CN101726457A

CN101726457A - 测量修整盘的摩擦系数的装置及方法

Info

Publication number: CN101726457A
Application number: CN200910207923A
Authority: CN
Inventors: L·博鲁基; 力田直树; A·菲利普斯安; F·M·A·苏达格霍; 庄赟
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp; Araca Inc
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp; Araca Inc
Priority date: 2008-10-31
Filing date: 2009-10-29
Publication date: 2010-06-09
Also published as: EP2181805A2; TW201016386A; KR20100048902A; US20100107726A1; EP2181805A3; JP2010105147A

Abstract

提供一种容易且准确地测量修整盘的摩擦系数的装置和方法。该装置具备由有重量的刚性材料构成的基础机构(36)、设在上述基础机构(36)上的盘摩擦机构(39)、沿着上述盘摩擦机构(39)的盘摩擦面移动上述修整盘(52)的移动机构(48)、将修整盘(52)相对于上述移动机构固定的固定机构(50)、驱动沿着上述盘摩擦面移动上述修整盘(52)的上述移动机构(48)的驱动机构(41)、和测量由上述移动的修整盘(52)对上述盘摩擦面施加的摩擦力的测量机构(28)。

Description

测量修整盘的摩擦系数的装置及方法

技术领域

本发明涉及测量修整盘的摩擦系数的装置及方法。

背景技术

修整盘在将半导体晶片等用聚氨酯研磨垫研磨的CMP工序(化学机械研磨工序)中使用，起到维持聚氨酯研磨垫的粗糙度的功能。这些修整盘按照具有可靠性的品质及有效性的基准，由一些供给业者制造及销售。一般，修整盘的性能特别基于处于盘的表面上的金刚石等的磨粒的总数、以及在某个特定期间的使用后、或在环境试验后残留的磨粒的数量评价。磨粒的数量与在CMP工序中研磨聚氨酯CMP垫的表面时的、修整盘的有效性有关。作为决定该有效性的其他的方法，有测量修整盘的摩擦系数的方法。在测量摩擦系数的方法中，不仅调查有效的磨粒的数量，还将考虑磨粒的分布、尺寸、粗糙度、以及通过修整盘切削聚氨酯垫时的其他因素。

本申请人对于修整盘的活性磨粒数的测量方法进行了专利申请(专利文献1：特开2008-80480号公报(2008年4月10日公开))。但是，到目前为止，并没有公开以较高的再现性决定修整盘的摩擦系数的方法。

到目前为止，想要知道修整盘的摩擦系数的本领域的技术人员如果是某个条件之下，则能够通过在以往技术中能够使用的方法决定。在登载在2003年公开的“Abrasive Technology TECHVIEW”中的论文“Optimizing Diamond Conditioning Disks for the Tungsten CMPProcess”(非专利文献1)(http://www.abrasive-tech.com/pdf/tcmptungsten.pdf)中，由Mark Bubnick及Sohail Qamar公开了使用Rodel公司制“IC 1000垫”(商品名)和Abrasive Technology公司的“カツトレ一トテスタ”(商品名)、在脱离子水的存在下测量修整盘的摩擦系数的方法。但是，该方法需要复杂的设定及昂贵的材料，难以在短时间内或关于单一的朝向决定盘的系数。

修整盘的使用者从进行工序的品质管理的观点来看，需要知道是否从修整盘的制造者接受到了相同品质的产品。在这样的检查中，使用者必须更准确地决定使用者需要的有关修整盘的规格。使用者有可能想要知道自身的盘在一定的动作条件之下怎样良好地动作，决定修整盘的摩擦系数的准确的方法在此时也给使用者带来有用的信息。最后，从研究开发的观点来看，这样的试验的结果给修整盘的制造业者关于怎样改善现行的修整盘的制造工序带来更有用的信息，或者带来新的CMP及关联的工序的开发中的更有用的信息。

【专利文献1】特开2008-80480号公报(2008年4月10日公开)

【非专利文献1】登载在2003年公开的“Abrasive TechnologyTECHVIEW”中的论文“Optimizing Diamond Conditioning Disks forthe Tunggsten CMP Process”(非专利文献1)(http://www.abrasive-tech.com/pdf/tcmptungsten.pdf)

发明内容

本发明的目的是准确且容易地测量修整盘的摩擦系数。本发明的其他优点由下述加以阐明。

本发明的装置具备基础机构、和设在上述基础机构上的盘摩擦机构，基础机构和盘摩擦机构两者为了摩擦系数的测量而具有对于能够进行上述修整盘的水平移动充分的长度，装置还具备沿着上述盘摩擦面移动上述修整盘的移动机构、将修整盘相对于沿着上述盘摩擦面移动上述修整盘的上述移动机构固定的固定机构、驱动沿着上述盘摩擦面移动上述修整盘的上述移动机构的驱动机构、和测量由上述移动的修整盘对上述盘摩擦面施加的摩擦力的测量机构。本发明的装置也可以还具有测量修整盘的移动速度的测量机构。

此外，本发明的修整盘的摩擦系数的测量方法，是使用上述摩擦系数测量装置的方法，具有通过上述移动机构沿着上述盘摩擦机构的盘摩擦面移动上述修整盘的工序、和测量由上述移动的修整盘对上述盘摩擦面施加的摩擦力的工序。也可以使用速度测量机构测量修整盘的移动速度。

附图说明

图1是本发明的修整盘的摩擦系数测量装置的主视图。

图2是本发明的修整盘的摩擦系数测量装置的俯视图。

图3是本发明的修整盘的摩擦系数测量装置的侧视图。

附图标记说明

10 上板

12 下板

14 承接台

16 滑道保持器

18 滑道

22 安装件(突起)

24 安装件(突起)

25 导引突条

28 载荷传感器(测量机构)

30 螺栓

32 传感器端子

34 螺栓

36 花岗岩块(基础机构)

37 安装导引部

38 上表面

39 片(盘摩擦机构)

40 横截部

41 螺杆(驱动机构)

42 支承构造

44 工作台

46 线缆安装件

48 带有螺纹牙的块(移动机构)

50 保持器(固定机构)

52 修整盘

54 砝码

具体实施方式

在本说明书中，在以下的说明中使用的“前方”是指在摩擦系数的测量中使修整盘移动的方向，“后方”是指与其相反的方向。修整盘一般呈圆盘状，在下表面的整面上具有磨粒层，在该磨粒层的表面上分散有多个细微的金刚石等的磨粒。通过该磨粒层磨削由聚氨酯等构成的CMP垫的表面，在CMP垫的表面上形成适当的粗面，起到提高CMP工序的效率的效果。

本发明的发明者为了容易且低成本地、以高可靠性测量未使用状态或一定期间使用后的修整盘的摩擦系数，系统且长期地研究了该问题，结果完成了本发明。

图1～图3表示本发明的一实施方式。该装置具备水平配置的具有刚性的长方体状的基础机构36(厚板)、和固定在上述基础机构36的上表面整面上的呈一定厚度的片状的盘摩擦机构39。上述基础机构36和上述盘摩擦机构39的水平方向的长度都为了摩擦系数的测量而具有能够充分地进行上述修整盘52的水平移动的长度。装置还具备沿着上述盘摩擦机构39的盘摩擦面(上表面)水平地移动修整盘52的移动机构48、在移动时将修整盘52相对于移动机构48固定的固定机构50、驱动上述移动机构48的驱动机构41、和测量由上述移动的修整盘52施加在上述盘摩擦面上的摩擦力的测量机构28。虽然不是必须的，但该装置也可以还具有测量修整盘52的移动速度的测量机构。

本实施方式的修整盘的摩擦系数的测量方法是使用上述摩擦系数测量装置的方法，具有通过上述移动机构48沿着上述盘摩擦面的长度方向移动使磨粒面朝下的上述修整盘52的工序、和用测量机构28测量由上述移动的修整盘52施加在上述盘摩擦面上的摩擦力的工序。根据该方法，能够一边将修整盘以各种移动速度移动、一边对修整盘施加各种垂直载荷，测量在CMP研磨中使用的修整盘的摩擦系数。也可以测量修整盘的移动速度，作为数据使用。

根据该装置及方法，能够更有效地测量为了使CMP垫的表面变粗而使用的修整盘的摩擦系数。修整盘的磨粒层由作为基质的结合相、和分散到该结合相中的多个细微的金刚石等的磨粒构成，磨粒层的摩擦系数除了上述结合相的固有的摩擦特性以外，还从由各个金刚石的运动产生的摩擦特性受到影响。即，摩擦系数不是由结合相和磨粒的任一种要素决定的，是彼此相互作用的两个要素的复合系统，所以为了决定修整盘的摩擦系数，重要的是作为摩擦对方的盘摩擦机构39的硬度与在CMP垫中使用的材料(一般是聚氨酯)是同样的。根据该观点，盘摩擦装置39可以使用从聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、AS树脂、ABS树脂、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰胺、氟树脂、聚缩醛、聚苯醚、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚砜、聚苯硫醚、醋酸纤维素、丙烯酸酯树脂等热塑性树脂、以及聚氨酯、酚醛树脂、聚酯树脂、环氧树脂、硅酮树脂、聚酰亚胺树脂等热硬化性树脂中选择的1种或多种。在多种的情况下，既可以是混合物，也可以是不同种类的材质的层叠体。盘摩擦机构39的更优选的材质是从聚碳酸酯、聚氨酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯及丙烯酸酯树脂中选择的1种或多种。更优选的是聚碳酸酯或聚氨酯，特别是，平滑度很高的聚碳酸酯片由于低成本而容易得到，所以是优选的。但是，本发明并不限于此。

实际的摩擦系数从相互摩擦的两个表面、即修整盘的磨粒层的表面、及其接触的盘摩擦机构39的表面的微观特性受到影响。但是，在修整盘的性能评价中，特别地，最重要的是从磨粒层的表面突出的磨粒的效果。作为盘摩擦机构39，通过总是一贯使用聚碳酸酯或聚氨酯、或者其他适当的材料的相同的片，能够比较得到的摩擦系数数据的变化。由此，既能够进行起因于在初始状态下设置在盘上的金刚石的数量、配置或质量的差异的性能比较，更间接地，也能够检测盘的使用前后的磨粒磨损带来的性能变化。进而，还能够捕捉使相同的盘绕其轴线旋转一定角度而测量时的摩擦系数的微妙的变化。

摩擦系数等于将作用在两个物体的接触面上的摩擦力用垂直地推压两面的载荷除的值。由于测量时的修整盘的移动速度及测量速度给摩擦系数带来影响，所以必须将其固定为一定，以便能够得到在不同的盘间、或者不同的时间下的相同的盘间能够比较的摩擦系数数据。修整盘的磨粒层面积在与具有相同的面积的盘的比较时应该没有影响，但在比较不同的大小的盘的摩擦系数时带来影响。根据该装置及方法，能够将磨粒层的状态以外的条件的大部分固定，作为抵抗于盘的前方移动的磨粒的力的函数，能够得到摩擦力的值。即，盘上的载荷是已知的，将表面积、盘速度及温度等其他主要因素的影响维持为一定是容易的，所以能够容易且准确地、并且以高再现性比较向CMP工序的使用前后的相同或其他盘彼此的磨粒的影响。

修整盘的制造业者及使用者需要知道修整盘是怎样程度的粗糙、以及在其延伸方面其能够使CMP垫怎样变粗。制造业者及使用者需要知道在盘间有怎样多的变动。还希望知道是否在单一的盘朝向哪个方向横穿CMP垫而移动的情况下、在磨削特性中都有一贯性。通过CMP工序中的盘的旋转将方向性的影响抑制为最低限度，但方向性是修整盘的特性。进而，希望定量地知道通过一般或特定条件下的使用、修整盘的锋利度怎样迅速地变化。

本发明的修整盘的摩擦系数测量装置及方法能够对多个修整盘逐个地、或者对同一个或多个盘在短时间内反复多次进行测量，通过将摩擦力或剪切力除以垂直压在盘摩擦面上的力的简单的计算就能够决定盘的摩擦系数。通过这样迅速且容易地测量能够直接评价磨削CMP垫的能力的摩擦系数，克服以往技术的限制。根据本发明的构造，使测量时的温度、修整盘的移动速度、接触在修整盘上的表面的平坦度及材料的一贯性、载荷等各种主要因素的控制变得非常容易。该装置设置有具有实质上是平坦而非常稳定的表面的基础机构、配置在其上的、具有与在CMP垫中使用的聚氨酯的硬度特性相同或近似的硬度特性的材料的片、沿着该片的表面移动修整盘的移动机构、以及测量在修整盘移动时对基础机构施加的摩擦力的某种测量机构。将盘相对于片推压的朝下的力通过根据对修整盘的质量加上任意的载荷后的质量计算能够知道。在得到了摩擦力后，通过将摩擦力除以朝下的力，能够计算修整盘的摩擦系数。

以下的有关本发明的部件的所有的尺寸是以直径为7.6cm(3英寸)的修整盘为基准的尺寸，能够配合使用的样品的大小而适当变更尺寸。在本说明书中记载的特定的尺寸决不是限定本发明的，而是用来作为例子说明本发明的效果的实施方式的。

作为基础机构36，优选的是不容易损伤、能够容易地进行精密而平坦的精加工研磨、因温度的变化而改变形状及尺寸的情况较少、在动作中产生或传递振动的情况较少、稳定性良好、没有变形的材质，优选地使用容易维持这样的状态的实心的厚板。作为基础机构36，特别优选的是实心的有重量的石材、陶瓷、金属或塑料的复合材料，更优选的是被研磨了的石块。在使用被研磨了的块状的石材的情况下，石头的种类并没有特别限定。可以使用能够维持研磨的表面的具有高密度和构造上的一贯性的任意的石材，但优选的是花岗岩、辉长岩、伟晶岩、闪长岩、玄武岩等，特别优选的是花岗岩。基础机构36的尺寸需要具有与修整盘52的磨粒面相比足够大的任意的宽度，宽度优选为至少是10.2em(4英寸)。基础机构36的长度没有特别限定，但为了通过摩擦力测量机构得到摩擦力的读取值，需要具有足够将修整盘能够充分地沿长度方向移动的长度。至少45.7cm(18英寸)的长度是优选的。基础机构36的厚度没有特别限定，但为了确保足够的刚性而优选的是厚度为约12.7mm(0.5英寸)以上。但是，在基础机构36的尺寸过大的情况下，质量大到妨碍摩擦力测量机构28测量摩擦力时的基础机构36的动作的程度具有不良状况。因而，在原则上，基础机构36的尺寸及质量在提供用来操作的稳定的平滑的表面、修整盘52的移动距离为使用者所希望的范围内，不能大到所需以上。

作为设置在基础机构36上的盘摩擦机构39，可以使用具有很平滑的平坦面的任意的坚硬的材料，以便能够通过修整盘52的磨粒面均匀地擦拭。具有与在CMP垫中使用的材料(一般是聚氨酯)相同或同样的硬度的坚硬的材料是优选的。特别是，实质上具有非常平坦的平滑面、从家用五金市场等也能够容易地购入的聚碳酸酯片是更优选的。盘摩擦机构39紧贴安装在基础机构36的上表面的整面或大致整面上，安装机构并没有限定，但优选的是将盘摩擦机构39的至少四角推压在基础机构36上而可拆装地固定的各种夹钳。

作为沿着盘摩擦机构39的盘摩擦面移动修整盘52的移动机构48，只要能够克服摩擦力而将盘52以一定的速度不脉动地移动，任何移动机构都能够使用。作为移动机构48，例如可以使用螺纹进给机构(螺杆进给器)、锁链、由液体或其他流体、或者具备电磁机构的马达等驱动的机构。作为能够容易地以低速实现高转矩的机构，优选的是通过绕轴线旋转的较长的螺杆41使带有螺纹牙的块48移动的螺杆进给器，所述带有螺纹牙的块48安装有固定修整盘52的固定机构50。

螺杆41也可以由马达驱动。修整盘52对盘摩擦机构39施加的摩擦力也可以由设在基础机构36与基台之间的载荷计(测力传感器)测量。

作为将修整盘52相对于移动机构48固定的固定机构50，当移动机构48向前方移动时刚性地支承修整盘52、能够使修整盘52追随移动、并且在此期间中能够阻止修整盘52的旋转的任何的机构都能够使用。例如，固定机构是固定在移动机构48上的保持器50，在保持器50的盘移动方向的前方侧也可以形成有俯视呈凹形的凹部。该凹部具有收容使磨粒面朝下而配置在盘研磨面上的修整盘52的外周的至少一部分的形状，当移动机构48向盘移动方向的前方侧移动时，凹部保持修整盘52。进而，优选地具备在保持状态下能够载置到修整盘52上的多种砝码54。

保持器50是由塑料、陶瓷、金属或其他坚硬的材料制作的俯视呈凹形的构造体，其凹面优选地都垂直于盘研磨面。这是因为，如果是垂直面，则仅产生相对于修整盘52水平方向的力、不产生铅直方向的力就可以。保持器50的尺寸只要是适合于保持修整盘52的任意的尺寸就可以，例如凹部的宽度也可以是7.6cm(3英寸)。保持器50的高度可以选择任意的适当的尺寸，以便在将具有某种程度的载荷的砝码54载置到修整盘52上时能够同时推压修整盘52和砝码54，例如约38.1mm(1.5英寸)的高度是优选的。

作为驱动移动机构48的驱动机构41，在该实施方式中，优选的是通过未图示的线缆连接在控制器上、经由线缆安装件46连结在螺杆41的端部上的步进马达(图示略)。通过控制器，能够在一定的范围内准确地控制步进马达的转速。

在该实施方式中，设有测量修整盘52的移动速度的测量机构。测量机构并没有限定，可以使用包括记录为了修整盘52在沿着移动方向配置有多个的点之间移动所需要的时间的传感器或计时器的任意的机构，例如，基于马达或螺纹件的转速连续地计算及记录盘的速度的软件程序是优选的。

作为测量摩擦力的测量机构28，也可以使用以往已知的任何适当的测量机构。但是，如图1～图3所示，优选地做成以下的结构：设置支承基础机构36的上板10，通过滑道18(或者轨道、车轮或导引部)相对于下板12平行且平滑地、可向基础机构36的长度方向移动地支承该上板10，在该上板10与下板12之间安装用来测量作用在两者间的水平方向的载荷的载荷传感器(测力传感器)28，通过该载荷传感器28测量随着修整盘52的移动而作用在盘摩擦机构39的盘摩擦面上的摩擦力。上板10及下板12并没有进行限定，但可以由比45.36kg(100磅)轻、其形状不容易变形的具有刚性及耐久性的材料制作，例如钢板是优选的。

作为在两个板10、12之间安装载荷传感器28的构造，可以使用以往已知的任意的构造，但也可以在上板10的一端22上如图3所示那样形成朝下的突起24、而在下板12的对应的一端上形成朝上的突起22、在突起22侧通过螺栓30等安装载荷传感器28、将其感知部34通过螺栓等结合在突起24上。在该实施方式中，两根平行的平滑的棒状的滑道18分别水平且朝向前后方向固定在固定于下板12上的各一对承接台14之间。在各滑道18上，可平滑移动地穿通着一对滑道保持器16，这些共计4个滑道保持器16固定在上板10的下表面上。由此，使上板10能够沿着滑道18几乎没有阻力地平滑地水平且向前后方向移动。上板10相对于下板12的可移动距离只要是能够通过载荷传感器28测量摩擦力的程度的距离就可以。进而，如图3所示，也可以为在上板10与下板12的对置面上分别形成有沿前后方向延伸的方棒状的导引突条25、通过两者将平滑的侧面相互卡合而阻止上板10和下板12的向左右方向的移动的结构。滑道保持器16及滑道18的滑动面优选地通过摩擦阻力较小的耐摩擦材料处理或覆盖。也可以做成承接台14与滑道18之间滑动的结构。

载荷传感器28可以通过任意的适当的机构向突起22安装，但在该实施方式中，通过两个12.7mm(0.5英寸)的螺栓30固定。

为了通过该实施方式的装置测量摩擦系数，首先，在测量了周围的温度及湿度之后，使修整盘52的外周沿着固定机构50的凹部，使磨粒层朝下而将修整盘52配置到盘摩擦面上。在修整盘52之上，载置0kg～4.983kg(11磅)之间的已知质量的砝码54。通过控制器使步进马达定速旋转，以预先决定的每秒规定的英寸数的速度，将修整盘52沿盘摩擦面的长度方向移动，通过载荷传感器28测量摩擦力。摩擦力也可以通过计算机以一定定时持续地记录而求出平均值。摩擦系数作为将由载荷传感器28测量的摩擦力用修整盘52的质量及砝码54的质量的合计值除的值得到。也可以在一次测量结束后使修整盘52绕轴线旋转一定角度后(例如90度)再次重复测量、将盘旋转1周之前得到的多次的结果平均，或者也可以将各次的测量结果比较来评价磨粒层的磨削效果的方向性。旋转角度例如可以是30、45、60、90、120°等。

盘摩擦机构39为了使条件齐备而优选地每1次测量时更换为新品。既可以通过对相同的盘52在使用期间不同的多个时期中反复进行摩擦系数测量来测量修整盘的性能的随时间的变化，或者也可以测量从制造业者得到的多个相同的修整盘而评价不均匀。由于能输出有关盘移动速度和摩擦力的传感器数据，所以能够根据这些数据利用软件计算摩擦系数。数据可以通过线缆、无线天线或任意的适当的机构从载荷传感器28传递到计算机或计算机构。

【实施例1】

在以下的结构中，组装了图1～图3所示的测量装置。通过具有45.7cm(18英寸)×76.2cm(30英寸)的尺寸的厚度6.35mm(1/4英寸)的两个钢板制作出上板10及下板12。下板12通过螺栓固定在实心的工作台44的表面上。4个承接台14通过螺栓固定在下板12的上表面上。4个滑道保持器16沿着一对线安装在上板10的底部上，两个滑道18固定在滑道保持器16之间。滑道18支承在承接台14上，以便能够沿前后方向至少自由地移动较短的距离。向上方突出的安装件(突起)22安装在下板12的前缘上，向下方突出的安装件(突起)24安装在上板10的前缘上，以使两者的前端接近。载荷传感器28通过两个12.7mm(0.5英寸)的螺栓30安装在安装件22上，将载荷计的传感器端子22以接触在安装件24上的方式配置。通过可拆卸的12.7mm(0.5英寸)的螺栓34将载荷计28的传感器端子固定在安装件24上，以使得不会通过装置在没有使用的情况下移动而损伤载荷计28。

具有水平而平滑地研磨的上表面38、具有60.96cm(2英尺)×15.2cm(6英寸)×5.08cm(2英寸)的尺寸的花岗岩块36通过安装导引部37安装在上板10的上表面上。在花岗岩块的表面38上，载置有厚度2.36mm(0.093英寸)、具有与花岗岩块38相同的平面尺寸的聚碳酸酯片39。片39在试验之前准备相同的多个。片39通过多个夹钳(图示略)可更换地安装在块36上。如图3所示，与块38的长度方向平行地延伸的水平的横截部40通过由螺栓固定在工作台表面44上的支承构造42支承。在横截部40的两端间，旋转自如地支承着螺杆41的两端。在螺杆41的一端部连结着线缆安装件46，经由线缆安装件46通过线缆连结在步进马达(图示略)的轴上。在螺杆41上，安装有带有螺纹牙的块48，在块48上，安装有把持修整盘52的外周的一部分的保持器50。由此，如果驱动步进马达，则螺杆41旋转，带有螺纹牙的块48沿前后方向移动。步进马达的转速可以由控制器调节。在修整盘52上放置砝码54，以使修整盘52与砝码54的合计质量成为2.77kg(2.76kg(6.1lb)s)。在测量前，记录修整盘52相对于保持器50的准确的旋转位置。

调节步进马达的转速，在将砝码54配置在修整盘52上的状态下，使横截部40的块48以每1分0.246m的速度移动，使修整盘52沿横截部40的长度方向移动。如果修整盘52的移动开始，则表示摩擦力的来自载荷计28的数据被连续地记录，并在显示器(图示略)上图示。根据数据计算盘移动中的摩擦系数的平均及标准偏差。

【实施例2】

接着，在实施例2中，使修整盘的朝向相对于盘移动方向旋转45度，其他条件都与实施例1同样，进行测量。

进而，实施例3～64表示修整盘52的更换、每45度的朝向的变更、以及更换砝码54、其他条件共通而进行测量的结果。将实施例1～64的结果表示在下述表1～表16中。

【表1】(Disc No.：979926-05-1)

【表2】(Disc No.：979926-05-1)

【表3】(Disc No.：979926-05-1)

【表4】(Disc No.：979926-05-1)

【表5】(Disc No.：979926-05-2)

【表6】(Disc No.：979926-05-2)

【表7】(Disc No.：979926-05-2)

【表8】(Disc No.：979926-05-2)

【表9】(Disc No.：979926-05-3)

【表10】(Disc No.：979926-05-3)

【表11】(Disc No.：979926-05-3)

【表12】(Disc No.：979926-05-3)

【表13】(Disc No.：979926-05-4)

【表14】(Disc No.：979926-05-4)

【表15】(Disc No.：979926-05-4)

【表16】(Disc No.：979926-05-4)

如表1～表16所示，如果增加对修整盘52施加的载荷，则摩擦系数如预测那样增加。但是，即使变更移动速度，摩擦力也没有大幅地变化。在2.76kg(6.1lb)及0.246m/分下，有关Disc979926-05-4及Disc979926-05-1的摩擦系数大致是相同的，这两个比有关同样摩擦系数大致相同的Disc979926-05-3及Disc979926-05-2的摩擦系数小。在2.76kg(6.1lb)及0.493m/分下，有关Disc979926-05-4的摩擦系数比有关Disc979926-05-1的摩擦系数小，有关Disc979926-05-1的摩擦系数比有关Disc979926-05-3的摩擦系数小。有关Disc979926-05-2的摩擦系数与有关Disc979926-05-3的摩擦系数大致相同。在5.44kg(12lb)及0.246m/分下，有关Disc979926-05-4的摩擦系数比有关Disc979926-05-1及979926-05-3的摩擦系数小，有关Disc979926-05-1及979926-05-3的摩擦系数比有关Disc979926-05-2的摩擦系数小。并且，最后在5.44kg(12lb)及0.493m/分下，有关Disc979926-05-4的摩擦系数比有关Disc979926-05-1的摩擦系数小，有关Disc979926-05-1的摩擦系数比有关Disc979926-05-3的摩擦系数小，有关Disc979926-05-3的摩擦系数比有关Disc979926-05-2的摩擦系数小。

在盘上有某种程度的不均匀，并不一定盘的全部都对载荷的增加同样地反应这一点颇为有趣。基于平均的标准偏差，对于朝向的影响而在盘间有某种程度的变动也颇为有趣。但是，通过相同的盘、载荷及朝向得到的测量值能够得到再现性良好地反映摩擦系数的特性及修整盘的磨削能力的准确值。

Claims

1.一种修整盘的摩擦系数测量装置，其特征在于，具备基础机构(36)、和设在上述基础机构(36)上的盘摩擦机构(39)，上述基础机构(36)和上述盘摩擦机构(39)两者为了摩擦系数的测量而具有能够进行上述修整盘(52)的水平移动的长度，装置还具备沿着上述盘摩擦机构(39)的盘摩擦面移动上述修整盘(52)的移动机构(48)、将修整盘(52)相对于上述移动机构固定的固定机构(50)、驱动沿着上述盘摩擦面移动上述修整盘(52)的上述移动机构(48)的驱动机构(41)、和测量由上述移动的修整盘(52)对上述盘摩擦面施加的摩擦力的测量机构(28)。

2.如权利要求1所述的修整盘的摩擦系数测量装置，其特征在于，上述移动机构是沿着上述基础机构(36)及上述盘摩擦机构(39)的长度方向可移动地配置的块(48)，上述固定机构是固定在上述块(48)上的保持器(50)，在上述保持器(50)的盘移动方向的前方侧，形成有俯视呈凹形的凹部，该凹部具有收容使磨粒面朝下而配置在上述盘研磨面上的修整盘(52)的外周的至少一部分的形状，在将上述块(48)向盘移动方向的前方侧移动时，上述凹部能够保持修整盘(52)，并且具备能够在该保持状态下载置在上述修整盘(52)上的多种砝码(54)。

3.如权利要求2所述的修整盘的摩擦系数测量装置，其特征在于，移动上述修整盘(52)的上述驱动机构具有用来使上述块(48)沿着上述基础机构(36)及上述盘摩擦机构(39)的长度方向移动的机械性机构(41)、和用来驱动该机械性机构(41)的马达。

4.如权利要求1所述的修整盘的摩擦系数测量装置，其特征在于，上述基础机构是具有平滑的上表面的刚性材料制的块(36)，上述盘摩擦机构是可更换地固定在上述块(36)的上表面上的片(39)，上述片(39)由从聚碳酸酯、聚氨酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯及丙烯酸酯树脂中选择的1种或多种材质形成，上述测量机构是测量由移动的修整盘(52)对上述块(36)施加的摩擦力的载荷计(28)。

5.一种修整盘的摩擦系数的测量方法，是使用权利要求1所述的修整盘的摩擦系数测量装置的修整盘的摩擦系数的测量方法，其特征在于，具有通过上述移动机构(48)沿着上述盘摩擦机构(39)的盘摩擦面移动上述修整盘(52)的工序、和测量由上述移动的修整盘(52)对上述盘摩擦面施加的摩擦力的工序。

6.如权利要求5所述的修整盘的摩擦系数的测量方法，其特征在于，在将可更换的砝码(54)载置于上述修整盘(52)之上的状态下，沿着上述盘摩擦面移动上述修整盘(52)，测量由上述修整盘(52)对上述盘摩擦面施加的摩擦力。