JP2013184388A - Scribing wheel and method for manufacturing the same - Google Patents

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Naoko Tomei
直子 留井
Mitsuru Kitaichi
充 北市
Toshio Fukunishi
利夫 福西
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To extend the service life of a scribing wheel, and to increase the end surface strength of a substrate when a brittle material substrate is divided after scribing.SOLUTION: A rotary shaft is formed in the center of a scribing wheel substrate, and a V-shaped cutting edge is formed in the circumferential part. A diamond film is formed on the cutting edge by a CVD method. Thereafter, a ridge line part is polished so as to be parallel to a ridge line, and corrected so as to sharpen the end, thereby forming a fine ridge line part. When the brittle material substrate is scribed and divided by using the scribing wheel, the end face accuracy of the divided substrate increases and the end face strength can be improved. Separations and cracks of the ridge line part of the diamond film are small in number even if the scribing is advanced, and the scribing wheel can be increased in service life.

Description

本発明は脆性材料基板に圧接・転動させてスクライブするためのスクライビングホイール及びその製造方法に関するものである。   The present invention relates to a scribing wheel for scribing by pressing and rolling on a brittle material substrate and a method for manufacturing the scribing wheel.

従来のスクライビングホイールは、特許文献1等に示されるように、超硬合金製又は多結晶焼結ダイヤモンド(以下、PCDという)製の円板を基材としている。PCDはダイヤモンド粒子をコバルトなどと共に焼結させたものである。スクライビングホイールは基材となる円板の両側より円周のエッジを互いに斜めに削り込み、円周面にV字形の刃先を形成したものである。このようにして形成されたスクライビングホイールをスクライブ装置のスクライブヘッド等に回転自在に軸着して脆性材料基板に所定の荷重で押し付け、脆性材料基板の面に沿って移動させることで、転動させながらスクライブすることができる。   A conventional scribing wheel uses, as a base material, a disc made of cemented carbide or polycrystalline sintered diamond (hereinafter referred to as PCD), as shown in Patent Document 1 and the like. PCD is obtained by sintering diamond particles together with cobalt or the like. The scribing wheel is formed by cutting the circumferential edges obliquely from both sides of a disk as a base material to form a V-shaped cutting edge on the circumferential surface. The scribing wheel formed in this way is rotatably attached to a scribing head of a scribing device, pressed against the brittle material substrate with a predetermined load, and moved along the surface of the brittle material substrate to roll it. You can scribe while.

特許文献2には、脆性材料基板、特にガラス板とのスリップをなくすために、回転軸の正面から見た場合に刃先に対して軸方向からの放射方向に対して角度を成す方向に研磨して条痕を形成したガラスカッタが示されている。   In Patent Document 2, in order to eliminate slippage with a brittle material substrate, particularly a glass plate, polishing is performed in a direction that forms an angle with respect to the radial direction from the axial direction when viewed from the front of the rotating shaft. A glass cutter with streaks is shown.

特許文献3にはガラス切断用刃の寿命を長くするために、V字形状の刃先表面をダイヤモンドで被膜したガラス切断用刃が開示されている。このガラス切断用刃は、ダイヤモンドと相性の良いセラミックで形成された刃先表面にダイヤモンド膜を被覆し、このダイヤモンド膜を表面研磨処理して整形される。このようなガラス切断用刃を用いることにより、刃の寿命が長く、また切断面が平滑となるように硬高度ガラスを切断できると示されている。   Patent Document 3 discloses a glass cutting blade having a V-shaped cutting edge surface coated with diamond in order to extend the life of the glass cutting blade. This blade for cutting a glass is shaped by coating a diamond film on the surface of a cutting edge formed of a ceramic that is compatible with diamond and then polishing the diamond film. It has been shown that by using such a glass cutting blade, it is possible to cut hard altitude glass so that the blade has a long life and the cut surface is smooth.

また、特許文献4には、光ファイバ等を切断する際に滑りや切断品位の悪化を防止するため、超硬合金等の基材にダイヤモンド層を被覆し、ダイヤモンド層の表面は被覆後に平滑化処理がされていないダイヤモンド被覆切断刃が開示されている。   Patent Document 4 discloses that a diamond layer is coated on a base material such as cemented carbide to prevent slippage and deterioration of cutting quality when cutting an optical fiber, and the surface of the diamond layer is smoothed after coating. An untreated diamond coated cutting blade is disclosed.

さらに、特許文献5には、工具母材の表面にダイヤモンド被膜がコーティングされた刃部を有するスクライビングホイールが示されている。この文献には、イオンビームの照射によりダイヤモンド被膜を研磨することにより、刃部の先端部分に元の刃先角よりも大きな刃先角であり、且つ刃先幅が10〜100nmの範囲内となるように尖らされた先端研磨部が設けられているため、所定の刃先強度を確保しつつダイヤモンドコーティングに拘らず優れた切れ味が得られるようになることが開示されている。   Further, Patent Document 5 discloses a scribing wheel having a blade portion in which a diamond coating is coated on the surface of a tool base material. In this document, the diamond coating is polished by ion beam irradiation so that the tip of the blade has a blade edge angle larger than the original blade edge angle, and the blade width is in the range of 10 to 100 nm. It is disclosed that since a sharpened tip polishing portion is provided, excellent sharpness can be obtained regardless of diamond coating while ensuring a predetermined cutting edge strength.

国際公開WO2003/51784号公報International Publication WO2003 / 51784 特開平6−56451号公報JP-A-6-56451 特開平04−224128号公報Japanese Patent Laid-Open No. 04-224128 特開2011−126754号公報JP 2011-126754 A 特開2012−11475号公報JP2012-11475A

多結晶焼結ダイヤモンド(PCD)で形成された従来のスクライビングホイールは、ダイヤモンド粒子と結合材で構成されるため、特にセラミック等の硬度が高い脆性材料基板をスクライブすると磨耗が急激に進み、寿命が短いという欠点があった。又、近年ガラスの薄型化、大型化により、脆性材料基板をスクライブし、ブレイクしたときの脆性材料基板の端面強度が要求されるようになってきた。しかし、PCDで形成された従来のスクライビングホイールでは素材に含まれるダイヤモンド粒子の大きさに応じて刃先及び稜線の粗さが粗く、研磨によっても一定以下の粗さにすることが難しいので、脆性材料基板をスクライブし、ブレイクしたときの脆性材料基板の端面強度が低下するという欠点があった。   A conventional scribing wheel made of polycrystalline sintered diamond (PCD) is composed of diamond particles and a binder, so that when a brittle material substrate having a high hardness, such as ceramic, is scribed, the wear progresses rapidly and the life is shortened. There was the shortcoming of being short. In recent years, as the glass has been made thinner and larger, the end face strength of the brittle material substrate has been required when the brittle material substrate is scribed and broken. However, the conventional scribing wheel made of PCD has a rough cutting edge and ridge line depending on the size of diamond particles contained in the material, and it is difficult to make the roughness below a certain level by polishing. There was a drawback that the end face strength of the brittle material substrate was lowered when the substrate was scribed and broken.

又特許文献2に記載のように、ガラス板をスクライブするスクライビングホイールの製造時にその稜線に対して斜め方向に刃先を研磨すると、稜線部分に欠けが生じ易くなるという問題点があった。   Further, as described in Patent Document 2, when a scribing wheel for scribing a glass plate is manufactured, if the cutting edge is polished in an oblique direction with respect to the ridgeline, there is a problem that the ridgeline portion is likely to be chipped.

特許文献3に記載のガラス切断用刃を用いて実際に脆性材料基板をスクライブする場合には、刃先の欠け、ダイヤモンド被膜の剥離などが起こりやすいという問題が生じることが分かった。特許文献4に記載のダイヤモンド被覆切断刃においても、その表面に平滑化処理がされていないことから、脆性材料基板をスクライブすると基板の端面精度が研磨を行わない場合に比べて悪化し、このために端面強度が劣るという問題点があった。また、特許文献5に記載のスクライビングホイールはイオンビームの照射により刃先部が尖らされているが、スクライビングホイールの刃先斜面部は十分に研磨されておらず、比較的粗さが粗いままであるため、端面強度が劣るという問題点を解決することができないという問題点があった。   It has been found that when the brittle material substrate is actually scribed using the glass cutting blade described in Patent Document 3, chipping of the blade edge, peeling of the diamond film, and the like are likely to occur. Even in the diamond-coated cutting blade described in Patent Document 4, since the surface is not smoothed, when the brittle material substrate is scribed, the end face accuracy of the substrate is deteriorated as compared with the case where polishing is not performed. However, the end face strength is inferior. In addition, the scribing wheel described in Patent Document 5 has a sharpened edge by irradiation with an ion beam, but the cutting edge slope of the scribing wheel is not sufficiently polished and is relatively rough. There is a problem that the problem of poor end face strength cannot be solved.

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであって、ダイヤモンド膜を被覆したスクライビングホイールにおいて、ダイヤモンド膜の欠けや剥離の防止することができ、スクライビングホイールの長寿命化を図ることができるスクライビングホイール及びその製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such problems, and in a scribing wheel coated with a diamond film, the diamond film can be prevented from being chipped or peeled off, and the life of the scribing wheel can be extended. An object of the present invention is to provide a scribing wheel that can be used and a method for manufacturing the same.

この課題を解決するために、本発明のスクライビングホイールは、円周部に沿って稜線が形成され、前記稜線と前記稜線の両側の傾斜面からなる刃先を有するスクライビングホイールであって、基材と基材の刃先表面に形成されたダイヤモンド膜とを有し、前記稜線はダイヤモンド膜で形成され、前記稜線の両側のダイヤモンド膜で形成された領域に前記稜線に平行な研削条痕を有するものである。   In order to solve this problem, the scribing wheel of the present invention is a scribing wheel in which a ridge line is formed along a circumferential portion, and has a cutting edge composed of the ridge line and inclined surfaces on both sides of the ridge line, A diamond film formed on the surface of the cutting edge of the base material, the ridge line is formed of a diamond film, and the region formed by the diamond film on both sides of the ridge line has grinding striations parallel to the ridge line. is there.

この課題を解決するために、本発明のスクライビングホイールの製造方法は、円板の円周部に沿って稜線と前記稜線の両側の傾斜面からなる刃先を有するスクライビングホイールの製造方法であって、円板の中心に貫通孔を設け、その中心を回転軸とし、円周部に沿って刃先部分を形成してスクライビングホイール基材を構成し、前記スクライビングホイール基材の刃先部分に化学気相成長法によってダイヤモンド膜を形成し、前記ダイヤモンド膜の稜線から成る円を含む面が前記スクライビングホイール基材の回転軸に垂直となるように、前記ダイヤモンド膜の形成された面を稜線に平行に研磨するものである。   In order to solve this problem, the manufacturing method of the scribing wheel of the present invention is a manufacturing method of a scribing wheel having a ridge line and a cutting edge formed of inclined surfaces on both sides of the ridge line along the circumferential portion of the disk, A through hole is provided in the center of the disc, the center of which is the axis of rotation, and a cutting edge portion is formed along the circumferential portion to form a scribing wheel base material. Chemical vapor deposition is performed on the cutting edge portion of the scribing wheel base material. A diamond film is formed by a method, and the surface on which the diamond film is formed is polished parallel to the ridgeline so that a surface including a circle formed by the ridgeline of the diamond film is perpendicular to the rotation axis of the scribing wheel base material. Is.

前記基材は、超硬合金としてもよい。   The base material may be a cemented carbide.

ここで前記スクライビングホイール基材は、刃先部分に回転軸に平行な円周面を形成するようにしてもよい。   Here, the scribing wheel base material may be formed with a circumferential surface parallel to the rotation axis at the blade edge portion.

ここで前記研磨領域の稜線部分を所定間隔で切り欠いた溝を有し、その間を突起とするようにしてもよい。   Here, a groove in which a ridge line portion of the polishing region is notched at a predetermined interval may be provided, and a portion between the grooves may be formed as a protrusion.

このような特徴を有する本発明によれば、スクライビングホイールにダイヤモンド膜を形成し、刃先のダイヤモンド膜をその稜線に対して平行に研磨する。こうすることによって稜線に対し平行な微細な条痕が残ることとなる。このスクライビングホイールを用いて脆性材料基板をスクライブしブレイクすると、ダイヤモンド膜を用いているため硬度の高い脆性材料基板をスクライブする場合にもスクライビングホイールの磨耗が少なく、スクライビングホイールの寿命を長くすることができる。また、PCDを用いた場合に比較し、研磨によってスクライビングホイールの刃先の面粗さを小さくすることができるため、脆性材料基板の端面精度が向上し、端面強度も向上させることもできるという効果も得られる。又スクライビングホイールの稜線に平行に研磨したことで、刃先及び稜線に研削条痕に起因する微細な凹凸が現れにくく、粗さを小さくすることができ、硬度の高い脆性材料基板をスクライブする場合にも、稜線の部分に微細な凹凸に起因するダイヤモンド膜の欠けや剥離が生じ難くなるという効果が得られる。   According to the present invention having such characteristics, the diamond film is formed on the scribing wheel, and the diamond film at the cutting edge is polished parallel to the ridgeline. By doing so, fine streaks parallel to the ridge line remain. When scribing and breaking a brittle material substrate using this scribing wheel, the scribing wheel wear is reduced even when scribing a brittle material substrate with high hardness due to the use of a diamond film, and the life of the scribing wheel can be extended. it can. Moreover, since the surface roughness of the cutting edge of the scribing wheel can be reduced by polishing as compared with the case of using PCD, the end surface accuracy of the brittle material substrate can be improved, and the end surface strength can also be improved. can get. Also, by polishing parallel to the ridge line of the scribing wheel, fine irregularities due to grinding marks are difficult to appear on the cutting edge and ridge line, the roughness can be reduced, and when brittle material substrate with high hardness is scribed In addition, there is an effect that the diamond film is less likely to be chipped or peeled off due to fine unevenness at the ridge line portion.

図1Aは本発明の第1の実施の形態によるスクライビングホイールの正面図である。FIG. 1A is a front view of a scribing wheel according to a first embodiment of the present invention. 図1Bは第1の実施の形態によるスクライビングホイールの側面図である。FIG. 1B is a side view of the scribing wheel according to the first embodiment. 図2Aは第1の実施の形態による刃先の研磨前の稜線部分の拡大断面図である。FIG. 2A is an enlarged cross-sectional view of a ridge line portion before polishing of the blade edge according to the first embodiment. 図2Bは第1の実施の形態による研磨後の稜線部分の拡大断面図である。FIG. 2B is an enlarged cross-sectional view of a ridge line portion after polishing according to the first embodiment. 図3Aは本発明の第1の実施の形態によるスクライビングホイールの刃先を研磨する状態を示す側面図である。FIG. 3A is a side view showing a state in which the cutting edge of the scribing wheel according to the first embodiment of the present invention is polished. 図3Bは本発明の第2の実施の形態によるスクライビングホイールの刃先を研磨する状態を示す平面図である。FIG. 3B is a plan view showing a state in which the cutting edge of the scribing wheel according to the second embodiment of the present invention is polished. 図4は第1,第2の実施の形態によるスクライビングホイールの研磨後の稜線部分の拡大図である。FIG. 4 is an enlarged view of a ridge line portion after grinding of the scribing wheel according to the first and second embodiments. 図5Aは第1,第2の実施の形態の変形例による刃先の研磨前の稜線部分の拡大断面図である。FIG. 5A is an enlarged cross-sectional view of a ridge line portion of a cutting edge before polishing according to a modification of the first and second embodiments. 図5Bは第1,第2の実施の形態の変形例による研磨後の稜線部分の拡大断面図である。FIG. 5B is an enlarged cross-sectional view of a ridge line portion after polishing according to a modification of the first and second embodiments. 図6Aは本発明の第3の実施の形態によるスクライビングホイールの正面図である。FIG. 6A is a front view of a scribing wheel according to a third embodiment of the present invention. 図6Bは第3の実施の形態による研磨後の稜線部分の拡大断面図である。FIG. 6B is an enlarged cross-sectional view of a ridge line portion after polishing according to the third embodiment. 図6Cは図6Aに示す円形部分の拡大図である。FIG. 6C is an enlarged view of the circular portion shown in FIG. 6A.

図1Aは本発明の実施の形態によるスクライビングホイールの正面図、図1Bはその側面図である。スクライビングホイールを製造する際には、例えば、超硬合金、又はセラミック製のスクライビングホイール基材となる円板11の中央にまず図1Aに示すように軸穴となる貫通孔12を形成する。次にこの貫通孔12に図示しないモータ等のシャフトを連通して貫通孔12の中心軸を回転軸12aとして回転させつつ、円板11の全円周を円板の表裏両側より回転軸12aに対して斜めに研磨して図1Bに示すように稜線と稜線の両側の傾斜面を垂直断面V字形に形成する。こうして形成したV字形の斜面を研磨面13とする。   FIG. 1A is a front view of a scribing wheel according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a side view thereof. When manufacturing a scribing wheel, for example, a through-hole 12 serving as an axial hole is first formed in the center of a disc 11 serving as a cemented carbide or ceramic scribing wheel base as shown in FIG. 1A. Next, a shaft such as a motor (not shown) is connected to the through hole 12 to rotate the central axis of the through hole 12 as the rotation shaft 12a, and the entire circumference of the disk 11 is connected to the rotation shaft 12a from both sides of the disk. On the other hand, as shown in FIG. 1B, the ridgeline and inclined surfaces on both sides of the ridgeline are formed in a V-shaped vertical section by polishing obliquely. The V-shaped slope formed in this way is defined as a polishing surface 13.

次にダイヤモンド薄膜の形成について図2Aの刃先の稜線部分の拡大断面図を用いて説明する。まずダイヤモンド膜の付着が容易になるようにV字形の研磨面13をあらかじめ粗面にしておく。次にサブミクロン以下の粒径の核となるダイヤモンドを斜面部分に形成した後、化学気相成長反応によってダイヤモンド薄膜を成長させる。このようにしてスクライビングホイールのV字形の斜面部分に化学気相成長法(CVD法)によって、膜厚が例えば20〜30μmのダイヤモンド膜14を形成する。   Next, formation of the diamond thin film will be described with reference to an enlarged cross-sectional view of the ridge line portion of the blade edge in FIG. 2A. First, the V-shaped polished surface 13 is roughened in advance so that the diamond film can be easily attached. Next, after forming diamond as a core having a particle size of submicron or less on the slope portion, a diamond thin film is grown by chemical vapor deposition. Thus, the diamond film 14 having a film thickness of, for example, 20 to 30 μm is formed on the V-shaped slope portion of the scribing wheel by chemical vapor deposition (CVD).

この後、少なくとも先端部分を、後述のように先端が鋭くなるように研磨する。図2Bはこの研磨した後の状態を示す部分拡大断面図である。このように研磨の際には元のダイヤモンド膜14よりも例えば5°程度鈍角になるようにしてもよい。そして研磨した後の稜線から成る円が含まれる面を回転軸12aに対し垂直となるようにする。ここで研磨する領域は傾斜面の稜線を中央に含む帯状の部分のみであってもよい。図2Bの幅wの領域はこの先端部分、すなわち稜線の両側のダイヤモンド膜の研磨領域を示しており、例えば幅の最小値wは10〜20μmとする。   Thereafter, at least the tip portion is polished so that the tip is sharp as will be described later. FIG. 2B is a partially enlarged sectional view showing the state after the polishing. In this way, the polishing may be performed at an obtuse angle of, for example, about 5 ° with respect to the original diamond film 14. Then, the surface including the circle composed of the ridge line after polishing is set to be perpendicular to the rotation axis 12a. Here, the region to be polished may be only a belt-like portion including the ridge line of the inclined surface in the center. The region of width w in FIG. 2B shows this tip portion, that is, the polishing region of the diamond film on both sides of the ridgeline. For example, the minimum value w of the width is 10 to 20 μm.

図3Aはスクライビングホイールを研磨する方法を示す図である。この方法では研磨時にストレート砥石20を用いる。ストレート砥石20は円柱状であって、円周面に砥石が形成されている。このストレート砥石20を砥石回転軸20aに沿って回転させ、ダイヤモンド膜を有するスクライビングホイールの刃先を研磨する。このときストレート砥石20を一定速度で砥石回転軸20aに沿って回転させつつ、砥石回転軸20aとスクライビングホイール10の回転軸12aとが1つの平面(紙面)をなすようにスクライビングホイール10を押し付け、スクライビングホイール10もその回転軸12aに沿って回転させる。こうすれば、スクライビングホイールの刃先の斜面は稜線と平行に研磨される。一方の面の研磨を終えると、他方の面についても同様に研磨する。こうして研磨を終えると、図4に図1Bに示す円形部分の拡大図を示すように、刃先の幅wの研磨面には稜線に平行な多数の微細な研削条痕が形成された状態となる。   FIG. 3A is a diagram illustrating a method of polishing a scribing wheel. In this method, a straight grindstone 20 is used during polishing. The straight grindstone 20 is cylindrical and has a grindstone formed on the circumferential surface. The straight grindstone 20 is rotated along the grindstone rotating shaft 20a to polish the cutting edge of a scribing wheel having a diamond film. At this time, while rotating the straight grindstone 20 at a constant speed along the grindstone rotating shaft 20a, the scribing wheel 10 is pressed so that the grindstone rotating shaft 20a and the rotating shaft 12a of the scribing wheel 10 form one plane (paper surface). The scribing wheel 10 is also rotated along its rotation axis 12a. In this way, the slope of the cutting edge of the scribing wheel is polished in parallel with the ridgeline. When the polishing of one surface is finished, the other surface is similarly polished. When the polishing is finished in this manner, as shown in the enlarged view of the circular part shown in FIG. 1B in FIG. 4, a large number of fine grinding striations parallel to the ridge line are formed on the polishing surface having the width w of the blade edge. .

このように研磨することによって従来の焼結ダイヤモンドによるスクライビングホイールに比べ、脆性材料基板に接する部分の全てがダイヤモンドとなるため、スクライビングホイールの耐摩耗性を向上させることができる。又脆性材料基板に接する部分の全てがダイヤモンド膜となるためスクライブに寄与する刃先部分及び稜線の粗さを細かくすることができる。従ってこのスクライビングホイールを用いて脆性材料基板、例えばセラミックス基板をスクライブし、分断すると、脆性材料基板の切断面の端面精度が向上し、これに伴い端面強度も向上させることができるという効果が得られる。発明者は研磨の際に稜線に対して垂直方向又は斜め方向に研磨すると、刃先及び稜線に研削条痕に起因する微細な凹凸が現れ、スクライブしたときに稜線の部分で欠けが生じ易くなるとの知見を得た。そこでこの発明では、稜線に平行に研磨するようにしており、これにより稜線部分の欠けやダイヤモンドの膜の剥離を少なくすることができる。さらに、刃先及び稜線の粗さを細かくすることにより、ダイヤモンド膜が剥離し難くなるという効果が得られる。そのため本発明のスクライビングホイールはセラミックス基板をスクライブするのに好適である。   By polishing in this way, compared to a conventional scribing wheel made of sintered diamond, all the portions in contact with the brittle material substrate become diamond, so that the wear resistance of the scribing wheel can be improved. In addition, since all of the portion in contact with the brittle material substrate is a diamond film, the roughness of the cutting edge portion and the ridge line contributing to scribe can be reduced. Therefore, by scribing and dividing a brittle material substrate, for example, a ceramic substrate, using this scribing wheel, the accuracy of the end face of the cut surface of the brittle material substrate is improved, and the end face strength can be improved accordingly. . When the inventor polishes in a direction perpendicular or oblique to the ridgeline during polishing, fine irregularities due to grinding marks appear on the blade edge and the ridgeline, and the ridgeline portion is likely to be chipped when scribed. Obtained knowledge. Therefore, in the present invention, polishing is performed in parallel with the ridgeline, thereby reducing chipping of the ridgeline portion and peeling of the diamond film. Furthermore, the effect of making it difficult for the diamond film to peel off is obtained by reducing the roughness of the cutting edge and the ridgeline. Therefore, the scribing wheel of the present invention is suitable for scribing a ceramic substrate.

次に本発明の第2の実施の形態について説明する。この実施の形態は第1の実施の形態とは研磨工程のみが異なっている。この実施の形態の研磨工程は円板状のカップ砥石21を用いる。カップ砥石21は円板の面に研磨面が形成されている。この実施の形態では図3Bに示すようにカップ砥石21の砥石回転軸21aに向けて傾けたスクライビングホイール10の先端面を研磨するものである。このときカップ砥石21を砥石回転軸21aを中心に一定速度で回転させつつ、砥石回転軸21aとスクライビングホイール10の回転軸12aとが1つの平面(紙面と直交する面)をなすようにスクライビングホイール10を押し付け、回転軸12aに沿って回転させて研磨する。このように研磨した場合であっても、カップ砥石21の外周部であれば研磨領域の円と比べスクライビングホイールは十分小さいため、稜線にほぼ平行に研磨することができる。そのため図4に示すように稜線に平行な多数の研削条痕が形成された状態でスクライビングホイールを仕上げることができ、前述の場合と同様の効果が得られる。   Next, a second embodiment of the present invention will be described. This embodiment differs from the first embodiment only in the polishing process. In the polishing process of this embodiment, a disk-shaped cup grindstone 21 is used. The cup grindstone 21 has a polished surface formed on the surface of the disk. In this embodiment, as shown in FIG. 3B, the tip surface of the scribing wheel 10 inclined toward the grindstone rotating shaft 21a of the cup grindstone 21 is polished. At this time, while rotating the cup grindstone 21 at a constant speed around the grindstone rotating shaft 21a, the scribing wheel so that the grindstone rotating shaft 21a and the rotating shaft 12a of the scribing wheel 10 form one plane (a surface orthogonal to the paper surface). 10 is pressed and polished along the rotating shaft 12a. Even in this case, since the scribing wheel is sufficiently smaller than the circle in the polishing region at the outer peripheral portion of the cup grindstone 21, it can be polished substantially parallel to the ridgeline. Therefore, as shown in FIG. 4, the scribing wheel can be finished in a state where a large number of grinding striations parallel to the ridgeline are formed, and the same effects as those described above can be obtained.

次に第1,第2の実施の形態の変形例について説明する。この変形例では図5Aに刃先部の先端部分の拡大図を示すように、スクライビングホイールの回転軸12aに平行となるように基材の稜線部分に平坦な円周面16を設けておく。そしてこの後第1又は第2の実施の形態と同様に、研磨面13にはCVD法によってダイヤモンド膜14のコーティングを行う。こうすれば円周面16によってダイヤモンド膜14の密着性を向上させることができる。このコーティング後に図5Bに示すように円周部分を第1又は第2の実施の形態と同様に、前述のように研磨して稜線を形成する。こうすれば第1又は第2の実施の形態と比較して稜線部分のダイヤモンド膜の厚さを厚くすることができ、スクライビングホイールの耐摩耗性、耐剥離性を向上させることができる。このスクライビングホイールを用いて脆性材料基板をスクライブし、分断すると、脆性材料基板の切断面の端面精度が向上し、端面強度を向上させることができる。   Next, modifications of the first and second embodiments will be described. In this modification, as shown in an enlarged view of the tip portion of the cutting edge portion in FIG. 5A, a flat circumferential surface 16 is provided on the ridge line portion of the base so as to be parallel to the rotating shaft 12a of the scribing wheel. Then, similarly to the first or second embodiment, the polishing surface 13 is coated with the diamond film 14 by the CVD method. In this way, the adhesion of the diamond film 14 can be improved by the circumferential surface 16. After this coating, as shown in FIG. 5B, the circumferential portion is polished as described above to form a ridge line as in the first or second embodiment. By so doing, it is possible to increase the thickness of the diamond film at the ridge line portion as compared with the first or second embodiment, and it is possible to improve the wear resistance and peeling resistance of the scribing wheel. When the brittle material substrate is scribed and divided using this scribing wheel, the end surface accuracy of the cut surface of the brittle material substrate is improved, and the end surface strength can be improved.

次に本発明の第3の実施の形態について説明する。日本国特許第3074143号にはスクライビングホイールの円周面に所定間隔を隔てて多数の溝を形成し、その間を突起として高浸透型としたスクライビングホイールが提案されている。本発明はこのようなスクライビングホイールにも適用することができる。図6Aはこの実施の形態のスクライビングホイールの正面図、図6Bは先の稜線部分の拡大断面図、図6Cは図6Aに一点鎖線で示した円形部分の拡大図である。スクライビングホイールを製造する際には、超硬合金、又はセラミック製等のスクライビングホイール基材となる円板31の中央にまず図6Aに示すように軸穴となる貫通孔32を形成する。次にこの貫通孔32にモータ等の回転軸を連通して回転させつつ、円板31の全円周を両側より研磨してV字形に形成する。こうして形成したV字形の斜面を研磨面33とする。この場合も第1の実施の形態と同様にスクライビングホイールの刃先部分にCVD法によってダイヤモンド膜34をコーティングし、前述した方法で研磨する。ダイヤモンド膜34を20μmとすると、図6Cに示すようにダイヤモンド膜34の厚みの範囲内で溝35を形成する。高浸透型とするためのスクライビングホイールの溝の深さは例えば10μm程度であるため、ダイヤモンド膜34に溝35を形成することで高浸透型のスクライビングホイールとすることができる。   Next, a third embodiment of the present invention will be described. Japanese Patent No. 3074143 proposes a scribing wheel in which a large number of grooves are formed at predetermined intervals on the circumferential surface of the scribing wheel, and a high penetration type is formed with protrusions therebetween. The present invention can also be applied to such a scribing wheel. 6A is a front view of the scribing wheel of this embodiment, FIG. 6B is an enlarged cross-sectional view of the previous ridge line portion, and FIG. 6C is an enlarged view of the circular portion indicated by a one-dot chain line in FIG. 6A. When manufacturing a scribing wheel, first, a through hole 32 serving as a shaft hole is formed in the center of a disc 31 serving as a scribing wheel base material made of cemented carbide or ceramic as shown in FIG. 6A. Next, the entire circumference of the disk 31 is polished from both sides to form a V-shape while rotating through a through shaft 32 such as a motor. The V-shaped slope formed in this way is defined as a polishing surface 33. Also in this case, as in the first embodiment, the diamond film 34 is coated on the cutting edge portion of the scribing wheel by the CVD method and polished by the method described above. When the diamond film 34 is 20 μm, the groove 35 is formed within the range of the thickness of the diamond film 34 as shown in FIG. 6C. Since the depth of the groove of the scribing wheel for achieving the high penetration type is, for example, about 10 μm, the groove 35 is formed in the diamond film 34 to obtain a high penetration type scribing wheel.

又これに代えてあらかじめスクライビングホイール基材のV字形の刃先部に溝を形成しておき、このスクライビングホイール基材にCVD法でダイヤモンド膜をコーティングし研磨することでスクライビングホイールを構成するようにしてもよい。   Instead of this, a groove is formed in advance in the V-shaped cutting edge portion of the scribing wheel base material, and the scribing wheel is configured by coating and polishing a diamond film on the scribing wheel base material by the CVD method. Also good.

本発明のスクライビングホイールは耐摩耗性、耐剥離性が高く、端面強度の高い脆性材料基板を切り出せるスクライビングホイールを提供することができ、スクライブ装置に好適に用いることができる。   The scribing wheel of the present invention can provide a scribing wheel that can cut a brittle material substrate having high wear resistance and peeling resistance and high end face strength, and can be suitably used for a scribing apparatus.

10,30 スクライビングホイール
11,31 円板
12,32 貫通孔
13,33 研磨面
14,34 ダイヤモンド膜
16 円周面
20 ストレート砥石
21 カップ砥石
35 溝
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,30 Scribing wheel 11,31 Disk 12,32 Through-hole 13,33 Polishing surface 14,34 Diamond film 16 Circumferential surface 20 Straight grindstone 21 Cup grindstone 35 Groove

Claims (8)

円周部に沿って稜線が形成され、前記稜線と前記稜線の両側の傾斜面からなる刃先を有するスクライビングホイールであって、
基材と基材の刃先表面に形成されたダイヤモンド膜とを有し、
前記稜線はダイヤモンド膜で形成され、
前記稜線の両側のダイヤモンド膜で形成された領域に前記稜線に平行な研削条痕を有するスクライビングホイール。
A scribing wheel having a cutting edge formed with a ridge line along a circumferential portion, the ridge line and an inclined surface on both sides of the ridge line,
It has a base material and a diamond film formed on the surface of the blade edge of the base material,
The ridge line is formed of a diamond film,
A scribing wheel having grinding striations parallel to the ridge line in regions formed by diamond films on both sides of the ridge line.
前記基材は、超硬合金からなる請求項1記載のスクライビングホイール。   The scribing wheel according to claim 1, wherein the base material is made of a cemented carbide. 前記スクライビングホイール基材は、
刃先部分に回転軸に平行な円周面を形成した請求項1記載のスクライビングホイール。
The scribing wheel base material is
The scribing wheel according to claim 1, wherein a circumferential surface parallel to the rotation axis is formed on the blade edge portion.
前記研磨領域の稜線部分を所定間隔で切り欠いた溝を有し、その間を突起とした請求項1記載のスクライビングホイール。   The scribing wheel according to claim 1, further comprising a groove in which a ridge line portion of the polishing region is cut out at a predetermined interval, and a projection therebetween. 円板の円周部に沿って稜線と前記稜線の両側の傾斜面からなる刃先を有するスクライビングホイールの製造方法であって、
円板の中心に貫通孔を設け、その中心を回転軸とし、円周部に沿って刃先部分を形成してスクライビングホイール基材を構成し、
前記スクライビングホイール基材の刃先部分に化学気相成長法によってダイヤモンド膜を形成し、
前記ダイヤモンド膜の稜線から成る円を含む面が前記スクライビングホイール基材の回転軸に垂直となるように、前記ダイヤモンド膜の形成された面を稜線に平行に研磨するスクライビングホイールの製造方法。
A method of manufacturing a scribing wheel having a cutting edge composed of a ridge line and inclined surfaces on both sides of the ridge line along a circumferential portion of a disk,
A through hole is provided in the center of the disc, the center of which is the rotation axis, and a cutting edge portion is formed along the circumferential portion to constitute a scribing wheel base material.
A diamond film is formed on the cutting edge portion of the scribing wheel base material by chemical vapor deposition,
A method for manufacturing a scribing wheel, wherein the surface on which the diamond film is formed is polished parallel to the ridgeline so that a surface including a circle formed by the ridgeline of the diamond film is perpendicular to a rotation axis of the scribing wheel substrate.
前記基材は、超硬合金からなる請求項5記載のスクライビングホイールの製造方法。   The scribing wheel manufacturing method according to claim 5, wherein the base material is made of a cemented carbide. 前記スクライビングホイール基材は、
刃先部分に回転軸に平行な円周面を形成した請求項5記載のスクライビングホイールの製造方法。
The scribing wheel base material is
The manufacturing method of the scribing wheel of Claim 5 which formed the circumferential surface parallel to a rotating shaft in the blade-tip part.
前記研磨領域の稜線部分を所定間隔で切り欠いた溝を有し、その間を突起とした請求項5記載のスクライビングホイールの製造方法。   The manufacturing method of the scribing wheel according to claim 5 which has a groove which cut a ridgeline part of said polish field at predetermined intervals, and made the gap between them.
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