JPH01121175A - 極薄切断ブレード - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、シリコン、フェライト、ガラス、セラミック
ス等の硬脆材料を精密に切断または溝加工するための全
厚みＱ、５ｍｍ以下の極薄切断ブレードに関するもので
あり、特には、レジノイドポンドの極薄切断ブレードの
改良に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、この種の硬脆材料を精密に切断する切断ブレード
としては、砥粒を含む板状材のみからなる切断ブレード
が用いられている。

また、比較的厚い切断ブレードとしては、合金外周部に
砥粒層チップを貼付けるなどして合金外周部にのみ砥粒
層を有する切断ブレードも用０られる。

これらの切断ブレードの砥粒層部は、いずれも一般的に
は一′誰類の組成のみからなる単層の切断ブレードが用
いられる。

板状材のみからなる切断ブレードは、合金外周部にのみ
砥粒層を有する切断ブレードに比べ、■被切断物との当
り面が均一である。■砥粒層を成形、焼成するだけで切
断ブレードとして使用できるので製作が容易である。■
台金を有しなしまため比較的薄い切断ブレードが製作可
能である。といった利点を有している。

〔発明が解決しようとしている問題点〕従来の技術で述
べた板状材から成る単層の切断ブレードは、前記のよう
な利点を有する反面、特に極薄の切断ブレードでは、図
５に示すように切断中に切断ブレード刃先が曲がるため
、■被切断材料の切断面が直角にならない。■切断方向
における直進性が悪い。といった欠点がある。

単層の板状材から成る切断ブレードは、切断ブレードの
成分が均一に分散していれば、理想的には切断ブレード
刃先は図３に示すように断面が軸対称に摩耗してゆくが
、実際には切断ブレード成分のわずかな不均一性などに
より、図４に示すような偏摩耗を起こし、偏摩耗を起こ
したブレードには、ブレード先端に横方向の力が加わる
ため、切断ブレード刃先が図５に示すように曲がりやす
い。

従来例で示した、合金の外周部にのみ砥粒層を有する構
造の切断ブレードにおいては、例えば実公昭５３−１３
９９１号公報にあるように、砥粒含有率の高い部材を砥
粒含有率の低い部材の両側面に貼付けた構造の多層構造
砥粒層チップを合金外周部に貼付けることが提案されて
いるが、これらはいずれも合金外周部にのみ砥粒層を有
する構造のブレードであるため、■被切断物との当り面
が均一になりにくい。■砥粒層チップを貼付ける構造の
ため、製作が難しい。■台金に砥粒層チップを貼付ける
構造のため、極薄、特に厚さ０．５ｍｍ以下のブレード
は製造が困難である。といった一般的な欠点を有するほ
か、切断ブレード自体の厚さが厚いため、層構造とした
各砥粒層内での偏摩耗という問題は依然として残る可能
性がある。

本発明は、上記したような従来の切断ブレードの欠点を
解決して、全厚さが０．５ｍｍ以下で偏摩耗が生じに（
＜、従って、切断面の垂直性に優れた極薄切断ブレード
を提供することを主たる目的とする。

〔問題点を解決するための手段（及び作用）〕本発明は
切断ブレード全体を熱硬化樹脂の結合、剤で保持した砥
粒層で構成する極薄切断ブレードにおいて、砥粒層が摩
耗し易い組成から成る板状材を第１層とし、その両側面
に第１層に較べて摩耗しにくい組成から成る板状材を第
２層として積層した層構造を有することを特徴とする全
厚み０．５ｍｍ以下のものである。

以下、本発明を図示例に従って説明する。

第１図は本発明による代表的な極薄切断ブレードを表す
図面で、摩耗し易い組成から成る第１の板状材の両側面
に摩耗しにくい組成から成る第２の板状材を積層し、極
薄切断ブレード４を構成している。

このような三層構造の切断ブレードを使用して材料を切
断すると、しだいに切断ブレード先端が第２図に示すよ
うに２つの外側層に山を持った形状に摩耗する。これは
、第２層が第１層に較べて摩耗しに（いからである。（
ここで、摩耗のし易さ、しに（さは、第１層、第２層を
比較した相対的な摩耗の難易であって、絶対的な摩耗の
難易ではない。）また、切断ブレードに摩耗し易い層と
摩耗しに（い層を備えているため、これらが互いに規制
し合いながら摩耗するため偏摩耗も少ない。

以上のような摩耗を起こすことにより、従来の単層の切
断ブレードで材料を切断した場合にくらべ、材料の切断
面が曲がりに＜＜、切断の直進性にも優れる。また、切
断ブレードに無理な力が加わらないため片当りを起こし
たり、切断ブレードの振動を押える効果があり、その結
果切断面に発生するキズやチッピングが少なく、また偏
摩耗を起こしにくいことから、切断ブレード刃先形状の
修正作業（ドレッシング、ツルーイング）をひんばんに
行わなくて良いという利点もある。

さらに切断ブレードを５層構造とし、第２層の両側面に
、第２層よりも摩耗し易い層を積層した構造とすること
により、被切断材料の切断面と接触する切断ブレード側
面の砥粒層を軟らかくすることにより、さらに切断面に
発生するキズ、チッピングを少な（することも有効であ
る。また、必要に応じて被切断材料に適当な硬度とする
ために硬度調整剤としての微粉末を混入する。

以上述べてきた摩耗のし易い層、しにくい層を作製する
ためには次のような手段がある。

（１）第１層の砥粒含有率を第２層の砥粒含有率にくら
べ低くする。

（２）第１層の砥粒粒径を第２層の砥粒粒径にくらべ小
さくする。

（３）各層に混入する硬度調整剤の含有率の差により摩
耗の難易に差をつける。

（４）第１層の結合剤を第２層の結合剤にくらべ軟らか
いものを使用する。

（５）第１層の砥粒を第２層の砥粒にくらべ軟らかいも
のを使用する。

（６）これらの手段のうち２種類またはそれ以上を併用
する。

また、第５図に示すように切断ブレード刃先が曲がる原
因の１つとして、特に極薄のレジノイドボンド切断ブレ
ードにおいては、切断ブレード自体の強度が弱いという
ことが考えられ、切断ブレード自体の強度を上げるため
にＳｉＣウィスカーを第２層のみあるいは第１層、第２
層の両方に混入することが望ましい。

また、この場合第１層、第２層それぞれに混入するＳｉ
Ｃウィスカーの含有率の差から、第１層と第２層の摩耗
の難易に差をつけることもできる。ＳｉＣウィスカーの
含有量については、第２層についてはｌＯ〜２０体積％
、また、第１層および／または第３層については５〜１
０体積％が好適である。

〈実施例１〉 本発明に係る切断ブレードを以下の方法で作製した。

第１表に示した原材料の他に、Ｃｕ、Ｆｅ、ＺｎＯ，カ
ーボンなどの微粉を適宜加え、第１層として示した原材
料を充分に混合、撹拌し、得られた混合分散物を両面圧
縮成型し、第１の板状材とする。

同様にして第２層として示した原材料から作製した第２
の板状材を第１の板状材の両側面に積層し、コールドプ
レスした後焼成し、３層構造の切断ブレードとした。

第１図は以上のようにして作製した３層構造を有する切
断ブレードを示す。１は中心層となるダイヤモンド砥粒
含有率の低い第１の板状材、２，３は外層となるダイヤ
モンド含有率の高い第２の板状材を示し、これらが一体
となって切断ブレードとなったものが４である。

この３層構造のメタルボンド切断ブレードを使用して、
シリコンウェハーを繰り返し切断したところ、しだいに
切断ブレード先端が第２図に示すように、外層側に２つ
の山を持った形状に摩耗した。

〈実施例２〉 実施例１と同様に、第１の板状材の両側面に第２の板状
材を積層した３層の板状材の両側面に、第１の板状材と
同一組成の第３の板状材を積層し、これをコールドプレ
スした後焼成し、５層構造の切断ブレードとした。

第１及び第３の板状材の成分は第１表に示したところの
第１層と、第２の板状材の成分は第１表に示したところ
の第２層と同一である。

以上のようにして作製した５層構造のレジノイドボンド
切断ブレードを使用してシリコンウェハーを繰り返し切
断したところ、実施例１と同様の効果が得られたばかり
でなく、最も外側の層である第２の板状材が相対的に砥
粒含有率が小さいため、被切断材料の切断面に発生する
キズ、チッピング等は実施例１よりもさらに減少した。

本実施例では、第１の板状材と第３の板状材の組成を同
一としたが、第１の板状材と第３の板状材の組成は必ず
しも同一である必要はなく、第３の板状材の砥粒含有率
が第２の板状材の砥粒含有率よりも低ければ同様な効果
が得られる。

〈実施例３〉 第１層及び第２層に混合する成分を第２表に示すように
した以外は実施例１と同様にして作製した３層構造の切
断ブレードを使用してシリコンウェハーを繰り返し切断
したところ、実施例１と同様の効果が得られた。

実施例２と同様に５層構造の切断ブレードを第２表に示
す組成で作製しても、実施例２と同様な効果が得られる
。

〈実施例４〉 第１層及び第２層に混合する成分を第３表に示すように
した以外は実施例１と同様にして作製した３層構造の切
断ブレードを使用してシリコンウェハーを繰り返し切断
したところ、実施例１と同様の効果が得られた。

実施例２と同様に５層構造の切断ブレードを第３表に示
す組成で作製しても、実施例２と同様な効果が得られる
。

〈実施例５〉 第１層及び第２層に混合する成分を第４表に示す製した
３層構造の切断ブレードを使用してシリコンウェハーを
繰り返し切断したところ、実施例１と同様の効果が得ら
れた。

実施例２と同様にして上記の組成で５層構造の切断ブレ
ードを作製し、シリコンウェハーを繰り返し切断しても
、実施例２と同様な効果が得られた。

本発明では、すべて３層構造または５層構造の切断ブレ
ードについて述べたが、各層をさらに複数の薄い層で構
成し、摩耗をコントロールすることも可能である。ただ
し、この場合には、同一の組成の層を厚さ方向に対称に
配置することが必要である。

このように多数の層を積層するのは、各層の厚みが厚い
と各層内での偏摩耗という問題が起きる可能性があるか
らで、複数の極薄層を積層すると更に効果がある。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明による極薄切断ブレードは
、偏摩耗を起こしにくり、刃先が曲がりに＜＜、その結
果■被切断材料の切断面が曲がりにくい、■切断方向に
おける切断の直進性が良い、■切断面にキズ、チッピン
グ等を発生しにくい、■切断ブレード刃先の形状修正作
業（ドレッシング。

ツルーイング）をひんばんに行わな（て良い、という効
果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による３層構造の切断ブレード外観図で
ある。 第２図は第１図のＡ−Ａ’　断面図で、使用中の切断ブ
レードの使用中の先端の摩耗の状態を示す。 第３図は従来の均一な組成の単層切断プレート先端の断
面図で、理想的に摩耗した状態を示す。 第４図は従来の均一な組成の単層切断ブレード先端の断
面図で、偏摩耗した状態を示す。 第５図は従来の均一な組成の単層切断ブレードが切断中
に曲がる様子を模式的に示した断面図である。 ■は切断ブレードを構成する第１層（内層）２．３は切
断ブレードを構成する第２層（外層）４は３層構造を有
する切断ブレード ５は均一な組成の単層切断ブレード ６は被切断材料

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）切断ブレード全体を熱硬化樹脂の結合剤で保持し
   た砥粒層で構成する極薄切断ブレードにおいて、砥粒層
   が摩耗し易い組成から成る板状材を第１層とし、その両
   側面に第１層に較べて摩耗しにくい組成から成る板状材
   を第２層として積層した層構造を有することを特徴とす
   る全厚み０．５ｍｍ以下の極薄切断ブレード。
2. （２）第２層の両側面に第２層よりも摩耗しやすい板状
   材を第３層として積層した特許請求の範囲第１項記載の
   極薄切断ブレード。
3. （３）砥粒層を構成する各板状材に硬度調整剤が含有さ
   れている特許請求の範囲第１項又は第２項記載の極薄切
   断ブレード。
4. （４）第２層のみにＳｉＣウィスカーが含有されている
   特許請求の範囲第１項又は第２項記載の極薄切断ブレー
   ド。
5. （５）第１層と第２層と第３層に含有されているＳｉＣ
   ウィスカーの含有率の差により第１層と第２層と第３層
   の摩耗の難易をつけた特許請求の範囲第１項又は第２項
   記載の極薄切断ブレード。
6. （６）第２層にＳｉＣウィスカーが１０〜２０体積％含
   有されている特許請求の範囲第４項または第５項記載の
   極薄切断ブレード。
7. （７）第１層及び第３層にＳｉＣウィスカーが５〜１０
   ％含有されている特許請求の範囲第６項記載の極薄切断
   ブレード。