TW202306670A - 金屬線及鋸線 - Google Patents

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Abstract

金屬線由鎢或鎢合金構成，按照JIS C6821規格，以最大應力4400MPa進行疲勞試驗時之至斷線為止的次數為二萬次以上。

Description

金屬線及鋸線
本發明係有關於金屬線及鋸線。
於專利文獻1揭示有具備由鋼琴線構成之芯線及固著於芯線之複數的研磨粒之鋸線。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利公開公報2018-65205號
[發明欲解決之課題]
以往之鋸線耐久性不足。
是故，本發明之目的係提供耐久性高之金屬線及鋸線。 [用以解決課題之手段]
本發明一態樣之金屬線由鎢或鎢合金構成，按照JIS C6821規格，以最大應力4400MPa進行疲勞試驗時之至斷線為止的次數為二萬次以上。
本發明一態樣之鋸線具備上述一態樣之金屬線、及電沉積於該金屬線之表面的研磨粒。 [發明之效果]
根據本發明，可提供耐久性高之金屬線及鋸線。
[用以實施發明之形態]
以下，就本發明實施形態之金屬線及鋸線，使用圖式，詳細地說明。此外，以下說明之實施形態皆係顯示本發明之一具體例。因而，在以下之實施形態顯示的數值、形狀、材料、構成要件、構成要件之配置及連接形態、步驟、步驟之順序等為一例，並非限定本發明之旨趣。是故，關於以下實施形態之構成要件中未記載於獨立請求項之構成要件以任意之構成要件說明。
又，各圖係示意圖，未必嚴密地圖示。因而，例如在各圖，縮尺等未必一致。又，在各圖，關於實質上相同之結構，附上同一符號，而省略或簡略化重複之說明。
又，在本說明書中，正交等顯示要件間之關聯性的用語、及圓形或圓柱等顯示要件之形狀的用語、以及數值範圍並非僅表示嚴格之含義的表現，而是意指亦包含實質上同等之範圍、例如數%左右的差異之表現。
(實施形態) [金屬線及鋸線之結構] 首先，就本實施形態之金屬線及鋸線的結構作說明。
圖1係安裝本實施形態之鋸線3的切斷裝置100之示意圖。鋸線3安裝於切斷裝置100，利用於錠5之切斷。如於圖1之虛線圓形框內所放大顯示，鋸線3具備金屬線1、及複數之研磨粒2。
金屬線1係鋸線3之芯線。金屬線1由鎢或鎢合金構成。金屬線1所含之鎢的含有率為例如90wt%以上，但不限於此。此外，金屬線1所含之鎢的含有率亦可為95wt%以上，也可為99wt%以上，還可為99.9wt%以上，亦可為99.99wt%以上。金屬線1亦可含有在製造過程中無法避免混入之不可避的雜質。
鎢合金為例如鎢(W)與鎢以外之一種以上的金屬之合金。鎢以外之金屬為例如錸(Re)。由錸鎢合金(ReW)構成之金屬線1所含的錸之含有率為例如0.1wt%以上、10wt%以下，但不限於此。舉例而言，錸之含有率亦可為1wt%以上、也可為3wt%以上，還可為5wt%以上。
當錸之含有率高時，可提高金屬線1之拉伸強度。另一方面，當錸之含有率過高時，不易在將金屬線1之拉伸強度維持高的狀態下，進行細線化。具體而言，易產生斷線，長形之拉線不易。藉使錸之含有率低，並令鎢之含有率為90wt%以上，可提高金屬線1之加工性。又，藉使稀少且高價之錸的含有率低，可將低價之金屬線1以長形大量生產
此外，用於與鎢之合金的金屬亦可為鋨(Os)、釕(Ru)、或銥(Ir)。鋨、釕或銥之含有率與例如錸之含有率相同。此等也可獲得與錸鎢合金同樣之效果。金屬線1亦可由鎢與鎢以外的二種以上之金屬的合金構成。
金屬線1之與線軸方向正交的截面形狀實質上為圓形。此外，線軸方向係指金屬線1延伸之方向。金屬線1沿著線軸方向，線徑實質上為一定。金屬線1之線徑為例如100μm以下，但不限於此。金屬線1之線徑亦可為80μm以下，也可為60μm以下，還可為50μm以下，亦可為40μm以下，也可為30μm以下，還可為20μm以下，亦可為10μm以下。
金屬線1之線徑越小，鋸線3之線徑亦越小。藉鋸線3之線徑小，切斷對象物之切割裕度小。因此，可使切斷對象物之損耗少，而可增加晶圓之取用數量。
此外，金屬線1之線徑為例如5μm以上。藉此，金屬線1之截面積不致過小，而可在可利用作為鋸線之範圍確保金屬線1之絕對強度。
金屬線1之拉伸強度為4800MPa(=4.8GPa)以上。拉伸強度亦可為5000MPa以上，也可為5200MPa以上，還可為5500MPa以上，亦可為5700MPa以上。拉伸強度為例如6000MPa以下，亦可超過6000MPa。拉伸強度可依據例如日本工業規格之拉伸試驗(JIS H 4460 8)測定。
由於金屬線1之拉伸強度越高，可將金屬線1(鋸線3)越強力地於導輥拉開，故可使金屬線1之晃動幅度小。藉晃動幅度小，切斷對象物之切割裕度小。藉此，可使切斷對象物之損耗少。
本實施形態之金屬線1按照JIS C6821規格，以最大應力4400MPa進行疲勞試驗時之至斷線為止的次數為二萬次以上。即，金屬線1之耐久性優異。具體之疲勞試驗之後說明。
研磨粒2係硬質之粒子，為例如鑽石或CBN(立方晶氮化硼)等之粒子。複數之研磨粒2分散配置於金屬線1之表面。複數之研磨粒2的平均粒徑為例如10μm以下。複數之研磨粒2在金屬線1之軸周圍全周分散配置於表面整面。
複數之研磨粒2電沉積於金屬線1之表面。具體而言，藉複數之研磨粒2至少一部分被電鍍層(圖中未示)被覆，而附著於金屬線1之表面。電鍍層為例如由鎳單體構成之金屬層或含有鎳之合金層。電鍍層亦可具有多層構造。
[切斷裝置之結構及動作] 接著，就切斷裝置100之結構及動作作說明。
如圖1所示，切斷裝置100係安裝鋸線3之多線鋸裝置。切斷裝置100藉將錠5切斷(切片)成薄板，而製造晶圓(基板)。錠5係切斷裝置100之切斷對象物的一例，為例如矽或碳化矽等半導體晶錠。切斷對象物不限於半導體晶錠，亦可為由金屬、樹脂、玻璃、或混凝土等各種固體材料構成之固形物(塊)。
如圖1所示，切斷裝置100具備鋸線3、二個導輥110、支撐部120、退繞部130、捲取部140。
一條鋸線3於二個導輥110纏繞複數次。鋸線3從退繞部130至捲取部140在二個導輥110交互反覆捲繞。供放入鋸線3之溝以預定間距在二個導輥110分別設有複數個。溝之間距按欲切取之晶圓的厚度決定。溝之寬度與鋸線3之線徑大約相同。鋸線3每圈相互平行且以等間隔配置。藉二個導輥110旋轉，鋸線3與該旋轉連動而旋轉。
支撐部120支撐切斷對象物亦即錠5。支撐部120可以支撐錠5之狀態，朝鋸線3(圖中之下方)移動。
退繞部130具有捲繞有鋸線3之捲線架，配合導輥110之旋轉，從捲線架退繞鋸線3。
捲取部140具有用以捲取鋸線3之捲線架，配合導輥110之旋轉，將鋸線3捲取於捲線架。
接著，就以切斷裝置100所行之錠5的切斷動作作說明。
切斷錠5時，切斷裝置100使安裝有鋸線3之二個導輥110分別旋轉。鋸線3在以預定張力筆直地拉開之狀態下，與導輥110之旋轉連動而旋轉。預定張力為例如3600MPa。
藉支撐部120將錠5朝鋸線3推出，而將錠5以鋸線3切斷(切片)。切斷時，對鋸線3瞬間施加最大約4400MPa之應力。
此外，導輥110不僅可進行從退繞部130朝捲取部140之方向的旋轉(正旋轉)，亦可進行其反方向之旋轉(逆旋轉)。導輥110一面於切斷錠5時，反覆進行正旋轉與逆旋轉，鋸線3一面從退繞部130漸漸地移動至捲取部140。
藉此旋轉及移動，鋸線3在一次之切斷反覆數千次之彎曲伸展。因此，使用耐久性低之鋼琴線作為鋸線時，鋼琴線在一次之切斷，疲勞斷裂。由於即使不疲勞斷裂，亦不堪第二次之切斷，故需準備新鋼琴線。
相對於此，本實施形態之鋸線3按照JIS C6821規格，以最大應力4400MPa進行疲勞試驗時之至斷線為止的次數為二萬次以上。亦即，鋸線3即使進行錠5之切斷，也不易疲勞斷裂，而可再利用於第二次以後之切斷。
此外，再利用鋸線3時，亦可將磨損之研磨粒2及電鍍層剝離。即，從鋸線3回復至金屬線1(素線)之狀態後，再次以電沉積使複數之研磨粒2附著於金屬線1之表面。藉此，再製造研磨粒2附著之鋸線3，而可再利用於錠5之切斷。
[疲勞試驗] 接著，就為了確認本實施形態之金屬線1的耐久性，而由本案發明人們進行之疲勞試驗作說明。
疲勞試驗係按照JIS C6821規格(光纖機械特性試驗方法)進行之試驗。圖2係用於本實施形態之金屬線1的疲勞試驗之試驗裝置10的示意圖。圖3A及圖3B分別係從圖2所示之試驗裝置10的治具20之側邊及下方觀看的立體圖。
如圖2所示，試驗裝置10具備治具20及30、蓋40、吊具50。
治具20及30分別係預定厚度之圓盤狀構件。於治具20沿著圓周側面設有溝21。於治具30沿著圓周側面設有溝31。治具30固定於例如地板(地面)。於治具20固定有吊具50。吊具50可對治具20施加往鉛直上方之載重。
在疲勞試驗，將預定長度之金屬線1配置成於治具20與治具30之間架設一圈。具體而言，如圖2所示，於治具20之溝21及治具30之溝31分別配置金屬線1。如圖3B所示，於溝21設有可插入金屬線1之貫穿孔22。如圖2所示，於貫穿孔22插入金屬線1之兩端。在此狀態下，如圖3A所示，蓋40於治具20固定成覆蓋溝21，而固定金屬線1。
治具20之溝21及治具30之溝31各自的徑為30mm。藉此，金屬線1之懸空的部分之間隔亦為30mm。又，金屬線1之懸空的部分、即治具20與治具30之間的部分之長度為80mm。
在疲勞試驗，如圖2所示，在固定金屬線1之狀態下，對治具20反覆給予往鉛直上方之載重，金屬線1斷裂，即，計算至斷線為止之試驗次數。藉對治具20施加載重，而對金屬線1給予應力。將從預定初始值之載重施加至最大載重計算為一次試驗。初始值為最大載重之10%。又，試驗頻率、即每秒之試驗次數為10Hz(=10次/1秒)。
最大載重係施加最大載重時給予金屬線1之應力(即，最大應力)為4400MPa之值。此值對應安裝於切斷裝置100之鋸線3(金屬線1)切斷錠5時，可施加於鋸線3(金屬線1)之應力的最大值。此外，不需嚴密地給予4400MPa之最大應力，亦可產生數%之誤差。
在疲勞試驗使用之金屬線係以1wt%之含有率含有Re的鎢合金線(ReW線)、純鎢線(純W線)、作為比較例之鋼琴線。此外，純鎢線係鎢之含有率為99.95wt%以上這樣十分高之鎢線。
於以下之表1顯示使用的鎢合金線及鋼琴線之物性值、試驗條件及試驗結果。
[表1]
  金屬線之物性值 試驗條件 試驗結果
  樣本 空隙率 [%] 素線強度 [N] 拉伸強度 [MPa] 載重[N] (一條) 載重 [N] 最大應力 [MPa] 應力振幅 [MPa] 次數 [次]
實施例1 1%ReW 0.25 5.725 5,100 5 10 4,400 1,980 21,288
  1%ReW 0.25 5.725 5,100 6 12 5,300 2,385 609
  1%ReW 0.25 5.725 5,100 4.75 9.5 4,200 1,890 78,224
實施例2 純W 0.18 5.218 4,800 5 10 4,400 1,980 61,755
實施例3 1%ReW 0.11 5.532 4,900 5 10 4,400 1,980 89,370
實施例4 1%ReW 0.07 5.542 4,900 5 10 4,400 1,980 100,000
  鋼琴線   5.170 4,800 5 10 4,400 1,980 228
  鋼琴線   5.170 4,800 3.5 7 3,100 1,395 704
  鋼琴線   5.170 4,800 2.5 5 2,200 990 1,320
  鋼琴線   5.170 4,800 2 4 1,800 810 1,565
  鋼琴線   5.170 4,800 1 2 900 405 5,512
  鋼琴線   5.170 4,800 1 2 900 405 21,746
  鋼琴線   5.170 4,800 1 2 900 405 15,846
ReW線、純W線及鋼琴線之各線徑約37μm。又，ReW線、純W線及鋼琴線之各截面積約0.0022mm 2。
在表1，「樣本」表示作為疲勞試驗對象之金屬線的種類。「1%ReW」表示以1wt%之含有率含有Re的鎢合金線(ReW線)。「純W」表示純鎢線(純W線)。「空隙率」表示金屬線所含之空隙的比例。空隙率的細節之後說明。「素線強度」表示金屬線之強度。「拉伸強度」表示金屬線之拉伸強度。
「載重」表示圖2所示之吊具50對治具20往鉛直上方施加之最大載重。「載重(一條)」表示對一條金屬線施加之載重。如圖2所示，金屬線架設成在二個治具20及30之間來回一次，為方便，為“二條”金屬線。由於施加於治具20之載重分散在“二條”金屬線，故每條之載重為施加於治具20之載重的一半。
「最大應力」表示施加最大載重時給予金屬線之應力。「應力振幅」表示疲勞試驗之應力的變化之幅度。如上述，在疲勞試驗，由於載重從最大載重之10%變化至最大載重，故給予金屬線之應力亦從最大應力之10%(初始應力)變化至最大載重。「應力振幅」相當於最大應力與初始應力之差分的一半。
「次數」表示進行疲勞試驗之結果，至金屬線斷裂為止之反覆次數。
圖4係顯示疲勞試驗之結果的圖。在圖4，縱軸表示在疲勞試驗給予金屬線之最大應力。橫軸表示至金屬線斷裂為止之試驗的反覆次數。亦即，越往散布圖之右側，金屬線越不易斷裂，金屬線之耐久性越優異。此外，在圖4之散布圖，疲労試驗之最大次數顯示至一百萬次，實際上進行疲勞試驗之次數的最大值為十萬次。
如圖4所示，鋼琴線及鎢合金線皆是最大應力越小，試驗之反覆次數越多。最大應力為4400MPa時，鋼琴線之反覆次數為228次。相對於此，在鎢合金線或純鎢線，反覆次數為二萬次以上，具體為21288次以上。亦即，可知鎢合金線或純鎢線比起鋼琴線，具有大約100倍以上之耐久性。
又，鋼琴線即使將最大應力降低至900MPa，在5512次、15846次或21746次仍斷裂。可推測若使最大應力更低，反覆次數有增多之餘地，但作為鋸線之利用，比起鎢合金線，較不適合。亦即，若即使如切斷軟之錠時等般，施加於鋸線之最大應力小時，關於鋼琴線之試驗的反覆次數仍不夠。因此，鋼琴線不僅難以再利用，且切斷錠時，亦有斷線之可能性，比起鎢合金線，較不適合鋸線。
相對於此，在鎢合金線，對最大應力之減少的反覆次數之延長大。即，僅使最大應力稍小，反覆次數便大幅增加。因此，藉將切斷錠5之際的應力抑制為小，可更進一步提高再利用之可能性。
此外，疲勞試驗之結果，關於純鎢線雖僅顯示一個樣本之結果，但可獲得與鎢合金線同等之效果。又，關於鎢合金線，錸以外之金屬(例如鋨)等亦可獲得同等之效果。
[空隙率與試驗結果之關係] 誠如上述，本實施形態之金屬線1相較於鋼琴線，耐久性高，而亦可進行利用作為鋸線3後之再利用。本案發明人們發現金屬線1所含之空隙率與耐久性(反覆次數)有有意義之關聯性。以下，就金屬線1之空隙率與疲勞試驗之試驗結果的關係作說明。
空隙率顯示金屬線1所含之空隙的比例。具體而言，表示金屬線1之截面的每預定單位面積，空隙所佔之面積的比例，空隙率可藉觀察金屬線1之截面SEM(Scanning Electron Microscope：掃描電子顯微鏡)圖像而算出。
圖5A~圖5D分別係表1之實施例1~4的金屬線之截面圖。如各圖所示，黑色部分為空隙。空隙主要存在於晶粒界。實施例1~4之金屬線的空隙率依序漸小。
實施例1~4係以最大應力4400MPa進行疲勞試驗之樣本。如表1及圖4所示，可知空隙率越小，試驗之反覆次數越大。即，空隙率越小，金屬線1之耐久性越高。
具體而言，如實施例1所示，可知若金屬線1之空隙率為0.25%以下，比起鋼琴線，具有大約100倍以上之耐久性。若金屬線1之空隙率為0.18%以下，具有0.25%時之約3倍以上的耐久性。又，若金屬線1之空隙率為0.11%以下，具有0.25%時之約4倍以上的耐久性。可知當金屬線1之空隙率為0.07%時，金屬線1即使在1十萬次之疲勞試驗，也不斷裂，耐久性極強。金屬線1之空隙率亦可不到0.07%。
[製造方法] 接著，就本實施形態之金屬線的製造方法，使用圖6來說明。圖6係顯示本實施形態之金屬線的製造方法之流程圖。
如圖6所示，首先，準備鎢錠(S10)。具體而言，準備鎢粉末之聚集體，藉對準備之聚集體進行加壓及燒結(sinter)，而製作鎢錠。
此外，製造由鎢合金構成之金屬線1時，準備以預定比例混合了鎢粉末與金屬粉末(例如錸粉末)之混合物取代鎢粉末之聚集體。鎢粉末及錸粉末之平均粒徑為例如3μm以上、4μm以下之範圍，但不限於此。
接著，對製作之鎢錠，進行型鍛加工(S12)。具體而言，藉將鎢錠從周圍鍛造壓縮，使其伸展，而成形成線狀鎢線。亦可以壓延加工取代型鍛加工。舉例而言，藉反覆進行型鍛加工，而將直徑約15mm之鎢錠成形成線徑約3mm之鎢線。在型鍛加工之途中的製程，藉實施退火處理，確保以後的加工性。藉調整此時之退火條件，可製造上述空隙率不同之金屬線1。關於具體的退火條件之後說明。
接著，於加熱拉線前，以900℃加熱鎢線(S14)。具體而言，以燃燒器等直接加熱鎢線。為了不致因加熱鎢線而在以後的加熱拉線，在加工中斷線，而於鎢線之表面形成氧化物層。
接著，進行加熱拉線(S16)。具體而言，使用一個抽線模，進行鎢線之拉線，即，一面加熱，一面進行鎢線之抽線(細線化)。加熱溫度為例如1000℃。此外，由於加熱溫度越高，越可提高鎢線之加工性，故可易進行拉線。使用一個抽線模之一次拉線的鎢線之截面減少率為例如10%以上、40%以下。在拉線製程，亦可使用使石墨分散於水之潤滑劑。
亦可於拉線製程後，藉進行電解研磨，使鎢線之表面光滑。電解研磨係例如藉在將鎢線與相對電極浸在氫氧化鈉水溶液等電解液之狀態下，於鎢線與相對電極之間產生電位差，而進行電解研磨。
在獲得所期之線徑的鎢線前(S18為否)，反覆進行加熱拉線(S16)。在此之所期線徑為進行最後之拉線製程(S20)的前一階段之線徑，為例如250μm以下。
在反覆之加熱拉線中，使用孔徑比在前一拉線使用之抽線模小的抽線模。又，在反覆之加熱拉線中，以低於前一拉線時之加熱溫度的加熱溫度將鎢線加熱。舉例而言，最後拉線製程之前一拉線製程的加熱溫度低於在此之前的加熱溫度，為例如400℃，而有助於晶粒之細微化。此外，將加熱拉線之加熱溫度調整成附著於鎢線之表面的氧化物之量為例如鎢線之0.8wt%以上、1.6wt%以下之範圍。在反覆之加熱拉線中，亦可省略電解研磨。
獲得所期線徑之鎢線，下個拉線製程為最後時(在S18為是)，進行常溫拉線(S20)。亦即，藉在不加熱下，進行鎢線之拉線，而實現進一步之晶粒的細微化。又，藉常溫拉線，亦有使結晶取向與加工軸方向(具體為平行於線軸之方向)一致的效果。常溫係指例如0℃以上、50℃以下之範圍的溫度，一例係30℃。具體而言，使用孔徑不同之複數的抽線模，進行鎢線之拉線。
在常溫拉線，使用水溶性等之液體潤滑劑。由於在常溫拉線不進行加熱，故可抑制液體之蒸發。因而，可使潤滑劑發揮充足之功能。相對於以往之傳統鎢線加熱方法亦即600℃以上之加熱拉線，不進行對鎢線之加熱，又，一面以液體潤滑劑冷卻，一面加工，藉此，可抑制動態回復及動態再結晶，而不斷線，有助於晶粒之細微化，獲得高拉伸強度。
最後，對藉進行常溫拉線而形成之所期線徑的鎢線，進行電解研磨(S22)。電解研磨係例如藉在將鎢線與相對電極浸在氫氧化鈉水溶液等電解液之狀態下，於鎢線與相對電極之間產生電位差而進行電解研磨。
經過以上之製程，製造本實施形態之金屬線1。藉經過上述製造製程而剛製造後之金屬線1的長度為例如50km以上之長度，可在工業上利用。金屬線1按使用之態樣，切斷成適當之長度，亦可以針或棒之形狀來使用。
此外，金屬線1之製造方法所示的各製程在例如線內進行。具體而言，在步驟S16使用之複數的抽線模在生產線上以孔徑漸小之順序配置。又，於各抽線模間配置有燃燒器等加熱裝置。又，亦可於各抽線模間配置電解研磨裝置。於在步驟S16使用之抽線模的下游側(後製程側)，在步驟S20使用之複數的抽線模以孔徑漸小之順序配置，於孔徑最小之抽線模的下游側配置電解研磨裝置。此外，各製程亦可個別進行。
以下，就用以調整空隙率之型鍛製程(S12)的退火條件，使用表2來說明。
[表2]
  第1退火溫度[℃] (線徑11~12mm) 第2退火溫度[℃] (線徑5~8mm) 空隙率 [%]
實施例1 1800~1900 1800~1900 0.25
實施例2 2000~2100 1600~1700 0.18
實施例3 2000~2100 1600~1700 0.11
實施例4 2000~2100 1600~1700 0.07
型鍛加工按作為對象之鎢線的線徑，階段性地進行複數次。此時，藉進行退火，而實現了拉伸強度之提高及之後的拉線製程之加工性的提高。
如表2所示，在實施例1，在線徑為11mm以上、12mm以下之範圍，以1800℃以上、1900℃以下之範圍的溫度，進行了退火。鎢於以超過2000℃之溫度，進行退火時再結晶。藉以不致再結晶之條件進行退火，可提高最後產物亦即金屬線1之拉伸強度。如表1所示，實施例1之ReW線的拉伸強度可高於實施例2之純鎢線、以及實施例3及4的ReW線之各拉伸強度。
接著，在實施例1，在線徑為5mm以上、8mm以下之範圍，以1800℃以上、1900℃以下之溫度進行了退火。藉在不產生再結晶之溫度範圍進行退火，可在不使強度大幅降低下，提高以後的製程之加工性。
在實施例2~4，在線徑為11mm以上、12mm以下之範圍，以2000℃以上、2100℃以下之溫度進行了退火。由於溫度為2000℃以上，故產生鎢之再結晶，存在之空隙移動至粒界。此時，藉使溫度在2100℃以下而不過高，在實施例2之純鎢線，再結晶之粒徑可抑制為100μm左右。藉此，可形成許多粒界，而可使空隙在鎢線內分散。又，在實施例3及4之ReW線，再結晶之粒徑可抑制為50μm左右。因此，可使空隙分散更多。在以後的加工，可透過粒界，將空隙釋放至鎢線之外部，而可使空隙率降低。在實施例3及4，由於空隙之分散狀態良好，故可使空隙率比實施例2低。此外，實施例3及4之空隙率的差異起因於製造偏差或空隙率之測定偏差。
在實施例2~4，進一步在線徑為5mm以上、8mm以下之範圍，以1600℃以上、1700℃以下之溫度，進行了退火。藉在不產生再結晶之溫度範圍進行退火，可在不使強度降低下，提高以後的製程之加工性。此外，在實施例2~4，相較於實施例1，第1退火之溫度高。因此，使第2退火之溫度比實施例1低。藉此，可確保實施例2~4之金屬線1的拉伸強度為4800MPa以上。
[效果等] 如以上，本實施形態之金屬線1由鎢或鎢合金構成，按照JIS C6821規格，以最大應力4400MPa進行疲勞試驗時之至斷線為止的次數為二萬次以上。
藉此，可實現耐久性高之金屬線1。舉例而言，金屬線1利用作為鋸線3時，可再利用。
又，舉例而言，至上述斷線為止之次數為六萬次以上。
藉此，由於金屬線1之耐久性更高，故對再利用等更有效。
又，舉例而言，金屬線1之鎢的空隙率為0.25%以下。
藉此，可提高金屬線1之耐久性。
又，舉例而言，金屬線1之拉伸強度為4.8GPa以上。
藉此，由於可將金屬線1(鋸線3)於導輥強力地拉開，故可使金屬線1之晃動幅度小。藉晃動幅度小，切斷對象物之切割裕度小。藉此，可使切斷對象物之損耗少。
又，舉例而言，本實施形態之鋸線3具備金屬線1及電沉積於金屬線1之表面的研磨粒2。
藉此，可實現耐久性高之鋸線3。舉例而言，對用於錠5之切斷的鋸線3，進行研磨粒2及電鍍層之剝離後，藉進行研磨粒2之電沉積，可再生產鋸線3。
(其他) 以上，就本發明之金屬線及鋸線，依據上述實施形態，作了說明，本發明並非限於上述實施形態。
舉例而言，鋸線3亦可不具有電沉積之研磨粒2。舉例而言，鋸線3亦可僅具有金屬線1，而利用於游離研磨粒方式之切斷裝置。
又，舉例而言，金屬線1所含之鎢的含有率亦可不到90wt%。舉例而言，金屬線1所含之鎢的含有率大於50wt%。金屬線1所含之鎢的含有率亦可為70wt%以上，也可為75wt%以上，還可為80wt%以上，亦可為85wt%以上。
又，舉例而言，在上述實施形態，亦可於金屬線1摻雜微量之鉀等。摻雜之鉀存在於鎢的晶粒界。鉀(K)之含有量為例如0.010wt%以下。摻雜鉀之鎢線亦與鎢合金線同樣地可實現具有高於鋼琴線之一般拉伸強度的拉伸強度之金屬線。不限於鉀之氧化物，鈰或鑭等其他物質之氧化物亦可獲得同樣之效果。
又，舉例而言，金屬線1亦可用於鋸線3以外之用途。舉例而言，金屬線1亦可用於金屬製網線或絞線或者繩索等其他用途。
另外，對各實施形態施行該業者想出之各種變形而得的形態、藉在不脫離本發明之旨趣的範圍任意地組合各實施形態之構成要件及功能而實現的形態亦包含在本發明。
1:金屬線 2:研磨粒 3:鋸線 5:錠 10:試驗裝置 20:治具 21:溝 30:治具 31:溝 40:蓋 50:吊具 100:切斷裝置 110:導輥 120:支撐部 130:退繞部 140:捲取部 S10:步驟 S12:步驟 S14:步驟 S16:步驟 S18:步驟 S20:步驟 S22:步驟
圖1係安裝實施形態之鋸線的切斷裝置之示意圖。 圖2係用於實施形態之金屬線的疲勞試驗之試驗裝置的示意圖。 圖3A係從圖2所示之試驗裝置的治具之側邊觀看的立體圖。 圖3B係從圖2所示之試驗裝置的治具之下方觀看的立體圖。 圖4係顯示疲勞試驗之結果的圖。 圖5A係實施例1之金屬線的截面圖。 圖5B係實施例2之金屬線的截面圖。 圖5C係實施例3之金屬線的截面圖。 圖5D係實施例4之金屬線的截面圖。 圖6係顯示實施形態之金屬線的製造方法之流程圖。

Claims (5)

  1. 一種金屬線，由鎢或鎢合金構成； 按照JIS C6821規格，以最大應力4400MPa進行疲勞試驗時之至斷線為止的次數為二萬次以上。
  2. 如請求項1之金屬線，其中， 按照JIS C6821規格，以最大應力4400MPa進行疲勞試驗時之至斷線為止的次數為六萬次以上。
  3. 如請求項1或2之金屬線，其中， 該金屬線之鎢的空隙率為0.25%以下。
  4. 如請求項1或2之金屬線，其中， 該金屬線之拉伸強度為4.8GPa以上。
  5. 一種鋸線，具備： 如請求項1至4中任一項之金屬線；及 研磨粒，電沉積於該金屬線之表面。
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