WO2023243094A1 - ワイヤ放電加工装置、ワイヤ放電加工方法およびウエハの製造方法 - Google Patents

ワイヤ放電加工装置、ワイヤ放電加工方法およびウエハの製造方法 Download PDF

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WO2023243094A1
WO2023243094A1 PCT/JP2022/024397 JP2022024397W WO2023243094A1 WO 2023243094 A1 WO2023243094 A1 WO 2023243094A1 JP 2022024397 W JP2022024397 W JP 2022024397W WO 2023243094 A1 WO2023243094 A1 WO 2023243094A1
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WO
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workpiece
cutting
machining
wire
thin plate
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PCT/JP2022/024397
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English (en)
French (fr)
Inventor
英孝 三宅
Original Assignee
三菱電機株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H7/00—Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
    • B23H7/02—Wire-cutting

Definitions

  • the present disclosure relates to a wire electrical discharge machining apparatus, a wire electrical discharge machining method, and a wafer manufacturing method that perform electrical discharge machining to collectively cut out a plurality of plate-like members from a workpiece using a wire electrode.
  • Patent Document 1 describes a wire electrical discharge machine that processes a workpiece by applying a voltage in a machining fluid to a gap formed between a wire electrode and a workpiece to generate electric discharge.
  • machining fluid is supplied to the machining machining area from the machining fluid supply device through the machining fluid nozzle to deal with the thermal energy and machining debris generated in the machining gap during electrical discharge machining.
  • a configuration is disclosed in which the machining liquid nozzle is moved as close to the workpiece as possible.
  • the method for fixing the workpiece is to increase the contact area with the cut-off end face fixing block installed on the jig plate and increase the holding force against the shaking of each thin plate during formation.
  • the orientation flat part of the workpiece is used to fix it with a conductive adhesive or the like.
  • the workpiece is only fixed at the end of the process, as the diameter of the thin plate to be machined becomes large, the flow rate of machining fluid must be significantly reduced to prevent cracking of the thin plate, and processing waste must be discharged. The electrical discharge machining speed may drop suddenly due to defects or insufficient wire cooling.
  • Patent Document 2 since the wire electrode is subjected to electric discharge machining while lowering the workpiece, it is thought that the effect of its own weight due to the decrease in bending rigidity of the thin plate due to the increase in diameter is small.
  • the structure is such that the deflection of the thin plate due to the pressure of the processing fluid flow is suppressed by one holding part and two wafer pressers facing each other.
  • the wafer holder is made of urethane or a sponge-like material, and if it is exposed to a strong flow of processing fluid, the material itself may deform or slide against the outer circumferential surface of the thin plate, or it may separate from the end of cutting of the thin plate. Since the thin plate is held down at the same position, it is difficult to prevent cracking at the end of cutting due to deflection of the large diameter thin plate.
  • the present disclosure has been made in view of the above, and an object of the present disclosure is to obtain a wire electrical discharge machining apparatus that can prevent damage to a thin plate when cutting the thin plate.
  • a wire electrical discharge machining apparatus generates electrical discharge between a plurality of traveling cutting wire parts and a workpiece, and receives energy from the electrical discharge.
  • This is a wire electrical discharge machining device that performs electrical discharge machining on a workpiece and simultaneously cuts multiple wafers from the workpiece.
  • Wire electrical discharge machining equipment includes a cutting feed stage that moves a pair of machining fluid rectifying plates vertically relative to a plurality of cutting wire sections, and a cutting feed stage that moves a pair of machining fluid rectifying plates vertically relative to a plurality of cutting wire sections, and a workpiece that is separated during cutting processing between the workpiece and the plurality of cutting wire sections.
  • the present invention includes a workpiece holding part that holds the workpiece from above, and a lower workpiece holding part that contacts the workpiece from below to hold the workpiece and has conductivity.
  • the wire electrical discharge machining apparatus has the effect that it is possible to prevent damage to the thin plate when cutting the thin plate.
  • a conceptual diagram showing a configuration example of a wire electrical discharge machining apparatus according to Embodiment 1 A perspective view showing the positional relationship between a thin plate processing stabilizing section included in the wire electrical discharge machining apparatus according to the first embodiment, a mechanism around the thin plate processing stabilizing section, and the thin plate processing stabilizing section.
  • a schematic diagram showing a configuration example of a workpiece power feeding auxiliary section included in the wire electrical discharge machining apparatus according to the second embodiment A conceptual diagram showing an example of a state immediately before the cutting of a thin plate is completed in the wire electrical discharge machining apparatus according to the first embodiment.
  • An enlarged view showing a specific area in FIG. 11 A conceptual diagram showing an example of a state immediately before the cutting of a thin plate is completed in the wire electrical discharge machining apparatus according to the second embodiment.
  • Enlarged view showing a specific area in FIG. 13 A schematic diagram showing a configuration example of a thin plate side holding part of a thin plate processing stabilizing part included in the wire electrical discharge machining apparatus according to Embodiment 3.
  • FIG. 15 Another enlarged view showing a specific area in FIG. 15 enlarged A diagram showing the hardware configuration when the functions of the control unit of the wire electrical discharge machining device are realized by dedicated hardware. A diagram showing a hardware configuration in a case where the functions of the control unit of the wire electrical discharge machining apparatus shown in FIG. 18 are realized by a processor that executes a program stored in a memory.
  • Embodiment 1 A multi-wire electric discharge machining apparatus is used, for example, in a semiconductor manufacturing process, for slicing a plurality of semiconductor wafers from an ingot at once, that is, for cutting a plurality of semiconductor wafers at once.
  • the batch cutting process progresses, the thin plate is cut from the ingot, and the part of the thin plate that becomes the semiconductor wafer increases, and the part that is integrated with the ingot decreases.
  • adjacent thin plates are connected to each other with a small remaining part.
  • the thin plate in this state is shaken by the flow of processing fluid supplied between the poles, which is the gap between the ingot and the wire, or, for example, in the case of a thin plate with a diameter of 6 inches or more, the influence of the weight of the thin plate itself is also compounded.
  • stress due to deflection is concentrated near the remaining machined part, and cracks are likely to occur starting from the remaining machined part.
  • the pressure of the machining fluid flow acts on the thin plate, and stress concentration occurs at the boundary between the formed thin plate part and the remaining part of the workpiece, or near the completion of cutting the thin plate. are more likely to crack or chip.
  • the workpiece is an ingot made of crystals such as SiC or GaN
  • the diameter of the semiconductor wafer increases, and as the diameter of the semiconductor wafer increases, the hydraulic pressure or rigidity that the thin plate part receives from the machining fluid flow during electrical discharge machining increases. The effects of the decline will be noticeable.
  • the thin plate separated by the cutting process we will not only refer to the thin plate separated by the cutting process as a wafer, but also refer to the workpiece with the processed grooves formed, that is, the thin plate-like part that is part of the workpiece before being separated. Also referred to as a wafer, a wafer being processed, etc.
  • the wire electrical discharge machining apparatus 1000 is a multi-wire electrical discharge machining apparatus that performs electrical discharge machining using the wire electrode 1.
  • an arrow 81 indicates the running direction of the cutting wire portion 1b.
  • an arrow 82 indicates the direction in which the machining fluid flows.
  • the processing mechanism section 100 includes a plurality of guide rollers 2, a bobbin 3, vibration damping guide rollers 4a, 4b, nozzles 7a, 7b, bobbin rotation control devices 8a, 8b, traverse control devices 9a, 9b, and cutting A feeding stage 10 is provided.
  • the plurality of guide rollers 2 include a guide roller 2a, a guide roller 2b, a guide roller 2c, and a guide roller 2d.
  • the bobbin 3 includes a bobbin 3a and a bobbin 3b.
  • a single wire electrode 1 is wound around the guide rollers 2a, 2b, 2c, and 2d a plurality of times at intervals in the direction of the rotation axis of each of the guide rollers 2a, 2b, 2c, and 2d.
  • These wire electrodes 1 are collectively referred to as a parallel wire portion 1a.
  • a portion of the parallel wire portion 1a that faces the workpiece W is referred to as a cutting wire portion 1b.
  • the cutting wire section 1b is composed of a plurality of wire electrodes 1 arranged in parallel. It is preferable that the cutting wire parts 1b are installed parallel to each other.
  • a plurality of guide grooves 2e are formed at equal intervals on the surfaces of the guide rollers 2a, 2b, 2c, and 2d.
  • the guide rollers 2a, 2b, 2c, and 2d are arranged at intervals between the wire electrodes 1, that is, parallel wires.
  • the spacing between the wire electrodes 1 in section 1a is maintained constant.
  • the wire electrical discharge machining apparatus 1000 makes the thickness of the plurality of plate-like members cut from the workpiece W equal by arranging the cutting wire parts 1b parallel to each other and at equal intervals, and also makes the thickness of the plurality of plate-like members equal to each other.
  • the cross section can be parallel.
  • the number of the plurality of guide rollers 2 does not necessarily have to be four, and may be three or less, or five or more.
  • the bobbins 3a and 3b cause the wire electrode 1 to travel by a feeding operation of the wire electrode 1 and a winding operation of the wire electrode 1.
  • the bobbin 3a performs a feeding operation of the wire electrode 1.
  • the bobbin 3b performs a winding operation of the wire electrode 1.
  • the bobbin rotation control device 8a and the traverse control device 9a control the bobbin 3a.
  • the bobbin rotation control device 8b and the traverse control device 9b control the bobbin 3b.
  • the traverse control device 9a controls the position of the bobbin 3a in the x-axis direction in accordance with the feeding position of the wire electrode 1.
  • the traverse control device 9b controls the position of the bobbin 3b in the x-axis direction in accordance with the winding position of the wire electrode 1.
  • Position control of the bobbins 3a, 3b by the traverse control devices 9a, 9b is referred to as traverse control.
  • traverse control By traverse control, the bobbins 3a and 3b can run the wire electrode 1 stably and with high precision.
  • a processing groove Wg which will be described later, is formed in the workpiece W along the cutting wire portion 1b.
  • the cutting feed stage 10 may be movable in the x-axis direction, the y-axis direction, and the z-axis direction.
  • the machining liquid rectifying plate 71b is in close contact with the workpiece W, and together with the machining liquid rectifying plate 71a, forms a flow path for guiding the machining liquid supplied from the nozzles 7a and 7b to the workpiece W.
  • the machining fluid is supplied from the nozzles 7a and 7b toward the workpiece W into the gap between the machining fluid rectifying plate 71a and the machining fluid rectifying plate 71b.
  • the machining liquid ejected from the plurality of machining liquid ejection holes 7c of the nozzles 7a and 7b is guided to the workpiece W by the opposing surface 71as of the machining liquid rectifying plate 71a and the opposing surface 71bs of the machining liquid rectifying plate 71b.
  • the cutting wire portion 1b repeatedly winds at predetermined intervals between the machining fluid rectifying plate 71b and the machining fluid rectifying plate 71a, which face each other in parallel with the workpiece W fixed on the machining fluid rectifying plate 71a sandwiched therebetween. Hang on and pass.
  • the diameter portion is a portion of the workpiece W having a cylindrical shape where the cutting length changes depending on the cutting position of the workpiece W in the z-axis direction, and the maximum cutting length.
  • the cutting length is the cutting length in the horizontal direction, that is, in the y-axis direction, by the cutting wire portion 1b during cutting of the workpiece W.
  • the workpiece power feeding auxiliary part 73 contacts the outer peripheral side surface of the workpiece W from below the workpiece W to hold and fix the workpiece W. Further, the workpiece power supply auxiliary section 73 constitutes a power supply path from the machining liquid rectifying plate 71a to the workpiece W. The workpiece power feeding auxiliary part 73 is fixed to the machining liquid rectifying plate 71a with the outer peripheral side surface of the workpiece power feeding auxiliary part 73 in contact with the outer peripheral side surface of the lowermost part of the workpiece W.
  • the workpiece power supply auxiliary part 73 is fixed to the machining liquid rectifying plate 71a in a state in which it is in contact with the outer circumferential side of the machining end part of the workpiece W where the cutting process by the cutting wire part 1b ends. .
  • Such a workpiece power supply auxiliary part 73 can be referred to as a lower workpiece holding part that contacts the workpiece W from below, holds the workpiece W, and has electrical conductivity.
  • the thin plate side holding parts 75a and 75b contact the outer peripheral side surface of the workpiece W from below the workpiece W to hold and fix the workpiece W. Further, the thin plate side holding parts 75a and 75b constitute a power supply path from the machining liquid rectifying plate 71a to the workpiece W.
  • the thin plate side holding parts 75a and 75b are located below the diameter part of the cylindrical workpiece W on the opposing surface 71as of the working liquid rectifying plate 71a, and are symmetrical with respect to the workpiece power supply auxiliary part 73. It is located at a position above the position where cutting of the workpiece W is completed and in contact with the outer circumferential side surface of the workpiece W.
  • the shape of the thin plate side holding parts 75a and 75b is a cylindrical shape.
  • the thin plate side holding parts 75a and 75b each have a cylindrical shape, with the axial direction of each columnar shape perpendicular to the opposing surface 71as of the machining fluid rectifying plate 71a, and one end surface of the cylindrical shape facing the machining fluid rectifying plate 71a. is fixed to the opposing surface 71as of.
  • the height of the thin plate side holding portions 75a, 75b from the opposing surface 71as, which is the installation surface of the machining liquid rectifying plate 71a, is set to be equal to or less than the thickness of the workpiece W.
  • the thickness of the workpiece W is the length of the workpiece W in the axial direction of the cylindrical shape. Note that the shape of the thin plate side holding parts 75a and 75b is not limited to a cylindrical shape.
  • Such thin plate side holding parts 75a and 75b can be referred to as lower workpiece holding parts that contact the workpiece W from below to hold the workpiece W and have electrical conductivity.
  • the thin plate side holding parts 75a, 75b are cut together with the workpiece W as described later, and the thin plate side holding parts 75a, 75b are formed by cutting the thin plate side holding parts 75a, 75b.
  • a plurality of thin plate parts are formed by cutting the workpiece W at the same time as the thin plate parts, and support and fix the plurality of thin plates separated from each other.
  • the workpiece holding part 72 presses the plurality of thin plates in the process of being formed from the outer peripheral side surface of the plurality of thin plates on the cutting start side, thereby fixing the plurality of thin plates in the process of being formed all at once.
  • the workpiece holding part 72 prevents a plurality of pieces of workpiece W from vibrating due to the hydraulic pressure of the processing liquid flow that is applied to the cut surfaces of the plurality of thin plates. The shaking of the thin plate can be suppressed.
  • the workpiece holding part 72 has a rectangular parallelepiped shape in which a groove part 72a is formed in which a part of the workpiece W on the cutting start side is accommodated. Note that the shape of the workpiece holding portion 72 is not limited to the rectangular parallelepiped shape.
  • the workpiece holding part 72 is not installed at the time when the electrical discharge cutting of the workpiece W is started.
  • the workpiece holding part 72 is configured so that the electric discharge cutting process progresses after the start of the electric discharge cutting process of the workpiece W, and the electric discharge cutting process by the cutting wire part 1b is at least 1/6 or more than 1/5 of the cutting distance of the workpiece W.
  • the contact portion of the workpiece holding part 72 is pressed against the workpiece W and the upper part of each thin plate from above the workpiece W and the plurality of thin plates being processed.
  • the workpiece holding part 72 is inserted from above the workpiece W and each thin plate into the space sandwiched between the pair of working liquid rectifying plates 71a and 71b.
  • the workpiece holding part 72 is automatically placed on top of the plurality of thin plates that are being formed by the workpiece holding part holding device 78.
  • the cutting distance is the distance from the cutting start part to the machining end part of the workpiece W, and corresponds to the diameter of the workpiece W.
  • the workpiece holding unit holding device 78 automatically places the workpiece holding unit 72 on top of the plurality of thin plates that are being formed at a predetermined timing under the control of the control unit 300. Further, the workpiece holding part holding device 78 evacuates the workpiece holding part 72 from the top of the plurality of thin plates after cutting, at the timing when the cutting process of the workpiece W is completed, under the control of the control unit 300. . The position of the workpiece holding part 72 in the height direction is held by a workpiece holding part holding device 78. At the start of the cutting process, the workpiece holding part 72 is held at an initial cutting position spaced upward from the workpiece W and the cutting wire part 1b.
  • the contact part of the workpiece holding part 72 is a part where the workpiece holding part 72 contacts the upper part of the workpiece W, that is, the upper part of the plurality of thin plates.
  • the contact portion of the workpiece holding portion 72 is formed into a shape that follows the outer circumferential side of the workpiece W, that is, a shape that follows the outer circumferential sides of the plurality of thin plates. That is, when the workpiece W has a cylindrical shape, the contact portion of the workpiece holding part 72 is formed in an arc shape along the outer circumferential side of the cylindrical shape.
  • a thin plate portion presser 76 is attached to the contact portion of the workpiece presser portion 72.
  • the thin plate part presser 76 presses the workpiece W from above and fixes the plurality of thin plates that are being formed at once. That is, the thin plate part presser 76 presses the plurality of thin plates in the process of being formed from the outer circumferential side surface of the plurality of thin plates on the cutting start side, thereby fixing the plurality of thin plates in the process of being formed all at once.
  • the thin plate portion presser 76 increases the contact area between the contact portion of the workpiece presser portion 72 and the workpiece W, that is, the contact area between the contact portion of the workpiece presser portion 72 and the outer peripheral side surfaces of the plurality of thin plates.
  • the thin plate part presser 76 collectively fixes a plurality of thin plates in the process of being formed, thereby increasing the contact area between the contact part of the workpiece holding part 72 and the outer circumferential side of the plurality of thin plates. This suppresses the shaking of the plurality of thin plates due to the vibration of the workpiece W generated by the hydraulic pressure of the machining liquid flow applied to the cut surface of the thin plates.
  • the thin plate holding part 76 presses the contact part of the workpiece holding part 72 and the workpiece W. It is deformed between the outer circumference and the side surface. A portion of the deformed thin plate part presser 76 enters into the plurality of processing grooves formed between the plurality of thin plates. As a result, in the wire electrical discharge machining apparatus 1000, the space between the plurality of thin plates being cut out from the workpiece W is maintained by the deformed thin plate part presser 76, and the thin plates being formed are shaken by the machining fluid and are not broken. Risk is reduced.
  • the other part of the deformed thin plate holding part 76 fills the unevenness of the contact part of the workpiece holding part 72 and the unevenness of the outer peripheral side of each thin plate without entering the inside of the processing groove. , and is sandwiched between the contact portion of the workpiece holding portion 72 and the outer peripheral side surface of each thin plate.
  • the contact area between the contact part of the workpiece holding part 72 via the thin plate part holding part 76 and the outer peripheral side surface of each thin plate is expanded, and the The force for holding the outer peripheral side surfaces of the plurality of thin plates from above the workpiece W is increased.
  • the thin plate part presser 76 deforms when the workpiece presser part 72 is pressed against the outer circumferential side of the workpiece W, that is, the outer circumferential side of the plurality of thin plates, and presses between the plurality of thin plates in the process of being formed.
  • the thin plates in the process of being formed are prevented from being shaken by the machining fluid and breaking.
  • a conductive adhesive a conductive sheet, a conductive adhesive tape, a low melting point metal, a conductive wax, or the like is used.
  • a conductive material to fix the workpiece W to the working liquid rectifying plate 71a, conduction is established between the workpiece W and the working liquid rectifying plate 71a.
  • electrical discharge machining power from the machining power source 5 to the workpiece W via the machining liquid rectifying plate 71a.
  • conductive adhesive for fixing the workpiece power feeding auxiliary part 73 and the thin plate side holding parts 75a, 75b to the processing liquid rectifying plate 71a
  • conductive adhesive for fixing the workpiece power feeding auxiliary part 73 and the thin plate side holding parts 75a, 75b to the processing liquid rectifying plate 71a
  • metals and conductive wax screw fastening using metal screws is used.
  • a conductive material to fix the workpiece power feeding auxiliary part 73 and the thin plate side holding parts 75a, 75b to the machining liquid rectifying plate 71a, the workpiece power feeding auxiliary part 73 and the thin plate side holding parts 75a, 75b and the machining liquid rectifying plate 71a are electrically connected.
  • the wire running control device 35 drives and controls the bobbin rotation control devices 8a and 8b based on the wire electrode running command rc input from the processing control device 31, and controls the running of the wire electrode 1. Further, the wire travel control device 35 drives and controls the traverse control devices 9a and 9b based on the wire electrode travel command rc input from the processing control device 31, thereby controlling traverse control.
  • the workpiece holding part holding control device 36 monitors the coordinate value of the cutting feed stage 10 in the z-axis direction based on the stage command sc from the cutting stage drive control device 34, and moves the cutting feed stage 10 to a preset position. At the same time as position 1 is reached, the workpiece holding part holding device 78 is driven and controlled by the presser holding control command qc, and the arrangement of the workpiece holding part 72 above the plurality of thin plates being formed is controlled. Further, the workpiece holding portion holding control device 36 monitors the coordinate value of the cutting feed stage 10 in the z-axis direction based on the stage command sc from the cutting stage drive control device 34, and the cutting feed stage 10 is set in advance. At the same time when the second position is reached, the workpiece holding part holding device 78 is driven and controlled by the presser holding control command qc to control the workpiece holding part 72 to be retracted from the upper part of the plurality of thin plates after cutting. conduct.
  • the workpiece W is cut from the outer circumferential side of the workpiece W on the cutting start side, that is, to a position approximately 1/6 from the upper outer circumferential side of the workpiece W in the height direction. Indicates the condition.
  • the cutting process further progresses from the state shown in FIG. are in contact with each other, and a plurality of thin plates in the process of being formed are held by the workpiece holding part 72.
  • the cutting wire portion 1b extends downward in the z-axis direction beyond the central axis C of the workpiece W, and is fixed to the thin plate side surface holding portions 75a and 75b in contact with the outer peripheral side surface of the workpiece W.
  • a process fluid rectification process is performed in step S110.
  • the machining liquid supplied from the nozzles 7a and 7b to the thin plate processing stabilizing section 70 is rectified and collides with the workpiece W.
  • the machining fluid supplied from the nozzles 7a and 7b to the thin plate machining stabilizing section 70 is restricted in its flow in the x-axis direction by the machining fluid rectifying plate 71a and the machining liquid rectifying plate 71b inside the thin plate machining stabilizing section 70. It collides with the workpiece W.
  • the wafer holding process can be said to be a process of holding the workpiece W to be divided during the cutting process from above the workpiece W and the plurality of cutting wire parts 1b.
  • a pair of A workpiece power feeding auxiliary part 73 which is a conductive lower workpiece holding part fixed to the opposing surface 71as of the working liquid rectifying plate 71a, which is one of the working liquid rectifying plates 71, and a thin plate side holding part 75a, 75b contacts the workpiece W from below and holds the workpiece W.
  • the workpiece power feeding auxiliary part 73 which is the lower workpiece holding part, and the thin plate side holding part 75a , 75b, power is supplied from the machining liquid rectifying plate 71a to the workpiece W.
  • the uncut length in the cutting direction is the length of the region of the workpiece W that has not yet been cut in the cutting direction, which is the downward direction, that is, the downward direction of the z-axis.
  • the entire cutting length of the workpiece W is the length of the diameter of the workpiece W having a cylindrical shape.
  • the workpiece power feeding auxiliary part 73 is fixed at a position in contact with the lowermost end of the workpiece W, thereby feeding the plurality of thin plates immediately before being separated.
  • the plurality of thin plates can be held together with the workpiece holding part 72 and the thin plate side holding parts 75a and 75b against the shaking external force, thereby preventing the thin plates from cracking or chipping.
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing a configuration example of the workpiece power feeding auxiliary section 73 included in the wire electrical discharge machining apparatus 1000a according to the second embodiment.
  • the cutting wire portion 1b passes through the workpiece W, the cutting process of the thin plate from the workpiece W is completed, and the workpiece This shows a state in which the object W is separated into a plurality of thin plates.
  • a conductive connection portion 77 is provided between the workpiece W and the workpiece power supply auxiliary portion 73.
  • a plurality of grooves 75g formed by the cutting wire portion 1b are also formed in the thin plate side holding portions 75a and 75b.
  • the thin plate side holding parts 75a and 75b are not separated into a plurality of thin plates.
  • the plurality of thin plates processed from the workpiece W are held by the outer peripheral side surface of the thin plate part 75c formed in the thin plate side holding parts 75a and 75b and the workpiece holding part 72.
  • illustration of the workpiece holding part 72 is omitted.
  • a conductive connection part 77 is interposed between the workpiece W and the workpiece power supply auxiliary part 73.
  • the conductive connection part 77 is cut by the cutting wire part 1b that has passed through the workpiece W, and a processed groove 77g is formed.
  • Simultaneous cutting of a plurality of thin plates by the cutting wire part 1b is performed by the controller 300, which determines that thin plate cutting is complete when the grooves 77g formed by all the wire electrodes 1 constituting the cutting wire part 1b are formed in the conductive connection part 77. The processing is then completed.
  • the completion of cutting the thin plate can be determined by, for example, detecting a discharge pulse generation situation that causes a sudden change in the state of the cutting process.
  • the conductive connecting portion 77 has flexibility and is disposed between the workpiece power feeding auxiliary portion 73 and the workpiece W, and connects the workpiece power feeding auxiliary portion 73 and the workpiece W with electricity. Connect to.
  • the conductive connection part 77 fills the gap between the workpiece power supply auxiliary part 73 and the workpiece W, thereby connecting the opposing outer peripheral sides of the workpiece power supply auxiliary part 73 and the workpiece W to each other.
  • the contact area between the workpiece power supply auxiliary part 73 and the workpiece W is increased to improve the conductivity between the workpiece power supply auxiliary part 73 and the workpiece W.
  • the wire electric discharge machining apparatus 1000a it is possible to increase the contact area between the opposing outer circumferential surfaces of the workpiece power feeding auxiliary section 73 and the workpiece W.
  • the conductivity between the workpiece power feeding auxiliary part 73 and the workpiece W increases. will improve.
  • the conductive connecting portion 77 is made of a conductive material having a Young's modulus of 80 Gpa or less and a specific resistance value of approximately 10 ⁇ cm or less, and is connected to the workpiece W by being pressurized. Any material may be used as long as it can be deformed to the extent that it can fill the minute gap between it and the power feeding auxiliary part 73.
  • An example of the size of the microgap is approximately 100 ⁇ m or more and 300 ⁇ m or less.
  • a porous sheet made of metal such as nickel or cobalt formed into a mesh shape can be deformed by bending or in a compressive direction due to the flexibility of the porous portion.
  • rubber or silicone rubber formed by containing powder of conductive substances such as silver or carbon and having a specific resistance value of 10 ⁇ cm or less are similarly deformed by bending or deformed in the compression direction. is possible.
  • the outer peripheral side surface of the workpiece W and the outer peripheral side surface of the workpiece power feeding auxiliary part 73 are in complete contact.
  • the workpiece W and the workpiece power feeding auxiliary part 73 are connected with the outer peripheral side of the workpiece power feeding auxiliary part 73 in complete contact with the outer peripheral side of the workpiece W. It is difficult to install it on the processing liquid rectifying plate 71. That is, in order for the outer circumferential side surface of the workpiece W and the outer circumferential side surface of the workpiece power feeding auxiliary part 73 to be in complete contact, the outer circumferential side surfaces of the workpiece W and the workpiece power feeding auxiliary part 73 that are in contact with each other must be parallel to each other.
  • FIG. 11 is a conceptual diagram showing an example of a state immediately before the cutting of a thin plate is completed in the wire electrical discharge machining apparatus 1000 according to the first embodiment.
  • FIG. 12 is an enlarged view showing the specific area A in FIG. 11.
  • FIG. 11 shows a schematic diagram of a cross section at a position where the outer circumferential side surface Ws of the workpiece W and the outer circumferential side surface 73s of the workpiece power feeding auxiliary part 73 come into contact immediately before the cutting process of the thin plate ends.
  • the cross section at the position where the outer circumferential side surface Ws of the workpiece W and the outer circumferential side surface 73s of the workpiece power feeding auxiliary part 73 contact is a cross section in the xz plane passing through the central axis C of the workpiece W.
  • An arrow 83 in FIG. 11 indicates a power supply path for the electrical discharge machining power source from the machining liquid rectifying plate 71a.
  • the accuracy of the straightness of the workpiece W and the workpiece power supply auxiliary part 73 with respect to the opposing surface 71as which is the installation surface of the machining liquid rectifying plate 71a, on which the workpiece W and the workpiece power supply auxiliary part 73 are installed and fixed. Therefore, a micro gap of about 100 ⁇ m or more and 300 ⁇ m or less, which is larger than the wire diameter of the wire electrode 1 used, may occur.
  • the workpiece power feeding auxiliary section 73 can energize the workpiece W with the electrical discharge machining power source supplied from the machining power source 5 as long as even a part thereof is in contact with the workpiece W.
  • the process liquid rectifying plate 71a and the workpiece power supply auxiliary part 73 A situation is assumed in which the power supply path of the electric discharge machining power source from the machining power source 5 via the machining power source 5 is cut off.
  • the electric discharge machining will be interrupted, and some thin plates will not be separated due to the remaining machined parts, or some thin plates will crack at the boundary with the remaining machined parts.
  • the machining gap which is the discharge machining gap in the machining direction, machining slightly precedes the tip of the cutting wire portion 1b. Therefore, the thin plate is cut and separated before the cutting wire portion 1b completely passes through the workpiece W. As a result, the unprocessed portion remains in the form of minute protrusions at the processing end of the separated thin plate, reducing the cutting quality and yield of the thin plate.
  • FIG. 13 is a conceptual diagram showing an example of a state immediately before the cutting of a thin plate is completed in the wire electrical discharge machining apparatus 1000a according to the second embodiment.
  • FIG. 14 is an enlarged view showing the specific area B in FIG. 13.
  • FIG. 13 is a schematic diagram of a cross section at a position where the outer circumferential side surface Ws of the workpiece W and the outer circumferential side surface 73s of the workpiece power supply auxiliary part 73 and the conductive connection part 77 are in contact with each other immediately before the cutting process of the thin plate is completed. It shows.
  • the cross section at the position where the outer circumferential side surface Ws of the workpiece W and the outer circumferential side surface 73s of the workpiece power feeding auxiliary part 73 and the conductive connection part 77 are in contact with each other is a cross section in the xz plane passing through the central axis C of the workpiece W. It is.
  • An arrow 83 in FIG. 13 indicates a power supply path for the electrical discharge machining power source from the machining fluid rectifying plate 71a.
  • the conductive connection part 77 provided between the workpiece W and the workpiece power supply auxiliary part 73 is connected to the outer peripheral side surface Ws of the workpiece W and the outer peripheral side surface 73s of the workpiece power supply auxiliary part 73. and is pressed against the outer circumferential side surface Ws of the workpiece W together with the workpiece power supply auxiliary part 73.
  • a material such as a low melting point metal or a porous metal that is flexible and easily deformed for the conductive connection portion 77. Due to the characteristic that the conductive connecting portion 77 is easily deformed, the conductive connecting portion 77 pressed against the two outer peripheral side surfaces Ws of the workpiece W and the outer peripheral side surface 73s of the workpiece power feeding auxiliary part 73 is deformed. do.
  • the deformed conductive connection portion 77 fills the gap between the outer circumferential side surface Ws of the workpiece W and the outer circumferential side surface 73s of the workpiece power supply auxiliary portion 73, and the gap between the workpiece power supply auxiliary portion 73 and the workpiece is The contact area between the object W and the opposing outer circumferential side surfaces is expanded.
  • the conductive connection part 77 deforms and the workpiece power supply auxiliary part 73 and the workpiece W are fitted in the gap between the opposing outer circumferential surfaces of the workpiece W, and the gap is closed. Furthermore, even if there are minute irregularities in the mutual contact area between the outer circumferential side surface Ws of the workpiece W and the outer circumferential side surface 73s of the workpiece power supply auxiliary part 73, the deformed conductive connection part 77 will not be affected by the minute unevenness. The workpiece power feeding auxiliary part 73 and the workpiece W, which caused this, fit in the gap between the opposing outer circumferential surfaces of the workpiece W, and the gap is closed.
  • the outer circumferential side surface Ws of the workpiece W and the outer circumferential side surface 73s of the workpiece power supply auxiliary part 73 can be brought into complete contact, and the workpiece power supply auxiliary part 73 and the workpiece The conductivity between the object W and the object W is improved.
  • the workpiece power supply auxiliary section 73 and the conductive connection section 77 supply power from the processing liquid rectifying plate 71a to the workpiece W and the plurality of thin plates in the process of being formed, from the start of the cutting process until the cutting process is completed.
  • a power supply path for a power source for electrical discharge machining can be configured. Thereby, the wire electric discharge machining apparatus 1000a can stably continue the wire cutting process of the workpiece W.
  • the wire electric discharge machining apparatus 1000a having the above configuration, when the cutting process is performed at a plurality of locations by the cutting wire part 1b, the workpiece W is cut into the cutting wire part 1b by some of the wire electrodes 1 in the cutting wire part 1b. Even if the wire electrode 1 is cut slightly faster than the other wire electrodes 1, this problem occurs when the electrical discharge machining power supply path to the workpiece W and the plurality of thin plates in the process of being formed is only from the machining liquid rectifying plate 71a. It is possible to prevent the power supply path from being cut off from the machining power source 5 to the plurality of thin plates that are being formed.
  • the wire electrode 1 constituting the cutting wire portion 1b completely passes through the workpiece W while continuing the cutting process without interrupting the cutting process midway, and conducts the wire electrode 1.
  • the connecting portion 77 is reached.
  • conductive wax can be used to fix the workpiece W and the workpiece power supply auxiliary part 73 to the working liquid rectifying plate 71a.
  • the melting point of the conductive wax that fixes the workpiece W to the working liquid rectifying plate 71a is as follows. It is preferable that the melting point of the conductive wax is higher than the melting point of the conductive wax that fixes the workpiece power feeding auxiliary part 73 to the working liquid rectifying plate 71a.
  • the outer peripheral surface of the workpiece power supply auxiliary part 73 is brought into contact with the outer peripheral surface of the workpiece W.
  • the workpiece power supply auxiliary part 73 is fixed to the machining liquid rectifying plate 71a using conductive wax having a melting point of about 40°C.
  • first fix the workpiece W to the working liquid rectifying plate 71a and then connect the outer peripheral side surface 73s of the workpiece power supply auxiliary part 73 to the outer peripheral side surface Ws of the workpiece W.
  • the workpiece power feeding auxiliary part 73 can be fixed to the machining fluid rectifying plate 71a while being in reliable contact with the workpiece power supply auxiliary part 73.
  • the conductive connecting portion 77 may be used between the outer circumferential side surface Ws of the workpiece W and the outer circumferential side surfaces of the thin plate side holding portions 75a and 75b.
  • the contact area between the workpiece power feeding auxiliary part 73 and the workpiece W is increased by the conductive connection part 77, and the holding power of the workpiece W by the workpiece power feeding auxiliary part 73 is increased.
  • the amount of machining and suppressing the flow rate of machining fluid near the end of machining where the amount of machining, that is, the cutting length, sharply decreases, it becomes possible to electrical discharge cut a thin plate without damaging the thin plate near the end of machining. .
  • the thin plate side holding parts 75a and 75b can be omitted.
  • the wire electrical discharge machining apparatus 1000a according to the second embodiment has the same effects as the wire electrical discharge machining apparatus 1000 according to the first embodiment described above.
  • the wire electrical discharge machining apparatus 1000a includes a conductive connection portion 77 between the outer circumferential side surface Ws of the workpiece W and the outer circumferential side surface 73s of the workpiece power feeding auxiliary portion 73.
  • the contact area between the outer circumferential side surface Ws of the workpiece W and the outer circumferential side surface 73s of the workpiece power feeding auxiliary part 73 is increased, and the contact area between the outer circumferential side surface Ws of the workpiece W and the workpiece
  • the outer peripheral side surface 73s of the object power feeding auxiliary part 73 can be brought into complete contact with the workpiece power feeding auxiliary part 73, and the conductivity between the workpiece power feeding auxiliary part 73 and the workpiece W can be improved.
  • the wire electrical discharge machining apparatus 1000a prevents the generation of minute protrusions left behind due to the interruption of the power supply path of the electric discharge machining power source immediately before the completion of cutting a plurality of thin plates from the workpiece W, and Cutting quality and yield can be improved.
  • FIG. 15 is a schematic diagram showing a configuration example of thin plate side surface holding parts 75a and 75b of the thin plate processing stabilizing section 70b included in the wire electric discharge machining apparatus 1000b according to the third embodiment.
  • a machining fluid rectifying plate 71a, a workpiece holding part 72, a workpiece power feeding auxiliary part 73, and thin plate side holding parts 75a and 75b in a thin plate machining stabilizing part 70b included in a wire electrical discharge machining apparatus 1000b are shown.
  • a thin plate part presser 76 is shown.
  • FIG. 16 is an enlarged view showing the specific area D in FIG. 15.
  • FIG. 17 is another enlarged view showing the specific area D in FIG. 15 in an enlarged manner.
  • FIG. 16 shows a first shape example of the thin plate side holding parts 75a and 75b included in the thin plate processing stabilizing part 70b.
  • FIG. 17 shows a second example of the shape of the thin plate side holding parts 75a and 75b included in the thin plate processing stabilizing part 70b.
  • the wire electrical discharge machining apparatus 1000b according to the third embodiment differs from the wire electrical discharge machining apparatus 1000 according to the first embodiment in that a thin plate processing stabilizing section 70b is provided instead of the thin plate processing stabilizing section 70.
  • the shapes of the thin plate side holders 75a and 75b are different from the thin plate side holders 75a and 75b according to the first embodiment.
  • the other configurations of the wire electrical discharge machining apparatus 1000b according to the third embodiment are the same as the wire electrical discharge machining apparatus 1000 according to the first embodiment, and redundant explanation will be omitted.
  • the thin plate side holders 75a and 75b installed in the processing path of the workpiece W are used to prevent the plurality of thin plates formed from the workpiece W from shaking due to the force exerted by the flow of processing liquid, and to prevent each thin plate from shaking due to the force exerted by the flow of processing liquid. It also functions as a power supply for electrical discharge machining. Therefore, as for the contact state between the workpiece W and the thin plate side holding parts 75a and 75b, surface contact is more advantageous than line contact from the viewpoint of strengthening the holding force of the thin plate and stably supplying power to the thin plate.
  • the contact state between the workpiece W and the thin plate side holders 75a, 75b surface contact by making the contact state between the workpiece W and the thin plate side holders 75a, 75b surface contact, the contact area between the workpiece W and the thin plate side holders 75a, 75b is expanded, and the thin plate side holders 75a, 75b are in contact with each other.
  • the holding state of the thin plate during cutting by 75a and 75b is further stabilized. By further stabilizing the state in which the thin plate is held during cutting by the thin plate side holding parts 75a and 75b, it becomes possible to perform cutting at a faster electrical discharge machining speed, and the quality of the cutting process is improved.
  • the contact surface 75e of the outer circumferential side surface 75d of the thin plate side holding parts 75a, 75b with the outer circumferential side surface Ws of the workpiece W has a shape that follows the shape of the outer circumferential side surface Ws of the workpiece W.
  • the length of the contact surface 75e where the outer circumferential side surface 75d of the thin plate side surface holding parts 75a, 75b contacts the outer circumferential side surface Ws of the workpiece W is about 3 mm, the thin plate The reliability of the holding force and stable power supply to each thin plate is improved.
  • the thin plate side surface holding portion 75b of the first shape example shown in FIG. 16 has a cylindrical shape with a circular shape in the plane direction perpendicular to the x-axis direction, and contacts the outer peripheral side surface Ws of the workpiece W.
  • the shape of the contact surface 75e in the plane direction perpendicular to the x-axis direction is formed into an arc shape that follows the shape of the outer circumferential side surface Ws of the workpiece W.
  • the thin plate side holding portion 75b of the first shape example configured in this manner is in contact with the workpiece W through surface contact at the contact surface 75e.
  • the thin plate side holding part 75b of the first shape example has a higher holding force for the thin plate and stable power supply to the thin plate than the thin plate side holding part 75b whose contact state with the workpiece W is line contact. Excellent from this point of view.
  • the thin plate side holder 75b is described here, the same applies to the thin plate lateral holder 75a and the workpiece power feeding auxiliary part 73.
  • the thin plate side surface holding portion 75b of the second shape example shown in FIG. 17 has a prismatic shape with a square shape in the plane direction perpendicular to the x-axis direction, and contacts the outer circumferential side surface Ws of the workpiece W.
  • the shape of the contact surface 75e in the plane direction perpendicular to the x-axis direction is formed into an arc shape that follows the shape of the outer circumferential side surface Ws of the workpiece W.
  • the thin plate side holding portion 75b of the second shape example configured in this manner is in contact with the workpiece W in a surface contact state at the contact surface 75e.
  • the thin plate side holding part 75b of the second shape example has a higher holding force for the thin plate and stable power supply to the thin plate than the thin plate side holding part 75b whose contact state with the workpiece W is line contact. Excellent from this point of view.
  • the thin plate side holding part 75b is explained here, the same applies to the thin plate side holding part 75a.
  • the contact surface 75e with the outer circumferential side surface Ws of the workpiece W on the outer circumferential side surface 75d of the thin plate side surface holding parts 75a, 75b is It has a shape that follows the shape of the outer peripheral side surface Ws. That is, the contact surface 75e has a shape along the shape of the outer circumferential side surface Ws of the workpiece W, which is concave with respect to the convex shape of the outer circumferential side surface Ws of the workpiece W.
  • the contact area between the workpiece W and the thin plate side holding parts 75a, 75b is expanded, and the holding state of the thin plate during cutting by the thin plate side holding parts 75a, 75b is further stabilized. , the electrical discharge machining speed and cutting quality are improved.
  • the functions of the control section 300 included in the wire electrical discharge machining apparatuses 1000, 1000a, and 1000b are realized by a processing circuit.
  • the processing circuit is dedicated hardware installed in the control unit 300 of the wire electrical discharge machining apparatus 1000, 1000a, 1000b.
  • the processing circuit may be a processor that executes a program stored in memory.
  • FIG. 18 is a diagram showing a hardware configuration in a case where the functions of the control section 300 of the wire electrical discharge machining apparatuses 1000, 1000a, and 1000b are realized by dedicated hardware.
  • the processing circuit 51 which is dedicated hardware, may be a single circuit, a composite circuit, a programmed processor, a parallel programmed processor, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), an FPGA (Field-Programmable Gate Array), or any of these. It's a combination.
  • FIG. 19 is a diagram showing a hardware configuration when the functions of the control unit 300 of the wire electrical discharge machining apparatuses 1000, 1000a, and 1000b shown in FIG. 18 are realized by a processor that executes a program stored in a memory. .
  • Processor 53 and memory 54 are communicably connected to each other.
  • the processor 53 is a CPU (Central Processing Unit), a processing device, an arithmetic device, a microprocessor, a microcomputer, or a DSP (Digital Signal Processor).
  • the functions of the control unit 300 are realized by the processor 53, software, firmware, or a combination of software and firmware. Software or firmware is written as a program and stored in memory 54.
  • a part of the functions of the control unit 300 may be realized by dedicated hardware, and other parts of the functions of the control unit 300 may be realized by software or firmware. In this way, the functions of the control unit 300 can be realized by hardware, software, firmware, or a combination thereof.

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Abstract

ワイヤ放電加工装置は、電源に接続され、被加工物を挟むように被加工物の両側に接触して設けられて導電性を有する一対の加工液整流板と、複数の切断ワイヤ部（１ｂ）が挿通され、一対の加工液整流板に挟まれた空間に向けて加工液を噴出して複数の切断ワイヤ部（１ｂ）と被加工物（Ｗ）との間の間隙に加工液を供給する複数の加工液噴出孔（７ｃ）を有する一対のノズル（７ａ，７ｂ）と、一対の加工液整流板を複数の切断ワイヤ部（１ｂ）に対し上下に相対移動させる切断送りステージと、切断加工中に分断される被加工物（Ｗ）を被加工物（Ｗ）および複数の切断ワイヤ部（１ｂ）の上方から保持する被加工物押さえ部（７２）と、被加工物（Ｗ）に対して下方から接触して被加工物（Ｗ）を保持して導電性を有する下方被加工物保持部と、を備える。

Description

ワイヤ放電加工装置、ワイヤ放電加工方法およびウエハの製造方法
　本開示は、ワイヤ電極を用いて被加工物から複数の板状部材を一括して切り出す放電加工を行うワイヤ放電加工装置、ワイヤ放電加工方法およびウエハの製造方法に関する。
　マルチワイヤ放電加工装置では、複数のワイヤ電極と被加工物との間に放電を発生させ、被加工物から複数の板状部材を一括して切り出す。放電加工による複数の板状部材の同時切断では、被加工物に、ワイヤ電極の複数の部分であるワイヤ切断部の位置に複数の溝が形成される。そして、複数の溝の各々にワイヤ切断部が入り込み、深くなっていく。そして、溝が被加工物の端まで到達することによって同時に複数枚の薄板が生成される。
　生成途中の薄板間、すなわち、放電加工中の加工間隙には、放電による熱エネルギーと加工屑とが常に発生する。放電による熱エネルギーおよび加工屑は、どちらも放電加工を不安定にする要因となる。このため、加工屑の排出と極間冷却とを目的として、加工液供給装置から加工液ノズルを介して加工液を極間に供給し、加工不安定化要素を排除することが試みられ、加工液を適切に極間に供給させるために、加工液ノズルをなるべく被加工物に近づけ、加工液が極間に適切に供給されるように配置される。
　例えば、特許文献１には、ワイヤ電極と被加工物との間に形成される間隙に加工液中で電圧を印加し、放電を発生させることにより被加工物を加工するワイヤ放電加工機において、放電加工中の加工間隙に発生する、放電による熱エネルギーと加工屑に対し、極間冷却と加工屑の排出とを目的として、加工液供給装置から加工液ノズルを介して加工液を極間に供給し、加工液を適切に極間に供給させるために、加工液ノズルをなるべく被加工物に近づける構成が開示されている。
　また、特許文献２には、インゴットをワイヤが並設された間隔でスライスする放電加工において、インゴットを保持する保持部と、インゴットに電流が流れるように、インゴットと通電する通電部とを備える保持装置が開示されている。この保持装置は、インゴットが落下しないように保持しながら、放電加工が進行する領域において、それぞれの素材が異なるインゴット保持部とインゴットとが混在して放電加工が進行する領域を無くすことで、素材の異なるものに対する同時放電による放電加工の不安定性を低減させて、ワイヤの断線を防止し、加工を安定化することを目的としている。
国際公開第２０２０／２１３０４０号 特開２０１５－１２０２３５号公報
　特許文献１では、被加工物の固定方法は、治具プレートに設置した、切り落とし端面固定ブロックとの接触面積を多くし、形成途中の各薄板の揺れに対する保持力を高めることで対応することとし、被加工物のオリフラ部を利用して導電性接着剤などで固定している。また、薄板切断が完了するまで被加工物への給電経路が途切れないように、切り落とし端面固定ブロックからの通電を可能としている。しかしながら、加工終端部のみで被加工物を固定するだけでは、加工対象の薄板の口径が大きくなると、薄板の割れを防止するために、加工液流量を大幅に低減する必要があり、加工屑排出不良またはワイヤ冷却不足に起因して放電加工速度が急激に低下する可能性がある。
　特許文献２では、ワイヤ電極に対し、被加工物を降下させながら放電加工する方式であるため、大口径化による薄板の曲げ剛性低下による自重の影響は少ないと考えられる。ただし、特許文献２の方式を特許文献１に適用した場合、加工液流の圧力による薄板のたわみを１個の保持部と対向する２個のウエハ押さえによって抑制する構造となる。特に、ウエハ押さえは、ウレタンあるいはスポンジ状の素材としており、強い加工液流を受けた場合、素材自体が変形、もしくは、薄板外周面に対して滑ることにより、また、薄板の切断終了部から離れた位置で薄板を押さえる配置となるため、大口径化した薄板のたわみによる切り終わりでの割れを防止することは困難である。
　本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、薄板を切断する際の薄板の損傷を防止することが可能なワイヤ放電加工装置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、本開示にかかるワイヤ放電加工装置は、走行する複数の切断ワイヤ部と被加工物との間に放電を発生させて該放電によるエネルギーにより被加工物を放電加工し、被加工物から複数のウエハを同時に切断するワイヤ放電加工装置である。ワイヤ放電加工装置は、互いに並列に離間して被加工物に対向する複数の切断ワイヤ部を有するワイヤ電極と、複数の切断ワイヤ部と被加工物との間に放電を発生させる給電部と、電源に接続され、被加工物を挟むように被加工物の両側に接触して設けられて導電性を有する一対の加工液整流板と、複数の切断ワイヤ部が挿通され、一対の加工液整流板に挟まれた空間に向けて加工液を噴出して複数の切断ワイヤ部と被加工物との間の間隙に加工液を供給する複数の加工液噴出孔を有する一対のノズルと、を備える。ワイヤ放電加工装置は、一対の加工液整流板を複数の切断ワイヤ部に対し上下に相対移動させる切断送りステージと、切断加工中に分断される被加工物を被加工物および複数の切断ワイヤ部の上方から保持する被加工物押さえ部と、被加工物に対して下方から接触して被加工物を保持して導電性を有する下方被加工物保持部と、を備える。
　本開示にかかるワイヤ放電加工装置は、薄板を切断する際の薄板の損傷を防止することが可能である、という効果を奏する。
実施の形態１にかかるワイヤ放電加工装置の構成例を示す概念図 実施の形態１にかかるワイヤ放電加工装置が備える薄板加工安定部と、薄板加工安定部の周辺の機構と薄板加工安定部との位置関係を示す斜視図 実施の形態１にかかるワイヤ放電加工装置が備える薄板加工安定部の内部の構成を示す断面図 実施の形態１にかかるワイヤ放電加工装置における加工用電源から被加工物への放電加工用電源の給電経路を示す図 実施の形態１にかかるワイヤ放電加工装置が備える制御部の構成例を示すブロック図 実施の形態１にかかるワイヤ放電加工装置の切断加工時の動作を示すフローチャート 実施の形態１にかかるワイヤ放電加工装置が備える薄板加工安定部における薄板の切断加工時の状態を示す第１の斜視図 実施の形態１にかかるワイヤ放電加工装置が備える薄板加工安定部における薄板の切断加工時の状態を示す第２の斜視図 実施の形態１にかかるワイヤ放電加工装置の切断加工時の被加工物の切断位置と切断加工長との関係を説明する図 実施の形態２にかかるワイヤ放電加工装置が備える被加工物給電補助部の構成例を示す模式図 実施の形態１にかかるワイヤ放電加工装置における薄板の切断加工完了直前の状態の一例を示す概念図 図１１における特定領域を拡大して示す拡大図 実施の形態２にかかるワイヤ放電加工装置における薄板の切断加工完了直前の状態の一例を示す概念図 図１３における特定領域を拡大して示す拡大図 実施の形態３にかかるワイヤ放電加工装置が備える薄板加工安定部の薄板側面保持部の構成例を示す模式図 図１５における特定領域を拡大して示す拡大図 図１５における特定領域を拡大して示す他の拡大図 ワイヤ放電加工装置が有する制御部の機能が専用のハードウェアによって実現される場合のハードウェア構成を示す図 図１８に示すワイヤ放電加工装置が有する制御部の機能が、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサによって実現される場合のハードウェア構成を示す図
　以下に、実施の形態にかかるワイヤ放電加工装置、ワイヤ放電加工方法およびウエハの製造方法を図面に基づいて詳細に説明する。
実施の形態１．
　マルチワイヤ放電加工装置は、例えば、半導体製造工程において、インゴットから複数の半導体ウエハを一括して切り出すスライス加工、すなわち複数の半導体ウエハの一括切断加工に用いられる。一括切断加工される薄板は、一括切断加工が進むにつれてインゴットから切断され、半導体ウエハとなる薄板部分が増大し、インゴットと一体化している部分が減少する。そして、一括切断加工が完了する直前では、隣接する薄板同士は、わずかな残加工部で繋がっている状態となる。
　この状態の薄板は、インゴットとワイヤとの隙間である極間に供給される加工液流により揺さぶられ、あるいは、例えば、６インチ以上の直径を有する薄板では、薄板自体の重量の影響も重なり、薄板がたわむ状況が発生する。この結果、特に、板厚に対する直径が大きい薄板では、たわみによる応力が残加工部の近辺に集中し、残加工部を起点とする割れが発生しやすくなる。炭化シリコン（ＳｉＣ）および窒化ガリウム（ＧａＮ）などの相対的に高い硬度を有する高硬度な素材であっても、半導体ウエハの厚さに対する口径が大きくなれば、半導体ウエハ自体の剛性低下によって、あるいは、加工液流から受ける力によって、半導体ウエハの揺れまたはたわみが発生する。
　半導体ウエハの場合、半導体ウエハの一部にでも割れまたは欠けが発生すると、スライス加工された半導体ウエハの研磨工程または研磨工程以降の半導体製造プロセスで歩留まり低下といった支障をきたす。このため、半導体ウエハの割れまたは欠けは、半導体ウエハの商品価値が著しく損なわれる要因となっている。
　すなわち、ワイヤ電極を用いて被加工物から複数の板状部材を一括して切断する放電加工において、放電により発生した加工屑の排出と放電エネルギーにより加熱されたワイヤの冷却とを向上するため、形成途中の薄板の間隙に供給される加工液流量が増大され、薄板部が受ける加工液流の圧力の増大によって、薄板は揺さぶられ、また、薄板の厚さに対する口径拡大による薄板自体の曲げ剛性の低下によって、形成途中の薄板は次第にたわみやすい状態となる。
　そして、加工液流の圧力が薄板に作用し、形成された薄板部と被加工物の残加工部との境界、あるいは、薄板の切断が完了する近傍において、応力集中が発生することにより、薄板に割れまたは欠けが発生しやすくなる。被加工物が、例えば、ＳｉＣやＧａＮなどの結晶からなるインゴットでは、大口径化がすすみ、半導体ウエハの口径寸法が大きくなるほど、放電加工中の加工液流から薄板部が受ける液圧または剛性の低下の影響は顕著になる。
　以下では、切断加工によって切り離された薄板をウエハと呼ぶだけでなく、加工溝が形成された状態の被加工物、すなわち、被加工物の一部であって切り離される前の薄板状の部分もウエハ、加工中のウエハなどと称する。
　図１は、実施の形態１にかかるワイヤ放電加工装置１０００の構成例を示す概念図である。図２は、実施の形態１にかかるワイヤ放電加工装置１０００が備える薄板加工安定部７０と、薄板加工安定部７０の周辺の機構と薄板加工安定部７０との位置関係を示す斜視図である。図３は、実施の形態１にかかるワイヤ放電加工装置１０００が備える薄板加工安定部７０の内部の構成を示す断面図である。図３では、加工液整流板７１に設置された被加工物Ｗに対して、全加工距離の１／３程度の位置までワイヤ放電加工が進行した状態を示している。また、図３では、後述する加工液整流板７１ａと加工液整流板７１ｂとの間の位置における断面を示している。ワイヤ放電加工装置１０００は、ワイヤ電極１を用いた放電加工を行う、マルチワイヤ放電加工装置である。図２および図３において、矢印８１は、切断ワイヤ部１ｂの走行方向を示している。図３において、矢印８２は、加工液の流れる方向を示している。
　図１には、３軸直交座標系のｘ軸、ｙ軸、ｚ軸が示されている。ｙ軸方向は、被加工物Ｗ上でのワイヤ電極１の走行方向、すなわちワイヤ放電加工装置１０００に配置された被加工物Ｗに対するワイヤ電極１の走行方向に対応する。ｚ軸方向は、ワイヤ放電加工装置１０００の高さ方向に対応する。ワイヤ放電加工装置１０００の高さ方向は、上下方向、すなわち鉛直方向に対応する。ｘ軸方向は、被加工物Ｗ上でワイヤ電極１が並列される方向、すなわちワイヤ放電加工装置１０００に配置された被加工物Ｗに対してワイヤ電極１が並列される方向に対応する。ｘ軸方向は、ワイヤ放電加工装置１０００に配置された被加工物Ｗの長手方向に平行な方向といえる。
　ワイヤ放電加工装置１０００は、ワイヤ電極１によって被加工物Ｗを放電切断加工する加工機構部１００と、給電を実行する給電部２００と、ワイヤ放電加工装置１０００を制御する制御部３００と、を備える。ワイヤ放電加工装置１０００は、被加工物Ｗから一括して複数の板状部材を切り出す。被加工物Ｗの材料の例としては、タングステン、モリブデン、シリコンカーバイド、単結晶シリコン、単結晶シリコンカーバイド、ガリウムナイトライド、多結晶シリコン等の材料を挙げることができる。シリコンカーバイドは、炭化珪素とも呼ばれる。以下では、放電切断加工を単に切断加工と呼ぶ場合がある。
　加工機構部１００は、複数のガイドローラ２と、ボビン３と、制振ガイドローラ４ａ，４ｂと、ノズル７ａ，７ｂと、ボビン回転制御装置８ａ，８ｂと、トラバース制御装置９ａ，９ｂと、切断送りステージ１０と、を備える。複数のガイドローラ２は、ガイドローラ２ａ、ガイドローラ２ｂ、ガイドローラ２ｃおよびガイドローラ２ｄにより構成されている。ボビン３は、ボビン３ａおよびボビン３ｂにより構成されている。
　複数のガイドローラ２は、ワイヤ電極１の走行をガイドする。ガイドローラ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの各々は、各々の回転軸のまわりに回転可能に設置されている。ガイドローラ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄは、互いに離間して配置されており、互いの回転軸が平行となるように配置されている。ガイドローラ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの各々の回転軸が互いに平行であることにより、ワイヤ電極１を高精度に走行させることができる。ガイドローラ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの各々の回転軸は、ｘ軸に平行に配置されている。
　１本のワイヤ電極１が、ガイドローラ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄのまわりに、ガイドローラ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの各々の回転軸の方向に間隔をあけて複数回巻回されている。これらのワイヤ電極１をまとめて並列ワイヤ部１ａと称する。また、並列ワイヤ部１ａにおける被加工物Ｗに対向する部分を、切断ワイヤ部１ｂと称する。切断ワイヤ部１ｂは、並列される複数のワイヤ電極１で構成される。切断ワイヤ部１ｂは、互いに平行に設置されることが好ましい。
　ガイドローラ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの表面には、複数の案内溝２ｅが等間隔に形成されている。複数の案内溝２ｅに沿ってワイヤ電極１がガイドローラ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの表面に巻き掛けられることによって、ガイドローラ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄは、ワイヤ電極１の間隔、すなわち並列ワイヤ部１ａのワイヤ電極１の間隔を一定に保持する。ワイヤ放電加工装置１０００は、切断ワイヤ部１ｂが互いに平行かつ等間隔に配置されることにより、被加工物Ｗから切り出される複数の板状部材の板厚を等しくし、また複数の板状部材の断面を平行とすることができる。また、複数のガイドローラ２は、必ずしも４個である必要はなく、３個以下とされてもよく、５個以上とされてもよい。
　ボビン３ａ，３ｂは、ワイヤ電極１の繰り出し動作と、ワイヤ電極１の巻き取り動作と、によってワイヤ電極１を走行させる。ボビン３ａは、ワイヤ電極１の繰り出し動作を行う。ボビン３ｂは、ワイヤ電極１の巻き取り動作を行う。ボビン回転制御装置８ａおよびトラバース制御装置９ａは、ボビン３ａを制御する。ボビン回転制御装置８ｂおよびトラバース制御装置９ｂは、ボビン３ｂを制御する。
　ボビン回転制御装置８ａは、ボビン３ａの回転を制御し、ワイヤ電極１の走行を制御する。ボビン回転制御装置８ａは、例えば、ワイヤ電極１の走行方向および走行速度を制御する。ボビン回転制御装置８ｂは、ボビン３ｂの回転を制御し、ワイヤ電極１の走行を制御する。ボビン回転制御装置８ｂは、例えば、ワイヤ電極１の走行方向および走行速度を制御する。
　トラバース制御装置９ａは、ワイヤ電極１の繰り出し位置に対応してボビン３ａのｘ軸方向の位置を制御する。トラバース制御装置９ｂは、ワイヤ電極１の巻き取り位置に対応してボビン３ｂのｘ軸方向の位置を制御する。トラバース制御装置９ａ，９ｂによるボビン３ａ，３ｂの位置制御をトラバース制御と称する。トラバース制御によって、ボビン３ａ，３ｂは、安定的にかつ高精度にワイヤ電極１を走行させることができる。
　ボビン３ａから繰り出されたワイヤ電極１は、ガイドローラ２ｂ、ガイドローラ２ａ、ガイドローラ２ｄ、およびガイドローラ２ｃの順に巻き掛けられて、再びガイドローラ２ｂからの巻き掛けが継続される。このようにして、ワイヤ電極１は、ガイドローラ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの間において複数回周回してから、ボビン３ｂへ巻き取られる。
　被加工物Ｗは、薄板加工安定部７０の内部に固定される。薄板加工安定部７０については、後で詳述する。被加工物Ｗが内部に固定された薄板加工安定部７０は、制振ガイドローラ４ａと制振ガイドローラ４ｂとの間に設置される。制振ガイドローラ４ａ，４ｂがワイヤ電極１のｚ軸方向の動きを制限することによって、切断ワイヤ部１ｂにおけるワイヤ電極１の振動が、抑制される。なお、並列ワイヤ部１ａにおける被加工物Ｗに対向する部分に関しては、切断ワイヤ部１ｂと称すると前述したが、並列ワイヤ部１ａにおける制振ガイドローラ４ａと制振ガイドローラ４ｂとの間の部分も、切断ワイヤ部１ｂと称することにする。なお、ワイヤ放電加工装置１０００においては、制振ガイドローラ４ａおよび制振ガイドローラ４ｂを省くことも可能である。
　ノズル７ａは、制振ガイドローラ４ａと薄板加工安定部７０との間に配置されている。ノズル７ｂは、制振ガイドローラ４ｂと薄板加工安定部７０との間に配置されている。ノズル７ａ，７ｂの内部には、加工液供給管７４から供給される加工液が充填されている。ノズル７ａ，７ｂは、内部に充填された加工液を薄板加工安定部７０内の被加工物Ｗに向けて噴出する複数の加工液噴出孔７ｃを有する。並列ワイヤ部１ａは、ノズル７ａ，７ｂの複数の加工液噴出孔７ｃに挿通されて走行する。
　切断送りステージ１０は、被加工物Ｗと、切断ワイヤ部１ｂと、の間の相対位置を変化させる。具体的に、切断送りステージ１０は、被加工物Ｗが設置固定された薄板加工安定部７０と、切断ワイヤ部１ｂと、の間の相対位置を変化させる。実施の形態１では、切断ワイヤ部１ｂのｚ軸方向の位置が固定されており、切断送りステージ１０がｚ軸方向に移動可能であるものとする。切断送りステージ１０は、薄板加工安定部７０の内側の構成要素を被加工物Ｗと共に上下方向に移動させる。ワイヤ放電加工装置１０００は、切断送りステージ１０の上下方向への移動によって、薄板加工安定部７０に設置された被加工物Ｗを切断ワイヤ部１ｂに対して相対的に接近あるいは離反させて、被加工物Ｗを切断する。また、被加工物Ｗへの放電加工によって、被加工物Ｗには、切断ワイヤ部１ｂに沿った後述する加工溝Ｗｇが形成される。なお、切断送りステージ１０は、ｘ軸方向、ｙ軸方向およびｚ軸方向に移動可能とされてもよい。
　加工機構部１００は、ワイヤ電極１の振動を抑制するガイド用プーリ、ワイヤ電極１の張力を測定するロードセル、ワイヤ電極１の張力を制御するダンサローラ等の構成部を備えてもよい。加工機構部１００は、ロードセルおよびダンサローラによって、ワイヤ電極１の張力をワイヤ電極１の走行に適した範囲に維持してもよい。例えば、ダンサローラは、ワイヤ電極１の繰り出し速度および巻き取り速度を変化させることによって、ワイヤ電極１の張力を制御してもよい。
　給電部２００は、加工用電源５と、給電子ユニット６ａ，６ｂとを備える。加工用電源５は、給電子ユニット６ａ，６ｂを介してワイヤ電極１に対して給電を行う。また、加工用電源５は、加工液整流板７１ａを介して被加工物Ｗに対して給電を行う。
　薄板加工安定部７０は、切断加工中の各薄板への給電不良を防止する機構部である。薄板加工安定部７０は、制振ガイドローラ４ａと制振ガイドローラ４ｂとの間、且つノズル７ａとノズル７ｂとの間に配置されている。薄板加工安定部７０は、一対の加工液整流板７１である加工液整流板７１ａおよび加工液整流板７１ｂと、被加工物押さえ部７２と、被加工物給電補助部７３と、薄板側面保持部７５ａ，７５ｂと、後述する被加工物押さえ部保持装置７８と、を備える。
　一対の加工液整流板７１である加工液整流板７１ａおよび加工液整流板７１ｂは、導電性を有し、切断ワイヤ部１ｂの走行方向と平行に配置され、加工液の流れを整流する。加工液整流板７１ａおよび加工液整流板７１ｂは、ノズル７ａとノズル７ｂとの間に配置されている。加工液整流板７１ａと加工液整流板７１ｂとは、板状あるいは直方体形状を有し、互いに対向する面が平行とされて配置されている。すなわち、加工液整流板７１ａにおける加工液整流板７１ｂと対向する面である対向面７１ａｓと、加工液整流板７１ｂにおける加工液整流板７１ａと対向する面である対向面７１ｂｓとは、平行とされている。そして、加工液整流板７１ａの対向面７１ａｓと加工液整流板７１ｂの対向面７１ｂｓとは、切断ワイヤ部１ｂの走行方向と平行とされている。対向面７１ａｓと対向面７１ｂｓとは、例えば鉛直面とされている。
　加工液整流板７１ａは、一対の加工液整流板７１のうち第１の加工液整流板であり、加工用電源５に接続されている。このため、被加工物Ｗと被加工物給電補助部７３と薄板側面保持部７５ａ，７５ｂとには、加工液整流板７１ａを介して加工用電源５から放電加工用電源が、給電される。これにより、被加工物Ｗへの放電加工用電源の給電は、被加工物Ｗの端面に接触する加工液整流板７１ａから被加工物Ｗへの給電以外に、加工液整流板７１ａに接触する、被加工物給電補助部７３と薄板側面保持部７５ａ，７５ｂとから被加工物Ｗへの給電によっても、行われる。
　加工液整流板７１ｂは、一対の加工液整流板７１のうち第２の加工液整流板であり、加工液整流板７１ａに固定された被加工物Ｗと被加工物給電補助部７３と薄板側面保持部７５ａ，７５ｂとを、加工液整流板７１ａとの間に挟んだ状態で、加工液整流板７１ａと平行に配置される。すなわち、加工液整流板７１ａに固定された被加工物Ｗと被加工物給電補助部７３と薄板側面保持部７５ａ，７５ｂとは、平行に配置された加工液整流板７１ａの対向面７１ａｓと加工液整流板７１ｂの対向面７１ｂｓとの間に挟まれている。
　また、加工液整流板７１ｂは、被加工物Ｗに密接し、ノズル７ａ，７ｂから供給される加工液を被加工物Ｗへ誘導する流路を、加工液整流板７１ａと共に形成する。ノズル７ａ，７ｂからは、加工液整流板７１ａと加工液整流板７１ｂとの間の間隙に、被加工物Ｗに向けて加工液が供給される。ノズル７ａ，７ｂの複数の加工液噴出孔７ｃから噴出された加工液は、加工液整流板７１ａの対向面７１ａｓと加工液整流板７１ｂの対向面７１ｂｓとによって被加工物Ｗへ誘導される。すなわち、加工液整流板７１ａの対向面７１ａｓと加工液整流板７１ｂの対向面７１ｂｓとは、加工液整流板７１ａと加工液整流板７１ｂとの間の間隙に供給された加工液の流れをｘ軸方向において規制して、加工液の流れを被加工物Ｗへ誘導する流路を形成する。
　これにより、加工液が、形成途中の薄板の厚さ方向に、すなわちｘ軸方向に拡散することが抑制される。また、切断ワイヤ部１ｂは、ノズル７ａ，７ｂの複数の加工液噴出孔７ｃに挿通されて走行する。これにより、加工液が、切断ワイヤ部１ｂと被加工物Ｗとの間の間隙に入り込みやすくなる。
　ワイヤ放電加工装置１０００では、ノズル７ａ，７ｂから供給される加工液が上記のように整流されるため、加工液の拡散が抑制され、形成途中の薄板が加工液によって揺さぶられて割れる危険が低減される。
　被加工物Ｗは、加工液整流板７１ａと加工液整流板７１ｂとの間に挟まれた状態で、薄板加工安定部７０の内部に固定されている。すなわち、被加工物Ｗは、加工液整流板７１ａの対向面７１ａｓと加工液整流板７１ｂの対向面７１ｂｓとの間に挟まれた状態で、加工液整流板７１ａの対向面７１ａｓに固定されている。被加工物Ｗは、円柱形状の軸方向が加工液整流板７１ａの対向面７１ａｓおよび加工液整流板７１ｂの対向面７１ｂｓに垂直とされた状態で、円柱形状における一方の端面が加工液整流板７１ａの対向面７１ａｓに固定されている。また、被加工物Ｗは、円柱形状における他方の端面が加工液整流板７１ｂの対向面７１ｂｓに密着している。
　被加工物Ｗが半導体ウエハ用素材である場合には、切断加工された薄板が円形の薄板となるように、被加工物Ｗの形状が、あらかじめ円柱形状に成形されていることが多い。ここでは、円柱形状の被加工物Ｗの曲面をなす円柱側面を、外周側面と記載する。また、被加工物Ｗは、外周側面が切断ワイヤ部１ｂに対向するように、薄板加工安定部７０に配置される。被加工物Ｗが切断ワイヤ部１ｂによって輪切りされることによって、被加工物Ｗから薄板であるウエハが加工される。
　被加工物Ｗが切断ワイヤ部１ｂによって輪切りされる放電切断工程において、被加工物Ｗにおける切断ワイヤ部１ｂによって切断加工が開始される部分を、切り始め部とする。また、被加工物Ｗが切断ワイヤ部１ｂによって輪切りされる放電切断工程において、被加工物Ｗにおける切断ワイヤ部１ｂによる切断加工が終了する部分を、加工終端部とする。
　切断ワイヤ部１ｂは、加工液整流板７１ａに固定された被加工物Ｗを挟んで平行に対峙する加工液整流板７１ｂと加工液整流板７１ａとの間を、予め決められた間隔で繰り返し巻き掛けられて通過する。
　被加工物Ｗが固定された加工液整流板７１ａと加工液整流板７１ｂとを、切断ワイヤ部１ｂに対し、相対的に回転させた状態、あるいは、相対的に傾斜させた状態に姿勢を変更して固定する不図示の姿勢変更機構に設置して加工することで、加工液整流板７１ａの対向面７１ａｓを基準面とした場合に基準面に対して特定の角度をなす切断面を有する、複数枚の薄板を被加工物Ｗから同時に切り出すことができる。なお、被加工物Ｗを回転、あるいは、傾斜させる機構として、回転ステージおよびゴニオステージを使用できる。
　図３に示すように、被加工物Ｗの加工終端部には、被加工物Ｗの外周側面に接触した状態で、被加工物給電補助部７３が加工液整流板７１ａに固定されている。また、被加工物Ｗの直径部分から切り始め部までの領域において、被加工物押さえ部７２が被加工物Ｗの外周側面に接触した状態で加工液整流板７１ａに固定されている。図３では、切断された被加工物Ｗの外周側面に沿って、被加工物押さえ部７２が設置されている。
　直径部分とは、ｚ軸方向における被加工物Ｗの切断位置に対応して切断加工長が変化する円柱形状を有する被加工物Ｗの、最大切断加工長となる部分である。切断加工長は、被加工物Ｗの切断加工において、水平方向、すなわちｙ軸方向における、切断加工中の切断ワイヤ部１ｂによる切断加工長さである。
　被加工物給電補助部７３は、被加工物Ｗの下方から被加工物Ｗの外周側面に接触して、被加工物Ｗを保持し、固定する。また、被加工物給電補助部７３は、加工液整流板７１ａから被加工物Ｗへの給電経路を構成する。被加工物給電補助部７３は、被加工物給電補助部７３の外周側面が被加工物Ｗの最下部の外周側面に接触した状態で、加工液整流板７１ａに固定されている。すなわち、被加工物給電補助部７３は、被加工物Ｗにおける切断ワイヤ部１ｂによる切断加工が終了する部分である加工終端部の外周側面に接触した状態で加工液整流板７１ａに固定されている。
　被加工物給電補助部７３の形状の一例は、円柱形状である。円柱形状を有する被加工物給電補助部７３は、円柱形状の軸方向が加工液整流板７１ａの対向面７１ａｓに垂直とされた状態で、円柱形状における一方の端面が加工液整流板７１ａの対向面７１ａｓに固定されている。被加工物給電補助部７３の、加工液整流板７１ａにおける設置面である対向面７１ａｓからの高さは、被加工物Ｗの厚さ以下に設定される。被加工物Ｗの厚さは、被加工物Ｗにおける、円柱形状の軸方向における長さである。なお、被加工物給電補助部７３の形状は、円柱形状に限定されない。
　このような被加工物給電補助部７３は、被加工物Ｗに対して下方から接触して被加工物Ｗを保持して導電性を有する下方被加工物保持部と換言できる。
　薄板側面保持部７５ａ，７５ｂは、被加工物Ｗの下方から被加工物Ｗの外周側面に接触して、被加工物Ｗを保持し、固定する。また、薄板側面保持部７５ａ，７５ｂは、加工液整流板７１ａから被加工物Ｗへの給電経路を構成する。薄板側面保持部７５ａ，７５ｂは、加工液整流板７１ａの対向面７１ａｓにおいて、円柱形状の被加工物Ｗの直径部分よりも下方の位置であり、被加工物給電補助部７３に対して左右対称な位置であり、被加工物Ｗの切断が完了する位置よりも上方で被加工物Ｗの外周側面に接触する位置に、配置されている。
　薄板側面保持部７５ａ，７５ｂの形状の一例は、円柱形状である。円柱形状を有する薄板側面保持部７５ａ，７５ｂは、各々の円柱形状の軸方向が加工液整流板７１ａの対向面７１ａｓに垂直とされた状態で、円柱形状における一方の端面が加工液整流板７１ａの対向面７１ａｓに固定されている。薄板側面保持部７５ａ，７５ｂの、加工液整流板７１ａにおける設置面である対向面７１ａｓからの高さは、被加工物Ｗの厚さ以下に設定される。被加工物Ｗの厚さは、被加工物Ｗにおける、円柱形状の軸方向における長さである。なお、薄板側面保持部７５ａ，７５ｂの形状は、円柱形状に限定されない。
　このような薄板側面保持部７５ａ，７５ｂは、被加工物Ｗに対して下方から接触して被加工物Ｗを保持して導電性を有する下方被加工物保持部と換言できる。そして、薄板側面保持部７５ａ，７５ｂは、後述するように被加工物Ｗと共に切断加工され、当該薄板側面保持部７５ａ，７５ｂが切断加工されることによって形成された薄板側面保持部７５ａ，７５ｂの複数の薄板部が、当該薄板部と同時に被加工物Ｗから切断加工されることによって形成されて互いに分離された複数の薄板を支持して固定する。
　被加工物押さえ部７２は、形成途中の複数枚の薄板を、当該複数枚の薄板における切り始め部側の外周側面側から押さえて、形成途中の複数枚の薄板を一括して固定する。被加工物押さえ部７２は、形成途中の複数枚の薄板を一括して固定することにより、複数の薄板の切断面が受ける加工液流の液圧によって発生する被加工物Ｗの振動による、複数の薄板の揺さぶりを抑制することができる。被加工物押さえ部７２は、切り始め部側の被加工物Ｗの一部が収納される溝部７２ａが形成された直方体形状を有する。なお、被加工物押さえ部７２の形状は、直方体形状に限定されない。
　被加工物押さえ部７２は、被加工物Ｗの放電切断加工が開始される時点では設置されていない。被加工物押さえ部７２は、被加工物Ｗの放電切断加工の開始後に放電切断加工が進行し、切断ワイヤ部１ｂによる放電切断加工が被加工物Ｗの切断距離の１／６以上１／５以下程度の位置まで進んだ時点で、被加工物Ｗおよび加工途中の複数枚の薄板の上方から、被加工物押さえ部７２の接触部が被加工物Ｗおよび各薄板の上部に押し当てられる。被加工物押さえ部７２は、一対の加工液整流板７１ａ，７１ｂによって挟まれた空間に、被加工物Ｗおよび各薄板の上方から挿入される。被加工物押さえ部７２は、被加工物押さえ部保持装置７８により、形成途中の複数枚の薄板の上部に自動で配置される。
　切断距離は、被加工物Ｗにおける切り始め部から加工終端部までの距離であり、被加工物Ｗの直径に対応する。
　被加工物押さえ部保持装置７８は、制御部３００の制御に従って、予め決められたタイミングで被加工物押さえ部７２を形成途中の複数枚の薄板の上部に自動で配置する。また、被加工物押さえ部保持装置７８は、制御部３００の制御に従って、被加工物Ｗの切断加工が終了したタイミングで被加工物押さえ部７２を切断後の複数枚の薄板の上部から退避させる。被加工物押さえ部７２は、被加工物押さえ部保持装置７８によって高さ方向の位置が保持される。被加工物押さえ部７２は、切断加工の開始時は、被加工物Ｗおよび切断ワイヤ部１ｂから上方に離間された切断初期位置に保持されている。切断加工の開始後に、被加工物押さえ部７２は、被加工物Ｗから薄板状に加工されつつある薄板を固定する。なお、被加工物押さえ部７２を薄板に押しつける力は、モータ、エアシリンダなどの駆動装置、あるいは、おもりを使用することにより得られる。
　被加工物押さえ部７２の接触部は、被加工物押さえ部７２が被加工物Ｗの上部、すなわち複数枚の薄板の上部に接触する部分である。被加工物押さえ部７２の接触部は、被加工物Ｗの外周側面に沿う形状に、すなわち複数枚の薄板の外周側面に沿う形状に、成形されている。すなわち、被加工物押さえ部７２の接触部は、被加工物Ｗの形状が円柱形状である場合には、円柱形状の外周側面に沿う形状である円弧状に形成されている。
　また、被加工物押さえ部７２の接触部には、薄板部押さえ７６が取り付けられている。薄板部押さえ７６は、被加工物Ｗを上方から押さえて形成途中の複数枚の薄板を一括して固定する。すなわち、薄板部押さえ７６は、形成途中の複数枚の薄板を、当該複数枚の薄板における切り始め部側の外周側面側から押さえて、形成途中の複数枚の薄板を一括して固定する。薄板部押さえ７６は、被加工物押さえ部７２の接触部と被加工物Ｗとの接触面積、すなわち被加工物押さえ部７２の接触部と複数枚の薄板の外周側面との接触面積を増大させて、形成途中の複数枚の薄板を一括して固定する。薄板部押さえ７６は、形成途中の複数枚の薄板を一括して固定することにより、被加工物押さえ部７２の接触部と複数枚の薄板の外周側面との接触面積を増大させて、複数の薄板の切断面が受ける加工液流の液圧によって発生する被加工物Ｗの振動による、複数の薄板の揺さぶりを抑制する。
　薄板部押さえ７６は、被加工物押さえ部７２が被加工物Ｗの外周側面、すなわち、複数枚の薄板の外周側面に押し付けられると、被加工物押さえ部７２の接触部と被加工物Ｗの外周側面との間で変形する。変形した薄板部押さえ７６の一部は、複数枚の薄板の間に形成された複数の加工溝の内部に入り込む。これにより、ワイヤ放電加工装置１０００では、変形した薄板部押さえ７６によって、被加工物Ｗから切り出される途中の複数の薄板の間の間隔が保持され、形成途中の薄板が加工液によって揺さぶられて割れる危険が低減される。
　また、変形した薄板部押さえ７６の他の一部は、加工溝の内部に入り込まずに、被加工物押さえ部７２の接触部の凹凸と、各薄板の外周側面の凹凸と、を埋めた状態で、被加工物押さえ部７２の接触部と各薄板の外周側面との間に挟まれる。これにより、ワイヤ放電加工装置１０００では、薄板部押さえ７６を介した被加工物押さえ部７２の接触部と各薄板の外周側面との接触面積が拡大され、被加工物Ｗから切り出される形成途中の複数の薄板の外周側面を被加工物Ｗの上方から保持する力が増強される。
　したがって、薄板部押さえ７６は、被加工物押さえ部７２が被加工物Ｗの外周側面、すなわち、複数枚の薄板の外周側面に押し付けられた際に変形して、形成途中の複数の薄板間を薄板の厚さ方向から保持し、また形成途中の複数の薄板の外周側面を被加工物Ｗの上方から保持することにより、形成途中の薄板が加工液によって揺さぶられて割れることを抑制する。
　被加工物Ｗの加工液整流板７１ａへの固定には、導電性を有する、導電性接着剤、導電性シート、導電性粘着テープ、あるいは、低融点金属、導電性ワックスなどが使用される。被加工物Ｗの加工液整流板７１ａへの固定に導電性を有する材料が用いられることにより、被加工物Ｗと加工液整流板７１ａとの間が導通する。これにより、後述するように、加工液整流板７１ａを介した加工用電源５から被加工物Ｗへの放電加工用電源の給電が可能となる。
　また、被加工物給電補助部７３および薄板側面保持部７５ａ，７５ｂの加工液整流板７１ａへの固定には、導電性を有する、導電性接着剤、導電性シート、導電性粘着テープ、低融点金属、導電性ワックスの他に、金属ねじを用いたねじ締結が使用される。被加工物給電補助部７３および薄板側面保持部７５ａ，７５ｂの加工液整流板７１ａへの固定に導電性を有する材料が用いられることにより、被加工物給電補助部７３および薄板側面保持部７５ａ，７５ｂと、加工液整流板７１ａとの間が導通する。これにより、後述するように、加工液整流板７１ａおよび被加工物給電補助部７３を介した、加工用電源５から被加工物Ｗへの放電加工用電源の給電が、可能となる。また、加工液整流板７１ａ、薄板側面保持部７５ａ，７５ｂを介した、加工用電源５から被加工物Ｗへの放電加工用電源の給電が、可能となる。
　図４は、実施の形態１にかかるワイヤ放電加工装置１０００における加工用電源５から被加工物Ｗへの放電加工用電源の給電経路を示す図である。ワイヤ放電加工装置１０００においては、放電加工用電源は、加工用電源５から加工液整流板７１ａを介して被加工物Ｗに給電される。また、放電加工用電源は、加工用電源５から加工液整流板７１ａと被加工物給電補助部７３とを介して被加工物Ｗに給電される。また、放電加工用電源は、加工用電源５から加工液整流板７１ａと薄板側面保持部７５ａとを介して被加工物Ｗに給電される。また、放電加工用電源は、加工用電源５から加工液整流板７１ａと薄板側面保持部７５ｂとを介して被加工物Ｗに給電される。
　制御部３００は、ワイヤ放電加工装置１０００の全体を制御する。図５は、実施の形態１にかかるワイヤ放電加工装置１０００が備える制御部３００の構成例を示すブロック図である。制御部３００は、加工制御装置３１と、放電波形制御装置３２と、加工状態取得部３３と、切断ステージ駆動制御装置３４と、ワイヤ走行制御装置３５と、被加工物押さえ部保持制御装置３６とを備える。制御部３００は、ワイヤ放電加工装置１０００を制御する。
　加工状態取得部３３は、被加工物Ｗのｚ軸方向の位置を含む各種の加工状態情報ｐｓを各種センサの出力から取得し、取得された加工状態情報ｐｓを加工制御装置３１に出力する。加工制御装置３１は、取得した加工状態情報ｐｓに基づいて、放電波形制御装置３２、切断ステージ駆動制御装置３４およびワイヤ走行制御装置３５を制御する。放電波形制御装置３２は、加工制御装置３１から入力される放電波形指令ｗｃに基づいて加工用電源５を制御し、極間に印加される電圧波形または極間に流れる電流波形を制御する。
　ワイヤ走行制御装置３５は、加工制御装置３１から入力されるワイヤ電極走行指令ｒｃに基づいてボビン回転制御装置８ａ，８ｂを駆動制御し、ワイヤ電極１の走行を制御する。また、ワイヤ走行制御装置３５は、加工制御装置３１から入力されるワイヤ電極走行指令ｒｃに基づいてトラバース制御装置９ａ，９ｂを駆動制御し、トラバース制御を制御する。
　切断ステージ駆動制御装置３４は、加工制御装置３１から入力されるステージ指令ｓｃに基づいて切断送りステージ１０を駆動し、被加工物Ｗと切断ワイヤ部１ｂとの間の相対位置を制御する。また、切断ステージ駆動制御装置３４は、被加工物押さえ部保持装置７８と接続されている被加工物押さえ部保持制御装置３６に対してもステージ指令ｓｃを送る。
　被加工物押さえ部保持制御装置３６は、切断ステージ駆動制御装置３４からのステージ指令ｓｃに基づき、切断送りステージ１０のｚ軸方向の座標値を監視し、切断送りステージ１０が予め設定された第１の位置に到達すると同時に、押さえ保持制御指令ｑｃによって被加工物押さえ部保持装置７８を駆動制御し、形成途中の複数枚の薄板の上部への被加工物押さえ部７２の配置を制御する。また、被加工物押さえ部保持制御装置３６は、切断ステージ駆動制御装置３４からのステージ指令ｓｃに基づき、切断送りステージ１０のｚ軸方向の座標値を監視し、切断送りステージ１０が予め設定された第２の位置に到達すると同時に、押さえ保持制御指令ｑｃによって被加工物押さえ部保持装置７８を駆動制御し、被加工物押さえ部７２を切断後の複数枚の薄板の上部から退避させる制御を行う。
　図６は、実施の形態１にかかるワイヤ放電加工装置１０００の切断加工時の動作を示すフローチャートである。図７は、実施の形態１にかかるワイヤ放電加工装置１０００が備える薄板加工安定部７０における薄板の切断加工時の状態を示す第１の斜視図である。図８は、実施の形態１にかかるワイヤ放電加工装置１０００が備える薄板加工安定部７０における薄板の切断加工時の状態を示す第２の斜視図である。
　図７では、切り始め部側の被加工物Ｗの外周側面から、すなわち高さ方向において被加工物Ｗの上側の外周側面から１／６程度の位置まで被加工物Ｗが切断加工されている状態を示している。図８では、図７に示す状態から切断加工がさらに進行し、切り始め部側の被加工物Ｗの外周側面、すなわち、複数枚の薄板の上側の外周側面に対して被加工物押さえ部７２が接触し、被加工物押さえ部７２によって形成途中の複数の薄板が保持されている状態を示している。また、図８では、切断ワイヤ部１ｂがｚ軸方向において下方向に被加工物Ｗの中心軸Ｃを超え、被加工物Ｗの外周側面に接触して固定された薄板側面保持部７５ａ，７５ｂも切断ワイヤ部１ｂによって被加工物Ｗと同時に切断加工されている状態を示している。また、図７では、理解の容易のために、いくつかの部品を透過して見た状態を示している。以下、ワイヤ放電加工装置１０００の切断加工時の動作を説明する。なお、以下の動作は、制御部３００の制御によって行われる。
　切断加工の開始時、薄板加工安定部７０に被加工物Ｗが設置固定されている。切断加工の開始時点では、被加工物Ｗは、切断ワイヤ部１ｂから離間しており、切断ワイヤ部１ｂの直下に位置している。また、切断加工の開始時点では、被加工物押さえ部７２は、設置されていない。この状態で、切断ワイヤ部１ｂが、走行を開始する。切断ワイヤ部１ｂは、ノズル７ａ，７ｂの複数の加工液噴出孔７ｃを通って、加工液整流板７１ａと加工液整流板７１ｂとに挟まれた被加工物Ｗの直上を通過して走行する。
　また、放電加工用電源が、加工用電源５から加工液整流板７１ａを介して被加工物Ｗに給電される。また、放電加工用電源が、加工液整流板７１ａから、被加工物給電補助部７３と薄板側面保持部７５ａと薄板側面保持部７５ｂとの各々を介して、加工用電源５から被加工物Ｗに給電される。また、放電加工用電源が、給電子ユニット６ａ，６ｂを介して、加工用電源５から切断ワイヤ部１ｂに供給される。また、加工液が、ノズル７ａ，７ｂから、加工液整流板７１ａと加工液整流板７１ｂの間の間隙に、供給される。
　切断加工が開始されると、制御部３００は、切断送りステージ１０を上昇させて、被加工物Ｗと、切断ワイヤ部１ｂと、の間の相対位置を変化させる。具体的に、制御部３００は、切断送りステージ１０を上昇させることにより、被加工物Ｗが設置固定された薄板加工安定部７０を上方向に移動させる。これにより、薄板加工安定部７０に設置された被加工物Ｗが、切断ワイヤ部１ｂに対して相対的に接近して接触し、切断ワイヤ部１ｂにより切断される。
　また、切断加工が開始されると、ステップＳ１１０において、加工液整流工程が行われる。加工液整流工程では、ノズル７ａ，７ｂから薄板加工安定部７０に供給された加工液は、整流されて被加工物Ｗに衝突する。ノズル７ａ，７ｂから薄板加工安定部７０に供給された加工液は、薄板加工安定部７０の内部では、加工液整流板７１ａと加工液整流板７１ｂとによってｘ軸方向の流れが制限されて被加工物Ｗに衝突する。すなわち、加工液整流板７１ａの対向面７１ａｓと加工液整流板７１ｂの対向面７１ｂｓとは、加工液整流板７１ａと加工液整流板７１ｂの間の間隙に供給された加工液の流れを被加工物Ｗの中心軸方向であるｘ軸方向において規制して、加工液の流れを被加工物Ｗへ誘導する流路を形成する。
　したがって、加工液整流工程は、一対の加工液整流板７１に挟まれた空間に向けてノズル７ａ，７ｂから加工液を噴出して、一対の加工液整流板７１の互いの対向面７１ａｓ，７１ｂｓによって加工液の流れを被加工物Ｗへ誘導して、複数の切断ワイヤ部１ｂと被加工物Ｗとの間の間隙に加工液を供給する工程といえる。
　上記のように制御部３００によってワイヤ放電加工装置１０００の各部が制御されることにより、被加工物Ｗの放電切断加工が進められる。なお、ステップＳ１１０の加工液整流工程は、切断加工が開始されてから切断加工が終了するまで、継続して行われる。
　その後、ステップＳ１２０において、ウエハ押さえ工程が行われる。ウエハ押さえ工程では、放電切断加工が進行し、切断ワイヤ部１ｂによる放電切断加工が被加工物Ｗの切断距離の１／６以上１／５以下程度の位置まで進んだ時点で、被加工物Ｗおよび加工途中の複数枚の薄板の上方から、被加工物押さえ部７２の接触部が被加工物Ｗおよび各薄板の上部に押し当てられる。
　これにより、被加工物押さえ部７２の接触部に取り付けられている薄板部押さえ７６が、被加工物Ｗを上方から押さえて形成途中の複数枚の薄板を一括して固定する。すなわち、薄板部押さえ７６が、形成途中の複数枚の薄板を、当該複数枚の薄板における切り始め部側の外周側面側から押さえて、形成途中の複数枚の薄板を一括して固定する。薄板部押さえ７６は、形成途中の複数枚の薄板を一括して固定することにより、複数の薄板の切断面が受ける加工液流の液圧によって発生する被加工物Ｗの振動による、複数の薄板の揺さぶりを抑制する。
　そして、上記のように形成途中の複数枚の薄板が被加工物押さえ部７２によって一括して固定された状態で、被加工物Ｗの放電切断加工が進められる。ここで、被加工物Ｗから加工された複数枚の薄板は、複数の薄板の外周側面に接触する薄板側面保持部７５ａ，７５ｂによって保持されているので、成形途中の加工溝Ｗｇに向けてノズル７ａ，７ｂから供給される加工液による圧力によって、揺さぶられたり、たわんだりすることがなく、隣接する薄板との間のｘ軸方向における間隙の変化が抑制される。この結果、隣接する薄板間に形成された加工溝の内部への加工液の供給状態が変動することがなく、放電切断加工により発生した加工屑は被加工物Ｗと切断ワイヤ部１ｂとの隙間である極間から安定して排出され、切断ワイヤ部１ｂは安定して冷却される。これにより、ワイヤ放電加工装置１０００は、被加工物Ｗのワイヤ放電切断加工を安定して継続することが可能となる。
　したがって、ウエハ押さえ工程は、切断加工中に分断される被加工物Ｗを被加工物Ｗおよび複数の切断ワイヤ部１ｂの上方から保持する工程といえる。
　その後、ステップＳ１３０において、ウエハ支持工程が行われる。さらに放電切断加工が進行して、ｚ軸方向において切断ワイヤ部１ｂが薄板側面保持部７５ａ，７５ｂに掛かると、図８に示すように、薄板側面保持部７５ａ，７５ｂが、被加工物Ｗと同時に切断ワイヤ部１ｂにより上側から放電切断加工される。
　ウエハ支持工程では、被加工物Ｗの切断加工中にわたって、被加工物Ｗの切断加工方向において被加工物Ｗにおける切断加工が終了する部分である加工終端部の上下の領域にわたって設けられて一対の加工液整流板７１のうちの一方である加工液整流板７１ａの対向面７１ａｓに固定された導電性を有する下方被加工物保持部である被加工物給電補助部７３および薄板側面保持部７５ａ，７５ｂが被加工物Ｗに対して下方から接触して被加工物Ｗを保持する。また、この状態で、被加工物Ｗの切断加工の開始時から被加工物Ｗの切断加工の終了までにわたって、下方被加工物保持部である被加工物給電補助部７３および薄板側面保持部７５ａ，７５ｂを介して加工液整流板７１ａから被加工物Ｗに給電が行われる。
　放電切断加工が進行して、ｚ軸方向において切断ワイヤ部１ｂが薄板側面保持部７５ａ，７５ｂに掛かると、図８に示すように、薄板側面保持部７５ａ，７５ｂが、被加工物Ｗと同時に切断ワイヤ部１ｂにより上側から放電切断加工される。この状態においても、被加工物Ｗの切断加工の終了までにわたって、下方被加工物保持部である被加工物給電補助部７３および薄板側面保持部７５ａ，７５ｂを介して加工液整流板７１ａから被加工物Ｗに給電が行われる。
　なお、薄板側面保持部７５ａ，７５ｂは、各々の最下部が被加工物Ｗの最下部より下側に位置するように設置されている。このため、被加工物Ｗの加工途中で薄板側面保持部７５ａ，７５ｂが切断されて複数枚の薄板に分離してしまうことに起因して、被加工物Ｗから加工される複数枚の薄板に対する薄板側面保持部７５ａ，７５ｂの保持力が失われることはない。すなわち、被加工物Ｗに対する放電切断加工が完了した時点では、薄板側面保持部７５ａ，７５ｂには、被加工物Ｗから形成される薄板と同等の幅を有し且つ被加工物Ｗから形成される薄板と同数の複数の薄板部７５ｃが形成される。
　しかしながら、薄板側面保持部７５ａ，７５ｂに形成される当該複数の薄板部７５ｃは、被加工物Ｗから分離されない。したがって、被加工物Ｗから複数枚の薄板の放電切断加工が完了した状態において、薄板側面保持部７５ａ，７５ｂに形成された各薄板部７５ｃと被加工物押さえ部７２とによって、被加工物Ｗから加工された複数の薄板の保持状態が継続される。
　図９は、実施の形態１にかかるワイヤ放電加工装置１０００の切断加工時の被加工物Ｗの切断位置と切断加工長との関係を説明する図である。図９の左図は、加工液整流板７１ａの対向面７１ａｓの面内方向における、被加工物Ｗと、被加工物給電補助部７３と、薄板側面保持部７５ａ，７５ｂと、の位置関係の例を示している。図９の右図は、図９の左図における被加工物Ｗの切断加工位置に対する切断加工長を示している。図９の右図における実線は、ワイヤ放電加工装置１０００による被加工物Ｗの切断加工における切断加工長を示している。図９の右図における破線は、ワイヤ放電加工装置１０００の構成において薄板側面保持部７５ａ，７５ｂが設置されない場合の被加工物Ｗの切断加工における切断加工長を示している。図９の右図における一点鎖線は、ワイヤ放電加工装置１０００により薄板側面保持部７５ａ，７５ｂのみを切断加工した場合の切断加工長を示している。
　円柱形状を有する被加工物Ｗのワイヤ放電加工装置１０００による切断加工においては、切断加工中の高さ方向における切断位置に対応して、すなわち切断加工中のｚ軸方向における切断位置に対応して、切断加工長が変動する。
　図９の右図における実線で示すように、被加工物Ｗの加工開始位置ＰＳである被加工物Ｗの最上端部から被加工物Ｗの加工終了位置ＰＥである被加工物Ｗの最下端部へ向けて切断加工が進行する際に、被加工物Ｗの加工区分においては、高さ方向における被加工物Ｗの切断位置に対応して切断加工長は変動し、被加工物Ｗの直径部分位置ＰＤにおいて切断加工長が最大となる。切断加工がさらに継続され、高さ方向において切断ワイヤ部１ｂが被加工物Ｗの直径部分位置ＰＤを通過した後は、切断加工の進行とともに切断加工長は減少していく。
　さらに切断加工が進行し、加工位置ＰＨにおいて、ｚ軸方向において切断ワイヤ部１ｂが薄板側面保持部７５ａ，７５ｂに掛かると、薄板側面保持部７５ａ，７５ｂが、被加工物Ｗと同時に切断ワイヤ部１ｂにより上側から切断加工される。この時点から、切断加工長は、被加工物Ｗの切断加工長と、薄板側面保持部７５ａ，７５ｂの切断加工長との合計の切断加工長となり、切断加工の進行とともに一時的に増加した後に、減少していく。すなわち、ワイヤ放電加工装置１０００では、薄板側面保持部７５ａ，７５ｂが被加工物Ｗと共に切断加工されることにより、加工終端部の近辺での切断加工長の急激な減少が緩和されている。
　図９の右図における破線で示すように、ワイヤ放電加工装置１０００の構成において薄板側面保持部７５ａ，７５ｂが配置されない場合には、切断加工長は、加工位置ＰＨを過ぎると切断位置の変化に対して減少し、加工終端部の近辺で急激に減少する。切断加工長の急激な減少は、ワイヤ放電加工状態が急変する原因の一つとなる。ワイヤ放電加工状態が急変する場合には、ワイヤ断線の危険度が、増大する。また、ワイヤ放電加工状態が急変すると、切断加工長の変化に対して適切な薄板の加工条件が選択されない場合には、加工された薄板の切断面の面内での板厚にばらつきが発生し、薄板の品質に悪影響が出る。
　一方、ワイヤ放電加工装置１０００では、複数の薄板の保持のために配置された薄板側面保持部７５ａ，７５ｂが被加工物Ｗと共に切断加工されることにより、加工終端部の近辺での切断加工長の急激な減少が緩和され、前述の放電加工状態の急変による薄板の切断加工品質への悪影響の発生を抑制できる。また、ワイヤ放電加工装置１０００では、薄板側面保持部７５ａ，７５ｂが設けられていることにより、ノズル７ａ，７ｂから供給される加工液流が薄板に直撃する状況が緩和されるため、加工液流による薄板の揺さぶりが抑制され、薄板の加工終端部で発生しやすい、薄板の割れまたは薄板の欠けの発生が防止される。
　つぎに、被加工物Ｗに対する薄板側面保持部７５ａ，７５ｂの配置位置と、薄板側面保持部７５ａ，７５ｂの大きさと、について説明する。薄板側面保持部７５ａ，７５ｂは、被加工物Ｗの外周側面に薄板側面保持部７５ａ，７５ｂの外周側面が接触する状態で、加工液整流板７１ａに固定される。また、被加工物Ｗの外周側面に対する薄板側面保持部７５ａ，７５ｂの外周側面の接触位置は、高さ方向において、すなわち、被加工物Ｗの切断加工方向において、被加工物Ｗの切断加工方向の未切断長さが被加工物Ｗの全体の切断長さの１／２以下となる区間であり、且つ、被加工物給電補助部７３の外周側面が被加工物Ｗの外周側面に接触する位置より上方の位置となる区間、すなわち、被加工物Ｗの切断加工が完了する位置よりも上方の位置となる区間に位置する。
　切断加工方向の未切断長さは、下方向、すなわちｚ軸下方向である切断加工方向において被加工物Ｗが未だ切断されていない領域の長さである。被加工物Ｗの全体の切断長さは、円柱形状を有する被加工物Ｗの直径の長さである。
　また、薄板側面保持部７５ａ，７５ｂの幅は、薄板側面保持部７５ａ，７５ｂの外周側面が被加工物Ｗの外周側面に接触した状態で、加工液整流板７１ａ，７１ｂから、はみ出さない長さとされる。薄板側面保持部７５ａ，７５ｂの幅は、ｙ軸方向における薄板側面保持部７５ａ，７５ｂの最大の長さ、すなわち被加工物Ｗに対する切断ワイヤ部１ｂの走行方向における薄板側面保持部７５ａ，７５ｂの最大の長さである。また、被加工物Ｗが完全に切断され、切断ワイヤ部１ｂが被加工物Ｗを通過した状態で、薄板側面保持部７５ａ，７５ｂには未加工部が存在する。
　上述したように、薄板側面保持部７５ａ，７５ｂは、被加工物Ｗへの給電機能を実現するために導電性素材によって構成される。一方、導電性素材であっても、例えば、被加工物Ｗの素材との間で、電気抵抗値または熱伝導率などの物性値に著しい違いがある場合には、アーク放電発生のしやすさの違いによる加工速度の違い、またはワイヤ電極１の消耗特性の違いによるワイヤ電極１の損傷度の違いなどの、放電加工特性の違いが発生する。この結果、被加工物Ｗと薄板側面保持部７５ａ，７５ｂとが同時に切断加工される領域において、前述の放電加工特性の違いが切断加工に及ぼす影響が顕著となり、放電加工が不安定になることが想定される。
　このため、薄板側面保持部７５ａ，７５ｂの素材は、放電加工特性が被加工物Ｗと同じとなる、被加工物Ｗと同じ導電性素材であることが好ましい。例えば、ＳｉＣからなる被加工物Ｗを切断加工する場合には、ＳｉＣ粉末の焼結体を加工して作製された薄板側面保持部７５ａ，７５ｂを用いることができる。
　円柱形状の被加工物Ｗに対する切断加工が、被加工物Ｗの加工終端部の近辺に達し、被加工物Ｗから複数枚の薄板が切断分離される状態が間近になると、ノズル７ａ，７ｂから供給される加工液の流量が、切断ワイヤ部１ｂのワイヤ電極１が断線しない程度の流量に調整される。これにより、形成途中の複数の薄板を揺さぶる外力、すなわち複数の薄板の切断面が受ける加工液流の液圧が低減される。この状態で、切断ワイヤ部１ｂが、切断加工を継続しながら被加工物Ｗを通過し、被加工物給電補助部７３に達し、被加工物Ｗと類似の素材で作られた被加工物給電補助部７３を切断加工し始める。その後、切断加工方向への切断ワイヤ部１ｂの進行具合に基づいて、薄板の切断が完全に完了したことを制御部３００が判断すると、切断加工が停止される。
　被加工物Ｗが複数枚の薄板に分離される際に、被加工物Ｗからの薄板の分離状況によっては、加工液整流板７１ａから被加工物Ｗへの放電加工用電源の給電経路が絶たれる可能性がある。被加工物給電補助部７３および薄板側面保持部７５ａ，７５ｂは、切断加工が開始されてから切断加工が完了するまで、被加工物Ｗおよび形成途中の複数の薄板への放電加工用電源の給電経路を構成する。これにより、ワイヤ放電加工装置１０００は、被加工物Ｗのワイヤ切断加工を安定して継続することが可能となる。
　また、切断加工の完了直前で切断ワイヤ部１ｂへの放電加工用電源の給電経路が遮断されると、切断加工が中断され、未だ切断加工が行われていない残加工部分によって分離されない薄板、または残加工部との境界で割れる薄板が発生する。また、切断加工方向での放電加工間隙である極間では、切断ワイヤ部１ｂの先端よりわずかに加工が先行する。このため、薄板は、切断ワイヤ部１ｂが被加工物Ｗを完全に通過する前に、切断され、分離される。この結果、分離した薄板の加工終端部には、未加工部分が微小な取り残し突起となって残り、薄板の切断加工品質と歩留まりを低下させる。
　一方、被加工物給電補助部７３は、被加工物Ｗの最下端部に接触する位置に、被加工物Ｗに接触した状態で固定されることにより、分離される直前の複数枚の薄板を揺さぶる外力に対し、被加工物押さえ部７２および薄板側面保持部７５ａ，７５ｂとともに複数の薄板を保持し、薄板の割れ、欠けの発生を防止することができる。
　また、被加工物給電補助部７３および薄板側面保持部７５ａ，７５ｂは、切断加工が開始されてから切断加工が完了するまで、被加工物Ｗおよび形成途中の複数の薄板への放電加工用電源の給電経路を構成する。これにより、ワイヤ放電加工装置１０００は、被加工物Ｗのワイヤ切断加工を安定して継続することが可能となる。このため、ワイヤ放電加工装置１０００では、被加工物Ｗからの薄板の分離状況によって加工液整流板７１ａから被加工物Ｗへの放電加工用電源の給電経路が遮断されることがなく、加工液整流板７１ａから被加工物Ｗへの放電加工用電源の給電経路の遮断に起因して切断ワイヤ部１ｂが被加工物Ｗを完全に通過しなかったことによる取り残し突起の発生を防止できる。
　上述したように、実施の形態１にかかるワイヤ放電加工装置１０００によれば、走行する複数の切断ワイヤ部と被加工物との間に放電を発生させて該放電によるエネルギーにより被加工物を放電加工し、被加工物から複数のウエハを同時に切断するワイヤ放電加工装置であって、互いに並列に離間して被加工物に対向する複数の切断ワイヤ部を有するワイヤ電極と、複数の切断ワイヤ部と被加工物との間に放電を発生させる給電部と、電源に接続され、被加工物を挟むように被加工物の両側に接触して設けられて導電性を有する一対の加工液整流板と、複数の切断ワイヤ部が挿通され、一対の加工液整流板に挟まれた空間に向けて加工液を噴出して複数の切断ワイヤ部と被加工物との間の間隙に加工液を供給する複数の加工液噴出孔を有する一対のノズルと、一対の加工液整流板を複数の切断ワイヤ部に対し上下に相対移動させる切断送りステージと、切断加工中に分断される被加工物を被加工物および複数の切断ワイヤ部の上方から保持する被加工物押さえ部と、被加工物に対して下方から接触して被加工物を保持して導電性を有する下方被加工物保持部と、を備えるワイヤ放電加工装置が、実現されている。
　上述したように、実施の形態１にかかるワイヤ放電加工装置１０００においては、切断加工により被加工物Ｗから切断加工されている分離途中の複数枚の薄板を、被加工物給電補助部７３と薄板側面保持部７５ａ，７５ｂと被加工物押さえ部７２とによって被加工物Ｗの外周面側から保持する構造されている。これにより、ワイヤ放電加工装置１０００では、ノズル７ａ，７ｂから供給される加工液流による薄板の揺れを抑制または防止することができ、切断加工が完了する直前に薄板の加工終端部で発生しやすい、薄板の割れ、薄板の欠け、および、加工終了時の被加工物Ｗの加工終端部の取り残しに起因した薄板の加工終端部の取り残し突起の発生を防止することができる。
　また、ワイヤ放電加工装置１０００では、上記の構造を有することにより、切断加工の終了の間近において、加工液流の薄板への衝突による薄板への外力を軽減するために加工液の流量を大幅に抑制する必要がなく、極間からの加工屑の排出および極間の近辺における切断ワイヤ部１ｂの冷却状態が悪化することがない。これにより、ワイヤ放電加工装置１０００では、加工屑排出不良または切断ワイヤ部１ｂの冷却不足に起因した加工速度の低下を防ぎ、また加工液の流量の大幅な抑制によるワイヤ放電加工状態の急変に起因したワイヤ電極１の危険を防止することができる。
　したがって、実施の形態１にかかるワイヤ放電加工装置１０００によれば、薄板を切断する際の薄板の損傷を防止することが可能である、という効果を奏する。
実施の形態２．
　図１０は、実施の形態２にかかるワイヤ放電加工装置１０００ａが備える被加工物給電補助部７３の構成例を示す模式図である。図１０では、ワイヤ放電加工装置１０００ａにおける被加工物Ｗに対する薄板の切断加工において、切断ワイヤ部１ｂが被加工物Ｗを通過して被加工物Ｗからの薄板の切断加工が完了し、被加工物Ｗが複数枚の薄板に分離されている状態を示している。また、図１０では、被加工物Ｗと被加工物給電補助部７３との間に導電性接続部７７が設けられている。
　実施の形態２にかかるワイヤ放電加工装置１０００ａは、薄板加工安定部７０の代わりに、薄板加工安定部７０ａを備える点が、実施の形態１にかかるワイヤ放電加工装置１０００と異なる。薄板加工安定部７０ａは、導電性接続部７７を備える点が、実施の形態１にかかる薄板加工安定部７０と異なる。実施の形態２にかかるワイヤ放電加工装置１０００ａのその他の構成は、実施の形態１にかかるワイヤ放電加工装置１０００と同様であり、重複する説明は省略する。
　図１０に示す状態では、薄板側面保持部７５ａ，７５ｂにも切断ワイヤ部１ｂによる複数本の加工溝７５ｇが形成されている。ただし、薄板側面保持部７５ａ，７５ｂは、複数枚の薄板に分離されていない。また、被加工物Ｗから加工された複数の薄板は、薄板側面保持部７５ａ，７５ｂに形成された薄板部７５ｃの外周側面と、被加工物押さえ部７２とによって保持されている。図１０においては、被加工物押さえ部７２の図示を省略している。
　図１０に示すように、ワイヤ放電加工装置１０００ａにおいては、被加工物Ｗと被加工物給電補助部７３との間には、導電性接続部７７が介在している。被加工物Ｗを切断完了した後も切断加工が継続されることにより、導電性接続部７７は、被加工物Ｗを通過した切断ワイヤ部１ｂにより切断加工されて、加工溝７７ｇが形成されている。切断ワイヤ部１ｂによる複数枚の薄板の同時切断加工は、切断ワイヤ部１ｂを構成する全てのワイヤ電極１による加工溝７７ｇが導電性接続部７７に形成された時点で薄板切断完了と制御部３００で判断され、加工が終了する。
　被加工物ＷがＳｉＣにより構成され、導電性接続部７７が多孔質金属により構成される場合には、極間に発生する放電パルスまたは短絡パルスの発生状況、極間に発生する放電パルスの発振周波数または加工速度が、ＳｉＣと多孔質金属とでは明らかに異なる。このため、薄板の切断完了の判断は、例えば切断加工の状態が急変する放電パルス発生状況を検知することにより可能である。
　導電性接続部７７は、柔軟性を有し、被加工物給電補助部７３と被加工物Ｗとの間に挟まれて配置され、被加工物給電補助部７３と被加工物Ｗとを電気的に接続する。導電性接続部７７は、被加工物給電補助部７３と被加工物Ｗとの間の間隙を埋めることにより、被加工物給電補助部７３と被加工物Ｗとの対向する互いの外周側面との接触面積を増大させて、被加工物給電補助部７３と被加工物Ｗとの間の導電性を向上させる。
　導電性接続部７７には、柔軟性があり変形しやすい特性を有する、低融点金属または多孔質金属などの導電性材料が用いられる。導電性接続部７７が有する変形しやすい特性により、被加工物Ｗの外周側面と被加工物給電補助部７３の外周側面との２つの外周側面に押し付けられた導電性接続部７７は、変形する。そして、変形した導電性接続部７７によって、被加工物Ｗの外周側面と被加工物給電補助部７３の外周側面との間の間隙が埋められる。これにより、ワイヤ放電加工装置１０００ａでは、被加工物給電補助部７３と被加工物Ｗとの対向する互いの外周側面との接触面積を増大させることができる。そして、被加工物給電補助部７３と被加工物Ｗとの対向する互いの外周側面との接触面積が増大することにより、被加工物給電補助部７３と被加工物Ｗとの間の導電性が向上する。
　導電性接続部７７として使用されるものとしては、ヤング率が８０Ｇｐａ以下であり、比抵抗値が１０Ωｃｍ以下程度である導電性素材からなり、加圧されることによって被加工物Ｗと被加工物給電補助部７３との間の微小間隙を埋めることができる程度に変形できるものであればよい。微小間隙の寸法の一例は、１００μｍ以上、３００μｍ以下程度である。一例として、ニッケルあるいはコバルトなどの金属が網目状に成形された多孔質シートは、多孔質部分が有する柔軟性により、曲げによる変形または圧縮方向への変形が可能である。
　また、銀あるいはカーボンといった導電性を有する物質の粉末を含有して形成されたゴムあるいはシリコンゴムであって比抵抗値が１０Ωｃｍ以下であるものは、同様に、曲げによる変形または圧縮方向への変形が可能である。
　また、アルミニウム箔あるいは銅箔といった導電性を有する金属箔を成型した粘着テープは、当該粘着テープ自体では十分な変形量は得にくい。しかしながら、アルミニウム箔あるいは銅箔を複数枚重ねて、例えば、１ｍｍ程度の厚さまで積層させた積層体とすることにより、当該積層体を導電性接続部７７として使用することができる。
　また、カーボン粉末が練り込まれた導電性ワックスも、導電性接続部７７として使用することができる。カーボン粉末が練り込まれた導電性ワックスは、成形性が良いため、被加工物Ｗと被加工物給電補助部７３との接触面に介在させて擦り合わせることにより、被加工物Ｗと被加工物給電補助部７３との間の微小間隙を埋めることができる。当該導電性ワックスは、４０℃以上６０℃以下程度の温度で溶融する。このため、当該導電性ワックスは、溶融した状態で被加工物Ｗと被加工物給電補助部７３との間の微小間隙に流し込んで使用されてもよい。
　被加工物Ｗの外周側面と被加工物給電補助部７３の外周側面とは、完全に接触していることが好ましい。しかしながら、現実的には、被加工物Ｗの外周側面に対して被加工物給電補助部７３の外周側面を完全に接触させた状態で、被加工物Ｗと被加工物給電補助部７３とを加工液整流板７１に設置することは困難である。すなわち、被加工物Ｗの外周側面と被加工物給電補助部７３の外周側面とが完全に接触するには、被加工物Ｗと被加工物給電補助部７３との互いに接触する外周側面の平行度が完全に一致し、被加工物Ｗと被加工物給電補助部７３との接触面で被加工物Ｗと被加工物給電補助部７３とが密着した状態で、被加工物Ｗと被加工物給電補助部７３とが、加工液整流板７１ａに設置される必要がある。
　ここで、被加工物Ｗの外周側面と被加工物給電補助部７３の外周側面とが完全に接触するとは、被加工物Ｗの外周側面と被加工物給電補助部７３の外周側面との接触面が、ｙ軸方向において、すなわち被加工物Ｗの軸方向において途切れることなく連続して接触することである。
　図１１は、実施の形態１にかかるワイヤ放電加工装置１０００における薄板の切断加工完了直前の状態の一例を示す概念図である。図１２は、図１１における特定領域Ａを拡大して示す拡大図である。図１１では、薄板の切断加工終了直前における、被加工物Ｗの外周側面Ｗｓと被加工物給電補助部７３の外周側面７３ｓとが接触する位置における断面の模式図を示している。被加工物Ｗの外周側面Ｗｓと被加工物給電補助部７３の外周側面７３ｓとが接触する位置における断面は、被加工物Ｗの中心軸Ｃを通るｘｚ平面における断面である。図１１における矢印８３は、加工液整流板７１ａからの放電加工用電源の給電経路を示している。
　被加工物Ｗの外周側面Ｗｓおよび被加工物給電補助部７３の外周側面７３ｓが、高精度に研磨加工されて平坦化されていても、変形しない剛体同士の外周側面を突き合わせる構造では、突き合わせ部である接触部には、微視的には微小間隙が生じていることが想定される。このため、変形しない剛体同士を互いの外周側面の全域で接触させることは困難と考えられる。微小間隙の寸法の一例は、１０μｍ以上５０μｍ以下程度である。また、被加工物Ｗおよび被加工物給電補助部７３が設置固定される加工液整流板７１ａの設置面である対向面７１ａｓに対する被加工物Ｗおよび被加工物給電補助部７３の真直度の精度により、使用するワイヤ電極１の線径よりも大きい１００μｍ以上３００μｍ以下程度の微小間隙が生じることもある。
　被加工物給電補助部７３は、一部でも被加工物Ｗに接触していれば、加工用電源５から給電された放電加工用電源を被加工物Ｗに通電することができる。しかしながら、被加工物Ｗから形成される複数枚の薄板の切断加工が完了する直前で、被加工物Ｗから分離された薄板部に対して、加工液整流板７１ａおよび被加工物給電補助部７３を介した加工用電源５からの放電加工用電源の給電経路が遮断される状況が想定される。
　このように放電加工用電源の給電経路が遮断される状況が想定される場合の例は、被加工物Ｗから形成される複数枚の薄板の切断加工が完了する直前で、切断ワイヤ部１ｂのうち一部のワイヤ電極１による加工がわずかに先行した場合、または被加工物Ｗにおける未だ切断加工が行われていない残加工部分が微小となったことに起因して残加工部分の機械強度が低下して形成途中の薄板に割れが生じた場合である。
　図１１および図１２に示す状態では、被加工物Ｗから形成される複数枚の薄板の切断加工が完了する直前で、切断ワイヤ部１ｂのうち一部のワイヤ電極１による加工がわずかに先行し、加工液整流板７１ａから被加工物Ｗへの放電加工用電源の給電経路が遮断されている。一方、被加工物給電補助部７３の外周側面７３ｓと被加工物Ｗの外周側面Ｗｓとは、一部で接触しているため、被加工物給電補助部７３を介した加工液整流板７１ａから被加工物Ｗへの放電加工用電源の給電は、継続して行われている。
　複数枚の薄板の切断完了直前で放電加工用電源の給電経路が遮断されると、放電加工が中断され、残加工部分により分離されない薄板、または残加工部との境界で割れる薄板が発生する。また、加工方向での放電加工間隙である極間では、切断ワイヤ部１ｂの先端よりわずかに加工が先行する。このため、薄板は、切断ワイヤ部１ｂが被加工物Ｗを完全に通過する前に、切断され、分離される。この結果、分離した薄板の加工終端部には、未加工部分が微小な取り残し突起となって残り、薄板の切断加工品質と歩留まりを低下させる。
　図１３は、実施の形態２にかかるワイヤ放電加工装置１０００ａにおける薄板の切断加工完了直前の状態の一例を示す概念図である。図１４は、図１３における特定領域Ｂを拡大して示す拡大図である。図１３では、薄板の切断加工完了直前における、被加工物Ｗの外周側面Ｗｓおよび被加工物給電補助部７３の外周側面７３ｓと、導電性接続部７７とが接触する位置における断面の模式図を示している。被加工物Ｗの外周側面Ｗｓおよび被加工物給電補助部７３の外周側面７３ｓと、導電性接続部７７とが接触する位置における断面は、被加工物Ｗの中心軸Ｃを通るｘｚ平面における断面である。図１３における矢印８３は、加工液整流板７１ａからの放電加工用電源の給電経路を示している。
　図１３では、被加工物Ｗと被加工物給電補助部７３との間に設けられた導電性接続部７７が、被加工物Ｗの外周側面Ｗｓと被加工物給電補助部７３の外周側面７３ｓとの間で挟まれ、被加工物給電補助部７３と共に被加工物Ｗの外周側面Ｗｓに押し付けられている。
　導電性接続部７７は、被加工物Ｗの外周側面Ｗｓに押し付けられることにより変形し、被加工物給電補助部７３と被加工物Ｗとの対向する互いの外周側面の間の間隙を埋める。これにより、被加工物給電補助部７３と被加工物Ｗとの対向する互いの外周側面との接触面積が、拡大される。これにより、ワイヤ放電加工装置１０００ａでは、被加工物Ｗの外周側面Ｗｓと被加工物給電補助部７３の外周側面７３ｓとを完全に接触させることができ、被加工物給電補助部７３と被加工物Ｗとの間の導電性が向上する。
　図１３および図１４に示す状態では、被加工物給電補助部７３の外周側面７３ｓと被加工物Ｗの外周側面Ｗｓとは、導電性接続部７７を介して電気的に接続されているため、被加工物Ｗから形成される複数枚の薄板の切断加工が完了した後においても、被加工物給電補助部７３および導電性接続部７７を介した加工液整流板７１ａから被加工物Ｗへの放電加工用電源の給電が、継続して行われている。
　上述したように、導電性接続部７７には、柔軟性があり変形しやすい特性を有する、低融点金属または多孔質金属などの材料を使用するとよい。導電性接続部７７の変形しやすい特性により、被加工物Ｗの外周側面Ｗｓと被加工物給電補助部７３の外周側面７３ｓとの２つの外周側面に押し付けられた導電性接続部７７は、変形する。そして、変形した導電性接続部７７によって、被加工物Ｗの外周側面Ｗｓと被加工物給電補助部７３の外周側面７３ｓとの間の間隙が埋められ、被加工物給電補助部７３と被加工物Ｗとの対向する互いの外周側面との接触面積が、拡大される。
　被加工物Ｗの外周側面Ｗｓと被加工物給電補助部７３の外周側面７３ｓとの互いの接触部分が平行でない場合でも、導電性接続部７７は、変形することで被加工物給電補助部７３と被加工物Ｗとの対向する互いの外周側面の間の間隙においてなじみ、当該間隙が塞がれる。また、被加工物Ｗの外周側面Ｗｓと被加工物給電補助部７３の外周側面７３ｓとの互いの接触部分に微小な凹凸があっても、変形した導電性接続部７７が、微細な凹凸に起因した被加工物給電補助部７３と被加工物Ｗとの対向する互いの外周側面の間の間隙においてなじみ、当該間隙が塞がれる。
　これにより、ワイヤ放電加工装置１０００ａでは、被加工物Ｗの外周側面Ｗｓと被加工物給電補助部７３の外周側面７３ｓとを完全に接触させることができ、被加工物給電補助部７３と被加工物Ｗとの間の導電性が向上する。そして、被加工物給電補助部７３および導電性接続部７７は、切断加工が開始されてから切断加工が完了するまで、加工液整流板７１ａから被加工物Ｗおよび形成途中の複数の薄板への放電加工用電源の給電経路を構成することができる。これにより、ワイヤ放電加工装置１０００ａは、被加工物Ｗのワイヤ切断加工を安定して継続することが可能となる。
　そして、上記の構成を有するワイヤ放電加工装置１０００ａでは、切断ワイヤ部１ｂにより複数個所で行われる切断加工において、切断ワイヤ部１ｂにおける一部のワイヤ電極１により、被加工物Ｗが切断ワイヤ部１ｂにおける他のワイヤ電極１よりわずかに速く切断された場合でも、被加工物Ｗおよび形成途中の複数の薄板への放電加工用電源の供給経路が加工液整流板７１ａからのみである場合に発生していた、加工用電源５からの形成途中の複数の薄板への給電経路の分断の発生を防止することができる。
　したがって、ワイヤ放電加工装置１０００ａでは、切断ワイヤ部１ｂを構成するワイヤ電極１は、途中で切断加工が中断することなく、切断加工を継続しながら被加工物Ｗを完全に通過して、導電性接続部７７に到達する。この結果、ワイヤ放電加工装置１０００ａで切断加工された複数の薄板は、加工終端部において、切断加工の中断による残加工部である取り残し突起が発生せず、切断加工品質と歩留まりとが向上する。
　実施の形態１において説明したように、被加工物Ｗと被加工物給電補助部７３との加工液整流板７１ａへの固定には、導電性ワックスを用いることできる。被加工物Ｗと被加工物給電補助部７３との加工液整流板７１ａへの固定に導電性ワックスを用いる場合、被加工物Ｗを加工液整流板７１ａに固定する導電性ワックスの融点は、被加工物給電補助部７３を加工液整流板７１ａに固定する導電性ワックスの融点よりも高いことが好ましい。例えば、融点が６０℃程度の導電性ワックスを使用して加工液整流板７１ａに被加工物Ｗを固定した後、被加工物給電補助部７３の外周面を被加工物Ｗの外周面に接触させた状態で、融点が４０℃程度の導電性ワックスを使用して被加工物給電補助部７３を加工液整流板７１ａに固定する。上記の条件の導電性ワックスを用いる場合には、先に被加工物Ｗを加工液整流板７１ａに固定した後に、被加工物給電補助部７３の外周側面７３ｓを被加工物Ｗの外周側面Ｗｓに対して確実に接触させながら、被加工物給電補助部７３を加工液整流板７１ａに固定することができる。
　なお、導電性接続部７７は、被加工物Ｗの外周側面Ｗｓと薄板側面保持部７５ａ，７５ｂの外周側面との間において使用されもよい。
　また、ワイヤ放電加工装置１０００ａでは、導電性接続部７７による被加工物給電補助部７３と被加工物Ｗとの接触面積の増大と、被加工物給電補助部７３による被加工物Ｗの保持力増大と、加工量、すなわち切断加工長が急減する加工終端部の近辺における加工液の流量抑制とによって、加工終端部の近辺において薄板を損傷させることなく薄板を放電切断加工することが可能となる。これにより、ワイヤ放電加工装置１０００ａでは、薄板側面保持部７５ａ，７５ｂを省略することもできる。
　上述したように、実施の形態２にかかるワイヤ放電加工装置１０００ａは、上述した実施の形態１にかかるワイヤ放電加工装置１０００と同様の効果を有する。
　また、ワイヤ放電加工装置１０００ａは、被加工物Ｗの外周側面Ｗｓと被加工物給電補助部７３の外周側面７３ｓとの間に導電性接続部７７を備える。これにより、ワイヤ放電加工装置１０００ａでは、被加工物Ｗの外周側面Ｗｓと被加工物給電補助部７３の外周側面７３ｓとの接触面積を増大させて、被加工物Ｗの外周側面Ｗｓと被加工物給電補助部７３の外周側面７３ｓとを完全に接触させることができ、被加工物給電補助部７３と被加工物Ｗとの間の導電性を向上させることができる。このため、ワイヤ放電加工装置１０００ａでは、被加工物Ｗからの複数枚の薄板の切断完了直前における放電加工用電源の給電経路の遮断に起因した微小な取り残し突起の発生を防止して、薄板の切断加工品質と歩留まりとを向上させることができる。
実施の形態３．
　図１５は、実施の形態３にかかるワイヤ放電加工装置１０００ｂが備える薄板加工安定部７０ｂの薄板側面保持部７５ａ，７５ｂの構成例を示す模式図である。図１５では、ワイヤ放電加工装置１０００ｂが備える薄板加工安定部７０ｂにおける、加工液整流板７１ａと、被加工物押さえ部７２と、被加工物給電補助部７３と、薄板側面保持部７５ａ，７５ｂと、薄板部押さえ７６と、を示している。図１６は、図１５における特定領域Ｄを拡大して示す拡大図である。図１７は、図１５における特定領域Ｄを拡大して示す他の拡大図である。図１６では、薄板加工安定部７０ｂが備える薄板側面保持部７５ａ，７５ｂの第１の形状例を示している。図１７では、薄板加工安定部７０ｂが備える薄板側面保持部７５ａ，７５ｂの第２の形状例を示している。
　実施の形態３にかかるワイヤ放電加工装置１０００ｂは、薄板加工安定部７０の代わりに、薄板加工安定部７０ｂを備える点が、実施の形態１にかかるワイヤ放電加工装置１０００と異なる。薄板加工安定部７０ｂは、薄板側面保持部７５ａ，７５ｂの形状が、実施の形態１にかかる薄板側面保持部７５ａ，７５ｂと異なる。実施の形態３にかかるワイヤ放電加工装置１０００ｂのその他の構成は、実施の形態１にかかるワイヤ放電加工装置１０００と同様であり、重複する説明は省略する。
　被加工物Ｗの加工経路中に設置された薄板側面保持部７５ａ，７５ｂは、被加工物Ｗから形成される複数枚の薄板の加工液流から受ける力による揺れの防止と、各薄板への放電加工用電源の給電機能も兼ねている。したがって、被加工物Ｗと薄板側面保持部７５ａ，７５ｂとの接触状態は、線接触よりも面接触のほうが、薄板の保持力強化と薄板への安定給電の観点から有利である。すなわち、被加工物Ｗと薄板側面保持部７５ａ，７５ｂとの接触状態を面接触とすることで、被加工物Ｗと薄板側面保持部７５ａ，７５ｂとの接触面積が拡大され、薄板側面保持部７５ａ，７５ｂによる切断加工中の薄板の保持状態がさらに安定する。薄板側面保持部７５ａ，７５ｂによる切断加工中の薄板の保持状態がさらに安定することで、放電加工速度を早めて切断加工することが可能となり、また、切断加工品質が向上する。
　このため、薄板側面保持部７５ａ，７５ｂの外周側面７５ｄにおける被加工物Ｗの外周側面Ｗｓとの接触面７５ｅは、被加工物Ｗの外周側面Ｗｓの形状に沿った形状とすることが好ましい。被加工物Ｗの外周側面Ｗｓの周方向において、薄板側面保持部７５ａ，７５ｂの外周側面７５ｄが被加工物Ｗの外周側面Ｗｓと接触する接触面７５ｅの長さは、３ｍｍ程度あれば、薄板の保持力と各薄板への安定給電との信頼性が向上する。
　図１６に示す第１の形状例の薄板側面保持部７５ｂは、ｘ軸方向に垂直な面方向の形状が円形状とされた円柱形状を有し、被加工物Ｗの外周側面Ｗｓと接触する接触面７５ｅのｘ軸方向に垂直な面方向の形状が、被加工物Ｗの外周側面Ｗｓの形状に沿う形状である円弧状に形成されている。このように構成された第１の形状例の薄板側面保持部７５ｂは、被加工物Ｗとの接触状態が、接触面７５ｅにおける面接触とされている。したがって、第１の形状例の薄板側面保持部７５ｂは、被加工物Ｗとの接触状態が線接触とされている薄板側面保持部７５ｂと比べて、薄板の保持力と薄板への安定給電との観点で優れている。なお、ここでは、薄板側面保持部７５ｂについて説明しているが、薄板側面保持部７５ａおよび被加工物給電補助部７３についても同様である。
　図１７に示す第２の形状例の薄板側面保持部７５ｂは、ｘ軸方向に垂直な面方向の形状が正方形状とされた角柱形状を有し、被加工物Ｗの外周側面Ｗｓと接触する接触面７５ｅのｘ軸方向に垂直な面方向の形状が、被加工物Ｗの外周側面Ｗｓの形状に沿う形状である円弧状に形成されている。このように構成された第２の形状例の薄板側面保持部７５ｂは、被加工物Ｗとの接触状態が、接触面７５ｅにおける面接触とされている。したがって、第２の形状例の薄板側面保持部７５ｂは、被加工物Ｗとの接触状態が線接触とされている薄板側面保持部７５ｂと比べて、薄板の保持力と薄板への安定給電との観点で優れている。なお、ここでは、薄板側面保持部７５ｂについて説明しているが、薄板側面保持部７５ａについても同様である。
　薄板側面保持部７５ａ，７５ｂに使用される素材は、被加工物Ｗと放電加工特性が類似しているものが好ましい。例えば、ＳｉＣからなる被加工物Ｗを切断加工する場合には、薄板側面保持部７５ａ，７５ｂは、炭化シリコンあるいは炭化シリコン粉末の焼結部材によって構成されることが好ましい。ＳｉＣ粉末を焼結成形したバルクを加工して薄板側面保持部７５ａ，７５ｂを製作することで、薄板側面保持部７５ａ，７５ｂの素材コストを低減できる。
　炭化シリコンあるいは窒化ガリウムなどの素材からなる被加工物Ｗから薄板を切断加工する場合に、薄板側面保持部７５ａ，７５ｂに、銅、黄銅、鉄、アルミニウムなどの標準的な金属を使用した場合と、薄板側面保持部７５ａ，７５ｂに焼結成形された炭化シリコンを使用した場合について、検討した。この結果、薄板側面保持部７５ａ，７５ｂに焼結成形された炭化シリコンを使用した場合は、ワイヤ電極１の放電加工による消耗量と、放電加工によって発生した加工屑がワイヤ電極１の表面へ再付着することによる放電加工特性の変化とから、ワイヤ電極１への放電加工のダメージが極めて少ないことが、本発明者らの加工実験において確認されている。
　ただし、炭化シリコンおよび窒化ガリウムは、材料の中でも相対的に高い硬度を有し、衝撃により欠けやすく、切削加工においては加工が難しい難加工材である。このため、炭化シリコンからなる薄板側面保持部７５ａ，７５ｂは、ＮＣプログラムによる加工軌跡に基づいて容易に高精度な形状加工が可能であり、非接触な熱加工であり、且つ材料の硬度または脆性に影響されない加工方法である、ワイヤ放電加工を使用して、バルク部材から切り出すことで形成される。また、炭化シリコンあるいは窒化ガリウムからなる薄板側面保持部７５ａ，７５ｂは、炭化シリコン、窒化ガリウム、Ｓｉ（シリコン）、あるいは、酸化ガリウム（Ｇａ２О３）などの半導体素材からなる被加工物Ｗに対する、切断ワイヤ部１ｂの放電加工による複数枚の薄板の切断加工に用いられる。
　上述したように、実施の形態３にかかるワイヤ放電加工装置１０００ｂでは、薄板側面保持部７５ａ，７５ｂの外周側面７５ｄにおける被加工物Ｗの外周側面Ｗｓとの接触面７５ｅが、被加工物Ｗの外周側面Ｗｓの形状に沿った形状とされている。すなわち、接触面７５ｅが、被加工物Ｗの外周側面Ｗｓの凸形状に対して凹形状となる、被加工物Ｗの外周側面Ｗｓの形状に沿った形状とされている。これにより、ワイヤ放電加工装置１０００ｂでは、被加工物Ｗと薄板側面保持部７５ａ，７５ｂとの接触面積が拡大され、薄板側面保持部７５ａ，７５ｂによる切断加工中の薄板の保持状態がさらに安定し、放電加工速度と切断加工品質が向上する。
　続いて、実施の形態１から実施の形態３にかかる制御部３００のハードウェア構成について説明する。ワイヤ放電加工装置１０００，１０００ａ，１０００ｂが有する制御部３００の機能は、処理回路により実現される。処理回路は、ワイヤ放電加工装置１０００，１０００ａ，１０００ｂの制御部３００に搭載される専用のハードウェアである。処理回路は、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサであってもよい。
　図１８は、ワイヤ放電加工装置１０００，１０００ａ，１０００ｂが有する制御部３００の機能が専用のハードウェアによって実現される場合のハードウェア構成を示す図である。専用のハードウェアである処理回路５１は、単一回路、複合回路、プログラム化されたプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application　Specific　Integrated　Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable　Gate　Array）、又はこれらの組み合わせである。
　図１９は、図１８に示すワイヤ放電加工装置１０００，１０００ａ，１０００ｂが有する制御部３００の機能が、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサによって実現される場合のハードウェア構成を示す図である。プロセッサ５３およびメモリ５４は、相互に通信可能に接続されている。プロセッサ５３は、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、又はＤＳＰ（Digital　Signal　Processor）である。制御部３００の機能は、プロセッサ５３と、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせによって実現される。ソフトウェア又はファームウェアは、プログラムとして記述され、メモリ５４に格納される。メモリ５４は、ＲＡＭ（Random　Access　Memory）、ＲＯＭ（Read　Only　Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable　Programmable　Read　Only　Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically　Erasable　Programmable　Read-Only　Memory）等の不揮発性もしくは揮発性の半導体メモリ等の内蔵メモリである。
　制御部３００の機能の一部が専用のハードウェアにより実現され、制御部３００の機能のその他の部分がソフトウェアあるいはファームウェアにより実現されても良い。このように、制御部３００の機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれらの組み合わせによって実現することができる。
　以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、実施の形態同士を組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
　１　ワイヤ電極、１ａ　並列ワイヤ部、１ｂ　切断ワイヤ部、２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ　ガイドローラ、２ｅ　案内溝、３，３ａ，３ｂ　ボビン、４ａ，４ｂ　制振ガイドローラ、５　加工用電源、６ａ，６ｂ　給電子ユニット、７ａ，７ｂ　ノズル、７ｃ　加工液噴出孔、８ａ，８ｂ　ボビン回転制御装置、９ａ，９ｂ　トラバース制御装置、１０　切断送りステージ、３１　加工制御装置、３２　放電波形制御装置、３３　加工状態取得部、３４　切断ステージ駆動制御装置、３５　ワイヤ走行制御装置、３６　被加工物押さえ部保持制御装置、５１　処理回路、５３　プロセッサ、５４　メモリ、７０，７０ａ，７０ｂ　薄板加工安定部、７１，７１ａ，７１ｂ　加工液整流板、７１ａｓ，７１ｂｓ　対向面、７２　被加工物押さえ部、７２ａ　溝部、７３　被加工物給電補助部、７３ｓ，７５ｄ，Ｗｓ　外周側面、７４　加工液供給管、７５ａ，７５ｂ　薄板側面保持部、７５ｃ　薄板部、７５ｅ　接触面、７５ｇ，７７ｇ　加工溝、７６　薄板部押さえ、７７　導電性接続部、７８　被加工物押さえ部保持装置、１００　加工機構部、２００　給電部、３００　制御部、１０００，１０００ａ，１０００ｂ　ワイヤ放電加工装置、Ａ，Ｂ，Ｄ　特定領域、Ｃ　中心軸、ＰＤ　直径部分位置、ＰＥ　加工終了位置、ＰＨ　加工位置、ＰＳ　加工開始位置、Ｗ　被加工物、Ｗｇ　加工溝。

Claims (14)

  1. 　走行する複数の切断ワイヤ部と被加工物との間に放電を発生させて該放電によるエネルギーにより前記被加工物を放電加工し、前記被加工物から複数のウエハを同時に切断するワイヤ放電加工装置であって、
    　互いに並列に離間して前記被加工物に対向する複数の前記切断ワイヤ部を有するワイヤ電極と、
    　複数の前記切断ワイヤ部と前記被加工物との間に放電を発生させる給電部と、
    　電源に接続され、前記被加工物を挟むように前記被加工物の両側に接触して設けられて導電性を有する一対の加工液整流板と、
    　複数の前記切断ワイヤ部が挿通され、前記一対の加工液整流板に挟まれた空間に向けて加工液を噴出して複数の前記切断ワイヤ部と前記被加工物との間の間隙に前記加工液を供給する複数の加工液噴出孔を有する一対のノズルと、
    　前記一対の加工液整流板を複数の前記切断ワイヤ部に対し上下に相対移動させる切断送りステージと、
    　切断加工中に分断される前記被加工物を前記被加工物および複数の前記切断ワイヤ部の上方から保持する被加工物押さえ部と、
    　前記被加工物に対して下方から接触して前記被加工物を保持して導電性を有する下方被加工物保持部と、
    　を備えることを特徴とするワイヤ放電加工装置。
  2. 　前記一対の加工液整流板は、
    　前記切断ワイヤ部が並列する方向であるワイヤ並列方向における前記被加工物の一方の端面に接触するように設けられて前記電源に接続される第１の加工液整流板と、
    　前記ワイヤ並列方向における前記被加工物の他方の端面に接触するように設けられた第２の加工液整流板と、
    　を備え、
    　前記下方被加工物保持部が、前記第１の加工液整流板における、前記第１の加工液整流板と前記第２の加工液整流板との対向面に固定されていること、
    　を特徴とする請求項１に記載のワイヤ放電加工装置。
  3. 　前記下方被加工物保持部は、
    　前記被加工物における前記切断ワイヤ部による切断加工が終了する部分である加工終端部の外周側面に接触した状態で前記第１の加工液整流板に固定された被加工物給電補助部と、
    　上下方向において前記加工終端部の上下の領域にわたって設けられて前記被加工物の外周側面に接触した状態で前記第１の加工液整流板に固定された薄板側面保持部と、
    　を備えることを特徴とする請求項２に記載のワイヤ放電加工装置。
  4. 　前記被加工物給電補助部は、前記加工終端部の直下に配置されていること、
    　を特徴とする請求項３に記載のワイヤ放電加工装置。
  5. 　前記被加工物給電補助部または前記薄板側面保持部と、前記被加工物との間に挟まれて配置され、前記被加工物給電補助部または前記薄板側面保持部と、前記被加工物との間の間隙を埋める、柔軟性を有する導電性接続部を備えること、
    　を特徴とする請求項３または４に記載のワイヤ放電加工装置。
  6. 　前記導電性接続部が、ヤング率が８０Ｇｐａ以下であり、電気抵抗値が１０Ωｃｍ以下である、柔軟性を有する導電性素材により構成されていること、
    　を特徴とする請求項５に記載のワイヤ放電加工装置。
  7. 　前記被加工物の外周側面に対する前記薄板側面保持部の外周側面の接触位置は、前記被加工物の切断加工方向において、前記被加工物が切断されていない未切断長さが前記被加工物の全体の切断長さの１／２以下となる区間であり、且つ、前記被加工物給電補助部の外周側面が前記被加工物の外周側面に接触する位置より上方の位置となる区間に位置すること、
    　を特徴とする請求項３から６のいずれか１つに記載のワイヤ放電加工装置。
  8. 　前記薄板側面保持部は、前記被加工物と共に切断加工され、前記薄板側面保持部が切断加工されることによって形成された複数の前記薄板側面保持部の薄板部が、前記薄板部と同時に前記被加工物から切断加工されることによって形成されて互いに分離された複数のウエハを支持して固定すること、
    　を特徴とする請求項７に記載のワイヤ放電加工装置。
  9. 　前記薄板側面保持部は、炭化シリコンあるいは炭化シリコン粉末の焼結部材を含むこと、
    　を特徴とする請求項３から８のいずれか１つに記載のワイヤ放電加工装置。
  10. 　前記第１の加工液整流板と前記第２の加工液整流板とを前記切断ワイヤ部に対して相対的に回転させた状態あるいは相対的に傾斜させた状態に姿勢を変更して固定する姿勢変更機構を備えること、
    　を特徴とする請求項３から９のいずれか１つに記載のワイヤ放電加工装置。
  11. 　走行する複数の切断ワイヤ部と被加工物との間に放電を発生させて該放電によるエネルギーにより前記被加工物を放電加工し、前記被加工物から複数のウエハを同時に切断するワイヤ放電加工方法であって、
    　電源に接続された一対の加工液整流板に挟まれた空間に向けてノズルから加工液を噴出して、前記一対の加工液整流板の互いの対向面によって前記加工液の流れを前記被加工物へ誘導して、複数の前記切断ワイヤ部と前記被加工物との間の間隙に前記加工液を供給する加工液整流工程と、
    　切断加工中に分断される前記被加工物を前記被加工物および複数の前記切断ワイヤ部の上方から保持するウエハ押さえ工程と、
    　前記被加工物の切断加工中にわたって、前記被加工物の切断加工方向において前記被加工物における切断加工が終了する部分である加工終端部の上下の領域にわたって設けられて前記一対の加工液整流板のうちの一方の前記対向面に固定された導電性を有する下方被加工物保持部が前記被加工物に対して下方から接触して前記被加工物を保持した状態で、前記被加工物の切断加工の開始時から前記被加工物の切断加工の終了までにわたって、前記下方被加工物保持部を介して前記一対の加工液整流板から前記被加工物に給電するウエハ支持工程と、
    　を含むことを特徴とするワイヤ放電加工方法。
  12. 　前記一対の加工液整流板は、
    　前記切断ワイヤ部が並列する方向であるワイヤ並列方向における前記被加工物の一方の端面に接触するように設けられて前記電源に接続される第１の加工液整流板と、
    　前記ワイヤ並列方向における前記被加工物の他方の端面に接触するように設けられた第２の加工液整流板と、
    　を備え、
    　前記下方被加工物保持部は、
    　前記被加工物における前記切断ワイヤ部による切断加工が終了する部分である加工終端部の外周側面に接触した状態で前記第１の加工液整流板に固定された被加工物給電補助部と、
    　上下方向において前記加工終端部の上下の領域にわたって設けられて前記被加工物の外周側面に接触した状態で前記第１の加工液整流板に固定された薄板側面保持部と、
    　を備えること、
    　を特徴とする請求項１１に記載のワイヤ放電加工方法。
  13. 　請求項１１または１２に記載のワイヤ放電加工方法により、前記被加工物から複数のウエハを同時に切り出すこと、
    　を特徴とするウエハの製造方法。
  14. 　前記被加工物が、半導体インゴットであり、
    　前記ウエハが、半導体ウエハであること、
    　を特徴とする請求項１３に記載のウエハの製造方法。
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