JPH1177509A - ワイヤソー - Google Patents

ワイヤソー

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Publication number
JPH1177509A
JPH1177509A JP24556097A JP24556097A JPH1177509A JP H1177509 A JPH1177509 A JP H1177509A JP 24556097 A JP24556097 A JP 24556097A JP 24556097 A JP24556097 A JP 24556097A JP H1177509 A JPH1177509 A JP H1177509A
Authority
JP
Japan
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wire
tension
magnetic permeability
electromotive force
running
Prior art date
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Pending
Application number
JP24556097A
Other languages
English (en)
Inventor
Mitsuo Tanmachi
三男 反町
Hideyuki Namatame
英幸 生田目
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.)
Tokyo Seimitsu Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Seimitsu Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Seimitsu Co Ltd filed Critical Tokyo Seimitsu Co Ltd
Priority to JP24556097A priority Critical patent/JPH1177509A/ja
Publication of JPH1177509A publication Critical patent/JPH1177509A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23DPLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D57/00Sawing machines or sawing devices not covered by one of the preceding groups B23D45/00 - B23D55/00
    • B23D57/003Sawing machines or sawing devices working with saw wires, characterised only by constructional features of particular parts
    • B23D57/0069Sawing machines or sawing devices working with saw wires, characterised only by constructional features of particular parts of devices for tensioning saw wires

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • 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】ワイヤソーのワイヤにかかるテンションを迅速
に測定して、テンションを常時一定に制御することがで
きるワイヤソーを提供する。 【解決手段】本発明は、ワイヤソー10に透磁率検出回
路72とセンシングアナライザ74を設けている。透磁
率検出回路72は、走行中のワイヤ14の透磁率を検出
し、センシングアナライザ74は検出回路72によって
検出された透磁率に基づきワイヤ14のテンションを算
出し、算出したテンションが所定値になるようにトラバ
ース装置16のテンションコントローラを制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はワイヤソーに係り、
特に被加工物の切断に必要なワイヤテンションを一定に
制御することができるワイヤソーに関する。
【0002】
【従来の技術】半導体インゴット等の被加工物を多数の
薄片状に切断するワイヤソーは、一方のワイヤリールか
ら繰り出されたワイヤを複数の溝付ローラに巻き掛けて
ワイヤ列を形成し、他方のワイヤリールに巻き取ると共
に、前記ワイヤ列に砥粒を含む加工液を供給して被加工
物を押し当て、その砥粒のラッピング作用によって前記
被加工物を多数のウェーハに切断する。この場合、ワイ
ヤにはインゴットを切断するために必要なテンションが
与えられ、このテンションは一定に制御されている。
【0003】従来のワイヤソーでは、前記テンションを
一定に制御するために、デッドウェイトが吊設されたダ
ンサローラの移動量を検出してテンションの変動を測定
し、その移動量がゼロになるように両ワイヤリールの繰
出量と巻取量とを制御している。また、リニアモータを
利用したトルク管理によってテンションを一定に制御す
る方法も知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ダンサ
ローラの移動量でワイヤのテンションを制御する方法で
は、ワイヤにかかるテンションが変動してから実際にダ
ンサローラが動きだすまでに時間がかかるため、正確な
テンションを迅速に測定できずテンションを常時一定に
制御することが難しいという欠点がある。
【0005】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、ワイヤにかかるテンションを迅速に測定するこ
とによりテンションを常時一定に制御することができる
ワイヤソーを提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するために、一対のワイヤリールをモータによって回転
させ、前記一対のワイヤリール間を走行するワイヤを複
数の溝付ローラに巻き掛けてワイヤ列を形成し、該ワイ
ヤ列に被加工物を押し当て該被加工物を多数の薄片に切
断するワイヤソーにおいて、走行中の前記ワイヤの透磁
率を検出する透磁率検出手段と、走行中の前記ワイヤに
かかるテンションを可変するテンション可変手段と、前
記透磁率検出手段の検出値に基づいて前記ワイヤのテン
ションを算出し、該算出したテンションが所定値になる
ように前記テンション可変手段を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする。
【0007】本発明によれば、走行中のワイヤにかかる
テンションが変動すると、ビラリ効果によってワイヤの
透磁率が変化する。透磁率検出手段はその透磁率の変化
を検出し、制御手段は該検出値に応じてテンション可変
手段を制御し、ワイヤにかかるテンションを所定値に制
御する。したがって、本発明は、ワイヤの透磁率を検知
することによって、テンションを迅速に測定することが
できるのでテンションを常時一定に制御することができ
る。
【0008】また、本発明は前記目的を達成するため
に、一対のワイヤリールをモータによって回転させ、前
記一対のワイヤリール間を走行するワイヤを複数の溝付
ローラに巻き掛けてワイヤ列を形成し、該ワイヤ列に被
加工物を押し当て該被加工物を多数の薄片に切断するワ
イヤソーにおいて、前記ワイヤの一部分の周囲に巻回さ
れたコイルと、前記ワイヤの走行中に前記コイルに生じ
る誘導起電力を測定する電圧測定手段と、前記電圧測定
手段の測定値に基づいて前記ワイヤの走行スピードを検
出し、該検出した走行スピードが所定値になるように、
前記一対のワイヤリールのワイヤ繰出量又は巻取量を可
変する前記モータを制御する制御手段と、を備えたこと
を特徴とする。
【0009】本発明によれば、走行するワイヤによって
コイルに誘導起電力が生じ、制御手段はこの誘導起電力
に基づいて前記ワイヤの走行スピードを検出し、走行ス
ピードが所定値になるように一対のワイヤリールのワイ
ヤ繰出量又は巻取量を可変するモータを制御する。した
がって、本発明は、ワイヤに生じる誘導起電力を検知す
ることによって、ワイヤの走行スピードを迅速に測定す
ることができるので走行スピードを所定値に制御するこ
とができる。よって、ワイヤにかかるテンションを常時
一定に制御することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
るワイヤソーの好ましい実施の形態について詳説する。
図1はワイヤソー10の全体構成図である。同図に示す
ように、一方のワイヤリール12に巻回されたワイヤ1
4は、トラバース装置16、複数の固定ガイドローラ1
8、18、…、及びダンサローラ20を経由してワイヤ
走行路に巻き戻され、3本の溝付ローラ22A、22
B、22Cに順次巻き掛けられてワイヤ列24を形成す
る。その後、複数の固定ガイドローラ18、18、…、
ダンサローラ20、及びトラバース装置16を経て他方
のワイヤリール26に巻き取られる。
【0011】前記ダンサローラ20、20には、所定重
量のデッドウェイト44が吊設され、デッドウェイト4
4の荷重によってワイヤ14に所要の張力が付与され
る。前記ワイヤ列24には、タンク38に貯留されたス
ラリ(加工液)40がノズル42から供給される。この
スラリ40は砥粒を含んでおり、砥粒には通常GC♯6
00〜♯1000程度のものが使用される。また、ワイ
ヤ走行路の途中にはワイヤ洗浄装置46、46が設けら
れ、このワイヤ洗浄装置46によってワイヤ14に付着
したスラリ40が除去される。
【0012】前記ワイヤ列24の上方には、送りテーブ
ル48が設けられ、この送りテーブル48は、モータ5
0で回動するネジ桿52によって図中上下方向にスライ
ド可能に設けられると共に、送りテーブル48のワイヤ
列24側には、半導体インゴット54がワークブロック
56とスライスベース58を介して支持される。送りテ
ーブル48を切断送り方向(ワイヤ列24側)に移動さ
せると、半導体インゴット54は高速走行するワイヤ列
24に押し当てられ、前記スラリ40に含まれる砥粒の
ラッピング作用によって多数の薄板状のウェーハに切断
される。
【0013】ところで、前記ワイヤソー10には、ワイ
ヤ走行路のワイヤリール12側の電流供給端60に、定
電流供給源64から一定の電流が印加されている。この
電流はワイヤ14を矢印a方向に流れ、ワイヤリール2
6側の巻取側端62から、アンプ回路65に導かれる。
この時走行中のワイヤ14自身がコイルの作用をするた
め、ワイヤ14には電流によって自己誘導起電力が生じ
る。したがって、アンプ回路65はこの自己誘導起電力
に基づいてワイヤ14全体の透磁率を検知することがで
きる。
【0014】前記アンプ回路65で検出された透磁率
は、センシングアナライザ66によって分析処理され
て、この透磁率に対応するワイヤ14のテンションが算
出される。センシングアナライザ66は前記算出したテ
ンションに基づいてテンションコントローラを制御し
て、ワイヤ14のテンションを所定範囲内に保持する。
一方、前記ワイヤ14のワイヤ洗浄装置46とダンサロ
ーラ20との間のワイヤ14には、その周囲にコイル7
0が巻かれている。したがって、ワイヤ14の走行によ
ってコイル70には誘導電流が流れ誘導起電力が生じ、
この誘導起電力に基づいてワイヤ14の透磁率が透磁率
検出回路72によって検出される。透磁率検出回路72
で検出された透磁率はセンシングアナライザ74によっ
て検出された透磁率が入力され、センシングアナライザ
74は入力された透磁率を分析処理して、この透磁率に
対応するワイヤ14のテンションを算出する。センシン
グアナライザ74は前記算出したテンションに基づいて
テンションコントローラを制御してワイヤ14のテンシ
ョンを所定範囲内に保持する。
【0015】また、各ワイヤリール12、26には、そ
れぞれ正逆回転可能な駆動モータ28、30が連結さ
れ、駆動モータ28、30を駆動することによって、ワ
イヤ14はワイヤリール12、26間を矢印a、b両方
向に往復走行される。ワイヤ14の走行は、例えば、停
止したワイヤ14を3秒間で矢印a方向に定常速度まで
加速させ、その後の1分間は矢印a方向に定常速度で走
行させる。その後、3秒間でワイヤ14を0m/min
まで減速させ、そして、3秒間で矢印b方向に定常速度
まで加速させる。そして、40秒間は矢印b方向に定常
速度で走行させる。その後、3秒間でワイヤ14を0m
/minまで減速させる。この走行パターンを繰り返し
て、ワイヤを走行させる。このように、矢印a方向にワ
イヤ14を走行させる時間(1分間)を矢印b方向にワ
イヤ14を走行させる時間(40秒間)よりも長く設定
することによって、ワイヤ14はワイヤリール12から
繰り出されてワイヤリール26に巻き取られる。
【0016】前記ワイヤ14の走行スピードは、図2に
示す装置によって測定制御される。走行中のワイヤ14
の一部分の周囲にはコイル80が巻回されている。した
がって、ワイヤ14の走行によってコイル80には誘導
電流が流れて誘導起電力が生じ、この誘導起電力が電圧
計82で測定される。CPU84は、電圧計82で測定
された誘導起電力に基づいてワイヤ14の走行スピード
を算出する。CPU84は、算出した走行スピードに応
じてワイヤリール12、26のワイヤ繰出量又は巻取量
を可変するように駆動モータ28、30を制御する。
【0017】次に、上記の如く構成されたワイヤソーの
作用について説明する。半導体インゴット54の切断中
にワイヤ14にかかるテンションが変動してワイヤ14
が変形すると、ビラリ効果によってワイヤ14の磁区内
で磁化が回転し、ワイヤ14全体の磁化が変化する。こ
の結果、ワイヤ14の透磁率が変動する。
【0018】ワイヤ14の透磁率が変動すると、コイル
70に発生していた誘導起電力が変化し、この変化した
誘導起電力に基づいて透磁率検出回路72がワイヤ14
の透磁率を検出する。そして、センシングアナライザ7
4は、その透磁率に対応するテンションを算出し、算出
した結果を基にテンションコントローラを制御してワイ
ヤ14のコイル70が巻かれた部分のテンションを所定
範囲内に制御する。
【0019】一方、ワイヤ14には自己誘導起電力が生
じ、アンプ回路65はこの自己誘導起電力に基づいて透
磁率を検知する。そして、センシングアナライザ66
は、その透磁率に対応するテンションを算出し、算出し
た結果を基にテンションコントローラを制御してワイヤ
14全体の透磁率を所定範囲内に制御する。この時、テ
ンションコントローラは、センシングアナライザ74で
算出された局部テンションとセンシングアナライザ66
で算出された全体テンションとのうち高い方のテンショ
ンが、図3に示すように予め設定された上限値に達した
時に、テンションコントローラはテンションを下げるよ
うに制御され、この結果、ワイヤ14のテンションは実
線aに示すように減少する。これに対して制御が行われ
ない場合には、テンションは二点鎖線b、dに示すよう
に上限値からオーバーランしてしまう。反対に、局部テ
ンションと全体テンションとのうち低い方のテンション
が予め設定された下限値に達した時に、テンションコン
トローラはテンションを上げるように制御され、テンシ
ョンは実線aに示すように増加する。この制御が行われ
ない場合には、テンションは二点鎖線cに示すように下
限値からオーバーランしてしまう。これによって、テン
ションは常に上限値と下限値との間に制御される。した
がって、ワイヤ14にかかるテンションを常時一定範囲
内に制御することができる。
【0020】一方、図2に示すコイル80には走行する
ワイヤ14によって誘導起電力が生じ、電圧計82はこ
の誘導起電力を測定する。CPU84には誘導起電力が
入力され、CPU84は入力された誘導起電力に応じて
ワイヤリール12、26のワイヤ繰出量又は巻取量を可
変するように駆動モータ28、30を制御する。図4に
示すように、誘導起電力Vが予め設定された下限値VD
に達すると、駆動モータ28、30は誘導起電力Vを上
げるように制御され、誘導起電力Vは実線aに示すよう
に増加する。制御が行われないと、誘導起電力Vは二点
鎖線bに示すようにオーバーランしてしまう。また、誘
導起電力Vが予め設定された上限値VUに達すると、駆
動モータ28、30は誘導起電力Vを下げるように制御
され、誘導起電力Vは実線aに示すように減少する。制
御が行われないと、誘導起電力Vは二点鎖線cに示すよ
うにオーバーランしてしまう。これによって、誘導起電
力Vは常に下限値VD と上限値VU との間に制御され
る。したがって、ワイヤ14の走行スピードを一定に制
御することができ、ワイヤ14のテンションを常時一定
範囲内に制御することができる。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るワイ
ヤソーによれば、透磁率検出手段でワイヤの透磁率を検
知することによって、ワイヤにかかるテンションを迅速
に測定することができるのでテンションを常時一定に制
御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るワイヤソーのモータ制御回路が適
用されるワイヤソーの一例を示した構成図
【図2】ワイヤの走行スピードを制御する装置の構成図
【図3】ワイヤにかかるテンションの時間変化を示す説
明図
【図4】ワイヤに生じる誘導起電力の時間変化を示す説
明図
【符号の説明】
10…ワイヤソー 12、26…ワイヤリール 14…ワイヤ 16…トラバース装置 22A、22B、22C…溝付ローラ 24…ワイヤ列 28、30…駆動モータ 54…半導体インゴット 64…定電流供給源 65…アンプ回路 66、74…センシングアナライザ 70、80…コイル 72…検出回路 82…電圧計 84…CPU

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一対のワイヤリールをモータによって回転
    させ、前記一対のワイヤリール間を走行するワイヤを複
    数の溝付ローラに巻き掛けてワイヤ列を形成し、該ワイ
    ヤ列に被加工物を押し当て該被加工物を多数の薄片に切
    断するワイヤソーにおいて、 走行中の前記ワイヤの透磁率を検出する透磁率検出手段
    と、 走行中の前記ワイヤにかかるテンションを可変するテン
    ション可変手段と、 前記透磁率検出手段の検出値に基づいて前記ワイヤのテ
    ンションを算出し、該算出したテンションが所定値にな
    るように前記テンション可変手段を制御する制御手段
    と、 を備えたことを特徴とするワイヤソー。
  2. 【請求項2】前記透磁率検出手段は、 前記ワイヤの一部分の周囲に巻回されたコイルと、 前記コイルに生じる誘導起電力を測定する電圧測定手段
    と、 前記電圧測定手段で測定された誘導起電力に基づいて前
    記ワイヤの透磁率を演算する演算手段と、 を備えたことを特徴とする請求項1記載のワイヤソー。
  3. 【請求項3】一対のワイヤリールをモータによって回転
    させ、前記一対のワイヤリール間を走行するワイヤを複
    数の溝付ローラに巻き掛けてワイヤ列を形成し、該ワイ
    ヤ列に被加工物を押し当て該被加工物を多数の薄片に切
    断するワイヤソーにおいて、 前記ワイヤの一部分の周囲に巻回されたコイルと、 前記ワイヤの走行中に前記コイルに生じる誘導起電力を
    測定する電圧測定手段と、 前記電圧測定手段の測定値に基づいて前記ワイヤの走行
    スピードを検出し、該検出した走行スピードが所定値に
    なるように、前記一対のワイヤリールのワイヤ繰出量又
    は巻取量を可変する前記モータを制御する制御手段と、 を備えたことを特徴とするワイヤソー。
JP24556097A 1997-09-10 1997-09-10 ワイヤソー Pending JPH1177509A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012045682A (ja) * 2010-08-27 2012-03-08 Tokuriki Honten Co Ltd 固定砥粒ワイヤーソー装置
KR101224142B1 (ko) 2011-04-29 2013-01-21 이창원 와이어 권취 장치

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