JP2002079458A - 被研磨物保持材の製造法 - Google Patents

被研磨物保持材の製造法

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JP2002079458A
JP2002079458A JP2000279204A JP2000279204A JP2002079458A JP 2002079458 A JP2002079458 A JP 2002079458A JP 2000279204 A JP2000279204 A JP 2000279204A JP 2000279204 A JP2000279204 A JP 2000279204A JP 2002079458 A JP2002079458 A JP 2002079458A
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Katsuharu Takahashi
克治 高橋
Masayuki Noda
雅之 野田
Koichi Hiraoka
宏一 平岡
Yasuhito Iwatsuki
保仁 岩月
Kunio Shinkai
邦雄 新海
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Resonac Corp
Original Assignee
Shin Kobe Electric Machinery Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】被研磨物を保持する穴端面をプラスチックで覆
って緩衝部材とする、金属製の被研磨物保持材の製造に
おいて、緩衝部材の接合強度を確実にする。 【解決手段】周囲に歯11を形成し、内側に穴12をあ
けた金属製円板1を用意する。金属製円板1を、これよ
り大なる外形寸法のプラスチックシート2で両面から挟
む(a)。前記(a)の構成体を鏡面板で挟みプレス熱
盤に投入して加熱加圧成形し、金属製円板1とプラスチ
ックシート2を一体化する(b)。前記(b)の一体化
物を、金属製円板1の歯11と穴12の形状に沿って外
形加工する。この外形加工は、成形したプラスチックが
金属製円板1の歯の端面と穴の端面を覆って残るよう
に、金属製円板1の外形線よりも外側で行なう(c)。
プラスチックシート2は、難燃剤を含まず可燃性が好ま
しい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】シリコンウエハ,ハードディ
スクなどの製造工程には、これらの表面を研削したり研
磨する工程がある。本発明は、前記工程で、シリコンウ
エハ,ハードディスクなどの被研磨物を保持するために
用いる保持材の製造法に関する。
【0002】
【従来の技術】上記保持材は、研磨機に配置された歯車
と噛合う歯を外周に有し、被研磨物を嵌め込み保持する
穴を内側に有する構造の円板である。前記穴に薄板状の
被研磨物を嵌め込んで保持し、保持材の歯を研磨機の歯
車と噛み合わせて、保持材を平面で遊星運動させること
により、被研磨物表面の研削や研磨を行なう。
【0003】この保持材は、ステンレス鋼等の金属板を
円形に加工して製造され、金属製円板の周囲に歯を形成
し内側に穴をあけたものである。また、ガラス繊維織布
等のシート状繊維基材に熱硬化性樹脂を含浸し乾燥した
プリプレグを用い、これを重ねて加熱加圧成形した積層
板を円形に加工して製造され、前記と同様に歯を形成し
穴をあけたものもある。金属板を加工した被研磨物保持
材は、剛性があり使用寿命が長い。しかし、歯車の噛合
いで摩耗して生成した金属粉が被研磨物の表面に微細な
傷(スクラッチ)をつけたり、研磨作業中に穴内で動く
被研磨物が硬い穴端面に繰返し衝突し傷つく問題があ
る。一方、積層板を加工した被研磨物保持材は、被研磨
物に対する攻撃性は小さい。しかし、歯の摩耗と欠けで
寿命が短く、また、剛性が低いので研磨作業中に保持材
が波打って被研磨物が穴から脱落(クラッシュ)しやす
い問題がある。
【0004】そこで、金属板を加工した被研磨物保持材
を用いることにより剛性を確保し、穴周囲には別途用意
したゴム等の弾力性を有する緩衝部材を嵌め込むことに
より、被研磨物が金属製の硬い穴端面に直接当たらない
ようにする提案がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】研削や研磨作業では、
被研磨物の厚さよりその保持材の厚さが薄く設定され、
保持材の面より突出している被研磨物の表面が研削や研
磨を受ける。従って、上記金属板と穴端面を覆う緩衝部
材の組合せは、緩衝部材の厚さを保持材(金属板)の厚
さと同等かそれ以下にして、緩衝部材が保持材表面から
突出しないようにしなければならない。このような状況
においては、穴端面と緩衝部材の接合面積は狭く、両者
の接合強度に不安がある。
【0006】本発明が解決しようとする課題は、被研磨
物を保持する穴端面をプラスチックで覆って緩衝部材と
する、金属製の被研磨物保持材の製造において、緩衝部
材の接合強度を確実にすることである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係る方法は、まず、周囲の歯と内側の穴を
予め形成した金属製円板を用意する。この金属製円板
を、金属製円板より大なる外形寸法のプラスチックシー
トで両面から挟み、これらを加熱加圧成形により一体化
する。そして、前記成形したプラスチックが金属製円板
の歯の端面と穴の端面を覆って残るように、前記一体化
物を金属製円板の歯と穴の形状に沿って外形加工する。
【0008】上記本発明に係る方法においては、金属製
円板とこれに重ねたプラスチックシートの厚さの合計が
被研磨物保持材の厚さとして設定される。金属製円板の
表面を覆うプラスチックシートは加熱加圧成形により金
属製円板の穴端面にまで回り込むので、上記のように外
形加工をして穴端面を覆ったプラスチックは、金属製円
板の表面を覆うプラスチックシートと連続した一体物と
なっており十分な接合強度を有する。この穴端面を覆っ
たプラスチックは、当該穴に嵌め込んで保持した被研磨
物の緩衝部材として作用する。プラスチックシートは、
加熱加圧成形により、金属製円板の周囲に形成した歯の
端面にも回り込んでおり、上記と同様に歯の端面をも十
分な接合強度をもって覆っている。歯の端面を覆ったプ
ラスチックは、研磨機の歯車との噛合いの衝撃を緩衝す
るので、噛合い音が小さくなると共に歯の摩耗も抑制さ
れる。噛合いで摩耗して生成する金属粉も少なくなる。
【0009】プラスチックシートとして繊維強化プラス
チックシートを選択すると、繊維を含まないプラスチッ
クシートを採用する場合より被研磨物保持材表面の耐摩
耗性が向上する。繊維強化プラスチックシートを選択す
る場合、繊維の種類と形態を工夫することにより、歯の
端面と穴の端面を覆うプラスチックに繊維を含んだり含
まなかったりする構成を実現することができる。繊維強
化プラスチックシートとして、繊維織布基材に熱硬化性
樹脂を含浸し乾燥したプリプレグを用いて加熱加圧成形
すると、繊維織布基材は金属製円板の歯の端面と穴の端
面には回り込みにくく、これら端面には溶融した樹脂だ
けが回り込む。歯の端面と穴の端面を覆うプラスチック
は繊維を含まない構成となる。このような構成は、穴端
面を覆ったプラスチックが当該穴に嵌め込み保持された
被研磨物の緩衝部材となり、被研磨物の周面に発生する
傷を少なくする。また、歯の端面を覆ったプラスチック
が研磨機の歯車との噛合いの衝撃を緩衝し、噛合い音を
小さくすると共に歯の摩耗も抑制する。噛合いで摩耗し
て生成する金属粉も少なくする。繊維強化プラスチック
シートとして、繊維不織布基材に熱硬化性樹脂を含浸し
乾燥したプリプレグを用いて加熱加圧成形すると、金属
製円板の歯の端面と穴の端面には繊維と溶融した樹脂の
両方が回り込む。歯の端面と穴の端面を覆うプラスチッ
クはいずれも繊維を含む構成となる。このような構成
は、上述した効果を奏しつつ、歯及び穴の端面を覆うプ
ラスチックが繊維入りのために、さらにプラスチックの
剥離が起こりにくいという利点がある。さらに、不織布
基材が、有機繊維、殊にパラ系アラミド繊維を主体とす
る繊維で構成されていると、研磨スラリによる被研磨物
保持材の表面摩耗が抑制される点で有利である。
【0010】プラスチックシートは、上記繊維強化プラ
スチックシートのほかポリオレフィン系シートも選択す
ることができ、これらプラスチックシートが実質的に難
燃剤を含まず可燃性であると、以下の点で有利となる。
すなわち、実質的に難燃剤を含まず可燃性であるプラス
チックシートを用い製造した被研磨物保持材は、金属製
円板を覆うプラスチックを容易に燃やすことができる。
所定の研磨作業に供し使用寿命に達した被研磨物保持材
は、金属製円板を覆うプラスチックを燃やして除去し、
金属円板を簡単に取り出せる。この金属円板は、本発明
に係る製造法に供して再使用可能である。この再使用時
には、歯と穴が既に金属円板に形成されているので加工
不要であり、再使用することと相俟って経済的効果は極
めて大きい。環境面でも好ましい。
【0011】
【発明の実施の形態】金属製円板1は、図2に示すよう
に、周囲に歯11を形成し、内側に穴12をあけたもの
である。金属製円板1は被研磨物保持材に剛性を付与す
るためのものであり、ステンレス鋼,鉄,銅,アルミニ
ウム等の材質を適宜選択する。
【0012】上記のように歯11と穴12を予め形成し
た金属製円板を用いて、次のような工程を経て被研磨物
保持材を製造する。図1を参照しながら、工程を追って
説明する。尚、図1は、図2のA−A’線に沿う断面か
ら見た説明図である。
【0013】金属製円板1を、これより大なる外形寸法
のプラスチックシート2で両面から挟む(a)。プラス
チックシート2は、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂やポ
リエチレン等のポリオレフィンなどプラスチック成分の
みからなるシートや、繊維を充填した繊維強化プラスチ
ックシートである。繊維強化プラスチックシートは、例
えば、シート状繊維基材にエポキシ樹脂等を含浸し加熱
乾燥したプリプレグである。
【0014】上記(a)の構成体を鏡面板で挟みプレス
熱盤に投入して加熱加圧成形する。これにより、金属製
円板1とプラスチックシート2は一体化される(b)。
プラスチックシート2は、金属製円板1の歯の端面と穴
端面に回り込み、これら端面を覆う。また、プラスチッ
クシート2は、穴12内にも充填される。
【0015】最後に、上記(b)の一体化物を、金属製
円板1の歯11と穴12の形状に沿って外形加工する。
この外形加工は、成形したプラスチックが金属製円板1
の歯の端面と穴の端面を覆って残るように、金属製円板
1の外形線よりも外側で行なうものである。これによっ
て、端面がプラスチックで覆われた歯11と穴12が形
成される(c)。外形加工の手段は、レーザ光の照射に
よるものや機械切削である。
【0016】上述のように製造した被研磨物保持材を所
定の研磨作業に供し、使用寿命に達したときは、これを
500〜600℃の温度で燃焼させる。こうすることに
よって、金属製円板を損傷したり溶融させることなく、
表面のプラスチックを除去することができる。プラスチ
ックに充填された繊維成分も、それが有機物の場合はプ
ラスチックと一緒に燃焼させて除去できる。同繊維成分
がガラス繊維等の無機物の場合は焼失せずそのまま残る
が、金属製円板の表面に固着しているわけではないの
で、簡単に除去できる。プラスチックに無機物粒子が充
填されている場合にも焼失せずそのまま残るが、前記と
同様、簡単に除去できる。
【0017】このように表面を覆っているプラスチック
を除去した金属製円板は、上述した被研磨物の製造に供
して再使用することができる。プラスチックシートが、
実質的に難燃剤を含まず可燃性であれば上記燃焼による
除去作業が容易であるし、ハロゲン系等の難燃剤を含ま
なければ燃焼に際して有害物生成の心配もない。本発明
に係る方法に供する金属製円板は、新たに準備した金属
製円板や本発明に係る方法により製造した被研磨物保持
材からプラスチックを燃焼・除去した金属製円板に限ら
ず、他の手段により製造した被研磨物保持材から緩衝材
や被覆材等の不要物を除去した金属製円板であってもよ
い。
【0018】
【発明の効果】上述のように、本発明によれば、金属製
円板の穴端面を覆い緩衝部材として作用するプラスチッ
クを十分な接合強度をもって成形することができる。そ
の製造工程も単純で簡単なものである。金属製円板の歯
の端面も同様に十分な接合強度をもってプラスチックで
覆うことができ、歯車の噛合い音の低減や歯の摩耗なら
びに摩耗による金属粉の生成抑制に寄与することができ
る。また、プラスチックシ−トが実質的に難燃剤を含ま
ず可燃性であれば、金属製円板の再使用が容易となり、
経済的にも環境の面でも好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る実施の形態を示す工程図であり、
図2のA−A’線に沿う断面から見た説明図である。
【図2】被研磨物保持材の製造に用いる金属製円板の平
面図である。
【符号の説明】
1は金属製円板 11は歯 12は穴 2はプラスチックシート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩月 保仁 東京都中央区日本橋本町2丁目8番7号 新神戸電機株式会社内 (72)発明者 新海 邦雄 東京都中央区日本橋本町2丁目8番7号 新神戸電機株式会社内 Fターム(参考) 3C058 AA07 AB01 AB04 AB06 AB08 DA06 DA18 5F031 CA02 HA02 HA03 HA10 HA12 HA48 HA59 MA22 PA26 PA30

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】研磨機に配置された歯車と噛合う歯を外周
    に有し、被研磨物を嵌め込み保持する穴を内側に有する
    被研磨物保持材を製造する方法であって、 前記歯と穴を予め形成した金属製円板を用意し、 前記金属製円板を金属製円板より大なる外形寸法のプラ
    スチックシートで両面から挟み、これらを加熱加圧成形
    により一体化し、 前記成形したプラスチックが金属製円板の歯の端面と穴
    の端面を覆って残るように、前記一体化物を金属製円板
    の歯と穴の形状に沿って外形加工することを特徴とする
    被研磨物保持材の製造法。
  2. 【請求項2】プラスチックシートが繊維強化プラスチッ
    クシートである請求項1記載の被研磨物保持材の製造
    法。
  3. 【請求項3】繊維強化プラスチックシートが、繊維織布
    基材に熱硬化性樹脂を含浸し乾燥したプリプレグである
    請求項2記載の被研磨物保持材の製造法。
  4. 【請求項4】繊維強化プラスチックシートが、繊維不織
    布基材に熱硬化性樹脂を含浸し乾燥したプリプレグであ
    る請求項2記載の被研磨物保持材の製造法。
  5. 【請求項5】繊維不織布基材が有機繊維不織布基材であ
    る請求項4記載の被研磨物保持材の製造法。
  6. 【請求項6】有機繊維不織布基材がパラ系アラミド繊維
    を主体とする繊維不織布基材である請求項5記載の被研
    磨物保持材の製造法。
  7. 【請求項7】プラスチックシートがポリオレフィン系シ
    ートである請求項1記載の被研磨物保持材の製造法。
  8. 【請求項8】プラスチックシートが実質的に難燃剤を含
    まず可燃性である請求項1〜7のいずれかに記載の被研
    磨物保持材の製造法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101173766B1 (ko) * 2010-08-11 2012-08-13 주식회사 엘지실트론 웨이퍼 수용 장치, 캐리어 및 웨이퍼 연마 장치

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101173766B1 (ko) * 2010-08-11 2012-08-13 주식회사 엘지실트론 웨이퍼 수용 장치, 캐리어 및 웨이퍼 연마 장치

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