WO2011036924A1 - ワイヤ放電加工装置、ワイヤ放電加工方法、薄板製造方法および半導体ウエハ製造方法 - Google Patents

ワイヤ放電加工装置、ワイヤ放電加工方法、薄板製造方法および半導体ウエハ製造方法 Download PDF

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wire
machining
electric discharge
discharge machining
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三宅　英孝
佐藤　達志
福島　一彦
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三菱電機株式会社
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    • B23H1/028—Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply, control, preventing short circuits or other abnormal discharges for multiple gap machining
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Definitions

  • a wire electrode is wound between a plurality of guide rollers, the wire electrodes are arranged in parallel, and an electric discharge is generated between the parallel wire electrodes and the workpiece.
  • the present invention relates to a wire electric discharge machining apparatus for cutting a plurality of plate-like members.
  • Patent Document 1 proposes a method for improving the productivity of slicing processing on a workpiece by individually feeding power to the wire portions and simultaneously generating electric discharge between each cutting wire portion and the workpiece. .
  • JP 2000-94221 A Japanese Patent Laid-Open No. 54-20485 Japanese Patent Laid-Open No. 5-96461
  • This invention is made in view of the above, Comprising: Obtaining the wire electrical discharge machining apparatus, the wire electrical discharge machining method, the thin plate manufacturing method, and the semiconductor wafer manufacturing method which can suppress the fall of processing precision and a processing speed. Objective.
  • a wire electric discharge machining apparatus includes a plurality of cutting wire portions that are spaced apart from each other and arranged in parallel and facing a workpiece.
  • a plurality of power supply units for applying a voltage, and a nozzle for ejecting the machining liquid from the ejection port so that the machining liquid is directed to the gap along the plurality of cutting wire portions.
  • the present invention it becomes easy to make the machining fluid pressure applied to a plurality of parallel cutting wire portions uniform, and the deflection of the wire electrode can be suppressed.
  • the machining liquid can be stably supplied to the gap, the machining waste can be easily discharged from the gap with the workpiece. Thereby, the fall of processing accuracy and processing speed can be controlled.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a wire electric discharge machining apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a schematic configuration of the nozzle.
  • FIG. 3 is a side sectional view of the nozzle.
  • FIG. 4 is a front view of the nozzle as seen from the ejection port side.
  • FIG. 5 is a plan sectional view of the nozzle.
  • FIG. 6 is a front cross-sectional view of the nozzle portion in the process of cutting the workpiece.
  • FIG. 7 is a partially enlarged perspective view of a nozzle provided in the wire electric discharge machining apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 8 is a side cross-sectional view of the nozzle shown in FIG. FIG.
  • FIG. 9 is a partially enlarged perspective view of a nozzle provided in the wire electric discharge machining apparatus according to the third embodiment.
  • 10 is a side sectional view of the nozzle shown in FIG.
  • FIG. 11 is a partially enlarged perspective view of a nozzle according to a modification of the third embodiment.
  • 12 is a side sectional view of the nozzle shown in FIG.
  • FIG. 13 is an explanatory view showing the structure of a nozzle according to the fourth embodiment.
  • FIG. 14 is a detailed explanatory diagram showing the positional relationship between the wire separation unit, the separation slit, and the wire according to the fourth embodiment.
  • FIG. 15 is an explanatory view showing a machining fluid escape port in the fourth embodiment.
  • FIG. 16 is an explanatory diagram of a cross-sectional structure of the machining liquid nozzle in the modified examples of the first to fourth embodiments.
  • FIG. 17 is an explanatory diagram of a cross-sectional structure of the machining liquid nozzle in the modified examples of the first to fourth embodiments.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a wire electric discharge machining apparatus according to the first embodiment.
  • one wire electrode 2 fed out from the wire bobbin 1 is sequentially spaced a plurality of times from each other between the plurality of guide rollers 3a to 3d.
  • a plurality of cutting wire portions 2a are formed by being wound. That is, the wire electrode 2 has a plurality of cutting wire portions 2a.
  • the interval between the cutting wire portions 2 a formed by winding the wire electrode 2 is the processing width (thickness) of the workpiece 8.
  • the workpiece 8 is obtained by slicing a material into a plurality of thin plates.
  • a metal such as tungsten or molybdenum serving as a sputtering target, ceramics such as polycrystalline silicon carbide used as various structural members, semiconductors, etc.
  • semiconductor materials such as single crystal silicon and / or single crystal silicon carbide to be a device wafer
  • solar cell materials such as single crystal and polycrystalline silicon to be a solar cell wafer.
  • the semiconductor material may be formed of a material mainly containing at least one of silicon and silicon carbide.
  • FIG. 1 shows an example in which one wire electrode 2 is wound around a plurality of guide rollers, the present invention is not limited to this case, and a plurality of cutting wires are formed by folding back one wire electrode 2. If the portion is formed, the specific configuration is not particularly limited.
  • the plurality of guide rollers 3a to 3d are spaced apart from each other in parallel in the axial direction.
  • Guide rollers 3a and 3b are provided at the highest position, a guide roller 3c is provided at the lowest position below the guide roller 3b, and a guide roller 3d is arranged below the guide roller 3a along with the guide roller 3c. Is provided.
  • the wire electrode 2 is discharged from the wire discharge roller 5 after being wound a predetermined number of times.
  • a portion between the guide roller 3a and the guide roller 3b is a cutting wire portion 2a that can be opposed to the workpiece 8 and processes the workpiece 8, as shown in FIG. Then, the workpiece 8 is arranged facing the cutting wire portion 2a with a minute gap therebetween, and an electric discharge machining process is performed.
  • a portion of the wire electrode 2 between the guide roller 3b and the guide roller 3c serves as a power supply wire portion 2b to which a voltage for electric discharge machining (processing voltage) is supplied.
  • the power supply wire portion 2b of the wire electrode 2 is supplied with a voltage (machining voltage) for performing electrical discharge machining from the machining power source 6 via the power supply 7A and 7B, and the voltage between the workpiece 8 and the workpiece 8 is supplied.
  • the machining power supply 6 includes a plurality of machining power supply units 61 that can apply voltages independently of each other.
  • the power supply units 7A and 7B are also composed of a plurality of power supply units 71 and 72 that are insulated from each other, and are configured to be able to apply a voltage independently to each cutting wire portion 2a.
  • the plurality of machining power supply units 61 capable of independently applying a voltage to the parallel wire electrodes are connected to a control device (not shown) of the wire electric discharge machining apparatus.
  • the voltage application polarity can be appropriately reversed as necessary, as in the conventional wire electric discharge machining.
  • the position of the workpiece 8 is controlled by a position control device (not shown) so as to separate a minute gap from the wire electrode 2 wound between the guide rollers 3a to 3d, an appropriate discharge gap length is maintained.
  • the machining fluid is supplied between the workpiece 8 and the wire electrode 2 by spraying or dipping, as in normal wire electric discharge machining.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a schematic configuration of the nozzle 80.
  • FIG. 3 is a side sectional view of the nozzle 80.
  • FIG. 4 is a front view of the nozzle 80 as viewed from the ejection port 82 side.
  • the nozzle 80 ejects the machining liquid and supplies the machining liquid between the workpiece 8 and the wire electrode 2.
  • the nozzle 80 is formed with a through hole 96 through which the cutting wire portion 2a passes.
  • the nozzles 80 are arranged on both sides of the workpiece 8 in a state where the cutting wire portion 2a is passed through the through hole 96.
  • the nozzle 80 includes a main body 84, a jet outlet component plate 91, and an escape port component plate 92.
  • a pipe connection hole 81 for supplying a machining fluid is formed in the main body 84.
  • the pipe connection hole 81 is formed through the main body 84, and one side thereof is closed with a plug 85.
  • a supply pipe 93 for supplying the machining fluid is connected to the other side of the pipe connection hole 81 formed through the main body 84. Note that the side closed by the plug 85 and the side connecting the supply pipe 93 may be reversed.
  • the main body 84 is formed with a recessed portion 80a on the side in which the machining liquid is ejected and on the opposite side.
  • a jet outlet component plate 91 and a relief port component plate 92 are attached to the recess 80a.
  • the main body 84 is formed with a wire passage hole 94 that connects the surfaces on which the recessed portions 80a are formed to allow the cutting wire portion 2a to pass therethrough.
  • the wire passage hole 94 and the pipe connection hole 81 intersect inside the main body 84. Therefore, the machining fluid supplied from the supply pipe 93 to the pipe connection hole 81 travels to both ends of the wire passage hole 94.
  • a groove 80b is formed in the recess 80a so as to surround the wire passage hole 94.
  • An O-ring 95 is fitted into the groove 80 b to prevent the machining fluid from leaking from the gaps between the jet outlet constituting plate 91 and the escape outlet constituting plate 92 and the main body 84.
  • the jet outlet constituting plate 91 is attached to a recessed portion 80 a formed on the side of the main body 84 facing the workpiece 8.
  • the jet outlet constituting plate 91 is composed of two plate members, and a notch 91a is formed in a portion that is abutted with each other when attached to the recess 80a.
  • the notch 91a formed in the jet outlet constituting plate 91 functions as the jet outlet 82 for jetting the machining liquid in a state where the two plate members are abutted with each other.
  • the spout 82 is formed so as to overlap the wire passage hole 94 formed in the main body 84.
  • the escape port constituting plate 92 is attached to the recess 80a on the opposite side to the side where the jet outlet constituting plate 91 is attached.
  • the jet outlet constituting plate 91 is composed of two plate members, and a notch 92a is formed in a portion that is abutted with each other when attached to the recess 80a.
  • the notch 92a formed in the escape port constituting plate 92 functions as an escape port 83 for discharging the machining liquid in a state where the two plate members are abutted with each other.
  • the escape port 83 is formed so as to overlap with the wire passage hole 94 formed in the main body 84.
  • the through hole 96 having the jet outlet 82 as an opening on one end side becomes the jet outlet 82, the wire passing hole 94, and the escape hole. Consists of a mouth 83
  • the opening area of the jet outlet 82 and the escape opening 83 is smaller than the opening area of the end portion of the wire passage hole 94.
  • the opening area of the escape port 83 is smaller than the opening area of the jet port 82.
  • the jet port 82 is for supplying the machining fluid between the electrodes, and the escape port 83 is for passing the cutting wire portion 2 a into the nozzle 80.
  • a slight space is formed in the main body 84.
  • the machining fluid that has flowed into the main body 84 from the pipe connection hole 81 is stored in this space, and the flow direction is changed by 90 degrees and ejected from the ejection port 82.
  • the nozzle 80 is arranged so that the jet port 82 is close to both sides of the workpiece 8.
  • the gap between the jet port 82 of the nozzle 80 installed on both sides of the workpiece 8 and the end face of the workpiece 8 is set to 0.1 mm to 0.3 mm when close processing is possible.
  • the nozzle 80 is arranged so that the jet port 82 is separated from the workpiece 8 by about 50 mm in order to reduce damage due to the jet pressure of the machining liquid. In some cases.
  • the distance between the ejection port 82 and the workpiece 8 is desirably 50 mm or less.
  • the wire electrode 2 having a plurality of cutting wire portions 2a is inserted into the nozzle 80 from the above-described escape port 83 and goes out of the nozzle 80 from the jet port 82. And it inserts in the nozzle 80 from the jet nozzle 82 of the other nozzle 80 which opposes the tip, and goes out from the escape port 83 through the inside of a nozzle. After that, it comes into contact with the power supply 7A and is wound around the guide rollers 3a to 3d. By repeating this, the wire electrode 2 can have a plurality of cutting wire portions 2 a arranged in parallel between the nozzles 80.
  • the machining liquid flows into the nozzle 80 through the supply pipe 93.
  • the machining fluid that has flowed into the nozzle 80 is ejected from the ejection port 82 and discharged from the escape port 83.
  • it is desirable that the machining liquid flowing into the nozzle 80 is ejected only from the ejection port 82 and supplied to the gap between the workpieces 8, but the escape port 83 formed for passing the wire electrode 2. Will also be discharged.
  • the opening area of the relief port 83 is smaller than the opening area of the ejection port 82 as described above, most of the machining fluid is ejected from the ejection port 82 having a smaller flow resistance.
  • the size of the escape port 83 may be as small as possible as long as the wire electrode 2 having a diameter of 0.1 mm can pass therethrough. On the other hand, if the relief opening 83 is formed too small, the workability of the work of passing the wire electrode 2 is deteriorated. Therefore, it is desirable that the height dimension of the escape port 83 is, for example, about 0.5 mm. On the other hand, the height dimension of the spout 82 is, for example, about 5 mm. In addition, the width dimension of the ejection port 82 and the escape port 83 may be formed so as to fit the entire plurality of cutting wire portions 2a arranged in parallel.
  • FIG. 5 is a plan sectional view of the nozzle 80.
  • FIG. 6 is a front sectional view of the nozzle 80 portion in the process of cutting the workpiece 8.
  • the machining fluid is supplied to the two nozzles 80, the machining fluid is ejected from the ejection ports 82 along the cutting wire portions 2 a onto the cutting wire portions 2 a and coaxial lines, and sprayed onto the workpiece 8.
  • a voltage is applied while the wire electrode 2 is running and the stage 97 is raised, the workpiece 8 fixed to the stage 97 rises.
  • the workpiece 8 approaches the wire electrode 2, the workpiece 8 is processed by electric discharge generated between the wire electrode 2 and the workpiece 8.
  • the machining waste generated by the electric discharge machining is discharged from between the electrodes by the machining liquid ejected from the nozzle 80.
  • the nozzle 82 of the nozzle 80 is always on the same axis as each cutting wire portion 2a. Since the machining fluid is ejected along the portion 2a so that the machining fluid is directed toward the gap, it becomes easy to make the machining fluid pressure applied to the plurality of parallel cutting wire portions 2a uniform, and the wire electrode is bent. Can be suppressed. Further, since the machining liquid is ejected along the cutting wire portions 2a so that the machining liquid is directed toward the gap, the machining liquid can be sprayed from the nozzle 80 to the tip of the machining groove at any point in the machining process.
  • the machining fluid can be supplied stably between the electrodes.
  • the machining waste can be stably discharged from the machining groove easily.
  • the discharge in the machining direction increases, and a reduction in machining speed can be suppressed.
  • the machining grooves of the workpiece 8 cut out at a time by the plurality of cutting wire portions 2a arranged in parallel can be easily made thin and uniform, a reduction in machining accuracy can be suppressed.
  • the processing liquid ejected from the ejection port 82 is ejected along the plurality of cutting wire portions 2a. This makes it easier to spray the machining liquid onto the tip of the machining groove.
  • semiconductor materials such as crystalline silicon and / or single crystal silicon carbide, solar cell materials such as single crystal or polycrystalline silicon, ceramics such as polycrystalline silicon carbide, tungsten, molybdenum, etc.
  • the processing speed increases and the processing groove width can be narrowed, so that more members can be obtained from one ingot. Also, a plurality of thin plates can be cut out with high dimensional accuracy at a time.
  • the wire passage hole 94 formed in the main body 84 is formed. It can be formed larger than the spout 82 or the escape port 83. Thereby, workability
  • the jet outlet constituting plate 91 and the escape outlet constituting plate 92 are formed by the abutting portions of the two plate members, after passing the wire electrode 2 through the main body 84, the jet outlet constituting plate 91 and the escape outlet If the two plate members constituting the mouth constituting plate 92 are attached so as to sandwich the wire electrode 2, the ejection port 82 and the escape port 83 can be easily formed.
  • FIG. FIG. 7 is a partially enlarged perspective view of the nozzle 180 provided in the wire electric discharge machining apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 8 is a side sectional view of the nozzle 180 shown in FIG.
  • the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
  • the nozzle configuration is changed in order to make the wire electrode 2 (the plurality of cutting wire portions 2a) through more easily.
  • the main body 184 has a structure that can be divided in a direction substantially perpendicular to the penetrating direction and the parallel direction of the wire electrode 2 with the through hole 96 (jet port 82, wire passage hole 94, escape port 83) interposed therebetween.
  • the main body 184 includes a base portion 185 to which the supply pipe 93 is connected and a lid portion 186 that can be divided vertically with respect to the base portion 185. Composed. That is, the base portion 185 and the lid portion 186 are configured to be separable from each other with the through hole 96 interposed therebetween.
  • the main body 184 can be divided vertically with the wire passage hole 94 interposed therebetween. Therefore, if the lid 186 is removed, the portion of the base 185 through which the cutting wire portion 2a should be passed (to be arranged). The (through hole 96) can be opened. Accordingly, with the base portion 185 installed on the processing machine, the wire electrode 2 (the plurality of cutting wire portions 2a) is connected (arranged) in parallel, and then the lid portion 186 is attached to the base portion 185 (combined). For example, since the wiring work is completed, the wiring work of the plurality of cutting wire portions 2a is further facilitated.
  • a rod-like seal rubber (not shown) may be fitted in the groove 185b which is grooved in parallel with the wire electrode 2 passing direction. Even if the cross-sectional area of the wire passage hole 94 is reduced, if the lid 186 is removed, the wire cutting work can be easily performed through the plurality of cutting wire portions 2a. The wiring work can be facilitated without using it. Thereby, reduction of a number of parts and reduction of a man-hour can be aimed at. In addition, you may use the nozzle outlet structural plate 91 and the escape port structural plate 92 similarly to Embodiment 1. FIG.
  • the number of windings of the wire electrode 2 can be increased to increase the number of parallel cutting wires 2a. Moreover, even if the number of cutting wire portions 2a is increased, it is not necessary to wire each wire electrode 2 (a plurality of cutting wire portions 2a) through the wire passage hole 94 one by one. Can be suppressed.
  • semiconductor materials such as crystalline silicon and / or single crystal silicon carbide, solar cell materials such as single crystal or polycrystalline silicon, ceramics such as polycrystalline silicon carbide, tungsten, molybdenum, etc.
  • the processing speed is increased and the processing groove width can be narrowed, so that more members can be obtained from one ingot, and multiple thin plates can be obtained with high dimensions at once. Can be cut out with accuracy.
  • FIG. 9 is a partially enlarged perspective view of the nozzle 180 provided in the wire electric discharge machining apparatus according to the third embodiment.
  • 10 is a side sectional view of the nozzle 180 shown in FIG.
  • symbol is attached
  • the number of pipe connection holes 81 is one, and the machining fluid flows into the main body 184 from there.
  • the pipe connection hole 81 is machined at the center of the main body 184, and the parallel cutting wire portions 2 a pass directly above the pipe connection hole 81.
  • the parallel number of the cutting wire portions 2a is increased or the parallel interval is narrowed, a part of the cutting wire portions 2a is bent by the working fluid pressure blown from the pipe connection hole 81. There is.
  • the end face biting process of the workpiece 8 is performed in this state, for example, when there are 20 cutting wire portions 2a, discharge starts from the cutting wire portions 2a at both ends, and gradually discharges at the inner cutting wire portion 2a. Will occur.
  • the progress of the machining process differs depending on the position of the workpiece 8, and the timing of cutting off the workpiece 8 varies. Variations in the cut-off timing result in unstable processing and increase the possibility of wire breakage. That is, for stable cutting of the workpiece 8 when the number of parallel cutting wire portions 2a is large, it is important to suppress variations in processing progress depending on the position of the workpiece 8.
  • a configuration is adopted in which the pressure of the machining liquid when flowing into the nozzle 180 is dispersed so that the parallel cutting wire portions 2a are not bent by the machining liquid.
  • the pipe connection hole 81 is branched in the middle to form two flow paths.
  • the area of the outlet 81b is larger than the area of the inlet 81a of the pipe connection hole 81. That is, in the nozzle 180, the processing liquid that has flowed into the nozzle 180 passes through the nozzle 180 into the through hole 96 in the nozzle 180 rather than the cross-sectional area of the flow path through which the processing liquid flows into the nozzle 180 through the supply pipe 93.
  • the cross-sectional area of the inflow channel is large. Thereby, the inflow speed of the machining fluid into the main body 184 can be reduced.
  • the working fluid pressure applied to the cutting wire portion 2a can be reduced.
  • the bending of the cutting wire part 2a can be suppressed and variation in processing progress can be suppressed.
  • the danger of the wire electrode 2 being disconnected can be reduced, and the workpiece 8 can be processed stably.
  • FIG. 11 is a partially enlarged perspective view of a nozzle 180 according to a modification of the third embodiment.
  • 12 is a side sectional view of the nozzle 180 shown in FIG.
  • the working fluid pressure is applied to the entire parallel direction of the cutting wire portion 2a by making the hole shape of the outlet 81b of the pipe connection hole 81 into a rectangular shape having a width dimension substantially equal to the parallel width of the cutting wire portion.
  • the bending of the cutting wire portion 2a is made substantially uniform. Thereby, the dispersion
  • wire electric discharge machining method semiconductor materials such as crystalline silicon and / or single crystal silicon carbide, solar cell materials such as single crystal or polycrystalline silicon, ceramics such as polycrystalline silicon carbide, tungsten, molybdenum, etc.
  • semiconductor materials such as crystalline silicon and / or single crystal silicon carbide, solar cell materials such as single crystal or polycrystalline silicon, ceramics such as polycrystalline silicon carbide, tungsten, molybdenum, etc.
  • the electromagnetic force acting between the wires during electric discharge machining is offset or reduced, and the wire electrode is prevented from being bent, so that a plurality of thin plates can be cut out with high dimensional accuracy at a time. Can do.
  • Embodiment 4 In the first or second embodiment described above, due to the configuration in which the machining fluid is ejected from the nozzle installed in the vicinity of the workpiece to the machining portion, the machining fluid ejected through the nozzle flows into the machining groove, A machining fluid flows in the machining groove, and even if the machining groove becomes deep, the machining waste is discharged out of the machining groove, so that a good machining state is maintained.
  • the ejection of the machining liquid into the machining groove by the nozzle is suitable for maintaining a good machining state.
  • the wire electrode has a length in a state of being wound between a plurality of guide rollers. Since it runs in the direction, the wire electrode needs to pass through the nozzle.
  • the nozzle with a passage port (escape port) through which the wire passes not only on the processing liquid jet port provided on the surface facing the workpiece but also on the side opposite to the surface on which the jet port is provided. is there. That is, when nozzles are installed on both sides across the workpiece, the wire electrode is introduced into the nozzle from the passage port of one nozzle, led out of the nozzle from the ejection port, and introduced into the machining groove, Furthermore, it is derived from the inside of the processing groove, introduced into the nozzle from the ejection port of the other nozzle, and derived from the passage port to the outside of the nozzle.
  • the first embodiment proposes to set the size of the passage opening as small as possible.
  • the number of windings of the wire electrode increases, so that not only the ejection port but also the passage port (escape port) must be enlarged.
  • machining fluid flows deeper into the machining groove and the machining state is stabilized.
  • high-pressure machining fluid is ejected from the passage port.
  • the passage opening of the nozzle often faces a supply roller that supplies power to the wire electrode and a guide roller that guides the travel of the wire electrode.
  • a power supply or a guide roller holds a wire electrode in a groove formed on the surface thereof to feed power or fix the position of the wire electrode.
  • a machining fluid flow ejected at a high pressure from a passage port collides with the wire electrode May vibrate, and power feeding failure and wire electrode misalignment may occur.
  • Embodiment 4 aims to improve the above-described problems.
  • a wire electrode having a plurality of cutting wire portions provided in parallel and spaced apart from each other and facing the workpiece, a processing power source for generating a pulsed processing voltage, and electric power to the plurality of cutting wire portions Are connected to each other, and a plurality of power supply units that apply the processing voltage between the plurality of cutting wire portions and the workpiece, and a machining fluid is directed to the gap along the plurality of cutting wire portions.
  • the nozzle is provided with an ejection port for ejecting the machining liquid and a plurality of slits installed on the opposite side of the ejection port.
  • the plurality of cutting wires pass through the nozzle through the jet port and the plurality of slits, and the nozzle forms a plurality of slits that pass through the plurality of cutting wire portions.
  • the cutting wire separating unit is configured to block (for example, all) portions between the plurality of slits through which the plurality of cutting wire units pass.
  • the cutting wire separation part is formed of a material that can be easily cut, such as machinable ceramics.
  • the nozzle is provided with a machining fluid escape port for discharging excess machining fluid in addition to the jet port and the plurality of slits.
  • the configuration and operation of the fourth embodiment will be described below.
  • the configuration of the wire electric discharge machining apparatus according to the fourth embodiment is shown in the perspective view of FIG.
  • the four guide rollers 3a to 3d are arranged apart from each other in parallel to the axial direction.
  • the wire electrode 2 fed out from the wire bobbin 1 is sequentially wound between the guide rollers 3a to 3d a plurality of times at a minute interval and then discharged from the wire discharge roller 5.
  • a portion of the wire electrode 2 that is stretched in parallel between the guide roller 3a and the guide roller 3b is a cutting wire portion 2a.
  • the workpiece 8 is kept facing the cutting wire 2a by a minute distance by a position control device (not shown).
  • the machining power source 6 is connected to the cutting wire portion 2a via the power supply 7A, 7B, and applies a voltage to the workpiece 8 separated by a minute distance to generate a discharge.
  • the cutting wire portion 2a is constituted by a wire stretched in parallel between the guide rollers 3a and 3b as described above, but the machining power supply 6 is also constituted by a plurality of machining power supply units 61 insulated from each other.
  • the power supply 7A, 7B is also composed of a plurality of power supply units 71 that are insulated from each other, and each cutting wire is connected to the corresponding processing power supply unit 61 via the respective power supply units 71. Power is supplied, and a voltage can be applied to each cutting wire independently.
  • the polarity to which the machining power supply 6 applies a voltage can be appropriately reversed as necessary, as in the case of a conventional wire electric discharge machine.
  • the position of the workpiece 8 is always controlled by a position control device (not shown) so as to maintain an appropriate discharge gap with the cutting wire portion 2a.
  • a position control device not shown
  • the workpiece 8 is gradually fed in the direction of the cutting wire portion 2a to deepen the machining groove, and finally the workpiece 8 is cut into a thin plate shape.
  • the workpiece 8 needs to be sliced into a plurality of thin plates.
  • a metal such as tungsten or molybdenum serving as a sputtering target, or a ceramic such as polycrystalline silicon carbide used as various structural members.
  • semiconductor materials such as single crystal silicon and / or single crystal silicon carbide to be semiconductor device wafers, and solar cell materials such as single crystal and polycrystalline silicon to be solar cell wafers.
  • the semiconductor material may be formed of a material mainly containing at least one of silicon and silicon carbide.
  • the present invention is not limited to this, and a plurality of cutting wire portions are formed from one wire electrode 2.
  • the specific configuration is not particularly limited.
  • the power supply may be installed in a state of being slightly separated from the cutting wire portion 2a via the guide roller 3b as in the case of the power supply 7A, or the workpiece 8 as in the case of the power supply 7B.
  • the guide roller 3a may be installed near the workpiece.
  • FIG. 13 is an explanatory diagram showing the structure of the nozzle 280 according to the fourth embodiment.
  • FIG. 13A is a perspective view showing the appearance of the nozzle 280 on the passage port 282 side
  • FIG. 13B is a perspective view showing the appearance of the nozzle 280 on the ejection port 281 side.
  • FIG. 14 is a detailed explanatory view showing the positional relationship between the wire separation portion 283, the separation slit 284, and the wire 2 according to the fourth embodiment
  • FIG. 15 is an explanatory view showing the machining fluid escape port 286 in the fourth embodiment. .
  • the nozzle 280 is installed on both sides of the workpiece, and has a structure in which the wire electrode 2 having a plurality of cutting wire portions 2a penetrates the inside. That is, the nozzle 280 is provided with a machining liquid jet port 281 on the surface facing the workpiece, and on the opposite side of the jet port 281 with a passage port 282.
  • the passage port 282 has a plurality of separation slits 284.
  • the cutting wire portion 2a is introduced into the nozzle 280 from the passage port 282 (a plurality of separation slits 284) of one nozzle 280, led out of the nozzle 280 from the ejection port 281 and introduced into the machining groove,
  • the nozzle 280 is introduced into the nozzle 280 from the ejection port 281 of the other nozzle 280 and led out of the nozzle 280 from the passage port 282 (a plurality of separation slits 284).
  • a cutting wire separation part 283 is provided at a passage opening 282 (a plurality of separation slits 284) installed on the side opposite to the ejection port 281.
  • a plurality of separation slits 284 are engraved at approximately the same interval as the installation interval of the wire electrodes 2 in the cutting wire part 2a.
  • each of the plurality of cutting wire parts 2a is cut. Are configured to pass through corresponding separation slits 284.
  • the cutting wire portion 2a is introduced into the nozzle 280 through the separation slit 284 carved in the wire separation portion 283 of one nozzle 280, led out of the nozzle 280 from the ejection port 281 and into the machining groove. Introduced and further led out from the machining groove, introduced into the nozzle 280 from the ejection port 281 of the other nozzle 280, and led out of the nozzle 280 through the separation slit 284 engraved in the wire separation part 283 It has become.
  • the nozzle 280 is arranged between the plurality of cutting wire portions 2a arranged in parallel. Since the portion is closed, the opening area of the passage opening 282 (the plurality of separation slits 284) is significantly smaller than before.
  • the machining fluid is pressurized by a pump (not shown), and is further introduced into the nozzle 280 via a pipe (not shown) and a pipe connection hole 285 installed in the nozzle 280, and from the ejection port 281 to the workpiece 8 and the machining groove.
  • a pump not shown
  • a pipe not shown
  • a pipe connection hole 285 installed in the nozzle 280
  • ejection port 281 to the workpiece 8 and the machining groove.
  • it is ejected to the outside via a separation slit 284 engraved in a wire separation portion 283 installed in the passage port 282.
  • the wire separation part 283 is not installed in the spout 281 as in the first embodiment, and a plurality of cutting wire parts 2 a are connected to one spout 281. For this reason, even when the plurality of cutting wire portions 2a are arranged close to each other, the pressure loss on the ejection port side is reduced, and sufficient pressure and flow rate can be secured.
  • the cutting wire separating portion 283 is provided on the side opposite to the ejection port 281, and the cutting wire separating portion 283 has a plurality of cutting wires installed substantially in parallel.
  • a plurality of separation slits 284 are cut at substantially the same intervals as the installation intervals of the portions 2a, and each cutting wire portion 2a passes through the corresponding separation slit 284.
  • the opening area of the passage port 282 (the plurality of separation slits 284) can be greatly reduced, and when the machining liquid introduced into the nozzle 280 is ejected from the jet port 281 to the machining groove, the side opposite to the jet port 281 ( The amount of machining fluid ejected from the passage port 282 side) can be suppressed.
  • the power of the machining fluid pressurizing pump can be effectively used, and furthermore, since the machining fluid flow that is ejected from the passage port 282 at a high pressure and collides with the power supply and the guide roller can be reduced, the vibration of the cutting wire portion can be reduced.
  • the separation slit 284 is formed in the wire separation portion 283 in advance and the cutting wire portion 2a is passed through.
  • the separation slit 284 is formed using a material that can be easily cut such as machinable ceramics.
  • the separation slit 284 may be automatically formed by cutting the wire separation portion by running the cutting wire portion 2a accompanying the operation of the wire electric discharge machining apparatus. In this case, there is an effect that the labor for forming the separation slit 284 in advance can be saved.
  • the wire separation unit 283 is configured to block all portions between the separation slits 284 in the nozzle 280, and It is desirable that all the processing liquid that passes through the opposite side (passage port 282 side) pass through the separation slit 284.
  • the opposite side of the jet port 281 (the side of the pass port 282 is necessary).
  • An opening for leaking excess machining liquid is left in a part of the wire separation portion 283, and a part of the excess machining liquid does not pass through the separation slit 284, but is an opening for leaking the opening. You may comprise so that it may discharge
  • a machining fluid escape port 286 is further installed in the nozzle 280, so that excess machining fluid is discharged mainly from the machining fluid relief port 286 instead of the passage port 282.
  • a machining fluid escape port 286 is further installed in the nozzle 280, so that excess machining fluid is discharged mainly from the machining fluid relief port 286 instead of the passage port 282.
  • the machining fluid can be efficiently ejected from the ejection port, a necessary and sufficient machining waste discharging action can be exhibited using a small capacity pump, and further, power feeding failure and wire position deviation can be generated. Many parallel slices can be realized.
  • the power of the machining fluid pressurizing pump can be effectively utilized.
  • FIGS. 16 and 17 are cross-sectional views showing the cross-sectional structure of the nozzles in the modified examples of the first to fourth embodiments.
  • the nozzle 180 having the cross-sectional shape shown in FIG. 8 in the second embodiment
  • the flowing machining liquid flows into the nozzle 180. It collides with the opposing surface 186a and scatters. For this reason, the machining liquid tends to flow not only into the ejection port 82 but also into the escape port 83.
  • the purpose of the nozzles of the first to fourth embodiments is to press the machining fluid into the gap during wire electric discharge machining, and when the machining fluid is discharged from the escape port 83, the hydraulic pressure of the machining fluid decreases. There is a possibility that the amount of machining fluid from the jet port 82, which is the side on which the machining fluid is originally desired to be supplied, may decrease.
  • the outlet holes of the pipe connection holes 381 and 481 to the through holes 96 inside the nozzles 380 and 480 are opposite to the direction in which the machining fluid escape port 83 is located.
  • the direction is further directed to the direction in which the spout 82 is present. That is, in the nozzles 380 and 480 shown in FIGS. 16 and 17, the machining liquid flowing into the nozzles 380 and 480 through the supply pipe 93 passes through the nozzles 380 and 480 (the pipe connection holes 381 and 481) and the nozzle 380.
  • a portion of the flow path that flows into the through-hole 96 in 480 faces the ejection port 82 side.
  • the portion of the flow path that flows into the through hole 96 extends so as to be closer to the ejection port 82 as it approaches the through hole 96.
  • the central axis of the portion of the pipe connection hole 381 that flows into the through hole 96 extends so as to be closer to the ejection port 82 as it approaches the through hole 96.
  • a direction along the central axis of the through hole 96 (for example, at a position where the flow path of the portion flowing into the through hole 96 is shifted from the central axis of the through hole 96 (for example, , Extending in a direction substantially parallel to the central axis of the through hole 96.
  • the central axis of the portion flowing into the through-hole 96 in each of the two pipe connection holes 481 is shifted from the central axis of the through-hole 96, and the direction along the central axis of the through-hole 96 (for example, , Extending in a direction substantially parallel to the central axis of the through hole 96.
  • the two central axes of the portions of the two pipe connection holes 481 that flow into the through hole 96 are arranged at positions symmetrical to the central axis of the through hole 96. Thereby, it becomes further easy to make the machining fluid pressure applied to the plurality of cutting wire portions 2a arranged in parallel uniform.
  • the machining fluid that has flowed into the nozzles 380 and 480 actively flows toward the ejection port 82, and the flow rate of the machining fluid that flows backward toward the escape port 83 can be significantly reduced.
  • the machining liquid can be efficiently supplied to the gaps during the electric discharge machining by the nozzle in which the supply path of the machining liquid to the through hole 96 in the nozzles 380 and 480 is changed.
  • the amount of machining fluid discharged from the jet port can be increased, and the amount of machining fluid discharged from the escape port can be reduced.
  • a large number of parallel slicing processes can be realized without causing a wire position shift.
  • the wire electrical discharge machining apparatus is useful for manufacturing a thin plate and is particularly suitable for manufacturing a semiconductor material and a solar cell material that require high dimensional accuracy.

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Abstract

　ワイヤ放電加工装置は、互いに離間して並列に設けられかつ被加工物にそれぞれ対向する複数の切断ワイヤ部を有するワイヤ電極と、パルス状の加工用電圧を発生させる加工用電源と、前記複数の切断ワイヤ部に電気的に接続され、前記複数の切断ワイヤ部と前記被加工物との間に前記加工用電圧を印加する複数の給電子ユニットと、前記複数の切断ワイヤ部に沿って加工液が極間へ向かうように、前記加工液を噴出口から噴出させるノズルとを備えている。

Description

ワイヤ放電加工装置、ワイヤ放電加工方法、薄板製造方法および半導体ウエハ製造方法
　本発明は、ワイヤ電極を複数のガイドローラ間で巻回させることによりワイヤ電極を並列させて、並列するワイヤ電極と被加工物との間で放電を発生させることにより、被加工物から一度に複数枚の板状部材を切り出すワイヤ放電加工装置に関する。
　ワイヤ放電加工により、柱状の被加工物から薄板をスライス加工する場合、１本のワイヤ電極を複数のガイドローラ間に巻回させて並列させることで多数の切断ワイヤ部分を形成し、それぞれの切断ワイヤ部分に個別に給電し、各切断ワイヤ部分と被加工物との間で同時に放電を生ぜしめて、被加工物に対する上記スライス加工の生産性を向上させる方式が例えば特許文献１に提案されている。
　上述のような構成の放電式ワイヤソーでは、加工が進行して被加工物に形成される加工溝が深くなると、加工屑が加工溝の外へ次第に排出されにくくなり、加工溝内に滞在するようになる。加工溝に加工屑が滞在すると、切断ワイヤから加工屑に対して放電する頻度が高くなることで、加工方向への放電が減少して加工速度が低下する。また、溝幅方向の放電が増大することによって加工溝幅が広がり、スライスピッチを小さくしにくくなる。　また、切断ワイヤの断線も起こりやすくなり、切断ワイヤの断線による加工面の損傷も発生しやすくなる。また、断線点でワイヤを通線して加工を再開できても、そのワイヤ断線部分では除去量が大きいため、スライスを完了した部材は、断線部分の損傷域まで研削加工で対応しなければならず、余計な加工時間と部材のロスが発生するという問題がある。そこで、ノズルを使用して加工液を加工部分に吹きかけることで、加工中に発生する加工屑を加工溝の外へ排出して、加工屑が極間に滞在しないようにする技術が、例えば特許文献２に開示されている。また、加工溝に加工液を供給する技術として、例えば、特許文献３に開示のものもある。
特開２０００－９４２２１号公報 特開昭５４－２０４８５号公報 特開平５－９６４６１号公報
　しかしながら、特許文献２に開示の技術によれば、加工工程が進んで加工溝が深くなるにしたがい、スリットの先端まで加工液を供給することが困難となり、加工屑の排出能力が低下するという問題があった。また、加工溝の先端まで加工液を供給するために加工液の噴出圧を強くすれば、切断ワイヤに対して局所的に加工液圧がかかるため、切断ワイヤがたわんでしまい、加工精度が低下するという問題があった。また、切断ワイヤのたわみにより、切断ワイヤ加工面に押し付けられ、ワイヤ電極が短絡しやすくなるという問題があった。また、特許文献３に開示の技術は、砥粒を含む加工液を加工溝に供給するものであり、加工屑の排出の問題を解決するものではない。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、加工精度や加工速度の低下を抑制することのできるワイヤ放電加工装置、ワイヤ放電加工方法、薄板製造方法および半導体ウエハ製造方法を得ることを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の１つの側面にかかるワイヤ放電加工装置は、互いに離間して並列に設けられかつ被加工物にそれぞれ対向する複数の切断ワイヤ部を有するワイヤ電極と、パルス状の加工用電圧を発生させる加工用電源と、前記複数の切断ワイヤ部に電気的に接続され、前記複数の切断ワイヤ部と前記被加工物との間に前記加工用電圧を印加する複数の給電子ユニットと、前記複数の切断ワイヤ部に沿って加工液が極間へ向かうように、前記加工液を噴出口から噴出させるノズルとを備えたことを特徴とする。
　本発明によれば、並列する複数の切断ワイヤ部にかかる加工液圧を均一にすることが容易になり、ワイヤ電極のたわみを抑えることができる。また、極間へ安定して加工液を供給することができるので、被加工物との極間から加工屑を容易に排出することができる。これにより、加工精度や加工速度の低下を抑制することができる。
図１は、実施の形態１に係るワイヤ放電加工装置を示した斜視図である。 図２は、ノズルの概略構成を示す斜視図である。 図３は、ノズルの側面断面図である。 図４は、ノズルを噴出口側から見た正面図である。 図５は、ノズルの平面断面図である。 図６は、被加工物を切断する過程におけるノズル部分の正面断面図である。 図７は、実施の形態２に係るワイヤ放電加工装置が備えるノズルの部分拡大斜視図である。 図８は、図７に示すノズルの側面断面図である。 図９は、実施の形態３に係るワイヤ放電加工装置が備えるノズルの部分拡大斜視図である。 図１０は、図９に示すノズルの側面断面図である。 図１１は、実施の形態３の変形例に係るノズルの部分拡大斜視図である。 図１２は、図１１に示すノズルの側面断面図である。 図１３は、実施の形態４によるノズルの構造を示す説明図である。 図１４は、実施の形態４によるワイヤ分離部と分離スリット、およびワイヤの位置関係を示す詳細説明図である。 図１５は、実施の形態４における加工液逃がし口を示す説明図である。 図１６は、実施の形態１～４の変形例における加工液ノズルの断面構造の説明図である。 図１７は、実施の形態１～４の変形例における加工液ノズルの断面構造の説明図である。
　以下に、本発明にかかるワイヤ放電加工装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
実施の形態１．
　以下に、本発明の実施の形態の構成および動作について説明する。図１は、実施の形態１に係るワイヤ放電加工装置を示した斜視図である。本実施の形態１に係るワイヤ放電加工装置においては、ワイヤボビン１から繰り出された一本のワイヤ電極２が、順次、複数のガイドローラ３ａ～３ｄ間を、複数回、互いに微小な間隔を隔てて巻回されて、複数の切断ワイヤ部２ａが形成されている。すなわち、ワイヤ電極２は、複数の切断ワイヤ部２ａを有する。このワイヤ電極２が巻回されて形成された切断ワイヤ部２ａの間隔が被加工物８の加工幅（厚さ）となる。すなわち、各切断ワイヤ部２ａに対して所定間隔だけ離間させて被加工物８を対向させて配置した状態で、各切断ワイヤ部２ａと被加工物８との間に電圧を印加しながら、被加工物８を各切断ワイヤ部２ａに対して切断送りすることにより、被加工物８を各切断ワイヤ部２ａで放電切断する。これにより、被加工物８が複数枚の薄板に加工される。なお、被加工物８は、素材を複数の薄板にスライスするものであって、例えば、スパッタリングターゲットとなるタングステンやモリブデンなどの金属、各種構造部材として使われる多結晶シリコンカーバイトなどのセラミックス、半導体デバイスウエハとなる単結晶シリコン及び／又は単結晶シリコンカーバイトなどの半導体素材、太陽電池ウエハとなる単結晶および多結晶シリコンなどの太陽電池素材などがある。半導体素材は、シリコン及びシリコンカーバイトの少なくとも一方を主成分とする材料で形成されていても良い。また、図１の例では、１本のワイヤ電極２を複数のガイドローラに巻回した例について示しているが、この場合に限らず、１本のワイヤ電極２を折り返すことにより複数の切断ワイヤ部が形成されるのであれば、その具体的な構成については特に限定しないものとする。
　本実施の形態１においては、複数のガイドローラ３ａ～３ｄは、互いに軸線方向に平行に離間して配置されている。最も高い位置にガイドローラ３ａと３ｂとが設けられ、ガイドローラ３ｂの下方の最も低い位置にガイドローラ３ｃが設けられ、ガイドローラ３ａの下方には、ガイドローラ３ｃと並んで、ガイドローラ３ｄが設けられている。
　ワイヤ電極２は所定回数の巻回し後に、ワイヤ排出ローラ５より排出される。ワイヤ電極２は、ガイドローラ３ａとガイドローラ３ｂとの間の部分が、被加工物８と対向可能とされ被加工物８を加工する切断ワイヤ部２ａとなっており、図１に示すように、当該切断ワイヤ部２ａに対して微小間隔を隔てて被加工物８を対向させて配置し、放電加工処理を行う。また、ワイヤ電極２のガイドローラ３ｂとガイドローラ３ｃとの間の部分が、放電加工を行うための電圧（加工用電圧）が供給される給電ワイヤ部２ｂとなっている。
　ワイヤ電極２の給電ワイヤ部２ｂには、加工電源６から給電子７Ａ，７Ｂを介して、放電加工を行うための電圧（加工用電圧）が給電され、被加工物８との間に電圧が印加される。加工電源６は互いに独立して電圧を印加できる複数の加工電源ユニット６１からなる。給電子７Ａ，７Ｂもそれぞれが互いに絶縁された複数の給電子ユニット７１，７２から構成されていて、各切断ワイヤ部２ａに独立して電圧を印加できる構成となっている。このように、並列ワイヤ電極に対して独立に電圧を印加できる複数の加工電源ユニット６１は、ワイヤ放電加工装置の制御装置（図示しない）に接続される。
　なお、当然ながら、電圧印加極性は従来のワイヤ放電加工と同様に、必要に応じて適宜反転可能となっている。被加工物８は、図示しない位置制御装置により、ガイドローラ３ａ～３ｄ間に巻回されたワイヤ電極２と微小間隙を隔てるように位置が制御されているので、適正な放電ギャップ長が維持されている。なお、加工液は図示しないが、通常のワイヤ放電加工と同様に、吹きかけもしくは浸漬により被加工物８とワイヤ電極２との間に供給されている。
　図２は、ノズル８０の概略構成を示す斜視図である。図３は、ノズル８０の側面断面図である。図４は、ノズル８０を噴出口８２側から見た正面図である。ノズル８０は、加工液を噴出して、被加工物８とワイヤ電極２との間に加工液を供給する。ノズル８０には、切断ワイヤ部２ａを貫通させる貫通孔９６が形成される。ノズル８０は、貫通孔９６に切断ワイヤ部２ａを貫通させた状態で、被加工物８の両側に配置される。
　ノズル８０は、本体８４、噴出口構成板９１、逃げ口構成板９２を備える。本体８４には、加工液を供給するための配管接続用孔８１が形成されている。配管接続用孔８１は、本体８４を貫通して形成されており、その一方側が栓８５で塞がれている。本体８４を貫通して形成された配管接続用孔８１の他方側には、加工液を供給する供給配管９３が接続される。なお、栓８５で塞ぐ側と供給配管９３を接続する側を逆に構成してもよい。
　本体８４には、加工液を噴出する方向側と、その反対方向側に凹み部８０ａが形成されている。凹み部８０ａには、噴出口構成板９１と逃げ口構成板９２がそれぞれ取り付けられる。本体８４には、凹み部８０ａが形成された面同士を結んで、切断ワイヤ部２ａを通過させるワイヤ通過孔９４が形成される。ワイヤ通過孔９４と配管接続用孔８１とは、本体８４の内部で交差する。したがって、供給配管９３から配管接続用孔８１に供給された加工液は、ワイヤ通過孔９４の両端へと向かう。
　凹み部８０ａには、ワイヤ通過孔９４を囲むように溝８０ｂが形成される。溝８０ｂにはＯリング９５が嵌め込まれて、噴出口構成板９１および逃げ口構成板９２と本体８４との隙間から加工液が漏れるのを防止する。
　噴出口構成板９１は、本体８４の被加工物８に面する側に形成された凹み部８０ａに取り付けられる。噴出口構成板９１は、２枚の板部材から構成され、凹み部８０ａに取り付けられた際に互いに突き合わされる部分に切欠き９１ａが形成されている。噴出口構成板９１に形成された切欠き９１ａは、２枚の板部材が突き合わされた状態で、加工液を噴出する噴出口８２として機能する。噴出口８２は、本体８４に形成されたワイヤ通過孔９４と重なるように形成されている。
　逃げ口構成板９２は、噴出口構成板９１が取り付けられた側の反対側の凹み部８０ａに取り付けられる。噴出口構成板９１は、２枚の板部材から構成され、凹み部８０ａに取り付けられた際に互いに突き合わされる部分に切欠き９２ａが形成されている。逃げ口構成板９２に形成された切欠き９２ａは、２枚の板部材が突き合わされた状態で、加工液を排出する逃げ口８３として機能する。逃げ口８３は、本体８４に形成されたワイヤ通過孔９４と重なるように形成されている。
　このように、本体８４に噴出口構成板９１と逃げ口構成板９２とが取り付けられることで、噴出口８２を一端側の開口とする貫通孔９６が、噴出口８２、ワイヤ通過孔９４および逃げ口８３により構成される。なお、ワイヤ通過孔９４の端部の開口面積よりも、噴出口８２および逃げ口８３の開口面積のほうが小さくなっている。また、噴出口８２の開口面積よりも逃げ口８３の開口面積のほうが小さくなっている。
　噴出口８２は極間へ加工液を供給するためのもので、逃げ口８３は切断ワイヤ部２ａをノズル８０内に通過させるためのものである。ワイヤ通過孔９４と配管接続用孔８１とが交差する部分では、本体８４内において若干の空間ができる。配管接続用孔８１から本体８４に流れ込んだ加工液は、この空間で貯められ、流れ方向を９０度変換されて噴出口８２から噴出される。
　ノズル８０は、噴出口８２が被加工物８の両側に近接するように配置される。被加工物８の両側に設置されたノズル８０の噴出口８２と被加工物８の端面との間隙は、密着加工できる場合には、０．１ｍｍ～０．３ｍｍに設定される。また、被加工物８の部材種類や求められるスライス厚さによっては、加工液の噴出圧によるダメージを軽減するために、噴出口８２が被加工物８から５０ｍｍ程度離れるようにノズル８０を配置する場合もある。なお、加工屑の効率的な排出のためには、噴出口８２と被加工物８との距離は５０ｍｍ以下であることが望ましい。
　また、複数の切断ワイヤ部２ａを有するワイヤ電極２は、前述の逃げ口８３からノズル８０内に挿入され、噴出口８２からノズル８０外部へ出て行く。そして、その先に対向するもう一方のノズル８０の噴出口８２からノズル８０内に挿入され、ノズル内部を通って逃げ口８３から出て行く。その後、給電子７Ａと接触して、ガイドローラ３ａ～３ｄに巻回される。これを繰り返すことにより、ワイヤ電極２が、ノズル８０間に並列させた複数の切断ワイヤ部２ａを有するものとすることができる。
　この状態で加工液をノズル８０に供給すると、供給配管９３を通って加工液がノズル８０内部に流入する。ノズル８０内部に流入した加工液は、噴出口８２から噴出され、逃げ口８３から排出される。ここで、ノズル８０内部に流入した加工液は、噴出口８２からのみ噴出して被加工物８の極間へ供給されることが望ましいが、ワイヤ電極２を通すために形成された逃げ口８３からも排出されてしまう。しかしながら、上述したように噴出口８２の開口面積よりも逃げ口８３の開口面積のほうが小さくなっているので、流れの抵抗のより小さい噴出口８２からほとんどの加工液が噴出される。逃げ口８３の大きさは、Φ０．１ｍｍのワイヤ電極２が通ればよく、なるべく小さく形成されることが望ましい。一方、あまりに小さく逃げ口８３を形成すると、ワイヤ電極２を通過させる作業の作業性が悪くなる。したがって、逃げ口８３の高さ寸法は、例えば０．５ｍｍ程度であることが望ましい。これに対し、噴出口８２の高さ寸法は、例えば５ｍｍ程度とされる。また、噴出口８２および逃げ口８３の幅寸法は並列された複数の切断ワイヤ部２ａ全体が収まる幅で形成すればよい。
　図５は、ノズル８０の平面断面図である。図６は、被加工物８を切断する過程におけるノズル８０部分の正面断面図である。加工液が２つのノズル８０へ供給されると、加工液は噴出口８２から各切断ワイヤ部２ａに沿って切断ワイヤ部２ａと同軸線上に噴出されて、被加工物８へ吹き付けられる。ワイヤ電極２を走行させつつ、電圧を印加し、ステージ９７を上昇させると、ステージ９７に固定されている被加工物８が上昇する。ワイヤ電極２に被加工物８が近づくと、ワイヤ電極２との間で発生する放電によって被加工物８が加工される。放電加工により発生した加工屑は、ノズル８０から噴出される加工液によって極間から排出される。
　図６に示すように、このような構成によれば、加工が進行して加工溝が深くなっても、ノズル８０の噴出口８２は常に各切断ワイヤ部２ａと同軸線上にあり、各切断ワイヤ部２ａに沿って加工液が極間へ向かうように加工液が噴出されるので、並列する複数の切断ワイヤ部２ａにかかる加工液圧を均一にすることが容易になり、ワイヤ電極のたわみを抑えることができる。また、各切断ワイヤ部２ａに沿って加工液が極間へ向かうように加工液が噴出されるので、加工過程のどの時点においても加工溝の先端に対してノズル８０から加工液を吹き付けることができ、極間へ安定して加工液を供給することができる。これにより、加工溝の深さに関わらず、加工屑を安定して加工溝から容易に排出することができる。その結果、加工方向の放電が多くなり、加工速度の低下を抑制できる。それとともに、並列する複数の切断ワイヤ部２ａによって一度に切り出される被加工物８の加工溝も、細く均一にすることが容易になるので、加工精度の低下を抑制できる。また、複数の切断ワイヤ部２ａが、噴出口８２を一端側の開口とする貫通孔９６を貫通しているので、噴出口８２から噴出される加工液が複数の切断ワイヤ部２ａに沿って噴出しやすくなり、より確実に加工溝の先端に加工液を吹き付けることができる。
　また、上記のワイヤ放電加工方法によって、結晶シリコン及び／又は単結晶シリコンカーバイトなどの半導体素材、単結晶または多結晶シリコンなどの太陽電池素材、多結晶シリコンカーバイトなどのセラミックス、タングステンやモリブデンなどのスパッタリングターゲット素材を加工すると、加工速度が速くなり、加工溝幅を狭くすることができるので、１つのインゴットからより多くの部材を得ることができる。また、一度に複数枚の薄板を高い寸法精度で切り出すことができる。
　また、開口面積をあまり大きくすることができない噴出口８２と逃げ口８３を、噴出口構成板９１と逃げ口構成板９２とで形成しているので、本体８４に形成されるワイヤ通過孔９４を噴出口８２や逃げ口８３よりも大きく形成することができる。これにより、ワイヤ通過孔９４に対するワイヤ電極２の通線作業の作業性を向上させることができる。また、噴出口構成板９１と逃げ口構成板９２とを２枚の板部材の突き合わせ部分で形成しているので、本体８４にワイヤ電極２を通過させた後で、噴出口構成板９１および逃げ口構成板９２を構成する２枚の板部材を、ワイヤ電極２を挟み込むように取り付ければ、容易に噴出口８２と逃げ口８３を形成することができる。
実施の形態２．
　図７は、実施の形態２に係るワイヤ放電加工装置が備えるノズル１８０の部分拡大斜視図である。図８は、図７に示すノズル１８０の側面断面図である。実施の形態１と同様の構成については、同様の符号を付し、詳細な説明を省略する。本実施の形態２では、ワイヤ電極２（複数の切断ワイヤ部２ａ）の通線作業をより一層容易にするためにノズル構成の変更を行っている。
　本実施の形態２では本体１８４を、貫通孔９６（噴出口８２、ワイヤ通過孔９４、逃げ口８３）を挟んでワイヤ電極２の貫通方向および並列方向と略垂直な方向に分割できる構造としている。より具体的には、図７、図８に示すように、本体１８４が、供給配管９３の接続される基部１８５と、基部１８５に対して上下に分割可能とされた蓋部１８６とを備えて構成される。すなわち、基部１８５と蓋部１８６とは、貫通孔９６を挟んで互いに分割可能に構成されている。基部１８５に対して蓋部１８６が取り付けられた状態で、基部１８５と蓋部１８６との間に形成される空間がワイヤ通過孔９４となる。基部１８５と蓋部１８６との対向面１８５ａ，１８６ａには、段差が設けられている。これにより、噴出口８２の開口面積よりも、逃げ口８３の開口面積を小さくすることができる。
　以上のように、本体１８４は、ワイヤ通過孔９４を挟んで上下に分割可能とされているので、蓋部１８６を取り外せば、基部１８５における切断ワイヤ部２ａを通過させるべき（配置すべき）部分（貫通孔９６）を開放させることができる。したがって、基部１８５を加工機に設置した状態で、ワイヤ電極２（複数の切断ワイヤ部２ａ）を並列するように通線（配置）してから、蓋部１８６を基部１８５に取り付ければ（組み合わせれば）、通線作業が完了するので、複数の切断ワイヤ部２ａの通線作業がより一層容易になる。基部１８５と蓋部１８６との隙間からの液漏れを防止するためのシールは、ワイヤ電極２の通線方向と平行に溝加工した溝１８５ｂに棒状のシールゴム（図示せず）をはめ込めばよい。また、ワイヤ通過孔９４の断面積を小さくしても、蓋部１８６を取り外せば、容易に複数の切断ワイヤ部２ａの通線作業を行えるので、噴出口構成板９１や逃げ口構成板９２を用いずに通線作業の容易化を図ることができる。これにより、部品点数の削減や工数の削減を図ることができる。なお、実施の形態１と同様に噴出口構成板９１や逃げ口構成板９２を用いても構わない。
　また、複数の切断ワイヤ部２ａの通線作業が容易化されるので、ワイヤ電極２を巻回する回数を増やして、切断ワイヤ部２ａの並列数を多くしやすくなる。また、切断ワイヤ部２ａの並列数を増やしても、ワイヤ通過孔９４にワイヤ電極２（複数の切断ワイヤ部２ａ）を１本１本通線する必要がないので、段取り作業にかかる手間や時間を抑えることができる。
　また、上記のワイヤ放電加工方法によって、結晶シリコン及び／又は単結晶シリコンカーバイトなどの半導体素材、単結晶または多結晶シリコンなどの太陽電池素材、多結晶シリコンカーバイトなどのセラミックス、タングステンやモリブデンなどのスパッタリングターゲット素材を加工すると、加工速度が速くなり、加工溝幅を狭くすることができるので、1つのインゴットからより多くの部材を得ることができ、また、一度に複数枚の薄板を高い寸法精度で切り出すことができる。
実施の形態３．
　図９は、実施の形態３に係るワイヤ放電加工装置が備えるノズル１８０の部分拡大斜視図である。図１０は、図９に示すノズル１８０の側面断面図である。なお、上記実施の形態と同様の構成については、同様の符号を付し、詳細な説明を省略する。
　上述の実施の形態１においては、配管接続用孔８１が１個であり、そこから本体１８４の内部に加工液が流入する。配管接続用孔８１は、本体１８４の中心に加工されており、並列する切断ワイヤ部２ａは、この配管接続用孔８１の直上を通過する。切断ワイヤ部２ａの並列数が多くなる、あるいは、並列間隔が狭くなると、切断ワイヤ部２ａは配管接続用孔８１から吹き上げてくる加工液圧力によって、一部の切断ワイヤ部２ａがたわんでしまう場合がある。この状態で被加工物８の端面食いつき加工を行うと、例えば、２０本の切断ワイヤ部２ａを持つ場合、まず両端の切断ワイヤ部２ａから放電が始まり、徐々に内側の切断ワイヤ部２ａで放電が発生していく。したがって、被加工物８の位置によって、加工工程の進度が異なり、被加工物８の切り落ちのタイミングにばらつきが生じてしまう。切り落ちのタイミングにばらつきが生じることで、加工が不安定となってワイヤ断線の可能性が高くなる。すなわち、切断ワイヤ部２ａの並列数が多い場合における被加工物８の安定した切断加工のためには、被加工物８の位置による加工進度のばらつきを抑えることが重要となる。
　実施の形態３においては、並列する切断ワイヤ部２ａが加工液によってたわまないように、ノズル１８０内に流れ込むときの加工液の圧力を分散する構成を採用する。
　本実施の形態３においては、配管接続用孔８１が途中で分岐して２本の流路になっている。配管接続用孔８１が２本の流路に分岐することで、配管接続用孔８１の入口８１ａの面積よりも出口８１ｂの面積が大きくなっている。すなわち、ノズル１８０では、加工液が供給配管９３を通ってノズル１８０に流入する流路の断面積よりも、ノズル１８０に流入した加工液がノズル１８０内を通ってノズル１８０内の貫通孔９６に流入する流路の断面積が大きくなっている。これにより、本体１８４内部への加工液の流入速度を減速させることができる。加工液の流入速度を減速させることで、切断ワイヤ部２ａに加わる加工液圧力を低下させることができる。これにより、切断ワイヤ部２ａのたわみを抑えて、加工進度のばらつきを抑えることができる。また、加工進度のばらつきを抑えることで、ワイヤ電極２の断線の危険性を減らし、被加工物８を安定して加工することができる。
　図１１は、本実施の形態３の変形例に係るノズル１８０の部分拡大斜視図である。図１２は、図１１に示すノズル１８０の側面断面図である。本変形例では、配管接続用孔８１の出口８１ｂの孔形状を、切断ワイヤ部の並列幅と略等しい幅寸法の長方形形状にすることで、加工液圧力が切断ワイヤ部２ａの並列方向全体に加わるようにし、切断ワイヤ部２ａのたわみを略均一にする。これにより、被加工物８の加工進度のばらつきを抑えて、ワイヤ電極２の断線の危険性を減らし、被加工物８を安定して加工することができる。
　また、上記のワイヤ放電加工方法によって、結晶シリコン及び／又は単結晶シリコンカーバイトなどの半導体素材、単結晶または多結晶シリコンなどの太陽電池素材、多結晶シリコンカーバイトなどのセラミックス、タングステンやモリブデンなどのスパッタリングターゲット素材を加工すると、放電加工中にワイヤ間に作用する電磁力が相殺、あるいは、軽減され、ワイヤ電極のたわみが防止されるので、一度に複数枚の薄板を高い寸法精度で切り出すことができる。
実施の形態４．
　前述した実施の形態１あるいは２では、被加工物の近傍に設置したノズルから加工液を加工部分に噴出する構成のために、ノズルを通って噴出した加工液の加工溝内への流入により、加工溝内に加工液の流れが生じ、加工溝が深くなっても加工屑が加工溝外へ排出されるため良好な加工状態が維持される。このように、ノズルによる加工溝内への加工液の噴出は、加工状態を良好に維持するために適したものであるが、ワイヤ電極は複数のガイドローラ間に巻回させた状態で長さ方向へ走行させるので、ワイヤ電極はノズル内を通過させる必要がある。したがって、ノズルには、被加工物と対向する面に設けた加工液の噴出口だけでなく、噴出口を設置した面と反対側にもワイヤを通過させる通過口（逃げ口）を設ける必要がある。すなわち、被加工物をはさんで両側にノズルを設置した場合、ワイヤ電極は一方のノズルの通過口からノズル内に導入され、噴出口からノズル外に導出されるとともに加工溝内に導入され、さらに加工溝内から導出されるとともに他方のノズルの噴出口からノズル内に導入され、通過口からノズル外に導出される構成となる。
　このような構成において、加工液を加工溝へ噴出するべく高圧の加工液をノズル内に導入すると、加工液は噴出口からだけでなく通過口からも噴出するため、ポンプの動力を有効に活用できない。このような事態を避けるため、実施の形態１では通過口の大きさを極力小さく設定することを提案している。しかし、生産性の向上を目的として、多くの加工溝を同時に加工する構成をとる場合には、ワイヤ電極の巻回数が多くなるため噴出口のみならず通過口（逃げ口）も大きくならざるを得ず、通過口（逃げ口）からも相当量の加工液が噴出するため、巨大な加工液ポンプが必要とされる。したがって、多数のスライス加工を同時並列的に実行する際の処理効率の向上について、前述した実施の形態１あるいは２には改善の余地がある。
　また、噴出口から噴出させる加工液の圧力を高めるほど加工溝の奥深くまで加工液が流入して加工状態が安定するが、加工液圧を高めると通過口からも高圧の加工液が噴出する。ノズルの通過口は、ワイヤ電極へ給電する給電子や、ワイヤ電極の走行をガイドするガイドローラに対向していることが多い。給電子やガイドローラは、その表面に形成した溝内にワイヤ電極を保持して給電もしくはワイヤ電極位置の固定を行なう場合が多いが、通過口から高圧で噴出する加工液流が衝突するとワイヤ電極が振動し、給電不良やワイヤ電極の位置ずれが生じる可能性がある。したがって、加工溝の形状精度の低下を抑制することや、薄板、特に半導体ウエハなどの硬脆材料の薄板が割れることを抑制することについても、前述した実施の形態１あるいは２には改善の余地がある。
　実施の形態４では、前述の課題を改善することを目的としている。互いに離間して並列して設けられかつ被加工物にそれぞれ対向する複数の切断ワイヤ部を有するワイヤ電極と、パルス状の加工用電圧を発生させる加工用電源と、前記複数の切断ワイヤ部に電気的に接続され、前記複数の切断ワイヤ部と前記被加工物との間に前記加工用電圧を印加する複数の給電子ユニットと、前記複数の切断ワイヤ部に沿って加工液が極間へ向かうように、前記加工液を噴出するノズルを備えたワイヤ放電加工装置において、前記ノズルには、前記加工液を噴出する噴出口と、前記噴出口の反対側に設置された複数のスリットとを設け、前記複数の切断ワイヤは、前記噴出口と前記複数のスリットとを介して前記ノズルを貫通し、前記ノズルは、前記複数の切断ワイヤ部を通過させる前記複数のスリットを形成する切断ワイヤ分離部を有する。また、前記切断ワイヤ分離部は、前記複数の切断ワイヤ部を通過させる複数のスリットの間の部分を（例えば、すべて）塞ぐように構成する。前記切断ワイヤ分離部は、マシナブルセラミックスなど削られ易い材料で形成する。前記ノズルは，前記噴出口と前記複数のスリット以外に、余分な加工液を排出する加工液逃がし口を設ける。
　以下に、実施の形態４の構成および動作について説明する。実施の形態４に係るワイヤ放電加工装置の構成は実施の形態１と同様に図１の斜視図で示される。４本のガイドローラ３ａ～３ｄは、互いに軸線方向に平行に離間して配置されている。ワイヤボビン１から繰り出されたワイヤ電極２は、順次、ガイドローラ３ａ～３ｄ間を、複数回、互いに微小な間隔を隔てて巻回された後、ワイヤ排出ローラ５より排出される。ここで、ワイヤ電極２のうち、ガイドローラ３ａとガイドローラ３ｂとの間に平行張架された部分が、切断ワイヤ部２ａとなる。
　被加工物８は図示しない位置制御装置により切断ワイヤ部２ａと微小距離だけ離間させた状態で対向配置した状態が保たれている。加工電源６は、給電子７Ａ，７Ｂを介して、切断ワイヤ部２ａに接続され、微小距離だけ離間した被加工物８との間に電圧を印加して放電を生ぜしめる。
　ここで、切断ワイヤ部２ａは、上述のようにガイドローラ３ａ、３ｂ間に平行張架されたワイヤにより構成されるが、加工電源６も互いに絶縁された複数の加工電源ユニット６１から構成されており、さらに給電子７Ａ，７Ｂも互いに絶縁された複数の給電子ユニット７１から構成されていて、それぞれの切断ワイヤには、対応するそれぞれの加工電源ユニット６１からそれぞれの給電子ユニット７１を介して給電される構成となっていて、それぞれの切断ワイヤには独立して電圧を印加可能な状態となっている。
　なお、当然ながら、加工電源６が電圧を印加する極性は従来のワイヤ放電加工機と同様に、必要に応じて適宜反転可能となっている。
　上述のように、被加工物８は、切断ワイヤ部２ａと適正な放電ギャップが維持されるように、図示しない位置制御装置により常に微小間隙を隔てて位置が制御されているので、放電により加工溝が形成されるにしたがって、被加工物８は切断ワイヤ部２ａの方向に徐々に送り込まれて加工溝が深くなり、最終的には被加工物８が薄板状に切断加工される。
　ここで、被加工物８は、複数の薄板へのスライス加工を要するものであって、例えば、スパッタリングターゲットとなるタングステンやモリブデンなどの金属、各種構造部材として使われる多結晶シリコンカーバイトなどのセラミックス、半導体デバイスウエハとなる単結晶シリコン及び／又は単結晶シリコンカーバイトなどの半導体素材、太陽電池ウエハとなる単結晶および多結晶シリコンなどの太陽電池素材などがある。半導体素材は、シリコン及びシリコンカーバイトの少なくとも一方を主成分とする材料で形成されていても良い。
　また、図１の例では、１本のワイヤ電極２を４本のガイドローラに巻回した例について示しているが、この場合に限らず、１本のワイヤ電極２から複数の切断ワイヤ部を形成するものであれば、その具体的な構成については特に限定しないものとする。また、給電子は、切断ワイヤ部２ａに対して、給電子７Ａのように、ガイドローラ３ｂを介して少し離れた状態で設置しても良いし、給電子７Ｂのように、被加工物８とガイドローラ３ａとの間で被加工物の近くに設置してもよい。
　ノズル２８０は、加工液を加工溝へ噴出するため、被加工物８に近接設置する構成となっており、本実施の形態の中心となる部分であるので、図１３および図１４を用いて詳しく説明する。図１３は、実施の形態４によるノズル２８０の構造を示す説明図である。図１３（ａ）は、通過口２８２側におけるノズル２８０の外観を示す斜視図であり、図１３（ｂ）は、噴出口２８１側におけるノズル２８０の外観を示す斜視図であり、図１３（ｃ）は、蓋部２８７が基部２８８及びワイヤ分離部２８３から分割された状態を示す図である。図１４は、実施の形態４によるワイヤ分離部２８３と分離スリット２８４、およびワイヤ２の位置関係を示す詳細説明図、図１５は、実施の形態４における加工液逃がし口２８６を示す説明図である。
　ノズル２８０は被加工物をはさんで両側に設置されており、複数の切断ワイヤ部２ａを有するワイヤ電極２が内部を貫通する構造をもっている。すなわち、ノズル２８０の被加工物との対向面には加工液の噴出口２８１が設けられており、噴出口２８１と反対側には通過口２８２が設けられている。通過口２８２は、複数の分離スリット２８４を有する。したがって、切断ワイヤ部２ａは一方のノズル２８０の通過口２８２（複数の分離スリット２８４）からノズル２８０内に導入され、噴出口２８１からノズル２８０外に導出されるとともに加工溝内に導入され、さらに加工溝内から導出されるとともに他方のノズル２８０の噴出口２８１からノズル２８０内に導入され、通過口２８２（複数の分離スリット２８４）からノズル２８０外に導出される構成となっている。
　さらに、図１３に示すように、噴出口２８１と反対側に設置された通過口２８２（複数の分離スリット２８４）には、切断ワイヤ分離部２８３が設けられている。切断ワイヤ分離部２８３には、切断ワイヤ部２ａにおけるワイヤ電極２の設置間隔と概ね同じ間隔で複数の分離スリット２８４が刻まれており、図１４に示すように、複数の切断ワイヤ部２ａのそれぞれが、対応する分離スリット２８４を通過するように構成されている。したがって、切断ワイヤ部２ａは、一方のノズル２８０のワイヤ分離部２８３に刻まれた分離スリット２８４を通ってノズル２８０内に導入され、噴出口２８１からノズル２８０外に導出されるとともに加工溝内に導入され、さらに加工溝内から導出されるとともに他方のノズル２８０の噴出口２８１からノズル２８０内に導入され、ワイヤ分離部２８３に刻まれた分離スリット２８４を通ってノズル２８０外に導出される構成となっている。
　複数の切断ワイヤ部２ａを有するワイヤ電極２は、ワイヤ分離部２８３において、それぞれに対応する別々の分離スリット２８４を通過するから、ノズル２８０における、並行設置された複数の切断ワイヤ部２ａの間の部分が塞がれる構成となるため、通過口２８２（複数の分離スリット２８４）の開口面積はこれまでよりも大幅に小さくなる。
　加工液は、図示しないポンプにより加圧され、さらに図示しない配管およびノズル２８０に設置した配管接続用穴２８５を経由してノズル２８０内へ導入され、噴出口２８１から被加工物８および加工溝へ向けて噴出されると共に、通過口２８２に設置したワイヤ分離部２８３に刻まれた分離スリット２８４を経由して外部へ噴出する。
　なお、噴出口２８１には実施の形態１と同じく、ワイヤ分離部２８３は設置せず、一つの噴出口２８１に複数の切断ワイヤ部２ａが通線されている。このため、複数の切断ワイヤ部２ａが近接配置されている場合にも噴出口側での圧力損失が低減され、十分な圧力と流量を確保できる。
　以上のように、本実施の形態４の構成によれば、噴出口２８１と反対側に切断ワイヤ分離部２８３を設け、さらに切断ワイヤ分離部２８３には、略平行に設置された複数の切断ワイヤ部２ａの設置間隔と概ね同じ間隔で複数の分離スリット２８４を刻んで、各切断ワイヤ部２ａがそれぞれ対応する分離スリット２８４を通過するように構成されている。これにより、通過口２８２（複数の分離スリット２８４）の開口面積を大幅に低減でき、ノズル２８０内に導入した加工液を噴出口２８１から加工溝へ噴出する際に、噴出口２８１と反対側（通過口２８２側）から噴出する加工液の量を抑制できる。このため、加工液加圧ポンプの動力を有効に活用でき、さらに通過口２８２から高圧で噴出して給電子やガイドローラに衝突する加工液流を少なくできるので、切断ワイヤ部の振動を低減でき、ワイヤ振動に起因する給電不良やワイヤの位置ずれを防止できる。この結果、加工溝の加工精度を向上でき、さらに薄板、特に半導体ウエハなどの硬脆材料の薄板の折損を防止できる効果を奏する。
　なお、上記実施の形態ではあらかじめワイヤ分離部２８３に分離スリット２８４を形成して切断ワイヤ部２ａを通過させたが、ワイヤ分離部２８３をマシナブルセラミックスなど削れ易い材料を用いて分離スリット２８４を形成しない状態で設置し、ワイヤ放電加工装置の運転に伴う切断ワイヤ部２ａの走行によりワイヤ分離部が削られることにより自動的に分離スリット２８４を形成するよう構成してもよい。この場合、あらかじめ分離スリット２８４を形成する手間が省ける効果が生じる。
　また、上記実施の形態では、通過口２８２から噴出する加工液を抑制するためには、ワイヤ分離部２８３は、ノズル２８０における分離スリット２８４の間の部分を全て塞ぐよう構成し、噴出口２８１の反対側（通過口２８２側）を通過する加工液は全て分離スリット２８４を通過するよう構成するのが望ましい。一方、そのような構成では噴出口２８１が被加工物と密着状態となった際に圧力が高くなりすぎる危険がある場合などには、必要に応じて噴出口２８１の反対側（通過口２８２側）で余分な加工液をリークさせるための開口をワイヤ分離部２８３の一部に空けた状態とし、その余分な加工液の一部は分離スリット２８４を通過せずに、そのリークさせるための開口より排出するよう構成しても良い。
　また、図１５に示すようにノズル２８０に加工液逃がし口２８６をさらに設置し、噴出口２８１以外からの余分な加工液の排出を主として通過口２８２ではなく加工液逃がし口２８６により行なうよう構成すれば、加工液圧力が不必要に高まる危険を回避しつつ、給電子やガイドローラに高圧の加工液が衝突してワイヤを振動させる可能性も低くすることができる。
　本実施の形態４により、加工液を効率よく噴出口から噴出させるようになり、小さな容量のポンプを用いて必要十分な加工屑排出作用を発揮させ、さらに給電不良やワイヤ位置ずれを発生させることなく多数の並列スライス加工を実現できる。また、加工液加圧ポンプの動力を有効に活用できる効果を奏する。また、ワイヤ分離部にあらかじめスリットを形成する手間が省ける効果を奏する。また、加工液圧力が不必要に高まる危険を回避しつつ、給電子やガイドローラに高圧の加工液が衝突してワイヤが振動することを防止する効果を奏する。
　なお、実施の形態１～４で述べたノズルに代えて、図１６又は図１７に示すノズルを用いても良い。図１６、図１７は、実施の形態１～４の変形例におけるノズルの断面構造を示す断面図である。
　たとえば、実施の形態２における図８に示す断面形状のノズル１８０の場合、加工液が供給配管９３から配管接続用孔８１を通ってノズル１８０内部に流入すると、流入した加工液はノズル１８０内部の対向面１８６ａに衝突して四散する。そのために、噴出口８２だけでなく逃げ口８３へも加工液が流れ込みやすい。実施の形態１～４のノズルの目的は、ワイヤ放電加工中の極間へ加工液を圧入することであり、逃げ口８３から加工液が排出されると、加工液の液圧が低下するため、本来加工液を供給したい側である噴出口８２からの加工液量が減少する可能性がある。
　それに対して、図１６あるいは図１７のように、配管接続用孔３８１、４８１のノズル３８０、４８０内部の貫通孔９６への出口穴が、加工液の逃げ口８３がある方向とは逆方向を向き、さらに噴出口８２がある方向を向いている。すなわち、図１６、１７に示すノズル３８０、４８０では、供給配管９３を通ってノズル３８０、４８０に流入した加工液がノズル３８０、４８０内（の配管接続用孔３８１、４８１）を通ってノズル３８０、４８０内の貫通孔９６に流入する部分の流路が、噴出口８２の側を向いている。
　より具体的には、図１６に示すノズル３８０では、貫通孔９６に流入する部分の流路が、貫通孔９６に近づくにしたがって噴出口８２に近くなるように傾斜して延びている。言い換えると、配管接続用孔３８１における貫通孔９６に流入する部分の中心軸は、貫通孔９６に近づくにしたがって噴出口８２に近くなるように傾斜して延びている。
　また、図１７に示す２つのノズル４８０のそれぞれでは、貫通孔９６に流入する部分の流路が、貫通孔９６の中心軸からシフトした位置において、貫通孔９６の中心軸に沿った方向（例えば、貫通孔９６の中心軸に略平行な方向）へ延びている。言い換えると、２つの配管接続用孔４８１のそれぞれにおける貫通孔９６に流入する部分の中心軸は、貫通孔９６の中心軸からシフトしているとともに、貫通孔９６の中心軸に沿った方向（例えば、貫通孔９６の中心軸に略平行な方向）へ延びている。さらに、２つの配管接続用孔４８１における貫通孔９６に流入する部分の２つの中心軸は、貫通孔９６の中心軸に対して対称な位置に配されている。これにより、並列する複数の切断ワイヤ部２ａにかかる加工液圧を均一にすることがさらに容易になる。
　これにより、ノズル３８０、４８０内部に流入した加工液は噴出口８２側へ積極的に流れるようになり、逃げ口８３側に逆流する加工液流量を大幅に減少させることができる。このようにノズル３８０、４８０内部の貫通孔９６への加工液の供給経路を変更したノズルによって加工液を放電加工中の極間へ効率よく供給できるようになる。
　本変形例により、噴出口からの加工液排出量を多く、逃げ口からの加工液排出量を少なくできるようになり、容量の小さいポンプでも必要十分な加工屑排出作用を発揮させ、さらに給電不良やワイヤ位置ずれを発生させることなく多数の並列スライス加工を実現できる。また、加工液加圧ポンプの動力を有効に活用できる効果を奏する。また、給電子やガイドローラに高圧の加工液が衝突してワイヤが振動することを防止する効果を奏する。
　以上のように、本発明にかかるワイヤ放電加工装置は、薄板の製造に有用であり、特に高い寸法精度を要求される半導体素材、太陽電池素材の製造に適している。
　１　ワイヤボビン
　２　ワイヤ電極
　２ａ　切断ワイヤ部
　２ｂ　給電ワイヤ部
　３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ　ガイドローラ
　５　ワイヤ排出ローラ（巻取りボビン）
　６　加工電源
　７Ａ，７Ｂ　給電子
　８　被加工物
　６１　加工電源ユニット
　７１，７２　給電子ユニット
　８０　ノズル
　８０ａ　凹み部
　８０ｂ　溝
　８１　配管接続用孔
　８１ａ　入口
　８１ｂ　出口
　８２　噴出口
　８３　逃げ口
　８４　本体
　８５　栓
　９１　噴出口構成板
　９１ａ　切欠き
　９２　逃げ口構成板
　９２ａ　切欠き
　９３　供給配管
　９４　ワイヤ通過孔
　９５　Ｏリング
　９６　貫通孔
　９７　ステージ
　１８０　ノズル
　１８４　本体
　１８５　基部
　１８５ａ　対向面
　１８５ｂ　溝
　１８６　蓋部
　１８６ａ　対向面　
　２８０　ノズル
　２８１　噴出口
　２８２　通過口
　２８３　ワイヤ分離部
　２８４　分離スリット
　２８５　配管用接続穴
　２８６　加工液逃がし口
　３８０　ノズル
　３８１　配管接続用孔
　４８０　ノズル
　４８１　配管接続用孔

Claims (15)

  1. 　互いに離間して並列に設けられかつ被加工物にそれぞれ対向する複数の切断ワイヤ部を有するワイヤ電極と、
    　パルス状の加工用電圧を発生させる加工用電源と、
    　前記複数の切断ワイヤ部に電気的に接続され、前記複数の切断ワイヤ部と前記被加工物との間に前記加工用電圧を印加する複数の給電子ユニットと、
    　前記複数の切断ワイヤ部に沿って加工液が極間へ向かうように、前記加工液を噴出口から噴出させるノズルと、
    を備えたことを特徴とするワイヤ放電加工装置。
  2. 　前記ノズルには、前記噴出口が前記極間の側に形成され、
    　前記複数の切断ワイヤ部は、前記噴出口を通過し前記極間へ延びている
    ことを特徴とする請求項１に記載のワイヤ放電加工装置。
  3. 　前記ノズルには、前記噴出口を一端側の開口とする貫通孔が形成され、
    　前記複数の切断ワイヤ部は、前記貫通孔を介して前記ノズルを貫通し前記極間へ延びている
    ことを特徴とする請求項１に記載のワイヤ放電加工装置。
  4. 　前記噴出口の開口面積よりも前記貫通孔の他端側の開口面積のほうが小さい
    ことを特徴とする請求項３に記載のワイヤ放電加工装置。
  5. 　前記ノズルは、前記貫通孔を開放するように複数の部材に分割させ、前記複数の切断ワイヤ部が前記貫通孔に通線された後に前記複数の部材を組み合わせることが可能な構成を有する
    ことを特徴とする請求項３に記載のワイヤ放電加工装置。
  6. 　前記ノズルでは、前記加工液が供給配管を通って前記ノズルに流入する部分の流路の断面積よりも、前記ノズルに流入した前記加工液が前記ノズル内を通って前記ノズル内の前記貫通孔に流入する部分の流路の断面積の方が大きい
    ことを特徴とする請求項３に記載のワイヤ放電加工装置。
  7. 　前記ノズルでは、供給配管を通って前記ノズルに流入した前記加工液が前記ノズル内を通って前記ノズル内の前記貫通孔に流入する部分の流路が、前記噴出口の側を向いている
    ことを特徴とする請求項３に記載のワイヤ放電加工装置。
  8. 　前記ノズルには、
    　前記複数の切断ワイヤ部を互いに分離された状態で通過させる複数のスリットが前記噴出口の反対側に設けられ、
    　前記複数の切断ワイヤ部は、前記噴出口と前記複数のスリットとを介して前記ノズルを貫通する
    ことを特徴とする請求項１に記載のワイヤ放電加工装置。
  9. 　前記ノズルは、
    　前記複数のスリットを形成するとともに、前記複数のスリットの間の部分を塞ぐように構成された切断ワイヤ分離部を有する
    ことを特徴とする請求項８に記載のワイヤ放電加工装置。
  10. 　前記切断ワイヤ分離部は、削られ易い材料で形成され、
    　前記複数のスリットは、前記ワイヤ放電加工装置の運転に伴う前記複数の切断ワイヤ部の走行によって前記切断ワイヤ分離部に自動的に形成される
    ことを特徴とする請求項９に記載のワイヤ放電加工装置。
  11. 　前記ノズルには、余分な加工液を排出する加工液逃がし口がさらに設けられている
    ことを特徴とする請求項８に記載のワイヤ放電加工装置。
  12. 　請求項１に記載のワイヤ放電加工装置により、被加工物をスライス加工する
    ことを特徴とするワイヤ放電加工方法。
  13. 　請求項１に記載のワイヤ放電加工装置を用いて、被加工物を複数枚の薄板へ加工する
    ことを特徴とする薄板製造方法。
  14. 　請求項１に記載のワイヤ放電加工装置を用いて、半導体素材を複数枚の半導体ウエハへ加工する
    ことを特徴とする半導体ウエハ製造方法。
  15. 　前記半導体素材は、シリコン及びシリコンカーバイドの少なくとも一方を主成分とする材料で形成されている
    ことを特徴とする請求項１４に記載の半導体ウエハ製造方法。
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