JPH0929611A - ワイヤソーのワイヤトラバース装置 - Google Patents

ワイヤソーのワイヤトラバース装置

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JPH0929611A JP17867595A JP17867595A JPH0929611A JP H0929611 A JPH0929611 A JP H0929611A JP 17867595 A JP17867595 A JP 17867595A JP 17867595 A JP17867595 A JP 17867595A JP H0929611 A JPH0929611 A JP H0929611A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ワイヤリールから繰り出されたワイヤの案内
速度を適正な速度に制御するワイヤのトラバース装置を
提供する。 【構成】 ワイヤ１４が掛けられ、ワイヤ１４をワイヤ
リール２６の軸線方向に案内する案内用ガイドローラ６
８を備えた。この案内用ガイドローラ６８に掛けられた
ワイヤ１４の繰出し角の変位に応じて変動するワイヤ１
４の負荷を連続的に検出する。そして、検出した負荷が
所定値になるように案内用ガイドローラ６８の案内速度
を連続的に制御してワイヤ１４の変位を調整する。従っ
て、ワイヤ１４の繰出し角の変位が変動した場合に、こ
の変動に対してワイヤ１４の案内速度を俊敏に反応させ
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はワイヤソーのワイヤ
トラバース装置に係り、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
で多数の薄板状のウェーハに切断するワイヤソーのワイ
ヤトラバース装置に関する。
【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
一つにワイヤソーがある。このワイヤソーは、一方のワ
イヤリールから繰り出されたワイヤを複数個の溝付ロー
ラに巻き掛けてワイヤ列を形成し、他方のワイヤリール
に巻き取るとともに、前記ワイヤ列に砥粒を含む加工液
を供給して被加工物を押し当てることにより、その砥粒
のラッピング作用により前記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】このワイヤソーは、一方のワイヤリールの
下流側と他方のワイヤリールの上流側とに、それぞれワ
イヤトラバース装置を備えている。これらのワイヤトラ
バース装置はワイヤリールに巻き取られるワイヤや、ワ
イヤリールから繰り出されるワイヤをワイヤリールの軸
線方向に案内する。このワイヤは、ワイヤリールに螺旋
状に巻き取られるので、ワイヤをワイヤリールから繰り
出す場合、ワイヤはワイヤリールの軸線方向に移動す
る。そして、例えばワイヤリールにワイヤが不規則に巻
き取られた場合、ワイヤ繰出し時のワイヤの移動速度が
変動する。
【０００４】一方、ワイヤトラバース装置は、ワイヤリ
ールの軸線方向に移動するスライダを備え、スライダに
所定間隔をおいて一対の検出部が設けられている。この
一対の検出部間にはワイヤが配され、ワイヤの移動速度
とスライダの移動速度とに差が生じた場合、ワイヤが一
対の検出部のいずれか一方に接触する。そして、ワイヤ
が接触した検出部から出力された接触信号に基づいて検
出部とワイヤとの接触を解消するようにワイヤの案内速
度を制御する。
【０００５】上述したワイヤトラバース装置は、ワイヤ
と一対の検出部との接触によりワイヤの案内速度を制御
するが、このワイヤトラバース装置以外に、ワイヤの案
内速度をタッチローラの回転数で制御するワイヤトラバ
ース装置が知られている。このワイヤトラバース装置
は、ワイヤトラバース装置のスライダに一対のタッチロ
ーラを一定間隔をおいて回動自在に支持し、スライダを
介して一対のタッチローラをワイヤリールの軸線方向に
移動する。この場合、ワイヤの移動速度と一対のタッチ
ローラの移動速度とに差が生じた場合、一対のタッチロ
ーラ間に配されたワイヤがタッチローラに接触してタッ
チローラが回転する。そして、タッチローラにワイヤが
接触したときのタッチローラの回転数を検出して、検出
した回転数に応じてワイヤを案内する一対のタッチロー
ラの移動速度を制御する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ワイヤ
と一対の検出部との接触によりワイヤの案内速度を制御
するワイヤトラバース装置の場合、一対の検出部にワイ
ヤが接触することによりワイヤの移動速度と一対の検出
部の移動速度とのズレを検出するので、ワイヤとの接触
で検出部が摩耗して速度ズレの検出精度が低下するとい
う問題がある。また、一対の検出部が所定間隔をおいて
配置されているので、速度ズレが発生してからワイヤが
一対の検出部に接触するまでにタイムラグが生じ、ワイ
ヤ移動速度の変動に対して一対の検出部を俊敏に反応さ
せることができないという問題がある。
【０００７】一方、一対のタッチローラの回転数でワイ
ヤの案内速度を制御するワイヤトラバース装置の場合、
ワイヤがタッチローラから離れても、タッチローラの回
転が慣性力で継続する。従って、ワイヤとタッチローラ
との接触が解消されてからタッチローラの回転が停止す
るまでにタイムラグが生じるので、ワイヤ移動速度の変
動に対して一対のタッチローラを俊敏に反応させること
ができないという問題がある。特に、この状態がひどく
なると一対のタッチローラにハンチングが発生する。
【０００８】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、ワイヤ移動速度の変動に対してワイヤの案内速
度を俊敏に反応させることができるワイヤソーのワイヤ
トラバース装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、ワイヤソーのワイヤリールから繰り出し
又は巻き取られるワイヤに追従して前記ワイヤリールの
軸線方向に移動し、前記ワイヤリールの長手方向に対し
て繰出し角又は巻取り角が略直角になるように前記ワイ
ヤを案内するワイヤソーのワイヤトラバース装置に於い
て、前記ワイヤを前記ワイヤリールの軸線方向に案内す
る案内用ガイドローラに前記ワイヤを掛け、該案内用ガ
イドローラに掛けられた前記ワイヤの繰出し角又は巻取
り角の変位を検出部で連続的に検出し、該検出された前
記ワイヤの繰出し角又は巻取り角の変位に基づいて前記
ワイヤの繰出し角又は巻取り角が略直角になるように、
前記案内用ガイドローラのワイヤ案内速度を連続的に制
御することを特徴としている。
【００１０】本発明によれば、連続的に検出したワイヤ
の繰出し角又は巻取り角の変位に基づいて案内用ガイド
ローラの案内速度を制御するので、ワイヤの繰出し角又
は巻取り角の変位の変動を無段階に検出することができ
る。従って、ワイヤリールの軸線方向に移動するワイヤ
の移動速度が変動してワイヤの繰出し角又は巻取り角の
変位が変動した場合に、変位の変動に対してワイヤの案
内速度を俊敏に反応させることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
るワイヤソーのワイヤトラバース装置の実施の形態につ
いて詳説する。図１には、ワイヤソー１０の全体構成図
が示されている。一方のワイヤリール１２に巻回された
ワイヤ１４は、後述するワイヤトラバース装置１６、複
数の固定ガイドローラ１８、１８、ダンサローラ２０を
経由して３本の溝付ローラ２２、２２、２２に順次巻き
掛けられてワイヤ列２４を形成した後、複数の固定ガイ
ドローラ１８、１８、ダンサローラ２０、ワイヤトラバ
ース装置１６を経て他方のワイヤリール２６に巻き取ら
れる。
【００１２】前記ダンサローラ２０には所定重量の錘４
４が吊設され、走行するワイヤ１４に常に所要の張力を
付与する。前記ワイヤ走行路の途中にはワイヤ洗浄装置
４６、４６が設けられ、このワイヤ洗浄装置４６、４６
によって前記ワイヤ１４に付着した加工液４０を除去す
る。
【００１３】前記ワイヤリール１２、２６には、それぞ
れ正逆回転可能な駆動モータ２８、３０が連結され、前
記３本の溝付ローラ２２、２２、２２うちの１本にも正
逆回転可能な駆動モータ３２が連結される。前記ワイヤ
１４は前記駆動モータ２８、３０、３２を駆動すること
により、一方のワイヤリール１２と他方のワイヤリール
２６の間を往復走行する。
【００１４】前記ワイヤ列２４には、加工液貯留タンク
３８に貯留された加工液４０が砥液供給ノズル４２から
供給される。このワイヤ列２４の下方には、被加工物で
ある半導体インゴット５４がワークブロック５６とスラ
イスベース５８を介してワーク送りテーブル４８に支持
されている。前記ワーク送りテーブル４８はモータ５０
で回動するネジ桿５２により上下方向に移動自在に設け
られており、上方に移動させることにより前記半導体イ
ンゴット５４を高速走行するワイヤ列２４に押し当て
る。前記ワイヤ列２４に押しつけられた半導体インゴッ
ト５４は加工液４０によるラッピング作用で多数の薄板
状のウェーハに切断される。
【００１５】以下、前述したワイヤトラバース装置１６
について説明する。ワイヤトラバース装置１６は、一方
のワイヤリール１２及び他方のワイヤリール２６の近傍
にそれぞれ設けられているが、これらのワイヤトラバー
ス装置１６は同様に構成されているので、ワイヤリール
２６の近傍に設けられたワイヤトラバース装置１６につ
いて説明して、ワイヤリール１２の近傍に設けられたワ
イヤトラバース装置１６については説明を省略する。
【００１６】図２に示すように、ワイヤトラバース装置
１６のリニアモータ６０はワイヤリール２６の左側に平
行に配設されている。リニアモータ６０のステータ６２
は、両側部にガイドレール６４、６４が設けられ、ガイ
ドレール６４、６４はスライダ６６が矢印Ｙ1 −Ｙ2 方
向に移動自在に支持されている。そして、スライダ６６
の巻線に励磁電流を流すことによりスライダ６６がガイ
ドレール６４、６４に沿って矢印Ｙ1 −Ｙ2 方向に移動
する。
【００１７】また、ワイヤトラバース装置１６は案内用
ガイドローラ６８、ロードセル（検出部）７０及び制御
部７２（図４参照）を備えている。図２上で、案内用ガ
イドローラ６８はワイヤリール２６の左側に配置され、
案内用ガイドローラ６８の軸線はワイヤリール２６の軸
線と平行に配置されている。この案内用ガイドローラ６
８は後述するロードセル７０の右端部に回動自在に支持
されている。案内用ガイドローラ６８の外周には溝６８
Ａが形成され、溝６８Ａにはワイヤ１４が掛けられてい
る。溝６８Ａに掛けられたワイヤ１４はガイドローラ７
４（図３参照）を介して、図１上で説明した固定ガイド
ローラ１８に案内される。
【００１８】ところで、ワイヤリール２６にはワイヤ１
４が螺旋状に巻き取られるので、巻き取られたワイヤ１
４をワイヤリール２６から繰り出すと、ワイヤ１４はワ
イヤリール２６の軸線方向にｌだけ移動する（すなわ
ち、ワイヤ１４の繰出し角が略直角に対して所定角度変
位する）。この時、ワイヤ１４の張力をＴとすると、案
内用ガイドローラ６８に矢印方向の荷重Ｐが作用し、こ
の荷重Ｐは次式で算出される。
【００１９】Ｐ＝Ｔ×（ｌ／Ｄ） 但し、Ｄ：ワイヤリール２６と案内用ガイドローラ６８
との中心間の距離前述したロードセル７０は、右端部に
案内用ガイドローラ６８が回動自在に支持され、左端部
がブロック７１を介してスライダ６６に固定されてい
る。従って、ワイヤリール２６からワイヤ１４を繰り出
すことにより、案内用ガイドローラ６８に矢印方向の荷
重Ｐが作用した場合（図２参照）、ロードセル７０の右
端部に矢印方向の荷重Ｐが作用する（図４参照）。これ
により、ロードセル７０が曲げ変形して、ロードセル７
０から荷重Ｐに相当する電気信号が出力される。
【００２０】制御部７２は、ロードセル７０から入力さ
れた荷重Ｐが零になるように、スライダ６６の移動速度
を制御する。これにより、案内用ガイドローラ６８に掛
けられたワイヤ１４の案内速度が制御され、ワイヤ１４
はワイヤリール２６の軸線方向に対して直角に繰り出さ
れる。尚、図４上で７４はモータドライバである。前記
の如く構成された前記実施の形態のワイヤソーのワイヤ
トラバース装置の作用を説明する。
【００２１】先ず、ワイヤ１４をワイヤリール２６から
繰り出す。この場合、ワイヤ１４は、ワイヤリール２６
に螺旋状に巻き取られているので、ワイヤリール２６に
傾斜状に巻き取られている。従って、ワイヤ１４をワイ
ヤリール２６から繰り出すことにより、ワイヤ１４は、
ワイヤリール２６の軸線方向にｌ（傾斜状に巻き取られ
た分）だけ移動する。これにより、案内用ガイドローラ
６８に矢印方向の荷重Ｐ（図２参照）が作用する。
【００２２】このように、案内用ガイドローラ６８に矢
印方向の荷重Ｐが作用することにより、ロードセル７０
の右端部に矢印方向の荷重Ｐ（図４参照）が作用する。
これにより、ロードセル７０が曲げ変形して、ロードセ
ル７０から荷重Ｐに相当する電気信号が出力される。ロ
ードセル７０から出力された電気信号は制御部７２に入
力される。
【００２３】制御部７２は、ロードセル７０から入力さ
れた電気信号に基づいて、ロードセル７０に作用する荷
重Ｐが零になるように、スライダ６６の移動速度を制御
する。すなわち、制御部７２は、ロードセル７０に作用
する荷重Ｐが零になるようにスライダ６６の移動速度を
求め、この求められた移動速度でスライダ６６を移動さ
せる指令信号をモータドライバ７４に出力する。モータ
ドライバ７４は制御部７２からの指令信号に基づいて、
リニアモータ６０のスライダ６６を指令速度で移動す
る。これにより、ワイヤ１４は、繰出し角が略直角の状
態でワイヤリール２６から繰り出されて、ワイヤ１４の
変位が補正される。
【００２４】前記実施の形態では、本発明に係るワイヤ
ソーのワイヤトラバース装置をワイヤリール２６からワ
イヤ１４を繰り出す場合について説明したが、これに限
らず、ワイヤ１４をワイヤリール２６に巻き取る場合に
適用することも可能である。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係るワイヤ
ソーのワイヤトラバース装置によれば、連続的に検出し
たワイヤの繰出し角又は巻取り角の変位に基づいて案内
用ガイドローラの案内速度を制御するので、ワイヤの繰
出し角又は巻取り角の変位の変動を無段階に検出するこ
とができる。従って、ワイヤリールの軸線方向に移動す
るワイヤの移動速度が変動して、ワイヤの繰出し角又は
巻取り角の変位が変動した場合に、変位の変動に対して
ワイヤの案内速度を俊敏に反応させることができる。こ
れにより、ワイヤの案内速度を適正な速度に制御するこ
とができる。
【００２６】また、案内用ガイドローラに対するワイヤ
の変位を検出するワイヤ変位検出機能を案内用ガイドロ
ーラに持たせたので、案内用ガイドローラとワイヤリー
ルとを近づけることができる。従って、ワイヤトラバー
ス装置のコンパクト化を図ることができ、また、ワイヤ
リールにワイヤを巻き取る際のワイヤ巻取りピッチの精
度を向上させることができ、さらに、ワイヤ変位の検出
精度が向上する。
【００２７】さらに、案内用ガイドローラに対するワイ
ヤの変位を、案内用ガイドローラに作用するワイヤの負
荷を検出することにより検出する。これにより、検出部
をワイヤに接触させる必要がないので、検出部の消耗を
防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るワイヤソーの全体を示した全体図
【図２】本発明に係るワイヤソーのワイヤトラバース装
置を側面から見た状態の要部拡大図
【図３】図２のＡ−Ａ矢視図
【図４】本発明に係るワイヤソーのワイヤトラバース装
置の構造を示した全体図
【符号の説明】
１０…ワイヤソー １２、２６…ワイヤリール １４…ワイヤ １６…ワイヤトラバース装置 ６８…案内用ガイドローラ ７０…ロードセル（検出部） ７２…制御部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ワイヤソーのワイヤリールから繰り出し
    又は巻き取られるワイヤに追従して前記ワイヤリールの
    軸線方向に移動し、前記ワイヤリールの長手方向に対し
    て繰出し角又は巻取り角が略直角になるように前記ワイ
    ヤを案内するワイヤソーのワイヤトラバース装置に於い
    て、 前記ワイヤを前記ワイヤリールの軸線方向に案内する案
    内用ガイドローラに前記ワイヤを掛け、 該案内用ガイドローラに掛けられた前記ワイヤの繰出し
    角又は巻取り角の変位を検出部で連続的に検出し、 該検出された前記ワイヤの繰出し角又は巻取り角の変位
    に基づいて前記ワイヤの繰出し角又は巻取り角が略直角
    になるように、前記案内用ガイドローラのワイヤ案内速
    度を連続的に制御することを特徴とするワイヤソーのワ
    イヤトラバース装置。
JP17867595A 1995-07-14 1995-07-14 ワイヤソーのワイヤトラバース装置 Expired - Fee Related JP3107143B2 (ja)

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