(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-08-24
(45)【発行日】2023-09-01
(54)【発明の名称】切断用ブレード
(51)【国際特許分類】
B24D 5/12 20060101AFI20230825BHJP
B24D 3/18 20060101ALI20230825BHJP
B24D 3/34 20060101ALI20230825BHJP
B24D 3/00 20060101ALI20230825BHJP
B28D 1/24 20060101ALN20230825BHJP
【ＦＩ】
B24D5/12 Z
B24D3/18
B24D3/34 A
B24D3/00 310D
B28D1/24
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2019065837
(22)【出願日】2019-03-29
(65)【公開番号】P2020163512
(43)【公開日】2020-10-08
【審査請求日】2022-02-02
【前置審査】
(73)【特許権者】
【識別番号】000151494
【氏名又は名称】株式会社東京精密
(74)【代理人】
【識別番号】100165179
【弁理士】
【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡
(74)【代理人】
【識別番号】100126664
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 慎吾
(74)【代理人】
【識別番号】100142424
【弁理士】
【氏名又は名称】細川 文広
(72)【発明者】
【氏名】星野 由紀子
【審査官】須中 栄治
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１３－１５４４２５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭４９－１３３９９２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭５２－０４８８９０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－０８６３０４（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２００３／０１５４６５８（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２４Ｄ３／００－９９／００
Ｂ２８Ｄ１／００－７／０４
Ｈ０１Ｌ２１／３０１
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
円板状をなし、切れ刃により被切断材を切断する切断用ブレードであって、砥粒と、分散された砥粒を結合する結合材と、を有し、前記結合材が前記砥粒を三次元架橋構造により結合して形成された多孔質性を有するビトリファイドボンド相において前記砥粒と前記結合材とを被覆する金属被覆膜を備え、
前記ビトリファイドボンド相は、前記多孔質性を維持するように前記砥粒及び前記結合材が金属被覆膜で被覆された金属被覆ビトリファイドボンド相を有し、
前記金属被覆ビトリファイドボンド相は、前記切断用ブレードの中心軸方向の前記ビトリファイドボンド相の両側面に形成されており、前記ビトリファイドボンド相における前記金属被覆膜で被覆されていない部分が、前記切断用ブレードの中心軸方向において前記金属被覆ビトリファイドボンド相の間に配されている、ことを特徴とする切断用ブレード。
【請求項2】
前記砥粒及び前記結合材は、非導電性であることを特徴とする、請求項１に記載の切断用ブレード。
【請求項3】
前記金属被覆ビトリファイドボンド相は、前記中心軸方向における側面からの厚さが２０μｍ以上１００μｍ以下に形成されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の切断用ブレード。
【請求項4】
前記金属被覆ビトリファイドボンド相は、前記両側面における気孔率Ｐｏが０≦Ｐｏ≦２０％である、請求項１～３のいずれか一項に記載の切断用ブレード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ビトリファイドボンド相を有する切断用ブレードに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、ビトリファイドボンド相を有する切断用ブレードが知られている。ビトリファイドボンド相を備えた切断用ブ（ビトリファイドブレード）は、例えばメタルボンド相を備えた切断用ブレード（メタルブレード）やレジンボンド相を備えた切断用ブレード（レジンブレード）に比べて硬度が高く、摩耗が進行しにくい。また、ビトリファイドボンド相は多孔質体であり、ボンド相に形成された多数の気孔によって、切屑排出性が良好に維持され、冷却効果が高められ、自生発刃作用が促されることから、高精度で安定した切断加工を行うことが可能である。
【0003】
ところで、一般に切断用ブレードには、切断加工時の切れ刃位置を正確に管理する目的で、通電機能（導電性）が要求される場合がある。つまり、切断用ブレードに通電機能を付与し、該切断用ブレードを介して、切断加工装置（ダイサー）の主軸と、切断用ブレードにより切断加工される被切断物（又は被切断物と同じ厚さの導電体）との間の通電を検出することにより、切断用ブレードの切れ刃位置（Ｚ方向位置）を測定し管理することが行われている。
【0004】
しかしながら、ビトリファイドボンド相は不導体であり通電機能を有していない。従って、上述のように電気的に接点をとって（つまり電気式手法で）切れ刃位置を管理することができない。切断加工装置には、電気式手法を用いる代わりに、光学式手法を用いて切断用ブレードの切れ刃位置を管理する機能を有するものもある。しかしながら、光学式手法に比べて電気式手法の方が、切れ刃位置の測定精度に優れている。
【0005】
そこで、例えば、ビトリファイドボンド相を有する切断用ブレードに、無電解めっきによりボンド相を金属被覆して通電機能を付与したものが開示されている（例えば、特許文献１参照。）。これにより、ビトリファイドボンド相を有する切断用ブレードであっても、電気式手法によって切れ刃位置を管理することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【文献】特開昭６１－１７８１８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、特許文献１の切断用ブレードは、ビトリファイドボンド相に無電解めっきを施す際に、ボンド相内にめっき液が含浸されていき、めっきによって気孔が埋められて、内方に金属被覆があると見かけ上の気孔率が下がるため、セラミックスで形成された被切断材や被切断材のセラミックスで形成された部分等、硬度が高い部分を切断するのに適さない場合がある。
【0008】
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、セラミックスで形成された被切断材や被切断材のセラミックスで形成された部分等、硬度が高い部分を切断する際に、多孔質体であるビトリファイドボンド相の機能を良好に維持しつつ導電性を安定して付与することができる切断用ブレードを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の一態様に係る切断用ブレードは、円板状をなし中心軸廻りに回転されて切れ刃により被切断材を切断する切断用ブレードであって、砥粒と、分散された砥粒を結合する多孔質体の結合材と、を有するビトリファイドボンド相と、前記ビトリファイドボンド相を構成する砥粒及び結合材の表面が金属によって被覆された金属被覆ビトリファイドボンド相と、を備え、前記金属被覆ビトリファイドボンド相は、少なくとも中心軸方向における側面に形成されていることを特徴とする。
【0010】
（１）本発明の切断用ブレードは、円板状をなし中心軸廻りに回転されて切れ刃により被切断材を切断する切断用ブレードであって、砥粒と、分散された砥粒を結合する結合材と、前記結合材が前記砥粒を三次元架橋構造により結合して形成された多孔質体からなるビトリファイドボンド相において前記砥粒と前記結合材とを被覆する金属被覆膜と、を備え、前記ビトリファイドボンド相において砥粒及び結合材が金属被覆膜で被覆された金属被覆ビトリファイドボンド相が少なくとも中心軸方向における側面に形成されていることを特徴とする。
【0011】
本発明の切断用ブレードは、円板状をなし中心軸廻りに回転されて切れ刃により被切断材を切断する切断用ブレードであって、砥粒と、分散された砥粒を結合する結合材と、結合材が砥粒を三次元架橋構造により結合して形成された多孔質体からなるビトリファイドボンド相において砥粒と結合材とを被覆する金属被覆膜と、を備え、ビトリファイドボンド相において砥粒及び結合材が金属被覆膜で被覆された金属被覆ビトリファイドボンド相が少なくとも中心軸方向における側面に形成されている。
【0012】
その結果、金属被覆によって切断用ブレードに確実に導電性を付与することができ、該切断用ブレードを切断加工装置に装着して被切断材を切断加工する際に、電気的な接点をとって（つまり電気式手法で）切れ刃位置を正確に管理することができる。
【0013】
また、切断加工時において、ビトリファイドボンド相の外周縁部に形成された切れ刃による切断能力が、安定して高められる。具体的には、ボンド相に形成された多数の気孔によって、切屑を一時的に保持して排出させることで切屑排出性を良好に維持する機能や、冷却水を取り込んで冷却効果を高める機能や、適度に自生発刃作用を促す機能等が充分に発揮されて、高精度で安定した切断加工を行うことができる。
【0014】
また、内方に形成された金属被覆されていないビトリファイドボンド相の（気孔率が相対的に高い）外周面が切断に大きく寄与するので、セラミックスで形成された被切断材や被切断材のセラミックスで形成された部分等を、高精度かつ安定的に切断加工することができる。
また、金属被覆ビトリファイドボンド相を形成するための金属の使用量を削減可能とするとともに金属皮膜を形成する時間を短縮することができる。
また、金属被覆ビトリファイドボンド相を形成するための金属の使用量を削減可能とするとともに金属皮膜を形成する時間を短縮することができる。
【0015】
また、切断加工時において、ビトリファイドボンド相の外周縁部に形成された切れ刃による切断能力が、安定して高められる。具体的には、ボンド相に形成された多数の気孔によって、切屑を一時的に保持して排出させることで切屑排出性を良好に維持する機能や、冷却水を取り込んで冷却効果を高める機能や、適度に自生発刃作用を促す機能等が充分に発揮されて、高精度で安定した切断加工を行うことができる。
【0016】
また、ビトリファイドボンド相の中心軸方向の側面に金属被覆ビトリファイドボンド相を有することにより、切断用ブレード全体としての靱性を向上させることができ、ブレード強度が高められる。従って、工具寿命を延ばすことができ、切断効率が向上する。
また、上記金属被覆ビトリファイドボンド相によって、切れ刃の刃痩せを抑制することができる。
つまり、切れ刃の刃先が、その断面視で径方向外側へ向けた凸Ｖ字状となるように摩耗進行する不具合を抑制できる。従って、切断の加工品位を良好に維持することができる。
また、上記金属被覆ビトリファイドボンド相によって、切れ刃の刃痩せを抑制することができる。
つまり、切れ刃の刃先が、その断面視で径方向外側へ向けた凸Ｖ字状となるように摩耗進行する不具合を抑制できる。従って、切断の加工品位を良好に維持することができる。
【0017】
ここで、ビトリファイドボンド相とは、分散配置される複数の砥粒を非金属無機材料（例えば、セラミックス（結晶質（ただし、結晶質でない部分を含んでいてもよい）、非晶質（例えば、ガラス）を含む））からなる結合材で、三次元架橋構造によって結合して構成された多孔質体をいう。
また、非導電性（絶縁体）のビトリファイドボンド相とは、砥粒、結合材が導電性であったとしても、上記三次元架橋構造として非導電性である場合が含まれるものとする。したがって、結合材が導電性物質からなるフィラー等を含んでいてもよい。
また、非導電性（絶縁体）のビトリファイドボンド相とは、砥粒、結合材が導電性であったとしても、上記三次元架橋構造として非導電性である場合が含まれるものとする。したがって、結合材が導電性物質からなるフィラー等を含んでいてもよい。
【0018】
（２）また、上記切断用ブレードにおいて、前記砥粒及び前記結合材は、非導電性であることが好ましい。
【0019】
ここで、ビトリファイドボンド相の結合材に導電性を有する物質を含有させた場合、結合材（すなわち、ビトリファイドボンド相）の強度が損なわれ、切断加工時において、ビトリファイドボンド相の摩耗量が増加することが考えられる。
そこで、ビトリファイドボンド相の結合材を非導電性として、結合材（すなわち、ビトリファイドボンド相）の強度を確保して、切断加工時において、ビトリファイドボンド相の摩耗量を減少させることができる。
そこで、ビトリファイドボンド相の結合材を非導電性として、結合材（すなわち、ビトリファイドボンド相）の強度を確保して、切断加工時において、ビトリファイドボンド相の摩耗量を減少させることができる。
【0020】
（３）また、上記切断用ブレードにおいて、前記金属被覆ビトリファイドボンド相は、前記中心軸方向における側面からの厚さが２０μｍ以上１００μｍ以下に形成されていることが好ましい。
【0021】
金属被覆ビトリファイドボンド相の側面の表面からの厚さを２０～１００μｍに設定することにより、切断加工時において、側面と被切断材（ワーク）との摩擦を小さく抑えることができる。従って、工具寿命を延ばすことができ、切断効率が向上する。
また、金属被覆ビトリファイドボンド相の側面からの厚さを２０μｍ以上１００μｍ以下に設定することにより、切断用ブレードの厚さを薄肉化した場合であっても、ブレード強度が十分に確保される。
従って、切断加工時（ダイシング時）のカーフ幅（切断加工により被切断材に形成される切断ラインの幅）を小さく抑えることができ、その分被切断材の材料歩留まりを向上でき、かつ、例えば化合物半導体素子や電子部品基板等のさらなる小型化への要求に容易に対応可能である。
また、金属被覆ビトリファイドボンド相の側面からの厚さを２０μｍ以上１００μｍ以下に設定することにより、切断用ブレードの厚さを薄肉化した場合であっても、ブレード強度が十分に確保される。
従って、切断加工時（ダイシング時）のカーフ幅（切断加工により被切断材に形成される切断ラインの幅）を小さく抑えることができ、その分被切断材の材料歩留まりを向上でき、かつ、例えば化合物半導体素子や電子部品基板等のさらなる小型化への要求に容易に対応可能である。
【0022】
（４）また、上記切断用ブレードにおいて、前記金属被覆ビトリファイドボンド相は、前記側面における気孔率Ｐｏが０≦Ｐｏ≦２０％であることが好ましい。
【0023】
金属被覆ビトリファイドボンド相において多孔質体の気孔率Ｐｏを０＜Ｐｏ≦２０％と設定することにより、例えばセラミックする等の電子材料の切断加工時において、被切断材の細かい切屑を金属被覆ビトリファイドボンド相の気孔から排出させることができる。
これにより、被切断材の切屑が表層部の気孔に詰まって、切屑により表層部が目詰まりを起こすことを防ぐことができる。
すなわち、切断用ブレードは、被切断材として、セラミックス等の硬度が高い所謂難削材からなる電子材料等の精密切断加工に特に適している。被切断材の具体的な例としては、パワーデバイスに用いられる炭化ケイ素（ＳｉＣ）や車載用ＬＥＤのベース材となる高純度アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）や窒化アルミ（ＡｌＮ）、ＬＥＤチップのベース材となるサファイア等が挙げられる。
これにより、被切断材の切屑が表層部の気孔に詰まって、切屑により表層部が目詰まりを起こすことを防ぐことができる。
すなわち、切断用ブレードは、被切断材として、セラミックス等の硬度が高い所謂難削材からなる電子材料等の精密切断加工に特に適している。被切断材の具体的な例としては、パワーデバイスに用いられる炭化ケイ素（ＳｉＣ）や車載用ＬＥＤのベース材となる高純度アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）や窒化アルミ（ＡｌＮ）、ＬＥＤチップのベース材となるサファイア等が挙げられる。
【発明の効果】
【0024】
本発明の切断用ブレードによれば、多孔質体であるビトリファイドボンド相の機能を良好に維持しつつ導電性を安定して付与することができる。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】本発明の一実施形態に係る切断用ブレードの概略構成を説明する斜視図である。
【図2】本発明の一実施形態に係る切断用ブレードの概略構成を説明する中心軸方向に沿って見た平面図及び中心軸を含む断面図を模式的に示す図である。
【図3】本発明の一実施形態に係るビトリファイドボンド相の概略構成を説明する概念図であり、（Ａ）は金属被覆ビトリファイドボンド相を、（Ｂ）は金属被覆されていないビトリファイドボンド相を示す図である。
【図4】本発明の一実施形態に係る切断用ブレードの概略構成を説明する切断用ブレードの厚さ方向の断面を示す概念図である。
【図5】本発明の一実施形態に係る切断用ブレードの製造方法の概略を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0026】
以下、本発明の一実施形態に係る切断用ブレード１００について、図面を参照して説明する。なお、本発明の実施形態の説明に用いる図面は、本発明の特徴をわかりやすくするために、要部となる部分を拡大、強調、抜粋して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際のものと同じであるとは限らない。
【0027】
本実施形態の切断用ブレード１００は、例えば、化合物半導体素子や電子部品基板等の被切断材の精密切断加工に用いられる。
具体的に、この切断用ブレード１００は、被切断材として、例えば、パワーデバイスに用いられる炭化ケイ素（ＳｉＣ）や車載用ＬＥＤのベース材となる高純度アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）や窒化アルミ（ＡｌＮ）、ＬＥＤチップのベース材となるサファイア等、非常に硬度が高く、所謂難削材と称される材料の精密切断加工に特に適している。
具体的に、この切断用ブレード１００は、被切断材として、例えば、パワーデバイスに用いられる炭化ケイ素（ＳｉＣ）や車載用ＬＥＤのベース材となる高純度アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）や窒化アルミ（ＡｌＮ）、ＬＥＤチップのベース材となるサファイア等、非常に硬度が高く、所謂難削材と称される材料の精密切断加工に特に適している。
【0028】
切断用ブレード１００は、図１～図４に示されるように、円板状をなし、外周縁部に切れ刃１１Ａが形成されていて、超砥粒２０と、分散された砥粒を結合する多孔質体の結合材３０と、結合材３０が超砥粒２０を三次元架橋構造により結合して形成された多孔質体からなるビトリファイドボンド相１０において超砥粒２０と結合材３０とを被覆する金属被覆膜４０と、を備え、ビトリファイドボンド相１０において超砥粒２０及び結合材３０が金属被覆膜４０で被覆された金属被覆ビトリファイドボンド相１０Ａが少なくとも中心軸Ｏ方向における側面に形成されている。
すなわち、切断用ブレード１００は、ビトリファイドボンド相１０と、金属被覆ビトリファイドボンド相１０Ａと、を備えている。
すなわち、切断用ブレード１００は、ビトリファイドボンド相１０と、金属被覆ビトリファイドボンド相１０Ａと、を備えている。
【0029】
また、金属被覆ビトリファイドボンド相１０Ａは、図２、図４に示すように、中心軸Ｏ方向（厚さ方向）における側面１２Ａ、１２Ｂ（１２）から設定された厚さの範囲に形成されている。
金属被覆されていないビトリファイドボンド相１０Ｂ（１０）は、図３（Ｂ）に示すように、超砥粒２０と、結合材３０とを有し、超砥粒２０が結合材３０の架橋により分散され、多数（複数）の気孔５０が形成された多孔質の三次元架橋構造に形成されている。
金属被覆されていないビトリファイドボンド相１０Ｂ（１０）は、図３（Ｂ）に示すように、超砥粒２０と、結合材３０とを有し、超砥粒２０が結合材３０の架橋により分散され、多数（複数）の気孔５０が形成された多孔質の三次元架橋構造に形成されている。
【0030】
金属被覆ビトリファイドボンド相１０Ａは、図３（Ａ）に示すように、超砥粒２０と、結合材３０と、金属被覆膜４０とを有し、超砥粒２０が結合材３０の架橋により分散され、多数（複数）の気孔５０が形成された多孔質の三次元架橋構造からなるビトリファイドボンド相１０（図３（Ｂ）参照）において、超砥粒２０、及び結合材３０の表面に金属被覆膜４０が形成されている。
【0031】
金属被覆膜４０は、図４に示すように、ビトリファイドボンド相１０のうち、少なくとも側面１２Ａ、１２Ｂ（１２）から中心軸Ｏ方向に設定した厚さＬの範囲において、超砥粒２０及び結合材３０を被覆して、多孔質の金属被覆ビトリファイドボンド相１０Ａを形成する。
【0032】
この切断用ブレード１００は、中心軸Ｏ方向を向く側面１２Ａ、１２Ｂに、ビトリファイドボンド相１０を構成する超砥粒２０と結合材３０の表面に金属被覆膜４０を形成した多孔質の金属被覆ビトリファイドボンド相１０Ａを形成することにより、通電機能（導電性）を有している。また、
【0033】
本実施形態の切断用ブレード１００は、例えば、図示しない切断加工装置（ダイサー）の主軸にフランジを用いて取り付けられる、ワッシャタイプ（平円板形）の薄刃ブレードである。
切断用ブレード１００は、切断加工装置の主軸によって中心軸Ｏ回りに回転させられつつ、被切断材に対して中心軸Ｏに垂直な方向（具体的には、高さ方向であるＺ方向）に移動させられる。これにより、切断用ブレード１００のうちフランジよりも径方向外側に突出させられた外周縁部（切れ刃１１Ａ）で、被切断材を切断加工する。
切断用ブレード１００は、切断加工装置の主軸によって中心軸Ｏ回りに回転させられつつ、被切断材に対して中心軸Ｏに垂直な方向（具体的には、高さ方向であるＺ方向）に移動させられる。これにより、切断用ブレード１００のうちフランジよりも径方向外側に突出させられた外周縁部（切れ刃１１Ａ）で、被切断材を切断加工する。
【0034】
また切断加工装置は、電気式手法により、切断用ブレード１００の切れ刃１１ＡのＺ方向位置を検出する。つまり、切断用ブレード１００を介して、切断加工装置の主軸と、被切断物（又は被切断物と同じ厚さの導電体）との間の通電を検出することで、切断用ブレード１００の切れ刃位置（Ｚ方向位置）を測定し、ゼロ点（切断基準位置）を補正することが可能である。
【0035】
本実施形態においては、切断用ブレード１００（のビトリファイドボンド相１０）の中心軸Ｏが延在する方向（中心軸Ｏに沿う方向）を、中心軸Ｏ方向という。中心軸Ｏ方向は、切断用ブレード１００の厚さ方向に相当する。また、中心軸Ｏ方向に沿ってブレード外部から内部へ向かう方向を中心軸Ｏ方向内方（厚さ方向の内側）という。
また、中心軸Ｏに直交する方向を径方向という。径方向のうち、中心軸Ｏに接近する向きを径方向内方（径方向の内側）といい、中心軸Ｏから離間する向きを径方向の外側という。
また、中心軸Ｏ回りに周回する方向を周方向という。
また、中心軸Ｏに直交する方向を径方向という。径方向のうち、中心軸Ｏに接近する向きを径方向内方（径方向の内側）といい、中心軸Ｏから離間する向きを径方向の外側という。
また、中心軸Ｏ回りに周回する方向を周方向という。
【0036】
切断用ブレード１００の外径は、例えば５４ｍｍ程度であり、内径（後述する円形孔１０Ｈの内径）は、例えば４０ｍｍ程度である。切断用ブレード１００の中心軸Ｏ方向に沿う厚さは、例えば２００μｍ以下であり、好ましくは１５０μｍ以下である。
【0037】
切れ刃１１Ａは、切断用ブレード１００の中心軸Ｏ方向を向く一対の面（一対の端面（外面）であり、表面及び裏面であり、切断加工装置に取り付けられた状態では一対の側面１２Ａ、１２Ｂである）における各外周縁部と、切断用ブレード１００の外周面１１と、前記各外周縁部と前記外周面１１との交差稜線をなす一対のエッジと、によって形成されている。切れ刃１１Ａの刃幅は、切断用ブレード１００の厚さに対応している。
【0038】
図２及び図３（Ｂ）に示されるように、ビトリファイドボンド相１０Ｂ（１０）は、切断用ブレード１００の基材であり、ブレード本体と言い換えることができる。ビトリファイドボンド相（例えば、非導電性ビトリファイドボンド相）１０は、例えば、Ａｌ２Ｏ３やＳｉＯ２を主成分とした材質により形成されている。ビトリファイドボンド相１０は、多孔質状をなすガラス状結合相であり、ビトリファイドボンド相１０には多数（複数）の気孔５０が形成されている。
【0039】
つまり、ビトリファイドボンド相１０は、硬質材料である超砥粒２０同士をガラス結合橋（以下、結合材３０と称す）により結合し、超砥粒２０間に気孔５０を有する三次元架橋構造である。
【0040】
ビトリファイドボンド相１０に占める気孔５０の体積率（気孔率）は、例えば、２０％以上、４０％以下である。ビトリファイドボンド相１０の内部において、複数の気孔５０同士は互いに連通した連続気孔とされている。
【0041】
結合材３０は、例えば、Ａｌ２Ｏ３やＳｉＯ２を含有する非導電性（絶縁性）のボンド材であり、複数の超砥粒２０を、間隔をおいて結合する。結合材３０を非導電性（絶縁性）のボンド材とすることにより、結合材３０（すなわち、ビトリファイドボンド相１０）の強度を確保するようにした。これにより、切断用ブレード１００による被切断材の切断加工時において、ビトリファイドボンド相１０の摩耗量を減少させることができる。
【0042】
ビトリファイドボンド相１０の径方向の中央部には、該ビトリファイドボンド相１０を中心軸Ｏ方向に貫通する円孔状の円形孔１０Ｈが形成されている。このためビトリファイドボンド相１０は、具体的には円形リング板状をなしている。そして、円形孔１０Ｈ内に切断加工装置の主軸が挿通可能とされている。
【0043】
ビトリファイドボンド相１０に分散される超砥粒２０は、例えば、絶縁性のダイヤモンド砥粒である。超砥粒２０の平均粒径は、切断対象である被切断材の材質や切断用ブレード１０の中心軸Ｏ方向の厚さに応じて適宜設定することが好適である。
【0044】
具体的に、本実施形態の一例としては、切断用ブレード１００の厚さに対し、１／４～１／５程度の平均粒径を有する超砥粒２０を使用するのが砥粒限界粒径（上限）であり、所期する加工品位に応じて、これより細かな（小さな）平均粒径を有する超砥粒２０を使用する。つまり、ブレード厚さが２００μｍの場合、超砥粒２０の平均粒径は４０～５０μｍが最大であり、加工品位により、平均粒径１０μｍを使用する等のように任意となる。
【0045】
上記「平均粒径」とは、多数の超砥粒２０の粒径の平均値を表しており、例えば、ある粒径範囲をもった超砥粒２０をマイクロトラック（登録商標）等により測定し、平均粒径を算出する等の方法が取られる。
【0046】
気孔５０は、ビトリファイドボンド相１０内において、分散された超砥粒２０の間に形成されている。ビトリファイドボンド相１０に分散される超砥粒２０の含有率（ボンド相１０に占める超砥粒２０の体積率）は、例えば、１２．５～２５％である。ビトリファイドボンド相１０には、超砥粒２０以外に、超砥粒２０よりも平均粒径の小さいフィラーが分散されていてもよい。フィラーの材質は、例えばＳｉＣである。
【0047】
金属被覆ビトリファイドボンド相１０Ａは、例えば、ビトリファイドボンド相１０のうち、側面１２Ａ、１２Ｂ、円形孔表面１３、及び外周面１１に形成されている。
側面１２Ａ、１２Ｂは、中心軸Ｏ方向に間隔をおいて配置され、中心軸Ｏ方向を向く平坦な円形リング状の面をなしている。
外周面１１は、側面１２Ａ、１２Ｂの外周縁に沿って、中心軸Ｏ回りに周回する周方向に円形の面をなしている。円形孔表面１３は、側面１２Ａ、１２Ｂの内周縁に沿って、中心軸Ｏ回りに周回する周方向に円形の面をなし、切断用ブレード１００の円形孔１０Ｈを形成している。
側面１２Ａ、１２Ｂは、中心軸Ｏ方向に間隔をおいて配置され、中心軸Ｏ方向を向く平坦な円形リング状の面をなしている。
外周面１１は、側面１２Ａ、１２Ｂの外周縁に沿って、中心軸Ｏ回りに周回する周方向に円形の面をなしている。円形孔表面１３は、側面１２Ａ、１２Ｂの内周縁に沿って、中心軸Ｏ回りに周回する周方向に円形の面をなし、切断用ブレード１００の円形孔１０Ｈを形成している。
【0048】
金属被覆膜４０は、例えば、Ｎｉめっきにより形成される導電性を有する金属被覆である。金属被覆膜４０は、ビトリファイドボンド相１０を構成する超砥粒２０及び結合材３０の表面にめっきをして被覆することにより形成されている。めっきを形成する材料としては、ニッケル（Ｎｉ）に限定されることなく、例えばＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ａｌでもよく、酸化防止の観点からはＡｕ又はＡｇが好適である。なお、めっきに限定されることなく、蒸着等によって形成してもよい。
金属被覆ビトリファイドボンド相１０Ａは、切断用ブレード１００の側面１２Ａ、１２Ｂ、外周面１１、及び円形孔表面１３から設定した厚さに形成されている。
金属被覆ビトリファイドボンド相１０Ａは、切断用ブレード１００の側面１２Ａ、１２Ｂ、外周面１１、及び円形孔表面１３から設定した厚さに形成されている。
【0049】
具体的には、金属被覆ビトリファイドボンド相１０Ａは、例えば、切断用ブレード１００の側面１２Ａ、１２Ｂの表面から中心軸Ｏ方向に沿って厚さ方向内方に厚さ２０以上１００μｍ以下に形成されることが好適である。
また、金属被覆ビトリファイドボンド相１０Ａは、例えば、切断用ブレード１００の外周面１１から径方向の内側に厚さ２０～１００μｍで形成され、超砥粒２０及び結合材３０の表面を被覆する。さらに、金属被覆ビトリファイドボンド相１０Ａは、例えば、切断用ブレード１００の円形孔表面１３から径方向外方に厚さ２０～１００μｍで形成され、超砥粒２０及び結合材３０の表面を被覆する。
また、金属被覆ビトリファイドボンド相１０Ａは、例えば、切断用ブレード１００の外周面１１から径方向の内側に厚さ２０～１００μｍで形成され、超砥粒２０及び結合材３０の表面を被覆する。さらに、金属被覆ビトリファイドボンド相１０Ａは、例えば、切断用ブレード１００の円形孔表面１３から径方向外方に厚さ２０～１００μｍで形成され、超砥粒２０及び結合材３０の表面を被覆する。
【0050】
その結果、切断用ブレード１００の側面１２Ａ、１２Ｂ、外周面１１、及び円形孔表面１３から厚さ２０～１００μｍで多孔質の金属被覆ビトリファイドボンド相１０Ａが形成される。金属被覆ビトリファイドボンド相１０Ａは、絶縁性の超砥粒２０及び非導電性の結合材３０の表面に金属被覆膜４０が形成されることにより導電性を有している。すなわち、切断用ブレード１００は、通電機能（導電性）を有している。
【0051】
従って、切断加工装置は、切断用ブレード１００による被切断材の切断加工時において、電気式手法により、切断用ブレード１００の切れ刃１１ＡのＺ方向位置を検出することが可能になる。つまり、切断用ブレード１００を介して、切断加工装置の主軸と、被切断物（又は被切断物と同じ厚さの導電体）との間の通電を検出することで、切断用ブレード１００の切れ刃位置（Ｚ方向位置）を測定し、ゼロ点（切断基準位置）を補正することが可能である。
【0052】
金属被覆ビトリファイドボンド相１０Ａの厚さを側面１２Ａ、１２Ｂから２０～１００μｍに設定することにより、ビトリファイドボンド相１０の側面１２Ａ、１２Ｂからの厚さが２０μｍ以上１００μｍ以下に形成されている。よって、切断用ブレード１００による被切断材の切断加工時において、側面１２Ａ、１２Ｂと被切断材とに発生する摩擦を小さく抑えることができる。従って、工具寿命を延ばすことができ、切断効率が向上する。
金属被覆膜４０には、例えばダイヤモンド砥粒やＣＢＮ（立方晶窒化ホウ素）砥粒等の砥粒が分散されていてもよい。
金属被覆膜４０には、例えばダイヤモンド砥粒やＣＢＮ（立方晶窒化ホウ素）砥粒等の砥粒が分散されていてもよい。
【0053】
また、金属被覆ビトリファイドボンド相１０Ａの側面１２Ａ、１２Ｂから厚さが２０μｍ以上１００μｍ以下に設定されているので、切断用ブレード１００の厚さを薄肉化した場合であっても、ブレード強度が十分に確保される。
【0054】
従って、切断加工時（ダイシング時）のカーフ幅（切断加工により被切断材に形成される切断ラインの幅）を小さく抑えることができる。これにより、分被切断材の材料歩留まりを向上でき、かつ、例えば化合物半導体素子や電子部品基板等のさらなる小型化への要求に容易に対応可能である。
本実施形態においては、金属被覆ビトリファイドボンド相１０Ａの側面１２Ａ、１２Ｂ（１２）からの厚さを２０μｍ以上１００μｍ以下に設定する例について説明するが、例えば、ブレード使用後、再びカッターセットをするときの通電性の観点から金属被覆ビトリファイドボンド相１０Ａの側面１２Ａ、１２Ｂ（１２）からの厚さを３０μｍ以上１００μｍ以下に設定することが好適である。
本実施形態においては、金属被覆ビトリファイドボンド相１０Ａの側面１２Ａ、１２Ｂ（１２）からの厚さを２０μｍ以上１００μｍ以下に設定する例について説明するが、例えば、ブレード使用後、再びカッターセットをするときの通電性の観点から金属被覆ビトリファイドボンド相１０Ａの側面１２Ａ、１２Ｂ（１２）からの厚さを３０μｍ以上１００μｍ以下に設定することが好適である。
【0055】
ここで、切断用ブレード１００は、被切断材として、例えば、パワーデバイスに用いられる炭化ケイ素（ＳｉＣ）や車載用ＬＥＤのベース材となる高純度アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）や窒化アルミ（ＡｌＮ）、ＬＥＤチップのベース材となるサファイア等、非常に硬度が高く、所謂難削材と称される電子材料の精密切断加工に特に適している。
【0056】
この電子材料を切断用ブレード１００で切断加工する際に、例えば金属材料等と比べて細かい切屑が発生する。そこで、金属被覆ビトリファイドボンド相１０Ａの気孔率Ｐｏを０＜Ｐｏ≦２０％に設定した。よって、切断用ブレード１００による上記電子材料の切断加工時において、上記電子材料の細かい切屑を金属被覆ビトリファイドボンド相１０Ａの気孔５０から排出させることができる。これにより、上記電子材料の細かい切屑が金属被覆ビトリファイドボンド相１０Ａの気孔５０に詰まって、切屑により金属被覆ビトリファイドボンド相１０Ａが目詰まりを起こすことを防ぐことができる。
本実施形態においては、金属被覆ビトリファイドボンド相１０Ａの気孔率Ｐｏを０＜Ｐｏ≦２０％に設定した例について説明するが、例えば、表面の滑らかさの観点から金属被覆ビトリファイドボンド相１０Ａの気孔率Ｐｏを０≦Ｐｏ≦１５％に設定することがより好適である。
本実施形態においては、金属被覆ビトリファイドボンド相１０Ａの気孔率Ｐｏを０＜Ｐｏ≦２０％に設定した例について説明するが、例えば、表面の滑らかさの観点から金属被覆ビトリファイドボンド相１０Ａの気孔率Ｐｏを０≦Ｐｏ≦１５％に設定することがより好適である。
【0057】
本実施形態においては、ビトリファイドボンド相１０の側面１２Ａ、１２Ｂ、外周面１１、及び円形孔表面１３に多孔質の金属被覆ビトリファイドボンド相１０Ａを形成した例について説明したが、これに限らない。その他の例として、ビトリファイドボンド相１０の側面１２Ａ、１２Ｂのみに多孔質の金属被覆ビトリファイドボンド相１０Ａを形成してもよい。
【0058】
次に、図３（Ａ）、図３（Ｂ）、図４及び図５を参照して、切断用ブレード１００の製造方法について説明する。
本実施形態の切断用ブレード１００の製造方法は、図５に示されるように、ビトリファイドボンド相形成工程（Ｓ１）と、金属被覆形成工程（Ｓ２）と、を備えている。
本実施形態の切断用ブレード１００の製造方法は、図５に示されるように、ビトリファイドボンド相形成工程（Ｓ１）と、金属被覆形成工程（Ｓ２）と、を備えている。
【0059】
〔ビトリファイドボンド相形成工程〕
ビトリファイドボンド相形成工程（Ｓ１）では、ビトリファイドボンド相１０の材料であるビトリファイド粉末及び超砥粒２０を混合したものを金型にセットする。
そして、圧力を加えて円板状に成型し、この円板成形体を焼結する。これにより、図３（Ｂ）に示すような金属被覆膜４０が形成されていない多数（複数）の気孔５０を有し３次元架橋構造とされた多孔質体のビトリファイドボンド相１０を形成する。
なお、ビトリファイドボンド相１０に超砥粒２０及びフィラーを分散させる場合には、上述の混合時において、ビトリファイド粉末、超砥粒２０及びフィラーを混合する。
ビトリファイドボンド相形成工程（Ｓ１）では、ビトリファイドボンド相１０の材料であるビトリファイド粉末及び超砥粒２０を混合したものを金型にセットする。
そして、圧力を加えて円板状に成型し、この円板成形体を焼結する。これにより、図３（Ｂ）に示すような金属被覆膜４０が形成されていない多数（複数）の気孔５０を有し３次元架橋構造とされた多孔質体のビトリファイドボンド相１０を形成する。
なお、ビトリファイドボンド相１０に超砥粒２０及びフィラーを分散させる場合には、上述の混合時において、ビトリファイド粉末、超砥粒２０及びフィラーを混合する。
【0060】
上記円板成形体の外形寸法は、焼結後の収縮量及び研削・ラップ処理代等を考慮して設定する。具体的に、上記円板成形体の外径は、製造する切断用ブレード１００の外径よりも大きく設定する。また、上記円板成形体の内径は、製造する切断用ブレード１００の内径よりも小さく設定する。また、上記円板成形体の厚さは、製造する切断用ブレード１００（の少なくともビトリファイドボンド相１０）の厚さよりも大きく設定する。
焼結は、上記円板成形体を焼結炉に入れて加熱することにより行う。
焼結は、上記円板成形体を焼結炉に入れて加熱することにより行う。
【0061】
〔金属被覆形成工程〕
次に、金属被覆形成工程（Ｓ２）において、円板成形体の側面、外周面、及び円形孔表面から設定した厚さの範囲に、超砥粒２０及び結合材３０の表面に金属被覆膜４０を形成して、図３（Ａ）に示すような金属被覆ビトリファイドボンド相１０Ａを形成する。このとき、多孔質体の気孔５０が可能な限り維持されていることが好適である。
具体的には、例えば、無電解めっき洋のプライマーとしてパラジウム（Ｐｄ）化合物（例えば、レッドシューマー（登録商標）日本カニゼン株式会社製）の３％水溶液に、ビトリファイドボンド相１０の金属被膜形成予定部を浸漬して、ビトリファイドボンド相１０の外表面から設定した領域（厚さ）にパラジウム化合物を付着させる。
その後、例えば、２０％のＮｉめっき溶液（例えば、ＳＥ－６８０ 日本カニゼン株式会社製）に、７０℃～９０℃で３０秒～５分間浸漬して、超砥粒２０及び結合材３０の表面にＮｉめっき（金属被覆）を形成する。このとき、Ｎｉめっきは、パラジウム化合物が付着した領域に形成される。
その結果、図４に示すように、中心軸Ｏ方向内方に金属被覆されていないビトリファイドボンド相１０Ｂ（１０）が維持されたまま、側面１２Ａ、１２Ｂ（１２）から厚さLの設定した範囲に金属被覆ビトリファイドボンド相１０Ａが形成される。
金属被覆形成工程において、金属被覆膜４０を形成することにより、切断用ブレード１００が完成する。
次に、金属被覆形成工程（Ｓ２）において、円板成形体の側面、外周面、及び円形孔表面から設定した厚さの範囲に、超砥粒２０及び結合材３０の表面に金属被覆膜４０を形成して、図３（Ａ）に示すような金属被覆ビトリファイドボンド相１０Ａを形成する。このとき、多孔質体の気孔５０が可能な限り維持されていることが好適である。
具体的には、例えば、無電解めっき洋のプライマーとしてパラジウム（Ｐｄ）化合物（例えば、レッドシューマー（登録商標）日本カニゼン株式会社製）の３％水溶液に、ビトリファイドボンド相１０の金属被膜形成予定部を浸漬して、ビトリファイドボンド相１０の外表面から設定した領域（厚さ）にパラジウム化合物を付着させる。
その後、例えば、２０％のＮｉめっき溶液（例えば、ＳＥ－６８０ 日本カニゼン株式会社製）に、７０℃～９０℃で３０秒～５分間浸漬して、超砥粒２０及び結合材３０の表面にＮｉめっき（金属被覆）を形成する。このとき、Ｎｉめっきは、パラジウム化合物が付着した領域に形成される。
その結果、図４に示すように、中心軸Ｏ方向内方に金属被覆されていないビトリファイドボンド相１０Ｂ（１０）が維持されたまま、側面１２Ａ、１２Ｂ（１２）から厚さLの設定した範囲に金属被覆ビトリファイドボンド相１０Ａが形成される。
金属被覆形成工程において、金属被覆膜４０を形成することにより、切断用ブレード１００が完成する。
【0062】
以上説明した本実施形態の切断用ブレード１００によれば、多孔質体の気孔５０を維持した状態で、全領域に金属被覆膜４０が形成れているので、切断加工時において、外周縁部に形成された切れ刃１１Ａによる切断能力が、安定して高められる。具体的には、ビトリファイドボンド相１０に形成された多数の気孔５０によって、切屑を一時的に保持して排出させることで切屑排出性を良好に維持する機能や、冷却水を取り込んで冷却効果を高める機能や、適度に自生発刃作用を促す機能等が充分に発揮されて、高精度で安定した切断加工を行うことができる。
【0063】
また、側面１２Ａ、１２Ｂに金属被覆ビトリファイドボンド相１０Ａを形成することにより、切断用ブレード１００に導電性を付与することができ、切断用ブレード１００を切断加工装置に装着して被切断材を切断加工する際に、電気的な接点をとって（つまり電気式手法で）切れ刃位置を正確に管理することができる。
【0064】
また、切断用ブレード１００において側面１２Ａ、１２Ｂに金属被覆ビトリファイドボンド相１０Ａを有することにより、切断用ブレード１００全体としての靱性を向上させることができ、ブレード強度が高められる。従って、工具寿命を延ばすことができ、切断効率が向上する。
また、金属被覆ビトリファイドボンド相１０Ａによって、切れ刃１１Ａの刃痩せを抑制することができる。
つまり、切れ刃１１Ａの刃先が、その断面視で径方向外側へ向けた凸Ｖ字状となるように摩耗進行する不具合を抑制できる。従って、切断の加工品位を良好に維持することができる。
また、金属被覆ビトリファイドボンド相１０Ａによって、切れ刃１１Ａの刃痩せを抑制することができる。
つまり、切れ刃１１Ａの刃先が、その断面視で径方向外側へ向けた凸Ｖ字状となるように摩耗進行する不具合を抑制できる。従って、切断の加工品位を良好に維持することができる。
【0065】
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、例えば下記に説明するように、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。
例えば、上記実施形態においては、結合材がともに非導電性である場合について説明したが、いずれか一方又は双方が導電性材料で形成されていてもよい。
なお、ビトリファイドボンド相１０として、非導電性とされた非導電性ビトリファイドボンド相で大きな効果が得られる。
例えば、上記実施形態においては、結合材がともに非導電性である場合について説明したが、いずれか一方又は双方が導電性材料で形成されていてもよい。
なお、ビトリファイドボンド相１０として、非導電性とされた非導電性ビトリファイドボンド相で大きな効果が得られる。
【0066】
また、上記実施形態においては、金属被覆ビトリファイドボンド相１０Ａの側面１２からの厚さが２０μｍ以上１００μｍ以下に形成されている場合について説明したが、金属被覆ビトリファイドボンド相１０Ａの側面１２からの厚さについては任意に設定することが可能であり、例えば、側面１２からの厚さを１μｍ以上２０μｍ未満に設定してもよいし、側面１２からの厚さを１００μｍ超に設定してもよい。
また、外周面１１、ない周面１３からの厚さについても任意に設定することが可能である。
また、外周面１１、ない周面１３からの厚さについても任意に設定することが可能である。
【0067】
また、上記実施形態においては、金属被覆ビトリファイドボンド相１０Ａの側面１２における気孔率Ｐｏが０≦Ｐｏ≦２０％である場合について説明したが、気孔率Ｐｏについては任意に設定することが可能であり、側面１２における気孔率Ｐｏを０≦Ｐｏ≦１５％に設定することがより好適である。
【0068】
また、上記実施形態においては、砥粒としてダイヤモンド超砥粒２０を、結合材３０としてＡｌ２Ｏ３やＳｉＯ２を例示したが、砥粒、結合材は任意に設定することができる。
【0069】
また、上記実施形態においては、金属被覆膜４０がＮｉめっきにより形成されている場合について説明したが、金属被覆膜の材質については任意に設定することができる。また、めっきに限定されず蒸着等、他の被覆方法によって金属被覆膜を形成してもよい。
【0070】
また、上記実施形態においては、砥粒がダイヤモンド超砥粒２０である場合について説明したが、砥粒については任意に設定することが可能であり、ダイヤモンド超砥粒２０に代えて、例えば、ＣＢＮ（立方晶窒化ホウ素）を用いてもよい。
【0071】
また、上記実施形態においては、結合材３０としてＡｌ２Ｏ３やＳｉＯ２である場合を例示したが、結合材については任意に設定することが可能であり、例えば、ＴｉＣ、ＷＣを用いてもよいし、これらに導電性を有する材料（例えば、ＴｉＣ、ＷＣ）が混合された結合材を適用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【0072】
本発明の切断用ブレードによれば、多孔質体であるビトリファイドボンド相の機能を良好に維持しつつ導電性を安定して付与することができる。従って、産業上の利用可能性を有する。
【符号の説明】
【0073】
１０ ビトリファイドボンド相（ボンド相）
１０Ａ 金属被覆ビトリファイドボンド相
１０Ｂ 金属被覆されていないビトリファイドボンド相
１１ 外周面
１１Ａ 切れ刃
１２、１２Ａ、１２Ｂ 側面
２０ 超砥粒（砥粒）
３０ 結合材
４０ 金属被覆膜
５０ 気孔
１００ 切断用ブレード
Ｏ 中心軸
１０Ａ 金属被覆ビトリファイドボンド相
１０Ｂ 金属被覆されていないビトリファイドボンド相
１１ 外周面
１１Ａ 切れ刃
１２、１２Ａ、１２Ｂ 側面
２０ 超砥粒（砥粒）
３０ 結合材
４０ 金属被覆膜
５０ 気孔
１００ 切断用ブレード
Ｏ 中心軸
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】