JP2015129056A - Method of cutting glass substrate and method of manufacturing glass substrate for magnetic recording medium - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ガラス基板の切断方法及び磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for cutting a glass substrate and a method for producing a glass substrate for a magnetic recording medium.
例えば、平板状に形成されたガラス板から円盤形状のガラス基板を切断する製造方法としては、所定の寸法を有する正方形状のガラス板から円盤形状のガラス基板を切り出し、このガラス基板の表面を所定の厚さに研削加工し、その後ガラス基板の端面を研削・研磨する方法がある(例えば、特許文献1参照)。また、正方形のガラス板から円盤形状のガラス基板を切断する際は、円筒形状のダイヤモンド砥石を有するコアドリルを用いて切断工程が行われる。このように円筒形状に形成されたコアドリルは、円筒形状の台金の端部にダイヤモンド砥粒をメタルボンドにより固着し、所定のドリル幅を有する。また、コアドリルによりガラス板を切断する際は、ダイヤモンド砥粒の粒度、砥粒の集中度、ボンドの種類、結合度、研削条件(回転速度、研削液、送り速度など)が影響する。 For example, as a manufacturing method for cutting a disk-shaped glass substrate from a glass plate formed in a flat plate shape, a disk-shaped glass substrate is cut out from a square glass plate having a predetermined dimension, and the surface of the glass substrate is predetermined. There is a method of grinding to the thickness of the glass substrate and then grinding and polishing the end face of the glass substrate (see, for example, Patent Document 1). Moreover, when cutting a disk-shaped glass substrate from a square glass plate, a cutting process is performed using a core drill having a cylindrical diamond grindstone. The core drill thus formed in a cylindrical shape has a predetermined drill width by fixing diamond abrasive grains to the end of the cylindrical base metal by metal bonding. Further, when a glass plate is cut with a core drill, the grain size of the diamond abrasive grains, the concentration of the abrasive grains, the type of bond, the degree of bonding, and the grinding conditions (rotation speed, grinding fluid, feed speed, etc.) are affected.
しかしながら、回転するコアドリルの端部をガラス板に接触させて円盤状ガラス基板を切断する際は、ダイヤモンド砥粒の粒度や砥粒の集中度、各砥粒の結合度などの条件によって、研削加工時の切れ刃となる砥粒の大きさ、砥粒の形状、各砥粒の間隔、各砥粒を保持する結合力が変化して研削能力(切れ味)が低下すると、脆性材料であるガラス板にチッピングが発生しやすくなるという問題があった。 However, when cutting the disk-shaped glass substrate by bringing the end of the rotating core drill into contact with the glass plate, grinding is performed depending on conditions such as the grain size of the diamond abrasive grains, the concentration of the abrasive grains, and the bonding degree of each abrasive grain. The glass plate, which is a brittle material, when the size of the abrasive grains, the shape of the abrasive grains, the spacing between the abrasive grains, and the bonding force that holds the abrasive grains change to reduce the grinding ability (sharpness) There is a problem that chipping is likely to occur.
また、ガラス基板を切断する際に高速回転させるコアドリルでは、円筒形状の研削部が真円でなかったり、台金に対して研削部を交換する際に研削部の中心が軸心(回転中心)からずれてしまったりすると振れを起こし、研削の精度が保てなくなる。また、コアドリルは、研削加工時に研削部のダイヤモンドホイール形状が変形して真円度がくずれることがある。 Also, in the core drill that rotates at high speed when cutting the glass substrate, the cylindrical grinding part is not a perfect circle, or the center of the grinding part is the axis (rotation center) when the grinding part is replaced with the base metal If it deviates from the range, it will sway and grinding accuracy will not be maintained. In addition, the core drill may be deformed in the shape of the diamond wheel in the grinding part during grinding and lose its roundness.
そのため、コアドリルの製造工程及びメンテナンスにおいては、各砥粒の大きさや形状のばらつきや、各砥粒を保持するボンド層からの各砥粒の突出量のばらつきを調整するツルーイング・ドレッシング処理などの調整作業を行っている。その際、コアドリルに設けられた研削部の砥粒の形状や突出量を整える調整作業に手間がかかり、生産性を低下させる問題があった。 Therefore, in the core drill manufacturing process and maintenance, adjustments such as truing and dressing treatment that adjusts the size and shape variation of each abrasive grain and the variation of the protruding amount of each abrasive grain from the bond layer holding each abrasive grain Doing work. At that time, there is a problem in that the adjustment work for adjusting the shape and the protruding amount of the abrasive grains of the grinding part provided in the core drill takes time and reduces productivity.
そこで、本発明は上記事情に鑑み、上記課題を解決したガラス基板の切断方法及び磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法の提供を目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a method for cutting a glass substrate and a method for manufacturing a glass substrate for a magnetic recording medium that have solved the above problems.
一つの案では、コアドリルを用いてガラス板から円盤状ガラス基板を切断するガラス基板の切断方法であって、
前記コアドリルは、砥粒を結合剤で固定した円筒形状の研削部を有し、
前記研削部は、前記砥粒及び前記結合剤が表出した先端部と、
前記円筒形状の側面の前記結合剤の表面に保護膜を形成した側面部と、を有し、
前記研削部の砥粒含有量が体積比率6%〜15%であることを特徴とするガラス基板の切断方法が提供される。
In one proposal, a method for cutting a glass substrate using a core drill to cut a disk-shaped glass substrate from a glass plate,
The core drill has a cylindrical grinding portion in which abrasive grains are fixed with a binder,
The grinding part is a tip part where the abrasive grains and the binder are exposed;
A side surface part formed with a protective film on the surface of the binder on the side surface of the cylindrical shape,
A method for cutting a glass substrate, wherein the abrasive grain content of the grinding part is a volume ratio of 6% to 15%, is provided.
一態様によれば、研削部の側面の結合剤の表面に形成された保護膜により摩擦抵抗が軽減されて、研削部の発熱を抑制すると共に、研削部の研削能力(切れ味)の低下を抑制してガラス板から円盤状ガラス基板を切断する際のチッピングの発生を抑制することが可能になる。また、研削加工に伴う研削部のツルーイング・ドレシング処理を行わずに連続加工可能な枚数を増大させて円盤状ガラス基板の生産効率を高めることができる。 According to one aspect, the frictional resistance is reduced by the protective film formed on the surface of the binder on the side surface of the grinding part, thereby suppressing the heat generation of the grinding part and the reduction of the grinding ability (sharpness) of the grinding part. And it becomes possible to suppress generation | occurrence | production of the chipping at the time of cut | disconnecting a disk shaped glass substrate from a glass plate. In addition, it is possible to increase the production efficiency of the disk-shaped glass substrate by increasing the number of sheets that can be continuously processed without performing the truing / dressing processing of the grinding part accompanying the grinding process.
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
〔実施形態1〕
図1はガラス基板の切断方法及び磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法の各工程の一例を示す図である。図2はガラス板からガラス基板を抜き出す工程の加工手順を示す図である。図3はガラス板からガラス基板を抜き出す工程を示す分解斜視図である。
Embodiment 1
FIG. 1 is a diagram showing an example of each step of a method for cutting a glass substrate and a method for producing a glass substrate for a magnetic recording medium. FIG. 2 is a diagram showing a processing procedure in a process of extracting the glass substrate from the glass plate. FIG. 3 is an exploded perspective view showing a step of extracting the glass substrate from the glass plate.
ここでは、図1〜図3を参照してコアドリルを用いてガラス板からガラス基板を切断する方法及び磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法の各工程について説明する。
〔ガラス板の加工工程〕
フロート法、プレス成形法、リドロー法、またはフュージョン法などにより板状に成形されたガラス板を所定長さの四角形状(長方形状又は正方形状)に切断したガラス板を用意する。また、ガラス板は、製品となるガラス基板の規格に応じた規定の厚さに加工される(S11)。
Here, with reference to FIGS. 1-3, each process of the method of cut | disconnecting a glass substrate from a glass plate using a core drill and the manufacturing method of the glass substrate for magnetic recording media is demonstrated.
[Glass plate processing process]
A glass plate is prepared by cutting a glass plate formed into a plate shape by a float method, a press molding method, a redraw method, a fusion method, or the like into a rectangular shape (rectangular shape or square shape) having a predetermined length. Further, the glass plate is processed to a prescribed thickness according to the standard of the glass substrate that is the product (S11).
〔抜き出し工程〕
高速回転する内径加工用、外径加工用コアドリルを用いて円盤状ガラス基板を抜き出す(S12)。
[Extraction process]
A disk-shaped glass substrate is extracted using a core drill for inner diameter processing and outer diameter processing that rotates at high speed (S12).
ここで、図2(A)〜(D)を参照して抜き出し工程の加工手順について説明する。 Here, the processing procedure of the extraction process will be described with reference to FIGS.
図2(A)に示されるように、加工手順1では、正方形状に切断されたガラス板10を、コアドリル加工機のテーブル20に装着する。そして、テーブル20上にクランプされたガラス板10の中心は、内径加工用コアドリル40の回転中心と一致するように位置決めされる。テーブル20の上面には、内径加工用コアドリル40の研削部が挿入される貫通穴22と、円筒形状に形成された外径加工用コアドリル50の研削部が挿入される環状凹部24とが設けられている。尚、貫通穴22、環状凹部24は、切断加工時にコアドリル40、50の研削部が接触しないように設けられている。
As shown in FIG. 2A, in the processing procedure 1, the
図2(B)に示されるように、加工手順2では、内径加工用コアドリル40を高速回転させながら降下させ、円筒形状に形成された研削部(ダイヤモンドホイール)42の先端(端部)をガラス板10の上面に接触させる。これで、内径加工用コアドリル40による研削加工が開始されると共に、研削部42に研削液(クーラント)が供給される。そして、内径加工用コアドリル40が降下されることにより、研削部42がガラス板10を貫通して内周部分がガラス板10から切断される。これにより、ガラス板10の中心に中心穴が形成されている。
As shown in FIG. 2B, in the
図2(C)に示されるように、加工手順3では、上方から外径加工用コアドリル50を降下させる。外径加工用コアドリル50の回転中心は、内径加工用コアドリル40と同軸であるので、ガラス板10の中心とも一致するように位置決めされる。
As shown in FIG. 2C, in the processing procedure 3, the outer diameter
図2(D)に示されるように、加工手順4では、外径加工用コアドリル50を高速回転させながら降下させ、円筒形状に形成された研削部(ダイヤモンドホイール)52の先端(端部)をガラス板10の上面に接触させる。これで、外径加工用コアドリル50による研削加工が開始されると共に、研削部52に研削液(クーラント)が供給される。そして、外径加工用コアドリル50が降下されることにより、研削部52がガラス板10を貫通して円盤状ガラス基板100がガラス板10から切断される。
As shown in FIG. 2D, in the processing procedure 4, the outer diameter
図2(E)に示されるように、切断完了後、外径加工用コアドリル50が上昇され、テーブル20上には、切断された円盤状ガラス基板100と、当該円盤状ガラス基板100と分離された角部16が残される。この後、円盤状ガラス基板100は製品として回収され、角部16は除去される。
As shown in FIG. 2 (E), after cutting is completed, the outer diameter
図3に示されるように、内径加工用コアドリル40と外径加工用コアドリル50による研削加工により、ガラス板10から円盤状ガラス基板100と内周部分110とが切断されて個別に分離される。よって、正方形状のガラス板10の中心に、同心円状の大径、小径の円形切断面を有する円盤状ガラス基板100が切り出される。
As shown in FIG. 3, the disk-
一方、ガラス板10には、円盤状ガラス基板100が抜き出されることで当該円盤状ガラス基板100の外周に対応する円形穴12が残る。この円形穴12は、正方形のガラス板10の中心にあるため、ガラス板10の各辺との繋がり部分14がガラス板10の角部16よりも幅狭となる。そのため、円盤状ガラス基板100がガラス板10から切断される際には、幅狭な繋がり部分14が脆弱なり、研削部42、52がガラス板10を貫通する際に、円盤状ガラス基板100にチッピングが発生する可能性が高まる。しかしながら、本実施形態において、このチッピングの発生は、後述する外径加工用コアドリル50による切断方法により抑制することが可能になる。
On the other hand, the
ここで、再び図1に戻って、円盤状ガラス基板の製造方法の各工程について説明する。 Here, returning to FIG. 1 again, each step of the manufacturing method of the disk-shaped glass substrate will be described.
〔面取り工程〕
切り出された円盤状ガラス基板の外周端面及び内周端面を回転する面取り用砥石により研削し、外周端面及び内周端面の各面取り加工を行う(S13)。
[Chamfering process]
The outer peripheral end surface and the inner peripheral end surface of the cut disc-shaped glass substrate are ground with a rotating chamfering grindstone, and each of the outer peripheral end surface and the inner peripheral end surface is chamfered (S13).
図4は円盤状ガラス基板の形状を例示する図である。図4に示されるように、円盤状ガラス基板100は、内周端面103と外周端面105とがコアドリル40、50により円形形状に切断され、ガラス板10から抜き出される。また、内周端面103及び外周端面105がガラス板10から切断された後、内周面取り面102a、102bと外周面取り面104a、104bが面取り用砥石により面取り加工される。
FIG. 4 is a diagram illustrating the shape of a disk-shaped glass substrate. As shown in FIG. 4, the disk-shaped
そして、ガラス板10から抜き出された円盤状ガラス基板100は、主平面101を両面ラッピング加工機によりラッピングされ、さらに主平面101が研磨液と研磨パッドにより研磨された後、洗浄されて磁気記録媒体用ガラス基板となる。
Then, the disk-shaped
円盤状ガラス基板100は、磁気記録媒体の基材として使用される磁気記録媒体用円盤状ガラス基板であり、例えば、(1)外径65mm、内径20mm、板厚0.635mmの磁気記録媒体用円盤状ガラス基板、(2)外径65mm、内径20mm、板厚0.8mmの磁気記録媒体用円盤状ガラス基板、(3)外径95mm、内径25mm、板厚1.27mmの磁気記録媒体用円盤状ガラス基板、(4)外径95mm、内径25mm、板厚1mmの磁気記録媒体用円盤状ガラス基板、(5)外径95mm、内径25mm、板厚0.8mmの磁気記録媒体用円盤状ガラス基板の何れかが得られるように加工される。
The disk-shaped
また、内周面取り面102a、102b及び外周面取り面104a、104bは、例えば、面取り幅0.15mm、面取り角度45°の磁気記録媒体用円盤状ガラス基板が得られるように面取り加工される。
The inner peripheral
尚、磁気記録媒体用円盤状ガラス基板は、アモルファスガラスでもよく、結晶化ガラスでもよく、ガラス基板の表層に強化層を有する強化ガラス(例えば、化学強化ガラス)でもよい。 The disk-shaped glass substrate for a magnetic recording medium may be amorphous glass, crystallized glass, or tempered glass (for example, chemically tempered glass) having a tempered layer on the surface layer of the glass substrate.
〔ラッピング工程〕
円盤状ガラス基板100の主平面101を両面ラッピング装置によりラッピング加工する(S14)。このラッピング加工により主平面101の平行度、平坦度、厚さが予め決められた規定値に調整される。
[Lapping process]
The
ラッピング加工を行う順番は、S14に限定されるものではなく、抜き出し工程(S12)の前、面取り工程(S13)の前、端面研磨工程の後、主平面研磨工程の前に実施してもよい。 The order of performing the lapping process is not limited to S14, and may be performed before the extraction step (S12), before the chamfering step (S13), after the end surface polishing step, and before the main surface polishing step. .
〔端面研磨工程〕
多数の円盤状ガラス基板100を積層し、各円盤状ガラス基板100の端面(外周端面、内周端面)を研磨ブラシと砥粒を用いて研磨する。研磨後に円盤状ガラス基板100を洗浄して砥粒を除去する(S15)。
[End face polishing process]
A large number of disk-shaped
〔主平面研磨工程〕
次に、両面研磨装置により円盤状ガラス基板100の主平面101を研磨液、研磨パッドにより円盤状ガラス基板100の主平面101を研磨し、ラッピング工程で残留した傷や歪みを除去する。その後、円盤状ガラス基板100を洗浄して研磨液を除去し、乾燥する(S16)。主平面研磨工程は、上述した磁気記録媒体用ガラス基板の研磨方法を用いる1次研磨を行うのみでもよいが、その後さらに2次研磨、さらに3次〜5次研磨を行うこともできる。
[Main surface polishing process]
Next, the
〔洗浄工程〕
洗浄工程は、研磨後のガラス基板を洗浄し、乾燥する工程である(S17)。具体的な洗浄方法は特に限定されるものではない。例えば、洗剤を用いたスクラブ洗浄、洗剤溶液に浸漬した状態での超音波洗浄、純水に浸漬した状態での超音波洗浄等により洗浄を行うことができる。また、乾燥方法についても特に限定されるものではなく、例えば、イソプロピルアルコール蒸気にて乾燥する。
[Washing process]
The cleaning step is a step of cleaning and drying the polished glass substrate (S17). A specific cleaning method is not particularly limited. For example, cleaning can be performed by scrub cleaning using a detergent, ultrasonic cleaning in a state immersed in a detergent solution, ultrasonic cleaning in a state immersed in pure water, or the like. Also, the drying method is not particularly limited, and for example, drying is performed with isopropyl alcohol vapor.
さらに、上記各工程間にガラス基板の洗浄(工程間洗浄)やガラス基板表面のエッチング(工程間エッチング)を実施してもよい。工程間エッチングは、例えば、円盤状ガラス基板100を酸性溶液(フッ酸、フッ酸と硫酸の混合液など)に浸漬して行う。また、ガラス基板100に高い機械的強度が求められる場合、ガラス基板100の表層に強化層を形成する強化工程(例えば、化学強化工程)を研磨工程前、または研磨工程後、あるいは研磨工程間で実施してもよい。
Further, glass substrate cleaning (inter-process cleaning) and glass substrate surface etching (inter-process etching) may be performed between the above steps. For example, the inter-process etching is performed by immersing the disc-shaped
そして、上記各工程を含む製造方法により得られた円盤状ガラス基板100はその上に磁性層などの薄膜を形成する磁性層形成工程をさらに行うことによって、磁気記録媒体とする。
Then, the disk-shaped
〔コアドリルの構成〕
図5は内径加工用コアドリルの構成を示す縦断面図である。図5に示されるように、内径用コアドリル40は、円筒形状に形成された研削部42と、研削部42を支持する台金部44と、台金部44の上端に形成された軸部46とを有する。研削部42は、円盤状ガラス基板100の内径に応じた外径を有し、後述するようにダイヤモンド砥粒を結合剤(メタルボンド)により結合され、且つ円筒形状の側面の結合剤の表面に保護膜(金属膜)が形成されている。また、研削部42には、軸方向に延在する細い溝からなるスリット48が円周方向の複数箇所に設けられている。
[Configuration of core drill]
FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing the configuration of the inner diameter machining core drill. As shown in FIG. 5, the inner
図6は外径加工用コアドリルの構成を示す図である。尚、図6では、中心線の左側が断面図、中心線の右側が外観図として表している。図6に示されるように、外径加工用コアドリル50は、円盤状ガラス基板100の外径に応じた内径を有する研削部52と、研削部52を支持する台金部54と、台金部54の上端に形成された軸部56とを有する。研削部52は、軸部56より大径なカップ形状に形成されており、後述するようにダイヤモンド砥粒を結合剤(メタルボンド)により結合され、且つ結合剤の表面に保護膜(金属膜)が形成されている。また、研削部52には、軸方向に延在する細い溝からなるスリット58が円周方向の複数箇所に設けられている。
FIG. 6 is a diagram showing the configuration of the outer diameter machining core drill. In FIG. 6, the left side of the center line is a cross-sectional view, and the right side of the center line is an external view. As shown in FIG. 6, an outer diameter
本実施形態において、上記スリット48,58は、周方向のスリット幅Sが0.5mm〜1.2mmに形成されている。スリット幅が0.5mm未満の場合、研削液(クーラント)を研削部42、52の先端部の全体に適切に供給することが難しくなり、ガラス板10を研削してしたときに発生するガラスの切り屑による目詰まりが発生し、各砥粒(ダイヤモンド)の研削能力低下(切れ味が低下)を抑制することが困難となる。
In the present embodiment, the
また、上記スリット48,58のスリット幅Sが1.2mmを超える場合、コアドリル40、50の耐久性が低下するおそれがある。また、ガラス板10を研削中に研削部42、52が振動してしまい、ガラス板10から円盤状ガラス基板100を切り出す際の精度が低下する、チッピングが生じるおそれもある。尚、上記スリット48,58の設置数は、研削部42、52の直径及び各スリット間距離に応じて適宜増減することになる。
Further, when the slit width S of the
〔研削部の構成〕
図7は各コアドリルの研削部を拡大して示す縦断面図である。図7に示されるように、コアドリル40、50の研削部42、52は、砥粒60を結合剤70で固定したメタルボンド砥石の表面に金属の保護膜90が形成されている。
[Configuration of grinding section]
FIG. 7 is an enlarged longitudinal sectional view showing a grinding portion of each core drill. As shown in FIG. 7, in the grinding
砥粒60としては、主にダイヤモンド砥粒を使用する。研削部42、52は、主に所定の粒径を有する砥粒60を金属からなる結合剤70で焼結したメタルボンド砥石を用いており、台金部44、54の下端に固着される。
As the
また、研削部42、52は、砥粒60と結合剤70が表出した先端部80と、結合剤70の表面に形成された保護膜90が表出した内周・外周の側面部82、83と、を有する。先端部80は、砥粒60が結合剤70から露出しており、ガラス板10を研削可能で、且つ、研削能力(切れ味)が低下した砥粒60の脱落により自生作用できる状態になっている。一方、側面部82、83は、結合剤70の表面に形成された保護膜90により各砥粒60に対する結合強度が高められており、各砥粒60の保持力が向上している。
Further, the grinding
さらに、研削部42、52は、円筒形状に形成された全体の体積に対する砥粒含有量が体積比率6%〜15%である。尚、研削部42、52の粒度表示としては、例えば、#270(粒度JIS表示270/325、平均粒径53μm)、又は#325(粒度JIS表示325/400、平均粒径44μm)である。また、本実施形態における研削部42、52の砥粒60の平均粒径は、好ましくは40μm〜65μm(番手は#250〜#400)である。
Furthermore, the grinding
また、研削部42、52のドリル幅(半径方向の厚み)tが0.5mm〜1.2mmに形成されており、好ましくは0.7mm〜1.2mmに形成される。
Further, the drill width (radial thickness) t of the grinding
保護膜90は、主に金属(ニッケル系、チタン系のメッキ膜)を電着でコーティングした金属膜により形成されている。また、保護膜90の膜厚(厚さ)は、1μm〜10μmに形成されている。この保護膜90は、結合剤70の表面、及び台金部54の端部と研削部42、52との接合部分(境界部分)を覆うように形成されている。そのため、台金部54の端部と研削部42、52との接合強度が補強されており、研削加工時の研削抵抗に対して十分、且つ安定的な保持力が得られる。よって、高速回転時の研削部42、52の振れ(半径方向への振動)が抑制される。
The
ここで、上記研削部42、52の構成及び切断方法による作用・効果について説明する。
Here, the operation and effect of the configuration of the grinding
(A1)研削部42、52の砥粒含有量を体積比率6%〜15%体積比率(ダイヤ集中度は25以上、60以下)とし、かつ、研削部42、52の側面部82、83の結合剤70の表面に保護膜90を形成する。これにより、ガラス板10の切断面に高い加工負荷をかけることなく、砥粒60の研削能力(切れ味)を維持した状態で、ガラス板10から円盤状ガラス基板100を高精度に切断することが可能になる。
(A1) The abrasive grains content of the grinding
そして、加工された円盤状ガラス基板10に大きなチッピングが生じることを防止できる。
And it can prevent that a big chipping arises in the processed disk shaped
また、研削部40、50の先端部80は、自生作用により研削能力(切れ味)が低下した砥粒60が脱落するため、先端部80における研削能力の低下を抑制でき、ツルーイング・ドレッシング処理のインターバルを長くすることが可能になる。すなわち、研削部40、50をツルーイング・ドレッシング処理することなく、ガラス板10から切り出せる円盤状ガラス基板100の加工枚数を増加することができ、生産性向上、コスト低減を図ることが可能になる。
In addition, since the
研削部40、50の全体積に対する各砥粒60の体積比率が6体積%未満の場合、ガラス板10を研削して切断するとき、研削部40、50が早く摩耗するため、1つのコアドリルで加工できる円盤状ガラス基板100の加工枚数が少なくなる。
When the volume ratio of each
また、研削部40、50の全体積に対する各砥粒60の体積比率が15体積%を超える場合、加工開始から早い段階で、先端部80の砥粒60が目詰まりすることになる。また、先端部80の砥粒60の再生が適切に行われなくなり、砥粒60の角が丸まって研削能力(切れ味)が低下した状態の砥粒60が自生作用で脱落しない状態になる。その結果、先端部80に研削能力が低下した砥粒60が残ってしまい、ガラス板10を研削するときの加工負荷が高くなり、切断されたガラス基板100にチッピングを発生させてしまう。
Moreover, when the volume ratio of each
また、砥粒60の体積比率が15体積%を超える場合、研削部の先端部80がガラス板10に接触して研削開始する初期段階に、ガラス板10にかかる負荷が大きくなり、チッピングが生じるおそれもある。
Further, when the volume ratio of the
さらに、側面部82、83の結合剤70の表面に保護膜90を形成することによって、ガラス板10を研削してしたときに発生するガラスの切り屑が排除されやすくなると共に、研削部への研削液の供給が適切に行えるようになり、研削部の目詰まりが抑制され、ガラス板10を研削した時の熱発生が抑制できる。
Furthermore, by forming the
そして、ガラス板10を研削した時の発熱を抑制することにより、砥粒60の研削能力低下(切れ味が低下)を抑制できる。また、ガラス板10を研削した時の発熱を抑制することにより、砥粒60の研削能力低下(切れ味が低下)し、ガラス板10の研削時の加工負荷が上昇することを防止でき、切断された円盤状ガラス基板100にチッピングが発生することを抑制できる。
And by suppressing the heat generation when the
側面部82、83の結合剤70の表面に保護膜90を形成することによって、側面部82、83の摩擦抵抗が低減されるため、コアドリルによる研削加工時に研削部42、52がガラス板10から抜けるときにガラス板10の切断面に対して低摩擦で摺接することなり、その分チッピングの発生を抑制できる。
By forming the
(A2)金属(ニッケル系、チタン系のメッキ膜)を電着された保護膜90の膜厚を1μm〜10μmとすることにより、加工されたガラス基板10にチッピングが発生することを十分に抑制できる。すなわち、ガラス板10を研削してしたときに発生するガラスの切り屑が保護膜90の表面との摩擦が小さくなって排除されやすくなり、砥粒60の目詰まりが抑制される。そのため、ガラス板10を研削した時の発熱を十分に抑制できる。これにより、砥粒60の研削能力の低下を抑制でき、砥粒60の切れ味を維持できるため、ツルーイング・ドレッシング処理のインターバルを長くすることができる。その結果、切れ味維持が適切に行われ、研削部42、52をツルーイング・ドレッシングすることなく連続加工できるようになり、研削加工できるガラス基板10の加工枚数を増加することができ、生産性向上、コスト低減を図ることが可能になる。
(A2) By making the film thickness of the
また、保護膜90の膜厚が、1μm未満の場合、ガラス板を研削してしたときに発生するガラスの切り屑の除去が十分におこなわれず、砥粒60の目詰まりが生じるおそれがある。そして、砥粒60の研削能力低下(切れ味が低下)を抑制することが困難となり、ガラス板研削の加工負荷が上昇し(切れ味が悪くなり)、切断された円盤状ガラス基板100にチッピングが発生するおそれがある。
Moreover, when the film thickness of the
また、保護膜90の膜厚が、1μm未満の場合、側面部82、83の摩擦抵抗を十分低減できず、研削部42、52がガラス板10を貫通してガラス板10の下方に抜けるときにチッピングを発生させてしまうおそれもある。
Further, when the thickness of the
また、保護膜90の膜厚が、10μmを超える場合、保護膜90の表面からの砥粒60の突出量が少なくなり、切れ味が悪くなってガラス板10を研削するときの加工負荷が高くなり、切断された円盤状ガラス基板100にチッピングが発生するおそれがある。
Moreover, when the film thickness of the
また、保護膜90の膜厚が、10μmを超える場合、ドリル幅tが大きくなり、研削部42、52の外側側面部に負荷がかかり発熱することになる。そのため、ガラス板10を研削するときの加工負荷が高くなって切れ味が悪くなり、切断された円盤状ガラス基板100にチッピングが発生するおそれもある。また、ガラス板10を研削するときの加工負荷が高くなって切れ味が悪くなり、コアドリルの回転駆動の負荷が高くなるおそれがある。その場合、研削時の負荷増大により研削装置が停止するおそれもある。
Further, when the thickness of the
(A3)研削部42、52のドリル幅(半径方向の厚み)tが0.5mm〜1.2mmに形成されている。ドリル幅tが0.5mm未満の場合、研削部42、52の強度が不充分となり、ガラス板10を研削中に研削部42、52が破損するおそれがある。
(A3) The drill width (thickness in the radial direction) t of the grinding
また、ドリル幅tが1.2mmを超える場合、ガラス板を研削したときに、先端部の磨耗がコアドリルの内側側面部と外側側面部で不均一となり、コアドリルの外側側面部に負荷がかかるようになり、コアドリルの外側側面部に研削抵抗による熱が発生し、砥粒の研削能力(切れ味)が低下してしまい、切断された円盤状ガラス基板にチッピングが発生するおそれがある。 In addition, when the drill width t exceeds 1.2 mm, when the glass plate is ground, the wear of the tip portion becomes uneven between the inner side surface portion and the outer side surface portion of the core drill so that the outer side surface portion of the core drill is loaded. Thus, heat due to grinding resistance is generated on the outer side surface portion of the core drill, the grinding ability (sharpness) of the abrasive grains is lowered, and chipping may occur on the cut disc-shaped glass substrate.
また、ガラス板10を研削するときの加工負荷が高くなり、切れ味が悪くなるおそれがある。そのため、研削時のコアドリルの回転駆動の負荷が高くなると、研削装置が停止するおそれもある。
Moreover, the processing load when grinding the
(A4)研削部42、52の砥粒60の平均粒子径は、40μm〜65μm(番手は#250〜#400)である。砥粒60の平均粒子径が40μm未満の場合、ガラス板10を研削してしたときに発生するガラスの切り屑による目詰まりが発生しやすくなる。すなわち、砥粒60の研削能力が低下して切れ味が低下することを抑制することが難しくなる。そのため、ガラス板10を研削する際に加工負荷の上昇(切れ味が悪くなり)や発熱が生じ、切断された円盤状ガラス基板100にチッピングが発生するおそれがある。
(A4) The average particle diameter of the
また、砥粒60の平均粒子径が40μm未満の場合、研削抵抗が高くなって発熱が生じて、砥粒60の研削能力低下による切れ味を低下させてしまうおそれもある。
Moreover, when the average particle diameter of the
また、砥粒60の平均粒子径が65μmを超える場合、研削部42、52の先端部80でガラス板10を研削開始する初期段階および研削中に、ガラス板10にかかる負荷が大きくなり、チッピングが大きくなるおそれもある。また、研削された円盤状ガラス基板100に深い加工変質層(傷)が生じるおそれもある。
Further, when the average particle diameter of the
〔コアドリルによる切断方法の評価〕
ここでは、表1を参照して、本発明の保護膜90が形成されたコアドリルによる切断方法を用いた実施例である例1〜3の実験結果と、保護膜90のないコアドリルによる切断方法を用いた比較例である例4〜6の実験結果とを対比する。
[Evaluation of cutting method with core drill]
Here, referring to Table 1, the experimental results of Examples 1 to 3, which are examples using the cutting method by the core drill in which the
表1において、例1〜3は、それぞれ厚さ8μm、5μm、2μmの金属膜からなる保護膜90を有し、且つ砥粒含有率が11.3体積%を有し、且つ砥粒60の平均粒径が53μmを有し、且つ研削部42のドリル幅tが0.7mmを有し、スリット幅Sが1mmを有し、且つ保護膜90がニッケル系の金属膜を電着された内径用加工コアドリル40で切断加工した場合である。
In Table 1, Examples 1 to 3 each have a
また、表1において、例4〜6は、それぞれ保護膜90が無く、且つ砥粒含有率が7.5体積%、11.3体積%、18.8体積%を有し、且つ砥粒60の平均粒径が53μmを有し、且つ研削部42のドリル幅tが0.7mmを有し、スリット幅Sが1mmを有し、且つ保護膜90がニッケル系の金属膜を電着された内径用加工コアドリル40で切断加工した場合である。
Further, in Table 1, Examples 4 to 6 each have no
本実施形態1の内径用加工コアドリル40を用いて、ツルーイング・ドレッシング処理することなく、ガラス板10から円盤状ガラス基板100を連続加工可能な枚数は、350000枚、348000枚、348000枚であった。このときのチッピング発生率(%)は、それぞれ0.03%、0.02%、0.03%であった。
The number of sheets that can be continuously processed from the
これに対し、例4〜6では、保護膜90が無いコアドリルを用いて、ツルーイング・ドレッシング処理することなく、ガラス板10から円盤状ガラス基板100を連続加工可能な枚数は、180000枚、147000枚、65000枚であった。このときのチッピング発生率(%)は、それぞれ0.04%、0.06%、0.14%であった。
On the other hand, in Examples 4-6, the number of sheets that can be continuously processed from the
この実験結果により、研削部42,52の側面82,83の結合剤70の表面に金属膜を電着して保護膜90を形成することで、円盤状ガラス基板100の連続加工枚数が飛躍的に増加して生産効率を高めることが証明され、且つチッピング率の低下も実証された。
As a result of this experiment, by forming a
尚、上記実験結果は、内径用加工コアドリル40を用いて行われたが、外径用コアドリル50の研削部52の構成が、内径用加工コアドリル40の研削部42と同様であるので、外径用加工コアドリル50を用いて円盤状ガラス基板100を連続加工した場合も表1の実験結果と同様な実験結果が得られるものと推測される。
In addition, although the said experimental result was performed using the inside diameter
10 ガラス板
12 円形穴
14 繋がり部分
16 角部
20 テーブル
40 内径加工用コアドリル
42、52 研削部
44、54 台金部
46、56 軸部
48、58 スリット
50 外径加工用コアドリル
60 砥粒
70 結合剤
80 先端部
82、83 側面部
90 保護膜
100 円盤状ガラス基板
101 主平面
103 内周端面
102a、102b 内周面取り面
104a、104b 外周面取り面
105 外周端面
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記コアドリルは、砥粒を結合剤で固定した円筒形状の研削部を有し、
前記研削部は、前記砥粒及び前記結合剤が表出した先端部と、
前記円筒形状の側面の前記結合剤の表面に保護膜を形成した側面部と、を有し、
前記研削部の砥粒含有量が体積比率6%〜15%であることを特徴とするガラス基板の切断方法。 A method for cutting a glass substrate by cutting a disk-shaped glass substrate from a glass plate using a core drill,
The core drill has a cylindrical grinding portion in which abrasive grains are fixed with a binder,
The grinding part is a tip part where the abrasive grains and the binder are exposed;
A side surface part formed with a protective film on the surface of the binder on the side surface of the cylindrical shape,
The method for cutting a glass substrate, wherein the abrasive grain content of the grinding part is a volume ratio of 6% to 15%.
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