JPH08224725A - 一体フレームに組み込まれるワイヤ使用鋸引き装置 - Google Patents

一体フレームに組み込まれるワイヤ使用鋸引き装置

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JPH08224725A
JPH08224725A JP30155695A JP30155695A JPH08224725A JP H08224725 A JPH08224725 A JP H08224725A JP 30155695 A JP30155695 A JP 30155695A JP 30155695 A JP30155695 A JP 30155695A JP H08224725 A JPH08224725 A JP H08224725A
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JP
Japan
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sawing
support table
wire
sawn
frame
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JP30155695A
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English (en)
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Charles Hauser
シャルル・オセル
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q11/00Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • B23Q11/12Arrangements for cooling or lubricating parts of the machine
    • B23Q11/126Arrangements for cooling or lubricating parts of the machine for cooling only
    • B23Q11/128Arrangements for cooling or lubricating parts of the machine for cooling only for cooling frame parts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23DPLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D57/00Sawing machines or sawing devices not covered by one of the preceding groups B23D45/00 - B23D55/00
    • B23D57/003Sawing machines or sawing devices working with saw wires, characterised only by constructional features of particular parts
    • B23D57/0038Sawing machines or sawing devices working with saw wires, characterised only by constructional features of particular parts of frames; of tables

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鋸引き領域を一体構造とすることにより、弾
性及び熱の作用を除去しつつ被鋸引き部品の寸法精度を
受動的に制御し得る、従って、生成部品の品質に悪影響
を及ぼすことなく温度変化の増加を収容し得る鋸引き装
置を提供する。 【解決手段】 支持テーブル(3)に固定された被鋸引
き部品(1)を押圧しながら連続又は往復動作可能な平
行ワイヤから成るウエブ(2)を含む本発明に係る鋸引
き装置は、一体フレーム(6)内に組み込まれる。この
フレーム(6)は、その一体且つ簡便な構造の故に被鋸
引き部品(1)の寸法精度を受動的に制御し得る、ケー
シング状の構造を有する。該構造は、入口を構成する4
つの開口部(7)を有する。該開口部は、鋸引き領域の
周囲に対称的に位置決めされると共に、4本の支柱
(8)を画定する。該支柱は、鋸引き領域の周囲に間隔
を置いて配設され、鋸引き方向に平行に延びる軸線を有
する。支持テーブル(3)は、ワイヤウエブ(2)の垂
直上方に位置決めされ、前記支柱に平行な方向に移動す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、被鋸引き部品を押
圧しつつ連続又は往復動作可能なワイヤウエブを特に含
む鋸引き装置に関する。
【0002】
【従来の技術】上述した形の鋸引き装置は、既に公知で
あり、この装置において、鋸引き領域はワイヤガイドと
呼ばれるシリンダを平行に配置して形成され、各シリン
ダは、ウエブの各ワイヤ間の間隙、即ち、被鋸引き部品
の鋸引き厚さを画定する溝を備えている。被鋸引き部品
は、ワイヤウエブに対して垂直に移動する支持テーブル
に固定される。また、この移動速度が切断速度となる。
【0003】ワイヤの交換並びにそれらの張力の調節
は、鋸引き領域自体の外側に位置する「ワイヤ管理領
域」と呼ばれる部分で行われる。切断に使用される材料
は、ワイヤに固定された研磨材か、スラリとして構成さ
れた自由研磨剤であり、ワイヤは単にキャリヤとして機
能する。
【0004】機械的部材が回転すると、周知のように、
該部材の作業温度は、軸受又は周囲の部品の摩擦及び熱
のために、一定の値に留まらず、実際の作業において経
時的に変化する。実際の作業においてこの部材の位置が
劣悪な状態にある場合、部材自体の温度のみならず周囲
環境の温度変化がその空間位置に重要な意味を持つ。従
って、これらの温度変化は、熱膨張を引き起こし、場合
によっては、実施作業の結果に影響する。
【0005】かくして、前記部材の位置を制御すること
によりこの膨張を補償すること、並びに、被鋸引き部品
にその影響が及ばない態様で構造部を構成すること、が
必要となる。
【0006】しかしながら、周囲システムが複雑なため
に、臨界位置にある部材の厳密な温度制御は、不十分な
ものとなりがちである。従って、被鋸引き部品の幾何形
状を乱すことのない平面内で弾性又は熱作用に係る動作
が生じるようにした、臨界各部の構成が不可欠となる。
かかる構成により、コストが嵩み実施を困難にするほど
複雑な、制御装置を使用する必要がなくなる。
【0007】この種の構成は、位置決めに要求される精
度が高まるにつれ、或いは鋸引き部材の寸法が大きくな
るにつれ、一層必要となる。また、この種の構成は、選
定された材料の熱膨張率が低くなるにつれ、例えばイン
バール(登録商標、K<1.10-6)を使用した場合、
一層有効である。
【0008】スプレイ式又は内部循環式のいずれの冷却
手段を用いる場合でも、特に高精度部品を加工し、或い
は、ロボットで位置決めする際の、温度制御装置はよく
知られている。しかしながら、これらの装置は、全て、
流体又は環境の温度制御に基づいた冷却システムを採用
しており、比較的短時間だけ安定化させる必要がある。
【0009】構造部の幾何形状は、少なくとも熱現象に
より引き起こされる変移に関する限り、精度にとって重
要な要素ではない。しかしながら、極薄スライスの鋸引
きは、材料の硬度に応じて、数日ではないにしても数時
間は続くことがある。上述した型のワイヤを用いた鋸引
き装置は、特に電子部品産業で、フェライト、石英、シ
リカを鋸引きするために、及び、多結晶又は単結晶珪素
等の材料、及びGaAs、InP、GGG、更に合成サ
ファイヤ又はセラミックス等の新規な材料の極薄スライ
スを得るために既に使用されている。
【0010】これらの材料はコストが高いために、ワイ
ヤを用いた鋸引きは、ダイヤモンド担持ディスクを用い
た鋸引き等の他の技術と比較して、より魅力的なものに
なっている。
【0011】電子機器分野での用途に極めて重要な被鋸
引き部品の寸法精度は、鋸引き時のワイヤの位置、並び
に被鋸引き部品の支持部材の位置従って被鋸引き部品に
対するワイヤガイドシリンダの位置、に拠って決まる。
この位置は、鋸引き領域自体の温度の関数であり、且つ
鋸引き領域に係る部材、例えばワイヤガイドシリンダ及
びインゴット用支持部材即ちテーブル、リニヤガイド等
の温度の関数である。
【0012】従って、この鋸引き技術は、被鋸引き部品
に対するワイヤガイドシリンダの位置、及びワイヤガイ
ドシリンダに対する被鋸引き部品の位置、の完全な制御
を要する。それ故、変移は、例え緩やかなものであって
も、鋸引きスライス表面の波状起伏又は歪みを引き起こ
す。インゴットの従ってスライスの寸法増加に起因する
半導体に係る用途の要求条件は、僅かな変動でさえも回
避しなければならないということである。
【0013】冷却媒体として液体を使用した温度制御
は、十分ではなく、更に、被鋸引き部品の位置決めに及
ぼす温度の影響を最小化する必要がある。更に、ワイヤ
ガイドを支持する玉軸受は高負荷に耐えるので熱を生じ
る。この熱は鋸引き中に生成され周囲部品内に拡散した
エネルギと共に鋸引きの精度を落とす。従って、この影
響を最小限にするために、(任意の変移を防ぐべく)で
きるだけ対称で且つ(外部的な影響とその他の生じ得る
悪影響を制限すべく)できるだけ簡便な、また、弾性及
び熱に起因する変移を十分に方向付ける形状を有して熱
作用の受動制御を行いつつ構造をできるだけ堅固にす
る、一体構成を採用する必要がある。
【0014】現在の構造部は、一般に、鋸引き領域とし
て片持ち梁式即ちスワンネック型の構造を使用してお
り、ここでは、熱及び弾性に伴う問題は看過されてい
る。即ち、構造部は、最適動作を提供するという観点よ
りは、製造の容易さの観点から設計されている。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、上述した欠点を克服することであり、更に、その鋸
引き領域を一体構造とすることにより弾性及び熱の作用
を除去しつつ被鋸引き部品の寸法精度を受動的に制御し
得る、従って、生成部品の品質に悪影響を及ぼすことな
く温度変化の増加を収容し得る、鋸引き装置を提供する
ことである。
【0016】
【課題を解決するための手段】上述した目的は、本発明
によれば、入口を構成する4つの開口部を備えた一体ケ
ーシング構造から成るフレーム内に組み込まれ、前記4
つの開口部が対称的に配設されて4本の支柱を画定し、
該支柱が鋸引き領域の周囲に間隔を置いて配設されると
共に鋸引き方向に平行な軸線を有し、前記支持テーブル
が、ワイヤウエブの垂直上方に位置して、前記支柱に平
行な方向に移動することを特徴とする上記した形式の鋸
引き装置により達成される。
【0017】従って、本発明の鋸引き装置は、少なくと
も二つの部分、即ち、ワイヤの管理用に設計された構造
部と、鋸引き領域温度の制御装置の付いた或いは該装置
の付かない鋸引き領域とから成る。鋸引き領域は、鋸引
き方向に対して前記構造部が完全な対称を成すように、
且つ、弾性又は熱による変形が鋸引き方向に平行な平面
で生じるように設計される。
【0018】また、その構造に低熱膨張率(K<5.1
-5)を有する材料を使用することにより性能を改善す
ることができる。更に、冷却流体を内部循環させること
により、構造部を熱的に調節することができる。
【0019】従って、構造部は、ワイヤウエブと支持テ
ーブルと被鋸引き部品とワイヤガイドシリンダとに出入
口を提供する複数の開口部を備えて鋸引き領域を包囲す
る、一体ケーシングとして構成される。該開口部は、強
制的に鋸引き方向に平行に延びる4本の支柱を画定し、
この場合、熱膨張効果の大部分は支柱に規制されてその
影響は除去される。支持テーブル及びその機構は、ウエ
ブの上方に配設されると共にウエブに対して中央に位置
決めされ、非対称による及び中心外れ応力による悪影響
を除去している。動作は、支柱と平行な方向に、頂部か
ら底部に向けて行われる。また、支柱を含むケーシング
の構造を中空とし、冷却流体を循環させることができ
る。
【0020】
【発明の実施の形態】添付図面は、本発明に係る装置
を、概略的且つ例示的に説明している。図1及び図2に
示したように、被鋸引き部品1は、支持テーブル3によ
り、ワイヤウエブ2に対して押圧される。支持テーブル
3、並びに軸受5によりそれらの端部が支持されたワイ
ヤガイドシリンダ4は、全て、ケーシング6として構成
されたフレーム内に組み込まれる。入口を構成する4個
の開口部7は、4本の支柱を画定する。上部9内には、
ワイヤウエブ2の上方中央に位置するテーブル用の、駆
動機構10が設けられる。
【0021】支柱8を通る図2の横断面図は、支柱8が
ケーシングの上部9及び下部11と共に中空であり、サ
ーモスタット回路又は冷却回路を含み得る、ことを示し
ている。このため、必要に応じて、入口12と出口13
との間に流体を循環させることにより、温度を調節可能
である。
【0022】図3および図4から、被鋸引き部品をワイ
ヤウエブ2に押圧する際に4本の支柱8により鋸引きに
起因する負荷を均等に支持していることが判る。弾性及
び熱に起因する変形14は鋸引き作業に伴う変形と同じ
方向に生じるので、それらの影響は除去される。
【0023】ワイヤガイドシリンダ4の間でワイヤウエ
ブ2を形成するワイヤは、通常ばねに使用される鋼から
形成され、硬い或いは通常でない材料(例えばシリコ
ン、セラミックス、III −IV 化合物、GGG、サファ
イヤ等)の塊を厚さ約0.1乃至5mmのスライスに鋸
引きするために、0.1乃至0.2mmの範囲の直径を
有する。使用する研磨剤は、市販品であり、ダイヤモン
ド、炭化珪素、アルミナ等から構成され、ワイヤに固定
してもよいし、固定しないでスラリとして使用してもよ
い。
【0024】鋸引き装置は、そのケーシングとしての一
体幾何構成により、最大の剛性を達成し、且つ、熱的な
影響を除去しつつ受動的な態様で被鋸引き部品の寸法精
度を制御すると共に、生成部品の品質に悪影響を及ぼす
ことなくより大きな温度変動を収容する、ことを可能に
する。
【0025】別の変形例(図示せず)によれば、ワイヤ
鋸引き装置を収納したフレームに、添付図面に示した4
個の開口部の他に、更に別の開口部を設けることができ
る。更に別の変形例(やはり図示せず)では、支持テー
ブル及びその駆動機構をワイヤウエブ2の下に位置決め
してもよく、また、鋸引き装置の上側と下側に2枚のワ
イヤウエブ2を設けてそれぞれ1基の支持テーブルと対
応させ、二つの部品の同時鋸引きを可能にしてもよい。
【0026】勿論、弾性又は熱により引き起こされる変
移の受動制御をその形状により可能とし、或いは、その
効果を増幅し或いは減ずる膨張係数を組み合わせること
により同様の結果を生成する他の幾何構成を考えること
もできる。温度制御それ自体については、一定温度に維
持された流体の循環で十分である。状況によっては、ま
た殆どエネルギを要しない仕事のため鋸引き領域の温度
が比較的一定である場合には、内部循環による制御は不
要であることが判明しており、構造の受動制御で十分で
ある。
【0027】
【発明の効果】従って、この種の構成を用いることによ
り、温度変化に対して及び鋸引き時に加わる負荷に対し
て低感度でそれ故その環境に対する制御を殆ど要しな
い、装置を提供することが可能となる。かかる対称構造
において被鋸引き部品にかかる弾性作用は、片持ち梁型
即ちスワンネック型構造の約1/10である。熱延伸の
方向が鋸引き面内に存するために、同一温度変化に対す
る精度損失も同じ割合で減少する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る鋸引き装置の一実施形態の概略斜
視図。
【図2】図1の実施形態の縦断面図。
【図3】鋸引き部分の二つの限界位置を示した、図1及
び図2の実施形態と同じ実施形態の部分断面図。
【図4】図3の線A−Aに沿った断面図。
【符号の説明】
1 …… 被鋸引き部品 2 …… ワイヤウエブ 3 …… 支持テーブル 6 …… フレーム 7 …… 開口部 8 …… 支柱 10 …… 駆動機構

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 支持テーブル(3)に固定された被鋸引
    き部品(1)を押圧しつつ連続又は往復動作可能なワイ
    ヤウエブ(2)を含む、ワイヤを使用する鋸引き装置で
    あって、 前記鋸引き装置が、入口を構成する4つの開口部(7)
    を備えた一体ケーシング構造から成るフレーム(6)内
    に組み込まれ、前記4つの開口部が対称的に配設されて
    4本の支柱(8)を画定し、該支柱が鋸引き領域の周囲
    に間隔を置いて配設されると共に鋸引き方向に平行な軸
    線を有し、 前記支持テーブル(3)が、ワイヤウエブ(2)の垂直
    上方に位置して、前記支柱(8)に平行な方向に移動す
    ることを特徴とする鋸引き装置。
  2. 【請求項2】 前記フレーム(6)が、低膨張率を有す
    る材料から成ることを特徴とする請求項1記載の装置。
  3. 【請求項3】 前記フレーム(6)が、サーモスタット
    流体用の内部回路を含むことを特徴とする請求項1又は
    請求項2記載の装置。
  4. 【請求項4】 前記フレーム(6)が、別の開口部を含
    むことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記
    載の装置。
  5. 【請求項5】 前記支持テーブル(3)が、駆動機構
    (10)と共働し、前記支持テーブルがその駆動機構と
    共に、ワイヤウエブ(2)の上側又は下側に配置される
    ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載
    の装置。
  6. 【請求項6】 前記装置が、それぞれ支持テーブルと共
    働する上側と下側の2枚のワイヤウエブを備え、2つの
    被鋸引き部品(1)を同時に鋸引きし得るようにしたこ
    とを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の
    装置。
JP30155695A 1994-11-18 1995-11-20 一体フレームに組み込まれるワイヤ使用鋸引き装置 Pending JPH08224725A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH3474-94 1994-11-18
CH347494A CH690419A5 (fr) 1994-11-18 1994-11-18 Dispositif de sciage par fil intégré et monobloc garantissant intrinsèquement par sa structure, un contrôle passif de la géométrie de coupe de tranches fines.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08224725A true JPH08224725A (ja) 1996-09-03

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ID=4256757

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JP30155695A Pending JPH08224725A (ja) 1994-11-18 1995-11-20 一体フレームに組み込まれるワイヤ使用鋸引き装置

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EP (1) EP0712677B1 (ja)
JP (1) JPH08224725A (ja)
CH (1) CH690419A5 (ja)
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Also Published As

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DE69514080D1 (de) 2000-01-27
EP0712677B1 (fr) 1999-12-22
DE69514080T2 (de) 2000-08-24
EP0712677A1 (fr) 1996-05-22
CH690419A5 (fr) 2000-09-15

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