JPH04129661A - ワイヤ式切断装置の切断速度制御方法及びその装置 - Google Patents
ワイヤ式切断装置の切断速度制御方法及びその装置Info
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- JPH04129661A JPH04129661A JP24810090A JP24810090A JPH04129661A JP H04129661 A JPH04129661 A JP H04129661A JP 24810090 A JP24810090 A JP 24810090A JP 24810090 A JP24810090 A JP 24810090A JP H04129661 A JPH04129661 A JP H04129661A
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- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 claims 2
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23D—PLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23D57/00—Sawing machines or sawing devices not covered by one of the preceding groups B23D45/00 - B23D55/00
- B23D57/003—Sawing machines or sawing devices working with saw wires, characterised only by constructional features of particular parts
- B23D57/0046—Sawing machines or sawing devices working with saw wires, characterised only by constructional features of particular parts of devices for feeding, conveying or clamping work
-
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- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体材料、セラミックス等の高硬度脆性材料
（以下被切断部材という）を高速走行するワイヤに加工
液を供給しつつ切断するワイヤ式切断装置の切断速度制
御方法及びその装置に関するものである。
（以下被切断部材という）を高速走行するワイヤに加工
液を供給しつつ切断するワイヤ式切断装置の切断速度制
御方法及びその装置に関するものである。
上記ワイヤ式切断装置による被切断部材の切断は、いわ
ゆるラッピング作用により切断するものであり、通常第
３図（ａ）に示す如く複数例えば３本の支持ローラ５０
ａ、 ５０ｂ、 ５０ｃにワイヤＳを所定間隔を存
して螺旋状に巻付け、被切断部材Ｗを載置する昇降台５
１を徐々に押し上げ、ワイヤＳの切削部には加工液供給
管５２から砥粒を含む加工液を供給し、被切断部材Ｗを
ウェハー状に切断するようにしたものである。しかし被
切断部材の材質、被切断面の形状あるいは加工液に含ま
れる砥粒の切れ味等により第３図（ｂ；に示す如くワイ
ヤＳに撓みαを生じて上方に湾曲した状態となる。この
ためワイヤＳは横方向に振れを生じ切断するウェハーの
厚さに不同を生じる等厚さの変動と共に切断精度が悪く
なる等の問題がある。
ゆるラッピング作用により切断するものであり、通常第
３図（ａ）に示す如く複数例えば３本の支持ローラ５０
ａ、 ５０ｂ、 ５０ｃにワイヤＳを所定間隔を存
して螺旋状に巻付け、被切断部材Ｗを載置する昇降台５
１を徐々に押し上げ、ワイヤＳの切削部には加工液供給
管５２から砥粒を含む加工液を供給し、被切断部材Ｗを
ウェハー状に切断するようにしたものである。しかし被
切断部材の材質、被切断面の形状あるいは加工液に含ま
れる砥粒の切れ味等により第３図（ｂ；に示す如くワイ
ヤＳに撓みαを生じて上方に湾曲した状態となる。この
ためワイヤＳは横方向に振れを生じ切断するウェハーの
厚さに不同を生じる等厚さの変動と共に切断精度が悪く
なる等の問題がある。
このため上記撓み角度の減少を計る手段として、例えば
切断に際し切断長さの変化即ち切削抵抗の変化を予め記
憶し、これに応じて被切断部材の押し上げ速度を規制す
る方法（例えば特公昭６１−２６４６７号公報）、また
は被切断部材の載置台を押し上げるとき、ワイヤとの接
触荷重をひずみゲージ等により検出し、載置台との上昇
を規制する方法（例えば特開昭６２−６８２６７号公報
）、その他第３図（ｂ）に示す撓みαの量を直接測定し
、被切断部材の押し上げ速度を規制する方法（例えば実
開昭６３−９７４４９号公報）等がある。
切断に際し切断長さの変化即ち切削抵抗の変化を予め記
憶し、これに応じて被切断部材の押し上げ速度を規制す
る方法（例えば特公昭６１−２６４６７号公報）、また
は被切断部材の載置台を押し上げるとき、ワイヤとの接
触荷重をひずみゲージ等により検出し、載置台との上昇
を規制する方法（例えば特開昭６２−６８２６７号公報
）、その他第３図（ｂ）に示す撓みαの量を直接測定し
、被切断部材の押し上げ速度を規制する方法（例えば実
開昭６３−９７４４９号公報）等がある。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし上記切断に際しては砥粒の切れ味の変化等により
一定の切れ味で切断することは困難であったり、また接
触荷重の変動あるいは撓み量の変動を検知するとしても
、切削により生じた結果に基づくものであり、しかも微
小変化の検知は困難である。
一定の切れ味で切断することは困難であったり、また接
触荷重の変動あるいは撓み量の変動を検知するとしても
、切削により生じた結果に基づくものであり、しかも微
小変化の検知は困難である。
本発明はかかる点に謹み、切削抵抗の変動は、ワイヤを
走行駆動するモータの負荷の変動として捕捉できること
に着目し、微小の切削抵抗の変動に対しても迅速にこれ
に対応して切断速度即ち被切断部材の押し上げ速度を制
御することを目的とする。
走行駆動するモータの負荷の変動として捕捉できること
に着目し、微小の切削抵抗の変動に対しても迅速にこれ
に対応して切断速度即ち被切断部材の押し上げ速度を制
御することを目的とする。
ｃａｍを解決するための手段〕
上記目的を達成するための本発明のワイヤ式切断装置の
切断速度ｆｌ＋ＩＪｉ１方法は、ワイヤを張架する支持
ローラの駆動モータの電源ｔｉ電流値ら切削時にワイヤ
に受ける切削抵抗値を検出し、被切断部材の押し上げ速
度を規制するようにしたものである。
切断速度ｆｌ＋ＩＪｉ１方法は、ワイヤを張架する支持
ローラの駆動モータの電源ｔｉ電流値ら切削時にワイヤ
に受ける切削抵抗値を検出し、被切断部材の押し上げ速
度を規制するようにしたものである。
また上記方法を実施するための切断速度制御装置は、上
記支持ローラの駆動モータの負荷回路に設けた電流検出
器と、予め設定した切削負荷時の電流値と、検出電流値
と設定電流値との比較回路とを備え、比較回路は検出電
流値が設定電流値に対し許容範囲を越えたとき、被切断
部材押し上げ用昇降モータの制御機構に制御信号を付与
するようにしたものである。
記支持ローラの駆動モータの負荷回路に設けた電流検出
器と、予め設定した切削負荷時の電流値と、検出電流値
と設定電流値との比較回路とを備え、比較回路は検出電
流値が設定電流値に対し許容範囲を越えたとき、被切断
部材押し上げ用昇降モータの制御機構に制御信号を付与
するようにしたものである。
被切断部材のワイヤに対する接触荷重即ち切削抵抗の変
動に伴い、ワイヤの走行を駆動する支持ローラ駆動モー
タに印加する電流値が変動する。この変動を検短し、被
切断部材の押し上げ用モータの制御機構に制御信号を付
与して押し上げ速度を規制する。これによりワイヤに加
わる切削抵抗を許容範囲内に規制することができる。
動に伴い、ワイヤの走行を駆動する支持ローラ駆動モー
タに印加する電流値が変動する。この変動を検短し、被
切断部材の押し上げ用モータの制御機構に制御信号を付
与して押し上げ速度を規制する。これによりワイヤに加
わる切削抵抗を許容範囲内に規制することができる。
第１図及び第２図は本発明の実施例を示す。
第１図は本発明を適用するワイヤ式切断装置１の全体概
略図を示すもので、２ａ、 ２ｂ、 ２ｃは周面に
多数の溝が付設されている支持ローラであり、切断用ワ
イヤＳを渭に沿って螺旋状に巻回する。この支持ローラ
のうち上方に位置する支持ローラ２ａを駆動ローラとし
、この駆動ローラ２ａにはローラ駆動モータＭ１を接続
する。なおワイヤＳは両端をそれぞれリールに巻付け、
一方を巻取リールとし、上記ローラ駆動モータＭ１によ
るワイヤＳの走行と同調して他方のリールから繰出し一
方の巻取リールに巻付け、ワイヤＳを一方向に高速走行
させるもので、その構造は周知であり説明を省略する。
略図を示すもので、２ａ、 ２ｂ、 ２ｃは周面に
多数の溝が付設されている支持ローラであり、切断用ワ
イヤＳを渭に沿って螺旋状に巻回する。この支持ローラ
のうち上方に位置する支持ローラ２ａを駆動ローラとし
、この駆動ローラ２ａにはローラ駆動モータＭ１を接続
する。なおワイヤＳは両端をそれぞれリールに巻付け、
一方を巻取リールとし、上記ローラ駆動モータＭ１によ
るワイヤＳの走行と同調して他方のリールから繰出し一
方の巻取リールに巻付け、ワイヤＳを一方向に高速走行
させるもので、その構造は周知であり説明を省略する。
１０は被切断部材Ｗの昇降機構を示し、基台１１に立設
した垂直ガイド１２に昇降台１３を上下方向に摺動可能
に嵌合し、この昇降台１３の上端に被切断部材Ｗを載置
する。またこの昇降台１３にはねじ軸】５に螺合するね
じＩ！１１４を取付け、ねじ軸１５は下部を軸受１６に
より回動自在に支持されており、適所に設けた昇降用サ
ーボモータ（以下単に昇降用モータという）Ｍ２とプー
リ１７． １８及び１９を介して連結される。これによ
り昇降モータの回動により昇降台１３を押し上げ、被切
断部材ＷをワイヤＳに押し付けて切断する。
した垂直ガイド１２に昇降台１３を上下方向に摺動可能
に嵌合し、この昇降台１３の上端に被切断部材Ｗを載置
する。またこの昇降台１３にはねじ軸】５に螺合するね
じＩ！１１４を取付け、ねじ軸１５は下部を軸受１６に
より回動自在に支持されており、適所に設けた昇降用サ
ーボモータ（以下単に昇降用モータという）Ｍ２とプー
リ１７． １８及び１９を介して連結される。これによ
り昇降モータの回動により昇降台１３を押し上げ、被切
断部材ＷをワイヤＳに押し付けて切断する。
本発明は上記構成において昇降モータＭ２による被切断
部材Ｗの押し上げ速度（切断速度）を切削抵抗に応じて
規制するもので、切断速度制御装置２０は上記支持ロー
ラ駆動モータＭ１、電流検出器２１と、予め設定した切
削負荷時に上記駆動モータＭ１に印加される電流（以下
設定電流という）発生器２２と、測定した電流値と設定
電流値との比較回路２３とを備える。この比較回路２３
からの出力信号は昇降モータＭ２の制御機構２４に印加
され、昇降モータＭ２の回転速度を規制するようにした
ものである。以下その要領を第２図に基づいて説明する
。
部材Ｗの押し上げ速度（切断速度）を切削抵抗に応じて
規制するもので、切断速度制御装置２０は上記支持ロー
ラ駆動モータＭ１、電流検出器２１と、予め設定した切
削負荷時に上記駆動モータＭ１に印加される電流（以下
設定電流という）発生器２２と、測定した電流値と設定
電流値との比較回路２３とを備える。この比較回路２３
からの出力信号は昇降モータＭ２の制御機構２４に印加
され、昇降モータＭ２の回転速度を規制するようにした
ものである。以下その要領を第２図に基づいて説明する
。
ローラ駆動モータＭ１は速度設定器３０により所定サイ
クル数の交流が出力され、制御機構３１により駆動され
る。ＰＧはパルス発生器を示し、モータ回転数を制御機
構３１にフィードバックする。この駆動モータＭ１に対
する負荷電流は電源検出器２１により検出される。
クル数の交流が出力され、制御機構３１により駆動され
る。ＰＧはパルス発生器を示し、モータ回転数を制御機
構３１にフィードバックする。この駆動モータＭ１に対
する負荷電流は電源検出器２１により検出される。
また前記昇降モータＭ２は、押上速度設定器３３により
所定サイクル数の交流を出力し、制御機Ｗ４２４により
このサイクル数に応じて駆動される。
所定サイクル数の交流を出力し、制御機Ｗ４２４により
このサイクル数に応じて駆動される。
上記構成において、ローラ駆動モータＭ１に対する電流
値は電流検出器２１により検出さ帳その検出値と設定電
流発生器２２からの設定電流値とは比較回路２３にて比
較し、検出値が許容範囲内であればスイッチ３４をＯＦ
Ｆとする。従って昇降モータＭ２は押上速度設定器３３
の出力サイクル数に基づいて駆動される。ＰＧはパルス
発生器であり、モータＭ２の回転数を制御機構２４にフ
ィードバックする。
値は電流検出器２１により検出さ帳その検出値と設定電
流発生器２２からの設定電流値とは比較回路２３にて比
較し、検出値が許容範囲内であればスイッチ３４をＯＦ
Ｆとする。従って昇降モータＭ２は押上速度設定器３３
の出力サイクル数に基づいて駆動される。ＰＧはパルス
発生器であり、モータＭ２の回転数を制御機構２４にフ
ィードバックする。
次に前記電流検出器２２の検出電流値が設定電流値より
小さいとき、即ち軽負荷のときは、スイッチ３４をＯＮ
とし、プラス信号を制御機構２４に印加する。これによ
り制御機構２４は、押上速度設定器３３による設定速度
より上の速度にて昇降モータＭ２を駆動し、昇降台１３
の上昇速度を増加する。
小さいとき、即ち軽負荷のときは、スイッチ３４をＯＮ
とし、プラス信号を制御機構２４に印加する。これによ
り制御機構２４は、押上速度設定器３３による設定速度
より上の速度にて昇降モータＭ２を駆動し、昇降台１３
の上昇速度を増加する。
切断が進み負荷が増加するに伴い、検出電流値が上述の
許容範囲内に増加したときは、スイッチ３４はＯＦＦと
なり昇降モータＭ２は上述の設定速度にて運転される。
許容範囲内に増加したときは、スイッチ３４はＯＦＦと
なり昇降モータＭ２は上述の設定速度にて運転される。
ついで切削抵抗が更に増加したとき、即ちこれに基づく
電流検出器２１による検出電流値が設定電流発生器２２
の設定値より大となったときは、再びスイッチ３４をＯ
Ｎとし、制御機構２４にマイナス信号を付与し、昇降モ
ータＭ２の回転速度を押上速度設定器３３の設定値より
減少する。その減少量は前述の増速の場合と同様に比較
回路２３における検出値と設定値との比に応じて制御さ
れる。
電流検出器２１による検出電流値が設定電流発生器２２
の設定値より大となったときは、再びスイッチ３４をＯ
Ｎとし、制御機構２４にマイナス信号を付与し、昇降モ
ータＭ２の回転速度を押上速度設定器３３の設定値より
減少する。その減少量は前述の増速の場合と同様に比較
回路２３における検出値と設定値との比に応じて制御さ
れる。
これに伴い昇降台１３の上昇速度は減少する。
これにより切削抵抗も減少し、電流検出器２１の検出値
が再び上記許容範囲内に減少するとスイッチ３４はＯＦ
Ｆされる。
が再び上記許容範囲内に減少するとスイッチ３４はＯＦ
Ｆされる。
以上を繰返す。これにより切削抵抗値を一定に保ち、第
３図（ｂ）に示す撓みαを減少し、下部両側の支持ロー
ラ２ｂ、２ｃ間のワイヤＳをほぼ直線状に保持すること
ができる。
３図（ｂ）に示す撓みαを減少し、下部両側の支持ロー
ラ２ｂ、２ｃ間のワイヤＳをほぼ直線状に保持すること
ができる。
なお、スイッチ３４には被切断部材Ｗが切断囲う加工範
囲にある時はＯＮする回路が設けられている。本制御機
構は設定負荷許容範囲にはいるために負荷電流検出器か
らの信号を昇降モータにＱＮ−ＯＦＦで速度制御する場
合と、負荷電流の値に応じて昇降モータの速度を比例的
に制御する場合と、さらに負荷電流と昇降モータの変速
速度を考慮し、ＰＩＡ制御する場合にも応用できる。
囲にある時はＯＮする回路が設けられている。本制御機
構は設定負荷許容範囲にはいるために負荷電流検出器か
らの信号を昇降モータにＱＮ−ＯＦＦで速度制御する場
合と、負荷電流の値に応じて昇降モータの速度を比例的
に制御する場合と、さらに負荷電流と昇降モータの変速
速度を考慮し、ＰＩＡ制御する場合にも応用できる。
本発明による時は、切削抵抗をワイヤ走行用のローラ駆
動モータの負荷電流の増減により検出し、所定値を越え
たとき被切断部材を上昇する昇降モータの回転数を制御
し、被切断部材の上昇速度を規制し、切削抵抗を予め設
定した値とするようにしたから、切削長さの変動あるい
は加工液中の砥粒の切れ味の変動に際してもワイヤの撓
みを防止し、切断したウェハーの厚さの変動の防止並び
に切断精度の向上を計ることができる。
動モータの負荷電流の増減により検出し、所定値を越え
たとき被切断部材を上昇する昇降モータの回転数を制御
し、被切断部材の上昇速度を規制し、切削抵抗を予め設
定した値とするようにしたから、切削長さの変動あるい
は加工液中の砥粒の切れ味の変動に際してもワイヤの撓
みを防止し、切断したウェハーの厚さの変動の防止並び
に切断精度の向上を計ることができる。
第１図及び第２図は本発明の実施例に関し、第１図はワ
イヤ式切断装置の切断速度制御装置の全体概略図、第２
ずはこの切断速度制御装置の全体回路図、第３図はワイ
ヤ式切断装置における切断要領説明図である。 １はワイヤ式切断装置、２ａ、２ｂ、２ｃは支持ローラ
、２０は切断速度制御装置、２１は電流検出器、２２は
設定電流発生器、２３は比較回路、２４は昇降モータ制
御機４１Ｌ、Ｍ１は支持ローラ駆動モータ、Ｍ２は昇降
モータ、Ｓはワイヤ、Ｗは被切断部材である。 特 許 出 願 人 日本スピンドル製造株式会社 第１図 Ｍｌ：支Ｔｉロープ巧ａ旅＝７ Ｗ：新τηＭ帥材
イヤ式切断装置の切断速度制御装置の全体概略図、第２
ずはこの切断速度制御装置の全体回路図、第３図はワイ
ヤ式切断装置における切断要領説明図である。 １はワイヤ式切断装置、２ａ、２ｂ、２ｃは支持ローラ
、２０は切断速度制御装置、２１は電流検出器、２２は
設定電流発生器、２３は比較回路、２４は昇降モータ制
御機４１Ｌ、Ｍ１は支持ローラ駆動モータ、Ｍ２は昇降
モータ、Ｓはワイヤ、Ｗは被切断部材である。 特 許 出 願 人 日本スピンドル製造株式会社 第１図 Ｍｌ：支Ｔｉロープ巧ａ旅＝７ Ｗ：新τηＭ帥材
Claims (2)
- （１）複数の支持ローラにより所定間隔を存して張架さ
れたワイヤ列を高速走行させつつ該ワイヤ列に被切断部
材を押し当ててウェハー状に切断するワイヤ式切断装置
において、上記支持ローラの駆動モータの負荷電流値か
ら切削時にワイヤに受ける切削抵抗値を検出し、被切断
部材の押し上げ速度を規制することを特徴とするワイヤ
式切断装置の切断速度制御方法。 - （２）複数の支持ローラにより所定間隔を存して張架さ
れたワイヤ列を高速走行させつつ該ワイヤ列に被切断部
材を押し当ててウェハー状に切断するワイヤ式切断装置
において、上記支持ローラの駆動モータの駆動回路に設
けた電流検出器と、予め設定した切削負荷時の電流値と
、検出電流値と設定電流値との比較回路とを備え、比較
回路は検出電流値が設定電流値に対し許容範囲を越えた
とき、被切断部材押し上げ用昇降モータの制御機構に制
御信号を付与することを特徴とするワイヤ式切断装置の
切断速度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24810090A JPH04129661A (ja) | 1990-09-18 | 1990-09-18 | ワイヤ式切断装置の切断速度制御方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24810090A JPH04129661A (ja) | 1990-09-18 | 1990-09-18 | ワイヤ式切断装置の切断速度制御方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04129661A true JPH04129661A (ja) | 1992-04-30 |
Family
ID=17173221
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24810090A Pending JPH04129661A (ja) | 1990-09-18 | 1990-09-18 | ワイヤ式切断装置の切断速度制御方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04129661A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996010470A1 (fr) * | 1994-09-30 | 1996-04-11 | Nippei Toyama Corporation | Fil de decoupe |
| JP2012157908A (ja) * | 2011-01-28 | 2012-08-23 | Sumco Corp | 硬脆性材料のスライス方法 |
-
1990
- 1990-09-18 JP JP24810090A patent/JPH04129661A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996010470A1 (fr) * | 1994-09-30 | 1996-04-11 | Nippei Toyama Corporation | Fil de decoupe |
| JP2012157908A (ja) * | 2011-01-28 | 2012-08-23 | Sumco Corp | 硬脆性材料のスライス方法 |
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