JPH0631723A - ワイヤーソー切断位置決め方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】高精度で、しかも容易な、ワイヤーソーの位置
決め方法を提供すること。 【構成】ワーク１上面に位置合わせ用ガイドマーカー１
１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄを形成し、顕微鏡でワイ
ヤー３とガイドマーカー１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１
ｄを同時に見て、微調機構付きワークテーブルにより、
位置合わせを行い、溝加工または切断加工を行なう。 【効果】ワイヤーソー加工で基準部に対する位置合わせ
精度を３μｍ以内に入れて加工する事ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ワイヤーソーによる溝
入れ加工および切断加工に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３にワイヤーソー加工概略図を示す。
１はワークを示しており、ワーク１の材質はガラス、セ
ラミックス、半導体、結晶等である。３はワイヤーを示
し、ワイヤー３には通常φ０．０５ｍｍ〜φ０．２ｍｍ
のピアノ線が用いられる。５ａ，５ｂはガイドローラー
を示しており、ガイドローラー５ａ，５ｂは機械（図示
せず）に一定間隔で設けた２本の駆動回転軸（図示せ
ず）に外嵌し固定されており、回転軸と同期して左右に
回転可能となっている。ガイドローラーの材質は一般に
高分子樹脂が用いられ、ガイドローラーの外周部には前
記ワイヤー３をガイドする溝６が形成されている。ワイ
ヤー３は、ガイドローラー５ａ，５ｂの溝６に端から順
次巻き付けられ一定の張力で張り上げられ（通常、ワイ
ヤー供給側に重りをつけ、重りの量で張力調整してい
る）、矢印ｓの方向に巻き取りリール（図示せず）によ
り巻取られていく。

【０００３】ワーク１は，接着プレート１３を介して機
械側テーブル（図示せず）に固定され、設定スピード
（又は圧力）でワイヤー３にｐの方向に押し付けられ
る。この時に、ＧＣ，ＷＡなどの遊離砥粒（図示せず）
を砥粒供給ノズル（図示せず）を用いてワーク１上に均
一に供給することにより、ワーク１とワイヤー３との間
に砥粒が入り込み、ラッピング作用によりワーク１に溝
加工や切断加工が成されることになる。

【０００４】ラッピング切断の進行は、ワイヤー３の、
巻き取り方向ｓのスピード、及び砥粒の種類と大きさと
供給量、ワーク押し付け方向ｐの力等によりコントロー
ルされる。

【０００５】７は顕微鏡を示しており、ワーク１の切り
出し点を決める時にワイヤー３の位置とワーク１上の基
準点とを位置合わせするときに用いる。通常５０〜２０
０倍の倍率に測定点を拡大して位置合わせを行なってい
る。

【０００６】図４は、従来方式による実際の位置合わせ
方法を示した側面図である。ワーク１には予め素子部９
の位置合わせ基準となるスリット２を形成しておく。ワ
イヤー３の外周部とスリット２の片側稜線部（通常ワイ
ヤー径に比しスリット巾が広いのでスリットの片側稜線
を用いる）を、前記顕微鏡７により同一視野で見なが
ら、クリアランスｅが０になるように合わせ込む。合わ
せ込みは、ワーク１と接着プレート１３とを取り付けて
いる微調調整機構付きワークテーブル（図示せず）によ
り行なう。

【０００７】しかしながら、位置合わせ基準である前記
スリット２の稜線部の加工の際、稜線部にクラックが生
じ、きれいな稜線が得られないことが多く、このため、
この方法では、ワイヤー３との位置合わせが不正確にな
りやすい。又、ワイヤー３の外周部の光の乱反射もあ
り、実際の位置合わせ精度は、１０μｍ以上のバラつき
が出てしまう。従って、加工後ワークは更に悪い精度に
なる。

【０００８】その他の位置合わせ方法（図示せず）とし
て機械側基準点にワークを押し当てて位置を出す（基準
点とワイヤーの位置関係は予め測定しておく）方法も用
いられているが、基準点の熱変形によるズレや、押し当
て面の汚れなどが影響し、この方法に於いても１０μｍ
以内の位置合わせ精度に入れることは困難である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ブロック状のワーク
を、厚みのみを一定に切断するという従来のワイヤーソ
ー加工に於て、リソグラフィー技術等で高精度に前加工
（パターニング）されたワークを、前加工に対して正確
に位置決めを行ない、ワイヤーソーを使用して溝加工又
は切断加工を行なう場合、従来の位置決め方法では５μ
ｍ以内の精度に位置合わせすることが出来ない為に、加
工後ワークの精度も悪く、バラツキも大きいという課題
が有る。従って補足手段として、選別や修正加工を必要
としている。

【００１０】この課題を解決する為に、本発明は、ワイ
ヤーソー加工に於て、容易であって、高精度な位置合わ
せ方法を提供する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】使用ワイヤー径より巾広
の間隔で、対向配置したガイドマークをワーク面上に１
カ所以上形成し、ガイドマークを用いてワークに対する
ワイヤーの位置決めを行なう。又、ガイドマークをリソ
グラフィー技術で形成する。

【００１２】

【作用】上記ガイドマーカーを、ワイヤー走行方向に１
ヶ所以上ワイヤーを挟む（上面から見て）形で対に配
し、このガイドマーカーの中央にワイヤーが位置する様
にワークを位置合わせする。この状態で加工を開始す
る。

【００１３】

【実施例】以下、本発明による実施例を図面をもとに説
明する。

【００１４】図１は本発明によるガイドマーカーの配置
図を示す。平滑なワーク１上に素子部９がリソグラフィ
ー技術等で多数個、高精度に一定ピッチで、整列配置さ
れている。３はワイヤーを示しており、ワイヤー３の間
隔は、素子部９のピッチ間隔と同一に形成されたガイド
ローラー（図３の５ａ，５ｂ）の溝（図３の６）の間隔
により決められている。

【００１５】１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄはガイド
マーカーを示しており、素子部９を形成する工程で指定
位置に同時にガイドマーカーを形成することにより、素
子部に対するガイドマーカーのピッチ精度を１μｍ以内
にできる。又、ガイドマーカーの材質も素子部９と同質
のもので良い。ワーク１がワイヤー走行方向に巾広の場
合は、図１に示す様に左右２カ所に前記ガイドマーカー
（１１ａと１１ｂ，１１ｃと１１ｄ）を対向配置するこ
とにより、ワイヤー走行方向の平行位置出しも行なうこ
とができる。

【００１６】ワイヤー３を前記ガイドマーカー（１１ａ
と１１ｂ，１１ｃと１１ｄ）の中央に位置するように、
微調調整機構付きワークテーブル（図示せず）により位
置決めを行なった後、加工を開始する。この時ワイヤー
３のピッチ間隔は、素子部９の列間隔と同じに設定され
ている為、均一に同時全列加工することができる。

【００１７】図２は、位置合わせの際、顕微鏡７で見た
時の拡大模式図である。クリアランスｃ，ｄが同じにな
るように、微調機構付きワークテーブル（図示せず）を
用い、ワーク１のワイヤー３に対する位置合わせを行な
う。同一視野内で見えるため、前記クリアランスｃ，ｄ
のバランス調整は極めて容易に、高精度にできる。前記
ガイドマーカー１１ａ，１１ｂの間隔はワイヤー３の径
に対し、クリアランスｃ，ｄが５〜２０μｍになるよう
に設定するのが、位置合わせのし易さ、位置合わせ精度
上からも適当である。

【００１８】本発明に基づき、２０列素子付き基板（ア
ルミナ，４５ｍｍ×４５ｍｍ×厚み４ｍｍ，ピッチ間隔
２ｍｍ，切断溝巾０．２ｍｍ）の切断加工を行なうと、
素子部に対する切断の寸法精度を３μｍ以内に全数入れ
ることが出来る。

【００１９】

【発明の効果】本発明のワイヤーソー位置決め方法によ
り、溝入れ又は切断の目標位置へのワイヤーの位置合わ
せが容易にしかも高精度になる。

【００２０】これにより、ワイヤーソー加工で、従来１
０μｍ以上あった基準部に対する位置決め精度を３μｍ
以下にすることができる。

【００２１】従って、従来行なわなければならなかった
選別工程及び修正工程は不要となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のガイドマーカー配置図であ
る。

【図２】本発明の一実施例の位置合わせに於ける拡大模
式図である。

【図３】ワイヤーソー加工概略図である。

【図４】従来方式による位置合わせ方法を示した側面図
である。

【符号の説明】

１ ワーク ２ スリット ３ ワイヤー ５ａ ガイドローラー ５ｂ ガイドローラー ６ 溝 ７ 顕微鏡 ９ 素子部 １１ａ ガイドマーカー １１ｂ ガイドマーカー １１ｃ ガイドマーカー １１ｄ ガイドマーカー １３ 接着プレート

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溝を有する回動可能のガイドローラーを
   複数個平行して設け、ガイドローラーの溝に沿って張設
   した１本のワイヤーを往復動又は一方向駆動させ、ワイ
   ヤーにワークを押圧し、ワークの溝入れ又は切断加工を
   行なう際のワークに対するワイヤーソーの切断位置決め
   方法において、ワイヤーの径より巾広の間隔で対向配置
   したガイドマークをワーク面上に１カ所以上形成し、ガ
   イドマークに対してワイヤーの位置決めを行なうことを
   特徴とするワイヤーソー切断位置決め方法。
2. 【請求項２】 ガイドマークはリソグラフィー技術で形
   成されることを特徴とする請求項１記載のワイヤーソー
   切断位置決め方法。