JPH11216658A - ワイヤーソーの製造方法並びにワイヤーソー - Google Patents
ワイヤーソーの製造方法並びにワイヤーソーInfo
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- JPH11216658A JPH11216658A JP3817298A JP3817298A JPH11216658A JP H11216658 A JPH11216658 A JP H11216658A JP 3817298 A JP3817298 A JP 3817298A JP 3817298 A JP3817298 A JP 3817298A JP H11216658 A JPH11216658 A JP H11216658A
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- B23D61/18—Sawing tools of special type, e.g. wire saw strands, saw blades or saw wire equipped with diamonds or other abrasive particles in selected individual positions
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- Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 シリコンウエハーのスライシング加工などの
できるワイヤーソーの製造方法並びにワイヤーソーを提
供する。 【解決手段】 高強度の芯線１を、樹脂溶液中に砥粒３
とフィラー１１を混入した混合塗料５中を通過させた
後、芯線１に付着した該塗料５を内周面に凹部Ｂのある
ダイス２を回転させながら絞って、砥粒３を該芯線１の
外周面上に螺旋状に位置せしめて焼付け炉７に導き、該
塗料５を該芯線１外周面上に焼付け、固着することを特
徴とする。製造されたワイヤーソーにおける固着砥粒
は、芯線上に螺旋状に突出形成されて切れ味がよい。
できるワイヤーソーの製造方法並びにワイヤーソーを提
供する。 【解決手段】 高強度の芯線１を、樹脂溶液中に砥粒３
とフィラー１１を混入した混合塗料５中を通過させた
後、芯線１に付着した該塗料５を内周面に凹部Ｂのある
ダイス２を回転させながら絞って、砥粒３を該芯線１の
外周面上に螺旋状に位置せしめて焼付け炉７に導き、該
塗料５を該芯線１外周面上に焼付け、固着することを特
徴とする。製造されたワイヤーソーにおける固着砥粒
は、芯線上に螺旋状に突出形成されて切れ味がよい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は主として大口径シリ
コンインゴットからのシリコンウエハーのスライシング
のような電子材料の加工や、ガラスレンズの切断のよう
な光学材料の加工などに使用されるワイヤーソー並びに
ワイヤーソーの製造方法並びにワイヤーソーに関する。
コンインゴットからのシリコンウエハーのスライシング
のような電子材料の加工や、ガラスレンズの切断のよう
な光学材料の加工などに使用されるワイヤーソー並びに
ワイヤーソーの製造方法並びにワイヤーソーに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、シリコンインゴットからのシリコ
ンウエハーのスライシング加工には、主としてダイヤモ
ンド内周刃が使用されてきたが、シリコンインゴットの
大口径化に伴い、収率、生産性、加工変質層、寸法的な
制約などより、最近は遊離砥粒とワイヤーソーによる加
工が多く用いられるようになってきた。しかし、遊離砥
粒を用いる加工は、衛生環境上の問題がある、次工程に
砥粒を混入させる、めんどうな完全な洗浄工程が必要で
ある、加工速度が遅い、加工精度が低い、ソーマークが
強くつくなど加工面性状が良くない、などの種々の問題
があり、砥粒を固着させたワイヤーをつかったワイヤー
ソーによる加工が強く望まれている。
ンウエハーのスライシング加工には、主としてダイヤモ
ンド内周刃が使用されてきたが、シリコンインゴットの
大口径化に伴い、収率、生産性、加工変質層、寸法的な
制約などより、最近は遊離砥粒とワイヤーソーによる加
工が多く用いられるようになってきた。しかし、遊離砥
粒を用いる加工は、衛生環境上の問題がある、次工程に
砥粒を混入させる、めんどうな完全な洗浄工程が必要で
ある、加工速度が遅い、加工精度が低い、ソーマークが
強くつくなど加工面性状が良くない、などの種々の問題
があり、砥粒を固着させたワイヤーをつかったワイヤー
ソーによる加工が強く望まれている。
【０００３】超砥粒を固着したワイヤーソーとしては、
芯線材に砥粒を結合して、その外面にドレッシングを施
したものが特開昭５０−１０２９９３号公報により提案
されている。
芯線材に砥粒を結合して、その外面にドレッシングを施
したものが特開昭５０−１０２９９３号公報により提案
されている。
【０００４】また特開平８−１２６９５３号公報には、
シリコンウエハ−の切り出し加工におけるワイヤーソー
の特徴が詳細に並べられ、この加工には芯線材としてポ
リエチレン、ナイロン等の素材を用いることが良いと提
案され、特開平９−１５５６３１号公報には超砥粒の固
着に樹脂バインダー溶液を用いることが提案されてい
る。
シリコンウエハ−の切り出し加工におけるワイヤーソー
の特徴が詳細に並べられ、この加工には芯線材としてポ
リエチレン、ナイロン等の素材を用いることが良いと提
案され、特開平９−１５５６３１号公報には超砥粒の固
着に樹脂バインダー溶液を用いることが提案されてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記それぞれは優れた
提案である。然し乍ら、切断性能の高いワイヤーソーを
工業的に製造し、充分な実用の域に達せしめるには、Ｓ
ｉＣ、Ａｌ2 Ｏ3 などの一般砥粒から超砥粒と称せられ
るダイヤモンドやＣＢＮを含む砥粒の粒度、配列などを
踏まえて更にその構成並びに製造方法を改良する必要が
ある。
提案である。然し乍ら、切断性能の高いワイヤーソーを
工業的に製造し、充分な実用の域に達せしめるには、Ｓ
ｉＣ、Ａｌ2 Ｏ3 などの一般砥粒から超砥粒と称せられ
るダイヤモンドやＣＢＮを含む砥粒の粒度、配列などを
踏まえて更にその構成並びに製造方法を改良する必要が
ある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するためになされたもので、その特徴の第１は高強度の
芯線の外周面上に、樹脂被膜により固着される砥粒を、
回転する内周面に凹部を設けたダイスにより、螺旋状に
配列せしめることである。そして好ましくはその砥粒は
前記提案のように、ドレッシングを施されることなく製
造当初より隆起させることである。
するためになされたもので、その特徴の第１は高強度の
芯線の外周面上に、樹脂被膜により固着される砥粒を、
回転する内周面に凹部を設けたダイスにより、螺旋状に
配列せしめることである。そして好ましくはその砥粒は
前記提案のように、ドレッシングを施されることなく製
造当初より隆起させることである。
【０００７】特徴の第２は、用いる芯線、砥粒、砥粒を
ボンドする樹脂を選択し、また樹脂にフィラーを添加し
て砥粒の保持力を強化することである。即ち樹脂は芯線
との接合力の低いことが最も大きな欠点であるが、用い
る芯線としては、単線の場合ブラスメッキ鋼線のような
接合性のよい金属線を選ぶとか、アラミド繊維、炭素繊
維などの繊維線条体を用いて接合性の向上を計る。樹
脂、砥粒、フィラーの材質、粒径の特定については、次
の実施の形態の項において詳述する。
ボンドする樹脂を選択し、また樹脂にフィラーを添加し
て砥粒の保持力を強化することである。即ち樹脂は芯線
との接合力の低いことが最も大きな欠点であるが、用い
る芯線としては、単線の場合ブラスメッキ鋼線のような
接合性のよい金属線を選ぶとか、アラミド繊維、炭素繊
維などの繊維線条体を用いて接合性の向上を計る。樹
脂、砥粒、フィラーの材質、粒径の特定については、次
の実施の形態の項において詳述する。
【０００８】別の特徴はダイスの材質と形状を特定し
て、安定して均質なワイヤーソーを製造することであ
る。
て、安定して均質なワイヤーソーを製造することであ
る。
【０００９】
【発明の実施の形態】ボンドとして使用する樹脂として
は、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、ＵＶ硬化樹脂のいず
れも使用できるが、成形性や物性の見地から熱硬化性樹
脂が好ましい。熱硬化性樹脂としてはアルキッド樹脂、
フェノール樹脂、ホルマリン樹脂、ポリウレタン樹脂、
ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂など
を用いることができる。そして切断加工などの使用面に
おける砥粒の固着力、ボンド層の耐摩耗性、耐熱性など
よりして樹脂の弾性率は１００ｋｇ／ｍｍ2 以上で、軟
化温度は２００℃以上のものを使用することが好まし
い。
は、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、ＵＶ硬化樹脂のいず
れも使用できるが、成形性や物性の見地から熱硬化性樹
脂が好ましい。熱硬化性樹脂としてはアルキッド樹脂、
フェノール樹脂、ホルマリン樹脂、ポリウレタン樹脂、
ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂など
を用いることができる。そして切断加工などの使用面に
おける砥粒の固着力、ボンド層の耐摩耗性、耐熱性など
よりして樹脂の弾性率は１００ｋｇ／ｍｍ2 以上で、軟
化温度は２００℃以上のものを使用することが好まし
い。
【００１０】溶剤は樹脂を溶解できるものであればいか
なるものでもよいが、使用する樹脂の種類によりキシレ
ン、トルエン、ベンゼン、エチルベンゼン等のアルキル
ベンゼン類、クレゾール、フェノール、キシレノール等
のクレゾール類、エタノール、ブタノール等のアルコー
ル類、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノ
ン等のケトン類、テトラヒトロフラン、ジオキサン等の
エーテル類、ＤＭＦ、ＤＭＣＡ、ＤＭＳＯ等の非プロト
ン系溶剤などを使い分ける。そしてこの溶剤量は、樹
脂、砥粒、フィラーなどを混合してなる塗料全体に対し
て２５〜７５容量％とすることが好ましい。
なるものでもよいが、使用する樹脂の種類によりキシレ
ン、トルエン、ベンゼン、エチルベンゼン等のアルキル
ベンゼン類、クレゾール、フェノール、キシレノール等
のクレゾール類、エタノール、ブタノール等のアルコー
ル類、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノ
ン等のケトン類、テトラヒトロフラン、ジオキサン等の
エーテル類、ＤＭＦ、ＤＭＣＡ、ＤＭＳＯ等の非プロト
ン系溶剤などを使い分ける。そしてこの溶剤量は、樹
脂、砥粒、フィラーなどを混合してなる塗料全体に対し
て２５〜７５容量％とすることが好ましい。
【００１１】また、上記樹脂中にフィラーとしてアルミ
ナ、ＳｉＣ、ＳｉＯ2 、ＣｒＯ2 、微粒ダイヤモンドな
どを含有せしめることにより、強度や耐摩耗性を向上さ
せる、また、グラファイト、ＭｏＳ2 、ＢＮなどを添加
することにより潤滑性や切れ味を向上させる、またさら
にはＣｕ、Ｆｅ、Ｃｏ粉末などを添加することにより耐
熱性や耐摩耗性を向上させることもできる。フィラーの
粒径は、樹脂被膜厚の２／３未満で、その含有量は、樹
脂、砥粒、フィラーを固着してなるボンド層の１〜５０
容量％の範囲で、材質としてはダイヤモンド、ＣＢＮな
どの超砥粒が最も好ましい。
ナ、ＳｉＣ、ＳｉＯ2 、ＣｒＯ2 、微粒ダイヤモンドな
どを含有せしめることにより、強度や耐摩耗性を向上さ
せる、また、グラファイト、ＭｏＳ2 、ＢＮなどを添加
することにより潤滑性や切れ味を向上させる、またさら
にはＣｕ、Ｆｅ、Ｃｏ粉末などを添加することにより耐
熱性や耐摩耗性を向上させることもできる。フィラーの
粒径は、樹脂被膜厚の２／３未満で、その含有量は、樹
脂、砥粒、フィラーを固着してなるボンド層の１〜５０
容量％の範囲で、材質としてはダイヤモンド、ＣＢＮな
どの超砥粒が最も好ましい。
【００１２】砥粒の粒径は樹脂被膜厚の２／３以上芯線
径の１／２以下の範囲内で、略揃った粒度のものをその
儘使用すればよいが、ダイヤモンドなどの超砥粒におい
ては、ＮｉやＣｕを被覆したものも用いることができ
る。このようなコーティング砥粒を用いることで、砥粒
保持力が増大し、加工熱からの樹脂の保護ができ、ワイ
ヤーソーの寿命の向上が得られる場合もある。なお砥粒
の含有量はフィラーと同様１〜５０容量％で、材質とし
ては超砥粒が最も好ましい。以下具体的な実施の形態を
実施例によって述べる。
径の１／２以下の範囲内で、略揃った粒度のものをその
儘使用すればよいが、ダイヤモンドなどの超砥粒におい
ては、ＮｉやＣｕを被覆したものも用いることができ
る。このようなコーティング砥粒を用いることで、砥粒
保持力が増大し、加工熱からの樹脂の保護ができ、ワイ
ヤーソーの寿命の向上が得られる場合もある。なお砥粒
の含有量はフィラーと同様１〜５０容量％で、材質とし
ては超砥粒が最も好ましい。以下具体的な実施の形態を
実施例によって述べる。
【００１３】
【実施例】（実施例１）ポリウレタン樹脂をクレゾール
類とアルキルベンゼン類の混合物に溶解させた東特塗料
社製ポリウレタン樹脂溶液（ポリウレタン樹脂含有量：
４５％）に、平均粒径２５μｍのダイヤモンド粒３を
２．２ｃｔ／ｃｍ3 の割合となるように混入し、混合塗
料５を作製した。この混合塗料５を図１に示すダイス並
びに図３に示す装置を用いて、直径０．１８ｍｍのブラ
スメッキピアノ線１の外周に図２に示すような螺旋状の
ダイヤモンド粒３の突出固着層４を有するワイヤーソー
１０を作製した。なお図中１１は上記混合塗料５中にフ
ィラーを添加した場合のフィラーを示す。
類とアルキルベンゼン類の混合物に溶解させた東特塗料
社製ポリウレタン樹脂溶液（ポリウレタン樹脂含有量：
４５％）に、平均粒径２５μｍのダイヤモンド粒３を
２．２ｃｔ／ｃｍ3 の割合となるように混入し、混合塗
料５を作製した。この混合塗料５を図１に示すダイス並
びに図３に示す装置を用いて、直径０．１８ｍｍのブラ
スメッキピアノ線１の外周に図２に示すような螺旋状の
ダイヤモンド粒３の突出固着層４を有するワイヤーソー
１０を作製した。なお図中１１は上記混合塗料５中にフ
ィラーを添加した場合のフィラーを示す。
【００１４】即ち図１は混合塗料５をブラスメッキピア
ノ線１の外周面に塗布するのに用いるダイス２の形状と
該線１との関係を示す該線１の進行方向に対する断面の
概略図で、図１イにおいてはダイス２内を通過する該線
１の外周はダイス２の三角形状通過孔の３個の接点Ａに
より中心が保持され、凹部Ｂにより混合塗料５中のダイ
ヤモンド粒３が該線１に接する。
ノ線１の外周面に塗布するのに用いるダイス２の形状と
該線１との関係を示す該線１の進行方向に対する断面の
概略図で、図１イにおいてはダイス２内を通過する該線
１の外周はダイス２の三角形状通過孔の３個の接点Ａに
より中心が保持され、凹部Ｂにより混合塗料５中のダイ
ヤモンド粒３が該線１に接する。
【００１５】上記ダイス２は、図３に示すように該線の
進行に伴いその軸線の垂直方向に回転装置６により回転
されるので、凹部Ｂにより該線に接せられた混合塗料５
中のダイヤモンド粒３の位置は該線１の外周面上に螺旋
状を描き乍ら、炉温３００℃の竪型焼付け炉７中に送ら
れて、乾燥硬化し、図２のように螺旋状のダイヤモンド
固着層４が形成される。図中８は該線１の供給リール、
９は巻取りリールである。
進行に伴いその軸線の垂直方向に回転装置６により回転
されるので、凹部Ｂにより該線に接せられた混合塗料５
中のダイヤモンド粒３の位置は該線１の外周面上に螺旋
状を描き乍ら、炉温３００℃の竪型焼付け炉７中に送ら
れて、乾燥硬化し、図２のように螺旋状のダイヤモンド
固着層４が形成される。図中８は該線１の供給リール、
９は巻取りリールである。
【００１６】なお図１のロは接点Ａ、凹部Ｂが各４個所
のもの、ハは同５個所、ホは同２個所、ニは接点がな
く、３個所の凹部Ｂのみがあるものを示し、実施例１で
はイのものを用いた。そして、ダイス２の回転によるピ
ッチは図２のようにワイヤーソー１０の径の約１０倍で
ある。
のもの、ハは同５個所、ホは同２個所、ニは接点がな
く、３個所の凹部Ｂのみがあるものを示し、実施例１で
はイのものを用いた。そして、ダイス２の回転によるピ
ッチは図２のようにワイヤーソー１０の径の約１０倍で
ある。
【００１７】（実施例２）フェノール樹脂（住友ベーク
ライト社製）をクレゾールにフェノール樹脂の含有量が
５０％となるように溶解させた。上記溶液を使用し、そ
の他は実施例１と同様でワイヤーソーを作成した。ワイ
ヤーソーの線径は０．２２ｍｍ、樹脂膜厚は約１２μｍ
であった。
ライト社製）をクレゾールにフェノール樹脂の含有量が
５０％となるように溶解させた。上記溶液を使用し、そ
の他は実施例１と同様でワイヤーソーを作成した。ワイ
ヤーソーの線径は０．２２ｍｍ、樹脂膜厚は約１２μｍ
であった。
【００１８】（実施例３）ビスマレイミド樹脂（三井東
圧社製）をフェノール樹脂の代わりに使用し、それ以外
は実施例３とまったく同様でワイヤーソーを試作した。
ワイヤーソーの線径は０．２２ｍｍ、樹脂膜厚は約１１
μｍであった。
圧社製）をフェノール樹脂の代わりに使用し、それ以外
は実施例３とまったく同様でワイヤーソーを試作した。
ワイヤーソーの線径は０．２２ｍｍ、樹脂膜厚は約１１
μｍであった。
【００１９】（実施例４）実施例１で使用したポリウレ
タン溶液に、砥粒として粒径２５μｍのダイヤモンド粒
３と、フィラーとして粒径１０μｍのＳｉＯ2 各々２．
２ｃｔ／ｃｍ3 となるように混合した混合液を使用し、
その他は実施例１と同様でワイヤーソーを作成した。得
られたワイヤーソーの線径は０．２２ｍｍ、樹脂膜厚は
約１４μｍであった。
タン溶液に、砥粒として粒径２５μｍのダイヤモンド粒
３と、フィラーとして粒径１０μｍのＳｉＯ2 各々２．
２ｃｔ／ｃｍ3 となるように混合した混合液を使用し、
その他は実施例１と同様でワイヤーソーを作成した。得
られたワイヤーソーの線径は０．２２ｍｍ、樹脂膜厚は
約１４μｍであった。
【００２０】（実施例５）実施例２で使用したフェノー
ル樹脂溶液に、砥粒として粒径２５μｍのダイヤモンド
を２．２ｃｔ／ｃｍ3 と、フィラーとして粒径が５μｍ
のＳｉＣを１．１ｃｔ／ｃｍ3 となるように混合した混
合液を製作し、その他は実施例２と同様な条件でワイヤ
ーソーを製作した。得られたワイヤーソーの線径は０．
２２ｍｍ、樹脂膜厚は約１５μｍであった。
ル樹脂溶液に、砥粒として粒径２５μｍのダイヤモンド
を２．２ｃｔ／ｃｍ3 と、フィラーとして粒径が５μｍ
のＳｉＣを１．１ｃｔ／ｃｍ3 となるように混合した混
合液を製作し、その他は実施例２と同様な条件でワイヤ
ーソーを製作した。得られたワイヤーソーの線径は０．
２２ｍｍ、樹脂膜厚は約１５μｍであった。
【００２１】（実施例６）実施例３で使用したビスマレ
イミド溶液に、砥粒として粒径２５μｍのダイヤモンド
粒を３．３ｃｔ／ｃｍ3 と、フィラーとして粒径５μｍ
のダイヤモンド微粉末を６．３体積％となるように混合
した。この混合液を用い、その他は実施例３と同様でワ
イヤーソーを製作し、線径が０．２２ｍｍで樹脂膜厚が
約１５μｍのワイヤーソーを得た。
イミド溶液に、砥粒として粒径２５μｍのダイヤモンド
粒を３．３ｃｔ／ｃｍ3 と、フィラーとして粒径５μｍ
のダイヤモンド微粉末を６．３体積％となるように混合
した。この混合液を用い、その他は実施例３と同様でワ
イヤーソーを製作し、線径が０．２２ｍｍで樹脂膜厚が
約１５μｍのワイヤーソーを得た。
【００２２】（実施例７）高強度の芯線として繊維を用
いたものを一括例示する。用いる繊維としては高張力低
伸度のアラミド繊維を集束したものが好ましいが、これ
に炭素繊維、ガラス繊維などを加えることもできる。繊
維で芯線を形成したものは可撓性が良く、金属芯線に比
しシリコンインゴットなどのワークへ巻き付けて行うワ
イヤーソーによる切断加工になじみやすい特徴を有して
おり、また繊維線条体を下記のように構成しておくと、
超砥粒の芯線への接着力は飛躍的に向上する。
いたものを一括例示する。用いる繊維としては高張力低
伸度のアラミド繊維を集束したものが好ましいが、これ
に炭素繊維、ガラス繊維などを加えることもできる。繊
維で芯線を形成したものは可撓性が良く、金属芯線に比
しシリコンインゴットなどのワークへ巻き付けて行うワ
イヤーソーによる切断加工になじみやすい特徴を有して
おり、また繊維線条体を下記のように構成しておくと、
超砥粒の芯線への接着力は飛躍的に向上する。
【００２３】（１）集束したアラミド繊維を、不飽和ポ
リエステル槽中に導いて含浸し、ダイスで絞って加熱し
て半硬化乃至硬化状の繊維条体とする。 （２）半硬化状の（１）の繊維線条体の外周に、アラミ
ド繊維、ポリエステル繊維などを巻きつけて、（１）と
同様に含浸するか、含浸して加熱する。 （３）ピアノ線等の金属線に、アラミド繊維、ポリエス
テル繊維などの繊維を巻きつけ或は撚り合わせておく。 （４）（３）の巻き付け或は撚り合わせの途次か、終了
後に樹脂を含浸するか、含浸して加熱する。
リエステル槽中に導いて含浸し、ダイスで絞って加熱し
て半硬化乃至硬化状の繊維条体とする。 （２）半硬化状の（１）の繊維線条体の外周に、アラミ
ド繊維、ポリエステル繊維などを巻きつけて、（１）と
同様に含浸するか、含浸して加熱する。 （３）ピアノ線等の金属線に、アラミド繊維、ポリエス
テル繊維などの繊維を巻きつけ或は撚り合わせておく。 （４）（３）の巻き付け或は撚り合わせの途次か、終了
後に樹脂を含浸するか、含浸して加熱する。
【００２４】何れの場合においても、砥粒の芯線外周上
への付着する工程や、加熱硬化する工程は、金属線を芯
線として用いた他の実施例と同ように行うことができ
る。
への付着する工程や、加熱硬化する工程は、金属線を芯
線として用いた他の実施例と同ように行うことができ
る。
【００２５】（実施例ワイヤーソーによる切断試験）実
施例６で作成したワイヤーソーを使用し、単結晶Ｓｉの
切断テストを行った。単結晶Ｓｉのサイズは１００ｍｍ
□×３０ｍｍ厚さで、１００×３０ｍｍの切断面積が得
られるものを用いた。使用したワイヤーソーは３０ｍの
長さで、加工条件はワイヤーソーの往復運動速度４００
ｍｍ／ｍｉｎ、ワイヤーテンション２．５ｋｇｆ、加工
液は水道水である。切断溝幅は０．２５ｍｍで、１５０
０ｍｍ2 の切断加工にわたり、安定して３．７ｍｍ／ｍ
ｉｎの切断送り速度での加工が可能であった。
施例６で作成したワイヤーソーを使用し、単結晶Ｓｉの
切断テストを行った。単結晶Ｓｉのサイズは１００ｍｍ
□×３０ｍｍ厚さで、１００×３０ｍｍの切断面積が得
られるものを用いた。使用したワイヤーソーは３０ｍの
長さで、加工条件はワイヤーソーの往復運動速度４００
ｍｍ／ｍｉｎ、ワイヤーテンション２．５ｋｇｆ、加工
液は水道水である。切断溝幅は０．２５ｍｍで、１５０
０ｍｍ2 の切断加工にわたり、安定して３．７ｍｍ／ｍ
ｉｎの切断送り速度での加工が可能であった。
【００２６】（比較例）従来の遊離砥粒方式によって、
シリコンウェハーの切断試験を行なったところ、切断速
度は下記のように０．３ｍｍ／ｍｉｎ程度で、上記実施
例ワイヤーソーによるものより一桁以上低いものであっ
た。 被切断材 単結晶Ｓｉ 直径３００ｍｍ 長さ２１０ｍｍ 切断用ピアノ線 直径０．１８ｍｍ ピアノ線の送り速度 ５００ｍｍ／ｍｉｎ 使用砥粒 ＧＣ６００（粒径３００〜２５０μｍ） 使用切断液 油性（スラリー粒度 ２５０ｍＰａ・Ｓ） 切断速度 ０．３３ｍｍ／ｍｉｎ
シリコンウェハーの切断試験を行なったところ、切断速
度は下記のように０．３ｍｍ／ｍｉｎ程度で、上記実施
例ワイヤーソーによるものより一桁以上低いものであっ
た。 被切断材 単結晶Ｓｉ 直径３００ｍｍ 長さ２１０ｍｍ 切断用ピアノ線 直径０．１８ｍｍ ピアノ線の送り速度 ５００ｍｍ／ｍｉｎ 使用砥粒 ＧＣ６００（粒径３００〜２５０μｍ） 使用切断液 油性（スラリー粒度 ２５０ｍＰａ・Ｓ） 切断速度 ０．３３ｍｍ／ｍｉｎ
【００２７】なお上記実施例において用いた砥粒は市販
の平均粒径２５μｍのダイヤモンド粒であるが、これを
レーザー回折式粒度分布測定装置を用いて粒子径分布を
測定したところ、表１のように可成のバラツキがあっ
た。このバラツキは他の平均粒径のものにおいても、ま
たフィラーにおいても存在する。
の平均粒径２５μｍのダイヤモンド粒であるが、これを
レーザー回折式粒度分布測定装置を用いて粒子径分布を
測定したところ、表１のように可成のバラツキがあっ
た。このバラツキは他の平均粒径のものにおいても、ま
たフィラーにおいても存在する。
【００２８】従って、例えば実施例６における樹脂膜厚
は１５μｍであるから、砥粒の粒子径は１５μｍ×２／
３＝１０μｍ以上となり、１０μｍ未満のものはフィラ
ーとなるので、出来上がったワイヤーソー１０の砥粒と
フィラーの容量比は、配合量とは若干異なったものとな
る。
は１５μｍであるから、砥粒の粒子径は１５μｍ×２／
３＝１０μｍ以上となり、１０μｍ未満のものはフィラ
ーとなるので、出来上がったワイヤーソー１０の砥粒と
フィラーの容量比は、配合量とは若干異なったものとな
る。
【００２９】
【表１】
【００３０】
【発明の効果】以上各項で述べたように、本発明によれ
ば、従来の遊離砥粒によるシリコンウエハーのスライシ
ング加工に換え、ワイヤーによるスライシング加工ので
きる螺旋状の砥粒の固着したワイヤーソーを容易に経済
的に提供することができる。しかも提供されるワイヤー
ソーの切断能力は、遊離方式に比し１０倍以上も高く、
加工性能、加工精度も充分なものである。
ば、従来の遊離砥粒によるシリコンウエハーのスライシ
ング加工に換え、ワイヤーによるスライシング加工ので
きる螺旋状の砥粒の固着したワイヤーソーを容易に経済
的に提供することができる。しかも提供されるワイヤー
ソーの切断能力は、遊離方式に比し１０倍以上も高く、
加工性能、加工精度も充分なものである。
【図１】イ．ロ．ハ．ニ．ホはそれぞれ実施例に用いた
ダイスの内周形状と芯線と砥粒の関係を説明する芯線の
断面方向からの概略図である。
ダイスの内周形状と芯線と砥粒の関係を説明する芯線の
断面方向からの概略図である。
【図２】実施例ワイヤーソーの側面からの概略図であ
る。
る。
【図３】実施例に用いた装置の構成を示す概略図であ
る。
る。
１ ブラスメッキピアノ線 １１ フィ
ラー ２ ダイス Ａ ダイ
ス内周側の接点 ３ ダイヤモンド粒 Ｂ ダイ
ス内周側の凹部 ４ ダイヤモンド粒の突出固着層 ５ 混合塗料 ６ 回転装置 ７ 竪型焼付け炉 ８ 供給リール ９ 巻取リール １０ ワイヤーソー
ラー ２ ダイス Ａ ダイ
ス内周側の接点 ３ ダイヤモンド粒 Ｂ ダイ
ス内周側の凹部 ４ ダイヤモンド粒の突出固着層 ５ 混合塗料 ６ 回転装置 ７ 竪型焼付け炉 ８ 供給リール ９ 巻取リール １０ ワイヤーソー
フロントページの続き (72)発明者 溝口 晃 大阪市此花区島屋一丁目１番３号 住友電 気工業株式会社大阪製作所内 (72)発明者 山中 正明 大阪府堺市鳳北町２丁80番地 大阪ダイヤ モンド工業株式会社内 (72)発明者 小川 秀樹 大阪府堺市鳳北町２丁80番地 大阪ダイヤ モンド工業株式会社内 (72)発明者 浦川 信夫 大阪府堺市鳳北町２丁80番地 大阪ダイヤ モンド工業株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】 高強度の芯線を砥粒又は砥粒とフィラー
の混入した樹脂溶液中を通過せしめる工程と、上記通過
した芯線をダイスを通して乾燥部に導く工程と、乾燥部
において樹脂を加熱固化し、芯線外周面上に砥粒を固着
せしめる工程とを具備する方法において、上記ダイスは
芯線の通過する内周面軸方向に設けた凹部によって非円
形に形成され、かつ該ダイスが通過する芯線の軸に対し
て垂直方向に回転し、通過する芯線に付着した液中の砥
粒は、ダイス内周面に設けた凹部により、芯線外周面の
螺旋状の位置に樹脂被膜により配列固着されることを特
徴とするワイヤーソーの製造方法。 - 【請求項２】 高強度の芯線は鋼線又は繊維線条体、砥
粒の粒径は樹脂被膜厚の２／３以上芯線径の１／２以
下、フィラーの粒径は樹脂被膜厚の２／３未満であり、
かつ樹脂は弾性率１００ｋｇ／ｍｍ2 以上、軟化温度２
００℃以上であることを特徴とする請求項１記載の製造
方法。 - 【請求項３】 砥粒、フィラーの含有量は、共に容積％
で樹脂、フィラー、砥粒よりなるボンド層の１乃至５０
％であることを特徴とする請求項１又は２記載の製造方
法。 - 【請求項４】 高強度の芯線は表面処理したピアノ線、
砥粒、フィラーは共に超砥粒であることを特徴とする請
求項１、２又は３記載の製造方法。 - 【請求項５】 高強度芯線の外周面上に、粒径が樹脂被
膜厚の２／３以上芯線径の１／２以下の砥粒と、粒径が
樹脂被膜厚の２／３未満であるフィラーとが、弾性率１
００ｋｇ／ｍｍ2 以上かつ軟化温度２００℃以上の樹脂
による被膜によって固着されてなり、かつ少なくとも上
記砥粒の固着位置は、芯線外周面の螺旋状の位置に配列
されてなることを特徴とするワイヤーソー。 - 【請求項６】 砥粒の材質はダイヤモンド、ＣＢＮなど
の超砥粒、フィラーの材質は超砥粒又はＳｉＣ、Ａｌ2
Ｏ3 などの一般砥粒であり、両者の含有量は、共に容積
％で樹脂、フィラー、砥粒よりなるボンド層の１乃至５
０％であることを特徴とする請求項５記載のワイヤーソ
ー。
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|---|---|---|---|
| JP3817298A JP3927676B2 (ja) | 1998-02-03 | 1998-02-03 | ワイヤーソーの製造方法並びにワイヤーソー |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11216658A true JPH11216658A (ja) | 1999-08-10 |
| JP3927676B2 JP3927676B2 (ja) | 2007-06-13 |
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|---|---|
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-
1998
- 1998-02-03 JP JP3817298A patent/JP3927676B2/ja not_active Expired - Fee Related
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