(57)【要約】  マルチワイヤ走行モジュール（２０）は、複数対の切断ワイヤ部ガイドローラ用取付孔及び複数の非切断ワイヤ部ガイドローラ用取付孔を有し、ワイヤ放電加工機（５０）に取り付けられるベース板（２５）と、複数の切断ワイヤ部ガイドローラ用取付孔のうちのいずれか二つに着脱可能に取り付けられた一対の切断ワイヤ部ガイドローラ（２１−２２）と、複数の非切断ワイヤ部ガイドローラ用取付孔のうちの少なくともいずれかに着脱可能に取り付けられた非切断ワイヤ部ガイドローラ（２３−２４）とを備え、切断ワイヤ部ガイドローラ及び非切断ワイヤ部ガイドローラは、切断ワイヤ部ガイドローラ及び非切断ワイヤ部ガイドローラに巻き回されるワイヤ（１）の走行に伴って従動回転する。
2017141382.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のガイドローラ用取付孔を有し、ワイヤ放電加工機に取り付けられるベース板と、  複数の前記ガイドローラ用取付孔のうちのいずれか二つに着脱可能に取り付けられた一対のガイドローラとを備え、  前記ガイドローラの少なくとも一つは、該ガイドローラに巻き回されるワイヤの走行に伴って従動回転することを特徴とするマルチワイヤ走行モジュール。
【請求項２】
前記ガイドローラは、前記ベース板に片持ち支持されることを特徴とする請求項１に記載のマルチワイヤ走行モジュール。
【請求項３】
前記ワイヤに対して加工電圧を印加する給電子を備えることを特徴とする請求項１に記載のマルチワイヤ走行モジュール。
【請求項４】
前記給電子は、前記ガイドローラに巻き回されることによって並列した前記ワイヤに、個別に接することを特徴とする請求項３に記載のマルチワイヤ走行モジュール。
【請求項５】
前記給電子は、前記ガイドローラに巻き回されることによって並列した前記ワイヤの複数箇所に、同時に接触することを特徴とする請求項３に記載のマルチワイヤ走行モジュール。
【請求項６】
前記給電子を前記ワイヤに接触させる位置が可変であることを特徴とする請求項３に記のマルチワイヤ走行モジュール。
【請求項７】
前記ベース板は、一対の前記ガイドローラが取り付けられた前記ガイドローラ用取付孔同士の間に切り欠きを有することを特徴とする請求項１に記載のマルチワイヤ走行モジュール。
【請求項８】
前記ガイドローラは、前記ベース板に着脱可能に固定されるベースと、該ベースに着脱自在に装着されて回転自在に支持され前記ワイヤに接するガイドリングと、を有することを特徴とする請求項１に記載のマルチワイヤ走行モジュール。
【請求項９】
前記ガイドリングは、該ガイドリングの軸方向の端部にフランジを有することを特徴とする請求項８に記載のマルチワイヤ走行モジュール。
【請求項１０】
前記ベース板は、前記ワイヤ放電加工機への取り付け用の固定用ねじ取付孔を有し、  前記ベース板を前記ワイヤ放電加工機に装着した際に前記固定用ねじ取付孔の下方に位置する前記ガイドローラ用取付孔に前記一対のガイドローラとは異なるガイドローラが取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載のマルチワイヤ走行モジュール。
【請求項１１】
前記ベース板は、前記ワイヤ放電加工機への取り付け用の固定用ねじ取付孔を有し、  前記ベース板を前記ワイヤ放電加工機に装着した際に前記固定用ねじ取付孔の下方に位置する前記ガイドローラ用取付孔に前記一対のガイドローラが取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載のマルチワイヤ走行モジュール。
【請求項１２】
請求項１０に記載のマルチワイヤ走行モジュールの使用方法であって、  前記一対のガイドローラを、切断ワイヤ部を形成する切断ワイヤ部ガイドローラとし、  前記一対のガイドローラとは異なるガイドローラを、前記切断ワイヤ部を形成しない非切断ワイヤ部ガイドローラとし、  前記切断ワイヤ部ガイドローラ及び前記非切断ワイヤ部ガイドローラへの前記ワイヤの巻き掛けを、前記前記非切断ワイヤ部ガイドローラから始め、前記非切断ワイヤ部ガイドローラで終えることを特徴とするマルチワイヤ走行モジュールの使用方法。
【請求項１３】
請求項１１に記載のマルチワイヤ走行モジュールの使用方法であって、  前記一対のガイドローラを、切断ワイヤ部を形成する切断ワイヤ部ガイドローラとし、  前記ガイドローラ用取付孔に取り付けた、前記一対のガイドローラとは異なるガイドローラを、前記切断ワイヤ部を形成しない非切断ワイヤ部ガイドローラとし、  前記切断ワイヤ部ガイドローラの一方と前記非切断ワイヤ部ガイドローラとに前記ワイヤを巻き掛けた後に、前記切断ワイヤ部ガイドローラ及び前記非切断ワイヤ部ガイドローラに前記ワイヤを設定回数巻き掛け、  前記非切断ワイヤ部ガイドローラと前記切断ワイヤ部ガイドローラの他方とに前記ワイヤを巻き掛けた後に前記ワイヤを回収することを特徴とするマルチワイヤ走行モジュールの使用方法。
【請求項１４】
被加工物が固定される定盤と、  請求項１から１１のいずれか１項に記載のマルチワイヤ走行モジュールが取り付けられ、前記定盤に対する前記マルチワイヤ走行モジュールの高さを変更可能な上下送り機構とを備えることを特徴とするワイヤ放電加工機。
【請求項１５】
前記上下送り機構は、前記定盤に対する前記マルチワイヤ走行モジュールの傾きを、加工進行方向と平行な回転軸の軸回りに変化させる傾斜機構を備えることを特徴とする請求項１４に記載のワイヤ放電加工機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、インゴットから複数のウェハを同時に切り出すマルチワイヤ走行モジュール、マルチワイヤ走行モジュールの使用方法及びワイヤ放電加工機に関する。
【背景技術】
【０００２】  ウェハ加工機の主流であるワイヤソーの設計においては、切断対象とするインゴット仕様が最初に設定され、インゴット口径に基づき、ローラ間距離及びローラ直径といったメインローラを基準とした仕様を決定した後、メインローラの回転装置となる駆動機構の設計、並びに機械剛性及び装置サイズといった設計事項を考慮して装置が専用設計される。【０００３】  したがって、ワイヤソーの場合、装置が完成した後、被加工物を加工する切断ワイヤ部のワイヤ対向長であるワイヤスパンを、メインローラの設置位置変更によって調整することはできない。換言すると、専用設計されたワイヤソーは、ローラ間距離を変えることができない。このため、ワイヤスパンを短縮するにあたっては、メインローラ間に設置されたサブローラを切断ワイヤ部に対して押し込み、ワイヤとサブローラとの接点をワイヤスパン途中に設けて支点とする必要がある。しかし、サブローラを設置する手法では、サブローラを設置するための機構が別途必要となり、装置構造が複雑化する。また、ワイヤスパンは短縮化可能であるが、メインローラの間隔以上のサイズの被加工物を切断加工するためにワイヤスパンを延長することはできない。【０００４】  また、放電加工式ワイヤソーの場合、ワイヤスパンの調整に加えて、加工電源をワイヤに給電する給電子の設置位置から放電箇所までの距離、すなわち、被加工物までのワイヤ周長変化に伴ってワイヤの抵抗値が変化し、さらには、放電加工特性に影響する。並列するワイヤの周長に起因する抵抗値の違いは、並列させたワイヤに対する給電方式にとって重要な要因である。電気的に絶縁された給電子から各ワイヤに給電する個別給電方式、又は共通する１個の給電子から各ワイヤに給電する一括給電方式は、給電子の設置位置及びワイヤ周長にそれぞれ最適値があり、ワイヤ周長はワイヤを巻き掛けるメインローラ間距離、すなわち、その配置位置で決定される。放電式ワイヤソーについては、切断ワイヤ部のワイヤスパン調整に加え、ワイヤ周長調整の点からもメインローラの配置設計が加工性能に影響する。【０００５】  メインローラの配置位置を自在に変更できない要因には、メインローラの剛性確保のためローラ軸径が大型化し、ローラ本体の芯金部分が鋼製であるがゆえの重量の増加と、ローラを支持する軸受の剛性を得るための軸受の大型化とが挙げられる。通常、メインローラに巻き掛けられたワイヤがローラ表面で滑ることを抑制するためにメインローラとワイヤとの摩擦力を確保する必要性から、ローラに巻き掛けるワイヤの接触面積の増大が図られ、メインローラ直径が大径化する。【０００６】  また、ワイヤに付加する張力を大きくすることにより、ワイヤ振動を抑制する方法がとられる。この方法をとる場合には、ワイヤ振動を確実に抑制するために、ワイヤ破断限界に近い張力が設定され、数十から数百本のワイヤ並走を想定したワイヤ張力に耐える高い剛性が、メインローラ及び軸受に要求される。それゆえ、メインローラが大型かつ重量物となることは、装置設計上避けられない。【０００７】  また、ワイヤ直径０．０５０ｍｍから０．０７０ｍｍの細線ワイヤを使用した高硬度素材のスライス加工では、放電による熱加工によって被加工物を溶融除去するために加工反力が小さい放電式の方が接触式であるワイヤソー方式よりも有利である。ここでの高硬度素材には、炭化シリコン（ＳｉＣ）及び窒化ガリウム（ＧａＮ）を挙げることができる。たとえば、直径０．１００ｍｍのワイヤによる放電加工では、切り代１３０μｍから１５０μｍ程度のウェハ加工を実現でき、複数本のワイヤによる同時ウェハ加工により、インゴットあたりのウェハ収量を増大させ、ウェハコスト低減が期待できる。【０００８】  特許文献１に開示される発明は、ワイヤ放電加工機に相当する装置をベース機とし、Ｚ軸に対して２個又は３個のローラを配置し、配置したローラ間でワイヤを巻き掛け、複数本の並列ワイヤによる切断ワイヤを構成しこれに放電加工電源を接続、給電してマルチワイヤ放電加工を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１０−０５５５０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】  しかしながら、上記特許文献１に開示される技術は、駆動型ローラを用いる方式であるため、上記ワイヤソーの設計と同様にローラ配置位置の変更ができないという問題があった。【００１１】  本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、被加工物の大きさに合わせてワイヤスパンを変更可能なマルチワイヤ走行モジュールを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】  上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、複数のガイドローラ用取付孔を有し、ワイヤ放電加工機に取り付けられるベース板と、複数のガイドローラ用取付孔のうちのいずれか二つに着脱可能に取り付けられた一対のガイドローラとを備える。本発明では、ガイドローラの少なくとも一つは、該ガイドローラに巻き回されるワイヤの走行に伴って従動回転する。
【発明の効果】
【００１３】  本発明に係るマルチワイヤ走行モジュールは、被加工物の大きさに合わせてワイヤスパンを変更できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態１に係るワイヤ放電加工機の模式図
【図２】実施の形態１に係るマルチワイヤ走行モジュールの正面図
【図３】実施の形態１に係るマルチワイヤ走行モジュールの側面図
【図４】実施の形態１に係るマルチワイヤ走行モジュールのベース板の正面図
【図５】実施の形態１に係るマルチワイヤ走行モジュールの別の構造を示す図
【図６】本発明の実施の形態２に係るマルチワイヤ走行モジュールのベース板の正面図
【図７】実施の形態２に係るマルチワイヤ走行モジュールの側面図
【図８】本発明の実施の形態３に係るマルチワイヤ走行モジュールのベース板の正面図
【図９】実施の形態３に係るマルチワイヤ走行モジュールのベース板への非切断ワイヤ部ガイドローラの設置例を示す図
【図１０】実施の形態３に係るマルチワイヤ走行モジュールのベース板への非切断ワイヤ部ガイドローラの設置例を示す図
【図１１】実施の形態３に係るマルチワイヤ走行モジュールのベース板への非切断ワイヤ部ガイドローラの設置例を示す図
【図１２】実施の形態４に係るマルチワイヤ走行モジュールのガイドローラの構造を示す断面図
【図１３】実施の形態４に係るマルチワイヤ走行モジュールのガイドローラの別の構造を示す図
【図１４】本発明の実施の形態５に係るマルチワイヤ走行モジュールの斜視図
【図１５】本発明の実施の形態６に係るマルチワイヤ走行モジュールの斜視図
【図１６】本発明の実施の形態７に係るワイヤ放電加工機の構成を示す図
【図１７】実施の形態７に係るワイヤ放電加工機の傾斜機構でガイドローラ設置面が下を向くようにマルチワイヤ走行モジュールを傾けた状態を示す図
【図１８】実施の形態７に係るワイヤ放電加工機の傾斜機構でガイドローラ設置面が上を向くようにマルチワイヤ走行モジュールを傾けた状態を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１５】  以下に、本発明の実施の形態に係るマルチワイヤ走行モジュール、マルチワイヤ走行モジュールの使用方法及びワイヤ放電加工機を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１６】実施の形態１．  図１は、本発明の実施の形態１に係るワイヤ放電加工機の模式図である。図２は、実施の形態１に係るマルチワイヤ走行モジュールの正面図である。図３は、実施の形態１に係るマルチワイヤ走行モジュールの側面図である。ワイヤ放電加工機５０は、放電加工用のワイヤ１を供給するワイヤリール２と、ワイヤ１の張力を制御する張力制御機構３と、ワイヤ１をワイヤリール２から引き出して送るワイヤ送り機構４と、加工後のワイヤ１を案内する下部ガイド５と、加工後のワイヤ１を回収するワイヤ回収機構６と、ワイヤ送り機構４を上下方向に移動する上下送り機構７と、被加工物Ｗの設置用の定盤８と、定盤８を前後方向に移動させる前後送り機構９と、定盤８を左右方向に移動させる左右送り機構１０とを有する。上下送り機構７には、マルチワイヤ走行モジュール２０が装着されている。また、被加工物Ｗは、定盤８に設置された治具１１に固定されている。
【００１７】  マルチワイヤ走行モジュール２０は、上下送り機構７に着脱可能に固定されるベース板２５と、ワイヤ１に電圧を印加する給電子２６と、給電子２６に電圧を供給する電源２７と、電源２７から給電子２６へ電圧を供給するタイミングを制御する制御部２８と、ワイヤ１と被加工物Ｗとの間に加工液を噴射する極間ノズル２９と、を有する。ベース板２５は、切断ワイヤ部３０を形成する一対のガイドローラである切断ワイヤ部第１ガイドローラ２１及び切断ワイヤ部第２ガイドローラ２２と、切断ワイヤ部３０を形成しないガイドローラである非切断ワイヤ部第１ガイドローラ２３及び非切断ワイヤ部第２ガイドローラ２４とを回転自在に支持している。切断ワイヤ部第１ガイドローラ２１及び切断ワイヤ部第２ガイドローラ２２は、切断ワイヤ部３０を形成する切断ワイヤ部ガイドローラであり、非切断ワイヤ部第１ガイドローラ２３及び非切断ワイヤ部第２ガイドローラ２４は、切断ワイヤ部を形成しない非切断ワイヤ部ガイドローラである。以下の説明では、これらを区別せずに総称する場合には、単にガイドローラと言う。
【００１８】  なお、ここでは説明の便宜上切断ワイヤ部３０を形成する切断ワイヤ部第１ガイドローラ２１及び切断ワイヤ部第２ガイドローラ２２と、切断ワイヤ部３０を形成しない非切断ワイヤ部第１ガイドローラ２３及び非切断ワイヤ部第２ガイドローラ２４とを区別しているが、被加工物Ｗの設置位置を変更することにより、切断ワイヤ部３０を形成するガイドローラと切断ワイヤ部３０を形成しないガイドローラとを入れ替えることもできる。即ち、図２の紙面右方向にマルチワイヤ走行モジュール２０を移動させながら放電加工を行う場合には、切断ワイヤ部第１ガイドローラ２１及び切断ワイヤ部第２ガイドローラ２２が切断ワイヤ部３０を形成するが、図２の紙面左方向にマルチワイヤ走行モジュール２０を移動させながら放電加工を行う場合には、非切断ワイヤ部第１ガイドローラ２３及び非切断ワイヤ部第２ガイドローラ２４の側が切断ワイヤ部３０となる。すなわち、切断ワイヤ部とは、被加工部Ｗを放電加工する放電ワイヤ部であるが、切断ワイヤ部ガイドローラ及び非切断ワイヤ部ガイドローラは、説明の便宜上の区別であり、加工送り方向によって、ガイドローラは、切断ワイヤ部ガイドローラにも非切断ワイヤ部ガイドローラにもなりうる。
【００１９】  ワイヤリール２から引き出されたワイヤ１は、切断ワイヤ部第１ガイドローラ２１、切断ワイヤ部第２ガイドローラ２２、非切断ワイヤ部第１ガイドローラ２３及び非切断ワイヤ部第２ガイドローラ２４の周りに複数回巻き回されることにより、切断ワイヤ部第１ガイドローラ２１と切断ワイヤ部第２ガイドローラ２２との間に、図２に示す切断ワイヤ部３０を構成している。切断ワイヤ部３０は、被加工物Ｗとの間に放電を発生させるワイヤ１の一部分である。ワイヤ１の切断ワイヤ部３０となる部分は、ワイヤ１の走行にともって連続的に変化する。
【００２０】  切断ワイヤ部第１ガイドローラ２１、切断ワイヤ部第２ガイドローラ２２、非切断ワイヤ部第１ガイドローラ２３及び非切断ワイヤ部第２ガイドローラ２４は、同じ構造であり、部品の共通化によってマルチワイヤ走行モジュール２０のコストの低減が図られている。
【００２１】  なお、切断ワイヤ部第１ガイドローラ２１、切断ワイヤ部第２ガイドローラ２２、非切断ワイヤ部第１ガイドローラ２３及び非切断ワイヤ部第２ガイドローラ２４は、同じ構造である。
【００２２】  ガイドローラは、鉄鋼材料よりも比強度が高いアルミニウムを材料とすることで軽量化が図られている。ガイドローラは、動力源を備えておらず、ワイヤ１が走行する際に生じる摩擦力によって従動回転する。すなわち、ガイドローラは、従動回転式の片持ち支持型である。ガイドローラは片持ち支持型であるため、ベース板２５に設置された状態では、ベース板２５の反対側は障害物がなく開放されており、複数個のガイドローラに対してのワイヤ巻き掛け作業が容易に行える。
【００２３】  給電子２６は、独立給電方式のものと、一括給電方式のものとの少なくとも一方を含んでいる。
【００２４】  巻き掛けることによって平行に並列しているワイヤ１のそれぞれに対して給電する独立給電方式では、互いに電気的に絶縁された給電子２６から個別、に独立してワイヤ１に対して給電が行われる。そのため、加工電源をワイヤ１に給電する各給電子２６は、互いの相対位置がずれることなく、かつ、互いが接触しないように、巻き掛けることによって並列しているワイヤ１と同等のピッチで整列させられ、専用のホルダに整列状態で収納されてユニット化されている。ユニット化された給電子列の各給電子２６に接続された給電線は加工電源と接続されている。ユニット化された給電子列は、給電対象である並列走行するワイヤ１の一本一本に、対応する給電子２６が接触するように配置される。
【００２５】  一方、巻き掛けることによって並列しているワイヤ１の複数箇所に対し、同一の給電子２６から一括して給電する一括給電方式では、共通する給電子２６に接触するワイヤ本数分の総電流を一つの給電子２６から給電する。
【００２６】  給電子２６は、ワイヤ１に接触させる位置が可変となっている。したがって、被加工物Ｗの放電点と給電点との距離調整が可能であり、一括給電方式において重要なワイヤ長による加工電流の制限を行うことができ、ワイヤ１が溶断する可能性を回避するために給電電流を制限する必要がなく、加工速度の向上を図れる。
【００２７】  図４は、実施の形態１に係るマルチワイヤ走行モジュールのベース板の正面図である。ベース板２５は、切断ワイヤ部第１ガイドローラ用取付孔２５１ａ，２５１ｂ，２５１ｃ，２５１ｄ，２５１ｅ、切断ワイヤ部第２ガイドローラ用取付孔２５２ａ，２５２ｂ，２５２ｃ，２５２ｄ，２５２ｅ、非切断ワイヤ部第１ガイドローラ用取付孔２５３ａ，２５３ｂ及び非切断ワイヤ部第２ガイドローラ用取付孔２５４ａ，２５４ｂが設けられている。
【００２８】  切断ワイヤ部第１ガイドローラ用取付孔２５１ａ及び切断ワイヤ部第２ガイドローラ用取付孔２５２ａは、インゴット径が２インチのインゴットを切断する場合に切断ワイヤ部第１ガイドローラ２１及び切断ワイヤ部第２ガイドローラ２２が取り付けられる。切断ワイヤ部第１ガイドローラ用取付孔２５１ｂ及び切断ワイヤ部第２ガイドローラ用取付孔２５２ｂは、インゴット径が３インチのインゴットを切断する場合に切断ワイヤ部第１ガイドローラ２１及び切断ワイヤ部第２ガイドローラ２２が取り付けられる。切断ワイヤ部第１ガイドローラ用取付孔２５１ｃ及び切断ワイヤ部第２ガイドローラ用取付孔２５２ｃは、インゴット径が４インチのインゴットを切断する場合に切断ワイヤ部第１ガイドローラ２１及び切断ワイヤ部第２ガイドローラ２２が取り付けられる。切断ワイヤ部第１ガイドローラ用取付孔２５１ｄ及び切断ワイヤ部第２ガイドローラ用取付孔２５２ｄは、インゴット径が６インチのインゴットを切断する場合に切断ワイヤ部第１ガイドローラ２１及び切断ワイヤ部第２ガイドローラ２２が取り付けられる。切断ワイヤ部第１ガイドローラ用取付孔２５１ｅ及び切断ワイヤ部第２ガイドローラ用取付孔２５２ｅは、インゴット径が８インチのインゴットを切断する場合に切断ワイヤ部第１ガイドローラ２１及び切断ワイヤ部第２ガイドローラ２２が取り付けられる。
【００２９】  非切断ワイヤ部第１ガイドローラ用取付孔２５３ａ及び非切断ワイヤ部第２ガイドローラ用取付孔２５４ａは、インゴット径が２インチ、３インチ又は４インチのインゴットを切断する場合に非切断ワイヤ部第１ガイドローラ２３及び非切断ワイヤ部第２ガイドローラ２４が取り付けられる。非切断ワイヤ部第１ガイドローラ用取付孔２５３ｂ及び非切断ワイヤ部第２ガイドローラ用取付孔２５４ｂは、インゴット径が６インチ又は８インチのインゴットを切断する場合に非切断ワイヤ部第１ガイドローラ２３及び非切断ワイヤ部第２ガイドローラ２４が取り付けられる。
【００３０】  すなわち、ベース板２５は、切断ワイヤ部ガイドローラ用取付孔である切断ワイヤ部第１ガイドローラ用取付孔２５１ａ，２５１ｂ，２５１ｃ，２５１ｄ，２５１ｅ及び切断ワイヤ部第２ガイドローラ用取付孔２５２ａ，２５２ｂ，２５２ｃ，２５２ｄ，２５２ｅが複数設けられており、非切断ワイヤ部ガイドローラ用取付孔である非切断ワイヤ部第１ガイドローラ用取付孔２５３ａ，２５３ｂ及び非切断ワイヤ部第２ガイドローラ用取付孔２５４ａ，２５４ｂが複数設けられている。
【００３１】  また、ベース板２５には、固定用ねじ取付孔２５５が設けられている。ベース板２５は、固定用ねじ取付孔２５５を用いて上下送り機構７に取り付けられる。
【００３２】  実施の形態１に係るマルチワイヤ走行モジュール２０では、ガイドローラは、従動回転化及び軽量化されているため、外部装置による動力アシストがなくともワイヤ１の摩擦負荷及びローラ軸のイナーシャの影響なく回転できる。
【００３３】  ガイドローラは、外部動力機構及び動力源が不要であるため、ベース板２５への配置の自由度が高いとともに、ガイドローラを配置したベース板２５の上下送り機構７への装着が容易である。
【００３４】  ワイヤソー、又はワイヤソーをベース機とした放電式のマルチワイヤ加工機の場合、メインローラを含めた周辺構造が大掛かりな構造となるのに対し、実施の形態１に係るマルチワイヤ走行モジュール２０は、標準的なワイヤ放電加工機５０をベース機とするため、スライス加工を行う装置のサイズをワイヤ放電加工機５０のサイズにまで小型化できる。さらに、マルチワイヤ走行モジュール２０は、ワイヤ通線作業では、ワイヤを巻き掛ける工程を除いてワイヤ放電加工機５０の自動結線装置を使用できるため、作業の段取りを簡便化できる。
【００３５】  また、マルチワイヤ走行モジュール２０を用いることにより、ユーザは、マルチワイヤによるウェハのスライス加工を、ワイヤ放電加工機５０の本来の使い方であるワイヤ放電加工の操作との違いを感じることなく行える。
【００３６】  なお、ガイドローラによるワイヤの搬送実験結果から、ガイドローラの直径を標準的なワイヤソーのローラの直径の１／３程度に小径化しても、安定したワイヤ走行が可能であることが確認された。マルチワイヤ走行モジュール２０は、ガイドローラにワイヤ１を巻き回す回数を、通常のワイヤソーの１／１０から１／４０にあたる２０回程度とすることで、片持ち支持構造であってもガイドローラの回転に支障は生じない。
【００３７】  ウェハのスライス加工では、コスト低減のために、切り代である加工溝幅をより一層狭くすることが期待されており、加工溝幅の狭小化の実現には、より細い線径のワイヤを使用することが有効である。
【００３８】  線径の細いワイヤによるスライス加工を安定して行うには、ガイドローラの駆動が重要となる。駆動式のローラを搭載した加工装置において、外部装置を作動させず、動力アシストを行わずにローラを従動させる場合、軸受の負荷、駆動伝達機構の負荷又はローラ重量により、ローラのイナーシャが大きくなる。イナーシャの大きいローラを従動させる起動トルクを発生させるためには、線径０．０５０ｍｍから０．０７０ｍｍの細線ワイヤでの破断耐力以上の張力が必要である。
【００３９】  すなわち、駆動式のローラを搭載した加工装置において単に駆動ローラの駆動系を外して従動化した状態で使用することは困難であり、イナーシャ自体を小さくする軽量化が不可欠となる。
【００４０】  実施の形態１に係るマルチワイヤ走行モジュール２０のガイドローラは、元から従動式であり、軽量化により、複数個のガイドローラがモータなどの外部動力源から動力を伝達されることなく、巻き掛けられたワイヤ１との摩擦力のみによってワイヤ１の走行とともに回転できる。また、マルチワイヤ走行モジュール２０のガイドローラは、ワイヤ１が巻き回される回数が１回であっても回転できる。なお、上記の説明においては、マルチワイヤ走行モジュール２０の全てのガイドローラが従動式である場合を例にしたが、一部のガイドローラに外部動力が伝達されてもよい、すなわち、マルチワイヤ走行モジュール２０は、少なくとも一部のガイドローラが従動式であれば良い。
【００４１】  実施の形態１に係るマルチワイヤ走行モジュール２０では、選択配置された切断ワイヤ部第１ガイドローラ２１、切断ワイヤ部第２ガイドローラ２２、非切断ワイヤ部第１ガイドローラ２３及び非切断ワイヤ部第２ガイドローラ２４にワイヤ１を巻き掛けて切断ワイヤ部第１ガイドローラ２１と切断ワイヤ部第２ガイドローラ２２との間に形成される切断ワイヤ部３０は、インゴットを切断するために必要最小限のスパンに設定できる。したがって、実施の形態１に係るマルチワイヤ走行モジュール２０は、放電加工中のワイヤ１の振動が少なく、安定した放電加工を行える。これにより、素材の損失となる切り代である加工溝幅を狭くでき、加工速度及び加工精度を向上させるとともに加工コストを低減できる。
【００４２】  なお、ベース板２５に設置するガイドローラは、切断ワイヤ部第１ガイドローラ２１及び切断ワイヤ部第２ガイドローラ２２のみとすることも可能である。図５は、実施の形態１に係るマルチワイヤ走行モジュールの別の構造を示す図である。被加工物Ｗの幅がガイドローラの直径以下であれば、図５に示すように、切断ワイヤ部第１ガイドローラ２１及び切断ワイヤ部第２ガイドローラ２２の２個のガイドローラ間で巻き掛けられるワイヤ１に対し、図５に示すように被加工物Ｗを設置してワイヤ放電加工を行うことで、二つの被加工物Ｗを同時に切断することができる。
【００４３】実施の形態２．  図６は、本発明の実施の形態２に係るマルチワイヤ走行モジュールのベース板の正面図である。ベース板３１には、切断ワイヤ部第１ガイドローラ用取付孔３１１ａ，３１１ｂ，３１１ｃ、切断ワイヤ部第２ガイドローラ用取付孔３１２ａ，３１２ｂ，３１２ｃ、非切断ワイヤ部第１ガイドローラ用取付孔３１３、非切断ワイヤ部第２ガイドローラ用取付孔３１４及び固定用ねじ取付孔３１５が設けられている。
【００４４】  また、ベース板３１には、切り欠き３１６が形成されている。切り欠き３１６は、切断ワイヤ部第１ガイドローラ用取付孔３１１ａ，３１１ｂ，３１１ｃと切断ワイヤ部第２ガイドローラ用取付孔３１２ａ，３１２ｂ，３１２ｃとの間に設けられている。
【００４５】  また、ベース板３１には、固定用ねじ取付孔３１５が設けられており、固定用ねじ取付孔３１５を用いて上下送り機構７に固定される。
【００４６】  図７は、実施の形態２に係るマルチワイヤ走行モジュールの側面図である。実施の形態２に係るマルチワイヤ走行モジュール２０は、ベース板３１に切り欠き３１６が設けられているため、インゴットの端部以外の部分にスライス加工を行う際にインゴットとベース板３１とが干渉することを防止できる。したがって、インゴットの中央部からウェハを切り出したい場合でも、インゴットの端部から順にスライス加工を行っていく必要はない。このように、実施の形態２に係るマルチワイヤ走行モジュール２０は、インゴットの端部以外の部分に対してスライス加工を行うことが可能である。この他については実施の形態１と同様である。
【００４７】実施の形態３．  図８は、本発明の実施の形態３に係るマルチワイヤ走行モジュールのベース板の正面図である。図９、図１０及び図１１は、実施の形態３に係るマルチワイヤ走行モジュールのベース板への非切断ワイヤ部ガイドローラの設置例を示す図である。ベース板３２は、切断ワイヤ部第１ガイドローラ用取付孔３２１ａ，３２１ｂ、切断ワイヤ部第２ガイドローラ用取付孔３２２ａ，３２２ｂ、複数の非切断ワイヤ部ガイドローラ用取付孔３２３及び固定用ねじ取付孔３２４が設けられている。ベース板３２は、図８での左側、すなわち切断ワイヤ部３０から離れた側に拡大部３２ａが設けられており、拡大部３２ａにも非切断ワイヤ部ガイドローラ取付用孔３２３が形成されている。実施の形態３に係るマルチワイヤ走行モジュール２０は、複数の非切断ワイヤ部ガイドローラ用取付孔３２３のうち非切断ワイヤ部ガイドローラを取り付ける位置及び数を変えることで、ワイヤ経路を変更できるようになっている。ワイヤ経路は、ワイヤの走行経路が交差せず、一筆描きができる経路であればよい。
【００４８】  実施の形態３に係るマルチワイヤ走行モジュール２０は、拡大部３２ａに設けた非切断ワイヤ部ガイドローラ取付孔３２３に非切断ワイヤ部ガイドローラを取り付けることでワイヤ経路を変更しやすくなる。
【００４９】  図９に示す構成では、ベース板３２には、切断ワイヤ部第１ガイドローラ２１及び切断ワイヤ部第２ガイドローラ２２に加えて１４個の非切断ワイヤ部ガイドローラ３３が取り付けられている。図１０に示す構成では、ベース板３２には切断ワイヤ部第１ガイドローラ２１及び切断ワイヤ部第２ガイドローラ２２に加えて８個の非切断ワイヤ部ガイドローラ３３が取り付けられている。図１１に示す構成では、ベース板３２には切断ワイヤ部第１ガイドローラ２１及び切断ワイヤ部第２ガイドローラ２２に加えて８個の非切断ワイヤ部ガイドローラ３３が取り付けられている。ワイヤ１を巻き掛ける非切断ワイヤ部ガイドローラの個数を多くすると、ワイヤ１の走行方向を反転させながら巻き掛け及び搬送できるので、図９に示す構成では、図１０又は図１１に示す構成よりもワイヤ１の周長が長くなる。図１０の構成と図１１の構成とでは、非切断ワイヤ部ガイドローラ３３の数が同じであるが、非切断ワイヤ部ガイドローラ３３が密集して配置されている図１１の構成の方がワイヤ１の周長は短い。すなわち、図９、図１０及び図１１のそれぞれに示す構成の中では、図９に示す構成でのワイヤ１の周長が最も長く、図１１に示す構成でのワイヤ１の周長が最も短い。
【００５０】  独立給電方式の場合は、隣接する給電子２６間のワイヤ抵抗値と、給電子２６から被加工物Ｗ上の放電点までのワイヤ抵抗値との差によって、並列する給電子２６間が電気的に絶縁された状態となっている。隣接する給電子２６間のワイヤ１の周長、すなわち抵抗値の方が、給電子２６から被加工物Ｗ上の放電点までのワイヤ長に比例する抵抗値よりも１０倍程度大きくなるように設定されている。この設定により、隣接する給電子２６は、１本のワイヤ１によって電気的導通があるにも関わらず、抵抗差により、隣接する給電子２６間は一種の電気的絶縁状態となる。したがって、各給電子２６に給電された電流は抵抗値の小さい被加工物Ｗ側へ優先して流れるため、ワイヤ１の複数箇所での同時放電加工が実現される。
【００５１】  したがって、巻き掛けることによって並列しているワイヤ１へ個別に給電子２６が接して給電する独立給電方式では、ワイヤ１間の抵抗値の差を拡大する位置が好ましいため、給電子２６を収納したユニットは、可能な限り被加工物Ｗに近づけて設置される方がよい。
【００５２】  一方、巻き掛けることによって並列しているワイヤ１の複数箇所に対し、同一の給電子２６が同時に接して給電する一括給電方式では、共通する給電子２６に接触するワイヤ本数分の総電流を一つの給電子２６から給電するため、特定ワイヤに対する集中給電が起こらないように給電子２６から放電点までの抵抗値で加工電流を制限する必要がある。すなわち、給電子２６から放電点までは必要な抵抗値を得るためのワイヤ長が必要となるため、給電子２６を収納したユニットは被加工物Ｗから離して設置する方がよい。
【００５３】  実施の形態３に係るマルチワイヤ走行モジュール２０は、非切断ワイヤ部ガイドローラ３３の個数及び取り付け位置により、ワイヤ１の走行経路を自由に変更できるため、ワイヤ１の仕様変更又は被加工物Ｗの内部抵抗値の違いによる放電エネルギーの変化による放電加工特性への影響は、巻き掛けるワイヤ間の抵抗値を調整することで軽減できる。これにより、実施の形態３に係るマルチワイヤ走行モジュール２０を用いたスライス加工では、安定した放電加工を行うことができる。
【００５４】実施の形態４．  図１２は、実施の形態４に係るマルチワイヤ走行モジュールのガイドローラの構造を示す断面図である。切断ワイヤ部ガイドローラ又は非切断ワイヤ部ガイドローラに用いられるガイドローラ４０は、従動回転式の片持ち支持型ローラであり、ガイドリング４１とスペーサ４２とベアリング４３とを組み合わせた後、ベアリング４３がはめ込まれる軸４４ａを有するベース４４と組み合わせることにより、単体で回転し自在設置可能にユニット化されている。ガイドローラ４０は、ベース４４の底面側に加工されたねじ穴４４ｂと、ベース板２５に加工された切断ワイヤ部第１ガイドローラ用取付孔２５１ａ，２５１ｂ，２５１ｃ，２５１ｄ，２５１ｅ、切断ワイヤ部第２ガイドローラ用取付孔２５２ａ，２５２ｂ，２５２ｃ，２５２ｄ，２５２ｅ、非切断ワイヤ部第１ガイドローラ用取付孔２５３ａ，２５３ｂ及び非切断ワイヤ部第２ガイドローラ用取付孔２５４ａ，２５４ｂとを使用した固定により、ベース板２５へのガイドローラ４０の自在配置が可能である。ガイドローラ４０以外の部分のマルチワイヤ走行モジュール２０は実施の形態１と同様である。
【００５５】  ガイドリング４１は、ベアリング４３とともに回転するように２枚の押さえ板４５，４６で挟みこまれ、固定ねじ４７によって締結される。ベアリング４３を組み込んだガイドリング４１はベース４４の軸４４ａに対してはめ込まれ、ベアリング押さえ４８と固定ねじ４９の締結によって組立てられ、ガイドローラ４０を構成する。
【００５６】  ガイドリング４１には、切削加工における加工性が良好でありかつ鉄よりも比強度が高いアルミニウムが材料に用いられている。ワイヤ１への加工電源の給電は、給電子２６を介して行われるため、ワイヤ１が接触するガイドリング４１は、巻き掛けることによって並列しているワイヤ１同士を電気的に絶縁し、ワイヤ１同士の間の短絡を防止する必要がある。このため、実施の形態４では、ガイドリング４１の外周面に対し、被膜厚さ１０μｍから５０μｍ程度の硬質アルマイト処理を施して、ガイドリング４１の外周面を絶縁性にし、ワイヤ１同士の間の短絡を防止している。
【００５７】  なお、図１２では図示を省略しているが、ガイドリング４１には、ワイヤ案内用溝となる複数本のＶ溝が外周面に沿って等ピッチで加工されている。ガイドリング４１はアルミニウム製であるため、ワイヤ案内用溝の旋盤加工は容易である。ガイドリング４１に硬質アルマイト処理が施されていることにより、硬質アルマイト処理を施さない場合と比べてワイヤ案内用溝の耐摩耗性も向上している。
【００５８】  被加工物Ｗのスライス加工では、加工結果物であるウェハの仕様が変更されるとワイヤ１を並列させるピッチの変更が必要となる。ガイドリング４１を単独で着脱できる実施の形態４に係るマルチワイヤ走行モジュール２０は、ワイヤ案内用溝の仕様が異なるガイドリング４１に交換することによってウェハの仕様の変更に迅速に対応できる。
【００５９】  また、被加工物Ｗのスライス加工では、ワイヤ案内用溝の摩耗に伴ってワイヤ１の挙動が不安定となる。実施の形態４に係るマルチワイヤ走行モジュール２０は、ガイドリング４１を単独で着脱できるため、ワイヤ案内用溝が摩耗したガイドリング４１にワイヤ案内用溝を再加工するなどのメンテナンスが容易である。
【００６０】  実施の形態４に係るマルチワイヤ走行モジュール２０では、被加工物Ｗの切断幅及びワイヤ１の走行経路といった仕様に応じて、ベース板２５に加工された切断ワイヤ部第１ガイドローラ用取付孔２５１ａ，２５１ｂ，２５１ｃ，２５１ｄ，２５１ｅ、切断ワイヤ部第２ガイドローラ用取付孔２５２ａ，２５２ｂ，２５２ｃ，２５２ｄ，２５２ｅ、非切断ワイヤ部第１ガイドローラ用取付孔２５３ａ，２５３ｂ及び非切断ワイヤ部第２ガイドローラ用取付孔２５４ａ，２５４ｂを選択し、ねじ固定方式によってベース板２５に容易かつ自在に、ユニット化されたガイドローラ４０を配置できる。
【００６１】  図１３は、実施の形態４に係るマルチワイヤ走行モジュールのガイドローラの別の構造を示す図である。図１３に矢印Ａで示すガイドリング４１の軸方向の両端部にフランジ４１ａが設けられていること以外は、図１２に示す構造と同様である。ガイドリング４１の軸方向の両端部にフランジ４１ａを設けることにより、ワイヤ案内用溝からワイヤ１が外れても、脱落したワイヤ１はフランジ４１ａに引っかかり、ガイドリング４１から脱落しにくくなる。
【００６２】実施の形態５．  図１４は、本発明の実施の形態５に係るマルチワイヤ走行モジュールの斜視図である。実施の形態５に係るマルチワイヤ走行モジュール２０は、実施の形態１に係るマルチワイヤ走行モジュール２０と同様であるが、ワイヤ１の巻き掛け方法が実施の形態１と異なっている。実施の形態５においては、ワイヤ送り機構４から送り出されるワイヤ１は、切断ワイヤ部第１ガイドローラ２１の次に非切断ワイヤ部第２ガイドローラ２４に掛けられ、再び切断ワイヤ部第１ガイドローラ２１に掛けられることによって巻き始め部１ａが形成されている。そして、切断ワイヤ部第１ガイドローラ２１、切断ワイヤ部第２ガイドローラ２２、非切断ワイヤ部第１ガイドローラ２３及び非切断ワイヤ部第２ガイドローラ２４の順に複数回掛けられることによって、ワイヤ１が並列配置された切断ワイヤ部３０が形成されている。また、ワイヤ１の巻き終わりの部分では、切断ワイヤ部第２ガイドローラ２２ののちに非切断ワイヤ部第１ガイドローラ２３に掛けられたワイヤ１が再び切断ワイヤ部第２ガイドローラ２２に掛けられて巻き終わり部１ｂが形成されている。
【００６３】  一般的なワイヤ放電加工機では、上下送り機構先端に設置されたワイヤガイドを通過して供給されるワイヤは、ワイヤガイドの下方延長線上に位置するワイヤガイドに挿入され、ワイヤ回収機構６へ引き込まれることによって搬送される。したがって、切断ワイヤ部をなすワイヤの振動は、上下のワイヤガイドで拘束され、ワイヤ振動が抑制される。
【００６４】  実施の形態１に係るマルチワイヤ走行モジュール２０は、ワイヤ１の巻き掛けにより切断ワイヤ部第１ガイドローラ２１と切断ワイヤ部第２ガイドローラ２２との間に並列するワイヤ１によって構成される切断ワイヤ部３０には、ワイヤガイドに相当する機構を備えていない。それゆえ、上下送り機構７側から搬送されてきたワイヤ１を、切断ワイヤ部第１ガイドローラ２１、切断ワイヤ部第２ガイドローラ２２、非切断ワイヤ部第１ガイドローラ２３、非切断ワイヤ部第２ガイドローラ２４と順次巻き掛けるため、最初に接触する切断ワイヤ部第１ガイドローラ２１に対してワイヤ１を押しつける力が不足し、巻き始めの部分ではワイヤ１は切断ワイヤ部第１ガイドローラ２１からかい離する。
【００６５】  同様に、下部ガイド５に挿入されるワイヤ１についても、切断ワイヤ部第１ガイドローラ２１を巻き掛けた後、切断ワイヤ部第２ガイドローラ２２を通過して下部ガイド５に挿入するため、切断ワイヤ部第２ガイドローラ２２に対してワイヤ１を押し付ける力がなく、ワイヤ１は切断ワイヤ部第２ガイドローラ２２からかい離する。
【００６６】  このため、実施の形態５では、ワイヤ１の巻き始め、すなわち切断ワイヤ部３０の１列目のワイヤ１については、上下送り機構７側からの搬送直後に切断ワイヤ部第１ガイドローラ２１と非切断ワイヤ部第２ガイドローラ２４との間で少なくとも１回巻き掛けて巻き始め部１ａを形成した後、切断ワイヤ部第２ガイドローラ２２に対して巻き掛けられる。
【００６７】  また、ワイヤ１の巻き終わり、すなわち切断ワイヤ部３０の最終列目のワイヤ１については、切断ワイヤ部第１ガイドローラ２１を巻き掛けた後、切断ワイヤ部第２ガイドローラ２２を通過し下部ガイド５に挿入される前に、非切断ワイヤ部第１ガイドローラ２３に対して少なくとも１回巻き掛けた後、再び切断ワイヤ部第２ガイドローラ２２に巻き掛けられ、下部ガイド５に挿入される。
【００６８】  このように実施の形態５に係るマルチワイヤ走行モジュール２０は、切断ワイヤ部第１ガイドローラ２１及び切断ワイヤ部第２ガイドローラ２２とは異なる非切断ワイヤ部第１ガイドローラ２３及び非切断ワイヤ部第２ガイドローラ２４を非切断ワイヤ部第１ガイドローラ用取付孔２５３ａ，２５３ｂ及び非切断ワイヤ部第２ガイドローラ用取付孔２５４ａ，２５４ｂに取り付け、非切断ワイヤ部第２ガイドローラ２４と切断ワイヤ部第１ガイドローラ２１とにワイヤ１を巻き掛けた後に、切断ワイヤ部第１ガイドローラ２１、切断ワイヤ部第２ガイドローラ２２、非切断ワイヤ部第１ガイドローラ２３及び非切断ワイヤ部第２ガイドローラ２４にワイヤ１を設定回数巻き掛け、非切断ワイヤ部第１ガイドローラ２３と切断ワイヤ部第２ガイドローラ２４とにワイヤ１を巻き掛けた後にワイヤ１を回収する。
【００６９】  実施の形態５に係るマルチワイヤ走行モジュール２０では、切断ワイヤ部３０の１列目のワイヤ１は巻き始め部１ａによって切断ワイヤ部第１ガイドローラ２１に押し付けられ、最終列のワイヤ１は巻き終わり部１ｂによって切断ワイヤ部第２ガイドローラ２２に押し付けられる。すなわち、巻き始め部１ａ及び巻き終わり部１ｂがワイヤガイド、あるいは、ワイヤ押さえ相当の機能をなすため、１列目と最終列目のワイヤ１も、切断ワイヤ部３０の他のワイヤ１と同様に振動を抑制できる。また、実施の形態５に係るマルチワイヤ走行モジュール２０は、ワイヤの走行方向が重力方向であるため、放電加工によって発生した加工くずが排出されやすい。
【００７０】  なお、切断ワイヤ部第２ガイドローラ２２における巻き掛けを終えた後のワイヤ１の下方に下部ガイド５のワイヤ挿入口が位置するように、ワイヤ１を巻き掛ける数、すなわち、並列ワイヤ本数に応じて、ワイヤ放電加工機５０のＶ軸などを利用して移動させておくと、ワイヤ１が下部ガイド５を通過する際に摩擦が生じにくく、ワイヤ１の走行の支障となりにくい。
【００７１】実施の形態６．  図１５は、本発明の実施の形態６に係るマルチワイヤ走行モジュールの斜視図である。実施の形態６に係るマルチワイヤ走行モジュール２０は、固定用ねじ取付孔２５５が非切断側に設けられている点で実施の形態１と相違している。換言すると、実施の形態６に係るマルチワイヤ走行モジュール２０では、固定用ねじ取付孔２５５は、図４に示した非切断ワイヤ部第２ガイドローラ用取付孔２５４に隣接して設けられている。実施の形態６においては、ワイヤ送り機構４から送り出されたワイヤ１は、非切断ワイヤ部第２ガイドローラ２４、非切断ワイヤ部第１ガイドローラ２３、切断ワイヤ部第２ガイドローラ２２及び切断ワイヤ部第１ガイドローラ２１の順に複数回掛けられてワイヤ１が並列配置された切断ワイヤ部３０が形成されている。また、ワイヤ１は、巻き終わりの部分では、非切断ワイヤ部第２ガイドローラ２４ののちに非切断ワイヤ部第１ガイドローラ２３に掛けられてから下部ガイド５へ送られている。
【００７２】  実施の形態６に係るマルチワイヤ走行モジュール２０は、切断ワイヤ部第１ガイドローラ２１、切断ワイヤ部第２ガイドローラ２２、非切断ワイヤ部第１ガイドローラ２３及び非切断ワイヤ部第２ガイドローラ２４へのワイヤ１の巻き掛けを、非切断ワイヤ部第２ガイドローラ２４から始め、非切断ワイヤ部第１ガイドローラ２３で終えるため、切断ワイヤ部３０の１列目及び最終列目のワイヤ１に弛みが生じることがない。
【００７３】  実施の形態６に係るマルチワイヤ走行モジュール２０は、ワイヤ１の巻き始め及び巻き終わりの部分でのワイヤ１の弛みを防止する巻き始め部及び巻き終わり部を形成するためのワイヤ１の巻き掛けが不要であるため、実施の形態５に係るマルチワイヤ走行モジュール２０よりもワイヤ１の巻き掛け作業が容易である。すなわち、実施の形態６に係るマルチワイヤ走行モジュールは、ワイヤ１の巻き始め及び巻き終わりの部分において、ガイドローラにワイヤ１を沿わせるためだけにワイヤ１をガイドローラに巻き付ける必要がない。
【００７４】  なお、実施の形態６に係るマルチワイヤ走行モジュール２０は、下部ガイド５の上方に非切断ワイヤ部第１ガイドローラ２３及び非切断ワイヤ部第２ガイドローラ２４が位置するため、切断ワイヤ部３０は上下送り機構７よりも加工送り方向側にずれて形成される。このため、実施の形態６では、左右送り機構１０による加工時の最大送り量は、実施の形態５に係るマルチワイヤ走行モジュール２０よりも小さくなる。したがって、左右方向の最大送り量を確保したい場合には実施の形態５に係るマルチワイヤ走行モジュール２０を用い、ワイヤ１の巻き掛け作業を簡略化したい場合には実施の形態６に係るマルチワイヤ走行モジュール２０を用いるようにして使い分けると良い。
【００７５】実施の形態７．  図１６は、本発明の実施の形態７に係るワイヤ放電加工機の構成を示す図である。実施の形態７に係るワイヤ放電加工機５０は、上下送り機構７の先端部に傾斜機構７ａを備えており、マルチワイヤ走行モジュール２０は、傾斜機構７ａを介して上下送り機構７に設置されている。
【００７６】  図１７は、実施の形態７に係るワイヤ放電加工機の傾斜機構でガイドローラ設置面が上を向くようにマルチワイヤ走行モジュールを傾けた状態を示す図である。図１８は、実施の形態７に係るワイヤ放電加工機の傾斜機構でガイドローラ設置面が下を向くようにマルチワイヤ走行モジュールを傾けた状態を示す図である。ワイヤ放電加工機５０の上下送り機構７の先端に傾斜機構７ａを介して装着されたマルチワイヤ走行モジュール２０は、傾斜機構７ａによって加工進行方向と平行な回転軸回りに傾きを変更可能であり、被加工物Ｗに対する切断ワイヤ部３０の傾きも可変である。
【００７７】  シリコン、炭化シリコン及び窒化ガリウムといった異方性を有する導体素材では、それらのバルク結晶に対して特定の角度でウェハをスライス加工することにより、得られたウェハから作製されたデバイスに優れた電気特性を持たせることができる。したがって、バルク結晶からウェハをスライス加工する場合、バルク結晶の結晶方位を考慮したスライス加工が必要となる。
【００７８】  ワイヤ放電加工機５０では、被加工物Ｗに対するワイヤ１の加工軌跡は、数値制御装置に入力されたプログラム軌跡に基づいて指令される。ワイヤ放電加工機５０は、図１に示すように、前後送り機構９及び左右送り機構１０を備えており、定盤８を任意方向に送ることができるため、被加工物Ｗであるバルク結晶の水平面に対する切断方向は、前後送り機構９と左右送り機構１０とにより補正できる。すなわち、加工進行方向に対して垂直に交差する軸の軸回りの傾き制御は、ワイヤ放電加工機５０の数値制御プログラムによる定盤８の相対的な送り制御によって対応可能である。
【００７９】  したがって、前後送り機構９及び左右送り機構１０による加工軌跡と傾斜機構７ａとを組み合わせることによって、バルク結晶からオフ角を持つウェハをスライス加工できる。
【００８０】  以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【００８１】  １  ワイヤ、１ａ  巻き始め部、１ｂ  巻き終わり部、２  ワイヤリール、３  張力制御機構、４  ワイヤ送り機構、５  下部ガイド、６  ワイヤ回収機構、７  上下送り機構、７ａ  傾斜機構、８  定盤、９  前後送り機構、１０  左右送り機構、１１  治具、２０  マルチワイヤ走行モジュール、２１  切断ワイヤ部第１ガイドローラ、２２  切断ワイヤ部第２ガイドローラ、２３  非切断ワイヤ部第１ガイドローラ、２４  非切断ワイヤ部第２ガイドローラ、２５，３１，３２  ベース板、３２ａ  拡大部、３３  非切断ワイヤ部ガイドローラ、２６  給電子、２７  電源、２８  制御部、２９  極間ノズル、３０  切断ワイヤ部、４０  ガイドローラ、４１  ガイドリング、４１ａ  フランジ、４２  スペーサ、４３  ベアリング、４４  ベース、４４ａ  軸、４４ｂ  ねじ穴、４５，４６  押さえ板、４７，４９  固定ねじ、４８  ベアリング押さえ、５０  ワイヤ放電加工機、２５１ａ，２５１ｂ，２５１ｃ，２５１ｄ，２５１ｅ，３１１ａ，３１１ｂ，３１１ｃ，３２１ａ，３２１ｂ  切断ワイヤ部第１ガイドローラ用取付孔、２５２ａ，２５２ｂ，２５２ｃ，２５２ｄ，２５２ｅ，３１２ａ，３１２ｂ，３１２ｃ，３２２ａ，３２２ｂ  切断ワイヤ部第２ガイドローラ用取付孔、２５３ａ，２５３ｂ，３１３  非切断ワイヤ部第１ガイドローラ用取付孔、２５４ａ，２５４ｂ，３１４  非切断ワイヤ部第２ガイドローラ用取付孔、２５５，３１５，３２４  固定用ねじ取付孔、３１６  切り欠き、３２３  非切断ワイヤ部ガイドローラ用取付孔。
【図１】
2017141382.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年2月9日(2017.2.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のガイドローラ用取付孔を有し、ワイヤ放電加工機に取り付けられるベース板と、
複数の前記ガイドローラ用取付孔のうちのいずれか二つに着脱可能に取り付けられた一対のガイドローラと、
前記一対のガイドローラの各々に隣接して配置され、互いに対向し、該一対のガイドローラに巻き回されるワイヤに加工液を噴射する極間ノズルとを備え、
前記ガイドローラの少なくとも一つは、前記ワイヤの走行に伴って従動回転することを特徴とするマルチワイヤ走行モジュール。
【請求項２】
前記ガイドローラは、前記ベース板に片持ち支持されることを特徴とする請求項１に記載のマルチワイヤ走行モジュール。
【請求項３】
前記ワイヤに対して加工電圧を印加する給電子を備えることを特徴とする請求項１に記載のマルチワイヤ走行モジュール。
【請求項４】
前記給電子は、前記ガイドローラに巻き回されることによって並列した前記ワイヤに、個別に接することを特徴とする請求項３に記載のマルチワイヤ走行モジュール。
【請求項５】
前記給電子は、前記ガイドローラに巻き回されることによって並列した前記ワイヤの複数箇所に、同時に接触することを特徴とする請求項３に記載のマルチワイヤ走行モジュール。
【請求項６】
前記給電子を前記ワイヤに接触させる位置が可変であることを特徴とする請求項３に記のマルチワイヤ走行モジュール。
【請求項７】
前記ベース板は、一対の前記ガイドローラが取り付けられた前記ガイドローラ用取付孔同士の間に切り欠きを有することを特徴とする請求項１に記載のマルチワイヤ走行モジュール。
【請求項８】
前記ガイドローラは、前記ベース板に着脱可能に固定されるベースと、該ベースに着脱自在に装着されて回転自在に支持され前記ワイヤに接するガイドリングと、を有することを特徴とする請求項１に記載のマルチワイヤ走行モジュール。
【請求項９】
前記ガイドリングは、該ガイドリングの軸方向の端部にフランジを有することを特徴とする請求項８に記載のマルチワイヤ走行モジュール。
【請求項１０】
前記ベース板は、前記ワイヤ放電加工機への取り付け用の固定用ねじ取付孔を有し、
前記ベース板を前記ワイヤ放電加工機に装着した際に前記固定用ねじ取付孔の下方に位置する前記ガイドローラ用取付孔に前記一対のガイドローラとは異なるガイドローラが取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載のマルチワイヤ走行モジュール。
【請求項１１】
前記ベース板は、前記ワイヤ放電加工機への取り付け用の固定用ねじ取付孔を有し、
前記ベース板を前記ワイヤ放電加工機に装着した際に前記固定用ねじ取付孔の下方に位置する前記ガイドローラ用取付孔に前記一対のガイドローラが取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載のマルチワイヤ走行モジュール。
【請求項１２】
請求項１０に記載のマルチワイヤ走行モジュールの使用方法であって、
前記一対のガイドローラを、切断ワイヤ部を形成する切断ワイヤ部ガイドローラとし、
前記一対のガイドローラとは異なるガイドローラを、前記切断ワイヤ部を形成しない非切断ワイヤ部ガイドローラとし、
前記切断ワイヤ部ガイドローラ及び前記非切断ワイヤ部ガイドローラへの前記ワイヤの巻き掛けを、前記非切断ワイヤ部ガイドローラから始め、前記非切断ワイヤ部ガイドローラで終えることを特徴とするマルチワイヤ走行モジュールの使用方法。
【請求項１３】
請求項１１に記載のマルチワイヤ走行モジュールの使用方法であって、
前記一対のガイドローラを、切断ワイヤ部を形成する切断ワイヤ部ガイドローラとし、
前記ガイドローラ用取付孔に取り付けた、前記一対のガイドローラとは異なるガイドローラを、前記切断ワイヤ部を形成しない非切断ワイヤ部ガイドローラとし、
前記切断ワイヤ部ガイドローラの一方と前記非切断ワイヤ部ガイドローラとに前記ワイヤを巻き掛けた後に、前記切断ワイヤ部ガイドローラ及び前記非切断ワイヤ部ガイドローラに前記ワイヤを設定回数巻き掛け、
前記非切断ワイヤ部ガイドローラと前記切断ワイヤ部ガイドローラの他方とに前記ワイヤを巻き掛けた後に前記ワイヤを回収することを特徴とするマルチワイヤ走行モジュールの使用方法。
【請求項１４】
被加工物が固定される定盤と、
前記定盤を左右方向に移動させる左右送り機構と、
前記定盤を前後方向に移動させる前後送り機構と、
請求項１から１１のいずれか１項に記載のマルチワイヤ走行モジュールが取り付けられ、前記定盤に対する前記マルチワイヤ走行モジュールの高さを変更可能な上下送り機構とを備え、
前記上下送り機構は、前記定盤に対する前記マルチワイヤ走行モジュールの傾きを、加工進行方向と平行な回転軸の軸回りに変化させる傾斜機構を備えることを特徴とするワイヤ放電加工機。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
ワイヤリール２から引き出されたワイヤ１は、切断ワイヤ部第１ガイドローラ２１、切断ワイヤ部第２ガイドローラ２２、非切断ワイヤ部第１ガイドローラ２３及び非切断ワイヤ部第２ガイドローラ２４の周りに複数回巻き回されることにより、切断ワイヤ部第１ガイドローラ２１と切断ワイヤ部第２ガイドローラ２２との間に、図２に示す切断ワイヤ部３０を構成している。切断ワイヤ部３０は、被加工物Ｗとの間に放電を発生させるワイヤ１の一部分である。ワイヤ１の切断ワイヤ部３０となる部分は、ワイヤ１の走行にともなって連続的に変化する。
【手続補正書】
【提出日】平成29年7月7日(2017.7.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のガイドローラ用取付孔を有し、ワイヤ放電加工機に取り付けられるベース板と、
複数の前記ガイドローラ用取付孔のうちのいずれか二つに着脱可能に取り付けられた一対のガイドローラと、
前記一対のガイドローラの各々に隣接して配置され、互いに対向し、該一対のガイドローラに巻き回されるワイヤに加工液を噴射する極間ノズルとを備え、
前記ガイドローラは、前記ベース板に着脱可能に固定されるベースと、該ベースに着脱自在に装着されて回転自在に支持され、前記ワイヤに接し、外周面に複数本のＶ溝が形成されており、軸方向の端部にフランジを有するガイドリングと、を備え、
前記ガイドローラの少なくとも一つは、前記ワイヤの走行に伴って従動回転することを特徴とするマルチワイヤ走行モジュール。
【請求項２】
前記ガイドローラは、前記ベース板に片持ち支持されることを特徴とする請求項１に記載のマルチワイヤ走行モジュール。
【請求項３】
前記ワイヤに対して加工電圧を印加する給電子を備えることを特徴とする請求項１に記載のマルチワイヤ走行モジュール。
【請求項４】
前記給電子は、前記ガイドローラに巻き回されることによって並列した前記ワイヤに、個別に接することを特徴とする請求項３に記載のマルチワイヤ走行モジュール。
【請求項５】
前記給電子は、前記ガイドローラに巻き回されることによって並列した前記ワイヤの複数箇所に、同時に接触することを特徴とする請求項３に記載のマルチワイヤ走行モジュール。
【請求項６】
前記給電子を前記ワイヤに接触させる位置が可変であることを特徴とする請求項３に記のマルチワイヤ走行モジュール。
【請求項７】
前記ベース板は、一対の前記ガイドローラが取り付けられた前記ガイドローラ用取付孔同士の間に切り欠きを有することを特徴とする請求項１に記載のマルチワイヤ走行モジュール。
【請求項８】
前記ベース板は、前記ワイヤ放電加工機への取り付け用の固定用ねじ取付孔を有し、
前記ベース板を前記ワイヤ放電加工機に装着した際に前記固定用ねじ取付孔の下方に位置する前記ガイドローラ用取付孔に前記一対のガイドローラとは異なるガイドローラが取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載のマルチワイヤ走行モジュール。
【請求項９】
前記ベース板は、前記ワイヤ放電加工機への取り付け用の固定用ねじ取付孔を有し、
前記ベース板を前記ワイヤ放電加工機に装着した際に前記固定用ねじ取付孔の下方に位置する前記ガイドローラ用取付孔に前記一対のガイドローラが取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載のマルチワイヤ走行モジュール。
【請求項１０】
請求項８に記載のマルチワイヤ走行モジュールの使用方法であって、
前記一対のガイドローラを、切断ワイヤ部を形成する切断ワイヤ部ガイドローラとし、
前記一対のガイドローラとは異なるガイドローラを、前記切断ワイヤ部を形成しない非切断ワイヤ部ガイドローラとし、
前記切断ワイヤ部ガイドローラ及び前記非切断ワイヤ部ガイドローラへの前記ワイヤの巻き掛けを、前記非切断ワイヤ部ガイドローラから始め、前記非切断ワイヤ部ガイドローラで終えることを特徴とするマルチワイヤ走行モジュールの使用方法。
【請求項１１】
請求項９に記載のマルチワイヤ走行モジュールの使用方法であって、
前記一対のガイドローラを、切断ワイヤ部を形成する切断ワイヤ部ガイドローラとし、
前記ガイドローラ用取付孔に取り付けた、前記一対のガイドローラとは異なるガイドローラを、前記切断ワイヤ部を形成しない非切断ワイヤ部ガイドローラとし、
前記切断ワイヤ部ガイドローラの一方と前記非切断ワイヤ部ガイドローラとに前記ワイヤを巻き掛けた後に、前記切断ワイヤ部ガイドローラ及び前記非切断ワイヤ部ガイドローラに前記ワイヤを設定回数巻き掛け、
前記非切断ワイヤ部ガイドローラと前記切断ワイヤ部ガイドローラの他方とに前記ワイヤを巻き掛けた後に前記ワイヤを回収することを特徴とするマルチワイヤ走行モジュールの使用方法。
【請求項１２】
被加工物が固定される定盤と、
前記定盤を左右方向に移動させる左右送り機構と、
前記定盤を前後方向に移動させる前後送り機構と、
請求項１から９のいずれか１項に記載のマルチワイヤ走行モジュールが取り付けられ、前記定盤に対する前記マルチワイヤ走行モジュールの高さを変更可能な上下送り機構とを備え、
前記上下送り機構は、前記定盤に対する前記マルチワイヤ走行モジュールの傾きを、加工進行方向と平行な回転軸の軸回りに変化させる傾斜機構を備えることを特徴とするワイヤ放電加工機。
【手続補正書】
【提出日】平成29年10月30日(2017.10.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のガイドローラ用取付孔を有し、ワイヤ放電加工機に取り付けられるベース板と、
複数の前記ガイドローラ用取付孔のうちのいずれか二つに着脱可能に取り付けられた一対のガイドローラと、
前記一対のガイドローラの各々に隣接して配置され、互いに対向し、該一対のガイドローラに巻き回されるワイヤに加工液を噴射する極間ノズルとを備え、
前記ガイドローラは、前記ベース板に着脱可能に固定されるベースと、該ベースに着脱自在に装着されて回転自在に支持され、前記ワイヤに接し、外周面に複数本のＶ溝が形成されており、軸方向の端部にフランジを有するガイドリングと、を備え、
前記ガイドローラの少なくとも一つは、前記ワイヤの走行に伴って従動回転することを特徴とするマルチワイヤ走行モジュール。
【請求項２】
前記ガイドローラは、前記ベース板に片持ち支持されることを特徴とする請求項１に記載のマルチワイヤ走行モジュール。
【請求項３】
前記ワイヤに対して加工電圧を印加する給電子を備えることを特徴とする請求項１に記載のマルチワイヤ走行モジュール。
【請求項４】
前記給電子は、前記ガイドローラに巻き回されることによって並列した前記ワイヤに、個別に接することを特徴とする請求項３に記載のマルチワイヤ走行モジュール。
【請求項５】
前記給電子は、前記ガイドローラに巻き回されることによって並列した前記ワイヤの複数箇所に、同時に接触することを特徴とする請求項３に記載のマルチワイヤ走行モジュール。
【請求項６】
前記給電子を前記ワイヤに接触させる位置が可変であることを特徴とする請求項３に記載のマルチワイヤ走行モジュール。
【請求項７】
前記ベース板は、一対の前記ガイドローラが取り付けられた前記ガイドローラ用取付孔同士の間に切り欠きを有することを特徴とする請求項１に記載のマルチワイヤ走行モジュール。
【請求項８】
前記ベース板は、前記ワイヤ放電加工機への取り付け用の固定用ねじ取付孔を有し、
前記ベース板を前記ワイヤ放電加工機に装着した際に前記固定用ねじ取付孔の下方に位置する前記ガイドローラ用取付孔に前記一対のガイドローラとは異なるガイドローラが取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載のマルチワイヤ走行モジュール。
【請求項９】
前記ベース板は、前記ワイヤ放電加工機への取り付け用の固定用ねじ取付孔を有し、
前記ベース板を前記ワイヤ放電加工機に装着した際に前記固定用ねじ取付孔の下方に位置する前記ガイドローラ用取付孔に前記一対のガイドローラが取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載のマルチワイヤ走行モジュール。
【請求項１０】
請求項８に記載のマルチワイヤ走行モジュールの使用方法であって、
前記一対のガイドローラを、切断ワイヤ部を形成する切断ワイヤ部ガイドローラとし、
前記一対のガイドローラとは異なるガイドローラを、前記切断ワイヤ部を形成しない非切断ワイヤ部ガイドローラとし、
前記切断ワイヤ部ガイドローラ及び前記非切断ワイヤ部ガイドローラへの前記ワイヤの巻き掛けを、前記非切断ワイヤ部ガイドローラから始め、前記非切断ワイヤ部ガイドローラで終えることを特徴とするマルチワイヤ走行モジュールの使用方法。
【請求項１１】
請求項９に記載のマルチワイヤ走行モジュールの使用方法であって、
前記一対のガイドローラを、切断ワイヤ部を形成する切断ワイヤ部ガイドローラとし、
前記ガイドローラ用取付孔に取り付けた、前記一対のガイドローラとは異なるガイドローラを、前記切断ワイヤ部を形成しない非切断ワイヤ部ガイドローラとし、
前記切断ワイヤ部ガイドローラの一方と前記非切断ワイヤ部ガイドローラとに前記ワイヤを巻き掛けた後に、前記切断ワイヤ部ガイドローラ及び前記非切断ワイヤ部ガイドローラに前記ワイヤを設定回数巻き掛け、
前記非切断ワイヤ部ガイドローラと前記切断ワイヤ部ガイドローラの他方とに前記ワイヤを巻き掛けた後に前記ワイヤを回収することを特徴とするマルチワイヤ走行モジュールの使用方法。
【請求項１２】
被加工物が固定される定盤と、
前記定盤を左右方向に移動させる左右送り機構と、
前記定盤を前後方向に移動させる前後送り機構と、
請求項１から９のいずれか１項に記載のマルチワイヤ走行モジュールが取り付けられ、前記定盤に対する前記マルチワイヤ走行モジュールの高さを変更可能な上下送り機構とを備え、
前記上下送り機構は、前記定盤に対する前記マルチワイヤ走行モジュールの傾きを、加工進行方向と平行な回転軸の軸回りに変化させる傾斜機構を備えることを特徴とするワイヤ放電加工機。
【国際調査報告】
2017141382.tif 000021
2017141382.tif 000022
2017141382.tif 000023
2017141382.tif 000024