JPH03270880A - ハブ付薄刃砥石の製造方法 - 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
、磁気ヘッド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ソリコンウェー／Ｓ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
隔て溝入たを行うような超精密加工では、これらを単一
の刃体て加工していたのでは生産性か悪いので、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
せた、いわゆるマルチプレート型の薄刃砥石が使用され
ることがある。

これは、回転軸ｌ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４゜４を嵌入して、これらを
回転軸ｌに固定しｆコ構造となっており、この回転軸１
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ＪｆｆＩｍ以下であり、高い加工精度が要求される。

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が難しく精度の高い
スペーサを得ることが難しかった。また、砥石の厚さが
ｌＯ〜６０μｍ程度と薄い場合には、マルチブレードを
組み立てる際の砥石のしめ具合の調節が非常に微妙で、
ゆがみ、ひずみ、損傷を生じ易いという欠点があり、こ
れらの損傷部等を起点として切断加工時にブレードが破
損するという問題があった。

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
ｆこっｆ二。

まｆ二、加工ピッチを変更する場合には、スペーサを交
換しなけ乙ばならず、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乙ホい。

［課題を解決するための手段二 本発明は、前記の課題を解決するためになさ乙たちので
、第１項のハブ付薄刃砥石は、両側面か互いに平行な円
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
、このスペーサ部の両側面にそれぞれ同軸に固定された
スペーサ部よりし外径の大きい薄肉円環状をなす一対の
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両側面に、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それ
ぞれ電着しｆコのち、これらスペーサ部および電鋳砥粒
層の外周を所定の外径寸法に成形し、スペーサ部の外周
部を溶解して各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、二つの電鋳砥粒層の間隔か厳密に決定される
ため、この肉厚を前記加工ピンチに等しくすることによ
り、所定のピッチで高精度の平行溝入れ加工あるいは切
断を行うことができる。

また、各電鋳砥粒層かスペーサ部に予め一体化されてお
り、組み立てによって電鋳砥粒層に応力が加わることが
ないため、従来のような微妙なしめ具合の調節を必要と
せず、加工現場でも容易に使用することが可能である。

さらに、スペーサ部の厚さの異なる、このようなハブ付
薄刃砥石を数種類用意することにより、加工ピッチの変
更にも即座に対応することかできる。

［実施例コ 第１図は、本発明の一実施例を示す縦断面図である。こ
のハブ付薄刃砥石１１は、両側面１２ａ１２ｂが互いに
平行な円環板状のスペーサ部１２ｃか外周に形成された
円環状のアルミニウム合金製ハブ１２と、前記両側面＋
２ａ、１２ｂにそ乙それ同軸に固定さ杷、金属めっき相
中にダイヤモンド砥粒やＣＢＮ砥粒等の超砥粒を分散し
てなる一対の薄肉円環状の電鋳砥粒層＋３Ａ、１３Ｂ　
　とから構成されている。

スペーサ部１２ｃの外径は、電鋳砥粒層１３Ａ。

１３Ｂの外径よりも小さく、その軸方向の厚さは、両電
鋳砥粒層＋３Ａ、１３Ｂ　　の軸方向中心の距離か、加
工ピッチに等しくなるように設定さ乙でいる。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＋２
ｄ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、形成する電鋳砥粒層１３Ａ、１３Ｂ　　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
を切削加工により成形し、スペーサ部１２ｃの一方の側
面１２ａ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、０リング１
４．１４　　を介して被覆するマスク治具１５を使用す
る。このマスク治具１５は、Ｏリング１４．１４　　を
ハブ１２に圧接することによって、ハブ１２に電鋳砥粒
層を形成する部分のみを露出させ、他は全て演密に遮蔽
するようになっている。

こうしてマスキングされたハブ１２を、脱脂、活性化し
、さらに下地めっき層を形成する。下地めっき層の形成
は、Ｚｎ合金置換めっき、Ｃｕ−５ｎ置換めっき、ある
いは陽極酸化後Ｎｉめっきをすることによって得ること
ができる。次に、下地形成されたハブ１２をめっき槽１
６内のめっき液Ｍに浸漬する。このめっき液Ｍは、ニッ
ケルめっき夜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を電源の陰極に接続し、ハブＩ２と陽極板
１７の間に通電して、ハブ１２のスペーサ部１２ｃの一
方の側面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１３Ａを形成す
る。しかる後、ハブ１２をマスク治具１５ごと取り出し
、裏ふして再びマスク治具１５にセットして、今度はス
ペーサ部１２ｃの他方の側面１２ｂと外周面１２ｅを露
出させて、再びめっき液Ｍに浸漬し、電鋳砥粒層１３Ｂ
を形成する。

なお、ハブ１２のスペーサ部１２ｃに最初の電鋳砥粒層
を形成した後、スペーサ外周面１２ｅの電鋳砥粒層を取
り除いた後、次の電鋳砥粒層を形成する一連の工程を実
施することが、２回目の電鋳砥粒層の均一化のためにも
好ましい。

このようにしてめっきさ乙たハブ１２のスペーサ部１２
ｃには、一方の側面１２ａに形成された電鋳砥粒層＋３
Ａと、他方の側面１２ｂに形成された電鋳砥粒層１３Ｂ
、および外周面＋２ｅに形成された電鋳砥粒層とが一体
になっている。そこで、研削等によって、スペーサ部１
２ｃの外周面１２ｅに形成された電鋳砥粒層を取り除く
とともに、電鋳砥粒層＋３Ａ、１３Ｂ　を所定の寸法に
成形する。その後、電鋳砥粒層１３Ａ、１３Ｂ　および
ハブ１２の外周面１２ｅのみを露出させｆ二状態でハブ
１２にマスキンクを施しｆ二後、スペーサ部１２ｃの外
周面１２ｅのみを強アルカリ性溶液、例えば１０％Ｎａ
ＯＨ水溶液等によって溶解し、スペーサ部１２ｃの外径
を所定の寸法に縮小させて、電鋳砥粒層１３Ａ、１３Ｂ
　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Ｊ】を得ることができる。この場合、Ｎ
鋳砥粒層はスペーサ部１２ｃの両側面のマスクを兼ねて
いる。

このような構成のハブ付薄刃砥石１１ては、電鋳砥粒層
＋３Ａ、１３Ｂ　　の、それぞれの軸方向中心の距離が
、所定の加工ピッチに等しくなるようにスペーサ部１２
ｃ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かできる。

また、この砥石によれば、予め電鋳砥粒層１３Ａ、１３
Ｂ　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、電鋳砥粒層１３
Ａ、１３Ｂ　　に組み立てによる応力か加わることがな
く、ゆかみ、びすみ、損傷を生じるおそセ。かない。こ
のｆ二め、砥石を固定する際の微妙なしめ具合の調節が
不要とたり、紹み立てに専門的な技術と高度の熟練を必
要とされていｒこマルチプレート型の砥石か、作業現場
で誰にでも容易に扱うことかてきるようになる。

また、電鋳砥粒層１３Ａ、１３Ｂ　をハブＩ２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乙、電
鋳砥粒層］　３Ａ、１３Ｂ　　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、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済むＴこめ、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。

次に、第３図は、本発明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、断面か７字型の溝１２ｆが周方向に沿って形成さ乙
ていることを特徴としている。

このような７字型の溝１２ｆ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
さ乙る溝１２ｆと同形状の７字型の溝をスペーサ部１２
ｃの外周部に形成しておけばよい。こうすることによっ
て、ハブ１２の外周部は、強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、７字型の断面形
状のまま溶解されるので、第３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４図
に示すように、まず、磁気ヘッドとなる被加工材２２に
７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２
２ａの深さの分だけ、砥石の刃先突出量を大きくしなけ
ればＣ与たかつｆ二。

しかし、本実施例の砥石では、ハブ１２のスペーサ部１
２ｃ外周に形成された７字型の溝１２ｆ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１２ｆ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可能となる。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１２ｃ
外周のＶ字型溝１２ｆの先端部が電鋳砥粒層１３Ａ。

１３Ｂの剛性を補強して、刃先の振れを抑えることがで
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。

次に、第５図は、本発明のこの他の実施例を示す縦断面
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２３は、ハブ、１２の両側面内縁部
に、軸方向外方に幅広な円環状の把持部１２ｇ、１２ｇ
が形成されていることを特徴とする。

本実施例では、その基本的構成は第１図の実施例と同等
てあり、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１２ｇ
、１２ｇを設けることにより、ハブ付薄刃砥石２３のス
ピンドル等への装着を、より簡単に行うことができると
いう利点を有する。

さらに、第６図は、本発明のその他の実施例を示す縦断
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２４は、ハブ１２に、軸方向に平行
な貫通穴１２ｈ・　を、軸対称に複数個設けたことを特
徴としている。なお、これらの貫通穴１２ｈ・−・の位
置や内径は、ハブ付薄刃砥石２４の強度や機能に支障を
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、これと同様の効果を得ることができる
。

また、本実施例においては、貫通穴１２ｈ・・・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２４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。

なお、第１図、第３図な０シ第６図の実施例ては、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、強アルカリ性溶液等に溶解する
物質でなければなｅないことから、アルミニウム合金を
用いたか、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
の製産方法についても、本発明の要件をＫｆこし、砥石
として十分な加工精度と強度か維持さ乙るのであれ（ｆ
、第２図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Ｉコように、本発明によれば、従来は組み立
てに専門的技術と高度の熟練を要しｆニマルチプレート
型の砥石が、作業現場にて簡単に取り扱うことが可能に
なる。また、組み立てによって加わっていた応力が電鋳
砥粒層にかからないため、ゆがみ、ひずみ、損傷等の発
生がなく、高い加工精度を維持することかできる。

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
も即座に対応することか可能であり、作業効率の向上を
図ることかてきる。

【図面の簡単な説明】

第１図および、第３図ないし第６図は、それぞれ本発明
の一実施例を示す縦断面図であり、第２図は本発明の製
造方広の一例を示す図である。 また、第７図は従来のマルチブレードの一例を示す縦断
面図である。 １１．２１，２３．２４　　・ハブ付薄刃砥石、１２・
・・ハブ、１２ａ、１２ｂ・・スペーサ部側面、１２ｃ
・・スペーサ部、１２ｄ・・取付穴、１２ｅ・・スペー
サ部外周、 ＋３Ａ、１３Ｂ・・電鋳砥粒層、１４・・・Ｏリング、
１５・マスク治具、Ｉ６・・・めっき槽、１７・・・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、前記スペーサ部の両側
   面にそれぞれ同軸に固定されたスペーサ部よりも外径の
   大きい薄肉円環状をなす一対の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両側面
   に、金属めっき相中に超砥粒を分散してなる電鋳砥粒層
   を薄肉円環状にそれぞれ電着したのち、前記スペーサ部
   および電鋳砥粒層の外周を所定の外径寸法に成形し、次
   に前記スペーサ部の外周部を溶解して前記各電鋳砥粒層
   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。