JP2010234597A - 切断ブレード、切断ブレードの製造方法及び切断加工装置 - Google Patents
切断ブレード、切断ブレードの製造方法及び切断加工装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010234597A JP2010234597A JP2009083816A JP2009083816A JP2010234597A JP 2010234597 A JP2010234597 A JP 2010234597A JP 2009083816 A JP2009083816 A JP 2009083816A JP 2009083816 A JP2009083816 A JP 2009083816A JP 2010234597 A JP2010234597 A JP 2010234597A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- diamond
- cutting blade
- cutting
- base material
- diamond layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
- Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
【課題】刃の厚さを極薄に形成しても剛性を充分に確保でき、耐摩耗性が高められ、安定して精度よく被切断材を切断加工できる切断ブレード、切断ブレードの製造方法及び切断加工装置を提供する。
【解決手段】円形薄板状をなす基材1の外周縁部の切刃を用いて、被切断材を切断加工する切断ブレード10であって、前記基材1が、ダイヤモンドで形成されていることを特徴とする。
【選択図】図1
【解決手段】円形薄板状をなす基材1の外周縁部の切刃を用いて、被切断材を切断加工する切断ブレード10であって、前記基材1が、ダイヤモンドで形成されていることを特徴とする。
【選択図】図1
Description
本発明は、水晶や石英等を切断加工する切断ブレード、切断ブレードの製造方法及びこれを用いた切断加工装置に関する。
従来、半導体製品などに用いられる水晶や石英等の切断加工には、高精度が要求されており、このような切断加工には、円形薄板状の切断ブレードが使用される。一般に、切断ブレードは、レジンボンドやメタルボンド等からなる結合材に、ダイヤモンドやcBN等からなる砥粒を分散させた砥粒層を有している。そして、砥粒層の外周縁部を切刃として水晶や石英等の被切断材に切り込み、切断加工する。尚、前記結合材には、加工品位を重視する場合はレジンボンドを、加工持続性を重視する場合はメタルボンドをというように、材料を使い分けて用いている。
しかしながら、砥粒層の結合材として、レジンボンドを用いた場合は工具寿命が比較的短くなり、メタルボンドを用いた場合は加工精度が低減することとなる。そのため、加工精度を確保しつつ、工具寿命を延長できる切断ブレードが求められていた。
そこで、例えば、特許文献1には、円板状をなし、超硬合金からなる基材の外周縁部に、化学気相蒸着(CVD)法によりダイヤモンド膜を成膜し切刃とするダイヤモンド被膜ガラスカッター(切断ブレード)が記載されている。このように、ダイヤモンド膜を用いることによって、切刃を高精度に形成でき、前述の切断加工の精度を確保できる。また、切刃の剛性が確保されることから、工具寿命が延長する。
一方、特許文献2には、基材型の表面にCVD法によりダイヤモンド膜を生成させた後、熱衝撃や化学的処理等によってこのダイヤモンド膜を基材型から分離させダイヤモンドバルクを形成し、該ダイヤモンドバルクをドレッサー又は研磨砥石に装着し用いる技術が記載されている。
ところで、半導体部品の製品歩留まりの向上を目的として、極薄刃の切断ブレードが用いられる場合がある。具体的には、このような切断ブレードの厚さは、例えば、300μm以下に設定される。
しかしながら、特許文献1の手法を用いて極薄刃の切断ブレードを製造する場合、基材自体に反りが生じてしまい、実際的ではなかった。
しかしながら、特許文献1の手法を用いて極薄刃の切断ブレードを製造する場合、基材自体に反りが生じてしまい、実際的ではなかった。
また、一般に、切断ブレードをこのように極薄刃に形成する場合は、剛性を確保することが難しかった。
また、前述のような切断ブレードにおいては、使用するうちに刃痩せの問題が生じることがあった。すなわち、切断ブレードの耐摩耗性が未だ充分に確保されているとは言えず、切断加工を進めるうちに、切断ブレードの外周縁部における切刃の厚さが、該切断ブレードの径方向内側から外側に向かうに連れ漸次薄くなるように摩耗する現象が生じて、加工精度が確保できなかった。
また、前述のような切断ブレードにおいては、使用するうちに刃痩せの問題が生じることがあった。すなわち、切断ブレードの耐摩耗性が未だ充分に確保されているとは言えず、切断加工を進めるうちに、切断ブレードの外周縁部における切刃の厚さが、該切断ブレードの径方向内側から外側に向かうに連れ漸次薄くなるように摩耗する現象が生じて、加工精度が確保できなかった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、刃の厚さを極薄に形成しても剛性を充分に確保でき、耐摩耗性が高められ、安定して精度よく被切断材を切断加工できる切断ブレード、切断ブレードの製造方法及び切断加工装置を提供することを目的としている。
前記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提案している。
すなわち本発明は、円形薄板状をなす基材の外周縁部の切刃を用いて、被切断材を切断加工する切断ブレードであって、前記基材が、ダイヤモンドで形成されていることを特徴とする。
すなわち本発明は、円形薄板状をなす基材の外周縁部の切刃を用いて、被切断材を切断加工する切断ブレードであって、前記基材が、ダイヤモンドで形成されていることを特徴とする。
本発明に係る切断ブレードによれば、基材が、ダイヤモンドで形成されているので、この切断ブレードを極薄に形成しても、剛性が充分に確保される。詳しくは、例えば、基材の厚さ寸法を300μm以下に設定するような場合でも、基材の機械的強度が充分に確保される。また、耐摩耗性が高められることから、切断加工を進めるうちに切断ブレードの外周縁部の切刃の厚さが該切断ブレードの径方向内側から外側に向かうに連れ漸次薄くなるように摩耗する現象、すなわち、所謂刃痩せが、確実に抑制され、加工精度が安定して確保される。また、基材の熱膨張係数が低められていることから、この切断ブレードを連続して切断加工に用いた場合であっても、熱変形が抑制され、加工精度が安定する。
また、本発明に係る切断ブレードにおいて、前記基材は、硬度が互いに異なる複数のダイヤモンド層を積層し形成されていることとしてもよい。
本発明に係る切断ブレードによれば、基材は、硬度が互いに異なる複数のダイヤモンド層を積層し形成されているので、用途に応じて、これらのダイヤモンド層を種々に設定できる。
また、本発明に係る切断ブレードにおいて、前記ダイヤモンド層は、ナノインデンテーション法による押し込み硬さが58840N/mm2以上に設定された第1ダイヤモンド層と、この第1ダイヤモンド層よりも前記押し込み硬さが高く設定され、該第1ダイヤモンド層を挟むようにして配置された一対の第2ダイヤモンド層と、の3層からなることとしてもよい。
本発明に係る切断ブレードによれば、ダイヤモンド層は、ナノインデンテーション法による押し込み硬さが58840N/mm2以上に設定された第1ダイヤモンド層と、この第1ダイヤモンド層よりも前記押し込み硬さが高く設定され、該第1ダイヤモンド層を挟むようにして配置された一対の第2ダイヤモンド層と、の3層からなるので、剛性及び耐摩耗性が充分に確保され、加工精度が高められる。
詳しくは、このダイヤモンド層は、全体に前記押し込み硬さが58840N/mm2以上に設定されているので、基材の剛性が充分に確保される。
また、切断ブレードの厚さ方向の外側の表面(外面)を夫々形成する一対の第2ダイヤモンド層の前記押し込み硬さが、これらの第2ダイヤモンド層同士の間に配置された第1ダイヤモンド層の前記押し込み硬さよりも高く設定されていることから、前記外面の耐摩耗性が充分に確保され、前述の刃痩せがより確実に防止される。
また、第2ダイヤモンド層よりも軟らかい第1ダイヤモンド層が該第2ダイヤモンド層同士の間に配置されているので、この第1ダイヤモンド層の靭性によって切断加工時の衝撃が緩和されるとともに、被切断材のチッピング等が防止され、加工精度がより向上する。
また、切断ブレードの厚さ方向の外側の表面(外面)を夫々形成する一対の第2ダイヤモンド層の前記押し込み硬さが、これらの第2ダイヤモンド層同士の間に配置された第1ダイヤモンド層の前記押し込み硬さよりも高く設定されていることから、前記外面の耐摩耗性が充分に確保され、前述の刃痩せがより確実に防止される。
また、第2ダイヤモンド層よりも軟らかい第1ダイヤモンド層が該第2ダイヤモンド層同士の間に配置されているので、この第1ダイヤモンド層の靭性によって切断加工時の衝撃が緩和されるとともに、被切断材のチッピング等が防止され、加工精度がより向上する。
また、本発明は、前述の切断ブレードを製造するための切断ブレードの製造方法であって、CVD法により、基材型の表面にダイヤモンドを成膜する工程と、前記ダイヤモンドから前記基材型を除去することで、このダイヤモンドからなる前記基材を形成する工程と、を備えることを特徴とする。
本発明に係る切断ブレードの製造方法によれば、CVD法により生成したダイヤモンドを基材として用いるので、該基材を、比較的簡便に精度よく形成できる。すなわち、CVD法によって、ダイヤモンドが基材型の表面に均一に成膜されていくことから、基材の厚さが全体に均一とされ、基材が高精度に形成される。また、ダイヤモンドを生成した後、基材型をエッチング等により除去することで、比較的容易に前記ダイヤモンドからなる基材を得ることができる。
また、本発明に係る切断ブレードの製造方法において、前記ダイヤモンドを成膜する工程は、硬度が互いに異なる複数のダイヤモンド層を、順次積層させるように連続して成膜することとしてもよい。
本発明に係る切断ブレードの製造方法によれば、CVD法により、硬度が互いに異なる複数のダイヤモンド層を、順次積層させるように連続して成膜することから、例えば、これらのダイヤモンド層を、同一の反応容器内で成膜できる。従って、これらのダイヤモンド層を、比較的容易に、かつ、精度よく形成できる。
また、本発明は、回転する切断ブレードの外周縁部の切刃を用いて、被切断材を切断加工する切断加工装置であって、この切断ブレードとして、前述の切断ブレードを用いたことを特徴としている。
本発明に係る切断加工装置によれば、前述の切断ブレードを用いているので、切刃の切れ味が高められるとともに剛性が確保され、被切断材を高精度に安定して切断加工できる。
本発明に係る切断ブレード及びこれを用いた切断加工装置によれば、刃の厚さを極薄に形成しても剛性を充分に確保でき、耐摩耗性が高められ、安定して精度よく被切断材を切断加工できる。
また、本発明に係る切断ブレードの製造方法によれば、このような切断ブレードを比較的容易かつ高精度に形成できる。
また、本発明に係る切断ブレードの製造方法によれば、このような切断ブレードを比較的容易かつ高精度に形成できる。
本実施形態の切断ブレード10は、例えば、水晶や石英等の硬脆材料からなる被切断材の精密切断加工に用いられる。図1に示すように、切断ブレード10は、円形薄板状の基材1からなり、この基材1の中央部に形成された取付孔2を用いて、不図示の切断加工装置の主軸に装着されるようになっている。そして、切断ブレード10は、その軸周りに回転されつつ軸に垂直な方向に送り出されることにより、基材1の外周縁部の切刃を被切断材に切り込んで、切断加工する。
詳しくは、切断ブレード10は、例えば、外径が58mm程度、取付孔2の内径が40mm程度とされ、厚さ寸法が50〜300μmの範囲内に設定され、極薄に形成されている。
また、基材1は、ダイヤモンドで形成されている。詳しくは、基材1は、硬度が互いに異なる複数のダイヤモンド層を積層し形成されている。図示の例では、基材1のダイヤモンド層は、ナノインデンテーション法による押し込み硬さが58840N/mm2以上に設定された第1ダイヤモンド層11と、この第1ダイヤモンド層11よりも前記押し込み硬さが高く設定され、該第1ダイヤモンド層11を厚さ方向に挟むようにして配置された一対の第2ダイヤモンド層12と、の3層で形成されている。
詳しくは、基材1の内層をなす第1ダイヤモンド層11の前記押し込み硬さは、58840〜140000N/mm2の範囲内に設定される。また、基材1の外層、すなわち切断ブレード10の厚さ方向の外側の表面(外面)を形成する層である第2ダイヤモンド層12の前記押し込み硬さは、60000〜150000N/mm2の範囲内に設定される。
また、第2ダイヤモンド層12の各膜厚と第1ダイヤモンド層11の膜厚との比は、例えば、1:2〜20の範囲内に設定される。尚、本実施形態においては、第2ダイヤモンド層12の膜厚を夫々10μmに設定し、第1ダイヤモンド層11の膜厚を30μmに設定して、基材1全体の厚さ寸法を50μmに形成している。
次に、切断ブレード10を製造する手順について説明する。
まず、図2(a)に示すように、ダイヤモンドを成膜可能なSi等の材料からなる円板状の基材型21を用意する。尚、基材型21には剛性が充分に確保されたものを用い、基材型21の表面21Aは、予め滑らかな平面に形成しておく。
まず、図2(a)に示すように、ダイヤモンドを成膜可能なSi等の材料からなる円板状の基材型21を用意する。尚、基材型21には剛性が充分に確保されたものを用い、基材型21の表面21Aは、予め滑らかな平面に形成しておく。
次いで、基材型21の表面21Aの中央部に、円形状のマスク板(不図示)によりマスキングを施した状態で、この基材型21を、気相合成法熱フィラメント炉からなる反応容器内に配置する。尚、前記マスク板の厚さ寸法は、成膜するダイヤモンドの膜厚よりも大きく設定する。そして、CVD法によって、基材型21の表面21Aにおける前記マスク板以外の部分に、ダイヤモンドを成膜する。すなわち、表面21Aにおいて、前述した基材1の取付孔2に対応する部分に孔を有するようにして、ダイヤモンド層を生成させる。
詳しくは、図2(b)に示すように、基材型21の表面21Aに、硬度が互いに異なる複数のダイヤモンド層を、順次積層させるように連続して成膜する。図示の例では、まず、表面21Aに第2ダイヤモンド層12を成膜し、次いで、この第2ダイヤモンド層12における基材型21側とは反対側を向く表面12Aに第1ダイヤモンド層11を成膜した後、この第1ダイヤモンド層11における基材型21側とは反対側を向く表面11Aに第2ダイヤモンド層12を成膜する。
ここで、成膜について詳述すると、第2ダイヤモンド層12を前述の押し込み硬さに設定するには、例えば、原料ガス(流速):H2(1000ml/m)、CH4(25ml/m)、チャンバー圧:25Torr、フィラメント温度:2200℃、電圧:180V、合成速度:0.8μm/hの条件下で成膜すればよい。また、第1ダイヤモンド層11を前述の押し込み硬さに設定するには、例えば、原料ガス(流速):H2(1000ml/m)、CH4(40ml/m)、チャンバー圧:10Torr、フィラメント温度:2200℃、電圧:180V、合成速度:1.0μm/hの条件下で成膜すればよい。このように、原料ガス中に含まれるCH4の割合を増大させることにより、合成速度(成膜速度)が高められる。一方、原料ガス中のCH4の割合を低減させることにより、比較的高硬度のダイヤモンドを形成できる。
次いで、図2(c)に示すように、機械加工により、基材型21の厚さが充分に薄くなるまで研削する。詳しくは、基材型21における前記ダイヤモンド層側とは反対側からこの基材型21を研削加工し、該基材型21の厚さ寸法が、例えば50μm程度になるまで削り込む。
次いで、図2(d)に示すように、エッチングにより、基材型21を溶解し除去することで、前記ダイヤモンド層からなる基材1が形成されるとともに、切断ブレード10が製造される。
以上説明したように、本実施形態に係る切断ブレード10によれば、基材1が、ダイヤモンドで形成されているので、この切断ブレード10を極薄に形成しても、剛性が充分に確保される。詳しくは、基材1の厚さ寸法が300μm以下に設定されても、基材1の機械的強度が充分に確保されている。また、耐摩耗性が高められることから、切断加工を進めるうちに切断ブレード10の外周縁部の切刃の厚さが該切断ブレード10の径方向内側から外側に向かうに連れ漸次薄くなるように摩耗する現象、すなわち、所謂刃痩せが、確実に抑制され、加工精度が安定して確保される。また、基材1の熱膨張係数が低められていることから、この切断ブレード10を連続して切断加工に用いた場合であっても、熱変形が抑制され、加工精度が安定する。
また、基材1は、硬度が互いに異なる複数のダイヤモンド層を積層し形成されているので、用途に応じて、これらのダイヤモンド層を種々に設定できる。
また、ダイヤモンド層は、ナノインデンテーション法による押し込み硬さが58840N/mm2以上に設定された第1ダイヤモンド層11と、この第1ダイヤモンド層11よりも前記押し込み硬さが高く設定され、該第1ダイヤモンド層11を挟むようにして配置された一対の第2ダイヤモンド層12と、の3層からなるので、剛性及び耐摩耗性が充分に確保され、加工精度が高められる。
詳しくは、このダイヤモンド層は、全体に前記押し込み硬さが58840N/mm2以上に設定されているので、基材1の剛性が充分に確保される。
また、切断ブレード10の前記外面を夫々形成する一対の第2ダイヤモンド層12の前記押し込み硬さが、これらの第2ダイヤモンド層12同士の間に配置された第1ダイヤモンド層11の前記押し込み硬さよりも高く設定されていることから、前記外面の耐摩耗性が充分に確保され、前述の刃痩せがより確実に防止される。
また、第2ダイヤモンド層12よりも軟らかい第1ダイヤモンド層11が該第2ダイヤモンド層12同士の間に配置されているので、この第1ダイヤモンド層11の靭性によって切断加工時の衝撃が緩和されるとともに、被切断材のチッピング等が防止され、加工精度がより向上する。
また、切断ブレード10の前記外面を夫々形成する一対の第2ダイヤモンド層12の前記押し込み硬さが、これらの第2ダイヤモンド層12同士の間に配置された第1ダイヤモンド層11の前記押し込み硬さよりも高く設定されていることから、前記外面の耐摩耗性が充分に確保され、前述の刃痩せがより確実に防止される。
また、第2ダイヤモンド層12よりも軟らかい第1ダイヤモンド層11が該第2ダイヤモンド層12同士の間に配置されているので、この第1ダイヤモンド層11の靭性によって切断加工時の衝撃が緩和されるとともに、被切断材のチッピング等が防止され、加工精度がより向上する。
また、本実施形態の切断ブレード10の製造方法によれば、CVD法により生成したダイヤモンドを基材1として用いるので、該基材1を、比較的簡便に精度よく形成できる。すなわち、CVD法によって、ダイヤモンドが基材型21の表面21Aに均一に成膜されていくことから、基材1の厚さが全体に均一とされ、基材1が高精度に形成される。また、ダイヤモンドを生成した後、基材型21をエッチングにより除去することで、比較的容易に前記ダイヤモンドからなる基材1を得ることができる。
また、CVD法により、硬度が互いに異なる複数のダイヤモンド層を、順次積層させるように連続して成膜することから、これらのダイヤモンド層を、同一の反応容器内で成膜できる。従って、これらのダイヤモンド層を、比較的容易に、かつ、精度よく形成できる。
また、本実施形態の切断ブレード10を用いた切断加工装置によれば、切刃の切れ味が高められるとともに剛性が確保され、被切断材を高精度に安定して切断加工できる。
尚、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、本実施形態では、図1に示すように、一対の第2ダイヤモンド層12が、第1ダイヤモンド層11における厚さ方向の外側の表面全体を夫々被覆しているが、これに限定されるものではない。
例えば、本実施形態では、図1に示すように、一対の第2ダイヤモンド層12が、第1ダイヤモンド層11における厚さ方向の外側の表面全体を夫々被覆しているが、これに限定されるものではない。
また、切断ブレード10の基材1が、第1ダイヤモンド層11と、この第1ダイヤモンド層11を間に挟む一対の第2ダイヤモンド層12と、の3層からなることとしたが、これに限定されるものではない。すなわち、基材1は、単一のダイヤモンド層や、2層又は4層以上のダイヤモンド層からなることとしてもよい。尚、この場合、基材1の前記外面を形成するダイヤモンド層の前記押し込み硬さが、60000〜150000N/mm2の範囲内に設定されることが好ましい。
また、本実施形態では、基材1の外層をなす第2ダイヤモンド層12における前記押し込み硬さが、基材1の内層をなす第1ダイヤモンド層11における前記押し込み硬さよりも高く設定されることとしたが、これに限定されるものではない。
また、本実施形態では、互いに同一の前記押し込み硬さを有する一対の第2ダイヤモンド層12が基材1の外層を夫々なすこととしたが、これに限定されるものではない。すなわち、例えば、互いに硬度の異なるダイヤモンド層が、基材1の外層を夫々形成していても構わない。また、これらのダイヤモンド層が、互いに異なる膜厚に設定されていても構わない。
また、本実施形態では、ダイヤモンドを成膜する際、予め、基材型21の表面21Aの中央部に、円形状のマスク板によりマスキングを施した状態で、前記マスク板以外の部分に、CVD法によりダイヤモンドを成膜することとしたが、これに限定されるものではない。
すなわち、基材1の中央部に取付孔2が形成されればよいことから、例えば、前述のようにマスキングを施さずに成膜を行い、次いで、機械加工等により基材1の中央部に取付孔2を形成することとしても構わない。また、予め、基材型21における前記取付孔2に対応する部分に孔を形成しておき、基材型21の表面21Aにおける該孔以外の部分にダイヤモンドを成膜することで、取付孔2を形成することとしてもよい。
また、本実施形態では、基材型21の表面21Aにダイヤモンド層を形成した後、エッチングにより、該基材型21を溶解し除去することで、前記ダイヤモンド層からなる基材1が形成されることとしたが、これに限定されるものではない。すなわち、基材型21の表面21Aにダイヤモンド層を形成した後、エッチング以外の熱衝撃(すなわちダイヤモンド層と基材型21との熱膨張率の差を用いる手法)や機械的処理等により、基材型21をこのダイヤモンド層から分離させ除去するとともに、前記ダイヤモンド層からなる基材1を形成しても構わない。
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。ただし本発明はこの実施例に限定されるものではない。
[実施例1]
実施例1として、図1に示すように、基材1が、第1ダイヤモンド層11と、この第1ダイヤモンド層11を挟む一対の第2ダイヤモンド層12と、の3層からなる切断ブレード10を用意した。尚、この切断ブレード10において、基材1の直径(外径)は58mm、取付孔2の内径は40mm、基材1の厚さ寸法は200μmに設定した。
実施例1として、図1に示すように、基材1が、第1ダイヤモンド層11と、この第1ダイヤモンド層11を挟む一対の第2ダイヤモンド層12と、の3層からなる切断ブレード10を用意した。尚、この切断ブレード10において、基材1の直径(外径)は58mm、取付孔2の内径は40mm、基材1の厚さ寸法は200μmに設定した。
また、切断ブレード10の製造においては、Siからなる基材型21を用い、図2に示すように、この基材型21の表面21Aに、第2ダイヤモンド層12を膜厚10μmに成膜し、次いで、この第2ダイヤモンド層12の表面12Aに第1ダイヤモンド層11を膜厚180μmに成膜した後、この第1ダイヤモンド層11の表面11Aに、第2ダイヤモンド層12を膜厚10μmに成膜した。
詳しくは、第2ダイヤモンド層12は、原料ガス(流速):H2(1000ml/m)、CH4(25ml/m)、チャンバー圧:25Torr、フィラメント温度:2200℃、電圧:180V、合成速度:0.8μm/hの条件下で、夫々成膜した。尚、予め、ナノインデンテーション法により、この条件下で形成されたダイヤモンドにおける押し込み硬さ(すなわち最大荷重時における圧子の平均接触面圧)、マルテンス硬さ(すなわち、所謂引っ掻き硬さ)、押し込み弾性率(ヤング率)を調べたところ、表1に物性Aとして示す結果が得られた。
また、第1ダイヤモンド層11は、原料ガス(流速):H2(1000ml/m)、CH4(40ml/m)、チャンバー圧:10Torr、フィラメント温度:2200℃、電圧:180V、合成速度:1.0μm/hの条件下で成膜した。尚、予め、ナノインデンテーション法により、この条件下で形成されたダイヤモンドにおける押し込み硬さ、マルテンス硬さ、押し込み弾性率を調べたところ、表2に物性Bとして示す結果が得られた。
また、前述のように、第1、第2ダイヤモンド層11、12を成膜した後、機械加工により、基材型21における表面21A側とは反対側からこの基材型21を研削加工し、該基材型21の厚さ寸法が50μm程度になるまで削り込んだ。
次いで、エッチングにより、基材型21を溶解し除去することで、第1、第2ダイヤモンド層11、12からなる基材1を形成した。尚、このエッチングは、エッチング液として、硝酸:60%、フッ酸:30%、酢酸:10%からなるものを用い、処理温度:50℃、処理時間:12hの条件下で行った。また、このエッチングによって、基材型21は完全に溶解し除去された。
このようにして、切断ブレード10を製造した。
このようにして、切断ブレード10を製造した。
次いで、この切断ブレード10を切断加工装置に装着し、被切断材としてガラスエポキシ樹脂基板を用い、該ガラスエポキシ樹脂基板を連続して切断加工した。尚、この切断加工は、フランジ:φ52mm、主軸回転数:30000min−1、送り速度:100mm/secの条件下で行った。そして、切断加工の切断長が、100m、500m、1000mに達した時点において、切断後のチップにおける上下差、すなわち、被切断材を切断し形成されたチップの切断面における厚さ方向に沿った両端部の突出量の差を夫々測定した。結果を、表5として示す。また、前記切断長が、100m、500m、1000mに達した夫々の時点において、前記刃痩せに起因してモールド角欠けが発生しているか否かについて、確認した。結果を、表6として示す。
[実施例2]
また、実施例2においては、基材1の外層をなす一対の第2ダイヤモンド層12として、前述の物性Bに示すダイヤモンドを夫々成膜した。すなわち、第2ダイヤモンド層12を、原料ガス(流速):H2(1000ml/m)、CH4(40ml/m)、チャンバー圧:10Torr、フィラメント温度:2200℃、電圧:180V、合成速度:1.0μm/hの条件下で、夫々成膜した。
また、実施例2においては、基材1の外層をなす一対の第2ダイヤモンド層12として、前述の物性Bに示すダイヤモンドを夫々成膜した。すなわち、第2ダイヤモンド層12を、原料ガス(流速):H2(1000ml/m)、CH4(40ml/m)、チャンバー圧:10Torr、フィラメント温度:2200℃、電圧:180V、合成速度:1.0μm/hの条件下で、夫々成膜した。
また、切断ブレード10の内層をなす第1ダイヤモンド層11として、前述の物性Aに示すダイヤモンドを成膜した。すなわち、第1ダイヤモンド層11を、原料ガス(流速):H2(1000ml/m)、CH4(25ml/m)、チャンバー圧:25Torr、フィラメント温度:2200℃、電圧:180V、合成速度:0.8μm/hの条件下で成膜した。それ以外は、実施例1と同様の条件として測定を行った。
[実施例3]
また、実施例3として、切断ブレードの基材1を、単一のダイヤモンド層で形成したものを用意した。尚、このダイヤモンド層には、前述の物性Aに示すダイヤモンドを成膜し用い、基材1の厚さ寸法は、200μmに設定した。それ以外は、実施例1と同様の条件として測定を行った。
また、実施例3として、切断ブレードの基材1を、単一のダイヤモンド層で形成したものを用意した。尚、このダイヤモンド層には、前述の物性Aに示すダイヤモンドを成膜し用い、基材1の厚さ寸法は、200μmに設定した。それ以外は、実施例1と同様の条件として測定を行った。
[実施例4]
また、実施例4においては、図1に示す3層の基材1からなる切断ブレード10を用い、この基材1の外層をなす一対の第2ダイヤモンド層12として、前述の物性Bに示すダイヤモンドを夫々成膜した。
また、実施例4においては、図1に示す3層の基材1からなる切断ブレード10を用い、この基材1の外層をなす一対の第2ダイヤモンド層12として、前述の物性Bに示すダイヤモンドを夫々成膜した。
また、基材1の内層をなす第1ダイヤモンド層11は、原料ガス(流速):H2(1000ml/m)、CH4(80ml/m)、チャンバー圧:10Torr、フィラメント温度:2200℃、電圧:180V、合成速度:0.8μm/hの条件下で成膜した。尚、予め、ナノインデンテーション法により、この条件下で形成されたダイヤモンドにおける押し込み硬さ、マルテンス硬さ、押し込み弾性率を調べたところ、表3に物性Cとして示す結果が得られた。それ以外は、実施例1と同様の条件として測定を行った。
[比較例1]
また、比較例1として、メタルボンドからなる結合材に、ダイヤモンドからなる砥粒を分散させた砥粒層(基材)を有する切断ブレード、すなわち、所謂メタルブレードを用意した。また、この砥粒層の粒度は♯600に設定し、該砥粒層の厚さ寸法は200μmに設定した。尚、予め、ナノインデンテーション法により、この切断ブレードにおける押し込み硬さ、マルテンス硬さ、押し込み弾性率を調べたところ、表4に物性Dとして示す結果が得られた。それ以外は、実施例1と同様の条件として測定を行った。
また、比較例1として、メタルボンドからなる結合材に、ダイヤモンドからなる砥粒を分散させた砥粒層(基材)を有する切断ブレード、すなわち、所謂メタルブレードを用意した。また、この砥粒層の粒度は♯600に設定し、該砥粒層の厚さ寸法は200μmに設定した。尚、予め、ナノインデンテーション法により、この切断ブレードにおける押し込み硬さ、マルテンス硬さ、押し込み弾性率を調べたところ、表4に物性Dとして示す結果が得られた。それ以外は、実施例1と同様の条件として測定を行った。
表5に示すように、実施例1〜4では、切断長が1000mに達した時点において、切断後のチップにおける上下差が24μm以下に抑制され、切断加工の精度が確保された。すなわち、基材1の外周縁部の切刃における前記刃痩せが確実に抑制され、切断加工が長期に亘り安定して高精度に行え、工具寿命が延長することがわかった。特に、実施例1においては、切断長が1000mに達した時点の前記上下差が13μmとされ、切断加工の精度が充分に確保された。
一方、比較例1では、切断長が1000mに達した時点の前記上下差が30μmとなり、切断加工の精度が確保されなかった。すなわち、比較例1では、基材の外周縁部の切刃における前記刃痩せが早期に進行することが確認された。
一方、比較例1では、切断長が1000mに達した時点の前記上下差が30μmとなり、切断加工の精度が確保されなかった。すなわち、比較例1では、基材の外周縁部の切刃における前記刃痩せが早期に進行することが確認された。
また、表6に示すように、実施例1〜4では、切断長が100mに達した時点において、モールド角欠けは見受けられず、被切断材の切断加工を安定して高精度に行えることが確認された。尚、実施例1〜3においては、切断長が500mに達した時点でもモールド角欠けは見受けられず、特に、実施例1においては、切断長が1000mに達した時点でもモールド角欠けが生じなかった。
一方、比較例1では、切断長が100mに達した時点において、モールド角欠けが発生した。
一方、比較例1では、切断長が100mに達した時点において、モールド角欠けが発生した。
[実施例5]
次に、実施例5として、基材1の厚さ寸法を300μmに設定した切断ブレード10を用意した。詳しくは、基材1の外層をなす一対の第2ダイヤモンド層12の膜厚は20μmに夫々形成し、基材1の内層をなす第1ダイヤモンド層11の膜厚は260μmに形成した。それ以外は実施例1と同様の条件として切断ブレード10を作製した。
次に、実施例5として、基材1の厚さ寸法を300μmに設定した切断ブレード10を用意した。詳しくは、基材1の外層をなす一対の第2ダイヤモンド層12の膜厚は20μmに夫々形成し、基材1の内層をなす第1ダイヤモンド層11の膜厚は260μmに形成した。それ以外は実施例1と同様の条件として切断ブレード10を作製した。
次いで、この切断ブレード10を切断加工装置に装着し、被切断材として、銅配線及び樹脂を配設したガラスエポキシ樹脂基板を用い、該ガラスエポキシ樹脂基板を連続して切断加工した。尚、この切断加工は、フランジ:φ52mm、主軸回転数:20000min−1、送り速度:50mm/secの条件下で行った。そして、切断加工の切断長が、100m、500m、1000mに達した時点において、切断後のチップにおける上下差を夫々測定した。結果を、表7として示す。また、前記切断長が、100m、500m、1000mに達した夫々の時点において、チップの外面から厚さ方向に向けて突出するバリ(すなわち銅配線のバリ)の突出量を測定した。結果を、表8として示す。
[実施例6]
また、実施例6においては、基材1の外層をなす一対の第2ダイヤモンド層12として、前述の物性Bに示すダイヤモンドを夫々成膜した。また、基材1の内層をなす第1ダイヤモンド層11として、前述の物性Aに示すダイヤモンドを成膜した。それ以外は、実施例5と同様の条件として測定を行った。
また、実施例6においては、基材1の外層をなす一対の第2ダイヤモンド層12として、前述の物性Bに示すダイヤモンドを夫々成膜した。また、基材1の内層をなす第1ダイヤモンド層11として、前述の物性Aに示すダイヤモンドを成膜した。それ以外は、実施例5と同様の条件として測定を行った。
[実施例7]
また、実施例7として、切断ブレードの基材1を、単一のダイヤモンド層で形成したものを用意した。尚、このダイヤモンド層には、前述の物性Aに示すダイヤモンドを成膜し用い、基材1の厚さ寸法は、300μmに設定した。それ以外は、実施例5と同様の条件として測定を行った。
また、実施例7として、切断ブレードの基材1を、単一のダイヤモンド層で形成したものを用意した。尚、このダイヤモンド層には、前述の物性Aに示すダイヤモンドを成膜し用い、基材1の厚さ寸法は、300μmに設定した。それ以外は、実施例5と同様の条件として測定を行った。
[実施例8]
また、実施例8においては、図1に示す3層の基材1からなる切断ブレード10を用い、この基材1の外層をなす一対の第2ダイヤモンド層12として、前述の物性Bに示すダイヤモンドを夫々成膜した。また、基材1の内層をなす第1ダイヤモンド層11として、前述の物性Cに示すダイヤモンドを成膜した。それ以外は、実施例5と同様の条件として測定を行った。
また、実施例8においては、図1に示す3層の基材1からなる切断ブレード10を用い、この基材1の外層をなす一対の第2ダイヤモンド層12として、前述の物性Bに示すダイヤモンドを夫々成膜した。また、基材1の内層をなす第1ダイヤモンド層11として、前述の物性Cに示すダイヤモンドを成膜した。それ以外は、実施例5と同様の条件として測定を行った。
[比較例2]
また、比較例2として、前述の物性Dの性質を有するメタルブレードを用意した。また、このメタルブレードの砥粒層(基材)の粒度は♯800に設定し、該砥粒層の厚さ寸法は300μmに設定した。それ以外は、実施例5と同様の条件として測定を行った。
また、比較例2として、前述の物性Dの性質を有するメタルブレードを用意した。また、このメタルブレードの砥粒層(基材)の粒度は♯800に設定し、該砥粒層の厚さ寸法は300μmに設定した。それ以外は、実施例5と同様の条件として測定を行った。
表7に示すように、実施例5〜8では、切断長が1000mに達した時点において、切断後のチップにおける上下差が23μm以下に抑制され、切断加工の精度が確保された。すなわち、基材1の外周縁部の切刃における前記刃痩せが確実に抑制され、切断加工が長期に亘り安定して高精度に行え、工具寿命が延長することがわかった。特に、実施例5においては、切断長が1000mに達した時点の前記上下差が16μmとされ、切断加工の精度が充分に確保された。
一方、比較例2では、切断長が1000mに達した時点の前記上下差が33μmとなり、切断加工の精度が確保されなかった。すなわち、比較例2では、基材の外周縁部の切刃における前記刃痩せが早期に進行することが確認された。
一方、比較例2では、切断長が1000mに達した時点の前記上下差が33μmとなり、切断加工の精度が確保されなかった。すなわち、比較例2では、基材の外周縁部の切刃における前記刃痩せが早期に進行することが確認された。
また、表8に示すように、実施例5〜8では、切断長が1000mに達した時点において、チップの外面から厚さ方向に突出するバリの突出量が53μm以下に抑制された。すなわち、基材1の外周縁部の切刃の切れ味が高められて、切断加工の精度が長期に亘り安定して確保されることがわかった。特に、実施例5においては、切断長が1000mに達した時点の前記バリの突出量が37μmとされ、切断加工が長期に亘り安定して高精度に行えることが確認された。
一方、比較例2では、切断長が1000mに達した時点の前記バリの突出量が63μmとなり、切断加工の精度が確保されなかった。
一方、比較例2では、切断長が1000mに達した時点の前記バリの突出量が63μmとなり、切断加工の精度が確保されなかった。
1 基材
10 切断ブレード
11 第1ダイヤモンド層(ダイヤモンド層)
12 第2ダイヤモンド層(ダイヤモンド層)
21 基材型
21A 基材型の表面
10 切断ブレード
11 第1ダイヤモンド層(ダイヤモンド層)
12 第2ダイヤモンド層(ダイヤモンド層)
21 基材型
21A 基材型の表面
Claims (6)
- 円形薄板状をなす基材の外周縁部の切刃を用いて、被切断材を切断加工する切断ブレードであって、
前記基材が、ダイヤモンドで形成されていることを特徴とする切断ブレード。 - 請求項1に記載の切断ブレードであって、
前記基材は、硬度が互いに異なる複数のダイヤモンド層を積層し形成されていることを特徴とする切断ブレード。 - 請求項2に記載の切断ブレードであって、
前記ダイヤモンド層は、ナノインデンテーション法による押し込み硬さが58840N/mm2以上に設定された第1ダイヤモンド層と、この第1ダイヤモンド層よりも前記押し込み硬さが高く設定され、該第1ダイヤモンド層を挟むようにして配置された一対の第2ダイヤモンド層と、の3層からなることを特徴とする切断ブレード。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載の切断ブレードを製造するための切断ブレードの製造方法であって、
CVD法により、基材型の表面にダイヤモンドを成膜する工程と、
前記ダイヤモンドから前記基材型を除去することで、このダイヤモンドからなる前記基材を形成する工程と、を備えることを特徴とする切断ブレードの製造方法。 - 請求項4に記載の切断ブレードの製造方法であって、
前記ダイヤモンドを成膜する工程は、硬度が互いに異なる複数のダイヤモンド層を、順次積層させるように連続して成膜することを特徴とする切断ブレードの製造方法。 - 回転する切断ブレードの外周縁部の切刃を用いて、被切断材を切断加工する切断加工装置であって、
前記切断ブレードとして、請求項1〜3のいずれか一項に記載の切断ブレードを用いたことを特徴とする切断加工装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009083816A JP2010234597A (ja) | 2009-03-31 | 2009-03-31 | 切断ブレード、切断ブレードの製造方法及び切断加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009083816A JP2010234597A (ja) | 2009-03-31 | 2009-03-31 | 切断ブレード、切断ブレードの製造方法及び切断加工装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010234597A true JP2010234597A (ja) | 2010-10-21 |
Family
ID=43089416
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009083816A Withdrawn JP2010234597A (ja) | 2009-03-31 | 2009-03-31 | 切断ブレード、切断ブレードの製造方法及び切断加工装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2010234597A (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013161849A1 (ja) | 2012-04-24 | 2013-10-31 | 株式会社東京精密 | ダイシングブレード |
WO2013187510A1 (ja) | 2012-06-15 | 2013-12-19 | 株式会社東京精密 | ダイシング装置及びダイシング方法 |
JP2014009144A (ja) * | 2012-07-02 | 2014-01-20 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 複合多結晶ダイヤモンドおよびその製造方法 |
WO2014178416A1 (ja) * | 2013-04-30 | 2014-11-06 | Hoya株式会社 | 研削砥石、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法及び磁気ディスクの製造方法 |
WO2016160561A1 (en) * | 2015-04-01 | 2016-10-06 | 3M Innovative Properties Company | Abrasive disc with lateral cover layer |
JP2018034264A (ja) * | 2016-08-31 | 2018-03-08 | 株式会社ディスコ | メタルソー |
CN111065757A (zh) * | 2017-10-20 | 2020-04-24 | 株式会社理研 | 滑动构件和活塞环 |
CN114641372A (zh) * | 2019-08-23 | 2022-06-17 | 亚特兰帝克有限责任公司 | 三层磨轮 |
-
2009
- 2009-03-31 JP JP2009083816A patent/JP2010234597A/ja not_active Withdrawn
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013161849A1 (ja) | 2012-04-24 | 2013-10-31 | 株式会社東京精密 | ダイシングブレード |
US9701043B2 (en) | 2012-04-24 | 2017-07-11 | Tokyo Seimitsu Co., Ltd. | Dicing blade |
WO2013187510A1 (ja) | 2012-06-15 | 2013-12-19 | 株式会社東京精密 | ダイシング装置及びダイシング方法 |
JP2014009144A (ja) * | 2012-07-02 | 2014-01-20 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 複合多結晶ダイヤモンドおよびその製造方法 |
WO2014178416A1 (ja) * | 2013-04-30 | 2014-11-06 | Hoya株式会社 | 研削砥石、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法及び磁気ディスクの製造方法 |
JP5994022B2 (ja) * | 2013-04-30 | 2016-09-21 | Hoya株式会社 | 研削砥石、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法及び磁気ディスクの製造方法 |
WO2016160561A1 (en) * | 2015-04-01 | 2016-10-06 | 3M Innovative Properties Company | Abrasive disc with lateral cover layer |
JP2018034264A (ja) * | 2016-08-31 | 2018-03-08 | 株式会社ディスコ | メタルソー |
JP7094612B2 (ja) | 2016-08-31 | 2022-07-04 | 株式会社ディスコ | メタルソー |
CN111065757A (zh) * | 2017-10-20 | 2020-04-24 | 株式会社理研 | 滑动构件和活塞环 |
CN114641372A (zh) * | 2019-08-23 | 2022-06-17 | 亚特兰帝克有限责任公司 | 三层磨轮 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5885369B2 (ja) | ダイシングブレード | |
JP2010234597A (ja) | 切断ブレード、切断ブレードの製造方法及び切断加工装置 | |
KR20160021904A (ko) | 다이싱 장치 및 다이싱 방법 | |
JP6245833B2 (ja) | ワイヤソーの製造方法 | |
JP4400677B2 (ja) | 薄刃砥石 | |
JP5976228B2 (ja) | ダイシングブレード | |
JP2007118122A (ja) | 電鋳薄刃砥石 | |
JP5470713B2 (ja) | 電鋳薄刃砥石及びその製造方法 | |
JP2013220554A (ja) | スクライビングホイール及びその製造方法 | |
JPS6294263A (ja) | カツタ−ブレ−ドおよびその製造方法 | |
JP5566189B2 (ja) | 薄刃ブレード | |
JP4711025B2 (ja) | 薄刃砥石及びその製造方法 | |
JP2006138011A (ja) | ダイヤモンド膜被覆部材およびその製造方法 | |
JP5840270B2 (ja) | 切断ブレード | |
JP5607087B2 (ja) | 切断ブレード | |
JP2010247287A (ja) | 炭化珪素単結晶基板の製造方法 | |
JP3823830B2 (ja) | 電鋳薄刃砥石 | |
JP2016106046A (ja) | スクライビングホイールの製造方法 | |
JP5104394B2 (ja) | 薄刃砥石の製造方法 | |
JP2009006407A (ja) | 薄刃砥石 | |
JP2001001266A (ja) | 超砥粒切断ホイール | |
JP2010234481A (ja) | 切断ブレード、切断ブレードの製造方法及び切断加工装置 | |
JP2005246580A (ja) | 基板の切断方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20120605 |