[發(fā)明專(zhuān)利]刀輪

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710332286.7
• 申請(qǐng)日: 2017-05-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107415065B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 福西利夫;林弘義;飯?zhí)锛兤?/a>
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 三星鉆石工業(yè)股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B28D5/02
• 分類(lèi)號(hào): B28D5/02
• 代理公司: 中科專(zhuān)利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 海坤

本發(fā)明提供一種刀輪，其為高品質(zhì)，能夠長(zhǎng)期在尖銳度良好的狀態(tài)下使用，并且能夠在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)無(wú)抖動(dòng)地形成直線(xiàn)狀的美觀的劃刻線(xiàn)。該刀輪為由單晶金剛石構(gòu)成的圓板狀，且在外周面具有由左右的斜面(3a)構(gòu)成的刀尖部(3)，并且在中心部具備安裝用的軸承孔(2)，軸承孔(2)的內(nèi)徑為0.3～1.1mm，真圓度為0.5μm以下，圓筒度為1μm以下，表面粗糙度以算術(shù)平均粗糙度計(jì)則為0.01μm以下。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及在向脆性材料基板加工劃刻線(xiàn)(切割槽)或?qū)⒋嘈圆牧匣迩袛鄷r(shí)使用的刀輪(也稱(chēng)為劃刻輪)。

本發(fā)明尤其涉及適于在氧化鋁、HTCC、LTCC等陶瓷基板、藍(lán)寶石基板、硅基板等的比非晶質(zhì)的玻璃基板堅(jiān)固的脆性材料基板加工劃刻線(xiàn)或?qū)⒋嘈圆牧匣迩袛嗟挠蓡尉Ы饎偸瘶?gòu)成的刀輪。

背景技術(shù)

在切斷脆性材料基板的加工中，通常已知有如下的方法：使用刀輪在基板表面形成劃刻線(xiàn)，然后，沿著劃刻線(xiàn)從背面?zhèn)仁┘油饬Χ够鍝锨纱艘曰鍨閱挝贿M(jìn)行切斷，該方法例如在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中被公開(kāi)。

對(duì)于在脆性材料基板上加工劃刻線(xiàn)的刀輪而言，使用在圓周面具有V字形的刀尖且在中心具備安裝用的軸承孔的刀輪。刀輪的直徑例如為約0.7～5.0mm而非常小，且刀輪在壓接狀態(tài)下被連續(xù)地反復(fù)使用，因此刀尖的使用環(huán)境惡劣。因此，對(duì)于刀輪，盡可能地謀求工具特性?xún)?yōu)異的材料。

作為耐磨損性、研磨性等工具特性尤為優(yōu)異的材料，已知有燒結(jié)金剛石(PCD)。PCD是以鈷作為介質(zhì)在高溫高壓下燒結(jié)微細(xì)的金剛石粒子而形成的材料，被用于難加工材料用的切削工具。專(zhuān)利文獻(xiàn)2中公開(kāi)了以該P(yáng)CD為材料的刀輪的制造方法。

在先技術(shù)文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：日本特許第3787489號(hào)公報(bào)

專(zhuān)利文獻(xiàn)2：日本特開(kāi)2011-93189號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的課題

然而，如上所述，由于PCD是對(duì)微細(xì)的金剛石粒子進(jìn)行燒結(jié)而形成的材料，因此，當(dāng)在惡劣的使用環(huán)境下長(zhǎng)期使用PCD制的刀輪時(shí)，由于金剛石粒子與鈷的硬度差，夾設(shè)于金剛石粒子之間的鈷發(fā)生磨損或者金剛石粒子脫落，從而在刀尖表面產(chǎn)生微細(xì)的凹凸。當(dāng)在刀輪的表面產(chǎn)生凹凸時(shí)，強(qiáng)度和尖銳度變差而無(wú)法加工美觀的劃刻線(xiàn)，其結(jié)果是，刀輪的使用壽命縮短。

對(duì)此，近來(lái)，著眼于還能夠在硬度更高的基板的劃線(xiàn)時(shí)使用且由比PCD堅(jiān)固的單晶金剛石構(gòu)成的刀輪。然而，雖然單晶金剛石制的刀輪堅(jiān)固且具有優(yōu)異的尖銳度，但由于具有劈裂性(向特定的方向破裂的性質(zhì))，因此，需要在抑制使用中的破裂這一方面深入研究。

另外，刀輪的軸承孔的真圓度、圓筒度、表面粗糙度以及車(chē)輪側(cè)面相對(duì)于軸承孔的直角度(正交度)的加工精度因刀輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的抖動(dòng)而受到較大的影響。當(dāng)?shù)遁喍秳?dòng)時(shí)，對(duì)劃刻線(xiàn)的筆直度(直線(xiàn)度)造成影響，劃刻線(xiàn)左右擺動(dòng)而無(wú)法美觀地切斷基板。尤其是在半導(dǎo)體基板的芯片加工中，加工寬度為微米單位，并假定由于元件的微細(xì)化而使加工寬度進(jìn)一步變窄，因此，需要將劃刻線(xiàn)的擺動(dòng)抑制為小于數(shù)μm。

對(duì)此，本發(fā)明的目的在于，提供一種高品質(zhì)的單晶金剛石制刀輪，即便對(duì)于硬度高的脆性材料基板，也能夠長(zhǎng)期在尖銳度良好的狀態(tài)下使用，并且在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)能夠無(wú)抖動(dòng)地形成直線(xiàn)狀的美觀的劃刻線(xiàn)。

用于解決課題的方案

為了解決上述課題，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案。即本發(fā)明的刀輪是由單晶金剛石形成的圓板狀的刀輪，該刀輪在外周面具有由左右的斜面構(gòu)成的刀尖部，且在中心部具備安裝用的軸承孔，所述軸承孔的內(nèi)徑為0.3～1.1mm，其真圓度為0.5μm以下，圓筒度為1μm以下，表面粗糙度以算術(shù)平均粗糙度計(jì)則為0.01μm以下。

在此，可以是，所述軸承孔與所述刀輪的側(cè)面所成的直角度為0.2°以下。