JP3969024B2 - 電鋳薄刃砥石 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子材料等の切断加工に用いられる電鋳薄刃砥石に関し、とくに、ポリイミドテープ等の延性材料層とモールド樹脂等の硬性材料層とを有する電子材料の切断加工に用いられる電鋳薄刃砥石に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子部品を製造する方法として、例えば、一枚のポリイミドテープからなる延性材料層の上に、個々の電子部品の基材となるモールド樹脂層からなる硬性材料層を一つ一つ隙間を介して複数形成し、さらに、それらモールド樹脂層の上にそれぞれＣｕ等からなるパターンを形成した後、樹脂によってこのパターンを封止した電子材料を、パンチによって個々のモールド樹脂層同士の間に位置するポリイミドテープの部分を打ち抜いたり、カッターによって同じく個々のモールド樹脂層同士の間に位置するポリイミドテープの部分を切断するようにして電子部品を製造していた。
【０００３】
ところが最近では、一度に製造できる電子部品の数を増やすことや、ポリイミドテープの効率的な利用が考慮され、一枚のポリイミドテープの上に、個々のモールド樹脂層をそれぞれ間隔をおいて複数形成するのではなくて、一枚のモールド樹脂層を形成してから切断することにより電子部品を製造する方法が採用されている。
すなわち、図３に示すように、一枚のポリイミドテープ２の上に、その全面に亘ってモールド樹脂層３を形成し、さらに、そのモールド樹脂層３の上に、個々の電子部品のパターンを一つ一つ形成した後、樹脂によってこのパターンを封止した電子材料１を、図３における切断線Ａで、ポリイミドテープ２及びモールド樹脂層３をともに切断することにより個々の電子部品を製造することになる。
この場合、ポリイミドテープ２のみならず、その上に位置する硬いモールド樹脂層３までも切断する必要が生じてくるため、従来のようにパンチやカッターではなく、例えば、ダイヤあるいはｃＢＮの超砥粒を金属結合相中に分散配置してなる電鋳薄刃砥石を用いて上記のような電子材料１を切断加工していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ダイヤの超砥粒を金属結合相中に分散配置してなる電鋳薄刃砥石を用いて、上記のような電子材料１を切断した場合には、ダイヤ自身は摩耗しないため、長い寿命を得ることができるものの、逆に摩耗しないことによって、個々の超砥粒ごと金属結合相から脱落してしまう現象が生じ、図４の刃先部の断面模式図で示すように、刃先部のエッジを維持できなくなってＲ状になってしまう。このようなＲ状の刃先部により切断加工を続けていくと、モールド樹脂層３の下に位置するポリイミドテープ２の切断加工跡に過大なバリが発生してしまうことになる。
一方、ｃＢＮの超砥粒を金属結合相中に分散配置してなる電鋳薄刃砥石を用いて、上記のような電子材料を切断加工した場合には、このｃＢＮが耐摩耗性に乏しく、ｃＢＮ自身が摩耗していくことで金属結合相の耐摩耗材の役割を果たすため、ダイヤの超砥粒を用いた電鋳薄刃砥石のように金属結合相の部分のみが摩耗することによって金属結合相中から超砥粒が脱落してしまうことがない。それゆえ、刃先部の形状を維持できて、加工初期のうちはポリイミドテープ２にバリが発生するのを抑制する効果が得られる。しかし、硬いモールド樹脂層３を切断加工していくうちに、その耐摩耗性の欠乏ゆえにｃＢＮ自身の摩耗が進行してくると、研削抵抗が上昇し、やはりポリイミドテープ２の切断加工跡にバリが発生してしまうことは免れない。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、たとえ延性材料と硬性材料とからなるワークに対してもバリの発生を抑制でき、かつ、寿命の長い電着薄刃砥石を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は、金属結合相中に超砥粒が分散配置されてなる電鋳薄刃砥石において、前記超砥粒として、ｃＢＮとダイヤとの混粒が用いられており、かつ、前記ｃＢＮが、刃先部の両側面側にのみ配置されているとともに、その他の部分に前記ダイヤが均一に分散するように配置されていることを特徴とする。
このような構成とすると、延性材料と硬性材料とからなるワークを切断加工した場合に、硬性材料を確実に切断できるのはもちろんのこと、刃先部の両側面側に配置されているｃＢＮ自身が摩耗していくので、超砥粒の金属結合相からの脱落を生じることがなく、刃先部の形状を維持できることとなって、延性材料の切断加工跡にバリが発生するのを抑制することができ、しかも、ダイヤによって耐摩耗性を向上させて、長い寿命も確保できることとなる。
【０００７】
また、前記超砥粒は、前記金属結合相の５〜３５ｖｏｌ％であることを特徴とする。
ここで、超砥粒が金属結合相の５ｖｏｌ％より小さいと、超砥粒の含有量が少なすぎるため、切断加工が不可能になってしまう。一方、超砥粒が金属結合相の３５ｖｏｌ％より大きいと、超砥粒の含有量が多すぎるため、金属結合相の強度が低下するとともに、一度にワークに作用する超砥粒の数が多くなって切れ味が劣化してしまう。
【０００８】
また、前記ｃＢＮは、前記超砥粒の２０〜９０ｖｏｌ％であることを特徴とする。
ここで、ｃＢＮが超砥粒の２０ｖｏｌ％より小さいと、ダイヤに対してｃＢＮの割合が小さすぎてしまい、刃先部の形状を維持してバリの発生を抑制する効果が得られず、一方、ｃＢＮが超砥粒の９０ｖｏｌ％より大きいと、ｃＢＮに対してダイヤの割合が小さすぎることとなり、耐摩耗性を向上させる効果が得られない。
【０００９】
また、前記ｃＢＮの平均粒径は、前記ダイヤの平均粒径の３０〜３００％であることを特徴とする。
ここで、ｃＢＮの平均粒径が、ダイヤの平均粒径の３０％より小さいと、ｃＢＮよりもダイヤの特性が目立つこととなり、刃先部がＲ状になってバリの発生を抑制しきれない。一方、ｃＢＮの平均粒径が、ダイヤの平均粒径の３００％より大きいと、ダイヤよりもｃＢＮの特性が目立つこととなり、耐摩耗性が劣ってしまう。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付した図面を参照しながら説明する。
図１は本実施形態による電鋳薄刃砥石の刃先部の拡大断面図、図２は同電鋳薄刃砥石の平面図である。
【００１１】
本実施形態による電鋳薄刃砥石１０は、図１及び図２に示すように、厚みが数十μｍ〜数百μｍの範囲に設定された略リング型薄板状を呈し、その全体が砥粒層とされるとともに、外周側部分がリング状をなす刃先部１１とされる。
この電鋳薄刃砥石１０は、例えばＮｉ，Ｃｏまたはこれらの合金等からなる金属結合相１２中に、超砥粒１５として、ｃＢＮ１３とダイヤ１４との混粒を分散配置したものであり、より詳しくは、金属結合相１２中において、ｃＢＮ１３が、刃先部１１の両側面１１ａ，１１ａ側（すなわち、電鋳薄刃砥石１０の厚み方向をなす２つの面側）に配置されており、その他の部分にダイヤ１４が均一に分散するように配置されている。
【００１２】
また、ｃＢＮ１３及びダイヤ１４からなる超砥粒１５は、金属結合相１２に対して１５〜３５ｖｏｌ％とされ、かつ、ｃＢＮ１３が超砥粒１５に対して２０〜９０ｖｏｌ％とされている。
さらに、ｃＢＮ１３の平均粒径は、ダイヤ１５の平均粒径の３０〜３００％とされている。
【００１３】
また、刃先部１１には、切断加工時に生じる削り屑を取り込むとともに外部に排出しやすくして目詰まりを生じにくくし、かつ、冷却水を切断加工面により多く導く目的から、外周縁から径方向内周側に向けて所定間隔で複数のスリット１６が形成されている。このスリット１６は、例えば電鋳薄刃砥石１０の外周縁を、ワイヤー等を用いた放電加工、または砥石等を用いた研削加工を施して所定の形状に削り取ることで形成されるものである。
【００１４】
このような電鋳薄刃砥石１０は、その内周側部分が取り付け用フランジで挟持されて砥石軸に装着されるとともにナットで締め付け固定され、そして、砥石軸の軸線回りに回転されつつ外周側部分の刃先部１１で、図３に示すようなポリイミドテープ２とモールド樹脂層３とが積層されてなる電子材料１を切断線Ａに沿って切断加工していく。
【００１５】
本実施形態による電鋳薄刃砥石１０によれば、超砥粒１５として、ｃＢＮ１３とダイヤ１４との混粒を用い、かつ、ｃＢＮ１３を刃先部１１の両側面１１ａ，１１ａ側に配置したことにより、たとえ、上記のようなポリイミドテープ２の上にモールド樹脂層３が積層されている電子材料１を切断加工する際であっても、この硬いモールド樹脂層３を確実に切断加工できるのはもちろんのこと、刃先部１１の両側面１１ａ，１１ａ側に配置されているｃＢＮ１３自身が摩耗していくので、超砥粒１５が金属結合相１２から脱落してしまうことがなく、刃先部１１を初期形状のまま維持できることとなって、ポリイミドテープ２の切断加工跡にバリが発生するのを抑制するという優れた効果を得ることができ、しかも、ダイヤ１４によって耐摩耗性を向上させて、長い寿命も確保できることとなる。
【００１６】
また、超砥粒１５の、金属結合相１２に対する割合が小さすぎると、切断加工に供される超砥粒が少なくなりすぎ、切断加工が不可能になってしまう。一方、超砥粒１５の金属結合相１２に対する割合が大きすぎると、金属結合相１２の強度が低下するとともに、一度にワークに作用する超砥粒の数が多くなって切れ味が劣化してしまう。それゆえ、本実施形態においては、超砥粒１５を金属結合相１２の５〜３５ｖｏｌ％と最適な範囲に設定したことにより、安定した切断加工を維持しつつ、しかも、金属結合相１２の強度低下を招いたり、切れ味を落としてしまってバリの発生を促してしまうこともない。
なお、上述したような効果をより確実なものとするためには、超砥粒１５が、金属結合相１２の１０〜３０ｖｏｌ％の範囲となるように設定するのが好ましい。
【００１７】
また、ｃＢＮ１３の超砥粒１５に対する割合が小さすぎると、ダイヤ１４に対してｃＢＮ１３の量が小さくなりすぎ、刃先部１１の形状を維持してバリの発生を抑制する効果が得られず、一方、ｃＢＮ１３の超砥粒１５に対する割合が大きすぎると、ｃＢＮ１３に対してダイヤ１４の量が小さすぎてしまい、耐摩耗性を向上させる効果が得られない。それゆえ、本実施形態においては、ｃＢＮ１３を超砥粒１５の２０〜９０ｖｏｌ％と最適な範囲に設定したことにより、耐摩耗性の向上と、バリの抑制とを両立できることとなる。
なお、上述したような効果をより確実なものとするためには、ｃＢＮ１３が、超砥粒１５の５０〜７０ｖｏｌ％の範囲となるように設定するのが好ましい。
【００１８】
また、ｃＢＮ１３の平均粒径がダイヤ１４の平均粒径に対して小さすぎると、ｃＢＮによってもたらされる効果が薄れ、ダイヤの特性のみが目立つことで、切断加工を行うにつれて刃先部がＲ状になってしまい、バリの発生を抑制しきれない。一方、ｃＢＮ１３の平均粒径がダイヤ１４の平均粒径に対して大きすぎると、ダイヤによってもたらされる効果が薄れ、ｃＢＮの特性のみが目立つことで、耐摩耗性が劣ってしまう。それゆえ、本実施形態においては、ｃＢＮ１２の平均粒径を、ダイヤ１３の平均粒径の３０〜３００％と最適な範囲に設定したことにより、耐摩耗性に優れ、刃先部のエッジ形状を維持しつつ、良好な切れ味を得ることができる。
なお、上述したような効果をより確実なものとするためには、ｃＢＮ１３の平均粒径が、ダイヤ１４の平均粒径の５０〜２００％の範囲となるように設定するのが好ましい。
【００１９】
なお、本実施形態においては、ｃＢＮ１３は、刃先部１１の両側面１１ａ，１１ａ側にのみ配置されている。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による電鋳薄刃砥石は、超砥粒として、ｃＢＮとダイヤとの混粒を用い、かつ、ｃＢＮを刃先部の両側面側にのみ配置するとともに、その他の部分にダイヤを均一に分散するように配置したことにより、たとえ、延性材料と硬性材料とからなるワークを切断加工したとしても、硬性材料を確実に切断できるのはもちろんのこと、刃先部の両側面側に配置されているｃＢＮ自身が摩耗していくので、超砥粒の金属結合相からの脱落を生じることがなく、刃先部の形状を維持できることとなって、延性材料の切断加工跡にバリが発生するのを抑制することができ、しかも、ダイヤによって耐摩耗性を確保して寿命の延長も図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本実施形態による電鋳薄刃砥石の刃先部の拡大断面図である。
【図２】 本実施形態による電鋳薄刃砥石の平面図である。
【図３】 ワークとしての電子材料を示す断面図である。
【図４】 ダイヤのみの超砥粒を用いた電鋳薄刃砥石の刃先部の様子を示す断面模式図である。
【符号の説明】
１ 電子材料（ワーク）
２ ポリイミドテープ（延性材料層）
３ モールド樹脂（硬質材料層）
１０ 電鋳薄刃砥石
１１ 刃先部
１１ａ 刃先部の側面
１２ 金属結合相
１３ ｃＢＮ
１４ ダイヤ
１５ 超砥粒

Claims (4)

1. 金属結合相中に超砥粒が分散配置されてなる電鋳薄刃砥石において、
   前記超砥粒として、ｃＢＮとダイヤとの混粒が用いられており、
   かつ、前記ｃＢＮが、刃先部の両側面側にのみ配置されているとともに、その他の部分に前記ダイヤが均一に分散するように配置されていることを特徴とする電鋳薄刃砥石。
2. 請求項１に記載の電鋳薄刃砥石において、
   前記超砥粒は、前記金属結合相の５〜３５ｖｏｌ％であることを特徴とする電鋳薄刃砥石。
3. 請求項１または請求項２に記載の電鋳薄刃砥石において、前記ｃＢＮは、前記超砥粒の２０〜９０ｖｏｌ％であることを特徴とする電鋳薄刃砥石。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の電鋳薄刃砥石において、
   前記ｃＢＮの平均粒径は、前記ダイヤの平均粒径の３０〜３００％であることを特徴とする電鋳薄刃砥石。

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