KR101289185B1 - Work roller of wire saw - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A roller of a wire saw is provided to form a plurality of cross groove lines intersecting with a plurality of circumference groove lines in which a wound cutting wire is travelled, thereby increasing the rotating speed of the roller. CONSTITUTION: A roller of a wire saw includes circumference groove lines (9) and cross groove lines (10). A cutting wire is wound around the circumference groove lines and travelled. Treatment solution collected in grooves of the circumference groove lines flows out from the grooves of the circumference groove lines along the grooves of the cross groove lines, thereby preventing the separation of the circumference groove lines. The cross groove lines intersect with the circumference groove lines perpendicularly and are formed into a screw shape.

Description

와이어소의 롤러{Work Roller of Wire Saw}Work Roller of Wire Saw

본 발명은 와이어소(Wire Saw)의 롤러에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체, 태양전지, LED, 레이저 등의 기판(Wafer) 재료, HDD용 부품재료, 사파이어, 실리콘, 수정 등의 절삭(Slicing)에 사용되는 와이어소의 절삭와이어가 주행속도를 높여도 롤러(Roller)의 홈줄(Grooved Line)에서 이탈하지 않는 와이어소의 롤러에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a roller of a wire saw, and more particularly, to a substrate material such as a semiconductor, a solar cell, an LED, a laser, a component material for HDD, sapphire, silicon, crystal, and the like. This invention relates to a roller of a wire saw that does not leave the grooved line of the roller even if the cutting wire of the wire saw used in the) increases the traveling speed.

반도체, 태양전지, LED, 레이저 등의 기판(Wafer)의 재료, HDD용 부품재료, 사파이어, 실리콘, 수정 등의 절삭에 사용되는 와이어소는, 도 1 및 3에 도시되어 있는 바와 같이, 기본적으로 원주면에 단면이 (V)자 형태의 다수의 홈줄이 있는 롤러와 롤러의 홈줄에 감겨져 주행하는 다수의 절삭와이어(Slicing Wire)로 구성된다.
As shown in FIGS. 1 and 3, wire saws used for cutting materials such as semiconductors, solar cells, LEDs, lasers, wafer parts, HDD parts, sapphire, silicon, quartz, etc. are basically The circumferential surface is composed of a roller having a plurality of grooves having a (V) shape and a plurality of cutting wires wound and running around the grooves of the rollers.

다수의 홈줄이 있는 롤러의 홈줄에 감겨져서 주행하는 다수의 직경 0.25mm 정도의 절삭와이어에 피절삭물(Workpiece)을 접촉시키고 피절삭물에 절삭와이어 방향의 압력을 가하면 피절삭물이 절삭와이어에 의하여 다수의 웨이퍼로 절단된다.
When the workpiece is contacted with a cutting wire of 0.25 mm diameter, which is wound around the groove of the roller having a plurality of grooves, and the workpiece is pressed in the direction of the cutting wire, the workpiece is cut on the cutting wire. Thereby cutting into multiple wafers.

와이어소의 롤러는 보통 고무, 폴리우레탄, 폴리에틸렌 등과 같은 수지로 제조되고 원주면에 절삭와이어가 감기는 다수의 홈줄이 형성되어 있다. 이러한 롤러는 절삭작업시에 보통 350 ~ 500 m/min의 속도로 회전되며 절삭작업시에 롤러에 연마제가 포함된 가공액(Slurry)이 살수(撒水)된다.
The wire saw roller is usually made of a resin such as rubber, polyurethane, polyethylene, etc., and has a plurality of grooves in which cutting wires are wound around the circumferential surface. These rollers are usually rotated at a speed of 350 ~ 500 m / min during the cutting operation, and the processing liquid (Slurry) containing the abrasive is sprayed on the roller during the cutting operation.

이와 같은 절삭작업시에 작업효율을 높이기 위하여 롤러의 회전속도를 500 m/min 이상으로 높이면 절삭와이어가 롤러의 홈줄에서 이탈하여 서로 엉켜서 결국 절단되므로 작업효율을 높이기 어려운 문제점이 있다.
In order to increase the working efficiency in such a cutting operation, when the rotational speed of the roller is increased to 500 m / min or more, the cutting wires are entangled with each other by being entangled with each other and eventually cut, thereby increasing the working efficiency.

KR 10-0406146 B (와이어 톱의 와이어 탈선 검출장치) 2004. 4. 14.KR 10-0406146 B (wire derailment detecting device for wire saw) 2004. 4. 14. KR 10-1064266 B (와이어소를 이용한 사파이어 잉곳의 절단방법) 2011. 9. 14.KR 10-1064266 B (Method for cutting sapphire ingots using a wire saw) 2011. 9. 14. KR 10-0171513 B (와이어소 및 가공품에서 웨이퍼를 절삭하는 방법) 1999. 2. 18.KR 10-0171513 B (Method for Cutting Wafers from Wiresaws and Workpieces) 1999. 2. 18. KR 10-2011-0095476 A (와이어소 및 가공품에서 웨이퍼를 절삭하는 방법) 2011. 8. 25.KR 10-2011-0095476 A (Method of cutting wafers from wiresaws and workpieces) 2011. 8. 25. KR 10-2010-0093892 A (와이어소 및 가공품에서 웨이퍼를 절삭하는 방법) 2011. 8. 25.KR 10-2010-0093892 A (Method for cutting wafers from wiresaws and workpieces) 2011. 8. 25.

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 롤러의 회전속도를 높여도 절삭와이어가 롤러의 홈줄에서 이탈하지 아니하는 와이어소의 롤러를 제공하는데 그 목적이 있다.
In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a roller of a wire saw in which the cutting wire does not leave the groove of the roller even when the rotational speed of the roller is increased.

위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 와이어소의 롤러에 절삭와이어가 감겨져서 주행하는 원주방향의 원주홈줄과 교차하는 교차홈줄을 다수 형성한다.
In order to achieve the above object, the present invention forms a plurality of cross grooves to cross the circumferential groove in the circumferential direction of the cutting wire is wound around the roller of the wire saw.

본 발명은 와이어소의 롤러에 절삭와이어가 감겨져서 주행하는 원주방향의 원주홈줄과 교차하는 교차홈줄을 다수 형성하여 원주홈줄의 홈에 머물고 있는 가공액이 교차홈줄의 홈을 따라 빠져나가므로 절삭와이어가 감겨져 있는 원주홈줄의 홈에서 수막현상(Hydroplaning)이 발생되지 아니하기 때문에 롤러의 회전속도를 높여도 절삭와이어가 원주홈줄의 홈에서 이탈하지 아니하므로 롤러의 회전속도를 높일 수 있어 와이어소의 가공효율을 높일 수 있는 효과가 있다.
The present invention forms a plurality of intersecting grooves intersecting with the circumferential grooves in the circumferential direction of the cutting wire is wound around the roller of the wire saw, so that the cutting fluid stays in the grooves of the circumferential grooves along the grooves of the cross grooves so that the cutting wire is Since hydrodroplaning does not occur in the wound groove of the circumferential groove, cutting wire does not leave the groove of the circumferential groove, even if the roller rotation speed is increased. It can increase the effect.

도 1은 와이어소의 일반적인 구성도(제10-1064266호 특허의 제2도)이고,
도 2는 종래의 와이어소의 롤러이다.
도 3은 롤러의 (V)자 홈 내에서 발생하는 수막현상의 설명도이고,
도 4~6은 본 발명의 와이어소의 롤러이다. 1 is a general configuration diagram of a wire saw (second diagram of Patent No. 10-1064266),
2 is a roller of a conventional wire saw.
3 is an explanatory view of a water film phenomenon occurring in the (V) -shaped groove of the roller,
4-6 is the wire saw roller of this invention.

본 발명인은 와이어소의 롤러를 오랫동안 제조해 오면서 절삭와이어가 롤러의 홈줄에서 이탈하는 현상에 대하여 관심을 가지고 그 원인과 방지방안을 찾으려고 노력해 왔다.
The present inventors have been making wire rollers for a long time, and have been concerned about the phenomenon that the cutting wires deviate from the grooves of the rollers, and have tried to find the cause and preventive measures.

그 결과 롤러의 회전속도가 높거나 가공액의 점도가 높아지면 수막현상이 발생하여 절삭와이어가 (V)자 홈의 하부에 안착되지 못하고 (V)자 홈의 상부에서 가까운 수막 위에서 주행하게 되어 (V)자 홈에서 쉽게 이탈하는 것을 알게 되었고 그에 따라 본 발명을 하게 되었다.
As a result, when the rotation speed of the roller is high or the viscosity of the processing liquid becomes high, water film phenomenon occurs and the cutting wire does not settle on the lower part of the (V) -shaped groove, but travels on the water film near the upper part of the (V) -shaped groove ( V) has been found to easily escape from the home and accordingly the present invention.

이하 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

와이어소의 롤러(3)의 회전속도가 높지 않고 가공액(7)의 점도도 높지 않은 경우에는, 도 3a에 도시되어 있는 바와 같이, 절삭와이어(2)는 (V)자 홈(6)의 하부에 안착되어 주행한다. 그러나 롤러(3)의 회전속도가 높아지거나 가공액(7)의 점도가 높아지면 (V)자 홈(6)의 하부에 머물고 있는 가공액(7)에 수막현상이 발생하여, 도 3b에 도시되어 있는 바와 같이, 절삭와이어(2)가 (V)자 홈의 하부에 안착되지 못하고 (V)자 홈(6)의 상부에서 가까운 수막(8) 위에서 주행하게 되고 가공액(7)과 절삭와이어(2)에 미치는 원심력도 증가되게 되어 절삭와이어(2)가 (V)자 홈에서 쉽게 이탈하게 되고 서로 엉켜서 결국 절단되게 된다.
When the rotational speed of the roller 3 of the wire saw is not high and the viscosity of the processing liquid 7 is not high, as shown in FIG. 3A, the cutting wire 2 has a lower portion of the (V) -shaped groove 6. It is seated on and runs. However, when the rotational speed of the roller 3 increases or the viscosity of the processing liquid 7 increases, water film phenomenon occurs in the processing liquid 7 remaining in the lower portion of the (V) -shaped groove 6, as shown in FIG. 3B. As can be seen, the cutting wire 2 is not seated in the lower portion of the (V) -shaped groove and travels on the water film 8 close to the upper portion of the (V) -shaped groove 6, and the processing liquid 7 and the cutting wire The centrifugal force on (2) is also increased so that the cutting wire (2) is easily detached from the (V) -shaped groove, entangled with each other and is eventually cut.

본 발명은 이와 같은 절삭와이어(2)의 (V)자 홈 이탈을 방지하기 위하여 와이어소의 롤러(3)에 절삭와이어(2)가 감겨져서 주행하는 원주방향의 원주홈줄(9)에 더하여 원주홈줄(9)과 교차하는 교차홈줄(10)을 다수 형성한다.
The present invention, in addition to the circumferential groove (9) in the circumferential direction in which the cutting wire (2) is wound around the roller (3) of the wire saw in order to prevent the (V) -shaped groove separation of the cutting wire (2) A plurality of cross grooves 10 intersecting with (9) are formed.

도 2는 종래의 와이어소의 롤러이고, 도 4 내지 6은 본 발명의 와이어소의 롤러이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 롤러에는 원주홈줄(9)만이 형성되어 있으나, 도 4 내지 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 롤러에는 원주홈줄(9)뿐만 아니라 원주홈줄(9)과 교차하는 교차홈줄(10)이 다수 형성되어 있다.
2 is a conventional wire saw roller, and FIGS. 4 to 6 are rollers of the wire saw of the present invention. As shown in Figure 2, the conventional roller is formed only the circumferential groove (9), as shown in Figures 4 to 6, the roller of the present invention as well as the circumferential groove (9) and the circumferential groove (9) and A plurality of intersecting grooves 10 are formed.

이와 같이, 원주홈줄(9)뿐만 아니라 원주홈줄(9)과 교차하는 교차홈줄(10)이 형성되어 있으면 원주홈줄(9)의 홈에 머물고 있는 가공액(7)이 원주홈줄(9)과 교차하는 교차홈줄(10)을 타고 원주홈줄(9)의 홈에서 빠져나가게 되어 원주홈줄(9)의 홈에 머물고 있는 가공액(7)이 아주 적게 되어 롤러(3)의 회전속도가 높거나 가공액(7)의 점도가 높아도 수막현상이 발생되지 않고 잔류하는 가공액(7)에 미치는 원심력도 적게 되어 절삭와이어(2)가 (V)자 홈의 하부에 안착되게 되어 절삭와이어(2)의 이탈현상이 발생하지 않게 된다. 따라서, 롤러(3)의 회전속도를 높일 수 있어 가공효율을 높일 수 있게 된다.
As such, when the cross groove 10 intersects with the circumferential groove 9 as well as the circumferential groove 9, the processing liquid 7 staying in the groove of the circumferential groove 9 crosses the circumferential groove 9 Take out the cross groove (10) to get out of the groove of the circumferential groove (9), the processing liquid (7) staying in the groove of the circumferential groove (9) is very small, the rotational speed of the roller (3) is high or the processing liquid Even if the viscosity of (7) is high, water film phenomenon does not occur, and the centrifugal force on the remaining processing liquid 7 is also reduced, so that the cutting wire 2 is settled in the lower portion of the (V) -shaped groove so that the cutting wire 2 is separated. The phenomenon does not occur. Therefore, the rotational speed of the roller 3 can be raised and the processing efficiency can be raised.

본 발명에서 원주홈줄(9)과 교차하는 교차홈줄(10)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 원주홈줄(9)과 직각으로 형성시킬 수도 있고, 도 5 및 6에 도시된 바와 같이 나사선 형태로 형성시킬 수도 있다. 또, 이러한 여러 가지 선의 조합으로 할 수도 있다.
In the present invention, the cross groove 10 intersecting the circumferential groove (9), as shown in Figure 4, may be formed at a right angle with the circumferential groove (9), as shown in Figure 5 and 6 It can also be formed. Moreover, it can also be set as a combination of these various lines.

또, 본 발명에서 원주홈줄(9)과 교차하는 교차홈줄(10)은 그 단면이 (V)자뿐만 아니라 (U)자, (Ц) 등 다른 형상의 교차홈줄로도 형성시킬 수 있고, 이러한 형상이 조합된 것으로 형성시킬 수도 있다.[상기 (Ц)은 (ㄷ)자를 좌측으로 90도 회전시킨 형상을 의미한다, 이하 같다.]
In addition, in the present invention, the cross groove 10 intersecting the circumferential groove 9 may be formed not only by the (V) character but also by the cross groove of another shape such as (U) character and (Ц). It is also possible to form a combination of shapes. (The above (Ц) means a shape in which (c) is rotated 90 degrees to the left, as follows.)

이상에서 실시예를 토대로 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니하고 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변화와 변경이 가능하다. 따라서 위의 기재 내용에 의하여 본 발명의 범위가 한정되지 아니한다.
While the present invention has been described with reference to the exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but is capable of various changes and modifications within the technical scope of the invention. Therefore, the scope of the present invention is not limited by the above description.

또한, 본 발명의 상세한 설명과 특허청구범위에 기재된 도면부호는 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위해서 참고로 부기한 것으로, 본 발명은 도면상의 형태로 한정되지 아니한다.
Further, the detailed description of the present invention and the reference numerals in the claims are provided for ease of understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the drawings.

본 발명은 반도체, 태양전지, LED, 레이저 등의 기판의 재료, HDD용 부품재료, 사파이어, 실리콘, 수정 등의 절삭에 사용되는 와이어소의 롤러로 널리 사용될 수 있다.
The present invention can be widely used as a wire roller for cutting materials of substrates such as semiconductors, solar cells, LEDs, lasers, component parts for HDDs, sapphire, silicon, crystals and the like.

1: 피절삭물 2: 절삭와이어
3: 롤러 5: 작동장치
6: (V)자 홈 7: 가공액
8: 수막 9: 원주홈줄
10: 교차홈줄1: workpiece 2: cutting wire
3: roller 5: actuator
6: (V) slot 7: processing liquid
8: Maning 9: Columns
10: cross slot

Claims (9)

와이어소의 롤러에 있어서,
상기 롤러(3)에 절삭와이어(2)가 감겨져서 주행하는 원주방향의 원주홈줄(9)에 더하여 상기 원주홈줄(9)과 교차하는 교차홈줄(10)이 다수 형성되어 있어,
상기 원주홈줄(9)의 홈에 머물고 있는 가공액이 상기 교차홈줄(10)의 홈을 따라 빠져나가 상기 롤러(3)의 회전속도가 높아져도 상기 절삭와이어(2)가 상기 원주홈줄(9)의 홈에서 이탈하지 아니하여 가공효율을 높일 수 있는 것을 특징으로 하는 와이어소의 롤러
In the roller of the wire saw,
In addition to the circumferential groove (9) in the circumferential direction in which the cutting wire (2) is wound around the roller (3), a plurality of intersecting grooves (10) intersecting with the circumferential groove (9) are formed,
Even if the processing liquid staying in the groove of the circumferential groove 9 escapes along the groove of the cross groove 10 and the rotation speed of the roller 3 is increased, the cutting wire 2 is the circumferential groove 9 Wire saw roller, characterized in that the processing efficiency can be increased without departing from the groove of the
제1항에 있어서,
상기 교차홈줄(10)이 원주홈줄(9)과 직각으로 교차하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 와이어소의 롤러
The method of claim 1,
The roller of the wire saw, characterized in that the cross groove 10 is formed to cross at a right angle with the circumferential groove (9)
제1항에 있어서,
상기 교차홈줄(10)이 나사선 형태로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 와이어소의 롤러
The method of claim 1,
The roller of the wire saw, characterized in that the cross groove 10 is formed in the form of a screw thread
제3항에 있어서,
상기 교차홈줄(10)이 서로 다른 방향의 복수의 나사선 형태로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 와이어소의 롤러
The method of claim 3,
The roller of the wire saw, characterized in that the cross groove 10 is formed in the form of a plurality of threads in different directions
제1항에 있어서,
상기 교차홈줄(10)이 원주홈줄(9)과 직각으로 교차하도록 형성된 교차홈줄(10)과 나사선 형태로 형성된 교차홈줄(10)로 조합되어 있는 것을 특징으로 하는 와이어소의 롤러
The method of claim 1,
The roller of the wire saw, characterized in that the cross groove 10 is combined with a cross groove 10 formed to cross at a right angle with the circumferential groove (9) and cross groove 10 formed in the form of a screw thread.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 교차홈줄(10)의 단면의 형상이 (V)자인 것을 특징으로 하는 와이어소의 롤러
The method according to any one of claims 1 to 5,
The roller of the wire saw, characterized in that the cross-sectional shape of the cross groove 10 is (V)
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 교차홈줄(10)의 단면의 형상이 (U)자인 것을 특징으로 하는 와이어소의 롤러
The method according to any one of claims 1 to 5,
The roller of the wire saw, characterized in that the cross-sectional shape of the cross groove 10 is (U) shape
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 교차홈줄(10)의 단면의 형상이 (Ц)인 것을 특징으로 하는 와이어소의 롤러
The method according to any one of claims 1 to 5,
The roller of the wire saw, characterized in that the cross-sectional shape of the cross groove 10 is (Ц)
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 교차홈줄(10)이 단면의 형상이 (V)자인 교차홈줄, (U)자인 교차홈줄 및 (Ц)인 교차홈줄의 조합으로 된 것을 특징으로 하는 와이어소의 롤러The method according to any one of claims 1 to 5,
The cross groove 10 is a wire saw roller, characterized in that the cross-sectional shape of the cross section (V), cross grooves (U), cross grooves (Ц) and a combination of the cross grooves (Ц)
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