專利名稱：具槽的刀輪的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種在將玻璃基板、半導體晶圓、藍寶石、陶瓷等脆性材料基板分斷時在基板表面形成刻劃線的刀輪(通常，也稱為刻劃輪)，特別是涉及一種沿刃前緣棱線設有槽(缺口)的刀輪。
背景技術(shù)：
在將玻璃基板等脆性材料基板分斷時，借由沿分斷預定線轉(zhuǎn)動圓盤狀的刀輪來形成刻劃線的方法為已知。做為在形成刻劃線時所使用的刀輪，沿棱線以一定的節(jié)距設有小槽(缺口)的具槽的刀輪已被揭示(例如參考專利文獻1)。具槽的刀輪比起沒有槽的通常的刀輪因?qū)宓哪ゲ亮Υ蠖煞乐罐D(zhuǎn)動時的滑動。此外，借由設置槽，棱線部分成為突起，可對基板施加打點沖擊，故可有效形成深垂直裂痕，可使刻劃性能提升。做為具有此種特征的具槽的刀輪的具體例有三星鉆石工業(yè)股份有限公司制的胚內(nèi)特(Penett (注冊商標))刀輪、阿皮歐(ΑΡΙ0(注冊商標))刀輪。形成于此等刀輪的槽是槽(缺口)的深度為1 100 μ m程度(特別是2 30 μ m)，槽的節(jié)距為10 200 μ m程度(特別是30 150μπι)。在使棱線方向的槽的長度比突起的長度(槽與槽之間的棱線的長度)長的具槽的刀輪有于基板厚度方向伸展的垂直裂痕的深度變大的傾向。以往，具槽的刀輪從為了不損害刻劃的直進安定性的觀點而如圖6所示使用以棱線13為中心左右對稱形的刃前緣，關(guān)于沿棱線13以等節(jié)距形成的槽14亦使以棱線13為中心呈左右對稱形。另外，從為了使不論使往正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)任一方向轉(zhuǎn)動的場合皆可形成相同質(zhì)量的刻劃線的觀點而關(guān)于槽14的棱線方向(圓周方向)亦使為具有二次旋轉(zhuǎn)對稱性的形狀(旋轉(zhuǎn)180度時一致的形狀)。具體地如圖6所示的各槽14與棱線13正交的方向的剖面為橢圓形狀且關(guān)于棱線13方向(前后方向)的剖面亦使為橢圓形狀。亦即，若想定于與棱線13正交的方向2等分的中央分割面L，槽14會以此中央分割面L為中心，槽面14a、14a(槽的刃面)呈二次旋轉(zhuǎn)對稱形(也為面對稱)。在此種具槽的刀輪除如圖6所示的形狀的槽以外，有如圖7(a)所示的在中央分割面L的剖面為平坦的槽，在棱線的剖面為橢圓形狀的槽，如圖7(b)所示的在中央分割面L 的剖面為平坦的槽，在棱線的剖面為V字形狀的槽，如圖7(c)所示的在中央分割面L的剖面為平坦的槽，在棱線的剖面為使斜面與平坦的底面組合的形狀的槽，如圖7(d)所示的在中央分割面L的剖面為平坦的槽，在棱線的剖面為U字形狀(底面是平坦)的槽等。此等是關(guān)于中央分割面L在與槽14交叉的位置成為直線而呈現(xiàn)的谷線L1、L2、L3、 L4成為正交于棱線剖面(做為與后述的本發(fā)明的差異顯現(xiàn)于槽)。另外，如在圖7(a) (d)顯示的槽14沿旋轉(zhuǎn)軸方向槽的剖面為平坦的槽加工可容易進行，故適于具槽的刀輪。例如，在以雷射消熔加工形成槽時，借由將激光束的方向設定為與刀輪的旋轉(zhuǎn)軸平行，配合槽的形狀掃瞄，可制造此等刀輪。專利文獻1 日本專利3074143號公報。由此可見，上述現(xiàn)有的具槽的刀輪在加工方法與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進一步改進。為了解決上述存在的問題，相關(guān)廠商莫不費盡心思來謀求解決之道，但長久以來一直未見適用的設計被發(fā)展完成，而一般加工方法又沒有適切的方法能夠解決上述問題，此顯然是相關(guān)業(yè)者急欲解決的問題。因此如何能創(chuàng)設一種新的具槽的刀輪，實屬當前重要研發(fā)課題之一，亦成為當前業(yè)界極需改進的目標。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有的具槽的刀輪存在的缺陷，而提供一種新的具槽的刀輪，所要解決的技術(shù)問題是提供可于刻劃線的加工時減低起因在傷痕的裂痕或龜裂等的產(chǎn)生的具槽的刀輪，本發(fā)明可用在將玻璃基板、半導體晶圓、藍寶石、陶瓷等脆性材料基板刻劃時利用，非常適于實用。在以往的具槽的刀輪如以圖6說明，以與棱線剖面H正交的中央分割面L為中心前后對向的2個槽面14a、14a(槽的刃面)呈二次旋轉(zhuǎn)對稱形(面對稱形)。若使用此種以往的具槽的刀輪Wh加工刻劃線，在棱線13與槽14的境界部分具槽的刀輪Wh的槽面1 對進行方向朝向直角方向，故如圖8所示在槽面1 對脆性材料基板M壓入的部分F以面接觸的狀態(tài)切入。因此，在棱線13切入基板的狀態(tài)時與槽面1 切入基板的狀態(tài)時由面壓產(chǎn)生的抵抗大幅變化，有打點沖擊作用。圖9顯示于以圖6的具槽的刀輪Wh加工刻劃線 S時殘留于脆性材料基板的切削痕跡的概念圖。另外，為了說明的方便，刻劃線S的寬度W 為夸張顯示為比實際寬。在使具槽的刀輪Wh轉(zhuǎn)動時，由于連結(jié)圖9(a)中的A-A點的線及連結(jié)B-B點的線對棱線13正交，故該部位的切削痕跡做為連結(jié)圖9(b)中的A' -A'點、 B' -B'點的線呈現(xiàn)，以具有大致直角的四角的大致四角形的切削痕跡殘存。在加工時，因由棱線13切入的狀態(tài)與槽面Ha切入的狀態(tài)切換所產(chǎn)生的打點沖擊而在四角形的切削痕跡的各角落部位有往刻劃線的側(cè)方延伸的裂痕或龜裂等傷痕E產(chǎn)生。此傷痕E會成為脆性材料基板的端面強度的降低要因。針對上述問題，本發(fā)明是以提供可在刻劃線的加工時減低起因在傷痕E的裂痕或龜裂等的產(chǎn)生的具槽的刀輪為目的。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的其沿左右對稱形的刃前緣棱線設有多個槽，各槽具有分別以中央分割面(L)為中心的二次旋轉(zhuǎn)對稱性，形成中央分割面(L)的方向為槽的長軸方向或短軸方向的槽面；前述各槽的中央分割面(L)是橫斷個別的槽的中央且使棱線剖面(H)往旋轉(zhuǎn)軸(J)側(cè)傾斜成斜向的傾斜面。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進一步實現(xiàn)。前述的具槽的刀輪，其中所述的其中央分割面(L)與棱線剖面(H)的所成角度θ 設定在20度 70度的范圍。前述的具槽的刀輪，其中所述的其與中央分割面(L)正交的剖面的槽的形狀為橢圓形狀、V字形狀、使斜面與平坦的底面組合的形狀、U字形狀的任一形狀。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點和有益效果。由以上可知，為達到上述目的，本發(fā)明提供了一種具槽的刀輪沿左右對稱形的刃前緣棱線設有多個槽，各槽具有分別以中央分割面(L)為中心的二次旋轉(zhuǎn)對稱性，形成中央分割面(L)的方向為槽的長軸方向或短軸方向的槽面；前述各槽的中央分割面(L)是橫斷個別的槽的中央且使棱線剖面(H) 往旋轉(zhuǎn)軸(J)側(cè)傾斜成斜向的傾斜面。借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明具槽的刀輪至少具有下列優(yōu)點及有益效果其各槽的中央分割面對棱線剖面并非正交而是傾斜地傾斜，且中央分割面的方向為槽的長軸方向或短軸方向(非等向性的形狀)，故在棱線的左右兩側(cè)槽面(槽的刃面)形成為非對稱。因此，在轉(zhuǎn)動本發(fā)明的具槽的刀輪時，在對基板的切入狀態(tài)從棱線切換為槽面時，槽部分的刃面的切削痕跡對刀輪進行方向并非直角而是成為傾斜狀的結(jié)果，成為裂痕或龜裂等的原因的傷痕的長度變小且成為左右非對稱，關(guān)于一半0條的中的2條)的傷痕形成于往刻劃線接近的方向，故減低成為裂痕或龜裂等的原因的傷痕。此外，可使刻劃線形成時的銳利度顯著提升。另外，關(guān)于因槽面在棱線的左右成為非對稱而有刻劃的直進安定性受損之虞方面，已經(jīng)確認實際上在槽與槽之間棱線部分會間歇性切入，此時直進安定性受到補償，故在實用上由槽面在棱線的左右成為非對稱所產(chǎn)生的影響幾乎不存在。此外，由于各槽以分別橫斷槽的中央的中央分割面(L)為對稱面具有二次旋轉(zhuǎn)對稱性，故不論往正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)任一方向轉(zhuǎn)動的場合皆可形成相同質(zhì)量的刻劃線。上述發(fā)明中，中央分割面(L)與棱線剖面(H) 的所成角度θ設定在20度 70度的范圍較理想。借由設定為此等角度，槽的加工容易， 且可抑制成為端面強度的降低要因的傷痕的影響。此外，上述發(fā)明中，與中央分割面(L)正交的剖面的槽的形狀可為橢圓形狀、V字形狀、使斜面與平坦的底面組合的形狀、U字形狀的任一形狀。綜上所述，本發(fā)明一種具槽的刀輪CW，沿左右對稱形的刃前緣棱線3設有多個槽， 各槽4具有分別以中央分割面L為中心的二次旋轉(zhuǎn)對稱性，形成中央分割面L的方向為槽 4的長軸方向或短軸方向的槽面如；各槽4的中央分割面L橫斷個別的槽的中央且使棱線剖面H往旋轉(zhuǎn)軸J側(cè)傾斜成斜向的傾斜面。提供可在刻劃線的加工時減低起因在傷痕的裂痕或龜裂等的產(chǎn)生的具槽的刀輪。本發(fā)明在技術(shù)上有顯著的進步，并具有明顯的積極效果， 誠為一新穎、進步、實用的新設計。上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段， 而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細說明如下。


圖1是顯示本發(fā)明的具槽的刀輪的側(cè)面圖及前視圖。圖2是顯示圖1的具槽的刀輪的部分擴大圖與由該具槽的刀輪產(chǎn)生的切削痕跡的圖。圖3是安裝本發(fā)明的具槽的刀輪的刻劃裝置的概略圖。圖4是顯示本發(fā)明的具槽的刀輪的其它實施例的側(cè)面圖及前視圖。圖5是顯示本發(fā)明的具槽的刀輪的再其它實施例的側(cè)面圖及前視圖。圖6是顯示以往的具槽的刀輪的側(cè)面圖及前視圖。圖7是顯示槽的中央分割面的立體圖。圖8是顯示由具槽的刀輪產(chǎn)生的刻劃狀態(tài)的擴大剖面圖。
圖9是顯示以往的具槽的刀輪的部分擴大圖與切削痕跡的圖。
權(quán)利要求
1.一種具槽的刀輪，沿左右對稱形的刃前緣棱線設有多個槽，其特征在于各槽具有分別以中央分割面(L)為中心的二次旋轉(zhuǎn)對稱性，形成中央分割面(L)的方向為槽的長軸方向或短軸方向的槽面；前述各槽的中央分割面(L)是橫斷個別的槽的中央且使棱線剖面(H)往旋轉(zhuǎn)軸(J)側(cè)傾斜成斜向的傾斜面。
2.如權(quán)利要求1所述的具槽的刀輪，其特征在于其中央分割面(L)與棱線剖面(H)的所成角度θ設定在20度 70度的范圍。
3.如權(quán)利要求1所述的具槽的刀輪，其特征在于其與中央分割面(L)正交的剖面的槽的形狀為橢圓形狀、V字形狀、使斜面與平坦的底面組合的形狀、U字形狀的任一形狀。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)于一種具槽的刀輪，其沿左右對稱形的刃前緣棱線設有多個槽，各槽具有分別以中央分割面為中心的二次旋轉(zhuǎn)對稱性，形成中央分割面的方向為槽的長軸方向或短軸方向的槽面；各槽的中央分割面是橫斷個別的槽的中央且使棱線剖面往旋轉(zhuǎn)軸側(cè)傾斜成斜向的傾斜面。借此，本發(fā)明提供可于刻劃線的加工時減低起因在傷痕的裂痕或龜裂等的產(chǎn)生的具槽的刀輪。
文檔編號B28D1/00GK102310486SQ20111019399
公開日2012年1月11日 申請日期2011年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月8日
發(fā)明者中垣智貴 申請人:三星鉆石工業(yè)股份有限公司