JP2014166680A - 切断用ブレード - Google Patents
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Abstract
【解決手段】円板状をなし、超砥粒を分散配置した樹脂相を備える基材が、軸回りに回転されるとともに、該基材の外周縁部の刃先で被切断材を切断加工する切断用ブレードであって、前記樹脂相は、エポキシ樹脂−シリカハイブリッド硬化物からなり、前記基材は、該基材の厚さ方向に積層された3層以上の層からなり、これら層のうち厚さ方向に沿う両外側に、前記樹脂相がそれぞれ配置されることを特徴とする。
【選択図】図5
Description
このような切断用ブレードに対しては、半導体部品の製品歩留まりの向上を目的として、例えば0.1mm程度の厚さを有する極薄刃への要求がある。
すなわち本発明は、円板状をなし、超砥粒を分散配置した樹脂相を備える基材が、軸回りに回転されるとともに、該基材の外周縁部の刃先で被切断材を切断加工する切断用ブレードであって、前記樹脂相は、エポキシ樹脂−シリカハイブリッド硬化物からなり、前記基材は、該基材の厚さ方向に積層された3層以上の層からなり、これら層のうち厚さ方向に沿う両外側に、前記樹脂相がそれぞれ配置されることを特徴とする。
尚、このようなエポキシ樹脂−シリカハイブリッド硬化物は、ビスフェノール型エポキシ樹脂とメトキシシラン部分縮合物とを脱メタノール反応させてなるメトキシ基含有シラン変性エポキシ樹脂を硬化して得ることができる。
まず、本発明の参考例1として、切断用ブレード10を下記のように作製した。
樹脂相4を構成するエポキシ樹脂−シリカハイブリッド硬化物の主剤(エポキシ樹脂)として、ジャパンエポキシレジン株式会社製・ビフェニル型エポキシ樹脂YX4000を用い、硬化剤として、荒川化学工業株式会社製・コンポセラン(登録商標)P501を用いた。そして、これら主剤・硬化剤をダイヤモンド砥粒3(SDC230)及び前記フィラーとともに混合した後、焼結し、最後に研削・研磨加工を施して、基材1を作製した。
表1として、樹脂相4に用いた主剤、硬化剤、ダイヤモンド砥粒3及びその集中度、フィラー量(体積%)を示す。
この切断用ブレード10を用いて、基材1の側面1Bにおける厚さT方向の反り量を測定した。結果を表2に示す。
次いで、この切断用ブレード10を切断加工装置に装着し、被切断材としてWA:#200ドレスプレートを用いて摩耗試験を行った。試験の条件としては、使用ダイサー:A−WD10A(株式会社東京精密製)、スピンドル回転数:15000m−1、送り速度:100mm/S、冷却水:周方向1.21/m・両側面0.81/mとし、1SET当たり30本の溝入れ加工を5SET(すなわち溝加工を計150本)行った。そして、加工後の切断用ブレード10における径方向の平均摩耗量を測定した。結果を図4のグラフに示す。
また、前述の試験時において、基材1の温度上昇にともなう弾性率(ヤング率)の変化を測定した(1SET当たりの平均値)。結果を図5のグラフ及び表3に示す。
また、参考例2として、樹脂相4の主剤に荒川化学工業株式会社製・コンポセラン(登録商標)E103を用い、硬化剤にジャパンエポキシレジン株式会社製・直鎖タイプ171Nを用いて切断用ブレード10を作製した。それ以外は、参考例1と同様の条件として切断用ブレード10を作製し、試験及び測定を行った。
また、参考例3として、樹脂相4の主剤に荒川化学工業株式会社製・コンポセラン(登録商標)E103を用い、硬化剤にジャパンエポキシレジン株式会社製・多官能基タイプ157S70を用いて切断用ブレード10を作製した。それ以外は、参考例1と同様の条件として切断用ブレード10を作製し、試験及び測定を行った。
また、参考例4として、樹脂相4の主剤に荒川化学工業株式会社製・コンポセラン(登録商標)E103を用い、硬化剤に荒川化学工業株式会社製・コンポセラン(登録商標)P501を用いて切断用ブレード10を作製した。それ以外は、参考例1と同様の条件として切断用ブレード10を作製し、試験及び測定を行った。
一方、従来の比較例1として、樹脂相4の主剤にジャパンエポキシレジン株式会社製・ビフェニル型エポキシ樹脂YX4000を用い、硬化剤にジャパンエポキシレジン株式会社製・直鎖タイプ171Nを用いて切断用ブレードを作製した。それ以外は、参考例1と同様の条件として切断用ブレードを作製し、試験及び測定を行った。
また、比較例2として、樹脂相4の主剤にジャパンエポキシレジン株式会社製・ビフェニル型エポキシ樹脂YX4000を用い、硬化剤にジャパンエポキシレジン株式会社製・多官能基タイプ157S70を用いて切断用ブレードを作製した。それ以外は、参考例1と同様の条件として切断用ブレードを作製し、試験及び測定を行った。
また、比較例3として、樹脂相4に前述の主剤・硬化剤を用いる代わりに、汎用のフェノール樹脂を用いたものを用意した。詳しくは、前記フェノール樹脂として、昭和高分子株式会社製・砥石用フェノール樹脂BRP5417を用いて切断用ブレードを作製した。それ以外は、参考例1と同様の条件として切断用ブレードを作製し、試験及び測定を行った。
また、比較例4として、樹脂相4に前述の主剤・硬化剤を用いる代わりに、ポリ尿素樹脂を用いて切断用ブレードを作製した。それ以外は、参考例1と同様の条件として切断用ブレードを作製し、試験及び測定を行った。
表2に示す通り、参考例1〜4においては、切断用ブレード10の厚さ寸法Tが100μm〜300μmのいずれであっても反り量が50μm未満に抑制されて、寸法精度が十分に確保された。
一方、比較例1、2においては、切断用ブレードの厚さ寸法Tが150μm〜300μmの間では反り量が50μm未満に抑制されたものの、厚さ寸法Tが100μmに比較的薄刃に形成された場合に反り量が50μm〜200μmの範囲に増加した。また、比較例3においては、樹脂相の硬化収縮が大きく、厚さ寸法Tが100μm〜200μmの間では反り量が200μm以上にもなり、寸法精度が確保できなかった。また、比較例4においては、厚さ寸法Tが300μmの場合に寸法精度は確保されたものの、弾性変形が比較的大きく、剛性が確保できないことがわかった。
図4に示す通り、参考例1〜4においては、平均摩耗量がすべて80μm未満に抑制されて、耐摩耗性が十分に高められていることが確認された。
一方、比較例1、2においては、平均摩耗量が105μm以上となり、耐摩耗性が確保できなかった。また、比較例3においては、比較例1、2より耐摩耗性は確保されたものの、平均摩耗量は98μmに達した。また、比較例4においては、最も摩耗の進行が大きく、平均摩耗量が196μmに達した。
図5及び表3に示す通り、参考例1〜4においては、基材1の温度が300℃程度に達した際にも、該基材1の弾性率が23000MPa以上確保されて、剛性が十分に高められていることがわかった。すなわち、基材1の刃先1Aが被切断材との摩擦により高温となっても、該刃先1Aが軟化することがなく、刃先1Aに保持されたダイヤモンド砥粒3が容易に脱落するようなことが防止されているとともに、切れ味が安定して確保されることがわかった。また、図5のグラフに示されているように、参考例1〜4の切断用ブレード10においては、ガラス転移点を有していないことが確認された。
1A 刃先
3 ダイヤモンド砥粒(超砥粒)
4 樹脂相
10 切断用ブレード
O 中心軸(軸)
Claims (1)
- 円板状をなし、超砥粒を分散配置した樹脂相を備える基材が、軸回りに回転されるとともに、該基材の外周縁部の刃先で被切断材を切断加工する切断用ブレードであって、
前記樹脂相は、エポキシ樹脂−シリカハイブリッド硬化物からなり、
前記基材は、該基材の厚さ方向に積層された3層以上の層からなり、これら層のうち厚さ方向に沿う両外側に、前記樹脂相がそれぞれ配置されることを特徴とする切断用ブレード。
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