(57)【要約】【課題】サファイア基板のような難切削材を加工する場合にも適切な自生発刃を生じ得る電着砥石の製造方法を提供する。【解決手段】ニッケルを含むめっき層で砥粒を固定した砥石部（１６）を備える電着砥石（１）の製造方法であって、砥粒を混入したニッケルめっき液（Ａ）が入っためっき浴槽（２）を準備するめっき浴槽準備工程と、砥石部を形成するための基台（４）とニッケル電極（６）とをめっき浴槽内のニッケルめっき液に浸漬する浸漬工程と、基台を陰極とし、ニッケル電極を陽極として直流電流を流すことで、基台の表面に砥粒及びめっき層を堆積させて砥石部を形成する砥石部形成工程と、基台の全部又は一部を除去して砥石部の基台で覆われていた領域の全部又は一部を露出させる基台除去工程と、を含み、ニッケルめっき液には、めっき層を多孔性構造とする添加剤（Ｂ）を添加した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ニッケルを含むめっき層で砥粒を固定した砥石部を備える電着砥石の製造方法であって、
該砥粒を混入したニッケルめっき液が入っためっき浴槽を準備するめっき浴槽準備工程と、
該砥石部を形成するための基台とニッケル電極とを該めっき浴槽内の該ニッケルめっき液に浸漬する浸漬工程と、
該基台を陰極とし、該ニッケル電極を陽極として直流電流を流すことで、該基台の表面に該砥粒及び該めっき層を堆積させて該砥石部を形成する砥石部形成工程と、
該基台の全部又は一部を除去して該砥石部の該基台で覆われていた領域の全部又は一部を露出させる基台除去工程と、を含み、
該ニッケルめっき液には、該めっき層を多孔性構造とする添加剤を添加することを特徴とする電着砥石の製造方法。
【請求項２】
前記添加剤は、疎水性基を有する水溶性アンモニウム化合物を含むことを特徴とする請求項１記載の電着砥石の製造方法。
【請求項３】
前記基台除去工程において前記基台の全部を除去することで、切削加工に用いるワッシャータイプの電着砥石を製造することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電着砥石の製造方法。
【請求項４】
前記基台除去工程において前記基台の一部を除去することで、切削加工に用いるハブタイプの電着砥石を製造することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電着砥石の製造方法。
【請求項５】
前記基台除去工程において前記基台の一部を除去することで、研削加工に用いる電着砥石を製造することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電着砥石の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ニッケルを含むめっき層で砥粒を固定した砥石部を備える電着砥石の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ等に代表される光デバイスの製造には、機械的・熱的特性、及び化学的安定性に優れたサファイア基板を使用することが多い。光デバイスを構成する各種機能膜が形成されたサファイア基板は、例えば、電着によって形成された環状のブレードで切削され、複数の光デバイスへと分割される（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−８７２８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、電着によって形成された上述のようなブレードでは、ニッケル等でなるめっき層によって砥粒が強く固定されている。そのため、サファイア基板のような難切削材を切削すると、古い砥粒が脱落して新たな砥粒が表出するいわゆる自生発刃が生じ難く、ブレードの加工能力を十分に発揮できないという問題が生じていた。
【０００５】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、サファイア基板のような難切削材を加工する場合にも適切な自生発刃を生じ得る電着砥石の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、ニッケルを含むめっき層で砥粒を固定した砥石部を備える電着砥石の製造方法であって、該砥粒を混入したニッケルめっき液が入っためっき浴槽を準備するめっき浴槽準備工程と、該砥石部を形成するための基台とニッケル電極とを該めっき浴槽内の該ニッケルめっき液に浸漬する浸漬工程と、該基台を陰極とし、該ニッケル電極を陽極として直流電流を流すことで、該基台の表面に該砥粒及び該めっき層を堆積させて該砥石部を形成する砥石部形成工程と、該基台の全部又は一部を除去して該砥石部の該基台で覆われていた領域の全部又は一部を露出させる基台除去工程と、を含み、該ニッケルめっき液には、該めっき層を多孔性構造とする添加剤を添加することを特徴とする電着砥石の製造方法が提供される。
【０００７】
本発明において、前記添加剤は、疎水性基を有する水溶性アンモニウム化合物を含むことが好ましい。
【０００８】
また、本発明では、前記基台除去工程において前記基台の全部を除去することで、切削加工に用いるワッシャータイプの電着砥石を製造することができる。
【０００９】
また、本発明では、前記基台除去工程において前記基台の一部を除去することで、切削加工に用いるハブタイプの電着砥石を製造することができる。
【００１０】
また、本発明では、前記基台除去工程において前記基台の一部を除去することで、研削加工に用いる電着砥石を製造することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る電着砥石の製造方法では、添加剤をニッケルめっき液に添加してニッケルを含むめっき層を多孔性構造とするので、めっき層が適切に消耗し易くなり、自生発刃を促進できる。このように、本発明に係る電着砥石の製造方法によれば、サファイア基板のような難切削材を加工する場合にも適切な自生発刃を生じる電着砥石を製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態１に係る電着砥石の製造方法の概要を説明するための模式図である。
【図２】図２（Ａ）は、砥石部形成工程を模式的に示す断面図であり、図２（Ｂ）は、基台除去工程を模式的に示す断面図であり、図２（Ｃ）は、完成した電着砥石を模式的に示す斜視図である。
【図３】電着砥石の砥石部を走査型電子顕微鏡で撮影した写真である。
【図４】実施形態２に係る電着砥石の製造方法の概要を説明するための模式図である。
【図５】図５（Ａ）は、基台除去工程を実施する前の基台の状態を模式的に示す断面図であり、図５（Ｂ）は、基台除去工程を模式的に示す断面図であり、図５（Ｃ）は、完成した電着砥石を模式的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、以下に示す実施形態１では、円環状の砥石部（切り刃）のみでなるワッシャータイプの電着砥石（ブレード）を製造する方法について説明し、実施形態２では、円盤状の基台（ハブ基台）の外周領域に円環状の砥石部が固定されたハブタイプの電着砥石を製造する方法について説明する。
【００１４】
（実施形態１）
本実施形態では、切削加工に用いるワッシャータイプの電着砥石（ブレード）を製造する方法について説明する。図１は、本実施形態に係る電着砥石の製造方法の概要を説明するための模式図である。
【００１５】
本実施形態に係る電着砥石の製造方法では、まず、図１に示すように、ニッケルめっき液Ａで満たしためっき浴槽２を準備するめっき浴槽準備工程を実施する。ニッケルめっき液Ａは、硫酸ニッケルや硝酸ニッケル等のニッケル（イオン）を含む電解液であり、ダイヤモンド等の砥粒が混入されている。なお、本実施形態では、硫酸ニッケルを２７０ｇ／Ｌ、塩化ニッケルを４５ｇ／Ｌ、ホウ酸を４０ｇ／Ｌ含むニッケルめっき液Ａ（ワット浴）を６Ｌ使用している。ただし、ニッケルめっき液Ａの構成や使用量は任意に設定できる。
【００１６】
このニッケルめっき液Ａには、図１に示すように、多孔質化を促進するための添加剤Ｂがさらに添加される。添加剤Ｂとしては、アルキル基、アリール基、アラルキル基等の疎水性基を有する水溶性のアンモニウム化合物を含むもの用いることが好ましい。
【００１７】
アルキル基としては、例えば、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘプタデシル、オクタデシル等の直鎖又は分枝を有する炭素数が１〜２０のアルキル基を挙げることができる。
【００１８】
アリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基等を挙げることができる。また、アリール基には、フッ素原子、塩素原子等のハロゲン原子、メチル、エチル等のアルキル基、トリフルオロメチル等のハロアルキル基、メトキシ、エトキシ等のアルコキシ基、フェニル等のアリール基等の置換基が結合していてもよい。
【００１９】
アラルキル基としては、例えば、２−フェニルエチル、ベンジル、１−フェニルエチル、３−フェニルプロピル、４−フェニルブチル等の炭素数が７〜１０のアラルキル基等を挙げることができる。アラルキル基には、アリール基と同様の置換基が結合していても良い。
【００２０】
アンモニウム化合物としては、ドデシルトリメチルアンモニウムクロライド、テトラデシルトリメチルアンモニウムクロライド、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムクロライド、オクタデシルトリメチルアンモニウムクロライド、フェニルトリメチルアンモニウムクロライド、ベンジルトリメチルアンモニウムクロライド、ベンジルトリエチルアンモニウムクロライド、ベンジルトリブチルアンモニウムクロライド、ジデシルジメチルアンモニウムクロライド、ドデシルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、テトラデシルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、オクタデシルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、トリオクチルメチルアンモニウムクロライド、ドデシルピリジニウムクロライド、ベンジルピリジニウムクロライド、これらの臭化物、硫酸塩等を挙げることができる。なお、これらのアンモニウム化合物は、単独で用いても良いし、２種類以上を混合して用いても良い。
【００２１】
本実施形態では、添加剤Ｂとして奥野製薬工業株式会社製の「トップポーラスニッケルＲＳＮ」を用い、ニッケルめっき液Ａに対して１ｍＬ/Ｌ以上１０ｍＬ/Ｌ以下となるように添加する。
【００２２】
めっき浴槽準備工程を実施した後には、電着により砥石部が形成される基台４とニッケル電極６とをめっき浴槽２内のニッケルめっき液Ａに浸漬する浸漬工程を実施する。基台４は、例えば、ステンレスやアルミニウム等の金属材料で円盤状に形成されており、その表面には、所望の砥石部の形状に対応したマスク４ａが形成されている。なお、本実施形態では、円環状の砥石部を形成できるようなマスク４ａが形成される。
【００２３】
基台４は、スイッチ８を介して直流電源１０のマイナス端子（負極）に接続される。一方、ニッケル電極６は、直流電源１０のプラス端子（正極）に接続される。ただし、スイッチ８は、ニッケル電極６と直流電源１０との間に配置されても良い。
【００２４】
浸漬工程を実施した後には、基台４を陰極、ニッケル電極６を陽極としてニッケルめっき液Ａに直流電流を流し、マスク４ａで覆われていない基台４の表面に砥粒及びめっき層を堆積させて砥石部を形成する砥石部形成工程を実施する。図２（Ａ）は、砥石部形成工程を模式的に示す断面図である。
【００２５】
具体的には、図１に示すように、モータ等の回転駆動源１２でファン１４を回転させてニッケルめっき液Ａを攪拌しながら、基台４と直流電源１０との間に配置されたスイッチ８を短絡させる。これによって、図２（Ａ）に示すように、ニッケルを含むめっき層中に砥粒が概ね均等に分散された砥石部１６を形成できる。所望の厚さの砥石部１６が得られると、砥石部形成工程は終了する。
【００２６】
砥石部形成工程を実施した後には、基台４を除去して、砥石部１６の基台４で覆われていた領域を露出させる基台除去工程を実施する。図２（Ｂ）は、基台除去工程を模式的に示す断面図であり、図２（Ｃ）は、完成した電着砥石を模式的に示す斜視図であり、図３は、電着砥石の砥石部１６を走査型電子顕微鏡で撮影した写真である。
【００２７】
図２（Ｂ）に示すように、本実施形態では、基台４から砥石部１６を剥離させる。すなわち、砥石部１６から基台４をすべて除去する。これにより、円環状の砥石部１６のみでなるワッシャータイプの電着砥石１が完成する。
【００２８】
本実施形態に係る電着砥石の製造方法では、添加剤Ｂをニッケルめっき液Ａに添加してニッケルを含むめっき層を多孔性構造とするので、めっき層が適切に消耗し易くなり、自生発刃を促進できる。よって、サファイア基板のような難切削材を加工する場合にも適切な自生発刃を生じ得る電着砥石１を製造できる。
【００２９】
なお、本実施形態に係る電着砥石１では、多孔性構造ではない従来の電着砥石に比べて、めっき層の消耗度が約３０パーセント向上した。
【００３０】
（実施形態２）
本実施形態では、切削加工に用いるハブタイプの電着砥石（ブレード）を製造する方法について説明する。なお、本実施形態に係る電着砥石の製造方法の大部分は、実施形態１に係る電着砥石の製造方法と同じである。よって、本実施形態では、実施形態１との相違点について主に説明する。
【００３１】
図４は、本実施形態に係る電着砥石の製造方法の概要を説明するための模式図である。本実施形態に係る電着砥石の製造方法では、まず、ニッケルめっき液Ａで満たしためっき浴槽２を準備するめっき浴槽準備工程を実施する。なお、本実施形態でも、ニッケルめっき液Ａに添加剤Ｂを添加する。詳細については、実施形態１の記載を参酌できる。
【００３２】
めっき浴槽準備工程を実施した後には、電着により砥石部が形成される基台１８とニッケル電極６とをめっき浴槽２内のニッケルめっき液Ａに浸漬する浸漬工程を実施する。基台１８は、例えば、ステンレスやアルミニウム等の金属材料で円盤状に形成されており、その表面には、所望の砥石部の形状に対応したマスク１８ａが形成されている。なお、本実施形態では、この基台１８が電着砥石の一部となる。
【００３３】
基台１８は、スイッチ８を介して直流電源１０のマイナス端子（負極）に接続される。一方、ニッケル電極６は、直流電源１０のプラス端子（正極）に接続される。ただし、スイッチ８は、ニッケル電極６と直流電源１０との間に配置されても良い。
【００３４】
浸漬工程を実施した後には、基台１８を陰極、ニッケル電極６を陽極としてニッケルめっき液Ａに直流電流を流し、マスク１８ａで覆われていない基台１８の表面に砥粒及びめっき層を堆積させて砥石部を形成する砥石部形成工程を実施する。
【００３５】
具体的には、図４に示すように、モータ等の回転駆動源１２でファン１４を回転させてニッケルめっき液Ａを攪拌しながら、基台１８と直流電源１０との間に配置されたスイッチ８を短絡させる。これによって、ニッケルを含むめっき層中に砥粒が概ね均等に分散された砥石部２０（図５（Ａ）参照）を形成できる。所望の厚さの砥石部２０が得られると、砥石部形成工程は終了する。
【００３６】
砥石部形成工程を実施した後には、基台１８の一部を除去して、砥石部２０の基台１８で覆われていた領域を露出させる基台除去工程を実施する。図５（Ａ）は、基台除去工程を実施する前の基台１８の状態を模式的に示す断面図であり、図５（Ｂ）は、基台除去工程を模式的に示す断面図であり、図５（Ｃ）は、完成した電着砥石を模式的に示す斜視図である。
【００３７】
図５（Ａ）に示すように、基台除去工程を実施する前には、マスク１８ａを除去しておく。基台除去工程では、図５（Ｂ）に示すように、基台１８において砥石部２０が形成されていない側の外周領域を部分的にエッチングして、基台１８に覆われていた砥石部２０の一部を露出させる。これにより、円盤状の基台１８の外周領域に円環状の砥石部２０が固定されたハブタイプの電着砥石３が完成する。本実施形態でも、実施形態１と同様の効果を得ることができる。
【００３８】
なお、本発明は上記実施形態の記載に限定されず、種々変更して実施可能である。例えば、上記実施形態では、めっき浴槽準備工程でニッケルめっき液Ａに添加剤Ｂを添加しているが、本発明はこの態様に限定されない。添加剤Ｂは、少なくとも、砥石部形成工程の前に添加されれば良い。
【００３９】
また、上記実施形態では、切削加工に用いるワッシャータイプ又はハブタイプの電着砥石（ブレード）を製造する例について説明しているが、例えば、実施形態２と同様の方法で研削加工に用いる電着砥石（研削砥石）を製造することもできる。
【００４０】
その他、上記実施形態に係る構成、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。
【符号の説明】
【００４１】
２  めっき浴槽
４，１８  基台
６  ニッケル電極
８  スイッチ
１０  直流電源
１２  回転駆動源
１４  ファン
１６，２０  砥石部
１，３  電着砥石
Ａ  ニッケルめっき液
Ｂ  添加剤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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