TWI572439B - A fixed abrasive wire saw and its manufacturing method, and a method for cutting the workpiece using the same - Google Patents

Description

固定磨粒線鋸及其製造方法、以及使用其的工件切斷方法

本發明，是有關於適合例如將由大口徑的矽、藍寶石、碳化矽、陶瓷材料、磁性材料等的硬脆材料所構成的工件切片加工的固定磨粒線鋸及其製造方法、及使用該固定磨粒線鋸的上述工件的切斷方法。

將矽、藍寶石、磁性材料等的硬脆材料切片加工所使用的線鋸的一種，已知如固定磨粒線鋸，以往是利用由電鍍所產生的金屬電鍍層，將由鑽石等所構成的磨粒，固定於具有鋼琴線等的導電性的金屬線的外周面。且，其代表性的製造方法，如專利文獻1已揭示，對於通過沈降在鍍膜浴槽內的磨粒層中的金屬線通電的方法。

由這種電鍍所製造的固定磨粒線鋸，雖具有磨粒的保持力大而不易脫粒的優點，但是在製造時因為磨粒是在電鍍槽內隨機被固定於線的外周面，所以容易形成多數的磨粒被局部地凝集固定的多數磨粒群，且，藉由製品個體差容易產生。且，在形成有這種磨粒群的線部分中，在磨削時，每一粒磨粒所作用的朝工件的壓住力因為會下降，對於工件的切口深度會變淺。因此，這種磨粒群在線上多數形成的話，會具有磨削效率下降的問題。

且因為線上的磨粒配置是依存於確率的隨機的配置，且，無法避免形成上述磨粒群，所以由磨削時各磨粒的磨 耗速度會參差不一，其結果，工件的切斷面粗度即切斷面精度會下降。

進一步，在形成有上述磨粒群的線部分中，在磨削時，切屑被聚集在磨粒間就容易引起孔堵塞。且，在引起孔堵塞的線部分中，因為磨削阻力會增大而使大的集中應力作用，所以具有線容易斷線、製品壽命下降的問題。且，這種孔堵塞，是也會導致磨削效率和切斷面精度的下降。

在此，這種磨粒的磨耗速度的參差不一和孔堵塞的主要因，可舉例上述磨粒群中的線方向的磨粒彼此的密合。

在此，申請人，是為了解決上述習知技術的問題點，在專利文獻2提案了，藉由將接合劑噴霧在線的外周面形成點狀的接合劑層，藉由該接合劑層將磨粒假固定，並且藉由鎳電鍍將那些被假固定的磨粒真固定而形成的固定磨粒線鋸。

在此專利文獻2的線鋸中，磨粒配置因為是藉由噴霧被控制，所以與專利文獻1者相比，可某程度抑制多數的磨粒被局部地凝集固定。但是，如第14圖所示，因為依然是依存於確率的隨機的磨粒配置，所以無法去除上述各問題點，而有進一步改善的餘地。

[專利文獻1]日本特公昭51-003439號公報

[專利文獻2]日本特開2004-237376號公報

因此，本發明的技術的課題，是提供一種可以提高工件的切斷面精度和磨削效率，且，可達成製品的長壽命化的固定磨粒線鋸及其製造方法、以及使用該固定磨粒線鋸的工件的加工方法。

為了解決上述課題，本發明的配列控制型固定磨粒線鋸，是藉由被覆該芯線的外周面的結合材層，使具有均等的粒度的多數的磨粒，被單層固定在高強度的芯線的外周面上，其特徵為：在上述芯線的外周面上，多數的點狀的接合劑層，是相互分離地被塗裝，並且沿著上述芯線的軸呈直線狀由規則的間距間隔被配列形成至少3條的接合劑層列，上述磨粒，是藉由上述接合劑層被假固定並且藉由上述結合材層被真固定，且被配置於彼此相鄰接的接合劑層上的磨粒，是在相互分離的狀態下被固定。

此時，上述芯線是由金屬線材構成，上述結合材層是由電鍍金屬構成較佳。

依據具備這種構成的固定磨粒線鋸的話，磨粒是被配置在沿著芯線的軸呈直線狀並由規則的間距間隔被配列的多數的點狀的接合劑層上，且，被配置於彼此相鄰接的接合劑層上的磨粒，是在相互分離的狀態下被固定。因此，可以抑制多數的磨粒局部地被凝集固定的磨粒群的形成，特別是，可以抑制芯線的軸方向的磨粒彼此的密合。因此 ，在工件的磨削時，可以充分地確保由各磨粒所產生的切口深度，可以提高磨削效率。且，也可抑制由磨削所產生的各磨粒的磨耗速度的參差不一，可以改善工件的切斷面粗度即切斷面精度。進一步，因為工件的切屑的排出性被改善，可以抑制磨粒間中的孔堵塞，不只是可以防止線的斷線達成製品的長壽命化，也能防止磨削效率和切斷面精度的下降。

在本發明的固定磨粒線鋸的一實施例中，上述接合劑層，是由橡膠系接合劑構成且具有彈性，且是緩衝層，在工件的加工時，容許與工件抵接的各磨粒朝對於上述芯線的外周面交叉的方向動作較佳。藉由這樣做，可以由緩衝層吸收從芯線的外周面至磨粒先端為止的高度即磨粒高度的參差不一，可更改善切斷面精度。

且在本發明的固定磨粒線鋸的一實施例中，在上述接合劑層列中，上述接合劑層是各別由均等的間距間隔被配列也可以。此時，進一步，上述接合劑層列彼此的磨粒的間距間隔也均等也可以。

如此，在上述接合劑層列，接合劑層是由均等的間距間隔被配置的話，可更抑制由磨削所產生的各磨粒的磨耗的參差不一而較佳。且，進一步，形成上述各接合劑層列的接合劑層，是被配置於至少1條的螺旋上也可以。藉由這樣做，切屑的排出性也可更改善。

又，在上述固定磨粒線鋸中，這些接合劑層列中的磨粒的最小間距間隔，是比上述芯線的圓周方向中的相鄰接 的接合劑層列的最大間隔更長的話，從磨削效率和切屑的排出性的觀點會較佳。且，上述接合劑層是形成圓形狀，其徑是平均磨粒徑以下且平均磨粒徑的30%以上的話，可以抑制在1個接合劑層上固定有複數磨粒、在接合劑層未固定有磨粒的問題發生，可將磨粒無多餘且有效率地配置。

進一步，上述的本發明的固定磨粒線鋸的製造方法，是包含：將在外周使複數個微細孔開設於圓周方向的滾子，配設在上述芯線的行走路徑上的過程；及將接合劑充填在上述滾子的微細孔的過程；及將上述芯線行走在其外周面與上述滾子的外周接觸的狀態的過程；及在調整成使旋轉的上述滾子的微細孔及行走的芯線的外周面的相對速度成為零的狀態下，藉由從上述微細孔將接合劑轉印在上述芯線的外周面上，而將點狀的接合劑層塗裝的過程；及將磨粒散布在接合劑被轉印的該芯線的外周面，藉由該接合劑假固定的過程；及進一步由結合材被覆於磨粒被假固定的該芯線的外周面，並藉由該結合材層將該磨粒真固定的過程。藉由這樣做，不只可抑制製品的個體差發生使品質穩定化，也可有效率地製造上述固定磨粒線鋸。

且將上述固定磨粒線鋸及工件，在由預定的線張力下相互被壓接的狀態下，藉由將該固定磨粒線鋸朝一方向或往復方向行走，將該工件切斷的話，就可將該工件效率且精度佳地切斷。

以下，依據圖面，詳細說明本發明的各實施例。

如第1圖~第5圖所示，本發明的固定磨粒線鋸，是在高強度的芯線1的外周面上，利用由被覆該芯線1的外周面整體的結合材層4將具有均等的粒度的多數的磨粒2固定而形成。此時，在上述芯線1的外周面上，多數的點狀的接合劑層3是使相互分離配置的方式被控制並被塗裝。且，上述磨粒2，是藉由該點狀的接合劑層3被假固定(接合)，並且藉由上述結合材層4被真固定。其結果，該磨粒2，是被單層固定於上述芯線1的外周面。其結果，被配置在彼此相鄰接的各接合劑層3上的磨粒2，是在相互分離的狀態下被固定。

上述芯線1，是由橫跨長度方向(即軸方向)整體具有均一的圓形狀橫剖面的金屬線材所構成。該金屬線材，最佳是使用：由高碳鋼和中碳低合金鋼等的熱處理彈簧鋼所構成的線材、由硬鋼線和鋼琴線和不銹鋼線和冷間壓延鋼線和油回火線等的加工彈簧鋼構成的線材、由低合金鋼和中合金鋼和高合金鋼和麻時效鋼等的超強力鋼所構成的線材、由鎢和鉬和鈹等的金屬纖維所構成的線材、或是由Fe-Si-B和Al-Y-Ni等的非結晶形金屬纖維所構成的線材等。在此，該芯線1是鋼琴線的情況，其徑D是0.08mm以上0.20mm以下的範圍較佳。該芯線1的徑，是比0.08mm更細的話，無法確保線鋸1的充分的強度，比0.20mm更粗的話，在工件加工時所需要的切斷量會變大 ，材料的不必要的浪費會變多。

且在上述磨粒2中，使用從鑽石磨粒、CBN磨粒、Al₂O₃磨粒、或SiC磨粒中選擇1種或2種以上者較佳。使用的磨粒2的平均徑，可對應磨削加工的工件的種類、芯線1的徑及磨粒2的配置適宜地設定。

上述點狀的接合劑層3，是沿著上述芯線1的軸呈直線狀由規則的間距間隔被配列，形成至少3條的接合劑層列li(i=1、2、3...)。且，藉由該接合劑層3，使上述芯線1的外周面上的上述磨粒2的配置被限定，其結果，該磨粒2是沿著上述接合劑層列li被固定。此時，芯線1的軸方向中的接合劑層3的間距間隔m、和圓周方向中的接合劑層的本數及配置，是在被配置於彼此相鄰接的接合劑層3上的磨粒2之間，在磨削加工時使結合材層4不與工件接觸的方式，且，平均磨粒徑以上的間隙被確保的方式，適宜設定較佳。進一步，考慮磨削效率和切屑的排出性的話，在軸方向相鄰接的接合劑層3的間距間隔m之中最短者的方，是比在圓周方向相鄰接的接合劑層列li的間隔n之中最長更長較佳。

在此，上述接合劑層3，是大致圓形狀，其徑d是平均磨粒徑的30%以上、平均磨粒徑以下較佳。原本，最好是在1個接合劑層3中將1個磨粒2接合，但是接合劑層3的徑是比平均磨粒徑的30%更小的話，磨粒2未被接合的接合劑層3是發生的確率會變高，平均磨粒徑更大的話，在1個接合劑層3被接合複數磨粒2的確率會變高 。但是，磨削速度被要求的情況等，依據需要，使在1個接合劑層3容易接合2、3個磨粒2的方式，將該接合劑層3的徑適宜設定也可以。

又，形成上述接合劑層3的接合劑，只要可將磨粒2接合並假固定的話無特別限制，但是從流動性、接合性等的面考慮的話，最佳是使用：丙烯橡膠、苯乙烯橡膠、丁二烯橡膠、丁腈橡膠、丁基橡膠等的橡膠系接合劑。藉由這樣做，因為該接合劑層3也可作為磨粒2的緩衝層功能，所以在工件的磨削時，可容許與該工件抵接的各磨粒朝對於上述芯線1的外周面交叉的方向彈性地動作，其結果，從芯線1的外周面磨粒至先端為止的高度(即磨粒高度)的參差不一可以由該接合劑層3吸收。

上述結合材層4是由電鍍金屬構成，其膜厚t是比平均磨粒徑更薄。且，磨粒2，是將其一部分從結合材層4的表面露出。該結合材層4的厚度，較佳是磨粒2的平均粒徑的30%以上50%以下的範圍，更佳是30~40%。該結合材層的厚度是比30%更薄的話，無法充分地確保磨粒2的保持力。且，該厚度是比50%更厚的話，無法充分地確保從磨粒4的結合材層表面的突出量。在此，在作為上述結合材的電鍍金屬中，最佳是使用：鎳、銅或鉻。又，在將由金屬薄膜被覆被的被覆磨粒作為上述磨粒2使用的情況等中，依據需要，與芯線1的表面一起使磨粒2的表面整體由結合材層4被覆也可以。

依據具備這種構成的上述固定磨粒線鋸的話，磨粒2 ，是沿著金屬芯線1由規則的間距間隔被配置於呈一列地被配列的多數的點狀的接合劑層3上，且，被配置於彼此相鄰接的接合劑層3上的磨粒2，是在相互分離的狀態下被固定。因此，可以抑制多數的磨粒局部地被凝集固定的磨粒群的形成，特別是，可以抑制芯線1的軸方向中的磨粒2彼此的密合。

因此，在工件的磨削時，可以充分地確保由各磨粒2所產生的切口深度，可以提高磨削效率。且，也可抑制由磨削所產生的各磨粒2的磨耗速度的參差不一，可以改善工件的切斷面粗度即切斷面精度。進一步，因為工件的切屑的排出性被改善，可以抑制磨粒2間中的孔堵塞，不只是可以防止斷線達成製品的長壽命化，也能防止磨削效率和切斷面精度的下降。又，藉由在接合劑層3採用橡膠系接合劑，將該接合劑層3作為緩衝層的功能，就可以吸收在被固定的磨粒之間發生的磨粒高度的參差不一，可將切斷面精度更改善。

對於上述接合劑層3的配置更具體說明的話，在第1圖~第3圖所示的上述固定磨粒線鋸的第1實施例中，在芯線1的外周面上，上述點狀的接合劑層3，是沿著芯線1的軸線呈直線狀由均等的間距間隔m被配列，在圓周方向形成6條(第1圖及第2圖)或5條(第3圖)的接合劑層列li。且，在本實施例中，在上述接合劑層列li，不只接合劑層3是各別在軸方向由均等的間距間隔m被塗裝，在接合劑層列li彼此之間，接合劑層3的間距間隔 m也成為均等。進一步，在接合劑層列li彼此之間，接合劑層3的軸方向的位置(即相位)是幾乎一致，因此，接合劑層3也在圓周方向形成與軸垂直的環狀列s。且，該環狀列s是在軸方向由均等的間隔m被並設。且，這些接合劑層列li，是在周方向，也由彼此均等的間隔n被平行配置。

又，在本實施例中，在接合劑層列li彼此之間，沒有不一定需要使接合劑層3的間距間隔m成為均等，例如，將間距間隔m的不同的2種類的接合劑層列li在圓周方向交互地配置也可以，或是在接合劑層列li彼此之間，使接合劑層3的間距間隔m全部相異也可以。但是，其中任一的間距間隔m皆是最小間距間隔mmin的倍數較佳。且，在接合劑層列li彼此之間，接合劑層3的軸方向的位置(相位)沒有一致的必要性，例如，在第1圖，將這些接合劑層列li的軸方向的相位交互地180度錯開配置也可以。

接合劑層列li的根數，也不限定於圖示者，至少3條以上較佳。進一步，接合劑層列li的圓周方向的間隔n，也不一定需要均等。

另一方面，在第4圖所示的第2實施例，也與第1實施例同樣地，在接合劑層列li，接合劑層3是各別在軸方向由均等的間距間隔m與被塗裝的同時，在接合劑層列li彼此之間，接合劑層3的間距間隔m也成為均等。且，上述接合劑層列li的圓周方向的間隔也成為均等。但 是，在接合劑層列li彼此之間，接合劑層3的軸方向的位置(相位)是依序大致均等地徧離，其結果，形成於各接合劑層li的磨粒，是被配置在1條的螺旋上。又，在本實施例中，上述接合劑層列li的圓周方向的間隔n，不一定需要均等。且，將形成有上述接合劑層3的螺旋作成2條以上也可以。

接著，在第5圖所示的第3實施例中，將接合劑層3在軸方向由均等的間距間隔m塗裝形成的接合劑層列li、及將接合劑層3反覆由間距間隔m及2m的組合配置形成的接合劑層列li，是在圓周方向交互地被配置。且，在本實施例中，上述兩接合劑層列li，雖是將軸方向的相位以180度錯開地配置，但是不一定限定於此，將兩者的相位一致也可以。又，全部的接合劑層列li，是如後者，由反覆不同的間距間隔的組合而形成也可以。

且在這些第1、第2及第3實施例的固定磨粒線鋸中，上述磨粒2，是在藉由如上述被配列的接合劑層3被定位的狀態下，藉由上述結合材層(電鍍金屬層)被固定。其結果，形成大致沿著上述各接合劑層列li的磨粒列。

接著，對於製造上述固定磨粒線鋸的方法，使用第6圖~第9圖詳細說明。

此製造方法，是如第6圖所示，概略是由：在高強度的芯線1的外周面上，藉由從滾子外周的微小孔將接合劑轉印，沿著該芯線1將多數的點狀的接合劑層3由規則的間距間隔塗裝的過程；及將磨粒2假固定在該接合劑層3 使定位的過程；及利用由電鍍金屬所構成的單層的結合材層4將芯線1的外周面被覆，將上述被假固定的磨粒2，在使其一部分從結合材層4的表面露出的狀態下，真固定在芯線1的外周面的過程所構成。

更具體而言，首先，從第1線軸5由一定的速度朝水平被引出的芯線1，是由浸漬脫脂槽6被脫脂之後，通過酸浸漬槽7酸被洗淨，由第一沖水槽8被沖水。

在此，在浸漬脫脂槽6所使用的脫脂液，一般是使用鹼性脫脂液，雖可舉例3磷酸蘇打、矽酸蘇打及碳酸蘇打等的各水溶液被，但是並無特別限定。且，在酸浸漬槽7所使用的酸液，一般雖是使用由硫酸、鹽酸、硝酸等所構成的混合溶液，但是有需要藉由改變芯線素材組成地調製，選擇最適合的酸處理條件。

接著，將在第1沖水槽8被沖水的芯線1，朝接合劑塗抹裝置10給進，在此藉由將接合劑3a轉印在芯線1的外周面，使多數的點狀的接合劑層3配置於該芯線1的外周面地被控制並被塗抹。此接合劑塗抹裝置10，是如第7圖及第8圖的概略圖所示，將被送來的芯線1圈掛並接觸在旋轉的接合劑轉印滾子18的外周，將從其滾子18的外周呈點狀吐出的接合劑3a，轉印於該芯線1的外周面。

以下，更詳細說明此接合劑的轉印塗抹過程。

在上述接合劑轉印滾子18的外周面中，沿著其周方向微細孔18a的列被開設，這些微細孔18a，是與接合劑(溶解於有機溶劑的接合劑)的供給源(圖示大致)連接 。且，該接合劑是從其供給源各別被充填在上述微細孔18a，上述滾子18的外周面微量的接合劑3a是通過這些微細孔18a被吐出。

又，上述微細孔的尺寸，是成為平均磨粒徑的30%以上、平均磨粒徑以下程度的徑的話，可以在更適切的徑d的範圍將接合劑層3塗裝，在後續過程，只有1個磨粒被固定於1個接合劑層的確率變高，可以製作被單粒子配列的線鋸。

且有關於在此使用的接合劑，是如上述，在後續過程可以將磨粒2假固定的話無特別限定，但是從流動性‧接合性等的面考慮的話，丙烯、苯乙烯、丁二烯、丁腈、丁基橡膠等的橡膠系接合劑較佳。有關有機溶劑也，可以溶解目的接合劑的話無特限定，但是從正己烷等的脂肪族碳化氫的使用性的面考慮的話，二甲苯、三烯等的芳香族碳化氫或丁二烯較佳。

從這種滾子18將上述接合劑3a轉印於芯線1時，是將從前過程被送來的芯線1，對於上述滾子18的外周面，沿著上述微細孔18a的方式圈掛，使其周速度是與芯線1的給進速度一致的方式，將該滾子18朝芯線1的給進方向旋轉。藉由這樣做，可以在使滾子18的外周面及芯線1相對速度成為零的狀態下接觸，其結果，如第9圖例示，接合劑3a是從上述微細孔18a的列由點狀的接合劑層3正確地被轉印在芯線1的外周面，而形成上述接合劑層列li。又，在此照片中，芯線1的徑D是100μm、接 合劑層3的徑d及間距間隔m，是各別成為10μm、100μm。

又，在此，上述微小孔18a，在圖面上，在滾子外周面的平坦部分雖只有形成1列，但是不限定於此，形成例如彎曲的凹面和凸面也可以，且，可對應塗裝在芯線1的接合劑層3的配列，配置成各式各樣的形態。

因此，藉由適宜調整上述滾子18的數量和配置、以及該滾子18的外周面的形狀、及在那開設的微細孔18a的數量和配置等，就可以在芯線1的外周面形成各式各樣的形態的接合劑層列li。

在此，在以下例舉製造第1圖及第2圖所示的線鋸的情況的例，具體說明其製造方法。

此情況，在上述接合劑塗抹裝置10中，因為在芯線1的圓周方向並設6條接合劑層列li，所以如第7圖所示，6個接合劑轉印滾子18，是沿著芯線1的行走路徑依序被配置。且，該芯線1是被圈掛在這些滾子18。此時，因為將接合劑層li在芯線1的圓周方向由均等的間隔形成，所以這些6個滾子18，是由每隔等角度(即60度傾斜的狀態下被配置。且，因為將上述接合劑層3在芯線1的軸方向由均等的間距間隔呈一列地配列，所以在上述各滾子18的外周面，上述微細孔18a也由同樣的均等的間距間隔呈一列地被開設。

且將這些滾子18由與芯線1的給進速度相同周速度旋轉，在調節了這些滾子彼此之間的旋轉相位的狀態下， 將從上述微細孔18a被吐出的接合劑3a轉印在該芯線1的外周面。其結果，如第1圖及第2圖所示，接合劑層3被塗裝並在芯線1的外周面形成接合劑層列li。又，此時滾子彼此之間的旋轉相位，是使對於由各滾子18所產生的芯線1的軸方向的接合劑3a的轉印位置，被調整成幾乎相互一致較佳。

如以上，在外周面形成接合劑層列li的芯線1，接著是朝磨粒附著裝置11被送出。在此磨粒附著裝置11中，從芯線1的周圍使磨粒2被散布在其外周面。其結果，磨粒2，是藉由上述接合劑層3被假固定於芯線1的外周面。

進一步，磨粒2被假固定的芯線1，是由第2沖水槽12被洗淨之後，通過與陽極連接的金屬板14被浸水設在電解電鍍液中的電解電鍍槽13中，此時，作為結合材的電鍍金屬，會朝與陰極9連接的芯線1的外周面析出。藉由這樣做，芯線1的外周面整體是被由電鍍金屬所構成的結合材層4被覆，藉由該結合材層4使上述磨粒2被真固定在芯線1的外周面。

在此，成為陽極的金屬板14，是由與作為結合材被選擇的電鍍金屬相同金屬構成，電解電鍍液，也包含與作為結合材被選擇的電鍍金屬相同的金屬。且，結合材層4的膜厚t，是設定成使磨粒2的一部分從其表面露出的程度，即比平均磨粒徑更薄。

且其後，將磨粒2被真固定在外周面的芯線1，由第 3沖水槽15沖水，接著在防鏽劑槽16施加防鏽處理之後，由第2線軸17捲取。其結果，可以獲得第10圖所示的固定磨粒線鋸。

依據如以上的固定磨粒線鋸的製造方法的話，因為可確實地將磨粒固定在需要處而沒有品質的參差不一，且，因為可以只有在實現最適合的磨削效率的需要處將磨粒無多餘地配置，所以可以經濟地製造。且，如隨機的磨粒固定的情況，因為可防止由磨粒的凝集和磨粒密度的表背差所起因的不良品發生，位於也可以改善製造成品率。又，藉由對應工件的材質和尺寸，設定適切的磨粒配列間距，就可以實現所期的磨削效率和切斷面精度地製造固定磨粒線鋸。

且使用上述固定磨粒線鋸將工件切斷時，是例如，使用第11圖所示的加工裝置。該加工裝置，是將從供給側捲線器31被引出的線鋸Y，藉由沿著該導引溝32a圈掛在外周設有螺旋狀的導引溝32a的2個主滾子32、32，而在兩主滾子32、32的上部間，形成線鋸Y由一定間距並行的線鋸列YR，將上述線鋸Y的先端捲附在回收側捲線器33。

且藉由將上述捲線器31、33及主滾子32、32同步旋轉，將線鋸列YR的中的各線鋸Y朝一方向或雙方向往復動地行走。此時，將預定的線張力作用在該線鋸Y，並且藉由將該線鋸Y及作為上述工件的錠30以預定的加工速度和加工負荷F彼此壓接，將該錠30短時間加工，就可 以獲得面精度的良好的晶圓。

又，本發明的固定磨粒線鋸、及其製造方法、以及使用該固定磨粒線鋸的工件的切斷方法，不特別限定於上述的實施例，在不脫離本發明的主旨的範圍可加上各種變更。

[實施例]

以下詳細說明本發明的實施例。但是，本發明不限定於以下的實施例。在此，使用依據本發明製造的固定磨粒線鋸、及依據習知法製造的比較例的固定磨粒線鋸，各別將錠磨削加工，進行那些的切斷性能的比較評價。

在此，依據本發明的固定磨粒線鋸，是相當於第1圖及第2圖的實施例，具體而言如第10圖所示的者，藉由第6~8圖所示的製造方法，在芯線的外周面上，將6條的多數的點狀的接合劑層由200μm的一定間距間隔呈直線狀配列形成的接合劑層列，由等角度間隔並設在芯線的圓周方向，將鑽石磨粒假固定在上述接合劑層，並且藉由鎳電鍍真固定而作成。又，此時接合劑層的徑是設定成10μm。

另一方面，作為比較例使用的固定磨粒線鋸，是將鑽石磨粒幾乎均等地分散在線表面並進行鎳電鍍，在第6圖所示的製造過程的接合劑塗抹過程，一邊將鋼琴線由一定的速度給進，一邊將溶解在有機溶劑的接合劑從周圍藉由噴霧，在鋼琴線的外周面上形成多數的點狀的接合劑層， 在其後的過程，將磨粒單層地假固定在上述接合部，進一步在其後的過程，通過電解電鍍槽進行鎳電鍍而製成。又，由鎳電鍍所產生的結合材層的厚度是設定成與上述實施例相同。

[實施例]

利用由直徑160μm的鋼琴線所構成的芯線及平均磨粒徑30.4μm的磨粒製作成固定磨粒線鋸。在此，在充填至上述接合劑轉印滾子的接合劑中，使用丙烯橡膠15%及正己烷85%的溶液，在電解電鍍槽11的電鍍液中使用藉由氨基磺酸鎳500g/l、鹽化鎳10g/l、硼酸20g/l調整成pH4.0的水溶液，由液溫50℃、電流密度15A/dm²進行由鎳電鍍所產生的磨粒的真固定。鎳膜厚是設定成平均磨粒徑的約30%的10μm。其結果所獲得的固定磨粒線鋸，是具有幾乎均等的磨粒高度，其平均線徑是239μm。又，固定磨粒線鋸的全長為10km。

[比較例]

利用由直徑160μm的鋼琴線所構成的芯線及平均磨粒徑30.4μm的磨粒製作的單層固定磨粒線鋸。在此，在噴霧的接合劑中，使用丙烯橡膠15%及正己烷85%的溶液，在電解電鍍槽的鍍膜液中使用藉由氨基磺酸鎳500g/l、鹽化鎳10g/l、硼酸20g/l調整成pH4.0的水溶液，由液溫50℃、電流密度15A/dm²進行由鎳鍍膜所產生的磨 粒的真固定。鎳膜厚是設定成平均磨粒徑的約30%的10μm。其結果獲得的單層固定磨粒線鋸，是具有幾乎均等的磨粒高度，其平均線徑是由238μm。又，固定磨粒線鋸的全長為10km。

且將這些線鋸，如第11圖所示，各別複數條平行地配置並由線速500m/min往復運動，在線張力35N、線間距1.1mm、工件給進速度18mm/h、新線供給量1.0m/min的條件下，使用水溶性加工液將藍寶石(硬度約2000Hv)切斷加工。且，其結果使用所獲得的切斷片(尺寸： 2英吋×長度30mm、切斷枚數27枚)的全枚數量，求得厚度參差度TV5(由中心及其周圍的90度間隔的4點所構成的面內5點中的厚度的最大值及最小值的差)。

以下的表1，是上述本發明的實施例的固定磨粒線鋸、及上述比較例的固定磨粒線鋸的性能比較結果。

從表1可知，依據本發明的實施例的固定磨粒線鋸的話，與比較例相比，對於晶圓的厚度參差度TV5約1割強被改善，因此，可以確認工件的切斷面粗度，即切斷面 精度有被改善。

接著，將這些線鋸的各40m的部分，一邊由線速度200m/min各別往復運動，一邊將線鋸的走列方向的寬度為30mm的藍寶石工件及SiC工件各別由加工負荷8N、線張力10N的條件下，在加工液使用自來水切斷加工，並評價了兩者的切斷性能之中的磨削能力。每一工件的比較評價結果如第12圖及第13圖所示。這是，顯示將上述工件50枚切斷加工的結果，圖的橫軸是所切斷的工件的數量，縱軸是線鋸在一往復之間將工件切入的深度，即顯示磨削性。無論是藍寶石及SiC的其中任一的情況，本發明的固定磨粒線鋸，與比較例者相比，對於初期磨削能力皆顯示較高的值。從這些的結果，依據本發明的實施例的線鋸的話，可以確認工件的磨削效率被改善。

以上，雖詳細說明了本發明，但是本發明不限定於上述實施例，在不脫離本發明的實質的範圍內，不用說當然可進行各式各樣的設計變更。

1‧‧‧芯線

2‧‧‧磨粒

3‧‧‧接合劑層

3a‧‧‧接合劑

4‧‧‧結合材層

5‧‧‧第1線軸

6‧‧‧浸漬脫脂槽

7‧‧‧酸浸漬槽

8‧‧‧第1沖水槽

9‧‧‧陰極

10‧‧‧接合劑塗抹裝置

11‧‧‧磨粒附著裝置

12‧‧‧第2沖水槽

13‧‧‧電解電鍍槽

14‧‧‧金屬板(陽極)

15‧‧‧第3沖水槽

16‧‧‧防鏽劑槽

17‧‧‧第2線軸

18‧‧‧接合劑轉印滾子

18a‧‧‧微細孔

30‧‧‧工件(錠)

31‧‧‧供給側捲線器

32‧‧‧主滾子

[第1圖]將本發明的固定磨粒線鋸的第1實施例的一部分概略地顯示的前視圖。

[第2圖]第1圖所示的固定磨粒線鋸的概略的A-A剖面圖。

[第3圖]顯示本發明的固定磨粒線鋸的第1實施例的一變形例的概略的橫剖面圖。

[第4圖]顯示本發明的固定磨粒線鋸的第2實施例的一部分的概略的前視圖。

[第5圖]顯示本發明的固定磨粒線鋸的第3實施例的一部分的概略的前視圖。

[第6圖]顯示本發明的固定磨粒線鋸的製造方法的一實施例的概念的製造過程圖。

[第7圖]顯示第6圖所示的製造過程中的接合劑塗抹過程的一例的概略圖。

[第8圖]顯示第7圖所示的接合劑塗抹過程中的朝芯線的接合劑轉印程序的一例的說明圖。

[第9圖]顯示藉由第8圖所示的接合劑轉印程序，接合劑實際被轉印在芯線的狀態的一例的光學顯微鏡照片。

[第10圖]顯示藉由本發明的固定磨粒線鋸的製造方法被製造的固定磨粒線鋸的一例的光學顯微鏡照片。

[第11圖]顯示使用本發明的固定磨粒線鋸的工件的加工方法的一實施例的概略圖。

[第12圖]顯示切斷性能試驗的結果的圖表(藍寶石的例)。

[第13圖]顯示切斷性能試驗的結果的圖表(SiC的例)。

[第14圖]顯示習知的固定磨粒線鋸的光學顯微鏡照片。

1‧‧‧芯線

2‧‧‧磨粒

3‧‧‧接合劑層

4‧‧‧結合材層

Claims (10)

1. 一種固定磨粒線鋸，是藉由被覆該芯線的外周面的結合材層，使具有均等的粒度的多數的磨粒，被單層固定在高強度的芯線的外周面上，其特徵為：在上述芯線的外周面上，多數的點狀的接合劑層，是相互分離地被塗裝，並且沿著上述芯線的軸呈直線狀由規則的間距間隔被配列形成至少3條的接合劑層列，被配置於彼此相鄰接的接合劑層上的磨粒，是在相互分離的狀態下藉由上述結合材層被固定。
2. 如申請專利範圍第1項的固定磨粒線鋸，其中，上述芯線是由金屬線材構成，上述結合材層是由電鍍金屬構成。
3. 如申請專利範圍第2項的固定磨粒線鋸，其中，上述接合劑層，是由橡膠系接合劑構成且具有彈性，且是緩衝層，在工件的加工時，容許與工件抵接的各磨粒朝對於上述芯線的外周面交叉的方向動作。
4. 如申請專利範圍第1項的固定磨粒線鋸，其中，在上述接合劑層列中，上述接合劑層是各別由均等的間距間隔被配列。
5. 如申請專利範圍第4項的固定磨粒線鋸，其中，進一步，上述接合劑層列彼此的磨粒的間距間隔也均等。
6. 如申請專利範圍第5項的固定磨粒線鋸，其中， 進一步，形成上述各接合劑層列的接合劑層，是被配置於至少1條的螺旋上。
7. 如申請專利範圍第1~6項中任一項的固定磨粒線鋸，其中，這些接合劑層列中的磨粒的最小間距間隔，是比上述芯線的圓周方向中的相鄰接的接合劑層列的最大間隔更長。
8. 如申請專利範圍第1~6項中任一項的固定磨粒線鋸，其中，上述接合劑層是形成圓形狀，其徑是平均磨粒徑以下且平均磨粒徑的30%以上。
9. 一種固定磨粒線鋸的製造方法，是製造如申請專利範圍第1~8項的其中任一項的固定磨粒線鋸的方法，其特徵為，包含：將在外周使複數個微細孔開設於圓周方向的滾子，配設在上述芯線的行走路徑上的過程；及將接合劑充填在上述滾子的微細孔的過程；及將上述芯線在其外周面與上述滾子的外周接觸的狀態下行走的過程；及在調整成使旋轉的上述滾子的微細孔及行走的芯線的外周面的相對速度成為零的狀態下，藉由從上述微細孔將接合劑轉印在上述芯線的外周面上，而將點狀的接合劑層塗裝的過程；及將磨粒散布在被轉印了接合劑的該芯線的外周面，藉 由該接合劑假固定的過程；及進一步由結合材被覆於磨粒被假固定的該芯線的外周面，並藉由該結合材層將該磨粒真固定的過程。
10. 一種固定磨粒線鋸的工件的切斷方法，是使用如申請專利範圍第1~8項的其中任一項的固定磨粒線鋸，或是由如申請專利範圍第9項的方法製造的固定磨粒線鋸，將工件切斷的方法，其特徵為：將上述固定磨粒線鋸及工件，在由預定的線張力下相互被壓接的狀態下，藉由將該固定磨粒線鋸朝一方向或往復方向行走，將該工件切斷。