(57)【要約】【課題】  ワイヤーソーのローラー交換における工数の低減をはかること。【解決手段】  ワイヤーソー１００は、切断用ワイヤ１０と、切断用ワイヤ１０が複数回巻き付けられる複数のローラー３０と、複数のローラー３０が設けられている回転盤４０と、切断用ワイヤ１０により切断される被加工物６０を固定する固定用テーブル７０とを備えており、回転盤４０は、固定用テーブル７０に被加工物６０を固定する面に対して回転盤４０の主面が垂直方向に位置しており、回転盤４０の両主面の中心を通る回転軸４１を中心として隣接するローラーの方向へ回転することができる。また、被加工物６０と切断用ワイヤ１０との移動機構は、被加工物６０が固定されており、切断用ワイヤ１０が移動して被加工物６０を切断するもしくは、切断用ワイヤ１０が固定されており、被加工物６０が移動して被加工物６０を切断することを特徴とする。【選択図】      図１
2013248702.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
切断用ワイヤと、
前記切断用ワイヤを送り出す第１のボビンと、
前記第１のボビンから送り出される前記切断用ワイヤが複数回巻き付けられる複数のローラーと、
前記複数のローラーから送り出される前記切断用ワイヤを巻き取る第２のボビンと、
前記複数のローラーが設けられている回転盤と、
前記切断用ワイヤにより切断される被加工物を固定する固定用テーブルとを備えており、
前記回転盤は、前記固定用テーブルの被加工物を固定する面に対して前記回転盤の前記複数のローラーが設けられている面が垂直方向に位置しており、所定のローラーを所定の位置に移動させるため、前記回転盤の両主面の中心を通る回転軸を中心として隣接するローラーの方向へ回転可能に構成され、前記複数のローラーのうち、隣り合う２つのローラーを一組として各組のローラー毎に異なる間隔の溝が設けられていることを特徴とするワイヤーソー。
【請求項２】
前記固定用テーブルが固定されており、前記固定用テーブルに固定された被加工物に前記切断用ワイヤを押し付けることにより前記被加工物を切断するまたは、前記切断用ワイヤが固定されており、前記切断用ワイヤに前記固定用テーブルに固定された被加工物を押し付けることにより前記被加工物を切断することを特徴とする請求項１記載のワイヤーソー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワイヤーソーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えばインゴットからなる被加工物を複数枚のウエハに切断する方法としてワイヤーソーが用いられている。ワイヤーソーは、切断用ワイヤと、切断用ワイヤを送り出す第１のボビンと、切断用ワイヤを巻き取る第２のボビンと、第１のボビンと第２のボビンの間を走行する切断用ワイヤを案内するガイドローラーと、切断用ワイヤが複数回巻き付けられる複数のローラーと、切断用ワイヤにより切断される被加工物を固定する固定用テーブルとを備えている。この切断用ワイヤは、第１のボビンから切断用ワイヤを案内するガイドローラーを経て複数のローラーに複数回巻き付けられ、その後切断用ワイヤを案内する別のガイドローラーを経て第２のボビンへと繋がっている。また、ワイヤーソーにおける切断は、複数のローラーに切断用ワイヤが複数回巻き付けられているところに研磨液を供給しながら複数回巻き付けられているローラーとローラーの間に張られた複数本の切断用ワイヤに固定用テーブルに固定された被加工物を押し付けることにより所定の厚さのウエハに複数枚切断することができる。また、複数のローラーは、ローラーの外周面に所定の間隔に設けられた溝を有しており、ウエハの切断厚みは、この溝の間隔によって決定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１９４５０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のワイヤーソーにおいて、ウエハの切断厚みは、ローラーの外周面に所定の間隔に設けられた溝によって決定されるため、異なる厚みのウエハを切断するためには、所定の間隔に設けられた溝を有したローラーにその都度、交換しなければならなかった。そのため、従来のワイヤーソーは、所定の間隔に設けられた溝を有したローラーに交換する際に要する時間と切断用ワイヤをローラーから脱着させる工数がかかっていた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一つの態様によれば、ワイヤーソーは、切断用ワイヤと、切断用ワイヤを送り出す第１のボビンと、第１のボビンから送り出される切断用ワイヤが複数回巻き付けられる複数のローラーと、複数のローラーから送り出される切断用ワイヤを巻き取る第２のボビンと、複数のローラーが設けられている回転盤と、切断用ワイヤにより切断される被加工物を固定する固定用テーブルとを備えている。また、回転盤は、固定用テーブルに被加工物を固定する面に対して回転盤の複数のローラーが設けられている面が垂直方向に位置しており、所定のローラーを所定の位置に移動させるため、回転盤の両主面の中心を通る回転軸を中心として隣接するローラーの方向へ回転することができる。また、複数のローラーのうち、隣り合う２つのローラーを一組として各組のローラー毎に異なる間隔の溝が設けられている。また、固定用テーブルに固定された被加工物と切断用ワイヤとの移動手段は、固定用テーブルが固定されており、固定用テーブルに固定された被加工物に切断用ワイヤを押し付けることにより被加工物を切断するまたは、切断用ワイヤが固定されており、切断用ワイヤに固定用テーブルに固定された被加工物を押し付けることにより被加工物を切断する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によるワイヤーソーは、切断用ワイヤと、切断用ワイヤを送り出す第１のボビンと、第１のボビンから送り出される切断用ワイヤが複数回巻き付けられる複数のローラーと、複数のローラーから送り出される切断用ワイヤを巻き取る第２のボビンと、複数のローラーが設けられている回転盤と、切断用ワイヤにより切断される被加工物を固定する固定用テーブルとを備えており、所定のローラーを所定の位置に移動させるため、回転盤の両主面の中心を通る回転軸を中心として隣接するローラーの方向へ回転可能に構成されていることによって、回転盤に設けられた両主面の中心を通る回転軸を中心として隣接するローラーの方向へ回転させることにより、所定の間隔に設けられた溝を有した１組のローラーを被加工物の切断位置に留まらせることができるようになる。また、回転盤に設けられた両主面の中心を通る回転軸を中心として隣接するローラーの方向へ回転する際、切断用ワイヤが複数のローラーに巻き付けられていることにより、切断用ワイヤが所定の間隔に設けられた溝を有した１組のローラーに巻き付いた状態を維持することとなる。よって、異なる厚みのウエハを切断するときであってもローラーの交換が不要となる。したがって、所定の間隔に設けられた溝を有したローラーに交換する際に要する時間と切断用ワイヤのローラーから脱着させる工数が低減されている。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施形態におけるワイヤーソーを示している斜視図である。
【図２】図１に示されたワイヤーソーにおける正面図である。
【図３】（ａ）および（ｂ）は本発明の実施形態に示されたワイヤーソーにおける回転盤の変形例を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明のいくつかの例示的な実施形態について、図面を参照して説明する。なお、同一要素には同一の符号を付し重複する説明を省略する。また、構成を明確にするために誇張して図示している。
【０００９】
図１および図２に示されているように、本発明の実施形態に係るワイヤーソー１００は、切断用ワイヤ１０と、切断用ワイヤ１０を送り出す第１のボビン２１と、第１のボビン２１から送り出される切断用ワイヤ１０を案内するガイドローラー５０と、ガイドローラー５０により案内された切断用ワイヤ１０が複数回巻き付けられる複数のローラー３０と、複数のローラー３０から送り出される切断用ワイヤ１０を案内するガイドローラー５０と、ガイドローラー５０より案内された切断用ワイヤ１０を巻き取る第２のボビン２２と、複数のローラー３０が設けられている回転盤４０と、切断用ワイヤ１０により切断される被加工物６０を固定する固定用テーブル７０とを含んでいる。また、複数のローラー３０は、第１のローラー３１と、第２のローラー３２とで構成されており、第１のローラー３１は、第１のローラー３１ａと第１のローラー３１ｂとで構成されており、第２のローラー３２は、第２のローラー３２ａと第２のローラー３２ｂとで構成されている。また、ワイヤーソー１００は、第１のボビン２１から送り出された切断用ワイヤ１０が、第１のローラー３１および第２のローラー３２に複数回巻き付けられて、第１のローラー３１ａと第１のローラー３１ｂもしくは第２のローラー３２ａと第２のローラー３２ｂの間に研磨液を供給しながら被加工物６０を押し付けることにより被加工物６０を所定の厚みに切断して、第２のボビン２２へ巻き取られる構造となっている。また、被加工物６０を切断して得られるウエハの厚みは、複数のローラー３０の側面に設けられている溝の間隔によって決定されている。
【００１０】
切断用ワイヤ１０は、例えば糸状の金属材料よりなり、第１のボビン２１と第２のボビン２２に固定されている。
【００１１】
第１のボビン２１および第２のボビン２２は、例えば円柱形状を有し、切断用ワイヤ１０のそれぞれの一端が第１のボビン２１および第２のボビン２２にそれぞれ固定されており、第１のボビン２１および第２のボビン２２は、第１のボビン２１および第２のボビン２２のそれぞれの両主面の中心を通る中心軸を中心として各々回転することにより、切断用ワイヤ１０を複数のローラー３０へ送り出し、かつ複数のローラー３０から巻き取ることができる。
【００１２】
複数のローラー３０は、２つのローラーを一組とした第１のローラー３１と第２のローラー３２とを有している。また、第１のローラー３１と第２のローラー３２は、例えば円柱形状となっており、それぞれのローラーの両主面の中心を通るローラーの回転軸３５を中心として回転することができる。また、複数のローラー３０のうち、隣り合う２つのローラーを一組として各組のローラー毎に異なる間隔の溝がローラーの外周面に設けられている。
【００１３】
第１のローラー３１は、例えば円柱形状となっており、隣り合う２つの第１のローラー３１ａと第１のローラー３１ｂより構成されている。また、第１のローラー３１ａおよび第１のローラー３１ｂは、２つ並んで回転盤４０に設けられている。また、第１のローラー３１ａの外周面に設けられている溝の間隔は、第１のローラー３１ｂの外周面に設けられている溝の間隔と同一である。
【００１４】
第２のローラー３２は、例えば円柱形状となっており、隣り合う２つの第２のローラー３２ａと第２のローラー３２ｂより構成されている。また、第２のローラー３２ａおよび第２のローラー３２ｂは、２つ並んで回転盤４０に設けられている。また、第２のローラー３２ａの外周面に設けられている溝の間隔は、第２のローラー３２ｂの外周面に設けられている溝の間隔と同一である。また、第１のローラー３１ａおよび第１のローラー３１ｂの外周面に設けられている溝の間隔ｄ１と第２のローラー３２ａおよび第２のローラー３２ｂの外周面に設けられている溝の間隔ｄ２は、同一の間隔になっていない。
【００１５】
回転盤４０は、例えば四角形の平板状の金属材料よりなり、第１のローラー３１ａおよび第１のローラー３１ｂと第２のローラー３２ａおよび第２のローラー３２ｂのそれぞれの主面は、例えば四角形の角となる位置に接続されている。また、回転盤４０は、固定用テーブル７０に設けられている被加工物６０を固定する面に対して回転盤４０の複数のローラー３０が設けられている面が垂直方向に設けられている。さらに回転盤４０は、所定のローラーを固定用テーブル７０に固定された被加工物６０の切断位置に移動させるため、回転盤４０の両主面の中心を通る回転軸４１を中心として隣接するローラーの方向へ回転することができる。この回転には、図示しないがモーターなどの回転手段を用い回転させることができる。
【００１６】
ガイドローラー５０は、例えば外周面の幅が狭い円柱の金属材料からなり、ガイドローラー５０の外周面に溝が形成されている。そして、この溝があることにより第１のボビン２１からこの溝を切断用ワイヤ１０が通り、複数のローラー３０に導くとともに複数のローラー３０からこの溝を切断用ワイヤ１０が通り第２のボビン２２へと導いている。また、ガイドローラー５０は、回転盤４０が所定のローラーを固定用テーブル７０に固定された被加工物６０の切断位置に移動させるため、回転盤４０の両主面の中心を通る回転軸４１を中心として隣接するローラーの方向へ回転する際、切断用ワイヤ１０が弛まないように引っ張る働きをおこなっている。
【００１７】
被加工物６０は、例えば水晶、サファイヤ、単結晶、圧電ウエハ、半導体ウエハ、マスク材等のように、所定の厚さに加工される１つの塊である。
【００１８】
固定用テーブル７０は、例えば平板状の金属材料よりなり、所定の厚さに切断される被加工物６０を切断用ワイヤ１０の押圧力でも動かないように固定するものである。また、固定用テーブル７０は、例えば油圧によって上昇および下降を行うことができる。
【００１９】
本実施形態におけるワイヤーソー１００において、複数のローラー３０が設けられている回転盤４０が回転盤４０の両主面の中心を通る回転軸４１を中心として隣接するローラーの方向へ回転することによって、被加工物６０を所定の厚さに切断することができる溝を持った第１のローラー３１もしくは第２のローラー３２を選択することができる。よって、異なる厚みのウエハを切断するときであってもローラーの交換が不要となる。
【００２０】
また、切断用ワイヤ１０が第１のローラー３１および第２のローラー３２に複数回巻き付けられていることにより、回転盤４０が回転盤４０の両主面の中心を通る回転軸４１を中心として隣接するローラーの方向へ回転しても第１のローラー３１および第２のローラー３２に切断用ワイヤ１０が複数回巻き付けられた状態が維持される。よって、第１のローラー３１もしくは第２のローラー３２を選択しても、切断用ワイヤ１０を第１のローラー３１もしくは第２のローラー３２に架け替える工数が低減されている。
【００２１】
また、本実施形態におけるワイヤーソー１００は、例えば被加工物６０が固定されたところに切断用ワイヤ１０を押し付けて被加工物６０を切断する方法もしくは、切断用ワイヤ１０が固定されたところに被加工物６０を押し付けて被加工物６０を切断する方法であっても同様の効果が得られる。
【００２２】
（変形例）
以下、本実施形態における回転盤４０の変形例として説明する。
【００２３】
本発明の実施形態になる回転盤４０の変形例は、回転盤４０が、図３（ａ）に示されているように平面視において六角形の回転盤４０のそれぞれの角部に２つ並んだ第１のローラー３１の隣に２つ並んだ第２のローラー３２が位置し、さらに第２のローラー３２と第１のローラー３１との間に２つ並んだ第３のローラー３３が位置して構成されている。このような回転盤４０であってもローラーの交換が不要とる。変形例の回転盤４０は、切断用ワイヤ１０が第１のローラー３１ａと第１のローラー３１ｂ、第２のローラー３２ａと第２のローラー３２ｂおよび第３のローラー３３ａと第３のローラー３３ｂに複数回巻き付けられていることにより回転盤４０が両主面の中心を通る回転軸４１を中心として隣接するローラーの方向へ回転しても第１のローラー３１ａと第１のローラー３１ｂ、第２のローラー３２ａと第２のローラー３２ｂおよび第３のローラー３３ａと第３のローラー３３ｂに切断用ワイヤ１０が複数回巻き付けられた状態が維持される。よって、第１のローラー３１もしくは第２のローラー３２もしくは第３のローラー３３を選択しても、切断用ワイヤ１０を第１のローラー３１ａと第１のローラー３１ｂもしくは第２のローラー３２ａと第２のローラー３２ｂもしくは第３のローラー３３ａと第３のローラー３３ｂに架け替える工数が低減され、作業者の労力も低減される。また、このような構造であれば、例えば被加工物６０が固定されたところに切断用ワイヤ１０を押し付けて被加工物６０を切断する方法もしくは、切断用ワイヤ１０が固定されたところに被加工物６０を押し付けて被加工物６０を切断する方法であっても同様の効果が得られる。
【００２４】
また、本発明の実施形態になる回転盤４０の変形例は、回転盤４０が、図３（ｂ）に示されているように平面視において八角形の回転盤４０のそれぞれの角部に２つ並んだ第１のローラー３１の隣に２つ並んだ第２のローラー３２が位置し、さらにその隣に２つ並んだ第３のローラー３３が位置し、さらに第３のローラー３３と第１のローラー３１との間に２つ並んだ第４のローラー３４が位置して構成されている。このような回転盤４０であってもローラーの交換が不要となる。変形例の回転盤４０は、切断用ワイヤ１０が第１のローラー３１ａと第１のローラー３１ｂ、第２のローラー３２ａと第２のローラー３２ｂ、第３のローラー３３ａと第３のローラー３３ｂおよび第４のローラー３４ａと第４のローラー３４ｂに複数回巻き付けられていることにより回転盤４０が両主面の中心を通る回転軸４１を中心として隣接するローラーの方向へ回転しても第１のローラー３１ａと第１のローラー３１ｂ、第２のローラー３２ａと第２のローラー３２ｂ、第３のローラー３３ａと第３のローラー３３ｂおよび第４のローラー３４ａと第４のローラー３４ｂに切断用ワイヤ１０が複数回巻き付けられた状態が維持される。よって、第１のローラー３１もしくは第２のローラー３２もしくは第３のローラー３３もしくは第４のローラー３４を選択しても、切断用ワイヤ１０を第１のローラー３１ａと第１のローラー３１ｂもしくは第２のローラー３２ａと第２のローラー３２ｂもしくは第３のローラー３３ａと第３のローラー３３ｂもしくは第４のローラー３４ａと第４のローラー３４ｂに架け替える工数が低減され、作業者の労力も低減される。また、このような構造であれば、例えば被加工物６０が固定されたところに切断用ワイヤ１０を押し付けて被加工物６０を切断する方法もしくは、切断用ワイヤ１０が固定されたところに被加工物６０を押し付けて被加工物６０を切断する方法であっても同様の効果が得られる。
【符号の説明】
【００２５】
１００  ワイヤーソー
１０    切断用ワイヤ
２１    第１のボビン
２２    第２のボビン
３０    複数のローラー
３１、３１ａ、３１ｂ    第１のローラー
３２、３２ａ、３２ｂ    第２のローラー
３３、３３ａ、３３ｂ    第３のローラー
３４、３４ａ、３４ｂ    第４のローラー
３５    ローラーの回転軸
４０    回転盤
４１    回転軸
５０    ガイドローラー
６０    被加工物
７０    固定用テーブル
【図１】
2013248702.tif 000003
【図２】
2013248702.tif 000004
【図３】
2013248702.tif 000005