JP5767006B2

JP5767006B2 - Cutting blade

Info

Publication number: JP5767006B2
Application number: JP2011094957A
Authority: JP
Inventors: 中村　正人; 正人中村
Original assignee: Tokyo Seimitsu Co Ltd
Current assignee: Tokyo Seimitsu Co Ltd
Priority date: 2011-04-21
Filing date: 2011-04-21
Publication date: 2015-08-19
Anticipated expiration: 2031-04-21
Also published as: JP2012223867A

Description

本発明は、半導体デバイスの切断加工に用いられる切断ブレードに関する。 The present invention relates to a cutting blade used for cutting a semiconductor device.

従来、半導体製品などに用いられるＳｉＣ、水晶及び石英等の硬脆材料やＱＦＮ（Quad Flat Non-leaded package）などの被切断材を切断して個片化したり、溝加工を施したりする加工には、高精度が要求されており、このような切断加工や溝加工等（以下「切断加工」と省略）には、切断ブレードが使用されている。
この種の切断ブレードとしては、例えば下記特許文献１〜３に示されるように、円形薄板状をなす基材と、基材の外周縁部に形成された切れ刃と、基材内に分散され、ダイヤモンドやｃＢＮ（立方晶窒化ホウ素）からなる砥粒とを備えたものが知られている。 Conventionally, it is used for cutting and cutting into hard cutting materials such as SiC, quartz and quartz used in semiconductor products and materials to be cut such as QFN (Quad Flat Non-leaded package). High precision is required, and a cutting blade is used for such cutting and grooving (hereinafter abbreviated as “cutting”).
As this type of cutting blade, for example, as shown in Patent Documents 1 to 3 below, a base material having a circular thin plate shape, a cutting blade formed on the outer peripheral edge of the base material, and dispersed in the base material are used. In addition, those provided with abrasive grains made of diamond or cBN (cubic boron nitride) are known.

切断ブレードには、基材を構成する材料によって、レジンボンドブレード、メタルボンドブレード、電鋳ブレード等の種類がある。とりわけ、被切断材として、前述した硬脆材料などを精密切断加工する場合には、被切断材に及ぼされる加工負荷の衝撃を緩和するため、基材が弾性のある樹脂相（レジンボンド）からなるレジンボンドブレードを用いて、チッピングを抑制している。
また近年では、半導体製品の製品歩留まりの向上を目的として、このようなレジンボンドブレード（切断ブレード）を極薄刃に形成することが要求されている。 There are various types of cutting blades, such as a resin bond blade, a metal bond blade, and an electroformed blade, depending on the material constituting the substrate. In particular, when the above-mentioned hard and brittle materials are precisely cut as the material to be cut, the base material is made from an elastic resin phase (resin bond) in order to reduce the impact of the processing load exerted on the material to be cut. Chipping is suppressed by using a resin bond blade.
In recent years, it has been required to form such a resin bond blade (cutting blade) in an extremely thin blade for the purpose of improving the product yield of semiconductor products.

特開２００８−４９４１２号公報JP 2008-49412 A 特開２００３−３００１６６号公報JP 2003-300166 A 特開平９−１１７８６３号公報JP-A-9-117863

しかしながら、前述した従来の切断ブレードでは、下記の課題があった。
すなわち、基材がレジンボンドからなる切断ブレードを使用した場合、加工品位は高められるものの、ブレード寿命（工具寿命）が短く、また生産性を向上させる目的で切断速度を上げると、製品（被切断材を切断加工してなる切断片等）の切断面に蛇行が生じることがあった。また、切断ブレードを極薄刃に形成した場合には、ブレード剛性が確保できなくなり、前述の蛇行が生じやすかった。 However, the above-described conventional cutting blade has the following problems.
In other words, when a cutting blade made of resin bond is used, the processing quality is improved, but the blade life (tool life) is short, and if the cutting speed is increased for the purpose of improving productivity, In some cases, meandering occurred on the cut surface of a cut piece obtained by cutting the material. Further, when the cutting blade is formed as an extremely thin blade, the blade rigidity cannot be ensured, and the aforementioned meandering is likely to occur.

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、製品の加工品位を十分に確保でき、かつ、工具寿命の延長が期待できる切断ブレードを提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a cutting blade that can sufficiently ensure the processing quality of a product and can be expected to extend the tool life.

このような課題を解決して、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と、前記基材の外周縁部に形成された切れ刃と、前記基材内に分散された砥粒と、を備える切断ブレードであって、前記基材は、レジンボンドからなり、前記基材の厚さ方向の外側には、該基材より硬度が高い高硬度層が形成され、前記高硬度層は、長円形薄板状又は楕円形薄板状をなす複数の金属薄片同士が、バインダにより結合され積層し形成されていることを特徴とする。 In order to solve such problems and achieve the above object, the present invention proposes the following means.
That is, the present invention is a cutting blade comprising a base having a circular thin plate shape, a cutting edge formed on the outer peripheral edge of the base, and abrasive grains dispersed in the base, The base material is made of a resin bond, and a high hardness layer having a higher hardness than the base material is formed on the outer side in the thickness direction of the base material. The high hardness layer is an oval thin plate or an elliptic thin plate. A plurality of thin metal pieces having a shape are bonded and laminated by a binder .

この切断ブレードを用いて被切断材を切断加工する際には、基材をその中心軸回りに回転させつつ、基材の外周縁部をなす切れ刃を被切断材に接触させる。
本発明の切断ブレードによれば、基材が弾性のあるレジンボンドからなるので、切断時に切断ブレードから被切断材に及ぼされる加工負荷の衝撃が十分に緩和されて、チッピング等が抑制されるとともに、加工品位が確保される。そして、この切断ブレードには、基材の厚さ方向の外側に、該基材よりも硬度が高い高硬度層が形成されているので、ブレード全体としての剛性が確保されている。 When cutting the material to be cut using this cutting blade, the cutting blade that forms the outer peripheral edge of the base material is brought into contact with the material to be cut while rotating the base material around its central axis.
According to the cutting blade of the present invention, since the base material is made of an elastic resin bond, the impact of the processing load exerted on the material to be cut from the cutting blade at the time of cutting is sufficiently mitigated, and chipping and the like are suppressed. Process quality is ensured. And since the high hardness layer whose hardness is higher than this base material is formed in this cutting blade on the outer side in the thickness direction of the base material, the rigidity of the whole blade is ensured.

従って、たとえ基材が極薄刃に形成される場合であっても、ブレード剛性が確保されて、製品の切断面に蛇行が生じるようなことを抑制できる。また、このように蛇行が抑制されるから、基材の回転速度を上げて、切断速度を高めることができる。 Therefore, even when the substrate is formed with an ultrathin blade, the blade rigidity is ensured and the meandering of the cut surface of the product can be suppressed. Moreover, since meandering is suppressed in this manner, the cutting speed can be increased by increasing the rotation speed of the substrate.

よって、この切断ブレードによれば、製品の加工品位を十分に確保しつつ、生産性を向上することができる。
また、基材の厚さ方向の外側に高硬度層が形成されていることにより、ブレード側面（ブレードの厚さ方向を向く表面）の摩耗が効果的に抑制されるから、工具寿命の延長が期待できる。 Therefore, according to this cutting blade, it is possible to improve the productivity while sufficiently securing the processing quality of the product.
In addition, since the high hardness layer is formed on the outer side in the thickness direction of the base material, wear on the blade side surface (surface facing the thickness direction of the blade) is effectively suppressed. I can expect.

また、本発明の切断ブレードにおいて、前記基材の半径をＲとし、前記高硬度層が、前記基材の厚さ方向を向く外面のうち、前記外周縁部から径方向内方へ向かって１／３×Ｒの切り込み領域をすべて被覆した状態を被覆率１００％と仮定して、前記被覆率が、５０％以上であることとしてもよい。 Further, in the cutting blade of the present invention, the radius of the base material is R, and the high hardness layer is 1 from the outer peripheral edge portion to the radially inner side of the outer surface facing the thickness direction of the base material. Assuming that the covering area is entirely 100%, the covering ratio may be 50% or more.

この場合、ブレード全体としての剛性が十分に確保されて、製品の加工品位が確実に高められる。また、被切断材の切断面に対して高硬度層が接触しやすくなるから、ブレード側面の耐摩耗性が向上する。 In this case, the rigidity of the blade as a whole is sufficiently ensured, and the processing quality of the product is reliably improved. Further, since the high hardness layer easily comes into contact with the cut surface of the material to be cut, the wear resistance of the blade side surface is improved.

また、本発明の切断ブレードにおいて、前記高硬度層の厚さが、１μｍ〜１０μｍであることとしてもよい。 In the cutting blade of the present invention, the high hardness layer may have a thickness of 1 μm to 10 μm.

この場合、高硬度層の厚さが十分に確保されて前述の効果を確実に奏しつつ、該高硬度層の厚さが全体に均一に形成されて、被切断材の加工品位が確保される。
詳しくは、高硬度層の厚さが１μｍ未満である場合は、ブレード剛性を確保しにくくなり、製品の切断面に蛇行が生じるおそれがある。また、高硬度層の厚さが１０μｍを超える場合は、該高硬度層の厚さが全体に不均一となり、使用に適さなくなるおそれがある。 In this case, the thickness of the high-hardness layer is sufficiently ensured to ensure the above-described effect, and the thickness of the high-hardness layer is uniformly formed on the entire surface to ensure the processing quality of the material to be cut. .
Specifically, when the thickness of the high-hardness layer is less than 1 μm, it is difficult to ensure the blade rigidity, and there is a possibility that meandering occurs on the cut surface of the product. On the other hand, when the thickness of the high hardness layer exceeds 10 μm, the thickness of the high hardness layer is not uniform throughout and may not be suitable for use.

また、本発明の切断ブレードにおいて、前記基材の厚さが、７０μｍ〜２００μｍであることとしてもよい。 In the cutting blade of the present invention, the base material may have a thickness of 70 μm to 200 μm.

本発明によれば、基材の厚さが２００μｍ以下であるとともに、ブレードが極薄刃とされる場合であっても、剛性を十分に確保して加工品位を高めることができる。また、基材の厚さが７０μｍ以上であることにより、単位切断長さあたりのブレード径方向への摩耗量が抑えられて、安定した切断加工が可能となる。 According to the present invention, the thickness of the base material is 200 μm or less, and even when the blade is an ultrathin blade, sufficient rigidity can be secured to improve the processing quality. Moreover, when the thickness of the base material is 70 μm or more, the amount of wear in the blade radial direction per unit cutting length is suppressed, and stable cutting can be performed.

詳しくは、基材の厚さが２００μｍを超える場合は、レジンボンドからなる基材であっても剛性が確保されて、高硬度層による前述の効果が得られにくくなることがある。また、基材の厚さが７０μｍ未満である場合は、切れ刃がブレード径方向に早期に摩耗して、被切断材を安定して切断加工できなくなることがある。
また、本発明の切断ブレードにおいて、前記金属薄片が、ステンレスで形成されることとしてもよい。 Specifically, when the thickness of the base material exceeds 200 μm, even the base material made of a resin bond may ensure rigidity and make it difficult to obtain the above-described effect due to the high hardness layer. Moreover, when the thickness of the base material is less than 70 μm, the cutting edge may wear early in the radial direction of the blade, and the material to be cut cannot be stably cut.
In the cutting blade of the present invention, the metal flakes may be made of stainless steel.

本発明の切断ブレードによれば、製品の加工品位を十分に確保でき、かつ、工具寿命の延長が期待できる。 According to the cutting blade of the present invention, it is possible to sufficiently ensure the processing quality of the product and to extend the tool life.

本発明の一実施形態に係る切断ブレードを厚さ方向から見た側面図である。It is the side view which looked at the cutting blade which concerns on one Embodiment of this invention from the thickness direction. 図１のＡ−Ａ断面を示す図である。It is a figure which shows the AA cross section of FIG. 図２のＢ部の拡大図であり、本発明の要部を説明する図である。It is an enlarged view of the B section of Drawing 2, and is a figure explaining the important section of the present invention. 本発明の一実施形態に係る切断ブレードの（ａ）高硬度層に用いられる金属薄片を説明する図、（ｂ）高硬度層の構成を説明する図である。It is a figure explaining the metal flakes used for (a) high hardness layer of the cutting blade concerning one embodiment of the present invention, and (b) a figure explaining composition of a high hardness layer. 本発明の実施例における蛇行量を説明する図である。It is a figure explaining the amount of meandering in the Example of this invention.

以下、本発明の一実施形態に係る切断ブレード１について、図１〜図４を参照して説明する。
本実施形態の切断ブレード１は、半導体デバイスの切断加工に用いられるものであって、具体的には、ＳｉＣ、水晶及び石英等の硬脆材料などの被切断材を精密切断加工することにより、製品であるチップ（切断片）を作製するものである。 Hereinafter, a cutting blade 1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The cutting blade 1 of this embodiment is used for cutting a semiconductor device, and specifically, by precisely cutting a material to be cut such as hard and brittle materials such as SiC, quartz and quartz, A chip (cut piece) as a product is produced.

図１〜図３に示されるように、切断ブレード１は、円形薄板状をなす基材２と、基材２の外周縁部に形成された切れ刃３と、基材２内に分散された砥粒４と、を備えている。また、基材２の中央には、円形状の取付孔５が形成されている。 As shown in FIG. 1 to FIG. 3, the cutting blade 1 was dispersed in the base material 2 having a circular thin plate shape, the cutting edge 3 formed on the outer peripheral edge of the base material 2, and the base material 2. Abrasive grains 4. A circular attachment hole 5 is formed in the center of the base material 2.

切断ブレード１は、取付孔５を用いて不図示の切断加工装置の主軸に装着され、その中心軸（以下「軸」）Ｏ回りに回転されつつ軸Ｏに垂直な方向に送り出されることにより、基材２外周の環状をなす切れ刃３を被切断材に切り込んで被切断材を切断加工し、例えば矩形状の切断片を複数形成する。
本実施形態の切断ブレード１は、外径が５８ｍｍ程度、取付孔５の内径が４０ｍｍ程度となっている。 The cutting blade 1 is mounted on a main shaft of a cutting device (not shown) using the mounting hole 5 and is sent out in a direction perpendicular to the axis O while being rotated around its central axis (hereinafter “axis”) O. A cutting blade 3 having an annular shape on the outer periphery of the base material 2 is cut into the material to be cut, and the material to be cut is cut to form, for example, a plurality of rectangular cut pieces.
The cutting blade 1 of this embodiment has an outer diameter of about 58 mm, and the mounting hole 5 has an inner diameter of about 40 mm.

基材２は、レジンボンド（樹脂結合剤）からなる。すなわち、基材２は、弾性のある樹脂相からなり、この樹脂相としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂或いはポリ尿素樹脂等が用いられる。尚、基材２をエポキシ樹脂で作製した場合は、硬化収縮が小さいことから製造時における反りや割れ等が生じにくくなり、寸法精度に優れた切断ブレード１を得ることができる。また、フェノール樹脂で作製した場合は、他の樹脂に比べて耐摩耗性が高められる。 The base material 2 consists of a resin bond (resin binder). That is, the base material 2 consists of an elastic resin phase, and an epoxy resin, a phenol resin, a polyurea resin or the like is used as the resin phase. In addition, when the base material 2 is produced with an epoxy resin, since the curing shrinkage is small, warping or cracking during production is less likely to occur, and the cutting blade 1 having excellent dimensional accuracy can be obtained. Moreover, when it produces with a phenol resin, abrasion resistance is improved compared with other resin.

図３において、基材２の厚さ（軸Ｏ方向に沿う大きさ）Ｔ１は、切断する被切断材の種類によって種々に設定される。具体的に、本実施形態の切断ブレード１は、硬脆材料の切断加工に用いられ、その基材２の厚さＴ１は、７０μｍ〜２００μｍである。 In FIG. 3, the thickness (size along the axis O direction) T1 of the base material 2 is variously set according to the type of the material to be cut. Specifically, the cutting blade 1 of the present embodiment is used for cutting a hard and brittle material, and the thickness T1 of the base material 2 is 70 μm to 200 μm.

砥粒４は、ダイヤモンド砥粒やｃＢＮ砥粒等からなり、本実施形態においては、ダイヤモンド砥粒が用いられている。
尚、基材２内には、前記砥粒４以外に、フィラーが分散配置されていてもよい。 The abrasive grains 4 are composed of diamond abrasive grains, cBN abrasive grains, or the like, and diamond abrasive grains are used in this embodiment.
In addition to the abrasive grains 4, fillers may be dispersed in the substrate 2.

そして、この切断ブレード１には、基材２の厚さ方向（図３における左右方向）の外側に、該基材２より硬度が高い高硬度層６が形成されている。詳しくは、本実施形態では、高硬度層６が、基材２の厚さ方向の両外側にそれぞれ形成されている。高硬度層６は、金属を含んでおり、本実施形態においては、前記金属としてステンレスが用いられている。
高硬度層６の厚さＴ２は、１μｍ〜１０μｍである。
また、高硬度層６のロックウェル硬さは、ＨＲＣ：６〜１０である。 In the cutting blade 1, a high hardness layer 6 having a hardness higher than that of the base material 2 is formed outside the base material 2 in the thickness direction (left and right direction in FIG. 3). Specifically, in the present embodiment, the high hardness layer 6 is formed on both outer sides in the thickness direction of the substrate 2. The high hardness layer 6 contains a metal, and in this embodiment, stainless steel is used as the metal.
The thickness T2 of the high hardness layer 6 is 1 μm to 10 μm.
The Rockwell hardness of the high hardness layer 6 is HRC: 6-10.

また、高硬度層６が、基材２の厚さ方向を向く外面２ａを被覆する被覆率は、５０％以上である。図３に示す例では、前記被覆率が１００％となっている。尚、前記被覆率を１００％未満に設定する場合は、高硬度層６を、例えば基材２の外面２ａの外周端縁（後述する切り込み領域である切れ刃３近傍）において周方向に短い間隔をあけて分散配置したり、基材２の外面２ａ上に軸Ｏを中心とした放射状に形成したりして、高硬度層６が外面２ａ上に周方向に大きく間隔をあけることなく形成されることが好ましい。 Moreover, the coverage with which the high hardness layer 6 coat | covers the outer surface 2a which faces the thickness direction of the base material 2 is 50% or more. In the example shown in FIG. 3, the coverage is 100%. When the coverage is set to be less than 100%, the high hardness layer 6 is, for example, a short interval in the circumferential direction at the outer peripheral edge of the outer surface 2a of the base material 2 (in the vicinity of the cutting edge 3 that is a cutting region described later). The high-hardness layer 6 is formed on the outer surface 2a without a large interval in the circumferential direction by being distributed and arranged on the outer surface 2a of the substrate 2 in a radial manner around the axis O. It is preferable.

また、高硬度層６は、基材２の外面２ａのうち、少なくとも切れ刃３から径方向内方へ向かって被切断材に切り込まれる領域（切り込み領域）に形成されている。詳しくは、高硬度層６は、基材２の半径Ｒに対して、基材２の外周縁部（切れ刃３）から径方向内方に向かって少なくとも１／３×Ｒの切り込み領域に形成されており、この領域における前記被覆率が５０％以上となっている。尚、高硬度層６は、基材２の外面２ａのうち、前記切り込み領域以外の被切断材に接触しない領域（例えば取付孔５回り）にも形成されていることが好ましい。 Moreover, the high hardness layer 6 is formed in the outer surface 2a of the base material 2 in a region (cut region) that is cut into the material to be cut from at least the cutting edge 3 inward in the radial direction. Specifically, the high-hardness layer 6 is formed in a cut region of at least 1/3 × R from the outer peripheral edge portion (cutting edge 3) of the base material 2 toward the inside in the radial direction with respect to the radius R of the base material 2. The coverage in this region is 50% or more. In addition, it is preferable that the high hardness layer 6 is formed also in the area | region (for example, circumference | surroundings of the attachment hole 5) which is not in contact with to-be-cut | disconnected materials other than the said notch area | region among the outer surfaces 2a of the base material 2.

実際に測定することは難しいが、このような高硬度層６が形成されていることによって、切断ブレード１の機械的強度は、基材２のみの機械的強度よりも大きくなっている。 Although it is difficult to actually measure, the mechanical strength of the cutting blade 1 is larger than the mechanical strength of the base material 2 alone because the high hardness layer 6 is formed.

具体的に、このような高硬度層６は、まずドクターブレード法により成形、焼結してなる基材２を用意し、この基材２の外面２ａに、金属粉、バインダ及び希釈剤を含む液状材料をスプレー塗布し、１００℃〜２００℃程度にて低温加熱硬化させることで形成できる。尚、基材２を焼結する前に、外面２ａに高硬度層６を塗付した後、これら基材２及び高硬度層６をともに焼結しても構わない。 Specifically, such a high-hardness layer 6 first prepares a base material 2 formed and sintered by a doctor blade method, and the outer surface 2a of the base material 2 contains metal powder, a binder, and a diluent. It can be formed by spraying a liquid material and curing at low temperature at about 100 ° C. to 200 ° C. Note that, before the base material 2 is sintered, after the high hardness layer 6 is applied to the outer surface 2a, the base material 2 and the high hardness layer 6 may be sintered together.

ここで、図４（ａ）（ｂ）を参照して、本実施形態の高硬度層６の作製について説明する。
図４（ａ）は、本実施形態の高硬度層６に含まれる金属である金属薄片７を示している。金属薄片７は、例えば、３１６−Ｌステンレス箔片からなる。図示の例では、金属薄片７は、長円形薄板状又は楕円形薄板状をなしており、全長が３０μｍ程度、幅が１０μｍ程度、厚さが０．３μｍ程度となっている。 Here, with reference to FIGS. 4A and 4B, the production of the high hardness layer 6 of the present embodiment will be described.
Fig.4 (a) has shown the metal thin piece 7 which is the metal contained in the high hardness layer 6 of this embodiment. The metal flake 7 is made of, for example, a 316-L stainless steel foil piece. In the illustrated example, the metal thin piece 7 has an oval thin plate shape or an elliptical thin plate shape, and has a total length of about 30 μm, a width of about 10 μm, and a thickness of about 0.3 μm.

そして、高硬度層６となる前記液状材料として、金属粉には複数の金属薄片７を、バインダには特殊なポリウレタン樹脂やシリコーン樹脂を、希釈剤にはトルエンやキシレンを用いて、該液状材料を、基材２の外面２ａにスプレー塗布する。 Then, as the liquid material to be the high hardness layer 6, a plurality of metal flakes 7 are used for the metal powder, a special polyurethane resin or silicone resin is used for the binder, and toluene or xylene is used for the diluent. Is applied to the outer surface 2a of the substrate 2 by spraying.

基材２の外面２ａに塗布された前記液状材料を加熱乾燥・硬化させることにより、図４（ｂ）に示されるように、外面２ａ上には、複数の金属薄片７が重なり合って層をなし、あたかも１枚のステンレス板の如く形成された高硬度層６が作製される。すなわち、この高硬度層６は、高密度に集積した金属薄片７同士がバインダにより強固に結合されて、連続する鱗状をなすように一体とされた積層ステンレス被膜となっている。 By heating and drying and curing the liquid material applied to the outer surface 2a of the substrate 2, as shown in FIG. 4B, a plurality of metal thin pieces 7 overlap to form a layer on the outer surface 2a. Then, the high hardness layer 6 formed as if a single stainless plate is produced. That is, the high-hardness layer 6 is a laminated stainless steel film in which metal flakes 7 accumulated at a high density are firmly bonded by a binder and integrated into a continuous scale shape.

前述した高硬度層６のスプレー塗布には、例えば、株式会社テイクインインターナショナルコーポレーションの商品名：ＳＩＬ−２００Ａ（耐熱用ステンレスコート）等を用いることができる。
また、高硬度層６をパターン形成する場合には、基材２の外面２ａにマスキング等を施して、スプレー塗布すればよい。また、それ以外の公知のエッチング等を用いてパターン形成しても構わない。 For the spray coating of the high hardness layer 6 described above, for example, trade name: SIL-200A (heat resistant stainless steel coat) of Takein International Corporation, etc. can be used.
In addition, when patterning the high hardness layer 6, the outer surface 2a of the substrate 2 may be masked or the like and sprayed. Moreover, you may form a pattern using other well-known etching etc.

以上説明した本実施形態の切断ブレード１を用いて被切断材を切断加工する際には、基材２をその中心軸Ｏ回りに回転させつつ、基材２の外周縁部をなす切れ刃３を被切断材に接触させる。
本実施形態の切断ブレード１によれば、基材２が弾性のあるレジンボンドからなるので、切断時に切断ブレード１から被切断材に及ぼされる加工負荷の衝撃が十分に緩和されて、チッピング等が抑制されるとともに、加工品位が確保される。そして、この切断ブレード１には、基材２の厚さ方向の外側に、該基材２よりも硬度が高い高硬度層６が形成されているので、ブレード全体としての剛性が確保されている。尚、基材２の外面２ａに高硬度層６が形成されることによってブレード全体の剛性が高められることは、後述する実施例からも明らかである。 When cutting the material to be cut using the cutting blade 1 of the present embodiment described above, the cutting blade 3 that forms the outer peripheral edge of the base material 2 while rotating the base material 2 around its central axis O. Is brought into contact with the material to be cut.
According to the cutting blade 1 of this embodiment, since the base material 2 is made of an elastic resin bond, the impact of the processing load exerted on the material to be cut from the cutting blade 1 at the time of cutting is sufficiently reduced, and chipping and the like are performed. In addition to being suppressed, processing quality is ensured. And since the high hardness layer 6 whose hardness is higher than this base material 2 is formed in this cutting blade 1 in the outer side of the thickness direction of the base material 2, the rigidity as the whole blade is ensured. . In addition, it is clear also from the Example mentioned later that the rigidity of the whole braid | blade is improved by forming the high hardness layer 6 in the outer surface 2a of the base material 2. FIG.

従って、たとえ基材２が極薄刃に形成される場合であっても、ブレード剛性が確保されて、製品（切断片）の切断面に蛇行が生じるようなことを抑制できる。また、このように蛇行が抑制されるから、基材２の回転速度を上げて、切断速度を高めることができる。 Therefore, even if the base material 2 is formed with an ultrathin blade, blade rigidity is ensured, and the meandering of the cut surface of the product (cut piece) can be suppressed. Moreover, since meandering is suppressed in this manner, the cutting speed can be increased by increasing the rotation speed of the substrate 2.

よって、この切断ブレード１によれば、製品の加工品位を十分に確保しつつ、生産性を向上することができる。
また、基材２の厚さ方向の外側に高硬度層６が形成されていることにより、ブレード側面（ブレードの厚さ方向を向く表面）の摩耗が効果的に抑制されるから、工具寿命の延長が期待できる。 Therefore, according to this cutting blade 1, productivity can be improved, ensuring sufficient processing quality of a product.
In addition, since the high hardness layer 6 is formed on the outer side in the thickness direction of the base material 2, wear on the blade side surface (surface facing the thickness direction of the blade) is effectively suppressed. You can expect an extension.

また、高硬度層６が基材２の厚さ方向を向く外面２ａを被覆する被覆率が、５０％以上であるので、ブレード全体としての剛性が十分に確保されて、製品の加工品位が確実に高められる。また、被切断材の切断面に対して高硬度層６が接触しやすくなるから、ブレード側面の耐摩耗性が向上する。 In addition, since the coverage ratio of the high hardness layer 6 covering the outer surface 2a facing the thickness direction of the base material 2 is 50% or more, the rigidity of the blade as a whole is sufficiently ensured and the processing quality of the product is ensured. Enhanced. In addition, since the high hardness layer 6 can easily come into contact with the cut surface of the material to be cut, the wear resistance of the blade side surface is improved.

また、高硬度層６の厚さＴ２が、１μｍ〜１０μｍであるので、高硬度層６の厚さＴ２が十分に確保されて前述の効果を確実に奏しつつ、該高硬度層６が全体に均一厚さに形成されて、被切断材の加工品位が確保される。
詳しくは、高硬度層６の厚さＴ２が１μｍ未満である場合は、ブレード剛性を確保しにくくなり、製品の切断面に蛇行が生じるおそれがある。また、高硬度層６の厚さＴ２が１０μｍを超える場合は、該高硬度層６の厚さＴ２が全体に不均一となり、使用に適さなくなるおそれがある。 In addition, since the thickness T2 of the high hardness layer 6 is 1 μm to 10 μm, the thickness T2 of the high hardness layer 6 is sufficiently ensured and the above-described effects are reliably achieved, and the high hardness layer 6 is entirely formed. It is formed in a uniform thickness, and the processing quality of the material to be cut is ensured.
Specifically, when the thickness T2 of the high-hardness layer 6 is less than 1 μm, it is difficult to ensure blade rigidity, and there is a possibility that meandering occurs on the cut surface of the product. In addition, when the thickness T2 of the high hardness layer 6 exceeds 10 μm, the thickness T2 of the high hardness layer 6 is not uniform throughout and may not be suitable for use.

また、基材２の厚さＴ１が、７０μｍ〜２００μｍとなっている。すなわち、本実施形態によれば、基材２の厚さＴ１が２００μｍ以下であるとともに、ブレードが極薄刃とされる場合であっても、剛性を十分に確保して加工品位を高めることができる。また、基材２の厚さＴ１が７０μｍ以上であることにより、単位切断長さあたりのブレード径方向への摩耗量が抑えられて、安定した切断加工が可能となる。 Moreover, thickness T1 of the base material 2 is 70 micrometers-200 micrometers. That is, according to the present embodiment, the thickness T1 of the base material 2 is 200 μm or less, and even when the blade is an ultra-thin blade, sufficient rigidity can be secured to improve the processing quality. . Moreover, when the thickness T1 of the base material 2 is 70 μm or more, the amount of wear in the blade radial direction per unit cutting length is suppressed, and stable cutting can be performed.

詳しくは、基材２の厚さＴ１が２００μｍを超える場合は、レジンボンドからなる基材２であっても剛性が確保されて、高硬度層６による前述の効果が得られにくくなることがある。また、基材２の厚さＴ１が７０μｍ未満である場合は、切れ刃３（つまり基材２の外周縁部）がブレード径方向に早期に摩耗して、被切断材を安定して切断加工できなくなることがある。 Specifically, when the thickness T1 of the base material 2 exceeds 200 μm, even the base material 2 made of a resin bond may ensure rigidity, and the above-described effects due to the high hardness layer 6 may be difficult to obtain. . Further, when the thickness T1 of the base material 2 is less than 70 μm, the cutting edge 3 (that is, the outer peripheral edge of the base material 2) is worn early in the blade radial direction, and the workpiece is stably cut. It may not be possible.

また、高硬度層６は金属を含んでいるので、該高硬度層６の硬度を確保しやすく、また製造が容易であるとともに、前述した効果が顕著に得られることになる。 Further, since the high hardness layer 6 contains a metal, the hardness of the high hardness layer 6 can be easily ensured and can be easily manufactured, and the above-described effects can be remarkably obtained.

尚、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、例えば下記に示すように、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できる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention, for example, as shown below.

前述の実施形態では、高硬度層６が、基材２の厚さ方向の両外側にそれぞれ形成されているとしたが、これに限定されるものではなく、高硬度層６は、基材２の厚さ方向の両外側のうち少なくとも一方に形成されていても構わない。ただし、前述の実施形態のように、高硬度層６が、基材２を厚さ方向から挟むように一対形成されることにより、ブレード剛性が安定して高められることから好ましい。 In the above-described embodiment, the high hardness layer 6 is formed on both outer sides in the thickness direction of the substrate 2. However, the present invention is not limited to this, and the high hardness layer 6 includes the substrate 2. It may be formed on at least one of both outer sides in the thickness direction. However, as in the above-described embodiment, it is preferable that the high hardness layer 6 is formed in a pair so as to sandwich the base material 2 from the thickness direction, whereby the blade rigidity is stably increased.

また、高硬度層６は、金属を含んでおり、前記金属としてステンレスが用いられているとしたが、これに限定されるものではない。すなわち、高硬度層６は、ステンレス以外の金属を含んでいてもよい。また、高硬度層６に含まれる金属として、複数の金属薄片７を用いることとしたが、本発明とは技術思想が異なる参考例ではこれに限定されるものではなく、例えば、これら金属薄片７の代わりに、薄膜シート状の金属材料を用いて高硬度層６としたり、スパッタリング等により金属膜を形成して高硬度層６としても構わない。
また、高硬度層６の硬度は、基材２の硬度より高ければよいことから、本発明の参考例では、該高硬度層６に金属を用いる代わりに、硬質の樹脂材料等を用いても構わない。 Moreover, although the high hardness layer 6 contains the metal and stainless steel was used as the said metal, it is not limited to this. That is, the high hardness layer 6 may contain a metal other than stainless steel. In addition, although a plurality of thin metal pieces 7 are used as the metal contained in the high hardness layer 6, the present invention is not limited to this in a reference example having a technical idea different from that of the present invention. Instead of this, the high hardness layer 6 may be formed by using a thin sheet metal material, or the high hardness layer 6 may be formed by forming a metal film by sputtering or the like.
Moreover, since the hardness of the high hardness layer 6 should just be higher than the hardness of the base material 2, in the reference example of this invention, instead of using a metal for the high hardness layer 6, a hard resin material etc. may be used. I do not care.

また、前述の実施形態では、砥粒４及びフィラーが、基材２内に分散されているとしたが、これら砥粒４及びフィラーは、基材４以外に、高硬度層６内に分散されていても構わない。 In the above-described embodiment, the abrasive grains 4 and the filler are dispersed in the base material 2. However, the abrasive grains 4 and the filler are dispersed in the high hardness layer 6 in addition to the base material 4. It does not matter.

その他、本発明の前述の実施形態で説明した構成要素を、適宜組み合わせても構わない。また、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、前述の構成要素を周知の構成要素に置き換えることも可能である。 In addition, you may combine suitably the component demonstrated by the above-mentioned embodiment of this invention. In addition, the above-described components can be replaced with well-known components without departing from the spirit of the present invention.

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。 Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of examples. However, the present invention is not limited to this embodiment.

[蛇行量確認試験]
[実施例１]
本発明の実施例１として、フェノール樹脂からなる基材２内に、ダイヤモンド砥粒（砥粒４）及びＷＣからなるフィラーを含み、基材２の外面２ａにステンレスを含む高硬度層６を被覆した切断ブレード１を用意した。この切断ブレード１の組成（基材２内の組成）は、体積比で、フェノール樹脂：６１．２５％、ダイヤモンド砥粒：１２．５％、ＷＣフィラー：２６．２５％とした。 [Meandering amount confirmation test]
[Example 1]
As Example 1 of the present invention, a base material 2 made of a phenol resin contains diamond abrasive grains (abrasive grains 4) and a filler made of WC, and an outer surface 2a of the base material 2 is coated with a high hardness layer 6 containing stainless steel. A cutting blade 1 was prepared. The composition of the cutting blade 1 (composition in the substrate 2) was, in volume ratio, phenol resin: 61.25%, diamond abrasive grains: 12.5%, and WC filler: 26.25%.

切断ブレード１は、ドクターブレード法により作製して、その仕様をＳＤＣ６００−５０、５８Ｄ／ＸＴ／４０Ｈ（Ｘ＝０．０７）とした。すなわち、基材２の寸法を、外径：５８ｍｍ、内径（取付孔５の直径）：４０ｍｍ、厚さＴ１：７０μｍとした。また、ダイヤモンド砥粒４には、合成ダイヤモンド粒子にＮｉコーティングしてなり、粒度が＃６００であるものを用いた。また、砥粒４は、基材２内の集中度が５０となるように分散配置した。 The cutting blade 1 was produced by the doctor blade method, and the specification was SDC600-50, 58D / XT / 40H (X = 0.07). That is, the dimensions of the substrate 2 were an outer diameter: 58 mm, an inner diameter (diameter of the mounting hole 5): 40 mm, and a thickness T1: 70 μm. The diamond abrasive grains 4 were made of synthetic diamond particles coated with Ni and having a particle size of # 600. Further, the abrasive grains 4 were dispersedly arranged so that the concentration in the base material 2 was 50.

そして、高硬度層６を次のように設定した。すなわち、高硬度層６が基材２の外面２ａを被覆する被覆率については、被覆率：４０％、５０％、８０％、１００％とし、また高硬度層６の厚さＴ２については、Ｔ２：０．２μｍ、０．３μｍ、１μｍ、５μｍ、１０μｍ、１５μｍとして、これら被覆率と厚さＴ２とを組み合わせてなるすべての切断ブレード１を用意した。 And the high hardness layer 6 was set as follows. In other words, the coverage at which the high hardness layer 6 covers the outer surface 2a of the substrate 2 is 40%, 50%, 80%, and 100%, and the thickness T2 of the high hardness layer 6 is T2. : All the cutting blades 1 were prepared by combining these coverage ratios and thicknesses T2 as 0.2 μm, 0.3 μm, 1 μm, 5 μm, 10 μm, and 15 μm.

尚、高硬度層６は、基材２の外面２ａに、株式会社テイクインインターナショナルコーポレーションの商品名：ＳＩＬ−２００Ａ（耐熱用ステンレスコート）をスプレー塗布し、１時間ほど放置・乾燥させ、低温（１００〜２００℃、１５〜３０分）で加熱硬化させることにより形成した。また、高硬度層６の被覆率が１００％未満のものについては、マスキングを用い、高硬度層６が、基材２の外面２ａの外周端縁（切り込み領域である切れ刃３近傍）において周方向に短い間隔をあけて分散配置されるようにパターン形成した。詳しくは、前記切り込み領域において、周方向に隣り合う高硬度層６部分同士の間隔、すなわち高硬度層６の形成されていない部位の周方向に沿う長さが、１ｍｍ以下となるように、高硬度層６を形成した。 The high hardness layer 6 is spray coated on the outer surface 2a of the substrate 2 with a product name: SIL-200A (heat resistant stainless steel coat) of Takein International Corporation, and is allowed to stand and dry for about 1 hour at a low temperature ( (100 to 200 ° C., 15 to 30 minutes). Further, when the coverage of the high-hardness layer 6 is less than 100%, masking is used, and the high-hardness layer 6 has a peripheral edge at the outer peripheral edge (near the cutting edge 3 that is a cutting area) of the outer surface 2a of the base material 2. The pattern was formed so as to be dispersed and arranged at short intervals in the direction. Specifically, in the cut region, the interval between the high hardness layer 6 portions adjacent in the circumferential direction, that is, the length along the circumferential direction of the portion where the high hardness layer 6 is not formed is 1 mm or less. A hardness layer 6 was formed.

次いで、この切断ブレード１を切断加工装置に装着し、被切断材としてアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）９６％からなる硬脆材料を用いて切断加工を行い、作製されたチップ（切断片）の蛇行量Ｌを測定した。尚、試験の条件は、主軸回転数：２１０００ｍｉｎ^−１、送り速度：１０ｍｍ／ｓ、切り込み量：０．０５５ｍｍ、ワーク厚さ：０．５ｍｍとし、図５に示されるように、チップＣのカーフ端面（所望の仮想切断面）と、切断加工により形成された実際の切断面とのずれ量を蛇行量Ｌとした。尚、蛇行量Ｌが１μｍ以下のものについては、蛇行量「無し」と評価した。
試験の結果を、表１に示す。 Next, this cutting blade 1 is mounted on a cutting processing apparatus, cutting is performed using a hard and brittle material made of alumina (Al ₂ O ₃ ) 96% as a material to be cut, and the produced chip (cut piece) meanders. The amount L was measured. The test conditions were as follows: spindle speed: 21000 min ⁻¹ , feed rate: 10 mm / s, cutting depth: 0.055 mm, workpiece thickness: 0.5 mm, and as shown in FIG. The amount of deviation between the end face (desired virtual cut surface) and the actual cut surface formed by the cutting process was defined as a meandering amount L. The meandering amount L of 1 μm or less was evaluated as “nothing”.
The test results are shown in Table 1.

[比較例１]
一方、比較例１として、基材２の外面２ａに高硬度層６を形成しない以外は、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（すなわち、比較例１における被覆率は０％である）。結果を表１に示す。 [Comparative Example 1]
On the other hand, as Comparative Example 1, a cutting blade was produced and tested under the same conditions as in Example 1 except that the high hardness layer 6 was not formed on the outer surface 2a of the substrate 2 (that is, the coverage in Comparative Example 1). Is 0%). The results are shown in Table 1.

[実施例２]
また、実施例２として、切断ブレード１の仕様を、ＳＤＣ６００−５０、５８Ｄ／ＸＴ／４０Ｈ（Ｘ＝０．１）とした。すなわち、基材２の厚さＴ１を、Ｔ１：１００μｍとし、それ以外は実施例１と同じ条件として、試験を行った。結果を表２に示す。 [Example 2]
In Example 2, the specifications of the cutting blade 1 were SDC600-50 and 58D / XT / 40H (X = 0.1). That is, the test was performed under the same conditions as in Example 1 except that the thickness T1 of the substrate 2 was T1: 100 μm. The results are shown in Table 2.

[比較例２]
一方、比較例２として、基材２の外面２ａに高硬度層６を形成しない以外は、実施例２と同じ条件として、切断ブレードを作製し試験を行った。結果を表２に示す。 [Comparative Example 2]
On the other hand, as Comparative Example 2, a cutting blade was produced and tested under the same conditions as in Example 2 except that the high hardness layer 6 was not formed on the outer surface 2a of the substrate 2. The results are shown in Table 2.

[実施例３]
また、実施例３として、切断ブレード１の仕様を、ＳＤＣ６００−５０、５８Ｄ／ＸＴ／４０Ｈ（Ｘ＝０．２）とした。すなわち、基材２の厚さＴ１を、Ｔ１：２００μｍとし、それ以外は実施例１と同じ条件として、試験を行った。結果を表３に示す。 [Example 3]
Moreover, as Example 3, the specifications of the cutting blade 1 were SDC600-50, 58D / XT / 40H (X = 0.2). That is, the test was conducted under the same conditions as in Example 1 except that the thickness T1 of the substrate 2 was T1: 200 μm. The results are shown in Table 3.

[比較例３]
一方、比較例３として、基材２の外面２ａに高硬度層６を形成しない以外は、実施例３と同じ条件として、切断ブレードを作製し試験を行った。結果を表３に示す。 [Comparative Example 3]
On the other hand, as Comparative Example 3, a cutting blade was produced and tested under the same conditions as in Example 3 except that the high hardness layer 6 was not formed on the outer surface 2a of the substrate 2. The results are shown in Table 3.

[実施例４]
また、実施例４として、切断ブレード１の仕様を、ＳＤＣ６００−５０、５８Ｄ／ＸＴ／４０Ｈ（Ｘ＝０．２１）とした。すなわち、基材２の厚さＴ１を、Ｔ１：２１０μｍとし、それ以外は実施例１と同じ条件として、試験を行った。結果を表４に示す。 [Example 4]
In Example 4, the specifications of the cutting blade 1 were SDC600-50 and 58D / XT / 40H (X = 0.21). That is, the test was performed under the same conditions as in Example 1 except that the thickness T1 of the substrate 2 was T1: 210 μm. The results are shown in Table 4.

[比較例４]
一方、比較例４として、基材２の外面２ａに高硬度層６を形成しない以外は、実施例４と同じ条件として、切断ブレードを作製し試験を行った。結果を表４に示す。 [Comparative Example 4]
On the other hand, as Comparative Example 4, a cutting blade was produced and tested under the same conditions as in Example 4 except that the high hardness layer 6 was not formed on the outer surface 2a of the substrate 2. The results are shown in Table 4.

[評価]
表１〜表４に示す通り、基材２の外面２ａに高硬度層６が形成された実施例１〜４については、蛇行量Ｌがすべて３０μｍ以下となり、切断ブレード１の蛇行が抑制されることが確認された。
また、実施例１〜４のうち、高硬度層６の被覆率が５０％以上であるものは、蛇行量Ｌがすべて２２μｍ以下となり、そのうちさらに、高硬度層６の厚さＴ２が１μｍ〜１０μｍであるものは、蛇行量Ｌが無し（１μｍ以下）となり、優れた蛇行抑制効果が得られることがわかった。
尚、実施例１〜４のうち、高硬度層６の厚さＴ２：１５μｍ（１０μｍを超えるもの）については、被覆厚さにバラつきが生じて、使用に適さなかった。 [Evaluation]
As shown in Tables 1 to 4, for Examples 1 to 4 in which the high hardness layer 6 was formed on the outer surface 2a of the base material 2, all the meandering amounts L were 30 μm or less, and the meandering of the cutting blade 1 was suppressed. It was confirmed.
In Examples 1 to 4, the high hardness layer 6 with a coverage of 50% or more has a meandering amount L of 22 μm or less, and among them, the thickness T2 of the high hardness layer 6 is 1 μm to 10 μm. It was found that the meandering amount L was none (1 μm or less), and an excellent meandering suppression effect was obtained.
In Examples 1 to 4, the thickness T2 of the high hardness layer 6: 15 μm (thickness exceeding 10 μm) was not suitable for use because the coating thickness varied.

一方、比較例１〜３においては、それぞれが対応する実施例１〜３に比較して、蛇行量Ｌが大きくなり、ブレードの蛇行を抑制する効果は得られなかった。
尚、比較例４については、実施例４と同様に蛇行量Ｌが無しとなっていた。すなわち、基材２の厚さＴ１が２００μｍを超えると、レジンボンドからなる基材２であってもブレード剛性が確保されるために、高硬度層６によるブレード剛性向上の効果が得られにくいことがわかった。 On the other hand, in Comparative Examples 1 to 3, the amount L of meandering was larger than in Examples 1 to 3 corresponding thereto, and the effect of suppressing the meandering of the blade was not obtained.
In Comparative Example 4, the meandering amount L was absent as in Example 4. That is, when the thickness T1 of the base material 2 exceeds 200 μm, the rigidity of the blade is ensured even if the base material 2 is made of resin bond, so that the effect of improving the blade rigidity by the high hardness layer 6 is difficult to obtain. I understood.

また、表には示していないが、切断ブレード１の仕様を、ＳＤＣ６００−５０、５８Ｄ／ＸＴ／４０Ｈ（Ｘ＝０．０５）としたもの（すなわち基材２の厚さＴ１を、Ｔ１：５０μｍとしたもの）を作製し試験したところ、高硬度層６の有無に関わらず、ブレード径方向への摩耗量が大きくなり、切断を完了するまでに至らなかった。
すなわち、本実施例において安定して切断加工を行うには、基材２の厚さＴ１が７０μｍ以上であることが好ましい。 Although not shown in the table, the specification of the cutting blade 1 is SDC600-50, 58D / XT / 40H (X = 0.05) (that is, the thickness T1 of the base material 2 is T1: 50 μm). And the amount of wear in the blade radial direction was large regardless of the presence or absence of the high-hardness layer 6, and the cutting was not completed.
That is, in order to stably perform the cutting process in this embodiment, it is preferable that the thickness T1 of the base material 2 is 70 μm or more.

１切断ブレード
２基材
２ａ基材の厚さ方向を向く外面
３切れ刃
４砥粒
６高硬度層
７金属薄片（金属）
Ｔ１基材の厚さ
Ｔ２高硬度層の厚さ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cutting blade 2 Base material 2a The outer surface which faces the thickness direction of a base material 3 Cutting edge 4 Abrasive grain 6 High hardness layer 7 Metal flakes (metal)
T1 Base material thickness T2 Hardness layer thickness

Claims

A base material having a circular thin plate shape,
A cutting edge formed on the outer peripheral edge of the substrate;
A cutting blade comprising abrasive grains dispersed in the substrate,
The base material is made of a resin bond,
On the outside in the thickness direction of the base material, a high hardness layer having a higher hardness than the base material is formed,
The cutting blade, wherein the high hardness layer is formed by laminating and laminating a plurality of metal thin pieces having an oval thin plate shape or an elliptical thin plate shape with a binder .

The cutting blade according to claim 1,
The radius of the base material is R, and the high hardness layer has all the 1/3 × R incision regions from the outer peripheral edge portion to the radial inner side in the outer surface facing the thickness direction of the base material. Assuming that the coverage is 100%,
The cutting blade, wherein the coverage is 50% or more.

The cutting blade according to claim 1 or 2,
A cutting blade, wherein the high hardness layer has a thickness of 1 μm to 10 μm.

The cutting blade according to any one of claims 1 to 3,
A cutting blade, wherein the substrate has a thickness of 70 μm to 200 μm.

The cutting blade according to any one of claims 1 to 4,
A cutting blade, wherein the metal flakes are made of stainless steel.