JPH0253568A - 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、セラミクス等
の硬脆材料を精密に切断、あるいは溝加工するための全
厚み０．５ｍ＋ａ以下の極薄切断ブレードに関するもの
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ツレートとして
は砥粒を含む板状材から成る切断ブレードが用いられる
。

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
一種類の組成のみがらなる単層の切断ツレードであるこ
とか多いか、たとえば公開特許公報１１ｉ８２−８８５
７８にあるように切断ブレードの厚み方向に層構造を持
つものもある。

［発明が解決しようとしている問題点］前述の層構成方
法（公特公昭６２− ８８５７８）で示される方法により製造される３層構成
切断ブレードは各層の厚みが、砥粒と金属との混合体を
型込めすることにより決まるのであるから、 ■　混合体の型込めという非常に制御しにくい手法によ
り各層の厚みを決めるために、ひとつの層内での厚みむ
らが発生しやすい。

■　同様の理由により、極薄い層構造からなる多層構造
切断ブレードを再現性よく製造しにくい。

■　同様の理由により全厚みが極薄い切断ブレードを再
現性よく製造しにくいといった欠点がある。

また、従来の一種類の組成のみがらなる切断フレードは
図５に示すように切断中に切断プレート刃先か曲かりや
すいため、 ■　被切断材料の切断面か直角にならない。

■　切断方向における切断面の真直性か悪い。

■　切断ブレードが片あたりしやすく、切断面にキズ、
チッピングが発生しやすい。

■　その結果、ひんばんに切断ブレード刃先の形状修正
作業を行う必要がある。

といった欠点がある。この欠点は全厚みが０．５■−以
下の極薄切断プレートでは顕著となる。

これは、単層の板状材から成る切断ブレードは、切断プ
レート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に示すように断面か対称に摩耗して
ゆくか、実際には切断ツレート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、偏摩耗し
たブレードには、ブレード先端に横方向の力か加わるた
め、切断ブレード刃先か図５に示すように曲かりやすい
からである。

［問題点を解決するための手段（及び作用）］本発明は
多層構造極薄切断ブレードにおいて、各層の砥粒と結合
用金属粉末をペースト状材に調整し、このペースト状材
を結合用金属粉末と同種の金属箔上に塗布するというコ
ントロールしやすい方法にすることで各層ごとの厚みム
ラを極力排することを可能とし、なおかつ、各層の形成
にプレス圧力を利用しないので各層間にプレス圧力の不
均一性に起因する密度ムラか生じず、従って極薄切断ブ
レード中にアンバランスな内部広力な残さないので焼成
後にソリを生しることもないものとした。

以上のように本発明の極薄切断プレートは、各層の厚み
をその一層の中でもばらつかず、また精密にその厚みを
コントロールでき、また密度むらがないので全厚みが０
．５１以上の極薄切断ブレードであってもそりが生ずる
こともない また、単層の板状材からなる極薄切断ブレードの切断中
の曲がりという問題を解決するために、中心層の両側面
の層が中心層よりも摩耗率が小さい構造とし、極薄切断
ブレードの厚み方向に摩耗しやすい部分と摩耗しにくい
部分を設けることにより偏摩耗を起こしにくい構造とす
ることができる。

［実施例］ 本発明の多層構造極薄切断ブレードは、少なくとも外側
層に含有させる砥粒として超砥粒か好ましいが、その他
一般砥粒も場合によっては用いることがてきる。特に、
天然、並びに合成タイヤモンド、ＣＢＮ、カーボランダ
ム（Ｃ）、グリーンカーボランダム（ＧＣ）、アランダ
ム（Ａ）、ホワイトアランダム （ＷＡ）、炭化硼素等が目的に応じ、単独又は混合して
用いられる。

砥粒の粒径は極薄切断の目的に応じて選択される。砥粒
率（集中度）は普通２〜７０ｖｏ　１％、−船釣には６
〜３０ｖｏ　１％、好ましくは７．５〜２０ｖｏ　１％
程度である。

その製造法は印刷法にて製造するのか、■　その層厚み
をコントロールするのが容易である。

■　その層内に密度ムラ、圧力ムラを生じさせない。

■　均一な組成の板状材を安定して得られるといった面
から望ましい。

第１図は印刷法にて製造して得た多層構造極薄切断ブレ
ードであり、砥材を含有する金属質結合材からなる各層
１，２．３と金属箔５が介在した構造をなしている。

この場合の金属質結合材は、メタルボンド砥石のいわゆ
るメタルボンドとして用いられる粉末状の金属結合材を
用い、Ｃａ、Ｆｅ、Ｎｉ。

Ｓｎ、Ｃｏ、Ａｇ又はこれらの合金、たとえばＣｕ−Ｚ
ｎ合金等又はこれらの混合物を使用でき、これらの複合
被覆金属粉も使用できる。

また、硼けい酸鉛ガラス、硼けい酸ビスマスガラス等の
フラックス成分あるいはペースト用粘着材等を含むこと
かできる。

印刷用樹脂溶液としては、アクリル酸エステル樹脂、メ
タクリル酸エステル樹脂、セルロースエステル樹脂、ブ
チラール樹脂、酢酸ビニル樹脂等の有機溶剤溶液、水溶
液又はエマルジョンか好ましく、また、ペーストの金属
箔への付着性を増加するため、ロジン、水添クリセリネ
ステル、ボリラルベン樹脂、テルペンフェノール樹脂、
Ｃ−５系石油樹脂、Ｃ−９系石油樹脂、脂環族水添石油
樹脂等の粘着剤を若干量添加することも可能である。

第１図に示す各層１，２．３中の砥粒、金属質結合剤は
、目的とする砥材の砥粒集中度及び結合材の割合に応じ
て配合し、樹脂溶液は印刷ペーストの流動性、粒度に応
じて混合し、混練器等を使って砥粒及び金属粉末か均一
に分布するように充分混練する。

次に混練によって得られたペーストは金属箔５の片面又
は両面にスクリーン印刷される。金属箔５の材料は砥材
層となるペースト中の金属質結合材の主成分と同種の金
属であることか必要て銅、ニッケル、鉄、アルミニウム
、銅−錫合金等が使用でき、厚み数ＩＬｍ〜数＋終ｍの
ものか好ましい。

印刷用スクリーンは、約４０〜５００メツシユを有する
テトロン、ナイロン、又はステンレススクリーンを用い
ることが好ましく、公知のようにスクリーンを通して上
記ペーストを金属箔５に被着することによって実施され
る。

この段階で、金属箔を加圧（５０〜５００Ｋｇ／ｃｍ２
）と同時に砥材層中の金属粉末、すなわち、金属質結合
材が半溶融状態となるよう所定温度（材料によって異な
るが６００〜１０００°Ｃ）にて焼結し、金属箔５を金
属質結合材によって結合させてもよい。

こうして両面又は片面に砥材及び金属質結合材の混合ペ
ーストからなる砥材層が形成され、または、焼結結合さ
れた金属箔５は、所定の寸法及び形状に切り出されたの
ち、積層して焼成する。

実施例１ 砥材砥粒１２〜２５ｐｍの合成ダイヤモンドからなる砥
粒と、平均砥粒２〜ｌＯｐｍの銅、錫及び銀粉末を８０
：１５：５の重量比で混合してなる金属質結合材と、樹
脂溶液（エチルセルロース３０部十Ｃ−５系石袖樹脂ｌ
Ｏ部十ブチルラクテート６０部）を重量比１：１４ニア
、５で混合し、混練器にて３０分間混練してペーストを
調合製造した。

また、三層構造を［１的とする場合、上記ペースト調合
比又は材料を変更し、硬、軟の差をつける。従って、こ
こては、銅：錫：銀の重量比を７０＋２０：１０の軟質
調合のものを別途−Ｆ配力法にて調合製造した。

得られた硬質、軟質砥材層ペーストを厚みｌＯルｍのブ
ロンズ箔に片面に硬質、裏面に軟質、また別のブロンズ
箔の片面に硬質というように＃１２０のテトロンメツシ
ュを使ったスクリーン印刷により印刷した。この加工箔
２枚を所定寸法に切断し、焼成型内へ３層構成の中心か
軟質砥材層となるように積層して温度７００°Ｃ１圧力
２５０Ｋｇ／ｃｍ”　、　ｌ（２雰囲気下にて１時間ホ
ットプレスしたところ、全厚１５０μｍ、厚さばらつき
±５ｐｍ以下の均質な三層構造をもつ極薄切断ブレード
を得た。

この三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、したいに
切断ブレード先端か図２に示すように、該層側に２個の
山を持った形状に摩耗した。これは、中心層である第一
の板状材にくらべて、外層である第二の板状材か硬質の
金属結合材のため摩耗しにくく、この摩耗しにくい部分
か両側面にあるため互いに進路を規制し合いながら摩耗
するからである。その結果、偏摩耗を起こしにくく、ま
た摩耗し易い中心層か早く減り、外側面側が残るので、
図２に示すような形状となる。この際、従来の単層の切
断プレートてシリコンウェハーを切断した場合にくらべ
て、切断面がわん曲せず、切断の直進性にも優れ、また
切断プレートに無理な力か加わらず切断プレートの振動
も減少したことにより切断面に発生するキズやチッピン
グも減少した。その理由は、切断プレートの偏摩耗か少
なく、切断ブレードに無理な力か加わらないことと、両
側面側の山の部分か被切断物に最初に当り、この２個の
山によって被切断材料に２木の溝をつけ、２本の溝が互
いに進路を規制し合いながらツレード厚み全体の切断が
進行するからである。また、切断寸法の狂いも小さく、
安定した状態での切断が長時間行えるので、極薄切断ブ
レードの形状修正加工（ツルーインク、トレシング）を
する作業間隔か大幅に伸びた。

実施例２ 実施例１中の合成ダイヤモンドからなる砥粒を金属質結
合材と樹脂溶液の比を変化させ、すなわち集中度を変化
させることで三層構成の硬軟差をつけた。従って、ここ
では、合成ダイヤモンドからなる砥粒と５金属質結合材
と、樹脂溶液を重量比１：１４ニア、５のものを軟質材
とし、２：１４・７．５のものを硬質材とする。他は実
施例１と同様にして三層構造をもつ極薄切断ブレードを
得た。

本実施例においても実施例１と同様の効果が得られた。

［他の実施例］ 実施例３ 実施例２と同じく、ダイヤモンド砥粒と金属質結合材を
混合して成る第１の板状材の両側面に、ダイヤモンド砥
粒と金属質結合材の配合割合を変えた第２の板状材を積
層した三層の板状材のさらに外側に第１の板状材と同一
組成の第３の板状材を積層して五層構造の板状材とし。

五層構造の切断ブレードとした。製造方法は五層構成と
した以外は、実施例２と回しである。

以上のようにして作製した五層構造のメタルボンド切断
プレート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、実施例２と同様の効果か得られた
ばかりでなく、最も外側の層である第３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、チッピング等が実施例２よりもさらに減少
した。

また、本実施例では三層、五層構造の極薄切断ブレード
について述べたが、複数の薄い層を厚みの中心から徐々
にその組成を変更しながら層を請み合せていった多層構
造の極薄切断フレードも得ることかできる。ただし、こ
の場合には同一の組成の厚みを厚さ方向に対称に配置す
る必要かある。

［発明の効果］ 本発明により多層構造極薄切断ブレードか■　各層ごと
の厚みムラを極力排する構成となり ■　焼成後のソリか発生しにくくなり、０）全厚みな極
く薄くしたものが可能となり■　精密に各層の厚みをコ
ントロールされたものとなる。

また、圧粉体等のハンドリングか不要になるので製造上
有利なだけでなく、製造の管理自動化かしやすい印刷法
を採用しているので、均質な性俺の極薄切断ブレードの
量産を実施しやずい。さらに本極薄切断ブレードにおい
て、両側面層の摩耗率を中心層よりも小さくすることに
よって、全厚みが０．５■履以下という極薄切断ブレー
ドであるにもかかわらず、偏摩耗を起こしにくく、その
結果、■切断面が曲からない。

■切断の直進性か良い、■切断面にキズ、チッピング等
を発生しにくい、■極薄切断ブレードの形状修正作業を
大幅に省くことかできる層構造な有する極薄切断プレー
トを得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施した三層構造の極薄切断ブレード
外観図、 第２図は第１図のＡ−Ａ’断面図で、本発明を実施した
使用中の切断ブレードの使用中の先端の摩耗の状ｙ凪を
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プレート先端の断
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プレートか切断中
に曲がる様子を模式的に示した断面図である。 ２　。 ｌ・・・切断プレートを構成する第１層（内層） ３・・・切断プレートを構成する第２層（外層） ４・・・三層構造を有する切断ブレーｌく５・・・印刷
基板となる金属箔 ６・・・均一な組成の単層切断プレート７・・・被切断
材料

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）微細砥粒粉と結合用金属粉末の混合粉末を溶媒中
   に懸濁させ該懸濁液に粘着材を混合してペースト状とし
   、該ペースト状材を前記結合用金属粉末の主成分と同種
   の金属箔上に塗布し、乾燥した第１の板状材の両側面に
   、前記ペースト状材と組成の異なるペースト状材を該ペ
   ースト状材に含まれる結合用金属粉末の主成分と同種の
   金属箔上に塗布し乾燥した第２の板状材を積層し、 該積層材を第１並び第２の板上材中の結合用金属粉末の
   融点以上に加熱し圧着することによって各層を一体に成
   形した層構造を有することを特徴とする全厚みが０．５
   ｍｍ以下の極薄切断ブレード。
2. （２）第１項中の第２の板状材の組成が摩耗率において
   第１の板状材に比べて小さいことを特徴とする第１項記
   載の全厚みが０．５ｍｍ以下の極薄切断ブレード。
3. （３）第１項中の第２の板状材の外側に第１項記載と同
   様な方法において複数の板状材を設けたことを特徴とす
   る全厚みが０．５ｍｍ以下の極薄切断ブレード。