JPH11151655A - 固定砥粒付エンドレスワイヤソー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】被加工物を精度よく切断することができる固定
砥粒付エンドレスワイヤソーの提供。 【解決手段】ワイヤ列２８の下部にインゴットＩｎを挟
んで一対の溝付テンションローラ４６、４６を配置す
る。この一対の溝付テンションローラ４６、４６をワイ
ヤ列２８に押圧当接させることにより、ワイヤ列２８に
張力を付加する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、固定砥粒付エンド
レスワイヤソーに係り、特にシリコン、ガラス、セラミ
ック等の硬脆性材料を切断する固定砥粒付エンドレスワ
イヤソーに関する。

【０００２】

【従来の技術】固定砥粒付エンドレスワイヤソーは、１
本の無端状に形成された固定砥粒付ワイヤを複数個のグ
ルーブローラに巻き掛けてワイヤ列を形成するワイヤソ
ーである。この固定砥粒付エンドレスワイヤソーで高精
度なウェーハを切断するためには、ワイヤ列を高い張力
で張り上げた状態でインゴットを切断する必要がある。
そして、従来の固定砥粒付エンドレスワイヤソーでは、
ダンサローラに所定荷重のデッドウェイトを付加するこ
とにより、固定砥粒付ワイヤに張力を付与していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
方法で固定砥粒付ワイヤに張力を付与すると、実際にイ
ンゴットの切断に寄与するワイヤ列を構成する固定砥粒
付ワイヤの張力が十分に得られず、精度の高い切断を行
うことができないという欠点があった。本発明は、この
ような事情に鑑みてなされたもので、被加工物を精度よ
く切断することができる固定砥粒付エンドレスワイヤソ
ーを提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
前記目的を達成するために、複数本のグルーブローラに
巻き掛けられて形成されるワイヤ列を一本の無端状の固
定砥粒付ワイヤで形成し、前記グルーブローラを回転駆
動して前記ワイヤ列を走行させるとともに、その走行す
るワイヤ列に被加工物を押し当てることにより、該被加
工物を多数枚のウェーハに同時に切断する固定砥粒付エ
ンドレスワイヤソーにおいて、前記被加工物を挟んで対
称位置に配置され、周面に前記ワイヤ列と同一ピッチの
溝が形成された一対の溝付テンションローラと、前記一
対の溝付テンションローラを前記ワイヤ列に向けて移動
させ、該ワイヤ列に押圧当接させる押圧手段と、を備
え、前記一対の溝付テンションローラを前記押圧手段に
よって前記ワイヤ列に押圧当接させることによって、前
記ワイヤ列に張力を付加することを特徴とする。

【０００５】本発明によれば、一対の溝付テンションロ
ーラをワイヤ列に押圧当接させることにより、ワイヤ列
に張力を付加する。また、請求項３に係る発明は、前記
目的を達成するために、複数本のグルーブローラに巻き
掛けられて形成されるワイヤ列を一本の無端状の固定砥
粒付ワイヤで形成し、前記グルーブローラを回転駆動し
て前記ワイヤ列を走行させるとともに、その走行するワ
イヤ列に被加工物を押し当てることにより、該被加工物
を多数枚のウェーハに同時に切断する固定砥粒付エンド
レスワイヤソーにおいて、前記グルーブローラのうち少
なくとも１本を移動可能に支持し、前記グルーブローラ
間の軸間距離を可変させることにより、前記ワイヤ列に
張力を付加することを特徴とする。

【０００６】本発明によれば、グルーブローラの軸間距
離を可変させることにより、ワイヤ列に張力を付加す
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
る固定砥粒付エンドレスワイヤソーの実施の形態につい
て詳説する。図１、図２、図３は、それぞれ本発明に係
る固定砥粒付エンドレスワイヤソーの第１の実施の形態
の正面図、側面図、平面図である（図３は切断ユニット
のみの平面図）。

【０００８】同図に示すように、固定砥粒付エンドレス
ワイヤソー１０は、主として、インゴットＩｎの切断を
行う切断ユニット１２と、インゴットＩｎに送りを与え
るワーク送りユニット１４とから構成されている。ま
ず、切断ユニット１２の構成から説明する。防振台１
６、１６、…を介して水平に設置された架台１８上に
は、一対のスピンドルブラケット２０Ａ、２０Ｂが２
組、所定の間隔をもって垂直に立設されている。このス
ピンドルブラケット２０Ａ、２０Ｂには、それぞれ一対
のスピンドルユニット２２Ａ、２２Ｂが、互いに対向す
るように配設されている。

【０００９】前記一対のスピンドルユニット２２Ａ、２
２Ｂには、それぞれ外周に螺旋状の溝が形成されたグル
ーブローラ２４Ａ、２４Ｂが回動自在に支持されてい
る。切断するワイヤ列２８は、このグルーブローラ２４
Ａ、２４Ｂの溝に固定砥粒付ワイヤ２６を順次巻き掛け
てゆくことにより形成される。前記グルーブローラ２４
Ａ、２４Ｂの前方（図２中左側）には、グルーブローラ
２４Ａ、２４Ｂに巻き掛けられた固定砥粒付ワイヤ２６
をグルーブローラ２４Ａ、２４Ｂの一方端から他方端に
向けてガイドするガイドローラ３０Ｌ、３０Ｌ、３０
Ｒ、３０Ｒが設置されている。このガイドローラ３０
Ｌ、３０Ｌ、３０Ｒ、３０Ｒは、前記グルーブローラ２
４Ａ、２４Ｂの両端部にそれぞれ一組ずつ配設されてお
り、前記架台１８上に設置された図示しないフレームに
回転自在に支持されている。前記グルーブローラ２４
Ａ、２４Ｂの一方端から繰り出された固定砥粒付ワイヤ
２６は、このガイドローラ３０Ｌ、３０Ｌ、３０Ｒ、３
０Ｒに順次巻きかけられることにより、グルーブローラ
２４Ａ、２４Ｂの他方端にガイドされる。そして、他方
端にガイドされた固定砥粒付ワイヤ２６は、その両端部
をレーザー溶接等でつなぎ合わされて無端状に形成され
る。

【００１０】前記グルーブローラ２４Ａ、２４Ｂ間に
は、ワイヤ列２８に所定の張力を付与するためのテンシ
ョンユニット４４が設置されている。このテンションユ
ニット４４は、周面に前記ワイヤ列２８と同一ピッチの
平行溝が多数形成された一対の溝付テンションローラ４
６、４６を有しており、この溝付テンションローラ４
６、４６をワイヤ列２８に押圧当接させることにより、
ワイヤ列２８に張力を付与する。具体的には、以下の構
成である。

【００１１】前記一対の溝付テンションローラ４６、４
６は、前記ワイヤ列２８の下部に設けられており、イン
ゴットＩｎを挟んで左右対称位置に配設されている。こ
の溝付テンションローラ４６、４６の両端部は、一対の
軸受ブラケット４８、４８に回動自在に支持されてお
り、該軸受ブラケット４８、４８は、支持フレーム５
０、５０上に敷設された一対のガイドレール５２、５２
上を摺動自在に支持されている。

【００１２】前記支持フレーム５０、５０は、前記架台
１８上に垂直に立設されており、うち一方の支持フレー
ム５０中央には、図４に示すように、ガイドレール５
２、５２に沿ってネジ棒５４が配設されている。このネ
ジ棒５４は、両端部を軸受部材５６、５６によって回動
自在に支持されており、上端部には押圧用モータ５８の
出力軸が連結されている。また、前記軸受ブラケット４
８、４８のうち一方には、このネジ棒５４に螺合するナ
ット部４８ａ（図３参照）が形成されており、この結
果、前記押圧用モータ５８を駆動することにより、前記
ネジ棒５４が回転して軸受ブラケット４８、４８が上下
動する。

【００１３】以上のように構成されたテンションユニッ
ト４４は、押圧用モータ５８を駆動して軸受ブラケット
４８、４８を上昇させることにより、溝付テンションロ
ーラ４６、４６がワイヤ列２８に押圧されてワイヤ列２
８に張力が付与される。なお、このときワイヤ列２８を
構成する各固定砥粒付ワイヤ２６は、溝付テンションロ
ーラ４６、４６の溝に沿って走行する。

【００１４】ワイヤ列２８には、以上のようにして張力
が付与される。そして、その走行は、一方のグルーブロ
ーラ２４Ａを高速回転させることにより行う。すなわ
ち、一方のグルーブローラ２４Ａを駆動モータ６０で高
速回転させることにより走行させる。なお、図２に示す
ように、駆動モータ６０からグルーブローラ２４Ａへの
回転力の伝達はベルト６２で行い、グルーブローラ２４
Ａの一方端に連結されたスピンドルプーリ６４と、駆動
モータ６０の出力軸に連結されたモータプーリ６６とを
ベルト６２で連結することにより、駆動モータ６０の回
転をグルーブローラ２４Ａに伝達する。

【００１５】切断ユニット１２は以上のように構成され
る。次に、切断送りユニット１４の構成について説明す
る。図１及び図２に示すように、前記架台１８上には、
コラム６８が垂直に立設されている。このコラム６８に
は一対のガイドレール７０、７０が前記ワイヤ列２８に
対して垂直に敷設されている。そして、このガイドレー
ル７０、７０上をワークフィードテーブル７２がスライ
ダ７４、７４を介して摺動自在に支持されている。

【００１６】また、前記コラム６８には、前記ガイドレ
ール７０、７０に沿ってネジ棒７６が配設されており、
該ネジ棒７６は、その両端部をコラム６８に一体形成さ
れた軸受に回動自在に支持されている。そして、このネ
ジ棒７６の上端部には、前記コラム６８の頂部に設置さ
れたワーク送りモータ７８の出力軸が連結されており、
このワーク送りモータ７８を駆動することにより、ネジ
棒７６が回動する。前記ワークフィードテーブル７２に
は、このネジ棒７６と螺合するナット部材７２ａが固着
されており、この結果、前記ネジ棒７６を前記ワーク送
りモータ７８で回動させることにより、前記ワークフィ
ードテーブル７２が昇降移動する。

【００１７】前記ワークフィードテーブル７２の先端下
部には、チルチングユニット８０が設けられており、被
加工物であるインゴットＩｎは、このチルチングユニッ
ト８０のワーク保持部に装着される。なお、このチルチ
ングユニット６４は、装着されたインゴットＩｎをワイ
ヤ列２８に対して水平、垂直方向に所定角度傾斜させて
保持することができ、装着されたインゴットは、このチ
ルチングユニット６４によって結晶方位合わせがなされ
る。

【００１８】また、このチルチングユニット６４へのイ
ンゴットＩｎの装着は、マウンティングブロックＭを介
して行われ、該マウンティングブロックＭにスライスベ
ースＳを介して接着したインゴットＩｎをチルチングユ
ニット６４のワーク保持部にネジ等で固定して装着す
る。前記のごとく構成された第１の実施の形態の固定砥
粒付エンドレスワイヤソー１０の作用は次の通りであ
る。

【００１９】まず、オペレータは、グルーブローラ２４
Ａ、２４Ｂ間に張設されているワイヤ列２８の張力をテ
ンションゲージで測定する。そして、その測定値から、
切断に必要とされる張力で張設されているか否かを判断
し、以下の操作を行う。テンションゲージの測定値が必
要とされている張力と一致している場合は、そのまま次
の作業に移る。

【００２０】テンションゲージの測定値が必要とされて
いる張力よりも低いの場合は、テンションユニット４４
の押圧用モータ５８を駆動して溝付テンションローラ４
６、４６を上昇させて、ワイヤ列２８に押圧させる。そ
して、必要な張力が得られたところで溝付テンションロ
ーラ４６、４６の上昇を止める。これにより、ワイヤ列
２８には切断に必要な張力が付加される。

【００２１】一方、テンションゲージの測定値が必要と
されている張力よりも高い場合は、テンションユニット
４４の押圧用モータ５８を駆動して溝付テンションロー
ラ４６、４６を下降させる。そして、必要な張力が得ら
れたところで溝付テンションローラ４６、４６の下降を
止める。これにより、ワイヤ列２８には切断に最適な張
力が付加される。

【００２２】以上のようにしてワイヤ列２８に最適な張
力を付加した後、オペレータは、ワークフィードテーブ
ル７２のチルチングユニット８０にインゴットＩｎを装
着する。すなわち、まず、マウンティングブロックＭに
スライスベースＳを介してインゴットＩｎを接着し、そ
のマウンティングブロックＭに接着されたインゴットＩ
ｎをチルチングユニット６４のワーク装着部に装着す
る。装着後、インゴットＩｎが所定の結晶方位で切断さ
れるように、チルチングユニット８０によってインゴッ
トＩｎをワイヤ列２８に対して所定角度傾斜させる。

【００２３】次に、駆動モータ６０を駆動して、グルー
ブローラ２４Ａを高速回転させ、ワイヤ列２８を高速走
行させる。なお、この際、固定砥粒付ワイヤＷは無端状
に形成されているので、一定の走行路を周回することに
なる。次に、ワーク送りモータ７８を駆動して、ワーク
フィードテーブル７２をワイヤ列２８に向けて一定の送
り量で送る。この結果、インゴットＩｎが高速走行する
ワイヤ列２８に押し当てられる。

【００２４】ワイヤ列２８に押し当てられたインゴット
Ｉｎは、そのワイヤ列２８との接触部を固定砥粒付ワイ
ヤＷの周面に固着された固定砥粒に研削され、この結
果、多数枚のウェーハに切断される。なお、この切断に
際して、インゴットＩｎとワイヤ列２８の接触部には、
図示しないノズルからクーラントが供給される。供給さ
れたクーラントは、ワイヤ列２８の下方に設置された図
示しないドレンパンで回収され、廃棄される。

【００２５】このように、本実施の形態のエンドレスワ
イヤソー１０では、切断に必要とされる張力を任意に設
定することができるので、精度の高いウェーハを切断す
ることができる。また、ワイヤ列２８を構成する固定砥
粒付ワイヤ１２は、溝付テンションローラ４６、４６に
形成された溝内を走行するため、縦方向の振動だけでな
く、横方向の振動も防止することができる。このため、
たとえ固定砥粒付ワイヤ２６に目詰まり等が生じても、
固定砥粒付ワイヤ２６が暴れることはなく、精度の高い
ウェーハを切断することができる。

【００２６】なお、本実施の形態では、溝付テンション
ローラ４６、４６をワイヤ列２８に押圧する手段として
溝付テンションローラ４６、４６が設けられた軸受ブラ
ケット４８、４８を送りネジで上下動させる方法を採用
しているが、押圧方法はこれに限定されるものではな
く、例えば、図５に示すような機構で溝付テンションロ
ーラ４６、４６をワイヤ列２８に押圧させてもよい（な
お、同図では、便宜上一方側の溝付テンションローラの
みを図示している。）。

【００２７】すなわち、揺動自在なアーム８４の先端に
溝付テンションローラ４６を回動自在に支持し、このア
ーム８４を上下方向に揺動させることにより、溝付テン
ションローラ４６をワイヤ列２８に押圧させる。アーム
８４を揺動させる手段は、アーム８４の基端部に固着さ
れた回転軸８６に駆動アーム８８を固着するとともに、
この駆動アーム８８の先端部に油圧シリンダ９０のロッ
ドをピンで連結し、この油圧シリンダ９０のロッドを進
退させることにより揺動させる。

【００２８】ワイヤ列２０は、この溝付テンションロー
ラ４６を上方に揺動させることにより押圧され、下方に
揺動させることにより押圧力が解除される。また、溝付
テンションローラ４６、４６は高い荷重を受けるので移
動しないようにするため、これを固定する手段を設ける
ことも有効である。たとえば、位置設定後、軸受ブラケ
ット４８を支持フレーム５０にディスクブレーキやネジ
等で固定することが有効である。

【００２９】また、本実施の形態の固定砥粒付エンドレ
スワイヤソー１０では、固定砥粒付ワイヤ２６の形状に
ついては、特に限定していないが、固定砥粒付ワイヤ２
６には高い張力がかけられるので、これに耐え得る構造
とするため異形線ワイヤを用いることが有効である。こ
の異形線ワイヤＷは、図６に示すように、両側部に溝付
テンションローラ４６の溝４６ａに嵌合するテーパ面Ｔ
が形成されていた断面扇形形状をしており、その上面
（円弧面）にのみ砥粒Ｇが固着されている。

【００３０】このような構成の固定砥粒付ワイヤＷにあ
っては、同じ横幅Ｄを有する円形断面の固定砥粒付ワイ
ヤＷ₁ と比べて断面積を大きく取ることができるので、
ワイヤ剛性が向上する。そして、ワイヤ剛性が向上する
ことにより、ワイヤに高い張力を付与することができる
ようになり、この結果、同じカーフロスでも高精度な切
断が可能になる。

【００３１】また、このような構成の固定砥粒付ワイヤ
Ｗにあっては、固定砥粒付ワイヤＷが溝付テンションロ
ーラ４６の溝に４６ａに嵌合するため、ワイヤの振れを
効果的に防止することができる。さらに、ワイヤの上面
にのみ砥粒Ｇが固着されているため、溝付テンションロ
ーラやグルーブローラ、ガイドローラ等の溝の磨耗も抑
制することができる。なお、この点については、同図に
示すように、断面円形の固定砥粒付ワイヤＷの場合、ワ
イヤの上面にのみ砥粒を固着すれば同様の効果を得るこ
とができる。

【００３２】次に、本発明に係る固定砥粒付エンドレス
ワイヤソーの第２の実施の形態について説明する。上述
した第１の実施の形態の固定砥粒付エンドレスワイヤソ
ー１０では、一対の溝付テンションローラ４６、４６の
間隔は、常に一定に保たれていた。しかし、ワイヤ列２
８に与えられる張力は、溝付テンションローラ４６、４
６の間隔と相関するため、切断部の張力をより高いもの
とするためには、常に溝付テンションローラ４６、４６
をインゴットＩｎの近傍に位置させておくことが望まし
い。

【００３３】そこで、第２の実施の形態の固定砥粒付エ
ンドレスワイヤソー１００では、テンションユニット４
４の溝付テンションローラ４６、４６の間隔をインゴッ
トＩｎの切断長に応じて可変できるように構成されてい
る。具体的には、以下の構成である。なお、上述した第
１の実施の形態の固定砥粒付エンドレスワイヤソー１０
と同一部材には、同一符号を付してその説明は省略す
る。

【００３４】図７及び図８に示すように、一対の溝付テ
ンションローラ４６、４６は、それぞれその両端部を一
対の軸受ユニット１０２、１０２に回動自在に支持され
ている。この軸受ユニット１０２、１０２は、ワイヤ列
２８の両側部に沿って設置された一対のガイドレール１
０４、１０４上をスライド自在に支持されている。前記
一対のガイドレール１０４、１０４は、前記ワイヤ列２
８に沿って配設された昇降台１０６、１０６上に敷設さ
れており、該昇降台１０６、１０６は、ワイヤ列２８に
対して垂直に昇降移動する。なお、この昇降台１０６を
昇降させる機構は、上述した第１の実施の形態の軸受ブ
ラケット４８、４８を昇降させる機構と同じである。し
たがって、その機構の説明は省略する。

【００３５】前記昇降台１０６、１０６の中央部には、
支柱１０８、１０８が垂直に立設されている。この支柱
１０８の両側部にはスプリング１１０、１１０が固定さ
れており、該スプリング１１０、１１０の他方端は、そ
れぞれ前記軸受ユニット１０２、１０２に固定されてい
る。前記一対の溝付テンションローラ４６、４６は、こ
のスプリング１１０、１１０によって互いに近づく方向
に付勢されており、このスプリング１１０、１１０の付
勢力に抗して互いに離れる方向に押圧することによっ
て、その間隔が拡がる。そして、その間隔調整は、次の
機構により行われる。

【００３６】インゴットＩｎが装着されるチルチングユ
ニット８０には、円盤状に形成された一対のガイドプレ
ート１１２、１１２が一定の間隔をもって着脱自在に取
り付けられている。このガイドプレート１１２は、前記
インゴットＩｎよりもやや大径に形成されており、イン
ゴットＩｎは、この一対のガイドプレート１１２、１１
２の間に取り付けられる。そして、取り付けられたイン
ゴットＩｎは、ガイドプレート１１２、１１２と同軸上
に配置される。

【００３７】前記溝付テンションローラ４６、４６の両
端部には、前記ガイドプレート１１２、１１２と同一の
間隔でガイドローラ１１４、１１４が配置されている。
ガイドプレート１１２、１１２は、このガイドローラ１
１４、１１４の間を上下動する。ここで、前記一対の溝
付テンションローラ４６、４６は、それぞれスプリング
１１０、１１０によって互いに近づく方向に付勢されて
いるので、ガイドプレート１１２、１１２はガイドロー
ラ１１４、１１４に挟持された状態で上下動する。そし
て、このガイドプレート１１２、１１２が、前記ガイド
ローラ１１４、１１４に挟持されながら上下動すること
により、溝付テンションローラ４６、４６は、その間隔
を次のように調整される。

【００３８】すなわち、前記ガイドプレート１１２、１
１２は、円盤状に形成されているので、接触当初から中
央部までは、ガイドプレート１１２、１１２に押し広げ
られて間隔が広がり、中央部を越えると逆にスプリング
１１０、１１０の付勢力によって間隔が狭まる。この溝
付テンションローラ４６、４６の間隔の拡縮は、インゴ
ットＩｎとワイヤ列２８との切断長に対応しており、切
断長が長くなるとその間隔が広がり、短くなるとその間
隔が狭まる。したがって、溝付テンションローラ４６、
４６を常にインゴットＩｎの近傍に位置させることがで
きる。

【００３９】以上のように構成された本発明に係る固定
砥粒付エンドレスワイヤソーの第２の実施の形態の作用
は次の通りである。まず、オペレータは、グルーブロー
ラ２４Ａ、２４Ｂ間に張設されているワイヤ列２８の張
力をテンションゲージで測定する。そして、その測定値
から、切断に必要とされる張力で張設されているか否か
を判断し、以下の操作を行う。

【００４０】テンションゲージの測定値が必要とされて
いる張力と一致している場合は、そのまま次の作業に移
る。テンションゲージの測定値が必要とされている張力
よりも低い場合は、昇降台１０６を上昇させることによ
って溝付テンションローラ４６、４６を上昇させ、溝付
テンションローラ４６、４６をワイヤ列２８に押圧させ
る。そして、必要な張力が得られたところで昇降台１０
６の上昇を止める。これにより、ワイヤ列２８には切断
に必要な張力が付加される。

【００４１】一方、テンションゲージの測定値が必要と
されている張力よりも高い場合は、昇降台１０６を下降
させることによって溝付テンションローラ４６、４６を
下降させる。そして、必要な張力が得られたところで昇
降台１０６の下降を止める。これにより、ワイヤ列２８
には切断に最適な張力が付加される。次に、オペレータ
は、ワークフィードテーブル７２のチルチングユニット
８０にインゴットＩｎを装着するとともに、ガイドプレ
ート１１２、１１２を装着する。

【００４２】次に、駆動モータ６０を駆動して、グルー
ブローラ２４Ａを高速回転させ、ワイヤ列２８を高速走
行させる。そして、ワイヤ列２８の走行が安定したとこ
ろで、ワーク送りモータ７８を駆動して、ワークフィー
ドテーブル７２をワイヤ列２８に向けて一定の送り量で
送る。これにより、インゴットＩｎの切断が開始される
が、この切断に際して、溝付テンションローラ４６、４
６は、次のように間隔調整される。

【００４３】図９（ａ）に示すように、切断開始前、一
対の溝付テンションローラ４６、４６は、スプリング１
１０、１１０の付勢力によって互いに近づく方向に付勢
され、一定の間隔に保持されている。インゴットＩｎが
下降してくると、図９（ｂ）〜（ｄ）に示すように、ガ
イドプレート１１２が、一対の溝付テンションローラ４
６、４６の間を押し広げ、これによって、溝付テンショ
ンローラ４６、４６の間隔が拡縮される。

【００４４】ここで、同図に示すように、前記ガイドプ
レート１１２は、インゴットＩｎの切断面と同じ円形状
に形成されているため、一対の溝付テンションローラ４
６、４６はインゴットＩｎの切断長に応じて、その間隔
が拡縮される。したがって、溝付テンションローラ４
６、４６は、常にインゴットＩｎの近傍に位置すること
ができ、これにより、ワイヤ列２８に効果的に張力を付
加することができる。

【００４５】このように、本実施の形態の固定砥粒付エ
ンドレスワイヤソー１００によれば、一対の溝付テンシ
ョンローラ４６、４６の間隔をインゴットＩｎの切断長
に応じて可変させることにより、効果的にワイヤ列２８
に張力を付与することができる。なお、溝付テンション
ローラ４６、４６の間隔を可変させる機構は、本実施の
形態で説明した機構に限られるものではなく、例えば、
次のような機構を用いてもよい。

【００４６】図１０に示すように、一方の昇降台１０６
上には、ガイドレール１０４に沿って一対のネジ棒１５
０、１５０が回動自在に支持されている。このネジ棒１
５０、１５０は、それぞれ昇降台１０６の両端部に配設
された移動用モータ１５２、１５２の出力軸に連結され
ており、この移動用モータ１５２、１５２を駆動するこ
とにより回転する。前記ネジ棒１５０、１５０には、そ
れぞれナット部材１５４、１５４が螺合されており、該
ナット部材１５４、１５４は軸受ユニット１０２、１０
２に固着されている。したがって、前記溝付テンション
ローラ４６、４６は、前記移動用モータ１５２、１５２
を駆動することにより移動し、これにより間隔が可変す
る。

【００４７】なお、この場合、移動用モータ１５２の駆
動は、図示しない制御装置で制御する。そして、制御装
置は、溝付テンションローラ４６、４６がインゴットＩ
ｎの切断長に応じて拡縮するように移動用モータ１５
２、１５２の駆動を制御する。これにより、上述した第
２の実施の形態と同様に、溝付テンションローラ４６、
４６を常にインゴットＩｎの側部近傍に位置させること
ができる。

【００４８】なお、この実施の形態の場合は、上記の送
りネジに代えてシリンダで溝付テンションローラ４６、
４６を移動させてもよい。すなわち、ガイドレール１０
４に沿って一対のシリンダを配設し、そのロッドの先端
に軸受ユニット１０２を連結する。そして、そのロッド
を伸縮させることにより、溝付テンションローラ４６、
４６を移動させる。これによっても同様の効果を得るこ
とができる。

【００４９】また、本実施の形態の固定砥粒付エンドレ
スワイヤソー１０、１００では、溝付テンションローラ
４６、４６を単に回動自在に支持しているだけである
が、図１１に示すようにモータ１６０、１６０を連結
し、グルーブローラ２４Ａの回転に同期させて回転させ
るようにしてもよい。このように、溝付テンションロー
ラ４６、４６をグルーブローラ２４Ａの回転に同期させ
て回転させることにより、溝付テンションローラ４６、
４６の磨耗を防止することができ、長寿命化を図ること
ができる。特に、周囲の砥粒が固着された固定砥粒付ワ
イヤ２６をガイドする場合には有効である。

【００５０】また、溝付テンションローラ４６、４６の
磨耗を防止するためには、溝付テンションローラ４６、
４６の周面を、固定砥粒付ワイヤ２６の表面に固着した
砥粒と同質、同硬度な物質でコーティングすることも有
効である。例えば、固定砥粒付ワイヤ２６の周面に固着
する砥粒にダイヤモンドを用いた場合は、ダイヤモンド
で溝付テンションローラ４６、４６の表面をコーティン
グし、ＧＣ砥粒（炭化ケイ素質研削剤）を用いた場合
は、ＳｉＣで溝付テンションローラ４６、４６の表面を
コーティングする。

【００５１】次に、本発明に係る固定砥粒付エンドレス
ワイヤソーの第３の実施の形態について説明する。第３
の実施の形態の固定砥粒付エンドレスワイヤソー２００
は、グルーブローラの軸間距離を可変することにより、
ワイヤ列に付加する張力を調整する。具体的には、以下
の構成である。なお、上述した第１の実施の形態の固定
砥粒付エンドレスワイヤソー１０と同一部材には同一符
号を付し、その説明は省略する。

【００５２】図１２に示すように、架台１８上に立設さ
れた一組のスピンドルブラケット２０２Ａ、２０２Ｂの
うち一方のスピンドルブラケット２０２Ｂは図中Ｘ方向
に摺動自在に支持されている。すなわち、一方のスピン
ドルブラケット２０２Ｂの下部にはスライダ２０４が固
着されており、該スライダ２０４は架台１８上に敷設さ
れたガイドレール２０６上を摺動自在に支持されてい
る。

【００５３】前記スピンドルブラケット２０２Ｂには、
間隔調整用ボルト２０８が回動自在に支持されている。
この間隔調整用ボルト２０８には、ナット部材２１０が
螺合されており、該ナット部材２１０は前記架台１８上
に立設されたブラケット２１２に固着されている。前記
スピンドルブラケット２０２は、この間隔調整用ボルト
２０８を回すことにより図中Ｘ方向に移動する。

【００５４】前記のごとく構成された第３の実施の形態
の固定砥粒付エンドレスワイヤソー２００の作用は次の
通りである。まず、オペレータは、グルーブローラ２４
Ａ、２４Ｂ間に張設されているワイヤ列２８の張力をテ
ンションゲージで測定する。そして、その測定値から、
切断に必要とされる張力で張設されているか否かを判断
し、以下の操作を行う。

【００５５】テンションゲージの測定値が必要とされて
いる張力と一致している場合は、そのまま次の作業に移
る。テンションゲージの測定値が必要とされている張力
よりも低い場合は、グルーブローラ２４Ａ、２４Ｂ間の
軸間距離Ｘを拡げる。すなわち、間隔調整用ボルト２０
８を回してスピンドルブラケット２０２Ｂを図中右方向
に移動させる。そして、必要な張力が得られたところで
間隔調整用ボルト２０８の回転を止める。これにより、
ワイヤ列２８には切断に必要な張力が付加される。

【００５６】一方、テンションゲージの測定値が必要と
されている張力よりも高い場合は、グルーブローラ２４
Ａ、２４Ｂ間の軸間距離Ｘを狭める。すなわち、間隔調
整用ボルト２０８を回してスピンドルブラケット２０２
Ｂを図中左方向に移動させる。そして、必要な張力とな
ったところで間隔調整用ボルト２０８の回転を止める。
これにより、ワイヤ列２８には切断に最適な張力が付加
される。

【００５７】以上のようにしてワイヤ列２８に最適な張
力を付加した後、オペレータは、ワークフィードテーブ
ル７２のチルチングユニット８０にインゴットＩｎを装
着し、切断を開始する。このように、本実施の形態のエ
ンドレスワイヤソー２００では、切断に必要とされる張
力を任意に設定することができるので、精度の高いウェ
ーハを切断することができる。

【００５８】なお、本実施の形態では、間隔調整用ボル
ト２０８をオペレータが手動で回転させることにより、
スピンドルブラケット２０２Ｂを移動させる構成として
いるが、モータ等で自動で回転させるようにしてもよ
い。また、スピンドルブラケット２０８Ｂを移動させる
機構は、上述した送りネジに限らず、油圧シリンダ等を
用いてもよい。

【００５９】さらに、本実施の形態では、一方のスピン
ドルブラケット２０８Ｂのみを移動させることにより、
両グルーブローラ２４Ａ、２４Ｂの間隔を可変させてい
るが、両方のスピンドルブラケット２０８Ｂを移動させ
ることにより、グルーブローラ２４Ａ、２４Ｂの間隔を
可変させるように構成してもよい。また、上述した第１
及び第２の実施の形態の固定砥粒付エンドレスワイヤソ
ーでは、２本のグルーブローラ２４Ａ、２４Ｂに固定砥
粒付ワイヤ２６を巻き掛けることによりワイヤ列２８を
形成するようにしているが、ワイヤ列２８を形成するグ
ルーブローラの本数はこれに限定されるものではなく、
例えば三角形をなすように配置した３本のグルーブロー
ラに固定砥粒付ワイヤを巻き掛けワイヤ列を形成しても
よいし、また、四角形をなすように配置した４本のグル
ーブローラに固定砥粒付ワイヤを巻き掛けてワイヤ列を
形成するようにしてもよい。

【００６０】また、本実施の形態では、グルーブローラ
２４Ａ、２４Ｂを横方向に配置して水平なワイヤ列を形
成するようにしているが、縦方向に配置して垂直なワイ
ヤ列を形成するようにしてもよい。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ワイヤ列に高張力を付与することができるので、被加工
物を精度よく切断することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態の固定砥粒付エンドレスワイ
ヤソーの正面図

【図２】第１の実施の形態の固定砥粒付エンドレスワイ
ヤソーの側面図

【図３】第１の実施の形態の固定砥粒付エンドレスワイ
ヤソーの一部を示す平面図

【図４】テンションユニットの構成を示す側面断面図

【図５】溝付テンションローラをワイヤ列に押圧する他
の機構の側面断面図

【図６】異形ワイヤの構成を示す断面図

【図７】第２の実施の形態の固定砥粒付エンドレスワイ
ヤソーの一部を示す平面図

【図８】テンションユニットの構成を示す側面断面図

【図９】第２の実施の形態の固定砥粒付エンドレスワイ
ヤソーの作用の説明図

【図１０】溝付テンションローラを移動させる他の機構
の平面図

【図１１】他の実施の形態の固定砥粒付エンドレスワイ
ヤソーの一部を示す平面図

【図１２】第３の実施の形態の固定砥粒付エンドレスワ
イヤソーの側面図

【符号の説明】

１０、１００、２００…固定砥粒付エンドレスワイヤソ
ー ２０Ａ、２０Ｂ…スピンドルブラケット ２４Ａ、２４Ｂ…グルーブローラ ２６…固定砥粒付ワイヤ ２８…ワイヤ列 ３０Ｒ、３０Ｌ…ガイドローラ ４４…テンションユニット ４６…溝付テンションローラ ６８…コラム ７２…ワークフィードテーブル ８０…チルチングユニット ２０２Ａ、２０２Ｂ…スピンドルブラケット ２０４…スライダ ２０８…間隔調整用ボルト Ｉｎ…インゴット

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数本のグルーブローラに巻き掛けられ
   て形成されるワイヤ列を一本の無端状の固定砥粒付ワイ
   ヤで形成し、前記グルーブローラを回転駆動して前記ワ
   イヤ列を走行させるとともに、その走行するワイヤ列に
   被加工物を押し当てることにより、該被加工物を多数枚
   のウェーハに同時に切断する固定砥粒付エンドレスワイ
   ヤソーにおいて、 前記被加工物を挟んで対称位置に配置され、周面に前記
   ワイヤ列と同一ピッチの溝が形成された一対の溝付テン
   ションローラと、 前記一対の溝付テンションローラを前記ワイヤ列に向け
   て移動させ、該ワイヤ列に押圧当接させる押圧手段と、
   を備え、前記一対の溝付テンションローラを前記押圧手
   段によって前記ワイヤ列に押圧当接させることによっ
   て、前記ワイヤ列に張力を付加することを特徴とする固
   定砥粒付エンドレスワイヤソー。
2. 【請求項２】 前記一対の溝付テンションローラを前記
   ワイヤ列に沿って移動させる間隔調整手段を備え、該間
   隔調整手段は前記被加工物の切断長に応じて前記一対の
   溝付テンションローラの間隔を可変させることを特徴と
   する請求項１記載の固定砥粒付エンドレスワイヤソー。
3. 【請求項３】 複数本のグルーブローラに巻き掛けられ
   て形成されるワイヤ列を一本の無端状の固定砥粒付ワイ
   ヤで形成し、前記グルーブローラを回転駆動して前記ワ
   イヤ列を走行させるとともに、その走行するワイヤ列に
   被加工物を押し当てることにより、該被加工物を多数枚
   のウェーハに同時に切断する固定砥粒付エンドレスワイ
   ヤソーにおいて、 前記グルーブローラのうち少なくとも１本を移動可能に
   支持し、前記グルーブローラ間の軸間距離を可変させる
   ことにより、前記ワイヤ列に張力を付加することを特徴
   とする固定砥粒付エンドレスワイヤソー。