JP2005297139A - Grinding wheel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は研削加工や研磨加工に用いる砥石に関する。 The present invention relates to a grindstone used for grinding or polishing.
砥石は硬質の粒子つまり砥粒を結合材で固めて形成される工具であって、砥石内部には微細な気孔が形成される。このような砥石を用いた加工には、研削加工と研磨加工とがあり、習慣的に荒加工は研削加工と言われ、仕上げ加工は研磨加工と言われている。これらの加工は、砥石を回転させて被加工物つまりワークに砥石の加工面を押し付けてワーク表面を砥粒により微細な多数の切りくずとして削り取る加工であり、機能的には同義であり、この明細書では両者を含めて研削加工と言う。 A grindstone is a tool formed by solidifying hard particles, that is, abrasive grains with a binder, and fine pores are formed inside the grindstone. Processing using such a grindstone includes grinding processing and polishing processing. Rough processing is customarily referred to as grinding processing, and finishing processing is referred to as polishing processing. These processes are processes in which the grindstone is rotated and the work surface of the grindstone is pressed against the workpiece, that is, the work, and the work surface is scraped off as a large number of fine chips by abrasive grains, and is functionally synonymous. In the specification, both are referred to as grinding.
ワークの平面を研削加工する砥石には、カップ型とディスク型があり、カップ型は砥石の端面を加工面として研削加工を行う砥石であり、ディスク型は砥石の端面を加工面として研削加工を行う場合と、砥石の外周面を加工面として研削加工を行う場合とがある。ディスク型の砥石は厚みによって厚みの大きいタイプはストレートと言われ、厚みの薄いタイプはスライシングブレードまたはダイシングブレードと言われる。特にダイシングブレードとしては、厚みを1mm以下、例えば100μm程度としたものがあり、外周面を加工面として、LED素子が多数実装された基板や半導体集積回路素子が多数実装された半導体ウエハに格子状の切溝を形成するために使用されている。 There are two types of grindstones that grind the surface of the workpiece: cup type and disc type. The cup type is a grindstone that grinds with the end face of the grindstone as the machining surface. The disc type grinds with the end face of the grindstone as the machining surface. There are cases where the grinding is performed using the outer peripheral surface of the grindstone as a processing surface. As for the disk type grindstone, a type having a large thickness depending on the thickness is said to be straight, and a type having a small thickness is called a slicing blade or a dicing blade. In particular, some dicing blades have a thickness of 1 mm or less, for example, about 100 μm, and the outer peripheral surface is a processed surface. Is used to form kerfs.
このような研削加工には、通常、砥粒と結合材とが全体的に均一に分散している砥石が使用されており、研削加工を行うと、ワーク表面から削り取られた切りくずが砥石の加工面に食い込んで加工面が目詰まりした状態となって加工能率が低下することになる。そこで、砥石を定期的にドレッシング加工して砥石の加工面を除去して新しい切り刃を出す作業を行う必要がある。特に、砥石のワークに対する押し付け力を大きくして砥粒に加わる面圧つまり分担荷重を高めると、目詰まりは顕著になり、加工能力が低下する。 In such a grinding process, a grindstone in which abrasive grains and a binder are uniformly dispersed is generally used. When grinding is performed, chips removed from the surface of the workpiece are removed from the grindstone. The machining efficiency is lowered by cutting into the machining surface and clogging the machining surface. Therefore, it is necessary to perform an operation of periodically dressing the grindstone to remove the processed surface of the grindstone and to obtain a new cutting blade. In particular, when the pressing force of the grindstone against the workpiece is increased to increase the surface pressure applied to the abrasive grains, that is, the shared load, clogging becomes prominent, and the processing ability decreases.
ワーク表面から削り取られた切りくずが砥石の加工面に食い込み難くするために、加工面に切溝、つまりスリットを形成する試みもなされているが、砥石にスリットを形成すると、砥石強度が低下することから加工面が磨耗し易くなって、頻繁に砥石を交換する必要があり、スリットを多数形成することはできないという問題点がある。 In order to make it difficult for the chips scraped from the workpiece surface to bite into the processing surface of the grindstone, attempts have been made to form kerfs or slits on the processing surface. However, if slits are formed in the grindstone, the strength of the grindstone will decrease. Therefore, there is a problem that the processed surface is easily worn, the grindstone needs to be frequently replaced, and a large number of slits cannot be formed.
本発明の目的は、高い研削加工能力を有する砥石を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a grindstone having a high grinding ability.
本発明の他の目的は、ドレッシング作業を行うことなく、連続的に研削加工を行うことができる砥石を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a grindstone that can be continuously ground without performing a dressing operation.
本発明の砥石は、加工面を有し、回転軸により回転駆動される砥石であって、母材用の補助砥粒と結合材とを焼結して形成される砥石本体と、主砥粒と結合材とにより形成され、前記加工面の磨耗方向に延びるとともに回転方向とこれを横切る方向の双方またはどちらか一方に所定の間隔をもって前記砥石本体と一体に形成され、前記砥石本体よりも硬度が高い主研削部とを有し、研削加工時に前記砥石本体の加工面が磨耗して前記主研削部の加工面が砥石本体の表面よりも突出することを特徴とする。 The grindstone of the present invention is a grindstone that has a processed surface and is rotationally driven by a rotating shaft, and is formed by sintering auxiliary abrasive grains for a base material and a binder, and main abrasive grains. And a bonding material, which extends in the wear direction of the work surface and is formed integrally with the grindstone main body at a predetermined interval in either or both of the rotation direction and the direction crossing it, and has a hardness higher than that of the grindstone main body. The grinding wheel main body is worn during grinding and the processing surface of the main grinding portion protrudes from the surface of the grinding wheel body.
本発明の砥石は、前記主砥粒を前記補助砥粒よりも高い硬度とすることを特徴とする。また、本発明の砥石は、前記主砥粒をダイヤモンドとCBNのいずれかの単体またはこれらの混合体、或いは前記単体または前記混合体と炭化ケイ素、ムライト、または溶融アルミナの少なくともいずれかとの混合体とし、前記補助砥粒をダイヤモンド、溶融アルミナまたは炭化ケイ素の単体または混合体とすることを特徴とする。さらに、本発明の砥石は、前記主研削部の前記主砥粒はダイヤモンドとCBNのいずれかの単体またはこれらの混合体を10〜100%の体積割合で含有し、前記結合材を含めた前記主研削部はダイヤモンドとCBNのいずれかの単体またはこれらの混合体を5〜65%の体積割合で含有し、前記砥石本体よりも前記主研削部の結合強度が高いことを特徴とする。さらに、本発明の砥石は、前記主研削部の結合材をビトリファイドボンドとすることを特徴とする。 The grindstone of the present invention is characterized in that the main abrasive has a higher hardness than the auxiliary abrasive. In the grindstone of the present invention, the main abrasive grains may be any one of diamond and CBN or a mixture thereof, or a mixture of the single or the mixture and at least one of silicon carbide, mullite, or molten alumina. The auxiliary abrasive grains are diamond, molten alumina, or silicon carbide as a single substance or a mixture. Further, in the grindstone of the present invention, the main abrasive grains of the main grinding part contain either a single body of diamond and CBN or a mixture thereof in a volume ratio of 10 to 100%, and include the binder. The main grinding part contains either diamond or CBN alone or a mixture thereof in a volume ratio of 5 to 65%, and the bond strength of the main grinding part is higher than that of the grindstone body. Furthermore, the grindstone of the present invention is characterized in that the binding material of the main grinding part is vitrified bond.
本発明の砥石は、前記砥石本体を外周面に加工面を有するディスク型とし、加工面における前記主研削部を軸方向に沿って前記砥石本体の加工面から突出させるとともに、前記主研削部を前記砥石本体の径方向に延ばして形成するか、または径方向に延ばしかつ円周方向に傾斜させて形成することを特徴とする。 In the grindstone of the present invention, the grindstone main body is a disk type having a machining surface on the outer peripheral surface, the main grinding portion on the machining surface is projected from the machining surface of the grindstone main body along the axial direction, and the main grinding portion is It is formed by extending in the radial direction of the grindstone body, or formed by extending in the radial direction and inclining in the circumferential direction.
本発明の砥石は、前記砥石本体を端面に加工面を有するカップ型またはディスク型とし、加工面における前記主研削部を前記砥石本体の径方向に延ばして形成するか、または径方向に延ばしかつ円周方向に傾斜させて形成することを特徴とする。また、本発明の砥石は、前記砥石本体を端面に加工面を有するカップ型またはディスク型とし、加工面における前記主研削部を多数のハニカム形状パターン、四角形パターン、菱形パターン、または三角形パターンとすることを特徴とする。 The grindstone of the present invention is a cup-type or disk-type having a grindstone body with a machining surface at an end surface, and the main grinding portion on the machining surface is formed by extending in the radial direction of the grindstone body, or extending in the radial direction; It is formed by being inclined in the circumferential direction. In the grindstone of the present invention, the grindstone body has a cup shape or a disk shape having a machining surface at an end surface, and the main grinding portion on the machining surface has a large number of honeycomb-shaped patterns, square patterns, rhombus patterns, or triangular patterns. It is characterized by that.
本発明にあっては、砥石は補助砥粒と結合材とを固めて形成される砥石本体と、主砥粒と結合材とを固めて形成され砥石本体よりも硬度の高い主研削部とを有しているので、研削加工時に砥石本体の加工面が先に磨耗、つまり優先して磨耗する。したがって、主研削部の加工面が砥石本体の表面よりも突出した状態となるので、研削加工は主として主研削部のエッジにより行われ、砥石本体は砥石形状を維持して強度を高める機能を達成する。これにより、主研削部に加わる面圧つまり主砥粒に加わる分担荷重を高めることができ、研削加工能率を高めることができる。研削加工時に主研削部にはワークの切りくずの食い込みが防止されるので、ドレッシングを頻繁に行うことなく、連続的に研削加工を行うことができる。 In the present invention, the grindstone includes a grindstone main body formed by solidifying the auxiliary abrasive grains and the binder, and a main grinding portion formed by solidifying the main abrasive grains and the binder and having a higher hardness than the grindstone main body. Therefore, the processing surface of the grindstone body is worn first, that is, preferentially worn during grinding. Therefore, the processing surface of the main grinding part protrudes from the surface of the grindstone main body, so that the grinding process is mainly performed by the edge of the main grinding part, and the grindstone main body achieves the function of maintaining the grindstone shape and increasing the strength. To do. Thereby, the surface pressure applied to the main grinding part, that is, the shared load applied to the main abrasive grains can be increased, and the grinding efficiency can be increased. Since the main grinding part is prevented from biting into the main grinding part during grinding, grinding can be performed continuously without frequent dressing.
研削加工時に砥石本体の方が主研削部よりも先に磨耗するように砥石本体の磨耗量を大きくしており、そのための1つの方法として主研削部の主砥粒を、たとえばダイヤモンドまたはCBNとし、砥石本体の補助砥粒を、たとえば炭化ケイ素、ムライトまたは溶融アルミナのいずれかの単体或いはこれらの混合体として両方の砥粒の種類を相違させることにより同種の結合材を使用しても砥石本体の磨耗量を主研削部よりも大きくすることができる。また、他の方法として砥粒の種類を相違させたり、結合材の種類または量の一方或いは双方を相違させること等により結合強度を調整して砥石本体の磨耗量を主研削部よりも大きくすることができる。主研削部と砥石本体とで同種の砥粒を使用し結合材の種類を相違させるようにしても良い。同種の砥粒を使用する場合には、主砥粒の粒径を補助砥粒の粒径よりも大きくすることにより、主研削部の硬度を砥石本体よりも高くすることができる。 The amount of wear of the grindstone body is increased so that the grindstone body wears before the main grinding portion during grinding, and as one method for that purpose, the main abrasive grains of the main grinding portion are, for example, diamond or CBN. Even if the same kind of bonding material is used by making the types of both abrasive grains different from each other, for example, silicon carbide, mullite or molten alumina alone or a mixture thereof, the grinding stone body The amount of wear can be made larger than that of the main grinding part. Further, as another method, the abrasive strength of the grindstone body is made larger than that of the main grinding portion by adjusting the bonding strength by making the type of abrasive grains different or by making one or both of the types or amounts of the binders different. be able to. You may make it use the same kind of abrasive grain by the main grinding part and a grindstone main body, and make the kind of binder differ. When the same kind of abrasive grains is used, the hardness of the main grinding portion can be made higher than that of the grindstone main body by making the grain size of the main abrasive grains larger than that of the auxiliary abrasive grains.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1〜図3はそれぞれ本発明の一実施の形態である砥石を示す斜視図である。図1に示す砥石10aはディスク型であり、両面にはフランジ11が固定され、フランジ11の部分で回転軸12に取り付けられている。この砥石は10aは外周面が加工面13となっており、半導体ウエハや基板などをワークとしてこれに格子状の切溝を形成するために使用される。この砥石10aは厚みが1mm以下に設定されており、スライシングブレード、ダイシングブレードまたはダイシングソーとも言われる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1 to 3 are perspective views showing a grindstone according to an embodiment of the present invention. A
図2に示す砥石10bは砥石10aと同様にディスク型であり、外周面が加工面13となっているが、砥石10aの厚みが図1に示された砥石10aよりも大きく設定されており、ワークの平面を研削加工するために使用される。このタイプの砥石10bの端面を加工面としてワークの平面を研削する場合には、端面の径方向の寸法を図2に示す場合よりも大きく設定することになる。
The
図3に示す砥石10cはカップ型であり、端面を加工面13としてワークの平面を研削加工するために使用される。この砥石10cは回転軸12に固定されるホルダー14に取り付けられ、回転軸12によりホルダー14を介して回転駆動される。図2および図3に示される砥石10b,10cを用いた平面研削により、例えば半導体ウエハに半導体集積回路のパターンを形成する前にウエハの表面を鏡面仕上げするために使用することができる。
A
図4(A)は図1に示された砥石10aの拡大図であり、この砥石は10aは外径が約60mm、内径が約40mm、厚みが約100μmのディスク形状となっており、外周面が加工面13となっているので、研削加工に伴って外径が小さくなるように加工面13が磨耗することになる。なお、砥石10aの内外寸法および厚みはワークWに対応させて任意に設定することができ、たとえば数10μm〜50μm程度に設定することができる。
4A is an enlarged view of the
この砥石10aは砥石本体20とこれと一体に焼結により固めて形成される主研削部30とを有しており、主研削部30は回転方向に所定の間隔毎、つまり30度置きに12箇所設けられており、それぞれ層状となっている。それぞれ層状になり、主研削層となった主研削部30は、砥石10aの磨耗方向である径方向に延びており、砥石本体20の両側面と外周面(加工面)13に露出し、加工面13に露出した部分は線状ないし帯状に軸方向に延びている。主研削部30の径方向の長さ寸法は約5mmであり、この砥石10aは主研削部30がほぼ磨耗するまで、つまり外径が約50mmに磨耗するまで使用することができる。
The
図4(B)は図4(A)の砥石10aの一部拡大断面図であり、砥石本体20は、母材用の補助砥粒21と砥粒相互を連結する結合材22とにより形成され、内部には微細な気孔23が形成された多孔質となっている。主研削部30は補助砥粒21よりも硬度の高い主砥粒31と砥粒相互を連結する結合材32とにより形成され、内部には微細な気孔33が形成された多孔質となっており、それぞれは固めることにより一体に形成される。補助砥粒21としては、炭化ケイ素SiCつまりGC、ムライト(3Al2O3-2SiO2)、または溶融アルミナAl2O3つまりWAの単体或いはこれらの混合体を使用することができ、その平均粒径は、0.1〜300μmとなっている。これに対して、主砥粒31としては、溶融アルミナ、炭化ケイ素、ムライトよりも硬度が高いダイヤモンドつまりダイヤモンド砥粒が使用されており、その平均粒径は0.1〜300μmとなっている。ただし、ダイヤモンドに代えて、立方晶窒化ホウ素(CBN)砥粒つまりCBNを使用するようにしても良く、ダイヤモンドとCBNとの混合物を使用するようにしても良い。一方、砥石本体20の結合材22および主研削部30の結合材32としてはビトリファイドボンドが使用されているが、それぞれの結合材22,32としてはビトリファイドボンド以外に、レジノイドボンド、メタルボンド、電着ボンドなど種々のボンド材を使用することができる。
4B is a partially enlarged cross-sectional view of the
このように、砥石本体20は溶融アルミナ、ムライトまたは炭化ケイ素からなる母材用の補助砥粒21により形成され、主研削部30はこれよりも硬度が高いダイヤモンドを主砥粒31として形成されているので、図1に示す砥石10aを用いて研削加工を行うと、砥石本体20の加工面が主研削部30の加工面よりも先に磨耗することになり、図4(A)に示すように、主研削部30の加工面は砥石本体20の加工面よりも、約10μm程度突出した状態となってそのエッジ34により研削加工が行われ、研削加工により主研削部30には常に切り刃のエッジ34が研削加工に伴って創成される。ただし、補助砥粒21にダイヤモンドを含有させるようにしても良い。
Thus, the grindstone
主研削部30よりも砥石本体20が先に磨耗するのであれば、つまり砥石本体20の磨耗量が主研削部30よりも大きいのであれば、砥石本体20と主研削部30を構成する主砥粒31および結合材32と、砥石本体20を構成する補助砥粒21および結合材22の種類と量等は上述した場合に限られない。たとえば、主砥粒31と補助砥粒21とを同種の砥粒としてそれぞれの結合材32,22を相違させるようにしても良い。また、主砥粒31と補助砥粒21とを同種とするとともに主砥粒31の粒径を補助砥粒21の粒径よりも大きくするようにしても良く、その場合にはそれぞれの結合材32,22を同種としても異種としても良い。すなわち、主研削部30よりも砥石本体20が先に摩耗、つまり砥石本体20の摩耗量が主研削部30よりも大きいことを実現するために、第1に主砥粒31と補助砥粒21の種類と大きさと量を調整する方法と、第2に各々の結合材22,32の種類と量等を適切に設定する方法との一方またはこれらの組み合わせにより最適な研削砥石を得ることができる。
If the grindstone
このように、砥石本体20よりも主研削部30の硬度が高く、つまり摩耗し難く設定されていれば良く、主研削部30としてはダイヤモンドとCBNのいずれかの単体またはこれらの混合体、或いはこれらの単体またはこれらの混合体と炭化ケイ素、ムライト、溶融アルミナの少なくともいずれかとの混合体とすることができる。ダイヤモンドとCBNの単体またはこれらの混合体と他の砥粒との混合体を使用する場合には、ダイヤモンドとCBNの単体またはこれらの混合体を10〜100%の体積割合で含有し、結合材32を含めた主研削部30におけるダイヤモンドとCBNの単体またはこれらの混合体を5〜65%の体積割合で含有することが好ましい。
Thus, it is sufficient that the hardness of the main grinding
図5は図1に示した砥石10aによりワークWに溝Gを加工している状態を示す図であり、この砥石10aを用いて研削加工を行うと、ワークWの表面には砥石本体20の外周面とこれよりも硬度が高い主研削部30の加工面とが繰り返して接触することになる。これにより、上述したように、砥石本体20の加工面が主研削部30の加工面よりも先に磨耗することになり、研削加工時に砥石本体20から欠落した補助砥粒21は、欠落して主研削部30とワークWとの間に入り込んで、一種の遊離砥粒として機能することになる。このように、欠落した補助砥粒21が一種の遊離砥粒として機能することから、主研削部30の加工面は砥石本体20の加工面よりも突出した状態、つまりドレッシング処理された状態となって研削加工されるので、ドレッシング効果によるワークWに対する研削能を維持したまま、深い圧痕をワークWに残すことなく、良好な研削面品質を得ることができる。さらに、ワークWの被加工面は、主として主研削部30の加工面により研削加工され、補助的に砥石本体20の加工面により研削加工されることになり、補助的な加工面が主研削部30の加工面よりも早く磨耗することから、主研削部30の加工面13の切り刃エッジ34が常に露出した状態に保持される。
FIG. 5 is a view showing a state in which the groove G is machined in the workpiece W by the
しかも、加工面13における主研削部30が砥石本体20よりも突出した状態となるので、砥石によりワークWに加えられる押し付け力によって主研削部30における主砥粒31には大きな分担荷重が加わることになり、主砥粒31に加わる面圧が大きくなる。これにより、主砥粒31によりワークWの表面を削り取る機能が高まり、加工能率が向上する。このことは、砥石10aのワークWに対する押し付け力を従来より大きくして、砥粒21,31に加わる面圧を大きくしても達成され、研削能率を高めることが可能となる。
And since the main grinding
図6(A)〜(E)は、それぞれ砥石10aに設けられた主研削部30のパターンの変形例を示す正面図であり、図6(A)に示す砥石は、主研削部30の円周方向のピッチが図1および図4に示す砥石よりも小さくなっており、円周方向に20度毎に主研削部30が18箇所設けられている。図6(B)に示す砥石は、円周方向に15度置きに主研削部30が24箇所設けられており、図6(C)に示す砥石は、円周方向に10度置きに主研削部30が36箇所設けられている。図6(D)に示す砥石は、主研削部30が径方向に延びて形成されるとともに円周方向に傾斜して形成されている。そして、図6(E)に示す砥石は、点状に主研削部30が形成されており、それぞれの主研削部30は砥石の両端面に露出するように軸方向に連なって形成されている。このように、主研削部30の円周方向のピッチ、円周方向の厚み、および砥石の磨耗方向の寸法などからなる主研削部30のパターンは、ワークWの種類などに応じて任意に設定することができる。
6 (A) to 6 (E) are front views showing modifications of the pattern of the main grinding
砥石10aの加工面13に占められる主研削部30の面積は、層状の主研削部30の回転方向の幅寸法を変化させることによって、任意に変化させることができるが、全加工面13の10%以下まで設定することができる。
The area of the main grinding
図2に示す平面研削用の砥石10bについても、端面のパターンを図2に示すパターンのみでなく、図6(A)〜図6(E)に示すようにしても良いが、図2に示す砥石10bにおいては、外周面を加工面13とするので、加工面13の軸方向の長さが図1に示す砥石10aよりも長く設定され、外周面に主研削部30が線状ないし帯状となって長く形成される。加工面13の軸方向の長さとしては、たとえば50〜100mm程度に設定することができる。
Also for the
図3に示す砥石10cも平面研削用の砥石であるが、この場合には砥石10cの平坦な端面が加工面13となっている。このタイプの砥石10cは研削加工に伴って砥石10cの厚みが小さくなる方向、つまり回転軸12の軸方向に磨耗するので、砥石本体20の厚み方向に主研削層つまり主研削部30が延びて形成されるとともに、加工面13には主研削部30が径方向に延びている。このタイプの砥石10cは端面全体がワークWの被加工面に接触するので、端面の外周エッジから内周エッジまで主研削部30が設けられている。
The
図7(A)〜図7(F)は、それぞれ砥石10cに形成される主研削部30のパターンの変形例を示す正面図であり、図7(C)〜図7(F)は砥石10cの4分の1の部分のみが拡大して示されている。図7(A)に示す砥石は、主研削部30が図3に示した砥石に比して円周方向に小さいピッチとなってより多く形成されており、図7(B)に示す砥石は、主研削部30が径方向に延びるとともに円周方向に傾斜して形成されている。さらに、図7(C)に示す砥石は、加工面13における主研削部30がハニカム形状となって砥石本体20に露出している。
FIGS. 7A to 7F are front views showing variations of the pattern of the main grinding
また、図7(D)に示す砥石は、加工面13における層状の主研削部30が第1の方向に相互に平行となって延びる部分30aと、これに直角となった第2の方向に相互に平行となって延びる部分30bとを有し、加工面13における主研削部30が多数の四角形パターンとなって形成されている。図7(E)に示す砥石は、加工面13における層状の主研削部30が図7(D)に示す場合と同様に第1と第2の2方向に相互に平行となって延びる部分30a,30bを有しているが、第1の方向の部分が第2の方向の部分に対して傾斜しており、加工面13における主研削部30が多数の菱形パターンとなって形成されている。さらに、図7(F)に示す砥石は、図7(E)に示す2つの方向の部分30a,30bに加えて、主研削部30は第3の方向に相互に平行となって延びる部分30cを有しており、主研削部30は多数の三角形パターンとなって形成されている。
Further, the grindstone shown in FIG. 7D has a
図7(A)〜(F)においては、砥石10cの加工面13における主研削部30のパターンが示されているが、主研削部30は砥石10cの厚み方向つまり砥石の磨耗方向に層状となって延びている。なお、図7に示す主研削部30のパターンは、図2に示すようなディスク型の砥石であって、端面を加工面13とするタイプの砥石についても適用することができる。図7(A)〜(F)に示す砥石においても、その加工面13に示す主研削部30の示す面積を全加工面13の10%以下に設定することができる。
7A to 7F, the pattern of the main grinding
図8および図9は本発明の更に他の実施の形態である砥石を示す斜視図であり、図8に示す砥石10dはディスク型であり、外周面が加工面13となっている。この砥石10dはそれぞれ円板形状の2層の砥石本体20とこれらの間に挟み込まれた円板形状の主研削部30とを有しこれらが一体に形成されており、主研削部30は加工面13の摩耗方向に延びるとともに回転方向を横切る方向つまり砥石10dの厚み方向に所定の間隔をもって砥石本体20に一体に形成されている。
8 and 9 are perspective views showing a grindstone according to still another embodiment of the present invention. The
一方、図9に示す砥石10eは図8の変形例であり、主研削部30は加工面13のそれぞれ摩耗方向に延びるとともに、図8に示す場合と同様に砥石10eの厚み方向に所定の間隔をもって砥石本体20に一体に形成され、かつ図1および図2に示す場合と同様に砥石10eの回転方向に所定の間隔をもって砥石本体20と一体に形成されている。図8および図9に示す砥石10d,10eの場合にも、主研削部30は砥石本体20よりも硬度が高くなっている。
On the other hand, the
本発明の砥石10a〜10eは、砥石本体20と主研削部30とが一体に焼結されており、焼結前の工程では砥石本体20とこれに一体となる主研削部30の素材が一塊りとなって成形されることになる。主研削部30と砥石本体20とが一体となった形状に成形するには、砥粒と結合材とに液体を混合させた砥石本体用のスラリーと主研削部用のスラリーとをそれぞれ層状に積層させる。このようにして成形された砥石を焼成炉において一体に焼結させると、図示するような砥石を製造することができる。
In the
図示する砥石10a〜10eは、主研削部30の主砥粒31をダイヤモンドとしたが、CBNを用いても良く、ダイヤモンドとCBNとの混合体としても良く、ダイヤモンドとCBNの単体またはこれらの混合体と炭化ケイ素または溶融アルミナとの混合体としても良い。同様に、砥石本体20の補助砥粒21を炭化ケイ素、ムライトまたは溶融アルミナとしたが、これらの混合体としても良い。
In the illustrated
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。たとえば、図示する砥石は半導体ウエハ、サファイヤ、シリコンカーバイトなどの硬脆性の素材からなるワークを研削加工するためのものであるが、金属製のワークを研削加工する場合にも、本発明の砥石を使用することができる。金属製のワークを研削加工する場合には、ダイヤモンドを主砥粒とした砥石を用いることなく、溶融アルミナや炭化ケイ素を主砥粒とし、これよりも硬度が低い材質の砥粒を補助砥粒とした砥石を用いることができる。また、結合材についても、砥石本体20と主研削部30とに合わせて材質を種々選択することができる。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, although the illustrated grindstone is for grinding a workpiece made of a hard and brittle material such as a semiconductor wafer, sapphire, silicon carbide, etc., the grindstone of the present invention can also be used for grinding a metal workpiece. Can be used. When grinding metal workpieces, it is possible to use fused alumina or silicon carbide as the main abrasive grains, and use abrasive grains with a lower hardness than the auxiliary abrasive grains without using a grindstone with diamond as the main abrasive grains. The grindstone which was made can be used. Further, regarding the binding material, various materials can be selected in accordance with the
10a〜10e 砥石
11 フランジ
12 回転軸
13 加工面
14 ホルダー
20 砥石本体
21 補助砥粒
22 結合材
23 気孔
30 主研削部
31 主砥粒
32 結合材
33 気孔
34 エッジ
W ワーク
10a to
Claims (8)
母材用の補助砥粒と結合材とを固めて形成される砥石本体と、
主砥粒と結合材とにより形成され、前記加工面の磨耗方向に延びるとともに回転方向とこれを横切る方向の双方またはどちらか一方に所定の間隔もって前記砥石本体と一体に形成され、前記砥石本体よりも硬度が高い主研削部とを有し、
研削加工時に前記砥石本体の加工面が磨耗して前記主研削部の加工面が砥石本体の表面よりも突出することを特徴とする砥石。 A grindstone having a processing surface and driven to rotate by a rotating shaft,
A grindstone body formed by solidifying auxiliary abrasive grains for a base material and a binder,
The grindstone main body is formed of a main abrasive grain and a binder, and is formed integrally with the grindstone main body at a predetermined interval in the rotation direction and / or in a direction crossing the rotation direction. A main grinding part having a higher hardness than
A grindstone characterized in that a grinding surface of the grindstone body is worn during grinding and the machining surface of the main grinding portion protrudes from the surface of the grindstone body.
The grindstone according to any one of claims 1 to 5, wherein the grindstone main body is a cup shape or a disk shape having a work surface at an end face, and the main grinding portion on the work surface is a large number of honeycomb-shaped patterns, square patterns, A whetstone characterized by a rhombus pattern or a triangular pattern.
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