(57)【要約】      （修正有）【課題】ラップ剤の作用個所への搬送を容易にする改善された方法を提供し、これにより高められた切断効率と、切断されたワークの改善されたジオメトリを得る。【解決手段】ワーク３を切断ラッピングするための方法であって、ラップ剤４と、該ラップ剤に係合し回転するワイヤ工具とによって１つのワークを複数の薄いプレートに切断する形式のものにおいて、ワイヤ工具としてワイヤロープ１を使用する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを切断ラッピングするための方法であって、ラップ剤と、該ラップ剤に係合し回転するワイヤ工具とによって１つのワークを複数の薄いプレートに切断する形式のものにおいて、
ワイヤ工具としてワイヤロープを使用することを特徴とする、ワークを切断ラッピングするための方法。
【請求項２】
ワイヤ工具として直径５０〜５００μｍのワイヤロープを使用する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
ワイヤ工具として、ストランド心としての１つの個別ワイヤと、前記ストランド心の周りにより合わされた複数の個別ワイヤとを有するストランドから成るワイヤロープを使用する、請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
ワークを旋回運動させ、ワイヤ工具の係合長さを短縮させる、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
回転するワイヤ工具の運動方向を周期的に逆にする、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
ワイヤ工具を長手方向軸線を中心として回転させる、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークを切断ラッピングするための方法であって、ラップ剤と、該ラップ剤に係合し回転するワイヤ工具とによって１つのワークを複数の薄いプレートに切断する形式のものに関する。
【背景技術】
【０００２】
ワークを切断ラッピングするための装置は通常、ワイヤソー（英語では「マルチワイヤソー」）と呼ばれる。何故ならこの装置は、切断工程のために、細いソーワイヤを使用しているからである。このソーワイヤは所定の速度で、複数の変向ローラから成る１つの装置の周りを回って、この装置の周りに多重に巻き付けられている。巻き付けにより生じるワイヤループは、平行に配置された複数のワイヤ区分から成るグリッドを形成し、このグリッドを通してワークをラップ剤を供給しながら案内する。この場合、軸方向に運動するワイヤ区分は、ルーズなラップ粒子を含むラップ剤を作用個所へと搬送する。ワイヤとラップ剤、切断すべきワークと選択された切断機構との協働により、実際の切断プロセスが行われるラッピングギャップが生じる。ワイヤグリッドが、互いに隣接して等間隔で配置された多数のワイヤ区分から成っているので、ワイヤ区分がワークを再び離れると、同時に多数の薄いプレートも形成される。従ってこの方法は、多数の薄いプレートを高い精度で製造しなければならない場合にしばしば利用される。これは例えば半導体工業などである。半導体工業では、単結晶または多結晶の半導体材料から複数のプレートを切断し、例えば電子構成部材や太陽電池へとさらに加工する。
【０００３】
プレートは切断後できるだけ扁平かつ互いに平行に位置する側面を有していなければならない。ワイヤ区分は通常同じ軸方向で運動するので、新たに供給されたラップ剤は、有利には最初に、これらのワイヤ区分がラッピングギャップに進入するところに搬送される。ラップ粒子はラッピングギャップから流出するまで所定の摩耗を受ける。このような摩耗はとりわけ、ラップ剤中の比較的大きな粒子に生じる。これによりプレートは楔状の形状となる。何故ならば、ワイヤ区分の入口と出口との間でラッピングギャップが徐々に小さくなり、プレートの厚さは相応に増加するからである。
【０００４】
ラッピングギャップにおけるラップ剤の効果的な分配を目的とした手段が既に提案されている。ＥＰ９５３４１６Ａ２号特許明細書によれば、ラッピングギャップへのラップ剤の供給は、ワークに切断過程中に、ワイヤ区分の係合長さを短縮させる旋回運動を行わせることにより改善される。ＵＳ６５５４６８６号特許明細書に記載された方法は、同じ目的で、ねじれ緊張されたソーワイヤを使用している。このソーワイヤはラッピングギャップで回転し、このようにしてラップ剤を効果的に分配する。
【特許文献１】ＥＰ９５３４１６Ａ２号特許明細書
【特許文献２】ＵＳ６５５４６８６号特許明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、ラップ剤の作用個所への搬送を容易にする改善された方法を提供し、これにより高められた切断効率と、切断されたワークの改善されたジオメトリを得ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題を解決するために本発明の構成では、ワークを切断ラッピングするための方法であって、ラップ剤と、該ラップ剤に係合し回転するワイヤ工具とによって１つのワークを複数の薄いプレートに切断する形式のものにおいて、ワイヤ工具としてワイヤロープを使用するようにした。
【発明の効果】
【０００７】
ワイヤロープは、これまで、切断ラッピングする際のワイヤ工具としては使用されておらず、単に、コンクリートまたは陶器のためのワイヤソーにおいて、ワイヤロープに組み付けられた鋸歯とともに使用されていた。このようなワイヤロープは例えばＵＳ６２８３１１２号特許明細書またはドイツ連邦共和国特許出願公開第２５４５３４７号明細書により公知である。
【０００８】
本発明は、複数の個別ワイヤから成るワイヤロープの表面構造を利用している。このような表面構造は、螺旋状にワイヤロープの周りに延びる溝を特徴としている。この溝は、ラップ剤を搬送するために、ひいては、ラッピングギャップにおけるラップ剤の改善された分配のために利用される。さらには、ワイヤロープは、改善されたラップ剤の搬送を介して高い切断効率を得られるという利点を有しており、このことはさらに、生産量を高める。ワイヤロープは個別のワイヤと比較して僅かにだけ小さい引張強度を有しているので、同等のラッピング圧で加工することができる。この方法のさらなる利点は、ワイヤロープが、同じ直径の個別ロープよりも高いフレキシブル性を有しており、これにより、ガイドローラを介しての変向の際に改善された特性が得られることにある。ワイヤロープの個別ワイヤに生じ得る亀裂は、別個の装置を介して容易に検出することができ、ワイヤソーの移動時にワイヤ亀裂が生じる際の方式に準ずる。
【０００９】
本発明によれば、ストランド心としての１つの個別ワイヤと、前記ストランド心の周りにより合わされた複数の個別ワイヤとを有するストランドから成るワイヤロープを使用すると有利である。この場合、ストランド心の周りにより合わされる個別ワイヤの数は有利には４〜８、特に有利には６である。さらには別のロープ構造体を使用することもできる。ワイヤロープの直径、即ちワイヤロープを包囲する円の直径は有利には５０〜５００μｍであって、特に有利には１００〜２００μｍである。個別ワイヤは有利には鋼から成っている。
【００１０】
さらに本発明によれば、有利には付加的に、ラッピングギャップにおけるラップ剤の分配を改善するための１つ又はいくつかの措置を行う。この措置とは、ワークを旋回運動させ、ワイヤ工具の係合長さを短縮させる、回転するワイヤ工具の運動方向を周期的に反転させる、長手方向軸線を中心としてワイヤロープを回転させる、等である。
【００１１】
ラップ剤は、所定の粒度分布を有するラップ粒子と、液体と、場合によっては骨剤とを含む懸濁液である。ラップ粒子としては、シリコンカーバイト、ホウ素カーバイト、ダイアモンドのような硬質材料が特に適している。液体は例えば水、グリコール、グリコール・水混合物、またはオイルである。
【００１２】
この方法は特に、例えばシリコン、シリコンカーバイト、ヒ化ガリウムのような半導体材料から成る単結晶または多結晶のワークから薄い半導体プレートを切断するために適していて、特に、複数の単結晶体または複数のインゴットの単結晶または多結晶のシリコンから半導体プレートを切断するために適している。所定の使用目的に応じて、切断される半導体プレートの厚さは２００〜２０００μｍである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の有利な構成を図示した。図面には、ワイヤロープ１から成る１つのワイヤ区分が、既にワーク３内に深く達しているラッピングギャップ２が生じている時点の断面図で示されている。液体内に懸濁しているラップ粒子５を有するラップ剤４がワイヤロープ区分と共にラッピングギャップ２内に位置している。ワイヤロープ１は、ストランド心６としての個別ワイヤと、この個別ワイヤの周りにより合わされた、即ち巻き付けられたさらに外側の６つの個別ワイヤ７とを有するストランドから成っている。これら外側の個別ワイヤの間には溝８が形成されている。この溝８により、ラッピングギャップにおけるラップ剤の搬送および分配が容易になる。
【００１４】
長手方向軸線を中心としたロープの回転は一方では、ロープ案内ローラに沿った変向により自動回転として行われ、他方ではＵＳ６５５４６８６号明細書に記載されたようなプレロードにより行われる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】ワイヤロープから成るワイヤ区分を、既にワーク内に深く達しているラッピングギャップが生じている時点の断面図で示した図である。
【符号の説明】
【００１６】
１  ワイヤロープ、  ２  ラッピングギャップ、  ３  ワーク、  ４  ラップ剤、  ５  ラップ粒子、  ６  ストランド心、  ７  個別ワイヤ、  ８  溝
【図１】
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