(57)【要約】【課題】目詰まりを防止し目替わりを促進して、切れ味と寿命を向上させた切断ブレードを提供する。【解決手段】切断ブレード１は、薄板円盤状の砥粒層２のみからなり、砥粒層２は、砥粒３が結合材４によって結合されることによって形成されている。結合材４はＮｉを主成分としてＣｒ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｓｉのうちの少なくとも１種類の金属を含有しており、砥粒３と結合材４の界面には界面反応層５が形成されている。また、砥粒層２中に気孔６が形成されている。界面反応層５は、砥粒３と結合材４との反応によって形成される、ＴｉＣ、Ｃｒ3Ｃ7等からなるものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄板円盤状の砥粒層のみからなる切断ブレードにおいて、結合材はＮｉを主成分としてＣｒ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｓｉのうちの少なくとも１種類の金属を含有し、砥粒と結合材との界面に界面反応層が形成され、砥粒層に気孔が形成されていることを特徴とする切断ブレード。
【請求項２】
前記気孔が砥粒層中に占める割合は、砥粒層全体の体積に対して１０体積％以上５０体積％以下であることを特徴とする請求項１記載の切断ブレード。
【請求項３】
前記結合材中におけるＮｉ成分の含有率が、６０重量％以上９０重量％以下であることを特徴とする請求項１または２記載の切断ブレード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種プラスチックパッケージ、シリコンウエハ等の切断に用いられる切断ブレードに関する。
【背景技術】
【０００２】
シリコンウエハ等の電子材料や各種プラスチックパッケージ等の高能率切断、溝入れ等の加工を目的として、薄板円盤状の砥材層のみで構成される電鋳ブレードが用いられている。
電鋳ブレードでこれらの電子材料を切断すると、ブレード先端の砥粒の周辺に被切断材の切粉が蓄積して切れ味が低下する。この電鋳ブレードに対してツルーイング、ドレッシングを行うと、電鋳ブレードの形状補正と切れ味の回復を実現することができるが、頻繁にドレッシングを行うことが必要となる。
【０００３】
また、ボンドが硬く砥粒目替りが起こりにくいため、砥粒先端の目潰れが起こると早期に寿命となってしまうという問題点がある。
切粉の蓄積による目詰まりを防止することを目的として、気孔を設けた薄刃ブレードが特許文献１に記載されている。
また、種々の金属を用いて結合材を形成した例が、特許文献２、特許文献３に記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２７１８７０号公報
【特許文献２】特開平１０−１９３２６８号公報
【特許文献３】特開平９−１０３９６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された薄刃ブレードは、図３に示すように、砥粒層５２内において、砥粒５３と結合材５４の境界にＴｉＣ皮膜５５を施すことにより、砥粒保持力を高め、かつ気孔５６を設けたものである。しかし、砥粒５３にＴｉＣ皮膜をＣＶＤ法などにより施こさねばならず、この分の工程が増えるという難点がある。
また本発明者は、結合材を構成する金属組成について検討を行った結果、Ｎｉを主成分として他の金属を含有する結合材を用いることによって、特許文献２、特許文献３に記載されたものより切断性能が改善されるという知見を得た。
本発明は、上記の問題点と知見に基づいてなされたもので、目詰まりを防止し目替わりを促進して、切れ味と寿命を向上させた切断ブレードを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上の課題を解決するために、本発明は、薄板円盤状の砥粒層のみからなる切断ブレードにおいて、結合材はＮｉを主成分としてＣｒ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｓｉのうちの少なくとも１種類の金属を含有し、砥粒と結合材との界面に界面反応層が形成され、砥粒層に気孔が形成されていることを特徴とする切断ブレードである。
【０００７】
結合材がＣｒ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｓｉのうちの少なくとも１種類の金属を含有することにより、砥粒と結合材との界面に界面反応層が形成されるため、簡単な方法で砥粒保持力を高めることができる。また、砥粒層に気孔が形成されていることにより、切粉の排出を促進して目詰まりを防止するため、切れ味が向上するとともに、結合材が硬くなりすぎて目替わりが起こらなくなることを防止できるため、砥粒の目潰れが起こっても適度に目替わりが起こって寿命が向上する。
【０００８】
本発明においては、前記気孔が砥粒層中に占める割合は、砥粒層全体の体積に対して１０体積％以上５０体積％以下であることを特徴とする。
気孔が砥粒層中に占める割合が、砥粒層全体の体積に対して１０体積％未満であると、気孔を形成したことによる効果が十分にえられず、切粉が目詰まりしてしまう。一方、気孔が砥粒層中に占める割合が、砥粒層全体の体積に対して５０体積％を超えると、強度が低下し破損しやすい。
【０００９】
本発明においては、結合材中におけるＮｉ成分の含有率が、６０重量％以上９０重量％以下であることを特徴とする。
結合材中におけるＮｉ成分の含有率が、６０重量％未満であると、電鋳ブレードに匹敵するような剛性が得られず、高能率切断ができない。一方、結合材中におけるＮｉ成分の含有率が、９０重量％を超えると、切断加工中に結合材が延性変形し、気孔の形成が妨げられて好ましくない。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、切粉の排出を促進して目詰まりを防止するため、切れ味が向上するとともに、結合材が硬くなりすぎて目替わりが起こらなくなることを防止できるため、砥粒の目潰れが起こっても適度に目替わりが起こって寿命が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、本発明の切断ブレードをその実施形態に基づいて説明する。
図１に、本発明の実施形態に係る切断ブレードを示す。図１（ａ）は、切断ブレード１の全体図であり、図１（ｂ）は、砥粒層の詳細図である。
【００１２】
切断ブレード１は、薄板円盤状の砥粒層２のみからなり、砥粒層２は、ダイヤモンド等からなる砥粒３が結合材４によって結合されることによって形成されている。結合材４はＮｉを主成分としてＣｒ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｓｉのうちの少なくとも１種類の金属を含有しており、砥粒３と結合材４の界面には界面反応層５が形成されている。また、砥粒層２中に気孔６が形成されている。界面反応層５と気孔６の形成は、上述した成分を有する結合材を真空、無加圧の状態で焼結することによって実現できる。温度範囲を１０００℃から１５００℃の範囲で設定し、圧力をかけないで焼結することにより、溶融した金属がダイヤモンド、ｃＢＮ等からなる砥粒どうしの間で表面張力により橋渡しをして気孔６が形成される。
【００１３】
界面反応層５は、砥粒３と結合材４との反応によって形成される、ＴｉＣ、Ｃｒ3Ｃ7等からなるものであり、この界面反応層５が形成されることによって、砥粒保持力が大きくなる。また、この界面反応層５は、砥粒３と結合材４との反応によって自然に形成されるものであるため、界面反応層５を形成するための特段の工程を必要としない。
【００１４】
以下に、具体的な作製例と試験例を示す。
図１に示すように気孔を設けた構成であって、Ｎｉを主成分としてＣｒを含有する結合材を用いた切断ブレード（発明品）を作製し、Ｎｉのみからなる結合材を用い、気孔を形成していない電鋳切断ブレード（従来品）との比較研削試験を行った。また、Ｎｉ、Ｃｒの含有率と、気孔の割合を変えて作製した切断ブレード（比較品１、比較品２）との比較を行った。
発明品、従来品、比較品１、比較品２についての、Ｎｉ、Ｃｒの含有率と、気孔の割合を表１に示す。
【００１５】
【表１】
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【００１６】
試験条件を表２に示す。
【００１７】
【表２】
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【００１８】
試験結果を表３と図２に示す。
【００１９】
【表３】
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【００２０】
表３における数値はいずれも、従来品を１００とした指数で表している。
従来品では、結合材がＮｉ単体で形成されているため、気孔が形成されず、切粉の目詰まりによって、消費電力値が大きい。また、界面反応層が形成されないため、砥粒保持力が弱く、ドレスインターバルが小さい。
【００２１】
比較品１は、Ｃｒが含有されているものの、Ｎｉの含有量が多いために、切断加工中に結合材が延性変形して気孔を十分に形成することができず、切粉が目詰まりするため、消費電力値が大きい。また、Ｃｒの含有量が少ないために、界面反応層の形成が不十分であるため、砥粒保持力が十分に得られず、ドレスインターバルは従来品と同等となっている。一方、比較品２は、Ｎｉの含有量が少なすぎて、ブレード欠けが生じている。
【００２２】
これに対し、発明品はＮｉとＣｒの含有比率が良好であるため、気孔の形成が好適になされ、また、界面反応層の形成も十分であるため、消費電力値、ドレスインターバルのいずれについても、従来品、比較品１に比べて優れている。
この試験結果から、本願発明の構成によって、切粉の排出が促進され、切断性能と寿命が向上していることがわかる。
なお、表１には、Ｃｒを含有する場合のみを示しているが、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｓｉのいずれかを含有したものについても同様である。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明は、切れ味が向上するとともに、砥粒の目潰れが起こっても適度に目替わりが起こって寿命が向上する切断ブレードとして利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態に係る切断ブレードを示す図である。
【図２】試験結果を示す図である。
【図３】従来の薄刃ブレードの砥粒層の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  切断ブレード
２  砥粒層
３  砥粒
４  結合材
５  界面反応層
６  気孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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