JPS62173173A - 電鋳薄刃砥石 - 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］ この発明は、特に高い精度を要求されるシリコンやフェ
ライト等の切断や溝加工に用いて好適な電鋳薄刃砥石に
関するものである。

［従来の技術］ 例えば、シリコン、ＧａＡｓ、フェライト等の電子材料
あるいはセラミックス、水晶、ガラス等の硬脆材料に、
高い精度による切断加工や溝加工を施す場合には、一般
に金属メッキ層内に超砥粒を分散させてなる電鋳薄刃砥
石と呼ばれる薄刃砥石が用いられている。

図は従来のこの種の電鋳薄刃砥石を示すもので、この電
鋳薄刃砥石ｌは、Ｎｉからなる金属メッキ層内にダイヤ
モンドやＣＢＳ等の超砥粒を分散させることによって形
成された、厚さ数十μｍ〜敗百μｍの輪環板状のもので
ある。

そして、上記電鋳薄刃砥石ｌは、両側面に配設された一
対の取付用フランジ２．２間に挾まれたうえ、ナツト３
により軸線回りに回転する砥石軸４に締付は固定されて
使用に供される。

［発明が解決しようとする問題点〕 ところが、上記従来の電鋳薄刃砥石ｌにあっては、例え
ば外径５１φｍｍ、内径４０φｍｍおよび厚さ００１５
ｍｍの各部首法に形成したものでシリコンウェハのダイ
シングを行うと、通常刃先部が摩耗して砥石寿命に至る
以前に、上記取付用フランジ２の外周縁との当接部１ａ
、ｌａにおいて円環状の割れを生じ、この結果使用でき
なくなってしまうという問題点があった。

また、例えば外径１００φｍｍ、内径４０φｍｍおよび
厚さ０．２ｍｍの各部首法に形成したもので磁気ヘッド
用のフェライトの溝加工を行うと、刃先部が曲がってそ
の加工精度が低下してしまうという問題点があった。加
えて、いずれの用途に用いた場合にも砥石摩耗が早く、
よってその使用寿命が短いという問題点があった。

そこで、本発明者等は、これらの問題点を解消すべく鋭
意研究を重ねた結果、上記問題点が主として上記金属メ
ッキ層を形成するＮｉの耐疲労性および結合相としての
剛性や機械的強度が充分でないことに起因すること、並
びにその刃先部が加工時に摩擦熱で高温に達するにも拘
わらずその耐熱性が充分でないことが上記問題点の発生
を一層助長していることを解明した。

そして、さらに本発明者等は、上記金属メッキ層として
Ｎｉ−Ｃｏを用いた場合に、上記取付用フランジ２との
当接部１ａにおける割れの発生を低下させるとともに砥
石寿命を向上させることができ、これにより上記問題点
を効果的に改善することができるという知見を得るに至
った。

［発明の目的コ この発明は、上記知見に基づいてなされたもので、耐熱
性および耐疲労性に優れてその使用寿命が長く、加えて
高い加工精度を得ることができる電鋳薄刃砥石を堤供す
ることを目的とするものである。

［問題点を解決するための手段］ この発明の電鋳薄刃砥石は、Ｎｉ−Ｃｏ合金メッキ層内
に超砥粒を分散させたものである。

［実施例］ 以下、この発明の電鋳薄刃砥石の第一実施例について、
その製造方法の一例に基づいて詳細に説明する。

先ず、メッキされる金属に対して剥離性を有する基板の
表面に砥石の原型形状をなす部分を残してマスキングを
施した後、脱脂等の清浄化処理を施す。次に、この基板
の表面に、ダイヤモンド等の超砥粒を分散させたＮｉ基
およびＣｏ基を含む電気メツキ液を用いて、Ｎｉ−Ｃｏ
合金メッキ層内に上記超砥粒を分散させた砥石層を形成
する。

ここで、上記Ｎｉ−ｃｏ合金メッキ層内におけるＣｏの
含有量としては、１０ｗｔ％以上、さらに好ましくは１
０ｗｔ％以上で６０ｗｔ％以下とすることが望ましい。

すなわち、上記Ｃｏの含有量が１０ｗｔ％に満たないと
充分な耐熱性および耐疲労性効果を得ることができず、
また６０ｗｔ％を超えるとＣｏが高価であるためにかえ
って製造単価の高騰を招くからである。まｆこ、上記Ｎ
ｉ−Ｃｏ合金メッキ層内における上記超砥粒の含有率と
してはｌＯ〜５０ｖｏｌ％であることが望ましい。すな
わち、上記超砥粒の含甫率かｌｏｖｏｌ％に満たないと
切れ味が低下するとともに使用寿命が短くなり、他方５
０ｖｏｌ％を超えると金属メッキ層を形成する金属が相
対的に減少して砥石強度および超砥粒の保持力が低下し
、相応の研削比が得られず不経済になってしまうからで
ある。

そして次に、このようにして砥石層を形成した基板にブ
ラッシング等を含む水洗処理を施した後、この基板から
上記砥石層を剥離する。次いで、得られた砥石層をパン
チング加工等により円形の砥石形状に成型し、さらに真
円に加工して電鋳薄刃砥石を得る。

しかして、このようにして得られた電鋳薄刃砥石にあっ
ては、超砥粒を保持する金属メッキ層としてＮｉ−Ｃｏ
合金メッキ層を用いているので、耐疲労性および耐熱性
を大幅に向上させることができ、よって取付用フランジ
との当接部ての割れの発生を大幅に減少させることがで
きる。まｆこ、これと同時に高い機械的強度も得ること
ができるため、例えば溝加工等に用いた場合にも、刃先
部が曲がってその加工精度の低下を招くことがなく浚れ
た加工精度を得ることができる。さらに、耐熱性が向上
した結果刃先部における耐摩耗性が向上し、上述した効
果と相まって長い砥石寿命を得ることができる。

［他の実施例］ 次に、この発明の電鋳薄刃砥石の第二実施例について説
明する。

この例の電鋳薄刃砥石にあっては、超砥粒が分散されて
いる上記Ｎｉ−Ｃｏ合金メッキ層内に、含有量が０．０
０５〜１．０ｗｔ％の少量のＭｎが添加されている。

この例の電鋳薄刃砥石にあっては、上記第一実施例に示
したものよりも割れの発生および砥石寿命において一層
の改善が認められた。ただし、上記Ｍｎの含有量が０．
００５ｗｔ％に満たないと充分な効果を得ることができ
ず、他方その含有量が１．０ｗｔ％を超えてもそれ以上
の改善はもはや認められたかった。

［実験例］ 不働態化皮膜が形成されたステンレス鋼からなる基板の
表面に、以下の条件で電気メッキを施して、ダイヤモン
ドの含有量が３１ｖｏｌ％で金属メッキ色の組成比がＮ
　ｉ：６Ｌｗｔ％、Ｃｏ：３９ｗｔ％である砥石層（厚
さｌｏＯｕｍ）を形成した。

（イ）電流メッキ液の組成 スルファミン酸Ｎ　ｉ：　４５０９／Ｑ、　　塩化Ｎ　
ｉ：　１０９／１２゜スルファミン酸Ｃｏ：　８９／Ｑ
、　　ホウ酸：　３０９ＩＱ。

応力減少剤、光沢剤、ピット防止剤：各少量、超砥粒の
種類：ダイヤモンド、 超砥粒の粒径：５〜１０μｍ１ 超砥粒の液中濃度：　２００９ＩＱ、　　Ｐ　Ｈ二４．
０（ロ）メッキ条件 浴温：５０℃、　　陰極電流密度：３Ａ／ｄｍ”メッキ
時間：１３０分間、 次に、上記基板から砥石層を剥離し、この砥石層を放電
加工によって輪環板状の砥石形状に成型したのち、さら
にその外周部を研削して真円加工を施し、外径が１００
φｍｆｆ１で厚さが０．１ｍｍである上記第一実施例に
示した電鋳薄刃砥石（本発明例りを作成した。

また、上記電気メツキ液にさらにスルファミン酸Ｍｎ５
９／１２を加えた電気メツキ液を用いて、ダイヤモンド
の含有量が３０．５　ｖｏｌ％で金属メッキ層の組成比
がＮ　ｉ：６１ｗｔ％、Ｃｏ：３９ｗｔ％、Ｍｎ：０．
１ｗｔ％である同寸法の上記第二実施例に示した電鋳薄
刃砥石（本発明例２）を作成した。

さらに、比較のために従来例として、同様の寸′法に形
成された金属メッキ層がＮｉのみからなる電鋳薄刃砥石
（従来例１）を作成した。

次に、以上と同様の製造方法で、それぞれダイヤモンド
の粒径が４〜６μｍで外径が５０φｆｆ１ｍで厚さが０
．０２ｍｍである３種類の電鋳薄刃砥石（本発明例３．
４、従来例２）を作成した。

そして、これら各々３Ｎ類の電鋳薄刃砥石で、以下の条
件によるガラスあるいはシリコンウェハの研削試験を行
った。

第１表および第２表は、それぞれ上記各３種類の電鋳薄
刃砥石の各寸法、組成およびそれぞれの試験結果を示す
ものである。

第１表 研削条件　　被削材　ニガラス、 砥石周速：１５００　ｍ／ｍｉｎ 刃先突出し量：　３ｍｍ。

送り速度：　２００　ｍｍ／ｍｉｎ 切込み量：　２ｍｍ。

研削液　：　水溶性 第２表 切削条件　　被削材　、　シリコンウェハ砥石回転数；
　　３０，００Ｏｒ、ｐ、ｍ。

刃先突出し量：　０．４　ｍｍ 送り速度：　　２００　ｍｍ／ｍｉｎ 切込み量：　　０．１５ｍｍ 研削液　：　水 ［発明の効果］ 以上説明したように、この発明の電鋳薄刃砥石はＮｉ−
Ｃｏ合金メッキ層内に超砥粒を分散させたものであるの
で耐熱性および耐疲労性等に浸れ、よってで長期に亙っ
て使用することができるとともに、さらに高い加工精度
をも得ることができる。

【図面の簡単な説明】

図は、砥石軸に固定された従来の電鋳薄刃砥石を示す概
略側断面図である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）薄肉の板状をなし、Ｎｉ−Ｃｏ合金メッキ層内に
   超砥粒を分散させてなることを特徴とする電鋳薄刃砥石
   。
2. （２）上記Ｎｉ−Ｃｏ合金メッキ層におけるＣｏの含有
   量が１０ｗｔ％以上であることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の電鋳薄刃砥石。
3. （３）上記Ｎｉ−Ｃｏ合金メッキ層はＭｎを０．００５
   〜１．０ｗｔ％含むことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項又は第２項記載の電鋳薄刃砥石。
4. （４）上記Ｎｉ−Ｃｏ合金メッキ層内における上記超砥
   粒の含有率が１０〜５０ｖｏｌ％であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項又は第２項又は第３項記載の電
   鋳薄刃砥石。