JP5841437B2 - 切断用ブレード及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、半導体装置等の各種電子材料部品の切断などに用いられる切断用ブレード及びその製造方法に関する。

半導体装置等の各種電子材料部品の切断などに用いられる切断用ブレード（薄刃砥石）として、例えば下記特許文献１、２に示されるような、円形薄板状のブレード本体に、樹脂材料からなるボンド相と、該ボンド相に分散された砥粒及びフィラーとを備えたものが知られている。

この種の切断用ブレードによって切断されて製造される電子材料部品としては、半導体素子のように半導体ウェハから切断されて分割された後にリードフレームに実装されて樹脂モールディングされるもののほかに、例えば下記のものが知られている。
（ａ）ＱＦＮ（quad flat non-leaded package）と称されるもののように、リードフレーム上に一括して多数の素子を実装してこれらをまとめてモールディングした後に切断することにより個片化されて製造される電子材料部品。
（ｂ）ＩｒＤＡ（赤外線データ通信協会）規格の光伝送モジュール（以下、単にＩｒＤＡと省略する)のように、ガラスエポキシ樹脂製の基体に形成されたスルーホールの内周面にＮｉ、Ａｕ、Ｃｕ等のめっきが施された基板を有し切断により個片化される電子材料部品。

特開平１−１１５５７４号公報 特開２００６−６２００９号公報

しかしながら、前述した従来の切断用ブレードでは、電子材料部品の切断において、例えばＱＦＮではモールディング樹脂中に間隔をあけて配置されたＣｕ等の延性の高い金属リードフレーム（電極）を切断することとなるため、切断の際の切断用ブレードの送り方向や回転方向などにこのリードフレーム等の金属バリが生じ易いという問題があった。このような金属バリの発生により、電極間距離が小さくなるなど、切断されたチップの品位が確保できなくなるおそれがある。

具体的に、このような問題は、被切断材（切断される電子材料部品素材）と、該被切断材に切り込むブレード本体の外周端縁（切れ刃）との切断抵抗や、切粉（切断により生じる切屑）の排出性に起因しており、特に、Ｎｉ−Ｐｄ系のリードフレームを使用したＱＦＮなどで顕著に見受けられる現象であった。

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、切断抵抗を低減させ、かつ、切粉の排出性を高めることで金属バリの発生を抑制でき、高品位な切断加工を安定して行うことができる切断用ブレード及びその製造方法を提供することを目的としている。

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、円形薄板状のブレード本体を有する切断用ブレードであって、前記ブレード本体は、ボンド相と、前記ボンド相に分散された砥粒と、前記ボンド相に分散され、仮想四面体の中心から各頂点に向かって針状部が四方に延びた３次元形状体を少なくとも含むフィラーと、前記ボンド相に分散された気孔と、を備え、前記３次元形状体とされたフィラーの表面が、シランカップリング剤で予めコーティング処理されており、前記気孔は、内部に気孔を有する中空ビーズ体が前記ボンド相に分散されて形成されていることを特徴としている。

本発明の切断用ブレードによれば、フィラーとして、四面体（仮想四面体）の中心から各頂点に向かって針状部が四方に延びた、いわゆるテトラポッド（登録商標）に近似した形状とされた３次元形状体を少なくとも有しており、該３次元形状体は、方向性がなくどの方向から見ても全体の長さや幅は変わらないようになっている。
このため、このようなフィラーが添加されたボンド相は、異方性（ここで言う異方性とは、例えば従来の針状又は繊維状のフィラーが製造時の成形等により所定方向に配列されるような状態を差す）が緩和されることとなり、どの方向に対しても略同一の耐摩耗性を確保でき、結果的に耐摩耗性に優れるものとなる。また、成型後のボンド相においては、特定方向への収縮率が高くなるといった事態を回避でき、製品としての寸法精度の向上が図れる。これに伴い、切断性能が向上するとともに、被切断材の加工品位が高められる。

また、ボンド相に気孔が分散配置されていることにより、被切断材と、該被切断材に切り込むブレード本体の外周端縁（切れ刃）との切断抵抗を低減でき、さらに、切粉の排出性をも高めることができる。よって、切断した被切断材における金属バリの発生を抑制できる。

そして、このようにボンド相に３次元形状体であるフィラーと、気孔とが分散されていることによって、下記の格別顕著な効果が得られる。
すなわち、切断用ブレードの製造時に、例えばスラリー状とされたボンド相素材内を浮力などにより意図せず気孔が移動するようなことが３次元形状体により規制されて、製造された切断用ブレードにおいては、これら気孔が、ボンド相に偏析するようなことが防止されるとともに、略均一に分散配置される。これにより、上述した切断抵抗を低減する効果が、ブレード本体の切れ刃において厚さ方向、径方向及び周方向に均一に得られることになり、切断加工がより高精度に安定して行えるのである。

従って、本発明の切断用ブレードによれば、切断抵抗を低減させ、かつ、切粉の排出性を高めることができ、これにより金属バリの発生を抑制でき、高品位な切断加工を安定して行うことができる。

また、前記気孔は、内部に気孔を有する中空ビーズ体が前記ボンド相に分散されて形成されている。

このため、中空ビーズ体がボンド相内を移動することが３次元形状体によって規制されるとともに、該中空ビーズ体の気孔が、ボンド相に略均一に分散配置されて、上述した効果が簡単かつ確実に得られることになる。

また、本発明の切断用ブレードにおいて、前記気孔の、前記ブレード本体に占める体積比率が、１０〜７０％であることとしてもよい。

この場合、工具寿命を確保しつつも、切断抵抗を低減させ、切粉の排出性を高める効果がより顕著となる。
具体的に、ブレード本体に占める気孔の体積比率が１０％未満である場合、被切断材と、該被切断材に切り込むブレード本体の切れ刃との接触面積が大きくなり、上述した効果が得られにくくなる可能性がある。
また、ブレード本体に占める気孔の体積比率が７０％を超える場合、切断時の該ブレード本体の摩耗量が大きくなり、工具寿命が短くなる可能性がある。
従って、気孔の、ブレード本体に占める体積比率は、１０〜７０％であることが好ましい。

また、本発明の切断用ブレードにおいて、前記フィラーの、前記ブレード本体に占める体積比率が、１０〜４０％であることとしてもよい。

この場合、切断用ブレードの製造時におけるスラリー（ブレード本体素材）のシート成形性を確保しつつも、フィラーの３次元形状体による、ボンド相内を気孔が移動することを規制する作用効果が、より顕著となる。
具体的に、ブレード本体に占めるフィラーの体積比率が１０％未満である場合、該フィラーの３次元形状体によって気孔の移動を規制する効果が得られにくくなるとともに、ボンド相に気孔が均一に分散されにくくなる可能性がある。
また、ブレード本体に占めるフィラーの体積比率が４０％を超える場合、製造時に作製されるスラリーの粘度が高くなり、シート成形しにくくなる可能性がある。
従って、フィラーの、ブレード本体に占める体積比率は、１０〜４０％であることが好ましい。
また、ブレード本体に占めるフィラーの体積比率が上述の範囲内とされることで、該フィラーの３次元形状体が有する機能、つまり異方性を緩和する機能を十分発揮できるとともに該機能が過剰となるようなことも防止され、もって、耐摩耗性並びに切断性能のさらなる向上が図れるとともに、金属バリの発生も確実に抑えることができる。

また、本発明は、ボンド相素材に溶媒、砥粒及びフィラーを混合してスラリーとするスラリー形成工程と、前記スラリーをドクターブレード法によりシート状とし、さらに円板状にくり抜いてブレード本体素材とする成形工程と、前記ブレード本体素材をホットプレスする圧縮工程と、を備える切断用ブレードの製造方法であって、前記スラリー形成工程では、さらに内部に気孔を有する中空ビーズ体を混合し、前記フィラーとして、表面がシランカップリング剤で予めコーティング処理され、仮想四面体の中心から各頂点に向かって針状部が四方に延びた３次元形状体を少なくとも用い、前記３次元形状体により、前記ボンド相素材内を前記中空ビーズ体が移動することを規制することを特徴としている。

本発明の切断用ブレードの製造方法によれば、上述した切断用ブレードの構成を簡便に、かつ安定して実現（製造）できる。

本発明の切断用ブレードによれば、切断抵抗を低減させ、かつ、切粉の排出性を高めることができ、これにより金属バリの発生を抑制でき、高品位な切断加工を安定して行うことができる。
また、本発明の切断用ブレードの製造方法によれば、上述した切断用ブレードを、簡便に、かつ安定して製造できる。

本発明の一実施形態に係る切断用ブレードを示す側面図である。 図１の切断用ブレードのブレード本体における外周端縁（切れ刃）を拡大して示す断面図である。 図１の切断用ブレードに用いられる酸化亜鉛の結晶構造体の各種形状を説明する斜視図である。 本発明の実施例及び比較例において切断した被切断材（チップ）の電極間距離及び金属バリについて説明する側断面図である。 本発明の実施例及び比較例において切断した被切断材（チップ）の金属バリについて説明する上面図である。

以下、本発明の一実施形態に係る切断用ブレード１０について、図面を参照して説明する。
本実施形態の切断用ブレード１０は、例えば上述したＱＦＮやＩｒＤＡのような、樹脂中に銅やＮｉ−Ｐｄ系などの金属材を有する複合材である電子部品材料（被切断材）の切断に使用されるものである。

図１に示されるように、切断用ブレード１０は、軸線Ｏを中心とした円形薄板状をなし、厚さ０．０５〜０．５ｍｍ程度とされたブレード本体１を有している。また、ブレード本体１の中央部には、このブレード本体１の軸線Ｏを中心とした円形をなし、該ブレード本体１を厚さ方向（図２における左右方向）に貫通する取付孔８が形成されており、このためブレード本体１は、厳密には円環薄板状を呈している。

特に図示しないが、切断用ブレード１０は、ブレード本体１がフランジを介して切断装置の主軸に取り付けられて、軸線Ｏ回りに回転されつつ該軸線Ｏに垂直な方向に送り出されることにより、該ブレード本体１においてフランジより径方向外側に突出された外周端縁（切れ刃）で被切断材を切断する。

図２に示されるように、ブレード本体１の切れ刃は、該ブレード本体１の厚さと等しい極小さな幅の外周面１Ａと、該ブレード本体１の軸線Ｏ方向を向く両側面１Ｂにおける外周縁部と、外周面１Ａ及び側面１Ｂの交差稜線部分であるエッジ部とによって形成されている。

そして、ブレード本体１は、ボンド相２と、ボンド相２に分散された砥粒３と、ボンド相２に分散され、仮想四面体の中心から各頂点に向かって針状部が四方に延びた３次元形状体を少なくとも含むフィラー４及び粉末状のフィラー５と、ボンド相２に分散された気孔６とを備えている。

ボンド相２は、フェノール樹脂やポリイミド樹脂等の合成樹脂を主成分とした樹脂結合剤相（レジンボンド）である。
砥粒３は、ダイヤモンド砥粒及びｃＢＮ砥粒の少なくともいずれかからなる。ブレード本体１のボンド相２において、複数の砥粒３同士は、互いの間隔が均一となるように分散されている。

フィラー４は、金属酸化物の結晶構造体からなり、図３（ａ）〜（ｄ）に示されるように、種々の形状のものが含まれる。本実施形態のフィラー４は、酸化亜鉛の結晶構造体である。

図３（ａ）に示されるフィラー４は、仮想の正四面体あるいは単なる四面体の中心から各頂点に向かって針状部４ａａが四方に延びた３次元結晶構造のフィラー（３次元形状体）４ａである。図３（ｂ）に示されるフィラー４は、前記３次元結晶構造のフィラー４ａにおいて、４本ある針状部４ａａのうちの１本が形成されていない（根元から折れた）形状のフィラー４ｂである。図３（ｃ）に示されるフィラー４は、前記３次元結晶構造のフィラー４ａにおいて、４本ある針状部４ａａのうちの２本が形成されていない形状のフィラー４ｃである。図３（ｄ）に示されるフィラー４は、板状に形成されたフィラー４ｄである。
フィラー４には、上述したもの以外に、前記３次元結晶構造のフィラー４ａにおける針状部４ａａ（またはその先端部分）が折れてなる、単なる針状のフィラーも含まれる。

前記仮想の正四面体あるいは単なる四面体の中心から各頂点に向かって針状部４ａａが四方に延びた３次元結晶構造のフィラー４ａは、亜鉛を所定雰囲気中で酸化熱処理することで得られる単結晶体である。また、このフィラー４ａは、針状部４ａａの平均繊維長が１０μｍ、比重が５．７８、かさ比重が０．１、融点が２０００℃、昇華点が１７２０℃、熱膨張係数が３．１８×１０^−６℃の性質を有する。

また、前記３次元結晶構造のフィラー４ａは、針状部４ａａの長さが０．１μｍ〜１００μｍの範囲とされている。
また、前記酸化亜鉛の結晶構造体からなるフィラー４のうち、前記３次元結晶構造のフィラー４ａと酸化亜鉛の結晶構造体からなる他の形状のフィラー（４ｂ、４ｃ、４ｄ）との体積比は、１０：９０〜９０：１０の範囲に設定されている。
そして、金属酸化物の結晶構造体からなるフィラー４の、ブレード本体１に占める体積比率は、１０〜４０％である。

また、粉末状のフィラー５は、酸化亜鉛の結晶構造のフィラー４よりも硬度が高い例えばＷＣからなる。粉末状のフィラー５は、平均粒径が０．１〜５μｍ程度であり、モース硬度がおおよそ８であって、モース硬度が５〜６程度である前記３次元結晶構造のフィラー４ａに比べて高い硬度となっている。
金属酸化物の結晶構造体からなるフィラー４同士、及び、粉末状のフィラー５同士は、ボンド相２にそれぞれ略均一に分散されている。

気孔６は、内部に気孔を有する中空ビーズ体７がボンド相２に分散されて形成されている。このような中空ビーズ体７としては、内部に空隙が形成された公知のガラスビーズ等を用いることができる。これら気孔６（中空ビーズ体７）同士は、ボンド相２に略均一に分散されている。
そして、気孔６の、ブレード本体１に占める体積比率は、１０〜７０％である。

このように構成された切断用ブレード１０は、取付孔８に切断装置の主軸が挿入された上で、両側面１Ｂの内周部が厚さ方向の両側からフランジによって挟み込まれることにより、この主軸にブレード本体１が同軸に固定されて軸線Ｏを中心に回転させられ、フランジから径方向外側に突出された外周端縁（切れ刃）が被切断物に切り込まれて、該被切断物を切断する。尚、切断時には、被切断物の切断部位に向けてクーラントが例えばミスト状に供給される。

次に、上述した切断用ブレード１０の製造方法について説明する。
この切断用ブレード１０の製造方法は、ボンド相２素材に溶媒、砥粒３及びフィラー４、５を混合してスラリーとするスラリー形成工程と、前記スラリーをドクターブレード法によりシート状とし、さらに円板状にくり抜いてブレード本体１素材とする成形工程と、前記ブレード本体１素材をホットプレスする圧縮工程と、圧縮工程を経たブレード本体１素材を仕上げ加工する仕上げ工程とを備えている。そして、前記スラリー形成工程では、さらに内部に気孔を有する中空ビーズ体７を混合し、前記フィラー４として、仮想四面体の中心から各頂点に向かって針状部が四方に延びた３次元結晶構造のフィラー（３次元形状体）４ａを少なくとも用いる。

[スラリー形成工程]
例えばフェノール樹脂（ボンド相２）素材を所定量秤量し、ＩＰＡ溶媒を１０ｍｌ加えてフェノール樹脂素材を溶解させる。次に、溶解させた樹脂溶液に、上述した砥粒３、酸化亜鉛の結晶構造体からなるフィラー４、ＷＣからなる粉末状のフィラー５及び中空ガラスビーズからなる中空ビーズ体７を添加して混ぜ合わせることにより、スラリーを形成する。尚、上記中空ビーズ体７としては、例えば、製品名：グラスバブルズＳ６０ＨＳ（住友スリーエム株式会社）を用いることができる。
また、上記樹脂溶液に、シランカップリング剤を混合してもよい。

[成形工程]
次いで、上記スラリーを、ドクターブレード法により、例えば厚さ０．３ｍｍのシート状に成形する。
このシートを乾燥させた後、該シートから直径７０ｍｍの円板状ブレードをくり抜くことにより、ブレード本体１素材を形成する。

[圧縮工程]
次いで、上記ブレード本体１素材を、ホットプレスにて圧縮成型する。成型条件は、例えば、熱板２００℃、１８０℃雰囲気で３０分間、圧力１０ｔｏｎである。

[仕上げ工程]
こうしてブレード本体１素材を圧縮成型したものを、所定サイズとなるように外周部と内周部を切断あるいは研削加工することで、所望形状の切断用ブレード１０を得ることができる。
尚、上述した各工程における材料の種類や名称、成形寸法、成型条件等は、本実施形態に限定されるものではない。

以上説明した本実施形態の切断用ブレード１０によれば、フィラー４として、四面体（仮想四面体）の中心から各頂点に向かって針状部４ａａが四方に延びた、いわゆるテトラポッド（登録商標）に近似した形状とされた３次元結晶構造のフィラー（３次元形状体）４ａを少なくとも有しており、該フィラー４ａは、方向性がなくどの方向から見ても全体の長さや幅は変わらないようになっている。
このため、このようなフィラー４ａが添加されたボンド相２は、異方性（ここで言う異方性とは、例えば従来の針状又は繊維状のフィラーが製造時の成形等により所定方向に配列されるような状態を差す）が緩和されることとなり、どの方向に対しても略同一の耐摩耗性を確保でき、結果的に耐摩耗性に優れるものとなる。また、成型後のボンド相２においては、特定方向への収縮率が高くなるといった事態を回避でき、切断用ブレード１０の製品としての寸法精度の向上が図れる。これに伴い、切断性能が向上するとともに、切断されたチップ（被切断材）の加工品位が高められる。

また、ボンド相２に気孔６が分散配置されていることにより、被切断材と、該被切断材に切り込むブレード本体１の外周端縁（切れ刃）との切断抵抗を低減でき、さらに、切粉の排出性をも高めることができる。よって、切断した被切断材における金属バリの発生を抑制できる。

そして、このようにボンド相２に３次元形状体であるフィラー４ａと、気孔６とが分散されていることによって、下記の格別顕著な効果が得られる。
すなわち、切断用ブレード１０の製造時に、例えばスラリー状とされたボンド相２素材内を浮力などにより意図せず気孔６（つまり中空ビーズ体７）が移動するようなことが３次元形状体であるフィラー４ａにより規制されて、製造された切断用ブレード１０においては、これら気孔６が、ボンド相２に偏析するようなことが防止されるとともに、略均一に分散配置される。これにより、上述した切断抵抗を低減する効果が、ブレード本体１の切れ刃において厚さ方向、径方向及び周方向に均一に得られることになり、切断加工がより高精度に安定して行えるのである。

従って、本実施形態の切断用ブレード１０によれば、切断抵抗を低減させ、かつ、切粉の排出性を高めることができ、これにより金属バリの発生を抑制でき、高品位な切断加工を安定して行うことができる。
また、本実施形態で説明した切断用ブレード１０の製造方法によれば、上述した切断用ブレード１０の構成を簡便に、かつ安定して実現（製造）できる。

また、本実施形態の気孔６は、内部に気孔を有する中空ビーズ体７がボンド相２に分散されて形成されているので、該中空ビーズ体７がボンド相２内を移動することが３次元形状体であるフィラー４ａによって規制されることで、該中空ビーズ体７の気孔６が、ボンド相２に略均一に分散配置されて、上述した効果が簡単かつ確実に得られることになる。

また、気孔６の、ブレード本体１に占める体積比率が、１０〜７０％であるので、工具寿命を確保しつつも、切断抵抗を低減させ、切粉の排出性を高める効果がより顕著となる。
具体的に、ブレード本体１に占める気孔６の体積比率が１０％未満である場合、被切断材と、該被切断材に切り込むブレード本体１の切れ刃との接触面積が大きくなり、上述した効果が得られにくくなる可能性がある。
また、ブレード本体１に占める気孔６の体積比率が７０％を超える場合、切断時の該ブレード本体１の摩耗量が大きくなり、工具寿命が短くなる可能性がある。
従って、気孔６の、ブレード本体１に占める体積比率は、１０〜７０％であることが好ましい。

また、金属酸化物の結晶構造体からなるフィラー４の、ブレード本体１に占める体積比率が、１０〜４０％であるので、切断用ブレード１０の製造時におけるスラリー（ブレード本体１素材）のシート成形性を確保しつつも、該フィラー４の３次元形状体４ａによる、ボンド相２内を気孔６が移動することを規制する作用効果が、より顕著となる。
具体的に、ブレード本体１に占めるフィラー４の体積比率が１０％未満である場合、該フィラー４の３次元形状体４ａによって気孔６の移動を規制する効果が得られにくくなるとともに、ボンド相２に気孔６が均一に分散されにくくなる可能性がある。
また、ブレード本体１に占めるフィラー４の体積比率が４０％を超える場合、製造時に作製されるスラリーの粘度が高くなり、シート成形しにくくなる可能性がある。
従って、フィラー４の、ブレード本体１に占める体積比率は、１０〜４０％であることが好ましい。
また、ブレード本体１に占めるフィラー４の体積比率が上述の範囲内とされることで、金属酸化物の結晶構造体のうち３次元結晶構造のフィラー４ａが有する機能、つまり異方性を緩和する機能を十分発揮できるとともに該機能が過剰となるようなことも防止され、もって、耐摩耗性並びに切断性能のさらなる向上が図れるとともに、金属バリの発生も確実に抑えることができる。

また、本実施形態では、フィラーとして、酸化亜鉛の結晶構造のフィラー４の他に、この結晶構造のフィラーよりも硬度が高い粉末状のフィラー５も用いている。このような切断用ブレード１０では、樹脂結合剤相であるボンド相２が適宜摩耗することによって常に新たな砥粒３が露出し、自生発刃作用が促されるので、長期間にわたって良好な切断が可能になる。
尚、ボンド相２に、酸化亜鉛の結晶構造のフィラー４のみで比較的硬度が高いＷＣからなる粉末状のフィラー５を有さない場合には、ボンド相２の摩耗が必要以上に進んでしまい、切断用ブレード１０としての寿命が短くなってしまう可能性がある。
本実施形態では、フィラーとして、酸化亜鉛の結晶構造フィラー４の他に該結晶構造のフィラー４よりも硬度が高いＷＣ粉末状のフィラー５を用いているので、ボンド相２の摩耗が進むのを適宜抑えることができ、これによって、前述したように切断性能の向上並びにバリの発生を抑制する他、長寿命化を図ることもできる。

また、前記３次元結晶構造のフィラー４ａは、針状部４ａａの長さが０．１μｍ〜１００μｍの範囲とされている。これにより、このフィラーの特有の効果である異方性を緩和する効果を十分発揮することができる。
尚、針状部４ａａの長さが０．１μｍ未満であると、フィラーとしての大きさを確保することができず、該フィラーを添加する際の効果である、機械的強度を補う効果が得られにくくなる。また、針状部４ａａの長さが１００μｍを超えると、針状部４ａａ自体が損傷しやすくなり、例えばボンド相２に添加する際あるいは成型時において、針状部４ａａが折れたりあるいは曲がったりするおそれがあり、３次元結晶構造の利点が得られにくくなる。

また、前記３次元結晶構造のフィラー４ａは、金属酸化物の結晶構造体からなっている。このような金属酸化物の結晶構造体であると、前記３次元結晶構造のフィラー４ａを容易に得ることができる。例えば、前述したように、亜鉛を所定雰囲気中で酸化熱処理することで、仮想四面体の中心から各頂点に向かって針状部４ａａが四方に延びた３次元結晶構造のフィラー４ａを容易に得ることができる。

ここで、金属酸化物の結晶構造体のフィラー４ａは、損傷されやすいものが多く、例えば針状部４ａａが折れるなどして、その全体形状が変わる場合がある。しかしながら、本実施形態では、３次元結晶構造のフィラー４ａと金属酸化物の結晶構造体からなる他の形状のフィラーとの体積比が１０：９０〜９０：１０の範囲に設定されており、この範囲内であれば、３次元結晶構造のフィラー４ａの特徴である異方性を緩和する機能を十分発揮できる。

また、ボンド相２中にＷＣの微細な粉末状のフィラー５を分散配置させているが、これらの微細な粉末状のフィラー５は、通常、ボンド相２中で局所的に偏在する傾向となる。しかしながら、本実施形態では、ボンド相２中にシランカップリング剤を混入しており、このシランカップリング剤がそれら微細な粉末状のフィラー５とボンド相２との間に介在されることとなり、これにより微細な粉末状のフィラー５の局所的な偏在が解消され、それら微細な粉末状のフィラー５をボンド相２中で均一に分散配置させることができる。

また、前記３次元結晶構造のフィラー４ａの表面はシランカップリング剤で予めコーティング処理されている。これは以下の理由からである。
３次元結晶構造のフィラー４ａの表面に微細な凹凸が生じており、この凹凸のうち凹所の底部にはボンド相２が進入しにくい。しかしながら、３次元結晶構造のフィラー４ａの表面がシランカップリング剤で予めコーティングされていると、３次元結晶構造のフィラー４ａの表面の濡れ性が改善されて、ボンド相２と十分なじむこととなり、このため、３次元結晶構造のフィラー４ａの表面の凹所の底部にまで、ボンド相２が進入する。この結果、ボンド相２の３次元結晶構造のフィラー４ａに対する保持力が高まり、３次元結晶構造のフィラー４ａがボンド相２からむやみに脱落するのを回避できる。
尚、３次元結晶構造のフィラー４ａの表面をシランカップリング剤で予めコーティング処理する方法としては、公知の乾式処理法やスラリー法が採用される。

尚、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、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可能である。

例えば、前述の実施形態では、ブレード本体１として、砥粒３、フィラー４、５及び気孔６が分散されたボンド相２が１層設けられているが、このようなボンド相２が複数積層されたブレード本体１であってもよい。

また、前述の実施形態は、ボンド相２としてフェノール樹脂よりなる樹脂結合剤相を例に挙げて説明したが、これに限られるものではなく、フェノール樹脂以外の樹脂材料を主成分とする樹脂結合剤相や、セラミックス質の結合剤相を用いたビトリファイドボンドであっても本発明を適用可能である。

また、ボンド相２に添加されるフィラーとしては、必ずしも、酸化亜鉛の結晶構造体からなるフィラー４に限られることなく、酸化亜鉛以外の金属酸化物の結晶構造体を添加してもよい。また、金属酸化物の結晶構造体以外のフィラーとしても、ＷＣからなる粉末状のフィラー５に限られることなく、例えばＴｉやＴｉＮ、もしくはカーボン等からなる導電性を持つ粉状体や、更にウィスカーあるいはグラスファイバ等を加えてもよい。さらに、フィラーに、粉末状のフィラー５は含まれなくても構わない。

また、前述の実施形態では、切断用ブレード１０が、被切断材として例えばＱＦＮやＩｒＤＡのような、樹脂中に金属材を有する複合材である電子部品材料の切断に使用されると説明したが、それ以外の電子部品材料からなる被切断材であってもよい。

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。

まず、金属酸化物の結晶構造体からなるフィラー４（３次元形状体４ａを含むフィラー４）のブレード本体１に占める体積比率と、気孔６の分散状態との関係について、確認を行った。
具体的には、上述の実施形態の製造方法により切断用ブレードを複数作製し、これら切断用ブレードのうち、ブレード本体１に占めるフィラー４の体積比率を、５％、１０％、２０％、３０％、４０％、５０％としたものをこの順に実施例１〜６とし、前記体積比率を０％（つまりフィラー４無し）としたものを比較例１とした。そして、得られた切断用ブレードのブレード本体１において、ボンド相２に気孔６が均一に分散されているかどうかを、レーザー顕微鏡による画像解析にて確認した。結果を表１に示す。尚、表１において、「良」は、ボンド相２に気孔６が均一に分散されたもの（狙い値±５％以下）を示し、「可」は、気孔６がほぼ均一に分散されているものの良に比べて若干均一性に劣るもの（狙い値±１０％以下）を示し、「不可」は、気孔６が偏って（不均一に）分散されたもの（狙い値±１０％超）を示す。

表１に示されるように、実施例１〜６は、比較例１よりも気孔６の分散状態が均一となることが確認された。なかでも、ブレード本体１に占めるフィラー４の体積比率が１０〜４０％の範囲内とされた実施例２〜５については、気孔６を均一に分散させる効果がより顕著となることがわかった。
以上のことから、ブレード本体１において、ボンド相２に３次元形状体４ａを含むフィラー４を分散させることにより、気孔６を均一に分散できることが確認され、さらに該ブレード本体１に占めるフィラー４の体積比率が１０〜４０％の範囲内とされることで、その効果がより顕著となることがわかった。

次に、気孔６のブレード本体１に占める体積比率（気孔率）と、切断されたチップ（被切断材）の電極間距離及び金属バリの大きさ（つまり加工品位）との関係について、確認を行った。
具体的には、上述の実施形態の製造方法により切断用ブレードを複数作製し、これら切断用ブレードのうち、気孔率（体積％）を、５％、１０％、２０％、３０％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％としたものをこの順に実施例７〜１８とし、前記気孔率を０％（つまり気孔６無し）としたものを比較例２とした。尚、ブレード本体１の組成（気孔６分を含めない体積比率）としては、砥粒３を２５％、ＺｎＯ（フィラー４）を７．５％、ＷＣ（フィラー５）を１８．７５％とし、残部を上記気孔率の設定に準ずる中空ビーズ体７及びフェノール系樹脂（ボンド相２）とした。また、ボンド相２に分散される砥粒３の集中度は、１００とした。

また切断条件については、使用ダイサー：Ａ−ＷＤ１０Ａ（株式会社東京精密製）、使用ワーク（被切断材）：ＷＡ ＃２００ドレスプレート、スピンドル（主軸）回転数：２１０００ｍｉｎ^−１、送り速度：８０ｍｍ／ｓ、冷却水：周方向１．２１Ｌ／ｍｉｎ・両側面０．８１Ｌ／ｍｉｎとした。そして、切断して得られたチップの電極間距離の最小値、及び、金属バリのＺ寸法（Ｚバリ）、Ｙ寸法（Ｙバリ）、Ｘ寸法（Ｘバリ）の最大値について、それぞれ測定した。結果を表２に示す。

尚、図４に示されるチップ断面視（切断面を正面から見たもの）において、上記電極間距離とは、符号Ｌで示される隣り合う電極Ｅ、Ｅ同士の間の距離であり、上記Ｚバリとは、符号Ｚで示される電極Ｅからチップ厚さ（高さ）方向に突出された金属バリの大きさである。また、図５に示されるチップ上面視において、上記Ｙバリとは、符号Ｙで示される、電極Ｅの切断面から該切断面と垂直な方向に向けて突出された金属バリの大きさであり、上記Ｘバリとは、符号Ｘで示される、電極Ｅの切断面から隣り合う他の電極Ｅに向けて（あるいは他の電極Ｅとは反対側へ向けて）突出された金属バリの大きさである。

表２に示されるように、実施例７〜１８は、比較例２に比べて、電極間距離がすべて同等以上に確保された。また、Ｚバリ、Ｙバリ、Ｘバリの評価の基準については、この順にそれぞれ５０μｍ以下、７５μｍ以下、７５μｍ以下とされるのが好ましいところ、実施例７〜１８はすべて上記基準内に収まっていた。一方、比較例２については、一部（Ｙバリ及びＸバリ）が上記基準外となっていた。
以上のことから、ブレード本体１において、ボンド相２に気孔６を分散させることにより、切断抵抗が低減されるとともに切粉の排出性が向上して、金属バリの発生を抑制できることが確認された。

さらに、表２において、気孔率が１０〜７０％とされた実施例８〜１７については、Ｚバリがすべて４２以下に抑えられていた。なかでも、気孔率が２０〜５０％とされた実施例９〜１３については、電極間距離が１０５μｍ以上となり、Ｚバリ、Ｘバリ、Ｙバリがこの順にそれぞれ３８μｍ以下、５５μｍ以下、４３μｍ以下となって、顕著な効果が認められた。特に、気孔率が４０％とされた実施例１１では、すべての評価項目が他よりも優れた結果となった。
以上のことから、ブレード本体１に占める気孔６の体積比率（気孔率）が、１０〜７０％の範囲内とされることで、加工品位をより高めることができ好ましく、さらには、上記気孔率が２０〜５０％の範囲内とされることで、その効果が格別顕著となり望ましいことがわかった。

１ ブレード本体
２ ボンド相
３ 砥粒
４ フィラー
４ａ ３次元結晶構造のフィラー（３次元形状体）
４ａａ 針状部
６ 気孔
７ 中空ビーズ体
１０ 切断用ブレード

Claims (4)

1. 円形薄板状のブレード本体を有する切断用ブレードであって、
   前記ブレード本体は、
   ボンド相と、
   前記ボンド相に分散された砥粒と、
   前記ボンド相に分散され、仮想四面体の中心から各頂点に向かって針状部が四方に延びた３次元形状体を少なくとも含むフィラーと、
   前記ボンド相に分散された気孔と、を備え、
   前記３次元形状体とされたフィラーの表面が、シランカップリング剤で予めコーティング処理されており、
   前記気孔は、内部に気孔を有する中空ビーズ体が前記ボンド相に分散されて形成されていることを特徴とする切断用ブレード。
2. 請求項１に記載の切断用ブレードであって、
   前記気孔の、前記ブレード本体に占める体積比率が、１０〜７０％であることを特徴とする切断用ブレード。
3. 請求項１又は２に記載の切断用ブレードであって、
   前記フィラーの、前記ブレード本体に占める体積比率が、１０〜４０％であることを特徴とする切断用ブレード。
4. ボンド相素材に溶媒、砥粒及びフィラーを混合してスラリーとするスラリー形成工程と、
   前記スラリーをドクターブレード法によりシート状とし、さらに円板状にくり抜いてブレード本体素材とする成形工程と、
   前記ブレード本体素材をホットプレスする圧縮工程と、を備える切断用ブレードの製造方法であって、
   前記スラリー形成工程では、
   さらに内部に気孔を有する中空ビーズ体を混合し、
   前記フィラーとして、表面がシランカップリング剤で予めコーティング処理され、仮想四面体の中心から各頂点に向かって針状部が四方に延びた３次元形状体を少なくとも用い、
   前記３次元形状体により、前記ボンド相素材内を前記中空ビーズ体が移動することを規制することを特徴とする切断用ブレードの製造方法。

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