JP2005169605A - Wire saw - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、ワイヤを使用して、半導体材料、磁性材料、セラミック等の硬脆材料よりなるワークからウェーハを切断加工するワイヤソーに関するものである。 The present invention relates to a wire saw that uses a wire to cut a wafer from a work made of a hard and brittle material such as a semiconductor material, a magnetic material, or ceramic.
一般的な従来のワイヤソーにおいては、複数の加工用ローラを周回するようにワイヤが走行され、隣接する加工用ローラ間の位置でワイヤに対してスラリが供給されるようになっている。そして、この状態で走行中のワイヤに対してワークが押し付けられることにより、ワークからウェーハが切断加工されるようになっている。この場合、前記スラリとしては、シリコンオイル中に砥粒を分散させたものが循環使用され、ワイヤの外周に砥粒を付着させて切断効果を確保するとともに、ワイヤによるワークの切断加工部を冷却して、切断加工部の温度上昇に伴う加工精度の低下を抑制するようになっている。 In a general conventional wire saw, a wire travels around a plurality of processing rollers, and slurry is supplied to the wire at a position between adjacent processing rollers. In this state, the wafer is cut from the workpiece by pressing the workpiece against the running wire. In this case, as the slurry, a material in which abrasive grains are dispersed in silicon oil is circulated and used, and the abrasive grains are adhered to the outer periphery of the wire to ensure a cutting effect, and the workpiece cutting portion of the wire is cooled. And the fall of the processing precision accompanying the temperature rise of a cutting process part is suppressed.
また、ワイヤによるワークの切断加工時に、ワークまたはワイヤに対して、スラリとともにエアを吹き付けるようにしたワイヤソーとして、例えば特許文献1、特許文献2及び特許文献3に開示されるような構成のものが提案されている。
Further, as a wire saw in which air is blown together with a slurry to a workpiece or a wire at the time of cutting the workpiece with a wire, for example, there is a configuration as disclosed in Patent Document 1,
すなわち、特許文献1に記載の構成では、ワークの切断加工後に、低粘度油を圧縮エアとともにワークの切断溝に噴出し、ウェーハ間に付着しているスラリ中の砥粒を吹き飛ばして、後工程でのウェーハの洗浄を容易にするようになっている。また、特許文献2に記載の構成では、ワークの切断加工中に、ワークと加工用ローラとの間でワイヤに対して圧縮エアを噴出し、ワイヤに付着しているスラリを吹き飛ばして、スラリ中の砥粒による加工用ローラの摩耗を防止するようになっている。さらに、特許文献3に記載の構成では、スラリを噴出するノズルの外周に、圧縮エアを噴出するエアノズルを同心円状に設け、ワイヤに対してスラリと圧縮エアを同時に噴射して、スラリの利用率を向上させるようになっている。
ところが、前記のような従来のワイヤソーにおいては、次のような問題があった。
すなわち、前述した一般的な構成のワイヤソーにおいては、ワークの切断加工部を冷却するために、ワイヤに対して大量のスラリを供給しているため、スラリの循環に用いられるポンプモータとして大パワーで、電力消費量の多いものが必要となった。また、スラリを循環経路の途中で、切断加工部の冷却に必要な所定温度に冷却する必要があるため、粘度の高いスラリ分散液を使用することができず、低粘度のスラリ分散液を使用していた。つまり、前記分散液として高粘度のものを用いると、冷却によって分散液の粘度がさらに増し、循環が困難になる。従って、砥粒をワイヤ上に保持する機能が充分ではなく、切断効率を向上させることができなかった。また、分散液として使用できる種類が低粘度のものに限られ、ワーク種類等の各種の切断条件に対応することが難しい。さらに、スラリを切断加工部の冷却として用いているため、冷却とは別に、ワークの軸線方向における切断加工位置の変化や、ワークの軸線と直交する方向への切断加工の進行状況等に応じて、スラリの供給量を自在に変更する制御を行うことができなかった。つまり、スラリは切断加工部の冷却にも用いられるために、その冷却が確実に行われるように、ある程度の量を確保する必要があり、砥粒をそれほど必要としない場合でも、スラリ量を減らすことができない。
However, the conventional wire saw as described above has the following problems.
That is, in the wire saw having the general configuration described above, a large amount of slurry is supplied to the wire in order to cool the workpiece cutting portion, so that the pump motor used for circulating the slurry has high power. The thing with much power consumption was needed. In addition, it is necessary to cool the slurry to the predetermined temperature required for cooling the cutting part in the middle of the circulation path, so a slurry dispersion with high viscosity cannot be used, and a slurry dispersion with low viscosity is used. Was. In other words, if a dispersion having a high viscosity is used, the viscosity of the dispersion is further increased by cooling, and circulation becomes difficult. Therefore, the function of holding the abrasive grains on the wire is not sufficient, and the cutting efficiency cannot be improved. Further, the types that can be used as the dispersion liquid are limited to those having a low viscosity, and it is difficult to cope with various cutting conditions such as the type of workpiece. Furthermore, because the slurry is used for cooling the cutting part, depending on the change in the cutting position in the workpiece axial direction, the progress of cutting in the direction orthogonal to the workpiece axial line, etc. Therefore, it was not possible to perform control to freely change the supply amount of the slurry. In other words, since the slurry is also used for cooling the cutting portion, it is necessary to secure a certain amount so that the cooling can be surely performed, and the amount of slurry is reduced even when not much abrasive grains are required. I can't.
また、前記特許文献1〜3に記載の構成においては、スラリとともに供給される圧縮エアがワークの切断加工部を冷却する作用をほとんど有していない。このため、前述した一般的な構成のワイヤソーと同様に、ワイヤに対して大量のスラリを供給して、ワークの切断加工部を冷却する必要があった。 Further, in the configurations described in Patent Documents 1 to 3, the compressed air supplied together with the slurry has almost no effect of cooling the workpiece cutting portion. For this reason, in the same manner as the wire saw having the general configuration described above, it is necessary to supply a large amount of slurry to the wire to cool the workpiece cutting portion.
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その主たる目的は、加工部の冷却のために大量のスラリを使用する必要がないワイヤソーを提供することにある。 The present invention has been made paying attention to such problems existing in the prior art. Its main purpose is to provide a wire saw that does not require the use of a large amount of slurry for cooling the workpiece.
また、この発明のその他の目的は、比較的高粘度のスラリを使用することができるとともに、エア冷却によりワークの切断加工部にかかるスラリを高粘度化して、スラリに含まれる砥粒をワイヤの外周に容易かつ確実に付着させることができ、多くの砥粒をワークに送ることができ、加工効率を向上させることができるワイヤソーを提供することにある。 Another object of the present invention is to use a slurry having a relatively high viscosity, and to increase the viscosity of the slurry applied to the workpiece cutting portion by air cooling so that the abrasive grains contained in the slurry are removed from the wire. An object of the present invention is to provide a wire saw that can be easily and reliably attached to the outer periphery, can send a large amount of abrasive grains to a workpiece, and can improve the processing efficiency.
さらに、この発明のその上の目的は、冷却とは別に、ワークの軸線方向における切断加工位置の変化や、ワークの軸線と直交する方向への切断加工の進行状況等に応じて、スラリの供給量を変更する等の微細な制御を行うことができ、加工精度を向上させることができるワイヤソーを提供することにある。 Further, the object of the present invention is to supply slurry according to the change of the cutting position in the workpiece axial direction, the progress of cutting processing in the direction perpendicular to the workpiece axial line, etc. An object of the present invention is to provide a wire saw capable of performing fine control such as changing the amount and improving processing accuracy.
上記の目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、複数の加工用ローラを周回するようにワイヤを走行させ、隣接する加工用ローラ間の位置で前記ワイヤに対してスラリを供給しながら、走行中のワイヤにワークを相対的に押し付けて、ワークからウェーハを切断加工するようにしたワイヤソーにおいて、前記ワークと加工用ローラとの間の位置で、ワークの切断加工部に対してスラリの温度よりも低い温度の冷却エアを吹き付けるための冷却手段を設けたことを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a wire is caused to travel around a plurality of processing rollers, and a slurry is supplied to the wire at a position between adjacent processing rollers. However, in the wire saw in which the workpiece is relatively pressed against the running wire and the wafer is cut from the workpiece, at a position between the workpiece and the processing roller, with respect to the workpiece cutting portion A cooling means for blowing cooling air having a temperature lower than the temperature of the slurry is provided.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記冷却エアの温度が0℃以下であることを特徴とするものである。
請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の発明において、前記冷却エアがワークの外周面とワイヤとの交点付近に向かって吹き付けられることを特徴とするものである。
The invention according to
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the cooling air is blown toward the vicinity of the intersection between the outer peripheral surface of the workpiece and the wire.
請求項4に記載の発明は、請求項1〜請求項3のうちのいずれか一項に記載のワイヤソーにおいて、前記冷却エアがワイヤに向かって吹き付けられることを特徴とするものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the wire saw according to any one of the first to third aspects, the cooling air is blown toward the wire.
請求項5に記載の発明は、請求項1〜請求項4のうちのいずれか一項に記載の発明において、前記ワイヤは一定範囲内を往復しながら一方向に走行し、前記冷却手段はワークの両側に配設された一対のエア吹き付け口を備え、ワイヤの走行方向の切り替えタイミングに応じて一対のエア吹き付け口からの冷却エアの吹き付けを交互に切り替えて、ワークに対するワイヤの送り込み側に冷却エアが吹き付けられるとともに、ワイヤの送り出し側に対する冷却エアの吹き付けが停止されるようにしたことを特徴とするものである。 The invention according to claim 5 is the invention according to any one of claims 1 to 4, wherein the wire travels in one direction while reciprocating within a predetermined range, and the cooling means is a workpiece. A pair of air blowing ports arranged on both sides of the wire are provided, and cooling air blowing from the pair of air blowing ports is alternately switched according to the timing of switching the wire traveling direction to cool the wire feeding side to the workpiece The air is blown and the cooling air blowing to the wire delivery side is stopped.
(作用)
この発明においては、ワイヤによるワークの切断加工時に、ワークの切断加工部に対してスラリの温度よりも低い温度の冷却エアが吹き付けられることにより、ワークの切断加工部が冷却される。さらに、切断加工部にかかるスラリも冷却されて粘度が高められる。よって、切断加工部の冷却のために大量のスラリを使用する必要がなく、ポンプモータを含むスラリの循環経路の構成部品を小型化することができる。また、スラリを循環経路の途中で冷却する必要がないため、比較的高粘度のスラリを使用することができる。よって、スラリに含まれる砥粒をワイヤの外周に容易かつ確実に付着させることができて多くの砥粒をワークに送ることができ、加工効率を向上させることができる。さらに、冷却エアとは別に、ワークの軸線方向における切断加工位置の変化や、ワークの軸線と直交する方向への切断加工の進行状況等に応じて、スラリの供給量を自在に変更する等の微細な制御を行うことができ、加工精度を向上させることができる。
(Function)
In the present invention, when the workpiece is cut by the wire, cooling air having a temperature lower than the temperature of the slurry is blown onto the workpiece cutting portion, thereby cooling the workpiece cutting portion. Furthermore, the slurry applied to the cut portion is also cooled to increase the viscosity. Therefore, it is not necessary to use a large amount of slurry for cooling the cutting portion, and the components of the slurry circulation path including the pump motor can be reduced in size. Moreover, since it is not necessary to cool the slurry in the middle of the circulation path, a slurry having a relatively high viscosity can be used. Therefore, the abrasive grains contained in the slurry can be easily and reliably attached to the outer periphery of the wire, and a large number of abrasive grains can be sent to the workpiece, so that the processing efficiency can be improved. In addition to the cooling air, the amount of slurry supply can be freely changed according to the change in the cutting position in the workpiece axial direction, the progress of cutting in the direction perpendicular to the workpiece axial direction, etc. Fine control can be performed and processing accuracy can be improved.
前記冷却エアとして0°C以下の冷却エアを吹き付けるようにすれば、ワークの切断加工部を効果的に冷却することができて、加工精度が低下するのを確実に抑制することができる。 If the cooling air of 0 ° C. or less is blown as the cooling air, it is possible to effectively cool the cut portion of the workpiece, and it is possible to reliably suppress a reduction in processing accuracy.
前記ワイヤあるいはワークの外周面とワイヤとの交点付近への冷却エアを吹き付けるようにすれば、ワークの切断加工部を効果的に冷却することができる。
ワークに対するワイヤの送り込み側に冷却エアを吹き付け、送り出し側の吹き付けを停止するようにすれば、送り出し側のワイヤへの不必要なスラリ付着を生じさせず、冷却エアの無駄な消費を抑制できる。
If the cooling air is blown to the vicinity of the intersection between the wire or the outer peripheral surface of the workpiece and the wire, the cut portion of the workpiece can be effectively cooled.
If the cooling air is blown to the wire feeding side with respect to the workpiece and the blowing on the feeding side is stopped, unnecessary slurry adhesion to the wire on the feeding side does not occur, and wasteful consumption of the cooling air can be suppressed.
以上のように、この発明によれば、大量のスラリを使用する必要がなくなって、スラリの循環経路の構成部品として小型のものを使用することができる。また、比較的高粘度のスラリを使用できるとともに、エア冷却によりワークの切断加工部にかかるスラリを高粘度化して、スラリ中の砥粒をワイヤの外周に確実に付着させることができ、多くの砥粒をワークへ送ることができ、加工効率を向上させることができる等の優れた効果を発揮する。 As described above, according to the present invention, it is not necessary to use a large amount of slurry, and a small component can be used as a component of the slurry circulation path. In addition, a relatively high viscosity slurry can be used, and the slurry applied to the workpiece cutting part can be made highly viscous by air cooling, so that abrasive grains in the slurry can be reliably attached to the outer periphery of the wire. Abrasive grains can be sent to the workpiece, and excellent effects such as improvement of processing efficiency are exhibited.
(第1実施形態)
以下に、この発明の第1実施形態を、図1〜図9に基づいて説明する。
図1及び図2に示すように、ワイヤソーのベース11上にはコラム12が立設されている。コラム12の近傍において、ベース11上には加工機構13がブラケット14を介して装設されている。この加工機構13においては、3本の加工用ローラ15,16,17が平行に、かつ回転可能に配設され、それらの外周には多数の環状溝15a,16a,17aが形成されている。加工用ローラ15,16,17の環状溝15a,16a,17aには、1本のワイヤ18が順に巻回されている。
(First embodiment)
Below, 1st Embodiment of this invention is described based on FIGS.
As shown in FIGS. 1 and 2, a
前記ベース11上にはモータ19が配設され、プーリ及びベルト等を含む伝達機構20を介して1つの加工用ローラ17に作動連結されている。そして、このモータ19にて加工用ローラ17が回転されることにより、ワイヤ18を介して他の2つの加工用ローラ15,16が連動回転される。そして、モータ19の駆動により、ワイヤ18が一定範囲内を往復される。この場合、復ストロークよりも往ストロークのほうが長いため、ワイヤ18は、トータルとして一方向へ順次送られる。このため、加工用ローラ15〜17上において、ワイヤ18は図2の送り込み側18aから送り出し側18bに向かって一方向に走行されるようになっている。
A
前記加工機構13の上方において、コラム12の一側にはワーク支持機構21が昇降可能に配設され、その先端下部にはシリコンインゴット等のワーク22が着脱可能に取り付けられている。そして、図1〜図3に示すように、ワーク支持機構21が下方に送り移動されることにより、隣接する一対の加工用ローラ15,16間の位置で、ワーク22が走行中のワイヤ18に対して上方から相対的に押し付けられるようになっている。
Above the
図1、図2、図4及び図5に示すように、前記の隣接する一対の加工用ローラ15,16間における上方の位置において、ブラケット14上には一対のスラリ供給パイプ23が加工用ローラ15,16の軸線方向に沿って配設されている。これらのスラリ供給パイプ23は、内側パイプ24と、その外周に同心状に配置された外側パイプ25とから構成されている。内側パイプ24の周壁上面には、複数の供給孔24aが軸線方向へ所定間隔おきに形成されている。外側パイプ25の周壁下面には、供給溝25aが軸線方向に沿って、すなわち加工用ローラ15,16間のワイヤ18とほぼ直交する方向に延びるように形成されている。また、この供給溝25aの溝幅L1は、図2に示すワイヤ18の走行方向に従って、その送り込み側18aから送り出し側18bに向かい次第に広くなるように形成されている。
As shown in FIGS. 1, 2, 4, and 5, a pair of
図7に示すように、前記両スラリ供給パイプ23にはスラリ循環経路26が接続されている。このスラリ循環経路26には、タンク27、ポンプ28、冷却器44、流量調節バルブ29及びスラリ受け30が設けられている。そして、シリコンオイル中に砥粒を分散させてなるスラリ31が、ポンプ28の回転によりタンク27内から給出され、冷却器44で冷却されて、所定温度に調整される。そして、スラリ31は、流量調節バルブ29を介して流量を調整されながら両スラリ供給パイプ23内に導入され、外側パイプ25の供給溝25aから走行中のワイヤ18に対して供給される。また、ワイヤ18上から落下したスラリ31がスラリ受け30により回収されて、タンク27に戻されるようになっている。
As shown in FIG. 7, a
図1、図2及び図6に示すように、前記の隣接する一対の加工用ローラ15,16とワーク22の両側との間の上方位置において、ブラケット14上には冷却手段としての冷却装置32を構成する一対のエア吹き付け口としてのエア吹き付けパイプ33A,33Bが、加工用ローラ15,16の軸線方向に沿って配設されている。これらのエア吹き付けパイプ33A,33Bの周壁下面には、複数の吹き付け孔33aが軸線方向に沿って形成されている。また、この吹き付け孔33aのピッチL2は、図2に示すワイヤ18の走行方向に従って、その送り込み側18aから送り出し側18bに向かい次第に小さくなるように形成されている。従って、ワイヤ18の送り出し側18bに向かって吹き付け孔33aの配列密度が高くなる。
As shown in FIGS. 1, 2, and 6, a
図8に示すように、前記両エア吹き付けパイプ33A,33Bにはエア供給経路34が接続されている。このエア供給経路34には、フィルタ35、エアポンプ36、乾燥器37、冷却器38及び切り替えバルブ39が設けられている。そして、エアポンプ36の回転により、エアがフィルタ35を介して外気から取り込まれ、そのエアは乾燥器37で乾燥されるとともに、冷却器38でスラリ31の温度よりも低い0℃以下、例えば0°C〜−10°Cの範囲内の一定温度に冷却される。その後、冷却エアが切り替えバルブ39を介して両エア吹き付けパイプ33A,33Bに切り替え供給され、ワーク22に対するワイヤ18の送り込み側の吹き付け孔33aからワーク22の外周面とワイヤ18との交点付近におけるワイヤ18に対して吹き付けられるようになっている。
As shown in FIG. 8, an
この場合、一定範囲内を往復しながら一方向に走行されるワイヤ18の走行方向の切り替えタイミングに応じて、切り替えバルブ39が切り替え作動される。これにより、一対のエア吹き付けパイプ33A,33Bからの冷却エアの吹き付けが交互に切り替えられ、ワーク22に対するワイヤ18の送り込み側に対して冷却エアが吹き付けられるようになっている。
In this case, the switching
図9に示すように、この実施形態において前記エア供給経路34の冷却器38としては、ボルテックス・チューブが使用されている。すなわち、この冷却器38においては、一端を開口するとともに他端に底板部を設けたチューブ本体40が装備されている。チューブ本体40の開口側端部付近の周面には、エア供給経路34に接続された圧縮エア供給口40aが形成されている。チューブ本体40の前記底板部には暖気吐出口40bが形成されるとともに、チューブ本体40の開口側端部がエア供給経路34に接続された冷気吐出口40cとなっている。
As shown in FIG. 9, a vortex tube is used as the cooler 38 of the
そして、圧縮エア供給口40aからチューブ本体40内に圧縮エアが供給されると、そのエアがチューブ本体40の内周面に沿って、暖気吐出口40b側に向かい螺旋状に進行する。このとき、エアに遠心力が作用してそのエアが圧縮されるとともに、エアとチューブ本体40の内周面との接触により熱を発生し、その暖気が暖気吐出口40bからチューブ本体40の外部に吐出される。一方、暖気の螺旋流の中心には、暖気吐出口40bと反対側の冷気吐出口40c側に向かって反転流が発生する。この場合、前記の暖気螺旋流により反転流の熱量が奪われているため、反転流は冷気となって冷気吐出口40cからチューブ本体40の外部に吐出される。このようにして、圧縮エアが所定温度に冷却されるようになっている。
When compressed air is supplied into the tube
次に、前記のように構成されたワイヤソーの動作を説明する。
さて、このワイヤソーの運転時には、ワイヤ18が複数の加工用ローラ15,16,17を周回するように、一定範囲内を往復しながら一方向に走行され、隣接する加工用ローラ15,16間の位置で、スラリ供給パイプ23からワイヤ18上にスラリ31が供給される。この状態で、ワーク支持機構21が下方に送り移動されて、ワーク22が走行中のワイヤ18に押し付けられ、ワーク22からウェーハが切断加工される。
Next, the operation of the wire saw configured as described above will be described.
Now, during operation of this wire saw, the
このとき、ワーク22と加工用ローラ15,16との間の位置で、冷却装置32のエア吹き付けパイプ33A,33Bからワイヤ18とワーク22の外周面との交点付近に、スラリ31の温度よりも低い0℃以下の温度の冷却エアが吹き付けられる。この場合、往復しながら走行されるワイヤ18の走行方向の切り替えタイミングに応じて、エア供給経路34中の切り替えバルブ39の切り替え制御により、一対のエア吹き付けパイプ33A,33Bからの冷却エアの吹き付けが交互に切り替えられる。つまり、常にワーク22に対するワイヤ18の送り込み側に対して冷却エアが吹き付けられる。なお、前記各加工用ローラ15〜16は、それらの内部に供給される冷媒により温度調節されているため、前記冷却エアが加工用ローラ15〜16に当たらないようにするのが望ましい。
At this time, at a position between the
また、このワイヤソーでは、図2及び図5に示すように、スラリ供給パイプ23における外側パイプ25の供給溝25aの溝幅L1がワイヤ18の走行方向に従って、その送り込み側18aから送り出し側18bに向かい次第に広くなるように形成されている。このため、ワーク22の切断加工時に、ワイヤ18が送り込み側18aから送り出し側18bに走行されるのに伴い摩滅して、その外径が次第に小さくなっても、その外径の減少に応じて供給溝25aから多くのスラリ31が供給される。よって、ワーク22を軸線方向の全長に亘って高精度で均一に切断加工することができる。すなわち、ワイヤ18の外径が減少しても、スラリ31の供給量が増加するため、ワイヤ18上に供給される砥粒の量も増加することになって、切断能力がアップし、結果としてワイヤ18の送り込み側18aから送り出し側18bにわたって、均一な切断能力を得ることができる。
Further, in this wire saw, as shown in FIGS. 2 and 5, the groove width L1 of the
さらに、このワイヤソーでは、図3に示すように、ワイヤ18によるワーク22の切断加工の進行状況に応じて、スラリ循環経路26中の流量調節バルブ29の調節制御により、スラリ供給パイプ23からのスラリ31の供給量が変更される。すなわち、ワーク22の切断開始時には、ワイヤ18によるワーク22の切断部がワーク22の外周部で、切断長が小さいため、スラリ31の供給量が少なくなっている。その後、ワーク22の切断開始時から中間切断時(ワーク中心部付近の切断)までの間は、切断長の増加に応じてスラリ31の供給量が増加されるとともに、ワーク22の中間切断時から切断終了時までの間は、切断長の減少に応じてスラリ31の供給量が減少される。従って、ワイヤ18には常にワーク22の切断状況に応じて適量のスラリ31が供給されて、ワーク22を高精度に切断加工することができる。
Further, in this wire saw, as shown in FIG. 3, the slurry from the
しかも、このワイヤソーにおいては、図2及び図6に示すように、エア吹き付けパイプ33A,33Bの吹き付け孔33aのピッチL2がワイヤ18の走行方向に従って、その送り込み側18aから送り出し側18bに向かい次第に小さくなって、配列密度が高くなるように形成されている。このため、ワーク22の切断加工時に、ワイヤ18が送り込み側18aから送り出し側18bに走行されるのに伴って次第に温度上昇しても、その温度上昇に応じて吹き付け孔33aから多くの冷却エアが吹き付けられる。よって、ワーク22の切断加工部をワーク22の軸線方向の全長に亘って均一に冷却することができて、切断加工精度を一定に維持することができる。
Moreover, in this wire saw, as shown in FIGS. 2 and 6, the pitch L2 of the blowing
さらに、この実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
すなわち、このワイヤソーにおいては、ワイヤ18によるワーク22の切断加工時に、ワーク22と加工用ローラ15,16との間の位置で、冷却装置32のエア吹き付けパイプ33A,33Bから切断加工部のワイヤ18に対して、スラリ31の温度よりも低い温度の冷却エアが吹き付けられて、ワーク22の切断加工部が冷却されるようになっている。このため、ワーク22の切断加工部を効果的に冷却することができて、切断加工部の温度上昇に伴う加工精度の低下を確実に抑制することができる。しかも、スラリ31による冷却作用に依存することを抑制でき、従って、切断加工部の冷却のために大量のスラリ31を使用する必要がない。このため、スラリ31の循環量を少なくでき、スラリ循環経路26の構成部品、例えばポンプ28として小型で、消費電力の少ないものを使用できる。
Furthermore, according to this embodiment, the following effects can be obtained.
That is, in this wire saw, when the
また、冷却エアによりワーク22の加工部やワイヤ18を冷却できるため、従来のワイヤソーに比較してスラリ31の温度を高くすることが可能になる。このため、スラリ31の分散液(シリコンオイル)として低粘度のものを使用する必要がなく、高粘度のものを使用することができる。よって、スラリ31中の砥粒をワイヤ18に対して有効に付着させることができて、多くの砥粒をワークに送ることができ、切断効率を向上できる。
Further, since the processed portion of the
また、加工部に供給されたスラリ31は、0°Cを下まわる冷却エアによりその粘性が増加する。このため、スラリ31に含まれる砥粒をワイヤ18の外周に有効に付着させることができて、低粘度のスラリ31を用いても加工効率を向上させることができる。従って、スラリ31の分散液としての低粘度から高粘度のものまで使用可能な粘度の範囲が広がるため、使用可能な分散液の種類が増え、ワーク22の材質、ワイヤ18の径等の各種条件に応じて適するものを使用するための選択範囲が広くなる。さらに、エア冷却とは別に、スラリ供給量の微細な調整が可能になる。例えば、ワーク22の軸線方向におけるワイヤ18の摩滅による径の変化や、ワーク22に対する切り込み量の進行状況等に応じて、従来のワイヤソーとは異なり、スラリ31の供給量を自在に変更することが可能になり、切断能力を自在にコントロールできて、加工精度を向上させることができる。
Further, the viscosity of the
さらに、このワイヤソーにおいては、ワイヤ18が一定範囲内を往復しながら一方向に走行される際に、そのワイヤ18の走行方向の切り替えタイミングに応じて、ワーク22の両側に配設された一対のエア吹き付けパイプ33A,33Bからの冷却エアの吹き付けが、ワーク22に対するワイヤ18の送り込み側で行われ、反対側では吹き付け停止するように、交互に切り替えられるようになっている。このため、冷却エアを必要な部分のみに供給することができて、冷却エアの無駄な消費を防止できるとともに、ワーク22に対するワイヤ18の送り込み側に冷却エアを効率よく吹き付けることができて、ワーク22の切断加工部を一層効果的に冷却することができる。
Further, in this wire saw, when the
(第2実施形態)
次に、この発明の第2実施形態を、前記第1実施形態と異なる部分を中心にして説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with a focus on differences from the first embodiment.
さて、この第2実施形態においては、図10に示すように、前記第1実施形態と同様なスラリ供給パイプ23の他に、ワーク支持機構21の近傍、すなわちワーク22の上方に一対のスラリ供給補助パイプ42が配設されている。そして、ワーク22の切断加工時に、スラリ供給パイプ23からワイヤ18上にスラリ31が供給されると同時に、スラリ供給補助パイプ42からワーク22の外周両側にスラリ31が供給されるようになっている。
In the second embodiment, as shown in FIG. 10, in addition to the
また、前記第1実施形態と同様のエア吹き付けパイプ33A,33Bの他に、前記各スラリ供給補助パイプ42の近傍に一対のエア吹き付け補助パイプ43が配設されている。そして、ワーク22の切断加工時に、エア吹き付けパイプ33A,33Bからワイヤ18とワーク22の外周との交点付近に冷却エアが吹き付けられると同時に、スラリ供給補助パイプ42よりワーク22の外周に供給されたスラリ31に向けて、エア吹き付け補助パイプ43から冷却エアが吹き付けられるようになっている。
Further, in addition to the
従って、この第2実施形態によれば、エア吹き付けパイプ33A,33Bからの冷却エアと、エア吹き付け補助パイプ43からの冷却エアとにより、ワーク22及びワーク22の切断加工部を上下から冷却することができて、冷却効果を向上させることができる。このため、特にワーク22の切断加工部が温度上昇を嫌う場合に適している。また、ワーク22の表面に付着した砥粒が低温化されるので、ワーク22の未加工部分を冷却状態に保つことができ、加工によるワーク22の温度上昇を抑制して高精度な加工が可能となる。
Therefore, according to the second embodiment, the
(変更例)
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ 前記各実施形態において、エア供給経路34中の冷却器38として、例えば冷媒を用いた通常の冷却回路のエバポレータ等、他の構成を用いること。このように、エバポレータによりエアを冷却する場合には、エア通路をエバポレータの周囲を通るように設ける必要がある。
(Example of change)
In addition, this embodiment can also be changed and embodied as follows.
In each of the above embodiments, as the cooler 38 in the
・ 前記各実施形態において、スラリ供給パイプ23の外側パイプ25の供給溝25aを一定の溝幅となるように形成するとともに、内側パイプ24の供給孔24aを、ワイヤ18の送り込み側18aから送り出し側18bに向かって、そのピッチが次第に小さくなるように、または同一ピッチで孔径が次第に大きくなるように形成すること。
In each of the above embodiments, the
・ 前記各実施形態において、エア吹き付けパイプ33A,33Bの吹き付け孔33aを、ワイヤ18の送り込み側18aから送り出し側18bに向かって、同一ピッチで孔径が次第に大きくなるように形成すること。
In each of the above embodiments, the blowing
13…加工機構、15,16,17…加工用ローラ、18…ワイヤ、18a…送り込み側、18b…送り出し側、21…ワーク支持機構、22…ワーク、23…スラリ供給パイプ、26…スラリ循環経路、31…スラリ、32…冷却手段としての冷却装置、33A,33B…エア吹き付け口としてのエア吹き付けパイプ、34…エア供給経路、39…切り替えバルブ。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記ワークと加工用ローラとの間の位置で、ワークの切断加工部に対してスラリの温度よりも低い温度の冷却エアを吹き付けるための冷却手段を設けたワイヤソー。 The wire is run so as to go around a plurality of processing rollers, and while the slurry is supplied to the wire at a position between adjacent processing rollers, the workpiece is relatively pressed against the running wire, In the wire saw that cuts the wafer,
A wire saw provided with a cooling means for blowing cooling air having a temperature lower than the temperature of the slurry to the workpiece cutting portion at a position between the workpiece and the processing roller.
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