JP2008100389A - Diamond scriber - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、シリコン，ガラス，セラミックス，金属酸化物，金属窒化物等の結晶もしくは多結晶体，アモルファス体等の固体状材料もしくは部材の切断等に用いられるダイヤモンドスクライバに係り、更に詳しくは、極めて簡便、かつ効果的な構造を有し、スクライバとしての機能により形成された微細切削跡の形状が極めて安定、かつマイクロクラックが少なく、支持体側に保持されるための穴（孔）のないダイヤモンドスクライバに関する。 The present invention relates to a diamond scriber used for cutting solid materials such as silicon, glass, ceramics, metal oxides, metal nitrides or the like, or a solid material or member such as an amorphous material. A diamond scriber that has a simple and effective structure, the shape of fine cutting marks formed by the function as a scriber is extremely stable, has few microcracks, and has no holes (holes) to be held on the support side. About.
各種の硬質材料であるシリコンや高機能ガラス，半導体用セラミックスや金属酸化物，金属窒化物等の材料は様々な目的に利用されている。一例として挙げられるなら、産業の米とも言える半導体材料は、その多くが硬質材料であるセラミックスから造られている。 Various hard materials such as silicon, high-performance glass, semiconductor ceramics, metal oxides, and metal nitrides are used for various purposes. As an example, most of the semiconductor materials that can be said to be rice of industry are made of ceramics, which are hard materials.
シリコンやガラス等の半導体基材の切断には、ダイヤモンドスクライバが用いられるが、その切断面はスクライバにより形成されたマイクロクラックによって、凸凹の多い形状とならざるを得ない。これはシリコンやダイヤモンド基材を切断するときダイヤモンドスクライバや超硬質切削材料によって引っ掻き傷を形成して破断処理を行って切断することによる。 A diamond scriber is used for cutting a semiconductor substrate such as silicon or glass, but the cut surface has to have a shape with many irregularities due to microcracks formed by the scriber. This is because when a silicon or diamond base material is cut, a scratch is formed by a diamond scriber or an ultra-hard cutting material, and a fracture treatment is performed for cutting.
破断処理によるマイクロクラックにより切断面に形成された凸凹形状は様々な外力で基材等の割れを引き起こすなど様々な好ましくない影響を与える可能性がある。 The uneven shape formed on the cut surface by the microcracks caused by the rupture treatment may cause various undesirable effects such as causing cracking of the substrate or the like by various external forces.
従来、引っ掻き傷を形成するスクライバに代えて切断刃を有するローラー状もしくは円盤状もしくはそろばんの玉状の引っ掻き刃を用いることが行われてきた。 Conventionally, instead of a scriber that forms a scratch, a roller-shaped or disc-shaped or abacus ball-shaped scratching blade having a cutting blade has been used.
該スクライバには、ダイヤモンド刃を形成したものもある。刃の形状を様々に工夫したものもある。例えば、図４に示すものがある。このものは図示のようにダイヤモンド刃３Ａが軸７により支持体４Ａに保持されている。 Some scribers have diamond blades. There are also various devised blade shapes. An example is shown in FIG. As shown in the figure, a diamond blade 3A is held on a support 4A by a shaft 7 as shown.
従来より用いられている円筒状もしくはローラー状もしくはそろばんの玉状の引っ掻き刃では、シリコンやガラスなどに形成される傷の形状は比較的良好になるものの、円筒状もしくはローラー状もしくはそろばんの玉状の引っ掻き刃を形成して保持するためには図４に示すように軸７を用いる必要があった。そのため、ダイヤモンド刃を用いた場合では、その多くの場合ではダイヤモンド刃部分を貫通する軸７を通すための穴を形成することが必要であった。 Conventionally used cylindrical or roller-shaped or abacus ball-shaped scratching blades are relatively good in the shape of scratches formed on silicon or glass, but are cylindrical, roller-shaped, or abacus ball-shaped. In order to form and hold the scratching blade, it was necessary to use the shaft 7 as shown in FIG. Therefore, in the case of using a diamond blade, in many cases, it is necessary to form a hole for passing the shaft 7 penetrating the diamond blade portion.
例えば、円筒状もしくはローラー状もしくはそろばんの玉状の引っ掻き刃に用いられるダイヤモンド刃の材料を貫通する穴を形成するためには、多くの工程が求められるため該ダイヤモンドスクライバは高価なものとならざるを得ないのが現状である。 For example, in order to form a hole penetrating a diamond blade material used for a cylindrical or roller-shaped or abacus ball-shaped scratching blade, many steps are required, and the diamond scriber is not expensive. It is the present condition that we do not get.
そのため、ダイヤモンドスクライバにおいては引っ掻き傷形状が良好であり、保持穴がなく、かつまた安価なダイヤモンドスクライバが求められているのが現状である。
なお、従来のダイヤモンドスクライバに関する公知技術として、例えば、「特許文献１」及び「特許文献２」が挙げられる。
In addition, as a well-known technique regarding the conventional diamond scriber, for example, “Patent Document 1” and “Patent Document 2” can be cited.
「特許文献１」の「特開平７−１５６１３３号」の「スクライバー」は図示のようにダイヤモンド等の硬質材料からなる回転ローラー（１）を軸（３）やスペーサ（２）を介して軸受部材（４）に保持するものであり、前記の図４に示した従来技術と同様に回転ローラー（１）にはこれを貫通する孔が形成される。
また、「特許文献２」の「特開平１０−１５８０２２号」の「カッターヘッド」も図に示すようにカッタホルダー（３）の先端に軸を介してカッターホイール（ダイヤモンド等の硬質材からなる）（２）を保持するもので、前記の「特許文献１」と同じく軸を通すための孔がカッターホイール（２）に貫通形成されるものである。
"Scriber" of "Patent Document 1" in "Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-156133" is a bearing member having a rotating roller (1) made of a hard material such as diamond as shown in the drawing via a shaft (3) or a spacer (2). In (4), the rotation roller (1) is formed with a hole penetrating the same as in the prior art shown in FIG.
In addition, as shown in the drawing, “Cutter head” of “JP-A-10-158022” of “Patent Document 2” also has a cutter wheel (made of a hard material such as diamond) via a shaft at the tip of the cutter holder (3). (2) is held, and a hole for passing a shaft is formed through the cutter wheel (2) in the same manner as in the above-mentioned “Patent Document 1”.
前記のように、ダイヤモンド切刃部に貫通孔を形成することは種々の問題点があり、スクライバとしては好ましい構造のものでない。また、ダイヤモンド切刃部により硬質材料を切断するには、このダイヤモンド切刃部を硬質材料の面に沿って移動させるのが通常であるが、この場合のダイヤモンド切刃部と硬質材料との交角の値が切断の効率化の上で必要であり、交角の値についても特定することが望ましい。 As described above, forming a through hole in the diamond cutting edge has various problems and is not a preferable structure for a scriber. In order to cut a hard material with a diamond cutting edge, it is usual to move the diamond cutting edge along the surface of the hard material. In this case, the angle between the diamond cutting edge and the hard material Is necessary for efficient cutting, and it is desirable to specify the value of the intersection angle.
本発明は、以上の事情に鑑みて発明されたものであり、被破断面の表面に良好な引っ掻き傷を形成して、効果的、かつ安定した破断を行うことができると共に、保持用の穴（孔）をダイヤモンド切刃部等に形成することがなく、比較的安価に形成し得るダイヤモンドスクライバを提供することを目的とする。 The present invention has been invented in view of the above circumstances, and can form a good scratch on the surface of the to-be-ruptured cross section, and can perform an effective and stable breakage, and a holding hole. An object of the present invention is to provide a diamond scriber that can be formed at a relatively low cost without forming (holes) in a diamond cutting edge portion or the like.
本発明は、以上の目的を達成するために、請求項１の発明は、シリコンなどの硬質材料の切断処理，切削加工，穴あけ等に用いられ、先端にダイヤモンド切刃部を形成するダイヤモンドスクライバであって、該ダイヤモンドスクライバは、支持体に保持されるストレートな筒体と、該筒体の先端に前記筒体と同軸上に配設される円柱状や円盤状の前記ダイヤモンド切刃部とからなり、前記筒体及びタイヤモンド切刃部にはこれ等を保持するための穴又は孔が形成されていないことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention is a diamond scriber that is used for cutting, cutting, drilling, etc. of hard materials such as silicon, and that forms a diamond cutting edge at the tip. The diamond scriber includes a straight cylindrical body held by a support, and a cylindrical or disk-shaped diamond cutting edge portion disposed coaxially with the cylindrical body at the tip of the cylindrical body. Thus, the cylindrical body and the tiremond cutting edge are not formed with holes or holes for holding them.
また、請求項２の発明は、前記ダイヤモンド切刃部が、前記支持体や筒体側に固定又は枢支されることを特徴とする。 The invention according to claim 2 is characterized in that the diamond cutting edge portion is fixed or pivotally supported on the support body or the cylindrical body side.
また、請求項３の発明は、前記ダイヤモンド切刃部は、その頂面に面取り部が形成され、前記面取り部と前記筒体との交差する交差角度が９１°から１７９°に形成されることを特徴とする。 In the invention of claim 3, the diamond cutting edge portion has a chamfered portion formed on the top surface, and an intersecting angle between the chamfered portion and the cylindrical body is formed from 91 ° to 179 °. It is characterized by.
また、請求項４の発明は、前記交差角度が、１００°乃至１４０°のものからなり、望ましくは１２０°からなることを特徴とする。 The invention according to claim 4 is characterized in that the crossing angle is 100 ° to 140 °, preferably 120 °.
本発明の請求項１のダイヤモンドスクライバによれば、ダイヤモンド切刃部を保持する穴（孔）がなく、穴明け加工を行うための高価な加工処理を必要とせず、歩留の高い生産を行うことができる。 According to the diamond scriber of the first aspect of the present invention, there is no hole (hole) for holding the diamond cutting edge portion, no expensive processing for drilling is required, and high yield production is performed. be able to.
また、本発明の請求項２のダイヤモンドスクライバによれば、ダイヤモンド切刃部は穴を明けることなく支持体や筒体側に枢支されるため、引っ掻き形成時においてダイヤモンド切刃部が円滑に回転し、より良好な引っ掻き傷を形成することができる。 According to the diamond scriber of claim 2 of the present invention, since the diamond cutting edge is pivotally supported on the support or the cylinder without making a hole, the diamond cutting edge rotates smoothly during the formation of scratches. Better scratches can be formed.
また、本発明の請求項３のダイヤモンドスクライバによれば、ダイヤモンド切刃部の頂面側に９０°から１７９°交差角度が形成され、引っ掻き傷の形状が良好のものとなり、破断加工や切断加工における微細なマイクロクラックの形成が抑制され、かつ飛散粒子類も抑制され、優れた高精度の切断加工等を行うことができる。 Further, according to the diamond scriber of claim 3 of the present invention, a 90 ° to 179 ° crossing angle is formed on the top surface side of the diamond cutting edge portion, and the scratch shape is good, and the fracture or cutting process is performed. In addition, the formation of fine microcracks is suppressed, and scattered particles are also suppressed, so that excellent high-accuracy cutting or the like can be performed.
また、本発明の請求項４のダイヤモンドスクライバによれば、交差角度を１００°乃至１４０°、とりわけ１２０°にすることにより、一層優れた切断加工を円滑に行うことができる。 According to the diamond scriber of claim 4 of the present invention, by making the crossing angle 100 ° to 140 °, particularly 120 °, further excellent cutting can be smoothly performed.
以下、本発明のダイヤモンドスクライバの実施の形態を図面を参照して詳述する。
図１は本発明のダイヤモンドスクライバ１の全体構造を示す平面図である。なお、図１にはダイヤモンドスクライバ１を保持する支持体４が一点破線で表示されているが、この支持体４の構造は本発明に直接関係するものではなく、一例として図示のような円筒体が表示されている。
Hereinafter, embodiments of the diamond scriber of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a plan view showing the overall structure of a diamond scriber 1 of the present invention. In FIG. 1, the support 4 for holding the diamond scriber 1 is indicated by a one-dot broken line. However, the structure of the support 4 is not directly related to the present invention. Is displayed.
ダイヤモンドスクライバ１は、シリンダ状の細長のストレートの筒体２と、この筒体の先端に配設されるダイヤモンド切刃部３とからなる。なお、筒体２は、支持体４に角度固定又は枢支される。また、ダイヤモンド切刃部３は筒体２に固着されるか又は図略の機構により枢支される。 The diamond scriber 1 includes a cylindrical elongated straight cylinder 2 and a diamond cutting edge 3 disposed at the tip of the cylinder. The cylinder 2 is fixed or pivotally supported by the support 4 at an angle. The diamond cutting edge 3 is fixed to the cylinder 2 or pivotally supported by a mechanism not shown.
ダイヤモンド切刃部３は図２及び図３に示す形状のものからなるが、勿論この形態のものに限定するものではない。
図２は筒体２の先端に同軸上に配設された円柱状のダイヤモンド切刃部３ａからなり、図３は筒体の先端に同軸上に配設される円盤状のダイヤモンド切刃部３ｂからなる。
いずれのダイヤモンド切刃部３ａ，３ｂもその頂面側の面取り部と筒体２との交差する部分に角度θの交差角が形成される。なお、この交差角度θの値は９１°から１７９°、少し限定して１００°から１４０°位のものがよく、実施例では１２０°が適当とされている。実際上、交差角度θは１２０°が良好であるが、勿論これに限定するものではない。
The diamond cutting edge portion 3 is formed in the shape shown in FIGS. 2 and 3, but is not limited to this shape.
2 includes a cylindrical diamond cutting edge portion 3a coaxially disposed at the tip of the cylindrical body 2, and FIG. 3 illustrates a disk-shaped diamond cutting blade portion 3b coaxially disposed at the distal end of the cylindrical body. Consists of.
In any of the diamond cutting edge portions 3 a and 3 b, an intersection angle of an angle θ is formed at a portion where the chamfered portion on the top surface side and the cylindrical body 2 intersect. Note that the value of the crossing angle θ is 91 ° to 179 °, and is preferably limited to about 100 ° to 140 ° with a slight limitation. In the embodiment, 120 ° is appropriate. In practice, the crossing angle θ is preferably 120 °, but is not limited to this.
以上の構造のダイヤモンドスクライバ１は図１に示すように支持体４に角度αで取り付けられている。この取り付け角度αはダイヤモンド切刃部３ａ，３ｂの面取り部のコーナ５が被切断面６に当接するような角度が設定される。 The diamond scriber 1 having the above structure is attached to the support 4 at an angle α as shown in FIG. The attachment angle α is set such that the corner 5 of the chamfered portion of the diamond cutting edge portions 3a and 3b contacts the surface 6 to be cut.
以上の構造のダイヤモンドスクライバ１により作用を説明する。
図１に示すように、被切断面６に対して取り付け角度αでダイヤモンドスクライバ１をセットしたら支持体４を矢視Ａ方向に移動させる。これによりダイヤモンド切刃部３のコーナ５の部分により被切断面６上に引っ掻き傷が形成され、切断が行われる。
The operation of the diamond scriber 1 having the above structure will be described.
As shown in FIG. 1, when the diamond scriber 1 is set at the attachment angle α with respect to the surface 6 to be cut, the support 4 is moved in the direction of arrow A. As a result, a scratch is formed on the surface 6 to be cut by the portion of the corner 5 of the diamond cutting edge portion 3, and cutting is performed.
この場合、ダイヤモンド切刃部３が固定タイプの場合はそのままの状態で線引きが行われ、支持体４を回転させることにより切削加工等が行われる。
一方、ダイヤモンド切刃部３が筒体２側に枢支されている場合には線引きや切削加工時においてダイヤモンド切刃部３が回転するため、加工時の抵抗が低減し、一層良好な線引きや切削加工等が行われる。
In this case, when the diamond cutting edge portion 3 is a fixed type, drawing is performed as it is, and cutting or the like is performed by rotating the support 4.
On the other hand, when the diamond cutting edge portion 3 is pivotally supported on the cylindrical body 2 side, the diamond cutting edge portion 3 rotates during drawing or cutting, so that the resistance during processing is reduced, and even better drawing or Cutting is performed.
本発明のダイヤモンドスクライバは、以上のように構造と機能を有するものであるが、本発明のダイヤモンドスクライバは、以上のものに限定するものではなく、同一の技術的範疇のものが適用されることは勿論である。 The diamond scriber of the present invention has the structure and function as described above, but the diamond scriber of the present invention is not limited to the above, and those of the same technical category should be applied. Of course.
本発明のダイヤモンドスクライバは、硬質材料のすべての切断等に適用され、かつ従来のものに較べて簡便の形態で、比較的安価に形成されるものであり、その利用範囲は極めて広い。 The diamond scriber of the present invention is applied to all cutting of hard materials and the like, and is formed in a simpler form and relatively cheaper than the conventional one, and its application range is extremely wide.
１ ダイヤモンドスクライバ
２ 筒体
３ ダイヤモンド切刃部
３ａ ダイヤモンド切刃部
３ｂ ダイヤモンド切刃部
４ 支持体
５ コーナ
６ 被切断面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Diamond scriber 2 Cylindrical body 3 Diamond cutting blade part 3a Diamond cutting blade part 3b Diamond cutting blade part 4 Support body 5 Corner 6 Surface to be cut
Claims (4)
The diamond scriber according to claim 3, wherein the crossing angle is 100 ° to 140 °, preferably 120 °.
Priority Applications (1)
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Country Status (1)
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2006
- 2006-10-18 JP JP2006283201A patent/JP2008100389A/en active Pending
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