JPH0871912A - ワイヤーソーのワイヤー張設補助具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】ワイヤー張設作業の作業効率の向上させ、作業
者の負担を軽減させる。 【構成】ワイヤーリール３０からプーリ１２にワイヤー
２８を巻き取る際は、プーリ１２に連結されたモータ１
４とワイヤーリール３０に連結されたモータ３２を駆動
して、自動でワイヤー２８の巻き取りを行うようにし
た。この際、プーリ１２に連結されたモータ１４をワイ
ヤーリール３０に連結されたモータ３２より高回転で回
転させてワイヤー２８をワイヤーリール３０から引き出
すように巻き取り、ワイヤー２８に必要以上の張力が作
用した場合は、滑りクラッチが滑り回転力を相殺するよ
うにした。これにより、ワイヤー２８はワイヤーリール
３０から破断することなくかつ弛むことなくプーリ１２
に円滑に巻き取られる。そして、ワイヤー走行路にワイ
ヤーを張設する際は、前記プーリ１２に巻き取っておい
たワイヤー２８をワイヤー走行路に配設されたガイドロ
ーラ等に順次巻き掛けゆく。

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のワイヤー
張設補助具に係り、特に円柱状の半導体インゴット、セ
ラミック、ガラス等の被加工物を走行するワイヤーで多
数の薄板状のウェーハに切断するワイヤーソーにおい
て、該ワイヤーソーのワイヤー走行路にワイヤーを張設
する際に使用するワイヤーソーのワイヤー張設補助具に
関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体インゴット、セラミック、ガラス
等の被加工物を薄板状のウェーハに切断する切断装置の
一つにワイヤーソーがある。このワイヤーソーは、ワイ
ヤーが複数の溝付ローラ間に巻掛けられてワイヤー列が
形成されると共に、ワイヤーの一方端は一方のワイヤー
リールに巻回され、他方端は他方のワイヤーリールに巻
回される。そして、ワイヤーが一方のワイヤーリールと
他方のワイヤーリールとの間を高速で往復走行する際
に、前記ワイヤー列に被加工物を押し当てると共に、ワ
イヤー列に砥粒を含む加工液を供給して砥粒のラッピン
グ作用により被加工物を多数の薄板状のウェーハに切断
するものである。

【０００３】従来この種のワイヤーソーのワイヤー走行
路にワイヤーを張設する方法としては、次の２つの方法
がある。第１の方法としては、先ず始めに１人の作業者
がワイヤーリールからワイヤーをもつれない程度（２ｍ
程度）引き出すと共に、その引き出したワイヤーを順次
ワイヤー走行路に配設されているガイドローラ等に巻き
掛けてゆく。ワイヤーは２ｍ程度しか引き出されていな
いので、ガイドローラ等に巻き掛けている途中で足りな
くなる。このために、ワイヤーをワイヤーリールから更
に引き出さなければならない。しかし、ワイヤーリール
は重量物であるため、ワイヤーを引っ張った程度ではワ
イヤーは引き出されず、もう一人の作業者がワイヤーリ
ールを回してワイヤーを送りだす必要がある。また、こ
の作業の時にワイヤーが弛むと巻き掛けの終了したガイ
ドローラ等のワイヤーが外れてしまうため、常にワイヤ
ーを弛ませない状態でワイヤーリールからワイヤーを引
き出さなければならない。上記の作業を複数回繰り返
し、全てのガイドローラ等にワイヤーを巻き掛けたら、
溝付ローラに５乃至６回程度ワイヤーを巻き掛け、形成
されたワイヤー列をガムテープ等で固定する。そして、
溝付ローラに連結されたモータを駆動させて、自動で残
りの溝付ローラの溝部にワイヤーを巻き掛けるようにす
る。また、他方側のワイヤーリールまで巻き掛ける際
は、溝付ローラで形成されたワイヤー列の端部を何列か
解いて、順次他方側のワイヤー走行路に配設されたガイ
ドローラ等に巻き掛けてゆく。

【０００４】第２の方法としては、先ず、ワイヤー巻き
取り用のプーリを準備し、このプーリに予め溝付ローラ
まで巻き掛けられる程度のワイヤーを巻き取っておく。
この際、１回の巻き取り作業で巻き取れるワイヤーの長
さは１ｍ程度なので、５乃至６回程度この作業を繰り返
し行うと共に、常に巻き取るワイヤーに張力を与えワイ
ヤーが解けないようにしておく。プーリにワイヤーを巻
き終えたら、このプーリに巻き取ったワイヤーを利用し
て溝付ローラまでワイヤーを順次巻き掛ける。そして、
溝付ローラに５乃至６回程度巻き掛けたら、上記第１の
方法と同様にして他方側のワイヤーリールまで巻き掛け
ゆく。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記第
１の方法では、常にワイヤーを弛ませないでガイドロー
ラに巻き掛けてゆくためには、２人の作業者を必要とす
るという欠点がある。また、第２の方法では、ワイヤー
リールからワイヤーを引き出す作業と、引き出したワイ
ヤーをガイドローラに巻き掛ける作業を５乃至６回程度
繰り返さなければならないので、作業に時間がかかり過
ぎるという欠点がある。

【０００６】本発明は、このような事情を鑑みてなされ
たもので、ワイヤー張設作業の作業効率を向上させ、作
業者の負担を軽減させるワイヤーソーのワイヤー張設補
助具を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決する為の手段】本発明は、前記目的を達成
するために、ワイヤーを一方のワイヤーリールから繰り
出して複数個の溝付ローラに巻き掛けワイヤー列を形成
して他方のワイヤーリールに巻き取ると共に、前記ワイ
ヤー列に被加工物を押し当てて多数の薄板状のウェーハ
に切断するワイヤーソーであって、該ワイヤーソーのワ
イヤー走行路にワイヤーを弛ませないように張設するワ
イヤーソーのワイヤー張設補助具において、前記ワイヤ
ーリールの回転により繰り出されるワイヤーを巻き取る
巻取部材と、前記ワイヤーリールから繰り出されるワイ
ヤーの繰り出し速度より大きな速度で前記巻取部材を回
転駆動させる駆動手段と、前記巻取部材と前記駆動手段
とを連結すると共に、前記ワイヤーリールと前記巻取部
材の間のワイヤーに所定以上の張力がかかった時に滑る
滑りクラッチと、から成り、前記ワイヤーリールと前記
巻取部材を回転させて前記ワイヤーリールから張設に必
要な量のワイヤーを前記巻取部材に巻き取ったら、前記
ワイヤーリールの回転のみを停止して前記巻取部材に巻
き取られたワイヤーを前記ワイヤー走行路に調節してい
くことを特徴とする。

【０００８】また、前記目的を達成するために、ワイヤ
ーを一方のワイヤーリールから繰り出して複数個の溝付
ローラに巻き掛けワイヤー列を形成して他方のワイヤー
リールに巻き取ると共に、前記ワイヤー列に被加工物を
押し当てて多数の薄板状のウェーハに切断するワイヤー
ソーであって、該ワイヤーソーのワイヤー走行路にワイ
ヤーを弛ませないように張設するワイヤーソーのワイヤ
ー張設補助具において、前記ワイヤーリールの回転によ
り繰り出されるワイヤーを巻き取ると共に、前記張設補
助具本体から着脱可能な巻取部材と、前記ワイヤーリー
ルから繰り出されるワイヤーの繰り出し速度より大きな
速度で前記巻取部材を回転駆動させる駆動手段と、前記
巻取部材と前記駆動手段とを連結すると共に、前記ワイ
ヤーリールと前記巻取部材の間のワイヤーに所定以上の
張力がかかった時に滑る滑りクラッチと、から成り、前
記ワイヤーリールと前記巻取部材を回転させて前記ワイ
ヤーリールから張設に必要な量のワイヤーを前記巻取部
材に巻き取ったら、前記ワイヤーリールの回転のみを停
止すると共に、前記張設補助具本体から前記巻取部材を
取り外して前記巻取り部材に巻き取られたワイヤーを前
記ワイヤー走行路に張設していくことを特徴とする。

【０００９】

【作用】請求項１の発明によれば、ワイヤーリールから
巻取部材にワイヤーを巻き取る際に、前記巻取部材に連
結されたモータと前記ワイヤーリールに連結されたモー
タを駆動することにより、自動でワイヤーの巻き取りを
行えるようにした。また、この際、巻取部材に連結され
たモータをワイヤーリールに連結されたモータより高回
転で回転させてワイヤーをワイヤーリールから引き出す
ように巻き取り、ワイヤーに所定以上の張力が作用した
場合は、滑りクラッチが滑り回転力を相殺するようにし
た。これにより、ワイヤーはワイヤーリールから破断す
ることなくかつ弛むことなく一定の張力で円滑に巻取部
材に巻き取られる。そして、ワイヤー走行路を張設する
際は、ワイヤーを張った状態でワイヤー張設補助具本体
ごとワイヤー走行路に沿って移動させる。これにより、
ワイヤーは所定以上の張力がかかった場合のみ滑りクラ
ッチが滑って巻取部材から引き出される。そして、引き
出されたワイヤーを順次ワイヤー走行路に配設されてい
るガイドローラ等に巻き掛けてワイヤー走行路を張設す
る。これにより、ワイヤーは弛むことなく所定の張力を
保ってガイドローラ等に巻き掛けられる。

【００１０】また、請求項２の発明によれば、請求項１
の発明と同様にしてワイヤーリールからワイヤーを巻取
部材に巻き取る。そして、ワイヤー走行路にワイヤーを
張設する際は、ワイヤーを巻き取った巻取部材をワイヤ
ー張設補助具本体から取り外してガイドローラ等にワイ
ヤーを巻き掛ける。

【００１１】

【実施例】以下添付図面に従って本発明に係るワイヤー
ソーのワイヤー張設補助具の好ましい実施例について詳
説する。図１には、本発明に係るワイヤーソーのワイヤ
ー張設補助具の実施例を示す断面図が示されている。同
図に示されるように、前記ワイヤー張設補助具１０は、
ワイヤーを巻き取るプーリ１２、該プーリ１２の回転動
力源であるモータ１４及び前記プーリ１２の回転軸１６
と前記モータ１４の回転軸１８を連結する滑りクラッチ
２０を主要構成部材として構成されている。

【００１２】前記プーリ１２は、ワイヤーリールから引
き出したワイヤーを巻き取るプーリであり、その回転軸
１６は、前記滑りクラッチ２０の従動側２０Ａに接続さ
れている。この滑りクラッチ２０の駆動側２０Ｂには、
前記プーリ１２の回転動力源であるモータ１４の回転軸
１８が接続されている。そして、モータ１４からプーリ
１２への回転動力の伝達はこの滑りクラッチ２０を介し
て行われる。この際、滑りクラッチ２０は前記プーリ１
２に掛かるトルクが所定のトルクＴ（０．２Ｎ・ｍ程
度）以上になると滑り始めるように設定されており、巻
き取るワイヤーに必要以上の張力が掛からないようにし
てある。従って、前記モータ１４の最大トルクＴ’は前
記所定のトルクＴよりやや大きい程度でよい。また、前
記プーリ１２の回転軸１６、モータ１４の回転軸１８及
び滑りクラッチ２０は、分割可能に形成された円筒状の
ケーシング２２内に収納され、更に、プーリ１２の回転
軸１６はケーシング２２の上側ケーシング２２内に設け
られたベアリング２４、２４に軸支されている。また、
前記モータ１４はケーシング２２の下側ケーシング２２
Ｂの下部に図示しないボルトを介して接続され、下側ケ
ーシング２２Ｂはボルト２６、２６を介して上側ケーシ
ング２２Ａに接続されている。

【００１３】上記のように構成された本発明に係るワイ
ヤーソーのワイヤー張設補助具の実施例の作用は次のよ
うになる。図２に示されるように、先ず、ワイヤー２８
をワイヤーリール３０より引き出し、ワイヤー張設補助
具１０のプーリ１２に巻き掛け固定する。次に、モータ
１４を始動してワイヤー２８の巻き取りを開始する。し
かし、この状態では、モータ１４を駆動してもワイヤー
リール３０が重量物であるため、ワイヤー２８に所定値
以上の張力が作用し、滑りクラッチ２０が滑り回転を起
こす。そこで、ワイヤーリール３０に連結されたリール
モータ３２を駆動してワイヤー２８を送り出し、この送
り出されたワイヤー２８をプーリ１２で巻き取るように
する。この時、リールモータ３２とワイヤー張設補助具
１０のモータ１４の駆動は、ワイヤーリール３０のワイ
ヤー巻径をＤ、プーリ１２の直径をｄ、リールモータ３
２の回転数をＮ、ワイヤー張設補助具１０のモータ１４
の回転数をｎとしたとき、次の関係を満たすように駆動
する。

【００１４】（Ｎ×Ｄ）＜（ｎ×ｄ） 即ち、常に滑りクラッチ２０は滑りながらプーリ１２に
回転動力を伝達する。これにより、ワイヤー２８は、常
に一定の張力を保持しながら弛むこと無くプーリ１２に
巻き取られる。所定長さのワイヤー２８（後述する溝付
ローラ４２、４２、４２に５乃至６回巻き掛けられる程
度の長さ）をプーリ１２に巻き取ったら、リールモータ
３２の駆動を停止する。これにより、ワイヤー２８を弛
ませることなく巻き取りを終了させることができる。そ
して、この状態で、プーリ１２に巻き取ったワイヤー２
８をプーリ１２から引き出し、次のようにワイヤー走行
路を張設する。この際、ワイヤー張設補助具１０ごとワ
イヤー走行路に沿って移動させれば、ワイヤー張設補助
具１０は、ワイヤー２８に所定値以上の張力が作用した
ときのみワイヤー２８をプーリ１２から送り出すのでワ
イヤー２８を常に一定張力で張設していくことができ
る。即ち、滑りクラッチ２０はワイヤー２８が所定張力
以上になると滑り出すので、ワイヤー張設補助具１０が
所定張力で引かれたときのみ、プーリ１２が回転してワ
イヤー２８を送りだす。

【００１５】図３には、ワイヤー走行路にワイヤー２８
が張設された状態が示されている。同図に示されるよう
に、先ず、ワイヤーリール３０から引き出しプーリ１２
に巻き取ったワイヤー２８を、ワイヤー案内装置３４、
複数のガイドローラ３６、３６、…、ダンサローラ３
８、ワイヤー洗浄漕４０のガイドローラ４０Ａ、４０Ａ
に順次巻き掛けてゆく。そして、３本の溝付きローラ４
２、４２、４２に５乃至６回ワイヤー２８を巻き掛け、
形成されたワイヤー列にガムテープを貼着してこのワイ
ヤー列を固定する。そして、図示しない溝付ローラ４２
のモータを駆動して、残りの溝付ローラ４２、４２、４
２の溝部にワイヤー２８を自動で巻き掛けて、前記溝付
ローラ４２、４２、４２のワイヤー列を完成させる。こ
こまでの作業で一方側のワイヤー走行路のワイヤー張設
は終了し、前記溝付ローラ４２、４２、４２を挟んで前
記一方側のワイヤー走行路と左右対称に配置された図示
しない他方側のワイヤー走行路にワイヤー２８を張設す
る際は、溝付ローラ４２、４２、４２で形成されたワイ
ヤー列の端部を何列か解き、この解いたワイヤー２８を
利用して他方側のワイヤー走行路にワイヤー２８を張設
する。

【００１６】このように、本実施例のワイヤーソーのワ
イヤー張設補助具によれば、ワイヤーリール３０からの
ワイヤー２８の巻き取りを自動で行うことにより、作業
員の負担が軽減すると共に、ワイヤー張設時間が短縮さ
れ作業効率が向上する。尚、本実施例では、ワイヤー２
８の巻き取りを行うプーリ１２が回転軸１６に固定され
ていたが、回転軸１６に着脱自在に設けてもよい。即
ち、プーリ１２をポリウレタン等の弾性のある材質のも
のにすることにより、回転軸１６に嵌め合わせ着脱自在
の構成にする。

【００１７】また、ワイヤー張設補助具１０をワイヤー
ソー装置本体のワイヤーリール３０近傍に固定してお
き、ワイヤー張設時はプーリ１２のみ取り外してワイヤ
ーの張設を行うようにしてもよい。

【００１８】

【発明の効果】本発明によれば、ワイヤーリールからの
ワイヤーの巻き取りを自動で行えるため、作業員の負担
が軽減すると共に、ワイヤー張設時間が短縮され作業効
率が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に係るワイヤーソーのワイヤー
張設補助具の実施例を示す断面図

【図２】図２は、本発明に係るワイヤーソーのワイヤー
張設補助具の実施例の作用を説明する説明図

【図３】図３は、本発明に係るワイヤーソーのワイヤー
張設補助具の実施例の作用を説明する説明図

【符号の説明】

１０…ワイヤー張設補助具 １２…プーリ １４…モータ ２０…滑りクラッチ ２２…ケーシング ２８…ワイヤー ３０…ワイヤーリール ４２…溝付ローラ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ワイヤーを一方のワイヤーリールから繰り
   出して複数個の溝付ローラに巻き掛けワイヤー列を形成
   して他方のワイヤーリールに巻き取ると共に、前記ワイ
   ヤー列に被加工物を押し当てて多数の薄板状のウェーハ
   に切断するワイヤーソーであって、該ワイヤーソーのワ
   イヤー走行路にワイヤーを弛ませないように張設するワ
   イヤーソーのワイヤー張設補助具において、 前記ワイヤーリールの回転により繰り出されるワイヤー
   を巻き取る巻取部材と、 前記ワイヤーリールから繰り出されるワイヤーの繰り出
   し速度より大きな速度で前記巻取部材を回転駆動させる
   駆動手段と、 前記巻取部材と前記駆動手段とを連結すると共に、前記
   ワイヤーリールと前記巻取部材の間のワイヤーに所定以
   上の張力がかかった時に滑る滑りクラッチと、 から成り、前記ワイヤーリールと前記巻取部材を回転さ
   せて前記ワイヤーリールから張設に必要な量のワイヤー
   を前記巻取部材に巻き取ったら、前記ワイヤーリールの
   回転のみを停止して前記巻取部材に巻き取られたワイヤ
   ーを前記ワイヤー走行路に調節していくことを特徴とす
   るワイヤーソーのワイヤー調節補助具。
2. 【請求項２】ワイヤーを一方のワイヤーリールから繰り
   出して複数個の溝付ローラに巻き掛けワイヤー列を形成
   して他方のワイヤーリールに巻き取ると共に、前記ワイ
   ヤー列に被加工物を押し当てて多数の薄板状のウェーハ
   に切断するワイヤーソーであって、該ワイヤーソーのワ
   イヤー走行路にワイヤーを弛ませないように張設するワ
   イヤーソーのワイヤー張設補助具において、 前記ワイヤーリールの回転により繰り出されるワイヤー
   を巻き取ると共に、前記張設補助具本体から着脱可能な
   巻取部材と、 前記ワイヤーリールから繰り出されるワイヤーの繰り出
   し速度より大きな速度で前記巻取部材を回転駆動させる
   駆動手段と、 前記巻取部材と前記駆動手段とを連結すると共に、前記
   ワイヤーリールと前記巻取部材の間のワイヤーに所定以
   上の張力がかかった時に滑る滑りクラッチと、 から成り、前記ワイヤーリールと前記巻取部材を回転さ
   せて前記ワイヤーリールから張設に必要な量のワイヤー
   を前記巻取部材に巻き取ったら、前記ワイヤーリールの
   回転のみを停止すると共に、前記張設補助具本体から前
   記巻取部材を取り外して前記巻取り部材に巻き取られた
   ワイヤーを前記ワイヤー走行路に張設していくことを特
   徴とするワイヤーソーのワイヤー張設補助具。