JPH1119861A - Wire saw, and work cutting method - Google Patents

Wire saw, and work cutting method

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JPH1119861A
JPH1119861A JP19068397A JP19068397A JPH1119861A JP H1119861 A JPH1119861 A JP H1119861A JP 19068397 A JP19068397 A JP 19068397A JP 19068397 A JP19068397 A JP 19068397A JP H1119861 A JPH1119861 A JP H1119861A
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JP
Japan
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wire
reel
cutting
work
workpiece
Prior art date
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Application number
JP19068397A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Kudo
勃士 工藤
Keiichi Tanaka
恵一 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Materials Silicon Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Silicon Corp
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Publication date
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  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To supply a sufficient quantity of grinding grains in the grinding liquid to a work cutting part by rotating a delivery reel and a winding reel in the same direction around an axis of a wire. SOLUTION: A rotary disc 17 is rotated by a rotary motor 18 of each reel 16. The reel 16 is concentrically rotated with the axis of the wire in the wire delivering or wire winding direction. At each wire line dividing parts 11A-11D, the wire, which is delivered or wound from/around the predetermined delivery or winding bobbin 20 in the same circumferential direction, is rotated in the same circumferential direction. With this structure, in spite of the high-speed traveling of the wire, at the time of cutting an ingot 1, cutting is always performed in the condition that the grinding grains (x) of the grinding liquid is adhered to the whole of the circumferential surface of the wire.

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】この発明は、半導体材料、磁
性材料、水晶などの硬質材料を、引抜鋼線などのワイヤ
(ワイヤ列)に、砥粒を作用させながら切断するワイヤ
ソーおよびこのワイヤソーを使用したワーク切断方法に
関する。詳しくは、ワークを切断するワイヤ(ワイヤ
列)と、ワーク切断溝の切断部分との間に、走行中、常
に充分な量の砥液を供給することができるようにして、
ワーク切断時の砥粒切れや目詰まりを防ぎ、この砥粒切
れや目詰まりを原因とした諸々の不具合を解消するよう
にしたワイヤソーおよびワーク切断方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wire saw for cutting a hard material such as a semiconductor material, a magnetic material, and a quartz crystal on a wire (wire row) such as a drawn steel wire while applying abrasive grains thereto, and uses the wire saw. Work cutting method. Specifically, between the wire for cutting the work (wire row) and the cut portion of the work cutting groove, a sufficient amount of abrasive liquid can always be supplied during traveling,
The present invention relates to a wire saw and a work cutting method which prevent cutting and clogging of abrasive grains at the time of cutting a work and eliminate various problems caused by the cutting and clogging of abrasive grains.

【0002】[0002]

【従来の技術】ワイヤソーは、例えばシリコン単結晶イ
ンゴットなどのワークを、走行するワイヤにより複数部
分に切断する装置である。すなわち、分散剤に遊離砥粒
を配合した砥液をワークに連続供給しながら、一方向走
行または往復走行するワイヤ(ワイヤ列)をワークに対
して相対的に押し付けて、そこに発生するワークと遊離
砥粒または固定砥粒間の研削作用により、ワークを複数
の加工物(例えばウェーハ)に切断するものである。こ
の砥液の分散剤としては、純水、切削オイルなどが、遊
離砥粒(以下単に砥粒という場合がある)には、アルミ
ナ、SiCなどが知られている。以下、図4〜図6を参
照しながら、ワイヤソーによるワークの切断状況を具体
的に説明する。図4は、従来手段に係るワイヤソーを用
いたワーク(シリコンインゴット)の切断作業状態にお
けるワーク軸線を含む面に沿ったワークの断面図であ
る。図5は、同ワークの切断作業状態におけるワーク軸
線に直交する面に沿ったワークの断面図である。図6
(a)は、図5のa点付近におけるワイヤ軸線に垂直な
面での拡大断面図である。図6(b)は、図5のb点付
近におけるワイヤ軸線に垂直な面での拡大断面図であ
る。
2. Description of the Related Art A wire saw is an apparatus for cutting a work such as a silicon single crystal ingot into a plurality of portions by a traveling wire. In other words, while continuously supplying a grinding liquid in which free abrasive grains are mixed with a dispersant to a work, a wire (wire row) traveling unidirectionally or reciprocatingly is pressed relatively to the work, and a work generated there is formed. The work is cut into a plurality of workpieces (for example, wafers) by a grinding action between loose abrasive grains or fixed abrasive grains. Pure water, cutting oil, and the like are known as dispersants for the abrasive liquid, and alumina, SiC, and the like are known as free abrasive grains (hereinafter sometimes simply referred to as abrasive grains). Hereinafter, the cutting state of the work by the wire saw will be specifically described with reference to FIGS. FIG. 4 is a cross-sectional view of a work (silicon ingot) using a wire saw according to a conventional means, taken along a plane including a work axis in a cutting operation state. FIG. 5 is a cross-sectional view of the work taken along a plane perpendicular to the work axis in a cutting operation state of the work. FIG.
(A) is an enlarged sectional view in a plane perpendicular to the wire axis near point a in FIG. 5. FIG. 6B is an enlarged cross-sectional view near a point b in FIG. 5 taken along a plane perpendicular to the wire axis.

【0003】図4に示すように、従来のワイヤソーによ
る円柱形状のインゴットであるワークIの切断時には、
ワークIの上方から砥粒を含む砥液を供給しながら、ワ
ークIの切断溝の奥側にある切断部に、往復走行するワ
イヤ列100の各ワイヤを相対的に押し付けて、ワーク
Iを切断する。これは、供給された砥液中の砥粒が、ワ
イヤ列100の走行運動と押し付け力とにより、その一
部が転がりながら、この切断部に激しく擦り付けられる
ことで、少量ずつ連続的にワークIの破砕や切削による
切断が進行することによる。
As shown in FIG. 4, when cutting a work I which is a cylindrical ingot by a conventional wire saw,
While supplying the abrasive fluid containing the abrasive grains from above the work I, each wire of the wire row 100 reciprocatingly traveling is relatively pressed against the cut portion on the back side of the cutting groove of the work I, thereby cutting the work I. I do. This is because the abrasive grains in the supplied abrasive liquid are violently rubbed against the cut portion while a part of the abrasive grains are rolling by the running motion of the wire array 100 and the pressing force, so that the workpiece I is continuously reduced little by little. Due to the progress of crushing and cutting by cutting.

【0004】ところで、このようにワークIを切断する
場合、ワークIが円柱形状であるので、図5に示すよう
にワイヤ列100のワークIへの切込点aから切抜点b
までの切断部距離dは、ワークIの切断進行に応じて変
化する。その最大値の箇所が、ワークIの直径部分であ
る。切断部距離dの最大値は、最近の大口径化しつつあ
るシリコン単結晶インゴットの場合、150〜300m
mまで達する。しかしながら、切断部距離dの長大化に
伴って、ワークIの切断効率の低下も大きくなってい
る。
When the work I is cut in this manner, since the work I has a cylindrical shape, as shown in FIG.
The cutting portion distance d changes according to the cutting progress of the work I. The position of the maximum value is the diameter portion of the work I. The maximum value of the cut distance d is 150 to 300 m in the case of a recently increasing silicon single crystal ingot.
m. However, as the cutting distance d increases, the cutting efficiency of the work I is greatly reduced.

【0005】この理由としては、次の2点が挙げられ
る。すなわち、(1)ワークIの切断部の切断後半部分
では、ワイヤの強力な押し付け力により、ワークIの切
断溝の奥側にある切断部と、走行中のワイヤとの間にあ
った砥粒が徐々に押し出される(図6(a),(b)参
照)。(2)切断時にワークIの切断部から砥液中に排
出される切断屑であるチップが、しだいに砥液中に溜ま
る分だけ、砥粒が切断部から押し出される。これらの
(1) ,(2) の現象によって、切断に有効に働く
切断部とワイヤとの間の砥粒の総数が低減する(以下、
これを砥粒切れという)ためである。
[0005] The reasons are as follows. That is, (1) in the latter half portion of the cutting portion of the work I, the abrasive pressing force of the wire gradually reduces the abrasive grains between the cutting portion on the back side of the cutting groove of the work I and the traveling wire. (See FIGS. 6A and 6B). (2) The abrasive grains are extruded from the cutting portion by an amount corresponding to the amount of chips, which are cutting chips discharged from the cutting portion of the work I into the polishing liquid during cutting, gradually accumulating in the polishing liquid. Due to these phenomena (1) and (2), the total number of abrasive grains between the cut portion and the wire that effectively works for cutting is reduced (hereinafter, referred to as “grain”).
This is called abrasive grain breakage).

【0006】この砥粒切れ現象は、従来のワイヤソー工
程に、様々な弊害をもたらす要因となっている。すなわ
ち、砥粒切れの切断能率への直接的な影響としては、切
断速度の抑制が挙げられる。例えば、ワイヤの全長を一
方向へ1回だけ走行させてワークIを切断する一方向走
行モードにおいて、切断部距離dの切抜点b付近は、切
込点a付近に比べて砥粒が不足している。この結果、こ
の部分の切断速度が低下して、ワイヤ断線が起こりやす
い。そこで、これを避けるため、大口径ワークの場合に
は、小口径ワークの場合に比較して通常、実操時のワイ
ヤの走行速度を30〜50%以上も下げている。また、
図5に示すようなワイヤを往復走行させてワークIを切
断する往復走行モードでは、ワイヤの走行方向が切り換
わるたびに、アイドリングが行われる。すなわち、切込
点a、切抜点bの入れ代わりに対応する周期での切断速
度の変動反復が切断部距離dの両端部で発生し、その中
間部では、正逆走行とも同一レベルの切断速度が実現さ
れる。この結果、他の切断条件が同一の時、全体として
の切断速度は、通常、切込点a付近での切断可能速度の
15〜25%以上も低い値に設定している。
[0006] This abrasive grain breakage phenomenon is a factor that causes various adverse effects in the conventional wire saw process. That is, as a direct influence of the cutting of the abrasive grains on the cutting efficiency, suppression of the cutting speed can be mentioned. For example, in the one-way traveling mode in which the entire length of the wire is traveled only once in one direction to cut the work I, the vicinity of the cutting point b of the cutting portion distance d lacks abrasive grains compared to the vicinity of the cutting point a. ing. As a result, the cutting speed of this portion is reduced, and wire breakage is likely to occur. Therefore, in order to avoid this, in the case of a large-diameter work, the traveling speed of the wire during actual operation is usually reduced by 30 to 50% or more as compared with the case of a small-diameter work. Also,
In the reciprocating traveling mode in which the work is cut by reciprocating the wire as shown in FIG. 5, idling is performed every time the traveling direction of the wire is switched. That is, the repetition of the change of the cutting speed at the corresponding cycle instead of the insertion of the cutting point a and the cutting point b occurs at both ends of the cutting distance d. Is achieved. As a result, when other cutting conditions are the same, the cutting speed as a whole is usually set to a value that is lower by 15 to 25% or more than the cuttable speed near the cutting point a.

【0007】その他、例えば切断後のワークの寸法精度
にも砥粒切れの影響がある。すなわち、一方向走行モー
ドの切込点a側では、切断能率が良いので、切り代が大
きく、切抜点bの側では小さい。これにより、平行に走
行するワイヤ列での切断の場合、得られるワーク、例え
ばウェーハまたは薄板の厚さ分布は、a点側が薄くてb
点側が厚いテーパ状となる。しかも、この厚さムラは、
10〜20μmを超えるほど大きくなる。高精度の寸法
が要求される半導体材料などの分野では、この厚さムラ
を後工程で、ラップやグラインドなどの機械加工により
除去する必要があり、原料結晶および加工での歩留り低
下と加工コストの増加を招いている。
[0007] In addition, for example, the dimensional accuracy of a workpiece after cutting is affected by the breakage of abrasive grains. That is, since the cutting efficiency is good at the cutting point a in the one-way traveling mode, the cutting margin is large and the cutting margin is small at the cutting point b. Accordingly, in the case of cutting with a wire row running in parallel, the thickness distribution of the obtained work, for example, a wafer or a thin plate is thin on the point a side and b
The point side has a thick tapered shape. Moreover, this thickness unevenness,
It becomes larger as it exceeds 10 to 20 μm. In fields such as semiconductor materials that require high-precision dimensions, it is necessary to remove this thickness unevenness by machining such as wrapping and grinding in the post-process, which reduces the yield in raw material crystals and processing and reduces processing costs. It is increasing.

【0008】ワークIが大口径化する傾向にある半導体
などの産業分野では、このような従来のワイヤソーの弱
点をカバーするために、幾つかの提案がなされている。
例えば、切断速度の大幅低下をカバーするため、ワイヤ
の走行速度を小口径ワークでの100〜300m/分程
度から、400〜1000m/分程度に上昇させ、切断
速度を小口径品並に近づけ、また同時にワイヤの単位長
さ当たり(同一切断負荷当たり)の磨耗量を低減させ
て、ワイヤ張り替え作業による作業能率低下を防ぐ手段
がとられている。しかしながら、この方法では、繰出リ
ールに巻回されるワイヤ量が増えてしまう(例えば18
0μmのスチールワイヤを長さ300〜500m、重さ
60〜100kg)。この結果、これを使用するワイヤ
ソーの巨大化、設備費の巨額化を招いている。
In the industrial field such as semiconductors where the diameter of the work I tends to be large, several proposals have been made to cover such weak points of the conventional wire saw.
For example, in order to cover a large decrease in the cutting speed, the traveling speed of the wire is increased from about 100 to 300 m / min for a small-diameter work to about 400 to 1000 m / min, and the cutting speed is made close to that of a small-diameter product. At the same time, measures are taken to reduce the amount of wear per unit length of the wire (per the same cutting load) to prevent a reduction in work efficiency due to the wire replacement work. However, in this method, the amount of wire wound around the payout reel increases (for example, 18
0 μm steel wire is 300-500 m long and weighs 60-100 kg). As a result, the size of the wire saw using the wire saw is increased, and the equipment cost is increased.

【0009】ところで、従来、ワイヤ列の各ワイヤを軸
線回りに回転させるワイヤソーとして、例えば実開昭5
9−14136号公報のものや、特開平9−70747
号公報に記載のものが知られている。前者の従来手段
は、走行中のワイヤ列を切断部から外れた位置におい
て、2本のローラで挟みつけながら、これらのローラの
相対的な往復移動により生じる回転力によって、ワイヤ
列の各ワイヤの軸線回りに一括して往復回転させる装置
である。また、後者の従来手段は、ワークをワイヤ列に
押し付ける移動台を、溝ローラの回転軸が位置する側に
設置することで、ワイヤが溝ローラ間で1ピッチ分ずつ
ずれた状態で巻回されており、このワイヤソーの構造下
で、ワイヤが各溝ローラのワイヤ溝を乗り換えるたび
に、ワイヤが自然に少しずつ捩れるのを利用した装置で
ある。これにより、ワイヤの偏磨耗と、ワーク切断面の
波打ちとを低減することができる。
Conventionally, as a wire saw for rotating each wire in a wire row around an axis, for example, the Japanese Utility Model Application
No. 9-14136 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-70747.
The one described in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H10-260, 1993 is known. The former conventional means uses a rotating force generated by the relative reciprocating movement of these rollers while holding the running wire array at a position deviated from the cut portion by two rollers, and thereby each wire of the wire array is rotated. This is a device that rotates reciprocally around the axis. In the latter conventional means, a moving table that presses a work against a wire row is installed on a side where a rotating shaft of a groove roller is located, so that the wire is wound in a state of being shifted by one pitch between the groove rollers. Under the structure of the wire saw, the device utilizes the fact that the wire naturally twists a little bit each time the wire changes over the wire groove of each groove roller. Thereby, uneven wear of the wire and undulation of the workpiece cut surface can be reduced.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
従来手段では、ワイヤ列を高速走行させると、ローラ間
で挟み込みながらのワイヤの回転がローラ周面で滑って
しまう。これにより、ワイヤが偏磨耗して生じるワーク
切断面の切断方向での波打ちを再び問題化させてしま
う。一方、後者の従来手段では、例えば使用ワイヤが新
線の場合には、このワイヤを2〜4回使った後でなけれ
ば、目的の効果が充分に得られないという問題点があっ
た。これは、添付の明細書中の実施例データに裏付けら
れている。すなわち、データによれば、作用、効果が不
充分であるだけでなく、前述した大口径ワーク物の砥粒
切れに基づく問題(切断能率低下、切断精度不足、歩留
り低下)や、高速ワイヤ走行に伴う問題(ワイヤリール
および装置の重量化)は解決されない。
However, in the former conventional means, when the wire array is run at a high speed, the rotation of the wire while being sandwiched between the rollers slips on the peripheral surface of the rollers. As a result, undulation in the cutting direction of the workpiece cut surface caused by uneven wear of the wire causes a problem again. On the other hand, the latter conventional means has a problem that, for example, when the used wire is a new wire, the intended effect cannot be sufficiently obtained unless the wire is used two to four times. This is supported by the example data in the accompanying specification. In other words, according to the data, not only are the functions and effects insufficient, but also the problems (cutting efficiency, cutting accuracy, yield reduction) due to the cutting of the abrasive grains of the large-diameter workpiece, and high-speed wire running The associated problem (weighting of the wire reel and the device) cannot be solved.

【0011】[0011]

【発明の目的】この発明は、ワークを切断するワイヤ
(ワイヤ列)と、ワーク切断溝の切断部との間に、走行
中、常に充分な量の砥液を供給することができるように
して、ワーク切断時の砥粒切れを防ぎ、これにより切断
効率を高位安定化させ、高い切断速度や高精度の切断面
を確保し、しかも切断後ワークの厚さムラを低減して、
原料からのワーク収率向上や、後工程の簡略化、ワイヤ
の磨耗量や偏磨耗量の低減、そしてワイヤ断線の低減に
よるワイヤの長寿命化を実現することを、その目的とし
ている。さらに、この発明は、比較的簡単で安価な構造
で、ワイヤ(ワイヤ列)を軸線回りに確実に安定して回
転させ、制御することができるワイヤソーを提供するこ
とも、その目的としている。さらにまた、この発明は、
ワイヤソーを小型化し、設備コストの低減が図れ、しか
もワイヤ軸線回りの回転への障害をより小さくして、ワ
イヤ列全体のワイヤをより確実に軸線回りに回転するこ
とができるワイヤソーを提供することを、その目的とし
ている。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to supply a sufficient amount of abrasive liquid at all times during travel between a wire (wire array) for cutting a work and a cut portion of a work cutting groove. , Prevents the cutting of abrasive grains when cutting the work, thereby stabilizing the cutting efficiency to a high degree, securing a high cutting speed and a high-precision cutting surface, and reducing the uneven thickness of the work after cutting,
It is an object of the present invention to improve the yield of workpieces from raw materials, simplify post-processes, reduce the amount of wire wear and uneven wear, and extend the life of wires by reducing wire breakage. It is a further object of the present invention to provide a wire saw capable of reliably and stably rotating and controlling a wire (wire row) around an axis with a relatively simple and inexpensive structure. Furthermore, the present invention
Provided is a wire saw that can reduce the size of a wire saw, reduce equipment cost, and further reduce the obstacle to rotation around the wire axis, and can more reliably rotate the entire wire row around the axis. , Its purpose.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、砥液
が供給されている被加工物であるワークに対して、繰出
リールから繰り出されたワイヤを押し付けることによ
り、ワークを切断し、切断後のワイヤが巻取リールに巻
き上げられるワイヤソーにおいて、上記繰出リールおよ
び上記巻取リールを各々回転方向を揃えてワイヤの軸線
回りに回転させる回転手段を設けたワイヤソーである。
According to a first aspect of the present invention, a workpiece is cut by pressing a wire fed from a pay-out reel against a workpiece, which is a workpiece to which a polishing liquid is supplied, A wire saw in which a wire after cutting is wound up on a take-up reel, the wire saw provided with rotating means for rotating the pay-out reel and the take-up reel around the axis of the wire in the same rotational direction.

【0013】この発明が適用されるワイヤソーはどのよ
うな種類のものでもよい。例えば、ワークをワイヤに押
圧しながら接触して切断するものでも、反対にワイヤを
ワークに押圧接触して切断するものでもよい。また、ワ
イヤが水平方向でも垂直その他の方向で走行するもので
もよく、ワークの押圧接触がそのワイヤ走行面のどちら
側から押圧接触するものでもよい。溝ローラの本数も、
互いに所定間隔で離間する2本以上であればよい。ま
た、ワイヤの走行は、一方向走行でも往復走行でもよ
い。また、切断用の砥液としては、遊離砥粒が使用され
るが、ワイヤに砥粒が固定された固定砥粒方式の場合
は、遊離砥粒を含まない水だけであってもよい。遊離砥
粒を用いる場合でも、前述したように、多様な適用可能
な砥粒と砥液がある。砥液供給装置も、どのような構
造、機能のものでもよい。さらに、ワイヤの走行経路に
設置された諸機構は、ワイヤの前述の軸線回りの回転を
妨げるものでない限り、どのようなものでもよい。加え
て、上記両リールを回転させる手段は、電動モータの
他、空気圧式、油圧式、その他の回転動力や、回転伝達
機構付きのものでもよい。
The wire saw to which the present invention is applied may be of any type. For example, the workpiece may be cut by contacting the wire while pressing it, or may be cut by pressing the wire against the workpiece. Further, the wire may travel in a horizontal direction, a vertical direction, or any other direction, and the workpiece may come into pressure contact from either side of the wire travel surface. The number of groove rollers
It suffices if two or more wires are separated from each other at a predetermined interval. The traveling of the wire may be one-way traveling or reciprocating traveling. Free abrasive grains are used as the abrasive liquid for cutting, but in the case of a fixed abrasive method in which abrasive grains are fixed to a wire, only water containing no free abrasive grains may be used. Even when loose abrasives are used, there are a variety of applicable abrasives and abrasive fluids as described above. The polishing liquid supply device may have any structure and function. Further, the mechanisms installed on the traveling path of the wire may be of any type as long as they do not hinder the rotation of the wire about the axis. In addition, the means for rotating the two reels may be an electric motor, a pneumatic type, a hydraulic type, other types of rotary power, or a type with a rotation transmitting mechanism.

【0014】いずれにしても重要なのは、前述した繰出
点から、切断部を経て巻取点に至るワイヤが全長にわた
り略等速度で、かつ軸線回りの同一向きにへ回転し、捩
れなどにより断線などの不具合が起きない安定走行がで
きるように、両リールを同時に同じ方向へ等速度で回転
させる点である。どちらか一方のリールの回転や、両リ
ールの回転の非同期、回転速度差などは、ワイヤに捩じ
り方向の無理な力を与え、断線、異常動作などを起こす
原因になるので、避けなければならない。ただし、ワイ
ヤの弾性変形領域内で、一方のリールを他方のリールに
対して相対的に回転させることは、この発明の範囲に含
まれる。
In any case, what is important is that the wire from the above-mentioned feeding point to the winding point via the cutting section rotates at substantially the same speed over the entire length and in the same direction around the axis, and the wire breaks due to twisting or the like. In this case, both reels are simultaneously rotated at the same speed in the same direction so that stable running without the problem described above can be performed. The rotation of one of the reels, the non-synchronization of the rotation of the two reels, the difference in rotation speed, etc. will give an excessive force in the twisting direction to the wire and cause disconnection and abnormal operation. No. However, rotating one reel relative to the other within the elastic deformation region of the wire is included in the scope of the present invention.

【0015】請求項2の発明は、繰出リールから繰り出
されたワイヤを、互いに離間した複数本の溝ローラ間に
架け渡すことにより、これらの溝ローラ間に複数本のワ
イヤが並行に配設されたワイヤ列を構成するとともに、
遊離砥粒を含む砥液が供給されながら、このワイヤ列に
より、被加工物であるワークが同時に複数枚に切断さ
れ、この切断後のワイヤを巻取リールに巻き上げるワイ
ヤソーにおいて、上記ワイヤ列を、それぞれが複数本の
ワイヤを有する複数のワイヤ列分割部に分割し、各ワイ
ヤ列分割部ごとに上記繰出リールおよび上記巻取リール
を配設し、これらの繰出リール、巻取リールを、その回
転方向を揃えてワイヤの軸線回りに回転させる回転手段
を設けたワイヤソーである。ワイヤ列を分割したワイヤ
列分割部の数は、2、3、4、5以上、最大ワイヤ列の
ワイヤ本数までの複数であればよい。そのとき、ワイヤ
列を一定ピッチで分割しても、互いに異なる所定長さご
とに分割してもよい。例えば、溝ローラの軸方向へワー
ク長さを10等分する40mm間隔や、ワーク全体を1
枚ずつの長さに等分する1溝ピッチ間隔でもよい。
According to a second aspect of the present invention, a plurality of wires are disposed in parallel between the groove rollers by passing the wire fed from the reel on and between the plurality of groove rollers separated from each other. The wire row
While the abrasive fluid containing loose abrasive grains is being supplied, the work as a workpiece is cut into a plurality of sheets at the same time by the wire row, and the wire row is wound on a take-up reel by winding the wire after the cut. The wire reel is divided into a plurality of wire row division sections each having a plurality of wires, and the payout reel and the take-up reel are arranged for each wire row division section. This is a wire saw provided with a rotating means for rotating the wire around the axis of the wire in the same direction. The number of the wire row dividing sections into which the wire rows are divided may be two, three, four, five or more, up to the maximum number of wire rows. At this time, the wire row may be divided at a fixed pitch or may be divided into predetermined lengths different from each other. For example, the length of the work may be divided into ten equal parts in the axial direction of the groove roller, or the whole work may be separated by one.
The pitch may be one groove pitch equally divided into the length of each sheet.

【0016】請求項3に記載の発明は、ワイヤソーの繰
出リールから繰り出されたワイヤを走行させ、このワイ
ヤにより、砥液が供給されている被加工物であるワーク
を切断し、その後、ワイヤを巻取リールに巻き上げるワ
ーク切断方法において、上記繰出リールおよび上記巻取
リールを、各々回転方向を揃えてワイヤの軸線回りに回
転させることにより、上記走行するワイヤをその軸線回
りに回転させるワーク切断方法である。
According to a third aspect of the present invention, a wire fed from a wire-saw feeding reel is caused to travel, and a workpiece, which is a workpiece to which the abrasive fluid is supplied, is cut by the wire. In the method of cutting a work to be wound up on a take-up reel, the work reel is rotated around the axis of the wire by rotating the pay-out reel and the take-up reel around the axis of the wire, respectively. It is.

【0017】請求項4に記載の発明は、上記ワークが円
柱状のインゴットであり、ワーク切断時において、走行
速度300〜1000m/分のワイヤが、ワークの直径
部分を走行するのに要する時間当たり、ワイヤを軸線回
りに90°以上の角度で回転させる請求項3に記載のワ
ーク切断方法である。切断走行中のワイヤが、ワークの
切込点から切抜点までの切断部距離を走行するのに要す
る時間内に、ワイヤの軸線回りに0.25〜10回転、
好ましくは0.5〜3回転の速度で一方向へ回転する。
または、半サイクル当たり0.25回転以上、好ましく
は0.5回転以上で、用いるワイヤの捻回強度に対応す
る回転量以下で往復回転する。
According to a fourth aspect of the present invention, the work is a cylindrical ingot, and when the work is cut, a wire having a traveling speed of 300 to 1000 m / min is required to travel along a diameter portion of the work. 4. The method according to claim 3, wherein the wire is rotated around the axis at an angle of 90 ° or more. During the time required for the wire during cutting travel to travel the cutting portion distance from the cutting point to the cutting point of the work, 0.25 to 10 rotations around the axis of the wire,
Preferably, it rotates in one direction at a speed of 0.5 to 3 rotations.
Alternatively, the wire reciprocates at a rotation amount of not less than 0.25 rotation, preferably not less than 0.5 rotation per half cycle, and not more than the rotation amount corresponding to the twisting strength of the wire used.

【0018】[0018]

【作用】これらの請求項1〜請求項4の発明によれば、
遊離砥粒を含むことがある砥液を供給しながら、走行す
るワイヤにワークを相対的に押し付けて、遊離砥粒また
は固定砥粒の研削作用により、ワークを切断する。この
際、走行するワイヤは、その両端にある繰出リールおよ
び巻取リールを、それぞれ繰出点、巻取点でのワイヤの
軸線の回りに回転することで、強制的に回転させられ
る。また、その走行の途中路は、この回転運動に対して
ほとんど抵抗力を与えない、ガイドローラ類、溝ローラ
類、および、潤滑能力のある砥液に被われたワークの切
断部によって構成されているので、この発明の特徴であ
るワイヤの軸線回りへの回転は、確実に実施することが
できる。
According to the first to fourth aspects of the present invention,
The work is relatively pressed against the traveling wire while supplying the abrasive fluid that may include loose abrasive grains, and the work is cut by the grinding action of the loose abrasive grains or the fixed abrasive grains. At this time, the running wire is forcibly rotated by rotating the pay-out reel and the take-up reel at both ends thereof around the wire axis at the pay-out point and the take-up point, respectively. In addition, the middle course of the traveling is constituted by guide rollers, groove rollers, and a cutting portion of the work covered with an abrasive liquid having lubricating ability, which hardly gives a resistance to this rotational movement. Therefore, the rotation of the wire around the axis, which is a feature of the present invention, can be reliably performed.

【0019】ただし、ワイヤに回転を与える位置は、ワ
イヤの繰出側の場合、繰出リールのワイヤ繰出点と溝ロ
ーラのワイヤ溝入点との間の任意位置でよい一方、ワイ
ヤの巻取側の場合、巻取リールのワイヤ巻取点と溝ロー
ラのワイヤ溝出点との間の任意位置でよい。しかし、そ
の場合には、これらの両点におけるそれぞれのワイヤ軸
線の回りにそれぞれ繰出リールや巻取リールおよびその
間に配置されるワイヤ誘導、動作制御機構の全てを回転
させる必要がある。この方法も、この発明の適用範囲に
含まれるのは、当然であるが、請求項1に記載の発明で
は、比較的簡単で安価にかつ確実にワイヤを軸線回りに
回転することができる。各請求項の発明によれば、走行
するワイヤをその軸線回りに確実に回転させることがで
きるので、高速ワイヤ走行条件下や、ワイヤ使用回数が
少ない場合でもその効果が失われるようなことはない。
この結果、ワイヤの磨耗量は軸線回りに均一となり、偏
磨耗による断線が起きることもない。よって、ワイヤ寿
命の延長が図られ、ワイヤソーのランニングコストを低
減することができる。
However, in the case of the wire feeding side, the position at which the wire is rotated may be any position between the wire feeding point of the feeding reel and the wire groove entry point of the groove roller, while the wire winding side may be provided at the wire winding side. In this case, the position may be any position between the wire winding point of the winding reel and the wire groove exit point of the groove roller. However, in this case, it is necessary to rotate all of the pay-out reel and the take-up reel and the wire guiding and operation control mechanisms disposed between the respective wire axes at these two points. Naturally, this method is also included in the applicable range of the present invention. According to the first aspect of the present invention, it is possible to rotate the wire around the axis relatively simply, inexpensively and reliably. According to the invention of each claim, the traveling wire can be surely rotated around its axis, so that the effect is not lost even under high-speed wire traveling conditions or when the number of times of wire use is small. .
As a result, the amount of wear of the wire becomes uniform around the axis, and there is no disconnection due to uneven wear. Therefore, the life of the wire can be extended, and the running cost of the wire saw can be reduced.

【0020】特に、請求項2の発明によれば、ワイヤ列
を分割した各ワイヤ列分割部ごとに繰出リールおよび巻
取リールのそれぞれの回転機構を設けているが、分割数
に応じて扱うワイヤ量が減るので、両リールおよび回転
機構を小さくすることができる。このため、ワイヤソー
を大幅に小型化することができ、設備コストを低減する
ことが可能となる。そのうえ、ワイヤを軸線回りに回転
するときの抵抗もワイヤ列の分割によって小さくなり、
ワイヤ回転を確実にかつ安定して行うことが容易にな
る。
In particular, according to the second aspect of the present invention, the respective rotation mechanisms of the pay-out reel and the take-up reel are provided for each of the wire row dividing sections obtained by dividing the wire row. Since the amount is reduced, both reels and the rotating mechanism can be made smaller. Therefore, the size of the wire saw can be significantly reduced, and the equipment cost can be reduced. In addition, the resistance when rotating the wire around the axis is reduced by dividing the wire row,
It is easy to reliably and stably rotate the wire.

【0021】また、請求項4の発明によれば、ワイヤを
300〜1000m/分の高速走行させると、ワーク切
断中、ワイヤがワークに切り込んでから切り抜けるまで
の切断部内を走行している時間は、大口径ワーク(例え
ば直径150〜300mmのインゴット)でも9〜60
ミリ秒と短い。しかしながら、この間に、ワイヤの切断
部への押し付け力による切断部からの砥液の押し出し
や、切断時に排出されるワークチップ(切り粉)の切断
部での溜まりを原因とした砥粒濃度の希釈化が進行す
る。ところで、ワイヤの軸線回り方向において、ワーク
の切断部に対向している側とは反対側の部分は、ワーク
の切断溝に供給されている新鮮な砥液と接している。そ
こで、このワイヤを軸線回りに、1/4回転以上(例え
ば1/4〜3/4回転)させることで砥粒または砥液を
補い、ワイヤの切断部周面に、常に切断に充分な量の砥
粒を確保することができる。なお、1/4回転未満では
充分な量の砥粒の確保ができない。また、むやみに回転
速度を増しても、新鮮な砥液に充分置換していない砥液
が、ワイヤとワークの切断部との隙間に繰り返し戻るだ
けで、切断効率は高くならない。しかも、繰出リールお
よび巻取リールの回転手段として、小型化に不利な高速
回転機を使用することにもなる。この結果、従来法で発
生していた砥粒切れ現象は発生しないことが確認され
た。また、切断速度は小口径ワーク相当の0.8〜1.
0mm/分以上に上昇し、同時に、一方向走行式ではワ
ーク面テーパーが3〜5μm、往復走行式では表面平坦
度が3μmより小さいものが、大口径ワーク、高速走行
条件で、実現することができることがわかった。
According to the fourth aspect of the present invention, when the wire is run at a high speed of 300 to 1000 m / min, the time during which the wire travels in the cut portion from when the wire is cut into the work to when the wire is cut out is reduced. 9 to 60 even for large-diameter workpieces (for example, ingots with a diameter of 150 to 300 mm)
Milliseconds and short. However, during this time, the abrasive liquid is pushed out of the cutting portion by the pressing force of the wire against the cutting portion, and the dilution of the abrasive concentration due to the accumulation of the work chips (cut powder) discharged at the time of cutting at the cutting portion. Progress. By the way, in the direction around the axis of the wire, the portion opposite to the side facing the cut portion of the work is in contact with fresh abrasive fluid supplied to the cut groove of the work. Therefore, the wire is rotated about 1/4 turn or more (for example, 1/4 to 3/4 turn) around the axis to supplement the abrasive grains or the abrasive liquid, so that a sufficient amount of the wire for cutting always remains on the peripheral surface of the cut portion of the wire. Abrasive grains can be secured. If the rotation is less than 1/4 rotation, a sufficient amount of abrasive grains cannot be secured. Further, even if the rotation speed is increased unnecessarily, the grinding liquid that has not been sufficiently replaced with fresh grinding liquid only returns to the gap between the wire and the cutting portion of the work, and the cutting efficiency does not increase. In addition, a high-speed rotating machine, which is disadvantageous for downsizing, is used as a rotating means of the pay-out reel and the take-up reel. As a result, it was confirmed that the abrasive cutting phenomenon that occurred in the conventional method did not occur. Also, the cutting speed is 0.8-1.
0 mm / min or more, and at the same time, a one-way traveling type with a work surface taper of 3 to 5 μm and a reciprocating traveling type with a surface flatness of less than 3 μm can be realized under large-diameter work and high-speed traveling conditions. I knew I could do it.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施例を図面を
参照して説明する。図1はこの発明の一実施例に係るワ
イヤソーの斜視図であり、図2は同インゴットの切断中
の説明図であり、図3(a)は図2の部分の拡大断面図
であり、図3(b)は図2のb部分の拡大断面図であ
る。図1において、10はワイヤソーであり、このワイ
ヤソー10は、CZ法により引き上げられた単結晶シリ
コン製で直径200mmのインゴットIを、最大500
枚の例えば厚さ900μmの多数枚のウェーハにワイヤ
切断する装置であり、多数本のワイヤを横一列に束ねた
ワイヤ列11を有している。ワイヤ列11は、逆三角形
状に配置された3本の溝ローラ12間で、駆動モータに
より往復または一方向に走行される。溝ローラ12の両
側上方には、砥液をワイヤ列11上に連続供給する一対
の砥液供給部13が配設されている。砥液は、高粘度で
あり、かつ、平均粒径25μmのSiC製砥粒が混入さ
れたものである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of a wire saw according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory view of the ingot during cutting, and FIG. 3 (a) is an enlarged sectional view of a portion of FIG. FIG. 3B is an enlarged sectional view of a portion b in FIG. In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a wire saw. The wire saw 10 is made of an ingot I having a diameter of 200 mm and made of single crystal silicon pulled up by the CZ method and having a maximum of 500 mm.
This is an apparatus for cutting wires into a large number of wafers having a thickness of, for example, 900 μm, and has a wire row 11 in which many wires are bundled in a horizontal row. The wire array 11 is reciprocated or travels in one direction by a drive motor between three groove rollers 12 arranged in an inverted triangle. Above both sides of the groove roller 12, a pair of abrasive fluid supply units 13 for continuously supplying the abrasive fluid onto the wire row 11 are provided. The polishing liquid has a high viscosity and is mixed with abrasive grains made of SiC having an average particle diameter of 25 μm.

【0023】インゴットIは、カーボンベッド14を介
して昇降台15に装着されている。また、ワイヤ列11
は4つのワイヤ列分割部11A〜11Dに分けられ、各
ワイヤ列分割部11A〜11Dのワイヤ始端部とワイヤ
終端部とに各リール16A〜16Dが連結されている。
各リール16は、回転円板17を有しており、この回転
円板17の外面の中央部には、ワイヤ列11のワイヤを
25000min−1だけ軸線回りに回転させる回転手
段の一例である回転モータ18の回転軸が接続されてい
る。なお、回転円板17の内面の外周部には取り付け片
19が立設されており、取り付け片19の先端部に、各
ワイヤ列分割部11A〜11Dのワイヤを巻取ボビン2
0から最大速度1000m/分で繰り出したり、巻き取
ったりする走行モータ21が装着されている。
The ingot I is mounted on a lift 15 via a carbon bed 14. Also, the wire row 11
Is divided into four wire row divisions 11A to 11D, and the reels 16A to 16D are connected to the wire start end and the wire end of each wire row division 11A to 11D.
Each of the reels 16 has a rotating disk 17, and at the center of the outer surface of the rotating disk 17, a rotating means as an example of rotating means for rotating the wires of the wire array 11 about the axis by 25000 min −1. The rotating shaft of the motor 18 is connected. A mounting piece 19 is provided upright on the outer peripheral portion of the inner surface of the rotating disk 17, and the wire of each of the wire row division parts 11 </ b> A to 11 </ b> D is wound on the leading end of the mounting piece 19.
A traveling motor 21 that feeds out and winds up at a maximum speed of 1000 m / min from 0 is mounted.

【0024】各リール16の回転モータ18により回転
円板17を回転すると、リール16がワイヤの繰出しま
たは巻き取り方向の軸線と同一軸の回りに回転され、こ
れによりそれぞれのワイヤ列分割部11A〜11Dにお
いて、所定の繰出しまたは巻取ボビン20から繰出しま
たは巻き取られたワイヤが同一周方向へ回転する。ま
た、走行モータ21により繰出しまたは巻取ボビンを回
転させて、ワイヤを繰り出したり巻き取ったりする。な
お、図1において、22はガイドプーリである。図2,
図3において、11aはワイヤ列11のワイヤである。
IaはインゴットIのワイヤ11aによる切断溝、xは
砥液中に含まれる砥粒である。
When the rotating disk 17 is rotated by the rotating motor 18 of each reel 16, the reel 16 is rotated around the same axis as the axis of the wire feeding or winding direction, whereby each of the wire row dividing parts 11A to 11A is rotated. In 11D, the wire fed or wound from the predetermined feeding or winding bobbin 20 rotates in the same circumferential direction. In addition, the feeding or winding bobbin is rotated by the traveling motor 21 to feed or wind the wire. In FIG. 1, reference numeral 22 denotes a guide pulley. Figure 2
In FIG. 3, reference numeral 11a denotes a wire of the wire array 11.
Ia is a groove cut by the wire 11a of the ingot I, and x is abrasive grains contained in the abrasive liquid.

【0025】次に、このワイヤソー10を用いた一実施
例に係るワイヤソーを用いたワーク切断方法を説明す
る。図1に示すように、ワイヤソー10は、砥液を砥液
供給部13から供給しながら、3本の溝ローラ12間で
ワイヤ列11を往復走行させる。このワイヤ列11の往
復走行時に、下方からインゴットIをワイヤ列11へ押
し付けることで、図2に示すように、インゴットIが、
順次、接触長さの短い切断始端部、接触長さの長い切断
中央部、接触長さの短い切断終端部へと徐々に切断され
る。すなわち、ワイヤ列11の往復走行時に、砥液中の
砥粒xがワイヤ列11の各ワイヤ11aにより、切断溝
Iaの底部、すなわち切断部に押し付けられながら転が
ったり、切断しながら移動するので、ワーク表面が徐々
に削り取られ、最終的にワークは多数枚のウェーハに切
断される。
Next, a method of cutting a workpiece using a wire saw according to an embodiment using the wire saw 10 will be described. As shown in FIG. 1, the wire saw 10 reciprocates the wire array 11 between the three groove rollers 12 while supplying the abrasive liquid from the abrasive liquid supply unit 13. When the ingot I is pressed against the wire row 11 from below during the reciprocating travel of the wire row 11, as shown in FIG.
In sequence, the cutting is gradually cut into a cutting start portion having a short contact length, a cutting central portion having a long contact length, and a cutting end portion having a short contact length. That is, at the time of reciprocation of the wire array 11, the abrasive grains x in the abrasive fluid are rolled by the wires 11a of the wire array 11 while being pressed against the bottom of the cutting groove Ia, that is, the cutting portion, or move while cutting. The work surface is gradually scraped off, and the work is finally cut into many wafers.

【0026】この際、図1に示すように、走行モータ2
1によってワイヤ列11のワイヤ11aを、例えば80
0m/分で高速走行しながら(ワーク直径部での切断部
走行時間の15ミリ秒に相当)、回転モータ18により
ワイヤ11aを2000min−1だけその軸線回りに
回転する。これにより、ワイヤ11aを高速走行させる
にも拘らず、インゴットIの切断時においては、常時、
ワイヤ11aの周面全体に砥液の砥粒xが付着した状態
で切断される。また、ワイヤの正逆何れの走行方向で
も、従来通りにインゴット11の切断溝Iaの切断前半
部分は良好に切断することができるとともに(図2,図
3(a)も参照)、従来では砥液切れの甚だしかった切
断溝Iaの切断後半部分においても、通常濃度の砥粒x
を含む砥液を十分な量だけ送り込んで、この部分を含み
切断部全域を良好に切断することができる(図2,図3
(b)も参照)。その結果、比較的ワイヤIaに対する
異常磨耗(偏磨耗)や断線などのダメージを起こすこと
がない。また、均一磨耗のため、ワイヤ寿命も5〜7割
長くなる。よって、ランニングコストを低減することが
できる。また、高い切断速度(0.8〜1.0mm/
分)を保ってインゴットIを切断することができる。
At this time, as shown in FIG.
1, the wire 11a of the wire row 11 is, for example, 80
While traveling at a high speed of 0 m / min (corresponding to a cutting portion traveling time of 15 milliseconds at the workpiece diameter portion), the rotating motor 18 rotates the wire 11a around its axis by 2000 min-1. Thereby, despite cutting the wire 11a at a high speed, when the ingot I is cut,
The wire 11a is cut with the abrasive grains x of the abrasive liquid attached to the entire peripheral surface. In addition, in both the forward and reverse running directions of the wire, the first half of the cutting groove Ia of the ingot 11 can be cut well as before (see also FIGS. 2 and 3 (a)). Even in the latter half of the cutting groove Ia where the liquid was severely drained, the abrasive grains x of the normal concentration were used.
A sufficient amount of the abrasive fluid containing is fed to cut the entire cutting portion including this portion satisfactorily (FIGS. 2 and 3).
(See also (b)). As a result, damage such as abnormal wear (uneven wear) and disconnection of the wire Ia is not relatively caused. In addition, the wire life is extended by 50 to 70% due to uniform wear. Therefore, running costs can be reduced. In addition, a high cutting speed (0.8 to 1.0 mm /
Min), and the ingot I can be cut.

【0027】さらに、切断直後のウェーハの厚さムラが
低減し、その分、インゴットIの1本当たりのウェーハ
の収率が増大し、かつ切断直後のウェーハの反りも低減
して、さらにラッピング時のウェーハの割れも低減し
た。インゴットIの切断時には、回転モータ18を用い
て、リール16全体をワイヤ11aの繰出し方向および
巻き取り方向の軸線と一致する軸の周りに同じ向きに回
転して、ワイヤ11aに周方向の回転を与えるので、比
較的簡単でかつ安価な構造を用いて、確実にワイヤ11
aを周方向へ回転することができる。
Furthermore, the thickness unevenness of the wafer immediately after cutting is reduced, the yield of the wafer per ingot I is increased, and the warpage of the wafer immediately after cutting is also reduced. The cracking of the wafer was also reduced. At the time of cutting the ingot I, the entire reel 16 is rotated in the same direction around the axis coinciding with the axis of the wire 11a in the feeding direction and the winding direction by using the rotary motor 18 to rotate the wire 11a in the circumferential direction. Therefore, using a relatively simple and inexpensive structure, the wire 11
a can be rotated in the circumferential direction.

【0028】また、本実施例では、ワイヤ列を4分割
し、各分割部のワイヤは(スタート時)、直径180μ
m、長さ100kmのものを用いて行った例を含む。ワ
イヤ走行速度は最高800(m/分)で、その平均は7
15(m/分)であり、よって、切断所要時間は235
分、平均切断速度は0.86mm/分、各ワイヤの繰出
距離累計は約166km(途中1回走行方向変更)であ
った。この発明はこの実施例に限定されるものではな
く、要旨を逸脱しない範囲での設計変更などがあって
も、この発明に含まれる。
In this embodiment, the wire row is divided into four parts, and the wire of each divided part (at the start) has a diameter of 180 μm.
m and a length of 100 km. The wire traveling speed is up to 800 (m / min), and the average is 7
15 (m / min), and the cutting time is 235
The average cutting speed was 0.86 mm / min, and the total feeding distance of each wire was about 166 km (the running direction was changed once in the middle). The present invention is not limited to this embodiment, and includes any change in design without departing from the scope of the present invention.

【0029】[0029]

【発明の効果】この発明のワイヤソーおよびワーク切断
方法によれば、繰出リールおよび巻取リールを各々回転
方向を揃えてワイヤの軸線回りに回転させることによ
り、砥液中の砥粒を、常に充分な量だけワークの切断部
に供給することができる。これにより、ワーク切断部の
砥粒切れ現象が解消され、切断効率を高位安定化でき
る。また、高い切断速度、高精度の切断面が確保されて
切断後ワークの厚さムラが低減され、原材料からのワー
ク収率の向上や、後工程の簡略化、ワイヤの磨耗量や偏
磨耗の低減を図ることができる。さらには、ワイヤの断
線の減少による長寿命化を実現することができる。
According to the wire saw and the work cutting method of the present invention, by rotating the pay-out reel and the take-up reel around the axis of the wire in the same rotation direction, the abrasive grains in the polishing liquid can always be sufficiently supplied. An appropriate amount can be supplied to the cutting portion of the work. As a result, the phenomenon of abrasive grain breakage at the work cutting portion is eliminated, and cutting efficiency can be stabilized at a high level. In addition, a high cutting speed and a high-precision cutting surface are secured to reduce the unevenness of the thickness of the work after cutting, thereby improving the work yield from raw materials, simplifying the post-process, reducing the amount of wire wear and uneven wear. Reduction can be achieved. Further, a longer life can be realized by reducing the disconnection of the wire.

【0030】特に、請求項2に記載のワイヤソーにあっ
ては、ワイヤ列を複数のワイヤ列分割部に分割し、各ワ
イヤ列分割部ごとに両リールを配設するとともに、これ
らの両リールを、回転方向を揃えてワイヤの軸線回りに
回転手段により回転させるようにしたので、前述した各
効果を有するマルチワイヤソーの小型化が可能となる。
これにより、設備コストの低減が図れ、しかも、ワイヤ
を軸線回りに回転させるときの抵抗も小さくすることが
できる。この結果、ワイヤ列を有するマルチワイヤソー
におけるワイヤの軸線回りの回転を確実かつ安定化する
ことができる。
In particular, in the wire saw according to the second aspect, the wire row is divided into a plurality of wire row dividing sections, and both reels are provided for each wire row dividing section. Since the rotating direction is made uniform and the wire is rotated around the axis of the wire by the rotating means, it is possible to reduce the size of the multi-wire saw having the above-described effects.
As a result, the equipment cost can be reduced, and the resistance when rotating the wire around the axis can be reduced. As a result, it is possible to reliably and stably rotate the wire around the axis in the multi-wire saw having the wire row.

【0031】また、請求項4に記載のワイヤソーを用い
たワーク切断方法にあっては、ワーク切断時において、
走行速度300〜1000m/分のワイヤが、インゴッ
ト状のワークの直径部分を走行する間に、ワイヤを軸線
回りに少なくとも1/4回転させるようにしたので、こ
のようにワイヤを高速走行させ、比較的切断幅が長いワ
ークを切断する場合であっても、砥液中の砥粒を、常に
充分な量だけワークの切断部に供給することができる。
これにより、前述した各効果が得られる。
In the method for cutting a workpiece using a wire saw according to a fourth aspect, when cutting the workpiece,
While the traveling speed of the wire is 300 to 1000 m / min, the wire is rotated at least 1/4 around the axis while traveling through the diameter portion of the ingot-shaped work. Even in the case of cutting a workpiece having a long target cutting width, a sufficient amount of abrasive grains in the abrasive fluid can always be supplied to the cutting section of the workpiece.
Thereby, each of the effects described above can be obtained.

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

【図1】この発明の一実施例に係るワイヤソーの概略構
成を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a wire saw according to an embodiment of the present invention.

【図2】この発明の一実施例に係るワイヤソーでのイン
ゴットの切断中の状態を説明する断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a state in which an ingot is being cut by the wire saw according to one embodiment of the present invention.

【図3】(a)は図2のa部分を拡大して示すワイヤと
垂直面での断面図である。(b)は図2のb部分を拡大
して示すワイヤと垂直面での断面図である。
FIG. 3A is a cross-sectional view taken along a line perpendicular to a wire, showing a portion a of FIG. 2 in an enlarged manner. FIG. 3B is an enlarged cross-sectional view of a portion b in FIG. 2 taken along a plane perpendicular to the wire.

【図4】従来のワイヤソーを用いたワークの切断作業状
態を説明するためのワーク軸線を含む面に沿った断面図
である。
FIG. 4 is a cross-sectional view taken along a plane including a work axis for explaining a work cutting state of a work using a conventional wire saw.

【図5】従来のワイヤソーを用いたワークの切断作業状
態を説明するためのワーク軸線に直交する面に沿った断
面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view taken along a plane orthogonal to a workpiece axis for explaining a state of a workpiece cutting operation using a conventional wire saw.

【図6】(a)は図5のa点付近におけるワイヤ軸線に
垂直な面での拡大断面図である。(b)は図5のb点付
近におけるワイヤ軸線に垂直な面での拡大断面図であ
る。
FIG. 6A is an enlarged cross-sectional view near a point a in FIG. 5 taken along a plane perpendicular to the wire axis. FIG. 6B is an enlarged cross-sectional view in a plane perpendicular to the wire axis near point b in FIG. 5.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 ワイヤソー、 11 ワイヤ列、 11A〜11D ワイヤ列分割部、 12 溝ローラ、 16 リール、 18 回転モータ(回転手段)、 I インゴット、 x 砥粒(遊離砥粒)。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 wire saw, 11 wire rows, 11A-11D wire row division parts, 12 groove rollers, 16 reels, 18 rotation motors (rotation means), I ingot, x abrasive grains (free abrasive grains).

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 砥液が供給されている被加工物であるワ
ークに対して、繰出リールから繰り出されたワイヤを押
し付けることにより、ワークを切断し、切断後のワイヤ
が巻取リールに巻き上げられるワイヤソーにおいて、 上記繰出リールおよび上記巻取リールを各々回転方向を
揃えてワイヤの軸線回りに回転させる回転手段を設けた
ワイヤソー。
1. A work, to which a grinding liquid is supplied, is pressed against a wire fed from a pay-out reel to cut the work, and the cut wire is wound up on a take-up reel. A wire saw, comprising: a rotating means for rotating the pay-out reel and the take-up reel around the axis of the wire while aligning their rotation directions.
【請求項2】 繰出リールから繰り出されたワイヤを、
互いに離間した複数本の溝ローラ間に架け渡すことによ
り、これらの溝ローラ間に複数本のワイヤが並行に配設
されたワイヤ列を構成するとともに、 遊離砥粒を含む砥液が供給されながら、このワイヤ列に
より、被加工物であるワークが同時に複数枚に切断さ
れ、この切断後のワイヤを巻取リールに巻き上げるワイ
ヤソーにおいて、 上記ワイヤ列を、それぞれが複数本のワイヤを有する複
数のワイヤ列分割部に分割し、各ワイヤ列分割部ごとに
上記繰出リールおよび上記巻取リールを配設し、これら
の繰出リール、巻取リールを、その回転方向を揃えてワ
イヤの軸線回りに回転させる回転手段を設けたワイヤソ
ー。
2. A wire fed from a pay-out reel,
By bridging between a plurality of groove rollers spaced apart from each other, a wire row in which a plurality of wires are arranged in parallel between these groove rollers is formed, and while the abrasive fluid containing loose abrasive grains is supplied. In this wire saw, a workpiece as a workpiece is cut into a plurality of pieces at the same time, and the cut wire is wound on a take-up reel. The wire saw includes a plurality of wires each having a plurality of wires. The feed reel and the take-up reel are divided into a row dividing section, and the pay-out reel and the take-up reel are arranged in each of the wire row dividing sections. A wire saw provided with rotating means.
【請求項3】 ワイヤソーの繰出リールから繰り出され
たワイヤを走行させ、このワイヤにより、砥液が供給さ
れている被加工物であるワークを切断し、その後、ワイ
ヤを巻取リールに巻き上げるワーク切断方法において、 上記繰出リールおよび上記巻取リールを、各々回転方向
を揃えてワイヤの軸線回りに回転させることにより、上
記走行するワイヤをその軸線回りに回転させるワーク切
断方法。
3. A workpiece cutting machine in which a wire fed from a reel of a wire saw is caused to travel, the wire is used to cut a workpiece which is a workpiece to which the abrasive liquid is supplied, and then the wire is wound up on a take-up reel. A method for cutting a workpiece, wherein the feeding reel and the take-up reel are rotated around the axis of the wire in the same rotation direction, whereby the traveling wire is rotated around the axis.
【請求項4】 上記ワークが円柱状のインゴットであ
り、 ワーク切断時において、走行速度300〜1000m/
分のワイヤが、ワークの直径部分を走行するのに要する
時間当たり、ワイヤを軸線回りに90°以上の角度で回
転させる請求項3に記載のワーク切断方法。
4. The method according to claim 1, wherein the work is a cylindrical ingot, and the cutting speed is 300 to 1000 m /
The workpiece cutting method according to claim 3, wherein the wire is rotated around the axis at an angle of 90 ° or more per time required for the minute wire to travel through the diameter portion of the workpiece.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007180527A (en) * 2005-11-29 2007-07-12 Kyocera Corp Method of manufacturing semiconductor substrate, and device of manufacturing the semiconductor substrate

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007180527A (en) * 2005-11-29 2007-07-12 Kyocera Corp Method of manufacturing semiconductor substrate, and device of manufacturing the semiconductor substrate

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