１３）が作られており、該流路に接続配管し
た供給管（１４）より加工液が供給されるようになって
いる。

この加工液槽の外側に設けた洗浄液槽（１０−２）（１
０−３）にはその底部に洗浄液供給管（１６−２）（１
６−３）が接続配管されている。

上記加工液槽（１０−１）および洗浄液槽（１０−２＞
（１０−３）には、槽上部にオーバーフロー口（１７−
１＞（１７−２）　（１７−３）が設けられ、この側の
側壁には各オーバーフロー液を回収するための回収ボッ
クス（１８）が付設され、各ボックスには底部に回収管
（１９−１＞（１９−２）（１９−３）が接続配管され
ている。

（２０）は蓋である。

上記構成において、加工液槽内の押上げ台（１１）に載
置固定した被切断部材（３）を切断加工する際は、事前
に加工液槽（１０−１）内に加工液を、洗浄槽（１Ｏ−
２）　（１０−３）内に洗浄液をそれぞれ充満させた状
態で押上げ台（１１）を上昇させて被切断部材（３）を
ワイヤ群に押し当てて切断加工を開始する。

切断加工は完全に加工液中に浸漬された状態で行なわれ
るため、ワイヤ（２）の走行に伴い加工液は誘引されて
被切断部材との摺接部に十分に供給された状態で切断が
行なわれる。

ワイヤ（２）は予め洗浄液槽（１０−２）（１０−３）
内に貯えられている洗浄液中を通過しつつ洗浄される。

加工液槽（１０−１）内の加工液および洗浄液槽（１０
−２）（１０−３＞内の洗浄液は、外槽の上部に設けた
オーバーフロー口（１７−１）（１７−２）　（１７−
３＞よりオーバーフローし、液面レベルが一定に保持さ
れるとともに、加工液は濃度および温度が一定に保持さ
れ、また洗浄液槽内で除去された砥粒等のワイヤ付着物
はオーバーフロー液と共に槽外へ排出される。

各オーバーフロー液は回収ボックス（１８）内に流入し
、各ボックス底部に接続し回収管（１９−１＞（１９−
２）（１９−３＞より回収される。

なお、洗浄液としては特に限定するものではないが、加
工液に用いられているラップ油に有効な灯油が適する。

発明の詳細 な説明したごとく、この発明方法によれば、次に記載す
る効果を奏する。

■　被切断部材の切断加工は加工液中に浸漬された状態
で行なわれるため、切断加工部に均一かつ十分に加工液
が供給され、被切断部材の切断精度および切断能率の大
幅向上がはかられるともに、ワイヤの摩耗が著しく軽減
されワイヤの断線事故もほとんどなくなる。

■　被切断部材の入側と出側でワイヤが浸漬方式により
洗浄されるので、砥粒等ワイヤ付着物の除去率が高いだ
けでなく、このワイヤ付着物の飛散が防止されることに
より作業環境の改善、ローラ寿命の延長がはかられる。

■　砥粒等ワイヤ付着物は切断加工直後に除去されるの
で、溝ローラへのワイヤ付着物の巻き込みがなくなり、
ワイヤの摩耗軽減により寿命延長がはかられる。

■　加工液槽をオーバーフロ一方式としたことにより、
加工液面レベルを常に所定レベルに保持できるとともに
、加工液の濃度、温度および供給量を一定に保持でき、
切断精度の安定化がはかられる。

■　洗浄液槽をオーバーフロ一方式としたことにより、
洗浄液面レベルを常に所定レベルに保持できるとともに
、除去された砥粒等はオーバーフロー液と共に洗浄槽外
へ排出されるので、洗浄液が汚濁されることがない上、
その除去された砥粒等が再びワイヤに付着することもな
く、また洗浄液は浄化して循環使用することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示′１ｊ概略図、第２図
は同上実施例における加工液槽と洗浄液槽を拡大して示
す縦断面図、第３図はこの発明の対象とする従来の切断
方法を示す概略図である。 １・・・溝ローラ　　　　　　２・・・ワイヤ３・・・
被切断部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 多数の案内溝を有する溝ローラを多角形の各頂点に平行
   配置し、該溝ローラ間に張設したワイヤ群を被切断部材
   に摺接させつつ切断加工する方法において、加工液中に
   被切断部材を浸漬する被切断部材押上げ台付き加工液槽
   と該加工液槽の前後に併設、またはワイヤの走行が一方
   向の場合、該加工液槽の後に設置したワイヤ洗浄液槽を
   前記溝ローラ間に設け、ワイヤ群を前記各槽の側壁を貫
   通させてワイヤ洗浄液中および加工液中を通過させると
   ともに、ワイヤ洗浄液および被切断部材加工液をオーバ
   ーフローさせつつ被切断部材を切断することを特徴とす
   るワイヤソーによる切断加工方法。