JP2006082187A - 薄刃砥石 - Google Patents

Abstract

【課題】 特にＴＢＧＡのようなテープタイプデバイスを切断する際に、コーナ部等からのバリの発生を確実に抑制することが可能な薄刃砥石を提供する。
【課題手段】 樹脂結合剤相２Ａ中に超砥粒２Ｂが保持されてなる樹脂砥粒層２の両側面に、金属結合剤相３Ａ中に超砥粒３Ｂが保持されてなる金属砥粒層３が積層された薄刃砥粒層１を備え、金属砥粒層３に保持された超砥粒の粒径３Ｂを、樹脂砥粒層２に保持された超砥粒２Ｂの粒径よりも小さくする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、特にＴＢＧＡ（Ｔａｐｅ Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）のような、基材にポリイミド樹脂等のテープを使用するテープタイプデバイスを切断して個片化するのに用いて好適な薄刃砥石に関するものである。

半導体装置の切断に用いられる薄刃砥石としては、例えば特許文献１に、シリコン半導体材料のような硬脆材料の精密切断に適したものとして、合成樹脂ボンド材からなる基板の表面に、電着あるいは無電解メッキによってメッキ砥材層からなる表面砥材層を設けてサンドイッチ構造を形成したものが提案されている。また、特許文献２には、例えばＱＦＮ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｎｏｎ−ｌｅａｄｅｄ Ｐａｃｋａｇｅ）のように、特に複数個の半導体チップをマトリックス状に配設し、隣接する半導体チップを複数の電極によって接続するとともに、マトリックス状に配設した複数個の半導体チップを樹脂モールディングした半導体プレートを、上記電極の中間部を通して形成された切断ラインに沿って切断するのに適したものとして、砥粒をメッキで固定した電鋳砥粒層によって構成された環状の切れ刃部を有し、この環状切れ刃部を、集中度の低い中央電着砥粒層と、この中央電鋳砥粒層の両側に、ダイヤモンド砥粒を混入したメッキ液中でニッケルメッキすることによりそれぞれ形成された、中央電鋳砥粒層よりも集中度の高い外側電鋳砥粒層とから構成したものが提案されている。
特開平１−１８３３７１号公報 特開２００２−３３１４６４号公報

ところで、近年このような半導体装置として、ポリイミド樹脂等のテープよりなる基材の表面に金属配線が形成されるとともに半導体素子が接着されて上記金属配線とワイヤボンディングされ、さらにこれらがエポキシ樹脂等のモールディングにより被覆される一方、基材の裏面には上記金属配線に接続されるはんだボールが格子状に配列された、上述のＴＢＧＡと称されるものが、入出力ピン数の多ピン化が可能であることなどから多用されるようになってきている。そして、このようなＴＢＧＡを個片化する際にも上記特許文献１、２に記載のような薄刃砥石が用いられるが、ＴＢＧＡでは基材が軟質で薄肉のポリイミド樹脂等のテープによって形成されているため、このような従来の薄刃砥石による切断では個片化されたＴＢＧＡの切断面が交差するコーナ部からバリが発生してしまい、当該半導体装置を電子機器に装着する際の位置決め等に支障を来すおそれがある。

すなわち、特許文献１に記載の薄刃砥石では、上述のように硬脆材料であるシリコン半導体材料自体の切断時の砥石（ブレード）の折れに対しての強度、曲げ強度を改善することを目的として合成樹脂ボンド材の基板表面をメッキ砥材層により補強したものであり、ＴＢＧＡの基材のような軟質な樹脂材料を切断する際のバリを抑制することは困難である。また、特許文献２に記載の薄刃砥石は、中央電鋳砥粒層の集中度を外側電鋳砥粒層より低くすることにより、上記環状切れ刃部の外周をドレッシングした際にその幅方向中央部に環状凹部が形成されるようにしたものであって、上述のようにＱＦＮを上記切断ラインに沿って切断する際に生じる切粉をこの環状凹部に取り込むことで、銅のような柔らかく粘りのある材料からなる電極が切れ刃部の両側に押し出されることによる金属バリの発生を防止するようにしたものであるが、より軟質なポリイミド樹脂等のテープを基材として含むＴＢＧＡを切断する場合には、上記環状凹部に取り込まれた切屑が排出されずに詰まりを生じて、バリの抑制どころか切断自体が不可能となるおそれもある。

本発明は、このような背景の下になされたもので、特にＴＢＧＡのようなテープタイプデバイスを切断する際に、コーナ部等からのバリの発生を確実に抑制することが可能な薄刃砥石を提供することを目的としている。

上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は、樹脂結合剤相中に超砥粒が保持されてなる樹脂砥粒層の両側面に、金属結合剤相中に超砥粒が保持されてなる金属砥粒層が積層された薄刃砥粒層を備え、上記金属砥粒層に保持された超砥粒の粒径を、上記樹脂砥粒層に保持された超砥粒の粒径よりも小さくしたことを特徴とするものである。

このように構成された薄刃砥石では、上記薄刃砥粒層が樹脂砥粒層の両側面に金属砥粒層を積層した構成とされており、この金属砥粒層によって薄刃砥粒層の剛性が向上するために直進性に優れ、また長寿命の薄刃砥石を得ることができる。そして、この金属砥粒層における超砥粒の粒径が上記樹脂砥粒層における超砥粒の粒径よりも小さくされているので、加工物の切断面を形成することとなるこの金属砥粒層に鋭い切れ味を確保することができ、上述のＴＢＧＡにおけるポリイミド樹脂テープのような軟質な基材に対してもバリの発生を抑制して高品位の加工を行うことが可能となる。また、こうして両側面の金属砥粒層に鋭い切れ味が与えられることにより、切断面の品位の向上を図ることもでき、より効率的な切断を促すことが可能となる。

ただし、上記金属砥粒層に保持された超砥粒の粒径が、上記樹脂砥粒層に保持された超砥粒の粒径に対して小さくなりすぎると、この金属砥粒層の摩耗が大きくなって該金属砥粒層における超砥粒の脱落が著しくなり、上述のような鋭い切れ味を維持することが困難となるおそれがある。その一方で、この金属砥粒層に保持された超砥粒の粒径が樹脂砥粒層の超砥粒の粒径と変わらない程度に大きいと、十分なバリの抑制効果が得られなくなるおそれがあるので、金属砥粒層に保持された超砥粒の粒径は、樹脂砥粒層に保持された超砥粒の粒径に対して３０％〜７０％の範囲とされるのが望ましい。

また、この金属砥粒層の厚さが薄刃砥粒層全体の厚さに対して厚くなりすぎると、金属砥粒層の摩耗が抑制されるために相対的に中央の樹脂砥粒層の摩耗が進行して薄刃砥粒層の外周が厚さ方向に沿って中凹型に変形し、特許文献２記載の薄刃砥石と同様に切屑の詰まりを生じて、バリの発生を抑制して上述のような高品位の加工を持続することができなくなるおそれがある。また、こうして金属砥粒層の摩耗が抑制されすぎると、良好な超砥粒の脱落とこれに伴う新たな超砥粒切れ刃の自生とが阻害され、やはりこの金属砥粒層による鋭い切れ味を維持することができなくなるおそれも生じるので、樹脂砥粒層の両側面の個々の金属砥粒層の厚さは、薄刃砥粒層全体の厚さの１／４以下とされるのが望ましい。ただし、この金属砥粒層には、これに保持される超砥粒の粒径以上の厚さが確保されることは勿論である。

一方、この金属砥粒層としては、例えばＣｕ、Ｓｎ等のメタルボンド剤と超砥粒とを焼結することによって形成された、メタルボンド相によって超砥粒が保持されてなる砥粒層であってもよいが、超砥粒を分散したＮｉめっき液等のめっき液によって金属めっきすることにより形成される、金属めっき相によって超砥粒が保持されてなる砥粒層であってもよい。ところで、このように金属めっき相によって超砥粒を保持する場合には、特許文献１記載の薄刃砥石のように上記樹脂砥粒層の両側面に電着あるいは無電解めっきによって直接的に金属めっき相を析出させることにより超砥粒を保持した上記金属砥粒層を形成するようにしてもよいが、この場合には樹脂砥粒層の側面の凹凸によって金属砥粒層の表面も凹凸してしまい、上述のような厚さの金属砥粒層を確実に形成することが困難となったり、切断面の品位が損なわれたりするおそれがある。

そこで、このような場合には、この金属砥粒層を、金属めっき相によって超砥粒が保持されてなる電鋳砥粒層とし、すなわち超砥粒を分散しためっき液中に浸漬された台金上に層状に形成して剥離したものとして、かかる電鋳砥粒層を上記樹脂砥粒層の両側面に貼着して積層することにより、厚さの均一な金属砥粒層（電鋳砥粒層）を形成して樹脂砥粒層側面の凹凸に関わらずにより高品位の加工が可能な薄刃砥粒層を形成することが可能となる。なお、このように形成した電鋳砥粒層を樹脂砥粒層の両側面に貼着するには、適当な接着剤によって電鋳砥粒層を樹脂砥粒層側面に接着するようにしてもよいが、例えば樹脂結合剤と超砥粒とを混合した混合物にホットプレスを施して樹脂結合剤相中に超砥粒が保持された樹脂砥粒層を形成する際に、そのプレス型に予め形成したおいた一対の電鋳砥粒層を上記混合物を挟み込むように配置して一体に焼結することにより、成形された樹脂砥粒層の両側面に電鋳砥粒層が貼り着けられた薄刃砥粒層を形成するようにしてもよい。

そして、さらにこのように超砥粒を分散しためっき液中に浸漬された台金上に層状に形成して剥離した電鋳砥粒層を樹脂砥粒層の両側面に貼着して積層する場合、この電鋳砥粒層の上記台金からの剥離面では、超砥粒が台金面に接地して金属めっき相が析出するために超砥粒の突き出し量を小さく均一にすることができるとともに平坦な面を得ることができるので、この台金からの剥離面を薄刃砥粒層の外側に向けて当該電鋳砥粒層を上記樹脂砥粒層の両側面に貼着することにより、薄刃砥粒層の両側面を超砥粒の突き出し量が小さな範囲で揃った平滑な面とすることができて一層高品位かつ高精度の切断を行うことができる。しかも、こうして薄刃砥粒層の両側面が平滑とされることにより、特に当該薄刃砥石において切れ刃として作用するこの両側面と薄刃砥粒層外周面とのエッジ部を鋭利な断面形状とすることができ、このエッジ部が金属砥粒層に形成されて樹脂砥粒層よりも小径の超砥粒が保持されることとも相俟って、さらに鋭い切れ味を確保して一層確実なバリの抑制を図ることが可能となる。

図１および図２は、本発明の一実施形態を示すものである。本実施形態の薄刃砥石は図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、そ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、上述したＴＢＧＡのようなポリイミド樹脂テープ等の軟質な基材を有するテープタイプデバイスの切断に使用される。

この薄刃砥粒層１は、図２に示すようにその厚さ方向（図２における左右方向）中央の樹脂砥粒層２と、この樹脂砥粒層２の両側面に積層されるようにして設けられた一対の金属砥粒層３とから構成されている。樹脂砥粒層２は、フェノール樹脂やポリイミド樹脂等の耐熱樹脂よりなる樹脂結合剤相２Ａに、ダイヤモンドやｃＢＮ等の超砥粒２Ｂが略均一に分散されて保持された構成とされており、必要に応じて図２に示すようにセラミックスやガラスビーズ等のフィラー２Ｃを分散させるようにしてもよい。一方、金属砥粒層３は金属結合剤相３ＡにやはりダイヤモンドやｃＢＮ等の超砥粒３Ｂが略均一に分散されて保持された構成とされていて、本実施形態ではこの金属結合剤相３ＡはＮｉ等の金属を含むめっき液から析出させられた金属めっき相３Ｃによって形成されている。

そして、この金属砥粒層３に保持された超砥粒３Ｂは、その粒径が、上記樹脂砥粒層２に保持された超砥粒２Ｂの粒径よりも小さくされており、本実施形態ではこの樹脂砥粒層２の超砥粒２Ａの粒径の３０％〜７０％の範囲とされている。また、個々の金属砥粒層３の厚さｔは、薄刃砥粒層１全体の厚さＴの１／４以下とされており、従って中央の樹脂砥粒層２はこの薄刃砥粒層１全体の厚さＴの１／２よりも大きな厚さを占めることとなる。ただし、上記金属砥粒層３の厚さｔは、この金属砥粒層３に保持される超砥粒３Ｂの粒径よりも小さくなることはない。なお、本実施形態では一対の金属砥粒層３同士でその厚さｔは互いに略等しくされている。また、超砥粒２Ｂ、３Ｂの集中度は樹脂砥粒層２と一対の金属砥粒層３とで略等しくされている。

このような構成の薄刃砥石は、例えば樹脂結合剤相２Ａに超砥粒２Ｂやフィラー２Ｃが保持された上記樹脂砥粒層２となる所定の厚さの薄肉円環板状のレジンボンド砥石を製造しておき、これを超砥粒３Ｂが分散されたＮｉ等の金属を含むめっき液に浸漬して、片面ずつ電着または無電解めっきを施すことにより、超砥粒３Ｂを保持しつつ金属めっき相３Ｃを析出させて所定の厚さｔの金属砥粒層３を形成することによっても製造可能であるが、本実施形態に係わる薄刃砥石の製造方法では逆に、予め所定の厚さｔの金属砥粒層３となる一対の極薄肉円環状の電鋳薄刃砥石を製造しておき、これらを樹脂砥粒層２の両側面に貼着することにより上述のような構成の薄刃砥石を製造するようにしている。

すなわち、本実施形態に係わる製造方法では、まず超砥粒３Ｂが分散されたＮｉ等の金属を含むめっき液中に平坦な上面を有する台金を浸漬して通電することにより、この台金上に超砥粒３Ｂを保持しつつ金属めっき相３Ｃを金属結合剤相３Ａとして析出させて円環状の金属砥粒層３を形成し、この金属砥粒層３が所定の厚さｔに達したなら、台金をめっき液から引き上げてその上面から金属砥粒層３を剥離することにより、極薄肉円環状の電鋳砥粒層４すなわち電鋳砥石を一対製造する。そして、このうち一方の電鋳砥粒層４を、レジンボンド砥石を製造する際のホットプレスのプレス型に敷設し、次いでその上に、上記樹脂結合剤相２Ａを形成する樹脂結合剤と超砥粒２Ｂおよび必要に応じてフィラー２Ｃとを混合した混合物を所定の厚さの樹脂砥粒層２が形成されるように充填し、さらにその上に他方の電鋳砥粒層４を配置して所定の温度、圧力で加熱、加圧することにより、上記厚さ方向の中央部に樹脂砥粒層２を形成するとともに、その両側面に電鋳砥粒層４を貼り着けるようにして、薄刃砥粒層１すなわち本実施形態の薄刃砥石を製造する。

なお、この本実施形態に係わる製造方法において、上記プレス型に一方の電着砥粒層４を敷設し、また充填された上記混合物の上に他方の電鋳砥粒層４を配置する際には、これらの電鋳砥粒層４は、その上記台金から剥離された側の面すなわち剥離面４Ａを、両電鋳砥粒層４の間に充填される上記混合物とは反対側に向けるようにしてそれぞれ敷設、配置される。従って、このように製造された薄刃砥石において、一対の金属砥粒層３すなわち電鋳砥粒層４は、その上記剥離面４Ａが互いに薄刃砥粒層１の上記厚さ方向外側を向くようにして樹脂砥粒層２の両側面に貼着されることとなる。

このように製造された上記薄刃砥石においては、その薄刃砥粒層１が、樹脂砥粒層２の両側面に金属砥粒層３が積層された構造とされているため、上記ＴＢＧＡのようなテープタイプデバイスを切断したときの切断面は、これら金属砥粒層３によって形成されることとなる。そして、この金属砥粒層３に保持される超砥粒３Ｂの粒径は、樹脂砥粒層２に保持される超砥粒２Ｂの粒径よりも小さくされており、すなわちより細かな超砥粒３Ｂによって上記切断面が形成されることとなるので、該金属砥粒層３に鋭い切れ味を確保することが可能となる。従って、上記構成の薄刃砥石によれば、ＴＢＧＡにおけるポリイミド樹脂テープのような軟質な基材を有した加工物に対しても、その切断面が交差するコーナ部などにバリが発生するのを抑えて高品位の加工を行うことができ、切断されて個片化されたＴＢＧＡを電子機器に装着する場合などにおける位置決め精度を維持して円滑な取り付け作業を促すことが可能となる。

また、このように薄刃砥粒層１両側の加工物切断面と接触する面積の大きい金属砥粒層３において鋭い切れ味が確保されることにより、上記構成の薄刃砥石によれば切断面の品位の向上を図ることもできる。その一方で、加工物への切込みは金属砥粒層３の間の樹脂砥粒層２に保持された粒径の大きい超砥粒２Ｂによって行われるので、切断効率が損なわれたりすることはない。また、この樹脂砥粒層２はその両側面が金属砥粒層３によって挟み込まれて保持された状態とされているため、樹脂砥粒層２のみの場合と比べて摩耗を抑えて薄刃砥粒層１の寿命の延長を図ることができるとともに、この薄刃砥粒層１の剛性を向上させることもできて、これにより直進性に優れた薄刃砥石を提供することができ、一層高品位で効率的な切断加工を促すことが可能となる。

なお、上記金属砥粒層３に保持される超砥粒３Ｂの粒径は、樹脂砥粒層２に保持される超砥粒２Ｂの粒径と変わらない程度にまで大きいと、上述のような鋭い切れ味によるバリの抑制効果が十分に奏功されなくなるおそれがある。その一方で、この金属砥粒層３の超砥粒３Ｂの粒径が樹脂砥粒層２の超砥粒２Ｂの粒径に対して小さくなりすぎても、粒径が大きい場合に比べて金属砥粒層３の摩耗が大きくなって超砥粒３Ｂが脱落しやすくなり、やはり上述の鋭い切れ味を維持することができなくなってバリの抑制効果が損なわれるおそれが生じる。このため、上記金属砥粒層３に保持された超砥粒３Ｂの粒径は、本実施形態のように樹脂砥粒層２に保持された超砥粒２Ｂの粒径に対して３０％〜７０％の範囲とされるのが望ましい。

また、この金属砥粒層３の厚さｔについても、これが薄刃砥粒層１全体の厚さＴに占める割合が大きくなりすぎると、逆に中央の樹脂砥粒層２の厚さが小さくなってその超砥粒２Ｂによる切断効率が損なわれるおそれがあるのは勿論、この樹脂砥粒層２の摩耗が金属砥粒層３に対して相対的に大きくなって薄刃砥粒層１外周が中凹型に変形してしまい、特許文献２に記載の薄刃砥石と同様に切屑詰まりを生じて高品位の加工を持続することができなくなるおそれがある。また、こうして金属砥粒層３の厚さｔが厚くなりすぎると超砥粒３Ｂが脱落し難くなりすぎて新たな超砥粒３Ｂの露出による切れ刃の自生作用が阻害され、却ってその鋭い切れ味を維持することができなくなるおそれも生じる。このため、個々の金属砥粒層３の厚さｔも本実施形態のように薄刃砥粒層Ｔ全体の厚さの１／４以下とされるのが望ましい。

一方、このような薄刃砥石を製造するのに際して、本実施形態に係わる上記製造方法では、まず上述のような粒径の小さな超砥粒３Ｂを分散しためっき液中に台金を浸漬して通電することにより、電解めっきによってこの台金上面に超砥粒３Ｂを保持させつつ金属めっき相３Ｃを上記金属結合剤相３Ａとして析出させ、これを台金から剥離して電鋳砥粒層４を製造するようにしている。そして、こうして製造された電鋳砥粒層４を一対、樹脂砥粒層２の両側面に貼着して積層することにより、これらの電鋳砥粒層４を上記金属砥粒層３として薄刃砥粒層１を形成するようにしており、このため該金属砥粒層３を均一な厚さｔの平板状とすることが可能となって、樹脂砥粒層２の側面に凹凸があっても薄刃砥粒層１としては均一な厚さＴを有する薄刃砥石を提供することが可能となる。

また、上記製造方法ではこうして電鋳砥粒層４を金属砥粒層３として樹脂砥粒層２両側面に貼着するのに、この樹脂砥粒層２を焼結成形するときのホットプレスの際に、該樹脂砥粒層２の原料となる樹脂結合剤および超砥粒２Ｂと必要に応じてフィラー２Ｃとの混合物を挟み込むように上記一対の電鋳砥粒層４を配置し、樹脂砥粒層２を焼成するのと同時にその両側面にこれら電鋳砥粒層４が貼着されて一体に積層されるようになされている。このため、これら電鋳砥粒層４を十分な強度で樹脂砥粒層２の両側面に貼着することが可能となるとともに、樹脂砥粒層２自体もその厚さが均一となるように成形することができるので、製造された薄刃砥石において薄刃砥粒層１の厚さＴの均一化を図ることも可能となる。

しかも、こうして電鋳砥粒層４を金属砥粒層３として樹脂砥粒層２の両側面に貼着する際に、本実施形態ではこの電着砥粒層４がその上記台金からの剥離面４Ａを薄刃砥粒層１の外側に向けて貼着されるようになされている。しかるに、上述のように台金上面に超砥粒３Ｂを保持させつつ金属めっき相３Ｃを析出させて形成された電鋳砥粒層４においては、平坦な台金上面と接していた上記剥離面４Ａでは超砥粒３Ｂの突き出し量も均一かつ例えば４μｍ以下と小さく抑えられて平滑な面が得られるので、この剥離面４Ａを外側に向けて電鋳砥粒層４を樹脂砥粒層２の両側面に貼着することにより、加工物の切断面を一層高品位に成形することができるとともに、この剥離面４Ａが薄刃砥粒層１の側面１Ｂとなるためにこの側面１Ｂと外周面１Ａとの上記エッジ部１Ｃを略直角の鋭利な断面形状とすることができ、このようなエッジ部４Ｃに粒径の小さな超砥粒３Ｂが金属結合剤相３Ａ（金属めっき相３Ｃ）によって保持されるため、本実施形態の薄刃砥石によれば、さらに鋭い切れ味をより長期に亙って維持することができて、一層確実なバリの発生抑制を図ることが可能となる。

また、その一方で、薄刃砥粒層１の内側を向いて樹脂砥粒層２の側面に貼り合わされることとなる電鋳砥粒層４の上記剥離面４Ａとは反対側の面は、この剥離面４Ａと比べて超砥粒３Ｂの突き出し量のばらつきが大きな粗面とされる。そして、本実施形態の薄刃砥石では、このような面が樹脂砥粒層２の両側面に貼り合わされることとなるので、該面側の超砥粒３Ｂのうち突き出し量の大きな超砥粒３Ｂが樹脂砥粒層２側に食い込むことにより、電鋳砥粒層４（金属砥粒層３）にさらに十分な貼着強度を確保することができるという利点も得ることができる。

ただし、本実施形態ではこのように金属砥粒層３を電鋳砥粒層４によって形成して樹脂砥粒層２の焼成の際にその両側面に一体に貼着されるようにしているが、例えば電鋳砥粒層４とは別体に樹脂砥粒層２を製造しておいて、その両側面に、十分な耐熱性と接合強度とを有する適当な接着剤により金属砥粒層３を接合して貼着するようにしてもよい。また、この金属砥粒層３としても、上述のような電鋳砥粒層４のようにＮｉ等の金属めっき相３Ｃを金属結合剤相３Ａとして超砥粒３Ｂを保持したもの以外に、例えばＣｕ、Ｓｎ、あるいはＣｏ等のメタルボンド剤を超砥粒３Ｂと混合して焼結することにより形成されたメタルボンド相を金属結合剤相として該超砥粒３Ｂを保持するものであってもよい。

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。本実施例では、まず上記実施形態において、樹脂砥粒層２における超砥粒２Ｂの粒径を４０／６０μｍ、厚さを１５０μｍとし、これに対して金属砥粒層３における超砥粒３Ｂの粒径を４段階に小さくして個々の金属砥粒層３の厚さｔを７５μｍとした、外径５８ｍｍ、内径４０ｍｍ、厚さＴ０．３ｍｍの円環薄肉板状の薄刃砥粒層１よりなる４種の薄刃砥石を、当該実施形態に係わる上記製造方法によって製造した。具体的には、各粒径の超砥粒３Ｂを含有する上記厚さｔの一対の電鋳砥粒層４をそれぞれ製造する一方で、樹脂結合剤（レジン粉末）と超砥粒２Ｂ、およびフィラー２Ｃをターブラにて１時間混合し、その混合粉末を、実施例ごとに一方の上記電鋳砥粒層４を敷設したプレス金型に充填してその上に他方の電鋳砥粒層４を被せた上でパンチを挿入し、２００℃、５×１０^６Ｐａ〜３．５×１０^７Ｐａで１時間ホットプレスすることにより、樹脂砥粒層２を焼成するとともにその両側面に電鋳砥粒層４を金属砥粒層３として貼着して薄刃砥粒層１の原板を得、これを機械加工して上述のような寸法、形状に成形した。これらを実施例１〜４とする。また、これに対する比較例として、金属砥粒層３における超砥粒３Ｂの粒径を樹脂砥粒層２と等しく４０／６０μｍとした以外は実施例１〜４と同様の薄刃砥石も製造した。なお、これら実施例１〜４および比較例の薄刃砥石において、樹脂砥粒層２は、樹脂結合剤がフェノール樹脂、フィラー２Ｃとして粒径１０μｍのＡｌ_２Ｏ_３を２５ｖｏｌ％含み、また金属砥粒層３は金属めっき相３ＣがＮｉめっき相であり、樹脂、金属砥粒層２、３ともに超砥粒２Ｂ，３Ｂはダイヤモンド砥粒であって集中度は７５であった。これら実施例１〜４および比較例の超砥粒２Ｂ，３Ｂの粒径を表１に示す。

そして、これら実施例１〜４および比較例の薄刃砥石により、東京精密株式会社製ダイサー（Ａ−ＷＤ−１０Ａ）を用いて、幅１００ｍｍ、長さ１００ｍｍ、厚さ０．７ｍｍのエポキシモールドに厚さ０．１ｍｍのポリイミド樹脂テープが固定されたワークをこのポリイミド樹脂テープに沿って、主軸回転数３００００（１／ｍｉｎ）、送り速度３００（ｍｍ／ｓｅｃ）、切込みフルカットで切断し、その切断初期と３００ｍ切断後とで切断面を観察して、薄刃砥石の回転方向に発生したバリ（Ｚ方向バリと称する。）の大きさと、切断されたワークのコーナ部から薄刃砥石の送り方向に発生したバリ（コーナバリと称する。）の大きさ、および切断抵抗（切断装置の主軸を回転させるモーターの負荷電流）とを測定した。また、３００ｍ切断後には１ｍ切断中の薄刃砥粒層１の摩耗量も測定した。これらの結果を、切断初期については表２に、３００ｍ切断後については表３にそれぞれ示す。

これら表２、３の結果より、実施例１〜４の薄刃砥石では、樹脂砥粒層２と金属砥粒層３とで超砥粒２Ｂ，３Ｂの粒径が等しくされた比較例の薄刃砥石に比べ、切断初期から３００ｍ切断後に亙ってＺ方向バリ、コーナバリとも小さく抑えられていて、ＴＢＧＡのようなテープタイプデバイスに対しても高品位の切断加工が可能であることが分かる。また、実施例１〜４のうちでも、金属砥粒層３の超砥粒３Ｂの粒径が樹脂砥粒層２の超砥粒２Ｂの粒径の３０％〜７０％とされた実施例１、２の薄刃砥石では、これよりも超砥粒３Ｂの粒径が小さくされた実施例３、４と比べて特に３００ｍ切断後のコーナバリが切断初期と変わらない程度に小さく抑制されており、上述のような高品位の切断を長期に亙って維持することが可能であることが分かる。なお、比較例において３００ｍ切断後の砥石摩耗量が小さいのは、金属砥粒層３において超砥粒３Ｂの良好な脱落が促されずに超砥粒３Ｂ自体が摩滅したためと考えられ、これに伴い切れ刃の自生が図られずに切れ味が鈍化したことも、この比較例において３００ｍ切断後に大きなバリが発生した一因と考えられる。

次に、上記実施例１〜４および比較例と同じく樹脂砥粒層２における超砥粒２Ｂの粒径を４０／６０μｍとするとともに、金属砥粒層３における超砥粒３Ｂの粒径は８／２０μｍとし、外径５８ｍｍ、内径４０ｍｍ、厚さＴ０．３ｍｍの円環薄肉板状の薄刃砥粒層１においてこれら樹脂砥粒層２の厚さと個々の金属砥粒層３の厚さｔとを変化させた５種の薄刃砥石を、やはり上記製造方法によって製造した。これらを実施例５〜９として、表４に樹脂砥粒層２の厚さと個々の金属砥粒層３の厚さｔを示すとともに、実施例１〜４および上記比較例と同様の切断条件で同様のワークを切断し、その切断初期と３００ｍ切断後とでＺ方向バリの大きさと、コーナバリの大きさ、および切断抵抗と、３００ｍ切断後の摩耗量とを測定した結果を、切断初期については表５に、３００ｍ切断後については表６にそれぞれ示す。

これら表５、６の結果より、個々の金属砥粒層３の厚さｔが薄刃砥粒層１全体の厚さＴの１／４（７５μｍ）よりも厚くされた実施例５、６の薄刃砥石では、それ以外の実施例５〜７に比べて特にコーナバリが切断初期から大きく、その傾向は３００ｍ切断後で一層顕著となった。また、これに伴って切断抵抗も大きくなっているのが分かる。これに対して、金属砥粒層３の厚さｔが薄刃砥粒層１の厚さＴの１／４以下とされた実施例７〜９では、切断初期から３００ｍ切断後でもＺ方向バリおよびコーナバリとも小さく抑えられており、より高品位の切断が可能であることが分かる。ただし、金属砥粒層３の厚さｔが薄刃砥粒層１の厚さＴの１／１２とされた実施例９では砥石の摩耗量が大きく、寿命が短縮されることが懸念されるため、個々の金属砥粒層３の厚さｔは薄刃砥粒層１の厚さＴに対して１／１０〜１／４の範囲とされるのがより望ましいといえる。

本発明の一実施形態を示す薄刃砥石の側面図である。 図１に示す実施形態の薄刃砥石における薄刃砥粒層１の外周縁部の拡大断面図である。

符号の説明

１ 薄刃砥粒層
１Ｃ エッジ部
２ 樹脂砥粒層
２Ａ 樹脂結合剤相
２Ｂ 樹脂砥粒層２に保持された超砥粒
２Ｃ フィラー
３ 金属砥粒層
３Ａ 金属結合剤相
３Ｂ 金属砥粒層３に保持された超砥粒
３Ｃ 金属めっき相（金属結合剤相）
４ 電鋳砥粒層（金属砥粒層）
４Ａ 電鋳砥粒層４の剥離面
Ｔ 薄刃砥粒層１の厚さ
ｔ 個々の金属砥粒層３の厚さ

Claims (5)

1. 樹脂結合剤相中に超砥粒が保持されてなる樹脂砥粒層の両側面に、金属結合剤相中に超砥粒が保持されてなる金属砥粒層が積層された薄刃砥粒層を備え、上記金属砥粒層に保持された超砥粒の粒径が、上記樹脂砥粒層に保持された超砥粒の粒径よりも小さくされていることを特徴とする薄刃砥石。
2. 上記金属砥粒層に保持された超砥粒の粒径が、上記樹脂砥粒層に保持された超砥粒の粒径の３０％〜７０％の範囲とされていることを特徴とする請求項１に記載の薄刃砥石。
3. 個々の上記金属砥粒層の厚さが、上記薄刃砥粒層の厚さの１／４以下とされていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の薄刃砥石。
4. 上記金属砥粒層は、金属めっき相によって超砥粒が保持されてなる電鋳砥粒層であって、超砥粒を分散しためっき液中に浸漬された台金上に層状に形成されて剥離され、上記樹脂砥粒層の両側面に貼着されて積層されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の薄刃砥石。
5. 上記電鋳砥粒層は、上記台金からの剥離面を上記薄刃砥粒層の外側に向けて上記樹脂砥粒層の両側面に貼着されていることを特徴とする請求項４に記載の薄刃砥石。
   

Images