(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被切断部材を切断するためのワイヤが外周面に巻き回されるローラ部材であって、
アルミナを６０質量％以上含み、かつジルコニアを２０質量％以上３０質量％以下含んでなるジルコニア強化アルミナから形成された、前記外周面を備える筒状部材を備えて構成されており、
前記筒状部材の少なくとも外周面部分は、Ｓｉ、ＴｉおよびＭｇをそれぞれＳｉＯ２、ＴｉＯ２換算およびＭｇＯ換算で０．６質量％以上かつ４．５質量％以下含有しており、
前記アルミナの平均結晶粒径は、１μｍ以下であり、
前記ジルコニアの平均結晶粒径は、０．９μｍ以下であることを特徴とするローラ部材。
【請求項２】
前記筒状部材には、前記ワイヤが配置される複数の溝部が前記外周面に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のローラ部材。
【請求項３】
前記筒状部材の内周面には、中央部から端部に向けて厚みが小さくなる段差部が設けられており、
前記溝部が、前記段差部に対してより端部の側に少なくとも設けられていることを特徴とする請求項２記載のローラ部材。
【請求項４】
前記溝部は、断面が略Ｖ字形状であることを特徴とする請求項２または３記載のローラ部材。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のローラ部材と、
前記筒状部材の前記外周面に巻き回されたワイヤと、
被切断部材を移送して前記ワイヤに前記被切断部材を当接させる移送機構と、
を備えることを特徴とするワイヤソー装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被切断部材を切断するワイヤソー装置、およびワイヤソー装置に備えられて用いられるローラ部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ブロック化されたインゴットを切断（スライス）して薄片化する用途に、ワイヤソー装置が用いられている。例えば、ワイヤソー装置を用いて、インゴットを所定の厚みとなるように複数枚に切断し、一度の切断で、シリコン基板などのウェハを複数形成している。
【０００３】
従来のワイヤソー装置では、複数のローラ部材が、各々の軸が互いに平行とされて配置され、各ローラ表面に設けられた溝にワイヤーが巻回されている。
【０００４】
かかるワイヤソー装置では、ローラ部材の外周面をワイヤが摺動するため、ローラ部材の耐摩耗性がなるべく高いことが要求されている。また、ローラ部材によって比較的高い力でワイヤが張り巡らされるので、ローラ部材自体の剛性が比較的高いことも要求される。
【０００５】
従来は、例えば下記特許文献１に記載されているような、ウレタン等の樹脂からなるローラ部材が主に使用されていた。また、例えば下記特許文献２には、表面層をアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）で構成したローラ部材も提案されている。
【特許文献１】特開平７−１１７０４３号公報
【特許文献２】特開平１０−４４１４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載されているように、ローラ部材が例えばウレタン等の樹脂で形成されている場合、耐摩耗性が比較的低く、早い段階で摩耗してしまうといった課題があった。また、ローラ部材がウレタン等の樹脂で形成されている場合、剛性が比較的低いのでワイヤの張力によって曲がりやすく、この場合、切断した薄片（ウエハ等）の厚さや形状にバラツキが発生し易いといった課題もあった。また、特許文献２では、ローラ部材の表面をアルミナで構成することで、ウレタン等の樹脂よりも耐摩耗性を向上させている。しかし、近年のローラ部材の長尺化、ウエハ等の製造量の増加にともない、表面層をアルミナで構成したローラ部材に比して、より高い耐磨耗性および剛性が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明は、被切断部材を切断するためのワイヤが外周面に巻き回されるローラ部材であって、アルミナを６０質量％以上含み、かつジルコニアを２０
質量％以上３０質量％以下含んでなるジルコニア強化アルミナから形成された、前記外周面を備える筒状部材を備えて構成されており、前記筒状部材の少なくとも外周面部分は、Ｓｉ、ＴｉおよびＭｇをそれぞれＳｉＯ２、ＴｉＯ２換算およびＭｇＯ換算で０．６質量％以上かつ４．５質量％以下含有しており、前記アルミナの平均結晶粒径は、１μｍ以下であり、前記ジルコニアの平均結晶粒径は、０．９μｍ以下であることを特徴とするローラ部材を提供する。
【０００８】
なお、前記筒状部材には、前記ワイヤが配置される複数の溝部が外周面部分に設けられていることが好ましい。
【０００９】
また、前記筒状部材の内周面には、中央部から端部に向けて厚みが小さくなる段差部が設けられており、前記溝部が、前記段差部に対してより端部の側に少なくとも設けられていることが好ましい。
【００１０】
なお、前記溝部は、断面が略Ｖ字形状であってもよい。
【００１２】
本発明は、また、上述のローラ部材と、前記ローラ部材に巻き回されたワイヤと、被切断部材を移送して前記ワイヤに被切断部材を当接させる移送機構と、を備えることを特徴とするワイヤソー装置を、併せて提供する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のローラ部材は、耐磨耗性および剛性の双方が比較的高く、また、熱伝導率も比較的高い。かかるローラ部材を備えて構成される本発明のワイヤソー装置は、切断時におけるローラ部材の湾曲も比較的少なく、ローラ部材の磨耗も少ない。本発明のワイヤソー装置では、切断した薄片の厚さや形状のばらつきが比較的少なく、比較的長い期間、安定した性能で使用を続けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００１５】
図１は、本発明に係るワイヤソー装置の一実施形態について説明する概略斜視図である。
【００１６】
このワイヤソー装置１０は、３本のメインローラ１を備える、いわゆる三軸のワイヤソー装置である。メインローラ１は筒状の部材であって、図１に示すように、互いに所定間隔をおいて平行に配置されており、周面に等間隔で多数の溝２が形成されている。なお、図１では、溝２の間隔を誇張して（広めに）図示している。
【００１７】
ワイヤソー装置１０では、巻き取りドラム４および５にそれぞれ端部が巻きかけられた一本のワイヤ１５が、複数のメインローラ１を取り囲むように巻きかけられている。ワイヤ１５は、メインローラ１の複数の溝２に、それぞれ配置するように巻きかけられている。
【００１８】
ワイヤソー装置１０は、ワーク支持手段８を備えている。このワーク支持手段８は、切断終了時にワイヤ１５を若干切り込ませるためのブロック１３と、そのブロックを保持するホルダ１４とからなる。このワーク支持手段８は図示しない移動機構に保持されて、上下に移動可能とされている。このワーク支持手段８はワークＷを保持し、ワイヤ１５にワークＷを押し当てるものである。
【００１９】
本実施形態では、ワークＷとして単結晶インゴットを用い、ワイヤソー装置１０によってワーク１０を切断して、複数のウエハを得る例について説明する。なお、ワーク押し当て部近くにはブレを防止するすブレ防止手段（不図示）が設けられている。ブレ防止手段は、ワークＷが切断されて最も近づいた際、数ｍｍの隙間ができるような位置に配置する。
【００２０】
ワイヤ１５の始端側は、巻き取りドラム５に巻回されている。同様にワイヤ１５の終端側は、巻取りドラム４に巻回されている。ワイヤ１５の始端側及び終端側には、ワイヤ１５の張力を調整自在な張力調整機構６、７が設けている。
【００２１】
ワイヤ１５としては例えばピアノ線が用いられ、ワークＷを切断する際には、ワークＷの上方に設置された図示しない供給ノズルから、切削液が供給される構造となっている。切削液としては、例えば砥粒スラリーと呼ばれる油剤または水に、炭化珪素、アルミナ、ＣＢＮ、ダイヤモンドなどの砥粒が混合された液を用いればよい。
【００２２】
ワイヤ装置１０では、複数本のメインローラ１に張り巡らされたワイヤＷを高速で移動走行させながら、一本または複数のワークＷをワイヤＷに向けて徐々に降下させる。ワークＷの降下につれて、ワイヤ１５の研削作用によってワークＷが切断され、メインローラ１におけるワイヤＷの間隔に応じた厚さをもった複数のウエハに切り分けられる。
【００２３】
ワイヤソー装置１０を用いれば、結晶成長されて得た単結晶インゴットなどの１つのワークＷを、一括して切断して複数のウエハに切り分けることができる。一方、かかる構成のワイヤソー装置では、ワークＷの切断の開始から終了まで、各ウエハの厚さをモニタすることが困難である。このため、切断後の各ウエハの厚さや形状を、所定の範囲に制御するためるには、切断によってワイヤ間の間隔が変動しないこと等が重要となる。
【００２４】
ワイヤソー装置１０では、ワイヤ１５が巻き回されるメインローラ１の材質が、アルミナを主成分とするＺＴＡ（ジルコニア強化アルミナ）から形成されている。なお、アルミナを主成分とするとは、アルミナを例えば６０質量％以上含有していることをいう。ＺＴＡとは、主成分であるアルミナ中にジルコニア粒子を分散したセラミックスのことであり、一般的に、ジルコニア強化アルミナ（ＺｒＯ２−toughened  Ａｌ２Ｏ３）、略してＺ
ＴＡと呼ばれる。なお、ＺＴＡにおけるアルミナの含有割合（質量％）、およびジルコニアの含有割合（質量％）は、例えば簡易的には蛍光Ｘ線装置を用いて、ＦＰ法半定量分析を行えばよい。さらに詳細に定量分析する場合は、アルカリ溶融後、塩酸溶液にて溶解して、原子吸光分析装置もしくはＩＣＰ（誘導結合プラズマ）分析装置等の装置を用いて定量分析すればよい。メインローラは、ワイヤが巻き回される外周面部分が、少なくともＺＴＡで構成されていればよい。なお、外周面部分とは、例えば、メインローラの溝の底面部から、メインローラの厚さ方向に２ｍｍの範囲のことをいう。
【００２５】
図２（ａ）〜（ｃ）は、本発明のローラ部材の一実施形態について説明する概略断面図である。図２（ａ）は、ローラ部材１１の全体の断面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）の一部（端部近傍）を拡大して示す断面図であり、図２（ｃ）は、図２（ａ）および（ｂ）の一部（表面近傍）を更に拡大して示す断面図である。
【００２６】
本発明のローラ部材１１は、筒状のメインローラ１、フランジ部材２２、支軸部材２５を備えて構成されている。メインローラ１はＺＴＡからなり、耐磨耗性が比較的高い。すなわち、メインローラ１では、ワイヤ１５による表面の磨耗が比較的少ない。ワイヤソー装置１０は、比較的多くのワークＷを切断した後であっても、メインローラ１の特に溝部２等の磨耗が少なく、メインローラ１の表面に対する、ワイヤ１５の位置変動や撓みも比較的少ない。このため、ワイヤソー装置１０では、磨耗にともなうメインローラの交換の間隔が比較的長く、長期的な装置メンテナンスに係るコストが比較的小さくなっている。
【００２７】
また、ＺＴＡからなるメインローラ１は、高い耐磨耗性を有しつつ、さらに剛性も比較的高い。このため、ワイヤソー装置１０によるワークＷの切断の際、メインローラ１に発生する撓みも比較的少なく、各溝２に巻き回されたワイヤ１５の間隔の変動も、比較的少なくなっている。なお、本実施形態におけるローラ部材の剛性とは、例えば曲げ剛性のことをいう。具体的には、ローラ部材の軸方向に垂直な方向に働く曲げモーメントが加わった際の、ローラ部材の曲がり難さを表す。本実施形態のメインローラ１は、剛性が比較的高く、ワイヤ１５が巻き回された状態における、メインローラ１の変形量は比較的小さい。
【００２８】
ワイヤソー装置１０において、ワークＷがワイヤ１５に押し付けられると、メインローラ１には、メインローラ１が撓む方向の応力がかかる。メインローラ１が撓んだ場合、メインローラ１の長さ方向の中央部（図２（ａ）中のＰ１）と、メインローラ２の長さ方向における端部（図２（ａ）中のＰ２）とで、ワイヤ１５の間隔に違いが生じる。ＺＴＡで構成されたメインローラ１は、比較的剛性が高く、撓みの発生が比較的少ない。このため、中央部Ｐ１と端部Ｐ２とのワイヤ１５の間隔の違いも少なく、ワーク１５を切断して得られる各ウエハは、厚みのばらつきが比較的小さい。すなわち、ワイヤソー装置１０によって切断されて得られたウエハは、端部Ｐ２近傍で切断したウエハも含めて、厚みのばらつきが比較的小さくなっている。
【００２９】
例えばアルミナなどは、硬度が比較的高い一方、粒界強度は比較的低い。このようなアルミナ等のセラミックスでは、ワイヤなどが比較的強く押し付けられて摺動された場合、主に、表面に現れている粒子が比較的容易に破壊される。アルミナ等のセラミックからなるローラの場合、ワイヤの摺動によって破壊された粒子が表面から離脱されていくことで、表面の磨耗が進行すると考えられる。一方、ジルコニアなどは、硬度は比較的低い一方、粒界強度は比較的高い。このようなジルコニア等のセラミックスでは、主に、摺動摩擦による結晶粒子の磨耗によって、表面の磨耗が進行すると考えられる。また、ジルコニアは熱伝導率が低く、仮に、ジルコニアのみでメインローラを構成した場合、ローラとワイヤとの間の摩擦によりワイヤ自体が損傷を受ける場合もある。
【００３０】
アルミナを主成分とし、このアルミナにジルコニアが添加されたＺＴＡでは、アルミナの結晶粒界にジルコニアが分散されており、粒界強度が比較的高いジルコニアが表面に現れている。このため、ＺＴＡでは、アルミナの粒界の破壊が比較的抑制され、結果、耐摩耗性が向上されると考えられる。このように、ＺＴＡでは、アルミナをベースとする比較的高い硬度をもち、かつ、比較的高い耐摩耗性も有する。また、熱伝導率も比較的高くなっている。
【００３１】
また、メインローラ１としては、アルミナを主成分とし、かつジルコニアを３質量％以上含んでなるとともに、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、およびＭｇＯ原料粉末が添加されたものであってもよい。ＺＴＡでは、アルミナの含有量が多いほど、ヤング率、硬度が高くなる反面、粒界強度は比較的低くなる。これは、アルミナの含有量が多いほど、ＺＴＡを焼成して作製する際の焼成温度が高いので、焼成の際の粒界成長の速度が高く、粒界の大きさが比較的大きくなるからである。
【００３２】
ＺＴＡにＳｉＯ２、ＴｉＯ２、およびＭｇＯ原料粉末を添加して焼成すると、共晶点が１３００℃以下と比較的低くなり、組織が微細に保たれながら緻密性の高い焼結体が得られるようになる。このように、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、およびＭｇＯ原料粉末が添加されたＺＴＡでは、比較的小さな粒界が、比較的高い密度で配置されて構成されている。例えばアルミナとジルコニア原料にＳｉＯ２、ＴｉＯ２及びＭｇＯ原料を添加し、焼成する際の共晶点を１３００℃以下とするには、ＳｉＯ２の含有割合は、０．２質量％以上、好ましくは０．４質量％以上、ＴｉＯ２の含有割合は、０．０５質量％以上、好ましくは０．１質量％以上、及びＭｇＯの含有割合は０．３質量％以上、好ましくは０．５質量％以上である。
【００３３】
ＳｉのＳｉＯ２換算での含有割合、ＴｉのＴｉＯ２換算での含有割合、ＭｇのＭｇＯ換算での含有割合を、０．６〜４．５質量％、好ましくは、１．０〜２．０質量％とすることが好ましい。
【００３４】
また、その他の成分として、ジルコニアを安定化させる為の焼結助剤として、Ｙ２Ｏ３やＣａＯ、ＨｆＯ２を含有させてもよい。
【００３５】
また、メインローラ１の表面１Ａには、ワイヤ１５が嵌め入れられる複数の溝２が設けられている。本実施形態のメインローラ１では、表面１Ａに設けられている複数の溝２の断面形状は、略Ｖ字形状となっている。溝２は、例えば研削加工によって形成すればよい。略Ｖ字形状の断面形状をもつ溝２は、研削加工によって比較的容易に形成することができる。メインローラ１では、メインローラ１Ａの表面に沿った各溝２の開口幅Ａ（図２（ｃ）参照）に対して、上記表面に沿った各溝２の間隔Ｂ（図２（ｃ）参照）を、より小さくしている。メインローラ１はＺＴＡからなり、剛性および耐磨耗性の双方が比較的高い。このため、各溝２の間隔Ｂを開口幅Ａに対してより小さくしても、ワイヤ１５の力や摩擦によって生じる、この間隔Ｂに対応する部分（凸部２４）の破損や磨耗が比較的少ない。このように、メインローラ１をＺＴＡによって構成することで、各溝２の間隔Ｂを開口幅Ａに対してより小さくすることが可能であり、これにより、メインローラ１の表面１Ａに比較的多くの溝２を配置することができる。
【００３６】
なお、メインローラ１の複数の溝２の底部の角度θ（図２（ｃ）参照）は、４５°〜１２０°の範囲であることが好ましい。溝２の底部の角度θを４５°〜１２０°とすることで、凸部２４の幅Ｃ（図２（ｃ）参照）の長さを幅Ｂに対して比較的大きく保ちつつ、幅Ａの大きさを比較的小さくすることができる。なお、幅Ｃとは、メインローラ１の表面１Ａから、溝２の底部までの深さをＨとした際の、深さＨ／２の地点における、メインローラ１の表面１Ａに沿った凸部２４の幅の長さである。溝２の底部の角度θを４５°〜１２０°とすることで、幅Ａの１つ１つを比較的小さくし、溝２を比較的多くの数だけ配置することを可能とする。これとともに、幅Ｃの長さを比較的長くし、凸部２４の破損や磨耗を比較的少なくしている。溝２の配置数と、凸部２４の耐破損性および耐磨耗性とのバランスを良好にするには、溝２の底部の角度θを６０°〜９０°とすることが、さらに好ましい。なお、研削加工によって溝２を形成する場合、溝２の底部の角度θを６０°〜９０°とすれば、研削加工を比較的容易に実施することができる。
【００３７】
なお、溝２の形状は、図３に示すように断面が略Ｕ字形状に形成されていてもよく、溝の断面形状は特に限定されない。
【００３８】
なお、メインローラ１の内周面の端部には、中央部Ｐ１から端部Ｐ２に近づくにつれて厚みが小さくなる段差部２３が設けられている。この段差部２３は、例えば金属からなるフランジ部材２２が嵌め入れられるために設けられている。メインローラ１は、例えばこのフランジ部材２２を介して、図示しない固定手段に固定されている。また、メインローラ１の内周には、フランジ部材２２を所定位置に固定するための支軸部材２５が配置されている。メインローラ１をワイヤソー装置１０に確実に固定するためには、メインローラ１の端部にフランジ部材２２を嵌め入れることが好ましい。また、フランジ部材２２をメインローラ１に嵌め入れて固定する為には、メインローラ１の内周面の端部には、中央部Ｐ１から端部Ｐ２に近づくにつれて厚みが小さくなる段差部２３が設けられていることが好ましい。
【００３９】
一方、メインローラ１の端部が薄肉化されることで、この端部の近傍において、メインローラ１の剛性は比較的小さくされている。メインローラ１では、溝２が、段差部２３に対してより端に設けられている。ここで、段差部２３とは、メインローラ１の肉厚部のうち最も端に近い位置（図２（ｂ）に示すＸの位置）のことをいう。メインローラ１はＺＴＡから構成されており、剛性が比較的強いので、段差部２３に対してより端に設けられた溝２にワイヤ１５が配置されても、この端部近傍におけるメインローラ１の変形は比較的少ない。すなわち、この厚みが比較的薄い部分に、ワイヤ１５によって比較的大きな応力がかかっても、メインローラ１の変形は比較的少なくされている。溝２は、段差部２３に対してより端に設けられていることで、溝２に位置決めされるワイヤ１５の数を比較的多くし、一度の切断で比較的多くのウエハを同時に切り出すことを可能としている。
【００４０】
尚、溝の形状としては、一例をあげると、φ０．１０〜０．２５ｍｍ程度のピアノ線の時、溝ピッチ０．５〜１．５ｍｍ、溝深さ０．２〜０．５ｍｍの範囲とすればよい。
【００４１】
なお、ＺＴＡのジルコニア含有量を３質量％以上４０質量％以下の範囲とすることで、耐摩耗性を比較的高くするとともに、熱伝導率も比較的低く抑えることができる。例えば、ＺＴＡにおけるジルコニア含有量を３質量％以上とすることで、アルミナの粒界の間にジルコニアを充分に分布させて、強度を比較的高くすることができる。また、ＺＴＡにおけるジルコニア含有量を４０質量％未満とすることで、熱伝導率を比較的高くすることができる。ジルコニア含有量は、３質量％以上４０質量％以下の範囲であることが好ましく、耐磨耗性をさらに高くするには、ジルコニア含有量は２０質量％以上３０質量％以下であることがより好ましい。
【００４２】
メインローラ１は、アルミナを主成分として含んでおり、そのアルミナの平均結晶粒径は、５μｍ以下の範囲にある。さらに好ましくは１μｍ以下の範囲であることがよい。一方、ジルコニアの平均結晶粒径は、１．５μｍ以下の範囲にあることがよく、さらに好ましくは０．９μｍ以下の範囲にあることがよい。各平均結晶粒径の大きさが、これらの範囲にあることで、比較的高い耐磨耗性が得られる。なお、平均結晶粒径は、１００００倍に拡大して撮影した反射ＳＥＭ写真に、長さ７０ｍｍの線を任意に１０本引き、各線の長さをその線上にあるアルミナの個数で割り、これらの平均値をアルミナの平均結晶粒子径とし、同様に各線上にある全ジルコニアの長さをその線上にあるジルコニアの個数で割り、これらの平均値を用いればよい。ところで、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）による反射電子像を画像解析すると、アルミナ質焼結体中のジルコニア粒子と、アルミナ粒子とは明確に相違して観察できる（各粒子間のコントラストが高い状態で観察される）、このことを利用すれば、アルミナとジルコニアの粒子を特定することは容易である。
【００４３】
次に本実施形態のメインローラ１の製造方法について説明する。
【００４４】
メインローラ１は、ＺＴＡ単体で形成してもよいが、内周に金属の基体等を備えて構成されていてもよい。本発明では、筒状部材の外周面が少なくともＺＴＡで形成されていればよい。
【００４５】
また、ＺＴＡとしては、公知の製造方法で得られるものでよく、粉末をＣＩＰなどの成形方法にて、０．８〜１．５ｔｏｎ／ｃｍ２の成形圧にて成形し、所望の形状に切削加工した後、１３５０〜１６００℃にて焼成し、所望の形状に研削加工し、金属シャフトに、接着機械的締結によって、組み付けた後、溝加工を行えばよい。
【００４６】
また、上述のように、メインローラ１としては、アルミナを主成分とし、かつジルコニアを３質量％以上含んでなるとともに、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、およびＭｇＯ原料粉末が添加されたものであってもよい。この場合、例えばアルミナとジルコニア原料にＳｉＯ２、ＴｉＯ２及びＭｇＯ原料を添加し、１３５０〜１６００℃にて焼成して、所望の形状に研削加工すればよい。
【００４７】
なお、本発明では、図１に示すように３軸の（３つのローラ部材を備えた）ワイヤソー装置１０を示しているが、３軸以外に、２軸や４軸のワイヤソー装置であってもよい。
【００４８】
尚、本発明は上記実施例で示す構造に限られるものではなく、メインローラ１の構造や駆動系統、張力制御機構、速度同調手段の構造及び回路構成等は適宜変更して設計される。
【実施例】
【００４９】
次に、本発明のワイヤソー装置の実施例について説明する。
【００５０】
（実施例１）
それぞれ異なる組成からなる複数のローラ部材（実験例サンプルＮｏ．１〜５）を、図１に示すワイヤソー装置１０に取り付け、シリコン単結晶インゴットを切断した。いずれの材質を用いたローラ部材（実験例サンプルＮｏ．１〜５）も、外径１６５ｍｍ、全長５００ｍｍとし、表面にＶ溝形状の溝を複数形成した。溝の間隔は、ピッチ１ｍｍ、溝深さ０．３６８ｍｍ、角度９０度、溝数４５１個の加工とした。
【００５１】
複数の溝それぞれにはピアノ線（ワイヤ）を巻き回し、このワイヤによってインゴットを切断することで、各溝の間隔に応じた厚さのウエハを複数毎切り分けた。
【００５２】
各実験例サンプル毎に、切断した４５０枚の各ウエハの厚みを測定し、各実験例サンプル毎の厚みバラツキの大きさを求めた。厚みバラツキの大きさが５０μｍ未満の場合、合格とした。なお、バラツキとは、測定した各ウエハの厚みの、最大値と最小値との差の大きさである。なお、各ウエハの厚みは、例えば公知のマイクロメータ等を用いて行えばよい。
【００５３】
（実験例２）
また、各実験例サンプルＮｏ．１〜５のぞれぞれと同一の組成の板材を用い、各組成の耐磨耗性を測定した。上述の材質毎に、湿式耐摩耗試験を行った。具体的には、ニッカトー製ＨＤアルミナビーズφ１ｍｍを２ｋｇに対し、水４ｋｇが入った容器中で、１０ｍｍ×２０ｍｍ×６ｍｍの板材を回転させて８時間攪拌した。磨耗試験前の質量に対する、磨耗試験後に質量の差分の、磨耗試験前の質量に対する割合の大きさを、重量減少率として求めた。
【００５４】
実験例１および実験例２で得られた情報をまとめた結果を、下記表１に示す。
【００５５】
【表１】
0005173519.tif 000002
【００５６】
このように、実験サンプルＮｏ．１〜４では、剛性が比較的高く、厚みのバラツキは比較的小さいものであった。また、実験サンプルＮｏ．２〜５に対応する組成では、耐磨耗性が比較的高く、磨耗試験における磨耗量が比較的小さい。一方、ＺＴＡからなる実験サンプルＮｏ．２〜４では、耐摩耗性および剛性の双方とも比較的高く維持されている。ＺＴＡからなるローラ部材を用いることで、切断した薄片の厚さや形状のばらつきを比較的小さくし、比較的長い期間、安定した性能で使用を続けることができることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明に係るワイヤソー装置の一実施形態について説明する概略斜視図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、本発明のローラ部材の一実施形態について説明する概略断面図であり、（ａ）は全体の断面図であり、（ｂ）は端部近傍を拡大して示す断面図であり、（ｃ）は表面近傍を更に拡大して示す断面図である。
【図３】本発明のローラ部材の他の実施形態について説明する概略断面図である
【符号の説明】
【００５８】
１  メインローラ
２  溝
４、５  巻き取りドラム
８  ワーク支持手段
１０  ワイヤソー装置
１５  ワイヤ
２２  フランジ部材
２３  段差部
２５  支軸部材
【図１】
0005173519.tif 000003
【図２】
0005173519.tif 000004
【図３】
0005173519.tif 000005