JP2023159609A - 研削ホイールの製造方法及び研削ホイール - Google Patents

研削ホイールの製造方法及び研削ホイール Download PDF

Info

Publication number
JP2023159609A
JP2023159609A JP2022069402A JP2022069402A JP2023159609A JP 2023159609 A JP2023159609 A JP 2023159609A JP 2022069402 A JP2022069402 A JP 2022069402A JP 2022069402 A JP2022069402 A JP 2022069402A JP 2023159609 A JP2023159609 A JP 2023159609A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
unevenness
annular groove
grinding wheel
annular
base
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2022069402A
Other languages
English (en)
Inventor
裕俊 星川
Hirotoshi Hoshikawa
暁明 邱
Toshiaki Oka
昌史 青木
Masashi Aoki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Disco Corp
Original Assignee
Disco Abrasive Systems Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Disco Abrasive Systems Ltd filed Critical Disco Abrasive Systems Ltd
Priority to JP2022069402A priority Critical patent/JP2023159609A/ja
Priority to KR1020230047174A priority patent/KR20230149734A/ko
Priority to CN202310402525.7A priority patent/CN116900961A/zh
Priority to DE102023203401.8A priority patent/DE102023203401A1/de
Priority to TW112114233A priority patent/TW202342237A/zh
Priority to US18/302,238 priority patent/US20230339075A1/en
Publication of JP2023159609A publication Critical patent/JP2023159609A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D18/00—Manufacture of grinding tools or other grinding devices, e.g. wheels, not otherwise provided for
    • B24D18/0072—Manufacture of grinding tools or other grinding devices, e.g. wheels, not otherwise provided for using adhesives for bonding abrasive particles or grinding elements to a support, e.g. by gluing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B1/00—Processes of grinding or polishing; Use of auxiliary equipment in connection with such processes
    • B24B1/04—Processes of grinding or polishing; Use of auxiliary equipment in connection with such processes subjecting the grinding or polishing tools, the abrading or polishing medium or work to vibration, e.g. grinding with ultrasonic frequency
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B41/00—Component parts such as frames, beds, carriages, headstocks
    • B24B41/04—Headstocks; Working-spindles; Features relating thereto
    • B24B41/047—Grinding heads for working on plane surfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B7/00—Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor
    • B24B7/20—Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of the material of non-metallic articles to be ground
    • B24B7/22—Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of the material of non-metallic articles to be ground for grinding inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain
    • B24B7/228—Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of the material of non-metallic articles to be ground for grinding inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain for grinding thin, brittle parts, e.g. semiconductors, wafers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D5/00—Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting only by their periphery; Bushings or mountings therefor
    • B24D5/02—Wheels in one piece
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D7/00—Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting otherwise than only by their periphery, e.g. by the front face; Bushings or mountings therefor
    • B24D7/06—Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting otherwise than only by their periphery, e.g. by the front face; Bushings or mountings therefor with inserted abrasive blocks, e.g. segmental

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)

Abstract

Figure 2023159609000001
【課題】環状基台に対する砥石の接着力を向上させる。
【解決手段】研削ホイールの製造方法であって、一面において周方向に沿って環状溝が形成された環状基台の環状溝に超音波振動付与ユニットから水を介して超音波振動を付与することにより、環状溝の側面及び底面の一方又は両方に凹凸を形成する凹凸形成工程と、凹凸形成工程の後、複数の砥石を環状溝に接着剤で固定する砥石固定工程と、を備える研削ホイールの製造方法を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、被加工物を研削する際に使用される研削ホイールの製造方法、及び、研削ホイールに関する。
携帯電話、パーソナルコンピュータ等の電子機器には、ＩＣ（Integrated Circuit）等のデバイスを含むデバイスチップが搭載されている。デバイスチップを製造する際には、例えば、複数のデバイスが表面側に形成されたウェーハの裏面側を研削して薄化した後、ウェーハを切削してデバイス単位に分割する。
ウェーハを研削する際には、研削装置が使用される。例えば、ウェーハの裏面側に対して、粗研削ユニットを用いて粗研削を施した後、仕上げ研削ユニットを用いて仕上げ研削を施す研削装置が知られている（特許文献１参照）。
粗研削ユニットは、鉛直方向に略平行に配置された第１のスピンドルを有する。第１のスピンドルの下端部には、粗研削ホイールが装着されている。同様に、仕上げ研削ユニットは、鉛直方向に略平行に配置された第２のスピンドルを有する。第２のスピンドルの下端部には、仕上げ研削ホイールが装着されている。
粗研削ホイール、仕上げ研削ホイール等の研削ホイールは、金属で形成された環状基台を有する。環状基台の一面側には、環状基台の周方向に沿って所定の幅を有する環状溝が形成されている。この環状溝には、複数の研削砥石（以下、研削砥石を単に砥石と表記する）が、環状基台の周方向に沿って略等間隔に配置される。
各砥石は、接着剤により環状基台に固定される。しかし、環状溝の幅は数ｍｍと僅かであり、更に、各砥石はその刃厚の厚さ方向において半分以上が環状基台の一面から突出するので、環状基台に対して砥石が十分な接着力で固定されていないと、研削中に砥石が環状基台から脱落してしまうという問題がある。
特開２０００－２８８８８１号公報
本発明は係る問題点に鑑みてなされたものであり、環状基台に対する砥石の接着力を向上させることを目的とする。
本発明の一態様によれば、研削ホイールの製造方法であって、一面において周方向に沿って環状溝が形成された環状基台の該環状溝に超音波振動付与ユニットから水を介して超音波振動を付与することにより、該環状溝の側面及び底面の一方又は両方に凹凸を形成する凹凸形成工程と、該凹凸形成工程の後、複数の砥石を該環状溝に接着剤で固定する砥石固定工程と、を備える研削ホイールの製造方法が提供される。
本発明の他の態様によれば、研削ホイールであって、周方向に沿って設けられた環状溝を一面に有する環状基台と、接着剤で該環状溝に固定された複数の砥石と、を備え、該環状溝の側面には、該周方向に直交する厚さ方向において周期的な第１の凹凸が形成されており、該環状溝の底面には、該周方向及び該厚さ方向に直交する径方向において周期的な第２の凹凸が形成されており、該環状溝の側面及び底面の一方又は両方には、該第１の凹凸及び該第２の凹凸よりも小さな深さを有する第３の凹凸が形成されている研削ホイールが提供される。
本発明の一態様に係る研削ホイールの製造方法では、環状基台の環状溝に超音波振動付与ユニットから水を介して超音波振動を付与することにより、環状溝の側面及び底面の一方又は両方に凹凸を形成する（凹凸形成工程）。超音波振動の付与により環状溝に形成された凹凸が、環状基台と接着剤との接触面積を増加させるので、環状基台に対する砥石の接着力を向上させることができる。
また、本発明の他の態様に係る研削ホイールは、環状溝の側面及び底面の一方又は両方には、第１の凹凸及び第２の凹凸よりも小さな深さを有する第３の凹凸が形成されている。第３の凹凸により環状基台と接着剤との接触面積が増加するので、環状基台に対する砥石の接着力を向上させることができる。
研削ホイールの製造方法のフロー図である。 凹凸形成工程を示す図である。 図３（Ａ）は環状溝の拡大断面図であり、図３（Ｂ）は図３（Ａ）における領域Ａの拡大図である。 砥石固定工程を示す図である。 研削ホイールの斜視図である。 万能試験機の概要図である。 片持ち梁状の砥石の曲げ試験の試験結果を示すグラフである。 円盤状基台の平面図である。 図９（Ａ）は超音波振動が付与されていない領域Ｂの拡大写真であり、図９（Ｂ）は円盤状基台の断面の輪郭の模式図である。 図１０（Ａ）は切削加工及びサンドブラスト加工後の領域Ｂの拡大写真であり、図１０（Ｂ）は円盤状基台の断面の輪郭の模式図である。 図１１（Ａ）は切削加工及び超音波振動付与後の領域Ｂの拡大写真であり、図１１（Ｂ）は円盤状基台の断面の輪郭の模式図である。
添付図面を参照して、本発明の一態様に係る実施形態について説明する。図１は、研削ホイール２（図５参照）の製造方法のフロー図である。まずは、図４及び図５を参照して、環状基台４に複数の砥石６が固定された研削ホイール２の構造について説明する。
研削ホイール２は、例えば、アルミニウム合金等の金属材料で形成された環状基台４を有する。環状基台４は、互いに概ね平行に配置された環状の一面４ａと環状の他面４ｂとを有する。環状基台４の一面４ａ側（図５での上面側）には、後述する砥石６が固定される。
これに対して、他面４ｂ側（図５での下上面側）は、ボルト等によりホイールマウント（不図示）に固定される。一面４ａ及び他面４ｂの外径は略同じであり、環状基台４の外周側面は、一面４ａ及び他面４ｂに略垂直な円筒側面である。
これに対して、一面４ａの内径は、他面４ｂの内径よりも大きい。それゆえ、環状基台４の内周側面の一部には、傾斜面が形成されている。なお、環状基台４の径方向４Ｂの中央部には、一面４ａから他面４ｂまで貫通する開口部４ｃが形成されている。
一面４ａには、環状基台４の周方向４Ａに沿う環状溝４ｄが形成されている。環状溝４ｄの幅は、例えば、２．０ｍｍ以上４．０ｍｍ以下の所定値である。環状溝４ｄには、複数の砥石６が略等間隔に配置されている。
各砥石６は、例えば、金属、セラミックス、樹脂等の結合材と、ダイヤモンド、ｃＢＮ（cubic boron nitride）等の超砥粒と、を混合した後、成型、焼成等経て形成される。各砥石６は、環状溝４ｄの幅と略同じ幅６ａ（即ち、セグメント幅）を有する。
各砥石６の基端部６ｂ（図４参照）は、接着剤７で環状溝４ｄに固定される。本実施形態の接着剤７は、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂であるが、接着剤７は、この例に限定されるものではない。
固定された砥石６の高さ６ｃのうち２／３以上は一面４ａよりも突出している。砥石６の高さ６ｃのうち一面４ａから突出する領域の長さは、セグメント高さと呼ばれる。セグメント高さは、例えば、４．０ｍｍ以上１５．０ｍｍ以下の所定値である。
環状基台４の径方向４Ｂにおいて一面４ａの環状溝４ｄよりも内側には、複数の研削液供給口８が形成されている。各研削液供給口８は、環状基台４の周方向４Ａに沿って略等間隔に配置されている。研削時には、純水等の研削水（不図示）が各研削液供給口８から砥石６へ供給される。
次に、図１に示すフロー図に従って、研削ホイール２の製造方法について説明する。本実施形態に係る研削ホイール２の製造方法では、まず、図２に示す様に、純水等の水１０を介して環状溝４ｄに超音波振動を付与することにより、環状溝４ｄに凹凸を形成する（凹凸形成工程Ｓ１０）。なお、以下では、凹凸形成工程Ｓ１０において超音波振動の付与により環状溝４ｄに形成される凹凸を、第３の凹凸４ｅ３（図３（Ｂ）参照）と称する。
図２は、凹凸形成工程Ｓ１０を示す図である。凹凸形成工程Ｓ１０では、まず、所定量の水１０が収容された水槽１２に、一面４ａが上方を向く様に環状基台４を浸漬させる。そして、超音波振動付与ユニット１４の振動増幅伝達部１６の下端１６ａを環状溝４ｄ内に配置した状態で、振動増幅伝達部１６から超音波振動を付与する。
なお、本実施形態の超音波振動付与ユニット１４は、圧電素子を含むボルト締めランジュバン型振動子（即ち、ＢＬＴ：Bolt-clamped Langevin-type Transducer）を有する。ＢＬＴには、超音波振動を増幅するためのコニカル型のホーン（振動増幅部）が接続されている。
また、ホーンの先端部には、ホーンで増幅された超音波振動を伝達するための円柱形状の振動伝達棒（振動伝達部）が接続されており、ホーン及び振動伝達棒が振動増幅伝達部１６を構成している。しかし、超音波振動付与ユニット１４の構成は、この例に限定されるものではない。
超音波振動付与ユニット１４には、高周波電気信号を発生させる発振器（不図示）が電気的に接続されている。発振器から供給される高周波電気信号により超音波振動付与ユニット１４が超音波振動を発生させる。
本実施形態の凹凸形成工程Ｓ１０では、超音波振動の周波数を１６ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下の所定値（例えば、２０ｋＨｚ）とし、出力を５．０Ｗ以上１００Ｗ以下の所定値（例えば、３０Ｗ）とする。
更に、環状基台４に対して超音波振動付与ユニット１４を静止した状態で１分以上（より好ましくは３分以上）超音波振動を付与した後、環状溝４ｄの周方向４Ａに沿って所定距離だけ超音波振動付与ユニット１４を平行移動させる。
この様にして、超音波振動の付与と、超音波振動付与ユニット１４の平行移動と、を交互に繰り返すことで、環状溝４ｄの周方向４Ａの全体に亘って超音波振動を付与する。これにより、環状溝４ｄの側面４ｄ１（内周側面４ｄ１Ａ及び外周側面４ｄ１Ｂ）並びに底面４ｄ２の一方又は両方に、第３の凹凸４ｅ３を形成する。
なお、水１０には、環状基台４に対して傷をつけるための砥粒等は含まれていない。それゆえ、第３の凹凸４ｅ３は、例えば、気泡が破裂することで生じた衝撃波（即ち、キャビテーション効果）により形成されると推測される。
ところで、図３（Ａ）に示す様に、側面４ｄ１（内周側面４ｄ１Ａ及び外周側面４ｄ１Ｂ）、並びに、底面４ｄ２の各々には、マシニングセンタ（Machining Center）を用いて環状基台４を切削加工する際に形成された周期的な凹凸が残存している。
より具体的には、内周側面４ｄ１Ａ及び外周側面４ｄ１Ｂには、環状基台４の厚さ方向４Ｃに沿って周期的な第１の凹凸４ｅ１が形成されている。本実施形態の第１の凹凸４ｅ１は、周方向４Ａに沿って延伸している互いに略平行な複数の溝である。
同様に、底面４ｄ２には、環状基台４の径方向４Ｂに沿って周期的な第２の凹凸４ｅ２が形成されている。本実施形態の第２の凹凸４ｅ２も、周方向４Ａに沿って延伸している互いに略平行な複数の溝である。図３（Ａ）は、環状溝４ｄの拡大断面図である。
なお、図３（Ａ）にそれぞれ示す環状基台４の周方向４Ａ、径方向４Ｂ、及び、厚さ方向４Ｃは、互いに直交する。また、図３（Ａ）では、説明の便宜上、側面４ｄ１の第１の凹凸４ｅ１と、底面４ｄ２の第２の凹凸４ｅ２とを誇張して大きく描いているが、実際には、第１の凹凸４ｅ１及び第２の凹凸４ｅ２は、非常に微小である。
例えば、第１の凹凸４ｅ１及び第２の凹凸４ｅ２は、８０μｍから１００μｍ（例えば、９０μｍ）の周期（ピッチ）と、２０μｍから１００μｍ（例えば、３０μｍ）の深さと、を有する。それゆえ、第１の凹凸４ｅ１及び第２の凹凸４ｅ２は、通常、肉眼では略見えない。
図３（Ｂ）は、図３（Ａ）の底面４ｄ２における領域Ａの拡大図である。なお、図３（Ｂ）では、底面４ｄ２に形成された第２の凹凸４ｅ２のピッチ４ｆ及び深さ４ｇが示されている。ピッチ４ｆは、例えば、隣接する２つの山の頂上間の距離であるが、隣接する２つの谷底の間の距離であってもよい。
また、本実施形態の深さ４ｇは、粗さ曲線から抜き出された所定の長さ（即ち、基準長さ）において、高さ位置が最も高い山頂と、高さ位置が最も低い谷底との間隔であり、最大高さＲｚ（JIS B 0601:2013、ISO 4287:1997）とも称され、最大高さＲｙ（JIS B 0601:1994）に対応する。
この環状溝４ｄに対して、凹凸形成工程Ｓ１０で超音波振動を付与することによって、側面４ｄ１及び底面４ｄ２の一方又は両方には、図３（Ｂ）に示す様に、第３の凹凸４ｅ３が形成される。
底面４ｄ２における第３の凹凸４ｅ３は、周期的な第２の凹凸４ｅ２の表面と、凹凸形成工程Ｓ１０で底面４ｄ２に形成された複数の穴と、で構成されている。同様に、側面４ｄ１における第３の凹凸４ｅ３は、周期的な第１の凹凸４ｅ１の表面と、凹凸形成工程Ｓ１０で側面４ｄ１に形成された複数の穴と、で構成されている。
第３の凹凸４ｅ３は、第１の凹凸４ｅ１及び第２の凹凸４ｅ２の深さ４ｇよりも小さな深さ４ｈ（例えば、１０μｍ）を有する。例えば、図３（Ｂ）に示す様に、周期的な第２の凹凸４ｅ２の表面に形成された第３の凹凸４ｅ３の深さ４ｈは、穴が形成されいない場合における第２の凹凸４ｅ２の表面に対する法線方向での穴の最大深さで規定される。
第３の凹凸４ｅ３は、周期的な第１の凹凸４ｅ１及び第２の凹凸４ｅ２とは異なり、略ランダムに形成される。本実施形態の第３の凹凸４ｅ３は、側面４ｄ１及び底面４ｄ２の両方に形成されているが、底面４ｄ２のみに形成されてもよく、側面４ｄ１のみに形成されてもよい。
凹凸形成工程Ｓ１０の後、環状基台４を水槽１２から取り出し乾燥させる。そして、環状溝４ｄに液体の接着剤７を供給した後、複数の砥石６を環状溝４ｄに挿入する（図４参照）。次いで、接着剤７を固化させることで、各砥石６を接着剤７で環状溝４ｄに固定する（砥石固定工程Ｓ２０）。図４は、砥石固定工程Ｓ２０を示す図である。
なお、接着剤７は、熱硬化性樹脂に限定されない。接着剤７は、主剤と硬化剤とを混合することで硬化が開始する２液混合型の常温硬化樹脂や、紫外線の照射により硬化が開始する紫外線硬化樹脂であってもよい。
図５は、図２に示すフロー図に従って製造された研削ホイール２の斜視図である。本実施形態では、超音波振動の付与により環状溝４ｄに形成された第３の凹凸４ｅ３が、環状基台４と接着剤７との接触面積を増加させるので、環状基台４に対する砥石６の接着力（密着性）を向上させることができる。
ところで、凹凸形成工程Ｓ１０では、環状基台４を回転可能なテーブルに配置し、当該テーブルを所定の回転数で比較的ゆっくりと回転させることもできる。また、テーブルの回転に代えて、環状溝４ｄに嵌合可能なリング状の振動伝達部（不図示）を振動増幅伝達部１６に用い、環状溝４ｄの全体に一斉に超音波振動を付与してもよい。
凹凸形成工程Ｓ１０では、水１０が収容された水槽１２に環状基台４を浸漬させることに代えて、振動増幅伝達部１６と環状溝４ｄとの間に、ノズル（不図示）から純水等の水１０を供給しながら、環状溝４ｄに超音波振動を付与してもよい。
次に、図６から図１１を参照して、曲げ試験の実験結果について説明する。本実験では、株式会社島津製作所製の万能試験機（型番：ＡＧ５０－ｋＮＧ）２０を用いた。まず、図６を参照し、万能試験機２０の構成について説明する。図６は、万能試験機２０の概要図である。
万能試験機２０は、Ｚ軸方向に沿って降下可能に構成された圧子２２を有する。圧子２２は直径３ｍｍの円柱形状を有し、円柱の長さ方向がＺ軸方向に直交する様に配置されている。本実験では、万能試験機２０の底部に設けられた万力２４で試験片１１を固定し、１ｍｍ／ｍｉｎで圧子２２を下降させた。
本実験で使用した試験片１１は、アルミニウム合金で形成された円盤状基台１３を有する。円盤状基台１３の一面１３ａは、マシニングセンタを用いて切削加工されており、上述の環状基台４の側面４ｄ１及び底面４ｄ２と同様に、周期的な凹凸が残存している（図９（Ａ）、図９（Ｂ）等参照）。
円盤状基台１３の一面１３ａに形成された凹凸のピッチは約９０μｍであり、当該凹凸の深さ（Ｒｚ）は、約３０μｍである。環状溝４ｄに挿入される砥石６の基端部６ｂ側に対応する砥石６の一面６ｄを、接着剤７で円盤状基台１３の一面１３ａに固定した。
なお、上述の凹凸形成工程Ｓ１０を経ていない円盤状基台１３と、接着剤７が塗布される一面１３ａの所定領域に凹凸形成工程Ｓ１０の手法で超音波振動を付与した円盤状基台１３と、を準備した。
具体的には、上述の凹凸形成工程Ｓ１０を経ていない円盤状基台１３に砥石６が接着剤７で固定された第１の試験片１１を２個、凹凸形成工程Ｓ１０での超音波振動を付与する時間を３０秒とした第２の試験片１１を２個、作成した。
更に、凹凸形成工程Ｓ１０での超音波振動を付与する時間を１分とした第３の試験片１１を２個、凹凸形成工程Ｓ１０での超音波振動を付与する時間を３分とした第４の試験片１１を２個、作成した。
なお、接着剤７には、１液加熱硬化型のエポキシ樹脂を用いた。一面１３ａにおいて砥石６の一面６ｄに対応する範囲に、この接着剤７を１６０ｇ／ｍ２で塗布し、１２０℃で２時間かけて固化させた。これにより、一面１３ａに対して砥石６を片持ち梁状に固定した。
そして、円盤状基台１３を万力２４で固定した状態で、砥石６の側面に対して略垂直に圧子２２を下降させた。このとき、接着剤７が破断して砥石６が円盤状基台１３から剥がれ落ちるまでの間に、圧子２２にかかった最大応力（ＭＰａ）を測定した。
図７は、片持ち梁状の砥石６の曲げ試験の試験結果を示すグラフである。図７では、それぞれ２個の第１から第４の試験片１１において、砥石６が円盤状基台１３から剥がれ落ちた際に測定された最大応力のうち小さい方の値（即ち、最小値）を示す。
２個の第１の試験片１１の試験において圧子２２にかかった最大応力の最小値は、１２２．９５ＭＰａであった。また、２個の第２の試験片１１の試験において最大応力の最小値は、１２２．１０ＭＰａであった。
また、２個の第３の試験片１１の試験において最大応力の最小値は、１２７．３５ＭＰａであり、２個の第４の試験片１１の試験において最大応力の最小値は、１５２．８５ＭＰａであった。
この様に、超音波振動を付与する時間を長くするほど、円盤状基台１３と砥石６とを接着する接着剤７の接着力（密着性）が向上した。実験結果に基づくと、砥石６が固定去れる領域に超音波振動を付与する時間は、１分以上が好ましく、３分以上がより好ましいと言える。
次に、上述の実験で使用した円盤状基台１３の一面１３ａの観察結果について説明する。図８は、円盤状基台１３の平面図である。一面１３ａにおいて、砥石６が接着剤７で固定される領域のうち一部の領域Ｂの拡大写真を図９（Ａ）、図１０（Ａ）及び図１１（Ａ）にそれぞれ示す。
図９（Ａ）は、マシニングセンタを用いた切削加工が施されているが超音波振動が付与されていない円盤状基台１３（第１の試験片１１に対応する）の一面１３ａにおける領域Ｂの拡大写真である。また、図９（Ｂ）は、図９（Ａ）における所定方向Ｃに平行且つ一面１３ａに直交する平面での円盤状基台１３の輪郭の断面の模式図である。
図９（Ｂ）の破線は、一面１３ａに形成されている周期的な凹凸１３ｂ１の谷底に対応する。この周期的な凹凸１３ｂ１は、上述の環状溝４ｄの第１の凹凸４ｅ１及び第２の凹凸４ｅ２に対応する。
図１０（Ａ）は、マシニングセンタを用いた切削加工及びサンドブラスト加工後の円盤状基台１３の一面１３ａにおける領域Ｂの拡大写真である。図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）における所定方向Ｃに平行且つ一面１３ａに直交する平面での円盤状基台１３の断面の輪郭の模式図である。
図１０（Ｂ）の破線は、一面１３ａに形成されていた周期的な凹凸１３ｂ１が消失していることを意味する。また、図１０（Ｂ）に示す様に、サンドブラスト加工後の一面１３ａには、略ランダムに微小な凹凸１３ｃが形成されている。
サンドブラスト加工では、市販のサンドブラスト装置を使用し、ホワイトアランダム（ＷＡ）（即ち、溶融アルミナ）材料で形成され４５μｍ以上７５μｍ以下の中心粒径（即ち、５０％径、メディアン径）を有する多角形状の粒体を用いて、０．５ＭＰａで３分間、円盤状基台１３を処理した。
サンドブラスト加工を施した試験片１１においても上述の曲げ試験を行った。サンドブラスト加工を施した２個の試験片１１の試験において最大応力の最小値は、１３６．８５ＭＰａであった。
この様に、サンドブラスト加工は、円盤状基台１３と砥石６とを接着する接着剤７の接着力向上に寄与し得る。しかし、サンドブラスト加工を施す場合、高圧で粉体を円盤状基台１３に吹き付けるので、粉体が円盤状基台１３に付着する。
それゆえ、環状基台４にサンドブラスト加工を適用する場合には、加工後に、環状基台４から粉体を除去するために洗浄を行う必要があり、その分だけ工数がかかる。環状基台４にサンドブラスト加工を施す場合も同様の問題がある。
これに対して、上述の凹凸形成工程Ｓ１０の様に、超音波振動を付与して凹凸を形成する場合には、砥粒を使用していないので、凹凸形成後の洗浄が不要になるという利点がある。
図１１（Ａ）は、マシニングセンタを用いた切削加工及び超音波振動付与後の領域Ｂの拡大写真である。なお、図１１（Ａ）は、凹凸形成工程Ｓ１０での超音波振動を付与する時間を３分とした円盤状基台１３（第４の試験片１１に対応する）の写真である。
図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）における所定方向Ｃに平行且つ一面１３ａに直交する平面での円盤状基台１３の断面の輪郭の模式図である。図１１（Ｂ）の破線は、一面１３ａに形成されている周期的な凹凸１３ｂ１の谷底に対応する。なお、上述の様に周期的な凹凸１３ｂ１は、第１の凹凸４ｅ１及び第２の凹凸４ｅ２に対応する。
図１１（Ｂ）に示す様に、超音波振動を付与することで、切削加工により形成された一面１３ａの周期的な凹凸１３ｂ１を残しつつ、凹凸１３ｂ１よりも微細な凹凸１３ｂ２（第３の凹凸４ｅ３に相当する）を形成できる。
超音波振動の付与により形成されたこの微細な凹凸１３ｂ２が、円盤状基台１３と接着剤７との接触面積を増加させるので、円盤状基台１３に対する砥石６の接着力（密着性）が向上すると考えられる。
なお、本発明の技術的範囲は上述の実施形態に記載の範囲には限定されない。上述の実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。
一例において、上述の凹凸形成工程Ｓ１０では、環状基台４の一面４ａが上方を向く様に水槽１２内の水１０に環状基台４を浸漬させたが、水１０を介して超音波振動を付与できれば、環状基台４の一面４ａは横向きでも下向きでもよい。
２：研削ホイール、４：環状基台、４Ａ：周方向、４Ｂ：径方向、４Ｃ：厚さ方向
４ａ：一面、４ｂ：他面、４ｃ：開口部
４ｄ：環状溝、４ｄ１：側面、４ｄ１Ａ：内周側面、４ｄ１Ｂ：外周側面、４ｄ２：底面
４ｅ１：第１の凹凸、４ｅ２：第２の凹凸、４ｅ３：第３の凹凸（凹凸）
４ｆ：ピッチ、４ｇ：深さ、４ｈ：深さ
６：砥石、６ａ：幅、６ｂ：基端部、６ｃ：高さ、６ｄ：一面
７：接着剤
８：研削液供給口
１０：水、１２：水槽
１１：試験片
１３：円盤状基台、１３ａ：一面、１３ｂ１、１３ｂ２、１３ｃ：凹凸
１４：超音波振動付与ユニット、１６：振動増幅伝達部、１６ａ：下端
２０：万能試験機、２２：圧子、２４：万力
Ａ、Ｂ：領域、Ｃ：所定方向
Ｓ１０：凹凸形成工程、Ｓ２０：砥石固定工程

Claims (2)

  1. 研削ホイールの製造方法であって、
    一面において周方向に沿って環状溝が形成された環状基台の該環状溝に超音波振動付与ユニットから水を介して超音波振動を付与することにより、該環状溝の側面及び底面の一方又は両方に凹凸を形成する凹凸形成工程と、
    該凹凸形成工程の後、複数の砥石を該環状溝に接着剤で固定する砥石固定工程と、
    を備えることを特徴とする研削ホイールの製造方法。
  2. 研削ホイールであって、
    周方向に沿って設けられた環状溝を一面に有する環状基台と、
    接着剤で該環状溝に固定された複数の砥石と、
    を備え、
    該環状溝の側面には、該周方向に直交する厚さ方向において周期的な第１の凹凸が形成されており、
    該環状溝の底面には、該周方向及び該厚さ方向に直交する径方向において周期的な第２の凹凸が形成されており、
    該環状溝の側面及び底面の一方又は両方には、該第１の凹凸及び該第２の凹凸よりも小さな深さを有する第３の凹凸が形成されていることを特徴とする研削ホイール。
JP2022069402A 2022-04-20 2022-04-20 研削ホイールの製造方法及び研削ホイール Pending JP2023159609A (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022069402A JP2023159609A (ja) 2022-04-20 2022-04-20 研削ホイールの製造方法及び研削ホイール
KR1020230047174A KR20230149734A (ko) 2022-04-20 2023-04-11 연삭 휠의 제조 방법 및 연삭 휠
CN202310402525.7A CN116900961A (zh) 2022-04-20 2023-04-14 磨削磨轮的制造方法和磨削磨轮
DE102023203401.8A DE102023203401A1 (de) 2022-04-20 2023-04-14 Verfahren zur herstellung einer schleifscheibe
TW112114233A TW202342237A (zh) 2022-04-20 2023-04-17 研削輪的製造方法以及研削輪
US18/302,238 US20230339075A1 (en) 2022-04-20 2023-04-18 Method of manufacturing grinding wheel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022069402A JP2023159609A (ja) 2022-04-20 2022-04-20 研削ホイールの製造方法及び研削ホイール

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2023159609A true JP2023159609A (ja) 2023-11-01

Family

ID=88238294

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022069402A Pending JP2023159609A (ja) 2022-04-20 2022-04-20 研削ホイールの製造方法及び研削ホイール

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20230339075A1 (ja)
JP (1) JP2023159609A (ja)
KR (1) KR20230149734A (ja)
CN (1) CN116900961A (ja)
DE (1) DE102023203401A1 (ja)
TW (1) TW202342237A (ja)

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4154067B2 (ja) 1999-04-06 2008-09-24 株式会社ディスコ 研削装置

Also Published As

Publication number Publication date
TW202342237A (zh) 2023-11-01
KR20230149734A (ko) 2023-10-27
US20230339075A1 (en) 2023-10-26
CN116900961A (zh) 2023-10-20
DE102023203401A1 (de) 2023-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20070173187A1 (en) Chemical mechanical polishing pad with micro-holes
JP2007208060A (ja) シリコンウエハの製造方法、シリコンウエハおよびシリコンブロック
JP4336340B2 (ja) 研磨方法および研磨装置
US10857651B2 (en) Apparatus of chemical mechanical polishing and operating method thereof
KR100491625B1 (ko) 초음파 진동 복합 가공구
JP2023159609A (ja) 研削ホイールの製造方法及び研削ホイール
US10919125B2 (en) Grindstone
JP2018058129A (ja) 面取り研削方法及び面取り研削装置
JP6302889B2 (ja) 砥石
JPH06506157A (ja) 穴の内面を加工するための方法及びその装置並びにホーニング工具
JP2691787B2 (ja) 超音波つや出し
JP2001025948A (ja) 球体研磨砥石
JP4705971B2 (ja) ラップ盤の製造装置
JPH11123365A (ja) 超音波振動複合加工具
JP2020055071A (ja) 研削ホイールの製造方法
JP2007050471A (ja) ドレッシング方法及びロータリドレッシング装置
JPH03234451A (ja) ねじり振動を利用した研摩法
JP7187113B2 (ja) 再生ウェーハの製造方法
JP6231334B2 (ja) 薄板基板の研削加工方法およびそれに用いる研削加工装置
JPS6389210A (ja) ドリル
Tawakoli et al. Dressing of CBN grinding wheels with ultrasonic assistance
JP2018058198A (ja) 面取り研削方法及び面取り研削装置
JP2001001269A (ja) 研削・研磨用工具およびその製造方法ならびに前記研削・研磨用工具を用いた研削・研磨方法
Tawakoli et al. Ultrasonic assisted dressing of CBN grinding wheels with form rollers
JP2020181987A (ja) 研削装置及び研削方法