專利名稱：線鋸及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種線鋸及其制作方法，尤其指一種適用于提升切割質(zhì)量及使用壽命的線鋸及其制作方法。
背景技術(shù)：
線鋸切割是對(duì)半導(dǎo)體、水晶、各種單結(jié)晶、磁性材料、精密陶瓷、及其它硬脆材料進(jìn)行切割的一種加工方法。游離磨料線鋸目前已廣泛地應(yīng)用在半導(dǎo)體圓片的切片工藝中，其利用鋼線帶動(dòng)游離磨料(磨料+液體)來(lái)移除材料，但由于游離磨料線鋸使用后的磨料易污染環(huán)境，導(dǎo)致工業(yè)上的浪費(fèi)，且其加工效率低，故發(fā)展固定磨料線鋸已成為工業(yè)界必然的趨勢(shì)。相較于游離磨料線鋸，固定磨料線鋸的優(yōu)點(diǎn)在于提升材料移除率以及加工磨料能充分被利用，能夠有效的提高產(chǎn)能。 美國(guó)專利公開(kāi)號(hào)US 2009/0120422A1揭露一種固定磨料線鋸，其先將表面披覆有金屬層121的磨料12分散于電鍍液內(nèi)，再將磨料12及電鍍層13同時(shí)沉積于裸線11表面，以完成如圖IA所示的固定磨料線鋸。在此，由于磨料容易于電鍍沉積時(shí)發(fā)生聚集，因此必須適當(dāng)?shù)乜刂齐婂儾蹆?nèi)磨料的分散與濃度，以免磨料聚集導(dǎo)致線鋸的切割質(zhì)量及精度劣化。同樣地，日本專利公開(kāi)號(hào)JP 2007203393、日本專利公開(kāi)號(hào)JP 2007268627、日本專利公開(kāi)號(hào)JP 2007307669、韓國(guó)專利公開(kāi)號(hào)KR 20090026490等亦是由同時(shí)沉積磨料及電鍍層于線材上而制得固定磨料線鋸，故亦容易發(fā)生電鍍液內(nèi)磨料聚集導(dǎo)致線鋸切割質(zhì)量及精度劣化的問(wèn)題。再者，于日本專利公開(kāi)號(hào)JP2007203393及JP 2007268627所揭露的切割線鋸中，由于磨料部份顯露于外，故于進(jìn)行切割加工時(shí)，該些線鋸容易因磨料被拔除而降低切割力，進(jìn)而影響切割加工效率及使用壽命。美國(guó)專利案號(hào)US 6463921另揭露一種固定磨料線鋸，請(qǐng)參見(jiàn)圖1B，其包括一裸線11 ;復(fù)數(shù)個(gè)磨料12，黏接至該裸線11 ;一光固化樹(shù)脂層14，包含復(fù)數(shù)填充料15且形成于裸線11上，以使該些磨料12黏接至該裸線11 ;以及一底基層16，位于裸線11與光固化樹(shù)脂層14之間，以增加裸線11與光固化樹(shù)脂層14間的附著力。如圖IB所示，該些磨料12是由光固化樹(shù)脂層14而固定于裸線11表面，由于光固化樹(shù)脂層14的強(qiáng)度不足，故光固化樹(shù)脂層14對(duì)磨料12的抓持力有限，另外，由于磨料12部份顯露于外，故于進(jìn)行切割加工時(shí)，該線鋸容易因磨料12被拔除而降低切割力，進(jìn)而影響切割加工效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可提升切割質(zhì)量及使用壽命的線鋸及其制作方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的線鋸的制作方法，包括A)提供一裸線；B)涂布一中間層于該裸線，且嵌置復(fù)數(shù)個(gè)磨料于該中間層中；以及C)鍍覆一金屬保護(hù)層，以覆蓋該些磨料。所述的制作方法，其中，該中間層的材料選自由黏性材料、溶劑及溶液所組群組中的其中之一或其組合。所述的制作方法，其中，該黏性材料為樹(shù)脂，該溶劑為水、油脂、酒精、丙酮、甲醇或其組合，而該溶液為電鍍液。所述的制作方法，其中，于該步驟B)中，是先涂布該中間層于該裸線后，再將該些磨料嵌置于該中間層中。所述的制作方法，其中，于該步驟B)中，是先將該中間層的組成份與該些磨料混合成一混合液后，再將該混合液涂布于該裸線。所述的制作方法，其中，該裸線為一琴鋼線、一鍍銅琴鋼線、一絞合線或一不銹鋼線。所述的制作方法，其中，該些磨料的材料為鉆石、立方晶氮化硼(CBN)、氧化鋁或碳 化硅。所述的制作方法，其中，該些磨料的表面包覆有一導(dǎo)電層。所述的制作方法，其中，該導(dǎo)電層的材料為鈦、鎳、銅、鋁、銀或其組合。所述的制作方法，其中，該金屬保護(hù)層的材料為鎳、銅、鋅、錫、銀或其組合。所述的制作方法，其中，該金屬保護(hù)層是由電鍍法或化學(xué)鍍法形成。所述的制作方法，其中，該金屬保護(hù)層是由化學(xué)鍍法而后電鍍法形成。本發(fā)明提供的線鋸，包括一裸線；一中間層，位于該裸線，該中間層材料選自由黏性材料、溶劑及溶液所組群組中的其中之一或其組合；復(fù)數(shù)個(gè)磨料，嵌置于該中間層中；以及一金屬保護(hù)層，覆蓋該些磨料及該中間層。所述的線鋸，其中，該黏性材料為樹(shù)脂，該溶劑為水、油脂或其組合，該溶液為電鍍液。所述的線鋸，其中，該裸線為一琴鋼線、一鍍銅琴鋼線、一絞合線或一不銹鋼線。所述的線鋸，其中，該些磨料的材料為鉆石、立方晶氮化硼(CBN)、氧化鋁或碳化硅。所述的線鋸，其中，該些磨料的表面包覆有一導(dǎo)電層。所述的線鋸，其中，該導(dǎo)電層的材料為鈦、鎳、銅、鋁、銀或其組合。所述的線鋸，其中，該金屬保護(hù)層的材料為鎳、銅、鋅、錫、銀或其組合。所述的線鋸，其中，該金屬保護(hù)層為一電鍍層或一化學(xué)鍍層。所述的線鋸，其中，該金屬保護(hù)層包括一化學(xué)鍍層及一電鍍層，而該化學(xué)鍍層位于該電鍍層與該些磨料之間，及該電鍍層與該中間層之間。綜上所述，本發(fā)明是先將磨料嵌置于中間層上，再形成金屬保護(hù)層覆蓋該些磨料及該中間層。相較于同時(shí)沉積磨料與電鍍金屬層的公知技術(shù)，本發(fā)明無(wú)須控制電鍍槽內(nèi)磨料分散及濃度，且可避免公知電鍍液內(nèi)磨料于電鍍沉積時(shí)的聚集問(wèn)題，以制得具有較佳表面平坦度的線鋸，進(jìn)而提高切割品質(zhì)及精度。此外，本發(fā)明由金屬保護(hù)層覆蓋磨料，可更加穩(wěn)固地抓持磨料，進(jìn)而增加線鋸的使用壽命及加工效率，同時(shí)，磨料表面的金屬保護(hù)層更可發(fā)揮緩沖及保護(hù)作用，以提升切割面質(zhì)量。


圖IA是公知固定磨料線鋸的縱向剖視圖。圖IB是另一公知固定磨料線鋸的橫向剖視圖。圖2A至2C是本發(fā)明一較佳實(shí)施例的線鋸制作流程圖。圖3是本發(fā)明另一較佳實(shí)施例的線鋸縱向剖視圖。圖4是本發(fā)明另一較佳實(shí)施例的線鋸縱向剖視圖。圖5是本發(fā)明另一較佳實(shí)施例的線鋸縱向剖視圖。附圖中主要組件符號(hào)說(shuō)明
11,21裸線;12，23磨料；121金屬層;13，242電鍍層；14光固化樹(shù)脂層；15填充料；16底基層；22中間層；231導(dǎo)電層；24金屬保護(hù)層；241化學(xué)鍍層。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供的一種線鋸的制作方法，包括(A)提供一裸線；(B)涂布一中間層于該裸線，且嵌置復(fù)數(shù)個(gè)磨料于該中間層中；以及(C)鍍覆一金屬保護(hù)層，以覆蓋該些磨料。在此，該中間層材料可選自由黏性材料、溶劑及溶液所組群組中的其中一種或其組合，其中，黏性材料可為任何具有黏著性的材料，舉例包括樹(shù)脂；溶劑可為任何液態(tài)溶劑，舉例包括水、油脂、酒精、丙酮、甲醇或其組合等；而溶液可為任何液態(tài)溶液，舉例包括電鍍液。據(jù)此，本發(fā)明是先將磨料嵌置于中間層中，由液態(tài)中間層(如水、油脂、酒精、丙酮、甲醇或電鍍液等)的毛細(xì)現(xiàn)象，使該液態(tài)中間層可附著于裸線，而磨料則因凡得瓦爾力及中間層的內(nèi)聚力而得以暫時(shí)固定于中間層上，或者，由具有黏著性的中間層(如樹(shù)脂)，使該些磨料得以暫時(shí)固定于中間層上；而后再形成金屬保護(hù)層覆蓋該些磨料。相較于同時(shí)沉積磨料與電鍍金屬層的公知技術(shù)，本發(fā)明無(wú)須控制電鍍槽內(nèi)磨料分散及濃度，且可避免公知電鍍液內(nèi)磨料于電鍍沉積時(shí)的聚集問(wèn)題，以制得具有較佳表面平坦度的線鋸，進(jìn)而提高切割品質(zhì)及精度。此外，相較于由光固化樹(shù)脂層抓持磨料的公知技術(shù)，本發(fā)明由金屬保護(hù)層覆蓋磨料，可更加穩(wěn)固地抓持磨料，以改善磨料于切割時(shí)脫離的問(wèn)題，進(jìn)而增加線鋸的使用壽命及加工效率，同時(shí)，磨料表面的金屬保護(hù)層更可發(fā)揮緩沖及保護(hù)作用，以提升切割面質(zhì)量。于本發(fā)明制作方法的步驟(B)中，可先涂布該中間層于裸在線后，再將該些磨料嵌置于中間層中；或者，先將中間層的組成份與該些磨料混合成一混合液后，再將該混合液涂布于裸線，以于裸線形成中間層，且中間層中嵌置有該些磨料。根據(jù)上述制作方法，若使用黏性材料、溶劑、溶液或其組合作為中間層，且中間層于形成金屬保護(hù)層過(guò)程中仍附著于裸線時(shí)，則可制得一種線鋸，其包括一裸線；一中間層，位于該裸線，該中間層材料選自由黏性材料、溶劑及溶液所組群組中的其中之一或其組合；復(fù)數(shù)個(gè)磨料，嵌置于該中間層中；以及一金屬保護(hù)層，覆蓋該些磨料及該中間層。舉例說(shuō)明，當(dāng)使用黏性材料(如樹(shù)脂)、不易揮發(fā)的液態(tài)溶劑(如水、油脂或其組合等)、不易揮發(fā)的溶液(如電鍍液)或其組合作為中間層時(shí)，于形成金屬保護(hù)層過(guò)程中，該中間層仍會(huì)附著于裸線，故所制得的裸線將包括該中間層。另一方面，于形成金屬保護(hù)層過(guò)程中，若中間層逐漸揮發(fā)，則可制得另一種線鋸，其包括一裸線；復(fù)數(shù)個(gè)磨料，分散于該裸在線；以及一金屬保護(hù)層，覆蓋該些磨料及該裸線。舉例說(shuō)明，若使用易揮發(fā)的液態(tài)溶劑(如酒精、丙酮、甲醇或其組合等)作為中間層，于形成金屬保護(hù)層過(guò)程中，該中間層會(huì)逐漸揮發(fā)，而磨料仍因凡得瓦爾力的存在而吸附于裸線，故所制得的裸線將不包含該中間層。于本發(fā)明中，該裸線可為一金屬線，如琴鋼線、鍍銅琴鋼線、絞合線及不銹鋼線，較佳為，該裸線為鍍銅琴鋼線，以由琴鋼在線的銅層增加中間層與裸線間的附著力。于本發(fā)明中，該些磨料的材料較佳是具有高硬度，如鉆石、立方晶氮化硼(CBN)、氧化鋁、碳化硅。于本發(fā)明中，該些磨料的表面可包覆有一導(dǎo)電層，其中該導(dǎo)電層的材料可為鈦、鎳、銅、銀、鋁等金屬或其組合。

于本發(fā)明中，該金屬保護(hù)層可為單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)，其材料可為鎳、銅、鋅、錫等或其組合，其中，該金屬保護(hù)層可由電鍍法、化學(xué)鍍法(即無(wú)電極電鍍)等或是以上方法的組合而形成金屬保護(hù)層。亦即，該金屬保護(hù)層可為電鍍層或化學(xué)鍍層；或者，該金屬保護(hù)層包括化學(xué)鍍層及電鍍層，其中化學(xué)鍍層是位于電鍍層與該些磨料之間，及電鍍層與中間層之間。以下是由特定的具體實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說(shuō)明書(shū)所揭示的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明亦可由其它不同的具體實(shí)施例加以施行或應(yīng)用，本說(shuō)明書(shū)中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)亦可基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在不悖離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾與變更。實(shí)施例一請(qǐng)參見(jiàn)圖2A至2C，為本實(shí)施例的線鋸制作流程圖。首先，如圖2A所示，提供一裸線21，并涂布一中間層22于該裸線21上，于本實(shí)施例中，該裸線21為琴鋼線，而該中間層22為一水層。接著，如圖2B所示，將復(fù)數(shù)個(gè)磨料23嵌置于中間層22中，于本實(shí)施例中，該磨料23為鉆石顆粒，且其表面包覆有一導(dǎo)電層231，而導(dǎo)電層231的材料為鈦。最后，如圖2C所示，由電鍍法，以形成覆蓋該些磨料23及中間層22的金屬保護(hù)層24(即電鍍層)。于本實(shí)施例中，該金屬保護(hù)層24的材料為鎳。由上述制作流程，本實(shí)施例提供一種線鋸，如圖2C所示，其包括一裸線21 ;—中間層22，位于該裸線21上，其材料為水；復(fù)數(shù)個(gè)磨料23，嵌置于該中間層22中；以及一金屬保護(hù)層24，覆蓋該些磨料23及該中間層22。實(shí)施例二本實(shí)施例的制作流程大致與實(shí)施例一所述相同，惟不同處在于，請(qǐng)參見(jiàn)圖2A至2C,本實(shí)施例的中間層22為一電鍍液層,而導(dǎo)電層231的材料為鎳。實(shí)施例三本實(shí)施例的制作流程大致與實(shí)施例一所述相同，惟不同處在于，請(qǐng)參見(jiàn)圖3，本實(shí)施例先將樹(shù)脂(即，中間層的組成份)與該些磨料23混合成一混合液后，再將該混合液涂布于裸線21上，以于裸線21上形成中間層22，且中間層22中嵌置有該些磨料23并包覆該些磨料23，此外，本實(shí)施例的金屬保護(hù)層24是由化學(xué)鍍法(即，無(wú)電極電鍍法)形成，其為一化學(xué)鍍層。實(shí)施例四
本實(shí)施例的制作流程大致與實(shí)施例一所述相同，惟不同處在于，如圖4所示，本實(shí)施例的中層間22為一油脂層，且本實(shí)施例是由化學(xué)鍍形成化學(xué)鍍層241后，再由電鍍法形成電鍍層242，以形成覆蓋該些磨料23及中間層22的金屬保護(hù)層24，于本實(shí)施例中，該化學(xué)鍍層241及該電鍍層242的材料皆為鎳。據(jù)此，如圖4所示，本實(shí)施例的金屬保護(hù)層包括一化學(xué)鍍層241及一電鍍層242，而該化學(xué)鍍層241是位于該電鍍層242與該些磨料23之間，及該電鍍層242與該中間層22之間。實(shí)施例五本實(shí)施例的制作流程大致與實(shí)施例一所述相同，惟不同處在于，請(qǐng)參見(jiàn)圖2A至2B及圖5，本實(shí)施例的中間層22為酒精，由于酒精會(huì)逐漸揮發(fā)(因凡得瓦爾力的存在，磨料23仍會(huì)吸附在裸線21上)，如圖5所示，當(dāng)金屬保護(hù)層24鍍覆上去時(shí)，不會(huì)有中間層22的存
在。上述實(shí)施例僅為了方便說(shuō)明而舉例而已，本發(fā)明所主張的權(quán)利范圍自應(yīng)以申請(qǐng)的權(quán)利要求范圍所述為準(zhǔn)，而非僅限于上述實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種線鋸的制作方法，包括 A)提供一裸線； B)涂布一中間層于該裸線，且嵌置復(fù)數(shù)個(gè)磨料于該中間層中；以及 C)鍍覆一金屬保護(hù)層，以覆蓋該些磨料。
2.如權(quán)利要求I所述的制作方法，其中，該中間層的材料選自由黏性材料、溶劑及溶液所組群組中的其中之一或其組合。
3.如權(quán)利要求2所述的制作方法，其中，該黏性材料為樹(shù)脂，該溶劑為水、油脂、酒精、丙酮、甲醇或其組合，而該溶液為電鍍液。
4.如權(quán)利要求I所述的制作方法，其中，于該步驟B)中，是先涂布該中間層于該裸線后，再將該些磨料嵌置于該中間層中。
5.如權(quán)利要求I所述的制作方法，其中，于該步驟B)中，是先將該中間層的組成份與該些磨料混合成一混合液后，再將該混合液涂布于該裸線。
6.如權(quán)利要求I所述的制作方法，其中，該裸線為一琴鋼線、一鍍銅琴鋼線、一絞合線或一不銹鋼線。
7.如權(quán)利要求I所述的制作方法，其中，該些磨料的材料為鉆石、立方晶氮化硼、氧化招或碳化娃。
8.如權(quán)利要求I所述的制作方法，其中，該些磨料的表面包覆有一導(dǎo)電層。
9.如權(quán)利要求8所述的制作方法，其中，該導(dǎo)電層的材料為鈦、鎳、銅、鋁、銀或其組合。
10.如權(quán)利要求I所述的制作方法，其中，該金屬保護(hù)層的材料為鎳、銅、鋅、錫、銀或其組合。
11.如權(quán)利要求I所述的制作方法，其中，該金屬保護(hù)層是由電鍍法或化學(xué)鍍法形成。
12.如權(quán)利要求I所述的制作方法，其中，該金屬保護(hù)層是由化學(xué)鍍法而后電鍍法形成。
13.—種線鋸，包括 一裸線； 一中間層，位于該裸線，該中間層材料選自由黏性材料、溶劑及溶液所組群組中的其中之一或其組合； 復(fù)數(shù)個(gè)磨料，嵌置于該中間層中；以及 一金屬保護(hù)層，覆蓋該些磨料及該中間層。
14.如權(quán)利要求13所述的線鋸，其中，該黏性材料為樹(shù)脂，該溶劑為水、油脂或其組合，該溶液為電鍍液。
15.如權(quán)利要求13所述的線鋸，其中，該裸線為一琴鋼線、一鍍銅琴鋼線、一絞合線或一不銹鋼線。
16.如權(quán)利要求13所述的線鋸，其中，該些磨料的材料為鉆石、立方晶氮化硼、氧化鋁或碳化硅。
17.如權(quán)利要求13所述的線鋸，其中，該些磨料的表面包覆有一導(dǎo)電層。
18.如權(quán)利要求17所述的線鋸，其中，該導(dǎo)電層的材料為鈦、鎳、銅、鋁、銀或其組合。
19.如權(quán)利要求13所述的線鋸，其中，該金屬保護(hù)層的材料為鎳、銅、鋅、錫、銀或其組八口 o
20.如權(quán)利要求13所述的線鋸，其中，該金屬保護(hù)層為一電鍍層或一化學(xué)鍍層。
21.如權(quán)利要求13所述的線鋸，其中，該金屬保護(hù)層包括一化學(xué)鍍層及一電鍍層，而該化學(xué)鍍層位于該電鍍層與該些磨料之間，及該電鍍層與該中間層之間。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)于一種線鋸及其制作方法。本發(fā)明的線鋸制作方法包括提供一裸線；涂布一中間層于該裸線，且嵌置復(fù)數(shù)個(gè)磨料于該中間層中；以及鍍覆一金屬保護(hù)層，以覆蓋該些磨料。據(jù)此，本發(fā)明可解決公知電鍍液內(nèi)磨料于電鍍沉積時(shí)的聚集問(wèn)題，以提高切割質(zhì)量及精度。
文檔編號(hào)B28D5/04GK102729343SQ20111008170
公開(kāi)日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2011年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月29日
發(fā)明者劉彥岡, 李益蒼, 高建偉 申請(qǐng)人:中國(guó)砂輪企業(yè)股份有限公司