TWI385063B - Diamond scribing tool and its manufacturing method - Google Patents

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TWI385063B TW100106521A TW100106521A TWI385063B TW I385063 B TWI385063 B TW I385063B TW 100106521 A TW100106521 A TW 100106521A TW 100106521 A TW100106521 A TW 100106521A TW I385063 B TWI385063 B TW I385063B
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Tadanobu Nakano
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Mitsuboshi Diamond Ind Co Ltd
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Description

鑽石劃線工具及其製造方法
本發明係關於一種使用鑽石之劃線工具。
先前，為切斷玻璃板，係藉由進行劃線，然後沿著劃割線分斷開玻璃板來進行切斷。作為對象之玻璃板之厚度有各種各樣，例如，自建材用或汽車用之相對較厚之玻璃，至液晶電視等之大型、行動電話用等之小面積黏合玻璃板。特別是行動電話等之小型玻璃板，存在厚度變薄之傾向。當切斷較薄之玻璃板時，為抑制不規則斷裂，必需減小刻劃荷重，為此必需縮小劃線輪之直徑。然而，劃線輪最小者係外徑為φ1 mm左右之劃線輪，從而存在難以進一步縮小之缺陷。
另一方面，對於矽半導體或者藍寶石之切割等，係利用使用天然鑽石之鑽石尖頭(diamond point)之劃線工具。上述使用天然鑽石之鑽石尖頭之工具即便於切割薄玻璃板時亦可縮小密切圓直徑，因此被期待為非常有用。於所出產之天然鑽石中，出現頻率最高者係如圖1(a)所示由8個正三角形構成之八面體結晶，出現頻率其次高之基本形狀係如圖1(b)所示由12個菱形面集合而成之十二面體結晶。此外，存在出現頻率較上述鑽石更低且由6個正四角形集合而成之正六面體結晶(圖1(c))，該六面體結晶之面被稱為六面體面或者(100)面。圖1(d)係由立方體與正八面體組合而成之結晶。
於刻劃玻璃板之用途中，向來使用1/70~1/80克拉之天然鑽石。專利文獻1中，揭示有以使正交之3個軸對應於1個工具之安裝軸之方式接合於母材之劃線工具。接合後，沿著安裝軸之方向研磨鑽石而形成(100)面，以使(100)面與八面體(111)面相交之1個點成為刻劃尖頭之方式進行研磨而使用。將研磨六面體面((100)面)與八面體面((111)面)相交之4個面而使用之工具稱為四尖頭工具。
在先前，將經檢測並研磨(100)面之鑽石接合於柄部之操作係仰賴熟練操作者之技能。因此，於使用天然鑽石之劃線工具中，無法避免沿著軸方向研磨鑽石而形成之面與(100)面之斜度出現1.1°~5.8°之偏差。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特公昭47-20236號公報
本發明係著眼於上述問題開發而成，其技術課題旨在能夠使用合成鑽石，縮小(100)面與沿著軸方向研磨鑽石而形成的面的斜度而將該合成鑽石保持於柄部，使得製造容易並且獲得高性能。
為解決上述課題，本發明之鑽石劃線工具包括：合成鑽石研磨粒，其包含第1(100)面及與上述第1(100)面平行之第2(100)面，將上述第1(100)面與相鄰之至少兩個(111)面之交點作為尖頭；柄部，其在前端具有搪孔；及銲材，其係在上述柄部之搪孔中，以使上述合成鑽石研磨粒之第1、第2(100)面與上述柄部之中心軸成為垂直之方式保持上述合成鑽石研磨粒，並且將上述合成鑽石研磨粒固定。
此處，上述合成鑽石研磨粒亦可設為1/100克拉以下之重量。
此處，上述合成鑽石研磨粒亦可將與上述(100)面相鄰之(111)面設為4個面，將其4個交點作為尖頭。
為解決上述課題，本發明之鑽石劃線工具之製造方法係在柄部之前端形成搪孔，將包含第1(100)面及與上述第1(100)面平行之第2(100)面之合成鑽石研磨粒的第1(100)面暫時固定於包含與上述柄部之中心軸垂直之面的按壓夾具，將安裝於上述按壓夾具之鑽石研磨粒以使第1(100)面與柄部之軸成為垂直之方式壓入至上述柄部之搪孔，並利用銲材銲接，並且研磨安裝於上述柄部之前端的合成鑽石研磨粒之與第1(100)面相鄰之至少兩個(111)面，而將其交點構成為尖頭。
此處，上述研磨步驟亦可藉由研磨與第1(100)面相鄰之4個(111)面，而將4個交點分別形成為尖頭。
根據具有上述特徵之本發明，藉由使用經成長為(100)面之合成鑽石研磨粒，可容易地找出結晶面，並且由於以該面為基準安裝至柄部，故而能夠減少鑽石研磨粒之斜度而容易地製造劃線工具。而且，藉由使用較先前更小之合成鑽石，可降低劃線工具之價格。此外，若使用該劃線工具，可減小刻劃荷重，因此可適用於較薄之脆性材料(玻璃、矽、藍寶石等)基板之刻劃。
本實施形態之劃線工具係將作為鋸刀用而開發之合成鑽石使用於工具之前端而製成劃線工具。此處，對鋸刀用高品質合成鑽石研磨粒進行說明。鋸刀用高品質鑽石研磨粒係使用籽晶而合成，其內含物(Inclusion)少、粒大且具有高強度之Ib型合成鑽石，例如，粒徑可使用#16/20或#20/25等。此處，所謂#16/20，係表示以通過16號之篩子而留在20號之篩子中之方式予以分級的粒徑大小，以下亦相同。鋸刀用合成鑽石與其他用途(金屬結合用或者樹脂/黏土結合用)之合成鑽石相比斷裂韌性值高，粒徑係作為合成鑽石研磨粒歸入最粗之類別。
當使用該鑽石研磨粒作為劃線工具時，由於僅使用鑽石角部即尖頭，故而尺寸之大小不限。因此，自成本方面而言，較佳為使用在可加工或接合之範圍內較小之鑽石。本實施形態中，使用例如經#20/25之篩子分級之約1/170克拉之鋸刀用高品質鑽石研磨粒作為合成鑽石。亦可使用#18/20之約1/130克拉(約1.5 mg)之鋸刀用鑽石研磨粒，較佳為1/100克拉以下者。
合成鑽石的(100)面大致平行於鑽石所對向之面而形成。此處，將其中一方作為第1(100)面，將另一方作為第2(100)面。並且，將第1(100)面作為上面而安裝至夾具上使用。圖2、圖3係表示本發明之實施形態之劃線工具之製造過程之圖。如圖所示，柄部11係前端形成為圓錐狀，並且於其上部前端面形成圓形之搪孔12。該搪孔12之直徑設為例如φ0.9 mm。繼而，將圖中一點鏈線所示之柄部11之中心軸保持在垂直方向上，對柄部11自上部上下移動自如地配置按壓夾具13。按壓夾具13之下表面垂直於柄部11的中心軸，於其下端，如圖3中放大圖所示，經由暫時固定劑14而安裝合成鑽石15。暫時固定劑14係例如雙面膠帶或黏合劑等的之接著劑，於按壓夾具13之下表面平行地安裝合成鑽石15之第1(100)面15a。進而，如圖3中放大圖所示，將銲材16插入至搪孔12中，自上部將合成鑽石15按壓至該搪孔12內並壓入至銲材16中。如此一來，使第1(100)面15a與柄部11之中心軸成為垂直地利用銲材16將合成鑽石15保持於搪孔12之上部。其後，於真空爐中使其銲接，利用銲材16將合成鑽石15牢固地固定於柄部11之前端。圖4(a)係表示如此安裝有合成鑽石之狀態的前端部分之截面圖，圖4(b)係其俯視圖。
其次，如圖5所示，以相對於上面之(100)面15a側面成為(111)面15c~15f之方式進行研磨，並且利用(100)面15a與相鄰的(111)面以4個交點成為尖頭之方式進行研磨，形成4處尖頭P1~P4。(100)面15a與(111)面15c~15f所成之角度係分別設為135。，並且將相鄰之兩個(111)面所成之角度設為110。左右。藉由如此形成4個尖頭P1~P4，可使劃線工具製作完成。如此形成之4處尖頭P1~P4可分別作為用以刻劃之尖頭使用。於本實施形態中，當利用銲材將合成鑽石安裝至柄部前端時，合成鑽石之(100)面之法線相對於手柄(shaft)的中心軸之傾斜角α成為2.0°以下之斜度。因此，與先前之劃線工具相比，可縮小安裝偏差。
如上所述根據本發明，藉由使用(100)面經成長之鋸刀用合成鑽石研磨粒，可容易地找出結晶面，從而可削減加工(100)面之步驟時間。因此，劃線工具之製造變得容易。而且，藉由使用較先前更小之合成鑽石，可降低劃線工具之價格。
使用本實施形態之合成鑽石之劃線工具不但可用於刻劃較薄之玻璃板，而且可用於刻劃矽板、藍寶石板、InP板、GaN板、GaAs板等脆性材料基板。並且，於本實施形態中，係研磨4個(111)面15c~15f而形成，但若只要一處尖頭即可，則只要藉由研磨兩個(111)面而構成即足矣。
[產業上之可利用性]
本發明能夠使用合成鑽石容易地製造劃線工具，並且能夠用作較薄之玻璃板等各種形狀之脆性材料基板之劃線工具。
11．．．柄部
12．．．搪孔
13．．．按壓夾具
14．．．暫時固定劑
15．．．合成鑽石
15a、15b．．．(100)面
15c~15f．．．(111)面
16．．．銲材
P1~P4．．．尖頭
圖1(a)~(d)係表示先前之天然鑽石之結晶的圖。
圖2(a)、(b)係表示本發明之實施形態之鑽石劃線工具之製造過程的圖。
圖3係表示本實施形態之鑽石劃線工具之製造過程的放大圖。
圖4(a)係表示將鑽石研磨粒安裝至柄部之晶粒(chip)保持孔之狀態的放大圖，(b)係其俯視圖。
圖5(a)係表示對鑽石研磨粒已加以研磨後之狀態的放大截面圖，(b)係其俯視圖。
11．．．柄部
12．．．搪孔
13．．．按壓夾具
15．．．合成鑽石

Claims (5)

  1. 一種鑽石劃線工具，其包括：合成鑽石研磨粒，其包含第1(100)面及與上述第1(100)面平行之第2(100)面，將上述第1(100)面與相鄰之至少兩個(111)面之交點作為尖頭；柄部，其在前端具有搪孔；以及銲材，其係在上述柄部之搪孔中，以使上述合成鑽石研磨粒之第1、第2(100)面與上述柄部之中心軸成為垂直之方式保持上述合成鑽石研磨粒，並且將上述合成鑽石研磨粒固定。
  2. 如請求項1之鑽石劃線工具，其中上述合成鑽石研磨粒為1/100克拉以下之重量。
  3. 如請求項1之鑽石劃線工具，其中上述合成鑽石研磨粒係將與上述(100)面相鄰之(111)面設為4個面，將其4個交點作為尖頭。
  4. 一種鑽石劃線工具之製造方法，其係在柄部之前端形成搪孔；將包含第1(100)面及與上述第1(100)面平行之第2(100)面之合成鑽石研磨粒的第1(100)面暫時固定於包含與上述柄部之中心軸垂直之面的按壓夾具；將安裝於上述按壓夾具之鑽石研磨粒以使第1(100)面與柄部之軸成為垂直之方式壓入至上述柄部之搪孔，並利用銲材銲接；並且研磨安裝於上述柄部之前端的合成鑽石研磨粒之與第1(100)面相鄰之至少兩個(111)面，將其交點構成為尖頭。
  5. 如請求項4之鑽石劃線工具之製造方法，其中上述研磨步驟係藉由研磨與第1(100)面相鄰之4個(111)面，而將4個交點分別形成為尖頭。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102746026B (zh) * 2012-07-30 2017-05-24 河北航华金刚石制品有限公司 金刚石制品保径方法
JP6476892B2 (ja) * 2015-01-20 2019-03-06 三星ダイヤモンド工業株式会社 マルチポイントダイヤモンドツール
JP6846795B2 (ja) 2016-09-09 2021-03-24 三星ダイヤモンド工業株式会社 ツールホルダ

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52130568A (en) * 1976-04-26 1977-11-01 Asahi Diamond Ind Method of manufacturing semiconductor diamond scriber
JP2005289703A (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 Asahi Diamond Industrial Co Ltd ダイヤモンドスクライバー及びダイヤモンドスクライバーの製造方法
WO2007069668A1 (ja) * 2005-12-14 2007-06-21 Namiki Seimitsu Houseki Kabushiki Kaisha シャンク及びそれを用いたダイヤモンドスクライバー

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07150Y2 (ja) * 1989-12-29 1995-01-11 株式会社イナックス 手洗装置
DE112007003700T5 (de) * 2007-10-05 2010-12-30 Nissin Diamond Tool Mfg. Co. Ltd. Diamantschneidelement und Verfahren zu dessen Herstellung

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52130568A (en) * 1976-04-26 1977-11-01 Asahi Diamond Ind Method of manufacturing semiconductor diamond scriber
JP2005289703A (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 Asahi Diamond Industrial Co Ltd ダイヤモンドスクライバー及びダイヤモンドスクライバーの製造方法
WO2007069668A1 (ja) * 2005-12-14 2007-06-21 Namiki Seimitsu Houseki Kabushiki Kaisha シャンク及びそれを用いたダイヤモンドスクライバー

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