JP2003231063A

JP2003231063A - ソーワイヤ

Info

Publication number: JP2003231063A
Application number: JP2002033419A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Ogami; 寛之大上; Shin Sumimoto; 伸住本
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-02-12
Filing date: 2002-02-12
Publication date: 2003-08-19

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】半導体、シリコンウエハ、水晶、磁性材料など
で代表される電子部品用素材など高価な素材の切断にあ
たり、所要のワイヤ強度を確保しつつ上記素材の切断ロ
スを可及的に低減出来るソーワイヤを提供すること。【解決手段】ワイヤ表面にダイヤモンド砥粒３を付着さ
せたソーワイヤであって、断面形状が縦長のピアノ線材
１１にダイヤモンド砥粒３を付着させて構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、半導体、シリコンウ
エハ、水晶、磁性材料などで代表される電子部品用素材
など高価な素材を切断するのに用いられるソーワイヤに
ついて、所要のワイヤ強度を確保しつつ上記素材のカー
フロス（切断ロス）を可及的に低減することができるも
のである。

【０００２】

【従来の技術】ソーワイヤの構造には様々なものがある
が、その一例の概要は、図１に示す次ぎのとおりであ
る。すなわち、ピアノ線による芯線１（ピアノ線材）を
プライマリーコート２で被覆し、レジンボンド層４を積
層し、このレジンボンド層４に例えば、平均粒径２５μ
ｍのダイヤモンド砥粒３、平均粒径２．６μｍのダイヤ
モンドフィラー５を埋設しているものである。熱硬化性
樹脂であるフェノール樹脂５０ｖ％、ニッケルメッキし
た平均粒径２５μｍのダイヤモンド砥粒２５ｖ％、平均
粒径２．６μｍのダイヤモンドフィラー２５ｖ％を混合
した混合物に溶剤物６０ｖ％となるようにクレゾールを
更に加えた塗料に調整し、線径０．１８ｍｍの銅メッキ
ピアノ線材に２μｍの厚さでエポキシ樹脂をプライマリ
ーコートした芯線に上記塗料を塗布し、これを焼き付け
硬化させることで製造されたものである。図１に示すソ
ーワイヤによって素材を切断する場合、線径ｄ、ダイヤ
モンド砥粒ｄ₁のとき、カーフロスはｄ＋２ｄ₁であ
る。ダイヤモンド砥粒の径ｄ₁は、電子部品用素材など
のワークに対する切削性能及びソーワイヤの寿命に大き
く影響するので、カーフロスを低減するためにダイヤモ
ンド砥粒ｄ₁をさらに小さくすることはできないし、ダ
イヤモンド砥粒ｄ₁をさらに小さくしても、そのことに
よるカーフロス改善への寄与は極めて小さく、効果がな
い。このようなことから、芯線１を小径化してカーフロ
ス低減を図っているが、ソーワイヤの所要の抗張力を確
保しなければならないので、芯線の小径化には限界があ
る。以上の問題は、ブラスメッキ線とワークの切削面と
の間に砥粒と切削油との混合物（スラリー）を供給し
て、ブラスメッキ線によってワークを切断する、いわゆ
る遊離砥粒式のソーワイヤについても当てはまる問題で
ある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】そこで、この発明は、
ソーワイヤの抗張力（強度）を十分確保しつつ、ソーワ
イヤによる切断代を可及的に小さくして材料歩留まりを
可及的に向上できるソーワイヤを工夫することをその課
題とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】〔解決手段１〕上記課題
解決のために講じた第１の手段は、断面形状が縦長のス
チール線材にダイヤモンド砥粒を付着させてソーワイヤ
を構成したことである。

【０００５】

【作用】スチール線材は断面形状が縦長であるから、そ
の断面形状の厚さをｔ、幅をｂとするとき、このスチー
ル線の抗張力（強度）は、上記厚さｔと幅ｂの積に比例
する。したがって、厚さｔを小さくしても、幅ｂを大き
くすることによって、必要な強度を確保することができ
る。他方、この断面形状が縦長のソーワイヤでの切断に
よるカーフロス（切断代）はｔ＋２ｄ₁（ｄ₁：砥粒の
平均粒径）であるから、断面形状縦長のスチール線材の
断面形状の厚さｔを小さくすることによってカーフロス
を低減することができる。それゆえ、縦長断面形状のス
チール線の厚さを可及的に小さくし、他方、縦長断面の
幅ｂを大きくすることにより、必要な強度を確保しつつ
カーフロスを可及的に低減することができる。

【０００６】〔解決手段２〕また、上記課題解決のため
に講じた第２の手段は、断面形状が正方形のスチール線
材にダイヤモンド砥粒を付着させてソーワイヤを構成し
たことである。

【０００７】

【作用】スチール線材は断面形状が正方形であるから、
従来の丸形状のものと同じ断面積でも厚み（一辺長）ｔ
は小さくすることができるから、従来の強度を確保しつ
つ、カーフロスを可及的に低減することができる。

【０００８】

【実施態様１】実施態様１は、上記解決手段１における
スチール線材の縦長断面形状をトラック形にしたことで
ある。

【作用】縦長のトラック形は側面は平行で、その両端が
半円状であるから、断面円形のスチール線材による場合
と同様にして、断面半円の部分でワークが切断される。
また、上記トラック形状は、断面丸形状のスチール線材
を上下一対の圧延ロールで圧延することで得られるもの
であって、上下左右各一対の４方向ロールによって製造
される断面形状が正方形や長方形のものより安価に製造
することができる。

【０００９】

【実施態様２】実施態様２は、上記解決手段１又は２に
おけるスチール線材の断面の少なくとも１外面（ワーク
切削の主外面）にダイヤモンド砥粒を付着させたことで
ある。

【作用】ダイヤモンド砥粒が付着している面は、スチー
ル線材外面の一部であるから、ソーワイヤの単位長さ当
たりのダイヤモンド砥粒が著しく少なくてすみ、したが
って、ソーワイヤのコストが著しく低減される。

【００１０】

【実施態様３】実施態様３は、上記解決手段１における
スチール線材の縦長断面形状の厚さｔと幅ｂの最小比が
０．０３であることである。

【作用】厚さｔと幅ｂとの比が、０．０３より小さい
と、圧延加工における圧下率が大きくなりすぎて、スチ
ール線材の両端部に割れが発生し易くなり、強度低下及
び加工時の断線の原因となるので、この問題を回避する
上で、厚さと幅の比は０．０３以上とするのが適当であ
る。

【００１１】〔解決手段３〕解決手段３は、遊離砥粒式
のソーワイヤについて、そのスチール線材の断面形状を
正方形又は縦長形状としたことである。

【００１２】

【作用】スチール線材の断面形状を縦長とすれば、その
断面形状の厚さをｔ、幅をｂとするとき、このスチール
線の抗張力（強度）は、上記厚さｔと幅ｂの積に比例す
る。したがって、厚さｔを小さくしても、幅ｂを大きく
することによって、必要な強度を確保することができ
る。他方、この断面形状が縦長のソーワイヤでの切断に
よるカーフロス（切断代）はｔ＋２ｄ₁（ｄ₁：砥粒の
平均粒径）であるから、断面形状縦長のスチール線材の
断面形状の厚さｔを小さくすることによってカーフロス
を低減することができる。それゆえ、縦長断面形状のス
チール線の厚さを可及的に小さくし、他方、縦長断面の
幅ｂを大きくすることにより、必要な強度を確保しつつ
カーフロスを可及的に低減することができる。

【００１３】また、スチール線材の断面形状を正方形と
しても、従来の丸形状のものと同じ断面積でも厚み（１
辺長）ｔは小さくすることができるから、従来の強度を
確保しつつ、カーフロスを可及的に低減することができ
る。

【００１４】

【実施例】次いで、図面を参照しながら、実施例を説明
する。図２（Ａ）に示す実施例１は、断面トラック形の
平線による芯線（ピアノ線材）１１の全周に平均砥粒
０．０２５ｍｍ（２５μｍ）の砥粒３を付着させたもの
であり、芯線１１の断面形状は側面が平面で両端面が半
円であって、その厚みｔが０．０７５ｍｍ、幅ｂが０．
２６８ｍｍである。この平線による芯線の断面積は線径
０．１６ｍｍの丸線の芯線の断面積と等しく、したがっ
て、これと等しい強度を有する。他方、この実施例１の
ソーワイヤによる切断代（カーフロス）ｈ₁ は０．０７
５＋２×０．０２５＝０．１２５ｍｍであるから、図３
に示す線径Ａが０．１６ｍｍの丸線による比較例におけ
る切断代Ｈ＝０．２１ｍｍ（０．１６ｍｍ＋２×０．０
２５ｍｍ）に比して、０．０８５ｍｍ小さく、ｈ₁ ／Ｈ
は約０．６０である。また、ｔ／ｂは０．０７５／０．
２６８＝０．２８であるから、圧延加工時にスチール線
材の両端部が割れることはない。

【００１５】図２（Ｂ）に示す実施例２は、断面正方形
の芯線（ピアノ線）１２の全周に、平均砥粒０．０２５
ｍｍ（２５μｍ）の砥粒３を付着させたものであり、正
方形断面の１辺の長さｓは０．１４ｍｍである。この断
面正方形の芯線の断面積は線径０．１６ｍｍの丸線の芯
線の断面積とほぼ等しく、したがって、これとほぼ等し
い強度を有する。他方、実施例２のソーワイヤによる切
断代ｈ₂ は０．１４＋２×０．２５＝０．１９であるか
ら、図３に示す線径Ａが０．１６ｍｍの丸線による比較
例における切断代Ｈ＝０．２１ｍｍに比して、０．０２
ｍｍ小さく、ｈ₂ ／Ｈは約０．９０である。

【００１６】図２（Ｃ）は、実施例１に示す平線の一端
の円弧面にだけ砥粒を付着させたものであり、砥粒を付
着させた高さｘは、０．５ｔｍｍである。この高さｘ
は、０．５ｔｍｍよりも大きくてよいが、ダイヤモンド
砥粒の使用量を抑制しつつ、ソーワイヤの切断性能の低
下を回避する上で、上記の程度が適当である。

【００１７】

【発明の効果】以上のように、解決手段１による第１番
目の発明は断面形状が縦長のスチール線材に、また、解
決手段２による第２番目の発明は断面形状が正方形であ
るスチール線材に、ダイヤモンド砥粒を付着させてソー
ワイヤを構成したものであるが、このことにより、ソー
ワイヤの強度を低下させることなしに、ソーワイヤによ
る切断代を著しく低減することができる。したがって、
半導体などの極めて高価なワーク（被加工品）の切断に
これを利用することにより、ワークの生産率を大きく向
上させることができる。また、切削に必要な面だけにダ
イヤモンド砥粒を付着させてソーワイヤを構成すること
ができるから、少ないダイヤモンド砥粒を用いて所定の
切削性能を有するソーワイヤを製造することができ、ソ
ーワイヤの生産コストを大幅に低減することができる。

【００１８】また、解決手段３による第３番目の発明
は、遊離砥粒式ソーワイヤのスチール線の断面形状を正
方形又は縦長形状にしたものであるが、このことによ
り、ソーワイヤの強度を低下させることなしに、ソーワ
イヤによる切断代を著しく低減することができる。した
がって、半導体などの極めて高価なワーク（被加工品）
の切断にこれを利用することにより、ワークの生産率を
大きく向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のソーワイヤの拡大断面図である。

【図２】（Ａ）は実施例１の拡大断面図であり、（Ｂ）
は実施例２の拡大断面図であり、（Ｃ）は実施例１に示
す平線の一端の円弧面にだけ砥粒を付着させたものの拡
大断面図である。

【図３】従来のソーワイヤの比較例の、図２と同様の拡
大断面図である。

【符号の説明】

１・・・芯線（ピアノ線材）２・・・プライマリーコート３・・・ダイヤモンド砥粒４・・・レジンボンド層５・・・ダイヤモンドフィラー１１・・・平線による芯線（平線によるピアノ線材）１２・・・断面正方形の芯線（ピアノ線材）ｔ・・・平線の厚みｂ・・・平線の幅Ｈ，ｈ₁，ｈ₂・・・切断代ｓ・・・正方形断面の１辺の長さＡ・・・芯線（ピアノ線材）の線径

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ワイヤ表面にダイヤモンド砥粒を付着させ
たソーワイヤであって、断面形状が縦長のスチール線材
にダイヤモンド砥粒を付着させて構成したソーワイヤ。
【請求項２】ワイヤ表面にダイヤモンド砥粒を付着させ
たソーワイヤであって、断面形状が正方形のスチール線
材にダイヤモンド砥粒を付着させて構成したソーワイ
ヤ。
【請求項３】上記スチール線材の縦長断面形状がトラッ
ク形である請求項１記載のソーワイヤ。
【請求項４】上記スチール線材の断面の少なくとも１外
面にダイヤモンド砥粒を付着させている請求項１又は２
記載のソーワイヤ。
【請求項５】上記スチール線材の縦長断面形状の厚さｔ
と幅ｂの最小比が０．０３である請求項１記載のソーワ
イヤ。
【請求項６】ワークの被切削面と走行するスチール線材
との間にスラリーを介在させてワークを切断する遊離砥
粒式のソーワイヤにおいて、上記スチール線材の断面形
状を正方形又は縦長形状とした、遊離砥粒式のソーワイ
ヤ。