TW201729947A - 切斷用刀片的製造方法及切斷用刀片 - Google Patents

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Abstract

此切斷用刀片的製造方法係具備：將液狀的分散介質加入於包含熱壓著性樹脂的樹脂粉體、研磨料及纖維狀填充材之混合粉之混合步驟；於成形模內將添加有前述分散介質之前述混合粉予以冷壓而形成刀片本體的原板之壓縮步驟；以及將前述原板予以熱壓而燒結之燒結步驟。

Description

切斷用刀片的製造方法及切斷用刀片
本發明係關於對例如使用在半導體製品等之電子材料構件等被切斷材料進行切斷加工之切斷用刀片的製造方法及切斷用刀片。
於對使用在半導體製品等之電子材料構件等被切斷材料施以槽加工，或是藉由將被切斷材料予以切斷而形成單片化之加工(以下省略為切斷加工)中，係要求高精度。此切斷加工中，係使用圓板狀的切斷用刀片(薄刃研磨刀)。
切斷用刀片係具備：形成圓板狀之刀片本體、以及形成於刀片本體的外周緣部之切割刃。刀片本體係使金剛石或cBN等研磨料、以及填充材分散於樹脂相(樹脂的固相)或金屬相(金屬的固相)等之黏合相(黏合劑)而形成。因此，刀片本體具有黏合相以及分散於黏合相中之研磨料及填充材。由樹脂相形成刀片本體之切斷用刀片(刀片本體含有樹脂相作為黏合相之切斷用刀片)，係被稱為樹脂黏合刀片(樹脂黏合研磨刀)。
於製造此類切斷用刀片時，以往係採用下述方法。
於第8圖(a)至(c)所示之習知的製法中，首先於第8圖(a)中，將混合有屬於樹脂相的原料之樹脂粉體、研磨料及填充材之混合粉MP，充填於模具。接著於第8圖(b)中，藉由人工或機械等使充填於模具之混合粉MP的表面平坦化。然後於第8圖(c)中，將混合粉MP予以熱壓而燒結。此外，雖然於圖中未特別顯示，但在熱壓後，係進行外周及內周加工，且因情況的不同而進行研光處理(刀片表面(兩側面)的平坦化加工)，形塑刀片本體的形狀，而形成成為製品之切斷用刀片。
此外，下述專利文獻1、2之切斷用刀片的製造方法中，係製作含有黏合劑之漿液，並藉由刮刀法將此漿液成形為板狀(薄片體)，並進行脫模、脫脂(去除漿液製作時所添加之黏結劑)及燒結。於製造樹脂黏合刀片時，並不使用黏結劑，而是使用乙醇等以作為相對於屬於黏合劑的樹脂的溶劑。藉由使該溶劑揮發，而得到板狀的成形品。
然而，對於此類切斷用刀片，係存在以更高速旋轉來進行切斷加工之需求。亦即，要求使切斷用刀片更高速地旋轉來進行切斷加工。以高速旋轉來進行切斷加工時，必須提高切斷用刀片的強度。就提高切斷用刀片的強度之手法而言，係進行使纖維狀填充材分散於刀片本體之作法。
然而，如專利文獻1、2般之使用刮刀法來製造切斷用刀片之方法中，當使用纖維狀填充材時，纖維狀填充材的配向會在刮刀操作時之薄片體的延展方向一致。詳細而言，於模具的上表面上，設置具有薄片體(切斷用刀片)的形狀之凹入部，並將漿液配置在此模具的上表面。接著在接觸於模具的上表面之狀態下使刮刀滑動，將漿液充填於凹入部，同時去除多餘的漿液。此時，纖維狀填充材會在薄片體的延展方向(刮刀的滑動方向)配向。因此，纖維狀填充材會在與切斷用刀片的特定徑向平行之方向配向。藉此，切斷用刀片的強度係於刀片周方向上產生變異。
下述專利文獻3之切斷用刀片的製造方法中，係使用纖維狀填充材作為填充材。並將溶劑、研磨料及纖維狀填充材混合於樹脂相的材料中而製作出漿液。將此漿液滴入於旋轉塗布機等旋轉體的旋轉中心。滴入於旋轉體上之漿液，係藉由離心力而擴展並成為薄片體。此時，漿液中的纖維狀填充材係以從旋轉中心輻射狀地延伸之方式配向。然後將該薄片體成形為圓板狀，並將成形體予以熱壓而構成刀片本體。
根據此手法，可防止纖維狀填充材僅在一定方向配向，而使切斷用刀片的強度於刀片周方向之整體達到均等化。
然而，先前之切斷用刀片的製造方法中，具有下述問題。
於第8圖(a)至(c)所示之習知的製法中，第8圖(b)的步 驟中，即使順應模具內之混合粉MP的表面以使混合粉MP的表面於表觀上達到平坦化，混合粉MP的充填密度亦會產生變異。因此，當使用纖維狀填充材作為填充材時，纖維狀填充材不會在刀片本體的內部均等地分散，而使刀片強度產生變異。
此外，如專利文獻1至3，在從漿液中使薄片體成形而製造切斷用刀片時，無法對應於熱壓著性樹脂。亦即，例如對於聚醯亞胺樹脂等之熱壓著性樹脂，由於不存在良溶劑(亦即相對於樹脂之溶解度高之溶劑)，所以難以從漿液中使薄片體成形，製造本身難以進行。
再者，於專利文獻1、2之刮刀法中，纖維狀填充材於刀片本體整體中所佔有之含有率低時(例如為30vol%以下時)，有時亦可使薄片體成形。惟如上述般，由於纖維狀填充材的配向在一定方向(薄片體的延展方向)一致，所以無法使切斷用刀片的強度於刀片周方向達到均等化。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開平10-193267號公報
[專利文獻2]日本特開平10-193268號公報
[專利文獻3]日本特開2015-98070號公報
本發明係鑑於上述情形而研創者，其目的在於提供一種可簡單地製造出切斷用刀片的製造方法，以及切斷用刀片，該切斷用刀片係具備由熱壓著性樹脂所構成之樹脂相，於刀片本體的內部不會使纖維狀填充材在一定方向配向，並且可均等地分散，藉此於刀片周方向的整體均等地提高強度。
本發明的一樣態之切斷用刀片的製造方法係具備：將液狀的分散介質添加於包含熱壓著性樹脂的樹脂粉體、研磨料及纖維狀填充材之混合粉之混合步驟；於成形模內將添加有前述分散介質之前述混合粉予以冷壓而形成刀片本體的原板之壓縮步驟；以及將前述原板予以熱壓而燒結之燒結步驟。
此外，本發明的一樣態之切斷用刀片係具備：形成圓板狀之刀片本體、以及形成於前述刀片本體的外周緣部之切割刃，前述刀片本體係具備：由熱壓著性樹脂所形成之樹脂相、以及分散於前述樹脂相之研磨料及纖維狀填充材，以繞著前述刀片本體的中心軸互為相等之角度將前述刀片本體區隔為複數個區域，於各區域中所測定之前述纖維狀填充材的含有率，係相對於前述纖維狀填充材於前述刀片本體整體中所佔有之總含有率，為90至110%。
本發明的一樣態之切斷用刀片的製造方法中，係將液狀的分散介質添加於包含熱壓著性樹脂的樹脂粉體、研磨料及纖維狀填充材之混合粉。接著於模具等之 成形模內將此含有液狀的分散介質之混合粉予以冷壓。因此，於進行此冷壓時，分散介質可進入於混合粉之粉末彼此的間隙，而促進利用液體流動所產生之粉體流動。
本發明的一樣態之所謂「熱壓著性樹脂」係包含於熱固性樹脂者，意指屬於樹脂相的原料之樹脂粉體係大致以結束聚合反應後之狀態而形成，並且於燒結步驟時藉由熱壓著而一體化，以形成樹脂相之型式的樹脂。亦即，「熱壓著性樹脂」係被分類為熱固性樹脂之樹脂。屬於樹脂相的原料之樹脂粉體，是由大致結束聚合反應後之狀態的熱固性樹脂所構成。於燒結步驟時，藉由熱壓著使樹脂粉體一體化，而形成樹脂相。就此熱壓著性樹脂而言，例如可列舉出聚醯亞胺樹脂，或是特定的酚樹脂，或是聚苯并咪唑(PBI(註冊商標))等。
此外，就「分散介質」而言，例如可使用氟系惰性液體等之替代性氟氯碳等。
此外，所謂「纖維狀填充材」，意指寬高比(以長度/外徑所表示之比)的平均(值)為5以上之細長形狀的填充材。就纖維狀填充材而言，例如可使用金屬、碳、玻璃等之各種材質。纖維狀填充材中，例如亦包含寬高比為1000以上者(所謂晶鬚)。
亦即，本發明的一樣態中，於壓縮步驟中，係於成形模內，對將分散介質混合於混合粉而成者施加壓力，使分散介質發揮如潤滑劑之作用，而使樹脂粉體、研磨料及纖維狀填充材均勻地擴散於成形模內。因此，可將 所製作之刀片本體的原板之密度的變異顯著地抑制為較小，並且使纖維狀填充材均等地分散於原板內。
此時，纖維狀填充材係朝向與刀片本體的厚度方向交叉之方向(亦即在大致垂直於刀片本體的中心軸之面內的360°整體方向中的任一方向)，但纖維狀填充材並未在一定方向配向，亦即，纖維狀填充材處於配向無規則性之無配向的分散狀態(亦即隨機地配向)。換言之，使複數個纖維狀填充材隨機地配向，藉此，實質上在360°整體方向配向而分散。
於此壓縮步驟中，由於進行冷壓(冷壓縮)，所以不會進行樹脂粉體的熱壓接，而穩定地確保樹脂粉體的流動性。
然後將此刀片本體之原板予以熱壓而燒結。如上述般，由於將原板之密度的變異抑制地為較小，所以於燒結時可抑制刀片本體產生縮痕等之情形。結果可製作出將翹曲或平面度抑制地較小之刀片本體。
所謂縮痕(Sink Marks)係指因材料引起的收縮所產生之凹入或陷入。當原板之密度的變異大時，於燒結時，密度較低的部位係與其他部位相比更進一步收縮，而有產生凹入或陷入之疑慮。將因該收縮所產生之凹入或陷入稱為縮痕。
此外，由於從使原板成形之時間點開始，纖維狀填充材即均等地分散，故即使在燒結前述原板所得之刀片本體中，纖維狀填充材係在刀片的周方向及徑向亦均等地分散。因此可得到強度無變異之優異的切斷用刀片。詳細而 言，如上述般在大致垂直於刀片本體的中心軸之面內，纖維狀填充材未在一定方向配向，而是在不特定的方向(360°整體的方向)隨機地配向，所以纖維狀填充材可發揮如骨材般之功能，而使強度於刀片周方向整體均等地提升。
此外，於刀片本體中，藉由使纖維狀填充材均等且隨機地配向來分散，亦可得到下述作用效果。
‧耐磨耗性的提升。
‧薄刃的抑制。
‧適度的自我銳刃作用。
‧韌性的提升。
‧耐熱性的提升。
亦即，藉由使纖維狀填充材於刀片本體的內部均等且隨機地配向來分散，該刀片本體即不會於周方向的既定部位使磨耗容易進行，而在周方向的整體使磨耗均等地進行。結果，亦可抑制作為刀片整體的磨耗量，而提升耐磨耗性。此外，由於耐磨耗性提升，所以可延長工具壽命(提升工具壽命)。
此外，在大致垂直於刀片本體的中心軸之面內，纖維狀填充材係隨機地配向。因此，相對於朝向刀片本體的厚度方向之兩側面(刀片的表背面)，使例如形成細長柱狀之纖維狀填充材的周面或縱剖面(沿著填充材的延伸方向之剖面)露出，而抑制朝向纖維狀填充材的延伸存在方向之端面或橫剖面(垂直於填充材的延伸存在方向之剖面)的露出。另一方面，相對於朝向刀片本體之徑向的外 側之外周面，纖維狀填充材亦有該周面或縱剖面露出者，或是端面或橫剖面露出者之各式各樣者。
因此，相對於刀片本體的兩側面，刀片外面之每單位面積之纖維狀填充材的露出面積之比率會增大。相較於此，相對於刀片本體的外周面，刀片外面之每單位面積之纖維狀填充材的露出面積之比率會變小。亦即，關於刀片外面之每單位面積之纖維狀填充材的露出面積，與刀片本體的外周面之纖維狀填充材的露出面積相比，兩側面之纖維狀填充材的露出面積較大。因此，於刀片本體的外周面，可使磨耗適度地進行而良好地維持切割刃的切割感(可促進自我銳刃作用)。此外，於刀片本體的兩側面，可抑制磨耗的進行而抑制薄刃的產生。因此，在藉由切斷加工而形成於被切斷材料之切斷面，不易產生起因於薄刃之傾斜等缺失，而顯著地提高切斷加工的品質。
此外，本發明的一樣態中，藉由纖維狀填充材的均等分散及隨機配向，而可提高刀片強度。因此，例如與本發明的一樣態相異，與不使用纖維狀填充材而僅使用硬度高的粒子狀填充材以欲提升刀片強度時相比較，本發明的一樣態中，可促進適度的自我銳刃作用。
亦即，在使用習知的粒子狀填充材以欲提高刀片強度時，由於粒子狀填充材於配向無法具有特徵，所以採用單純地提高粒子狀填充材的硬度之手法。然而，當粒子狀填充材的硬度上升時，於切割刃中，研磨料的保持力過高而難以形成新的刃尖(自我銳刃作用降低)。因而無法良好地 維持銳利度。
另一方面，若使用本發明的一樣態之纖維狀填充材，則可在不提升填充材的硬度下提高刀片強度，所以可促進適度的自我銳刃作用，而良好地維持銳利度。
此外，於刀片本體的內部，由於纖維狀填充材均等地分散且隨機地配向，所以此等纖維狀填充材可發揮如骨材般之作用，而提升刀片本體的韌性。因此，可提高切斷用刀片的強度，同時耐衝擊性亦優異，尤其在高速旋轉時的切斷加工中，亦可充分確保剛性，而維持高品質的切斷精度。
此外，由於纖維狀填充材均等地分散且隨機地配向，所以於刀片本體的內部，可達到由纖維狀填充材彼此所帶來之熱傳導率的提升。因此，例如當使用熱傳導率佳之金屬纖維或碳纖維等作為纖維狀填充材時，於切斷加工時在刀片本體的外周緣部(切割刃)所產生之摩擦熱，可通過纖維狀填充材而在較早階段即在刀片內部形成熱分散，同時提升冷卻效率，故可提升切斷用刀片的耐熱性。
關於在冷壓前混入於混合粉之分散介質，該大部分於冷壓時從混合粉(刀片本體的原板)流出而被去除。此外，關於在冷壓後殘留於刀片本體的原板之分散介質，例如可於燒結步驟的熱壓前揮發，而從刀片本體去除。此時，由於分散介質係存在於粉體彼此的些微間隙，所以可防止因分散介質的揮發而使刀片本體形成為多孔質狀之 情形。此外，由於此時分散介質不會殘留於經由燒結步驟所製作之刀片本體，所以刀片本體的性能亦不會受到分散介質的影響。
詳細而言，於燒結步驟中分散介質所揮發之時機，較佳為藉由熱壓使樹脂粉體開始進行熱壓著之前。亦即，較佳係於實施熱壓之前(至燒結步驟前為止)使分散介質全部揮發。藉此，於粉體彼此之間分散介質所存在之空間由樹脂相所填滿(取代)，而在燒結後的刀片本體中，不會殘留分散介質的痕跡。因此，關於刀片本體的性能，並不會受到分散介質及其痕跡所影響。
具體而言，藉由本發明的一樣態所製造之切斷用刀片中，以繞著前述刀片本體的中心軸互為相等之角度將刀片本體區隔為複數個區域(例如繞著中心軸區隔為4等分之4個區域)，並將於各區域中所求出之纖維狀填充材的含有率，相對於纖維狀填充材於刀片本體整體中所佔有之總含有率，抑制在90至110%。亦即，各區域之纖維狀填充材的含有率相對於刀片本體整體之纖維狀填充材的總含有率之比(百分率)，為90至110%。
亦即，於刀片本體的各區域中均等地含有纖維狀填充材，同時纖維狀填充材會涵蓋刀片本體的整體區域均等地分散。此係如上述般，在經由冷壓的壓縮步驟後之刀片本體的原板中，所有纖維狀填充材均等地分散於刀片本體整體之故。因此，所製作之刀片本體係於刀片整體中無強度變異之剛性優異者。
此外，對於刀片本體的各區域之纖維狀填充材的含有率，例如可藉由下述手法來求出。
首先在厚度方向研磨刀片本體的側面整體，使配置在前述側面的厚度方向內側之纖維狀填充材露出。接著以SEM(掃描型電子顯微鏡)等來拍攝研磨後之刀片本體的側面。藉由對攝影圖像實施2值化處理，來製作可判別纖維狀填充材與除此之外的構件之圖像資料。於此圖像資料中，以繞著前述刀片本體的中心軸互為相等之角度區隔將刀片本體為複數個區域(例如繞著中心軸區隔為4等分之4個區域)。然後求出纖維狀填充材所佔有的面積相對於各區域的面積(區域內整體的面積)之比率。將此比率設為刀片本體的各區域之纖維狀填充材的含有率。
惟求出刀片本體的各區域之纖維狀填充材的含有率之手法，並不限定於上述手法。
此外，對於纖維狀填充材於刀片本體整體中所佔有之總含有率，可從上述圖像資料來求出，或是從纖維狀填充材的體積於刀片本體整體的體積中所佔有之比率來求出。
此外，藉由本發明的一樣態所製造之切斷用刀片中，以繞著前述刀片本體的中心軸互為相等之角度區隔將刀片本體為複數個區域(例如繞著中心軸區隔為8等分之8個區域)，並將於各區域中所測定之密度的平均值設為平均密度。相對於此平均密度，於各區域中所測定之密度例如抑制在90至110%。亦即，各區域的密度相對於密度的平均值之比(百分率)例如為90至110%。亦即，於 刀片本體的整體區域中，將密度的差(密度的變異)抑制地為較小。此係如上述般，在經由冷壓的壓縮步驟後之刀片本體的原板中，已將密度差抑制為較小之故。因此，所製作之刀片本體係可將翹曲或平面度抑制為較小。
詳細而言，藉由本發明的一樣態所製造之切斷用刀片中，例如可將刀片本體的翹曲量抑制在300μm以下。此外，可將刀片本體的平面度抑制在20μm以下。
此外，朝向燒結後所得之刀片本體的厚度方向之兩側面的平面度，如上述般抑制地較小。因此，即使在特別要求高品質的切斷精度之使用領域中，亦不需藉由研光處理使刀片本體的兩側面平坦化，而能夠滿足期待(期望)的平面度。
刀片本體的翹曲量係藉由以下之方法來測定。如第5圖(a)、(b)所示，將切斷用刀片10放置在研磨轉盤S上。一面旋轉研磨轉盤S，一面將雷射干涉計的雷射光L照射在切斷用刀片10，並測定切斷用刀片10之全周的高度(從研磨轉盤S之高度)。從測定值中的最高值(最遠離研磨轉盤S之位置的高度)中，減去刀片之厚度，所得之值為刀片本體的翹曲量。此測定係對刀片本體的雙面(朝向厚度方向之兩側面)進行，並採用數值較大者。
此外，刀片本體的平面度係藉由以下方法來測定。以繞著前述刀片本體的中心軸互為相等之角度將刀片本體區隔為複數個區域(例如繞著中心軸區隔為8等分之8個區域)。於各區域中，藉由測微計等來測定刀片本體的厚度。 測定值之變異的最大差(最大厚度與最小厚度之差)係為刀片本體的平面度。
如此，藉由將刀片本體的翹曲或平面度抑制地較小，在藉由此切斷用刀片將被切斷材料切斷時，可得到下述作用效果。
亦即，由於抑制往切斷用刀片的厚度方向之振動，所以可將切斷寬度抑制地較小，而提升被切斷材料的製品良率。此外，往切斷寬度方向(藉由切斷加工而形成於被切斷材料之切斷線的寬度方向)之力，難以從切斷用刀片作用於被切斷材料。因此，切斷用刀片可順利地切入於被切斷材料，而防止切斷面之毛邊或崩角等的產生。因此，可穩定地提高使被切斷材料單片化而成之電子材料構件(製品)等之品質。
再者，由於不須對刀片表面施以研光處理，所以不會有研磨料因該研光處理而從樹脂相中突出之情形。亦即，本發明的一樣態中，經由燒結步驟所得之刀片本體，係將研磨料配置在比前述刀片本體的側面更靠近厚度方向的內側之處，因而不會存在有從側面往厚度方向的外側突出之研磨料。因此，於切斷加工時，可顯著地抑制從刀片本體的側面突出之研磨料造成被切斷材料的切斷面粗化而使加工品質降低(產生毛邊或崩角等)之缺失。因此，與上述可將平面度抑制為較小之效果一起作用，能夠特別顯著地提高切斷精度。
詳細而言，以往，尤其在欲將刀片本體的 厚度薄化成1.1mm以下時，為了將刀片表面的平面度抑制地較小，此外，為了將刀片本體的厚度降低至期待的厚度為止(薄化至期望的厚度為止)，必須進行研光處理。因此，無法防止研磨料從刀片本體的側面中突出。
另一方面，根據本發明的一樣態，即使將刀片本體的厚度薄化為例如1.1mm以下，由於在燒結後已將平面度抑制為較小，所以不需進行研光處理。因此可確實地防止研磨料從刀片本體的側面突出。亦即，經由燒結步驟後之刀片本體的兩側面係藉由衝壓加工使表面平坦地形成而成為研磨料無突出之狀態。因此，藉由省略研光處理，可消除研磨料從刀片表面突出之情形。
再者，由於不須施以研光處理，故當然可容易進行製造，並且不需如先前般考量研光處理而預先將刀片本體的厚度形成為較大，因此可降低材料費。
此外，以往，在切斷用刀片將被切斷材料予以切斷時所受到之反作用力，會偏向於翹曲量較大之部位而作用。本發明的一樣態中，藉由將刀片本體的翹曲或平面度抑制為較小，即可防止上述情形。亦即，根據本發明的一樣態，上述反作用力係容易地涵蓋切斷用刀片之周方向的全周均等地作用，同時可防止對既定部位施加較大負荷，因此切斷用刀片的工具壽命(提升工具壽命)會延長。
然後，於製造切斷精度如此顯著地提高之切斷用刀片時，與先前的製法相比，本發明的一樣態中，並未使用特別複雜的製造步驟。具體而言，本發明的一樣 態中，藉由進行於成形模內將加入有分散介質之混合粉進行冷壓之簡單步驟，而可抑制刀片本體(原板)之密度的變異，並且使纖維狀填充材均等地分散且使纖維狀填充材隨機地配向。藉此可得到上述優異效果，因此可容易製造出切斷用刀片。
以上，根據本發明的一樣態之切斷用刀片的製造方法，係具備由熱壓著性樹脂所構成之樹脂相，於刀片本體的內部不會使纖維狀填充材在一定方向配向，並且可使纖維狀填充材均等地分散。藉此，可簡單地製造出於刀片周方向的整體可均等地提高強度之切斷用刀片。
此外，根據本發明的一樣態之切斷用刀片，由於在刀片周方向的整體可均等地提高強度，所以能夠以高速旋轉來穩定地進行切斷加工。
此外，上述切斷用刀片的製造方法中，前述混合步驟較佳係具備：將包含熱壓著性樹脂的樹脂粉體、研磨料及纖維狀填充材之混合粉充填於成形模之步驟；使前述混合粉的表面平坦化之步驟；以及將液狀的分散介質滴入於前述混合粉之步驟。
此時，由於混合步驟具備使充填於成形模之混合粉的表面平坦化之步驟，所以在此混合步驟之後續步驟的壓縮步驟中，可將混合粉均等地擴散於成形模內為止之流動量抑制為較小。因此，能夠更穩定地達到(得到)以下的作用效果：將上述刀片本體的原板之密度的變異抑制為較小之 作用效果；及於原板的內部，使纖維狀填充材均等地分散，並且使纖維狀填充材不會在一定方向配向而能夠隨機地配向之作用效果。
此外，由於混合步驟具備將分散介質滴入於使表面平坦化後之混合粉之步驟，所以可容易地使分散介質均等地混合於混合粉。亦即，分散介質容易地全面地滲入於混合粉整體，所以在此混合步驟之後續步驟的壓縮步驟中，應用了分散介質的液體流動之混合粉的粉體流動，可涵蓋成形模內的整體而均等地進行。因此，能夠更穩定地達到(得到)以下的作用效果：將上述刀片本體的原板之密度的變異抑制為較小之作用效果；及於原板的內部，使纖維狀填充材均等地分散，並且使纖維狀填充材不會在一定方向配向而能夠隨機地配向之作用效果。
此外，上述切斷用刀片的製造方法中，較佳係使用動黏度為2.3mm2/s以下的液體作為前述分散介質。
此時，由於分散介質的動黏度為2.3mm2/s以下(2.3cSt以下)，所以分散介質可良好地滲入於混合粉的粉體間而容易廣範圍地進行液體流動，同時可有效地發揮促進混合粉的粉體流動之潤滑劑的作用。藉此，於壓縮步驟中，更能夠顯著地得到於成形模內可使混合粉均等地擴 散之作用效果。
具體而言，當分散介質的動黏度為2.3mm2/s以下時，可將燒結後所得之刀片本體的翹曲或平面度抑制為較小，並特別顯著地提高刀片整體的強度。
上述「動黏度」係指壓縮步驟的冷壓時所需之動黏度，例如為25℃時之液體的動黏度。
此外，上述切斷用刀片中，以繞著前述刀片本體的中心軸互為相等之角度將前述刀片本體區隔為複數個區域，並將於各區域中所測定之密度的平均值設為平均密度，相對於前述平均密度，於各區域中所測定之密度較佳為90至110%。
此外，上述切斷用刀片中，前述纖維狀填充材於前述刀片本體整體中所佔有之總含有率，較佳為20至60vol%。
此時，由於纖維狀填充材於刀片本體整體中所佔有之總含有率為20至60vol%，所以可確實地達到由上述纖維狀填充材所致之作用效果，可防止因過度地含有纖維狀填充材所導致之刀片剛性的降低。
亦即，由於纖維狀填充材的總含有率為20vol%以上，所以可確實地得到因纖維狀填充材分散於刀片本體所帶來之上述作用效果。此外，藉由使纖維狀填充材的總含有率成為60vol%以下，即可抑制介於纖維狀填充材彼此間之黏合劑的樹脂相過度減少，而使樹脂相的功能穩定化。
此外，上述切斷用刀片中，前述刀片本體 的翹曲量較佳為300μm以下。
此外，上述切斷用刀片中，前述刀片本體的平面度較佳為20μm以下。
此切斷用刀片係由於將刀片本體之密度的變動抑制為較小，所以可將刀片本體的翹曲量抑制在300μm以下。此外，可將刀片本體的平面度抑制在20μm以下。因此，於切斷用刀片的製造時，可削減(省略)用以使刀片表面(兩側面)平坦化之研光處理等。
因此，可提升切斷用刀片的製造容易性，並顯著地提高此切斷用刀片之切斷精度。
詳細而言，先前的切斷用刀片中，如使用第8圖(a)至(c)所說明，於刀片製造時，由於成形模內之混合粉內部的充填密度容易產生變動，所以燒結後所得之刀片本體之側面的平面度，會增大至100μm前後的值(約100μm)。因此，在特別要求切斷精度之使用領域中，係對刀片本體的兩側面進行研光處理以達到平坦化。然而，即使藉由研光處理來去除樹脂相，硬度高之研磨料亦容易以從側面突出之狀態殘留，而難以滿足所期待(期望)的平面度。
另一方面，根據本發明的一樣態之切斷用刀片，於成形模內的混合粉內部，由於將充填密度的變異抑制為較小，所以可將燒結後所得之刀片本體之側面的平面度抑制在20μm以下的較小值。因此，即使是在特別要求切斷精度之使用領域中，亦不須對刀片本體的兩側面進行研光處理以達到平坦化，而能夠滿足期待(期望)的平面 度。
再者，由於不須對刀片表面施行研光處理，所以不會因研光處理而使研磨料從樹脂相突出。亦即，於經由燒結步驟後所得之刀片本體的側面，由於不存在往厚度方向突出之研磨料，與可將上述平面度抑制地較小之效果相應，更能夠顯著地提高切斷精度。
此外，上述切斷用刀片中，前述刀片本體的厚度較佳為1.1mm以下。
此切斷用刀片，由於如上述般在刀片本體的整體區域中提高了強度，所以可確保刀片本體的剛性，並可將前述刀片本體薄化為厚度1.1mm以下。
因此，更能夠顯著地得到可良好地維持切斷精度，將被切斷材料的切斷寬度抑制為較小並提升製品的良率之效果。
根據本發明的一樣態之切斷用刀片的製造方法，係具備由熱壓著性樹脂所構成之樹脂相，於刀片本體的內部不會使纖維狀填充材在一定方向配向，並且可使纖維狀填充材均等地分散。藉此，可簡單地製造出於刀片周方向的整體可均等地提高強度之切斷用刀片。
此外，根據本發明的一樣態之切斷用刀片，由於在刀片周方向的整體可均等地提高強度，所以能夠以高速旋轉來穩定地進行切斷加工。
1‧‧‧刀片本體
1A‧‧‧切割刃
1B‧‧‧刀片本體之側面
2‧‧‧樹脂相
3‧‧‧研磨料
5‧‧‧纖維狀填充材
10‧‧‧切斷用刀片
11‧‧‧刀片本體的原板
DM‧‧‧分散介質
MP‧‧‧混合粉
O‧‧‧刀片本體的中心軸
S‧‧‧研磨轉盤
第1圖係顯示本發明一實施形態之切斷用刀片之側視圖(俯視圖)。
第2圖係放大顯示第1圖的A-A剖面之圖。
第3圖係放大顯示第2圖的B部之圖。
第4圖係用以說明刀片本體之各區域中的纖維狀填充材之含有率的變異之圖。
第5圖係說明刀片本體之翹曲量的測定方法之圖。
第6圖係說明本發明一實施形態之切斷用刀片的製造方法之圖。
第7圖係說明將被切斷材料予以切斷時所產生之毛邊之圖。
第8圖係說明先前之切斷用刀片的製造方法之圖。
以下係參考圖式來說明本發明的一實施形態之切斷用刀片10及其製造方法。
藉由本實施形態之切斷用刀片10所切斷而製造之電子材料構件，係列舉如半導體元件般從半導體晶圓切斷而分割後，安裝於引線架並進行樹脂模製後之構件，以及例如下述所示者。
(a)如稱為QFN(quad flat non-leaded package：四方形扁平無引腳封裝)者般，一次將多數個元件安裝於引線架上，並將此等一同進行模製後，切斷而形成單片化所製得之電子材料構件。
(b)如IrDA(紅外線資料通訊協會)規格的光傳輸模組般(以下僅省略為IrDA)，於在玻璃環氧樹脂製的基體所形成之通孔的內周面，具有施以Ni、Au、Cu等鍍層之基板，並藉由切斷而形成單片化之電子材料構件。
本實施形態之切斷用刀片10，係用以將此電子材料構件等被切斷材料精密地進行切斷加工而使用。
如第1圖及第2圖所示，切斷用刀片10係具備：形成圓板狀之刀片本體1、以及形成於刀片本體1的外周緣部之切割刃1A。
雖於圖中未特別顯示，但切斷用刀片10之刀片本體1係夾隔著凸緣而安裝於切斷裝置的主軸。切斷用刀片10係繞著前述刀片本體1的中心軸O旋轉，並往垂直於前述中心軸O之方向送出，藉此，在此刀片本體1中，以從凸緣往徑向的外側突出之外周緣部(切割刃1A)將被切斷材料進行切斷加工。
本實施形態中，將刀片本體1之沿著中心軸O的方向(中心軸O所延伸存在之方向)稱為刀片本體1的厚度方向或簡稱為中心軸O方向。此外，有時將此厚度方向稱為切斷用刀片10的切斷寬度方向(相當於藉由切斷加工而形成於被切斷材料之切斷線的寬度方向)。
此外，將與中心軸O正交之方向稱為徑向，將繞著中心軸O旋轉之方向稱為周方向。
此外，沿著刀片本體1的厚度方向之大小(亦即厚度)，例如為0.1mm以上1.1mm以下。因此，刀片 本體1係形成極薄的圓板狀。第2圖中，為了容易地明瞭切斷用刀片10的形狀，刀片本體1的厚度係顯示較實際的厚度更厚。
此外，於刀片本體1之徑向的中央部上(中心軸O上)，係形成以中心軸O為中心之圓形孔狀，而形成在厚度方向貫通前述刀片本體1之安裝孔4。因此，刀片本體1具體而言係形成圓環板狀。本實施形態中所謂「形成圓板狀之刀片本體1」，係包含形成圓環板狀之刀片本體1。
如第3圖所示，刀片本體1的切割刃1A係由：形成為與前述刀片本體1的厚度相等之極小寬度之刀片本體1的外周面、朝向刀片本體1的厚度方向之兩側面1B、1B之各個外周緣部、以及形成此等外周緣部與前述外周面之交叉稜線之一對邊緣部所形成。
刀片本體1係具有：由熱壓著性樹脂所形成之樹脂相2、分散於樹脂相2且由較樹脂相2為硬質的材料所構成之研磨料3、以及分散於樹脂相2且由較研磨料3為軟質的材料所構成之纖維狀填充材5。亦即，刀片本體1係具有：樹脂相2、分散於樹脂相2中之研磨料3、以及分散於樹脂相2中之纖維狀填充材5。
刀片本體1中之樹脂相2、研磨料3及纖維狀填充材5的含有率，係與後述之製造步驟中所使用之混合粉MP中的樹脂粉體、研磨料3及纖維狀填充材5的混合率相同。
樹脂相2係例如為以聚醯亞胺樹脂、部分的 酚樹脂(特定的酚樹脂)、聚苯并咪唑(PBI(註冊商標))等合成樹脂為主成分之樹脂黏合劑相(樹脂黏合的基質材料)。
本實施形態中所謂「熱壓著性樹脂」，係包含於熱固性樹脂者，意指屬於樹脂相2的原料之樹脂粉體成為大致結束聚合反應後之狀態而形成，並且於燒結步驟時藉由熱壓著而一體化，以形成樹脂相2之型式的樹脂。
研磨料3係包含金剛石研磨料及cBN研磨料中之任一種。本實施形態中，係使用金剛石研磨料作為研磨料3。
所謂纖維狀填充材5意指寬高比(以長度/外徑所表示之比)的平均(值)為5以上之細長形狀的填充材。纖維狀填充材5係例如可使用金屬、碳、玻璃等之各種材質。纖維狀填充材5中，例如亦包含寬高比為1000以上者(所謂晶鬚)。纖維狀填充材5的寬高比較佳為5以上100以下。
本實施形態中，分散於刀片本體1之纖維狀填充材5，係使用單一種類的材料，但並不限定於此，亦可使複數種纖維狀填充材5分散於刀片本體1。亦即，可使用複數種長度或寬高比、材質等為相異之纖維狀填充材5。再者，亦可與纖維狀填充材5一同使用粒子狀填充材作為填充材。
研磨料3及纖維狀填充材5係皆由較樹脂相2為硬質的材料所構成。研磨料3係主要有益於提升加工性，纖維狀填充材5係主要有益於提升刀片本體1的剛性。 研磨料3及纖維狀填充材5的材質並不限定於本實施形態所說明者。
如第3圖所示，研磨料3並未從朝向刀片本體1的厚度方向之兩側面1B、1B中突出。此外，纖維狀填充材5亦未從朝向刀片本體1的厚度方向之兩側面1B、1B突出。亦即，研磨料3及纖維狀填充材5之整體係配置在比刀片本體1的側面1B更靠近厚度方向的內側之處。
關於刀片本體1之徑向外側的端緣(外周端緣)，係藉由施加切割刃1A的修整處理等，使研磨料3及纖維狀填充材5中之任一種，於側面1B中相對於外周端緣以外的部位不會往厚度方向的外側突出之範圍內，可從樹脂相2突出。
第3圖所示之例子中，係從朝向刀片本體1之徑向的外側之外周面，使研磨料3及纖維狀填充材5中之任一種突出。
本實施形態之切斷用刀片10中，以繞著前述刀片本體1的中心軸O互為相等之角度區隔將刀片本體1為複數個區域。於各區域中所測定之纖維狀填充材5的含有率相對於纖維狀填充材5於刀片本體1整體中所佔有之總含有率，係設為90至110%。
對於刀片本體1的各區域之纖維狀填充材5的含有率，例如可藉由下述手法來求出。
首先在厚度方向研磨刀片本體1的側面1B整體，使配置在前述側面1B的厚度方向內側之纖維狀填充材5露 出。接著以SEM(掃描型電子顯微鏡)等來拍攝研磨後之刀片本體1的側面1B。藉由對攝影圖像實施2值化處理，來製作可判別纖維狀填充材5與除此之外的構件之圖像資料。於此圖像資料中，以繞著前述刀片本體1的中心軸O互為相等之角度將刀片本體1區隔為複數個區域(例如繞著中心軸區隔為4等分之4個區域)。然後求出纖維狀填充材5所佔有的面積相對於各區域的面積(區域內整體的面積)之比率。將此比率設為刀片本體1的各區域之纖維狀填充材5的含有率。
惟求出刀片本體1的各區域之纖維狀填充材5的含有率之手法，並不限定於上述手法。
此外，對於纖維狀填充材5於刀片本體1整體中所佔有之總含有率，可從上述圖像資料來求出，或是從纖維狀填充材5的體積於刀片本體1整體的體積中所佔有之比率來求出。
具體而言，本實施形態中，如第4圖所示，以繞著前述刀片本體1的中心軸O將刀片本體1區隔為4等分而形成4個區域。然後，相對於纖維狀填充材5於刀片本體1整體中所佔有之總含有率，使4個區域中之纖維狀填充材5的各含有率皆包含於90至110%的範圍內(以總含有率為100%，±10%以內)。亦即，各區域之纖維狀填充材5的含有率相對於纖維狀填充材5於刀片本體1整體中所佔有之總含有率之比(百分率)，為90至110%的範圍內。
更詳細而言，本實施形態之切斷用刀片10中，相對於 上述纖維狀填充材5的總含有率，各區域之纖維狀填充材5的含有率係包含於95至105%的範圍內(以總含有率為100%，±5%以內)。
本說明書中，所謂「將X設為100%時，Y為±Z%的範圍內」，意指Y相對於X之比(Y/X)(百分率)為(100-Z)%至(100+Z)%的範圍內。
本實施形態中，係以繞著前述刀片本體1的中心軸O將刀片本體1區隔為4等分而形成4個區域，來求出各區域中之纖維狀填充材5的含有率，但並不限定於此。亦即，只要是以繞著前述刀片本體1的中心軸O互為相等之角度將刀片本體1區隔為複數個區域，來求出各區域中之纖維狀填充材5的含有率即可。因此，所等分之區域的數目並不限定於4個。惟為了確保纖維狀填充材5之含有率的精度，所等分之區域的數目較佳係至少為4個以上。
此外，本實施形態中，纖維狀填充材5於刀片本體1整體中所佔有之總含有率為20至60vol%。亦即，纖維狀填充材5的體積於刀片本體1整體的體積中所佔有之比率為20至60%。纖維狀填充材5於刀片本體1整體中所佔有之總含有率，尤佳為30vol%以上50vol%以下。
此外，本實施形態之切斷用刀片10中，以繞著前述刀片本體1的中心軸O互為相等之角度將刀片本體1區隔為複數個區域，並將於各區域中所測定之密度的平均值設為平均密度，相對於此平均密度，於各區域中所 測定之密度係設為90至110%。亦即，各區域的密度相對於密度的平均值之比(百分率)為90至110%的範圍內。
亦即，雖未於圖中顯示，但以繞著前述刀片本體1的中心軸O將刀片本體1區隔為8等分而形成8個區域。然後於8個區域中，將分別測定之密度的平均值設為平均密度。相對於此平均密度，使8個區域中所測定之各密度均包含於90至110%的範圍內(以平均密度為100%，±10%以內)。
更詳細而言，本實施形態之切斷用刀片10中，相對於上述平均密度，各區域中所測定之密度係包含於95至105%的範圍內(以平均密度為100%，±5%以內)。
本實施形態中，以繞著前述刀片本體1的中心軸O將刀片本體1區隔為8等分而形成8個區域，並於各區域中測定密度，但並不限定於此。亦即，只要是以繞著前述刀片本體1的中心軸O互為相等之角度將刀片本體1區隔為複數個區域，並於各區域中測定密度即可。因此，所等分之區域的數目並不限定於8個。惟為了確保測定精度，所等分之區域的數目較佳係至少為4個以上。
此外，切斷用刀片10之刀片本體1的翹曲量為300μm以下。此外，刀片本體1的翹曲量係以下列方式來求出。
如第5圖(a)、(b)所示，將切斷用刀片10放置在研磨轉盤S上。一面使研磨轉盤S繞著中心軸旋轉，一面將雷射干涉計的雷射光L照射在切斷用刀片10，並測 定切斷用刀片10之全周的高度(距離研磨轉盤S之高度)。然後從測定所得之值中的最高值(最遠離研磨轉盤S之位置的高度)中，減去刀片本體1的厚度，並將所得之值設為翹曲量。此測定係對刀片本體1的雙面(朝向厚度方向之兩側面1B、1B)進行，並採用數值較大者。
此外，切斷用刀片10之刀片本體1的平面度為20μm以下。刀片本體1的平面度係以下列方式來求出。
以繞著前述刀片本體1的中心軸O互為相等之角度將刀片本體1區隔為複數個區域(例如繞著中心軸O區隔為8等分之8個區域)。然後於各區域中，藉由測微計等來測定刀片本體1的厚度。將測定值之變動的最大差(最大厚度與最小厚度之差)設為平面度。
只要是以繞著前述刀片本體1的中心軸O互為相等之角度將刀片本體1區隔為複數個區域，並於各區域中測定厚度即可。因此，所等分之區域的數目並不限定於8個。惟為了確保測定精度，所等分之區域的數目較佳係至少為4個以上。
接著參考第6圖來說明上述切斷用刀片10的製造方法。
本實施形態之切斷用刀片10的製造方法係具備：將液狀的分散介質DM添加於包含熱壓著性樹脂的樹脂粉體、研磨料3及纖維狀填充材5之混合粉MP之混合步驟；於成形模內將添加有分散介質DM之混合粉MP予以冷壓而 形成刀片本體1的原板11之壓縮步驟；將原板11予以熱壓而燒結之燒結步驟；以及對燒結原板11所得之刀片本體1的外周及內周形狀進行修整之精整步驟。
上述混合步驟係如第6圖(a)所示，具備：將包含熱壓著性樹脂的樹脂粉體、研磨料3及纖維狀填充材5之混合粉MP充填於成形模之步驟；如第6圖(b)所示，使充填於成形模之混合粉MP的表面平坦化之步驟；以及如第6圖(c)所示，將液狀的分散介質DM滴入於表面經平坦化後之混合粉MP之步驟。
於使混合粉MP的表面平坦化之步驟中，藉由人工或機械等，以使混合粉MP的表面(上表面)整體成為均一高度之方式來壓平。此外，於將分散介質DM滴入於混合粉MP之步驟中，係將分散介質DM均等地滴入於混合粉MP的表面整體。
本實施形態中所謂之「分散介質」係例如可使用氟系惰性液體等之替代性氟氯碳等。此外，分散介質DM較佳係使用動黏度為2.3mm2/s以下(2.3cSt以下)的液體。
本實施形態中所謂之「動黏度」，意指後述之壓縮步驟的冷壓時所需之動黏度，例如為25℃時之液體的動黏度。
具體而言，分散介質DM所使用之物質名稱，例如可列舉出十四氟己烷或全氟碳化物(C5至C9)等。
更詳細而言，可使用下述所示之製品等來作為分散介 質DM。
‧3M公司：FLUORINERT(FLUORINERT)(註冊商標)FC72：動黏度0.4cSt
‧3M公司：FLUORINERT(FLUORINERT)(註冊商標)FC84：動黏度0.55cSt
‧3M公司：FLUORINERT(FLUORINERT)(註冊商標)FC73283：動黏度0.82cSt
‧3M公司：FLUORINERT(FLUORINERT)(註冊商標)FC40：動黏度2.2cSt
‧3M公司：FLUORINERT(FLUORINERT)(註冊商標)FC43(動黏度2.8)74.7%+FC73283(動黏度0.82)25.3%：動黏度2.3cSt
上述動黏度的單位之「cSt」係如JIS Z8803：2011所記載，為1cSt=1mm2/s之關係。
此外，混合粉MP係在上述混合步驟之前步驟的預混合步驟(預先混合之步驟)中，係預先混合由熱壓著性樹脂所構成之樹脂粉體、研磨料3及纖維狀填充材5而製作。亦即，於預混合步驟中，係預先混合熱壓著性樹脂的樹脂粉體、研磨料3及纖維狀填充材5而形成混合粉MP，並在後續步驟的混合步驟中，將液狀的分散介質DM混合於此混合粉MP。
上述壓縮步驟中，如第6圖(d)所示，係將經由上述混合步驟而添加有分散介質DM之混合粉MP，於成形模內進行冷壓縮加工(冷壓)。
本實施形態中所謂之「冷壓」，係指例如為常溫下的壓縮加工，更詳細而言係指在未達產生樹脂粉體的熱壓著之溫度的溫度下之壓縮加工。具體而言，冷壓的溫度較佳為60℃以下，冷壓的壓力較佳為100MPa以下。藉由此冷壓，使混合粉MP中所包含之分散介質DM的大部分，從前述混合粉MP往外部流出。
此外，本實施形態中，係使用模具作為成形模。惟至少在壓縮步驟之前的步驟中，可使用由金屬材料以外的材料所構成之模具作為成形模。
上述燒結步驟中，係於成形模內一面加熱刀片本體1的原板11並進行壓縮加工(熱壓)。
本實施形態中所謂「熱壓」，意指在進行樹脂粉體的熱壓著之溫度範圍下之壓縮加工。
熱壓的較佳條件如下所示。
(a)熱壓著性樹脂為酚樹脂時，熱壓溫度為180至220℃，壓力為10MPa以上，熱壓時間為25分鐘以上。
(b)熱壓著性樹脂為聚醯亞胺樹脂時，熱壓溫度為350℃以上，壓力為50MPa以上，熱壓時間為25分鐘以上。
(c)熱壓著性樹脂為聚苯并咪唑時，熱壓溫度為400℃以上，壓力為50MPa以上，熱壓時間為25分鐘以上。
具體而言，例如當熱壓著性樹脂為聚醯亞胺樹脂時，係在成形模的熱板330℃、模具溫度320℃以上、30分鐘、壓力10ton的條件下對原板11進行熱壓。
此外，於熱壓後，較佳係在180至450℃的加熱爐中 施以8小時以上的熱處理，以完成刀片本體1的燒結。熱處理較佳係在不對原板11施加負荷之狀態(無負荷的狀態)下進行。熱處理的時間較佳為24小時以下。當熱壓著性樹脂為酚樹脂時，熱處理的溫度較佳為180至220℃。當熱壓著性樹脂為聚醯亞胺樹脂或聚苯并咪唑時，熱處理的溫度較佳為350至450℃。
上述精整步驟中，係將藉由上述燒結步驟使原板11熱硬化所得之刀片本體1，以成為既定的外徑、內徑大小之方式將外周與內周切斷或研磨，以進行精整加工。此外，於此精整步驟中，亦可對刀片本體1的外周端緣施以切割刃1A的修整處理。
藉此得到本實施形態之切斷用刀片10。
於以上所說明之本實施形態之切斷用刀片10的製造方法中，係於模具等之成形模內，對將液狀的分散介質DM添加於包含熱壓著性樹脂的樹脂粉體、研磨料3及纖維狀填充材5之混合粉MP者進行冷壓。因此，於此冷壓時，分散介質DM會進入於混合粉MP之粉末彼此的間隙，而可促進利用液體流動之粉體流動。
亦即，本實施形態中，於壓縮步驟中，係於成形模內，對將分散介質DM混合於混合粉MP而成者施加壓力，使分散介質DM發揮如潤滑劑之作用，而使樹脂粉體、研磨料3及纖維狀填充材5於成形模內均勻地擴散。因此，可將所製作之刀片本體1的原板11之密度的變異顯著地抑制較小，並且使纖維狀填充材5於原板11內均 等地分散。
此時，纖維狀填充材5係朝向與刀片本體1的厚度方向交叉之方向(亦即在大致垂直於刀片本體1的中心軸O之面內的360°整體方向中的任一方向)，但纖維狀填充材5並未在一定方向配向，纖維狀填充材5處於配向無規則性之無配向的分散狀態(亦即隨機地配向)。換言之，使複數個纖維狀填充材5隨機地配向，藉此，實質上在360°整體方向配向而分散。
於此壓縮步驟中，由於進行冷壓(冷壓縮)，所以不會進行樹脂粉體的熱壓著，而穩定地確保樹脂粉體的流動性。
然後將此刀片本體1的原板11予以熱壓而燒結。如上述般，由於將原板11之密度的變異抑制為較小，所以於燒結時可抑制刀片本體1產生縮痕等之情形。結果可製作出將翹曲或平面度抑制為較小之刀片本體1。
此外，由於從使原板11成形之時間點開始，纖維狀填充材5即均等地分散，故即使在燒結前述原板11所得之刀片本體1中，纖維狀填充材5係在刀片的周方向及徑向亦均等地分散。因此可得到強度無變異之優異的切斷用刀片10。詳細而言，如上述般在大致垂直於刀片本體1的中心軸O之面內，纖維狀填充材5未在一定方向配向，而是在不特定的方向(360°整體的朝向)隨機地配向，所以纖維狀填充材5可發揮如骨材般之功能，而使強度於刀片周方向整體均等地提高。
此外，於刀片本體1中，藉由使纖維狀填充 材5均等且隨機地配向來分散，亦可得到下述之作用效果。
‧耐磨耗性的提升。
‧薄刃的抑制。
‧適度的自我銳刃作用。
‧韌性的提升。
‧耐熱性的提升。
亦即，藉由使纖維狀填充材5於刀片本體1的內部均等且隨機地配向來分散，該刀片本體1不會於周方向的既定場所使磨耗容易地進行，而在周方向的整體使磨耗均等地進行。結果亦可抑制作為刀片整體的磨耗量，而提升耐磨耗性。此外，由於耐磨耗性提升，所以可延長工具壽命。
此外，在大致垂直於刀片本體1的中心軸O之面內，纖維狀填充材5隨機地配向。因此，相對於朝向刀片本體1的厚度方向之兩側面(刀片的表背面)1B、1B，例如形成細長柱狀之纖維狀填充材5的周面或縱剖面(沿著填充材5的延伸存在方向之剖面)會露出，而抑制朝向纖維狀填充材5的延伸存在方向之端面或橫剖面(垂直於填充材5的延伸存在方向之剖面)的露出。另一方面，相對於朝向刀片本體1之徑向的外側之外周面，纖維狀填充材5亦有該周面或縱剖面露出者，或是端面或橫剖面露出者之各式各樣者。
因此，相對於刀片本體1的兩側面1B、1B，刀片外面之每單位面積之纖維狀填充材5的露出面積之比 率會增大。相較於此，相對於刀片本體1的外周面，刀片外面之每單位面積之纖維狀填充材5的露出面積之比率會變小。亦即，關於刀片外面之每單位面積之纖維狀填充材5的露出面積，與刀片本體1的外周面之纖維狀填充材5的露出面積相比，兩側面1B、1B之纖維狀填充材5的露出面積較大。因此，於刀片本體1的外周面上，可使磨耗適度地進行而良好地維持切割刃1A的切割感(可促進自我銳刃作用)。此外，於刀片本體1的兩側面1B、1B中，可抑制磨耗的進行而抑制薄刃的產生。因此，在藉由切斷加工而形成於被切斷材料之切斷面中，不易產生起因於薄刃之傾斜等缺失，而顯著地提高切斷加工的品質。
此外，本實施形態中，藉由纖維狀填充材5的均等分散及隨機配向，而可提高刀片強度。因此，例如與本實施形態相異，與不使用纖維狀填充材5而僅使用硬度高的粒子狀填充材以欲提高刀片強度時相比，本實施形態係可促進適度的自我銳刃作用。
亦即，在使用先前的粒子狀填充材以欲提高刀片強度時，由於粒子狀填充材於配向方面無法具有特徵，所以採用單純地提高粒子狀填充材的硬度之手法。然而，當粒子狀填充材的硬度上升時，於切割刃1A中，研磨料3的保持力過高而難以形成新的刃尖(自我銳刃作用會降低)。因而無法良好地維持切割感。
另一方面，若如本實施形態般使用纖維狀填充材5，則可在不提升填充材的硬度下提高刀片強度，所以可促進 適度的自我銳刃作用，而良好地維持銳利度。
此外，於刀片本體1的內部，由於纖維狀填充材5均等地分散且隨機地配向，所以此等纖維狀填充材5可發揮如骨材般之作用，而提升刀片本體1的韌性。因此，可提高切斷用刀片10的強度，同時耐衝擊性亦優異，尤其在高速旋轉時的切斷加工中，亦可充分地確保剛性，而維持高品質的切斷精度。
此外，由於纖維狀填充材5均等地分散且隨機地配向，所以於刀片本體1的內部，可達到由纖維狀填充材5彼此所帶來之熱傳導率的提升。因此，例如當使用熱傳導率佳之金屬纖維或碳纖維等作為纖維狀填充材5時，於切斷加工時在刀片本體1的外周緣部(切割刃1A)所產生之摩擦熱會通過纖維狀填充材5而很早地即在刀片內部形成熱分散，同時提升冷卻效率，故可提升切斷用刀片10的耐熱性。
關於在冷壓前添加於混合粉MP之分散介質DM，其大部分於冷壓時從混合粉MP(刀片本體1的原板11)流出而被去除。此外，關於在冷壓後殘留於刀片本體1的原板11之分散介質DM，例如可於燒結步驟的熱壓前揮發，而從刀片本體1去除。此時，由於分散介質DM係存在於粉體彼此的些微間隙，所以可防止因分散介質DM的揮發而使刀片本體1形成為多孔質狀之情形。此外，由於此時分散介質DM不會殘留於經由燒結步驟所製作之刀片本體1，所以刀片本體1的性能亦不會受到分散介質 DM的影響。
更詳細而言，於燒結步驟中分散介質DM所揮發之時機，較佳為藉由熱壓使樹脂粉體開始進行熱壓著之前。亦即，較佳係於實施熱壓之前(至燒結步驟之前為止)使分散介質DM全部揮發。藉此，於粉體彼此之間分散介質DM所存在之空間由樹脂相2所填滿(取代)，而在燒結後的刀片本體1中，不會殘留分散介質DM的痕跡。因此，關於刀片本體1的性能，並不會受到分散介質DM及其痕跡所影響。
具體而言，藉由本實施形態所製造之切斷用刀片10中，以繞著前述刀片本體1的中心軸O互為相等之角度區隔將刀片本體1為複數個區域(本實施形態的例子中，繞著中心軸O區隔為4等分之4個區域)。將於各區域中所求出之纖維狀填充材5的含有率，相對於纖維狀填充材5於刀片本體1整體中所佔有之總含有率，，抑制在90至110%。
亦即，於刀片本體1的各區域中均等地含有纖維狀填充材5，同時涵蓋刀片本體1的整體區域均等地含有纖維狀填充材5。此係如上述般，在經由冷壓的壓縮步驟後之刀片本體1的原板11中，所有纖維狀填充材5均等地分散於刀片本體1整體之故。因此，所製作之刀片本體1係於刀片整體中無強度變異之剛性優異者。
此外，藉由本實施形態所製造之切斷用刀片10中，以繞著前述刀片本體1的中心軸O互為相等之 角度將刀片本體1區隔為複數個區域(本實施形態的例子中，繞著中心軸O區隔為8等分之8個區域)，並將於各區域中所測定之密度的平均值設為平均密度。相對於此平均密，度，於各區域中所測定之密度抑制在90至110%。亦即，於刀片本體1的整體區域中，將密度的差(密度的變異)抑制為較小。此係如上述般，在經由冷壓的壓縮步驟後之刀片本體1的原板11中，已將密度差抑制地較小之故。因此，所製作之刀片本體1，可將翹曲或平面度抑制地較小。
詳細而言，藉由本實施形態所製造之切斷用刀片10中，例如可將刀片本體1的翹曲量抑制在300μm以下。此外，可將刀片本體1的平面度抑制在20μm以下。
此外，朝向燒結後所得之刀片本體1的厚度方向之兩側面1B、1B的平面度，如上述般抑制為較小。因此，即使在特別要求高品質的切斷精度之使用領域中，亦不需藉由研光處理使刀片本體1的兩側面1B、1B平坦化，而能夠滿足期待(期望)的平面度。
如此，藉由將刀片本體1的翹曲或平面度抑制為較小，在藉由此切斷用刀片10將被切斷材料切斷時，可得到下述作用效果。
亦即，由於抑制切斷用刀片10往厚度方向之振動，所以可將切斷寬度抑制為較小，而提升被切斷材料的製品良率。此外，往切斷寬度方向(藉由切斷加工而形成於被切斷材料之切斷線的寬度方向)之力，難以從切斷用刀片10作 用於被切斷材料。因此，切斷用刀片10可順利地切入於被切斷材料，而防止切斷面之毛邊或崩角等的產生。因此，可穩定地提高使被切斷材料單片化而成之電子材料構件(製品)等之品質。
再者，由於不須對刀片表面施以研光處理，所以不會有研磨料3因該研光處理而從樹脂相2中突出之情形。亦即，本實施形態中，經由燒結步驟所得之刀片本體1係與前述刀片本體1的側面1B相比，使研磨料3配置在厚度方向的內側，因而不會存在有從側面1B往厚度方向的外側突出之研磨料3。因此，於切斷加工時，可顯著地抑制從刀片本體1的側面1B突出之研磨料3造成被切斷材料的切斷面粗化而使加工品質降低(產生毛邊或崩角等)之缺失。因此，與上述可將平面度抑制為較小之效果一同作用，能夠特別顯著地提高切斷精度。
詳細而言，以往，尤其在欲將刀片本體1的厚度薄化成1.1mm以下時，為了將刀片表面的平面度抑制為較小，此外，為了將刀片本體的厚度降低至期待的厚度為止(薄化至期望的厚度為止)，必須進行研光處理。因此，無法防止研磨料3從刀片本體的側面突出之情形。
另一方面，根據本實施形態，即使將刀片本體1的厚度薄化為1.1mm以下，由於在燒結後已將平面度抑制為較小，所以不需進行研光處理。因此可確實地防止研磨料3從刀片本體1的側面1B突出。亦即，經由燒結步驟後之刀片本體1的兩側面1B、1B，藉由模壓加工使表面平坦地 形成而成為研磨料3無突出之狀態。因此，藉由省略研光處理，可消除研磨料3從刀片表面突出之情形。
再者，由於不須施以研光處理，故當然可容易進行製造，並且不需如先前般之考量研光處理而將刀片本體1的厚度預先形成較大，因此可降低材料費。
此外，以往，在切斷用刀片10將被切斷材料切斷時所受到之反作用力，會對翹曲較大之處偏向地作用。本實施形態中，藉由將刀片本體1的翹曲或平面度抑制為較小，而可防止上述情形。亦即，根據本實施形態，上述反作用力容易涵蓋切斷用刀片10之周方向全周均等地作用，同時可防止對既定部位施加較大負荷，因此可延長切斷用刀片10的工具壽命。
然後，於製造切斷精度如此顯著地提高之切斷用刀片10時，與第8圖(a)至(c)之先前的製法相比，本實施形態中，並未使用特別複雜的製造步驟。具體而言，本實施形態中，藉由進行於成形模內將添加有分散介質DM之混合粉MP冷壓之簡單步驟，而可抑制刀片本體1(原板11)之密度的變動，並且使纖維狀填充材5均等地分散且使纖維狀填充材5隨機地配向。藉此可得到上述優異效果，因此可容易地製造出切斷用刀片10。
以上，根據本實施形態之切斷用刀片10的製造方法，係具備由熱壓著性樹脂所構成之樹脂相2，於刀片本體1的內部不會使纖維狀填充材5在一定方向配向，並且可使纖維狀填充材5均等地分散。藉此，可簡單 地製造出於刀片周方向的整體可均等地提高強度之切斷用刀片10。
此外，根據本實施形態之切斷用刀片10，由於在刀片周方向的整體可均等地提高強度，所以能夠以高速旋轉來穩定地進行切斷加工。
此外，本實施形態之切斷用刀片10的製造方法中，由於混合步驟具備：將包含熱壓著性樹脂的樹脂粉體、研磨料3及纖維狀填充材5之混合粉MP充填於成形模之步驟；使前述混合粉MP的表面平坦化之步驟；以及將液狀的分散介質DM滴入於前述混合粉MP之步驟；所以可達到下述作用效果。
亦即，此時由於混合步驟具備使充填於成形模之混合粉MP的表面平坦化之步驟，所以在此混合步驟之後續步驟的壓縮步驟中，可將混合粉MP均等地擴散至成形模為止之流動量抑制為較小。因此，更能夠穩定地達到以下的作用效果。
將上述刀片本體1的原板11之密度的變異抑制地較小之作用效果。
於原板11的內部，使纖維狀填充材5均等地分散，並且使纖維狀填充材5不會在一定方向配向而能夠隨機地配向之作用效果。
此外，由於混合步驟具備將分散介質DM滴入於使表面平坦化後之混合粉MP之步驟，所以可容易地使分散介質DM均等地混合於混合粉MP。亦即，分散介質 DM容易全面地滲入於混合粉MP整體，所以在此混合步驟之後續步驟的壓縮步驟中，應用了分散介質DM的液體流動之混合粉MP的粉體流動，可涵蓋成形模內的整體而均等地進行。因此，更能夠穩定地達到以下的作用效果。
將上述刀片本體1的原板11之密度的變動抑制地較小之作用效果。
於原板11的內部，使纖維狀填充材5均等地分散，並且使纖維狀填充材5不會在一定方向上配向而能夠隨機地配向之作用效果。
此外，本實施形態之切斷用刀片10的製造方法中，由於使用動黏度為2.3mm2/s以下的液體作為分散介質DM，所以分散介質DM可良好地滲入於混合粉MP的粉體間而容易廣範圍地進行液體流動，同時可有效地發揮促進混合粉MP的粉體流動之潤滑劑的作用。藉此，於壓縮步驟中，更能夠顯著地得到於成形模內可使混合粉MP均等地擴散之作用效果。
具體而言，當分散介質DM的動黏度為2.3mm2/s以下時，可將燒結後所得之刀片本體1的翹曲或平面度抑制為較小，並特別顯著地提高刀片整體的強度。
此外，本實施形態之切斷用刀片10，由於纖維狀填充材5於刀片本體1整體中所佔有之總含有率為20至60vol%，所以可確實地達到由上述纖維狀填充材5所致之作用效果，可防止因過度地含有纖維狀填充材5所導致之刀片剛性的降低。
亦即，由於纖維狀填充材5的總含有率為20vol%以上，所以可確實地得到因纖維狀填充材5分散於刀片本體1所帶來之上述作用效果。此外，藉由使纖維狀填充材5的總含有率成為60vol%以下，可抑制介於纖維狀填充材5彼此間之黏合劑的樹脂相2過度減少，而使樹脂相2的功能穩定化。
此外，本實施形態之切斷用刀片10中，以繞著前述刀片本體1的中心軸O互為相等之角度將刀片本體1區隔為複數個區域，並將於各區域中所測定之密度的平均值設為平均密度。相對於前述平均密度，於各區域中所測定之密度為90至110%。
此外，刀片本體1的翹曲量為300μm以下，刀片本體1的平面度為20μm以下。
此切斷用刀片10係相對於前述平均密度，各區域中所測定之密度為90至110%(以平均密度為100%，±10%以內)，可將刀片本體1之密度的變異抑制為較小。因此，可將刀片本體1的翹曲量抑制在300μm以下。此外，可將刀片本體1的平面度抑制在20μm以下。因此，於切斷用刀片10的製造時，可削減用以使刀片表面(兩側面1B、1B)平坦化之研光處理等。
因此，可提升切斷用刀片10的製造容易性，並顯著地提高此切斷用刀片10之切斷精度。
詳細而言，在先前的切斷用刀片10中，如使用第8圖(a)至(c)所說明，於刀片製造時，由於成形模內 之混合粉內部的充填密度容易產生變異，所以燒結後所得之刀片本體之側面的平面度，會增大至100μm左右的值(約100μm)。因此，在特別要求切斷精度之使用領域中，係對刀片本體的兩側面進行研光處理以達到平坦化。然而，即使藉由研光處理來去除樹脂相，硬度高之研磨料亦容易以從側面突出之狀態殘留，而難以滿足所期待的平面度。
另一方面，根據本實施形態之切斷用刀片10，於成形模內的混合粉MP內部，由於將充填密度的變異抑制為較小，所以燒結後所得之刀片本體1之側面1B的平面度，可抑制在20μm以下的較小值。因此，即使是在特別要求切斷精度之使用領域中，亦不須對刀片本體1的兩側面1B、1B進行研光處理以達到平坦化，而能夠滿足期待(期望)的平面度。
再者，由於不須對刀片表面施以研光處理，所以不會因研光處理而使研磨料3從樹脂相2突出。亦即，於經由燒結步驟後所得之刀片本體1的側面1B上，由於不存在往厚度方向突出之研磨料3，與可將上述平面度抑制為較小之效果共同作用，更能夠顯著地提高切斷精度。
此外，本實施形態之切斷用刀片10中，刀片本體1的厚度為1.1mm以下。
此切斷用刀片10，由於如上述般在刀片本體1的整體區域中提高了強度，所以可確保刀片本體1的 剛性，並容易地將前述刀片本體1薄化為厚度1.1mm以下。
因此，更能夠顯著地得到可良好地維持切斷精度，將被切斷材料的切斷寬度抑制為較小並提升製品的良率之效果。
本發明並不限定於前述實施形態，在不脫離本發明的要件之範圍內，可進行種種變更。
例如，前述實施形態之切斷用刀片10，係設置1層之分散有研磨料3及纖維狀填充材5之樹脂相2來形成刀片本體1，但亦可在厚度方向積層複數層此樹脂相2來形成刀片本體1。此時，於燒結步驟中，係將經由壓縮步驟所得之刀片本體1的原板11在厚度方向積層複數層並進行熱壓而燒結。
此外，前述實施形態中，切斷用刀片10之製造方法的混合步驟，係構成為具備：將包含樹脂粉體、研磨料3及纖維狀填充材5之混合粉MP充填於成形模之步驟；使混合粉MP的表面平坦化之步驟；以及將分散介質DM滴入於混合粉MP之步驟；但並不限定於此。亦即，混合步驟中，例如不使混合粉MP的表面平坦化而將分散介質DM滴入，或是將分散介質DM滴入於混合粉MP後充填於成形膜。惟如前述實施形態所說明般，當混合步驟具備上述3項步驟時，於經由該混合步驟之後續步驟的壓縮步驟後之刀片本體1的原板11中，更能夠顯著地得到將密度的變動抑制為較小，並且使纖維狀填充材5均等地分散之效果。因此，混合步驟較佳係具備上述3項步驟。
此外，前述實施形態中，係使由金剛石或cBN中任一種所構成之研磨料3分散於樹脂相2，但並不限定於此。亦即，亦可將由金剛石及cBN以外的硬質材料所構成之粒子用作為研磨料3，並作為研磨料3而分散於樹脂相2。
此外，前述實施形態中，例如使用聚醯亞胺樹脂、特定的酚樹脂、聚苯并咪唑(PBI(註冊商標))等，來作為形成樹脂相2之熱壓著性樹脂，但並不限定於此，亦可為除此之外的熱壓著性樹脂。
此外，係以繞著前述刀片本體1的中心軸O互為相等之角度將刀片本體1區隔為複數個區域，並將於各區域中所測定之密度的平均值設為平均密度。並且說明相對於前述平均密度，於各區域中所測定之密度為90至110%之內容。此係意指即使在例如成為樹脂相2的原料之樹脂粉體的種類改變而使前述平均密度改變時，相對於此平均密度，於繞著中心軸O區隔為等分之複數個區域中所測定之各密度(各區域的密度)均包含於90至110%的範圍內。惟本發明並不限定於相對於平均密度，於各區域中所測定之密度包含於90至110%的範圍內之情形。
此外，係以繞著前述刀片本體1的中心軸O互為相等之角度將刀片本體1區隔為複數個區域，並測定於各區域中所測定之纖維狀填充材5的含有率。並且說明相對於纖維狀填充材5於刀片本體1整體中所佔有之總含有率，各區域之纖維狀填充材5的含有率為90至110%之 內容。此係意指即使在例如纖維狀填充材5於刀片本體1整體中所佔有之總含有率，於前述實施形態中所說明之20至60vol%之間變化，相對於此總含有率，於繞著中心軸O區隔為等分之複數個區域中所測定之纖維狀填充材5的各含有率(各區域之纖維狀填充材5的含有率)均包含於90至110%的範圍內。
惟本發明並不限定於纖維狀填充材5於刀片本體1整體中所佔有之總含有率包含於20至60vol%的範圍內之情形。
此外，前述實施形態中，係使用例如氟系惰性液體等之替代性氟氯碳等來作為分散介質DM，但並不限定於此。亦即，分散介質DM亦可為氟系惰性液體以外之替代性氟氯碳，或是替代性氟氯碳以外的液體。
此外，前述實施形態中，係說明切斷用刀片10被使用在用以切斷作為被切斷材料之例如QFN或IrDA般之於樹脂中具有金屬材料之複合材料的電子材料構件，但並不限定於此。亦即，於對使用在半導體裝置(電子材料構件)且例如由玻璃、陶瓷、石英等之脆性材料(硬脆材料)所構成之被切斷材料精密地進行切斷加工之步驟中，可使用切斷用刀片10。
其他，在不脫離本發明的要件之範圍內，可組合前述實施形態、變形例及附加說明等所說明之各構成(構成要素)，此外，亦可進行構成的附加、省略、取代、及其他變更。此外，本發明並不限定於前述實施形態，而 僅由申請專利範圍所限定。
[實施例]
以下係藉由實施例來具體說明本發明，惟本發明並不限定於此實施例。
〈纖維狀填充材的含有率變異之確認〉
將藉由前述實施形態所說明之切斷用刀片10的製造方法所製造之切斷用刀片10設為實施例1，並將藉由第8圖(a)至(c)所示之習知的製法所製造之切斷用刀片設為比較例1，將藉由刮刀法所製造之切斷用刀片設為比較例2。於此等3種切斷用刀片中，分別準備纖維狀填充材於刀片本體整體中所佔有之總含有率為19vol%、20vol%、30vol%、40vol%、50vol%、60vol%、61vol%者。
各切斷用刀片，該刀片本體係由樹脂相所形成，屬於樹脂相的原料之樹脂粉體係使用彼此相同的材料(原材料)。具體而言，使用屬於熱壓著性樹脂的聚醯亞胺樹脂作為樹脂粉體。此外，關於分散於樹脂相之研磨料及纖維狀填充材，亦使用同一材料。關於刀片本體中之研磨料的含有率，於各切斷用刀片彼此間係設定互為相等。
於實施例1之切斷用刀片10的製造中，係使用3M公司：FLUORINERT(FLUORINERT)(註冊商標)FC72：動黏度0.4cSt作為分散介質DM。
各切斷用刀片之刀片本體的尺寸係如下所述。
‧外徑： 58mm
‧內徑： 40mm
‧厚度：1.1mm
各切斷用刀片中，如第4圖所示，以繞著前述刀片本體1的中心軸O將刀片本體1區隔為4等分而形成4個區域，並於各區域中測定纖維狀填充材5的含有率。然後以纖維狀填充材於上述刀片本體整體中所佔有之總含有率為100%，並確認：於4個區域中所測定之纖維狀填充材5的各含有率，相對於纖維狀填充材5之總含有率的100%，落在正負多少%的範圍內。詳細而言，係求出：各區域之纖維狀填充材的含有率相對於纖維狀填充材的總含有率之比(百分率)，並求出該比之變異的範圍。
所謂「將X設為100%時，Y為±Z%的範圍內」，以及「相對於X的100%，Y為±Z%的範圍內」，意指Y相對於X之比(Y/X)(百分率)，為(100-Z)%至(100+Z)%的範圍內。此外，纖維狀填充材的總含有率係大致等同於設計值(目標值)。
測定結果如下述第1表所示。
第1表中，圓形標記係表示相對於纖維狀填充材的總含有率100%，各區域之纖維狀填充材的含有率為±5%的範圍內者。三角標記表示相對於纖維狀填充材的總含有率100%，各區域之纖維狀填充材的含有率為±15%的範圍內者。叉號標記(cross mark)表示相對於纖維狀填充材的總含有率100%，各區域之纖維狀填充材的含有率為±15%的範 圍外者。詳細而言，叉號標記係於各區域之纖維狀填充材的含有率之值中，相對於纖維狀填充材的總含有率100%，成為±15%的範圍外之值。
判定基準
從第1表的結果中，可得知於實施例1之切斷用刀片10中，所測定之各區域之纖維狀填充材5的含有率，相對於總含有率100%皆包含於±10%的範圍內(亦即90至110%)。具體而言，相對於總含有率100%，各區域之纖 維狀填充材5的含有率皆落在±5%的範圍內(亦即95至105%)。
另一方面，比較例1、2之切斷用刀片中，所測定之各區域之纖維狀填充材的含有率之值中，相對於總含有率100%存在有±15%的範圍外之值(亦即未達85%或超過115%之值)，纖維狀填充材之含有率的變異大。關於比較例2，當纖維狀填充材的總含有率為40vol%以上時，無法從漿液形成薄片體，因而無法成型。
〈磨耗試驗〉
將藉由與上述實施例1相同的製造方法所製造之切斷用刀片10設為實施例2，並將藉由與上述比較例1相同的製造方法所製造之切斷用刀片設為比較例3，將藉由與上述比較例2相同的製造方法所製造之切斷用刀片設為比較例4。使用各切斷用刀片來進行刀片磨耗量的比較試驗。
於此磨耗試驗中，對於實施例2、比較例3及比較例4的各切斷用刀片，分別準備纖維狀填充材於刀片本體整體中所佔有之總含有率為19vol%、20vol%、30vol%、40vol%、50vol%、60vol%、61vol%者。關於比較例4，當纖維狀填充材的總含有率為40vol%以上時，無法從漿液中形成薄片體，因而無法成型。
各切斷用刀片之刀片本體的尺寸如下所述。
‧外徑： 58mm
‧內徑： 40mm
‧厚度：1.1mm
此外，所使用之刀片係在實施例2、比較例3及比較例4中均設為SDC170-100的規格。
試驗條件如下所述。
‧所使用之切斷機：東京精密公司製A-WD100A
‧主軸轉數：15000m-1
‧切痕：0.8mm
‧移送速度：100mm/s
‧冷卻水量：1.2L+1.2L
‧整刷板：東京精密公司製A2-2mm
‧槽形成條數：30條×5組
然後使裝著於切斷機之切斷用刀片旋轉，對整刷板施以槽形成加工，並確認刀片磨耗量。
試驗結果如下述第2表所示。
從第2表的結果中，可確認到實施例2之各切斷用刀片10的磨耗量均未達500μm，可顯著地抑制磨耗量而提高耐磨耗性。在實施例2中，將刀片本體1之密度的變動抑制為較小，並且使纖維狀填充材5均等地分散。因此，從刀片外周朝向徑向內側所進行之磨耗量，於周方向的整體達到均一化。結果，可考量為不存在較早階段即產生磨耗之場所，且亦可抑制整體之磨耗的進行，因而提高耐磨耗性。
此外，其中關於纖維狀填充材5的總含有率為20至60vol%之切斷用刀片10，係確認出該磨耗量均未達400μm，而可得到優異的耐磨耗性。
另一方面，關於比較例3、4，各切斷用刀片的磨耗量均超過550μm，且磨耗量多。此外，觀察到纖維狀填充材的總含有率愈多，刀片磨耗量有增加之傾向。
〈切斷試驗〉
將藉由與上述實施例1相同的製造方法所製造之切斷用刀片10設為實施例3，並將藉由與上述比較例1相同的製造方法所製造之切斷用刀片設為比較例5，將藉由與上述比較例2相同的製造方法所製造之切斷用刀片設為比較例6。使用各切斷用刀片來進行加工品質的比較試驗。
於此磨耗試驗中，亦對於實施例3、比較例5及比較例6的各切斷用刀片，分別準備纖維狀填充材於刀片本體整體中所佔有之總含有率為19vol%、20vol%、 30vol%、40vol%、50vol%、60vol%、61vol%者。關於比較例6，當纖維狀填充材的總含有率為40vol%以上時，無法從漿液中形成薄片體，因而無法成型。
各切斷用刀片之刀片本體的尺寸係如下所述。
‧外徑： 58mm
‧內徑： 40mm
‧厚度：1.1mm
此外，所使用之刀片係在實施例3、比較例5及比較例6中均設為SDC170-100的規格。
試驗條件如下所述。
‧所使用之切斷機：東京精密公司製A-WD100A
‧主軸轉數：25000m-1
‧移送速度：30mm/s
‧捲帶切痕：0.5mm
‧冷卻水量：2.0L+2.0L
‧被切斷材料：QFN封裝(樹脂與銅之複合材料)
然後使裝著於切斷機之切斷用刀片旋轉，對QFN封裝施以切斷加工，並確認加工品質。加工品質係藉由以下方法來判斷。如第7圖所示，將被切斷材料切斷(切割)為小四方塊狀(將被切斷材料切斷為複數個立方體的晶片)。接著，測定單片化後的晶片之毛邊20的長度。毛邊20的長度係對每1工件測定10個晶片。若毛邊大小為75μm以下，則判斷為可確保晶片的加工品質。
試驗結果如下述第3表所示。
從第3表的結果中，可得知與藉由比較例5的各切斷用刀片所切斷之晶片的毛邊大小以及藉由比較例6的各切斷用刀片所切斷之晶片的毛邊大小相比，藉由實施例3的各切斷用刀片10所切斷之晶片的毛邊大小，可顯著地抑制為較小。此外，實施例3中，所有的毛邊大小均抑制在75μm以下。在實施例3中，將刀片本體1之密度的變異抑制為較小，並且將刀片本體1的翹曲或平面度亦抑制為較小。結果可考量為由於降低作用於晶片的切斷面之阻力，所以將毛邊大小顯著地抑制為較小。此外，於刀片本體1中，使纖維狀填充材5均等地分散，以抑制切割刃1A的薄刃。結果可考量為由於良好地維持切斷面的加工品質，所以將毛邊大小顯著地抑制為較小。
[產業上之可應用性]
本發明之切斷用刀片係可較佳地適用於對使用在半導體製品等之電子材料構件等的被切斷材料進行切斷加工之步驟。電子材料構件係可列舉出半導體元件構裝於引線架並進行樹脂模製後之構件、QFN(quad flat non-leaded package：四方形扁平無引腳封裝)、以及IrDA(紅外線資料通訊協會)規格的光傳輸模組。此外，本發明之切斷用刀片亦可較佳地適用於對由玻璃、陶瓷、石英等脆性材料(硬脆材料)所構成之被切斷材料精密地進行切斷加工之步驟。
本發明之切斷用刀片的製造方法係可較佳地適用於製造出用以切斷電子材料構件等被切斷材料之刀片之步驟。
1‧‧‧刀片本體
11‧‧‧刀片本體的原板
DM‧‧‧分散介質
MP‧‧‧混合粉

Claims (9)

  1. 一種切斷用刀片的製造方法，係具備：將液狀的分散介質加入於包含熱壓著性樹脂的樹脂粉體、研磨料及纖維狀填充材之混合粉之混合步驟；於成形模內將加入有前述分散介質之前述混合粉予以冷壓而形成刀片本體的原板之壓縮步驟；以及將前述原板予以熱壓而燒結之燒結步驟。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之切斷用刀片的製造方法，其中，前述混合步驟係具備：將包含熱壓著性樹脂的樹脂粉體、研磨料及纖維狀填充材之混合粉充填於成形模之步驟；使前述混合粉的表面平坦化之步驟；以及將液狀的分散介質滴入於前述混合粉之步驟。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之切斷用刀片的製造方法，其中，使用動黏度為2.3mm2/s以下的液體作為前述分散介質。
  4. 一種切斷用刀片，係具備：形成圓板狀之刀片本體、以及形成於前述刀片本體的外周緣部之切割刃，前述刀片本體係具備：由熱壓著性樹脂所形成之樹脂相、以及分散於前述樹脂相之研磨料及纖維狀填充材，以繞著前述刀片本體的中心軸互為相等之角度將前述刀片本體區隔為複數個區域，於各區域中所測定之 前述纖維狀填充材的含有率相對於前述纖維狀填充材於前述刀片本體整體中所佔有之總含有率，為90至110%。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之切斷用刀片，其中，以繞著前述刀片本體的中心軸互為相等之角度將前述刀片本體區隔為複數個區域，並將於各區域中所測定之密度的平均值設為平均密度，相對於前述平均密度，於各區域中所測定之密度為90至110%。
  6. 如申請專利範圍第4或5項所述之切斷用刀片，其中，前述纖維狀填充材於前述刀片本體整體中所佔有之總含有率為20至60vol%。
  7. 如申請專利範圍第4至6項中任一項所述之切斷用刀片，其中，前述刀片本體的翹曲量為300μm以下。
  8. 如申請專利範圍第4至7項中任一項所述之切斷用刀片，其中，前述刀片本體的平面度為20μm以下。
  9. 如申請專利範圍第4至8項中任一項所述之切斷用刀片，其中，前述刀片本體的厚度為1.1mm以下。
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