(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-10-20
(45)【発行日】2023-10-30
(54)【発明の名称】被加工物の加工方法
(51)【国際特許分類】
B24D 3/14 20060101AFI20231023BHJP
B24D 3/00 20060101ALI20231023BHJP
B24B 7/04 20060101ALI20231023BHJP
B24D 5/06 20060101ALI20231023BHJP
B24D 5/00 20060101ALI20231023BHJP
B24D 7/06 20060101ALI20231023BHJP
H01L 21/304 20060101ALI20231023BHJP
【ＦＩ】
B24D3/14
B24D3/00 340
B24D3/00 330Z
B24B7/04 B
B24D5/06
B24D5/00 P
B24D7/06
H01L21/304 631
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2019205567
(22)【出願日】2019-11-13
(65)【公開番号】P2021074851
(43)【公開日】2021-05-20
【審査請求日】2022-09-30
(73)【特許権者】
【識別番号】000134051
【氏名又は名称】株式会社ディスコ
(74)【代理人】
【識別番号】100075384
【弁理士】
【氏名又は名称】松本 昂
(74)【代理人】
【識別番号】100172281
【弁理士】
【氏名又は名称】岡本 知広
(74)【代理人】
【識別番号】100206553
【弁理士】
【氏名又は名称】笠原 崇廣
(74)【代理人】
【識別番号】100189773
【弁理士】
【氏名又は名称】岡本 英哲
(74)【代理人】
【識別番号】100184055
【弁理士】
【氏名又は名称】岡野 貴之
(72)【発明者】
【氏名】馬路 良吾
【審査官】城野 祐希
(56)【参考文献】
【文献】特公平０７－０１６８８１（ＪＰ，Ｂ２）
【文献】特開２００７－１３６５５９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭４８－０２１８８４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－１１２２２６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－０３０１１０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－１９６０５０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－０６２０５２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－０１３３２１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２４Ｄ ３／１４
Ｂ２４Ｄ ３／００
Ｂ２４Ｂ ７／０４
Ｂ２４Ｄ ５／０６
Ｂ２４Ｄ ５／００
Ｂ２４Ｄ ７／０６
Ｈ０１Ｌ ２１／３０４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
環状の基台の外周縁に配置された研削砥石で被加工物を加工する被加工物の加工方法であって、該研削砥石は、砥粒と、低温焼成セラミックスでなり該砥粒を固定するボンドと、を含み、
チャックテーブルの保持面で該被加工物を保持する保持ステップと、
該保持面と平行な方向に沿って配置され該基台が装着されたスピンドルを回転させつつ、該スピンドルと該チャックテーブルとを該保持面と平行な方向に沿って相対的に移動させ、該研削砥石で該被加工物を研削する研削ステップと、を含むことを特徴とする被加工物の加工方法。
【請求項2】
環状の基台の下面側に、該基台の周方向に沿って配置された研削砥石で被加工物を加工する被加工物の加工方法であって、該研削砥石は、砥粒と、低温焼成セラミックスでなり該砥粒を固定するボンドと、を含み、
チャックテーブルの保持面で該被加工物を保持する保持ステップと、
該保持面と垂直な方向に沿って配置され該基台が装着されたスピンドルを回転させつつ、該スピンドルと該チャックテーブルとを該保持面と平行な方向に沿って相対的に移動させ、該研削砥石で該被加工物を研削する研削ステップと、を含むことを特徴とする被加工物の加工方法。
【請求項3】
該被加工物は、延性材料でなることを特徴とする請求項１又は２に記載の被加工物の加工方法。
【請求項4】
該砥粒の平均粒径は、ＪＩＳ Ｒ ６００１－２に準拠する粒度がＦ４００である微粉の平均粒径以上であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の被加工物の加工方法。
【請求項5】
該研削砥石は、多孔質の研削砥石であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の被加工物の加工方法。
【請求項6】
該研削砥石には、凹部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の被加工物の加工方法。【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、被加工物を研削するための研削砥石、該研削砥石の製造方法、及び該研削砥石を用いた被加工物の加工方法に関する。
【背景技術】
【0002】
機械部品や電子部品の製造工程では、ガラス、セラミックス、樹脂、シリコン等の様々な材質でなる各種の被加工物が加工される。被加工物を所望の形状に加工する手法の一つとして、ダイヤモンド等の砥粒をボンド（結合材）で固定することによって形成された研削砥石で被加工物を研削する、研削加工が広く利用されている（例えば、特許文献１、２参照）。研削砥石が被加工物に接触すると、研削砥石のボンドから露出した砥粒によって被加工物が削り取られ、被加工物が加工される。
【0003】
研削砥石による被加工物の研削を継続すると、研削砥石のボンドが摩耗し、ボンドから突出した砥粒が脱落するとともに、新たな砥粒がボンドから露出する。この作用は自生発刃と呼ばれており、自生発刃によって研削砥石の研削能力が維持される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２００２－１９２４６０号公報
【文献】特開２０１７－１１２２２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
研削砥石のボンドには、加工の目的、被加工物の材質等に応じて様々な材料が用いられる。例えばビトリファイドボンドは、硬度が高く自生発刃が生じやすいという特性を有しており、硬い材質でなる被加工物や難削材の加工等に適している。
【0006】
しかしながら、従来のビトリファイドボンドで砥粒を固定した研削砥石で被加工物を研削すると、研削砥石と被加工物との摩擦によって高熱が発生した際に、ボンドが容易に摩耗するという問題がある。ボンドの摩耗量が大きいと、研削砥石の被加工物と接触する面（研削面）の位置が被加工物の研削中に変動しやすくなり、加工後の被加工物に厚さのばらつきが生じやすい。
【0007】
本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、摩耗が生じにくい研削砥石、該研削砥石の製造方法、及び、該研削砥石を用いた被加工物の加工方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の一態様によれば、環状の基台の外周縁に配置された研削砥石で被加工物を加工する被加工物の加工方法であって、該研削砥石は、砥粒と、低温焼成セラミックスでなり該砥粒を固定するボンドと、を含み、チャックテーブルの保持面で該被加工物を保持する保持ステップと、該保持面と平行な方向に沿って配置され該基台が装着されたスピンドルを回転させつつ、該スピンドルと該チャックテーブルとを該保持面と平行な方向に沿って相対的に移動させ、該研削砥石で該被加工物を研削する研削ステップと、を含む被加工物の加工方法が提供される。
【0009】
また、本発明の他の一態様によれば、環状の基台の下面側に、該基台の周方向に沿って配置された研削砥石で被加工物を加工する被加工物の加工方法であって、該研削砥石は、砥粒と、低温焼成セラミックスでなり該砥粒を固定するボンドと、を含み、チャックテーブルの保持面で該被加工物を保持する保持ステップと、該保持面と垂直な方向に沿って配置され該基台が装着されたスピンドルを回転させつつ、該スピンドルと該チャックテーブルとを該保持面と平行な方向に沿って相対的に移動させ、該研削砥石で該被加工物を研削する研削ステップと、を含む被加工物の加工方法が提供される。
【0010】
なお、好ましくは、該被加工物は、延性材料でなる。また、好ましくは、該砥粒の平均粒径は、ＪＩＳ Ｒ ６００１－２に準拠する粒度がＦ４００である微粉の平均粒径以上である。
【0011】
また、好ましくは、該研削砥石は、多孔質の研削砥石である。また、好ましくは、該研削砥石には、凹部が形成されている。
【発明の効果】
【0012】
本発明の一態様に係る研削砥石は、低温焼成セラミックスでなるボンドで砥粒を固定することによって形成される。低温焼成セラミックスでなるボンドは高い耐熱性を有するため、研削加工時に研削砥石と被加工物との摩擦によって熱が発生しても、ボンドの強度が維持される。これにより、研削砥石の摩耗が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】研削砥石を備える加工工具（ブレード）を示す正面図である。
【図3】図３（Ａ）は直方体状の研削砥石を示す平面図であり、図３（Ｂ）は直方体状の研削砥石を示す断面図であり、図３（Ｃ）は円柱状の研削砥石を示す平面図であり、図３（Ｄ）は円柱状の研削砥石を示す断面図である。
【図4】図４（Ａ）は凹部が形成された研削砥石を示す平面図であり、図４（Ｂ）は凹部が形成された研削砥石を示す断面図であり、図４（Ｃ）は貫通孔が形成された研削砥石を示す平面図であり、図４（Ｄ）は貫通孔が形成された研削砥石を示す断面図である。
【図5】流路を有する基台に貫通孔を有する研削砥石が固定された加工工具（ブレード）を示す正面図である。
【図7】加工装置を示す一部断面正面図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。本実施形態に係る研削砥石は、砥粒と、砥粒を固定するボンド（結合材）とを含んで構成され、被加工物の研削に用いられる。まず、本実施形態に係る研削砥石を備える加工工具の構成例について説明する。
【0015】
図１は、研削砥石１４を備える加工工具（ブレード）１０を示す正面図である。加工工具１０は、アルミニウム合金等の金属でなる環状の基台１２を備える。例えば基台１２は、所定の幅の外周縁（外周面、側面）１２ａを備える円盤状に形成され、基台１２の中央部には基台１２を厚さ方向に貫通する円形の開口１２ｂが形成されている。
【0016】
基台１２の外周縁１２ａには、複数の研削砥石１４が配置されている。複数の研削砥石１４は、基台１２の周方向に沿って概ね等間隔に配列されている。研削砥石１４は、ダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素（ｃＢＮ：cubic Boron Nitride）等でなる砥粒と、砥粒を固定するボンドとを含んでおり、例えば接着剤を介して基台１２の外周縁１２ａに固定されている。
【0017】
研削砥石１４のボンドは、１０００℃以下の低温で焼結可能なセラミックス（低温焼成セラミックス）によって形成されている。具体的には、研削砥石１４は、砥粒と、ボンドの主成分となるセラミックス原料と、焼結を促進させる焼結助剤とが混合された混合物を、１０００℃以下の温度で焼成することによって形成される。以下では一例として、砥粒としてダイヤモンド砥粒、セラミックス原料として粉状の酸化アルミニウム（アルミナ）、焼結助剤として粉状のガラス（ＳｉＯ２等）を用いる場合について説明する。ただし、砥粒、セラミックス原料及び焼結助剤の材料は適宜変更できる。
【0018】
研削砥石１４は、上記の混合物を所定の形状に形成する成形ステップと、成形された混合物を１０００℃以下の温度で焼成する焼成ステップとを経て形成される。図２（Ａ）は、成形ステップの様子を示す断面図である。例えば成形ステップは、加圧成形装置２０を用いて実施される。
【0019】
加圧成形装置２０は、混合物１６を収容する金型２２と、金型２２に収容された混合物１６を押圧する押圧具（押圧部材）２４とを備える。金型２２は、例えば直方体状に形成され、金型２２の上面側には研削砥石１４の形状に対応する凹部２２ａが設けられている。例えば、直方体状の研削砥石１４を形成する場合には、その研削砥石１４の寸法に合わせて直方体状に形成された凹部２２ａを備える金型２２が用いられる。
【0020】
押圧具２４は、金型２２の凹部２２ａに挿入される板状の押圧部２４ａと、押圧部２４ａの上面側に接続された柱状の軸部２４ｂとを備える。軸部２４ｂを下降させると、押圧部２４ａが金型２２の凹部２２ａの底に向かって押し込まれる。
【0021】
成形ステップでは、まず、金型２２の凹部２２ａに混合物１６を投入する。混合物１６は前述の通り、砥粒、セラミックス原料、焼結助剤を混合することによって作成される。また、金型２２の凹部２２ａに投入される混合物１６の量は、凹部２２ａの寸法（深さ）に応じて調整される。そして、凹部２２ａに収容された混合物１６を加熱するとともに、押圧具２４を下降させて押圧部２４ａの下面で混合物１６を凹部２２ａの底に押し付ける。これにより、混合物１６が圧縮成形される。
【0022】
なお、混合物１６には、さらに気孔形成材を混合してもよい。気孔形成材は、研削砥石１４の内部に気孔を形成するために添加される材料であり、後の焼成ステップにおいて燃焼して消失する物質でなる。例えば気孔形成材として、有機物でなる微細な粒子を用いることができる。気孔形成材の材料の具体例としては、スチロール樹脂、アクリル樹脂等が挙げられる。
【0023】
次に、成形された混合物１６を焼成する焼成ステップが実施される。図２（Ｂ）は、焼成ステップの様子を示す断面図である。例えば焼成ステップは、焼成炉３０を用いて実施される。
【0024】
焼成ステップでは、まず、成形された混合物１６を容器３２に収容する。容器３２は、耐熱性を有する金属又はセラミックスでなり、本体部３４及び蓋部３６を有する。本体部３４は、例えば直方体状に形成され、本体部３４の上面側には成形された混合物１６を収容可能な凹部３４ａが設けられている。本体部３４の凹部３４ａに混合物１６を投入し、凹部３４ａの上部を蓋部３６で塞ぐと、凹部３４ａが混合物１６を収容した状態で密閉される。
【0025】
その後、混合物１６を収容した容器３２を焼成炉３０に封入して加熱し、混合物１６を１０００℃以下の低温で焼成する。この焼成によって混合物１６が焼結され、低温焼成セラミックスでなるボンドによって砥粒が固定された研削砥石１４が形成される。なお、混合物１６の焼成は、混合物１６の成形後に、金型２２及び押圧具２４の押圧部２４ａ（図２（Ａ）参照）を焼成炉３０に投入して加熱することによって実施してもよい。
【0026】
低温焼成セラミックスによって構成されるボンドは、ビトリファイドボンドと比較して耐熱性が高い。そのため、被加工物の加工に低温焼成セラミックスでなるボンドを含む研削砥石１４を用いると、研削砥石１４と被加工物との摩擦によって高熱が発生しても、ボンドの強度が維持される。これにより、被加工物の加工中における研削砥石１４の摩耗が抑制される。
【0027】
なお、ボンドに気孔が適度に含まれていると、該気孔は後述の通り、研削砥石１４で被加工物を研削した際に生じる屑（研削屑）を収容する空間（チップポケット）として機能する。そして、ボンドにチップポケットが形成されていると、ボンドから露出した砥粒間に研削屑が付着する現象（目詰まり）が生じにくくなり、研削砥石１４の研削能力が維持される。そのため、低温焼成セラミックスでなるボンドには、適度な気孔が意図的に形成されてもよい。
【0028】
ボンドの気孔は、混合物１６に前述の気孔形成材を混合することによって形成できる。混合物１６に気孔形成材が混合されていると、焼成ステップにおいて気孔形成材が燃焼して気化し、混合物１６の外部に放出される。その結果、ボンドの内部に所定の大きさの気孔が形成され、多孔質の研削砥石１４が得られる。
【0029】
なお、ボンドに形成される気孔の密度や大きさは、混合物１６に添加される気孔形成材の量や大きさによって制御できる。よって、気孔形成材の量や大きさは、ボンドの強度が所定の強度以上となり、且つ、ボンドにチップポケットとして機能する気孔が形成されるように、適宜調整される。例えば気孔形成材として、平均粒径が１００μｍ以上２５０μｍ以下の粒子を用いることができる。
【0030】
また、低温焼成セラミックスによって構成されるボンドは、メタルボンドやレジンボンドと比較して砥粒を保持する力が強い。そのため、該ボンドを用いると、砥粒の粒径が大きい場合にも、砥粒がボンドから突出した状態を維持しやすくなる。例えば、低温焼成セラミックスでなるボンドは、日本産業規格ＪＩＳ Ｒ ６００１－２（対応国際規格：ＩＳＯ ８４８６－２）に準拠する粒度がＦ４００である微粉（研削材）よりも平均粒径が大きい砥粒を確実に保持できる。具体的には、研削砥石１４には平均粒径が２０μｍ以上の砥粒を用いることができる。
【0031】
さらに、上記の研削砥石１４は、混合物１６を１０００℃以下の低温で焼成することによって形成されため、焼成工程において砥粒の炭化が生じにくい。特に、焼成温度は７００℃以上８００℃以下であることが好ましい。これにより、研削砥石１４の研削能力の低下が抑制され、高品質の研削砥石１４が製造される。なお、混合物１６に含まれる砥粒の平均粒径が、ＪＩＳ Ｒ ６００１－２に準拠する粒度がＦ４００である微粉の平均粒径よりも大きいと、砥粒の炭化が特に生じにくい。
【0032】
また、砥粒としてダイヤモンド砥粒を用いた場合、ダイヤモンド砥粒は熱伝導率が高いため、焼成の際に優先的に加熱される。その結果、ダイヤモンド砥粒が焼結を促進させる助剤として機能し、混合物１６が焼結されやすくなる。
【0033】
【0034】
なお、基台１２に固定される研削砥石１４の形状に制限はない。例えば研削砥石１４として、直方体状や円柱状の研削砥石を用いることができる。図３（Ａ）は直方体状の研削砥石４０を示す平面図であり、図３（Ｂ）は直方体状の研削砥石４０を示す断面図である。また、図３（Ｃ）は円柱状の研削砥石４２を示す平面図であり、図３（Ｄ）は円柱状の研削砥石４２を示す断面図である。
【0035】
また、研削砥石には凹部が形成されていてもよい。図４（Ａ）は凹部４４ｃが形成された研削砥石４４を示す平面図であり、図４（Ｂ）は凹部４４ｃが形成された研削砥石４４を示す断面図である。例えば、研削砥石４４は第１面（上面）４４ａ及び第２面（下面）４４ｂを備える円柱状に形成され、第１面４４ａ側には円柱状の凹部４４ｃが形成されている。
【0036】
研削砥石４４は、第２面４４ｂ側が基台１２の外周縁１２ａ（図１参照）に固定される。また、研削砥石４４の第１面４４ａは、研削加工時に被加工物に接触する研削面に相当する。第１面４４ａ側に形成された凹部４４ｃは、研削砥石４４で被加工物を研削した際に発生する研削屑を収容する空間（チップポケット）として機能する。これにより、研削砥石４４において目詰まりが生じにくくなる。
【0037】
さらに、研削砥石には研削液が供給される貫通孔が設けられていてもよい。図４（Ｃ）は貫通孔４６ｄが形成された研削砥石４６を示す平面図であり、図４（Ｄ）は貫通孔４６ｄが形成された研削砥石４６を示す断面図である。例えば、研削砥石４６は第１面（上面）４６ａ及び第２面（下面）４６ｂを備える円柱状に形成され、第１面４６ａ側には円柱状の凹部４６ｃが形成されている。また、凹部４６ｃの底には、凹部４６ｃの底面の一部から第２面４６ｂに貫通する円柱状の貫通孔４６ｄが形成されている。
【0038】
加工工具１０（図１参照）で被加工物を研削する際には、研削砥石に純水等の液体（研削液）が供給される。この研削液により、被加工物及び研削砥石が冷却されるとともに、研削屑が洗い流される。そして、研削砥石４６が備える貫通孔４６ｄは、この研削液が流れる流路として機能する。
【0039】
具体的には、基台１２に研削砥石４６が固定される場合、基台１２の内部には、貫通孔４６ｄに接続される流路が形成される。図５は、流路１２ｃを有する基台１２に貫通孔４６ｄを有する研削砥石４６が固定された加工工具１０を示す正面図である。
【0040】
基台１２の外周縁１２ａ側には、複数の流路１２ｃが形成されている。複数の流路１２ｃそれぞれ、基台１２の半径方向に沿って形成され、基台１２の外周縁１２ａと裏面とで開口している（図７参照）。なお、流路１２ｃは、基台１２に固定される研削砥石４６と同数設けられ、基台１２の周方向に沿って概ね等間隔に配列されている。
【0041】
複数の研削砥石４６はそれぞれ、貫通孔４６ｄと流路１２ｃとが接続されるように、第２面４６ｂ側が基台１２の外周縁１２ａに固定される。そして、基台１２の裏面側に設けられたノズル７８（図７参照）から流路１２ｃに研削液が供給されると、研削液は流路１２ｃ及び貫通孔４６ｄを介して研削砥石４６の凹部４６ｃに供給される。
【0042】
なお、研削砥石４６のボンドの内部に、複数の気孔が第１面４６ａから第２面４６ｂに渡って互いに連結するように形成されていると、この気孔が研削液を流すための流路となる。この場合には、研削砥石４６に貫通孔４６ｄが形成されていなくても、流路１２ｃから供給された研削液が、気孔を介して研削砥石４６の第１面４６ａ側に供給される。
【0043】
【0044】
図６（Ａ）に示す加工工具１０は、基台１２の外周縁１２ａに沿って配置された環状の研削砥石４８を備える。この加工工具１０は、例えば、所定の厚さで環状に形成された研削砥石４８を、基台１２の外周縁１２ａに貼り付けることによって形成される。基台１２と研削砥石４８とは、例えば接着剤を介して互いに接合される。基台１２に固定された研削砥石４８の外周面（側面）４８ａが、被加工物を研削する研削面に相当する。
【0045】
なお、研削砥石４８には、研削屑が収容される溝が形成されていてもよい。図６（Ｂ）は、溝４８ｂが形成された環状の研削砥石４８を備える加工工具１０を示す正面図である。例えば研削砥石４８の外周面４８ａ側には、所定の幅の溝４８ｂが、研削砥石４８の周方向に沿って概ね等間隔に形成される。この溝４８ｂは、研削砥石４４の凹部４４ｃ（図４（Ａ）、図４（Ｂ）参照）及び研削砥石４６の凹部４６ｃ（図４（Ｃ）、図４（Ｄ）参照）と同様に、研削屑を収容するチップポケットとして機能する。
【0046】
溝４８ｂの形成方法に制限はない。例えば、研削砥石４８の製造工程において、溝４８ｂが形成されるように混合物１６（図２（Ａ）参照）を成形した後、混合物１６を焼成する。また、環状の研削砥石４８が製造された後、この研削砥石４８が基台１２に固定される前又は後に、研削砥石４８にレーザービームを照射することによって溝４８ｂを形成してもよい。さらに、溝４８ｂの形成にはウォータージェットを用いることもできる。
【0047】
上記の加工工具１０は、加工装置に装着され、被加工物を研削する。図７は、加工工具１０が装着された加工装置６０を示す一部断面正面図である。なお、図７には、加工工具１０の研削砥石１４として、図４（Ｃ）及び図４（Ｄ）に示す研削砥石４６を用いた例を示している。
【0048】
加工装置６０は、加工装置６０によって加工される被加工物を保持するチャックテーブル（保持テーブル）６２を備える。チャックテーブル６２の上面は、被加工物を保持する保持面６２ａを構成する。保持面６２ａは、チャックテーブル６２の内部に形成された吸引路（不図示）を介して、エジェクタ等の吸引源（不図示）に接続されている。
【0049】
チャックテーブル６２は、モータ等の回転駆動源（不図示）と接続されており、この回転駆動源はチャックテーブル６２を鉛直方向（上下方向）に概ね平行な回転軸の周りで回転させる。また、チャックテーブル６２の下側には移動機構（不図示）が設けられており、この移動機構はチャックテーブル６２を加工送り方向（第１水平方向、図７の前後方向）に沿って移動させる。
【0050】
チャックテーブル６２の上方には、加工ユニット（研削ユニット）６４が配置されている。加工ユニット６４は円筒状のハウジング６６を備えており、ハウジング６６には円筒状のスピンドル（回転軸）６８が収容されている。スピンドル６８は、チャックテーブル６２の保持面６２ａと平行で、且つ、加工送り方向と垂直な方向に沿って配置されている。
【0051】
スピンドル６８の先端部（一端側）はハウジング６６の外部に露出しており、スピンドル６８の先端部にはマウント７０が固定されている。また、スピンドル６８の基端部（他端側）には、スピンドル６８を回転させるモータの回転駆動源（不図示）が連結されている。
【0052】
マウント７０は、円盤状のフランジ部７２と、フランジ部７２の中央部から突出する円筒状の支持軸７４とを備える。加工工具１０が備える基台１２の開口１２ｂに支持軸７４を挿入すると、加工工具１０がマウント７０に装着される。
【0053】
支持軸７４の先端部の外周面にはねじ部７４ａが形成されており、このねじ部７４ａには環状の固定ナット７６が締結される。固定ナット７６の中央部には、固定ナット７６を厚さ方向に貫通し、支持軸７４に対応する径を有する円形の開口７６ａが形成されている。また、開口７６ａには、支持軸７４のねじ部７４ａに対応するねじ溝が設けられている。
【0054】
支持軸７４が基台１２の開口１２ｂに挿入された状態で、支持軸７４のねじ部７４ａに固定ナット７６を締結すると、加工工具１０がマウント７０のフランジ部７２と固定ナット７６とによって挟持される。これにより、加工工具１０がスピンドル６８の先端部に固定される。
【0055】
加工ユニット６４に加工工具１０が装着された状態で、回転駆動源によってスピンドル６８を回転させると、加工工具１０がスピンドル６８の軸心を中心に回転する。また、加工ユニット６４には移動機構（不図示）が接続されており、この移動機構は、加工ユニット６４を加工送り方向と垂直な割り出し送り方向（第２水平方向、図７の左右方向）及び鉛直方向に沿って移動させる。
【0056】
なお、複数の研削砥石４６はそれぞれ、貫通孔４６ｄ（図４（Ｃ）及び図４（Ｄ）参照）が基台１２の流路１２ｃに接続されるように固定されている。また、流路１２ｃはそれぞれ、基台１２の裏面（マウント７０側の面）側で露出するように形成されている。
【0057】
スピンドル６８の先端部の近傍には、純水等の液体（研削液）を供給するノズル７８が設けられている。ノズル７８は、基台１２の流路１２ｃと対向するように配置されており、研削加工中に流路１２ｃに研削液を供給する。そして、研削液は流路１２ｃを介して研削砥石４６の内部に供給される。この研削液により、被加工物１１及び複数の研削砥石４６が冷却されるとともに、被加工物１１の研削によって生じた屑（研削屑）が洗い流される。
【0058】
図８（Ａ）は、被加工物１１を加工する加工装置６０を示す一部断面正面図である。加工装置６０で被加工物１１を加工する際は、まず、チャックテーブル６２で被加工物１１を保持する（保持ステップ）。
【0059】
例えば被加工物１１は、セラミックス、樹脂、金属等でなり、表面（第１面）１１ａ及び裏面（第２面）１１ｂを備える板状の部材である。ただし、被加工物１１の材質、形状、構造、大きさ等に制限はない。例えば被加工物１１は、半導体（Ｓｉ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＧａＮ、ＳｉＣ等）、ガラス、サファイア等でなるウェーハであってもよい。また、被加工物１１は、アルミニウム、銅、ステンレス鋼、チタン等の金属に代表される延性材料でなる部材であってもよい。さらに、被加工物１１は、基板上に実装された複数のデバイスチップが樹脂層（モールド樹脂）によって封止されたパッケージ基板であってもよい。
【0060】
例えば、被加工物１１の表面１１ａ側を研削する際は、表面１１ａ側が上方に露出し、裏面１１ｂ側が保持面６２ａと対向するように、被加工物１１をチャックテーブル６２上に配置する。この状態で、保持面６２ａに吸引源の負圧を作用させると、被加工物１１がチャックテーブル６２によって吸引保持される。
【0061】
次に、加工工具１０の下端（研削砥石１４の先端）が被加工物１１の表面１１ａより下方に配置されるように、スピンドル６８（図７参照）の高さを調整する。そして、加工工具１０を回転させながら、チャックテーブル６２を加工送り方向（例えば矢印Ａで示す方向）に沿って移動させ、スピンドル６８とチャックテーブル６２とを保持面６２ａと平行な方向に沿って相対的に移動させる。これにより、複数の研削砥石１４が被加工物１１の表面１１ａ側に接触し、被加工物１１の表面１１ａ側が削り取られる（研削ステップ）。
【0062】
次に、加工工具１０を割り出し送り方向（図８（Ａ）の前後方向）に沿って所定の距離移動させた後、同様に被加工物１１の表面１１ａを研削する。この手順を繰り返すことにより、被加工物１１の表面１１ａ側の全体が研削され、被加工物１１が所定の厚さに薄化される。
【0063】
図８（Ｂ）は、被加工物１１の表面１１ａ側が加工される様子を示す平面図である。図８（Ｂ）に示すように、被加工物１１の加工は、加工送りの往路と復路とで連続して実施できる。具体的には、まず、チャックテーブル６２を第１の加工送り方向に沿って移動させることにより、被加工物１１を研削する（往路）。そして、加工工具１０の割り出し送りを行った後、チャックテーブル６２の向き（回転角度）を変えずに、チャックテーブル６２を第１の加工送り方向とは逆方向の第２の加工送り方向に沿って移動させることにより、被加工物１１を研削する（復路）。
【0064】
上記のチャックテーブル６２の往復を繰り返すことにより、被加工物１１の表面１１ａ側の全体が研削される。このように、チャックテーブル６２の加工送りの往路と復路とで被加工物１１を研削することにより、被加工物１１の加工時間を短縮できる。
【0065】
ここで、前述の通り、加工工具１０の研削砥石１４は低温焼成セラミックスでなるボンドで砥粒を固定することによって形成されている。そのため、研削砥石１４で被加工物１１を研削しても、研削砥石１４のボンドの摩耗が生じにくく、被加工物１１の加工中における研削砥石１４の研削面の高さ位置の変動が抑制される。これにより、加工後の被加工物１１の厚さのばらつきが低減される。
【0066】
また、低温焼成セラミックスでなるボンドは砥粒の保持力が高いため、研削砥石１４においては砥粒がボンドから大きく突出した状態が維持されやすい。そして、ボンド材から大きく突出した砥粒は、バイトの刃先のような機能を果たす。そのため、研削砥石１４を用いると被加工物１１の研削量が増大し、加工効率が向上する。また、被加工物１１が延性材料でなる場合にも、研削砥石１４で目詰まりが生じにくく、被加工物１１が適切に研削されやすい。
【0067】
さらに、混合物１６（図２（Ａ）及び図２（Ｂ）参照）に気孔形成材を混合して形成された多孔質の研削砥石１４を用いると、ボンドの表面で露出した気孔がチップポケットとして機能する。これにより、研削砥石１４の目詰まりが防止され、研削砥石１４の研削能力が維持されやすくなる。
【0068】
なお、上記では複数の研削砥石１４が基台１２の外周縁１２ａに沿って形成された加工工具１０を用いて被加工物１１を研削する場合について説明したが、本実施形態に係る研削砥石の使用方法はこれに限定されない。図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に、本実施形態に係る研削砥石の他の使用例を示す。図９（Ａ）は研削砥石９４を備える加工工具９０を示す正面図であり、図９（Ｂ）は研削砥石９４を備える加工工具９０を示す底面図である。
【0069】
加工工具（研削ホイール）９０は、ステンレス、アルミニウム等の金属でなる環状の基台９２を備える。基台９２は、上面（第１面）９２ａ及び下面（第２面）９２ｂを備え、基台９２の中央部には基台９２を上面９２ａから下面９２ｂに貫通する円形の開口９２ｃが形成されている。
【0070】
基台９２の下面９２ｂ側には、複数の研削砥石９４が配置されている。研削砥石９４は、加工工具１０の研削砥石１４（図１等参照）と同様の工程によって形成される。すなわち、研削砥石９４は、低温焼成セラミックスでなるボンドと、ボンドに固定された砥粒とを含む。複数の研削砥石９４は、基台９２の周方向に沿って概ね等間隔に配列されるように、基台９２の下面９２ｂ側に固定される。
【0071】
なお、基台９２に固定される研削砥石９４の形状に制限はない。例えば研削砥石９４として、直方体状や円柱状の研削砥石を用いることができる。図１０（Ａ）は直方体状の研削砥石９６を示す斜視図であり、図１０（Ｂ）は円柱状の研削砥石９８を示す斜視図である。
【0072】
また、研削砥石には、チップポケットとして機能する開口が設けられていてもよい。図１０（Ｃ）は、開口１００ｃを有する研削砥石１００を示す斜視図である。例えば開口１００ｃは、研削砥石１００の中央部に、研削砥石１００の第１面（上面）１００ａから第２面（下面）１００ｂ側に向かって形成される。なお、開口１００ｃは、研削砥石１００を第１面１００ａから第２面１００ｂまで貫通する貫通孔であってもよいし、研削砥石１００の第１面１００ａ側で開口する凹部であってもよい。
【0073】
加工工具９０は、加工装置に装着され、被加工物１１を研削する。図１１（Ａ）は、被加工物１１に研削加工を施す加工装置１１０を示す一部断面正面図である。なお、図１１（Ａ）には、加工工具１０を下降させて研削砥石９４を被加工物１１に接触させる研削加工（インフィード研削）の様子を示している。
【0074】
加工装置１１０は、加工装置１１０の加工対象となる被加工物１１を保持するチャックテーブル（保持テーブル）１１２を備える。チャックテーブル１１２の上面は、被加工物１１を保持する保持面１１２ａを構成する。保持面１１２ａは、チャックテーブル１１２の内部に形成された吸引路（不図示）を介して、エジェクタ等の吸引源（不図示）に接続されている。
【0075】
チャックテーブル１１２は、モータ等の回転駆動源（不図示）と接続されており、この回転駆動源はチャックテーブル１１２を鉛直方向に概ね平行な回転軸の周りで回転させる。また、チャックテーブル１１２の下側には移動機構（不図示）が設けられており、この移動機構はチャックテーブル１１２を水平方向に沿って移動させる。
【0076】
チャックテーブル１１２の上方には、加工ユニット（研削ユニット）１１４が配置されている。加工ユニット１１４は、昇降機構（不図示）によって支持された円筒状のハウジング（不図示）を備えており、このハウジングには、円筒状のスピンドル（回転軸）１１６が収容されている。スピンドル１１６は、保持面１１２ａと垂直な方向に沿って配置されており、スピンドル１１６の先端部（下端部）はハウジングから露出している。
【0077】
スピンドル１１６の先端部には、円盤状のマウント１１８が固定されている。このマウント１１８の下面側に、加工工具９０が装着される。加工工具９０は、例えばボルト等を用いて、基台９２の上面９２ａ側がマウント１１８の下面側に接するように装着される。
【0078】
スピンドル１１６の基端側（上端側）には、スピンドル１１６を回転させるモータの回転駆動源（不図示）が連結されている。マウント１１８に装着された加工工具９０は、この回転駆動源からスピンドル１１６及びマウント１１８を介して伝達される力によって、スピンドル１１６の軸心を中心に回転する。
【0079】
チャックテーブル１１２及び加工ユニット１１４の近傍には、チャックテーブル１１２によって保持された被加工物１１と複数の研削砥石９４とに純水等の液体（研削液）を供給するノズル１２０が設けられている。被加工物１１が複数の研削砥石９４によって研削される際、ノズル１２０から被加工物１１及び複数の研削砥石９４に研削液が供給される。
【0080】
加工装置１１０で被加工物１１を加工する際には、まず、被加工物１１をチャックテーブル１１２によって保持する（保持ステップ）。例えば、被加工物１１の表面１１ａ側を研削する際は、表面１１ａ側が上方に露出し、裏面１１ｂ側が保持面１１２ａと対向するように、被加工物１１をチャックテーブル１１２上に配置する。この状態で、保持面１１２ａに吸引源の負圧を作用させると、被加工物１１がチャックテーブル１１２によって吸引保持される。
【0081】
次に、被加工物１１を保持したチャックテーブル１１２を加工ユニット１１４の下方に移動させる。そして、チャックテーブル１１２とスピンドル１１６とをそれぞれ所定の方向に所定の回転数で回転させながら、スピンドル１１６をチャックテーブル１１２に向かって下降させる。このときのスピンドル１１６の下降速度は、複数の研削砥石９４が適切な力で被加工物１１の表面１１ａ側に押し当てられるように調整される。
【0082】
スピンドル１１６を下降させると、回転する複数の研削砥石９４の下面（研削面）が被加工物１１の表面１１ａ側に接触し、被加工物１１の表面１１ａ側が削り取られる（研削ステップ）。これにより、被加工物１１に研削加工が施され、被加工物１１が薄化される。そして、被加工物１１の厚さが所定の目標値になると、被加工物１１の研削が停止される。
【0083】
また、被加工物１１が複数の研削砥石９４によって研削される際、ノズル１２０から被加工物１１及び複数の研削砥石９４に研削液が供給される。この研削液によって、被加工物１１及び複数の研削砥石９４が冷却されるとともに、被加工物１１の研削によって生じた屑（研削屑）が洗い流される。
【0084】
なお、基台９２には、図５及び図７に示す加工工具１０の基台１２と同様に、研削液が流れる流路が形成されていてもよい。具体的には、基台９２には、下面９２ｂで開口する複数の流路が形成される。また、研削砥石９４として、貫通孔が形成された研削砥石（図１０（Ｃ）参照）や、ボンドの内部に複数の気孔が互いに連結するように形成された研削砥石が用いられる。そして、複数の研削砥石９４はそれぞれ、流路と接続される位置に固定される。
【0085】
基台９２に形成された流路に研削液が供給されると、研削液は研削砥石９４の内部（貫通孔又は連結された気孔）を流れ、研削砥石９４と被加工物１１との接触領域に供給される。この場合には、ノズル１２０を省略してもよい。
【0086】
また、図１１（Ａ）ではインフィード研削の様子を示しているが、被加工物１１の研削方法はこれに制限されない。例えば、チャックテーブル１１２を保持面１１２ａと平行な方向に沿って研削砥石９４の下側を通過させることによって被加工物１１を研削する、クリープフィード研削を実施してもよい。
【0087】
図１１（Ｂ）は、被加工物１１に研削加工（クリープフィード研削）を施す加工装置１１０を示す一部断面正面図である。クリープフィード研削では、研削砥石９４の下面（研削面）が被加工物１１の表面１１ａよりも下方に位置付けられた状態で、スピンドル１１６を回転させつつ、チャックテーブル１１２を回転させずに保持面１１２ａと平行な方向（例えば、矢印Ｂで示す方向）に沿って移動させる。これにより、チャックテーブル１１２とスピンドル１１６とが保持面１１２ａと平行な方向に沿って相対的に移動し、複数の研削砥石９４が被加工物１１の表面１１ａ側を、被加工物１１の一端側から他端側に向かって研削する。
【0088】
図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）に示すように、加工装置１１０で被加工物１１を研削する場合、研削砥石のボンドの消耗量が大きいと、研削砥石の研削面の高さ位置が研削加工中に変動し、被加工物１１が所望の厚さに薄化されない恐れがある。そのため、研削加工中の被加工物１１の厚さを随時検出し、その検出結果に応じてスピンドル１１６の高さ位置を修正する制御が行われる。しかしながら、この制御を行うと、被加工物１１の厚さを検出するための検出器が必要となる上、加工装置１１０の制御が複雑になる。
【0089】
一方、研削砥石９４は、低温焼成セラミックスでなるボンドで砥粒を固定することによって形成されている。そのため、研削砥石９４で被加工物１１を研削しても、研削砥石９４のボンドが消耗しにくく、研削砥石９４の下面（研削面）の高さ位置の変動が抑制される。これにより、被加工物１１の厚さの検出及びスピンドル１１６の高さ位置の修正を省略することが可能となり、加工装置１１０の構造及び制御を簡易化できる。
【0090】
以上の通り、本実施形態に係る研削砥石は、低温焼成セラミックスでなるボンドで砥粒を固定することによって形成される。低温焼成セラミックスでなるボンドは高い耐熱性を有するため、研削加工時に研削砥石と被加工物との摩擦によって熱が発生しても、ボンドの強度が維持される。これにより、研削砥石の摩耗が抑制される。
【0091】
なお、上記の実施形態では、加工装置の保持テーブルによって保持された被加工物１１（図８（Ａ）及び図８（Ｂ）、図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）参照）が研削砥石によって研削される場合について説明したが、本実施形態に係る研削砥石の研削対象に制限はない。例えば、本実施形態に係る研削砥石で、加工装置の保持テーブル（図８（Ａ）のチャックテーブル６２、図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）のチャックテーブル１１２等）の保持面側を研削し、保持面の形状を修正することもできる。
【0092】
例えばチャックテーブルは、金属でなる円盤状の枠体と、ポーラスセラミックス等でなり枠体の上面側に嵌め込まれた吸引部とを備えており、枠体の上面とポーラスセラミックの上面とによって保持面が構成される。そして、チャックテーブルの保持面側を加工工具１０（図１参照）や加工工具９０（図９（Ａ）及び図９（Ｂ）参照）で研削することにより、保持面が平坦に整形される。
【0093】
その他、上記実施形態に係る構造、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】
【0094】
１１ 被加工物
１１ａ 表面（第１面）
１１ｂ 裏面（第２面）
１０ 加工工具（ブレード）
１２ 基台
１２ａ 外周縁（外周面、側面）
１２ｂ 開口
１２ｃ 流路
１４ 研削砥石
１６ 混合物
２０ 加圧成形装置
２２ 金型
２２ａ 凹部
２４ 押圧具（押圧部材）
２４ａ 押圧部
２４ｂ 軸部
３０ 焼成炉
３２ 容器
３４ 本体部
３４ａ 凹部
３６ 蓋部
４０ 研削砥石
４２ 研削砥石
４４ 研削砥石
４４ａ 第１面（上面）
４４ｂ 第２面（下面）
４４ｃ 凹部
４６ 研削砥石
４６ａ 第１面（上面）
４６ｂ 第２面（下面）
４６ｃ 凹部
４６ｄ 貫通孔
４８ 研削砥石
４８ａ 外周面（側面）
４８ｂ 溝
６０ 加工装置
６２ チャックテーブル（保持テーブル）
６２ａ 保持面
６４ 加工ユニット（研削ユニット）
６６ ハウジング
６８ スピンドル（回転軸）
７０ マウント
７２ フランジ部
７４ 支持軸
７４ａ ねじ部
７６ 固定ナット
７６ａ 開口
７８ ノズル
９０ 加工工具（研削ホイール）
９２ 基台
９２ａ 上面（第１面）
９２ｂ 下面（第２面）
９２ｃ 開口
９４ 研削砥石
９６ 研削砥石
９８ 研削砥石
１００ 研削砥石
１００ａ 第１面（上面）
１００ｂ 第２面（下面）
１００ｃ 開口
１１０ 加工装置
１１２ チャックテーブル（保持テーブル）
１１２ａ 保持面
１１４ 加工ユニット（研削ユニット）
１１６ スピンドル（回転軸）
１１８ マウント
１２０ ノズル
１１ａ 表面（第１面）
１１ｂ 裏面（第２面）
１０ 加工工具（ブレード）
１２ 基台
１２ａ 外周縁（外周面、側面）
１２ｂ 開口
１２ｃ 流路
１４ 研削砥石
１６ 混合物
２０ 加圧成形装置
２２ 金型
２２ａ 凹部
２４ 押圧具（押圧部材）
２４ａ 押圧部
２４ｂ 軸部
３０ 焼成炉
３２ 容器
３４ 本体部
３４ａ 凹部
３６ 蓋部
４０ 研削砥石
４２ 研削砥石
４４ 研削砥石
４４ａ 第１面（上面）
４４ｂ 第２面（下面）
４４ｃ 凹部
４６ 研削砥石
４６ａ 第１面（上面）
４６ｂ 第２面（下面）
４６ｃ 凹部
４６ｄ 貫通孔
４８ 研削砥石
４８ａ 外周面（側面）
４８ｂ 溝
６０ 加工装置
６２ チャックテーブル（保持テーブル）
６２ａ 保持面
６４ 加工ユニット（研削ユニット）
６６ ハウジング
６８ スピンドル（回転軸）
７０ マウント
７２ フランジ部
７４ 支持軸
７４ａ ねじ部
７６ 固定ナット
７６ａ 開口
７８ ノズル
９０ 加工工具（研削ホイール）
９２ 基台
９２ａ 上面（第１面）
９２ｂ 下面（第２面）
９２ｃ 開口
９４ 研削砥石
９６ 研削砥石
９８ 研削砥石
１００ 研削砥石
１００ａ 第１面（上面）
１００ｂ 第２面（下面）
１００ｃ 開口
１１０ 加工装置
１１２ チャックテーブル（保持テーブル）
１１２ａ 保持面
１１４ 加工ユニット（研削ユニット）
１１６ スピンドル（回転軸）
１１８ マウント
１２０ ノズル
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
