JP2002036091A - 超砥粒ワイヤソーとその製造方法 - Google Patents

超砥粒ワイヤソーとその製造方法

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JP2002036091A
JP2002036091A JP2001143636A JP2001143636A JP2002036091A JP 2002036091 A JP2002036091 A JP 2002036091A JP 2001143636 A JP2001143636 A JP 2001143636A JP 2001143636 A JP2001143636 A JP 2001143636A JP 2002036091 A JP2002036091 A JP 2002036091A
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wire
diamond
super
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Masaaki Yamanaka
正明 山中
Hideki Ogawa
秀樹 小川
Masanori Nakai
正徳 仲井
Nobuo Urakawa
信夫 浦川
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Allied Material Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 固定砥粒方式の超砥粒ワイヤソーにおいて、
超砥粒の脱落による結合材の剥離を防止し、高精度で高
能率なスライシング加工の可能な長寿命の超砥粒ワイヤ
ソーを提供する。 【解決手段】 芯線Wの表面に超砥粒Dが結合材Rで固
着された超砥粒ワイヤソーPにおいて、超砥粒Dの投影
面積が芯線Wの表面積に占める割合が5%以上55%以
下である。超砥粒Dと結合材Rの混合比率を変えること
によって、超砥粒Dの投影面積が芯線Wの表面積に占め
る割合を5%以上55%以下に制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、シリコンインゴ
ットからのシリコンウェハの切り出しや、光学ガラス、
セラミックス、水晶、フェライトおよびネオジウム磁石
等の切断加工に用いられる固定粒方式の超砥粒ワイヤソ
ーとその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、シリコンインゴットをスライシン
グしてシリコンウェハを得るためには、主としてダイヤ
モンド内周刃が使用されてきた。しかしながら、シリコ
ンインゴットの直径が大きくなることに伴い、ダイヤモ
ンド内周刃を用いてシリコンインゴットをスライシング
することが困難になってきた。また、シリコンインゴッ
トのスライシング工程において、歩留まりの向上、生産
性の向上、加工変質層の低減が要求されるようになって
きた。このため、遊離砥粒と研削液を混合したスラリー
をワイヤに供給する、マルチワイヤソー方式と呼ばれる
スライシング加工が多く用いられるようになってきた。
【0003】このマルチワイヤソー方式は、ワイヤのガ
イドである溝付きメインローラの間隔を調整することに
より、大きな直径のシリコンインゴットのスライシング
にも適用することが可能である。また、マルチワイヤソ
ー方式は、一度に200枚以上のウェハをスライシング
加工することが可能な方法である。しかしながら、マル
チワイヤソー方式では、スラリーを用いるため、加工速
度がダイヤモンド内周刃に比べて遅いことが問題となっ
ている。また、マルチワイヤソー方式では、スラリーと
切り粉の混合物であるスラッジが大量に発生するため、
ウェハを洗浄する必要があり、製造コストが高くなると
いう問題があった。さらに、スラッジが機械とその周辺
を汚染し、作業環境を著しく害するという問題もあっ
た。
【0004】これらの問題点を解決するために、芯線に
ダイヤモンド砥粒を固着した、固定砥粒方式のダイヤモ
ンドワイヤソーを用いてシリコンインゴットをスライシ
ング加工することが提案されている。このダイヤモンド
ワイヤソーは、切れ味が極めて良好であり、スラリーが
不要であり、水溶性または不水溶性の研削液を用いるこ
とができるため、機械とその周辺の汚染を低減すること
ができ、作業環境を改善することができるという利点を
有する。また、数百mまたは数十km以上の長尺のダイ
ヤモンドワイヤソーを製作することができるので、多く
の枚数のウェハを一度でスライシング加工することが可
能であるので、スラリーを用いるマルチワイヤソー方式
に比べて数倍以上の切断速度を得ることができる。
【0005】固定砥粒方式のダイヤモンドワイヤソー
は、特開平8−126953号公報で提案されている。
このダイヤモンドワイヤソーは、ポリエチレン、ナイロ
ン、ポリエステル等からなる素材、またはこれらの素材
をガラス繊維、炭素繊維で補強した材料を芯線とし、こ
の芯線の外周にダイヤモンド砥粒を合成樹脂接着剤また
は電着で固着したものである。
【0006】また、別のダイヤモンドワイヤソーが、特
開平9−155631号公報で提案されている。このダ
イヤモンドワイヤソーは、炭素繊維、アラミド繊維、ア
ルミナ繊維、ボロン繊維、シリコンカーバイド繊維、も
しくはシリコン−チタン−炭素−酸素系無機繊維等のモ
ノフィラメントまたはマルチフィラメントを芯線とし、
この芯線の外周にダイヤモンド砥粒をめっきまたは合成
樹脂バインダで固着したものである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
公報で提案された固定砥粒方式のダイヤモンドワイヤソ
ーを用いてシリコンインゴットをスライシング加工する
と、ダイヤモンド砥粒が脱落し、最終的には結合材が剥
離するという問題があった。この結合材の剥離によって
スライシング加工における切断速度が急激に低下し、ダ
イヤモンドワイヤソーの寿命が短くなるという問題があ
った。
【0008】そこで、この発明の目的は、ダイヤモンド
砥粒等の超砥粒が脱落することによる結合材の剥離を防
止し、高い精度で高い能率でスライシング加工を可能に
する長寿命の超砥粒ワイヤソーを提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明に従った超砥粒
ワイヤソーは、芯線の表面に超砥粒が結合材で固着され
た超砥粒ワイヤソーにおいて、超砥粒の投影面積が芯線
の表面積に占める割合は5%以上55%以下であること
を特徴とする。
【0010】この発明の超砥粒ワイヤソーにおいて、超
砥粒の投影面積が芯線の表面積に占める割合は10%以
上50%以下であるのが好ましい。
【0011】また、この発明の超砥粒ワイヤソーにおい
て、超砥粒の粒径は5μm以上200μm以下であるの
が好ましい。
【0012】この発明の超砥粒ワイヤソーにおいて、結
合材がレジンボンドであり、超砥粒がダイヤモンド砥粒
または立方晶窒化ホウ素砥粒であるのが好ましい。
【0013】この発明の超砥粒ワイヤソーにおいて、芯
線が、鋼線、銅めっきを施した鋼線、またはブラスめっ
きを施した鋼線のいずれか、あるいは、炭素繊維、アラ
ミド繊維、ボロン繊維、またはガラス繊維のいずれかの
単線または撚り線からなるのが好ましい。
【0014】この発明の超砥粒ワイヤソーにおいて、結
合材は、粒径が1μm以上10μm以下のダイヤモン
ド、立方晶窒化ホウ素、炭化ケイ素、窒化ケイ素、また
は超硬合金の少なくとも1種の粒子を含むのが好まし
い。
【0015】この発明に従った超砥粒ワイヤソーの製造
方法は、芯線の表面に超砥粒が結合材で固着された超砥
粒ワイヤソーの製造方法において、超砥粒と結合材の混
合比率を変えることによって、超砥粒の投影面積が芯線
の表面積に占める割合を5%以上55%以下に制御する
ことを特徴とする。
【0016】
【発明の実施の形態】この発明の超砥粒ワイヤソーの特
徴は、超砥粒の投影面積が芯線の表面積に占める割合
(以下、「超砥粒投影面積占有率」という)が5%以上
55%以下であることである。
【0017】超砥粒投影面積占有率が5%未満では、結
合材の剥離が発生するため、超砥粒ワイヤソーの寿命が
著しく短くなる。その原因は、作用砥粒数が少なくな
り、超砥粒1個当たりの研削抵抗が大きくなるため、超
砥粒が脱落し、最終的に結合材が剥離するからである。
また、超砥粒投影面積占有率が5%未満になると、結合
材の露出する面積が大きくなるため、スライシング加工
中に結合材が被加工物と接触し、これによって結合材が
早く後退することになり、最終的には結合材が剥離する
現象を引き起こすからである。
【0018】また、超砥粒投影面積占有率が5%未満で
は、超砥粒ワイヤソーの長さに対して3%以上の累計長
さで結合材の剥離が発生するものと予想される。超砥粒
ワイヤソーの長さに対して3%以上の累計長さで結合材
の剥離が発生すると、急速に結合材の剥離が進行し、切
れ味が低下し、最終的には超砥粒ワイヤソーは寿命に達
する。
【0019】超砥粒投影面積占有率が5%以上10%未
満では、超砥粒ワイヤソーの長さに対して1%程度の累
計長さで結合材の剥離が発生するものと予想される。こ
の程度の結合材の剥離は、超砥粒ワイヤソーの性能には
ほとんど影響を及ぼさない。また、切れ味の低下が認め
られないだけでなく、結合材の剥離が進行することもな
い。
【0020】超砥粒投影面積占有率が55%を超える場
合には、結合材の剥離は発生しないが、作用砥粒数が多
すぎることになり、切り粉の目詰まりが発生しやすく、
加工能率が著しく低下する。
【0021】超砥粒ワイヤソーの寿命と切れ味を考慮す
ると、超砥粒投影面積占有率は10%以上50%以下が
好ましく、10%以上40%以下の範囲内であればより
好ましい。
【0022】図1〜図3を参照して、この発明の超砥粒
ワイヤソーの1つの実施の形態について説明する。図1
は、超砥粒ワイヤソーPの長手方向の部分縦断面模式図
である。図2は超砥粒ワイヤソーの横断面模式図であ
る。図3は、図1のBにおける拡大模式図である。図1
〜図3に示すように、直径dの芯線Wの外周面上に多数
個の超砥粒Dが結合材Rによって固着されている。結合
材RはフィラーFを含む。
【0023】次に、図1を用いて超砥粒投影面積占有率
の定義について説明する。図1では、直径dの芯線Wの
外周面上に、超砥粒ワイヤソーPの単位長さL当たり、
n個の超砥粒Dが固着されている。各々の超砥粒Dの投
影面積をA1,A2,A3,…,Anとすると、超砥粒
投影面積占有率Cは次の式で表わされる。
【0024】
【数1】
【0025】実際には、上記の式で表わされる超砥粒投
影面積占有率を次のようにして測定する。
【0026】まず、光学顕微鏡を用いて超砥粒ワイヤソ
ーPの単位長さL当たりに固着されている超砥粒Dの個
数nを調査する。超砥粒Dは平均粒径d0の球体とみな
し、球体の投影面積が芯線Wの表面積に占める割合を超
砥粒投影面積占有率とする。超砥粒Dが芯線Wの表面に
投影されたものは楕円であるが、円とみなして計算す
る。
【0027】すなわち、実際の超砥粒投影面積占有率の
計算においては、平均粒径d0に等しいn個の超砥粒D
が芯線Wの外周面上に固着されているとみなして、n個
の超砥粒Dの投影面積の合計を次の式で計算する。
【0028】
【数2】
【0029】式(2)の値を式(1)に代入することに
より、超砥粒投影面積占有率Cを算出する。
【0030】なお、超砥粒投影面積占有率は、基本的に
は、超砥粒と結合材の混合比率を変えることによって制
御することができる。
【0031】この発明の超砥粒ワイヤソーは、一例とし
て図4に示される切断装置に用いることができる。超砥
粒ワイヤソー切断装置は、多数本の超砥粒ワイヤソーを
被加工物に押しつけて超砥粒ワイヤソーを往復走行させ
ながら、被加工物を一度に多数枚にスライシングする装
置である。大きな直径のシリコンインゴットからのシリ
コンウェハのスライシングや、フェライト、ネオジウム
磁石等の磁性材料の切断加工、光学ガラスの切断加工等
に超砥粒ワイヤソー切断装置を用いることが試行されて
いる。
【0032】具体的には図4に示すように、メインロー
ラ5と6の外周面には被加工物の切断寸法に応じて溝が
設けられている。超砥粒ワイヤソー1はリール2と9の
外周面に巻かれている。一方のリール2からガイドロー
ラ3と4を経由して取り出された超砥粒ワイヤソー1
は、メインローラ5と6の溝に順次巻き付けられ、ガイ
ドローラ7と8を経由して、他方のリール9に巻き取ら
れる。超砥粒ワイヤソー1の張力は、左右に配置された
メインローラ5と6のトルクにより所定の値に設定され
る。超砥粒ワイヤソー1をリール2と9との間で往復走
行させながら、多数本の超砥粒ワイヤソー1を被加工物
10に押しつけて被加工物10を一度に多数枚にスライ
シング加工する。このとき、メインローラ5と6の溝に
はノズル11と12から研削液が供給される。
【0033】超砥粒としては、あらゆる粒径の超砥粒を
適用することが可能である。特に、シリコンインゴッ
ト、光学ガラス、セラミックス、水晶、フェライト、ネ
オジウム磁石等の精密切断に超砥粒ワイヤソーを用いる
場合には、粒径が5μm以上200μm以下の超砥粒を
用いるのが好ましく、10μm以上150μm以下の超
砥粒を用いるのがより好ましい。
【0034】結合材としてはレジンボンドを用いるのが
好ましい。レジンボンドとして適用できる樹脂として
は、弾性率、軟化温度、成形性、物理的特性の観点か
ら、アルキド樹脂、フェノール樹脂、ホルマリン樹脂、
ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹
脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、不飽和
ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリエステルイミド
樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエステルウレタン樹
脂、ビスマレイミド樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹
脂、シアナトエステル樹脂、ポリエーテルイミド、ポリ
パラバン酸、芳香族ポリアミドなどが好ましい。
【0035】芯線としては、鋼線、銅めっきを施した鋼
線、ブラスめっきを施した鋼線のいずれか1つを用いる
ことができる。
【0036】鋼線としては、容易に極細線に仕上げるこ
とができ、強度が高いピアノ線が最も好ましい。ピアノ
線はそのままでも使用することができるが、保管を容易
にし、かつレジンボンドの密着性を良好にして超砥粒の
保持力を高めるためには、ピアノ線に銅めっきまたはブ
ラスめっき等の表面処理を施すことが好ましい。
【0037】その他の材質の芯線としては、炭素繊維、
アラミド繊維、ボロン繊維、ガラス繊維のいずれか1種
の単線または撚り線を用いることができる。または、炭
素繊維、アラミド繊維、ボロン繊維、ガラス繊維のうち
2種以上の繊維を混合して撚り線としたものも用いるこ
とができる。さらに、これらの撚り線に鋼線を加えた撚
り線を芯線として用いることも可能である。
【0038】この発明の超砥粒ワイヤソーにおいて、結
合材は、粒径が1μm以上10μm以下のダイヤモン
ド、立方晶窒化ホウ素、炭化ケイ素、窒化ケイ素、また
は超硬合金のいずれか1種類または2種類以上の粒子を
含有するのが好ましい。
【0039】結合材層の強度と耐摩耗性を改善して、超
砥粒ワイヤソーの寿命、加工能率および切断性能を向上
させる目的として、これらの粒子(フィラー)を含有さ
せることは極めて効果的である。これらの粒子の中で
も、硬質なものほどその効果が大きく、結合材には、ダ
イヤモンド、立方晶窒化ホウ素を含有させることがより
好ましく、ダイヤモンドを含有させることが最も好まし
い。
【0040】
【実施例】(実施例1)フェノール樹脂塗料(昭和高分
子製、BRP−5417をクレゾールにて溶解した塗
料)と、平均粒径2.6μmのダイヤモンドフィラー
(トーメイダイヤ株式会社製、IRM)と、粒径40〜
60μm(平均粒径42μm)のニッケル被覆ダイヤモ
ンド砥粒(トーメイダイヤ株式会社製、IRM−NP)
とを、それぞれの固形分比率が60容量%、5容量%、
35容量%となるように均一に混合した。さらに、この
混合物に溶剤のクレゾールを加えて、砥粒中の溶剤量を
50容量%とした。
【0041】次に、この砥粒分散溶解液を外径0.18
mmの銅めっきピアノ線に塗布し、この塗布された銅め
っきピアノ線を内径0.28mmのダイスに通した後、
炉内温度300℃の焼き付け炉で焼き付け硬化させてダ
イヤモンドワイヤソーを製造した。得られたダイヤモン
ドワイヤソーの外径は0.24mmであり、焼き付け硬
化により形成されたレジンボンド層の厚みは約20μm
であった。
【0042】得られたダイヤモンドワイヤソーの任意の
50箇所について、倍率100倍の顕微鏡写真を撮影し
てダイヤモンド砥粒の平均固着個数を調査し、式(1)
と(2)に従って超砥粒投影面積占有率を算出したとこ
ろ、47.3%であった。
【0043】このダイヤモンドワイヤソーを図4に示す
切断装置に取付けて、シリコンインゴットをスライシン
グ加工し、性能調査を行なった。切断装置のメインロー
ラ5と6は、外径が200mm、幅が180mmであ
り、1.21mmの溝ピッチで123本の溝が外周面に
設けられたものである。リール2と9には、0.6mm
の巻きピッチでダイヤモンドワイヤソーが50kmの長
さ分、巻かれている。スライシング条件は、ダイヤモン
ドワイヤソーの線速度を1200mm/分、切込み速度
を4mm/分、張力を29N、不水溶性研削液の供給を
30リットル/分とした。
【0044】スライシング加工後のダイヤモンドワイヤ
ソーの任意の140mの長さについて、レジンボンドの
剥離した長さを光学顕微鏡で調査し、その長さを合計し
て剥離長さとした。その結果、剥離は全く確認できなか
った。
【0045】(実施例2)フェノール樹脂塗料(昭和高
分子製、BRP−5417をクレゾールにて溶解した塗
料)と、平均粒径2.6μmのダイヤモンドフィラー
(トーメイダイヤ株式会社製、IRM)と、粒径40〜
60μm(平均粒径42μm)のニッケル被覆ダイヤモ
ンド砥粒(トーメイダイヤ株式会社製、IRM−NP)
とを、それぞれの固形分比率が60容量%、20容量
%、20容量%となるように均一に混合した。さらに、
この混合物に溶剤のクレゾールを加えて、塗料中の溶剤
量を50容量%とした。
【0046】実施例1と同様の方法でダイヤモンドワイ
ヤソーを製造し、超砥粒投影面積占有率を調査したとこ
ろ、24.7%であった。また、実施例1と同様の性能
調査を行なったが、レジンボンドの剥離は認められなか
った。
【0047】(実施例3)フェノール樹脂塗料(昭和高
分子製、BRP−5417をクレゾールにて溶解した塗
料)と、平均粒径2.6μmのダイヤモンドフィラー
(トーメイダイヤ株式会社製、IRM)と、粒径40〜
60μm(平均粒径42μm)のニッケル被覆ダイヤモ
ンド砥粒(トーメイダイヤ株式会社製、IRM−NP)
とを、それぞれの固形分比率が60容量%、22容量
%、18容量%となるように均一に混合した。さらに、
この混合物に溶剤のクレゾールを加えて、塗料中の溶剤
量を50容量%とした。
【0048】実施例1と同様の方法でダイヤモンドワイ
ヤソーを製造し、超砥粒投影面積占有率を調査したとこ
ろ、14.5%であった。また、実施例1と同様の性能
調査を行なったが、レジンボンドの剥離は認められなか
った。
【0049】(実施例4)フェノール樹脂塗料(昭和高
分子製、BRP−5417をクレゾールにて溶解した塗
料)と、平均粒径2.6μmのダイヤモンドフィラー
(トーメイダイヤ株式会社製、IRM)と、粒径40〜
60μm(平均粒径42μm)のニッケル被覆ダイヤモ
ンド砥粒(トーメイダイヤ株式会社製、IRM−NP)
とを、それぞれの固形分比率が60容量%、24容量
%、16容量%となるように均一に混合した。さらに、
この混合物に溶剤のクレゾールを加えて、塗料中の溶剤
量を50容量%とした。
【0050】実施例1と同様の方法でダイヤモンドワイ
ヤソーを製造し、超砥粒投影面積占有率を調査したとこ
ろ、9.8%であった。また、実施例1と同様の性能調
査を行なったところ、レジンボンドの累計剥離長さは
0.5mであった。
【0051】(実施例5)フェノール樹脂塗料(昭和高
分子製、BRP−5417をクレゾールにて溶解した塗
料)と、平均粒径2.6μmのダイヤモンドフィラー
(トーメイダイヤ株式会社製、IRM)と、粒径40〜
60μm(平均粒径42μm)のニッケル被覆ダイヤモ
ンド砥粒(トーメイダイヤ株式会社製、IRM−NP)
とを、それぞれの固形分比率が60容量%、26容量
%、14容量%となるように均一に混合した。さらに、
この混合物に溶剤のクレゾールを加えて、塗料中の溶剤
量を50容量%とした。
【0052】実施例1と同様の方法でダイヤモンドワイ
ヤソーを製造し、超砥粒投影面積占有率を調査したとこ
ろ、6.2%であった。また、実施例1と同様の性能調
査を行なったところ、レジンボンドの累計剥離長さは
1.3mであった。
【0053】(比較例1)フェノール樹脂塗料(昭和高
分子製、BRP−5417をクレゾールにて溶解した塗
料)と、平均粒径2.6μmのダイヤモンドフィラー
(トーメイダイヤ株式会社製、IRM)と、粒径40〜
60μm(平均粒径42μm)のニッケル被覆ダイヤモ
ンド砥粒(トーメイダイヤ株式会社製、IRM−NP)
とを、それぞれの固形分比率が60容量%、30容量
%、10容量%となるように均一に混合した。さらに、
この混合物に溶剤のクレゾールを加えて、塗料中の溶剤
量を50容量%とした。
【0054】実施例1と同様の方法でダイヤモンドワイ
ヤソーを製造し、超砥粒投影面積占有率を調査したとこ
ろ、4.8%であった。また、実施例1と同様の性能調
査を行なったところ、レジンボンドの累計剥離長さは
4.7mであった。
【0055】以上の実施例1〜5と比較例1の結果を表
1に示す。
【0056】
【表1】
【0057】(実施例6)フェノール樹脂塗料(昭和高
分子製、BRP−5417をクレゾールにて溶解した塗
料)と、平均粒径2.6μmのダイヤモンドフィラー
(トーメイダイヤ株式会社製、IRM)と、粒径30〜
40μm(平均粒径32μm)のニッケル被覆ダイヤモ
ンド砥粒(トーメイダイヤ株式会社製、IRM−NP)
とを、それぞれの固形分比率が60容量%、6容量%、
34容量%となるように均一に混合した。さらに、この
混合物に溶剤のクレゾールを加えて、塗料中の溶剤量を
50容量%とした。
【0058】次に、この砥粒分散溶解液を外径0.18
mmの銅めっきピアノ線に塗布し、この塗布された銅め
っきピアノ線を内径0.26mmのダイスに通した後、
炉内温度300℃の焼き付け炉で焼き付け硬化させてダ
イヤモンドワイヤソーを製造した。得られたダイヤモン
ドワイヤソーの外径は0.22mmであり、焼き付け硬
化により形成されたレジンボンド層の厚みは約15μm
であった。
【0059】実施例1と同様にして、得られたダイヤモ
ンドワイヤソーの任意の50箇所について、倍率100
倍の顕微鏡写真を撮影してダイヤモンド砥粒の平均固着
個数を調査し、式(1)と(2)に従って超砥粒投影面
積占有率を算出したところ、48.9%であった。
【0060】このダイヤモンドワイヤソーを図4に示す
切断装置に取付けて、シリコンインゴットをスライシン
グ加工し、性能調査を行なった。切断装置のメインロー
ラ5と6は、外径が200mm、幅が180mmであ
り、1.21mmの溝ピッチで123本の溝が外周面に
設けられたものである。リール2と9には、0.6mm
の巻きピッチでダイヤモンドワイヤソーが50kmの長
さ分、巻かれている。スライシング条件は、ダイヤモン
ドワイヤソーの線速度を1200mm/分、切込み速度
を3m/分、張力を29N、不水溶性研削液の供給を3
0リットル/分とした。
【0061】スライシング加工後のダイヤモンドワイヤ
ソーの任意の140mの長さについて、レジンボンドの
剥離がないかどうか、光学顕微鏡で表面状態を調査した
が、剥離は全く確認できなかった。
【0062】(実施例7)フェノール樹脂塗料(昭和高
分子製、BRP−5417をクレゾールにて溶解した塗
料)と、平均粒径2.6μmのダイヤモンドフィラー
(トーメイダイヤ株式会社製、IRM)と、粒径30〜
40μm(平均粒径32μm)のニッケル被覆ダイヤモ
ンド砥粒(トーメイダイヤ株式会社製、IRM−NP)
とを、それぞれの固形分比率が60容量%、20容量
%、20容量%となるように均一に混合した。さらに、
この混合物に溶剤のクレゾールを加えて、塗料中の溶剤
量を50容量%とした。
【0063】実施例6と同様の方法でダイヤモンドワイ
ヤソーを製造し、超砥粒投影面積占有率を調査したとこ
ろ、26.4%であった。また、実施例6と同様の性能
調査を行なったが、レジンボンドの剥離は認められなか
った。
【0064】(実施例8)フェノール樹脂塗料(昭和高
分子製、BRP−5417をクレゾールにて溶解した塗
料)と、平均粒径2.6μmのダイヤモンドフィラー
(トーメイダイヤ株式会社製、IRM)と、粒径30〜
40μm(平均粒径32μm)のニッケル被覆ダイヤモ
ンド砥粒(トーメイダイヤ株式会社製、IRM−NP)
とを、それぞれの固形分比率が60容量%、22容量
%、18容量%となるように均一に混合した。さらに、
この混合物に溶剤のクレゾールを加えて、塗料中の溶剤
量を50容量%とした。
【0065】実施例6と同様の方法でダイヤモンドワイ
ヤソーを製造し、超砥粒投影面積占有率を調査したとこ
ろ、12.1%であった。また、実施例6と同様の性能
調査を行なったが、レジンボンドの剥離は認められなか
った。
【0066】(実施例9)フェノール樹脂塗料(昭和高
分子製、BRP−5417をクレゾールにて溶解した塗
料)と、平均粒径2.6μmのダイヤモンドフィラー
(トーメイダイヤ株式会社製、IRM)と、粒径30〜
40μm(平均粒径32μm)のニッケル被覆ダイヤモ
ンド砥粒(トーメイダイヤ株式会社製、IRM−NP)
とを、それぞれの固形分比率が60容量%、24容量
%、16容量%となるように均一に混合した。さらに、
この混合物に溶剤のクレゾールを加えて、塗料中の溶剤
量を50容量%とした。
【0067】実施例6と同様の方法でダイヤモンドワイ
ヤソーを製造し、超砥粒投影面積占有率を調査したとこ
ろ、8.5%であった。また、実施例6と同様の性能調
査を行なったところ、レジンボンドの累計剥離長さは
0.2mであった。
【0068】(実施例10)フェノール樹脂塗料(昭和
高分子製、BRP−5417をクレゾールにて溶解した
塗料)と、平均粒径2.6μmのダイヤモンドフィラー
(トーメイダイヤ株式会社製、IRM)と、粒径30〜
40μm(平均粒径32μm)のニッケル被覆ダイヤモ
ンド砥粒(トーメイダイヤ株式会社製、IRM−NP)
とを、それぞれの固形分比率が60容量%、26容量
%、14容量%となるように均一に混合した。さらに、
この混合物に溶剤のクレゾールを加えて、塗料中の溶剤
量を50容量%とした。
【0069】実施例6と同様の方法でダイヤモンドワイ
ヤソーを製造し、超砥粒投影面積占有率を調査したとこ
ろ、5.4%であった。また、実施例6と同様の性能調
査を行なったところ、レジンボンドの累計剥離長さは
1.2mであった。
【0070】(比較例2)フェノール樹脂塗料(昭和高
分子製、BRP−5417をクレゾールにて溶解した塗
料)と、平均粒径2.6μmのダイヤモンドフィラー
(トーメイダイヤ株式会社製、IRM)と、粒径30〜
40μm(平均粒径32μm)のニッケル被覆ダイヤモ
ンド砥粒(トーメイダイヤ株式会社製、IRM−NP)
とを、それぞれの固形分比率が60容量%、30容量
%、10容量%となるように均一に混合した。さらに、
この混合物に溶剤のクレゾールを加えて、塗料中の溶剤
量を50容量%とした。
【0071】実施例6と同様の方法でダイヤモンドワイ
ヤソーを製造し、超砥粒投影面積占有率を調査したとこ
ろ、3.8%であった。また、実施例6と同様の性能調
査を行なったところ、レジンボンドの累計剥離長さは1
0.7mであった。
【0072】以上の実施例6〜10と比較例2の結果を
表2に示す。
【0073】
【表2】
【0074】(実施例11〜15と比較例3)フェノー
ル樹脂塗料(昭和高分子製、BRP−5417をクレゾ
ールにて溶解した砥粒)と、平均粒径2.6μmのダイ
ヤモンドフィラー(トーメイダイヤ株式会社製、IR
M)と、粒径65〜85μm(粒度#200;平均粒径
76μm)のニッケル被覆ダイヤモンド砥粒(トーメイ
ダイヤ株式会社製、IRM−NP)とを、それぞれの固
形分比率を種々の割合に調整して、均一に混合した。さ
らに、この種々の容量%でニッケル被覆ダイヤモンド砥
粒を含む混合物に溶剤のクレゾールを加えて、塗料中の
溶剤量を50容量%とした。
【0075】実施例1と同様にして、この砥粒分散溶解
液を外径0.36mmの銅めっきピアノ線に塗布するこ
とによって、ダイヤモンドワイヤソーを製造し、得られ
た各ダイヤモンドワイヤソーの超砥粒投影面積占有率を
算出した。また、各ダイヤモンドワイヤソーを図4に示
す切断装置に取付けて、光学ガラスを切断加工して、実
施例1と同様にして性能調査を行なった。これらの結果
を表3に示す。
【0076】
【表3】
【0077】以上に開示された実施の形態や実施例はす
べての点で例示であって制限的なものではないと考慮さ
れるべきである。本発明の範囲は、以上の実施の形態や
実施例ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許
請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての修正
や変形を含むものである。
【0078】
【発明の効果】以上のように、この発明の超砥粒ワイヤ
ソーは、超砥粒の脱落による結合材の剥離が生じないの
で、長期間にわたって良好な切れ味を発揮し、シリコン
インゴット等のマルチスライシング加工を高能率で高精
度に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の1つの実施の形態に従った超砥粒
ワイヤソーの長手方向の部分縦断面模式図である。
【図2】 この発明の1つの実施の形態に従った超砥粒
ワイヤソーの横断面模式図である。
【図3】 図1におけるB部の拡大模式図である。
【図4】 この発明の超砥粒ワイヤソーを用いて構成さ
れた切断装置の1つの実施の形態の構造を示す概略斜視
図である。
【符号の説明】
P:超砥粒ワイヤソー、D:超砥粒、W:芯線、R:結
合材、F:フィラー、d:芯線の直径、1:超砥粒ワイ
ヤソー、2,9:リール、3,4,7,8:ガイドロー
ラ、5,6:メインローラ、10:被加工物、11,1
2:ノズル
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B24D 11/00 B24D 11/00 Q (72)発明者 仲井 正徳 大阪府堺市鳳北町2丁80番地 株式会社ア ライドマテリアル大阪製作所内 (72)発明者 浦川 信夫 大阪府堺市鳳北町2丁80番地 株式会社ア ライドマテリアル大阪製作所内 Fターム(参考) 3C058 AA05 AA09 CA01 CA04 CA05 CA06 CB01 CB03 CB10 DA03 3C063 AA08 AB09 BA24 BB02 BC03 BD01 BG01 BG03 BG22 EE31 FF23

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 芯線の表面に超砥粒が結合材で固着され
    た超砥粒ワイヤソーにおいて、 前記超砥粒の投影面積が前記芯線の表面積に占める割合
    は5%以上55%以下であることを特徴とする、超砥粒
    ワイヤソー。
  2. 【請求項2】 前記超砥粒の投影面積が前記芯線の表面
    積に占める割合は10%以上50%以下であることを特
    徴とする、請求項1に記載の超砥粒ワイヤソー。
  3. 【請求項3】 前記超砥粒の粒径は5μm以上200μ
    m以下であることを特徴とする、請求項1または請求項
    2に記載の超砥粒ワイヤソー。
  4. 【請求項4】 前記結合材がレジンボンドであり、前記
    超砥粒がダイヤモンド砥粒または立方晶窒化ホウ素砥粒
    であることを特徴とする、請求項1から請求項3までの
    いずれか1項に記載の超砥粒ワイヤソー。
  5. 【請求項5】 前記芯線が、鋼線、銅めっきを施した鋼
    線、およびブラスめっきを施した鋼線からなる群より選
    ばれたいずれかであることを特徴とする、請求項1から
    請求項4までのいずれか1項に記載の超砥粒ワイヤソ
    ー。
  6. 【請求項6】 前記芯線が、炭素繊維、アラミド繊維、
    ボロン繊維およびガラス繊維からなる群より選ばれたい
    ずれかの単線または撚り線からなることを特徴とする、
    請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の超砥
    粒ワイヤソー。
  7. 【請求項7】 前記結合材は、粒径が1μm以上10μ
    m以下のダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素、炭化ケイ
    素、窒化ケイ素および超硬合金からなる群より選ばれた
    少なくとも1種の粒子を含むことを特徴とする、請求項
    1から請求項6までのいずれか1項に記載の超砥粒ワイ
    ヤソー。
  8. 【請求項8】 芯線の表面に超砥粒が結合材で固着され
    た超砥粒ワイヤソーの製造方法において、 前記超砥粒と前記結合材の混合比率を変えることによっ
    て、前記超砥粒の投影面積が前記芯線の表面積に占める
    割合を5%以上55%以下に制御することを特徴とす
    る、超砥粒ワイヤソーの製造方法。
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