JP6132748B2 - 切断用ブレード - Google Patents
切断用ブレード Download PDFInfo
- Publication number
- JP6132748B2 JP6132748B2 JP2013237289A JP2013237289A JP6132748B2 JP 6132748 B2 JP6132748 B2 JP 6132748B2 JP 2013237289 A JP2013237289 A JP 2013237289A JP 2013237289 A JP2013237289 A JP 2013237289A JP 6132748 B2 JP6132748 B2 JP 6132748B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- filler
- cutting
- blade
- blade body
- bond phase
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 title claims description 101
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 98
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 89
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 32
- 239000006061 abrasive grain Substances 0.000 claims description 31
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 9
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910017755 Cu-Sn Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910017927 Cu—Sn Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 41
- 239000000463 material Substances 0.000 description 33
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 22
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 14
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 10
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 9
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 7
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 6
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 4
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 3
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010974 bronze Substances 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N iron(II,III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 description 1
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 239000012776 electronic material Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N iron(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Fe+3].[Fe+3] LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
Description
ボンド相に保持された砥粒は、切断加工時にブレード本体の切れ刃に作用する切断抵抗や摩耗等により該切れ刃から脱落し、これにより切れ刃が自生発刃することで、切断用ブレードの切れ味が維持されるようになっている。
すなわち、本発明は、円形板状をなすブレード本体と、前記ブレード本体の外周縁部に形成された切れ刃と、を備える切断用ブレードであって、前記ブレード本体は、Cu−Snを主成分とするボンド相と、前記ボンド相に分散され、前記ボンド相よりも硬質の砥粒と、前記ボンド相に分散され、前記砥粒よりも軟質の粒子状のフィラーと、を有し、前記フィラーは、酸化鉄からなり、前記ブレード本体全体の体積に対する前記フィラーの体積の割合が、5〜40%であり、前記フィラーの平均粒径が、0.2〜2μmであることを特徴とする。
すなわち、ボンド相に分散された酸化鉄からなるフィラーは、粒子形状が球形に近く、また軟質であることから、砥粒の自生発刃作用を適度に促すことができる。具体的に、酸化鉄からなるフィラーはボンド相との結合力が強固ではなく、このようなフィラーがボンド相に含まれることで、該フィラーとともに砥粒が適度に脱落しやすくなっている。従って、例えば本発明とは異なり、摩耗等によって切れ味が悪くなった砥粒が切れ刃から脱落することなくボンド相に保持され続けることで切れ味が低下するような事態を、本発明の構成によれば回避することができる。
つまり本発明では、切れ刃の鋭い切れ味が良好に維持されるように適度に砥粒が脱落し、切れ刃が安定して自生発刃するので、切断の加工品位が安定的に高められる。
従って本発明によれば、例えばガラスやセラミックス、石英等の脆性材料(硬脆材料)に対する切断加工であっても、長寿命で高品位な加工を行うことができ、かつ高速で加工処理することが可能である。
すなわち、フィラーの含有率が5%未満の場合には、酸化鉄からなるフィラーがボンド相に含有されたことによる、上述した切れ刃を自生発刃させる作用が得られにくくなる。また、フィラーの含有率が40%を超える場合には、ブレード本体の耐摩耗性が損なわれやすくなり、また剛性も確保しにくくなって、ブレードが刃痩せしたり切断時に蛇行したりすることで、加工精度が確保されにくくなる。尚、フィラーの含有率が50%を超えると、ボンド相の摩耗が極端に大きくなり、砥粒の脱落が著しくなって、加工性能が損なわれる。
本実施形態の切断用ブレード10は、半導体デバイス(電子材料部品)に用いられる例えばガラス、セラミックス、石英等の脆性材料(硬脆材料)を被切断材とした精密切断加工に使用される。
ここで、本明細書においては、ブレード本体1の中心軸O方向に沿う方向を幅方向といい、中心軸Oに直交する方向を径方向といい、中心軸O回りに周回する方向を周方向ということがある。
ボンド相2は、Cu−Sn組成の銅合金(青銅)であり、ブロンズ系メタルボンドのマトリックス材となっている。また、ボンド相2には、上記Cu、Sn以外の成分として、Co及びNiのいずれかが含まれている。
より好ましくは、ブレード本体1全体の体積に対するフィラー5の体積の割合は、10〜30%であり、またフィラー5の平均粒径は、0.2〜1μmである。
すなわち、ボンド相2に分散された酸化鉄からなるフィラー5は、粒子形状が球形に近く、また軟質であることから、砥粒3の自生発刃作用を適度に促すことができる。具体的に、酸化鉄からなるフィラー5はボンド相2との結合力が強固ではなく、このようなフィラー5がボンド相2に含まれることで、該フィラー5とともに砥粒3が適度に脱落しやすくなっている。従って、例えば本実施形態とは異なり、摩耗等によって切れ味が悪くなった砥粒が切れ刃から脱落することなくボンド相に保持され続けることで切れ味が低下するような事態を、本実施形態の構成によれば回避することができる。
つまり本実施形態では、切れ刃1Aの鋭い切れ味が良好に維持されるように適度に砥粒3が脱落し、切れ刃1Aが安定して自生発刃するので、切断の加工品位が安定的に高められる。
従って本実施形態によれば、例えばガラスやセラミックス、石英等の脆性材料(硬脆材料)に対する切断加工であっても、長寿命で高品位な加工を行うことができ、かつ高速で加工処理することが可能である。
すなわち、フィラー5の含有率が5%未満の場合には、酸化鉄からなるフィラー5がボンド相2に含有されたことによる、上述した切れ刃1Aを自生発刃させる作用が得られにくくなる。また、フィラー5の含有率が40%を超える場合には、ブレード本体1の耐摩耗性が損なわれやすくなり、また剛性も確保しにくくなって、ブレードが刃痩せしたり切断時に蛇行したりすることで、加工精度が確保されにくくなる。尚、フィラー5の含有率が50%を超えると、ボンド相2の摩耗が極端に大きくなり、砥粒3の脱落が著しくなって、加工性能が損なわれる。
すなわち、上記構成のように、Fe3O4である酸化鉄からなるフィラー5をボンド相2に分散させることにより、本実施形態の上述した作用効果がより安定的に得られやすくなる。
さらに、ボンド相2には、Ag及び赤リンの少なくともいずれかが含まれていてもよい。この場合、ボンド相2の脆性を低減できるとともに靱性を向上させることができ、例えば被切断材との接触によって砥粒3が衝撃を受けた際に、このボンド相2が衝撃を緩和するように作用して、ブレード本体1の破損等を抑制できるという効果が得られる。
この実施例では、ボンド相2に分散される酸化鉄からなるフィラー5の平均粒径と、切断品位(角欠け、最大チッピング量、主軸電流値(つまり切断抵抗の大きさ))との関係について、確認を行った。
表1に示されるように、実施例1〜3では、比較例1〜3とは異なり角欠けが見受けられなかった。また、実施例1〜3は比較例1〜3に比べて、最大チッピング量が小さく抑えられ、加工品位が高められていた。また、実施例1〜3は比較例1〜3に比べて、主軸電流値が小さく抑えられ、切断抵抗が低減されていた。
また実施例1〜3の中でも特に、フィラー5の平均粒径が0.2〜1μmの範囲内である実施例1、2については、最大チッピング量が7μmにまで抑えられて、格別顕著な効果を奏することが確認された。
この実施例では、ブレード本体1全体の体積に対する、酸化鉄からなるフィラー5の体積の割合(フィラー5の含有率(体積比率))と、切断品位(チップの裏面角欠け、チップ表面・裏面における各最大チッピング量、主軸電流値)との関係について、確認を行った。
表2に示されるように、実施例4〜8では、比較例4〜7とは異なり裏面角欠けが見受けられなかった。また、実施例4〜8は比較例4〜7に比べて、チップ表面・裏面の各最大チッピング量が小さく抑えられ、加工品位が高められていた。また、実施例4〜8は比較例4〜7に比べて、主軸電流値が小さく抑えられ、切断抵抗が低減されていた。
また実施例4〜8の中でも特に、フィラー5の含有率が10〜30%の範囲内である実施例5〜7については、チップ裏面の最大チッピング量が27μm以下、主軸電流値が2.4Aにまで抑えられて、格別顕著な効果を奏することが確認された。
1A 切れ刃
2 ボンド相
3 砥粒
5 フィラー
10 切断用ブレード
Claims (4)
- 円形板状をなすブレード本体と、前記ブレード本体の外周縁部に形成された切れ刃と、を備える切断用ブレードであって、
前記ブレード本体は、
Cu−Snを主成分とするボンド相と、
前記ボンド相に分散され、前記ボンド相よりも硬質の砥粒と、
前記ボンド相に分散され、前記砥粒よりも軟質の粒子状のフィラーと、を有し、
前記フィラーは、酸化鉄からなり、
前記ブレード本体全体の体積に対する前記フィラーの体積の割合が、5〜40%であり、
前記フィラーの平均粒径が、0.2〜2μmであることを特徴とする切断用ブレード。 - 請求項1に記載の切断用ブレードであって、
前記ブレード本体全体の体積に対する前記フィラーの体積の割合が、10〜30%であることを特徴とする切断用ブレード。 - 請求項1又は2に記載の切断用ブレードであって、
前記フィラーの平均粒径が、0.2〜1μmであることを特徴とする切断用ブレード。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載の切断用ブレードであって、
前記酸化鉄は、Fe3O4であることを特徴とする切断用ブレード。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013237289A JP6132748B2 (ja) | 2013-11-15 | 2013-11-15 | 切断用ブレード |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013237289A JP6132748B2 (ja) | 2013-11-15 | 2013-11-15 | 切断用ブレード |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017081451A Division JP6410241B2 (ja) | 2017-04-17 | 2017-04-17 | 切断用ブレード |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015096287A JP2015096287A (ja) | 2015-05-21 |
JP6132748B2 true JP6132748B2 (ja) | 2017-05-24 |
Family
ID=53373858
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013237289A Active JP6132748B2 (ja) | 2013-11-15 | 2013-11-15 | 切断用ブレード |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6132748B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6650222B2 (ja) * | 2015-07-21 | 2020-02-19 | 株式会社東京精密 | 切断用ブレード及びその製造方法 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2737454A (en) * | 1952-06-07 | 1956-03-06 | Norton Co | Diamond grinding wheel |
JPS6445574A (en) * | 1987-08-08 | 1989-02-20 | Hitachi Koki Kk | Diamond wheel for cutting |
JP4395812B2 (ja) * | 2008-02-27 | 2010-01-13 | 住友電気工業株式会社 | 窒化物半導体ウエハ−加工方法 |
JP2011115867A (ja) * | 2009-12-01 | 2011-06-16 | Mitsubishi Materials Corp | 薄刃ブレード |
-
2013
- 2013-11-15 JP JP2013237289A patent/JP6132748B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2015096287A (ja) | 2015-05-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2004291213A (ja) | 研削砥石 | |
JP5414706B2 (ja) | 超砥粒ホイールおよびそれを用いた研削加工方法 | |
JP5900298B2 (ja) | レジン砥石切断刃及び希土類磁石のマルチ切断加工方法 | |
JP5316053B2 (ja) | 有気孔ビトリファイドボンド砥石及びその製造方法 | |
JP6132748B2 (ja) | 切断用ブレード | |
JP6410241B2 (ja) | 切断用ブレード | |
KR101861890B1 (ko) | 취성 재료를 기계 가공하는 연삭 공구 및 연삭 공구 제조 방법 | |
JP5841437B2 (ja) | 切断用ブレード及びその製造方法 | |
JP5841438B2 (ja) | 切断用ブレード | |
JP2014061585A (ja) | ビトリファイドボンド超砥粒ホイールおよびそれを用いてウエハを研削加工する方法 | |
JP7261246B2 (ja) | 高硬質脆性材用メタルボンド砥石 | |
JP5739371B2 (ja) | 切断用ブレード | |
JP5566189B2 (ja) | 薄刃ブレード | |
JP2011115867A (ja) | 薄刃ブレード | |
JP3456979B2 (ja) | シリコンウエハ外周部加工用ベベリングホイール | |
JP2012200831A (ja) | 超砥粒ホイールおよびそれを用いた研削加工法 | |
JP6305613B1 (ja) | マルチ超砥粒ホイール | |
JP4496984B2 (ja) | レジンボンド砥石 | |
JP2020110847A (ja) | 超砥粒ホイール | |
JP2006062009A (ja) | レジンボンド薄刃砥石 | |
JP5725733B2 (ja) | 薄刃ブレード | |
WO2012117571A1 (ja) | 切断用ブレード | |
JP2012192487A (ja) | 切断ブレード | |
JP2010188447A (ja) | メタルボンドホイール | |
JP2020082277A (ja) | 超砥粒ホイール |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160520 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170321 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170323 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170418 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6132748 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |