KR102083341B1

KR102083341B1 - 허브형 블레이드 및 허브형 블레이드 제조 방법

Info

Publication number: KR102083341B1
Application number: KR1020197023711A
Authority: KR
Inventors: 준지 호시; 사키 츠카모토; 노리유키 야마나카
Original assignee: 도쿄 세이미츄 코퍼레이션 리미티드
Priority date: 2017-02-13
Filing date: 2018-02-13
Publication date: 2020-03-02
Also published as: CN110267767A; CN110267767B; KR20190109444A; MY190340A; WO2018147460A1

Abstract

축선(O1)을 중심으로 회전하는 허브형 블레이드로서, 알루미늄 합금으로 구성된 블레이드 장착면(111A)이 형성된 허브(110)와, 상기 블레이드 장착면(111A)에 배치된 니켈 또는 니켈 합금으로 구성된 금속 모재에 다이아몬드 초연마 입자가 분산된 블레이드 본체(130)와, 상기 허브(110)와 상기 블레이드 본체(130) 사이에 배치되어 상기 허브(110)와 상기 블레이드 본체(130)를 연결하는 양면 점착테이프를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

허브형 블레이드 및 허브형 블레이드 제조 방법

본 발명은 반도체 재료 등의 기판을 절단하여 칩 형태로 개편화하는 데 사용되는 허브형 블레이드와 허브형 블레이드 제조 방법에 관한 것이다.

본원은 2017 년 2 월 13 일에 일본에서 출원 된 특허 출원 2017-024400 호, 특허 출원 2017-024401 호, 특허 출원 2017-024402 호, 특허 출원 2017-024403 호, 특허 출원 2017-024404 호 및 2017 년 7 월 14 일에 일본에 출원 된 특허 출원 2017-138504 호에 대해 우선권을 주장하고 그 내용을 여기에 원용한다.

공지된 바와 같이, 반도체 재료 등의 기판을 절단하여 칩 형태로 개편할 때, 원형으로 형성된 블레이드가 사용되고, 블레이드를 안정적으로 회전시키기 위한 일 형태로서, 블레이드 본체를 유지 부재에 유지시킨 허브형 블레이드가 널리 이용되고 있다 (예를 들면, 특허 문헌 1 참조).

허브형 블레이드(100)는 도 30에 나타낸 바와 같이, 예를 들면, 알루미늄 합금으로 이루어진 허브(910)와 허브(910)의 일측면에 니켈 도금에 의해 형성된 전주 블레이드(electroforming blade) 본체(930)를 포함하고 있고, 유지 부재(911)와 전주 블레이드 본체(930)가 일체적으로 연결된 구성으로 되어있다.

상기 종래의 허브 블레이드는 예컨대, 도 31에 나타낸 바와 같이, 허브보다 큰 직경의 알루미늄 베이스 금속(aluminum base metal)을 준비(S901)하고, 알루미늄 베이스 금속의 블레이드 형성면에 전처리를 해서 니켈 도금이 가능한 상태로 한다(S902). 그리고 예를 들어, 약 5μm의 다이아몬드 초 연마 입자(diamond super-abrasive grains)가 분산 된 니켈 도금액에, 마스킹을 한 알루미늄 베이스 금속을 침지하여, 블레이드 형성면(911A)에 니켈 도금하여 전주 블레이드 본체의 원판(original plate)을 형성한다(S903).

전주 블레이드 본체의 원판은 외주 측의 두께가 두껍기 때문에, 원통 연삭기 등을 이용하여 알루미늄 베이스 금속을 외경 가공하여, 전주 블레이드 본체의 원판의 두께를 균일하게 한다(S904). 이어서, 외경 가공 한 알루미늄 베이스 금속에 마스킹을 실시하고 알칼리 에칭함으로써, 알루미늄 베이스 금속의 외주 부분을 용해하여 외주에 소정 치수의 블레이드 본체를 노출시킨다(S905).

그 후, 전해드레스(electrolytic dress, S906)에 의해 블레이드 본체의 표면에서 니켈을 용해하여 다이아몬드 초연마(super- abrasive) 입자를 노출시키고, 다이서 드레스(dicer dress)에 의해 블레이드 본체 외주의 다이아몬드 초연마 입자를 약 2μm 노출(S907)시켜, 다이서 프리컷(S908), 검사(S909)를 거쳐서 허브 형 블레이드가 완성된다.

일본 특개평5-345281호 공보(A)

그렇지만, 상기 종래의 허브형 블레이드와 허브형 블레이드 제조방법은, 아래와 같은 문제가 있다.

첫째, 알루미늄은 니켈에 비해 열팽창 계수가 크기 때문에, 약 40℃ 내지 50℃의 온도 범위 내의 니켈 도금액에서 알루미늄 베이스 금속 상에 형성된 전주 블레이드 본체는, 상온까지 냉각되는 과정에서 알루미늄 베이스 금속의 수축을 따라갈 수 없고, 전주 블레이드 본체에 압축 응력이 잔류하여, 알칼리 에칭에 의해 블레이드 본체가 노출되는 경우, 일그러짐(distortion) 이나 휨(warpage)이 발생할 우려가 있다. 블레이드 본체의 일그러짐이나 휨은 허브형 블레이드의 절단의 품질을 크게 좌우하고, 절단 라인(dicing line)이 구부러지거나 제품에서 조각(chip)이 발생될 가능성이 있어 출하하지 못하고 불량으로 폐기되기 때문에, 실수비용이 증가하고 제조 비용 증대를 초래하고 있다.

둘째, 분산 도금에 의해 형성된 전주 블레이드 본체는, 외주 측의 두께가 두껍게 형성되어 있기 때문에, 두꺼운 부분을 외주 가공에 의해 제거하여 두께를 균일하게 할 필요가 있다. 또한, 외경 가공할 때, 블레이드 본체에 일그러짐이 발생하는 것을 억제하기 위해 가공 부하를 줄이는데 오랜 시간이 필요하다. 그 결과 비용 증가의 원인이 된다.

셋째, 알루미늄 베이스 금속이 알칼리 에칭되고 다이아몬드 초연마 입자가 블레이드 본체로부터 노출되기 때문에, 블레이드 본체를 원하는 두께 및 돌출량으로 안정하게 마무리하는 것이 쉽지 않다.

넷째, 알루미늄 베이스 금속을 알칼리 에칭할 때, 약 80℃ 의 알칼리 액에 침지시킬 필요가 있으며, 더욱 팽창 차가 발생하여 알루미늄 베이스 금속과 블레이드 본체의 박리가 발생될 우려가 있다. 또한 알칼리 에칭은 매우 긴 시간이 소요된다.

이 발명은, 이러한 사정을 고려하여 이루어진 것으로, 고정밀도의 허브형 블레이드를 효율적이고 안정적으로 제조할 수 있는 허브형 블레이드 및 허브형 블레이드의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

그래서, 발명자들은, 고정밀도의 허브형 블레이드를 효율적이고 안정적으로 생산하는 기술을 열심히 연구한 결과, 종래 기술에 얽매이지 않는 획기적인 허브형 블레이드 및 허브형 블레이드 제조 방법을 개발했다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 다음의 (1) 내지 (15)의 형태를 포함한다.

(1) 허브형 블레이드는, 축선을 중심으로 회전 가능하게 형성되어 상기 축선 방향의 일측에 블레이드 장착면이 형성된 허브와, 상기 블레이드 장착면에 배치된 블레이드 본체와, 상기 허브와 상기 블레이드 본체 사이에 배치되어 상기 허브에 상기 블레이드 본체를 장착하여 연결하는 연결부를 포함하고 상기 연결부는 상기 허브 측과 상기 블레이드 본체 측에 위치하는 양면에 점착성을 갖는 양면 점착 테이프로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 (1)의 허브형 블레이드에 의하면, 허브, 블레이드 본체 및 연결부를 포함하고 있고, 별도로 형성된 허브와 블레이드 본체가 연결부에 의해 장착되므로, 허브와 블레이드 본체를 개별적으로 검사하여 품질 특성(예를 들면, 연마 입자의 함량, 두께, 휨, 외관 등)을 만족한 허브 및 블레이드 본체만을 이용하여 제조할 수 있다.

그 결과, 블레이드 본체의 품질 문제에 따른 베이스 금속(허브)의 폐기가 없어, 제조 비용을 절감할 수 있다.

또한, 블레이드 본체를 상온에서 허브에 장착함으로써, 블레이드 본체에 온도 이력에 기초한 일그러짐이나 휨이 나타나지 않아 허브형 블레이드의 품질을 향상시킬 수 있다.

그 결과, 고정밀도의 허브형 블레이드를 효율적이고 안정적으로 제조할 수 있다.

또한, (1)의 허브형 블레이드에 의하면, 블레이드 본체를 허브에서 돌출시킬 때, 가공 또는 에칭에 의해 베이스 금속을 제거할 필요가 없기 때문에 재료 손실로 인한 수율 저하가 억제되는 동시에 가공 시간을 단축할 수 있다.

그 결과, 제조에 따른 리드 타임(lead time)이 대폭 단축되는 동시에 고정밀도의 시제품을 저비용 및 짧은 리드 타임으로 제작할 수 있다.

상기(1)의 허브형 블레이드에 의하면, 사용 후의 허브형 블레이드에서 블레이드 본체를 제거함으로써, 허브를 용이하게 재사용할 수 있다.

그 결과, 자원 절약을 실현함과 동시에 제조 비용을 절감할 수 있다.

또한, 허브에 블레이드 본체를 일체적으로 형성하는 경우에는, 블레이드 본체에 분산 도금으로 인한 품질 문제가 발생하면, 블레이드 본체와 함께 베이스 금속을 폐기하게 되지만, 품질 특성을 만족한 블레이드 본체를 장착함으로써 분산 도금으로 인한 허브형 블레이드의 품질 결함이 억제되기 때문에 제조 비용을 절감할 수 있다.

또한, 블레이드 본체를 상온에서 허브에 장착함으로써, 블레이드 본체에 온도 이력에 기초하는 일그러짐이나 휨이 억제되어, 허브형 블레이드의 품질을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기(1)의 허브형 블레이드에 의하면, 허브형 블레이드가 연결부로서 허브 측과 상기 블레이드 본체 측에 위치되는 양면의 점착성을 갖는 양면 점착 테이프를 갖추고 있기 때문에, 연결부의 구성이 간단하고, 양면 점착 테이프의 품질을 관리함으로써 허브와 블레이드 본체를 효율적이고 안정적으로 장착할 수 있다.

또한, 허브와 블레이드 본체가 양면 점착 테이프를 통해 연결됨으로써, 블레이드 본체가 허브의 바깥에서 갑자기 굴곡되는 것이 완화되고, 블레이드 본체가 가공 대상물에 접촉할 때 블레이드 본체가 파손되는 것이 억제된다.

또한, 블레이드 본체를 상온에서 허브에 장착함으로써, 블레이드 본체에 온도 이력에 기초하는 일그러짐이나 휨이 생기는 것이 억제되고 허브형 블레이드의 품질을 향상시킬 수 있다. 그 결과, 고정밀도의 허브형 블레이드를 효율적이고 안정적으로 제조할 수 있다.

또한, 도금에 의해서 블레이드 본체를 형성할 수 없는 재료의 허브 또는 도금에 의해서 형성할 수 없는 블레이드 본체를 포함하는 허브형 블레이드를 형성할 수 있다.

이 명세서에서 허브에 블레이드 본체를 장착하는 것은, 별도로 제조된 허브와 블레이드 본체가 연결부에 의해 연결되어 일체의 허브형 블레이드를 형성하는 것을 의미하며, 예를 들면, 허브에 도금이나 증착 등으로 블레이드 본체를 직접 형성하는 것 이외에, 접착테이프(양면 접착 테이프를 포함)로 연결, 도포된 점착성을 갖는 수지로서 그 점착력에 의해 연결하는 수지(이하, 점착성수지라 칭함)로 연결, 접착테이프 및 접착제를 이용하여 연결, 도포된 점착성수지의 점착력에 의해 연결하는 양태를 포함한다.

또한, 이 명세서에서 「허브에 블레이드 본체를 장착하는 연결부」에는, 예를 들면, 접착 테이프(점착 테이프를 포함), 접착제가 경화되어 형성된 접착수지부(접착층)로 된 접합부로 구성된 연결부, 이들을 조합함으로써 구성된(예를 들면, 접착테이프 및 접착제로 이루어진) 연결부, 허브와 블레이드 본체의 적어도 어느 한쪽에 도포된 점착성수지의 점착력에 의해 연결되는 연결부를 포함한다.

여기서, 허브 측과 블레이드 본체 측의 적어도 어느 한쪽이 점착력에 의해 연결되는 점착성 연결부는, 단시간에 연결할 수 있다는 점에서 바람직하다.

또한, 접착테이프로는, 기재의 양면에 접착제가 배치된 양면 접착테이프(양면 점착테이프를 포함), 기재의 일면에 접착제가 배치된 일면 접착테이프(일면 점착테이프를 포함)가 포함된다.

또한, 양면 접착테이프로는, 기재의 양측에 점착성수지가 배치되어 점착력에 의해 연결하는 양면 점착테이프, 기재의 일측 면에 점착성수지가 배치되어 점착력에 의해 연결하고 타측 면이 경화되어 접착하는 접착제가 배치된 것, 기재의 양측면에 경화되어 접착하는 접착제가 배치된 것이 포함된다.

또한, 양면 점착테이프는 허브와 블레이드 본체의 사이에 배치되고, 허브 측과 블레이드 본체 측의 양면에 점착성수지가 배치되어 점착성을 가지며, 이 점착력에 의해 허브와 블레이드 본체를 연결하는 테이프를 말하며, 예를 들면, 기재의 양면에 점착성을 갖는 점착성수지가 배치(예를 들면, 도포)된 것, 점착성수지가 시트 형으로 형성됨으로써 양측면에 점착성을 가져서 점착력에 의해 연결되는 구성으로 된 것 등 임의의 구성이 포함된다.

또한, 접착제로는, 유동성을 갖는 접착수지, 시트 형으로 형성된 시트 형 접착수지, 상온에서는 유동성이 없고 온도 등 물리적 조건에 따라 유동성을 가져 경화함으로써 접착제로서 기능을 하는 것, 자외선에 의해 경화하는 자외선 경화성수지, 혐기성 접착제, 사용 전은 점착성을 가져서 경화하는 접착수지부를 구성하는 접착제 등이 포함된다.

(2) 허브형 블레이드는, 축선을 중심으로 회전 가능하게 형성되어 상기 축선 방향의 일측에 블레이드 장착면이 형성된 허브, 상기 블레이드 장착면에 배치되는 블레이드 본체, 상기 허브와 상기 블레이드 본체 사이에 배치되어 상기 허브와 상기 블레이드 본체를 연결하는 접착수지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 (2)의 허브형 블레이드에 의하면, 허브, 블레이드 본체 및 접착수지부를 포함하고, 별도로 형성한 허브와 블레이드 본체가 접착수지부에 의해 연결되도록 구성되어, 허브와 블레이드 본체를 개별적으로 검사하여 품질 특성(예를 들면, 연마 입자 함량, 두께, 휨, 외관 등)을 만족한 허브와 블레이드 본체만을 사용하여 허브형 블레이드를 제조할 수 있다.

또한, 허브와 블레이드 본체가 접착수지부를 통해 연결됨으로서, 블레이드 본체가 허브의 바깥에서 갑자기 굴곡되는 것이 완화되고, 블레이드 본체가 가공 대상물에 접촉할 때, 블레이드 본체가 파손되는 것이 억제된다.

또한, 블레이드 본체를 상온에서 허브에 장착함으로써, 블레이드 본체에 온도 이력에 기초한 일그러짐이나 휨이 없어, 허브형 블레이의 품질을 향상시킬 수 있다.

또한, 블레이드 본체의 품질 문제에 의한 베이스 금속(허브)의 폐기가 없어, 제조 비용을 절감할 수 있다.

또한, 상기 (2)의 허브형 블레이드에 의하면, 블레이드 본체를 돌출시킬 때, 가공 또는 에칭에 의해 베이스 금속을 제거할 필요가 없기 때문에 재료 손실로 인한 수율 저하가 억제되는 동시에 가공 시간을 단축할 수 있다.

그 결과, 제조에 따른 리드 타임이 대폭 단축되는 동시에 고정밀도의 시제품을 저비용 및 짧은 리드 타임으로 제작할 수 있다.

또한, 도금에 의해서 블레이드 본체를 형성할 수 없는 재료의 허브 또는 도금에 의해서 형성할 수 없는 블레이드 본체를 포함하는 허브형 블레이드를 구성할 수 있다.

또한, 사용 후의 허브형 블레이드에서 접착수지부를 제거함으로써, 블레이드 본체가 제거된 허브가 재사용 될 수 있다. 따라서, 자원 절감이 실현될 수 있고, 제조 비용이 감소될 수 있다.

본 명세서에서, 접착수지부란, 허브와 블레이드 본체 사이에 도포 또는 배치된 접착제가, 숙성(경시변화), 건조, 화학 반응 등에 의해 경화함으로써 허브와 블레이드 본체를 연결(접착)하는 부분을 말한다.

또한, 접착제로는 유동성을 갖는 접착수지, 시트 형으로 형성된 시트 형 접착수지, 상온에서는 유동성이 없고 온도 등 물리적 조건에 따라 유동성을 가지며 경화함으로써 접착제로서 기능을 하는 것, 자외선에 의해 경화하는 자외선 경화성수지, 혐기성 접착제, 사용 전에는 점착성을 가지며 경화하는 접착수지부를 구성하는 접착제 등이 포함된다.

또한, 허브 측에 배치되는 연결수지부 및 블레이드 본체 측에 배치되는 연결수지부의 사이에 부재(예를 들면, 스페이서 등)를 배치할 수도 있다.

또한, 접착수지부(접착제)는, 예를 들면, 전도성물질 등의 혼합물을 분산시킨 복수의 물질로 형성될 수 있다.

또한, 허브에 블레이드 본체를 장착하는 것은, 별도로 형성된 허브와 블레이드 본체를, 허브형 블레이드로서 사용 가능한 상태로 일체로 연결되는 것을 의미한다. 예를 들면, 도금이나 증착 등에 의해 블레이드 본체를 허브에 직접 형성하는 것을 배제하기 위한 것이다.

(3) 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 허브형 블레이드에 있어서, 상기 허브형 블레이드는 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 (3)의 허브형 블레이드에 의하면, 상기 허브는 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성되어, 고속 회전이 가능해 효율적으로 절단(다이싱)할 수 있다.

(4) 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 허브형 블레이드에 있어서, 상기 허브는, 마그네슘 또는 마그네슘 합금으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 (4)의 허브형 블레이드에 의하면, 상기 허브는 마그네슘 또는 마그네슘 합금으로 형성되는 것으로, 상기 허브의 비강도가 증가하고, 고속으로 회전할 수 있고, 절단을 효율적으로 수행할 수 있다.

또한, 우수한 제진력으로 인해, 진동 발생을 억제함으로써 절단이 안정적으로 수행될 수 있다.

(5) 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 허브형 블레이드에 있어서, 상기 허브는 티타늄 또는 티타늄 합금으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 (5)의 허브형 블레이드에 의하면, 상기 허브가, 예를 들면 알루미늄 합금에 비해 비강도가 큰 티타늄 또는 티타늄 합금(비강도 약 288 kN·m/kg, 알루미늄 합금 비강도 약 222 kN·m/kg인 경우)으로 형성되어 있기 때문에 상기 허브는 고속 회전할 수 있으며 절단을 보다 효과적으로 수행할 수 있다. 또한, 허브가 절단 중에 외력에 의해 변형되는 것을 억제할 수 있다.

(6) 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 허브형 블레이드에 있어서, 허브형 블레이드는 플라스틱으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 (6)의 허브형 블레이드에 의하면, 허브가 플라스틱으로 형성되기 때문에 가벼우면서 고속회전 시킬 수 있다. 또한, 절단 대상물에 따라서 다양한 재질을 효율적으로 설정할 수 있으며, 그 결과, 효율적으로 절단할 수 있다.

(7) 상기 (6)에 기재된 허브형 블레이드에 있어서, 상기 허브는, 폴리카보네이트(polycarbonate)로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 (7)의 허브형 블레이드에 의하면, 폴리카보네이트(비강도 52.5 kN·m/kg, 알루미늄 합금 비강도 약 25.2 kN·m/kg인 경우)에 의해 형성되고 충분한 비강도를 가지므로 고속회전이 가능하여 효율적으로 절단할 수 있다.

(8) 상기 (1) 내지 (6)에 기재된 허브형 블레이드에 있어서, 상기 블레이드 본체는 금속 모재 및 금속 모재에 분산된 연마 입자를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 (8)의 허브형 블레이드에 의하면, 블레이드 본체가 금속 모재와 금속모재에 분산된 연마 입자를 포함하고 있기 때문에 고속 회전이 가능하고 효율적으로 절단할 수 있다.

(9) 상기 (8)에 기재된 허브형 블레이드에 있어서, 상기 금속모재는, 니켈 또는 니켈 합금으로 형성되고 상기 연마 입자는 다이아몬드 초연마 입자인 것을 특징으로 한다.

상기 (9)의 허브형 블레이드에 의하면, 금속모재가 니켈 또는 니켈 합금으로 형성 되기 때문에, 예를 들어, 블레이드 본체의 두께를 약 30μｍ정도로 하더라도 절단에 적합한 강성이 확보된다. 게다가, 연마 입자가 다이아몬드 초연마 입자이기 때문에, 고속 회전에서 효율적으로 절단할 수 있다.

(10) 상기 (1)에 기재된 허브형 블레이드에 있어서, 상기 블레이드 장착면은, 표면 거칠기 Rmax가 0 내지 20μｍ로 형성되고, 양면 점착 테이프와 연결되는 블레이드 본체의 연결면은 연마 입자가 연결면 내측에 배치된 평탄면으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 (10)의 허브형 블레이드에 의하면, 블레이드 본체의 양면 점착테이프로 연결되는 연결면이, 예를 들면, 금속모재를 비롯한 모재에서 연마 입자가 돌출하지 않고 매설(연결면의 내측에 배치)되어 있고, 요철이 거의 없는 평탄면으로 형성되어 있기 때문에 양면 점착테이프를 안정적으로 부착할 수 있다.

그 결과, 블레이드 본체를 허브에 안정적으로 장착할 수 있다.

또한, 블레이드 본체의 양면 점착 테이프로 연결되는 연결면이 예를 들면, 금속모재를 비롯한 모재에 연마 입자가 돌출하지 않고 매설(연결면의 내측에 배치)되어 있고, 요철이 거의 없는 평탄면으로 형성되어 있기 때문에 양면 점착테이프를 안정적으로 부착할 수 있다. 그 결과, 블레이드 본체를 허브에 안정적으로 장착할 수 있다.

또한, 허브의 블레이드 장착면이 표면 거칠기 Rmax 0 내지 20μｍ로 형성되어 있기 때문에, 허브에 양면 점착테이프를 안정적으로 부착할 수 있다. 그 결과, 블레이드 본체를 허브에 안정적으로 장착할 수 있다.

(11) 상기 (2) 내지 (6)의 어느 하나에 기재된 허브형 블레이드에 있어서, 상기 블레이드 장착면의 표면 거칠기 Rmax가 0 내지 20μｍ로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 (11)의 허브형 블레이드에 의하면, 허브의 블레이드 장착면이 표면거칠기 Rmax 0 내지 20μｍ로 형성되어 있기 때문에 허브에 양면 점착테이프를 안정적으로 부착할 수 있다. 그 결과, 블레이드 본체를 허브에 안정적으로 장착할 수 있다.

(12) 허브와 상기 허브에 연결된 블레이드 본체를 포함한 축선을 중심으로 회전 가능한 허브형 블레이드를 제조하는 허브형 블레이드 제조 방법으로서, 블레이드 소재를 준비하는 블레이드 소재 준비 공정, 허브를 준비하는 허브 준비 공정, 상기 허브의 블레이드 장착면에 양면 점착 테이프에 의해 상기 블레이드 소재를 장착하는 블레이드 장착 공정, 상기 블레이드 장착면에 장착된 블레이드 소재를 상기 허브와 동축인 원형으로 형성하는 외경 가공 공정을 포함한다.

상기 외경 가공 공정에서, 상기 블레이드 장착면에 장착된 블레이드 소재와 레이저 빔이 조사되는 가공 부분을 상기 허브의 축선을 중심으로 하는 원 궤도에서 상대 이동 시키면서 레이저 빔을 조사하여 상기 블레이드 소재의 외경을 원형으로 가공하는 것을 특징으로 한다.

(13) 허브와 상기 허브에 연결된 블레이드 본체를 포함한 축선을 중심으로 회전 가능한 허브형 블레이드를 제조하는 허브형 블레이드 제조방법에 있어서, 블레이드 소재를 준비하는 블레이드 소재 준비 공정, 상기 허브의 블레이드 장착면에 접착제에 의해 상기 블레이드 소재를 장착하는 블레이드 장착 공정, 상기 블레이드 장착면에 장착된 블레이드 소재를 상기 허브와 동축인 원형으로 형성하는 외경 가공 공정을 포함한다.

상기 외경 가공 공정에서, 상기 블레이드 장착면에 장착된 블레이드 소재와 레이저 빔이 조사된 가공 부분을 상기 허브의 축선을 중심으로 하는 원 궤도에서 상대 이동시키면서 레이저 빔을 조사하여 상기 블레이드 소재의 외경을 원형으로 가공하는 것을 특징으로 한다.

상기 (12) 또는 (13)의 허브형 블레이드 제조방법에 의하면, 블레이드 소재 준비 공정, 허브의 블레이드 장착면에 연결부(양면 점착테이프 또는 접착제)에 의해 블레이드 소재를 장착하는 블레이드 장착 공정, 블레이드 장착면에 장착된 블레이드 소재를 허브와 동축인 원형으로 형성하는 외경 가공 공정을 포함하고 있기 때문에, 허브와 블레이드 본체를 개별적으로 검사하여 품질 특성(예를 들면, 연마 입자 함량, 두께, 휨, 외관 등)을 만족한 허브와 블레이드 본체만을 사용하여 허브형 블레이드를 제조할 수 있다.

또한, 블레이드 본체가 허브로부터 돌출될 때, 가공 또는 에칭에 의해 베이스 금속을 제거할 필요가 없기 때문에 재료 손실로 인한 수율 저하를 억제하여 제조 비용을 절감할 수 있다.

또한, 블레이드 본체를 돌출시키는 데에 따른 가공 시간을 없앰으로써 제조 시간을 단축할 수 있다.

또한, 상기(12)의 허브 블레이드 제조 방법에 의하면, 사용 후 허브형 블레이드에서 블레이드 본체를 제거함으로써 허브를 쉽게 재사용 할 수 있다.

그 결과, 자원절약을 실현함과 동시에 제조 비용을 절감할 수 있다.

또한, 도금에 의해 블레이드 본체를 형성할 수 없는 재질의 허브와 도금에 의해 형성할 수 없는 블레이드 본체를 포함하는 허브형 블레이드를 제조할 수 있다.

또한, 사용 후의 허브형 블레이드에서 접착수지부를 제거하고 블레이드 본체를 제거한 허브를 재이용 함으로써 자원 절약을 실현함과 동시에 제조 비용을 절감할 수 있다.

또한, 품질특성을 만족시키는 블레이드 본체를 장착함으로써 분산 도금에 의한 허브형 블레이드의 품질 결함이 억제되기 때문에 제조 비용을 절감할 수 있다.

또한, 블레이드 본체를 상온에서 허브에 장착함으로써 블레이드 본체에 온도 이력에 기초한 일그러짐이나 휨이 억제되어 허브형 블레이드의 품질을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 외경 가공 공정에 있어서, 상기 블레이드 장착면에 장착된 블레이드 소재와 레이져 빔이 조사되는 가공 부분을 상기 허브의 축선을 중심으로 하는 원 궤도에서 상대 이동시키면서 레이저 빔을 조사하여 상기 블레이드 소재의 외경을 원형으로 가공하기 때문에 블레이드 소재를 신속하게 절단할 수 있다.

그 결과, 허브와 동축으로 한 고정밀도의 블레이드 본체를 단시간에 안정적으로 형성할 수 있다.

(14) 상기 (12) 또는 (13)에 기재된 허브형 블레이드 제조방법에 있어서, 상기 외경 가공 공정에서, 상기 가공 부분에 냉각액을 공급하는 동시에 레이저 빔을 조사하여 상기 블레이드 소재의 외형을 원형으로 가공하는 것을 특징으로 한다.

상기 (14)의 허브형 블레이드 제조 방법에 따르면, 상기 외경 가공 공정에서, 상기 가공 부분에 냉각액을 공급하는 동시에 레이저 빔을 조사하여 상기 블레이드 소재의 외형을 원형으로 가공하는 것으로, 블레이드 본체의 외경을 고정밀도로 효율적으로 형성할 수 있다.

(15) 상기 (14)에 기재된 허브형 블레이드 제조방법에 있어서, 상기 외형 가공 공정에서, 외형 가공 하는 가공 부분에 분류액주(噴流液柱, jet liquid column)를 형성하고, 레이저 빔을 상기 분류액주에 의해 유도하여 상기 가공 부분에 조사하는 것을 특징으로 한다.

상기 (15)의 허브형 블레이드 제조 방법에 의하면, 외경 가공하는 가공부분에 분류액주를 형성하고, 이 분류액주에 의해 레이저 빔을 유도하고 가공부분에 조사하여 블레이드 본체를 외경 가공하기 때문에, 블레이드 본체의 외경을 더욱 고정밀도로 효율적으로 형성할 수 있다.

그 결과, 허브와 동축으로 한 고정밀도의 블레이드 본체를 보다 단시간에 안정적으로 형성할 수 있다.

이 발명에 따른 허브형 블레이드와 허브형 블레이드 제조 방법에 따르면, 고정밀도의 허브형 블레이드를 효율적이고 안정되게 제조할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 허브형 블레이드의 개략적인 구성의 일 예를 설명하는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 허브형 블레이드의 개략적인 구성을 설명하는 도면이고, 도 1의 화살표 II-II를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 허브형 블레이드의 개략적인 구성을 설명하는 확대 부분 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조 공정을 개략적으로 설명하는 플로우 차트이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조 공정을 개략적으로 설명하는 도면이며, 블레이드 소재를 제조하는 방법의 개략을 나타내는 플로우 차트이다.
도 6A는 본 발명의 제1 실시에에 따른 허브형 블레이드 제조 공정을 설명하는 도면이며, 블레이드 소재의 원판을 제조할 때의 SUS 베이스 금속 준비를 개략적으로 나타내는 개념도이다.
도 6B는 본 발명의 제1 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조 공정을 설명하는 도면이며, 분산 도금에 의해 블레이드 소재의 원판이 형성된 상태의 개략적인 구성을 나타내는 개념도이다.
도 6C는 본 발명의 제1 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조 공정을 설명하는 도면이며, 에칭 전에 마스킹을 한 블레이드 소재의 원판을 개략적으로 설명하는 개념도이다.
도 6D는 본 발명의 제1 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조 공정을 설명하는 도면이며, 에칭 처리 후의 블레이드 소재의 원판을 개략적으로 설명하는 개념도이다.
도 6E는 본 발명의 제1 실시에에 따른 허브형 블레이드 제조 공정을 설명하는 도면이며, 블레이드 소재의 원판에 대한 내경 가공을 개략적으로 설명하는 개념도이다.
도 7A는 본 발명의 제1 실시에에 따른 허브형 블레이드 제조 공정에서 전처리 공정 후의 허브의 개략적인 구성의 일 예를 설명하는 개념도이다.
도 7B는 본 발명의 제1 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조 공정에서 양면 점착테이프가 부착된 상태의 허브의 개략적인 구성을 설명하는 개념도이다.
도 7C는 본 발명의 제1 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조 공정에서 블레이드 소재가 양면 점착테이프에 의해 부착된 상태의 중간 제품의 개략적인 구성을 설명하는 개념도이다.
도 7D는 본 발명의 제1 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조 공정에서 블레이드 본체의 외형가공을 개략적으로 설명하는 개념도이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조 공정에서 외경 가공 공정 후의 중간 제품의 개략적인 구성을 설명하는 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조 공정에서 다이서 드레스공정 후의 완제품의 개략적인 구성을 설명하는 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 허브형 블레이드의 개략적인 구성을 설명하는 도면이고, 도 1의 화살표 X-X를 나타낸 단면도이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 허브형 블레이드의 개략적인 구성을 설명하는 확대 부분 단면도이다.
도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 허브형 블레이드의 개략적인 구성을 설명하는 도면이고, 도 1의 화살표 XII-XII를 나타낸 단면도이다.
도 13은 본 발명의 제3 실시예에 따른 허브형 블레이드의 개략적인 구성을 설명하는 확대 부분 단면도이다.
도 14는 본 발명의 제3 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조 공정을 개략적으로 설명하는 플로우 차트이다.
도 15는 본 발명의 제3 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조 공정을 개략적으로 설명하는 도면이며, 블레이드 소재를 제조하는 방법을 개략적으로 나타낸 플로우 차트이다.
도 16A는 본 발명의 제3 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조 공정을 설명하는 도면이며, 블레이드 소재의 원판을 제조할 때의 SUS 베이스 금속 준비를 개략적으로 나타낸 개념도이다.
도 16B는 본 발명의 제3 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조 공정을 설명하는 도면이며, 분산 도금에 의해 블레이드 소재의 원판이 형성된 상태의 개략적인 구성을 나타내는 개념도이다.
도 16C는 본 발명의 제3 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조 공정을 설명하는 도면이며, SUS 베이스 금속으로부터 분리된 상태의 블레이드 소재의 원판을 개략적으로 설명하는 개념도이다.
도 16D는 본 발명의 제3 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조 공정을 설명하는 도면이며, 에칭 처리 후의 블레이드 소재의 원판을 개략적으로 설명하는 개념도이다.
도 16E는 본 발명의 제3 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조 공정을 설명하는 도면이며, 블레이드 소재의 원판에 대한 내경 가공을 개략적으로 설명하는 개념도이다.
도 17A는 본 발명의 제3 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조 공정의 전처리 공정 후의 허브의 개략적인 구성의 일 예를 설명하는 개념도이며, 블레이드 장착면의 요철을 강조하여 나타낸 도면이다.
도 17B는 본 발명의 제3 실시에에 따른 허브형 블레이드 제조 공정에서 허브에 접착제가 도포된 중간 제품의 개략적인 구성을 설명하는 개념도이다.
도 17C는 본 발명의 제3 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조 공정에서 허브 블레이드 소재가 접착된 상태의 중간 제품의 개략적인 구성을 설명하는 개념도이다.
도 17D는 본 발명의 제3 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조 공정의 외형 가공의 개략을 설명하는 개념도이다.
도 18은 본 발명의 제3 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조 공정에서 외경 가공 공정 후의 중간제품의 개략적인 구성을 설명하는 단면도이다.
도 19는 본 발명의 제3 실시에에 따른 허브형 블레이드 제조 공정에서 드레스 된 허브형 블레이드의 개략적인 구성을 나타내는 단면도이다.
도 20은 본 발명의 제4 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조 공정을 개략적으로 설명하는 플로우 차트이다.
도 21은 본 발명의 제4 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조 공정에서 허브에 시트형 수지를 배치하여 형성한 중간 제품의 개략적인 구성을 설명하는 개념도이다.
도 22는 본 발명의 제5 실시예에 따른 허브형 블레이드의 개략적인 구성을 설명하는 도면으로, 도 1의 화살표 XXII - XXII를 나타낸 부분 확대 단면도이다.
도 23은 본 발명의 제5 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조 공정을 개략적으로 설명하는 플로우 차트이다.
도 24A는 본 발명의 제5 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조 공정을 설명하는 개념도이고, 허브 블레이드 장착면에 접착제를 도포한 상태의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 24B는 본 발명의 제5 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조 공정을 설명하는 개념도이고, 블레이드 장착면에 점착테이프를 접착한 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 24C는 본 발명의 제5 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조 공정을 설명하는 개념도이고, 허브 블레이드 소재가 장착된 중간 제품의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 25는 본 발명의 제6 실시예에 따른 허브형 블레이드의 개략적인 구성을 설명하는 도 1에 화살표 XXV-XXV를 나타낸 확대 부분 단면도이다.
도 26은 본 발명의 제6 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조 공정을 개략적으로 설명하는 플로우 차트이다.
도 27A는 본 발명의 제6 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조 공정을 설명하는 개념도이며, 블레이드 소재에 접착제를 도포한 상태의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 27B는 본 발명의 제6 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조 공정을 설명하는 개념도이며, 블레이드 소재에 점착테이프를 접착한 상태의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 27C는 본 발명의 제6 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조 공정을 설명하는 개념도이며, 블레이드 소재에 접착된 점착 테이프에 허브를 부착한 상태의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 27D은 본 발명의 제6 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조 공정을 설명하는 개념도이며, 허브 블레이드 소재가 장착된 중간 제품의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 28은 본 발명의 제7 실시예에 따른 허브형 블레이드의 개략적인 구성을 설명하는 도 1의 화살표 XXVIII-XXVIII를 나타내는 확대 부분 단면도이다.
도 29는 본 발명의 제8 실시예에 따른 허브형 블레이드의 개략적인 구성의 일 예를 설명하는 도 1의 화살표 XXIX-XXIX를 나타내는 단면도이다.
도 30은 종래의 허브형 블레이드의 개략적인 구성의 일 예를 설명하는 축선을 포함하는 단면도이다.
도 31은 종래의 허브형 블레이드 제조 공정의 개략의 일 예를 설명하는 플로우 차트이다.

<제1 실시예>

이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 허브형 블레이드에 대해 설명한다.

도 1은, 본 발명의 제1 실시예에 따른 허브형 블레이드의 개략적인 구성의 일 예를 설명하는 사시도이고, 도 2는, 도 1의 화살표 II-II를 나타낸 단면도이고, 도 3은 확대 부분 단면도이다.

도 1 내지 도 3에서, 부호 100은 허브형 블레이드를, 부호 110은 허브를, 부호 120은 양면 점착테이프를, 부호 130은 블레이드 본체를 나타낸다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 예를 들면, 허브형 블레이드(100)는, 허브(110), 양면 점착 테이프(120) 및 블레이드 본체(130)를 포함하고, 웨이퍼(반도체 재료 등의 기판)를 개별적인 IC 칩(칩 형태) 등으로 절단 할 수 있다.

도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 예를 들어, 허브(110)는, 블레이드 장착부(11)를 포함하고, 블레이드 장착부(11)는 최대 외경이 55.4mm로 형성되고, 축선(O1) 방향의 일측에 형성된 블레이드 장착부(11)를 가지며, 축선(O1)의 타측을 향하여 직경이 감소하며, 블레이드 장착부(11)의 축선(O1) 방향의 타측에 연결되는 구동원 연결부(12)를 포함한다. 또한, 허브(11)의 내주에는 축선(O1)을 따르는 원통 형의 장착홀(10H)이 형성된다.

또한, 허브(110)는, 예를 들어, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성된다. 알루미늄 합금 재질은, 사용 조건에 따라 임의로 설정하는 것이 가능하지만, 예를 들어, A2017, A5083, A7075(JIS 규격) 등이 바람직하다.

알루미늄 또는 알루미늄 합금 이외의 재질로, 허브(110)는, 예를 들어 마그네슘 또는 마그네슘 합금, 티타늄 또는 티타늄 합금 또는 플라스틱으로 형성될 수 있다. 플라스틱은 폴리카보네이트(polycarbonate) 일 수 있다.

또한, 블레이드 장착면(111A)은 양면 점착테이프(120)의 효과적인 부착을 확보하기 위해, 블레이드 장착면(111A)은 예를 들어, 연마 등에 의해 표면 거칠기 Rmax가 0 내지 20μｍ(JIS B0601-1982)의 매끄러운 마무리면으로 하는 것이 바람직하다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 예를 들어, 양면 점착테이프(120)는, 테이프 기재(121)의 일측면에 도포된 점착제(122)와 타측면에 도포된 점착제(123)를 포함하고, 외주가 허브(110)의 외경과 대응하고, 내주가 블레이드 본체의 내경(블레이드 소재의 내경)과 대응하는 도넛 형상으로 형성된다.

이 실시예에서, 예를 들어, 양면 점착 테이프(120)는, 테이프 기재(121)와, 테이프 기재(121)의 일측면에 도포된 점착성을 갖는 점착제(122)와, 테이프 기재(121)의 타측면에 도포된 점착제(123)를 포함한다.

또한, 양면 점착 테이프(120)의 외경, 두께(예를 들어, 0.1mm 이하), 탄성계수, 유지력(점착력) 등은, 예를 들어, 블레이드 본체(130)의 평면도(축선(O1)에 대한 직각도)를 유지 가능하게 하고, 또한, 허브형 블레이드(100)가 대상물을 절단할 때 절단 토크에 의해 발생하는 비틀림 변형이 블레이드 본체(130)에 손상을 일으키지 않도록 설정되는 것이 바람직하다.

또한, 양면 점착 테이프(120)는, 전기 전도성을 갖는 것이 바람직하다.

이 실시 예에서, 예를 들면, 테이프 기재(121)는, 두께 25μm의 알루미늄 호일로 형성되고, 점착성을 갖는 점착제(122, 123)는, 전기 전도성 입자를 혼합한 아크릴 수지로 형성되므로, 양면 점착 테이프(120)의 두께는 85μm로 설정된다.

또한, 허브(110)와 블레이드 본체(130) 사이의 전기저항은 약 4.5Ω로 설정된다.

또한, 양면 점착 테이프(120)가 전기 전도성을 갖는지 여부는 임의로 설정할 수 있다.

테이프 기재를 갖는 양면 점착 테이프는, 예를 들어, 전기 전도성을 갖는 것으로는 AL-25DC(3M Japan Co., Ltd.의 상표명)를 적용하는 것이 가능하다. 또한, T7620(Dexerials Co., Ltd.의 상품명), 7848YCWB(Sekisui Chemical Co., Ltd.의 상품명), 7840YCWB(Sekisui Chemical Co., Ltd.의 상품명) 등을 적용할 수 있다.

또한, X-7001(3M Japan Co., Ltd.의 상품명)과 같은 폴딩된 전도성 섬유(folded conductive fabric)를 기재로 하는 것이나, 9720S(3M Japan Co., Ltd.의 상표명)와 같은 부직포를 기재로 사용하는 양면 점착 테이프가 적용될 수 있다.

또한, 비전도성 양면 점착테이프로서는, #8602TNFW-05(DIC Co., Ltd.의 상표명) 등이 적용될 수 있다.

블레이드 본체(130)는, 예를 들어, 외경 55.05mm, 블레이드 두께 0.015 내지 0.04μm(예를 들면, 20μm)의 디스크(disc) 형상으로 되어, 내주 측에는 축선(O1)과 동축으로 직경 42.00mm의 원형홀(30H)이 형성된다.

또한, 블레이드 본체(130)는 예를 들어, 니켈(Ni) 또는 니켈 합금을 주성분으로 하는 합금으로 이루어진 금속 모재(31)와, 금속 모재(31)에 분산된 다이아몬드 초연마 입자(연마 입자, 32)를 포함한다.

금속 모재를 구성하는 니켈을 주성분으로 하는 합금으로는 예를 들면, 니켈-인(Ni-P), 니켈-코발트(Ni-Co), 니켈-붕소(Ni-B)를 적용하는 것이 바람직하다.

또한, 다이아몬드 초연마 입자(32)는, 예를 들어, 3 내지 10μｍ(평균입자 5μｍ), 집중도(concentration)는 50 내지 125의 다이아몬드에 의해서 구성된다.

또한, 다이아몬드 초연마 입자(32)는, 예를 들어, 금속 모재(31)의 표면에서 약 2 μｍ 정도 노출되어 있다.

또한, 블레이드 본체(130)의 내주 측에 위치된 양면 점착 테이프(120)를 통해 허브(110)와 연결되는 연결면(130T)은, 예를 들어, 금속 모재(31)의 표면에서 다이아몬드 초연마 입자(32)가 돌출되지 않은 평탄면으로 형성되어 있다.

또한, 블레이드 본체(130)에서 허브(110)와 반대측에 위치한 노출면(130F) 및 블레이드 본체(130)의 외주에 위치한 돌출부는, 니켈 도금으로 형성된 금속 모재(31)에서 다이아몬드 초연마 입자(32)가 노출된다.

또한, 블레이드 본체(130)의 돌출부에는, 예를 들어, 축선(O1) 방향의 일측과 타측에 모따기 된 드레싱 부(chamfered dressing parts, 30C)가 형성되어 있다. 또한, 도 3에 나타낸 드레싱 부(30C)는 일 예이며, 드레싱 부(30C)의 형태는 절단 대상물에 따라 적절하게 설정된다.

다음으로, 도 4 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조 공정의 개략을 설명한다.

도 4는, 제1 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조 공정의 개략을 설명하는 플로우 차트이다. 도 5는, 제1 실시예에 따른 허브형 블레이드의 제조 공정의 개략을 설명하는 도면이며, 블레이드 소재를 제조하는 방법의 개략을 나타내는 플로우 차트이다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 허브형 블레이드 제조 공정은, 예를 들어, 블레이드 소재 제조 공정(S101)과, 허브 준비(S102)에서 허브형 블레이드(S109)를 완성하기까지의 공정을 포함한다.

이하, 도 5, 도 6A 내지 도 6E를 참조하여, 제1 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조 공정에서 블레이드 소재의 제조 단계의 개략을 설명한다.

도 6A 내지 도 6E는 제1 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조 공정을 설명하는 도면이다. 도 6A 내지 도 6E에서 부호 SUS는 SUS 베이스 금속(스테인레스 스틸 베이스 금속)을, 부호 W130은 블레이드 소재를, 부호 W301, W302는 블레이드 소재의 원판을 나타낸다.

블레이드 소재 제조 공정은, 도 5에 나타낸 바와 같이, 예를 들어, SUS 베이스 금속 준비 공정(S11)과, 분산 도금 공정(S12)과, 마스킹 공정(S13)과, 에칭 공정(S14)과, 내경 가공 공정(S15)을 포함하고, 이러한 일련의 공정을 거침으로써, 블레이드 소재가 완성된다(S16).

(1) SUS 베이스 금속 준비 공정

먼저, 허브와 대응하는 외경을 갖는 블레이드 소재를 형성하는데 적합한 SUS 베이스금속(스테인레스 스틸 베이스 금속)을 준비한다(S11).

도 6A는, 제1 실시예에 따른 블레이드 소재의 원판을 제조할 때의 SUS 베이스 금속 준비의 개략을 나타낸 개념도이다.

SUS 베이스 금속은, 예를 들어, 스테인레스 스틸로 형성된 디스크(disc)로 구성되어 있고, 분산 도금에 의해 블레이드 소재의 원판을 형성하는 니켈 도금 형성면(S10)은, 경면 처리(mirror plane treatment)되는 것이 바람직하다.

또한, SUS 베이스 금속 SUS는, 도 6A에 나타낸 바와 같이, 블레이드 소재의 형상에 따라 니켈 도금이 필요로 하지 않는 부분에 마스킹(M1)을 실시하는 것이 바람직하다.

또한, SUS 베이스 금속 SUS의 외경은, 예를 들어, SUS 베이스 금속의 니켈 도금 형성면(S10)에 형성된 블레이드 소재의 원판의 외주 측이 두껍게 형성되더라도, 블레이드 소재를 허브에 장착하여, 외경 가공, 다이서 드레싱 후에, 블레이드 본체의 블레이드 두께, 변형 등이 허브형 블레이드의 치수 공차 내에 있도록 설정되는 것이 바람직하다.

(2) 분산 도금 공정

다음은, SUS 베이스 금속에 다이아몬드 초연마 입자를 함유하는 분산 도금을 실시하여 블레이드 소재의 원판을 형성한다(S12).

도 6B는, SUS 베이스 금속 SUS의 니켈 도금 형성면(S10)에, 분산 도금에 의해서 블레이드 소재의 원판이 형성된 상태의 개략적인 구성을 나타내는 개념도이다.

분산 도금 공정에서는, 다이아몬드 초연마 입자를 함유하는 니켈 도금액을 분산 도금 장치(미도시)에 저장하고, 니켈 도금액 내에 SUS 베이스 금속 SUS를 배치한다. 그리고, 니켈 도금액을 교반하면서 니켈을 애노드(anode)로서 사용하는 전기 도금(electroplating)에 의해 SUS 베이스 금속 SUS의 도금 형성면(S10) 상에 니켈 도금을 성장시킨다.

그 결과, 도 6B에 나타낸 바와 같이, 니켈도금 형성면(S10)에, 블레이드 소재의 원판(W301)으로 사용되는 분산 니켈 도금층(다이아몬드 초연마 입자가 분산된 니켈 층)이 형성된다.

블레이드 소재의 원판(W301)은, SUS 베이스 금속 SUS에서 박리한 후에, 다이아몬드 함유량, 블레이드 두께, 휨, 외관 등을 검사한다.

또한, 블레이드 소재의 원판은, 니켈 도금액 대신에 다이아몬드 초연마 입자를 함유하는 Ni-P또는 Ni-B 도금액을 사용하여 형성될 수 있다.

또한, 분산 니켈 도금층에 의해 블레이드 소재의 원판이 형성되는 경우, 열처리가 필요하지 않지만, Ni-P 또는 Ni-B 도금층에 의해 블레이드 소재의 원판이 형성되는 경우, Ni-P 또는 Ni-B는 석출 경화형(precipitation hardening type)이므로 열처리(예를 들어, 250 ℃ X 1시간)가 효과적이다.

또한, 도금층은 전기 도금 대신에 무전해 도금(electroless plating)에 의해 형성될 수 있다.

(3) 마스킹 공정

이어서, SUS 베이스 금속에서 박리한 블레이드 소재의 원판에 에칭 처리가 불필요한 부분에 마스킹을 수행한다(S13).

도 6C는, 에칭 전 마스킹이 수행된 블레이드 소재의 원판의 개략을 설명하는 개념도이다.

이 실시예에서는, 도 6C에 나타낸 바와 같이, 니켈 도금 형성면(S10) 측에 위치된 니켈 도금을 포함하는 금속 모재(31)에서 다이아몬드 초연마 입자(32)가 돌출하지 않고 표면 거칠기가 작은 경면형(mirror plane shaped)의 평탄면인 연결면(130T) 상에 마스킹(M2)이 수행된다.

(4) 에칭 공정

다음으로, 마스킹이 수행된 블레이드 소재의 원판에 니켈 도금에 의해 형성된 금속 모재로부터 다이아몬드 초연마 입자가 노출된 후에 에칭 처리가 수행된다(S14).

도 6D는 에칭 처리 후의 블레이드 소재의 원판(W302)의 개략을 나타내는 개념도이다.

에칭 처리는 에칭 장치를 사용하여 블레이드 소재의 원판(W301)상에 역전기분해(reverse electrolysis)를 수행함으로써 니켈 도금에 의해 형성된 금속 모재(31)로부터의 니켈을 용해시키고, 다이아몬드 초연마 입자(32)를 노출 시켜서 블레이드 소재의 원판(W302)을 형성한다.

블레이드 소재의 원판(W302)은 도 6D에 나타낸 바와 같이, 허브형 블레이드 소재의 원판(W302)에서, 허브형 블레이드의 허브(110)와 반대측에 위치한 노출면(130F) 및 블레이드 본체의 돌출부분은, 니켈 도금으로 형성된 금속 모재(31)에서 다이아몬드 초연마 입자(32)가 노출되고, 양면 점착 테이프가 부착되는 연결면(130T)은, 다이아몬드 초연마 입자(32)가 금속 모재(31)의 내부에 배치되어 표면에서 돌출되지 않고 평탄하게 형성된다.

(5) 내경 가공 공정

이어서, 에칭 공정에서 드레싱된 블레이드 소재의 원판을 내경 가공하여 블레이드 소재를 형성한다(S15).

도 6E는, 블레이드 소재의 원판에 대한 내경 가공의 개략을 설명하는 개념도이다.

블레이드 소재의 원판(W302)의 내경 가공은, 도 6E에 나타낸 바와 같이, 내경 가공될 부분에 액체(예를 들어, 물)를 공급하여 냉각하면서 레이저 빔을 조사하여 블레이드 소재(W302)에 원형홀(30H)을 가공하여, 블레이드 소재(303)를 형성한다.

또한, 내경 가공될 부분에 액체를 공급하는 경우, 예를 들어, 내경 가공될 부분에 분류액수주(噴流液水柱)(분류수주(噴流水柱, jet water column))(C)를 형성하여 레이져 빔(L)을 분류수주(C) 내에서 반사 시키면서 가공부분으로 유도하여, 가공부분에 조사하는 것이 바람직하며, 이로 인해, 분류수주(분류액주)(C)를 가능한 한 불균일이 적은 층류로 사용하여 레이저 빔(L)을 분류수주(C) 내에 전반사시키는 것이 보다 바람직하다. 또한, 레이저 빔(L)의 파장은 예를 들어, 200 내지 700nm 로 설정하는 것이 바람직하다.

또한, 물을 공급하지 않고 레이저 빔을 조사하여도 좋고, 내경 가공은, 레이저 빔 가공 대신 방전 가공(discharge processing) 또는 연마(grinding) 등과 같은 공지된 다른 가공 방법에 의해 수행될 수 있다.

(6) 블레이드 소재 완성

품질검사가 만족되면 블레이드 소재(W303)가 완성된다.

또한, S11 내지 S16의 공정은 일 예를 나타내는 것이며, 적절하게 변경 또는 생략할 수 있다.

다음으로, 도 4, 도 7A 내지 도 7D, 도 8, 도 9를 참조하여, 허브형 블레이드 제조 공정에서 허브 준비부터 허브형 블레이드 완성(S102 내지 S109)에 대해 자세히 설명한다.

(1) 허브 준비 공정

먼저, 허브(110)를 준비한다(S102).

도 7A는, 제1 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조 공정에서 전처리 공정 후의 허브의 개략적인 구성의 일 예를 설명하는 개념도이다.

허브(110)는, 예를 들면, 알루미늄 합금으로 형성된 환봉(round rod)을 축선을 중심으로 회전시키면서 절삭 가공을 하는 동시에 개별의 허브로 절단함으로써 형성된다.

그 결과, 도 7A에 나타낸 바와 같은 허브(110)가 형성된다.

(2) 블레이드 장착면의 전처리 공정

다음으로, 허브 블레이드 장착면에 양면 점착 테이프를 부착하기 위한 전처리를 수행하여 소정의 표면 거칠기를 부여한다(S103).

블레이드 장착면(111A)에 대한 전처리로서, 예를 들면, 개별의 허브(110)로 절단할 때 절단면이 소정의 표면 거칠기를 갖도록 절단함으로써 허브 준비 공정과 겸하는 것이 바람직하다.

또한, 블레이드 장착면(111A)에 연마 가공 또는 방전 가공이 수행될 수 있고, 블레이드 장착면(111A)에는 소정의 표면 거칠기가 부여될 수 있다.

블레이드 장착면의 표면거칠기는, 예를 들면, 표면거칠기 Rmax 0 내지 20μｍ가 바람직하다.

블레이드 장착면이 표면 거칠기 Rmax 0내지 20μｍ로 설정되고, 양면 점착테이프의 점착제(122, 123)가 블레이드 장착면(111A)의 전면에 걸쳐 밀착하여 양면 점착테이프의 접착능력이 충분히 발휘되고, 허브(110) 또는 블레이드 본체(130)와 양면점착테이프(120,220)의 절단시에 발생하는 미립자 등이 침입하는 것을 효과적으로 억제한다.

(3) 양면 점착테이프 부착 공정

이어서, 허브(110)의 블레이드 장착면에 양면 점착테이프를 부착한다(S104).

도 7B는, 제1 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조 공정에서 양면 점착테이프가 부착된 상태의 허브의 개략적인 구성을 설명하는 개념도이다.

허브(110)의 블레이드 장착면(111A)에 양면 점착테이프(120, 220)를 부착할 때, 허브(110)의 외경 및 블레이드 소재(W130)의 원형홀(30H)과 대응하는 도넛 형상으로 미리 형성된 양면점착 테이프(120, 220)를 사용한다.

그리고, 예를 들어, 지그(jig)에 의해 양면 점착 테이프(120,220)의 중심을 허브(110)의 회전 축선(O1)에 맞추어 부착한다.

그 결과, 도 7B에 나타낸 바와 같은 허브(110)의 축선(O1)과 양면 점착 테이프(120)가 동축인 중간 제품(W101)이 형성된다.

(4) 블레이드 본체 장착 공정

다음으로, 허브에 블레이드 소재를 부착한다(S105).

도 7C는, 제1 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조 공정에서 블레이드 소재가 양면 점착테이프에 부착된 상태의 중간제품의 개략적인 구성을 설명하는 개념도이다.

허브(110)에 블레이드 소재(W130)를 장착(부착)할 때, 예를 들어, 평탄한 프레스 플래튼(press platen) 상에 블레이드 소재(W130)를 배치하고, 지그에 의해 허브(110)의 축선(O1)과 블레이드 소재(130)의 원형홀(30H)의 중심축(O2)을 맞추며 허브(110)를 블레이드 소재에 올려놓고, 가압하여 양면 점착 테이프(120,220)에 의해 부착, 고정한다.

그 결과, 도 7C에 나타낸 바와 같은 허브(100)에 블레이드 소재(W130)가 부착된 중간 제품이 형성된다.

(5) 외경 가공 공정

이어서, 허브에 부착된 블레이드 소재를 외경 가공 한다(S106).

도 7D는, 제1 실시예에 따른 허브 블레이드 제조 공정에서 블레이드 본체의 외경 가공의 개략을 설명하는 개념도이며, 도 8은, 제1 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조 공정에서 외경 가공 공정 후의 중간 제품의 개략적인 구성을 설명하는 단면도이다.

블레이드 소재(W130)의 외경 가공은, 도 7D에 나타낸 바와 같이, 외경 가공될 부분에 액체(예를 들어, 물)를 공급하여 냉각하면서 레이저 빔을 조사하여 블레이드 소재(W130)의 외경을 가공한다.

또한, 가공 부분에 액체를 공급하는 경우, 예를 들면, 외경 가공될 부분에 분류액수주(분류액주)(C)를 형성하여 레이저 빔(L)을 분류수주(C) 내에서 반사 시키면서 가공 부분으로 유도하여 조사하는 것이 바람직하며, 이로 인해, 분류수주(분류액주)(C)를 가능한 한 불균일이 적은 층류로 사용하여 레이저 빔(L)을 분류수주(C) 내에 전반사시키는 것이 보다 바람직하다. 또한, 레이저 빔(L)의 파장은 예를 들어, 200 내지 700nm로 설정하는 것이 바람직하다. 중간제품(W102)을 외경 가공하여 블레이드 소재(W130)의 외주가 절단되어, 도 8에 나타낸 바와 같은 중간 제품(W103)이 형성된다.

또한, 물을 공급하지 않고 레이저 빔을 조사하여도 좋고, 외경 가공은 레이저 빔 가공 대신 방전 가공 또는 연마 등과 같은 공지된 다른 가공 방법에 의해 수행될 수 있다.

(6) 다이서 드레싱 공정(Dicer dressing process)

다음으로, 외경 가공한 블레이드 본체를 다이서 드레싱에 의해 드레싱을 수행한다(S107).

도 9는, 제1 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조 공정에서 다이서 드레싱 공정 후의 완제품의 개략적인 구성을 설명하는 개략도이다.

다이서 드레싱 공정에서 블레이드 본체(130)의 드레싱은 예를 들어, 다이싱 머신(dicing machine) 상에 중간 제품(W103)을 세팅(setting)하고 드레스 보드를 절단함으로써 수행된다.

중간제품(W103)을 다이서 드레싱함으로써 중간 제품(W103)의 블레이드 본체(130)가 드레싱되고 도 9에 나타낸 바와 같은 드레싱부(30C)가 형성된다.

(7) 검사 공정

그 후, 허브형 블레이드의 검사를 실시한다(S108).

허브형 블레이드(1)의 검사는, 예를 들어, 실리콘 웨이퍼를 다이싱하여 커프 폭(kerf width)을 측정함으로써 수행된다. 그 외에, 소정의 검사를 실시하고 검사규격을 만족하고 있는지 여부를 검사한다.

또한, 검사 공정에서, 허브(110)의 외주에서 블레이드 본체(130)의 돌출 길이는 생략될 수 있다.

(8) 허브형 블레이드 완성

검사에 합격하여 허브형 블레이드가 완성된다(S109).

또한, S101 내지 S109의 공정은, 일 예를 나타낸 것이며 적절하게 변경 또는 생략할 수 있다.

제1 실시예에 따른 허브형 블레이드(1) 및 허브형 블레이드 제조 방법에 의하면, 별도로 형성된 허브(110)와 블레이드 본체(130)가 양면 점착 테이프(120)에 의해 연결되도록 구성되고, 허브(110)와 블레이드 본체(130)는 개별적으로 검사될 수 있다. 따라서, 허브형 블레이드는 품질 특성을 만족한 허브와 블레이드 본체(130) 만을 사용하여 제조될 수 있다.

그 결과, 고정밀도의 허브형 블레이드(100)를 효율적이고 안정적으로 제조할 수 있다.

또한, 블레이드 본체를 상온에서 허브에 장착함으로써 블레이드 본체에 온도 이력에 기초한 일그러짐이나 휨이 없어, 허브형 블레이드의 품질을 향상시킬 수 있다.

또한, 허브(110)와 블레이드 본체(130)는 양면 점착 테이프(점착 연결부)(120)에 의해 연결되므로 단시간에 연결될 수 있다.

또한, 제1 실시예에 따른 허브형 블레이드(100)에 의하면, 허브가 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성되기 때문에 경량으로 고속회전(예를 들어, 30000rpm이상)에 쉽게 대응할 수 있다.

또한, 제1 실시예의 변형 예 중 하나로서, 허브가 마그네슘 또는 마그네슘 합금으로 형성되는 경우, 허브의 비강도가 증가된다.

또한, 마그네슘 또는 마그네슘 합금으로 형성된 허브는 제진력이 우수하기 때문에 진동 발생을 억제하여 안정적으로 절단을 수행할 수 있다.

또한, 제1 실시예의 변형 예 중 하나로서, 허브가 티타늄 또는 티타늄 합금에 의해 형성되는 경우, 허브가 알루미늄 합금에 비해 비강도가 큰 티타늄 또는 티타늄 합금(비강도 약 288 kN·m/kg, 알루미늄 합금 비강도 약 222kN·m/kg인 경우)에 의해 형성되어 있기 때문에 고속 회전이 가능하며, 보다 효율적으로 절단을 수행할 수 있다. 또한, 절단 동안 외력에 의해 허브가 변형(deformation)되는 것을 억제할 수 있다.

또한, 제1 실시예의 변형 예 중 하나로서, 허브가 플라스틱에 의해 형성된 경우, 허브가 플라스틱으로 형성되어 있기 때문에 경량으로 고속회전 시킬 수 있다. 또한, 절단 대상물에 따라 다양한 재질을 효율적으로 설정할 수 있으며, 그 결과, 절단이 효율적으로 수행될 수 있다.

게다가, 플라스틱이 폴리카보네이트 인 경우, 플라스틱 허브가 폴리 카보네이트(비강도 52.5kN·m/kg, 알루미늄 합금 비강도 약 25.2 kN·m/kg인 경우)로 형성되고 충분한 비강도를 가지므로, 플라스틱 허브는 고속회전이 가능하여 효율적으로 절단을 수행할 수 있다.

또한, 제1 실시예에 따른 허브형 블레이드(1) 및 허브형 블레이드 제조방법에 의하면, 사용 후의 허브형 블레이드(1)에서 블레이드 본체(130)를 제거함으로써, 허브(110)를 재사용할 수 있으므로, 자원절약을 실현함과 동시에 제조 비용을 절감할 수 있다.

또한, 제1 실시예에 따른 허브형 블레이드(1) 및 허브형 블레이드 제조방법에 의하면, 에칭에 의해 허브의 외주를 제거하고 블레이드 본체(130)를 돌출시킬 필요가 없기 때문에 재료 손실로 인한 수율 저하가 억제되는 동시에 가공 시간을 단축할 수 있다. 또한, 블레이드 본체(130)를 돌출시키는 데 따른 가공 시간을 없앰으로써, 제조 시간을 단축할 수 있다.

또한, 제1 실시예에 따른 허브형 블레이드(1) 및 허브형 블레이드 제조 방법에 의하면, 블레이드 본체(130)를 상온에서 허브(110)에 장착함으로써 블레이드 본체에 온도 이력에 기초한 일그러짐이나 휨의 발생이 억제되고, 허브형 블레이드(100)의 품질을 향상시킬 수 있다.

제1 실시예에 따른 허브형 블레이드(100)에 의하면, 블레이드 본체(130)의 연결면(130T)은 금속 모재(31) 보다 내부에 다이아몬드 초연마 입자(32)가 배치되어 표면에서 돌출하지 않고 평탄면으로 되어 있기 때문에, 블레이드 본체(130)에 양면 점착 테이프(20)가 안정적으로 부착될 수 있다.

또한, 제1 실시예에 따른 허브형 블레이드(100)에 의하면, 블레이드 본체(130)가 양면 점착 테이프(120)를 통해 허브(110)와 연결되어 있기 때문에, 양면 점착 테이프(120)의 탄성에 의해, 블레이드 본체(130)가 허브(110)의 바깥에서 갑자기 굴곡되는 것이 완화되고, 블레이드 본체(130)가 절단 대상물과 접촉할 때 블레이드 본체(130)의 파손이 억제될 수 있다.

또한, 제1 실시예에 따른 허브형 블레이드(1) 및 허브형 블레이드 제조 방법에 의하면, 블레이드 장착면(111A)이 표면 거칠기 Rmax 0 내지 20μm로 형성되어 있기 때문에, 양면 점착 테이프(120)가 안정적으로 부착됨에 따라, 블레이드 본체(130)를 허브(110)에 안정적으로 장착할 수 있다.

또한, 제1 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조 방법에 의하면, 허브(110)와 블레이드 소재(W130)를 공동 가공함으로써 외경 가공 되기 때문에, 허브(110)와 블레이드 본체(130)를 효율적으로 동축으로 구성할 수 있다.

제1 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조 방법에 의하면, 블레이드 소재의 원판(W301)에 원형 홀(30H)을 내경 가공할 때, 가공부분에 분류액주(C)를 형성하고, 이 분류액주(C)에 의해 레이저 빔(L)을 유도하여 가공부분에 조사하기 때문에, 블레이드 본체(130)의 원형 홀(30H)을 고정밀도 및 효율적으로 형성할 수 있다.

제1 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조방법에 의하면, 블레이드 소재(130)를 외경 가공할 때, 가공부분에 분류액주(C)를 형성하고, 이 분류액주(C)에 의해 레이저 빔(L)을 유도하여 가공 부분에 조사하기 때문에, 고정밀도 및 효율적으로 외경 가공하여 형성할 수 있다.

<제2 실시예>

이하, 도 10, 도 11을 참조하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 허브형 블레이드에 대해 설명한다.

도 10은, 본 발명의 제2 실시예에 따른 허브형 블레이드의 개략적인 구성의 일예를 설명하는 사시도이고, 도 1의 화살표 X-X를 나타낸 단면도이다. 또한, 도 11은 도 10에서 XI로 나타낸 부분 확대도이다.

도 10, 도 11에서, 부호 200은 허브형 블레이드를, 부호 110은 허브를, 부호 220은 양면 점착 테이프를, 부호 130은 블레이드 본체를 나타낸다.

허브형 블레이드(200)는, 도 10에 나타낸 바와 같이, 예를 들어, 허브(110), 양면 점착 테이프(점착 연결부)(220) 및 블레이드 본체(130)를 포함한다.

허브(110), 블레이드 본체(130)에 대해서는 제1 실시예와 동일하므로 동일한 참조 부호를 부여하고 이에 대한 설명은 생략한다.

도 10, 도 11에 나타낸 바와 같이, 양면 점착 테이프(220)는, 예를 들어, 점착성을 갖는 점착성수지(점착제)를 시트 형으로 형성한 테이프 본체(24)의, 블레이드 본체(130) 측에 위치하는 일측면(222)과 허브(110) 측에 위치하는 타측면(223)이 점착성을 갖는 구성으로 한 접착제 전사 테이프(adhesive transfer tape)로 되어 있다.

또한, 양면점착테이프(220)의 외경, 두께, 탄성 계수, 유지력(점착력) 등은, 예를 들어, 블레이드 본체(130)의 평면도(축선(O1)에 대한 직각도)를 유지 가능하게 하고, 또한 허브형 블레이드(200)가 대상물을 절단할 때 절단 토크에 의해 발생하는 비틀림 변형이 블레이드 본체(130)에 손상을 일으키지 않도록 설정되는 것이 바람직하다.

또한, 양면 점착테이프(220)는, 전기 전도성을 갖는 것이 바람직하며, 일 예로, 도전성 접착제 전사 테이프 9707(3M Japan Co., Ltd.의 상표명), 9709S(3M Japan Co., Ltd.의 상표명) 또는 T4420W(Dexerials Co., Ltd.의 상표명)가 적용될 수 있다.

또한, 허브형 블레이드(200)의 제조 방법에 대해서는, 양면 점착 테이프(120) 대신에 양면 점착 테이프(220)를 이용하는 점 이외에는 제1 실시예와 동일하므로 설명을 생략한다.

제2 실시예에 따른 허브형 블레이드(200)에 의하면, 별도로 형성한 허브(110)와 블레이드 본체(130)는 양면 점착테이프(220)에 의해 연결되도록 구성되며, 품질 특성을 만족한 허브(110)와 블레이드 본체(130)만을 사용하여 제조할 수 있기 때문에 고정밀도로 허브형 블레이드(200)를 효율적이고 안정적으로 제조할 수 있다.

또한, 허브(110)와 블레이드 본체(130)를 양면 점착 테이프(점착 연결부)(220)에 의해 연결하므로 단시간에 연결될 수 있다.

또한, 제2 실시예에 따른 허브형 블레이드(200)에 의하면, 양면 점착 테이프(220)가 테이프 기재 없이 구성되고, 양면 점착테이프의 탄성이 적당히 억제되어, 블레이드 본체(130)가 구부러지는 것이 억제되어 안정적으로 절단을 수행할 수 있다.

또한, 제2 실시예에 따른 허브형 블레이드(100)에 의하면, 허브가 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성되기 때문에 경량으로 고속회전(예를 들어, 30000rpm 이상)에 쉽게 대응할 수 있다.

또한, 제2 실시예의 변형 예 중 하나로서, 허브가 마그네슘 또는 마그네슘 합금에 의해 형성된 경우, 허브의 비강도가 증가된다.

또한, 마그네슘 또는 마그네슘 합금에 의해 형성된 허브는 제진력이 우수하기 때문에 진동 발생을 억제하여 안정적으로 절단을 수행할 수 있다.

또한, 제2 실시예의 변형 예 중 하나로서, 허브가 티타늄 또는 티타늄 합금에 의해 형성된 경우, 허브가 알루미늄 합금에 비해 비강도가 큰 티타늄 또는 티타늄 합금(비강도 약 288 kN·m/kg, 알루미늄 합금 비강도 약 222kN·m/kg인 경우)에 의해 형성되어 있기 때문에 고속 회전이 가능하며, 보다 효율적으로 절단을 수행할 수 있다. 또한, 절단 동안 외력에 의해 허브가 변형되는 것을 억제할 수 있다.

또한, 제2 실시예의 변형 예 중 하나로서, 허브가 플라스틱에 의해 형성된 경우, 허브가 플라스틱으로 형성되어 있기 때문에 경량으로 고속회전 시킬 수 있다. 또한, 절단 대상물에 따라 다양한 재질을 효율적으로 설정할 수 있으며, 그 결과, 절단이 효율적으로 수행될 수 있다.

또한, 블레이드 본체를 상온에서 허브에 장착함으로서, 블레이드 본체에 온도 이력에 기초한 일그러짐이나 휨이 없어지고, 허브형 블레이드의 품질을 향상시킬 수 있다.

게다가, 플라스틱 허브와 블레이드 본체가 양면 점착테이프(220)를 통해 연결되어 있는 경우, 블레이드 본체가 플라스틱 허브의 바깥에서 갑자기 굴곡되는 것이 완화되고, 블레이드 본체가 가공 대상물과 접촉할 때, 블레이드 본체가 파손되는 것이 억제된다.

또한, 플라스틱이 폴리카보네이트 인 경우, 플라스틱 허브는 폴리 카보네이트(비강도 52.5kN·m/kg, 알루미늄 합금 비강도 약 25.2 kN·m/kg인 경우)로 형성되고 충분한 비강도를 가지므로, 플라스틱 허브는 고속회전이 가능하여 효율적으로 절단을 수행할 수 있다.

<제3 실시예>

이하, 도 1, 도 12 내지 도 13을 참조하여, 본 발명의 제3 실시예에 따른 허브 블레이드에 대해 설명한다.

도 12는 도 1의 화살표 XII-XII를 나타낸 단면도이고, 도 13은 확대 부분 단면도이다.

도면에서, 부호 300은 허브형 블레이드를, 부호 310은 허브를, 부호 320은 접착수지부(접착제 또는 연결부)를, 부호 330은 블레이드 본체를 나타낸다.

도 1, 도 12, 도 13에 나타낸 바와 같이, 허브형 블레이드(300)는, 예를 들어, 허브(310), 접착수지부(접착제 또는 연결부)(320) 및 블레이드 본체(330)를 포함하고, 웨이퍼(반도체 재료 등의 기판)를 개별적인 IC 칩 등으로 절단 할 수 있다.

도 1, 도 12 및 도 13에 나타낸 바와 같이, 허브(310)는, 예를 들어, 외경이 55.4mm로 형성되고 축선(O1) 방향의 일측에 형성된 블레이드 장착면(331A)을 가지며, 축선(O1)의 타측을 향하여 직경이 감소하는 블레이드 장착부(11) 및 블레이드 장착부(311)의 축선(O1) 방향의 타측에 연결되는 구동원 연결부(12)를 포함한다. 또한, 허브(310)의 내주에는 축선(O1)을 따르는 원통 형의 장착 홀(10H)이 형성된다.

또한, 허브(310)는 예를 들어, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성된다. 알루미늄 합금 재질은, 사용 조건에 따라 임의로 설정하는 것이 가능하지만, 예를 들어, A2017, A5083, A7075(JIS 규격) 등이 바람직하다.

또한, 블레이드 장착면(311A)은, 접착수지부(320)를 구성하는 접착제가 효과적인 정착을 확보하기 위해, 예를 들어, 샌드 블라스팅(sandblasting) 또는 숏 블라스팅(shot blasting) 등에 의해 표면 거칠기 Rmax 5 내지 50μm(JIS B0601 1982)가 되도록 마무리되는 것이 바람직하다.

또한, 허브가 플라스틱으로 형성되는 경우, 예를 들어, 블레이드 장착면(311A) 상에 SiO₂를 구성성분으로 하는 약 10 내지 100 나노미터(nm)의 다수의 입자를 형성하는 개질 처리(이토로 처리(주식회사 이토로))가 수행될 수 있다.

접착수지부(접착제 또는 연결부)(320)는, 예를 들어, 에폭시 수지 또는 시아노아크릴레이트 수지를 주성분으로 하는 접착제가 허브(310)의 외경 및 블레이드 본체의 내경(블레이드 소재의 내경)과 대응하는 도넛 형상으로 도포되고, 경화되어 형성된다.

또한, 접착수지부(320)는, 에폭시수지 또는 시아노아크릴레이트 수지 대신에, 아크릴 수지계 접착제 등으로 형성할 수 있고, 접착수지부(320)의 구성은 임의로 설정할 수 있다.

또한, 접착수지부(320)는 도포될 때 점착성을 가지며, 그 후에 경화하는 점착성 접착제를 적용하여 형성할 수 있다.

또한, 접착수지부(320)의 외경, 두께(예를 들면, 40μｍ 내지 100μｍ), 탄성 계수, 유지력(접착력) 등은, 예를 들어, 블레이드 본체(330)의 평면도(축선(O1)에 대한 직각도)를 유지 가능하게 하고, 또한 허브형 블레이드(1)가 대상물을 절단할 때 절단 토크에 의해 발생하는 비틀림 변형이 블레이드 본체(330)에 손상을 일으키지 않도록 설정되는 것이 바람직하다.

또한, 접착수지부(320)는, 허브(310)와 블레이드 본체(330) 사이에 터치 센서로서 기능하는 정도의 전기 전도성을 가지고 있는 것이 좋지만, 접착수지부(320)가 전기 전도성을 갖는 여부는 임의로 설정할 수 있다.

도전성 접착제로는, 예를 들어, CN-3160L(KAKEN TECH Co., Ltd.의 상품명), Threebond 351C (ThreeBond Co., Ltd.의 상품명), 에폭시 수지에 은(Ag)계 필러가 혼합된 Threebond 3380 (ThreeBond Co., Ltd.의 상품명) 등을 용제(예를 들어, 아세트산에틸)로 희석하여 적용할 수 있다.

또한, 예를 들면, 자외선경화접착제(지연 경화형)(예를 들어, AUV-8800 (Nitta Gelatin Co., Ltd.의 상품명), CV7831 (Panasonic Co., Ltd.의 상품명), SX-UV200 (CEMEDINE Co., Ltd.의 상품명)), 시아노 아크릴레이트계 순간접착제 (예를 들어, ALTECO CN2 (ALTECO Inc.의 상품명), ALTECO CN4 (ALTECO Inc.의 상품명), Cemedine 3000 DXF (CEMEDINE Co., Ltd.의 상품명), Cemedine 3000 DXLL (CEMEDINE Co., Ltd.의 상품명), Cemedine 3000 DXL (CEMEDINE Co., Ltd.의 상품명), Aron Alpha EXTRA shock (Toagosei Co., Ltd.의 상품명), 또는 Aron Alpha EXTRA 4000 (Toagosei Co., Ltd.의 상품명))을 비롯한 전도성을 갖지 않는 접착제를 적용하여 접착수지부(320)를 형성할 수 있다.

또한, 전기 전도성을 갖지 않는 접착제를 적용하는 경우, 예를 들어, Micropearl AU-201(Sekisui Chemical Co., Ltd.의 상품명)을 비롯한 금(Au), 은(Ag) 등의 금속입자에 코팅하여 형성된 도전성 입자(예를 들어, 입경 10μm)를 에폭시계 접착제나 아크릴계 접착제에 혼합하여 도포, 경화시킴으로써, 허브(310)와 블레이드 본체(330)가 도전성 입자를 통해 통전될 수 있다.

블레이드 본체(330)는 예를 들면, 외경 55.05mm, 블레이드 두께 0.015 내지 0.04μｍ(예를 들어, 20μｍ)의 디스크(disc) 형상으로 형성되고, 외주의 축선(O1) 방향의 일측과 타측에는 모따기된 코너(chamfered corners, 30C)가 형성되어 있다.

또한, 블레이드 본체(330)의 내주 측에는, 예를 들어, 축선(O1)과 동축으로 직경 42.00mm의 원형홀(30H)이 형성되어 있다.

또한, 블레이드 본체(330)는 예를 들어, 니켈(Ni) 또는 니켈 합금을 주성분으로 하는 합금으로 형성된 금속 모재(31) 및 금속 모재에 분산된 다이아몬드 초연마 입자(연마 입자)(32)를 포함한다.

금속 모재를 구성하는 니켈을 주성분으로 하는 합금으로는, 예를 들어, 니켈-인(Ni-P), 니켈-코발트(Ni-Co), 니켈-붕소(Ni-B)를 적용하는 것이 바람직하다.

또한, 다이아몬드 초연마 입자(32)는, 예를 들어, 3 내지 10μｍ(평균 입경 5μｍ), 집중도는 50 내지 125의 다이아몬드에 의해 구성된다.

또한, 다이아몬드 초연마 입자(32)는, 예를 들어, 금속 모재(31)의 표면에서 약 2μｍ 정도 노출되어 있다.

다음으로, 도 14 내지 도 19를 참조하여, 본 발명의 제3 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조 공정의 개략을 설명한다.

도 14는, 제3 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조 공정의 개략을 설명하는 플로우 차트이다. 도 15는, 제3 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조 공정에서 블레이드 소재를 제조하는 단계의 개략을 나타낸 플로우 차트이다.

허브형 블레이드 제조 공정은, 도 14에 나타낸 바와 같이, 예를 들어, 블레이드 소재 제조 공정(S301), 허브 준비(S302)에서 허브형 블레이드(S309)를 완성하기까지의 공정을 포함한다.

이하, 도 15, 도 16A내지 도 16E를 참조하여, 제3 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조 공정에서 블레이드 소재의 생산 단계의 개략에 대해 설명한다.

도 16A 내지 도 16E는, 제3 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조 공정을 설명하는 도면이다. 도 6A 내지 도 6E에서, 부호 SUS는 SUS 베이스 금속(스테인레스 베이스 금속)을, 부호W330은 블레이드 소재를, 부호W301, W302는 블레이드 소재의 원판을 나타낸다.

블레이드 소재 제조 공정은 도 15에 나타낸 바와 같이, 예를 들어, SUS 베이스 금속 준비 공정(S31), 분산 도금 공정(S32), 에칭 공정(S33) 및 내경 가공 공정(S34)을 포함하고, 이러한 일련의 공정을 거침으로써, 블레이드 소재가 완성된다(S35).

(1) SUS 베이스 금속 준비 공정

먼저, 허브와 대응하는 외경을 갖는 블레이드 소재를 형성하는데 적합한 SUS 베이스 금속(스테인레스 스틸 베이스 금속)을 준비한다(S31).

도 16A는, 제3 국내 실시예에 따른 블레이드 소재의 원판을 제조할 때의 SUS 베이스 금속 준비의 개략을 나타낸 개념도이다.

SUS 베이스 금속 SUS는, 예를 들어, 스테인레스 스틸로 형성된 디스크(disc)로 구성되어 있고, 분산 도금에 의해 블레이드 소재의 원판을 형성하는 니켈 도금 형성면(S10)은, 경면 처리되는 것이 바람직하다.

또한, SUS 베이스 금속 SUS는, 도 16A에 나타낸 바와 같이, 니켈 도금 형성면(S10)에 형성된 블레이드 소재의 원판의 외주 측이 두껍게 형성되더라도, 블레이드 소재를 허브에 장착하여, 외경 가공, 다이서 드레싱 후에, 블레이드 본체의 블레이드 두께, 일그러짐 등이 허브형 블레이드의 치수 공차 내에 있도록 설정되는 것이 바람직하다.

(2) 분산 도금 공정

다음으로, SUS 베이스 금속에 다이아몬드 초연마 입자를 함유하는 분산 도금을 실시하여 블레이드 소재의 원판을 형성한다(S32).

도 16B는 SUS 베이스 금속 SUS의 니켈 도금 형성면(S10)에, 분산 도금에 의해 블레이드 소재의 원판이 형성된 상태의 개략적인 구성을 나타내는 개념도이다.

분산 도금 공정에서는, 다이아몬드 초연마 입자를 함유하는 니켈 도금액을 분산 도금 장치(미도시)에 저장하고, 니켈 도금액에 SUS 베이스 금속 SUS를 배치한다. 그리고, 니켈 도금액을 교반하면서 니켈을 애노드(anode)로서 사용하는 전기 도금(electroplating)에 의해 SUS 베이스 금속 SUS의 도금 형성면(S10) 상에 니켈 도금을 성장시킨다.

그 결과, 도 16B에 나타낸 바와 같이, 니켈도금 형성면(S10)에, 마스킹(M1)의 부분을 제외한 도넛 형상의 블레이드 소재의 원판(W301)이 되는 분산 니켈 도금층(다이아몬드 초연마 입자가 분산된 니켈층)이 형성된다.

SUS 베이스 금속 SUS에서 분리한 블레이드 소재의 원판(W301)은, 도 16C에 나타낸 바와 같이, 니켈 도금 형성면(S10)에 접하는 부분은 금속 모재(31)에서 다이아몬드 초연마 입자(32)가 돌출하지 않은 평탄면이 된다.

또한, 분산 니켈 도금층은 무전해 도금(electroless plating)을 적용하여 형성될 수 있다.

(3) 에칭 공정

다음으로, 블레이드 소재의 원판을 에칭 처리하여 니켈 도금으로 형성된 금속 모재로부터 다이아몬드 초연마 입자를 노출시킴으로써 드레싱한다(S33).

도 16D는, 에칭 처리후의 블레이드 소재의 원판(W302)의 개략을 설명하는 개념도이다.

에칭 처리는, 도 16C에 나타낸 블레이드 소재의 원판(W301)을 에칭 장치에서 역전기 분해를 수행함으로써 니켈 도금으로 형성된 금속 모재로부터 니켈을 용해하여 다이아몬드 초연마 입자(32)를 노출시켜 블레이드 소재의 원판(W302)을 형성한다.

블레이드 소재의 원판(W302)은, 도 16D에 나타낸 바와 같이, 허브형 블레이드에서 허브(310)와 반대측에 위치한 노출면(W330F) 및 접착제가 도포된 연결면(W30B)을 포함한 전면에 걸쳐서, 니켈 도금으로 형성된 금속 모재로부터 다이아몬드 초연마 입자가 노출된다.

(4) 내경 가공 공정

다음으로, 에칭 공정에서 드레싱된 블레이드 소재의 원판을 내경 가공하여 블레이드 소재를 형성한다(S34).

도 16E는, 블레이드 소재의 원판에 대한 내경 가공의 개략을 설명하는 개념도이다.

블레이드 소재의 원판(W302)의 내경 가공은, 도 16E에 나태낸 바와 같이, 내경 가공될 부분에 액체(예를 들어, 물)를 공급하여 냉각하면서 레이저 빔을 조사하여 블레이드 소재(W303)에 원형 홀(30H)을 가공하여, 블레이드 소재(303)를 형성한다.

또한, 내경 가공될 부분에 액체를 공급하는 경우, 예를 들어, 분류액수주(분류수주)(C)를 형성하여 레이저 빔(L)을 분류 수주(C) 내에서 반사 시키면서 가공 부분으로 유도하여, 가공 부분에 조사하는 것이 바람직하며, 이로 인해, 분류수주(분류액주)(C)를 가능한 한 불균일이 적은 층류로 사용하여 레이저 빔(L)을 분류수주(C) 내에 전반사시키는 것이 보다 바람직하다. 또한, 레이저 빔(L)의 파장은, 예를 들어, 200 내지 700nm로 설정하는 것이 바람직하다.

또한, 물을 공급하지 않고 레이저 빔을 조사하여도 좋고, 내경 가공은, 레이저 빔 가공 대신 방전 가공(discharge processing)와 같은 공지된 다른 가공 방법에 의해 수행될 수 있다.

(5) 블레이드 소재 완성

품질검사가 만족되면 블레이드 소재(W303)가 완성된다(S35).

또한, S31 내지 S35의 공정은 일 예를 나타내는 것이며, 적절하게 변경 또는 생략할 수 있다.

다음으로, 도 14, 도 17A 내지 도 17D, 도 18, 도 19를 참조하여, 허브형 블레이드 제조 공정에서 허브 준비부터 허브형 블레이드 완성(S302 내지 S309)에 대해 자세히 설명한다.

(1)허브 준비 공정

먼저, 허브를 준비한다(S302).

도 17A는, 제1 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조 공정에서 전처리 공정 후의 허브의 개략적인 구성의 일 예를 설명하는 개념도이며, 블레이드 장착면의 요철을 강조 표시한 도면이다.

허브(310)는, 예를 들면, 알루미늄 합금으로 형성된 환봉을 축선을 중심으로 회전시키면서 절삭 가공하는 동시에 개별의 허브로 절단함으로써 형성된다.

허브(310)는 접착제를 안정적으로 정착시키기 위해, 전처리 공정에서 블레이드 장착면(11A)에 요철을 형성하는 것이 바람직하다.

(2) 블레이드 장착면의 전처리 공정

다음으로, 블레이드 장착면의 전처리를 하여, 접착제를 정착하는데 적합한 표면 거칠기의 요철을 형성한다(S303).

블레이드 장착면(311A)에 대한 전처리는, 예를 들어, #120(약 90 내지 108μm)의 알루미나(Al2O3)를 이용한 샌드 블라스팅 또는 숏 블라스팅에 의해 수행되는 것이 바람직하다.

또한, 허브가 플라스틱으로 형성되는 경우, 샌드 블라스팅 또는 숏 블라스팅 대신에 허브를 구성하는 플라스틱의 재질 등에 따라 코로나 처리(corona treatment), 프레임 처리(frame treatment), 플라즈마 처리(plasma treatment) 등의 개질 처리를 적절히 적용하여 블레이드 장착면(311A)의 접착제 정착을 향상시킬 수 있다.

그 결과, 도 17A에 나타낸 바와 같은 블레이드 장착면(311A)에 요철이 있고, 도포된 접착제가 안정적으로 정착할 수 있는 허브(310)가 형성된다.

블레이드 장착면(311A)은, 예를 들어, 표면 거칠기 Rmax 5 내지 50μｍ로 설정 함으로써, 접착수지부(320)가 블레이드 장착면(311A)에 안정적으로 정착하고, 블레이드 본체를 장착하기에 충분한 유지력(접착력)이 확보되는 동시에, 절단 중에 발생하는 미립자 등이 허브(310)와 블레이드 본체(330) 사이에 침입하는 것을 억제할 수 있다.

또한, 허브가 플라스틱으로 형성되는 경우, 연료가스 중에 실란 화합물 등을 도입하여 화염을 생성하고, 그 화염을 블레이드 장착면(11A)에 접촉시킴으로써, 예를 들어, 블레이드 장착면(311A)에 SiO₂를 구성 성분으로 하는 약 10 내지 100 나노미터(nm)의 다수의 입자를 형성하는 개질 처리(이토로 처리(주식회사 이토로))를 적용함으로써 이종 재료인 플라스틱과 블레이드 본체(330)의 접착성을 향상시킬 수 있다.

또한, 전처리에 의한 표면 거칠기의 범위와 관련하여 전처리 공정의 설정 여부를 임의로 설정할 수 있다.

(3) 접착제 도포 공정

이어서, 허브(310)의 블레이드 장착면에 접착제를 도포한다(S304).

도 17B는, 제3 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조 공정에서 접착제가 도포된 중간제품의 개략적인 구성을 설명하는 개념도이다.

허브(310)의 블레이드 장착면(311A)에 접착수지부(320)를 형성하는 접착제를 도포할 때, 예를 들어, 닥터 블레이드(doctor blade) 또는 스핀 코팅(spin coating)에 의해 균일한 두께로 도포하는 것이 바람직하다.

또한, 접착제 도포에 대해서는, 닥터 블레이드 또는 스핀 코팅에 한정되지 않고, 접착제의 물성(예를 들면, 점도 등)에 따라 공지된 여러 가지의 도포 수단(예를 들면, 스프레이 노즐 등)을 적용하는 것이 가능하다.

그 결과, 도 17B에 나타낸 바와 같은 중간 제품(W301)이 형성된다.

(4) 블레이드 본체 장착 공정

다음으로, 허브에 블레이드 소재를 접착한다(S305).

도 17C는, 제3 실시예에 따른 허브 블레이드 제조 공정에서 허브에 블레이드 소재가 접착된 상태의 중간제품의 개략적인 구성을 설명하는 개념도이다.

허브(310)에 블레이드 소재(W330)를 장착(접착)할 때, 예를 들어, 평탄한 프레스 플래튼 상에 블레이드 소재(W330)를 배치하고, 지그에 의해 허브(310)의 축선(O1)과 블레이드 소재(330)의 원형홀(30H)의 중심축(O2)을 맞추며 허브(110)를 블레이드 소재에 올려놓고, 가압하여 접착한다. 그 후, 접착제를 경화시켜 접착수지부(320)를 형성한다.

그 결과, 도 17C에 나타낸 바와 같은 허브(310)에 블레이드 소재(W330)가 접착된 중간 제품(302)이 형성된다.

(5) 외경 가공 공정

이어서, 허브에 접착된 블레이드 소재를 외경 가공 한다(S306).

도 17D는, 제3 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조 공정에서 외형 가공의 개략을 설명하는 개념도이며, 도 18은, 제3 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조 공정에서 외경 가공 공정 후의 중간 제품의 개략적인 구성을 설명하는 단면도이다. 또한, 도 17D, 도 18에서, 부호 W302는 외경 가공하기 전의 중간제품을, 부호 W303은 외경 가공한 후의 중간제품을 나타낸다.

외경 가공은, 예를 들어, 중간제품(W302)을 축선(O1)을 중심으로 회전시키고, 예를 들어, 블레이드 소재(W330)의 외경 가공 부분에 액체(예를 들어, 물)를 공급하여 냉각하면서 레이저 빔을 조사하여 블레이드 소재(W330)의 외경을 가공한다.

또한, 가공 부분에 액체를 공급하는 경우, 예를 들면, 외경 가공될 부분에 분류액수주(분류액주)(C)를 형성하여 레이저 빔(L)을 분류수주(C) 내에서 반사 시키면서 가공 부분으로 유도하여 조사하는 것이 바람직하며, 이로 인해, 분류수주(분류액주)(C)를 가능한 한 불균일이 적은 층류로 사용하여 레이저 빔(L)을 분류수주(C) 내에 전반사시키는 것이 보다 바람직하다. 또한, 레이저 빔(L)의 파장은 예를 들어, 200 내지 700nm로 설정하는 것이 바람직하다. 중간제품(W302)을 외경 가공하여 블레이드 소재(W330)의 외주가 절단되어, 도 18에 나타낸 바와 같은 중간 제품(W303)이 형성된다.

또한, 물을 공급하지 않고 레이저 빔을 조사하여도 좋고, 외경 가공은 레이저 빔 가공 대신 방전 가공 등과 같은 공지된 다른 가공 방법에 의해 수행될 수 있다.

(6) 다이서 드레싱 공정(Dicer dressing process)

다음으로, 외경 가공한 블레이드 본체를 다이서 드레싱에 의해 드레싱을 수행한다(S307).

도 19는, 제3 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조 공정에서 드레싱 후의 허브형 블레이드의 개략적인 구성을 설명하는 단면도이다.

다이서 드레싱 공정에서 블레이드 본체(330)의 드레싱은, 예를 들어, 다이싱 머신(dicing machine) 상에 중간 제품(W103)을 세팅(setting)하고 드레스 보드를 절단함으로써 수행된다. 중간제품(W303)을 다이서 드레싱 함으로써 중간 제품(W303)의 블레이드 본체(330)가 드레싱되고 도 19에 나타낸 바와 같은 드레싱부(30C)가 형성된다.

(7) 검사 공정

그 후, 허브형 블레이드의 검사를 실시한다(S308).

허브형 블레이드(300)의 검사는, 예를 들어, 실리콘 웨이퍼를 다이싱하여 커프 폭(kerf width)을 측정함으로써 수행된다. 그 외에, 소정의 검사를 실시하고 검사규격을 만족하고 있는지 여부를 검사한다.

또한, 검사 공정에서, 허브(110)의 외주로부터 블레이드 본체(330)의 돌출 길이는 생략될 수 있다.

(8) 허브형 블레이드 완성

검사에서 소정의 품질 특성을 합격함으로써 허브형 블레이드(300)가 완성된다(S309).

또한, S31 내지 S39의 공정은, 일 예를 나타낸 것이며 적절하게 변경 또는 생략할 수 있다.

제3 실시예에 따른 허브형 블레이드(300) 및 허브형 블레이드 제조 방법에 의하면, 별도로 형성한 허브(310)와 블레이드 본체(330)가 접착수지부(320)에 의해 연결되도록 구성되어, 허브(310)와 블레이드 본체(330)를 개별적으로 검사하는 것이 가능하기 때문에, 품질 특성을 만족한 허브와 블레이드 본체(330)만을 사용하여 제조할 수 있다.

또한, 제3 실시예에 따른 허브형 블레이드(300)에 의하면, 허브(310)와 블레이드 본체(330)가 접착수지부(320)를 통해 연결됨으로써, 블레이드 본체(330)가 허브(310)의 바깥에서 갑자기 굴곡되는 것이 완화되고, 블레이드본체(330)가 가공 대상물과 접촉할 때, 블레이드 본체(330)가 파손되는 것을 억제할 수 있다.

또한, 제3 실시예에 따른 허브형 블레이드(300)에 의하면, 블레이드 본체(330)를 상온에서 허브에 장착함으로써, 블레이드 본체(330)의 온도 이력에 기초한 일그러짐이나 휨이 없어, 허브형 블레이드(300)의 품질을 향상시킬 수 있다.

그 결과, 고정밀도의 허브형 블레이드(300)를 효율적이고 안정적으로 제조할 수 있다.

또한, 제3 실시예에 따른 허브형 블레이드(300)에 의하면, 허브가 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성되기 때문에 경량으로 고속회전(예를 들어, 30000rmp이상)에 대응할 수 있고, 대상물을 효율적으로 절단할 수 있다.

또한, 제3 실시예의 변형 예 중 하나로서, 허브가 마그네슘 또는 마그네슘 합금으로 형성되는 경우, 허브의 비강도가 증가된다.

또한, 제3 실시예의 변형 예 중 하나로서, 허브가 티타늄 또는 티타늄 합금에 의해 형성되는 경우, 허브가 알루미늄 합금에 비해 비강도가 큰 티타늄 또는 티타늄 합금(비강도 약 288 kN·m/kg, 알루미늄 합금 비강도 약 222kN·m/kg인 경우)에 의해 형성되어 있기 때문에 고속 회전이 가능하며, 보다 효율적으로 절단을 수행할 수 있다. 또한, 절단 동안 외력에 의해 허브가 변형(deformation)되는 것을 억제할 수 있다.

또한, 제3 실시예의 변형 예 중 하나로서, 허브가 플라스틱에 의해 형성된 경우, 허브가 플라스틱으로 형성되어 있기 때문에 경량으로 고속회전 시킬 수 있다. 또한, 절단 대상물에 따라 다양한 재질을 효율적으로 설정할 수 있으며, 그 결과, 절단이 효율적으로 수행될 수 있다.

또한, 블레이드 본체를 상온에서 허브에 장착함으로써 블레이드 본체에 온도 이력에 기초한 일그러짐이나 휨이 없고, 허브형 블레이드의 품질을 향상시킬 수 있다.

또한, 플라스틱 허브와 블레이드 본체가 접착수지부를 통해 연결되어 있는 경우, 블레이드 본체가 플라스틱 허브의 바깥에서 갑자기 굴곡되는 것이 완화되고, 블레이드 본체가 가공 대상물과 접촉할 때, 블레이드 본체가 파손되는 것이 억제된다.

또한, 플라스틱이 폴리카보네이트이며, 플라스틱 허브가 폴리 카보네이트(비강도 52.5kN·m/kg, 알루미늄 합금 비강도 약 25.2 kN·m/kg인 경우)로 형성되고 충분한 비강도를 가지므로 고속회전이 가능하여 효율적으로 절단을 수행할 수 있다.

또한, 제3 실시예에 따른 허브형 블레이드(300) 및 허브형 블레이드 제조 방법에 의하면, 사용 후의 허브형 블레이드(300)에서 접착수지부(320)를 제거하고 블레이드 본체(330)를 제거하여 허브(310)를 재사용함으로써 자원 절약을 실현함과 동시에 제조 비용을 절감할 수 있다.

또한, 제3 실시예에 따른 허브형 블레이드(300) 및 허브형 블레이드 제조 방법에 의하면, 에칭에 의해 허브의 외주를 제거하고 블레이드 본체(330)를 돌출시킬 필요가 없기 때문에, 재료 손실로 인한 수율 저하가 억제되는 동시에 가공 시간을 단축할 수 있다. 또한, 블레이드 본체(330)를 돌출시키는 데에 따른 가공시간을 없앰으로써 제조 시간을 단축할 수 있다.

또한, 제3 실시예에 따른 허브형 블레이드(300) 및 허브형 블레이드 제조 방법에 의하면, 블레이드 장착면(311A) 측에 위치한 연결면(330T)은, 금속 모재(31)의 표면에서 다이아몬드 초연마 입자(32)가 노출되어 있기 때문에, 접착수지부(접착제)(320)가 연결면(330T)에 안정적으로 정착한다.

그 결과, 블레이드 본체(330)를 허브(310)에 안정적으로 장착할 수 있다.

또한, 제3 실시예에 따른 허브형 블레이드(300) 및 허브형 블레이드 제조 방법에 의하면, 허브(310)의 블레이드 장착면(311A)이, 표면 거칠기 Rmax 5 내지 50μm로 형성되어 있기 때문에 도포된 접착제가 블레이드 장착면(311A)에 접착수지부(320)로서 안정적으로 정착하여, 허브(310)에 블레이드 본체(320)를 안정적으로 접착(연결)할 수 있다.

또한, 제3 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조 방법에 의하면, 허브(310)와 블레이드 소재(W330)을 공동 가공함으로써 외경 가공 되기 때문에, 허브(310)와 블레이드 본체(130)를 효율적으로 동축으로 구성할 수 있다.

제3 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조 방법에 의하면, 블레이드 소재의 원판(W301)에 원형 홀(30H)을 내경 가공 할 때, 가공부분에 분류수주(C)을 형성하고, 이 분류수주(C)에 의해 레이저 빔(L)을 유도하여 가공 부분을 조사하기 때문에, 블레이드 소재(W330)의 원형 홀(30H)을 고정밀도로 효율적으로 형성할 수 있다.

제3 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조 방법에 의하면, 블레이드 소재(330)를 외경 가공하는 경우, 가공부분에 분류수주(C)를 형성하고, 이 분류수주(C)에 의해 레이저빔(L)을 유도하여 가공 부분을 조사하기 때문에, 고정밀도로 효율적으로 외경 가공하여 형성할 수 있다.

<제4 실시예>

이하, 도 1, 도 20, 도 21을 참조하여, 본 발명의 제4 실시예에 따른 허브형 블레이드에 대해 설명한다. 도면에서, 부호 400은 제4 실시예에 따른 허브형 블레이드를, 부호 420은 접착수지부(시트 형 접착수지)를 나타낸다.

허브형 블레이드(400)는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 허브(310), 시트 형 접착수지(접착수지부)(420) 및 블레이드 본체(330)를 포함한다. 제4 실시예에 따른 허브형 블레이드(400)는, 제3 실시예에 따른 접착수지부(320) 대신에, 시트형 접착수지(420)를 포함한다.

허브(310)는, 예를 들어, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성된다. 알루미늄 합금 재질은, 사용 조건에 따라 임의로 설정하는 것이 가능하지만, 예를 들어, A2017, A5083, A7075(JIS 규격) 등이 바람직하다.

시트 형 접착 수지(접착수지부)(420)는, 예를 들어, 에폭시 수지 등, 복수의 수지를 혼합하거나 혼련된 상태에서 시트 형상으로 형성되고, 외력(중력 등을 포함)에 의해 접착대상물과 상보적으로 충전되는 정도의 유동성 또는 소성 변형성을 갖는 접착수지로 구성되어 있다. 또한, 상온에서 유동성을 가지고 있지 않아도 가열함으로써 유동하고 접착성을 가질 수 있다. 또한, 허브(310)와 블레이드 본체(330)를 장착할 때 점착성을 가지며, 그 후 경화하는 점착성 접착제를 적용하여 접착수지부(420)를 형성한다.

또한, 시트형 접착수지(420)는, 예를 들어, 외주가 허브(310)의 외경과 대응하고, 내주가 블레이드 본체(330)의 내경(블레이드 소재의 내경)과 대응하는 도넛 형상으로 형성된다.

또한, 시트형 접착수지(접착수지부)(420)의 외경, 경화 후 두께(예를 들어, 40μｍ 내지 100 μｍ), 탄성 계수, 유지력(접착력) 등은, 예를 들어, 블레이드 본체(330)의 평면도(축선(O1)에 대한 직각도)를 유지 가능하게 하고, 또한, 허브형 블레이드(400)가 대상물을 절단 할 때 절단 토크에 의해 발생하는 비틀림 변형이 블레이드 본체(330)에 손상을 일으키지 않도록 설정되는 것이 바람직하다. 그 밖에는 제3 실시예와 동일하므로 설명을 생략한다.

다음으로, 도 20, 도 21을 참조하여, 제4 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조 공정의 개략을 설명한다.

도 20은, 제4 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조 공정의 개략을 설명하는 플로우 차트이다. 도 11은, 제4 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조 공정에서 허브에 시트 형수지를 배치하여 형성하는 중간 제품의 개략적인 구성을 설명하는 개념도이다.

허브형 블레이드 제조 공정은, 도 20에 나타낸 바와 같이, 예를 들어, 블레이드 소재 제조 공정(S402) 및 허브를 준비하고 허브에 블레이드 본체를 장착하여 허브형 블레이드를 제조하는 공정(S402 내지 S409)을 포함한다.

블레이드 소재 준비 공정(S401)에 대해서는, 도 15에 나타낸 제3 실시예(S31 내지 S35)와 동일하므로 설명을 생략한다.

다음으로, 허브형 블레이드 제조 공정에 있어서 허브 준비에서 허브형 블레이드 완성(S402 내지 S409)에 대해 상세히 설명한다. 또한, S402, S403, S406 내지 S409에 대해서는 제3 실시예와 동일하므로 상세한 설명을 생략한다.

(1) 허브 준비 공정

먼저, 허브(310)를 준비한다(S402).

(2) 블레이드 장착면의 전처리 공정

다음으로, 허브의 블레이드 장착면에 시트형 접착수지(접착수지부)를 배치하기 위한 전처리를 하여 소정의 표면 거칠기를 부여한다(S403)

(3) 시트형 접착수지(접착수지부) 배치 공정

이어서, 허브(310)의 블레이드 장착면에 시트형 접착수지(접착수지부)(420)를 배치한다(S404).

도 21은, 제4 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조 공정에서 허브에 시트형 수지를 배치하여 형성된 중간제품의 개략적인 구성을 설명하는 개념도이다.

허브(310)의 블레이드 장착면(311B)에 시트형 접착수지(접착수지부)(420)을 배치할 때, 허브(310)의 외경 또는 블레이드 소재(W330)의 원형 홀(30H)과 대응하는 도넛 형상으로 미리 형성된 시트형 접착수지(접착수지부)(420)를 사용한다.

그리고, 예를 들어, 지그에 의해 시트형 접착수지(접착수지부)(420)의 중심을 허브(310)의 회전축선(O1)과 맞추어 배치한다. 그 결과, 도 21에 나타낸 바와 같이, 허브(310)의 축선(O1)과 시트형 접착수지(접착수지부)(420)가 동축인 중간제품(401A)이 형성된다.

(4) 블레이드 본체 장착 공정

다음으로, 허브에 블레이드 소재를 배치한다(S405).

허브에 블레이드 소재를 장착(접착)할 때, 예를 들어, 제3 실시예와 마찬가지로, 평탄한 프레스 플레튼 상에 블레이드 소재(W330)를 배치하고, 지그에 의해 허브(310)의 축선(O1)과 블레이드 소재의 원형홀(30H)의 중심축(O2)을 맞추며 허브(310)를 블레이드 소재(330)에 올려놓고, 가압하여 시트형 접착수지(접착수지부)(420)에 의해 접착, 고정한다.

(5)외경 가공 공정

이어서, 허브에 접착된 블레이드 소재를 외경 가공한다(S406).

(6) 다이서 드레싱 공정

다음으로, 외경 가공된 블레이드 본체를 다이서 드레싱에 의해 드레싱을 수행한다(S407).

(7) 검사 공정

그 후, 허브형 블레이드의 검사를 실시한다(S408).

(8) 허브형 블레이드 완성

검사에서 소정의 품질 특성을 합격하여 허브형 블레이드(1)가 완성된다(S409)

또한, S409 내지 S409의 공정은, 일 예를 나타내는 것이며, 적절하게 변경 또는 생략할 수 있다.

제4 실시예에 따른 허브형 블레이드(400)에 의하면, 별도로 형성한 허브(310)와 블레이드 본체(330)가 시트형 접착수지(420)에 의해 연결되도록 구성되어, 품질 특성을 만족한 허브(310)와 블레이드 본체(330)만을 사용하여 제조할 수 있어, 고정밀도로 허브형 블레이드(1)를 효율적이고 안정적으로 제조할 수 있다.

또한, 제4 실시예에 따른 허브형 블레이드(400)에 의하면, 허브(310)와 블레이드 본체(330)가 시트형 접착 수지(420)를 통해 연결됨으로써, 블레이드 본체(330)가 허브(310)의 바깥에서 갑자기 굴곡되는 것이 완화되고, 블레이드 본체(330)가 가공 대상물과 접촉할 때, 블레이드 본체(330)가 파손되는 것을 억제할 수 있다.

제 4 실시예 따른 허브형 블레이드(400)에 의하면, 접착수지부가 시트형 접착수지(420)로 형성되기 때문에 시트형 접착수지(420)의 두께를 관리함으로써, 허브(310)의 블레이드 장착면(311A)과 블레이드 본체(330)의 평행도(축선(O1)에 대한 수직도)를 고정밀도로 확보할 수 있다.

또한, 제4 실시예에 따른 허브형 블레이드(400)에 의하면, 허브가 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성되기 때문에 경량으로 고속회전(예를 들어, 30000rpm이상)에 쉽게 대응할 수 있다.

또한, 제4 실시예의 변형 예 중 하나로서, 허브가 마그네슘 또는 마그네슘 합금으로 형성되는 경우, 허브의 비강도가 증가된다.

또한, 제4 실시예의 변형 예 중 하나로서, 허브가 티타늄 또는 티타늄 합금에 의해 형성되는 경우, 허브가 알루미늄 합금에 비해 비강도가 큰 티타늄 또는 티타늄 합금(비강도 약 288 kN·m/kg, 알루미늄 합금 비강도 약 222kN·m/kg인 경우)으로 형성되어 있기 때문에 고속 회전이 가능하며, 보다 효율적으로 절단을 수행할 수 있다. 또한, 절단 동안 외력에 의해 허브가 변형(deformation)되는 것을 억제할 수 있다.

또한, 제4 실시예의 변형 예 중 하나로서, 허브가 플라스틱에 의해 형성된 경우, 허브가 플라스틱으로 형성되어 있기 때문에 경량으로 고속회전 시킬 수 있다. 또한, 절단 대상물에 따라 다양한 재질을 효율적으로 설정할 수 있으며, 그 결과, 절단이 효율적으로 수행될 수 있다.

또한, 플라스틱 허브와 블레이드 본체가 접착수지부를 통해 연결되는 경우, 블레이드 본체가 플라스틱 허브의 바깥에서 갑자기 굴곡되는 것이 완화되고, 블레이드 본체가 가공대상물에 접촉할 때, 블레이드 본체가 파손되는 것이 억제된다.

또한, 플라스틱이 폴리카보네이트 이고, 플라스틱 허브가 폴리 카보네이트(비강도 52.5kN·m/kg, 알루미늄 합금 비강도 약 25.2 kN·m/kg인 경우)로 형성되어 충분한 비강도를 가지므로, 고속회전이 가능하여 효율적으로 절단을 수행할 수 있다.

<제5 실시예>

이하 도 1, 도 22, 도 23, 도 24A 내지 도 24C를 참조하여, 본 발명의 제5 실시예에 따른 허브형 블레이드에 대해 설명한다.

도 22는, 본 발명의 제5 실시예에 따른 허브형 블레이드의 개략적인 구성을 설명하는 도 1의 화살표 XXII-XXII를 나타낸 부분 단면도이며, 도 23은 제5 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조 공정의 개략을 설명하는 플로우 차트이며, 도 24A 내지 도 24C는 제5 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조 공정을 설명하는 개념도이다. 도면에서, 부호 500은 허브형 블레이드를, 부호 310은 허브를, 부호 520은 연결부(점착성 연결부)를, 부호 130은 블레이드 본체를 나타낸다.

허브형 블레이드(500)는, 도 22에 나타낸 바와 같이, 예를 들어, 허브(310), 연결부(520) 및 블레이드 본체(130)를 포함한다.

허브(310)는, 제3 실시예와 동일하고, 블레이드 본체(130)는 제1 실시예와 동일하므로 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략한다.

여기서, 허브(310)는, 제3 실시예와 마찬가지로, 블레이드 장착면(311A)이 표면 거칠기 Rmax 5 내지 50μｍ로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 제1 실시예와 마찬가지로, 블레이드 본체(130)의 연결면(330T)이 금속 모재(31)의 표면에서 다이아몬드 초연마 입자(32)가 돌출하지 않고 평탄면으로 형성되는 것이 바람직하다.

도 22에 나타낸 바와 같이, 연결부(520)는, 예를 들어, 허브(310)의 블레이드 장착면(311A)에 배치된 접착수지부(521) 및 접착수지부(521)와 블레이드 본체(130) 사이에 배치된 점착 테이프(522)를 포함한다.

접착수지부(521)는 접착제가 경화하여 형성된다.

접착수지부(521)를 구성하는 접착제는 적절하게 설정 가능하지만, 예를 들어, 제3 실시예에서 접착수지부(320)의 형성에 이용한 접착제 또는 제4 실시예에서 접착수지부(420)의 형성에 이용한 접착제(점착성 접착제를 포함)를 적절하게 적용하는 것이 가능하다.

점착테이프(522)는, 기재(523)와 점착제(524)를 포함하고, 점착제(524)는 기재(523)의 일측면에 배치되어, 일측면이 점착면으로 된 단면 점착테이프로 되어 있다.

또한, 점착테이프(522)의 점착제(524)는, 블레이드 본체(130)의 연결면(130T) 측에 배치된다.

점착테이프(522)는, 예를 들어, 제1 실시예의 양면 점착테이프(120)에서 기재(211) 및 점착제(122,123) 중 어느 하나가 배치된 구성이 적용될 수 있다.

또한, 기재(523)는 임의로 설정 가능하지만, 접착수지부(521)가 형성되는 면이 접착제가 함침 가능하게 형성되거나 표면 거칠기 Rmax 5 내지 50μm 으로 형성된 접착수지부(521)가 안정적으로 정착하는 구성으로 되는 것이 바람직하다.

또한, 연결부(520)는, 접착수지부(521)와 점착테이프(522)를 합한 두께가 예를 들어, 100μｍ 이하인 것이 바람직하며, 두께가 30μｍ 이상 50μｍ이하인 것이 더욱 바람직하다.

또한, 점착테이프(522)의 외경, 두께, 탄성계수, 유지력(점착력) 등은, 예를 들어, 블레이드 본체(130)의 평면도(축선(O1)에 대한 직각도)를 유지 가능하게 하고, 또한, 허브형 블레이드(500)가 대상물을 절단 할 때 절단 토크에 의해 발생하는 비틀림 변형이 블레이드 본체(130)에 손상을 일으키지 않도록 설정되는 것이 바람직하다.

또한, 접착수지부(521) 및 점착테이프는 전기 전도성을 갖는 것이 바람직하다.

다음으로, 도 23, 도 24A 내지 도 24C를 참조하여, 허브형 블레이드 제조 공정의 개략에 대해 설명한다.

제5 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조 공정은, 도 23에 나타낸 바와 같이, 예를 들어, 블레이드 소재 제조 공정(S501), 허브 준비 공정(S502), 블레이드 장착면의 전처리 공정(S503), 허브 접착제 도포 공정(S504), 점착 테이프 접착 공정(S505), 블레이드 장착 공정(S506), 외경 가공 공정(S507), 다이서 드레싱 공정(S508) 및 검사 공정(S509)을 거쳐서 허브형 블레이드(S510)가 완성하기까지의 공정을 포함한다. 여기서, 블레이드 소재 제조 공정(S501)은 제1 실시예의 블레이드 소재 제조 공정(S101)과 동일하므로 설명을 생략한다.

(1) 허브 준비 공정(S502)

(2) 블레이드 장착면의 전처리 공정(S503)

허브 준비 공정(S502), 블레이드 장착면의 전처리 공정(S503)은, 제3 실시예에 따른 허브 준비 공정(S302), 블레이드 장착면의 전처리 공정(S303)과 동일하므로, 설명을 생략한다.

(3) 허브에 접착제 도포 공정

이어서, 허브(310)의 블레이드 장착면에 접착제를 도포한다(S504).

도 24A는, 제5 실시예 따른 허브형 블레이드 제조 공정을 설명하는 개념도이고, 허브의 블레이드 장착면에 접착제를 도포한 상태의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.

허브(310)의 블레이드 장착면(311A)에 접착수지부(521)를 형성하는 접착제를 도포할 때, 예를 들어, 닥터 블레이드 또는 스핀 코팅에 의해 균일한 두께로 도포하는 것이 바람직하다.

또한, 접착제의 도포에 대해서는, 닥터 블레이드 또는 스핀 코팅에 한정되지 않고, 접착제의 물성(예를 들어, 점도 등)에 따라 공지된 여러 가지 도포 수단(예를 들어, 스프레이 노즐 등)을 적용 가능하다.

그 결과, 도 24 A에 나타낸 바와 같은 중간 제품(W501)이 형성된다.

(4) 점착테이프 접착 공정

다음으로, 허브에 점착 테이프를 접착한다(S505).

도 24B는, 제5 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조 공정에서 허브(310)에 점착 테이프(522)를 접착한 상태의 개략을 설명하는 개념도이다.

허브(310)의 블레이드 장착면(311A)에 점착테이프(522)를 부착할 때, 허브(310)의 외경 및 블레이드 소재(W130)의 원형 홀(30H)과 대응하는 도넛 형상으로 형성된 점착 테이프(522)를 사용한다.

그리고, 도 24B에 나타낸 바와 같이, 예를 들어, 지그에 의해 점착 테이프(522)의 중심을 허브(310)의 회전축선(O1)에 맞춤과 동시에, 점착면이 축선(O1)과 직각이 되도록 점착 테이프(522)를 접착한다.

그 결과, 허브(310)의 축선(O1)과 점착테이프(522)가 동축인 중간 제품(W502)이 형성된다.

또한, 허브(310)를 블레이드 소재(W130)에 장착하는 것은, 접착제가 경화되어 접착수지부(521)가 형성된 후에 수행하는 것이 바람직하다.

(5) 블레이드 장착 공정

다음으로, 허브에 블레이드 소재를 접착한다(S506).

도 24C는, 제5 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조 공정에서 허브에 블레이드 소재가 장착된 중간제품의 개략적인 구성을 나타낸 개념도이다.

허브(310)에 블레이드 소재(W130)를 장착(접착)할 때, 예를 들어, 평탄한 프레스 플래튼 상에 블레이드 소재(W130)를 배치하고, 지그에 의해 허브(310)의 축선(O1)과 블레이드 소재(W130)의 원형 홀(30H)의 중심축(O2)을 맞추면서 허브(10)를 블레이드 소재(W130)에 올려놓고, 가압하여 부착한다. 또한, 접착제가 경화된 접착수지부(521)가 형성되지 않은 경우, 그 후, 접착제를 경화시켜 접착수지부(521)를 형성한다.

그 결과, 도 24C에 나타낸 바와 같은 허브(310)에 블레이드 소재(W130)가 장착된 중간제품(W503)이 형성된다.

(6) 외경 가공 공정(S507)

(7) 다이서 드레싱 공정(S508)

(8) 검사 공정(S509)

(9) 허브형 블레이드 완성(S510)

여기서, 외경 가공 공정(S507)에서 검사공정(S509), 허브형 블레이드 완성(S510)은, 제1 실시예에 따른 외경 가공 공정(S106)에서 검사공정(S108), 허브형 블레이드 완성(S109)과 동일하므로 설명을 생략한다.

또한, S501 내지 S510의 공정은, 일 예를 나타내는 것이며 적절하게 변경 또는 생략할 수 있다.

제5 실시예에 따른 허브형 블레이드(500) 및 허브형 블레이드 제조 공정에 의하면, 별도로 형성된 허브(310)와 블레이드 본체(130)가 연결부(520)에 의해 연결되도록 구성되어 있어 개별적으로 검사 품질 특성을 만족한 허브(310)와 블레이드 본체(130) 만을 사용하여 제조할 수 있다.

또한, 제5 실시예에 따른 허브형 블레이드(500)에 의하면, 허브(310)와 블레이드 본체(130)가 연결부(520)를 통해 연결됨으로써, 블레이드 본체(130)가 허브(310)의 바깥에서 갑자기 굴곡되는 것이 완화되고, 블레이드 본체(130)가 파손되는 것을 억제할 수 있다.

또한, 제5실시예에 따른 허브형 블레이드(500) 및 허브형 블레이드 제조 방법에 의하면, 블레이드 본체(130)의 연결면(130T)은, 금속 모재(31)보다 내부에 다이아몬드 초연마 입자(32)가 배치되어 표면에서 돌출하지 않고 평탄면으로 되어 있기 때문에, 블레이드 본체(130)에 점착테이프(5220)를 안정적으로 부착할 수 있다.

그 결과, 블레이드 본체(130)를 허브(310)에 안정적으로 장착할 수 있다.

또한, 제5 실시예에 따른 허브형 블레이드(500) 및 허브형 블레이드 제조 방법에 의하면, 블레이드 장착면(311A)은, 표면 거칠기 Rmax 5 내지 50μｍ으로 형성되기 때문에, 블레이드 장착면(311A)에 접착수지부(521)가 안정적으로 정착해서, 허브(310)에 블레이드 본체(130)를 안정적으로 장착할 수 있다.

제5 실시예에 따른 허브형 블레이드(500)에 의하면, 연결부(520)가 점착테이프(522)를 포함하고 있기 때문에, 연결부(520)의 두께를 효율적으로 조정할 수 있다.

또한, 기재(522)의 두께, 재질을 적절히 설정함으로써, 연결부(520)의 탄성계수 등을 조정하여, 블레이드 본체(130)가 허브(310)의 바깥에서 갑자기 굴곡되는 것을 완화하고 블레이드 본체(130)가 파손되는 것을 억제할 수 있다.

또한, 예를 들어, 접착수지부(521)를 점착성 접착제로 형성한 경우, 점착테이프(522)를 단시간에 연결할 수 있다는 점에서 바람직하다.

또한, 제5 실시예에 따른 허브형 블레이드(500)에 의하면, 허브가 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성 되기 때문에 경량으로 고속회전(예를 들어, 30000rpm 이상)에 쉽게 대응할 수 있다.

또한, 제5 실시예의 변형 예 중 하나로서, 허브가 마그네슘 또는 마그네슘 합금에 의해 형성된 경우, 허브의 비강도가 증가된다.

또한, 제5 실시예의 변형 예 중 하나로서, 허브가 티타늄 또는 티타늄 합금에 의해 형성된 경우, 허브가 알루미늄 합금에 비해 비강도가 큰 티타늄 또는 티타늄 합금(비강도 약 288 kN·m/kg, 알루미늄 합금 비강도 약 222kN·m/kg인 경우)으로 형성되어 있기 때문에 고속 회전이 가능하며, 보다 효율적으로 절단을 수행할 수 있다. 또한, 절단 동안 외력에 의해 허브가 변형되는 것을 억제할 수 있다.

또한, 제5 실시예의 변형 예 중 하나로서, 허브가 플라스틱에 의해 형성된 경우, 허브가 플라스틱으로 형성되어 있기 때문에 경량으로 고속회전 시킬 수 있다. 또한, 절단 대상물에 따라 다양한 재질을 효율적으로 설정할 수 있으며, 그 결과, 절단이 효율적으로 수행될 수 있다.

또한, 플라스틱이 폴리카보네이트인 경우, 플라스틱 허브가 폴리 카보네이트(비강도 52.5kN·m/kg, 알루미늄 합금 비강도 약 25.2 kN·m/kg인 경우)로 형성되어 충분한 비강도를 가지므로, 고속회전이 가능하여 효율적으로 절단을 수행할 수 있다.

<제6실시예>

이하, 도 1, 도 25, 도 26, 도 27A 내지 도 27D를 참조하여, 본 발명의 제6 실시예에 따른 허브형 블레이드에 대해 설명한다.

도 25는, 제6 실시예에 따른 허브형 블레이드의 개략적인 구성을 설명하는 도 1의 화살표 XXV-XXV를 나타낸 부분 단면도이고, 도 26은 제6 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조 공정의 개략을 설명하는 플로우 차트이며, 도 27A에서 도 27D는 제6 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조 공정을 설명하는 개념도이다. 도면에서, 부호 600은 허브형 블레이드를, 부호 110은 허브를, 부호 620은 연결부(점착성 연결부)를, 부호 330은 블레이드 본체를 나타낸다.

허브형 블레이드(600)는, 도 25에 나타낸 바와 같이, 예를 들어, 허브(110), 연결부(620) 및 블레이드 본체(330)을 포함한다.

허브(110)는, 제1 실시예와 동일하며, 블레이드 본체(330)는 제3 실시예에 동일하므로 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략한다.

허브(110)는, 예를 들어, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성된다. 알루미늄 합금 재질은, 사용 조건에 따라 임의로 설정하는 것이 가능하지만, 예를 들어, A2017, A5083, A7075(JIS 규격) 등이 바람직하다.

여기서, 허브(110)는, 제1 실시예와 마찬가지로, 블레이드 장착면(111A)이 표면 거칠기 Rmax 0 내지 20μｍ로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 제3 실시예와 마찬가지로, 블레이드 본체(330)의 연결면(330T)은 금속 모재(31)의 표면에서 다이아몬드 초연마 입자(32)가 노출되어, 접착수지부(접착제)(620)가 연결면(330T)에 안정적으로 정착할 수 있도록 구성되어 있다.

도 25에 나타낸 바와 같이, 연결부(620)는, 예를 들어, 블레이드 본체(330)의 연결면(330T)에 배치된 접착수지부(621) 및 접착수지부(621)와 허브(110)의 블레이드 장착면(111A) 사이에 배치된 점착 테이프(522)를 포함한다.

접착수지부(621)는 접착제가 경화하여 형성된다.

접착수지부(621)를 구성하는 접착제는 적절하게 설정 가능하지만, 예를 들어, 제3 실시예에서 접착수지부(320)의 형성에 이용한 접착제 또는 제4 실시예에서 접착수지부(420)의 형성에 이용한 접착제(점착성 접착제를 포함)를 적절하게 적용할 수 있다.

점착테이프(522)는, 기재(523)과 점착제(524)를 포함하고, 점착제(524)는 기재(523)의 일측면에 배치되어, 일측면이 점착면으로 된 단면 점착테이프로 되어 있다.

제6 실시예에서, 점착테이프(522)의 점착제(524)는, 블레이드 장착면(111A) 측에 배치되어 있고, 기재(523)은 접착수지부(621)가 안정적으로 정착하는 구성으로 되어 있는 것이 바람직하다. 그 밖에는 제5 실시예와 동일하므로 설명을 생략한다.

또한, 연결부(620)는 접착수지부(621)와 점착테이프(522)를 합한 두께가 예를 들어, 100μｍ 이하인 것이 바람직하며, 두께가 30μｍ 이상 50μｍ이하인 것이 더욱 바람직하다.

또한, 접착수지부(621) 및 점착테이프(522)는 전기 전도성을 갖는 것이 바람직하다.

다음으로, 도 26, 도 27 A내지 도 27D를 참조하여, 허브형 블레이드 제조 공정의 개략에 대해 설명한다.

제6 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조 공정은, 도 26에 나타낸 바와 같이, 예를 들어, 블레이드 소재 제조 공정(S601), 허브 준비 공정(S602), 블레이드 장착면의 전처리 공정(S603), 블레이드 접착제 도포 공정(S604), 블레이드에 점착 테이프 접착 공정(S605), 블레이드 장착 공정(S606), 외경 가공 공정(S607), 다이서 드레싱 공정(S608) 및 검사 공정(S609)을 거쳐 허브형 블레이드(S610)가 완성되기까지 공정을 포함한다.

여기서, 블레이드 소재 제조 공정(S601)은 제3 실시예에서 블레이드 소재 제조 공정(S301)과 동일하므로 설명을 생략한다.

(1) 허브 준비 공정(S602)

(2) 블레이드 장착면의 전처리 공정(S603)

허브 준비 공정(S602), 블레이드 장착면의 전처리 공정(S603)은, 제1 실시예에 따른 허브 준비 공정(S102), 블레이드 장착면의 전처리 공정(S103)과 동일하므로, 설명을 생략한다.

(3)블레이드에 접착제 도포 공정

이어서, 블레이드 소재의 연결면에 접착제를 도포한다(S604).

도 27A는, 제6 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조 공정에서 블레이드 소재에 접착제를 도포한 상태의 개략적인 구성을 나타낸 개념도이다.

블레이드 소재(W330)의 연결면(330T)에 접착수지부(621)를 형성하는 접착제를 도포할 때, 예를 들어, 닥터 블레이드와 스핀 코팅에 의해 균일한 두께로 도포하는 것이 바람직하다.

그 결과, 도 27A에 나타낸 바와 같은 중간 제품(W601)이 형성된다.

(4) 점착 테이프 접착 공정

다음으로, 블레이드 소재에 점착 테이프를 접착한다(S605).

도 27B는, 제6 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조 공정에서 블레이드 소재(W330)에 점착 테이프(522)를 접착한 상태의 개략적인 구성을 나타낸 개념도이다. 또한, 도 27C는, 제6 실시예에 따른 허브형 블레이드 제조 공정에서 블레이드 소재에 접착된 점착테이프에 허브를 부착한 상태의 개략적인 구성을 나타낸 개념도이다.

블레이드 소재(W330)의 연결면(330T)에 점착테이프(552)를 부착할 때, 허브(110)의 외경 및 블레이드 소재(W330)의 원형 홀(30H)과 대응하는 도넛 형상으로 미리 형성된 점착 테이프(522)를 사용한다.

그리고, 도 27B에 나타낸 바와 같이, 예를 들어, 지그에 의해 점착 테이프(552)의 중심을 블레이드 소재(W330)의 회전축선에 맞춤과 동시에, 점착면이 회전축선과 직각이 되도록 점착 테이프(522)를 접착한다.

그 결과, 도 27C에 나타낸 바와 같은 중간 제품(602)이 형성된다.

또한, 허브(110)에 블레이드 소재(W330)를 장착하는 것은, 접착제가 경화되어 접착수지부(621)가 형성된 후에 수행하는 것이 바람직하다.

(5) 블레이드 장착 공정

다음으로, 블레이드 소재에 허브를 접착한다(S606).

도 27D는, 허브에 블레이드 소재가 장착된 중간제품의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.

블레이드 소재(W330)에 허브(110)를 장착(부착)할 때, 예를 들어, 평탄한 프레스 플래튼 상에 블레이드 소재(W330)를 배치하고, 지그에 의해 허브(110)의 축선(O1)과 블레이드 소재(W330)의 원형 홀(30H)의 중심축(O2)을 맞추면서 허브(110)를 블레이드 소재(W330)에 접착된 점착테이프(522)의 점착면에 올려놓고, 가압하여 부착한다. 접착제가 경화된 접착수지부(621)가 형성되지 않은 경우, 그 후, 접착제를 경화시켜 접착수지부(621)를 형성한다.

그 결과, 도 27D에 나타낸 바와 같은 허브(110)에 블레이드 소재(W330)가 장착된 중간제품(W603)이 형성된다.

(6) 외경 가공 공정(S607)

(7) 다이서 드레싱 공정(S608)

(8) 검사 공정(S609)

(9) 허브형 블레이드 완성(S610)

여기서, 외경 가공 공정(S607)에서 검사 공정(S609), 허브형 블레이드 완성(S610)은, 제1 실시예에 따른 외경 가공 공정(S106)에서 검사 공정(S108), 허브형 블레이드 완성(S109)과 동일하므로 설명을 생략한다.

또한, S601 내지 S610의 공정은 일 예를 나타내는 것이며 적절하게 변경 또는 생략이 가능하다.

제6 실시예에 따른 허브형 블레이드(600) 및 허브형 블레이드 제조 방법에 의하면, 별도로 형성된 허브(110)와 블레이드 본체(330)가 연결부(620)에 의해 연결되도록 구성 되어 있어, 개별적으로 검사 품질 특성을 만족한 허브(110)와 블레이드 본체(330)만을 사용하여 제조할 수 있다.

또한, 제6 실시예에 따른 허브형 블레이드(600)에 의하면, 허브(110)와 블레이드 본체(330)가 연결부(620)를 통해 연결됨으로써, 블레이드 본체(330)가 허브(110)의 바깥에서 갑자기 굴곡되는 것이 완화되고, 블레이드 본체(330)가 가공대상물과 접촉할 때, 블레이드 본체(330)가 파손되는 것을 억제할 수 있다.

또한, 예를 들어, 접착수지부(621)를 점착성 접착제로 형성한 경우, 점착테이프(522)를 단시간에 연결할 수 있다는 점에서 바람직하다.

또한, 제6 실시예에 따른 허브형 블레이드(600) 및 허브형 블레이드 제조 방법에 의하면, 블레이드 본체(330)의 연결면(330T)이, 금속 모재(31)에서 다이아몬드 초연마 입자(32)가 돌출되어 있기 때문에, 블레이드 본체(330)에 접착수지부(621)가 안정적으로 정착할 수 있다. 그 결과, 블레이드 본체(330)을 허브(110)에 안정적으로 장착할 수 있다.

또한, 제6 실시예에 따른 허브형 블레이드(600) 및 허브형 블레이드 제조 방법에 의하면, 허브(110)의 블레이드 장착면(111A)이, 표면거칠기 Rmax 0 내지 20μm으로 형성되어 있기 때문에, 점착 테이프(522)를 허브(110)의 블레이드 장착면(111A)에 안정적으로 장착할 수 있다.

제6 실시예에 따른 허브형 블레이드(600)에 의하면, 연결부(520)가 점착 테이프(522)를 포함하고 있기 때문에, 연결부(620)의 두께를 효율적으로 조정할 수 있다.

또한, 기재(522)의 두께, 재질을 적절히 설정함으로써, 연결부(620)의 탄성계수 등을 조정하여, 블레이드 본체(330)가 허브(110)의 바같에서 갑자기 굴곡되는 것을 완화하고 블레이드 본체(330)가 파손되는 것을 억제할 수 있다.

또한, 제6 실시예에 따른 허브형 블레이드(600) 및 허브형 블레이드 제조 방법에 의하면, 블레이드 본체(330)의 연결면(330T)이 접착수지부(621)로 밀봉되므로, 예를 들어, 비트로 블레이드(Vitro-Blade)처럼 통기성이 있는 블레이드 본체를 허브에 안정적으로 장착할 수 있다.

또한, 제6 실시예에 따른 허브형 블레이드(500)에 의하면, 허브가 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성 되기 때문에 경량으로 고속회전(예를 들어, 30000rpm 이상)에 쉽게 대응할 수 있다.

또한, 제6 실시예의 변형 예 중 하나로서, 허브가 마그네슘 또는 마그네슘 합금에 의해 형성된 경우, 허브의 비강도가 증가된다.

또한, 제6 실시예의 변형 예 중 하나로서, 허브가 티타늄 또는 티타늄 합금에 의해 형성된 경우, 허브가 알루미늄 합금에 비해 비강도가 큰 티타늄 또는 티타늄 합금(비강도 약 288 kN·m/kg, 알루미늄 합금 비강도 약 222kN·m/kg인 경우)으로 형성되어 있기 때문에 고속 회전이 가능하며, 보다 효율적으로 절단을 수행할 수 있다. 또한, 절단 동안 외력에 의해 허브가 변형되는 것을 억제할 수 있다.

또한, 제6 실시예의 변형 예 중 하나로서, 허브가 플라스틱으로 형성된 경우, 허브가 플라스틱으로 형성되어 있기 때문에 경량으로 고속회전 시킬 수 있다. 또한, 절단 대상물에 따라 다양한 재질을 효율적으로 설정할 수 있으며, 그 결과, 절단이 효율적으로 수행될 수 있다.

또한, 플라스틱 허브와 블레이드 본체가 접착수지부를 통해 연결되는 경우, 블레이드 본체가 플라스틱 허브의 바깥에서 갑자기 굴곡되는 것이 완화되고, 블레이드 본체가 가공 대상물에 접촉할 때, 블레이드 본체가 파손되는 것이 억제된다.

<제7 실시예>

이하, 도 1, 도 28을 참조하여, 본 발명의 제7 실시예에 따른 허브형 블레이드(700)에 대해 설명한다.

도 28은, 제7 실시예에 따른 허브형 블레이드의 개략적인 구성을 설명하는 도 1의 화살표 XXVIII-XXVIII를 나타낸 확대 부분 단면도이다. 도면에서 부호 700은, 허브형 블레이드를, 부호 310은 허브를, 부호 720은 연결부를, 부호 330은 블레이드 본체를 나타낸다.

허브형 블레이드(700)는, 도 28에 나타낸 바와 같이, 예를 들어 허브(310), 연결부(720) 및 블레이드 본체(330)를 포함한다.

허브(310), 블레이드 본체(330)는, 제3 실시예와 동일하므로 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략한다.

여기서, 허브(310)는, 제3 실시예와 마찬가지로, 블레이드 장착면(311A)이 표면 거칠기 Rmax 5 내지 50μm로 형성되는 것이 바람직하다.

알루미늄 또는 알루미늄 합금 이외의 재질로, 허브(110)는, 예를 들어 마그네슘 또는 마그네슘 합금, 티타늄 또는 티타늄 합금 또는 플라스틱으로 형성될 수 있다. 플라스틱은 폴리카보네이트일 수 있다.

또한, 제3 실시예와 마찬가지로, 블레이드 본체(330)의 연결면(330T)은 금속 모재(31)의 표면에서 다이아몬드 초연마 입자(32)가 노출되어, 연결부(접착제)(720)가 연결면(330T)에 안정적으로 정착하도록 구성되는 것이 바람직하다.

연결부(720)는, 도 28에 나타낸 바와 같이, 예를 들어, 기재(721), 허브(310)의 블레이드 장착면(311A)과 기재(721) 사이에 배치된 접착제가 경화되어 형성된 접착수지부(722) 및 블레이드 본체(330)의 연결면(330T)과 기재(721) 사이에 배치된 접착제가 경화되어 형성된 접착수지부(723)를 포함한다.

기재(721)로는, 예를 들어, 제1 실시예에 나타낸 기재(121)와 동일한 구성을 적용할 수 있다.

또한, 접착수지부(722), 접착수지부(723)로는, 예를 들어, 제3 실시예에 나타낸 접착수지부(접착제, 연결부)(320)와 마찬가지로 접착제(점착성 접착제를 포함)를 적용할 수 있다.

또한, 연결부(720)는, 예를 들어, 두께가 100μｍ 이하인 것이 바람직하며, 두께가 30μｍ 이상 50μｍ이하인 것이 더욱 바람직하다.

또한, 연결부(720)는 전기 전도성을 갖는 것이 바람직하다.

또한, 허브형 블레이드(700)를 제조할 때, 예를 들어, 기재(721)의 양면에 접착수지부(722), 접착수지부(723)를 형성하는 접착제가 도포된 양면 접착테이프를 이용하여 제1 실시예와 동일한 제조 방법을 적용할 수 있다.

또한, 허브(310)의 블레이드 장착면(311A)과 블레이드 본체(330)의 연결면(311A)의 양쪽에 접착제를 도포한 뒤, 기재(721)를 사이에 두고 가압하여 허브형 블레이드(700)를 제조할 수 있다.

또한, 허브(310)의 블레이드 장착면(311A)과 블레이드 본체(330)의 연결면(311A) 중 어느 한쪽에 접착제를 도포하고, 그 위에 기재(721)의 단면에 접착수지부(723, 722)를 형성하는 접착제가 도포된 접착테이프를 접착한 뒤, 상대측과 가압하고, 접착하여 허브형 블레이드(700)를 제조할 수 있다.

제7 실시예에 따른 허브형 블레이드(700)에 의하면, 연결부(720)가 기재(721)를 포함하고 있기 때문에, 연결부(720)의 두께를 효율적으로 설정할 수 있다.

또한, 기재(721)의 두께, 재질을 적절히 설정함으로서, 연결부(720)의 탄성 계수 등을 조정하여, 블레이드 본체(330)가 허브(310)의 바깥에서 갑자기 굴곡되는 것을 완화하고, 블레이드 본체(330)가 파손되는 것을 억제할 수 있다.

또한, 예를 들어, 접착수지부(722,723)의 양쪽 또는 어느 한쪽을 점착성 접착제로 형성하는 경우, 연결부(720)을 단시간에 연결할 수 있다는 점에서 바람직하다.

또한, 제7 실시예에 따른 허브형 블레이드(700)에 의하면, 허브가 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성 되기 때문에 경량으로 고속회전(예를 들어, 30000rpm 이상)에 쉽게 대응할 수 있다.

또한, 제7 실시예의 변형 예 중 하나로서, 허브가 마그네슘 또는 마그네슘 합금에 의해 형성된 경우, 허브의 비강도가 증가된다.

또한, 제7 실시예의 변형 예 중 하나로서, 허브가 티타늄 또는 티타늄 합금에 의해 형성된 경우, 허브가 알루미늄 합금에 비해 비강도가 큰 티타늄 또는 티타늄 합금(비강도 약 288 kN·m/kg, 알루미늄 합금 비강도 약 222kN·m/kg인 경우)으로 형성되어 있기 때문에 고속 회전이 가능하며, 보다 효율적으로 절단을 수행할 수 있다. 또한, 절단 동안 외력에 의해 허브가 변형되는 것을 억제할 수 있다.

또한, 제7 실시예의 변형 예 중 하나로서, 허브가 플라스틱으로 형성된 경우, 허브가 플라스틱으로 형성되어 있기 때문에 경량으로 고속회전 시킬 수 있다. 또한, 절단 대상물에 따라 다양한 재질을 효율적으로 설정할 수 있으며, 그 결과, 절단이 효율적으로 수행될 수 있다.

<제8 실시예>

이하, 도 29를 참조하여, 본 발명의 제8 실시예에 따른 허브형 블레이드(800)에 대해 설명한다.

도 29는, 제8 실시예에 따른 허브형 블레이드(800)의 개략적인 구성의 일 예를 설명한 도 1의 XXIX-XXIX를 나타낸 단면도이고, 부호 800은, 허브형 블레이드를, 부호 810은 허브를, 부호 820은 연결부를, 부호 830은 블레이드 본체를, 부호 850은 도전(전기 전도성) 부재를 나타낸다.

허브형 블레이드(800)는, 도 30에 나타낸 바와 같이, 예를 들어, 허브(810), 연결부(820), 블레이드 본체(830), 도전부재(850)를 포함하고, 허브(810)와 블레이드 본체(830) 사이가 도전 가능하게 구성된다.

여기서, 허브형 블레이드(800)의 제조 방법 및 연결부 허브(820)는, 제1 내지 제7 실시예에 따른 제조 방법 및 연결부(120 내지 720)을 적절하게 적용할 수 있다.

또한, 허브(810), 블레이드 본체(830)는, 제1 내지 제7 실시예에 따른 허브(110,310), 블레이드 본체(130,330)를 적절하게 적용할 수 있다.

허브(810)는, 예를 들어, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성된다. 알루미늄 합금 재질은, 사용 조건에 따라 임의로 설정하는 것이 가능하지만, 예를 들어, A2017, A5083, A7075(JIS 규격) 등이 바람직하다.

알루미늄 또는 알루미늄 합금 이외의 재질로, 허브(110)는, 예를 들어 마그네슘 또는 마그네슘 합금, 티타늄 또는 티타늄 합금 또는 플라스틱으로 형성될 수 있다. 플라스틱은 폴리카보네이트 일 수 있다.

도전부재(850)는, 예를 들어, 구리(Cu)를 비롯한 금속과 여러가지 도전성 재료로 형성되고, 연결부(820)의 내주 측에 배치하는 동시에 허브(810)와 블레이드 본체(830)를 전기적으로 연결한다.

또한, 도전부재(850)는, 납땜이나 프린트로 형성하는 것이 가능하며, 허브형 블레이드(800)가 안정적으로 회전되도록, 축선(O1)에 대칭으로 형성되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 연결부(820)의 면에 관통공(미도시)을 형성하고, 관통공을 통해 도전 부재를 형성한다. 그 외는, 제1 실시예 내지 제7 실시예와 동일하므로 설명을 생략한다.

제8 실시예에 따른 허브형 블레이드(800)에 의하면, 도전부재(850)를 포함하고 있기 때문에, 연결부(820)가 전도성을 가지고 있지 않은 경우라도, 블레이드 본체(830)가 기판(미도시)과 접촉한 경우, 블레이드 본체(830)로부터 허브(810)로 통전되어, 허브형 블레이드(800)가 기판에 접촉하는 것을 확실하게 검출할 수 있다.

또한, 제8 실시예에 따른 허브형 블레이드(800)에 의하면, 허브가 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성되기 때문에 경량으로 고속회전(예를 들어, 30000rpm이상)에 쉽게 대응할 수 있다.

또한, 제8 실시예의 변형 예 중 하나로서, 허브가 마그네슘 또는 마그네슘 합금으로 형성되는 경우, 허브의 비강도가 증가된다.

또한, 제8 실시예의 변형 예 중 하나로서, 허브가 티타늄 또는 티타늄 합금에 의해 형성된 경우, 허브가 알루미늄 합금에 비해 비강도가 큰 티타늄 또는 티타늄 합금(비강도 약 288 kN·m/kg, 알루미늄 합금 비강도 약 222kN·m/kg인 경우)으로 형성되어 있기 때문에 고속 회전이 가능하며, 보다 효율적으로 절단을 수행할 수 있다. 또한, 절단 동안 외력에 의해 허브가 변형되는 것을 억제할 수 있다.

또한, 제8 실시예의 변형 예 중 하나로서, 허브가 플라스틱으로 형성된 경우, 허브가 플라스틱으로 형성되어 있기 때문에 경량으로 고속회전 시킬 수 있다. 또한, 절단 대상물에 따라 다양한 재질을 효율적으로 설정할 수 있으며, 그 결과, 절단이 효율적으로 수행될 수 있다.

또한, 상기 실시예에서 기재한 기술적인 사항은 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경이 가능하다.

예를 들어, 상기 실시예에서, 허브형 블레이드를 구성하는 허브(110,130,810)는 알루미늄 또는 알루미늄 합금, 마그네슘 또는 마그네슘 합금, 폴리카보네이트 등의 플라스틱으로 형성되는 경우에 대해 설명하였지만, 세라믹 등을 비롯한 다른 재료로 형성될 수 있다.

또한, 알루미늄 또는 알루미늄 합금 대신에 허브(10)를 순수 티타늄(Ti)(JIS 1종 등)이나 티타늄 합금, 마그네슘 합금을 비롯한 다양한 금속 재료로 형성할 수 있으며, 티타늄 합금으로는, 예를 들어, αβ 합금 (Ti-6Al-6V-2Sn, Ti-6Al-4V 등),

합금 (Ti-3Al-8V-6Cr-4Zr-4Mo, Ti-10V-2Fe-3Al, Ti- 15V-3Cr-3Sn-3Al 등)이 바람직하다.

또한, 마그네슘 합금으로는 예를 들어, MB3 (Mg-8.4 % Al-0.6 % Zn-0.25 % Mn) MB5 (Mg-3.3 % Zn-0.6 % Zr), MB6 (Mg-5.5 % Zn-0.6 % Zr) 등이 바람직하며, 허브(10)를 마그네슘 또는 마그네슘 합금으로 형성함으로써, 허브(10)의 제진력이 향상되고, 절단 시 발생하는 진동을 억제하여 대상물을 안정적으로 절단하는 효과를 기대할 수 있다.

또한, 다른 금속 재료로는 비강도가 순알루미늄((JIS 규격 A1060-O) 비강도 25.9) 이상인 것이 바람직하다.

또한, 허브는 폴리카보네이트를 비롯한 엔지니어링 플라스틱, 섬유강화 플라스틱, 아크릴 수지 등의 범용 플라스틱을 비롯한 실용 가능한 다양한 수지 재료로 형성될 수 있으며, 적용 가능한 범위에서 임의로 설정하는 것이 가능하다. 또한, 그 외의 도금을 실시하는 것이 곤란한 재료로 허브를 형성할 수 있다.

테이프 기재의 재질, 점착제(점착성 접착수지)의 재질, 점착테이프 본체(24)의 재질 등 양면 점착테이프의 구성은 임의로 설정할 수 있다.

또한, 테이프 기재(121)의 재질, 점착제(점착성 접착수지)(122,123)의 재질, 점착 테이프 본체(124)가 전기 전도성 물질 등, 다양한 물질을 포함하도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 실시예에서, 접착수지부가 에폭시 수지 또는 시아노아크릴레이트 수지를 주성분으로 하는 접착제가 경화되어 형성되는 경우에 대해 설명하였지만, 접착제의 종류에 대해서는 임의로 설정할 수 있다.

또한, 상기 실시예에서, 시트형 접착수지가 에폭시 수지를 주성분으로 하는 시트형 접착 수지로 형성된 경우에 대해 설명하였지만, 시트형 접착 수지의 구성에 대해서는 임의로 설정할 수 있다.

또한, 제1 실시예에서, 양면 접착테이프로 양면 점착테이프를 사용하는 경우에 대해 설명하였지만, 양면 점착테이프 대신에, 기재의 양측면에 접착제(점착성 접착제를 포함)가 배치된 양면 접착테이프, 기재의 양측면에 접착제(점착성 접착제를 포함)가 배치되고 타측면에 점착제가 배치된 양면 접착테이프 등, 다양한 양면 접착테이프를 적용할 수 있다.

또한, 이러한 경우, 허브의 블레이드 장착면, 블레이드 본체의 연결면의 표면 상태를 어떻게 형성할 지는 임의로 설정할 수 있다.

또한, 예를 들어, 허브와 블레이드 본체의 하나 또는 양쪽에 도포한 점착제로 연결부(점착성 연결부)를 형성할 수 있다.

이러한 경우, 제3 실시예에 기재된 제조 공정(예를 들어, S304 내지 S309)을 적용할 수 있으며, 허브, 블레이드 본체를 형성하는 공정은, 제1 실시예, 제3 실시예 등을 적절하게 적용할 수 있다.

또한, 상기 실시예에서, 블레이드 본체(30)가 니켈 도금으로 형성된 금속 모재(31)에 다이아몬드 초연마 입자(32)가 분산되어 있는 경우에 대해 설명하였지만, 예를 들어, Ni-P도금, Ni-Co 도금 또는 Ni-B도금, 구리(Cu) 및 구리 합금(예를 들어, Cu-Sn)을 비롯한 적용 가능한 다양한 금속 모재에 연마 입자가 분산된 메탈 블레이드(metal blade), 페놀 수지 등으로 형성된 레진 블레이드(resin blade), 연마 입자를 혼합한 세라믹 분말을 포함하는 유리 분말(무기 재료)을 소성하여 형성한 비트로 블레이드(vitro-blade), 초경합금(sintered hard alloy)으로 형성된 블레이드 등, 다양한 블레이드 본체를 이용할 수 있다.

[0284]

또한, 상기 실시예에서, SUS 베이스 금속에 전해 도금 법에 의해 원판(W301)을 형성하는 경우에 대해 설명하였지만, 분산 도금층 SUS(스테인레스 스틸) 이외로 형성되는 베이스 금속(예를 들어, 표면에 산화피막을 형성하기 쉬운 알루미늄이나 티타늄)에 성장시켜 블레이드 소재의 원판을 형성할 수 있다.

또한, 전해도금 대신에 무전해 도금법을 적용하여 분산 도금층을 형성할 수 있다.

또한, 상기 실시예에서, 허브(110)의 브레이드 장착면(111A)이, 예를 들어, 표면 거칠기 Rmax 0 내지 20μｍ의 매끄러운 마무리면으로 연마 가공되는 경우에 대해 설명하였지만, 블레이드 장착면(111A)을 표면 거칠기 Rmax 0 내지 20μｍ의 범위 밖으로 형성할 수 있다.

또한, 블레이드 장착면(111A)을 전처리하는 경우, 연마 가공 이외의 방법으로 전처리 할 수 있다.

또한, 상기 실시예에서, 허브(310)의 블레이드 장착면(311A)이, 예를 들어, 표면 거칠기 Rmax 5 내지 50μｍ로 전처리 되는 경우에 대해 설명하였지만, 블레이드 장착면(311A)의 전처리 여부, 표면 거칠기 Rmax 5 내지 50μｍ 범위로 할지에 대해서는 임의로 설정할 수 있다.

또한, 샌드 블라스팅이나 숏 블라스팅 대신에, 널링(knurling) 가공 등의 기계 가공이나 화학적 처리에 의해 전처리 할 수 있다.

또한, 상기 실시예에서, 블레이드 본체(130)의 연결면(130T)이, 예를 들어, 금속 모재(니켈 도금)(31)의 표면에서 다이아몬드 초연마 입자(연마 입자)(32)가 돌출되지 않고 평탄면으로 형성되는 경우에 대해 설명하였지만, 블레이드 본체(130)의 연결면(130T)에 대해서는, 연결부(예를 들어, 양면점착테이프)가 장착 가능한 범위에서 임의의 표면형태로 설정될 수 있다.

또한, 상기 실시예에서, 블레이드 본체(330)의 연결면(330T)이, 예를 들어, 금속모재(니켈 도금)(31)의 표면에서 다이아몬드 초연마 입자(연마 입자)(32)가 돌출되어 형성되는 경우에 대해 설명하였지만, 블레이드 본체(330)의 연결면(330T)에 대해서는, 연결부가 장착 가능한 범위에서 임의의 표면 형태로 설정될 수 있다.

또한, 제3 실시예에서, 허브(310)와 블레이드 본체(330)가 접착수지부(320)를 통해 연결된 경우에 대해 설명하였지만, 제3 실시예에서, 도포된 점착성수지(점착제)의 점착력에 의해 연결되도록 구성될 수 있다.

또한, 도 4, 도 5, 도 14, 도 15, 도 20, 도 24 및 도 26에 나타낸 플로우 차트는 일 예를 나타내는 것이며, 적절히 변경(생략, 추가) 할 수 있다.

이 발명에 따른 허브형 블레이드 및 허브형 블레이드 제조 방법에 의하면, 고정밀도로 허브형 블레이드를 효율적이고 안정적으로 제조할 수 있다.

100: 허브형 블레이드(제1 실시예)
200: 허브형 블레이드(제2 실시예)
300: 허브형 블레이드(제3 실시예)
400: 허브형 블레이드(제4 실시예)
500: 허브형 블레이드(제5 실시예)
600: 허브형 블레이드(제6 실시예)
700: 허브형 블레이드(제7 실시예)
800: 허브형 블레이드(제8 실시예)
110,310: 허브
111A, 311A: 블레이드 장착면
130, 330: 블레이드 본체
130T, 330T: 연결면
31: 금속 모재(니켈 도금)
32: 다이아몬드 초연마 입자(연마 입자)
120: 연결부(점착테이프) (제1 실시예)
220: 연결부(점착 테이프) (제2 실시예)
320: 연결부(접착제가 경화된 접착수지부) (제3 실시예)
420: 연결부(시트형 접착제가 경화된 접착수지부)(제4 실시예)
520: 연결부(단면점착테이프 또는 접착수지부) (제5 실시예)
620: 연결부(단면점착테이프 또는 접착수지부) (제6 실시예)
720: 연결부(제7 실시예)
820: 연결부(제8 실시예)
911A: 블레이드 장착면(종래)
SUS: SUS 베이스 금속(스테인레스 스틸 베이스 금속)

Claims

반도체 재료의 기판을 절단하여 칩 형태로 개편화 하는데 사용되는 허브형 블레이드로서, 축선을 중심으로 회전 가능하게 형성되어 상기 축선 방향의 일측에 블레이드 장착면이 형성된 허브;
상기 블레이드 장착면에 배치된 블레이드 본체; 및
상기 허브와 상기 블레이드 본체 사이에 배치되어 상기 허브에 상기 블레이드 본체를 장착하여 연결하는 연결부; 를 포함하고,
상기 연결부는, 상기 허브 측과 상기 블레이드 본체 측에 위치하는 양면에 점착성을 갖는 양면 점착 테이프로 형성되며,
상기 블레이드 장착면은, 표면 거칠기 Rmax 0 내지 20μｍ로 형성되는 것을 특징으로 하는 허브형 블레이드.
제 1항에 있어서,
상기 허브는, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성되는 것을 특징으로 하는 허브형 블레이드.
제 1항에 있어서,
상기 허브는 마그네슘 또는 마그네슘 합금으로 형성되는 것을 특징으로 하는 허브형 블레이드.
제 1항에 있어서,
상기 허브는, 티타늄 또는 티타늄 합금으로 형성되는 것을 특징으로 하는 허브형 블레이드.
제 1항에 있어서,
상기 허브는, 플라스틱으로 형성되는 것을 특징으로 하는 허브형 블레이드.
제 1항에 있어서,
상기 허브는, 폴리카보네이트로 형성되는 것을 특징으로 하는 허브형 블레이드.
제1항에 있어서,
상기 블레이드 본체는, 금속 모재와, 상기 금속 모재에 분산된 연마 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 허브형 블레이드.
제2항에 있어서,
상기 블레이드 본체는, 금속 모재와, 상기 금속 모재에 분산된 연마 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 허브형 블레이드.
제3항에 있어서,
상기 블레이드 본체는, 금속 모재와, 상기 금속 모재에 분산된 연마 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 허브형 블레이드.
제4항에 있어서,
상기 블레이드 본체는, 금속 모재와, 상기 금속 모재에 분산된 연마 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 허브형 블레이드.
제5항에 있어서,
상기 블레이드 본체는, 금속 모재와, 상기 금속 모재에 분산된 연마 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 허브형 블레이드.
제6항에 있어서,
상기 블레이드 본체는, 금속 모재와, 상기 금속 모재에 분산된 연마 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 허브형 블레이드.
제7항에 있어서,
상기 금속 모재는 니켈 또는 니켈 합금으로 형성되며,
상기 연마 입자는, 다이아몬드 초연마 입자로 형성되는 것을 특징으로 하는 허브형 블레이드.
제8항에 있어서,
상기 금속 모재는 니켈 또는 니켈 합금으로 형성되며,
상기 연마 입자는, 다이아몬드 초연마 입자로 형성되는 것을 특징으로 하는 허브형 블레이드.
제9항에 있어서,
상기 금속 모재는 니켈 또는 니켈 합금으로 형성되며,
상기 연마 입자는, 다이아몬드 초연마 입자로 형성되는 것을 특징으로 하는 허브형 블레이드.
제10항에 있어서,
상기 금속 모재는 니켈 또는 니켈 합금으로 형성되며,
상기 연마 입자는, 다이아몬드 초연마 입자로 형성되는 것을 특징으로 하는 허브형 블레이드.
제11항에 있어서,
상기 금속 모재는 니켈 또는 니켈 합금으로 형성되며,
상기 연마 입자는, 다이아몬드 초연마 입자로 형성되는 것을 특징으로 하는 허브형 블레이드.
제12항에 있어서,
상기 금속 모재는 니켈 또는 니켈 합금으로 형성되며,
상기 연마 입자는, 다이아몬드 초연마 입자로 형성되는 것을 특징으로 하는 허브형 블레이드.
제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 블레이드 본체에서 양면 점착테이프와 연결되는 연결면은, 연마 입자가 연결면보다 내측에 배치된 평탄면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 허브형 블레이드.
허브와 상기 허브에 연결된 블레이드 본체를 포함하는 축선을 중심으로 회전 가능한 허브형 블레이드를 제조하는 허브형 블레이드 제조 방법으로서,
블레이드 소재를 준비하는 블레이드 소재 준비 공정;
허브를 준비하는 허브 준비 공정;
상기 허브의 블레이드 장착면에 양면 점착 테이프로 상기 블레이드 소재를 장착하는 블레이드 장착 공정; 및
상기 블레이드 장착면에 장착된 블레이드 소재를 상기 허브와 동축인 원형으로 형성하는 외경 가공 공정을 포함하고,
상기 외경 가공 공정에서,
상기 블레이드 장착면에 장착된 블레이드 소재와 레이져 빔이 조사되는 가공 부분을 상기 허브의 축선을 중심으로 하는 원 궤도에서 상대 이동시키면서 레이저 빔을 조사하여 상기 블레이드 소재의 외경을 원형으로 가공하는 것을 특징으로 하는 허브형 블레이드 제조 방법.
제20항에 있어서,
상기 외경 가공 공정에서,
상기 가공 부분에 냉각액을 공급하는 동시에 레이저 빔을 조사하여 상기 블레이드 소재의 외경을 원형으로 가공하는 것을 특징으로 하는 허브형 블레이드 제조 방법.
제21항에 있어서,
상기 외경 가공 공정에서,
외경 가공하는 가공 부분에 분류액주를 형성하고, 상기 분류액주에 의해 레이저 빔을 유도하여 상기 가공부분에 조사하는 것을 특징으로 하는 허브형 블레이드 제조 방법.