JPH10329030A - 薄刃砥石の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 面振れおよび砥粒の使用量が少なく、加工精
度と経済性に優れた薄刃砥石の製造方法を提供する。 【解決手段】 平面性の良好な、中心に取付け孔を有す
る円板上の金属台金あるいは同形状の複合材料の外周に
ダイアモンド粒子等砥粒の共存する金属メッキ層を生成
する。台金半径を数十μｍ以上越える外周部について
は、砥石の刃の厚みは、台金の厚さの制約を受けること
なく極めて薄い刃厚の砥石を強度の低下を伴うことなく
製造することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属にダイヤモン
ド粒子等を混入して形成した複合メッキ層を用いた薄刃
砥石の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】硬度の高い砥粒（例えばダイヤモンド粒
子）をメッキ溶中に浮遊させ、溶液を攪拌し、あるいは
合金を回転・移動させつつメッキを行い、砥粒の混入し
た金属メッキ層を生成し、その複合メッキ層を工具とし
て用いるものがあるが、これは台金の表面の複合メッキ
層と台金とが一体に形成されたものであり、工具として
問題は少ない。最近、ウェハの切断等の目的に切り代の
少ない薄刃切断用砥石に関するニーズが高まり、刃厚２
００μｍ以下の薄刃砥石については、上記のプロセスに
よる複合メッキ層が適切な製造手段とされ実用に供され
ている。この薄刃砥石は、刃厚が薄いため台金と一体の
構成は困難であり、台金あるいは基板を取り除き、複合
メッキ層のみを以て薄刃としているため、製造工程にお
いて未解決の問題を残している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の薄刃砥石の製造
方法を、図５(a) 〜(d) を用いて説明する。ステンレス
基板２８をレジスト３１で遮蔽し、表面の砥石となるべ
きドーナツ型の部分のみステンレス面を露出させ、メッ
キ浴中で砥粒の混入した金属( ニッケルあるいはニッケ
ル・コバルト等の合金）の複合メッキ層２７を生成する
（図５(a) ）。この複合メッキ層の厚みは、完成時の砥
石の厚みの１／２が目安となる。

【０００４】次に複合メッキ層２７をステンレス基板２
８から剥離し（図５(b))、剥離面に再び図５(a) と同様
の複合メッキ層を１回目と同じ厚みだけ生成する（図５
(c))。このとき予め剥離面以外の面を遮蔽することは言
うまでもない。遮蔽のためのレジスト２９を除去すれ
ば、図５(d) に示すような薄刃砥石３０を得ることがで
きる。なお、３２は研削盤主軸に取り付けるための孔で
ある。上記工程によって製造された薄刃砥石は台金を含
まず、複合メッキ層のみで生成されるため厚みの薄い砥
石を作るのには適しているものの、メッキ時に発生する
内部応力に抗して形状を維持する剛性に乏しく、図５
(d) の完成時には、三次元的な反りや撓みが生じており
著しく平面性が悪くなる。

【０００５】これを図６に示すように研削盤主軸３１に
取り付けた場合、薄刃３０の先端３０ａでは回転ととも
に大きな面振れを起こす。そのため、切断の切り代が大
きくなって薄刃のメリットが失われるばかりでなく、加
工の精度・効率・工具の耐久性等に様々な弊害をもたら
す。また、主軸３１に取り付ける際に精度の良い薄刃取
付治具３２を用いても、薄刃全面に及ぶ三次元的な反り
を矯正することは困難である。本発明の目的は、砥粒と
金属の複合メッキ層による薄刃砥石の製造において発生
する三次元的変形を防止し、台金と複合メッキ層よりな
る剛性の高い薄刃砥石の製造方法を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明による薄刃砥石の製造方法は、台金の一面側の
所定位置にエッチングにより円周溝を形成する第１溝形
成工程と、前記円周溝の内壁部分およびこの円周溝の内
周側に連続する台金上の円環面に、金属にダイヤモンド
粒子等の砥粒を混入した複合メッキを形成する第１複合
メッキ形成工程と、前記台金の他面側に、前記一面側の
円周溝に対応してエッチングにより円周溝を形成する第
２溝形成工程と、前記第２溝形成工程で形成した円周溝
の内壁部分およびこの円周溝の内周側に連続する台金上
の円環面に、金属にダイヤモンド粒子等の砥粒を混入し
た複合メッキを形成する第２複合メッキ形成工程と、前
記円周溝の外周側の台金部分を取り除く削除工程とから
なる。また、本発明は、台金の半分をマスキングするた
めのマスキング用円周溝ならびに金属にダイヤモンド粒
子等の砥粒を混入した複合メッキを形成するメッキ形成
用円周段差部を有する第１のマスキング治具と、前記第
１のマスキング治具のマスキング用円周溝より前記複合
メッキの厚さ分だけ深く、かつ外径が大きく形成され、
台金の半分をマスキングするためのマスキング用円周溝
ならびに金属にダイヤモンド粒子等の砥粒を混入した複
合メッキを形成するメッキ形成用円周段差部を有する第
２のマスキング治具と、前記第１または第２のマスキン
グ治具で一面側がマスキングされた台金の他面側をマス
キングする第３のマスキング治具とを有し、前記第１と
第３のマスキング治具をそれぞれ台金の各面に押し当
て、台金の外周面の上半分およびこの上半分に連続する
ように台金の一面側に円環面を露出させる第１メッキ面
設定工程と、前記第１メッキ面設定工程で露出させた露
出面に、金属にダイヤモンド粒子等の砥粒を混入した複
合メッキを形成する第１複合メッキ形成工程と、前記第
２と第３のマスキング治具をそれぞれ台金の各面に押し
当て、台金の外周面の残りの下半分およびこの下半分に
連続する台金の他面側に円環面を露出させる第２メッキ
面設定工程と、前記第２メッキ面設定工程で露出させた
露出面に、金属にダイヤモンド粒子等の砥粒を混入した
複合メッキを形成する第２複合メッキ形成工程とからな
る。

【０００７】上記方法によれば、砥石部の刃厚は台金の
厚さの制約を受けず薄刃の生成が可能であり、全体が薄
刃と同じ厚みの複合メッキ層から成る従来の砥石と比
べ、薄刃の部分は実用される部分に限られる小面積にな
るため、反りの発生量自体が極めて少ない上に、台金の
剛性によって歪みの発生が拘束され、回転に際し、面振
れのない精度の安定した回転砥石となる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明をさ
らに詳しく説明する。図１は、本発明による製造方法に
より製造された薄刃砥石の実施の形態を示す断面図であ
る。台金１は平面精度，刃厚ｔより厚く所要の強度およ
び剛性を有しており、中央に研削盤主軸取付孔３が設け
られている。台金１の外周部分には砥石部２が複合メッ
キにより形成されている。

【０００９】図２は、図１の薄刃砥石を治具に装着した
状態を示す断面図である。薄刃砥石取付治具７が挿入さ
れた研削盤主軸５に、薄刃砥石４，薄刃砥石取付治具７
が差し込まれ、ナット６により薄刃砥石４の台金１の部
分が固定される。台金１はその平面精度がよく、所要の
強度および剛性を有しているので、薄刃砥石４の砥石部
２は面振れを起こすことはない。

【００１０】図３は本発明による薄刃砥石の第１の製造
方法を説明するための図である。各工程を（ａ）から
（ｃ）までの手順にしたがって説明する。研削盤主軸取
付孔１８を有し、砥石外径より大きい金属板（外縁部を
除いた部分が台金となる）１９の表面に、砥石部を形成
するリング面１９ａを除いた部分にレジスト９を施す
（図３（ａ））。このリング面１９ａに金属板１９の厚
みの１／２の深さまでエッチングを行い円周溝１０を形
成する（図３（ｂ））。

【００１１】さらに、上記円周溝１０の内周１０ａ側に
連続する金属板１９のリング面１９ｂ部分が露出するよ
うにレジスト１１を施す（図３（ｃ））。そして、図３
（ｄ）に示すように金属にダイヤモンド粒子等を混入し
た複合メッキ層１２を刃厚の１／２に達するまで生成す
る。次に金属板１９の裏面の円周溝１０に対応する円環
部１９ｃを除く面にレジスト１３を施し（図５
（ｅ））、裏面についても図５（ｂ）（ｃ）および
（ｄ）と同じ工程、すなわち図５（ｆ）（ｇ）および
（ｈ）の工程を繰り返す。これにより、金属板１９の表
面側から形成した複合メッキ層１２と裏面側に施した複
合メッキ層１６が一体となり、所要の刃厚の複合メッキ
層による砥石部を得る。

【００１２】図３（ｈ）に示すように金属板１９の砥石
部の外周部分１９ｄを残し、他の部分にレジスト１７を
施し、外周部分１９ｄをエッチングにより除去し、先端
をドレッシングすることにより図３（ｉ）に示すような
薄刃砥石が完成する。

【００１３】図４は、本発明による薄刃砥石の第２の製
造方法を説明するための図である。図４（ａ）（ｂ）に
おいて、マスキング治具２１，２２および２３は合成樹
脂製でそれぞれ第１，第２および第３のマスキング治具
に対応する。マスキング治具２１は、台金２０の半分を
マスキングするためのマスキング用円周溝２１ａと複合
メッキを形成するためのメッキ形成用円周段差部２１ｂ
が設けられている。マスキング治具２２は、台金２０の
残りの半分をマスキングするためのマスキング用円周溝
２２ａと複合メッキを形成するためのメッキ形成用円周
段差部２２ｂが設けられている。

【００１４】マスキング用円周溝２２ａはマスキング用
円周溝２１ａより複合メッキの厚さ分だけ深く、しかも
外径も複合メッキの厚さ分だけ大きい。マスキング治具
２３の外径は、台金２０の外周付近に複合メッキを形成
するためのリング面２０ｂの内径と同じである。製造は
次の手順で行われる。予めマスキング治具２１の円周段
差部２１ｂ部分に、金属被膜処理により金属皮膜２１ｃ
を形成しておく。台金２０をマスキング治具２１と２３
との間に挟み込み、合成樹脂製のボルトナット２４ａ，
２４ｂで固定する。

【００１５】この取付によって図４（ａ）に示すように
台金２０は外周の上半分２０ａと、これに連続する台金
２０のリング面２０ｂのみが露出し、他の面はマスキン
グされる。メッキ溶中で上記露出部分に刃厚の１／２の
厚さになるまで複合メッキ層２５を生成する。次に台金
２０をマスキング治具２１と２３より取り外し、マスキ
ング治具２２と２３で図４（ｂ）に示すように固定す
る。この取付によって台金２０の下半分の外周面２０ｃ
と、これに連続する台金２０のリング面２０ｄのみが露
出し他の面はマスキングされる。なお、マスキング治具
２２についてもその円周段差部２２ｂ部分に金属皮膜処
理により金属皮膜２２ｃを形成してある。

【００１６】上記と同様、メッキ溶中で露出部分に刃厚
の１／２の厚さになるまで複合メッキ層２６を生成す
る。これにより図４（ｃ）に示すように所定の刃厚を有
する薄刃砥石が得られる。

【００１７】

【発明の効果】以上、説明したように本発明による製造
方法は、砥粒を混入したメッキ層生成による薄刃砥石の
製造時に発生する平面歪みが原因になる面振れが除去さ
れるため、精度の良い安定した加工ができる薄刃砥石を
提供できる。また、台金の外周に、砥石として実用され
る部分に限り薄刃を構成しているため、薄刃の強度が補
強されるのみならず、使用される砥石の量も少ない。し
たがって、高価な砥粒を用いた場合でも経済性の面で有
利になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による製造方法により製造した薄刃砥石
の実施の形態を示す断面図である。

【図２】図１の薄刃砥石を治具に装着した状態を示す断
面図である。

【図３】本発明による薄刃砥石の第１の製造方法を説明
するため図である。

【図４】本発明による薄刃砥石の第２の製造方法を説明
するため図である。

【図５】従来の薄刃砥石の製造方法を説明するための図
である。

【図６】図５により製造した薄刃砥石を治具に装着した
状態を示す断面図である。

【符号の説明】

１…台金 ２…砥石部 ３，１８…研削盤主軸取付孔 ４…薄刃砥石 ５…研削盤主軸 ６，Ｅ…ナット ７，８…薄刃取付治具 ９，１１，１３，１５…レジスト １０，１４…円周溝 １２，１６…複合メッキ層 １９…金属板 ２１，２２，２３…マスキング治具 ２１ｃ，２２ｃ…金属皮膜 ２４ａ…ボルト ２４ｂ…ナット

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【手続補正書】

【提出日】平成９年７月４日

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００２

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００２】

【従来の技術】硬度の高い砥粒（例えばダイヤモンド粒
子）をメッキ溶中に浮遊させ、溶液を攪拌し、あるいは
台金を回転・移動させつつメッキを行い、砥粒の混入し
た金属メッキ層を生成し、その複合メッキ層を工具とし
て用いるものがあるが、これは台金の表面の複合メッキ
層と台金とが一体に形成されたものであり、工具として
問題は少ない。最近、ウェハの切断等の目的に切り代の
少ない薄刃切断用砥石に関するニーズが高まり、刃厚２
００μｍ以下の薄刃砥石については、上記のプロセスに
よる複合メッキ層が適切な製造手段とされ実用に供され
ている。この薄刃砥石は、刃厚が薄いため台金と一体の
構成は困難であり、台金あるいは基板を取り除き、複合
メッキ層のみを以て薄刃としているため、製造工程にお
いて未解決の問題を残している。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１３】図４は、本発明による薄刃砥石の第２の製
造方法を説明するための図である。図４（ａ）（ｂ）に
おいて、マスキング治具２１，２２および２３は合成樹
脂製でそれぞれ第１，第２および第３のマスキング治具
に対応する。マスキング治具２１は、台金２０の半分を
マスキングするためのマスキング用円周溝２１ａと複合
メッキを形成するためのメッキ形成用円周段差部２１ｂ
が設けられている。マスキング治具２２は、台金２０の
残りの半分に複合メッキを施すためのマスキング用円周
溝２２ａと残り半分に複合メッキを形成するためのメッ
キ形成用円周段差部２２ｂが設けられている。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１４】マスキング用円周溝２２ａはマスキング用
円周溝２１ａより複合メッキの厚さ分だけ深い。マスキ
ング治具２３の外径は、台金２０の外周付近に複合メッ
キを形成するためのリング面２０ｂの内径と同じであ
る。製造は次の手順で行われる。予めマスキング治具２
１の円周段差部２１ｂ部分に、金属被膜処理により金属
皮膜２１ｃを形成しておく。台金２０をマスキング治具
２１と２３との間に挟み込み、合成樹脂製のボルトナッ
ト２４ａ，２４ｂで固定する。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１５】この取付によって図４（ａ）に示すように
台金２０は外周の上半分２０ａと、これに連続する台金
２０のリング面２０ｂのみが露出し、他の面はマスキン
グされる。メッキ浴で上記露出部分に刃厚の１／２の厚
さになるまで複合メッキ層２５を生成する。次に台金２
０をマスキング治具２１と２３より取り外し、マスキン
グ治具２２と２３で図４（ｂ）に示すように固定する。
この取付によって台金２０の下半分の外周面２０ｃと、
これに連続する台金２０のリング面２０ｄのみが露出し
他の面はマスキングされる。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１６】上記と同様、メッキ浴で露出部分に刃厚の
１／２の厚さになるまで複合メッキ層２６を生成する。
これにより図４（ｃ）に示すように所定の刃厚を有する
薄刃砥石が得られる。

【手続補正７】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図４

【補正方法】変更

【補正内容】

【図４】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 台金の一面側の所定位置にエッチングに
   より円周溝を形成する第１溝形成工程と、 前記円周溝の内壁部分およびこの円周溝の内周側に連続
   する台金上の円環面に、金属にダイヤモンド粒子等の砥
   粒を混入した複合メッキを形成する第１複合メッキ形成
   工程と、 前記台金の他面側に、前記一面側の円周溝に対応してエ
   ッチングにより円周溝を形成する第２溝形成工程と、 前記第２溝形成工程で形成した円周溝の内壁部分および
   この円周溝の内周側に連続する台金上の円環面に、金属
   にダイヤモンド粒子等の砥粒を混入した複合メッキを形
   成する第２複合メッキ形成工程と、 前記円周溝の外周側の台金部分を取り除く削除工程とか
   らなることを特徴とする薄刃砥石の製造方法。
2. 【請求項２】 台金の半分をマスキングするためのマス
   キング用円周溝ならびに金属にダイヤモンド粒子等の砥
   粒を混入した複合メッキを形成するメッキ形成用円周段
   差部を有する第１のマスキング治具と、 前記第１のマスキング治具のマスキング用円周溝より前
   記複合メッキの厚さ分だけ深く、かつ外径が大きく形成
   され、台金の半分をマスキングするためのマスキング用
   円周溝ならびに金属にダイヤモンド粒子等の砥粒を混入
   した複合メッキを形成するメッキ形成用円周段差部を有
   する第２のマスキング治具と、 前記第１または第２のマスキング治具で一面側がマスキ
   ングされた台金の他面側をマスキングする第３のマスキ
   ング治具とを有し、 前記第１と第３のマスキング治具をそれぞれ台金の各面
   に押し当て、台金の外周面の上半分およびこの上半分に
   連続するように台金の一面側に円環面を露出させる第１
   メッキ面設定工程と、 前記第１メッキ面設定工程で露出させた露出面に、金属
   にダイヤモンド粒子等の砥粒を混入した複合メッキを形
   成する第１複合メッキ形成工程と、 前記第２と第３のマスキング治具をそれぞれ台金の各面
   に押し当て、台金の外周面の残りの下半分およびこの下
   半分に連続する台金の他面側に円環面を露出させる第２
   メッキ面設定工程と、 前記第２メッキ面設定工程で露出させた露出面に、金属
   にダイヤモンド粒子等の砥粒を混入した複合メッキを形
   成する第２複合メッキ形成工程とからなることを特徴と
   する薄刃砥石の製造方法。