(57)【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メタルブレードにおいて、前記砥粒層は砥粒を結合材で結合した複数の層が積層して形成され、前記複数の層の境界部は、深さが使用する砥粒１個分の大きさ以下であり、巾が６００μｍ以下の波状の凹凸を有し、前記複数の層の境界部では、砥粒層の周方向について、砥粒が存在しない領域が形成されないようにしたことを特徴とするメタルブレード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコンウエハ等の電子材料を精密に切断する際に用いられるメタルブレードに関する。
【背景技術】
【０００２】
シリコン、フェライト、ガラス、セラミックなどからなる電子材料を精密に切断することを目的として、ダイヤモンドやｃＢＮなどの砥粒を用いて砥粒層を形成したメタル極薄ブレードが用いられている。
これらのメタル極薄ブレードの砥粒層は一般的に、１種類の組成からなる単層ブレードである場合が多い。また、被削材の切断溝側面の面粗さを細かくしたいとき、すなわち、切断品位を重視する場合や、ブレードの摩耗が山形や凹形にならないようにするために、砥粒層を多層構造とすることが行われており、その一例が、特許文献１に記載されている。
【０００３】
【特許文献１】特許第２６４４５４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の極薄切断ブレードの製造方法は、砥粒と金属結合材と印刷用ペーストを混練し、印刷用スクリーンで成形焼結したものを多層に積層して焼結するものである。この製法によると、多層に形成された各層の境界面には砥粒が存在しておらず、金属層が面結合している。その結果、砥粒層の周方向について、砥粒が存在しない領域が形成される。
【０００５】
この構造の砥粒層を有するブレードで被削材を切断すると、境界部付近に砥粒が存在しない領域が形成されるため、境界部の耐摩耗性が低く、砥粒層が境界面で偏摩耗を起こし、精密な切断が不可能となる。
本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、砥粒層の各層の境界面での偏摩耗を防止して、精密な切断が可能なメタル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メタルブレードにおいて、前記砥粒層は砥粒を結合材で結合した複数の層が積層して形成され、前記複数の層の境界部は、深さが使用する砥粒１個分の大きさ以下であり、巾が６００μｍ以下の波状の凹凸を有し、前記複数の層の境界部では、砥粒層の周方向について、砥粒が存在しない領域が形成されないようにしたことを特徴とするメタルブレードである。
【０００７】
複数の層の境界部が、深さが使用する砥粒１個分の大きさ以下であり、巾が６００μｍ以下の波状の凹凸を有し、凹凸に砥粒が配置されて、砥粒層の周方向について、砥粒が存在しない領域が形成されないようにしたことにより、境界部が切断加工中に偏摩耗を起こすことを防止することができ、偏摩耗によって発生する砥粒層の欠けを防止できる。また、被削材の切断溝底を平坦に加工することができ、加工精度を向上することができる。
【０００８】
境界部に形成される波状凹凸の深さが、使用する砥粒１個分の大きさを超えると、互いに重なりあう領域に砥粒が多く分布するようになって好ましくなく、波状凹凸の巾が６００μｍを超えると、互いに重なりあう領域が少なくなり、砥粒層の周方向について、砥粒が存在しない領域が形成されるようになるため、偏摩耗を起こしやすい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、境界部が切断加工中に偏摩耗を起こすことを防止することができ、偏摩耗によって発生する砥粒層の欠けを防止できる。また、被削材の切断溝底を平坦に加工することができ、加工精度を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、本発明のメタル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メタルブレードを示す。図１（ａ）は、メタルブレード１の全体図であり、図１（ｂ）は、砥粒層の側面の部分詳細図である。
【００１１】
メタルブレード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は銅、錫を成分として含有している。砥粒層２は、複数の層２ａが積層して形成されており、各層の境界部５は、深さＤが使用する砥粒１個分の大きさ以下であり、巾Ｗが６００μｍ以下の波状の凹凸を有し、波状凹凸に砥粒３が配置されている。
図２は、砥粒層１２を形成する各層１２ａの境界部１５が直線状である従来のものを示しており、このようにして砥粒層１２を形成すると、砥粒層１２を形成する各層１２ａの境界部１５には砥粒１３が存在できず、砥粒層１２の周方向について、砥粒１３が存在しない領域ができる。しかし、図１（ｂ）に示す、本発明の実施形態によると、図２に示す従来のものとは異なり、砥粒層２の周方向について、砥粒３が存在しない領域が形成されないようにすることができる。
【００１２】
このような砥粒層２は、以下の方法で製造することができる。
砥粒３と金属結合材を配合し、印刷用ペーストを、その流動性と粒度に応じて混合し、混練器を使って十分混練する。混練によって得られた結合体ペーストを成形型にスクリーン印刷し、表面を乾燥させる。この印刷された結合体ペーストの成形体の上に、砥粒の種類、粒度、集中度、結合材の硬度等を変えた結合材ペーストを作製し、スクリーン印刷して塗布する。この印刷では、砥粒の大きさに合わせてスクリーンメッシュサイズを選択することで、波状凹凸の大きさを制御することができる。
この印刷した面には波状凹凸が互いに重なりあうことと、印刷面がペースト状であることのために、次に塗布される塗布ペーストとの密着性がよい。そのため、各層の境界部５に砥粒３が存在することができる。
【００１３】
以下に、具体的な作製例と試験例を示す。
粒径が２０〜４０μｍの合成ダイヤモンドからなる砥粒を、集中度７５、平均粒径２〜１０μｍの銅、錫、コバルトを混合した結合材と印刷用ペーストに混合し、混練器を用いて混練した。この混練して得られた結合材ペーストを成形型にスクリーン積層印刷して加圧焼結を行って、図１に示す構造の実施例を作製した。一方、スクリーン印刷して焼結したものを成形型に積層して焼結して得られる、図２に示す構造の従来例を作成した。
【００１４】
この実施例と従来例、および以下に示す比較例について、切断試験を行った。試験条件を表１に示し、試験結果を表２に示す。
【００１５】
【表１】
0004756245.tif 000002
【００１６】
【表２】
0004756245.tif 000003
【００１７】
表２において、研削比とは、砥粒層の単位摩耗体積あたり被削材の削除量によって定義される量である。すなわち、研削比＝被削材削除体積÷砥粒層摩耗体積である。
また、それぞれの場合についての摩耗状態を図３に示す。図３（ａ）は実施例の摩耗状態を示し、図３（ｂ）は従来例、図３（ｃ）は比較例１、図３（ｄ）は比較例２の摩耗状態を示す。
【００１８】
実施例では、境界部に波状凹凸を設けることにより、砥粒層の周方向について、砥粒が存在しない領域が形成されないようにすることができるため、この境界部での偏摩耗は発生せず、切断性能が向上している。これに対し、従来例では、波状凹凸を設けていないため、各層の境界部に砥粒が配置されず、各層の境界部で偏摩耗が発生し、砥粒層表面の平坦性が失われている。また、比較例１では、波状凹凸の深さが深すぎて、凸形摩耗が発生している。比較例２では、波状凹凸の巾が大きすぎるため、波状凹凸を設けたことによる効果が十分に得られず、緩やかな偏摩耗が発生している。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
本発明は、砥粒層の各層の境界面での偏摩耗を防止することができる、精密な切断が可能なメタル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】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係るメタルブレードを示す図である。
【図２】従来例の構造を示す図である。
【図３】実施例、従来例、比較例についての偏摩耗の状況を示す図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  メタルブレード
２  砥粒層
２ａ  層
３  砥粒
４  結合材
５  境界部
【図１】
0004756245.tif 000004
【図２】
0004756245.tif 000005
【図３】
0004756245.tif 000006