KR100430175B1 - 초연마성 와이어 톱 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

와이어 톱은, 직경이 작은 금속 와이어와, 경납땜 또는 납땜 활성 금속 결합에 의해 와이어 표면에 단단히 고정되어 있는 연마재 입자의 층을 갖는다. 바람직하게는, 입자는 단일층으로 존재한다. 입자는 소정의 표면 분포로 와이어의 표면에 배열된다. 와이어 톱은 와이어를 일시적 액체 바인더 성분과 혼합된 금속 결합 분말 성분의 페이스트로 피복시키는 단계를 포함하는 완전 연속식 공정에 의해 제조할 수 있다. 연마재 입자는 페이스트 층 속에 용착시킨다. 그 후에, 결합 조성물을 승온에서 융해시켜 와이어에 입자를 경납땜시킨다. 연마재 입자는 다이아몬드 및 등축정계 질화붕소 등의 초연마성 재료를 포함할 수 있다. 따라서, 신규의 와이어 톱은 가공품의 손실을 최소화시키면서 초박층 웨이퍼인 세라믹 웨이퍼를 절단하는데 적합하다.

Description

초연마성 와이어 톱 및 이의 제조방법{Superabrasive wire saw and method for making the saw}

본 출원은 1998년 3월 11일자로 출원된 미국 특허원 제09/038,300호의 일부 계속 출원이다.

본 발명은 초연마재 그릿이 점재해 있는 와이어 톱에 관한 것이다. 보다 특히, 본 발명은 초연마재 입자가 활성 금속 경납땜 또는 납땜에 의해 미세 금속 와이어 기판 위에 직접 결합되어 있는 와이어 톱에 관한 것이다.

와이어 톱은 기술적으로 다양한 공업적 용도에 사용된다. 와이어 톱은 광산업에서 바위를 절단하는데 사용되어 왔다. 통상적인 와이어 톱은 일반적으로 각각의 비이드의 중심 구경을 통과하는 실에 꿰어져 와이어, 케이블 또는 로우프를 따라 길게 이어져 부착되어 있는 연마재 비이드들을 갖는다. 연마재 입자는 비이드의 외부 표면에 끼워 넣으며 비이드는 와이어 상에서 스페이서에 의해 세로방향으로 배열된다[참조 예: 탱크(Tank) 등의 미국 특허 제5,377,659호]. 또한, 버옌스(Buyens)의 미국 특허 제5,383,443호는 비이드가 와이어에 편심적으로 탑재된 비이드 탑재 와이어 톱에 있어서의 개선점을 제공한다.

대만 소재의 차이나 그라인딩 휠 캄파니(Chinagrinding Wheel Co.)는 비이드에 경납땜된 다이아몬드 입자를 사용하는 비이드 탑재 와이어 톱을 제공한다. 이들 비이드는 대리석, 사문석, 화강암 및 콘크리트 등의 건축재 절단용으로 상표명 Kinik^RDiaGrid^RPerals로 시판되고 있다.

다이아몬드 함유 금속 매트릭스 단편은 건설업용 석재 절단용 톱의 제조를 위해 고중량 와이어(예: 직경이 4.4㎜) 속의 홈이 새겨진 부분(slots cut) 속에 경납땜된다[참조: 미국 특허 제3,886,925호].텅스텐 또는 몰리브덴 와이어에 비교적 거친 그릿(45 내지 150μm)의 연마재 입자가 결합되어 있는 와이어 톱이 JP-A 제(평)3-104553호에 기재되어 있다. 상기 특허는 사용자가 경납땜 조성물과 와이어와 연마재 입자 사이의 화학반응을 피할 수 있는 방안을 제시한다.미국 특허 제3,854,898호에 기재되어 있는 "외장" 로드 톱을 제조하는 방법 및 장치는 약 1010 내지 1180℃의 온도에서 텅스텐 카바이드와 같은 연마재 입자를 경납땜하여 직경이 0.5 내지 6.35mm(0.02 내지 0.25in)인 강철 로드 또는 와이어를 제조한다. 이들 톱은 내화재, 강철 튜브, 석면 시멘트 및 벽돌 등을 절단하는 데 사용된다.

본원 명세서에서 종종 얇은 웨이퍼를 제조하기 위한 실리콘의 원석으로서 언급되는 세라믹의 슬라이싱, 특히 단일 결정 실리콘의 블록의 슬라이싱은 마이크로일렉트로닉, 광학 및 광기전 공업(photovoltaic industry)에서 매우 중요하다. 절단의 정밀성은 높은 치수 공차에 알맞은 웨이퍼를 제조하는데 있어서 중요하다. 통상적으로, 세라믹 웨이퍼는 원석을 중심 구경의 내경까지 연마한 독특한 연마 휠로 톱질하여 제조하였다. 이러한 "내경 톱질(inner diameter sawing)"은 상당히 정밀한 절단을 허용하지만, 한번에 단지 하나의 웨이퍼 만을 슬라이싱하는 것으로 한정된다.

최근에, 와이어 톱질은 세라믹 웨이퍼 제조에 적용되어 왔다. 생산성 증가는 긴 와이어 톱을 사용하여 원석의 길이를 따라 많이 통과되도록 함으로써 많은 웨이퍼가 동시에 슬라이싱되도록 하는 방법으로 수득할 수 있다. 제조공정에 있는 가공품의 품질이 매우 높기 때문에, 심지어 원료의 사소한 낭비로도 많은 경비가 소요될 수 있다. 따라서, 선행 기술분야의 와이어 톱 기술은 편평한 금속 와이어 및 와이어와 원석 사이의 계면에서 작동하는 산개한 연마 입자를 사용함을 포함한다.

통상적인 비이드 탑재 와이어 톱 또는 석재작업용 톱은 일반적으로 웨이퍼 슬라이싱에 요구되는 정밀한 연마에는 적합치 않다. 비이드는 공구의 유효 두께를 증가시키고, 이로 인해 가공품에 남은 톱의 절단 자국이 너무 넓어진다. 비이드 탑재 톱에 의해 제거되는 제품의 질량은 단일 웨이퍼의 질량의 몇배일 수 있다. 스페이서 및 슬리브의 사용은 또한 비이드 장식한 톱의 제조를 복잡하게 한다.

웨이퍼 슬라이싱용 와이어 톱의 절단 자국을 줄이려는 다른 기술은 와이어 기판 위로 직접 연마재를 전기화학적으로 용착시키는 방법을 포함한다. 전기화학적 용착은 일반적으로 전기 하전된 와이어를 이와 반대로 하전된 금속 화합물의 액체 용액 속의 연마재 입자들로 이루어진 베드 속에 배치해야 한다. 금속이 와이어 위에 석출됨에 따라, 금속 박층 내부의 연마재 입자가 포획됨으로써 와이어에 연마재가 결합된다. 예를 들면, 미국 특허 제5,438,973호(Schmid 등)는 눈물 방울형 단면 스테인레스 스틸 와이어 코어의 절단면에 도금된 니켈에 고정된 다이아몬드 연마 입자를 갖는 블레이드를 기술하고 있다.

전기화학적 용착에 의해 제조되는 와이어 톱은 연마재와 용착되는 피막 사이에 화학적 결합이 없다는 주요 단점을 갖는다. 조작 동안에, 박층의 외부 표면은 금방 닳아서 없어지며, 연마재 입자는 용착된 금속의 약 1/2 미만이 부식되는 경우에 와이어로부터 용이하게 제거된다. 따라서, 톱은 너무 빨리, 즉 연마재 입자가 무뎌지기 전에 비효율적으로 된다. 도금된 금속은 또한 주기적인 하중하에 와이어로부터 분리될 수 있다.

전기화학적으로 용착된 와이어 톱의 다른 단점은 제조 비용이 비싸다는 점이다. 연마재 입자 베드 속의 연마재 질량은 최종적으로 실제로 와이어 위에 존재하게 되는 질량보다 훨씬 과량이어야 한다. 물론, 초연마성 입자는 아주 비싸며, 연마재 입자 베드 속에 일정 분포의 입자를 유지해야 한다는 요건도 비용을 상승시킨다. 더욱이, 와이어 위에서의 연마재 입자 분포의 조절이 불가능하다.

특히, 세라믹 웨이퍼와 같은 얇은 절편을 절단하기 위해서는, 단면 치수가 작은 초연마성 와이어 톱을 사용하는 것이 바람직하다. 유효 수명이 길고 제조하기에 간단하며 경비가 비교적 저렴한 초연마성 와이어 톱이 또한 요구된다. 와이어 위에서의 연마재 분포를 정밀하고 민감하게 조절하면서, 열 손상을 최소화하고, 와이어의 기계적 강도를 유지하는 와이어 톱의 제조방법을 제공하는 것이 또한 바람직하다.

따라서, 본 발명은 코어 금속 와이어와 연마재 층을 포함하며, 연마재 층이 납땜 금속 결합에 의해 금속 와이어에 직접 고정되어 있는 연마재 입자들을 함유하고 이들 연마재 입자가 초연마재 입자를 포함함을 특징으로 하는 와이어 톱을 제공한다. 연마재 층이 경납땜 금속 결합에 의해 금속 와이어에 직접 고정되어 있는 연마재 입자를 가지며, 와이어 톱의 최대 단면 치수가 150 내지 250㎛이고, 연마재 입자가 단일 입자 두께 층으로 존재하는 초연마재 입자임을 특징으로 하는, 연마재 층에 금속 결합에 의해 결합되어 있는 코어 금속을 포함하는 와이어 톱이 추가로 제공된다.추가로,금속 경납땜 조성물 및 금속 납땜 조성물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 금속 결합 조성물을 포함하는 페이스트를 제공하는 단계(a),와이어의 표면을 페이스트 층으로 피복시키는 단계(b),연마재 입자 층을 페이스트 층 위에 용착시키는 단계(c),결합 조성물을 융해시키기에 효과적인 기간 동안 950℃ 이하의 온도로 불활성 대기하에 와이어를 가열하는 단계(d) 및와이어를 냉각시켜 연마재 입자를 와이어에 결합시키는 단계(e)를 포함함을 특징으로 하여, 금속 와이어, 금속 결합 조성물 및 연마재 입자로부터 와이어 톱을 제조하는 방법이 제공된다.

한 측면에 있어서, 본 발명에 따르는 와이어 톱은 금속 와이어의 코어와, 경납땜 또는 납땜 금속 결합(바람직하게는, 활성 금속 결합)에 의해 코어에 직접 고정되는 연마재 입자의 단일층을 포함한다. 톱은 통상의 절단 작업에 사용될 수 있다. 따라서, 와이어는 톱에 통상 적용되는 인장, 열 및 휨을 이겨낼 수 있어야 한다. 이에 따라, 와이어 재료는 절단시 만족스럽게 사용할 수 있는 충분한 강도, 가요성 및 높은 융해 온도를 가져야 한다. 와이어 금속은 또한 와이어가 약해지지도 않고 이에 대한 입자의 경납땜 또는 납땜에 의한 역효과도 없는 금속 결합 액체 온도보다 충분히 휠씬 높은 온도에서 융해시켜야 한다. 대표적인 와이어 금속은 철, 니켈, 코발트, 크롬, 몰리브덴, 텅스텐 및 이들을 함유하는 합금(예: 인코넬 니켈 합금)을 포함한다. 강철은 납땜 공정에 허용되지만, 경납땜 동안에 고온 노출로 인하여 인장 강도가 손실될 수 있다. 고급 탄소강은 대개 고온 경납땜에 의해 영향을 덜 받는다. 강철 와이어의 강도는 공정에 급냉(즉, 급속 냉각) 단계를 포함시켜 크게 회복할 수 있다. 와이어 톱의 제조시 수반되는 열처리에 의해 거의 영향을 받지 않는다는 이유로 텅스텐이 바람직하게 사용되지만, 소정의 형태 및 물리적 특성을 갖는 임의의 금속 와이어가 본 발명에서 적합하게 사용된다.

본 명세서에 사용된 바와 같이, "경납땜(brazing 또는 braze)"은 물질이 결합되는 온도보다 융점이 낮은 결합 금속을 금속이 유동하는 400℃ 이상의 승온으로 가열한 다음, 금속이 고형화되어 접합부를 형성하는 온도로 냉각시키는 공정을 의미한다. 용어 "땜납(soldering 또는 solder)"은 400℃ 미만의 온도(예: 200 내지 399℃)에서 유동하는 경납땜 형태의 금속 결합 물질을 의미한다.

바람직하게는, 와이어는 장축 및 이에 수직인 원형 단면을 특징으로 하는 원통형 구조를 갖는다. 특별한 용도를 위해 채택되는 적절한 와이어 톱은 비원형 단면 와이어를 사용하여 수득할 수 있다. 예를 들면, 단면이 타원형, 평면, 비평면, 사각형(예: 직사각형, 정사각형, 사다리꼴) 및 저차수 다각형, 즉 3면 내지 6면 다각형일 수 있다. "편평(flat)"하다는 것은 와이어의 종횡비가 높고, 리본과 같은, 즉 길이와 너비의 치수가 특징적인 직사각형 단면임을 의미하는데, 이때 너비 치수는 길이 치수의 약 10% 미만이다. 본 발명에 따라 제조된 리본은 블레이드의 전체 표면 또는 단지 일부 표면에 연마재 그릿이 배치된 것을 포함하는, 밴드형 톱 블레이드로서 유용할 수 있음을 알 수 있다.

얇은 세라믹 웨이퍼를 절단하는, 즉 "정밀 절단"을 위한 와이어 톱의 주요 목적에 따라, 와이어의 직경은 톱의 절단 자국으로 인한 가공품의 손실을 최소화할 수 있는 정도로 작아야한다. 톱질 동안의 와이어의 인장은 효과적으로 직경을 제한한다. 와이어 직경은 이의 최대 치수가 대개 약 140 내지 1000㎛이고, 바람직하게는 약 150 내지 250㎛의 범위이다.

본 발명의 다른 측면에 있어서, 와이어 톱은 또한 예를 들면, 광산업에서 바위를 절단하거나 건축재를 절단하는 데, 즉 "비정밀 절단(coarse cutting)"의 용도로 사용될 수 있다. 이러한 용도를 위한 적절한 공구 수명을 갖는 효과적으로 강한 와이어를 수득하기 위하여, 와이어의 직경은 약 1 내지 5㎜의 범위로 상당히 증가되어야 한다. 비정밀 절단용으로, 단일 스트랜드 금속 와이어가 사용되거나, 금속 와이어의 다중 스트랜드를 합쳐서 목적하는 전체 직경의 케이블 또는 로우프를 수득할 수 있다. 연마재는 단일 또는 다중 스트랜드 기판에 경납땜할 수 있다.

세라믹 웨이퍼, 특히 실리콘 웨이퍼를 슬라이싱하는 신규한 와이어 톱의 상술한 주요 목적에 따라, 바람직하게는 연마재 그릿은 초연마재를 포함한다. 임의 비율의 다이아몬드, 등축정계 질화붕소 및 이들의 혼합물이 적합하다. 다이아몬드는 천연물 또는 합성물일 수 있다. 톱의 연마재 성분은 또한 초연마재와 함께 초연마재가 아닌 입자를 포함하되, 단 이러한 초연마재가 아닌 비초연마재는 와이어에 부착시키기 위한 금속 경납땜 공정을 견딜 수 있어야 한다. 바람직하게는, 주요 분획, 즉 연마재 성분의 50용적% 이상이 초연마재이다. 유용한 대표적인 비초연마재는 500g의 적용 하중하에 측정된 크누프 경도값(Knoop hardness value)이 약 1000 내지 3000인 탄화규소, 산화알루미늄 및 텅스텐 카바이드 등을 포함한다. 연마재 성분이 모두 초연마재인 와이어 톱이 특히 바람직하다.

바람직한 양태에 있어서, 연마재 입자는 실질적으로 단일 입자 두께 층으로 와이어 위에 배치된다. 용어 "단일 입자 두께층"은 연마재 입자의 단일층이 기판 위에 존재함을 의미한다. 입자는 또한 좁은 입자 크기 분포를 제공하도록 선택해야한다. 그래야만 톱의 절단 가장자리가 보다 균일해진다. 톱의 절단 가장자리가 보다 정밀하게 균일해지도록 "조정(trued)"할 수 있지만, 일반적으로 입자 크기가 보다 균일해질 수록, 이러한 조정이 덜 요구된다. 입자 크기 분포는 그릿 스톡의 선택적인 다중 스크리닝에 의해 조절할 수 있다. 정밀 절단을 위하여, 입자는 약 5 내지 50㎛이고, 입자의 약 90% 이상의 평균 입자 크기가 약 0.85 내지 1.15인 균일한 입자 크기 분포를 갖는 것이 바람직하다. 따라서, 세라믹 웨이퍼의 정밀 연마를 위한 연마재 함유 신규 와이어 톱의 전반적인 단면 치수는 약 180 내지 300㎛이어야 한다. 비정밀 연마를 위하여, 입자 크기가 큰, 즉 약 600㎛인 연마재 그릿이 바람직하므로, 톱의 전반적인 단면 치수는 약 2.2 내지 6.2㎜이다.

위에서 언급한 바와 같이, 입자는 바람직하게는 경납땜 또는 납땜 금속 결합에 의해, 보다 바람직하게는 활성 금속 결합에 의해 금속 와이어에 직접 고정시킨다. 금속 공구에 연마재 입자를 고정시키는 경납땜 또는 납땜 금속 결합용 조성물이 널리 공지되어 있다. 예시되는 금속 결합 조성물에는 금, 은, 니켈, 아연, 납, 구리, 주석, 이들 금속의 합금 및 이들 금속과 다른 금속(예: 인, 카드뮴, 바나듐 등)과의 합금이 포함된다. 일반적으로, 소량의 부가 성분을 조성물에 포함시켜 결합 특성을 개질시키는데, 예를 들면, 융점, 용융 점도, 연마재 표면 습윤 및 결합 강도를 개질시킬 수 있다. 구리/주석 경납땜계 합금 또는 니켈계 합금이 금속에 연마재, 특히 초연마재를 결합시키는데 바람직하다.

"활성 금속 결합"은 특정의 소위 "활성 금속" 또는 "반응성 금속"이 추가로 혼입된 상술한 바와 같은 금속 조성물로부터 생성되는 결합을 의미한다. 이들 활성 금속은 탄소 또는 질소와 반응하여 카바이드 또는 니트라이드를 형성하면서, 금속 결합 조성물을 경납땜 공정의 승온에서 융해시키는 능력을 특징으로 한다. 이렇게 형성된 카바이드 또는 니트라이드는 초연마재와 화학적으로 혼화성이므로, 용융된 액체 결합 조성물에 의한 초연마재 입자의 습윤을 개선시키고, 입자와 결합 조성물 사이의 부착 강도를 촉진시킬 수 있다. 다이아몬드를 결합시키는 데 특히 가치가 있는 대표적인 활성 금속에는 티탄, 탄탈, 크롬 및 지르코늄이 포함된다. 일반적으로, 활성 금속은 금속 결합 조성물 중의 소량 분획으로서 존재해야 하며, 조성물의 약 0.5중량% 정도로 소량일 수 있다.

특히 바람직한 활성 금속 결합 조성물은 경납땜 합금 및 티탄을 포함한다. 경납땜 합금은 바람직하게는 주석 약 10 내지 30중량%, 보다 바람직하게는 약 23 내지 25중량%와, 총 100중량%가 되도록 하는 보충량의 구리로 구성된다. 티탄은 약 2 내지 25중량%, 바람직하게는 약 5 내지 10중량%로 존재한다. 주석 약 19 내지 21중량%, 구리 약 69 내지 73중량% 및 티탄 약 8 내지 10중량%를 포함하는 활성 금속 결합 조성물이 특히 바람직하다.

티탄은 경납땜 동안에 반응할 수 있는 형태로 결합 조성물에 존재해야 한다.원소 형태 또는 화합물 형태로 부가할 수 있다. 원소 티탄은 저온에서 물과 반응하여 이산화티탄을 형성함으로써, 경납땜 동안에 다이아몬드와 반응할 수 없게 된다. 따라서, 원소 티탄의 부가는 물이 존재하는 경우에 덜 바람직하다. 물은 종종 다음에 기술되는 액체 바인더의 구성 성분일 수 있다. 티탄이 화합물 형태로 부가된다면, 티탄 화합물은 경납땜 단계 동안에 분해되어 티탄이 초연마재와 반응할 수 있도록 한다. 바람직하게는, 티탄은 약 500℃ 이하에서 안정한 수소화티탄, TiH₂로서 결합 물질에 부가한다. 약 500℃ 보다 높으면, 수소화티탄은 티탄과 수소로 분해된다.

또 다른 보다 바람직한 양태에 있어서, 활성 금속 결합 조성물은 청경납땜, 티탄 및 소량 분획의 다른 활성 성분(예: 탄소 원자 및 지르코늄)을 함유할 수 있다. 지르코늄이 주로 부가되어 경납땜 동안에 용융 상태에서 결합 물질의 점도를 증가시킨다. 바람직하게는, 지르코늄은 원소 형태로 부가된다. 화합물 형태인 지르코늄(예: 수소화지르코늄)은 대개 적합치 못한데, 이는 지르코늄 화합물이 경납땜 온도에서 또는 그 미만의 온도에서 원소 지르코늄으로 분해되지 못하기 때문이다. 탄소는 경납땜 동안에 결합 물질에 존재하는 과량의 유리 티탄과 반응하여 탄화티탄 입자를 형성한다. 탄화티탄의 이점은 다음에 논의한다. 탄소는 또한 지르코늄과 반응하여 경질 탄화지르코늄을 형성한다. 이러한 조성물은 필수적으로 주석 약 10 내지 30중량% 및 잔여량의 구리, 티탄 약 10 내지 20중량부, 지르코늄 약 5 내지 10중량부 및 탄소 원자 약 0.1 내지 0.5중량부로 이루어지는 경납땜 합금 100중량부를 포함한다.

또 다른 바람직한 양태에 있어서, 경질 물질, 특히 탄화티탄의 미립자는 미국 특허 제5,846,269호에 기술된 바와 같이 결합 조성물에 부가할 수 있다. 이붕소화티탄, 공구 강 및 카보닐 철 등의 다른 경질 물질과 경질 충전재의 혼합물이 또한 유용하다. 탄화티탄은 동일 반응계 내에서 이미 언급한 바와 같이 제조할 수 있다. 탄화티탄 입자는 경납땜 금속 결합의 충격 강도를 증진시킴으로써, 내마모성이 개선된 결합물질을 제공할 수 있는 것으로 밝혀졌다. 바람직하게는, 경질 입자는 입자 크기가 약 1 내지 약 10㎛이어야 한다.

땜납이 사용되는 경우에, 금속 피복된 다이아몬드(예: 1 내지 10㎛ 두께의 구리, 티탄, 니켈 또는 크롬 피막)는 다이아몬드의 적절한 습윤성을 보장하고, 와이어에 다이아몬드를 효과적으로 결합시킬 필요가 있다. 적절히 피복된 다이아몬드는 토메이 다이아(Tomei Dia)에서 시판하고 있다[예: 50중량%(약 2㎛) 구리 피복된, IRM-CPS 다이아몬드]. 이를 위한 경납땜 조성물에 사용되는 반응성 원소는 납땜 온도에서 반응하지 않음으로써, 연마재 입자 유지력을 개선시키기 위한 땜납 조성물에 유용하지 못하다.

와이어 톱을 제조하기 위한 적절한 땜납 조성물은 221℃에서 유동하는 주석 및 은의 근공융물(near eutectic)이다. 바람직한 땜납 조성물은 경질 충전재로서 1 내지 2중량%의 구리 및 10중량%의 TiB₂와 함께, 이러한 주석-은 합금(합금중 은은 4중량%)을 포함한다. 적절한 땜납 조성물은 은, 주석, 구리, 아연, 카드뮴 및 납을 포함할 수 있으며, 바람직한 조성물은 주석 및 납의 공융물과 같은 경질의 주석계 합금 땜납을 포함한다.

활성 금속으로 경납땜 전에 연마재 입자를 피복시키는 기술이 본 발명에 적용될 수 있다. 니켈계 합금 경납땜의 경우에, 바람직하게는 카바이드 형성 활성 금속(예: 티탄, 텅스텐 및 지르코늄) 층이 사용될 수 있다. 금속은 널리 공지된 방법으로, 예를 들면, 물리적 증착 및 화학적 증착에 의해 연마재에 가해질 수 있다. 본 명세서에 참조로 인용된 미국 특허 제5,855,314호에 기술된 바와 같이, 특정 이점은 제2 활성 성분을 함유하는 구리/주석 합금 경납땜 조성물의 사용과 관련하여 제1 활성 성분의 기계적으로 결합된 층을 갖는 예비 피복된 초연마재 입자로부터 기인함이 최근에 확인되었다. 보다 상세하게는, 생성된 경납땜 조성물에 존재하는 활성 성분의 총량은 경납땜 조성물에 단지 활성 성분을 혼입시켜 제조한 결합체에 요구되는 양보다 훨씬 적다. 이는 초연마재에 대한 강한 결합을 생성시키지만, 금속간 조성물을 형성하는데 유용한 활성 성분의 양을 최소화한다.

일반적으로, 결합 물질의 성분은 분말 형태로 적용된다. 분말의 입자 크기는 엄격하지 않지만, 약 325 메시 보다 작은 분말(입자 크기 44㎛)이 바람직하다. 결합 물질은 성분들이 균일한 농도로 분산될 때 까지 성분들을 혼합하여 제조한다.

무수 분말 결합 물질은 점도가 낮은 일시적인 액체 바인더(binder)와 혼합할 수 있다. 액체 바인더는 점성의 끈적끈적한 페이스트를 형성하는데 효과적인 비로 분말 성분에 가한다. 페이스트 형태로, 결합 물질은 정확히 분배되어, 와이어의 표면 및 연마재 입자에 모두 접착된다. 페이스트 점도는 와이어에 페이스트를 적용시키는데 사용되는 공정에 따라 광범위하게 변할 수 있다. 바람직하게는, 결합 물질 페이스트는 치약의 조도(consistency)를 갖는다.

용어 "일시적(fugitive)"은 바인더가 경납땜 동안에 결합의 기능을 방해하는 잔사를 제거하지 않고도 실질적으로 완전히 증발되고/되거나 열분해되기에 충분히 휘발성임을 의미한다. 바람직하게는, 바인더는 약 400℃ 미만에서 증발된다. 그러나, 바인더 휘발성은 와이어에 결합 물질 및 연마재를 적용하기 위하여 페이스트가 적절한 시간 동안("건조 시간") 실온에서 유체 및 점성을 유지하기에 충분히 낮아야 한다. 바람직하게는, 건조 시간은 실온에서 약 1 내지 2시간이어야 한다. 신규 결합 물질의 요건에 부합되기에 적합한 액체 바인더가 시판되고 있다. 본 발명에 사용하기에 적합한 대표적인 페이스트 형성 바인더에는 브라즈(Braz)^TM-바인더 겔(제조원: Vitta Company); "S" 바인더(제조원: Wall Colmonoy Corporation, 미국 미시간주 메디슨 하이츠에 소재); 및 Cusil-ABA, Cusin-ABA와 Incusil-ABA 페이스트(제조원: Wesgo, 미국 캘리포니아주 벨몬트에 소재)가 포함된다. 금속 경납땜 조성물 성분과 미리 혼합된 바인더를 포함하는 활성 금속 경납땜 조성물은 Lucanex^TM라는 상표명(예: Lucanex 721)(제조원: Lucas-Millane Company, 미국 위스킨주 쿠다히에 소재)으로 시판되고 있다.

바인더는 고전단 혼합과 같이, 당해 분야에 널리 공지된 많은 방법에 의해 분말과 혼합할 수 있다. 분말과 액체 바인더를 혼합하는 순서는 중요하지 않다. 페이스트는 당해 분야에 널리 공지된 다른 기술에 의해, 예를 들면, 브러싱, 분무, 독터링(doctoring) 또는 페이스트에 와이어 공구를 침지시켜 와이어 위로 피복시킨다.

신규 와이어 톱은 연속식 공정에 의해 아주 효과적으로 제조할 수 있다. 와이어는 편리하게 스푸울(spool)에 감아서 공급할 수 있다. 스푸울은 와이어가 연마재 및 결합 물질 전구체로 용착되는 영역을 통과하도록 와이어를 끌어 당김으로써 풀린다. 임의로, 부가되는 입자 및 결합 물질의 보다 양호한 접착을 위하여 표면을 거칠게 하기 위하여 또는 산화물을 제거하기 위하여, 기계적으로 또는 화학적으로 표면을 세정하는 것과 같은 예비처리를 수행할 수 있다.

한 양태에 있어서, 결합 물질 전구체 및 연마재 입자는 차례로 적용된다. 즉, 와이어가 용착 영역을 통과하도록 와이어를 계속해서 끌어 당기면서, 먼저 경납땜 페이스트 조성물을 와이어 표면 위로 피복시킨다. 페이스트 층은 연마재 입자를 수용할 수 있는 베드를 형성한다. 그 후에, 연마재 입자들이 페이스트 베드 속에 용착된다.

경납땜 페이스트 층의 두께는 일반적으로 연마재의 평균 입자 크기의 약 100 내지 200%이어야 한다. 이러한 두께는 연마재 농도 및 원하는 특성의 페이스트를 제조하는데 사용되는 바인더의 분획과 같은 요인에 의해 좌우된다. 연마재 입자는 특정 방법에 의해, 예를 들면, 개개 배치, 산분법 또는 분무법에 의해 용착시킬 수 있다. 이러한 기술은 연마재 입자를 소정의 표면 분포로 기판 위에 배치할 수 있다. 입자의 표면 분포는 연속적 또는 간헐적일 수 있다. 간헐적 표면 분포는 연마재 차지 영역 사이에 와이어를 따라 연마재가 존재하지 않는 영역이 있음을 특징으로 한다. 간헐적 표면 분포는 와이어에 작용하는 힘을 감소시키고, 효율적인 먼지 제거를 촉진한다. 연속적 표면 분포는 와이어 톱의 길이를 따라 균일하거나, 임의로 불균일할 수 있다. 입자의 불균일 연속 분포는 간헐적 표면 분포의 성능과 근사할 수 있다. 임의로, 연마재 공구에 사용되는 널리 공지된 충전재 성분을 또한 적용시켜 다른 성분을 희석할 수 있다. 일반적으로, 이러한 충전재 성분은 경납땜 공정에 대해 불활성이다. 즉, 이들은 경납땜 조성물 성분, 연마재 입자 또는 금속 와이어와 그다지 반응하지 않는다.

특별한 제조방법은 와이어가 용착 영역을 통과하도록 수평으로 와이어를 끌어 당기면서, 연마재 입자를 피복된 와이어 위에 하강 수직 분무하는 공정을 포함한다. 이 방법은 와이어상의 입자의 표면 분포를 조절하는 능력을 특징으로 한다. 즉, 와이어 표면 단위당 연마재 입자의 수, 용적 또는 중량에 의해 나타내는 표면 분포는 목적하는 표면 분포를 성취하기 위하여 이동하는 피복된 와이어 위로 산재한 연마재 입자를 분무하는 속도를 변화시켜 용이하게 조절할 수 있다. 또한, 분무의 진폭은 펄스화하거나, 표면 용착시 주기적인 세로방향 변환을 성취하기 위하여 주기적으로 변화시킬 수 있다. 또는, 와이어를 캐리어 가스 속의 연마재 입자들로 이루어진 유동 베드 속으로 통과시킬 수 있다.

피복-용착 단계의 순차적 수행은 또한 연마재 입자들을 실질적으로 단일 입자 두께 층으로 용착시킬 수 있게 함을 특징으로 한다. 와이어와 접하여 하나의 층으로 존재하는 페이스트의 점성에 의해 연마재 입자들이 경납땜 전에 일시적으로 그대로 유지되기 때문에, 입자의 다중층이 제조될 수 없다. 임의의 단계로서, 와이어는 과량 또는 희박 분포된 입자를 제거하기 위하여 부드럽게 흔들어 줄 수 있다. 또한, 와이어는 전반적인 표면 분포를 증가시키거나, 희박 분포 영역에서의 분포를 증가시키기 위하여 용착 영역을 통과하도록 다시 끌어 당길 수 있다.

수평 상태의 와이어에 수직으로 용착된 연마재 입자는 와이어의 아래면과는 접촉되지 않을 것으로 예측된다. 와이어 표면을 균일하게 피복시키기 위하여, 와이어를 소정의 회전각으로 이의 장축 둘레로 회전시킬 것이 제안되고 있다. 이어서, 연마재 입자가 와이어 표면의 새로이 위로 회전된 부분 위에 떨어질 수 있도록 회전시킨 와이어를 다시 용착 영역을 통과하도록 끌어 당길 수 있다.

일회 통과로 와이어 표면에 연마재 입자를 용착시키기 위한 다른 기술이 시도되었다. 이는 경납땜 페이스트로 와이어의 원주를 피복시키는 공정을 포함한다. 이어서, 피복된 와이어는 산재된 연마재 입자를 함유하는 원뿔형 빈(bin)의 기저에 있는 구멍을 통하여 위로 끌어 당길 수 있다. 구멍 형태 및 치수는 와이어의 것보다 다소 크도록 선택한다. 바람직하게는, 구멍과 와이어 사이의 간격은 구멍을 통해 연마재 입자가 떨어지지 않도록 방지하기 위하여 평균 입자 크기보다 작아야 한다. 와이어를 구멍을 통해 끌어 당기는 경우에, 연마재 입자들이 점성 표면에 부착되어 와이어와 함께 당겨지게 된다. 새로운 연마재 입자가 밑에서부터 출현하는 와이어와 부딪치도록 빈의 원뿔형 부분으로 연마재 입자를 움직인다. 원뿔형 빈은 구멍 주위에서의 입자의 고른 분포를 촉진하기 위하여 진동시키거나 흔들어 줄 수 있다.

다른 양태에 있어서, 페이스트와 입자를 동시에 도포한다. 즉, 입자를 경납땜 페이스트와 미리 혼합한다. 그 다음에, 입자 함유 페이스트를 아무것도 도포되어 있지 않은 와이어에 도포한다. 바람직하게는, 연마재 입자를 균일한 농도로 페이스트에 분산시켜야한다. 이어서, 페이스트를 통상의 와이어 피복법에 의해 와이어에 도포할 수 있다. 연마재의 단일 입자 두께층 만이 와이어에 잔류하도록 보장하기 위하여 과도한 두께의 입자 함유 페이스트는 제거하는 것이 바람직하다.

다중 입자 두께 연마재 층은 종종 아주 중요한 장기 지속되는 연마재 내구성을 제공할 수 있음을 알 수 있다. 내구성 증가는 특히 다중 입자 두께 와이어 톱의 절단 자국이 좀 넓어도 되는 비정밀 절단 용도에 바람직하다. 따라서, 본 발명의 미리 혼합된 입자/경납땜 페이스트 양태는 또한 다중 입자 두께 연마재 층을 제공하는데 사용될 수 있다. 이는 미리 혼합된 입자/경납땜 페이스트의 적절히 두꺼운 층을 일회 통과로 배치하거나, 다중 통과로 얇은 층을 반복해서 용착 및 경납땜시켜 두꺼운 층을 제조하여 성취한다. 일회 통과법이 바람직한데, 이는 와이어를 약화시킬 수 있는 고온에 대한 와이어의 노출을 감소시키기 때문이다.

경납땜 페이스트 및 연마재 입자의 상기 언급한 도포법을 제한하고자 하는 것은 아니다. 당해 분야의 통상의 지식을 가진 숙련가에게 알려진 경납땜용 와이어, 경납땜 금속 결합 조성물 및 연마재의 복합체를 제조하는 다른 공정 변형태를 본 발명의 범위 내에 포함시키고자 한다.

경납땜 금속 결합 조성물 및 연마재 입자를 와이어 위에 배치한 후에, 결합 조성물을 열처리하여 입자를 와이어에 단단히 경납땜시킨다. 와이어/결합 조성물/연마재 복합체는 중간 온도, 대개 경납땜 온도보다 훨씬 아래인 온도에서 액체 바인더의 일시적 성분을 휘발시키기에 충분한 기간 동안 유지시켜야 한다. 그 후에, 온도를 상승시켜 결합 성분을 융해시킬 수 있다. 이 공정은 적절히 선택된 소정 조건에서 유지되는 공정 영역을 통하여 와이어를 이동, 통과시켜 연속적으로 수행할 수 있다. 공정이 끝날 무렵, 와이어는 보관을 위하여 스푸울에 권취시킬 수 있다.

경납땜은 경납땜 금속 결합 조성물의 고상면-액상면 온도 범위, 와이어의 구조 및 구성 물질과, 연마재의 물리적 특성 등의 수많은 시스템 파라미터를 고려하여 선택된 승온에서 수행한다. 예를 들면, 다이아몬드는 공기 중에서는 약 1000℃보다 높은 온도에서, 진공 또는 불활성 대기하에서는 약 1200℃보다 높은 온도에서 흑연화할 수 있다. 물론, 다이아몬드가 흑연화되는 온도는 노출 기간에 따라 좌우된다.

또한, 상술한 바와 같이, 승온에 대한 노출은 와이어의 강도에 역영향을 줄 수 있다. 따라서, 가능한 최저 온도에서 경납땜을 시키는 것이 종종 바람직하다. 금속 경납땜 조성물은 바람직하게는 약 800 내지 1150℃, 보다 바람직하게는 약 850 내지 950℃에서 경납땜시키도록 선택되어야 한다.

열처리는 경납땜 성분의 바람직하지 못한 산화에 대해 보호하기 위하여 불활성 대기하에 수행해야 한다. 불활성 대기는 불활성 가스(예: 질소 또는 아르곤)하에 또는 완전 진공하(즉, 약 0.001㎜Hg(절대) 미만)에서 수행할 수 있다.

가열은 오븐에서 수행할 수 있다. 다른 적절한 가열 방법에는 전기 저항 가열법과, 유도 가열법, 레이저 가열법, 적외선 가열법 및 전자 비임 가열법 등의 국부 영역 가열법, 및 이들의 조합이 포함된다. 국부 가열법은 고온에 대한 노출로 인하여 와이어를 약화시킬 가능성을 줄여 준다. 국부 가열법은 또한 와이어 위에 경납땜 금속 결합 및 입자의 정밀한 패턴을 포함하는 간헐적 연마재 피복이 형성되도록 할 수 있다. 이러한 경우에, 경납땜되지 않은 물질은, 예를 들면, 와이어를 브러싱, 교반 또는 에어-제팅시켜 제거할 수 있다. 제거된 물질은 가능한 재순환을 위하여 회수할 수 있다.

와이어를 제조하기 위하여 땜납을 사용하는 경우에, 금속 땜납은 수성 바인더 시스템과 함께 도포할 수 없는데, 이는 효과적인 납땜에 필요한 탄화수소 융제가 수성 바인더 시스템과 비혼화성이기 때문이다. 대신에, 땜납 조성물의 금속은 탄화수소 기재 속의 페이스트로서 도포한다. 적절한 탄화수소는 와셀린이다. 파라핀 오일 및 왁스가 또한 유용하다.

신규 와이어 톱을 제조하는 특히 바람직한 공정에 있어서, 원형 단면의 금속 와이어를 공급 스푸울로부터 끌어 당겨, 수직 원통형 페이스트 챔버의 중심축을 따라 하부로 향하게 한다. 와이어는 챔버 뚜껑의 밀봉된 구멍을 통해 도입시킨다. 챔버는 초연마재 입자의 균일한 혼합물, 경납땜 또는 납땜 금속 결합 조성물의 페이스트 및 일시적 액체 바인더 또는 탄화수소 기재로 각각 충전시킨다. 와이어는 내경이 와이어 직경보다 큰 원형 구멍을 통하여 챔버의 바닥으로부터 회수한다. 임의로, 예를 들면, 새로운 연마재/경납땜 페이스트 혼합물을 챔버로 펌핑하거나 혼합물을 피스톤으로 압착시킴으로써 혼합물에 압력을 가한다. 이어서, 구멍에서 회수된 와이어는 금속 페이스트에 혼입된 연마재 입자로 피복시킨다. 구멍의 직경은 와이어 위의 입자 층이 단일 입자 두께 또는 다중 입자 두께가 보장되도록 선택한다.

이어서, 피복된 와이어는 다중 온도 영역, 수직 오븐으로 이동시킨다. 와이어가 먼저 노출되는 오븐의 최상부 영역은 약 250 내지 500℃의 범위인 중간 승온으로 조절한다. 와이어의 온도가 이 영역에서 증가함에 따라, 바인더의 휘발성 액체 성분은 휘발한다.

반응성 금속 성분(예: 수소화티탄)이 존재하는 경우에, 이는 경납땜 조성물에 활성 금속을 용착시키기 위하여 또한 반응한다. 오븐의 하부 영역은 하나 이상의 영역에서 보다 고온에서 각각 경납땜 온도 이하로 조절한다. 오븐 영역의 높이, 영역 온도 및 오븐을 통과하는 와이어의 선속도는 다양한 온도에 대한 노출 기간을 결정한다. 오븐은 주위 대기로부터 분리하기 위하여 밀봉시킬 수 있다. 오븐 기저부의 주입구와 상부 배출구를 통해 오븐 내부를 불활성 가스로 청소한다.

고온의 경납땜 와이어는 기저부의 중심 구멍을 통하여 오븐으로부터 회수한다. 회수한 와이어를 회전하는 도르래로 당겨서 수평방향으로 진동하는 권취용 스푸울로 다시 보낸다. 권취 전에 와이어를 급냉시킬 수 있도록, 회전하는 도르래를 저온의 액체 냉매조 속에 배치시킬 수 있다. 도르래는 또한 와이어가 오리피스 및 오븐의 중심을 통과하도록 인장하에 와이어를 배치시킨다.

언급한 바와 같이, 본 발명의 와이어 톱은 가공품으로부터 얇은 세라믹 웨이퍼를 절단하는데 아주 적합하다. 세라믹 제품의 형태는 중요하지 않다. 통상, 직경이 약 8 inch(20 ㎝) 이하인 원통형 원석이다. 와이어 톱은 매 통과시마다 가공품으로부터 단일 웨이퍼를 절단하거나, 예를 들면, 본 명세서에 참조로 인용된 미국 특허 제5,616,065호(Egglhuber)에 기술된 바와 같이 한번의 통과로 다중 웨이퍼를 절단하는 밴드 톱과 유사한 형태인 단일 와이어 블레이드를 포함할 수 있다. 일련의 단일 블레이드는 또한 상기 언급한 미국 특허 제5,438,973호의 도 4에 제시된 바와 같이 가공품으로부터 다중 웨이퍼를 동시에 절단하는 텐덤(tandem) 형태일 수 있다. 작은 균일한 크기의 연마재 입자들로 이루어지는 단일층을 단면적이 작은 와이어에 직접 고정시킴으로 인하여, 신규 톱은 가공품 재료의 손실을 거의 없애면서 얇은 웨이퍼(즉, 약 300㎛정도의 얇기)를 절단할 수 있다. 하기 실시예에 기술된 와이어를 세라믹 절단 시험에 사용하는 경우에 최소 손실 및 높은 절단 효율이 관찰된다.

본 발명은 다음의 실시예로 설명되며, 이때 모든 부, 비 및 %는 달리 제시되지 않는 한 중량 기준이다. SI 단위로 본래 수득되지 않는 중량 및 척도의 모든 단위는 SI 단위로 전환시켰다.

실시예 1

무수 혼합물은 예비 합금된 23% Sn/73% Cu 분말(입자 크기: < 44㎛) 14.823g, 수소화티탄 분말(입자 크기: < 44㎛) 1.467g 및 10/20㎛ 다이아몬드 입자 3.840g을 혼합하여 제조한다. 이 혼합물은 33용적%의 다이아몬드 조성물을 제공한다. 휘발성 액체 바인더는 비타 브레이즈-겔(Vitta Braze-Gel)(제조원: Vitta Corporation) 20중량부와 증류수 50중량부를 혼합하여 별도로 제조한다. 액체 바인더를 무수 혼합물에 가하고, 균일한 페이스트가 형성될 때 까지 유리 비이커에서 스패튤라를 사용하여 손으로 교반한다.

직경이 0.008 inch(0.178㎜)이고 납 욕에서 급냉된 특허받은 고급 탄소 강 와이어 약 2m를 약 0.25m/s로 페이스트를 통과하도록 당겨서 와이어 위에 페이스트를 피복시킨다. 피복된 와이어는 공기 건조시킨 다음, 진공하에(< 1㎛ Hg) 880℃의 오븐에서 30분 동안 경납땜시킨다. 이에 따라, 경납땜된 금속 결합 다이아몬드 연마재 와이어가 생성된다.

실시예 2

무수 혼합물은 예비 합금된 23% Sn/73% Cu 분말(< 44㎛) 90.9g 및 수소화티탄 분말(입자 크기: < 44㎛) 9.1g을 혼합하여 제조한다. 그 다음에, 평균 입자 크기가 20㎛인 천연 다이아몬드를 다이아몬드 25용적%에 대하여 금속 75용적%의 비로 가한다. 휘발성 액체 바인더는 비타 브레이즈-겔(제조원: Vitta Corporation) 85 중량부와 폴리프로필렌 글리콜 15 중량부를 혼합하여 별도로 제조한다. 액체 바인더를 무수 혼합물로 가하고, 40중량%의 바인더 혼합물의 균일한 페이스트가 형성될 때 까지 유리 비이커에서 스패튤라를 사용하여 교반한다. 그 다음에, 직경이 250㎛인 인코넬 718 와이어를 튜브 노(1 ppm 미만의 산소와 함께 아르곤을 유동시킴)로 페이스트를 통과하도록 끌어 당기며, 이때 고온 가열 부분은 분당 1m의 속도로 915℃로 조절한다. 세라믹 웨이퍼를 절단하기 위한 충분한 기계적 강도 및 충분한 연마재 입자 피복물을 갖는 경납땜 다이아몬드 피복 와이어가 수득된다.

실시예 3

무수 혼합물은 예비 합금된 96% Sn/4% Ag 분말(입자 크기: < 44㎛) 99g 및 구리 분말(입자 크기: < 44㎛) 1g을 혼합하여 제조한다. 그 다음에, 평균 입자 크기가 20㎛인 얇은 구리 피복된 천연 다이아몬드를 피복된 다이아몬드 25용적%에 대하여 금속 75용적%의 비로 가한다. 무수 혼합물은 2중량%의 염화아연 용제를 함유하는 와셀린의 혼합물에 가하고, 75중량%의 고체 혼합물을 함유하는 균일한 페이스트가 형성될 때 까지 유리 비이커에서 스패튤라를 사용하여 손으로 저어준다. 그 다음에, 직경이 250㎛인 인코넬 718 와이어는 상기 페이스트를 통과하도록 끌어 당겨져서 튜브 노에 도입되며 , 이때 고온 가열 부분은 분당 1m의 속도로 350℃로 조절한다. 세라믹 웨이퍼를 절단하기 위한 충분한 기계적 강도 및 충분한 연마재 입자 피복물을 갖는 납땜 다이아몬드 피복된 와이어가 수득된다.

실시예 4

실시예 2 및 실시예 3의 와이어를 실험실용 와이어 톱 기계(제조원: Laser Technology West, Inc.)에서 시험하고, 계속 25㎣의 다결정질 실리콘을 절단하는데 사용한다. 사용되는 와이어 인장은 10N이고, 평균 와이어 속도는 2 내지 3 m/s이며, 사용되는 절단 하중은 440g이다. 두 실시예의 와이어는 모두 절단부로 점적되는 냉각제로서 글리콜을 사용하고 1.5 및 2.1㎜/min 사이의 초기 절단 속도를 갖는다. 10회의 절단 후에, 실시예 2의 와이어는 절단 속도가 그대로 인 반면에, 실시예 3의 와이어의 절단 속도는 1㎜/min 미만으로 느려진다.

본 발명의 특정 양태는 실시예에서 예시를 위하여 선택되었고, 전술한 기재는 이러한 본 발명의 양태를 설명하기 위하여 특정하게 나타내었지만, 이러한 기재가 청구의 범위에서 정의하는 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.

Claims (45)

1. 금속 와이어와 연마재 층을 포함하며, 연마재 층이 활성 금속 결합에 의해 금속 와이어에 직접 고정되어 있는 연마재 입자들을 함유하고 이들 연마재 입자가 초연마재 입자를 포함함을 특징으로 하는 와이어 톱.
2. 제1항에 있어서, 연마재 층이 단일 입자 두께층으로 존재하는 와이어 톱.
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8. 제1항에 있어서, 와이어가 철, 니켈, 코발트, 크롬, 텅스텐, 몰리브덴 및 이들 중의 어느 하나를 함유하는 합금으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 금속인 와이어 톱.
9. 제8항에 있어서, 와이어 금속이 텅스텐인 와이어 톱.
10. 제8항에 있어서, 와이어 금속이 강철인 와이어 톱.
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20. 제1항에 있어서, 금속 결합이 티탄, 탄탈, 크롬 및 지르코늄으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 활성 금속을 소량 분획으로 추가로 포함하는 와이어 톱.
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22. 금속 경납땜 조성물 및 금속 납땜 조성물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 금속 결합 조성물을 포함하는 페이스트를 제공하는 단계(a),

    와이어의 표면을 페이스트 층으로 피복시키는 단계(b),

    연마재 입자 층을 페이스트 층 위에 용착시키는 단계(c),

    결합 조성물을 융해시키기에 효과적인 기간 동안 950℃ 이하의 온도로 불활성 대기하에 와이어를 가열하는 단계(d) 및

    와이어를 냉각시켜 연마재 입자를 와이어에 결합시키는 단계(e)를 포함함을 특징으로 하여, 금속 와이어, 금속 결합 조성물 및 연마재 입자로부터 와이어 톱을 제조하는 방법.
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24. 제22항에 있어서, 단계(d)의 온도가 약 850 내지 950℃인 방법.
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