JPH10166354A - ワイヤソー用ローラの変位量測定装置 - Google Patents
ワイヤソー用ローラの変位量測定装置Info
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- JPH10166354A JPH10166354A JP34250496A JP34250496A JPH10166354A JP H10166354 A JPH10166354 A JP H10166354A JP 34250496 A JP34250496 A JP 34250496A JP 34250496 A JP34250496 A JP 34250496A JP H10166354 A JPH10166354 A JP H10166354A
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- B23D57/00—Sawing machines or sawing devices not covered by one of the preceding groups B23D45/00 - B23D55/00
- B23D57/003—Sawing machines or sawing devices working with saw wires, characterised only by constructional features of particular parts
- B23D57/0053—Sawing machines or sawing devices working with saw wires, characterised only by constructional features of particular parts of drives for saw wires; of wheel mountings; of wheels
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- Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Abstract
ンゴットをマルチワイヤソーでスライス加工する際、メ
インローラの軸方向の変位量を正確に測定することを目
的とする。 【解決手段】 メインローラ2の測定板15に近接して
非接触変位センサ16を配設し、この非接触変位センサ
16でメインローラ2の軸方向の熱変位量を測定出来る
ようにするとともに、この非接触変位センサ16を熱膨
張の少ない材質の支持部材17で支持し、また、この支
持部材17を本体フレーム20に取付けて、メインロー
ラ2の熱が伝達されることに起因する非接触変位センサ
16の位置変位が生じないようにする。また支持部材1
7を中空にし、中空内に冷却水を導入するようにしても
良い。
Description
コンの単結晶インゴットをワイヤソーでスライス加工す
る際、ワイヤの移動をガイドするメインローラの軸方向
の変位量を正確に測定するための改良技術に関する。
ンゴットを切出す際、外周にワイヤ溝を有するメインロ
ーラを複数配設し、各メインローラのワイヤ溝にワイヤ
を螺旋状に巻き付けて多数の平行なワイヤ列を形成する
とともに、このワイヤ列を往復動又は直線動させて多数
のウエーハ素材を同時に切出すようなマルチワイヤソー
が知られている。この際、メインローラの軸受部におけ
る発熱、またはワーク切断時の摩擦熱等によってメイン
ローラが熱膨張して軸方向に伸びると、平行ワイヤのピ
ッチ間隔が狂ってウエーハ素材の厚みが変化したり、平
坦度を悪化させたり、うねりの原因になる等の不具合が
あるため、メインローラの軸方向の変位を測定してメイ
ンローラの温度を制御することで、ピッチを一定に保持
するような技術が知られており、例えば本出願人は図3
に示すような変位検出手段を既に提案している。
鋼材等の芯金52を軸受部54で軸支するとともに、こ
の芯金52の周囲に圧入した樹脂製の筒材53の外周部
に所定ピッチでワイヤ溝m、…を刻設し、このワイヤ溝
mに係合するワイヤ60を移動させてワークを加工する
ようなワイヤソーにおいて、加工時の発熱によるメイン
ローラ51の軸方向の変位量を測定出来るようにされ、
前記軸受部54を取着せしめたハウジング55からメイ
ンローラ51に向けて例えば渦電流式の非接触変位計5
6を張出させて配設し、筒材53端部の金属製の測定板
57に近接させ、測定板57までの距離を測定出来るよ
うにしている。
通して冷却水を導くことが出来るようにしており、変位
計56で測定した変位量に基づいて制御バルブ61によ
って冷却水通路58に流通させる冷却水を制御し、メイ
ンローラ51の軸方向の伸びを一定に制御するようにし
ている。
ように、非接触変位計56をハウジング55に取付ける
方法は、装置の簡素化が図られるとともに、コンパクト
化が可能ではあるが、反面、メインローラ51の伸びに
伴って非接触変位計56も一緒に移動し、メインローラ
51の絶対的な変位量を測定するのが困難で、相対的な
変位量しか測定出来ない状態にある。
インローラ51の温度を管理し、伸びを一定に保持しよ
うとしても、誤差が大きくなるという問題がある。そこ
で、メインローラの絶対的な軸方向変位量を正確に測定
することの出来る手段が望まれていた。
本発明は、請求項1において、メインローラ外周のワイ
ヤ溝に係合するワイヤを移動させてワークを加工するよ
うなワイヤソーに設けられ、且つ加工時のメインローラ
の軸方向の変位量を測定する変位検出手段を備えた変位
量測定装置において、変位検出手段を、位置変位抑制手
段を介して所定箇所に配設し、この位置変位抑制手段に
よって、メインローラから伝熱されることに起因する変
位検出手段の位置変位を抑制するようにした。
位検出手段の位置が変位するのを防止すれば、メインロ
ーラの絶対的な変位量を正確に測定出来る。ここで、位
置変位抑制手段は、例えば変位検出手段をメインローラ
から離れた部材に取付けることで伝熱を防止したり、ま
たは、変位検出手段に対する伝熱を熱遮断部材で遮った
り、または変位検出手段を支持する支持部材を熱的変位
を起こしにくい材料にしたり、またはこれらを併用する
等によって、変位検出手段が熱的位置変位を起こしにく
いように構成する。
変位センサとし、メインローラの軸方向端部に近接せし
めて配設するようにした。ここで、非接触センサとは、
例えば渦電流方式、又はレーザー方式等任意であるが、
このように非接触センサにすれば、メインローラの熱が
変位検出手段に伝達されるのが一層抑制され、絶対的変
位量をより正確に測定出来る。そしてこのセンサをメイ
ンローラの軸方向端部に近接せしめて変位量を測定す
る。
て、変位検出手段を熱膨張の少ない材質の支持部材で支
持するか、または変位検出手段を支持する支持部材をメ
インローラに直結しない固定枠に取付けるか、またはこ
れらを併用することで構成した。
の材質として、熱膨張の少ない材質にすれば、支持部材
に熱が伝達されても、変位検出手段の位置変位が生じに
くくなり、また、支持部材をメインローラに直結しない
固定枠に取付ければ、メインローラの熱が支持部材に伝
達されにくくなる。
造とし、この中空内に冷却水を流通させるようにした。
そしてこの支持部材で変位検出手段を支持すれば、変位
検出手段の熱的位置変位を更に抑制することが出来、メ
インローラの変位量の測定が一層正確に行える。
膨張係数を、0.2×10-6/K以下とするようにし、
また請求項6では、メインローラに直結しない固定枠
を、ワイヤソーの本体フレーム、又はワイヤソーから独
立したフレームにするようにした。ここで、熱膨張の少
ない材質とは、例えばインバー(Ni36%、Mn0.
35%、微量炭素、Fe残部)のような低膨張合金等の
材料である。そしてこの支持部材を、ワイヤソーの本体
フレーム、又はワイヤソーから独立したフレームに取付
ければ、メインローラからの伝熱が抑制される。
した図面に基づき説明する。ここで図1はワイヤソー装
置本体の要部斜視図、図2は本発明に係る変位量測定装
置の部分破断図である。
引上げ装置で引上げられたシリコン単結晶インゴットW
を所定厚みにスライス加工し、多数のウエーハ状素材に
同時に切出すようなマルチワイヤソー1において、ウエ
ーハ状素材の厚みを均一にし、また平坦度を良好に切出
すためメインローラの熱的伸びを一定にするための変位
量測定装置であり、まず図1に基づきマルチワイヤソー
1の概要から説明する。
に配設された3本のメインローラ2、…と、これらメイ
ンローラ2、…の外周部に螺旋状に何回も巻き付けられ
て平行な多数のワイヤ列を形成するワイヤ3と、上方の
2本のメインローラ2、2間の上方に配設されるワーク
ホルダ4と、下方のメインローラ2を回転駆動する駆動
モータ5を備え、前記ワークホルダ4は、単結晶インゴ
ットWを保持して上下動し得るようにされている。
周囲には、所定間隔置きに所定深さで切込まれたワイヤ
溝m、…(図2)が刻設されており、前記ワイヤ3は、
このワイヤ溝m、…に係合するとともに、例えば前記駆
動モータ5の正・逆回転の繰返しによって、往復動しな
がら所定速度で送られ、この時上方のメインローラ2、
2間のワイヤ列に向けてインゴットWを押付けると同時
にスラリーノズル6、6から砥粒と研削液の混合液であ
るスラリーを供給することで、所定厚みの多数のウエー
ハ素材を同時に切出すようにしている。
加工部の下方には、スラリー溜り7を設けており、加工
に使用されたスラリーを受けるようにしている。
うに、ハウジング8の軸受部10で軸支される鋼材等の
芯金11と、この芯金11の周囲に圧入された樹脂製等
の筒材12を備えており、この筒材12の外周には、所
定ピッチでワイヤ溝m、…が刻設されるとともに、この
ワイヤ溝m、…に前記ワイヤ3が係合している。
13を通して冷却水が導かれるようにされ、この冷却水
通路13には冷却水の流通を制御する制御バルブ14が
設けられている。
ング状の測定板15が取付けられており、この測定板1
5に近接して、本発明の変位測定装置に係る変位測定手
段としての非接触変位センサ16が配設され、この非接
触変位センサ16は、位置変位抑制手段の一部としての
膨張係数の低い支持部材17にセンサ取付金具18で取
付けられている。
形態では渦電流方式として、測定板15までの距離を測
定することで、メインローラ2の軸方向の変位を検出出
来るようにしているが、レーザー方式のセンサ等を使用
しても良い。
ンバーのような低膨張合金材料をローラ軸と平行に配設
しており、熱を受けても非接触変位センサ16の位置が
軸方向に変位しにくいようにするとともに、この支持部
材17は、メインローラ2に直結していないワイヤソー
の本体フレーム20に取付けることで、メインローラ2
の熱が伝達されにくいようにしている。因みに、この支
持部材17は、ワイヤソーとは独立して専用に設けたフ
レームに取付けるようにしても良い。
影響が少ないほど好ましく、例えば平均熱膨張係数が
0.2×10-6/K程度以下のものが適用出来る。
いて、図1に示す駆動モータ5を正・逆回転させること
でワイヤ3を往復動させながら所定の送り速度で移動さ
せ、スラリーノズル6、6からスラリーを供給しつつワ
イヤ3にインゴットWを押し付けて加工すると、軸受部
10の発熱及びワイヤ3による切断時の摩擦熱の伝熱等
によってメインローラ2が熱変位を起こす。
びは、ワイヤ溝m間隔の変位となって、切出すウエーハ
素材の厚み、平坦度等の加工精度に直結するため、この
軸方向の変位量を正確に測定し、それに基づく制御を精
密に行う必要があるが、本発明の変位量測定装置は、非
接触変位センサ16が熱膨張の少ない支持部材17に支
持されているため、支持部材17の熱変位に起因する非
接触変位センサ16の位置変位が生じにくく、また、支
持部材17自体がメインローラ2から伝熱されにくい本
体フレーム20に取付けられているため、メインローラ
2の絶対的な変位量を正確に測定することが出来る。
通路13の制御バルブ14を制御し、軸受部10を冷却
することで各メインローラ2、…の軸方向の変位を一定
にすれば、ウエーハ素材の厚みを均一にして切出すこと
が出来るとともに、平坦度が良好となり、うねり等の不
具合を抑制出来る。
量に基づいて制御しつつ、円柱状の半導体シリコンイン
ゴットをウエーハにスライスした場合の加工精度(平坦
度)は、直径8インチウエーハで25μm程度、直径1
2インチウエーハで30μm程度であったが、本発明の
変位量測定装置で測定した変位量に基づいて制御しつつ
スライスした場合の加工精度(平坦度)は、従来に較べ
て平均で3〜5μm向上し、その有効性が立証された。
空構造とし、中空内に冷却水を流通させるようにすれ
ば、支持部材17の熱変位を一層抑制することが出来、
更に正確に測定することが出来る。そしてこのような冷
却水は、前記軸受部10の冷却水通路13に流通させる
冷却水と共用するようにしても良く、別個に構成しても
良い。
ものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の
特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一
な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかな
るものであっても本発明の技術的範囲に包含される。例
えば支持部材17を低膨張素材にすることと、支持部材
17を本体フレーム2に取付ける構成は、それぞれ別個
に構成しても良く、また、位置変位抑制手段として、そ
の他の伝熱遮断部材等を用いるようにしても良い。
は、請求項1のように、メインローラの軸方向の変位量
を測定する変位検出手段を配設するにあたり、メインロ
ーラから伝熱されることに起因する変位検出手段の位置
変位を抑制する位置変位抑制手段を介して配設するよう
にしたため、メインローラの絶対的な変位量を正確に測
定出来、この測定値に基づいた制御による加工の精度が
向上する。また請求項2のように、変位検出手段を非接
触変位センサとし、メインローラの軸方向端部に近接せ
しめて配設すれば、メインローラの熱が変位検出手段に
伝達されるのが一層抑制され、絶対的変位量を更に正確
に測定出来る。
膨張の少ない材質の支持部材で支持するか、または支持
部材をメインローラに直結しない固定枠に取付けるか、
またはこれらを併用して位置変位抑制手段を構成すれ
ば、変位検出手段の熱的位置変位を抑制出来るととも
に、メインローラからの伝熱も一層抑制され、更に請求
項4にように、支持部材を中空構造として、中空内に冷
却水を流通させれば、変位検出手段の熱的位置変位を更
に抑制することが出来、メインローラの変位量の測定が
一層正確に行える。そして熱膨張の少ない材質の支持部
材として、請求項5のように所定の平均熱膨張係数以下
のものにし、また請求項6のように、支持部材をワイヤ
ソーの本体フレーム等に取付ければ好適である。
る。
ラ、3…ワイヤ、 4…ワーク
ホルダ、5…駆動モータ、 6…ス
ラリーノズル、7…スラリー溜り、
8…ハウジング、10…軸受部、
11…芯金、12…筒材、
13…冷却水通路、14…制御バルブ、
15…測定板、16…非接触変位センサ、
17…支持部材、18…センサ取付金具、
20…本体フレーム、51…メインローラ、
52…芯金、53…筒材、
54…軸受部、55…ハウジング、
56…非接触変位計、57…測定板、
58…冷却水通路、60…ワイヤ、
61…制御バルブ、m…ワイヤ
溝、 W…インゴット。
Claims (6)
- 【請求項1】 メインローラ外周のワイヤ溝に係合する
ワイヤを移動させてワークを加工するようなワイヤソー
に設けられ、且つ加工時のメインローラの軸方向の変位
量を測定する変位検出手段を備えた変位量測定装置であ
って、前記変位検出手段は、前記ローラから伝熱される
ことに起因する位置変位を抑制する位置変位抑制手段を
介して所定箇所に配設されることを特徴とするワイヤソ
ー用ローラの変位量測定装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載の変位量測定装置におい
て、前記変位検出手段を非接触変位センサとし、前記メ
インローラの軸方向端部に近接せしめて配設することを
特徴とするワイヤソー用ローラの変位量測定装置。 - 【請求項3】 請求項1又は請求項2に記載のワイヤソ
ー用ローラの変位量測定装置において、前記位置変位抑
制手段は、前記変位検出手段を熱膨張の少ない材質の支
持部材で支持するか、または変位検出手段を支持する支
持部材を、前記メインローラに直結しない固定枠に取付
けるか、またはこれらを併用することで構成することを
特徴とするワイヤソー用ローラの変位量測定装置。 - 【請求項4】 請求項3に記載のワイヤソー用ローラの
変位量測定装置において、前記支持部材を中空構造と
し、この中空内に冷却水を流通させることを特徴とする
ワイヤソー用ローラの変位量測定装置。 - 【請求項5】 請求項3又は請求項4に記載のワイヤソ
ー用ローラの変位量測定装置において、前記支持部材の
平均熱膨張係数を、0.2×10-6/K以下とすること
を特徴とするワイヤソー用ローラの変位量測定装置。 - 【請求項6】 請求項3乃至請求項5のいずれか1項に
記載のワイヤソー用ローラの変位量測定装置において、
前記メインローラに直結しない固定枠を、ワイヤソーの
本体フレーム、又はワイヤソーから独立したフレームに
することを特徴とするワイヤソー用ローラの変位量測定
装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34250496A JPH10166354A (ja) | 1996-12-06 | 1996-12-06 | ワイヤソー用ローラの変位量測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34250496A JPH10166354A (ja) | 1996-12-06 | 1996-12-06 | ワイヤソー用ローラの変位量測定装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10166354A true JPH10166354A (ja) | 1998-06-23 |
Family
ID=18354266
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP34250496A Pending JPH10166354A (ja) | 1996-12-06 | 1996-12-06 | ワイヤソー用ローラの変位量測定装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10166354A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2010260130A (ja) * | 2009-05-07 | 2010-11-18 | Murata Mfg Co Ltd | ワイヤ鋸装置およびワイヤ鋸装置でワークを切削する方法 |
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KR102560720B1 (ko) * | 2022-06-08 | 2023-07-28 | 시냅스이미징(주) | 다수의 검사 유닛을 포함하는 기판검사장치 |
-
1996
- 1996-12-06 JP JP34250496A patent/JPH10166354A/ja active Pending
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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