(57)【要約】【課題】被加工物を所定の角度で接着、保持することができる切断補助部材と、この切断補助部材を用いて生産性を向上させた切断方法を提供する。【解決手段】切断装置の一例であるワイヤソー切断装置２００によってブロック状の被加工物Ｂを切断するとき、被加工物Ｂの切断が終了される面に接着され被加工物Ｂを保持し、被加工物Ｂとともに切断され、被加工物Ｂの切断を補助している切断補助部材１１０であって、被加工物Ｂを向く面に外周面まで延設されている複数の溝部１１１が形成されていることを特徴とする。【選択図】図５
2015139841.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
切断装置によってブロック状の被加工物を切断するとき、前記被加工物の切断が終了される面に接着され前記被加工物を保持し、前記被加工物とともに切断され、前記被加工物の切断を補助している切断補助部材であって、
前記被加工物を向く面に外周面まで延設されている複数の溝部が形成されている
ことを特徴とする切断補助部材。
【請求項２】
複数のローラーに巻きかけられているワイヤを所定の方向に移動させ、ワークが載置されているワークステージを直線方向に移動させ、前記ワークステージの上面の平行な位置に設けられている所定の二つの前記ローラー間に設けられ一方の前記ローラーから他方の前記ローラーへ移動させられている前記ワイヤに前記ワークを接触させることにより、前記ワークを切断するワイヤソー切断装置を用いて、ブロック状の被加工物を切断する切断方法であって、
請求項１に記載の切断補助部材の溝部が形成された面に被加工物の切断が終了される面を向けた状態で載置し、前記溝部の一端から前記溝部の他端へ接着剤を流し込み、前記接着剤を硬化させ、前記切断補助部材と前記被加工物を接着しワークを形成するワーク形成工程と、
平面視して、前記ワイヤと前記溝部とが交差、または、前記ワイヤと前記溝部とが交互に存在するように前記ワークを前記ワークステージ載置するワーク載置工程と、
前記ワークステージを所定の方向に移動させ前記ワイヤに前記ワークを接触させ前記ワークを切断するワーク切断工程と、
前記切断補助部材から前記被加工物を取り外す取り外し工程と、
を備えていることを特徴とする切断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切断装置によってブロック状の被加工物を切断するとき、被加工物の切断を補助している切断補助部材、および、ブロック状の被加工物の切断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
切断補助部材とは、切断装置によってブロック状の被加工物を切断するとき、被加工物に接着され、被加工物とともに切断されることで、ブロック状の被加工物の切断を補助しているものである。また、切断補助部材は、被加工物の接着される面と被加工物の切断とが終了される面と同じ形状となっている。
【０００３】
このような切断補助部材を用いた切断方法では、まず、被加工物に切断補助部材が接着されワークが形成され、次に、このワークが切断装置に載置された後、ワークが切断される。このような切断方法では、例えば、ワイヤソー切断装置が用いられる。
【０００４】
ワイヤソー切断装置は、複数のローラーに巻きかけられているワイヤを所定の方向に移動させる機能を有している切断手段と、ワークステージを備えこのワークステージに載置されたワークを直線方向に移動させ切断手段のワイヤに接触させる機能を有した移動手段とを備えている。このようなワイヤソー切断装置を用いてワークを切断するとき、ワークの切断される面には、スラリーと呼ばれる研磨材が塗付されている。ワイヤソー切断装置では、ワークステージに載置されたワークが移動されて所定の方向に移動させられているワイヤに接触させられ、スラリーがワイヤによってワークに押し付けられながら移動させられている。つまり、ワイヤソー切断装置では、ワークがワイヤに塗布されたスラリーによって研削されて、所定の厚みに切断される（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−５２８１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような切断補助部材は、被加工物に接着される面と被加工物の切断が終了される面とが同じ形状となっており、この被加工物に接着される面と被加工物の切断が終了される面とが接着剤によって接着される。このような切断補助部材は、被加工物と切断補助部材との間の接着剤の厚みにばらつきが生じ、切断補助部材に被加工物を接着したときに、被加工物を所定の角度で保持することができなくなる虞がある。従って、このような切断補助部材は、被加工物を所定の角度で保持することができないので、切断装置で切断したときに切断された面の大きさがばらつき、生産性を低下させる虞がある。
【０００７】
このような切断方法では、切断補助部材の被加工物に接着される面に接着剤が塗付された後、被加工物が載置され接着剤を硬化させて、ワークを形成している。このため、被加工物を切断補助部材に載置するときに、接着剤の内部に気泡が存在したままワークが形成されてしまう虞がある。このため、被加工物と切断補助部材とが接着されていない部分が存在することとなり、この部分を切断すると、ワークを切断している最中に被加工物が剥がれ破損してしまい、生産性が低下する虞がある。
【０００８】
本発明では、被加工物を所定の角度で接着、保持することができる切断補助部材と、この切断補助部材を用いて生産性を向上させた切断方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述した課題を解決するために、本発明に係る切断補助部材は、切断装置によってブロック状の被加工物を切断するとき、被加工物の切断が終了される面に接着され被加工物を保持し、被加工物とともに切断され、被加工物の切断を補助している切断補助部材であって、被加工物を向く面に外周面まで延設されている溝部が形成されていることを特徴とする。
【００１０】
また、前述した課題を解決するために、本発明に係る切断方法は、複数のローラーに巻きかけられているワイヤを所定の方向に移動させ、ワークが載置されているワークステージを直線方向に移動させ、ワークステージの上面の平行な位置に設けられている所定の二つのローラー間に設けられ一方のローラーから他方のローラーへ移動させられているワイヤにワークを接触させることにより、ワークを切断するワイヤソー切断装置を用いて、ブロック状の被加工物を切断する切断方法であって、切断補助部材の溝部が形成された面に被加工物の切断が終了される面を向けた状態で載置し、溝部の一端から溝部の他端へ接着剤を流し込み、接着剤を硬化させ、切断補助部材と被加工物を接着しワークを形成するワーク形成工程と、平面視して、ワイヤと溝部とが交差、または、ワイヤと溝部とが交互に存在するようにワークを前記ワークステージ載置するワーク載置工程と、ワークステージを所定の方向に移動させワイヤにワークを接触させワークを切断するワーク切断工程と、切断補助部材から被加工物を取り外す取り外し工程と、を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る切断補助部材は、被加工物を向く面に外周面まで延設されている溝部が形成されている。このため、本発明に係る切断補助部材は、溝部にのみ接着剤を設けることで、切断補助部材と被加工物とを接着する接着剤の厚みのばらつきを低減させることができ、被加工物を所定の角度で切断補助部材と被加工物とを接着することが可能となる。従って、本発明に係る切断補助部材は、被加工物を所定の角度で接着、保持することが可能となり、切断装置で切断したときに切断された面の大きさがばらつくことを低減させることができる。
【００１２】
本発明に係る切断方法では、ワークを形成するときに、溝部が形成されている切断補助部材の面に被加工物が載置された後、溝部の一端から溝部の他端へ接着剤を流し込み、接着剤を硬化させ、切断補助部材と被加工物とを接着させている。従って、本発明に係る切断方法では、接着剤を流し込んでいるので、被加工物と切断補助部材とを接着している接着剤の内部に気泡ができるのを低減させることが可能となる。また、本発明に係る切断方法では、ワーク載置工程で溝部とワイヤとの位置を指定することで、ワーク切断工程時に被加工物が切断補助部材に接着されたままの状態で保持することができ、被加工物が途中で剥がれることを防ぐことができる。このため、本発明に係る切断方法では、ワーク切断工程時に、被加工物が切断途中で剥がれ破損することを防ぐことができ、生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態における切断補助部材の一例を示す斜視図である。
【図２】ワイヤソー切断装置の一例を示す概念図である。
【図３】本実施形態における切断方法で、ワーク形成工程でワークの形成後の状態の一例を示す断面図である。
【図４】本実施形態における切断方法で、ワーク載置工程で平面視したときの状態の一例を示す平面図である。
【図５】本実施形態における切断方法で、ワーク切断工程でワークを切断しているときの状態の一例を示す断面図である。
【図６】本実施形態の切断方法のワーク載置工程で平面したときの状態の別の一例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本実施形態における切断補助部材１１０は、図１、図２、図３、図４および図５に示したように、ブロック状の被加工物Ｂを切断装置２００により切断するときに、切断装置２００を破損することなく被加工物Ｂを完全に切断し、被加工物Ｂの切断を補助するためのものである。また、本実施形態における切断補助部材１１０は、切断補助部材１１０の上面が被加工物Ｂの所定の一面と接着剤１２０によって接着される。また、本実施における切断補助部材１１０は、上面に複数の溝部１１１が形成されている。
【００１５】
ここで、適宜図面に合わせて、切断補助部材１１０の被加工物Ｂが接着される面を切断補助部材１１０の上面とし、この切断補助部材１１０の上面と反対側を向く切断補助部材１１０の面を切断補助部材１１０の下面とする。また、切断補助部材１１０の上面および切断補助部材１１０の下面と接している切断補助部材１１０の面を、切断補助部材１１０の外周面、または、切断補助部材１１０の側面とする。
【００１６】
切断補助部材１１０は、切断補助部材１１０の上面が被加工物Ｂの所定の一面と同形状となっている。このため、被加工物Ｂの所定の一面を切断補助部材１１０の上面に向けた状態で切断補助部材１１０の上面に載置させることで、被加工物Ｂを所定の角度で切断補助部材１１０に載置することが可能となる。切断補助部材１１０は、例えば、矩形形状の平板状となっている。
【００１７】
切断補助部材１１０の上面には、溝部１１１が形成されている。溝部１１１は、例えば、六つ形成されており、平面視したとき、互いの溝部１１１が平行となっている。また、溝部１１１は、切断補助部材１１０の外周面まで延設されている。このため、溝部１１１内に接着剤１２０を設けることで、切断補助部材１１０の上面と被加工物Ｂの所定の一面とを接触させた状態で被加工物Ｂと切断補助部材１１０と接着、保持することが可能となる。従って、溝部１１１内に接着剤１２０を設けることで、従来と比較して、被加工物Ｂを所定の角度で切断補助部材１１０に所定の角度で保持することが可能となる。
【００１８】
切断補助部材１１０は、被加工物Ｂと同じ材料、または、被加工物Ｂの硬度と類似した材料が用いられる。これにより、ワイヤソー切断装置２００により被加工物Ｂを切断するとき、被加工物Ｂからワイヤ２１４に加わる応力と、切断補助部材１１０からワイヤ２１４に加わる応力とを近づけることが可能となる。このため、ワイヤ２１４に加わる応力による違いにより、被加工物Ｂと切断補助部材１１０との境界でワイヤ２１４が移動させられる方向とは別の方向にワイヤが変化することを抑えることができる。結果、ワイヤ２１４の変化により切断を予定していない箇所が切断されることを低減させることができる。
【００１９】
ここで、切断補助部材１１０の形成方法について説明する。なお、ここでは、被加工物Ｂがブロック状の水晶部材の場合について説明する。例えば、矩形形状の平板状の水晶板が用意され、次に、水晶板の上面および水晶板の下面が、フォトリソグラフィ技術、または、サンドブラストにより加工される。このとき、水晶板の上面は、被加工物Ｂの所定の一面と同形状となっており、水晶板の下面は、ワイヤソー切断装置のワークステージの所定の位置に載置することができる形状となっている。最後に、水晶板の上面に、溝部１１１となる部分がフォトリソグラフィ技術、または、サンドブラストにより形成されて切断補助部材１１０が形成される。
【００２０】
本実施形態に係る切断補助部材１１０は、被加工物Ｂを向く面に切断補助部材１１０の外周面まで延設されている溝部１１１が形成されている。このため、本実施形態に係る切断補助部材１１０は、溝部１１１にのみ接着剤１２０を設けることで、切断補助部材１１０と被加工物Ｂとを接着する接着剤１２０の厚みのばらつきを低減させることができ、被加工物Ｂを所定の角度で切断補助部材１１０と被加工物Ｂとを接着することが可能となる。従って、本実施形態に係る切断補助部材１１０は、被加工物Ｂを所定の角度で接着、保持することが可能となり、切断装置２００で切断したときに切断された面の大きさがばらつくことを低減させることができる。
【００２１】
次に、本実施形態に係る切断方法について、説明する。本実施形態に係る切断方法では、図１、図２、図３、図４および図５に示したように、切断装置の一例であるワイヤソー切断装置２００を用いた場合のブロック状の被加工物Ｂを切断する方法について説明する。ワイヤソー切断装置２００は、切断手段２１０と移動手段２２０とを備えており、移動手段２２０によりワーク１００を移動させ切断手段２１０によりワーク１００を切断する機構を有している。
【００２２】
ここで、ワーク１００とは、被加工物Ｂと切断補助部材１１０とから構成されており、被加工物Ｂに切断補助部材１１０が接着され形成されたものとする。
【００２３】
切断手段２１０は、張力を保った状態でワイヤ２１４を移動させることができ、ワイヤ２１４、ローラー２１１、リール２１２およびワイヤ制御部２１３から主に構成されている。ローラー２１１は、円柱形状となっており、その外周面にワイヤ２１４が巻きかけられるワイヤ用溝（図示せず）が形成されている。また、ローラー２１１は、ワイヤ制御部２１３によって回転される機構を有している。また、ローラー２１１は、例えば、第一ローラー２１１ａ、第二ローラー２１１ｂおよび第三ローラー２１１ｃとから構成されており、その円柱形状の円の中心Ｃ２１１（Ｃ２１１ａ，Ｃ２１１ｂ，Ｃ２１１ｃ）が三角形の頂点となる位置に設けられている。リール２１２は、例えば、一対となっており、ワイヤ２１４の両端がそれぞれのリール２１２に巻かれている。切断手段２１０では、ワイヤ制御部２１３によりローラー２１１が回転させられると、一方のリール２１２からワイヤ２１４が引き出され、他方のリール２１２でワイヤ２１４が巻き取られる機構を有しおり、ワイヤ２１４の張力を保った状態でワイヤ２１４を所定の方向に移動させることができる。
【００２４】
移動手段２２０は、ワークステージ２２１とワークステージ制御部（図示せず）とを備えている。ワークステージ２２１は、ワーク１００を載置するためのものである。また、ワークステージ２２１のワーク１００を載置する面は、第一ローラー２１１ａの円柱形状の円の中心Ｃ２１１ａと第二ローラー２１１ｂの円柱形状の円の中心Ｃ２１１ｂとを結ぶ仮想線（図示せず）と平行となっている。ワークステージ制御部は、例えば、ワークステージ２２１のワークを載置する面に垂直となるようにワークステージ２２１を移動させる。従って、ワークステージ制御部によりワークステージ２２１を移動させることで、ワークステージ２２１に載置されたワーク１００を切断手段２１０のワイヤ２１４に接触させることができる。ワークステージ２２１のワーク１００を載置する面は、第一のローラー２１１ａの円柱形状の円の中心Ｃ２１１ａと第二ローラー２１１ｂの円柱形状の円の中心Ｃ２１１ｂとを結ぶ仮想線と平行となっているので、切断手段２１０のワイヤ２１４の一部は、ワーク１００が載置されるワークステージ２２１の面と平行となっている。このワークステージ２２１の面と平行となっているワイヤ２１４の部分を切断ワイヤ部とする。
【００２５】
ワイヤソー切断装置２００では、ワークステージ２２１に載置されたワーク１００が移動され、切断ワイヤ部に接触される。このとき、砥粒が含まれるスラリーと呼ばれる研磨材がワーク１００にかけられており、切断ワイヤ部がスラリーを押し付けながら移動することとなり、ワーク１００がワイヤ２１４により研削され切断される。
【００２６】
本実施形態に係る切断方法は、このようなワイヤソー切断装置２００を用いてブロック状の被加工物Ｂを切断する方法であって、ワーク形成工程、ワーク載置工程、ワーク切断工程、取り外し工程、から主に構成されている。
【００２７】
（ワーク形成工程）
ワーク形成工程は、被加工物Ｂを切断補助部材１１０に接着しワーク１００を形成する工程である。ワーク形成工程では、まず、切断補助部材１１０の溝部１１１が形成された面に被加工物Ｂの所定の一面が接触するように載置される。次に、溝部１１１の一端から溝部１１１の他端へ接着剤１２０を流し込み、接着剤１２０を硬化させ、切断補助部材１１０と被加工物Ｂとを接着させている。ワーク形成工程では、切断補助部材１１０の上面に被加工物Ｂの所定の一面を接触させた状態で、溝部１１１の一端から他端へ接着剤を流し込み、接着剤１２０を硬化させているので、従来と比較しワーク１００の接着剤１２０の内部の気泡を低減させることが可能となる。
【００２８】
また、ワーク形成工程では、切断補助部材１１０の上面に被加工物Ｂの所定の一面を接触させた状態で、溝部１１１の一端から他端へ接着剤を流し込み、接着剤１２０を硬化させているので、接着剤１２０が溝部１１１内にのみ存在した状態で被加工物Ｂと切断補助部材１１０とを接着させることができる。このため、ワーク形成工程では、被加工物Ｂを所定の角度で切断補助部材１１０に接着、保持した状態でワーク１００を形成することが可能となる。
【００２９】
ワーク形成工程で用いられる接着剤１２０は、例えば、紫外硬化樹脂が用いられ、紫外線が照射されることで硬化する性質を有している。また、接着剤１２０は、例えば、アセトン等の有機溶剤で溶融する性質を有している。
【００３０】
（ワーク載置工程）
ワーク載置工程は、ワイヤソー切断装置２００のワークステージ２２１にワーク１００を載置する工程である。ワーク載置工程では、ワーク１００の切断補助部材１１０の下面がワークステージ２２１の上面に接するようにワーク１００がワークステージ２２１に載置される。このとき、ワーク１００の被加工物Ｂは、切断手段２１０の切断ワイヤ部と切断補助部材１１０との間に位置した状態となっている。
【００３１】
また、ワーク載置工程で、ワーク１００をワークステージ２２１に載置したとき、平面して、ワイヤ２１４の切断ワイヤ部と切断補助部材１１０の溝部１１１とが交差している。このため、ワーク切断工程で、ワーク１００の被加工物Ｂを完全に切断した後も、切断された被加工物Ｂは切断補助部材１１０の上面に接着されたままの状態を保つことができる。
【００３２】
（ワーク切断工程）
ワーク切断工程は、ワークステージ２２１を所定の方向に移動させワーク１００をワイヤ２１４の切断ワイヤ部に接触させワーク１００を切断する工程である。ワーク切断工程では、例えば、ワークステージ２２１の上面に垂直な向きにワークステージ２２１が移動させられ、ワーク１００がワイヤ２１４の切断ワイヤ部に接触させられ、ワーク１００が切断ワイヤ部によって研削され切断される。ワーク切断工程では、ワーク１００の被加工物Ｂが切断された後、ワーク１００の切断補助部材１１０の一部が切断される。
【００３３】
（取り外し工程）
取り外し工程は、切断補助部材１１０から被加工物Ｂを取り外す工程である。取り外し工程では、切断補助部材１１０と被加工物Ｂとを接着している接着剤１２０を溶融させて取り外している。取り外し工程では、例えば、ワーク切断工程後のワーク１００がアセトン等の溶剤に浸漬されて、接着剤１２０が溶融され、被加工物Ｂが取り外されている。
【００３４】
本実施形態に係る切断方法では、ワーク１００を形成するときに、溝部１１１が形成されている切断補助部材１１０の面に被加工物Ｂが載置された後、溝部１１１の一端から溝部１１１の他端へ接着剤１２０を流し込み、接着剤１２０を硬化させ、切断補助部材１１０と被加工物Ｂと接着させている。従って、本実施形態に係る切断方法では、接着剤１２０を流し込んでいるので、被加工物Ｂと切断補助部材１１０とを接着している接着剤１２０の内部に気泡ができるのを低減させることが可能となる。また、本実施形態に係る切断方法では、ワーク載置工程で溝部１１１とワイヤ２１４の切断ワイヤとの位置を指定することで、ワーク切断工程時に、被加工物Ｂが切断補助部材１１０に接着されたままの状態で保持することができ、被加工物Ｂが途中で剥がれることを防ぐことができる。このため、本実施形態に係る切断方法では、ワーク切断工程問に、被加工物Ｂが切断途中で剥がれ破損することを防ぐことができ、生産性を向上させることができる。
【００３５】
また、本実施形態の切断方法では、被加工物Ｂを所定の角度で切断補助部材１１０に接着、保持することができるので、切断後の被加工物Ｂの面の大きさがばらつくことを低減させ、生産性を向上させることが可能となる。
【００３６】
なお、本実施形態の切断補助部材では、複数の溝部が平面視して平行に設けられている場合について説明しているが、溝部が格子状に設けられていてもよい。
【００３７】
また、本実施形態の切断方法では、ワーク載置工程で、平面視して、ワイヤの切断ワイヤ部が切断補助部材の溝部と交差している場合について説明しているが、図６に示すように、隣接する溝部の間にワイヤが位置するようにワークを載置してもよい。
【符号の説明】
【００３８】
１００・・・ワーク
１１０・・・切断補助部材
１１１・・・溝部
１２０・・・接着剤
Ｂ・・・被加工物
２００・・・ワイヤソー切断装置
２１０・・・切断手段
２１１・・・ローラー
２１２・・・リール
２１３・・・ワイヤ制御部
２１４・・・ワイヤ
２２０・・・移動手段
２２１・・・ワークステージ
【図１】
2015139841.tif 000003
【図２】
2015139841.tif 000004
【図３】
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【図４】
2015139841.tif 000006
【図５】
2015139841.tif 000007
【図６】
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