(57)【要約】【課題】超砥粒ワイヤソーの高能率、高精度なツルーイング、ドレッシング方法を提供することである。【解決手段】回転する砥石の表面を超砥粒ワイヤソーが接触して走行することにより、超砥粒ワイヤソーをツルーイングまたは、ツルーイング・ドレッシングする。砥石と、超砥粒ワイヤソーの接触点における速度差が５０ｍ／分以上、３０００ｍ／分以下とする。砥石の周速度は、５０ｍ／分以上、３０００ｍ／分以下であることが好ましい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する砥石の表面を超砥粒ワイヤソーが接触して走行することにより、超砥粒ワイヤソーをツルーイングまたは、ツルーイング・ドレッシングする方法であって、
前記砥石と、前記超砥粒ワイヤソーの接触点における速度差が５０ｍ／分以上、３０００ｍ／分以下であることを特徴とする、超砥粒ワイヤソーのツルーイング・ドレッシング方法。
【請求項２】
前記接触点における、前記砥石の周速度は５０ｍ／分以上、３０００ｍ／分以下であることを特徴とする、請求項１に記載の超砥粒ワイヤソーのツルーイング・ドレッシング方法。
【請求項３】
前記超砥粒ワイヤソーの走行速度は、１ｍ／分以上、２０００ｍ／分以下であることを特徴とする、請求項１または２に記載の超砥粒ワイヤソーのツルーイング・ドレッシング方法。
【請求項４】
前記超砥粒ワイヤソーのテンションは、芯線の破断強度の５％以上、７０％以下であることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の超砥粒ワイヤソーのツルーイング・ドレッシング方法。
【請求項５】
前記砥石に多条の溝を形成しながら、超砥粒ワイヤソーををツルーイングまたは、ツルーイング・ドレッシングすることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の超砥粒ワイヤソーのツルーイング・ドレッシング方法。
【請求項６】
前記砥石は、超砥粒ワイヤソーの軸心を旋回中心として、超砥粒ワイヤソーの表面を旋回運動しながら超砥粒ワイヤソーををツルーイングまたは、ツルーイング・ドレッシングすることを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載の超砥粒ワイヤソーのツルーイング・ドレッシング方法。
【請求項７】
前記砥石にねじ状の溝を形成しながら、超砥粒ワイヤソーををツルーイングまたは、ツルーイング・ドレッシングすることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の超砥粒ワイヤソーのツルーイング・ドレッシング方法。
【請求項８】
前記砥石は、対向する１組以上の砥石から構成されて、超砥粒ワイヤソーををツルーイングまたは、ツルーイング・ドレッシングすることを特徴とする、請求項１から７のいずれか１項に記載の超砥粒ワイヤソーのツルーイング・ドレッシング方法。
【請求項９】
前記超砥粒ワイヤソーの約半周は、前記砥石に接触していることを特徴とする、請求項１から８のいずれか１項に記載の超砥粒ワイヤソーのツルーイング・ドレッシング方法。
【請求項１０】
前記超砥粒ワイヤソーは、芯線の表面に超砥粒を結合材で固着させた超砥粒ワイヤソーであることを特徴とする、請求項１から９のいずれか１項に記載の超砥粒ワイヤソーのツルーイング・ドレッシング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超砥粒ワイヤソーのツルーイング、およびツルーイング・ドレッシングに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
超砥粒ワイヤソーとしては、芯線に超砥粒を結合材で固着した超砥粒ワイヤソーが知られている。この超砥粒ワイヤソーは、切れ味が極めて良好である。さらに水溶性または不水溶性の研削液を用いるので、機械とその周辺の汚染を低減することができ、作業環境を改善できる等、多くの特長を有する。そして数Ｋｍ以上の長尺の超砥粒ワイヤソーを製造することができるので、多くの枚数のウェハを一度でスライシング加工することが可能で、スラリーを用いる遊離砥粒方式のマルチワイヤソー方式に比べて数倍以上の切断速度を得ることができる。超砥粒ワイヤソーは、例えば、ポリエチレン、ナイロン、ポリエステル等からなる素材、またはこれらの素材をガラス繊維、炭素繊維で補強した材料を芯線とし、この芯線の外周に超砥粒砥粒を合成樹脂接着剤または電着で固着したものである。
（例えば、特許文献１参照）
【０００３】
別の超砥粒ワイヤソーとしては、炭素繊維、アラミド繊維、アルミナ繊維、ボロン繊維、シリコンカーバイド繊維、もしくはシリコン−チタン−炭素−酸素系無機繊維等のモノフィラメントまたはマルチフィラメントを芯線とし、この芯線の外周に超砥粒をめっきまたは樹脂で固着したものである。
（例えば、特許文献２参照）
【０００４】
超砥粒ワイヤソーをドレッシングするのに、ドレッシングストーンを超砥粒ワイヤソーに押し当てることが知られている。
（例えば、特許文献３参照）
【０００５】
さらに、超砥粒ワイヤソーをドレッシングする方法として、ＧＣ砥石を超砥粒ワイヤソーに押し当てることが知られている。
（例えば、特許文献４参照）
【０００６】
そしてさらに、石材、コンクリート等を切断するのに用いる芯線にビーズと呼ばれる、パイプ状の超砥粒層を所定のピッチで固定した超砥粒ワイヤソーのドレッシング方法が知られている。図８、９に示すように、回転する砥石に、エンドレスの超砥粒ワイヤソーに捻り力を与えて回転させながら接触させて、らせん状にドレッシングするものである。
（例えば、非特許文献５参照）
【特許文献１】特開平８−１２６９５３号公報
【特許文献２】特開平９−１５５６３１号公報
【特許文献３】特開平１１−２８６５４号公報
【特許文献４】特開２０００−１５８３１９号公報
【非特許文献５】Ｄｒ．Ｆｒｉｔｓｃｈ社のＨＰ、超砥粒ワイヤソーのドレッシング装置、ＳＡＭ１５０型など、[平成１８年５月11日検索]、インターネット＜ＵＲＬhttp://www.dr-fritsch.de/e_menue.htm＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記に記載した従来の方法では、超砥粒ワイヤソーが十分にドレッシング出来ない問題点があった。さらに、ツルーイングがほとんど出来ない問題点もあった。  本発明はこれらの問題点を解決するためになされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、回転する砥石の表面を超砥粒ワイヤソーが接触して走行することにより、超砥粒ワイヤソーをツルーイングまたは、ツルーイング・ドレッシングする方法であって、砥石と、超砥粒ワイヤソーの接触点における速度差が５０ｍ／分以上、３０００ｍ／分以下であることを特徴とする超砥粒ワイヤソーのツルーイング・ドレッシング方法である。言うまでもなく、条件設定によりツルーイングのみ実施することが可能であり、ドレッシングのみ実施することも可能であり、さらにツルーイングとドレッシングを同時に実施することも可能である。
ここでツルーイングとは、超砥粒ワイヤソーの断面形状を可能な限り真円に近づけることである。更に詳しく説明すると、超砥粒ワイヤソーは、芯線の表面に超砥粒を結合材で固着した超砥粒層を有する。超砥粒ワイヤソーの超砥粒層を砥石で研削加工して、超砥粒ワイヤソーの長手方向に直角な超砥粒層断面において、図７に示すように超砥粒の突出端が真円を形成するように揃えることである。
そしてドレッシングとは、超砥粒層の結合材や目づまりを除去し、超砥粒を突出させて切れ味を回復させることである。特に、ニッケル被覆砥粒等を用いたときには、ニッケル被覆を除去して、砥粒先端部を露出させ、さらに超砥粒の突出端が真円を形成するように揃えることが必要である。
ここで、砥石と、超砥粒ワイヤソーの接触点における速度差が５０ｍ／分以上、３０００ｍ／分以下と限定したのは、５０ｍ／分未満では速度差が不足してツルーイング・ドレッシングが十分に実行できないためであり、３０００ｍ／分を超えると超砥粒ワイヤソーの表面が研削焼けを発生して、超砥粒ワイヤソーの性能を著しく低下させるためである。
なお、速度差は、１００ｍ／分以上、２５００ｍ／分以下であることがより好ましく、２００ｍ／分以上、２０００ｍ／分以下であることが最も好ましい。
【０００９】
本発明は詳しくは、接触点における、砥石の周速度は５０ｍ／分以上、３０００ｍ／分以下であることを特徴とする。
ここで砥石の周速度を限定したのは、５０ｍ／分未満では速度差が不足してツルーイング・ドレッシングが十分に実行できないためであり、３０００ｍ／分を超えると超砥粒ワイヤソーの表面が研削焼けを発生して、超砥粒ワイヤソーの性能を著しく低下させるためである。
砥石の周速度は１００ｍ／分以上、２０００ｍ／分以下であることがより好ましく、２００ｍ／分以上、２０００ｍ／分以下であることが最も好ましい。
【００１０】
本発明は詳しくは、超砥粒ワイヤソーの走行速度は、１ｍ／分以上、２０００ｍ／分以下であることを特徴とする。
ここで走行速度を限定したのは、１ｍ／分未満ではツルーイング・ドレッシングの能率が低下するためであり、２０００ｍ／分を超えると超砥粒ワイヤソーを安定して走行させることが困難になるからである。
走行速度は高速である程、ツルーイング・ドレッシングの能率を高めることができる。しかしながら、研削焼けを発生させないように砥石と、超砥粒ワイヤソーの接触点における速度差が５０ｍ／分以上、３０００ｍ／分以下となるように制御する。
【００１１】
本発明は詳しくは、超砥粒ワイヤソーのテンションは、芯線の破断強度の５％以上７０％以下であることを特徴とする。
ここでテンション値を限定したのは、５％未満ではワイヤソーがたわんで正確なツルーイング・ドレッシングが実施できないためであり、７０％を超えると超砥粒層にクラックが発生して損傷するおそれがあるからである。
テンションは、芯線の破断強度の５％以上６０％以下以下であることがより好ましく、芯線の破断強度の１０％以上５０％以下であることが最も好ましい。
【００１２】
本発明は詳しくは、砥石に多条の溝を形成しながら、超砥粒ワイヤソーををツルーイングまたは、ツルーイング・ドレッシングすることを特徴とする。
図１に示すように、砥石に多条の独立した溝を形成しながら実施する。砥石の外周部がクシ条になった際には、ダイヤモンドドレッサ等を用いて、砥石を成形することが好ましい。
【００１３】
本発明は詳しくは、砥石は、超砥粒ワイヤソーの軸心を旋回中心として、超砥粒ワイヤソーの表面を旋回運動しながら超砥粒ワイヤソーををツルーイングまたは、ツルーイング・ドレッシングすることを特徴とする。
図５に示すように、超砥粒ワイヤソーの軸心を旋回中心として、超砥粒ワイヤソーの表面に沿って砥石を旋回運動させることにより、超砥粒ワイヤソーの断面形状をより高精度な真円にする効果が得られる。
【００１４】
本発明は詳しくは、砥石にねじ状の溝を形成しながら、超砥粒ワイヤソーををツルーイングまたは、ツルーイング・ドレッシングすることを特徴とする。
図６に示すように、砥石にねじ状の溝を形成しながら、超砥粒ワイヤソーををツルーイングまたは、ツルーイング・ドレッシングすることも可能である。
【００１５】
本発明は詳しくは、砥石は、対向する１組以上の砥石から構成されて、超砥粒ワイヤソーををツルーイングまたは、ツルーイング・ドレッシングすることを特徴とする。
図４に示すように、超砥粒ワイヤソーを挟み込むように対向する１組以上の砥石から構成すると、高能率でしかも高精度のツルーイング・ドレッシングが可能になり好ましい。更に、対向する２組以上の砥石から構成すると、いっそう高能率、高精度のツルーイング・ドレッシングが可能になり最も好ましい。
【００１６】
本発明は詳しくは、超砥粒ワイヤソーの約半周は、砥石に接触していることを特徴とする。
超砥粒ワイヤソーの約半周は、常に砥石に接触していることが好ましい。例えば、図１（ａ）に示すように、超砥粒ワイヤソーの走行方向は、砥石２の回転軸に対して直交するようにして、砥石に接触しながら走行させる。
【００１７】
本発明は詳しくは、超砥粒ワイヤソーは、芯線の表面に超砥粒を結合材で固着させた超砥粒ワイヤソーであることを特徴とする。
本発明に適用可能な超砥粒ワイヤソーは、特に限定されるものではない。例えば、芯線がポリエチレン、ナイロン、ガラス繊維、炭素繊維、ピアノ線、およびその撚線を用いることができる。超砥粒は、工作物の種類によりダイヤモンド、ＣＢＮを用いることができる。結合材はレジンボンド、ビトリファイドボンド、メタルボンド、ニッケルめっきなど各種の結合材を用いることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のツルーイング・ドレッシング方法を用いることにより、超砥粒ワイヤソーを高能率で、しかも高精度にツルーイングまたは、ツルーイング・ドレッシングすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
発明を実施するための最良の形態については、以下の実施例で詳しく説明する。なお、以下の実施例では、同一または相当する部分については、同一の参照符号を付し、その説明については繰り返さないこととする。
【実施例１】
【００２０】
まず、以下の製造方法によって、図２、３に示す超砥粒ワイヤソー１を得た。ここで、図２は超砥粒ワイヤソーの外観および部分断面を示す模式図である。図３は超砥粒ワイヤソーの断面を示す模式図である。
フェノール樹脂塗料と、平均粒径２．６μｍのダイヤモンドフィラー４ｂと、粒径４０／６０μｍのニッケル被覆ダイヤモンド砥粒４ａをそれぞれの固形分比が６０容量％、５容量％、３５容量％となるように均一に混合し、さらに、この混合物に溶剤のクレゾールを加えて、塗料中の溶剤量を５０容量％とした。次に、この砥粒分散溶解液を外径０．１８ｍｍ（抗張力８２．２Ｎ）の銅めっきピアノ線６に塗布し、内径０．２８ｍｍのダイスを通した後、炉内温度３００度の焼き付け炉で焼き付け硬化させた。そして、外径０．２４ｍｍ、レジンボンド層の厚み約２０μｍの超砥粒ワイヤソー１を得た。
【００２１】
次に、この超砥粒ワイヤソーを、図１および図４に示す方法でツルーイング・ドレッシングを行った。その際の条件は以下の通りである。砥石２の周速度は５００ｍ／分、超砥粒ワイヤソーの走行速度は１０ｍ／分、超砥粒ワイヤソーのテンションは芯線の破断強度の２０％に設定した。超砥粒ワイヤソーと砥石の接触点において、超砥粒ワイヤソーの走行方向と、砥石の回転方向は逆（即ち、アップカット）であるので、速度差は５００ｍ／分と１０ｍ／分を合計して５１０ｍ／分である。、
図１（ａ）に示すように、超砥粒ワイヤソー１の走行方向は砥石２の回転軸に対して直交し、砥石に接触しながら走行する。超砥粒ワイヤソーは一定の押し付け力で砥石に切り込まれながら、ツルーイング・ドレッシングを実施した。次に、図１（ｂ）に示すように砥石に溝が形成され、その溝深さが予め設定した深さに到達すると、次の溝を形成しながらツルーイング・ドレッシングを実施した。さらに、図１（ｃ）に示すように、砥石の断面がクシ状になったときにはダイヤモンドドレッサ（またはダイヤモンドロータリドレッサ）等によって砥石の外周をドレッシングして平坦にした。以上の（ａ）から（ｃ）を繰り返しながらツルーイング・ドレッシングを継続した。
【００２２】
図４は超砥粒ワイヤソーと砥石のレイアウトを示す斜視図である。一組の砥石を超砥粒ワイヤソーの上方と下方にそれぞれ配置して、超砥粒ワイヤソーの全周をツルーイング・ドレッシングを実施し、超砥粒突出部のニッケル被覆を除去し、超砥粒層断面において超砥粒の突出端が真円を形成するようにした。
このツルーイング・ドレッシングを完了した超砥粒ワイヤソーを用いて、光学ガラスを切断加工したところ、切れ味が良好で、しかも高品位な加工面が得られた。この結果から、本発明のツルーイング・ドレッシング方法を採用すると、超砥粒ワイヤソーの性能を最大限に引き出せることが判明した。すなわち、本発明が超砥粒ワイヤソーのツルーイング・ドレッシングに極めて有効であることが判った。図７に、ツルーイング・ドレッシングされた超砥粒ワイヤソーの断面の模式図を示す。
【００２３】
さらに、図５に示すように、砥石を超砥粒ワイヤソーの軸心を旋回中心として、超砥粒ワイヤソーの表面を旋回運動しながら超砥粒ワイヤソーををツルーイングまたは、ツルーイング・ドレッシングすると超砥粒ワイヤソーの断面形状を高精度な真円にすることが出来た。この超砥粒ワイヤソーは、いっそう切れ味が良好で、極めて高品位な加工面が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の砥石に多条の独立した溝を形成しながらツルーイングまたは、ツルーイング・ドレッシングする方法を示す模式図である。
【図２】超砥粒ワイヤソーの外観および部分断面を示す模式図である。
【図３】超砥粒ワイヤソーの断面図を示す模式図である。
【図４】本発明の超砥粒ワイヤソーと砥石のレイアウトを示す斜視図である。
【図５】本発明の砥石を超砥粒ワイヤソーの軸心を旋回中心として、超砥粒ワイヤソーの表面を旋回運動させながらツルーイングまたは、ツルーイング・ドレッシングする方法を示す模式図である。
【図６】本発明の砥石にねじ状の溝を形成しながらツルーイングまたは、ツルーイング・ドレッシングする方法を示す模式図である。
【図７】ツルーイング・ドレッシングされた超砥粒ワイヤソー断面の模式図である。
【図８】従来のツルーイング・ドレッシングする方法を示す模式図である。
【図９】図８の斜視図である。
【符号の説明】
【００２５】
１：超砥粒ワイヤソー
２：砥石
３：ダイヤモンドドレッサ
４ａ：砥粒
４ｂ：フィラー
５：結合材
６：芯線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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