(57)【要約】【課題】ダイヤモンドを、確実かつ簡単な工程で、かつ、ソーワイヤ素線に所望の密度（濃度）、分散状態で、固着できるダイヤモンドソーワイヤの製造方法及び装置を提供する。【解決手段】磁石に吸着する材料を付着したダイヤモンド砥粒が、気体中に浮遊又は液体中に懸濁している雰囲気を形成し、この雰囲気中に、スポット的に磁化した、磁化可能な材料のソーワイヤ素線を通して、この磁化領域にダイヤモンド砥粒を磁力で吸着させて、分散付着させ、この分散付着工程の後に、又は、前記分散付着工程と同時にソーワイヤ素線にめっき金属を被覆形成することにより、表面にめっき金属が被覆され、かつ、このめっき金属にダイヤモンド砥粒が固着しているソーワイヤを製造する方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁化可能な材料のソーワイヤ素線をスポット的に磁化して、ソーワイヤ素線の表面に磁化領域を形成する工程と、
気体中に浮遊又は液体中に、磁石に吸着材料を付着している砥粒が懸濁している雰囲気を形成する工程と、
前記雰囲気中に、磁化領域を形成したソーワイヤ素線を通して、磁化領域に砥粒を磁力で吸着させて、砥粒を分散付着させる工程と、
前記分散付着工程の後に又は前記分散付着工程と同時に行う、ソーワイヤ素線にめっき金属を被覆形成して砥粒を固着する工程とを備えた、
表面にめっき金属が被覆され、かつ、このめっき金属に砥粒が固着しているソーワイヤを製造する方法。
【請求項２】
砥粒はダイヤモンド砥粒である、ダイヤモンドソーワイヤを製造する請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記めっき金属を被覆形成する工程は、前記分散付着工程の後に行われる、
表面にめっき金属が被覆され、かつ、このめっき金属にダイヤモンド砥粒が固着しているソーワイヤを製造する請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記雰囲気は砥粒が液体中に懸濁している雰囲気であり、液体は中性である請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記雰囲気は砥粒が気体に浮遊している雰囲気である請求項３記載の方法。
【請求項６】
前記雰囲気は、磁石に吸着する材料を付着したダイヤモンド砥粒が液体中に懸濁している雰囲気であり、かつ、前記液体は、めっき液組成を含むめっき浴であり、このめっき浴中に磁石に吸着する材料を付着したダイヤモンド砥粒が懸濁しており、
前記めっき浴に前記ソーワイヤ素線を通して、ソーワイヤ素線に、ダイヤモンド砥粒を磁力で吸着させてソーワイヤ素線に分散付着させる工程と同時に行なう、
表面にめっき金属が被覆され、かつ、このめっき金属にダイヤモンド砥粒が固着しているソーワイヤを製造する請求項２記載の方法。
【請求項７】
メッキ浴のメッキ液は、中性銀メッキ液である請求項６記載の方法。
【請求項８】
ソーワイヤ素線は、鋼線に、銅、黄銅、及びニッケルからなる群から選択される成分又はこの成分を含む合金が被覆されている請求項１〜７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
砥粒に付着している磁石に吸着する材料は、ニッケル又はニッケル合金である請求項１〜８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
磁化可能な材料のソーワイヤ素線をスポット的に磁化して、ソーワイヤ素線の表面に磁化領域を分散して形成する手段と、
磁石に吸着材料を付着している砥粒が気体中に浮遊又は液体中に懸濁している雰囲気を形成する分散付着槽と、
前記分散付着槽内の前記雰囲気中にソーワイヤ素線を通して、ソーワイヤ素線の表面の磁化領域に砥粒を磁力で吸着させて、分散付着させる手段と、
前記分散付着槽の後段に、又は、前記分散付着槽内に、ソーワイヤ素線にめっき金属を被覆形成して砥粒を固着する手段を備えた、
表面にめっき金属が被覆され、かつ、このめっき金属に砥粒が固着しているソーワイヤを製造する装置。
【請求項１１】
砥粒がダイヤモンド砥粒である、ダイヤモンドソーワイヤを製造する請求項１０記載の装置。
【請求項１２】
前記めっき金属を被覆形成する手段は、前記分散付着槽の後段に設置されている、
表面にめっき金属が被覆され、かつ、このめっき金属にダイヤモンド砥粒が固着しているソーワイヤを製造する請求項１１記載の装置。
【請求項１３】
前記分散付着槽の前記雰囲気は、磁石に吸着する材料を付着したダイヤモンド砥粒が中性の液体中に懸濁している雰囲気であり、
前記中性液体内に前記ソーワイヤ素線を通して、ソーワイヤ素線の表面の磁化領域に、ダイヤモンド砥粒を磁力で吸着させて分散付着させる、
表面にめっき金属が被覆され、かつ、このめっき金属にダイヤモンド砥粒が固着しているソーワイヤを製造する請求項１２記載の装置。
【請求項１４】
前記分散付着槽の前記雰囲気は、磁石に吸着する材料を付着したダイヤモンド砥粒がめっき液組成を含む液体中に懸濁している雰囲気であり、
前記めっき浴に前記ソーワイヤ素線を通して、ソーワイヤ素線の表面の磁化領域に、ダイヤモンド砥粒を磁力で吸着させて分散付着させる工程と同時に行なう、
表面にめっき金属が被覆され、かつ、このめっき金属にダイヤモンド砥粒が固着しているソーワイヤを製造する請求項１１記載の装置。
【請求項１５】
ソーワイヤ素線は、鋼線に銅、黄銅、及びニッケルからなる群から選択される成分又はこの成分を含む合金が被覆されている請求項１０〜１４のいずれかに記載の装置。
【請求項１６】
砥粒に付着している磁石に吸着する材料は、ニッケル又はニッケル合金である請求項１０〜１５のいずれかに記載の装置。
【請求項１７】
ソーワイヤ素線をスポット的に磁化する手段は、ソーワイヤ素線の通過領域に所定間隔で磁石を配置し、ソーワイヤ素線がこの磁化手段の配置個所を通過することによりソーワイヤ素線の表面に磁化領域をスポット的に形成する請求項１０〜１６のいずれかに記載の装置。
【請求項１８】
ソーワイヤ素線をスポット的に磁化する手段は、ソーワイヤ素線の通過領域に配置された電磁石と、この電磁石をオン・オフする制御手段とを備えて、ソーワイヤ素線がこの磁化手段の配置個所を通過することによりソーワイヤ素線の表面に磁化領域をスポット的に形成する請求項１０〜１６のいずれかに記載の装置。
【請求項１９】
請求項１〜９の方法で製造されるソーワイヤ。
【請求項２０】
ソーワイヤ素線の表面にダイヤモンド砥粒が分散して固着され、砥粒を固着する金属がニッケル又は銀である請求項１９のソーワイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、太陽光発電、半導体用結晶シリコンやサファイア、水晶などのスライス用に使用するソーワイヤ、特にダイヤモンドソーワイヤの製造方法、その製造装置及びこの方法で製造されるソーワイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
シリコンウェファーなどのスライスには従来ブラスめっきピアノ線が専ら使用されて来た。最近太陽光発電などに使用されるシリコンウェファーの需要が急速に伸びてきたが、従来のブラスめっきピアノ線では、加工速度が遅くて生産性が低い問題があった。
【０００３】
この問題を解決するために、近年、ダイヤモンドソーワイヤが注目されている。
【０００４】
以下の特許文献は、ダイヤモンドソーワイヤの製造方法及びその装置を開示している。
【０００５】
特許文献１は、長寿命で生産性の高い固定砥粒式ワイヤーソーを得るために、ワイヤーをロー材等の金属材用ルツボ、ダイヤモンド用ルツボに連続的に通過させ、ワイヤーにロー材等である金属層を介してダイヤモンドを固着させるソーワイヤの製造方法及びその装置を開示している。
【０００６】
特許文献２は、固定砥粒式ワイヤーソーにおいて、ダイヤモンドとワイヤーの接合構造の改善によりワイヤー素線としてステンレス鋼が使用できるようにするために、ワイヤーの外周にロー材を介して多層コーティングを施したコーティング・ダイヤモンドの第１層がＴｉ等の遷移金属をふくみ、ダイヤモンド素線と化学結合している層であり、第２層がロー材に対する濡れ性改善層からなり、場合によりさらにロー材に対する濡れ改善層のための第３層を施し、ワイヤーがロー材によってコーティング・ダイヤモンドを固着する際の熱処理時において実質的に強度低下を来たさないステンレス鋼材とした、ワイヤーソーの製造方法及びその装置を開示している。
【０００７】
特許文献３は、製造時の金属材の溶融時間を短くし、金属材の劣化を防止し、さらに製造設備が大掛かりとならず、各種調整や交換・補充作業も容易に行うために、金属材の溶融温度以下の温度で乾燥する仮付け用の液状接着材と多数の超砥粒とを混入した収納容器を設け、該収納容器内の接着材の液中にワイヤーを軸方向に通過させて超砥粒をワイヤー外面に仮付けし、その後、金属材を加熱溶融させて超砥粒をワイヤー外周にろう付けして作製される、ワイヤーソーの製造方法及びその装置を開示している。
【０００８】
特許文献４は、微妙な超砥粒の付着量、付着密度の調整を確実に行い、優れた切断加工性を有する高品質のワイヤーソーを安定供給し、製造時の金属材の溶融時間を短くし、金属材の劣化を防止し、さらに製造設備が大掛かりとせず、各種調整や交換・補充作業も容易に行うために、ワイヤーの外面に金属材の溶融温度以下の温度で乾燥する仮付け用の接着材を、間隔をあけて複数領域に付着させ、該接着材により超砥粒を各領域に仮付けした後、金属材を加熱溶融させ、超砥粒をワイヤー外周にろう付けしてなる、ワイヤーソーの製造方法及びその装置を開示している。
【０００９】
特許文献５は、ピアノ線等からなる芯線の周囲に、樹脂を主成分とする緩衝層を設け、この緩衝層の外周に砥粒を金属めっきで固着した砥粒層を形成することにより、ワイヤーソー加工時の面精度を高め、砥粒保持力を維持しつつ、ワイヤーソーの柔軟性を高めて、切断性能に優れたワイヤーソーが開示されている。
【００１０】
特許文献６は、ピアノ線等からなる芯線の周囲に、砥粒を紫外線硬化樹脂からなるレジンボンドで固定した砥粒層を形成して、柔軟性を維持しつつ、砥粒の食い込みを向上して、高精度、高能率での切断が可能なレジンボンドワイヤソーが開示されている。
【００１１】
これらの文献に記載された発明には、砥粒（ダイヤモンド粒）を仮付けした後、ろう付けする方法を開示したものがある。しかし、機器との接触や振動などで、位置ずれが生じたり、ダイヤモンド粒が脱落したりしやすく、これら文献に記載した仮付け方法では安定して確実に固着させることは困難である。
【００１２】
特許文献７〜９には、ワイヤーを磁化し、磁化されたワイヤーに前記砥粒を付着させる技術を開示している。これらの特許文献には、特許文献８の一部を除き、ソーワイヤ素線をコイル内に通過させてソーワイヤ素線の表面、即ちコイルと垂直方向に磁力線を形成し、このことにより、ソーワイヤ素線の表面を磁化させる方法を開示している。しかし、本発明者らは、コイル内を通過させてソーワイヤ素線を磁化する方法につき、実験などをおこなって検討した結果、実操業での実施化をするには克服すべき課題が数多くあることがわかった。
【００１３】
例えば、この磁化方法で磁化されたソーワイヤ素線表面には、ダイヤモンド砥粒が団子状に固まって付着したり、砥粒の濃度や分布が不均一になったりする、いわゆる「粉たまり」ができやすくなることがわかった。そのため、ダイヤモンド砥粒が所望の濃度で均一に固着したダイヤモンドソーワイヤを効率よく得ることが困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開2006-123024号公報
【特許文献２】特開2008-221406号公報
【特許文献３】特開2010-583号公報
【特許文献４】特開2010-584号公報
【特許文献５】特開2006-231479号公報
【特許文献６】特開2007-253268号公報
【特許文献７】特開昭53-14489号公報
【特許文献８】特開2004-50301号公報
【特許文献９】特開2004-9238号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明者らは、従来のコイル内を通過させてソーワイヤ素線を磁化する方法では、ソーワイヤ素線に砥粒（ダイヤモンド砥粒）が不所望に不均一に付着するという現象に鑑み、表面全面をコイルにより一律に磁化するという従来の発想を逆転し、スポット的に所望間隔で磁化（着磁）することにより、いわゆる「粉たまり」が形成されず、ソーワイヤ素線表面にダイヤモンド砥粒を所望の分布(濃度)で均一に分散付着させることができることを見出した。
【００１６】
本発明は、この知見に基づいてなされたもので、ソーワイヤ素線をスポット的に磁化することにより、砥粒（ダイヤモンド砥粒）を均一に所望の分布(濃度)で分散付着させて固着することができる方法、装置及びソーワイヤを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、この課題を解決するためになされたもので、磁化可能な材料のソーワイヤ素線をスポット的に磁化して、ソーワイヤ素線の表面に磁化領域（着磁領域）を形成する工程と、磁石に吸着材料を付着している砥粒が、気体中に浮遊又は液体中に懸濁している雰囲気を形成する工程と、前記雰囲気中に、磁化領域を形成したソーワイヤ素線を通して、これら磁化領域に砥粒を磁力で吸着させて、砥粒をソーワイヤ素線表面に分散付着させる工程と、前記分散付着工程の後又は前記分散付着工程と同時に行う、ソーワイヤ素線にめっき金属を被覆形成して砥粒を固着する工程とを備えた、表面にめっき金属が被覆され、かつ、このめっき金属に砥粒が固着しているソーワイヤを製造する方法、その方法を実施するための装置及びこの方法で得られるソーワイヤである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ソーワイヤ素線に砥粒（ダイヤモンド砥粒）が、いわゆる「粉だまり」を生じることなく均一に所望の分布(濃度)で分散付着させることができる効果を奏する。スポット的に磁化（着磁）することにより、所定の磁化強度の変動幅、及び所定の周期変動間隔で磁化領域が変動するが、このような磁化領域が、砥粒を均一に所望の分布(濃度)で分散付着させる原因の一つであると、発明者は推測している。
【００１９】
その結果、本発明によれば、ソーワイヤ素線に、より的確かつ有効にダイヤモンド砥粒を固着させることができる効果を奏する。
【００２０】
さらに、本発明によれば、設備を簡素化し、かつ、製造工程を単純化することができる。
【００２１】
さらにまた、本発明によれば、ソーワイヤ素線の走行速度を高めてもダイヤモンド砥粒を確実かつ効率よく固着することができ、生産性（単位時間当たりのソーワイヤの製造長さ）を大幅にアップすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本発明の一実施態様を示すダイヤモンドソーワイヤの製造工程の概略図である。
【図２】図２は、本発明に適用される水中ダイヤモンド付着ユニットの一例を示す概略模式図である。
【図３】図３は、本発明に適用される、ソーワイヤ素線をスポット的に磁化する磁化ユニット（磁化手段）の一例を示す概略模式図である。
【図４】図４は、ダイヤモンド砥粒を分散付着槽内に噴霧状に浮遊させ、その中を着磁した素線を通過させて、その表面にダイヤモンド砥粒を吸着する工程の一例を示す概略模式図である。
【図５】図５は、固着めっきをニッケルめっきとして、水中ダイヤモンド砥粒濃度と単位長さ当たりのダイヤモンド砥粒付着数（長さ1200μm：1.20mm当りの個数）との関係を示した図である。
【図６】図６は、固着めっきを銀めっきとして、水中ダイヤモンド砥粒濃度と単位長さ当たりのダイヤモンド砥粒付着数（長さ1200μm：1.20mm当りの個数）との関係を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の一実施態様について、詳細に説明する。
【００２４】
図１は、本発明に係るダイヤモンドソーワイヤの製造装置及び製造工程の一実施態様を示し、図２はダイヤモンド付着ユニットの一例を示す。図１に示す装置は、ダイヤモンドソーワイヤ素線Wの処理工程に沿って、図面の下から順に、素線巻戻装置（１０）、着磁装置（２０）、ダイヤモンド吸着装置（３０）、ニッケル仮固着電気メッキ装置（４０）、水洗装置（５０）、ニッケル又は銀による固着電気メッキ装置（６０）、水洗装置（７０），湯洗装置（８０），巻取装置（９０）を順に配置している。
【００２５】
この実施態様では、まず、金属めっきしたソーワイヤ素線Ｗを用意する。  
このソーワイヤ素線は、例えば、所定の金属めっきをした鋼母線、または、鋼母線に所定の金属めっきをした後、伸線加工をして所望の線径することにより得られる。ソーワイヤ素線の材質は、磁化可能な材質であればよいが、従来公知の磁化可能な鋼、例えばJIS G 3502, JIS G 3506などを有効に適用することができ、特に好適には、炭素含有量：0.70＋以上のJIS G 3522ピアノ線（強度は3000 N/m2〜3500 N/m2の高強度）である。ソーワイヤ素線の線径は、例えば、０．１mmφ〜０．2mmφ程度のものが挙げられる。金属めっきの材質は、特に限定するものではないが、黄銅、銅、ニッケルなどが一般的である。金属めっき層の厚さは0.5μｍあれば十分で、特に特定する必要はない。
【００２６】
ついで、ソーワイヤ素線Ｗを着磁装置（２０）に通して、ソーワイヤ素線をスポット的に磁化して、ソーワイヤ素線の表面に磁化領域を形成する。スポット的磁化とは、ソーワイヤ素線の表面に磁化領域（着磁領域）をスポット的に形成することをいい、この磁化領域に、後工程でダイヤモンド砥粒を磁気的に付着させることにより、ダイヤモンド砥粒が所望の密度で均一に分散させ、いわゆる「粉だまり」を発生させずに有効かつ効率的な固着を可能とすることを意図したものである。ソーワイヤ素線の周方向や軸方向に対するスポット的磁化の間隔、磁化面積、磁力強度などは、ソーワイヤ素線に固着する砥粒の密度、分散度合、個数、ソーワイヤ素線の表面積に占めるダイヤモンド砥粒の割合等になど、目的とするソーワイヤに応じて適宜設定して調整する。
【００２７】
スポット的に磁化させる手段は、スポット的に磁化するという技術的意味を理解した当業者であれば、スポット的に磁化するために種々の装置、機構を考案し、提示して実施化することができる。そして、この様な装置、機構はいずれも本発明のスポット的に磁化させる手段に含まれるものである。
【００２８】
図３は、スポット的に磁化する手段を構成する磁化ユニット（２１）の一例を概念的に示す装置である。この装置は、走行するソーワイヤ素線の表面に沿って、上下に配置した一対のスポット的磁化手段と左右に配置した一対のスポット的磁化手段とをその長手方向に対して一定間隔をおいて交互に配置し、このことにより、ソーワイヤ素線の表面を所望の密度でスポット的に磁化するものである。この場合、磁石の配列の距離（磁石間のスパン）を変えたり、磁石の寸法（面積）、形状や強度を変えたり更に磁石と接触するタイミングを変化させたりしてスポット的に磁化することによりに、後工程でのソーワイヤ素線表面に吸着するダイヤモンド砥粒の個数、様相、吸着範囲などを適宜変更することができる。
【００２９】
本発明のスポット的に磁化する手段は、図３に示す一例に限らず、互いに対向して配置された一対のスポット的磁化手段をその長手方向に対して一定間隔をおいて交互に配置したもの（例えば、上下に配置した一対のスポット的磁化手段又は左右に配置した一対のスポット的磁化手段の一方のみ配置したもの）でもよいし、また、図３のように上下、左右の２方向に配置するものに限らず、３方向又はそれ以上の方向に配置するものでもよい。さらには、スポット的磁化手段（着磁装置）自体を、走行する素線表面に沿って回転させながら着磁させれば、らせん状の磁化領域を形成することもできる。
【００３０】
本発明では、上述した各種手法を適用し、更には組み合わせて、ソーワイヤ素線の表面に所望の磁力、面積、間隔等のスポット的な磁化領域を形成することができる。
【００３１】
なお、着磁強度は、めっき浴中のダイヤモンド砥粒の濃度（密度）、電流密度、めっき浴中のソーワイヤ素線の走行速度などの製造条件に依存して適宜選択されるが、例えば、７００ガウス以上が好ましい。
【００３２】
また、永久磁石での着磁に限らず、電磁石を用いて、電磁石を所望間隔でＯＮ，ＯＦＦ制御する装置も、本発明の磁化領域形成手段を構成することができる。
【００３３】
図２は、図１で示した着磁装置（２０）と、次工程の水中でダイヤモンド砥粒を付着させるユニット（ダイヤモンド吸着装置：３０）の一例を示す。
【００３４】
この装置は、磁化装置（３１）と、ポンプ（３２）に連通している水中吸着装置（３３）の前段部分と、ダイヤモンド砥粒を含む（懸濁している）水タンク（３４）に連通している水中吸着装置（３３）の後段部分とを順に配列しており、ソーワイヤ素線はこれらの装置を順に通るものである。また、ポンプ（３２）と水タンク（３４）とは下部で連通している。なお、水中吸着装置は、分散付着槽に相当する装置である。
【００３５】
ダイヤモンド砥粒は、ソーワイヤの砥粒となるもので、その径は、１０〜３０μm程度である。このダイヤモンド砥粒には磁力により吸着可能な材料が付着しており、この材料として、例えばニッケルが好適に適用できる。ダイヤモンド砥粒にニッケルを付着させる手法として、無電解めっき法を有効に適用することができる。このようなニッケルめっきダイヤモンド砥粒は、東名ダイヤモンド工業（例えば製品名IRV-NP等）、イルジンジャパン等から市販品として入手することができる。一般的にダイヤモンド砥粒に付着するニッケル等の付着量は、特に限定されるものではないが、上記市販品には、ニッケルの付着量３０質量％のものと、５５質量％のものがあり、いずれも有効に利用することができる。
【００３６】
水中に混入されるダイヤモンド砥粒の密度は、ソーワイヤ素線に付加する磁力、ソーワイヤ素線の走行速度、電流密度などに依存して適宜選択されるが、例えば５０ｇ／ｌ以上が好ましい。ソーワイヤ素線は磁化装置（３１）を通って、スポット的に磁化されて、その表面に磁化領域を分散形成する。ついで、ソーワイヤ素線は、水中吸着装置（３３）を通り、ポンプ（３２）から送られた、水タンク（３４）内のダイヤモンド砥粒が懸濁した水の中を通り、ここで磁化領域にダイヤモンド砥粒が付着される。
【００３７】
図２は、水中でダイヤモンド砥粒を付着させるユニットの一例を示したが、図４に示すように、気体中（例えば、空気中）で付着させることもできる。この場合、ソーワイヤ素線が挿通する槽内に空気を吹き込み、ダイヤモンド砥粒を浮遊させる。
【００３８】
また、図２は、ダイヤモンド砥粒を付着させ、後工程でめっきにより仮固着、固着するものであるが、水タンク内をメッキ浴組成として電気メッキをするようにすれば、ダイヤモンド砥粒が、懸濁したメッキ浴内を通り、その際に、磁化領域にダイヤモンド砥粒が付着されると同時に、ソーワイヤ素線の表面にめっき層が形成されて、磁化領域に付着されたダイヤモンド砥粒をこのめっき層で固着（又は仮固着）する方式を採用することも可能である。なお、仮固着を同時に行った場合でも、後工程での固着工程（電気めっき工程）は必要となる。吸着と同時に行うメッキ、仮メッキ、本メッキなどのメッキ浴組成は、形成するめっき層の金属の種類に基づいて、公知の浴組成を選択することができるが、銀又はニッケルめっき層を形成する為の浴組成を有するものが好ましい。この銀又はニッケルめっき層は、ダイヤモンド砥粒を強固に固着するために本固着では５〜１０μmの層厚が好ましい。
【００３９】
図１に戻る。  以上の工程（砥粒を付着した素線は仮固着電気メッキ槽でニッケルメッキされて、砥粒が仮固着され、水洗後、固着電気めっき槽にてニッケル又は銀メッキがなされて、砥粒が本固着される工程）を経て得られた、ダイヤモンド砥粒をメッキ層により固着されたソーワイヤは、水洗装置（７０）、湯洗装置（８０）により表面を清浄化した後、巻き上げ装置（９０）に巻き上げて、本発明に係るダイヤモンド砥粒を固着したソーワイヤが製造される。
【００４０】
ここでは、ダイヤモンド砥粒について説明したが、他の砥粒についても同様である。
【００４１】
以上、本発明の全体像をその各種実施態様にて説明したが、以下に、より好適なダイヤモンド砥粒の付着（吸着）法を詳細に説明する。
【００４２】
（空中吸着法）
図４は、空気中でダイヤモンド砥粒を付着させるユニットを示す。
【００４３】
このユニットは、分散付着槽内にダイヤモンド砥粒（例えば、１０〜４０μｍ）が浮遊しており、この表面に特定の磁化領域に分散して着磁したソーワイヤ素線（例えば、0.10〜0.12mmφ）が通る。ソーワイヤ素線の磁化領域にダイヤモンド砥粒が付着する。ダイヤモンド砥粒が付着したソーワイヤ素線（例えば、0.12〜0.14mmφ）が形成される。
【００４４】
（水中吸着法）
ダイヤモンド砥粒を水中に懸濁させておき、この中にソーワイヤ素線を通過させて、その表面にダイヤモンド砥粒を吸着させる。この場合、水中に懸濁させるダイヤモンド砥粒濃度（g/l）、粒度、ソーワイヤ素線表面の磁化強度、着磁の様相などで表面に吸着（付着）されるダイヤモンド砥粒の状態は変わる。
【００４５】
水中吸着法の最大の特徴は、水はpH7と中性なので、砥粒表面のめっき層が溶解することがないということである。すなわち、溶液が酸性であると、砥粒表面のめっき層が酸によるアタックを受けて液中に溶解して砥粒表面から無くなり、その結果、砥粒がソーワイヤ素線表面への吸着力が弱くなったり、吸着されなくなったりする現象が生じ、砥粒の歩留まりが低下する。これに対し、水中吸着法では、このような現象が生じないので、砥粒の歩留まりが向上する。発明者らの実験では、砥粒の歩留まりが９５％以上であることが確認されている。
【００４６】
（メッキ液中吸着法：吸着と共析とが同時に起こる）
ダイヤモンド砥粒をメッキ液中に懸濁しておき、この溶液の中を着磁した素線を通過させると、その表面に砥粒が付着（吸着）する。この時に、電気メッキを同時に行うことにより、溶液中の金属（ニッケル又は銀）も析出してくる。すなわち、ダイヤモンド砥粒と金属の共析が行われて、素線表面のダイヤモンド砥粒が増加することになる。ただし、「水中吸着法」の欄で述べたように、砥粒をコートしている金属層（例えばニッケル）が、酸のアタックを受ける。本発明者の実験によれば、砥粒にコートされたニッケルは、めっき浴に投入後１０時間程度で溶解し、３０時間程度に完全に溶解して消失する。このような理由から、メッキ液中吸着法を適用した場合、例えば１０時間毎に、金属層（例えばニッケル）をコートしたダイヤモンド砥粒を補給する必要がある。このため、水中吸着法に比べて砥粒の歩留まりが悪い問題がある。
【００４７】
（中性銀メッキ浴の利用）
上述のように「メッキ液中吸着法」は、砥粒の歩留まりの低下などの問題があるが、以下に示す中性銀メッキ浴を利用することにより、この問題を解決することができる。すなわち、メッキ浴として非シアン銀めっき浴を用いる。このめっき浴組成は、pH７と中性である。この銀メッキ浴を利用すれば、ダイヤモンド砥粒にコートしている金属を溶解除去することがないので、長時間安定してダイヤモンドソーワイヤを製造することができる。
【００４８】
しかも、砥粒の付着と共析とを同時に行うので、メッキ液中吸着法の利点をそのまま保持することができる。
【００４９】
（銀メッキの析出速度の活用）
銀は、電気メッキの析出速度（１A／dm2の電流で１分間に析出する厚み）が最も早く、ニッケルの３倍の、0.63μm／minです。例えば、ダイヤモンド砥粒を素線に固着させるには、ニッケルを７μmの厚みさとする必要があるといわれている。もし、電流密度５A／dm2でめっきを行う場合、７μmの厚みを析出させるためには、浸漬時間は７．０分程度必要となる。これは、単純にニッケルを析出する場合であって、ダイヤモンド砥粒を必要個数共析させるためには、少なくとも１５分以上必要となる。有効なメッキ槽の長さを５０mとして、これに１５分浸漬するためには素線の速度を3.3m/分しか出せない。これに対し、銀メッキの場合には、１０m/分と、ニッケルの場合の３倍の速度が出せることになる。その結果、生産性が向上し、銀メッキの原料費を十分にカバーして、結果的に、より安価に生産することができる。
【００５０】
（銀メッキの優れた潤滑性）
ニッケルは一般的に摩擦抵抗が少ない方であるといわれている。銀は、ニッケルに比べて更に摩擦抵抗が低い。発明者の実験によれば、銀はニッケルに比べて摩擦係数が２５％程度低いことが確認されている。
【００５１】
摩擦は、接触する対象により変わり、一概には言えない。しかし、ダイヤモンドソーワイヤの場合、切断する対象はシリコンやサファイアなどであり、その切断面の精度が問題視される。硬いニッケルは、切断速度が速いが仕上がり面が粗いといわれている。これに対し、銀は、ニッケルより柔らかいが、対象の切断面の精度が問題となる用途に適している。また、銀は、潤滑性にも優れているので、切断速度を重視する用途にも適している。すなわち、シリコン切断用のニッケル固着材及びサファイア用のレジボンド固着材のいずれにも適用できる特性を有している。
【実施例】
【００５２】
図１のプロセスライン（但し、水中でのダイヤモンド吸着）装置を用い、実施例１ではダイヤモンドソーワイヤへの分散着磁、ダイヤモンド砥粒の水中吸着、仮固着（電気ニッケルメッキ）、固着（電気ニッケルメッキ）の順で処理して、ダイヤモンドソーワイヤを製造した。実施例２では、実施例１の固着（電気ニッケルメッキ）に代えて固着（電気銀メッキメッキ）をおこなって、ダイヤモンドソーワイヤを製造した。
【００５３】
製造条件は以下のとおりである。
【００５４】
使用素線  
JIS G 3522, SWP-B,0.12mmφ、ブラスめっき0.5μm  
着磁条件  
磁石強度  370mテスラ、200mテスラ  
磁石の寸法  直径１mm  
磁石の配置間隔  ５mm間隔（磁石の内場所の間隔）  
磁石の配置  一方向  
ダイヤモンド砥粒吸着  
水中吸着  
砥粒濃度  10,30,50,70  
砥粒径：１０〜３０μm、  
砥粒表面：ニッケルコート  
仮固着電気メッキ  
ニッケルめっき浴組成：塩化ニッケル240g/l 塩酸120g/l  
ニッケルめっき条件：電流密度10A/dm2 線速20m/min  
ニッケルめっき厚さ：１μm  
固着電気メッキ（実施例１の場合）  
ニッケルめっき浴組成：スルファミン酸ニッケル400g/l、塩化ニッケル30g/l、硼酸40g/l  
ニッケルめっき条件：電流密度  10A/dm2  
ニッケルめっき厚さ：７μm  
固着電気銀メッキ（実施例２の場合）  
銀メッキ浴組成：KF-A 500g/l KE-B 125g/l KE-C 25g/l  
銀めっき条件：電流密度  3.3A/dm2、液温６０℃  
銀めっき厚さ：７μm  
注：線速20m/minとしたため、電流密度  3.3A/dm2として、銀めっき厚さ：７μmとした。
【００５５】
（試験結果）  
２００倍の顕微鏡で0.12mmφの１０倍、すなわち1200μmで計測した。図５、図６はその結果を示す（但し数値はn=5の平均値）  
固着金属としてニッケルメッキを行った実施例１の場合、単位当たりのダイヤモンド砥粒の付着数は、水中濃度と相関があり、70g/l以上あれば、目標とする120±３0個は達成できる。磁力は強い方が砥粒数は増加している。  
また、得られたソーワイヤの表面を観察したところ、いわゆる「粉だまり」はなく、磁化領域に均一にダイヤモンド砥粒が固着していた。  
固着金属として銀メッキを行った実施例２の場合、実施例１とほとんど相違はみられなかった。すなわち、ダイヤモンド砥粒数は水中吸着の時の付着数できまり、メッキ液の装置にはほとんど影響を受けないといえる。  
なお、磁化コイルを用いて磁化領域を形成したことを除いて、上記実施例と同様の製造条件でソーワイヤを製造し、その表面を観察したところ、いわゆる「粉だまり」が散見され、表面に不均一にダイヤモンド砥粒が固着していることが観察された。
【符号の説明】
【００５６】
１０…素線巻戻装置、２０…着磁装置、２１…磁化ユニット、３０…ダイヤモンド吸着装置、３１…磁化装置、３２…ポンプ、３３…水中吸着装置、３４…水タンク、４０…ニッケル仮固着電気メッキ装置、５０…水洗装置、６０…ニッケル又は銀による固着電気メッキ装置、７０…水洗装置、８０…湯洗装置、９０…巻取装置、W…ソーワイヤ素線
【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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