CN105983900A - 抛光垫及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种抛光垫及其制造方法，抛光垫包括一高分子弹性体及复数个中空结构体。所述中空结构体均匀分布于该高分子弹性体中，且所述中空结构体的尺寸大致相同。
Description
技术领域
本发明涉及一种抛光垫及其制造方法，特别是一种具有中空结构体的抛光垫及其制造方法。
背景技术
参考图1及图2，其显示已知抛光垫的制造方法的示意图。该已知抛光垫的制造方法为将树脂10(通常为热塑性聚氨基甲酸酯的高分子发泡体)灌入一圆形铸模筒中，待冷却凝固后形成一块状体11，如图1所示，该块状体11具有复数个孔洞(Cell)12。接着，参考图2，沿着切割线13切割该块状体11以形成复数个抛光垫14。所述抛光垫14具有独立气泡结构，常被用在高度平坦化抛光中。然而，该抛光垫14最大的问题在于因该树脂10浓度在该圆形铸模筒中的分布较不易均匀，成型时该圆形铸模筒各位置温度分布的差异性会造成所述孔洞12大小及分布不一，且不易控制，再经切片过程后，会使该抛光垫14的切片面的孔洞12大小不一更为明显。在研磨过程中，大孔径的孔洞与小孔径的孔洞中渗入研磨液的程度不同，如此会造成研磨不均匀及研磨液的沉积，从而容易产生研磨瑕疵(Defect)。
因此，有必要提供一创新且富有进步性的抛光垫及其制造方法，以解决上述问题。
发明内容
本发明提供一种抛光垫，其包括一高分子弹性体及复数个(多个)中空结构体(structure)。所述中空结构体均匀分布于该高分子弹性体中，且所述中空结构体的尺寸大致相同。由此，在抛光过程中，当所述中空结构体有破洞时，或是所述中空结构体皆被移除而留下孔洞时，研磨液渗入该抛光垫的程度相同，因此可提高研磨效果。
本发明另外提供一种抛光垫的制造方法，其包括以下步骤：(a)将复数个中空结构体混合于一高分子树脂内，其中所述中空结构体的尺寸大致相同，且所述中空结构体均匀分布于该高分子树脂中；(b)将部分该高分子树脂涂布于一载体上，以形成一第一高分子层，其中该第一高分子层包含至少一排中空结构体；(c)使该第一高分子层硬化；(d)将部分该高分子树脂涂布于该第一高分子层上，以形成一第二高分子层，其中该第二高分子层包含至少一排中空结构体；(e)使该第二高分子层硬化；及(f)重复上述步骤(d)及(e)至少一次，以形成一抛光垫。
本发明另外提供一种抛光垫的制造方法，其包括以下步骤：(a)提供一高分子树脂，且将部分该高分子树脂涂布于一载体上，以形成一第一高分子层；(b)将复数个第一中空结构体嵌于该第一高分子层的上表面，使得每一第一中空结构体的下部位于该第一高分子层中，该第一中空结构体的上部显露于该第一高分子层之外，其中所述第一中空结构体的尺寸大致相同，且均匀分布于该第一高分子层的上表面；(c)使该第一高分子层硬化；(d)将部分该高分子树脂涂布于该第一高分子层上，以形成一第二高分子层，其中该第二高分子层覆盖所述第一中空结构体；(e)将复数个第二中空结构体嵌于该第二高分子层的上表面，使得每一第二中空结构体的下部位于该第二高分子层中，该第二中空结构体的上部显露于该第二高分子层之外，其中所述第二中空结构体的尺寸大致相同，且均匀分布于该第二高分子层的上表面；(f)使该第二高分子层硬化；及(g)重复上述步骤(d)至(f)至少一次，以形成一抛光垫。
附图说明
图1及图2显示已知抛光垫的制造方法的示意图。
图3至图6显示本发明抛光垫的一个实施例的制造方法的工艺步骤示意图。
图7至图12显示本发明抛光垫的另一实施例的制造方法的工艺步骤示意图。
符号说明
3 抛光垫
3a 抛光垫
10 树脂
11 块状体
12 孔洞
13 切割线
14 抛光垫
20 高分子树脂
22 中空结构体
22a 第一中空结构体
22b 第二中空结构体
23 载体
24 第一高分子层
26 第二高分子层
28 高分子层
30 高分子弹性体
221 外壳
241 第一高分子层的上表面
261 第二高分子层的上表面
D 中空结构体的尺寸
具体实施方式
参考图3至图6，显示本发明抛光垫的一个实施例的制造方法的工艺步骤示意图。参考图3，将复数个中空结构体22混合于一高分子树脂20内，其中所述中空结构体22的尺寸D大致相同，且所述中空结构体22均匀分布于该高分子树脂20中。该高分子树脂20的材质选自聚酰胺树脂(PolyamideResin)、聚碳酸酯(Polycarbonate)、聚甲基丙烯酸树脂、环氧树脂(Epoxy Resin)、酚醛树脂(Phenolic Resin)、聚氨酯树脂(Polyurethane Resin)、 乙烯苯树脂(Vinylbenzene Resin)及丙烯酸类树脂(Acrylic Resin)，且所述中空结构体22的材质为水性聚氨酯(Polyurethane)或丙烯酸类树脂(Acrylics)。在本实施例中，该高分子树脂20的材质为丙烯酸类树脂，例如环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯或聚醚丙烯酸酯。所述中空结构体22的材质为水性聚氨酯(Polyurethane)。
在本实施例中，所述中空结构体22为胶囊状结构体，其由一外壳221形成一封闭空间，较佳地，所述中空结构体22为圆球状。所述中空结构体22的尺寸D为10μm至100μm，且所述中空结构体22之间的尺寸偏差(SizeVariation)在20％以内。在本实施例中，所述中空结构体22的尺寸D为30μm至40μm。在本实施例中，所述中空结构体22先经过处理，使得其带电荷。在本实施例中，利用电喷雾挤压注射法使得所述中空结构体22带电荷，其实施方式如下。首先，提供一金属毛细管，该金属毛细管具有一喷雾嘴。同时，距该喷雾嘴的出口1～2公分处放置一片相对电极。接着，将含有所述中空结构体22的水溶液样本注入该金属毛细管，并在该金属毛细管与该相对电极间施加数千伏特的电位差(较佳电压为5-30kV，更佳为10-20kV)。由此，当所述中空结构体22从该喷雾嘴被喷出时，即会带电荷。
接着，将部分该高分子树脂20涂布(例如，刮刀式涂布(Blade Coating))于一载体23上，以形成一第一高分子层24。该第一高分子层24包含至少一排中空结构体22。在本实施例中，利用刮刀式涂布，且经由控制适当的加工参数，使得该第一高分子层24的厚度非常薄，导致该第一高分子层24仅包含一排中空结构体22。由于所述中空结构体22已先经过上述电喷雾挤压注射，所述中空结构体22表面带有正电荷。在同性相斥之下，所述中空结构体22会排列于该第一高分子层24中，而不会有聚集凝结的情况发生。较佳地，该排中空结构体22位于该第一高分子层24内的中央位置。可以理解的是，所述中空结构体22的水平位置彼此之间可能会略有偏移，亦即有些中空结构体22会偏高，有些中空结构体22会偏低。
在另一实施例中，不论所述中空结构体22是否带电荷，在涂布该高分子树脂20后，可利用一平的刮刀，经由控制适当的加工参数，刮掉过多的高分子树脂20及中空结构体22，使得该第一高分子层24仅包含一排中空结构体22。
接着，利用照射UV光或加热的方式使该第一高分子层24硬化。在本实施例中，利用照射UV光地方式使该第一高分子层24硬化，照射时间为1分钟至1小时。该高分子树脂20利用本身的低聚物(oligomer)及聚合物单体(monomer)中的双键进行键结而硬化。
参考图4，将部分该高分子树脂20涂布(例如，刮刀式涂布(Blade Coating))于该第一高分子层24上，以形成一第二高分子层26，其中该第二高分子层26包含至少一排中空结构体22。在本实施例中，该第二高分子层26包含一排中空结构体22，且利用与上述将所述中空结构体22排列于该第一高分子层24内相同的方式，使所述中空结构体22排列于该第二高分子层26中。较佳地，该排中空结构体22位于该第二高分子层26内的中央位置。
接着，利用照射UV光或加热的方式使该第二高分子层26硬化。在本实施例中，利用照射UV光的方式使该第二高分子层26硬化，照射时间为1分钟至1小时。该高分子树脂20利用本身的低聚物(oligomer)及聚合物单体(monomer)中的双键进行键结而硬化。
参考图5，重复上述图4的步骤至少一次，以形成至少一层高分子层28于该第二高分子层26上，其中所述高分子层24,26,28形成一高分子弹性体30，且所述高分子层24,26,28的材质可以相同或不同。
参考图6，移除该载体23，以形成一抛光垫3。
请再参考图6，其显示本发明抛光垫的一个实施例的剖视示意图。该抛光垫3包括一高分子弹性体30及复数个中空结构体22，其中所述中空结构体22均匀分布于该高分子弹性体30中，且所述中空结构体22的尺寸D大致相同。在本实施例中，该高分子弹性体30由一高分子树脂20硬化而成，该高分子树脂20的材质选自聚酰胺树脂(Polyamide Resin)、聚碳酸酯(Polycarbonate)、聚甲基丙烯酸树脂、环氧树脂(Epoxy Resin)、酚醛树脂(Phenolic Resin)、聚氨酯树脂(Polyurethane Resin)、乙烯苯树脂(VinylbenzeneResin)及丙烯酸类树脂(Acrylic Resin)，且所述中空结构体22的材质为水性聚氨酯(Polyurethane)或丙烯酸类树脂(Acrylics)。在本实施例中，该高分子树脂20的材质为丙烯酸类树脂，例如环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯或聚醚丙烯酸酯。所述中空结构体22的材质为水性聚氨酯(Polyurethane)。
在本实施例中，所述中空结构体22为胶囊状结构体，其由一外壳221形成一封闭空间，较佳地，所述中空结构体22为圆球状。所述中空结构体22的尺寸D为10μm至100μm，且所述中空结构体22之间的尺寸偏差(SizeVariation)在20％以内。在本实施例中，所述中空结构体22的尺寸D为30μm至40μm。在本实施例中，所述中空结构体22带电荷。
在本实施例中，其中该高分子弹性体30包括复数层高分子层24,26,28，每一所述高分子层24,26,28包含一排中空结构体22，且该排中空结构体22位于该高分子层24,26,28内的中央位置。
在抛光过程中，由于所述中空结构体22的尺寸大致相同且均匀分布于该抛光垫3中，因此，当该排中空结构体22有破洞时(此时该排中空结构体22即为孔洞)，或是该排中空结构体22皆被移除而留下孔洞时，研磨液渗入该抛光垫3的程度相同，因此可提高研磨效果。换言之，该抛光垫3的孔洞并非发泡而成。
参考图7至图12，其显示本发明抛光垫的另一实施例的制造方法的工艺步骤示意图。参考图7，提供一高分子树脂20，该高分子树脂20的材质选自聚酰胺树脂(Polyamide Resin)、聚碳酸酯(Polycarbonate)、聚甲基丙烯酸树脂、环氧树脂(Epoxy Resin)、酚醛树脂(Phenolic Resin)、聚氨酯树脂(Polyurethane Resin)、乙烯苯树脂(Vinylbenzene Resin)及丙烯酸类树脂(Acrylic Resin)。在本实施例中，该高分子树脂20的材质为丙烯酸类树脂，例如环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯或聚醚丙烯酸酯。
接着，将部分该高分子树脂20涂布(例如，刮刀式涂布(Blade Coating))于一载体23上，以形成一第一高分子层24。
参考图8，将复数个第一中空结构体22a嵌于该第一高分子层24的上表面241，使得每一第一中空结构体22a的下部位于该第一高分子层24中，且该第一中空结构体22a的上部显露于该第一高分子层24之外。在本实施例中，利用上述电喷雾挤压注射法使得所述第一中空结构体22a带电荷，而且，在该第一高分子层24还未固化前，将所述第一中空结构体22a直接从该喷雾嘴喷出至该第一高分子层24的上表面241。此时，由于该第一高分子层24还未固化及所述第一中空结构体22a本身的重力，所述第一中空结构体22a会嵌于该第一高分子层24的上表面241。
所述第一中空结构体22a的尺寸D大致相同，且均匀分布于该第一高分子层24的上表面241。在本实施例中，所述第一中空结构体22a为胶囊状结构体，其由一外壳221形成一封闭空间，较佳地，所述第一中空结构体22a为圆球状。所述第一中空结构体22a的尺寸D为10μm至100μm，且所述第一中空结构体22a之间的尺寸偏差(Size Variation)在20％以内。在本实施例中，所述第一中空结构体22a的尺寸D为30μm至40μm。所述第一中空结构体22a的材质为水性聚氨酯(Polyurethane)或丙烯酸类树脂(Acrylics)，在本实施例中，所述第一中空结构体22a的材质为水性聚氨酯(Polyurethane)。
接着，利用照射UV光或加热的方式使该第一高分子层24硬化。在本实施例中，利用照射UV光的方式使该第一高分子层24硬化，照射时间为1分钟至1小时。该高分子树脂20利用本身的低聚物(oligomer)及聚合物单体(monomer)中的双键进行键结而硬化。
参考图9，将部分该高分子树脂20涂布(例如，刮刀式涂布(Blade Coating))于该第一高分子层24上，以形成一第二高分子层26，其中该第二高分子层26覆盖该第一高分子层24上表面241及所述第一中空结构体22a。
参考图10，将复数个第二中空结构体22b嵌于该第二高分子层26的上表面261，使得每一第二中空结构体22b的下部位于该第二高分子层26中，且该第二中空结构体22b的上部显露于该第二高分子层26之外。在本实施例中，利用上述电喷雾挤压注射法使得所述第二中空结构体22b带电荷，而且，在该第二高分子层26还未固化前，将所述第二中空结构体22b直接从该喷雾嘴喷出至该第二高分子层26的上表面261。此时，由于该第二高分子层26还未固化及所述第二中空结构体22b本身的重力，所述第二中空结构体22b会嵌于该第二高分子层26的上表面261。所述第二中空结构体22b的尺寸D大致相同，且均匀分布于该第二高分子层26的上表面261。所述第二中空结构体22b与所述第一中空结构体22a相同或不同。
接着，利用照射UV光或加热的方式使该第二高分子层26硬化。在本实施例中，利用照射UV光的方式使该第二高分子层26硬化，照射时间为1分钟至1小时。
参考图11，重复上述图9及10的步骤至少一次，以形成至少一层高分子层28于该第二高分子层26上，其中所述高分子层24,26,28形成一高分子弹性体30，其中所述高分子层24,26,28的材质可以相同或不同。
参考图12，移除该载体23，以形成一抛光垫3a。
请再参考图12，其显示本发明抛光垫的另一实施例的剖视示意图。该抛光垫3a包括一高分子弹性体30及复数个中空结构体22a,22b,22，其中所述中空结构体22a,22b,22均匀分布于该高分子弹性体30中，且所述中空结构体22a,22b,22的尺寸D大致相同。在本实例中，该高分子弹性体30由一高分子树脂20硬化而成，该高分子树脂20的材质选自聚酰胺树脂(PolyamideResin)、聚碳酸酯(Polycarbonate)、聚甲基丙烯酸树脂、环氧树脂(Epoxy Resin)、酚醛树脂(Phenolic Resin)、聚氨酯树脂(Polyurethane Resin)、乙烯苯树脂(Vinylbenzene Resin)及丙烯酸类树脂(Acrylic Resin)，且所述中空结构体22a,22b,22的材质为水性聚氨酯(Polyurethane)或丙烯酸类树脂(Acrylics)。在本实施例中，该高分子树脂20的材质为丙烯酸类树脂，例如环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯或聚醚丙烯酸酯，所述中空结构体22a,22b,22的材质为水性聚氨酯(Polyurethane)。
在本实施例中，所述中空结构体22a,22b,22为胶囊状结构体，其由一外壳221形成一封闭空间，较佳地，所述中空结构体22a,22b,22为圆球状。所述中空结构体22a,22b,22的尺寸D为10μm至100μm，且所述中空结构体22a,22b,22之间的尺寸偏差(Size Variation)在20％以内。在本实施例中，所述中空结构体22a,22b,22的尺寸D为30μm至40μm。
在本实施例中，其中该高分子弹性体30包括复数层高分子层24,26,28，每二层高分子层包含一排中空结构体，使得该中空结构体的一部分位于一上层高分子层中，其另一部分位于一下层高分子层中。举例而言，该第一高分子层24及该第二高分子层26包含一排第一中空结构体22a，使得该第一中空结构体22a的一部分位于一上层高分子层(该第二高分子层26)中，其另一部分位于一下层高分子层(该第一高分子层24)中。
上述实施例仅为说明本发明的原理及其功效，并非用于限制本发明，因此在不脱离本发明的精神的情况下，本领域技术人员可对上述实施例进行修改及变化。本发明所要求保护的范围应如所附权利要求所列。
Claims (8)
1.一种抛光垫，包括：
一高分子弹性体；及
复数个中空结构体，其均匀分布于该高分子弹性体中，且所述中空结构体的尺寸大致相同。
2.如权利要求1的抛光垫，其中该高分子弹性体由一高分子树脂硬化而成，该高分子树脂的材质选自聚酰胺树脂、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚氨酯树脂、乙烯苯树脂及丙烯酸类树脂，且所述中空结构体的材质为水性聚氨酯或丙烯酸类树脂。
3.如权利要求1的抛光垫，其中所述中空结构体为胶囊状结构体，其尺寸为10μm至100μm，且所述中空结构体之间的尺寸偏差在20％以内。
4.如权利要求1的抛光垫，其中该高分子弹性体包括复数层高分子层，每一所述高分子层包含一排中空结构体，且该排中空结构体位于该高分子层内的中央位置。
5.如权利要求1的抛光垫，其中该高分子弹性体包括复数层高分子层，每二层高分子层包含一排中空结构体，使得该中空结构体的一部分位于一上层高分子层中，其另一部分位于一下层高分子层中。
6.一种抛光垫的制造方法，包括以下步骤：
(a)将复数个中空结构体混合于一高分子树脂内，其中所述中空结构体的尺寸大致相同，且所述中空结构体均匀分布于该高分子树脂中；
(b)将部分该高分子树脂涂布于一载体上，以形成一第一高分子层，其中该第一高分子层包含至少一排中空结构体；
(c)使该第一高分子层硬化；
(d)将部分该高分子树脂涂布于该第一高分子层上，以形成一第二高分子层，其中该第二高分子层包含至少一排中空结构体；
(e)使该第二高分子层硬化；及
(f)重复上述步骤(d)及(e)至少一次，以形成一抛光垫。
7.如权利要求6的方法，其中该步骤(a)中的所述中空结构体带电荷，在该步骤(b)中施加一电场以使所述中空结构体排列于该第一高分子层中。
8.一种抛光垫的制造方法，包括以下步骤：
(a)提供一高分子树脂，且将部分该高分子树脂涂布于一载体上，以形成一第一高分子层；
(b)将复数个第一中空结构体嵌于该第一高分子层的上表面，使得每一第一中空结构体的下部位于该第一高分子层中，该第一中空结构体的上部显露于该第一高分子层之外，其中所述第一中空结构体的尺寸大致相同，且均匀分布于该第一高分子层的上表面；
(c)使该第一高分子层硬化；
(d)将部分该高分子树脂涂布于该第一高分子层上，以形成一第二高分子层，其中该第二高分子层覆盖所述第一中空结构体；
(e)将复数个第二中空结构体嵌于该第二高分子层的上表面，使得每一第二中空结构体的下部位于该第二高分子层中，该第二中空结构体的上部显露于该第二高分子层之外，其中所述第二中空结构体的尺寸大致相同，且均匀分布于该第二高分子层的上表面；
(f)使该第二高分子层硬化；及
(g)重复上述步骤(d)至(f)至少一次，以形成一抛光垫。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |