KR101186633B1

KR101186633B1 - 와이어 공구

Info

Publication number: KR101186633B1
Application number: KR20100046018A
Authority: KR
Inventors: 류민호; 문환균; 정용화
Original assignee: 일진다이아몬드(주)
Priority date: 2010-05-17
Filing date: 2010-05-17
Publication date: 2012-09-27
Also published as: WO2011145858A2; JP2013526422A; KR20110126371A; WO2011145858A3

Abstract

본 발명은 금속을 함유하는 와이어, 상기 와이어의 표면에 형성되는 도금층, 상기 도금층 상부에 배치되는 복수의 다이아몬드 입자, 상기 다이아몬드 입자를 덮는 제1 보호층 및 상기 제1 보호층과 상기 도금층 사이에 형성되는 제2 보호층을 포함하는 와이어 공구를 제공한다.

Description

와이어 공구{Wire tool}

본 발명은 와이어 공구에 관한 것으로 더 상세하게는 내구성을 용이하게 향상할 수 있는 와이어 공구에 관한 것이다.

반도체 웨이퍼 제조 공정은 실리콘을 원재료로 하여 불순물을 주입하여 잉고트(ingot)를 제조하고, 잉고트를 원하는 두께로 자르는 슬라이싱 공정을 통하여 복수의 웨이퍼를 제조하는 공정을 포함한다.

이 때 잉고트를 자르는 슬라이싱 공정은 다양한 절단 공구를 이용하나 통상적으로 와이어 공구를 포함하는 절단 장치를 이용하여 진행된다.

도 1은 와이어 공구를 포함하는 통상적인 절단 장치를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면 통상적인 절단 장치(50)는 와이어 공구(10), 롤러(20) 및 잉고트 이동 유니트(40)등을 포함한다.

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.

와이어 공구(10)는 유연성이 있는 와이어의 표면에 내구성이 높은 입자를 부착시켜 형성된다. 그러나 슬라이싱 공정을 진행함에 따라 와이어 공구(10)에 열이 발생하여 입자가 손상되거나 와이어로부터 떨어지게 된다. 결과적으로 와이어 공구(10)의 특성을 향상하는데 한계가 있다.

본 발명은 내구성을 용이하게 향상할 수 있는 와이어 공구를 제공할 수 있다.

본 발명은 금속을 함유하는 와이어, 상기 와이어의 표면에 형성되는 도금층, 상기 도금층 상부에 배치되는 복수의 다이아몬드 입자, 상기 다이아몬드 입자를 덮는 제1 보호층 및 상기 제1 보호층과 상기 도금층 사이에 형성되는 제2 보호층을 포함하는 와이어 공구를 개시한다.

본 발명에 있어서 상기 도금층은 Ni를 함유할 수 있다.

본 발명에 있어서 상기 제2 보호층은 Ni를 함유할 수 있다.

본 발명에 있어서 상기 제2 보호층은 상기 도금층과 접하도록 형성될 수 있다.

본 발명에 있어서 상기 제2 보호층은 상기 제1 보호층의 전체면을 감싸도록 형성될 수 있다.

본 발명에 있어서 상기 제1 보호층은 상기 다이아몬드 입자의 전체면을 감싸도록 형성될 수 있다.

본 발명에 있어서 상기 제1 보호층은 Ti를 함유할 수 있다.

본 발명에 있어서 상기 와이어는 강재(steel), 스테인레스 스틸(SUS) 및 텅스텐 카바이드로 이루어지는 군으로부터 선택된 어느 하나를 함유할 수 있다.

본 발명에 관한 와이어 공구는 내구성을 용이하게 향상할 수 있다.

도 1은 와이어 공구를 포함하는 통상적인 절단 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 관한 와이어 공구를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 와이어 공구의 일 부분을 확대 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 절취한 단면도이다.

이하 첨부된 도면들에 도시된 본 발명에 관한 실시예를 참조하여 본 발명의 구성 및 작용을 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 관한 와이어 공구를 도시한 사시도이고, 도 3은 도 2의 와이어 공구의 일 부분을 확대 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 절취한 단면도이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면 와이어 공구(100)는 와이어(110), 도금층(120), 다이아몬드 입자(130), 제1 보호층(141) 및 제2 보호층(142)을 포함한다.

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.

구체적으로 와이어(110)는 강재(steel), 스테인레스 스틸(SUS) 및 텅스텐 카바이드로 이루어지는 군으로부터 선택된 어느 하나를 함유하도록 형성한다.

와이어(110)의 표면에는 도금층(120)이 형성된다. 도금층(120)은 니켈(Ni)을 함유하는데 전기 도금법에 의하여 형성되는 것이 바람직하다.

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.

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.

다이아몬드 입자(130)는 직접적으로 도금층(120)에 배치되지 않는다. 즉 다이아몬드 입자(130)는 제1 보호층(141) 및 제2 보호층(142)에 의하여 코팅되고 난 후 도금층(120)에 배치된다.

먼저 제1 보호층(141)이 다이아몬드 입자(130)의 전체면을 감싸도록 형성된다. 제1 보호층(141)은 Ti를 함유한다. 제1 보호층(141)은 외부의 이물 및 산화로 인한 다이아몬드 입자(130)의 손상을 용이하게 방지한다. 다이아몬드 입자(130)를 도금층(120)에 배치하기 전에 제1 보호층(141)을 다이아몬드 입자(130)의 전체면에 코팅하는데, 이러한 코팅 공정은 다양한 박막 제조 공정을 이용하여 진행할 수 있다.

제1 보호층(141)에 함유되는 Ti는 다이아몬드 입자(130)와 탄소 결합을 용이하게 형성한다. 즉 다이아몬드 입자(130)의 표면을 Ti-C층이 둘러싸는데 이로 인하여 다이아몬드 입자(130)의 내열성이 향상된다.

제1 보호층(141)상에 제2 보호층(142)이 형성된다. 구체적으로 제2 보호층(142)은 제1 보호층(141)의 전체면을 둘러싸도록 형성되고, 제2 보호층(142)은 도금층(120)과 접하게 된다.

제2 보호층(142)은 Ni을 함유하도록 형성된다. Ni를 함유하는 제2 보호층(142)은 인접한 다른 부재와의 접합력이 우수하다. 즉 제2 보호층(142)은 제1 보호층(141)과의 접합력 및 도금층(120)과의 접합력이 우수하다.

특히 도금층(120)이 Ni을 함유하고 있고, 제2 보호층(142)도 Ni를 함유하고 있어 도금층(120)과 제2 보호층(142)의 접합력이 향상된다.

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.

또한 제2 보호층(142)은 다이아몬드 입자(130)를 덮고 있는 제1 보호층(141)의 전체면을 감싸도록 형성되어 제1 보호층(141)이 손상되는 것을 방지한다. 결과적으로 다이아몬드 입자(130)가 외부의 열이나 이물에 노출되어 손상되는 것을 방지하는 효과를 증대한다.

본 발명의 와이어 공구(100)는 와이어(110)의 표면에 도금층(120)을 형성하고, 도금층(120)상부에 제1 보호층(141) 및 제2 보호층(142)으로 덮인 다이아몬드 입자(130)를 배치한다. 다이아몬드 입자(130)상에 Ti를 함유하는 제1 보호층(141)과 Ni를 함유하는 제2 보호층(142)을 동시에 형성하여 다이아몬드 입자(130)가 손상되는 것을 용이하게 방지하여 결과적으로 와이어 공구(100)의 내구성을 향상한다.

또한 도금층(120)에 함유되는 Ni를 함유하도록 제2 보호층(142)을 형성하여 제2 보호층(142)과 도금층(120)의 접합력을 향상한다. 이를 통하여 다이아몬드 입자(130)가 와이어(110)로부터 이탈되는 것을 용이하게 방지한다.

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.

10, 100: 와이어 공구
20: 롤러
30: 잉고트
40: 잉고트 이동 유니트
50: 절단 장치
110: 와이어
120: 도금층
130: 다이아몬드 입자
141: 제1 보호층
142: 제2 보호층

Claims

금속을 함유하는 와이어;
상기 와이어의 표면에 형성되고 Ni를 함유하고 상기 와이어 전체를 덮는 도금층;
상기 도금층 상부에 배치되는 복수의 다이아몬드 입자;
상기 다이아몬드 입자를 덮고 Ti를 함유하고 상기 도금층과 이격되는 제1 보호층; 및
상기 제1 보호층과 상기 도금층 사이에 상기 도금층과 접하도록 형성되고, 상기 제1 보호층의 전체면을 감싸도록 형성되고 Ni를 함유하는 제2 보호층을 포함하는 와이어 공구.
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제1 항에 있어서,
상기 제1 보호층은 상기 다이아몬드 입자의 전체면을 감싸도록 형성된 와이어 공구.
삭제
제1 항에 있어서,
상기 와이어는 강재(steel), 스테인레스 스틸(SUS) 및 텅스텐 카바이드로 이루어지는 군으로부터 선택된 어느 하나를 함유하는 와이어 공구.