(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、ワイヤー−ニッケル電着層−ダイヤモンド粒子の寸法の相関関係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、前記結合剤に付着される多数のダイヤモンド粒子とを有し、
前記ワイヤーの直径ｗ、結合剤の表面の高さｘおよびダイヤモンド粒子の平均直径Ｄの相関関係は、
０.１８ｗ≦Ｄ≦０.３ｗ、
０.４Ｄ≦ｘ≦０.７Ｄ
を満たす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、ニッケル電着層である請求項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、ワイヤー−ニッケル電着層−ダイヤモンド粒子の寸法の相関関係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２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。
【０００５】
結合剤１６がニッケル電着層で具現される場合、ワイヤー１０に（−）、ニッケルイオン板に（＋）の電流を印加して、ニッケルが電着される時、ダイヤモンド粒子を引いてきて付着させる機能をする。
【０００６】
上記のようなワイヤーの直径ｗと、ダイヤモンド粒子の平均直径Ｄとの相関関係は、ニッケル電着時のダイヤモンド粒子を引いてくる力の強弱に影響を及ぼす。
【０００７】
また、ダイヤモンド粒子の平均直径Ｄと、ニッケル電着層の表面の高さｘとの相関関係は、ニッケル電着層の結合度に影響を及ぼす。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【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】
【０００９】
しかし、従来のダイヤモンドワイヤーソーにおいては、このようなｗ−Ｄ−ｘの寸法の相関関係の最適範囲は考慮されていなかった。
【００１０】
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、ワイヤー−ニッケル電着層−ダイヤモンド粒子の間の最適な相関関係を定立し、切削性能が向上された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】
【００１１】
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、前記結合剤に付着される多数のダイヤモンド粒子とを有し、
前記ワイヤーの直径ｗ、結合剤の表面の高さｘおよびダイヤモンド粒子の平均直径Ｄの相関関係は、
０.１８ｗ≦Ｄ≦０.３ｗ、
０.４Ｄ≦ｘ≦０.７Ｄ
を満たすことが好ましい。
【００１２】
本発明の請求項２に記載のダイヤモンドワイヤーソーにおいて、前記結合剤は、ニッケル電着層であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
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。
【００１４】
上記ワイヤーの直径ｗ、結合剤の表面の高さｘおよびダイヤモンド粒子の平均直径Ｄの相関関係で０.１８ｗ≦Ｄ≦０.３ｗの範囲内とし、ダイヤモンド粒子の均一な分布と電着速度およびワイヤーとダイヤモンド粒子の接着部分の接着強度を満たすことができる。
【００１５】
また、０.４Ｄ≦ｘ≦０.７Ｄの範囲内とし、ソーイングの時、ダイヤモンド粒子の脱落を最大限に抑制させながらチップポケットの良好な機能で切削速度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の好ましい実施例によるワイヤー−ニッケル電着層−ダイヤモンド粒子の寸法の相関関係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２】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】
【００１７】
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。
【００１８】
図１は、本発明の好ましい実施例によるワイヤー−ニッケル電着層−ダイヤモンド粒子の寸法の相関関係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。
【００１９】
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。
【００２０】
ここで、結合剤１６は、ダイヤモンド粒子１４とダイヤモンド粒子１４との間にチップポケットが形成される高さが維持されるように、ニッケル電着層１６で具現されることが好ましい。
【００２１】
上記のようなワイヤー１０、ニッケル電着層１６およびダイヤモンド粒子１４の間の寸法の相関関係により、耐久性と切削性能に影響を及ぼされる。
【００２２】
即ち、ワイヤーの直径ｗ、電着層の表面の高さｘおよびダイヤモンド粒子の平均直径Ｄの相関関係は、
０.１８ｗ≦Ｄ≦０.３ｗ
０.４Ｄ≦ｘ≦０.７Ｄ
に定立される場合、ダイヤモンドワイヤーソーの耐久性と切削性能をいずれも満たすことが確認された。
【００２３】
１）ダイヤモンド粒子の平均直径Ｄとワイヤーの直径ｗとの相関関係
（ａ）Ｄ＜０.１８ｗの場合
電流密度がダイヤモンド粒子の重さよりも非常に大きい場合であり、ニッケルイオンがダイヤモンド粒子を引いてくる力が強いため、多くのダイヤモンド粒子を引いてきて、多数のダイヤモンド粒子が凝集する現象が生じ、製品としての機能を失う。
【００２４】
（ｂ）Ｄ＞０.３ｗの場合
電流密度がダイヤモンド粒子の重さよりも非常に弱い場合であり、ニッケルイオンがダイヤモンド粒子を引いてくる力が弱くなるため、電着速度が遅くなり、ダイヤモンド粒子とワイヤーの間の接触部分の接着強度が弱くなる問題がある。
【００２５】
したがって、０.１８ｗ≦Ｄ≦０.３ｗで具現すれば、ダイヤモンド粒子の凝集、遅い電着速度と弱い接着強度の問題などを相互に補って耐久性と切削性能が釣り合うようにする。
【００２６】
２）ニッケル電着層１６の表面の高さｘとダイヤモンド粒子の平均直径Ｄとの相関関係
（ａ）ｘ＜０.４Ｄの場合
ニッケル電着層１６の表面の高さｘがワイヤー１０の直径ｗに近い薄い場合であり、ニッケル電着層１６に対するダイヤモンド粒子１４の結合力（維持力）に劣り、ソーイングの時（切断の時）に脱落しやすい。
【００２７】
（ｂ）ｘ＞０.７Ｄの場合
ニッケル電着層１６の表面の高さｘがダイヤモンド粒子１４の平均直径Ｄに近い非常に厚い場合であり、ダイヤモンド粒子Ｄの表面を覆う形態を取っていて刃物が鈍くなるため、切削速度が低くなり、チップポケット（チップの排出流動性）の機能が顕著に低下する。
【００２８】
したがって、０.４Ｄ≦ｘ≦０.７Ｄで具現すれば、切削時のダイヤモンド粒子１４の脱落を最大限に抑制しながらダイヤモンド粒子１４の十分な鋭さを確保できるため、チップポケットの機能も円滑になる。
【００２９】
ワイヤー１０は、柔軟性および引張強度といった、ワイヤーソーの使用状況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のに好適なワイヤーは、例えば、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であるか、開発途上であるその他の材料が使用されることもあった。
【００３０】
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）であり、金属結合剤と、樹脂結合剤とに大別される。
【００３１】
金属結合剤は、本実施例であるニッケル等の電着用であり、結束力に優れているが、製造時間が遅く、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、結束力が弱い。
【００３２】
上述したように、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】
【００３３】
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、種々のワイヤーソーに適用可能である。
【符号の説明】
【００３４】
１０  ワイヤー（芯線）
１４  ダイヤモンド粒子
１６  結合剤
ｗ  ワイヤーの直径
ｘ  ニッケル電着層の表面の高さ
Ｄ  ダイヤモンド粒子の平均直径
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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