WO2017183295A1 - ワイヤソー装置の製造方法及びワイヤソー装置 - Google Patents

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    • B65H59/00—Adjusting or controlling tension in filamentary material, e.g. for preventing snarling; Applications of tension indicators
    • B65H59/10—Adjusting or controlling tension in filamentary material, e.g. for preventing snarling; Applications of tension indicators by devices acting on running material and not associated with supply or take-up devices

Definitions

  • the present invention relates to a wire saw cutting technique, and more particularly, to a method for manufacturing a wire saw apparatus and a wire saw apparatus applicable to a wafer cutting process or the like that forms (slices) a workpiece, for example, a silicon semiconductor single crystal ingot.
  • a plurality of silicon semiconductor wafers are obtained by thinly cutting a silicon semiconductor single crystal ingot pulled up by a single crystal pulling apparatus in the direction perpendicular to the axis using an inner peripheral slicer.
  • a cutting method using a wire saw has attracted attention in recent years.
  • the workpiece is pressed against a wire row spirally wound between a plurality of wire guides (main rollers), and the wire is moved while supplying slurry to the contact portion between the workpiece and the wire.
  • Is a method of cutting a workpiece into a wafer shape for example, Patent Document 1).
  • a large number of wafers for example, several hundred wafers
  • a long roller, a tension arm, etc. are arranged between the wire supply reel and the wire guide, and the wire extended from the wire supply reel is Passes on the long roller while moving in the axial direction of the long roller. At this time, the wire that has not moved smoothly in the axial direction of the long roller may suddenly return to its original position (position where the length of the running wire is shortest).
  • the present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art.
  • the wire extended from the wire supply reel moves smoothly on the long roller in the axial direction, and the tension arm moves out of the control range. It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a wire saw device and a wire saw device that can prevent a large shake.
  • a wire supply reel that extends a wire
  • a long roller that allows the wire extending from the wire supply reel to pass over the surface, and the wire around A plurality of wire guides wound spirally, a wire take-up reel for winding the wire, and arranged between the wire supply reel and the wire guide, and operate within a set control angle ⁇ A (°).
  • a tension arm that applies tension to the wire, and the wire can pass over the long roller while moving in the axial direction of the long roller, Measuring the surface roughness Rmax of the long roller;
  • a step of measuring an angle a (°) of the tension arm when the angle of the tension arm swings out of the set control angle range when the wire is extended from the wire supply reel.
  • the wire extended from the wire supply reel can smoothly move on the long roller in the axial direction, the tension arm can be prevented from swinging out of the control range, and the wire can be prevented from being disconnected.
  • a wire saw device can be manufactured.
  • the surface roughness Rmax is the maximum sectional height of a sectional curve measured according to JIS B0601.
  • a urethane roller having a Shore hardness of A80 to 96 it is preferable to use a urethane roller having a Shore hardness of A80 to 96 as the long roller.
  • the wire can easily move smoothly, the shape change and shape deterioration of the long roller can be reduced, and the number of service life can be improved.
  • the Shore hardness By setting the Shore hardness to A80 or higher, deformation of the long roller can be prevented and the number of uses can be improved, and by setting the Shore hardness to A96 or less, processing (polishing) to reduce the surface roughness can be performed efficiently. Can do.
  • the surface roughness Rmax of the long roller is made equal to or less than the calculated numerical value R2 by polishing the surface of the long roller with a polishing film of # 800 to 3000.
  • the surface roughness Rmax of the long roller can be more reliably set to R2 or less. Moreover, by setting it as # 3000 or less, it can prevent that a polishing film clogs and can grind
  • a wire supply reel that extends a wire
  • a long roller that allows the wire extending from the wire supply reel to pass over the surface, and a plurality of wires that are wound spirally around the wire
  • the wire guide, the wire take-up reel that winds up the wire, the wire guide reel, and the wire guide reel are arranged between the wire guide reel and the wire guide and controlled to operate within a set control angle ⁇ A (°)
  • a wire saw device that has a tension arm that applies tension to the wire, and the wire can pass on the long roller while moving in the axial direction of the long roller,
  • the long roller has a surface roughness Rmax of 21 ⁇ m or less.
  • the long roller is preferably made of urethane having a Shore hardness of A80 to 96.
  • the wire can easily move smoothly, the shape change and shape deterioration of the long roller can be reduced, and the number of service life can be improved.
  • the Shore hardness By setting the Shore hardness to A80 or higher, deformation of the long roller can be prevented and the number of uses can be improved, and by setting the Shore hardness to A96 or less, processing (polishing) to reduce the surface roughness can be performed efficiently. Can do.
  • the wire extended from the wire supply reel is smoothly moved in the axial direction on the long roller, and the tension arm is prevented from swinging greatly outside the control range.
  • the wire saw device can prevent the wire from being disconnected.
  • the present invention is not limited to this.
  • the wire saw in which the wire extended from the wire supply reel passes while moving on the long roller in the axial direction, the wire that did not move smoothly in the axial direction of the long roller is suddenly moved to the original position.
  • the tension arm on the wire supply reel side swings greatly outside the control range, and the wire is disconnected.
  • the present inventor has intensively studied to solve such problems.
  • the surface roughness Rmax of the long roller is regulated to prevent the wire extended from the wire supply reel from moving smoothly in the axial direction on the long roller and preventing the tension arm from swinging out of the control range. It was conceived that the wire breakage due to this large deflection could be prevented. And the best form for implementing these was scrutinized and the present invention was completed.
  • the wire saw device 24 of the present invention includes a wire supply reel 1 extending from a wire 25 and a wire 25 extending from the wire supply reel 1 that can pass over the surface.
  • the long roller 2 a plurality of wire guides 26 around which the wire 25 is spirally wound, the wire take-up reel 18 for winding the wire 25, and the wire supply reel 1 and the wire guide 26 are arranged and set.
  • a tension arm 19 that is controlled to operate within a control angle ⁇ A (°) and applies tension to the wire 25.
  • the wire 25 can pass on the long roller 2, moving in the axial direction of this long roller 2.
  • the long roller 2 a plurality of wire guides 26 around which the wire 25 is spirally wound, the wire take-up reel 18 for winding the wire 25, and the wire supply reel 1 and the wire guide 26 are arranged and set
  • the wire guide 26 may be composed of, for example, a main wire guide 10 and a slave wire guide 11.
  • the wire 25 extended from the wire supply reel 1 passes through the long roller 2, the traverser 3, the pulley 4, the tension arm pulley 5, the tension sensor pulley 6, the pulley 7, the pulley 8, and the pulley 9, and the main wire guide 10 and the slave.
  • the wire guide 11 is wound in parallel at a predetermined pitch to form a wire row 27.
  • the work 23 is cut by moving the work 23 down to the wire row 27.
  • the wire 25 exiting the slave wire guide 11 is wound around the wire take-up reel 18 through the pulley 12, the pulley 13, the tension sensor pulley 14, the tension arm pulley 15, the pulley 16, and the traverser 17.
  • the traverser 3 can be used only when the traveling direction of the wire 25 is reversed and the wire supply reel 1 winds the wire.
  • the position of the tension arm pulley 5 with respect to the tension detected by the tension sensor 20 is within the range of the set arbitrary control angle ⁇ A (°) with respect to the tension arm 19.
  • the tension from the wire supply reel 1 to the main wire guide 10 can be controlled.
  • the position of the tension arm pulley 15 moves within the arbitrary control range around the tension arm 22 with respect to the tension detected by the tension sensor 21. Can be controlled.
  • control angle ⁇ A (°) of the tension arm 19 can be set within a range of ⁇ 1.5 °, for example.
  • the surface roughness Rmax of the long roller 2 is 21 ⁇ m or less. Further, the smaller the surface roughness Rmax of the long roller 2, the easier the wire 25 moves on the long roller 2 in the axial direction of the long roller 2 and the deflection of the tension arm 19 becomes more stable. It will be good. In such a case, since the surface roughness Rmax of the long roller 2 is sufficiently small, the wire 25 extended from the wire supply reel 1 moves smoothly on the long roller 2 in the axial direction. It is possible to prevent the tension arm 19 from swinging out of the control range. Thereby, disconnection of the wire 25 can be reduced. Moreover, the minimum of the surface roughness Rmax of the long roller 2 is not specifically limited, For example, it can be 0 micrometer or more.
  • the long roller 2 is made of urethane having a Shore hardness of A80 to 96. If it is in such a hardness range, the wire 25 can move smoothly, the shape change and the shape deterioration of the long roller 2 can be reduced, and the service life can be improved. Specifically, when the Shore hardness is A80 or more, deformation of the long roller 2 can be prevented and the number of times of use can be improved, and when the Shore hardness is A96 or less, processing to reduce the surface roughness (polishing) ) Can be performed efficiently.
  • a step of measuring the surface roughness Rmax of the long roller 2 is performed (SP1 in FIG. 2).
  • a urethane roller having a Shore hardness of A80 to 96 is preferably used. If a material having such a hardness range is used, the wire 25 can easily move smoothly, the shape change and the shape deterioration of the long roller 2 can be reduced, and the service life can be improved. Specifically, when the Shore hardness is A80 or more, deformation of the long roller 2 can be prevented and the number of times of use can be improved, and when the Shore hardness is A96 or less, processing to reduce the surface roughness (polishing) ) Can be performed efficiently.
  • the wire 25 is extended from the wire supply reel 1 and taken up by the wire take-up reel 18.
  • the angle of the tension arm 19 is outside the set control angle ⁇ A (°).
  • the step of measuring the angle a (°) of the tension arm 19 when the arm is swung is performed (SP2 in FIG. 2).
  • a step of setting the surface roughness Rmax of the long roller 2 to be equal to or less than the calculated numerical value R2 is performed (SP4 in FIG. 2).
  • the surface of the long roller 2 can be polished.
  • the surface roughness Rmax of the long roller not more than the calculated numerical value R2 by polishing the surface of the long roller with a polishing film of # 800 to 3000.
  • the average particle sizes of # 800 and # 3000 are 20 ⁇ m and 5 ⁇ m, respectively.
  • the surface roughness Rmax of the long roller 2 can be more reliably set to R2 or less.
  • it can prevent that a polishing film clogs and can grind
  • polishing agent used for a polishing film silicon carbide, aluminum oxide, cerium oxide, etc. are mentioned.
  • the polishing film can be polished by, for example, pressing the polishing film against the rotating long roller 2 using the polishing film as described above, but the polishing method is not limited thereto.
  • this polishing can be performed multiple times on the same long roller. For example, when the surface roughness Rmax of the long roller 2 deteriorates as the wire saw device 24 is operated, the surface of the long roller 2 can be polished again, and the surface roughness Rmax can be set to R2 or less.
  • a wire saw apparatus having a long roller having a surface roughness Rmax of R2 or less is manufactured.
  • the wire extended from the wire supply reel is smoothly moved in the axial direction on the long roller, and the tension arm is prevented from swinging greatly outside the control range.
  • a wire saw device can be manufactured. Thereby, the disconnection of the wire can be reduced.
  • a wire saw device as shown in FIG. 1 (a) was manufactured.
  • a urethane long roller 2 having a Shore hardness A91 was prepared.
  • R1 ( ⁇ m) 34 ⁇ m.
  • the angle a (°) when the angle of the tension arm 19 suddenly swings outside the control range is ⁇ 3.2 °, and the surface roughness Rmax (R1) of the long roller 2 is 34 ⁇ m. there were.
  • the wire saw device 24 was manufactured using the long roller 2 having a surface roughness Rmax of 21 ⁇ m. Then, the movement of the tension arm 19 when the wire 25 was extended at a linear speed of 800 m / min was measured and is shown in FIG. As a result, in FIG. 4, the sudden swing of the tension arm 19 seen in FIG. 3 outside the control range is not observed.
  • the wire 25 is pulled from the wire supply reel 1.
  • the angle when the tension arm 19 on the wire supply reel 1 side suddenly swings out of the control range is a (°)
  • the surface roughness Rmax of the long roller 2 is R1.
  • + A) is used, the tension arm 19 suddenly swings greatly outside the control range. It was possible to manufacture the wire saw device 24 of the present invention that can prevent the above.
  • Example 1 (Comparative Example 1) Unlike Example 1, the surface roughness Rmax of the long roller was not particularly considered, and a long roller and each component were prepared to manufacture a wire saw device. For reference, the surface roughness Rmax of the long roller at this time was measured and found to be 34 ⁇ m. That is, it was the same as the wire saw device prepared first in Example 1.
  • the same result as in FIG. 3 was obtained. That is, in the wire saw device manufactured in Comparative Example 1, the phenomenon that the angle of the tension arm suddenly swung out of the control range occurred, and the device showed signs of disconnection.
  • Example 2-4 Comparative Examples 2 and 3
  • a long roller having a surface roughness Rmax of 34 ⁇ m was prepared.
  • This long roller was divided into 5 in the axial direction (the width in the axial direction was divided into 5 regions) and polished with polishing films having different numbers of # 600, 800, 2000, 3000, and 4000, respectively.
  • the average abrasive grain sizes used in # 600, 800, 2000, 3000, and 4000 polishing films are 28, 20, 8, 5, and 3 ⁇ m, respectively.
  • the surface roughness Rmax after polishing is 22 ⁇ m or less (more preferably 21 ⁇ m or less) in order to prevent the phenomenon that the angle of the tension arm suddenly fluctuates outside the control range. It is considered an eye.
  • the result of measuring the surface roughness Rmax in the axial direction of the long roller before and after polishing is shown in FIG. As a result, as shown in FIG. 5, in # 600, the surface roughness Rmax deteriorated to 35 ⁇ m (Comparative Example 2). In # 4000, the polishing film was clogged and slid and could not be polished effectively, and the polishing was rounded up, so the surface roughness Rmax was 27 ⁇ m (Comparative Example 3). On the other hand, in # 800 to # 3000, the surface roughness Rmax is 22, 19, and 17 ⁇ m, respectively, all of which are 22 ⁇ m or less, and for # 2000 and # 3000, 21 ⁇ m or less can be achieved. Polishing was possible (Example 2-4).
  • the present invention is not limited to the above embodiment.
  • the above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has any configuration that has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and that exhibits the same effects. Are included in the technical scope.

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Abstract

本発明は、ワイヤ供給リールと、ロングローラーと、ワイヤガイドと、ワイヤ巻き取りリールと、設定された制御角度±Ａ（°）内で動作するように制御され、ワイヤに張力を与えるテンションアームとを有するワイヤソー装置の製造方法であって、ロングローラーの表面粗度Ｒｍａｘを測定する工程と、ワイヤ供給リールからワイヤを延出しているときに、テンションアームの角度が、設定された制御角度の範囲外へ振れたときの、テンションアームの角度ａ（°）を測定する工程と、測定したロングローラーの表面粗度ＲｍａｘをＲ１（μｍ）としたときの、Ｒ１×２×Ａ÷（｜ａ｜＋Ａ）＝Ｒ２を算出する工程と、ロングローラーの表面粗度Ｒｍａｘを、算出した数値Ｒ２以下にする工程とを有するワイヤソー装置の製造方法である。これにより、テンションアームが制御範囲外へ大きく振れることを防ぐことができるワイヤソー装置の製造方法が提供される。

Description

ワイヤソー装置の製造方法及びワイヤソー装置
　本発明は、ワイヤソー切断技術に関し、ワーク、例えばシリコン半導体単結晶インゴットをウェーハ状にする（スライスする）ウェーハ切断工程等に適用可能なワイヤソー装置の製造方法及びワイヤソー装置に関する。
　例えば、半導体製造分野においては、単結晶引上装置によって引き上げられたシリコン半導体単結晶インゴットを内周刃スライサーを用いて軸直角方向に薄く切断することによって複数のシリコン半導体ウェーハを得ている。
　ところが、近年の半導体ウェーハの大直径化の傾向は、従来からの内周刃スライサーによるインゴットの切断を困難にしている。又、内周刃スライサーによる切断方法は、ウェーハを１枚ずつ切り出すために非効率で生産性が悪いという問題がある。
　そこで、ワイヤソー（特に、マルチワイヤソー）による切断方法が近年注目されている。この切断方法は、複数本のワイヤガイド（メインローラ）間に螺旋状に巻回されたワイヤ列にワークを押圧し、該ワークとワイヤとの接触部にスラリーを供給しながらワイヤを移動させることによってワークをウェーハ状に切断する方法である（例えば、特許文献１）。このような切断方法によって、一度に多数枚（例えば数１００枚）のウェーハを切り出すことができる。
特開平１１－１５６６９４号公報
　上記のようなワイヤソーを用いた切断方法において使用されるワイヤソー装置では、ワイヤ供給リールとワイヤガイドの間にロングローラー、テンションアーム等が配置されており、ワイヤ供給リールから延出されたワイヤは、ロングローラー上を、ロングローラーの軸方向に動きながら通過する。このとき、ロングローラーの軸方向に滑らかに移動しなかったワイヤが、突発的に本来の位置（走行中のワイヤの長さが最短になる位置）に戻る場合がある。
　このような場合、ワイヤ供給リール側のテンションアームが制御範囲外に大きく振れてしまい、ワイヤが断線するという問題がある。ワイヤの断線が発生すると切断加工中のワークの品質悪化につながる。
　本発明は、上記した従来技術の問題点に鑑みなされたもので、ワイヤ供給リールから延出されたワイヤが、ロングローラー上を軸方向に滑らかに移動するようにし、テンションアームが制御範囲外へ大きく振れることを防ぐことができるワイヤソー装置の製造方法及びワイヤソー装置を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本発明によれば、ワイヤを延出するワイヤ供給リールと、該ワイヤ供給リールから延出した前記ワイヤが表面上を通過可能なロングローラーと、前記ワイヤが周囲に螺旋状に巻き付けられる複数のワイヤガイドと、前記ワイヤを巻き取るワイヤ巻き取りリールと、前記ワイヤ供給リールと前記ワイヤガイドの間に配置され、設定された制御角度±Ａ（°）内で動作するように制御され、前記ワイヤに張力を与えるテンションアームとを有し、前記ワイヤがロングローラー上を、該ロングローラーの軸方向に移動しながら通過可能であるワイヤソー装置の製造方法であって、
　前記ロングローラーの表面粗度Ｒｍａｘを測定する工程と、
　前記ワイヤ供給リールから前記ワイヤを延出しているときに、前記テンションアームの角度が、前記設定された制御角度の範囲外へ振れたときの、前記テンションアームの角度ａ（°）を測定する工程と、
　前記測定した前記ロングローラーの表面粗度ＲｍａｘをＲ１（μｍ）としたときの、Ｒ１×２×Ａ÷（｜ａ｜＋Ａ）＝Ｒ２を算出する工程と、
　前記ロングローラーの表面粗度Ｒｍａｘを、前記算出した数値Ｒ２以下にする工程とを有することを特徴とするワイヤソー装置の製造方法を提供する。
　このようにすれば、ワイヤ供給リールから延出されたワイヤが、ロングローラー上を滑らかに軸方向に移動し、テンションアームが制御範囲外へ大きく振れることを防ぎ、ワイヤの断線を防ぐことができるワイヤソー装置を製造することができる。
　なお、ここでいう表面粗度Ｒｍａｘとは、ＪＩＳ　Ｂ０６０１に準じて測定される断面曲線の最大断面高さのことである。
　このとき、前記ロングローラーとして、ショア硬度Ａ８０～９６からなるウレタン製のものを使用することが好ましい。
　このような硬度範囲のものを使用すれば、ワイヤが滑らかに移動しやすく、また、ロングローラーの形状変化・形状劣化が低減され、耐用回数を向上させることができる。ショア硬度Ａ８０以上とすることにより、ロングローラーの変形を防止し、使用回数を向上することができ、ショア硬度Ａ９６以下とすることにより、表面粗さを小さくする加工（研磨）を効率良く行うことができる。
　またこのとき、前記ロングローラーの表面粗度Ｒｍａｘを、前記算出した数値Ｒ２以下にする工程において、
　前記ロングローラーの表面を＃８００～３０００の研磨フィルムで研磨することで、前記ロングローラーの表面粗度Ｒｍａｘを前記算出した数値Ｒ２以下にすることが好ましい。
　このように、＃８００以上の番手とすることにより、ロングローラーの表面粗度Ｒｍａｘをより確実にＲ２以下とすることができる。また、＃３０００以下の番手とすることにより、研磨フィルムが目詰まりしてしまうことを防止し、効率的に研磨することができる。
　また、本発明によれば、ワイヤを延出するワイヤ供給リールと、該ワイヤ供給リールから延出した前記ワイヤが表面上を通過可能なロングローラーと、前記ワイヤが周囲に螺旋状に巻き付けられる複数のワイヤガイドと、前記ワイヤを巻き取るワイヤ巻き取りリールと、前記ワイヤ供給リールと前記ワイヤガイドの間に配置され、設定された制御角度±Ａ（°）内で動作するように制御され、前記ワイヤに張力を与えるテンションアームとを有し、前記ワイヤがロングローラー上を、該ロングローラーの軸方向に移動しながら通過可能であるワイヤソー装置であって、
　前記ロングローラーの表面粗度Ｒｍａｘが２１μｍ以下のものであることを特徴とするワイヤソー装置を提供する。
　このようなものであれば、ワイヤ供給リールから延出されたワイヤが、ロングローラー上を滑らかに軸方向に移動し、テンションアームが制御範囲外へ大きく振れることを防ぎ、ワイヤの断線を防ぐことができるワイヤソー装置となる。
　このとき、前記ロングローラーが、ショア硬度Ａ８０～９６からなるウレタン製のものであることが好ましい。
　このような硬度範囲のものであれば、ワイヤが滑らかに移動しやすく、また、ロングローラーの形状変化・形状劣化が低減され、耐用回数を向上させることができる。ショア硬度Ａ８０以上とすることにより、ロングローラーの変形を防止し、使用回数を向上することができ、ショア硬度Ａ９６以下とすることにより、表面粗さを小さくする加工（研磨）を効率良く行うことができる。
　本発明のワイヤソー装置の製造方法及びワイヤソー装置であれば、ワイヤ供給リールから延出されたワイヤが、ロングローラー上を滑らかに軸方向に移動し、テンションアームが制御範囲外へ大きく振れることを防ぎ、ワイヤの断線を防ぐことができるワイヤソー装置となる。
本発明のワイヤソー装置の一例を示した概略図である。 ワイヤ供給リールとロングローラーとプーリーを斜め上（図１（ａ）の矢印（ｂ´）方向）から見た、ワイヤソー装置の一部分を示した概略図である。 本発明のワイヤソー装置の製造方法の一例を示した工程図である。 ロングローラーの表面粗度Ｒｍａｘが３４μｍの場合のテンションアームの動きを示したグラフである。 ロングローラーの表面粗度Ｒｍａｘが２１μｍの場合のテンションアームの動きを示したグラフである。 表面粗度Ｒｍａｘが３４μｍのロングローラーを＃６００、８００、２０００、３０００、４０００の研磨フィルムでそれぞれ研磨した際のロングローラーの軸方向の表面粗度Ｒｍａｘを示したグラフである。
　以下、本発明について実施の形態を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
　上述したように、ワイヤ供給リールから延出されたワイヤがロングローラー上を軸方向に動きながら通過するワイヤソーでは、ロングローラーの軸方向に滑らかに移動しなかったワイヤが、突発的に本来の位置に戻る場合があり、この時、ワイヤ供給リール側のテンションアームが制御範囲外に大きく振れてしまい、ワイヤが断線するという問題があった。
　そこで、本発明者はこのような問題を解決すべく鋭意検討を重ねた。その結果、ロングローラーの表面粗度Ｒｍａｘを規定することで、ワイヤ供給リールから延出されたワイヤがロングローラー上を滑らかに軸方向に移動し、テンションアームが制御範囲外へ大きく振れることを防止でき、この大きな振れによるワイヤの断線を防ぐことができることに想到した。そして、これらを実施するための最良の形態について精査し、本発明を完成させた。
　まず、図１（ａ）、図１（ｂ）を参照しながら、本発明のワイヤソー装置２４について説明する。図１（ａ）に例示されるように、本発明のワイヤソー装置２４は、ワイヤ２５を延出するワイヤ供給リール１と、該ワイヤ供給リール１から延出したワイヤ２５が表面上を通過可能なロングローラー２と、ワイヤ２５が周囲に螺旋状に巻き付けられる複数のワイヤガイド２６と、ワイヤ２５を巻き取るワイヤ巻き取りリール１８と、ワイヤ供給リール１とワイヤガイド２６の間に配置され、設定された制御角度±Ａ（°）内で動作するように制御され、ワイヤ２５に張力を与えるテンションアーム１９とを有する。そして、図１（ｂ）に示すように、ワイヤ２５がロングローラー２上を、該ロングローラー２の軸方向に移動しながら通過可能なものである。
　ワイヤガイド２６は、例えば、メインワイヤガイド１０とスレーブワイヤガイド１１の２つからなるものとすることができる。
　ワイヤ供給リール１から延出したワイヤ２５は、ロングローラー２、トラバーサ３、プーリー４、テンションアームプーリー５、テンションセンサプーリー６、プーリー７、プーリー８、およびプーリー９を通ってメインワイヤガイド１０とスレーブワイヤガイド１１に所定のピッチで平行に巻付けられ、ワイヤ列２７を形成している。そして、ワイヤ列２７に、ワーク２３を下降させていくことでワーク２３を切断する構成となっている。
　また、スレーブワイヤガイド１１を出たワイヤ２５は、プーリー１２、プーリー１３、テンションセンサプーリー１４、テンションアームプーリー１５、プーリー１６、トラバーサ１７を通ってワイヤ巻き取りリール１８に巻き取られる。
　なお、本実施の形態のワイヤソー装置２４では、トラバーサ３はワイヤ２５の走行方向が逆になり、ワイヤ供給リール１でワイヤを巻き取るときにのみ使用されるものとすることができる。
　本実施の形態のワイヤソー装置２４では、テンションセンサ２０で検出した張力に対し、テンションアーム１９を中心にテンションアームプーリー５の位置が、設定された任意の制御角度±Ａ（°）の範囲内で移動し（テンションアーム１９の振れ）、ワイヤ供給リール１からメインワイヤガイド１０までの張力を制御することができる。また、スレーブワイヤガイド１１からワイヤ巻き取りリール１８までの張力についても同様に、テンションセンサ２１で検出した張力に対し、テンションアーム２２を中心にテンションアームプーリー１５の位置が任意の制御範囲で移動し、制御することができる。
　このとき、テンションアーム１９の制御角度±Ａ（°）として、例えば、±１．５°の範囲と設定することができる。
　そして、図１（ｂ）に例示されるように、ワイヤ供給リール１からワイヤ２５が延出される場合、ワイヤ供給リール１から延出されるワイヤ２５は、ワイヤ供給リール１の軸方向に移動しながら延出する。そのため、ワイヤ２５がロングローラー２上を、ロングローラー２の軸方向に移動しながら通過し、プーリー４に向かっていく。
　このとき、従来品では、ワイヤ２５がロングローラー２上を滑らかに移動せず、引っ掛かるような状態になった後、突発的に本来の位置（走行中のワイヤ２５の長さが最短になる位置）に戻る場合、テンションアーム１９が大きく振れてしまう。
　本発明のワイヤソー装置２４は、ロングローラー２の表面粗度Ｒｍａｘが２１μｍ以下のものである。また、ロングローラー２の表面粗度Ｒｍａｘは、小さければ、小さいほど、ワイヤ２５がロングローラー２上を、ロングローラー２の軸方向に滑らかに移動しやすくなり、テンションアーム１９の振れも安定しやすくなるため良い。このようなものであれば、ロングローラー２の表面粗度Ｒｍａｘが十分に小さいものであるので、ワイヤ供給リール１から延出されたワイヤ２５がロングローラー２上を滑らかに軸方向に移動することができ、テンションアーム１９が制御範囲外へ大きく振れることを防ぐことができる。これにより、ワイヤ２５の断線を低減することができる。また、ロングローラー２の表面粗度Ｒｍａｘの下限は特に限定されず、例えば０μｍ以上とすることができる。
　このとき、ロングローラー２が、ショア硬度Ａ８０～９６からなるウレタン製のものであることが好ましい。このような硬度範囲のものであれば、ワイヤ２５が滑らかに移動しやすく、また、ロングローラー２の形状変化・形状劣化が低減され、耐用回数を向上させることができる。具体的には、ショア硬度Ａ８０以上とすることにより、ロングローラー２の変形を防止し、使用回数を向上することができ、ショア硬度Ａ９６以下とすることにより、表面粗さを小さくする加工（研磨）を効率良く行うことができる。
　次に、本発明のワイヤソー装置の製造方法について説明する。ここでは、上述したような、図１（ａ）に示した本発明のワイヤソー装置２４を製造する場合について、図２に示す工程図を用いて説明する。
　まず、ロングローラー２の表面粗度Ｒｍａｘを測定する工程を行う（図２のＳＰ１）。
　ロングローラー２としては、例えばショア硬度Ａ８０～９６からなるウレタン製のものを使用することが好ましい。このような硬度範囲のものを使用すれば、ワイヤ２５が滑らかに移動しやすく、また、ロングローラー２の形状変化・形状劣化が低減され、耐用回数を向上させることができる。具体的には、ショア硬度Ａ８０以上とすることにより、ロングローラー２の変形を防止し、使用回数を向上することができ、ショア硬度Ａ９６以下とすることにより、表面粗さを小さくする加工（研磨）を効率良く行うことができる。
　次に、ワイヤ供給リール１からワイヤ２５を延出し、ワイヤ巻取りリール１８での巻き取りを行い、そのときに、テンションアーム１９の角度が、設定された制御角度±Ａ（°）の範囲外へ振れたときの、テンションアーム１９の角度ａ（°）を測定する工程を行う（図２のＳＰ２）。
　次に、測定したロングローラー２の表面粗度ＲｍａｘをＲ１（μｍ）としたときの、Ｒ１×２×Ａ÷（｜ａ｜＋Ａ）＝Ｒ２を算出する工程を行う（図２のＳＰ３）。
　次に、ロングローラー２の表面粗度Ｒｍａｘを、算出した数値Ｒ２以下にする工程を行う（図２のＳＰ４）。例えばロングローラー２の表面を研磨することができる。
　このとき、ロングローラーの表面を＃８００～３０００の研磨フィルムで研磨することで、ロングローラーの表面粗度Ｒｍａｘを、算出した数値Ｒ２以下にすることが好ましい。
　＃８００と＃３０００の平均粒子径は、それぞれ２０μｍと５μｍである。＃８００以上の番手とすることにより、ロングローラー２の表面粗度Ｒｍａｘをより確実にＲ２以下とすることができる。また、＃３０００以下の番手とすることにより、研磨フィルムが目詰まりしてしまうことを防止し、効率的に研磨することができる。なお、研磨フィルムに使用される研磨剤としては、炭化珪素、酸化アルミニウム、酸化セリウムなどが挙げられる。
　上記のような研磨フィルムを用いて、例えば、回転するロングローラー２に研磨フィルムを押し当てることで研磨することができるが、研磨方法はこれに限定されるものではない。
　また、この研磨は、同じロングローラーに対して複数回実施することが可能である。例えば、ワイヤソー装置２４を運転させるにしたがって、ロングローラー２の表面粗度Ｒｍａｘが悪化した場合に、ロングローラー２の表面の研磨を再び行い、表面粗度ＲｍａｘをＲ２以下とすることができる。
　また、ロングローラー２の表面粗度Ｒｍａｘを、算出した数値Ｒ２以下にする方法としては、研磨によるものでなくてもよく、例えば、表面粗度ＲｍａｘがＲ２以下のロングローラーと交換することにより行ってもよい。
　このようにして、表面粗度ＲｍａｘがＲ２以下のロングローラーを有するワイヤソー装置を製造する。このような本発明のワイヤソー装置の製造方法であれば、ワイヤ供給リールから延出されたワイヤが、ロングローラー上を滑らかに軸方向に移動し、テンションアームが制御範囲外へ大きく振れることを防ぐことができるワイヤソー装置を製造することができる。また、これにより、ワイヤの断線を低減することができる。
　以下、本発明の実施例及び比較例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
（実施例１）
　図２に示すような本発明のワイヤソー装置の製造方法に従って、図１（ａ）に示すようなワイヤソー装置の製造を行った。
　まず、ショア硬度Ａ９１からなるウレタン製のロングローラー２を準備した。このロングローラー２の表面粗度Ｒｍａｘを測定したところ、Ｒ１（μｍ）＝３４μｍであった。また、テンションアーム１９の制御角度は、±Ａ（°）＝±１．５°と設定した。
　次に、ワイヤ供給リール１からワイヤ２５を８００ｍ／ｍｉｎの速度で延出したときの、テンションアーム１９の動きを測定し、図３に示した。
　その結果、図３に示すように、６３秒付近でテンションアーム１９の角度が突発的に１．５°付近から－３．２°付近まで振れた。
　上記したように、テンションアーム１９の角度が突発的に制御範囲外へ振れたときの角度ａ（°）は－３．２°であり、ロングローラー２の表面粗度Ｒｍａｘ（Ｒ１）は３４μｍであった。
　そこで、Ｒ１×２×Ａ÷（｜ａ｜＋Ａ）＝Ｒ２の関係式により、テンションアーム１９の制御範囲外への振れを抑制できるロングローラー２の表面粗度Ｒｍａｘ（Ｒ２）を算出したところ、３４×２×１．５÷（｜－３．２｜＋１．５）＝２２μｍとなった。
　そこで、上記の表面粗度Ｒｍａｘ（Ｒ１）が３４μｍのロングローラー２を、表面粗度ＲｍａｘがＲ２（＝２２μｍ）以下となるように、＃２０００の研磨フィルムで研磨した。具体的には、回転するロングローラー２に研磨フィルムを押し当てることで研磨した。
　研磨後のロングローラー２の表面粗度Ｒｍａｘを測定したところ、２１μｍであり、上記のＲ２の値よりも小さくすることができた。
　この表面粗度Ｒｍａｘが２１μｍのロングローラー２を用いてワイヤソー装置２４を製造した。そして、線速８００ｍ／ｍｉｎでワイヤ２５を延出させた時のテンションアーム１９の動きを測定し、図４に示した。その結果、図４では、図３で見られたテンションアーム１９の突発的な制御範囲外への振れが見られなくなっている。
　このように、実施例１では、設定された制御角度±Ａ（°）内で動作するように制御されているテンションアーム１９によって張力を与えられるワイヤソー装置２４において、ワイヤ供給リール１からワイヤ２５を延出しているときに、ワイヤ供給リール１側のテンションアーム１９の角度が、突発的に制御範囲外へ振れたときの角度をａ（°）、ロングローラー２の表面粗度ＲｍａｘをＲ１としたとき、Ｒ１×２×Ａ÷（｜ａ｜＋Ａ）で算出された数値Ｒ２以下の表面粗度Ｒｍａｘのロングローラー２を使用することで、テンションアーム１９が突発的に制御範囲外へ大きく振れることを防ぐことができる本発明のワイヤソー装置２４を製造することができた。
（比較例１）
　実施例１とは異なり、ロングローラーの表面粗度Ｒｍａｘについては特に考慮せずに、ロングローラー及び各部品を用意し、ワイヤソー装置を製造した。なお、参考に、このときのロングローラーの表面粗度Ｒｍａｘを測定したところ、３４μｍであった。すなわち、実施例１で最初に用意したワイヤソー装置と同様のものであった。
　この従来のワイヤソー装置において、実施例１と同様にテンションアームの制御角度を、±Ａ（°）＝±１．５°と設定し、ワイヤを８００ｍ／ｍｉｎの速度で延出したときの、テンションアームの動きを測定したところ、図３と同様の結果が得られた。すなわち、比較例１で製造したワイヤソー装置では、テンションアームの角度が突発的に制御範囲外に大きく振れる現象が生じ、断線の兆候が見られる装置になってしまった。
（実施例２－４、比較例２、３）
　実施例１で準備したロングローラーとは異なるが、表面粗度Ｒｍａｘが３４μｍのロングローラーを用意した。このロングローラーを、軸方向に５分割して（軸方向の幅を５つの領域に分けて）、各々、＃６００、８００、２０００、３０００、４０００の番手が異なる研磨フィルムでそれぞれ研磨した。＃６００、８００、２０００、３０００、４０００の研磨フィルムで使用されている平均砥粒径は、それぞれ２８、２０、８、５、３μｍである。なお、実施例１における結果を考慮すると、テンションアームの角度が突発的に制御範囲外に大きく振れる現象を防ぐには、研磨後の表面粗度Ｒｍａｘが２２μｍ以下（より好ましくは２１μｍ以下）が狙い目と考えられる。
　研磨前と研磨後のロングローラーの軸方向の表面粗度Ｒｍａｘを測定した結果を図５に示した。その結果、図５に示すように、＃６００では、表面粗度Ｒｍａｘが３５μｍと悪化してしまった（比較例２）。＃４０００では、研磨フィルムが目詰まりして滑ってしまい、効果的に研磨できず、研磨を途中で切り上げたため、表面粗度Ｒｍａｘが２７μｍであった（比較例３）。一方、＃８００～＃３０００では、表面粗度Ｒｍａｘが、各々、２２、１９、１７μｍであり、いずれも２２μｍ以下、さらに、＃２０００、＃３０００については、２１μｍ以下にすることができ、狙い通り研磨ができていた（実施例２－４）。
　なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。

Claims (5)

  1. 　ワイヤを延出するワイヤ供給リールと、該ワイヤ供給リールから延出した前記ワイヤが表面上を通過可能なロングローラーと、前記ワイヤが周囲に螺旋状に巻き付けられる複数のワイヤガイドと、前記ワイヤを巻き取るワイヤ巻き取りリールと、前記ワイヤ供給リールと前記ワイヤガイドの間に配置され、設定された制御角度±Ａ（°）内で動作するように制御され、前記ワイヤに張力を与えるテンションアームとを有し、前記ワイヤがロングローラー上を、該ロングローラーの軸方向に移動しながら通過可能であるワイヤソー装置の製造方法であって、
    　前記ロングローラーの表面粗度Ｒｍａｘを測定する工程と、
    　前記ワイヤ供給リールから前記ワイヤを延出しているときに、前記テンションアームの角度が、前記設定された制御角度の範囲外へ振れたときの、前記テンションアームの角度ａ（°）を測定する工程と、
    　前記測定した前記ロングローラーの表面粗度ＲｍａｘをＲ１（μｍ）としたときの、Ｒ１×２×Ａ÷（｜ａ｜＋Ａ）＝Ｒ２を算出する工程と、
    　前記ロングローラーの表面粗度Ｒｍａｘを、前記算出した数値Ｒ２以下にする工程とを有することを特徴とするワイヤソー装置の製造方法。
  2. 　前記ロングローラーとして、ショア硬度Ａ８０～９６からなるウレタン製のものを使用することを特徴とする請求項１に記載のワイヤソー装置の製造方法。
  3. 　前記ロングローラーの表面粗度Ｒｍａｘを、前記算出した数値Ｒ２以下にする工程において、
    　前記ロングローラーの表面を＃８００～３０００の研磨フィルムで研磨することで、前記ロングローラーの表面粗度Ｒｍａｘを前記算出した数値Ｒ２以下にすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のワイヤソー装置の製造方法。
  4. 　ワイヤを延出するワイヤ供給リールと、該ワイヤ供給リールから延出した前記ワイヤが表面上を通過可能なロングローラーと、前記ワイヤが周囲に螺旋状に巻き付けられる複数のワイヤガイドと、前記ワイヤを巻き取るワイヤ巻き取りリールと、前記ワイヤ供給リールと前記ワイヤガイドの間に配置され、設定された制御角度±Ａ（°）内で動作するように制御され、前記ワイヤに張力を与えるテンションアームとを有し、前記ワイヤがロングローラー上を、該ロングローラーの軸方向に移動しながら通過可能であるワイヤソー装置であって、
    　前記ロングローラーの表面粗度Ｒｍａｘが２１μｍ以下のものであることを特徴とするワイヤソー装置。
  5. 　前記ロングローラーが、ショア硬度Ａ８０～９６からなるウレタン製のものであることを特徴とする請求項４に記載のワイヤソー装置。
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