JP4252394B2 - ダイヤモンドスクライバー - Google Patents

Description

本発明は、ダイヤモンドスクライバーに関し、特に、刃先の形状に特徴のあるダイヤモンドスクライバーに関する。

従来から、トウポイントとヒールポイントを結ぶ稜線が（１１１）面にあり、この稜線で交わる面間の角度を１４０°〜１５０°の間に選んだことを特徴とするダイヤモンドスクライバーが知られている（特許文献１）。

また、トウポイントとヒールポイントを結ぶ稜線の傾斜角（θ）を水平面に対して５５度又はそれに近い角度に形成したことを特徴とする８ポイントダイヤモンドスクライバーが知られている（特許文献２）。

さらに、ヒールポイントを頂点とするデルタ面をミラー氏記号法の（１、１、１）面に形成し、トウポイントとヒールポイントを結ぶ稜線とデルタ面とのなす角度（β）を１５度又はそれに近い角度にし、且つデルタ面角（α）を４６度又はそれに近い角度にしたことを特徴とする８ポイントダイヤモンドスクライバーが知られている（特許文献３）。

また、４回対称性を有する硬質材料のスクライバーポイントに於いて、先端平面部と該先端平面部の一頂点から延びる稜と、該稜の他端を頂点として基部に向かって次第に広がる側面部とを有し、前記稜の他端から該稜の前記先端平面部方向に該稜の長さの１／２〜１／４の部分をけずり取った形状を有することを特徴とするスクライバーポイントが知られている（特許文献４）。

特開昭４７−４０３９３号公報

特開昭４９−５４９８７号公報

特開昭４９−５４９８８号公報

実開昭５６−１５５４５２号公報

しかしながら、特許文献１から特許文献４に開示されているダイヤモンドスクライバーは、いずれも繰り返しスクライブすると、刃先の摩耗によって、スクライブにより発生する溝の深さが浅くなり、また、溝の幅が広がるという問題点がある。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、良好なスクライブラインを長く維持することができるダイヤモンドスクライバーを提供することである。

請求項１記載の発明は、ダイヤモンドスクライバーにおいて、ダイヤモンド粒のトウ及び／又はヒールを頂点とした三角錐の先端付近に、該トウと該ヒールを結ぶ稜線に沿って、稜線を残して左右の間隔を開けて削られた凹面と、中央に凸状のリッジと、が形成されていることを特徴とするダイヤモンドスクライバーである。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成に加えて、リッジの幅が５μm以上１５μm以下の範囲に形成されていることを特徴とするダイヤモンドスクライバーである。

請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の発明の構成に加えて、リッジの高さが２μm以上に形成されていることを特徴とするダイヤモンドスクライバーである。

請求項１記載の発明によれば、ダイヤモンドスクライバーの刃先がリッジ状に形成されているため、溝幅の広がりを一定に抑えることができるという効果を奏する。

請求項２記載の発明によれば、繰り返しスクライブしても５μm以上１５μm以下の細い溝幅のスクライブラインを引くことができるという効果を奏する。

請求項３記載の発明によれば、リッジの高さに応じてダイヤモンドスクライバーのライフを長く保つことができるという効果を奏する。

ダイヤモンドスクライバーの先端には、図１に示すダイヤモンド粒1が設けられている。このダイヤモンド粒1は、図１(a)に示すように、水平面1aの四隅にトウ1bが形成されており、さらに、デルタ面1cの頂点にヒール1dが形成されている、８ポイントスクライバーである。

このダイヤモンド粒１のトウ付近Aを拡大した図２に基づいて、本発明の主要部である、リッジ状に形成されたトウについて説明する。なお、本発明を実施するための最良の形態では、トウの形状について説明するが、本発明は、ヒールがリッジ状に形成されていてもよい。

図２(a)及び図２(b)に示すように、ダイヤモンド粒１のトウ1fを頂点とした三角錐の両側部分1g、1hをトウ1fとヒールを結ぶ稜線1iに沿って、稜線1iを残して左右の間隔を開けて削り取り、凹面を形成することにより、トウ1fを頂点とした三角錐の先端付近中央に、鋭利な凸状のリッジを形成することができる。具体的なリッジ形状は、図２(c)の丸枠内Aの部分拡大斜視図で示すように、水平面1aの四隅のトウ1bに各々形成される。サファイヤウエハーのスクライブには、このリッジの幅L１が約8μm、リッジの高さHが約5μmとなるように、三角錐の両側部分1g、1hを削り取るのが好ましい。

なお、リッジの幅L１や高さHの適切な寸法は、ウエハーの材質によって異なるため、本発明のリッジの幅L１や高さHなどの寸法は、上記の寸法に限定されない。また、本発明のダイヤモンドスクライバーは、４ポイントスクライバーや８ポイントスクライバーに限られず、刃先がトウを頂点とする三角錐の部分を有するダイヤモンドスクライバーに適用できる。

次に、図１及び図２に示すダイヤモンドスクライバーを用いてサファイヤウエハーをスクライブした場合（実施例）と、リッジ加工していない普通のダイヤモンドスクライバーを用いた場合（比較例）を比較して説明する。

図１及び図２に示すダイヤモンドスクライバーを用いてサファイヤウエハーを繰り返しスクライブし、良好なスクライブラインが引けなくなったところで、刃先の摩耗部分の寸法を計測した。図３(a)及び図３(b)に示すように、ハッチング部分の使用限界に達した刃先の摩耗部分1jの寸法を以下に示す。
幅L1：8.0μm
長さL2：18μm
長さL3：19.16μm
高さh：2.97μm

実施例で示すダイヤモンドスクライバーは、その刃先がリッジ状に加工されているため、高さhが2.97μm分摩耗するまで幅8.0μm以下の細いスクライブラインを描くことができる。これは、換言すると、幅8.0μm以下の細いスクライブラインを繰り返し引くことができ、ダイヤモンドスクライバーのライフを長くすることができる。

比較例

リッジ加工していない普通のダイヤモンドスクライバーを用いてサファイヤウエハーを繰り返しスクライブし、良好なスクライブラインが引けなくなったところで、刃先の摩耗部分の寸法を計測した。図４(a)及び図４(b)に示すように、ハッチング部分の使用限界に達した刃先の摩耗部分11jの寸法を以下に示す。
L1：8.5μm
長さL2：9μm
長さL3：9.58μm
高さh：1.49μm

比較例で示すダイヤモンドスクライバーは、その刃先がリッジ状に加工されておらず、三角錐のままであるため、摩耗部分１１jの高さhが1.49μmに達するまでスクライブすると、摩耗によって刃先が三角錐の両側部分まで広がり、幅8.5μm以下の細いスクライブラインを描くことができなくなってしまう。

以上のように、実施例の摩耗部分の高さhと比較例の摩耗部分の高さhを比べると、実施例で示すダイヤモンドスクライバーの方が、ダイヤモンドスクライバーとして使用限界に達するまでのライフが長くなり、良好なスクライブラインを長く維持できることがわかる。

本発明のダイヤモンドスクライバーを用いてサファイヤウエハーをスクライブすると、良好なスクライブラインを長く維持することができる。すなわち、ダイヤモンドスクライバーのライフを長持ちさせることができる。

ダイヤモンドスクライバーに設けられたダイヤモンド粒を３方向から見た時の拡大図である。 (a)は、図１のA部の拡大図であり、リッジ状に加工された刃先の形状を示す概念図である。(b)は、図２(a)の側面図である。(c)は、水平面の四隅に形成されたリッジ形状を示す部分拡大斜視図である。 (a)は、図１のA部の拡大図であり、リッジ状に加工された刃先の摩耗量をハッチングで示す概念図である。(b)は、図３(a)の側面図である。 (a)は、図１のA部の拡大図であり、従来の刃先の摩耗量をハッチングで示す概念図である。(b)は、図４(a)の側面図である。

符号の説明

１ ダイヤモンド粒
１a 水平面
１b、１f、１１f トウ
１c デルタ面
１d ヒール
１g、１h 三角錐の両側部分
１e、１i、１１j 稜線
１j、１１j 摩耗部分
L リッジの幅
H リッジの高さ

Claims (3)

1. ダイヤモンドスクライバーにおいて、
   ダイヤモンド粒のトウ及び／又はヒールを頂点とした三角錐の先端付近に、該トウと該ヒールを結ぶ稜線に沿って、稜線を残して左右の間隔を開けて削られた両側の凹面と、中央に凸状のリッジと、が形成されていることを特徴とするダイヤモンドスクライバー。
2. リッジの幅が５μm以上１５μm以下の範囲に形成されていることを特徴とする請求項１記載のダイヤモンドスクライバー。
3. リッジの高さが２μm以上に形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のダイヤモンドスクライバー。

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