KR101121254B1

KR101121254B1 - 비전도성 물질의 패터닝 처리 방식을 이용한 전착 다이아몬드 와이어 쏘우 제조 방법

Info

Publication number: KR101121254B1
Application number: KR1020110031177A
Authority: KR
Inventors: 이세광; 성낙주; 김태봉
Original assignee: 이화다이아몬드공업 주식회사
Priority date: 2011-04-05
Filing date: 2011-04-05
Publication date: 2012-03-22
Also published as: WO2012138063A3; WO2012138063A2; EP2695973B1; US9776306B2; MY165665A; EP2695973A2; US20140246005A1; JP2014509957A; EP2695973A4; CN103476972A; JP5710067B2

Abstract

와이어에 다이아몬드 지립과 같은 연마입자를 전착하는 공정에 앞서, 연마입자의 전착이 배제되어야 할 와이어의 외주면을 따라 비전도성 물질을 선행적으로 패터닝 처리하여 제조 공정을 효율적으로 개선할 수 있는 비전도성 물질의 패터닝 처리 방식을 이용한 전착 다이아몬드 와이어 쏘우 제조 방법에 관하여 개시한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 와이어의 주입 시 와이어의 외주면에 대해 다 방향으로 마스킹 액을 인쇄하여 패터닝 처리하는 단계와, 패터닝 처리된 영역을 제외한 와이어의 외주면 잔부 영역에 다이아몬드 지립을 전착 형성하는 단계를 포함한다.

Description

비전도성 물질의 패터닝 처리 방식을 이용한 전착 다이아몬드 와이어 쏘우 제조 방법 {METHOD FOR MANUFACTURING ELECTRODEPOSITED DIAMOND WIRE SAW USING PATTERNING NON?CONDUCTION MATERIALS}

본 발명은 비전도성 물질의 패터닝 처리를 이용한 전착 다이아몬드 와이어 쏘우 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 특히, 실리콘 잉곳, 사파이어 웨이퍼 등의 반도체 절삭 가공에 이용되는 다이아몬드 와이어 쏘우의 제조 공정을 용이하게 함은 물론, 제조비 감축 및 제품 품질까지 개선할 수 있는 기술에 관한 것이다.

와이어 쏘잉(wire sawing)은, 와이어 또는 이러한 와이어에 복수의 다이아몬드 지립을 돌출 형성시켜 마련되는 와이어 쏘우를 이용하여, 실리콘 잉곳, 사파이어 웨이퍼 등의 절삭 가공은 물론, 연삭 가공까지 수행할 수 있는 방식이다.

이때, 와이어는 고장력 특성의 금속 재질을 이용하는데, 강선, 니켈선, 니크롬선 등이 그 예에 해당되며, 그 외에도 다양한 소재가 이용되기도 한다.

이러한 와이어의 길이 방향을 따라, 그 외주면 둘레에 다이아몬드 지립을 전착 형성함으로써, 전착 다이아몬드 와이어 쏘우가 제조된다.

다만, 종래의 경우, 이러한 와이어 쏘우의 제조에 있어서, 와이어 상에 다이아몬드 지립을 특정 형태의 배열로 전착하는데 어려움이 따랐기에, 다량의 제품을 연속적으로 그리고 효율적으로 제조하기에는 무리가 있었다.

이로 인하여, 전착 다이아몬드 와이어 쏘우의 제조 단가가 높았으며, 제조 공수 또한 증가될 수밖에 없는 문제점이 있었다.

이를 위해, 관련 제조 업계에서는, 더 낮은 비용으로, 더 공정 효율을 높일 수 있는 전착 다이아몬드 와이어 쏘우 제조 방법에 대한 개발에 박차를 가하였으나, 아직까지는 합리적인 제조 방법에 대한 방안이 제시되지 못한 실정이다.

본 발명의 목적은, 와이어의 외주면을 따라 비전도성 물질을 사전 패터닝 처리한 후 연마입자를 전착함으로써, 비전도성 물질이 없는 구간에만 연마입자가 전착될 수 있도록 하여 공정 효율을 개선함과 동시에, 제조 단가 하락 및 제품 품질 향상을 도모할 수 있는 전착 다이아몬드 와이어 쏘우 및 그 제조 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 와이어의 주입과 동시에, 다 방향에서 마스킹 액을 잉크젯 방식으로 분사하여 패터닝 처리 한 후 연마입자를 용이하게 전착하는 방식의 전착 다이아몬드 와이어 쏘우 및 그 제조 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 와이어의 주입 시 와이어를 회전시키는 동시에, 일방향에서만 마스킹 액을 잉크젯 방식으로 분사하여 패터닝 처리한 후 연마입자를 용이하게 전착하는 방식의 전착 다이아몬드 와이어 쏘우 및 그 제조 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 와이어의 전면을 비전도성 물질로 코팅 처리한 후 노광 및 에칭 과정을 거쳐 패터닝 처리하는 방식으로, 그 이후 연마입자를 용이하게 전착하는 방식의 전착 다이아몬드 와이어 쏘우 및 그 제조 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 와이어 표면에 대하여 연마입자가 전착될 특정 구간에만 천공홀이 형성된 비전도성 테이프를 와이어에 부착하여 패터닝 처리하는 방식으로, 연마입자를 용이하게 전착할 수 있는 방식의 전착 다이아몬드 와이어 쏘우 및 그 제조 방법을 제공함에 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 상기 언급한 과제에 국한되지 않으며, 상기에서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 사상에 따르면, (a) 와이어의 주입 시 상기 와이어의 외주면에 대해 다 방향으로 마스킹 액을 인쇄하여 패터닝 처리하는 단계; 및 (b) 상기 패터닝 처리된 영역을 제외한 상기 와이어의 외주면 잔부 영역에 연마입자를 전착 형성하는 단계;를 포함하는 비전도성 물질의 패터닝 처리 방식을 이용한 전착 다이아몬드 와이어 쏘우 제조 방법을 제공할 수 있다.

상기 (a) 단계에서, 상기 마스킹 액의 인쇄는, 상기 와이어의 외주면에 대향하여 복수개의 인쇄 노즐이 상호 동일한 끼인각을 가지도록 배치되어, 주입되는 상기 와이어의 외주면 상으로 기 설정된 패턴 경로를 따라 상기 마스킹 액을 인쇄하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 마스킹 액의 인쇄는, 잉크젯 방식으로 구현될 수 있다.

상기 (b) 단계에서, 상기 연마입자가 전착 형성되는 상기 와이어의 외주면 잔부 영역은, 상기 와이어의 길이 방향에 따라 스파이럴(spiral) 형상을 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 다른 하나의 사상에 따르면, (a) 와이어의 주입 시, 상기 와이어가 회전하는 동시에 상기 와이어의 외주면에 대해 일 방향으로 마스킹 액을 인쇄하여 패터닝을 처리하는 단계; 및 (b) 상기 패터닝 처리된 영역을 제외한 상기 와이어의 외주면 잔부 영역에 연마입자를 전착 형성하는 단계;를 포함하는 비전도성 물질의 패터닝 처리 방식을 이용한 전착 다이아몬드 와이어 쏘우 제조 방법을 제공할 수 있다.

상기 (a) 단계에서, 상기 마스킹 액의 인쇄는, 상기 와이어의 외주면에 대향하여 단일의 인쇄 노즐이 이격 배치되되, 주입과 동시에 회전하는 상기 와이어의 외주면 상으로 기 설정된 패턴 경로를 따라 상기 마스킹 액이 인쇄되도록, 상기 인쇄 노즐의 인쇄 주기가 조절되는 방식에 의해 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 또 하나의 사상에 따르면, (a) 와이어의 외주면을 마스킹 액으로 전면 코팅하는 단계; (b) 상기 마스킹 액이 전면 코팅된 상기 와이어를 기 설정된 패턴으로 노광을 주고 에칭을 실시하여 패터닝 처리하는 단계; 및 (c) 상기 패터닝 처리된 영역을 제외한 상기 와이어의 외주면 잔부 영역에 연마입자를 전착 형성하는 단계;를 포함하는 비전도성 물질의 패터닝 처리 방식을 이용한 전착 다이아몬드 와이어 쏘우 제조 방법을 제공할 수 있다.

상기 (b) 단계에서, 상기 노광은, UV광을 조사하는 방식으로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 또 다른 하나의 사상에 따르면, (a) 와이어의 외주면을 따라 기 설정된 패턴으로 마스킹 테이프를 부착하여 패터닝 처리하는 단계; (b) 상기 패터닝 처리된 영역을 제외한 상기 와이어의 외주면 잔부 구간으로 연마입자를 전착 형성하는 단계; 및 (c) 부착된 상기 마스킹 테이프를 상기 와이어로부터 제거하는 단계;를 포함하는 비전도성 물질의 패터닝 처리 방식을 이용한 전착 다이아몬드 와이어 쏘우 제조 방법을 제공할 수 있다.

상기 (a) 단계에서, 상기 마스킹 테이프를 부착하여 상기 와이어의 외주면을 패터닝 처리하는 방법은, 상기 마스킹 테이프에 미리 복수개의 천공홀을 상기 와이어의 길이 방향에 따라 스파이럴(spiral) 형상으로 배열 형성하고, 상기 천공홀이 형성된 상기 마스킹 테이프를 상기 와이어의 외주면에 부착하는 방식을 이용할 수 있다.

또한, 상기 (a) 단계에서, 상기 마스킹 테이프를 부착하여 상기 와이어의 외주면을 패터닝 처리하는 방법은, 상기 와이어의 길이 방향에 따라 스파이럴 형상의 궤적으로 상기 와이어의 외주면에 대해 상기 마스킹 테이프를 부착하는 방식이 이용될 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 사상에 따르면, 와이어의 외주면 중 연마입자의 전착이 배제되는 구간에 비전도성 물질이 선행하여 패턴 처리된 후, 상기 와이어의 외주면을 따라 상기 연마입자가 전착되어 형성되되, 상기 연마입자는 다이아몬드 지립인 것을 특징으로 하는 비전도성 물질의 패터닝 처리 방식을 이용한 전착 다이아몬드 와이어 쏘우를 제공할 수 있다.

본 발명인 전착 다이아몬드 와이어 쏘우 및 그 제조 방법에 따르면, 와이어에 연마입자를 전착하는 공정에 앞서, 사전적으로 연마입자의 전착이 배제되어야 할 와이어의 외주면을 따라 비전도성 물질을 사전 패터닝 처리함으로써, 제조 공정의 효율성 개선을 통해, 제조 단가 하락, 제품 품질 향상을 도모할 수 있으며, 이로써, 제품 경쟁력이 향상될 수 있는 유리한 효과가 있다.

특히, 본 발명은 상기의 비전도성 물질 패터닝 공정에 관한 바람직한 실시예로서, 네 가지 바람직한 실시 형태를 제시한다.

첫 번째 실시예는, 와이어의 주입과 동시에, 와이어의 외주면에 대해 다 방향에서 마스킹 액을 잉크젯 방식으로 분사하여 패터닝 처리한 후 연마입자를 전착하는 형태이다.

두 번째 실시예는, 와이어의 주입 시 와이어를 회전시키는 동시에, 일방향에서만 마스킹 액을 잉크젯 방식으로 분사하여 패터닝 처리한 후 연마입자를 전착하는 형태이다.

세 번째 실시예는, 와이어의 전면을 비전도성 물질로 코팅 처리한 후 노광 및 에칭 과정을 거쳐 패터닝 처리한 후 연마입자를 전착하는 형태이다.

네 번째 실시예는, 와이어 표면에 대하여 연마입자가 전착될 특정 구간에만 천공홀이 형성된 비전도성 테이프를 와이어에 부착하여 패터닝 처리한 후 연마입자를 전착하는 형태이다.

이로써, 전착 다이아몬드 와이어 쏘우의 제조 과정에 대한 공정 자동화가 이루어질 수 있으며, 공수 단축 및 비용 절감은 물론, 보다 향상된 품질을 갖는 제품을 대량 생산하기에 유리한 기술적 효과가 따른다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 비전도성 물질의 패터닝 처리 방식을 이용한 전착 다이아몬드 와이어 쏘우 제조 방법을 보여주는 순서도,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 비전도성 물질의 패터닝 처리 방식을 이용한 전착 다이아몬드 와이어 쏘우 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 공정도,
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 비전도성 물질의 패터닝 처리 방식을 이용한 전착 다이아몬드 와이어 쏘우 제조 방법을 보여주는 순서도,
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 비전도성 물질의 패터닝 처리 방식을 이용한 전착 다이아몬드 와이어 쏘우 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 공정도,
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 비전도성 물질의 패터닝 처리 방식을 이용한 전착 다이아몬드 와이어 쏘우 제조 방법을 보여주는 순서도,
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 비전도성 물질의 패터닝 처리 방식을 이용한 전착 다이아몬드 와이어 쏘우 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 공정도,
도 7은 본 발명의 제4실시예에 따른 비전도성 물질의 패터닝 처리 방식을 이용한 전착 다이아몬드 와이어 쏘우 제조 방법을 보여주는 순서도,
도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 비전도성 물질의 패터닝 처리 방식을 이용한 전착 다이아몬드 와이어 쏘우 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 공정도임.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명에 따른 전착 다이아몬드 와이어 쏘우 제조 방법의 바람직한 네 가지 실시예에 관하여 설명하기에 앞서, 와이어 쏘우의 간단한 구조에 대해서 살펴보기로 한다.

와이어 쏘잉은, 와이어 쏘우를 이용하여, 알루미늄(Al), 구리(Cu), 금(Au), 은(Ag) 등과 같은 다양한 금속 피삭재를 절삭 및 연삭함은 물론, 최근에는 칩 패키지, 플라스틱 및 수지 성형물 등에까지 그 피삭재의 범위를 확대하고 있는 기술이다.

와이어 쏘우는, 고장력의 와이어와, 그 외주면을 따라 전착 형성되는 지립을 포함하는 구조로 이루어진다.

이때, 와이어는, 강선, 니켈선, 니크롬선 등과 같은 재질로 이루어지며, 지립은 다이아몬드, 탄화실리콘(SiC) 등과 같은 경도 및 절삭성이 우수한 재질로 이루어진다.

특히, 다이아몬드 지립이 와이어 상에 전착되어 형성되는 와이어 쏘우를 전착 다이아몬드 와이어 쏘우라고 한다. 통상 이러한 전착 다이아몬드 와이어 쏘우의 제작은 와이어의 외주면 잔부 영역에 표면 도금층을 형성할 때, 준비된 다이아몬드 지립을 함유하여 동시 전착하는 방법을 이용하고 있다. 전착 다이아몬드 와이어 쏘우는, 최근 실리콘 잉곳, 사파이어 웨이퍼 등과 같은 반도체 절삭 가공에서 그 활용도가 높다.

이하에서, 본 발명에 따른 전착 다이아몬드 와이어 쏘우 제조 방법에 대한 바람직한 네 가지 실시예를 살펴보기로 한다.

[제 1 실시예]

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 비전도성 물질의 패터닝 처리 방식을 이용한 전착 다이아몬드 와이어 쏘우 제조 방법을 보여주는 순서도이다. 그리고 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 비전도성 물질의 패터닝 처리 방식을 이용한 전착 다이아몬드 와이어 쏘우 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 공정도이다.

도 2는 도 1을 통해 설명될 본 발명의 제1실시예에 따른 전착 다이아몬드 와이어 쏘우 제조 방법을 보다 구체적으로 확인할 수 있는 공정 과정을 도식화 한 것으로서, 도 1을 통한 각 단계별 설명 시 도 2를 병행 참조하기로 한다.

먼저, 도 1을 참조하여, 본 발명의 제1실시예의 상세 단계를 살펴보기로 한다.

패터닝 처리 단계(ST110)

본 단계(ST110)는, 와이어의 표면, 즉 외주면을 따라 연마입자를 전착하기에 앞서, 전착 공정의 효율성을 위하여 와이어의 외주면에 기 설정된 패턴 형태로 마스킹 액을 인쇄하는 단계이다.

도 2의 (a)를 참조하면, 본 단계의 공정을 보다 구체적으로 확인할 수 있다.

도시된 바와 같이, 일측 방향으로 주입되는 와이어(110)의 외주면에 대해 다 방향(도면에서, 3 방향)으로 마스킹 액이 분사되어 인쇄 처리된다.

보다 효과적인 마스킹 액 인쇄 처리를 위하여, 복수개의 인쇄 노즐(미도시)을 이용할 수 있다.

이때의 인쇄 노즐은, 잉크젯 방식으로 마스킹 액을 와이어(110)의 외주면에 인쇄 처리하는 구성으로서, 통용되는 잉크젯 프린팅 노즐이라면 어떠한 형태라도 이용 가능하다.

다만, 인쇄 노즐은 와이어(110)의 외주면에 대향하여 상호 동일한 끼인각으로 복수개가 형성되는 것이 바람직한데, 도시된 바와 같이, 그 끼인각이 120°로 구성된 3개로 이루어질 수 있으며, 이러한 개수는 본 발명의 범주를 제한하지 않는다.

직진 주입되는 와이어(110)의 외주면을 따라, 순차적으로 상기 3개의 인쇄 노즐로부터 마스킹 액이 분사 후 인쇄됨에 따라, 와이어의 외주면은 패터닝 처리될 수 있다.

이때, 패터닝 경로는, 제조 공정 전에 사용자에 의해서 설정된 경로를 따를 수 있으며, 제조되어야 할 목표 형상의 전착 다이아몬드 와이어 쏘우의 형태에 따라 그 패턴 경로 역시 조금씩 달리 설정되어도 무방하다.

이로써, 본 단계(ST110)를 마친 와이어의 외주면 상에는, 후술될 단계에서 연마입자가 전착 형성될 구간을 제외한 전 구간에 대해 마스킹 액이 패터닝 처리된다.

연마입자 전착 단계(ST120)

본 단계(ST120)는, 이전 단계에서 패터닝 처리된 구간 이외의 와이어 외주면을 따라 연마입자를 전착 형성하는 단계이다.

도 2의 (b)를 참조하면, 본 단계의 공정을 더욱 구체적으로 확인할 수 있다.

도시된 바와 같이, 와이어(110)의 외주면 상에서 연마입자(120)가 전착 형성될 구간을 제외하고는 마스킹 액을 이용한 패터닝 처리가 이루어져 있음을 확인할 수 있다.

여기서, 연마입자(120)가 전착 형성되는 와이어(110)의 외주면 잔부 영역, 즉 이전 단계(ST110)에서 패터닝이 처리되지 않은 영역은, 와이어(110)의 길이 방향에 따라 스파이럴(spiral) 형상의 연속적인 궤적을 갖는 것을 확인할 수 있다.

이러한 영역 상에 연마입자(120)가 골고루 전착 형성됨에 따라, 전 길이 범위에서 균일한 절삭 또는 연마 특성을 갖는 전착 다이아몬드 와이어 쏘우가 제조될 수 있는 것이다.

본 발명의 제1실시예를 통해 제조되는 전착 다이아몬드 와이어 쏘우는 도 2의 (c)에 도시된 바와 같이, 균일하고 정밀한 나선 궤적을 따라 연마입자가 와이어 상에 형성될 수 있다.

아울러, 전 공정 과정을 체계적으로 관리할 수 있어, 균일한 고품질의 제품을 제공할 수 있는 효과가 있다. 특히, 상기 연마입자로 다이아몬드 지립을 이용할 경우, 그 품질은 배가될 수 있다.

도 1 및 도 2를 참조하여 살펴본 바와 같이, 본 발명의 제1실시예는, 단지 2단계의 세부 구성을 포함하므로, 전착 다이아몬드 와이어 쏘우의 제조에 있어, 제조 공정의 효율적인 관리가 용이하며, 비용 절감 및 공수 단축의 효과를 가져 온다.

[제 2 실시예]

도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 비도전성 물질의 패터닝 처리 방식을 이용한 전착 다이아몬드 와이어 쏘우 제조 방법을 보여주는 순서도이다. 그리고 도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 비도전성 물질의 패터닝 처리 방식을 이용한 전착 다이아몬드 와이어 쏘우 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 공정도이다.

여기서, 도 4는 도 3을 통해 설명될 본 발명의 제2실시예에 따른 전착 다이아몬드 와이어 쏘우 제조 방법을 보다 구체적으로 확인할 수 있는 공정 과정을 도식화 한 것으로서, 도 3을 통한 각 단계별 설명 시 도 4를 병행 참조하기로 한다.

먼저, 도 3을 참조하여, 본 발명의 제2실시예의 상세 단계를 살펴보기로 한다.

패터닝 처리 단계(ST210)

본 단계(ST210)는, 와이어의 표면, 즉 외주면을 따라 연마입자를 전착하기에 앞서, 전착 공정의 효율성을 위하여 와이어의 외주면에 기 설정된 패턴 형태로 마스킹 액을 인쇄하는 단계이다.

다만, 앞서 도 1을 통해 살펴본 패터닝 단계(ST110)와 비교하면, 그 차이점이 뚜렷한데, 전술한 제1실시예의 경우, 와이어 주입 시 와이어가 직진하는 것과 달리, 여기서 설명될 제2실시예의 경우, 와이어 주입 시 와이어가 회전한다는 것이다.

아울러, 회전 주입되는 와이어의 외주면에 대해 일방향으로 마스킹 액이 인쇄 처리된다는 점에서 본 발명의 제2실시예는 전술된 제1실시예와 차이가 있다.

도 4의 (a)를 참조하면, 본 단계의 공정을 보다 구체적으로 확인할 수 있다.

도시된 바와 같이, 일측 방향으로 주입되는 와이어(110)는 회전한다.

이때, 회전하는 와이어(110)의 외주면에 대해 일 방향으로 마스킹 액이 분사되어 인쇄 처리된다.

이러한 단계에서도, 보다 효과적인 마스킹 액 인쇄 처리를 위해서는, 인쇄 노즐이 이용될 수 있으며, 전술된 제1실시예와 동일하게 잉크젯 방식이 이용될 수 있다.

회전 주입되는 와이어(110)의 외주면에 대해 이격되어 일측에만 배치된 인쇄 노즐로부터 마스킹 액이 분사 후 인쇄될 수 있는데, 기 설정된 패턴 경로를 따라 인쇄되기 위해서는, 상기 인쇄 노즐의 인쇄 주기가 조절되는 것이 바람직하다.

즉, 와이어(110)의 주입 속도, 및 회전수에 연동하여, 상기 인쇄 노즐로부터 분사되어 인쇄되는 마스킹 액의 분사 주기가 조절될 수 있도록 하는 것이 좋다.

이로써, 사용자로부터 설정된 패턴 경로를 따라 마스킹 액이 와이어의 외주면 상에 인쇄 처리될 수 있다.

여기서, 사용자로부터 설정된 패턴 경로란, 제조되어야 할 목표 형상의 전착 다이아몬드 와이어 쏘우의 형태에 따라 조금씩 달리 설정될 수 있다.

이로써, 본 단계(ST210)를 마친 와이어의 외주면 상에는, 후술될 단계에서 연마입자가 전착 형성될 구간을 제외한 전 구간에 대해 마스킹 액이 패터닝 처리된다.

연마입자 전착 단계(ST220)

본 단계(ST220)는, 이전 단계에서 패터닝 처리된 구간 이외의 와이어 외주면을 따라 연마입자를 전착 형성하는 단계이다.

도 4의 (b)를 참조하면, 본 단계의 공정을 더욱 구체적으로 확인할 수 있다.

여기서, 연마입자(120)가 전착 형성되는 와이어(110)의 외주면 잔부 영역, 즉 이전 단계(ST210)에서 패터닝이 처리되지 않은 영역은, 와이어(110)의 길이 방향에 따라 스파이럴(spiral) 형상의 연속적인 궤적을 갖는 것을 확인할 수 있다.

이러한 본 단계(ST220)의 공정 과정은 도 1을 통해 전술된 제1실시예의 연마입자 전착 단계(ST120)와 동일 또는 유사하게 실시될 수 있다.

이러한 본 발명의 제2실시예에 따를 경우에도, 단지 2단계의 세부 구성을 포함함으로써, 제조 공정의 효율적인 관리가 용이하며, 비용 절감은 물론, 공수 단축을 통해 생산성 증대를 도모할 수 있다.

[제 3 실시예]

도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 비도전성 물질의 패터닝 처리 방식을 이용한 전착 다이아몬드 와이어 쏘우 제조 방법을 보여주는 순서도이다. 그리고 도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 비도전성 물질의 패터닝 처리 방식을 이용한 전착 다이아몬드 와이어 쏘우 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 공정도이다.

여기서, 도 6은 도 5를 통해 설명될 본 발명의 제3실시예에 따른 전착 다이아몬드 와이어 쏘우 제조 방법을 보다 구체적으로 확인할 수 있는 공정 과정을 도식화 한 것으로서, 도 5를 통한 각 단계별 설명 시 도 6을 병행 참조하기로 한다.

먼저, 도 5를 참조하여, 본 발명의 제3실시예의 상세 단계를 살펴보기로 한다.

마스킹 액 전면 코팅 단계(ST310)

본 단계(ST310)는, 와이어의 외주면을 마스킹 액으로 전면 코팅하는 단계이다.

이 단계에서 와이어의 외주면을 마스킹 액으로 전면 코팅하는 과정은, 후술될 단계의 포토마스킹(photomasking) 기법에 의해 와이어의 외주면에 마스킹 액을 일정 패턴으로 처리하기 위한 선행 공정으로서의 의미를 가진다.

도 6의 (a)를 참조하면, 와이어(110)의 외주면을 마스킹 액으로 전면 코팅하기 위한 공정 작업도가 개시된다.

도시된 바와 같이, 진입되는 와이어(110)를 마스킹 액이 보관된 용기 내에 침지시켜 충분히 와이어(110)의 외주면에 마스킹 액을 코팅 시킨다. 다만, 도 6의 (a)에서 나타낸 코팅 방법은 본 발명의 바람직한 하나의 실시 형태로서, 본 발명은 이러한 코팅 방식에 굳이 제한될 필요는 없다.

패터닝 처리 단계(ST320)

본 단계(ST320)는, 이전 단계에서 마스킹 액으로 전면 코팅된 와이어(110)를 기 설정된 패턴 형태로 노광을 주고 에칭을 실시하여 패터닝 처리하는 단계이다.

이 단계에서 마스킹 액이 전면 코팅된 와이어(110)에 설정된 패턴으로 노광을 주고 에칭을 실시함으로써 외주면에 소정의 패터닝을 실시하는 방법은 일종의 포토마스킹(photomasking) 방법과 동일 또는 유사하다고 할 수 있다. 포토마스킹 방법은 반도체 또는 LCD 공정에 널리 주지된 공정 방법이므로, 이에 대한 불필요한 설명은 생략하기로 한다.

이 단계에서의 노광 공정은, UV광을 조사하는 방식으로 이루어질 수 있다. 기 설정된 패턴으로 노광을 준 후, 에칭을 실시하면, 와이어의 외주면 상에 패터닝이 실시된다.

이러한 단계를 통해 와이어의 외주면 상에 마스킹 액이 부분적으로 패터닝 된 모습은 도 6의 (b)를 통해 확인할 수 있다.

도시된 바로는, 패터닝 된 형상이 상, 하로 서로 이격되어 교번적으로 형성된 복수개의 직사각형 형상의 패턴인 것으로 보이나, 이러한 구체적인 형상은 본 발명의 범주를 제한하지 않는다.

연마입자 전착 단계(ST330)

본 단계(ST330)는, 이전 단계에서 패터닝 처리된 구간 이외의 와이어 외주면을 따라 연마입자를 전착 형성하는 단계이다.

도 6의 (c)를 참조하면, 이전 단계에서의 노광 및 에칭 이후에 남은 비전도성 물질이 코팅된 부분 이외의 구간에 연마입자(120)가 전착 형성되는 모습을 확인할 수 있다.

즉, 연마입자(120)는 와이어(110)의 외주면 상에서, 마스킹 액이 코팅된 부분 이외의 잔부 구간을 통해 골고루 전착 형성될 수 있다.

여기서, 연마입자(120)가 전착 형성되는 와이어(110)의 외주면 잔부 영역은, 상기 와이어(110)의 길이 방향에 따라 스파이럴(spiral) 형상의 연속적인 궤적을 가지는 것을 알 수 있다.

이와 같이 와이어(110)의 외주면에 골고루 연마입자(120)가 전착 형성됨에 따라, 본 발명에 따른 전착 다이아몬드 와이어 쏘우는 전 길이 범위에서 균일한 절삭 또는 연마 품질을 가질 수 있는 것이다.

여기서, 본 단계(ST330)의 공정 과정은 도 1 및 도 3을 통해 전술된 제1실시예 및 제2실시예의 연마입자 전착 단계(ST120, ST220)와 동일 또는 유사하게 실시될 수 있다.

[제 4 실시예]

도 7은 본 발명의 제4실시예에 따른 비도전성 물질의 패터닝 처리 방식을 이용한 전착 다이아몬드 와이어 쏘우 제조 방법을 보여주는 순서도이다. 그리고 도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 비도전성 물질의 패터닝 처리 방식을 이용한 전착 다이아몬드 와이어 쏘우 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 공정도이다.

여기서, 도 8은 도 7을 통해 설명될 본 발명의 제4실시예에 따른 전착 다이아몬드 와이어 쏘우 제조 방법을 보다 구체적으로 확인할 수 있는 공정 과정을 도식화 한 것으로서, 도 7을 통한 각 단계별 설명 시 도 8을 병행 참조하기로 한다.

먼저, 도 7을 참조하여, 본 발명의 제4실시예의 상세 단계를 살펴보기로 한다.

마스킹 테이프 부착을 통한 패터닝 처리 단계(ST410)

본 단계(ST410)는, 와이어의 외주면에 마스킹 테이프를 부착하는 방식으로 와이어에 비전도성 물질을 패터닝 처리하는 단계이다.

이 단계에서의 비전도성 물질의 패터닝 방법은, 앞서 살펴본 본 발명의 제1실시예, 제2실시예 및 제3실시예와는 차별화된 특징이 있다.

즉, 비전도성 물질로서, 마스킹 액을 이용하는 방식이 아니라, 테이프 형태로 사전 제작된 마스킹 테이프를 와이어의 외주면에 감아 둘러 부착시키는 방식으로, 비전도성 물질을 패터닝 처리한다.

본 단계(ST410)는 다시 2가지 실시 형태를 포함할 수 있다.

첫 번째로는, 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 미리 연마입자가 형성될 구간 상에 복수개의 천공홀이 형성된 마스킹 테이프를 직접 와이어(110)의 길이 방향으로 감아 둘러 부착하는 방식이다.

이 경우, 복수개의 천공홀은 마스킹 테이프 상에 미리 스파이럴 형상의 궤적으로 배치 형성될 수 있다. 이러한 복수개의 천공홀을 통해 연마입자(120)가 전착 형성될 수 있다.

두 번째로는, 별도로 도시하진 않았으나, 미리 연마입자가 형성될 구간을 제외하고, 와이어의 외주면을 따라 마스킹 테이프를 스파이럴 형태로 경사지게 감아 둘러 부착하는 방식이다.

이 경우의 마스킹 테이프에는 미리 별도의 천공홀을 형성할 필요가 없다.

즉, 마스킹 테이프의 부착 시, 감아 두르는 사이에 소정의 이격 간격을 두어, 그 이격 간격 내에서 연마입자가 골고루 전착 형성되도록 해주는 것이다.

연마입자 전착 단계(ST420)

본 단계(ST420)는, 이전 단계에서 마스킹 테이프의 부착에 의해 패터닝 처리될 때, 천공홀 또는 이격 간격을 통해 와이어의 외주면 상에 연마입자가 전착 형성되는 단계이다.

도 8의 (b)를 참조하면, 마스킹 테이프 내에서, 스파이럴 형상의 배열로 구비된 복수개의 천공홀 내에 연마입자(120)가 전착 형성되어 있는 모습을 확인할 수 있다.

마스킹 테이프 제거 단계(ST430)

본 단계(ST430)는, 전술된 전 단계(ST410, ST420)를 통해 와이어의 외주면을 따라 스파이럴 형태로 연마입자가 전착 형성되고 난 다음, 마스킹 테이프를 제거하는 마무리 단계이다.

도 8의 (c)를 참조하면, 와이어(110)의 외주면에서 길이 방향을 따라 연마입자(120)가 스파이럴 형상의 연속적인 궤적을 가지며 규칙적으로 전착 형성되어 있음을 확인할 수 있다.

이러한 방법으로 제조된 전착 다이아몬드 와이어 쏘우는, 전 길이 범위에서 균일하게 향상된 절삭 또는 연마 품질을 가질 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명인 전착 다이아몬드 와이어 쏘우 및 그 제조 방법에 따르면, 와이어에 연마입자를 전착하는 공정에 앞서, 연마입자의 전착이 배제되어야 할 와이어의 표면 구간에 대해 비전도성 물질을 패터닝 처리한다.

이로써, 전착 다이아몬드 와이어 쏘우의 제조 공정을 효율적으로 제시할 수 있어, 제조 단가를 저감할 수 있으며, 균일한 제조공정 과정을 통해 제품의 품질을 향상시킬 수 있다.

첫 번째 실시예는, 와이어의 주입과 동시에, 와이어의 외주면에 대해 다 방향으로 마스킹 액을 잉크젯 방식으로 분사하여 패터닝 처리한 후 연마입자를 전착하는 형태이다.

이로써, 전착 다이아몬드 와이어 쏘우의 제조 과정에 대한 공정 자동화가 이루어질 수 있으며, 공수 단축을 통해 보다 향상된 제품을 대량 생산하기에 적합한 장점이 있다.

지금까지 본 발명의 내구수명 증가 및 절삭 품질을 개선할 수 있는 전기 도금 처리된 고정지립형 와이어 쏘우에 대한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시적인 변형이 가능함은 물론이다.

즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 전술된 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

110: 와이어
120: 연마입자

Claims

(a) 금속 재질의 와이어의 주입 시 상기 와이어의 외주면에 대해 복수 방향으로 마스킹 액을 인쇄하되, 잉크젯 방식의 인쇄 노즐이 와이어의 외주면에 대향하며 상호 동일한 끼인각을 가지도록 배치시켜, 직진 주입되는 상기 와이어의 외주면에서 길이 방향으로 스파이럴(spiral) 패턴 경로를 갖도록 상기 마스킹 액을 인쇄하여 패터닝 처리하는 단계; 및
(b) 상기 패터닝 처리된 영역을 제외한 상기 와이어의 외주면 잔부 영역에 표면 도금층을 형성할 때, 다이아몬드 지립을 상기 와이어의 외주면 잔부 영역에 동시 전착시키는 단계;를 포함하는 비전도성 물질의 패터닝 처리 방식을 이용한 전착 다이아몬드 와이어 쏘우 제조 방법.
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(a) 금속 재질의 와이어의 주입 시, 상기 와이어가 회전하는 동시에 상기 와이어의 외주면에 대해 일 방향으로 마스킹 액을 인쇄하여 패터닝을 처리하는 단계; 및
(b) 상기 패터닝 처리된 영역을 제외한 상기 와이어의 외주면 잔부 영역에 다이아몬드 지립을 전착 형성하는 단계;를 포함하는 비전도성 물질의 패터닝 처리 방식을 이용한 전착 다이아몬드 와이어 쏘우 제조 방법.
제 5 항에 있어서,
상기 (a) 단계에서,
상기 마스킹 액의 인쇄는,
상기 와이어의 외주면에 대향하여 단일의 인쇄 노즐이 이격 배치되되,
주입과 동시에 회전하는 상기 와이어의 외주면 상으로 기 설정된 패턴 경로를 따라 상기 마스킹 액이 인쇄되도록, 상기 인쇄 노즐의 인쇄 주기가 조절되는 방식에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 비전도성 물질의 패터닝 처리 방식을 이용한 전착 다이아몬드 와이어 쏘우 제조 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 마스킹 액의 인쇄는,
잉크젯 방식으로 구현되는 것을 특징으로 하는 비전도성 물질의 패터닝 처리 방식을 이용한 전착 다이아몬드 와이어 쏘우 제조 방법.
제 5 항에 있어서,
상기 (b) 단계에서,
상기 다이아몬드 지립이 전착 형성되는 상기 와이어의 외주면 잔부 영역은, 상기 와이어의 길이 방향에 따라 스파이럴(spiral) 형상을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 비전도성 물질의 패터닝 처리 방식을 이용한 전착 다이아몬드 와이어 쏘우 제조 방법.
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