JPH03281175A - 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】 し産業上の利用分野」 本発明は、半導体素子の切断分割や、磁気ヘッドの溝入
加工等に使用さ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切断分割し
たり、フェライト製の磁気ヘッドに溝入加工を施すよう
な超精密加工では、例えば第５図に示すようなハブ付薄
刃砥石ｌや、第６図に示すオールブレードの薄刃砥石４
、そして第７図に示すスリットを有するオールブレード
の薄刃砥石７が用いられることがある。

ハブ付薄刃砥石ｌでは、円環状のアルミニウム合金製の
ハブ２と、このハブ２の一方の側面外縁部に同軸に固定
され、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、ハブ２より外径の大きい薄
肉円環状の電鋳砥粒層３から構成されている。

このようなハブ付薄刃砥石１は、その中央部に設けられ
た取付穴１ａに直接、あるいはフランジを有する取付治
具等を介してスピンドルを挿通して固定し、研削液を供
給しながら回転駆動することにより、前記のような超精
密加工に供される。

なお、ハブｌの他方の側面内縁部には、チャッキング用
の把持部１ｂがハブ１と一体に形成されている。

一方、オールブレードの薄刃砥石４では、第８図に示す
ように、フランジ５に嵌入して固定され、フランジ５ご
とスピンドル６に取り付けられ、加工に供される。オー
ルブレードの薄刃砥石ではスリット７ａ　を有するもの
もあり、スリット７ａ・・・によって切断加工の際に発
生ずる被加工物の切屑の排除や研削液の供給が助長され
る。

従来知られているハブ付薄刃砥石では、スリットを形成
したハブ付薄刃砥石は知られて居らず、従来のスリット
を有しないハブ付薄刃砥石では深切込み加工、高速加工
や難削材の切断および溝加工に加工能力不足で充分対応
できない場合があった。

本発明は、ハブ付薄刃砥石にスリットを形成する方法お
よびスリットを形成したハブ付薄刃砥石を提供すること
にあり、スリットの形成によりハブ付薄刃砥石の切断能
力の向」二を図ったものである。発明者らはハブ付薄刃
砥石へのスリットの形成方法を種々検討した。

このようなハブ付薄刃砥石の製造方法として、第一の方
法では、まず形成される電鋳砥粒層の外径寸法と同径の
外径を有するハブを用意し、これに電鋳砥粒層に形成さ
れるスリットと同形状のスリットを形成し、次にハブの
一面とスリットの間隙とにマスキングを施して電着によ
って電鋳砥粒層を形成し、その後でハブの外縁部のみを
除去して所定の径に成形する方法、もしくは、第二の方
法では、ハブに、まず電鋳砥粒層を形成し、ハブの外縁
部を除去して所定の径に成形した後、電鋳砥粒層のみを
加工してスリットを形成する方法を検討した。

＝３ ［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このようなハブ付薄刃砥石の前者の製造
方法では、スリットを形成したハブに電鋳砥粒層を電着
する際、スリット部分で砥粒層が盛り上がって形成され
、これは特にスリット開口部の鋭端部では顕著である。

このような盛り上がりが生じると、製品としては不適格
であるため、盛り上がった部分を除去しなければならず
、余計な工程を要することになる。また、予めハブにス
リットが形成されていて、ハブの形状が複雑になるため
、電鋳砥粒層を形成する際のマスキング作業が繁雑にな
り、より多くの労力と時間を必要とする結果になる。

一方、後者の方法では、ハブの外縁部を所定の寸法に成
形した後に、電鋳砥粒層にスリットを形成する際、例え
ばこれを薄刃砥石等による機械的加工で行おうとしても
、電鋳砥粒層の厚さが１５〜６０μｍと非常に薄いため
破損を免れない。このため、レーザー加工や放電加工等
の電鋳砥粒層に非接触な方法を検討したが、このような
加工法では大量の熱が生じ、これによって電鋳砥粒層に
熱損傷や熱歪が発生ずる。特にこの熱歪は、砥粒層の反
りやゆがみの原因になってしまう。

さらに、このようなハブ付薄刃砥石では、電鋳砥粒層に
形成されるスリットの大部分が切込によって被加工物の
切断面に覆われてしまい、これによって切屑や切削液の
流動が阻害されるため、切屑の排除性の向上や、切削液
の供給量の増加には限界がある。

「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
、本発明第１項のハブ付薄刃砥石の製造方法は、円環状
のハブの少なくとも一方の側面に、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し、
これらハブおよび電鋳砥粒層の外周を所定の外径寸法に
成形した後、ハブおよび電鋳砥粒層を一体に加工して外
周面に開口するスリットを形成し、さらにハブの外縁部
を溶解して電鋳砥粒層の刃先部分を露出させることを特
徴とする特 また、本発明第２項のハブ付薄刃砥石は、円環状のハブ
と、この戸ブの少なくとも一方の側面に固定され、この
ハブよりも外径の大きい薄肉円環状の電鋳砥粒層から構
成され、この電鋳砥粒層には、この電鋳砥粒層の外周面
に開口するスリットが設けられているとともに、ハブに
は、電鋳砥粒層のスリットの内端に臨んで開口したスリ
ットが形成されていることを特徴とする。

［作用　］ 本発明のハブ付薄刃砥石の製造方法では、ハブに電鋳砥
粒層を形成した後にスリット加工を施すので、スリット
部分に砥粒層の盛り上がりが発生することはない。また
、ハブの外径を所定の寸法に成形する前の段階でスリッ
ト加工を行うものであり、スリットを、薄刃砥石等によ
る切削によって形成する場合でもハブ外縁部が電鋳砥粒
層を保持するので、このような機械的手段によるスリッ
トの形成が可能となる。

さらに、本発明では、ハブ外径は、電鋳砥粒層とハブを
一体にスリット加工した後に、例えば適当な溶解液等に
より溶解することによって成形されるものであり、この
ような方法で製造されるハブ付薄刃砥石では、ハブ外径
を成形する際に、溶解液がハブのスリットをも溶解する
ので、ハブのスリットは電鋳砥粒層のスリットよりも幅
広に形成されることになる。

また、本発明のハブ付薄刃砥石では、スリットが電鋳砥
粒層からハブにかげて形成されており、さらに前述のよ
うに、ハブに形成されるスリットは、電鋳砥粒層に形成
されるスリットより幅広であるため、切屑の排除が円滑
に行なわれるとともに、切削液の供給が促進される。

［実施例］ 第１図は、本発明のハブ付薄刃砥石の一実施例を示す縦
断面図であり、第２図はこの実施例のスリット部を拡大
して表した平面図である。

本実施例のハブ付薄刃砥石１１は、円環状のアルミニウ
ム合金製ハブ１２と、このハブ１２の一方の側面外縁部
に同軸に固定された、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、ハブ１２よ
りも外径の大きい薄肉円環状の電鋳砥粒層１３から構成
されている。

この電鋳砥粒層Ｉ３には、基部がハブＩ２の外径より内
側に設けられ、端部が外周面に開口したスリット１３ａ
が、周方向に９０°おきに形成されている。そして、ハ
ブ１２には、電鋳砥粒層１３のスリット１３ａに沿って
、このスリット１３ａより幅広のスリット＋２ａが形成
されている。なお、このハブ付薄刃砥石１１の中央部に
は、軸方向に取付穴１１ａが設けられており、またハブ
１２の他方の側面内縁部には、軸方向外側に幅広な断面
形状を有する円環状の把持部１１ｂがハブＩ２と一体に
形成されている。

このようなハブ付薄刃砥石１１を製造するには、まず、
アルミニウム合金を切削加工して、形成される電鋳砥粒
層１３の外径寸法より若干大きめの外径寸法のハブ１２
を成形し、第３図に示すように、このハブ１２の一方の
側面外縁部を除いて他の部分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１４．１４　　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、０リングＩ　４　、　Ｉ　４　　をハブ１
２に圧接することにより、ハブＩ２の電鋳砥粒層１３を
形成する部分のみを露出させ、他の部分は全て液密に遮
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−８ｎ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、Ｎｉ
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（図示路）等によ
って撹拌されて、超砥粒が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の一方の側面外縁
部に、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。

次に、このように形成された電鋳砥粒層１３およびハブ
１２の外径を、一般砥石等によって機械的に、所定の電
鋳砥粒層Ｉ３の外径寸法に研削する。しかる後、このハ
ブ１２および電鋳砥粒層Ｉ３に一体にスリット加工を施
す。このスリット加工には、第４図に示すようなスリッ
ト加工治具１８を用いる。このスリット加工治具１８は
、フランジ雄型１９の取付軸１９ａに切込調整板２０、
補強板２１、ハブ付薄刃砥石１１　・、補強板２２、誘
導板２３を順次嵌挿し、最後に雌型２４を取付軸１９ａ
に螺嵌して構成されており、複数枚のハブ付薄刃砥石Ｉ
＋に一度にスリット加工を施すことが可能である。こう
してスリット加工治具１８に取り付けられたハブ付薄刃
砥石１１・を、スリット加工治具１８ごと角度割り出し
台２５．２５　　に載置し、スリットを設ける位置を割
り出してから、薄刃砥石等の一般砥石２６を降下させて
切込み、軸方向に移動してハブ付薄刃砥石ＩＩ・・の電
鋳砥粒層１３およびハブ１２にそれぞれスリットＩ３ａ
およびスリット１２ａを一体に形成する。この際、一般
砥石２６の回転方向は、第４図に示すように、ハブ付薄
刃砥石１１のスリン）・形成部において電鋳砥粒層１３
側からハブＩ２側へ向かう方向であることが望ましい。

一般砥石２６の回転方向がこれと逆方向であると、スリ
ット形成の際の摩擦によって電鋳砥粒層Ｉ３がハブ１２
から剥離してしまうおそれがある。

このようにしてスリットが形成されたハブ付薄刃砥石１
１のハブ１２は、電鋳砥粒層１３と同じ外径であるので
、このハブ１２の外縁部を溶解して、ハブ付薄刃砥石１
１の刃先部分を露出させる。

これには、電鋳砥粒層１３およびハブ１２の外縁部を露
出させた状態でハブ１２にマスキンクを施した後、ハブ
１２の径方向外縁部のみを強アルカリ性溶液、例えば１
０％ＮａＯＨ水溶液等に浸漬すればよい。この溶解の時
、電鋳砥粒層１３はハブ１２の一方の側面のマスクの役
割を兼ねることになる。これによってハブＩ２の外縁部
は侵食され、外径寸法が縮小して電鋳砥粒層１３の外周
部が露出する。この侵食の際、ハブ１２が等方向な１ 溶解をするので、この分だけハブ１２のスリット１２ａ
が幅広に成形されることになる。こうして露出した刃先
部分に電気化学的に目立てを施した後、機械的に目立て
を施すことにより、第１図および第２図に示したハブ付
薄刃砥石１１を得ることができる。

このようなハブ付薄刃砥石１１は、前記の従来例と同様
、その中央部に設けられた取付穴１１ａに直接、あるい
はフランジを有する取付治具等を介してスピンドルを挿
通して固定し、これに回転駆動を与え、研削液を供給し
ながら被加工物に圧接することにより、電鋳砥粒層１３
外周の刃先部分で被加工物を加工するものである。

そして、このハブ付薄刃砥石１１のハブ１２には、電鋳
砥粒層ｊ３のスリット１３ａに沿ってこのスリット１３
ａの内端に開口した、このスリット１３ａよりも幅広の
スリット１２ａが形成されており、このスリット１２ａ
を通って、電鋳砥粒層１３のスリット１３ａから排出さ
れた切屑が円滑に除去されるとともに、研削液の供給が
促進され２ るものである。また、このスリット１３ａは刃先部分に
供給される研削液の保持部の役目をなすという利点を有
する。これによって、砥石による加工効率の向上が図ら
れるとともに、研削液不足による砥粒層の摩耗が防止さ
れ、砥石寿命を延長することができる。

一方、本発明のハブ付薄刃砥石の製造方法では、ハブに
電鋳砥粒層を固定した後にスリット加工を施すものであ
るから、スリットを形成してから電鋳砥粒層を固定する
方法に対して、電鋳砥粒層はハブに均一に形成され、砥
粒層の盛り上がりが生じるようなことはない。また、ス
リットを形成する前のハブの形状は比較的単純であるか
ら、容易にマスキングを施すことができる。

さらに、ハブ外縁部を溶解した後にスリット加工を施す
方法に対しては、ハブ外縁部が電鋳砥粒層の剛性の補強
の役目を果たすので、砥粒層が破壊されることなく一般
砥石によるスリット加工が可能となる。このため、レー
ザー加工や放電加工を行う必要がないので、大指の発熱
による熱損傷や熱歪の発生がなく、これに起因する砥粒
層の反りやゆがみが生じることもない。

また、本実施例ではハブ１２の一方の側面にのみ電鋳砥
粒層１３を電着したが、前述の製造方法において電鋳砥
粒層１３を電着した後、ハブ１２を反転して他方の側面
のみを露出させて電鋳砥粒層を電着することにより、ハ
ブの両側面に砥粒層を有するハブ付薄刃砥石を得ること
もできる。

この場合は、ハブの両側面に砥粒層を形成したのち、ス
リット加工を行えば良い。２枚の電鋳砥粒層間の間隔が
狭い程、スリットの形成効果、即ち研削液導ジい切粉の
排出効果は顕著となる。

なお、第１図の実施例では、スリット１２ａおよびスリ
ット１３ａは、ハブ付薄刃砥石１１の周方向に９０°お
きに、合計４本形成したが、本発明はこれに限定される
ものではなく、スリットの数がこれより多くても、また
少なくても構わない。

また、スリット深さについては深いものと浅いものとを
交互に設けても構わない。加工条件に応じて適宜選択さ
れる。さらに、加工条件等が許すな５ ら、等間隔にスリットを形成する必要もない。

また、前記製造方法の実施例では、マスキングの際にマ
スキング治具を使用したり、スリット加工の際にスリッ
ト加工治具を使用して作業の簡易性や作業精度を高めて
いるが、特にこのような治具を使用せずとも本発明を実
施することは可能である。さらにハブの材質についても
、前記実施例では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、このよう
な作用をなす素祠であるなら、これに限るものではない
。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によればスリットを有する
ハブ付薄刃砥石を容易に製造することが可能であり、こ
れによって得られるハブ付薄刃砥石は、砥粒層の盛り」
二がりや反り、ゆがみ等がなく、製品として適格なもの
を得ることができる。

また、本発明によって得られるハブ付薄刃砥石では、電
鋳砥粒層に形成されるスリット」二に沿つ６ てこれより幅広なスリットをハブに形成することができ
、このハブに形成されたスリットによって、被加工物の
切屑の排除や切削液の供給をより円滑に行うことができ
、加工効率の向上や砥石の寿命の延長を図ることが可能
である。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明のハブ付薄刃砥石の一実施
例を示す縦断面図およびスリット部分の拡大図であり、
第３図および第４図はこのようなハブ付薄刃砥石の製造
方法の一例を示すものである。 また、第５図ないし第８図は、スリットを持たないハブ
付薄刃砥石、およびオールブレードの薄刃砥石を示す断
面図および平面図である。 Ｉ　　ＩＩ　　ハブ付薄刃砥石、 Ｉａｌｌａ−取付穴、Ｉｂ、ｌｌｂ、把持部、２１２・
・ハブ、１２ａ・スリット、 ３．１３・・・電鋳砥粒層、１３ａ・・・スリシト、４
．７・オールブレード電鋳砥石、 ７ａ・・・スリット、 ５・・フランジ、６・・スピンドル、 ４・−Ｏリング ５・・マスク治具、 ６・　めっき槽、 ７・・・陽極板、 ８・・スリット加工治具、 ２６一般砥石、 Ｍ・・・めっき液。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）円環状のハブの少なくとも一方の側面に、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
   状に電着し、前記ハブおよび電鋳砥粒層の外周を所定の
   外径寸法に成形した後、前記ハブおよび電鋳砥粒層を一
   体に加工して外周面に開口するスリットを形成し、さら
   に前記ハブの外縁部を溶解して前記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。
2. （２）円環状のハブと、このハブの少なくとも一方の側
   面に固定された前記ハブよりも外径の大きい薄肉円環状
   の電鋳砥粒層から構成され、 前記電鋳砥粒層には、この電鋳砥粒層の外周面に開口す
   るスリットが設けられているとともに、前記ハブには、
   前記電鋳砥粒層のスリットの内端に臨んで開口したスリ
   ットが形成されていることを特徴とするハブ付薄刃砥石
   。