JPH05237764A - 内周刃砥石用台金の整形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 極く薄い金属板からなる内周刃砥石用台金１
の内周縁に歪みを生じることなく、内周縁の面取りを行
う。 【構成】 砥粒２０Ａの一部に強磁性物質２２を固着し
てなる磁性砥粒１４Ａを、磁石１０,３０,４０,５０,６
０,７０によって形成される磁界に沿って多層状に配置
して流動性砥粒層１４を構成し、この流動性砥粒層１４
に、円環状の内周刃砥石用台金１の内周縁を一定の深さ
に埋没させた状態で、前記流動性砥粒層１４を前記台金
１の内周縁に沿って相対移動させることにより、前記台
金１の内周縁を研削し、面取り加工を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体インゴットの切
断等に使用される内周刃砥石用台金の、砥粒層が形成さ
れる内周縁の面取り加工を行うための整形方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】上記内周刃砥石は、図１０に示すよう
に、厚さ０．１〜０．２mm程度の円環状の金属板(台金)
１の内周縁の全周に亙って、ダイヤモンド等の砥粒２を
金属めっき相３によって固着して断面涙滴状の電着砥粒
層４を形成したものであり、使用時には、台金１の外周
部を円環状の治具に固定して張り上げ、この治具を高速
回転させつつ、半導体インゴット等の被削材を内周刃砥
石の中心孔に通して電着砥粒層４を被削材に切り込ま
せ、被削材を極めて薄いウェーハ状に切断する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記台金１
は、圧延成形された金属薄板を打ち抜き加工または切削
加工して製造されているが、例えば打ち抜き加工を挙げ
て説明すると、その加工特性上、台金１の内周縁エッジ
には図１０に示すようなバリＢが生じることが避けられ
ない。このようなバリＢが生じると、電着工程において
電流密度が不均一になって金属めっき相３の析出速度が
偏り、図示するように砥粒層４の断面形状が厚さ中心面
に対して非対称となる。このように砥粒層４の断面形状
が非対称な内周刃砥石を使用すると、ウェーハ等の切断
面に反りが生じる原因となる。

【０００４】そこで、打ち抜き成形された台金１の内周
縁に、砥石による面取り加工を施してバリＢを除去する
ことも考えられるが、通常の硬い砥石を台金１の内周縁
に当てると、台金１は極めて薄いために、その内周縁に
うねりなどの変形が生じやすく、切断精度の低下を招く
おそれがある。

【０００５】このため、従来では、台金１のバリＢはそ
のままにし、砥石使用時に、電着砥粒層４をドレッシン
グ砥石により整形することにより、砥粒層４の断面形状
を左右対称な涙滴状とし、切断面の反りなどを防いでい
る。

【０００６】しかしながら、このような内周刃砥石で
は、使用者による上記ドレッシングの手間がかかるう
え、砥粒層４の摩耗につれてバリが露出するため、砥粒
層４の電着量の割に使用寿命が短い問題があった。ま
た、砥粒層４の左右の厚さに差があり、しかも砥粒層４
の摩耗の増大につれて左右の砥粒層４の厚さ比が拡大す
るから、左右の砥粒層の有する内部応力の差が拡大して
台金１が一方に曲がり、切断面の反りが発生するという
問題もあった。

【０００７】これに対し、例えば図１１に示すように、
台金内周縁の断面形状を、左右対称かつ円弧状に形成す
ることができれば、使用者によるドレッシングの手間が
軽減され、同一寿命を得るための砥粒層の電着量も少な
くて済み、被削材の切断代も縮小できるのである。ま
た、台金内周縁の断面形状を左右対称化することができ
れば、電着砥粒層も左右対称化され、左右の砥粒層の厚
みが等しくなるとともに左右の砥粒層の内部応力が均等
化するため、台金が曲がることが防止でき、被削材の切
断代を減らすことも可能となる。

【０００８】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、内周刃砥石用台金の内周縁に歪みを生じることな
く、内周縁の面取りを行うことができる内周刃砥石用台
金の整形方法を提供することを課題としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するためになされたもので、砥粒の一部に強磁性物質を
固着してなる磁性砥粒を、磁石によって形成される磁界
に沿って多層状に配置して流動性砥粒層を構成し、この
流動性砥粒層に、円環状の内周刃砥石用台金の内周縁を
一定の深さに埋没させた状態で、前記流動性砥粒層を前
記台金の内周縁に沿って相対移動させることにより、前
記台金の内周縁を研削し、面取り加工を行うことを特徴
とする。

【００１０】

【作用】本発明の内周刃砥石用台金の整形方法では、砥
粒の一部に強磁性物質を固着した磁性砥粒を、磁石によ
って形成される磁界に沿って多層状に配置して流動性砥
粒層を構成し、この流動性砥粒層で台金の内周縁を研削
するから、台金に対する個々の砥粒の当接圧力は、磁石
の磁力により規定される一定限度以上になることがな
い。したがって、台金の内周縁に過剰な応力を加えるこ
となく、内周縁を面取り研削することが可能である。ま
た、個々の砥粒の配置は流動的であっても、流動性砥粒
層全体の形状は、磁界の形状により常にほぼ一定に保た
れるので、流動性砥粒層の形状変化につれて研削条件を
調整するといった手間が不要で、面取り研削中の調整等
が少なくて済む。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。図
１は、本発明に係わる内周刃砥石用台金の整形方法の第
１実施例を示す断面図である。

【００１２】符号１０は矩形状の先端面を有する磁場形
成用の磁石であり、この磁石１０の先端面には、中心線
に沿って全長に亙ってスリット１３が形成されている。
スリット１３の両側の端部１１,１２は、互いに異なる
磁極となるように着磁され、一方の極１２から他方の極
１１に向けて磁界が形成されている。

【００１３】この実施例の内周刃砥石用台金の整形方法
では、ダイヤモンドやＣＢＮ等の砥粒の一部に強磁性物
質を固着させた磁性砥粒を、磁石１０によって形成され
る磁界(図中一点鎖線は磁力線を示す)に沿って多層状に
配置して流動性砥粒層１４を形成する。そして、この流
動性砥粒層１４に、円環状の内周刃砥石用台金１の内周
縁をスリット１３と平行に保ちつつ一定の深さに埋没さ
せたうえ、図２に示すように流動性砥粒層１４を台金１
の内周縁に沿って相対移動させ、台金１の内周縁を研削
し、面取り加工を行う。

【００１４】スリット１３の幅Ｗ１は限定されるもので
はないが、研削すべき内周刃砥石用台金１の肉厚の０．
５〜１０倍程度であることが望ましい。０．５倍未満で
あると、磁極１１,１２間に形成される磁界が磁石の先
端面に近すぎ、研削に必要な大きさの流動性砥粒層１４
が形成されにくい。また、スリット１３の幅Ｗ１が１０
倍より大であると、磁極１１,１２間に形成される磁界
が磁石１０の先端面から遠くまで広がるため、台金１の
内周縁近傍における磁力線の向きが台金軸線とほぼ平行
になってしまい、台金１内周縁のエッジＥに対する磁性
砥粒の当接圧力が相対的に低くなり、面取り効率が低下
する。

【００１５】また、磁石１０の台金軸線方向の幅は、ス
リット１３の幅Ｗ１より影響は小さいものの、台金１の
肉厚の１〜１０倍程度であることが望ましい。１倍未満
では十分な大きさの流動性砥粒層１４が形成されない。
また、１０倍より大では、流動性砥粒層１４が大きす
ぎ、エッジＥのみを集中的に研削する効果に乏しくな
る。なお、磁石１０の台金周方向の長さは、研削効率を
考慮して適宜決定すればよい。

【００１６】図３および図４は、本実施例の方法に使用
される磁性砥粒１４Ａの作成方法の一例を示す図であ
る。この方法では、まずダイヤモンド，ＣＢＮ等からな
る砥粒２０の外周に無電解めっき法等によりＮi,Ｃo,Ｃ
u,Ｚn等の下地被覆層２１を形成する。次いで、下地被
覆層２１を形成した砥粒２０の外周に、電気めっきや無
電解めっきによって相対的に厚いＮｉ，Ｃｏ，Ｆｅ等よ
りなる強磁性体層２２を形成する。

【００１７】次に、強磁性体層が形成された砥粒を金型
内で密度比８０％程度まで圧粉した後、昇温して不活性
雰囲気中で焼結し、さらにこの焼結体をハンマー等によ
り破砕し、この焼結体の破片をボールミル等の機械的手
段により潰して破壊し、図４に示すように複数の磁性砥
粒１４Ａに分割する。

【００１８】なお、割れた砥粒２０Ａの平均粒径は、厚
さ０．１〜０．２mmの台金１を高精度に研削するために
は、２０〜１００μｍ程度が好ましい。２０μｍ未満で
は粒径が小さすぎて研削効率が悪く、１００μｍより大
では高精度な研削が行えない。また、強磁性体層２２の
厚さは、割れた砥粒２０Ａの平均粒径の１０〜５０％で
あることが望ましい。１０％未満では磁石１０への吸着
力が弱く、研削効率が低下する。また、５０％より大で
は、相対的に砥粒の割合が減って、やはり研削効率が低
下する。

【００１９】この砥粒作成方法により得られた磁性砥粒
１４Ａは、厚い強磁性体層２２を有しつつも、研削刃と
なる砥粒２０Ａの一部が露出しているので、磁石１０へ
の吸着強度が高く、かつ切れ味が良好である。また、砥
粒２０を破砕して磁性砥粒１４Ａを作成するので、磁性
砥粒１４Ａのエッジが鋭利であり、この点からも切れ味
を高めることができる。

【００２０】流動性砥粒層１４の厚さは、台金１の砥粒
層形成部位が埋没可能な程度の厚さとなるように設定す
べきである。また、台金１の埋没深さは、台金１の内周
縁のエッジＥが重点的に研削されるように、磁石１０お
よびスリット１３の幅Ｗ１に応じて設定すべきである。

【００２１】上記構成からなる内周刃砥石用台金の整形
方法によれば、砥粒の一端に強磁性体層２２を固着した
磁性砥粒１４Ａを、磁石１０によって形成される磁界に
沿って多層状に配置して流動性砥粒層１４を構成し、こ
の流動性砥粒層１４で台金１の内周縁を研削するから、
台金１に対する個々の磁性砥粒１４Ａの当接圧力は、磁
石１０の磁力により規定される一定限度以上になること
がない。

【００２２】したがって、台金１の内周縁に過剰な応力
を加えることなく、内周縁を面取り研削することが可能
である。また、個々の磁性砥粒１４Ａの配置は流動的で
あっても、流動性砥粒層１４全体の形状は、磁界の形状
により常にほぼ一定に保たれるので、流動性砥粒層１４
の形状変化につれて研削条件を調整するといった手間が
不要で、面取り研削中の調整等が少なくて済む。

【００２３】次に、図５は本発明の第２実施例を示す。
この実施例の方法では、一対の平板状の磁石３０を、同
方向に同極が向くように、ほぼ平行に配置してスペーサ
３１で固定している。これにより、各磁石３０の端部に
は、各砥石３０の先端近傍において磁力線が互いに平行
に延びる磁界が形成されている。そして、この磁界内に
磁性砥粒１４Ａを配置して流動性砥粒層１４を形成し、
台金１の厚さ中心が両磁石３０の中間に位置するように
位置決めしつつ、台金１の内周縁を流動性砥粒層１４に
埋没させ、台金１と磁石３０とを周方向に相対移動させ
て台金１の内周縁を面取り研削する。

【００２４】この例では、各砥石３０の離間量Ｗ２が台
金１の肉厚の８０％以下程度であることが望ましい。離
間量Ｗ２が８０％より大であると、台金１の内周縁に対
応する部分に十分な強度の磁界が形成されず、研削が行
えないとともに台金先端の位置合わせが難しくなる。

【００２５】この第２実施例の整形方法によれば、台金
１の内周縁近傍において、磁力線が台金１の厚さ中心に
対して平行に延びているため、台金１の両側面よりも内
周端面および各エッジＥを重点的に研削する効果が高ま
る。

【００２６】次に、図６は本発明の第３実施例の内周刃
砥石用台金の整形方法を示し、この例では、３つの磁極
４１,４１,４２を有する磁石４０を使用したことを特徴
とする。磁極４１,４１は台金１の内周縁を台金軸線方
向両側から挾む位置関係にあり、磁極４２は台金１の内
周縁の端面と対向する位置にある。そして、各磁極４１
と磁極４２の間には、それぞれスリット４３が形成され
ている。

【００２７】この実施例によれば、図示のように台金１
の両エッジＥの近傍に重点的に流動性砥粒層が形成され
るので、両エッジＥを研削する効果が一層向上する。各
磁極４１,４２と台金１との離間量は、両エッジＥの近
傍に重点的に流動性砥粒層１４が形成されるように設定
するべきである。

【００２８】図７は、台金１の内周縁の端面と対向して
先端面が矩形状の磁石５０を配置し、この磁石５０と台
金１との間に流動性砥粒層１４を形成しつつ面取り研削
する例であり、このように単純化した構成によっても本
発明の方法は実施可能である。

【００２９】次に、図８および図９は、いずれも台金１
の回転につれ、磁石を回転させるようにした例を示して
いる。図８の例では、円柱部６３の両端に円板状のフラ
ンジ部６２を一体形成し、一方のフランジ部６２をＳ
極、他方のフランジ部６２をＮ極に着磁してなる磁石６
０を使用し、この磁石６０の外周の全周に亙って磁性砥
粒１４Ａを吸着させ、円環状の流動性砥粒層１４を形成
したうえ、この流動性砥粒層１４の中央に台金１の内周
縁を埋没させ、台金１を回転させるとともに、磁石６０
も回転させるようにしている。磁極の配置状態などは、
図１の実施例と同様でよい。

【００３０】この方法によれば、磁石６０の回転により
台金１を研削する砥粒１４が順次、入れ代わっていくの
で、切れ味が低下するまでの期間が長いうえ、流動性砥
粒層１４の形状が一定に維持しやすく、研削条件の変化
が少ないという利点を有する。

【００３１】図９の例で使用する磁石７０は、中心孔７
３を有する円筒部７２およびその両端に形成された一対
の円環板部７１とから構成されているが、各円環板部７
１の外周部が互いに同磁極に形成されている点で、図８
の例とは異なっている。そして、この例においても、台
金１を回転させつつ磁石７０を軸線回りに回転させ、流
動性砥粒層１４によって台金１の内周縁を面取り研削す
る。磁極の配置状態などは、図５の実施例と同様でよ
い。

【００３２】この例によれば、図５に実施例の効果に加
えて、磁石７０の回転により台金１を研削する砥粒１４
が順次、入れ代わっていくので、切れ味が低下するまで
の期間が長いうえ、流動性砥粒層１４の形状が一定に維
持しやすく、研削条件の変化が少ないという利点を有す
る。

【００３３】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、上記実施例の各構成を組み合わせた構成も
実施可能であるし、必要に応じて従来周知の他の構成を
付加してもよい。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の内周刃砥
石用台金の整形方法では、砥粒の一部に強磁性物質を固
着した磁性砥粒を、磁石によって形成される磁界に沿っ
て多層状に配置して流動性砥粒層を構成し、この流動性
砥粒層で台金の内周縁を研削するから、台金に対する個
々の砥粒の当接圧力は、磁石の磁力により規定される一
定限度以上になることがない。

【００３５】したがって、台金の内周縁に過剰な応力を
加えることなく、内周縁を面取り研削することが可能で
ある。また、個々の砥粒の配置は流動的であっても、流
動性砥粒層全体の形状は、磁界の形状により常にほぼ一
定に保たれるので、流動性砥粒層の形状変化につれて研
削条件を調整するといった手間が不要で、面取り研削中
の調整等が少なくて済むという利点を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる内周刃砥石用台金の整形方法の
一実施例を示す縦断面図である。

【図２】同実施例を行っている状態を示す正面図であ
る。

【図３】同実施例に使用される磁性砥粒の製造方法を示
す説明図である。

【図４】同実施例に使用される磁性砥粒の拡大図であ
る。

【図５】本発明の第２実施例を示す縦断面図である。

【図６】本発明の第３実施例を示す縦断面図である。

【図７】本発明の第４実施例を示す縦断面図である。

【図８】本発明の第５実施例を示す縦断面図である。

【図９】本発明の第６実施例を示す縦断面図である。

【図１０】従来の内周刃砥石の問題点を示す断面拡大図
である。

【図１１】理想的な内周刃砥石の断面拡大図である。

【符号の説明】

１ 内周刃砥石の台金 １０ 磁石 １１,１２ 磁極 １３ スリット １４ 流動性砥粒層 １４Ａ 磁性砥粒 ２０Ａ 砥粒 ２１ 金属被覆層 ２２ 強磁性体層 ３０,４０,５０,６０,７０ 磁石

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 及川 尚登 福島県いわき市泉町黒須野字江越246−１ 三菱マテリアル株式会社いわき製作所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】砥粒の一部に強磁性物質を固着してなる磁
   性砥粒を、磁石によって形成される磁界に沿って多層状
   に配置して流動性砥粒層を構成し、この流動性砥粒層
   に、円環状の内周刃砥石用台金の内周縁を一定の深さに
   埋没させた状態で、前記流動性砥粒層を前記台金の内周
   縁に沿って相対移動させることにより、前記台金の内周
   縁を研削し、面取り加工を行うことを特徴とする内周刃
   砥石用台金の整形方法。