JP2013508184A - 樹脂ボンド砥粒 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (131)
- 超砥粒樹脂製品において、
超砥粒成分と;
ランタノイドの酸化物で構成される酸化物成分と;
熱可塑性ポリマー成分と熱硬化性樹脂成分とを含み、相互連結された細孔の網状組織を画定する連続相と;
を含み、前記超砥粒成分と前記酸化物成分が前記連続相内に分布している、超砥粒樹脂製品。 - 超砥粒樹脂製品において、
超砥粒成分と;
ランタノイドの酸化物で構成される酸化物成分と;
ポリマーボンド成分を含み、相互連結された細孔の網状組織を画定する連続相であって、前記細孔が少なくとも2つのモードを伴う多モードサイズ分布を有する連続相と;
を含み、前記超砥粒成分と前記酸化物成分が前記連続相内に分布している、超砥粒樹脂製品。 - 前記細孔が、約8ミクロン〜約420ミクロン、または約125ミクロン〜約150ミクロン、または約20ミクロン〜約50ミクロン、または約85ミクロン〜約105ミクロンの平均サイズを有する、請求項1および2のいずれか一項に記載の超砥粒樹脂製品。
- 前記細孔のサイズ分布が少なくとも2つのモードまたは少なくとも3つのモードを伴う多モード分布である、請求項1および2のいずれか一項に記載の超砥粒樹脂製品。
- 前記多モード分布が、約125ミクロン〜約150ミクロン、または約85ミクロン〜約105ミクロン、または約30ミクロン〜約50ミクロンのモードを有する、請求項4に記載の超砥粒樹脂製品。
- 前記ランタノイドが少なくとも57で多くとも60の原子番号を有する元素を含む、請求項1および2のいずれか一項に記載の超砥粒樹脂製品。
- 前記ランタノイドが、ランタン、セリウム、プラセオジムおよびネオジムからなる群から選択される少なくとも1つの要素である、請求項1および2のいずれか一項に記載の超砥粒樹脂製品。
- 前記ランタノイドがセリウムを含む、請求項7に記載の超砥粒樹脂製品。
- 前記ランタノイドが本質的にセリウムで構成される、請求項8に記載の超砥粒樹脂製品。
- 前記酸化物成分が、超砥粒製品の約0.05〜約10.0体積パーセントの範囲内の量で存在する、請求項1および2のいずれか一項に記載の超砥粒樹脂製品。
- 前記酸化物成分が約0.1〜約30ミクロンの範囲内の平均粒度を有する、請求項1および2のいずれか一項に記載の超砥粒樹脂製品。
- 前記連続相が熱硬化性ポリマー成分をさらに含む、請求項1および2のいずれか一項に記載の超砥粒樹脂製品。
- 前記熱硬化性ポリマー成分が、フェノール−ホルムアルデヒド、ポリアミド、ポリイミドおよびエポキシ変性フェノールホルムアルデヒドからなる群から選択される少なくとも1つの要素を含む、請求項12に記載の超砥粒製品。
- 前記熱硬化性ポリマー成分がポリフェノール−ホルムアルデヒドを含む、請求項13に記載の超砥粒製品。
- 前記連続相中の熱硬化性樹脂対熱可塑性ポリマー成分の比が、体積比で約80:15〜約80:10の範囲内にある、請求項12に記載の超砥粒製品。
- 前記連続相対超砥粒成分の比が、体積比で2:1〜約1:2の範囲内にある、請求項15に記載の超砥粒製品。
- 前記連続相が実質的に開放した連続相である、請求項1および2のいずれか一項に記載の超砥粒製品。
- 前記超砥粒が、ダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素、ジルコニアおよび酸化アルミニウムからなる群から選択される少なくとも1つの要素を含む、請求項1および2のいずれか一項に記載の超砥粒製品。
- 前記超砥粒がダイヤモンドを含む、請求項18に記載の超砥粒製品。
- 前記超砥粒が、約0.25μm〜約30μmまたは0.5μm〜約1.0μmまたは1.0μm〜約3.0μmまたは約3μm〜約6μmまたは約20μm〜約25μmの範囲内の中間粒径を有する、請求項18に記載の超砥粒製品。
- 前記超砥粒が約 の範囲内の中間粒径を有する、請求項20に記載の超砥粒製品。
- 前記超砥粒が約 の範囲内の中間粒径を有する、請求項20に記載の超砥粒製品。
- 前記超砥粒が の範囲内の中間粒径を有する、請求項20に記載の超砥粒製品。
- 前記熱可塑性ポリマー成分が、ポリアクリロニトリル、ポリビニルデン、ポリスチレン、ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびポリメチルメタクリレートからなる群から選択される少なくとも1つの要素を含む、請求項1および2のいずれか一項に記載の超砥粒製品。
- 前記熱可塑性ポリマー成分がポリアクリロニトリルを含む、請求項25に記載の超砥粒製品。
- 前記熱可塑性ポリマーがポリビニルデンを含む、請求項25に記載の超砥粒製品。
- 前記ポリビニルデンがポリ塩化ビニルデンを含む、請求項27に記載の超砥粒製品。
- 前記熱可塑性ポリマー成分がポリアクリロニトリルおよびポリ塩化ビニルデンを含む、請求項25に記載の超砥粒製品。
- ポリアクリロニトリル対ポリ塩化ビニルデンの前記比が、体積比で約1:1〜約98:2の範囲内である、請求項29に記載の超砥粒製品。
- 約30体積パーセント〜約80体積パーセントの範囲内の気孔率を有する、請求項1および2のいずれか一項に記載の超砥粒製品。
- 前記製品がホイールである、請求項1および2のいずれか一項に記載の超砥粒製品。
- 超砥粒製品前駆体において、
超砥粒成分と;
ランタノイドの酸化物で構成された酸化物成分と;
ボンド成分と;
被包ガスのポリマー発泡剤と;
を含む超砥粒製品前駆体。 - 前記ランタノイドが少なくとも57で多くとも60の原子番号を有する元素を含む、請求項32に記載の超砥粒製品前駆体。
- 前記ランタノイドが、ランタン、セリウム、プラセオジムおよびネオジムからなる群から選択される少なくとも1つの要素である、請求項33に記載の超砥粒製品前駆体。
- 前記ランタノイドがセリウムを含む、請求項34に記載の超砥粒製品前駆体。
- 前記ランタノイドが本質的にセリウムで構成される、請求項35に記載の超砥粒製品前駆体。
- 前記酸化物成分が、超砥粒製品の約0.05〜約10.0体積パーセントの範囲内の量で存在する、請求項32に記載の超砥粒製品前駆体。
- 前記酸化物成分が約0.1〜約30ミクロンの範囲内の平均粒度を有する、請求項32に記載の超砥粒製品前駆体。
- 前記発泡剤は離散粒子を含み、前記粒子の少なくとも一部分が、ガスを被包するシェルを有する、請求項32に記載の超砥粒製品前駆体。
- 前記シェルの少なくとも一部分が、熱可塑性ポリマーを含む、請求項39に記載の超砥粒製品前駆体。
- 前記熱可塑性ポリマーが、ポリアクリロニトリル、ポリビニルデン、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロンおよびポリメチルメタクリレートからなる群から選択される少なくとも1つの要素である、請求項40に記載の超砥粒製品前駆体。
- 前記離散粒子が少なくとも2つの全く異なるタイプのものであり、各タイプが熱可塑性シェルの異なる組成を含む、請求項39に記載の超砥粒製品前駆体。
- 1タイプの離散粒子が約125ミクロン〜約150ミクロンの平均粒径を有する、請求項42に記載の超砥粒製品前駆体。
- 1タイプの離散粒子が約85ミクロン〜約105ミクロンの平均粒径を有する、請求項42に記載の超砥粒製品前駆体。
- 1タイプの離散粒子が約20ミクロン〜約50ミクロンの平均粒径を有する、請求項42に記載の超砥粒製品前駆体。
- 前記離散粒子が少なくとも3つの全く異なるタイプのものである、請求項42に記載の超砥粒製品前駆体。
- 少なくとも1タイプの離散粒子が、ポリアクリロニトリルを含む熱可塑性シェルを有する、請求項42に記載の超砥粒製品前駆体。
- 少なくとも1タイプの離散粒子が、ポリ塩化ビニルデンを含む熱可塑性シェルを有する、請求項42に記載の超砥粒製品前駆体。
- 前記発泡剤の少なくとも1タイプの離散粒子がポリアクリロニトリルを実質的に含む熱可塑性シェルを有し、別のタイプの離散粒子が、ポリ塩化ビニルデンを実質的に含む熱可塑性シェルを有する、請求項42に記載の超砥粒製品前駆体。
- 前記発泡剤の前記シェルがポリアクリロニトリルとポリ塩化ビニルデンのコポリマーを含む、請求項39に記載の超砥粒製品前駆体。
- ポリアクリロニトリル対ポリ塩化ビニルデンの重量比が約40:60〜約99:1の範囲内である、請求項50に記載の超砥粒製品前駆体。
- 前記発泡剤の前記平均粒径が約8〜約420ミクロン、または約20〜約50ミクロンまたは約85ミクロン〜約105ミクロンの範囲内である、請求項51に記載の超砥粒製品前駆体。
- ポリアクリロニトリル対ポリ塩化ビニルデンの前記重量比が約40:60〜約60:40の範囲内である、請求項50に記載の超砥粒製品前駆体。
- ポリアクリロニトリル対ポリ塩化ビニルデンの前記重量比が約50:50である、請求項51に記載の超砥粒製品前駆体。
- ポリアクリロニトリル対ポリ塩化ビニルデンの前記重量比が約60:40〜約80:20の範囲内である、請求項50に記載の超砥粒製品前駆体。
- ポリアクリロニトリル対ポリ塩化ビニルデンの前記重量比が約70:30である、請求項55に記載の超砥粒製品前駆体。
- 前記発泡剤の前記平均粒径が約125ミクロン超である、請求項50に記載の超砥粒製品前駆体。
- 前記ポリアクリロニトリル対ポリ塩化ビニルデンの前記重量比が約92:8〜約98:2の範囲内である、請求項57に記載の超砥粒製品前駆体。
- ポリアクリロニトリル対ポリビニルデンの前記重量比が約95:5である、請求項58に記載の超砥粒製品前駆体。
- 前記離散粒子の前記被包ガスが、イソブタンおよびイソペンタンからなる群から選択される少なくとも1つの要素を含む、請求項39に記載の超砥粒製品前駆体。
- 前記離散粒子が、約0.01ミクロン〜約0.08ミクロンの範囲内の壁厚を有する、請求項39に記載の超砥粒製品前駆体。
- 前記ボンド成分が熱硬化性樹脂を含む、請求項32に記載の超砥粒製品前駆体。
- 前記熱硬化性樹脂が、フェノール−ホルムアルデヒド、ポリアミド、ポリイミドおよびエポキシ変性フェノール−ホルムアルデヒドからなる群の少なくとも1つの要素である、請求項62に記載の超砥粒製品前駆体。
- 前記熱硬化性樹脂がフェノール−ホルムアルデヒドを含む、請求項63に記載の超砥粒製品前駆体。
- 離散体対ボンド成分の比が体積比で約2:1〜約30:35の範囲内である、請求項32に記載の超砥粒製品前駆体。
- 離散体対ボンド成分の前記比が体積比で約80:15である、請求項65に記載の超砥粒製品前駆体。
- 離散体対ボンド成分の前記比が体積比で約70:25である、請求項65に記載の超砥粒製品前駆体。
- 前記超砥粒成分が、ダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素、ジルコニアおよび酸化アルミニウムからなる群から選択される少なくとも1つの要素を含む、請求項32に記載の超砥粒製品前駆体。
- 前記超砥粒成分がダイヤモンドを含む、請求項68に記載の超砥粒製品前駆体。
- 超砥粒製品の残りの部分に対する超砥粒成分の量の比が約3体積パーセント〜約25体積パーセントである、請求項32に記載の超砥粒製品前駆体。
- 前記超砥粒成分が約3μm〜約6μmの範囲内の平均粒径を有する、請求項32に記載の超砥粒製品前駆体。
- 前記超砥粒成分が約1μm〜約10μmの粒径分布を有する、請求項32に記載の超砥粒製品前駆体。
- 超砥粒製品の形成方法において、
a)超砥粒、酸化物成分、ボンド成分および被包ガスのポリマー発泡剤を組合せるステップであって前記酸化物成分がランタノイドの酸化物で構成されているステップと;
b)前記発泡剤内部の被包からガスの少なくとも一部分を放出させる温度までかつそのような時間、前記組合わされた超砥粒、ボンド成分およびポリマー発泡剤を加熱するステップと;
を含む方法。 - 前記ランタノイドが少なくとも57で多くとも60の原子番号を有する元素を含む、請求項73に記載の方法。
- 前記ランタノイドが、ランタン、セリウム、プラセオジムおよびネオジムからなる群から選択される少なくとも1つの要素である、請求項73に記載の方法。
- 前記ランタノイドがセリウムを含む、請求項75に記載の方法。
- 前記ランタノイドが本質的にセリウムで構成される、請求項76に記載の方法。
- 前記酸化物成分が、超砥粒製品の約0.05〜約10.0体積パーセントの範囲内の量で存在する、請求項73に記載の方法。
- 前記酸化物成分が約0.1〜約30ミクロンの範囲内の平均粒度を有する、請求項73に記載の方法。
- 前記ポリマー発泡剤が熱可塑性ポリマーを含む、請求項73に記載の方法。
- 前記ボンド成分が熱硬化性ポリマーを含む、請求項73に記載の方法。
- 前記超砥粒ボンドおよびポリマー発泡剤が超砥粒製品前駆体である、請求項73に記載の方法。
- 前記超砥粒製品前駆体がさらに前記超砥粒成分および前記酸化物成分を含む、請求項82に記載の方法。
- 超砥粒成分の前記比が、前記超砥粒製品前駆体の約3体積パーセント〜約25体積パーセントの比である、請求項83に記載の方法。
- 前記超砥粒製品前駆体が、前記被包ガスの少なくとも実質的部分を前記超砥粒製品前駆体から放出させる温度までかつそのような時間の間加熱され、こうして形成された超砥粒製品が実質的に開放気孔率である気孔率を有する、請求項82に記載の方法。
- 前記超砥粒製品前駆体は、それが正のゲージ圧下にある間に超砥粒5製品前駆体の温度を上昇させることによって加熱される、請求項85に記載の方法。
- 前記超砥粒製品前駆体が少なくとも2トンの圧力下で少なくとも約100℃の第1の温度まで予熱される、請求項85に記載の方法。
- 前記超砥粒製品前駆体が第1の温度から少なくとも約180℃の第2のソーク温度まで加熱される、請求項87に記載の方法。
- 前記超砥粒製品前駆体が少なくとも約15分間前記ソーク温度に維持されて、前記超砥粒物品を形成する、請求項88に記載の方法。
- 前記超砥粒物品が前記ソーク温度から約100℃〜約170℃の範囲内の第1の低下温度まで約10分〜約40分の範囲内の時間をかけて冷却される、請求項88に記載の方法。
- 前記超砥粒物品が空冷により前記第1の低下温度まで冷却される、請求項90に記載の方法。
- 前記超砥粒物品が前記第1の低下温度から約30℃〜約100℃の範囲内の第2の低下温度まで、約10分〜約30分の範囲内の時間をかけて冷却される、請求項90に記載の方法。
- 前記超砥粒物品が前記第1の低下温度から前記第2の低下温度まで液冷により冷却される、請求項92に記載の方法。
- 前記超砥粒製品前駆体が加熱されて、金型内で超砥粒物品を形成する、請求項94に記載の方法。
- 前記超砥粒5物品が、前記第2の低下温度まで冷却された後に金型から取出される、請求項94に記載の方法。
- 前記発泡剤が離散粒子を含み、前記粒子の少なくとも一部分が、ガスを被包するシェルを有する、請求項73に記載の方法。
- 前記シェルの少なくとも一部分が熱可塑性ポリマーを含む、請求項96に記載の方法。
- 前記熱可塑性ポリマーが、ポリアクリロニトリル、ポリビニルデン、ポリスチレン、ポリエチレン、ナイロンおよびポリメチルメタクリレートからなる群から選択される少なくとも1つの要素である、請求項97に記載の方法。
- 前記発泡剤の前記シェルがポリアクリロニトリルとポリ塩化ビニルデンのコポリマーを含む、請求項98に記載の方法。
- ポリアクリロニトリル対ポリ塩化ビニルデンの重量比が約40:60〜約99:1の範囲内である、請求項99に記載の方法。
- 前記発泡剤の前記平均粒径が約8〜約420ミクロンの範囲内である、請求項100に記載の方法。
- 前記発泡剤の前記平均粒径が約20〜約50ミクロンの範囲内である、請求項101に記載の方法。
- ポリアクリロニトリル対ポリ塩化ビニルデンの前記重量比が約40:60〜約60:40の範囲内である、請求項102に記載の方法。
- ポリアクリロニトリル対ポリ塩化ビニルデンの前記重量比が約50:50である、請求項103に記載の方法。
- 前記発泡剤の前記平均粒5径が約85〜約105ミクロンの範囲内である、請求項101に記載の方法。
- ポリアクリロニトリル対ポリ塩化ビニルデンの前記重量比が約60:40〜約80:20の範囲内である、請求項105に記載の方法。
- ポリアクリロニトリル対ポリ塩化ビニルデンの前記重量比が約70:30である、請求項106に記載の方法。
- 前記発泡剤の前記平均粒径が約125ミクロン超である、請求項101に記載の方法。
- 前記ポリアクリロニトリル対ポリ塩化ビニルデンの前記重量比が約92:8〜約98:2の範囲内である、請求項108に記載の方法。
- ポリアクリロニトリル対ポリビニルデンの前記重量比が約95:5である、請求項109に記載の方法。
- 前記離散粒子の前記被包ガスが、イソブタンおよびイソペンタンからなる群から選択される少なくとも1つの要素を含む、請求項96に記載の方法。
- 前記離散粒子が、約0.01ミクロン〜約0.08ミクロンの範囲内の壁厚を有する、請求項96に記載の方法。
- 離散体対ボンド成分の前記比が体積比で約2:1〜約30:35の範囲内である、請求項96に記載の方法。
- 前記ボンド成分が熱硬化性樹脂を含む、請求項73に記載の方法。
- 前記熱硬化性樹脂が、フェノール−ホルムアルデヒド、ポリアミド、ポリイミドおよびエポキシ変性フェノール−ホルムアルデヒドからなる群の少なくとも1つの要素である、請求項114に記載の方法。
- 前記熱硬化性樹脂がフェノール−ホルムアルデヒドを含む、請求項115に記載の方法。
- 前記超砥粒成分が、ダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素、ジルコニアおよび酸化アルミニウムからなる群から選択される少なくとも1つの要素を含む、請求項73に記載の方法。
- 前記超砥粒成分がダイヤモンドを含む、請求項117に記載の方法。
- 前記超砥粒成分が約3〜約6ミクロンの範囲内の平均粒径を有する、請求項73に記載の方法。
- 前記超砥粒成分が約1〜約10ミクロンの粒径分布を有する、請求項119に記載の方法。
- 被包ガスの前記ポリマー発泡剤が非膨張球体を含む、請求項73に記載の方法。
- 被包ガスの前記ポリマー発泡剤が膨張球体を含む、請求項73に記載の方法。
- ウェーハを裏面研削する方法において、
ウェーハを提供するステップと;
超砥粒樹脂製品を用いて25オングストローム以下の平均表面粗さ(Ra)までウェーハを裏面研削するステップと;
を含み、前記超砥粒樹脂製品が、
超砥粒成分と;
ランタノイドの酸化物で構成される酸化物成分と;
熱可塑性ポリマー成分と熱硬化性樹脂成分とを含み、相互連結された細孔の網状組織を画定する連続相と;
を含み、前記超砥粒成分と前記酸化物成分が前記連続相内に分布している、方法。 - 前記Raが約23オングストローム以下または約21オングストローム以下である、請求項123に記載の方法。
- 超砥粒樹脂製品において、
超砥粒成分と;
ランタノイドの酸化物で構成される酸化物成分と;
ボンド成分を含み、相互連結された細孔の網状組織を画定する連続相であって、前記細孔が約125ミクロン〜約150ミクロンのサイズを有する大細孔、約20ミクロン〜約50ミクロンのサイズを有する小細孔および約85ミクロン〜約105ミクロンのサイズを有する中間細孔を含む連続相と;
を含み、前記超砥粒成分と前記酸化物成分が前記連続相内に分布している、超砥粒樹脂製品。 - 前記多モード分布が、約125ミクロン〜約150ミクロン、または約85ミクロン〜約105ミクロン、または約30ミクロン〜約50ミクロンのモードを有する、請求項125に記載の超砥粒樹脂製品。
- 超砥粒製品前駆体において、
超砥粒成分と;
ランタノイドの酸化物で構成された酸化物成分と;
ボンド成分と;
少なくとも2つのタイプの全く異なる粒子を含む、被包ガスのポリマー発泡剤と;
を含む超砥粒製品前駆体。 - 1タイプの離散粒子が、約125ミクロン〜約150ミクロン、または約85ミクロン〜約105ミクロン、または約20ミクロン〜約50ミクロンの平均粒径を有する、請求項127に記載の超砥粒製品前駆体。
- 前記ポリマー発泡剤が、少なくとも3つのタイプの全く異なる粒子を含む、請求項127に記載の超砥粒製品前駆体。
- 超砥粒製品前駆体において、
超砥粒成分と;
ランタノイドの酸化物で構成された酸化物成分と;
ボンド成分と;
多モードサイズ分布を有する離散粒子を含む、被包ガスのポリマー発泡剤と;
を含む超砥粒製品前駆体。 - 前記多モードサイズ分布が、約125ミクロン〜約150ミクロン、または約85ミクロン〜約105ミクロン、または約30ミクロン〜約50ミクロンのモードを有する、請求項130に記載の超砥粒樹脂製品。
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