(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属めっき相中に超砥粒が分散配置されてなる略円板状の砥石本体を有する電鋳薄刃砥石において、
前記超砥粒として、大粒径砥粒と小粒径砥粒とが用いられ、
前記大粒径砥粒の平均粒径ａと前記小粒径砥粒の平均粒径ｂとの比ａ／ｂが、（３／２）〜（２０／１）の範囲に設定され、
前記砥石本体の内周側部分には、前記小粒径砥粒のみが前記金属めっき相中に分散配置されるとともに、前記砥石本体の切断加工に寄与する外周側部分には、前記大粒径砥粒と前記小粒径砥粒の混粒が分散配置されていることを特徴とする電鋳薄刃砥石。
【請求項２】
請求項１に記載の電鋳薄刃砥石において、
前記大粒径砥粒の平均粒径ａと前記砥石本体の厚みｔとの比ａ／ｔが、（１／５）〜（１／１）の範囲に設定されていることを特徴とする電鋳薄刃砥石。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の電鋳薄刃砥石において、
前記大粒径砥粒が配置された前記砥石本体の外周側部分における前記砥石本体の径方向での長さｄと前記砥石本体の外径Ｄとの比ｄ／Ｄが、（１／１００）〜（１／４）の範囲に設定されていることを特徴とする電鋳薄刃砥石。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の電鋳薄刃砥石において、
前記大粒径砥粒がダイヤとされていることを特徴とする電鋳薄刃砥石。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばセラミックスコンデンサーとなる焼成前の樹脂バインダー含有状態の積層セラミックスグリーンシートのように、樹脂を含む電子材料からなるワークを切断するために用いられる電鋳薄刃砥石に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種のセラミックスコンデンサーグリーンシートのような樹脂を含む電子材料は、例えば、一枚の大きな電子材料を、電鋳薄刃砥石を用いて切断加工することにより、所定の大きさに成形して個々の電子部品にすることが行われる。
この切断加工に用いられる電鋳薄刃砥石は、金属めっき相中に超砥粒が分散配置されてなる砥石本体を有するものであるが、以前より、めっき後の砥石本体に反りが生じやすくワークをまっすぐに切断できなかったり、砥石本体の強度が得られにくく破損が生じてしまうといった問題があった。
【０００３】
ところで、近年では、電子部品の小型かつ高容量化が進んできており、その原材料となる電子材料の材料付加価値も向上してきている。
そのため、材料歩留まりの向上が熱望され、電鋳薄刃砥石による切断加工によって除去される量、すなわち、電鋳薄刃砥石の砥石本体の厚みに依存する切断幅を極力小さくしたいという要求があるものの、上記のような従来の電鋳薄刃砥石では、その砥石本体の厚みが１００〜２００μｍに設定されたものが一般的であり、十分に小さい切断幅を得ることができなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような切断幅を小さくしたいという要求をもとに、砥石本体の厚みが、例えば６０μｍ以下に設定されたような電鋳薄刃砥石を製造しようとした場合に、大きな粒径の超砥粒を用いようとすると、上述した砥石本体の反りや強度低下の問題がより顕著になってしまうので、必然的に、粒径が８／２０μｍ（平均粒径１２．５μｍ）より小さい粒径の超砥粒を用いなければならない、すなわち、超砥粒の平均粒径ｘと砥石本体の厚みｔとの比ｘ／ｔが最大でも（１／５）とならざるを得なくなってしまう。
しかしながら、このような小粒径の超砥粒が金属めっき相中に分散配置された電鋳薄刃砥石によって電子材料の切断加工を行うと、電子材料に含まれる樹脂によって目詰まりが生じてしまい、切断加工を継続することできないという状況に陥ってしまう。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、砥石本体の反りを抑制するとともに高い強度を得ることができ、かつ、目詰まりの生じ難い電着薄刃砥石を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は、金属めっき相中に超砥粒が分散配置されてなる略円板状の砥石本体を有する電鋳薄刃砥石において、前記超砥粒として、大粒径砥粒と小粒径砥粒とが用いられ、前記大粒径砥粒の平均粒径ａと前記小粒径砥粒の平均粒径ｂとの比ａ／ｂが、（３／２）〜（２０／１）の範囲に設定され、前記砥石本体の内周側部分には、前記小粒径砥粒のみが前記金属めっき相中に分散配置されるとともに、前記砥石本体の切断加工に寄与する外周側部分には、前記大粒径砥粒と前記小粒径砥粒の混粒が分散配置されていることを特徴とする。また、前記大粒径砥粒はダイヤとされていることが好ましい。
このような構成とすると、近年における砥石本体の薄型化の要求を満たしたとしても、砥石本体の内周側部分に配置された小粒径砥粒によって、砥石本体の反りを抑制できるとともに、この砥石本体の強度を十分に確保することができ、かつ、金属めっき相の耐摩耗性を向上させることができる。さらに、切断加工に寄与する部分、すなわち、砥石本体の外周側部分に配置された大粒径砥粒によって、目詰まりを生じさせることなく優れた切れ味を維持することが可能となる。
ここで、大粒径砥粒の平均粒径ａと小粒径砥粒の平均粒径ｂとの比ａ／ｂが（３／２）より小さくなると、目詰まりの発生を抑制できなかったり、あるいは、砥石本体の反りや強度低下が生じてしまうおそれがあり、逆に、比ａ／ｂが（２０／１）より大きくなっても、耐摩耗性の向上という効果が得られなくなってしまうおそれがある。
【０００７】
また、前記砥石本体における外周側部分には、前記大粒径砥粒と小粒径砥粒との混粒が分散配置されていて、すなわち前記小粒径砥粒も配置されているので、ワークの切断加工の際に生成される切屑が、大粒径砥粒を固定している金属めっき相を摩耗させてしまうのを抑制する効果を得ることができ、砥石寿命の延長を図ることが可能になる。
【０００８】
また、前記大粒径砥粒の平均粒径ａと前記砥石本体の厚みｔとの比ａ／ｔが小さすぎると、砥石本体の厚みｔを薄くしようとするときに、目詰まりを生じやすくなるおそれがあり、逆に、比ａ／ｔが大きすぎても、砥石本体の外周側部分の強度を確保することが困難となるおそれがあるので、この比ａ／ｔは、（１／５）〜（１／１）の範囲に設定されていることが好ましい。
【０００９】
また、前記大粒径砥粒が配置された前記砥石本体の外周側部分における前記砥石本体の径方向での長さｄと前記砥石本体の外径Ｄとの比ｄ／Ｄが小さすぎると、大粒径砥粒の配置される砥石本体の外周側部分の領域が小さくなりすぎて、優れた切れ味を確保することが困難となるおそれがあり、逆に、比ｄ／Ｄが大きすぎても、大粒径砥粒の配置される砥石本体の外周側部分の領域が大きくなりすぎて、砥石本体の反りや強度の低下が生じるおそれがあるので、この比ｄ／Ｄは、（１／１００）〜（１／４）の範囲に設定されていることが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付した図面を参照しながら説明する。
本実施形態による電鋳薄刃砥石は、図１及び図２に示すように、厚みｔの略円板状（正確には略リング型薄板状）を呈するものであり、その全体が砥粒層とされている。
この砥石本体１０は、例えばＮｉ，Ｃｏまたはこれらの合金等からなる金属めっき相１１中に、超砥粒１２として、小粒径ダイヤ１３（小粒径砥粒）と大粒径ダイヤ１４（大粒径砥粒）との混粒が分散配置されたものである。
【００１１】
そして、超砥粒１２（小粒径ダイヤ１３，大粒径ダイヤ１４）のうち、小粒径ダイヤ１３は、砥石本体１０の全体（外周側部分１０Ａ及び内周側部分１０Ｂ）に亘って配置されているのに対し、大粒径ダイヤ１４は、砥石本体１０の径方向の外周側部分１０Ａ（砥石本体１０の外周側に位置するリング状をなす領域）のみに配置されているのである。
すなわち、砥石本体１０の外周側部分１０Ａには、小粒径ダイヤ１３と大粒径ダイヤ１４との混粒が金属めっき相１１中に分散配置され、また、砥石本体１０の内周側部分１０Ｂには、小粒径ダイヤ１３のみが金属めっき相１１中に分散配置された状態となっている。
【００１２】
また、大粒径ダイヤ１４が分散配置された略リング状の領域をなす砥石本体１０の外周側部分１０Ａについて、その砥石本体１０の径方向での長さｄは、砥石本体１０の外径Ｄに対する比ｄ／Ｄが、（１／１００）〜（１／４）の範囲となるように設定されている。
【００１３】
さらに、大粒径ダイヤ１４の平均粒径ａと小粒径ダイヤ１３の平均粒径ｂとの比ａ／ｂが、（３／２）〜（２０／１）の範囲に設定され、大粒径ダイヤ１４の平均粒径ａと砥石本体１０の厚みｔとの比ａ／ｔが、（１／５）〜（１／１）の範囲に設定されている。
これらの比ａ／ｂ及び比ａ／ｔが上記の範囲を満たすように、大粒径ダイヤ１４の平均粒径ａが１０〜１５０μｍの範囲内、小粒径ダイヤ１３の平均粒径ｂが３〜５０μｍの範囲内、砥石本体の厚みｔが１０〜２００μｍの範囲内から適宜設定される。
【００１４】
なお、本実施形態においては、例えば、砥石本体の厚みｔが６０μｍに設定され、小粒径砥粒１３の粒径が８／１６μｍ（平均粒径ｂ＝１０μｍ）に設定され、大粒径砥粒１４の粒径が２０／３０μｍ（平均粒径ａ＝２４μｍ）に設定されており、例えば、大粒径ダイヤ１４は、砥石本体１０の厚み方向に２個程度配置されている。
【００１５】
また、小粒径ダイヤ１３及び大粒径ダイヤ１４からなる超砥粒１２は、金属めっき相１１に対して、１０〜４０ｖｏｌ％の範囲に設定され、かつ、小粒径ダイヤ１３が超砥粒１２に対して、５０〜９５ｖｏｌ％の範囲に設定されている。
【００１６】
次に、上記のような構成とされた電鋳薄刃砥石の製造方法の一例を、図３及び図４を用いて順を追って説明する。
〔１〕  図３（ａ）に示すように、金属製の台金２０を用意するとともに、その平坦な台金面２１に対して、上記の砥石本体１０における外周側部分１０Ａに相当する形状をなす部分を露出させるようにしてマスキング２２を施す。
【００１７】
〔２〕  台金２０を、めっき液で満たされためっき槽内に配置した後、図３（ｂ）に示すように、台金面２１におけるマスキング２２が施されていない露出した部分に対して、金属めっき相１１を所定厚さに析出させるとともに、粒径２０／３０μｍ（平均粒径ａ＝２４μｍ）の大粒径ダイヤ１４を電着固定する。この段階では、金属めっき相１１の厚みは５μｍ程度に抑え、大粒径ダイヤ１４を台金面２１上に固定するだけにとどめておく。
このときのめっき条件としては、以下に示す通りである。
・めっき液：スルファミン酸ニッケル液
・通電条件：５Ａ／ｄｍ2×５分
・金属めっき相厚み：５μｍ
【００１８】
〔３〕  大粒径ダイヤ１４が電着された台金２０をめっき槽から取り出して、図３（ｃ）に示すように、台金面２１に対して施されたマスキング２２を外す。
【００１９】
〔４〕  台金面２１からマスキング２２が外された台金２０を、めっき液で満たされためっき槽内に配置し、その後、図３（ｄ）に示すように、マスキング２２が外された台金面２１の全面に対して、金属めっき相１１を所定厚さに析出させるとともに、粒径８／１６μｍ（平均粒径ｂ＝１０μｍ）の小粒径ダイヤ１３を電着固定する。
このときのめっき条件としては、以下に示す通りである。
・めっき：スルファミン酸ニッケル液
・通電条件：５Ａ／ｄｍ2×６０分
・金属めっき相厚み：６０μｍ
【００２０】
〔５〕  図４（ｅ）に示すように、台金面２１上に小粒径ダイヤ１３及び大粒径ダイヤ１４が金属めっき相１１によって固着されてなるめっき品を台金２０から剥離する。
【００２１】
〔６〕  図４（ｆ）に示すように、台金２０から剥離されためっき品における台金面２１からの剥離面は、小粒径ダイヤ１３及び大粒径ダイヤ１４が露出していないので、この剥離面における金属めっき相１１をエッチングでわずかに溶解させる。
このときのエッチング条件としては、以下に示す通りである。
・エッチング液：燐酸
・通電条件：１５Ａ／ｄｍ2×１分
【００２２】
〔７〕  図４（ｇ）に示すように、剥離面にエッチングが施されためっき品の内外径を加工することにより、砥石本体１０の外周側部分１０Ａには、小粒径ダイヤ１３と大粒径ダイヤ１４との混粒が金属めっき相１１中に分散配置されるとともに、砥石本体１０の内周側部分１０Ｂには、小粒径ダイヤ１３が金属めっき相１１中に分散配置された電鋳薄刃砥石が製造される。
【００２３】
なお、〔５〕の工程の前に、〔１〕〜〔４〕の工程を繰り返したり、また、〔５〕の工程の後に、めっき品の剥離面に対して、〔１〕〜〔４〕の工程を複数回繰り返すことにより、より厚みの厚い砥石本体１０を有する電鋳薄刃砥石を製造することもできる。
【００２４】
上記のような構成の電鋳薄刃砥石は、その砥石本体１０の内周側部分１０Ｂの内周側が取り付け用フランジで挟持されて砥石軸に装着されるとともにナットで締め付け固定され、そして、砥石軸の軸線回りに回転されつつ外周側部分１０Ａで、例えば、セラミックスコンデンサーグリーンシートのような樹脂を含む電子材料からなるワークを切断加工していく。
【００２５】
本実施形態による電鋳薄刃砥石では、砥石本体１０の内周側部分１０Ｂの金属めっき相１１中に分散配置された小粒径ダイヤ１３の存在により、この砥石本体１０の反りを抑制することができるとともに、砥石本体１０の強度を向上させることでき、さらには、金属めっき相１１の耐摩耗性を向上させることが可能となる。これは、近年高まっている砥石本体１０の薄型化の要求を満たすために、砥石本体１０の厚みｔを小さく設定する、すなわち、砥石本体１０の反りや強度低下が生じやすい状態になればなるほど、顕著な効果を得ることが可能となる。
【００２６】
しかも、この砥石本体１０において、切断加工に寄与する部分、すなわち、外周側部分１０Ａの金属めっき相１１中には大粒径ダイヤ１４が分散配置されていることにより、上述したような樹脂を含む電子材料からなるワークを切断したとしても、この樹脂による目詰まりが生じるのを防止して優れた切れ味を維持することができる。
【００２７】
それゆえ、樹脂を含む電子材料からなるワークをより小さい切断幅で切断加工することができて、高い材料歩留まり率を得ることが可能となり、かつ、切断曲がり、砥石本体１０の破損や目詰まりといった不具合が生じることがなく、良好な切断加工を維持し続けることができる。
【００２８】
また、大粒径ダイヤ１４の平均粒径ａが小粒径ダイヤ１３の平均粒径ｂに対して小さすぎると、砥石本体１０の外周側部分１０Ａに配置される大粒径ダイヤ１４の粒径が小さくなって目詰まりを生じさせてしまったり、あるいは、砥石本体１０の内周側部分１０Ｂに配置される小粒径ダイヤ１３の粒径が大きくなって砥石本体１０の反りや強度低下を生じさせたりするおそれがあり、一方、大粒径ダイヤ１４の平均粒径ａが小粒径ダイヤ１３の平均粒径ｂに対して大きすぎると、耐摩耗性の向上の効果が得られなくなってしまうおそれがある。
これに対し、本実施形態では、大粒径ダイヤ１４の平均粒径ａと小粒径ダイヤ１３の平均粒径ｂとの比ａ／ｂを（３／２）〜（２０／１）と最適な範囲に設定したことにより、砥石本体１０の反りや強度低下を抑制し、かつ、目詰まりの発生を抑制することができる。
なお、上述したような効果をより確実なものとするために、比ａ／ｂは、（３／１）〜（１０／１）の範囲に設定されていることが好ましい。
【００２９】
加えて、砥石本体１０における外周側部分１０Ａには、大粒径ダイヤ１４だけでなく、小粒径ダイヤ１３も配置されていることにより、ワークの切断加工に際に生成される切屑、例えばセラミックス粒子が、大粒径ダイヤ１４を固定している金属めっき相１１を摩耗させてしまうのを抑制する効果を得て、砥石寿命の延長を図ることが可能になる。
【００３０】
また、大粒径ダイヤ１４の平均粒径ａと砥石本体１０の厚みｔとの比ａ／ｔが、（１／５）〜（１／１）と適度な範囲に設定されていることによって、目詰まりの発生を抑制することができ、かつ、砥石本体１０の外周側部分１０Ａの強度を落としてしまうこともない。
ここで、この比ａ／ｔが（１／５）より小さくなると、目詰まりを生じやすくなるおそれがあり、また、比ａ／ｔが（１／１）より大きくなっても、砥石本体１０の外周側部分の強度を確保することが困難となるおそれがある。
なお、上述したような効果をより確実なものとするためには、比ａ／ｔは、（１／３）〜（１／１）の範囲に設定されていることが好ましい。
【００３１】
また、大粒径ダイヤ１４が配置された砥石本体１０の外周側部分１０Ａにおける砥石本体１０の径方向での長さｄと砥石本体１０の外径Ｄとの比ｄ／Ｄが、（１／１００）〜（１／４）の範囲に設定されていることにより、大粒径ダイヤ１４の配置された砥石本体１０の外周側部分１０Ａの領域を適度な範囲に設定できて、良好な切れ味を維持しつつも、砥石本体１０の反りや強度の低下を生じさせてしまうことがない。
ここで、この比ｄ／Ｄが（１／１００）より小さくなると、優れた切れ味を確保することが困難となるおそれがあり、また、比ｄ／Ｄが（１／４）より大きくなると、砥石本体１０の反りや強度の低下が生じるおそれがある
なお、上述したような効果をより確実なものとするためには、比ｄ／Ｄは、（１／４０）〜（１／１０）の範囲に設定されていることが好ましい。
【００３２】
また、上記の実施形態で示した電鋳薄刃砥石における数値範囲の規定について、砥石本体１０の厚みｔは１０〜１００μｍの範囲に設定され、大粒径ダイヤ１４の平均粒径ａは１０〜５０μｍの範囲に設定され、小粒径ダイヤ１３の平均粒径ｂは３〜１０μｍの範囲に設定され、超砥粒１２の金属めっき相１１に対する割合は２０〜３５ｖｏｌ％とされ、小粒径ダイヤ１３の超砥粒１２に対する割合は６０〜８０ｖｏｌ％とされていることが好ましい。
【００３４】
また、本実施形態においては、大粒径砥粒として大粒径ダイヤ１４、小粒径砥粒として小粒径ダイヤ１３を用いているが、これに限定されることなく、これら小粒径砥粒及び大粒径砥粒のうちの少なくとも一方に、他の超砥粒、例えばｃＢＮを用いることも可能である。
【００３５】
さらには、砥石本体１０に対して、切断加工時に生じる切屑を取り込むとともに外部に排出しやすくして目詰まりを生じにくくし、かつ、冷却水を切断加工面により多く導く目的から、外周縁から径方向内周側に向けて所定間隔で複数のスリットを形成することも可能である。
【００３６】
【実施例】
以下、本発明の一例（上記の実施形態で説明した製造方法によって製造された電鋳薄刃砥石）を実施例とし、これに対して、粒径が２０／３０μｍ（平均粒径２４μｍ）の大粒径ダイヤが超砥粒として用いられたものを比較例１とし、さらに、粒径が８／１６μｍ（平均粒径１０μｍ）の小粒径ダイヤが超砥粒として用いられたものを比較例２として、比較試験を行った。
これら実施例及び比較例１，２の評価としては、めっき上がりの砥石本体の反りと、セラミックスグリーンシートの切断特性評価という２点で行った。
【００３７】
〔評価１〕  めっき後の反り状態
それぞれのめっき上がりの砥石本体の反り状態を確認するために、セラミックス定盤の上に砥石本体を静置し、この定盤と砥石本体の隙間を隙間ゲージで測定した。
この結果を以下に示す。
・実施例    ：  ０．１ｍｍ
・比較例１  ：  ２．０ｍｍ
・比較例２  ：  ０．１ｍｍ
【００３８】
〔評価２〕  切断加工試験
切断条件
１）ワーク  セラミックスグリーンシート  サイズ７５×７５×０．８ｍｍ
２）切断機  東京精密製ダイサーＡＷ−１００Ａ
３）ブレード回転数  ３０，０００回転
４）送り  １００ｍｍ／ｓｅｃ
５）グリーンシート固定方法  テープ接着
６）テープ仕様  東洋化学製発泡剥離シート
７）切り込み  ０．９ｍｍ
８）クーラント  市水１．５リッター／ｍｉｎ
９）切断ピッチ  １．２ｍｍ
この結果を以下に示す。
・実施例    ：  シート１０枚切断しても問題なし
・比較例１  ：  シート１枚目から切断曲りが発生したため試験中止
・比較例２  ：  シート１枚を切断可能だが、２枚目途中に目詰まりが発生して切断加工が継続不可能
【００３９】
以上の評価１，２から分かるように、本発明の一例である実施例では、砥石本体の反りを０．１ｍｍに抑制でき、また、切断試験においても、何の不具合も生じることがないという優れた結果が得られた。
また、超砥粒として大粒径ダイヤのみが用いられた比較例１では、砥石本体の内周側部分にもこの大粒径ダイヤが用いられているため、砥石本体の反りが２ｍｍとなって、反りを抑制することができず、これにより、切断試験においても、切断曲がりが生じてしまった。
さらに、超砥粒として小粒径ダイヤのみが用いられた比較例２では、砥石本体の反りを０．１ｍｍに抑制することができたものの、切断加工に寄与する部分に小粒径ダイヤが用いられているために、すぐに目詰まりが発生して切断加工を継続することが不可能になってしまった。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による電鋳薄刃砥石によれば、超砥粒として、大粒径砥粒と小粒径砥粒とが用いられるとともに、大粒径砥粒が砥石本体における外周側部分に配置されていることから、近年における砥石本体の薄型化の要求を満たしたとしても、砥石本体の内周側部分に配置された小粒径砥粒によって、砥石本体の反りを抑制できるとともに、この砥石本体の強度を十分に確保することができ、さらに、切断加工に寄与する部分、すなわち、砥石本体の外周側部分に配置された大粒径砥粒によって、目詰まりが生じるのを抑制することができる。
それゆえ、樹脂を含む電子材料からなるワークをより小さい切断幅で切断加工することができて、高い材料歩留まり率を得ることが可能となり、かつ、切断曲がり、砥石本体の破損や目詰まりといった不具合が生じることがなく、良好な切断加工を維持し続けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】   本実施形態による電鋳薄刃砥石の平面図である。
【図２】   図１におけるＸ−Ｘ線断面図である。
【図３】   本実施形態による電鋳薄刃砥石の製造工程を示す説明図である。
【図４】   本実施形態による電鋳薄刃砥石の製造工程を示す説明図である。
【符号の説明】
１０  砥石本体
１０Ａ  外周側部分
１０Ｂ  内周側部分
１１  金属めっき相
１２  超砥粒
１３  小粒径ダイヤ（小粒径砥粒）
１４  大粒径ダイヤ（大粒径砥粒）
【図１】
0003823830.tif 000002
【図２】
0003823830.tif 000003
【図３】
0003823830.tif 000004
【図４】
0003823830.tif 000005