JP6641590B2 - Manufacturing method of cutting blade - Google Patents
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Description
本発明は、例えば半導体製品などに用いられる電子材料部品等の被切断材を切断加工する切断用ブレードの製造方法に関するものである。 The present invention is, for example, semiconductor products are those concerning the manufacturing how the cutting blade for cutting a workpiece of electronic material parts, etc. used for such.
半導体製品などに用いられる電子材料部品等の被切断材に溝加工を施したり、切断することによって個片化したりする加工（以下、切断加工と省略する）には、高精度が要求される。このような切断加工には、円板状の切断用ブレード（薄刃砥石）が使用されている。 High precision is required for processing (hereinafter, abbreviated as cutting processing) for forming a groove in a material to be cut, such as an electronic material component used for a semiconductor product, or for cutting into individual pieces by cutting. For such a cutting process, a disk-shaped cutting blade (thin blade whetstone) is used.
切断用ブレードは、円板状をなすブレード本体と、ブレード本体の外周縁部に形成された切れ刃と、を備えている。ブレード本体は、樹脂相（樹脂の固相）や金属相（金属の固相）等の結合相（結合剤）に、ダイヤモンドやｃＢＮ等の砥粒、及びフィラーが分散されて形成されている。ブレード本体が樹脂相で形成された切断用ブレードは、レジンボンドブレード（レジンボンド砥石）と呼ばれる。 The cutting blade includes a disk-shaped blade main body and a cutting edge formed on an outer peripheral edge of the blade main body. The blade main body is formed by dispersing abrasive grains such as diamond and cBN and fillers in a binder phase (binder) such as a resin phase (resin solid phase) or a metal phase (metal solid phase). The cutting blade in which the blade body is formed of a resin phase is called a resin bond blade (resin bond grindstone).
この種の切断用ブレードを製造するにあたり、従来、下記の方法が用いられている。
図９（ａ）〜（ｃ）に示す従来製法では、まず、図９（ａ）において、樹脂相の原料である樹脂粉体、砥粒及びフィラーを混合した混合粉ＭＰを、金型に充填する。次に、図９（ｂ）において、金型に充填した混合粉ＭＰの表面を、手作業や機械等により平坦化する。次に、図９（ｃ）において、混合粉ＭＰをホットプレスして焼結する。また、特に図示していないが、ホットプレス後には、外周・内周加工、及び場合によってはラップ処理（ブレード表面（両側面）の平坦化加工）が行われて、ブレード本体の形状が整えられ、製品となる切断用ブレードが形成される。
In manufacturing this type of cutting blade, the following method has conventionally been used.
In the conventional manufacturing method shown in FIGS. 9 (a) to 9 (c), first, in FIG. 9 (a), a mold is filled with a mixed powder MP obtained by mixing a resin powder as a raw material of a resin phase, abrasive grains and a filler. I do. Next, in FIG. 9B, the surface of the mixed powder MP filled in the mold is flattened manually or by a machine. Next, in FIG. 9C, the mixed powder MP is hot-pressed and sintered. Although not particularly shown, after the hot pressing, the outer peripheral / inner peripheral processing and, in some cases, lapping (flattening of the blade surface (both side surfaces)) are performed to adjust the shape of the blade main body. Then, a cutting blade as a product is formed.
また、下記特許文献１、２の切断用ブレードの製造方法では、結合剤のスラリーを作製し、このスラリーをドクターブレード法により板状に成形し、型抜きし、脱脂（スラリーを作製時に添加したバインダーの除去）及び焼結を行っている。なお、レジンボンドブレードの場合はバインダーは使用せず、結合剤である樹脂に対する溶媒として使用したアルコール等を揮発させることで、板状の成形品を得る。
Further, in the method for manufacturing a cutting blade disclosed in
しかしながら、従来の切断用ブレードの製造方法では、下記の問題があった。
図９（ａ）〜（ｃ）に示す従来製法では、図９（ｂ）において金型内の混合粉ＭＰの表面を慣らし、見かけ上平坦化しても、混合粉ＭＰの充填密度にはばらつきが生じている。このため、焼結して得られるブレード本体に、反りが生じたり、所期する平面度が得られなかったりしていた。
However, the conventional method for manufacturing a cutting blade has the following problems.
In the conventional manufacturing method shown in FIGS. 9A to 9C, even if the surface of the mixed powder MP in the mold is conditioned and apparently flattened in FIG. 9B, the packing density of the mixed powder MP varies. Has occurred. For this reason, the blade main body obtained by sintering has been warped or the desired flatness has not been obtained.
詳しくは、従来の切断用ブレードでは、金型内の混合粉ＭＰ内部の充填密度のばらつきにより、焼結後に得られるブレード本体の側面の平面度が、１００μｍ前後と大きくなっていた。このため、特に高品位の切断精度が求められる使用分野においては、ブレード本体の両側面をラップ処理して平坦化を図っていた。しかしながら、ラップ処理により樹脂相が除去されても、硬度が高い砥粒は側面から突き出した状態のまま残留しやすく、所期する平面度を満足することが困難であった。 Specifically, in the conventional cutting blade, the flatness of the side surface of the blade body obtained after sintering is as large as about 100 μm due to the variation in the filling density inside the mixed powder MP in the mold. For this reason, especially in the field of use where high-quality cutting precision is required, both sides of the blade main body are flattened by lapping. However, even if the resin phase is removed by the lapping treatment, the abrasive grains having high hardness are likely to remain in a state of protruding from the side surface, and it is difficult to satisfy the desired flatness.
また、上述したように平面度を小さく抑えることができないため、特にブレード本体の厚さを１．１ｍｍ以下に薄肉化しようとする場合には、ラップ処理の前工程において予めブレード本体の厚さを大きく形成しておき、ラップ処理によりブレード表面を平坦化しつつ、ブレード本体を所期する厚さまで薄肉化する必要があった。
つまり、ラップ処理を行うことが必須とされているため、ブレード本体の側面から砥粒が突き出すことを防止することができず、切断精度に影響していた。
In addition, since the flatness cannot be reduced as described above, especially when the thickness of the blade main body is to be reduced to 1.1 mm or less, the thickness of the blade main body must be reduced in advance of the lapping process. It is necessary to make the blade main body thinner to a desired thickness while flattening the blade surface by the lapping process while keeping the blade main body flat.
That is, since it is essential to perform the lapping process, it is not possible to prevent the abrasive grains from protruding from the side surface of the blade main body, which affects the cutting accuracy.
また、特許文献１、２のようなドクターブレード法を用いてレジンボンドブレードを製造する場合、図９（ａ）〜（ｃ）に示す従来製法に比べて、ブレード本体の反りや平面度を小さく抑えやすくなる。しかしながら、例えばポリイミド樹脂等の熱圧着性樹脂については、良溶媒（つまり樹脂に対する溶解度が高い溶媒）が存在しないため、スラリーからフィルム（板状の成形品）を作製することができず、ドクターブレード法による製造自体が困難であった。
When a resin bond blade is manufactured using a doctor blade method as disclosed in
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、熱圧着性樹脂からなる樹脂相を備えつつ、ブレード本体の側面からの砥粒の突き出しを防止でき、ブレード本体の反り及び平面度を小さく抑えることができて、これにより切断精度が高められた切断用ブレードを、簡単に製造することが可能な切断用ブレードの製造方法を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to prevent the abrasive grains from protruding from the side surface of the blade main body while having a resin phase made of a thermocompression-bonding resin, and to warp and flat the blade main body. and it is possible to suppress the degree smaller, and it is an object of this by the cutting blade elevated cutting precision, to provide a manufacturing how the cutting blade which can be easily manufactured.
本発明の一態様の切断用ブレードの製造方法は、熱圧着性樹脂の樹脂粉体及び砥粒を含む混合粉に、液状の分散媒を加える混合工程と、前記分散媒を加えた前記混合粉を、成形型内でコールドプレスして、ブレード本体の原板を形成する圧縮工程と、前記原板をホットプレスして焼結する焼結工程と、を備え、前記混合工程は、熱圧着性樹脂の樹脂粉体及び砥粒を含む混合粉を、成形型に充填する工程と、前記混合粉の表面を平坦化する工程と、前記混合粉に液状の分散媒を滴下する工程と、を備え、前記圧縮工程では、コールドプレスの際に、前記混合粉の粉末同士の隙間に前記分散媒が入り込み、液体流動を利用した粉体流動を促すことを特徴とする。 The method for manufacturing a cutting blade according to one embodiment of the present invention includes a mixing step of adding a liquid dispersion medium to a mixed powder including a resin powder of a thermocompression-bondable resin and abrasive grains, and the mixed powder to which the dispersion medium is added. Is cold-pressed in a mold, a compression step of forming an original plate of the blade body, and a sintering step of hot-pressing and sintering the original sheet, wherein the mixing step includes the step of thermocompression bonding resin. A step of filling a mixed powder containing a resin powder and abrasive grains into a molding die, a step of flattening the surface of the mixed powder, and a step of dropping a liquid dispersion medium into the mixed powder, In the compression step, at the time of cold pressing, the dispersion medium enters into gaps between the powders of the mixed powder, and promotes powder flow utilizing liquid flow.
本発明の切断用ブレードの製造方法では、熱圧着性樹脂の樹脂粉体、及び砥粒を含む混合粉に、液状の分散媒を加えたものを、金型等の成形型内でコールドプレスする。従って、このコールドプレスの際に、混合粉の粉末同士の隙間に分散媒が入り込み、液体流動を利用した粉体流動を促すことができる。
なお、本発明でいう「熱圧着性樹脂」とは、熱硬化性樹脂に含まれるものであり、樹脂相の原料である樹脂粉体が、概ね重合反応を終えた状態とされて形成されているとともに、焼結工程の際には熱圧着により一体化して、樹脂相を形成するタイプの樹脂を指している。このような熱圧着性樹脂としては、例えばポリイミド樹脂や、特定のフェノール樹脂や、ポリベンゾイミダゾール（ＰＢＩ（登録商標））等を挙げることができる。
また、「分散媒」としては、例えばフッ素系不活性液体などの代替フロン等を用いることができる。
In the method for producing a cutting blade of the present invention, a resin powder of a thermocompression-bondable resin, and a mixed powder containing abrasive grains, to which a liquid dispersion medium is added, are cold-pressed in a mold such as a mold. . Therefore, at the time of this cold pressing, the dispersion medium enters the gaps between the powders of the mixed powder, and powder flow utilizing liquid flow can be promoted.
In the present invention, the term "thermocompression resin" is included in a thermosetting resin, and is formed by forming a resin powder as a raw material of a resin phase into a state in which polymerization reaction is almost finished. In addition, it refers to a type of resin that forms a resin phase by being integrated by thermocompression during the sintering step. Examples of such a thermocompression bonding resin include a polyimide resin, a specific phenol resin, and polybenzimidazole (PBI (registered trademark)).
Further, as the “dispersion medium”, for example, an alternative fluorocarbon such as a fluorine-based inert liquid or the like can be used.
つまり、混合粉に分散媒を混ぜたものに、成形型内にて圧力をかけることで、分散媒が潤滑剤のごとく作用して、樹脂粉体及び砥粒が均一に成形型内に拡散する。このため、作製されるブレード本体の原板の密度ばらつきが、顕著に小さく抑えられる。なお、この圧縮工程の際には、コールドプレス（冷間にて圧縮）していることから、樹脂粉体の熱圧着が進行することはなく、樹脂粉体の流動性は安定して確保される。また使用した分散媒の大部分は、コールドプレス時にブレード本体の原板より流出し、除去される。 In other words, by applying pressure to the mixture of the mixed powder and the dispersion medium in the mold, the dispersion medium acts like a lubricant, and the resin powder and abrasive grains are uniformly diffused in the mold. . For this reason, the variation in the density of the original plate of the blade main body to be manufactured can be significantly reduced. In the compression step, since the resin is cold-pressed (compressed in a cold state), the thermocompression bonding of the resin powder does not proceed, and the fluidity of the resin powder is stably secured. You. Most of the used dispersion medium flows out of the original plate of the blade body during cold pressing and is removed.
そして、このブレード本体の原板をホットプレスして焼結する。上述のように、原板の密度ばらつきは小さく抑えられているため、焼結時にブレード本体に引け等が生じるようなことが抑えられ、その結果、反りや平面度が小さく抑えられたブレード本体を作製することができる。 Then, the original plate of the blade body is hot-pressed and sintered. As described above, since the variation in the density of the original plate is suppressed to a small value, the occurrence of shrinkage or the like in the blade body during sintering is suppressed, and as a result, a blade body with reduced warpage and flatness is manufactured. can do.
なお、コールドプレス後にブレード本体の原板に残留した分散媒については、例えば焼結工程のホットプレス前に揮発させて、ブレード本体から除去することができる。この際、分散媒は粉体同士の僅かな隙間に存在しているため、分散媒の揮発によりブレード本体が多孔質状に形成されるようなことは防止される。またこの場合、焼結工程を経て作製されたブレード本体に分散媒が残されることがないので、ブレード本体の性能が分散媒による影響を受けることもない。 The dispersion medium remaining on the original plate of the blade body after cold pressing can be volatilized before hot pressing in the sintering step, for example, and removed from the blade body. At this time, since the dispersion medium is present in a slight gap between the powders, it is possible to prevent the blade main body from being formed in a porous shape due to the volatilization of the dispersion medium. Further, in this case, since the dispersion medium does not remain in the blade main body manufactured through the sintering process, the performance of the blade main body is not affected by the dispersion medium.
より詳しくは、焼結工程において分散媒が揮発させられるタイミングは、ホットプレスにより樹脂粉体が熱圧着を開始する以前であることが好ましい。つまり、ホットプレスの実施以前に、分散媒がすべて揮発させられていることが好ましい。これにより、粉体同士の間において分散媒が存在していたスペースが樹脂相により塞がれて（置換されて）、焼結後のブレード本体に分散媒の痕跡が残されなくなる。従って、ブレード本体の性能に関して、分散媒及びその痕跡が影響するようなことがなくなる。 More specifically, the timing at which the dispersion medium is volatilized in the sintering step is preferably before the resin powder starts thermocompression bonding by hot pressing. That is, it is preferable that all of the dispersion medium is volatilized before the hot press is performed. As a result, the space where the dispersion medium was present between the powders is closed (substituted) by the resin phase, and no trace of the dispersion medium is left on the blade body after sintering. Therefore, the performance of the blade body is not affected by the dispersion medium and its trace.
具体的に、本発明により製造された切断用ブレードにおいては、ブレード本体を、該ブレード本体の中心軸回りに互いに等しい角度で複数の領域（例えば中心軸回りに８等分した８つの領域）に区画し、各領域において測定した密度の平均値を平均密度として、この平均密度に対して、各領域において測定した密度が９０〜１１０％にまで抑えられる。つまり、ブレード本体の全域において密度差（密度ばらつき）が小さく抑えられている。これは上述したように、コールドプレスによる圧縮工程を経たブレード本体の原板において、すでに密度差が小さく抑えられているためである。従って、作製されたブレード本体は、反りや平面度が小さく抑えられることになる。 Specifically, in the cutting blade manufactured according to the present invention, the blade main body is divided into a plurality of regions (e.g., eight regions divided into eight around the central axis) at equal angles around the central axis of the blade main body. The area is divided, and the average value of the density measured in each area is defined as the average density, and the density measured in each area is suppressed to 90 to 110% of this average density. That is, the density difference (density variation) is suppressed to be small in the entire area of the blade body. This is because, as described above, in the original plate of the blade main body that has undergone the compression step by the cold press, the density difference has already been suppressed to a small value. Therefore, the manufactured blade main body can suppress the warpage and the flatness to a small level.
より詳しくは、本発明により製造された切断用ブレードにおいては、例えば、ブレード本体の反り量を３００μｍ以下に抑えることができる。また、ブレード本体の平面度を１０μｍ以下に抑えることができる。
また、焼結後に得られるブレード表面の平面度が、上述のように小さく抑えられているので、特に高品位な切断精度が求められる使用分野においても、ブレード本体の両側面をラップ処理により平坦化することなく、所期する平面度を満足することができる。
More specifically, in the cutting blade manufactured according to the present invention, for example, the amount of warpage of the blade body can be suppressed to 300 μm or less. Further, the flatness of the blade body can be suppressed to 10 μm or less.
In addition, since the flatness of the blade surface obtained after sintering is suppressed to a small value as described above, the both sides of the blade body are flattened by lapping even in a field of use where high-quality cutting precision is particularly required. The desired flatness can be satisfied without performing.
なお、ブレード本体の反り量とは、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、切断用ブレード１０を定盤Ｓ上に置き、定盤Ｓを回転させながら、切断用ブレード１０に対してレーザ干渉計のレーザ光Ｌを照射して、切断用ブレード１０の全周の高さ（定盤Ｓからの高さ）を測定し、測定値のうち最高値（定盤Ｓから最も離れた位置の高さ）から、ブレード厚さを差し引いた値である。なお、この測定はブレード本体の両面（厚さ方向を向く両側面）に対して行い、数値の大きい方を採用する。
また、ブレード本体の平面度とは、ブレード本体を、該ブレード本体の中心軸回りに互いに等しい角度で複数の領域（例えば中心軸回りに８等分した８つの領域）に区画し、各領域においてブレード本体の厚さをマイクロメータ等により測定したときの、測定値のばらつきの最大差（最大厚さと最小厚さとの差）である。
In addition, as shown in FIGS. 5A and 5B, the amount of warpage of the blade body is such that the
In addition, the flatness of the blade main body is defined by dividing the blade main body into a plurality of regions (for example, eight regions divided into eight around the central axis) at equal angles around the central axis of the blade main body. This is the maximum difference (the difference between the maximum thickness and the minimum thickness) in the variation of the measured value when the thickness of the blade body is measured by a micrometer or the like.
このように、ブレード本体の反りや平面度が小さく抑えられることにより、この切断用ブレードで被切断材を切断したときに、下記の作用効果が得られる。
すなわち、切断用ブレードの厚さ方向への振れが抑えられるため、切断幅が小さく抑えられて、被切断材の製品歩留まりを向上させることができる。また、切断用ブレードから被切断材に対して、切断幅方向への力が作用しにくくなる。このため、切断用ブレードが被切断材にスムーズに切り込んで、切断面のバリやチッピング等の発生が防止される。従って、被切断材を個片化してなる電子材料部品（製品）等の品質が、安定して高められることになる。
As described above, since the warpage and the flatness of the blade main body are suppressed to be small, the following operation and effect can be obtained when the material to be cut is cut by the cutting blade.
That is, since the deflection of the cutting blade in the thickness direction is suppressed, the cutting width is suppressed to be small, and the product yield of the material to be cut can be improved. Further, a force in the cutting width direction hardly acts on the material to be cut from the cutting blade. For this reason, the cutting blade smoothly cuts into the material to be cut, and occurrence of burrs and chipping on the cut surface is prevented. Therefore, the quality of an electronic material component (product) or the like obtained by dividing the material to be cut into pieces can be stably improved.
さらに、ブレード表面にラップ処理を施す必要がないことから、このラップ処理によって砥粒が樹脂相から突き出してしまうようなことがない。つまり本発明では、焼結工程を経て得られたブレード本体は、該ブレード本体の側面よりも厚さ方向の内側に砥粒が配置されており、側面から厚さ方向の外側へ突き出す砥粒が存在しない。このため、切断加工時において、ブレード本体の側面から突出する砥粒が被切断材の切断面を荒らして加工品位を低下させる（バリやチッピング等を生じさせる）ような不具合を顕著に抑制できる。従って、上述の平面度を小さく抑えることができるという効果と相俟って、切断精度を格別顕著に高めることができるのである。 Further, since it is not necessary to perform the lapping process on the blade surface, the lapping process does not cause the abrasive grains to protrude from the resin phase. In other words, in the present invention, in the blade body obtained through the sintering step, the abrasive grains are arranged in the thickness direction inside the side faces of the blade body, and the abrasive grains protruding outward from the side faces in the thickness direction. not exist. For this reason, at the time of cutting, it is possible to remarkably suppress the problem that abrasive grains projecting from the side surface of the blade body roughen the cut surface of the material to be cut, thereby lowering the processing quality (causing burrs and chipping). Therefore, the cutting accuracy can be significantly increased, in combination with the effect that the flatness can be suppressed to a small value.
詳しくは、従来においては、特にブレード本体の厚さを１．１ｍｍ以下に薄肉化しようとした場合に、ブレード表面の平面度を小さく抑えるために、また、ブレード本体の厚さを所期する薄さまで追い込んでいくために、ラップ処理を行うことが必須であった。このため、ブレード本体の側面から砥粒が突き出すことを防止することはできなかった。
一方、本発明によれば、ブレード本体の厚さを１．１ｍｍ以下に薄肉化しても、焼結後においてすでに平面度が小さく抑えられているため、ラップ処理が不要である。このため、ブレード本体の側面から砥粒が突き出すことを確実に防止することができる。すなわち、焼結工程を経たブレード本体の両側面は、プレス加工により表面が平らに形成されており砥粒の突き出しが無い状態であるので、ラップ処理を省いたことにより、ブレード表面からの砥粒の突き出しをゼロにすることが可能である。
さらに、ラップ処理を施す必要がないので、製造が容易化されるのはもちろんのこと、従来のようにラップ処理を見込んでブレード本体の厚さを予め大きく形成しておく必要もなくなり、材料費が削減される。
Specifically, in the prior art, particularly when the thickness of the blade body is reduced to 1.1 mm or less, in order to keep the flatness of the blade surface small and to reduce the thickness of the blade body to a desired value. In order to keep up, it was essential to perform lap processing. For this reason, it was not possible to prevent the abrasive grains from protruding from the side surface of the blade body.
On the other hand, according to the present invention, even if the thickness of the blade body is reduced to 1.1 mm or less, the flatness is already suppressed after sintering, so that the lapping process is unnecessary. Therefore, it is possible to reliably prevent the abrasive grains from protruding from the side surface of the blade body. That is, since the both sides of the blade body after the sintering process are formed in a flat surface by press working and there is no protrusion of the abrasive grains, the lapping process is omitted, so that the abrasive grains from the blade surface are removed. Can be made zero.
Further, since there is no need to perform a lapping process, not only the manufacturing is facilitated, but also it is not necessary to form the blade body thicker in advance in anticipation of the lapping process as in the conventional case. Is reduced.
また、ブレード本体の反りや平面度が小さく抑えられることにより、切断用ブレードが被切断材を切断する際に受ける反力が、従来のように反り量の大きい箇所に対して偏って作用するようなことが防止される。つまり本発明によれば、上記反力が、切断用ブレードの周方向全周にわたって均等に作用しやすくなるとともに、所定箇所に対して大きな負荷がかかるようなことが防止されるので、切断用ブレードの工具寿命が延長する。 Further, since the warpage and flatness of the blade body are suppressed to be small, the reaction force received when the cutting blade cuts the material to be cut is biased to act on a portion where the amount of warpage is large as in the related art. Is prevented. In other words, according to the present invention, the above-described reaction force is likely to act evenly over the entire circumferential direction of the cutting blade, and a large load is prevented from being applied to a predetermined location. Tool life is extended.
そして、このように切断精度が顕著に高められた切断用ブレードを製造するにあたり、従来製法に比べて、本発明では特別に複雑な製造工程を用いているわけではない。具体的に本発明では、分散媒を加えた混合粉を成形型内でコールドプレスするという簡単な工程を経ることにより、ブレード本体（原板）の密度ばらつきを抑えて上述の優れた作用効果が得られるため、切断用ブレードの製造が容易である。 In manufacturing a cutting blade with significantly improved cutting accuracy, the present invention does not use a particularly complicated manufacturing process as compared with the conventional manufacturing method. Specifically, in the present invention, the above-described excellent operation and effect can be obtained by suppressing the density variation of the blade body (original plate) through a simple process of cold-pressing the mixed powder to which the dispersion medium has been added in the molding die. Therefore, the production of the cutting blade is easy.
以上より、本発明の切断用ブレードの製造方法によれば、熱圧着性樹脂からなる樹脂相を備えつつ、ブレード本体の側面からの砥粒の突き出しを防止でき、ブレード本体の反り及び平面度を小さく抑えることができて、これにより切断精度が高められた切断用ブレードを、簡単に製造することができる。 As described above, according to the method for manufacturing a cutting blade of the present invention, it is possible to prevent protrusion of abrasive grains from the side surface of the blade main body while having a resin phase made of a thermocompression-bondable resin, and to reduce the warpage and flatness of the blade main body It is possible to easily manufacture a cutting blade which can be suppressed to a small size and thus has high cutting accuracy .
また、前記混合工程は、熱圧着性樹脂の樹脂粉体及び砥粒を含む混合粉を、成形型に充填する工程と、前記混合粉の表面を平坦化する工程と、前記混合粉に液状の分散媒を滴下する工程と、を備える。 The front Symbol mixing step, a mixed powder containing the resin powder and the abrasive grains of the heat-bondable resin, a step of filling the mold, a step of flattening the surface of the mixed powder, liquid in the mixed powder a step of dropping the dispersing medium, Ru comprising a.
この場合、混合工程が、成形型に充填された混合粉の表面を平坦化する工程を備えているので、この混合工程の後工程の圧縮工程において、混合粉が成形型内で均等に拡散するまでの流動量を小さく抑えることができる。このため、上述したブレード本体の原板の密度ばらつきを小さく抑えられるという効果が、より安定して奏功される。 In this case, since the mixing step includes a step of flattening the surface of the mixed powder filled in the mold, the mixed powder is evenly diffused in the mold in the compression step after the mixing step. The flow rate up to this point can be kept small. For this reason, the effect of suppressing the above-mentioned variation in the density of the original plate of the blade main body to be small is more stably achieved.
また、混合工程が、表面を平坦化した混合粉に、分散媒を滴下する工程を備えているので、混合粉に対して分散媒が均等に混ざりやすくなる。つまり、混合粉全体に分散媒が行き渡り馴染みやすくなるので、この混合工程の後工程の圧縮工程において、分散媒の液体流動を利用した混合粉の粉体流動が、成形型内の全体にわたって均等に行われる。従って、上述したブレード本体の原板の密度ばらつきを小さく抑えられるという効果が、より安定して奏功される。 In addition, since the mixing step includes a step of dropping the dispersion medium onto the mixed powder having a flat surface, the dispersion medium is easily mixed with the mixed powder evenly. In other words, since the dispersion medium spreads over the entire mixed powder and is easily blended in, the powder flow of the mixed powder using the liquid flow of the dispersion medium is uniformly distributed throughout the molding die in the compression step after the mixing step. Done. Therefore, the effect of suppressing the variation in the density of the original plate of the blade main body as described above is more stably achieved.
また、上記切断用ブレードの製造方法において、前記分散媒として、動粘度が２．３ｍｍ２／ｓ以下の液体を用いることが好ましい。 In the method for manufacturing a cutting blade, it is preferable to use a liquid having a kinematic viscosity of 2.3 mm 2 / s or less as the dispersion medium.
この場合、分散媒の動粘度が２．３ｍｍ２／ｓ以下（２．３ｃＳｔ以下）であるので、分散媒が混合粉の粉体間によく馴染んで広範囲に液体流動しやすくなるとともに、混合粉の粉体流動を促す潤滑剤として効果的に機能する。これにより、圧縮工程において、成形型内で混合粉を均等に拡散できるという作用効果が、より格別顕著なものとなる。
具体的に、分散媒の動粘度が２．３ｍｍ２／ｓ以下であると、焼結後に得られるブレード本体の反りや平面度が顕著に小さく抑えられる。
なお、上記「動粘度」とは、圧縮工程のコールドプレス時において必要な動粘度であり、例えば２５℃における液体の動粘度を指す。
In this case, the kinematic viscosity of the dispersion medium is 2.3 mm 2 / s or less (2.3 cSt or less). Effectively functions as a lubricant that promotes powder flow. Thereby, in the compression step, the operation and effect that the mixed powder can be evenly diffused in the molding die becomes particularly remarkable.
Specifically, when the kinematic viscosity of the dispersion medium is 2.3 mm 2 / s or less, the warpage and flatness of the blade body obtained after sintering can be suppressed to a remarkably small value.
The “kinematic viscosity” is a kinematic viscosity required at the time of cold pressing in the compression step, and indicates, for example, the kinematic viscosity of a liquid at 25 ° C.
本発明の切断用ブレードの製造方法によれば、熱圧着性樹脂からなる樹脂相を備えつつ、ブレード本体の側面からの砥粒の突き出しを防止でき、ブレード本体の反り及び平面度を小さく抑えることができて、これにより切断精度が高められた切断用ブレードを、簡単に製造することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the manufacturing method of the cutting blade of this invention, while providing the resin phase which consists of thermocompression-bondable resin, it can prevent the protrusion of the abrasive grain from the side surface of a blade main body, and can suppress the curvature and flatness of a blade main body. Thus, a cutting blade with improved cutting accuracy can be easily manufactured .
以下、本発明の一実施形態に係る切断用ブレード１０及びその製造方法について、図面を参照して説明する。
Hereinafter, a
本実施形態の切断用ブレード１０によって切断され製造される電子材料部品としては、半導体素子のように半導体ウェハから切断されて分割された後に、リードフレームに実装されて樹脂モールディングされるものの他、例えば下記のようなものが挙げられる。
（ａ）ＱＦＮ（quad flat non-leaded package）と称されるもののように、リードフレーム上に一括して多数の素子を実装し、これらをまとめてモールディングした後に切断することにより個片化されて製造される電子材料部品。
（ｂ）ＩｒＤＡ（赤外線データ通信協会）規格の光伝送モジュール（以下、単にＩｒＤＡと省略する)のように、ガラスエポキシ樹脂製の基体に形成されたスルーホールの内周面にＮｉ、Ａｕ、Ｃｕ等のめっきが施された基板を有し、切断により個片化される電子材料部品。
本実施形態の切断用ブレード１０は、このような電子材料部品等の被切断材を、精密に切断加工するために用いられる。
The electronic material component cut and manufactured by the
(A) Like a so-called QFN (quad flat non-leaded package), a large number of devices are mounted on a lead frame at one time, these are molded together, and then cut into individual pieces. Electronic material parts to be manufactured.
(B) Like an optical transmission module of IrDA (Infrared Data Communication Association) standard (hereinafter simply abbreviated as IrDA), Ni, Au, and Cu are formed on the inner peripheral surface of a through hole formed in a glass epoxy resin base. An electronic material component that has a plated substrate and is singulated by cutting.
The
図１及び図２に示すように、切断用ブレード１０は、円板状をなすブレード本体１と、ブレード本体１の外周縁部に形成された切れ刃１Ａと、を備えている。
特に図示しないが、切断用ブレード１０は、そのブレード本体１がフランジを介して切断装置の主軸に取り付けられ、該ブレード本体１の中心軸Ｏ回りに回転されつつ該中心軸Ｏに垂直な方向に送り出されることにより、このブレード本体１においてフランジより径方向外側に突出された外周縁部（切れ刃１Ａ）で被切断材を切断加工する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
Although not particularly shown, the
本実施形態においては、ブレード本体１の中心軸Ｏに沿う方向（中心軸Ｏが延在する方向）を、ブレード本体１の厚さ方向又は単に中心軸Ｏ方向という。また、この厚さ方向を、切断用ブレード１０の切断幅方向（切断加工により被切断材に形成される切断ラインの幅方向に相当）ということがある。
また、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。
In the present embodiment, the direction along the central axis O of the blade main body 1 (the direction in which the central axis O extends) is referred to as the thickness direction of the blade
Further, a direction orthogonal to the central axis O is referred to as a radial direction, and a direction orbiting around the central axis O is referred to as a circumferential direction.
ブレード本体１の厚さ方向に沿う大きさ（つまり厚さ）は、例えば０．１ｍｍ以上であり、１．１ｍｍ以下である。従って、ブレード本体１は極薄の円板状をなしている。なお、図２においては切断用ブレード１０の形状をわかりやすくするため、ブレード本体１の厚さが実際の厚さよりも厚く表示されている。
The size (that is, thickness) along the thickness direction of the blade
また、ブレード本体１の径方向の中央部（中心軸Ｏ上）には、中心軸Ｏを中心とした円形孔状をなし、該ブレード本体１を厚さ方向に貫通する取付孔４が形成されている。このためブレード本体１は、具体的には円環板状をなしている。本実施形態でいう「円板状をなすブレード本体１」には、円環板状をなすブレード本体１が含まれている。
At the radial center (on the central axis O) of the
図３に示すように、ブレード本体１の切れ刃１Ａは、該ブレード本体１の厚さと等しい極小さな幅とされたブレード本体１の外周面と、該ブレード本体１の厚さ方向を向く両側面１Ｂ、１Ｂにおける各外周縁部と、これらの外周縁部と前記外周面との交差稜線をなす一対のエッジ部と、によって形成されている。
As shown in FIG. 3, the
ブレード本体１は、熱圧着性樹脂で形成された樹脂相２と、樹脂相２に分散され、樹脂相２よりも硬質の材料からなる砥粒３と、樹脂相２に分散され、砥粒３よりも軟質の材料からなるフィラー５と、を有している。
樹脂相２は、例えば、ポリイミド樹脂、一部のフェノール樹脂（特定のフェノール樹脂）、ポリベンゾイミダゾール（ＰＢＩ（登録商標））等の合成樹脂を主成分とした樹脂結合剤相（レジンボンドのマトリックス材）である。
なお、本実施形態でいう「熱圧着性樹脂」とは、熱硬化性樹脂に含まれるものであり、樹脂相２の原料である樹脂粉体が、概ね重合反応を終えた状態とされて形成されているとともに、焼結工程の際には熱圧着により一体化して、樹脂相２を形成するタイプの樹脂を指している。
The
The
Note that the “thermocompression resin” in the present embodiment is included in the thermosetting resin, and is formed by forming the resin powder that is the raw material of the
砥粒３は、ダイヤモンド砥粒及びｃＢＮ砥粒のいずれかを含む。本実施形態では、砥粒３として、ダイヤモンド砥粒が用いられている。
フィラー５は、砥粒３よりも小さく、例えば炭化ケイ素、炭化タングステン、酸化亜鉛等からなる。
砥粒３及びフィラー５は、いずれも樹脂相２より硬質の材料からなる。砥粒３は、主として加工性向上に寄与し、フィラー５は、主としてブレード本体１の剛性向上に寄与する。なお、砥粒３及びフィラー５の材質は、本実施形態で説明したものに限定されない。
The
Each of the
そして、図３において、砥粒３は、ブレード本体１の厚さ方向を向く両側面１Ｂ、１Ｂから突出させられていない。また、フィラー５も、ブレード本体１の厚さ方向を向く両側面１Ｂ、１Ｂから突出させられていない。つまり、砥粒３及びフィラー５は、その粒子全体が、ブレード本体１の側面１Ｂよりも厚さ方向の内側に配置されている。
In FIG. 3, the
なお、ブレード本体１の径方向外側の端縁（外周端縁）については、切れ刃１Ａの目立て処理等が施されることにより、砥粒３及びフィラー５のいずれかが、側面１Ｂのうち外周端縁以外の部位に対して厚さ方向の外側に突出しない範囲で、樹脂相２から突出させられていてもよい。
図３に示す例では、ブレード本体１の径方向外側を向く外周面から、砥粒３及びフィラー５のいずれかが突出させられている。
The outer edge (outer peripheral edge) of the blade
In the example shown in FIG. 3, one of the
また、本実施形態の切断用ブレード１０は、ブレード本体１を、該ブレード本体１の中心軸Ｏ回りに互いに等しい角度で複数の領域に区画し、各領域において測定した密度の平均値を平均密度として、この平均密度に対して、各領域において測定した密度が９０〜１１０％とされている。
Further, the
具体的には図４に示すように、ブレード本体１を、該ブレード本体１の中心軸Ｏ回りに８等分して、８つの領域に区画する。そして、８つの領域においてそれぞれ測定した密度の平均値を、平均密度とする。この平均密度に対して、８つの領域において測定した各密度が、すべて９０〜１１０％の範囲内（平均密度を１００％として、±１０％以内）に含まれる。
より詳しくは、本実施形態の切断用ブレード１０は、上記平均密度に対して、各領域において測定した密度が、９５〜１０５％の範囲内（平均密度を１００％として、±５％以内）に含まれる。
Specifically, as shown in FIG. 4, the blade
More specifically, the
なお、本実施形態では、ブレード本体１を、該ブレード本体１の中心軸Ｏ回りに８等分して８つの領域に区画し、各領域において密度を測定するとしたが、これに限定されるものではない。すなわち、ブレード本体１を、該ブレード本体１の中心軸Ｏ回りに互いに等しい角度で複数の領域に区画し、各領域において密度を測定すればよいことから、等分する領域の数は８つに限定されない。ただし、測定精度を確保する上では、等分する領域の数は、少なくとも４つ以上であることが好ましい。
In the present embodiment, the blade
また、切断用ブレード１０は、ブレード本体１の反り量が、３００μｍ以下である。本実施形態において、例えばブレード本体１の厚さが０．３ｍｍより大きい場合には、ブレード本体１の反り量は、２００μｍ以下とされる。なお、ブレード本体１の反り量は、次のようにして求められる。
In the
図５（ａ）、（ｂ）に示すように、切断用ブレード１０を定盤Ｓ上に置き、定盤Ｓを中心軸回りに回転させながら、切断用ブレード１０に対してレーザ干渉計のレーザ光Ｌを照射することで、切断用ブレード１０の全周の高さ（定盤Ｓからの高さ）を測定する。そして、測定により得られた値のうち最高値（定盤Ｓから最も離れた位置の高さ）から、ブレード本体１の厚さを差し引いた値を、反り量とする。なお、この測定はブレード本体１の両面（厚さ方向を向く両側面１Ｂ、１Ｂ）に対して行い、数値の大きい方を採用する。
As shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), the
また、切断用ブレード１０は、ブレード本体１の平面度が、１０μｍ以下である。本実施形態では、ブレード本体１の平面度が、５μｍ以下とされている。なお、ブレード本体１の平面度は、次のようにして求められる。
The
図４に示すように、ブレード本体１を、該ブレード本体１の中心軸Ｏ回りに互いに等しい角度で複数の領域（図示の例では中心軸Ｏ回りに８等分した８つの領域）に区画する。そして、各領域においてブレード本体１の厚さをマイクロメータ等により測定したときの、測定値のばらつきの最大差（厚さの最大値と最小値との差）を、平面度とする。
As shown in FIG. 4, the blade
なお、本実施形態では、ブレード本体１を、該ブレード本体１の中心軸Ｏ回りに８等分して８つの領域に区画し、各領域においてブレード本体１の厚さを測定するとしたが、これに限定されるものではない。すなわち、ブレード本体１を、該ブレード本体１の中心軸Ｏ回りに互いに等しい角度で複数の領域に区画し、各領域において厚さを測定すればよいことから、等分する領域の数は８つに限定されない。ただし、測定精度を確保する上では、等分する領域の数は、少なくとも４つ以上であることが好ましい。
In the present embodiment, the blade
次に、上述した切断用ブレード１０の製造方法について、図６を参照して説明する。
本実施形態の切断用ブレード１０の製造方法は、熱圧着性樹脂の樹脂粉体及び砥粒３を含む混合粉ＭＰに、液状の分散媒ＤＭを加える混合工程と、分散媒ＤＭを加えた混合粉ＭＰを、成形型内でコールドプレスして、ブレード本体１の原板１１を形成する圧縮工程と、原板１１をホットプレスして焼結する焼結工程と、原板１１を焼結して得られたブレード本体１の外周及び内周の形状を整える仕上げ工程と、を備えている。
Next, a method of manufacturing the above-described
The manufacturing method of the
上記混合工程は、図６（ａ）に示すように、熱圧着性樹脂の樹脂粉体及び砥粒３を含む混合粉ＭＰを、成形型に充填する工程と、図６（ｂ）に示すように、成形型に充填した混合粉ＭＰの表面を平坦化する工程と、図６（ｃ）に示すように、表面を平坦化した混合粉ＭＰに液状の分散媒ＤＭを滴下する工程と、を含んでいる。
混合粉ＭＰの表面を平坦化する工程では、手作業や機械等により、混合粉ＭＰの表面（上面）全体が均一な高さとなるように、平らにならす。また、混合粉ＭＰに分散媒ＤＭを滴下する工程では、混合粉ＭＰの表面全体に対して、分散媒ＤＭを均等に滴下する。
As shown in FIG. 6 (a), the mixing step includes a step of filling a molding die with a mixed powder MP containing a resin powder of a thermocompression-bondable resin and
In the step of flattening the surface of the mixed powder MP, the entire surface (upper surface) of the mixed powder MP is flattened by a manual operation or a machine so as to have a uniform height. In the step of dropping the dispersion medium DM onto the mixed powder MP, the dispersion medium DM is evenly dropped onto the entire surface of the mixed powder MP.
なお、本実施形態でいう「分散媒ＤＭ」としては、例えばフッ素系不活性液体などの代替フロン等を用いることができる。また分散媒ＤＭとして、動粘度が２．３ｍｍ２／ｓ以下（２．３ｃＳｔ以下）の液体を用いることが好ましい。
なお、本実施形態でいう「動粘度」とは、後述する圧縮工程のコールドプレス時において必要な動粘度であり、例えば２５℃における液体の動粘度を指す。
Note that, as the “dispersion medium DM” in the present embodiment, for example, an alternative fluorocarbon such as a fluorine-based inert liquid can be used. Further, as the dispersion medium DM, it is preferable to use a liquid having a kinematic viscosity of 2.3 mm 2 / s or less (2.3 cSt or less).
The “kinematic viscosity” in the present embodiment is a kinematic viscosity required at the time of cold pressing in a compression step described later, and indicates, for example, the kinematic viscosity of a liquid at 25 ° C.
具体的に、分散媒ＤＭに用いられる物質名としては、例えば、デカヘキサフルオロヘキサンやペルフルオロカーバイト（Ｃ５〜Ｃ９）等が挙げられる。
より詳しくは、下記に示す製品等を分散媒ＤＭとして使用することができる。
・スリーエム社：フロリナート（FLUORINERT）（登録商標）ＦＣ７２：動粘度０．４ｃＳｔ
・スリーエム社：フロリナート（FLUORINERT）（登録商標）ＦＣ８４：動粘度０．５５ｃＳｔ
・スリーエム社：フロリナート（FLUORINERT）（登録商標）ＦＣ３２８３：動粘度０．８２ｃＳｔ
・スリーエム社：フロリナート（FLUORINERT）（登録商標）ＦＣ４０：動粘度２．２ｃＳｔ
・スリーエム社：フロリナート（FLUORINERT）（登録商標）ＦＣ４３（動粘度２．８）７４．７％＋ＦＣ３２８３（動粘度０．８２）２５．３％：動粘度２．３ｃＳｔ
なお、上記動粘度の単位である「ｃＳｔ」は、ＪＩＳ Ｚ８８０３：２０１１に記載されている通り、１ｃＳｔ＝１ｍｍ２／ｓの関係にある。
Specifically, as a substance name used for the dispersion medium DM, for example, decahexafluorohexane, perfluorocarbide (C5 to C9), and the like are given.
More specifically, the following products and the like can be used as the dispersion medium DM.
-3M: FLUORINERT (registered trademark) FC72: kinematic viscosity 0.4 cSt
-3M: FLUORINERT (registered trademark) FC84: kinematic viscosity 0.55 cSt
-3M: FLUORINERT (registered trademark) FC3283: kinematic viscosity 0.82 cSt
-3M: FLUORINERT (registered trademark) FC40: kinematic viscosity 2.2 cSt
3M: FLUORINERT (registered trademark) FC43 (kinematic viscosity 2.8) 74.7% + FC3283 (kinematic viscosity 0.82) 25.3%: kinematic viscosity 2.3 cSt
Note that “cSt”, which is a unit of the kinematic viscosity, has a relationship of 1 cSt = 1 mm 2 / s as described in JIS Z8803: 2011.
また、混合粉ＭＰは、上記混合工程よりも前工程の予混合工程において、熱圧着性樹脂からなる樹脂粉体及び砥粒３を予め混合し作製されている。また本実施形態では、この混合粉ＭＰに、樹脂粉体及び砥粒３以外に、フィラー５が含まれている。つまり予混合工程においては、熱圧着性樹脂の樹脂粉体、砥粒３及びフィラー５が予め混合されて、混合粉ＭＰとされており、この混合粉ＭＰに対して、後工程の混合工程において液状の分散媒ＤＭが混合される。
The mixed powder MP is prepared by previously mixing a resin powder made of a thermocompression-bondable resin and the
上記圧縮工程では、図６（ｄ）に示すように、上記混合工程を経て分散媒ＤＭが加えられた混合粉ＭＰを、成形型内で冷間にて圧縮加工（コールドプレス）する。
なお、本実施形態でいう「コールドプレス」とは、例えば常温での圧縮加工であり、より詳しくは、樹脂粉体の熱圧着が生じる温度未満の温度における圧縮加工を指す。このコールドプレスにより、混合粉ＭＰに含まれる分散媒ＤＭの大部分が、該混合粉ＭＰから外部へ流出させられる。
また、本実施形態では、成形型として金型を用いている。ただし、少なくとも圧縮工程以前の工程においては、成形型として金属材料以外の材料からなる型を用いてもよい。
In the compression step, as shown in FIG. 6 (d), the mixed powder MP to which the dispersion medium DM has been added through the mixing step is subjected to compression processing (cold press) in a molding die while being cold.
The “cold press” referred to in the present embodiment is, for example, compression processing at room temperature, and more specifically refers to compression processing at a temperature lower than the temperature at which thermocompression bonding of resin powder occurs. By this cold pressing, most of the dispersion medium DM contained in the mixed powder MP is caused to flow out of the mixed powder MP to the outside.
In the present embodiment, a mold is used as a molding die. However, at least in the step before the compression step, a mold made of a material other than the metal material may be used as the mold.
上記焼結工程では、成形型内において、ブレード本体１の原板１１を加熱しつつ圧縮加工（ホットプレス）する。
なお、本実施形態でいう「ホットプレス」とは、樹脂粉体の熱圧着が行われる温度範囲での圧縮加工を指す。具体的には、例えばポリイミド樹脂の場合、成形型の熱板３３０℃、金型温度３２０℃以上で３０分間、圧力１０ｔｏｎの条件にて、原板１１をホットプレスする。
また、ホットプレス後、３２０〜３５０℃の加熱炉中で８時間以上熱処理を施し、ブレード本体１の焼結を完了させることが好ましい。
In the sintering step, the
In this embodiment, “hot pressing” refers to compression processing in a temperature range in which thermocompression bonding of resin powder is performed. Specifically, in the case of a polyimide resin, for example, the
After the hot pressing, it is preferable to perform a heat treatment in a heating furnace at 320 to 350 ° C. for 8 hours or more to complete the sintering of the
上記仕上げ工程では、上記焼結工程により原板１１が熱硬化して得られたブレード本体１を、所定の外径、内径サイズとなるように、外周と内周を切断又は研削して、仕上げ加工する。また、この仕上げ工程において、ブレード本体１の外周端縁に対して、切れ刃１Ａの目立て処理を施してもよい。
これにより、本実施形態の切断用ブレード１０が得られる。
In the finishing step, the
Thereby, the
以上説明した本実施形態の切断用ブレード１０の製造方法では、熱圧着性樹脂の樹脂粉体、及び砥粒３を含む混合粉ＭＰに、液状の分散媒ＤＭを加えたものを、金型等の成形型内でコールドプレスする。従って、このコールドプレスの際に、混合粉ＭＰの粉末同士の隙間に分散媒ＤＭが入り込み、液体流動を利用した粉体流動を促すことができる。
In the manufacturing method of the
つまり、混合粉ＭＰに分散媒ＤＭを混ぜたものに、成形型内にて圧力をかけることで、分散媒ＤＭが潤滑剤のごとく作用して、樹脂粉体及び砥粒３が均一に成形型内に拡散する。このため、作製されるブレード本体１の原板１１の密度ばらつきが、顕著に小さく抑えられる。なお、この圧縮工程の際には、コールドプレス（冷間にて圧縮）していることから、樹脂粉体の熱圧着が進行することはなく、樹脂粉体の流動性は安定して確保される。また使用した分散媒ＤＭの大部分は、コールドプレス時にブレード本体１の原板１１より流出し、除去される。
In other words, by applying pressure to the mixture of the mixed powder MP and the dispersion medium DM in the mold, the dispersion medium DM acts like a lubricant, and the resin powder and the
そして、このブレード本体１の原板１１をホットプレスして焼結する。上述のように、原板１１の密度ばらつきは小さく抑えられているため、焼結時にブレード本体１に引け等が生じるようなことが抑えられ、その結果、反りや平面度が小さく抑えられたブレード本体１を作製することができる。
Then, the
なお、コールドプレス後にブレード本体１の原板１１に残留した分散媒ＤＭについては、例えば焼結工程のホットプレス前に揮発させて、ブレード本体１から除去することができる。この際、分散媒ＤＭは粉体同士の僅かな隙間に存在しているため、分散媒ＤＭの揮発によりブレード本体１が多孔質状に形成されるようなことは防止される。またこの場合、焼結工程を経て作製されたブレード本体１に分散媒ＤＭが残されることがないので、ブレード本体１の性能が分散媒ＤＭによる影響を受けることもない。
The dispersion medium DM remaining on the
より詳しくは、焼結工程において分散媒ＤＭが揮発させられるタイミングは、ホットプレスにより樹脂粉体が熱圧着を開始する以前であることが好ましい。つまり、ホットプレスの実施以前に、分散媒ＤＭがすべて揮発させられていることが好ましい。これにより、粉体同士の間において分散媒ＤＭが存在していたスペースが樹脂相２により塞がれて（置換されて）、焼結後のブレード本体１に分散媒ＤＭの痕跡が残されなくなる。従って、ブレード本体１の性能に関して、分散媒ＤＭ及びその痕跡が影響するようなことがなくなる。
More specifically, the timing at which the dispersion medium DM is volatilized in the sintering step is preferably before the resin powder starts thermocompression bonding by hot pressing. That is, it is preferable that all of the dispersion medium DM is volatilized before the hot press is performed. As a result, the space where the dispersion medium DM was present between the powders is closed (substituted) by the
具体的に、本実施形態により製造された切断用ブレード１０においては、ブレード本体１を、該ブレード本体１の中心軸Ｏ回りに互いに等しい角度で複数の領域（本実施形態の例では、中心軸Ｏ回りに８等分した８つの領域）に区画し、各領域において測定した密度の平均値を平均密度として、この平均密度に対して、各領域において測定した密度が９０〜１１０％にまで抑えられる。つまり、ブレード本体１の全域において密度差（密度ばらつき）が小さく抑えられている。これは上述したように、コールドプレスによる圧縮工程を経たブレード本体１の原板１１において、すでに密度差が小さく抑えられているためである。従って、作製されたブレード本体１は、反りや平面度が小さく抑えられることになる。
Specifically, in the
より詳しくは、本実施形態により製造された切断用ブレード１０においては、ブレード本体１の反り量を３００μｍ以下に抑えることができる。また、ブレード本体１の平面度を１０μｍ以下に抑えることができる。
また、焼結後に得られるブレード表面の平面度が、上述のように小さく抑えられているので、特に高品位な切断精度が求められる使用分野においても、ブレード本体１の両側面１Ｂ、１Ｂをラップ処理により平坦化することなく、所期する平面度を満足することができる。
More specifically, in the
In addition, since the flatness of the blade surface obtained after sintering is suppressed to a small value as described above, the both
このように、ブレード本体１の反りや平面度が小さく抑えられることにより、この切断用ブレード１０で被切断材を切断したときに、下記の作用効果が得られる。
すなわち、切断用ブレード１０の厚さ方向への振れが抑えられるため、切断幅が小さく抑えられて、被切断材の製品歩留まりを向上させることができる。また、切断用ブレード１０から被切断材に対して、切断幅方向への力が作用しにくくなる。このため、切断用ブレード１０が被切断材にスムーズに切り込んで、切断面のバリやチッピング等の発生が防止される。従って、被切断材を個片化してなる電子材料部品（製品）等の品質が、安定して高められることになる。
As described above, since the warpage and the flatness of the blade
That is, since the deflection of the
さらに、ブレード表面にラップ処理を施す必要がないことから、このラップ処理によって砥粒３が樹脂相２から突き出してしまうようなことがない。つまり本実施形態では、焼結工程を経て得られたブレード本体１は、該ブレード本体１の側面１Ｂよりも厚さ方向の内側に砥粒３が配置されており、側面１Ｂから厚さ方向の外側へ突き出す砥粒３が存在しない。このため、切断加工時において、ブレード本体１の側面１Ｂから突出する砥粒３が被切断材の切断面を荒らして加工品位を低下させる（バリやチッピング等を生じさせる）ような不具合を顕著に抑制できる。従って、上述の平面度を小さく抑えることができるという効果と相俟って、切断精度を格別顕著に高めることができるのである。
Furthermore, since it is not necessary to perform the lapping process on the blade surface, the lapping process does not cause the
詳しくは、従来においては、特にブレード本体の厚さを１．１ｍｍ以下に薄肉化しようとした場合に、ブレード表面の平面度を小さく抑えるために、また、ブレード本体の厚さを所期する薄さまで追い込んでいくために、ラップ処理を行うことが必須であった。このため、ブレード本体の側面から砥粒が突き出すことを防止することはできなかった。
一方、本実施形態によれば、ブレード本体１の厚さを１．１ｍｍ以下に薄肉化しても、焼結後においてすでに平面度が小さく抑えられているため、ラップ処理が不要である。このため、ブレード本体１の側面１Ｂから砥粒３が突き出すことを確実に防止することができる。すなわち、焼結工程を経たブレード本体１の両側面１Ｂ、１Ｂは、プレス加工により表面が平らに形成されており砥粒３の突き出しが無い状態であるので、ラップ処理を省いたことにより、ブレード表面からの砥粒３の突き出しをゼロにすることが可能である。
さらに、ラップ処理を施す必要がないので、製造が容易化されるのはもちろんのこと、従来のようにラップ処理を見込んでブレード本体の厚さを予め大きく形成しておく必要もなくなり、材料費が削減される。
In detail, in the prior art, especially when the thickness of the blade body is reduced to 1.1 mm or less, in order to suppress the flatness of the blade surface and to reduce the thickness of the blade body, In order to keep up, it was essential to perform lap processing. For this reason, it was not possible to prevent the abrasive grains from protruding from the side surface of the blade body.
On the other hand, according to the present embodiment, even if the thickness of the blade
Further, since there is no need to perform a lapping process, not only the manufacturing is simplified, but also it is not necessary to form the blade body thicker in advance in consideration of the lapping process as in the conventional case, and the material cost is reduced. Is reduced.
また、ブレード本体１の反りや平面度が小さく抑えられることにより、切断用ブレード１０が被切断材を切断する際に受ける反力が、従来のように反り量の大きい箇所に対して偏って作用するようなことが防止される。つまり本実施形態によれば、上記反力が、切断用ブレード１０の周方向全周にわたって均等に作用しやすくなるとともに、所定箇所に対して大きな負荷がかかるようなことが防止されるので、切断用ブレード１０の工具寿命が延長する。
Further, since the warpage and flatness of the blade
そして、このように切断精度が顕著に高められた切断用ブレード１０を製造するにあたり、図９（ａ）〜（ｃ）に示す従来製法に比べて、本実施形態では特別に複雑な製造工程を用いているわけではない。具体的に本実施形態では、分散媒ＤＭを加えた混合粉ＭＰを成形型内でコールドプレスするという簡単な工程を経ることにより、ブレード本体１（原板１１）の密度ばらつきを抑えて上述の優れた作用効果が得られるため、切断用ブレード１０の製造が容易である。
In order to manufacture the
以上より、本実施形態の切断用ブレード１０の製造方法によれば、熱圧着性樹脂からなる樹脂相２を備えつつ、ブレード本体１の側面１Ｂからの砥粒３の突き出しを防止でき、ブレード本体１の反り及び平面度を小さく抑えることができて、これにより切断精度が高められた切断用ブレード１０を、簡単に製造することができる。
また、本実施形態の切断用ブレード１０によれば、ブレード本体１を薄肉化しつつ、切断精度を顕著に向上させることができる。
As described above, according to the method for manufacturing the
Further, according to the
また、本実施形態の切断用ブレード１０の製造方法では、混合工程が、熱圧着性樹脂の樹脂粉体及び砥粒３を含む混合粉ＭＰを、成形型に充填する工程と、前記混合粉ＭＰの表面を平坦化する工程と、前記混合粉ＭＰに液状の分散媒ＤＭを滴下する工程と、を備えているので、下記の作用効果を奏する。
In the manufacturing method of the
すなわちこの場合、混合工程が、成形型に充填された混合粉ＭＰの表面を平坦化する工程を備えているので、この混合工程の後工程の圧縮工程において、混合粉ＭＰが成形型内で均等に拡散するまでの流動量を小さく抑えることができる。このため、上述したブレード本体１の原板１１の密度ばらつきを小さく抑えられるという効果が、より安定して奏功される。
That is, in this case, since the mixing step includes a step of flattening the surface of the mixed powder MP filled in the molding die, the mixed powder MP is uniformly distributed in the molding die in the compression step after the mixing step. The amount of flow until diffusion to the surface can be kept small. For this reason, the effect that the density variation of the
また、混合工程が、表面を平坦化した混合粉ＭＰに、分散媒ＤＭを滴下する工程を備えているので、混合粉ＭＰに対して分散媒ＤＭが均等に混ざりやすくなる。つまり、混合粉ＭＰ全体に分散媒ＤＭが行き渡り馴染みやすくなるので、この混合工程の後工程の圧縮工程において、分散媒ＤＭの液体流動を利用した混合粉ＭＰの粉体流動が、成形型内の全体にわたって均等に行われる。従って、上述したブレード本体１の原板１１の密度ばらつきを小さく抑えられるという効果が、より安定して奏功される。
In addition, since the mixing step includes a step of dropping the dispersion medium DM onto the mixed powder MP whose surface is flattened, the dispersion medium DM is easily mixed with the mixed powder MP evenly. In other words, since the dispersion medium DM spreads over the entire mixed powder MP and becomes familiar, the powder flow of the mixed powder MP using the liquid flow of the dispersion medium DM in the compression step after this mixing step causes the powder flow in the molding die. It is performed evenly throughout. Therefore, the effect that the density variation of the
また、本実施形態の切断用ブレード１０の製造方法では、分散媒ＤＭとして、動粘度が２．３ｍｍ２／ｓ以下の液体を用いているので、分散媒ＤＭが混合粉ＭＰの粉体間によく馴染んで広範囲に液体流動しやすくなるとともに、混合粉ＭＰの粉体流動を促す潤滑剤として効果的に機能する。これにより、圧縮工程において、成形型内で混合粉ＭＰを均等に拡散できるという作用効果が、より格別顕著なものとなる。
具体的に、分散媒ＤＭの動粘度が２．３ｍｍ２／ｓ以下であると、焼結後に得られるブレード本体１の反りや平面度が顕著に小さく抑えられる。
In the manufacturing method of the
Specifically, when the kinematic viscosity of the dispersion medium DM is 2.3 mm 2 / s or less, the warpage and flatness of the blade
また、本実施形態の切断用ブレード１０は、ブレード本体１を、該ブレード本体１の中心軸Ｏ回りに互いに等しい角度で複数の領域に区画し、各領域において測定した密度の平均値を平均密度として、前記平均密度に対して、各領域において測定した密度が９０〜１１０％である。
また、ブレード本体１の反り量が、３００μｍ以下であり、ブレード本体１の平面度が、１０μｍ以下である。
Further, the
The amount of warpage of the
この切断用ブレード１０は、前記平均密度に対して、各領域において測定した密度が９０〜１１０％（平均密度を１００％として±１０％以内）であり、ブレード本体１の密度ばらつきが小さく抑えられているため、ブレード本体１の反り量を３００μｍ以下にまで小さく抑えることができる。また、ブレード本体１の平面度を１０μｍ以下にまで小さく抑えることができる。このため、切断用ブレード１０の製造時において、ブレード表面（両側面１Ｂ、１Ｂ）を平坦化するためのラップ処理等を削減することが可能である。
従って、切断用ブレード１０の製造容易性を向上しつつ、この切断用ブレード１０による切断精度を顕著に高めることができる。
The
Therefore, it is possible to remarkably increase the cutting accuracy of the
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes can be made without departing from the spirit of the present invention.
例えば、前述の実施形態の切断用ブレード１０は、砥粒３及びフィラー５が分散された樹脂相２が１層設けられてブレード本体１が形成されているが、このような樹脂相２が厚さ方向に複数積層してブレード本体１が形成されていてもよい。この場合、圧縮工程を経て得られたブレード本体１の原板１１を、焼結工程において厚さ方向に複数積層してホットプレスし焼結する。
For example, in the
また、前述の実施形態では、切断用ブレード１０の製造方法の混合工程が、樹脂粉体及び砥粒３を含む混合粉ＭＰを成形型に充填する工程と、混合粉ＭＰの表面を平坦化する工程と、混合粉ＭＰに分散媒ＤＭを滴下する工程と、を備えているとしたが、本発明の参考例ではこれに限定されるものではない。すなわち、参考例の混合工程では、例えば混合粉ＭＰの表面を平坦化せずに分散媒ＤＭを滴下したり、混合粉ＭＰに分散媒ＤＭを滴下してから成形型に充填したりしてもよい。ただし、前述の実施形態で説明したように、混合工程が上記３つの工程を備えている場合には、この混合工程より後工程の圧縮工程を経たブレード本体１の原板１１において、密度ばらつきが小さく抑えられるという効果がより顕著なものとなることから、好ましい。
In the above-described embodiment, the mixing step of the manufacturing method of the
また、前述の実施形態では、ダイヤモンド及びｃＢＮのいずれかからなる砥粒３が樹脂相２に分散されているとしたが、これに限定されるものではない。すなわち、砥粒３として、ダイヤモンド及びｃＢＮ以外の硬質材料からなる粒子が、砥粒３として樹脂相２に分散されていてもよい。
また、ブレード本体１の樹脂相２に、砥粒３及びフィラー５が分散されているとしたが、フィラー５は樹脂相２に分散されていなくてもよい（つまりフィラー５は用いなくてもよい）。
In the above-described embodiment, the
Although the
また、前述の実施形態では、樹脂相２を形成する熱圧着性樹脂として、例えばポリイミド樹脂、特定のフェノール樹脂、ポリベンゾイミダゾール（ＰＢＩ（登録商標））等を用いるとしたが、これに限定されるものではなく、それ以外の熱圧着性樹脂であってもよい。
また、ブレード本体１を、該ブレード本体１の中心軸Ｏ回りに互いに等しい角度で複数の領域に区画し、各領域において測定した密度の平均値を平均密度として、前記平均密度に対して、各領域において測定した密度が９０〜１１０％であると説明した。これは、例えば、樹脂相２の原料となる樹脂粉体の種類が変わり、前記平均密度が変化しても、この平均密度に対して、中心軸Ｏ回りに等分した複数の領域において測定した各密度が、すべて９０〜１１０％の範囲内に含まれることを意味している。ただし本発明は、平均密度に対して各領域で測定した密度が、９０〜１１０％の範囲内に含まれる場合に限定されない。
In the above-described embodiment, for example, a polyimide resin, a specific phenol resin, polybenzimidazole (PBI (registered trademark)), or the like is used as the thermocompression-bonding resin forming the
Further, the blade
また、前述の実施形態では、分散媒ＤＭとして、例えばフッ素系不活性液体などの代替フロン等を用いることとしたが、これに限定されるものではない。すなわち、分散媒ＤＭは、フッ素系不活性液体以外の代替フロンや、代替フロン以外の液体であってもよい。 Further, in the above-described embodiment, as the dispersion medium DM, for example, an alternative fluorocarbon such as a fluorine-based inert liquid is used, but the present invention is not limited to this. That is, the dispersion medium DM may be an alternative chlorofluorocarbon alternative liquid other than the fluorinated inert liquid or a liquid other than the alternative fluorocarbon alternative liquid.
また、前述の実施形態では、切断用ブレード１０が、被切断材として例えばＱＦＮやＩｒＤＡのような、樹脂中に金属材を有する複合材である電子材料部品の切断に使用されると説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、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）からなる被切断材を精密切断加工してもよい。
In the above-described embodiment, the
その他、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において、前述の実施形態、変形例及びなお書き等で説明した各構成（構成要素）を組み合わせてもよく、また、構成の付加、省略、置換、その他の変更が可能である。また本発明は、前述した実施形態によって限定されることはなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。 In addition, the configurations (components) described in the above-described embodiments, modifications, and the like may be combined without departing from the spirit of the present invention. Changes are possible. The present invention is not limited by the above-described embodiments, but is limited only by the scope of the claims.
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。ただし本発明はこの実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to this embodiment.
＜反り量及び平面度の測定＞
前述の実施形態で説明した切断用ブレード１０の製造方法により製造した切断用ブレード１０を実施例１とし、図９（ａ）〜（ｃ）に示す従来製法により製造した切断用ブレードを比較例１として、各切断用ブレードを１００枚ずつ用意した。また、比較例２として、ドクターブレード法により切断用ブレードを作製することを試みた。
<Measurement of warpage and flatness>
The
なお、各切断用ブレードは、ブレード本体が樹脂相により形成されており、樹脂相の原料である樹脂粉体には互いに同一の材料（素材）を用いた。具体的には、樹脂粉体として、熱圧着性樹脂であるポリイミド樹脂を用いた。また、樹脂相に分散される砥粒及びフィラーについても同一の材料を用い、ブレード本体中の砥粒及びフィラーの含有率についても、各切断用ブレード同士において互いに同等に設定した。 In each of the cutting blades, the blade body was formed of a resin phase, and the same material (raw material) was used for the resin powder as the raw material of the resin phase. Specifically, a polyimide resin, which is a thermocompression bonding resin, was used as the resin powder. The same material was used for the abrasive grains and the filler dispersed in the resin phase, and the contents of the abrasive grains and the filler in the blade body were set to be equal to each other between the cutting blades.
実施例１の切断用ブレード１０の製造には、分散媒ＤＭとして、スリーエム社：フロリナート（FLUORINERT）（登録商標）ＦＣ７２：動粘度０．４ｃＳｔを用いた。
また、すべての切断用ブレードにおいて、表面加工（ブレード表面のラップ処理）は行わないこととした。
In the manufacture of the
In addition, in all the cutting blades, the surface processing (lapping of the blade surface) was not performed.
各切断用ブレードのブレード本体の寸法及び組成は、下記の通りとした。
・外径：φ５８ｍｍ
・内径：φ４０ｍｍ
・厚さ：１．１ｍｍ
・組成：ポリイミド４８．７５％、ダイヤモンド砥粒２５％、フィラー２６．２５％
（なお、上記組成は体積％を表す）
The dimensions and composition of the blade body of each cutting blade were as follows.
・ Outer diameter: φ58mm
・ Inner diameter: φ40mm
・ Thickness: 1.1mm
Composition: 48.75% polyimide, 25% diamond abrasive, 26.25% filler
(The above composition represents volume%)
そして、各種の切断用ブレードすべて（各１００枚）において、反り量（ブレード反り量）及び平面度（ブレード平面度）をそれぞれ測定した。なお、反り量及び平面度の測定方法は、前述の実施形態で説明した通りである。
測定結果を、下記表１及び表２に示す。
なお、表中の数値は、反り量及び平面度の各数値範囲に該当する切断用ブレードの枚数を表しており、反り量については、３０１μｍ以上で製品として使用できず、平面度については、２１μｍ以上で製品として使用できないものとした。
The warpage (blade warpage) and the flatness (blade flatness) were measured for all of the various cutting blades (100 blades each). The method of measuring the amount of warpage and the flatness is as described in the above embodiment.
The measurement results are shown in Tables 1 and 2 below.
The numerical values in the table represent the number of cutting blades corresponding to the numerical ranges of the amount of warpage and flatness. The amount of warpage is not more than 301 μm and cannot be used as a product. Thus, it was determined that the product could not be used.
また、ブレード本体の厚さを１．０ｍｍとした以外は、上述の実施例１と同様に製造した切断用ブレード１０を実施例２とした。また、ブレード本体の厚さを１．０ｍｍとした以外は、上述の比較例１と同様に製造した切断用ブレードを比較例３とした。また、ブレード本体の厚さを１．０ｍｍとした以外は、上述の比較例２と同様に製造した切断用ブレードを比較例４とした。
そして、各種の切断用ブレードすべて（各１００枚）において、反り量及び平面度をそれぞれ測定した。
測定結果を、下記表３及び表４に示す。
Further, a
Then, the amount of warpage and the flatness were measured for all of the various cutting blades (100 blades each).
The measurement results are shown in Tables 3 and 4 below.
また、ブレード本体の厚さを０．３ｍｍとした以外は、上述の実施例１と同様に製造した切断用ブレード１０を実施例３とした。また、ブレード本体の厚さを０．３ｍｍとした以外は、上述の比較例１と同様に製造した切断用ブレードを比較例５とした。また、ブレード本体の厚さを０．３ｍｍとした以外は、上述の比較例２と同様に製造した切断用ブレードを比較例６とした。
そして、各種の切断用ブレードすべて（各１００枚）において、反り量及び平面度をそれぞれ測定した。
測定結果を、下記表５及び表６に示す。
In addition, a
Then, the amount of warpage and the flatness were measured for all of the various cutting blades (100 blades each).
The measurement results are shown in Tables 5 and 6 below.
また、ブレード本体の厚さを０．１ｍｍとした以外は、上述の実施例１と同様に製造した切断用ブレード１０を実施例４とした。また、ブレード本体の厚さを０．１ｍｍとした以外は、上述の比較例１と同様に製造した切断用ブレードを比較例７とした。また、ブレード本体の厚さを０．１ｍｍとした以外は、上述の比較例２と同様に製造した切断用ブレードを比較例８とした。
そして、各種の切断用ブレードすべて（各１００枚）において、反り量及び平面度をそれぞれ測定した。
測定結果を、下記表７及び表８に示す。
Further, a
Then, the amount of warpage and the flatness were measured for all of the various cutting blades (100 blades each).
The measurement results are shown in Tables 7 and 8 below.
表１〜表８の結果より、実施例１〜４においては、ブレード本体１の反り量が全数３００μｍ以下に抑えられ、ブレード本体１の平面度が全数１０μｍ以下に抑えられていた。その中でも、ブレード本体１の厚さが０．３〜１．１ｍｍである実施例１〜３については、ブレード本体１の反り量が全数２００μｍ以下に抑えられていた。さらに、ブレード本体１の厚さが１．１ｍｍとされた実施例１、及びブレード本体１の厚さが１．０ｍｍとされた実施例２については、ブレード本体１の反り量が全数１００μｍ以下に抑えられ、ブレード本体１の平面度が全数５μｍ以下に抑えられていた。
From the results of Tables 1 to 8, in Examples 1 to 4, the total amount of warpage of the blade
一方、比較例１〜８のうち、ドクターブレード法で作製を試みた比較例２、４、６、８については、シート成型ができず、切断用ブレードを製造することができなかった。また、図９（ａ）〜（ｃ）に示す従来製法で製造した比較例１、３、５、７においては、ブレード本体１の反り量が３００μｍを超えるものが多数見受けられ、ブレード本体１の平面度が１０μｍを超えるものが多数見受けられた。
On the other hand, among Comparative Examples 1 to 8, for Comparative Examples 2, 4, 6, and 8 in which production was attempted by the doctor blade method, sheet molding was not possible, and cutting blades could not be produced. In addition, in Comparative Examples 1, 3, 5, and 7 manufactured by the conventional manufacturing method shown in FIGS. 9A to 9C,
＜密度ばらつき、反り量及び平面度の測定＞
前述の実施形態で説明した切断用ブレード１０の製造方法により製造され、ブレード本体１の厚さが、１．１ｍｍ、１．０ｍｍ、０．３ｍｍ、０．１ｍｍとされた各切断用ブレード１０を、この順に実施例５〜８とした。また、図９（ａ）〜（ｃ）に示す従来製法により製造され、ブレード本体１の厚さが、１．１ｍｍ、１．０ｍｍ、０．３ｍｍ、０．１ｍｍとされた各切断用ブレードを、この順に比較例９〜１２とした。なお、各切断用ブレードの樹脂相の材質は、ポリイミド樹脂である。そして、実施例５〜８及び比較例９〜１２の各切断用ブレードを、１００枚ずつ用意した。
<Measurement of density variation, amount of warpage, and flatness>
Each of the
各切断用ブレードにおいて、図４に示すようにブレード本体を、該ブレード本体の中心軸Ｏ回りに８等分した８つの領域に区画し、各領域において密度を測定した。そして、ブレード本体の８つの領域で測定した密度の平均値を平均密度とし、この平均密度を１００％として、８つの領域で測定した各密度が１００％に対してプラスマイナス何％の範囲内に収まっているかを確認した。なお、平均密度は、ほぼ設計値（狙い値）通りである。
また、各切断用ブレードの反り量及び平面度を、上述の＜反り量及び平面度の測定＞と同様にして、測定した。
測定結果を、下記表９に示す。
In each of the cutting blades, as shown in FIG. 4, the blade main body was divided into eight regions divided into eight around the central axis O of the blade main body, and the density was measured in each region. The average value of the densities measured in the eight regions of the blade body is defined as the average density, and the average density is defined as 100%. I checked if it fits. The average density is almost as designed (target).
Further, the amount of warpage and flatness of each cutting blade were measured in the same manner as in the above <Measurement of amount of warp and flatness>.
Table 9 below shows the measurement results.
表９の結果より、実施例５〜８の切断用ブレード１０は、測定したすべての密度が、平均密度１００％に対して±１０％の範囲内（つまり９０〜１１０％）に含まれており、具体的には、平均密度１００％に対して±５％の範囲内（つまり９５〜１０５％）に収まっていた。そして、このように密度ばらつき（密度差）が小さく抑えられた切断用ブレード１０は、反り量が全数３００μｍ以下とされており、具体的には、反り量が全数１００μｍ以下であった。また、平面度が全数１０μｍ以下であった。
From the results in Table 9, all the measured densities of the
一方、比較例９〜１２の切断用ブレードは、測定した密度の中に、平均密度１００％に対して±１０％の範囲外となるもの（つまり９０％未満又は１１０％を超えるもの）があり、密度ばらつきが大きかった。そして、比較例１０〜１２において、反り量が３００μｍ超に達するものや、平面度が２０μｍ超に達するものが見受けられた。 On the other hand, in the cutting blades of Comparative Examples 9 to 12, some of the measured densities are out of the range of ± 10% with respect to the average density of 100% (that is, less than 90% or more than 110%). And the variation in density was large. And, in Comparative Examples 10 to 12, the warpage amount exceeding 300 μm and the flatness exceeding 20 μm were observed.
＜回転試験＞
前述の実施形態で説明した切断用ブレード１０の製造方法により製造した切断用ブレード１０を実施例９とした。また、図９（ａ）〜（ｃ）に示す従来製法により製造した切断用ブレードを比較例１３とした。なお、各切断用ブレードの樹脂相の材質は、ポリイミド樹脂である。そして、実施例９及び比較例１３の各切断用ブレードを、１００枚ずつ用意した。
<Rotation test>
The
各切断用ブレードのブレード本体の寸法は、下記の通りとした。
・外径：φ５８ｍｍ
・内径：φ４０ｍｍ
・厚さ：０．３ｍｍ
The dimensions of the blade body of each cutting blade were as follows.
・ Outer diameter: φ58mm
・ Inner diameter: φ40mm
・ Thickness: 0.3mm
試験条件は、下記の通りとした。
・使用切断機：東京精密製 Ａ−ＷＤ１００Ａ
・スピンドル回転数：４００００ｍ−１
・評価枚数：各１００枚
The test conditions were as follows.
・ Cutting machine used: Tokyo Seimitsu A-WD100A
・ Spindle rotation speed: 40000m -1
-Evaluation number: 100 each
そして、切断機に装着した切断用ブレードを回転（空転）させ、回転開始から１分経過するまでの間に破損したブレード枚数を確認した。
試験結果を下記表１０に示す。
Then, the cutting blade mounted on the cutting machine was rotated (idle), and the number of blades damaged during one minute from the start of rotation was confirmed.
The test results are shown in Table 10 below.
表１０の結果より、実施例９の切断用ブレード１０は、比較例１３の切断用ブレードに比べて、ブレード剛性が安定して高められることがわかった。これは、実施例９においては密度ばらつきが小さく抑えられ、剛性のばらつきも小さく抑えられた結果、強度の弱い部分（破損が開始される部分）が形成されにくくなったためと考えられる。
From the results shown in Table 10, it was found that the
＜磨耗試験＞
前述の実施形態で説明した切断用ブレード１０の製造方法により製造した切断用ブレード１０を実施例１０とし、図９（ａ）〜（ｃ）に示す従来製法により製造した切断用ブレードを比較例１４とした。なお、各切断用ブレードの樹脂相の材質は、ポリイミド樹脂である。そして、実施例１０及び比較例１４の各切断用ブレードを、５枚ずつ用意した。
<Wear test>
The
各切断用ブレードのブレード本体の寸法は、下記の通りとした。
・外径：φ５８ｍｍ
・内径：φ４０ｍｍ
・厚さ：０．３ｍｍ
また、使用ブレードは、実施例１０及び比較例１４ともに、ＳＤＣ２３０−Ｒ１００の仕様とした。
The dimensions of the blade body of each cutting blade were as follows.
・ Outer diameter: φ58mm
・ Inner diameter: φ40mm
・ Thickness: 0.3mm
In addition, the blade used was the specification of SDC230-R100 for both Example 10 and Comparative Example 14.
試験条件は、下記の通りとした。
・使用切断機：東京精密製 Ａ−ＷＤ１００Ａ
・スピンドル回転数：１５０００ｍ−１
・切り込み：１．８ｍｍ
・送り速度：１００ｍｍ／ｓ
・冷却水量：１．２Ｌ＋１．２Ｌ
・ドレッサプレート：東京精密製 Ａ２−２ｍｍ
・溝入れ本数：３０本×５セット
The test conditions were as follows.
・ Cutting machine used: Tokyo Seimitsu A-WD100A
・ Spindle rotation speed: 15000m -1
・ Cut: 1.8mm
・ Feed speed: 100mm / s
・ Cooling water volume: 1.2L + 1.2L
・ Dresser plate: Tokyo Seimitsu A2-2mm
・ Number of grooves: 30 pieces x 5 sets
そして、切断機に装着した切断用ブレードを回転させて、ドレッサプレートに溝入れ加工を施し、ブレード磨耗量を確認した。
試験結果を下記表１１に示す。
Then, the cutting blade mounted on the cutting machine was rotated to perform grooving on the dresser plate, and the amount of blade wear was confirmed.
The test results are shown in Table 11 below.
表１１の結果より、実施例１０（実施例１０−１〜１０−５）の各切断用ブレード１０の平均磨耗量は、比較例１４（比較例１４−１〜１４−５）の各切断用ブレードの平均磨耗量に比べて、約１／２〜１／３程度に小さく抑えられることがわかった。これは、実施例１０においては密度ばらつきが小さく抑えられ、ブレード外周から径方向内側へ向けて進行する磨耗量が周方向全体に均一化された結果、磨耗が早期に進行してしまう箇所がなくなって、全体としての磨耗の進行も抑制されたためと考えられる。
From the results in Table 11, the average wear amount of each cutting
＜切断試験＞
前述の実施形態で説明した切断用ブレード１０の製造方法により製造した切断用ブレード１０を実施例１１とした。また、図９（ａ）〜（ｃ）に示す従来製法により製造した切断用ブレードを比較例１５、１６とした。なお、実施例１１及び比較例１６の各切断用ブレードの樹脂相の材質は、ポリイミド樹脂とし、比較例１５の切断用ブレードの樹脂相の材質は、フェノール樹脂とした。そして、実施例１１、比較例１５及び比較例１６の各切断用ブレードを、３枚ずつ用意した。
<Cutting test>
Example 11 is a
各切断用ブレードのブレード本体の寸法は、下記の通りとした。
・外径：φ５８ｍｍ
・内径：φ４０ｍｍ
・厚さ：０．３ｍｍ
また、使用ブレードは、実施例１１、比較例１５及び比較例１６ともに、ＳＤＣ２３０−Ｒ１００の仕様とした。
The dimensions of the blade body of each cutting blade were as follows.
・ Outer diameter: φ58mm
・ Inner diameter: φ40mm
・ Thickness: 0.3mm
In addition, the blade used was the SDC230-R100 specification in each of Example 11, Comparative Example 15, and Comparative Example 16.
試験条件は、下記の通りとした。
・使用切断機：東京精密製 Ａ−ＷＤ１００Ａ
・スピンドル回転数：２５０００ｍ−１
・送り速度：３０ｍｍ／ｓ
・冷却水量：１．２Ｌ＋１．２Ｌ
・被切断材：ＱＦＮパッケージ（樹脂と銅の複合材）
・ＱＦＮ切断数：５枚／１ブレードあたり
The test conditions were as follows.
・ Cutting machine used: Tokyo Seimitsu A-WD100A
・ Spindle speed: 25000m -1
・ Feeding speed: 30mm / s
・ Cooling water volume: 1.2L + 1.2L
・ Cutting material: QFN package (composite of resin and copper)
・ Number of QFN cuts: 5 blades / per blade
そして、切断機に装着した切断用ブレードを回転させて、ＱＦＮパッケージに切断加工を施し、ブレード磨耗率と加工品位について確認した。なお、加工品位については、図７に示すように、被切断材を賽の目状に切断（ダイシング）し、個片化したチップのバリ２０の長さを測定した。バリ２０の長さは、１ワークにつき１０チップ測定した。
磨耗率の試験結果を下記表１２に示し、加工品位（バリサイズ比較）の試験結果を図８に示す。
Then, the cutting blade mounted on the cutting machine was rotated to cut the QFN package, and the blade wear rate and the processing quality were checked. Regarding the processing quality, as shown in FIG. 7, the material to be cut was cut (diced) in a dice pattern, and the length of the
The test results of the wear rate are shown in Table 12 below, and the test results of the processed grade (compared to burr size) are shown in FIG.
表１２の結果より、実施例１１（実施例１１−１〜１１−３）の各切断用ブレード１０の磨耗率は、比較例１５（比較例１５−１〜１５−３）の各切断用ブレードの磨耗率及び比較例１６（比較例１６−１〜１６−３）の各切断用ブレードの磨耗率に比べて、約１／２〜１／４程度に小さく抑えられることがわかった。これは、実施例１１においては密度ばらつきが小さく抑えられ、ブレード外周から径方向内側へ向けて進行する磨耗量が周方向全体に均一化された結果、磨耗が早期に進行してしまう箇所がなくなって、全体としての磨耗率も抑制されたためと考えられる。
From the results in Table 12, the wear rate of each cutting
また、図８の結果より、実施例１１（実施例１１−１〜１１−３）の各切断用ブレード１０により切断したチップのバリサイズは、比較例１５（比較例１５−１〜１５−３）の各切断用ブレードにより切断したチップのバリサイズ、及び、比較例１６（比較例１６−１〜１６−３）の各切断用ブレードにより切断したチップのバリサイズに比べて、小さく抑えられることがわかった。これは、実施例１１においては密度ばらつきが小さく抑えられ、ブレード本体１の反りや平面度が小さく抑えられた結果、チップ切断面に作用する抵抗が低減したためと考えられる。
Further, from the results of FIG. 8, the burr size of the chip cut by each of the
１ ブレード本体
１Ａ 切れ刃
１Ｂ 側面
２ 樹脂相
３ 砥粒
１０ 切断用ブレード
１１ ブレード本体の原板
ＤＭ 分散媒
ＭＰ 混合粉
Ｏ ブレード本体の中心軸
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記分散媒を加えた前記混合粉を、成形型内でコールドプレスして、ブレード本体の原板を形成する圧縮工程と、
前記原板をホットプレスして焼結する焼結工程と、を備え、
前記混合工程は、
熱圧着性樹脂の樹脂粉体及び砥粒を含む混合粉を、成形型に充填する工程と、
前記混合粉の表面を平坦化する工程と、
前記混合粉に液状の分散媒を滴下する工程と、を備え、
前記圧縮工程では、コールドプレスの際に、前記混合粉の粉末同士の隙間に前記分散媒が入り込み、液体流動を利用した粉体流動を促すことを特徴とする切断用ブレードの製造方法。 A mixing step of adding a liquid dispersion medium to a mixed powder containing resin powder and abrasive grains of the thermocompression-bondable resin,
The compression step of cold-pressing the mixed powder to which the dispersion medium has been added in a molding die to form an original plate of the blade body,
A sintering step of sintering the original plate by hot pressing,
The mixing step includes:
A step of filling a molding die with a mixed powder containing resin powder and abrasive grains of the thermocompression-bondable resin,
Flattening the surface of the mixed powder,
Dropping a liquid dispersion medium into the mixed powder,
The method of manufacturing a cutting blade according to claim 1, wherein in the compression step, at the time of cold pressing, the dispersion medium enters into gaps between the powders of the mixed powder to promote powder flow utilizing liquid flow.
前記分散媒として、動粘度が２．３ｍｍ２／ｓ以下の液体を用いることを特徴とする切断用ブレードの製造方法。 It is a manufacturing method of the cutting blade according to claim 1 ,
A method for producing a cutting blade, wherein a liquid having a kinematic viscosity of 2.3 mm 2 / s or less is used as the dispersion medium.
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