JPH10264005A - Wire diameter detection device for wire saw and wire saw using it - Google Patents

Wire diameter detection device for wire saw and wire saw using it

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JPH10264005A
JPH10264005A JP7145297A JP7145297A JPH10264005A JP H10264005 A JPH10264005 A JP H10264005A JP 7145297 A JP7145297 A JP 7145297A JP 7145297 A JP7145297 A JP 7145297A JP H10264005 A JPH10264005 A JP H10264005A
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JP
Japan
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wire
diameter
tank circuit
saw
voltage
Prior art date
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Application number
JP7145297A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideyuki Namatame
英幸 生田目
Mitsuo Tanmachi
三男 反町
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Tokyo Seimitsu Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Seimitsu Co Ltd
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Publication date
Application filed by Tokyo Seimitsu Co Ltd filed Critical Tokyo Seimitsu Co Ltd
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  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the generation of a wire breakage before happening and also process accurately by always detecting and controlling the diameter of a wire in a running by a non-contact in a wire saw. SOLUTION: In a wire diameter detection device for detecting the diameter of the wire of a wire saw for processing the work by pressing a running wire 14 to the work and supplying a processing liquid including abrasive grains to the pressed part, the wire 14 is made of a magnetic material and provided with an inductance element 61 through whose inside the wire is passed, a capacity element 62 connected so as to form the inductance element and a tank circuit, oscillation signal producing circuits 64, 65, 66 for impressing the oscillation signal with a prescribed amplitude by a prescribed frequency to the tank circuit and a voltage detection circuit 68 for detecting the voltage of the tank circuit, and the wire diameter is detected from the voltage of the tank circuit.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体材料のイン
ゴットから薄い円板状のウエハを同時に複数枚切り出す
などのために使用されるワイヤソーに取り付けられ、非
接触でワイヤの径を検出するワイヤ径検出装置及びこの
ようなワイヤ径検出装置を有するワイヤソーに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wire diameter which is attached to a wire saw used for simultaneously cutting a plurality of thin disk-shaped wafers from an ingot of a semiconductor material, and which detects a wire diameter in a non-contact manner. The present invention relates to a detection device and a wire saw having such a wire diameter detection device.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体インゴットから薄い円板状のウエ
ハを切り出したり、セラミックやガラス等の脆性材料に
薄溝を加工するためにダイシングソーやスライシングソ
ーと呼ばれる装置が使用される。この装置は、ダイヤモ
ンド砥粒をニッケル等で固着させた砥石刃を高速で回転
させて溝加工を行うものであり、外側が砥石刃のものを
ダイシングソー、内側が砥石刃のものをスライシングソ
ーと呼んでいる。溝の加工は、砥石刃に対して被加工物
(ワーク)を相対的に移動させることにより行う。この
ような装置では、砥石刃は通常1個であり、1回の相対
的な移動で1個の溝が加工できる。
2. Description of the Related Art An apparatus called a dicing saw or a slicing saw is used for cutting a thin disk-shaped wafer from a semiconductor ingot or processing a thin groove in a brittle material such as ceramic or glass. This device rotates the grindstone blade with diamond abrasive grains fixed with nickel or the like at a high speed to perform groove processing. Calling. The processing of the groove is performed by moving the work (work) relatively to the grindstone blade. In such an apparatus, there is usually one grindstone blade, and one groove can be processed by one relative movement.

【0003】ワークには多数の平行な溝を所定の間隔で
加工するものがある。例えば、半導体材料のインゴット
から薄い円板状のウエハを切り出す場合には、1枚のウ
エハを切り出すと、インゴットを軸方向に厚さに相当す
る量移動させた後切出し動作を行い、この動作を繰り返
して1本のインゴットから多数のウエハを切り出してい
る。しかし、これでは切り出すウエハの枚数分上記の動
作を繰り返す必要があり、1本のインゴットを処理する
のに長時間かかり、十分に高い生産効率が得られないと
いう問題があった。上記のような問題を解決するため、
ダイシングソーでは砥石刃を平行に2枚設け、2本の溝
を同時に加工することも行われているが、同時に加工で
きるのはたかだか2本の溝であり、十分に生産性を向上
させることはできない。
Some workpieces machine a large number of parallel grooves at predetermined intervals. For example, when cutting a thin disk-shaped wafer from an ingot of a semiconductor material, if one wafer is cut out, the ingot is moved in the axial direction by an amount corresponding to the thickness, and then a cutting operation is performed. Many wafers are repeatedly cut out from one ingot. However, in this case, it is necessary to repeat the above operation for the number of wafers to be cut, and it takes a long time to process one ingot, and there is a problem that a sufficiently high production efficiency cannot be obtained. To solve the above problems,
In a dicing saw, two grindstone blades are provided in parallel, and two grooves are simultaneously processed. However, only two grooves can be processed at the same time, and it is not possible to improve productivity sufficiently. Can not.

【0004】一方、薄溝を加工する装置として、溝の幅
より若干小さな径のワイヤを走行させながらワークに押
し当て、その部分に砥粒を含む加工液を供給して加工を
行うワイヤソーと呼ばれる装置がある。ワイヤソーで
は、ワイヤを複数の溝を有するローラに巻掛けて所定の
間隔で平行に走行するワイヤ列を形成し、このワイヤ列
の部分をワークに押し当てることにより、複数の平行な
溝を同時に加工することができる。このワイヤソーで
は、ワイヤの一端は一方のワイヤリールに巻回され、他
端は他方のワイヤリールに巻回され、ワイヤが一方のワ
イヤリールと他方のワイヤリールの間を通常500m/
分〜1000m/分という高速で往復走行する。この往
復走行の際に、ワイヤ列にワークを押し当てると共に、
ワイヤ列に砥粒を含む加工液を供給して、砥粒のラッピ
ング作用によりワークを多数の薄板状のウエハに切断す
る。
On the other hand, as a device for processing a thin groove, a wire saw is used in which a wire having a diameter slightly smaller than the width of the groove is pressed against a work while running, and a processing liquid containing abrasive grains is supplied to the portion to perform processing. There is a device. In a wire saw, a plurality of parallel grooves are simultaneously formed by winding a wire around a roller having a plurality of grooves, forming a wire row running in parallel at a predetermined interval, and pressing a portion of the wire row against a workpiece. can do. In this wire saw, one end of the wire is wound around one wire reel, and the other end is wound around the other wire reel, and the wire usually travels 500 m / m between one wire reel and the other wire reel.
It reciprocates at a high speed of 1 to 1000 m / min. During this reciprocation, the work is pressed against the wire row,
A work fluid containing abrasive grains is supplied to the wire row, and the work is cut into a number of thin wafers by the lapping action of the abrasive grains.

【0005】ワイヤソーで使用されるワイヤは、所定の
径の均一な真円形状であることが望ましい。しかし、ワ
イヤは鋼材を引き抜いて製造するため、ある程度径のバ
ラツキがある上、全長は均一でなく種々の歪みや局部的
な径の変化がある。また、ワイヤは、ワークを加工して
いる間に、砥粒によりそれ自体が磨耗して径が徐々に小
さくなる。加工中は、ワイヤ列がワークに所定の圧力で
押し当たるように、ワイヤは所定の力で引っ張られてい
る。そのため、ワイヤの径が小さくなったり、上記のよ
うな歪みがあると、ワイヤが断線する。ワイヤが断線す
ると、ワークやワイヤソーを構成する部品を損傷した
り、ワイヤが装置に絡みつき、それを取り除く間装置を
停止する必要があり生産効率が低下するといった問題が
あった。このような問題を解決するため、ワイヤの磨耗
状態を検出して、断線する前にワイヤを交換することが
行われていた。
[0005] It is desirable that the wire used in the wire saw has a uniform perfect circular shape with a predetermined diameter. However, since the wire is manufactured by pulling out the steel material, the wire has a certain degree of variation in diameter, the entire length is not uniform, and there are various distortions and local changes in diameter. In addition, while the wire is being processed, the wire itself wears due to the abrasive grains, and the diameter gradually decreases. During processing, the wire is pulled with a predetermined force so that the wire row is pressed against the work with a predetermined pressure. Therefore, if the diameter of the wire becomes small or the above-described distortion occurs, the wire is broken. When the wire breaks, there is a problem in that the work or parts constituting the wire saw are damaged, or the wire is entangled with the device, and it is necessary to stop the device while removing the wire, thereby lowering production efficiency. In order to solve such a problem, it has been performed to detect a worn state of the wire and replace the wire before disconnection.

【0006】ワイヤの磨耗状態の検出はワイヤの径を測
定することにより行われる。ワイヤの径は200μm程
度であり、十分な管理を行うためには、ワイヤ径が数μ
mの分解能で検出できることが必要である。ワイヤは高
速で走行しており、ワイヤの径を測定するのにマイクロ
メータなどの接触型の測定器を使用する場合、ワイヤが
走行したままでは測定できなかった。そのため、一定時
間毎にワイヤソーを一時的に停止させ、この間に作業者
がマイクロメータなどでワイヤ径を測定して、所定の値
以下になったらワイヤを交換していた。しかし、ワイヤ
径を測定するためにワイヤソーを一時的に停止させる
と、その分生産効率が低下するという問題があった。そ
のため、走行中のワイヤの状態を非接触で測定すること
が望まれていた。
The detection of the state of wear of the wire is performed by measuring the diameter of the wire. The diameter of the wire is about 200 μm.
It must be possible to detect with a resolution of m. The wire travels at a high speed, and when a contact-type measuring instrument such as a micrometer is used to measure the diameter of the wire, it cannot be measured while the wire is traveling. Therefore, the wire saw is temporarily stopped at regular intervals, and during this time, the operator measures the wire diameter with a micrometer or the like, and replaces the wire when the wire diameter falls below a predetermined value. However, if the wire saw is temporarily stopped to measure the wire diameter, there is a problem that the production efficiency is reduced accordingly. Therefore, it has been desired to measure the state of the running wire in a non-contact manner.

【0007】そこで、本出願人は、特願平8−3330
75号で、励磁コイルと2個の検出用コイルの中に走行
するワイヤを通し、励磁コイルに発振信号を印加して差
動トランスを構成し、2個の検出用コイルに生じる起電
力の差を検出することでワイヤの歪みを非接触で検出す
るワイヤ形状検知装置を開示している。
Accordingly, the present applicant has filed a Japanese Patent Application No. 8-33330.
In No. 75, a differential transformer is formed by applying an oscillating signal to the excitation coil through a wire running between the excitation coil and the two detection coils, and a difference between electromotive forces generated in the two detection coils. There is disclosed a wire shape detection device that detects distortion of a wire in a non-contact manner by detecting the wire shape.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上記の特願平8−33
3075号に開示されているワイヤ形状検知装置を使用
することにより、ワイヤソーを停止することなしに常時
ワイヤの状態を検出でき、生産効率を低下させることな
くワイヤの断線の発生を低減することができるようにな
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The aforementioned Japanese Patent Application No. 8-33 is disclosed.
By using the wire shape detecting device disclosed in No. 3075, the state of the wire can be constantly detected without stopping the wire saw, and the occurrence of disconnection of the wire can be reduced without lowering the production efficiency. Become like

【0009】しかし、特願平8−333075号に開示
されているワイヤ形状検知装置では、差動トランスの原
理を使用しており、検出できるのは2個の検出用コイル
内に位置するワイヤの差である。すなわち、検出できる
のはワイヤの部分的な歪みであり、歪みのない一様な部
分のワイヤ径の変化は検出できない。そのため、加工に
伴ってワイヤ径が小さくなり、ワイヤに加えられる引張
力に耐えられずに起きる断線については検出できないと
いう問題があった。
However, the wire shape detecting device disclosed in Japanese Patent Application No. 8-333075 uses the principle of a differential transformer, and can detect only the wires located in the two detecting coils. Is the difference. That is, it is possible to detect only partial distortion of the wire, and it is not possible to detect a change in the wire diameter of a uniform portion without distortion. For this reason, there has been a problem in that the wire diameter becomes smaller as a result of the processing, and it is not possible to detect a disconnection that occurs without withstanding the tensile force applied to the wire.

【0010】本発明は、このような問題を解決するため
のもので、ワイヤソーのワイヤ径の変化を非接触で検出
できるワイヤ径検出装置およびそれを使用して生産効率
を低下させることなくワイヤ径を管理できるワイヤソー
の実現を目的とする。
The present invention is intended to solve such a problem. A wire diameter detecting device capable of detecting a change in the wire diameter of a wire saw in a non-contact manner, and a wire diameter detecting device using the same without reducing production efficiency. The aim is to realize a wire saw that can manage

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明のワイヤソーのワ
イヤ径検出装置は、磁性材料で作られたワイヤが内部を
通過するようにインダクタンス素子を設ける。ワイヤは
インダクタンス素子の鉄心として働き、ワイヤ径に応じ
てインダクタンスが変化することになる。このインダク
タンス素子と共振回路を形成するように容量素子を設け
ると、インダクタンス素子のインダクタンスは、ワイヤ
の径に応じて変化するので、共振回路の共振周波数がワ
イヤの径に応じて変化することになる。この共振回路を
タンク回路として使用する。このタンク回路に所定の周
波数で所定の振幅の発振信号を印加すると、印加する発
振信号の周波数がタンク回路の共振周波数に一致してい
れば、タンク回路の発振信号の電圧は大きいが、印加す
る発振信号の周波数とタンク回路の共振周波数との差が
大きくなるに従ってタンク回路の発振信号の電圧は小さ
くなる。従って、あらかじめワイヤ径とタンク回路の電
圧の関係を調べておけば、タンク回路の電圧を検出する
ことによりワイヤ径を検出することができる。
The wire diameter detecting device for a wire saw of the present invention is provided with an inductance element so that a wire made of a magnetic material passes through the inside. The wire functions as an iron core of the inductance element, and the inductance changes according to the wire diameter. If a capacitance element is provided so as to form a resonance circuit with this inductance element, the inductance of the inductance element changes according to the diameter of the wire, so that the resonance frequency of the resonance circuit changes according to the diameter of the wire. . This resonance circuit is used as a tank circuit. When an oscillation signal having a predetermined frequency and a predetermined amplitude is applied to the tank circuit, if the frequency of the applied oscillation signal matches the resonance frequency of the tank circuit, the voltage of the oscillation signal of the tank circuit is large, but the voltage is applied. As the difference between the frequency of the oscillation signal and the resonance frequency of the tank circuit increases, the voltage of the oscillation signal of the tank circuit decreases. Therefore, if the relationship between the wire diameter and the voltage of the tank circuit is checked in advance, the wire diameter can be detected by detecting the voltage of the tank circuit.

【0012】すなわち、本発明のワイヤソーのワイヤ径
検出装置は、走行するワイヤを被加工物(ワーク)に押
し当て、押し当てた部分に砥粒を含む加工液を供給して
被加工物を加工するワイヤソーのワイヤの径を検出する
ワイヤ径検出装置であって、ワイヤは磁性材料で作られ
ており、内部をワイヤが通過するインダクタンス素子
と、インダクタンス素子とタンク回路を形成するように
接続された容量素子と、タンク回路に所定の周波数で所
定の振幅の発振信号を印加する発振信号生成回路と、タ
ンク回路の電圧を検出する電圧検出回路とを備え、電圧
検出回路の検出するタンク回路の電圧からワイヤの径を
検出することを特徴とする。
That is, in the wire diameter detecting apparatus for a wire saw of the present invention, a traveling wire is pressed against a workpiece (work), and a processing liquid containing abrasive grains is supplied to the pressed portion to process the workpiece. A wire diameter detecting device for detecting a diameter of a wire of a wire saw, wherein the wire is made of a magnetic material and connected to form an inductance element through which the wire passes, and a tank circuit with the inductance element. A capacitor element, an oscillation signal generation circuit for applying an oscillation signal of a predetermined frequency and a predetermined amplitude to the tank circuit, and a voltage detection circuit for detecting a voltage of the tank circuit; a voltage of the tank circuit detected by the voltage detection circuit The diameter of the wire is detected from the distance.

【0013】本発明のワイヤソーのワイヤ径検出装置で
は、ワイヤがインダクタンス素子内を通過するだけで、
非接触でワイヤ径を検出できる。また、本発明のワイヤ
ソーは、上記のようなワイヤ径検出装置を備え、ワイヤ
径検出装置が検出したワイヤの径が所定値以下になった
時にワイヤの走行を停止して、ワイヤの交換を指示する
ようにする。これにより、断線を未然に防止できる。
[0013] In the wire diameter detecting device for a wire saw of the present invention, the wire only passes through the inductance element.
The wire diameter can be detected without contact. Further, the wire saw of the present invention includes the above-described wire diameter detecting device, and stops the running of the wire when the wire diameter detected by the wire diameter detecting device becomes equal to or smaller than a predetermined value, and instructs the replacement of the wire. To do it. Thereby, disconnection can be prevented.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施例のワイヤ
ソーの全体構成を示す図である。まず、ワイヤソーの全
体構成を簡単に説明する。図1に示すように、一方のリ
ール12に巻回されたワイヤ14は、ワイヤ案内装置1
6a、複数の固定ガイドローラ18、移動ローラ20を
経由して3本の溝付きローラ22a、22b、22c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、移動ローラ20、ワイヤ案内装
置16bを経て他方のリール26に巻き取られというワ
イヤ走行経路を形成する。移動ローラ20には、所定重
量のおもり44が吊り下げられ、おもり44の荷重によ
りワイヤ14に常時所定の張力が印加される。また、ワ
イヤ走行経路の途中には、ワイヤ洗浄装置46aと46
bが設けられており、ワイヤ14に付着した加工液40
が除去される。ワイヤ14は鋼材でできている。
FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of a wire saw according to an embodiment of the present invention. First, the overall configuration of the wire saw will be briefly described. As shown in FIG. 1, a wire 14 wound around one of the reels 12 is
6a, a plurality of fixed guide rollers 18, a movable roller 20, and sequentially wound around three grooved rollers 22a, 22b, 22c to form a wire row 24, and then a plurality of fixed guide rollers 18, a movable roller 20, forming a wire running path that is wound on the other reel 26 via the wire guiding device 16b. A weight 44 having a predetermined weight is suspended from the moving roller 20, and a predetermined tension is constantly applied to the wire 14 by the load of the weight 44. In the middle of the wire traveling route, the wire cleaning devices 46a and 46a
b, and the machining fluid 40 attached to the wire 14
Is removed. The wire 14 is made of steel.

【0015】各リール12、26は、正逆回転可能な駆
動モータ28、30に連結されており、3本の溝付きロ
ーラ22のうち1本の溝付きローラ22は正逆回転可能
な駆動モータ32に連結されている。一方のリール12
から繰り出されたワイヤ14は、図中実線で示した矢印
34の方向に500m/分〜1000m/分の高速で走
行しながら他方のリール26に巻き取られる。また、一
端他方のリール26に巻き取られたワイヤ14は、矢印
34と反対の方向に走行してリール12に巻き取られ
る。すなわち、ワイヤ14は一方のリール12と他方の
リール26の間を往復走行する。
Each of the reels 12 and 26 is connected to drive motors 28 and 30 that can rotate forward and reverse, and one of the three grooved rollers 22 is a drive motor that can rotate forward and reverse. 32. One reel 12
Is wound on the other reel 26 while traveling at a high speed of 500 m / min to 1000 m / min in the direction of the arrow 34 shown by the solid line in the drawing. Further, the wire 14 wound on the other reel 26 at one end travels in the direction opposite to the arrow 34 and is wound on the reel 12. That is, the wire 14 reciprocates between the one reel 12 and the other reel 26.

【0016】2個の溝付きローラ22bと22cの間に
形成されるワイヤ列24の部分には、砥粒貯留タンク3
8に貯留された砥粒(通常、GC#600〜GC#10
00程度の砥粒が使用される。)を含む加工液40が砥
粒供給ノズル42から供給される。ワイヤ列24の下方
には被加工物(ワーク)を載置して移動させるワーク送
りテーブル48が設けられている。ワーク送りテーブル
48は、モータ50で回動する送りネジ52によりワイ
ヤ列24の平面に対して垂直な方向(図中Y−Y方向)
に移動可能であり、ワーク送りテーブル48のワイヤ列
24側にはワークである半導体インゴット54がブロッ
ク56とスライスベース58を介して支持される。ワー
ク送りテーブル48をワイヤ列24側に移動させると、
半導体インゴット54は高速に走行するワイヤ列24に
押し当てられ、ワイヤ列24に供給される加工液40の
砥粒によるラッピング作用により、半導体インゴット5
4を多数の薄板状のウエハに切断する。以上は、従来の
ワイヤソーと同じ構成である。
A portion of the wire row 24 formed between the two grooved rollers 22b and 22c has an abrasive storage tank 3
8 (usually GC # 600 to GC # 10
About 00 abrasive grains are used. ) Is supplied from the abrasive supply nozzle 42. A work feed table 48 is provided below the wire row 24 for mounting and moving a workpiece. The work feed table 48 is moved by a feed screw 52 rotated by a motor 50 in a direction perpendicular to the plane of the wire row 24 (Y-Y direction in the figure).
A semiconductor ingot 54, which is a work, is supported on the work feed table 48 side of the wire row 24 via a block 56 and a slice base 58. When the work feed table 48 is moved to the wire row 24 side,
The semiconductor ingot 54 is pressed against the wire row 24 running at high speed, and the semiconductor ingot 5
4 is cut into many thin wafers. The above is the same configuration as the conventional wire saw.

【0017】本実施例のワイヤソーは、上記の構成に加
えて、ワイヤ径検出装置60を有している。ワイヤ径検
出装置60は、どの位置に設けてもよいが、ワイヤ14
が垂直方向に走行する位置に設けることが望ましい。こ
れは、水平方向に走行する部分より垂直方向に走行する
部分の方がワイヤ14の位置変化が小さいためである。
また、ワイヤ径検出装置は複数箇所に設けてもよい。
The wire saw of the present embodiment has a wire diameter detecting device 60 in addition to the above configuration. The wire diameter detecting device 60 may be provided at any position.
Is preferably provided at a position where the vehicle travels in the vertical direction. This is because the change in the position of the wire 14 is smaller in the part traveling in the vertical direction than in the part traveling in the horizontal direction.
Further, the wire diameter detecting device may be provided at a plurality of locations.

【0018】図2は、本実施例で使用するワイヤ径検出
装置60の構成を示す図である。図2に示すように、ワ
イヤ径検出装置60は、ワイヤ14が内部を通過するよ
うにコイル61が設けられており、コイル61の両端に
コンデンサ62が接続されている。これらのコイル61
とコンデンサ62で共振回路が形成され、その共振周波
数fは、コイル61のインダクタンスをL、コンデンサ
62の容量をCとすれば、f=1/(2π(L
C)1/2 )で表される。ワイヤ14の径が磨耗により減
少すると、コイル61のインダクタンスLも減少し、共
振周波数fが変化する。本発明では、この共振回路をタ
ンク回路として使用する。
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the wire diameter detecting device 60 used in this embodiment. As shown in FIG. 2, the wire diameter detection device 60 is provided with a coil 61 so that the wire 14 passes through the inside, and capacitors 62 are connected to both ends of the coil 61. These coils 61
And a capacitor 62, a resonance circuit is formed. If the inductance of the coil 61 is L and the capacitance of the capacitor 62 is C, the resonance frequency f is f = 1 / (2π (L
C) 1/2 ). When the diameter of the wire 14 decreases due to wear, the inductance L of the coil 61 also decreases, and the resonance frequency f changes. In the present invention, this resonance circuit is used as a tank circuit.

【0019】ゲイン可変発振回路64で発生した正弦
波、三角波、又は方形波などの発振信号をアンプ66で
増幅してこのタンク回路に印加する。オートマチック・
ゲイン・コントロール(AGC)回路65は、アンプ6
6の出力をゲイン可変発振回路64に負帰還するもの
で、アンプ66の出力強度に応じてゲイン可変発振回路
64の出力強度を変化させ、アンプ66の出力強度を一
定に保持する。これにより、タンク回路には一定の周波
数で一定の振幅の発振信号が印加されることになる。コ
ンデンサ63はタンク回路がアンプ66に影響しないよ
うにするために設けられる。
An oscillation signal such as a sine wave, a triangular wave, or a square wave generated by the variable gain oscillation circuit 64 is amplified by an amplifier 66 and applied to the tank circuit. automatic·
The gain control (AGC) circuit 65 is connected to the amplifier 6
6 is fed back negatively to the variable gain oscillation circuit 64. The output intensity of the variable gain oscillation circuit 64 is changed according to the output intensity of the amplifier 66, and the output intensity of the amplifier 66 is kept constant. As a result, an oscillation signal having a constant frequency and a constant amplitude is applied to the tank circuit. The capacitor 63 is provided to prevent the tank circuit from affecting the amplifier 66.

【0020】上記のコイル61とコンデンサ62で構成
されるタンク回路に所定の周波数で一定の振幅の発振信
号を印加すると、印加する発振信号の周波数がタンク回
路の共振周波数に一致していれば、タンク回路の発振信
号の電圧は大きいが、印加する発振信号の周波数とタン
ク回路の共振周波数との差が大きくなるに従ってタンク
回路の電圧は小さくなる。上記のように、タンク回路の
共振周波数はコイル61のインダクタンスに応じて変化
し、コイル61のインダクタンスはワイヤ14の径に応
じて変化するので、タンク回路の電圧はワイヤ14の径
に応じて変化することになる。この様子を示したのが図
3である。ここで、タンク回路の電圧からワイヤ14の
径を検出するには、タンク回路の電圧とワイヤ14の径
が1対1に対応していることが必要であり、ワイヤ14
の径の変化範囲を図示の範囲とすることが必要である。
いいかえれば、タンク回路の電圧が最大になるワイヤ径
を含まないように範囲を設定する必要がある。実際に
は、ワイヤ径の変化範囲とコイルによってインダクタン
スの変化範囲が決定されるので、これとコンデンサの容
量から共振周波数の範囲を決定し、その範囲から若干外
れた位置にゲイン可変発振回路64の発振周波数を設定
する。
When an oscillation signal having a predetermined frequency and a constant amplitude is applied to the tank circuit constituted by the coil 61 and the capacitor 62, if the frequency of the applied oscillation signal matches the resonance frequency of the tank circuit, Although the voltage of the oscillation signal of the tank circuit is large, the voltage of the tank circuit decreases as the difference between the frequency of the applied oscillation signal and the resonance frequency of the tank circuit increases. As described above, since the resonance frequency of the tank circuit changes according to the inductance of the coil 61, and the inductance of the coil 61 changes according to the diameter of the wire 14, the voltage of the tank circuit changes according to the diameter of the wire 14. Will do. FIG. 3 shows this state. Here, in order to detect the diameter of the wire 14 from the voltage of the tank circuit, it is necessary that the voltage of the tank circuit and the diameter of the wire 14 have a one-to-one correspondence.
It is necessary to set the range of change in the diameter of the above to the illustrated range.
In other words, it is necessary to set the range so as not to include the wire diameter that maximizes the voltage of the tank circuit. Actually, since the change range of the inductance is determined by the change range of the wire diameter and the coil, the range of the resonance frequency is determined from the change range of the inductance and the capacitance of the capacitor. Set the oscillation frequency.

【0021】タンク回路の電圧は、コイル61に対応し
て設けられたコイル67を介して電圧検出回路68で検
出され、メータ69に表示される。タンク回路の電圧と
ワイヤ14の径の関係をあらかじめ調べておけば、メー
タ69の表示からワイヤ14の径が分かる。電圧検出回
路68は、例えば、コイル67に生じる交流信号を整流
した後、その電圧を検出する回路であり、交流信号の電
圧を検出するこのような回路は広く知られているので、
ここでは説明を省略する。
The voltage of the tank circuit is detected by a voltage detecting circuit 68 via a coil 67 provided corresponding to the coil 61, and is displayed on a meter 69. If the relationship between the voltage of the tank circuit and the diameter of the wire 14 is checked in advance, the diameter of the wire 14 can be known from the display of the meter 69. The voltage detection circuit 68 is, for example, a circuit that rectifies an AC signal generated in the coil 67 and then detects the voltage. Since such a circuit that detects the voltage of the AC signal is widely known,
Here, the description is omitted.

【0022】上記のように、ワイヤ径検出装置60を設
けることにより、走行するワイヤ14の径を非接触で検
出できるようになる。本実施例のワイヤソーは、ワイヤ
14の径を装置を停止することなく常時検出して、ワイ
ヤ14の径が所定の値以下になった時には装置の動作を
停止してワイヤ14を交換するように作業者に指示す
る。図4は、ワイヤソーの制御部の本発明に関係する部
分のみを示したブロック構成図である。図示のように、
全体の制御部90には、ワイヤ径検出装置60が接続さ
れており、ワイヤ径検出装置60が検出したワイヤ径が
所定の閾値以下になった時には、モータ28、30、3
2、50を停止させて、表示装置91にワイヤ14の交
換を指示する表示を行う。
By providing the wire diameter detecting device 60 as described above, the diameter of the traveling wire 14 can be detected in a non-contact manner. The wire saw according to the present embodiment always detects the diameter of the wire 14 without stopping the apparatus, and stops the operation of the apparatus when the diameter of the wire 14 becomes a predetermined value or less to replace the wire 14. Instruct workers. FIG. 4 is a block diagram showing only a part related to the present invention of the control unit of the wire saw. As shown,
A wire diameter detection device 60 is connected to the entire control unit 90. When the wire diameter detected by the wire diameter detection device 60 becomes equal to or smaller than a predetermined threshold, the motors 28, 30, 3
2, 50 are stopped, and a display for instructing the display device 91 to replace the wire 14 is performed.

【0023】ここで、ワイヤ径を管理することの必要性
について説明する。図5は、ワイヤ列24がワーク54
に押し当てられている部分の断面を示す図である。図示
のように、平行に走行するワイヤ14がワーク54に押
し当てられ、上部に設けられた砥粒供給ノズル42から
は加工液40が供給される。ここで、ワイヤ列24のワ
イヤ14のピッチをPw、ワイヤ径をφw、砥粒径をφ
gとすると、切り出されるウエハの厚さTは、Pw−φ
w−3φgとなることが知られている。Pwとφgは一
定に保持することが可能であるから、Tの誤差はワイヤ
径φwによって決定される。従って、ワイヤ径φwを管
理すれば切り出すウエハの圧差を所定の範囲内にでき
る。
Here, the necessity of managing the wire diameter will be described. FIG. 5 shows that the wire row 24 is
FIG. 4 is a diagram showing a cross section of a portion pressed against the surface. As shown in the drawing, the wire 14 traveling in parallel is pressed against the work 54, and the processing liquid 40 is supplied from an abrasive supply nozzle 42 provided on the upper part. Here, the pitch of the wires 14 in the wire row 24 is Pw, the wire diameter is φw, and the abrasive grain size is φ.
g, the thickness T of the cut wafer is Pw-φ
It is known that w-3φg. Since Pw and φg can be kept constant, the error of T is determined by the wire diameter φw. Therefore, by controlling the wire diameter φw, the pressure difference of the wafer to be cut can be kept within a predetermined range.

【0024】また、ワイヤ14の材質や加える引張圧、
およびワークの材質等の条件が同じであれば、ワイヤ1
4の径と断線の発生する率は、図6に示すように変化す
る。図6から明らかなように、あるワイヤ径以上になる
と、断線発生率が急激に増加することが分かる。従っ
て、常時ワイヤ径を監視して、図示のような交換すべき
ワイヤ径になった時点でワイヤ14を交換すれば、効率
よくワイヤ14を使用した上で、断線の発生を防止する
ことができる。
Further, the material of the wire 14, the applied tensile pressure,
If the conditions such as and the material of the work are the same, wire 1
The diameter of No. 4 and the rate of occurrence of disconnection vary as shown in FIG. As is apparent from FIG. 6, when the wire diameter exceeds a certain wire diameter, the disconnection occurrence rate sharply increases. Therefore, if the wire diameter is constantly monitored and the wire 14 is replaced when the wire diameter to be replaced as shown in the figure is reached, the wire 14 can be used efficiently and the occurrence of disconnection can be prevented. .

【0025】なお、ワーク54に途中まで溝を加工した
時点でワイヤ14を交換するのは面倒である上、途中で
ワイヤ径が異なるので好ましくない。そこで、あらかじ
め加工時間とワイヤ径の減少の関係を調べておき、次の
溝を加工している途中でワイヤ径が上記の交換すべきワ
イヤ径になる恐れがある場合には、その溝の加工を開始
する前にワイヤを交換するように指示することが望まし
い。
It is troublesome to replace the wire 14 when the groove is formed halfway in the work 54, and the wire diameter is different in the middle, which is not preferable. Therefore, the relationship between the processing time and the decrease in the wire diameter is examined in advance, and if there is a possibility that the wire diameter may become the above-described wire diameter to be replaced during the processing of the next groove, the processing of the groove is performed. It is desirable to instruct the user to change the wire before starting.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ワイヤソーにおいて走行中のワイヤの径を非接触で常時
検出できるので、ワイヤ径を管理することができる。こ
れにより、断線の発生を未然に防止しながらワイヤを効
率よく使用できる上、正確な加工が可能になる。
As described above, according to the present invention,
Since the diameter of the running wire in the wire saw can always be detected in a non-contact manner, the wire diameter can be managed. Thus, the wire can be used efficiently while preventing the occurrence of disconnection, and accurate processing can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例のワイヤソーの全体構成を示す
図である。
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a wire saw according to an embodiment of the present invention.

【図2】実施例のワイヤ径検出装置の構成を示す図であ
る。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a wire diameter detection device according to an embodiment.

【図3】ワイヤ径とタンク回路の電圧の関係を示す図で
ある。
FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between a wire diameter and a voltage of a tank circuit.

【図4】実施例のワイヤソーの全体の制御部の構成を示
すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of an entire control unit of the wire saw according to the embodiment.

【図5】ワイヤソーでの加工部分の様子を示す図であ
る。
FIG. 5 is a diagram showing a state of a processed portion in a wire saw.

【図6】ワイヤソーでのワイヤ径と断線発生率の関係を
示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a relationship between a wire diameter and a disconnection occurrence rate in a wire saw.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

14…ワイヤ 61…インダクタンス素子(コイル) 62…容量素子(コンデンサ) 63…コンデンサ 64…ゲイン可変発振回路 65…オートマチック・ゲイン・コントロール(AG
C)回路 66…アンプ 67…コイル 68…電圧検出回路
14: Wire 61: Inductance element (coil) 62: Capacitance element (capacitor) 63: Capacitor 64: Variable gain oscillation circuit 65: Automatic gain control (AG
C) Circuit 66 ... Amplifier 67 ... Coil 68 ... Voltage detection circuit

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 走行するワイヤ(14)を被加工物(5
4)に押し当て、押し当てた部分に砥粒を含む加工液
(40)を供給して前記被加工物を加工するワイヤソー
の前記ワイヤ(14)の径を検出するワイヤ径検出装置
であって、 前記ワイヤ(14)は磁性材料で作られており、 内部を前記ワイヤ(14)が通過するインダクタンス素
子(61)と、 該インダクタンス素子(61)とタンク回路を形成する
ように接続された容量素子(62)と、 前記タンク回路に所定の周波数で所定の振幅の発振信号
を印加する発振信号生成回路(64、65、66)と、 前記タンク回路の電圧を検出する電圧検出回路(68)
とを備え、 前記電圧検出回路(68)の検出する前記タンク回路の
電圧から前記ワイヤ(14)の径を非接触で検出するこ
とを特徴とするワイヤソーのワイヤ径検出装置。
A traveling wire (14) is connected to a workpiece (5).
4) a wire diameter detecting device for detecting a diameter of the wire (14) of a wire saw for processing the workpiece by supplying a working fluid (40) containing abrasive grains to the pressed portion. The wire (14) is made of a magnetic material, an inductance element (61) through which the wire (14) passes, and a capacitor connected to the inductance element (61) to form a tank circuit. An element (62), an oscillation signal generation circuit (64, 65, 66) for applying an oscillation signal of a predetermined frequency and a predetermined amplitude to the tank circuit, and a voltage detection circuit (68) for detecting a voltage of the tank circuit
And detecting the diameter of the wire (14) in a non-contact manner from the voltage of the tank circuit detected by the voltage detection circuit (68).
【請求項2】 請求項1に記載のワイヤ径検出装置を備
えることを特徴とするワイヤソー。
2. A wire saw comprising the wire diameter detecting device according to claim 1.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102756431A (en) * 2012-03-23 2012-10-31 镇江市港南电子有限公司 Silicon chip cutting device
CN103252846A (en) * 2012-02-15 2013-08-21 应用材料瑞士有限责任公司 Diamond wire saw device and method
US20200086413A1 (en) * 2017-02-07 2020-03-19 Fronius International Gmbh Method and Device for Detecting a Welding Wire Diameter or Welding Wire Composition in a Welding Device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103252846A (en) * 2012-02-15 2013-08-21 应用材料瑞士有限责任公司 Diamond wire saw device and method
CN102756431A (en) * 2012-03-23 2012-10-31 镇江市港南电子有限公司 Silicon chip cutting device
US20200086413A1 (en) * 2017-02-07 2020-03-19 Fronius International Gmbh Method and Device for Detecting a Welding Wire Diameter or Welding Wire Composition in a Welding Device
US11597025B2 (en) * 2017-02-07 2023-03-07 Fronius International Gmbh Method and device for detecting a welding wire diameter or welding wire composition in a welding device

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