被覆锯丝 技术领域 本发明涉及锯机 (saw machine) 所使用的锯丝 (saw wire)， 详细地说， 是涉及在切 割金属、 陶瓷等工件时， 一边向工件与锯丝的接触部位喷射磨粒一边使用的锯丝。
背景技术 金属、 陶瓷等工件由安装有锯丝的锯机切割。 锯丝沿单方向或双方向 ( 往返方向 ) 行进， 使工件与该锯丝接触， 从而能够以任意的宽度将工件切片 (slice)。
对工件的切割面通常要求平滑。为了使工件的切割面精度提高， 会一边向工件与 锯丝的接触部位喷射含有磨粒的溶液一边对工件进行切割。 喷射的溶液中所含的磨粒被卷 入工件与锯丝之间， 工件的磨耗得到促进， 使得工件的切割面精度良好。
作为改善工件的切割面精度的技术， 除了磨粒的喷射以外， 还已知有改良锯丝自 身的形态的技术。例如， 在专利文献 1 中， 提出了一种对表面实施镀锌或镀黄铜且使偏径差 和表面粗糙度最佳化的锯丝。另外， 在专利文献 2 中， 提出了一种通过规定金属线的横截面 的硬度分布而降低切割面的凹凸的锯丝用钢琴线。
而在专利文献 3 中， 公开有一种以磨粒载体树脂被膜对外周面进行被覆的金属 线。如果使用该金属线， 则因为磨粒 ( 游离磨粒 ) 侵入到载体树脂被膜中， 所以认为能够稳 定地将磨粒 ( 游离磨粒 ) 卷进金属线与工件接触的部分。
【专利文献 1】 特开 2005-111653 号公报
【专利文献 2】 特开平 10-309627 号公报
【专利文献 3】 特开 2006-179677 号公报
如上述， 若一边喷射磨粒一边切割工件， 则锯丝自身也会磨耗， 因此会在锯丝的表 面形成凹凸。此凹凸使工件的切割面精度恶化， 另外还会引起锯丝的断线。但是在上述专 利文献 1 ～ 3 中， 并未对锯丝的耐磨耗性加以考虑， 根据本发明人等的研究， 耐磨耗性均劣 化。
发明内容
本发明鉴于这样的状况而做， 其目的在于， 提供一种耐磨耗性优异的被覆锯丝， 其 是在基底丝的表面被覆有机被膜或无机被膜， 在一边喷射磨粒一边进行切割时使用的被覆 锯丝。另外， 本发明的另一目的在于， 提供一种能够使工件切割面的精度良好的被覆锯丝。
能够达成上述课题的本发明的被覆锯丝， 具有如下几点要旨 ： 在基底丝的表面被 覆有机被膜或无机被膜， 以纳米压痕法 (Nano-indentationMethod) 测定时， 被膜表面的杨 氏模量 (GPa) 与被膜表面的硬度 (GPa) 的比 ( 杨氏模量 / 硬度 ) 为 6 ～ 25。
所述被膜表面的硬度优选为 0.1 ～ 1GPa。所述有机被膜或无机被膜的膜厚为 0.05 ～ 15μm 即可。 作为所述基底丝， 推荐使用以纳米压痕法测定的硬度为 3GPa 以上的金 属线。
在本发明中， 也包括一边向上述被覆锯丝与工件的接触部位喷射磨粒， 一边用所述被覆锯丝切割所述工件的切割体的制造方法。
根据本发明， 因为将被膜表面的杨氏模量与硬度的比 ( 杨氏模量 / 硬度。以下称 为塑性指数 ) 控制在 6 ～ 25 的范围内， 所以能够改善锯丝的耐磨耗性。另外， 如果使锯丝 表面的塑性指数处于上述范围之后， 再将表面的硬度特别控制在 0.1 ～ 1GPa 的范围， 则也 能够改善工件的切割面精度。 附图说明
图 1 是表示实施例的表 1 所示的 No.1 中压入深度与被膜表面硬度的关系的曲线 图。
图 2 是表示实施例的表 1 所示的 No.1 中压入深度与被膜表面的杨氏模量的关系 的曲线图。
图 3 是表示实施例的表 1 所示的 No.2 中压入深度与被膜表面硬度的关系的曲线 图。
图 4 是表示实施例的表 1 所示的 No.2 中压入深度与被膜表面的杨氏模量的关系 的曲线图。 具体实施方式 本发明人等为了改善用锯机一边喷射磨粒一边以锯丝切割工件时所使用的锯丝 的耐磨耗性而反复锐意研究。其结果发现， 就在基底丝的表面被覆了有机被膜或无机被 膜的锯丝而言， 如果适当控制锯丝表面的杨氏模量与硬度的平衡， 使杨氏模量与硬度的比 ( 塑性指数 ) 处于 6 ～ 25 的范围， 则能够降低被覆锯丝的磨耗量， 从而完成了本发明。另 外还发现， 如果使锯丝表面的塑性指数处于上述范围之后， 再特别使锯丝的表面硬度在 0.1 ～ 1GPa 的范围， 则能够使切割后的工件表面平滑， 能够得到表面精度良好的工件。
首先， 对于完成本发明的原委进行说明。
一边喷射磨粒一边切割工件时所使用的锯丝的磨耗， 磨料磨损是主要原因。所谓 磨料磨损， 是指游离磨粒侵入锯丝与工件的界面， 锯丝被削掉、 磨损的现象。为了降低该磨 料磨损， 认为有效的是使锯丝表面变硬。但是本发明人等研究时发现， 若使锯丝的表面过 硬， 则表面会产生缺损， 耐磨耗性反而劣化。因此本发明人等着眼于锯丝表面的材质， 发现 除了硬度以外， 如果一并控制杨氏模量， 则能够改善锯丝的耐磨耗性。
即， 本发明的锯丝， 是在基底丝的表面被覆有机被膜或无机被膜的锯丝 ( 被覆锯 丝 )， 被膜表面的杨氏模量与硬度的比 ( 塑性指数 ) 为 6 ～ 25。通过使塑性指数为 6 ～ 25， 被膜表面的杨氏模量与硬度的平衡良好。若使其平衡良好， 则即使在切割时施加应力而导 入应变， 被覆锯丝的变形也只限于弹性变形， 几乎不会发生塑性变形， 因此工件的切割面精 度也良好。如果塑性指数过小， 则硬度相对于杨氏模量而言变得过大。因此， 若施加应力， 则被覆锯丝发生脆性破坏， 被覆锯丝的表面的一部分剥离， 磨耗量增多。另外， 若被覆锯丝 的表面发生剥离， 则表面粗糙， 因此工件的切割面精度变差。因此塑性指数为 6 以上， 优选 为 9 以上， 更优选为 10 以上。 但是， 若塑性指数过大， 则杨氏模量相对于硬度而言变得过大。 因此若受到应力， 则被覆锯丝发生塑性变形， 容易磨损。 因此塑性指数为 25 以下， 优选为 23 以下， 更优选为 20 以下。
上述被覆锯丝的被膜表面硬度优选为 0.1 ～ 1GPa。若被覆锯丝的被膜表面过 硬， 则在切割时容易发生被覆锯丝的晃动， 不能进行精密的切割， 工件的切割面精度有变差 的倾向。因此被覆锯丝的被膜表面硬度例如为 1GPa 以下， 优选为 0.9GPa 以下， 更优选为 0.6GPa 以下。若从改善工件的切割面精度的观点出发， 则推荐被覆锯丝的被膜表面硬度尽 可能低。但是， 若被覆锯丝的被膜表面变得过软， 则被覆锯丝的耐磨耗性有劣化的倾向。另 外， 若被覆锯丝磨损， 则被覆锯丝的表面性状变差， 在表面形成凹凸， 其结果是在工件的切 割面上也形成凹凸， 工件的表面精度变差。此外， 若被覆锯丝的被膜表面太软， 则金属线强 度也降低， 因此不能加大切割时金属线的线速度， 生产率降低。 因此被覆锯丝的被膜表面硬 度例如为 0.1GPa 以上， 优选为 0.15GPa 以上， 更优选为 0.2GPa 以上。
对上述被覆锯丝的被膜表面的杨氏模量没有特别限定， 只要根据与被膜表面硬度 的平衡， 将塑性指数调整为 6 ～ 25 即可。被膜表面的杨氏模量例如为 0.6 ～ 25GPa， 优选为 1 ～ 20GPa， 更优选为 2 ～ 15GPa，
为了防止被覆锯丝的磨损， 本发明着眼于被覆锯丝的表层部的特性。 具体来说， 是 在距被膜最表面的深 0.05 ～ 5.0μm 的区域 ( 特别是 0.05 ～ 1.5μm 的区域 )， 测定被膜表 面的杨氏模量与硬度的深度方向轮廓 (profile) 后， 决定各自的代表值， 将由此代表值确 定的塑性指数 ( 和优选的硬度 ) 控制在上述范围。详细地说就是以纳米压痕法测定上述杨 氏模量和硬度。根据纳米压痕 ( 微小部分硬度试验 )， 能够借助超低载荷的压入， 以很少的 压入量测定对象材料的硬度和杨氏模量， 因此很难受到表面下侧的材质的影响， 从而能够 正确地评价表面的特性、 性能。
被膜表面的杨氏模量和硬度采用代表值即可， 在多次测定被覆锯丝的被膜表面 时， 将测定结果的偏差少、 能够获得稳定的结果的位置上所测定的结果作为代表值。例如， 被膜表面的杨氏模量从被覆锯丝的被膜表面朝向中心轴有逐步变大的倾向。因此， 被膜表 面的杨氏模量以在被覆锯丝的被膜表面附近测定的结果作为代表值使用即可。另一方面， 被膜表面的硬度与杨氏模量相反， 越是靠近被膜的最表面， 测定结果越发生偏差。因此， 被 膜表面的硬度以在被覆锯丝的中心轴侧测定的结果作为代表值使用即可。例如， 在后述的 实施例中， 测定如图 1 和图 3 所示的被膜表面硬度轮廓， 和图 2 和图 4 所示的被膜表面的杨 氏模量轮廓， 将压入深度 400 ～ 450nm 的范围内所测定的硬度作为 “被覆锯丝的被膜表面硬 度” ， 将压入深度 60 ～ 90nm 的范围内所测定的杨氏模量作为 “被覆锯丝的被膜表面杨氏模 量” 。
即， 图 1 和图 3 表示在下述实施例中， 测定被覆锯丝的被膜表面的硬度轮廓的结 果。由这些图可知， 被膜表面硬度的测定结果从被膜的最表面至压入深度 150nm 的范围内 有偏差， 但在压入深度 400 ～ 450nm 的范围内几乎没有偏差， 测量误差小。另一方面， 图2 和图 4 表示测定被覆锯丝的被膜表面的杨氏模量轮廓的结果。由这些图可确认， 被膜表面 的杨氏模量的测定结果在被膜的表面附近偏差少， 但在压入深度为 200nm 以上的区域中， 随着压入深度增大， 杨氏模量有变大的倾向。 还有， 若在被膜的最表面测定被膜表面的杨氏 模量和硬度， 则每次测定结果都有很大的偏差， 得不到可靠性高的结果， 因此要避免在最表 面进行测定。
被膜表面的杨氏模量和硬度至少在 15 处进行测定， 测定结果中有异常值 ( 例如相 对于平均值为 3 倍以上或 1/3 以下的值 ) 时， 将该值除外并重新进行测定， 对至少 15 处的测定结果进行平均计算。这是因为通过纳米压痕测定非常微小的区域中的硬度和杨氏模量， 所以容易产生测量误差。
作为形成上述被膜的基底丝， 例如能够使用钛线、 铜线、 钢线等。
作为钢线， 例如能够使用不锈钢钢线和高碳钢线等。作为不锈钢钢线， 能够使用 SUS301、 SUS304、 SUS310、 SUS316、 SUS321、 SUS347 等奥氏体系不锈钢钢线， SUS405、 SUS430 等铁素体系不锈钢钢线， SUS403、 SUS410 等马氏体系不锈钢钢线， SUS329J1 等二相不锈钢 钢线 ( 奥氏体 / 铁素体系不锈钢钢线 )， SUS630 等析出硬化系不锈钢钢线等。作为高碳钢 线， 能够使用例如含有 C 达 0.5 ～ 1.2％的高碳钢线。作为该高碳钢线， 例如能够使用 JIS G3502 所规定的钢琴线材。
在本发明中， 特别优选使用以纳米压痕法测定的硬度为 3GPa 以上的基底丝。通过 使基底丝的硬度为 3GPa 以上， 能够提高被覆锯丝整体的抗拉强度， 因此即使加大切割工件 时的金属线的线速度， 也不会发生断线， 从而能够使生产率提高。
作为被覆在基底丝的表面的有机被膜， 能够使用热固化性树脂和热塑性树脂之 中， 塑性指数被调整为 6 ～ 25 的合成树脂。这样的合成树脂之中， 能够适合使用的有酚醛 树脂、 酰胺类树脂、 环氧树脂、 聚氨酯、 缩甲醛 (formal)、 ABS 树脂、 氯乙烯、 酰亚胺类树脂、 聚酯等。 作为热塑性树脂时， 塑性指数能够通过控制聚合度来加以调整， 作为热固化性树脂 时， 塑性指数能够通过控制交联密度来加以调整。 另外， 也可以通过使不同的两种以上的单 体共聚， 或配合添加剂 ( 例如磷酸酯等增塑剂， 金属皂等热稳定剂等 ) 来调整塑性指数。 上述有机被膜， 能够通过在上述基底丝的表面涂布市场销售的清漆 (varnish)， 并 对其加热而形成。 此时， 通过适宜调整有机被膜的硬度， 能够控制上述塑性指数、 杨氏模量。 有机被膜的硬度能够通过所使用的清漆的种类、 加热温度进行调节。
作为清漆， 能够使用由东特涂料株式会社销售的漆包线 (enamel wire) 用清漆、 由 京瓷化学株式会社销售的电线用清漆等。
作为上述漆包线用清漆， 例如能够使用如下。
聚氨酯清漆 (polyurethane varnish)(“TPU F1” 、 “TPU F2-NC” 、 “TPUF2-NCA” 、 “TPU 6200” 、 “TPU 5100” 、 “TPU 5200” 、 “TPU 5700” 、 “TPUK5132” 、 “TPU 3000K” 、 “TPU 3000EA” 等， 东特涂料株式会社制商品。)。
聚 酯 清 漆 (polyester varnish)(“LITON 2100S” 、 “LITON 2100P” 、 “LITON 3100F” 、 “LITON 3200BF” 、 “LITON 3300” 、 “LITON 3300KF” 、 “LITON 3500SLD” 、 “Neoheat 8200K2” 等， 东特涂料株式会社制商品。)。
聚 酯 酰 亚 胺 清 漆 (polyesterimide varnish)(“Neoheat 8600A” 、 “Neoheat8600AY” 、 “Neoheat 8600” 、 “Neaheat 8600H3” 、 “Neoheat 8625” 、 “Neoheat8600E2” 等， 东特涂料株式会社制商品。)。
作 为 上 述 电 线 用 清 漆， 能 够 使 用 例 如 耐 热 聚 氨 酯 (urethane) 铜 线 用 清 漆 (“TVE5160-27” 等、 环氧改性缩甲醛树脂 )， 缩甲醛铜线用清漆 (“TVE5225A” 等， 聚乙烯醇 缩甲醛 )， 耐热缩甲醛铜线用清漆 (“TVE5230 一 27” 等， 环氧改性缩甲醛树脂 )， 聚酯铜线 用清漆 (TVE5350 系列， 聚脂树脂 ) 等 ( 均为京瓷化学株式会社制商品 )。
作为被覆于基底丝的表面的无机被膜， 能够使用例如 SiO2 被膜、 玻璃 ( 钠玻璃 ) 被 膜， CrN 被膜等之中被膜表面的塑性指数被调整为 6 ～ 25 的被膜。SiO2 被膜能够通过在基
底丝的表面涂布含有 SiO2 粉末的溶液后， 再使之干燥而形成。另外， 如果进一步提高温度 使之烧结， 则能够形成致密的被膜。 关于玻璃被膜， 在基底丝的表面涂布了混合有玻璃粉和 溶剂得到的物质之后， 使之干燥即可形成。关于 CrN 被膜， 使用 AIP 装置， 对基底丝的表面 使用 Cr 靶材在氮气气氛中实施电弧离子镀 (AIP)， 则能够形成。
上述被膜的膜厚优选为 0.05 ～ 15μm。若被膜过薄， 则在切割时的初期阶段被膜 便磨损消失， 或者从基底丝上剥离， 露出基底丝本身， 由设置被膜带来的耐磨耗性提高效果 无法得到充分发挥。因此被膜的膜厚优选为 0.05μm 以上， 更优选为 0.5μm 以上， 特别优 选为 2μm 以上。但是， 若被膜过厚， 则被膜占被覆锯丝总体的比例过大， 因此被覆锯丝整体 的强度降低。因此， 若要提高生产率而加大金属线的线速， 则有容易发生断线的倾向。因此 被膜的膜厚优选为 15μm 以下， 更优选为 13μm 以下， 特别优选为 10μm 以下。
对被覆锯丝整体的线径没有特别限定， 通常为 100 ～ 300μm 左右。
本发明的被覆锯丝， 在切割例如金属、 陶瓷、 硅、 水晶、 半导体构件和磁性体材料等 工件 ( 切片加工 ) 而制造切割体时使用。
在用锯机进行切割时， 一边对被覆锯丝与工件接触的部分喷射含有磨粒的溶液一 边进行。这是由于喷射的溶液中所含的游离磨粒被卷入被覆锯丝与工件之间， 有助于一边 使工件磨损一边进行切割。 含有磨粒的溶液使用公知的溶液即可。作为磨粒可使用例如碳化硅磨粒 (SiC 粉 )、 金刚石磨粒等。
【实施例】
以下， 列举实施例更具体地说明本发明， 但本发明当然不受下述实施例限制， 在能 够符合前后述的宗旨的范围内当然也可以适当加以变更实施， 这些均包含在本发明的技术 范围内。
使用被覆锯丝， 一边喷射磨粒一边切割单晶硅， 测定切割前后的锯丝的磨耗量， 评 价锯丝的耐磨耗性。另外， 测定单晶硅的切割面的表面粗糙度， 评价表面精度。另外， 使切 割时的锯丝的线速度变化， 评价生产率。
作为被覆锯丝， 在下述表 1 所示的原材料的基底丝上， 按下述表 1 所示的厚度被覆 下述表 1 所示的原材的被膜， 制作线径 ( 包括被膜 ) 为 140μm 的被覆锯丝。
( 基底丝 )
在 No.1 ～ 4、 13、 14 中， 将 JIS G3502 所规定的钢琴线 (A 种 ) 拉丝至规定的线径， 以其作为基底丝使用， 该钢琴线 (A 种 ) 含有 C ： 0.72 质量％、 Si ： 0.21 质量％、 Mn ： 0.52 质 量％， 余量由铁和不可避免的杂质构成。
在 No.5 ～ 9 中， 将 JIS G3502 所规定的钢琴线 (A 种 ) 拉丝至规定的线径， 以其作 为基底丝使用， 该钢琴线 (A 种 ) 含有 C ： 0.82 质量％、 Si ： 0.19 质量％、 Mn ： 0.49 质量％， 余 量由铁和不可避免的杂质构成。
在 No.10 中， 将纯铜拉丝至规定的线径， 以其作为基底丝使用， 在 No.11 中， 将纯钛 拉丝至规定的线径， 以其作为基底丝使用。
在 No.12 中， 将 JIS G4314 所规定的弹簧用不锈钢钢线 (SUS304) 拉丝至规定的线 径， 以其作为基底丝使用。
( 被膜 )
有机被膜 (No.1 ～ 4、 10 ～ 14) 的形成步骤如下。
在 No.1、 10 ～ 12 中， 使用 JIS C2351 所规定的聚氨酯线用清漆 “W143” ( 东特涂料 株式会社制， 漆包线用清漆 “TPUF1( 商品名 )” ， 烘烤后的涂膜组成为聚氨酯 )。
在 No.2 ～ 4 中， 使用 JIS C2351 所规定的聚酯线用清漆 “W141” ( 东特涂料株式会 社制， 漆包线用清漆 “LITON 2100S( 商品名 )” ， 烘烤后的涂膜组成为对苯二甲酸系聚酯 )。
在 No.13 中， 使用 JIS C2351 所规定的聚酯酰亚胺线用清漆 “W144” ( 东特涂料株 式会社制， 漆包线用清漆 “Neoheat 8600( 商品名 )， 烘烤后的涂膜组成为聚酯酰亚胺” 。
在 No.14 中， 使用 JIS C2351 所规定的缩甲醛线用清漆 “W142” ( 京瓷化学株式会 社制， 电线用清漆 “TVE5225A” ( 商品名 )， 烘烤后的涂膜组成为聚乙烯醇缩甲醛 )。
在上述基底丝的表面涂布上述清漆， 适宜控制加热温度和加热时间， 形成杨氏模 量和硬度 ( 即塑性指数 ) 进行了调整的被膜。具体来说， 在被膜形成之前， 对基底丝进行脱 脂处理后， 将涂布次数分成 4 ～ 10 次而进行涂漆， 再以 250 ～ 270℃使挥发成分挥发而使之 硬化， 制作被覆锯丝。
无机被膜 (No.5 ～ 9) 的形成步骤如下。
在 No.5 中， 使用 Cr 靶材在氮气氛中进行电弧离子镀 (AIP)， 在基底丝的表面形成 CrN 被膜。 在 No.6 中， 在基底丝的表面， 涂布混合有玻璃粉和溶剂的涂料， 使之干燥而形成 玻璃被膜。
在 No.7 中， 在基底丝的表面， 涂布含有石英粉的溶液， 使之干燥而形成 SiO2 被膜。
在 No.8 中， 在基底丝的表面， 电解镀成分组成为 Cu ： 63 质量％、 Zn ： 37 质量％的镀 膜， 形成镀黄铜被膜。
在 No.9 中， 在基底丝的表面， 涂布相对于环氧树脂 (100 质量％ ) 配合有 10 质量％ 的平均粒径为 3μm 的氧化硅的涂料， 形成含氧化硅的环氧树脂被膜。
对于制作的被覆锯丝， 以纳米压痕法测定被膜表面的杨氏模量和硬度。具体的测 定条件如下。
( 测定条件 )
测定装置 ： Agilent Technologies 制 “Nano Indenter XP/DCM”
分析软件 ： Agilent Technologies 制 “Test Works4”
Tip ： XP
测定方式 ： CSM( 连续刚性测定 )
激励振荡频率 ： 45Hz
激励振荡振幅 ： 2nm
应变速度 ： 0.05/ 秒
压入深度 ： 至 500nm
测定点 ： 15 点
测定点间隔 ： 30μm
测定环境 ： 空调装置内室温 23 度
标准试料 ： 熔融石英
还有， 被膜表面的杨氏模量采用自被膜的最表面的压入深度为 60 ～ 90nm 的范围
内的结果， 被膜表面的硬度采用自被膜的最表面的压入深度为 400 ～ 450nm 的范围内的结 果。测定点为 15 点， 15 次测定结果中有异常值时将其除外， 重新进行测定， 将 15 点的结果 进行平均， 求得表面的杨氏模量和硬度。表面的杨氏模量和硬度显示在下述表 1 中。另外， 计算杨氏模量与硬度的比 ( 杨氏模量 / 硬度。塑性指数。)， 一并显示在下述表 1 中。在下 述表 1 中， 还显示有以同样的条件测定的基底丝的硬度。
另外， 通过拉伸试验测定制作的被覆锯丝的抗拉强度 (TS)。测定结果显示在下述 表 1 中。
接下来， 使用制作的被覆锯丝切割单晶硅 ( 切片加工 )。切片加工一边向被覆锯 丝与单晶硅之间喷射浆料一边进行， 该浆料是使平均粒径为 5.6μm 的金刚石磨粒悬浮在 乙二醇系水溶液中而成。磨粒 ( 金刚石 ) 的浓度为 5 质量％。被覆锯丝的线速度设定为 100 ～ 500m/ 分钟， 新线供给速度设定为 5m/ 分钟， 被覆锯丝的张力设定为 15N。
以上述条件进行切片加工， 在总切割时间经过了 7 小时的时间点， 从锯机上取下 被覆锯丝， 测定被覆锯丝的线径， 基于计算出的切割前后的线径的减少量， 以下述标准评价 被覆锯丝的耐磨耗性。评价结果显示在下述表 1 中。还有， 切割时的被覆锯丝的线速度， 在 No.1 ～ 3、 5 ～ 8、 12 ～ 14 中为 500m/ 分钟。在 No.4、 9 ～ 11 中以低速 (100 ～ 300m/ 分钟 ) 进行， No.4a、 9a ～ 11a 另行以高速 (500m/ 分钟 ) 进行。
( 耐磨耗性 )
3 分 ( 合格 ) ： 线径的减少量低于 3μm
2 分 ( 合格 ) ： 线径的减少量为 3 ～ 5μm
1 分 ( 不合格 ) ： 线径的减少量超过 5μm
另外， 测定经过 7 小时后被切割的单晶硅的表面粗糙度， 评价切割面的表面精度。 表面精度基于 JIS B0601(2001 年， 附件 1) 所规定的测定十点平均粗糙度 Rz 的结果， 按以 下标准进行评价。评价结果显示在下述表 1 中。
( 表面精度 )
3 分 ( 合格 ) ： Rz 在 3μm 以下
2 分 ( 合格 ) ： Rz 超过 3μm， 在 6μm 以下
1 分 ( 不合格 ) ： Rz 超过 6μm
关于表 1 所示的 No.1， 将表示其压入深度与被膜表面硬度的关系的曲线图显示在 图 1 中。 另外， 将表示其压入深度与被膜表面的杨氏模量的关系的曲线图显示在图 2 中。 关 于表 1 所示的 No.2， 将表示其压入深度与被膜表面硬度的关系的曲线图显示在图 3 中。另 外， 将表示其压入深度与被膜表面的杨氏模量的关系的曲线图显示在图 4 中。
由图 1 和图 3 可知， 在距被膜最表面的压入深度为 400 ～ 450nm 的范围内， 被膜表 面硬度的测定结果的偏差小。由图 2 和图 4 可知， 在距被膜表面的压入深度为 60 ～ 90nm 的范围内， 被膜表面的杨氏模量的测定结果的偏差小。另外还确认到， 越接近基底丝 ( 具体 来说是压入深度达到 200nm 以上的范围 ) 越会受到基底丝的影响， 杨氏模量有变大的倾向。
其次， 能够由表 1 进行如下考察。
No.1、 2、 4 ～ 7、 10 ～ 14 的被覆锯丝， 是满足本发明规定的要件的例子。
特别是 No.1、 2、 7、 12 ～ 14 的被覆锯丝， 因为塑性指数得到适当调整， 所以耐磨耗 性优异。 另外， 因为表面硬度也得到适当调整， 所以使用该被覆锯丝切割的单晶硅的切割面的精度变得良好。另外， 因为基底丝的硬度也被适当调整， 所以即使金属线线速度为 500m/ 分钟也不会发生断线， 能够使生产率提高。
No.4 的被覆锯丝， 因为塑性指数得到适当调整， 所以耐磨耗性优异。另外， 因为表 面硬度也得到适当调整， 所以使用该被覆锯丝切割的单晶硅的切割面的精度变得良好。但 是， 因为被膜过厚， 所以金属线线速度为 100m/ 分钟的低速时是没有问题的， 但如 No.4a 所 示， 若将金属线的线速度增大到 500m/ 分钟， 则发生断线， 从而不能使生产率提高。
No.5 和 6 的被覆锯丝， 因为塑性指数得到适当调整， 所以耐磨耗性优异。 但是因为 表面硬度未适当调整， 所以使用该被覆锯丝切割的单晶硅的切割面精度差。
No.10 和 11 的被覆锯丝， 因为塑性指数得到适当调整， 所以耐磨耗性优异。另外， 因为表面硬度也得到适当调整， 所以使用该被覆锯丝切割的单晶硅的切割面的精度变得良 好。但是， 因为基底丝的硬度没有被适当调整， 所以当金属线线速度为 200m/ 分钟和 300m/ 分钟的低速时是没有问题的， 但如 No.10a、 11a 所示， 若将金属线的线速度增大到 500m/ 分 钟， 则发生断线， 从而不能使生产率提高。
另一方面， No.8 和 9 是不满足本发明规定的要件的例子， 塑性指数未得到适当调 整， 因此耐磨耗性差。特别是 No.9a 的被覆锯丝， 若将金属线的线速提高到 500m/ 分钟， 也 会发生断线。 还有 No.3 的锯丝， 是被覆在基底丝的表面的被膜过薄的参考例， 被覆被膜带来的 效果得不到充分发挥。
【表 1】