KR101174824B1 - Wire Tool - Google Patents

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Abstract

본 발명은 금속을 함유하는 와이어, 상기 와이어의 표면에 형성되는 도금층, 상기 도금층 상부에 배치되는 복수의 다이아몬드 입자 및 상기 다이아몬드 입자를 덮고 인을 함유하는 보호층을 포함하는 와이어 공구를 제공한다.The present invention provides a wire tool including a metal-containing wire, a plating layer formed on the surface of the wire, a plurality of diamond particles disposed on the plating layer, and a protective layer covering the diamond particles and containing phosphorus.

Description

와이어 공구{Wire tool}Wire tool {

본 발명은 와이어 공구에 관한 것으로 더 상세하게는 다이아몬드 입자가 균일하게 배치되는 와이어 공구에 관한 것이다.The present invention relates to a wire tool and more particularly to a wire tool in which diamond particles are uniformly arranged.

LED용 사파이어 웨이퍼, 반도체용 웨이퍼 또는 태양 전지용 실리콘 웨이퍼 제조 공정은 잉고트(ingot)를 제조하고, 잉고트를 원하는 두께로 자르는 슬라이싱 공정을 통하여 복수의 웨이퍼를 제조하는 공정을 포함한다.The manufacturing process of a sapphire wafer for LEDs, a wafer for semiconductors, or a silicon wafer for solar cells includes a process of manufacturing an ingot and a plurality of wafers through a slicing process of cutting the ingot into a desired thickness.

이 때 잉고트를 자르는 슬라이싱 공정은 다양한 절단 공구를 이용하나 통상적으로 와이어 공구를 포함하는 절단 장치를 이용하여 진행된다.In this case, the slicing process for cutting the ingot is performed using various cutting tools, but is usually performed using a cutting device including a wire tool.

도 1은 와이어 공구를 포함하는 통상적인 절단 장치를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 와이어 공구를 도시한 개략적인 사시도이고, 도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 절취한 단면도이다.1 is a schematic illustration of a conventional cutting device comprising a wire tool, FIG. 2 is a schematic perspective view of the wire tool of FIG. 1, and FIG. 3 is cut along the line III-III of FIG. 2. It is a cross section.

도 1을 참조하면 통상적인 절단 장치(50)는 와이어 공구(10), 롤러(20) 및 잉고트 이동 유니트(40)등을 포함한다. Referring to FIG. 1, a conventional cutting device 50 includes a wire tool 10, a roller 20, an ingot moving unit 40, and the like.

와이어 공구(10)는 롤러(20)에 장착되어 일정한 방향으로 고속 주행하면서 잉고트(30)의 절단 작업을 수행한다. 잉고트 이동 유니트(40)는 잉고트(30)를 와이어 공구(10)방향으로 하강시킨다.The wire tool 10 is mounted to the roller 20 to perform cutting operation of the ingot 30 while traveling at a high speed in a constant direction. The ingot moving unit 40 lowers the ingot 30 in the direction of the wire tool 10.

도 1 내지 도 3을 참조하면 와이어 공구(10)는 유연성이 있는 와이어(11)의 표면에 내구성이 높은 입자(13)를 부착시켜 형성된다. 1 to 3, the wire tool 10 is formed by attaching highly durable particles 13 to the surface of the flexible wire 11.

구체적으로 와이어(11)의 표면에 도금층(12)이 형성되고, 입자(13)는 통상적으로 다이아몬드를 함유한다. 입자(13)에 보호층(14)을 형성하고 나서, 보호층(14)이 형성된 입자(13)를 도금층(12)표면에 부착한다.Specifically, the plating layer 12 is formed on the surface of the wire 11, and the particles 13 usually contain diamond. After the protective layer 14 is formed on the particles 13, the particles 13 on which the protective layer 14 is formed are attached to the surface of the plating layer 12.

이 때 도 3에 도시한 것과 같이 입자(13)가 균일하게 배치되지 않고, 서로 뭉치고 다층으로 배치된다. 이로 인하여 와이어 공구(10)의 균일한 특성이 감소하고 결과적으로 와이어 공구(10)를 이용한 절단 공정 중 피절단물의 스크래치와 같은 심각한 불량이 발생한다.At this time, as shown in FIG. 3, the particles 13 are not uniformly arranged, but are agglomerated and arranged in a multi-layer. This reduces the uniform properties of the wire tool 10 and consequently causes serious defects such as scratching of the cut material during the cutting process using the wire tool 10.

본 발명은 다이아몬드 입자가 균일하게 배치되는 와이어 공구를 제공할 수 있다.The present invention can provide a wire tool in which diamond particles are uniformly disposed.

본 발명은 금속을 함유하는 와이어, 상기 와이어의 표면에 형성되는 도금층, 상기 도금층 상부에 배치되는 복수의 다이아몬드 입자 및 상기 다이아몬드 입자를 덮고 인을 함유하는 보호층을 포함하는 와이어 공구를 개시한다.The present invention discloses a wire tool comprising a wire containing a metal, a plating layer formed on the surface of the wire, a plurality of diamond particles disposed on the plating layer, and a protective layer covering the diamond particles and containing phosphorus.

본 발명에 있어서 상기 도금층은 니켈을 함유할 수 있다.In the present invention, the plating layer may contain nickel.

본 발명에 있어서 상기 보호층은 니켈 및 인을 함유할 수 있다.In the present invention, the protective layer may contain nickel and phosphorous.

본 발명에 있어서 상기 보호층에 함유된 인은 7wt% 내지 15wt%일 수 있다.In the present invention, the phosphorus contained in the protective layer may be 7wt% to 15wt%.

본 발명에 있어서 상기 보호층은 상기 다이아몬드 입자의 전체면을 감싸도록 형성될 수 있다.In the present invention, the protective layer may be formed to surround the entire surface of the diamond particles.

본 발명에 있어서 상기 와이어는 강재(steel), 스테인레스 스틸(SUS) 및 텅스텐 카바이드로 이루어지는 군으로부터 선택된 어느 하나를 함유할 수 있다.In the present invention, the wire may contain any one selected from the group consisting of steel, stainless steel, and tungsten carbide.

본 발명에 관한 와이어 공구는 다이아몬드 입자가 균일하게 배치될 수 있다.In the wire tool according to the present invention, diamond particles may be uniformly arranged.

도 1은 와이어 공구를 포함하는 통상적인 절단 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 와이어 공구를 도시한 개략적인 사시도이다.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 절취한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 관한 와이어 공구를 도시한 사시도이다.
도 5는 도 4의 와이어 공구의 일 부분을 확대 도시한 사시도이다.
도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ선을 따라 절취한 단면도이다.1 is a schematic illustration of a conventional cutting device including a wire tool.
FIG. 2 is a schematic perspective view of the wire tool of FIG. 1. FIG.
3 is a cross-sectional view taken along line III-III of FIG. 2.
4 is a perspective view showing a wire tool according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an enlarged perspective view of a portion of the wire tool of FIG. 4. FIG.
FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line VI-VI of FIG. 5.

이하 첨부된 도면들에 도시된 본 발명에 관한 실시예를 참조하여 본 발명의 구성 및 작용을 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the embodiments of the present invention shown in the accompanying drawings will be described in detail the configuration and operation of the present invention.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 관한 와이어 공구를 도시한 사시도이고, 도 5은 도 4의 와이어 공구의 일 부분을 확대 도시한 사시도이고, 도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ선을 따라 절취한 단면도이다.4 is a perspective view illustrating a wire tool according to an embodiment of the present invention, FIG. 5 is an enlarged perspective view of a portion of the wire tool of FIG. 4, and FIG. 6 is cut along the line VI-VI of FIG. 5. One cross section.

도 4 내지 도 6을 참조하면 와이어 공구(100)는 와이어(110), 도금층(120), 다이아몬드 입자(130), 및 보호층(140)을 포함한다. 4 to 6, the wire tool 100 includes a wire 110, a plating layer 120, a diamond particle 130, and a protective layer 140.

와이어(110)는 금속으로 형성한다. 특히 잉고트 절단 작업 중 와이어(110)가 파단되면 인명 사고의 우려가 있으므로 와이어(110)는 인장 강도가 높은 재료를 이용하여 형성하는 것이 바람직하다.The wire 110 is formed of metal. In particular, if the wire 110 breaks during the ingot cutting operation, there is a risk of human accident, so the wire 110 is preferably formed using a material having high tensile strength.

구체적으로 와이어(110)는 강재(steel), 스테인레스 스틸(SUS) 및 텅스텐 카바이드로 이루어지는 군으로부터 선택된 어느 하나를 함유하도록 형성한다.Specifically, the wire 110 is formed to contain any one selected from the group consisting of steel, stainless steel, and tungsten carbide.

와이어(110)의 표면에는 도금층(120)이 형성된다. 도금층(120)은 니켈(Ni)을 함유하는데 전기 도금법에 의하여 형성되는 것이 바람직하다.The plating layer 120 is formed on the surface of the wire 110. The plating layer 120 contains nickel (Ni), but is preferably formed by an electroplating method.

도금층(120)상부에는 다이아몬드 입자(130)가 배치된다. 다이아몬드 입자(130)는 내구성이 높아 잉고트 절단 작업을 용이하게 진행할 수 있도록 한다. 다이아몬드 입자(130)는 60 마이크로 미터 이하의 직경을 갖는데 다양한 크기의 다이아몬드 입자(130)가 도금층(120)상부에 배치될 수 있다. The diamond particles 130 are disposed on the plating layer 120. The diamond particles 130 have a high durability to facilitate the ingot cutting operation. The diamond particles 130 have a diameter of 60 micrometers or less, and diamond particles 130 having various sizes may be disposed on the plating layer 120.

또한 다이아몬드 입자(130)는 도금층(120)상부의 전체 영역에 걸쳐 분포하게 되는데 잉고트 절단 작업 공정의 세부 조건에 따라 다이아몬드 입자(130)의 분포 밀도를 조절할 수 있다.In addition, the diamond particles 130 are distributed over the entire area of the upper portion of the plating layer 120. The distribution density of the diamond particles 130 may be adjusted according to the detailed conditions of the ingot cutting operation process.

다이아몬드 입자(130)는 직접적으로 도금층(120)에 배치되지 않는다. 즉 다이아몬드 입자(130)는 보호층(140)에 의하여 코팅되고 난 후 도금 욕 중에서 전기 도금법에 의한 공정에 의하여 도금층(120)에 전착된다. The diamond particles 130 are not directly disposed on the plating layer 120. That is, the diamond particles 130 are coated by the protective layer 140 and then electrodeposited on the plating layer 120 by a process by an electroplating method in the plating bath.

보호층(140)은 다이아몬드 입자(130)의 전체면을 감싸도록 형성된다. 이를 통하여 보호층(140)은 외부의 이물 및 산화로 인한 다이아몬드 입자(130)의 손상을 용이하게 방지한다. 보호층(140)은 니켈 및 인을 함유한다. 다이아몬드 입자(130)를 도금층(120)에 배치하기 전에 보호층(140)을 다이아몬드 입자(130)의 전체면에 코팅하는 공정은 다양한 방법을 이용하여 진행할 수 있다.The protective layer 140 is formed to surround the entire surface of the diamond particle 130. Through this, the protective layer 140 easily prevents damage to the diamond particles 130 due to foreign matter and oxidation. The protective layer 140 contains nickel and phosphorous. Before the diamond particles 130 are disposed on the plating layer 120, the process of coating the protective layer 140 on the entire surface of the diamond particles 130 may be performed using various methods.

보호층(140)은 니켈을 함유하고, 이로 인하여 보호층(140)은 인접한 다른 부재와의 접합력이 우수하다. 즉 보호층(140)은 다이아몬드 입자(130) 및 도금층(120)과의 접합력이 우수하다. The protective layer 140 contains nickel, whereby the protective layer 140 has excellent bonding strength with other adjacent members. That is, the protective layer 140 has excellent bonding strength with the diamond particles 130 and the plating layer 120.

특히 도금층(120)이 니켈을 함유하고 있고, 보호층(140)도 니켈을 함유하고 있어 도금층(120)과 보호층(140)의 접합력이 향상된다.In particular, the plating layer 120 contains nickel, and the protective layer 140 also contains nickel, so that the bonding strength between the plating layer 120 and the protective layer 140 is improved.

이를 통하여 와이어 공구(100)를 이용한 잉고트 절단 공정을 진행하여도 와이어 공구(100)에서 다이아몬드 입자(130)가 이탈되는 것을 용이하게 방지할 수 있다. Through this, even if the ingot cutting process using the wire tool 100 can be easily prevented from being separated from the diamond particles 130 in the wire tool 100.

또한 보호층(140)은 인을 함유한다. 인을 함유하는 보호층(140)은 다이아몬드 입자(130)들이 서로 뭉쳐서 배치되는 것을 방지하여 도 6에 도시한 것과 같이 다이아몬드 입자(130)들이 각각 떨어져서 균일하게 배치된다.In addition, the protective layer 140 contains phosphorus. The protective layer 140 containing phosphorus prevents the diamond particles 130 from being aggregated with each other, so that the diamond particles 130 are uniformly disposed apart from each other as shown in FIG. 6.

구체적으로 설명하면 니켈을 함유하는 보호층(140)으로 인하여 보호층(140)이 코팅된 다이아몬드 입자(130)를 도금층(120)상에 전착할 때 다이아몬드 입자(130)가 도 3에 도시한 것과 같이 뭉칠 수 있다. 특히 니켈을 함유하는 보호층(140)은 자성이 높기 때문에 보호층(140)이 코팅된 다이아몬드 입자(130)들을 도금층(120)의 표면에 배치할 때 다이아몬드 입자(130)들이 서로 용이하게 달라 붙는다.Specifically, when the diamond particles 130 coated with the protective layer 140 are deposited on the plating layer 120 due to the protective layer 140 containing nickel, the diamond particles 130 may be formed as shown in FIG. 3. You can stick together. In particular, since the nickel-containing protective layer 140 is highly magnetic, the diamond particles 130 easily adhere to each other when the diamond particles 130 coated with the protective layer 140 are disposed on the surface of the plating layer 120. .

그러나 본 발명은 보호층(140)이 인을 함유하므로 보호층(140)의 자성을 현저하게 감소한다. 보호층(140)은 7wt% 내지 15wt%의 인을 함유하는 것이 바람직하다.However, in the present invention, since the protective layer 140 contains phosphorus, the magnetism of the protective layer 140 is significantly reduced. The protective layer 140 preferably contains 7 wt% to 15 wt% phosphorus.

즉 보호층(140)에 인이 7wt% 내지 15wt% 함유되는 경우 보호층(140)은 결정질(Beta phase)과 비정질(Gamma phase)의 혼합 형태로 자성이 1/10로 줄어든다.That is, when 7 wt% to 15 wt% of phosphorus is included in the passivation layer 140, the passivation layer 140 is reduced in magnetism by 1/10 in the form of a mixture of a crystalline phase and an amorphous phase.

구체적으로 보호층(140)이 7wt% 이상의 인을 함유하는 경우 자성이 급격하게 감소한다. 보호층(140)이 7wt% 미만의 인을 함유하는 경우 20 Oe 내지 80 Oe의 항자기력(coercivity)을 가지나 보호층(140)이 7wt% 이상의 인을 함유하는 경우 2 Oe 이하의 항자기력을 갖는다. 그러므로 보호층(140)은 7wt% 이상의 인을 함유하는 것이 바람직하다.In detail, when the protective layer 140 contains 7 wt% or more of phosphorus, the magnetism decreases rapidly. If the protective layer 140 contains less than 7wt% phosphorus has a coercivity of 20 Oe to 80 Oe, but if the protective layer 140 contains more than 7wt% phosphorus has a coercive force of 2 Oe or less . Therefore, the protective layer 140 preferably contains 7 wt% or more of phosphorus.

또한 보호층(140)이 15wt% 이하의 인을 함유하는 경우 자성이 급격하게 감소한다. 구체적으로 보호층(140)이 15wt% 를 초과하는 인을 함유하는 경우 보호층(140)은 결정질로 변하여 수십 Oe의 항자기력(coercivity)을 가지나 보호층(140)이 15wt% 이하의 인을 함유하는 경우 수 Oe 의 항자기력을 갖는다. 그러므로 보호층(140)은 15wt% 이하의 인을 함유하는 것이 바람직하다.In addition, when the protective layer 140 contains less than 15wt% phosphorus, the magnetic sharply decreases. Specifically, in the case where the protective layer 140 contains phosphorus exceeding 15 wt%, the protective layer 140 turns into crystalline and has a coercivity of several tens of Oe, but the protective layer 140 contains phosphorus of 15 wt% or less. It has a magnetic force of a few Oe. Therefore, the protective layer 140 preferably contains less than 15wt% phosphorus.

본 발명의 와이어 공구(100)는 와이어(110)의 표면에 도금층(120)을 형성하고, 도금층(120)상부에 보호층(140)으로 덮인 다이아몬드 입자(130)를 배치한다. The wire tool 100 of the present invention forms the plating layer 120 on the surface of the wire 110 and arranges the diamond particles 130 covered with the protective layer 140 on the plating layer 120.

보호층(140)이 니켈을 함유하여 도금층(120)과 보호층(140)의 접합력을 향상한다. 이를 통하여 다이아몬드 입자(130)가 와이어(110)로부터 이탈되는 것을 용이하게 방지한다.The protective layer 140 contains nickel to improve the bonding force between the plating layer 120 and the protective layer 140. This easily prevents the diamond particles 130 from being separated from the wire 110.

또한 다이아몬드 입자(130)에 코팅되는 보호층(140)은 니켈 및 인을 함유한다. 인을 함유하게 되어 보호층(140)이 코팅된 다이아몬드 입자(130)들이 서로 뭉치면서 배치되는 것이 용이하게 방지된다. 이를 통하여 다이아몬드 입자(130)들이 균일하게 배치된다. 결과적으로 본 발명의 와이어 공구(100)를 이용한 절단 공정 중 작업물의 스크래치와 같은 손상을 용이하게 방지할 수 있다.In addition, the protective layer 140 coated on the diamond particles 130 contains nickel and phosphorous. Containing phosphorus, the diamond particles 130 coated with the protective layer 140 is easily prevented from being placed together. Through this, the diamond particles 130 are uniformly disposed. As a result, damage such as scratching of the workpiece during the cutting process using the wire tool 100 of the present invention can be easily prevented.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the invention. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

10, 100: 와이어 공구
20: 롤러
30: 잉고트
40: 잉고트 이동 유니트
50: 절단 장치
11, 110: 와이어
12, 120: 도금층
13, 130: 다이아몬드 입자
14, 140: 보호층10, 100: wire tool
20: roller
30: Ingot
40: ingot transfer unit
50: cutting device
11, 110: wire
12, 120: plating layer
13, 130: diamond particles
14, 140: protective layer

Claims (6)

금속을 함유하는 와이어;
상기 와이어의 표면에 형성되는 도금층;
상기 도금층 상부에 배치되는 복수의 다이아몬드 입자; 및
상기 다이아몬드 입자를 덮고, 니켈 및 인을 함유하고 상기 도금층과 접하는 보호층을 포함하고,
상기 보호층에 함유된 인은 7wt% 내지 15wt%인 와이어 공구.Wire containing metal;
A plating layer formed on the surface of the wire;
A plurality of diamond particles disposed on the plating layer; And
A protective layer covering the diamond particles and containing nickel and phosphorus and in contact with the plating layer,
Phosphorus contained in the protective layer is 7wt% to 15wt% wire tool. 제1 항에 있어서,
상기 도금층은 니켈을 함유하는 와이어 공구.The method according to claim 1,
And the plating layer contains nickel. 삭제delete 삭제delete 제1 항에 있어서,
상기 보호층은 상기 다이아몬드 입자의 전체면을 감싸도록 형성된 와이어 공구.The method according to claim 1,
And the protective layer is formed to surround the entire surface of the diamond particles. 제1 항에 있어서,
상기 와이어는 강재(steel), 스테인레스 스틸(SUS) 및 텅스텐 카바이드로 이루어지는 군으로부터 선택된 어느 하나를 함유하는 와이어 공구.The method according to claim 1,
The wire tool includes any one selected from the group consisting of steel, stainless steel (SUS) and tungsten carbide.
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