(57)【要約】【課題】ローラの回転軸が傾斜していても、複数の被加工物に対して同様の精密加工をすることができるマルチワイヤソー装置及びマルチワイヤソー装置の調整方法を提供する。【解決手段】回転軸の基端が支持部材に片持支持される２つの本ローラと、補助ローラとを有し、２つの本ローラの外周面に周方向に設けられた溝２５が回転軸の軸方向に沿って複数並設され、溝２５に沿って２つの本ローラ及び補助ローラの外周にワイヤを複数回巻きかけて、２つの本ローラ間を走行するワイヤ４５をテーブルに載置された被加工物１００に接触走行させることによって被加工物１００を加工するマルチワイヤソー装置であって、テーブルはワイヤ４５と補助ローラとの間に配置され、２つの本ローラの溝２５は、回転軸の基端側が浅く、先端側が深くなるように形成されている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸の基端が支持部材に片持支持される２つの本ローラと、補助ローラとを有し、当該２つの本ローラの外周面に周方向に設けられた溝が回転軸の軸方向に沿って複数並設され、該溝に沿って前記２つの本ローラ及び前記補助ローラの外周にワイヤを複数回巻きかけて、前記２つの本ローラ間を走行するワイヤをテーブルに載置された被加工物に接触走行させることによって前記被加工物を加工するマルチワイヤソー装置であって、前記テーブルはワイヤと前記補助ローラとの間に配置され、前記２つの本ローラの溝は、回転軸の基端側が浅く、先端側が深くなるように形成されていることを特徴とするマルチワイヤソー装置。
【請求項２】
前記２つの本ローラの溝は、回転軸の基端から先端に向かって漸次深くなるように形成さ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ソー装置。
【請求項３】
前記２つの本ローラの溝の深さは、前記２本の本ローラが傾斜した際の回転軸と前記テーブルの表面とがなす角度に基づいて設定されることを特徴とする請求項１又は２に記載のマルチワイヤソー装置。
【請求項４】
回転軸の基端が支持部材に片持支持される２つの本ローラと、補助ローラとを有し、当該２つの本ローラの外周面には周方向に設けられた溝が回転軸の軸方向に沿って複数並設され、該溝に沿って前記２つの本ローラ及び前記補助ローラの外周にワイヤを複数回巻きかけて、前記２つの本ローラ間を走行するワイヤをテーブルに載置された被加工物に接触走行させることによって前記被加工物を加工するマルチワイヤソー装置であって、ワイヤが前記被加工物に対して均等に接触走行できるように、前記２つの本ローラの溝の深さを調整することを特徴とするマルチワイヤソー装置の調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチワイヤソー装置及びマルチワイヤソー装置の調整方法に関し、特に回転軸の基端が支持部材に片持支持されたローラを有するマルチワイヤソー装置及びマルチワイヤソー装置の調整方法に適用して有用なものである。
【背景技術】
【０００２】
シリコンウエハ上に形成された複数の半導体素子などの被加工物を複数同時に加工する装置として、マルチワイヤソー装置が知られている。マルチワイヤソー装置としては、例えば、２つの本ローラと補助ローラとを備え、本ローラの外周面に周方向に設けられた溝が回転軸の軸方向に沿って複数並設され、その溝に沿って２つの本ローラ及び補助ローラの外周にワイヤを複数回巻きかけ、本ローラ間を走行するワイヤを被加工物に接触走行させることによって複数の被加工物を加工するものが挙げられる（例えば、特許文献１〜３参照）。そして、このような構造をしたマルチワイヤソー装置の１つに、本ローラ及び補助ローラを支持部材に片持支持させることにより、作業効率やメンテナンス効率を向上させたものがある。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１０６２８８号公報
【特許文献２】特開平１１−２９１１５４号公報
【特許文献３】特開２００２−１６０１５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような各ローラを片持支持する構造のマルチワイヤソー装置では、各ローラを回転軸の基端で支持することになるので、各ローラの外周に巻きかけられたワイヤの張力によって各ローラの回転軸の先端が他のローラが支持されている方向に傾斜してしまい、すべての被加工物に対して同様の精密加工をすることができないという問題があった。具体的には、２つの本ローラの先端が補助ローラが支持されている方向に傾斜してしまい、被加工物と本ローラ間を走行するワイヤとの距離が本ローラの基端から先端に向かって傾斜することになる。そして、このような状態のマルチワイヤソー装置を用いて複数の被加工物に対して切り込み加工を行うと、例えば図８に示すように、本ローラの基端側の被加工物への切り込みの深さと先端側の被加工物への切り込みの深さとが異なってしまい、複数の被加工物に対して同様の切り込み加工をすることができないという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑み、本ローラの回転軸が傾斜していても、複数の被加工物に対して同様の精密加工をすることができるマルチワイヤソー装置及びマルチワイヤソー装置の調整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】
【０００６】
本発明の態様は、回転軸の基端が支持部材に片持支持される２つの本ローラと、補助ローラとを有し、当該２つの本ローラの外周面に周方向に設けられた溝が回転軸の軸方向に沿って複数並設され、該溝に沿って前記２つの本ローラ及び前記補助ローラの外周にワイヤを複数回巻きかけて、前記２つの本ローラ間を走行するワイヤをテーブルに載置された被加工物に接触走行させることによって前記被加工物を加工するマルチワイヤソー装置であって、前記テーブルはワイヤと前記補助ローラとの間に配置され、前記２つの本ローラの溝は、回転軸の基端側が浅く、先端側が深くなるように形成されていることを特徴とするマルチワイヤソー装置にある。
かかる態様では、本ローラがワイヤの張力などによって傾斜しても、テーブルに対するワイヤの位置を水平にすることができるので、複数の被加工物に対して同様の精密加工をすることができる。
【０００７】
ここで、前記２つの本ローラの溝は、回転軸の基端から先端に向かって漸次深くなるように形成されていることが好ましい。
このようにしても、第１の態様と同様の効果が得られる。
【０００８】
また、前記２つの本ローラの溝の深さは、前記２本の本ローラが傾斜した際の回転軸と前記テーブルの表面とがなす角度に基づいて設定されることが好ましい。
これによれば、複数の被加工物に対して同様の精密加工をすることができるマルチワイヤソー装置を容易に製造することができる。
【０００９】
本発明の他の態様は、回転軸の基端が支持部材に片持支持される２つの本ローラと、補助ローラとを有し、当該２つの本ローラの外周面には周方向に設けられた溝が回転軸の軸方向に沿って複数並設され、該溝に沿って前記２つの本ローラ及び前記補助ローラの外周にワイヤを複数回巻きかけて、前記２つの本ローラ間を走行するワイヤをテーブルに載置された被加工物に接触走行させることによって前記被加工物を加工するマルチワイヤソー装置であって、ワイヤが前記被加工物に対して均等に接触走行できるように、前記２つの本ローラの溝の深さを調整することを特徴とするマルチワイヤソー装置の調整方法にある。
かかる態様では、複数の被加工物に対して同様の精密加工をすることができるように、マルチワイヤソー装置を調整することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係るマルチワイヤソー装置の概略正面図であり、図２は図１に示すＡ方向から見た際の本実施形態に係るマルチワイヤソー装置の拡大概略側面図である。なお、図２では、後述するテーブル及び被加工物は図示していない。
【００１１】
図１及び図２に示すように、本実施形態に係るマルチワイヤソー装置１は、本ローラである第１及び第２の各ローラ１０、２０と、補助ローラである第３のローラ３０とを有している。第１〜第３の各ローラ１０〜３０は、各回転軸の基端が支持部材８０に片持支持されている。そして、第１及び第２の各ローラ１０、２０は水平に配置されると共に、第３のローラ３０は第１及び第２の各ローラ１０、２０よりも下方に配置されている。
【００１２】
そして、図２に示すように、第１のローラ１０の外周面には周方向に設けられた溝１５が回転軸の軸方向に沿って複数並設されると共に、第２のローラ２０の外周面には周方向に設けられた溝２５が回転軸の軸方向に沿って複数並設されている。これらの各溝１５、２５は一定間隔で形成されており、その間隔は後述する被加工物に形成される切り込みに対応して適宜設定される。なお、本実施形態では各溝１５、２５を一定間隔で形成したが、その間隔は一定でなくてもよい。
【００１３】
第１〜第３の各ローラ１０〜３０の外周にはワイヤ４０が巻きかけられており、第１のローラ１０と第２のローラ２０との間に位置する部分のワイヤ４５の下側には、被加工物１００を複数載置した水平表面を有するテーブル５０が上下方向に移動自在に設けられている。そして、テーブル５０とワイヤ４５との距離を制御することによって被加工物１００に形成される切り込みの深さなどを制御することができるようになっている。
【００１４】
ワイヤ４０は、第１及び第２の各ローラ１０、２０の各溝１５、２５に沿って第１〜第３の各ローラ１０〜３０の外周に一定間隔で複数回巻きかけられているが、ワイヤ４０の巻きかけられ方は部分的に異なっており、被加工物１００の切り込み位置を自在に設定することができるようになっている。すなわち、部分的にワイヤ４０の巻きかけられ方を変更することによって被加工物１００に対して自在に切り込み形成することができる。具体的には、ワイヤ４０を第１及び第２の各ローラ１０、２０の外周に巻きかけることによって被加工物１００に接触走行させて切り込みを形成する部分（ワイヤ４５）を形成すると共に、第１〜第３の各ローラ１０〜３０の外周に巻きかけることによって被加工物１００と接触しない部分（ワイヤ４７）を形成する。図２では、基端側に位置するワイヤ４０を第１〜第３の各ローラ１０〜３０の外周に巻きかけることによって、被加工物１００の基端側の部分に切り込みを形成しないようになっている。このようにワイヤ４０の巻きかけ方を変更するとによって、被加工物に対して自在に切り込みを形成することができる。なお、本実施形態では、１本のワイヤ４０が、第１〜第３の各ローラ１０〜３０に螺旋状に巻きかけられたマルチワイヤソー装置１を例示したが、勿論、複数のワイヤが第１〜第３の各ローラ１０〜３０に螺旋状に巻きかけられるようにしてもよい。
【００１５】
ここで、上述したようにワイヤ４０を第１〜第３の各ローラ１０〜３０に巻きかけると、ワイヤ４０の張力によって第１及び第２の各ローラ１０、２０の先端は下方に傾斜し、第３のローラ３０の先端は上方に傾斜することになる。図３にワイヤの張力によって傾斜した際の第２のローラの概略図を示し、図４に第２のローラの外周面に形成された溝の概略断面図を示す。
【００１６】
図３に示すように、第２のローラ２０の先端は、ワイヤ４０の張力によって、ワイヤ４０を巻きかける前の第２のローラ２０の回転軸（原回転軸Ｈ）に対して下方に角度θ傾斜する。したがって、第２のローラ２０は、原回転軸Ｈに対して下方に角度θ傾斜した回転軸Ｘを中心として回転することになる。なお、第２のローラ２０の先端は、さらに第１のローラ１０側、すなわち右側に傾斜していてもよい。
【００１７】
ここで、第２のローラ２０の外周面には、図４に示すように、第２のローラ２０の回転軸Ｘの基端から先端に向かって漸次深くなるような溝２５が形成されているので、複数（Ａ列〜Ｄ列）の被加工物１００に対して同じ深さの切り込みを形成することができるようになっている。すなわち、第２のローラ２０の外周面には、第２のローラ２０が傾斜した状態であっても、テーブル５０の表面に対してすべてのワイヤ４５の位置が水平になるような深さｈの溝２５が形成されているので、すべてのワイヤ４５をＡ列〜Ｄ列の被加工物１００に均等に接触させることができる。したがって、Ａ列〜Ｄ列の被加工物１００に対して同じ深さの切り込みを形成することができる。
【００１８】
これらの溝２５の深さｈは、原回転軸Ｈと第２のローラ２０の回転軸Ｘとのなす角（θ）に基づいて形成してもよいし、マルチワイヤソー装置１を製作した後でテーブル５０の表面に対して、すべてのワイヤ４５位置が水平になるように形成してもよい。
【００１９】
以上、第２のローラ２０について説明したが、第１のローラ１０についても同様である。
【００２０】
このようなマルチワイヤソー装置１は、第１〜第３の各ローラ１０〜３０を回転させて、ワイヤ４０を図１に示す図中矢印で示す方向に移動させながら、テーブル５０を図中上方に移動させ、スラリーを供給しながらワイヤ４５を被加工物１００に接触走行させることによって、Ａ列〜Ｄ列の被加工物に複数の切り込みを形成することができる。
【００２１】
（他の実施形態）
以上、本発明の一実施形態について説明したが、勿論、本発明は、この実施形態に限定されるものではない。例えば、実施形態１では、切り込み加工を一例にして本発明を説明したが、切断加工などはじめとして様々な加工処理においても適用することができる。
【００２２】
また、実施形態１では、第１及び第２の各ローラ１０、２０の外周面に形成された溝２５の深さｈは、各ローラの回転軸の基端から先端に向かって漸次深くなるように形成されていたが、テーブル５０の表面に対してワイヤ４５の位置を水平にすることができるように、各ローラの回転軸の基端側が浅く、先端側が深くなるように形成されていれば特に限定されない。
【００２３】
さらに、実施形態１では、第３のローラ、すなわち１つの補助ローラを有するマルチワイヤソー装置を例示したが、補助ローラは１つに限定されず、複数あってもよい。
【００２４】
＜実施例＞
図５に示すように、第１及び第２の各ローラ１０、２０の各溝１５、２５の深さを回転軸の基端から先端に向かって漸次深くなるように形成し、それらの各ローラ１０、２０を備えたマルチワイヤソー装置１を用いて、図３に示したようなＡ列〜Ｄ列の被加工物１００に切り込み加工を行なった。第１及び第２の各ローラ１０、２０が基端から先端に向けて漸次傾斜していることに対応して、第１及び第２の各ローラ１０、２０の各溝１５、２５の深さを回転軸の基端から先端に向かって漸次深くなるように形成しているので、被加工物１００に接触する複数のワイヤ４５は被加工面に対して水平になるような配置になる。よって、被加工物１００に複数の溝を形成する際に、深さばらつきが抑制された加工溝が形成できる。ここで、ワイヤ４０としては金属めっきを施したピアノ線を用い、被加工物１００としてはシリコン基板を用いた。
【００２５】
＜比較例＞
第１及び第２の各ローラ１０、２０の各溝１５、２５の深さを一定としたこと以外は実施例と同様にして切り込み加工を行った。
【００２６】
＜実験結果＞
図６及び図７に、実施例及び比較例における被加工物１００の切り込み差を示し、表１に実施例及び比較例における切り込み差の平均値、分散及びＣＰＫを示す。ここで、Ａ列〜Ｄ列の被加工物１００は、第１のローラ１０から第２のローラ２０を長手方向とする矩形状をしているので、各被加工物１００に対して第１のローラ１０側部分での切り込みの深さ、中央部での切り込みの深さ及び第２のローラ２０側部分での切り込みの深さをそれぞれ測定した。なお、図６及び図７では代表的な位置における切込みの深さを示している。また、表１におけるＣＰＫとは、量産化の指標となる数値であり、ＣＰＫ＝（平均値−規格値）／３σで算出され、１．０以上であれば量産化可能であることを示すものである。なお、ここでは規格値として、０．５を用いた。
【００２７】
【表１】
2008100298.tif 000003
【００２８】
図６と図７とを比較すると、図７では各切り込みの深さはＡ列〜Ｄ列に向かうにつれて大きくなっているが、図６では各切り込みの深さが比較的均一であることが分かった。すなわち、第１及び第２の各ローラ１０、２０の溝の深さを回転軸の基端から先端に向かって漸次深くなるように形成することによって、被加工物１００に対して均一の深さで切り込み加工をすることができることが分かった。また、実施例のＣＰＫは１．０を超えており、量産化可能であることが分かった。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施形態１に係るマルチワイヤソー装置の概略正面図である。
【図２】図１に示すＡ方向のマルチワイヤソー装置の拡大概略側面図である。
【図３】ワイヤの張力によって傾斜した際の第２のローラの概略図である。
【図４】第２のローラに形成された溝の概略断面図である。
【図５】実施例における第１及び第２の各ローラの溝の深さを示すグラフである。
【図６】実施例における被加工物の表面からの切り込みの深さを示すグラフである。
【図７】比較例における被加工物の表面からの切り込みの深さを示すグラフである。
【図８】傾斜したローラを用いて被加工物に切り込み加工をした際の概略図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  マルチワイヤソー装置、  １０〜３０  ローラ、  １５，２５  溝、  ４０，４５，４７  ワイヤ、  ５０  テーブル、  ８０  支持部材、  １００  被加工物、  θ  傾斜角、  ｈ  溝の深さ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2008100298.tif 000007
【図５】
2008100298.tif 000008
【図６】
2008100298.tif 000009
【図７】
2008100298.tif 000010
【図８】
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