[發(fā)明專利]薄刃刀片及其制造方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910007115.2
• 申請(qǐng)日: 2009-02-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101502953A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-08-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 片山武志;勝又哲;花見(jiàn)隆之;鳩野廣典;常田昌廣;蘆澤宏明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 三菱麻鐵里亞爾株式會(huì)社
• 主分類號(hào): B24D5/12
• 分類號(hào): B24D5/12;B24D18/00
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 熊玉蘭;李平英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及例如半導(dǎo)體裝置的切割或切片等精密切斷等領(lǐng)域所使用的薄刃刀片及其制造方法。

本申請(qǐng)要求2008年2月5日申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)第2008-025441號(hào)的優(yōu)先權(quán)，在此引用其內(nèi)容。

背景技術(shù)

這種精密切斷用的薄刃刀片大致分為其整體含有磨料且結(jié)合劑相也一體的全刀片(オ—ルブレ—ド)結(jié)構(gòu)的刀片、和內(nèi)周側(cè)不含磨料層的帶基體件結(jié)構(gòu)的刀片、和整體含有磨料但內(nèi)周側(cè)與外周側(cè)硬度或強(qiáng)度不同的2層結(jié)構(gòu)的全刀片。作為它們的用途，已知用于分割硅片的帶輪轂(ハブ)的切割用刀片，或電子部件的長(zhǎng)方形切片用刀片等。

作為這種薄刃刀片，例如在專利文獻(xiàn)1中提出了下述電鑄薄刃刀片，該電鑄薄刃刀片具有金屬結(jié)合相中分散配置磨料而成的圓環(huán)平板形的磨具主體，在該磨具主體的至少切削作用區(qū)域，面向厚度方向的側(cè)面中的金屬結(jié)合相表面的磨料的突出量為磨料的平均粒徑的1/4以下。另外，在該特開(kāi)2004-136431號(hào)公報(bào)中，還記載了在至少上述切削作用區(qū)域中，在厚度方向的兩端部設(shè)有磨料的集中度高于中間部的高集中度層。

發(fā)明內(nèi)容

最近，被切斷的工件的完工尺寸精度越來(lái)越嚴(yán)格，切后的尺寸公差或切斷面的直角等變得要求為數(shù)微米以內(nèi)等的高精度。為此，越來(lái)越忌諱工件切幅變化的刀片刃尖的側(cè)面磨耗，即必須防止刀片的側(cè)面部分的磨料的脫落引起的刀片寬度變窄。

另外，對(duì)于刀片的工具壽命也有嚴(yán)格的要求，期待刀片磨耗少的產(chǎn)品。也就是說(shuō)，要求刀片的尖端部分的磨耗少、徑向難以磨耗的刀片，在尖端的磨料磨盡以前不脫落的刀片。

另一方面，切割加工Si晶片等半導(dǎo)體晶片時(shí)，供給冷卻液進(jìn)行切粉的除去或刀片的冷卻，但為了防止靜電引起的晶片電路圖的破損，此時(shí)使用的冷卻液使用混入二氧化碳?xì)怏w而降低比電阻值的水。但是，這樣在冷卻液中混入的二氧化碳?xì)怏w，例如特開(kāi)2004-136431號(hào)公報(bào)所記載的，如果結(jié)合劑相是Ni等金屬結(jié)合相，則會(huì)產(chǎn)生對(duì)其侵蝕的作用，因此也會(huì)導(dǎo)致上述刀片的工具壽命的惡化。

本發(fā)明，是在這種背景下而完成的，目的在于提供一種薄刃刀片及其制造方法，所述薄刃刀片即便對(duì)切斷工件中的刀片中的磨料施加負(fù)荷，也可以防止磨料易于脫落，同時(shí)在混入二氧化碳?xì)怏w等的冷卻液之類的腐蝕性環(huán)境中，也可以抑制結(jié)合劑相被侵蝕。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，達(dá)到這種目的，本發(fā)明的薄刃刀片的特征在于，具備磨料保持于結(jié)合劑相的圓形薄板狀的磨料層，該磨料層的至少上述結(jié)合劑相的表面形成有用溶膠凝膠法制成的氧化物膜作為第一保護(hù)層，在該第一保護(hù)層表面形成有結(jié)構(gòu)為多晶、且在其晶體之間的界面基本不存在包含玻璃層的晶界層的氧化物厚膜作為第二保護(hù)層。

此處，厚膜是指具有1μm以上的厚度的膜。

另外，希望上述第一保護(hù)層形成于至少上述磨料與結(jié)合劑相的接合部附近，以包覆該結(jié)合劑相。

這種結(jié)構(gòu)可通過(guò)溶膠凝膠法形成作為第一保護(hù)層的氧化物膜。溶膠凝膠法為利用溶液的氧化物膜的形成方法，因此可認(rèn)為溶液由于表面張力被拉到磨料周圍，結(jié)果，磨料周邊部與其他部分相比膜厚變厚。形成的氧化物膜包覆上述結(jié)合劑相，特別是在磨料周邊部，具有優(yōu)異的磨料保持力和耐腐蝕性。

但是，第一保護(hù)層除了磨料周邊部，在其他的部分膜厚變薄，無(wú)法獲得穩(wěn)定的耐腐蝕性或耐磨耗性。于是，在第一保護(hù)層的表面形成作為第二保護(hù)層的、多晶且在上述晶體之間的界面基本不存在包含玻璃層的晶界層的氧化物厚膜，由此提高結(jié)合劑相的耐腐蝕性或耐磨耗性，控制結(jié)合劑的磨耗。

應(yīng)說(shuō)明的是，希望該第二保護(hù)層不形成于磨料的表面，僅形成于第一保護(hù)層的表面。通過(guò)第二保護(hù)層不形成于磨料的表面，不會(huì)引起刀片的磨削性能變化等缺陷。

另外，希望第二保護(hù)層為耐腐蝕性優(yōu)異的氧化物，例如氧化鋁。

為了形成這種第二保護(hù)層，可考慮在第一保護(hù)層上噴射氣體中分散有脆性材料的微粒的氣溶膠使其碰撞而形成氧化物厚膜的方法。

于是，本發(fā)明的薄刃刀片的制造方法的特征在于，形成在結(jié)合劑相分散磨料而成的圓形薄板狀的磨料層，在該磨料層的至少上述結(jié)合劑相的表面通過(guò)溶膠凝膠法形成包含氧化物的第一保護(hù)層，接著在該第一保護(hù)層的表面，噴射氣體中分散有脆性材料的微粒的氣溶膠使其碰撞而形成含有氧化物厚膜的第二保護(hù)層。

例如，正如特許第3348154號(hào)公報(bào)或特開(kāi)2002-309383號(hào)公報(bào)、特開(kāi)2003-034003號(hào)公報(bào)、特開(kāi)2004-091614號(hào)公報(bào)等中所記載的，上述方法作為氣溶膠沉積法為人所知。