CN104053520B - 线电极放电加工装置 - Google Patents

线电极放电加工装置 Download PDF

Info

Publication number
CN104053520B
CN104053520B CN201280067416.4A CN201280067416A CN104053520B CN 104053520 B CN104053520 B CN 104053520B CN 201280067416 A CN201280067416 A CN 201280067416A CN 104053520 B CN104053520 B CN 104053520B
Authority
CN
China
Prior art keywords
line electrode
cutting line
machined object
electrode portion
face
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201280067416.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104053520A (zh
Inventor
糸数笃
三宅英孝
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Publication of CN104053520A publication Critical patent/CN104053520A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104053520B publication Critical patent/CN104053520B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23HWORKING 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
    • B23H7/00Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
    • B23H7/02Wire-cutting
    • B23H7/06Control of the travel curve of the relative movement between electrode and workpiece
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23HWORKING 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
    • B23H7/00Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
    • B23H7/02Wire-cutting
    • B23H7/08Wire electrodes
    • B23H7/10Supporting, winding or electrical connection of wire-electrode
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23HWORKING 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
    • B23H1/00Electrical discharge machining, i.e. removing metal with a series of rapidly recurring electrical discharges between an electrode and a workpiece in the presence of a fluid dielectric
    • B23H1/02Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply, control, preventing short circuits or other abnormal discharges
    • B23H1/028Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply, control, preventing short circuits or other abnormal discharges for multiple gap machining
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23HWORKING 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
    • B23H7/00Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
    • B23H7/02Wire-cutting

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Abstract

在本发明的线电极放电加工装置中具有控制部件,该控制部件基于被加工物的端面和与该端面非平行的包含多个切断线电极的面所成的角度、切断线电极的并列间隔、以及切断线电极和被加工物的相对距离,选择由脉冲电压产生单元施加脉冲电压的切断线电极,驱动单元构成为,在不与包含多个切断线电极的面垂直的方向驱动被加工物,通过施加脉冲电压对被加工物进行放电加工从而进行切断。

Description

线电极放电加工装置
技术领域
本发明涉及一种线电极放电加工装置、线电极放电加工方法、薄板制造方法、以及半导体晶片制造方法,特别地,涉及一种在被加工物、以及具有通过将一根线电极卷绕在隔开间隔配置的多个导辊上而形成的多个切断线电极的切断线电极部之间施加脉冲电压,而将被加工物放电切断为多片的线电极放电加工装置、线电极放电加工方法、薄板制造方法以及半导体晶片制造方法。
背景技术
已公开有如下技术:通过使一根线电极卷绕在多个导辊之间而相对于柱状的被加工物形成多个切断线电极部,在切断线电极部和柱状的被加工物之间施加脉冲电压并产生放电,从而从被加工物一次性地切出多个薄板(例如参照专利文献1、专利文献3)。
该方法是针对一根线电极设置多个供电部,对被加工物和切断线电极部之间同时施加脉冲电压,产生放电并从被加工物一次性地切出多个薄板。在根据该方法进行的薄板加工中,考虑有欲使切断线电极部的张设间距变窄从而使切出的薄板的厚度变薄这样的要求。针对于该要求,在专利文献3中,通过使向切断线电极部供电的各供电部在切断线电极的张设方向错开配置,从而实现薄板的薄壁化。
此外,这些方法如上述所示在被加工物和切断线电极部之间同时施加脉冲电压,产生放电并从被加工物一次性地切出多个薄板,所以存在由于加工电流从与已产生放电的切断线电极部邻接的供电部流动,从而使得线电极断裂、加工面精度降低的问题。
与此相对,在专利文献2中提出一种将向邻接的切断线电极部施加脉冲电压的时机错开的方法。根据该方法,能够通过错开向切断 线电极部施加脉冲电压的时机,使脉冲电压施加中的切断线电极间阻抗提高,从而防止来自电压施加中的切断线电极部的加工电流流入,使放电稳定。
专利文献1:日本特开2000-94221号公报
专利文献2:日本特开2011-62764号公报
专利文献3:日本特开2009-166211号公报
发明内容
另外,在专利文献3的方法中,伴随着切断线电极的张设间距的狭窄化,需要减薄各供电部的厚度。但是,各供电部的薄壁化存在极限,在切断加工中通常无法加工出厚度小于或等于几百μm的薄板。这是由于,从加工电源导出的馈电线通过软钎焊等与供电件的导体部连接,但是馈电线由于要流过加工电流所以需要一定程度的粗细,将该馈电线和供电件的导体部连接的部位也需要一定程度的厚度。
另一方面,在实际的放电加工中,根据换产调整的要点,也有被加工物和切断线电极部的相对面不一定平行的情况。此外,根据被加工物形状,也有在被加工物和切断线电极部的相对面不平行的情况下实施加工的要求。在如上述的加工中,从1个切断线电极部开始产生放电,伴随着加工的进行,会变为在所有的切断线电极部处产生放电。
在以往的放电加工装置中,在被加工物的端面相对于切断线电极部的并列方向倾斜的情况下进行的加工中,由于对多个切断线电极部同时施加放电加工脉冲电压,所以在端面加工中,加工电流从不产生放电的切断线电极部流入,存在放电不稳定,产生线电极断裂、加工面精度降低的问题。
本发明就是鉴于上述问题而提出的,其目的在于得到一种如下的线电极放电加工装置、线电极放电加工方法、薄板制造方法、以及半导体晶片制造方法,即,在通过使一根线电极卷绕在多个导辊间而相对于被加工物形成具有多个切断线电极的切断线电极部,对切断线 电极部和被加工物之间施加脉冲电压,并产生放电,从而从被加工物一次性地切出多个薄板的线电极放电加工中,得到将被加工物加工为小于或等于几百μm的薄板的方法,并且,能够防止由加工电流从在端面加工中未产生放电的切断线电极部流入导致的线电极的断裂、加工面精度的降低。即,其目的在于得到在半导体晶片加工、薄板加工中,能够以较窄的间距对被加工物进行切断的线电极放电加工装置,并且得到在包含切断线电极部的面和被加工物端面非平行的情况下,能够对被加工物端面进行稳定的放电加工的线电极放电加工装置。
为了解决上述课题,实现上述目的,本发明的第一技术方案的特征在于,具有:切断线电极部,其具有通过在多个导辊上卷绕线电极而与被加工物相对地并列的多个切断线电极;驱动单元,其对所述被加工物和所述切断线电极部的相对距离进行控制;以及多个脉冲电压产生单元,它们对所述被加工物和多个所述切断线电极之间分别单独施加脉冲电压,所述驱动单元以相对于包含多个切断线电极的面设置倾斜角的方式设置被加工物,对切断线电极和被加工物的相对距离进行控制。
本发明的第二技术方案在本发明的第一技术方案的结构的基础上,其特征在于,所述脉冲电压产生单元基于包含多个切断线电极的面和被加工物端面的倾斜角、切断线电极的张设间距、以及所述相对距离选择施加脉冲电压的切断线电极。
发明的效果
根据本发明的第一技术方案,能够达成如下效果,即,在通过使一根线电极卷绕在多个导辊间而相对于被加工物形成具有多个切断线电极的切断线电极部,对切断线电极部和被加工物之间施加脉冲电压,并产生放电,从而从被加工物一次性地切出多个薄板的线电极放电加工中,能够在不使切断线电极的张设间距狭窄化的情况下将被加工物加工为小于或等于几百μm的薄板。
此外,根据本发明的第二技术方案,能够达成如下效果,即,在通过使一根线电极卷绕在多个导辊间而相对于被加工物形成具有 多个切断线电极的切断线电极部,对切断线电极部和被加工物之间施加脉冲电压,并产生放电,从而从被加工物一次性地切出多个薄板的线电极放电加工中,能够稳定地维持被加工物端面的放电,抑制线电极的断裂、加工面精度的降低。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式1涉及的线电极放电加工装置的概略结构的斜视图。
图2是从切断线电极部的张设方向观察本发明的实施方式2涉及的线电极放电加工装置的切断线电极部和被加工物的俯视图。
图3是对本发明的实施方式2涉及的线电极放电加工装置所使用的加工控制装置的动作进行说明的流程图。
图4是从切断线电极部的张设方向观察本发明的实施方式3涉及的线电极放电加工装置的切断线电极部和被加工物的俯视图。
图5是示出本发明涉及的实施方式3所使用的角度测量单元取得的被加工物和切断线电极部的测量数据的一个例子的图。
图6是从切断线电极部的张设方向观察本发明涉及的实施方式4所使用的线电极放电加工装置的切断线电极部和被加工物的俯视图。
图7是从切断线电极部的张设方向观察本发明涉及的实施方式4所使用的线电极放电加工装置的切断线电极部和被加工物的俯视图的一个例子。
图8是从本发明的实施方式1涉及的线电极放电加工装置的切断线电极部的张设方向观察到的切断线电极部和驱动单元的俯视图。
图9是从本发明的实施方式1涉及的线电极放电加工装置的切断线电极部的张设方向观察到的切断线电极部和驱动单元的俯视图。
具体实施方式
下面,基于附图,对本发明涉及的线电极放电加工装置的实施方式进行详细地说明。另外,本发明并不限定于本实施方式。
实施方式1
图1是示出本发明的实施方式1涉及的线电极放电加工装置100的概略结构的斜视图。在图1中,线电极放电加工装置100具有用于抽出线电极2的线轴1、第1导辊3a、第2导辊3b、第3导辊3c、第4导辊3d、第5导辊3e、第6导辊3f、以及回收线电极2的回收辊5。在第1~第6导辊3a~3f各自上依次卷绕有1根线电极2,配置有在轴线方向上平行地排列的线电极2。在线电极放电加工时,线电极2从线轴1经过上述路径行进至回收辊5。
由相互平行地张紧的线电极2构成的切断线电极部2a构成于线电极2之中的第3导辊3c和第4导辊3d之间。与该切断线电极部2a相对的被加工物8由未图示的位置控制装置控制为具有适当的极间距离,并沿切断方向被输送。通过与通常的线电极放电加工装置同样地喷射或者浸渍,从而将加工液供给到被加工物8和切断线电极部2a之间。
供电件单元71分别与线电极2之中的在第2导辊3b和第3导辊3c之间相互平行地张紧的多个线电极2接触,该部分成为供电件线电极部2b。该供电件单元71分别与加工电源单元61连接,借助供电件线电极部2b而对构成切断线电极部2a的各切断线电极施加脉冲电压。各供电件单元71以相互绝缘的状态一体化,并构成供电件7。
各加工电源单元61成为能够借助各供电件单元71分别独立地对切断线电极部2a的多个切断线电极施加电压的结构,其接地端为公用,并与被加工物8连接。各加工电源单元61作为整体构成加工电源6。加工电源6能够根据加工控制装置50(控制单元)的指令对被加工物8与间隔开微小距离的切断线电极部2a之间单独地施加脉冲电压,并产生放电。另外,加工电源6施加的脉冲电压的极性能够根据需要进行适当的反转。
线电极2之中的第5导辊3e和第6导辊3f之间的线电极部2c 也可以分别卷绕在高频绝缘器4上,由此切断线电极部2a的各个切断线电极能够得到高频绝缘。另外,由于需要以与各个加工电源单元61独立的方式对切断线电极部2a的各切断线电极施加高频电压,所以供电件7被设置在高频绝缘器4和切断线电极部2a的多个切断线电极的每一个之间。
被加工物8可以使用能够被切片加工为多个薄板的锭状的工件。此外,其材质有例如:成为溅射靶材的钨、钼等金属、作为各种构造部件使用的多晶碳化硅等陶瓷、成为半导体器件晶片的单晶硅、单晶碳化硅等半导体材料、成为太阳能电池晶片的单晶硅和多晶硅等太阳能电池材料等。
在上述之中,金属的电阻率充分低,能够无障碍适用于放电加工,但是半导体材料和太阳能电池材料中能够进行放电加工的材料是电阻率大致小于或等于100Ωcm的材料,优选小于或等于10Ωcm的材料。
因此,作为被加工物8优选的材料是:金属,或者电阻率在从与金属相同到小于或等于100Ωcm,优选小于或等于10Ωcm的范围内的材料,特别是具有上述范围的电阻率的半导体材料和太阳能电池材料。
接下来说明用于对被加工物和切断线电极部的相对距离进行控制的驱动单元。图8是从切断线电极部2a的张设方向观察到的切断线电极部2a和驱动单元的俯视图。被加工物8固定在被加工物移动工作台81,被加工物移动工作台81与加工方向改变单元88c连接。加工方向改变单元88c能够改变被加工物移动工作台81的移动方向(即加工方向)。能够通过例如以加工方向设定中心88a作为旋转中心、以加工方向设定引导部88b作为引导部而改变加工方向改变单元88c的倾斜度,从而改变被加工物移动工作台81的行进方向。被加工物移动工作台由安装在加工方向改变单元88c上的驱动致动器84驱动,并向由加工方向改变单元88c决定的加工方向移动。
能够通过向不与包含多个切断线电极的面21垂直的方向输送被加工物,从而在被加工物上以比线电极的张设间距Pw小的间距形成 加工槽。若将从切断线电极部2a的张设方向观察时由包含切断线电极的面21和被加工物的移动方向80构成的角度设为Ψ,则在通过切断线电极部2a形成在被加工物8上的加工槽的间距Ps和切断线电极的张设间距Pw之间,有如下关系式成立,即
Ps=Pw·SinΨ (式1)
并且,当然满足Ps≤Pw。
另外,在图1的例子中,对1根线电极2卷绕在6个导辊3a~3f的例子进行了表示,但是,不限于该情况,只要是将线电极2卷绕于多个导辊并形成由多个切断线电极构成的切断线电极部2a的结构,对其具体的方法就没有特别地限定。
此外,在图8的例子中,对使用1个致动器作为被加工物移动工作台的驱动单元的例子进行了表示,但只要是向不与包含多个切断线电极的平面垂直的方向驱动被加工物,也可以使用多个驱动致动器,对其具体的方法没有特别地限定。
并且,在图8的例子中,通过改变被加工物移动工作台相对于切断线电极部2a的移动方向,从而以小于张设间距Pw的加工槽间距实施切断,但是,只要是从切断线电极部2a的张设方向观察时,包含多个切断线电极部的面21相对于被加工物移动工作台的移动方向以锐角倾斜的情况,也可以如图9所述地按照包含多个切断线电极部的面21相对于被加工物移动工作台的移动方向以锐角倾斜的方式设置第1~第6导辊3a~3f,对其具体的方法没有特别地限定。
能够通过如上述地使切断线电极部和被加工物具有倾斜角而设置被加工物,对切断线电极和被加工物的相对距离进行控制,从而使加工后的槽宽的间距比供电件单元71的间距窄。即,能够使薄片薄壁化,使薄片的收率提高。
实施方式2
图2是从切断线电极部2a的张设方向观察本发明涉及的实施方式2的切断线电极部2a和被加工物8的俯视图。被加工物移动工作台81具有沿移动方向80被驱动的构造。此外,被加工物移动工作台81的被加工物固定面86构成为与具有多个切断线电极2a1~2a5的切 断线电极部2a的并列方向平行。其它的结构与实施方式1相同。
现在,被加工物8以其端面83的倾斜角度相对于包含切断线电极部2a的面21的倾斜角度倾斜了角度θ的状态被固定。所谓包含切断线电极部2a的面21的倾斜角度,可以考虑为例如包含切断线电极部2a的面21(同时包含切断线电极部2a的张设方向和多个切断线电极2a1~2a5的并列方向的面)相对于被加工物移动工作台81所成的角度。此处被加工物8的端面83相对于切断线电极部2a的并列方向的倾斜角度θ能够由操作者事先测定出。
加工控制装置50能够根据操作者输入的被加工物8的端面相对于切断线电极部2a的并列方向的倾斜角度θ,确定出与被加工物8的端面最近的切断线电极2a5。此处,θ是包含切断线电极部2a的面21和被加工物8的端面83所成的角度。此外,加工控制装置50能够存储在与被加工物8的端面最近的切断线电极2a5处开始放电时,被加工物移动工作台81的位置。此外,加工控制装置50能够根据在切断线电极2a5处开始放电时的被加工物移动工作台81的位置、被加工物8的端面相对于切断线电极部2a的并列方向的倾斜角度θ、以及切断线电极部2a处的切断线电极的并列间隔等,计算出在剩余的各切断线电极2a1~2a4处产生放电时被加工物移动工作台81的位置。并且,加工控制装置50能够根据计算出的加工位置选择施加脉冲电压的切断线电极2a1~2a4。
图3是说明上述的加工控制装置50的动作的流程图。
首先,在步骤S1中,使线轴1、第1导辊3a、第2导辊3b、第3导辊3c、第4导辊3d、第5导辊3e、第6导辊3f以及回收辊5旋转,并使线电极2依次行进。接着,在步骤S2中,对与被加工物8的端面最近的切断线电极2a5施加脉冲电压。并且,在步骤S3中,使被加工物移动工作台81移动,以使切断线电极2a5处产生放电。
并且,在步骤S4中,判断在切断线电极2a5处产生了放电(步骤S4:是)或者未产生放电(步骤S4:否),使被加工物移动工作台81移动,直至检测出放电的产生。即,不断减小被加工物8和切断线电极部2a的相对距离,判断最初的放电的产生(放电加工的开 始)。在检测出放电的产生的情况下(步骤S4:是),根据切断线电极2a5产生放电时被加工物移动工作台81的位置,使用被加工物8的端面相对于切断线电极部2a的并列方向的倾斜角度θ,以及切断线电极部2a处的切断线电极的并列间隔,如上述地计算出在剩余的各切断线电极2a1~2a4处产生放电的位置(步骤S5)。
并且,基于步骤S5计算出的在各切断线电极2a1~2a4处产生放电的被加工物移动工作台81的位置,在步骤S6中判断是(步骤S6:是)否(步骤S6:否)到达了在下一个切断线电极处产生放电的位置。该判断会持续进行直至被加工物移动工作台81到达在下一个切断线电极处产生放电的位置(步骤S6:否),当到达在下一个切断线电极处产生放电的位置(步骤S6:是),则对该切断线电极施加脉冲电压(步骤S7)。并且在步骤S8中,判断被加工物移动工作台81是(步骤S8:是)否(步骤S8:否)已到达加工结束位置,在未到达加工结束位置的情况下(步骤S8:否),返回步骤S6,进一步进行被加工物移动工作台81是否到达在下一个切断线电极处产生放电的位置的判断。反复进行此判断直至被加工物移动工作台81到达加工结束位置(步骤S8:是)。由此对切断线电极2a1~2a4依次施加脉冲电压。
在以往的被加工物8的端面加工中,存在加工电流从未产生放电的切断线电极部2a的切断线电极流入,使得放电不稳定、线电极2产生断裂、加工面精度降低的问题。即,如果未产生放电的切断线电极和放电中的切断线电极混合存在,并且对这些切断线电极施加共有的脉冲电压,则施加在不产生放电的切断线电极的脉冲电压(脉冲电流)向放电中的切断线电极流入,形成为过大的电流,从而引起线电极断裂或者引起加工槽宽的不均一化、面精度恶化。但是,根据本实施方式,由于选择性地对各切断线电极2a1~2a5施加脉冲电压,所以能够防止此情况的发生,能够维持优良的放电加工。即,能够稳定地维持端面加工时的放电,抑制线电极的断裂、加工面精度的降低。
另外,在已知开始驱动被加工物移动工作台81时的切断线电极2a5和由此被加工的被加工物8的端面的部位之间距离的情况等,预 先已知切断线电极2a5开始放电加工的被加工物移动工作台81的位置的情况下,能够省略步骤S2~S4,对切断线电极2a5也进行选择性的脉冲施加。
实施方式3
图4是从切断线电极部2a的张设方向观察本发明的实施方式3涉及的线电极放电加工装置100的切断线电极部2a和被加工物8的俯视图。本实施方式涉及的线电极放电加工装置100成为具有角度测量单元9的构造,该角度测量单元9对被加工物8的端面相对于具有多个切断线电极2a1~2a5的切断线电极部2a的并列方向的倾斜角度进行测定。作为角度测量单元9,能够使用例如激光位移计等非接触式测量单元。
角度测量单元9能够例如如图5所述地取得关于切断线电极部2a和被加工物8的端面形状的测量数据82。此外,角度测量单元9能够从测量数据82中对根据切断线电极部2a和被加工物8的端面得到的信号进行分离。并且,角度测量单元9能够根据分离出的信号计算出:被加工物8的端面83的倾斜角度、包含切断线电极部2a的面21的倾斜角度(切断线电极部2a的并列方向的倾斜角度)、以及被加工物8的端面83和包含切断线电极部2a的面21所成的角度θ。另外,作为角度测量单元9,能够通过使用例如激光位移计等非接触式测量单元,而比接触型测量单元更精密地进行角度θ的测定。
此外,加工控制装置50能够利用由角度测量单元9计算出的被加工物8的端面相对于切断线电极部2a的并列方向的倾斜角度θ,从而根据加工位置选择施加脉冲电压的切断线电极。本实施方式的其它的结构与实施方式1的线电极放电加工装置100相同。
由此,操作者无需事先测量出被加工物8的端面相对于切断线电极部2a的并列方向的倾斜角度θ并输入至加工控制装置50,能够实现换产调整的简化。即,本实施方式中加工控制装置50也根据图3所示的流程图动作。但是,在本实施方式的图3的步骤S5中,能够使用利用角度测量单元9的测定结果而计算出的被加工物8的端面83和包含切断线电极部2a的面21所成的角度θ,而计算出在剩余的 各切断线电极2a1~2a4处产生放电的被加工物移动工作台81的位置。
另外,本实施方式中使用例如激光位移计等非接触式测量单元构成角度测量单元9,但是不限于此,只要能够测定出被加工物8的端面相对于切断线电极部2a的并列方向的倾斜角度,并根据加工位置选择施加脉冲电压的切断线电极并进行加工,对其具体的方法没有特别地限定。
实施方式4
图6是从切断线电极部2a的张设方向观察本发明的实施方式4涉及的线电极放电加工装置100的切断线电极部2a和被加工物8的俯视图。本实施方式涉及的线电极放电加工装置100以相对于切断线电极部2a的并列方向具有倾斜角的方式驱动被加工物移动工作台81,对被加工物8进行加工。具体地说,如图6所示地具有能够在Z方向(与切断线电极部2a的平面垂直的方向)驱动被加工物的轴、以及能够在X方向(与切断线电极部2a的平面平行的方向)驱动被加工物的轴这两个轴。通过对这两个轴同时进行控制,能够在相对于切断线电极部2a具有倾斜角的状态下驱动被加工物移动工作台81。此外,本实施方式的其它结构与实施方式1或2的线电极放电加工装置100相同。
通过如上述地以相对于切断线电极部2a的并列方向具有倾斜角的方式驱动被加工物移动工作台81,从而在被加工物8上以比切断线电极部2a的并列间隔Pw小的间隔PS形成切断槽。在本实施方式中,加工控制装置50也根据图3所示的流程图进行动作。
但是,在本实施方式的情况中,包含切断线电极部2a的面21和被加工物8的端面83所成的角度θ通过装置结构而预先知晓,所以能够在图3的步骤S5中使用此角度从而计算出在剩余的各切断线电极2a1~2a4处产生放电的被加工物移动工作台81的位置。此外,在已知开始驱动被加工物移动工作台81时的切断线电极2a5和由此加工的被加工物8的端面的部位之间距离的情况等,预先已知切断线电极2a5开始放电加工的被加工物移动工作台81的位置的情况下,能够省略步骤S2~S4,对切断线电极2a5也进行选择性的脉冲施加。
由此,在与实施方式2和3同样地稳定维持端面加工时的放电、抑制了线电极断裂、加工面精度的降低的基础上,还得到能够制造出比切断线电极部2a的并列间隔Pw薄的薄板的效果。
另外,本实施方式涉及的图6示出的是被加工物移动工作台81的被加工物固定面86和包含切断线电极部2a的面21为非平行的情况。然而,也可以如图7所述地是被加工物移动工作台81的被加工物固定面86和包含切断线电极部2a的面21为平行的情况。在该情况下,使被加工物固定夹具87和被加工物8一体化等,调整成被加工物8的端面和包含切断线电极部2a的面21为非平行。即,只要能够在被加工物移动工作台81的移动方向80和包含切断线电极部2a的面21为非垂直的状态下进行线电极放电加工,对其实现方法没有特别限定。
另外,在图6和图7中示出了被加工物移动工作台81的移动方向80与被加工物8的端面垂直的例子。与此相对,在实施方式2中说明的图2的情况下,被加工物移动工作台81的移动方向80与包含切断线电极部2a的面21垂直。在该两种情况下,容易进行用于对各切断线电极2a1~2a5选择性地施加脉冲电压的距离计算,但是,只要已知被加工物移动工作台81相对于被加工物8的端面和包含切断线电极部2a的面21的移动方向80,就不限于该两种情况。即,通过为每个切断线电极2a1~2a5求出欲开始施加脉冲电压的被加工物8和切断线电极部2a的相对距离,从而能够进行每个切断线电极的选择性的脉冲电压的施加。
此外,在实施方式1~4中,切断线电极2a1~2a5的各并列间隔通常相等,但不一定必须是相同间隔。即使并列间隔不相同,只要具体地已知各自的值,就能够为每个切断线电极求出欲开始施加脉冲电压的被加工物8和切断线电极部2a的相对距离,所以能够实现选择性的脉冲电压的施加。
使用以上说明的实施方式1~4涉及的线电极放电加工装置100,能够从上述的半导体锭等被加工物8无破损地切出薄板,特别是半导体晶片等硬脆材料、高难切削材料的薄板。
并且,本申请发明不限于上述实施方式,能够在实施阶段在不超出其主旨的范围内进行种种变形。此外,在上述实施方式中包含有各种阶段的技术方案,能够通过所公开的多个构成要件的适当组合提取出各种技术方案。例如,在即使从上述实施方式示出的全部构成要件中删除若干构成要件,也能够解决发明内容栏中所述的课题、得到了在发明的效果栏中所述的效果的情况下,能够将删除了该构成要件的结构作为技术方案而提出。并且,也可以使不同的实施方式涉及的结构要素进行适当的组合。
工业实用性
如上述所示,本发明涉及的线电极放电加工装置、线电极放电加工方法、薄板制造方法以及半导体晶片制造方法在被加工物的端面相对于切断线电极部的并列方向具有倾斜度的情况下的加工中是有用的,特别地,能够防止由在被加工物的端面加工中放电不稳定导致的线电极断裂、加工面精度降低。因此,能够通过使将线电极卷绕在多个导辊间而形成的具有多个切断线电极的切断线电极部和被加工物之间产生放电,从而适用于从被加工物一次性地切出多个薄板材料的方法。
标号的说明
1 线轴、2 线电极、2a 切断线电极部、2a1~2a5 切断线电极、2b 供电件线电极部、2c 线电极部、3a 第1导辊、3b 第2导辊、3c 第3导辊、3d 第4导辊、3e 第5导辊、3f 第6导辊、5 回收辊、6 加工电源、7 供电件、8 被加工物、9 角度测量单元、21 包含切断线电极部的面、50 加工控制装置、61 加工电源单元、71 供电件单元、80 移动方向、81 被加工物移动工作台、82 测量数据、83 端面、86 被加工物固定面、87 被加工物固定夹具、100 线电极放电加工装置、S1~S8 步骤。

Claims (5)

1.一种线电极放电加工装置,其特征在于,具有:
切断线电极部,其具有通过在多个导辊上卷绕线电极而与被加工物相对地并列的多个切断线电极;
驱动单元,其对所述被加工物和所述切断线电极部的相对距离进行控制;以及
脉冲电压产生单元,其对所述被加工物和多个所述切断线电极之间施加脉冲电压,
所述切断线电极部配置为相对于与所述驱动单元的驱动方向垂直的面平行,
所述被加工物的端面以相对于与所述驱动单元的驱动方向垂直的面具有倾斜角的方式配置,
所述脉冲电压产生单元基于所述倾斜角及所述切断线电极的并列间隔选择施加所述脉冲电压的所述切断线电极。
2.一种线电极放电加工装置,其特征在于,具有:
切断线电极部,其具有通过在多个导辊上卷绕线电极而与被加工物相对地并列的多个切断线电极;
驱动单元,其对所述被加工物和所述切断线电极部的相对距离进行控制;以及
脉冲电压产生单元,其对所述被加工物和多个所述切断线电极之间施加脉冲电压,
所述切断线电极部配置为与相对于与所述驱动单元的驱动方向垂直的面具有倾斜角的面平行,
所述被加工物的端面配置为与所述驱动单元的驱动方向垂直,
所述脉冲电压产生单元基于所述倾斜角及所述切断线电极的并列间隔选择施加所述脉冲电压的所述切断线电极。
3.根据权利要求1或2所述的线电极放电加工装置,其特征在于,
所述驱动单元能够改变所述倾斜角。
4.根据权利要求1或2所述的线电极放电加工装置,其特征在于,
还具有线电极行进单元,该线电极行进单元能够改变所述倾斜角。
5.根据权利要求1或2所述的线电极放电加工装置,其特征在于,
还具有非接触式角度测定单元,该非接触式角度测定单元用于测定所述倾斜角。
CN201280067416.4A 2012-01-18 2012-12-17 线电极放电加工装置 Active CN104053520B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012007807 2012-01-18
JP2012-007807 2012-01-18
PCT/JP2012/082696 WO2013108530A1 (ja) 2012-01-18 2012-12-17 ワイヤ放電加工装置、ワイヤ放電加工方法、薄板製造方法、および半導体ウェハ製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104053520A CN104053520A (zh) 2014-09-17
CN104053520B true CN104053520B (zh) 2016-08-24

Family

ID=48798967

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201280067416.4A Active CN104053520B (zh) 2012-01-18 2012-12-17 线电极放电加工装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9707638B2 (zh)
JP (1) JP5843889B2 (zh)
CN (1) CN104053520B (zh)
DE (1) DE112012005697B4 (zh)
WO (1) WO2013108530A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6348131B2 (ja) * 2016-01-07 2018-06-27 ファナック株式会社 給電線の劣化検出機能を有するワイヤ放電加工機
CN115297984A (zh) * 2020-03-18 2022-11-04 三菱电机株式会社 多线放电加工机、多线放电加工***

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1968780A (zh) * 2004-09-10 2007-05-23 三菱电机株式会社 金属线放电加工装置
CN102066031A (zh) * 2008-06-16 2011-05-18 三菱电机株式会社 线放电加工装置及方法、半导体晶片制造装置及方法、太阳能电池晶片制造装置及方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS573529U (zh) * 1980-06-04 1982-01-09
JPH032290Y2 (zh) 1986-04-18 1991-01-22
JP2000094221A (ja) 1998-09-24 2000-04-04 Toyo Advanced Technologies Co Ltd 放電式ワイヤソー
JP4912330B2 (ja) 2008-01-18 2012-04-11 三菱電機株式会社 ワイヤ放電加工装置
JP2009166221A (ja) 2008-01-21 2009-07-30 Hitachi Koki Co Ltd 燃焼式釘打機
JP4948441B2 (ja) * 2008-02-06 2012-06-06 三菱電機株式会社 ワイヤ放電加工装置およびワイヤ断線検出方法
JP2009226504A (ja) * 2008-03-19 2009-10-08 Mitsubishi Electric Corp ワイヤ放電加工装置
JP2011062764A (ja) 2009-09-16 2011-03-31 Tokyo Cathode Laboratory Co Ltd ワイヤ放電加工装置
JPWO2011125656A1 (ja) 2010-04-09 2013-07-08 三菱電機株式会社 放電加工装置および放電加工方法
JP5430771B2 (ja) 2010-10-01 2014-03-05 三菱電機株式会社 ワイヤ放電加工装置、ワイヤ放電加工方法、薄板製造方法および半導体ウェハ製造方法
WO2013073225A1 (ja) 2011-11-17 2013-05-23 三菱電機株式会社 ワイヤ放電加工装置および半導体ウエハ製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1968780A (zh) * 2004-09-10 2007-05-23 三菱电机株式会社 金属线放电加工装置
CN102066031A (zh) * 2008-06-16 2011-05-18 三菱电机株式会社 线放电加工装置及方法、半导体晶片制造装置及方法、太阳能电池晶片制造装置及方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP5843889B2 (ja) 2016-01-13
US9707638B2 (en) 2017-07-18
WO2013108530A1 (ja) 2013-07-25
US20140332503A1 (en) 2014-11-13
DE112012005697T5 (de) 2014-10-02
DE112012005697B4 (de) 2020-06-10
JPWO2013108530A1 (ja) 2015-05-11
CN104053520A (zh) 2014-09-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102892539B (zh) 金属线放电加工装置以及薄板制造方法
Dongre et al. Multi-objective optimization for silicon wafer slicing using wire-EDM process
CN104220201B (zh) 线放电加工装置以及使用该线放电加工装置的半导体晶片的制造方法
US8829383B2 (en) Wire electric discharge machine and wire electric discharge machining method
Zhao et al. Study of EDM cutting of single crystal silicon carbide
CN102066031B (zh) 线放电加工装置及方法、半导体晶片制造装置及方法、太阳能电池晶片制造装置及方法
Fujiki et al. Gap control for near-dry EDM milling with lead angle
CN104053520B (zh) 线电极放电加工装置
US20160354851A1 (en) Electric discharge machining apparatus, electric discharge machining method, and semiconductor substrate manufacturing method
Pan et al. Extreme wire electrical discharge machining based on semiconductor characteristics
JP2014008592A (ja) マルチワイヤ放電加工装置、マルチワイヤ放電加工方法、薄板製造方法、および半導体ウェハ製造方法
US20060201823A1 (en) Method and system of electrochemical machining
CN105408045B (zh) 线电极放电加工装置、使用该线电极放电加工装置的薄板的制造方法以及半导体晶片的制造方法
Mishra et al. Fabrication of deep microfeatures in glass substrate using electrochemical discharge machining for biomedical and microfluidic applications
JP6537440B2 (ja) マルチワイヤ放電加工装置
Okamoto et al. Challenge to development of functional multi-wire EDM slicing method using wire electrode with track-shaped section
JP6033190B2 (ja) マルチワイヤ加工装置及びマルチワイヤ加工方法
CN113677470B (zh) 线放电加工机
JP2010105051A (ja) 形彫放電加工方法および形彫放電加工装置
Xu et al. The wear of foil queue microelectrode in 3D micro-EDM
JP5393501B2 (ja) ワイヤ放電加工装置
Wu et al. Study on machining 3D micro mould cavities using reciprocating micro ECM with queued foil microelectrodes
JP2016140927A (ja) ウェーハの製造方法及びマルチワイヤ放電加工装置
JP5769681B2 (ja) 基板の製造方法
JP2003260617A (ja) パラレル放電加工方法及びパラレル放電加工装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant