ES2254032B2 - Articulo abrasivo poroso y metodo de fabricacion. - Google Patents
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Abstract
Un artículo abrasivo que incluye desde aproximadamente 40 a 80 por ciento en volumen de porosidad interconectada, siendo el artículo útil para una muela rectificadora segmentada, y un método para fabricar el mismo. El método incluye mezclar una mezcla de granos abrasivos, material aglutinante y partículas de dispersoide, incluyendo la mezcla desde aproximadamente 40 aproximadamente 80 por ciento en volumen de partículas de dispersoide. En una realización la mezcla incluye desde aproximadamente 50 a aproximadamente 80 por ciento en volumen de partículas de dispersoide. En otra realización la mezcla incluye un material aglutinante orgánico y desde aproximadamente 40 a aproximadamente 80 por ciento en volumen de partículas de dispersoide. La mezcla de polvo se comprime luego para formar un material compuesto cargado con abrasivo y se procesa térmicamente. Después de enfriar el material compuesto se sumerge en un disolvente, el cual disuelve sustancialmente la totalidad de las partículas del dispersoide dejando un artículo abrasivo aglutinado altamente poroso.
Description
Artículo abrasivo poroso y método de
fabricación.
La presente invención se refiere generalmente a
abrasivos y herramientas abrasivas adecuadas para la rectificación
de superficies y el pulido de materiales duros y/o quebradizos.
Esta invención se refiere más particularmente a artículos abrasivos
aglutinados, altamente porosos, que tienen una estructura de poros
interconectados y a métodos para fabricarlos. Los abrasivos de esta
invención son útiles en operaciones de rectificación de altas
prestaciones, tales como rectificación dorsal de pastillas de
silicio, carburo de alúmina y titanio y carburo de silicio, que se
utilizan típicamente en la fabricación de componentes
electrónicos.
El empleo de abrasivos porosos para mejorar los
procesos de rectificación mecánica es generalmente bien conocido.
Los poros típicamente permiten el acceso a los fluidos de
rectificación, tales como refrigerantes y lubricantes, que tienden
a favorecer un corte más eficaz, minimizar el daño metalúrgico (por
ejemplo, la combustión superficial) y maximizar la duración de la
herramienta. Los poros también permiten la eliminación del material
(por ejemplo virutas o limaduras) separadas del objeto que se
rectifica, lo que es importante especialmente cuando el objeto que
se rectifica es relativamente blando o cuando se exigen
requerimientos de acabado de superficies (por ejemplo, cuando se
rectifican por su parte dorsal pastillas de silicio).
Los intentos previos de fabricar artículos y/o
herramientas abrasivos que incluyen porosidad se han clasificado en
una de dos categorías. En la primera categoría, se crea una
estructura de poros mediante la adición de un medio orgánico
inductor de poros (tal como cascaras de nuez molidas) en el artículo
abrasivo. Estos medios se descomponen térmicamente por calcinación,
dejando huecos o poros en la herramienta abrasiva curada. Ejemplos
de esta categoría son las patentes de EE.UU. 5.221.294 de Carmen,
et al., y 5.429.648 de Wu, y las patentes japonesas
A-91-161273 de Grotoh et al.,
y A-91-281174 de Satoh, et
al. En la segunda categoría, puede crearse una estructura de
poros mediante la adición de materiales celulares cerrados, tales
como alúmina en burbujas, en el artículo abrasivo. Véase por
ejemplo la patente de EE.UU. 5.203.886 de Sheldon, et
al.
En un enfoque alternativo, Wu et al., en
las patentes de EE.UU. 5.738.696 y 5.738.697, cada una de las cuales
se incorpora en el presente como referencia, describen una artículo
abrasivo y el método para fabricarlo, que incluye granos abrasivos
similares a fibras que tienen una relación de aspecto de longitud a
diámetro de al menos 5:1. Las defectuosas características de
empaquetamiento de los granos abrasivos alargados dan como
resultado un artículo abrasivo que incluye porosidad y
permeabilidad aumentadas y adecuado para rectificación de altas
prestaciones.
Como la demanda del mercado para los componentes
de precisión ha crecido en productos tales, motores, equipos
refractarios, y dispositivos electrónicos (por ejemplo, pastillas
de silicio y carburo de silicio, cabezas magnéticas, y pantallas)
ha crecido la necesidad de herramientas abrasivas mejoradas para
rectificación y pulido de precisión finos de materiales cerámicos y
otros materiales relativamente duros y/o quebradizos Las
herramientas abrasivas conocidas en la técnica no han demostrado
ser enteramente satisfactorias en satisfacer las necesidades ante
indicadas. Por lo tanto, existe la necesidad de artículos abrasivos
y herramientas abrasivas mejorados, y en particular los que
incluyen un grado de porosidad relativamente alto.
Un aspecto de la presente invención incluye un
método para fabricar un artículo abrasivo. El método incluye
mezclar una mezcla de granos abrasivos, material aglutinante, y
partículas de dispersoide, incluyendo la mezcla desde
aproximadamente 0,5 a aproximadamente 25 por ciento en volumen de
granos abrasivos, desde aproximada mente 19,5 a aproximadamente
49,5 por ciento en volumen de material aglutinante, y de
aproximadamente 50 a aproximadamente 80 por ciento en volumen de
partículas de dispersoide. El método incluye además comprimir la
mezcla para formar un material compuesto cargado con abrasivo,
procesar térmicamente el material compuesto, y sumergir el material
compuesto tratado en un disolvente durante un periodo de tiempo
adecuado para disolver sustancialmente la totalidad del dispersoide,
siendo el dispersoide soluble en el disolvente. Además, los granos
abrasivos y el material aglutinante son sustancialmente insolubles
en el disolvente. En una variación de este aspecto de la, el
material aglutinante incluye desde aproximadamente 35 a
aproximadamente 85 por ciento en peso de cobre, de aproximadamente
15 a aproximadamente 65 por ciento de estaño, y desde
aproximadamente 0,2 a aproximadamente 1,0 por ciento de fósforo. En
una variación adicional de este aspecto, el dispersoide incluye
cloruro de sodio granular y el disolvente incluye agua a
ebullición.
En otro aspecto, esta invención incluye un
segmento abrasivo para una muela rectificadora segmentada. El
segmento abrasivo incluye un material compuesto que a su vez
incluye una pluralidad de granos superabrasivos y una matriz de
aglutinante metálico sinterizados conjuntamente a una temperatura
que varia desde aproximadamente 370 a aproximadamente 795ºC,
teniendo el material compuesto una pluralidad de poros
interconectados dispuestos en dicho material, incluyendo el material
compuesto desde aproximadamente 0,5 a aproximadamente 25 por ciento
en volumen de granos abrasivos, desde aproximadamente 19,5 a
aproximadamente 49,5 por ciento en volumen de aglutinante metálico
y desde aproximadamente 50 a aproximadamente 80 por ciento en
volumen de porosidad inerconectada. La matriz de aglutinante
metálico incluye desde aproximadamente 35 a aproximadamente 70 por
ciento en peso de cobre, de aproximadamente 30 a aproximadamente 65
por ciento en peso de estaño, y desde aproximadamente 0,2 a
aproximadamente 1,0 por ciento en peso de fósforo. La pluralidad de
granos superabrasivos se selecciona del grupo que consiste en
diamante y nitruro de boro cubico, teniendo los granos abrasivos un
tamaño medio de partículas de menos de aproximadamente 300
micrómetros.
En otro aspecto, esta invención incluye una
muela rectificadora segmentada. La muela rectificadora incluye un
núcleo que tiene una resistencia específica mínima de 2,4
MPa-cm^{3}/g, una densidad del núcleo de 0,5 a 8,0
g/cm^{3}, y un perímetro circular. La muela rectificadora incluye
además un borde abrasivo que incluye una pluralidad de segmentos,
incluyendo cada uno de los segmentos un material compuesto que
tiene una pluralidad de granos abrasivos y una matriz de
aglutinante metálico sinterizados conjuntamente a una temperatura de
aproximadamente 370 a aproximadamente 395ºC, teniendo el material
compuesto una pluralidad de poros interconectados dispuestos en el
mismo, incluyendo el material compuesto desde aproximadamente 50 a
aproximadamente 80 por ciento en volumen de porosidad
interconectada. La muela rectificadora además incluye incluso un
aglutinante térmicamente estable entre dicho núcleo y cada uno de
dicha pluralidad de segmentos.
En todavía otro aspecto, esta invención incluye
un método para fabricar un artículo abrasivo que tiene de
aproximadamente 40 a aproximadamente 80 por ciento en volumen de
porosidad interconectada. El método incluye mezclar una mezcla de
granos abrasivos, un material aglutinante orgánico u otro material
aglutinante no metálico, y partículas de dispersoide, incluyendo la
mezcla desde aproximadamente 0,5 a aproximadamente 25 por ciento en
volumen de granos abrasivos, desde aproximadamente 19,5 a
aproximadamente 65 por ciento en volumen de material aglutinante
orgánico, y desde aproximadamente 40 a aproximadamente 80 por
ciento en volumen de partículas de dispersoide. El método incluye
además comprimir la mezcla para formar un material compuesto
cargado de abrasivo, procesar térmicamente el material compuesto,
sumergir el material compuesto en un disolvente durante un periodo
de tiempo adecuado para disolver sustancialmente la totalidad del
dispersoide, siendo el dispersoide soluble en el disolvente. En una
variación de este aspecto el dispersoide incluye azúcar granular y
el disolvente incluye agua a ebullición.
En todavía otro aspecto, esta invención incluye
un segmento abrasivo para una muela rectificadora segmentada. El
segmento abrasivo incluye un material compuesto que incluye a su
vez una pluralidad de granos superabrasivos y una matriz
aglutinante no metálica curados conjuntamente, teniendo el material
compuesto una pluralidad de poros interconectados dispuestos en él
y que incluye desde aproximadamente a 0,5 a aproximadamente 25 por
ciento en volumen de granos abrasivos, desde aproximadamente 19,5 a
aproximadamente 65 por ciento en volumen de aglutinante no metálico
y desde aproximadamente 40 a aproximadamente 80 por ciento en
volumen de porosidad interconetada. La pluralidad de los granos
superabrasivos se selecciona del grupo que consiste en diamante y
nitruro de boro cúbico, teniendo la pluralidad de granos
superabrasivos un tamaño medio de partículas de menos de
aproximadamente 300 micrómetros.
En todavía otro aspecto más, esta invención
incluye una muela rectificadora. segmentada. La muela rectificadora
incluye un núcleo que tiene una resistencia específica mínima de
2,4 MPa-cm^{3}/g, una densidad del núcleo de 0,5 a
8,0 g/cm^{3}, y un perímetro circular. La muela rectificadora
incluye además un borde abrasivo que incluye una pluralidad de
segmentos, incluyendo cada uno de los segmentos un material
compuesto que tiene una pluralidad de granos abrasivos y una matriz
aglutinante no metálica curados conjuntamente, teniendo el material
compuesto una pluralidad de poros interconectados dispuestos en el
mismo, incluyendo el material compuesto desde aproximadamente 40 a
80 aproximadamente en volumen de porosidad interconectada. La
muela rectificadora además incluye incluso un aglutinante
térmicamente estable entre dicho núcleo y cada uno de dicha
pluralidad de segmentos.
La Figura 1 es una representación esquemática de
una realización de un segmento abrasivo de esta invención; y
La Figura 2A es una representación esquemática
parcial de una realización de una muela rectificadora que incluye
dieciséis segmentos abrasivos de la Figura 1;
La Figura 2B es una vista en sección transversal
tomada a lo largo de "A" - "A" de la Figura 2A; y
La Figura 2C es una vista parcialmente ampliada
que muestra la porción 110 de la Figura 2B.
La presente invención incluye un articulo
abrasivo poroso que puede ser útil en aplicaciones de
rectificación, pulido o corte de precisión. Un ejemplo de una muela
rectificadora de la presente invención es un segmento abrasivo 10
para una muela rectificadora segmentada 100 (véanse por ejemplo las
Figuras 1 y 2, que se describen con mayor detalle más adelante con
respecto al Ejemplo 1). Una realización de un artículo abrasivo de
esta invención incluye desde aproximadamente 50 a aproximadamente 80
por ciento en volumen de porosidad interconectada. Otra realización
de un artículo abrasivo de esta invención incluye un aglutinante no
metálico, tal como un material aglutinante orgánico (por ejemplo
una resina fenólica) e incluye desde aproximadamente 40 a
aproximadamente 80 en volumen de porosidad interconectada. Esta
invención también incluye un método para fabricar artículos
abrasivos porosos. Las muelas rectificadoras (por ejemplo la muela
rectificadora 100) que incluyen uno o más de los artículos
abrasivos (por ejemplo el segmento 10) de esta invención son
potencialmente ventajosas para rectificación de acabado especular de
materiales duros y/o quebradizos, tales, como pastillas de
silicio, carburo de silicio, carburo de alúmina y titanio, y
similares. Estas muelas rectificadoras pueden ser además ventajosas
porque pueden eliminar la necesidad de limpiar (o acondicionar de
otro modo) la cara rectificadora de la muela rectificadora durante
la rectificación con acabado especular de los materiales
anteriores. Otras ventajas potenciales de esta invención serán
evidentes en la descripción y ejemplos que siguen.
Un aspecto de la presente invención fue la
realización, contraria al conocimiento convencional, (véase por
ejemplo la patente japonesa 60-118.469 de
Ishihara), de que los artículos abrasivos que incluyen más de
aproximadamente 50 por ciento en volumen de porosidad
interconectada, y en particular desde aproximadamente 50 a
aproximadamente 80 por ciento en volumen de porosidad
interconectada, pueden proporcionar superiores prestaciones de
rectificación cuando con dichos artículos se rectifican materiales
de rectificación duros y/o quebradizos, sin sacrificar
sustancialmente la integridad mecánica del artículo abrasivo. Las
realizaciones de los artículos abrasivos de esta invención,
incluyen por tanto, al menos 50 por ciento en volumen de porosidad
interconectada y cantidades eficaces de al menos un tipo de granos
abrasivos y material aglutinante. Los artículos abrasivos pueden
incluir además opcionalmente cargas, lubricantes, y otros
componentes conocidos por los expertos en la técnica. Estos
artículos abrasivos incluyen preferiblemente desde aproximadamente
50 por ciento a aproximadamente 80 por ciento en volumen de
porosidad interconectada, y más preferiblemente desde
aproximadamente 50 a aproximadamente 70 por ciento en volumen de
porosidad interconectada.
En los artículos abrasivos de esta invención
puede usarse sustancialmente cualquier tipo de grano abrasivo. Los
abrasivos convencionales pueden incluir, pero sin estar limitados a
ellos, alúmina, sílice, carburo de silicio,
zirconia-alúmina, granate y esmeril en tamaños de
granos que varían desde aproximadamente 0,5 a aproximadamente 5000
micrómetros, preferiblemente desde aproximadamente 2 a
aproximadamente 300 micrómetros. También puede emplearse granos
superabrasivos, que incluyen, pero sin estar limitados a ellos,
diamante y nitruro de boro cúbico (abreviadamente CBN, por sus
iniciales en inglés cubic boron nitride), con o sin un
revestimiento metálico, que tienen sustancialmente tamaños de granos
iguales que los de los granos convencionales. El tamaño de los
granos abrasivos y la selección del tipo varían dependiendo
típicamente de la naturaleza de la pieza de trabajo y el tipo de
proceso de rectificación. Para rectificación con acabados finos (es
decir, "acabado especular") pueden ser deseables granos de
superabrasivos que tengan un tamaño de partículas más pequeño, tal
como los que varían desde aproximadamente 0,5 a aproximadamente 120
micrómetros o incluso desde aproximadamente desde aproximadamente
0,5 hasta aproximadamente 75 micrómetros. En general, se prefieren
los tamaños de granos más pequeños (es decir, más finos) para
operaciones de rectificación fina y de acabado (pulido de
superficies), mientras que los tamaños más grandes (es decir, más
bastos) se prefieren para conformación, adelgazamiento y otras
operaciones en las cuales se requiere una cantidad relativamente
grande de eliminación de material.
En el artículo abrasivo de esta invención puede
usarse sustancialmente cualquier tipo de material empleado en la
fabricación de artículos abrasivos aglutinados como un material
matriz. Por ejemplo, puede usarse un aglutinante metálico,
orgánico, resinoso, o vitrificado (junto con agentes de curado
apropiado, si fuera necesario), siendo el aglutinante metálico
generalmente deseable. Un aglutinante metálico que tiene una
tenacidad de fractura que varia desde aproximadamente 1.0 a
aproximadamente 6,0 MPa.m^{1/2} es generalmente deseable, siendo
preferible una tenacidad de fractura que varía desde
aproximadamente 1,0 a aproximadamente 3,0 MPa.m^{1/2}. Más
detalles respecto a la tenacidad de fractura se proporcionan en las
patentes de EE.UU 6.093.092 y 6.102789 de Ramanath et al.,
que se incorporan completamente en esta descripción como
referencia, y que en lo sucesivo se hará referencia a ellas con la
expresión "las patentes de Ramanath".
Materiales útiles en la matriz de aglutinante
metálico incluyen, pero sin estar: limitados a ello, aleaciones de
bronce, cobre y zinc (por ejemplo latones), cobalto, hierro,
níquel, plata, aluminio, indio, antimonio, titanio, zirconio, y sus
aleaciones, y sus mezclas. Una mezcla de cobre y estaño se ha
encontrado que es particularmente deseable como composición de
matriz de aglutinante metálico. Las composiciones que incluyen
desde aproximadamente 35 a aproximadamente 85 por ciento en peso de
cobre y desde aproximadamente 15 aproximadamente 65 por ciento en
peso de estaño pueden ser adecuadas para los artículos abrasivos de
esta invención. Son preferibles las composiciones que incluyen
desde aproximadamente 35 a aproximadamente 70 por ciento de cobre,
desde aproximadamente 30 a aproximadamente 65 por ciento de estaño,
y opcionalmente desde aproximadamente 0,2 a aproximadamente 1,0 por
ciento en peso de fósforo (tales como en una aleación de fósforo y
cobre). Estos materiales aglutinantes pueden usarse opcionalmente
con titanio o hidruro de titanio, cromo, u otro material reactivo
superabrasivo conocido capaz de formar un enlace químico carburo o
nitruro entre el grano y el aglutinante en la superficie del grano
superabrasivo en condiciones de sinterización seleccionadas para
reforzar los puntos grano/aglutinante. Las interacciones
grano/aglutinante generalmente reducen el "arranque" de grano
que tiende a dañar a la pieza de trabajo y acortar la duración de
la herramienta.
Un ejemplo de un aglutinante orgánico adecuado
es una resina termoestable, pero puede usarse otros tipos de
resinas. Preferiblemente, la resina es bien una resina epoxídica o
bien una resina fenólica, y pueden emplearse en forma líquida o de
polvo. Ejemplos específicos de resinas termoestables adecuadas
incluyen resinas fenólicas (por ejemplo novolaca y resol), epoxi,
poliéster insaturado, bismaleimida, poliimida, éster cianato,
melamina y similares.
Realizaciones del articulo abrasivo de esta
invención incluyen desde aproximadamente 50 a aproximadamente 80
por ciento en volumen de porosidad interconectada en la que el
tamaño medio de los poros varia desde aproximadamente 25 a
aproximadamente 500 micrómetros. La porosidad interconectada se
forma durante la fabricación añadiendo una cantidad suficiente de
partículas de dispersoide al grano abrasivo y aglutinando la mezcla
para asegurar que un porcentaje relativamente alto de las
partículas de dispersoide está en contacto con otras partículas de
dispersoide en el artículo abrasivo moldeado (antes y después de la
sinterización).
Una realización de poros deseable incluye desde
aproximadamente 0,5 a aproximadamente 25 por ciento en volumen de
superabrasivo y desde aproximadamente 30,5 a aproximadamente 49,5
por ciento en volumen de matriz de aglutinante metálico sinterizada
a una temperatura que varia desde aproximadamente 370 a
aproximadamente 795ºC, a una presión que varia desde aproximadamente
20 a aproximadamente 3 MPa. La matriz de aglutinante metálico
incluye desde aproximadamente 35 a aproximadamente 70 por ciento en
peso de cobre, desde aproximadamente 30 a aproximadamente 65 por
ciento en peso de estaño, y desde aproximadamente 0,2 a
aproximadamente 1,0 por ciento en peso de fósforo. El superabrasivo
incluye diamante que tiene un tamaño de partículas que varia desde
aproximadamente 0,5 a aproximadamente 300 micrómetros (y en
realizaciones particulares desde aproximadamente 0,5 a
aproximadamente 75 micrómetros).
Realizaciones de poros deseables incluyen desde
aproximadamente 40 a aproximadamente 80 por ciento en volumen de
porosidad interconectada, en las cuales el tamaño medio de poros
varia desde aproximadamente 150 a aproximadamente 500 micrómetros.
Estas realizaciones incluyen además desde aproximadamente 0,5 a
aproximadamente 25 por ciento de superabrasivo y desde 19,5 a
aproximadamente 65 por ciento en volumen de aglutinante orgánico
curados conjuntamente a temperaturas que varían desde
aproximadamente 100 a aproximadamente 200ºC (o 400 a
aproximadamente 450ºC para resinas de poliimida), a presiones que
varían desde aproximadamente 20 a aproximadamente 33 MPa. (Los
dispersoides que tienen una forma acicular por ejemplo los que
tiene una relación de aspecto de > o = 2:1, pueden utilizarse
deseablemente para conseguir aproximadamente 40 a aproximadamente 50
por ciento en volumen de porosidad interconectada). Los artículos
abrasivos de esta invención pueden fabricarse empleando procesos
de fabricación de pulvimetalurgía/polímero. Los polvos de
abrasivo, aglutinante y dispersoide del tamaño y composición
adecuados se mezclan bien, se moldean a una forma adecuada, y se
sinterizan/curan a una temperatura y presión relativamente altas
para proporcionar un material compuesto relativamente denso, que
preferiblemente tiene una densidad de al menos 95% de la densidad
teórica (y típicamente desde aproximadamente 98% a 99% de la
densidad teórica). Para artículos abrasivos que incluyen una matriz
de aglutinante metálico los polvos se sinterizan típicamente en el
intervalo de aproximadamente 370 a aproximadamente 795ºC, a
presiones de aproximadamente 20 a aproximadamente 33 MPa. Por
ejemplo, en una realización la mezcla de polvos se calienta primero
a 401ºC durante 20 minutos. Los polvos se sinterizan luego a una
temperatura de 401ºC y a una presión de 22,1 MPa durante 10
minutos. Después de enfriamiento, los materiales compuestos cargados
con abrasivo incluyendo los dispersoides que están sustancialmente
en contacto unos con otros, se sumergen en un disolvente para
eliminar selectivamente (es decir, disolver) los dispersoides. El
artículo abrasivo resultante tiene una estructura similar a una
espuma que incluye una mezcla de abrasivo y matriz de aglutinante,
y que tiene un retículo de poros interconectados distribuidos
eficaz y aleatoriamente (es decir, huecos en los cuales se,
disolvió el dispersoide).
Sustancialmente puede emplearse cualquier
dispersoide que pueda disolverse fácilmente en un disolvente tal
como agua, alcohol, acetona, y similares. En general, se prefieren
los dispersoides que son solubles en agua, tales como cloruro de
sodio, cloruro de potasio, cloruro de magnesio, cloruro cálcico,
silicato de sodio, carbonato de sodio, sulfato de sodio, sulfato
de potasio, sulfato de magnesio, y similares, y sus mezclas. Para
uso en algunas aplicaciones de rectificación (tales como pastillas
de silicio, y otros componentes electrónicos), puede ser deseable
el uso de dispersoide no iónico (es decir, no salino) tal como
azúcar, dextrina, oligómeros de polisacáridos. Los más preferidos
son los dispersoides que tiene una solubilidad relativamente alta en
agua y cinéticas de disolución relativamente rápidas, tal como
cloruro de sodio o azúcar. Los dispersoides preferidos pueden
también exhibir un punto de fusión (p.f.) relativamente alto para
soportar el proceso de sinterización. Por ejemplo el cloruro de
sodio tiene un punto de fusión de aproximadamente 800ºC. Para
artículos abrasivos que requieren muy altas temperaturas de
sinterización pueden emplearse dispersoides, tales como silicato de
sodio y aluminio (p.f. 1650ºC), sulfato de magnesio (p.f. 1124ºC),
fosfato de potasio (p.f. 1340ºC), silicato de potasio (p.f. 976ºC)
metasilicato de sodio (p.f. 1088ºC), y sus mezclas.
El tamaño de partículas de los dispersoides está
típicamente en el intervalo de aproximadamente 25 a aproximadamente
500 micrómetros. En una realización deseable los dispersoides
incluyen una distribución del tamaño de partículas de
aproximadamente 74 a aproximadamente 210 micrómetros (es decir
incluyen partículas de dispersoide más finas que la malla 70 y
mayor que la malla 200 (de los tamices normalizados de EE.UU). En
otra realización deseable, los dispersoides incluyen una
distribución del tamaño de partículas de aproximadamente 210 a
aproximadamente 300 micrómetros (incluyendo partículas de
dispersoide más finas que la malla 50 y más gruesas que la malla 70
(de los tamices normalizados de EE.UU.). En otra realización
deseable, en la que se usa azúcar como dispersoide, pueden usarse
distribuciones del tamaño de partículas que varían desde
aproximadamente 150 a aproximadamente 500 micrómetros (es decir que
incluyen partículas de dispersoide más finas que la malla 35 y más
gruesas que la malla 100 (de los tamices normalizados de
EE.UU.).
Los artículos abrasivos descritos anteriormente
pueden usarse para fabricar sustancialmente cualquier tipo de
herramienta de rectificación. Generalmente las herramientas
deseables incluyen muelas rectificadoras de superficies (por
ejemplo muelas abrasivas de tipo ANSI 2A2T o de tipo 2A2TS) y
muelas abrasivas del Tipo 1A y 1A1) así como muelas en forma de
copa (por ejemplo muelas ANSI Tipo 2 o Tipo 6, o muelas de tipo
119V de forma de copa acampanada). Las muelas rectificadoras
abrasivas pueden incluir un núcleo (por ejemplo un núcleo 20 de las
Figuras 2A-2C que tienen un anima central para
montar la muela en una máquina rectificadora, estando el núcleo
diseñado para soportar un borde abrasivo poroso dispuesto a lo largo
de su periferia (véase por ejemplo la muela rectificadora 100 en la
Figura 2A, que se analiza con más detalle en lo sucesivo con
respecto al Ejemplo 1). Estas dos porciones de la muela están
típicamente ensambladas con un aglutinante adhesivo que es
térmicamente estable en las condiciones de rectificación, y la
muela y sus componentes están diseñados para tolerar las tensiones
generadas a velocidades periféricas de las muelas de hasta al menos
80 m/s, y deseablemente de hasta 160 m/s o más.
\newpage
En una realización el núcleo es sustancialmente
de forma circular. El núcleo puede comprender sustancialmente
cualquier material que tenga una resistencia específica mínima de
2,4 MPa-cm^{3}/g, y más deseablemente, en el
intervalo de aproximadamente 40 a aproximadamente 185
MPa-cm^{3}/g. El material de núcleo tiene una
densidad de 0,5 a 8,0 g/cm^{3}, y preferiblemente de
aproximadamente a 2,0 a aproximadamente 8,0 g/cm^{3}. Ejemplos
de materiales adecuados son acero, aluminio, titanio, bronce, sus
materiales compuestos y aleaciones, y combinaciones de los mismos.
También pueden, usarse para construir el núcleo plásticos
reforzados que tengan una resistencia específica mínima diseñada.
Los materiales compuestos y los materiales de núcleo reforzados
incluyen típicamente una fase continua de un metal o una matriz
metálica, frecuentemente proporcionada inicialmente en forma de
polvo, al cual se añade como fase discontinua material de fibras o
granos o partículas más duras, más resilientes, y/o menos densas.
Ejemplos de materiales de refuerzo adecuados para empleo en el
núcleo de las herramientas de esta invención son fibra de vidrio,
fibra de carbono, fibra de aramida, fibra de cerámica, partículas y
granos de cerámica, y materiales de carga huecos, tales como
bolitas esféricas de vidrio, mullita, alúmina y
Z-Light. Por lo general los materiales metálicos de
núcleo deseables incluyen acero inoxidable ANSI 4140 y aleaciones
de aluminio 2024, 6065 y 7178. Más detalles respecto a materiales de
núcleo adecuados,. sus propiedades y similares se encuentran en las
patentes de Ramanath.
Una muela rectificadora (por ejemplo una muela
rectificadora 100 mostrada en la Figura 2A) puede fabricarse
conformando primero segmentos individuales de dimensiones,
composición y porosidad preseleccionadas, como se ha descrito
anteriormente (véase por ejemplo el segmento 10 mostrado en la
Figura 1, que se estudia con más detalle con respecto al Ejemplo
1). Las muelas rectificadoras pueden ser moldeadas y sinterizadas,
calcinadas o curadas mediante una variedad de procesos conocidos en
la técnica. Entre estos procesos están la compresión en caliente (a
presiones de aproximadamente 14-28 MPa), la
compresión en frío (a presiones de aproximadamente
400-500 MPa o más), y la compresión final en
caliente en un molde de acero (a presiones de aproximadamente
90-110 MPa). Los expertos en la técnica reconocerán
fácilmente que la compresión en frío (y en menor grado la
compresión en caliente) sólo son útiles para partículas de
dispersoide que tienen una alta resistencia a la compresión (es
decir, resistencias al aplastamiento). Para artículos abrasivos con
aglutinantes metálicos, se prefiere la compresión en caliente (a
aproximadamente 350-350ºC y 22 MPa). Para artículos
abrasivos con aglutinantes orgánicos en los que se usa un
dispersoide que contiene azúcar, puede ser deseable la compresión
"templada" (a temperaturas menores que aproximadamente 160ºC).
Detalles adicionales referentes a las técnicas de procesamiento
térmico a presión se proporcionan en la patente de EE.UU 5.827.337,
que se incorpora totalmente en esta memoria como referencia.
Después de la compresión, procesamiento térmico,
e inmersión en un disolvente, los segmentos se terminan típicamente
por técnicas convencionales, tales como rectificación o recorte
empleando muelas rectificadoras vitrificadas o muelas de recorte de
carburo para proporcionar un segmento con borde abrasivo que tiene
las dimensiones y tolerancias deseadas. Los segmentos pueden luego
unirse a la periferia del núcleo con un adhesivo adecuado (véanse
por ejemplo las Figuras 2A -2C, que también se describen más
adelante). Los adhesivos deseables incluyen la resina epoxi
353-NDT (EPO tek, Billerica, MA) a una relación en
peso 10:1 de resina a endurecedor, y su endurecedor amínico
modificado mezclado en una relación de aproximadamente 100 partes
en peso de resina a aproximadamente 19 partes en preso de
endurecedor. Más detalles respecto a los adhesivos, sus propiedades
y sus aplicaciones a las muelas rectificadoras de aglutinante
metálico se proporcionan en las patentes de Ramanath.
Un método alternativo de fabricación de muelas
rectificadoras incluye conformar unidades precursoras de segmentos
de una mezcla en polvos de abrasivo, aglutinante, y dispersoide,
moldear las unidades de segmentos alrededor de la circunferencia
del núcleo, y aplicar calor y presión para crear y unir los
segmentos in situ (es decir, mediante
co-sinterización del núcleo y el borde). Después de
la cosinterización, la muela rectificadora se sumerge en el
disolvente seleccionado para disolver los dispersoides del borde,
dando como resultado un borde abrasivo altamente poroso (como se ha
descrito previamente). Para este procedimiento alternativo, puede
ser deseable usar dispersoides que no contengan iones cloruros
(por ejemplo, cloruro de sodio), en el caso de que el material del
núcleo incluya aluminio o una aleación de aluminio (por ejemplo,
aleación 7075), puesto que en las aleaciones de aluminio se pueden
producir picaduras debido a la presencia de iones cloruro.
Los artículos y herramientas abrasivas de esta
invención (por ejemplo, la muela rectificadora 100 mostrada en la
Figura 2A y analizada con más detalle mas adelante) son deseables
materiales cerámicos de rectificación, que incluyen diversos
óxidos, carburos, nitruros y siliciuros, tales como nitruro de
silicio, dióxido de silicio, y oxinitruro de silicio, zirconia
estabilizada, óxido de aluminio (por ejemplo zafiro), carburo de
boro, nitruro de boro, diboruro de titanio, y nitruro de aluminio,
y materiales compuestos de estos productos cerámicos, así como
ciertos materiales compuestos de matriz metálica, tales como
carburos cementados, diamante policristalino, nitruro de boro
policristalino. Tanto las cerámicas monocristalinas como las
policristalinas pueden rectificarsecomo estas herramientas
abrasivas. Además, los artículos y herramientas abrasivos de esta
invención están particularmente bien adecuados para rectificar
materiales usados en aplicaciones electrónicas, tales como
pastillas de silicio (usadas en la fabricación de semiconductores),
carburo de alúmina y titanio (usado la fabricación de cabezas
magnéticas) y otros materiales sustratos.
Las modificaciones a los diversos aspectos de la
presente invención descrita en lo que antecede son meramente
ilustrativas. Ha de entenderse que a las personas con experiencia
ordinaria en la técnica se les pueden ocurrir otras modificaciones
además de las realizaciones ilustrativas. La totalidad de dichas
modificaciones y variaciones se consideran que caen dentro del
alcance y espíritu de la presente invención, tal como se definen en
las reivindicaciones que se adjuntan.
\newpage
Los siguientes ejemplos meramente ilustran
diversas realizaciones de los artículos y métodos de la invención.
El alcance de la invención no ha de considerarse limitado por las
realizaciones específicas contenidas en esta memoria, sino más bien
por como se define en las reivindicaciones que siguen. A menos que
se indique otra cosa, todas las partes y porcentajes de los ejemplos
están expresadas en peso.
Las muelas abrasivas 100 de acuerdo con los
principios de la presente invención se prepararon en la forma de
muelas de diamante aglutinadas con metal del Tipo 2A2TS que
utilizan los materiales y procedimientos descritos a
continuación.
Una aleación metálica en polvo (definida más
adelante) se mezcló con sal de mesa (obtenida de la compañía Shaw's,
Inc. Worcester, MA) en una relación en peso de 65:35 aleación
metálica : sal de mesa, lo que corresponde a una relación en
volumen de 31,56 : 68,44 aleación metálica : sal de mesa. La sal de
mesa (predominantemente cloruro de sodio) se molió en molino
Spex^{TM} (fabricado por SPEX Company, Metuchem, NJ) y se tamizó
para proporcionar una distribución del tamaño de partículas que
variaba desde aproximadamente a 74 a aproximadamente 210
micrómetros (es decir, más gruesa que el tamaño correspondiente a
la malla 200 y más fino que el tamaño correspondiente a la malla
70, siendo ambas mallas pertenecientes a los tamices normalizados de
EE.UU.).
La aleación metálica en polvo incluía una mezcla
de 43,74 por ciento en peso de polvo de cobre (Dendritic calidad
FS, tamaño de partícula correspondiente a la malla 325, obtenido de
Sintertech International Marketing Corp., Ghent, NY), 6,24 por
ciento en peso de polvo de fósforo/cobre (calidad 1501, tamaño de
partículas correspondiente a la malla -325, obtenido de New Jersey
Zinc Company, Palmerton, PA), y 50,02 por ciento en peso de polvo
de estaño (calidad MD115, tamaño de partículas correspondientes a
las mallas -100/+325, 0,5% máximo, obtenido de Alcan Metal Powders,
Inc., Elizabeth, NJ).
El polvo abrasivo fino de diamante, con una
distribución de tamaño de partículas de aproximadamente 3 a
aproximadamente 6 micrómetros se añadió a la mezcla aleación
metálica/sal de mesa (2,67 gramos de diamante se añadieron a 61,29
gramos de mezcla aleación metálica/sal de mesa) y la combinación se
mezcló a fondo empleando un mezclador Tubula^{TM} (fabricado por
Glen Mills, Inc., Clifton NJ) hasta que se mezcló uniformemente. La
mezcla resultante incluía aproximadamente 5 por ciento en volumen
de diamante, aproximadamente 30 por ciento en volumen de matriz de
aglutinante metálico y aproximadamente 65% en volumen de sal de
mesa. Tres gotas de disolvente mineral DL 42^{TM} (obtenido de
Worcester Chemical, Worcester, MA) se añadieron a la mezcla antes
del mezclamiento para ayudar a impedir la separación de los
ingredientes. La mezcla se separó luego en 16 partes iguales (cada
una correspondiente a cada uno de los 16 segmentos abrasivos 10
usados en la muela rectificadora 100). Cada parte se colocó en un
molde de grafito y se comprimió en caliente a 407ºC durante 10
minutos a 22,1 MPa (3200 psi) hasta que se hubo formado una matriz
con una densidad deseada superior a 95% de la teórica. Después de
enfriamiento, los segmentos 10 se sumergieron en una cantidad
relativamente grande de (por ejemplo 0,5 litros) de agua a
ebullición durante 45 minutos para eliminar la sal de los mismos.
Los segmentos 10 se lavaron luego a fondo con agua desionizada
(DI). Se repitió el procedimiento
para asegurar la eliminación completa de la sal. Las medidas subsiguientes de pérdida de peso y rayos X con dispersión de energía confirmaron que sustancialmente la totalidad de la sal de mesa se había eliminado de los segmentos.
para asegurar la eliminación completa de la sal. Las medidas subsiguientes de pérdida de peso y rayos X con dispersión de energía confirmaron que sustancialmente la totalidad de la sal de mesa se había eliminado de los segmentos.
Haciendo referencia a la Figura 1, se muestra
una representación esquemática de un segmento 10. Cada uno de los
segmentos 10 fueron rectificados a las dimensiones y tolerancias
requeridas para igualar la periferia de un núcleo de aluminio
mecanizado (muela de tipo 2A2TS mostrada en las Figuras
2A-2C). Los segmentos 10 tenían un perfil arqueado
que tenía una radio de curvatura exterior 11 de 127 milímetros (5
pulgadas) y un radio de curvatura interior 12 de 124 milímetros (4,9
pulgadas). Cuando se observan desde la parte frontal (o dorsal)
los segmentos 10 tienen una dimensión longitudinal 13 de 47
milímetros (1,8 pulgadas) y una dimensión de anchura 14 de 6,3
milímetros (0,25 pulgadas).
Los segmentos 10 se usaron para construir una
muela rectificadora 100 de tipo de rectificación de caras 2A2TS,
como se muestra en la Figura 2A. La muela rectificadora 100 incluye
dieciséis segmentos 10 simétricamente espaciados unidos a un núcleo
20 de aluminio, proporcionando una muela rectificadora 100 que
tiene un diámetro extenor 102 de aproximadamente 282 milímetros
(11,1 pulgadas) y un borde ranurado 104. Como se muestra en 110 el
borde segmentado sobresale una distancia 112 desde la cara del
núcleo de aluminio 20 de aproximadamente 3,9 milímetros (0,16
pulgadas) Los segmentos abrasivos 10 y el núcleo de aluminio 20 se
ensamblaron con un sistema de cemento endurecedor de resina
epoxídica/amina (adhesivo Technodyne HT-18,
obtenido de Taoka Chemicals, Japón) para fabricar muelas
rectificadoras que tenían un borde ranurado 104 que consistía en
dieciséis segmentos abrasivos 10. Las superficies de contacto del
núcleo y los segmentos 10 se desgrasaron y chorrearon con arena
para asegurar la adherencia adecuada.
Una muela segmentada aglutinada con metal (muela
2-A), fabricada de acuerdo con el método del
Ejemplo 1 anterior se ensayó para evaluar las prestaciones de la
rectificación dorsal de pastillas de silicio. Una muela
rectificadora comercialmente disponible del mismo tamaño de grano y
concentración en aglutinante resínico (especificación de muela
D3/6MIC-IN.656-BX623, obtenida de
Saint Gobain Abrasives Inc., Worcester, MA) recomendada para
rectificación dorsal de acabado de una pastilla de silicio, sirvió
con muela comparativa y se ensayó junto con la muela de esta
invención. Esta muela comparativa incluía 5 por ciento en volumen
de abrasivo a base de diamante, aproximadamente 62 por ciento en
volumen de bolitas esféricas huecas, desde aproximadamente 12 por
ciento en volumen de resina, y aproximadamente 21 por ciento en
volumen de porosidad. Las bolitas esféricas de vidrio incluían
aproximadamente 15 por ciento en volumen de corteza de vidrio. Por
lo tanto, se puede pensar que la muela comparativa incluía
aproximadamente 9,3 por ciento en volumen de corteza de vidrio y
aproximadamente 73,7 en volumen de porosidad no interconectada (es
decir, aproximadamente 21% en volumen de porosidad más
aproximadamente 52,7% en volumen de interior hueco de las bolitas
esféricas de vidrio huecas).
Las condiciones de ensayo fueron:
Condiciones del ensayo de
rectificación:
Máquina: Strasbaugh Modelo
7AF
| Especificaciones de la muela: Husillo grueso: | Norton nº 3-R1B69 |
| \hskip4,2cm Husillo fino: | D3/6MIC-IN.656-BX623 (comparativo) Muela 2-A. |
Tamaño de la muela: Tipo 2A2TSSA:
280 x 29 x 229 mm (11 x 1 1/8 x 9
pulgadas)
Modo de rectificación: Gruesa doble
seguida por rectificación
fina.
Proceso de rectificación
fina:
| Velocidad de la muela: | 4.350 rpm. |
| Refrigerante: | Agua desionizada. |
| Caudal de refrigerante: | 11 litros/minuto (3 galones/minuto). |
Material de trabajo: Pastillas de
silicio, tipo N, orientación 100, diámetro 150 mm (6 pulgadas),
espesor de partida 0,66 mm (0,026 pulgadas) obtenidas de Silicon
Quest,
CA).
Material eliminado: etapa 1: 10
\mum, etapa 2: 5 \mum, etapa 3: 5 \mum, elevación: 2
\mum:
Velocidad de avance: etapa 1: 1
\mum/s, etapa 2: 0,7 \mum/s, etapa 3: 0,5 \mum/s, elevación:
0,5
\mum/s,
Régimen de trabajo: 699 rpm,
constante.
Régimen en el tiempo entre etapas:
100
rev
\vskip1.000000\baselineskip
Proceso de molienda
gruesa
| Velocidad de la muela: | 3.400 rpm. |
| Refrigerante: | Agua desionizada. |
| Caudal de refrigerante: | 11 litros/minuto (3 galones/minuto). |
Material de trabajo: Pastillas de
silicio, tipo N orientación 100, diámetro 150 mm (6 pulgadas),
espesor de partida 0,66 mm (0,026 pulgadas) obtenidas de Silicon
Quest,
CA).
Material eliminado: etapa 1: 10
\mum, etapa 2: 5 \mum, etapa 3: 5 \mum, elevación: 10
\mum.
Velocidad de avance: etapa 1: 3
\mum/s, etapa 2: 2 \mum/s, etapa 3: 1 \mum/s, elevación: 0,5
\mum/s,
Régimen en el tiempo entre etapas :
50
rev
\vskip1.000000\baselineskip
Cuando las herramientas abrasivas requerían
restauración de la superficie rectificadora y limpieza las
condiciones establecidas para este ensayo fueron como sigue:
Operación de restauración y
limpieza
Muela gruesa:
Ninguna
Muela fina: empleando una
almohadilla gruesa de limpieza Strasbaugh de 150 mm (6
pulgadas)
Velocidad de la muela: 1200
rpm
Régimen en el tiempo entre etapas:
25
rev
Material eliminado: etapa 1: 150
\mum, etapa 2: 10 \mum, elevación: 20
\mum.
Velocidad de avance: etapa 1: 5
\mum/s, etapa 2: 0,2 \mum/s, Elevación: 2
\mum/s.
Régimen de trabajo: 50 rpm,
constante.
Los resultados del ensayo de rectificación del
Ejemplo 2 se muestran a continuación en la Tabla 1. Se rectificaron
de modo fino cincuenta pastillas empleando la muela comparativa
aglutinada con resina y la muela porosa de esta invención (muela
2-A). Como se muestra en la Tabla 1, tanto la muela
control como la muela de la invención presentaban una fuerza normal
máxima relativamente estable para al menos cincuenta pastillas.
Cada muela también requirió la misma fuerza normal máxima. Este tipo
de prestaciones en la rectificación es muy deseable en la
rectificación dorsal de pastillas de silicio debido a que estas
condiciones de estado estacionario, con fuerza relativamente baja
minimizan el daño térmico y mecánico a la pieza de trabajo.
Además, la muela porosa de esta invención
proporcionó prestaciones altamente deseables descritas
anteriormente para al menos cincuenta pastillas sin necesidad de
limpieza de la muela.
En resumen, el Ejemplo 2 muestra que la muela de
la presente invención proporciona prestaciones de rectificación
dorsal altamente deseables sobre pastillas de silicio, mientras
que inesperadamente (para una muela aglutinada con metal) emplea
menos polvo que una muela comparable aglutinada con resina.
\vskip1.000000\baselineskip
| Muela comparativa | Muela de ensayo | |||
| Número de la | Corriente máx. | Fuerza normal, máx. | Corriente máx. | Fuerza normal, máx. |
| pastilla | amperios | N | amperios | N |
| 5 | 10,7 | 66,9 | 8,0 | 62,4 |
| 10 | 10,5 | 66,9 | 8,3 | 66,9 |
| 15 | 10,6 | 66,9 | 8,4 | 62,4 |
| 20 | 10,9 | 66,9 | 9,0 | 66,9 |
| 25 | 11,3 | 66,9 | 8,1 | 62,4 |
| 30 | 10,7 | 66,9 | 8,4 | 60,0 |
| 35 | 10,8 | 66,9 | 8,3 | 62,4 |
| 40 | 10,5 | 62,4 | 8,4 | 60,0 |
| 45 | 10,5 | 62,4 | 8,4 | 66,9 |
| 50 | 10,1 | 66,9 | 8,8 | 60,0 |
Una muela segmentada aglutinada con metal (muela
3-A) fabricada de acuerdo con el método del Ejemplo
1, anterior, se ensayó respecto a las prestaciones de la
rectificación dorsal con acabado fino en pastillas de silicio
atacadas químicamente. Una muela rectificadora comercialmente
disponible que se describe con detalle en el Ejemplo 2 en lo que
antecede, recomendada para rectificación dorsal de acabado de una
pastilla de silicio, sirvió como muela comparativa y se ensayó junto
con la muela de esta invención:
Las condiciones del ensayo de rectificación
fueron:
\newpage
Condiciones del ensayo de
rectificación:
Máquina: Strasbaugh Modelo
7AF
| Especificaciones de la muela: Husillo grueso: | ninguno |
| \hskip4,2cm Husillo fino: | D3/mic-20BX623C (comparativo) Muela 2-A. |
Tamaño de la muela: Tipo
2A2TSSA:
280 x 29 x 229 mm (11 x 1 1/8 x 9
pulgadas)
Modo de rectificación:
Rectificación simple: usando solo el husillo
fino.
\vskip1.000000\baselineskip
Proceso de rectificación
fina:
| Velocidad de la muela: | 4.350 rpm. |
| Refrigerante: | Agua desionizada. |
| Caudal de refrigerante: | 11 litros/minuto (3 galones/minuto). |
Material de trabajo: Pastillas de
silicio, tipo N, orientación 100, diámetro 150 mm (6:. pulgadas),
espesor de partida 0,66 mm (0,026 pulgadas) obtenidas de Silicon
Quest,
CA).
Material eliminado: etapa 1: 10
\mum, etapa 2: 5 \mum, etapa 3: 5 \mum, elevación: 2
\mum:
Velocidad de avance: etapa 1: 1
\mum/s, etapa 2: 0,7 \mum/s, etapa 3: 0,5 \mum/s, elevación:
0,5
\mum/s,
Régimen de trabajo: 699 rpm,
constante
Régimen en el tiempo entre etapas:
100
rev
Cuando las herramientas abrasivas requerian
limpieza y restauración de la superficie abrasiva, las condiciones
establecidas para este ensayo fueron como sigue:
\vskip1.000000\baselineskip
Operación de limpieza y
restauración de la superficie
abrasiva:
Muela fina: empleando una
almohadilla de limpieza gruesa Strasbaugh de 150 mm (6 pulgadas) de
diámetro
Velocidad de la muela: 1.200
rpm.
Régimen en el tiempo entre etapas:
25
rev
Material eliminado: etapa 1: 150
\mum, etapa 2: 10 \mum, elevación: 20
\mum.
Velocidad de avance: etapa 1: 5
\mum/s, etapa 0,2: 2 \mum/s, elevación: 2
\mum/s.
Régimen de trabajo: 50 rpm,
constante.
\vskip1.000000\baselineskip
Los resultados del ensayo de rectificación del
ejemplo 1, se muestran a continuación en la Tabla 2. Cincuenta y
cinco pastillas de silicio atacadas químicamente se rectificaron
por el dorso con acabado fino empleando la muela rectificadora
comparativa aglutinada por resina. En las pastillas de silicio
atacadas químicamente no se usó una etapa de rectificación gruesa,
puesto que la superficie del silicio atacado era relativamente
lisa. Como se muestra en la Tabla 2, la fuerza normal máxima
aumenta relativamente de un modo continuo a medida que se rectifican
más piezas, aumentando finalmente hasta un valor al cual se detiene
la máquina de rectificación. Se rectificaron setenta y cinco
pastillas de silicio atacado químicamente empleando la muela porosa
de la invención. Como también se muestra en la Tabla 2, las fuerzas
normales máximas permanecían bajas y estables en el curso del
experimento completo. Estos resultados demuestran claramente la
naturaleza auto-limpiable de las muelas de la
invención
Este tipo de prestaciones de rectificación en
altamente deseable en la rectificación dorsal de pastillas de
silicio, debido a que estas condiciones de fuerza relativamente
baja y estado estacionario minimizan el daño térmico y mecánico a
la pieza de trabajo. Además, la naturaleza
auto-limpiable de la muela puede proporcionar una
operación de rectificación dorsal en la cual no es necesario limpiar
(o acondicionar de otro modo) la muela rectificadora. Como
resultado de todo ello, las muelas de esta invención pueden
proporcionar aumento de la producción, costes reducidos, y
resultados de rectificación más homogéneos que los conseguidos
empleando muelas rectificadoras convencionales.
\newpage
En resumen, el Ejemplo 3 muestra que la muela de
la invención proporciona prestaciones de rectificación dorsal
altamente deseables sobre pastillas de silicio atacadas
químicamente, mientras que eliminan sustancialmente la necesidad de
limpiar las muelas. Las prestaciones de la muela de la invención
son sustancialmente superiores a las de las muelas convencionales
aglutinadas con resina en esta aplicación.
| Muela comparativa | Muela de ensayo | |||
| Número de la | Corriente máx. | Fuerza normal, | Corriente máx. | Fuerza normal, |
| pastilla | amperios | máx. N | amperios | máx. N |
| 5 | 8,9 | 75,8 | 8,2 | 62,4 |
| 10 | 9,0 | 84,7 | 8,1 | 62,4 |
| 15 | 9,0 | 98,1 | 8,0 | 62,4 |
| 20 | 9,2 | 107,0 | 8,3 | 66,9 |
| 25 | 9,4 | 115,9 | 8,1 | 62,4 |
| 30 | 9,6 | 124,9 | 8,5 | 62,4 |
| 35 | 9,9 | 156,1 | 8,3 | 66,9 |
| 40 | 10,3 | 182,8 | 8,1 | 66,9 |
| 45 | 10,8 | 214,0 | 8,1 | 66,9 |
| 50 | 11,5 | 231,9 | 7,9 | 66,24 |
| 55 | 11,5 | 345,3 | 8,1 | 66,9 |
| 60 | * | * | 7,8 | 62,4 |
| 65 | * | * | 8,0 | 66,9 |
| 70 | * | * | 8,0 | 62,4 |
| 75 | * | * | 8,1 | 66,9 |
| * la máquina rectificadora se detuvo cuando la fuerza normal sobrepasó los límites de la máquina. |
Dos muelas segmentadas aglutinadas con metal,
fabricadas de una manera similar a la expuesta en el método del
Ejemplo 1, anterior, se ensayaron para evaluar las prestaciones de
rectificación. Ambas muelas incluían aproximadamente 14 por ciento
en volumen de abrasivo constituido por diamante que tenía una
distribución de tamaños de partículas desde aproximadamente 63 a
aproximadamente 74 micrómetros (es decir partículas más finas que
el tamaño correspondiente a la malla 200 y más gruesas que el
tamaño correspondiente a la malla 230, ambos de la serie de tamices
normalizados de EE.UU). Las muelas incluían además aproximadamente
21 por ciento en volumen de aglutinante metálico (que tenía la
composición descrita en el Ejemplo 1) y aproximadamente 65 por
ciento en volumen de porosidad interconectada. La primera muela
(muela 4-A) se fabricó empleando un dispersoide
constituido por sal de mesa de un tamaño correspondiente a las
mallas -70/+200 de los tamices normalizados de EE.UU., como se ha
descrito en el Ejemplo 1, dando como resultado probablemente un
tamaño de poros que varia desde aproximadamente 74 a
aproximadamente 210 micrómetros (se supone que el tamaño de poros
es aproximadamente el mismo tamaño que el del dispersoide
constituido por sal común eliminada). La segunda muela (muela
4-B) se fabricó empleando un dispersoide
constituido por sal de mesa de un tamaño correspondiente a las
mallas -50/+70 de los tamices normalizados de EE.UU., dando como
resultado probablemente un tamaño de poros que varia desde
aproximadamente 210 a aproximadamente 300 micrómetros. Aunque no se
midió, se espera que la muela que tenía mayor tamaño de poros
incluía un mayor tamaño de filamentos de aglutinante metálico. El
término "filamento" se usa consistentemente con el uso
familiar para los expertos en la técnica, para referirse a material
de la matriz de conexión (es decir, el armazón de la estructura
porosa) dispuesto entre los poros interconectados.
\global\parskip0.990000\baselineskip
Las dos muelas rectificadoras descritas
anteriormente se usaron para rectificar en grueso pastillas A1TiC
en forma de un cuadrado de lado aproximadamente 114,3 milímetros
(4,5 pulgadas). Las condiciones del ensayo de rectificación
fueron:
Condiciones del ensayo de
rectificación:
Máquina: Strasbaugh Modelo
7AF
| Especificaciones de la muela: Husillo grueso: | Muela 4-A |
| \hskip1,2cm Muela 4-B | |
| \hskip4,2cm Husillo fino: | ninguno |
Tamaño de la muela: Tipo
2A2TSSA:
280,16 x 28,90 x 228,65 mm) (11 x 1
1/8 x 9
pulgadas)
Modo de rectificación:
Rectificación única: Rectificación gruesa
solamente.
Proceso de rectificación
gruesa:
| Velocidad de la muela: | 2.506 rpm. |
| Refrigerante: | Agua desionizada. |
| Caudal de refrigerante: | 11 litros/minuto (3 galones/minuto). |
Material de trabajo: Pastillas de
carburo de alúmina-titanio 3M-310,
cuadrado de 114,3 mm (4, 5 pulgadas), espesor de partida 2,0 mm
(0,8 pulgadas) obtenidas de Minnesota and Manufacturing
Corporation, Minneapolis,
MN)
Material eliminado: etapa 1: 100
\mum, etapa 2: 100 \mum, etapa 3: 100 \mum, elevación: 20
\mum:
Velocidad de avance: etapa 1: 0,7
\mum/s, etapa 2: 0,7 \mum/s, etapa 3: 0,7 \mum/s, elevación:
0,5
\mum/s
Régimen de trabajo: 350 rpm.,
constante.
Régimen en el tiempo entre etapas:
0
rev
Cuando las herramientas abrasivas requerian
limpieza y restauración de la superficie abrasiva, las condiciones
establecidas para este ensayo fueron como sigue:
Operación de limpieza y
restauración de la superficie
abrasiva:
Muela gruesa: empleando una
almohadilla de limpieza grruesa Strasbaugh de 150 mm (6 pulgadas)
de
diámetro
Velocidad de la muela:
\hskip1,1cm 1.200
rpm.
Régimen en el tiempo entre etapas:
25
rev
Material eliminado: etapa 1: 150
\mum, etapa 2: 10 \mum, elevación: 20
\mum.
Velocidad de avance: etapa 1: 5
\mum/s, etapa 0,2: 2 \mum/s, elevación: 2
\mum/s.
Régimen de trabajo: 50 rpm,
constante.
Los resultados del ensayo de rectificación del
Ejemplo 4 se muestran en la Tabla 3. Se observó que ambas muelas
rectificaron satisfactoriamente la pastilla A1TiC, presentando
fuerzas normales máximas relativamente estables con el tiempo y
suficiente eliminación de material. La primera muela que tenía un
tamaño de poros relativamente fino (y probablemente un tamaño de
filamento de aglutinante metálico relativamente fino) se usó para
rectificar la pastilla A1TiC durante aproximadamente 25 minutos
(1500 segundos). Se observó una fuerza normal máxima relativamente
estable de aproximadamente 35 N y se eliminaron 1150 micrómetros de
la pastilla A1TiC (una eliminación de material de aproximadamente 46
micrómetros/min). Se observó que la muela desgastó aproximadamente
488 micrómetros (una relación eliminación/desgaste de la muela de
aproximadamente 2,4). La segunda muela, que tenía un tamaño de
poros relativamente grueso (y probablemente un tamaño de filamento
de aglutinante metálico relativamente grueso) se usó para
rectificar la pastilla A1TiC durante aproximadamente 7 minutos (420
segundos). Se observó una fuerza normal máxima relativamente
estable de 94 N y se eliminaron aproximadamente 2900 micrómetros de
A1TiC de la pastilla (una eliminación de material de
aproximadamente 414 micrómetros/min). Se observó que la muela
desgastó aproximadamente 18 micrómetros (una relación
eliminación/desgaste de la muela de aproximadamente 160).
\global\parskip1.000000\baselineskip
En resumen, el Ejemplo 4 mostró que las muelas
muy porosas de esta invención eran muy adecuadas para rectificar
pastillas de A1TiC. Además, este ejemplo muestra que las
propiedades de resistencia al desgaste y
auto-limpieza de las muelas de esta invención
pueden diseñarse ajustando los tamaños de poros relativos de los
artículos abrasivos, Aunque no se desea estar vinculado a ninguna
teoría particular se cree que el aumento del desgaste de la muela
que incluye los tamaños de poros relativamente finos está
relacionado con el debilitamiento del aglutinante metálico a medida
que se reduce el tamaño del filamento del aglutinante metálico. En
cualquier caso, este Ejemplo indica que las propiedades de la muela
pueden ser diseñadas para aplicaciones específicas por ajustes de
los tamaños de poros relativos de las mismas.
| Especificación de la muela | Fuerza normal máxima, N | Desgaste de la muela, en |
| (Tamaño de la sal de mesa) | micrómetros | |
| Muela 4-B | 93,6 | 17,8 |
| (-50/+70) | ||
| Muela 4-A | 35,7 | 487,6 |
| (-70/+200) |
Una muela segmentada aglutinada por metal (muela
5-A) fabricada de acuerdo con el método del Ejemplo
1, anterior, se ensayó respecto a las prestaciones de la
rectificación dorsal de acabado sobre pastillas de carburo de
silicio de un solo cristal de 50 mm (2 pulgadas). Una muela
rectificadora comercialmente disponible, que se describe con más
detalle en el Ejemplo 2 anteriormente, recomendada para
rectificación dorsal de una pastilla de silicio, sirvió como muela
comparativa y se ensayó junto con la muela de esta invención.
Las condiciones de ensayo fueron:
Condiciones de ensayo de
rectificación:
| Máquina: | Strasbaugh Modelo 7AF |
| Especificaciones de la muela: | Husillo grueso: ASDC320-7.5MXL2040(S.P.) |
| Husillo fino: D3/6MIC-20BX623C (comparativa) Muela 5-A. |
Tamaño de la muela: Tipo
2A2TSSA:
280,16 x 28,90 x 228,65 mm) (11 x 1
1/8 x 9
pulgadas)
Modo de rectificación:
Rectificación doble: Rectificación gruesa seguida por rectificación
fina.
Proceso de rectificación
fina:
| Velocidad de la muela: | 4.350 rpm. |
| Refrigerante: | Agua desionizada. |
| Caudal de refrigerante: | 11 litros/minuto (3 galones/minuto). |
Material de trabajo: Pastillas de
carburo de silicio, monocristales, diámetro 50 mm (2 pulgadas),
espesor de partida 300 micrómetros (0,0075 pulgadas) (obtenidas de
CREE Research,
Inc.)
Material eliminado: etapa 1: 15
\mum, etapa 2: 15 \mum, elevación: 5
\mum:
Velocidad de avance: etapa 1: 0,5
\mum/s, etapa 2: 0,2 \mum/s, elevación: 1,0
\mum/s,
Régimen de trabajo: 350 rpm.,
constante.
Régimen en el tiempo entre etapas:
150
rev
\vskip1.000000\baselineskip
Proceso de rectificación
gruesa:
| Velocidad de la muela: | 3.400 rpm. |
| Refrigerante: | Agua desionizada. |
| Caudal de refrigerante: | 11 litros/minuto (3 galones/minuto). |
Material de trabajo: Pastillas de
carburo de silicio, monocristales, diámetro 50 mm (2 pulgadas),
espesor de partida 300 micrómetros (0,0075 pulgadas) (obtenidas de
CREE Research,
Inc.)
\vskip1.000000\baselineskip
Material eliminado: etapa 1: 10
\mum, etapa 2: 10 \mum, elevación: 5
\mum.
Velocidad de avance: etapa 1: 0,7
\mum/s, etapa 0,3: 2 \mum/s, elevación: 1,0
\mum/s.
Régimen de trabajo: 350 rpm,
constante.
Régimen en el tiempo entre etapas:
0
rev
\vskip1.000000\baselineskip
Operación de restauración de la
superficie
abrasiva:
Muela gruesa:
ninguna
Muela fina: empleando una
almohadilla de limpieza gruesa Strasbaugh de 150 mm (6
pulgadas).
Velocidad de la muela: 1200
rpm
Régimen en el tiempo entre etapas:
25
rev
Material eliminado: etapa 1: 150
\mum, etapa 2: 10 \mum, elevación: 20
\mum.
Velocidad de avance: etapa 1: 5
\mum/s, etapa 0,2: 2 \mum/s, elevación: 2
\mum/s.
Régimen de trabajo: 50 rpm,
constante.
Los resultados para el ensayo de rectificación
del Ejemplo 5, se muestran más adelante en la Tabla 4. La muela
abrasiva aglutinada por resina comercial fue virtualmente incapaz
de rectificar el carburo de silicio, como lo indicaron los
índices de eliminación extremadamente bajos. Por otra parte, la muela altamente porosa de esta invención rectificó satisfactoriamente la pastilla de carburo de silicio extremadamente dura y quebradiza. Durante experimento de 48 minutos, se eliminaron aproximadamente 15 micrómetros para un índice de eliminación medio de 0,31 micrómetros/min. Además, se encontró que la muela porosa de esta invención reducía significativamente la aspereza superficial (que se mide por el interferómetro de luz blanca Zygod®, de Zygot Corporation, Middlefield, CT). Como se muestra en la Fi-
gura 4, la rectificación con la muela de la presente invención redujo consistentemente la aspereza superficial media. (Ra) desde un valor de partida mayor que 100 angstroms a menos de aproximadamente 40 angstroms (con una excepción).
índices de eliminación extremadamente bajos. Por otra parte, la muela altamente porosa de esta invención rectificó satisfactoriamente la pastilla de carburo de silicio extremadamente dura y quebradiza. Durante experimento de 48 minutos, se eliminaron aproximadamente 15 micrómetros para un índice de eliminación medio de 0,31 micrómetros/min. Además, se encontró que la muela porosa de esta invención reducía significativamente la aspereza superficial (que se mide por el interferómetro de luz blanca Zygod®, de Zygot Corporation, Middlefield, CT). Como se muestra en la Fi-
gura 4, la rectificación con la muela de la presente invención redujo consistentemente la aspereza superficial media. (Ra) desde un valor de partida mayor que 100 angstroms a menos de aproximadamente 40 angstroms (con una excepción).
En resumen, el Ejemplo 5 muestra que la muela de
la invención proporciona prestaciones deseables sobre pastillas de
carburo de silicio duras y quebradizas. Las prestaciones de la
muela de la invención son sustancialmente superiores a las de una
muela convencional aglutinada por resina en esta aplicación.
| Nº del experimento Ensayo | Especificación de la muela | Eliminación de materias, en | Aspereza superficial en |
| 8.299 | micrómetros | angstroms | |
| 6 | Muela comparativa | 3 | - |
| 7 | '' | 0 | 98 |
| 19 | Muela 5-A | 17 | 34 |
| 20 | Muela 5-A | 13 | 32 |
| 21 | Muela 5-A | 15 | 54,5 |
| 22 | Muela 5-A | 15 | 37,5 |
Para evaluar las muelas de esta invención se usó
una medida cuantitativa de la abertura de los medios porosos por un
ensayo de permeabilidad, basado en la relación que rige la Ley de
Arca entre el caudal y la presión sobre los medios porosos. El
aparato y el método de medida de la permeabilidad usados son
sustancialmente idénticos a los descritos por Wu et al., en
la patente de EE.UU 5.738.697, ejemplo 6, es decir aplicando aire
presurizado a una superficie plana de muestras de ensayo
porosas.
Se prepararon muestras porosas de una manera
sustancialmente similar al método del Ejemplo 1, que incluían 5 por
ciento en volumen de diamante abrasivo de 3/6 micrómetros. Las
cantidades relativas de sal de mesa y aglutinante metálico se
variaron, dando como resultado muestras que incluían desde
aproximadamente 0 a aproximadamente 80 por ciento en volumen de
porosidad interconectada. Las muestras que medían 38,1 mm (1,5
pulgadas) de diámetro y 12,7 mm (0,5 pulgadas) se comprimieron en
caliente a 405ºC, a una presión de 224,9 MPa (3200 psi). Tras
enfriamiento las muestras fueron pulidas a mano usando una
suspensión abrasiva de carburo de silicio (tamaño de granos 180)
para abrir los poros de sus superficies. Las muestras se
sumergieron en agua a ebullición como se describe en el Ejemplo 1.
Se prepararon cuatro muestras para cada valor de la porosidad. Los
resultados de permeabilidad media se muestran debajo en la Tabla
5.
Los valores de permeabilidad se expresan en
unidades de volumen de aire por unidad de tiempo (Q, en cc/segundo)
por unidad de presión (P, en 2,54 cm de agua) y se midieron a
través del espesor de las muestras que tenían un diámetro de 37,5
mm (1,5 pulgadas) y un espesor de 12,7 mm (0,5 pulgadas). Como era
de esperar los valores de permeabilidad fueron bajos para las
muestras que no tenían efectivamente porosidad interconectada. Se
observó que la permeabilidad aumentó significativamente con el
aumento de la porosidad. En particular, las muestras que tenían una
porosidad interconectada mayor que 50% se caracterizaron por tener
valores de la permeabilidad mayores que aproximadamente 0,2
centímetros cúbicos por segundo por 2,54 centímetros (1 pulgada) de
agua a medida que la porosidad aumentó por encima de
aproximadamente 50 por ciento en volumen.
| Aglutinante metálico, | Sal de mesa, porcentaje | Porosidad teórica, | Permeabilidad, QP |
| porcentaje en peso | en peso | porcentaje en | (cc/s/2,54 cm de |
| volumen | H_{2}O)/1,27 mm) | ||
| 100 | 0 | 0 | 0,030 |
| 91,85 | 8,15 | 25 | 0,034 |
| 84,7 | 15,3 | 40 | 0.085 |
| 74,85 | 25,45 | 55 | 0.287 |
| 65,0 | 35,0 | 65 | 0,338 |
| 58,99 | 41,01 | 70 | 0,562 |
| 43,02 | 56,98 | 80 | N/a |
Muelas rectificadoras segmentadas, cada una de
las cuales incluían dieciséis segmentos se ensamblaron de manera
sustancialmente similar a como se describe en el Ejemplo 1
(anterior). Sin embargo, los segmentos incluían un aglutinante
orgánico (en contraposición al aglutinante metálico descrito en el
Ejemplo 1) y se fabricaron como se describe a continuación:
Azúcar granular (obtenido de Shaw's, Inc.,
Worcester, MA) se agitó en una lata de pintura de 1 galón (3,8
litros) durante aproximadamente 2 horas empleando un agitador para
pinturas (fabricado por Red Devil®' Union, NJ), con el fin de
romper las esquinas y bordes agudos, "redondeando" eficazmente
con ello los gránulos de azúcar. El azúcar granular se tamizó luego
para obtener una distribución del tamaño de partículas de
aproximadamente 250 a aproximadamente 500 micrómetros (es decir,
correspondiente a las mallas -35/+60 de EE.UU).
El aglutinante de resina en polvo se
pre-tamizó en un tamiz de malla 200 (EE.UU) para
separar los aglomerados. A la resina en polvo se añadió polvo
abrasivo fino de diamante, con una distribución de tamaño de
partículas de aproximadamente 3 a aproximadamente 6 micrómetros,
obtenido de Amplex® Corporation (Olyphant, Pennsylvania) como RB3/6
y se mezcló hasta que se obtuvo una masa sustancialmente homogénea.
La mezcla, que incluía aproximadamente 80 por ciento en volumen de
resina y aproximadamente 20 por ciento en volumen de abrasivo, se
tamizó tres veces a través de un tamiz de malla 165 (tamices de
EE.UU.) y luego se añadió al azúcar granular (preparado como se ha
descrito antes). La mezcla resina/abrasivo/azúcar se mezcló a
continuación hasta que fue sustancialmente homogénea y se tamizó
dos veces a través de un tamiz de malla 24 (de EE.UU).
Se fabricaron tres mezclas de material
compuesto. La primera mezcla (usada en la fabricación de la muela
7-A) incluía aproximadamente 4 por ciento en volumen
de diamante abrasivo, aproximadamente 20 por ciento en volumen de
aglutinante formado por resina 33-344 (una resina
de resol fenólica modificada con bisfenol-A
obtenida de Durez® Corporation de Dalla, TX), y aproximadamente 76
por ciento en volumen de azúcar granular. La segunda mezcla (usada
en la fabricación de la muela 7-B) incluía
aproximadamente 6 por ciento en volumen de diamante abrasivo,
aproximadamente 30 por ciento en volumen de resina
29-246 (una resina de resol fenólica de largo flujo
obtenida de Durez® Corporation de Dallas, TX), y aproximadamente 64
por ciento en volumen de azúcar granular. La tercera mezcla (usada
en la fabricación de la muela 7-C) incluía
aproximadamente 6 por ciento en volumen de diamante abrasivo,
aproximadamente 30 por ciento en volumen de aglutinante resínico
29-108 (una resina de resol modificada con
bisfenol-A de muy largo flujo obtenida de Durez®
Corporation de Dalla,s TX), y aproximadamente 64 por ciento en
volumen de azúcar granular.
Las mezclas resina/abrasivo/azúcar se aparearon
en moldes de acero inoxidable de forma de disco, se enrasaron y se
comprimieron a una temperatura de aproximadamente 135ºC y a una
presión de 28 MPa (4100 psi) durante aproximadamente 30 minutos
hasta que se formó una matriz con aproximadamente 99% de la
densidad teórica. Después de enfriamiento, los discos se sometieron
a un ligero lijado con papel de lija de grano 180 para eliminar de
la piel del molde y el azúcar dispersoide se eliminó por inmersión
en agua hirviendo durante aproximadamente 2 horas. Después de la
eliminación del azúcar los discos se secaron y cocieron para
completar el curado de la resina. El ciclo de secado y cocción fue
como sigue: Primeramente los discos se calentaron progresivamente
hasta 60ºC con un tiempo de subida de la temperatura de
aproximadamente 5 minutos y luego se mantuvieron en ese valor
durante aproximadamente 25 minutos. Los discos se calentaron
progresivamente hasta 90ºC con un tiempo de subida de la
temperatura de aproximadamente 30 minutos y se mantuvieron en ese
valor durante 5 horas. Después de la cocción los discos se
enfriaron hasta la temperatura ambiente y transformaron en segmentos
para uso en el ensamblaje de muelas rectificadoras.
Tres muelas segmentadas aglutinadas con material
orgánico se ensayaron en relación con sus prestaciones de
rectificación dorsal fina en pastillas de silicio. Las condiciones
del ensayo de rectificación fueron:
Condiciones de ensayo de
rectificación:
| Máquina: | Strasbaugh Modelo 7AF |
| Especificaciones de la muela: Husillo grueso: | Norton nº 3-R7B69. |
| \hskip4,2cm Husillo fino: | Muela 7-A. |
| \hskip4,2cm Muela 7-B | |
| \hskip4,2cm Muela 7-C. |
Tamaño de la muela: Tipo
2A2TSSA:
(280x29x229 mm)(11 x 1 1/8 x 9
pulgadas)
Modo de rectificación:
Rectificación doble : Rectificación gruesa seguida por
rectificación
fina.
\vskip1.000000\baselineskip
Proceso de rectificación
fina:
| Velocidad de la muela: | 4.350 rpm. |
| Refrigerante: | Agua desionizada. |
| Caudal de refrigerante: | 11 litros/minuto (3 galones/minuto). |
Material de trabajo: Pastillas de
silicio, tipo N, orientación 100, diámetro 150 mm (6 pulgadas),
espesor de partida 0,66 mm (0,026 pulgadas) (obtenidas de Silicon
Quest.
CA)
Material eliminado: etapa 1: 10
\mum, etapa 2: 5 \mum, elevación: 2
\mum.
Velocidad de avance: etapa 1: 1
\mum/s, etapa 2: 0,7 \mum/s, etapa 3: 0,5 \mum/s, elevación:
0,5
\mum/s,
Régimen de trabajo: 590 rpm.,
constante.
Régimen en el tiempo entre etapas:
100
rev
\vskip1.000000\baselineskip
Proceso de rectificación
gruesa:
| Velocidad de la muela: | 3.400 rpm. |
| Refrigerante: | Agua desionizada. |
| Caudal de refrigerante: | 11 litros/minuto (3 galones/minuto). |
Material de trabajo: Pastillas de
silicio, tipo N, orientación 100, diámetro 150 mm (6 pulgadas),
espesor de partida 0,66 mm (0,026 pulgadas) (obtenidas de Silicon
Quest,
CA).
Material eliminado: etapa 1: 10
\mum, etapa 2: 5 \mum, etapa 3: 5 \mum, elevación: 10
\mum.
Velocidad de avance: etapa 1: 3
\mum/s, etapa 2: 2 \mum/s, etapa 3: 5 \mum/s, elevación: 5
\mum/s.
Régimen de trabajo: 590 rpm,
constante.
Régimen en el tiempo entre etapas:
50
rev
las herramientas abrasivas
requerian limpieza y restauración de la superficie abrasiva, las
condiciones establecidas para este ensayo fueron como
sigue:
\vskip1.000000\baselineskip
Operación de restauración de la
superficie
abrasiva:
Muela gruesa: empleando una
almohadilla de limpieza gruesa Strasbaugh de 150 mm (6
pulgadas).
Velocidad de la muela: 1200
rpm
Régimen en el tiempo entre etapas:
25
rev
Material eliminado: etapa 1: 190
\mum, etapa 2: 10 \mum, elevación: 20
\mum.
Velocidad de avance: etapa 1: 5
\mum/s, etapa 0,2: 2 \mum/s, elevación: 2
\mum/s.
Régimen de trabajo: 50 rpm,
constante.
\vskip1.000000\baselineskip
Muela fina: empleando una
almohadilla de limpieza extra fina Strasbaugh de 150 mm (6
pulgadas).
Velocidad de la muela: 1200
rpm
Régimen en el tiempo entre etapas:
25
rev
Material eliminado: etapa 1: 150
\mum, etapa 2: 10 \mum, elevación: 20
\mum.
Velocidad de avance: etapa 1: 5
\mum/s, etapa 0,2: 2 \mum/s, elevación: 2
\mum/s.
Régimen de trabajo: 50 rpm,
constante.
Los resultados del ensayo de rectificación del
Ejemplo 7 se muestras más adelante en la Tabla 6. Se rectificaron
de modo fino doscientas pastillas usando las muelas porosas
aglutinadas con resina (muelas 7-A,
7-B, y 7-C). Cada una de las muelas
de la invención exhibió una fuerza normal máxima relativamente
estable de aproximadamente 90 N (es decir, aproximadamente 20
libras) para al menos doscientas pastillas. Este tipo de
prestaciones de la rectificación es altamente deseable en la
rectificación dorsal de pastillas de silicio porque estas
condiciones de fuerza relativamente baja, en estado estacionario
minimizan el daño térmico y mecánico a la pieza de trabajo. Además,
la muela porosa de esta invención proporciona las altas
prestaciones deseables descritas anteriormente para al menos
doscientas pastillas sin necesidad de limpiar las pastillas.
Adicionalmente, se observó el tipo de resina en
cuanto al efecto sobre el índice de desgaste de la muela
rectificadora. Las muelas 7-A y 7-C
presentaban índices de desgaste de 2,2 y 1,7 micrómetros por
pastilla, respectivamente, mientras que la muela
7-B (que incluía resina de novolaca de largo flujo)
exhibía un índice de desgaste relativamente bajo (y deseable) de
0,5 micrómetros por pastilla.
En resumen, el Ejemplo 7 muestra que las muelas
de la invención que incluían aglutinante orgánico proporcionaban
las deseables prestaciones de rectificación dorsal en pastillas de
silicio.
| Especificación de la muela | Fuerza normal máxima, | Indice de desgaste |
| (N) | (micrómetros/pastilla) | |
| Muela 7-A | 90 | 2,2 |
| (DZ 33-344) | ||
| Muela 7-B | 90 | 0,5 |
| (IZ 29-346) | ||
| Muela 7-C | 90 | 1,7 |
| (IZ 19-108) |
Claims (75)
1. Un método de fabricar un artículo abrasivo
que tiene al menos 50 por ciento en volumen de porosidad
interconectada, comprendiendo dicho método:
- a)
- mezclar una mezcla de granos abrasivos, material aglutinante y partículas de dispersoide, incluyendo dicha mezcla desde aproximadamente 0,5 a aproximadamente 25 por ciento en volumen de granos abrasivos, desde aproximadamente 19,5 a aproximadamente 49,5 por ciento en volumen de material aglutinante, y desde aproximadamente 50 a aproximadamente 80 por ciento en volumen de partículas de dispersoi- de;
- b)
- comprimir dicha mezcla para formar una material compuesto cargado con abrasivo;
- c)
- procesar térmicamente el material compuesto; y
- d)
- sumergir dicho material compuesto en un disolvente durante un periodo de tiempo adecuado para disolver sustancialmente la totalidad de dicho dispersoide, siendo dicho dispersoide soluble en dicho disolvente;
siendo dicho abrasivo y dicho
material aglutinante sustancialmente insolubles en dicho
disolvente.
2. El método de la reivindicación 1, en el que
dicha compresión (b) y dicho procesamiento térmico (c) se realizan
sustancialmente de modo simultáneo.
3. El método de la reivindicación 2, en el que
la mezcla se comprime durante al menos cinco minutos a una
temperatura que varía desde aproximadamente 370 a aproximadamente
795ºC, a presiones que varían desde aproximadamente 20 a
aproximadamente 33 megaPascales.
4. El método de la reivindicación 1, en el que
el porcentaje en volumen de partículas de dispersoide en dicha
mezcla varía desde:
- mayor que o igual a aproximadamente 50 por ciento en volumen; y
- menor que o igual a aproximadamente 70 por ciento en volumen.
5. El método de la reivindicación 1, en el que
dicho material aglutinante es un aglutinante metálico.
6. El método de la reivindicación 5, en el que
dicho aglutinante metálico comprende desde aproximadamente 35 a
aproximadamente 85 por ciento en peso de cobre y desde
aproximadamente 15 a aproximadamente 65 por ciento en peso de
estaño.
7. El método de la reivindicación 5, en el que
dicho aglutinante metálico comprende además desde aproximadamente
0,2 a aproximadamente 1,0 por ciento en peso de fósforo.
8. El método de la reivindicación 1, en el que
dicho material aglutinante es un aglutinante orgánico.
9. El método de la reivindicación 8, en el que
dicho aglutinante orgánico comprende una resina fenólica.
10. El método de la reivindicación 1, en el que
dichos granos abrasivos comprenden granos abrasivos seleccionados
del grupo que consiste en diamante y nitruro de boro cúbico.
11. El método de la reivindicación 1, en el que
dichos granos abrasivos comprenden diamante.
12. El método de la reivindicación 1, en el que
dichos granos abrasivos comprenden un tamaño medio de partículas
que varía desde:
- mayor que o igual a aproximadamente 0,5 micrómetros, y
- menor que o igual a aproximadamente 300 micrómetros.
13. El método de la reivindicación 1, en el que
dichos granos abrasivos comprenden un tamaño medio de partículas
que varía desde:
- mayor que o igual a aproximadamente 0,5 micrómetros, y
- menor que o igual a aproximadamente 75 micrómetros.
14. El método de la reivindicación 1, en el que
dicho dispersoide es una sal soluble en agua.
15. El método de la reivindicación 1, en el que
dicho dispersoide es un miembro seleccionado del grupo que consiste
en azúcar, dextrina, oligómeros polisacáridos, cloruro de sodio,
cloruro de potasio, cloruro de magnesio, cloruro de calcio,
silicato de sodio, metasilicato de sodio, fosfato de potasio,
silicato de potasio, carbonato de sodio, sulfato de sodio, sulfato
de potasio, sulfato de magnesio, y sus mezclas.
16. El método de la reivindicación 1, en el que
dicho dispersoide comprende cloruro de sodio.
17. El método de la reivindicación 1, en el que
dicho dispersoide comprende azúcar.
18. El método de la reivindicación 1, en el que
dicho dispersoide tiene un tamaño de partículas que varia
desde:
- mayor que o igual a aproximadamente 25 micrómetros; y
- menor que o igual a aproximadamente 500 micrómetros.
19. El método de la reivindicación 1, en el que
dicho dispersoide tiene una distribución del tamaño de partículas
que varía desde:
- mayor que o igual a aproximadamente 74 micrómetros; y
- menor que o igual a aproximadamente 210 micrómetros.
20. El método de la reivindicación 1, en el que
dicho dispersoide tiene una distribución del tamaño de partículas
que varía desde:
- mayor que o igual a aproximadamente 210 micrómetros; y
- menor que o igual a aproximadamente 300 micrómetros.
21. El método de la reivindicación 1, en el que
dicho dispersoide comprende azúcar y tiene una distribución del
tamaño de partículas que varía desde:
- mayor que o igual a aproximadamente 150 micrómetros; y
- menor que o igual a aproximadamente 500 micrómetros.
22. El método de la reivindicación 1, en el que
dicho disolvente comprende agua.
23. El método de la reivindicación 1, en el que
dicho disolvente comprende agua a ebullición.
24. El método de la reivindicación 1, en el que
al menos una superficie del material compuesto se somete a abrasión
después de dicho procesamiento térmico (c) y antes de dicha
inmersión (d).
25. El método de la reivindicación 1, para
producir un artículo abrasivo que tiene una permeabilidad mayor que
o igual a aproximadamente 0,2 centímetros cúbicos por segundo por
cada 2,54 cm (1 pulgada) de agua.
26. Un artículo abrasivo fabricado por el método
de la reivindicación 1.
27. Un segmento abrasivo para una muela
rectificadora segmentada, comprendiendo dicho segmento
abrasivo:
un material compuesto que incluye una pluralidad
de granos superabrasivos y una matriz aglutinante metálica
sinterizados conjuntamente, teniendo dicho material compuesto una
pluralidad de poros interconectados dispuestos en el mismo,
incluyendo dicho material compuesto desde 0,5 a aproximadamente 25
por ciento en volumen de granos abrasivos, desde aproximadamente
19,5 a aproximadamente 49,5 por ciento en volumen de aglutinante
metálico y desde aproximadamente 50 a aproximadamente 80 por ciento
en volumen de porosidad interconecta-
da;
da;
dicha matriz aglutinante metálica incluye desde
aproximadamente 35 a aproximadamente 70 por ciento de cobre, desde
aproximadamente 30 a aproximadamente 65 por ciento en peso de
estaño, y desde aproximadamente 0,2 a aproximadamente 1,0 por
ciento en peso de fósforo;
en donde dicha pluralidad de granos
superabrasivos se seleccionan del grupo que consiste en diamante y
nitruro de boro cúbico, teniendo dichos granos superabrasivos un
tamaño medio de partículas de menos de aproximadamente 300
micrómetros.
28. El segmento abrasivo de la reivindicación
27, en le que el material compuesto es sinterizable a una
temperatura que varía desde aproximadamente 370 a aproximadamente
795ºC.
\newpage
29. El segmento abrasivo de la reivindicación
27, en el que dicho material compuesto comprende:
- más que o igual a aproximadamente 50 por ciento en volumen de porosidad interconectada, y
- menos que o igual a aproximadamente 70 por ciento en volumen de porosidad interconectada.
30. El segmento abrasivo de la reivindicación
27, en el que dicha pluralidad de poros interconectados tiene un
tamaño medio de poros que varía desde:
- mayor que o igual a aproximadamente 25 micrómetros; y
- menor que o igual a aproximadamente 500 micrómetros.
31. El segmento abrasivo de la reivindicación
27, en el que dicha pluralidad de poros interconectados tiene una
distribución de tamaño medio de poros que varía desde:
- mayor que o igual a aproximadamente 74 micrómetros; y
- menor que o igual a aproximadamente 210 micrómetros.
32. El segmento abrasivo de la reivindicación
27, en el que dicha pluralidad de poros interconectados tiene una
distribución del tamaño medio de poros que varía desde:
- mayor que o igual a aproximadamente 210 micrómetros; y
- menor que o igual a aproximadamente 300 micrómetros.
33. El segmento abrasivo de la reivindicación
27, en el que dicha pluralidad de granos superabrasivos tiene una
distribución del tamaño medio de partículas que varia desde:
- mayor que o igual a aproximadamente 0,5 micrómetros; y
- menor que o igual a aproximadamente 75 micrómetros.
34. El segmento abrasivo de la reivindicación
27, en el que dicha porosidad interconectada se forma por:
- a)
- adición de un dispersoide a los granos y al aglutinante metálico antes de sinterizar el material compuesto; y
- b)
- inmersión de dicho material compuesto en un disolvente y disolución del dispersoide;
estando dicho segmento abrasivo
sustancialmente exento de partículas de
dispersoide.
35. El segmento abrasivo de la reivindicación
27, que tiene una permeabilidad mayor que o igual a aproximadamente
0,2 centímetros cúbicos por segundo por cada 2,54 cm (1 pulgada) de
agua.
36. Una muela rectificadora segmentada, que
comprende:
- un núcleo;
- un borde abrasivo que incluye una pluralidad de los segmentos de la reivindicación 27; y
- un aglutinante térmicamente estable entre dicho núcleo y cada uno de dicha pluralidad de segmentos.
37. Una muela rectificadora segmentada, que
comprende:
un núcleo que tiene una resistencia especifica
mínima de 2,4 MPa-cm^{3}/g, una densidad del
núcleo de 0,5 a 8,0 g/cm^{3}, y un perímetro circular;
un borde abrasivo que incluye una pluralidad de
segmentos que incluyen un material compuesto que incluye una
pluralidad de granos abrasivos y una matriz aglutinante metálica
sinterizados conjuntamente, incluyendo dicho material compuesto
desde aproximadamente 50 a aproximadamente 80 por ciento en volumen
de porosidad interconectada; y
un aglutinante térmicamente estable entre dicho
núcleo y cada uno de dicha pluralidad de segmentos.
38. La muela rectificadora segmentada de la
reivindicación 37, en la que el material compuesto es sinterizable
a una temperatura que varía desde aproximadamente 370 a
aproximadamente 795ºC.
39. La muela rectificadora segmentada de la
reivindicación 37, en la que dicho aglutinante metálico comprende
desde aproximadamente 35 a aproximadamente 85 por ciento en peso de
cobre y aproximadamente 15 a aproximadamente 65 por ciento en peso
de estaño.
40. La muela rectificadora segmentada de la
reivindicación 37, en la que dicho aglutinante metálico comprende
además desde aproximadamente 0,2 a aproximadamente 1,0 por ciento
en peso de fósforo.
41. La muela rectificadora segmentada de la
reivindicación 37, en la que dichos granos abrasivos comprenden
granos superabrasivos seleccionados del grupo que consiste en
diamante y nitruro de boro cúbico.
42. La muela rectificadora segmentada de la
reivindicación 37, en la que dichos granos abrasivos comprenden
diamante.
43. La muela rectificadora segmentada de la
reivindicación 37, en la que dichos granos abrasivos tienen un
tamaño medio de partículas que varía desde:
- mayor que o igual a aproximadamente 0,5 micrómetros, y
- menor que o igual a aproximadamente 300 micrómetros.
44. La muela rectificadora segmentada de la
reivindicación 37, en la que dicha pluralidad de poros
interconectados tiene una tamaño medio de partículas que varía
desde:
- mayor que o igual a aproximadamente 25 micrómetros, y
- menor que o igual a aproximadamente 500 micrómetros.
45. La muela rectificadora segmentada de la
reivindicación 37, en la que dicha pluralidad de poros
interconectados tiene una distribución de tamaño de poros que varía
desde:
- mayor que o igual a aproximadamente 74 micrómetros, y
- menor que o igual a aproximadamente 210 micrómetros.
46. La muela rectificadora segmentada de la
reivindicación 37, en la que dicha pluralidad de poros
interconectados tiene una distribución de tamaño de poros que varía
desde:
- mayor que o igual a aproximadamente 210 micrómetros, y
- menor que o igual a aproximadamente 300 micrómetros.
47. La muela rectificadora segmentada de la
reivindicación 37, en la que dicha porosidad interconectada se
forma por:
- a)
- adición de un dispersoide a los granos y el aglutinante metálico de cada una de dicha pluralidad de segmentos antes de la sinterización; y
- b)
- inmersión de cada uno de dicha pluralidad de segmentos en un disolvente y disolución del dispersoide;
en la que cada uno de dicha
pluralidad de segmentos está sustancialmente exento de partículas
de
dispersoide.
48. La muela rectificadora segmentada de la
reivindicación 37, en la que cada uno de dichos segmentos tiene una
permeabilidad mayor que o igual a aproximadamente 0,2 centímetros
cúbicos por segundo por cada 2,54 centímetros (1 pulgada) de
agua.
49. La muela rectificadora segmentada de la
reivindicación 37, en la que dicho aglutinante térmicamente estable
se selecciona del grupo que consiste en un aglutinante adhesivo
epoxídico, un aglutinante metalúrgico, un aglutinante mecánico, un
aglutinante de difusión, y sus combinaciones.
50. La muela rectificadora segmentada de la
reivindicación 37, en la que dicho aglutinante térmicamente estable
es un aglutinante adhesivo epoxídico.
51. La muela rectificadora segmentada de la
reivindicación 37, en la que:
dicho aglutinante metálico comprende desde
aproximadamente 35 a aproximadamente 85 por ciento en peso de
cobre, desde aproximadamente 15 a aproximadamente 65 por ciento en
peso de estaño, y desde aproximadamente 0,2 a aproximadamente 1,0
por ciento en peso de fósforo,
dichos granos abrasivos comprenden diamante que
tiene un tamaño de partículas desde aproximadamente 0,5 a
aproximadamente 300 micrómetros; y
dicha pluralidad de poros interconectados tiene
un tamaño medio de poros de aproximadamente 25 a aproximadamente
500 micrómetros.
52. Un método para fabricar un artículo abrasivo
que tiene desde aproximadamente 40 a aproximadamente 80 por ciento
en volumen de porosidad interconectada, comprendiendo dicho
método:
- a)
- mezclar una mezcla de granos abrasivos, material aglutinante no metálico y partículas de dispersoide, incluyendo dicha mezcla desde aproximadamente 0,5 a aproximadamente 25 por ciento en volumen de granos abrasivos, desde aproximadamente 19,5 a aproximadamente 65 por ciento en volumen de material aglutinante no metálico, y desde aproximadamente 40 a aproximadamente 80 por ciento en volumen de partículas de dispersoide;
- b)
- comprimir dicha mezcla para formar una material compuesto cargado con abrasivo;
- c)
- procesar térmicamente el material compuesto; y
- d)
- sumergir dicho material compuesto en un disolvente durante un periodo de tiempo adecuado para disolver sustancialmente la totalidad de dicho dispersoide, siendo dicho dispersoide soluble en dicho disolvente;
siendo dicho abrasivo y dicho
material aglutinante no metálico sustancialmente : insolubles en el
disolvente.
53. El método de la reivindicación 52, en el que
el material aglutinante no metálico comprende un material
aglutinante orgánico.
54. El método de la reivindicación 53, en el que
el material aglutinante no metálico comprende una resina
seleccionada del grupo que consiste en resinas fenólicas, resinas
epoxídicas, resinas de poliéster insaturado, resinas de
bismaleimida, resinas de poliamida, resinas de cianato, polímeros de
melamina, y sus mezclas.
55. El método de la reivindicación 53, en el que
el material aglutinante no metálico comprende una resina
fenólica.
56. El método de la reivindicación 53, en el que
el material aglutinante no metálico comprende una resina fenólica
de novolaca.
57. El método de la reivindicación 53, en el que
el material aglutinante no metálico comprende una resina de resol
fenólica.
58. El método de la reivindicación 53, en el que
dichos granos abrasivos comprenden diamante que tiene una tamaño
medio de partículas que varía desde:
- mayor que o igual a aproximadamente 0,5 micrómetros, y
- menor que o igual a aproximadamente 300 micrómetros.
59. El método de la reivindicación 53, en el que
las partículas de dispersoide son sustancialmente no iónicas.
60. El método de la reivindicación 53, en el que
las partículas de dispersoide comprenden azúcar.
61. El método de la reivindicación 53, en el que
dicha compresión (b) comprende comprimir durante al menos cinco
minutos a una temperatura que varía desde aproximadamente 100 a
aproximadamente 200ºC, a presiones que varían desde aproximadamente
20 a aproximadamente 33 megaPascales.
62. El método de la reivindicación 53, en el que
dicho procesamiento térmico se (C) se realiza después de dicha
inmersión (d) y comprende cocer durante al menos una hora a una
temperatura que varía desde aproximadamente 100º aproximadamente
200ºC.
63. El método de la reivindicación 53, en el que
en el que al menos una superficie del material compuesto se somete
a abrasión antes de dicha inmersión (d).
64. Un segmento abrasivo para una muela
rectificadora segmentada, comprendiendo dicho segmento
abrasivo:
un material compuesto que incluye una pluralidad
de granos superabrasivos y una matriz aglutinante no metálica
curados conjuntamente, teniendo dicho material compuesto una
pluralidad de poros interconectados dispuestos el mismo, incluyendo
dicho material compuesto desde 0,5 a aproximadamente 25 por ciento
en volumen de granos abrasivos, desde aproximadamente 19,5 a
aproximadamente 65 por ciento en volumen de aglutinante no metálico
y desde aproximadamente 40 a aproximadamente 80 por ciento en
volumen de porosidad interconectada; y
en donde dicha pluralidad de granos
superabrasivos se seleccionan del grupo que consiste en diamante,
nitruro de boro cúbico, teniendo dichos granos superabrasivos un
tamaño medio de partículas de menos de aproximadamente 300
micrómetros.
65. El segmento abrasivo de la reivindicación
64, en el que el material abrasivo es curable a temperaturas que
varían desde aproximadamente 100ºC a aproximadamente 200ºC.
66. El segmento abrasivo de la reivindicación
64, en el que dicha pluralidad de granos superabrasivos comprende
diamante y tienen un tamaño medio de partículas que varia
desde:
- mayor que o igual a aproximadamente 0,5 micrómetros, y
- menor que o igual a aproximadamente 75 micrómetros.
67. El segmento abrasivo de la reivindicación
64, en el que dicha porosidad interconectada se forma por:
- c)
- adición de un dispersoide a los granos y el aglutinante no metálico antes del curado del material compuesto;
- d)
- inmersión de dicho material compuesto curado en un disolvente y disolución del dispersoide;
en el que cada una de dichos
segmentos abrasivos está sustancialmente exento de partículas de
dispersoide.
68. El segmento abrasivo de la reivindicación
67, en el que dicho dispersoide comprende azúcar, dicho disolvente
comprende agua, y dicho aglutinante no metálico comprende una
resina fenólica.
69. Una muela rectificadora segmentada, que
comprende: un núcleo que tiene una resistencia especifica mínima de
2,4 MPa-cm^{3}/g, una densidad del núcleo de 0,5
a 8,0 g/cm^{3}, y un perímetro circular;
un borde abrasivo que incluye una pluralidad de
segmentos que incluyen un material compuesto que incluye una
pluralidad de granos abrasivos y una matriz aglutinante no metálica
curados conjuntamente, teniendo dicho material compuesto una
pluralidad de poros interconectados en el mismo, incluyendo dicho
material compuesto desde aproximadamente 40 a aproximadamente 80
por ciento en volumen de porosidad interconectada; y
un aglutinante adhesivo térmicamente estable
entre dicho núcleo y cada uno de dicha pluralidad de segmentos.
70. La muela rectificadora segmentada de la
reivindicación 69, en la que el material compuesto es sinterizable
a una temperatura que varia desde aproximadamente 100 a
aproximadamente 200ºC.
71. La muela rectificadora segmentada de la
reivindicación 69, en la que dicha matriz aglutinante no metálica
comprende una matriz de resina orgánica.
72. La muela rectificadora segmentada de la
reivindicación 71, en la que dicha matriz aglutinante no metálica
comprende una matriz de resina fenólica.
73. La muela rectificadora segmentada de la
reivindicación 71, en la que dicha porosidad interconectada se
forma por:
- e)
- adición de un dispersoide a los granos y el aglutinante orgánico antes de curar el material compuesto; y
- f)
- inmersión de dicho material compuesto curado en un disolvente y disolución del dispersoide;
1N en el que cada uno de dichos segmentos
abrasivos está sustancialmente exento de partículas de
dispersoide.
74. La muela rectificadora segmentada de la
reivindicación 73, en la que dicho dispersoide comprende azúcar,
dicho disolvente comprende agua, y dicha matriz aglutinante
orgánica comprende resina fenólica.
75. La muela rectificadora segmentada de la
reivindicación 71, en la que:
dicha matriz aglutinante orgánica comprende una
resina fenólica;
dichos granos abrasivos comprenden diamante que
tiene un tamaño medio de partículas desde aproximadamente 0,5 a
aproximadamente 300 micrómetros;
dicho aglutinante adhesivo térmicamente estable
comprende un aglutinante adhesivo epoxídico; y
dicha porosidad interconectada se forma
añadiendo un dispersoide de azúcar granular a los granos adhesivos
y aglutinante orgánico antes de curar el material compuesto y
sumergir el material compuesto curado en agua como disolvente y
disolver dicho dispersoide.
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