JPH1148119A

JPH1148119A - ワイヤソー

Info

Publication number: JPH1148119A
Application number: JP8696398A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Kobayashi; 茂雄小林; Nobuo Takemoto; 伸男竹本
Original assignee: Nippei Toyama Corp
Current assignee: Nippei Toyama Corp
Priority date: 1997-06-05
Filing date: 1998-03-31
Publication date: 1999-02-23

Abstract

(57)【要約】【課題】ワイヤに対してスラリ等の液体を均一に供給す
るワイヤソーを提供する。【解決手段】ワイヤソーにおける加工部の上方にはスラ
リ供給機構３０が設けられている。スラリ供給機構３０
は、加工部のワイヤ１６の配列方向に延びる内側供給パ
イプ３１と、内側供給パイプ３１を挿入した外側供給パ
イプ３２と、外側供給パイプ３２を支持する支持部３３
とから構成されている。外側供給パイプ３２にはフラン
ジ３２ｂにて開口部３２ｃが形成されている。支持部３
３は肉厚部３３ａと支持片３３ｂの複数の雌ねじ３３ｅ
にはそれぞれボルト３４が螺合する。この状態で開口部
３２ｃの開口幅Ｈを調節すべき位置のボルト３４の進退
量が調整されると、開口幅Ｈが部分的に調整される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ワイヤを用い
て、半導体材料、磁性材料、セラミック等のワークに対
し、切断加工を施すようにしたワイヤソーに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】この種のワイヤソーにおいては、図１
２，図１３に示すように、複数の加工用ローラ９０が間
隔をおいて配設され、それらのローラ９０の外周には多
数の環状溝９０ａが形成されている。各加工用ローラ９
０の各環状溝９０ａを順次通るように、各加工用ローラ
９０間にはワイヤ９３が周回されている。加工用ローラ
９０の上方にはスラリ供給パイプ９２が設けられてい
る。そして、ワイヤ９３が走行されながら、そのワイヤ
９３上に遊離砥粒を含むスラリ９４がスラリ供給パイプ
９２のスラリ供給口９２ａを介して供給され、この状態
でワイヤ９３に対し図示しないワークが押し付け接触さ
れて、ワークに切断加工が施される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、スラリ供給
機構のスラリ供給口は所定の開口幅を有しているが、そ
の開口幅は一般に一定であり、スラリの供給量は供給パ
イプの製作当初の開口幅に依存していたため、供給口の
位置によっては、スラリの供給量にばらつきが発生し、
スラリが全体に均一に供給されない場合があった。この
ため、スラリが不足している部分のワークの切れ味が低
下して、そのスライス面の精度も低下する。このため、
従来はスラリが不足している部分のスラリ供給口の開口
幅を切削によって拡げたり、パイプ自体を取り替えたり
して、供給するスラリが均一になるように調整してい
た。従って、その調整に手間がかかり、また、その調整
だけでは不十分であった。

【０００４】又、図１３に示すように、スラリ供給口９
２ａはワイヤ９３から離間されているため、スラリ９４
がワイヤ９３に到達するまでに自身の表面張力により収
束する。そのため、加工用ローラ９０の両端部のワイヤ
９３に対するスラリ９４の供給量が少なくなる。従っ
て、スラリ供給量の少ない部分においてワークの切れ味
が低下し、その切断面の精度が低下するおそれがある。

【０００５】本発明の目的は、スラリ供給量の調整が容
易でワイヤに対してスラリを均一に供給し、前述した問
題点を解消することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、ワイヤを走行させるとともに、加工部に液体を供給
してワークを切断加工するようにしたワイヤソーにおい
て、液体供給口をワイヤの延びる方向とほぼ直交する方
向に延設し、液体供給口の開口幅が部分的に調整可能で
あることを要旨とする。

【０００７】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のワイヤソーにおいて、液体供給口は可撓性を有する弾
性部材により構成され、その弾性部材の撓み量を変更さ
せることにより、液体供給口の開口幅が調整可能である
ことを要旨とする。

【０００８】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
のワイヤソーにおいて、弾性部材は支持部上で支持され
るとともに、弾性部材と支持部との間に液体供給口の開
口幅を調節する複数の調整手段が備えられていることを
要旨とする。

【０００９】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
のワイヤソーにおいて、調整手段は支持部のねじ孔に螺
合したねじであって、そのねじの先端を液体供給口の近
傍において、弾性部材に係合させたことを要旨とする。

【００１０】請求項５に記載の発明は、請求項３又は４
に記載のワイヤソーにおいて、弾性部材は外側供給パイ
プから構成され、その外側供給パイプの内部には、外側
供給パイプと同方向に延びるとともに、液体供給源と接
続された内側供給パイプが挿入され、その内側供給パイ
プの上部には液体供給孔が同内側供給パイプの長さ方向
に沿って列設されていることを要旨とする。

【００１１】請求項６に記載の発明は、請求項１又は２
に記載のワイヤソーにおいて、液体供給口はその両端に
液体の案内面を有し、その案内面は液体の供給方向へ向
かう程液体供給口の延長方向に拡げられていることを要
旨とする。

【００１２】なお、以下に述べる発明の実施の形態にお
いて、特許請求の範囲又は課題を解決するための手段に
記載の「液体供給孔」はスラリ供給孔３１ａ、「弾性部
材」は外側供給パイプ３２、「調整手段」はボルト３
４、ねじ７１、ナット７３及びボルト８４に相当し、
「ねじ孔」は雌ねじ３３ｅに相当し、「液体供給口」は
開口部３２ｃに相当し、「ねじ」はボルト３４に相当す
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】

（第１実施形態）以下、本発明を具体化した第１実施形
態について図面を用いて説明する。

【００１４】図１及び図２に示すように、加工部として
の切断機構１０は装置基台１１上に装設されている。こ
の切断機構１０は平行に延びる加工用駆動ローラ１３及
び加工用被動ローラ１４，１５を備え、それらの外周に
は多数の環状溝１３ａ〜１５ａが相互間隔をおいて形成
されている。なお、図面においては理解を容易にするた
めに、環状溝１３ａ〜１５ａの数を実際よりも少なく描
いてある。

【００１５】１本のワイヤ１６は前記加工用ローラ１３
〜１５の各環状溝１３ａ〜１５ａに連続的に周回されて
いる。ワイヤ走行用モータ１７は装置基台１１上に配設
され、このモータ１７により加工用駆動ローラ１３が回
転されると、ワイヤ１６を介して加工用被動ローラ１
４，１５が回転される。そして、これらの加工用ローラ
１３〜１５の回転によって、ワイヤ１６が走行される。
このワイヤ１６の走行は、前進及び後退を繰り返し、全
体として歩進的に前進するように行われる。又、ワイヤ
１６を一方向に連続走行させてもよい。

【００１６】ワーク支持機構２０は前記切断機構１０の
上方に位置するように上下動可能に支持され、その下部
にはワーク２１が着脱自在にセットされる。そして、ワ
ーク昇降用モータ２２の回転によりワーク支持機構２０
が上下動される。

【００１７】スラリ供給機構３０は切断機構１０の上方
に対向配置され、加工用ローラ１４，１５間におけるワ
イヤ１６の配列方向に延び、ワーク２１の前後両側に位
置している。そして、このワイヤソーの運転時には、ワ
イヤ１６が切断機構１０の加工用ローラ１３〜１５間で
走行されながら、ワーク支持機構２０が切断機構１０に
向かって下降される。このとき、スラリ供給機構３０か
らワイヤ１６上へ、遊離砥粒を含む液体としてのスラリ
Ｓが供給されるとともに、そのワイヤ１６に対しワーク
２１が押し付け接触され、遊離砥粒のラッピング作用に
よってワーク２１がウェハ状に切削加工される。なお、
スラリＳは水性又は油性よりなる分散液に遊離砥粒を分
散させたものである。

【００１８】リール機構４０は前記装置基台１１上に装
設され、一対のリール４１，４２を備え、それらはモー
タ４３，４４により回転される。ワイヤ１６を上下に案
内するトラバース機構５０は前記リール機構４０に隣接
して装置基台１１上に装設され、ワイヤ１６の繰出し及
び巻取りをトラバース用モータ５１，５２により、上下
にトラバースしながら案内する。前記リール機構４０の
両リール４１，４２の回転により、一方のリール４１又
は４２から切断機構１０へワイヤ１６が繰り出されると
ともに、加工後のワイヤ１６が他方のリール４２又は４
１に巻き取られる。張力付与機構６０は、前記リール機
構４０と切断機構１０との間に配設され、加工用ローラ
１３〜１５間のワイヤ１６に張力が付与される。

【００１９】次に、前記スラリ供給機構３０について説
明する。図３〜図５に示すように、各スラリ供給機構３
０はワイヤ１６の配列方向に延びる内側供給パイプ３１
と、内側供給パイプ３１を挿入した外側供給パイプ３２
と、外側供給パイプ３２を支持する支持部３３とから構
成されている。

【００２０】内側供給パイプ３１の上部には液体供給孔
としてのスラリ供給孔３１ａが同内側供給パイプ３１の
軸線方向に沿って複数個透設されている。又、内側供給
パイプ３１の一端３１ｂは開放され、他端３１ｃは閉鎖
されて、スラリ供給配管路（図示略）が接続される。

【００２１】弾性部材としての外側供給パイプ３２は、
弾性変形性に富んだ鋼材等から構成され、略円筒形部３
２ａと、液体供給口としての開口部３２ｃを構成するフ
ランジ３２ｂとから構成されている。開口部３２ｃはワ
イヤ１６の延びる方向とほぼ直交する方向に延設されて
いるとともに、ワイヤの配列幅よりも長く形成されてい
る。

【００２２】支持部３３は、肉厚部３３ａと逆Ｌ字状を
なす複数の支持片３３ｂとから構成されている。肉厚部
３３ａの中央部には外側供給パイプ３２を支持するため
の半円形状の溝３３ｃが形成されている。この溝３３ｃ
には接着剤等により外側供給パイプ３２が配設固定され
る。肉厚部３３ａの上端部３３ｄには、逆Ｌ字状をなす
複数の支持片３３ｂが延設されている。複数の支持片３
３ｂには、外側供給パイプ３２のフランジ３２ｂを押圧
するためのボルト３４と螺合する雌ねじ３３ｅが透設さ
れている。

【００２３】ボルト３４の頭部３４ａと支持片３３ｂと
の間には緩み止めのスプリング３５が装着されている。
この状態でボルト３４を螺進又は螺退させると、フラン
ジ３２ｂがボルト３４の先端部３４ｂに押圧され、開口
部３２ｃが撓む。その結果、ボルト３４に対応した部分
及びその両側における開口部３２ｃの開口幅Ｈが調整さ
れる。

【００２４】このように構成されたスラリ供給機構３０
において、図３（ｂ）において、矢印で示すように、内
側供給パイプ３１の開放されている一端３１ｂからスラ
リＳが供給されると、スラリＳはスラリ供給孔３１ａか
ら上向きに排出される。すると、外側供給パイプ３２内
にスラリＳが一様に充満され、内側供給パイプ３１と外
側供給パイプ３２との間を通って開口部３２ｃからワイ
ヤ１６上にスラリＳが整流された状態で、加工用被動ロ
ーラ１４，１５の軸線に亘って、一様に供給される。

【００２５】以上、詳述したように第１実施形態によれ
ば、次のような効果を得ることができる。・液体供給口としての開口部３２ｃをワイヤ１６の延び
る方向とほぼ直交する方向に延設し、開口部３２ｃの長
さをワイヤ１６の配列幅よりも長くした。そのため、ス
ラリＳが自身の表面張力にて収束しても、加工用被動ロ
ーラ１４，１５のワイヤ１６全体に対してスラリＳを均
一に供給することができる。

【００２６】・所望のボルト３４の進退量を調整するこ
とにより、開口部３２ｃが撓む。その結果、開口部３２
ｃの幅を自在に調整することができる。このため、スラ
リ供給量の調整が極めて容易に行うことができる。又、
スラリＳの排出状況に応じて、供給するスラリ量を容易
に調整することができる。

【００２７】・ボルト３４が複数設けられているため、
スラリ供給量を部分的に増加させたり、減少させたりす
ることができる。従って、ワイヤ１６の全幅に亘ってス
ラリＳを均一に供給することができる。

【００２８】・ワイヤ１６に供給されるスラリＳの量
が、ワイヤ１６の配列方向において均一に調整されるた
め、ワーク２１の切れ味が均一となり、切断面の精度が
ばらつくことがない。従って、切断面の精度を向上させ
ることができる。

【００２９】・内側供給パイプ３１の上部には複数のス
ラリ供給孔３１ａが上向きに透設されている。このた
め、スラリＳはスラリ供給孔３１ａから内側供給パイプ
３１の軸線方向に沿って均一に排出され、外側供給パイ
プ３２内に充満される。従って、開口部３２からスラリ
Ｓが整流された状態で、ワイヤ１６に対してスラリＳを
よりいっそう均一に供給することができる。

【００３０】・開口部３２ｃの幅を調整するための可動
部品は、ボルト３４等の調整手段のみであるため、スラ
リ供給機構３０は単純な構造である。・支持片３３ｂに透設された雌ねじ３３ｅに螺合してい
るボルト３４は、スプリング３５を介しているため、ボ
ルト３４が振動等により緩んだり、雌ねじ３３ｅから外
れたりすることを防止することができる。

【００３１】（第２実施形態）次に、この発明の第２の
実施形態を、前記第１の実施形態と異なる部分を中心に
説明する。

【００３２】この第２実施形態においては、図６，図７
は、スラリ供給量を調整するためのボルト３４、スプリ
ング３５等が省略された図となっている。両フランジ３
２ｂの両端には、スラリＳの供給方向Ａに対して傾斜し
た案内面３６がそれぞれ設けられ、開口部３２ｃがスラ
リＳの供給方向Ａへ向かう程拡がっている。この案内面
３６は外側供給パイプ３２の両端において、内側供給パ
イプ３１との間に嵌め込まれるキャップ３７と一体的に
形成され、固定側３２ｂに接合しているが、調整側のフ
ランジ３２ｂとの間は開口幅Ｈの調整分を吸収するため
の隙間が形成されている。

【００３３】さて、外側供給パイプ３２の開口部３２ｃ
からワイヤ１６上にスラリＳが供給されると、スラリＳ
は案内面３６にて整流される。そして、スラリＳは開口
部３２ｃの長手方向へ拡がった状態で、加工用被動ロー
ラ１４，１５の軸線に亘って、一様に供給される。

【００３４】よって、この第２実施形態においても、前
述した第１実施形態とほぼ同様の効果を発揮させること
ができる。又、この第２実施形態においては、開口部３
２ｃの両端にスラリＳの案内面３６を形成し、その案内
面３６はスラリＳの供給方向Ａへ向かう程開口部３２ｃ
の延長方向にやや湾曲して拡げられている。従って、供
給されるスラリＳが、開口部３２ｃよりも拡がる方向に
誘導されて、開口部３２ｃの長手方向に拡がった状態で
流出するので、下方のワイヤ１６に対して表面張力によ
ってスラリＳが供給されない部分を生じるようなことは
なくなり、全ワイヤ１６に対してスラリＳをいっそう均
一に供給することができる。そして、開口部３２ｃの長
さをワイヤ１６の配列幅より長くする必要がなくなる。

【００３５】なお、各実施形態は次のように変更して具
体化することも可能である。・第１及び第２実施形態において、図８（ａ）に示すよ
うにフランジ３２ｂにねじ７１の一端を溶接固定させ、
支持片３３ｂの雌ねじ３３ｅに代えて、貫通孔７２を設
ける。そして、貫通孔７２の外方よりねじ７１にナット
７３を螺合させる。このように構成すれば、フランジ３
２ｂに固定されたねじ７１をナット７３によって開口部
３２ｃの開放方向を変位させることができる。さらに、
両端の傾斜した案内面３６は、図７に示すように、キャ
ップ３７と一体的であり、可動側のフランジ３２ｂの内
側に対し隙間を介して位置される。

【００３６】また、図８（ｂ）に示すように、可動側の
フランジ３２ｂの各端面を案内面３６の傾斜に沿って傾
斜形成し、可動側のフランジ３２ｂの端面を覆うよう
に、案内面３６を位置させることもできる。フランジ３
２ｂは開口幅Ｈの調整時に案内面３６を摺動する。

【００３７】・第１及び第２実施形態において、ボルト
３４は、蝶ねじであっても良い。このように構成すれ
ば、ボルト３４を回動させるためのスパナ等の工具が不
要になり、スラリＳの調整が簡便になる。

【００３８】・図９に示すように、支持部３３の外側供
給パイプ３２を支持するための半円形状の溝３３ｃをほ
ぼ３／４円形状になるような溝３３ｃに変更しても良
い。このように構成すれば、スラリ供給機構３０を組み
立てる工程において、外側供給パイプ３２を溝３３ｃ内
に挿入配設すると、外側供給パイプ３２と溝３３ｃとが
係合する。従って、外側供給パイプ３２を溝３３ｃに配
設固定するための接着剤を省略することができる。

【００３９】・第１及び第２実施形態において、図１０
に示すように、支持部３３を断面略コ字状にし、外側供
給パイプ３２を溶接等によって支持部３３に固着させた
構成としても良い。

【００４０】・第１及び第２実施形態において、図１１
（ａ）（ｂ）に示すように、スラリＳを貯留するタンク
８１の下部に支持片８２を設け、タンク８１の排出口８
３を構成する弾性変形側壁８３ａをボルト８４の先端部
８４ａで押圧するようにしても良い。このように構成す
れば、重力を用いてスラリＳを供給するワイヤソーに、
本発明を適用することができる。

【００４１】・第１及び第２実施形態において、スプリ
ング３５を省略し、外側供給パイプ３２の弾性力を用い
て、ボルト３４の緩み止めを行うように構成しても良
い。このように構成すれば、スラリ供給機構３０を構成
する部品点数を減少させることができる。

【００４２】・第１及び第２実施形態において、緩み止
めを構成するスプリング３５に代えて、ダブルナットや
セットスクリュー等で緩み止めを構成させても良い。・第１及び第２実施形態において、図３（ｂ）におい
て、閉鎖されている他端３１ｃも開放させて、両端３１
ｂ，３１ｃからスラリＳを供給するように構成しても良
い。

【００４３】・第２実施形態において、案内面３６を下
方へ拡がる円弧状にすること。・第１及び第２実施形態において、ワイヤ１６を砥粒が
入ったものに変更すること。この場合、スラリに代えて
遊離砥粒を含まないクーラントを切断機構１０に供給す
るように変更する。

【００４４】更に、本実施形態から把握される請求項以
外の技術的思想について、その効果とともに以下に記載
する。・請求項３に記載のワイヤソーにおいて、調整手段は、
ねじの緩み止めの付勢手段を有しているワイヤソー。な
お、付勢手段は前記実施形態において、スプリング３５
に相当する。

【００４５】このように構成すれば、ねじとしてのボル
ト３４が緩んだり、雌ねじ３３ｅから外れたりすること
をより確実に防止することができる。

【００４６】

【発明の効果】本発明は、以上のように構成されている
ため、次のような効果を奏する。請求項１に記載の発明
によれば、ワイヤに対して液体を均一に供給することが
できる。

【００４７】請求項２〜請求項５に記載の発明によれ
ば、液体の供給量の調整を容易に行うことができる。請
求項６に記載の発明によれば、液体が液体供給口よりも
拡がるため、ワイヤに対して液体がかからない部分が生
じることなく、液体をより均一に供給することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態を示すワイヤソーの正面図。

【図２】同じく、そのワイヤソーの平面図。

【図３】（ａ）はスラリ供給機構を示す斜視図、（ｂ）
は図３（ａ）における縦断面図。

【図４】同じく、スラリ供給機構を示す分解斜視図。

【図５】同じく、スラリ供給機構の断面図。

【図６】第２実施形態を示すスラリ供給機構の縦断面
図。

【図７】同じく、外側供給パイプの一部切り欠き斜視
図。

【図８】別の実施形態を示し（ａ）、（ｂ）はスラリ供
給機構の断面図。

【図９】別の実施形態を示すスラリ供給機構の断面図。

【図１０】別の実施形態を示すスラリ供給機構の断面
図。

【図１１】（ａ）は別の実施形態を示すスラリ供給機構
の断面図、（ｂ）は図１１（ａ）におけるＡ−Ａ線断面
図。

【図１２】従来技術を示す加工用ローラの正面図。

【図１３】同じく、加工用ローラの一部を示す側断面
図。

【符号の説明】

１０…切断機構（加工部）、１６…ワイヤ、２１…ワー
ク、３１…内側供給パイプ、３１ａ…スラリ供給孔（液
体供給孔）、３２…外側供給パイプ（弾性部材）、３２
ｂ…フランジ、３２ｃ…開口部（液体供給口）、３３…
支持部、３３ｅ…雌ねじ（ねじ孔）、３４…ボルト（調
整手段）、３５…スプリング、３６…案内面、７１…ボ
ルト（調整手段）、７３…ナット（調整手段）、８４…
ボルト（調整手段）、Ａ…スラリ供給方向、Ｓ…スラリ
（液体）、Ｈ…開口幅。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ワイヤを走行させるとともに、加工部に
液体を供給してワークを切断加工するようにしたワイヤ
ソーにおいて、液体供給口をワイヤの延びる方向とほぼ直交する方向に
延設し、液体供給口の開口幅が部分的に調整可能である
ワイヤソー。
【請求項２】請求項１に記載のワイヤソーにおいて、液体供給口は可撓性を有する弾性部材により構成され、
その弾性部材の撓み量を変更させることにより、液体供
給口の開口幅が調整可能であるワイヤソー。
【請求項３】請求項２に記載のワイヤソーにおいて、弾性部材は支持部上で支持されるとともに、弾性部材と
支持部との間に液体供給口の開口幅を調節する複数の調
整手段が備えられているワイヤソー。
【請求項４】請求項３に記載のワイヤソーにおいて、調整手段は支持部のねじ孔に螺合したねじであって、そ
のねじの先端を液体供給口の近傍において、弾性部材に
係合させたワイヤソー。
【請求項５】請求項３又は４に記載のワイヤソーにお
いて、弾性部材は外側供給パイプから構成され、その外側供給
パイプの内部には、外側供給パイプと同方向に延びると
ともに、液体供給源と接続された内側供給パイプが挿入
され、その内側供給パイプの上部には液体供給孔が同内
側供給パイプの長さ方向に沿って列設されているワイヤ
ソー。
【請求項６】請求項１又は２に記載のワイヤソーにお
いて、液体供給口はその両端に液体の案内面を有し、その案内
面は液体の供給方向へ向かう程液体供給口の延長方向に
拡げられているワイヤソー。