划线轮及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种划线轮及其制造方法。本发明专利技术是将划线轮的圆周研磨成V字状，并在研磨面形成钻石膜。接着，以将包含V字状的尖端的棱线的带状部分成为顶角(α2)的方式，利用粗研磨形成研磨面(15)。此外，对研磨面(15)中包含棱线的带状部分进行精研磨，直到研磨面(16)的算术平均粗糙度成为0.03μm以下，而形成顶角(α3)的研磨面(16)。这样一来，可以减少刀尖的棱线与倾斜面的凹凸，从而可以提高划线时的脆性材料基板的端面强度。

【技术实现步骤摘要】
分案申请的相关信息本案是分案申请。该分案的母案是申请日为2013年2月21日、申请号为201380009786.7、专利技术名称为“划线轮及其制造方法”的专利技术专利申请案。
本专利技术涉及一种用来使陶瓷基板或玻璃基板等脆性材料基板压接、滚动而进行划线的划线轮及其制造方法。
技术介绍
以往的划线轮像专利文献1等所示的那样，将超硬合金制或多晶烧结钻石(以下称为PCD(Polycrystalline Diamond，多晶钻石))制的圆板作为基材。PCD是使钻石粒子与钴等一起烧结而成。划线轮是从成为基材的圆板的两侧相互倾斜地削入圆周的边缘，在圆周面形成V字形的刀尖。将像这样形成的划线轮旋转自如地轴接在划线装置的划线头等而以特定的荷重压抵在脆性材料基板，使其沿脆性材料基板的面移动，由此可以一边使其滚动一边进行划线。专利文献2中示出如下玻璃切割器：为了消除与脆性材料基板、尤其与玻璃板的滑动，在从旋转轴的正面观察的情况下，对刀尖在相对于从轴方向的放射方向形成角度的方向上进行研磨而形成条痕。专利文献3中示出一种玻璃切割用刀，它是涉及用来切割玻璃基板的玻璃切割用刀，且为了延长其寿命而以钻石覆膜V字形状的刀尖表面。该玻璃切割用刀是在由与钻石的配合性良好的陶瓷形成的刀尖表面被覆钻石膜，并对该钻石膜进行表面研磨处理而得以整形。示出如下内容：通过使用这种玻璃切割用刀，刀的寿命长，而且能以使切割面变得平滑的方式切割高硬度玻璃。而且，专利文献4中示出一种钻石被覆切割刀，它是为了在切割光纤或玻璃基板等时防止滑动或切割质量劣化，而在超硬合金等基材被覆着钻石层。该文献中，所述钻石被覆切割刀的特征在于，钻石层的表面在被覆后不进行平滑化处理。专利文献5中示出一种工具，它是具有在工具母材的表面涂布有钻石覆膜的刀部的钻石被覆工具，且照射离子束而对钻石覆膜进行研磨。该文献中示出如下内容：将对刀部的前端部分进行研磨而比原来的刀尖角大的刀尖角且刀尖宽度10～100nm的范围作为前端研磨部，由此来确保特定的刀尖强度，获得优异的锋利度。另一方面，在进行钻石覆膜的研磨的情况下，利用研磨使膜厚变得比研磨前薄，因此必须使成膜时的膜厚比不进行平滑化处理的情况厚。以往，为了使膜厚变厚，一直是延长钻石的成膜时间或以多层重叠钻石膜。专利文献6中记载着一种钻石被覆工具，它具有构成以表面及截面的结晶粒径成为2μm以下的方式反复进行核附着处理及结晶生长处理而形成的微晶的多层构造的钻石覆膜。通过像这样将钻石膜设为多层，可以形成将钻石的结晶粒径维持得较小而减小覆膜表面的凹凸且相对较厚的钻石覆膜。
技术介绍
文献专利文献专利文献1：国际公开WO2003/51784号公报专利文献2：日本专利特开平6-56451号公报专利文献3：日本专利特开平04-224128号公报专利文献4：日本专利特开2011-126754号公报专利文献5：日本专利特开2012-11475号公报专利文献6：日本专利第3477162号公报专利文献7：日本专利第3074143号公报
技术实现思路
[专利技术要解决的问题]由多晶烧结钻石(PCD)形成的以往的划线轮包含钻石粒子与结合材料，因此存在如下缺点：尤其是如果对陶瓷等硬度高的脆性材料基板进行划线，那么磨耗加剧，寿命短。而且，因为近年来玻璃的薄型化、大型化，要求对脆性材料基板进行划线使它断裂时的脆性材料基板的端面强度。然而，由PCD形成的以往的划线轮中，对应于原材料中所包含的钻石粒子的大小，刀尖及棱线的粗糙度粗，即使利用研磨也难以成为一定程度以下的粗糙度，因此存在对脆性材料基板进行划线使它断裂时的脆性材料基板的端面强度降低的缺点。而且，如果像专利文献2所记载的那样，在制造对玻璃板进行划线的划线轮时沿相对于划线轮的棱线倾斜的方向研磨刀尖，那么便会有容易在棱线部分产生缺口的问题。专利文献3中所示的玻璃切割用刀成为使基材为陶瓷、使截面形状为V字形而被覆钻石膜，进而进行研磨的构成。然而，该研磨是仅1个阶段的研磨，无法充分地减小研磨后的表面粗糙度。专利文献3中所记载的玻璃切割用刀是在由陶瓷形成的刀尖表面被覆着钻石膜，但可知，在实际对脆性材料基板进行划线的情况下，会产生容易引起刀尖的缺口、钻石覆膜的剥离等的问题。尤其在对陶瓷等硬度高的脆性材料基板进行划线时存在强度不足的问题。在专利文献4所记载的钻石被覆切割刀中，因为未对其表面进行平滑化处理，所以当对脆性材料基板进行划线时，基板的端面精度与不进行研磨的情况相比劣化，因此也存在端面强度差的问题。而且，在该钻石被覆切割刀中，作为基材，除陶瓷以外，还可以举出作为以往众所周知的材料的超硬合金。但显而易见，当在超硬合金被覆钻石层的情况下，根据作为硬质成分含有的碳化钨粒子的粒径、或作为结合剂含有的钴的含量，膜的密接性有所不同。在将玻璃基板等脆性材料基板分割切断时，在使用划线轮划线后沿刻划线进行分割切断，在已分割切断的脆性材料基板端面残留有伤痕，因此在施加压力时从端面受破坏的情况较多。如果在形成在划线轮的圆周面的V字形刀尖存在凹凸，那么在分割切断时的脆性材料基板端面残留伤痕，因此脆性材料基板的机械强度降低。而且，在对陶瓷等硬度高的脆性材料基板进行划线的情况下，如果在刀尖存在凹凸，那么在划线时有时会在刀尖产生缺口或钻石膜从凹凸的部分剥离。因此，优选为在划线轮的V字形刀尖的棱线尽可能地减少凹凸。而且，专利文献5中所记载的划线轮是通过离子束的照射来研磨刀尖部，但划线轮的刀尖斜面部并未充分研磨，而成为粗糙度相对较粗糙的状态。因此，存在使用该划线轮对脆性材料基板进行划线而将它分割切断时基板的端面强度差的问题。而且，因为是照射离子束，所以还存在如下问题：以棱线为界，刀尖的两侧的斜面的粗糙度不同，或者难以使棱线在侧视时为直线状。而且，专利文献6中所记载的钻石覆膜为薄覆膜重叠多层而成的多层构造，因此覆膜的层内及层间的性质并不均匀。因此，即使在划线轮形成专利文献6中所记载的钻石覆膜而想要对覆膜表面进行研磨，也难以均匀地进行研磨。此外，在研磨后的划线轮中存在如下问题：因研磨而在刀尖表面呈现的覆膜的粒径等在层内、层间并不均匀，因此在轮刀尖产生容易磨耗的部分与不易磨耗的部分，当对脆性材料基板进行划线时，刀尖的一部分过度地磨耗，而使划线轮的寿命缩短。而且，因为由磨耗所致的划线轮的变形，而导致容易产生钻石覆膜的剥离，进而划线轮的寿命缩短。此外，专利文献7中记载着在划线轮的圆周面隔开特定间隔而形成多个槽并使其间成为突起而为高浸透型的划线轮。在将像专利文献6中所记载的钻石覆膜这样的多层钻石覆膜应用于这种划线轮的情况下，通常从钻石覆膜上方进行槽加工。在该槽的深度变得深于膜的一层的厚度的情况下，存在如下问题：在槽的侧面出现容易磨耗的部分与不易磨耗的部分，产生槽的磨耗、缺口等而难以保持槽的形状。陶瓷基板有高温煅烧陶瓷制的多层基板(HTCC(High Temperature Co-fired Ceramics，高温共烧陶瓷)基板)、低温煅烧陶瓷制的多层基板(LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramic，低温共烧陶瓷)基板)等电子零件内置基板等。由多晶烧结钻石(PCD)形成的以往的划线轮包含钻石粒子及结合材料，因此存在尤其在对陶瓷基板、蓝宝石、硅等与玻璃相比本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种划线轮，其包括：划线轮基材，沿圆周部形成棱线，且具有包含所述棱线与所述棱线的两侧的倾斜面的刀尖，钻石膜，形成在所述划线轮基材的刀尖表面，钻石粒子的平均粒径为2μm以下；且在所述刀尖具有特定间隔的槽并使其间成为突起。

【技术特征摘要】
2012.03.08 JP 2012-051444;2012.03.29 JP 2012-075711.一种划线轮，其包括：划线轮基材，沿圆周部形成棱线，且具有包含所述棱线与所述棱线的两侧的倾斜面的刀尖，钻石膜，形成在所述划线轮基材的刀尖表面，钻石粒子的平均粒径为2μm以下；且在所述刀尖具有特定间隔的槽并使其间成为突起。2.一...

【专利技术属性】
技术研发人员：留井直子，北市充，福西利夫，
申请(专利权)人：三星钻石工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP