KR20050051900A - The control method for automatic traversing in wire saw machine - Google Patents

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Abstract

본 발명은 와이어 쏘우 장치에서 쏘우 와이어의 균일한 권취를 위한 자동 트래버싱 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic traversing control method for uniform winding of a saw wire in a wire saw device.

본 발명의 방법은, 트레버싱 장치의 초기 리미트 값과 댄서 위치의 상·하한값을 입력하는 단계(100)와; 와이어 쏘우 장치를 구동시키는 단계(200)와; 댄서의 위치와 메인 모터의 회전수가 주기적으로 입력되는 단계(300)와; 댄서의 위치를 비교하는 단계(400)와; 댄서의 위치에 따라 트레버싱 장치를 제어하는 단계(500) 또는 와이어 쏘우 장치를 정지시키는 단계(500')와; 트레버싱 장치를 제어하는 경우, 정지 신호 입력 판단 단계(600)를 통하여 이루어지며, 댄서의 위치를 이용하여 트래버싱 장치의 리미트 값을 제어함에 본 발명 방법의 기술적 특징이 있다.The method comprises the steps of: inputting an initial limit value of the traversing device and upper and lower limits of the dancer position; Driving (200) a wire saw device; Step 300 of periodically inputting the position of the dancer and the rotational speed of the main motor; Comparing 400 the positions of the dancers; Controlling 500 the traversing device according to the position of the dancer or stopping 500 'the wire saw device; In the case of controlling the traversing device, the stop signal input determination step 600 is performed, and there is a technical feature of the method of controlling the limit value of the traversing device using the position of the dancer.

본 발명 와이어 쏘우 장치의 자동 트래버싱 제어 방법은, 트래버싱 장치 직전에 설치된 댄서의 움직임을 기본적인 제어 입력 신호로 하여 트래버싱 장치에 대한 제어가 효율적으로 이루어져 쏘우 와이어의 단선 발생율이 현저히 감소하고, 작업성이 우수할 뿐 아니라, 생산성이 향상되는 이점이 있다.In the automatic traversing control method of the wire saw device of the present invention, the control of the traversing device is efficiently controlled by using the movement of a dancer installed just before the traversing device as a basic control input signal, thereby significantly reducing the occurrence rate of disconnection of the saw wire. In addition to excellent performance, there is an advantage that the productivity is improved.

Description

와이어 쏘우 장치의 자동 트래버싱 제어 방법{The control method for automatic traversing in wire saw machine} The control method for automatic traversing in wire saw machine}

본 발명은 쏘우 와이어의 균일한 권취를 위한 자동 트래버싱 제어 방법에 관한 것으로, 더 자세하게는 반도체 재료나 자성 재료 등을 쏘우 와이어로 절단하는 와이어 쏘우 장치에서 공급릴로부터 해권되는 쏘우 와이어가 피절단물을 절단한 후 감기게 되는 권취릴 앞에 설치되어 쏘우 와이어의 권취가 일정한 장력 하에서 균일하게 이루어지도록 권취릴의 축 방향과 평행하게 왕복 이동하면서 쏘우 와이어를 권취릴로 유도하는 트래버싱 장치의 왕복 이동 거리를 결정하는 좌·우 양측 리미트 값을, 트레버싱 장치의 앞에 설치되어 쏘우 와이어의 장력이 일정하게 유지되도록 장력의 변화에 따라 상·하로 유동하는 댄서(dancer)의 움직임에 따라 실시간으로 보정하여 쏘우 와이어가 균일하게 권취되도록 하는 와이어 쏘우 장치의 자동 트래버싱 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic traversing control method for uniform winding of a saw wire, and more particularly, a saw wire which is unsealed from a supply reel in a wire saw device for cutting a semiconductor material or a magnetic material into a saw wire. Is installed in front of the winding reel to be cut and wound so that the winding of the saw wire is reciprocated in parallel with the axial direction of the winding reel so that the winding of the saw wire is made uniform under a certain tension. The left and right limit values determined in front of the traversing device are corrected in real time according to the movement of dancers moving up and down according to the change of tension so that the tension of the saw wire is kept constant. Automatic traversing control method of wire saw device to ensure uniform winding It relates.

일반적으로 와이어 쏘우 장치는 반도체 웨이퍼용 잉고트나 세라믹을 비롯한 초경합금 등의 절단시 평탄한 절단면을 갖도록 하면서 여러 매를 동시에 절단할 수 있는 장치로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 공급릴(11)에 장착된 보빈(B)으로 부터 해권되어 공급되는 쏘우 와이어(S)는, 입측 트래버싱 장치(12), 댄서(14)가 중간에 구비된 다수의 입측 가이드 롤러(13), 세 개의 롤러가 단면 역삼각형의 꼭지점을 이루도록 서로 평행하게 설치된 메인 롤러(15), 댄서(17)가 중간에 설치된 다수의 출측 가이드 롤러(16), 출측 트래버싱 장치(18)를 거쳐 권취릴(19)에 장착된 보빈(B)에 재권취 되며, 상기 메인 롤러(15), 공급릴(11), 권취릴(19)에는 각각 정역 가능한 구동 모터가 연결되고, 이들 모터는 함께 연동됨으로써 쏘우 와이어(S)의 장력이 조절된다.In general, a wire saw device is a device capable of simultaneously cutting a plurality of sheets while having a flat cutting surface when cutting ingots for semiconductor wafers, cemented carbides including ceramics, etc., as shown in FIG. 1, mounted on a supply reel 11. The saw wire S which is supplied from the bobbin B, which has been unsealed, has a mouth traversing device 12, a plurality of mouth guide rollers 13 having a dancer 14 in the middle, and three rollers having a reversed cross section. The bobbin mounted on the winding reel 19 via the main roller 15 installed parallel to each other to form a vertex of a triangle, a plurality of exit guide rollers 16 having a dancer 17 interposed therebetween, and an exit traversing device 18. Rewinding to (B), the main roller 15, the supply reel 11, the winding reel 19 is connected to the drive motor capable of reverse and reverse, respectively, these motors are linked together so that the tension of the saw wire (S) Adjusted.

그리고, 상기 세 메인 롤러(15)의 각 외주면에는 다수의 원호상 홈이 일정한 간격으로 형성되어 쏘우 와이어(S)가 그 홈을 따라 세 메인 롤러 사이를 평행하게 다수 회 왕복하면서 통과하게 되며, 피절단물 장착 장치 상부 두 메인 롤러 사이에 위치하게 된다.In addition, a plurality of circular arc-shaped grooves are formed at regular intervals on each outer circumferential surface of the three main rollers 15 so that the saw wire S passes through the main rollers reciprocating a plurality of times in parallel. It is located between the two main rollers on the upper part of the cutting apparatus.

상기와 같은 구조로 이루어진 와이어 쏘우 장치를 이용한 반도체 잉고트 등의 피절단물(2)의 절단 과정은, 각 구동모터를 구동시켜 메인 롤러(15)와 가이드 롤러(13)(16) 사이에 감긴 쏘우 와이어(S)에 적정한 장력이 유지되도록 하면서 공급릴(11)로부터 권취릴(19)측으로 쏘우 와이어(S)가 이송되도록 한 후, 상부 두 메인 롤러 중앙 직상에 위치한 피절단물(2)을 하강시켜 이동하는 쏘우 와이어(S)에 밀착시키면 피절단물(2)이 여러 장으로 절단된다.Cutting process of the cutting object 2, such as a semiconductor ingot, using the wire saw device which consists of a structure as mentioned above, the saw | wound which is wound between the main roller 15 and the guide rollers 13 and 16 by driving each drive motor. After the saw wire S is transferred from the supply reel 11 to the take-up reel 19 while maintaining the proper tension on the wire S, the cutting object 2 located directly above the center of the two main rollers is lowered. The cutting object 2 is cut into several sheets by bringing it into close contact with the saw wire S.

상기와 같은 와이어 쏘우 장치는 일반적으로 컴퓨터로 구성된 제어부에 연결되어 제어되며, 절단 작업전 쏘우 와이어의 이송 속도, 피절단물의 사양 등 각종 절단 작업 조건에 대한 자료를 입력하게 되어 있고, 이 초기 입력 자료와 각 구동 모터 등으로 부터 입력되는 피드 백 자료를 연산하여 최적의 절단 작업이 수행되도록 제어된다.The wire saw device as described above is generally connected and controlled by a computer-configured control unit, and inputs data on various cutting work conditions such as the feed speed of the saw wire before cutting and the specification of the cutting object. And it is controlled to perform the optimal cutting operation by calculating the feed back data input from each drive motor.

상기와 같이 쏘우 와이어를 이용한 절단 작업에 있어서 경질의 피절단물과 접촉하고 있는 쏘우 와이어의 장력이 일정하게 유지되도록 하는 것이 매우 중요한 바, 각 구동 모터들 사이의 연동 속도를 정밀하게 제어해야 함은 물론, 쏘우 와이어가 권취된 공급릴과 권취릴에서의 해권 및 권취가 일정 범위의 장력 하에서 균일하게 이루어지도록 하여야만 한다.As described above, it is very important to maintain a constant tension of the saw wire in contact with the hard cutting object in the cutting operation using the saw wire. Therefore, it is necessary to precisely control the interlocking speed between the drive motors. Of course, the feed reel in which the saw wire is wound, and the searing and winding in the take-up reel must be made uniform under a range of tensions.

특히, 권취릴과 공급릴에 장착되어 쏘우 와이어가 해권되거나 감기게 되는 보빈의 몸체는 원통형으로서, 보빈의 일측 단부에서 타측 단부로, 타측 단부에서 일측 단부로 쏘우 와이어가 이동하면서 순차적으로 적층되는 상태로 감기게 되는 바, 이와 같이 좌·우 방향으로 왕복 이동하면서 해권 및 권취되는 쏘우 와이어의 왕복 이동을 유도하는 것이 트래버싱 장치이다.In particular, the body of the bobbin mounted on the winding reel and the supply reel to unwind or wind the saw wire is cylindrical, and the saw wire is sequentially stacked while the saw wire moves from one end to the other end of the bobbin and the other end to one end of the bobbin. In this way, the traversing device is to induce a reciprocating movement of the sea circle and the wound saw wire while reciprocating in the left and right directions.

그리고, 상기 트레버싱 장치와 가이드 롤러 사이에는 와이어 장력 변화를 흡수하여 일정한 장력이 유지되도록 하기 위하여 쏘우 와이어의 장력 변화에 따라 상·하 방향으로 왕복 이동이 가능한 댄서가 구비된다.In addition, a dancer capable of reciprocating upward and downward in accordance with the change in the tension of the saw wire is provided between the traversing device and the guide roller to maintain a constant tension by absorbing the change in wire tension.

즉, 상기 댄서는 쏘우 와이어의 장력이 커지면 상승하고, 장력이 작아지면 하강하여 쏘우 와이어에 부여되는 장력을 일정하게 유지되도록 한다.That is, the dancer rises when the tension of the saw wire increases, and descends when the tension of the saw wire decreases, so that the tension applied to the saw wire is kept constant.

상기와 같이 쏘우 와이어의 권취 또는 해권이 일정하고 균일하게 이루어지도록 트레버싱 장치와 댄서가 설치되는 바, 종래의 트레버싱 제어 방법을 살펴보면 다음과 같다.As described above, a traversing device and a dancer are installed to uniformly and uniformly wind the saw wire or the sea area. Looking at the conventional traversing control method as follows.

종래에는 절단 작업을 하기 전에 작업자가 트레버싱 장치의 양 방향 이동 리미트 값을 사전에 입력함으로써 작업 중 트레버싱 장치가 왕복 이동해야 하는 거리가 결정되었으며, 상기 리미트 값은 기계 정지시 작업자가 재입력하지 않으면 트레버싱 장치는 그 범위 내에서만 일정하게 왕복 이동하게 되어 있다.Conventionally, before cutting, the operator inputs the bidirectional movement limit value of the traversing device in advance, thereby determining the distance that the traversing device must reciprocate during the operation, and the limit value is not input by the operator when the machine stops. Otherwise, the traversing device is to be reciprocated constantly within that range.

그러나, 권취릴에 장착된 보빈에 쏘우 와이어의 권취가 계속적으로 이루어져 권취경이 증가함에 따라 보빈 양 단부의 플랜지에 걸리게 되는 권취압이 증가하게 되고, 그 결과 보빈의 플랜지 구조에 다소의 차이는 있으나, 보빈 양단부의 플랜지가 외측으로 벌어지는 현상이 발생하게 되면서 피권취부인 보빈의 원통형 몸체에 쏘우 와이어가 권취된 권취면이 몸체의 전 길이에 걸쳐 수평면을 이루지 못하고 프랜지에 접한 권취면 얀 단부가 상측 또는 하측으로 기울게 된다.However, as the winding wire is continuously wound on the bobbin mounted on the winding reel, as the winding diameter increases, the winding pressure applied to the flanges at both ends of the bobbin increases, and as a result, there are some differences in the flange structure of the bobbin. As the flanges on both ends of the bobbin open outwardly, the winding surface wound around the cylindrical body of the bobbin to be wound does not form a horizontal plane over the entire length of the bobbin, and the winding surface yarn end contacting the flange has an upper side or a lower side. Will tilt.

그에 따라, 보빈 플랜지에 인접한 부위에 쏘우 와이어가 권취될 때 댄서의 상·하 방향 움직임이 급격히 커지게 되어 쏘우 와이어의 장력 불균일이 유발되고, 불균일한 장력이 진행하는 와이어 쏘우에 대하여 충격을 가함으로써, 절단 작업 중 쏘우 와이어의 단선을 초래하게 되고, 그 결과 절단 중인 웨어퍼의 절단면 불량이 발생하면서 생산성을 떨어뜨리게 된다.As a result, when the saw wire is wound around the bobbin flange, the up and down movement of the dancer is greatly increased, causing uneven tension of the saw wire, and impacting the saw with the uneven tension. This results in disconnection of the saw wire during the cutting operation, resulting in poor cutting surface of the wafer being cut, thereby reducing productivity.

본 발명은 종래 와이어 쏘우 장치에서 쏘우 와이어의 권취를 위한 트래버싱 제어 방법이 가지고 있는 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 쏘우 와이어의 권취 압력에 따른 보빈 플랜지 인접부에서의 권취면 변화에 의한 댄서의 움직임을 감지하여 트래버싱 장치의 양 방향 이동 리미트 값을 실시간으로 보정함으로써 권취면을 수평면으로 유지시키고, 쏘우 와이어의 단선을 최소화할 수 있는 트레버싱 장치의 제어 방법을 제공함에 본 발명의 목적이 있다. The present invention has been made to solve the problems of the traversing control method for the winding of the saw wire in the conventional wire saw device, the dancer by the change of the winding surface in the vicinity of the bobbin flange according to the winding pressure of the saw wire SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a control method of a traversing apparatus capable of detecting a movement and correcting bidirectional movement limit values of a traversing apparatus in real time to maintain a winding surface in a horizontal plane and minimizing disconnection of a saw wire. .

본 발명의 상기 목적은 댄서의 상·하 위치와 쏘우 와이어의 진행 속도를 이용하여 새로운 트래버싱 리미트 값을 산출하여 주는 제어 로직에 의하여 달성된다.The above object of the present invention is achieved by control logic that calculates a new traversing limit value using the up and down positions of the dancer and the advancing speed of the saw wire.

본 발명 와이어 쏘우 장치의 자동 트래버싱 제어 방법은, 권취가 진행됨에 따라 보빈 플랜지의 벌어짐에 의한 권취 불균일 상태를 계속적으로 파악하여 트레버싱 장치의 이동 거리를 결정하는 트래버싱 리미트 값을 적절히 변화시켜 주는 방법을 통하여 보빈에의 권취면이 항상 수평이 되도록 하고 있는 바, 이를 제어하는 수단이 상기 제어 로직이다.The automatic traversing control method of the wire saw device of the present invention continuously grasps the winding non-uniformity caused by the opening of the bobbin flange as the winding progresses, thereby appropriately changing the traversing limit value that determines the moving distance of the traversing device. Through the method, the winding surface to the bobbin is always horizontal, and the means for controlling this is the control logic.

상기 제어 로직은, 도 2에 도시된 바와 같이, 제어 로직이 저장되어 있는 롬(ROM)(21)과, 작업자가 미리 입력한 댄서의 상·하 위치 범위 및 트레버싱 장치의 초기 리미트 값을 저장하는 램(RAM)(22)과, 램에 저장된 값으로부터 상기 롬의 제어 로직에 따라 새로운 리미트 값을 연산하고 제어 명령을 하는 마이크로 프로세서(23)와, 각종 입력값과 출력값을 화면상에 표시하여 주는 모니터(24)를 포함하여 구성되는 제어기에 의하여 구현된다.As shown in FIG. 2, the control logic stores a ROM (ROM) 21 in which the control logic is stored, an upper and lower position range of the dancer previously input by the operator, and an initial limit value of the traversing device. RAM 22, a microprocessor 23 that calculates a new limit value according to the control logic of the ROM from the value stored in RAM, and gives a control command, and displays various input values and output values on the screen. Note is implemented by a controller configured to include a monitor 24.

그리고, 상기 제어기에 의해 구현 되는 제어 로직은, 작업자가 입력한 초기값인 기입력 트래버싱 리미트 값과 댄서 위치의 허용 범위값에 대하여 메인 모타의 회전수와 댄서 위치를 입력값으로 하여 비교 연산하여 출력되는 새로운 트레버싱 리미트 값으로 트레버싱 장치의 서보 모터 구동 드라이브를 제어하는 방식으로 이루어지며, 제어 주기는 트레버싱 장치가 트레버싱 리미트 값에 위치한 횟수 또는 쏘우 와이어의 진행거리 등으로 설정이 가능하다.The control logic implemented by the controller compares the rotation speed and the dancer position of the main motor as input values with respect to the input traversing limit value, which is the initial value input by the operator, and the allowable range of the dancer position. The output of the new traversing limit is controlled by controlling the servo motor drive drive of the traversing device, and the control period can be set to the number of times the traversing device is located on the traversing limit value or the travel distance of the saw wire. .

즉, 본 발명 와이어 쏘우 장치의 자동 트래버싱 제어 방법은, 댄서의 위치를 감지하여 허용 범위 내의 위치 변화에 따라 트래버싱 장치의 최적 리미트 값을 새로이 연산하여 실시간 보정함에 본 발명의 기술적 특징이 있다.That is, the automatic traversing control method of the wire saw device of the present invention has a technical feature of the present invention to detect the position of the dancer and newly calculate the optimal limit value of the traversing device in real time according to the position change within the allowable range.

이때, 상기 롬에 저장되어 트레버싱 장치의 제어에 적용되는 제어 로직은 다음의 식 1과 같다.At this time, the control logic stored in the ROM and applied to the control of the traversing device is shown in Equation 1 below.

상기 식에서, α는 보정계수, h(x)는 댄서의 상·하 위치에 대한 함수, V(y)는 메인 모터 회전수로 계산된 쏘우 와이어의 속도에 대한 함수이다.In the above formula, α is a correction coefficient, h (x) is a function for the up and down position of the dancer, V (y) is a function of the speed of the saw wire calculated by the number of revolutions of the main motor.

이때, 상기 h(x)와 V(y)는 각각 다음 식으로 나타낼 수 있다.In this case, h (x) and V (y) can be represented by the following equation, respectively.

상기 식에서, L은 댄서암(도면 미도시)의 길이, x는 댄서암의 회전 각도, D는 메인 모터에 의해 구동되는 메인 롤러의 직경, y는 메인 모터의 회전수이다.In the above formula, L is the length of the dancer arm (not shown), x is the rotation angle of the dancer arm, D is the diameter of the main roller driven by the main motor, y is the rotation speed of the main motor.

그리고, 상기 보정계수 α는 계산된 각 h(x) 및 V(y)에 대한 제어 보정 정도를 결정하는 계수로서, 0∼10 범위의 값을 갖는바, 예를 들어, α= 0 은 제어가 이루어지지 않는 경우이며, α= 10 은 α= 1일 때의 10배로 제어치에 대한 보정 출력이 이루어지게 된다.The correction coefficient α is a coefficient for determining the control correction degree for each of the calculated h (x) and V (y), and has a value in the range of 0 to 10. For example, α = 0 means that In this case, α = 10 is a correction output for the control value 10 times when α = 1.

상기 식 1에 의해 새로운 트래버싱 리미트 값을 연산하여 트래버싱 장치를 제어하는 본 발명 와이어 쏘우 장치의 자동 트래버싱 제어 방법이 이루어지는 단계를 도 3의 제어 루프를 통하여 살펴보면 다음과 같다. An automatic traversing control method of the wire saw device of the present invention for controlling a traversing device by calculating a new traversing limit value according to Equation 1 will be described below with reference to FIG. 3.

본 발명의 방법은, 작업자가 트레버싱 장치의 초기 리미트 값과 댄서 위치의 상·하한값을 입력하는 단계(100)와; 와이어 쏘우 장치를 구동시켜 절단 작업을 시작하는 단계(200)와; 댄서의 위치 신호와 메인 모터의 회전수가 주기적으로 입력되는 단계(300)와; 기 설정된 댄서 위치의 상·하한값과 입력되는 댄서의 위치를 비교하는 단계(400)와; 입력된 댄서의 위치가 허용범위 내에 있는 경우 제어기를 사용하여 트레버싱 장치를 제어하는 단계(500) 또는 허용범위를 벗어난 경우 와이어 쏘우 장치를 정지시키는 단계(500')와; 트레버싱 장치를 제어하는 단계(500)의 경우, 와이어 쏘우 장치를 정지시키는 단계(500')와 댄서의 위치를 비교하는 단계(400) 중의 어느 일측 단계로 전이되는 정지 신호 입력 판단 단계(600)를 통하여 이루어진다.The method comprises the steps of: a worker inputting an initial limit value of a traversing device and an upper and lower limit value of a dancer position; Driving the wire saw device to start a cutting operation (200); Step 300 of periodically inputting the position signal of the dancer and the rotational speed of the main motor; Comparing 400 the upper and lower limits of the preset dancer position with the input position of the dancer; Controlling the traversing device using a controller if the input dancer's position is within an acceptable range (500 ') or stopping the wire saw device (500') if it is outside the acceptable range; In the case of controlling the traversing device 500, the stop signal input determination step 600 transitions to either one of the steps 500 ′ of stopping the wire saw device and 400 comparing the position of the dancer. Is through.

상기와 같이 이루어지는 본 발명 제어 방법을 도 1에 의거하여 기계적인 측면에서 살펴보면 다음과 같다.Looking at the mechanical aspects of the present invention control method as described above based on Figure 1 as follows.

메인 롤러(15)를 통과한 쏘우 와이어(S)가 권취릴(19)에 장착된 보빈(B) 측으로 진행을 하는 동안 댄서(17)과 트레버싱 장치(18)를 거치며, 쏘우 와이어에 적절한 장력이 유지된 상태에서 상기 트레버싱 장치는 좌·우 양 측의 트레버싱 리미트 값 사이를 움직이며 정해진 피치로 쏘우 와이어를 권취릴의 보빈에 권취하게 된다.The saw wire (S) passing through the main roller 15 passes through the dancer (17) and the traversing device (18) while proceeding to the bobbin (B) side mounted on the take-up reel (19), the tension of the saw wire In this maintained state, the traversing device moves between the traversing limit values on both the left and right sides and winds the saw wire on the bobbin of the reel with a predetermined pitch.

이때, 작업자가 입력한 트레버싱 리미트 값이 쏘우 와이어의 정상 귄취에 적합하지 않거나, 권취가 진행됨에 따라 보빈 플랜지가 벌어지게 되면 도 3에 도시된 바와 같이, 보빈 플랜지(f) 인접부의 권취면(SU)(SD)이 보빈 중앙부의 권취면(SC ) 보다의 높아지거나 낮아지게 되는 현상이 발생하게 된다.At this time, if the traversing limit value input by the operator is not suitable for the normal odor of the saw wire, or if the bobbin flange opens as the winding progresses, as shown in FIG. 3, the winding surface of the adjacent bobbin flange (f) ( The phenomenon that S U ) (S D ) becomes higher or lower than the winding surface S C of the bobbin center part occurs.

즉, 쏘우 와이어가 정상적으로 권취될 때에는 주어진 트레버싱 리미트 값 하에서 보빈 플랜지(f) 인접부의 권취면(SU)(SD)과 보빈 중앙부의 권취면(SC)이 수평 상태를 유지하게 되고, 댄서의 위치도 일정 범위 내에서 안정적으로 상·하 유동된다.That is, when the saw wire is wound up normally, the winding surface S U (S D ) adjacent to the bobbin flange f and the winding surface S C of the bobbin center remain horizontal under a given traversing limit value. The position of the dancer also flows stably up and down within a certain range.

그러나, 트레버싱 리미트 값이 권취 끝단부를 지나치게 되는 경우, 권취 작업이 진행될수록 권취 끝단부, 즉 보빈 플랜지 인접부에 권취되는 쏘우 와이어의 권취경이 보빈 중앙부의 권취경 보다 크게 되고, 일정한 쏘우 와이어의 진행 속도 하에서 보빈 플랜지 인접부의 권취량 증가에 의하여 댄서가 상향 이동하게 된다.However, when the traversing limit value becomes excessively the winding end, as the winding operation proceeds, the winding diameter of the sawing wire wound around the winding end, i.e., the bobbin flange, becomes larger than the winding diameter of the bobbin center, and the constant saw wire is advanced. Under the speed, the dancer moves upward due to an increase in the amount of winding near the bobbin flange.

그리고, 상기와 달리 트레버싱 리미트 값이 권취 끝단부에 이르지 못하는 경우에는 권취 작업이 진행될수록 권취 끝단부에서의 와이어 권취량이 부족하게 되고, 그 결과 일정한 쏘우 와이어의 진행 속도 하에서 보빈 플랜지 인접부의 권취량 감소에 의하여 댄서가 하향 이동하게 된다.And, unlike the above, if the traversing limit value does not reach the end of the winding, the amount of winding of the wire at the winding end becomes insufficient as the winding operation proceeds, and as a result, the amount of winding of the bobbin flange adjacent to the constant saw wire at a running speed The decrease causes the dancer to move downward.

따라서, 보빈 플랜지 인접부의 권취 끝단부에서 쏘우 와이어의 권취량이 과다하게 되거나 부족하게 될 경우, 권취 끝단부에서의 권취시 댄서가 상향 또는 하향으로 요동하게 되고, 그 결과 쏘우 와이어의 진행이 불안정하게 되는 동시에 쏘우 와이어의 장력 역시 심하게 변화되는 바, 댄서의 상·하 움직임에 대한 위치와 구동 모터 회전수를 입력 받아 특정 쏘우 와이어의 속도 하에서 실제 권취 끝단부에서의 권취 상태에 따라 적절한 트레버싱 리미트 값을 실시간으로 보정하여 권취 끝단부에서의 쏘우 와이어 권취 상태가 수평으로 유지되도록 하여 주는 것이 본 발명의 방법이다.Therefore, if the amount of winding of the saw wire becomes excessive or insufficient at the winding end of the bobbin flange adjacent portion, the dancer swings upward or downward when winding at the winding end, and as a result, the progress of the saw wire becomes unstable. At the same time, the tension of the saw wire is also severely changed. The position of the dancer's up and down movements and the number of rotations of the drive motor are input, and the appropriate traversing limit value is determined according to the winding state at the actual winding end under the specific saw wire speed. It is the method of the present invention to correct in real time so that the saw wire winding state at the winding end is kept horizontal.

즉, 권취 끝단부에서 댄서의 위치가 상향 이동될 때는 현재 적용되고 있는 트레버싱 리미트 값을 내측 방향으로 이동되도록 트레버싱 리미트 값을 새로이 계산 적용하고, 댄서 위치가 하향 이동될 때는 현재 적용되고 있는 트레버싱 리미트 값을 외측으로 이동되도록 트레버싱 리미트 값을 새로이 계산 적용함으로써 안정적인 권취를 구현할 수 있게 된다.In other words, when the dancer's position is moved upward at the winding end, a new traversing limit value is calculated and applied so that the currently applied traversing limit value is moved inward. By newly calculating and applying the traversing limit value to move the sink limit value outward, stable winding can be realized.

그리고, 상기와 같은 제어 방법에 적용되는 식 1은, 권취 불균일 정도와 댄서의 상하 움직임 거리가 서로 비례하고, 동일한 정도의 권취 불균일 하에서는 쏘우 와이어의 진행 속도 증가에 따라 댄서의 움직임 거리가 증가하게 되는 바, 트레버싱 리미트 값의 보정값은 h(x)에 비례하고, V(y)에 대해서는 반비례하도록 적용하였다.Equation 1 applied to the above-described control method has a winding nonuniformity and a dancer's vertical movement distance being proportional to each other, and under the same degree of winding nonuniformity, the dancer's movement distance increases as the saw wire progresses. The correction value of the traversing limit value is applied in proportion to h (x) and inversely proportional to V (y).

또한, 상기와 다른 제어 방법으로서, 덴서의 상하 위치에 대한 함수인 상기 h(x)를 대신하여 보빈의 회전수 차이를 이용하는 것도 바람직하다.In addition, as a control method different from the above, it is also preferable to use the difference in the number of revolutions of the bobbin instead of the h (x) which is a function of the up and down position of the denser.

즉, 일반적으로 덴서의 상하 움직임에 대하여 보빈은 덴서가 중앙 위치에 유지되도록 그 회전수가 제어되는 바, 권취 보빈의 회전수 제어시 덴서가 아래로 내려갈 경우에는 권취 보빈의 회전수를 빠르게 하여 덴서를 상향 이동시키며, 덴서가 위로 올라갈 경우에는 권취 보빈의 회전수를 느리게 하여 덴서가 상향 이동하는 것을 방지하게 되고, 공급 보빈에서는 그에 상반되는 제어가 이루어진다.That is, in general, the rotation speed of the bobbin is controlled so that the denser is maintained at the center position with respect to the vertical movement of the denser.In the case of controlling the rotation speed of the winding bobbin, when the denser goes down, the rotation speed of the winding bobbin is rapidly increased. In the case of upward movement, when the denser rises up, the rotation speed of the winding bobbin is slowed to prevent the denser from moving upward, and the contrary control is made in the supply bobbin.

그리고, 일반적으로 보빈의 중앙에서는 덴서암이 중앙에 위치하게 되며, 보빈 권취면의 양 단부에서는 쏘우 와이어의 권취면 상태에 따라 보빈의 회전수가 변화게 되는 바, 새로운 트레버싱 리미트 값은 다음 식 3과 같이 표현될 수 있다.In general, the denser arm is positioned at the center of the bobbin, and the rotation speed of the bobbin is changed at both ends of the bobbin winding surface according to the winding surface state of the saw wire. It can be expressed as

상기 식에서, β는 보정계수, ΔV(z)는 (보빈 권취면 중앙부 권취시의 보빈 회전수)-(보빈 권취면 각 단부 권취시의 보빈 회전수)이다.In the above formula, β is a correction coefficient and ΔV (z) is (the bobbin rotation speed at the bobbin winding surface center portion winding)-(the bobbin rotation speed at the winding edge of each bobbin winding surface).

또한, 상기 식 1과 3을 함께 사용할 수도 있으며, 그러한 경우에는 다음 식 4와 같이 된다.In addition, said Formula 1 and 3 can also be used together, and in that case, it becomes like following Formula 4.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명 와이어 쏘우 장치의 자동 트래버싱 제어 방법은 트래버싱 장치 직전에 설치된 댄서의 움직임을 기본적인 제어 입력 신호로 하기 때문에 트래버싱 장치에 대한 제어 편차가 작고 효율적으로 이루어져 쏘우 와이어에 발생되는 장력의 불균일 및 충격 감소에 의한 단선 발생율이 현저히 감소할 뿐 아니라, 작업성이 우수하여 고품질의 웨어퍼 생산이 가능하며 생산성이 향상된다.As described above, the automatic traversing control method of the wire saw device of the present invention uses the movement of a dancer installed just before the traversing device as a basic control input signal, so that the control deviation of the traversing device is small and efficient. Not only is the occurrence rate of disconnection due to the nonuniformity of the tension and the impact reduced, but also the workability is excellent, high-quality wafers are produced and productivity is improved.

도 1은 와이어 쏘우 장치의 개략 구성도.1 is a schematic configuration diagram of a wire saw device;

도 2는 본 발명 일실시예 장치의 구성도.2 is a block diagram of an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명 일실시예 방법의 제어 흐름도.3 is a control flow diagram of an embodiment method of the present invention.

도 4는 쏘우 와이어의 권취 상태를 보인 권취 보빈의 부분 정면도.4 is a partial front view of a winding bobbin showing a wound state of a saw wire;

((도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명))           ((Explanation of symbols for main part of drawing))

2. 피절단물 11. 공급릴            2. Cutting object 11. Supply reel

12,18. 트래버싱 장치 13,16. 가이드 롤러           12,18. Traversing Device 13,16. Guide roller

14,17. 댄서 15. 메인 롤러           14,17. Step 15. Main Roller

19. 권취릴 21. 롬           19. Reel 21. Romans

22. 램 23. 마이크로 프로세서           22. RAM 23. Microprocessor

24. 모니터           24. Monitor

B. 보빈 S. 쏘우 와이어           B. Bobbin S. Saw Wire

Claims (5)

반도체 재료 등을 절단하는 와이어 쏘우 장치에서 쏘우 와이어의 권취시 권취되는 쏘우 와이어의 트래버싱을 제어하는 방법에 있어서, 트레버싱 장치의 초기 리미트 값과 댄서 위치의 상·하한값을 제어기에 입력하는 단계(100)와; 와이어 쏘우 장치를 구동시켜 공급릴로의 쏘우 와이어가 권취릴측으로 이송되도록 하는 단계(200)와; 쏘우 와이어의 이송 중 댄서의 위치 신호와 메인 모터의 회전수를 주기적으로 입력하는 단계(300)와; 기 설정된 댄서 위치의 상·하한값과 주기적으로 입력되는 댄서의 위치를 비교하는 단계(400)와; 입력된 댄서의 위치가 허용범위 내에 있는 것으로 판단되는 경우 제어기로 트레버싱 장치를 제어하는 단계(500)로 이행하고, 허용범위를 벗어난 것으로 판단되는 경우 와이어 쏘우 장치를 정지시키는 단계(500')와; 트레버싱 장치를 제어하는 단계(500)의 경우, 정지 신호 입력 여부에 따라 와이어 쏘우 장치를 정지시키는 단계(500')와 댄서의 위치를 비교하는 단계(400) 중의 어느 일측 단계로 이행되는 정지 신호 입력 판단 단계(600)를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 와이어 쏘우 장치의 자동 트래버싱 제어 방법.A method of controlling the traversing of a saw wire wound when the saw wire is wound in a wire saw device for cutting a semiconductor material or the like, the method comprising: inputting an initial limit value of the traversing device and an upper / lower limit value of a dancer position to a controller ( 100); Driving a wire saw device to feed the saw wire to the take-up reel 200; Periodically inputting the position signal of the dancer and the rotation speed of the main motor during the transfer of the saw wire; Comparing a 400 of a preset dancer position with a dancer's position periodically input; If it is determined that the input dancer position is within the allowable range, the control proceeds to step 500 of controlling the traversing device with the controller, and if it is determined to be out of the allowable range, stopping the wire saw device 500 'and ; In the step 500 of controlling the traversing device, a stop signal is shifted to any one of steps 500 'of stopping the wire saw device and 400 comparing the position of the dancer according to whether the stop signal is input. Auto-traversing control method of the wire saw device characterized in that it comprises an input determination step (600). 제 1항에 있어서, 상기 제어기는, 제어 로직이 저장되어 있는 롬(21)과, 댄서의 상·하 위치 범위 및 트레버싱 장치의 초기 리미트 값을 저장하는 램(22)과, 램에 저장된 값으로부터 상기 롬의 제어 로직에 따라 새로운 리미트 값을 연산한 후 출력값에 따른 제어 명령을 내리는 하는 마이크로 프로세서(23)와, 저장값과 출력값을 표시하는 모니터(24)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 와이어 쏘우 장치의 자동 트래버싱 제어 방법.2. The controller of claim 1, wherein the controller comprises: a RAM (21) in which control logic is stored, a RAM (22) for storing the upper and lower position ranges of the dancer and an initial limit value of the traversing device, and a value stored in the RAM. A microprocessor 23 for calculating a new limit value according to the control logic of the ROM from the controller and giving a control command according to an output value, and a monitor 24 for displaying a stored value and an output value. How to control automatic traversing of saw devices. 제 2항에 있어서, 상기 롬(21)에 저장된 제어 로직은 다음의 수학식으로 이루어짐을 특징으로 하는 와이어 쏘우 장치의 자동 트래버싱 제어 방법.3. A method according to claim 2, wherein the control logic stored in the ROM (21) consists of the following equation. 수학식Equation 상기 식에서, α는 보정계수, h(x)는 댄서의 상·하 위치에 대한 함수, V(y)는 메인 모터 회전수로 계산된 쏘우 와이어에 대한 함수, L은 댄서암의 길이, x는 댄서암의 회전 각도, D는 메인 모터에 의해 구동되는 메인 롤러의 직경, y는 메인 모터의 회전수이다.Where α is a correction factor, h (x) is a function of the dancer's up and down position, V (y) is a function of the saw wire calculated from the main motor speed, L is the length of the dancer arm, and x is The rotation angle of the dancer arm, D is the diameter of the main roller driven by the main motor, y is the rotation speed of the main motor. 제 2항에 있어서, 상기 롬(21)에 저장된 제어 로직은 다음의 수학식으로 이루어짐을 특징으로 하는 와이어 쏘우 장치의 자동 트래버싱 제어 방법.3. A method according to claim 2, wherein the control logic stored in the ROM (21) consists of the following equation. 수학식Equation 상기 식에서, β는 보정계수, V(y)는 메인 모터 회전수로 계산된 쏘우 와이어에 대한 함수, D는 메인 모터에 의해 구동되는 메인 롤러의 직경, y는 메인 모터의 회전수, ΔV(z)는 (보빈 권취면 중앙부 권취시의 보빈 회전수)-(보빈 권취면 각 단부 권취시의 보빈 회전수).Where β is a correction factor, V (y) is a function of the saw wire calculated as the main motor speed, D is the diameter of the main roller driven by the main motor, y is the rotation speed of the main motor, ΔV (z ) Is (the bobbin rotation speed at the time of winding of a bobbin winding surface center part)-(bobbin rotation speed at the winding of each edge part of a bobbin winding surface). 제 2항에 있어서, 상기 롬(21)에 저장된 제어 로직은 다음의 수학식으로 이루어짐을 특징으로 하는 와이어 쏘우 장치의 자동 트래버싱 제어 방법.3. A method according to claim 2, wherein the control logic stored in the ROM (21) consists of the following equation. 수학식Equation 상기 식에서, α와 β는 보정계수, h(x)는 댄서의 상·하 위치에 대한 함수, V(y)는 메인 모터 회전수로 계산된 쏘우 와이어에 대한 함수, L은 댄서암의 길이, x는 댄서암의 회전 각도, D는 메인 모터에 의해 구동되는 메인 롤러의 직경, y는 메인 모터의 회전수, V(y)는 메인 모터 회전수로 계산된 쏘우 와이어에 대한 함수, ΔV(z)는 (보빈 권취면 중앙부 권취시의 보빈 회전수)-(보빈 권취면 각 단부 권취시의 보빈 회전수).Where α and β are correction coefficients, h (x) is a function of the dancer's upper and lower positions, V (y) is a function of the saw wire calculated from the main motor revolution, L is the length of the dancer arm, x is the angle of rotation of the dancer arm, D is the diameter of the main roller driven by the main motor, y is the number of revolutions of the main motor, and V (y) is a function of the saw wire calculated as the number of revolutions of the main motor, ΔV (z ) Is (the bobbin rotation speed at the time of winding of a bobbin winding surface center part)-(bobbin rotation speed at the winding of each edge part of a bobbin winding surface).
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