(57)【要約】【課題】ワークに生じるチッピングの大きさを低減する。【解決手段】金属結合相３内に砥粒４を分散配置して形成された円環平板状の砥石本体２において、少なくとも径方向外側の領域である切削作用領域Ｃにおいては、厚み方向を向く面２ａ、２ｂにおける金属結合相３表面からの砥粒４の突出量Ｐを砥粒４の平均粒径の１／４以下とする。砥石本体２は、円環平板形状をなす砥粒層６と、砥粒層６の厚み方向の一面を覆う第一埋め込みめっき層７とによって構成する。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
砥粒を金属結合相中に分散配置してなる円環平板形状の砥石本体を有し、該砥石本体において径方向外側の領域または径方向内側の領域がワークの切削に用いられる切削作用領域をなす電鋳薄刃砥石であって、
前記砥石本体において少なくとも前記切削作用領域では、厚み方向を向く面における前記金属結合相表面からの前記砥粒の突出量が前記砥粒の平均粒径の１／４以下とされていることを特徴とする電鋳薄刃砥石。
【請求項２】
前記砥石本体は、めっきにより台金上に砥粒を含む金属結合相を形成することで得た砥粒層と、
該砥粒層のめっき成長面に形成される砥粒を含まない第一埋め込みめっき層とを有していることを特徴とする請求項１記載の電鋳薄刃砥石。
【請求項３】
前記砥粒層は、前記台金に面していた側では表面の金属結合相が除去されており、該表面には、砥粒を含まない第二埋め込みめっき層が形成されていることを特徴とする請求項２記載の電鋳薄刃砥石。
【請求項４】
前記第一、第二埋め込みめっき層が、無電解ニッケルめっきによって形成され熱処理による析出硬化が行われためっき層によって構成されていることを特徴とする請求項３記載の電鋳薄刃砥石。
【請求項５】
前記砥石本体の少なくとも前記切削作用領域においては、その両端部に、厚み方向の中間部よりも集中度の高い高集中度層が設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の電鋳薄刃砥石。
【請求項６】
砥粒を金属結合相中に分散配置してなる砥石本体を有する電鋳薄刃砥石の製造方法であって、
前記砥粒が分散されためっき液中で台金上にめっきを施して該台金上に前記金属結合相及び前記砥粒からなる砥粒層を形成する砥粒層形成工程と、
前記砥粒を含まないめっき液中で前記砥粒層上にめっきを施して前記砥粒層のめっき成長面上に前記砥粒を含まない第一埋め込みめっき層を形成する埋め込みめっき層形成工程とを有し、
これらの工程を経て、前記砥粒層においてめっき成長面上に露出している砥粒の露出部のうち少なくとも一部を前記第一埋め込みめっき層に埋め込んだ砥石本体を得ることを特徴とする電鋳薄刃砥石の製造方法。
【請求項７】
前記砥粒層形成工程と前記埋め込みめっき層形成工程との間に、前記砥粒層の前記台金側の面の金属結合相を除去して該台金側の面に前記砥粒を露出させる砥粒露出工程を設け、
前記埋め込みめっき層形成工程では、前記砥粒層に前記砥粒を含まないめっき液中でめっきを施して、前記めっき成長面上には前記第一埋め込みめっき層を形成するとともに、前記台金側の面上には前記砥粒を含まない第二埋め込みめっき層を形成し、
これらの工程を経て、前記砥粒層において前記めっき成長面上及び前記台金側の面上に露出している砥粒の露出部のうち少なくとも一部を、前記第一埋め込みめっき層、第二埋め込みめっき層に埋め込んだ砥石本体を得ることを特徴とする請求項６記載の電鋳薄刃砥石の製造方法。
【請求項８】
前記埋め込みめっき工程において、前記第一、第二埋め込みめっき層の形成を、無電解ニッケルめっきによって行い、
前記埋め込みめっき工程を終えた後に、前記第一、第二埋め込みめっき層を析出硬化させるための熱処理工程を有していることを特徴とする請求項７記載の電鋳薄刃砥石の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば電子材料や半導体製品等のワークに高精度な加工を施すのに用いられる電鋳薄刃砥石に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、電子材料や半導体製品は複数個を一体にして製造されており、このような電子材料や半導体製品の集合体から個々の電子材料や半導体製品を切り出すか、この集合体において各電子材料間の境界または各半導体製品間の境界に溝入れ加工を施してこの集合体から各電子材料または各半導体製品を溝の部分で折り取ることによって各電子材料や半導体製品を得ている。
電鋳薄刃砥石は、このような電子材料や半導体製品の集合体の切断や溝入れ加工に用いられるものである。
【０００３】
電鋳薄刃砥石は、後述する特許文献１に記載されているように、Ｎｉ（ニッケル）やＣｏ（コバルト）、Ｃｕ（銅）或いはこれらの合金等からなる金属めっき層（金属結合相）内にダイヤモンドやｃＢＮ等の超砥粒を分散した構成の厚さ数十μｍ〜数百μｍの円環平板形状の砥石本体を有している。
電鋳薄刃砥石は、砥石本体の径方向内側の領域と径方向外側の領域とのうちのいずれか一方の領域を保持されて軸線回りに回転駆動されることで、他方の領域でワークの切削加工を行うものである。
【０００４】
また、この種の電鋳薄刃砥石としては、後述する特許文献２に記載されているように、円盤状の台金に、この台金と同心にして、その外周に径方向外側の領域が張り出すようにして前記砥石本体を設けたものもある。この電鋳薄刃砥石は、台金を軸線回りに回転駆動されることで、台金とともに回転する砥石本体の径方向外側の領域でワークの切削加工を行うものである。
これら電鋳薄刃砥石は、強度と剛性に優れているために、極薄の砥石の製造が可能であり、超精密加工が要求される電子材料や半導体製品の切断や溝入れ加工等に用いられる。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭６３−１７４８７７号公報
【特許文献２】
特開平８−２５７９１９号公報
【０００６】
これら電鋳薄刃砥石の砥石本体としては、超砥粒が分散されためっき液中で台金上にめっきを施して得られる、金属結合相及び超砥粒からなる砥粒層が用いられる。
この砥粒層は、その製造方法に由来する特徴的な構成を有している。
すなわち、この砥粒層において台金側の面では、台金の表面の形状が転写されているので、めっきによる形成を終えた状態のままでは、金属結合相の表面から超砥粒が突出していない。
一方、この砥粒層においてめっき成長面、すなわち台金に対向する面とは反対側の面では、超砥粒の配置は不規則であって、金属結合相の表面からの超砥粒の突出量は一定ではなく、超砥粒の中には、先端が金属結合相の表面と同一位置にあるものや、金属結合相の表面からの突出量がその粒径の１／２以上となっているものもある。
従来は、この砥粒層を砥石本体として用いるにあたって、台金側の面にエッチングを施して金属結合相をわずかに除去して、この面における超砥粒の突出量を確保している。
【０００７】
ここで、従来のワークでは、各電子材料間、もしくは各半導体製品間の切断代は１００μｍ程度確保されている。一方、従来の電鋳薄刃砥石は、切断幅（カーフ幅）が６０μｍ程度であり、また加工の際にワークに生じるチッピングの大きさは、チッピングの生じやすい材質のワークの加工において、切断経路の片側で１０μｍから１５μｍ程度（すなわち切断経路の両側をあわせるとチッピングの大きさは２０μｍから３０μｍ程度）であるので、従来のワークの切断または溝入れ加工に十分対応可能であった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、近年は、同じ大きさのワークからより多くの電子材料や半導体製品を得ることができるよう、切断代を６０μｍ以下、将来的には３０μｍ以下に狭めることが要求されており、これに伴って、電鋳薄刃砥石にも、このように切断代を狭めたワークの切削加工に対応することが求められている。
しかし、切断幅が狭められるよう電鋳薄刃砥石の砥石本体の厚みを薄くすると、砥石本体の剛性が低下して直進性が低下し、また砥石本体の強度も低下してしまう。
このため、より切断代の狭いワークの加工に対応するためには、単に電鋳薄刃砥石の切断幅を狭めることよりも、ワークの加工時にワークにチッピングを生じにくくし、またチッピングが生じたとしてもごく小さなチッピングしか生じさせないようにすることが求められる。
【０００９】
ここで、単結晶材料（例えば半導体材料であるシリコンや、圧電素子となるリチウムタンタレート等）や、ガラス質の材料（例えば石英ガラスや、コンデンサ等に用いられるチタン酸バリウム等）など、粒界がないかもしくは粒界の少ない材料を切削加工する場合には、粒界を多く有する材料を切削加工する場合に比べてチッピングが生じやすく、またチッピングの大きさも大きくなる。
これは、ワークが粒界の多い材質である場合には、ワークに切削加工による負荷が加わった場合に、ワークにおいて負荷が加わった部位に最も近い粒界に沿って亀裂が生じやすいので、チッピングが生じにくく、またチッピングが生じても比較的小さいもので済むものと思われる。
一方、ワークが粒界の少ない、もしくは粒界のない材質である場合には、ワークに切削加工による負荷が加わった場合には、ワークにおいて負荷が加わった部位が破壊されるのではなく、この部位の周辺が一体に剥離しやすいので、チッピングが生じやすく、またチッピングの大きさも大きくなりやすいものと思われる。
【００１０】
また、ワークを切断する場合、ワークの裏面側には表面側に生じるチッピングの数倍の大きさのチッピングが生じる。これは、通常ワークはダイシングテープによって冶具に取り付けられた状態で切断されるのであるが、ワークを切断する際の切削抵抗を受けて電鋳薄刃砥石が振動することによってダイシングテープが引っ張られて弾性変形してしまい、これによってワークの裏面側が引っ張られることとなり、裏面側でのチッピングが大きくなってしまうものと思われる。
この裏面側のチッピングは、ワークが薄くなるにつれて顕著となる。ワークの厚みは、従来３００μｍ程度あったが、近年では、ワークの厚みも１００μｍ程度まで低減されているため、裏面側に生じるチッピングも大きくなりやすい。
【００１１】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ワークに生じるチッピングの大きさを低減することができる電鋳薄刃砥石を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる電鋳薄刃砥石は、砥粒を金属結合相中に分散配置してなる円環平板形状の砥石本体を有し、該砥石本体において径方向外側の領域または径方向内側の領域がワークの切削に用いられる切削作用領域をなす電鋳薄刃砥石であって、前記砥石本体において少なくとも前記切削作用領域では、厚み方向を向く面における前記金属結合相表面からの前記砥粒の突出量が前記砥粒の平均粒径の１／４以下とされていることを特徴としている。
【００１３】
このように構成される電鋳薄刃砥石においては、砥石本体の少なくとも切削作用領域では、厚み方向を向く面における砥粒の突出量が抑えられていて、ワークを加工する際にこれらの面に設けられる砥粒がワークの切削に全く作用しないか、わずかに作用するのみとなるので、砥石本体のこれらの面における切削抵抗が少なく、砥石本体に振動が生じにくい。
また、砥石本体において厚み方向を向く両面間で砥粒の突出量の差が少ないので、砥石本体の厚み方向を向く両面に加わる切削抵抗のバランスが良好であり、砥石本体に振動が生じにくい。
【００１４】
ここで、電鋳薄刃砥石において、砥石本体の厚みは、台金側の面において厚み方向に最も突出した部分と、めっき成長面において厚み方向に最も突出した部分との間の寸法によって規定される。
従来の電鋳薄刃砥石では、台金側を向く面とめっき成長面の両方において、その表面からの超砥粒の突出量が大きいので、砥粒を保持する金属結合相の厚みは、砥石本体の厚みよりも薄い。
これに対して、本願発明の電鋳薄刃砥石では、砥石本体の厚み方向を向く両面においてその表面からの砥粒の突出量が少ないので、砥石本体の厚みが同じであっても従来の電鋳薄刃砥石に比べて金属結合相の厚みが厚く、砥石本体の剛性及び強度が高い。
【００１５】
また、従来の電鋳薄刃砥石は、前述のように、砥石本体のめっき成長面側では超砥粒の配置は不規則であって、超砥粒の中には、めっき成長面からの突出量が超砥粒の粒径の１／２以上となるものもある。このため、従来の電鋳薄刃砥石では、砥石本体はめっき成長面側で摩耗が進行しやすく、砥石本体に偏摩耗が生じやすい。このように砥石本体に偏摩耗が生じると、電鋳薄刃砥石の直進性が低下し、また電鋳薄刃砥石の厚み方向に加わる切削抵抗のバランスが崩れて電鋳薄刃砥石に振動が生じやすい。
これに対して、本発明にかかる電鋳薄刃砥石では、砥石本体において厚み方向を向く両面間で砥粒の突出量の差が少ないので、砥石本体に偏摩耗が生じにくい。
【００１６】
本発明にかかる電鋳薄刃砥石において、前記砥石本体は、めっきにより台金上に砥粒を含む金属結合相を形成することで得た砥粒層と、該砥粒層のめっき成長面に形成される砥粒を含まない第一埋め込みめっき層とを有している構成が採用される。
このような電鋳薄刃砥石は、砥粒層のうち、砥粒が不規則に配列されるめっき成長面側では、第一埋め込みめっき層によって砥粒の露出部のうち少なくとも一部が埋め込まれており、また砥粒層のうち、台金側を向く面では砥粒は金属結合相から突出していないので、この砥粒層によって構成される砥石本体は、厚み方向の両面で砥粒の突出量が従来よりも抑えられた構成となる。
ここで、砥粒層の台金側を向く面での砥粒の突出量を確保する必要がある場合には、砥粒の平均粒径の１／４までの厚みを限度として、この面の金属結合相をエッチングによって除去してもよい。
【００１７】
また、このように砥粒層に第一埋め込みめっき層を設けた構成の電鋳薄刃砥石において、砥粒層は、台金に面していた側では表面の金属結合相が除去されており、この表面には、砥粒を含まない第二埋め込みめっき層が形成されている構成としてもよい。
このように構成される電鋳薄刃砥石では、砥粒層の両面に埋め込みめっき層が形成されているので、砥粒層の片側にのみ埋め込みめっき層を設けた場合に比べて、厚み方向の両面の応力バランスがよく、たわみや反りが生じにくい。
【００１８】
また、このように砥粒層に第一、第二埋め込みめっき層を設けた構成の電鋳薄刃砥石において、第一、第二埋め込みめっき層が、無電解ニッケルめっきによって形成され熱処理による析出硬化が行われためっき層によって構成されていてもよい。
無電解ニッケルめっき、例えばニッケル−リンめっきは、析出状態ではほぼ非晶質であるが、熱処理を施すことによって結晶形となって析出硬化現象を示す。この電鋳薄刃砥石は、このように析出硬化が行われて硬度が高められた無電解ニッケルめっき層によって砥石本体の厚み方向の両面が構成されているので、砥石本体の剛性及び強度が高い。
【００１９】
ここで、砥石本体において切削作用領域の径方向の端縁は、切削加工を繰り返すにつれて次第に角が落とされて、断面視において端縁のなす曲面の曲率半径が小さくなるとともに、その肉厚が径方向端縁側に向かうにつれて薄くなってゆく。砥石本体がこのように摩耗すると、ワークの加工精度も含めた初期の切削性能を維持することができない上、リードフレーム等の金属部を有するワークを切削加工した場合、金属部にバリが生じやすい。
【００２０】
そこで、本発明にかかる電鋳薄刃砥石は、砥石本体の少なくとも切削作用領域においては、その厚み方向の両端部に、厚み方向の中間部よりも集中度の高い高集中度層が設けられる構成としてもよい。
この場合には、砥石本体において少なくとも切削作用領域では、厚み方向の両端部は集中度が高いために摩耗が進行しにくく、砥石本体が初期形状をほぼ保った状態で摩耗してゆくことになる。このため、初期の切削性能が長期にわたって維持されるとともに、金属部を有するワークを切断しても、金属部にバリが生じにくい。また、このように砥石本体を多層構造としているので、砥石本体の剛性も高い。
【００２１】
本発明にかかる電鋳薄刃砥石の製造方法は、砥粒を金属結合相中に分散配置してなる砥石本体を有する電鋳薄刃砥石の製造方法であって、前記砥粒が分散されためっき液中で台金上にめっきを施して該台金上に前記金属結合相及び前記砥粒からなる砥粒層を形成する砥粒層形成工程と、前記砥粒を含まないめっき液中で前記砥粒層上にめっきを施して前記砥粒層のめっき成長面上に前記砥粒を含まない第一埋め込みめっき層を形成する埋め込みめっき層形成工程とを有し、これらの工程を経て、前記砥粒層においてめっき成長面上に露出している砥粒の露出部のうち少なくとも一部を前記第一埋め込みめっき層に埋め込んだ砥石本体を得ることを特徴としている。
【００２２】
この電鋳薄刃砥石の製造方法では、砥粒層のうち、砥粒が不規則に配列されるめっき成長面側では、第一埋め込みめっき層によって砥粒の露出部のうち少なくとも一部が埋め込まれており、また砥粒層のうち、台金側を向く面では砥粒は金属結合相から突出していないので、この砥粒層によって構成される砥石本体を、厚み方向の両面で砥粒の突出量が従来よりも抑えられた構成の砥石本体を製造することができる。
ここで、砥粒層において台金側を向く面において砥粒の突出量を確保する必要がある場合には、砥粒の平均粒径の１／４までの厚みを限度として、この面の金属結合相をエッチングによって除去してもよい。
【００２３】
また、この電鋳薄刃砥石の製造方法において、前記砥粒層形成工程と前記埋め込みめっき層形成工程との間に、前記砥粒層の前記台金側の面の金属結合相を除去して該台金側の面に前記砥粒を露出させる砥粒露出工程を設け、前記埋め込みめっき層形成工程では、前記砥粒層に前記砥粒を含まないめっき液中でめっきを施して、前記めっき成長面上には前記第一埋め込みめっき層を形成するとともに、前記台金側の面上には前記砥粒を含まない第二埋め込みめっき層を形成し、これらの工程を経て、前記砥粒層において前記めっき成長面上及び前記台金側の面上に露出している砥粒の露出部のうち少なくとも一部を、前記第一埋め込みめっき層、第二埋め込みめっき層に埋め込んだ砥石本体を得てもよい。
この電鋳薄刃砥石の製造方法では、砥粒層のうち、台金側の面にも、砥粒の露出部のうち少なくとも一部を埋め込む第二埋め込みめっき層を形成するので、砥粒層の片側にのみ埋め込みめっき層を設けた場合に比べて、厚み方向の両面の応力バランスがよくたわみや反りが生じにくい電鋳薄刃砥石を製造することができる。
【００２４】
また、この電鋳薄刃砥石の製造方法では、埋め込みめっき工程において、第一、第二埋め込みめっき層の形成を無電解ニッケルめっきによって行い、前記埋め込みめっき工程を終えた後に、前記第一、第二埋め込みめっき層を析出硬化させるための熱処理工程を有していてもよい。
この電鋳薄刃砥石の製造方法では、砥石本体を構成する砥粒層の厚み方向の両面に、例えば無電解ニッケル−リンめっき等の無電解ニッケルめっき層からなる第一、第二の埋め込みめっき層を形成し、この第一、第二の埋め込みめっき層に熱処理を施して析出硬化させるので、剛性及び強度が高められた電鋳薄刃砥石を製造することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
〔第一の実施形態〕
以下より、本発明の一実施の形態にかかる電鋳薄刃砥石について、図１から図３を用いて説明する。図１は本実施形態にかかる電鋳薄刃砥石を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は一部拡大縦断面図、図２及び図３は本実施形態にかかる電鋳薄刃砥石の製造工程を概略的に示す図である。
本実施の形態にかかる電鋳薄刃砥石１は、図１（ａ）に示すように、円環平板形状の砥石本体２を有している。この砥石本体２の外周縁には、複数のスリット１ａが形成されている（スリット１ａは形成しなくてもよい）。
この砥石本体２は、ＮｉやＮｉ基合金等からなる金属結合相３内に、ダイヤモンドやｃＢＮ等の砥粒４（超砥粒）を分散配置して形成されたものであって、図１（ｂ）に示すように、円環平板形状をなす砥粒層６と、砥粒層６の厚み方向の一面を覆う第一埋め込みめっき層７とによって構成されている。
ここで、第一埋め込みめっき層７も、ＮｉやＮｉ基合金等によって構成されるものである。
【００２６】
この電鋳薄刃砥石１は、砥石本体２において径方向外側の領域（図１（ａ）において二点鎖線よりも径方向外側の領域）がワークの切削に作用する切削作用領域Ｃとされている。
砥石本体２のうち、少なくとも切削作用領域Ｃにおいては、厚み方向を向く面２ａ、２ｂにおける金属結合相３表面からの砥粒４の突出量Ｐが砥粒４の平均粒径の１／４以下とされている。本実施の形態では、砥粒４として粒径４／６μｍのダイヤモンド粒（平均粒径４．２μｍ）を用いており、厚み方向を向く面２ａ、２ｂからの砥粒４の突出量は、１．０μｍ以下としている。
【００２７】
このように構成される電鋳薄刃砥石１の砥石本体２の製造工程は、砥粒層６を形成する砥粒層形成工程と、砥粒層６上にさらに第一埋め込みめっき層７を形成する埋め込みめっき層形成工程とを有している。
【００２８】
〔砥粒層形成工程〕
砥石本体２の原型となる砥粒層６は、図２に概略的に示す砥石製造装置１０を用いて製造される。
砥石製造装置１０は、攪拌機が配設されためっき槽１１を有している。めっき槽１１内には、非導電性の台座１２が略水平に配置され、台座１２上にはステンレス製の平面基板１３（台金）が載置され、めっき槽１１内の平面基板１３の上方には、平面基板１３と平行にしてニッケル製の陽極板１４が配置されている。平面基板１３の上面には、製造すべき電鋳薄刃砥石１の砥石本体２の原型形状をなす部分を残してマスキングが施されている。
【００２９】
この砥石製造装置１０により、電解めっきによって電鋳薄刃砥石１の製造を行う場合には、ステンレス製の平面基板１３を電源の陰極に、陽極板１４を電源の陽極に接続し、めっき液として、砥粒４であるダイヤモンド粉末が分散されためっき液Ｍを攪拌機によって攪拌しながら通電する。そして、平面基板１３のマスキングを施さなかった部分に、図３に実線で示すように、砥粒４を含む所望の厚さの砥粒層６を析出させた後、平面基板１３をめっき槽１１から取り出す。
ここで、このようにして得られた砥粒層６において、平面基板１３に対向する面とは反対側の面であるめっき成長面６ａでは、図３に示すように、砥粒４の配置は不規則であって、めっき成長面６ａからの砥粒４の突出量は一定ではない。なお、砥粒層６において、平面基板１３に対向する面は、砥石本体２の厚み方向の一面２ａをなす。
【００３０】
〔埋め込みめっき層形成工程〕
次に、この平面基板１３上の砥粒層６にめっき処理を施して、図３に二点鎖線で示すように砥粒層６のめっき成長面６ａ上に第一埋め込みめっき層７を形成する。
このめっき処理は、電解めっきであってもよく、また、無電解めっきであってもよい。ここでは、このめっき処理を、砥粒層形成工程と同じく砥石製造装置１０を用いた電解めっきによって行っている。具体的には、砥粒層６の形成された平面基板１３を、砥粒層形成工程で用いためっき液Ｍとは砥粒４が分散されていない以外は同じ組成のめっき液の入っためっき槽に移してめっき処理を行うことで、砥粒４を含まない第一埋め込みめっき層７を砥粒層６上に形成する。
この工程で形成する第一埋め込みめっき層７の厚みＤは、砥粒層６のめっき成長面６ａから突出する超砥粒４が少なくともその粒径の３／４以上埋め込まれるだけの厚みとされる。本実施の形態では、全ての砥粒４がその粒径の３／４以上埋め込まれるよう、第一埋め込みめっき層７の厚みＤは、砥粒４の平均粒径の１／２、すなわち２．１μｍとしている。
このようにして得られた第一埋め込みめっき層７の表面が、砥石本体２の厚み方向の他面２ｂを構成する。
【００３１】
次に、この砥粒層６と第一埋め込みめっき層７との積層体を平面基板１３から剥離させる。ここで、砥粒層６において平面基板１３に対向する面では、平面基板１３の表面の形状が転写されているので、この時点では、平面基板１３に対向する面における砥粒４の突出量は０である。
【００３２】
さらに、この積層体を洗浄したのち、砥石本体２の一面２ａにおける砥粒４の突き出し量を砥石本体２の他面２ｂにおける砥粒４の突き出し量と同程度とするために、必要に応じて、砥粒層６において平面基板１３に面していた面に電解エッチングを施す。このように電解エッチングを施して、砥粒層６を構成するニッケルめっき層（金属結合相３）の表面をごくわずかに除去することで、図１（ｂ）に実線で示すようにこの面においても砥粒４が露出する。
なお、図１（ｂ）において二点鎖線で示すように、砥石本体２の他面２ｂにおける砥粒４の突き出し量を０とした場合には、砥粒層６にはエッチングを施さず、砥石本体２の一面２ａにおける砥粒４の突き出し量を０とする。
【００３３】
最後に、この積層体に整形を施して、砥粒４が金属結合相３中に分散配置された円環平板形状の砥石本体２を得て、電鋳薄刃砥石１とする。
【００３４】
この電鋳薄刃砥石１は、砥石本体２の径方向内側を図示しない砥石軸に固定され、この状態で砥石軸の軸線まわりに回転させることで、径方向外側の切削作用領域Ｃでワークの切断または溝入れ加工を行うものである。
【００３５】
このように構成される電鋳薄刃砥石１は、ワークの切削に作用する切削作用領域Ｃでは、厚み方向を向く面２ａ、２ｂにおける砥粒４の突出量Ｐが抑えられているので、ワークを加工する際にこれらの面２ａ、２ｂに設けられる砥粒４がワークの切削に全く作用しないか、わずかに作用するのみとなる。
このため、砥石本体２のこれらの面２ａ、２ｂにおける切削抵抗が少なく、砥石本体２に振動が生じにくい。
また、砥石本体２において厚み方向を向く両面２ａ、２ｂ間で砥粒４の突出量の差が少ないため、砥石本体２の厚み方向を向く両面２ａ、２ｂに加わる切削抵抗のバランスが良好であるとともに、砥石本体２に偏摩耗が生じにくいので砥石本体２に振動が生じにくい。
【００３６】
さらに、この電鋳薄刃砥石１では、砥石本体２の厚み方向を向く両面２ａ、２ｂにおける砥粒４の突出量が少なく、砥石本体２の厚みが同じであっても従来の電鋳薄刃砥石に比べて金属結合相３の厚みが厚いので、砥石本体２の剛性及び強度が高く、砥石本体２に振動が生じにくい。
【００３７】
このように、本実施形態にかかる電鋳薄刃砥石１は、ワークの加工の際に砥石本体２に振動が生じにくいので、ワークにチッピングが生じにくく、また、チッピングが生じたとしても、従来の電鋳薄刃砥石よりも生じるチッピングの大きさを低減することができる。
【００３８】
また、このようにワークの加工時に砥石本体２に振動が生じにくく、さらに電鋳薄刃砥石１の剛性及び強度が高いので、ワークを切断する際の電鋳薄刃砥石１の直進性が高く、ワークの加工精度も高い。
【００３９】
〔第二の実施形態〕
次に、本発明の第二の実施の形態について、図４及び図５を用いて説明する。図４は本実施形態にかかる電鋳薄刃砥石を示す一部拡大縦断面図、図５は本実施形態にかかる電鋳薄刃砥石の製造工程を概略的に示す図である。
本実施の形態にかかる電鋳薄刃砥石２１は、その砥石本体２２が、第一の実施の形態に示した電鋳薄刃砥石１と同様に金属結合相３内に砥粒４を分散配置した構成とされている。
【００４０】
砥石本体２２は、円環平板状をなす砥粒層２３と、砥粒層２３の厚み方向の一面を覆う第一埋め込みめっき層７とによって構成されている。この電鋳薄刃砥石２１においても、砥石本体２２の径方向外側の領域が切削作用領域Ｃとされている。
そして、砥石本体２２において少なくとも切削作用領域Ｃにおいては、その厚み方向の両端部に、厚み方向の中間部２４よりも集中度の高い高集中度層２５が設けられている。
砥石本体２２において、厚み方向の中間部２４では、集中度は２０から２４としており、高集中度層２５では、集中度は２５から２９としている。本実施の形態では、中間部２４の集中度は２１としており、高集中度層２５の集中度は２７としている。
【００４１】
また、この電鋳薄刃砥石２１においても、砥石本体２２のうち、少なくとも切削作用領域Ｃにおいては、厚み方向を向く面２２ａ、２２ｂにおける金属結合相３表面からの砥粒４の突出量Ｐが砥粒４の平均粒径の１／４以下とされている。本実施の形態では、砥粒４として粒径４／６μｍのダイヤモンド粒（平均粒径４．２μｍ）を用いており、厚み方向を向く面２２ａ、２２ｂからの砥粒４の突出量Ｐは、１．０μｍ以下としている。
【００４２】
このように構成される電鋳薄刃砥石２１は、第一の実施の形態で示した砥石製造装置１０を用いて製造される。
この電鋳薄刃砥石２１は、第一の実施の形態にかかる電鋳薄刃砥石１と同じく、砥粒層形成工程と埋め込みめっき層形成工程とを経て製造されるものであって、砥粒層形成工程では、高集中度層２５のうちの一方である第一の高集中度層２５ａを形成する第一の高集中度層形成工程と、砥石本体２２の中間部を形成する中間部形成工程と、高集中度層２５のうちの他方である第二の高集中度層２５ｂを形成する第二の高集中度層形成工程とが行われる。
以下、砥粒層形成工程の詳細について説明する。
【００４３】
〔第一の高集中度層形成工程〕
まず、第一の実施の形態において砥粒層２３を形成する際と同様の手順で、砥粒４を含むめっき層を析出させて、これによって所望の厚さＤ１の第一の高集中度層２５ａを形成する。本実施の形態では、第一の高集中度層２５ａの厚みＤ１は２５μｍとしている。この工程では、第一の高集中度層２５ａが所望の集中度となるように、めっき液Ｍ中に分散される砥粒４の量が設定される。
なお、第一の高集中度層２５ａにおいて、平面基板１３に対向する面は、砥石本体２の厚み方向の一面２ａをなす。
【００４４】
〔中間部形成工程〕
次に、めっき液Ｍ中に分散する砥粒４の量を少なくするか、第一の高集中度層２５ａが形成された平面基板１３を砥粒４の分散される量の少ないめっき液の入っためっき槽に移し、この状態で、第一の高集中度層２５ａ上のめっき層が所望の厚みＤ２になるまでめっき処理を行い、これによって第一の高集中度層２５ａ上に、第一の高集中度層２５ａよりも集中度の低い中間部２４を形成する。本実施の形態では、中間部２４の厚みＤ２は５０μｍとしている。
【００４５】
〔第二の高集中度層形成工程〕
そして、めっき液Ｍ中に分散する砥粒４の量を再び増加させるか、第一の高集中度層２５ａ及び中間部２４が形成された平面基板１３を、砥粒４の分散される量の多いめっき液の入っためっき槽に移し、この状態で中間部２４上のめっき層が所望の厚みＤ３になるまでめっき処理を行って、中間部２４上に、所望の集中度（ただし中間部２４の集中度以上）の第二の高集中度層２５ｂを形成して、砥粒層２３を得る。本実施の形態では、第二の高集中度層２５ｂの厚みＤ３は２５μｍとしている。
【００４６】
ここで、第二の高集中度層２５ｂ上には、さらに第一埋め込みめっき層７が形成されるので、砥石本体２の厚み方向のバランスを保つため、第二の高集中度層２５ｂは、第一の高集中度層２５ａの厚みＤ１よりも第一埋め込みめっき層７の厚みＤの分だけ薄く形成することが好ましい。
また、第二の高集中度層２５ｂでは、その上に砥粒４を含まない第一埋め込みめっき層７が形成されることにより表層部での実質的な集中度が低下することとなるので、この低下分を考慮して、得られる砥石本体２２の厚み方向の両面２２ａ、２２ｂの実質的な集中度が等しくなるよう、第二の高集中度層２５ｂでは第一の高集中度層２５ａよりも集中度を高めてもよい。
【００４７】
そして、このようにして得られた砥粒層２３のめっき成長面２３ａ上（すなわち第二の高集中度層２５ｂの表面上）に、第一の実施の形態における電鋳薄刃砥石１の製造方法と同様の手順で、図５に二点鎖線で示すように、厚みＤの第一埋め込みめっき層７を形成する。このようにして得られた第一埋め込みめっき層７の表面が、砥石本体２２の厚み方向の他面２２ｂを構成する。
そして、これら砥粒層２３及び第一埋め込みめっき層７の積層体を平面基板１３から剥離させて洗浄したのち、必要に応じて砥粒層２３の平面基板１３側の面にエッチングを施して図５に実線で示すようにこの面においても砥粒４を露出させ、さらに積層体を所望の形状に成形することで、砥石本体２２を得る。
【００４８】
なお、本実施の形態においても、図５において二点鎖線で示すように、砥石本体２２の他面２２ｂにおける砥粒４の突き出し量を０とした場合には、砥粒層６にはエッチングを施さず、砥石本体２の一面２ａにおける砥粒４の突き出し量を０とする。
【００４９】
このように構成される電鋳薄刃砥石２１は、砥石本体２２において少なくとも切削作用領域Ｃでは、厚み方向の両端部に高集中度層２５が設けられていて、厚み方向の両端部は集中度が高いために摩耗が進行しにくく、砥石本体２２において切削作用領域Ｃの径方向の端縁が初期形状をほぼ保った状態で摩耗してゆくことになる。このため、この電鋳薄刃砥石２１では、ワークの加工精度も含めた初期の切削性能を長期にわたって維持することができ、また、金属部を有するワークを切断しても、金属部にバリが生じにくい。
。また、このように砥石本体２２が多層構造であるので、砥石本体２２の剛性も向上する。
【００５０】
ここで、砥石本体２２において、高集中度層２５の集中度と厚み方向の中間部２４の集中度との比が１：０．９よりも小さいと、高集中度層２５と中間部とで集中度の差が少なすぎて、高集中度層２５を設けたことによる効果を十分に得ることができない。一方、この集中度の比が１：０．７よりも大きいと、中間部２４に比べて高集中度層２５の摩耗が進行しにくくなり、使用を繰り返すにつれて、砥石本体２２において切削作用部Ｃの径方向の端縁では、中間部２４が高集中度層２５に対して窪んだ形状となってしまう。切削作用部Ｃの端縁がこのような形状であると、中間部２４とワークとの間にクーラントが回り込みにくいので、ワークに焼けが生じやすくなってしまう。
このため、高集中度層２５の集中度と厚み方向の中間部２４の集中度との比は、１：０．９から１：０．７の範囲内とすることが好ましい。
【００５１】
また、砥石本体２２において、第一の高集中度層２５ａの厚みＤ１（すなわち第二の高集中度層２５ｂと第一埋め込みめっき層７とを合わせた厚み）が、砥粒層２３の厚みの１５％よりも薄いと、高集中度層２５の厚みが薄すぎて、高集中度層２５を設けたことによる効果を十分に得ることができない。一方、第一の高集中度層２５ａの厚みＤ１が、砥粒層２３の厚みの３５％よりも厚いと、中間部２４に比べて高集中度層２５の摩耗が進行しにくくなり、砥石本体２２において切削作用部Ｃの径方向の端縁では、中間部２４が高集中度層２５に対して窪んだ形状となってしまう。
このため、第一の高集中度層２５ａの厚みＤ１は、砥粒層２３の厚みの１５％以上３５％以下とすることが好ましい。
【００５２】
〔第三の実施形態〕
次に、本発明の第三の実施の形態について、図６を用いて説明する。図６は本実施形態にかかる電鋳薄刃砥石を示す一部拡大縦断面図である。
本実施の形態にかかる電鋳薄刃砥石３１は、その砥石本体３２が、上記第一、第二の実施の形態に示した電鋳薄刃砥石１、２１の砥石本体２、２２と同様、平面基板１３上にめっきにより砥粒４を含む金属結合相３を形成することで得た砥粒層３６と、砥粒層３６のめっき成長面に形成される砥粒４を含まない第一埋め込みめっき層３７とを有している。そして、この第一埋め込みめっき層３７の表面が、砥石本体３２の厚み方向の他面３２ｂを構成している。
ここで、図６では、砥粒層３６を、第一の実施の形態に示した砥粒層６と同様に単一の層によって構成した例を示しているが、これに限られることなく、砥粒層３６は、第二の実施の形態に示した砥粒層２６のように複数の層によって構成されていてもよい。
【００５３】
この砥粒層３６は、平面基板１３に面していた側では表面の金属結合相３がエッチングによって除去されており、この面では砥粒層３６への砥粒４の埋め込み量が低減されている。さらに、この表面には、砥粒４を含まない第二埋め込みめっき層３８が形成されていて、これによって砥粒４の露出部のうち少なくとも一部が埋め込まれている。この第二埋め込みめっき層３８の表面は、砥石本体３２の厚み方向の一面３２ａを構成するものである。このように第二埋め込みめっき層３８が形成されることにより、この砥石本体３２においても、少なくとも切削作用領域では、厚み方向を向く面３２ａ、３２ｂにおける金属結合相３表面からの砥粒４の突出量Ｐが砥粒４の平均粒径の１／４以下とされている。
【００５４】
この第二埋め込みめっき層２８は、第一埋め込みめっき層３７と同様、ＮｉやＮｉ基合金等によって構成されるものであって、その厚みＤ２は、例えば第一埋め込みめっき層３７の厚みＤ１とほぼ同一とされる。
本実施の形態では、第一、第二埋め込みめっき層３７、３８は、無電解ニッケルめっきによって形成され熱処理による析出硬化が行われためっき層によって構成されている。
【００５５】
このように構成される電鋳薄刃砥石３１は、第一の実施の形態に示した電鋳薄刃砥石の製造工程において、砥粒層形成工程と前記埋め込みめっき層形成工程との間で、砥粒層３６の平面基板１３に対向していた面から砥粒４を露出させる砥粒露出工程を行うとともに、埋め込みめっき層形成工程において、砥粒層３６の厚み方向の両面にめっきを施して第一、第二の埋め込みめっき層３７、３８を形成し、さらに、熱処理工程を経て第一、第二埋め込みめっき層３７、３８を析出硬化させることによって製造される。
【００５６】
砥粒露出工程は、砥粒層形成工程を終えた後、得られた砥粒層３６をめっき槽１１から取り出して平面基板１３から剥離させ、さらに洗浄を行った後に行われる。
砥粒層露出工程では、砥粒層３６において平面基板１３に面していた面に電解エッチングを施して、砥粒層３６を構成するニッケルめっき層（金属結合相３）の表面をごくわずかに除去することで、砥粒４を露出させる。
この工程において、金属結合相３は、望ましい砥粒４の突き出し量にさらに第二埋め込みめっき層３８に要求される厚みＤ２を加えた寸法と同じ厚みだけ除去する。
【００５７】
第二埋め込みめっき工程では、上記砥粒露出工程を経た砥粒層３６を無電解めっき槽に移し変えて無電解ニッケルめっきを行い、砥粒層３６のめっき成長面３６ａには第一埋め込みめっき層３７を形成し、エッチング面には第二埋め込みめっき層３８を形成する。本実施の形態では、第一、第二埋め込みめっき層３７、３８を、無電解ニッケル−リンめっきによって形成している。
なお、この積層体の厚み方向の両面における応力バランスを良好に保つために、第一埋め込みめっき層３７の厚みＤ１と第二埋め込みめっき層３８の厚みＤ２とは、同程度とすることが好ましい。
【００５８】
熱処理工程では、砥粒層３６と第一、第二埋め込みめっき層３７、３８との積層体を加熱することで、第一、第二埋め込みめっき層３７、３８を構成するニッケル−リンめっき層を析出硬化させる。
この熱処理は、電気炉等を用いて行われるものである。またこの熱処理における熱処理温度、処理時間は、電解めっきによって形成された砥粒層３６に劣化が生じない範囲で、かつ第一、第二埋め込みめっき層３７、３８の析出硬化が確実に行われるように選択されるものであって、熱処理温度は１５０°Ｃ〜４００°Ｃ、処理時間は３０分〜１２０分とすることが好ましい。
このような熱処理条件では、積層体の酸化の問題が生じないので、この熱処理は大気中で行うことができる。なお、第一、第二埋め込みめっき層３７、３８にそれほど硬度が要求されない場合には、熱処理工程を省略してもよい。
【００５９】
最後にこの積層体に成形を施して、砥粒層３６の厚み方向の両面に埋め込みめっき層が形成された砥石本体３２を得て、電鋳薄刃砥石３１とする。
【００６０】
このように構成される電鋳薄刃砥石３１は、砥石本体３２の厚み方向の両面にそれぞれ埋め込みめっき層が形成されているので、砥粒層の片側にのみ埋め込みめっき層を設けた場合に比べて、厚み方向の両面の応力バランスがよく、たわみや反りが生じにくい。
また、第一、第二埋め込みめっき層３７、３８は、析出硬化が行われて硬度が高められたニッケル−リンめっき層によって構成されているので、砥石本体３２の剛性及び強度が高くなって直進性が向上する。また、このように砥石本体３２の剛性及び強度が高くなるので、同じ剛性、強度であれば、従来の電鋳薄刃砥石よりもさらに厚みを薄くして、切断幅をより狭めることができる。
【００６１】
ここで、上記各実施の形態では、電鋳薄刃砥石１、２１の砥石本体の径方向外側の領域を切削作用領域Ｃとした例を示したが、これに限られることなく、径方向内側の領域を切削作用領域Ｃとしてもよい。この場合には、前記電鋳薄刃砥石１、２１は、径方向外側を砥石軸に固定され、この状態で砥石軸の軸線まわりに回転させることで、径方向内側の切削作用領域Ｃでワークの切断または溝入れ加工を行う。
【００６２】
また、上記各実施の形態では、電鋳薄刃砥石として、全体が砥石本体によって構成されるものを示したが、これに限られることなく、例えば円盤状の台金に、この台金と同心にして、その外周に径方向外側の領域が張り出すようにして砥石本体を設けた構成としてもよい。このような電鋳薄刃砥石の製造方法は、従来の台金を有する電鋳薄刃砥石の製造方法とほぼ同様の方法で作成されるものであって、砥石本体のみが、本発明にかかる電鋳薄刃砥石の製造方法を用いて製造される。
【００６３】
【実施例】
ここで、本発明にかかる電鋳薄刃砥石の切削性能を評価するために、以下の切削性能試験を行った。
まず、本発明の第一の実施の形態にかかる電鋳薄刃砥石１の切削性能試験を行った。この切削性能試験では、第一の実施の形態にかかる電鋳薄刃砥石１として、砥石本体２の厚み方向の両面における砥粒４の突出量Ｐを砥粒４の平均粒径の１／４としたもの（以下、実施例１とする）と、実施例１と同形状で砥粒４の突出量Ｐを平均粒径の１／８としたもの（以下、実施例２とする）とを用意し、これらによってシリコン生ウェーハ、リチウムタンタレート、石英ガラスの切断を行った。
【００６４】
これら実施例１、２の砥石本体２は、第一の実施の形態で述べた製造方法によって製造されたものであって、前記砥石製造装置１０において、めっき液Ｍとして、ダイヤモンド粒を分散したスルファミン酸ニッケル液を用いてめっき処理を行って円板状の砥粒層６を作成し、この砥粒層６に砥粒４を含まないスルファミン酸ニッケル液中でめっきを施してこの砥粒層６上に第一埋め込みめっき層７を形成し、さらにこの砥粒層６と第一埋め込みめっき層７との積層体をプレスによって整形して内径を所望の径とし、円筒研削盤によって整形して外径を所望の径とすることによって製造した。
【００６５】
ここで、これら実施例１、２としては、ワークの種類によってそれぞれ適切な粒径の砥粒４を用いた適切な寸法のものを用意した。実施例１、２において、シリコンの生ウェーハの切断に用いるものでは、砥粒４の粒径を４／６μｍ（平均粒径４．２μｍ）とし、砥石本体２は、内径４０ｍｍ、外径５２ｍｍ、厚み３０μｍとしており、実施例１では、第一埋め込みめっき層７の厚みＤは２．０μｍとし、実施例２では、第一埋め込みめっき層７の厚みＤは２．５μｍとした。この実施例１、２の砥石本体２は、いずれも砥粒４の含有率が２５ｖｏｌ％（すなわち集中度１００）であった。
【００６６】
また、実施例１、２において、リチウムタンタレートの切断に用いるものでは、砥粒４の粒径を６／１２μｍ（平均粒径８．５μｍ）とし、砥石本体２は、内径４０ｍｍ、外径５４ｍｍ、厚み５０μｍとしており、実施例１では、第一埋め込みめっき層７の厚みＤは４．３μｍとし、実施例２では、第一埋め込みめっき層７の厚みＤは５．４μｍとした。この実施例１、２の砥石本体２は、いずれも砥粒４の含有率が３３ｖｏｌ％（すなわち集中度１３０）であった。
【００６７】
そして、実施例１、２において、石英ガラスの切断に用いるものでは、砥粒４の粒径を２０／３０μｍ（平均粒径２２．４μｍ）とし、砥石本体２は、内径４０ｍｍ、外径５６ｍｍ、厚み１００μｍとしており、実施例１では、第一埋め込みめっき層７の厚みＤは１１．２μｍとし、実施例２では、第一埋め込みめっき層７の厚みＤは１４．２μｍとした。この実施例１、２の砥石本体２は、いずれも砥粒４の含有率が２０ｖｏｌ％（すなわち集中度８０）であった。
【００６８】
さらに、比較のために、実施例１と同形状で、第一埋め込みめっき層７を有していない電鋳薄刃砥石（以下、従来例とする）と、実施例１と同形状で、砥石本体の厚み方向の両面における砥粒の突出量を砥粒の平均粒径の１／２としたもの（以下、比較例とする）とを用意し、これらについても同様の切断性能試験を行った。従来例は、砥石本体全体を、実施例１、２の砥粒層と同じ手法で作成したものであって、エッチングによって厚み方向の両面における砥粒４の突出量が合わせられている。また、比較例は、砥石本体を、実施例１、２と同じ手法で作成し、第一埋め込みめっき層７の厚みＤを、シリコン生ウェーハ用では１．０μｍ、リチウムタンタレート用では２．１μｍ、石英ガラス用では５．４μｍとしたものである。なお、これら従来例、比較例では、砥石本体の砥粒の含有率は、実施例１と同一とされている。
【００６９】
この切削性能試験では、上記の実施例１、２、及び従来例、比較例を用いて、厚さ３００μｍのシリコン生ウェーハ、厚さ０．４ｍｍのリチウムタンタレート、厚さ０．５ｍｍの石英ガラスをそれぞれ切断し、これらワークの表裏面に生じたチッピングの大きさを工具顕微鏡にて測定した。
ここで、これらワークは、ダイシングテープ（東洋化学製ＵＨＰ−１５２５Ｍ３）を用いて冶具に取り付けた状態で切断した。
また、電鋳薄刃砥石が装着される切断機として、東京精密製Ａ−ＷＤ−１０Ａを用い、電鋳薄刃砥石の回転数は、３００００回転／ｍｉｎ、クーラントとして、市水を２．５Ｌ／ｍｉｎ供給した。
そして、ワークがシリコン生ウェーハである場合には、ワークの送り速度は５０ｍｍ／ｓｅｃ、切り込み深さは０．３２ｍｍとし、ワークがリチウムタンタレートである場合には、ワークの送り速度は２０ｍｍ／ｓｅｃ、切り込み深さは０．４５ｍｍとし、ワークが石英ガラスである場合には、ワークの送り速度は５ｍｍ／ｓｅｃ、切り込み深さは０．５５ｍｍとした。
【００７０】
また、上記の各電鋳薄刃砥石において、厚み方向を向く面からの砥粒の突出量を特定するために、面粗さ計にて表面粗さ（最大高さＲｍａｘ）を測定した。この結果を次の表１、２、３に示す。
【００７１】
【表１】
2004136431.tif 000003
【００７２】
【表２】
2004136431.tif 000004
【００７３】
【表３】
2004136431.tif 000005
【００７４】
表１、２、３からわかるように、従来例では、ワークの表面に生じたチッピングの大きさは砥粒の平均粒径の５倍であり、ワークの裏面に生じたチッピングは、ワークの表面に生じたチッピングよりも大きく、特にワークがシリコン生ウェーハである場合には、裏面のチッピングは、表面のチッピングの３倍以上の大きさであった。
そして、比較例では、ワークの表面に生じたチッピングの大きさは従来例と大差なく、ワークの裏面に生じたチッピングの大きさも、従来例より若干小さい程度であった。
【００７５】
これに対して、実施例１、２では、ワークの表面に生じたチッピングの大きさは砥粒４の平均粒径の３倍程度、ワークの裏面に生じたチッピングの大きさも砥粒４の平均粒径の５倍程度と、従来例及び比較例に比べて明らかにチッピングが小さいことがわかる。特に、ワークがリチウムタンタレートや石英ガラスである場合には、ワークの裏面に生じるチッピングの大きさは、ワークの表面に生じるチッピングと同程度まで低減されている。
【００７６】
このような試験結果は、以下の理由によって導かれたものと推察される。
従来例、比較例では砥石本体の厚み方向を向く面における砥粒の突出量が大きいために、この砥粒がワークの切削を行ってしまい、砥石本体のこれらの面における切削抵抗が大きく、砥石本体に振動が生じてしまう。また、従来例では、前述のように、砥石本体のめっき成長面側では超砥粒の配置は不規則であって、比較例でも、第一埋め込みめっき層の厚みが不十分であるために、砥石本体の厚み方向の両面からの砥粒の突出量の差が大きい。このため、これら従来例、比較例では、砥石本体の厚み方向に加わる切削抵抗のバランスが崩れて砥石本体に振動が生じやすい。
このように、従来例、比較例では、砥石本体に振動が生じやすいので、ワークに大きなチッピングが生じやすくなっていると思われる。
【００７７】
一方、実施例１、２では、砥石本体２の厚み方向を向く面における砥粒４の突出量Ｐが十分に小さく、この砥粒がワークの切削に作用しないか、わずかに作用するのみであって、砥石本体２のこれらの面における切削抵抗が少ない。また、砥石本体２において厚み方向を向く両面間で砥粒４の突出量の差が少ないので、砥石本体２の厚み方向を向く両面に加わる切削抵抗のバランスが良好である。さらに、実施例１、２では、砥石本体２の厚み方向を向く両面においてその表面からの砥粒４の突出量が少ないので、砥石本体２の厚みが同じであっても従来例及び比較例に比べて金属結合相３の厚みが厚く、砥石本体２の剛性及び強度が高い。このことから、実施例１、２では、従来例、比較例よりも砥石本体２に振動が生じにくくなっていると思われる。そして、このように砥石本体２に振動が生じにくいので、実施例１、２ではワークに大きなチッピングが生じにくくなっているものと思われる。
また、この試験から、砥石本体２において厚み方向を向く面における砥粒４の突出量が少ないものほどワークに生じるチッピングが小さくなることがわかる。このことから、砥石本体２において厚み方向を向く面における砥粒４の突出量を０にした電鋳薄刃砥石を用いることで、ワークに生じるチッピングの大きさを最小にすることができると思われる。
【００７８】
次に、本発明の第二の実施の形態にかかる電鋳薄刃砥石２１の切削性能試験を行った。
この切削性能試験では、第二の実施の形態に示した電鋳薄刃砥石２１として、砥石本体２２の中間部２４の集中度を２１、高集中度層２５の集中度を２７としたもの（以下、実施例３とする）を用意した。ここで、砥石本体２２の厚み方向の両面における砥粒４の突出量Ｐは、砥粒４の平均粒径の１／４とした。
【００７９】
実施例３の砥石本体２２は、第二の実施の形態で述べた製造方法によって製造されたものであって、前記砥石製造装置１０において、めっき液Ｍとして、粒径４０／６０（平均粒径４５μｍ）のダイヤモンド粒を分散したスルファミン酸ニッケル液を用いてめっき処理を行って、第一、第二の高集中度層２５ａ、２５ｂ、及び中間部２４とを有する厚み０．３ｍｍの円板状の砥粒層２３を作成し、この砥粒層２３に砥粒４を含まないスルファミン酸ニッケル液中でめっきを施してこの砥粒層６上に厚み２４μｍの第一埋め込みめっき層７を形成し、さらにこの砥粒層２３と第一埋め込みめっき層７との積層体をプレスによって整形して内径を４０ｍｍとし、円筒研削盤によって整形して外径を７６．２ｍｍとすることによって製造した。
【００８０】
また、比較のために、実施例３と同形状で砥粒の粒径も実施例３と同じとした前記従来例及び比較例を用意し、これらについても同様の切断性能試験を行った。
【００８１】
この切削性能試験では、上記の実施例３及び従来例、比較例を用いて金属部を有するワークの切断を行い、ワークの表裏面間における切断幅の差とワークに生じたバリの大きさを測定した。
この切断性能試験では、ワークとして、エポキシ樹脂からなる厚み０．５ｍｍの樹脂層の裏面に銅板からなる厚み０．２ｍｍの金属層が形成された厚さ０．７ｍｍ複合材料を用意し、このワークを、ダイシングテープ（東洋化学製ＵＨＰ−１５２５Ｍ３）を用いて冶具に取り付けた状態で格子状に切断した。
また、電鋳薄刃砥石が装着される切断機として、東京精密製Ａ−ＷＤ−１０Ａを用い、電鋳薄刃砥石の回転数は、１６，０００回転／ｍｉｎ、クーラントとして、市水を１．５Ｌ／ｍｉｎ供給した。
また、ワークの送り速度は５０ｍｍ／ｓｅｃ、切り込み深さは０．７５ｍｍとした。
この結果を次の表４に示す。
【００８２】
【表４】
2004136431.tif 000006
【００８３】
表４からわかるように、切断距離が５０ｍの時点では、実施例３、従来例、比較例とでワークの表裏面間における切断幅の差及びワークに生じたバリの大きさには目立った差は生じていない。
しかし、切断距離が延びるにつれて、従来例、比較例では切断幅の差及びバリの大きさが大きくなってゆき、３００ｍ切断した時点では、ワークの表裏面間における切断幅の差及びバリの大きさが許容範囲を超えてしまった。
これに対して、実施例３では、切断距離が延びても、ワークの表裏面間における切断幅の差及びバリの大きさの増加は緩やかであり、切断距離が６００ｍに達しても、ワークの表裏面間における切断幅の差及びバリの大きさは許容範囲内に収まっている。
【００８４】
これは、従来例、比較例では、切断を続けるにつれて、砥石本体の厚み方向の両端部の摩耗が進行して、切削作用領域、特に切削作用領域の径方向の周縁が初期の形状とは異なる形状となったために、初期の切削性能を維持することができなくなったものと思われる。一方、実施例３では、砥石本体２２の厚み方向の両端部には高集中度層２５が設けられていてこの部分の摩耗が進行しにくく、砥石本体２２の切削作用領域Ｃ、特に切削作用領域Ｃの径方向の周縁が初期の形状をほぼ保った状態のまま摩耗するために、初期の切削性能を長期にわたって維持できたものと思われる。
実際に、この切削性能試験を終えた実施例３、従来例、比較例の砥石本体を観察してみたところ、従来例、比較例では砥石本体の切削作用領域及びその径方向の周縁の形状が崩れているのに対して、実施例３では、砥石本体２２の切削作用領域Ｃ及びその径方向の周縁は、初期の形状をほぼ保っていた。
【００８５】
次に、本発明の第三の実施の形態にかかる電鋳薄刃砥石３１の切削性能試験を行った。
この切削性能試験では、第三の実施の形態にかかる電鋳薄刃砥石３１として、砥石本体３２の厚み方向の両面における砥粒４の突出量Ｐを砥粒４の平均粒径の１／４としたもの（以下、実施例４とする）と、実施例４と同形状で砥粒４の突出量Ｐを平均粒径の１／８としたもの（以下、実施例５とする）とを用意した。
【００８６】
これら実施例４、５の砥石本体３２は、第三の実施の形態で述べた製造方法によって製造されたものであって、ダイヤモンド粒を分散したスルファミン酸ニッケル液を用いてめっき処理を行って円板状の砥粒層３６を形成し、この砥粒層３６において平面基板１３に面していた面に電解エッチングを施して砥粒４を所望量露出させ、さらにこの砥粒層３６の両面に、砥粒４の突出量が所望の値になるまで無電解ニッケル−リンめっきを施して第一、第二埋め込みめっき層３７、３８を形成したのち、この砥粒層３６と第一、第二埋め込みめっき層３７、３８との積層体をプレスによって整形して内径を所望の径とし、円筒研削盤によって整形して外径を所望の径とすることによって製造した。
【００８７】
この試験では、実施例４、５において、砥粒４の粒径を８／１６μｍ（平均粒径１１．５μｍ）とし、砥石本体３２は、内径４０ｍｍ、外径５４ｍｍ、厚み５０μｍとしており、この実施例４、５の砥石本体３２は、いずれも砥粒４の含有率が２５ｖｏｌ％（すなわち集中度１００）であった。
【００８８】
また、比較のために、実施例４と同形状で砥粒の粒径も実施例４と同じとした前記従来例及び比較例を用意し、これらについても同様の切削性能試験を行った。
【００８９】
この切断性能試験では、上記の実施例４、５を用いて、厚さ１ｍｍのセラミックス生材を切断し、切断距離５０ｍｍの間における最大曲がり量（切断幅方向の最大変位量）を測定して、直進性の評価を行った。
この切断性能試験では、ワークを、発泡剥離タイプのダイシングテープ（東洋化学製　ＦＡ１２５０−１０Ｔ）を用いて冶具に取り付けた状態で切断を行った。また、電鋳薄刃砥石が装着される切断機として、東京精密製Ａ−ＷＤ−１０Ａを用い、電鋳薄刃砥石の回転数は、３０，０００回転／ｍｉｎ、クーラントとして、市水を１．２Ｌ／ｍｉｎ供給した。
また、ワークの送り速度は１００ｍｍ／ｓｅｃ、切り込み深さはワークの厚み＋０．０２ｍｍとした。
この結果を次の表５に示す。ここで、上記の各電鋳薄刃砥石において、厚み方向を向く面からの砥粒の突出量を特定するために、面粗さ計にて表面粗さ（最大高さＲｍａｘ）を測定した。この結果についても表５に示す。
【００９０】
【表５】
2004136431.tif 000007
【００９１】
表５からわかるように、従来例では、切断曲がりが２．０ｍｍもあり、比較例においても０．８ｍｍあった。これに対して、実施例４，５については、いずれも切断曲がりは認められず、これらは優れた直進性を有していることがわかる。これは、実施例４、５では、砥粒層３６の厚み方向の両面にそれぞれ埋め込みめっき層が形成されていて砥石本体３２の厚み方向の両面における応力バランスがよいために、直進性が向上しているものと思われる。
【００９２】
次に、上記の各電鋳薄刃砥石によって、ＢＧＡタイプの樹脂パッケージの切断を、送り速度を変えて複数回行い、送り速度による電鋳薄刃砥石の変化を観測した。
この試験では、実施例４、５において、砥粒４の粒径を２０／３０μｍ（平均粒径２２．４μｍ）とし、砥石本体３２は、内径４０ｍｍ、外径５８ｍｍ、厚み１００μｍとしており、この実施例４、５の砥石本体３２は、いずれも砥粒４の含有率が３３ｖｏｌ％（すなわち集中度１３０）であった。
また、実施例４、５は、上記の寸法に成形後にそのままの状態で電気炉内に挿入して、２００°Ｃ、１時間の熱処理を行い、これによって第一，第二埋め込みめっき層３７、３８に析出硬化を生じさせた。
【００９３】
この試験においても、比較のために、実施例４と同形状で砥粒の粒径も実施例４と同じとした前記従来例及び比較例を用意し、これらについても同様の切削性能試験を行った。ここで、上記の各電鋳薄刃砥石において、厚み方向を向く面からの砥粒の突出量を特定するために、面粗さ計にて表面粗さ（最大高さＲｍａｘ）を測定した。この結果を次の表６に示す。
【００９４】
【表６】
2004136431.tif 000008
【００９５】
この切断性能試験では、ワークとして、厚み０．７ｍｍのＢＧＡタイプ樹脂パッケージを用意し、このワークを、ダイシングテープ（東洋化学製ＵＨＰ−１５２５Ｍ３）を用いて冶具に取り付けた状態で切断した。
また、電鋳薄刃砥石が装着される切断機として、東京精密製Ａ−ＷＤ−１０Ａを用い、電鋳薄刃砥石の回転数は、３０，０００回転／ｍｉｎ、クーラントとして、市水を１．５Ｌ／ｍｉｎ供給した。
また、ワークの送り速度は５０ｍｍ／ｓｅｃから１０ｍｍ／ｓｅｃずつ上げていった。なお、切り込み深さはワークの厚み＋０．０５ｍｍとした。
この結果を次の表７に示す。
【００９６】
【表７】
2004136431.tif 000009
【００９７】
表７からわかるように、送り速度が５０ｍｍ／ｓｅｃ〜１３０ｍｍ／ｓｅｃでは、いずれの電鋳薄刃砥石も問題なくワークの切断加工を行うことができた。
しかし、送り速度を１４０ｍｍ／ｓｅｃまで高めると、従来例に破損が生じてしまった。そして、送り速度をさらに高めて１６０ｍ／ｓｅｃとすると、比較例にも破損が生じてしまった。
これに対して、実施例４、５では、さらに送り速度を高めても破損はみられず、送り速度を２００ｍｍ／ｓｅｃまで高めても、破損せずに問題なくワークの切断加工を行うことができた。
【００９８】
これは、実施例４、５では、砥粒層３６の厚み方向の両面にそれぞれ埋め込みめっき層が形成されていて砥石本体３２の厚み方向の両面における応力バランスがよく、さらに、この第一、第二埋め込みめっき層が、析出硬化によって硬度が高められているために、砥石本体３２の剛性及び強度が著しく高められていることによるものと思われる。
【００９９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明にかかる電鋳薄刃砥石によれば、ワークの加工の際に砥石本体に振動が生じにくいので、ワークにチッピングが生じにくく、また、チッピングが生じたとしても、従来の電鋳薄刃砥石よりも生じるチッピングの大きさを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施の形態にかかる電鋳薄刃砥石を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は一部拡大縦断面図である。
【図２】第一の実施の形態にかかる電鋳薄刃砥石を製造する工程（砥粒層形成工程）を示す図である。
【図３】第一の実施の形態にかかる電鋳薄刃砥石を製造する工程（埋め込みめっき層形成工程）を示す図である。
【図４】本発明の第二の実施の形態にかかる電鋳薄刃砥石を示す一部拡大縦断面図である。
【図５】第二の実施の形態にかかる電鋳薄刃砥石の製造工程を概略的に示す図である。
【図６】本発明の第三の実施の形態にかかる電鋳薄刃砥石の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１、２１、３１　電鋳薄刃砥石　　　　　２、２２、３２　砥石本体
３　金属結合相　　　　　　　　　　　　４　砥粒
６、２３、３６　砥粒層　　　　　　　　６ａ、２３ａ、３６ａ　めっき成長面
７、２７、３７　第一埋め込みめっき層　２４　中間部
２５　高集中度層　　　　　　　　　　　Ｃ　切削作用領域
３８　第二埋め込みめっき層
【図１】
2004136431.tif 000010
【図２】
2004136431.tif 000011
【図３】
2004136431.tif 000012
【図４】
2004136431.tif 000013
【図５】
2004136431.tif 000014
【図６】
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