(57)【要約】【課題】使用後期におけるバーストを防止することが可能な内周刃ブレードを提供する。【解決手段】基板１は、中央に同心円状の空洞を設けて、偏平なリング状に形成されている。基板１の内周側端面には、下地層２が設けられ、この下地層２は、断面形状が矩形状で、その基部が基板１の内周側端面と接合されている。この下地層２にはスライシングに用いられる砥粒３よりも粒径の小さい砥粒５を含有させてもよい。下地層２を設けることにより、内周刃ブレードの使用後期において、砥粒層４が磨耗してスライシングに使用される砥粒３が欠如したときに、基板１と被切断材とが直接接触することがないため、バーストを防止することができる。【選択図】　図１
2004114245.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
偏平なリング状に成形された基板の内周部に砥粒を固着させて形成された砥粒層を有する内周刃ブレードにおいて、
前記砥粒層の基板内周側に下地層を設けたことを特徴とする内周刃ブレード。
【請求項２】
前記下地層は、前記基板の内周側端面、または前記基板の内周側端面と前記基板の両側面の内周端部に設けられたことを特徴とする請求項１記載の内周刃ブレード。
【請求項３】
前記下地層の厚みが０．００５ｍｍから０．２ｍｍであることを特徴とする請求項１または２記載の内周刃ブレード。
【請求項４】
前記砥粒層の砥粒より粒径の小さい砥粒が前記下地層に含有されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の内周刃ブレード。
【請求項５】
前記下地層に含有された砥粒の粒径が０．００５ｍｍから０．０２ｍｍであることを特徴とする請求項４記載の内周刃ブレード。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリコンウエハ、ガラス、セラミックス、磁性体、化合物半導体等の高脆性材料の精密スライシングに使用される内周刃ブレードに関し、特に、使用後期におけるバーストを防止することができる内周刃ブレードに関する。
【０００２】
【従来の技術】
内周刃ブレードは、ステンレス製の薄板を偏平なリング状に成形してなる基板の内周部に、ニッケル等による金属を用いた電着法で砥粒を固着、積層させて砥粒層を形成した切断用砥石であり、内周刃ブレードをドラム状のテーブルに取り付け、回転させながら軸と直角方向に移動させて、内周刃ブレードの刃部の内側に設置された被切断材をスライス切断するものである。
【０００３】
図５に従来の内周刃ブレードの正面図を示し、図６に図５のＡ−Ａ線断面を示す。
図５、図６において、符号１は、ステンレス鋼からなる円盤状の基板であり、中央に同心円状の孔を設けて、扁平なリング状に形成されている。基板１の内周部には、例えばニッケル等の金属を用いて電着法により砥粒３を固着、積層してなる砥粒層４が形成されている。
【０００４】
内周刃ブレードは、スライシングマシンに装着されて高速回転され、被切断材を切断する。この様子を図７、図８に示す。
図７に、スライシングマシンのテンションヘッドの断面を示す。
内周刃ブレード１０は、テンションヘッド１１（ブレード取付具）のチャックボディ１２にクランプボルト１３で装着、固定され、先端にテンションリング１４を設けたテンションボルト１５を押し込んで内周部を真円に保ちながら、剛性を高めるために半径方向に弾性変形限界近くまで拡張されている。
【０００５】
図８に、スライシングマシン１６の断面を示す。
テンションヘッド１１に装着された内周刃ブレード１０を高速回転し、基板内径側の回転方向にセットされた円筒状、またはブロック状のシリコンウエハ、ガラス、セラミックス、磁性体、化合物半導体等の高脆性材料からなる被切断材１７を、内周刃ブレード１０の内周側から外周側に移動させ、所定の厚みに精密スライシングする。
【０００６】
内周刃ブレードによるスライシングは、高度なそり等の加工精度が要求される。そのため、スライシング時の内周刃ブレード変位波形を、被切断材のそり管理用にオンタイムでモニタし、コントローラにフィードバックをかけて、内周刃ブレード側あるいは被切断材側の位置を制御することにより、被切断材の加工時のそりを抑える機構が装着されている。
この機構では、変位波形の制御が不可能となって、ブレードの切れ味が悪くなったときには、内周刃ブレードの砥粒層は、ＷＡ角砥石または丸砥石等を用いてスライシングマシンに装着された自動ドレス機構により、あるいはオペレータの手作業によるドレッシングによって、切れ味を回復させて変位波形を修復し、スライシングを再開させている。このようにして、内周刃ブレードは、スライシングとドレッシングとを繰り返しながら、砥粒層がなくなるまで使用される。
【０００７】
内周刃ブレードによるスライシングでは、使用後期、特に砥粒層が無くなる寸前に発生する内周刃ブレードのバースト（破断）が問題となっていた。このバーストは、内周刃ブレードの使用後期において砥粒層が摩耗し、基板内周部の全周あるいは一部が露出することによって生じ、被切断材との接触により抵抗が急激に増加して発熱したときに頻繁に予兆なく発生する。
バーストが発生した場合、内周刃ブレードを継続して使用することが困難となるばかりでなく、高価な被切断材が損傷し、スライシングマシンが破損して修理を要することとなる。また、破片がオペレータに接触して危険な事態もおこりかねない。このようなことから、内周刃ブレードのスライシングによるバーストを防止することは非常に重要である。
【０００８】
例えば、特許文献１には、内周刃砥粒層が多数の砥粒層からなり、表面部の砥粒層の硬度を内層部の砥粒層硬度より小さくした多層砥粒構造を有する内周刃ブレードについて開示されており、この内周刃ブレードを用いると、スライシング作業を効率化することができる。
【０００９】
【特許文献１】
特開平９−７０７６０号公報（段落番号０００５〜００１３）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような構造の内周刃ブレードでは、スライシングで問題となる使用後期、すなわち、砥粒層が無くなる寸前での内周刃ブレードのバーストを防止することはできない。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、使用後期におけるバーストを防止することが可能な内周刃ブレードを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するために、本発明は、偏平なリング状に成形された基板の内周部に砥粒を固着させて形成された砥粒層を有する内周刃ブレードにおいて、前記砥粒層の基板内周側に下地層を設けたことを特徴とする内周刃ブレードである。
この下地層は、前記基板の内周側端面、または前記基板の内周側端面と前記基板の両側面の内周端部に設けられている。
このような下地層を設けることにより、内周刃ブレードの使用後期において、砥粒層が摩耗してスライシングに使用される砥粒が脱落したときに、基板と被切断材とが直接接触することがないため、バーストを防止することが可能となる。
【００１２】
下地層の厚みは０．００５ｍｍから０．２ｍｍ、好適には、０．０１ｍｍから０．０５ｍｍであることが望ましい。これは、下地層の厚みが０．００５ｍｍ未満であると、基板と被切断材とが直接接触する可能性が高くバーストを防止する効果が低くなり、０．２ｍｍを超えると、スライシングに寄与する砥粒層体積が減少し寿命低下につながるためである。
【００１３】
本発明の内周刃ブレードにおいては、砥粒層の砥粒より粒径の小さい砥粒を下地層に含有することもできる。
これにより、下地層の摩耗を遅くすることができ、下地層の厚みを薄くすることが可能となるため、スライシングに寄与する砥粒層の体積の減少を抑制することができ、内周刃ブレードの寿命の低下を防止することができる。
【００１４】
下地層に含有される砥粒の粒径は０．００５ｍｍから０．０２ｍｍであることが好ましい。これは、砥粒の粒径が０．００５ｍｍ未満であると砥粒径が小さいため下地層の摩耗を抑制する効果が小さく下地層の厚みを薄くすることが困難となり、０．０２ｍｍを超えると、実際の切断に使用される砥粒の粒径（０．０３〜０．１０ｍｍ）に近似するためスライシング時の切断音の変化やブレード変位波形の乱れを感知することが困難になるためである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
図１に、本発明の内周刃ブレードの第１実施形態を示す。符号１は、ステンレス鋼からなる円盤状の基板であり、中央に同心円状の空洞を設けて、偏平なリング状に形成されている。基板１の内周側端面には、下地層２が設けられ、この下地層２は、一例として、断面形状が矩形状で、その基部が基板１の内周側端面と接合されている。この下地層２は、例えば、ニッケルメッキによって形成されている。
基板１の内周部には、例えばニッケル等の金属を用いて電着法により砥粒３を固着、積層してなる砥粒層４が形成されている。
【００１６】
下地層２を設けることにより、内周刃ブレードの使用後期において、砥粒層４が摩耗してスライシングに使用される砥粒３が脱落した場合に、基板１と被切断材とが直接接触することがなく、スライシング時の音の変化によってブレードを交換することができ、バーストを防止することができる。
また、下地層２と被切断材とが接触した時点で、スライシングマシンに装着されているブレードの変位波形の乱れを感知することができるため、容易にブレードの交換時期を知ることができる。
【００１７】
図２に、本発明の内周刃ブレードの第２実施形態を示す。
本実施形態は、下地層２を設けたことは第１実施形態と同様であるが、下地層２を基板１の内周側端面ばかりでなく、基板１の両側面の内周端部にも設けたことが、第１実施形態と異なっている。
【００１８】
図３に、本発明の内周刃ブレードの第３実施形態を示す。
本実施形態では、第１実施形態と同様に、基板１の内周側端面に下地層２が設けられているが、この下地層２には砥粒層４に含まれる砥粒３よりも粒径の小さい砥粒５が含有されている。このように、下地層２に砥粒５が含有されることにより、下地層２の摩耗を遅くすることができ、下地層２の厚みを薄くすることが可能となる。これにより、スライシングに寄与する砥粒層４の体積の減少を抑制することができ、内周刃ブレードの寿命の低下を防止することができる。
【００１９】
図４に、本発明の内周刃ブレードの第４実施形態を示す。
本実施形態は、スライシングに用いられる砥粒３よりも粒径の小さい砥粒５を含有する下地層２を設けたことは第３実施形態と同様であるが、下地層２を基板１の内周側端面ばかりでなく、基板１の両側面の内周端部にも設けたことが、第３実施形態と異なっている。
【００２０】
以下、具体例を示す。
（試験例）
基板１に下地層２を設けることによるバースト防止の効果を確認するため、下地層２を設けていない内周刃ブレード（従来品）と、下地層２を設けた内周刃ブレード（発明品１）とについて、シリコンスライシングにおける比較切断試験を行った。
また、スライシングに用いられる砥粒３よりも粒径の小さい砥粒５を含有する下地層２を設けた内周刃ブレード（発明品２）についても、同様の比較切断試験を行った。
内周刃ブレードの外径は６９０ｍｍ、内径は２４０ｍｍ、基板厚みは０．１３ｍｍ、砥粒層厚みは０．３０ｍｍ、砥粒層幅は３ｍｍである。
被切断材として外径１５０ｍｍのシリコンを用い、ブレードの周速は１１００ｍ／ｍｉｎ、送りスピードは５０ｍｍ／ｍｉｎ、ブレードの使用枚数は３００枚として試験を実施した。
スライシング条件と、試験結果を表１に示す。
【００２１】
【表１】
2004114245.tif 000003
【００２２】
下地層を設けなかった従来品では、ブレード変位波形の乱れ及び異常音を感知することができず、基板とシリコンとの接触により、バーストが３枚発生した。これに対し、下地層を設けた発明品１、発明品２においては、ブレード変位波形の乱れ及び異常音を感知することができ、基板とシリコンとが接触する前にブレードをスライシングマシンより取り外してバーストを防止することができた。以上の試験結果から、下地層を設けることによって、バーストの発生を防止できることが確認された。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、以下の効果を奏することができる。
（１）偏平なリング状に成形された基板の内周部に砥粒を固着させて形成された砥粒層を有する内周刃ブレードにおいて、砥粒層の基板内周側に電着法により下地層を設けたことにより、内周刃ブレードの使用後期において、砥粒層が摩耗してスライシングに使用される砥粒が脱落したときに、基板と被切断材とが直接接触することがないため、バーストを防止することができる。
（２）砥粒層の砥粒より粒径の小さい砥粒を下地層に含有することにより、下地層の摩耗を遅くすることができ、下地層の厚みを薄くすることが可能となる。これにより、スライシングに寄与する砥粒層の体積の減少を抑制することができ、内周刃ブレードの寿命の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の内周刃ブレードの第１実施形態を示す図である。
【図２】本発明の内周刃ブレードの第２実施形態を示す図である。
【図３】本発明の内周刃ブレードの第３実施形態を示す図である。
【図４】本発明の内周刃ブレードの第４実施形態を示す図である。
【図５】従来の内周刃ブレードの正面図である。
【図６】図５に示す従来の内周刃ブレードのＡ−Ａ線断面を示す図である。
【図７】スライシングマシンのテンションヘッドの断面を示す図である。
【図８】スライシングマシンの断面を示す図である。
【符号の説明】
１：基板
２：下地層
３：砥粒
４：砥粒層
５：砥粒
１０：内周刃ブレード
【図１】
2004114245.tif 000004
【図２】
2004114245.tif 000005
【図３】
2004114245.tif 000006
【図４】
2004114245.tif 000007
【図５】
2004114245.tif 000008
【図６】
2004114245.tif 000009
【図７】
2004114245.tif 000010
【図８】
2004114245.tif 000011