刻劃輪及其制造方法與刻劃方法、保持具單元、刻劃裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明是有關(guān)于一種刻劃輪及其制造方法與刻劃方法、保持具單元、刻劃裝置，提供一種在使用刃僅由鉆石構(gòu)成的刻劃輪，進(jìn)行較玻璃基板硬質(zhì)的陶瓷基板等的分?jǐn)鄷r(shí)，壽命更長(zhǎng)的刻劃輪、保持具單元、刻劃裝置、刻劃輪的制造方法及刻劃方法。本發(fā)明借由刃(42)僅由鉆石構(gòu)成、刃前緣(43)施有半徑0.8～5微米的R角加工的刻劃輪(40)的使用，與未經(jīng)R角加工的刻劃輪相比，可大幅減少刃前緣缺口的形成，延長(zhǎng)刻劃輪的壽命。
【專利說明】刻劃輪及其制造方法與刻劃方法、保持具單元、刻劃裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種適合在陶瓷基板、藍(lán)寶石基板、硅基板等較一般的非晶質(zhì)玻璃基板更硬質(zhì)的脆性材料基板表面形成刻劃線的刻劃輪、具備此刻劃輪的保持具單元、刻劃裝置、刻劃輪的制造方法及刻劃方法。

【背景技術(shù)】
[0002]刻劃輪的使用對(duì)于人們而言，具有息息相關(guān)與密不可分的關(guān)系。對(duì)用于液晶面板等非晶質(zhì)玻璃基板進(jìn)行分?jǐn)鄷r(shí)，一般而言，是使用如專利文獻(xiàn)《日本實(shí)開昭55 — 106635號(hào)公報(bào)》所揭示的由超硬合金構(gòu)成的刻劃輪、或由較超硬合金硬質(zhì)的多晶鉆石(金剛石)燒結(jié)體構(gòu)成的刻劃輪。此種多晶鉆石燒結(jié)體，是將混合了鉆石粒子(含有量75?9(^01%)與結(jié)合材(鈷等)的物，在高溫高壓下加以燒結(jié)。
[0003]然而，在進(jìn)行例如較玻璃基板硬質(zhì)的氧化鋁等陶瓷基板的分?jǐn)鄷r(shí)，專利文獻(xiàn)《日本實(shí)開昭55 — 106635號(hào)公報(bào)》所揭示的由超硬合金構(gòu)成的刻劃輪、及由多晶鉆石燒結(jié)體構(gòu)成的刻劃輪，刃前緣會(huì)立刻產(chǎn)生缺口或摩耗，僅數(shù)十米程度即無法形成裂痕。因此，使用由超硬合金構(gòu)成的刻劃輪、或由多晶鉆石燒結(jié)體構(gòu)成的刻劃輪來進(jìn)行較玻璃基板更硬質(zhì)的陶瓷基板等的分?jǐn)啵瑢?shí)際上是不可行的。
[0004]因此，在進(jìn)行陶瓷基板等硬質(zhì)基板的分?jǐn)鄷r(shí)，使用由較超硬合金及多晶鉆石燒結(jié)體更硬質(zhì)的多晶鉆石及單晶鉆石構(gòu)成的刻劃輪來進(jìn)行一事，一直以來皆有所探討。
[0005]有鑒于上述現(xiàn)有的刻劃輪存在的缺陷，本發(fā)明人基于從事此類產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造多年豐富的實(shí)務(wù)經(jīng)驗(yàn)及專業(yè)知識(shí)，并配合學(xué)理的運(yùn)用，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種新型結(jié)構(gòu)的刻劃輪、保持具單元、刻劃裝置，一種新的刻劃輪的制造方法及刻劃方法，能夠改進(jìn)一般現(xiàn)有的刻劃輪，使其更具有實(shí)用性。經(jīng)過不斷的研究、設(shè)計(jì)，并經(jīng)過反復(fù)試作樣品及改進(jìn)后，終于創(chuàng)設(shè)出確具實(shí)用價(jià)值的本發(fā)明。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有的刻劃輪存在的缺陷，而提供一種新型結(jié)構(gòu)的刻劃輪、保持具單元、刻劃裝置，一種新的刻劃輪的制造方法及刻劃方法，所要解決的技術(shù)問題是提供一種使用刃僅由鉆石構(gòu)成的刻劃輪進(jìn)行較玻璃基板硬質(zhì)的陶瓷基板等的分?jǐn)鄷r(shí)，具有更長(zhǎng)壽命的刻劃輪、保持具單元、刻劃裝置、刻劃輪的制造方法及刻劃方法，從而更加適于實(shí)用。
[0007]為達(dá)成上述目的，本發(fā)明的刃僅由鉆石構(gòu)成的刻劃輪，其刃的刃前緣施有半徑0.8?5 9 III的尺角加工。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的刻劃輪，由于刃前緣施有I？角加工而成圓弧，因此即使是用于陶瓷基板等的分?jǐn)?，與未施有8角加工的刻劃輪相比，能大幅減少刃前緣形成缺口，使刻劃輪的壽命更長(zhǎng)。
[0009]又，本發(fā)明的刻劃輪中，前述鉆石為單晶鉆石。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的刻劃輪，能在透過單晶鉆石的結(jié)晶方位減少對(duì)強(qiáng)度的影響的同時(shí)，抑制刃前緣缺口的形成，延長(zhǎng)刻劃輪的壽命。
[0011]又，本發(fā)明的刻劃輪，是用于選自陶瓷、藍(lán)寶石及硅構(gòu)成的群中的至少一種脆性材料基板的分?jǐn)唷?br> [0012]根據(jù)本發(fā)明的刻劃輪，對(duì)較用于液晶面板等一般的非晶質(zhì)玻璃基板更硬的脆性材料基板，能良好的進(jìn)行長(zhǎng)距離的切斷。
[0013]又，本發(fā)明的保持具單元，具有上述任一項(xiàng)的刻劃輪、與將前述刻劃輪保持成旋轉(zhuǎn)自如的保持具。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的保持具單元，能大幅減少刻劃輪刃前緣缺口的形成，延長(zhǎng)刻劃輪的壽命，為適合進(jìn)行陶瓷基板等的分?jǐn)嗟谋３志邌卧?br> [0015]又，本發(fā)明的刻劃裝置，具備上述保持具單元。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的刻劃裝置，能大幅減少刻劃輪刃前緣缺口的形成，延長(zhǎng)刻劃輪的壽命，為適合進(jìn)行陶瓷基板等的分?jǐn)嗟目虅澭b置。
[0017]又，本發(fā)明的刻劃輪的制造方法，包含在僅由鉆石構(gòu)成的圓板狀構(gòu)件形成刃的步驟、與對(duì)前述刃的刃前緣進(jìn)行8角加工的步驟。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的刻劃輪的制造方法，由于在形成刃后，進(jìn)行刃前緣的I？角加工，因此借由對(duì)刃表面進(jìn)行充分的研磨降低刃的表面粗糙度，而能防止刃表面形成缺口，進(jìn)一步延長(zhǎng)刻劃輪的壽命。此外，在形成刃后，進(jìn)行刃前緣的I？角加工，因此較易進(jìn)行達(dá)到作為目標(biāo)的刃前緣半徑的加工。
[0019]又，本發(fā)明的刻劃方法，是以刃僅由鉆石構(gòu)成的刻劃輪在選自由陶瓷、藍(lán)寶石及硅構(gòu)成的群中的至少一種脆性材料基板上形成刻劃線，其是使用前述該刃的刃前緣施有半徑
0.8?5 ^ III的I？角加工的前述刻劃輪。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的刻劃方法，借由刃僅由鉆石構(gòu)成的刻劃輪，對(duì)較用于液晶面板等一般的非晶質(zhì)玻璃基板更硬的脆性材料基板，能形成更長(zhǎng)距離的刻劃線。
[0021]綜上所述，本發(fā)明是有關(guān)于一種刻劃輪及其制造方法與刻劃方法、保持具單元、刻劃裝置，提供一種在使用刃僅由鉆石構(gòu)成的刻劃輪，進(jìn)行較玻璃基板硬質(zhì)的陶瓷基板等的分解時(shí)，壽命更長(zhǎng)的刻劃輪、保持具單元、刻劃裝置、刻劃輪的制造方法及刻劃方法，借由刃42僅由鉆石構(gòu)成、刃前緣43施有半徑0.8?5 ^ III的I？角加工的刻劃輪40的使用，與未經(jīng)尺角加工的刻劃輪相比，可大幅減少刃前緣缺口的形成，延長(zhǎng)刻劃輪的壽命。本發(fā)明在技術(shù)上有顯著的進(jìn)步，并具有明顯的積極效果，誠(chéng)為一新穎、進(jìn)步、實(shí)用的新設(shè)計(jì)。
[0022]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(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說明如下。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是實(shí)施形態(tài)的刻劃裝置的概略圖。
[0024]圖2是實(shí)施形態(tài)的保持具接頭的主視圖。
[0025]圖3是實(shí)施形態(tài)的保持具單元的立體圖。
[0026]圖4 00是實(shí)施形態(tài)的刻劃輪的左視圖。
[0027]圖4(8)是刻劃輪的主視圖。
[0028]圖5 00是實(shí)施形態(tài)的刃前緣的8角加工前的主視圖。
[0029]圖5(8)是刃前緣的I？角加工后的主視圖。
[0030]圖6 00是顯示I？角加工的一方法的概念圖。
[0031]圖6(8)是顯示I？角加工的另一方法的概念圖。
[0032]圖700是顯示實(shí)施形態(tài)的刻劃輪的拍攝點(diǎn)的說明圖。
[0033]圖7(8)是實(shí)施形態(tài)的刻劃輪的刃前緣的照片。
[0034]圖8是用以比較的刻劃輪的刃前緣的照片。
[0035]圖9 00是關(guān)于實(shí)施形態(tài)的刻劃輪的圖表。
[0036]圖9(8)是關(guān)于用以比較的刻劃輪的圖表。
[0037]【符號(hào)說明】
[0038]10:刻劃裝置11:移動(dòng)臺(tái)
[0039]123、1213:導(dǎo)軌13:滾珠螺桿
[0040]14、15:馬達(dá)16:桌臺(tái)
[0041]17:玻璃基板18:00)攝影機(jī)
[0042]19:橋架20^2013:支柱
[0043]21:刻劃頭22:導(dǎo)件
[0044]23:保持具接頭233:旋轉(zhuǎn)軸部
[0045]2?:接頭部243、2牝:軸承
[0046]24。間隔件25:圓形開口
[0047]26:內(nèi)部空間27:磁石
[0048]28:平行銷30:保持具單元
[0049]31:保持具32:安裝部
[0050]328:傾斜部326:平坦部
[0051]33:保持槽343、3仙:支承部
[0052]35:支承孔40、140:刻劃輪
[0053]41:刀輪本體部42、52:刃
[0054]43:刃前緣431棱線部
[0055]44:貫通孔51:銷
[0056]523、533:旋轉(zhuǎn)軸52153)3:砥石的平面
[0057]53:砥石

【具體實(shí)施方式】
[0058]以下，使用圖面說明本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)。不過，以下所示實(shí)施形態(tài)僅為使本發(fā)明的技術(shù)思想具體化的一例，并無任何將本發(fā)明特定于此實(shí)施形態(tài)的意圖。本發(fā)明當(dāng)然可適用于申請(qǐng)專利范圍中所含的其他實(shí)施形態(tài)。
[0059]圖1是本發(fā)明實(shí)施形態(tài)的刻劃裝置10的概略圖?？虅澭b置10具備移動(dòng)臺(tái)11。移動(dòng)臺(tái)11與滾珠螺桿13螺合，借由馬達(dá)14的驅(qū)動(dòng)使此滾珠螺桿13旋轉(zhuǎn)，據(jù)以沿一對(duì)導(dǎo)軌123、126移動(dòng)于7軸方向。
[0060]在移動(dòng)臺(tái)11的上面設(shè)置有馬達(dá)15。馬達(dá)15使位于上部的桌臺(tái)16在X？平面旋轉(zhuǎn)并將其定位于既定角度。作為分?jǐn)鄬?duì)象物的強(qiáng)化玻璃基板17被裝載于桌臺(tái)16上，以未圖示的真空吸引手段等加以保持。
[0061]此脆性材料基板17是由低溫?zé)商沾杉案邷責(zé)商沾蓸?gòu)成的陶瓷基板、硅基板、藍(lán)寶石基板等，選自由陶瓷、藍(lán)寶石及硅所構(gòu)成的群中的至少一種脆性材料基板，較液晶面板的基板等一般所使用的非晶質(zhì)玻璃基板更硬質(zhì)的脆性材料基板。
[0062]刻劃裝置10，在裝載在桌臺(tái)16的強(qiáng)化玻璃基板17上方，裝備有用以拍攝形成在此強(qiáng)化玻璃基板17表面的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的二臺(tái)冗0攝影機(jī)18。橋架19以跨于移動(dòng)臺(tái)11與其上部的桌臺(tái)16的方式，沿X軸方向架設(shè)于支柱20^2013。
[0063]在橋架19安裝有導(dǎo)件22，刻劃頭21設(shè)置成可被此導(dǎo)件22引導(dǎo)而往X軸方向移動(dòng)。在刻劃頭21，通過保持具接頭23安裝有保持具單元30。
[0064]圖2是安裝有保持具單元30的保持具接頭23的主視圖。又，圖3是保持具單元30的立體圖。
[0065]保持具接頭23呈略圓柱狀，具備旋轉(zhuǎn)軸部233與接頭部23匕在保持具接頭23安裝于刻劃頭21的狀態(tài)下，旋轉(zhuǎn)軸部233通過圓筒形的間隔件24。安裝于二個(gè)軸承24^2413，此保持具接頭23被保持成旋動(dòng)自如。
[0066]在圓柱形的接頭部23比設(shè)有下端側(cè)具圓形開口 25的內(nèi)部空間26。此內(nèi)部空間26的上部埋設(shè)有磁石27。而借由磁石27裝卸自如的保持具單元30，插入安裝在此內(nèi)部空間26。
[0067]保持具單元30是保持具31、刻劃輪40、以及銷⑦化、未圖示)呈一體者。保持具31具有圖3所示的略圓柱形，以磁性體金屬形成。在保持具31的上部設(shè)有定位用安裝部32。此安裝部32是將保持具31的上部切開形成，具備傾斜部323與平坦部32匕
[0068]將保持具31的安裝部32側(cè)通過開口 25插入內(nèi)部空間26。此時(shí)，保持具31的上端側(cè)被磁石27吸引，安裝部32的傾斜部323與通過內(nèi)部空間26的平行銷28接觸，據(jù)以進(jìn)行保持具單元30對(duì)保持具接頭23的定位與固定。又，在從保持具接頭23取下保持具單元30時(shí)，只要將保持具31往下方拉即能輕易地取下。
[0069]由于刻劃輪40是消耗品，需定期進(jìn)行更換。本實(shí)施形態(tài)中，為了容易地進(jìn)行保持具單元30的裝拆，是借由更換保持具單元30本身，以進(jìn)行構(gòu)成保持具單元30的刻劃輪40的更換，能迅速地更換刻劃輪40。
[0070]在保持具31下部，設(shè)有切開保持具31形成的保持槽33。在為設(shè)置此保持槽33而切開的保持具31的下部，夾著保持槽33有支承部3如、34匕在此保持槽33，刻劃輪40以旋轉(zhuǎn)自如的方式配置。又，在支承部34^341^分別形成有用以旋轉(zhuǎn)自如的保持刻劃輪40的銷插入的支承孔35。
[0071]其次，說明用以分?jǐn)啻嘈圆牧匣?7的刻劃輪40的細(xì)節(jié)。圖40)是安裝在保持具31前端的刻劃輪40的左視圖、圖4(8)是刻劃輪40的主視圖。
[0072]請(qǐng)參閱圖4，刻劃輪40呈圓板狀，具備刀輪本體部41、刃42、與刃前緣43。
[0073]在刀輪本體部41的中心附近，形成有將此刀輪本體部41貫通于旋轉(zhuǎn)軸方向的貫通孔44。借由貫通孔44插入銷，刻劃輪40即能通過此銷被旋轉(zhuǎn)自如地保持于保持具31。
[0074]刃42，在刀輪本體部41的外周形成為圓環(huán)狀。刃42在前視下呈略V字狀，相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸方向的刃52的厚度，隨著朝向刃前端43而漸漸變小。
[0075]刃前緣43，與一般的刻劃輪的刃前緣不同，刃42的前端施有后述的I？角加工，沿最外周部呈圓弧狀。
[0076]接著，使用圖面說明刻劃輪40的制造方法。圖5是以圖4(8)的圓八所示的刃42前端的放大圖、圖5 00是加工前的刃前緣43的主視圖、圖5(8)是加工后的刃前緣43的主視圖。
[0077]刻劃輪40，是如多晶鉆石及單晶鉆石般，不包含結(jié)合材而僅以鉆石形成。本實(shí)施形態(tài)中，刻劃輪40是以單晶鉆石形成。
[0078]由單晶鉆石構(gòu)成的刻劃輪40，首先，是形成由單晶鉆石構(gòu)成的圓板狀構(gòu)件。具體而言，單晶鉆石是人工合成之物，以高溫高壓合成法或化學(xué)氣相沉積法制造。接著，將此單晶鉆石以激光等方式切出具有所欲半徑的圓板。
[0079]其次，圓板狀的單晶鉆石，借由分別沿削圓板的圓周部的兩面?zhèn)?，以形成具有如圖5(八)所示的前端尖形狀的刃前緣43的刃42。又，此時(shí)的刃前緣43的棱線部以符號(hào)433表示。此狀態(tài)是一般的刻劃輪。此時(shí)，單晶鉆石與習(xí)知？03及超硬合金相比能使表面粗糙度更小，其結(jié)果，刃前緣棱線部更為銳利。
[0080]其次，對(duì)刃42的刃前緣43進(jìn)行I？角加工，從棱線部43^！進(jìn)行研磨，沿圖5 (8)所示的最外周部、在前視下使刃前緣43的前端成圓形。
[0081〕 此處，針對(duì)使刃前緣43的前端成圓弧的I？角加工的具體方向，使用圖面加以說明。例如，作為一個(gè)方法，請(qǐng)參閱圖6 (八)，在刻劃輪40的貫通孔44插入支承用的銷51，一邊使刻劃輪40旋轉(zhuǎn)、一邊相對(duì)以旋轉(zhuǎn)軸523為中心旋轉(zhuǎn)的圓板狀砥石52的平面526垂直的抵接刃前緣43，并使銷51在箭頭所示方向交互的擺動(dòng)。據(jù)此，即能使刃前緣43的前端成圓形。
[0082]又，另一方法，則請(qǐng)參閱圖6⑶，在刻劃輪40的貫通孔44插入支承用的銷51，一邊使刻劃輪40旋轉(zhuǎn)、一邊相對(duì)以旋轉(zhuǎn)軸533為中心旋轉(zhuǎn)的具柔軟性的軟質(zhì)的砥石53的平面536垂直的抵接刃前緣43。此時(shí)，會(huì)陷入砥石53的平面531即能使刃前緣43的前端成圓形。
[0083]借由以上方法，能制造刃42的刃前緣43呈圓形的刻劃輪40。又，本實(shí)施形態(tài)中，請(qǐng)參閱圖5 00，是在使刃前緣43的前端成圓形之前，先分別沿削圓板的圓周部?jī)擅鎮(zhèn)?，以形成前端尖的傾斜面。因此，能將刃42的傾斜面好好的研磨至鏡面狀，使刃42的表面粗糙度為最小，而進(jìn)一步延長(zhǎng)刃42的壽命。又，由于是先完成刃42的傾斜面、再進(jìn)行刃前緣43的尺角加工，因此較易加工至作為目標(biāo)的I？半徑。
[0084]其次，說明刻劃輪40的尺寸。刻劃輪40的外徑為1.0?10.0臟、較佳為1.0?5.0臟的范圍、尤以1.0?3.0臟更佳。刻劃輪40的外徑小于1.0臟時(shí)，刻劃輪40的操作性將降低。另一方面，當(dāng)刻劃輪40的外徑大于10.0皿時(shí)，則有可能產(chǎn)生刻劃時(shí)的垂直裂痕相對(duì)脆性材料基板17無法充分深入形成的情形。
[0085]刻劃輪40的厚度為0.4?1.2臟、較佳的是0.4?1.1臟的范圍?？虅澼?0的厚度小于0.4臟時(shí)，有可能會(huì)使加工性及操作性降低。另一方面，當(dāng)刻劃輪40的厚度大于
1.2111111時(shí)，刻劃輪40的材料及制造成本變高。此外，貫通孔44的孔徑，例如為0.8111111。
[0086]刃42的刃前緣角通常為鈍角90?160。、較佳為100?150。的范圍。
[0087]又，關(guān)于前端的圓形刃前緣43，I？角加工的I？半徑若小于0.8 ^ 0的話，荷重會(huì)集中于刃前緣的前端，造成局部的壓力而易于產(chǎn)生刃前緣的缺口或磨損。另一方面，I？半徑過大的話，劃線時(shí)的荷重將大幅増加使分?jǐn)嗪蠡宓钠拭嫫焚|(zhì)降低。因此，I？半徑的范圍以0.8?5 9 II1、尤以3 9 III以下較佳。I？半徑在0.8?5 9 III的范圍的話，因接觸面積大而能適度分散荷重，能抑制局部的壓力防止刃前緣的缺口及磨耗。
[0088]又，一般而言，脆性材料基板17中的氧化鋁基板等，因燒結(jié)后的氧化鋁粒子的粒徑會(huì)使表面較粗，例如，后述經(jīng)測(cè)量氧化鋁基板的表面粗糙度％，表面粗糙度％為0.2969111。因此，刃前緣43的I？半徑，在考慮分?jǐn)鄬?duì)象的脆性材料基板17的表面粗糙度后，借由取充分大的値，防止因基板凹凸造成的缺口等方面效果非常大。
[0089]接著，具體說明使用實(shí)際上刃前緣43經(jīng)I？角加工而成圓形的刻劃輪40、與刃前緣43未經(jīng)I？角加工的刻劃輪140，進(jìn)行脆性材料基板17分?jǐn)嗟慕Y(jié)果。分?jǐn)鄺l件如下。
[0090]由單晶鉆石構(gòu)成的刻劃輪40，外徑為2臟、刃前緣角為120。。又，經(jīng)I？角加工，刃前緣43的I？半徑為1.0 9 III。另一方面，刻劃輪140與刻劃輪40的差異僅在有無I？角加工，是由單晶鉆石構(gòu)成的外徑2皿、刃前緣角120°的刻劃輪。又，未經(jīng)I？角加工的刻劃輪40的前端尺半徑經(jīng)測(cè)定，為0.17 4 III。
[0091]進(jìn)行了分?jǐn)嘀Υ嘈圆牧匣?7是板厚0.635臟的氧化鋁基板(京瓷株式會(huì)社制、材料號(hào):八476”。
[0092]切斷速度為100臟以裂痕的滲透量120^ III為目標(biāo)調(diào)整劃線荷重等進(jìn)行了切斷。
[0093]針對(duì)以上述分?jǐn)鄺l件在脆性材料基板17表面形成刻劃線后的刃前緣的狀態(tài)，使用所拍攝的照片等加以說明如后。圖7是關(guān)于刻劃輪40的分?jǐn)嘟Y(jié)果，圖7㈧是顯示所拍攝的點(diǎn)的說明圖、圖7(8)是拍攝刃前緣43的照片與裂痕的滲透量。圖8是拍攝刻劃輪140的刃前緣的照片與裂痕的滲透量。圖9是顯示相對(duì)行走距離的刃前緣缺口的發(fā)生量的圖表，圖9㈧是關(guān)于刻劃輪40的圖表、圖9(8)則是關(guān)于刻劃輪140的圖表。
[0094]請(qǐng)參閱圖7⑷，刃前緣43的拍攝，是在刻劃輪40決定一任意的點(diǎn)？1，以該點(diǎn)？1為基準(zhǔn)，以約45?？潭葲Q定？2、？3、？4、？5，在？1?？5的各點(diǎn)從刻劃輪40的前面進(jìn)行了拍攝。又，關(guān)于圖8的刻劃輪140的刃前緣，也以和亥1]劃輪40相同的點(diǎn)進(jìn)行了拍攝。
[0095]又，圖9中，將在刃前緣形成的缺口的大小(寬度)，以10?50 ^ III者為數(shù)量3、50?100 4 III者為數(shù)量6、100 111?者為數(shù)量。的棒狀圖加以顯示。又，圖7 (8)與圖8中所示的裂痕的滲透量以(1的彎折線圖表顯示。
[0096]由圖9可知，刃前緣43為圓形的刻劃輪40與刃前緣未成圓形的刻劃輪140相比，具有毫不遜色的裂痕的滲透量。因此，即使對(duì)刃前緣43進(jìn)行I？角加工，也不會(huì)產(chǎn)生滲透量的降低。
[0097]另一方面，關(guān)于刃前緣的缺口，在刻劃輪140，在刃前緣的行走距離超過500111的地方開始起，刃前緣的缺口急遽増加，特別是產(chǎn)生了 100 0 111以上的大缺口。然而，在刻劃輪40，在刃前緣的行走距離為10000程度，刃前緣43幾乎不會(huì)產(chǎn)生變化，即使到15000也沒有產(chǎn)生100^111以上的大缺口。
[0098]如以上所述，如刻劃輪40般借由對(duì)刃前緣43進(jìn)行I？角加工，使刃前緣43成圓形，可大幅減少刃如緣43廣生缺口，延長(zhǎng)刻劃輪40的壽命。特別是單晶鉆石的情形時(shí)，在圖5(八)的狀態(tài)下由于刃前緣43的前端是非常銳利的形狀，因此當(dāng)用于氧化鋁基板的分?jǐn)鄷r(shí)，刃前緣43非常易產(chǎn)生缺口。然而，借由使刃前緣43成圓形，即使是由單晶鉆石構(gòu)成的刻劃輪40，也能大幅減少刃前緣43的缺口。
[0099]當(dāng)觀察圖8所示的刃前緣未經(jīng)I？角加工的刻劃輪140的刃前緣的照片，可發(fā)現(xiàn)在拍攝點(diǎn)？4、？5產(chǎn)生了大的缺口，另一方面，？1、？2則幾乎未產(chǎn)生缺口。
[0100]此是由于刻劃輪140由單晶鉆石構(gòu)成，單晶鉆石由于具有結(jié)晶方位，且由于此結(jié)晶方位使硬度有大的差異之故。因此，若是由多晶鉆石構(gòu)成的刻劃輪的話，不會(huì)太有因刃前緣位置的不同而產(chǎn)生缺口未至不同的情形，而會(huì)在刃前緣全體同樣的產(chǎn)生缺口。另一方面，是由單晶鉆石構(gòu)成的刻劃輪的情形時(shí)，請(qǐng)參閱圖8，一般會(huì)因單晶鉆石的結(jié)晶方位，使得因刃前緣的位置不同而有缺口產(chǎn)生的狀況大幅相異的情形。
[0101]然而，如本實(shí)施形態(tài)的由單晶鉆石構(gòu)成的刻劃輪40，借由刃前緣43的I？角加工的進(jìn)行使刃前緣43成圓形，請(qǐng)參閱圖7(8)，無論在刃前緣43的哪一點(diǎn)皆能抑制大缺口的產(chǎn)生，因此能降低因單晶鉆石的結(jié)晶方位對(duì)強(qiáng)度的影響。此外，由于單晶鉆石的結(jié)晶方位影響，將圖500所示的前端尖的刃前緣43的形狀，在刻劃輪40的圓周全體均勻的予以加工是非常困難的。然而，為進(jìn)行如圖5(8)所示的刃前緣43的I？角加工，并不要求如圖5(八)的刃前緣43的加工般，對(duì)圓周整體均一的進(jìn)行。
[0102]如以上所述，刃42僅由鉆石構(gòu)成、刃前緣43經(jīng)半徑0.8?5 ^ III的I？角加工而成圓形的刻劃輪40，即使是用于選自由陶瓷、藍(lán)寶石及硅構(gòu)成群中的至少一種脆性材料基板17的分?jǐn)?，與未經(jīng)I？角加工的刻劃輪相比，能大幅減少刃前緣43形成缺口，延長(zhǎng)刻劃輪40的壽命。
[0103]又，本實(shí)施形態(tài)中，雖是例示刻劃輪40整體由單晶鉆石構(gòu)成者，但本發(fā)明也能適用于例如僅刃42由單晶鉆石構(gòu)成，而以超硬合金構(gòu)成刀輪本體部41，將刀輪本體部41與刃42以粘劑加以固定的刻劃輪40，或刻劃輪40的圓周上的傾斜面中、僅至少與脆性材料基板接觸的刃42部分以單晶鉆石形成的刻劃輪。若是此種構(gòu)成的刻劃輪的話，能減少昂貴單晶鉆石的使用，提供便宜的刻劃輪。
[0104]又，本實(shí)施形態(tài)中，作為刻劃輪40雖是使用單晶鉆石做了說明，但也可是刃42由多晶鉆石構(gòu)成的刻劃輪40。多晶鉆石中，有以具有微細(xì)結(jié)晶粒組織、或非晶質(zhì)的石墨型碳素物質(zhì)作為起始材料，在超高壓高溫下直接燒結(jié)轉(zhuǎn)換成鉆石者、或以化學(xué)氣相沉積(￠^0)法合成的鉆石。多晶鉆石，雖無在上述的刃前緣圓周因結(jié)晶方位導(dǎo)致的硬度差異，但有可能因形成刃前緣的鉆石粒子脫落而形成缺口的情形。本發(fā)明在使用此種多晶鉆石的刻劃輪40的缺口防止上也是有效的。
[0105]又，此等單晶鉆石及多晶鉆石實(shí)質(zhì)上是僅由鉆石構(gòu)成之物，雖不包含作為結(jié)合材的鐵系金屬，但也包含在鉆石結(jié)晶內(nèi)刻意添加硼或磷等微量雜質(zhì)者。借由此種雜質(zhì)的添加，可對(duì)鉆石賦予導(dǎo)電性，提高耐熱性。
[0106]又，本實(shí)施形態(tài)的刻劃裝置10，在將保持刻劃輪40的保持具31安裝于刻劃頭21時(shí)，是通過保持具接頭23安裝構(gòu)成。然而，刻劃裝置10也可以是在刻劃頭21直接安裝保持具31的構(gòu)成。
[0107]又，本實(shí)施形態(tài)的刻劃裝置10，雖是例示了設(shè)有用以使刻劃頭21移動(dòng)的導(dǎo)件22及橋架19，具備使裝載脆性材料基板17的桌臺(tái)16旋轉(zhuǎn)的移動(dòng)臺(tái)11，但不限定于此種刻劃裝置10。也能適用于，例如為使使用者能握持安裝有保持具31的刻劃頭21，將刻劃頭21的部分形狀作成柄的形狀，使用者握持此柄進(jìn)行移動(dòng)以進(jìn)行脆性材料基板17的分?jǐn)嗟乃^的手動(dòng)式刻劃裝置。
[0108]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種刃僅由鉆石構(gòu)成的刻劃輪，其特征在于: 該刃的刃前緣施有半徑0.8?5微米的R角加工。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刻劃輪，其特征在于其中所述的鉆石為單晶鉆石。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的刻劃輪，其特征在于其是用于選自由陶瓷、藍(lán)寶石及硅構(gòu)成的群中的至少一種脆性材料基板的分?jǐn)唷?br> 4.一種保持具單元，其特征在于具備權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)的刻劃輪、與該刻劃輪保持成旋轉(zhuǎn)自如的保持具。
5.一種刻劃裝置，其特征在于具備權(quán)利要求4的保持具單元。
6.一種刻劃輪的制造方法，其特征在于包含: 在僅由鉆石構(gòu)成的圓板狀構(gòu)件形成刃的步驟；以及 對(duì)該刃的刃前緣施以R角加工的步驟。
7.一種刻劃方法，是以刃僅由鉆石構(gòu)成的刻劃輪，在選自由陶瓷、藍(lán)寶石及硅構(gòu)成的群中的至少一種脆性材料基板上形成刻劃線，其特征在于: 是使用該刃的刃前緣施有半徑0.8?5微米的R角加工的該刻劃輪。
【文檔編號(hào)】B24B3/60GK104441275SQ201410418893
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月24日
【發(fā)明者】北市充, 村上健二, 留井直子 申請(qǐng)人:三星鉆石工業(yè)股份有限公司