JP2012192489A - 凝集砥粒 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】超砥粒8を少なくとも2つ以上含み、これら超砥粒8同士が金属相9により結合されたことを特徴とする。
【選択図】図4
Description
この種の切断ブレードとしては、例えば下記特許文献1、2に示されるように、円形薄板状の基材と、前記基材内に分散され、ダイヤモンドやcBN(立方晶窒化ホウ素)からなる超砥粒と、前記基材の外周縁部に形成された切れ刃と、を備えたものが知られている。
また、超砥粒は、前述した切断ブレード以外に、例えば高精度な平坦化加工を目的とした研削砥石等にも用いられている。
すなわち、例えば超砥粒を切断ブレードに用いた場合に、生産性を向上させる目的で切断の加工速度を上げると、被切断材の切断面にチッピング、電極バリ、スクラッチ(特に電極面の傷)等が生じることがあった。
また、研削砥石等に超砥粒を用いた場合に、研削面(処理面)を高品位に形成することへの要望があった。
すなわち、本発明の凝集砥粒は、超砥粒を少なくとも2つ以上含み、これら超砥粒同士が金属相により結合されたことを特徴としている。
また、凝集砥粒に含まれる各超砥粒は、処理面に対して一つ一つが小さく作用するから、例えば単体の大きな超砥粒のみを用いた従来の加工工具の構成に対比して、本発明の凝集砥粒を用いた加工工具によれば高品位な処理面を形成できる。
また、凝集砥粒を製造する際に、例えば従来の粉末冶金・焼結・破砕による製造手法に比較して、該凝集砥粒の大きさを制御しやすく、かつ、熱による衝撃や外力による衝撃が加わらないので、凝集砥粒内における各超砥粒と金属相との界面などに割れや隙間が生じることがない。さらに、各超砥粒に対して、熱による劣化を防止する効果が得られる。よって、凝集砥粒の前述した効果が十分に発揮される。
本実施形態の切断ブレード1は、電子材料であるQFNパッケージ、アクリル樹脂付きガラスエポキシ基板、SONパッケージ(Small Outline Non-leaded package)などの被切断材(被加工物)を精密切断加工するものである。この切断ブレード1は、電子材料切断用ブレードとして、Cuリードフレーム+樹脂モールドパッケージを切断する分野に用いて有効である。
本実施形態の切断ブレード1は、基材2の外径が58mm程度、取付孔5の内径が40mm程度、基材2の厚さが0.3mm程度となっている。
また、基材2内には、凝集砥粒10以外に、他の砥粒やフィラーが分散配置されていても構わない。
尚、凝集砥粒10の大きさの下限は、15μm以上であることが好ましい。
まず、例えばアクリル樹脂等の合成樹脂材料からなるスプレーコーティング剤を用意し、作業台等の平滑な作業面上にスプレー塗布する。
また、めっき後において、作製した凝集砥粒10をスクリーン(ふるい)に通すことにより、所望の大きさの凝集砥粒10を精度よく選別することができる。
この切断ブレード1は、ドクターブレード法により成形された単層体を厚さ方向にプレス・焼結することにより作製されている。尚、前記単層体の代わりに、複数の層を厚さ方向に積層した積層体をプレス・焼結して切断ブレード1を作製してもよい。
このようにして、切断ブレード1が製造される。
本実施形態の切断ブレード1は、前述した特別の構成を備えた凝集砥粒10を用いているので、下記の優れた効果を奏する。
また、凝集砥粒10に含まれる各超砥粒8は、処理面に対して一つ一つが小さく作用するから、例えば単体の大きな超砥粒(凝集砥粒10の大きさと同程度の大きさの超砥粒)のみを用いた従来の切断ブレードの構成に対比して、本実施形態の凝集砥粒10を用いた切断ブレード1によれば高品位な処理面を形成できる。
また、凝集砥粒10を製造する際に、例えば従来の粉末冶金・焼結・破砕による製造手法に比較して、該凝集砥粒10の大きさを制御しやすく(詳しくは、めっき時間により粒径コントロールが容易に行える)、かつ、熱による衝撃や外力による衝撃が加わらないので、凝集砥粒10内における各超砥粒8と金属相9との界面などに割れや隙間が生じることがない。さらに、各超砥粒8に対して、熱による劣化を防止する効果が得られる。よって、凝集砥粒10の前述した効果が十分に発揮される。
[実施例1]
本発明の実施例1として、平均粒径40μmの超砥粒8を複数含み、金属相9がNi無電解めっきで形成された平均粒径80μmの凝集砥粒10が、樹脂ボンド相からなる基材2内に分散された切断ブレード1を作製した。また、凝集砥粒10は、基材2内の集中度が100となるように分散配置した。この切断ブレード1の各寸法は、外径58mm、内径40mm、厚さ0.3mmである。
また、試験の条件としては、フランジ:φ52mm、主軸回転数:20000min−1、送り速度:25mm/secとした。
試験の結果を、表1に示す。
また、実施例2として、実施例1で説明した平均粒径40μmの超砥粒8を複数含む凝集砥粒10の代わりに、平均粒径30μmの超砥粒8を複数含む凝集砥粒10を用いた。それ以外は実施例1と同じ条件として、切断ブレード1を作製し試験を行った。
また、実施例3として、実施例1で説明した凝集砥粒10の代わりに、平均粒径20μmの超砥粒8を複数含む凝集砥粒10を用いた。それ以外は実施例1と同じ条件として、切断ブレード1を作製し試験を行った。
また、実施例4として、実施例1で説明した凝集砥粒10の代わりに、平均粒径15μmの超砥粒8を複数含む凝集砥粒10を用いた。それ以外は実施例1と同じ条件として、切断ブレード1を作製し試験を行った。
また、実施例5として、実施例1で説明した凝集砥粒10の代わりに、平均粒径10μmの超砥粒8を複数含む凝集砥粒10を用いた。それ以外は実施例1と同じ条件として、切断ブレード1を作製し試験を行った。
また、実施例6として、実施例1で説明した凝集砥粒10の代わりに、平均粒径50μmの超砥粒8を複数含む凝集砥粒10を用いた。それ以外は実施例1と同じ条件として、切断ブレード1を作製し試験を行った。
一方、比較例1として、樹脂ボンド相からなる基材内に、従来の超砥粒のみが分散された切断ブレードを作製した。尚、前記超砥粒には、粒度#200(粒径65−80μm)のものを用いた。それ以外は実施例1と同じ条件として、切断ブレードを作製し試験を行った。
表1に示される通り、実施例1〜6のように、超砥粒8を少なくとも2つ以上含み、これら超砥粒8同士が金属相9により結合された凝集砥粒10を備えた切断ブレード1においては、Zバリが43μm以下、電極間距離が125μm以上となり、切断加工による電極バリの発生が抑制されることがわかった。また、樹脂面チッピングが2.5%以下となり、チッピングが抑制された。また、主軸電流値が2.6A以下となり、切断加工時の摩擦抵抗が低減することが確認された。
さらに、凝集砥粒10に含まれる各超砥粒8の大きさが、凝集砥粒10の大きさの1/2以下で、かつ、1/5以上である実施例1〜3については、Zバリが25μm以下、電極間距離が163μm以上、主軸電流値が2.5A以下となって、顕著な効果を奏することが確認された。
[実施例7]
本発明の実施例7として、平均粒径30μmの超砥粒8を複数含み、金属相9がCu無電解めっきで形成された平均粒径60μmの凝集砥粒10が、樹脂ボンド相からなる基材2内に分散された切断ブレード1を作製した。また、凝集砥粒10は、基材2内の集中度が75となるように分散配置した。この切断ブレード1の各寸法は、外径58mm、内径40mm、厚さ0.3mmである。
また、試験の条件としては、フランジ:φ52mm、主軸回転数:20000min−1、送り速度:20mm/secとした。
試験の結果を、表2に示す。
また、実施例8として、実施例7で説明した平均粒径30μmの超砥粒8を複数含む凝集砥粒10の代わりに、平均粒径20μmの超砥粒8を複数含む凝集砥粒10を用いた。それ以外は実施例7と同じ条件として、切断ブレード1を作製し試験を行った。
また、実施例9として、実施例7で説明した凝集砥粒10の代わりに、平均粒径15μmの超砥粒8を複数含む凝集砥粒10を用いた。それ以外は実施例7と同じ条件として、切断ブレード1を作製し試験を行った。
また、実施例10として、実施例7で説明した凝集砥粒10の代わりに、平均粒径10μmの超砥粒8を複数含む凝集砥粒10を用いた。それ以外は実施例7と同じ条件として、切断ブレード1を作製し試験を行った。
また、実施例11として、実施例7で説明した凝集砥粒10の代わりに、平均粒径50μmの超砥粒8を複数含む凝集砥粒10を用いた。それ以外は実施例7と同じ条件として、切断ブレード1を作製し試験を行った。
一方、比較例2として、樹脂ボンド相からなる基材内に、従来の超砥粒のみが分散された切断ブレードを作製した。尚、前記超砥粒には、粒度#230(粒径55−60μm)のものを用いた。それ以外は実施例7と同じ条件として、切断ブレードを作製し試験を行った。
表2に示される通り、実施例7〜11のように、複数の超砥粒8同士が金属相9で結合された凝集砥粒10を備えた切断ブレード1においては、樹脂バリが89μm以下、電極バリが11%以下となり、切断加工による樹脂バリ及び電極バリの発生が抑制されることがわかった。また、主軸電流値が3.3A以下となり、切断加工時の摩擦抵抗が低減することが確認された。
さらに、凝集砥粒10に含まれる各超砥粒8の大きさが、凝集砥粒10の大きさの1/2以下で、かつ、1/5以上である実施例7〜9については、樹脂バリが63μm以下、切断面が半透明(加工品位が非常に高い)、主軸電流値が3.1A以下となって、顕著な効果を奏することが確認された。
9 金属相
10 凝集砥粒
Claims (3)
- 超砥粒を少なくとも2つ以上含み、これら超砥粒同士が金属相により結合されたことを特徴とする凝集砥粒。
- 請求項1に記載の凝集砥粒であって、
前記金属相が、Niめっき又はCuめっきにより形成されていることを特徴とする凝集砥粒。 - 請求項1又は2に記載の凝集砥粒であって、
前記超砥粒の大きさが、凝集砥粒の大きさの1/2以下であることを特徴とする凝集砥粒。
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