KR20070047705A

KR20070047705A - 전기 주조 박인 지석

Info

Publication number: KR20070047705A
Application number: KR1020060106965A
Authority: KR
Inventors: 요시따까 이께다; 다까유끼 하나미; 히데까꾸 사또
Original assignee: 미츠비시 마테리알 가부시키가이샤
Priority date: 2005-11-02
Filing date: 2006-11-01
Publication date: 2007-05-07
Also published as: CN1958239A; JP2007125636A; TWI314497B; CN104029136B; CN104029136A; TW200726583A; JP4779580B2

Abstract

본 발명의 과제는 QFN이나 IrDA, LED 워크와 같은 전자 재료 부품의 절단에 이용하여 버어의 발생을 억제할 수 있는 것은 물론, 직진성이 높아 고정밀도의 절단이 가능하고, 또한 내마모성이나 내박리성도 우수하여 지석 수명이 길고, 절단된 전자 재료 부품에 대해 높은 품위를 안정시켜 유지하는 것이 가능한 전기 주조 박인 지석을 제공하는 것이다.

금속 도금상(2)에 지립(3)을 분산하여 이루어지는 박인 지립층(1)을 구비하고, 이 박인 지립층(1)은 그 층 두께 방향에 차례로 적층된 제1 내지 제5 지립층(1A 내지 1E)을 갖고 있고, 이 중 제1, 제3, 제5 지립층(1A, 1C, 1E)에 있어서의 지립(3)의 함유량을 제2, 제4 지립층(1B, 1D)에 있어서의 지립(3)의 함유량보다도 많게 한다.

지립, 지립층, 필러, 버어, LED 워크, 금속 도금상, 기반

Description

전기 주조 박인 지석 {ELECTROCAST THIN BLADE ABRASIVE MEDIA}

도1은 본 발명의 일 실시 형태를 도시하는 전기 주조 박인 지석의 측면도.

도2는 도1에 도시하는 실시 형태의 박인 지립층(1)의 외주연부의 확대단면도.

도3은 본 발명의 실시예 및 비교예에 의해 절단한 LED 워크(3)의 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 박인 지립층

1A : 제1 지립층

1B : 제2 지립층

1C : 제3 지립층

1D : 제4 지립층

1E : 제5 지립층

2 : 금속 도금상

3 : 지립

4 : 필러

[문헌 1] 일본 특허 공개 제2002-331464호 공보

본 발명은 특히 기판 상에 일괄하여 소자 등을 실장하여 몰딩한 후에 절단함으로써 개편화하여 전자 재료 부품을 제조하는 경우에 있어서, 이 몰딩 후의 절단에 이용하는 데 적합한 전기 주조 박인 지석에 관한 것이다.

이와 같은 전자 재료 부품을 제조할 때의 절단에는, 종래부터 다이아몬드 등의 초지립을 니켈 등의 금속 도금상에 분산한 매우 얇은 지립층으로 이루어지는 전기 주조 박인 지석이 이용되고 있다. 그런데, 최근에는 이와 같은 전자 재료 부품으로서, 예를 들어 QFN(quad flat non-leaded package)이라 불리는 것과 같이, 리드 프레임 상에 일괄하여 다수의 소자를 실장하여 이들을 합쳐서 몰딩한 후에 절단함으로써 개편화되어 제조되는 전자 재료 부품이나, IrDA(적외선 데이터 통신협회) 규격의 광 전송 모듈(이하, 단순히 IrDA라 약칭함)과 같이 유리 에폭시 수지제의 기체에 형성된 관통 구멍의 내주면에 Ni, Au, Cu 등의 도금이 실시된 기판을 갖는 것, 혹은 금속의 전극을 갖는 역시 유리 에폭시 수지제의 기반을 구비한 LED 워크와 같은 전자 재료 부품이 증가하고 있고, 이와 같은 전자 재료 부품의 제조시에는 몰딩 수지 중에 간격을 두고 배치된 Cu 등의 연성이 높은 금속 리드 프레임, 도금, 전극을 박인 지석이 절단하게 되므로, 절단시의 박인 지석의 이송 방향이나 회전 방향(하부 방향)에 이 리드 프레임이나 전극 등의 금속 버어가 생기기 쉬운 문제가 있다.

그래서, 예를 들어 특허문헌 1에는 환형의 절삭날부가 지립을 도금으로 고정한 전기 주조 지립층에 의해 구성된 절삭 블레이드이며, 상기 환형의 절삭날부는 집중도가 낮은 지립층으로 형성된 중앙 전기 주조 지립층과, 이 중앙 전기 주조 지립층보다 집중도가 높은 지립층으로 형성되어 있는 상기 중앙 전기 주조 지립층의 양측에 각각 형성된 외측 전기 주조 지립층으로 이루어지는 절삭 블레이드(전기 주조 박인 지석)가 제안되어 있다. 이 특허문헌 1에는, 이러한 절삭 블레이드에 따르면, 드레싱 혹은 사용에 의해 중앙 전기 주조 지립층이 다량으로 마모하여 환형의 절삭날부 외주의 폭 방향 중앙부에 환형 오목부가 형성되고, 이 환형 오목부에 절삭칩이 취입되어 배제되므로, 버어의 발생이 방지된다고 기재되어 있다.

[특허문헌 1] 일본 특허 공개 제2002-331464호 공보

그러나, 이와 같은 특허문헌 1에 기재된 중앙 전기 주조 지립층과 그 양측의 외측 전기 주조 지립층으로 이루어지는 3층의 전기 주조 박인 지석에서는 상술한 바와 같은 전자 재료 부품의 절단에 있어서 중앙 전기 주조 지립층이 마모하여 환형 오목부가 형성되면, 그 양측의 한 쌍의 외측 전기 주조 지립층이 선행하여 절입되어 몰딩 수지 중의 금속 리드 프레임이나 금속 전극을 단속적으로 절단해 가게 되므로, 예를 들어 절단시에 이들 한 쌍의 외측 전기 주조 지립층이 동시에 리드 프레임이나 전극에 접촉하여 절입되지 않고 양 외측 전기 주조 지립층에 작용하는 저항이나 부하가 불균일해지면, 박인 지석이 지립층의 층 두께 방향으로 진동을 발생시켜 사행이 발생할 우려가 있다. 그리고, 이와 같이 절단시에 박인 지석이 사 행하면, 지석에 의한 절단 폭을 크게 설정해야만 하게 되므로, 한정된 크기의 기판 등으로 제조 가능한 전자 재료 부품의 수가 감소되어 버리거나, 경우에 따라서는 절단 자체가 불가능해질 우려까지 있다.

또한, 중앙 전기 주조 지립층이 마모하여 형성되는 환형 오목부는 하나의 오목부에서 양 외측 전기 주조 지립층에 의해 생성된 절삭칩을 상술한 바와 같이 취입하여 배제하게 되므로 어느 정도 큰 폭과 깊이로 오목해져야만 하고, 이와 같이 하여 크게 오목해진 중앙 전기 주조 지립층과 외측 전기 주조 지립층의 경계부로부터 각 층간에 박리가 발생하기 쉬운 문제도 있다. 또한, 이와 같이 지립의 집중도가 낮아 마모되기 쉬운 중앙 전기 주조 지립층이 큰 폭 및 깊이로 설치되어 있으므로, 전기 주조 박인 지석 전체의 내마모성이 부족하여 조기에 수명이 줄게 되는 문제도 있다.

본 발명은 이와 같은 배경하에 이루어진 것으로, 상술한 QFN이나 IrDA, LED 워크와 같은 전자 재료 부품의 절단에 이용하여 버어의 발생을 억제할 수 있는 것은 물론, 직진성이 높아 고정밀도의 절단이 가능하고, 또한 내마모성이나 내박리성도 우수하여 지석 수명이 길고, 절단된 전자 재료 부품에 대해 높은 품위를 안정시켜 유지하는 것이 가능한 전기 주조 박인 지석을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

상기 과제를 해결하여 이와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 금속 도금상에 지립을 분산하여 이루어지는 박인 지립층을 구비하고, 이 박인 지립층은 상 기 박인 지립층의 층 두께 방향에 차례로 적층된 제1 내지 제5 지립층을 갖고 있고, 이 중 제1, 제3, 제5 지립층에 있어서의 상기 지립의 함유량을 제2, 제4 지립층에 있어서의 상기 지립의 함유량보다도 많게 한 것을 특징으로 한다.

도1 및 도2는 본 발명의 일 실시 형태를 나타내는 것이다. 본 실시 형태의 전기 주조 박인 지석은 도1에 도시한 바와 같이 축선(O)을 중심으로 한 원환형으로 두께 0.05 내지 0.5 ㎜ 정도의 얇은 판 형상을 이루고, 그 자체가 도2에 도시한 바와 같은 박인 지립층(1)에 의해 형성되어 있고, 그 내경부가 절단 장치의 주축에 설치되어 상기 축선(O) 주위에 회전되면서 상기 축선(O)에 수직인 방향으로 송출됨으로써, 이 박인 지립층(1)의 외주연부, 즉 상기 두께와 같은 매우 작은 폭의 외주면과, 양측면의 외주측 및 이들 외주면과 양측면이 교차하는 원주 형상의 양 엣지부에 의해 상술한 QFN이나 IrDA, LED 워크와 같은 수지 중에 금속재를 갖는 전자 부품 재료의 절단에 사용된다.

그리고, 이 박인 지립층(1)은 도2에 나타낸 바와 같이 그 층 두께 방향(도1에 있어서 도면에 직교하는 방향, 도2에 있어서는 좌우측 방향)에 차례로 적층되어 일체화된 제1 내지 제5 지립층(1A 내지 1E)에 의해 구성되어 있고, 이들 지립층(1A 내지 1E)은 모두 니켈 등의 금속 도금상(2)에 다이아몬드나 cBN 등의 지립(초지립)(3)을 각각의 층에 있어서 균일하게 분산시켜 이루어지는 것이며, 단 각 지립층(1A 내지 1E)에 있어서의 지립(3)의 함유량은 제1, 제3, 제5 지립층(1A, 1C, 1E)에 있어서의 함유량이 제2, 제4 지립층(1B, 1D)에 있어서의 함유량보다도 많게 되어 있다.

여기서, 상기 제1, 제5 지립층(1A, 1E)에 있어서의 지립(3)의 함유량은 서로 같고, 15 내지 40 vol ％의 범위 내로 되는 동시에, 제3 지립층(1C)의 지립(3)의 함유량도 이들 제1, 제5 지립층(1A, 1E)과 같게 되어 있다. 또한, 제2, 제4 지립층(1B, 1D)끼리의 지립(3)의 함유량도 서로 같아지고, 본 실시 형태에서는 1 내지 10 vol ％의 범위 내로 되어 있다. 또한, 이들 제1 내지 제5 지립층(1A 내지 1E)의 층 두께는 박인 지립층(1) 전체의 층 두께의 1/6 내지 1/4의 범위 내로 되고, 특히 본 실시 형태에서는 모든 지립층(1A 내지 1E)의 층 두께가 같고, 즉 박인 지립층(1) 전체의 층 두께의 1/5로 되어 있다.

또한, 이들 지립층(1A 내지 1E)에 분산되는 상기 지립(3)은 동종의 것이며, 그 입경은 박인 지립층(1) 전체의 층 두께의 1/5 내지 1/30의 범위로, 일정한 평균 입경의 것으로 되어 있다. 따라서, 본 실시 형태에 있어서 박인 지립층(1)은 그 층 두께 방향의 중앙부에 제3 지립층(1C)이 위치하고, 이 제3 지립층(1C)에 대해 제1, 제2 지립층(1A, 1B)과 제5, 제4 지립층(1E, 1D)이 대칭으로 배치된 구성이 되고, 박인 지립층(1)의 상기 양측면이 제1, 제5 지립층(1A, 1E)에 의해 형성되게 된다.

또, 각 지립층(1A 내지 1E)에는 지립(3) 이외에 도2에 도시한 바와 같이 세라믹 등의 필러(4)가 분산되어 있어도 좋다. 단, 이들 필러(4)에 대해서도, 그 함유량은 제1, 제3, 제5 지립층(1A, 1C, 1E)에서 서로 같아지는 동시에, 제2, 제4 지립층(1B, 1D) 사이에서도 서로 같아지는 한편, 제1, 제3, 제5 지립층(1A, 1C, 1E)의 함유량은 제2, 제4 지립층(1B, 1D)의 함유량보다도 많아지고, 또한 그 평균 입 경도 제1 내지 제5 지립층(1A 내지 1E)에서 같아져, 도2에 도시한 바와 같이 상술한 박인 지립층(1)의 층 두께 방향의 대칭성이 유지되는 것이 바람직하다.

이와 같이 박인 지립층(1)이 제1 내지 제5 지립층(1A 내지 1E)으로 이루어지는 5층 구조의 전기 주조 박인 지석을 제조하기 위해서는, 지립(3)과 필요에 따라서 필러(4)를 분산한 금속 도금액 중에 코어 금속을 침지하고, 그 상면에 예를 들어 제1 내지 제5 지립층(1A 내지 1E)의 순서로 소정의 층 두께의 금속 도금상(2)을 성장시키면서 지립(3)을 고정함으로써 지립층(1A 내지 1E)을 차례로 적층해 가고, 그 때에 금속 도금액에 분산되는 지립(3)이나 필러(4)의 분산량을 각 지립층(1A 내지 1E)마다 제어하여 그 지립(3)이나 필러(4)의 함유량에 따라서 다른 양으로 하면 된다. 예를 들어 제1, 제3, 제5 지립층(1A, 1C, 1E)의 지립(3)의 함유량과 제2, 제4 지립층(1B, 1D)의 지립(3)의 함유량이 각각 같아진 본 실시 형태의 전기 주조 박인 지석에서는 각각의 함유량에 따른 분산량으로 지립(3)이 분산된 금속 도금액에 코어 금속을 교대로 침지하여 금속 도금상(2)을 성장시키고, 제1 내지 제5 지립층(1A 내지 1E)을 차례로 적층하여 박인 지립층(1)을 형성한 후에 코어 금속으로부터 박리하면 된다.

따라서, 이와 같이 구성된 전기 주조 박인 지석에 따르면, 우선 박인 지립층(1)의 층 두께 방향 양단부에 지립(3)의 함유량의 많은 제1, 제5 지립층(1A, 1E)이 배치되어 있으므로, 이 박인 지립층(1)의 상기 외주연부 중 특히 외주면과 양측면이 교차하는 원주 형상의 양 엣지부의 내마모성을 높일 수 있고, 절삭날 엣지가 되는 이들 양 엣지부가 라운딩됨으로써 모서리 플래쉬가 생기는 것을 방지하여 절 단 블레이드로서 날카로운 절삭 능력을 유지할 수 있다. 이로 인해, 상술한 바와 같은 수지 몰드 중에 금속 리드 프레임 등이 내포된 전자 재료 부품의 개편화나, 금속 전극을 갖는 수지 기반으로 이루어지는 전자 재료 부품의 절단에 있어서도, 이들 금속 부분에 버어를 발생시키는 것을 억제할 수 있어 고품위의 전자 재료 부품을 제공하는 것이 가능해진다.

또한, 이들 제1, 제5 지립층(1A, 1E)의 층 두께 방향 내측에는 지립(3)의 함유량이 적은 제2, 제4 지립층(1B, 1D)이 배치되어 있고, 따라서 이들 제2, 제4 지립층(1B, 1D)은 상기 전자 재료 부품 워크의 절단이나 절단 전의 드레싱에 의해 제1, 제5 지립층(1A, 1E)에 대해 상대적으로 크게 마모하고, 이에 의해 도2에 도시한 바와 같이 박인 지립층(1)의 상기 외주면에 환형의 오목부가 구획되게 된다. 그리고, 절단시에 생긴 절삭칩은 이 오목부를 거쳐서 배출되므로, 이러한 절삭칩의 체류에 기인하는 버어의 발생이나 절단면의 손상을 방지하여 한층 고품위의 절단 가공을 촉구할 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이 절삭날 엣지가 되는 제1, 제5 지립층(1A, 1E)의 층 두께 방향 내측에 제2, 제4 지립층(1B, 1D)이 인접하여 이와 같은 오목부가 형성됨으로써, 상기 엣지부를 상대적으로 외주측에 돌출시켜 날카로운 절삭 능력을 더 확실하게 유지할 수 있다.

한편, 이렇게 하여 제1, 제5 지립층(1A, 1E)의 층 두께 방향 내측에 각각 인접하는 제2, 제4의 2층의 지립층(1B, 1D)에 의해 오목부가 형성됨으로써, 상기 구성의 전기 주조 박인 지석에 따르면, 예를 들어 집중도가 낮은 중앙 전기 주조 지립층이 1층 설치된 특허문헌 1에 기재된 전기 주조 박인 지석 등에 대해 각각의 오 목부의 폭이나 깊이는 작게 하면서도, 제1, 제5 지립층(1A, 1E)에 의한 절삭칩을 각각 인접하는 오목부에 수용하여 확실하게 배출할 수 있다. 이로 인해, 이러한 오목부가 필요 이상으로 커져 박인 지립층(1) 전체의 내마모성을 손상시키거나, 혹은 이렇게 하여 깊은 오목부가 형성됨으로써 제1, 제5 지립층(1A, 1E)에 박리가 생기는 것을 방지할 수 있어, 수명이 긴 전기 주조 박인 지석을 제공하는 것이 가능해진다.

그리고, 또한 이들 제2, 제4 지립층(1B, 1D) 사이에는 상기 제2, 제4 지립층(1B, 1D)보다도 지립(3)의 함유량의 많은 제3 지립층(1C)이 배치되어 있고, 따라서 이 제3 지립층(1C)은 상기 오목부를 구획하는 제2, 제4 지립층(1B, 1D)보다도 돌출되고, 제1, 제5 지립층(1A, 1E)과 같은 절삭날 엣지를 형성하게 되어 상술한 바와 같은 전자 재료 부품을 절단할 때에는 이들 절삭날 엣지가 선행하여 상기 리드 프레임이나 전극 등의 금속 부분에 절입되게 된다. 이로 인해, 상기 제1, 제5 지립층(1A, 1E) 중 한쪽이 이 금속 부분에 접촉하지 않아도 다른 쪽과 층 두께 방향 중앙부의 제3 지립층(1C)이 접촉하고 있으면 박인 지립층(1)에 진동이 생기는 것을 방지할 수 있고, 즉 상기 전기 주조 박인 지석의 직진성을 확보하여 사행이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

따라서, 상기 구성의 전기 주조 박인 지석에 따르면, 이와 같은 사행에 의해 절단 가공 자체가 불가능해지거나, 절단 불가능까지는 아니더라도 사행을 고려하여 절단 폭을 크게 설정해야만 하게 되어, 한정된 크기의 기판으로부터 제조 가능한 전자 재료 부품의 수가 저감되는 사태를 방지할 수 있다. 게다가, 워크의 절단면 도 사행하는 일이 없기 때문에 한층 고품위의 전자 재료 부품을 제조할 수 있고, 상술한 바와 같이 지석 수명의 연장이 도모됨으로써, 그와 같은 전자 재료 부품을 장기간에 걸쳐서 안정적이면서 또한 효율적으로 제공하는 것이 가능해진다.

또한, 본 실시 형태의 전기 주조 박인 지석에서는, 제1, 제3, 제5 지립층(1A, 1C, 1E)에 있어서의 지립(3)의 함유량이 15 내지 40 vol ％의 범위 내로 되는 동시에, 제2, 제4 지립층(1B, 1D)에 있어서의 지립(3)의 함유량은 1 내지 10 vol ％의 범위 내로 되어 있어, 이와 같은 효과를 확실하게 나타내는 것이 가능해진다. 즉, 제1, 제3, 제5 지립층(1A, 1C, 1E)에 있어서의 지립(3)의 함유량이 15 vol ％를 하회할 정도로 적으면 내마모성이 저하되고, 상술한 바와 같이 버어의 발생을 억제하는 절삭날 엣지로서의 제1, 제5 지립층(1A, 1E)에 모서리 플래쉬가 발생하거거나, 직진성을 확보하는 절삭날 엣지로서의 제3 지립층(1C)이 후퇴하여 제1, 제5 지립층(1A, 1E)과의 금속 부분에의 동시 접촉이 도모되지 않게 될 우려가 있다. 또한, 반대로 지립(3)의 함유량이 40 vol ％를 상회할 정도로 많으면, 특히 제1, 제5 지립층(1A, 1E)의 경도가 지나치게 높아져 지립(3)이 탈락하기 어려워지고, 절삭날의 자생이 촉구되지 않고 절삭 능력이 둔해져 버어의 발생을 확실하게 억제할 수 없게 될 우려가 있다.

한편, 제2, 제4 지립층(1B, 1D)에 있어서의 지립(3)의 함유량이 1 vol ％를 하회할 정도로 적으면, 마모에 의해 구획되는 상기 오목부가 폭은 좁아도 지나치게 깊어져 제1, 제5 지립층(1A, 1E)이 쉽게 박리를 발생시킬 우려가 있고, 반대로 10 vol ％를 상회할 정도로 많아지면 제1, 제3, 제5 지립층(1A, 1C, 1E)과의 지립(3) 함유량의 차가 작아져 오목부가 지나치게 얕아지고, 절삭칩의 배출성이 저해되어 버어의 억제 효과가 불충분해질 우려가 생긴다. 또, 상술한 제1, 제5 지립층(1A, 1E)과 제3 지립층(1C)과의 동시 접촉성을 확실하게 확보하기 위해서는 이들 지립층(1A, 1C, 1E)에 있어서의 지립(3)의 함유량은 본 실시 형태와 같이 서로 같아지는 것이 바람직하고, 또한 제2, 제4 지립층(1B, 1D)에 의한 오목부를 같은 깊이로 하여 치우침 없는 절삭칩의 배출을 도모하기 위해서는 이들 지립층(1B, 1D)의 지립(3) 함유량도 역시 본 실시 형태와 같이 서로 같아지는 것이 바람직하다.

또한, 본 실시 형태에서는 이들 제1 내지 제5 지립층(1A 내지 1E)의 층 두께가 박인 지립층(1) 전체의 층 두께의 1/5로 되어 있고, 즉 서로 같은 층 두께로 되어 있고, 버어의 억제 및 방지 효과를 발휘하는 제1, 제5 지립층(1A, 1E)이나 절삭칩 배출성을 확보하기 위한 제2, 제4 지립층(1B, 1C) 및 직진성을 확보하기 위한 제3 지립층(1C)을 서로 균형에 맞게 배치할 수 있고, 각각의 작용 효과를 확실하게 나타내는 것이 가능해진다. 즉, 이들 지립층(1A 내지 1E) 중 어느 한쪽의 층 두께가 예를 들어 지나치게 두꺼우면 나머지 지립층(1A 내지 1E) 중 적어도 하나는 지나치게 얇아지고, 이 적어도 하나의 지립층이 제1, 제5 지립층(1A, 1E)이면 버어의 억제 효과를 얻을 수 없고, 제2, 제4 지립층(1B, 1D)이면 절삭칩 배출성이 손상되어 역시 버어의 억제 효과가 불충분해지고, 제3 지립층(1C)이면 절단시의 전기 주조 박인 지석의 직진성이 손상될 우려가 각각 생긴다.

또, 이와 같이 제1 내지 제5 지립층(1A 내지 1E)에 의한 작용 효과를 각각 확실하게 나타내기 위해서는, 상술한 바와 같이 이들 층 두께가 모두 박인 지립 층(1) 전체의 층 두께의 1/6 내지 1/4의 범위 내로 되어 있으면 된다. 예를 들어 지립층(1A 내지 1E) 중 3층이 박인 지립층(1) 전체의 층 두께의 1/6이고, 나머지 2층이 1/4씩이라도 좋다. 단, 상술한 바와 같은 박인 지립층(1)의 대칭성을 확보하기 위해서는, 제1 지립층(1A)과 제5 지립층(1E)의 층 두께는 서로 같고, 또한 제2 지립층(1B)과 제4 지립층(1D)의 층 두께도 서로 같아지는 것이 바람직하고, 또한 제1, 제5 지립층(1A, 1E)과 제3 지립층(1C)의 층 두께도 서로 같아지는 것이 바람직하고, 특히 본 실시 형태와 같이 모든 지립층(1A 내지 1E)의 층 두께가 서로 같고 박인 지립층(1) 전체층 두께의 1/5로 하는 것이 보다 바람직하다.

또한, 이렇게 하여 제1 내지 제5 지립층(1A 내지 1E)의 층 두께를 박인 지립층(1) 전체의 층 두께의 1/6 내지 1/4의 범위 내, 특히 박인 지립층(1) 전체층 두께의 1/5로 확실하게 제어하기 위해서는, 상기 지립층(1A 내지 1E)의 금속 도금상(2)에 분산시키는 지립(3)의 입경(평균 입경)도 박인 지립층(1) 전체층 두께의 1/5 이하가 되는 것이 바람직하다. 즉, 이 지립(3)의 입경이 지나치게 크면, 지립층(1A 내지 1E)의 금속 도금상(2)의 두께가 박인 지립층(1)의 층 두께의 1/6 이상이라도 상기 금속 도금상(2)으로부터 지립(3)이 돌출되어 인접하는 지립층(1A 내지 1E)에 내포되어 버리고, 그 결과 이들 층 두께 방향에 인접하는 지립층끼리의 계면(경계면)을 제어할 수 없게 되어 부분적으로 층 두께에 대소가 생기고, 각 지립층(1A 내지 1E)에 의한 작용 효과를 확실하게 나타낼 수 없게 될 우려가 생긴다. 단, 이 지립(3)의 입경이 너무 작아져도, 연삭 저항이 커져 워크에 눌러 붙음이 생길 우려가 있으므로, 이 지립(3)의 평균 입경은 박인 지립층(1) 전체의 층 두께에 대해 1/30 이상이 되는 것이 바람직하다.

이하, 보다 구체적인 실시예를 들어 본 발명의 효과에 대해 설명한다. 본 실시예에서는, 상기 실시 형태를 기초로 하는 전기 주조 박인 지석에 의해 도3에 도시한 바와 같은 금속(Cu)의 전극(11)을 갖는 유리 에폭시 수지의 기반(12)으로 이루어지는 LED 워크(13)의 절단을 행하고, 그 때의 전극(11)으로부터 발생한 버어(14)의 크기[단, 도3에 도시한 바와 같이 횡방향(이송 방향)으로 연장되는 버어(14)의 크기를 X, 하부 방향으로 연장되는 버어(14)의 크기를 Y라 함]를 절단 초기와 50 m 절단시에 측정하였다. 이 결과를 제1 실시예로서, 그 박인 지립층의 제1 내지 제5 지립층에 있어서의 지립 함유량과 같이 표1에 나타낸다. 또, LED 워크(13)의 부호 15 부분은 에폭시 수지제이다.

단, 본 제1 실시예에 있어서, 전기 주조 박인 지석은 외경 58 ㎜, 내경 40 ㎜, 두께(박인 지립층의 층 두께) 0.15 ㎜이고, 제1 내지 제5 지립층의 층 두께는 각각 0.03 ㎜, 금속 도금상은 Ni, 지립은 입경 8/20 ㎛의 다이아몬드 지립이며, 필러는 분산되어 있지 않다. 또한, 절단 조건은 주축 회전수 18000(1/분), 이송 속도 100(㎜/초)이고, 절단 부위를 향해 박인 지석의 이송 방향측으로부터 1.6(L/분)의 냉각수를, 또한 양측면측으로부터 1.2(L/분)의 냉각수를 각각 공급하면서 절단을 행하였다. 또, 절단한 LED 워크(13)의 치수는 도3에 나타낸 바와 같다.

한편, 본 제1 실시예에 대한 비교예로서, 제1 실시예의 전기 주조 박인 지석과 같은 금속 도금상에 같은 지립을 분산하여 이루어지는 동일한 외형 치수의 박인 지립층을 구비하고, 이 박인 지립층이 그 층 두께 방향으로 차례로 적층된 제1 내 지 제3 지립층을 갖고, 이 중 제1, 제3 지립층에 있어서의 지립 함유량이 제2 지립층에 있어서의 지립 함유량보다도 많아진 3층 구조의 전기 주조 박인 지석(제1 비교예)과, 제1 지립층만로 이루어지는 단층 구조의 전기 주조 박인 지석(제2 비교예)에 의해 동일한 조건에서 발생한 버어(14)의 크기를 측정하였다. 이 결과를 제1 내지 제3 지립층의 지립 함유량과 함께 표1에 나타낸다. 단, 제1 비교예에 있어서 제1 내지 제3 지립층의 층 두께는 박인 지립층의 층 두께 0.15 ㎜의 1/3이었다.

[표1]

이 표1의 결과로부터, 우선 박인 지립층이 일정한 지립 함유량(25 vol ％)으로 지립을 분산한 단일의 제1 지립층으로 이루어지는 제2 비교예에서는, 절단 초기로부터 이송 방향 및 하부 방향의 버어(14)의 크기(X, Y)가 모두 크고, 절단 거리가 증가함에 따라서 점차 증대하게 되어 50 m 절단시에는 X, Y 모두 100 ㎛를 넘는 크기가 되고, 그대로 제품으로서 사용하는 것은 불가능했다. 또한, 상기 특허문헌 1에 준하는 제1 비교예에서는 절단 초기의 버어(14)는 X, Y 모두 작게 억제되어 있었지만, 절단 거리가 증가함에 따라서 전기 주조 박인 지석에 사행이 생기게 되고, 50 m 절단시에는 소정의 스트리트로부터 크게 돌출되도록 되어 절단 자체가 불가능해졌다. 이들에 대해, 본 발명에 관한 제1 실시예의 전기 주조 박인 지석에 따르면, 절단 초기로부터 버어의 크기가 X, Y 모두 작고, 50 m 절단시에도 작게 억제된 상태에서, 게다가 사행의 발생도 없어 고품위의 절단이 가능했다.

다음에, 본 발명의 실시예의 전기 주조 박인 지석에 있어서, 제2, 제4 지립층의 지립 함유량을 5 vol ％로 일정하게 하고, 제1, 제3, 제5 지립층의 지립 함유량을 다양하게 변화시킨 7종의 전기 주조 박인 지석과, 반대로 제1, 제3, 제5 지립층의 지립 함유량을 25 vol ％로 일정하게 하고, 제2, 제4 지립층의 지립 함유량을 다양하게 변화시킨 4종의 전기 주조 박인 지석에서 제1 실시예와 동일한 조건에서 동일한 LED 워크(13)를 절단하였을 때의 버어(14)의 크기(X, Y)를 소정의 절단 거리마다 측정하였다. 이들 결과를 각각 제11 실시예 내지 제17 실시예 및 제21 실시예 내지 제24 실시예로서 표2, 표3에 나타낸다. 또, 표3에는 제3 비교예로서 제2, 제4 지립층의 지립 함유량을 0 vol ％, 즉 제2, 제4 지립층에 지립을 분산시키지 않았던 것에 대해서도 버어(14)의 크기(X, Y)를 측정한 결과도 나타낸다. 단, 각 전기 주조 박인 지석의 외형 치수, 금속 도금상, 지립, 각 지립층의 층 두께에 대해서도 제1 실시예와 마찬가지이다.

[표2]

[표3]

이 중, 우선 표2의 결과로부터, 제1, 제3, 제5 지립층의 지립 함유량이 45 vol ％로 많아진 제11 실시예에서는, 절단 초기의 절단 거리 1 m의 시점으로부터 X, Y 모두 버어(14)가 100 ㎛에 이를 정도로 크고, 절단 거리가 증가함에 따라서 현저하게 증대는 하지 않았지만, 그 경향은 50 m 절단시까지 이어지고 특히 Y는 100 ㎛를 넘는 크기가 되었다. 또한, 제1, 제3, 제5 지립층의 지립 함유량이 10 vol ％로 작아진 제17 실시예에서는 절단 초기는 버어(14)의 발생이 적지만, 절단 거리가 진행됨에 따라서 버어(14)의 증대량이 커져 X, Y 모두 급격하게 큰 버어(14)가 발생하게 되고, 50 m 절단시에는 제11 실시예와 대략 동등한 큰 버어(14)가 생기게 되었다.

이들에 대해, 제1, 제3, 제5 지립층의 지립 함유량이 15 내지 40 vol ％로 된 제12 실시예 내지 제16 실시예에서는, 제11 실시예에 비해서는 절단 초기의 버어(14)가 작은 한편, 제17 실시예에 비해서는 절단 거리가 증가하는 데 수반하여 버어(14)의 증대량이 X, Y 모두 작게 억제되어 있고, 50 m 절단시라도 80 ㎛를 하회하는 크기로 억제되어 있었다. 특히, 이 중 제1, 제3, 제5 지립층의 지립 함유량이 20 내지 35 vol ％로 된 제13 실시예 내지 제15 실시예에서는, 절단 초기의 버어(14)의 크기 및 50 m 절단시까지의 증대량이 모두 더 작고, 즉 높은 버어 억제 효과가 안정적으로 유지되어 있는 것을 알 수 있다.

한편, 표3의 결과로부터, 제2, 제4 지립층의 지립 함유량이 0 vol ％, 즉 제2, 제4 지립층이 지립을 포함하지 않는 단순한 Ni 도금상으로 된 제3 비교예에서는 절단 초기는 버어(14)가 작지만, 이들 제2, 제4 지립층의 마모가 현저하고, 50 m 절단시 전에 제1, 제5 지립층에 박리가 생겨 절단이 불가능해졌다. 또한, 반대로 제2, 제4 지립층의 지립 함유량이 15 vol ％와 다른 제21 실시예 내지 제23 실시예보다도 많아진 제24 실시예에서는, 제21 실시예 내지 제23 실시예나 제2 비교예에 비해서도 절단 초기로부터 버어(14)가 큰 경향이 되었다.

이들에 대해, 제2, 제4 지립층의 지립 함유량을 1 내지 10 vol ％로 한 제21 실시예 내지 제23 실시예에서는 절단 초기의 버어(14)가 X, Y 모두 작고, 게다가 50 m 절단시까지의 버어(14)의 증대량도 작게 억제되어 있고, 특히 제2, 제4 지립층의 지립 함유량을 5 vol ％로 한 제22 실시예에서는 그 경향이 현저하다. 또한, 다음 표4, 표5는 제1, 제3, 제5 지립층의 지립 함유량을 각각 35 vol ％, 20 vol ％로 하여, 제2, 제4 지립층의 지립 함유량 1 내지 10 vol ％로 한 제31 실시예 내지 제33 실시예 및 제41 실시예 내지 제43 실시예에 의한 결과를 나타내는 것이지만, 표3의 제21 실시예 내지 제23 실시예와 같은 경향을 확인할 수 있다.

[표4]

[표5]

다음에, 표6은 제1, 제3, 제5 지립층의 지립 함유량을 25 vol ％, 제2, 제4 지립층의 지립 함유량을 5 vol ％로 하고, 이들 제1, 제3, 제5 지립층의 층 두께와 제2, 제4 지립층의 층 두께를 변화시킨 제51 실시예 내지 제55 실시예에 의한 절단 결과를 나타내는 것이고, 다른 조건들은 제1 실시예와 마찬가지이며, 즉 박인 지립층 전체의 층 두께는 0.15 ㎜로 공통이다.

[표6]

이 표6의 결과로부터, 제1, 제3, 제5 지립층의 층 두께가 0.02 ㎜로 박인 지립층의 층 두께의 1/6(0.025 ㎜)보다도 얇아지고, 또한 제2, 제4 지립층의 층 두께 가 0.045 ㎜로 박인 지립층의 층 두께의 1/4(0.0375 ㎜)보다도 두꺼워진 제51 실시예에서는 특히 하방의 버어(14)의 크기(Y)가 절단 초기부터 크고, 그 경향은 50 m 절단시까지 계속되었다. 한편, 반대로 제1, 제3, 제5 지립층의 층 두께가 0.04 ㎜로 박인 지립층의 층 두께의 1/4보다도 두껍고, 또한 제2, 제4 지립층의 층 두께가 0.015 ㎜로 박인 지립층의 층 두께의 1/6보다 얇아진 제55 실시예에서는 특히 이송 방향의 버어(14)의 크기(X) 및 그 증대량이 절단 초기부터 50 m 절단시에 걸쳐서 크다.

이들에 대해, 제1 내지 제5 지립층의 층 두께가 모두 박인 지립층 전체의 층 두께의 1/6 내지 1/4의 범위 내로 된 제52 실시예 내지 제54 실시예에서는 절단 초기의 버어(14) 및 그 증가량이 X, Y 모두 작고, 특히 제1 내지 제5 지립층의 층 두께가 서로 같고, 즉 박인 지립층의 층 두께의 1/5(0.03 ㎜)로 된 제53 실시예에서는 이 경향이 가장 현저하다.

마지막으로, 표7은 역시 제1, 제3, 제5 지립층의 지립 함유량을 25 vol ％, 제2, 제4 지립층의 지립 함유량을 5 vol ％로 하여, 이 지립의 입경을 다양하게 변화시킨 제61 실시예 내지 제65 실시예에 의한 절단 결과를 나타내는 것이며, 다른 조건들은 제1 실시예와 마찬가지이다.

[표7]

이 표7의 결과로부터, 우선 지립 직경이 박인 지립층 전체의 층 두께의 1/5(0.03 ㎜)을 넘는 30/40 ㎛인 제65 실시예에서는 절단 초기로부터 버어(14)가 X, Y 모두 크고, 증대량은 그만큼 크지는 않지만, 그 경향은 50 m 절단시까지 이어졌다. 이에 대해, 지립 직경이 박인 지립층 전체의 층 두께의 1/5 이하가 된 제61 실시예 내지 제64 실시예에서는 절단 초기부터 버어(14)가 작고, 게다가 절단 거리가 증가하는 데 수반하는 증대량도 적고, 50 m 절단시에도 충분히 작게 억제되어 있다. 단, 지립 직경이 박인 지립층 전체의 층 두께의 1/30(0.005 ㎜)을 하회하는 제61 실시예에서는 버어(14) 자체는 작지만, LED 워크(13)의 유리 에폭시 수지로 이루어지는 기반(12)에 눌러 붙음이 발생하고 있어, 그대로 제품으로 하기에는 부적당하게 되었다.

본 발명의 전기 주조 박인 지석에서는, 이와 같이 박인 지립층이 지립 함유량이 많은 제1, 제3, 제5 지립층과 지립 함유량이 적은 제2, 제4 지립층을 교대로 적층한 5층 구조를 갖고 있고, 즉 상기 박인 지립층의 층 두께 방향의 양단부와 중 앙에 지립 함유량이 많은 지립층이 배치되게 된다. 따라서, 우선 이 층 두께 방향 양단부에 배치되는 지립 함유량의 많은 제1, 제5 지립층에 의해 절삭날 엣지로서 작용하는 박인 지립층의 둘레면과 양측면과의 교차 능선부의 마모를 억제하여 이 절삭날 엣지가 라운딩되는 것, 즉 박인 지립층의 소위 모서리 플래쉬를 방지할 수 있고, 날카로운 절삭 능력을 유지하여 상술한 바와 같은 전자 재료 부품의 절단에 있어서의 버어의 발생을 억제하는 것이 가능해진다.

또한, 이들 제1, 제5 지립층과 제3 지립층 사이에 배치되는 지립 함유량이 적은 제2, 제4 지립층에 있어서는, 이와 같은 전자 재료 부품의 절단이나 드레싱에 의해 제1, 제3, 제5 지립층에 비해 마모가 촉진되어 오목부가 형성되지만, 이렇게 하여 지립 함유량이 적은 지립층이 2층으로 나누어져 있음으로써 제2, 제4 지립층의 각각의 폭은 박인 지립층 전체의 층 두께에 대해 작게 억제되고, 이에 수반하여 오목부의 깊이도 얕아진다. 이로 인해, 지립 함유량이 많은 제1, 제3, 제5 지립층에 의한 높은 내마모성과 함께 박인 지립층 전체의 내마모성을 확보하고, 또한 지속시킬 수 있는 동시에, 이러한 오목부로부터 지립층에 박리가 생기는 것도 방지할 수 있어 지석 수명의 연장을 도모할 수 있다.

그리고, 이렇게 하여 오목부를 형성하는 제2, 제4 지립층 사이의 박인 지립층의 층 두께 방향 중앙에는 상술한 바와 같이 이들 제2, 제4 지립층보다도 지립 함유량이 많은 제3 지립층이 배치되어 있고, 상기 박인 지립층이 상기 전자 재료 부품을 절단할 때에는 이 제3 지립층과 상기 제1, 제5 지립층이 선행하여 수지 몰드 중의 리드 프레임이나 전극 등에 절입되게 되므로, 가령 층 두께 방향 양단부의 제1, 제5 지립층 중 어느 한쪽이 이 리드 프레임 등에 접촉하고, 다른 쪽이 접촉하고 있지 않은 상태에서 박인 지립층이 절입되어도 중앙의 제3 지립층이 접촉하고 있으면, 박인 지립층에 층 두께 방향의 진동이 발생하는 것을 억제하여 박인 지석의 사행을 방지할 수 있다. 따라서, 상기 구성의 전기 주조 박인 지석에 따르면, 높은 직진성을 확보하여 고정밀도의 절단이 가능하고, 게다가 버어의 발생을 억제할 수 있는 동시에 내마모성도 높으므로, 상술한 바와 같은 전자 재료 부품 등의 워크의 절단에 이용하여 고품위의 전자 재료 부품을 장기간에 걸쳐서 안정적으로 제조하는 것이 가능해진다.

여기서, 상기 제1, 제3, 제5 지립층에 있어서의 지립의 함유량은 15 내지 40 vol ％의 범위 내로 되는 것이 바람직하고, 또한 제2, 제4 지립층에 있어서의 지립의 함유량은 1 내지 10 vol ％의 범위 내로 되는 것이 바람직하다. 즉, 제1, 제3, 제5 지립층의 지립 함유량이 15 vol ％를 하회하면 내마모성이 현저하게 저하되어, 특히 상술한 바와 같이 절삭날 엣지가 되는 제1, 제5 지립층의 모서리 플래쉬를 방지할 수 없게 되는 한편, 반대로 지립 함유량이 40 vol ％를 상회해도 지립의 탈락에 의한 절삭날의 자생이 촉구되지 않아 절삭 능력이 둔해지고, 어느 쪽의 경우도 버어의 발생을 확실하게 방지할 수 없게 될 우려가 생긴다.

또한, 제2, 제4 지립층의 지립 함유량이 1 vol ％를 하회하면 마모에 의한 오목부가 지나치게 깊어져 쉽게 박리가 생길 우려가 있는 한편, 10 vol ％를 상회할 정도로 많아지면 제1, 제3, 제5 지립층과의 지립 함유량의 차가 작아져 절삭칩 배출을 위한 오목부가 형성되기 어려워지고, 역시 버어의 발생을 방지할 수 없게 될 우려가 발생한다. 또, 제1, 제3, 제5 지립층의 지립 함유량은 서로 같아지는 것이 바람직하고, 또한 제2, 제4 지립층의 지립 함유량도 서로 같아지는 것이 바람직하다.

또한, 이들 제1 내지 제5 지립층의 층 두께는 모두 상기 박인 지립층 전체의 층 두께의 1/6 내지 1/4의 범위 내로 되는 것이 바람직하다. 즉, 상술한 바와 같이 절삭날 엣지로서 작용하는 제1, 제5 지립층의 층 두께가 박인 지립층 전체의 층 두께의 1/6보다도 얇으면 이 절삭날 엣지 부분의 내마모성이 손상되어 모서리 플래쉬를 확실하게 방지할 수 없고, 또한 제2, 제4 지립층이 얇으면 절삭칩 배출을 위한 오목부가 작아져 모두 버어의 발생을 방지할 수 없게 될 우려가 있는 동시에, 제3 지립층의 층 두께가 얇으면 충분한 직진성을 얻을 수 없게 될 우려가 있다.

한편, 반대로 이들 지립층의 어느 한쪽의 층 두께가 박인 지립층 전체의 층 두께의 1/4보다도 두꺼우면, 다른 어느 한쪽의 지립층의 층 두께가 박인 지립층 전체의 층 두께의 1/6보다도 얇아져, 역시 버어의 발생 방지나 절단시의 직진성 확보 등의 효과를 충분히 발휘할 수 없게 될 우려가 생긴다. 또, 이와 같은 효과를 확실하게 발휘하기 위해서는, 제1 내지 제5 지립층의 층 두께는 서로 같고, 즉 모두 박인 지립층 전체의 층 두께의 1/5로 되는 것이 바람직하다.

또한, 이들 제1 내지 제5 지립층에 분산되는 지립의 입경은 상기 박인 지립층 전체의 층 두께의 1/5 이하로 되는 것이 바람직하고, 이에 의해서도 지립의 입경이 커지면, 층 두께 방향에 인접하는 지립층 사이에서 한쪽으로부터 다른 쪽에 입경이 큰 지립이 돌출되어 버려, 서로의 지립층의 계면의 제어가 곤란해져 제1 내 지 제5 지립층에 상술한 바와 같은 층 두께를 확보할 수 없게 될 우려가 생긴다. 단, 이 지립의 입경이 지나치게 작아져도 연삭 저항이 커져 워크에 눌러 붙음이 생길 우려가 있으므로, 이 지립 직경은 박인 지립층 전체의 층 두께의 1/30 이상으로 하는 것이 바람직하다.

Claims

금속 도금상에 지립을 분산하여 이루어지는 박인 지립층을 구비하고, 이 박인 지립층은 상기 박인 지립층의 층 두께 방향으로 차례로 적층된 제1 내지 제5 지립층을 갖고 있고, 이 중 제1, 제3, 제5 지립층에 있어서의 상기 지립의 함유량이 제2, 제4 지립층에 있어서의 상기 지립의 함유량보다도 많게 되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 주조 박인 지석.
제1항에 있어서, 상기 제1, 제3, 제5 지립층에 있어서의 상기 지립의 함유량이 15 내지 40 vol ％의 범위 내이고, 상기 제2, 제4 지립층에 있어서의 상기 지립의 함유량이 1 내지 10 vol ％의 범위 내인 것을 특징으로 하는 전기 주조 박인 지석.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 내지 제5 지립층의 층 두께가 모두 상기 박인 지립층 전체의 층 두께의 1/6 내지 1/4의 범위 내인 것을 특징으로 하는 전기 주조 박인 지석.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지립의 입경이 상기 박인 지립층 전체의 층 두께의 1/5 이하로 되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 주조 박인 지석.