KR20200102568A - Ingot cutting equipment using multi-wire and electric discharge machining and method for cutting the same - Google Patents

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KR20200102568A
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wire
cutting
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abrasive grains
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장보윤
김준수
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한국에너지기술연구원
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Abstract

Disclosed are an ingot cutting apparatus using multiple wires and electric discharge machining and an ingot cutting method. According to the present invention, the multiple wires having abrasive grains and the electric discharge machining are used to solve a problem of metal contamination of an ingot, and productivity is maximized as cutting technology is applied to fit soft or rigid materials. The ingot cutting apparatus according to the present invention comprises: the multiple wires conveyed in the vertical direction of the ingot and including the abrasive grains on the outer peripheral surface; an electrode connected to the ingot and the multiple wires; and a power supply unit supplying power to the electrode so that arc discharge occurs between the ingot and the multiple wires. The multiple wires are not in contact with the surface of the ingot and generate discharge between the abrasive grain surface and the ingot surface and wire discharge between the wire surface and the ingot surface, thereby cutting the ingot.

Description

다중 와이어 및 방전 가공을 이용한 잉곳 절단 장치 및 잉곳 절단 방법{INGOT CUTTING EQUIPMENT USING MULTI-WIRE AND ELECTRIC DISCHARGE MACHINING AND METHOD FOR CUTTING THE SAME}Ingot cutting device and ingot cutting method using multi-wire and electric discharge machining {INGOT CUTTING EQUIPMENT USING MULTI-WIRE AND ELECTRIC DISCHARGE MACHINING AND METHOD FOR CUTTING THE SAME}

본 발명은 지립을 갖는 다중 와이어의 기계적 절단과 방전 가공의 열적 절단을 이용한 잉곳 절단 기술에 관한 것이다. The present invention relates to an ingot cutting technique using mechanical cutting of multiple wires having abrasive grains and thermal cutting of electric discharge machining.

태양전지용 실리콘을 포함하는 다양한 소재 분야에서 잉곳 또는 블록의 기판화 절단 기술은 기판의 특성을 결정하는 중요한 기술이다.In a variety of material fields including silicon for solar cells, cutting technology into substrates of ingots or blocks is an important technology for determining the characteristics of a substrate.

주로 와이어 또는 다이아몬드 휠을 이용하여 잉곳 또는 블록의 기계적 절단 방식이 이용된다. 이와 같은 기계적 절단 방식은 기본적으로 피절단물(실리콘, 사파이어, 화합물 반도체 등)과 절단물(다이아몬드 등) 사이의 마모 및 파쇄를 기본으로 하여 피절단물인 최종 기판 표면에 다양한 기계적 결함을 발생시킨다. 또한, 기계적 절단 방식은 절단공정 시 피절단물의 기계적 파손을 쉽게 일으킨다. 따라서, 이러한 문제점을 방지하기 위한 고가의 장비와 공정이 필요하다. Mainly, a method of mechanical cutting of an ingot or block using a wire or diamond wheel is used. Such a mechanical cutting method basically generates various mechanical defects on the surface of the final substrate, which is an object to be cut, based on abrasion and crushing between the object to be cut (silicon, sapphire, compound semiconductor, etc.) and the object to be cut (diamond, etc.). In addition, the mechanical cutting method easily causes mechanical damage to the object to be cut during the cutting process. Therefore, expensive equipment and processes are required to prevent this problem.

특히, 열전반도체와 같은 연성소재는 기계적 절단 시 심각한 변형이 발생하기 때문에, 새로운 절단기술에 대한 수요가 발생하게 된다.In particular, since ductile materials such as thermoelectric semiconductors undergo severe deformation during mechanical cutting, there is a demand for a new cutting technology.

최근, 이러한 기계적 절단 방식이 아닌 새로운 방식의 절단기술이 개발되고 있다. 예를 들어, 금속에서 사용되는 방전가공을 반도체 및 세라믹 등에 적용하는 기술이 개발되고 있다. 이 중 펄스 타입의 직류전류에 의한 방전가공이 있다. Recently, a new method of cutting technology has been developed rather than such a mechanical cutting method. For example, technologies for applying discharge processing used in metals to semiconductors and ceramics are being developed. Among these, there is discharge processing by pulse type DC current.

금속 와이어를 이용한 방전가공은 잉곳 이송부와 금속 와이어에 직류 펄스 형태의 전압을 인가하여 잉곳과 금속 와이어 사이에 아크방전이 일어나도록 하고, 잉곳을 승하강시켜 절단이 수행되는 방식이다. Discharge processing using a metal wire is a method in which an arc discharge occurs between the ingot and the metal wire by applying a voltage in the form of a DC pulse to the ingot transfer unit and the metal wire, and cutting is performed by raising and lowering the ingot.

그러나, 금속 와이어를 사용하는 기존 방전기술은 피절단물에 심각한 금속 불순물 오염을 발생시키며, 와이어 하나만을 사용하는 싱글 와이어 방식이라 생산성에 한계가 있다.However, the existing electric discharge technology using a metal wire causes serious metal impurities contamination on the object to be cut, and has a limitation in productivity because it is a single wire method using only one wire.

대한민국 공개특허공보 10-2016-0053825(2016.05.13.공개)Republic of Korea Patent Publication 10-2016-0053825 (published on May 13, 2016)

본 발명의 목적은 지립을 갖는 다중 와이어를 이용하여, 잉곳의 금속 오염문제를 해결하는 잉곳 절단 기술을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide an ingot cutting technology that solves the metal contamination problem of the ingot by using multiple wires having abrasive grains.

또한 본 발명의 목적은 다중 와이어의 기계적 절단과 방전 가공의 열적 절단의 혼합방식으로 강성의 잉곳 절단 기술을 제공하는 것이다. It is also an object of the present invention to provide a rigid ingot cutting technology by a mixing method of mechanical cutting of multiple wires and thermal cutting of electric discharge machining.

또한 본 발명의 목적은 다중와이어의 비접촉과 방전가공으로 화합물 반도체와 같은 연성 소재의 절단 기술을 제공하는 것이다.It is also an object of the present invention to provide a technology for cutting flexible materials such as compound semiconductors by non-contact and electric discharge processing of multi-wires.

또한 본 발명의 목적은 직경이 100㎛ 이하인 와이어를 이용하여 절단 손실을 최소화하고, 다중 와이어의 와인딩이 가능하며, 생산성을 향상시킬 수 있는 잉곳 절단 기술을 제공하는 것이다.In addition, an object of the present invention is to provide an ingot cutting technology capable of minimizing cutting loss, winding multiple wires, and improving productivity by using a wire having a diameter of 100 μm or less.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects and advantages of the present invention that are not mentioned can be understood by the following description, and will be more clearly understood by examples of the present invention. In addition, it will be easily understood that the objects and advantages of the present invention can be realized by the means shown in the claims and combinations thereof.

본 발명은 잉곳의 상하방향으로 이송되며, 외주면에 지립을 포함하는 다중 와이어; 상기 잉곳과 다중 와이어에 연결되는 전극; 및 상기 잉곳과 다중 와이어 사이에 아크방전이 이루어지도록 상기 전극에 전원을 공급하는 전원공급부;를 포함하며, 상기 다중 와이어는 잉곳 표면에 비접촉되어, 상기 지립 표면과 잉곳 표면 사이에 방전을 발생시키고, 상기 와이어 표면과 잉곳 표면 사이에 와이어 방전을 발생시켜 잉곳을 절단하는 잉곳 절단 장치를 제공한다.The present invention is conveyed in the vertical direction of the ingot, multiple wires including abrasive grains on the outer peripheral surface; An electrode connected to the ingot and multiple wires; And a power supply for supplying power to the electrode so that arc discharge is made between the ingot and the multiple wires, wherein the multiple wires are non-contact with the ingot surface to generate a discharge between the abrasive surface and the ingot surface, It provides an ingot cutting device for cutting the ingot by generating a wire discharge between the wire surface and the ingot surface.

또한, 본 발명은 잉곳의 상하방향으로 이송되며, 외주면에 지립을 포함하는 다중 와이어; 상기 잉곳과 다중 와이어에 연결되는 전극; 및 상기 잉곳과 다중 와이어 사이에 아크방전이 이루어지도록 상기 전극에 전원을 공급하는 전원공급부;를 포함하며, 상기 다중 와이어는 잉곳 표면에 접촉되어, 상기 지립에 의해 잉곳을 기계적 절단하고, 상기 와이어 표면과 잉곳 표면 사이에 와이어 방전을 발생시켜 잉곳을 절단하는 잉곳 절단 장치를 제공한다.In addition, the present invention is transported in the vertical direction of the ingot, multiple wires including abrasive grains on the outer peripheral surface; An electrode connected to the ingot and multiple wires; And a power supply for supplying power to the electrode so that arc discharge is made between the ingot and the multiple wires, wherein the multiple wires are in contact with the ingot surface, mechanically cutting the ingot by the abrasive grains, and the wire surface It provides an ingot cutting device for cutting the ingot by generating a wire discharge between the surface of the ingot and the ingot.

또한, 본 발명은 (a) 외주면에 지립을 포함하는 다중 와이어를 잉곳 상에 배치하는 단계; (b) 잉곳과 다중 와이어 사이에 전극을 연결하고, 상기 전극에 전원을 공급하는 단계; 및 (c) 상기 잉곳의 상하방향으로 다중 와이어를 이송시켜 잉곳을 절단하는 단계;를 포함하고, 상기 (c) 단계에서, 잉곳 표면에 다중 와이어가 비접촉되어 상기 지립 표면과 잉곳 표면 사이에 방전이 발생하고, 상기 와이어 표면과 잉곳 표면 사이에 와이어 방전이 발생하여 절단이 수행되는 잉곳 절단 방법을 제공한다.In addition, the present invention comprises the steps of (a) disposing multiple wires including abrasive grains on the ingot on the outer circumferential surface; (b) connecting an electrode between the ingot and multiple wires, and supplying power to the electrode; And (c) cutting the ingot by transferring multiple wires in the vertical direction of the ingot; and, in step (c), the multiple wires are not in contact with the ingot surface, so that a discharge is generated between the abrasive surface and the ingot surface. And a wire discharge is generated between the wire surface and the ingot surface to provide an ingot cutting method in which cutting is performed.

또한, 본 발명은 (a) 외주면에 지립을 포함하는 다중 와이어를 잉곳 상에 배치하는 단계; (b) 잉곳과 다중 와이어 사이에 전극을 연결하고, 상기 전극에 전원을 공급하는 단계; 및 (c) 상기 잉곳의 상하방향으로 다중 와이어를 이송시켜 잉곳을 절단하는 단계;를 포함하고, 상기 (c) 단계에서, 잉곳 표면에 다중 와이어가 접촉되어 상기 지립에 의한 기계적 절단이 수행되고, 상기 와이어 표면과 잉곳 표면 사이에 와이어 방전이 발생하여 절단이 수행되는 잉곳 절단 방법을 제공한다.In addition, the present invention comprises the steps of (a) disposing multiple wires including abrasive grains on the ingot on the outer circumferential surface; (b) connecting an electrode between the ingot and multiple wires, and supplying power to the electrode; And (c) cutting the ingot by transferring multiple wires in the vertical direction of the ingot; including, in step (c), the multiple wires are brought into contact with the ingot surface to perform mechanical cutting by the abrasive grains, It provides an ingot cutting method in which cutting is performed by generating a wire discharge between the wire surface and the ingot surface.

본 발명에 따른 잉곳 절단 기술은 지립을 갖는 다중 와이어를 이용하여, 잉곳의 금속 오염문제를 해결하는 효과가 있다. The ingot cutting technology according to the present invention has the effect of solving the problem of metal contamination of the ingot by using multiple wires having abrasive grains.

또한 본 발명에 따른 잉곳 절단 기술은 강성 소재 또는 연성 소재에 맞게 절단 기술을 적용함에 따라, 생산성을 극대화하는 효과가 있다.In addition, the ingot cutting technology according to the present invention has an effect of maximizing productivity by applying the cutting technology to fit a rigid material or a soft material.

또한 본 발명에 따른 잉곳 절단 기술은 직경이 100㎛ 이하인 와이어를 이용하여 절단 손실을 최소화할 수 있다. 이에 따라, 와이어의 유연성이 증가하여 다중 와이어의 와인딩이 가능하며, 다중 와이어를 통해 생산성을 향상시킬 수 있다.In addition, the ingot cutting technology according to the present invention can minimize cutting loss by using a wire having a diameter of 100 μm or less. Accordingly, the flexibility of the wire is increased so that the winding of multiple wires is possible, and productivity can be improved through the multiple wires.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.In addition to the above-described effects, specific effects of the present invention will be described together while describing specific details for carrying out the present invention.

도 1은 연성 소재를 절단하기 위한 비접촉식 절단의 단면도이다.
도 2는 강성 소재를 절단하기 위한 접촉식 절단의 단면도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 다중 와이어 및 방전 가공을 이용한 잉곳 절단 장치를 보여주는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다이아몬드 다중 와이어를 이용한 실리콘 잉곳의 절단 사진이다.
도 6은 본 발명의 다이아몬드 다중 와이어로 절단한 기판의 사진이다.
도 7은 본 발명의 다이아몬드 다중 와이어로 절단한 기판들의 방전 조건에 따른 방전 깊이 변화를 보여주는 그래프이다.
도 8은 본 발명에 따른 다이아몬드가 외주면에 형성된 다중 와이어의 SEM 사진이다.
도 9는 종래 와이어의 SEM 사진이다.
1 is a cross-sectional view of a non-contact cutting for cutting a soft material.
2 is a cross-sectional view of a contact cutting for cutting a rigid material.
3 and 4 are perspective views showing an ingot cutting apparatus using multiple wires and electric discharge machining according to the present invention.
Figure 5 is a cut photograph of a silicon ingot using a multi-diamond wire of the present invention.
6 is a photograph of a substrate cut with a multi-diamond wire of the present invention.
7 is a graph showing a change in discharge depth according to discharge conditions of substrates cut with a multi-diamond wire according to the present invention.
8 is a SEM photograph of a multi-wire formed on the outer peripheral surface of the diamond according to the present invention.
9 is a SEM photograph of a conventional wire.

전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.The above-described objects, features, and advantages will be described later in detail with reference to the accompanying drawings, and accordingly, one of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to easily implement the technical idea of the present invention. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of known technologies related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, a detailed description will be omitted. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to indicate the same or similar elements.

이하에서 구성요소의 "상부 (또는 하부)" 또는 구성요소의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 구성요소의 상면 (또는 하면)에 접하여 배치되는 것뿐만 아니라, 상기 구성요소와 상기 구성요소 상에 (또는 하에) 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성이 개재될 수 있음을 의미할 수 있다. Hereinafter, it means that an arbitrary component is disposed on the "top (or lower)" of the component or the "top (or lower)" of the component, the arbitrary component is arranged in contact with the top (or bottom) of the component. In addition, it may mean that other components may be interposed between the component and any component disposed on (or under) the component.

또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다. In addition, when a component is described as being "connected", "coupled" or "connected" to another component, the components may be directly connected or connected to each other, but other components are "interposed" between each component. It is to be understood that "or, each component may be "connected", "coupled" or "connected" through other components.

이하에서는, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 다중 와이어 및 방전 가공을 이용한 잉곳 절단 장치 및 잉곳 절단 방법을 설명하도록 한다.Hereinafter, an ingot cutting apparatus and an ingot cutting method using multiple wires and electric discharge machining according to some embodiments of the present invention will be described.

본 발명은 잉곳을 절단하는 다중 와이어, 상기 잉곳과 다중 와이어에 연결되는 전극, 및 상기 잉곳과 다중 와이어 사이에 아크방전이 이루어지도록 상기 전극에 전원을 공급하는 전원공급부를 포함하는 잉곳 절단 장치를 제공하고자 한다.The present invention provides an ingot cutting device comprising a multi-wire for cutting the ingot, an electrode connected to the ingot and the multi-wire, and a power supply for supplying power to the electrode so that arc discharge is made between the ingot and the multi-wire. I want to.

본 발명에서 피절단물인 잉곳은 실리콘, 사파이어, 화합물 반도체 등을 포함하는 잉곳일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In the present invention, the ingot, which is an object to be cut, may be an ingot including silicon, sapphire, or a compound semiconductor, but is not limited thereto.

상기 다중 와이어(30)는 잉곳의 상하방향으로 이송된다. 구체적으로, 상기 다중 와이어(30)는 상기 한 쌍의 메인롤러(20)에 다중으로 와인딩되어 와이어 웹을 형성하며, 한 쌍의 메인롤러(20)가 승강됨에 따라 잉곳을 절단한다. The multiple wires 30 are transferred in the vertical direction of the ingot. Specifically, the multi-wire 30 is multiplely wound around the pair of main rollers 20 to form a wire web, and cuts the ingot as the pair of main rollers 20 are raised and lowered.

상기 한 쌍의 메인롤러(20)는 상기 잉곳 상에 위치하되 상기 잉곳의 양측에 위치하는 것이 바람직하다. 상기 각각의 메인롤러에는 와이어의 간격을 결정하는 홈이 형성되어 있다. 상기 홈의 간격은 웨이퍼의 두께를 결정할 수 있다. 본 발명에서는 각각의 메인롤러에 다중 와이어를 와인딩하여 와이어 웹을 형성한다. 이를 위해, 와이어에는 복수의 홈이 형성되는 것이 바람직하다. The pair of main rollers 20 are located on the ingot, but are preferably located on both sides of the ingot. Each of the main rollers has grooves that determine the distance between the wires. The spacing of the grooves may determine the thickness of the wafer. In the present invention, a wire web is formed by winding multiple wires on each main roller. To this end, it is preferable that a plurality of grooves are formed in the wire.

상기 다중 와이어(30)는 길이방향으로 외주면에 전도성 지립(32)을 포함하여, 피절단물의 금속 오염 문제를 해결하는 효과를 가져온다.The multi-wire 30 includes the conductive abrasive grains 32 on the outer circumferential surface in the longitudinal direction, thereby providing an effect of solving the metal contamination problem of the cut object.

상기 와이어의 재질은 강선, 니켈 및 니크롬선 중 1종 이상을 포함하는 재질일 수 있다. 상기 와이어의 평균 직경은 100㎛ 이하인 것이 바람직하고, 10~100㎛인 것이 보다 바람직하다. 여기서, 다중 와이어의 평균 직경은 코어강선, 즉, 내부강선의 평균 직경을 의미한다.The material of the wire may be a material including at least one of steel wire, nickel, and nichrome wire. The average diameter of the wire is preferably 100 μm or less, and more preferably 10 to 100 μm. Here, the average diameter of the multiple wires means the average diameter of the core steel wire, that is, the inner steel wire.

상기 와이어의 평균 직경이 100㎛ 이하를 만족함으로써, 기존 와이어의 두께 300㎛보다 얇아져, 잉곳의 절단 손실을 극소화하는 효과가 있다. 또한, 와이어의 유연성이 증가하면서 다중 와이어의 와인딩이 가능하여 절단 공정의 생산성을 향상시킬 수 있다. When the average diameter of the wire satisfies 100 μm or less, it becomes thinner than 300 μm in thickness of the existing wire, thereby minimizing the cutting loss of the ingot. In addition, it is possible to wind multiple wires while increasing the flexibility of the wire, thereby improving the productivity of the cutting process.

상기 지립(32)은 전도성 지립을 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기 지립은 BaB6, CeB6, Co2B, CoB, FeB, GdB4, GdB6, LaB4, LaB6, Mo2B, MoB, MoB2, Mo2B5, Nb3B2, NbB, Nb3B4, NbB2, NdB4, NdB6, PrB4, PrB6, SrB6, TaB, TaB2, TiB, TiB2, VB, VB2, W2B5, YB4, YB6, YB12 및 ZrB2 중 1종 이상을 포함하는 전도성 붕화물 세라믹이거나, MoC, Mo2C, Nb2C, NbC, Ta2C, TaC, TiC, V2C, VC, WC, W2C, 및 ZrC 중 1종 이상을 포함하는 전도성 탄화물 세라믹이거나, Mo2N, Nb2N, NbN, ScN, Ta2N, TiN 및 ZrN 중 1종 이상을 포함하는 전도성 질화물 세라믹이거나, CoSi2, Mo3Si, Mo5Si3, MoSi2, NbSi2, Ni2Si, Ta2Si, TaSi2, TiSi, TiSi2, V5Si3, VSi2, W3Si, WSi2, ZrSi 및 ZrSi2 중 1종 이상을 포함하는 전도성 규화물 세라믹일 수 있다. 바람직하게는, 상기 지립은 전도성 재질로 코팅된 다이아몬드, 및 탄화실리콘(SiC) 중 1종 이상을 포함한다. 상기 지립은 경도와 절삭성이 우수한 재질로 형성될 수 있다. 본원발명에서는 니켈 등의 전도성 재질로 코팅된 다이아몬드 지립을 사용하여 방전 효과를 향상시키는 것이 바람직하다.The abrasive grain 32 is preferably a conductive abrasive grain. For example, the abrasive grains are BaB 6 , CeB 6 , Co 2 B, CoB, FeB, GdB 4 , GdB 6 , LaB 4 , LaB 6 , Mo 2 B, MoB, MoB 2 , Mo 2 B 5 , Nb 3 B 2 , NbB, Nb 3 B 4 , NbB 2 , NdB 4 , NdB 6 , PrB 4 , PrB 6 , SrB 6 , TaB, TaB 2 , TiB, TiB 2 , VB, VB 2 , W 2 B 5 , YB 4 , YB 6 , YB 12, and a conductive boride ceramic containing at least one of ZrB 2 , MoC, Mo 2 C, Nb 2 C, NbC, Ta 2 C, TaC, TiC, V 2 C, VC, WC, W 2 C, and a conductive nitride ceramic containing at least one of ZrC, Mo 2 N, Nb 2 N, NbN, ScN, Ta 2 N, TiN, and a conductive nitride ceramic containing at least one of ZrN, CoSi 2 , Mo 3 Si, Mo 5 Si 3 , MoSi 2 , NbSi 2 , Ni 2 Si, Ta 2 Si, TaSi 2 , TiSi, TiSi 2 , V 5 Si 3 , VSi 2 , W 3 Si, WSi 2 , ZrSi and ZrSi It may be a conductive silicide ceramic containing at least one of two . Preferably, the abrasive grains include at least one of diamond coated with a conductive material and silicon carbide (SiC). The abrasive grain may be formed of a material having excellent hardness and machinability. In the present invention, it is preferable to improve the discharge effect by using diamond abrasive grains coated with a conductive material such as nickel.

상기 지립(32)의 평균 크기는 50㎛ 이하인 것이 바람직하고, 10~30㎛ 인 것이 보다 바람직하다. 상기 지립의 평균 크기가 50㎛ 이하를 만족함으로써, 다중 와이어에 의한 절단 효율과 지립에 의한 방전을 보다 향상시킬 수 있다. 또한, 잉곳의 절단 손실을 극소화하는 효과가 있다. 또한, 와이어의 유연성이 증가하면서 다중 와이어의 와인딩이 가능하여 절단 공정의 생산성을 향상시킬 수 있다.The average size of the abrasive grains 32 is preferably 50 μm or less, and more preferably 10 to 30 μm. By satisfying the average size of the abrasive grains of 50 μm or less, cutting efficiency by multiple wires and discharge due to the abrasive grains can be further improved. In addition, there is an effect of minimizing the cutting loss of the ingot. In addition, it is possible to wind multiple wires while increasing the flexibility of the wire, thereby improving the productivity of the cutting process.

본 발명의 잉곳 절단 장치는 강성 소재 또는 연성 소재에 맞게 절단기술을 적용함에 따라, 생산성을 극대화하는 효과를 가져온다.The ingot cutting apparatus of the present invention has an effect of maximizing productivity by applying a cutting technique to fit a rigid material or a soft material.

도 1은 연성 소재를 절단하기 위한 비접촉식 절단의 단면도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 연성 소재의 표면에 비접촉식 절단 공정을 적용하여, 방전 가공에 의한 절단을 수행할 수 있다. 이 과정에서 다중 와이어는 지립 표면과 소재 표면 사이에 방전을 발생시키고, 동시에 와이어 표면과 소재 표면 사이에 와이어 방전을 발생시켜 절단하게 된다.1 is a cross-sectional view of a non-contact cutting for cutting a soft material. As shown in FIG. 1, by applying a non-contact cutting process to the surface of a soft material, cutting by electric discharge machining can be performed. In this process, multiple wires generate a discharge between the abrasive grain surface and the material surface, and simultaneously generate a wire discharge between the wire surface and the material surface to be cut.

따라서, 연성 소재에 대하여, 다중 와이어의 비접촉 절단과 방전 가공으로 잉곳을 절단할 수 있다.Therefore, for a soft material, the ingot can be cut by non-contact cutting and electric discharge machining of multiple wires.

도 2는 강성 소재를 절단하기 위한 접촉식 절단의 단면도이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 강성 소재의 표면에 접촉식 절단 공정을 적용하여, 다중 와이어의 기계적 절단과 방전 가공의 혼합방식으로 절단을 수행할 수 있다. 이 과정에서 다중 와이어는 지립에 의해 잉곳을 기계적으로 절단하고, 상기 와이어 표면과 잉곳 표면 사이에 와이어 방전을 발생시켜 절단하게 된다.2 is a cross-sectional view of a contact cutting for cutting a rigid material. As shown in FIG. 2, by applying a contact cutting process to the surface of a rigid material, cutting can be performed in a mixed method of mechanical cutting and electric discharge machining of multiple wires. In this process, the multi-wire is cut by mechanically cutting the ingot by abrasive grains, and by generating a wire discharge between the wire surface and the ingot surface.

본 발명의 잉곳 절단 장치에 대하여, 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The ingot cutting apparatus of the present invention will be described in more detail as follows.

도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 다중 와이어 및 방전 가공을 이용한 잉곳 절단 장치를 보여주는 사시도이다.3 and 4 are perspective views showing an ingot cutting apparatus using multiple wires and electric discharge machining according to the present invention.

도 3을 참조하면, 다중 와이어 및 방전 가공을 이용한 잉곳 절단 장치는 수조(10), 한 쌍의 메인롤러(20), 다중 와이어(30), 전극롤러(40), 및 전원공급부(50)를 포함한다.Referring to FIG. 3, the ingot cutting apparatus using multiple wires and electric discharge machining includes a water tank 10, a pair of main rollers 20, a multiple wire 30, an electrode roller 40, and a power supply unit 50. Include.

수조(10)에는 피절단물인 잉곳이 놓인다. 상기 잉곳의 하부 표면에는 지그가 부착되고, 상기 잉곳과 지그 사이에는 전도성 접착체층이 부착된다. 상기 전도성 접착제층은 전도성 고분자, 접착성의 단량체 등이 포함된 접착 조성물로부터 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. In the water tank 10, an ingot, which is an object to be cut, is placed. A jig is attached to the lower surface of the ingot, and a conductive adhesive layer is attached between the ingot and the jig. The conductive adhesive layer may be formed from an adhesive composition including a conductive polymer, an adhesive monomer, etc., but is not limited thereto.

수조(10)에 수용되는 이온 정제수는 전기분해가 가능한 유전물질로, 수조(10)에 연결된 전기전도도 측정센서부에 의해 농도와 순도가 유지된다. 잉곳의 절단효율을 높이기 위해, 이온 정제수는 잉곳이 완전히 담겨지도록 높이를 유지하는 것이 바람직하다. The ionized purified water accommodated in the water tank 10 is a dielectric material capable of electrolysis, and its concentration and purity are maintained by an electrical conductivity measurement sensor unit connected to the water tank 10. In order to increase the cutting efficiency of the ingot, it is preferable to maintain the height of the ionized purified water so that the ingot is completely contained.

상기 한 쌍의 메인롤러(20)는 잉곳의 상하방향으로 승강됨에 따라 잉곳을 절단한다. The pair of main rollers 20 cut the ingot as it rises and descends in the vertical direction of the ingot.

상기 잉곳과 다중 와이어에 연결되는 전극은 제1전극와 제2전극을 가리킨다. 상기 다중 와이어(30)의 표면에는 와이어가 와인딩된 전극롤러(40)가 접촉된다. 상기 전극롤러(40)에 전원이 공급되면 제1전극이 형성된다. 잉곳에는 제2전극이 연결된다.The electrodes connected to the ingot and the multiple wires indicate a first electrode and a second electrode. The electrode roller 40 on which the wire is wound is in contact with the surface of the multi-wire 30. When power is supplied to the electrode roller 40, a first electrode is formed. The second electrode is connected to the ingot.

상기 한 쌍의 메인롤러(20)와 전극롤러(40)는 와이어에 의해, 입구롤러(41), 제1모터(42), 가이드 롤러(43), 출구롤러(45) 및 제2모터(46)와 연결된다. The pair of main rollers 20 and electrode rollers 40 are formed by wires, an inlet roller 41, a first motor 42, a guide roller 43, an outlet roller 45, and a second motor 46. ).

상기 입구롤러(41)는 방전되기 전의 와이어가 감겨진 롤러이다. 상기 입구롤러(41)의 후단에는 제1모터(42)가 위치한다. 상기 제1모터(42)는 상기 입구롤러(41)에 와인딩되는 와이어의 장력을 조절한다. 그리고 상기 제1모터(42)는 와이어의 텐션을 일정하게 유지하여 와이어의 진동을 방지하고, 웨이퍼에 손상이 가는 것을 방지한다. 상기 입구롤러(41)에서 이송되는 와이어의 이탈을 방지하기 위해, 제1가이드 로드(47a)가 더 설치된다. The inlet roller 41 is a roller on which a wire before being discharged is wound. A first motor 42 is located at the rear end of the inlet roller 41. The first motor 42 adjusts the tension of the wire wound around the inlet roller 41. In addition, the first motor 42 prevents vibration of the wire by maintaining a constant tension of the wire, and prevents damage to the wafer. In order to prevent separation of the wire transferred from the inlet roller 41, a first guide rod 47a is further installed.

상기 제1가이드 로드(47a)를 따라 이송되는 와이어를 상기 전극롤러(40)로 이송시키기 위해 제1가이드 롤러(43a)가 설치된다. 가이드 롤러는 최소한의 진동을 잡아주며 와이어가 원활하게 이송되도록 도와주는 역할을 한다.A first guide roller 43a is installed to transfer the wire transferred along the first guide rod 47a to the electrode roller 40. The guide roller holds the minimum vibration and helps the wire to be transferred smoothly.

그리고 상기 전극롤러(40)에서 이송되는 와이어를 회수하도록 안내하는 제2가이드 롤러(43b)가 설치된다. 상기 제2가이드 롤러(43b)에서 이송되는 와이어의 이탈을 방지하기 위해, 제2가이드 로드(47b)가 더 설치된다. 상기 제2가이드 로드(47b)를 따라 이송되는 와이어를 회수하기 위해 출구롤러(45)가 설치된다. 상기 출구롤러(45)의 후단에는 제2모터(46)가 위치한다. 상기 제2모터(46)는 상기 출구롤러(45)에 와인딩되는 와이어의 이동 속도를 조절한다.In addition, a second guide roller 43b is installed to guide the wires transferred from the electrode roller 40 to be recovered. In order to prevent separation of the wire conveyed from the second guide roller 43b, a second guide rod 47b is further installed. An outlet roller 45 is installed to recover the wire conveyed along the second guide rod 47b. A second motor 46 is located at the rear end of the exit roller 45. The second motor 46 adjusts the moving speed of the wire wound around the exit roller 45.

상기 제1가이드 롤러(43a)와 제2가이드 롤러(43b)와 같이, 가이드 롤러(43)는 전극롤러(40)의 위치를 기준으로 양 측 상단에 복수개로 설치될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.Like the first guide roller 43a and the second guide roller 43b, a plurality of guide rollers 43 may be installed at the upper ends of both sides based on the position of the electrode roller 40, but are limited thereto. no.

상기 전원공급부(50)는 상기 제1전극과 제2전극에 전원을 공급하여 상기 잉곳과 다중 와이어(30) 사이에 아크방전이 이루어지도록 한다. 잉곳에는 (+) 전극이 연결되고, 다중 와이어(30)에는 (-) 전극이 연결될 수 있다.The power supply unit 50 supplies power to the first electrode and the second electrode so that arc discharge is performed between the ingot and the multiple wires 30. The (+) electrode may be connected to the ingot, and the (-) electrode may be connected to the multiple wires 30.

본 발명에 따른 다중 와이어 및 방전 가공을 이용한 잉곳 절단 방법은 다음과 같다.Ingot cutting method using multiple wires and electric discharge machining according to the present invention is as follows.

먼저, 수조(10) 내부에 이온 정제수 및 상기 이온 정제수에 침지되는 잉곳을 마련한다. 그리고 상기 잉곳 상에 이격 위치하는 한 쌍의 메인롤러(20)에 다중으로 와인딩되는 다중 와이어(30)를 마련한다. 상기 다중 와이어(30)는 외주면에 형성되는 지립(32)을 포함하는 것이 바람직하다. 이에 대한 사항은 전술한 바와 같다. First, the inside of the water tank 10 is provided with purified ionized water and an ingot immersed in the purified ionized water. In addition, multiple wires 30 that are wound multiple times are provided on a pair of main rollers 20 spaced apart on the ingot. It is preferable that the multiple wires 30 include abrasive grains 32 formed on the outer circumferential surface. Details on this are as described above.

상기 다중 와이어(30)의 표면에 전극롤러(40)를 접촉시킨다. 상기 잉곳에 전극을 연결한다.The electrode roller 40 is brought into contact with the surface of the multiple wires 30. Connect an electrode to the ingot.

이어서, 상기 잉곳과 다중 와이어(230) 사이에 아크방전이 이루어지도록 상기 전극에 전원을 공급한다. 잉곳에는 (+) 전극이 연결되고, 다중 와이어(30)에는 (-) 전극이 연결될 수 있다.Subsequently, power is supplied to the electrode so that arc discharge is performed between the ingot and the multiple wires 230. The (+) electrode may be connected to the ingot, and the (-) electrode may be connected to the multiple wires 30.

이어서, 상기 한 쌍의 메인롤러(20)에 다중으로 와인딩되는 다중 와이어(30)를 잉곳의 상하방향으로 이송시켜 잉곳을 절단한다.Subsequently, the ingot is cut by transferring the multiple wires 30 that are multiplely wound around the pair of main rollers 20 in the vertical direction of the ingot.

이때, 상기 잉곳이 연성일 경우, 잉곳 표면에 다중 와이어가 비접촉되어 절단이 이루어진다. 상기 지립 표면과 잉곳 표면 사이에 방전이 발생하고, 상기 와이어 표면과 잉곳 표면 사이에 와이어 방전이 발생하여 절단이 수행된다.At this time, when the ingot is ductile, multiple wires are not in contact with the surface of the ingot, thereby cutting. A discharge is generated between the abrasive grain surface and the ingot surface, and a wire discharge is generated between the wire surface and the ingot surface to perform cutting.

상기 잉곳이 강성일 경우, 잉곳 표면에 다중 와이어가 접촉되어 절단이 이루어진다. 상기 지립에 의한 기계적 절단이 수행되고, 상기 와이어 표면과 잉곳 표면 사이에 와이어 방전이 발생하여 절단이 수행된다.When the ingot is rigid, multiple wires come into contact with the surface of the ingot to make cutting. Mechanical cutting is performed by the abrasive grains, and a wire discharge is generated between the wire surface and the ingot surface to perform the cutting.

이처럼, 본 발명의 잉곳 절단 기술은 금속 와이어 대신 전도성 지립을 포함하는 다중 와이어를 이용하여, 피절단물의 금속 오염 문제를 최소화하는 효과가 있다. 또한 잉곳 절단 기술은 연성 소재 또는 강성 소재에 맞게 절단기술을 적용함에 따라, 잉곳 당 웨이퍼의 생산성을 극대화할 수 있다. 또한 와이어의 직경을 100㎛ 이하로 하여 와이어의 유연성을 증가시킬 수 있어, 절단손실을 최소화하고 다중 와이어의 절단이 가능하다.As such, the ingot cutting technique of the present invention has an effect of minimizing the metal contamination problem of the cut object by using multiple wires including conductive abrasive grains instead of metal wires. In addition, the ingot cutting technology can maximize the productivity of wafers per ingot by applying the cutting technology according to the soft or rigid material. In addition, it is possible to increase the flexibility of the wire by making the diameter of the wire less than 100㎛, minimizing cutting loss and cutting multiple wires.

이와 같이 다중 와이어 및 방전 가공을 이용한 잉곳 절단 장치 및 잉곳 절단 방법에 대하여 그 구체적인 실시예를 살펴보면 다음과 같다.A detailed embodiment of the ingot cutting device and the ingot cutting method using multiple wires and electric discharge machining will be described as follows.

도 5는 본 발명의 다이아몬드 다중 와이어를 이용한 실리콘 잉곳의 절단 사진이다. 도 6은 본 발명의 다이아몬드 다중 와이어로 절단한 기판의 사진이다. 도 5 및 도 6의 다이아몬드 다중 와이어는 직경이 60㎛ 인 강선, 평균 크기가 20㎛ 인 다이아몬드를 사용하였다.Figure 5 is a cut photograph of a silicon ingot using a multi-diamond wire of the present invention. 6 is a photograph of a substrate cut with a multi-diamond wire of the present invention. The diamond multi-wire of FIGS. 5 and 6 was a steel wire having a diameter of 60 μm and a diamond having an average size of 20 μm.

도 5 및 도 6을 참조하면, 잉곳을 절단하여 균일한 두께의 웨이퍼를 생성할 수 있으며, 절단 과정에서 파손 없이 다중 와이어의 절단이 가능한 것을 보여준다.5 and 6, it is shown that a wafer having a uniform thickness can be produced by cutting an ingot, and multiple wires can be cut without being damaged in the cutting process.

도 7은 본 발명의 다이아몬드 다중 와이어로 절단한 기판들의 방전 조건에 따른 방전 깊이 변화를 보여주는 그래프이다.7 is a graph showing a change in discharge depth according to discharge conditions of substrates cut with a multi-diamond wire according to the present invention.

도 7을 참조하면, 아크방전 펄스의 전압이 150~350V 인 조건에서 아크방전 펄스의 유지시간이 2.5~7.5μs 일 때, 아크방전에 의한 절단 깊이는 25~200㎛를 보인다. 특히, 전압이 증가할수록 절단 깊이가 증가하는 경향을 보인다. 또한, 펄스 유지시간을 길게 하면, 상대적으로 높은 전류가 발생하고, 이에 따라 절단 깊이가 증가한다. 즉, 펄스전압과 펄스 유지시간은 절단 깊이를 결정하는 가장 중요한 공정변수들이다Referring to FIG. 7, under the condition that the voltage of the arc discharge pulse is 150 to 350 V, when the holding time of the arc discharge pulse is 2.5 to 7.5 μs, the cutting depth by the arc discharge is 25 to 200 μm. In particular, as the voltage increases, the cutting depth tends to increase. In addition, if the pulse holding time is lengthened, a relatively high current is generated, thereby increasing the cutting depth. In other words, the pulse voltage and pulse duration are the most important process variables that determine the cutting depth.

하기 [표 1]은 실리콘 잉곳의 방전조건에 따른 절단 결과를 나타낸 것이다.[Table 1] shows the cutting results of the silicon ingot according to the discharge conditions.

도 2에 도시한 절단 장치를 이용하여, 외주면에 다이아몬드가 형성된 강선(다중 와이어)으로 실리콘 잉곳(30mm×30mm×30mm)을 절단하였다. 상기 강선의 평균 직경은 60㎛ 이고, 다이아몬드의 평균 크기는 20㎛이다.Using the cutting device shown in Fig. 2, a silicon ingot (30 mm x 30 mm x 30 mm) was cut with a steel wire (multi-wire) with diamonds formed on the outer circumferential surface. The average diameter of the steel wire is 60 μm, and the average size of diamond is 20 μm.

절단손실 없이 실리콘 잉곳이 절단되면 "Slicing(good or best)", 절단손실이 10% 이하이면 "Slicing", 방전이 이루어지지 않고 절단손실이 10% 이상이면 "No discharge"로 표시하였다. If the silicon ingot is cut without cutting loss, it is marked as "Slicing (good or best)", if the cutting loss is less than 10%, it is marked as "Slicing", and if no discharge occurs and the cutting loss is more than 10%, it is marked as "No discharge.

[표 1][Table 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

표 1을 참조하면, 전압 100~350V, 전류 1~10A, 아크방전의 펄스 유지 시간 2.5~15μs, 저항 100Ω 이하일 때 기계적 절단과 방전 가공이 이루어진다. 특히, 전압이 150~200V이고, 아크방전의 펄스 유지 시간이 2.5~9μs 을 만족할 때 파손 없이 절단이 효율적으로 이루어진 것을 확인할 수 있다.Referring to Table 1, when the voltage is 100~350V, the current is 1~10A, the pulse duration of arc discharge is 2.5~15μs, and the resistance is 100Ω or less, mechanical cutting and electric discharge machining are performed. In particular, it can be seen that cutting was efficiently performed without breakage when the voltage was 150 to 200 V and the pulse holding time of the arc discharge was 2.5 to 9 μs.

도 8은 본 발명에 따른 다이아몬드가 외주면에 형성된 다중 와이어(강선)의 SEM 사진이고, 도 9는 종래 와이어(강선)의 SEM 사진이다. 도 8, 9에서 강선의 평균 직경은 100㎛이다. 상기 다이아몬드의 평균 크기는 10㎛이다.8 is an SEM photograph of a multi-wire (steel wire) formed on the outer peripheral surface of the diamond according to the present invention, and FIG. 9 is a SEM photograph of a conventional wire (steel wire). 8 and 9, the average diameter of the steel wire is 100 μm. The average size of the diamond is 10 μm.

도 8을 참조하면, 와이어 표면에 균일한 크기의 다이아몬드가 박혀있는 것을 확인할 수 있다. 이와 같은 다이아몬드 와이어는 피절단물의 금속 오염 문제를 해결할 수 있다. 또한 상기 다이아몬드 와이어의 접촉 절단 또는 다이아몬드 와이어의 비접촉 절단을 이용하여 연성 소재 또는 강성 소재에 맞는 절단 방식을 적용할 수 있다.Referring to FIG. 8, it can be seen that a diamond of a uniform size is embedded on the surface of the wire. Such a diamond wire can solve the problem of metal contamination of the cut object. In addition, by using the contact cutting of the diamond wire or the non-contact cutting of the diamond wire, a cutting method suitable for a soft material or a rigid material may be applied.

이와 같이 본 발명의 지립을 포함하는 다중 와이어 및 방전 가공을 이용한 잉곳 절단 기술은 태양전지 뿐만 아니라 열전 반도체 등의 연성소재에도 활용도가 높다.As described above, the ingot cutting technology using multi-wire and electric discharge processing including abrasive grains of the present invention is highly applicable to flexible materials such as thermoelectric semiconductors as well as solar cells.

이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.As described above with reference to the drawings illustrated for the present invention, the present invention is not limited by the embodiments and drawings disclosed in the present specification, and various by a person skilled in the art within the scope of the technical idea of the present invention. It is obvious that transformation can be made. In addition, even if not explicitly described and described the effects of the configuration of the present invention while describing the embodiments of the present invention, it is natural that the predictable effects of the configuration should also be recognized.

10 : 수조
20 : 한 쌍의 메인롤러
30 : 다중 와이어
32 : 지립
40 : 전극롤러
41 : 입구롤러
42 : 제1모터
43 : 가이드 롤러
43a : 제1가이드 롤러
43b : 제2가이드 롤러
45 : 출구롤러
46 : 제2모터
47a : 제1가이드 로드
47b : 제2가이드 로드
50 : 전원공급부
10: water tank
20: a pair of main rollers
30: multiple wire
32: abrasive
40: electrode roller
41: inlet roller
42: first motor
43: guide roller
43a: first guide roller
43b: second guide roller
45: exit roller
46: second motor
47a: first guide rod
47b: second guide rod
50: power supply

Claims (14)

잉곳의 상하방향으로 이송되며, 외주면에 지립을 포함하는 다중 와이어;
상기 잉곳과 다중 와이어에 연결되는 전극; 및
상기 잉곳과 다중 와이어 사이에 아크방전이 이루어지도록 상기 전극에 전원을 공급하는 전원공급부;를 포함하며,
상기 다중 와이어는 잉곳 표면에 비접촉되어, 상기 지립 표면과 잉곳 표면 사이에 방전을 발생시키고, 상기 와이어 표면과 잉곳 표면 사이에 와이어 방전을 발생시켜 잉곳을 절단하는 잉곳 절단 장치.
Multiple wires conveyed in the vertical direction of the ingot and including abrasive grains on the outer circumferential surface;
An electrode connected to the ingot and multiple wires; And
Includes; a power supply for supplying power to the electrode so that the arc discharge is made between the ingot and the multiple wires,
The multi-wire is non-contact to the ingot surface, generates a discharge between the abrasive grain surface and the ingot surface, and generates a wire discharge between the wire surface and the ingot surface to cut the ingot.
잉곳의 상하방향으로 이송되며, 외주면에 지립을 포함하는 다중 와이어;
상기 잉곳과 다중 와이어에 연결되는 전극; 및
상기 잉곳과 다중 와이어 사이에 아크방전이 이루어지도록 상기 전극에 전원을 공급하는 전원공급부;를 포함하며,
상기 다중 와이어는 잉곳 표면에 접촉되어, 상기 지립에 의해 잉곳을 기계적 절단하고, 상기 와이어 표면과 잉곳 표면 사이에 와이어 방전을 발생시켜 잉곳을 절단하는 잉곳 절단 장치.
Multiple wires conveyed in the vertical direction of the ingot and including abrasive grains on the outer circumferential surface;
An electrode connected to the ingot and multiple wires; And
Includes; a power supply for supplying power to the electrode so that the arc discharge is made between the ingot and the multiple wires,
The multi-wire is in contact with the ingot surface, mechanically cuts the ingot by the abrasive grains, and generates a wire discharge between the wire surface and the ingot surface to cut the ingot.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 다중 와이어는 강선, 니켈 및 니크롬선 중 1종 이상을 포함하는 잉곳 절단 장치.
The method according to claim 1 or 2,
The multi-wire ingot cutting device comprising at least one of a steel wire, nickel, and nichrome wire.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 지립은 BaB6, CeB6, Co2B, CoB, FeB, GdB4, GdB6, LaB4, LaB6, Mo2B, MoB, MoB2, Mo2B5, Nb3B2, NbB, Nb3B4, NbB2, NdB4, NdB6, PrB4, PrB6, SrB6, TaB, TaB2, TiB, TiB2, VB, VB2, W2B5, YB4, YB6, YB12 및 ZrB2 중 1종 이상을 포함하는 전도성 붕화물 세라믹이거나,
MoC, Mo2C, Nb2C, NbC, Ta2C, TaC, TiC, V2C, VC, WC, W2C, 및 ZrC 중 1종 이상을 포함하는 전도성 탄화물 세라믹이거나,
Mo2N, Nb2N, NbN, ScN, Ta2N, TiN 및 ZrN 중 1종 이상을 포함하는 전도성 질화물 세라믹이거나,
CoSi2, Mo3Si, Mo5Si3, MoSi2, NbSi2, Ni2Si, Ta2Si, TaSi2, TiSi, TiSi2, V5Si3, VSi2, W3Si, WSi2, ZrSi 및 ZrSi2 중 1종 이상을 포함하는 전도성 규화물 세라믹인 잉곳 절단 장치.
The method according to claim 1 or 2,
The abrasive grains are BaB 6 , CeB 6 , Co 2 B, CoB, FeB, GdB 4 , GdB 6 , LaB 4 , LaB 6 , Mo 2 B, MoB, MoB 2 , Mo 2 B 5 , Nb 3 B 2 , NbB, Nb 3 B 4 , NbB 2 , NdB 4 , NdB 6 , PrB 4 , PrB 6 , SrB 6 , TaB, TaB 2 , TiB, TiB 2 , VB, VB 2 , W 2 B 5 , YB 4 , YB 6 , YB 12 and a conductive boride ceramic containing at least one of ZrB 2 , or
MoC, Mo 2 C, Nb 2 C, NbC, Ta 2 C, TaC, TiC, V 2 C, VC, WC, W 2 C, and a conductive carbide ceramic containing at least one of ZrC, or
Mo 2 N, Nb 2 N, NbN, ScN, Ta 2 N, TiN, or a conductive nitride ceramic containing at least one of ZrN,
CoSi 2 , Mo 3 Si, Mo 5 Si 3 , MoSi 2 , NbSi 2 , Ni 2 Si, Ta 2 Si, TaSi 2 , TiSi, TiSi 2 , V 5 Si 3 , VSi 2 , W 3 Si, WSi 2 , ZrSi And a conductive silicide ceramic comprising at least one of ZrSi 2 .
제1항에 있어서,
상기 지립은 전도성 재질로 코팅된 다이아몬드, 및 탄화실리콘(SiC) 중 1종 이상을 포함하는 잉곳 절단 장치.
The method of claim 1,
The abrasive grain is an ingot cutting device including at least one of diamond coated with a conductive material and silicon carbide (SiC).
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 다중 와이어의 평균 직경은 100㎛ 이하인 잉곳 절단 장치.
The method according to claim 1 or 2,
The average diameter of the multi-wire is 100㎛ or less ingot cutting device.
제1항에 있어서,
상기 지립의 평균 크기는 50㎛ 이하인 잉곳 절단 장치.
The method of claim 1,
The average size of the abrasive grain is 50㎛ or less ingot cutting device.
(a) 외주면에 지립을 포함하는 다중 와이어를 잉곳 상에 배치하는 단계;
(b) 잉곳과 다중 와이어 사이에 전극을 연결하고, 상기 전극에 전원을 공급하는 단계; 및
(c) 상기 잉곳의 상하방향으로 다중 와이어를 이송시켜 잉곳을 절단하는 단계;를 포함하고,
상기 (c) 단계에서, 잉곳 표면에 다중 와이어가 비접촉되어 상기 지립 표면과 잉곳 표면 사이에 방전이 발생하고, 상기 와이어 표면과 잉곳 표면 사이에 와이어 방전이 발생하여 절단이 수행되는 잉곳 절단 방법.
(a) disposing multiple wires including abrasive grains on the ingot on the outer circumferential surface;
(b) connecting an electrode between the ingot and multiple wires, and supplying power to the electrode; And
(c) cutting the ingot by transferring multiple wires in the vertical direction of the ingot; including,
In the step (c), the multiple wires are not in contact with the ingot surface to generate a discharge between the abrasive grain surface and the ingot surface, a wire discharge is generated between the wire surface and the ingot surface, cutting ingot cutting method is performed.
(a) 외주면에 지립을 포함하는 다중 와이어를 잉곳 상에 배치하는 단계;
(b) 잉곳과 다중 와이어 사이에 전극을 연결하고, 상기 전극에 전원을 공급하는 단계; 및
(c) 상기 잉곳의 상하방향으로 다중 와이어를 이송시켜 잉곳을 절단하는 단계;를 포함하고,
상기 (c) 단계에서, 잉곳 표면에 다중 와이어가 접촉되어 상기 지립에 의한 기계적 절단이 수행되고, 상기 와이어 표면과 잉곳 표면 사이에 와이어 방전이 발생하여 절단이 수행되는 잉곳 절단 방법.
(a) disposing multiple wires including abrasive grains on the ingot on the outer circumferential surface;
(b) connecting an electrode between the ingot and multiple wires, and supplying power to the electrode; And
(c) cutting the ingot by transferring multiple wires in the vertical direction of the ingot; including,
In the step (c), a mechanical cutting is performed by the abrasive grains by contacting multiple wires with the ingot surface, and the cutting is performed by generating a wire discharge between the wire surface and the ingot surface.
제8항 또는 제9항에 있어서,
상기 다중 와이어는 강선, 니켈 및 니크롬선 중 1종 이상을 포함하는 잉곳 절단 방법.
The method according to claim 8 or 9,
The multi-wire ingot cutting method comprising at least one of a steel wire, nickel, and nichrome wire.
제8항 또는 제9항에 있어서,
상기 지립은 BaB6, CeB6, Co2B, CoB, FeB, GdB4, GdB6, LaB4, LaB6, Mo2B, MoB, MoB2, Mo2B5, Nb3B2, NbB, Nb3B4, NbB2, NdB4, NdB6, PrB4, PrB6, SrB6, TaB, TaB2, TiB, TiB2, VB, VB2, W2B5, YB4, YB6, YB12 및 ZrB2 중 1종 이상을 포함하는 전도성 붕화물 세라믹이거나,
MoC, Mo2C, Nb2C, NbC, Ta2C, TaC, TiC, V2C, VC, WC, W2C, 및 ZrC 중 1종 이상을 포함하는 전도성 탄화물 세라믹이거나,
Mo2N, Nb2N, NbN, ScN, Ta2N, TiN 및 ZrN 중 1종 이상을 포함하는 전도성 질화물 세라믹이거나,
CoSi2, Mo3Si, Mo5Si3, MoSi2, NbSi2, Ni2Si, Ta2Si, TaSi2, TiSi, TiSi2, V5Si3, VSi2, W3Si, WSi2, ZrSi 및 ZrSi2 중 1종 이상을 포함하는 전도성 규화물 세라믹인 잉곳 절단 방법.
The method according to claim 8 or 9,
The abrasive grains are BaB 6 , CeB 6 , Co 2 B, CoB, FeB, GdB 4 , GdB 6 , LaB 4 , LaB 6 , Mo 2 B, MoB, MoB 2 , Mo 2 B 5 , Nb 3 B 2 , NbB, Nb 3 B 4 , NbB 2 , NdB 4 , NdB 6 , PrB 4 , PrB 6 , SrB 6 , TaB, TaB 2 , TiB, TiB 2 , VB, VB 2 , W 2 B 5 , YB 4 , YB 6 , YB 12 and a conductive boride ceramic containing at least one of ZrB 2 , or
MoC, Mo 2 C, Nb 2 C, NbC, Ta 2 C, TaC, TiC, V 2 C, VC, WC, W 2 C, and a conductive carbide ceramic containing at least one of ZrC, or
Mo 2 N, Nb 2 N, NbN, ScN, Ta 2 N, TiN, or a conductive nitride ceramic containing at least one of ZrN,
CoSi 2 , Mo 3 Si, Mo 5 Si 3 , MoSi 2 , NbSi 2 , Ni 2 Si, Ta 2 Si, TaSi 2 , TiSi, TiSi 2 , V 5 Si 3 , VSi 2 , W 3 Si, WSi 2 , ZrSi And a conductive silicide ceramic comprising one or more of ZrSi 2 .
제8항 또는 제9항에 있어서,
상기 지립은 전도성 재질로 코팅된 다이아몬드, 및 탄화실리콘(SiC) 중 1종 이상을 포함하는 잉곳 절단 방법.
The method according to claim 8 or 9,
The abrasive grains are diamond coated with a conductive material, and ingot cutting method comprising at least one of silicon carbide (SiC).
제8항 또는 제9항에 있어서,
상기 다중 와이어의 평균 직경은 100㎛ 이하인 잉곳 절단 방법.
The method according to claim 8 or 9,
The average diameter of the multi-wire is 100㎛ or less ingot cutting method.
제8항 또는 제9항에 있어서,
상기 지립의 평균 크기는 50㎛ 이하인 잉곳 절단 방법.

The method according to claim 8 or 9,
The average size of the abrasive grain is 50㎛ or less ingot cutting method.

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