本發(fā)明涉及電沉積磨具的制造方法，該電沉積磨具具有利用鍍層固定了磨粒的磨具部。

背景技術(shù)：

在以led等為代表的光器件的制造中，多使用機(jī)械/熱特性和化學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)異的藍(lán)寶石基板。對于構(gòu)成光器件的形成有各種功能膜的藍(lán)寶石基板，例如利用通過電沉積而形成的環(huán)狀的刀具(電沉積磨具)進(jìn)行切削，并分割成多個光器件(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。

專利文獻(xiàn)1：日本特開2005-64230號公報

但是，在通過電沉積而形成的上述那樣的刀具中，磨粒被由鎳等構(gòu)成的鍍層較強(qiáng)地固定。因此，當(dāng)對藍(lán)寶石基板那樣的難切削材料進(jìn)行切削時，產(chǎn)生了如下的問題：很難產(chǎn)生舊的磨粒脫落而新的磨粒露出的所謂的自銳性，不能充分地發(fā)揮刀具的加工能力。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明是鑒于該問題點而完成的，其目的在于提供電沉積磨具的制造方法，在對藍(lán)寶石基板那樣的難切削材料進(jìn)行加工的情況下也能夠產(chǎn)生適當(dāng)?shù)淖凿J性。

根據(jù)本發(fā)明的一個方式，提供一種電沉積磨具的制造方法，其特征在于，該電沉積磨具的制造方法具有如下的工序：磨具部形成工序，在由包含鋁在內(nèi)的材料形成的環(huán)狀的基臺上形成由多孔性構(gòu)造的鍍層和分散在該鍍層中的磨粒構(gòu)成的磨具部；基臺去除工序，使藥液作用于與該磨具部重疊的該基臺的一部分而將該基臺的一部分去除；以及保護(hù)層形成工序，在該磨具部形成工序之前，在該基臺的表面上形成保護(hù)層，該保護(hù)層用于保護(hù)該基臺不受通過了該鍍層的該藥液影響。

在本發(fā)明的一個方式中，優(yōu)選在所述磨具部形成工序中，使所述基臺和鎳電極浸入到混入了用于使所述鍍層成為多孔性構(gòu)造的添加劑和所述磨粒的鎳電鍍浴槽中，而將該基臺作為陰極并將該鎳電極作為陽極而流過直流電流，由此形成與所述保護(hù)層重疊的所述磨具部。

并且，在本發(fā)明的一個方式中，優(yōu)選該電沉積磨具的制造方法還具有如下的保護(hù)層去除工序：在所述基臺去除工序之后，將所述保護(hù)層的一部分去除而使所述磨具部的被該保護(hù)層覆蓋的區(qū)域露出。

并且，在本發(fā)明的一個方式中，優(yōu)選在所述保護(hù)層形成工序中，由包含銅在內(nèi)的材料形成所述保護(hù)層，在所述基臺去除工序中，使用氫氧化鈉溶液來作為所述藥液而將所述基臺的一部分去除，在所述保護(hù)層去除工序中，使硫酸銨溶液作用于被所述基臺覆蓋的所述保護(hù)層的一部分而將該保護(hù)層的一部分去除。

在本發(fā)明的一個方式的電沉積磨具的制造方法中，由于形成了使磨粒分散在具有多孔性構(gòu)造的鍍層中的磨具部，所以能夠使鍍層容易被適當(dāng)?shù)叵?，促進(jìn)自銳性。也就是說，根據(jù)本發(fā)明的一個方式的電沉積磨具的制造方法，能夠制造出在對藍(lán)寶石基板那樣的難切削材料進(jìn)行加工的情況下也產(chǎn)生適當(dāng)?shù)淖凿J性的電沉積磨具。

并且，在本發(fā)明的一個方式的電沉積磨具的制造方法中，由于在形成磨具部之前，在基臺的表面上形成保護(hù)層，該保護(hù)層用于保護(hù)基臺不受通過了鍍層的藥液影響，所以在利用藥液將與磨具部重疊的基臺的一部分去除時，也不會因通過了鍍層的藥液而將除了與磨具部重疊的基臺以外的一部分去除。

附圖說明

圖1是用于對保護(hù)層形成工序的概要進(jìn)行說明的示意圖。

圖2的(a)是示意性地示出保護(hù)層形成工序后的基臺的狀態(tài)的剖視圖，圖2的(b)是對圖2的(a)所示的基臺的外周部分進(jìn)行放大的剖視圖。

圖3是用于對磨具部形成工序的概要進(jìn)行說明的示意圖。

圖4的(a)是示意性地示出磨具部形成工序后的基臺的狀態(tài)的剖視圖，圖4的(b)是對圖4的(a)所示的基臺的外周部分進(jìn)行放大的剖視圖。

圖5的(a)是示意性地示出基臺去除工序后的基臺的狀態(tài)的剖視圖，圖5的(b)是對圖5的(a)所示的基臺的外周部分進(jìn)行放大的剖視圖。

圖6的(a)是示意性地示出保護(hù)層去除工序后的基臺的狀態(tài)的剖視圖，圖6的(b)是對圖6的(a)所示的基臺的外周部分進(jìn)行放大的剖視圖。

圖7是示意性地示出已完成的電沉積磨具的立體圖。

標(biāo)號說明

2：電鍍浴槽；4：基臺；4a：掩模；6：銅電極；8：開關(guān)；10：直流電源；12：旋轉(zhuǎn)驅(qū)動源；14：風(fēng)扇；16：保護(hù)層(鍍銅層)；22：電鍍浴槽；26：鎳電極；28：開關(guān)；30：直流電源；32：旋轉(zhuǎn)驅(qū)動源；34：風(fēng)扇；36：磨具部；1：電沉積磨具；a：銅電鍍液；b：鎳電鍍液；c：添加劑。

具體實施方式

參照附圖對本發(fā)明的一個方式的實施方式進(jìn)行說明。本實施方式的電沉積磨具的制造方法包含保護(hù)層形成工序(參照圖1、圖2的(a)、圖2的(b))、磨具部形成工序(參照圖3、圖4的(a)、圖4的(b))、基臺去除工序(參照圖5的(a)、圖5(b))以及保護(hù)層去除工序(參照圖6的(a)、圖6(b))。

在保護(hù)層形成工序中，在由包含鋁在內(nèi)的材料形成的環(huán)狀的基臺的表面上形成用于保護(hù)基臺的保護(hù)層。在磨具部形成工序中，在與形成于基臺的保護(hù)層重疊的位置處形成使磨粒分散在多孔性構(gòu)造的鍍層中的磨具部。

在基臺去除工序中，利用藥液將與磨具部重疊的基臺的一部分去除。在保護(hù)層去除工序中，將保護(hù)層的一部分去除而使磨具部的被保護(hù)層覆蓋的區(qū)域露出。以下，對本實施方式的電沉積磨具的制造方法進(jìn)行詳述。

首先，實施保護(hù)層形成工序，在由包含鋁在內(nèi)的材料形成的環(huán)狀的基臺上形成保護(hù)層。圖1是用于對保護(hù)層形成工序的概要進(jìn)行說明的示意圖。另外，在本實施方式中，將通過電沉積而形成的鍍銅層作為保護(hù)層來使用，但也可以利用對用于去除基臺的藥液具有耐受性的錫、鋅、鎳等材料來形成保護(hù)層。

在本實施方式的保護(hù)層形成工序中，首先，準(zhǔn)備充滿銅電鍍液a的電鍍浴槽2。作為銅電鍍液a，例如，使用溶解了氰化銅、硝酸銅等包含銅(離子)在內(nèi)的材料的電解液。不過，銅電鍍液a的結(jié)構(gòu)和使用量等能夠任意設(shè)定。

接著，將基臺4和銅電極6浸入到電鍍浴槽2內(nèi)的銅電鍍液a中?；_4例如由鋁等金屬材料形成為圓盤狀(圓環(huán)狀)，在其表面上設(shè)置有與在之后的磨具部形成工序中形成的磨具部的形狀對應(yīng)的掩模4a。另外，在本實施方式中，如圖1所示，使用使基臺4的表面的一部分在外周部分中露出的掩模4a。

基臺4經(jīng)由開關(guān)8而與直流電源10的負(fù)極端子(負(fù)極)連接。另一方面，銅電極6與直流電源10的正極端子(正極)連接。但是，也可以在銅電極6與直流電源10之間配置開關(guān)8。

在將基臺4和銅電極6浸入到電鍍浴槽2內(nèi)的銅電鍍液a中之后，將基臺4作為陰極并將銅電極6作為陽極而使直流電流流過銅電鍍液a，在沒有被掩模4a覆蓋的基臺4的表面上形成保護(hù)層(鍍銅層)。

具體地說，如圖1所示，一邊利用電動機(jī)等旋轉(zhuǎn)驅(qū)動源12使風(fēng)扇14旋轉(zhuǎn)而對銅電鍍液a進(jìn)行攪拌，一邊使配置在基臺4與直流電源10之間的開關(guān)8短路。由此，能夠在未被掩模4a覆蓋的基臺4的表面上形成保護(hù)層(鍍銅層)。

圖2的(a)是示意性地示出保護(hù)層形成工序后的基臺4的狀態(tài)的剖視圖，圖2的(b)是對圖2的(a)所示的基臺4的外周部分進(jìn)行放大的剖視圖。如圖2的(a)和圖2的(b)所示，當(dāng)在基臺4的表面的一部分上形成有希望的厚度(具有代表性的是1μm～5μm、優(yōu)選2μm～3μm)的保護(hù)層(鍍銅層)16時，結(jié)束保護(hù)層形成工序。

在保護(hù)層形成工序之后，實施磨具部形成工序，與形成于基臺4的表面的保護(hù)層16重疊而形成磨具部。圖3是用于對磨具部形成工序的概要進(jìn)行說明的示意圖。在本實施方式的磨具部形成工序中，首先，如圖3所示，準(zhǔn)備充滿了鎳電鍍液b的電鍍浴槽22。

鎳電鍍液b是溶解了硫酸鎳、硝酸鎳等包含鎳(離子)在內(nèi)的材料的電解液，并混入有金剛石等磨粒。另外，在本實施方式中，使用6l包含硫酸鎳270g/l、氯化鎳45g/l、硼酸40g/l的鎳電鍍液b(瓦特浴)。不過，鎳電鍍液b的結(jié)構(gòu)和使用量等能夠任意設(shè)定。

如圖3所示，向該鎳電鍍液b中進(jìn)一步添加用于促進(jìn)多孔質(zhì)化的添加劑c。作為添加劑c，優(yōu)選使用具有烷基、芳基、芳烷基等疏水性基的包含水溶性的銨化合物的添加劑。

作為烷基，例如，能夠舉出甲基、乙基、n-丙基、異丙基、n-丁基、異丁基、sec-丁基、tert-丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基等具有直鏈或支鏈的碳原子數(shù)為1～20的烷基。

作為芳基，例如，能夠舉出苯基、萘基等。并且，也可以在芳基中結(jié)合氟原子、氯原子等鹵原子、甲基、乙基等烷基、三氟甲基等鹵代烷基、甲氧基、乙氧基等烷氧基、苯等芳基等置換基。

作為芳烷基，例如，能夠舉出2-苯乙基、芐基、1-苯乙基、3-苯丙基、4-苯丁基等碳原子數(shù)為7～10的芳烷基等。也可以在芳烷基中結(jié)合與芳基同樣的置換基。

作為銨化合物，能夠舉出十二烷基三甲基氯化銨、十四烷基三甲基氯化銨、十六烷基三甲基氯化銨、十八烷基三甲基氯化銨、苯三甲基氯化銨、芐基三甲基氯化銨、芐基三乙基氯化銨、芐基三丁基氯化銨、二十烷基二甲基氯化銨、十二烷基二甲基芐基氯化銨、十四烷基二甲基芐基氯化銨、十八烷基二甲基芐基氯化銨、三辛基甲基氯化銨、十二烷基氯化吡啶、芐基氯化吡啶這些溴化物、硫酸鹽等。另外，可以將這些銨化合物單獨使用，也可以混合2種以上來進(jìn)行使用。

在本實施方式中，使用奧野制藥工業(yè)株式會社制造的“多孔(top-porous)鎳rsn”來作為添加劑c，向鎳電鍍液b添加該添加劑c而使其達(dá)到1ml/l以上10ml/l以下。

接著，將形成有掩模4a和保護(hù)層16的基臺4和鎳電極26浸入到電鍍浴槽22內(nèi)的鎳電鍍液b中。作為掩模4a，可以直接使用保護(hù)層形成工序中所使用的掩模4a。當(dāng)然，也可以在保護(hù)層形成工序之后形成新的掩模。

基臺4經(jīng)由開關(guān)28而與直流電源30的負(fù)極端子(負(fù)極)連接。另一方面，鎳電極26與直流電源30的正極端子(正極)連接。但是，也可以在鎳電極26與直流電源30之間配置開關(guān)28。

在將基臺4和鎳電極26浸入到電鍍浴槽22內(nèi)的鎳電鍍液b中之后，將基臺4作為陰極并將鎳電極26作為陽極而使直流電流流過鎳電鍍液b，在未被掩模4a覆蓋的區(qū)域(即，與銅鍍層16重疊的區(qū)域)內(nèi)使磨粒和鍍層堆積而形成磨具部。

具體地說，如圖3所示，一邊利用電動機(jī)等旋轉(zhuǎn)驅(qū)動源32使風(fēng)扇34旋轉(zhuǎn)而對鎳電鍍液b進(jìn)行攪拌，一邊使配置在基臺4與直流電源30之間的開關(guān)28短路。由此，能夠形成使磨粒大致均等地分散在多孔性構(gòu)造的鎳電鍍層中的磨具部。

圖4的(a)是示意性地示出磨具部形成工序后的基臺4的狀態(tài)的剖視圖，圖4的(b)是對圖4的(a)所示的基臺4的外周部分進(jìn)行放大的剖視圖。如圖4的(a)和圖4的(b)所示，當(dāng)形成了重疊在保護(hù)層16上的希望的厚度的磨具部36時，磨具部形成工序結(jié)束。

在磨具部形成工序之后，實施基臺去除工序，利用藥液將重疊在磨具部36上的基臺4的一部分去除。圖5的(a)是示意性地示出基臺去除工序后的基臺4的狀態(tài)的剖視圖，圖5的(b)是對圖5的(a)所示的基臺4的外周部分進(jìn)行放大的剖視圖。另外，如圖5的(a)和圖5的(b)所示，在實施基臺去除工序之前，預(yù)先將磨具部形成工序中所使用的掩模4a去除。

在基臺去除工序中，使藥液(蝕刻用的藥液)作用于基臺4的外周部分，如圖5的(a)和圖5的(b)所示，將基臺4的外周部分的一部分去除。作為藥液，例如，能夠使用溶解了鋁的氫氧化鈉溶液等。由此，由基臺4覆蓋的保護(hù)層16的一部分露出。

另外，在本實施方式中，由于在基臺4與磨具部36之間設(shè)置有保護(hù)層16，所以即使上述的藥液通過多孔性構(gòu)造的鎳電鍍層(磨具部36)，基臺4也不會因該通過的藥液而被去除。也就是說，由于基臺4的對磨具部36進(jìn)行保持的部分不會被藥液侵蝕，所以能夠防止磨具部36的脫落等不良情況。

在基臺去除工序之后，實施保護(hù)層去除工序，將保護(hù)層16的一部分去除而使磨具部36的被保護(hù)層16覆蓋的區(qū)域露出。圖6的(a)是示意性地示出保護(hù)層去除工序后的基臺4的狀態(tài)的剖視圖，圖6的(b)是對圖6(a)所示的基臺4的外周部分進(jìn)行放大的剖視圖。

在保護(hù)層去除工序中，例如，使藥液(蝕刻用的藥液)作用在經(jīng)過基臺去除工序而露出的保護(hù)層16上，如圖6的(a)和圖6的(b)所示，將保護(hù)層16的一部分去除。作為藥液，例如，能夠使用溶解了銅的硫酸銨溶液等。由此，被保護(hù)層16覆蓋的磨具部36的一部分露出。

另外，在本實施方式的保護(hù)層去除工序中，雖然使藥液進(jìn)行作用而將保護(hù)層16去除，但也能夠使用其他的方法將保護(hù)層16去除。例如，能夠通過將磨具部36切入修整用的板等而以切除的方式將保護(hù)層16的一部分去除。

圖7是示意性地示出已完成的電沉積磨具的立體圖。通過上述的工序，完成在圓盤狀的基臺4的外周部分固定有圓環(huán)狀的磨具部36的轂型的電沉積磨具1。

另外，本發(fā)明并不僅限于上述實施方式的記載，能夠?qū)嵤└鞣N變更。例如，在上述實施方式中，使用向鎳電鍍液b中添加添加劑c的方法來形成使磨粒分散在多孔性構(gòu)造的鎳電鍍層中的磨具部36，但也可以使用其他的方法來形成磨具部36。

并且，雖然在上述實施方式中，形成了與磨具部36的整體重疊的保護(hù)層16，但也可以例如在基臺去除工序中被去除的基臺4的一部分與磨具部36之間省略保護(hù)層16。這樣，當(dāng)不在基臺去除工序中被去除的基臺4的一部分與磨具部36之間形成保護(hù)層16的情況下，由于在基臺去除工序之后不存在待去除的保護(hù)層16，所以能夠省略保護(hù)層去除工序。

另外，本實施方式的構(gòu)造、方法等能夠在不脫離本發(fā)明的目的的范圍內(nèi)實施適當(dāng)變更。