JPH03270878A - ハブ付薄刃砥石およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、半導体素子に用いられるシリコンウェーハや
、磁気ヘットに用いられるフェライト等の電子および磁
性材料の切断分割や溝入れ加工などの超精密加工に使わ
れるハブ付薄刃砥石およびその製造方法に関するもので
ある。

［従来の技術］ 半導体素子に用いられるシリコンウェーハを一定間隔に
切断分割したり、フェライト製の磁気ヘッドに一定間隔
で溝入れを行うような超精密加工では、これらを単一の
刃体で加工していたのでは生産性が悪いので、従来は第
７図に示すような、薄肉円環状の電鋳砥石を組み合わせ
ｆ二、いわゆるマルチブレード型の薄刃砥石か使用され
ることがある。

これは、回転軸Ｉに、加工ピッチに相当する厚さを有す
る円環状のスペーサ２を嵌挿し、このスペーサ２の両側
に薄肉円環状の電鋳砥石３．３　を配置し、さらにその
両側から円環状のフランジ４４を嵌入して、こｔ、らを
回転軸ｌに固定した構造となっており、この回転軸Ｉを
回転して、被加工材を所定の間隔に切断したり、溝入れ
加工を施したりするものである。

［発明が解決しようとする課題］ 一般に、前記のような超精密加工では、その加工ピッチ
がｌｎ＋ｍ以下であり、高い加工精度か要求される。し
かしながら、前述の従来技術では、スペーサと砥石との
接合面の粗度が加工精度に大きな影響を及ぼすため、ス
ペーサの両側面にラップ加工を施さねばならず、また、
スペーサが薄いためラップ加工自体か難しく、精度の高
いスペーサを得ることが難しかった。まｆ二、砥石の厚
さか２０〜６０μｍ程度と薄い場合には、マルチプレー
トを組み立てる際の砥石のしめ具合の調節か非常に微妙
で、ゆがみを生し易いという欠点があった。

このため、組み立てには専門的な技術と、高度の熟練が
必要であり、加工現場で組み立て作業を行うことは困難
だった。

また、加工ピッチを変更する場合には、スペーサを交換
しなければならず、その度に前記の作業を行う必要があ
るため、作業効率の低下を免れない。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、前記の課題を解決するためになされたもので
、第１項のハブ付薄刃砥石は、両側面が互いに平行な円
環板状のスペーサ部が外周に形成された円環状のハブと
、このスペーサ部の一方の側面に同軸に固定されたスペ
ーサ部よりも外径の大きい薄肉円環状の電鋳砥粒層と、
スペーサ部の他方の側面に同軸に固定されたスペーサ部
よりも外径の大きい薄肉円環状のレジンボンド砥粒層、
メタルボンド砥粒層、またはヒドリファイド砥粒層のい
ずれか一種の非電鋳砥粒層とを具備したことを特徴とす
る。

また、第２項のハブ付薄刃砥石の製造方法は、両側面が
互いに平行な円環板状のスペーサ部が外周に形成された
円環状のハブのスペーサ部の一方の（１１１面に、金属
めっき相中に超砥粒を分散してなる電鋳砥粒層を薄肉円
環状に電着するとともに、スペーサ部の他方の側面にレ
ジンボンド砥粒層、メタルボンド砥粒層、またはヒドリ
ファイド砥粒層のいずれか一種の非電鋳砥粒層を薄肉円
環状に接合したのち、これらスペーサ部、電鋳砥粒層、
および非電鋳砥粒層の外周部を所定の外径寸法に成形し
、スペーサ部の外周部を溶解して電鋳砥粒層および非電
鋳砥粒層の刃先部分を露出させることを特徴とする。

［作用］ このような構成のハブ付薄刃砥石では、スペーサ部の肉
厚により、電鋳砥粒層と非電鋳砥粒層との間隔か厳密に
決定さ乙るため、この肉厚を前記加工ピッチに等しくす
ることにより、所定のピッチて高精度の平行溝入れ加工
あるいは切断を行うことかできる。

また、電鋳砥粒層および非電鋳砥粒層がスペーサ部に予
め一体化されており、組み立てによってこれらの砥粒層
に応力か加わることがないため、従来のような微妙なし
め具合の調節を必要とけず、加工現場ても容易に使用す
ることか可能である。

さらに、スペーサ部の両側面に、性質の異なる砥粒層を
設けることにより、様々な加工条件に対応する砥石を得
ることができる。例えば、スペーサの一方の側面に、被
削材への攻撃性の小さいレジンボンド砥粒層を、刃先か
Ｖ形状になるように形成し、スペーサの他方の側面に、
切断能力に侵犯る電鋳砥粒層を形成し、レジンボンド砥
粒層でチッピングを生じることなくＶ溝加工を施し、弓
き続いてピッチ送りして電鋳砥粒層で■溝底部に深溝加
工するといったように、各砥粒層の持ち味を生かした加
工を連続的に行うことができる。

一方、このようなハブ付薄刃砥石の製造方法では、スペ
ーサ部の側面に固定される砥粒層の一方か、レジンボン
ド砥粒層、メタルボンド砥粒層、またはヒドリファイド
砥粒層のいずれか一種の非電鋳砥粒層であり、これらの
非電鋳砥粒層はハブへの形成が比較的容易であるから、
例えばスペーサ部の両側面に電鋳砥粒層を形成する場合
に比べて、製造工程を簡略化することが可能となる。

なお、両側面の砥粒層は、スペーサの先端部がアルミニ
ウム、あるいはアルミニウム合金の場合は、アルカリ溶
解の際のマスクも兼ねている。

［実施舛コ 第１図は、本発明の一実施例を示す断面図である。この
ハブ付薄刃砥石１１は、円環状のアルミニウム合金製の
ハブ１２の外周に、両側面１２ａ。

１２ｂが互いに平行な円環板状のスペーサ部１２ｃが形
成されており、このスペーサ部１２ｃの一方の１１１面
１２ａには、金属めっき相中にダイヤモンド砥粒やＣＢ
Ｎ砥粒等の超砥粒を分散してなる薄肉円環状の電鋳砥粒
層１３が、ハブ１２と同軸に固定されている。

そして、スペーサ部１２ｃの他方の側面１２ｂには、レ
ジンボンド砥粒層、メタルボンド砥粒層、またはヒドリ
ファイド砥粒層のいすで３か一種からなる非電鋳砥粒層
１４が固定されている。

スペーサ部１２ｃの外径は、砥粒層１３１４の外径より
も小さく、その軸方向の厚さは、両砥粒層１３．１４　
　の軸方向中心間の距離が、加工ピッチに等しくなるよ
うに設定されている。また、ハブ１２の中心部には回転
軸に嵌挿される取り付は穴１２ｄが設けられている。

このような構成のハブ付薄刃砥石１１の製造方法の一例
を、第２図を用いて説明する。

まず、形成する砥粒層１３．１４　　の外径と同じ大き
さの外径のスペーサ部１２ｃを有するハブ１２を成形し
、スペーサ部１２ｃの電鋳砥粒層Ｉ３を形成する側面１
２ａと外周面１２ｅを除いてハブ１２にマスキングを施
す。このマスキングには、ハブ１２を、Ｏリング１５．
１５　　を介して被覆するマスク治具１６を使用する。

このマスク治具１６は、Ｏリング１５．１５　　をハブ
Ｉ２に圧接することによって、ハブＩ２に電鋳砥粒層を
形成する部分のみを露出させ、他は全て岐密に遮蔽する
ようになっている。

こうしてマスキングされｆこハブ１２を、脱脂、活性化
、および下地めっき層を形成した後、めっき槽１７内の
めっき液Ｍに浸漬する。このめっき液Ｍは、ニッケルめ
っき液中にダイヤモンド砥粒やＣＢＮ砥粒等の超砥粒が
添加されたもので、超音波撹拌装置等によって撹拌され
て、超砥粒か均一に分散している。そして、浸漬したハ
ブ１２をｄ源の陰極に接続し、ハブ１２と陽極板Ｉ８の
間に通電して、ハブ１２のスペーサ部１２ｃの一方のｍ
１面１２ａと外周面１２ｅに、金属めっき相中に超砥粒
を分散し、所定の肉厚の電鋳砥粒層１３を形成する。

しかる後、ハブ１２を取り出し、スペーサ部Ｉ２ｃの組
方の側面１２ｂに、レジンボンド砥粒層、メタルボンド
砥粒層、またはヒドリファイド砥粒層のいずれか一種の
非電鋳砥粒層１４を、通常知られている方法で形成する
。

この時点で、ハブ１２のスペーサ部１２ｃには、一方の
側面＋２ａに形成された電鋳砥粒層１３と外周面１２ｅ
に形成された電鋳砥粒層とか一体になっている。そこで
、スペーサ部１２ｃの外周面１２ｅに形成されｆこ電鋳
砥粒層を研削等によって取り除くとともに、砥粒層１３
．１４　　を所定の寸法に成形する。その後、スペーサ
部１２ｃの外周面＋２ｅを強アルカリ性の水溶液、例え
ば１０％水酸化ナトリウム水溶水溶液よって溶解し、ス
ペーサ部１２ｃの外径を所定の寸法に成形して、砥粒層
１３．１４　　の刃先部分を露出させることにより、第
１図に示したハブ付薄刃砥石１１を得ることができる。

なお、本実施例では、電鋳砥粒層１３を形成した後に、
非電鋳砥粒層１４を形成したか、これとは逆に、先に非
電鋳砥粒層１４を形成した後に、電鋳砥粒層Ｉ３を形成
しても構わない。

このような構成のハブ付薄刃砥石１１では、砥粒層１３
．１４　　の、それぞれの軸方向中心の距離か、所定の
加工ピッチに等しくなるようにスペーサ部１２ｃの厚さ
を設定することにより、被加工材に一定の間隔で切断や
溝入れの超精密加工を行うことができる。

また、この砥石によれば、予め砥粒層１３．１４　がハ
ブ１２に一体化されており、使用の度に、各砥粒層の位
置決めを行う必要がないから、砥粒層１３．１４　　に
組み立てによる応力が加わることがなく、ゆがみを生じ
るおそれがない。このため、砥石を固定する際の微妙な
しめ具合の調節が不要となり、組み立てに専門的な技術
と高度の熟練を必要とされていたマルチブレード型の砥
石が、作業現場で誰にでも容易に扱うことができるよう
になる。

また、このような構成のハブ付薄刃砥石では、スペーサ
部に固定される砥粒層が、電鋳砥粒層と、レジンボンド
砥粒層、メタルボンド砥粒層、またはビトリファイド砥
粒層のいずれか一種からなる非電鋳砥粒層であり、互い
に異なった特質を有するものであるから、これらの特質
に応じて、様々な加工条件に対応しうる砥石を得ること
かできる。

舛えば、レジンボンド砥粒層、メタルボンド砥粒層、お
よびヒドリファイド砥粒層のような非電鋳砥粒層は、電
鋳砥粒層に比べて容易に肉厚の大きい砥粒層を形成する
ことが可能であるから、本発明によれば、幅の広さが著
しく異なる二つの溝を、一定間隔で形成するような特殊
な加工にも対応しうる砥石を得ることがてきる。

さらに、砥粒層１３．１４　　をハブ１２に一体化した
ことにより、砥石としての剛性の向上が図られ、砥粒層
１３．１４　　の振れによる加工精度の低下を防ぐこと
が可能である。

さらにまた、加工ピッチの変更等によって、砥石を交換
する場合も、本発明によれば、ハブ付薄刃砥石ごと交換
すればよく、取り付けも短時間で廣むため、砥石の交換
による作業の停止時間を大幅に短縮することかでき、作
業効率の向上を図ることができる。

一方、このようなハブ付薄刃砥石の製造方法では、レノ
ンボンド砥粒層、メタルボンド砥粒層、およびビトリフ
ァイド砥粒層のような非電鋳砥粒層は、比較的容易にハ
ブに形成することが可能であるため、製造工程の簡略化
を図ることかできる。

次に、第３図は、本発明の他の実施例を示す断面図てあ
り、第１図と同じ部分には同一の符号を配しである。

このハブ付薄刃砥石１９は、ハブＩ２の両側面内縁部に
、軸方向外方に幅広な把持部１２ｆ１２ｆが形成されて
いることを特徴としている。

本実施例では、その基本的構成か第１図の実施％Ｌと同
等であり、これと同様の効果を得ることができる。

また、本実施例では、ハブ１２の両側面に把持部１２ｆ
、１２ｆを設けることにより、ハブ付薄刃砥石１９のス
ピンドル等への装着を、より簡単に行うことがてきると
いう利点を有する。

さらに、第４図は、本発明のこの他の実施例を示す断面
図であり、第１図と同じ部分には同一の符号を配しであ
る。

このハブ付薄刃砥石２０は、ハブ１２に、軸方向に平行
な複数の貫通穴１２ｇ・・　を、取り付は穴＋２ｄに対
して同心円上に設けたことを特徴としている。なお、こ
れらの貫通穴１２ｇ・の位置や内径は、ハブ付薄刃砥石
２０の強度や機能ｊコ支障を来さないように設定されて
いる。

本実施例においても、その基本的構成は、第１図の実施
例と同等であり、こ乙と同様の効果を得ろことかできる
。

また、本実施例においては、貫通穴１２ｇ・・にハンド
リング治具等を挿入することによって、ハブ付薄刃砥石
２０の取り扱いや、操作を容易に行うことができるとい
う利点を有する。

次に、第５図は、本発明のその他の実施例を示す断面図
であり、第１図と同じ部分には同一の符号を配しである
。

このハブ付薄刃砥石２１は、スペーサ部１２ｃの外周部
に、断面がＶ字型の溝１２ｈが周方向に沿って形成され
ていることを特徴としている。

このようなＶ字型の溝１２ｈを形成するには、第２図に
示した製造方法により、めっきを施す前の段階で、形成
される溝１２ｈと同形状のＶ字型の溝をスペーサ部＋２
ｃの外周面１２ｅに形成しておけばよい。こうすること
によって、ハブ１２の外周面１２ｅかアルカリ性溶液等
によって溶解されて所定の寸法に成形される際、Ｖ字型
の断面形状のまま溶解されるので、第５図に示したハブ
付薄刃砥石２１を得ることができる。

本実施例では、その基本的な構成は、第１図に示した実
施例と同じであり、これと同等の効果を得ることができ
る。

ところで、磁気ヘッドに溝入れを行う場合には、第６図
に示すように、まず、磁気ヘッドとなる被加工材２２に
Ｖ字型の断面の溝２２ａ・・・を形成し、その後に溝２
２ｂ・・・を掘り込むものである。しかし、第１図に示
した実施例でこのような加工を行うと、Ｖ字型断面の溝
２２ａの深さの分たけ、砥石の刃先突出量を大きくしな
ければならなかった。

しかし、本実施例の砥石では、ハブ１２のスペーサ部１
２ｃの外周部に形成されたＶ字型の溝１２ｈの傾斜度を
、被加工材２２のＶ字型溝２２ａの傾斜より小さくする
ことにより、スペーサ部１２ｃ外周部のＶ字型溝１２ｈ
の先端部を、被加工材２２のＶ字型溝２２ａ・・・内に
侵入させて溝入れすることが坤能となる。このため、砥
石の刃先突出量を小さくできるとともに、スペーサ部！
２ｃ外毘部のＶ字型溝１２ｈの先端部が砥粒層１３゜１
４　の剛性を補強して、刃先の振れを抑えることかでき
、加工精度を維持したまま深切り込みや高速加工ができ
る。

なお、第１図、第３図ないし第５図の実施例では、ハブ
１２を構成する材質として、軽量化と十分な剛性を確保
するとともに、製造上、アルカリ性溶液に溶解する物質
でなければならないことからアルミニウム合金を用いた
が、前記の作用をなす素材であるなら、これに限るもの
ではない。さらに、このようなハブ付薄刃砥石の製造方
法についても、本発明の要件を満たし、砥石として十分
な加工精度と強度が維持されるのであれば、第２陵に示
した実施例に限るものではない。

［発明の効果］ 以上説明しｆこように、本発明によ乙ば、従来は組み立
てに専門的技術と高度の熟練を要したマルチブレード型
の砥石が、作業現場にて簡単に収り彼うことが可能にな
る。また、組み立てによって加わっていた応力が砥粒層
にかからないため、ゆがみの更生かなく、高い加工精度
を維持することができる。

また、本発明では、ハブに固定される二つの砥粒層が、
それぞれ異なった特質を持つものであり、様々な加工条
件に対応しうる砥石を得ることか可転である。

また、スペーサ部の厚さの異なる、このようなハブ付薄
刃砥石を用意しておくことにより、加工ピッチの変更に
も即座に対応できるので、作業効率の向上を図ることが
できる。

一方、このようなハブ付薄刃砥石の製造方法では、レン
ジボンド砥粒層、メタルボンド砥粒層、およびビトリフ
ァイド砥粒層のような非電鋳砥粒層は、ハブへの接合が
比較的容易であるため、製造工程の簡略化を図ることが
可能となる。

さらに、このようなハブ付薄刃砥石の肉厚を調整するこ
とにより、これ与を複数組み合わせてマルチ化すること
により、複数のピッチに対応する切断あるいは溝加工を
同時に行うことら可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図、第３図ないし第６図は、本発明の一実施例を示
す縦断面図であり、第２図は本発明の製造方法の一例を
示すものである。まＩこ、第７図は従来例を示す縦断面
図である。 １、＋　９．２０．２１・・・ハブ付薄刃砥石、２・・
ハブ、１２ｇ、１２ｂ・・スペーサ部側面、２ｃ・・・
スペーサ部、１２ｄ−・取り付は穴、２ｅ・・・スペー
サ部外周面、１３・電鋳砥粒層、４・・−非電鋳砥粒層
、１５・−０リング、６・・・マスク治具、１７・・・
めっき槽、８・・陽極板、Ｍ・・めっき液。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）両側面が互いに平行な円環板状のスペーサ部が外
   周に形成された円環状のハブと、 前記スペーサ部の一方の側面に同軸に固定されたスペー
   サ部よりも外径の大きい薄肉円環状の電鋳砥粒層と、 前記スペーサ部の他方の側面に同軸に固定されたスペー
   サ部よりも外径の大きい薄肉円環状のレジンボンド砥粒
   層、メタルボンド砥粒層、またはビトリファイド砥粒層
   のいずれか一種の非電鋳砥粒層とを具備したことを特徴
   とするハブ付薄刃砥石。
2. （２）両側面が互いに平行な円環板状のスペーサ部が外
   周に形成された円環状のハブの前記スペーサ部の一方の
   側面に、金属めっき相中に超砥粒を分散してなる電鋳砥
   粒層を薄肉円環状に電着するとともに、前記スペーサ部
   の他方の側面にレジンボンド砥粒層、メタルボンド砥粒
   層、またはビトリファイド砥粒層のいずれか一種の非電
   鋳砥粒層を薄肉円環状に接合したのち、前記スペーサ部
   、電鋳砥粒層、および非電鋳砥粒層の外周部を所定の外
   径寸法に成形し、前記スペーサ部の外周部を溶解して電
   鋳砥粒層および非電鋳砥粒層の刃先部分を露出させるこ
   とを特徴とするハブ付薄刃砥石の製造方法。