[发明专利]刀轮及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种使用于对陶瓷基板或玻璃基板等脆性材料基板进行加工、分断刻划线(切槽)时的刀轮(亦称为刻划轮)及其制造方法。

背景技术

在对氧化铝(alumina)、HTCC、LTCC等陶瓷基板或玻璃基板等脆性材料基板进行分断加工中，一般已知有例如揭示于专利文献1的方法，该方法是使用刀轮于基板表面形成刻划线，之后沿刻划线从背面侧施加外力使基板挠曲，借此将基板分断成每个单位。

关于成为加工对象的基板，存在有各种的基板，且其中亦有必须在基板表面存在凹凸状态下进行分断者。对于如此的基板，除了于基板本身形成有凹凸之外，例如亦有如于图8的立体图、及图9的一部分放大剖面图所示般，于基板上固着有突起物。

例如在LED用的陶瓷积层母基板W中，于低温烧成陶瓷(LTCC)或氧化铝陶瓷(Al₂O₃)基板11上，安装有LED等元件D，于该些元件D周围形成有呈一体地形成有薄片面12与突起部13的硅树脂制的被覆层14，借此将元件D(LED本体)密封。在现有习知的基板中，相互邻接的突起部13间的间隔L1，约为0.12mm，被覆层14的厚度(高度)H约为0.03mm。

用于在邻接的突起部13间加工刻划线S的刀轮，一般而言，是使用耐磨耗性或研削性等工具特性优异的材料即超硬合金或烧结钻石(PCD)制的刀轮。然而，由于被以压接状态反复使用，因此刃前端的使用环境恶劣。因此，若将刀轮前端的刃前端角度过于设成非常锐角，则容易产生刀刃钝化等使刀刃的使用寿命变短。此外，若将刃前端角度过于设成锐角则在压接时施加于基板的垂直方向的负载成分变大，使负载控制变困难。尤其是，由于所使用的刀轮的直径约1mm～7mm、非常地小，因此容易使负载控制变困难。因此，通常被期望是具有钝角的刃前端角度的刀轮。

故至此为止，为了使用上述具有钝角的刃前端的刀轮，于母基板W的突起部13、13间进行加工刻划线S，而将母基板W的被覆层14的图案中的突起部13、13间的间隔L1，设计成相对于突起部13的高度H约3倍以上。亦即，以利用具有钝角的刃前端的刀轮进行刻划为可行的方式，设计间隔L1或高度H的数值，此外，使用了在如此般的间隔L1或高度H中所容许的刃前端角度的刀轮。

例如，如图9所示，即使是使用刃前端角度α(例如105度)的刀轮K，亦能够在刃前端斜面与突起部13的上端缘部之间留有间隙C，使得能够在刀刃不接触伤及突起部13的情况下进行加工刻划线S。

专利文献1：日本特许第3787489号。

发明内容

近年来，由增加从母基板分别切出的单位基板的个数而抑制制品成本的观点来看，所切出的单位基板的面积，有逐渐小型化的倾向。例如，在制造LED的情形，单位基板的平面尺寸被要求从现状的2.0mm×1.6mm缩小至1.0mm×0.8mm。进一步地，不仅单位基板的面积，关于用于形成刻划线S的区域即刻划路径的宽度、亦即突起部13、13间的间隔L1，为了小型化、量产化而亦被要求变小。具体而言，间隔L1在目前的0.12mm是较宽的，有必要缩小至0.06mm以下。

然而，若使间隔L1缩小至0.06mm，将使得如图10所示般在现有习知(参照图9)般的具有钝角的刃前端角度α的刀轮K中，刃前端的斜面(位于刃前端棱线两侧的斜面)与突起部13的上端缘部接触而伤及突起部13，因此不能使用。因此，为了避免接触，必需将在图10中以假想线(两点链线)所示般的刃前端角度α’设成90度以下的锐角。然而，在使用锐角的刃前端的情形，如上述般容易产生刀刃钝化等而使使用寿命变短。此外，若刃前端进一步成为锐角，则于刀轮的素材所使用的碳化钨或钻石等的硬质粒子容易脱落，明显使刃前端的强度降低，研磨加工亦变困难。进一步地，产生如刻划时负载控制变困难般的各种课题。

因此，本发明的目的在于提供一种即使是刃前端角度与现有习知相同般维持钝角、且相邻接的突起部间的刻划路径宽度狭窄(具体而言是0.06mm以下)，亦能够在刃前端不接触(突起部)的情况下进行刻划加工的刀轮及其制造方法。

为了解决上述课题，在本发明中提出了如以下般的技术性手段。亦即，本发明的刀轮，是以可放电加工的硬质材料形成，且借由左右斜面形成的刃前端棱线的刃前端角度为钝角，其成为如下的构成：使刃前端棱线附近的前端部分成为钝角的刃前端并余留，并且借由放电加工切除连续于该前端部分的左右斜面的一部分，于该左右斜面形成有陷入的洼部。