PS Company Precision Diamond Planning Dept. 研削加工における水漏れによる弊害 ―グラィンディング加工での水漏れ― ―グラィンディング加工での水漏れ― 平面研削加工では、ホイールの性能を最大限に引き出すため、加工点への研削水の供給に 特に注意を払わなければなりません。今回は、研削水不足の要因の一つである『ホイール マウント面とホイールの接合面からの水漏れ』をテーマとして紹介させていただきます。 水漏れとは？ ホイールマウント面とホイールの接合面に隙間があることで研 ここでは、グラインディング加工において研削水が漏れるメカ 削水が漏れてしまうことを指します。隙間ができる原因として ニズムを説明します。 は、ホイールマウント面に乾燥したコンタミがある・ホイールマ ウント面に傷がある等が考えられます。 グラインダーの研削水供給構造 ディスコのグラインダーにおける研削水供給構造は、研削水が ホイールマウントの研削水供給口の直下には、ホイールの研削 スピンドル内部を経由し、ホイールマウント部よりホイールに 水取り込み溝が配置されています。(Fig.2) 研削水は、この取 供給する方式を採用しております。(Fig. 1) り込み溝を介しホイールに形成された１２カ所の供給口から放 出されます。(Fig.3) ホイール 水 マウント 回転方向 ホイール 取り込み溝 砥石部 供給口 ウェーハ Fig. 2 ホイールマウント・ホイール部断面図 Fig. 1 グラインダーZ軸部 Fig. 3 ホイール裏面 2001 / THE CUTTING EDGE No.4-1 kiru kezuru DISCO CORPORATION migaku 4 2001/ No. Technical Newsletter 研削加工における水漏れによる弊害 水漏れのメカニズム 研削水を加工点に無駄なく供給するには、ホイールマウントと ホイール 水 マウント ホイールとの接合面に隙間が無いように取り付けなければな ホイール 水 マウント りません。仮に、接合面に隙間があると研削水が漏れてしまい、 流量不足を引き起こし、加工点に十分な研削水が供給されな ホイール くなります。 （Fig. 4） 水漏れ発生 ホイール 水量の低下 ウェーハ ウェーハ 正常な状態 水漏れ状態 Fig. 4 グラインディングホイールの水漏れメカニズム Photo. 1、2は、接合面に隙間がある状態で取り付けられたホイールが水漏れを起こしている写真です。 水漏れ 正常な状態 接合部からの 研削水漏れ 水漏れ 水漏れ状態 正常な状態 Photo. 1 ホイールマウント端面からの水漏れ 水漏れ状態 Photo. 2 スピンドル回転時の研削水拳動 機械が新品である場合、仮に隙間が存在しても研削に影響を また、 ホイール交換する際そのような状態で無理に締め込むと、 与えるほどの流量不足には陥らないかもしれませんが、一旦 ホイールマウント面に傷を付け、拭き取るだけでは除去できな 隙間があると、そこに入り込んだコンタミが乾燥し、徐々に積 い凹凸ができてしまう場合があります。 層されていく可能性が高くなります。 研削水の重要性 ここでは、研削加工を行う上で研削水の重要性について説明します。 研削水の効果 ダイヤモンド等の超砥粒を用いる研削加工では、加工点の冷 従って、安定した加工品質を維持するために、加工時に発生す 却効率が研削性能に大きな影響を与えます。 る熱をいかに効率的に冷やすかが重要となります。 ダイヤモンドは、地球上で最も硬い物質ですが、同時に熱に弱 また、研削水は加工点の冷却と同時に、コンタミ （研削粉）の排 いという性質も持ちあわせています。一般にダイヤモンドは、 出を促す効果もあります。研削水が充分に供給されないと目 空気中で600° 以上の熱が加わると酸化してしまい、硬度（切削 詰まりを起こし（Photo. 4）研削力を低下させたり、加工ワー 力）を失ってしまいます。 クの汚れなどの問題を引き起こす要因となります。 研削水 の効果 研削熱の抑制 コンタミの排出 Fig. 5 研削水の効果 Photo. 3 正常な砥石表面 Photo. 4 目詰まりを起こした砥石表面 2001 / THE CUTTING EDGE No.4-2 研削加工における水漏れによる弊害 研削水不足による影響例 使用するホイールの仕様によって若干異なりますが、研削水不 足状態のまま加工を続けると以下の現象が発生する可能性が 高くなります。 1 ホイールの異常消耗 先に述べたように、研削によって発生する熱影響で砥粒が劣化 な状態と比較したものですが、水漏れの度合いによって、倍以 し研削力を失う可能性があります。また、レジンボンドの場合 上消耗してしまいます。 は、ボンド自体が劣化し、砥粒の保持力を低下させてしまうこ とで、ホイール摩耗が通常より多くなってしまいます。 Graph. 1は、強制的に水漏れを再現させ、その消耗率を正常 研削実験条件 3 ■使用ホイール IF-01-1-5/10-B-K01 2 ■加工条件 2.065 加工ワーク スピンドル回転数 1 研削量 1 加工速度 Siミラーウェーハ（φ6”） 5,500rpm 18-2-0（μm） 0.8→0.3→0.3（μm/s） 0 正常な状態 水漏れ再現 Graph. 1 水漏れによる消耗率比較 2 ウェーハの面焼けや破損 （Photo. 5） 1.と同様に研削熱により、研削面が焼けてしまいます。 正常な状態 ウェーハ面焼け Photo. 5 ウェーハの面焼け 3 ウェーハ中心部くぼみ インフィード方式のグラインダーでは、ウェーハ中心部が砥石 部と常に接触しています。従って、研削水が十分に供給されな いと、研削熱が裏面に貼られた保護テープを溶かし、テープ厚 みが加工中に変動する場合があります。この状態で加工を行う と、ウェーハ中心部が薄くなるいわゆるヘソ形状が発生します。 （Photo. 6） Photo. 6 ヘソ模様 2001 / THE CUTTING EDGE No.4-3 研削加工における水漏れによる弊害 研削水を安定して供給するために ここでは、研削水漏れを防ぐための方策、また、水漏れが確認された場合の対処方法 について説明します。 1 ホイールマウント取付面の清掃 ホイールを交換する際には、必ずホイールマウント面をアルコールを含ませた無発塵 ウエス等で拭き取ってください。 2 ホイールマウント取付面のチェック ホイールマウントのホイール取付面をアルカンサス砥石（PARTS NO;MZ751）で なぞり、抵抗がないかを確認してください。抵抗がある場合は、コンタミによる凹凸 や傷が存在する可能性が高いため、アルカンサス砥石で擦り落としてください。 注) DFG-82IFはホイールマウント端面部 にホイール固定用のツメが有りますので コンタミ取り除き時に注意を要します。 Photo. 7 アルカンサス砥石によるマウント面修正 3 ホイール取り付け状態での水漏れ確認 危険) スピンドル回転時の確認は危険ですの 冷却水のみを流し、端面からの水漏れ確認してください。 で、行わないでください。 4 使用済みホイール取付面の確認 ホイールを交換する際、使用していたホイールの取付面に水漏れ跡が無いかを確認 してください。Photo.8の水漏れ状態で使用されたホイールの取付面は、正常な状 態では見ることのできない痕跡があるのが判ります。 研削水漏れ跡 正常なホイール 水漏れを起こしたホイール Photo. 8 水漏れを起こしたホイール接合面 次回のテーマ 「3成分動力計による切削抵抗測定」について予定しています。 発行元 株式会社ディスコ PSカンパニー 精密ダイヤ企画部 http://www.disco.co.jp 01/04/1000J/dd ※この印刷物は古紙配合100％、 白色度81％の再生紙を使用し、 大豆インキで印刷しています。 2001 / THE CUTTING EDGE No.4-4
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