JP2000094336A

JP2000094336A - 砥石および切断ブレード

Info

Publication number: JP2000094336A
Application number: JP27372898A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Miyashita; 剛宮下
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1998-09-28
Filing date: 1998-09-28
Publication date: 2000-04-04

Abstract

(57)【要約】【課題】ガラスとシリコンの積層基板に対して良好な
切断結果が得られる砥石および切断ブレードを提案する
こと。【解決手段】切断ブレード１は、円板状の台金２と、
台金２の外周面に沿って形成された砥石層３とから構成
されている。砥石層３は、ダイヤモンド砥粒とＣＢＮ砥
粒を混合した砥石成分を有している。ダイヤモンド砥粒
とＣＢＮ砥粒とは、７：３の重量比率で混合されてい
る。また、結合剤には、メタルレジンボンドが用いられ
ている。この切断ブレード１によれば、ガラスとシリコ
ンの積層基板を良好に切断できることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、砥石および砥石を
用いた切断ブレードに関するものであり、さらに詳しく
は、シリコンとガラスが積層された複合材の切断に適し
た砥石および切断ブレードに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】精密部品の切断に用いられる工具として
は、円板状の台金の外周面に砥石層が設けられた切断ブ
レードが知られている。切断ブレードによる切断結果
は、その砥石層の砥石成分や結合剤の種類により左右さ
れる。従って、砥石成分や結合剤の適切な選定が重要で
ある。

【０００３】切断ブレードの砥石層の砥石成分として
は、高速、高精度で切削可能である等の理由により、ダ
イヤモンド砥粒や立方晶窒化ホウ素（以下、ＣＢＮとい
う）砥粒等の超砥粒が普及している。一般に、被加工材
がシリコンやガラス等の脆性材料の場合にはダイヤモン
ド砥粒が優れ、金属等の塑性材料の場合にはＣＢＮ砥粒
が優れている。また、結合剤には、メタルボンド、レジ
ンボンドおよびメタルレジンボンドがある。これらの砥
石成分と結合剤の組合せにより、チッピングの少ない良
好な切断結果を得るようにしている。

【０００４】例えば、シリコン板を研削する場合には、
ダイヤモンド砥粒をメタルボンド或いはメタルレジンボ
ンドで結合した砥石層が用いられる。また、ガラス板を
切断する場合には、ダイヤモンド砥粒をレジンボンド或
いはメタルレジンボンドで結合した砥石層が用いられ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ここで、従来の切断ブ
レードは単一素材からなる部材の研削には適している。
しかしながら、異なる素材からなる積層基板の研削には
必ずしも適していない。特に、ガラス基板とシリコン基
板からなる積層基板の研削を適切に行うことのできる切
断ブレードが無いのが現状である。

【０００６】このような積層基板は、本願人製造の静電
型インクジェットヘッドの製造に用いられており、例え
ば、特開平９−３００６３０号公報にその製造方法が開
示されている。

【０００７】ここに開示の製造方法において、シリコン
基板とガラス基板からなる積層基板から個々のインクジ
ェットヘッドを切り出すようにするためには、かかる積
層基板の切断に適した切断ブレードを用いる必要があ
る。しかしながら、上記のように、従来の切断ブレード
では、ガラス基板とシリコン基板の積層基板を精度良く
切断できない。

【０００８】例えば、ダイヤモンド砥粒と、メタルボン
ド、レジンボンドまたはメタルレジンボンドの何れかを
組み合わせた砥石層を備えた切断ブレードでは、積層基
板に大きなチッピングが発生してしまう。ＣＢＮ砥粒
と、メタルボンド、レジンボンドまたはメタルレジンボ
ンドの何れかを組み合わせた砥石層を備えた切断ブレー
ドも同様に、積層基板に大きなチッピングが発生してし
まうので適していない。本発明の課題は、以上の問題点
に鑑みて、ガラスとシリコンの積層基板に対して良好な
切断結果が得られる砥石および切断ブレードを提案する
ことにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明者は、ダイヤモンド砥粒とＣＢＮ砥粒を混合
した砥石成分の砥石を用いれば、ガラスとシリコンの積
層基板を良好に切断できることを見いだした。すなわ
ち、本発明の砥石は、ダイヤモンド砥粒と立方晶窒化ホ
ウ素砥粒とを含むことを特徴としている。

【００１０】また、この砥石において、ダイヤモンド砥
粒と立方晶窒化ホウ素砥粒とを、７：３の重量比率で混
合すれば、ガラスとシリコンの積層基板の切断に特に適
した砥石を製造できる。この場合には、メタルレジンボ
ンドを結合剤とすることが望ましい。

【００１１】この砥石を用いた切断ブレードは、ガラス
とシリコンの積層基板に対して切れ味が良い。すなわ
ち、積層基板に発生するチッピングが少なく、加工速度
が速い。また、砥石の目詰まりも発生しにくい。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して、本発明
を適用した切断ブレードを説明する。

【００１３】図１（Ａ）は本発明の切断ブレードを示す
正面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＩ−Ｉ’線で切断し
た部分を示す断面図である。

【００１４】図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、切断ブ
レード１は、鉄やアルミニウム合金等によって形成され
た円板状の台金２と、台金２の外周面に沿って取り付け
られた砥石層３とから構成されている。切断ブレード１
は、台金２の中心に固定された駆動軸４によってその中
心回りに回転駆動される。この回転駆動の際に、砥石層
３によって被加工材を切断することができる。

【００１５】本例の砥石層３の砥石成分は、ダイヤモン
ド砥粒と、立方晶窒化ホウ素（以下、ＣＢＮという）砥
粒とを混合したものである。また、本例の砥石層３の結
合剤は、ブロンズ系の金属と、フェノール樹脂と、グラ
ファイトとを混合したメタルレジンボンドである。

【００１６】本例では、ダイヤモンド砥粒とＣＢＮ砥粒
とは７：３の重量比で混合されている。ダイヤモンド砥
粒およびＣＢＮ砥粒の粒度は、ＪＩＳ規格Ｒ６００１に
規定する＃５００である。砥石層３の集中度（コンセン
トレーション）は、１cm3 中８８０mg（４．４ct）含ま
れる場合を１００とした場合において、１００である。
砥石層３の結合度（砥粒と結合剤の結合の度合い）は、
アルファベット順にＮを中間として、Ａに近付くほど軟
らかく、Ｚに近付くほど硬いとする表示方法において、
Ｐとされている。

【００１７】この砥石層３を用いた本例の切断ブレード
１によれば、ガラス板とシリコン板との積層基板を良好
に切断することができる。

【００１８】例えば、図２（Ａ）に示すように、厚さ１
ｍｍのガラス板５１と、厚さ０．５ｍｍのシリコン板５
２との積層基板５を切断ブレード１で切断したところ、
積層基板５に発生するチッピングが少なく、加工速度が
速く、しかも、砥石層３に目詰まりが発生しにくいとい
う結果が得られた。

【００１９】また、図２（Ｂ）に示すように、厚さ１ｍ
ｍの２枚のガラス板６１、６３の間に厚さ０．１ｍｍの
シリコン板６２が挟まれた積層基板６を切断ブレード１
で切断した場合も同様に、積層基板６に発生するチッピ
ングが少なく、加工速度が速く、しかも、砥石層３に目
詰まりが発生しにくいという結果が得られた。

【００２０】従って、本例の切断ブレード１は、図３に
示すような静電型インクジェットプリンタのインクジェ
ットヘッド７の切断に適している。このインクジェット
ヘッド７は、前述した特開平９−３００６３０号公報に
開示されているものである。このインクジェットヘッド
７は、個別電極等のパターン７４が形成されたホウ珪酸
ガラス製の電極基板７１と、インク室等のパターン７５
が形成されたシリコン製のキャビティープレート７２
と、インクノズル等のパターン７６が形成されたシリコ
ン製のノズルプレート７３とが積層された構造をしてい
る。

【００２１】このインクジェットヘッド７の製造方法と
しては、図４に示すように、複数組の個別電極等のパタ
ーン７４が形成されたホウ珪酸ガラス基板８１と、複数
組のインク室等のパターン７５が形成されたシリコン基
板８２と、複数組のインクノズル等のパターン７６が形
成されたシリコン基板８３とを積層したインクジェット
ヘッド製造用積層基板８を形成し、しかる後にこの積層
基板８を切断することにより個々のインクジェットヘッ
ド７に分離するという多数個取りが考えられる。

【００２２】しかし、ガラス基板８１とシリコン基板８
２、８３との積層基板８を個々のインクジェットヘッド
７に分離する際に大きなチッピングが発生するなどの不
具合が発生しては、多数個取りを行うことができない。

【００２３】しかるに本例の切断ブレード１を用いれ
ば、ガラス基板８１とシリコン基板８２、８３との積層
基板８に対して、チッピング等の不具合のない良好な切
断結果が得られることが確認された。従って、各基板８
１〜８３を個別に切断してから貼り合わせる方法と比べ
て、インクジェットヘッド７の製造コストを大幅に低減
できる。

【００２４】なお、本例では、砥石層３の結合剤として
メタルレジンボンドが用いられているが、ある程度の結
合度が確保できれば、金属粉末を用いたメタルボンド
や、熱硬化性樹脂を用いたレジンボンド等、別の種類の
結合剤を用いてもよい。

【００２５】また、砥石層３の集中度は１００に限らな
い。砥石層３の粒度は、求めるチッピングの発生量や切
断速度によって変更される。

【００２６】さらに、砥石層３の結合度は、ガラスとシ
リコンの積層基板を切断する際には、Ｎ、Ｏ、Ｐ、Ｑ程
度が良好であるが、被加工材の材質により変更される。

【００２７】一方、本例では、台金２に砥石層３が設け
られた切断ブレード１について説明したが、本発明は、
台金２を用いない砥石にも適用できる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、ダイ
ヤモンド砥粒とＣＢＮ砥粒が混合された砥石を有してい
る。この砥石を用いてガラスとシリコンの積層基板を切
断すると、チッピングが少なく、加工速度が速く、しか
も砥石の目詰まりも発生しにくいという良好な切断結果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は本発明を適用した切断ブレードを示す
正面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＩ−Ｉ’線で切断した
部分を示す断面図である。

【図２】（Ａ）、（Ｂ）は、図１に示す切断ブレードで
切断する被加工材を示す側面図である。

【図３】図１に示す切断ブレードを用いた製造に適する
インクジェットヘッドを示す分解斜視図である。

【図４】図３に示すインクジェットヘッドの製造過程を
示す斜視図である。

【符号の説明】

１切断ブレード２台金３砥石層５、６ガラスとシリコンの積層基板７インクジェットヘッド８インクジェットヘッド製造用積層基板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ダイヤモンド砥粒と立方晶窒化ホウ素砥
粒とを含むことを特徴とする砥石。
【請求項２】請求項１において、ダイヤモンド砥粒と立方晶窒化ホウ素砥粒とは、７：３
の重量比率で混合されていることを特徴とする砥石。
【請求項３】請求項２において、メタルレジンボンドを結合剤とすることを特徴とする砥
石。
【請求項４】請求項１ないし３の何れかに記載された
砥石を有することを特徴とする切断ブレード。