粗加工用砥石の切れ刃トランケーションによるサファイアの鏡面研削

摘要

サファイアは，優れた機械的特性，耐熱性，光学的特性を有し，液晶プロジェクタ用光学部品，light emitting diode（LED）用基板などの用途に用いられている．LEDは，電球や蛍光灯と比較して低消費電力，低発熱，長寿命であることから，照明器具や液晶パネルのバックライトなどへの需要が今後も増加すると考えられている．現在，LED用基板などに用いられるサファイアウェハは，主に遊離砥粒を用いたラッピングが行われており，算術平均粗さ（Ra）1nm未満の良好な鏡面が得られる．しかし，加工に要する時間は，長い場合で一日と言われており，加工時間の長さと工程数の多さがウェハ生産の障害の1つとなっている．一方，固定砥粒を用いた研削加工は，遊離砥粒を用いた加工と比較して一般的に高能率であることから，粗加工では固定砥粒を用いるメリットが大きいと考えられる．筆者らは，カップ砥石を用いたelectrolytic in-process dressing (ELID)研削によるインフィード加工を行い，粒度270でRa3.66nm，最大高さ粗さ（Rz）33.6nmを得た．しかし，粗加工用砥石を用いた研削では，被削材の一部に深い加工痕が残留する場合があり，残留加工痕の低減を要する．本研究では，固定砥粒の切れ刃先端を平坦化し，突き出し高さをそろえる切れ刃トランケーションの知見を参考とし，粗加工用砥石による鏡面研削時の残留加工痕低減を試みた．