特開 2023-170074 ＥＬＩＤ加工装置、ＥＬＩＤ加工方法および電子部品の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023170074

(43)【公開日】2023-12-01

(54)【発明の名称】ＥＬＩＤ加工装置、ＥＬＩＤ加工方法および電子部品の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B24B 53/00 20060101AFI20231124BHJP

【ＦＩ】

B24B53/00 K

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022081540

(22)【出願日】2022-05-18

(71)【出願人】

【識別番号】000003067

【氏名又は名称】ＴＤＫ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001494

【氏名又は名称】前田・鈴木国際特許弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】柴▲崎▼ 智也

(72)【発明者】

【氏名】安藤 大輔

(72)【発明者】

【氏名】野中 篤裕

【テーマコード（参考）】

3C047

【Ｆターム（参考）】

3C047AA25

3C047AA28

3C047AA32

(57)【要約】

【課題】ブレードの回転速度が速い場合にでも、電解液によるブレードのドレッシングを適切に行うことができる、縦回転型のＥＬＩＤ加工装置等を提供する。
【解決手段】縦回転するブレードと、前記ブレードの頂部位置近傍に向かって電解液を吐出するノズル部と、前記頂部位置近傍から前記ブレードの回転順方向側に設けられる電極部と、前記電極部と前記ブレードとの間に電界を形成する給電部と、前記ブレードを回転駆動する駆動部と、を有し、前記ノズル部が前記電解液を吐出するノズル開口の開口中心の、前記ブレードの回転中心を通る水平面である回転中心水平面からの高さｔは、前記ブレードの半径をｒとしたとき、０．０３６≦（ｒ－ｔ）／ｒ≦０．０９２であるＥＬＩＤ加工装置
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

縦回転するブレードと、
前記ブレードの頂部位置近傍に向かって電解液を吐出するノズル部と、
前記頂部位置近傍から前記ブレードの回転順方向側に設けられる電極部と、
前記電極部と前記ブレードとの間に電界を形成する給電部と、
前記ブレードを回転駆動する駆動部と、を有し、
前記ノズル部が前記電解液を吐出するノズル開口の開口下端の、前記ブレードの回転中心を通る水平面である回転中心水平面からの高さｔは、前記ブレードの半径をｒとしたとき、
０．０３６≦（ｒ－ｔ）／ｒ≦０．０９２
であるＥＬＩＤ加工装置。

【請求項2】

前記高さｔは、
０．０３６≦（ｒ－ｔ）／ｒ≦０．０７３
である請求項１に記載のＥＬＩＤ加工装置。

【請求項3】

前記ノズル部において前記電解液が流れる流路の延在する方向である流路方向は、前記ノズル開口に向かって前記回転中心水平面に近づく方向に傾斜している請求項１に記載のＥＬＩＤ加工装置。

【請求項4】

前記ノズル部において前記電解液が流れる流路の延在する方向である流路方向は、前記回転中心水平面に略平行である請求項１に記載のＥＬＩＤ加工装置。

【請求項5】

前記ノズル開口の開口下端と、前記ブレードの回転中心とを結ぶ第１の線が、前記回転中心を通り前記回転中心水平面に垂直である第２の線に対してなす第１の挟角の大きさは、１８．５～２７．０度である請求項１に記載のＥＬＩＤ加工装置。

【請求項6】

前記ノズル開口の開口下端と、前記ブレードの回転中心とを結ぶ第１の線が、前記ノズル開口の開口上端と、前記ブレードの回転中心とを結ぶ第３の線に対してなす第２の挟角の大きさは、２５．５～３４．０度である請求項１に記載のＥＬＩＤ加工装置。

【請求項7】

前記ノズル開口の開口面の少なくとも一部は、弧状に湾曲していることを特徴とする請求項６に記載のＥＬＩＤ加工装置。

【請求項8】

前記ノズル開口の開口下端を前記流路方向に対して平行に前記電極部側に延長した第１の延長線は前記ブレードに交差し、
前記ノズル開口の開口上端を前記流路方向に対して平行に前記電極部側に延長した第２の延長線は、前記ブレードに交差しない請求項４に記載のＥＬＩＤ加工装置。

【請求項9】

前記ノズル部は、前記ノズル開口の少なくとも一部が形成されており前記ブレードの外縁に対向して弧状に湾曲する対向面と、前記流路の前記ノズル開口とは反対側の開口である導入開口が形成される外側面と、を有する請求項１に記載のＥＬＩＤ加工装置。

【請求項10】

前記ノズル部は、前記ノズル開口の少なくとも一部が形成されており前記ブレードの外縁に対向して弧状に湾曲する対向面と、前記対向面における前記ブレードの回転軸方向の一方側と他方側の端部から前記回転中心側へ突出し、前記ブレードの外縁を前記回転軸方向の両側から挟むカバー部と、を有する請求項１に記載のＥＬＩＤ加工装置。

【請求項11】

駆動部によりブレードを縦回転させる工程と、
ブレードの頂部位置近傍に向かってノズル部から電解液を吐出する工程と、
前記ブレードの前記頂部位置近傍から前記ブレードの回転順方向側に設けられる電極部と前記ブレードとの間に電界を生じさせる工程と、
被加工物に前記ブレードを接触させる工程と、を有し、
前記ノズル部が前記電解液を吐出するノズル開口の開口中心の、前記ブレードの回転中心を通る水平面である回転中心水平面からの高さｔは、前記ブレードの半径をｒとしたとき、
０．０３６≦（ｒ－ｔ）／ｒ≦０．０９２
であるＥＬＩＤ加工方法。

【請求項12】

請求項１１に記載のＥＬＩＤ加工方法により、セラミック材料を加工する工程を有する電子部品の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ＥＬＩＤ加工装置、ＥＬＩＤ加工方法およびこれらを用いる電子部品の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

セラミック、ガラスおよび金属などの硬質の材料を研削・加工する技術として、ＥＬＩＤ（電解インプロセスドレッシング）が知られている。ＥＬＩＤでは、砥石（ブレード）と電極部との間に電解液を供給することにより、砥石のドレッシングが、加工プロセスと並行して行われる。

【0003】

ＥＬＩＤは、種々の研削、研磨および切断などの加工プロセスに用いることが可能である。たとえば、ＥＬＩＤは、平面研削盤やレンズの鏡面研磨の分野において、工業的な応用が進められている。一方、ＥＬＩＤをこれら以外の分野に適用することも考えられ、たとえば、小型電子部品の材料となるセラミック基板の切断に用いる湿式切断機（ダイサー）などへの応用もあり得る。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００５ー７４５４４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、ＥＬＩＤを湿式切断のような分野に工業的に適用する場合、縦回転するブレードへの電解液供給に課題が生ずることが、発明者らによって明らかになった。特に、ブレードの回転速度が上昇すると、従来の装置では、ブレードの頂部と電極部との間を狙って電解液を吐出しても、ＥＬＩＤによってドレッシングされるべきブレードの頂部位置近傍に対して電解液を正確に供給することが難しくなり、ブレードのドレッシングが適切に行えないなどの問題が生じることが判明した。これは、ブレードが高速回転することによってブレード自体の回転に吐出された電解液が引きずられるために吐出位置からのずれが生じることが要因として考えられる。また、回転によってブレードの回転順方向に生じる気流が大きくなり、その気流によって吐出される電解液が目標位置から逸れてしまうことも要因として考えられる。

【0006】

本開示では、ブレードの回転速度が速い場合にでも、電解液によるブレードのドレッシングを適切に行うことができる、縦回転型のＥＬＩＤ加工装置等を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の一実施形態に係るＥＬＩＤ加工装置は、
縦回転するブレードと、
前記ブレードの頂部位置近傍に向かって電解液を吐出するノズル部と、
前記頂部位置近傍から前記ブレードの回転順方向側に設けられる電極部と、
前記電極部と前記ブレードとの間に電界を形成する給電部と、
前記ブレードを回転駆動する駆動部と、を有し、
前記ノズル部が前記電解液を吐出するノズル開口の開口下端から、前記ブレードの回転中心を通る水平面である回転中心水平面までの高さｔは、前記ブレードの半径をｒとしたとき、
０．０３６≦（ｒ－ｔ）／ｒ≦０．０９２
である。

【0008】

このようなＥＬＩＤ加工装置は、ブレードの頂部位置近傍に電解液を供給することにより、高速回転するブレードと電極部の間に適切に電解液を供給するうえで有利である。また、電解液を吐出するノズル開口の開口下端から、回転中心水平面までの高さｔとブレードの半径ｒとの関係が所定の範囲内にあることにより、ブレードの頂部位置近傍と電極部との間に適切に電解液が供給され、電界および電解液によるブレードのドレッシングを適切に行うことができる。ノズル開口の高さが所定範囲より高すぎると、ブレードの頂部位置近傍から上方に電界液が逸れ、ノズル開口の高さが所定範囲より低すぎると、電界が形成される領域まで電解液がブレードの頂部位置近傍に保持されず、いずれもブレードのドレッシングを適切に行うことが難しい。

【0009】

また、たとえば、前記高さｔは、
０．０３６≦（ｒ－ｔ）／ｒ≦０．０７３であってもよい。

【0010】

このように、ノズル開口の開口下端から回転中心水平面までの高さｔは、ブレードの半径ｒに近い所定の範囲内であることが好ましく、ブレードの半径ｒより僅かに低い、所定の範囲内であることが、より好ましい。

【0011】

また、たとえば、前記ノズル部において前記電解液が流れる流路の延在する方向である流路方向は、前記ノズル開口に向かって前記回転中心水平面に近づく方向に傾斜していてもよい。

【0012】

このように、ノズルの流路方向を下方に傾斜させることにより、吐出される電解液がブレードの回転によって生じる回転順方向の気流の影響によって吐出目標位置から逸れてしまうことを修正することができ、ブレードと電極部の間に適切に電解液を供給するうえで有利である。

【0013】

また、たとえば、前記ノズル部において前記電解液が流れる流路の延在する方向である流路方向は、前記回転中心水平面に略平行であってもよい。

【0014】

このように、ノズルの流路方向を回転水平面に略平行に配置することにより、ブレードの頂部位置近傍に対して、ブレードの接線方向から電解液を供給できる。そのため、ブレードの頂部位置近傍、ブレードの回転順方向に電解液を供給するうえで有利である。

【0015】

また、たとえば、前記ノズル開口の開口下端と、前記ブレードの回転中心とを結ぶ第１の線が、前記回転中心を通り前記回転中心水平面に垂直である第２の線に対してなす第１の挟角の大きさは、１８．５～２７．０度であってもよい。

【0016】

第１の挟角を２７．０度以下とすることにより、ノズル開口がブレードに干渉することを回避することができる。また、第１の挟角を１８．５度以上とすることにより、ノズル開口とブレードの頂部位置とを近づけることができるため、電解液を効率的にブレードの頂部位置近傍に供給することができる。

【0017】

また、たとえば、前記ノズル開口の開口下端と、前記ブレードの回転中心とを結ぶ第１の線が、前記ノズル開口の開口上端と、前記ブレードの回転中心とを結ぶ第３の線に対してなす第２の挟角の大きさは、２５．５～３４．０度であってもよい。

【0018】

第２の挟角をこのような範囲とすることにより、ノズル部とブレードとの干渉を避けつつ、ノズル開口の開口中心を、ブレードの頂部位置に近づけることができ、またノズル部を電極部に近くすることができる。

【0019】

また、たとえば、前記ノズル開口の開口面の少なくとも一部は、弧状に湾曲していてもよい。

【0020】

ブレードの外縁が円弧状であるため、このような弧状の開口面を有するノズル開口は、開口中心を、ブレードの頂部位置に、より近づけて配置することができる。

【0021】

また、たとえば、前記ノズル開口の開口下端を前記流路方向に対して平行に前記電極部側に延長した第１の延長線は前記ブレードに交差してもよく、
前記ノズル開口の開口上端を前記流路方向に対して平行に前記電極部側に延長した第２の延長線は、前記ブレードに交差しなくてもよい。

【0022】

ノズル開口を、ブレードに対してこのように配置することにより、ブレードの頂部位置近傍に、電解液を効率よく供給することができる。

【0023】

また、たとえば、前記ノズル部は、前記ノズル開口の少なくとも一部が形成されており前記ブレードの外縁に対向して弧状に湾曲する対向面と、前記流路の前記ノズル開口とは反対側の開口である導入開口が形成される外側面と、を有してもよい。

【0024】

このようなノズル部は、ノズル開口をブレードの頂部位置近傍に近づけて配置しつつ、内部に流路を形成して、他部材から接続しやすい位置に導入開口を配置することができる。

【0025】

また、たとえば、前記ノズル部は、前記ノズル開口の少なくとも一部が形成されており前記ブレードの外縁に対向して弧状に湾曲する対向面と、前記対向面における前記ブレードの回転軸方向の一方側と他方側の端部から前記回転中心側へ突出し、前記ブレードの外縁を前記回転軸方向の両側から挟むカバー部と、を有してもよい。

【0026】

このようなノズル部は、カバー部を有することにより、回転するブレードによって生じる気流により、電解液が目標位置から逸れる問題を抑制することができる。

【0027】

また、本開示の一実施形態に係るＥＬＩＤ加工方法は、駆動部によりブレードを縦回転させる工程と、
ブレードの頂部位置近傍に向かってノズル部から電解液を吐出する工程と、
前記ブレードの前記頂部位置近傍から前記ブレードの回転順方向側に設けられる電極部と前記ブレードとの間に電界を生じさせる工程と、
被加工物に前記ブレードを接触させる工程と、を有し、
前記ノズル部が前記電解液を吐出するノズル開口の開口下端からの、前記ブレードの回転中心を通る水平面である回転中心水平面までの高さｔは、前記ブレードの半径をｒとしたとき、
０．０３６≦（ｒ－ｔ）／ｒ≦０．０９２
である。

【0028】

このようなＥＬＩＤ加工方法によれば、ブレードの回転速度・回転数をさらに高めた場合であっても、ブレードの頂部位置近傍と電極部との間に適切に電解液が供給され、電界および電解液によるブレードのドレッシングを適切に行うことができる。

【0029】

また、本開示の一実施形態に係る電子部品の製造方法は、上述のＥＬＩＤ加工方法により、セラミック材料を加工する工程を有する。

【0030】

このような電子部品の製造方法によれば、ＥＬＩＤ加工方法により効率的にセラミック材料を加工できるため、電子部品の生産効率を上昇させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0031】

【図1】図１は、実施形態に係るＥＬＩＤ加工装置の主要部分を示す正面図である。

【図2】図２は、図１に示すＥＬＩＤ加工装置のブレードと電極部の位置関係を示す断面図である。

【図3】図３は、図１に示すＥＬＩＤ加工装置の全体構成を示す概念図である。

【図4】図４は、図１に示すＥＬＩＤ加工装置におけるノズル部の配置を説明した概念図である。

【図5】図５は、図１に示すＥＬＩＤ加工装置におけるノズル部のノズル本体部の形状を示す平面図である。

【図6】図６は、図１に示すＥＬＩＤ加工装置におけるノズル部のカバー部材の形状を示す平面図である。

【図7】図７は、図４に示すＥＬＩＤ加工装置のノズル開口周辺を拡大した部分拡大図である。

【図8】図８は、図２に示すブレードの外縁に形成される不導体被膜を説明する概念図である。

【発明を実施するための形態】

【0032】

第１実施形態
以下、本開示を、図面に示す実施形態に基づき説明する。図１は、本開示の一実施形態に係るＥＬＩＤ加工装置１０の概略図である。図１に示すように、ＥＬＩＤ加工装置１０は、縦回転するブレード２０と、電界液を吐出するノズル部３０と、電極部５０とを有する。

【0033】

ＥＬＩＤ加工装置１０のブレード２０は、回転中心２４を中心として、図１において矢印で示す回転順方向２３に縦回転する。ブレード２０としては、たとえば、導電性の結合材（ボンド）と、結合材中に埋め込まれたダイヤモンド砥粒とを含むものを用いることができるが、ＥＬＩＤによるドレッシングが可能なものであれば、特に限定されない。

【0034】

ブレード２０の頂部位置２２は、ブレード２０において最も高い位置にある位置であり、回転中心２４を通り回転中心水平面２５に垂直である第２の線２６が、回転中心２４より上方でブレード２０の外縁２１に交差する位置でもある。電極部５０は、ブレード２０の頂部位置２２近傍からブレード２０の回転順方向２３側に設けられる。

【0035】

なお、ＥＬＩＤ加工装置１０の説明では、水平面に垂直な高さ方向をZ軸方向、Z軸方向に垂直であってブレード２０の回転面に平行な方向をX軸方向、Z軸方向に垂直であってブレード２０の回転軸に平行な方向をY軸方向として説明をおこなう。

【0036】

図２は、図１に示すＥＬＩＤ加工装置１０のＺ軸に平行なII-II断面による断面図である。図２に示すように、電極部５０は、ブレード支持部６６によって回転可能に支持されるブレード２０の外縁２１に対向する。電極部５０は、ブレード２０の外縁２１に外径方向から対向する電極本体部５１と、電極本体部５１を支える電極支持部５３と、電極支持部５３との間で電極本体部５１を挟む電極カバー部材５２とを有する。

【0037】

図２に示すように、電極支持部５３と電極カバー部材５２とは、電極本体部５１を挟んで、ブレード２０の回転軸方向２７の両側に配置される。電極本体部５１、電極支持部５３および電極カバー部材５２は、ブレード２０の外縁２１を通過させる凹溝を形成しており、凹溝における回転順方向２３とは反対方向の端部が、後述するノズル部３０によって電解液を供給される電解液導入部５４である。

【0038】

電解液導入部５４は、頂部位置２２近傍に配置され、たとえば、頂部位置２２から回転順方向２３側に４５度以内の領域に設けられることが好ましく、３０度以内の領域に設けられることがより好ましい。なお、実施形態では、電解液導入部５４は、ブレード２０に対して、頂部位置２２から回転順方向２３側に１５度以内の領域に配置されている。

【0039】

図１に示すように、ノズル部３０は、電極部５０に対して、回転順方向２３とは反対方向である回転逆方向側に設けられる。ノズル部３０は、電解液が流れる流路４０を有しており、ブレード２０の頂部位置２２近傍に向かって電解液を吐出する。先に述べたように、頂部位置２２近傍には、電極部５０の電解液導入部５４が配置されており、ノズル部３０から吐出された電解液は、ブレード２０の頂部位置２２近傍と電極本体部５１との間の微細な隙間（図２参照）に供給される。なお、ノズル部３０の形状および配置について、後ほど図５および図７を用いて詳細に説明する。

【0040】

図３は、図１に示すＥＬＩＤ加工装置１０の全体構成を示す概念図である。ＥＬＩＤ加工装置１０は、ブレード２０、ノズル部３０、電極部５０の他に、駆動部６５、電解液供給部７０、給電部６０および移動制御部７５等を有する。

【0041】

駆動部６５は、ブレード２０を所定の回転数で回転駆動する。駆動部６５が実現するブレード２０の回転数としては、特に限定されないが、たとえば１００００～６００００ｒｐｍとすることが好ましく、４００００～５００００ｒｐｍとすることがさらに好ましい。ブレード２０をこのような回転数とすることにより、セラミック基板の切断に用いる湿式切断機（ダイサー）としてＥＬＩＤ加工装置１０を適用した場合にも、好適な量産性を確保できる。

【0042】

給電部６０は、動電極としてのブレード２０と、静電極としての電極部５０の電極本体部５１（図２参照）との間に電位差を生じさせ、電極部５０とブレード２０との間に電界を形成する。図１および図２に示すように、電極部５０とブレード２０の外縁２１との間に、ノズル部３０からの電解液が供給されると、ブレード２０に含まれるボンドが電解されて砥粒が突出し、ブレード２０のドレッシングが行われる。また、電解溶出されるボンドの一部は、ブレード２０の外縁２１において不導体被膜を形成し、不導体被膜により電解電流が変化するため、ボンドの溶出が自動的に調整される（ＥＬＩＤサイクル）。

【0043】

電解液供給部７０は、ノズル部３０に形成される流路４０に、電解液を供給する。ＥＬＩＤ加工装置１０で用いる電解液としては、たとえば、水酸化ナトリウム水溶液や水酸化カリウム水溶液のようなアルカリ性の電解液が挙げられるが、ＥＬＩＤサイクルを形成する他の電解液を用いても構わない。

【0044】

移動制御部７５は、ＥＬＩＤ加工装置１０による加工対象である被加工物８０と、ブレード２０との相対位置を変更し、ブレード２０による被加工物８０の加工を実現する。移動制御部７５は、たとえば、被加工物８０が載置されるステージなどの位置などを制御し、ブレード２０と被加工物８０を接触させることにより、ＥＬＩＤ加工装置１０による被加工物８０の切断や研削を、進行させることができる。

【0045】

図４は、図１に示すＥＬＩＤ加工装置１０におけるノズル部３０の配置を示す概念図である。ノズル部３０は、図５に示すノズル本体部３１と、図６に示すノズルカバー部材４３の２つの部材を組み合わせて構成される。ノズル部３０は、ブレード２０の外縁２１に対向するように、かつ、電極部５０に隣接して配置される。

【0046】

図５は、ノズル本体部３１をＹ軸負方向（図５（ａ））、Ｘ軸正方向（図５（ｂ））、Ｙ軸正方向（図５（ｃ））およびＸ軸負方向（図５（ｄ））の４方向から見た平面図である。図４および図５に示すように、ノズル部３０に形成される流路４０は、ノズル部３０を略水平方向に貫通する貫通孔で構成される。

【0047】

すなわち、図４に示すように、ノズル部３０において電解液が流れる流路４０の延在する方向である流路方向４１は、ブレード２０の回転中心２４を通る水平面である回転中心水平面２５に対して平行である。ノズル部３０が電解液を吐出するノズル開口３３は、図５（ｂ）に示すように、ノズル部３０における電極部５０側（Ｘ軸正方向側）の側面に開口している。

【0048】

図４および図５（ｃ）に示すように、ノズル部３０は、ブレード２０の外縁２１に対向して弧状に湾曲する対向面３２を有する。図５（ｂ）に示すように、対向面３２には、ノズル開口３３の少なくとも一部が形成されている。より具体的には、湾曲する対向面３２には、ノズル開口３３の開口中心３４（図７参照）および開口下端３５を含むノズル開口３３の下方部分が形成されている。したがって、ノズル開口３３の開口面３７（図７参照）の少なくとも一部は、対向面３２と同様に弧状に湾曲している。

【0049】

また、図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、ノズル開口３３の開口上端３６は、流路方向４１に直交しており電極部５０側（Ｘ軸正方向側）を向く内側面４６に形成されている。すなわち、ノズル部３０のノズル開口３３は、流路方向４１に直交する内側面４６と、ブレード２０の外縁２１に対向して湾曲する対向面３２とに跨って形成されている。

【0050】

図５（ｃ）および図５（ｄ）に示すように、流路４０のノズル開口３３とは反対側の開口である導入開口３９は、ノズル部３０の外側面３８に形成されている。外側面３８は、流路方向４１に直交しており電極部５０とは反対側（Ｘ軸負方向側）を向く面である。導入開口３９には、図３に示す電解液供給部７０から、電解液が供給される。なお、ノズル部３０の内側面４６および外側面３８は、図４に示す回転中心水平面２５に垂直な面でもある。

【0051】

図４に示すように、ノズル開口３３の開口下端３５から、回転中心水平面２５までの高さｔは、ブレード２０の半径をｒとしたとき、下記の数式１を満足する。

【0052】

０．０３６≦（ｒ－ｔ）／ｒ≦０．０９２ （数式１）

【0053】

開口下端３５の高さｔが数式１を満足することにより、開口下端３５の高さ方向の位置が、ブレード２０の頂部位置２２に一致するか、極めて近くなる。これにより、ブレード２０の回転数が高い場合にでも、図２に示すブレード２０の外縁２１と電極本体部５１との隙間に、電解液を適切に供給することが可能となる。

【0054】

さらに、開口中心３４の、回転中心水平面２５からの高さｔは、下記の数式２を満足することがさらに好ましい。

【0055】

０．０３６≦（ｒ－ｔ）／ｒ≦０．０７３ （数式２）

【0056】

開口下端３５の高さｔが数式２を満足することにより、開口下端３５の高さ方向の位置が、ブレード２０の頂部位置２２より僅かに低くなる。これによって、ブレード２０の外縁２１と電極本体部５１との隙間に、より効率的に電解液を供給することが可能となり、ブレードの回転速度・回転数をさらに高めた場合であっても、ブレードの頂部位置近傍と電極部との間に適切に電解液が供給され、電界および電解液によるブレードのドレッシングを適切に行うことができる。

【0057】

図７は、図４に示すＥＬＩＤ加工装置１０のノズル開口３３周辺を拡大した部分拡大図である。図７に示すように、ノズル開口３３の開口下端３５とブレード２０の回転中心２４とを結ぶ第１の線３５ａが、回転中心２４を通り回転中心水平面２５に垂直である第２の線２６に対してなす第１の挟角θ１の大きさは、１８．５～２７．０度であることが好ましい。これにより、ノズル部３０とブレード２０との干渉を避けつつ、ノズル開口３３をブレード２０の頂部位置２２に近づけて配置することができ、電解液のノズル開口３３から電極部５０（電解液導入部５４）までの移動距離を短くすることができる。

【0058】

また、図７に示すように、ノズル開口３３の開口下端３５とブレード２０の回転中心２４とを結ぶ第１の線３５ａが、ノズル開口３３の開口上端３６とブレード２０の回転中心２４とを結ぶ第３の線３６ａに対してなす第２の挟角θ２の大きさは、２５．５～３４．０度であることが好ましい。これにより、電解液の移動距離が過度に長くなることを防ぎつつ、ノズル開口３３とブレード２０の外縁２１との対向長さを長くすることができるため、ブレード２０の外縁２１と電極本体部５１との隙間に、より効率的に電解液を供給することができる。

【0059】

図７に示すように、ノズル部３０では、ノズル開口３３の開口下端３５を、流路方向４１に対して平行に電極部５０側に延長した第１の延長線３５ｂはブレード２０に交差する。一方、ノズル開口３３の開口上端３６を、流路方向４１に対して平行に電極部５０側に延長した第２の延長線３６ｂは、ブレード２０に交差しない。このようなノズル部３０は、開口中心３４の高さｔが数式２を満足することと組み合わせられることにより、頂部位置２２近傍の電解液導入部５４へ、電解液を効率的に供給することが可能である。

【0060】

また、図７に示すように、ノズル部３０では、第２の挟角θ２が第１の挟角θ１より大きい。そのため、ノズル開口３３の開口上端３６は、ブレード２０の頂部位置２２に対して回転順方向２３側に配置されているのに対して、ノズル開口３３の開口下端３５は、ブレード２０の頂部位置２２に対して回転逆方向側に配置されている。このようなノズル部３０の配置も、頂部位置２２近傍に配置される電解液導入部５４に対する効率的な電解液の供給に資する。

【0061】

図６に示すノズルカバー部材４３は、図５（ｃ）に示すノズル本体部３１の取付面４５に取付けられる。ノズルカバー部材４３は、円弧状の外形状を有しており、ノズルカバー部材４３の内周縁である第２突出縁４４は、図４に示すように、回転軸方向２７（Y軸方向）から見てブレード２０に重なる。また、図５（ｃ）に示すノズル本体部３１の内周縁である第１突出縁４２も、図４に示すように、回転軸方向２７（Ｙ軸方向）から見てブレード２０に重なる。

【0062】

すなわち、図４に示すように、ノズル本体部の第１突出縁４２と、ノズルカバー部材４３の第２突出縁４４とは、対向面３２における回転軸方向２７の一方側と他方側の端部から回転中心２４側へ突出し、ブレード２０の外縁２１を回転軸方向２７の両側から挟むカバー部４８を構成する。カバー部４８は、ノズル開口３３とブレード２０の外縁２１とが対向する部分の周辺をカバーし、ノズル開口３３を出た電解液が、ブレード２０の回転が引き起こす風などにより散逸する問題を防止することができる。

【0063】

図３に示すように、ＥＬＩＤ加工装置１０によるＥＬＩＤ加工方法は、たとえば、駆動部６５によりブレード２０を縦回転させる工程と、ブレード２０の頂部位置２２近傍に向かってノズル部３０から電解液を吐出する工程と、電極部５０とブレード２０との間に電界を生じさせる工程と、被加工物８０にブレード２０を接触させる工程により実施することができる。

【0064】

ＥＬＩＤ加工方法における被加工物８０としては、特に限定されないが、電子部品の製造に用いるセラミック材料等が挙げられる。ＥＬＩＤ加工方法によれば、ブレード２０の頂部の目立てを、被加工物８０の切断・研削と並行して行うことができるため、効率的に加工を行うことが可能である。

【0065】

また、ＥＬＩＤ加工装置１０は、ノズル部３０におけるノズル開口３３の位置および高さｔが数式１等で規定される条件を満たしていることにより、ブレード２０を高速回転させた場合にでも、ブレード２０と電極部５０の間に適切に電解液を供給することができる。

【0066】

以下、実施例を挙げ、ＥＬＩＤ加工装置１０についてさらに詳細に説明を行うが、ＥＬＩＤ加工装置１０は、これらの実施例のみには限定されるものではない。

【0067】

実施例１、実施例２、実施例３、比較例１および比較例２では、実施形態に示すＥＬＩＤ加工装置１０を一部変更したＥＬＩＤ加工装置を用いて、電極部５０による電界の形成および電解液の吐出を行い、ブレード２０の外縁２１に不導体被膜２９が形成されているか否かを検証した。図８は、ブレード２０の外縁２１に形成される不導体被膜２９を模式的に示す概念図である。実際にはブレード２０に不導体被膜２９が形成される場合、不導体被膜２９は外縁２１における頂部位置２２とブレード外縁側面部２８にまたがるように形成される。そして、その不導体被膜２９の出来栄えとしては、ブレード２０の頂部位置２２からブレード２０の中心に向かって形成される不導体被膜２９の長さで評価することができる。（以下、このブレード２０の頂部位置２２からブレード２０の中心に向かって形成される不導体被膜２９の長さを“不導体被膜の幅Ｗ“とよぶ。）この不導体被膜２９の幅Ｗが大きいと良い。不導体被膜２９の幅Ｗはブレード２０に対して電界が作用した度合いをそのまま示すこととなるため、不導体被膜２９の幅Ｗが大きいと効果的・効率的に電界が作用したことを判断できる。つまり、不導体被膜２９の幅Ｗを測定することによって、ブレード２０に作用した電界強度を推察することができ、効果的・効率的にＥＬＩＤがなされるか否かの判断につながる。

【0068】

実施例１、実施例２、実施例３、比較例１および比較例２で用いたＥＬＩＤ加工装置は、ノズル部におけるノズル開口が、単純な円形であり、かつ、ブレード２０の頂部位置２２からＸ軸負方向に２１．５ｍｍ離間した位置にあり、ノズルカバー部材４３を有しないことを除き、実施形態に示すＥＬＩＤ加工装置１０と同様である。

【0069】

実施例１、実施例２、実施例３、比較例１および比較例２では、ノズル開口３３における開口下端３５の回転中心水平面２５からの高さｔを、それぞれ２５．８ｍｍ、２４．８ｍｍ、２４．３ｍｍ、２６．２ｍｍ、２３．８ｍｍとして行った。いずれの実施例、比較例においても、ノズル開口の直径は２．０ｍｍ、ブレード２０の半径ｒは２６．７５ｍｍ、ブレード２０の回転数は１５５００ｒｐｍとした。各実施例および比較例の条件および評価結果を表１に示す。

【0070】

【表1】

【0071】

表１に示すように、ノズル高さ比率（ｒ―ｔ）／ｒが、数式１を満たす実施例１、実施例２および実施例３では、ブレード２０に含まれるボンドが電解して形成される不導体被膜が確認でき、ブレード２０と電極の間に適切に電解液が供給されることを確認できた。また、実施例１、実施例２、実施例３の比較では、ノズル高さｔとブレード２０の半径ｒとの値がより近い実施例１において形成された不導体被膜の幅Wが最も大きかった。

【0072】

一方、ノズル高さ比率（ｒ―ｔ）／ｒが、数式１を満たさない比較例１および比較例２では、不導体被膜の形成が確認できず、ブレード２０と電極の間に適切に電解液が供給されていなかったと考えられる。

【0073】

＜ノズルカバー部材の適用＞
比較例１、２、実施例１～３に対して、さらにノズルカバー部材４３を適用し、ブレード２０の回転数を４５０００ｒｐｍに変更した以外は同等の条件として、評価を行った。実施例１～３に対応する位置の場合、回転数が高くなっても、回転数が低くノズルカバー部材４３を適用しなかった場合と同様に、１００～２００μｍの幅Wで不導体被膜２９が形成されていることが確認できた。これに対して、比較例１、２に対応する位置の場合は、回転数が高くなっても、回転数が低くノズルカバー部材４３を適用しなかった場合と同様に、不導体被膜２９の形成は確認されなかった。

【0074】

以上、実施形態および実施例を挙げてＥＬＩＤ加工装置１０について説明をおこなってきたが、本開示に係るＥＬＩＤ加工装置１０は、上述した実施形態や実施例の他に、他の実施形態や変形例を含むことは言うまでもない。たとえば、図１に示すように、ノズル部３０における流路４０の流路方向４１は、回転中心水平面２５に略平行であってもよいが、流路方向４１が、ノズル開口３３に向かって回転中心水平面２５に近づく方向に傾斜していてもよい。このようなＥＬＩＤ加工装置は、ブレード２０との干渉を避けつつ、電解液導入部５４にノズル開口３３を近づける観点で利点を有する。

【符号の説明】

【0075】

１０…ＥＬＩＤ加工装置
２０…ブレード
２１…外縁
ｒ…半径
２２…頂部位置
２３…回転順方向
２４…回転中心
２５…回転中心水平面
２６…第２の線
２７…回転軸方向
２８…ブレード外縁側面部
２９…不導体被膜
Ｗ…幅
３０…ノズル部
３１…ノズル本体部
３２…対向面
３３…ノズル開口
ｔ…高さ
３４…開口中心
３５…開口下端
３５ａ…第１の線
θ１…第１の挟角
３５ｂ…第１の延長線
３６…開口上端
３６ａ…第３の線
θ２…第２の挟角
３６ｂ…第２の延長線
３７…開口面
３８…外側面
３９…導入開口
４０…流路
４１…流路方向
４２…第１突出縁
４３…ノズルカバー部材
４４…第２突出縁
４５…取付面
４６…内側面
４８…カバー部
５０…電極部
５１…電極部本体部
５２…電極カバー部材
５３…電極支持部
５４…電解液導入部
６０…給電部
６５…駆動部
６６…ブレード支持部
７０…電解液供給部
７５…移動制御部
８０…被加工物

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】