本發(fā)明涉及在被加工物的切削加工中使用的切削磨具。
背景技術(shù):
已有如下記載(例如,參照專利文獻(xiàn)1):為了對(duì)在半導(dǎo)體制造中使用的由硬質(zhì)脆性材料(石英、陶瓷等)構(gòu)成的基板進(jìn)行切削,當(dāng)使用添加了硼化合物的切削磨具時(shí)能夠取得良好的結(jié)果。硼化合物具有優(yōu)異的固體潤(rùn)滑性。因此,通過(guò)在切削磨具中混入硼化合物,能夠降低在利用切削磨具對(duì)被加工物進(jìn)行切削的情況下的切削阻力而抑制加工點(diǎn)處的加工熱量的產(chǎn)生,并能夠抑制切削磨具的消耗。
進(jìn)而,為了使在切削中產(chǎn)生的加工熱量高效地從被加工物釋放到切削磨具側(cè),在以往的情況中,將具有較高的熱傳導(dǎo)率的SiC或GC(綠色碳化硅)作為填料而混入到切削磨具中。
專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2012-056012號(hào)公報(bào)
然而,即使在使用添加了硼化合物的切削磨具對(duì)由硬質(zhì)脆性材料構(gòu)成的被加工物進(jìn)行切削加工的情況下,也未能充分地減小產(chǎn)生在被加工物的背面的分割預(yù)定線的邊緣的崩邊。并且,由于需要一邊提高加工品質(zhì)一邊提高生產(chǎn)性,所以需要較高地確保切削磨具的固體潤(rùn)滑性并進(jìn)一步抑制在切削加工時(shí)產(chǎn)生的加工熱量,從而進(jìn)一步抑制切削磨具的消耗。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
因此,存在如下的課題:在使用混入了硼化合物的切削磨具對(duì)由硬質(zhì)脆性材料構(gòu)成的被加工物進(jìn)行切削的情況下,抑制被加工物中因切削而導(dǎo)致的崩邊的產(chǎn)生,并抑制切削磨具的消耗。
用于解決上述課題的本發(fā)明是包含金剛石磨粒和硼化合物的切削磨具,其中,該金剛石磨粒的平均粒徑在5μm以上且50μm以下的范圍內(nèi),該硼化合物的平均粒徑比該金剛石磨粒的平均粒徑的1/5大且在該金剛石磨粒的平均粒徑的1/2以下。
優(yōu)選所述金剛石磨粒和所述硼化合物被樹(shù)脂粘合劑或金屬粘合劑固定。
優(yōu)選所述硼化合物為碳化硼(B4C)或立方氮化硼(cBN)。
在本發(fā)明的切削磨具中,通過(guò)對(duì)硼化合物的平均粒徑與金剛石磨粒的平均粒徑的比(粒徑比)進(jìn)行控制,在對(duì)被加工物進(jìn)行切削的情況下能夠抑制產(chǎn)生在被加工物的背面上的崩邊,并且還能夠抑制切削磨具的消耗量。
附圖說(shuō)明
圖1是示出具有切削磨具的主軸單元的一例的分解立體圖。
圖2是示出切削裝置的一例的立體圖。
圖3是示出在使用實(shí)施例1的切削磨具和以往的磨具對(duì)被加工物進(jìn)行了切削的情況下的、切削進(jìn)給速度與磨具消耗量的關(guān)系的圖表。
圖4是示出在使用實(shí)施例1的切削磨具和以往的磨具對(duì)被加工物進(jìn)行了切削的情況下的、切削進(jìn)給速度與產(chǎn)生在被加工物的背面上的崩邊的大小的關(guān)系的圖表。
圖5是示出在使用實(shí)施例1的切削磨具和以往的磨具對(duì)被加工物進(jìn)行了切削的情況下的、切削進(jìn)給速度與產(chǎn)生在被加工物的背面上的崩邊(顯微鏡照片)的關(guān)系的表。
圖6是示出在使用實(shí)施例1的切削磨具、比較例的切削磨具、實(shí)施例2和實(shí)施例3的切削磨具對(duì)被加工物進(jìn)行了切削的情況下的、各切削磨具的B4C的平均粒徑與產(chǎn)生在被加工物的背面上的崩邊的大小的關(guān)系的圖表。
標(biāo)號(hào)說(shuō)明
65:切削磨具;650:安裝孔;6A:主軸單元;60:主軸外殼;61:主軸;62:固定凸緣;620:凸緣部;621:凸部;621a:螺紋;63:螺母;67:裝拆凸緣;67a:卡合孔;68:固定螺母;1:切削裝置;A:裝拆區(qū)域;B:切削區(qū)域;10:升降機(jī)構(gòu);11:盒;12:搬出搬入單元;13:暫放區(qū)域;14:對(duì)位單元;15a:第一搬送單元;15b:第二搬送單元;16:清洗單元;17:對(duì)準(zhǔn)單元;170:拍攝單元;18:顯示單元;30:卡盤(pán)工作臺(tái);300:吸附部;300a:保持面;301:殼體;31:罩;32:固定單元;6:切削單元;69:切削水提供噴嘴;W:被加工物;Wa:被加工物的正面;Wb:被加工物的背面;S:分割預(yù)定線;D:器件;F:環(huán)狀框架;T:劃片帶。
具體實(shí)施方式
例如,圖1所示的切削磨具65是外形呈環(huán)狀的墊圈型的樹(shù)脂粘合磨具,是通過(guò)由酚醛樹(shù)脂等構(gòu)成的樹(shù)脂粘合劑將金剛石磨粒與作為硼化合物的B4C固定而成的。在切削磨具65中,金剛石磨粒作為主磨粒而發(fā)揮作用,B4C作為輔助磨粒而發(fā)揮作用。
例如,切削磨具65的制造方法如以下所述。首先,在以酚醛樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂以及聚酰亞胺樹(shù)脂等為主要成分的樹(shù)脂粘合劑中分別以體積比10~20%混入平均粒徑為45μm的金剛石磨粒和平均粒徑為15μm的B4C,并攪拌而使它們混合。接著,對(duì)該混合物進(jìn)行沖壓并成型為規(guī)定的厚度(在實(shí)施例1中為150μm厚),外形也成型為環(huán)狀。之后,在180℃到200℃的燒結(jié)溫度下燒結(jié)7~8個(gè)小時(shí),從而制造出具有圖1所示的安裝孔650的切削磨具65。另外,作為硼化合物也可以不使用B4C而使用cBN(Cubic Boron Nitride:立方氮化硼),硼化合物的平均粒徑能夠在比金剛石磨粒的平均粒徑的1/5大且在金剛石磨粒的平均粒徑的1/2以下的范圍內(nèi)進(jìn)行適當(dāng)?shù)刈兏?,?yōu)選比金剛石磨粒的平均粒徑的1/5大且在金剛石磨粒的平均粒徑的1/3以下。并且,金剛石磨粒與硼化合物的體積比能夠在2:1到1:8的范圍內(nèi)進(jìn)行變更。進(jìn)而,也可以使用對(duì)其一部分涂布了鎳等金屬的金剛石磨粒。并且,也可以在磨具中添加百分之幾的碳來(lái)作為導(dǎo)通材料。
切削磨具65并不限定于環(huán)狀的墊圈型的樹(shù)脂粘合磨具,例如,也可以采用轂型的切削磨具,該切削磨具的切刃與由鋁合金鑄件等制作的基體成形為一體。在該情況下,切刃由樹(shù)脂粘合劑、金剛石磨粒和B4C構(gòu)成。
并且,也可以不使用樹(shù)脂粘合劑而使用金屬粘合劑來(lái)作為固定各磨粒的粘合劑。例如外形呈環(huán)狀的墊圈型的金屬粘合磨具的制造方法為以下所述。首先,在金屬粘合劑中分別以體積比10~20%混入平均粒徑為45μm的金剛石磨粒和平均粒徑為15μm的B4C,并攪拌而使它們混合,其中,該金屬粘合劑在以銅和錫的合金為主要成分的青銅中混入了微量的鈷和鎳等。對(duì)該混合物進(jìn)行混合攪拌并沖壓而成型為規(guī)定的厚度,外形也成型為環(huán)狀。之后,在600℃到700℃的燒結(jié)溫度下燒結(jié)大約1個(gè)小時(shí),由此,能夠制造出環(huán)狀的墊圈型的金屬粘合模具。無(wú)論在使用樹(shù)脂粘合劑、金屬粘合劑中的任意一種的情況下,為了防止因金剛石磨粒的突出量過(guò)小而不能進(jìn)行加工,均使金剛石磨粒的粒徑為5μm以上。
圖1所示的主軸單元6A所具有的主軸外殼60將主軸61收納為能夠旋轉(zhuǎn)。主軸61的軸向是在水平方向上相對(duì)于X軸方向垂直的方向(Y軸方向),主軸61的前端部從主軸外殼60朝向-Y方向突出。通過(guò)螺母63將供切削磨具65安裝的固定凸緣62固定在該突出部分。固定凸緣62具有:凸緣部620,其朝向徑向(與主軸61的軸向和水平方向垂直的方向)外側(cè)延伸;以及凸部621,其從凸緣部620沿厚度方向(Y軸方向)突出而形成,并在其側(cè)面上設(shè)置有螺紋621a。
在凸部621插入到切削磨具65的安裝孔650中的狀態(tài)下,在凸部621上安裝環(huán)狀的裝拆凸緣67。裝拆凸緣67具有與凸部621對(duì)應(yīng)的卡合孔67a。當(dāng)在凸部621上安裝裝拆凸緣67時(shí),將與螺紋621a螺合的環(huán)狀的固定螺母68相對(duì)于螺紋621a擰緊。通過(guò)裝拆凸緣67將切削磨具65按壓在凸緣部620上,由此,切削磨具65被裝拆凸緣67和固定凸緣62從Y軸方向兩側(cè)夾住而固定在主軸61上。并且,通過(guò)未圖示的電動(dòng)機(jī)對(duì)主軸61進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng),切削磨具65也隨之高速旋轉(zhuǎn)。
圖2所示的切削裝置1是例如通過(guò)具有圖1所示的切削磨具65的切削單元6對(duì)保持在卡盤(pán)工作臺(tái)30上的被加工物W實(shí)施切削加工的裝置。圖2所示的切削單元6能夠通過(guò)未圖示的分度進(jìn)給單元而沿Y軸方向移動(dòng),且能夠通過(guò)未圖示的切入進(jìn)給單元而在Z軸方向上移動(dòng)。
在切削裝置1的前表面?zhèn)?-Y方向側(cè))具有盒11,該盒11設(shè)置在沿Z軸方向往復(fù)移動(dòng)的升降機(jī)構(gòu)10上。在盒11中收納多張隔著劃片帶T被支承于環(huán)狀框架F的被加工物W。在盒11的后方(+Y方向側(cè))配設(shè)有相對(duì)于盒11進(jìn)行被加工物W的搬出搬入的搬出搬入單元12。在盒11與搬出搬入單元12之間設(shè)置有供作為搬出搬入對(duì)象的被加工物W暫時(shí)載置的暫放區(qū)域13,在暫放區(qū)域13內(nèi)配設(shè)有使被加工物W與規(guī)定的位置對(duì)位的對(duì)位單元14。
在暫放區(qū)域13的附近配設(shè)有第一搬送單元15a,該第一搬送單元15a在卡盤(pán)工作臺(tái)30與暫放區(qū)域13之間搬送被加工物W。第一搬送單元15a所吸附的被加工物W從暫放區(qū)域13被搬送至卡盤(pán)工作臺(tái)30。
在第一搬送單元15a的附近配設(shè)有對(duì)切削加工后的被加工物W進(jìn)行清洗的清洗單元16。并且,在清洗單元16的上方配設(shè)有第二搬送單元15b,該第二搬送單元15b對(duì)切削加工后的被加工物W進(jìn)行吸附并將被加工物W從卡盤(pán)工作臺(tái)30搬送至清洗單元16。
卡盤(pán)工作臺(tái)30的外形例如是圓形,具有對(duì)被加工物W進(jìn)行吸附的吸附部300和對(duì)吸附部300進(jìn)行支承的殼體301。吸附部300與未圖示的吸引源連通,將被加工物W吸引保持在吸附部300的露出面即保持面300a上??ūP(pán)工作臺(tái)30被罩31從周圍圍住并能夠通過(guò)未圖示的旋轉(zhuǎn)單元而旋轉(zhuǎn)。并且,在圖示的例子中在卡盤(pán)工作臺(tái)30的周圍配設(shè)有兩個(gè)對(duì)環(huán)狀框架F進(jìn)行固定的固定單元32。
卡盤(pán)工作臺(tái)30能夠在進(jìn)行被加工物W的裝拆的區(qū)域即裝拆區(qū)域A與進(jìn)行切削單元6對(duì)被加工物W的切削的區(qū)域即切削區(qū)域B之間借助配設(shè)于罩31的下方的未圖示的切削進(jìn)給單元而在X軸方向上往復(fù)移動(dòng)。在卡盤(pán)工作臺(tái)30的移動(dòng)路徑的上方配設(shè)有對(duì)被加工物W的待切削的分割預(yù)定線S進(jìn)行檢測(cè)的對(duì)準(zhǔn)單元17。對(duì)準(zhǔn)單元17具有對(duì)被加工物W的正面Wa進(jìn)行拍攝的拍攝單元170,能夠根據(jù)由拍攝單元170取得的圖像來(lái)檢測(cè)待切削的分割預(yù)定線S。例如,在顯示器等顯示單元18上顯示出由拍攝單元170取得的圖像。
在對(duì)準(zhǔn)單元17的附近配設(shè)有切削單元6,該切削單元6在切削區(qū)域B內(nèi)對(duì)保持在卡盤(pán)工作臺(tái)30上的被加工物W實(shí)施切削加工。切削單元6與對(duì)準(zhǔn)單元17一體地構(gòu)成,兩者連動(dòng)而沿Y軸方向和Z軸方向移動(dòng)。例如,切削單元6具有:主軸單元6A,其具有切削磨具65;以及切削水提供噴嘴69,其對(duì)切削磨具65與被加工物W的接觸部位提供切削水。
以下,使用圖2來(lái)說(shuō)明例如在利用切削磨具65對(duì)圖2所示的被加工物W進(jìn)行切削的情況下的切削裝置1的動(dòng)作和切削單元6的動(dòng)作。
被切削裝置1切削的被加工物W例如是石英基板,在被加工物W的正面Wa上,在由分割預(yù)定線S劃分的格子狀的區(qū)域內(nèi)形成有多個(gè)器件D。并且,將被加工物W的背面Wb粘接在劃片帶T的粘接面上,并將劃片帶T的外周部粘接在環(huán)狀框架F上,由此,被加工物W成為隔著劃片帶T被支承于環(huán)狀框架F的狀態(tài)。另外,被加工物W的種類并不限定于由石英構(gòu)成的基板,還包含由硼硅酸玻璃構(gòu)成的基板或由氧化鋁等陶瓷構(gòu)成的基板等。
首先,通過(guò)搬出搬入單元12將被加工物W以隔著劃片帶T被環(huán)狀框架F支承的狀態(tài)從盒12搬出至?xí)悍艆^(qū)域13。并且,在暫放區(qū)域13內(nèi),在通過(guò)對(duì)位單元14將被加工物W對(duì)位在規(guī)定的位置之后,第一搬送單元15a對(duì)被加工物W進(jìn)行吸附而將被加工物W從暫放區(qū)域13移動(dòng)至卡盤(pán)工作臺(tái)30。接著,環(huán)狀框架F被固定單元32固定,被加工物W也被吸引在保持面300a上,由此,通過(guò)卡盤(pán)工作臺(tái)30來(lái)保持被加工物W。
在通過(guò)卡盤(pán)工作臺(tái)30保持了被加工物W之后,未圖示的切削進(jìn)給單元在-X方向上對(duì)保持有被加工物W的卡盤(pán)工作臺(tái)30進(jìn)行進(jìn)給,通過(guò)拍攝單元170來(lái)拍攝被加工物W的正面Wa而對(duì)待切削的分割預(yù)定線S的位置進(jìn)行檢測(cè)。與對(duì)分割預(yù)定線S進(jìn)行檢測(cè)相伴隨地,通過(guò)未圖示的分度進(jìn)給單元在Y軸方向上驅(qū)動(dòng)切削單元6,并進(jìn)行待切削的分割預(yù)定線S與切削磨具65的Y軸方向上的對(duì)位。
接著,進(jìn)一步在-X方向上對(duì)卡盤(pán)工作臺(tái)30進(jìn)行進(jìn)給,并且未圖示的切入進(jìn)給單元使切削單元6在-Z方向上下降,并通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)的切削磨具65對(duì)分割預(yù)定線S進(jìn)行切削。
當(dāng)被加工物W在-X方向上被進(jìn)給到切削磨具65對(duì)分割預(yù)定線S切削完畢的X軸方向的規(guī)定的位置時(shí),暫時(shí)停止被加工物W的切削進(jìn)給,未圖示的切入進(jìn)給單元使切削磨具65從被加工物W離開(kāi),并向+X方向送出卡盤(pán)工作臺(tái)30而使其回到原來(lái)的位置。并且,一邊按照相鄰的分割預(yù)定線S的間隔在Y軸方向上對(duì)切削磨具65進(jìn)行分度進(jìn)給,一邊依次進(jìn)行同樣的切削,由此,對(duì)同方向的所有的分割預(yù)定線S進(jìn)行切削。
(實(shí)驗(yàn)例1)
在實(shí)驗(yàn)例1中,使用圖1所示的切削磨具65以切削進(jìn)給速度5mm/秒或切削進(jìn)給速度20mm/秒對(duì)被加工物W(石英基板)進(jìn)行全切割。關(guān)于切削磨具65,在樹(shù)脂粘合劑中分別以體積比10~20%混入平均粒徑為45μm的金剛石磨粒和平均粒徑為15μm的B4C(以下,將該切削磨具65稱為“實(shí)施例1的切削磨具65”。)而構(gòu)成。并且,作為比較例,使用以往的磨具以切削進(jìn)給速度5mm/秒和切削進(jìn)給速度20mm/秒對(duì)被加工物W(石英基板)進(jìn)行全切割。以往的磨具是作為磨粒僅包含有金剛石磨粒而不包含硼化合物的環(huán)狀的墊圈型的樹(shù)脂粘合磨具。另外,以往的磨具的金剛石磨粒的平均粒徑為45μm。
金剛石和cBN中,具有比#325大的粒徑的磨粒通過(guò)由JIS(Japanese Industrial Standards:日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn))B4130規(guī)定的篩選(篩分級(jí))法來(lái)確定粒徑。在本例中,關(guān)于金剛石磨粒,使用了由該篩選法確定的粒徑為45μm(~#320)的磨粒來(lái)作為平均粒徑為45μm的磨粒。關(guān)于粒徑比#325小的磨粒,通過(guò)激光衍射散射法等來(lái)決定。
如圖3所示的圖表那樣,關(guān)于在以切削進(jìn)給速度5mm/秒對(duì)被加工物W進(jìn)行了切削的情況下的每單位切削距離的切削磨具的消耗量(圖表的縱軸),在使用了以往的磨具的情況下大約為1.6μm/m,在使用了實(shí)施例1的切削磨具65的情況下大約為0.4μm/m,確認(rèn)了實(shí)施例1的切削磨具65比以往的磨具更能抑制消耗量。并且,關(guān)于在將切削進(jìn)給速度設(shè)為20mm/秒的情況下的每單位切削距離的切削磨具的消耗量(圖表的縱軸),在使用了以往的磨具的情況下大約為11μm/m,在使用了實(shí)施例1的切削磨具65的情況下大約為5.6μm/m,在該情況下也確認(rèn)了實(shí)施例1的切削磨具65比以往的磨具更能抑制消耗量。即,確認(rèn)了在以任意一種的切削進(jìn)給速度進(jìn)行切削的情況下,實(shí)施例1的切削磨具65都比以往的磨具更能抑制磨具的消耗量。
進(jìn)而,如圖4所示的圖表(縱軸示出了崩邊的大小)那樣,關(guān)于在以切削進(jìn)給速度5mm/秒對(duì)被加工物W進(jìn)行了切削的情況下的產(chǎn)生在被加工物W的背面Wb上的崩邊的大小(崩邊的寬度),在使用了以往的磨具的情況下,處在大約100μm到大約200μm的范圍內(nèi),尤其集中在大約155μm到大約175μm的范圍內(nèi)。另一方面,在以切削進(jìn)給速度5mm/秒使用了實(shí)施例1的切削磨具65的情況下,產(chǎn)生在被加工物W的背面Wb上的崩邊的大小處在大約60μm到大約180μm的范圍內(nèi),集中在大約55μm到大約100μm的范圍內(nèi)。這樣,確認(rèn)了在以切削進(jìn)給速度5mm/秒對(duì)被加工物W進(jìn)行了切削的情況下,在使用了實(shí)施例1的切削磨具65的情況下崩邊的大小較小。
并且,在切削進(jìn)給速度為20mm/秒的情況下,在使用了以往的磨具的情況下的崩邊的大小處在大約75μm到大約170μm的范圍內(nèi),集中在大約100μm到大約135μm的范圍內(nèi)。另一方面,在以切削進(jìn)給速度20mm/秒使用了實(shí)施例1的切削磨具65的情況下的崩邊的大小處在大約70μm到大約135μm的范圍內(nèi),集中在大約70μm到大約90μm的范圍內(nèi)。這樣,也確認(rèn)了在以切削進(jìn)給速度20mm/秒對(duì)被加工物W進(jìn)行了切削的情況下,同樣在使用了實(shí)施例1的切削磨具65的情況下崩邊的大小較小。即,可以確認(rèn)在以任意一種的切削進(jìn)給速度進(jìn)行切削的情況下,實(shí)施例1的切削磨具65都比以往的磨具更能抑制產(chǎn)生在被加工物W的背面Wb上的崩邊。
通過(guò)圖5的表所示的對(duì)被加工物W的背面Wb進(jìn)行拍攝的顯微鏡照片也可以確認(rèn)該結(jié)果。即,當(dāng)對(duì)圖5的表中所示的顯微鏡照片(A)(利用以往的磨具以切削進(jìn)給速度5mm/秒進(jìn)行切削的情況)與顯微鏡照片(C)(利用實(shí)施例1的切削磨具65以切削進(jìn)給速度5mm/秒進(jìn)行切削的情況)進(jìn)行比較時(shí),能夠確認(rèn)如下情況:能夠在顯微鏡照片(C)中確認(rèn)的產(chǎn)生在分割預(yù)定線S的邊緣的崩邊比能夠在顯微鏡照片(A)中確認(rèn)的崩邊的寬度小。同樣,當(dāng)對(duì)圖5的表中所示的顯微鏡照片(B)(利用以往的磨具以切削進(jìn)給速度20mm/秒進(jìn)行切削的情況)與顯微鏡照片(D)(利用實(shí)施例1的切削磨具65以切削進(jìn)給速度5mm/秒進(jìn)行切削的情況)進(jìn)行比較時(shí),能夠確認(rèn)如下情況:能夠在顯微鏡照片(D)中確認(rèn)的產(chǎn)生在分割預(yù)定線S的邊緣的崩邊比能夠在顯微鏡照片(B)中確認(rèn)的崩邊的寬度小。
以上,在實(shí)驗(yàn)例1中,能夠確認(rèn)如下情況:通過(guò)使切削磨具中不僅包含金剛石磨粒還包含硼化合物(B4C),能夠抑制切削磨具的消耗量且還抑制了產(chǎn)生在被加工物的背面上的崩邊。
(實(shí)驗(yàn)例2)
在實(shí)驗(yàn)例2中,如圖6所示,使用實(shí)施例1的切削磨具65、比較例的切削磨具65a、實(shí)施例2的切削磨具65b和實(shí)施例3的切削磨具65c以恒定的切削進(jìn)給速度對(duì)被加工物W(硼硅酸玻璃)進(jìn)行全切割。關(guān)于切削磨具65a和實(shí)施例2的切削磨具65b以及實(shí)施例3的切削磨具65c的任意一個(gè),僅變更了實(shí)施例1的切削磨具65所包含的B4C的平均粒徑,其他的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1的切削磨具65相同。切削磨具65a所包含的B4C的平均粒徑為4.5μm,大約是金剛石磨粒的平均粒徑45μm的1/10。切削磨具65b所包含的B4C的平均粒徑為9μm,大約是金剛石磨粒的平均粒徑45μm的1/5。切削磨具65c所包含的B4C的平均粒徑為20μm,大約是金剛石磨粒的平均粒徑45μm的4/9(1/2以下)。另外,雖然各磨具所包含的金剛石磨粒的平均粒徑為45μm,但在5μm以上且50μm以下即可。例如,切削磨具65b所包含的B4C的平均粒徑比金剛石磨粒的平均粒徑45μm的1/5大。另外,關(guān)于金剛石和cBN,具有比#325大的粒徑的磨粒通過(guò)由JIS B4130規(guī)定的篩選(篩分級(jí))法來(lái)確定。在本例中,關(guān)于金剛石磨粒,作為平均粒徑為45μm的磨粒使用了通過(guò)該篩選法確定的粒徑為45μm(~#320)的磨粒。關(guān)于粒徑比#325小的磨粒,通過(guò)激光衍射散射法等來(lái)確定。
如圖6的圖表(縱軸示出了崩邊的大小)所示,在切削磨具65a的情況下,產(chǎn)生在被加工物W的背面Wb上的崩邊的大小廣泛地分散在大約70μm到大約180μm的范圍內(nèi)。另一方面,在實(shí)施例2的切削磨具65b的情況下,雖然崩邊的大小處在大約80μm到大約160μm的范圍內(nèi),但尤其集中在大約125μm到大約140μm的范圍內(nèi)。并且,在實(shí)施例1的切削磨具65的情況下,崩邊的大小處在大約75μm到大約165μm的范圍內(nèi),尤其集中在大約120μm到大約125μm的范圍內(nèi)。在實(shí)施例3的切削磨具65c的情況下,雖然崩邊的大小處在大約90μm到大約180μm的范圍內(nèi),但尤其集中在大約120μm到大約160μm的范圍內(nèi)。因此,與作為比較例的切削磨具65a相比,實(shí)施例1的切削磨具65、實(shí)施例2的切削磨具65b和實(shí)施例3的切削磨具65c更能抑制崩邊的分散且使崩邊的大小集中在容許的范圍內(nèi)。
并且,雖然未進(jìn)行圖示,但實(shí)施例1的切削磨具65、實(shí)施例2的切削磨具65b和實(shí)施例3的切削磨具65c能夠抑制每單位切削距離的切削磨具的消耗量。
以上,在實(shí)驗(yàn)例2中,能夠確認(rèn)如下情況:通過(guò)對(duì)硼化合物的平均粒徑與金剛石磨粒的平均粒徑的比(粒徑比)進(jìn)行控制,能夠抑制在對(duì)被加工物W進(jìn)行切削的情況下產(chǎn)生在被加工物W的背面Wb上的崩邊,且抑制切削磨具的消耗量。
一般地,當(dāng)增大金剛石磨粒的粒徑時(shí),能夠提高被加工物W的加工進(jìn)給速度,并且,當(dāng)增大金剛石磨粒的粒徑時(shí),切削磨具65的消耗度也變小。當(dāng)切削磨具65的消耗度變大時(shí),必須頻繁地進(jìn)行用于使切入深度恒定的對(duì)切削磨具65的原點(diǎn)設(shè)定(set up:設(shè)置)而導(dǎo)致生產(chǎn)性降低,所以需要減小切削磨具65的消耗度。然而,當(dāng)增大金剛石磨粒的粒徑而提高被加工物W的加工進(jìn)給速度時(shí),被加工物W的背面崩邊變大。因此,根據(jù)所容許的崩邊的大小來(lái)決定能夠使用的磨粒的粒徑、加工進(jìn)給速度。
以往,針對(duì)同樣的切削對(duì)象,使用金剛石磨粒的粒徑為30~40μm左右的磨粒且低速地進(jìn)行切削而減小崩邊,但在實(shí)驗(yàn)例1和實(shí)驗(yàn)例2中,通過(guò)將硼化合物的粒徑與金剛石磨粒的粒徑的比設(shè)定在規(guī)定的范圍內(nèi),能夠高速且將崩邊抑制為較小地進(jìn)行加工,進(jìn)而能夠抑制切削磨具65的消耗量。因此,使用例如具有30~50μm的粒徑的金剛石磨粒,并加入具有比金剛石磨粒的粒徑(平均粒徑)的1/5大且在金剛石磨粒的粒徑的1/2以下的平均粒徑的硼化合物,由此,能夠?qū)崿F(xiàn)提高加工速度、降低消耗量、控制背面崩邊中的至少一項(xiàng)。
作為其他例子,在對(duì)板厚超過(guò)1mm的基板進(jìn)行切削時(shí),當(dāng)考慮到背面崩邊的大小時(shí),分割預(yù)定線S的寬度需要為200~250μm的條件是本領(lǐng)域技術(shù)人員的共同認(rèn)識(shí),但就加工進(jìn)給速度與切削磨具65的消耗度的平衡而言,包含粒徑為70~80μm左右的金剛石磨粒作為主磨粒,并使該主磨粒與具有比金剛石磨粒的粒徑(平均粒徑)的1/5大且在金剛石磨粒的粒徑的1/2以下的粒徑(平均)的硼化合物混合,由此,能夠起到如下效果:雖然提高了潤(rùn)滑性并提高了加工速度,仍能夠抑制背面崩邊。
同樣在本例中,由于對(duì)切削磨具65中混合了B4C或cBN等硼化合物從而提高了潤(rùn)滑性,所以即使金剛石磨粒的粒徑為最大70~80μm,也能夠?qū)⒈趁姹肋叺拇笮∫种茷榕c以往相同的水平(在使用了粒徑為50~60μm左右的小的金剛石磨粒的加工中所產(chǎn)生的背面崩邊的大小)。進(jìn)而,通過(guò)使用比以往大的金剛石磨粒并且混入硼化合物,能夠提高加工速度并且還能夠抑制切削磨具的消耗。