(57)【要約】本発明は、太陽光用シリコンインゴット（ｓｉｌｉｃｏｎ ｉｎｇｏｔ）を切断するのに適したダイヤモンドワイヤーソーに関し、特に、ダイヤモンド粒子の脱落を防止しつつも、切断中に生じるチップの排出を円滑にするチップポケットの体積比を最適化したダイヤモンドワイヤーソーに関する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤーと、前記ワイヤーの表面に形成される結合剤と、前記結合剤に支持される多数のダイヤモンド粒子とを有し、
前記ダイヤモンド粒子の間に形成されるチップポケットの体積比Ｖ／Ｖｆは、０．３≦Ｖ／Ｖｆ≦０．６の範囲にあり、
上記Ｖは、結合剤の表面とダイヤモンド粒子の平均直径との間の体積であり、上記Ｖｆは、結合剤のないワイヤーの表面とダイヤモンド粒子の平均直径との間の体積であることを特徴とするダイヤモンドワイヤーソー。
【請求項２】
前記結合剤は、金属結合剤または樹脂結合剤である請求項１に記載のダイヤモンドワイヤーソー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光用シリコンインゴット（ｓｉｌｉｃｏｎ ｉｎｇｏｔ）を切断するのに適したダイヤモンドワイヤーソーに関し、特に、ダイヤモンド粒子の脱落を防止しつつも、切断中に生じるチップの排出を円滑にするチップポケットの体積比を最適化したダイヤモンドワイヤーソーに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のダイヤモンドワイヤーソーとしては、例えば、特許文献１に開示されたものが提案されている。
【０００３】
従来のダイヤモンドワイヤーソーは、図４に示したように、ワイヤー１０と、結合剤１６を使用してワイヤー１０に付着された複数の個別コーティングされたダイヤモンド粒子１４から成る超研磨層１２とを有している。
【０００４】
また、結合剤１６の表面とダイヤモンド粒子１４の最大の平均直径（平均直径）との間には、チップポケットが形成され、切断時に生じるチップ（切削屑）を外部に排出する通路として用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】韓国公開特許第２００６-０１１８３９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このようなチップポケットは、その体積比に応じて、即ち、結合剤１６の表面高さに応じて変わるチップポケットの体積比に応じて、ダイヤモンド粒子の耐久性（粒子脱落の容易性）および切削性能（チップの排出流動性）に影響を及ぼすことになる。しかし、チップポケットの体積比の最適範囲は、これまで考慮されていなかった。
【０００７】
本発明は、上記の問題を解決するために案出されたものであり、チップポケットの最適な体積比を定立し、結合剤の結合度の維持によるダイヤモンド粒子の脱落防止と、チップの円滑な排出による切削性能の向上とを、同時に満たすダイヤモンドワイヤーソーを提供することに、その目的がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を果たすべく、本発明の請求項１に記載したダイヤモンドワイヤーソーは、
ワイヤーと、前記ワイヤーの表面に形成される結合剤と、前記結合剤に支持される多数のダイヤモンド粒子とを有し、
前記ダイヤモンド粒子の間に形成されるチップポケットの体積比Ｖ／Ｖｆは、０．３≦Ｖ／Ｖｆ≦０．６の範囲にある（ここで、Ｖは、結合剤の表面とダイヤモンド粒子の平均直径との間の体積であり、Ｖｆは、結合剤のないワイヤーの表面とダイヤモンド粒子の平均直径との間の体積である）ことが好ましい。
【０００９】
本発明の請求項２に記載したダイヤモンドワイヤーソーにおいて、前記結合剤は、金属結合剤または樹脂結合剤であってもよい。
【発明の効果】
【００１０】
以上の説明から明らかなように、本発明の好ましい実施例によれば、下記のような効果を奏することができる。
【００１１】
ダイヤモンド粒子の間に形成されるチップポケットの体積比Ｖ／Ｖｆが０.３≦Ｖ／Ｖｆ≦０.６に最適化設計されることにより、結合剤の結合度の維持によるダイヤモンド粒子の脱落防止と、チップの円滑な排出による切削性能の向上とを、同時に満たすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例によるチップポケットの最適な体積比を説明するためのダイヤモンドワイヤーソーを示す縦断面図である。
【図２】チップポケットの体積比が１に近い状態を説明するダイヤモンドワイヤーソーを示す縦断面図である。
【図３】チップポケットの体積比がゼロに近い状態を説明するダイヤモンドワイヤーソーを示す縦断面図である。
【図４】従来のダイヤモンドワイヤーソーを示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の好ましい実施例を、添付の図面により説明するが、従来と同一部分については同じ参照符号を付け、詳細な説明は省略する。
【００１４】
図１は、本発明の好ましい実施例によるチップポケットの最適な体積比を説明するためのダイヤモンドワイヤーソーを示す縦断面図であり、図２は、チップポケットの体積比が１に近い状態を説明するダイヤモンドワイヤーソーを示す縦断面図であり、図３は、チップポケットの体積比がゼロに近い状態を説明するダイヤモンドワイヤーソーを示す縦断面図である。
【００１５】
図１に示したように、本発明の実施例によるワイヤーソーは、従来と同様に、所定の長さを有するワイヤー１０と、多数のダイヤモンド粒子１４と、ワイヤー１０にダイヤモンド粒子１４を結合支持する結合剤１６とで構成されている。
【００１６】
ここで、結合剤１６は、ダイヤモンド粒子１４間にチップポケットＣＰが形成される高さが維持されるように、ワイヤー１０に付着される。
【００１７】
即ち、本実施例のチップポケットＣＰの体積比Ｖ／Ｖｆは、０.３≦Ｖ／Ｖｆ≦０.６の範囲内、好ましくはＶ／Ｖｆ≒０.４になるようにすることが好ましい。
【００１８】
ここで、Ｖは、結合剤１６の表面ｙとダイヤモンド粒子１４の平均直径zとの間の実際体積であり、Ｖｆは、結合剤１６のないワイヤーの表面ｘとダイヤモンド粒子１４の平均直径ｚとの間の仮想体積である。
【００１９】
図３を参照すると分かるように、チップポケットＣＰの体積比Ｖ／Ｖｆが０.３未満の場合は、メッキ層の厚さが大きい（厚い）場合であるため、結合剤１６の表面ｙとダイヤモンド粒子１４の平均直径ｚとの間が狭くなる（Ｖ≒０）ため、チップポケットＣＰの機能を失い、円滑なチップの排出が難しくなるため、切削性能が低下する。
【００２０】
一方、図２を参照すると分かるように、チップポケットＣＰの体積比Ｖ／Ｖｆが０.６超過の場合は、結合剤１６の表面ｙがワイヤー１０の表面ｘにほぼ一致する（Ｖ≒Ｖｆ）ため、ダイヤモンド粒子１４を結合剤１６に付着する結合度が弱く、粒子が脱落し易い。
【００２１】
ワイヤー１０は、柔軟性および引張強度等がワイヤーソーの使用状態に耐えられる材料で形成することができる。本願発明で使用するために好適なワイヤーは、一般に、高炭素鋼鉄、タングステン、銅などを含む鋼鉄のような金属ワイヤーである。ポリマー、炭素ナノチューブ、複合物、およびその他の材料のように、現在公知されているか、未だ開発されているその他の材料が使用されてもよい。
【００２２】
結合剤１６は、ワイヤーの表面に取り囲まれてダイヤモンドを固着支持するボンド（ｂｏｎｄ）であって、大別して、金属結合剤と、樹脂結合剤とがある。
【００２３】
金属結合剤は、ニッケル電着として結束力に優れているが、製造時間が遅い。一方、樹脂結合剤は、ダイヤモンド粒子を付着した樹脂（ｒｅｓｉｎ）であり、製造時間は早いが、結束力は弱い。
【００２４】
上記のように、本発明の好ましい実施例を参照して説明したが、本発明の特許請求範囲に記載した思想および領域から脱しない範囲内で、本発明を多様に変更または変形して実施することができることは、該当技術分野の当業者にとって自明なことである。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明は、ダイヤモンド粒子を用いて切断するワイヤーソーであれば、いずれも適用可能である。
【符号の説明】
【００２６】
１０    ワイヤー（芯線）
１４    ダイヤモンド粒子
１６    結合剤
ｘ    ワイヤーの表面（ワイヤー最外郭直径）
ｙ    結合剤の表面（結合剤の高さ）
ｚ    ダイヤモンド粒子の平均直径
ＣＰ    チップポケット
Ｖ    結合剤の表面とダイヤモンド粒子の平均直径との間の体積
Ｖｆ  結合剤のないワイヤーの表面とダイヤモンド粒子の平均直径との間の体積
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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