特許 6029042 丸鋸，ダイシングソー，円盤砥石，カップ砥石の本体環とこの生産方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6029042

(24)【登録日】2016年10月28日

(45)【発行日】2016年11月24日

(54)【発明の名称】丸鋸，ダイシングソー，円盤砥石，カップ砥石の本体環とこの生産方法

(51)【国際特許分類】

   B24D 3/00 20060101AFI20161114BHJP

   B24D 5/12 20060101ALI20161114BHJP

   B24D 7/00 20060101ALI20161114BHJP

   H01L 21/301 20060101ALI20161114BHJP

【ＦＩ】

   B24D3/00 310C

   B24D3/00 340

   B24D5/12

   B24D7/00 Z

   H01L21/78 F

【請求項の数】6

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2016-54492(P2016-54492)

(22)【出願日】2016年3月1日

【審査請求日】2016年3月31日

【権利譲渡・実施許諾】特許権者において、権利譲渡・実施許諾の用意がある。

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】509153364

【氏名又は名称】伊藤 幸男

(72)【発明者】

【氏名】松原 守

(72)【発明者】

【氏名】金光 誠一郎

(72)【発明者】

【氏名】武田 幸久

(72)【発明者】

【氏名】成田 潔

(72)【発明者】

【氏名】福原 義也

(72)【発明者】

【氏名】八尾 泰弘

(72)【発明者】

【氏名】子安 玲

(72)【発明者】

【氏名】野村 幸作

(72)【発明者】

【氏名】竹内 直也

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 修平

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 光希

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 幸男

【審査官】 亀田 貴志

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭６４−０１１７６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−０１６９７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−１４４９６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−０８２６７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−１５５３１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００７−５３３４７８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２４Ｄ ３／００ − ７／１８

Ｈ０１Ｌ ２１／３０１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

板材を切断する丸鋸又はシリコンウエハーを薄く切断するダイシングソー又は平面ワークを研削する研削砥石又は穴開けカップ砥石の構造体であり、該構造体の外周面又は先端面又は上記各面の周辺部に砥粒を固着してなる構成の本体環において、
繊維糸の縦線・横線で編込まれた編物又は織込まれた織布の交点、又は金属糸からなる縦線・横線で編込まれた編物又は織込まれた金網の交点とは、少なくとも密集乃至疎らに電着又は溶着され剛性を高めた固着結節点と、電着又は溶着せず剛性を弱めた自由結節点とからなり、上記固着結節点と自由結節点との割合を可変な面格子構造の円板金網又は円筒金網であることを特徴とする本体環。

【請求項2】

上記請求項１記載の本体環において、上記面格子構造の円板金網又は円筒金網は、丸鋸又は研削砥石又はカップ砥石が要求する砥石幅に応じて複数枚を積層結合された立方格子構造であることを特徴とする本体環。

【請求項3】

上記請求項１の本体環において、ダイシングソーは、φ０．０２５ｍｍの繊維糸（縦線・横線）を編む又は絡ませ厚みφ０．０５ｍｍ以下の編物又は不織布であり、外周部と内周部は固着結節点のみ中腹部は固着結節点と自由結節点とを割合可変な面格子構造の円板金網であることを特徴とする本体環。

【請求項4】

上記請求項２の本体環において、丸鋸は、円板金網の砥石幅に応じて複数枚を積層結合の立方格子構造となし、上記円板金網の外周部と内周部は固着結節点で剛性が高く、円板金網の中腹部位は固着結節点に自由結節点が混在し剛性を弱めた立方格子構造であることを特徴とする本体環。

【請求項5】

上記請求項２の本体環において、カップ砥石は、円筒金網の砥石幅に応じて複数枚を積層結合の立方格子構造となし、上記円筒金網の先端部と後端部は固着結節点で剛性が高く、円筒金網の中腹部位は固着結節点に自由結節点が混在し剛性を弱めた立方格子構造であることを特徴とする本体環。

【請求項6】

上記請求項２の本体環において、研削砥石は、円板金網の砥石幅に応じて複数枚を積層結合の立方格子構造となし、上記円板金網の外周部と内周部は固着結節点で剛性が高く、円板金網の中腹部位は固着結節点に自由結節点が混在し剛性を弱めた立方格子構造であることを特徴とする本体環。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、板材を直線切断又は左右に任意の曲率半径で湾曲切断を自在とする丸鋸、シリコンウエハーを薄く切断するダイシングソー、更に平面ワークの研削や溝加工を行う円盤砥石や穴開けカップ砥石等の本体環（丸鋸本体や砥石本体やカップ本体）に関し、特に上記本体環の金属組織を根本的に改善して高寿命刃具を保証すべく金網体を立方格子構造（面心立方格子、立方格子、体心立方格子、面格子等）に形成してなる本体環とこの生産方法に係る。

【背景技術】

【0002】

近年、丸鋸を直進させ、左右に湾曲させて板材を直線切断及び左右任意の曲率半径で湾曲切断する丸鋸が提供されている。その一例に、駆動源と、その駆動源の出力軸に固定され、その出力軸と同心の回転軸を備える支持部材、前記回転軸に嵌挿される嵌孔を中心部に備える丸鋸、前記回転軸に設けられ、前記丸鋸に対向する面の外周縁部が中央部よりも前記回転軸の軸線に沿って前記丸鋸側に突出して形成される大略的に皿状の当接部材、ならびに、前記回転軸線方向に変位自在に前記支持部材に固定され、前記当接部材の外周縁部を前記丸鋸の全周にわたって当接させるとともに、前記当接部材の中央部および前記丸鋸の嵌孔周縁部を前記回転軸線方向に沿って相互に近接する方向に押圧可能な固定部材を含む丸鋸装置がある（例えば、特許文献１参照。）。

【0003】

更に、丸鋸において、被加工物を任意の曲線状切削ラインで切削する曲線切削加工装置は、外周部を湾曲することにより被加工物を曲線状切削ラインで切削する丸鋸と、前記丸鋸を回転させる回転手段と、前記丸鋸を回転側面内の付勢部位において回転軸に平行な方向に押圧又は変位させることにより、前記丸鋸の外周部を湾曲させる付勢手段と、前記被加工物と前記丸鋸との相対位置を制御するとともに、前記回転手段と前記付勢手段とを制御する制御手段とを有し、前記制御手段は、被加工物の切削ラインの曲率に応じて、前記付勢手段の押圧力又は変位量を制御する曲線切削加工装置である。丸鋸は、回転面内の複数個所にスリットが設けられ、回転側面内の前記付勢部位を回転軸に平行な方向に押圧又は変位させ、外周部が所定の曲面に変形するものである（例えば、特許文献２参照。）。

【0004】

また、シリコンウエハーの切断に用いられる切断砥石をダイシングソーと言い、ウエハの切断には、薄い肉厚のダイシングソーが無駄のないチップの切出しに必須である。現状の肉厚は、０．０５ミリが商業化限界とされている。その具体的なダイシングソー装置の１つは、切削液を吹付け可能としたもので、回転駆動されるシャフト２０と、このシャフト２０の先端に取り付けられたフランジ１１、１２と、このフランジ１１、１２に取り付けられることにより、前記シャフト２０の回りに固定されたリング状のダイシングソー１７とを有する。さらに、前記ダイシングソー１７を保持したフランジ１１、１２内に形成された貯液室１６と、この貯液室１６に切削液を送り込む切削液導入路１８、２３と、貯液室１６内の切削液をダイシングソー１７の内周側から外周側へ送り出す溝２１からなる隙間とを有する。貯液室１６内の切削液は、ダイシングソー１７の回転時の遠心力により、前記の溝２１からなる隙間を通ってダイシングソー１７の刃先である外周側に噴出するものがある（例えば、特許文献３参照。）。

【0005】

更に、平面ワークを研削加工する研削砥石は、円板状の台金の外周に砥石部が固着されて成り、該砥石部の側面により被削材の研削加工が行われる形式の円盤砥石がある。この研削砥石の１つに、基台１の外周面に砥粒層２を設け、この砥粒層２を、スリット溝４によって円周方向に独立する複数のセグメント３で形成する。この構造では、スリット溝４が基台１の変形を吸収し、また、各セグメント３の質量が小さくために回転の慣性力により発生する応力を減少できるものがある（例えば、特許文献４参照。）。

【0006】

更に、穴開け用のカップ砥石の１つは、網目基材を砥粒の支持母材として、レジン系の接着剤で砥粒を固着するとともに網目の開口を残すようにしたものであるから、接着剤層から突出した砥粒の多数からなる切刃が被加工物に対し緩衝性をもって作用し、開口した網目を通してクーラントを十分に供給し、切粉の排出が円滑で目詰まりがなく、良好な切れ味が維持されるものがある（例えば、特許文献５参照。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】 実開昭５８−９７０１号公報

【特許文献2】 特許第５５２７７４０号公報

【特許文献3】 特開平１０−０６４８５６号公報

【特許文献4】 特開平６−９１５４３号公報

【特許文献5】 特開昭６３−２８３８６８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

上記実開昭５８−９７０１号公報における丸鋸は、皿状に湾曲させた当接部材の外周縁部と丸鋸を挟んだ反対側の固定部材で強制的に押圧され、皿状の湾曲面に弾性変形される。この強制的な湾曲作用は、鋼や工具鋼で作られ丸鋸に対して左右に複数回にわたり繰り返されると、遂には弾性限界に到達して金属組織が疲労破壊するに至る。即ち、丸鋸の金属組織が硬く脆くなり、遂には丸鋸が塑性変形し又は割れてしまうと言う、問題点が指摘される。

【0009】

上記特許第５５２７７４０号公報は、上記丸鋸の金属組織が強い曲げ力で疲労破壊するのを防ぐべく、丸鋸には、回転面内の複数個所にスリットが設けられている。これにより、回転側面内の付勢部位を回転軸に平行な方向に弱い押圧力（曲げ力）でも丸鋸を撓み変位させられ、丸鋸の外周部が所定の湾曲面に変形するように改善している。この方法によれば、弱い押圧力で丸鋸を湾曲させられるメリットがある。然し乍ら、丸鋸の台金は、鋼や工具鋼で作られているからスリットで短冊形状に形成された丸鋸の壁面板（台金）は、左右方向へ撓み易く、しかし何度も繰り返えされる応力負荷により、表面に疲労クラックを発生させるに至ります。即ち、短期間の使用中に、丸鋸は壁面板（台金）のスリット箇所から塑性変形し、亀裂が入り割れてしまうと言う問題点がある。

【0010】

上記特開平１０−０６４８５６号公報は、薄い肉厚のダイシングソーが無駄のないチップの切出しに必須であることから、現状の肉厚は、０．０５ミリが商業化限界とされている。これが為に、シリコンウエハーを肉厚０．０５ミリのダイシングソーで切断作業させると、初めは弾性変形を起こすも正常なダイシングソー（左右の撓みが正常姿勢に復元）に復元するが、長期間にわたるダイシングソーの切断作業で遂には塑性変形を起こして直線切断が出来ず、使用不能となる。

【0011】

特開平６−９１５４３号公報は、砥粒層や接合層を複数のセグメントで形成することにより、各セグメント間のすき間が基台の変形を吸収し、砥粒層に対して変形による応力の影響をなくすことができる。しかし、円盤砥石における研削時において、本体板の側方への撓み応力負荷が繰り返し加えられると疲労クラック現象を発生する。

【0012】

特開昭６３−２８３８６８号公報の超砥粒穴あけ工具は、開口した網目を通して加工部にクーラントを十分に供給でき、切粉の排出性が良く、目詰まりがなく、切れ味も良い、然し乍ら、網目は縦横の線材を交差させている交差点が外力によりズレを生ずるから、切削時の加圧力で側方への撓み変形を起こす。そこで、加圧力で網目の変形ズレを起こさないように、上記網目体を多重に積層して熱間加圧し、樹脂を完全硬化させて加圧力で変形しないようにすると、クーラントの流通性は僅かに確保されるものの加工部に対する砥粒の加圧力が異常に大きく又は変動すると砥粒の欠損を招き工具の耐久性が期待できず、鋼材の円周先端面に砥粒を固着した穴あけ工具と同様に、耐久性を払拭出来ないと言う問題が残存する。従って、網目体を樹脂で完全硬化すると、柔軟性が無くなり、応力負荷が繰り返し加えられると疲労クラック現象を発生する。

【0013】

更に、多孔質の環状砥石の内周面に研削液を供給可能に構成し、研削砥石の強度や研磨精度を低下させることなく、被削材と研削砥石との接触部分に研削液を充分に供給できる通液型研削砥石がある。しかし、この通液型研削砥石は、砥粒内に不連続な空孔を無数不規則に設けた構造体であるから、クーラント液の通過性は砥石使用の初期時に期待できるものの、使用と共に砥石内の空孔に研削屑が堆積し、目詰まり現象が早期に起きるという問題点が存在する。

【0014】

本願発明者は、上記丸鋸の本体環（円板本体）やダイシングソーの本体環（円板本体）やカップ砥石の本体環（円筒本体）や研削砥石の本体環（外周面に砥粒を固着させた砥石本体を意味し、総称して本体環と言う）や多孔質の環状砥石等々が持つ問題点に鑑みてなされた。即ち、丸鋸において、曲線切断を何度も繰り返えして左右方向の撓み応力負荷による本体環の疲労クラックや、薄いダイシングソーにおいて回転方向や左右方向に掛かる撓み応力負荷によって発生する本体環の疲労クラック、円盤砥石の研削時における側方への撓み応力負荷の繰り返しにより本体環に発生する疲労クラック現象に着目し、鋼の結晶粒面心構造となる金属組織にまで遡って研究開発した。

【0015】

以下、この研究開発のストーリーを説明する。金属表面を顕微鏡で拡大して行くと、図１２に示すように、最終的に鋼の結晶粒面心構造Ｂ０（体心立方格子Ｂ１又は面心立方格子Ｂ２）にまで至る。この結晶粒面心構造は、立方体形状に配列された体心立方格子Ｂ１の結晶粒Ｋ１〜Ｋ９及び面心立方格子Ｂ２の結晶粒Ｋ１〜Ｋ１６を有し、この各結晶粒を立方体系に結び付ける紐Ｈで強固に繋げられている。

【0016】

即ち、図１２に示す金属組織の最小構造となる結晶粒面心構造Ｂ０（体心立方格子Ｂ１又は面心立方格子Ｂ２）は、更に、図１３に細示すように、面格子Ｂ３、立方格子Ｂ４、体心立方格子Ｂ１、面心立方格子Ｂ２等に広く構造解析が行なえる。この結晶粒面心構造Ｂ０をヒントに、平面状の金網体を結晶粒面心構造に類似形成させた面格子及び各種立方格子構造ＢＸにより（金網体１１，２２を一層・一重とした曲面面格子Ｍ１と二重以上の多層とした曲面立方格子Ｍ２）に形成してなる本体環１０，２０を構成した。即ち、上記丸鋸の本体環やダイシングソーの本体環や研削砥石の本体環やカップ砥石の本体環は、金網体により立方格子構造Ｍ２に構成した。上記本体環とは、（外周面や円筒先端面に砥粒を電着又は溶着させた円板本体を意味し、総称してこれを本体環と言う。更に、本発明では、鳥の巣の様な形状を呈していることから「トリノス砥石」とも命名した。

【0017】

然して、図１３に示すように、金網体１１，２２を一層・一重とした曲面面格子（面格子構造とも言う）Ｍ１を基本とし、二重以上の多層とした曲面立方格子（立方格子構造）Ｍ２を形成させた本体環（例えば、カップ砥石他）が得られる。この円筒先端部等に砥粒Ｄを固着すれば、繰り返えされる各方向への撓み応力負荷に耐えられて疫労クラックの発生を防止できる各種砥石が得られる事を開発した。上記新機能・新性能が得られる理由は、▲１▼トリノスは、柔構造の金網の先入観もあり、一見すると弱そうな印象を受ける。しかし、硬構造の代表とも言える、金属の分子構造に似て其々の結節点が固着されているので研削抵抗に耐えられる硬さを得る事が出来る。▲２▼而も、結節点を任意数フリーにすることで柔硬調節が可能な機能を合わせ得る事が出来る。言うなれば、曲面の立方格子構造で「免振機能」を合わせ持つとも言える。▲３▼更に、上記面格子構造や立方格子構造が持つ金網の中空構造によりクーラント液が内部に満たされると共に、クーラントの流通性も高く保たれる。▲４▼しかして、従来品で得られない研削効率、冷却効率、研削屑排出効率他、丸鋸、ダイジングソー、円盤砥石、カップ砥石に求められる高寿命化他の全ての要求を満足できる事が判明した。

【課題を解決するための手段】

【0018】

上記目的を達成する請求項１の本体環は、板材を切断する丸鋸又はシリコンウエハーを薄く切断するダイシングソー又は平面ワークを研削する研削砥石又は穴開けカップ砥石の構造体であり、該構造体の外周面又は先端面又は上記各面の周辺部に砥粒を固着してなる構成の本体環において、
繊維糸の縦線・横線で編込まれた編物又は織込まれた織布の交点、又は金属糸からなる縦線・横線で編込まれた編物又は織込まれた金網の交点とは、少なくとも密集乃至疎らに電着又は溶着され剛性を高めた固着結節点と、電着又は溶着せず剛性を弱めた自由結節点とからなり、上記固着結節点と自由結節点との割合を可変な面格子構造の円板金網又は円筒金網であることを特徴とする。

【0019】

請求項２は、上記請求項１記載の本体環において、上記面格子構造の円板金網又は円筒金網は、丸鋸又は研削砥石又はカップ砥石が要求する砥石幅に応じて複数枚を積層結合された立方格子構造であることを特徴とする。

【0020】

請求項３は、上記請求項１の本体環において、ダイシングソーは、φ０．０２５ｍｍの繊維糸（縦線・横線）を編む又は絡ませ厚みφ０．０５ｍｍ以下の編物又は不織布であり、外周部と内周部は固着結節点のみ中腹部は固着結節点と自由結節点とを割合可変な面格子構造の円板金網であることを特徴とする。

【0021】

請求項４は、上記請求項２の本体環において、丸鋸は、円板金網の砥石幅に応じて複数枚を積層結合の立方格子構造となし、上記円板金網の外周部と内周部は固着結節点で剛性が高く、円板金網の中腹部位は固着結節点に自由結節点が混在し剛性を弱めた立方格子構造であることを特徴とする。

【0022】

請求項５は、上記請求項２の本体環において、カップ砥石は、円筒金網の砥石幅に応じて複数枚を積層結合の立方格子構造となし、上記円筒金網の先端部と後端部は固着結節点で剛性が高く、円筒金網の中腹部位は固着結節点に自由結節点が混在し剛性を弱めた立方格子構造であることを特徴とする。

【0023】

請求６は、上記請求項２の本体環において、研削砥石は、円板金網の砥石幅に応じて複数枚を積層結合の立方格子構造となし、上記円板金網の外周部と内周部は固着結節点で剛性が高く、円板金網の中腹部位は固着結節点に自由結節点が混在し剛性を弱めた立方格子構造であることを特徴とする。

【発明の効果】

【0025】

本発明の丸鋸、ダイシングソー、砥石、カップ砥石等の本体環を示す請求項１記載によると、丸鋸の板切断、ダイシングソーによるシリコンウエハーの薄切り、砥石による平面研削、カップ砥石による薄板から厚板までの孔の貫通加工が円滑にできる。
その主たる理由と効果は、各砥石他の本体環には適度の弾性が得られる。特に、丸鋸による曲げ加工時において繰り返し受ける丸鋸の湾曲負荷に対して塑性変形し、疲労破壊しない。更に、金網の網目を介してクーラント液が砥粒や加工点に効率良く無駄なく噴出される。これにより、研削屑の排出効率アップ、研削時間の短縮による研削効率が連鎖的に改善できる。特に、金網の網目クーラント液はクーラントガイド内を通過させて本体環の面心構造とした金網の網目や隙間を通過して金網体の隙間やワークとの隙間からの排出効率が従来の砥石と比較して飛躍的に向上する。

【0026】

更に、上記請求項２のダイシングソーの本体環によると、φ０．０２５ｍｍの鉄系金属、非鉄、石油系繊維、植物系繊維、炭素繊維、セルロースナノファイバー、不織布等の何れから成る繊維糸（縦線・横線）を編む又は絡ませ厚みφ０．０５ｍｍ以下の編物又は不織布とし、該編物又は不織布を円形に切断成形後に縦線・横線の交点（結節点）を疎らに鍍金又は固着させて固着結節点と自由結節点の割合を調節して面格子構造と成し、上記円板金網の外周面とこの周辺部に、ダイヤ、ＣＢＮ電着砥粒又はＷＡ、ＧＣ砥粒等を固着させるべく超砥粒を電着又は溶着させたから、
従来のダイシングソーとは異なり、切断加工時に本体環に加わる回転負荷による疲労に対して柔軟に撓んで対応するから疲労破壊しない。更に、金網の網目を介してクーラント液が砥粒や加工点に効率良く無駄なく噴出される。これにより、研削屑の排出効率アップと研削効率が改善できる。特に、金網の網目クーラント液はクーラントガイド内を通過させて本体環の金網の網目や隙間を通過して金網体の隙間やワークとの隙間からの排出効率が従来のダイシングソーと比較して飛躍的に向上する。

【0027】

更に、上記請求項３の丸鋸の本体環は、鉄系金属、非鉄、石油系繊維、植物系繊維、炭素繊維、セルロースナノファイバー、不織布等の何れから成る繊維糸（縦線・横線）を編む又は絡ませた編物又は不織布とし、該編物又は不織布を円形に切断成形後に縦線・横線の交点（結節点）を疎らに鍍金又は固着させて固着結節点と自由結節点の割合を調節して立方格子構造の円板金網となし、上記円板金網の外周面とこの周辺部に、ダイヤ、ＣＢＮ電着砥粒叉はＷＡ、ＧＣ砥粒等を固着させるべく超砥粒を電着又は溶着させたから、
従来の丸鋸の本体環（鋸の円板本体）とは異なり、曲線の切断時に本体環（鋸の円板本体）に加わる左右軸方向への撓み負荷による金属疲労に対して柔軟に撓んで対応するから疲労破壊しない。更に、金網の網目を介してクーラント液が砥粒や加工点に効率良く無駄なく噴出される。これにより、板材の切断効率が改善できる。特に、面心構造とした金網の網目クーラント液はクーラントガイド内を通過させて本体環（円板本体）の金網の網目や隙間を通過して金網体の隙間や板材との隙間からの排出効率が従来の丸鋸と比較して飛躍的に向上する。

【0028】

更に、上記請求項４の円盤砥石の本体環も請求項３の丸鋸の本体環と同様に、縦線・横線の交点（結節点）を疎らに鍍金又は固着させて固着結節点と自由結節点の割合を調節して立方格子構造の円板金網となし、上記円板金網の外周面とこの周辺部に、ダイヤ、ＣＢＮ電着砥粒叉はＷＡ、ＧＣ砥粒等を固着させるべく超砥粒を電着又は溶着させたから、
従来の円盤砥石の本体環とは異なり、研削時に面心構造とした本体環に加わる外周及び軸方向への撓み負荷による金属疲労に対して柔軟に撓んで対応するから疲労破壊しない。特に、金網の網目を介するクーラント液は、砥石外周の砥粒から研削ワークの加工点に効率良く無駄なく噴出される。しかして、平面研削の加工効率が改善できる。特に、センタースルーのクーラント液は本体環の金網の網目や隙間を通過して研磨面への排出・供給効率が飛躍的に向上する。

【0029】

更に、上記請求項５の穴開け用のカップ研削砥石の本体環も請求項４の円盤砥石の本体環と同様に、縦線・横線の交点（結節点）を疎らに鍍金又は固着させて固着結節点と自由結節点の割合を調節して立方格子構造の円筒金網とし、上記円筒金網の外周面とこの周辺部に、ダイヤ、ＣＢＮ電着砥粒又はＷＡ、ＧＣ砥粒等を固着させるべく超砥粒を電着又は溶着させたから、
従来のカップ砥石の本体環とは異なり、研削時に本体環に加わる外周及び軸方向への撓み負荷による金属疲労に対して柔軟に撓んで対応するから疲労破壊しない。特に、金網の網目を介するクーラント液は、砥石外周の砥粒から研削ワークの加工点に効率良く無駄なく噴出される。しかして、穴開け加工効率が従来品と比べて改善できる。特に、センタースルーのクーラント液は本体環の金網の網目や隙間を通過して研磨面への排出・供給効率が飛躍的に向上する。

【図面の簡単な説明】

【0032】

【図1】 本発明の第１実施の形態を示し、縦横に細線で編み込んだ金網による本体環の拡大斜視面図である。

【図2】 本発明の第１実施の形態を示し、金網板の固着結節点と自由結節点と砥粒の溶着を示す拡大斜視面図である。

【図3】 本発明の第２実施の形態を示し、丸鋸と一対のフランジとの組立状態と丸鋸における金網体の固着結節点と自由結節点の割合と砥粒の溶着状態との組立作用図である。

【図4】 本発明の第３実施の形態を示し、ダイシングソーにおける金網の固着結節点と自由結節点の割合と砥粒の割合を示す面格子構造とした側面図と断面図である。

【図5】 本発明の第４実施の形態を示し、円盤砥石における金網の固着結節点と自由結節点の割合と砥粒の割合を示す立体格子構造とした本体環の斜視面図である。

【図6】 本発明の第５実施の形態を示し、カップ砥石における金網の固着結節点と自由結節点の割合と砥粒割合の立体格子構造とした本体環の斜視面図である。

【図7】 本発明の丸鋸とダイシングソーと円盤砥石とカップ砥石の作用斜視図である。

【図8】 本発明の第６実施の形態を示し、鉄系金属、非鉄を繊維糸とし砥粒を電着・溶着する本体環の生産方法のフローチャート図である。

【図9】 本発明の第７実施の形態を示し、石油系繊維、植物系繊維、炭素繊維、セルロースナノファイバー、不織布等の繊維糸の何れからなり砥粒を本体環の結節点に固着する生産方法のフローチャート図である。

【図10】 本発明の超砥粒電着法と超砥粒熱溶着法とを説明する関係図である。

【図11】 本発明の本体環を採用した各種砥石と従来タイプとの性能比較図である。

【図12】 鋼の結晶粒面心構造（体心立方構造と面心立方構造）を示す拡大斜視図である。

【図13】 本発明の本体環に採用される各トリノスの立体格子構造を説明する斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0033】

以下、図１〜図１２により、本発明の本体環（円板本体）に立体格子構造を採用した各砥石やダイシングソーや丸鋸他の生産方法を順次に説明する。

【実施例】

【0034】

先ず、図１と図２により、円板金網１０及び円筒金網２０を形成する為の基本構成を説明する。この基本構成は、縦横１に横線２で編み込まれた金網１１又は織布２２からなる。そして、図１２及び図１３に示す鋼の結晶粒面心構造Ｂ０（体心立方構造Ｂ１と面心立方構造Ｂ２）をモデルに、円板金網１０及び円筒金網２０を立方格子構造ＢＸ（面格子Ｂ３、立方格子Ｂ４、体心立方格子Ｂ１、面心立方格子Ｂ２）の何れかにより構成される。

【0035】

先ず、本発明の第１実施の形態となる図１において、縦横１に横線２で編み込まれた金網１１又は織布２２は、上記編み込まれた縦線・横線の交点（結節点）３を疎らに鍍金又は接合させて固着結節点４と自由結節点５の割合が調節されている。図２は、図示では立方格子構造ＢＸを、一層のみの平面（面格子Ｂ３）で示すが、円板金網１０及び円筒体金網２０は、多層とすると立方格子Ｂ４、体心立方格子Ｂ１、面心立方格子Ｂ２の何れかにより構成される。然して、外周部は固着結節点４が集中区域Ｋ１とし撓みが少なくなって弾性強度を増強し、中腹部は自由結節点５が多い区域Ｋは撓み易くなって弾性強度を低下させる。この固着結節点４と自由結節点５の割合により弾性強度が加減調節される。即ち、円板金網１０は、上記円板金網の外周面は（固着結節点４を多く）、この周辺部も（固着結節点４を多く）、上記円筒体金網２０の先端面も（固着結節点４を多く）、この周辺部も（固着結節点４を多く）設定される。上記金網１１には、各種超砥粒Ｄとなるダイヤ、ＣＢＮ電着砥粒が電着され、織布２２には、ＷＡ、ＧＣ砥粒が溶着される。その他の撓みが欲しい所は自由結節点５の割合を多く設定される。また、上記円板金網１０，円筒体金網２０の回転軸芯Ｏとなる連結部（ボスで図示なし）は、固着結節点４を多く設けて、回転駆動軸（図示なし）との連結を正確に保持する。
然して、上記円板金網（本体環）１０は、丸鋸３０、円板カッター３０Ａ、ダイシングソー４０、円盤砥石５０を構成し、上記円筒体金網（本体環）２０は、カップ砥石６０を構成する。

【0036】

図１０は、本発明の超砥粒電着法と超砥粒熱溶着法とを説明する関係図である。従来型の台金に超砥粒を付着した砥石車も、細線・中空線に超砥粒を付着したトリノス砥石も、電着法は電解法（ＥＰ法）と化学メッキ法（ＣＰ法）があり、熱溶着法はガス溶接法，ハンダ付け法，高周波熱法，焼成炉法等がある。尚、接着剤による方法もある。

【0037】

図７を参照しながら、以下の実施態様の作用効果を説明する。
即ち、上記第１実施の形態によると、丸鋸３０及び円板カッター３０Ａは板切断、ダイシングソー４０はシリコンウエハーの薄切り、円盤砥石５０は平面研削や溝加工、カップ砥石６０は薄板から厚板までの孔の貫通加工が円滑に実施される。その主たる理由と効果は、各砥石他の本体環１０，２０には適度の弾性が得られる。特に、丸鋸３０，３０Ａによる曲げ加工時（図３で後記する）において繰り返し受ける丸鋸の湾曲負荷に対して金属疲労がなく疲労破壊しない。更に、特に、丸鋸３０，３０Ａの両側をフランジ（図示なし）で保持されていると、金網１１の網目を介してクーラント液Ｃが砥粒や加工点に効率良く無駄なく噴出される。これにより、研削屑の排出効率アップ、研削時間の短縮による研削効率が連鎖的に改善できる。上記クーラント液Ｃは、金網１１の網目の空間ｈを通過され、この排出効率は、従来の砥石と比較して飛躍的に向上する作用効果、即ちメリットが得られる。

【0038】

本発明の第２実施の形態となる丸鋸３０及び円板カッター３０Ａに採用した本体環３１の構成と作用を図３により説明する。丸鋸は外周面に鋸刃Ｎを設け、円板カッター３０Ａの外周面には、超砥粒Ｄを電着又は溶着させている。
図１と図２に示す縦横１に横線２で編み込まれた金網１１又は織布２２が採用される。
上記編み込まれた縦線・横線の交点（結節点）３を疎らに電着又は溶着させて固着結節点４と自由結節点５の割合が調節されている。図３の拡大図には、本体環３１が立方格子構造ＢＸ（面格子Ｂ３、立方格子Ｂ４、体心立方格子Ｂ１、面心立方格子Ｂ２）の何れかを多層にした構成を示す。即ち、上記本体環３１は必要砥石幅Ｌに応じて複数枚を積層した面格子構造Ｍ１又は立方格子構造Ｍ２となし、上記円板金網となる本体環（円板本体）３１の外周面３１Ａとこの周辺部３１Ｂに、ダイヤ，ＣＢＮ電着砥粒叉はＷＡ，ＧＣ砥粒等を
固着させるべく砥粒Ｄを電着又は溶着させて成る。
尚、丸鋸３０の本体環３１は、鉄系金属，非鉄の他、石油系繊維，植物系繊維，炭素繊維，セルロースナノファイバー，不織布等の何れから成る繊維糸（縦線・横線）を編む又は絡ませた編物１１又は不織布２２とからなる。該編物又は不織布を円形に切断成形後に縦線・横線の交点（結節点）３を疎らに鍍金又は固着させて固着結節点４と自由結節点５の割合を調節して円板金網１０となしている。

【0039】

本体環３１の弾性強度は、固着結節点４が集中区域Ｋ１では撓みが少なくなって弾性強度が増強し、自由結節点５が多い区域Ｋは弾性強度を弱めて撓み易くなっている。この固着結節点４と自由結節点５の割合により弾性強度が加減調節される。上記円板金網の外周面は（固着結節点４を多く）、この周辺部も（固着結節点４を多く）、この箇所に、各種超砥粒Ｄとなるダイヤ、ＣＢＮ電着砥粒が電着され、又はＷＡ、ＧＣ砥粒が溶着される。その他の撓みが欲しい所は自由結節点５の割合を多く設定される。また、上記本体環３１の回転軸芯Ｏとなる連結部３２は、固着結節点４を多く設けて、回転駆動軸（図示なし）との連結を正確に保持する。

【0040】

図３の上部において、丸鋸３０及び円板カッター３０Ａの実施例を示す。この実施例は、板材の直線切断や曲線切断を示す。図示の組立図において、外径を少し小さくしたフランジ３３と外径の少し大きなフランジ３４とを、丸鋸３０又は円板カッター３０Ａの両側から挟んで組み立てる。丸鋸３０又は円板カッター３０Ａに対する押力Ｆが無い時は、直線切断が行える。又、丸鋸３０又は円板カッター３０Ａに対する押力Ｆを徐々に強くすると、丸鋸３０又は円板カッター３０Ａの実線で示す如く撓み量が増大するとともに大きな曲線切断が可能となる。図の如く、本体環（円板本体）３１を左へ撓ませると、左曲線切り、二点鎖線で示す右への撓み３１´時には、右曲線切りとなる。

【0041】

特記すべきは、丸鋸３０又は円板カッター３０Ａは、本体環（円板本体）３１の中腹部は、金網又は織布は必要砥石幅Ｌに応じて複数枚を積層した立方格子構造Ｍ２であるから適度の剛性と強度を得ているが、両方からフランジ３３，３４で把持しているから更に強い剛性が得られている。そして、クーラント液Ｃを中心側から外周に向けて供給すると、フランジ３３，３４がクーラント液Ｃの横漏れを防止し、完全に外周の超砥粒Ｄに供給される。
従って、後記する他の実施形態となるダイシングソー４０、円盤砥石５０他においても、本体環（円板本体）の中腹部は、必要砥石幅Ｌに応じて複数枚を積層した立方格子構造Ｍ２で剛性と強度を得ているが、両方から同じ外径寸法のフランジ３３，３４他で把持するのが望ましい。クーラント液Ｃの横漏れも防止できるから、以下の他の実施態様は、詳細説明を省略している。

【0042】

本発明の第２実施の形態となる丸鋸３０及び円板カッター３０Ａによると、丸鋸及び円馬カッターの本体環（鋸の円板本体）は、鉄系金属、非鉄、石油系繊維、植物系繊維、炭素繊維、セルロースナノファイバー、不織布等の何れから成る繊維糸（縦線・横線）を編む又は絡ませた編物又は不織布とし、該編物又は不織布を円形に切断成形後に縦線・横線の交点（結節点）を疎らに鍍金又は固着させて固着結節点と自由結節点の割合を調節して円板金網と成し、上記円板金網の外周面３１Ａとこの周辺部３１Ｂに、ダイヤ、ＣＢＮ電着砥粒叉はＷＡ、ＧＣ砥粒等を固着させるべく超砥粒Ｄを電着又は溶着させて成るから、従来の丸鋸の本体環（鋸の円板本体）とは異なり、曲線の切断時に立方格子構造Ｍ２の本体環（鋸の円板本体）３１に加わる左右軸方向への撓み負荷による金属疲労に対して柔軟に撓んで対応するから疲労破壊しない。更に、金網の網目を介してクーラント液Ｃが砥粒や加工点に効率良く無駄なく噴出される。これにより、板材の切断効率が改善できる。特に、金網の網目クーラント液はクーラントガイド内を通過させて本体環（円板本体）３１の金網の網目や隙間を通過して金網体３１（１０）の隙間やフランジ３３，３４との隙間からの排出効率が従来の丸鋸と比較して飛躍的に向上する作用効果、即ちメリットが得られる。

【0043】

本発明の第３実施の形態となるダイシングソー４０の本体環４１は、上記第１実施の形態と同様に、上記編み込まれた縦線・横線の交点（結節点）３を疎らに鍍金又は接合させて固着結節点４と自由結節点５の割合が調節されている。特に、薄い切断が可能となるように、面格子構造Ｍ１を一層の構成とし、撓みが起きないように、固着結節点４を集中区域Ｋ１として撓みを少なくして弾性強度を増強している。これで、図４の拡大図に示すように、φ０．０２５ｍｍの鉄系金属，非鉄，石油系繊維，植物系繊維，炭素繊維，セルロースナノファイバー，不織布等の何れから成る繊維糸（縦線・横線）１´，２´を編む又は絡ませ厚みφ０．０５ｍｍ以下の編物又は不織布となし、上記編物又は不織布を円形に切断成形後に縦線・横線の交点（結節点）３を鍍金又は固着して固着結節点４を多くして面格子構造Ｍ１の円板金網４１と成している。上記円板金網の外周面４１Ａとこの周辺部４１Ｂに、各種超砥粒Ｄとなるダイヤ，ＣＢＮ電着砥粒叉はＷＡ、ＧＣ砥粒等を溶着，固着させて成る。上記ダイシングソー４０の外周部４１Ａは、一対のフランジ４３，４４で両側から把持すべく、回転軸４５にナットＮで固着されている。上記回転軸４５は孔４５Ａが開けられているから、クーラント液Ｃが圧入され、ダイシングソー４０の外周部４１Ａから排出される。その他の構成は、本発明の第１実施の形態と同一につき、説明を省略する。

【0044】

上記第３実施の形態となるダイシングソー４０の本体環４１によれば、シリコンウエハーを厚みφ０．０５ｍｍの切断幅で無駄の無いカットが可能である。更に、従来のダイシングソーとは異なり、切断加工時に面格子構造Ｍ１とした本体環に加わる回転負荷による金属疲労に対して柔軟に撓んで対応するから疲労破壊しない。更に、金網の網目を介してクーラント液が砥粒や加工点に効率良く無駄なく噴出される。これにより、研削屑の排出効率アップと研削効率が改善できる。特に、金網の網目クーラント液はクーラントガイド内を通過させて本体環の金網の網目や隙間を通過して金網体の隙間やワークとの隙間からの排出効率が従来のダイシングソーと比較して飛躍的に向上する。

【0045】

本発明の第４実施の形態となる円盤砥石５０の本体環５１は、縦横１に横線２で編み込まれた金網１１又は織布２２となる。上記編み込まれた縦線・横線の交点（結節点）３を疎らに鍍金又は接合させて固着結節点４と自由結節点５の割合が調節されている。そして、面心構造（立方構造Ｂ１又は立方構造Ｂ２）を例えば３層の構成を示す。即ち、上記金網又は織布は必要砥石幅Ｌに応じて複数枚を積層した面心構造Ｂ１，Ｂ２となし、上記円板金網となる本体環５１の外周面５１Ａとこの周辺部５１Ｂに、ダイヤ，ＣＢＮ電着砥粒叉はＷＡ，ＧＣ砥粒等を固着させるべく超砥粒を電着又は溶着させて成る。尚、図４と同様に、回転軸との取付には、図示しないが一対のフランジで円盤砥石５０の両側から気密に保持されクーラント液も供給される。その他の構成は、上記第１〜４実施の形態と同一に付き、説明を省略する。

【0046】

本発明の第４実施の形態となる円盤砥石５０の本体環５１の作用は、従来の円盤砥石の本体環とは異なり、研削時に本体環に加わる外周及び軸方向への撓み負荷による金属疲労に対して柔軟に撓んで対応するから疲労破壊しない。特に、図７に見るように、網の網目を介するクーラント液は、砥石外周の砥粒から研削ワークの加工点に効率良く無駄なく噴出される。

【0047】

本発明の第５実施の形態となるカップ砥石６０の本体環６１は、図６に示すように、縦横１に横線２で編み込まれた金網１１又は織布２２となる。上記編み込まれた縦線・横線の交点（結節点）３を疎らに鍍金又は接合させて固着結節点４と自由結節点５の割合が調節されている。そして、立方格子構造Ｍ２を例えば２層以上の構成で示す。即ち、上記金網又は織布は必要砥石幅Ｌに応じて複数枚を積層した立方格子構造Ｍ２となし、上記円筒金網となる本体環６１の外周面６１Ａとこの周辺部６１Ｂに、ダイヤ，ＣＢＮ電着砥粒又はＷＡ，ＧＣ砥粒等を固着させるべく超砥粒を電着又は溶着させて成る。その他の構成は、上記第１〜４実施の形態と同一に付き、説明を省略する。尚、図６において、カップ砥石６０の本体環６１を工具ホルダー１４に取り付ける構成を示している。ｈ〜ｈ３は通孔、１４ａはカップ砥石６０を把持するフランジ、９ｂはボルト頭、９ｃはボルト、１４ｂはナットを示す。

【0048】

本発明の第５実施の形態となるカップ砥石６０の本体環６１の作用は、図７に示すように、従来のカップ砥石の本体環とは異なり、研削時に立方格子構造Ｍ２の本体環に加わる外周及び軸方向への撓み負荷による金属疲労に対して柔軟に撓んで対応するから疲労破壊しない。特に、金網の網目を介するクーラント液Ｃは、砥石外周の砥粒から研削ワークの加工点に効率良く無駄なく噴出される。

【0049】

上記各砥石における第６実施形態の本体環の生産方法は、鉄、非鉄系においては、図８に示すように、丸鋸やダイシングソー及び研削砥石やカップ砥石等の本体を成す本体環において、第１工程（イ）で鉄系金属，非鉄を繊維糸（縦線・横線）とし、この後に繊維糸（縦線・横線）を編む又は絡ませた編物又は織布とし、第２工程（ロ）で上記編物又は上記織布を面格子構造Ｍ１又は立方格子構造Ｍ２に多層化して円形に切断成形し、第３工程（ハ〜二）で上記編物又は上記織布の縦線・横線の交点（結節点）をマスキングし、第４工程（ホ〜ヘ）で疎らに電着法（電解法又は科学メッキ法）により固着結節点と自由結節点とし、この割合を調節して円板金網と成し、上記円板金網の外周面とこの周辺部に、ダイヤ，ＣＢＮ等を電着して電着超砥粒Ｄを形成する。

【0050】

上記第６実施形態の本体環の生産方法の作用は、鉄系金属，非鉄を繊維糸（縦線・横線）とし、これから繊維糸（縦線・横線）を編む又は絡ませた編物又は織布とし、織布を面格子構造Ｍ１又は立方格子構造Ｍ２に多層化するとともに円形に切断成形とし、縦線・横線の交点（結節点）を疎らに鍍金又は固着させて固着結節点と自由結節点の割合を調節し、上記円板金網の外周面とこの周辺部に、ダイヤ，ＣＢＮ等の超砥粒を電着する電着手段ＥＭにより、各種の砥石や丸鋸、ダイシングソーが容易に生産できる。

【0051】

上記７実施形態の本体環の生産方法は、図９に示すように、丸鋸やダイシングソー及び研削砥石やカップ砥石２０等の本体環において、第１工程（ヘ）で石油系繊維，植物系繊維，炭素繊維，セルロースナノファイバー等の繊維糸（縦線・横線）を編む又は絡ませた編物又は不織布とし、第２工程（ト）で上記編物又は上記織布を面格子構造Ｍ１又は立方格子構造Ｍ２に多層化して円形又はカップ状に切断成形し、第３工程（チ）で上記円形又はカップ状の縦線・横線の交点（結節点）を疎らに熱溶着（熱溶着法）又は接着剤により固着させて固着結節点と自由結節点の割合を調節し、第４工程（リ）で上記円形又はカップ状の金網体の外周面又は先端面とこの周辺部に、ＷＡ，ＧＣ砥粒等を溶着・固着して超砥粒Ｄを溶着させて成る。

【0052】

また、上記第７実施形態の本体環の生産方法の作用は、石油系繊維，植物系繊維，炭素繊維，セルロースナノファイバー等の繊維糸（縦線・横線）を編む又は絡ませた編物又は不織布とし、これから繊維糸（縦線・横線）を編む又は絡ませた編物又は織布とし、織布を面心構造に多層化・円形に切断成形とし、縦線・横線の交点（結節点）を疎らに鍍金又は固着させて固着結節点と自由結節点の割合を調節し、上記円板金網の外周面とこの周辺部に、ＷＡ，ＧＣ砥粒等の超砥粒を焼成機ＳＯで溶着・固着する手段により、各種の砥石や丸鋸、ダイシングソー他が容易に生産できる。

【0053】

上記丸鋸，ダイシングソー，円盤砥石，カップ砥石の本体環とこの生産方法によると、図１１に示す実測値が得られる。即ち、（１）撓み負荷について、従来型は変形割れするが、本発明の本体環は、繰返し変形に優れている。（２）金属疲労について、従来型は繰返し負荷に弱い。本発明の本体環は、繰返し負荷に耐えられ、優れている。（３）クーラント液の流通性について、従来型は多孔質の砥石でも流通性に劣る。本発明の本体環は、面心構造に模倣させた金網構成で流通性良好となり、優れている。（４）目詰まりについて、従来型は砥石内の空孔が不規則で詰る。本発明の本体環は、網目状の連続空孔で目詰まらず優れている。（５）研削性能について、従来型は、目詰まりで性能低下し易い。本発明の本体環は、目詰まりせず性能低下し難く優れている。

【産業上の利用可能性】

【0054】

本発明は、上記各丸鋸やシリコンウエハーを切断するダイシングソー及び平面を研削する研削砥石や穴開け用のカップ砥石等の実施形態の他、各種タイプの回転式砥石や円板式切断砥石やステック砥石迄適用可能である。更に、金網体を面格子構造Ｍ１又は立方格子構造Ｍ２にて形成してなる本体環は、六方細密構造を採用しても良く、この構成体によれば最強の作用効果がえられる。また、更に、最新素材のカーボンナノチューブの採用により、金網構成の本体環（円板本体）を構成すれば、極めて薄い刃幅としなやかで強固なダイシングソー他が得られるからミクロンサイズ幅のＩＣチップの切断が可能となる他、丸鋸による切断や研削砥石による磨き、穴開け用のカップ砥石においても適用可能である。

【符号の説明】

【0055】

１ 縦線
１´，２ 繊維糸（縦線・横線）
２ 横線
３ 交点（結節点）
４ 固着結節点
５ 自由結節点
１０ 円板金網
１１ 金網
１１Ａ 編物
２０ 円筒体金網
２２ 織布
２２Ａ 不織布
３０ 丸鋸
３０Ａ 円板カッター
３１ 本体環（円板本体他）
３１Ａ 外周面
３１Ｂ 周辺部
４０ ダイシングソー
４１ 本体環
５０ 円盤砥石
５１ 本体環
６０ カップ砥石
６１ 本体環
Ｂ０ 結晶粒面心構造
ＢＸ 各種立方格子構造
Ｂ１ 体心立方格子
Ｂ２ 面心立方格子
Ｂ３ 面格子
Ｂ４ 立方格子
Ｃ クーラント液
Ｆ 押力
Ｋ１ 集中区域
Ｋ 自由結節点が多い区域
Ｄ 各種超砥粒
Ｌ 必要砥石幅
Ｎ 鋸刃
Ｍ１ 面格子構造
Ｍ２ 立方格子構造
ＥＭ 電着手段
ＳＯ 焼成機

【要約】      （修正有）

【課題】丸鋸、ダイシングソー、円盤砥石やカップ砥石等の本体を成す本体環を金属組織から根本的に改善して金網構成の面格子構造又は立方格子構造とする事で本体環を高寿命化させ、砥石内クーラント液の効率アップ、研削屑の排出効率アップ、研削時間の短縮による研削効率の改善を図る。
【解決手段】縦横１，２に細線で編み込まれた金網１１又は織布２２は、上記編み込まれた縦線・横線の交点（結節点）３を疎らに電着又は溶着させた固着結節点４と自由結節点５の割合を調節された円板金網１０の弾性強度を加減可能となし、必要砥石幅に応じて複数枚を積層した立方格子構造とし、上記円板金網１０の外周面とこの周辺部に、各種超砥粒Ｄを電着又は溶着させることを特徴とする、上記本体環により可能となる。
【選択図】図２

【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】