WO2012117571A1 - 切断用ブレード - Google Patents

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cutting
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中村　正人
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Mitsubishi Materials Corp
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D5/00—Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting only by their periphery; Bushings or mountings therefor
    • B24D5/12—Cut-off wheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D3/00—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
    • B24D3/02—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent
    • B24D3/20—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially organic
    • B24D3/28—Resins or natural or synthetic macromolecular compounds

Definitions

  • the present invention relates to a cutting blade used for cutting various electronic material parts such as a semiconductor device.
  • QFN cuts highly ductile metal lead frames, such as Cu, which are arranged at intervals in the molding resin. There is a problem in that metal burrs such as the lead frame are likely to occur in the direction and rotation direction.
  • Patent Document 1 proposes a whisker added in a cured resin
  • Patent Document 2 proposes a WC powder added in a predetermined amount in a cured resin. Has been.
  • the whisker added in the cured resin is arranged with directionality, Although it has relatively strong wear resistance, strong wear resistance cannot be obtained in the other directions, and good wear resistance as a whole cannot be obtained.
  • the direction of arrangement of whiskers or the like in the cured resin is determined in one direction, and anisotropy appears remarkably.
  • the dimensional accuracy as a product is lowered due to the fact that the shrinkage rate of the resin increases in a specific direction after molding, and the desired cutting performance cannot be obtained.
  • the present invention has been made under such a background.
  • the anisotropy of the filler added in the bond portion is relaxed, and the wear resistance and the cutting performance can be improved.
  • An object of the present invention is to provide a cutting blade that can be suppressed.
  • the cutting blade according to the present invention is a cutting blade having a layer shape of at least one layer, and is bonded to the bond portion, the abrasive grains dispersed in the bond portion, and distributed in the bond portion.
  • the filler includes a filler having a three-dimensional crystal structure in which needle-like portions extend in four directions from the center of the tetrahedron toward each vertex. That is, the filler includes a crystal having a three-dimensional structure having a plurality of needle-shaped portions extending in all directions, and the crystal of the three-dimensional structure forms a tetrahedron when the vertices of the needle-shaped portions are connected to each other by virtual lines. Eggplant.
  • the needle-like portion extends in all directions from the center of the tetrahedron toward each vertex, and has a filler having a three-dimensional crystal structure that approximates a so-called tetrapot.
  • the filler of this structure has no directionality and the overall length and width are not changed when viewed from any direction. For this reason, the bond portion to which such a filler is added is relaxed in anisotropy, and can secure substantially the same wear resistance in any direction, resulting in excellent wear resistance. It becomes.
  • a situation in which the shrinkage rate in a specific direction becomes high can be avoided, and the dimensional accuracy as a product can be improved. Accordingly, the cutting performance is improved and the generation of burrs can be suppressed.
  • the filler may have a powdery filler having a hardness higher than that of the filler having the three-dimensional crystal structure. That is, the filler may have a powdery crystal having a hardness higher than that of the crystal having the three-dimensional structure, in addition to the crystal having the three-dimensional structure as described above.
  • a cutting blade new abrasive grains are always exposed when the bond portion is appropriately worn, thereby ensuring good cutting over a long period of time. If the bond part has only a filler with a three-dimensional crystal structure and does not have a powdery filler with relatively high hardness, the wear of the bond part proceeds more than necessary, and the tool life is shortened. End up.
  • the filler in addition to the filler having a three-dimensional crystal structure, a powdery filler having a hardness higher than that of the filler having the three-dimensional crystal structure is used, so that the progress of wear of the bond portion can be appropriately suppressed.
  • the cutting performance is improved and the generation of burrs is suppressed, and the life can be extended.
  • the length of the needle-like portion may be in the range of 0.1 ⁇ m to 100 ⁇ m. That is, the length of the acicular portion of the three-dimensional structure crystal may be not less than 0.1 ⁇ m and not more than 100 ⁇ m. If the length of the needle-shaped part is less than 0.1 ⁇ m, the size as a filler cannot be secured, and it is difficult to supplement the mechanical strength, which is an effect when the filler is added. Become. Further, when the length of the needle-shaped part exceeds 100 ⁇ m, the needle-shaped part itself is easily damaged, and for example, the needle-shaped part may be bent or bent when added to the bond part or at the time of subsequent molding. Yes, it is difficult to obtain the advantage of the three-dimensional crystal structure.
  • the filler having the three-dimensional crystal structure may be made of a metal oxide crystal structure. That is, the crystal having the three-dimensional structure may be made of a metal oxide. With the metal oxide crystal structure, the aforementioned three-dimensional crystal structure can be easily obtained. For example, by performing an oxidation heat treatment on zinc in a predetermined atmosphere, it is possible to easily obtain a three-dimensional crystal structure in which needle-shaped portions extend in four directions from the center of the tetrahedron toward each vertex.
  • the filler of the metal oxide crystal structure includes a filler having a shape different from the three-dimensional crystal structure in addition to the filler of the three-dimensional crystal structure, and the filler of the three-dimensional crystal structure and the three-dimensional crystal structure
  • the volume ratio of the filler to a different shape may be in the range of 10:90 to 90:10. That is, the volume ratio between the crystal having the three-dimensional structure and the crystal having a shape different from the crystal having the three-dimensional structure may be included in the range of 10:90 to 90:10.
  • fillers of metal oxide crystal structures are easily damaged, and even if the shape changes due to, for example, a needle-like part being broken, a filler with a three-dimensional crystal structure, and a three-dimensional crystal structure If the volume ratio of the filler to the filler having a different shape is in the range of 10:90 to 90:10, the function of relaxing the anisotropy characteristic of the filler having a three-dimensional crystal structure can be sufficiently exhibited.
  • a silane coupling agent may be mixed in the bond part.
  • these fillers tend to be unevenly distributed locally in the bond part. If a silane coupling agent is mixed, this silane cup Since the ring agent is interposed between the filler and the bond part, the local uneven distribution of the fine powdery filler is eliminated, and the filler can be uniformly distributed in the bond part.
  • the surface of the filler having the three-dimensional crystal structure may be coated with a silane coupling agent. Fine irregularities are formed on the surface of the filler having a three-dimensional crystal structure, and the resin in the bond part is less likely to enter the bottom of the depressions.
  • the surface of the filler having the three-dimensional crystal structure is pre-coated with a silane coupling agent, the wettability of the filler surface having the three-dimensional crystal structure is improved and the resin of the bond portion is sufficiently blended. For this reason, the resin in the bond portion penetrates into the recess on the surface of the filler having the three-dimensional crystal structure. As a result, the holding power of the bond portion with respect to the filler having the three-dimensional crystal structure is increased, and the filler with the three-dimensional crystal structure can be prevented from dropping off from the bond portion.
  • the volume percentage of the filler of the crystal structure of the metal oxide in the bond part without abrasive grains may be set to 1 to 40%.
  • the function of the three-dimensional crystal structure of the metal oxide crystal structure ie, anisotropic It is possible to sufficiently exhibit the function of relieving the wear, so that the wear resistance and cutting performance can be improved and the occurrence of metal burrs can be suppressed.
  • the anisotropy of the filler added to the bond portion can be relaxed, the wear resistance and the cutting performance can be improved, and the occurrence of metal burrs can be suppressed.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a QFN cut according to an example of the present invention and Comparative Examples 1 and 2. It is sectional drawing of the IrDA board
  • FIG. 1 is a side view of a cutting blade
  • FIG. 2 is an enlarged view of an outer peripheral edge of a thin blade abrasive grain layer in the cutting blade shown in FIG.
  • FIG. 3 is a perspective view showing various types of zinc oxide crystal structures used in the cutting blade of the embodiment shown in FIG.
  • the cutting blade according to the present embodiment has an annular shape centering on the axis O and has a thin plate shape with a thickness of about 0.05 to 0.5 mm, as shown in FIG. It is formed by the thin blade abrasive grain layer 1 and is used for cutting an electronic component material having a metal material in a resin such as QFN or IrDA described above.
  • the inner peripheral portion of the cutting blade is attached to the main shaft of the cutting device and rotated around the axis O while being sent in a direction perpendicular to the axis O, so that the outer peripheral edge of the thin blade abrasive grain layer 1, that is, the thickness
  • the outer peripheral surface 1A having an extremely small width, the outer peripheral side of both side surfaces 1B, and both circumferential edge portions 1C where the outer peripheral surface 1A intersects both side surfaces 1B are cut.
  • the thin blade abrasive grain layer 1 is made of a resin binder phase (bond part) 2 made of a synthetic resin such as a phenol resin or a polyimide resin, an abrasive grain 3 such as diamond or cBN, and a crystal structure of zinc oxide.
  • the filler 4 and the powdery filler 5 made of, for example, WC having a hardness higher than that of the filler 4 having a crystal structure of zinc oxide are dispersed substantially uniformly and held.
  • the filler 4 made of a zinc oxide crystal structure has various shapes. That is, the filler 4 includes several types of zinc oxide crystals having different shapes.
  • FIG. 3A shows a filler 4a having a three-dimensional crystal structure in which needle-like portions 4aa extend from the center of a regular tetrahedron or a simple tetrahedron toward each vertex. That is, the crystal 4a of the filler 4 shown in FIG. 3A has four needle-like portions 4aa extending in four directions, and forms a tetrahedron when the vertices of the needle-like portions 4aa are connected to each other by virtual lines.
  • FIG. 3A shows a filler 4a having a three-dimensional crystal structure in which needle-like portions 4aa extend from the center of a regular tetrahedron or a simple tetrahedron toward each vertex. That is, the crystal 4a of the filler 4 shown in FIG. 3A has four needle-like portions 4aa extending in four directions, and
  • FIG. 3B shows a filler 4b having a shape in which one of the four needle-like parts 4aa is broken from the root in the filler 4a having the three-dimensional crystal structure. That is, the crystal 4b of the filler 4 shown in FIG. 3B has a three-dimensional structure in which one of the needle-like portions 4aa extending in all directions is missing.
  • FIG. 3C shows a filler 4c having a shape in which two of the four needle-like portions 4aa are broken from the root in the filler 4a having the three-dimensional crystal structure. That is, the crystal 4c of the filler 4 shown in FIG. 3C has a structure in which two of the acicular portions 4aa extending in all directions are missing.
  • FIG. 3D shows the filler 4d formed in a plate shape. That is, the crystal 4d of the filler 4 shown in FIG. 3D has a structure that grows in a plate shape instead of a needle shape.
  • there is a simple needle-shaped filler in which the tip of the needle-shaped portion 4aa in the filler 4a having the three-dimensional crystal structure is bent. That is, the needle-like portion missing from the crystal 4a also exists as a crystal.
  • the filler 4a having a three-dimensional crystal structure in which needle-shaped portions extend in four directions from the center of the regular tetrahedron or a simple tetrahedron toward each vertex is a single crystal obtained by subjecting zinc to an oxidation heat treatment in a predetermined atmosphere. It is.
  • the filler 4a has an average fiber length of 10 ⁇ m, a specific gravity of 5.78, a bulk specific gravity of 0.1, a melting point of 2000 ° C., a sublimation point of 1720 ° C., and a thermal expansion coefficient of 3.18 ⁇ . It has a property of 10-6 ° C.
  • the length of the acicular portion 4aa is in the range of 0.1 ⁇ m to 100 ⁇ m.
  • the volume ratio between the filler 4a having the three-dimensional crystal structure and fillers (4b, 4c, 4d) having other shapes made of the zinc oxide crystal structure is: The range is from 10:90 to 90:10.
  • the volume percentage of the filler 4 of the metal oxide crystal structure in the resin binder phase 2 without the abrasive grains 3 is set to 1 to 40%, more preferably 10%. It is set to ⁇ 20%.
  • the powdery filler 5 made of WC has an average particle size of about 0.1 to 5 ⁇ m, a Mohs hardness of about 8, and a Mohs hardness of about 5 to 6. The hardness is higher than that of the filler 4a.
  • the cutting blade having the above structure is manufactured as follows. First, for example, a predetermined amount of phenol resin is weighed, and 10 ml of IPA solvent is added to dissolve the phenol resin. Next, the filler 4 made of a dissolved resin solution, a silane coupling agent, and a zinc oxide crystal structure or a powdery filler 5 made of WC having a higher hardness than the filler 4 made of a three-dimensional crystal structure is added. Then, for example, a sheet having a thickness of 0.3 mm is formed by the doctor blade method. Next, after the sheet is dried, a disk-shaped blade having a diameter of 70 mm is cut out from the sheet, and the disk-shaped blade is compression-molded by a hot press.
  • the molding conditions are a hot plate 200 ° C., 180 ° C. ⁇ 30 minutes, and a pressure 12.7 MPa. That is, a hot plate heated to 200 ° C. is used, and a pressure of 12.7 MPa is applied to the blade placed in the mold at a temperature of 180 ° C. for 30 minutes.
  • a cutting blade having a desired shape can be obtained by cutting or grinding the outer peripheral portion and the inner peripheral portion so that the disk-shaped blade thus obtained has a predetermined size.
  • the cutting blade configured as described above has a filler 4 including a crystal 4a having a three-dimensional crystal structure approximating a so-called tetrapot in which needle-like portions extend in four directions from the center of the tetrahedron toward each vertex.
  • the filler 4a having such a structure has no directionality and the entire length and width do not change from any direction. For this reason, the resin binder phase 2 to which such a filler 4a is added is relaxed in anisotropy, and can secure substantially the same wear resistance in any direction, resulting in wear resistance. It will be excellent.
  • a powdery filler 5 having a hardness higher than that of the filler having this crystal structure is used as the filler.
  • a cutting blade new abrasive grains 3 are always exposed when the resin binder phase 2 is appropriately worn, and thus good cutting can be performed over a long period of time. If the resin binder phase 2 does not have only the filler 4 having a crystal structure of zinc oxide and the powdery filler 5 made of WC having relatively high hardness, the resin binder phase 2 is worn more than necessary. The life as a cutting blade is shortened.
  • the filler WC having a higher hardness than the filler 4 having the crystal structure is used as the filler in addition to the crystal structure filler 4 of the zinc oxide, the wear of the resin binder phase 2 appropriately proceeds.
  • the cutting performance is improved and the generation of burrs is suppressed, and the life can be extended.
  • the length of the needle-like portion 4aa is in the range of 0.1 ⁇ m to 100 ⁇ m. Thereby, the effect which relieves the anisotropy which is the characteristic effect of this filler can fully be exhibited. If the length of the needle-like portion 4aa is less than 0.1 ⁇ m, the size as a filler cannot be ensured, and a point that compensates for mechanical strength, which is an effect when the filler is added, is obtained. It becomes impossible. Further, if the length of the needle-like part 4aa exceeds 100 ⁇ m, the needle-like part 4aa itself is liable to be damaged. For example, when adding to the resin binder phase 2 or at the time of molding, the needle-like part 4aa is broken or bent. The advantage of the three-dimensional crystal structure cannot be obtained.
  • the filler 4a having a three-dimensional crystal structure is made of a metal oxide crystal structure.
  • the three-dimensional crystal structure can be easily obtained. For example, as described above, by performing an oxidation heat treatment of zinc in a predetermined atmosphere, it is possible to easily obtain a three-dimensional crystal structure in which needle-like portions extend in all directions from the center of the tetrahedron toward each vertex. it can.
  • the filler 4 of the crystal structure of the metal oxide is often easily damaged, and the whole shape may change due to, for example, the needle-like portion being broken.
  • the volume ratio of the filler 4a having a three-dimensional crystal structure and the filler having another shape made of a metal oxide crystal structure is set in a range of 10:90 to 90:10. If so, the function of relaxing the anisotropy, which is a feature of the filler 4a having a three-dimensional crystal structure, can be sufficiently exhibited.
  • fine powdery fillers 5 of WC are dispersed and arranged in the resin binder phase 2, but these fine powdery fillers 5 are usually unevenly distributed locally in the resin binder phase 2.
  • a silane coupling agent is mixed in the resin binder phase 2, and this silane coupling agent is interposed between the fine powdery filler 5 and the resin binder phase 2.
  • the surface of the filler 4a having the three-dimensional crystal structure is preferably pre-coated with a silane coupling agent. This is for the following reason. Fine irregularities are generated on the surface of the filler 4a having a three-dimensional crystal structure, and the resin binder phase 2 is less likely to enter the bottom of the recesses of the irregularities. However, when the surface of the filler 4a having a three-dimensional crystal structure is pre-coated with a silane coupling agent, the wettability of the surface of the filler 4a having a three-dimensional crystal structure is improved and the resin binder phase 2 is sufficiently blended. Therefore, the resin binder phase 2 penetrates to the bottom of the recess in the surface of the filler 4a having a three-dimensional crystal structure.
  • the holding power of the resin binder phase 2 with respect to the filler 4a having the three-dimensional crystal structure is increased, and the filler 4a having the three-dimensional crystal structure can be prevented from dropping off from the resin binder phase 2 unnecessarily.
  • a known dry processing method or slurry method is employed as a method for coating the surface of the filler 4a having a three-dimensional crystal structure with a silane coupling agent in advance.
  • the volume percentage of the filler 4 of the metal oxide crystal structure in the resin binder phase 2 without abrasive grains is set to 1 to 40%.
  • the function of the three-dimensional crystal structure of the metal oxide crystal structure, that is, anisotropic Therefore, the wear resistance and cutting performance can be improved and the occurrence of metal burrs can be suppressed.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately modified as necessary.
  • the cutting blade shown in FIG. 1 there is one thin-blade abrasive grain layer 1.
  • the present invention is not limited to this, and the present invention can be applied to those having a plurality of such thin-blade abrasive grain layers 1. is there.
  • the said embodiment gave and demonstrated the resin binder phase 2 which consists of a phenol resin as an example as a bond part, it is not restricted to this, Even if it is a vitrified bond using a ceramic binder phase, this embodiment The invention is applicable.
  • a filler added to the resin binder phase 2 it is not necessarily restricted to the filler 4 which consists of a crystal structure of zinc oxide, The crystal structure of metal oxides other than zinc oxide is used. It may be added.
  • the filler other than the metal oxide crystal structure is not limited to the powdery filler 5 made of WC, but is also a conductive powder made of Ti, TiN, carbon or the like, whisker or glass. A fiber or the like may be added.
  • the content of the filler 5 which is powdery WC is constant (25%), and the addition ratio of the filler 4 which is a zinc oxide crystal structure is variously changed in the resin binder phase 2.
  • a zinc oxide crystal structure with a filler 4 addition ratio of 10% without mixing a silane coupling agent, and a zinc oxide crystal structure without mixing a silane coupling agent into the resin binder phase 2 A total of 10 types of cutting blades according to the present invention were prepared, although the addition ratio of the filler 4 in the body was 35% and the WC powdery filler 5 was not included.
  • This cutting blade has an outer diameter of 58 mm, an inner diameter of 40 mm, and a thickness of 0.3 mm.
  • the resin binder phase 2 is a phenol resin
  • the abrasive grains 3 are diamond abrasive grains having a particle size # 230, and the degree of concentration is 75.
  • Comparative examples 1 and 2 having the same shape as in Examples 1 to 10 except that 10% by volume of SiC whiskers and glass fibers were added instead of adding the zinc oxide crystal structure 4 respectively.
  • the same abrasion test as in Examples 1 to 10 was performed.
  • Table 1 below The compositions of the cutting blades of Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 and 2 at this time are shown in Table 1 below.
  • the test conditions are as follows. Used Cider Tokyo Seimitsu / A-WD-10A Used dress plate WA # 200 Spindle speed 15000min -1 Feed speed 100mm / s Cooling water: 1.2 L / min in the circumferential direction, 0.8 L / min on both sides In addition, 30 grooving processes were performed for each set, 5 sets were performed, and a total of 150 grooving processes were performed. The abrasion test results are shown in Tables 4 and 5 below.
  • Table 2 shows the average wear as a result of 5 sets
  • Table 3 shows the cumulative wear after 5 sets. These wear amounts are shown in graphs in Tables 4 and 5 below.
  • the cutting blades of Examples 1 to 10 to which the filler 4 having a crystal structure of zinc oxide was added had a small amount of friction, and in particular, the filler was in the range of 10% by volume or 20% by volume.
  • the amount of wear of the cutting blades of Examples 2 and 3 added in Example 2 was small. This is presumed that the anisotropic relaxation function of the filler having a three-dimensional crystal structure among the fillers of the zinc oxide crystal structure was sufficiently exhibited.
  • the addition ratio of the filler of the zinc oxide crystal structure became 30 volume% or more, it turned out that the bond strength of a phenol resin weakens and conversely the amount of wear increases. Further, it was found that the amount of wear was large in the cutting blades of Comparative Examples 1 and 2 that did not have a zinc oxide crystal structure filler but instead added SiC whisker or glass fiber filler.
  • a disk-shaped blade having a diameter of 70 mm was cut out from a sheet molded by adopting the doctor blade method, the disk-shaped blade was compression-molded by a hot press and sintered, and the warpage of the sintered body was measured. .
  • the results are shown in Table 6 below.
  • the test conditions are as follows. Used Cider Tokyo Seimitsu / A-WD-10A Used dress plate WA # 200 Spindle speed 21000min -1 Feeding speed 80mm / s Cooling water: 1.2 L / min in the circumferential direction, 0.8 L / min on both sides
  • the outer diameter d of the Cu lead frame 12 was 0.3 mm, and the pitch P between adjacent Cu lead frames 12 was 0.35 mm.
  • the base material 13 made of glass epoxy resin is spaced apart by a blade for cutting the same shape, dimensions, and resin binder as in Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 and 2.
  • the IrDA substrate on which the Ni—Cr—Au metal plating 14 was applied to the inner peripheral surface of the formed through hole so as to have flange-like portions 14A at both ends was cut.
  • the cutting resistance and the wear amount and the size of the burr extending from the metal plating 14 (in the lateral direction in the through hole (as shown in FIG. 5)
  • the size of burrs extending in the feed direction) is X, and the size of burrs extending downward from the bottom of the substrate is Y).
  • the cutting resistance, burrs, and wear amount are all kept low from the beginning of cutting. Further, at the time of cutting 500 m, the amount of wear increases in Examples 8 and 10, and the size of burrs tends to increase particularly when cutting IrDA substrates. It can be seen that in the cutting blades of Examples 1 to 7 and 9, there is no change in the cutting resistance, and the wear amount and the size of the burr are suppressed to a sufficiently small range. It can also be seen that, among Examples 1 to 10, in Examples 2 and 3, in which the filler content of the zinc oxide crystal structure is 10% by volume and 20% by volume, the amount of wear is particularly suppressed.
  • the present invention relates to a cutting blade used for cutting various electronic material parts such as a semiconductor device.
  • the cutting blade of the present invention is a cutting blade having a layer shape of at least one layer, and is distributed in a bond portion, abrasive grains distributed in the bond portion, and dispersed in the bond portion.
  • the filler includes a filler having a three-dimensional crystal structure in which needle-like portions extend in four directions from the center of the tetrahedron toward each vertex, and are thereby added to the bond portion.

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Abstract

　本発明の切断用ブレードは、少なくとも１層の層状であり、ボンド部２中に分散配置されるフィラーとして、四面体の中心から各頂点に向かって針状部が四方に伸びた三次元構造の結晶（４ａ）を含むフィラー（４）を有する。三次元構造の結晶（４ａ）は酸化亜鉛からなり、針状部（４ａａ）の長さは０．１μｍ～１００μｍの範囲である。

Description

切断用ブレード
　本発明は、半導体装置等の各種電子材料部品などの切断に用いられる切断用ブレードに関する。
　本願は、２０１１年２月２８日に日本に出願された特願２０１１－０４１５７３号について優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　切断用ブレードによって切断されて製造される電子材料部品として、半導体素子のように半導体ウェハから切断されて分割された後にリードフレームに実装されて樹脂モールディングされるもののほかに、例えば下記のものが知られている。
（ａ）ＱＦＮ（quad flat non-leaded package）と称されるもののように、リードフレーム上に一括して多数の素子を実装してこれらをまとめてモールディングした後に切断することにより個片化されて製造される電子材料部品。
（ｂ）ＩｒＤＡ（Infrared Data Association; 赤外線データ通信協会）規格の光伝送モジュール（以下、単にＩｒＤＡと略称する)のように、ガラスエポキシ樹脂製の基体に形成されたスルーホールの内周面にＮｉ、Ａｕ、Ｃｕ等のめっきが施された基板を有し切断により個片化される電子材料部品。
　このような電子材料部品の切断においては、例えばＱＦＮではモールディング樹脂中に間隔をあけて配置されたＣｕ等の延性の高い金属リードフレームを切断することとなるため、切断の際の薄刃砥石の送り方向や回転方向にこのリードフレーム等の金属バリが生じ易いという問題がある。
　金属バリの発生を抑制する切断用ブレードとして、下記特許文献１には硬化樹脂中にウィスカーを添加したもの、あるいは、特許文献２には硬化樹脂中にＷＣ粉末を所定量添加したものがそれぞれ提案されている。
特開平１―１１５５７４号公報 特開２００６－６２００９号公報
　ところで、前記した硬化樹脂中にウィスカーを添加した切断用ブレードやＷＣ粉末を添加した切断用ブレードにあっては、硬化樹脂中に添加したウィスカー等が方向性をもって配列されるため、ある方向に対しては比較的強い耐摩耗性を有するものの、他の方向に対しては強い耐摩耗性が得られず、全体として良好な耐摩耗性が得られない。
　特に、ドクターブレード法を用いて成型される切断用ブレードにあっては、硬化樹脂中のウィスカー等の配列方向が一方向に定まってしまい、異方性が顕著に現れる。
　加えて、前述した切断用ブレードにあっては、成型後に特定方向へ樹脂の収縮率が大きくなることに起因して、製品としての寸法精度が低下し、所望の切断性能が得られない。
　本発明は、このような背景の下になされたもので、ボンド部中に添加されるフィラーの異方性を緩和し、耐摩耗性並びに切断性能の向上が図れ、加えて金属バリの発生も抑えることができる切断用ブレードを提供することを目的としている。
　本発明に係る切断用ブレードは、少なくとも１層以上の層状をなす切断用ブレードであって、ボンド部と、前記ボンド部中に分散配置された砥粒と、前記ボンド部中に分散配置されたフィラーとを備え、前記フィラーは、四面体の中心から各頂点に向かって針状部が四方に伸びた三次元結晶構造のフィラーを含む。すなわち、前記フィラーは、四方に伸びた複数の針状部を有する三次元構造の結晶を含み、その三次元構造の結晶は、針状部の各頂点を仮想線で相互に結ぶと四面体をなす。
　前記のように構成された切断用ブレードによれば、四面体の中心から各頂点に向かって針状部が四方に伸びた、いわゆるテトラポットに近似した三次元結晶構造のフィラーを有しており、この構造のフィラーは、方向性がなくどの方向から見ても全体の長さや幅は変わらない。
　このため、このようなフィラーが添加されたボンド部は、異方性が緩和されることとなり、どの方向に対しても略同一の耐摩耗性を確保でき、結果的に耐摩耗性に優れるものとなる。また、成型後のボンド部においては、特定方向への収縮率が高くなるといった事態を回避でき、製品としての寸法精度の向上が図れる。これに伴い、切断性能が向上するとともに、バリの発生を抑制できる。
　ここで、前記フィラーは、三次元結晶構造のフィラーの他に、この三次元結晶構造のフィラーよりも硬度が高い粉末状のフィラーを有してもよい。すなわち、前記フィラーは、上記のような三次元構造の結晶以外に、この三次元構造の結晶よりも硬度が高い粉末状の結晶を有していてもよい。このような切断用ブレードでは、ボンド部が適宜磨耗することによって常に新たな砥粒が露出し、これによって長期間にわたって良好な切断が確保される。仮に、ボンド部に三次元結晶構造のフィラーのみで比較的硬度が高い粉末状のフィラーを有さない場合には、ボンド部の磨耗が必要以上に進んでしまい、工具としての寿命が短くなってしまう。ここでは、フィラーとして、三次元結晶構造のフィラーの他に該三次元結晶構造のフィラーよりも硬度が高い粉末状のフィラーを有しているので、ボンド部の磨耗が進むのを適宜抑えることができ、これによって、前述したように切断性能の向上並びにバリの発生を抑制する他、長寿命化を図ることもできる。
　また、前記三次元結晶構造のフィラーは、前記針状部の長さが０．１μｍ～１００μｍの範囲とされていてもよい。すなわち、前記三次元構造の結晶の針状部の長さが０．１μｍ以上１００μｍ以下であってもよい。仮に、針状部の長さが０．１μｍ未満であると、フィラーとしての大きさを確保することができず、該フィラーを添加する際の効果である、機械的強度を補うことができにくくなる。また、針状部の長さが１００μｍを越えると、針状部自体が損傷し易くなり、例えばボンド部に添加する際あるいはその後の成型時において、針状部が折れたりあるいは曲がったりするおそれがあり、三次元結晶構造の利点が得にくくなる。
　また、前記三次元結晶構造のフィラーは、金属酸化物の結晶構造体からなっていてもよい。すなわち、前記三次元構造の結晶は金属酸化物からなってもよい。金属酸化物の結晶構造体であると、前述した三次元結晶構造のものを容易に得ることができる。たとえば、亜鉛を所定雰囲気中で酸化熱処理を行うことで、四面体の中心から各頂点に向かって針状部が四方に伸びた三次元結晶構造のものを容易に得ることができる。
　前記金属酸化物の結晶構造体のフィラーは、前記三次元結晶構造のフィラーの他に、前記三次元結晶構造とは異なる形状のフィラーを備え、それら三次元結晶構造のフィラーと、三次元結晶構造とは異なる形状のフィラーとの体積比が１０：９０～９０：１０の範囲であってもよい。すなわち、前記三次元構造の結晶と、この三次元構造の結晶とは異なる形状の結晶との体積比が、１０対９０から９０対１０の範囲に含まれていてもよい。
　金属酸化物の結晶構造体のフィラーは、損傷され易いものが多く、例え針状部が折れる等してその形状が変わる場合であっても、三次元結晶構造のフィラーと、三次元結晶構造とは異なる形状のフィラーとの体積比が１０：９０～９０：１０の範囲であれば、三次元結晶構造のフィラーの特徴である異方性を緩和する機能を充分発揮できる。
　前記ボンド部にシランカップリング剤が混入されていてもよい。ボンド部中にＷＣ等の微細な粉末状のフィラーがある場合には、これらフィラーはボンド部中で局所的に偏在する傾向となるが、シランカップリング剤が混入されていれば、このシランカップリング剤がそれらフィラーとボンド部との間に介在されることとなり、微細な粉末状のフィラーの局所的な偏在が解消されて、それらフィラーをボンド部中で均一に分散配置させることができる。
　前記三次元結晶構造のフィラーの表面がシランカップリング剤でコーティングされていてもよい。三次元結晶構造のフィラーの表面には微細な凹凸が生じており、この凹凸のうち凹所の底部にはボンド部の樹脂が侵入しにくい。しかしながら、三次元結晶構造のフィラーの表面がシランカップリング剤で予めコーティングされていると、三次元結晶構造のフィラー表面の濡れ性が改善されて、ボンド部の樹脂と十分なじむ。このため、三次元結晶構造のフィラーの表面の凹所にまで、ボンド部の樹脂が侵入する。この結果、ボンド部の三次元結晶構造のフィラーに対する保持力が高まり、三次元結晶構造のフィラーがボンド部からむやみに脱落するのを回避できる。
　砥粒抜きの前記ボンド部における、前記金属酸化物の結晶構造体のフィラーの体積パーセントが１～４０％に設定されていてもよい。
　この場合、金属酸化物の結晶構造体のフィラーの体積パーセントが１～４０％に設定されていれば、金属酸化物の結晶構造体のうち三次元結晶構造のものもつ機能、つまり、異方性を緩和する機能を充分発揮することができ、もって、耐摩耗性並びに切断性能の向上が図れるとともに金属バリの発生も抑えることができる。
　本発明に係る切断用ブレードによれば、ボンド部中に添加されるフィラーの異方性を緩和し、耐摩耗性並びに切断性能の向上が図れ、加えて金属バリの発生も抑えることができる。
本発明の一実施形態を示す切断用ブレードの側面図である。 図１に示す実施形態の切断用ブレードにおける薄刃砥粒層の外周縁部の拡大断面図である。 図１に示す実施形態の切断用ブレードで用いられた酸化亜鉛の結晶構造体の各種を示す斜視図である。 本発明の実施例および比較例１～２によって切断したＱＦＮの断面図である。 本発明の実施例および比較例１～２によって切断したＩｒＤＡ基板の断面図である。
　図１～図３は、本発明の一実施形態を示すものであり、図１は切断用ブレードの側面図、図２は図１に示す切断用ブレードにおける薄刃砥粒層の外周縁部の拡大断面図、図３は図１に示す実施形態の切断用ブレードで用いられた酸化亜鉛の結晶構造体の各種を示す斜視図である。
　本実施形態の切断用ブレードは、図１に示すように軸線Ｏを中心とした円環形で厚さ０．０５～０．５ｍｍ程度の薄肉板状をなし、それ自体が図２に示すような薄刃砥粒層１によって形成されていて、上述したＱＦＮやＩｒＤＡのような樹脂中に金属材を有する電子部品材料の切断に使用される。
　切断用ブレードの内径部が切断装置の主軸に取り付けられて上記軸線Ｏ回りに回転されつつ該軸線Ｏに垂直な方向に送り出されることにより、この薄刃砥粒層１の外周縁部、すなわち上記厚さと等しい極小さな幅の外周面１Ａと、両側面１Ｂの外周側、およびこれら外周面１Ａと両側面１Ｂとが交差する円周状の両エッジ部１Ｃとによって、電子部品材料を切断する。
　そして、この薄刃砥粒層１は、フェノール樹脂やポリイミド樹脂等の合成樹脂よりなる樹脂結合剤相（ボンド部）２に、ダイヤモンドやｃＢＮ等の砥粒３と、酸化亜鉛の結晶構造体からなるフィラー４と、これら酸化亜鉛の結晶構造のフィラー４よりも硬度が高い例えばＷＣからなる粉末状のフィラー５とがそれぞれ略均一に分散されて保持された構成とされている。
　ここで、酸化亜鉛の結晶構造体からなるフィラー４としては図３（ａ）～（ｄ）に示すように、種々の形状のものがある。すなわち、フィラー４は、形状の異なるいくつかの種類の酸化亜鉛の結晶を含んでいる。
　図３（ａ）には、正四面体あるいは単なる四面体の中心から各頂点に向かって針状部４ａａが四方に伸びた三次元結晶構造のフィラー４ａを示す。すなわち、図３（ａ）に示すフィラー４の結晶４ａは、四方に伸びた４本の針状部４ａａを有し、針状部４ａａの各頂点を仮想線で相互に結ぶと四面体をなす三次元構造を有する。図３（ｂ）には、前記三次元結晶構造のフィラー４ａにおいて、４本ある針状部４ａａのうちの１本が根元から折れた形状のフィラー４ｂを示す。すなわち、図３（ｂ）に示すフィラー４の結晶４ｂは、四方に伸びた針状部４ａａのうち一本が欠落した三次元構造を有する。図３（ｃ）には、前記三次元結晶構造のフィラー４ａにおいて、４本ある針状部４ａａのうちの２本が根元から折れた形状のフィラー４ｃを示す。すなわち、図３（ｃ）に示すフィラー４の結晶４ｃは、四方に伸びた針状部４ａａのうち二本が欠落した構造を有する。図３（ｄ）には、板状に形成されたフィラー４ｄを示す。すなわち、図３（ｄ）に示すフィラー４の結晶４ｄは、針状ではなく板状に成長した構造を有する。
　その他、前記三次元結晶構造のフィラー４ａにおける針状部４ａａの先端部分が折れてなる、単なる針状部形状のフィラーもある。すなわち、結晶４ａから欠落した針状部も結晶として存在する。
　前記正四面体あるいは単なる四面体の中心から各頂点に向かって針状部が四方に伸びた三次元結晶構造のフィラー４ａは、亜鉛を所定雰囲気中で酸化熱処理を行うことで得られる単結晶体である。また、このフィラー４ａは、針状部４ａａの平均繊維長が１０μｍ、比重が５．７８、かさ比重が０．１、融点が２０００℃、昇華点が１７２０℃、熱膨張係数が３．１８×１０-6℃の性質をもつ。
　ここで、前記三次元結晶構造のフィラー４ａは、針状部４ａａの長さが０．１μｍ～１００μｍの範囲とされている。
　また、前記酸化亜鉛の結晶構造体からなるフィラー４のうち、前記三次元結晶構造のフィラー４ａと酸化亜鉛の結晶構造体からなる他の形状のフィラー（４ｂ、４ｃ、４ｄ）との体積比は、１０：９０～９０：１０の範囲に設定されている。
　また、前記切断用ブレードにおいて、砥粒３抜きの樹脂結合剤相２における、前記金属酸化物の結晶構造体のフィラー４の体積パーセントは、１～４０％に設定されており、より好ましくは１０～２０％に設定されている。
　また、前記ＷＣからなる粉末状のフィラー５は、平均粒径が０．１～５μｍ程度であり、モース硬度がおおよそ８であって、モース硬度が５～６程度である前記三次元結晶構造のフィラー４ａに比べて高い硬度となっている。
　上記構成の切断用ブレードは以下のようにして作られる。
　まず、例えばフェノール樹脂を所定量秤量し、ＩＰＡ溶媒を１０ｍｌ加えてフェノール樹脂を溶解させる。次に、溶解させた樹脂溶液、シランカップリング剤、並びに酸化亜鉛の結晶構造体からなるフィラー４や三次元結晶構造からなるフィラー４よりも硬度が高い例えばＷＣからなる粉末状のフィラー５を添加し、ドクターブレード法により、例えば、厚さ０．３ｍｍのシートを成型する。
　次いで、このシートを乾燥させた後、該シートから直径７０ｍｍの円板状ブレードをくり抜き、この円板状ブレードをホットプレスにて圧縮成型する。成型条件は、熱板２００℃、１８０℃×３０分間、圧力１２．７ＭＰａである。すなわち、２００℃に熱した熱板を使用し、型に入れたブレードに１８０℃の温度下で３０分間にわたって１２．７ＭＰａの圧力を作用させる。
　こうして得られる円板状ブレードを所定サイズとなるよう、外周部と内周部を切断あるいは研削加工することで所望形状の切断用ブレードを得ることができる。
　このように構成された切断用ブレードにおいては、四面体の中心から各頂点に向かって針状部が四方に伸びた、いわゆるテトラポットに近似した三次元結晶構造の結晶４ａを含むフィラー４を有しており、このような構造のフィラー４ａは、方向性がなくどの方向から見ても全体の長さや幅は変わらない。
　このため、このようなフィラー４ａが添加された樹脂結合剤相２は、異方性が緩和されることとなり、どの方向に対しても略同一の耐摩耗性を確保でき、結果的に耐摩耗性に優れるものとなる。また、成型後の樹脂結合剤相２においては、ある方向への収縮率が高くなるといった事態が回避でき、製品としての寸法精度の向上が図れる。これに伴い、切断性能が向上するとともに、バリの発生を抑制できる。
　ここで、前記フィラーには、酸化亜鉛の結晶構造のフィラー４の他に、この結晶構造のフィラーよりも硬度が高い粉末状のフィラー５も用いている。このような切断用ブレードでは、樹脂結合剤相２が適宜磨耗することによって常に新たな砥粒３が露出し、これによって長期間にわたって良好な切断が可能になる。
　仮に、樹脂結合剤相２に、酸化亜鉛の結晶構造のフィラー４のみで比較的硬度が高いＷＣからなる粉末状のフィラー５を有さない場合には、樹脂結合剤相２の磨耗が必要以上に進んでしまい、切断用ブレードとしての寿命が短くなってしまう。ここでは、フィラーとして、酸化亜鉛の結晶構造フィラー４の他に該結晶構造のフィラー４よりも硬度が高い粉末状のフィラーＷＣを用いているので、樹脂結合剤相２の磨耗が進むのを適宜抑えることができ、これによって、前述したように切断性能の向上並びにバリの発生を抑制する他、長寿命化を図ることもできる。
　また、前記三次元結晶構造のフィラー４ａは、前記針状部４ａａの長さが０．１μｍ～１００μｍの範囲とされている。これにより、このフィラーの特有の効果である異方性を緩和する効果を充分発揮することができる。仮に、針状部４ａａの長さが０．１μｍ未満であると、フィラーとしての大きさを確保することができず、該フィラーを添加する際の効果である、機械的強度を補う点が得られなくなる。また、針状部４ａａの長さが１００μｍを越えると、針状部４ａａ自体が損傷し易くなり、例えば樹脂結合剤相２に添加する際あるいは成型時において、針状部４ａａが折れたりあるいは曲がったりするおそれがあり、三次元結晶構造の利点が得られなくなる。
　また、前記三次元結晶構造のフィラー４ａは、金属酸化物の結晶構造体からなっている。金属酸化物の結晶構造体であると、前記三次元結晶構造のものを容易に得ることができる。たとえば、前述したように、亜鉛を所定雰囲気中で酸化熱処理を行うことで、四面体の中心から各頂点に向かって針状部が四方に伸びた三次元結晶構造のものを容易に得ることができる。
　ここで、金属酸化物の結晶構造体のフィラー４は、損傷され易いものが多く、例え針状部が折れる等してその全体形状が変わる場合がある。しかしながら、ここでは、三次元結晶構造のフィラー４ａと金属酸化物の結晶構造体からなる他の形状のフィラーとの体積比が１０：９０～９０：１０の範囲に設定されており、この範囲内であれば、三次元結晶構造のフィラー４ａの特徴である異方性を緩和する機能を充分発揮できる。
　また、樹脂結合剤相２中にＷＣの微細な粉末状のフィラー５を分散配置させているが、これらの微細な粉末状のフィラー５は、通常、樹脂結合剤相２中で局所的に偏在する傾向となる。しかしながら、ここでは、樹脂結合剤相２中にシランカップリング剤を混入しており、このシランカップリング剤がそれら微細な粉末状のフィラー５と樹脂結合剤相２との間に介在されることとなり、これにより微細な粉末状のフィラー５の局所的な偏在が解消され、それら微細な粉末状のフィラー５を樹脂結合剤相２中で均一に分散配置させることができる。
　また、前記三次元結晶構造のフィラー４ａの表面はシランカップリング剤で予めコーティング処理されていることが好ましい。これは以下の理由からである。
　三次元結晶構造のフィラー４ａの表面に微細な凹凸が生じており、この凹凸のうち凹所の底部には樹脂結合剤相２が侵入しにくい。しかしながら、三次元結晶構造のフィラー４ａの表面がシランカップリング剤で予めコーティンされていると、三次元結晶構造のフィラー４ａの表面の濡れ性が改善されて、樹脂結合剤相２と十分なじむこととなり、このため、三次元結晶構造のフィラー４ａの表面の凹所の底部にまで、樹脂結合剤相２が侵入する。この結果、樹脂結合剤相２の三次元結晶構造のフィラー４ａに対する保持力が高まり、三次元結晶構造のフィラー４ａが樹脂結合剤相２からむやみに脱落するのを回避できる。
　なお、三次元結晶構造のフィラー４ａの表面はシランカップリング剤で予めコーティング処理する方法としては、公知の乾式処理法やスラリー法が採用される。
　また、この実施形態では、砥粒抜きの前記樹脂結合剤相２における、前記金属酸化物の結晶構造体のフィラー４の体積パーセントが１～４０％に設定されている。このように金属酸化物の結晶構造体のフィラー４の体積パーセントが１～４０％に設定されていれば、金属酸化物の結晶構造体のうち三次元結晶構造のもののもつ機能、つまり、異方性を緩和する機能を充分発揮することができ、もって、耐摩耗性並びに切断性能の向上が図れるとともに金属バリの発生も抑えることができる。
　なお、本発明は前記した実施形態に限定されることなく、必要に応じて適宜設計変更可能である。
　例えば、図１に示す切断用ブレードでは、薄刃砥粒層１が一つであるが、これに限られることなく、このような薄刃砥粒層１が複数あるものにも本発明は適用可能である。
　また、前記実施形態は、ボンド部としてフェノール樹脂よりなる樹脂結合剤相２を例に挙げて説明したが、これに限られることなく、セラミックス質の結合剤相を用いるビトリファイドボンドであっても本発明は適用可能である。
　また、前記実施形態では、樹脂結合剤相２に添加されるフィラーとしては、必ずしも、酸化亜鉛の結晶構造体からなるフィラー４に限られることなく、酸化亜鉛以外の金属酸化物の結晶構造体を添加してもよい。また、金属酸化物の結晶構造体以外のフィラーとしても、ＷＣからなる粉末状のフィラー５に限られることなくＴｉやＴｉＮ、もしくはカーボン等からなる導電性を持つ粉状体や、更にウィスカーあるいはグラスファイバ等を加えてもよい。
　以下、より具体的な実施例を挙げて本発明の効果について説明する。
〈第１実施例〉
　本実施例では、粉末状ＷＣであるフィラー５の含有量を一定とし（２５％）、酸化亜鉛の結晶構造体であるフィラー４の添加割合を種々変えた８種、樹脂結合剤相２中にシランカップリング剤を混入することなく酸化亜鉛の結晶構造体のフィラー４の添加割合を１０％としたもの、並びに樹脂結合剤相２中にシランカップリング剤を混入することなく酸化亜鉛の結晶構造体のフィラー４の添加割合を３５％としかつＷＣ粉末状のフィラー５を含まないものの合計１０種の本発明に係わる切断用ブレードを用意した。この切断ブレードは、外径５８ｍｍ、内径４０ｍｍ、厚さ０．３ｍｍである。また、樹脂結合剤相２はフェノール樹脂、砥粒３は粒度♯２３０のダイヤモンド砥粒であって集中度は７５である。この切断用ブレードにより、ドレッサープレートに溝入れ加工を実施し、摩耗試験を行った。
　また、上記実施例１～１０と同じ形状であって、酸化亜鉛の結晶構造体４の添加する代わりに、ＳｉＣウィスカーやグラスファイバをそれぞれ１０体積％添加したものを比較例１，２とし、これら比較例１，２の切断用ブレードを用いて実施例１～１０と同様の摩耗試験を行った。
　このときの、実施例１～１０、比較例１、２の切断用ブレードの組成を下記の表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　試験条件は以下のとおりである。
　使用サイダー東京精密製／Ａ―ＷＤ－１０Ａ
　使用ドレスプレートＷＡ　♯２００
　スピンドル回転数１５０００ｍｉｎ－1
　送り速度１００ｍｍ／ｓ
　冷却水：周方向１．２Ｌ／ｍｉｎ、両側面０．８Ｌ／ｍｉｎ
　また、１セットごとに３０本の溝入れ加工を施し、これを５セット行い、合計１５０本の溝入れ加工を行った。摩耗試験結果を下記の表４、表５に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　表２は５セット行った結果の平均摩耗を、また表３には５セット行ったときの累計摩耗をそれぞれ表している。
　また、これら摩耗量を下記の表４、表５ではそれぞれグラフに表した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
　これらの表から明らかなように、酸化亜鉛の結晶構造体のフィラー４を添加した実施例１～１０の切断用ブレードでは摩擦量が少なく、特に、前記フィラーを１０体積％あるいは２０体積％の範囲で添加した実施例２，３の切断用ブレードの摩耗量が少なかった。
　これは、酸化亜鉛の結晶構造体のフィラーのうち、三次元結晶構造のフィラーの異方性緩和機能が充分発揮されたものと推測される。なお、酸化亜鉛の結晶構造体のフィラーの添加割合が３０体積％以上になると、フェノール樹脂の結合力が弱まり、逆に摩耗量が増えることがわかった。
　また、酸化亜鉛の結晶構造体のフィラーを有さず、代わりにＳｉＣウィスカーやグラスファイバのフィラーを添加した比較例１，２の切断用ブレードでは、摩耗量が大きいことがわかった。
　また、ドクターブレード法を採用して成型したシートから直径７０ｍｍの円板状ブレードをくり抜き、この円板状ブレードをホットプレスにて圧縮成型して焼結させ、この焼結体の反りを測定した。
　その結果を下記の表６に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
　この結果から明らかなように、実施例１～６では、１０１μｍ～１５０μｍあるいは１５１μｍ～２００μｍ程度の反り量がもっとも多いのに対し、比較例１，２では３００μｍ以上の反り量が最も多いことがわかった。この理由は、比較例１，２のように酸化亜鉛の結晶構造体のフィラーを有さない切断用ブレードは、三次元結晶構造のフィラーの異方性緩和機能を有さないためと推測される。
〈第２実施例〉
　本実施例では、第１実施例で説明した、それぞれフィラーの組成が異なる実施例１～１０並びに比較例１，２の切断用ブレードを用いて、まず図４に示すようにモールディング樹脂１１中にＣｕリードフレーム１２が間隔をあけて配置されたＱＦＮの切断を行った。そして、その切断初期と５００ｍ切断時とで、切断抵抗と１０ｍ切断中の薄刃砥粒層の摩耗量とを計測するとともに、切断面を観察してＣｕリードフレーム１２から延びるバリの大きさ（図４に示すように、横方向（送り方向）に延びるバリの大きさをＸ、上方向に延びるバリの大きさをＹとする。）を測定した。これらの結果を切断初期については表７に、５００ｍ切断時については表８にそれぞれ示す。なお、切断抵抗は、この切断用ブレードを取り付けた切断装置の主軸を回転させるモーターの負荷電流（Ａ）として計測しており、無負荷時には２．６Ａであった。
　試験条件は以下のとおりである。
　使用サイダー東京精密製／Ａ―ＷＤ－１０Ａ
　使用ドレスプレートＷＡ　♯２００
　スピンドル回転数２１０００ｍｉｎ－1
　送り速度８０ｍｍ／ｓ
　冷却水：周方向１．２Ｌ／ｍｉｎ、両側面０．８Ｌ／ｍｉｎ
　なお、上記Ｃｕリードフレーム１２の外径ｄは０．３ｍｍ、隣接するＣｕリードフレーム１２間のピッチＰは０．３５ｍｍであった。
　これらの結果を、切断初期については表７に、５００ｍ切断時については表８にそれぞれ示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
　次に、実施例１～１０および比較例１，２と同形状、同寸法、同樹脂結合剤の切断用ブレードにより、図５に示すようにガラスエポキシ樹脂よりなる基材１３に間隔をあけて形成されたスルーホールの内周面に、両端にフランジ状部１４Ａを有するようにしてＮｉ－Ｃｒ－Ａｕの金属めっき１４が施されたＩｒＤＡ基板の切断を行った。そして、上記ＱＦＮ切断の場合と同様に切断初期と５００ｍ切断時とで、切断抵抗と摩耗量、および上記金属めっき１４から延びるバリの大きさ（図５に示すようにスルーホール内に横方向（送り方向）に延びるバリの大きさをＸ、基板底部から下方向に延びるバリの大きさをＹとする。）を測定した。これらの結果を、切断初期については表９に、５００ｍ切断時については表１０にそれぞれ示す。
　ただし、これら実施例１～１０および比較例１，２の切断用ブレードを用いた試験条件は、前述したとおりである。
　また、スルーホールの長さＬは０．１８ｍｍ、スルーホールの内径Ａは０．１７ｍｍ、スルーホール内周面に施された金属めっき１４の内径Ｂは０．０４ｍｍ、フランジ状部１４Ａの外径Ｃは０．７ｍｍ、隣接するスルーホール間のピッチＰは２．０ｍｍであった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
　これら表７～１０の結果より、ＱＦＮおよびＩｒＤＡ基板の切断のいずれにおいても、まず樹脂結合剤相に酸化亜鉛の結晶構造体のフィラーを添加していない比較例１、２の切断用ブレードでは、酸化亜鉛の結晶構造体のフィラーを添加した実施例１～１０の切断用ブレードに比べ、切断抵抗、バリ、および摩耗量のすべてが切断初期から大きく、その傾向は５００ｍ切断時で一層顕著となる。これに対して、樹脂結合剤相に酸化亜鉛の結晶構造体のフィラーを分散した実施例１～１０の切断用ブレード、特に酸化亜鉛の結晶構造体のフィラーを１０体積％、２０体積％の範囲で添加した実施例２、３の切断用ブレードでは、切断初期から切断抵抗、バリ、および摩耗量はともに低く抑えられている。そして、さらに５００ｍ切断時においては、実施例８、１０では摩耗量が大きくなって、特にＩｒＤＡ基板の切断ではバリの大きさも増加する傾向となっているのに対し、本発明に係わる他の実施例１～７、９の切断用ブレードでは、切断抵抗には変化がなく、また摩耗量や、そしてバリの大きさも十分に小さい範囲に抑えられているのが分かる。また、実施例１～１０のうちでも酸化亜鉛の結晶構造体のフィラーの含有量を１０体積％、２０体積％とした実施例２，３では特に摩耗量が小さく抑えられているのが分かる。
　本発明は、半導体装置等の各種電子材料部品などの切断に用いられる切断用ブレードに関する。本発明の切断用ブレードによれば、少なくとも１層以上の層状をなす切断用ブレードであって、ボンド部と、前記ボンド部中に分散配置された砥粒と、前記ボンド部中に分散配置されたフィラーとを備え、前記フィラーは、四面体の中心から各頂点に向かって針状部が四方に伸びた三次元結晶構造のフィラーを有しており、これにより、ボンド部中に添加されるフィラーの異方性を緩和し、耐摩耗性並びに切断性能の向上が図れ、加えて金属バリの発生も抑えることができる。
１…薄刃砥粒、
２…樹脂結合剤相（ボンド部）、
３…砥粒、
４…酸化亜鉛（金属酸化物）の結晶構造体、
４ａ…酸化亜鉛（金属酸化物）の三次元結晶構造のフィラー、
４ａａ…針状部、
５…三次元結晶構造のフィラーよりも硬度が高い粉末状のフィラー

Claims (8)

  1. 　少なくとも１層以上の層状をなす切断用ブレードであって、
    　ボンド部と、
    　前記ボンド部中に分散配置された砥粒と、
    　前記ボンド部中に分散配置されたフィラーとを備え、
    　前記フィラーは、四面体の中心から各頂点に向かって針状部が四方に伸びた三次元結晶構造のフィラーを含む切断用ブレード。
  2. 　請求項１記載の切断用ブレードにおいて、
    　前記フィラーは、前記三次元結晶構造のフィラーの他に、該三次元結晶構造のフィラーよりも硬度が高い粉末状のフィラーを有する切断用ブレード。
  3. 　請求項１または２に記載の切断用ブレードにおいて、
    　前記三次元結晶構造のフィラーは、前記針状部の長さが０．１μｍ～１００μｍの範囲とされている切断用ブレード。
  4. 　請求項１～３のいずれか一項に記載の切断用ブレードにおいて、
    　前記三次元結晶構造のフィラーは、金属酸化物の結晶構造体からなっている切断用ブレード。
  5. 　請求項４に記載の切断ブレードにおいて、
    　前記金属酸化物の結晶構造体のフィラーは、前記三次元結晶構造のフィラーの他に、前記三次元結晶構造とは異なる形状のフィラーを備え、
    　それら三次元結晶構造のフィラーと、三次元結晶構造とは異なる形状のフィラーとの体積比が１０：９０～９０：１０の範囲である切断用ブレード。
  6. 　請求項１～５のいずれか一項に記載の切断用ブレードにおいて、
    　前記ボンド部にシランカップリング剤が混入されている切断用ブレード。
  7. 　請求項１～５のいずれか一項に記載の切断用ブレードにおいて、
    　前記三次元結晶構造のフィラーの表面がシランカップリング剤でコーティングされている切断用ブレード。
  8. 　請求項５に記載の切断用ブレードにおいて、
    　砥粒抜きの前記ボンド部における、前記金属酸化物の結晶構造体のフィラーの体積パーセントが１～４０％に設定されている切断用ブレード。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109648486B (zh) * 2018-12-30 2020-09-22 苏州赛尔科技有限公司 引线框架分割用低磨损树脂刀及其应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01115574A (ja) * 1987-10-27 1989-05-08 Canon Inc 極薄切断ブレード
JP2006062009A (ja) * 2004-08-25 2006-03-09 Mitsubishi Materials Corp レジンボンド薄刃砥石
JP2007038337A (ja) * 2005-08-02 2007-02-15 Noritake Super Abrasive:Kk レジンボンドホイール

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1129506C (zh) * 1997-02-14 2003-12-03 住友电气工业株式会社 线锯及其制造法
KR100407227B1 (ko) * 1998-09-25 2003-11-28 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤 복합본드숫돌 및 수지결합상을 보유하는 숫돌
US6458018B1 (en) * 1999-04-23 2002-10-01 3M Innovative Properties Company Abrasive article suitable for abrading glass and glass ceramic workpieces
JP2001038638A (ja) * 1999-07-26 2001-02-13 Mitsubishi Materials Corp レジンボンド砥石
JP2001138244A (ja) * 1999-08-17 2001-05-22 Mitsubishi Materials Corp レジンボンド砥石
CN101092024A (zh) * 2000-04-28 2007-12-26 3M创新有限公司 研磨制品以及研磨玻璃的方法
JP2002105750A (ja) * 2000-09-25 2002-04-10 Shimadzu Corp 草刈り機用モノフィラメント及びその製造方法
JP2005095992A (ja) * 2003-09-22 2005-04-14 Nitolex Honsha:Kk レーザーツルーイング・ドレッシング方法、および、レーザーツルーイング・ドレッシング用の砥石
JP4779580B2 (ja) * 2005-11-02 2011-09-28 三菱マテリアル株式会社 電鋳薄刃砥石
US8808412B2 (en) * 2006-09-15 2014-08-19 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Microfiber reinforcement for abrasive tools

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01115574A (ja) * 1987-10-27 1989-05-08 Canon Inc 極薄切断ブレード
JP2006062009A (ja) * 2004-08-25 2006-03-09 Mitsubishi Materials Corp レジンボンド薄刃砥石
JP2007038337A (ja) * 2005-08-02 2007-02-15 Noritake Super Abrasive:Kk レジンボンドホイール

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