JPH06320430A

JPH06320430A - 円板状回転刃およびその製造方法

Info

Publication number: JPH06320430A
Application number: JP13248693A
Authority: JP
Inventors: Mototane Yamamoto; 元種山本
Original assignee: NIPPON MICRO KOOTEINGU KK; Nihon Micro Coating Co Ltd
Current assignee: NIPPON MICRO KOOTEINGU KK; Nihon Micro Coating Co Ltd
Priority date: 1993-05-11
Filing date: 1993-05-11
Publication date: 1994-11-22

Abstract

(57)【要約】【目的】変形し難い刃厚の薄い、直径の大きな回転刃
およびその製造方法を提供する。【構成】円板状の薄いプラスチック基板ａ上には回転
刃の強化層ｂが形成されている。この強化層は、非晶質
Ｎｉ-Ｐ合金を無電解メッキしたメッキ層である。プラ
スチック基板ａには強化膜ｂが付着していない露出部分
ｃが残される。その露出部分ｃの周囲表面には、硬質切
断粒子ｄとバインダーｅから成る切刃部ｆが接着、形成
される。基板露出部分ｃの一部には、切刃部ｆも付着し
ていない、全くの露出部分、すなわち緩衝部ｈが形成さ
れる。緩衝部ｈは、回転刃の動作中に起こる様々な歪を
吸収して、切刃部ｆの破損を防ぐ役目を果す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、通常ダイヤモンドカッ
ター、ダイヤモンドブレードなどと呼ばれる円板状の切
断用回転刃およびその製造法に関するものである。

【０００２】

【従来技術および発明が解決しようとする課題】従来の
円板状回転刃は、円板として、薄い一枚の金属板又は、
一枚のプラスチック板の円周に沿って、硬質切断粒子を
バインダー接着剤で、接着したものである。これ等の円
板状回転刃は、半導体結晶をウェハー状に切り出した
り、宝石の切断に使用されている。

【０００３】しかし、このような被切断物は高価であ
り、円板状回転刃の刃厚が厚い程、結晶や宝石の損失が
大きくなるという問題があった。

【０００４】また、最近は直径の大きい半導体結晶の生
産が可能になり、直径の大きい円板状回転刃の開発が必
要となってきた。そのため、円板状回転刃の直径を大き
くする必要が生じたきたが、刃の直径を大きくすればす
る程、刃の変形が起こりやすいという問題があった。こ
の変形を押さえるために刃厚を厚くすると、上記のよう
に切断による結晶の損失も多くなる。

【０００５】そこで、本発明の目的は、変形し難い刃厚
の薄い回転刃およびその製造方法を提供することであ
る。

【０００６】本発明の他の目的は、直径の大きな前記回
転刃およびその製造方法を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明は、少なくとも片面に金属のメッキ層が形成された薄
いプラスチック基板と、その基板の周囲に沿って切断用
硬質粒子と接着剤との混合物を塗布して形成された切刃
分とから成る。この基板は円板状の外、円環状のもので
あってもよく、その材料としては、ポリカーボネート樹
脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスルホン
樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリフェニレンサル
ファイド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアミド樹
脂、ポリアセタール樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹
脂、またはフェノール樹脂が適している。なお、円板状
の基板の場合は周囲は外周囲をいい、環状の基板の場合
は周囲は内周囲をいう。

【０００８】接着剤としては、シアノアクリレート系、
アルキル-ジシアノアクリレート系、フェノール樹脂
系、エポキシ樹脂系、またはポリウレタン系の接着剤が
適している。メッキ層は、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｃｒの
うちのいずれか単一金属か、またはＮｉ、Ｃｏ、Ｃｕの
おのおのと、Ｐ、Ｂ、Ｗ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ａｕ、Ａｇ、Ｓ
ｎ、Ｐｄ、Ｒｅのうちのいずれか一種類の金属との合金
の無電解メッキ又は電解メッキにより形成される。な
お、電解メッキは、予めアルミニウム等の金属の蒸着、
または導電性接着剤を塗布した基板に行う。

【０００９】回転刃の刃厚を薄くするためには、無電解
メッキが有効である。無電解メッキされたＮｉ-ＰやＮ
ｉ-Ｂなどの非晶質合金膜は、高硬度で、薄くても力学
的に強く、耐磨耗性、耐食性も優れている。

【００１０】切刃部は、メッキ層上に直接形成されても
よく、また、基板上のメッキ層を基板の周囲に設けず、
そのメッキ層のない露出した周囲に切刃部が形成されて
もよい。この場合、メッキ層と切刃部との間に基板が露
出した緩衝部を形成することが望ましい。

【００１１】本発明で使用する、基板は平坦なものに限
定されず、放射状のヒダを有するものでもよい。また、
周囲がノコギリ刃状になった基板を使用してもよい。こ
の場合、そのノコギリ刃状の部分に切刃部が形成され
る。

【００１２】メッキ層が形成されていないで露出したプ
ラスチック基板上に直接切刃部が形成される回転刃は、
薄いプラスチック基板の周囲を、覆い手段で覆う工程
と、覆われたプラスチック基板全体を金属メッキする工
程と、覆い手段を除去し、基板を露出させる工程と、露
出した基板上に切刃部を形成する工程とから成る方法に
より製造され、ここで覆い手段として基板の周囲を収納
する溝を有するフレーム、または基板の周囲を覆う粘着
テープが利用できる。

【００１３】

【実施例】本発明の具体例を以下の各実施例により説明
する。

【００１４】実施例１本発明の円板状回転刃の典型的な構造を図１(Ａ)に及び
その拡大図を図１(Ｂ)に示す。図１において、符号ａは
円板状の薄いプラスチック基板を示す。材質としてポリ
カーボネート樹脂又はフェノール樹脂から成る薄板を基
板として使用することが好適である。基板の厚さは、基
板の直径にもよるが、好適には０.０１ｍｍ〜５ｍｍで
ある。典型的な例としては、基板の直径が１５０ｍｍで
厚さは０.０４ｍｍである。

【００１５】基板ａ上には回転刃の強化層ｂが形成され
ているが、この強化層ｂは、上下両面に厚さ０.０２ｍ
ｍの、非晶質Ｎｉ-Ｐ合金(以後ａ-Ｎｉ-Ｐと略す)を無
電解メッキしたメッキ層である。ａ-Ｎｉ-Ｐメッキにつ
いては、公知のものであり(たとえば『無電解めっきの
応用』(岡村寿郎、他著槇書店)を参照)、さまざまなも
のに応用されている。

【００１６】上記メッキは基板ａの両面全体に行っても
よいが、好適には図１に示すようにプラスチック基板ａ
に強化膜ｂが形成されない露出部分ｃを残す。その露出
部分ｃの周囲表面に、硬質切断粒子ｄとバインダーｅか
ら成る切刃部ｆが接着、形成されている。このように、
露出部分ｃに直接切刃部ｆを形成する方が、ａ-Ｎｉ-Ｐ
強化膜ｂの表面上に形成するより容易であり、さらに回
転刃の刃厚ｇをより薄くすることができる。

【００１７】ここで、基板露出部分ｃの一部には、切刃
部ｆも付着していない、全くの露出部分、すなわち緩衝
部ｈが形成されることが望ましい。緩衝部ｈは、回転刃
の動作中に起こる様々な歪を吸収して、切刃部ｆの破損
を防ぐ役目を果す。この緩衝部ｈの長さは、回転刃の直
径によるが、０〜５ｍｍである。

【００１８】切刃部を形成する硬質切断粒子ｄとして、
通常ダイヤモンド粒子のほか、他の粒子との混合物を用
いることもできる。接着剤は、シアノアクリレート系、
フェノール樹脂系、エポキシ樹脂系を用いる。

【００１９】図１（Ｃ）は円環状回転刃を示す。切刃部
分ｆは円環の内側周囲に設けられている。円環状回転刃
は大直径結晶の切断に有効である。

【００２０】この実施例の回転刃の形成は次のように行
う。

【００２１】まず、強化膜ｂおよび露出部分ｃは、図２
(Ａ)及び(Ｂ)に示すように形成される。図２(Ａ)に示す
形成方法では、プラスチック基板ａの周囲に、内周にプ
ラスチック基板Ａの周囲を収納できる溝をもつ溝付フレ
ームｉを装着し、無電解メッキを所定の厚さになるまで
行う(図２(Ａ′))。その後、溝付きフレームｉを除去す
ることにより、中央部には強化膜ａ、周囲には露出部分
ｃが形成される(図２(Ａ″))。

【００２２】図２(Ｂ)に示す形成方法では、プラスチッ
ク基板ａの周囲にそって粘着テープｊを張り付け、図２
(Ａ)の方法と同様に無電解メッキを行う(図２
(Ｂ′）)。その後テープｊが除去される(図２
(Ｂ″）)。

【００２３】図２(Ｃ)および図２(Ｃ′)には、上記の溝
付フレームや粘着テープを放射状にすることで形成され
た露出部分が示されている。この例では、強化膜ｂも放
射状に形成される。このような放射状の強化膜は、大直
径の回転刃の場合、熱的歪を防止するために有効とな
る。

【００２４】次に、上記硬質切断粒子とバインダー接着
剤を混合してスラリー状とし、露出部分ｃの周囲端部分
に塗布し、その後回転刃を回転させる。この回転によ
り、円板の円周部にスラリーが回り込み、切刃部ｆが形
成される。

【００２５】実施例２図３(Ａ)に示すように、ヒダ状のプラスチック基板ａ上
に上記実施例１で説明した切刃部ｆを形成する。このと
き、切刃部もヒダ状となり、切断時に生じる被切断物の
切りクズがそのヒダの隙間を通して、排除される。した
がって、この実施例２では、刃厚は大きくなるが、切断
効果は向上する。

【００２６】またプラスチック基板ａ上に形成されるａ
-Ｎｉ-Ｐ合金のメッキ層は、非結晶であるため、切断時
に発生する高熱により、強化層ｂは熱的な影響を受け、
部分的に結晶化する。そのため、回転刃の直径が大きい
と、強化層ｂは収縮し変形することがある。しかし、強
化層ｂにこのような結晶化による熱的歪による変形が生
じても、プラスチック基板ａがヒダ状となっているた
め、回転刃は、図３(Ａ′)に示す状態から図３(Ａ″)に
示す状態にヒダが幾分伸びるだけで、回転刃の変形は防
止される。なお、図３（Ａ′）および（Ａ″）には切刃
部ｆが示されていない。

【００２７】図３(Ｂ)に示す実施例は、基板の露出部ｃ
の周囲上に、切刃部ｆを放射状に間欠的に塗布、形成し
た回転刃を示す。図３（Ｂ′）は放射状に間欠的に形成
された切刃部ｆの部分断面拡大図を示す。形成された切
刃部ｆの間の隙間から切りクズが排出される。

【００２８】図３(Ｃ)は周囲をノコギリ刃状としたプラ
スチック基板を利用した回転刃を示す。形成された切刃
部ｆもノコギリ刃状となり、切りクズが容易に排出され
る。このような形状は、小直径で刃厚の薄い回転刃とし
て特に有効である。

【００２９】実施例３宝石切断用回転刃を実施例３として図４に示す。宝石切
断用の回転刃としては、小直径で、非常に刃厚が薄いも
のが要求される。この実施例３の回転刃は、硬質切断粒
子ｄとしてダイヤモンドｋの他にアルミナ、シリコンカ
ーバイド、滑石のような少し軟らかい粒子ｌの二種類を
混合して、実施例１の例と同様に形成される。

【００３０】実施例３の回転刃は、使用を開始してある
時間が経過すると、図４の拡大部に示すように、ダイヤ
モンドより軟らかい粒子(アルミナ、シリコンカーバイ
ド、滑石)は磨耗して、ダイヤモンド粒子によるノコギ
リ状刃が形成される。したがって、刃同士間の隙間を通
して、被切断物のクズを排出できるので、切断効果が上
昇する。

【００３１】

【効果】本発明に従い、薄いプラスチック基板上に非晶
質合金の無電解メッキ層等の強化膜を施して、複合材料
とした回転刃は、一枚の金属板又は一枚のプラスチック
板の周囲に沿って、硬質切断粒子を接着した従来の回転
刃に比較して、円板の硬度、耐磨耗性などの機械的強度
に優れ、そのため、従来の回転刃に対して、刃厚は少な
くとも３０％は薄くすることができ、直径は少なくとも
５０％以上大きくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１(Ａ)は本発明の円板状の回転刃の斜視図を
示し、図１(Ｂ)は図１(Ａ)の回転刃の周囲断面拡大図を
示す。図１（Ｃ）は本発明の他の実施例の回転刃の斜視
図を示す。

【図２】図２(Ａ)、(Ａ′)および(Ａ″)は、溝付フレー
ムを使用して基板周囲にはメッキ層を形成しない方法を
示し、図２(Ｂ)、(Ｂ′) および(Ｂ″)は、粘着テープ
を用して基板周囲にはメッキ層を形成しない方法を示
す。図２（Ｃ）および図２（Ｃ′）は放射状の周囲縁を
もつ溝付フレーム、粘着テープを用いて露出部が形成さ
れた基板の部分斜視図を示す。

【図３】図３(Ａ)は放射状にヒダが形成された基板を利
用した回転刃の斜視図を、図３(Ａ′)は図３(Ａ)の回転
刃の部分断面拡大図を示し、図３(Ａ″)はメッキ層の結
晶化によりヒダが浅くなった図３(Ａ)の回転刃の部分断
面拡大図を示す。図３(Ｂ)放射状に間欠的な切刃部ｆを
設けた回転刃の斜視図を示し、図３（Ｂ′）は間欠的な
切刃部の部分断面拡大図を示す。図３(Ｃ)は周囲がノコ
ギリ刃状となった基板を利用した回転刃の斜視図を示
す。

【図４】切刃部が２種類の混合切断用粒子から形成され
た回転刃の平面図および一部拡大図を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも片面に金属のメッキ層が形成
された薄いプラスチック基板と、前記基板の周囲に沿って切断用硬質粒子と接着剤との混
合物を塗布して形成された切刃部と、から成る回転刃。
【請求項２】前記基板が円板状で、前記周囲が前記基
板の外周囲である請求項１に記載の回転刃。
【請求項３】前記基板が円環状で、前記周囲が前記基
板の内周囲である請求項１に記載の回転刃。
【請求項４】前記切断用硬質粒子がダイヤモンド、ア
ルミナ、又はシリコンカーバイド、ベンガラ、滑石、ガ
ラス粉末の内の少なくとも一種類から成る請求項１に記
載の回転刃。
【請求項５】前記薄いプラスチック基板が、ポリカー
ボネート樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポ
リスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリフェ
ニレンサルファイド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポ
リアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリフェニレンオ
キサイド樹脂、またはフェノール樹脂製の基板である、
請求項１に記載の回転刃。
【請求項６】前記接着剤が、シアノアクリレート系、
アルキル-ジシアノアクリレート系、フェノール樹脂
系、エポキシ樹脂系、またはポリウレタン系の接着剤で
ある、請求項１に記載の回転刃。
【請求項７】前記金属メッキ層が、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕ
およびＣｒのうちのいずれかの単一金属、又はＮｉ、Ｃ
ｏ、Ｃｕのおのおのと、Ｐ、Ｂ、Ｗ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ａ
ｕ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｐｄ、Ｒｅのうちのいずれか一種類の
金属との合金の無電解メッキまたは電解メッキで形成さ
れた層である、請求項１に記載の回転刃。
【請求項８】前記電解メッキは、前記基板に予めアル
ミニウム等の金属を蒸着し、または導電性接着剤を塗布
した基板になされる、請求項７に記載の回転刃。
【請求項９】前記基板上に形成された金属メッキ上に
直接前記切刃部が形成される、請求項１に記載の回転
刃。
【請求項１０】前記基板上のメッキ層は、前記基板の
周囲には形成されず、前記メッキ層のない前記基板の周
囲に直接切刃部が形成される、請求項１に記載の回転
刃。
【請求項１１】前記メッキ層と前記切刃部との間に基
板が露出した緩衝部が形成される、請求項１１に記載の
回転刃。
【請求項１２】前記メッキ層が、放射状のヒダを有す
るプラスチック基板上、または周囲がノコギリ刃状にな
ったプラスチック基板上に形成される、請求項１に記載
の回転刃。
【請求項１３】回転刃を製造する方法であって、薄いプラスチック基板の周囲を、覆い手段で覆う工程
と、覆われたプラスチック基板全体にメッキをする工程と、前記覆い手段を除去し、前記基板を露出する工程と、露出した基板上に切刃部を形成する工程と、から成る方
法。
【請求項１４】前記覆い手段が、前記基板の周囲を収
納する溝を有するフレームまたは前記基板の周囲を覆う
粘着テープである、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】前記メッキする工程が無電解メッキま
たは電解メッキをする工程である、請求項１３に記載の
方法。