(57)【要約】【課題】形状の整った刃先を有し、スクライブ性能を確保したガラス用切刃を提供する。【解決手段】左右両側に円錐台面２Ａ，２Ｂが形成されるとともに、これらの円錐台面の交わる辺に外方に向けてＶ字状に突出する円形状の刃先３が形成された超硬合金製または焼結ダイヤモンド製のガラス用切刃１において、左右一側の円錐台面２Ａの表面粗さが、左右他側の円錐台面２Ｂの表面粗さと異なっている。このため、刃先３に形状の乱れを可及的に少なくさせることができる。【選択図】　図１
2004058301.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右両側に円錐台面が形成されるとともに、これらの円錐台面の交わる辺に外方に向けてＶ字状に突出する円形状の刃先が形成された超硬合金製または焼結ダイヤモンド製の脆性材料用切刃において、左右一側の円錐台面の表面粗さが、左右他側の円錐台面の表面粗さと異なることを特徴とする脆性材料用切刃。
【請求項２】
超硬合金製または焼結ダイヤモンド製のディスクを回転させながらそのディスクの両側の円周エッジを斜めに研削加工して左右の円錐台面を形成し、これらの円錐台面の交わる辺に外方に向けてＶ字状に突出する円形状の刃先を形成する脆性材料用切刃の製造方法において、左右一側の円錐台面を設定粗さの仕上げ用研削砥石で研削した後、左右他側の円錐台面を、左右一側の円錐台面の仕上げ用研削砥石よりも細かな仕上げ用研削砥石で研削することを特徴とする脆性材料用切刃の製造方法。
【請求項３】
前記先に仕上げ研削する左右一側の円錐台面の研削量よりも、後に仕上げ研削する左右他側の円錐台面の研削量が大きいことを特徴とする請求項２記載の脆性材料用切刃の製造方法。
【請求項４】
前記後に仕上げ研削する仕上げ用研削砥石の粗さが、先に仕上げ研削する仕上げ用研削砥石の粗さの略３倍以上の細かさであることを特徴とする請求項２または３記載の脆性材料用切刃の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガラス、セラミック、半導体ウエハーなどの脆性材料の分断工程に使用される脆性材料用切刃およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
以下、脆性材料用切刃の具体例として、ガラス板にスクライブラインを刻むガラス用切刃について説明する。
【０００３】
従来、図４に示すように、両側に円錐台面１２，１２が形成されるとともに、それらの円錐台面１２，１２が交わる辺に外方に向けてＶ字状に突出する円形状の刃先１３が形成された超硬合金製または焼結ダイヤモンド製のガラス用切刃１１が知られている。このガラス用切刃１１を図示しないガラススクライバーのヘッドなどに回転自在に軸支し、ガラス板上に圧接状態で転動させることにより、ガラス板にスクライブライン（切り筋）を刻むことができる。
【０００４】
このようなガラス用切刃１１は、例えば、図５に示す研削加工装置２０の回転するダイヤモンド砥石Ｒを、回転する刃先部材に対して、ガラス用切刃１１の刃先角度方向に移動させ、刃先部材を研削することによって製造することができる。
【０００５】
具体的には、刃先部材である超硬合金製または焼結ダイヤモンド製のディスクＤを軸２１に固定した後、軸２１を図示しないモータにより回転させ、ディスクＤを回転させながら粗さｒ１（例えば、＃２００〜３００）のダイヤモンド砥石Ｒ１を回転させるとともに、刃先角度方向に移動させ、ディスクＤの円周エッジの片半分を研削することにより、左右一側に円錐台面１２１を形成する。そして、左右一側に円錐台面１２１が形成されたディスクＤを軸２１から取り外して裏返した後、再度軸２１に固定し、同一粗さｒ１のダイヤモンド砥石Ｒ１を用いて同様に研削加工することにより、左右他側にも円錐台面１２１を形成する（図６（ａ）参照）。
【０００６】
このようにして、ディスクＤを偏平なそろばん玉状に粗研削加工したならば、より細かな粗さｒ２（例えば、＃６００〜１０００）のダイヤモンド砥石Ｒ２に交換し、同様に作業して左右両側の円錐台面１２１，１２１を順次仕上げ研削することにより、それらの仕上げ研削後の円錐台面１２，１２が交わる辺に外方にＶ字状に突出する円形状の刃先１３（図７（ａ）および図８（ａ）参照）を形成するものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ガラス用切刃１１の製造に際しては、粗研削加工された左右一側の円錐台面１２１を製品面１２に仕上げ研削する場合と、粗研削加工された左右他側の円錐台面１２１を製品面１２に仕上げ研削する場合とを、同一粗さｒ２のダイヤモンド砥石Ｒ２で研削加工するため、先に左右一側の円錐台面１２１を仕上げ研削することによって形成された刃先（図７（ｂ）参照）を、左右他側の円錐台面１２１を仕上げ研削する際に同一粗さｒ２のダイヤモンド砥石Ｒ２で研削することになる。したがって、ダイヤモンド砥石Ｒ２による円錐台面１２の表面粗さが刃先１３に現れることから、ガラス用切刃１１の刃先１３は、左右両側の円錐台面１２，１２の表面粗さが複合したものとなる。この結果、左右他側の円錐台面１２１の仕上げ研削により、先に左右一側の円錐台面１２１の仕上げ研削によって形成された非常に脆い刃先１３（図７（ｂ）参照）に割れや欠けが発生し（図８（ｂ）参照）、良好な刃先１３を安定して形成することが困難であった。このため、ガラス用切刃１１の必要とするスクライブ性能を安定して得ることができないという問題があった。
【０００８】
また、次のようにも考えることができる。先に左右一側の円錐台面１２１を仕上げ研削することによって形成された刃先を、左右他側の円錐台面１２１を仕上げ研削する際に同一粗さｒ２のダイヤモンド砥石Ｒ２で研削することから、刃先１３は、左右両側の円錐台面１２，１２の表面粗さが複合したものとなる。このため、図８（ｃ）に示すように、刃先の軌跡には「うねり」が生じる。この刃先のうねりの幅ＵＮ（図８（ｃ）参照）を一定にすることによって一定の垂直クラックを安定して形成できることが判明している。また、安定したスクライブ性能を得るためには、刃先のうねりを少なくしてほぼ直線に近いものにすることが好ましい。ところが、この刃先のうねりの幅を調整することが困難であった。
【０００９】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、一定のスクライブ性能を確保することのできる良好な刃先を有するガラス用切刃を一例とする脆性材料用切刃を提供するとともに、スクライブ性能を損ねることのない良好な刃先を安定して形成することのできる脆性材料用切刃の製造方法を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の脆性材料用切刃は、左右両側に円錐台面が形成されるとともに、これらの円錐台面の交わる辺に外方に向けてＶ字状に突出する円形状の刃先が形成された超硬合金製または焼結ダイヤモンド製の脆性材料用切刃において、左右一側の円錐台面の表面粗さが、左右他側の円錐台面の表面粗さと異なることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明によれば、左右一側の円錐台面の表面粗さが、左右他側の円錐台面の表面粗さと異なる細かさに形成されているため、これらの円錐台面の交わる辺に形成された刃先は、刃先形状が整った良好なものとなり、従来より安定したスクライブ性能を確保することができる。
【００１２】
本発明の脆性材料用切刃の製造方法は、超硬合金製または焼結ダイヤモンド製のディスクを回転させながらそのディスクの両側の円周エッジを斜めに研削加工して左右の円錐台面を形成し、これらの円錐台面の交わる辺に外方に向けてＶ字状に突出する円形状の刃先を形成する脆性材料用切刃の製造方法において、左右一側の円錐台面を設定粗さの仕上げ用研削砥石で研削した後、左右他側の円錐台面を、左右一側の円錐台面の仕上げ用研削砥石よりも細かな仕上げ用研削砥石で研削することを特徴とするものである。
【００１３】
本発明によれば、超硬合金または焼結ダイヤモンドからなるディスクを、設定粗さの砥石で粗研削加工し、左右にその砥石による表面粗さの円錐台面を有する略製品形状の半製品を形成した後、より細かな粗さの砥石を用いて、粗加工された左右一側の円錐台面を仕上げ研削し、次いで、さらに細かな粗さの砥石を用いて左右他側の円錐台面を仕上げ研削する。
【００１４】
この結果、先に仕上げ研削された左右一側の円錐台面の表面粗さが現れた刃先に、左右他側の円錐台面の仕上げ研削が影響することが少なく、刃先形状の乱れを可及的に削減することができる。したがって、形状の整った刃先を有する脆性材料用切刃を安定して製造することができ、製造された脆性材料用切刃のスクライブ性能の安定化を確保することができる。
【００１５】
本発明において、前記先に仕上げ研削する左右一側の円錐台面の研削量よりも、後に仕上げ研削する左右他側の円錐台面の研削量が大きいと、先に仕上げ研削された左右一側の円錐台面に形成されていた粗い形状の刃先が除去され、先に仕上げ研削された左右一側の円錐台面と、後に仕上げ研削された左右他側の円錐台面との間に、左右他側の円錐台面の表面粗さを有する新たな刃先が形成される。したがって、形状の整った刃先を安定して形成することができる。
【００１６】
本発明において、前記後に仕上げ研削する仕上げ用研削砥石の粗さが、先に仕上げ研削する仕上げ用研削砥石の粗さの略３倍以上の細かさであることが好ましい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１８】
図１には、本発明のガラス用切刃１が示されている。
【００１９】
このガラス用切刃１は、主に超硬合金または焼結ダイヤモンドを素材とし、両側に円錐台面２Ａ，２Ｂが形成されるとともに、それらの円錐台面２Ａ，２Ｂの交わる辺に外方に向けてＶ字状に突出する円形状の刃先３が形成されたものである。そして、左右他側の円錐台面２Ｂの表面粗さは、左右一側の円錐台面２Ａの表面粗さの約３倍の細かさに形成されている。
【００２０】
したがって、左右両側の円錐台面２Ａ，２Ｂの交わる辺に形成された円形状の刃先３は、形状の整った良好なものとなり、スクライブ性能を確保することができる。
【００２１】
この実施形態のガラス用切刃１の寸法は、例えば、直径が２．５ｍｍ、幅が０．６５ｍｍ、刃先角度θが１２０度である。
【００２２】
次に、このようなガラス用切刃１を製造する工程について説明する。
【００２３】
先に図５に示したように、まず、超硬合金または焼結ダイヤモンドからなるディスクＤを軸２１に固定した後、軸２１を図示しないモータにより回転させ、ディスクＤを回転させながら粗さｒ１（例えば、＃２００〜３００）のダイヤモンド砥石Ｒ１を回転させるとともに、略刃先角度方向（刃先角度が１１７度となる角度方向）に移動させ、ディスクＤの左右一側の円周エッジを研削することにより、左右一側に円錐台面２１Ａを形成する。そして、左右一側に円錐台面２１Ａが形成されたディスクＤを軸２１から取り外して裏返した後、再度軸２１に固定し、同一粗さｒ１のダイヤモンド砥石Ｒ１を用いて同様に研削加工することにより、左右他側にも円錐台面２１Ｂを形成する（図２参照）。
【００２４】
このようにして、ディスクＤを偏平なそろばん玉状に粗加工したならば、より細かな粗さｒ２（例えば、＃６００〜１０００）のダイヤモンド砥石Ｒ２に交換し、ディスクＤと砥石Ｒ２の両方を回転させるとともに、刃先角度（１２０度）方向に砥石Ｒ２を移動させ、先に粗加工された左右一側の円錐台面２１Ａを仕上げ研削して円錐台面２Ａを得る（図３参照）。その後、左右一側の円錐台面２１Ａが仕上げ研削された半製品を軸２１から取り外して裏返した後、軸２１に固定するとともに、さらに細かな粗さｒ３（例えば、粗さｒ２の３倍程度の細かさであって、＃２０００〜３０００）のダイヤモンド砥石Ｒ３を用いて左右他側の円錐台面２１Ｂを同様に仕上げ研削する。
【００２５】
この結果、粗さｒ２のダイヤモンド砥石Ｒ２によって仕上げ研削された左右一側の円錐台面２Ａの表面粗さよりも、さらに細かな粗さｒ３のダイヤモンド砥石Ｒ３によって仕上げ研削された左右他側の円錐台面２Ｂの表面粗さが細かいことから、先に仕上げ研削された左右一側の円錐台面２Ａの表面粗さが現れた刃先３に、左右他側の円錐台面２Ｂの仕上げ研削が影響することが少なく、刃先形状の乱れを可及的に削減することができる（図１（ｂ）参照）。また、このとき、刃先のうねりはほぼ直線に近いものとなる（図１（ｃ）参照）。この場合、刃先のうねりの幅ＵＮは、左右一側の円錐台面２Ａの仕上げ加工に用いられるダイヤモンド砥石の粗さによって変化する。
【００２６】
したがって、形状の整った刃先３を有するガラス用切刃１、すなわち、安定したスクライブ性能を確保したガラス用切刃１を品質的に安定して製造することができる。
【００２７】
この場合、より細かな粗さｒ２のダイヤモンド砥石Ｒ２による左右一側の円錐台面２Ａの仕上げ研削量よりも、さらに細かな粗さｒ３のダイヤモンド砥石Ｒ３による左右他側の円錐台面２Ｂの仕上げ研削量を大きく設定すると、先に仕上げ研削された左右一側の円錐台面２Ａによる非常に脆い刃先が除去され、左右一側の円錐台面２Ａと、左右他側の円錐台面２Ｂとの間に、左右他側の円錐台面２Ｂの表面粗さを有する新たな刃先３が形成されることになり、形状の整った刃先３を安定して形成することができる。このとき、刃先のうねりは、ほぼ直線に近いものとなる。この場合、刃先のうねりの幅ＵＮは、左右他側の円錐台面２Ｂの仕上げ加工に用いられるダイヤモンド砥石の粗さによって変化する。
【００２８】
また、本実施形態においては、ガラスの切断を例として説明したが、セラミック、半導体ウエハなどの脆性材料の切断にも適用することができる。
【００２９】
さらに、前述した実施形態においては、刃先部材であるディスクＤから研削加工する場合を説明したが、左右の円錐台面が粗さｒ２の砥石Ｒ２で仕上げ研削加工された脆性材料用切刃や、それ以外の粗さの砥石で仕上げ研削加工された脆性材料用切刃を、磨耗により再研削する場合にも適用することができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように本発明のガラス用切刃によれば、割れや欠けのない良好な刃先を有することにより、一定のスクライブ性能を確保することができる。また、本発明のガラス用切刃の製造方法によれば、一定のスクライブ性能を確保することのできる形状の整った良好な刃先を安定して形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のガラス用切刃の一実施形態の正面図、その刃先を模式的に示すＸ方向からの拡大図および刃先の軌跡を模式的に示す拡大図である。
【図２】図１のガラス用切刃の製造工程における粗加工された半製品の正面図およびその刃先を模式的に示すＹ方向からの拡大図である。
【図３】図１のガラス用切刃の製造工程における一側円錐台面が仕上げ研削された半製品の正面図およびその刃先を模式的に示すＺ方向からの拡大図である。
【図４】従来のガラス用切刃を示す側面図および正面図である。
【図５】ガラス用切刃を製造するための加工装置を示す概略図である。
【図６】従来のガラス用切刃の製造工程における粗加工された半製品の正面図およびその刃先を模式的に示すＵ方向からの拡大図である。
【図７】従来のガラス用切刃の製造工程における一側円錐台面が仕上げ研削された半製品の正面図およびその刃先を模式的に示すＶ方向からの拡大図である。
【図８】従来のガラス用切刃の製造工程における両側円錐台面が仕上げ研削された製品の正面図、その刃先を模式的に示すＷ方向からの拡大図および刃先の軌跡を模式的に示す拡大図である。
【符号の説明】
１　ガラス用切刃
２Ａ，２Ｂ　　円錐台面
３　刃先
２０　加工装置
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３　ダイヤモンド砥石
【図１】
2004058301.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2004058301.tif 000008
【図７】
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【図８】
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