[发明专利]高硬质脆性材料用金属结合剂磨石

说明书

提供一种能够以高效率磨削高硬质脆性材料的高寿命的磨石。作为高硬质脆性材料用金属结合剂磨石的分段磨石(14)，相对于分段磨石(14)整体，以50～65体积％的气孔率具备气孔直径为50～200μm的气孔(22)。这样，由于具备直径为50～200μm的气孔直径和50～65体积％的气孔率，能够抑制加工阻力的增大和金属结合剂的脆性，并且能够提高对于被磨削材料(30)的接触面压力，获得适当的磨削加工。另外，金属结合剂(20)为上述那样的具备气孔(22)的有气孔结构，因此气孔(22)作为容屑槽起作用，能够提高磨削时的切屑(32)的排出性能和冷却性能，并且提高磨削面中的金属结合剂(20)的后退性。

技术领域

本发明涉及一种能够高效率地磨削高硬质脆性材料的高寿命的磨石。

背景技术

近年来，在对有效利用能量的努力扩展中，小型且能够控制大电力的SiC功率器件等受到关注，伴随其需求的增加，期望以高效率磨削SiC晶片那样的高硬度材料，例如维氏硬度HV1为20GPa以上、杨氏模量为400GPa以上、断裂韧性值为10MPa·m^1/2以下的高硬度材料。以往的加工过程中，对锭进行切片加工，并进行消除波纹的研磨加工后，通过研磨或磨削进行平面加工，最后再进行用于平坦化的研磨加工(抛光)。另外，对载置有器件的晶片的背面也采用研磨加工或磨削加工。但是，以往上述SiC晶片那样的高硬度材料的磨削需求少，因此花费时间进行磨削加工也是可以的，但是随着功率器件的市场的扩大，对于成为其材料的SiC基板等高硬质脆性材料的磨削，从提高生产率、降低加工成本之类的观点出发，需要高效率、高寿命的磨石。

作为磨削SiC那样的高硬质脆性材料的磨削磨石，如专利文献1所示，通常使用有气孔的陶瓷结合剂磨石。但是，这样的陶瓷结合剂磨石，由于集中度为100以上，能够确保锋利度的持续性，但磨粒保持力弱，因此由于磨粒的脱落而得不到磨石寿命。另一方面，如专利文献2所示的混合有铜、锡、钴、镍等金属粉末的高强度且高硬度的金属结合剂磨石，一般而言，集中度为50～100，与陶瓷结合剂磨石相比结合剂量多，从机械特性来看组织变密，磨粒保持力强，因此能够得到磨石寿命，但在高硬质脆性材料的磨削中磨粒不脱落，存在磨具切削表面变钝的倾向，与陶瓷结合剂磨石相比具有锋利度迟钝的缺点。

对此，如专利文献3所示，提出了控制磨粒数和保持磨粒的结合剂强度的高脆性材料用金属结合剂磨石。由此，即使是金属结合剂，也能抑制保持磨粒的结合剂强度，因此在高硬度材料的磨削中使磨粒脱落，能抑制磨具切削表面变钝的倾向，获得锋利度。

在先技术文献

专利文献1：日本特开2017-080847号公报

专利文献2：日本特开2002-001668号公报

专利文献3：日本特开2014-205225号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，专利文献3记载的高脆性材料用金属结合剂磨石，对于磨粒突出较大的例如具有#230～#600的粒度的粗粒或细粒是有效的，但近年来，以缩短后述工序的加工时间为目的，需要减轻晶片的损伤，因此例如#2000(中位径为5μm～10μm左右)的微粒磨粒逐渐成为标准尺寸。该情况下，以集中度为50～100保持磨粒的金属结合剂，由于是熔融金属的凝固体，因此成为无气孔的致密结构。所以，存在磨耗的磨粒不脱落而使锋利度钝化的情况、以及由于不存在用于除去在被磨削材料的磨削时产生的切屑的气孔而容易产生结合剂摩擦使锋利度钝化的情况，均无法兼顾高效率磨削和寿命，无法满足市场需求。

本发明是以上述情况为背景而完成的，其目的在于提供一种能够以高效率磨削高硬质脆性材料的高寿命的磨石。