ブレ−ドおよびその製造方法
【課題】 例えばダイシングブレ−ドに好適で、スロット部における切削油等の冷却流体の流れを整え、スロット部に発生する冷却流体の動圧を高めてブレ−ドを安定して支持し、ブレ−ドの振動や回転音の発生を抑制するとともに、スロット部の剛性を向上し、応力の発生やチッピングの発生を抑制して、ワ−クの高品質な加工を図るとともに、これを合理的かつ容易に製造できる、ブレ−ドおよびその製造方法を提供すること。
【解決手段】
砥粒４を被覆したブレ−ド本体１の切削側周面に複数のスロット部６を設けたブレ−ドであること。
前記スロット部６を平滑な溝状に形成したこと。
【解決手段】
砥粒４を被覆したブレ−ド本体１の切削側周面に複数のスロット部６を設けたブレ−ドであること。
前記スロット部６を平滑な溝状に形成したこと。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばダイシングブレ−ドに好適で、スロット部における切削油等の冷却流体の流れを整え、スロット部に発生する冷却流体の動圧を高めてブレ−ドを安定して支持し、ブレ−ドの振動や回転音の発生を抑制するとともに、スロット部の剛性を向上し、応力の発生やチッピングの発生を抑制して、ワ−クの高品質な加工を図るとともに、これを合理的かつ容易に製造できる、ブレ−ドおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、硬質石材やＦＲＰ（繊維強化プラスティック）、ＣＦＲＰ（炭素繊維強化プラスティック）、半導体ウエハ−の切断用ブレ−ドとして、円板形のブレ−ドの外周に孔状の複数のスロットを設け、該スロットの表裏両面と端面に外側ダイヤモンド砥粒層を設け、その内側の表裏両面に内側ダイヤモンド砥粒層を環状に設け、この内外側の砥粒層の間に砥粒を被覆しない環状の周溝を設け、切屑の排出を促す一方、前記内外側の砥粒層の砥粒を電気化学的手法によって被着させた電着ブレ−ドがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
前記電着ブレ−ドは、高速回転下のワ−ク切削時に切削油等の冷却流体が注入され、該冷却流体がスロットに流入して動圧を発生するが、スロットが孔状に形成されているため、冷却流体の円滑な流れが阻害され、冷却流体が流出するスロットの円周方向の端部とワ−クとの間の動圧が低下して、ブレ−ドの支持の安定性が低下し、ブレ−ドの振動や回転音が発生するとともに、スロット部の剛性が低下して、応力やチッピングが発生しワ−クの高品質な加工が困難になる上に、スロットないしブレ−ドの製作が難しいという問題があった。
【０００４】
このような問題を解決するものとして、外周部のスロットをなくして円板状にブレ−ドを形成し、その外周部の表裏両面と端面に第１の砥粒層を設け、該砥粒層の内側に第１の砥粒層と砥粒径を異にする第２の砥粒層を設け、これら第１および第２の砥粒層の間に、スロットに相当する砥粒を被覆しない環状溝を設けるとともに、第１の砥粒層の砥粒径を第２の砥粒層の粒径よりも大径にして、第２の砥粒層側に逃げを設け、切削抵抗の低減と発熱を抑制するとともに、切屑の排出性を向上するようにした電着ブレ−ドがある（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
しかし、この従来の電着ブレ−ドは、環状溝が円周方向の全域で連通しているため、環状溝で発生した冷却流体の動圧が低く、ブレ−ドの支持の安定性が低下し、ブレ−ドの振動や回転音が発生するとともに、スロット部の剛性が低下して、応力やチッピングが発生しワ−クの高品質な加工が困難になる上に、電着ブレ−ドの製造に二種類の砥粒を要し、その電着作業が煩雑で手間が掛かるという、問題があった。
【０００６】
前記問題を解決するものとして、円板形のブレ−ドを三層構造に形成し、その中央に砥粒を金属結合剤で結合したメタルボンド層を設け、その両側に砥粒を樹脂結合剤で結合したレジンボンド層を設け、前記各層の砥粒の粒径と硬度を互いに相違させる一方、両側のレジンボンド層の円周方向に複数の段差部を形成し、この段差部を半径方向内側の取付穴に連通させたものがある（例えば、特許文献３参照）。
【０００７】
しかし、前記ブレ−ドの段差部は取付穴に連通し、また段差部に砥粒が表出して、冷却流体の円滑な流れが阻害されるため、段差部で発生した冷却流体の動圧が低く、ブレ−ドの支持の安定性が低下し、ブレ−ドの振動や回転音が発生するとともに、スロット部の剛性が低く、応力やチッピングが発生してワ−クの高品質な加工が困難になるという問題があった。
しかも、前記ブレ−ドはメタルボンド層とレジンボンド層とを重合して構成し、その製造に二種類の砥粒と結合剤を要するとともに、各砥粒と結合剤を別々に型込めし、これらを加圧しながら加熱して製作するため、製造が煩雑で手間が掛かるとともに、段差部に砥粒が表出するため、段差部による切屑の排出性が低下し、発熱や切削効率の低下を来たす等の問題があった。
【０００８】
前記問題を解決するものとして、その製作時に電着槽内に収容した電解液にダイヤモンド砥粒を混入し、前記電解液に電解金属と電着基盤を収容し、これらに所定電圧を印加して、電着基盤にダイヤモンド砥粒と電解金属の母体金属とからなる電着層を形成する一方、電着層を所定厚形成後、電着基盤を電解液から取り出し、該電着基盤を水酸化ナトリウムにより溶解してブレ−ドを形成後、該ブレ−ドの外周面を適宜マスキングし、その表出部をＤＬＣ（ダイヤモンド状カ−ボン）コ−テング装置を介してＤＬＣをコ−テングした電鋳ブレ−ドがある（例えば、特許文献４参照）。
【０００９】
しかし、前記電鋳ブレ−ドは、ブレ−ドの外周面の複数箇所にＤＬＣをコ−テングし、コ−テング以外の部分が凹状を呈し、これが半径方向内側の取付穴に連通するため、ＤＬＣコ−テング間で発生した冷却流体の動圧が低く、ブレ−ドの支持の安定性が低下し、ブレ−ドの振動や回転音が発生するとともに、応力やチッピングが発生してワ−クの高品質な加工が困難になる一方、その製作に高価なＤＬＣコ−テング装置を要し、設備費が嵩むとともに、電着層形成後に電着基盤を溶解するため、製作分の電着基盤と溶解液を要する等して量産性に欠け、また製造工程が煩雑で手間が掛かる、という問題があった。
【００１０】
【特許文献１】特開平１０−１２８６７３号公報
【特許文献２】特許第３３８０６４６号公報
【特許文献３】特開２００２−２１０６６４号公報
【特許文献４】特開２０００−１４４４７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明はこのような問題を解決し、例えばダイシングブレ−ドに好適で、スロット部における切削油等の冷却流体の流れを整え、スロット部に発生する冷却流体の動圧を高めてブレ−ドを安定して支持し、ブレ−ドの振動や回転音の発生を抑制するとともに、スロット部の剛性を向上し、応力の発生やチッピングの発生を抑制して、ワ−クの高品質な加工を図るとともに、これを合理的かつ容易に製造できる、ブレ−ドおよびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１の発明は、砥粒を被覆したブレ−ド本体の切削側周面に複数のスロット部を設けたブレ−ドにおいて、前記スロット部を平滑な溝状に形成し、孔状のスロット部に比べ剛性を向上するとともに、スロット部における切削油等の冷却流体の流れを整え、スロット部に発生する冷却流体の動圧を高めてブレ−ドを安定して支持し、ブレ−ドの振動や回転音の発生を抑制するとともに、応力の発生やチッピングの発生を抑制して、ワ−クの高品質な加工を図るとともに、これを合理的かつ容易に製造できるようにしている。
請求項２の発明は、前記スロット部をブレ−ド本体の円周方向に溝成形し、ワ−クの切削時に供給される切削油等の冷却流体の流れに沿わせて、冷却流体の層流状の流れを促し、冷却流体の圧力損失を防止して、スロット部に発生する冷却流体の動圧を高めるようにしている。
請求項３の発明は、前記スロット部の円周方向の深さを、中間部よりも端部側を浅く形成し、スロット部における冷却流体の層流状の流れを促し、スロット部に発生する冷却流体の動圧を高めるとともに、スロット部の空隙を小スペ−ス化し、一様な深さのスロット部に比べ動圧を効率良く高めるようにしている。
【００１３】
請求項４の発明は、前記スロット部の半径方向の深さのうち、切削部側を最も深く形成し、切り込み時の良好な切れ味を得られるとともに、切削進行後の切削の負担を軽減するようにしている。
請求項５の発明は、前記スロット部の円周方向の断面形状を、湾曲面状に形成し、スロット部の剛性を向上するとともに、スロット部における冷却流体の流れを層流状に整え、スロット部に発生する冷却流体の動圧の圧力損失を防止し、ブレ−ドを安定して支持するようにしている。
請求項６の発明は、前記スロット部の半径方向の断面形状を、テ−パ状に形成し、スロット部の溝成形の容易化と切屑の円滑な排出を図るようにしている。
請求項７の発明は、前記スロット部の切削部側の湾曲面形状を、その半径方向の他側の湾曲面形状よりも曲率半径を小さく形成し、スロット部の切削部側における冷却流体の層流状の流れを促し、冷却流体の動圧の圧力損失を防止するようにしている。
【００１４】
請求項８の発明は、前記スロット部に金属薄膜を被覆し、該スロット部の平滑性を向上して、スロット部における冷却流体の流れを整え、かつ冷却流体の動圧の圧力損失を防止するとともに、切屑を円滑に排出し得るようにしている。
請求項９の発明は、前記ブレ−ド本体を帯板若しくは無端状の帯板または線材で形成し、バンドソ−またはワイヤソ−に適用し得るようにしている。
請求項１０の発明は、前記ブレ−ド本体を金属若しくは非金属板または金属皮膜で形成し、製作条件や使用条件に応じて、ブレ−ド本体に多様な材質または形態を採用し得るようにしている。
【００１５】
請求項１１の発明は、砥粒を含有した電解液に砥粒マスクを被着したブレ−ド本体を浸漬し、該ブレ−ド本体の電着面に砥粒を沈積し、これを析出金属で固着するブレ−ドの製造方法において、前記ブレ−ド本体の電着面に、電解液を透過し砥粒を透過しない絶縁性の砥粒マスクを被着し、前記砥粒マスクによるブレ−ド本体のマスク部に、平滑な溝状の複数のスロット部を形成し、砥粒マスクによって砥粒の沈積の有無によるスロット部の形成と、該スロット部に対する金属薄膜の被覆とを同時に実現し、製作の合理化を図るようにしている。
請求項１２の発明は、前記スロット部に金属薄膜を被覆し、該被覆をスロット部の形成と同時に行ない、製作の合理化を図るようにしている。
【００１６】
請求項１３の発明は、前記スロット部をブレ−ド本体の円周方向に溝成形し、スロット部を更に溝成形して、スロット部における冷却流体の層流状の流れを促すとともに、直線状の溝成形に比べ溝成形の容易化を図るようにしている。
請求項１４の発明は、前記スロット部の円周方向の断面形状を湾曲面状に形成し、スロット部を円周方向に矩形断面に溝成形する場合に比べ、スロット部の剛性の低下を防止するようにしている。
請求項１５の発明は、前記スロット部の切削部側を、その半径方向の他側よりも深く溝成形し、全域を同じ深さに成形する場合に比べ、スロット部の剛性の低下を防止するようにしている。
【００１７】
請求項１６の発明は、砥粒を含有した電解液に砥粒マスクを被着した金属製の母型材を浸漬し、該母型材の電着面に砥粒を沈積し、これを析出金属で固着後、母型材から剥離するブレ−ドの製造方法において、前記母型材の電着面の所定位置をマスク部材で絶縁し、前記母型材の電着面に電解液を透過し砥粒を透過しない絶縁性の砥粒マスクを被着し、前記砥粒マスクによる母型材のマスク部に、金属皮膜を被覆した平滑な溝状の複数のスロット部を形成し、該スロット部と砥粒の固着部とを母型材から物理的または化学的に剥離し、簡単な方法によってスロット部を有するブレ−ドを容易に製作し得るとともに、ブレ−ドの剥離法を製作条件に応じて選択し得るようにしている。
【００１８】
請求項１７の発明は、前記母型材の電着面を電着金属の密着性を抑制可能に構成し、スロット部と砥粒の固着部とを母型材から物理的に剥離可能にし、ブレ−ドの物理的な剥離を実現可能にしている。
請求項１８の発明は、前記母型材の少なくとも電着面に、不動態皮膜または窒化皮膜若しくは酸化皮膜を生成した金属を配置し、ブレ−ドの物理的な剥離の実現を具体化にしている。
請求項１９の発明は、前記スロット部と砥粒の固着部とを母型材から物理的に剥離後、該母型材を再利用し、母型材を化学剤で溶解する方法に比べて、母型材の合理的な利用を図るようにしている。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１の発明は、スロット部を平滑な溝状に形成したから、孔状のスロット部に比べ剛性を向上できるとともに、スロット部における切削油等の冷却流体の流れを整え、スロット部に発生する冷却流体の動圧の圧力損失を防止して、ブレ−ドを安定して支持し、ブレ−ドの振動や回転音の発生を抑制するとともに、応力の発生やチッピングの発生を抑制して、ワ−クの高品質な加工を図るとともに、これを合理的かつ容易に製造できる効果がある。
請求項２の発明は、前記スロット部をブレ−ド本体の円周方向に溝成形したから、ワ−クの切削時に供給される切削油等の冷却流体の流れに沿わせて、冷却流体の層流状の流れを促し、冷却流体の圧力損失を防止して、スロット部に発生する冷却流体の動圧を高めることができる。
請求項３の発明は、前記スロット部の円周方向の深さを、中間部よりも端部側を浅く形成したから、スロット部における冷却流体の層流状の流れを促し、スロット部に発生する冷却流体の動圧を高めるとともに、スロット部の空隙を小スペ−ス化し、一様な深さのスロット部に比べ動圧を効率良く高めることができる。
【００２０】
請求項４の発明は、前記スロット部の半径方向の深さのうち、切削部側を最も深く形成したから、切り込み時の良好な切れ味を得られるとともに、切削進行後の切削の負担を軽減することができる。
請求項５の発明は、前記スロット部の円周方向の断面形状を、湾曲面状に形成したから、スロット部の剛性を向上できるとともに、スロット部における冷却流体の流れを層流状に整え、スロット部に発生する冷却流体の動圧の圧力損失を防止して、ブレ−ドを安定して支持することができる。
請求項６の発明は、前記スロット部の半径方向の断面形状を、テ−パ状に形成したから、スロット部の溝成形の容易化と切屑の円滑な排出を図ることができる。
請求項７の発明は、前記スロット部の切削部側の湾曲面形状を、その半径方向の他側の湾曲面形状よりも曲率半径を小さく形成したから、スロット部の切削部側における冷却流体の層流状の流れを促し、冷却流体の動圧の圧力損失を防止することができる。
【００２１】
請求項８の発明は、前記スロット部に金属薄膜を被覆したから、該スロット部の平滑性を向上することができ、スロット部における冷却流体の流れを整え、かつ冷却流体の動圧の圧力損失を防止できるとともに、切屑を円滑に排出することができる。
請求項９の発明は、前記ブレ−ド本体を帯板若しくは無端状の帯板または線材で形成したから、バンドソ−またはワイヤソ−に適用し得る効果がある。
請求項１０の発明は、前記ブレ−ド本体を金属若しくは非金属板または金属皮膜で形成したから、製作条件や使用条件に応じて、ブレ−ド本体に多様な材質または形態を採用することができる。
【００２２】
請求項１１の発明は、ブレ−ド本体の電着面に、電解液を透過し砥粒を透過しない絶縁性の砥粒マスクを被着し、前記砥粒マスクによるブレ−ド本体のマスク部に、平滑な溝状の複数のスロット部を形成するから、砥粒マスクによって砥粒の沈積の有無によるスロット部の形成と、該スロット部に対する金属薄膜の被覆とを同時に実現でき、製作の合理化を図ることができる。
請求項１２の発明は、前記スロット部に金属薄膜を被覆するから、該被覆をスロット部の形成と同時に行ない、製作の合理化を図ることができる。
【００２３】
請求項１３の発明は、前記スロット部をブレ−ド本体の円周方向に溝成形するから、スロット部を更に溝成形して、スロット部における冷却流体の層流状の流れを促すことができるとともに、直線状の溝成形に比べ溝成形の容易化を図ることができる。
請求項１４の発明は、前記スロット部の円周方向の断面形状を湾曲面状に形成するから、スロット部を円周方向に矩形断面に溝成形する場合に比べ、スロット部の剛性の低下を防止することができる。
請求項１５の発明は、前記スロット部の切削部側を、その半径方向の他側よりも深く溝成形するから、全域を同じ深さに成形する場合に比べ、スロット部の剛性の低下を防止することができる。
【００２４】
請求項１６の発明は、母型材の電着面の所定位置をマスク部材で絶縁し、前記母型材の電着面に電解液を透過し砥粒を透過しない絶縁性の砥粒マスクを被着し、前記砥粒マスクによる母型材のマスク部に、金属皮膜を被覆した平滑な溝状の複数のスロット部を形成し、該スロット部と砥粒の固着部とを母型材から物理的または化学的に剥離するから、簡単な方法によってスロット部を有するブレ−ドを容易に製作し得るとともに、ブレ−ドの剥離法を製作条件に応じて選択し得る効果がある。
【００２５】
請求項１７の発明は、前記母型材の電着面を電着金属の密着性を抑制可能に構成し、スロット部と砥粒の固着部とを母型材から物理的に剥離可能にするから、ブレ−ドの物理的な剥離を実現することができる。
請求項１８の発明は、前記母型材の少なくとも電着面に、不動態皮膜または窒化皮膜若しくは酸化皮膜を生成した金属を配置するから、ブレ−ドの物理的な剥離の実現を具体化することができる。
請求項１９の発明は、前記スロット部と砥粒の固着部とを母型材から物理的に剥離後、該母型材を再利用するから、母型材を化学剤で溶解する方法に比べて、母型材の合理的な利用を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明をダイシングに好適なブレ−ドとその製造方法に適用した図示の実施形態について説明すると、図１乃至図１４において１はニッケルまたはニッケル合金製の円板状のブレ−ド本体で、厚さ０．０４〜０．２ｍｍ、外径４０〜１１０ｍｍに形成され、その中央に取付け孔２が形成されている。
この場合、ブレ−ド本体１をセラミックス等の非金属で構成することも可能であり、その場合は電着部に予め金属皮膜を形成して置く。
【００２７】
前記ブレ−ド本体１の電着面である表裏両面および外端面に砥粒層３が形成され、該砥粒層３は固着工程と肉盛工程の二段階複合めっきによって形成され、その製作に際しては、先ず３〜３０μｍのダイヤモンドまたはＣＢＮ（立方晶窒化ホウ素）の砥粒４を、めっき液（電解液）５に分散して撹拌し、これをブレ−ド本体１に沈積かつ固着する。
【００２８】
次に、前記砥粒４を固着したブレ−ド本体１を、砥粒４が分散していないめっき液（図示略）に収容してめっきし、前記固定した砥粒４間に金属イオンを析出して肉盛し、砥粒４の脱落を防止する。
この場合、砥粒径が１０μｍ以下の場合は、前記固着工程だけで砥粒４の脱落を防止し得るから、前述の肉盛工程を省略し得る。
【００２９】
前記ブレ−ド本体１の表裏両側面に砥粒４の電着を阻止ないし回避し、したがって砥粒層３ないし砥粒４分、溝状または凹状の複数のスロット部６が間隔を置いて形成され、その正面形状は図１のように略矩形または地紙形状に形成されている。
【００３０】
前記スロット部６は、例えば後述の放電加工によって更に溝成形され、実施形態では溝の断面形状として緩やかな湾曲面に形成され、その湾曲面は図３乃至図７に示すように、円周方向の中央を中心に溝深さが円周方向に沿って緩やかに減少する湾曲面に形成されている。
【００３１】
前記半径方向の湾曲面の断面形状は、半径方向内側の方が外側のものよりも緩やかに湾曲形成され、その溝深さｄ１〜ｄ３は図７のように、半径方向の外側に次第に深く形成され（ｄ１>ｄ２>ｄ３）、最外側位置の溝深さｄ１を３０μｍに形成している。
この場合、スロット部６の半径方向の溝は、前述のようにテ−パ状に形成されているが、半径方向の全域に亘って同じ深さに形成しても良く、そのようにすることで溝成形が容易になる。
【００３２】
前記ブレ−ド本体１の外周部の両面に、スロット部６に対する砥粒４の沈積防止手段として、ブレ−ド本体１より大径のリング状の砥粒マスク７,７が取り付けられている。
前記砥粒マスク７は、めっき液５を透過し砥粒４を透過しない、つまり砥粒４の沈積を阻止しめっき可能な、フェルトまたはスポンジまたはろ布等の薄肉の絶縁部材で形成されている。
【００３３】
前記砥粒マスク７の内周部で前記スロット部６と対応位置に、前記スロット部６と略同形の複数のマスクピ−ス８が内側に突設され、これらのマスクピ−ス８は砥粒４の沈積時に、ブレ−ド本体１の上下に配置した砥粒マスク７において、同相位置に配置されている
【００３４】
前記ブレ−ド本体１に対する砥粒４の沈積は、電着装置９で製造され、該装置９はブレ−ド本体１を収容可能な浴槽１０と、該浴槽１０に収容しためっき液５および砥粒４と、砥粒４とめっき液５を循環供給可能な循環パイプ１１および循環ポンプ１２と、前記めっき液５に浸漬した電極板１３と、ファンまたはスタ−ラ等の撹拌装置（図示略）を備え、該電極板１３に電源装置１４から正電圧を印加可能にしている。
【００３５】
前記砥粒４の沈積時は、ブレ−ド本体１の表裏両面に砥粒マスク７が被着され、該砥粒マスク７のマスク部を除くブレ−ド本体１の表裏両面と、外周部端面に砥粒４を沈積し、かつこれをめっき皮膜で固着可能にしている。
この場合、前述のような外部電源を要する電解めっきの代わりに、外部電源を要しない無電解めっきによって、砥粒４を沈積することも可能である。
【００３６】
その際、砥粒マスク７のマスクピ−ス８でマスクした、スロット部６の形成位置であるマスク部１５には、砥粒４の沈積が阻止され、当該部は図１２および図１３のように砥粒層３ないし砥粒４が存在しない分、凹状に形成され、かつその表面にブレ−ド本体１の平坦な金属皮膜部が表出している。
【００３７】
前記砥粒４の沈積後、ブレ−ド本体１のマスク部１５の断面形状を湾曲面状に成形し、この湾曲成形手段として実施形態では放電加工を用いている。
すなわち、前記ブレ−ド本体１のマスク部１５上に高電圧を印加可能な電極棒１６を移動可能に配置し、前記マスク部１５の断面形状を所定の湾曲面に習わせて、精密に溝加工可能にしている。
【００３８】
なお、この実施形態ではスロット部６の断面形状を円周方向の中央部を中心に対称な湾曲面に形成しているが、円周方向に非対称な湾曲面であっても良く、また湾曲面の代わりに、スロット部６の円周方向の中央を中心に、その溝深さが円周方向に漸減するテ−パ状、または漸減でなく円周方向の一端、つまり切削油等冷却流体の流出側の端部の溝深さが、円周方向の中央の溝深さよりも浅いければ良い。
【００３９】
このように構成した本発明のブレ−ドを製造する場合は、ニッケルまたはニッケル合金製の円板状のブレ−ド本体１と、例えばろ布製のブレ−ド本体１より大径の絶縁性の砥粒マスク７とを製作し、該マスク７をブレ−ド本体１の表裏両面に同相位置に配置し、これらを浴槽１０内の底部に適宜手段で水平に設置する。
【００４０】
次に、前記浴槽１０内に、例えばニッケルめっき液５を収容し、該めっき液５に前記設置した砥粒マスク７とブレ−ド本体１を浸漬する。
そして、前記めっき液５に所定粒度のダイヤモンドまたはＣＢＮの砥粒４を分散し、これを撹拌装置で撹拌するとともに、循環ポンプ１２を駆動して砥粒４とめっき液５を浴槽１０に循環供給する。
【００４１】
このような状況の下で、前記めっき液５に電極板１３を投入し、該電極板１３とブレ−ド本体１に通電すると、正極側の電極板１３から金属イオンが放出され、これがめっき液５に拡散して陰極側のブレ−ド本体１側へ移動し、該本体１の電着面全域と、外周部端面に析出する。この状況は図８のようである。
その際、砥粒マスク７は絶縁部材で構成されているから、該砥粒マスク７に金属イオンは析出しない。
【００４２】
また、前記めっき液５に拡散した砥粒４が、砥粒マスク７のマスク部を除くブレ−ド本体１の電着面に沈積し、該砥粒４が前記析出した金属イオンを介して固着され、砥粒４と金属皮膜とが層状に堆積して砥粒層３を形成する。
その際、前記マスク部１５にはめっき液５が浸透して金属イオンが析出するが、砥粒４は沈積しない。
【００４３】
この場合、前記砥粒４が１０μｍ以上のときは、砥粒４の固着力が弱く脱落する惧れがあるから、その脱落防止手段として、前記砥粒４を固着したブレ−ド本体１を、砥粒４が分散していない別のめっき液（図示略）に収容してめっきし、前記固定した砥粒４間に金属イオンを析出して肉盛すれば、砥粒４の脱落を防止し得る。
【００４４】
このようにしてブレ−ド本体１の表面に、所定厚の砥粒層３が形成されたところで、通電を停止し、マクキングしたブレ−ド本体１を浴槽１０から取り出し、砥粒マスク７を取り外せば、ブレ−ド本体１に対する砥粒４の沈積ないし固着が終了する。
この状況は図１１乃至図１３のようで、マスク部１５を除くブレ−ド本体１の表裏両面と、外周部端面に砥粒層３が形成され、マスク部１５には砥粒４が沈積されず、めっき皮膜だけが形成されている。したがって、マスク部１５は、周囲の砥粒層３ないし砥粒４の表面に比べ、溝状ないし凹状に形成されている。
【００４５】
この後、砥粒４を固着した前記ブレ−ド本体１を溝成形工程へ移動する。
実施形態では、前記溝成形手段として放電加工を用い、前記ブレ−ド本体１を放電加工機へ移動し、そのマスク部１５上に電極棒１６を移動可能に設置し、前記電極棒１６を所定の溝断面形状に習わせて移動し、当該部を溶融して精密に溝加工する。
この場合、マスク部１５は前述のように平坦なブレ−ド本体１に薄膜のめっき皮膜が形成され、砥粒層３ないし砥粒４が存在しないから、それだけ放電加工を容易かつ精密に行なえる。
【００４６】
前記溝加工として実施形態では、その断面形状を円周方向に緩やかな湾曲面に形成している。
その湾曲面の断面形状は図３乃至図７に示すように、円周方向の中央を中心に、円周方向に沿って溝深さが減少する緩やかな湾曲面に形成され、その湾曲面の形状は、半径方向内側の方が外側のものよりも緩やかに湾曲形成され、かつその溝深さｄ１〜ｄ３は、図７のように半径方向の外側に次第に深く形成されていて（ｄ１>ｄ２>ｄ３）、最外側位置の溝深さｄ１を３０μｍに形成している。
そして、前記ブレ−ド本体１の各マスク部１５を溝加工したところで、本発明の一連のブレ−ド製造作業が終了する。
【００４７】
このように本発明のブレ−ドは、従来の孔状のスロットに相当するスロット部６を電着工程で形成し、その溝状の平坦面を更に凹状湾曲面に溝成形しているから、孔状に形成したり、略コ字形断面に形成する従来のスロット部に比べて、スロット部の剛性ないし機械的強度が強化される。
また、本発明のブレ−ドは、成形型や機械加工を要せず、また単一の砥粒４を一様に被着しているから、異種また異径の砥粒４を要するものや、ブレ−ドの断面を異形に形成し、これを加圧成形する従来のものに比べて、構成が簡単で容易に製作できる。
【００４８】
こうして製作したブレ−ドを用いて、ウエハ−等の硬質のワ−ク（図示略）を切断する場合は、取付け孔２にスピンドル（図示略）を挿入し、前記ブレ−ドの前後をフランジ（図示略）で挟持し、これらをスピンドルの螺軸端にねじ込んだナット（図示略）を介して固定する。
この後、スピンドル（図示略）を回転してブレ−ドを回転すると、ブレ−ド外周部の両側面と外端面の砥粒層３ないし砥粒４がワ−クに接触して切断され、また凹状のスロット部６が間欠的にワ−クに接触して、良好な切れ味が得られる。
【００４９】
前記ワ−クの切削に伴なって切屑が生成され、この切屑はスロット部６の溝方向、つまり半径方向内側へ移動し、つまり外周部の深溝側から内側の浅溝側へ移動して排出される
この場合、スロット部６は溝状ないし湾曲面に形成されているから、平坦なスロット部を移動する場合に比べて、切屑の移動に一定の指向性が与えられ、その飛散を防止する。しかも、スロット部６の湾曲面には砥粒４が存在せず、平滑に形成されているから、切屑の移動が促進され切削効率が向上して、ブレ−ドとワ−クの発熱を抑制する。
【００５０】
また、前記ワ−クの切削に伴なって、ブレ−ドに切削油等の冷却流体が供給され、該冷却流体はブレ−ド本体１の円周方向に移動するから、前記冷却流体がスロット部６に流入しても、円周方向の流れが乱されることなくスロット部６に沿って移動し、スロット部６のブレ−ドの回転方向と反対側端部から排出される。
その際、前記冷却流体はスロット部６で動圧を発生し、その動圧は冷却流体がスロット部６と同動する間、その動圧をスロット部６に作用してブレ−ドを支持し、ブレ−ドの振動の発生ないし振動と回転音の発生を抑制する。
【００５１】
この場合、前記冷却流体はスロット部６の湾曲面に沿って、略層流状態を維持して円滑かつ整然と移動し、しかも湾曲面が平滑に形成されているから、該湾曲面における流体摩擦やエネルギ−損失が抑制され、また乱流の発生がなく、前記動圧の低下を防止する。
【００５２】
しかも、前記スロット部６の断面形状は、円周方向に湾曲形成されているから、これが矩形断面ないし平坦な底面の場合に比べて、スロット部６の空隙面積ないし空隙体積が小さくなり、その分動圧を高められるから、スロット部６が一種の動圧軸受けを呈してブレ−ドを安定して支持し、ブレ−ドの振動や回転音の発生を阻止する。
このため、ワ−クの振動や応力の発生が抑制され、チッピングの発生が阻止されて、ワ−クの高品質な加工が実現可能になる。
【００５３】
図１５乃至図２０は本発明の他の実施形態を示し、前述の構成と対応する部分に同一の符号を用いている。
このうち、図１５および図１６は本発明の第２の実施形態を示し、この実施形態は、スロット部６をブレ−ドの外周部に形成する代わりに、ワ−クを挿入可能な挿通孔１７の内周面に間隔を置いて形成し、内周型ブレ−ドに対応可能にしている。
【００５４】
図１７は本発明の第３の実施形態を示し、この実施形態は本発明をバンドソ−に適用したもので、ブレ−ド本体１を薄厚帯状のバネ鋼またはステンレス鋼で構成し、該本体１の両端部を溶接して無端状に形成している。
そして、ブレ−ド本体１の表裏両面に砥粒層３を電着し、幅方向の一側または両側にマスク部材７を取り付けて、複数のスロット部６を間隔を置いて形成し、切屑の排出を促し発熱を防止するとともに、バンドソ−の薄厚化と切削能率の向上を図り、ワ−クの応力の発生を防止してチッピングの発生を抑制し、ワ−クを高品質に加工し得るようにしている
【００５５】
図１８は本発明の第４の実施形態を示し、この実施形態は本発明をワイヤソ−に適用したもので、ブレ−ド本体１をピアノ線等で構成し、該本体１の周囲に砥粒層３とスロット部６とを交互に環状またはスパイラル状に形成している。
このようにすることで、切屑の排出を促し発熱を防止するとともに、ワイヤソ−の小径化と切削能率の向上を図り、ワ−クの応力の発生を防止してチッピングの発生を抑制し、ワ−クを高品質に加工し得るようにしている。
【００５６】
なお、図１乃至図１６に示す各実施形態において、ブレ−ド本体１をニッケルまたはニッケル合金製の代わりに、アルミニウム等によって構成し、該ブレ−ド本体１に所定厚の砥粒層３とスロット部６とを形成したところで、ブレ−ド本体１をめっき液５から取り出し、これを水酸化ナトリウム溶液に浸漬して溶解し、薄膜の電着または電鋳ブレ−ドを製作することも可能である。
【００５７】
このような電着または電鋳ブレ−ドは非常に薄厚（約０．０２ｍｍ）で、切削時に砥粒層３がワ−クに間欠的に接触して切れ味が良く、またスロット部６の微小な段差によって、従来の孔状のスロットに比べ切削抵抗や振動、回転音や発熱が低下し、また切屑が円滑に排出されて、ワ−クの応力の発生やチッピングの発生を抑制し、ワ−クの高品質な加工を実現し得るから、半導体ウエハ−等のダイシングソ−に好適である。
【００５８】
図１９および図２０は本発明の第５の実施形態を示し、この実施形態は別の電着または電鋳ブレ−ド１８（以下、単にブレ−ド１８と呼ぶ）と、その製造方法を示している。
前記ブレ−ド１８の構成は、その厚さが超薄厚以外は図１と実質的に同一で、その製造に際して、ブレ−ド１８よりも若干大径のブロック状の母型材１９を要する。
【００５９】
前記母型材１９の電着面を形成する平坦面の外周部に、環状のマスク部材２０を密着して配置（接着または塗布）し、またその中心部に円形のマスク部材２１を密着して配置（接着または塗布）し、更に母型材１９の側周面にも同様なマスク部材を配置する。
前記マスク部材２０,２１は絶縁性を有し、このうちマスク部材２０の内径をブレ−ド１８の外径と略同径に形成し、マスク部材２１を前記取付け孔２またはワ−ク挿入孔１７と同径に形成する。
【００６０】
前記母型材１９にマスク部材２０,２１を配置し、該母型材１９上に前記砥粒マスク７を収容し、該マスク７をマスク部材２０の内側に位置付けて保持し、これを浴槽１０内に水平に収容する。
この後、前記浴槽１０にめっき液５を収容し、該めっき液５に前記母型材１９を浸漬して、これに負電圧を印加する。
【００６１】
この状況は図８と実質的に同一で、めっき液５が砥粒マスク７を除く母型材１９の表面に接触し、また砥粒マスク７からめっき液５が浸透してマスク部に接触し、これらの電着面に金属イオンが析出する。
この場合、マスク部材２０,２１は絶縁部材で構成され、金属イオンが析出しないから、マスク部材２０,２１に沈積した砥粒４はめっき皮膜で固着されず、容易に脱落ないし剥離する。
【００６２】
こうして、めっき液５と砥粒４を撹拌しながら循環し、砥粒マスク７を除く母型材１９の上面に砥粒４を沈積させ、このうちマスク部材２０,２１を除く上面に沈積した砥粒４を、前記析出金属で固着して砥粒層３を形成する。
この場合、砥粒マスク７は絶縁性を有するため、マスクピ−ス８の直下の母型材１９には砥粒４が沈積されず、めっき皮膜のみが形成され、平坦なスロット部６が形成される。
【００６３】
そして、母型材１９に所定厚の砥粒層３と、スロット部６を形成したところで、通電を停止し、浴槽１０から母型材１９を取り出し、母型材１９から前記砥粒マスク７を取り外して、砥粒層３とスロット部６とを母型材１９から物理的に剥離し、薄膜状の電着ないし電鋳ブレ−ドを得る。この場合、金属皮膜がブレ−ド本体１に相当する。
【００６４】
その際、例えば母型材１９の表面を不動態皮膜を生成したステンレス鋼で構成し、該母型材１９の電着面にニッケルめっき等をすれば、前記不動態皮膜がめっきの密着性を抑制するため、前記めっき皮膜を母型材１９から容易に剥離でき、製作したブレ−ドの損傷を防止し得る。
したがって、例えばアルミニウム材で母型材１９を構成し、これを薬液で溶解して電着ないし電鋳ブレ−ドを形成する方法に比べ、薬液の使用を省略して母型材１９の再利用を図れ、ブレ−ドを合理的かつ安価に製作できる利点がある。
【００６５】
また、母型材１９をステンレス鋼の代わりに鉄鋼やその他の金属で構成し、その表面を表面酸化または表面窒化法、若しくは蒸着やスパッタ等の適宜手段で表面改質し、金属表面にＴｉＮ等の窒化皮膜やＴｉＯ２等の酸化皮膜を生成し、これらの窒化皮膜や酸化皮膜にニッケル等のめっきをすれば、前記窒化皮膜等がめっきの密着性を抑制するため、前記めっき皮膜を母型材１８から物理的に容易に剥離できる。
【００６６】
なお、前述の実施形態において、マスク部１５に放電加工等の溝加工をすることなく、平坦な素面状態で使用することも可能であり、そのようにすることで前記加工の省略分、ブレ−ドを容易かつ安価に製作できる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
このように本発明のブレ−ドおよびその製造方法は、スロット部における切削油等の冷却流体の流れを整え、スロット部に発生する冷却流体の動圧を高めてブレ−ドを安定して支持し、ブレ−ドの振動や回転音の発生を抑制するとともに、スロット部の剛性を向上し、応力の発生やチッピングの発生を抑制して、ワ−クの高品質な加工を図るとともに、これを合理的かつ容易に製造できるから、例えばダイシングブレ−ドに好適である。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明を外周刃型の円板形ブレ−ドに適用した正面図である。
【図２】図２の側面図である。
【図３】図１のスロット部を拡大して示す正面図である。
【図４】図４のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図６】図４のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【００６９】
【図７】図４のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。
【図８】本発明によるブレ−ドの製作状態を示す説明図で、浴槽に収容しためっき液にブレ−ド本体を浸漬し、該ブレ−ド本体に砥粒を沈積している状況を示している。
【図９】本発明に適用した砥粒マスクとブレ−ド本体との取り付け状況を示す平面図である。
【図１０】図９のＥ−Ｅ線に沿う断面図である。
【図１１】本発明によるブレ−ドの製作途中を示す正面図で、ブレ−ド本体に砥粒を沈積しめっき皮膜で固着した状況を示している。
【図１２】図４のＦ−Ｆ線に沿う断面図である。
【００７０】
【図１３】図４のＧ−Ｇ線に沿う断面図である。
【図１４】本発明によるブレ−ドの製作途中を示す正面図で、スロット部を放電加工して溝加工している状況を示している。
【図１５】本発明を内周刃型の円板形ブレ−ドに適用した第２の実施形態を示す正面図である。
【図１６】図１５のＨ−Ｈ線に沿う断面図である。
【図１７】本発明をバンドソ−に適用した第３の実施形態を示す正面図である。
【図１８】本発明をワイヤソ−に適用した第４の実施形態を示す正面図である。
【００７１】
【図１９】本発明を電着若しくは電鋳ブレ−ドに適用した第５の実施形態を示す斜視図である。
【図２０】前記第５の実施形態の電着若しくは電鋳ブレ−ドの製造途中の状況を示す斜視図で、母型材の電着面に砥粒マスクを取り付ける状況を分解して示している。
【符号の説明】
【００７２】
１ ブレ−ド本体
３ 砥粒層
４ 砥粒
６ スロット部
【００７３】
７ 砥粒マスク
１８ 電着若しくは電鋳ブレ−ド
１９ 母型材
２０，２１ マスク部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばダイシングブレ−ドに好適で、スロット部における切削油等の冷却流体の流れを整え、スロット部に発生する冷却流体の動圧を高めてブレ−ドを安定して支持し、ブレ−ドの振動や回転音の発生を抑制するとともに、スロット部の剛性を向上し、応力の発生やチッピングの発生を抑制して、ワ−クの高品質な加工を図るとともに、これを合理的かつ容易に製造できる、ブレ−ドおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、硬質石材やＦＲＰ（繊維強化プラスティック）、ＣＦＲＰ（炭素繊維強化プラスティック）、半導体ウエハ−の切断用ブレ−ドとして、円板形のブレ−ドの外周に孔状の複数のスロットを設け、該スロットの表裏両面と端面に外側ダイヤモンド砥粒層を設け、その内側の表裏両面に内側ダイヤモンド砥粒層を環状に設け、この内外側の砥粒層の間に砥粒を被覆しない環状の周溝を設け、切屑の排出を促す一方、前記内外側の砥粒層の砥粒を電気化学的手法によって被着させた電着ブレ−ドがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
前記電着ブレ−ドは、高速回転下のワ−ク切削時に切削油等の冷却流体が注入され、該冷却流体がスロットに流入して動圧を発生するが、スロットが孔状に形成されているため、冷却流体の円滑な流れが阻害され、冷却流体が流出するスロットの円周方向の端部とワ−クとの間の動圧が低下して、ブレ−ドの支持の安定性が低下し、ブレ−ドの振動や回転音が発生するとともに、スロット部の剛性が低下して、応力やチッピングが発生しワ−クの高品質な加工が困難になる上に、スロットないしブレ−ドの製作が難しいという問題があった。
【０００４】
このような問題を解決するものとして、外周部のスロットをなくして円板状にブレ−ドを形成し、その外周部の表裏両面と端面に第１の砥粒層を設け、該砥粒層の内側に第１の砥粒層と砥粒径を異にする第２の砥粒層を設け、これら第１および第２の砥粒層の間に、スロットに相当する砥粒を被覆しない環状溝を設けるとともに、第１の砥粒層の砥粒径を第２の砥粒層の粒径よりも大径にして、第２の砥粒層側に逃げを設け、切削抵抗の低減と発熱を抑制するとともに、切屑の排出性を向上するようにした電着ブレ−ドがある（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
しかし、この従来の電着ブレ−ドは、環状溝が円周方向の全域で連通しているため、環状溝で発生した冷却流体の動圧が低く、ブレ−ドの支持の安定性が低下し、ブレ−ドの振動や回転音が発生するとともに、スロット部の剛性が低下して、応力やチッピングが発生しワ−クの高品質な加工が困難になる上に、電着ブレ−ドの製造に二種類の砥粒を要し、その電着作業が煩雑で手間が掛かるという、問題があった。
【０００６】
前記問題を解決するものとして、円板形のブレ−ドを三層構造に形成し、その中央に砥粒を金属結合剤で結合したメタルボンド層を設け、その両側に砥粒を樹脂結合剤で結合したレジンボンド層を設け、前記各層の砥粒の粒径と硬度を互いに相違させる一方、両側のレジンボンド層の円周方向に複数の段差部を形成し、この段差部を半径方向内側の取付穴に連通させたものがある（例えば、特許文献３参照）。
【０００７】
しかし、前記ブレ−ドの段差部は取付穴に連通し、また段差部に砥粒が表出して、冷却流体の円滑な流れが阻害されるため、段差部で発生した冷却流体の動圧が低く、ブレ−ドの支持の安定性が低下し、ブレ−ドの振動や回転音が発生するとともに、スロット部の剛性が低く、応力やチッピングが発生してワ−クの高品質な加工が困難になるという問題があった。
しかも、前記ブレ−ドはメタルボンド層とレジンボンド層とを重合して構成し、その製造に二種類の砥粒と結合剤を要するとともに、各砥粒と結合剤を別々に型込めし、これらを加圧しながら加熱して製作するため、製造が煩雑で手間が掛かるとともに、段差部に砥粒が表出するため、段差部による切屑の排出性が低下し、発熱や切削効率の低下を来たす等の問題があった。
【０００８】
前記問題を解決するものとして、その製作時に電着槽内に収容した電解液にダイヤモンド砥粒を混入し、前記電解液に電解金属と電着基盤を収容し、これらに所定電圧を印加して、電着基盤にダイヤモンド砥粒と電解金属の母体金属とからなる電着層を形成する一方、電着層を所定厚形成後、電着基盤を電解液から取り出し、該電着基盤を水酸化ナトリウムにより溶解してブレ−ドを形成後、該ブレ−ドの外周面を適宜マスキングし、その表出部をＤＬＣ（ダイヤモンド状カ−ボン）コ−テング装置を介してＤＬＣをコ−テングした電鋳ブレ−ドがある（例えば、特許文献４参照）。
【０００９】
しかし、前記電鋳ブレ−ドは、ブレ−ドの外周面の複数箇所にＤＬＣをコ−テングし、コ−テング以外の部分が凹状を呈し、これが半径方向内側の取付穴に連通するため、ＤＬＣコ−テング間で発生した冷却流体の動圧が低く、ブレ−ドの支持の安定性が低下し、ブレ−ドの振動や回転音が発生するとともに、応力やチッピングが発生してワ−クの高品質な加工が困難になる一方、その製作に高価なＤＬＣコ−テング装置を要し、設備費が嵩むとともに、電着層形成後に電着基盤を溶解するため、製作分の電着基盤と溶解液を要する等して量産性に欠け、また製造工程が煩雑で手間が掛かる、という問題があった。
【００１０】
【特許文献１】特開平１０−１２８６７３号公報
【特許文献２】特許第３３８０６４６号公報
【特許文献３】特開２００２−２１０６６４号公報
【特許文献４】特開２０００−１４４４７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明はこのような問題を解決し、例えばダイシングブレ−ドに好適で、スロット部における切削油等の冷却流体の流れを整え、スロット部に発生する冷却流体の動圧を高めてブレ−ドを安定して支持し、ブレ−ドの振動や回転音の発生を抑制するとともに、スロット部の剛性を向上し、応力の発生やチッピングの発生を抑制して、ワ−クの高品質な加工を図るとともに、これを合理的かつ容易に製造できる、ブレ−ドおよびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１の発明は、砥粒を被覆したブレ−ド本体の切削側周面に複数のスロット部を設けたブレ−ドにおいて、前記スロット部を平滑な溝状に形成し、孔状のスロット部に比べ剛性を向上するとともに、スロット部における切削油等の冷却流体の流れを整え、スロット部に発生する冷却流体の動圧を高めてブレ−ドを安定して支持し、ブレ−ドの振動や回転音の発生を抑制するとともに、応力の発生やチッピングの発生を抑制して、ワ−クの高品質な加工を図るとともに、これを合理的かつ容易に製造できるようにしている。
請求項２の発明は、前記スロット部をブレ−ド本体の円周方向に溝成形し、ワ−クの切削時に供給される切削油等の冷却流体の流れに沿わせて、冷却流体の層流状の流れを促し、冷却流体の圧力損失を防止して、スロット部に発生する冷却流体の動圧を高めるようにしている。
請求項３の発明は、前記スロット部の円周方向の深さを、中間部よりも端部側を浅く形成し、スロット部における冷却流体の層流状の流れを促し、スロット部に発生する冷却流体の動圧を高めるとともに、スロット部の空隙を小スペ−ス化し、一様な深さのスロット部に比べ動圧を効率良く高めるようにしている。
【００１３】
請求項４の発明は、前記スロット部の半径方向の深さのうち、切削部側を最も深く形成し、切り込み時の良好な切れ味を得られるとともに、切削進行後の切削の負担を軽減するようにしている。
請求項５の発明は、前記スロット部の円周方向の断面形状を、湾曲面状に形成し、スロット部の剛性を向上するとともに、スロット部における冷却流体の流れを層流状に整え、スロット部に発生する冷却流体の動圧の圧力損失を防止し、ブレ−ドを安定して支持するようにしている。
請求項６の発明は、前記スロット部の半径方向の断面形状を、テ−パ状に形成し、スロット部の溝成形の容易化と切屑の円滑な排出を図るようにしている。
請求項７の発明は、前記スロット部の切削部側の湾曲面形状を、その半径方向の他側の湾曲面形状よりも曲率半径を小さく形成し、スロット部の切削部側における冷却流体の層流状の流れを促し、冷却流体の動圧の圧力損失を防止するようにしている。
【００１４】
請求項８の発明は、前記スロット部に金属薄膜を被覆し、該スロット部の平滑性を向上して、スロット部における冷却流体の流れを整え、かつ冷却流体の動圧の圧力損失を防止するとともに、切屑を円滑に排出し得るようにしている。
請求項９の発明は、前記ブレ−ド本体を帯板若しくは無端状の帯板または線材で形成し、バンドソ−またはワイヤソ−に適用し得るようにしている。
請求項１０の発明は、前記ブレ−ド本体を金属若しくは非金属板または金属皮膜で形成し、製作条件や使用条件に応じて、ブレ−ド本体に多様な材質または形態を採用し得るようにしている。
【００１５】
請求項１１の発明は、砥粒を含有した電解液に砥粒マスクを被着したブレ−ド本体を浸漬し、該ブレ−ド本体の電着面に砥粒を沈積し、これを析出金属で固着するブレ−ドの製造方法において、前記ブレ−ド本体の電着面に、電解液を透過し砥粒を透過しない絶縁性の砥粒マスクを被着し、前記砥粒マスクによるブレ−ド本体のマスク部に、平滑な溝状の複数のスロット部を形成し、砥粒マスクによって砥粒の沈積の有無によるスロット部の形成と、該スロット部に対する金属薄膜の被覆とを同時に実現し、製作の合理化を図るようにしている。
請求項１２の発明は、前記スロット部に金属薄膜を被覆し、該被覆をスロット部の形成と同時に行ない、製作の合理化を図るようにしている。
【００１６】
請求項１３の発明は、前記スロット部をブレ−ド本体の円周方向に溝成形し、スロット部を更に溝成形して、スロット部における冷却流体の層流状の流れを促すとともに、直線状の溝成形に比べ溝成形の容易化を図るようにしている。
請求項１４の発明は、前記スロット部の円周方向の断面形状を湾曲面状に形成し、スロット部を円周方向に矩形断面に溝成形する場合に比べ、スロット部の剛性の低下を防止するようにしている。
請求項１５の発明は、前記スロット部の切削部側を、その半径方向の他側よりも深く溝成形し、全域を同じ深さに成形する場合に比べ、スロット部の剛性の低下を防止するようにしている。
【００１７】
請求項１６の発明は、砥粒を含有した電解液に砥粒マスクを被着した金属製の母型材を浸漬し、該母型材の電着面に砥粒を沈積し、これを析出金属で固着後、母型材から剥離するブレ−ドの製造方法において、前記母型材の電着面の所定位置をマスク部材で絶縁し、前記母型材の電着面に電解液を透過し砥粒を透過しない絶縁性の砥粒マスクを被着し、前記砥粒マスクによる母型材のマスク部に、金属皮膜を被覆した平滑な溝状の複数のスロット部を形成し、該スロット部と砥粒の固着部とを母型材から物理的または化学的に剥離し、簡単な方法によってスロット部を有するブレ−ドを容易に製作し得るとともに、ブレ−ドの剥離法を製作条件に応じて選択し得るようにしている。
【００１８】
請求項１７の発明は、前記母型材の電着面を電着金属の密着性を抑制可能に構成し、スロット部と砥粒の固着部とを母型材から物理的に剥離可能にし、ブレ−ドの物理的な剥離を実現可能にしている。
請求項１８の発明は、前記母型材の少なくとも電着面に、不動態皮膜または窒化皮膜若しくは酸化皮膜を生成した金属を配置し、ブレ−ドの物理的な剥離の実現を具体化にしている。
請求項１９の発明は、前記スロット部と砥粒の固着部とを母型材から物理的に剥離後、該母型材を再利用し、母型材を化学剤で溶解する方法に比べて、母型材の合理的な利用を図るようにしている。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１の発明は、スロット部を平滑な溝状に形成したから、孔状のスロット部に比べ剛性を向上できるとともに、スロット部における切削油等の冷却流体の流れを整え、スロット部に発生する冷却流体の動圧の圧力損失を防止して、ブレ−ドを安定して支持し、ブレ−ドの振動や回転音の発生を抑制するとともに、応力の発生やチッピングの発生を抑制して、ワ−クの高品質な加工を図るとともに、これを合理的かつ容易に製造できる効果がある。
請求項２の発明は、前記スロット部をブレ−ド本体の円周方向に溝成形したから、ワ−クの切削時に供給される切削油等の冷却流体の流れに沿わせて、冷却流体の層流状の流れを促し、冷却流体の圧力損失を防止して、スロット部に発生する冷却流体の動圧を高めることができる。
請求項３の発明は、前記スロット部の円周方向の深さを、中間部よりも端部側を浅く形成したから、スロット部における冷却流体の層流状の流れを促し、スロット部に発生する冷却流体の動圧を高めるとともに、スロット部の空隙を小スペ−ス化し、一様な深さのスロット部に比べ動圧を効率良く高めることができる。
【００２０】
請求項４の発明は、前記スロット部の半径方向の深さのうち、切削部側を最も深く形成したから、切り込み時の良好な切れ味を得られるとともに、切削進行後の切削の負担を軽減することができる。
請求項５の発明は、前記スロット部の円周方向の断面形状を、湾曲面状に形成したから、スロット部の剛性を向上できるとともに、スロット部における冷却流体の流れを層流状に整え、スロット部に発生する冷却流体の動圧の圧力損失を防止して、ブレ−ドを安定して支持することができる。
請求項６の発明は、前記スロット部の半径方向の断面形状を、テ−パ状に形成したから、スロット部の溝成形の容易化と切屑の円滑な排出を図ることができる。
請求項７の発明は、前記スロット部の切削部側の湾曲面形状を、その半径方向の他側の湾曲面形状よりも曲率半径を小さく形成したから、スロット部の切削部側における冷却流体の層流状の流れを促し、冷却流体の動圧の圧力損失を防止することができる。
【００２１】
請求項８の発明は、前記スロット部に金属薄膜を被覆したから、該スロット部の平滑性を向上することができ、スロット部における冷却流体の流れを整え、かつ冷却流体の動圧の圧力損失を防止できるとともに、切屑を円滑に排出することができる。
請求項９の発明は、前記ブレ−ド本体を帯板若しくは無端状の帯板または線材で形成したから、バンドソ−またはワイヤソ−に適用し得る効果がある。
請求項１０の発明は、前記ブレ−ド本体を金属若しくは非金属板または金属皮膜で形成したから、製作条件や使用条件に応じて、ブレ−ド本体に多様な材質または形態を採用することができる。
【００２２】
請求項１１の発明は、ブレ−ド本体の電着面に、電解液を透過し砥粒を透過しない絶縁性の砥粒マスクを被着し、前記砥粒マスクによるブレ−ド本体のマスク部に、平滑な溝状の複数のスロット部を形成するから、砥粒マスクによって砥粒の沈積の有無によるスロット部の形成と、該スロット部に対する金属薄膜の被覆とを同時に実現でき、製作の合理化を図ることができる。
請求項１２の発明は、前記スロット部に金属薄膜を被覆するから、該被覆をスロット部の形成と同時に行ない、製作の合理化を図ることができる。
【００２３】
請求項１３の発明は、前記スロット部をブレ−ド本体の円周方向に溝成形するから、スロット部を更に溝成形して、スロット部における冷却流体の層流状の流れを促すことができるとともに、直線状の溝成形に比べ溝成形の容易化を図ることができる。
請求項１４の発明は、前記スロット部の円周方向の断面形状を湾曲面状に形成するから、スロット部を円周方向に矩形断面に溝成形する場合に比べ、スロット部の剛性の低下を防止することができる。
請求項１５の発明は、前記スロット部の切削部側を、その半径方向の他側よりも深く溝成形するから、全域を同じ深さに成形する場合に比べ、スロット部の剛性の低下を防止することができる。
【００２４】
請求項１６の発明は、母型材の電着面の所定位置をマスク部材で絶縁し、前記母型材の電着面に電解液を透過し砥粒を透過しない絶縁性の砥粒マスクを被着し、前記砥粒マスクによる母型材のマスク部に、金属皮膜を被覆した平滑な溝状の複数のスロット部を形成し、該スロット部と砥粒の固着部とを母型材から物理的または化学的に剥離するから、簡単な方法によってスロット部を有するブレ−ドを容易に製作し得るとともに、ブレ−ドの剥離法を製作条件に応じて選択し得る効果がある。
【００２５】
請求項１７の発明は、前記母型材の電着面を電着金属の密着性を抑制可能に構成し、スロット部と砥粒の固着部とを母型材から物理的に剥離可能にするから、ブレ−ドの物理的な剥離を実現することができる。
請求項１８の発明は、前記母型材の少なくとも電着面に、不動態皮膜または窒化皮膜若しくは酸化皮膜を生成した金属を配置するから、ブレ−ドの物理的な剥離の実現を具体化することができる。
請求項１９の発明は、前記スロット部と砥粒の固着部とを母型材から物理的に剥離後、該母型材を再利用するから、母型材を化学剤で溶解する方法に比べて、母型材の合理的な利用を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明をダイシングに好適なブレ−ドとその製造方法に適用した図示の実施形態について説明すると、図１乃至図１４において１はニッケルまたはニッケル合金製の円板状のブレ−ド本体で、厚さ０．０４〜０．２ｍｍ、外径４０〜１１０ｍｍに形成され、その中央に取付け孔２が形成されている。
この場合、ブレ−ド本体１をセラミックス等の非金属で構成することも可能であり、その場合は電着部に予め金属皮膜を形成して置く。
【００２７】
前記ブレ−ド本体１の電着面である表裏両面および外端面に砥粒層３が形成され、該砥粒層３は固着工程と肉盛工程の二段階複合めっきによって形成され、その製作に際しては、先ず３〜３０μｍのダイヤモンドまたはＣＢＮ（立方晶窒化ホウ素）の砥粒４を、めっき液（電解液）５に分散して撹拌し、これをブレ−ド本体１に沈積かつ固着する。
【００２８】
次に、前記砥粒４を固着したブレ−ド本体１を、砥粒４が分散していないめっき液（図示略）に収容してめっきし、前記固定した砥粒４間に金属イオンを析出して肉盛し、砥粒４の脱落を防止する。
この場合、砥粒径が１０μｍ以下の場合は、前記固着工程だけで砥粒４の脱落を防止し得るから、前述の肉盛工程を省略し得る。
【００２９】
前記ブレ−ド本体１の表裏両側面に砥粒４の電着を阻止ないし回避し、したがって砥粒層３ないし砥粒４分、溝状または凹状の複数のスロット部６が間隔を置いて形成され、その正面形状は図１のように略矩形または地紙形状に形成されている。
【００３０】
前記スロット部６は、例えば後述の放電加工によって更に溝成形され、実施形態では溝の断面形状として緩やかな湾曲面に形成され、その湾曲面は図３乃至図７に示すように、円周方向の中央を中心に溝深さが円周方向に沿って緩やかに減少する湾曲面に形成されている。
【００３１】
前記半径方向の湾曲面の断面形状は、半径方向内側の方が外側のものよりも緩やかに湾曲形成され、その溝深さｄ１〜ｄ３は図７のように、半径方向の外側に次第に深く形成され（ｄ１>ｄ２>ｄ３）、最外側位置の溝深さｄ１を３０μｍに形成している。
この場合、スロット部６の半径方向の溝は、前述のようにテ−パ状に形成されているが、半径方向の全域に亘って同じ深さに形成しても良く、そのようにすることで溝成形が容易になる。
【００３２】
前記ブレ−ド本体１の外周部の両面に、スロット部６に対する砥粒４の沈積防止手段として、ブレ−ド本体１より大径のリング状の砥粒マスク７,７が取り付けられている。
前記砥粒マスク７は、めっき液５を透過し砥粒４を透過しない、つまり砥粒４の沈積を阻止しめっき可能な、フェルトまたはスポンジまたはろ布等の薄肉の絶縁部材で形成されている。
【００３３】
前記砥粒マスク７の内周部で前記スロット部６と対応位置に、前記スロット部６と略同形の複数のマスクピ−ス８が内側に突設され、これらのマスクピ−ス８は砥粒４の沈積時に、ブレ−ド本体１の上下に配置した砥粒マスク７において、同相位置に配置されている
【００３４】
前記ブレ−ド本体１に対する砥粒４の沈積は、電着装置９で製造され、該装置９はブレ−ド本体１を収容可能な浴槽１０と、該浴槽１０に収容しためっき液５および砥粒４と、砥粒４とめっき液５を循環供給可能な循環パイプ１１および循環ポンプ１２と、前記めっき液５に浸漬した電極板１３と、ファンまたはスタ−ラ等の撹拌装置（図示略）を備え、該電極板１３に電源装置１４から正電圧を印加可能にしている。
【００３５】
前記砥粒４の沈積時は、ブレ−ド本体１の表裏両面に砥粒マスク７が被着され、該砥粒マスク７のマスク部を除くブレ−ド本体１の表裏両面と、外周部端面に砥粒４を沈積し、かつこれをめっき皮膜で固着可能にしている。
この場合、前述のような外部電源を要する電解めっきの代わりに、外部電源を要しない無電解めっきによって、砥粒４を沈積することも可能である。
【００３６】
その際、砥粒マスク７のマスクピ−ス８でマスクした、スロット部６の形成位置であるマスク部１５には、砥粒４の沈積が阻止され、当該部は図１２および図１３のように砥粒層３ないし砥粒４が存在しない分、凹状に形成され、かつその表面にブレ−ド本体１の平坦な金属皮膜部が表出している。
【００３７】
前記砥粒４の沈積後、ブレ−ド本体１のマスク部１５の断面形状を湾曲面状に成形し、この湾曲成形手段として実施形態では放電加工を用いている。
すなわち、前記ブレ−ド本体１のマスク部１５上に高電圧を印加可能な電極棒１６を移動可能に配置し、前記マスク部１５の断面形状を所定の湾曲面に習わせて、精密に溝加工可能にしている。
【００３８】
なお、この実施形態ではスロット部６の断面形状を円周方向の中央部を中心に対称な湾曲面に形成しているが、円周方向に非対称な湾曲面であっても良く、また湾曲面の代わりに、スロット部６の円周方向の中央を中心に、その溝深さが円周方向に漸減するテ−パ状、または漸減でなく円周方向の一端、つまり切削油等冷却流体の流出側の端部の溝深さが、円周方向の中央の溝深さよりも浅いければ良い。
【００３９】
このように構成した本発明のブレ−ドを製造する場合は、ニッケルまたはニッケル合金製の円板状のブレ−ド本体１と、例えばろ布製のブレ−ド本体１より大径の絶縁性の砥粒マスク７とを製作し、該マスク７をブレ−ド本体１の表裏両面に同相位置に配置し、これらを浴槽１０内の底部に適宜手段で水平に設置する。
【００４０】
次に、前記浴槽１０内に、例えばニッケルめっき液５を収容し、該めっき液５に前記設置した砥粒マスク７とブレ−ド本体１を浸漬する。
そして、前記めっき液５に所定粒度のダイヤモンドまたはＣＢＮの砥粒４を分散し、これを撹拌装置で撹拌するとともに、循環ポンプ１２を駆動して砥粒４とめっき液５を浴槽１０に循環供給する。
【００４１】
このような状況の下で、前記めっき液５に電極板１３を投入し、該電極板１３とブレ−ド本体１に通電すると、正極側の電極板１３から金属イオンが放出され、これがめっき液５に拡散して陰極側のブレ−ド本体１側へ移動し、該本体１の電着面全域と、外周部端面に析出する。この状況は図８のようである。
その際、砥粒マスク７は絶縁部材で構成されているから、該砥粒マスク７に金属イオンは析出しない。
【００４２】
また、前記めっき液５に拡散した砥粒４が、砥粒マスク７のマスク部を除くブレ−ド本体１の電着面に沈積し、該砥粒４が前記析出した金属イオンを介して固着され、砥粒４と金属皮膜とが層状に堆積して砥粒層３を形成する。
その際、前記マスク部１５にはめっき液５が浸透して金属イオンが析出するが、砥粒４は沈積しない。
【００４３】
この場合、前記砥粒４が１０μｍ以上のときは、砥粒４の固着力が弱く脱落する惧れがあるから、その脱落防止手段として、前記砥粒４を固着したブレ−ド本体１を、砥粒４が分散していない別のめっき液（図示略）に収容してめっきし、前記固定した砥粒４間に金属イオンを析出して肉盛すれば、砥粒４の脱落を防止し得る。
【００４４】
このようにしてブレ−ド本体１の表面に、所定厚の砥粒層３が形成されたところで、通電を停止し、マクキングしたブレ−ド本体１を浴槽１０から取り出し、砥粒マスク７を取り外せば、ブレ−ド本体１に対する砥粒４の沈積ないし固着が終了する。
この状況は図１１乃至図１３のようで、マスク部１５を除くブレ−ド本体１の表裏両面と、外周部端面に砥粒層３が形成され、マスク部１５には砥粒４が沈積されず、めっき皮膜だけが形成されている。したがって、マスク部１５は、周囲の砥粒層３ないし砥粒４の表面に比べ、溝状ないし凹状に形成されている。
【００４５】
この後、砥粒４を固着した前記ブレ−ド本体１を溝成形工程へ移動する。
実施形態では、前記溝成形手段として放電加工を用い、前記ブレ−ド本体１を放電加工機へ移動し、そのマスク部１５上に電極棒１６を移動可能に設置し、前記電極棒１６を所定の溝断面形状に習わせて移動し、当該部を溶融して精密に溝加工する。
この場合、マスク部１５は前述のように平坦なブレ−ド本体１に薄膜のめっき皮膜が形成され、砥粒層３ないし砥粒４が存在しないから、それだけ放電加工を容易かつ精密に行なえる。
【００４６】
前記溝加工として実施形態では、その断面形状を円周方向に緩やかな湾曲面に形成している。
その湾曲面の断面形状は図３乃至図７に示すように、円周方向の中央を中心に、円周方向に沿って溝深さが減少する緩やかな湾曲面に形成され、その湾曲面の形状は、半径方向内側の方が外側のものよりも緩やかに湾曲形成され、かつその溝深さｄ１〜ｄ３は、図７のように半径方向の外側に次第に深く形成されていて（ｄ１>ｄ２>ｄ３）、最外側位置の溝深さｄ１を３０μｍに形成している。
そして、前記ブレ−ド本体１の各マスク部１５を溝加工したところで、本発明の一連のブレ−ド製造作業が終了する。
【００４７】
このように本発明のブレ−ドは、従来の孔状のスロットに相当するスロット部６を電着工程で形成し、その溝状の平坦面を更に凹状湾曲面に溝成形しているから、孔状に形成したり、略コ字形断面に形成する従来のスロット部に比べて、スロット部の剛性ないし機械的強度が強化される。
また、本発明のブレ−ドは、成形型や機械加工を要せず、また単一の砥粒４を一様に被着しているから、異種また異径の砥粒４を要するものや、ブレ−ドの断面を異形に形成し、これを加圧成形する従来のものに比べて、構成が簡単で容易に製作できる。
【００４８】
こうして製作したブレ−ドを用いて、ウエハ−等の硬質のワ−ク（図示略）を切断する場合は、取付け孔２にスピンドル（図示略）を挿入し、前記ブレ−ドの前後をフランジ（図示略）で挟持し、これらをスピンドルの螺軸端にねじ込んだナット（図示略）を介して固定する。
この後、スピンドル（図示略）を回転してブレ−ドを回転すると、ブレ−ド外周部の両側面と外端面の砥粒層３ないし砥粒４がワ−クに接触して切断され、また凹状のスロット部６が間欠的にワ−クに接触して、良好な切れ味が得られる。
【００４９】
前記ワ−クの切削に伴なって切屑が生成され、この切屑はスロット部６の溝方向、つまり半径方向内側へ移動し、つまり外周部の深溝側から内側の浅溝側へ移動して排出される
この場合、スロット部６は溝状ないし湾曲面に形成されているから、平坦なスロット部を移動する場合に比べて、切屑の移動に一定の指向性が与えられ、その飛散を防止する。しかも、スロット部６の湾曲面には砥粒４が存在せず、平滑に形成されているから、切屑の移動が促進され切削効率が向上して、ブレ−ドとワ−クの発熱を抑制する。
【００５０】
また、前記ワ−クの切削に伴なって、ブレ−ドに切削油等の冷却流体が供給され、該冷却流体はブレ−ド本体１の円周方向に移動するから、前記冷却流体がスロット部６に流入しても、円周方向の流れが乱されることなくスロット部６に沿って移動し、スロット部６のブレ−ドの回転方向と反対側端部から排出される。
その際、前記冷却流体はスロット部６で動圧を発生し、その動圧は冷却流体がスロット部６と同動する間、その動圧をスロット部６に作用してブレ−ドを支持し、ブレ−ドの振動の発生ないし振動と回転音の発生を抑制する。
【００５１】
この場合、前記冷却流体はスロット部６の湾曲面に沿って、略層流状態を維持して円滑かつ整然と移動し、しかも湾曲面が平滑に形成されているから、該湾曲面における流体摩擦やエネルギ−損失が抑制され、また乱流の発生がなく、前記動圧の低下を防止する。
【００５２】
しかも、前記スロット部６の断面形状は、円周方向に湾曲形成されているから、これが矩形断面ないし平坦な底面の場合に比べて、スロット部６の空隙面積ないし空隙体積が小さくなり、その分動圧を高められるから、スロット部６が一種の動圧軸受けを呈してブレ−ドを安定して支持し、ブレ−ドの振動や回転音の発生を阻止する。
このため、ワ−クの振動や応力の発生が抑制され、チッピングの発生が阻止されて、ワ−クの高品質な加工が実現可能になる。
【００５３】
図１５乃至図２０は本発明の他の実施形態を示し、前述の構成と対応する部分に同一の符号を用いている。
このうち、図１５および図１６は本発明の第２の実施形態を示し、この実施形態は、スロット部６をブレ−ドの外周部に形成する代わりに、ワ−クを挿入可能な挿通孔１７の内周面に間隔を置いて形成し、内周型ブレ−ドに対応可能にしている。
【００５４】
図１７は本発明の第３の実施形態を示し、この実施形態は本発明をバンドソ−に適用したもので、ブレ−ド本体１を薄厚帯状のバネ鋼またはステンレス鋼で構成し、該本体１の両端部を溶接して無端状に形成している。
そして、ブレ−ド本体１の表裏両面に砥粒層３を電着し、幅方向の一側または両側にマスク部材７を取り付けて、複数のスロット部６を間隔を置いて形成し、切屑の排出を促し発熱を防止するとともに、バンドソ−の薄厚化と切削能率の向上を図り、ワ−クの応力の発生を防止してチッピングの発生を抑制し、ワ−クを高品質に加工し得るようにしている
【００５５】
図１８は本発明の第４の実施形態を示し、この実施形態は本発明をワイヤソ−に適用したもので、ブレ−ド本体１をピアノ線等で構成し、該本体１の周囲に砥粒層３とスロット部６とを交互に環状またはスパイラル状に形成している。
このようにすることで、切屑の排出を促し発熱を防止するとともに、ワイヤソ−の小径化と切削能率の向上を図り、ワ−クの応力の発生を防止してチッピングの発生を抑制し、ワ−クを高品質に加工し得るようにしている。
【００５６】
なお、図１乃至図１６に示す各実施形態において、ブレ−ド本体１をニッケルまたはニッケル合金製の代わりに、アルミニウム等によって構成し、該ブレ−ド本体１に所定厚の砥粒層３とスロット部６とを形成したところで、ブレ−ド本体１をめっき液５から取り出し、これを水酸化ナトリウム溶液に浸漬して溶解し、薄膜の電着または電鋳ブレ−ドを製作することも可能である。
【００５７】
このような電着または電鋳ブレ−ドは非常に薄厚（約０．０２ｍｍ）で、切削時に砥粒層３がワ−クに間欠的に接触して切れ味が良く、またスロット部６の微小な段差によって、従来の孔状のスロットに比べ切削抵抗や振動、回転音や発熱が低下し、また切屑が円滑に排出されて、ワ−クの応力の発生やチッピングの発生を抑制し、ワ−クの高品質な加工を実現し得るから、半導体ウエハ−等のダイシングソ−に好適である。
【００５８】
図１９および図２０は本発明の第５の実施形態を示し、この実施形態は別の電着または電鋳ブレ−ド１８（以下、単にブレ−ド１８と呼ぶ）と、その製造方法を示している。
前記ブレ−ド１８の構成は、その厚さが超薄厚以外は図１と実質的に同一で、その製造に際して、ブレ−ド１８よりも若干大径のブロック状の母型材１９を要する。
【００５９】
前記母型材１９の電着面を形成する平坦面の外周部に、環状のマスク部材２０を密着して配置（接着または塗布）し、またその中心部に円形のマスク部材２１を密着して配置（接着または塗布）し、更に母型材１９の側周面にも同様なマスク部材を配置する。
前記マスク部材２０,２１は絶縁性を有し、このうちマスク部材２０の内径をブレ−ド１８の外径と略同径に形成し、マスク部材２１を前記取付け孔２またはワ−ク挿入孔１７と同径に形成する。
【００６０】
前記母型材１９にマスク部材２０,２１を配置し、該母型材１９上に前記砥粒マスク７を収容し、該マスク７をマスク部材２０の内側に位置付けて保持し、これを浴槽１０内に水平に収容する。
この後、前記浴槽１０にめっき液５を収容し、該めっき液５に前記母型材１９を浸漬して、これに負電圧を印加する。
【００６１】
この状況は図８と実質的に同一で、めっき液５が砥粒マスク７を除く母型材１９の表面に接触し、また砥粒マスク７からめっき液５が浸透してマスク部に接触し、これらの電着面に金属イオンが析出する。
この場合、マスク部材２０,２１は絶縁部材で構成され、金属イオンが析出しないから、マスク部材２０,２１に沈積した砥粒４はめっき皮膜で固着されず、容易に脱落ないし剥離する。
【００６２】
こうして、めっき液５と砥粒４を撹拌しながら循環し、砥粒マスク７を除く母型材１９の上面に砥粒４を沈積させ、このうちマスク部材２０,２１を除く上面に沈積した砥粒４を、前記析出金属で固着して砥粒層３を形成する。
この場合、砥粒マスク７は絶縁性を有するため、マスクピ−ス８の直下の母型材１９には砥粒４が沈積されず、めっき皮膜のみが形成され、平坦なスロット部６が形成される。
【００６３】
そして、母型材１９に所定厚の砥粒層３と、スロット部６を形成したところで、通電を停止し、浴槽１０から母型材１９を取り出し、母型材１９から前記砥粒マスク７を取り外して、砥粒層３とスロット部６とを母型材１９から物理的に剥離し、薄膜状の電着ないし電鋳ブレ−ドを得る。この場合、金属皮膜がブレ−ド本体１に相当する。
【００６４】
その際、例えば母型材１９の表面を不動態皮膜を生成したステンレス鋼で構成し、該母型材１９の電着面にニッケルめっき等をすれば、前記不動態皮膜がめっきの密着性を抑制するため、前記めっき皮膜を母型材１９から容易に剥離でき、製作したブレ−ドの損傷を防止し得る。
したがって、例えばアルミニウム材で母型材１９を構成し、これを薬液で溶解して電着ないし電鋳ブレ−ドを形成する方法に比べ、薬液の使用を省略して母型材１９の再利用を図れ、ブレ−ドを合理的かつ安価に製作できる利点がある。
【００６５】
また、母型材１９をステンレス鋼の代わりに鉄鋼やその他の金属で構成し、その表面を表面酸化または表面窒化法、若しくは蒸着やスパッタ等の適宜手段で表面改質し、金属表面にＴｉＮ等の窒化皮膜やＴｉＯ２等の酸化皮膜を生成し、これらの窒化皮膜や酸化皮膜にニッケル等のめっきをすれば、前記窒化皮膜等がめっきの密着性を抑制するため、前記めっき皮膜を母型材１８から物理的に容易に剥離できる。
【００６６】
なお、前述の実施形態において、マスク部１５に放電加工等の溝加工をすることなく、平坦な素面状態で使用することも可能であり、そのようにすることで前記加工の省略分、ブレ−ドを容易かつ安価に製作できる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
このように本発明のブレ−ドおよびその製造方法は、スロット部における切削油等の冷却流体の流れを整え、スロット部に発生する冷却流体の動圧を高めてブレ−ドを安定して支持し、ブレ−ドの振動や回転音の発生を抑制するとともに、スロット部の剛性を向上し、応力の発生やチッピングの発生を抑制して、ワ−クの高品質な加工を図るとともに、これを合理的かつ容易に製造できるから、例えばダイシングブレ−ドに好適である。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明を外周刃型の円板形ブレ−ドに適用した正面図である。
【図２】図２の側面図である。
【図３】図１のスロット部を拡大して示す正面図である。
【図４】図４のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図６】図４のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【００６９】
【図７】図４のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。
【図８】本発明によるブレ−ドの製作状態を示す説明図で、浴槽に収容しためっき液にブレ−ド本体を浸漬し、該ブレ−ド本体に砥粒を沈積している状況を示している。
【図９】本発明に適用した砥粒マスクとブレ−ド本体との取り付け状況を示す平面図である。
【図１０】図９のＥ−Ｅ線に沿う断面図である。
【図１１】本発明によるブレ−ドの製作途中を示す正面図で、ブレ−ド本体に砥粒を沈積しめっき皮膜で固着した状況を示している。
【図１２】図４のＦ−Ｆ線に沿う断面図である。
【００７０】
【図１３】図４のＧ−Ｇ線に沿う断面図である。
【図１４】本発明によるブレ−ドの製作途中を示す正面図で、スロット部を放電加工して溝加工している状況を示している。
【図１５】本発明を内周刃型の円板形ブレ−ドに適用した第２の実施形態を示す正面図である。
【図１６】図１５のＨ−Ｈ線に沿う断面図である。
【図１７】本発明をバンドソ−に適用した第３の実施形態を示す正面図である。
【図１８】本発明をワイヤソ−に適用した第４の実施形態を示す正面図である。
【００７１】
【図１９】本発明を電着若しくは電鋳ブレ−ドに適用した第５の実施形態を示す斜視図である。
【図２０】前記第５の実施形態の電着若しくは電鋳ブレ−ドの製造途中の状況を示す斜視図で、母型材の電着面に砥粒マスクを取り付ける状況を分解して示している。
【符号の説明】
【００７２】
１ ブレ−ド本体
３ 砥粒層
４ 砥粒
６ スロット部
【００７３】
７ 砥粒マスク
１８ 電着若しくは電鋳ブレ−ド
１９ 母型材
２０，２１ マスク部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
砥粒を被覆したブレ−ド本体の切削側周面に複数のスロット部を設けたブレ−ドにおいて、前記スロット部を平滑な溝状に形成しことを特徴とするブレ−ド。
【請求項２】
前記スロット部をブレ−ド本体の円周方向に溝成形した請求項１記載のブレ−ド。
【請求項３】
前記スロット部の円周方向の深さのうち、中間部よりも端部側を浅く形成した請求項２記載のブレ−ド。
【請求項４】
前記スロット部の半径方向の深さを、切削部側を最も深く形成した請求項１または請求項２記載のブレ−ド。
【請求項５】
前記スロット部の円周方向の断面形状を、湾曲面状に形成した請求項３記載のブレ−ド
【請求項６】
前記スロット部の半径方向の断面形状を、テ−パ状に形成した請求項４記載のブレ−ド
【請求項７】
前記スロット部の切削部側の湾曲面形状を、その半径方向の他側の湾曲面形状よりも曲率半径を小さく形成した請求項３または請求項４記載のブレ−ド。
【請求項８】
前記スロット部に金属薄膜を被覆した請求項１記載のブレ−ド。
【請求項９】
前記ブレ−ド本体を帯板若しくは無端状の帯板または線材で形成した請求項１記載のブレ−ド。
【請求項１０】
前記ブレ−ド本体を金属若しくは非金属板または金属皮膜で形成した請求項１記載のブレ−ド。
【請求項１１】
砥粒を含有した電解液に砥粒マスクを被着したブレ−ド本体を浸漬し、該ブレ−ド本体の電着面に砥粒を沈積し、これを析出金属で固着するブレ−ドの製造方法において、前記ブレ−ド本体の電着面に、電解液を透過し砥粒を透過しない絶縁性の砥粒マスクを被着し、前記砥粒マスクによるブレ−ド本体のマスク部に、平滑な溝状の複数のスロット部を形成することを特徴とするブレ−ドの製造方法。
【請求項１２】
前記スロット部に金属薄膜を被覆する請求項１１記載のブレ−ドの製造方法。
【請求項１３】
前記スロット部をブレ−ド本体の円周方向に溝成形する請求項１１記載のブレ−ドの製造方法。
【請求項１４】
前記スロット部の円周方向の断面形状を湾曲面状に形成する請求項１３記載のブレ−ドの製造方法。
【請求項１５】
前記スロット部の切削部側を、その半径方向の他側よりも深く溝成形する請求項１３記載のブレ−ドの製造方法。
【請求項１６】
砥粒を含有した電解液に砥粒マスクを被着した金属製の母型材を浸漬し、該母型材の電着面に砥粒を沈積し、これを析出金属で固着後、母型材から剥離するブレ−ドの製造方法において、前記母型材の電着面の所定位置をマスク部材で絶縁し、前記母型材の電着面に電解液を透過し砥粒を透過しない絶縁性の砥粒マスクを被着し、前記砥粒マスクによる母型材のマスク部に、金属皮膜を被覆した平滑な溝状の複数のスロット部を形成し、該スロット部と砥粒の固着部とを母型材から物理的または化学的に剥離することを特徴とするブレ−ドの製造方法。
【請求項１７】
前記母型材の電着面を電着金属の密着性を抑制可能に構成し、スロット部と砥粒の固着部とを母型材から物理的に剥離可能にする請求項１６記載のブレ−ドの製造方法。
【請求項１８】
前記母型材の少なくとも電着面に、不動態皮膜または窒化皮膜若しくは酸化皮膜を生成した金属を配置する請求項１７記載のブレ−ドの製造方法。
【請求項１９】
前記スロット部と砥粒の固着部とを母型材から物理的に剥離後、該母型材を再利用する請求項１７または請求項１８記載のブレ−ドの製造方法。
【請求項１】
砥粒を被覆したブレ−ド本体の切削側周面に複数のスロット部を設けたブレ−ドにおいて、前記スロット部を平滑な溝状に形成しことを特徴とするブレ−ド。
【請求項２】
前記スロット部をブレ−ド本体の円周方向に溝成形した請求項１記載のブレ−ド。
【請求項３】
前記スロット部の円周方向の深さのうち、中間部よりも端部側を浅く形成した請求項２記載のブレ−ド。
【請求項４】
前記スロット部の半径方向の深さを、切削部側を最も深く形成した請求項１または請求項２記載のブレ−ド。
【請求項５】
前記スロット部の円周方向の断面形状を、湾曲面状に形成した請求項３記載のブレ−ド
【請求項６】
前記スロット部の半径方向の断面形状を、テ−パ状に形成した請求項４記載のブレ−ド
【請求項７】
前記スロット部の切削部側の湾曲面形状を、その半径方向の他側の湾曲面形状よりも曲率半径を小さく形成した請求項３または請求項４記載のブレ−ド。
【請求項８】
前記スロット部に金属薄膜を被覆した請求項１記載のブレ−ド。
【請求項９】
前記ブレ−ド本体を帯板若しくは無端状の帯板または線材で形成した請求項１記載のブレ−ド。
【請求項１０】
前記ブレ−ド本体を金属若しくは非金属板または金属皮膜で形成した請求項１記載のブレ−ド。
【請求項１１】
砥粒を含有した電解液に砥粒マスクを被着したブレ−ド本体を浸漬し、該ブレ−ド本体の電着面に砥粒を沈積し、これを析出金属で固着するブレ−ドの製造方法において、前記ブレ−ド本体の電着面に、電解液を透過し砥粒を透過しない絶縁性の砥粒マスクを被着し、前記砥粒マスクによるブレ−ド本体のマスク部に、平滑な溝状の複数のスロット部を形成することを特徴とするブレ−ドの製造方法。
【請求項１２】
前記スロット部に金属薄膜を被覆する請求項１１記載のブレ−ドの製造方法。
【請求項１３】
前記スロット部をブレ−ド本体の円周方向に溝成形する請求項１１記載のブレ−ドの製造方法。
【請求項１４】
前記スロット部の円周方向の断面形状を湾曲面状に形成する請求項１３記載のブレ−ドの製造方法。
【請求項１５】
前記スロット部の切削部側を、その半径方向の他側よりも深く溝成形する請求項１３記載のブレ−ドの製造方法。
【請求項１６】
砥粒を含有した電解液に砥粒マスクを被着した金属製の母型材を浸漬し、該母型材の電着面に砥粒を沈積し、これを析出金属で固着後、母型材から剥離するブレ−ドの製造方法において、前記母型材の電着面の所定位置をマスク部材で絶縁し、前記母型材の電着面に電解液を透過し砥粒を透過しない絶縁性の砥粒マスクを被着し、前記砥粒マスクによる母型材のマスク部に、金属皮膜を被覆した平滑な溝状の複数のスロット部を形成し、該スロット部と砥粒の固着部とを母型材から物理的または化学的に剥離することを特徴とするブレ−ドの製造方法。
【請求項１７】
前記母型材の電着面を電着金属の密着性を抑制可能に構成し、スロット部と砥粒の固着部とを母型材から物理的に剥離可能にする請求項１６記載のブレ−ドの製造方法。
【請求項１８】
前記母型材の少なくとも電着面に、不動態皮膜または窒化皮膜若しくは酸化皮膜を生成した金属を配置する請求項１７記載のブレ−ドの製造方法。
【請求項１９】
前記スロット部と砥粒の固着部とを母型材から物理的に剥離後、該母型材を再利用する請求項１７または請求項１８記載のブレ−ドの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２００６−３３４７１４（Ｐ２００６−３３４７１４Ａ）
【公開日】平成１８年１２月１４日（２００６．１２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１６１７９５（Ｐ２００５−１６１７９５）
【出願日】平成１７年６月１日（２００５．６．１）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り 平成１７年３月１日 社団法人精密工学会発行の「２００５年度 精密工学会春季大会 学術講演会講演論文集」に発表
【出願人】（３０００８６９５３）三光製作株式会社 (1)
【出願人】（０００２０９２７８）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１２月１４日（２００６．１２．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月１日（２００５．６．１）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り 平成１７年３月１日 社団法人精密工学会発行の「２００５年度 精密工学会春季大会 学術講演会講演論文集」に発表
【出願人】（３０００８６９５３）三光製作株式会社 (1)
【出願人】（０００２０９２７８）
【Ｆターム（参考）】
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