JPH10306275A - スライシング用研磨液組成物 - Google Patents

スライシング用研磨液組成物

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JPH10306275A
JPH10306275A JP13171797A JP13171797A JPH10306275A JP H10306275 A JPH10306275 A JP H10306275A JP 13171797 A JP13171797 A JP 13171797A JP 13171797 A JP13171797 A JP 13171797A JP H10306275 A JPH10306275 A JP H10306275A
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JP
Japan
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slicing
polishing
mineral oil
parts
composition
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JP13171797A
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English (en)
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Keiji Koike
慶司 小池
Shinichiro Aoyama
新一郎 青山
Kesao Kazama
今朝男 風間
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Shinano Electric Refining Co Ltd
Original Assignee
Shinano Electric Refining Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁性材料等のスライシングを簡単かつ短時間
で円滑に、しかも安全かつ安価に行うことができ、磁性
材料、半導体、結晶材料、硬質材料等をスライシングす
る際にブレードやワイヤーに付着させて好適に用いるこ
とができるスライシング用研磨液組成物を得る。 【解決手段】 鉱油及び/又は植物油20〜60重量部
を水40〜80重量部に界面活性剤の存在下に乳化させ
た分散媒体100重量部に、平均粒径が1.2〜60μ
mの研磨微粉30〜150重量部を混合・分散したこと
を特徴とするスライシング用研磨液組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁性材料、半導
体、結晶材料、硬質材料等をマルチブレードソー、ワイ
ヤーソーなどでスライシングする際に用いられるスライ
シング用研磨液組成物に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】通常、
フェライト、センダスト、サマリウムコバルト、ネオジ
ウム等の磁性材料、シリコン単結晶及び多結晶、GaA
s、GaP、InSb、LT、GGG等の半導体、水
晶、結晶化ガラス、セラミックス、石英等の硬質材料を
スライシングする場合は、マルチブレードソー又はワイ
ヤーソーを用い、これらにスライシング用研磨液組成物
を付着させ、その研磨力によりスライシングする方式が
採用されている。
【0003】従来、このスライシング用研磨液組成物と
しては、鉱油を主体とする水不溶性の炭化水素化合物を
分散媒体(クーラント)とし、これに研磨微粉を混合・
分散させたものが広く用いられている。
【0004】しかし、上記スライシング用研磨液組成物
を用いて研磨を行った場合は、安定したスライシングが
得られる反面、組成物にクーラントとして含有する鉱油
が水不溶性のため、スライシング後のワーク洗浄におい
て、石油ナフサ、塩素系溶剤、ケトン等の有機溶剤を用
いた後、アルコール類で洗浄し、更に水洗するなどの複
雑な洗浄作業を要しなければならないという欠点を有し
ていた。また、使用される鉱油は引火性が高く、消防法
による第4類第3石油類(引火点70〜200℃)に属
するため、スライシング用研磨液組成物は貯蔵、輸送等
で危険物の取扱いを受ける欠点をも有していた。
【0005】そこで、上記鉱油を主体とした研磨液組成
物の欠点を回避するため、水溶性タイプのクーラントの
開発が行われている。しかし、この水溶性タイプのクー
ラントは、水溶性の高沸点有機溶剤、例えば多価アルコ
ール類又はその誘導体を主体としたものであるが、この
有機化合物も引火点が低いため、危険物としての取扱い
範囲を逸脱できない。
【0006】また、危険物の適用範囲外とするため、上
記有機化合物を主体とするクーラントに水を40%以上
混合した水溶液タイプのスライシング用研磨液組成物も
開発されている。しかし、この場合はスライシングの際
に発生する摩擦熱のために蒸気圧の低い水や有機化合物
が蒸発し、研磨液組成が変化してしまうため、スライス
したワーク物性が安定し難い上、研磨材がマシーン内部
やパイプライン等に凝固、堆積し、汚染や閉塞の原因と
なり易い。更に、使用する水溶性有機化合物が一般に高
価であり、スライシングコストを上昇させてしまうとい
う問題も有していた。
【0007】従って、上記研磨液組成物を用いて目的材
料をスライシングすることは、その取扱い上、作業工程
上、コスト上で大きな欠点を有するため、上記課題を克
服したより工業的に有用なスライシング用研磨液組成物
の開発が望まれていた。
【0008】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、磁性材料等の目的材料のスライシングを簡単かつ短
時間で円滑に、しかも安全かつ安価に行うことができる
スライシング用研磨液組成物を提供することを目的とす
る。
【0009】
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】本
発明者は、上記目的を達成するためスライシング用研磨
液組成物につき種々の検討を重ねた結果、鉱油及び/又
は植物油に水と界面活性剤を添加混合して乳化安定化さ
せた分散媒体に平均粒径が1.2〜60μmの研磨微粉
の特定量を混合配合することにより、磁性材料等の目的
材料のスライシングを作業工程、作業時間及び作業コス
トを大幅に削減して円滑に行うことができると共に、消
防法による危険物の適用外としての取扱いが可能である
工業的に有用なスライシング用研磨液組成物が得られる
ことを見出した。
【0010】この場合、本発明の組成物は、クーラント
として使用される鉱油、植物油が安価な材料であり、室
温で液体の一般の水溶性有機化合物を主体としたクーラ
ントに比べて工業的には経費を相当に低減することが可
能であり、しかも主体となる鉱油及び植物油に水を添加
することで引火点を与えず、消防法による適用外とな
り、危険物としての取扱いが不要で極めて安全かつ管理
し易いこと、更に、スライシング時の摩擦熱により水の
蒸発は起こるものの鉱油及び植物油の蒸発はほとんどな
く、安定な組成を保持し得、かつ鉱油、植物油及び界面
活性剤が砥粒を包含するため、マシーン内部やパイプラ
インなどに凝固、堆積することなく、水の補給によって
容易に再乳化できる上、スライシング後のワーク洗浄を
水洗を主体とする簡単なものにすることができること、
よって、スライシング時に発生する摩擦熱を吸収し、か
つ潤滑性を保持すると共に、研磨材を均一にワイヤーや
ブレード表面に付着させ、安定的なスライシング作業を
行うことを可能にすることを知見し、本発明をなすに至
った。
【0011】従って、本発明は、鉱油及び/又は植物油
20〜60重量部を水40〜80重量部に界面活性剤の
存在下に乳化させた分散媒体100重量部に、平均粒径
が1.2〜60μmの研磨微粉30〜150重量部を混
合・分散したことを特徴とするスライシング用研磨液組
成物を提供する。
【0012】以下、本発明につき更に詳述すると、本発
明のスライシング用研磨液組成物は、種々の磁性材料、
半導体、結晶材料、硬質材料等の材料をスライシングす
る際にスライシング効率を向上させる目的で用いられる
スライシング用研磨液組成物であり、鉱油及び/又は植
物油を界面活性剤を用いて水に乳化安定化した分散媒体
に研磨微粉を混合配合してなるものである。
【0013】ここで、本発明に使用される鉱油は、その
沸点が150〜400℃、特に280〜300℃の範囲
であることが好適である。沸点が150℃より低い鉱油
を用いると、スライシング作業中に発生する摩擦熱によ
り水と共に鉱油が一部蒸発し、研磨液濃度が変化した
り、臭気が発散して作業環境を悪化させる場合があり、
沸点が400℃以上の鉱油を用いると、鉱油の粘度が高
く潤滑性を損なうため、不適当になる場合がある。
【0014】また、植物油としては、常温で液体の植物
油が好適であり、例えば大豆油、ナタネ油、ヤシ油など
が挙げられ、特に安価で臭気の少ないものが好適であ
る。
【0015】更に、界面活性剤としては、上記鉱油、植
物油を安定に乳化し得るものであればよく、例えば陽イ
オン性界面活性剤、陰イオン性界面活性剤、非イオン性
界面活性剤等が使用でき、具体的にはラウリル硫酸ナト
リウム、ポリオキシエチンノニルフェニルエーテル等が
例示される。
【0016】本発明では、上記した鉱油及び植物油から
選ばれる1種又は2種以上に水と界面活性剤を添加して
乳化させ、乳化液を得るものである。この場合、水の添
加量は、クーラントが消防法の危険物の取扱い範囲外と
なり得る最低量でよく、鉱油及び植物油から選ばれる1
種又は2種以上と水との使用割合は、鉱油及び/又は植
物油20〜60部(重量部、以下同様)、好ましくは4
0〜55部に対して、水を40〜80部、特に45〜6
0部とすることが好ましい。水の添加量が40部に満た
ないと引火点が危険物の適用範囲内となり、消防法によ
る危険物としての取扱いが必要になる場合があり、80
部を超えると潤滑性が損なわれるという欠点がでてく
る。
【0017】なお、本発明のクーラントは、危険物第4
類第3又は第4石油類の鉱油をベースとし得るものであ
るが、上記のように水を40部以上混合して乳化するこ
とによって引火点を保持せず、危険物の適用範囲外とな
り、取扱い及び輸送、貯蔵上に何らの制限を受けないと
いうメリットを有する。
【0018】更に、界面活性剤の添加量は、鉱油、植物
油に対して2〜15部、特に4〜10部の範囲が好まし
く、2部に満たないと満足に乳化できない場合があり、
15部を超えてもそれ以上の添加効果は得られない場合
がある。
【0019】なお、本発明において鉱油及び植物油の乳
化方法に特に制限はなく、水及び界面活性剤を添加して
通常の方法で行うことができる。
【0020】本発明に使用される研磨微粉としては、例
えば炭化ケイ素、アルミナ、炭化ホウ素等が好適に使用
される。
【0021】これら研磨微粉の平均粒径は、ワークの目
的に応じて調整することができるが、電気抵抗法JIS
6001に準じて測定した平均粒径が1.2〜60μ
m、特に6〜30μmの範囲であることが好適である。
【0022】上記研磨微粉の添加量は、クーラントとし
ての上記乳化液100部に対して30〜150部、特に
40〜130部の範囲が好適であるが、スライシングの
手段により好適な処方を任意に選択することが可能であ
る。
【0023】このようにして得られる本発明のスライシ
ング用研磨液組成物の粘度は、25℃で50〜1000
cps(B型粘度計での測定値)、特に70〜500c
psが好適であり、この範囲でスライシングの手段、マ
ルチブレードソー及びワイヤーソーの構造的特性により
選択することができる。粘度が50cps未満の低粘度
液組成では、砥粒の沈降が防げず、作業中に分離して液
組成が安定しなかったり、貯蔵槽又はパイプラインを閉
塞させたり、ワイヤーへの付着が不十分となり、スライ
シングに支障を及ぼす場合がある。また、1000cp
sを超えると、研磨液がスライシングスペースに浸透し
難く、均一なスライシングが困難であるほか、ワープ
(うねり)が大きく極めて不利となったり、スライシン
グ後のワーク洗浄がし難く、スラッジの洗浄に極めて多
大な時間を要する場合がある。
【0024】本発明の研磨液組成物には、必要によりケ
イ酸アルミニウム等の増粘剤や防黴剤、防腐剤、消泡
剤、分散剤、不凍剤等を添加することができる。
【0025】本発明のスライシング用研磨液組成物は、
マルチブレードソー、ワイヤーソー等を用いて常法に従
った使用法でスライシングを行うことができるが、スラ
イシング後は水洗により容易にワークの洗浄を行うこと
ができるものである。
【0026】
【発明の効果】本発明のスライシング用研磨液組成物
は、磁性材料等のスライシングを簡単かつ短時間で円滑
に、しかも安全かつ安価に行うことができる。
【0027】
【実施例】以下、実施例及び比較例を示して本発明を具
体的に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるも
のではない。なお、各例中の部はいずれも重量部であ
る。
【0028】〔実施例、比較例〕表1に示すように主成
分、界面活性剤、水を混合して常法により乳化して調製
したクーラントNo.1〜6の各々100部に平均粒径
が18μmの緑色炭化ケイ素研磨微粉(信濃電気製錬
(株)製 GP−600)110部を均一に混合・分散
し、研磨液組成物を調製した。
【0029】
【表1】
【0030】これらの研磨液組成物を用いて、シリコン
半導体単結晶(200mm直径×150mm長さ)及び
ガラス(200mm直径×200mm長さ)のスライシ
ングを表2に示す条件で実施した。シリコン半導体単結
晶の切断結果を表3に、ガラスの切断結果を表4に示
す。なお、ワイヤーソーとしては、表2に示す仕様のワ
イヤーソー(株)日平トヤマ製のMWM−343型を使
用し、ワイヤー径0.18mm、ワイヤーピッチ110
0μm、目標ウエハー厚895μm、切断速度0.14
mm/min、研磨液量60kg/minで行った。
【0031】
【表2】
【0032】
【表3】 *ワーク厚:マイクロメーターを用い、ウエハーの5点
を測定し、平均値とバラツキを求めた。 *TTV(Total Thickness Vari
ation):ADE社製のウルトラゲージを使用して
測定した。 *そり:東京精密社製の接触式を使用してそりを測定し
た。
【0033】
【表4】
【0034】表3,4の結果より、本発明の研磨液組成
物(実施例)は、従来の鉱油を主体としたクーラントを
用いた研磨液組成物(比較例1)と同等のスライシング
性を有することが確認された。
【0035】次に、スライシングしたガラス(実施例
1、比較例2,3)の各1枚を5リットルのビーカーに
入れ、超音波洗浄機を用いて20kHzで35℃の洗浄
液(1%ラウリル硫酸ナトリウム)3リットルに浸漬し
て2分間洗浄し、研磨粒子が確認できなくなるまで繰り
返した。その回数により水洗浄の難易度を判定した。結
果を表5に示す。
【0036】
【表5】
【0037】表5の結果より、水溶性有機化合物を主体
としたクーラント(比較例2,3)では、スライシング
後の水洗浄に長時間を要し、実用的でないのに対して、
本発明のスイラシング用研磨液組成物(実施例1)は、
スライシング後の洗浄が簡単であることが確認された。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鉱油及び/又は植物油20〜60重量部
    を水40〜80重量部に界面活性剤の存在下に乳化させ
    た分散媒体100重量部に、平均粒径が1.2〜60μ
    mの研磨微粉30〜150重量部を混合・分散したこと
    を特徴とするスライシング用研磨液組成物。
  2. 【請求項2】 沸点150〜400℃の範囲の鉱油及び
    /又は常温で液体の植物油を用いる請求項1記載のスラ
    イシング用研磨液組成物。
  3. 【請求項3】 研磨微粉が炭化ケイ素、アルミナ及び炭
    化ホウ素から選ばれるものである請求項1又は2記載の
    スライシング用研磨液組成物。
  4. 【請求項4】 25℃におけるB型粘度計による粘度が
    50〜1000センチポイズの範囲である請求項1、2
    又は3記載のスライシング用研磨液組成物。
JP13171797A 1997-05-06 1997-05-06 スライシング用研磨液組成物 Pending JPH10306275A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0983831A2 (en) * 1998-09-01 2000-03-08 Sumitomo Special Metals Company Limited Method for cutting rare earth alloy, method for manufacturing rare earth alloy plates and method for manufacturing rare earth alloy magnets using wire saw, and voice coil motor
US6408840B2 (en) 1999-12-14 2002-06-25 Sumitomo Special Metals Co., Ltd. Method and apparatus for cutting a rare earth alloy

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EP0983831A3 (en) * 1998-09-01 2002-09-04 Sumitomo Special Metals Company Limited Method for cutting rare earth alloy, method for manufacturing rare earth alloy plates and method for manufacturing rare earth alloy magnets using wire saw, and voice coil motor
US6505394B2 (en) 1998-09-01 2003-01-14 Sumitomo Special Metals Co., Ltd. Method for cutting rare earth alloy, method for manufacturing rare earth alloy plates and method for manufacturing rare earth alloy magnets using wire saw, and voice coil motor
US6408840B2 (en) 1999-12-14 2002-06-25 Sumitomo Special Metals Co., Ltd. Method and apparatus for cutting a rare earth alloy

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Effective date: 20040331

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