ガラスおよび脆性材料向けのダイヤモンドワイヤー切断

ダイヤモンドワイヤー切断とは？

ダイヤモンドワイヤー切断とは、電気めっきまたは樹脂結合されたダイヤモンド研磨粒子をコーティングした細い鋼線を、張力と送り速度を制御しながらワークピースの表面上で連続的に引き、研磨作用によって材料を除去する精密な切断プロセスである。 通常、直径0.1～0.4 mmのワイヤは高速（10～30 m/s）で移動し、被削材は切断面に向かってゆっくりと送り込まれるため、ワイヤの直径よりわずかに広いだけの切り幅を持つ断面が形成されます。 ワイヤーは従来の切削工具に比べて極めて細いため、ダイヤモンドワイヤー切断は、すべての接触切削法の中で最も狭い切削幅を実現し、材料の損失を最小限に抑えます。これは、サファイア、光学結晶、高純度溶融石英などの高価な基板を加工する際に、極めて重要な利点となります。 マルチワイヤー構成により、1回のパスで数十本の平行なスライスを同時に生成することができ、ウェーハやプレートの生産におけるスループットを劇的に向上させます。.

プロセス能力

• 線径： Ø0.10～0.40 mm（電気めっきまたは樹脂結合ダイヤモンド）
• 切り込み幅： 120～450 µm（線径＋ダイヤモンド層）
• スライスの最小厚さ： 0.3 mm（単線）；0.5 mm（多線）
• 厚さの公差： ±20 µm（標準）；±10 µm（高精度）
• 表面粗さ（Ra）： 0.5～2.0 µm（切断直後）；≤ 0.1 µm（ラッピング後）
• 最大加工物サイズ： 直径300 mm × 長さ400 mm
• 多線式容量： 1回のパスあたり最大100枚のスライスを同時処理

対応素材

エッジの品質と仕上げ

• 切断直後のRa： 0.5～2.0 µm（電気めっきワイヤー、細目）；1.0～3.0 µm（樹脂結合）
• 地表下の損傷深度： 5～20 µm（ラッピングにより除去可能）
• ワープ： 直径100 mmあたり20 µm以下（張力制御切断）
• TTV（総厚みばらつき）： 15 µm以下（標準）；5 µm以下（高精度）
• 境界条件： 切断状態のまま。面取りおよびエッジ研削はオプションで対応可能です。
• 後処理オプション： 両面ラッピング、研磨、ARコーティング、ウェハ検査

代表的な用途

• サファイアウェハーのスライシング： LEDおよびSiC基板用ウェーハにスライスされたC面およびA面のサファイアブール
• 光学用結晶ブランク： 検出器およびレンズブランク用のCaF₂、Ge、およびシンチレータ結晶のスライス加工
• シリコンインゴットのウェーハ化： 太陽電池および半導体用単結晶・多結晶シリコンのスライシング
• 石英結晶板： 合成石英棒から作られたATカットおよびBTカットの共振器ブランク
• 溶融石英プレート： リソグラフィおよび半導体製造装置向けの高純度基板プレート
• ガラスセラミックスラブ： 精密光学および計測用 ZERODUR ミラー基板ブランク

カスタム仕様

当社は、ブールからウェーハへのスライスおよびブロックからプレートへのスライスに関するダイヤモンドワイヤー切断の受注を承っており、お客様ご提供の原材料や自社調達した原材料のいずれも全面的にサポートいたします。カスタマイズ可能なパラメータには、ワイヤー径の選定、砥粒サイズ、スライス厚、マルチワイヤーピッチ、および特定の材料との適合性を考慮した切削液の配合などが含まれます。 両面ラッピング、研磨、エッジ研削、ウェーハ検査（TTV、反り、湾曲）、クリーンルーム対応キャリアへの梱包など、切断後の統合サービスも、基板前処理の包括的なワークフローとしてご利用いただけます。切断されたすべての基板には、寸法および表面品質に関する完全な検査報告書が添付されて納品されます。.

切り口損失の比較：切断方法と材料損失

4つの切断方法における切断幅および1回あたりの材料損失 — サファイアを基準として (モース硬度9) 0 500 1000 1500 2000+ 1カットあたりの切削幅／材料損失 (µm) ダイヤモンドワイヤー切断 120 – 200 µm ✓ 材料歩留まり： ~85% 研磨スラリーワイヤーソー 300 – 500 µm 材料歩留まり： ~65% 内径（ID）ソー 400 – 800 µm 材料歩留まり：~55% 研磨剤入りウォータージェット 800 – 1500 µm 材料歩留まり： ~40% ～60% 廃棄物の削減 コストへの影響 サファイア： ~\$50/cm³ 切削幅が狭いほど = 直接的なコスト削減 ダイヤモンドワイヤー切断（本工程） 代替方法