TWI272157B - Superabrasive wire saw-wound structure, cutting device with superabrasive wire saw and method of winding superabrasive wire saw - Google Patents

Description

1272157 五、發明說明（1) 【發明所屬之技術領域】 本發明一般而言係有關於超磨粒線鋸捲繞構造、超磨 粒線錯切割裝置以及超磨粒線鋸之捲繞方法，更特定而 言’係有關於在來自矽鑄塊之矽晶圓之切片或金屬、樹 脂、礦石、玻璃、藍寶石、水晶、s i c以及化合物半導體 等各種材料之切割加工使用之固定磨粒方式之超磨粒線鋸 之捲繞構造、超磨粒線鋸切割裝置以及超磨粒線鋸之捲繞 方法。 【先前技 以往 了鑽石磨 時，能以 了研磨液 性之切削 切割裝置 此外 因而，因 相比，可 8-126953 98/35784 又， 線’在結 狀。在特 術】 提議在芯 線鋸。使 材料。又 可利用水 時因飛散 境。 製作數km ’和使用 。例如在 號公報以 方式之超 公報公開 態，往復 開之結合 線之表面固接 用本鑽石線鋸 ，不需要混合 溶性或非水溶 之泥漿而污染 以上之長鋸。 稀泥之多線鑛 特開平 及國際公開第 磨粒線鋸。 一種結合線捲 捲繞成多層 線捲線，將自 ’在超磨粒線鋸之例子上 粒之固定磨粒方式之鑽石 極佳之鋒利性切割金屬等 和磨粒之稀泥（s 1 u r r y )， 液。因而，可抑制在切割 及其周邊，可改善作業環 ’若依據本鑽石線鋸，可 可同時進行多種切割加工 得到數倍以上之切割速度 说公報、特開平9 - 1 5 5 6 3 1 號手冊公開這種固定磨粒 另外在特開平4-35 1 222號 合作業時無抽出不良之狀 開平4-35 1 222號公報所公

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線軸之一端往另 一端捲繞之結合 此外，在特 線材對捲線軸之 2002- 1 85 1 7 號公 捲繞電線、線以 測捲線軸之凸緣 偵測到凸緣位置 此外，在特 導件之壽命延長 線之捲繞方法。 方法使用非轉動 炭膜被覆之硬質 一端捲繞之結合線和再自線軸之另一端往 線交叉之角度設為0 · 0 3 °以上。 開2002-1 85 1 7號公報公開了目的在於防止 捲繞不良之線材捲繞裝置。在特開 報所公開之線材捲繞裝置係用以在捲線轴 及電纜之裝置。在線材捲繞裝置設置可侦 位置之凸緣偵測用感測器，每當該感測器 ’導引線材之橫移器之移動方向就反轉。 開2 0 0 0 - 3 4 9 1 2 0號公報公開了目的在於將 至在線發生損傷為止之半導體元件用結合 在特開2000-349 1 2 0號公報所公開之捲繞 式之捲繞導件，該捲繞導件由用像鑽石之 基材形成。 在使用上述之超磨粒線鋸進行切割加工之情況，超磨 粒線鋸在捲繞於捲軸之狀態，自該狀態向加工物抽出或回 收。因而，為了將超磨粒線鋸設為可裝在切割裝置之狀 態，首先需要將鋁捲繞於按照切割裝置之捲軸。圖8係表 示在以往捲繞於捲軸之超磨粒線鋸之剖面圖。 參照圖8，超磨粒線鋸3 1 0包括芯線3 11 ;及複數超磨 粒313，利用結合材312固接於芯線311之表面。超磨粒31 3 和游離磨粒方式之情況相異，設置成自結合材3 1 2之表面 突出。超磨粒線鋸31〇在形成圓筒形之捲軸301之表面邊在 其表面之兩端之間往復移動邊捲繞成多層。超磨粒線鋸 31 0在捲軸3 0 1之表面之兩端之間按照固定之間距捲繞，相

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鄰之超磨粒線鋸310彼此接觸。 在這種狀態將超磨粒線鋸3 1 0捲繞於捲軸3 〇 1之情況， 因相鄰之超磨粒線鋸3 1 0相摩擦，發生結合材3丨2因^磨粒 31 3而受損之問題。又，因超磨粒3丨3彼此強力碰撞，也發 生超磨粒3 1 3自超磨粒3 1 3之表面受損掉落之問題。又，在 切割加工時，在和圖8所示之狀態一樣之狀態向加工物抽 出或回收超磨粒線鋸3 1 0之情況也發生這種問題。 【發明内容】 為解決上述之課題，本發明目的在於提供一種超磨粒 線鋸捲繞構造、超磨粒線鋸切割裝置以及超磨粒線錯之捲 繞方法，可減輕結合材之受損及超磨粒之受損掉落。 按照本發明之超磨粒線鋸捲繞構造，包括：超磨粒線 鋸’以平均直徑D形成；及捲轴部。超磨粒線鋸，包括芯 線；結合材，包圍芯線之表面；以及複數超磨粒，利用^吉 合材固接於芯線之表面。捲軸部包括：具有一端和另一 ^ 之外周面。向加工物依次抽出之超磨粒線鋸邊在一端和另 一1之間往復移動邊在外周面捲繞成多層。超磨粒線鋸在 一端和另一端之間捲繞於外周面之間距p滿足D<p<2D之關 係。 若依據照這樣所構成之超磨粒線鋸捲繞構造，因捲繞 超磨粒線鋸之間距p比超磨粒線鋸之平均直徑D大，在捲軸 部之表面捲繞超磨粒線鋸時，可防止捲繞之超磨粒線鋸和 在相鄰位置捲繞之超磨粒線鋸強力的相摩擦。又，因間距

1272157 五、發明說明（4) P比2D小，在捲軸部之表面捲繞超磨粒線鋸時， 超磨粒線鋸不會咬〇在下層已捲繞之彼此相鄰之超磨%粒線 銀之間隙。因而，在自捲軸部再抽出超磨粒線錯時，可防 止超磨粒線鋸彼此強力的相摩擦。由於這些理 ^ 將間距P設於適當之範圍之本發明，可令減輕結合右依f 損或超磨粒之受損掉落。 σ ^ 又，間距Ρ還滿足11])<1)<(31/2)1)之關係較好。 照這樣所構成之超磨粒線鋸捲繞構造，可更有效的^上 述之效果。又此外，因間距Ρ比(31/2)D小，捲繞 鋸不會接觸在2層下已捲繞之超磨粒線鋸。因而，可令減 幸工因超磨粒線据相接觸而引起之纟士人姑 受損掉落。 狀之、、、。口材之A、超磨粒之 又，在芯線之平均直徑係。、超磨粒之平均直徑係“ ，情況，平均直徑dl及d2滿足〇.〇2<d2/dl<〇.5之關係較 子。若依據照這樣所構成之超磨粒線鋸捲繞構造，因 d2/dl比0.5小，超磨粒之平均直徑相對於芯線之平均直徑 =會過大。因而，利用在芯線之表面所設置之結合材可確 貫的保持超磨粒。又，因d2/dl比0·02大，超磨粒具有某 ，程度之大小。因而，可避免超磨粒因無法承受切割時之 、應力而自心線之表面受損掉落之情況。又，無因超磨 边過細而超磨粒線鋸之鋒利性極度降低。 結合材1 2包括自由樹脂結合劑、電接、金屬結合劑以 、言瓷結合劑構成之群所選擇之至少一種較好。若依據照 w粟所構成之超磨粒線鋸捲繞構造，在芯線之表面確實的

!272157 ^---- 五、發明說明（5) 保持超磨粒，可防止超磨粒之受損掉落。 按照本發明之超磨粒線鋸切割裝置，包括使用在上述 <其中一項所述之超磨粒線鋸捲繞構造所設置之超磨粒線 總供給部。若依據照這樣所構成之超磨粒線鋸切割裝置， <吏用減輕了結合材之受損及超磨粒之受損掉落之超磨粒線 銀’可進行所要之切割加工。 按照本發明之超磨粒線鋸之捲繞方法，包括下列步 驟：準備以平均直徑D形成之超磨粒線鋸及包括具有一端 和另一端之外周面之捲軸部。超磨粒線鋸包括：芯線；結 合材，包圍芯線之表面；以及複數超磨粒，利用結合材固 接於芯線之表面。超磨粒線鑛之捲繞方法還包括令超磨粒 線鋸邊在一端和另一端之間往復移動邊在外周面捲繞成多 層之步驟。捲繞超磨粒線鋸之步驟包括捲繞超磨粒線鋸之 步驟，使得在一端和另一端之間捲繞超磨粒線鋸之間距P 滿足D<P<2D之關係。 若依據照這樣所構成之超磨粒線锯之捲繞方法，因捲 繞超磨粒線鋸之間距P比超磨粒線鋸之平均直徑D大，在捲 軸部之表面捲繞超磨粒線鋸時，捲繞之超磨粒線鋸和在相 鄰位置捲繞之超磨粒線鑛不會強力的相摩擦。又，因間距 P比2D小，在捲軸部之表面捲繞超磨粒線鋸時，要捲繞之 超磨粒線鋸不會咬入在下層已捲繞之彼此相鄰之超磨粒線 鑛之間隙。因而，在自捲軸部再抽出超磨粒線鋸時，可防 止超磨粒線鑛彼此強力的相摩擦。由於這些理由，若依據 將間距P設於適當之範圍的捲繞超磨粒線鋸之本發明，可

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令減輕結合材之受損或超磨粒之受損掉落。 ^ ’捲繞超磨粒線鋸之步驟包括以成為超磨粒線鋸之 斷裂強度之5%以上50%以下之捲结犋七桃 Λ r <捲繞張力捲繞超磨粒線鋸之 二驟。*依據照這樣㈣成之超隸制之捲繞方法，因 捲繞張力係超磨粒線鋸之斷裂強度之5%以上，一度捲达於 捲軸部之超磨粒線鋸不會隨著時間經過而鬆弛。又因ς繞 張力係超磨粒線鑛之斷裂強度之5〇%以下，不會發生因超 磨粒線鋸彼此咬入而損害結合材。 曰Χ 如以上之說明所示，若依據本發明，可提供一種超磨 粒線鋸捲繞構造、超磨粒線鋸切割裝置以及超磨粒線鋸之 捲繞方法，可減輕結合材之受損及超磨粒之受損掉落。 【實施方式】 參照圖面說明本發明之實施形態。 實施形態1 參照圖1 ’超磨粒線据10在形成圓筒形之捲軸1之外周 面捲繞多層。在後面將詳細說明，在本實施形態之超磨粒 線鋸捲繞構造’將在外周面捲繞超磨粒線錯1 〇之間距Ρ設 於既定之範圍。 超磨粒線鋸1 0除了自矽鑄塊切割矽晶圓以外，用於超 硬合金、金屬陶兗、陶甍、鍺、鐵酸鹽、sendust、紹鎳 鈷合金、釤鈷、歛磁鐵、玻璃、水晶、藍寶石、石材、耐 火磚、磁碑、樹脂材料、FRP(fiber-glass reinforced plastic ··強化玻璃纖維塑膠）、CFRP(carbon fiber

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reinforced plastic :強化炭纖維塑膠）、石墨、磨石、 寶石以及金屬材料等之切割加工。 在圖2之一部分表示超磨粒線鋸之縱向之縱向剖面 圖。參照圖2及圖3，超磨粒線鋸丨〇包括芯線丨丨，延長成線 狀；結合材12，覆蓋芯線丨丨之表面lla ;以及複數超磨粒 1 3，利用結合材1 2固接於表面11 a上。超磨粒丨3例如由鑽 石磨粒形成’設置成一部分自結合材12之表面lla突出。 超磨粒線鋸1 0具有平均直徑D。此時，在超磨粒線鋸 1 〇之縱向在間隔的任意位置選擇3個量測地點，在這些地 點各自在3方向量測超磨粒線鋸丨〇之直徑，得到共9個量測 值。然後，藉著計算所得到之量測值之平均值，求超磨粒 線鋸10之平均直徑D。 芯線11之平均直徑dl係〇· lmm以上lmin以下較好。利用 上述之量測法一樣可求芯線11之平均直徑dl。在芯線丨丨上 例如可使用鋼線、鑛銅之鋼線以及鍍黃銅之鋼苴 成f細線，強度高之鋼琴線 但^，了使得容易保管而且 以提向超磨粒之保持力，對 面處理較好。 在鋼線上可容易的精加工 最好。也可直接使用鋼琴線， 使得樹脂結合劑之密接性良好 鋼琴線進行鍍銅或鍍黃銅等表 在其他材質之怒線上’可使用炭纖維、芳香族 胺 纖維、硼纖維、玻璃纖維之其中一種之單線或絞線章 可使用由炭纖維、芳香族聚醯胺纖維、棚输 ' 3 ^ ，纖維、玻域酿維 之中之2種以上之纖維混合之絞線。此外 、 此外也可將扁馆歧

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絞線加上鋼線之絞線用作芯線。

在超磨粒13之平均直徑係d2之情況，芯線u及超磨 13之平均直徑dl及d2滿足〇.〇2< d 2/ d !<〇·將5之關係 較好。在此情況，可使用平均直徑dl例如係〇 Umm、〇 U mm、0.155 mm、0.16 mm、0.18 _、〇 2 _或〇 5 mm 之蛘 _、0.032 mm、0.042 mm 或0.055 mm 之超磨粒13。藉者使 用滿足這種關係之超磨粒1 3及芯線1 1，可令確實保持於表 面11a上之狀態之超磨粒13有助於切割加工。又同時\可< 得到優異之鋒利。 線11。又，可使用平均直徑d2例如係0 010_、〇 〇12 ^ 在結合材1 2上可使用樹脂結合劑、電接、金屬結合劑 或陶瓷結合劑。又，也可將樹脂結合劑和金屬結合劑之複 合結合劑或樹脂結合劑和陶瓷結合劑之複合結合劑等各種 結合材用作結合材1 2。此外，在本實施形態之效果特別顯 著係在使用樹脂結合劑或以樹脂結合劑為主體之複合結合 劑之情況。 在樹脂結合劑上可應用之樹脂，由彈性係數、軟化溫 度、成形性以及物理特性之觀點，係醇酸（a 1 k y d )樹脂、 酚醛樹脂、聚氨基曱酸乙酯樹脂、聚酯樹脂、聚醯亞胺樹 脂、環氧樹脂、三聚氰胺樹脂、尿素樹脂、不飽和聚酯樹 脂、壓克力樹脂、聚酯醯亞胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、 聚酯氨基曱酸乙酯樹脂、雙馬來酸酐縮亞胺樹脂、雙馬來 酸酐縮亞胺三嗪樹脂、氰醯酯樹脂、聚醚醯亞胺、聚仲斑 酸（polyparabanicacid)、芳香族聚醯亞胺等較好。

2075-6373-PF(N2).ptd 第16頁 1272157 五、發明說明（9) 電接意指利用電接在芯線11之表面11 a形成結合材1 2 之情況，例如在表面丨la形成鍍鎳（Ni)，作為結合材12。 又’在結合材1 2上使用金屬結合劑之情況，將適當之金屬 粉和超磨粒1 3作為混合粉，在芯線11之表面11 a燒上混合 粉。 在圖4在模式上只表示在捲軸丨實際捲繞之超磨粒線鋸 1 〇之一部分。參照圖4，捲軸1具有外周面2 ;及内壁5，自 外周面2之兩端在垂直的豎起。在外周面2和内壁5交叉之 位置規定一端3及另一端4。 首先’在外周面2自一端3向另一端4按照間距P捲繞超 磨粒線銘1 0 (第一層之超磨粒線鋸丨〇丨a、1 〇丨b、1 〇丨c以及 1 0 1 d )。將第一層之超磨粒線鋸捲繞至另一端4為止後，自 已捲繞之超磨粒線鋸之上接著自另一端4向一端3按照間距 P捲繞超磨粒線鋸1〇(第二層之超磨粒線鋸1〇2a、l〇2b、 102c以及i〇2d)。此外，如在第三層自一端3向另一端4、 在第四層自另一端4向一端3般，邊在一端3和另一端4之間 往復邊按照間距P捲繞超磨粒線鋸丨〇成多層。 於是，超磨粒線鋸10在一端3和另一端4之間在外周面 2上捲繞之間距p滿足])<p<2j)之關係。又，間距p滿足 1· 1D<P<1· 9D之關係較好。 參照圖5，捲繞裝置2 1包括作為第一驅動裝置之馬達 22，具有安裝捲軸1之轉動軸，用以令捲軸】按照既定之速 度轉動，橫移器2 4，配置於捲軸1之附近，導引在捲軸j捲 繞之超磨粒線鋸10 ;以及作為第二驅動裝置之馬達25，連

2075-6373-PF(N2).ptd 第17頁 1272157 五、發明說明（10) 接橫移器2 4，用以令橫移器2 4往復移動。 馬達2 5之轉動軸和滾珠螺桿2 6連接，橫移器2 4和滾珠 螺桿26之螺帽連接。藉著令馬達25按照既定之週期正反 轉，可令橫移器24朝箭號27所示之方向往復移動。在超磨 粒線鋸1 0向捲軸1抽出之路徑上設置用以量測超磨粒線鋸 10之捲繞張力之張力計23。在捲繞裝置21還設置用以適當 的控制馬達22及馬達25之轉速之圖上未示之控制部。 接著’說明使用捲繞裝置2 1在捲軸1捲繞超磨粒線鋸 10之方法。首先，在馬達22之轉動軸設定捲軸1，在外周 面2之一端3側固定超磨粒線鋸1 〇之前端。接著，藉著令驅 動馬達2 2令捲軸1轉動，在外周面2捲繞橫移器2 4所導引之 超磨粒線鋸10下去。此時，依照馬達22之轉速，自圖上未 示之控制部向馬達2 5指示適當之轉速和使轉向反向之時 期。因而，橫移器24按照固定速度進行往復移動，超磨粒 線鋸10按照滿足D<P<2D之關係之間距P邊在一端3和另—端 4之間往復邊捲繞成多層。 又，依照用張力計2 3所量測之超磨粒線鋸丨〇之捲、繞張 力T ’自圖上未不之控制部向馬達2 2指不適當之轉速也 可。在此情況，自圖上未示之控制部指示馬達22之轉速， 使得張力T變成超磨粒線鋸10之斷裂強度之5%以上50%以 下。因而，可防止一度捲繞之超磨粒線鋸1 〇鬆弛。又同 時，可防止所捲繞之超磨粒線鋸1 0彼此咬入而損害結合材 12。 。^ 控制馬達22之轉速，使得張力Τ變成超磨粒線鋸1〇之

1272157 五、發明說明（11) 斷裂強度之5 %以上3 0 %以下較好。又，控制馬達2 2之轉 速’使得張力T變成超磨粒線鋸1 〇之斷裂強度之丨〇 %以上 2 0 %以下更好。 若依據照這樣所構成之超磨粒線鋸捲繞構造及超磨粒 線錯之捲繞方法，因按照滿足D<p之關係之間距p捲繞超磨 粒線鋸1 0，在捲軸1捲繞超磨粒線鋸丨〇時彼此相鄰之超磨 粒線鋸1 0之間（例如圖4中之超磨粒線鋸1 〇 2b和超磨粒線鋸 102c)不會相摩擦。又，因按照滿足p<2D之關係之間距p捲 繞超磨粒線鋸1 0，要捲繞之超磨粒線鋸丨〇不會咬入下層之 彼此相鄰之超磨粒線鋸1 〇之間（例如圖4中之超磨粒線錯 1 02b不會咬入超磨粒線鋸1 〇2c及超磨粒線鋸1 〇2d之間）。 因而，可防止超磨粒線鋸1 〇之結合材1 2受損或超磨粒1 3受 損掉落。 此外，在本實施形態，在用以製造超磨粒線鋸捲繞線 之捲繞裝置上，使用超磨粒線鋸1 〇邊在水平方向往復移動 邊捲繞於捲軸1之橫型之捲繞裝置2 1，但是也可使用超磨 粒線鋸1 0在水平方向以外之例如垂直方向捲繞之縱型之捲 繞裝置。但，在使用橫型之捲繞裝置2 1之情況，因不受重 力影響，可使超磨粒線鋸1 0不會在捲軸1之外周面2上滑動 的按照既定之間距P易捲繞。 實施形態2 在本發明之實施形態2之超磨粒線鋸捲繞構造和在實 施形態1之超磨粒線鋸捲繞構造相比，基本上包括相同之

2075-6373-PF(N2).ptd 第19頁 1272157 五、發明說明（12) 構造。以下不重複說明重複之構造。 在本實施形態，超磨粒線鋸1 〇還按照滿足 1· 1D<P<(31/2)D之關係之間距P捲繞於捲軸1之外周面2。 又，間距P滿足1· 2D<P<(31/2)D之關係更好。若依據照這樣 所構成之超磨粒線鋸捲繞構造，除了在實施形態1記載之 效果以外，可具有以下說明之效果。 參照圖6，表示自在第η層捲繞之超磨粒線鑛3 1 a之上 在第（n + 1)層捲繞之超磨粒線鋸31b及31c後，在第（n + 2)層 捲繞之超磨粒線鋸3 1 d之狀態。這些超磨粒線鋸按照 P = (31/2)D之間距P捲繞。 在此情況，圖中之角度α變成30 ° ，在第（η + 2)層捲 繞之超磨粒線鋸31d變成不僅和在第（η + 1 )層捲繞之超磨粒 線锯3 1 b及3 1 c，而且和在第η層捲繞之超磨粒線鋸3 1 a接觸 之狀態。由於這種接觸，超磨粒線鋸31a之結合材12受損 之可能性增大。又，在按照滿足P>(31/2)D之關係之間距p捲 繞超磨粒線鋸之情況，超磨粒線鋸31 d只和超磨粒線鋸3 1 a 接觸。在此情況，超磨粒線鋸之捲繞之狀態變成不安定， 捲繞間距可能發生變動。 因此’若依據在本實施形態之超磨粒線鋸捲繞構造， 可更減輕結合材1 2之受損及超磨粒1 3之受損掉落，而且可 在無捲繞不整齊之狀態將超磨粒線鋸1 〇捲繞於捲軸1。 實施形態3 參照圖7，超磨粒線鋸切割裝置51包括超磨粒線鋸供

2075-6373-PF(N2).ptd 1272157 五、發明說明（13) 給部5 7，在和加工物5 5之間抽出或回收超磨粒線鋸1 〇。在 超磨粒線鋸供給部5 7設置捲軸1，使用在實施形態1或2之 超磨粒線I®捲繞構造捲繞超磨粒線鋸1 〇。在加工物5 5之兩 側配置2支捲軸1，各自裝在馬達之轉動軸。 超磨粒線鋸切割裝置51還包括複數導輪52及53，導引 超磨粒線1 0 ; 2個主滾輪5 6，位於加工物5 5之下方，間 隔既定之間隔的配置，以及2支切削液喷嘴5 4，設於主滾 輪5 6之附近。在主滾輪5 6之外周面按照加工物5 5之切割尺 寸設置槽。在2支捲軸1捲繞兩端之超磨粒線鋸丨〇在受到該 槽導引下舖设於2支主滾輪5 6之間。導輪5 2設置成在既定 之方向可往復運動。 在使用超磨粒線鋸切割裝置5 1切割加工物55之情況， 令連接捲軸1之馬達正反轉，令超磨粒線鋸丨〇在2支捲轴i 之間在復運動。此時，令導輪5 2和圖5所示之橫移器2 4 — 樣的往復運動也可。因而，在使用超磨粒線鋸切割裝置5 j 之切割加工時，超磨粒線鋸1 〇也按照既定之間距p捲繞於 捲軸1，可具有和在實施形態1或2記載的一樣之效果。 接著，將加工物55壓在在2支主滾輪56間移動之多支 超磨粒線鋸1 0。因而，可將加工物5 5切割加工成多片。此 時，自切削液噴嘴54供給在主滾輪56之外周面所形成之槽 和加工物55切削液。本切削液減少切割加工時之摩擦，發 揮促進冷卻之功用。此外，在為了按照既定之間距p捲繞 超磨粒線鋸10而令導輪52往復移動之情況，在超磨粒線鋸 1 0捲繞於捲軸1之狀態，在切割加工時所供給之切削液介

1272157 五、發明說明（14) ----- 於超磨粒線鋸1 〇之間隙。因而，特別有效的得到切削 上述之效果。 丨t 若依據照這樣所構成之超磨粒線鋸切割裝置，因使用 按照既定之間距P所捲繞之超磨粒線鋸1 0，在再自捲軸i抽 出超磨粒線鋸1 0時也不會發生結合材丨2受損或超磨粒丨3受 損掉落。因而，能以優異之鋒利性切割加工物55，可延^ 超磨粒線鋸1 0之壽命。又，在為了按照既定之間距p捲繞 超磨粒線鋸1 0而令導輪5 2往復移動之情況，在切割加工之 持續中’也可減輕結合材丨2受損或超磨粒丨3受損掉落。 為了評價本發明之超磨粒線鋸捲繞構造及超磨粒線鋸 之捲繞方法，實施以下說明之實施例及比較例。 實施例1 利用圖7中之超磨粒線鋸切割裝置5丨，進行調查超磨 粒線鋸1 0之捲繞間距p對結合材1 2之受損及超磨粒1 3之受 損掉落之影響之測試。在超磨粒線鋸丨〇之芯線丨丨上使用平 均直徑dl為〇 · 18mm之鋼琴線。又，在超磨粒13上使用平均 直徑d2為42 /zm之鑽石磨粒，在結合材12上使用酚醛樹 脂。超磨粒線鋸1〇之平均直徑!）係〇.25111111。 按照以下之測試條件，進行在2支捲軸1之間令超磨粒 線鋸1 0往復移動之抽出測試。 [測試條件] 超磨粒線鋸速度：800m/min 捲繞張力T : 9· 8N 捲繞間距P : 〇.4mm(D<P<2D)

1272157 五、發明說明（15) 切削液：水溶性切削液 重複週期（設一來回為一個週期）：2丨2週期 測試後，使用顯微鏡觀察在2支主滾輪56之間舖設之 長度約82ΠΠΠ之超磨粒線鋸1〇，調查了結合材^之累積剝離 長度及超磨粒13有無受損掉落。結果，結合材12之累積剝 離長度係50mm，確認超磨粒13幾乎無受損掉落。 比較例1 使用規格和實施例1 一樣之超磨粒線鋸丨〇，倣效實施 例1之測試條件進行抽出測試。但，測試條件之中只將捲 、、:間距Ρ。又為〇· 2mm(P<D)。測試後，和實施例1 一樣的觀察 了超磨粒線鋸1 〇之結果，結合材丨2之累積剝離長度係 2 5 0mm ’確認超磨粒丨3有受損掉落。 比較例2 使用規格和實施例丨一樣之超磨粒線鋸丨〇，倣效實施 例1之測試條件進行抽出測試。但，測試條件之中只將捲 繞間距P設為(K6mm(P>2D)。測試後，和實施例樣的觀 察了超磨粒線鋸1〇之結果，結合材12之累積剝離長度係 2 8 0mm ’確認超磨粒13有受損掉落。 實施例2 , 其次’為了調查超磨粒線鋸1 0之捲繞張力T之變化之 〜喜、使用規格和實施例1 一樣之超磨粒線鋸1 0，按照以 下f測喊條件進行抽出測試。此外，預先對超磨粒線鋸i 〇 進^丁拉伸测試之結果，超磨粒線鋸10之斷裂強度係78N。 [測試條件]

2075-6373-PF(N2).Ptd 第23頁 1272157 五、發明說明（16) 超磨粒線鋸速度：8〇〇m/min 捲繞張力T : 9· 8N(超磨粒線鋸1〇之斷裂強度之12· 6%) 捲繞間距P : 〇·4mm(D<P<2D) 切削液：水溶性切削液 重複週期（設一來回為一個週期）：4 2 4週期 測試後’和實施例1 一樣的觀察超磨粒線鋸丨〇之結 果’結合材12之累積剝離長度係35 〇min。 實施例3 使用規格和實施例1 一樣之超磨粒線鋸丨〇，倣效實施 例2之測試條件進行抽出測試。但，測試條件之中只將捲 繞張力T没為2 5 · 7 N (超磨粒線鋸1 〇之斷裂強度之3 3 %)。測 試後’和實施例1 一樣的觀察了超磨粒線鋸丨〇之結果，結 合材12之累積剝離長度係2300mm。 實施例3 使用規格和實施例1 一樣之超磨粒線I® 1 0，倣效實施 例2之測武條件進行抽出測試。但，測試條件之中只將捲 繞張力T設為29· 4N (超磨粒線鋸1 〇之斷裂強度之37. 7%)。 測試後’和實施例i 一樣的觀察了超磨粒線鋸丨〇之結果， 結合材12之累積剝離長度係4120mm。 比較例3 使用規格和實施例1 一樣之超磨粒線鋸1 0，倣效實施 例2之測武條件進行抽出測試。但，測試條件之中只將捲 繞張力T設為39.2N (超磨粒線鋸1〇之斷裂強度之52%)。測 試後’和實施例1 一樣的觀察了超磨粒線鋸1 0之結果，結

2075-6373-PF(N2).ptd 第24頁 1272157 五、發明說明（17) 合材12之累積剝離長度係6530mm。 比較例4 使用規格和實施例1 一樣之超磨粒線鋸1 0，倣效實施 例2之測試條件進行抽出測試。但，測試條件之中只將捲 ，張力T设為3N (超磨粒線鋸10之斷裂強度之3. 8%)。可 疋’在此情況’在捲軸1捲繞超磨粒線鋸1 0時，發生捲繞 鬆弛’無法測試。 ^人所公開之實施形態及實施例在全部之項目都是 ::佑：是用以限制的。本發明之範圍不是上述之說 *立塞^ ^申睛專利範圍表示’包括和申請專利範圍同等 之思義及在範圍内之全部之變更。 j寺 產業上之可應用性 樹脂本i】利：於在來自矽鑄塊之矽晶圓之切片或金屬、 體等各種：料藍寶石、水晶、sic以及化合物半導 据。 叶之切割加工使用之固定磨粒方式之超磨粒線

2075-6373-PF(N2).ptd 第25頁 1272157 圖式簡單說明 圖1 2係表示在本發明之實施形態1之包括超磨粒線鋸捲 繞構造之超磨粒線鋸捲繞線之立體圖。 圖2係將圖丨中之超磨粒線鋸放大表示之模式圖。 圖3 4 5係表示沿著圖2中之皿一 m線上之剖面之模式圖。 圖4係沿者圖1中之JY 一 JY線上之剖面圖。 圖5係表示用以製造圖1中所示之超磨粒線鋸捲繞線之 捲繞裝置之概略圖。 圖6係表示在捲軸所捲繞之超磨粒線鋸之外形之模式 圖。 圖7係表示在本發明之實施形態3之超磨粒線鋸切割裝 置之立體圖。 圖8係表示在以往在捲軸所捲繞之超磨粒線鋸之剖面 圖。 元件符號說明 2外周面、 4另一端、 21捲繞裝置、 23張力計、 2 5 馬達、 27箭號、 、52、53 導輪、 5 5 加工物、 5 7超磨粒線鋸供給部。

第26頁 1 捲軸、 3 一端、 1〇 超磨粒線鋸、 2 2 馬達、 3 24橫移器、 4 2 6滾珠螺桿、 5 1 超磨粒線鋸切割裝^ 5 4切削液喷嘴、 5 6主滾輪、

Claims (1)

1. 1. 一種超磨粒線鋸捲繞構造，包括： 丨^ 崞磨粒線鋸（10)，以平均直徑（D)形成，包括：芯線 (u);結合材（12)，包圍該芯線（11)之表面；以及複數超 1272157 案號93】lfillfi 六、申請專利範圍 磨粒（13),利用該绪合材（12)固接於該芯線（11)之表面； 及 捲軸部（1)，包括：具有一端（3 )和另一端（4)之外周 面（2 ) 向力ϋ工物依次抽出之該超磨粒線鋸（1 〇 )邊在該一 端（3)和該另一端（4)之間往復移動邊在該外周面（2)捲繞 成多層； 其特徵在於：

   該超磨粒線鋸（10)在該一端（3)和該另一端（4)之間捲 繞於該外周面（2)之間距（Ρ)滿足D<P<2D之關係。 2 ·如申請專利範圍第1項所述之超磨粒線雜捲繞構 造’其中上述超磨粒（1 3 )的一部份設置成從上述結合材 (12)的表面突出。 3 ·如申請專利範圍第1項之超磨粒線鋸捲繞構造，其 中’上述間距（P)滿足1· 1D<P<(31/2)D之關係。 4 ·如申請專利範圍第3項之超磨粒線鋸捲繞構造，其 中’上述間距（P)滿足1· 1D<P<(31/2)D之關係。

   5 ·如申請專利範圍第1項之超磨粒線鋸捲繞構造，其 中’在該芯線（1 1)之平均直徑係dl、該超磨粒（13)之平均 直徑係d2之情況，平均直徑dl及d2滿足0,02<d2/dl<〇.5之 關係。 6 ·如申請專利範圍第1項之超磨粒線鋸捲繞構造，其

   1272157 b ---—-—~93116116 年？月公 Β_ 修正 六、申請專利範圍 一 _ ----- 中該結合材（1 2)包括自由樹脂結合劑、電接、金屬結合 劑以及陶竟結合劑構成之群中選擇至少其中一種。 7 ·如申請專利範圍第1項之超磨粒線鋸捲繞構造，其 中’該結合材（1 2)為自由樹脂結合劑。 8·如申請專利範圍第1項之超磨粒線鋸捲繞構造，其 中上述結合材（1 2 )包括醇酸樹脂、紛酸樹脂、聚氨基曱 酸乙醋樹脂、聚酯樹脂、聚醯亞胺樹脂、環氧樹脂、三聚 氰胺树脂、尿素樹脂、不飽和聚酯樹脂、壓克力樹脂、聚 酉旨酿亞胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂 '聚酯氨基甲酸乙酯樹 脂、雙馬來酸酐縮亞胺擀脂、雙馬來酸酐縮亞胺三嗪樹 脂、氰醯酯樹脂、聚鱗醯亞胺、聚仲斑酸 (polyparabanicacid)、芳香族聚醯亞胺所構成的群中選 擇至少其中一種。 9 · 一種超磨粒線鋸切割裝置，包括使用在申請專利範 圍第1項所述之超磨粒線鋸捲繞構造所設置之超磨粒線鑛 供給部（5 7 ) 〇 1 0 · —種超磨粒線鋸的捲繞方法，包括下列步驟：

   準備以平均直徑（D)形成之超磨粒線鋸（1 〇 )及包括具 有一端（3 )和另一端（4)之外周面（2)之捲軸部（1 )，超磨粒 線錯（1 0 )包括··怒線（11 );結合材（1 2)，包圍該芯線（11) 之表面，及複數超磨粒（13) ’利用該結合材（12)固接於該 芯線（11)之表面；以及 令該超磨粒線雜（10)邊在該一端（3)和該另一端（4)之 間往復移動邊在該外周面（2 )捲繞成多層；

   2075-6373-PFl(N2).ptc 第28頁 1272157 案號 93116116 修正 六、申請專利範圍 其特徵在於： 捲繞該超磨粒線錯（1 0 )之步!·驟包括捲繞該超磨粒線蘇 (1 0 )之步驟，使得在該一端（3 )和該另一端（4)之間捲繞該 超磨粒線鋸（10)之間距（P)滿足D<P<2D之關係。 11 ·如申請專利範圍第1 〇項所述之超磨粒線鋸的捲繞 方法，其中上述超磨粒（1 3 )的一部份設置成從上述結合 材（1 2 )的表面突出。 1 2 ·如申請專利範圍第1 〇項所述之超磨粒線鋸的捲繞 方法，其中捲繞上述超磨粒線鋸（1 〇 )的工程係包括使上 述間距（？）滿足1.1〇<?<(31/2)0之關係。 1 3 ·如申請專利範圍第1 〇項所述之超磨粒線鋸的捲繞 方法，其中在該芯線（11 )之平均直徑係dl、該超磨粒（丨3) 之平均直徑係d2之情況，平均直徑dl及d2滿足〇. 〇2<d2/dl 〈〇 · 5之關係。 14·如申請專利範圍第1 〇項所述之超磨粒線鋸的捲繞 方法，其中，捲繞該超磨粒線鋸（1 0 )之步驟包括以成為該 超磨粒線鋸（10)之斷裂強度之5%以上50%以下之捲繞張力 捲繞該超磨粒線錯（1 〇)之步驟。 1 5 ·如申請專利範圍第丨〇項所述之超磨粒線鋸的捲繞 方法’其中’捲繞該超磨粒線蘇（1 0 )之步驟包括以成為該 超磨粒線鋸（10)之斷裂強度之10%以上20%以下之捲繞張力 捲繞該超磨粒線鋸（1 〇)之步驟。 1 6 ·如申請專利範圍第1 〇項所述之超磨粒線鋸的捲繞 方法’其中該結合材（1 2 )為自由樹脂結合劑。

   ——- 2075-6373-PFl(N2).ptc 第29頁 一 修正 案號 93116] Ifi f年

   1272157 六、申請專利範圍 1 7 ·如申請專利範圍第j 〇項戶斤述之超磨粒線鋸的捲繞 方法，其中上述結合材（丨2 )包栝醇酸樹脂、酚禮樹脂、 聚氨，^酸乙醋樹脂、聚酯樹脂、聚醯亞胺樹脂、環氧樹 f二三ί氰胺樹脂、尿素樹脂、不飽和聚醋樹脂、壓克力 i ^ Si i mm Ϊ t Ti ^ ^ Si 4 ^ f 三樹脂、W崎脂J樹脂、雙馬來酸酐縮亞胺 醯亞胺所構成的群中遮·、ι亞胺、聚仲.斑酸、芳香族聚 吁τ、擇至少其中一種。