(57)【要約】  本発明は、インゴット切断用の無端状切断ワイヤの製造方法に係り、さらに詳しくは、単結晶または多結晶として成長させたケイ素インゴットを切断するために用いられる切断刃の一種であり、切れ目なく一つの連続環状を呈してプーリ上において高速回転しつつインゴットを切断することのできる新規な方式の無端状切断ワイヤの製造方法に関する。このために、本発明は、細い小径ワイヤ数十本を所定の太さのねじり棒状に撚り合わせて製造した同じ長さのストランドワイヤＳを少なくとも７本以上準備した後、前記準備された７本以上のストランドワイヤＳを束ねてひねりながら撚り合わせて大径の他の１本のワイヤロープＲを形成するが、前記７本のストランドワイヤＳの撚り開始点および反対側の撚り終了点がそれぞれ異なる個所において始まって終わるようにストランドワイヤＳの撚り開始点をそれぞれ異なるように設定し、開始点がそれぞれ異なる７本のストランドワイヤＳはその撚りが始まるときに、撚られている他のストランドワイヤＳ中に強固に取り囲まれつつ撚られるように他のストランドワイヤの中心部にそれぞれ投入し、前記撚られている７本のストランドワイヤＳの各撚り終了点もまた撚られている他のストランドワイヤ中に強固に取り囲まれつつ撚られるように他のストランドワイヤの中心部にそれぞれ投入して、脆弱部（切れ目、結び目）が全くない、全体が一つに連続状につながっている無端状切断ワイヤを製造するステップと、前記製造された無端状切断ワイヤの全外周面に超硬粒子若しくはダイヤモンド粒子Ｄ付き切削手段２０を固着するステップと、を含むことを特徴とするインゴット切断用の無端状切断ワイヤの製造方法を提供する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
小径ワイヤ数十本をねじり棒状に撚り合わせてより大径のストランドワイヤ（Ｓ）を数本形成し、前記形成された所定の長さのストランドワイヤ（Ｓ）はさらに撚り合わせて大径のロープ状ワイヤを形成するが、切れ目なく全体が一つに連続状につながっている無端状の環状構造を有する一方、前記ロープ状ワイヤの表面には切削手段（２０）（超硬粒子若しくはダイヤモンド粒子）が固着されて、高速回転するプーリの間にぴんと巻き取られる場合に高効率のインゴット切断手段として使用可能な通常のインゴット切断用の無端状切断ワイヤ（１０）を製造する方法であって、
小径ワイヤ数十本を所定の太さのねじり棒状に撚り合わせて製造した同じ長さのストランドワイヤ（Ｓ）（０．５ｍｍ以下）を少なくとも７本以上準備した後、前記準備された７本以上のストランドワイヤ（Ｓ）を束ねてひねりながら撚り合わせて大径の他の１本のワイヤロープ（Ｒ）を形成するが、
前記７本のストランドワイヤ（Ｓ）の撚り開始点および反対側の撚り終了点がそれぞれ異なる個所において始まって終わるようにストランドワイヤ（Ｓ）の撚り開始点をそれぞれ異なるように設定し、開始点がそれぞれ異なる７本のストランドワイヤ（Ｓ）はその撚りが始まるときに、撚られている他のストランドワイヤ（Ｓ）中に強固に取り囲まれつつ撚られるように他のストランドワイヤの中心部にそれぞれ投入し、
前記撚られている７本のストランドワイヤ（Ｓ）の各撚り終了点もまた撚られている他のストランドワイヤ中に強固に取り囲まれつつ撚られるように他のストランドワイヤの中心部にそれぞれ投入して、脆弱部（切れ目、結び目）が全くない、全体が一つに連続状につながっている無端状切断ワイヤを製造するステップと、
前記製造された無端状切断ワイヤの全外周面に超硬粒子若しくはダイヤモンド粒子（Ｄ）付き切削手段（２０）を固着するステップと、
を含むことを特徴とするインゴット切断用の無端状切断ワイヤの製造方法。
【請求項２】
前記切断ワイヤ切削手段（２０）は、
溶融状態の金属固着剤（Ｍ）に超硬粒子若しくはダイヤモンド粒子（Ｄ）を投入した後、これをワイヤの表面に塗布して強固に固着する融着方法と、
切断ワイヤの金属材料の表面を他の種類の金属または合金の薄膜により被覆・固着する間に超硬粒子若しくはダイヤモンド粒子（Ｄ）を固定する電着方法と、
よりなる群から選ばれるいずれかの方法により固着することを特徴とする請求項１に記載のインゴット切断用の無端状切断ワイヤの製造方法。
【請求項３】
前記融着方法および電着方法のいずれかの方法により形成される切削手段（２０）は、長さ３〜１０ｍｍの帯状に形成されるが、無端状切断ワイヤの全長に亘って等間隔をあけて多段状に形成され、
前記電着方法によって形成される切削手段は、無端状ワイヤに嵌入可能なチューブ状ビーズ（Ｂ）に固着した後、切削手段（２０）付きビーズ（Ｂ）を無端状ワイヤの製造中に嵌め込み、嵌め込まれた前記ビーズ（Ｂ）は無端状ワイヤの製造完了後にロウ付け（Ｚ）法によりワイヤに強固に固着してなることを特徴とする請求項２に記載のインゴット切断用の無端状切断ワイヤの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インゴット切断用の無端状切断ワイヤの製造方法に係り、さらに詳しくは、単結晶または多結晶として成長させたケイ素インゴットを切断するために用いられる切断刃の一種であり、切れ目なく一つの連続環状を呈してプーリ上において高速回転しつつインゴットを切断することのできる新規な方式の無端状切断ワイヤの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体および太陽電池の核心部品として用いられるウェーハは、ケイ素インゴットを切断して得られるが、このとき、切断手段として、昔は糸のこ状の帯状切断刃を使用することが普通であったが、これは、刃破損率が高く、寿命が短くて経済性に劣るだけではなく、切断効率および生産性に劣るといった問題があり、最近にはほとんど使用されていないのが現状である。
【０００３】
最近には、図１に示すように、細い小径ワイヤ（約０．０６８ｍｍの極めて細い金属芯）数十本をねじり棒状に撚り合わせてより大径のストランドワイヤＳを数本形成し、前記形成された所定の長さのストランドワイヤＳはさらに撚り合わせて大径のロープ状ワイヤを形成するが、切れ目なく全体が一つに連続状につながっている無端状の環状構造を有する一方、前記ロープ状ワイヤの表面には切削手段２０（超硬粒子若しくはダイヤモンド粒子）が固着されて、高速回転するプーリの間にぴんと巻き取られる場合に高効率のインゴット切断手段として使用可能なインゴット切断用の無端状切断ワイヤが開発されてその需要が急増しつつある。
【０００４】
上述した従来のインゴット切断用の無端状切断ワイヤは、切れ目なく全体を一つに連続させる無端化を図るために、ワイヤの一方の端と他方の端とを突き合わせた後、その突合部に溶接を行ったり別の繋ぎクリップを圧着したりする方法を取っている。
【０００５】
しかしながら、前記溶接または繋ぎクリップによる無端化方法は、作業の難易度が極めて高く、高度の熟練技術が求められる他、とりわけ、その突合部が弱いためプーリ間の巻取状態でインゴット切断のために高速回転を行う場合にワイヤが途切れ易いという不都合がある。
【０００６】
これにより、ワイヤ切断の効率性が大幅に低下され、切断ワイヤの頻繁な交替作業または修理作業に起因して作業の非効率化が招かれる他、コスト損失も多大である。この理由から、プーリ間のぴんとした巻取状態で高速回転してインゴットを切断しても途切れることのない新規で且つ強固な切断ワイヤの無端化手段が切望されるのが現状である。
【０００７】
加えて、従来より、前記切断ワイヤへの超硬ビーズ粒子の固着方法が様々に提案されてきたが、固定力もしくは脆性が悪くてインゴット材質との摩り合わせ時によく離れないという問題があり、しかも、切削性に劣るため生産性および切削品質が低下するなどの問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上述した従来の無端状切断ワイヤにおける問題点を解消するためになされたものであり、その目的は、切断ワイヤの全長に亘って従来の如き脆弱な突合部や結び目などが全くなく、しかも、切れ目なく強固な無端化が図れる新規な無端状切断ワイヤの製造方法を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明は、細い小径ワイヤ数十本を所定の太さのねじり棒状に撚り合わせて製造した同じ長さのストランドワイヤＳを少なくとも７本以上準備した後、前記準備された７本以上のストランドワイヤＳを束ねてひねりながら撚り合わせて大径の他の１本のワイヤロープＲを形成するが、前記７本のストランドワイヤＳの撚り開始点および反対側の撚り終了点がそれぞれ異なる個所において始まって終わるようにストランドワイヤＳの撚り開始点をそれぞれ異なるように設定し、開始点がそれぞれ異なる７本のストランドワイヤＳはその撚りが始まるときに、撚られている他のストランドワイヤＳ中に強固に取り囲まれつつ撚られるように他のストランドワイヤの中心部にそれぞれ投入し、前記撚られている７本のストランドワイヤＳの各撚り終了点もまた撚られている他のストランドワイヤ中に強固に取り囲まれつつ撚られるように他のストランドワイヤの中心部にそれぞれ投入して、脆弱部（切れ目、結び目）が全くない、全体が一つに連続状につながっている無端状切断ワイヤを製造するステップと、前記製造された無端状切断ワイヤの全外周面に超硬粒子若しくはダイヤモンド粒子Ｄ付き切削手段２０を固着するステップと、を含むことを特徴とするインゴット切断用の無端状切断ワイヤの製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のインゴット切断用の無端状切断ワイヤの製造方法は、既存の製造方法とは異なり、全体が一つに連続状につながっている所定の長さの切断ワイヤの全般に亘って脆弱な突合部や切れ目、結び目などが全くなく、強固な一体連続性を有することから、プーリ間のぴんとした巻取状態で切断のために高速にて回転されるときにも絶対に途切れることなく強固な状態が維持されるというメリットがある。また、本願において提示する好適な超硬ビーズの固着方法は、切断ワイヤの上に強固な固着性を有すると共に、切断効率性の増大のための弾性力も適度に発揮されつつ切断が行われることから、切断品質の向上にも有効であるだけではなく、超硬ビーズ粒子の脱落などの毀損防止にも大幅に寄与できるなどその期待効果が実に多大な発明である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ワイヤロープの概略例示図である。
【図２】ワイヤロープの断面例示図である。
【図３】ストランドワイヤの投入時点を示す例示図である。
【図４】ストランドワイヤ同士の撚り合わせ状態を示す例示図である。
【図５】インゴット切断用の無端状切断ワイヤの破断断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明は、小径ワイヤ数十本を所定の太さのねじり棒状に撚り合わせて製造した同じ長さのストランドワイヤＳを少なくとも７本以上準備した後、前記準備された７本以上のストランドワイヤＳを束ねてひねりながら撚り合わせて大径の他の１本のワイヤロープＲを形成するが、前記７本のストランドワイヤＳの撚り開始点および反対側の撚り終了点がそれぞれ異なる個所において始まって終わるようにストランドワイヤＳの撚り開始点をそれぞれ異なるように設定し、開始点がそれぞれ異なる７本のストランドワイヤＳはその撚りが始まるときに、撚られている他のストランドワイヤＳ中に強固に取り囲まれつつ撚られるように他のストランドワイヤの中心部にそれぞれ投入し、前記撚られている７本のストランドワイヤＳの各撚り終了点もまた撚られている他のストランドワイヤ中に強固に取り囲まれつつ撚られるように他のストランドワイヤの中心部にそれぞれ投入して、脆弱部（切れ目、結び目）が全くない、全体が一つに連続状につながっている無端状切断ワイヤを製造するステップと、前記製造された無端状切断ワイヤの全外周面に超硬粒子若しくはダイヤモンド粒子Ｄ付き切削手段２０を固着するステップと、を含むことを特徴とするインゴット切断用の無端状切断ワイヤの製造方法に関するものである。
【００１３】
以下、添付図面に基づき、本発明に係る無端状切断ワイヤ１０の好適な実施形態について具体的に説明する。
【００１４】
まず、本発明に係る無端状切断ワイヤ１０は、小径ワイヤＷ（約０．０６８ｍｍの極めて細い金属芯）数十本をねじり棒状に撚り合わせてより大径のストランドワイヤＳを数本形成し、前記形成された所定の長さのストランドワイヤＳはさらに撚り合わせて大径のロープ状ワイヤＲを形成するが、切れ目なく全体が一つに連続状につながっている無端状の環状構造を有する一方、前記ロープ状ワイヤの表面には切削手段２０（超硬粒子若しくはダイヤモンド粒子）が固着されて、高速回転するプーリの間にぴんと巻き取られる場合に高効率のインゴット切断手段として使用可能な通常のインゴット切断用の無端状切断ワイヤ１０を製造する方法であって、小径ワイヤＷ（約０．０６８ｍｍの極めて細い金属芯）数十本を所定の太さのねじり棒状に撚り合わせて製造した同じ長さのストランドワイヤＳ（０．５ｍｍ以下）を少なくとも７本以上準備した後、前記準備された７本以上のストランドワイヤＳを束ねてひねりながら撚り合わせて大径の他の１本のワイヤロープＲを形成するが、前記７本のストランドワイヤＳの撚り開始点および反対側の撚り終了点がそれぞれ異なる個所において始まって終わるようにストランドワイヤＳの撚り開始点をそれぞれ異なるように設定し、開始点がそれぞれ異なる７本のストランドワイヤＳはその撚りが始まるときに、撚られている他のストランドワイヤＳ中に強固に取り囲まれつつ撚られるように他のストランドワイヤの中心部にそれぞれ投入し、前記撚られている７本のストランドワイヤＳの各撚り終了点もまた撚られている他のストランドワイヤ中に強固に取り囲まれつつ撚られるように他のストランドワイヤの中心部にそれぞれ投入して製造された、切れ目や結び目などの脆弱部が全くない、全体が一つに連続状につながっている無端状切断ワイヤである。
【００１５】
また、このようにして製造された無端状切断ワイヤの全外周面に固着される切削手段２０は、図４に示すように、溶融状態の金属固着剤Ｍ（ニッケル、クロムなどの溶融液）に超硬粒子若しくはダイヤモンド粒子Ｄを投入した後、これをワイヤの表面に塗布して強固に固着する融着方法と、切断ワイヤの金属材料の表面を他の種類の金属または合金（ニッケル、クロムなど）の薄膜により被覆・固着する間に超硬粒子若しくはダイヤモンド粒子Ｄを固定する電着方法と、よりなる群から選ばれるいずれかの方法により固着することが好ましい。
【００１６】
前記融着方法および電着方法のいずれかの方法により形成される切削手段２０は、長さ３〜１０ｍｍの帯状に形成されるが、無端状切断ワイヤの全長に亘って等間隔をあけて多段状に形成されるが、このとき、前記電着方法によって形成される切削手段２０は、無端状ワイヤに嵌入可能なチューブ状ビーズＢに固着した後、切削手段２０付き前記ビーズＢを無端状ワイヤの製造中に嵌め込み、嵌め込まれた前記ビーズＢは無端状ワイヤの製造完了後にロウ付けＺ法によりワイヤに強固に固着してなることが好ましい。
【００１７】
さらに、前記帯状に所定の等間隔をあけて多段状に形成される切削手段２０の間には弾性力に優れた弾性樹脂ＰまたはコイルバネＣを介装してもよく、場合によっては、コイルバネＣおよび樹脂Ｐを混用して弾性効率を一層強化させてもよいことはいうまでもない。
【符号の説明】
【００１８】
１０：インゴット切断用の無端状切断ワイヤ、
２０：切削手段、
Ｂ：ビーズ、
Ｃ：コイルバネ、
Ｄ：ダイヤモンド粒子（または、超硬粒子）、
Ｍ：金属固着剤、
Ｐ：樹脂、
Ｒ：ワイヤロープ、
Ｓ：ストランドワイヤ、
Ｗ：小径ワイヤ
【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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【国際調査報告】
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