JP2003175465A - Cutting tool with diamond coating - Google Patents
Cutting tool with diamond coatingInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、多孔性の樹脂、ゴ
ム、ポリウレタンラバーなどからなるパッド、例えば、
半導体ウエハなどの研磨用パッドの表面を加工、調整す
るための工具に関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a pad made of porous resin, rubber, polyurethane rubber, etc., for example,
The present invention relates to a tool for processing and adjusting the surface of a polishing pad such as a semiconductor wafer.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、半導体産業の進展とともに、金
属、半導体、セラミックなどの表面を高精度に仕上げる
加工方法の必要性は高まっている。とくに、半導体ウエ
ハは、集積度の向上とともにナノミクロン（１／１００
０ミクロン）オーダーの表面仕上げが要求されてきてお
り、このため、多孔性のパッド（研磨布）を用いた、Ｃ
ＭＰ研磨（メカノケミカル研磨）が一般的となってい
る。2. Description of the Related Art In recent years, with the progress of the semiconductor industry, the need for a processing method for finishing surfaces of metals, semiconductors, ceramics, etc. with high precision has increased. In particular, semiconductor wafers have nano-micron (1/100
A surface finish on the order of 0 micron has been required, and for this reason, using a porous pad (polishing cloth), C
MP polishing (mechanochemical polishing) is commonly used.
【０００３】このような半導体ウエハなどの研磨に用い
られるパッドは、研磨時間が経過していくにつれ、目詰
まりや圧縮変形を生じ、その表面状態が次第に変化して
いく。すると、研磨速度の低下などの好ましくない現象
が生じるので、パッドの表面を定期的に加工、調整して
荒すことにより、パッドの表面状態を一定に保って、良
好な研磨状態を維持する工夫が行われている。Pads used for polishing such semiconductor wafers are clogged and compressively deformed as the polishing time elapses, and their surface condition gradually changes. Then, unfavorable phenomena such as a decrease in polishing rate will occur.Therefore, it is necessary to keep the surface condition of the pad constant and maintain a good polishing condition by regularly processing, adjusting and roughening the surface of the pad. Has been done.
【０００４】ところで、このパッドを加工、調整するた
めに用いられるパッドコンディショナーの一例として、
例えば、特開平１０−１９３２６９号公報に開示されて
いるように、基板の表面に、ダイヤモンド砥粒を金属結
合相で固着した砥粒層を形成したものや、国際公開ＷＯ
０１／２６８６２ Ａ１に開示されているように、基
板の表面に対して機械加工を施すことにより、上方に突
出する略正四角柱状などの対称形の凸部を複数形成した
ものがある。これらのパッドコンディショナーは、その
基板の表面を、軸線回りに回転させられているパッドの
表面に対して一定の荷重で押し当てることにより、この
基板がパッドの回転運動に伴って回転運動を行い、パッ
ドの表面に食い込んでいるダイヤモンド砥粒あるいは凸
部によってパッドの表面を加工、調整していくものであ
る。By the way, as an example of a pad conditioner used for processing and adjusting this pad,
For example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-193269, a substrate having an abrasive grain layer in which diamond abrasive grains are fixed by a metal binding phase is formed on the surface of the substrate, and International Publication WO
As disclosed in No. 01/26862 A1, there is one in which a plurality of symmetrical convex portions such as a substantially square columnar shape protruding upward are formed by machining the surface of a substrate. These pad conditioners press the surface of the substrate against the surface of the pad that is being rotated about the axis with a constant load, so that the substrate performs a rotational motion along with the rotational motion of the pad, The surface of the pad is processed and adjusted by the diamond abrasive grains or the protrusions that are biting into the surface of the pad.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、基板の
表面に、ダイヤモンド砥粒を固着した砥粒層を形成した
パッドコンディショナーにおいては、このダイヤモンド
砥粒が、微視的には高さにばらつきを有するものである
ため、効率的な研削が行うことができないだけでなく、
ダイヤモンド砥粒同士の間に切屑が詰まって目詰まりを
生じやすいものであり、さらには、その切り込み深さ、
すなわち、ダイヤモンド砥粒のパッド表面への食い込み
の状態を制御することが非常に難しいという問題があっ
た。However, in a pad conditioner in which an abrasive grain layer in which diamond abrasive grains are fixed is formed on the surface of a substrate, the diamond abrasive grains have microscopic variations in height. Not only cannot be efficiently grounded, but also
Chips are likely to be clogged between diamond abrasive grains to cause clogging, and further, the cutting depth,
That is, there is a problem that it is very difficult to control the state of biting of diamond abrasive grains on the pad surface.
【０００６】また、基板の表面に、複数の凸部を形成し
たパッドコンディショナーにおいては、切刃をなす凸部
の高さにばらつきが生じたり、目詰まりが生じたりする
ことはないものの、加工のしやすさ等の観点から、この
凸部を対称形にせざるを得ないため、凸部における回転
方向前方側を向く壁面の傾斜角度と、凸部における回転
方向後方側を向く壁面の傾斜角度とをそれぞれ独立して
設定することはできないものであった。すると、凸部の
パッド表面への食い付きの状態に影響して、加工速度を
調整する壁面の傾斜角度、すなわち、凸部における回転
方向前方側を向く壁面の傾斜角度と、凸部がパッド表面
へ押しつけられたときの食い込み深さの状態に影響し
て、切り込み深さを調整する壁面の傾斜角度、すなわ
ち、凸部における回転方向前方側及び後方側を向く壁面
の傾斜角度とを個別に設定することができず、これによ
り、加工速度と切り込み深さとをそれぞれ個別に調整す
ることは困難であった。Further, in a pad conditioner having a plurality of protrusions formed on the surface of the substrate, there is no variation in the height of the protrusions forming the cutting edge or clogging, but From the viewpoint of ease of use, there is no choice but to make this convex portion symmetrical, and therefore, the inclination angle of the wall surface of the convex portion facing the front side in the rotation direction and the inclination angle of the wall surface of the convex portion facing the rear side in the rotation direction. Could not be set independently. Then, the inclination angle of the wall surface that adjusts the processing speed by affecting the biting state of the convex portion on the pad surface, that is, the inclination angle of the wall surface of the convex portion that faces the front side in the rotation direction and the convex portion is the pad surface. The inclination angle of the wall surface that adjusts the depth of cut, that is, the inclination angle of the wall surface facing the front side and the rear side in the rotation direction of the convex portion is individually set by influencing the state of the cutting depth when it is pressed against Therefore, it is difficult to individually adjust the processing speed and the cutting depth.
【０００７】ここで、切り込み深さを個別に調整しよう
として、凸部における基板の表面からの高さを低く設定
し、パッド表面に一定の荷重で押しつけられたときに、
基板の表面をパッド表面へ接触させることで、凸部の高
さ以上の食い込みを抑制して切り込み深さを調整するこ
とも考えられるが、このような場合には、凸部にて生じ
る切屑を排出するための空間が非常に小さくなって、切
屑排出性を損ねて加工効率の低下を招いてしまうことに
なるので、効果的な解決手段とはなり得なかった。Here, when the height from the surface of the substrate in the convex portion is set low and the pressing surface is pressed with a constant load in order to individually adjust the cutting depth,
By contacting the surface of the substrate with the surface of the pad, it is possible to suppress the bite above the height of the protrusion and adjust the depth of cut, but in such a case, the chips generated in the protrusion should be removed. Since the space for discharging becomes very small, the chip discharging property is impaired and the machining efficiency is reduced, so that it cannot be an effective solution.
【０００８】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
で、切屑排出性を良好に維持しつつも、切り込み深さの
調整を個別に可能とする、パッド表面の加工、調整用の
工具を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above problems, and provides a tool for machining and adjusting a pad surface, which enables individual adjustment of the cutting depth while maintaining good chip discharge performance. The purpose is to provide.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決して、
このような目的を達成するために、本発明は、軸線回り
に回転される略円板状をなす基板の表面に、切刃稜線を
有する凸部が上方に突出して形成されているとともに、
平坦な上面を有する台座が前記切刃稜線よりも低い高さ
となるように上方に突出して形成されており、さらに、
少なくとも前記凸部における切刃稜線部分が、気相合成
ダイヤモンドでコーティングされていることを特徴とす
る。このような構成とすると、基板の表面が、パッドの
表面に一定の荷重で押しつけられたときに、台座の上面
がパッドの表面に接触するまで、凸部の切刃稜線がパッ
ドの表面に食い込むことになる。それゆえ、台座の上面
と凸部の切刃稜線とにおける基板の表面からの高さの差
が、切刃稜線のパッド表面への切り込み深さとなり、こ
の高さの差を調整することによって、所望の切り込み深
さを個別に設定することが可能となる。しかも、この切
り込み深さは、台座の上面と凸部の切刃稜線とにおける
基板の表面からの高さの差に依存して決定されるため、
切刃稜線における基板の表面からの高さは従来のままで
よいので、切屑を排出するための空間を減少させること
がなく、切屑排出性を良好に維持できる。さらに、少な
くとも凸部における切刃稜線部分が、気相合成ダイヤモ
ンドでコーティングされていることから、この切刃稜線
に耐摩耗性を与えることができるので、長期間に亘っ
て、切れ味を劣化させることなく安定したパッドの調整
作用を呈することが可能となる。[Means for Solving the Problems] By solving the above problems,
In order to achieve such an object, the present invention, on the surface of the substantially disk-shaped substrate rotated around the axis, a convex portion having a cutting edge ridge line is formed protruding upward,
A pedestal having a flat upper surface is formed so as to project upward so as to have a height lower than the cutting edge line, and
At least the cutting edge ridge portion of the convex portion is coated with vapor phase synthetic diamond. With this configuration, when the surface of the substrate is pressed against the surface of the pad with a constant load, the cutting edge ridge of the convex portion digs into the surface of the pad until the upper surface of the pedestal contacts the surface of the pad. It will be. Therefore, the difference in height from the surface of the substrate on the upper surface of the pedestal and the cutting edge ridge of the convex portion becomes the cutting depth to the pad surface of the cutting edge ridge, and by adjusting this height difference, It is possible to individually set a desired cutting depth. Moreover, since this cutting depth is determined depending on the difference in height from the surface of the substrate at the upper surface of the pedestal and the cutting edge ridge of the convex portion,
Since the height of the cutting edge from the surface of the substrate may be the same as before, the space for discharging the chips is not reduced, and the chip discharging property can be favorably maintained. Furthermore, since at least the cutting edge ridge portion in the convex portion is coated with the vapor phase synthetic diamond, it is possible to impart wear resistance to this cutting edge ridge line, so that the sharpness is deteriorated over a long period of time. It is possible to exhibit a stable pad adjusting action.
【００１０】また、前記台座が、少なくとも前記凸部の
回転方向前方側に配置されている構成とすると、凸部の
切刃稜線によって切削される直前のパッド表面が、台座
の上面に接触して押しつけられた状態となっているの
で、正確な切り込み深さの調整が可能となる。Further, when the pedestal is arranged at least on the front side in the rotation direction of the convex portion, the pad surface immediately before being cut by the cutting edge ridge of the convex portion contacts the upper surface of the pedestal. Since it is pressed against, the cutting depth can be adjusted accurately.
【００１１】また、前記台座１個当たりの上面の面積Ｓ
が、０．０１〜２０ｍｍ2の範囲に設定されていること
が好ましく、面積Ｓが、０．０１ｍｍ2より小さくなる
と、台座の上面とパッド表面との接触量を十分に確保で
きないで、正確な切り込み深さの調整が困難となるおそ
れがあり、一方、面積Ｓが、２０ｍｍ2より大きくなっ
たとしても、パッド表面と接触する台座の上面が大きく
なりすぎて、切削抵抗の増大につながってしまうおそれ
がある。Also, the area S of the upper surface of each pedestal is
But preferably set in a range of 0.01 to 20 mM 2, the area S is, the smaller than 0.01 mm 2, not be sufficient amount of contact between the upper surface and the pad surface of the base, the precise It may be difficult to adjust the cutting depth. On the other hand, even if the area S is larger than 20 mm 2 , the upper surface of the pedestal that comes into contact with the pad surface becomes too large, which leads to an increase in cutting resistance. There is a risk.
【００１２】また、前記切刃稜線の前記基板の表面から
の高さｈが、０．１〜２．０ｍｍの範囲に設定されてい
ることが好ましく、この高さｈが、０．１ｍｍより小さ
くなると、切屑を排出するための空間を十分に確保でき
なくなるおそれがあり、一方、高さｈが、２．０ｍｍよ
り大きくなると、切刃稜線が形成される凸部の強度を損
ねてしまうおそれが生じてしまう。The height h of the ridge of the cutting edge from the surface of the substrate is preferably set in the range of 0.1 to 2.0 mm, and the height h is smaller than 0.1 mm. Then, there is a possibility that a sufficient space for discharging the chips cannot be secured, and on the other hand, if the height h is larger than 2.0 mm, the strength of the convex portion where the cutting edge ridgeline is formed may be impaired. Will occur.
【００１３】また、前記凸部と前記台座との間の最短距
離が、０．５〜５．０ｍｍの範囲に設定されていること
が好ましく、この最短距離が、０．５ｍｍより小さくな
ると、切屑を排出するための空間を十分に確保できなく
なるおそれがあり、一方、最短距離が、５．０ｍｍより
大きくなると、パッドが弾性変形をする材料であるため
に、台座の上面によるパッド表面への接触で切り込み深
さを調整することが困難となってしまうおそれがある。Further, the shortest distance between the convex portion and the pedestal is preferably set in a range of 0.5 to 5.0 mm, and when the shortest distance becomes smaller than 0.5 mm, the chips are cut. May not be able to secure sufficient space for discharging the pad, and when the shortest distance is greater than 5.0 mm, the pad is a material that elastically deforms, so the top surface of the pedestal may contact the pad surface. It may be difficult to adjust the cutting depth with.
【００１４】また、前記切刃稜線の前記基板の表面から
の高さｈと前記台座の前記基板の表面からの高さＨとの
差ｈ−Ｈが、０．０５〜０．３ｍｍの範囲に設定されて
いることが好ましく、この差ｈ−Ｈが、０．０５ｍｍよ
り小さくなると、切り込み深さが小さくなりすぎて、パ
ッド表面への十分な調整作用を呈することができなくな
るおそれがあり、一方、差ｈ−Ｈが、０．３ｍｍより大
きくなると、切り込み深さが大きくなりすぎて、加工効
率の低下につながってしまうおそれがある。The difference h-H between the height h of the cutting edge line from the surface of the substrate and the height H of the pedestal from the surface of the substrate is in the range of 0.05 to 0.3 mm. If the difference h-H is smaller than 0.05 mm, the cutting depth may be too small to provide a sufficient adjusting action on the pad surface. If the difference h−H is larger than 0.3 mm, the cutting depth becomes too large, which may lead to a reduction in processing efficiency.
【００１５】また、前記凸部は、その上面が平坦面とさ
れていることが好ましく、このような構成とすると、こ
の平坦な上面の存在によって、基板の表面がパッドの表
面に対して一定の荷重で押しつけられたときに、切刃稜
線がパッドの表面に食い込みすぎることを防止して、上
述した台座による切り込み深さの調整効果とも相俟っ
て、より正確な切り込み深さの調整を行うことができ
る。このとき、前記凸部１個当たりの上面の面積ｓと、
前記台座１個当たりの上面の面積Ｓとの比ｓ／Ｓが、
０．０５〜０．３の範囲に設定されていることが好まし
く、比ｓ／Ｓが０．０５より小さくなってしまうと、台
座の上面の面積に対して、凸部の上面の面積が小さくな
りすぎ、切削抵抗の増大を招いてしまうおそれがあり、
一方、比ｓ／Ｓが０．３より大きくなっても、台座の上
面の面積に対して、凸部の上面の面積が大きくなりす
ぎ、台座の上面のパッド表面への接触によって切り込み
深さを調整することが困難となってしまうおそれがあ
る。Further, it is preferable that the upper surface of the convex portion is a flat surface. With such a structure, the surface of the substrate is constant with respect to the surface of the pad due to the existence of the flat upper surface. Prevents the cutting edge ridges from digging too much into the pad surface when pressed by a load, and in combination with the above-described effect of adjusting the cutting depth by the pedestal, more accurate cutting depth adjustment is performed. be able to. At this time, the area s of the upper surface per one of the convex portions,
The ratio s / S of the area S of the upper surface per one pedestal is
The area of the upper surface of the convex portion is smaller than the area of the upper surface of the pedestal when the ratio s / S is smaller than 0.05. Too much, which may lead to an increase in cutting resistance,
On the other hand, even if the ratio s / S is larger than 0.3, the area of the upper surface of the convex portion becomes too large with respect to the area of the upper surface of the pedestal, and the cutting depth is increased by the contact of the upper surface of the pedestal with the pad surface. It may be difficult to adjust.
【００１６】また、気相合成ダイヤモンドのコーティン
グ層の層厚は、０．５〜２０μｍの範囲に設定されてい
ることが好ましく、この層厚が、０．５μｍより小さく
なると、切刃稜線に与えられる耐摩耗性が十分ではな
く、寿命が低下してしまうおそれがあり、一方、コーテ
ィング層の層厚が、２０μｍより大きくなっても、逆に
コーティング層が脆くなって、クラックを生じやすくな
るおそれがある。Further, the layer thickness of the vapor phase synthetic diamond coating layer is preferably set in the range of 0.5 to 20 μm. When the layer thickness is less than 0.5 μm, it is given to the cutting edge ridge. The abrasion resistance is not sufficient and the life may be shortened. On the other hand, even when the coating layer thickness is larger than 20 μm, the coating layer may become brittle and crack easily. There is.
【００１７】また、気相合成ダイヤモンドのコーティン
グ層は、凸部における切刃稜線部分だけに形成されてい
るのでもよいが、凸部を含むように基板の表面の全面に
亘って形成されていることが好ましく、このような構成
とした場合には、たとえ、溶出による汚染のおそれがあ
る材料から基板を構成したとしても、この基板の表面の
全面がコーティングされていることによって、溶出によ
る汚染を防止することができ、しかも、凸部の強度をよ
り向上させることが可能となる。Further, the coating layer of vapor phase synthetic diamond may be formed only on the cutting edge ridge portion in the convex portion, but is formed over the entire surface of the substrate so as to include the convex portion. With such a configuration, even if the substrate is made of a material that may cause contamination due to elution, the entire surface of the substrate is coated to prevent contamination due to elution. This can be prevented, and the strength of the convex portion can be further improved.
【００１８】[0018]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付し
た図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明に用
いた図面においては、説明上分かりやすくするために誇
張して記載してあり、詳細な数値等の規定に関しては、
後述する通りである。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The drawings used in the following description are exaggerated for clarity of explanation, and detailed numerical values and the like are described below.
As described later.
【００１９】まず、本発明の第１実施形態を説明する。
図１は本第１実施形態によるダイヤモンドコーティング
切削工具の平面図、図２は図１におけるＸ−Ｘ線断面図
である。First, a first embodiment of the present invention will be described.
1 is a plan view of the diamond-coated cutting tool according to the first embodiment, and FIG. 2 is a sectional view taken along line XX in FIG.
【００２０】本第１実施形態によるダイヤモンドコーテ
ィング切削工具の基板１０は、軸線Ｏを中心とした略円
板状をなすものであり、その表面１１における中央領域
を除いた周辺領域には、上方に向けて突出する凸部１２
が複数、例えば４つ形成されている。これら複数の凸部
１２は、それぞれ同一形状の略直方体状を呈しており、
基板１０の表面１１において、周方向で略等間隔に配置
され、かつ、これら凸部１２の長手方向が、軸線Ｏから
外周側へ向かう方向（径方向）と一致するように配置さ
れている。The substrate 10 of the diamond-coated cutting tool according to the first embodiment has a substantially disk-like shape with the axis O as the center, and the peripheral area of the surface 11 excluding the central area is located upward. Convex portion 12 protruding toward
Are formed in plural, for example, four. The plurality of convex portions 12 each have a substantially rectangular parallelepiped shape having the same shape,
On the front surface 11 of the substrate 10, they are arranged at substantially equal intervals in the circumferential direction, and the longitudinal directions of these convex portions 12 are arranged so as to coincide with the direction from the axis O toward the outer peripheral side (radial direction).
【００２１】また、凸部１２の長方形状をなす上面１３
は、基板１０の表面１１と平行な平坦面とされるととも
に、基板１０の表面１１からの高さｈが、０．１〜２．
０ｍｍの範囲に設定されており、この上面１３における
一方の長辺（回転方向Ｔ前方側の長辺）が、切刃稜線１
４とされている。ここで、凸部１２が上記のように配置
されていることにより、この凸部１２に形成された切刃
稜線１４も、基板１０の表面１１において、周方向で略
等間隔に配置され、かつ、軸線Ｏから外周側へ向かう方
向、すなわち、軸線Ｏを中心とした放射方向に延びるよ
うに配置されている。Further, the rectangular upper surface 13 of the convex portion 12 is formed.
Is a flat surface parallel to the surface 11 of the substrate 10, and the height h from the surface 11 of the substrate 10 is 0.1 to 2.
It is set in the range of 0 mm, and one long side (long side on the front side in the rotation direction T) of the upper surface 13 is the cutting edge ridge line 1.
It is supposed to be 4. Here, since the convex portions 12 are arranged as described above, the cutting edge ridges 14 formed on the convex portions 12 are also arranged on the surface 11 of the substrate 10 at substantially equal intervals in the circumferential direction, and , Are arranged so as to extend from the axis O toward the outer peripheral side, that is, in the radial direction with the axis O as the center.
【００２２】また、凸部１２には、この凸部１２を複
数、例えば２つに等分して分断するような空隙１５が、
長手方向の略中央部に、長手方向と略直交する方向（回
転方向Ｔ）に沿って所定幅で形成されており、空隙１５
の底面は、基板１０の表面１１と面一となっている。こ
の空隙１５の存在により、凸部１２に形成された切刃稜
線１４も、径方向に複数、例えば２つに等分されて分断
されることになる。すなわち、一つの凸部１２は、空隙
１５によって等分されて分断された２つの凸部から構成
されているのである。Further, the convex portion 12 is provided with a void 15 for dividing the convex portion 12 into a plurality of, for example, two equal parts.
It is formed at a substantially central portion in the longitudinal direction with a predetermined width along a direction (rotational direction T) substantially orthogonal to the longitudinal direction, and the gap 15 is formed.
The bottom surface of the substrate is flush with the surface 11 of the substrate 10. Due to the existence of the voids 15, the cutting edge ridgelines 14 formed on the convex portions 12 are also divided into a plurality of, for example, two radial halves. That is, one convex portion 12 is composed of two convex portions that are equally divided by the void 15.
【００２３】さらに、基板１０の表面１１には、凸部１
２の切刃稜線１４よりも低い高さとなるように、上方に
向けて突出する台座１６が複数、例えば４つ形成されて
いて、これら複数の台座１６は、それぞれ同一形状の略
直方体状を呈するとともに、上記の凸部１２の回転方向
Ｔのすぐ前方側に、台座１６の長手方向が径方向と一致
するようにして、配置されている。ここで、台座１６
は、凸部１２との間の最短距離ｄ（基板１０の表面１１
上における距離を示す）が、０．５〜５．０ｍｍの範囲
となるように配置されている。Further, on the surface 11 of the substrate 10, the convex portion 1
A plurality of, for example, four pedestals 16 protruding upward are formed so as to have a height lower than that of the two cutting edge ridgelines 14, and these pedestals 16 each have a substantially rectangular parallelepiped shape of the same shape. At the same time, the pedestal 16 is arranged immediately in front of the convex portion 12 in the rotational direction T such that the longitudinal direction of the pedestal 16 coincides with the radial direction. Where pedestal 16
Is the shortest distance d between the protrusion 12 (the surface 11 of the substrate 10).
(Indicating the above distance) is in the range of 0.5 to 5.0 mm.
【００２４】また、台座１６の長方形状をなす上面１７
は、基板１０の表面１１と平行な平坦面とされており、
また、基板１０の表面１１からの高さＨは、凸部１２の
切刃稜線１４における基板１０の表面１１からの高さｈ
との差ｈ−Ｈが、０．０５〜０．３ｍｍの範囲を満たす
ように設定されている。さらに、凸部１個当たりの上面
１３の面積ｓと、台座１個当たりの上面１７の面積Ｓと
の比ｓ／Ｓが、０．０５〜０．３の範囲に設定されると
ともに、この台座１個当たりの上面１７の面積Ｓが、
０．０１〜２０ｍｍ2の範囲に設定されている。In addition, the rectangular upper surface 17 of the pedestal 16
Is a flat surface parallel to the surface 11 of the substrate 10,
Further, the height H from the surface 11 of the substrate 10 is the height h from the surface 11 of the substrate 10 at the cutting edge ridge line 14 of the convex portion 12.
And the difference h−H from are set to satisfy the range of 0.05 to 0.3 mm. Further, the ratio s / S of the area s of the upper surface 13 per convex portion to the area S of the upper surface 17 per pedestal is set in the range of 0.05 to 0.3, and The area S of the upper surface 17 per piece is
It is set in the range of 0.01 to 20 mm 2 .
【００２５】このような複数の凸部１２及び台座１６が
配置された基板１０は、例えば、略円板状をなす基板の
平坦な表面に対して切削加工等を施すことによって製造
される。すなわち、加工を施していない部分が、基板１
０の表面１１と一体となった凸部１２及び台座１６とな
るのである。The substrate 10 on which the plurality of protrusions 12 and the pedestal 16 are arranged is manufactured, for example, by subjecting a flat surface of the substrate having a substantially disc shape to a cutting process or the like. That is, the unprocessed portion is the substrate 1
It becomes the convex portion 12 and the pedestal 16 which are integrated with the surface 11 of 0.
【００２６】そして、上述したような基板１０におい
て、その表面１１と一体に形成された凸部１２における
少なくとも切刃稜線１４部分が、気相合成ダイヤモンド
１８によって、０．５〜２０μｍの層厚ｔでコーティン
グされており、本実施形態においては、複数の凸部１２
及び台座１６を含む基板１０の表面１１の全面が、気相
合成ダイヤモンド１８でコーティングされ、そのコーテ
ィング層の層厚ｔは、例えば１０μｍとされている。Then, in the substrate 10 as described above, at least the cutting edge ridgeline 14 portion in the convex portion 12 formed integrally with the surface 11 thereof is formed by the vapor phase synthetic diamond 18 and has a layer thickness t of 0.5 to 20 μm. In this embodiment, the plurality of protrusions 12 are coated with
The entire surface 11 of the substrate 10 including the pedestal 16 and the pedestal 16 is coated with the vapor-phase synthetic diamond 18, and the layer thickness t of the coating layer is, for example, 10 μm.
【００２７】このような気相合成ダイヤモンド１８のコ
ーティング層は、上記のような複数の凸部１２及び台座
１６を有する基板１０に対して、例えば、マイクロ波プ
ラズマを利用する方法や熱フィラメントを利用する方法
などの既存の方法を用いることにより、複数の凸部１２
及び台座１６を含む表面１１の全面に亘って形成され
る。The coating layer of such a vapor phase synthetic diamond 18 is applied to the substrate 10 having the plurality of convex portions 12 and the pedestal 16 as described above, for example, by using a microwave plasma or a hot filament. By using an existing method such as
And is formed over the entire surface 11 including the pedestal 16.
【００２８】ここで、基板１０を構成する材料に関して
は、気相合成ダイヤモンド１８によるコーティングのし
やすさ、及び凸部１２，台座１６の形成しやすさ等の観
点から、例えば、以下に示すようなものが挙げられる。
４ａ族、５ａ族、６ａ族のうちのいずれかの金属もし
くはシリコンの炭化物、窒化物もしくは炭窒化物、４ａ
族、５ａ族、６ａ族のうちのいずれかの金属とシリコン
との炭化物、窒化物もしくは炭窒化物、シリコン、のう
ちのいずれか１種、または、これらの複合体。
４ａ族、５ａ族、６ａ族のうちのいずれかの金属もし
くはシリコンの炭化物、窒化物もしくは炭窒化物のうち
の少なくとも１種と、鉄、ニッケルもしくはコバルトの
うちの少なくとも１種との複合体よりなる超硬合金。
シリコンもしくはアルミニウムの窒化物もしくは酸化
物のうちのいずれか１種、または、これらの複合体。Here, regarding the material constituting the substrate 10, from the viewpoints of the ease of coating with the vapor phase synthetic diamond 18 and the ease of forming the convex portion 12 and the pedestal 16, for example, the following is given. There are many things. Carbide, nitride or carbonitride of a metal or silicon of 4a group, 5a group or 6a group, 4a
Any one of a carbide, a nitride or a carbonitride of silicon and a metal of any one of Group 5a, 6a, and 6a, or a composite thereof. From a composite of at least one of carbides, nitrides or carbonitrides of metals or silicons of groups 4a, 5a and 6a and at least one of iron, nickel or cobalt Cemented carbide. Any one of a nitride or an oxide of silicon or aluminum, or a composite thereof.
【００２９】上記のような構成とされたダイヤモンドコ
ーティング切削工具は、その基板１０の表面１１を、軸
線回りに回転させられている多孔性の樹脂、ゴム、（独
立気泡を有する）ポリウレタンラバーなどからなるパッ
ドの表面に対して一定の荷重で押し当てることにより、
基板１０がパッドの回転運動に伴って回転運動（回転方
向Ｔ）を行い、パッド表面に食い込んでいる複数の凸部
１２に形成された切刃稜線１４で、パッドの表面を切削
する（実際には、切刃稜線１４をコーティングしている
気相合成ダイヤモンド１８が、パッドの表面を切削する
ことになる）とともに、この切刃稜線１４にて生成され
る切屑が、凸部１２とその回転方向Ｔ前方側に位置する
台座１６との間の隙間や、切刃稜線１４を径方向で複数
に分断している空隙１５などを介して排出されていく。The diamond-coated cutting tool configured as described above has the surface 11 of the substrate 10 made of porous resin, rubber, polyurethane rubber (having closed cells) or the like which is rotated around the axis. By pressing it against the surface of the pad with a constant load,
The substrate 10 makes a rotational movement (rotational direction T) in accordance with the rotational movement of the pad, and the surface of the pad is cut by the cutting edge ridges 14 formed on the plurality of convex portions 12 that bite into the pad surface (actually, Means that the vapor-phase synthetic diamond 18 coating the cutting edge ridge 14 cuts the surface of the pad), and the chips generated at this cutting edge ridge 14 are the protrusion 12 and its rotation direction. It is discharged through a gap with the pedestal 16 located on the front side of T, a gap 15 that divides the cutting edge ridge line 14 into a plurality in the radial direction, and the like.
【００３０】このようなダイヤモンドコーティング切削
工具では、基板１０の表面１１が、パッドの表面に一定
の荷重で押しつけられたときに、凸部１２の切刃稜線１
４がパッドの表面に食い込んでいる状態となるととも
に、台座１６の上面１７がその全面に亘ってパッドの表
面に面接触した状態となっている。In such a diamond-coated cutting tool, when the surface 11 of the substrate 10 is pressed against the surface of the pad with a constant load, the cutting edge ridgeline 1 of the protrusion 12 is formed.
4 is in the state of biting into the surface of the pad, and the upper surface 17 of the pedestal 16 is in surface contact with the surface of the pad over the entire surface thereof.
【００３１】すなわち、凸部１２の切刃稜線１４は、台
座１６の上面１７がパッド表面に面接触した状態となる
まで、パッド表面に食い込んでいくのであり、その食い
込み深さは、この凸部１２の切刃稜線１４の高さｈと台
座１６の上面１７の高さＨとの差ｈ−Ｈとなるのであ
る。それゆえ、この凸部１２の切刃稜線１４と台座１６
の上面１７の高さの差ｈ−Ｈを調整することによって、
切刃稜線１４のパッド表面への切り込み深さを個別に調
整することが可能となっているのであり、これに対し、
切刃稜線１４を有する凸部１２の形状を適宜設定するこ
とによって加工効率を調整することで、切り込み深さ及
び加工効率をそれぞれ個別に調整することができる。That is, the cutting edge ridgeline 14 of the convex portion 12 bites into the pad surface until the upper surface 17 of the pedestal 16 comes into surface contact with the pad surface, and the biting depth is the convex portion. The difference between the height h of the cutting edge ridge line 12 and the height H of the upper surface 17 of the pedestal 16 is h-H. Therefore, the cutting edge ridge 14 and the pedestal 16 of this convex portion 12
By adjusting the height difference h-H of the upper surface 17 of
It is possible to individually adjust the depth of cut of the cutting edge line 14 into the pad surface.
By adjusting the processing efficiency by appropriately setting the shape of the convex portion 12 having the cutting edge ridge line 14, the cutting depth and the processing efficiency can be individually adjusted.
【００３２】しかも、この切り込み深さは、凸部１２の
切刃稜線１４における基板１０の表面１１からの高さｈ
と、台座１６の上面１７における基板１０の表面１１か
らの高さＨとの差ｈ−Ｈに依存して決定されることにな
るため、切刃稜線１４における基板１０の表面１１から
の高さを変化させることはなく、凸部１２と台座１６と
の間に設けられる切屑を排出するための空間を確保でき
て、切屑排出性を良好に維持できる。Moreover, this cutting depth is the height h from the surface 11 of the substrate 10 at the cutting edge ridge 14 of the convex portion 12.
And the height h of the upper surface 17 of the pedestal 16 from the surface 11 of the substrate 10 and the difference h−H, the height of the cutting edge ridge line 14 from the surface 11 of the substrate 10 is determined. It is possible to secure a space for discharging the chips provided between the convex portion 12 and the pedestal 16 without changing the above, and it is possible to maintain a good chip discharging property.
【００３３】このとき、切刃稜線１４の基板１０の表面
１１からの高さｈが、０．１〜２．０ｍｍの範囲に設定
されていることにより、切屑を排出するための適切な空
間を確保できているのであり、この切刃稜線１４の高さ
ｈが、０．１ｍｍより小さくなると、切屑を排出するた
めの空間を十分に確保できなくなるおそれがあり、一
方、高さｈが、２．０ｍｍより大きくなると、切刃稜線
１４が形成される凸部１２の強度を損ねてしまうおそれ
がある。なお、上述したような効果をより確実なものと
するためには、切刃稜線１４の高さｈは、０．２〜１．
０ｍｍの範囲に設定されていることが好ましい。At this time, since the height h of the cutting edge line 14 from the surface 11 of the substrate 10 is set in the range of 0.1 to 2.0 mm, an appropriate space for discharging chips is provided. If the height h of the cutting edge ridge line 14 is smaller than 0.1 mm, it may not be possible to secure a sufficient space for discharging chips, while the height h is 2 mm. If it is larger than 0.0 mm, the strength of the protrusion 12 on which the cutting edge ridgeline 14 is formed may be impaired. In addition, in order to make the above-mentioned effect more reliable, the height h of the cutting edge line 14 is 0.2 to 1.
It is preferably set in the range of 0 mm.
【００３４】また、複数の台座１６が、それぞれ切刃稜
線１４が形成された凸部１２の回転方向Ｔのすぐ前方側
に配置されていることによって、この切刃稜線１４で切
削される直前のパッド表面が、台座１６の上面１７に接
触して押しつけられた状態となっているので、正確な切
り込み深さの調整ができる。Further, since the plurality of pedestals 16 are arranged immediately in front of the direction of rotation T of the convex portion 12 on which the cutting edge ridge line 14 is formed, the plurality of pedestals 16 immediately before being cut by the cutting edge ridge line 14 are provided. Since the pad surface is in contact with and pressed against the upper surface 17 of the pedestal 16, the cutting depth can be adjusted accurately.
【００３５】また、台座１個当たりの上面１７の面積Ｓ
が、０．０１〜２０ｍｍ2の範囲に設定されていること
によって、パッド表面との適当な接触量を維持できてお
り、この面積Ｓが、０．０１ｍｍ2より小さくなると、
台座１６の上面１７とパッド表面との接触量を十分に確
保できないで、正確な切り込み深さの調整が困難となる
おそれがあり、一方、面積Ｓが、２０ｍｍ2より大きく
なったとしても、パッド表面と接触する台座１６の上面
１７が大きくなりすぎて、切削抵抗の増大につながって
しまうおそれがある。なお、上述したような効果をより
確実なものとするためには、台座１個当たりの上面１７
の面積Ｓは、０．０４〜１０ｍｍ2の範囲に設定されて
いることが好ましい。The area S of the upper surface 17 per pedestal
But, by being set in a range of 0.01 to 20 mM 2, and can maintain an appropriate amount of contact with the pad surface, the area S and smaller than 0.01 mm 2,
Since it is not possible to secure a sufficient amount of contact between the upper surface 17 of the pedestal 16 and the pad surface, it may be difficult to accurately adjust the cutting depth. On the other hand, even if the area S becomes larger than 20 mm 2 , the pad The upper surface 17 of the pedestal 16 that comes into contact with the surface may become too large, leading to an increase in cutting resistance. It should be noted that in order to make the above-mentioned effect more reliable, the upper surface 17 per pedestal
The area S of is preferably set in the range of 0.04 to 10 mm 2 .
【００３６】また、凸部１２と台座１６との間の最短距
離ｄが、０．５〜５．０ｍｍの範囲に設定されているこ
とによって、切屑を排出するための適切な空間を確保で
きており、この最短距離ｄが、０．５ｍｍより小さくな
ると、切屑を排出するための空間を十分に確保できなく
なるおそれがあり、一方、最短距離が、５．０ｍｍより
大きくなると、パッドが弾性変形をする材料であるため
に、台座１６の上面１７のパッド表面への面接触によ
り、切刃稜線１４の切り込み深さを調整することが困難
となってしまうおそれがある。なお、上述したような効
果をより確実なものとするためには、凸部１２と台座１
６との間の最短距離ｄは、１．０〜４．０ｍｍの範囲に
設定されていることが好ましい。Since the shortest distance d between the convex portion 12 and the pedestal 16 is set in the range of 0.5 to 5.0 mm, an appropriate space for discharging chips can be secured. However, if the shortest distance d is smaller than 0.5 mm, it may not be possible to secure a sufficient space for discharging chips, while if the shortest distance is larger than 5.0 mm, the pad may be elastically deformed. Since the material is made of a material that makes contact with the pad surface of the upper surface 17 of the pedestal 16, it may be difficult to adjust the cutting depth of the cutting edge ridge line 14. In addition, in order to make the above-mentioned effect more reliable, the convex portion 12 and the pedestal 1
It is preferable that the shortest distance d from 6 is set in the range of 1.0 to 4.0 mm.
【００３７】また、切刃稜線１４の基板１０の表面１１
からの高さｈと台座１６の上面の基板１０の表面からの
高さＨとの差ｈ−Ｈが、０．０５ｍｍ〜０．３ｍｍの範
囲に設定されていることにより、適当な切り込み深さを
設定でき、この差ｈ−Ｈが、０．０５ｍｍより小さくな
ると、切り込み深さが小さくなりすぎて、パッド表面へ
の十分な調整作用を呈することができなくなるおそれが
あり、一方、差ｈ−Ｈが、０．３ｍｍより大きくなる
と、切り込み深さが大きくなりすぎて、加工効率の低下
につながってしまうおそれがある。なお、上述したよう
な効果をより確実なものとするためには、この高さの差
ｈ−Ｈは、０．１〜０．２５ｍｍの範囲に設定されてい
ることが好ましい。Further, the surface 11 of the substrate 10 having the cutting edge ridge 14
Since the difference h-H between the height h from the surface of the base 16 and the height H of the upper surface of the pedestal 16 from the surface of the substrate 10 is set in the range of 0.05 mm to 0.3 mm, an appropriate cutting depth can be obtained. When the difference h−H is smaller than 0.05 mm, the cutting depth may be too small to exert a sufficient adjusting action on the pad surface, while the difference h−H may be set. When H is larger than 0.3 mm, the cutting depth becomes too large, which may lead to a reduction in processing efficiency. In addition, in order to make the above-mentioned effect more reliable, it is preferable that the height difference h−H is set in the range of 0.1 to 0.25 mm.
【００３８】また、凸部１２の上面１３が、基板１０の
表面１１と平行な平坦面とされ、かつ、凸部１個当たり
の上面の面積ｓと、前記台座１個当たりの上面の面積Ｓ
との比ｓ／Ｓが、０．０５〜０．３と適度な範囲に設定
されているため、基板１０の表面１１がパッドの表面に
対して一定の荷重で押しつけられたときに、切刃稜線１
４がパッドの表面に食い込みすぎることを防止して、上
述した台座１６による切り込み深さの調整効果とも相俟
って、より正確な切り込み深さの調整を行うことができ
る。ここで、比ｓ／Ｓが０．０５より小さくなってしま
うと、台座１６の上面１７の面積Ｓに対して、凸部１２
の上面１３の面積ｓが小さくなりすぎ、切削抵抗の増大
を招いてしまうおそれがあり、一方、比ｓ／Ｓが０．３
より大きくなっても、台座１６の上面１７の面積Ｓに対
して、凸部１２の上面１３の面積ｓが大きくなりすぎ、
台座１６の上面１７によって切り込み深さを調整するこ
とが困難となってしまうおそれがある。なお、上述した
ような効果をより確実なものとするためには、この比ｓ
／Ｓは、０．１〜０．２５の範囲に設定することが好ま
しい。The upper surface 13 of the convex portion 12 is a flat surface parallel to the surface 11 of the substrate 10, and the area s of the upper surface of each convex portion and the area S of the upper surface of the pedestal are equal to each other.
The ratio s / S of the cutting edge is set to an appropriate range of 0.05 to 0.3, so that when the surface 11 of the substrate 10 is pressed against the surface of the pad with a constant load, the cutting edge is Ridge line 1
4 can be prevented from cutting into the surface of the pad too much, and in combination with the effect of adjusting the cutting depth by the pedestal 16 described above, the cutting depth can be adjusted more accurately. Here, when the ratio s / S becomes smaller than 0.05, the convex portion 12 is larger than the area S of the upper surface 17 of the pedestal 16.
The area s of the upper surface 13 of the slab may become too small, leading to an increase in cutting resistance, while the ratio s / S is 0.3.
Even if it becomes larger, the area s of the upper surface 13 of the convex portion 12 becomes too large with respect to the area S of the upper surface 17 of the pedestal 16,
The upper surface 17 of the pedestal 16 may make it difficult to adjust the cutting depth. In order to make the above-mentioned effect more reliable, this ratio s
/ S is preferably set in the range of 0.1 to 0.25.
【００３９】さらには、凸部１２における切刃稜線１４
部分を含んで、基板１０の表面１１の全面が、気相合成
ダイヤモンド１８によって、その層厚ｔが０．５〜２０
μｍの範囲となるようにコーティングされていることか
ら、この切刃稜線１４に対して、十分な耐摩耗性を与え
ることができ、長期間に亘って、切れ味を劣化させるこ
となく安定したパッドの調整作用を維持していくことが
可能となり、かつ、凸部１２の強度をより向上させるこ
とができる。ここで、気相合成ダイヤモンド１８のコー
ティング層の層厚ｔが、０．５μｍより小さくなると、
切刃稜線１４に与えられる耐摩耗性が十分ではなくな
り、一方、コーティング層の層厚ｔが、２０μｍより大
きくなると、逆にコーティング層が脆くなって、クラッ
クを生じやすくなってしまう。なお、上述したような効
果をより確実にするためには、気相合成ダイヤモンド１
８のコーティング層の層厚ｔは、２〜１０μｍの範囲に
設定することが好ましい。Further, the cutting edge ridge line 14 in the convex portion 12
The entire surface 11, including the portion, of the substrate 10 has a layer thickness t of 0.5 to 20 due to the vapor phase synthetic diamond 18.
Since the coating is performed in the range of μm, sufficient wear resistance can be imparted to the cutting edge ridge line 14 and a stable pad can be obtained for a long period of time without deteriorating sharpness. The adjusting action can be maintained, and the strength of the convex portion 12 can be further improved. Here, when the layer thickness t of the coating layer of the vapor phase synthetic diamond 18 becomes smaller than 0.5 μm,
The wear resistance imparted to the cutting edge ridgeline 14 becomes insufficient, and when the layer thickness t of the coating layer is larger than 20 μm, the coating layer becomes brittle and cracks are likely to occur. In order to make the above effects more reliable, the vapor phase synthetic diamond 1
The layer thickness t of the coating layer 8 is preferably set in the range of 2 to 10 μm.
【００４０】また、例えば、半導体ウエハのＣＭＰ研磨
中において、これと同時に、半導体ウエハ研磨用のパッ
ド表面を加工、調整するような場合には、ダイヤモンド
コーティング切削工具の基板１０を構成する材料が溶出
することで、半導体ウエハの汚染につながるおそれがあ
るため、この基板１０には、上述した基板１０を構成す
る材料〜のうち、，のような、溶出による汚染
のおそれが比較的少ない材料を用いることが多い。しか
しながら、本実施形態によるダイヤモンドコーティング
切削工具では、その基板１０の表面１１の全面に亘っ
て、気相合成ダイヤモンド１８のコーティング層が形成
されていることから、たとえ、のような、溶出による
汚染のおそれがある材料を用いて基板１０を構成したと
しても、そのような汚染の心配が生じることがない。In addition, for example, during CMP polishing of a semiconductor wafer, at the same time when the semiconductor wafer polishing pad surface is processed and adjusted, the material forming the substrate 10 of the diamond coating cutting tool is eluted. By doing so, there is a risk of contamination of the semiconductor wafer. Therefore, for the substrate 10, a material such as, among the materials constituting the substrate 10 described above, which is less likely to be contaminated by elution is used. Often. However, in the diamond-coated cutting tool according to the present embodiment, since the coating layer of the vapor-phase synthetic diamond 18 is formed over the entire surface 11 of the substrate 10, contamination by elution such as Even if the substrate 10 is made of a material that may be dangerous, there is no fear of such contamination.
【００４１】次に、本発明の第２実施形態を説明する
が、上述した第１実施形態と同様の部分には同一の符号
を用いてその説明を省略する。図３は本第２実施形態に
よるダイヤモンドコーティング切削工具の平面図であ
る。Next, a second embodiment of the present invention will be described, but the same parts as those in the first embodiment described above will be denoted by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. FIG. 3 is a plan view of the diamond-coated cutting tool according to the second embodiment.
【００４２】本第２実施形態によるダイヤモンドコーテ
ィング切削工具は、基板１０の表面１１における周辺領
域において、周方向で略等間隔に、複数の凸部１２が配
置されるとともに、径方向にも複数、例えば３つずつの
凸部１２が略等間隔を介して配置されており、さらに、
これら複数の凸部１２のそれぞれに対応するようにし
て、回転方向Ｔのすぐ前方側に台座１６が配置されてい
るものである。In the diamond-coated cutting tool according to the second embodiment, a plurality of convex portions 12 are arranged at substantially equal intervals in the circumferential direction in the peripheral region of the surface 11 of the substrate 10, and a plurality of them are also provided in the radial direction. For example, three convex portions 12 are arranged at substantially equal intervals, and further,
The pedestal 16 is arranged immediately in front of the rotation direction T so as to correspond to each of the plurality of convex portions 12.
【００４３】この第２実施形態によるダイヤモンドコー
ティング切削工具においても、上述の第１実施形態と同
様の数値範囲が適用されており、上述の第１実施形態と
同様の効果を得ることができる。Also in the diamond-coated cutting tool according to the second embodiment, the same numerical range as that of the above-mentioned first embodiment is applied, and the same effect as that of the above-mentioned first embodiment can be obtained.
【００４４】なお、各実施形態においては、凸部１２の
上面１３が平坦とされるとともに、その片側稜線が切刃
稜線１４とされているのであるが、これに限定されるこ
となく、図４に示すように、基板１０の表面１１から屹
立して回転方向Ｔ前方側を向く平坦な壁面１２Ａと、同
じく基板１０の表面１１から屹立して回転方向Ｔ後方側
を向く平坦な壁面１２Ｂとが交差する稜線が切刃稜線１
４とされた断面三角形状の凸部１２であっても構わな
い。In each of the embodiments, the upper surface 13 of the convex portion 12 is flat and the ridge line on one side thereof is the cutting edge ridge line 14, but the invention is not limited to this, and FIG. As shown in FIG. 4, a flat wall surface 12A standing upright from the surface 11 of the substrate 10 and facing the front side in the rotation direction T and a flat wall surface 12B standing upright from the surface 11 of the substrate 10 facing the back side in the rotation direction T are shown. The intersecting ridgeline is the cutting edge ridgeline 1
It may be a convex portion 12 having a triangular cross section.
【００４５】[0045]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
基板の表面に、切刃稜線を有する凸部とは別に、この切
刃稜線よりも低い高さとされた台座が形成されているこ
とから、基板の表面が、パッドの表面に一定の荷重で押
しつけられたときに、台座の上面がパッドの表面に接触
するまで、凸部の切刃稜線がパッドの表面に食い込むこ
とになる。それゆえ、台座の上面と凸部の切刃稜線とに
おける基板の表面からの高さの差が、切刃稜線のパッド
表面への切り込み深さとなり、この高さの差を調整する
ことによって、所望の切り込み深さを個別に設定でき、
また、凸部の形状によって加工効率を個別に設定できる
ので、これら切り込み深さ及び加工効率をそれぞれ個別
に調整することが可能となる。また、切り込み深さは、
台座の上面と凸部の切刃稜線とにおける基板の表面から
の高さの差に依存しているので、切刃稜線における基板
の表面からの高さを変更する必要はなく、切屑を排出す
るための空間を減少させずに、切屑排出性を良好に維持
できる。さらに、少なくとも凸部における切刃稜線部分
が、気相合成ダイヤモンドでコーティングされているこ
とから、この切刃稜線に耐摩耗性を与えることができる
ので、長期間に亘って、切れ味を劣化させることなく安
定したパッドの調整作用を呈することが可能となる。As described above, according to the present invention,
Since the pedestal with a height lower than the cutting edge ridge is formed on the surface of the board in addition to the convex part having the cutting edge ridge, the surface of the board is pressed against the pad surface with a constant load. When struck, the cutting edge ridges of the protrusions cut into the surface of the pad until the upper surface of the pedestal contacts the surface of the pad. Therefore, the difference in height from the surface of the substrate on the upper surface of the pedestal and the cutting edge ridge of the convex portion becomes the cutting depth to the pad surface of the cutting edge ridge, and by adjusting this height difference, You can individually set the desired depth of cut,
Further, since the machining efficiency can be set individually depending on the shape of the convex portion, it becomes possible to individually adjust the cutting depth and the machining efficiency. The depth of cut is
Since it depends on the difference in height from the surface of the substrate between the upper surface of the pedestal and the cutting edge ridge of the convex portion, it is not necessary to change the height of the cutting edge ridge from the surface of the substrate, and chips are discharged. The chip discharging property can be favorably maintained without reducing the space for storing. Furthermore, since at least the cutting edge ridge portion in the convex portion is coated with the vapor phase synthetic diamond, it is possible to impart wear resistance to this cutting edge ridge line, so that the sharpness is deteriorated over a long period of time. It is possible to exhibit a stable pad adjusting action.
【図１】 本発明の第１実施形態によるダイヤモンド
コーティング切削工具の平面図である。FIG. 1 is a plan view of a diamond-coated cutting tool according to a first embodiment of the present invention.
【図２】 図１におけるＸ−Ｘ線断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line XX in FIG.
【図３】 本発明の第２実施形態によるダイヤモンド
コーティング切削工具の平面図である。FIG. 3 is a plan view of a diamond-coated cutting tool according to a second embodiment of the present invention.
【図４】 本発明の凸部の変形例を示す断面図であ
る。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a modified example of the convex portion of the present invention.
１０ 基板 １１ 表面 １２ 凸部 １３ 上面 １４ 切刃稜線 １５ 空隙 １６ 台座 １７ 上面 １８ 気相合成ダイヤモンド ｄ 凸部と台座との間の最短距離 ｈ 凸部の切刃稜線における基板の表面からの高さ Ｈ 台座の上面における基板の表面からの高さ ｓ 凸部１個当たりの上面の面積 Ｓ 台座１個当たりの上面の面積 Ｔ 回転方向 ｔ 層厚 10 substrates 11 surface 12 convex 13 Upper surface 14 Cutting edge ridge 15 void 16 pedestal 17 Top 18 vapor phase synthetic diamond d The shortest distance between the convex part and the pedestal h Height from the substrate surface at the cutting edge ridge of the convex portion H Height of the upper surface of the pedestal from the surface of the substrate s Area of top surface per convex Area of the upper surface per S pedestal T rotation direction t layer thickness
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 益野 智行 茨城県那珂郡那珂町向山1002−14 三菱マ テリアル株式会社総合研究所那珂研究セン ター内 (72)発明者 森田 啓介 茨城県那珂郡那珂町向山1002−14 三菱マ テリアル株式会社総合研究所那珂研究セン ター内 Ｆターム(参考） 3C047 BB12 BB16 EE02 EE11 EE18 EE19 3C063 AA02 AB05 BA24 BB02 BG01 BG03 BG07 CC11 EE26 FF20 FF23 FF30 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Tomoyuki Masuno 1002-14 Mukoyama, Naka-machi, Naka-gun, Ibaraki Prefecture Terari Co., Ltd. Inside (72) Inventor Keisuke Morita 1002-14 Mukoyama, Naka-machi, Naka-gun, Ibaraki Prefecture Terari Co., Ltd. Inside F term (reference) 3C047 BB12 BB16 EE02 EE11 EE18 EE19 3C063 AA02 AB05 BA24 BB02 BG01 BG03 BG07 CC11 EE26 FF20 FF23 FF30
Claims (10)
基板の表面に、切刃稜線を有する凸部が上方に突出して
形成されているとともに、平坦な上面を有する台座が前
記切刃稜線よりも低い高さとなるように上方に突出して
形成されており、 さらに、少なくとも前記凸部における切刃稜線部分が、
気相合成ダイヤモンドでコーティングされていることを
特徴とするダイヤモンドコーティング切削工具。1. A ridge having a cutting edge ridge projecting upwardly is formed on a surface of a substantially disk-shaped substrate rotated about an axis, and a pedestal having a flat upper surface is formed on the cutting edge. It is formed so as to project upward so as to have a height lower than the ridge line, and further, at least the cutting edge ridge line portion in the convex portion,
Diamond coated cutting tool characterized by being coated with vapor phase synthetic diamond.
ィング切削工具において、 前記台座が、少なくとも前記凸部の回転方向前方側に配
置されていることを特徴とするダイヤモンドコーティン
グ切削工具。2. The diamond-coated cutting tool according to claim 1, wherein the pedestal is arranged at least on the front side in the rotation direction of the convex portion.
ヤモンドコーティング切削工具において、 前記台座１個当たりの上面の面積Ｓが、０．０１〜２０
ｍｍ2の範囲に設定されていることを特徴とするダイヤ
モンドコーティング切削工具。3. The diamond-coated cutting tool according to claim 1, wherein an area S of an upper surface of each pedestal is 0.01 to 20.
A diamond-coated cutting tool characterized by being set in the range of mm 2 .
載のダイヤモンドコーティング切削工具において、 前記切刃稜線の前記基板の表面からの高さｈが、０．１
〜２．０ｍｍの範囲に設定されていることを特徴とする
ダイヤモンドコーティング切削工具。4. The diamond-coated cutting tool according to claim 1, wherein a height h of the cutting edge line from the surface of the substrate is 0.1.
A diamond-coated cutting tool characterized by being set in a range of up to 2.0 mm.
載のダイヤモンドコーティング切削工具において、 前記凸部と前記台座との間の最短距離が、０．５〜５．
０ｍｍの範囲に設定されていることを特徴とするダイヤ
モンドコーティング切削工具。5. The diamond-coated cutting tool according to claim 1, wherein the shortest distance between the convex portion and the pedestal is 0.5 to 5.
A diamond-coated cutting tool characterized by being set in a range of 0 mm.
載のダイヤモンドコーティング切削工具において、 前記切刃稜線の前記基板の表面からの高さｈと前記台座
の上面の前記基板の表面からの高さＨとの差ｈ−Ｈが、
０．０５〜０．３ｍｍの範囲に設定されていることを特
徴とするダイヤモンドコーティング切削工具。6. The diamond-coated cutting tool according to claim 1, wherein a height h of the cutting edge line from the surface of the substrate and an upper surface of the pedestal from the surface of the substrate. The difference h-H from the height H is
A diamond-coated cutting tool characterized by being set in a range of 0.05 to 0.3 mm.
載のダイヤモンドコーティング切削工具において、 前記凸部は、その上面が平坦面とされていることを特徴
とするダイヤモンドコーティング切削工具。7. The diamond-coated cutting tool according to any one of claims 1 to 6, wherein the projection has a flat upper surface.
ィング切削工具において、 前記凸部１個当たりの上面の面積ｓと、前記台座１個当
たりの上面の面積Ｓとの比ｓ／Ｓが、０．０５〜０．３
の範囲に設定されていることを特徴とするダイヤモンド
コーティング切削工具。8. The diamond-coated cutting tool according to claim 7, wherein the ratio s / S of the area s of the upper surface of each of the protrusions and the area S of the upper surface of the pedestal is 0. 05-0.3
Diamond coating cutting tool characterized by being set in the range of.
載のダイヤモンドコーティング切削工具において、 前記気相合成ダイヤモンドのコーティング層の層厚が、
０．５〜２０μｍの範囲に設定されていることを特徴と
するダイヤモンドコーティング切削工具。9. The diamond-coated cutting tool according to claim 1, wherein the coating layer of the vapor-phase synthetic diamond has a layer thickness of:
A diamond-coated cutting tool characterized by being set in a range of 0.5 to 20 μm.
記載のダイヤモンドコーティング切削工具において、 前記基板の表面の全面が、前記気相合成ダイヤモンドで
コーティングされていることを特徴とするダイヤモンド
コーティング切削工具。10. The diamond-coated cutting tool according to claim 1, wherein the entire surface of the substrate is coated with the vapor-phase synthetic diamond. tool.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2001377838A JP2003175465A (en) | 2001-12-11 | 2001-12-11 | Cutting tool with diamond coating |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP2003175465A true JP2003175465A (en) | 2003-06-24 |
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ID=19185711
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