JP2014501184A - 研磨物品及び形成方法 - Google Patents

Abstract

基材と、その基材を覆うタッキング薄膜と、コーティング層及びタッキング薄膜との間の接合が金属結合領域を画定するようにそのタッキング薄膜に接合されるコーティング層を含む研磨剤粒子と、研磨剤粒子及びタッキング薄膜を覆う接合層と、を有する研磨物品。

Description

以下は研磨物品、特に単一層の研磨物品の形成方法に関する。

過去一世紀にわたり各種産業用に、加工物から材料を取り除く一般的な機能用途（例えばのこ切断、ドリル加工、研磨、洗浄処理、彫刻、及び研削を含む）に向けて多様な研磨工具が開発されてきた。特に電子産業に関しては、単結晶インゴットの材料をスライスしてウエハを形成するのに好適な研磨剤が特に該当する。産業が成熟するにつれてインゴットはより大きな直径に増大し、かつ遊離砥粒及びワイヤソーを使用することが、そのような加工物の歩留まり、生産性、加工変質層、寸法の制約及びその他の因子によって受け入れられるようになってきた。

一般的には、ワイヤソーは長尺のワイヤに取付けられた研磨剤を有する研磨工具であり、高速度でスプール巻きされ切断機能をもたらす。丸のこはブレードの半径以下の切断深さに制約されるが、ワイヤソーはより融通性があり、直線的な切削経路又は輪郭切削経路が可能である。

従来の研磨剤固定ワイヤソーでは、金属ワイヤ又はケーブルの上にスチールビーズを滑り込ませ、そのビーズをスペーサーによって離間させてこれらの物品を作製するなど様々な手法が行われてきた。これらのビーズは、一般的に電気メッキ又は焼結のどちらかによって取付けられる研磨剤粒子により被覆され得る。しかしながら電気メッキ及び焼結は、時間がかかり従ってコストのかかる事業であり、ワイヤソー切削工具を迅速に生産することが妨げられている。これらのワイヤソーの大部分は、電子部品用途のような切り溝損失がそれ程重大でない用途に使用され、石や大理石の切断に多く使用される。化学的接合方法、例えばろう付けによって研磨剤粒子を取り付ける幾つかの試みが行われたが、そのような製作方法はワイヤソーの引張強度を低下させ、ワイヤソーは高張力下での切断利用の際に破断及び早期破壊を受けやすいようになる。その他のワイヤソーでは、樹脂を使用して研磨剤をワイヤに接合させる。残念ながら、樹脂接合したワイヤソーは急速に摩耗しやすく、特に硬質材料を切り込む際に、研磨剤粒子の使用寿命を実現する前にかなり研磨剤が失われる。

従って、産業界では改善された切削工具が、特にワイヤソーの分野で引き続いて必要とされる。

一態様によれば、研磨物品は、基材と、基材を覆うタッキング薄膜と、タッキング薄膜に接合される研磨剤粒子を覆うコーティング層を含む研磨剤粒子とを含み、コーティング層とタッキング薄膜との間の接合が金属結合領域を画定し、かつ接合層が研磨剤粒子とタッキング薄膜とを覆う。

別の態様によれば、研磨物品は、長さ：幅のアスペクト比が少なくとも約１０：１である細長い本体で構成される基材と、約４５０℃以下の融点を有するはんだ材料を含む基材を覆うタッキング薄膜と、タッキング薄膜に接合された研磨剤粒子、及び研磨剤粒子とタッキング薄膜を覆う接合層とを含む。

更に別の態様では、研磨物品の形成方法は、基材を準備すること、基材の表面を覆うタッキング薄膜を形成すること、そのタッキング薄膜がはんだ材料を含むこと、そのタッキング薄膜の上にコーティング層を含む研磨剤粒子を配置すること、及びコーティング層とタッキング薄膜を互いに接合するためにタッキング薄膜を処理すること、を含む。その方法は、タッキング薄膜及び研磨剤粒子を覆って接合層を形成することを含む。

さらに別の態様によれば、研磨物品の形成方法は、長さ：幅のアスペクト比が少なくとも約１０：１である細長い本体で構成される基材を準備すること、その基材の表面を覆う金属を含むタッキング薄膜を形成すること、そのタッキング薄膜が約４５０℃以下の融点を有すること、そのタッキング薄膜の中に研磨剤を配置すること、及びタッキング薄膜と研磨剤粒子を覆って接合層を形成すること、を含む。

別の態様は研磨物品の形成方法を含み、その方法は、ワイヤで構成される基材を準備すること、その基材の表面を覆う金属材料を含むタッキング薄膜を形成すること、そのタッキング薄膜の中に研磨剤粒子を配置すること、そのタッキング薄膜を処理して研磨剤粒子とタッキング薄膜との間に金属結合領域を形成すること、及びそのタッキング薄膜及び研磨剤粒子を覆って接合層を形成すること、を含む。

添付の図面を参照して、本開示はより良く理解され、かつ多くの特徴及び利点は当業者に明らかになるであろう。

図１は実施形態に従う研磨物品を形成するプロセスを提供するフローチャートを含む。 図２は実施形態に従う研磨物品の一部を例示する断面図を含む。 図３は実施形態によって形成された研磨物品の拡大画像を含む。 図４は別の実施形態によって形成された研磨物品の拡大画像を含む。 図５は別の実施形態によって形成された研磨物品の拡大画像を含む。 図６はさらに別の実施形態によって形成された研磨物品の拡大画像を含む。 図７は更に別の実施形態によって形成された研磨物品の拡大画像を含む。 図８は別の実施形態により形成された研磨物品の拡大画像を含む。

異なった図面における同系の参照番号の使用は類似又は同一の項目を示す。

以下は研磨物品に関し、特に加工物を研磨し、のこで切断するのに好適な研磨物品に関する。特定の例では、研磨物品はワイヤソーを形成することができ、そのワイヤソーは、電子産業、光学産業及びその他の関連産業における敏感な結晶材料の加工に使用することができる。

図１は実施形態に従った研磨物品を形成するプロセスを提供するフローチャートを含む。プロセスは基材を準備することによる工程１０１にて開始できる。基材はそれに研磨材料を取り付けるための表面を提供でき、それにより研磨物品の研磨性能を促進する。

実施形態に従って、基材を準備するプロセスはワイヤの形状で基材を提供するプロセスを含むことができる。実際に、ワイヤ基材はスプール巻き機構で接続してよい。例えばワイヤは供給スプールと巻取りスプールとの間に供給できる。供給スプールと巻取りスプールとの間のワイヤの移行が加工を促進させることができ、ワイヤが供給スプールから巻取りスプールに移行する間にワイヤが所望の形成プロセスを介して移行され、最終的に形成される研磨物品の成分層を形成することができる。

実施形態に従って、基材は長さ：幅のアスペクト比が少なくとも１０：１である細長い部材であることができる。その他の実施形態では、基材は少なくとも約１００：１の、例えば少なくとも１０００：１の、又はさらには少なくとも約１０，０００：１などのアスペクト比を有することができる。基材の長さは、基材の長さ方向の軸に沿って測定された最長の寸法である。幅は長さ方向の軸と直交して測定された基材の第２番目に長い（場合により最小の）寸法である。

更に、細長い部材形状の基材は、少なくとも約５０メートルの長さを有する。実際にその他の基材は少なくとも約１００メートル、例えば少なくとも約５００メートル、少なくとも約１，０００メートル、又はさらに１０，０００メートルなどの平均長さを有する、より長いものであり得る。

更に、基材は約１ｃｍ以下にできない幅を有する。実際に、基材は、約０．５ｃｍ以下、例えば、約１ｍｍ以下、０．８ｍｍ以下、又は約０．５ｍｍ以下、などの平均幅を有する細長い部材であり得る。その上、基材は少なくとも約０．０１ｍｍ、例えば、少なくとも約０．０３ｍｍなどの平均幅を有することができる。基材が上記の最小値と最大値との間の範囲内の平均幅を有してよいことは明らかである。更に、基材がほぼ円形の断面形状を有するワイヤである場合には、幅とは直径のことを指すと理解されよう。

実施形態に従って、基材は無機材料、例えば金属又は合金材料などを含むことができる。一部の基材は元素の周期律表において認識されているような遷移金属元素を含むことができる。例えば、基材は鉄、ニッケル、コバルト、銅、クロム、モリブデン、バナジン、タンタル、タングステンなどの元素を組み入れることができる。特定の実施形態に従うと、基材は鉄をふくむことができ、及びより詳細にはスチールであってもよい。

特定の実施形態では、基材はともに編まれた複数のフィラメントを含んでよいワイヤなどの細長い部材であってもよい。すなわち、基材は互いに巻きついた、編みこまれた、又は別物体例えば中央部の芯線などに固定された、多くのより小径のワイヤから形成されていることができる。特定の設計では、基材用に好適な構造体としてピアノ線を利用することもできる。

更に基材を供給するプロセスに言及すると、基材は供給スプールから巻き取りスプールまで特定の速度でスプール巻きでき、加工を容易化できることが理解されよう。例えば、基材は約５ｍ／分以下の速度で供給スプールから巻き取りスプールまでスプール巻きできる。その他の実施形態では、スプール巻きの速度は、少なくとも８ｍ／分、少なくとも１０ｍ／分、少なくとも１２ｍ／分、更には少なくとも１４ｍ／分であるようにより速くできる。特定の例では、スプール巻きの速度は約２００ｍ／分以下、例えば約１００ｍ／分以下などとし得る。スプール巻きの速度は上記のいずれかの最小値と最大値との間の範囲内であることができる。スプール巻きの速度は研磨物品が最終的に形成され得る速度を表わし得ることは理解されよう。

工程１０１にて基材を提供した後で、その基材の表面を覆うタッキング薄膜を形成することによって工程１０２にプロセスは継続される。タッキング薄膜を形成するプロセスには、付着プロセス、例えば、スプレー、印刷、浸漬、ダイコーティング、メッキ、電気メッキ、及びこれらの組合せを含むものが挙げられる。 タッキング薄膜は基材の外側表面に直接接合できる。実際にタッキング薄膜は、それが基材の外側表面の大部分を覆うように、より詳細には基材の本質的に全ての外側表面を覆うように形成することができる。

タッキング薄膜は、それが接合領域を画定するようにして基材に接合されるように形成される。接合領域はタッキング薄膜と基材との間の要素の相互拡散によって画定される。タッキング薄膜が基材の表面上に付着される場合には、付着の時点における接合領域の形成が必ずしも必要ではないことが理解されよう。例えば、タッキング薄膜と基材との間の接合領域の形成は、基材と基材上に形成されたその他の成分層との間の接合を促進するための加熱処理などのその後の加工中に形成されてよい。

実施形態に従うと、タッキング薄膜は金属、合金、金属マトリックスの複合材、及びそれらの組合せから形成できる。特定の一実施形態では、タッキング薄膜は遷移金属元素を含む材料で形成できる。例えば、タッキング薄膜は遷移金属元素を含む合金であってもよい。幾つかの好適な遷移金属元素には、例えば、鉛、銀、銅、亜鉛、錫、チタン、モリブデン、クロム、鉄、マンガン、コバルト、ニオビウム、タンタル、タングステン、パラジウム、白金、金、ルテニウム及びそれらの組合せが挙げられる。特定の一実施形態では、タッキング薄膜は錫と鉛、例えば、６０／４０の錫／鉛の組成を含む合金で作製できる。別の実施形態では、タッキング薄膜は大部分が錫の含有物である材料で作製できる。事実、特定の研磨物品ではタッキング薄膜は本質的に錫からなる材料を含む。

錫は少なくとも約９９％の純度を有し得る。更に、錫は少なくとも約９９．１％、少なくとも約９９．２％、少なくとも約９９．３％、少なくとも約９９．４％、少なくとも約９９．５％、少なくとも約９９．６％、少なくとも約９９．７％、少なくとも約９９．８％、又は少なくとも約９９．９％の純度を有することができる。別の態様では錫は少なくとも約１００％の純度を有することができる。

実施形態に従って、タッキング薄膜ははんだ材料であることができる。はんだ材料は約４５０℃以下などの特定の融点を有する材料を含むことは当然である。はんだ材料は、ろう付け材料とは異なり、ろう付け材料は一般的に、はんだ材料よりはるかに高い融点、例えば４５０℃超、更に一般的には５００℃超の融点を有する。更に、ろう付け材料は異なった組成物を有する。その上、実施形態に従うと、本明細書の実施形態のタッキング薄膜は約４００℃以下、例えば、約３７５℃以下、３５０℃以下、約３００℃以下、又は約２５０℃以下の融点を有する材料で形成してもよい。更に、タッキング薄膜は少なくとも１００℃、例えば、少なくとも１２５℃、少なくとも１５０℃、又はその上少なくとも１７５℃の融点を有してもよい。タッキング薄膜は、上記のいずれかの最低温度と最高温度との間の範囲内の融点を有することができることは当然である。

タッキング薄膜の形成はタッキング薄膜を覆う追加層の形成を含むことができる。例えば一実施形態では、タッキング薄膜の形成は、更なる加工を容易にするためにタッキング薄膜を覆う追加層の形成を含むことができる。被覆薄膜は融剤材料であることができ、融剤はタッキング薄膜の材料の融解を容易にし、タッキング薄膜上の研磨剤粒子の接着をさらに促進させる。融剤材料はタッキング薄膜を覆うほぼ均一な層の形態であることができ、より具体的にはタッキング薄膜と直接に接触する。融剤材料は液体又はペースト形態であってもよい。一実施形態によると、融剤材料はスプレー、浸漬、塗装、印刷、刷毛塗り及びそれらの組み合わせなどの付着プロセスを使用してタッキング薄膜に適用できる。

融剤材料形態の追加の層は、大部分が融剤材料の含有物を含むことができる。特定の例では、追加層の本質的に全てが融剤材料からなることができる。

工程１０２においてタッキング薄膜を形成した後で、プロセスはタッキング薄膜の上に研磨剤粒子を配置することによって工程１０３に継続できる。一部の例では、プロセスの特性に応じて、研磨剤粒子をタッキング薄膜と直接接触させることができる。より詳細には、研磨剤粒子は、タッキング薄膜を覆う、融剤材料を含む層などの追加層と直接接触できる。実際に、融剤材料を含む追加層の材料は、更なるプロセスで研磨剤粒子をタッキング薄膜に対して適所に永久的な接合を形成することが実施されるまで、加工中に研磨剤材料を所定の位置に保持することを容易にする元々の粘度及び接着特性を有することができる。

タッキング薄膜上に、及びより詳細には融剤材料を含む追加層の上に、研磨剤粒子を供給する好適な方法には、スプレー、重力コーティング（ｇｒａｖｉｔｙ ｃｏａｔｉｎｇ）、浸漬、ダイコーティング、静電塗装、及びそれらの組み合わせが挙げられる。研磨剤粒子を適用するのに特に好適な方法には、スプレープロセスが挙げられ、融剤材料を含む追加層の上に実質的に均一な研磨剤粒子のコーティングを塗布するために実施される。

代替的な実施形態では、研磨剤粒子の供給方法には、融剤材料及び研磨剤粒子を含む混合物を形成することが含まれ得る。その混合物を形成し、かつタッキング薄膜でコーティングする第１のコーティングと次に研磨剤粒子を適用する２工程プロセスを利用することとは対照的に、タッキング薄膜の上に直接的に付着できる。研磨剤粒子を融剤と混合し、次いでその混合物をワイヤに適用することによってワイヤ単位当たりの単層中の研磨剤粒子濃度が比較的高く達成できるようになる。例えば、ワイヤ１ｍｍ当たり６００個までの研磨剤粒子を有するワイヤソーは、この方法を使用して作製できる。研磨剤粒子は、研磨剤粒子が凝集した実質的に単一層で又は多層になった研磨剤粒子で、ワイヤの上に付着できる。

研磨剤粒子には、酸化物、炭化物、窒化物、ホウ化物、オキシ窒化物、オキシホウ化物（ｏｘｙｂｏｒｉｄｅ）、ダイヤモンド及びそれらの組み合わせが挙げられる。特定の実施形態では、研磨剤粒子は超砥粒材料（ｓｕｐｅｒａｂｒａｓｉｖｅ ｍａｔｅｒｉａｌ）を組入れることができる。例えば、一つの好適な超砥粒材料にはダイヤモンドが挙げられる。特定の例では、研磨剤粒子は本質的にダイヤモンドからなることができる。

一実施形態では、研磨剤粒子は少なくとも約１０ＧＰａのビッカース硬度を有する材料を含むことができる。その他の例では、研磨剤粒子は少なくとも約２５ＧＰａの、例えば少なくとも３０ＧＰａ、少なくとも４０ＧＰａ、少なくとも５０ＧＰａ、若しくは更に少なくとも７５ＧＰａなどのビッカース硬度を有することができる。更に本明細書の実施形態において使用される研磨剤粒子は、約２００ＧＰａ以下、例えば、１５０ＧＰａ以下、若しくは更に１００ＧＰａ以下などのビッカース硬度を有することができる。研磨剤粒子は上記のいずれかの最小値と最大値との間の範囲内のビッカース硬度を有することができることは明らかである。

研磨剤粒子は、研磨剤粒子の所望する最終用途によって部分的に決定される平均粒径を有することができる。特定の例では、研磨剤粒子は約５００ミクロン以下の平均粒径を有することができる。その他の例では、研磨剤粒子の平均粒径はより小さく、平均粒径が約３００ミクロに以下、約２５０ミクロン以下、約２００ミクロン以下、約１５０ミクロン以下、若しくは更に約１００ミクロン以下などであってもよい。実施形態に従って、研磨剤粒子の平均粒径は、少なくとも約０．１ミクロン、例えば、少なくとも約０．５ミクロン、若しくは更に少なくとも１ミクロンであることができる。研磨剤粒子は、上記のいずれかの最小値と最大値との間の範囲内の平均粒径を有することができることは当然である。

研磨剤粒子は、研磨剤粒子の外側表面上にコーティング層を含んでもよい。好適なコーティング層には、金属又は合金材料が挙げられる。一つの特定の実施形態に従うと、コーティング層は遷移金属元素、例えば、チタン、バナジン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、銀、亜鉛、マンガン、タンタル、タングステン、及びそれらに組み合わせ、を含むことができる。 特定のコーティング層は、ニッケル合金、及び更にはコーティング層の組成物中に存在するその他の化学種と比較して重量％で測定した時にニッケルが最大含有物である合金などを含むことができる。さらに特定の例では、コーティング層は単一の金属種を含むことができる。例えば、コーティング層は本質的にニッケルからなることができる。

研磨剤粒子は、そのコーティング層が研磨剤粒子の外側表面の少なくとも約５０％を覆うように形成することができる。その他の実施形態では各研磨剤粒子のコーティング層の被覆はより大きく、コーティング層が、研磨剤粒子の外側表面の少なくとも約７５％、少なくとも約８０％、少なくとも約９０％、少なくとも約９５％を覆うように、若しくは本質的に外側表面全体を覆うようにすることができる。

研磨剤粒子を工程１０３においてタッキング薄膜の上に配置した後、そのプロセスはタッキング薄膜を処理することによってタッキング薄膜中で研磨剤粒子を接合させる工程１０４で継続され得る。処理には、加熱、硬化、乾燥、及びそれらの組み合わせなどのプロセスが含まれる。一つの特定の実施形態では、処理には、タッキング薄膜をタッキング薄膜の融解が誘発されるに十分な温度に加熱し、一方研磨剤粒子及び基材の損傷を押さえるために過度の温度を回避するような熱加工が含まれる。例えば、処理は基材、タッキング薄膜、及び研磨剤粒子を約４５０℃以下の温度に加熱することが含まれる。注目すべきは、処理プロセスはより低い、例えば、約３７５℃以下、約３５０℃以下、約３００℃以下、若しくは更に約２５０℃以下、処理温度で実施できることである。その他の実施形態では、処理プロセスはタッキング薄膜を少なくとも約１００℃、少なくとも約１５０℃、若しくは更に少なくとも約１７５℃という融点まで加熱することを含んでもよい。

加熱プロセスは、タッキング薄膜内で及び融剤材料を含む追加層内での材料の融解を促進させ、研磨剤粒子をタッキング薄膜及び基材と接合させることができることは理解されるだろう。加熱プロセスは研磨剤粒子とタッキング薄膜との間に特別な結合の形成を促進させることができる。コーティングされた研磨剤粒子との関連で注目すべきは、研磨剤粒子のコーティング材料とタッキング薄膜材料との間に金属結合領域が形成できることである。その金属結合領域は、タッキング薄膜中の少なくとも１種の化学種と研磨剤粒子を覆うコーティング層中の少なくとも１種の化学種との間で 相互拡散を有する拡散接合領域によって特徴付けられ、その結果金属結合領域は、２つの成分層由来の化学種の混合物を含む。

工程１０４にてタッキング薄膜を処理した後で、その工程はタッキング薄膜及び研磨剤粒子を覆う結合層の形成によって工程１０５に継続できる。その結合層の形成は向上した摩耗耐性を有する研磨物品の形成を容易にすることができる。更に接合層は研磨剤物品の研磨剤粒子の保持を増強することができる。実施形態に従うと、接合層の形成プロセスには研磨剤粒子及びタッキング薄膜によって画定された物品の外側表面上への接合層の付着が含まれる。事実、接合層は研磨剤粒子及びタッキング薄膜に直接的に接合できる。

接合層の形成には、メッキ、スプレー、浸漬、印刷、及びそれらの組み合わせなどのプロセスを含めることができる。一つの特定の実施形態に従うと、接合層はメッキプロセスによって形成できる。注意すべきことは、接合層の形成には、多工程のプロセスが含まれ、工程１０４からのタッキングされた研磨剤粒子を有する基材は最初に、接合層の形成の前に清浄化又はリンスされて、好ましくない材料（例えば、追加層由来の残留融剤材料）を除去することができる。

接合層は、接合層が研磨剤粒子及びタッキング薄膜の露出表面の少なくとも９０％を覆うように形成され得る。その他の実施形態では、接合層が研磨剤粒子及びタッキング薄膜の露出表面の少なくとも９２％、少なくとも９５％、若しくは更に少なくとも９７％を覆うように接合層の被覆をより大きくすることができる。一つの特定実施形態では、接合層が研磨剤粒子及びタッキング薄膜の露出された表面の実質的すべてを覆うように形成することができ、かつ成分層を完全に被覆し、研磨剤物品の外側表面を画定する。

接合層は有機材料、無機材料及びそれらの組み合わせなどの材料から作製できる。幾つかの好適な有機物材料には、ＵＶ硬化ポリマー、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、及びそれらの組み合わせを含むことができる。幾つかのその他の好適なポリマー材料には、ウレタン、エポキシ、ポリイミド、ポリアミド、アクリレート、ポリビニル及びそれらの組み合わせを含むことができる。

接合層に使用するのに好適な無機材料には、金属、金属合金、サーメット、セラミック、複合材、及びそれらの組み合わせが挙げられる。一つの特定の例において、接合層は少なくとも１つの遷移金属元素、及び更に詳細には遷移金属元素を含有する金属合金を有する材料で形成されることができる。接合層に使用するのに好適な幾つかの遷移金属元素には、鉛、銀、銅、亜鉛、錫、チタン、モリブデン、クロム、鉄、マンガン、コバルト、ニオブ、タンタル、タングステン、パラジウム、白金、金、ルテニウム、及びそれらの組み合わせが挙げられる。特定の例では、接合層にはニッケルが含まれ、かつニッケルを含む金属合金、若しくは更にはニッケル系合金でであってもよい。更にその他の実施形態では、接合層は本質的にニッケルからなることができる。

一つの実施形態に従うと、接合層を例えば複合材を含み、タッキング薄膜より大きな硬度を有する材料で作製できる。例えば、接合層はタッキング薄膜のビッカース硬度よりも少なくとも約５％硬いビッカース硬度を有することができる。実際に、その他の実施形態では接合層のビッカース硬度はタッキング薄膜のビッカース硬度と比較して、少なくとも約１０％、例えば少なくとも約２０％、少なくとも約３０％、少なくとも約４０％、少なくとも約５０％、少なくとも約７５％、若しくは更に少なくとも約１００％硬いことができる。

更に、接合層は圧痕法によって測定した時の破壊靭性（ＫＩｃ）が、タッキング薄膜の平均的破壊靭性よりも少なくとも約５％大であることができる。特定の実施形態では、接合層は、タッキング薄膜の破壊靭性（ＫＩｃ）よりも少なくとも約８％大きい、少なくとも約１０％大きい、少なくとも約１５％大きい、少なくとも約２０％大きい、少なくとも約２５％大きい、少なくとも約３０％大きい、若しくは更に少なくとも約４０％大きい破壊靭性を有することができる。

任意選択で、接合層はフィラー材料を含むことができる。フィラーは最終的に形成される研磨物品の性能特性を増強させるのに好適な各種材料であることができる。幾つかの好適なフィラー材料には研磨材料、中空球などの空孔形成剤、ガラス球、発泡アルミナ、貝殻並びに／又は繊維などの天然材料、金属粒子、及びそれらの組み合わせを含むことができる。

一つの特定の実施形態では、接合層に研磨剤粒子の形態のフィラーを含むことができる。フィラーの研磨剤粒子は、研磨剤粒子とは、特に粒径に関して顕著に異なっていてもよく、そのため例えば特定の例において砥粒フィラーはタッキング薄膜に接合された研磨剤粒子の平均粒径よりも実質的に小さい平均粒径を有してもよい。例えば、砥粒フィラーは研磨剤粒子の平均粒径の少なくとも約１／２の平均粒径を有することができる。実際に研磨剤フィラーは、さらに小さい平均的粒径を有していてもよく、例えば、タッキング薄膜内に配置された研磨剤粒子の平均粒径の少なくとも約１／３であり、少なくとも約１／５、少なくとも約１／１０、及び具体的には約１／２〜約１／１０の間の範囲にあってもよい。

接合層内部にある砥粒フィラーは、例えば、カーバイド、カーボン系材料（例えば、フラーレン）、ホウ化物、窒化物、酸化物、オキシ窒化物、オキシホウ化物、及びそれらの組み合わせから作製できる。特定の例では、砥粒フィラーは、ダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素、又はそれらの組み合わせなどの超砥粒材料（ｓｕｐｅｒａｂｒａｓｉｖｅ ｍａｔｅｒｉａｌ）であることができる。砥粒フィラーがタッキング薄膜に接合された研磨剤粒子と同一の材料であってもよいことは明らかである。別の例では、砥粒フィラーはタッキング薄膜に接合された研磨剤粒子とは異なった材料を含むことができる。

図２には実施形態に従った研磨物品の一部の断面図が含まれる。図示したように研磨物品２００は基材２０１を有することができ、基材はワイヤのような細長い形状である。更に説明すると、研磨物品は基材２０１の外側表面全体にわたって付着されたタッキング薄膜２０２を有する。更に、研磨物品２００は研磨剤粒子２０３を覆うコーティング層２０４を含む研磨剤粒子２０３を有することができる。研磨剤粒子２０３はタッキング薄膜２０２に接合され得る。具体的には、研磨剤粒子２０３は界面２０６においてタッキング薄膜２０２に接合され得、そこでは本明細書に説明されるように金属結合領域が形成され得る。

研磨物品２００には、研磨剤粒子２０３の外側表面を覆うコーティング層２０４が含まれることができる。注目すべきは、コーティング層２０４がタッキング薄膜２０２と直接的に接触できることである。本明細書で説明されるように、研磨剤粒子２０３、更に詳細には研磨物品２０３のコーティング層２０４はコーティング層２０４とタッキング薄膜２０２との間の界面において金属結合領域を形成することができる。

一実施形態によると、タッキング薄膜２０２は研磨剤粒子２０３の平均粒径と比較して特定の厚さを有することができる。例えば、タッキング薄膜２０２は、研磨剤粒子２０３の平均粒径の約８０％以下の平均厚さを有することができる。その他の研磨物品では、タッキング薄膜２０２は、研磨剤粒子２０３の 平均粒径の約７０％以下の平均厚さを有することができ、例えば、約６０％以下、約５０％以下、約４０％以下、若しくは更に約３０％以下のであってもよい。更に特定の例では、タッキング薄膜２０２の平均厚さは、研磨剤粒子２０３の平均粒径の少なくとも約３％であることができ、例えば、少なくとも約５％、少なくとも約８％、若しくは更に少なくとも約１０％であってもよい。タッキング薄膜２０２は上記のいずれかの最小値と最大値の間の範囲内の平均厚さを有することができることは明らかである。

代替表現では、特定の研磨物品によると、タッキング薄膜２０２は約２５ミクロン以下の平均厚さを有することができる。更にその他の実施形態ではタッキング薄膜２０２は約２０ミクロン以下の平均厚さを有することができ、例えば、約１５ミクロン以下、約１２ミクロン以下、若しくは更に約１０ミクロン以下であってもよい。一実施形態に従うと、タッキング薄膜２０２は少なくとも約０．０５ミクロンである、例えば少なくとも約０．１ミクロン、少なくとも約０．５ミクロン、若しくは更に少なくとも約１ミクロン、の平均厚さを有することができる。タッキング薄膜２０２が上記のいずれかの最小値と最大値との間の範囲内の平均厚さを有することができることは明らかである。

特定の態様において、研磨剤粒子の粒径に応じてタッキング薄膜２０２の厚さは研磨物品の性能に影響を及ぼし得る。例えば、特定の粒径に対してタッキング薄膜２０２があまりに薄すぎると、研磨剤粒子は基材２０１に接合できない。更にタッキング薄膜２０２があまりに厚すぎると、研磨剤粒子がタッキング薄膜２０２の内部にあまりに深く埋め込まれてしまい、コーティング層２０４が研磨剤粒子２０３及びタッキング薄膜２０２を覆って付着されると、研磨剤粒子２０２は基材２０１から実質的に突き出ないことになる。

平均粒径が約１０〜２０ミクロンの範囲内にあるニッケルコート研磨剤粒子用には、タッキング薄膜の厚さは少なくとも約１ミクロンであり得る。更にその厚さは少なくとも約１．２５ミクロン又は少なくとも約１．７５ミクロンであってもよい。しかしながら、厚さには制限があり、その厚さは約３．０ミクロン以下、約２．７５ミクロン以下、約２．５ミクロン以下、約２．２５ミクロン以下、若しくは約２．０ミクロン以下のであり得る。平均粒径が１０〜２０ミクロンの範囲内にある研磨剤粒子用には、タッキング薄膜２０２は、上記のいずれかの最小値及び最大値の厚さ間の範囲内にある厚さを有することができる。

約４０〜６０ミクロンの範囲内の平均粒径を有するニッケルコート研磨剤粒子用には、タッキング薄膜厚さが少なくとも約１ミクロンであることができる。更に厚さは、少なくとも約１．２５ミクロン、少なくとも約１．７５ミクロン、少なくとも約２．０ミクロン、少なくとも約２．２５ミクロン、少なくとも約２．５ミクロン、少なくとも約２．７５ミクロン、若しくは更に少なくとも約３．０ミクロン、であってもよい。しかしながら、厚さには制限があり、その厚さは約５．０ミクロン以下、約４．７５ミクロン以下、約４．５ミクロン以下、約４．２５ミクロン以下、約４．０ミクロン以下、約３．７５ミクロン以下、約３．５ミクロン以下、約３．２５ミクロン以下、若しくは約３．０ミクロン以下の、ものであってもよい。４０〜６０ミクロンの範囲の平均粒径を有する研磨剤粒子用には、タッキング薄膜２０２は上記のいずれかの最小値及び最大値の間の範囲内の厚さを有することができる。

更に説明されるように、接合層２０５は、研磨剤粒子２０３及びタッキング薄膜２０２に直接的に被覆し直接的に接合し得る。一実施形態によると、接合層２０５は特定の厚さを有して形成され得る。例えば、接合層２０５は研磨剤粒子２０３の平均粒径の少なくとも約１０％の平均厚さを有することができる。その他の実施形態では、接合層２０５の平均厚さは、例えば少なくとも約２０％、少なくとも約３０％、少なくとも約４０％、若しくは更に少なくとも約５０％、より大きいであることができる。更に、接合層２０５の平均厚さは、その平均厚さが、研磨剤粒子２０３の平均粒径の約１３０％以下、例えば、約１１０％以下、約１００％以下、約９５％以下、若しくは更に約９０％以下に制限され得る。接合層２０５が上記のいずれかの最大及び最小のパーセントの間の範囲内の平均厚さを有することができることは明らかである。

更に特定の用語において、接合層２０５は、少なくとも２ミクロンである平均厚さを有するように形成できる。その他の研磨物品用には、接合層２０５は、例えば、少なくとも約５ミクロン、少なくとも約１０ミクロン、少なくとも約１５ミクロン、若しくは更に少なくとも約２０ミクロンなどのより大きな平均厚さを有することができる。特定の研磨物品は、約１００ミクロン以下、例えば、９０ミクロン以下、８０ミクロン以下、若しくは更に７０ミクロン以下の平均厚さを有する接合層２０５を有することができる。接合層２０５は上記のいずれかの最小値と最大値の間の範囲内の平均厚さを有することができることは明らかである。

特定の態様において、研磨物品はワイヤ１ｍｍ当たり少なくとも約６０個の粒子を有することができる。更にその砥粒濃度は、ワイヤ１ｍｍ当たり少なくとも約１００個の粒子、ワイヤ１ｍｍ当たり少なくとも約１５０個の粒子、ワイヤ１ｍｍ当たり少なくとも約２００個の粒子、ワイヤ１ｍｍ当たり少なくとも約２５０個の粒子、ワイヤ１ｍｍ当たり少なくとも約３００個の粒子、であることができる。別の態様では、その砥粒濃度は、ワイヤの１ｍｍ当たり約７５０個以下、ワイヤ１ｍｍ当たり約７００個以下、ワイヤ１ｍｍ当たり約６５０個以下、若しくは更にワイヤ１ｍｍ当たり約６００個以下であってもよい。別の態様では、その砥粒濃度はこれらの研磨剤濃度の値のいずれか２つを含む間の範囲内であることができる。

別の態様では、研磨物品はワイヤ１ｍ当たり少なくとも約０．５カラットのダイヤモンドの砥粒濃度を有することができる。更に砥粒濃度は、ワイヤ１ｍ当たり少なくとも約１．０カラット、ワイヤ１ｍ当たり少なくとも約１．５カラット、ワイヤ１ｍ当たり少なくとも約２．０カラット、ワイヤ１ｍ当たり少なくとも約３．０カラット、ワイヤ１ｍ当たり少なくとも約４．０カラット、ワイヤ１ｍ当たり少なくとも約５．０カラットであることができる。しかしながらその濃度には制限がある。例えば、濃度は、ワイヤ１ｍ当たり１５．０カラット以下、１ｍ当たり１４．０カラット以下、１ｍ当たり１３．０カラット以下、１ｍ当たり１２．０カラット以下、１ｍ当たり１１．０カラット以下、若しくは１ｍ当たり１０．０カラット以下であってもよい。

実施例１
基材として所定長さの高強度カーボンスチールワイヤを準備する。高強度カーボンスチールワイヤは約１２５ミクロンの平均直径を有する。タッキング薄膜を電気メッキによって基材の外側表面上に形成させる。電気メッキプロセスにより約４ミクロンの平均厚さを有するタッキング薄膜を形成する。そのタッキング薄膜は、錫／鉛が６０／４０のはんだ組成物で形成される。

タッキング薄膜を形成した後、そのワイヤをＳｔａｙ Ｃｌｅａｎ（登録商標）液状の半田付け用フラックスとしてＨａｒｒｉｓ製品グループより市販されている液状融剤材料を収容するバスの中でスプール巻き（ｓｐｏｏｌ）させ、次いでその処理されたワイヤに２０〜３０ミクロンの平均粒径を有するニッケルコートダイヤモンドの研磨剤粒子をスプレー塗布する。その後基材、タッキング薄膜、及び研磨剤粒子を約１９０℃までの温度で加熱処理する。次にその 研磨材プリフォームを冷却及びリンスする。ニッケルコートダイヤモンドをタッキング薄膜に接合させるプロセスは１５ｍ／分の平均スプール巻き速度で実施する。

その後研磨材プリフォームは１５％塩酸を使用して洗浄し、続いて脱イオン水でリンスする。リンスした物品をニッケルで電気メッキし、研磨剤粒子及びタッキング薄膜と直接接触しかつ覆う接合層を形成させる。図３には実施例１の方法で形成された研磨物品の一部の拡大画像が含まれる。

実施例２
基材として所定長さの高強度カーボンスチールワイヤを準備する。高強度カーボンスチールワイヤは約１２５ミクロンの平均直径を有する。タッキング薄膜を電気メッキによって基材の外側表面上に形成させる。電気メッキプロセスにより約６ミクロンの平均厚さを有するタッキング薄膜を形成する。そのタッキング薄膜は、錫／鉛が６０／４０のはんだ組成物で形成される。

タッキング薄膜を形成した後、そのワイヤをＳｔａｙ Ｃｌｅａｎ（登録商標）液状のはんだ付け用フラックスとしてＨａｒｒｉｓ製品グループより市販されている液状融剤材料を収容するバスの中でスプール巻き（ｓｐｏｏｌ）させ、次いでその処理されたワイヤに１５〜２５ミクロンの平均粒径を有するニッケルコートダイヤモンドの研磨剤粒子をスプレー塗布する。その後基材、タッキング薄膜、及び研磨剤粒子を約１９０℃までの温度で加熱処理する。次にその研磨材プリフォームを冷却及びリンスする。ニッケルコートダイヤモンドをタッキング薄膜に接合させるプロセスは１５ｍ／分の平均スプール巻き速度で実施する。

その後研磨材プリフォームは１５％塩酸を使用して洗浄し、続いて脱イオン水でリンスする。リンスした物品をニッケルで電気メッキし、研磨剤粒子及びタッキング薄膜と直接接触しかつ覆う接合層を形成させる。図４には得られた物品を図示する。図４に示すように、錫／鉛のタッキング薄膜４０２は約６ミクロンの厚さを有し、Ｎｉコートダイヤモンド４０４をワイヤ４０６上のタッキング薄膜４０２の中に比較的深く埋め込まれることができるようにする。しかしながら、ニッケルの最終層４０８がニッケルコートダイヤモンド４０４及びタッキング薄膜４０２の上に電気メッキされた後では、Ｎｉコートダイヤモンド４０４のワイヤ４０６の表面からの突き出しが貧弱であり、切断用に役立たない。

実施例３
基材として所定長さの高強度カーボンスチールワイヤを準備する。高強度カーボンスチールワイヤは約１２０ミクロンの平均直径を有する。タッキング薄膜を電気メッキによって基材の外側表面上に形成させる。電気メッキプロセスにより約２ミクロンの平均厚さを有するタッキング薄膜を形成する。そのタッキング薄膜は、高純度錫はんだ付け組成物で形成される。

タッキング薄膜を形成した後、そのワイヤをＳｔａｙ Ｃｌｅａｎ（登録商標）液状の半田付け用フラックスとしてＨａｒｒｉｓ製品グループより市販されている液状融剤材料を収容するバスの中でスプール巻き（ｓｐｏｏｌ）させ、次いでその処理されたワイヤに１０〜２０ミクロンの平均粒径を有するニッケルコートダイヤモンドの研磨剤粒子をスプレー塗布する。 その後基材、タッキング薄膜、及び研磨剤粒子を約２５０℃までの温度で加熱処理する。次にその 研磨材プリフォームを冷却及びリンスする。ニッケルコートダイヤモンドをタッキング薄膜に接合させるプロセスは１５ｍ／分の平均スプール巻き速度で実施する。

その後研磨材プリフォームは１５％塩酸を使用して洗浄し、続いて脱イオン水でリンスする。リンスした物品をニッケルで電気メッキし、研磨剤粒子及びタッキング薄膜と直接接触しかつ覆う接合層を形成させる。

実施例４
基材として所定長さの高強度カーボンスチールワイヤを準備する。高強度カーボンスチールワイヤは約１２０ミクロンの平均直径を有する。タッキング薄膜を電気メッキによって基材の外側表面上に形成させる。電気メッキプロセスにより約２ミクロンの平均厚さを有するタッキング薄膜を形成する。そのタッキング薄膜は、高純度錫はんだ付け組成物で形成される。

タッキング薄膜を形成した後、そのワイヤをＳｔａｙ Ｃｌｅａｎ（登録商標）液状の半田付け用フラックスとしてＨａｒｒｉｓ製品グループより市販されている液状融剤材料を収容するバスの中でスプール巻き（ｓｐｏｏｌ）させ、次いでその処理されたワイヤに１０〜２０ミクロンの平均粒径を有するニッケルコートダイヤモンドの研磨剤粒子を融剤と混合する。その後基材、タッキング薄膜、及び研磨剤粒子を約２５０℃までの温度で加熱処理する。次にその研磨材プリフォームを冷却及びリンスする。ニッケルコートダイヤモンドをタッキング薄膜に接合させるプロセスは１５ｍ／分の平均スプール巻き速度で実施する。

その後研磨材プリフォームは１５％塩酸を使用して洗浄し、続いて脱イオン水でリンスする。リンスした物品をニッケルで電気メッキし、研磨剤粒子及びタッキング薄膜と直接接触しかつ覆う接合層を形成させる。

融剤中のニッケルコートダイヤモンド研磨剤粒子の濃度を調節することによって、ワイヤ上のダイヤモンドの濃度は、ワイヤ１ｍｍ当たり６０個の粒子及びワイヤ１ｍｍ当たり６００個の粒子を有する範囲で得られる。これは１２０ミクロンのスチールワイヤ１ｍ当たり約０．６〜６．０カラットに相当する。図５にワイヤ１ｍｍ当たり粒子５０２を約６０個の濃度で有するワイヤ５００を示し、図６にワイヤ１ｍｍ当たり粒子６０２を約６００個の濃度で有するワイヤ６００を示す。これらのワイヤ５００，６００の各々の上の粒子５０２，６０２は、凝集することなく又は積み重ねされる（多数層である）ことなく、実質的に単一層で配置される。

切断試験
１００ｍｍ四方のシリコンのレンガ１２個を加工物として準備する。実施例４に従って製造された３６５ｍのワイヤを準備する。ワイヤはワイヤ１ｍ当たり約１．０カラットの研磨剤粒子濃度を有する。ワイヤには約１４ニュートンのワイヤ張力があり、９ｍ／秒の速度で操作する。切断時間は１２０分である。ワイヤは順調に加工物を切断しシングルカットで１２個のウエハを生産した。

ＥＤＳ分析
実施例４のワイヤのＥＤＳ解析により、ワイヤ上に形成された金属間化合物の徴候は認められない。図７を参照して、ＥＤＳ解析の結果によりスチールワイヤ７０２及びスチールワイヤ７０２上に付着される錫７０４の層が示される。更にニッケルの層が錫７０４の上に付着される。図８では、同様にＥＤＳ解析の結果は、ニッケル層８０２がダイヤモンド８０４の周囲に形成され、その結果ダイヤモンド８０４は殆ど完全にニッケル層８０２でコーティングされていることを示す。更にニッケル層８０２はスチールコア８０８の上に付着される錫層８０６と界面を形成する。

実施例５
基材として所定長さの高強度カーボンスチールワイヤを準備する。高強度カーボンスチールワイヤは約１２０ミクロンの平均直径を有する。タッキング薄膜を浸漬コーティングによって基材の外側表面上に形成させる。浸漬コーティング工程により約２ミクロンの平均厚さを有するタッキング薄膜を形成する。そのタッキング薄膜は、高純度錫はんだ付け組成物で形成される。

タッキング薄膜を形成した後、そのワイヤをＳｔａｙ Ｃｌｅａｎ（登録商標）液状の半田付け用フラックスとしてＨａｒｒｉｓ製品グループより市販されている液状融剤材料を収容するバスの中でスプール巻き（ｓｐｏｏｌ）させ、次いでその処理されたワイヤに１０〜２０ミクロンの平均粒径を有するニッケルコートダイヤモンドの研磨剤粒子をスプレー塗布する。残念ながら、理由はよく分からないが、研磨剤粒子は浸漬コーティングによって形成されたタッキング薄膜と接着しなく、残りの加工処理プロセスは実施されない。

基材上の研磨剤粒子の欠損によって、実施例５に類似した方式で形成された研磨物品は使用可能な量の研磨剤粒子を欠損しているであろうし、その研磨物品は研磨切断工具として支持されないであろう。

上記の開示した主題は例示するものとして見なされ、制限するものではなく、かつ付帯の請求項はその全ての変形形態、改良形態、及びその他の実施形態を対象とすることを意図し、それは本発明の真の発明の範囲内に含まれる。従って、本発明の範囲は、法によって許可される最大の度合いまで、以下の請求項およびそれらの均等物の最も広い範囲で許容されるとする解釈によって決定され、前述の詳細な説明によって制約又は制限されるべきではない。

本開示の要旨は特許法に従うために提供されるものであって、本発明の特許請求の範囲の範囲又は意味を解釈又は制限するために使用されるものではないと判断して提出されるものである。更に前記の図面の詳細な説明における種々の特徴が、開示の効率化の目的で一群にされたり又は単一の実施形態中で説明されたりしている。本開示は、特許請求された実施形態が各請求項の中で明確に唱えたものより多くの特徴を要求するものであるという意図を反映するとして解釈されない。むしろ、以下の請求項は、開示された任意の実施形態のすべての特徴より少ない発明的主題を対象とするものである。従って以下の請求項は図面の詳細な説明の中に組み込まれ、各請求項は、特許請求された主題を独立して規定するような独自の存在である。

以下は研磨物品、特に単一層の研磨物品の形成方法に関する。

過去一世紀にわたり各種産業用に、加工物から材料を取り除く一般的な機能用途（例えばのこ切断、ドリル加工、研磨、洗浄処理、彫刻、及び研削を含む）に向けて多様な研磨工具が開発されてきた。特に電子産業に関しては、単結晶インゴットの材料をスライスしてウエハを形成するのに好適な研磨剤が特に該当する。産業が成熟するにつれてインゴットはより大きな直径に増大し、かつ遊離砥粒及びワイヤソーを使用することが、そのような加工物の歩留まり、生産性、加工変質層、寸法の制約及びその他の因子によって受け入れられるようになってきた。

一般的には、ワイヤソーは長尺のワイヤに取付けられた研磨剤を有する研磨工具であり、高速度でスプール巻きされ切断機能をもたらす。丸のこはブレードの半径以下の切断深さに制約されるが、ワイヤソーはより融通性があり、直線的な切削経路又は輪郭切削経路が可能である。

従来の研磨剤固定ワイヤソーでは、金属ワイヤ又はケーブルの上にスチールビーズを滑り込ませ、そのビーズをスペーサーによって離間させてこれらの物品を作製するなど様々な手法が行われてきた。これらのビーズは、一般的に電気メッキ又は焼結のどちらかによって取付けられる研磨剤粒子により被覆され得る。しかしながら電気メッキ及び焼結は、時間がかかり従ってコストのかかる事業であり、ワイヤソー切削工具を迅速に生産することが妨げられている。これらのワイヤソーの大部分は、電子部品用途のような切り溝損失がそれ程重大でない用途に使用され、石や大理石の切断に多く使用される。化学的接合方法、例えばろう付けによって研磨剤粒子を取り付ける幾つかの試みが行われたが、そのような製作方法はワイヤソーの引張強度を低下させ、ワイヤソーは高張力下での切断利用の際に破断及び早期破壊を受けやすいようになる。その他のワイヤソーでは、樹脂を使用して研磨剤をワイヤに接合させる。残念ながら、樹脂接合したワイヤソーは急速に摩耗しやすく、特に硬質材料を切り込む際に、研磨剤粒子の使用寿命を実現する前にかなり研磨剤が失われる。

従って、産業界では改善された切削工具が、特にワイヤソーの分野で引き続いて必要とされる。

一態様によれば、研磨物品は、基材と、基材を覆うタッキング薄膜と、タッキング薄膜に接合される研磨剤粒子を覆うコーティング層を含む研磨剤粒子とを含み、コーティング層とタッキング薄膜との間の接合が金属結合領域を画定し、かつ接合層が研磨剤粒子とタッキング薄膜とを覆う。

別の態様によれば、研磨物品は、長さ：幅のアスペクト比が少なくとも約１０：１である細長い本体で構成される基材と、約４５０℃以下の融点を有するはんだ材料を含む基材を覆うタッキング薄膜と、タッキング薄膜に接合された研磨剤粒子、及び研磨剤粒子とタッキング薄膜を覆う接合層とを含む。

更に別の態様では、研磨物品の形成方法は、基材を準備すること、基材の表面を覆うタッキング薄膜を形成すること、そのタッキング薄膜がはんだ材料を含むこと、そのタッキング薄膜の上にコーティング層を含む研磨剤粒子を配置すること、及びコーティング層とタッキング薄膜を互いに接合するためにタッキング薄膜を処理すること、を含む。その方法は、タッキング薄膜及び研磨剤粒子を覆って接合層を形成することを含む。

さらに別の態様によれば、研磨物品の形成方法は、長さ：幅のアスペクト比が少なくとも約１０：１である細長い本体で構成される基材を準備すること、その基材の表面を覆う金属を含むタッキング薄膜を形成すること、そのタッキング薄膜が約４５０℃以下の融点を有すること、そのタッキング薄膜の中に研磨剤を配置すること、及びタッキング薄膜と研磨剤粒子を覆って接合層を形成すること、を含む。

別の態様は研磨物品の形成方法を含み、その方法は、ワイヤで構成される基材を準備すること、その基材の表面を覆う金属材料を含むタッキング薄膜を形成すること、そのタッキング薄膜の中に研磨剤粒子を配置すること、そのタッキング薄膜を処理して研磨剤粒子とタッキング薄膜との間に金属結合領域を形成すること、及びそのタッキング薄膜及び研磨剤粒子を覆って接合層を形成すること、を含む。

添付の図面を参照して、本開示はより良く理解され、かつ多くの特徴及び利点は当業者に明らかになるであろう。

図１は実施形態に従う研磨物品を形成するプロセスを提供するフローチャートを含む。 図２は実施形態に従う研磨物品の一部を例示する断面図を含む。 図３は実施形態によって形成された研磨物品の拡大画像を含む。 図４は別の実施形態によって形成された研磨物品の拡大画像を含む。 図５は別の実施形態によって形成された研磨物品の拡大画像を含む。 図６はさらに別の実施形態によって形成された研磨物品の拡大画像を含む。 図７は更に別の実施形態によって形成された研磨物品の拡大画像を含む。 図８は別の実施形態により形成された研磨物品の拡大画像を含む。

異なった図面における同系の参照番号の使用は類似又は同一の項目を示す。

以下は研磨物品に関し、特に加工物を研磨し、のこで切断するのに好適な研磨物品に関する。特定の例では、研磨物品はワイヤソーを形成することができ、そのワイヤソーは、電子産業、光学産業及びその他の関連産業における敏感な結晶材料の加工に使用することができる。

図１は実施形態に従った研磨物品を形成するプロセスを提供するフローチャートを含む。プロセスは基材を準備することによる工程１０１にて開始できる。基材はそれに研磨材料を取り付けるための表面を提供でき、それにより研磨物品の研磨性能を促進する。

実施形態に従って、基材を準備するプロセスはワイヤの形状で基材を提供するプロセスを含むことができる。実際に、ワイヤ基材はスプール巻き機構で接続してよい。例えばワイヤは供給スプールと巻取りスプールとの間に供給できる。供給スプールと巻取りスプールとの間のワイヤの移行が加工を促進させることができ、ワイヤが供給スプールから巻取りスプールに移行する間にワイヤが所望の形成プロセスを介して移行され、最終的に形成される研磨物品の成分層を形成することができる。

実施形態に従って、基材は長さ：幅のアスペクト比が少なくとも１０：１である細長い部材であることができる。その他の実施形態では、基材は少なくとも約１００：１の、例えば少なくとも１０００：１の、又はさらには少なくとも約１０，０００：１などのアスペクト比を有することができる。基材の長さは、基材の長さ方向の軸に沿って測定された最長の寸法である。幅は長さ方向の軸と直交して測定された基材の第２番目に長い（場合により最小の）寸法である。

更に、細長い部材形状の基材は、少なくとも約５０メートルの長さを有する。実際にその他の基材は少なくとも約１００メートル、例えば少なくとも約５００メートル、少なくとも約１，０００メートル、又はさらに１０，０００メートルなどの平均長さを有する、より長いものであり得る。

更に、基材は約１ｃｍ以下にできない幅を有する。実際に、基材は、約０．５ｃｍ以下、例えば、約１ｍｍ以下、０．８ｍｍ以下、又は約０．５ｍｍ以下、などの平均幅を有する細長い部材であり得る。その上、基材は少なくとも約０．０１ｍｍ、例えば、少なくとも約０．０３ｍｍなどの平均幅を有することができる。基材が上記の最小値と最大値との間の範囲内の平均幅を有してよいことは明らかである。更に、基材がほぼ円形の断面形状を有するワイヤである場合には、幅とは直径のことを指すと理解されよう。

実施形態に従って、基材は無機材料、例えば金属又は合金材料などを含むことができる。一部の基材は元素の周期律表において認識されているような遷移金属元素を含むことができる。例えば、基材は鉄、ニッケル、コバルト、銅、クロム、モリブデン、バナジン、タンタル、タングステンなどの元素を組み入れることができる。特定の実施形態に従うと、基材は鉄をふくむことができ、及びより詳細にはスチールであってもよい。

特定の実施形態では、基材はともに編まれた複数のフィラメントを含んでよいワイヤなどの細長い部材であってもよい。すなわち、基材は互いに巻きついた、編みこまれた、又は別物体例えば中央部の芯線などに固定された、多くのより小径のワイヤから形成されていることができる。特定の設計では、基材用に好適な構造体としてピアノ線を利用することもできる。

更に基材を供給するプロセスに言及すると、基材は供給スプールから巻き取りスプールまで特定の速度でスプール巻きでき、加工を容易化できることが理解されよう。例えば、基材は約５ｍ／分以下の速度で供給スプールから巻き取りスプールまでスプール巻きできる。その他の実施形態では、スプール巻きの速度は、少なくとも８ｍ／分、少なくとも１０ｍ／分、少なくとも１２ｍ／分、更には少なくとも１４ｍ／分であるようにより速くできる。特定の例では、スプール巻きの速度は約２００ｍ／分以下、例えば約１００ｍ／分以下などとし得る。スプール巻きの速度は上記のいずれかの最小値と最大値との間の範囲内であることができる。スプール巻きの速度は研磨物品が最終的に形成され得る速度を表わし得ることは理解されよう。

工程１０１にて基材を提供した後で、その基材の表面を覆うタッキング薄膜を形成することによって工程１０２にプロセスは継続される。タッキング薄膜を形成するプロセスには、付着プロセス、例えば、スプレー、印刷、浸漬、ダイコーティング、メッキ、電気メッキ、及びこれらの組合せを含むものが挙げられる。 タッキング薄膜は基材の外側表面に直接接合できる。実際にタッキング薄膜は、それが基材の外側表面の大部分を覆うように、より詳細には基材の本質的に全ての外側表面を覆うように形成することができる。

タッキング薄膜は、それが接合領域を画定するようにして基材に接合されるように形成される。接合領域はタッキング薄膜と基材との間の要素の相互拡散によって画定される。タッキング薄膜が基材の表面上に付着される場合には、付着の時点における接合領域の形成が必ずしも必要ではないことが理解されよう。例えば、タッキング薄膜と基材との間の接合領域の形成は、基材と基材上に形成されたその他の成分層との間の接合を促進するための加熱処理などのその後の加工中に形成されてよい。

実施形態に従うと、タッキング薄膜は金属、合金、金属マトリックスの複合材、及びそれらの組合せから形成できる。特定の一実施形態では、タッキング薄膜は遷移金属元素を含む材料で形成できる。例えば、タッキング薄膜は遷移金属元素を含む合金であってもよい。幾つかの好適な遷移金属元素には、例えば、鉛、銀、銅、亜鉛、錫、チタン、モリブデン、クロム、鉄、マンガン、コバルト、ニオビウム、タンタル、タングステン、パラジウム、白金、金、ルテニウム及びそれらの組合せが挙げられる。特定の一実施形態では、タッキング薄膜は錫と鉛、例えば、６０／４０の錫／鉛の組成を含む合金で作製できる。別の実施形態では、タッキング薄膜は大部分が錫の含有物である材料で作製できる。事実、特定の研磨物品ではタッキング薄膜は本質的に錫からなる材料を含む。

錫は少なくとも約９９％の純度を有し得る。更に、錫は少なくとも約９９．１％、少なくとも約９９．２％、少なくとも約９９．３％、少なくとも約９９．４％、少なくとも約９９．５％、少なくとも約９９．６％、少なくとも約９９．７％、少なくとも約９９．８％、又は少なくとも約９９．９％の純度を有することができる。別の態様では錫は少なくとも約１００％の純度を有することができる。

実施形態に従って、タッキング薄膜ははんだ材料であることができる。はんだ材料は約４５０℃以下などの特定の融点を有する材料を含むことは当然である。はんだ材料は、ろう付け材料とは異なり、ろう付け材料は一般的に、はんだ材料よりはるかに高い融点、例えば４５０℃超、更に一般的には５００℃超の融点を有する。更に、ろう付け材料は異なった組成物を有する。その上、実施形態に従うと、本明細書の実施形態のタッキング薄膜は約４００℃以下、例えば、約３７５℃以下、３５０℃以下、約３００℃以下、又は約２５０℃以下の融点を有する材料で形成してもよい。更に、タッキング薄膜は少なくとも１００℃、例えば、少なくとも１２５℃、少なくとも１５０℃、又はその上少なくとも１７５℃の融点を有してもよい。タッキング薄膜は、上記のいずれかの最低温度と最高温度との間の範囲内の融点を有することができることは当然である。

タッキング薄膜の形成はタッキング薄膜を覆う追加層の形成を含むことができる。例えば一実施形態では、タッキング薄膜の形成は、更なる加工を容易にするためにタッキング薄膜を覆う追加層の形成を含むことができる。被覆薄膜は融剤材料であることができ、融剤はタッキング薄膜の材料の融解を容易にし、タッキング薄膜上の研磨剤粒子の接着をさらに促進させる。融剤材料はタッキング薄膜を覆うほぼ均一な層の形態であることができ、より具体的にはタッキング薄膜と直接に接触する。融剤材料は液体又はペースト形態であってもよい。一実施形態によると、融剤材料はスプレー、浸漬、塗装、印刷、刷毛塗り及びそれらの組み合わせなどの付着プロセスを使用してタッキング薄膜に適用できる。

融剤材料形態の追加の層は、大部分が融剤材料の含有物を含むことができる。特定の例では、追加層の本質的に全てが融剤材料からなることができる。

工程１０２においてタッキング薄膜を形成した後で、プロセスはタッキング薄膜の上に研磨剤粒子を配置することによって工程１０３に継続できる。一部の例では、プロセスの特性に応じて、研磨剤粒子をタッキング薄膜と直接接触させることができる。より詳細には、研磨剤粒子は、タッキング薄膜を覆う、融剤材料を含む層などの追加層と直接接触できる。実際に、融剤材料を含む追加層の材料は、更なるプロセスで研磨剤粒子をタッキング薄膜に対して適所に永久的な接合を形成することが実施されるまで、加工中に研磨剤材料を所定の位置に保持することを容易にする元々の粘度及び接着特性を有することができる。

タッキング薄膜上に、及びより詳細には融剤材料を含む追加層の上に、研磨剤粒子を供給する好適な方法には、スプレー、重力コーティング（ｇｒａｖｉｔｙ ｃｏａｔｉｎｇ）、浸漬、ダイコーティング、静電塗装、及びそれらの組み合わせが挙げられる。研磨剤粒子を適用するのに特に好適な方法には、スプレープロセスが挙げられ、融剤材料を含む追加層の上に実質的に均一な研磨剤粒子のコーティングを塗布するために実施される。

代替的な実施形態では、研磨剤粒子の供給方法には、融剤材料及び研磨剤粒子を含む混合物を形成することが含まれ得る。その混合物を形成し、かつタッキング薄膜でコーティングする第１のコーティングと次に研磨剤粒子を適用する２工程プロセスを利用することとは対照的に、タッキング薄膜の上に直接的に付着できる。研磨剤粒子を融剤と混合し、次いでその混合物をワイヤに適用することによってワイヤ単位当たりの単層中の研磨剤粒子濃度が比較的高く達成できるようになる。例えば、ワイヤ１ｍｍ当たり６００個までの研磨剤粒子を有するワイヤソーは、この方法を使用して作製できる。研磨剤粒子は、研磨剤粒子が凝集した実質的に単一層で又は多層になった研磨剤粒子で、ワイヤの上に付着できる。

研磨剤粒子には、酸化物、炭化物、窒化物、ホウ化物、オキシ窒化物、オキシホウ化物（ｏｘｙｂｏｒｉｄｅ）、ダイヤモンド及びそれらの組み合わせが挙げられる。特定の実施形態では、研磨剤粒子は超砥粒材料（ｓｕｐｅｒａｂｒａｓｉｖｅ ｍａｔｅｒｉａｌ）を組入れることができる。例えば、一つの好適な超砥粒材料にはダイヤモンドが挙げられる。特定の例では、研磨剤粒子は本質的にダイヤモンドからなることができる。

一実施形態では、研磨剤粒子は少なくとも約１０ＧＰａのビッカース硬度を有する材料を含むことができる。その他の例では、研磨剤粒子は少なくとも約２５ＧＰａの、例えば少なくとも３０ＧＰａ、少なくとも４０ＧＰａ、少なくとも５０ＧＰａ、若しくは更に少なくとも７５ＧＰａなどのビッカース硬度を有することができる。更に本明細書の実施形態において使用される研磨剤粒子は、約２００ＧＰａ以下、例えば、１５０ＧＰａ以下、若しくは更に１００ＧＰａ以下などのビッカース硬度を有することができる。研磨剤粒子は上記のいずれかの最小値と最大値との間の範囲内のビッカース硬度を有することができることは明らかである。

研磨剤粒子は、研磨剤粒子の所望する最終用途によって部分的に決定される平均粒径を有することができる。特定の例では、研磨剤粒子は約５００ミクロン以下の平均粒径を有することができる。その他の例では、研磨剤粒子の平均粒径はより小さく、平均粒径が約３００ミクロに以下、約２５０ミクロン以下、約２００ミクロン以下、約１５０ミクロン以下、若しくは更に約１００ミクロン以下などであってもよい。実施形態に従って、研磨剤粒子の平均粒径は、少なくとも約０．１ミクロン、例えば、少なくとも約０．５ミクロン、若しくは更に少なくとも１ミクロンであることができる。研磨剤粒子は、上記のいずれかの最小値と最大値との間の範囲内の平均粒径を有することができることは当然である。

研磨剤粒子は、研磨剤粒子の外側表面上にコーティング層を含んでもよい。好適なコーティング層には、金属又は合金材料が挙げられる。一つの特定の実施形態に従うと、コーティング層は遷移金属元素、例えば、チタン、バナジン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、銀、亜鉛、マンガン、タンタル、タングステン、及びそれらに組み合わせ、を含むことができる。 特定のコーティング層は、ニッケル合金、及び更にはコーティング層の組成物中に存在するその他の化学種と比較して重量％で測定した時にニッケルが最大含有物である合金などを含むことができる。さらに特定の例では、コーティング層は単一の金属種を含むことができる。例えば、コーティング層は本質的にニッケルからなることができる。

研磨剤粒子は、そのコーティング層が研磨剤粒子の外側表面の少なくとも約５０％を覆うように形成することができる。その他の実施形態では各研磨剤粒子のコーティング層の被覆はより大きく、コーティング層が、研磨剤粒子の外側表面の少なくとも約７５％、少なくとも約８０％、少なくとも約９０％、少なくとも約９５％を覆うように、若しくは本質的に外側表面全体を覆うようにすることができる。

研磨剤粒子を工程１０３においてタッキング薄膜の上に配置した後、そのプロセスはタッキング薄膜を処理することによってタッキング薄膜中で研磨剤粒子を接合させる工程１０４で継続され得る。処理には、加熱、硬化、乾燥、及びそれらの組み合わせなどのプロセスが含まれる。一つの特定の実施形態では、処理には、タッキング薄膜をタッキング薄膜の融解が誘発されるに十分な温度に加熱し、一方研磨剤粒子及び基材の損傷を押さえるために過度の温度を回避するような熱加工が含まれる。例えば、処理は基材、タッキング薄膜、及び研磨剤粒子を約４５０℃以下の温度に加熱することが含まれる。注目すべきは、処理プロセスはより低い、例えば、約３７５℃以下、約３５０℃以下、約３００℃以下、若しくは更に約２５０℃以下、処理温度で実施できることである。その他の実施形態では、処理プロセスはタッキング薄膜を少なくとも約１００℃、少なくとも約１５０℃、若しくは更に少なくとも約１７５℃という融点まで加熱することを含んでもよい。

加熱プロセスは、タッキング薄膜内で及び融剤材料を含む追加層内での材料の融解を促進させ、研磨剤粒子をタッキング薄膜及び基材と接合させることができることは理解されるだろう。加熱プロセスは研磨剤粒子とタッキング薄膜との間に特別な結合の形成を促進させることができる。コーティングされた研磨剤粒子との関連で注目すべきは、研磨剤粒子のコーティング材料とタッキング薄膜材料との間に金属結合領域が形成できることである。その金属結合領域は、タッキング薄膜中の少なくとも１種の化学種と研磨剤粒子を覆うコーティング層中の少なくとも１種の化学種との間で 相互拡散を有する拡散接合領域によって特徴付けられ、その結果金属結合領域は、２つの成分層由来の化学種の混合物を含む。

工程１０４にてタッキング薄膜を処理した後で、その工程はタッキング薄膜及び研磨剤粒子を覆う結合層の形成によって工程１０５に継続できる。その結合層の形成は向上した摩耗耐性を有する研磨物品の形成を容易にすることができる。更に接合層は研磨剤物品の研磨剤粒子の保持を増強することができる。実施形態に従うと、接合層の形成プロセスには研磨剤粒子及びタッキング薄膜によって画定された物品の外側表面上への接合層の付着が含まれる。事実、接合層は研磨剤粒子及びタッキング薄膜に直接的に接合できる。

接合層の形成には、メッキ、スプレー、浸漬、印刷、及びそれらの組み合わせなどのプロセスを含めることができる。一つの特定の実施形態に従うと、接合層はメッキプロセスによって形成できる。注意すべきことは、接合層の形成には、多工程のプロセスが含まれ、工程１０４からのタッキングされた研磨剤粒子を有する基材は最初に、接合層の形成の前に清浄化又はリンスされて、好ましくない材料（例えば、追加層由来の残留融剤材料）を除去することができる。

接合層は、接合層が研磨剤粒子及びタッキング薄膜の露出表面の少なくとも９０％を覆うように形成され得る。その他の実施形態では、接合層が研磨剤粒子及びタッキング薄膜の露出表面の少なくとも９２％、少なくとも９５％、若しくは更に少なくとも９７％を覆うように接合層の被覆をより大きくすることができる。一つの特定実施形態では、接合層が研磨剤粒子及びタッキング薄膜の露出された表面の実質的すべてを覆うように形成することができ、かつ成分層を完全に被覆し、研磨剤物品の外側表面を画定する。

接合層は有機材料、無機材料及びそれらの組み合わせなどの材料から作製できる。幾つかの好適な有機物材料には、ＵＶ硬化ポリマー、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、及びそれらの組み合わせを含むことができる。幾つかのその他の好適なポリマー材料には、ウレタン、エポキシ、ポリイミド、ポリアミド、アクリレート、ポリビニル及びそれらの組み合わせを含むことができる。

接合層に使用するのに好適な無機材料には、金属、金属合金、サーメット、セラミック、複合材、及びそれらの組み合わせが挙げられる。一つの特定の例において、接合層は少なくとも１つの遷移金属元素、及び更に詳細には遷移金属元素を含有する金属合金を有する材料で形成されることができる。接合層に使用するのに好適な幾つかの遷移金属元素には、鉛、銀、銅、亜鉛、錫、チタン、モリブデン、クロム、鉄、マンガン、コバルト、ニオブ、タンタル、タングステン、パラジウム、白金、金、ルテニウム、及びそれらの組み合わせが挙げられる。特定の例では、接合層にはニッケルが含まれ、かつニッケルを含む金属合金、若しくは更にはニッケル系合金でであってもよい。更にその他の実施形態では、接合層は本質的にニッケルからなることができる。

一つの実施形態に従うと、接合層を例えば複合材を含み、タッキング薄膜より大きな硬度を有する材料で作製できる。例えば、接合層はタッキング薄膜のビッカース硬度よりも少なくとも約５％硬いビッカース硬度を有することができる。実際に、その他の実施形態では接合層のビッカース硬度はタッキング薄膜のビッカース硬度と比較して、少なくとも約１０％、例えば少なくとも約２０％、少なくとも約３０％、少なくとも約４０％、少なくとも約５０％、少なくとも約７５％、若しくは更に少なくとも約１００％硬いことができる。

更に、接合層は圧痕法によって測定した時の破壊靭性（ＫＩｃ）が、タッキング薄膜の平均的破壊靭性よりも少なくとも約５％大であることができる。特定の実施形態では、接合層は、タッキング薄膜の破壊靭性（ＫＩｃ）よりも少なくとも約８％大きい、少なくとも約１０％大きい、少なくとも約１５％大きい、少なくとも約２０％大きい、少なくとも約２５％大きい、少なくとも約３０％大きい、若しくは更に少なくとも約４０％大きい破壊靭性を有することができる。

任意選択で、接合層はフィラー材料を含むことができる。フィラーは最終的に形成される研磨物品の性能特性を増強させるのに好適な各種材料であることができる。幾つかの好適なフィラー材料には研磨材料、中空球などの空孔形成剤、ガラス球、発泡アルミナ、貝殻並びに／又は繊維などの天然材料、金属粒子、及びそれらの組み合わせを含むことができる。

一つの特定の実施形態では、接合層に研磨剤粒子の形態のフィラーを含むことができる。フィラーの研磨剤粒子は、研磨剤粒子とは、特に粒径に関して顕著に異なっていてもよく、そのため例えば特定の例において砥粒フィラーはタッキング薄膜に接合された研磨剤粒子の平均粒径よりも実質的に小さい平均粒径を有してもよい。例えば、砥粒フィラーは研磨剤粒子の平均粒径の少なくとも約１／２の平均粒径を有することができる。実際に研磨剤フィラーは、さらに小さい平均的粒径を有していてもよく、例えば、タッキング薄膜内に配置された研磨剤粒子の平均粒径の少なくとも約１／３であり、少なくとも約１／５、少なくとも約１／１０、及び具体的には約１／２〜約１／１０の間の範囲にあってもよい。

接合層内部にある砥粒フィラーは、例えば、カーバイド、カーボン系材料（例えば、フラーレン）、ホウ化物、窒化物、酸化物、オキシ窒化物、オキシホウ化物、及びそれらの組み合わせから作製できる。特定の例では、砥粒フィラーは、ダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素、又はそれらの組み合わせなどの超砥粒材料（ｓｕｐｅｒａｂｒａｓｉｖｅ ｍａｔｅｒｉａｌ）であることができる。砥粒フィラーがタッキング薄膜に接合された研磨剤粒子と同一の材料であってもよいことは明らかである。別の例では、砥粒フィラーはタッキング薄膜に接合された研磨剤粒子とは異なった材料を含むことができる。

図２には実施形態に従った研磨物品の一部の断面図が含まれる。図示したように研磨物品２００は基材２０１を有することができ、基材はワイヤのような細長い形状である。更に説明すると、研磨物品は基材２０１の外側表面全体にわたって付着されたタッキング薄膜２０２を有する。更に、研磨物品２００は研磨剤粒子２０３を覆うコーティング層２０４を含む研磨剤粒子２０３を有することができる。研磨剤粒子２０３はタッキング薄膜２０２に接合され得る。具体的には、研磨剤粒子２０３は界面２０６においてタッキング薄膜２０２に接合され得、そこでは本明細書に説明されるように金属結合領域が形成され得る。

研磨物品２００には、研磨剤粒子２０３の外側表面を覆うコーティング層２０４が含まれることができる。注目すべきは、コーティング層２０４がタッキング薄膜２０２と直接的に接触できることである。本明細書で説明されるように、研磨剤粒子２０３、更に詳細には研磨物品２０３のコーティング層２０４はコーティング層２０４とタッキング薄膜２０２との間の界面において金属結合領域を形成することができる。

一実施形態によると、タッキング薄膜２０２は研磨剤粒子２０３の平均粒径と比較して特定の厚さを有することができる。例えば、タッキング薄膜２０２は、研磨剤粒子２０３の平均粒径の約８０％以下の平均厚さを有することができる。その他の研磨物品では、タッキング薄膜２０２は、研磨剤粒子２０３の 平均粒径の約７０％以下の平均厚さを有することができ、例えば、約６０％以下、約５０％以下、約４０％以下、若しくは更に約３０％以下のであってもよい。更に特定の例では、タッキング薄膜２０２の平均厚さは、研磨剤粒子２０３の平均粒径の少なくとも約３％であることができ、例えば、少なくとも約５％、少なくとも約８％、若しくは更に少なくとも約１０％であってもよい。タッキング薄膜２０２は上記のいずれかの最小値と最大値の間の範囲内の平均厚さを有することができることは明らかである。

代替表現では、特定の研磨物品によると、タッキング薄膜２０２は約２５ミクロン以下の平均厚さを有することができる。更にその他の実施形態ではタッキング薄膜２０２は約２０ミクロン以下の平均厚さを有することができ、例えば、約１５ミクロン以下、約１２ミクロン以下、若しくは更に約１０ミクロン以下であってもよい。一実施形態に従うと、タッキング薄膜２０２は少なくとも約０．０５ミクロンである、例えば少なくとも約０．１ミクロン、少なくとも約０．５ミクロン、若しくは更に少なくとも約１ミクロン、の平均厚さを有することができる。タッキング薄膜２０２が上記のいずれかの最小値と最大値との間の範囲内の平均厚さを有することができることは明らかである。

特定の態様において、研磨剤粒子の粒径に応じてタッキング薄膜２０２の厚さは研磨物品の性能に影響を及ぼし得る。例えば、特定の粒径に対してタッキング薄膜２０２があまりに薄すぎると、研磨剤粒子は基材２０１に接合できない。更にタッキング薄膜２０２があまりに厚すぎると、研磨剤粒子がタッキング薄膜２０２の内部にあまりに深く埋め込まれてしまい、コーティング層２０４が研磨剤粒子２０３及びタッキング薄膜２０２を覆って付着されると、研磨剤粒子２０２は基材２０１から実質的に突き出ないことになる。

平均粒径が約１０〜２０ミクロンの範囲内にあるニッケルコート研磨剤粒子用には、タッキング薄膜の厚さは少なくとも約１ミクロンであり得る。更にその厚さは少なくとも約１．２５ミクロン又は少なくとも約１．７５ミクロンであってもよい。しかしながら、厚さには制限があり、その厚さは約３．０ミクロン以下、約２．７５ミクロン以下、約２．５ミクロン以下、約２．２５ミクロン以下、若しくは約２．０ミクロン以下のであり得る。平均粒径が１０〜２０ミクロンの範囲内にある研磨剤粒子用には、タッキング薄膜２０２は、上記のいずれかの最小値及び最大値の厚さ間の範囲内にある厚さを有することができる。

約４０〜６０ミクロンの範囲内の平均粒径を有するニッケルコート研磨剤粒子用には、タッキング薄膜厚さが少なくとも約１ミクロンであることができる。更に厚さは、少なくとも約１．２５ミクロン、少なくとも約１．７５ミクロン、少なくとも約２．０ミクロン、少なくとも約２．２５ミクロン、少なくとも約２．５ミクロン、少なくとも約２．７５ミクロン、若しくは更に少なくとも約３．０ミクロン、であってもよい。しかしながら、厚さには制限があり、その厚さは約５．０ミクロン以下、約４．７５ミクロン以下、約４．５ミクロン以下、約４．２５ミクロン以下、約４．０ミクロン以下、約３．７５ミクロン以下、約３．５ミクロン以下、約３．２５ミクロン以下、若しくは約３．０ミクロン以下の、ものであってもよい。４０〜６０ミクロンの範囲の平均粒径を有する研磨剤粒子用には、タッキング薄膜２０２は上記のいずれかの最小値及び最大値の間の範囲内の厚さを有することができる。

更に説明されるように、接合層２０５は、研磨剤粒子２０３及びタッキング薄膜２０２に直接的に被覆し直接的に接合し得る。一実施形態によると、接合層２０５は特定の厚さを有して形成され得る。例えば、接合層２０５は研磨剤粒子２０３の平均粒径の少なくとも約１０％の平均厚さを有することができる。その他の実施形態では、接合層２０５の平均厚さは、例えば少なくとも約２０％、少なくとも約３０％、少なくとも約４０％、若しくは更に少なくとも約５０％、より大きいであることができる。更に、接合層２０５の平均厚さは、その平均厚さが、研磨剤粒子２０３の平均粒径の約１３０％以下、例えば、約１１０％以下、約１００％以下、約９５％以下、若しくは更に約９０％以下に制限され得る。接合層２０５が上記のいずれかの最大及び最小のパーセントの間の範囲内の平均厚さを有することができることは明らかである。

更に特定の用語において、接合層２０５は、少なくとも２ミクロンである平均厚さを有するように形成できる。その他の研磨物品用には、接合層２０５は、例えば、少なくとも約５ミクロン、少なくとも約１０ミクロン、少なくとも約１５ミクロン、若しくは更に少なくとも約２０ミクロンなどのより大きな平均厚さを有することができる。特定の研磨物品は、約１００ミクロン以下、例えば、９０ミクロン以下、８０ミクロン以下、若しくは更に７０ミクロン以下の平均厚さを有する接合層２０５を有することができる。接合層２０５は上記のいずれかの最小値と最大値の間の範囲内の平均厚さを有することができることは明らかである。

特定の態様において、研磨物品はワイヤ１ｍｍ当たり少なくとも約６０個の粒子を有することができる。更にその砥粒濃度は、ワイヤ１ｍｍ当たり少なくとも約１００個の粒子、ワイヤ１ｍｍ当たり少なくとも約１５０個の粒子、ワイヤ１ｍｍ当たり少なくとも約２００個の粒子、ワイヤ１ｍｍ当たり少なくとも約２５０個の粒子、ワイヤ１ｍｍ当たり少なくとも約３００個の粒子、であることができる。別の態様では、その砥粒濃度は、ワイヤの１ｍｍ当たり約７５０個以下、ワイヤ１ｍｍ当たり約７００個以下、ワイヤ１ｍｍ当たり約６５０個以下、若しくは更にワイヤ１ｍｍ当たり約６００個以下であってもよい。別の態様では、その砥粒濃度はこれらの研磨剤濃度の値のいずれか２つを含む間の範囲内であることができる。

別の態様では、研磨物品はワイヤ１ｋｍ当たり少なくとも約０．５カラットのダイヤモンドの砥粒濃度を有することができる。更に砥粒濃度は、ワイヤ１ｋｍ当たり少なくとも約１．０カラット、ワイヤ１ｋｍ当たり少なくとも約１．５カラット、ワイヤ１ｋｍ当たり少なくとも約２．０カラット、ワイヤ１ｋｍ当たり少なくとも約３．０カラット、ワイヤ１ｋｍ当たり少なくとも約４．０カラット、ワイヤ１ｋｍ当たり少なくとも約５．０カラットであることができる。しかしながらその濃度には制限がある。例えば、濃度は、ワイヤ１ｋｍ当たり１５．０カラット以下、１ｋｍ当たり１４．０カラット以下、１ｋｍ当たり１３．０カラット以下、１ｋｍ当たり１２．０カラット以下、１ｋｍ当たり１１．０カラット以下、若しくは１ｋｍ当たり１０．０カラット以下であってもよい。

実施例１
基材として所定長さの高強度カーボンスチールワイヤを準備する。高強度カーボンスチールワイヤは約１２５ミクロンの平均直径を有する。タッキング薄膜を電気メッキによって基材の外側表面上に形成させる。電気メッキプロセスにより約４ミクロンの平均厚さを有するタッキング薄膜を形成する。そのタッキング薄膜は、錫／鉛が６０／４０のはんだ組成物で形成される。

タッキング薄膜を形成した後、そのワイヤをＳｔａｙ Ｃｌｅａｎ（登録商標）液状の半田付け用フラックスとしてＨａｒｒｉｓ製品グループより市販されている液状融剤材料を収容するバスの中でスプール巻き（ｓｐｏｏｌ）させ、次いでその処理されたワイヤに２０〜３０ミクロンの平均粒径を有するニッケルコートダイヤモンドの研磨剤粒子をスプレー塗布する。その後基材、タッキング薄膜、及び研磨剤粒子を約１９０℃までの温度で加熱処理する。次にその 研磨材プリフォームを冷却及びリンスする。ニッケルコートダイヤモンドをタッキング薄膜に接合させるプロセスは１５ｍ／分の平均スプール巻き速度で実施する。

その後研磨材プリフォームは１５％塩酸を使用して洗浄し、続いて脱イオン水でリンスする。リンスした物品をニッケルで電気メッキし、研磨剤粒子及びタッキング薄膜と直接接触しかつ覆う接合層を形成させる。図３には実施例１の方法で形成された研磨物品の一部の拡大画像が含まれる。

実施例２
基材として所定長さの高強度カーボンスチールワイヤを準備する。高強度カーボンスチールワイヤは約１２５ミクロンの平均直径を有する。タッキング薄膜を電気メッキによって基材の外側表面上に形成させる。電気メッキプロセスにより約６ミクロンの平均厚さを有するタッキング薄膜を形成する。そのタッキング薄膜は、錫／鉛が６０／４０のはんだ組成物で形成される。

タッキング薄膜を形成した後、そのワイヤをＳｔａｙ Ｃｌｅａｎ（登録商標）液状のはんだ付け用フラックスとしてＨａｒｒｉｓ製品グループより市販されている液状融剤材料を収容するバスの中でスプール巻き（ｓｐｏｏｌ）させ、次いでその処理されたワイヤに１５〜２５ミクロンの平均粒径を有するニッケルコートダイヤモンドの研磨剤粒子をスプレー塗布する。その後基材、タッキング薄膜、及び研磨剤粒子を約１９０℃までの温度で加熱処理する。次にその研磨材プリフォームを冷却及びリンスする。ニッケルコートダイヤモンドをタッキング薄膜に接合させるプロセスは１５ｍ／分の平均スプール巻き速度で実施する。

その後研磨材プリフォームは１５％塩酸を使用して洗浄し、続いて脱イオン水でリンスする。リンスした物品をニッケルで電気メッキし、研磨剤粒子及びタッキング薄膜と直接接触しかつ覆う接合層を形成させる。図４には得られた物品を図示する。図４に示すように、錫／鉛のタッキング薄膜４０２は約６ミクロンの厚さを有し、Ｎｉコートダイヤモンド４０４をワイヤ４０６上のタッキング薄膜４０２の中に比較的深く埋め込まれることができるようにする。しかしながら、ニッケルの最終層４０８がニッケルコートダイヤモンド４０４及びタッキング薄膜４０２の上に電気メッキされた後では、Ｎｉコートダイヤモンド４０４のワイヤ４０６の表面からの突き出しが貧弱であり、切断用に役立たない。

実施例３
基材として所定長さの高強度カーボンスチールワイヤを準備する。高強度カーボンスチールワイヤは約１２０ミクロンの平均直径を有する。タッキング薄膜を電気メッキによって基材の外側表面上に形成させる。電気メッキプロセスにより約２ミクロンの平均厚さを有するタッキング薄膜を形成する。そのタッキング薄膜は、高純度錫はんだ付け組成物で形成される。

タッキング薄膜を形成した後、そのワイヤをＳｔａｙ Ｃｌｅａｎ（登録商標）液状の半田付け用フラックスとしてＨａｒｒｉｓ製品グループより市販されている液状融剤材料を収容するバスの中でスプール巻き（ｓｐｏｏｌ）させ、次いでその処理されたワイヤに１０〜２０ミクロンの平均粒径を有するニッケルコートダイヤモンドの研磨剤粒子をスプレー塗布する。 その後基材、タッキング薄膜、及び研磨剤粒子を約２５０℃までの温度で加熱処理する。次にその 研磨材プリフォームを冷却及びリンスする。ニッケルコートダイヤモンドをタッキング薄膜に接合させるプロセスは１５ｍ／分の平均スプール巻き速度で実施する。

その後研磨材プリフォームは１５％塩酸を使用して洗浄し、続いて脱イオン水でリンスする。リンスした物品をニッケルで電気メッキし、研磨剤粒子及びタッキング薄膜と直接接触しかつ覆う接合層を形成させる。

実施例４
基材として所定長さの高強度カーボンスチールワイヤを準備する。高強度カーボンスチールワイヤは約１２０ミクロンの平均直径を有する。タッキング薄膜を電気メッキによって基材の外側表面上に形成させる。電気メッキプロセスにより約２ミクロンの平均厚さを有するタッキング薄膜を形成する。そのタッキング薄膜は、高純度錫はんだ付け組成物で形成される。

タッキング薄膜を形成した後、そのワイヤをＳｔａｙ Ｃｌｅａｎ（登録商標）液状の半田付け用フラックスとしてＨａｒｒｉｓ製品グループより市販されている液状融剤材料を収容するバスの中でスプール巻き（ｓｐｏｏｌ）させ、次いでその処理されたワイヤに１０〜２０ミクロンの平均粒径を有するニッケルコートダイヤモンドの研磨剤粒子を融剤と混合する。その後基材、タッキング薄膜、及び研磨剤粒子を約２５０℃までの温度で加熱処理する。次にその研磨材プリフォームを冷却及びリンスする。ニッケルコートダイヤモンドをタッキング薄膜に接合させるプロセスは１５ｍ／分の平均スプール巻き速度で実施する。

その後研磨材プリフォームは１５％塩酸を使用して洗浄し、続いて脱イオン水でリンスする。リンスした物品をニッケルで電気メッキし、研磨剤粒子及びタッキング薄膜と直接接触しかつ覆う接合層を形成させる。

融剤中のニッケルコートダイヤモンド研磨剤粒子の濃度を調節することによって、ワイヤ上のダイヤモンドの濃度は、ワイヤ１ｍｍ当たり６０個の粒子及びワイヤ１ｍｍ当たり６００個の粒子を有する範囲で得られる。これは１２０ミクロンのスチールワイヤ１ｋｍ当たり約０．６〜６．０カラットに相当する。図５にワイヤ１ｍｍ当たり粒子５０２を約６０個の濃度で有するワイヤ５００を示し、図６にワイヤ１ｍｍ当たり粒子６０２を約６００個の濃度で有するワイヤ６００を示す。これらのワイヤ５００，６００の各々の上の粒子５０２，６０２は、凝集することなく又は積み重ねされる（多数層である）ことなく、実質的に単一層で配置される。

切断試験
１００ｍｍ四方のシリコンのレンガ１２個を加工物として準備する。実施例４に従って製造された３６５ｍのワイヤを準備する。ワイヤはワイヤ１ｋｍ当たり約１．０カラットの研磨剤粒子濃度を有する。ワイヤには約１４ニュートンのワイヤ張力があり、９ｍ／秒の速度で操作する。切断時間は１２０分である。ワイヤは順調に加工物を切断しシングルカットで１２個のウエハを生産した。

ＥＤＳ分析
実施例４のワイヤのＥＤＳ解析により、ワイヤ上に形成された金属間化合物の徴候は認められない。図７を参照して、ＥＤＳ解析の結果によりスチールワイヤ７０２及びスチールワイヤ７０２上に付着される錫７０４の層が示される。更にニッケルの層が錫７０４の上に付着される。図８では、同様にＥＤＳ解析の結果は、ニッケル層８０２がダイヤモンド８０４の周囲に形成され、その結果ダイヤモンド８０４は殆ど完全にニッケル層８０２でコーティングされていることを示す。更にニッケル層８０２はスチールコア８０８の上に付着される錫層８０６と界面を形成する。

実施例５
基材として所定長さの高強度カーボンスチールワイヤを準備する。高強度カーボンスチールワイヤは約１２０ミクロンの平均直径を有する。タッキング薄膜を浸漬コーティングによって基材の外側表面上に形成させる。浸漬コーティング工程により約２ミクロンの平均厚さを有するタッキング薄膜を形成する。そのタッキング薄膜は、高純度錫はんだ付け組成物で形成される。

タッキング薄膜を形成した後、そのワイヤをＳｔａｙ Ｃｌｅａｎ（登録商標）液状の半田付け用フラックスとしてＨａｒｒｉｓ製品グループより市販されている液状融剤材料を収容するバスの中でスプール巻き（ｓｐｏｏｌ）させ、次いでその処理されたワイヤに１０〜２０ミクロンの平均粒径を有するニッケルコートダイヤモンドの研磨剤粒子をスプレー塗布する。残念ながら、理由はよく分からないが、研磨剤粒子は浸漬コーティングによって形成されたタッキング薄膜と接着しなく、残りの加工処理プロセスは実施されない。

基材上の研磨剤粒子の欠損によって、実施例５に類似した方式で形成された研磨物品は使用可能な量の研磨剤粒子を欠損しているであろうし、その研磨物品は研磨切断工具として支持されないであろう。

上記の開示した主題は例示するものとして見なされ、制限するものではなく、かつ付帯の請求項はその全ての変形形態、改良形態、及びその他の実施形態を対象とすることを意図し、それは本発明の真の発明の範囲内に含まれる。従って、本発明の範囲は、法によって許可される最大の度合いまで、以下の請求項およびそれらの均等物の最も広い範囲で許容されるとする解釈によって決定され、前述の詳細な説明によって制約又は制限されるべきではない。

本開示の要旨は特許法に従うために提供されるものであって、本発明の特許請求の範囲の範囲又は意味を解釈又は制限するために使用されるものではないと判断して提出されるものである。更に前記の図面の詳細な説明における種々の特徴が、開示の効率化の目的で一群にされたり又は単一の実施形態中で説明されたりしている。本開示は、特許請求された実施形態が各請求項の中で明確に唱えたものより多くの特徴を要求するものであるという意図を反映するとして解釈されない。むしろ、以下の請求項は、開示された任意の実施形態のすべての特徴より少ない発明的主題を対象とするものである。従って以下の請求項は図面の詳細な説明の中に組み込まれ、各請求項は、特許請求された主題を独立して規定するような独自の存在である。

Claims (104)

1. 基材と、
   前記基材を覆うタッキング薄膜と、
   前記タッキング薄膜に接合した研磨剤粒子を覆うコーティング層を含む研磨剤粒子であって、前記コーティング層と前記タッキング層との間の接合が金属結合領域を画定する、研磨剤粒子と、
   前記研磨剤粒子及び前記タッキング薄膜を覆う接合層と
   を含む、研磨物品。
2. 長さ：幅のアスペクト比が少なくとも１０：１である、細長い本体を含む基材と、
   約４５０℃以下の融点を有するはんだ材料を含む基材を覆うタッキング薄膜と、
   前記タッキング薄膜に接合した研磨剤粒子と、
   前記研磨剤粒子及び前記タッキング薄膜を覆う接合層と
   を含む、研磨物品。
3. 加工物を切断するための研磨物品であって、
   ワイヤ基材を準備する工程と、
   前記ワイヤ基材の表面を覆う金属材料を含むタッキング薄膜を形成する工程と、
   前記タッキング薄膜中に研磨剤粒子を配置する工程と、
   前記タッキング薄膜を処理して、前記研磨剤粒子と前記タッキング薄膜との間に金属結合領域を形成する工程と、
   前記タッキング薄膜及び前記研磨剤粒子を覆う接合層を形成する工程と
   を含む方法によって形成された、研磨物品。
4. 加工物を切断するための研磨物品であって、
   ワイヤ基材を準備する工程と、
   前記ワイヤ基材の表面を覆う金属材料を含むタッキング薄膜を形成する工程と、
   中に研磨剤粒子を含む融剤材料を前記タッキング薄膜に適用する工程と、
   前記タッキング薄膜を処理して、前記研磨剤粒子と前記タッキング薄膜との間に金属結合領域を形成する工程と、
   前記タッキング薄膜及び前記研磨剤粒子を覆う接合層を形成する工程と、
   を含む方法によって形成された、研磨物品。
5. 前記基材が無機材料を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の研磨物品。
6. 前記基材が金属、合金、及びそれらの組み合わせからなる材料の群から選択される材料を含む、請求項５に記載の研磨物品。
7. 前記基材が遷移金属元素を含む金属を含む、請求項６に記載の研磨物品。
8. 前記基材がスチールを含む、請求項７に記載の研磨物品。
9. 前記基材は、長さ：幅のアスペクト比が少なくとも約１０：１、少なくとも約１００：１，又は少なくとも約１００００：１、である細長い部材を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の研磨物品。
10. 前記基材が少なくとも約５０ｍの平均長さを有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の研磨物品。
11. 前記基材が少なくとも約１００ｍ，少なくとも約５００ｍ，又は少なくとも約１０００ｍの平均長さを有する、請求項１２に記載の研磨物品。
12. 前記基材が約１ｃｍ以下の平均幅を有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の研磨物品。
13. 前記基材は、平均幅が約１ｍｍ以下、約０．８ｍｍ以下、約０．５ｍｍ以下、少なくとも約０．０３ｍｍ、又は少なくとも約０．０１ｍｍである、請求項１２に記載の研磨物品。
14. 前記基材がワイヤを含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の研磨物品。
15. 前記基材が複数の編み込まれたフィラメント含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の研磨物品。
16. 前記タッキング薄膜が前記基材の表面と直接的に接触している、請求項１〜４のいずれか一項に記載の研磨物品。
17. 前記タッキング薄膜が前記基材の表面と直接的に接合している、請求項１６に記載の研磨物品。
18. 前記タッキング薄膜が前記基材の外側表面の大部分を覆う、請求項１〜４のいずれか一項に記載の研磨物品。
19. 前記タッキング薄膜が前記基材の本質的に外側表面全体を覆う、請求項１８に記載の研磨物品。
20. 前記タッキング薄膜が金属、合金、金属マトリックスの複合材、及びそれらの組み合わせからなる材料の群から選択される材料を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の研磨物品。
21. 前記タッキング薄膜が遷移金属元素を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の研磨物品。
22. 前記タッキング薄膜が遷移金属元素の合金を含む、請求項２１に記載の研磨物品。
23. 前記タッキング薄膜が、鉛、銀、銅、亜鉛、錫、チタン、モリブデン、クロム、鉄、マンガン、コバルト、ニオブ、タンタル、タングステン、パラジウム、白金、金、ルテニウム、及びこれらの組み合せからなる金属の群から選択される金属を含む、請求項２１に記載の研磨物品。
24. 前記タッキング薄膜が錫及び鉛の合金からなる、請求項２１に記載の研磨物品。
25. 前記タッキング薄膜が錫を含む、請求項２１に記載の研磨物品。
26. 前記タッキング薄膜が本質的に錫からなる、請求項２５に記載の研磨物品
27. 前記タッキング薄膜がはんだ材料を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の研磨物品。
28. 前記タッキング薄膜が約４５０℃以下の融点を有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の研磨物品。
29. 前記タッキング薄膜が約４００℃以下の融点を有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の研磨物品。
30. 前記タッキング薄膜が、約３７５℃以下、約３５０℃以下、約３００℃以下、又は約２５０℃以下の融点を有する、請求項２９に記載の研磨物品。
31. 前記タッキング薄膜が、少なくとも約１００℃、少なくとも約１２５℃、又は少なくとも約１５０℃、の融点を有する材料を含む、請求項２８に記載の研磨物品。
32. 前記タッキング薄膜が、前記研磨剤粒子の平均粒径の約８０％以下の平均厚さを有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の研磨物品。
33. 前記タッキング薄膜の前記平均厚さが、前記研磨剤粒子の平均粒径の約７０％以下、前記研磨剤粒子の平均粒径の約６０％以下、前記研磨剤粒子の平均粒径の約５０％以下、前記研磨剤粒子の平均粒径の約４０％以下、又は前記研磨剤粒子の平均粒径の約３０％以下である、請求項３２に記載の研磨物品。
34. 前記研磨剤粒子が、酸化物、炭化物、窒化物、ホウ化物、オキシ窒化物、オキシホウ化物、ダイヤモンド、及びそれらの組み合わせからなる材料の群から選択される材料を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の研磨物品。
35. 前記研磨剤粒子が超砥粒材料を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の研磨物品。
36. 前記研磨剤粒子がダイヤモンドを含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の研磨物品。
37. 前記研磨剤粒子が本質的にダイヤモンドからなる、請求項３６に記載の研磨物品。
38. 前記研磨剤粒子が少なくとも約１０ＧＰａのビッカース硬度を有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の研磨物品。
39. 前記研磨剤粒子が約５００ミクロン以下の平均粒径を有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の研磨物品。
40. 前記研磨剤粒子は、平均粒径が、約３００ミクロン以下、約２５０ミクロン以下、約２００ミクロン以下、約１５０ミクロン以下、又は約１００ミクロン以下である、請求項３９に記載の研磨物品。
41. 前記研磨剤粒子が、少なくとも約０．１ミクロン、少なくとも約０．５ミクロン、又は少なくとも約１ミクロンの平均粒径を有する、請求項３９に記載の研磨物品。
42. 前記コーティング層が、金属、合金及びそれらに組み合わせからなる材料の群から選択される材料を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の研磨物品。
43. 前記コーティング層が遷移金属元素を有する、請求項４２に記載の研磨物品。
44. 前記コーティング層がチタン、バナジン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、銀、亜鉛、マンガン、タンタル、タングステン、及びこれらの組み合わせからなる金属の群から選択される金属を含む、請求項４３に記載の研磨物品。
45. 前記コーティング層は、含有物の大部分がニッケルである、請求項４４に記載の研磨物品。
46. 前記コーティング層が本質的にニッケルからなる、請求項４５に記載の研磨物品。
47. 前記コーティング層が、前記研磨剤粒子の外側表面積の少なくとも約５０％、前記研磨剤粒子の外側表面積の少なくとも約７５％、又は前記研磨剤粒子の外側表面積の少なくとも約９０％を覆う、請求項４２に記載の研磨物品。
48. 前記コーティング層が、前記研磨剤粒子の本質的に外側表面積全体を覆う、請求項４７に記載の研磨物品。
49. 前記金属結合領域が、前記コーティング層中の少なくとも１種の化学種と前記タッキング層中の１種の化学種との間の相互拡散領域によって特徴付けられる拡散結合領域を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の研磨物品。
50. 前記接合層が前記研磨剤粒子を覆うコーティング層に直接的に接合している、請求項１〜４のいずれか一項に記載の研磨物品。
51. 前記接合層が前記タッキング薄膜の一部と直接的に接合している、請求項１〜４のいずれか一項に記載の研磨物品。
52. 前記接合層が、前記研磨剤粒子及び前記タッキング薄膜の表面の少なくとも約９０％を覆う、請求項１〜４のいずれか一項に記載の研磨物品。
53. 前記接合層が前記研磨剤粒子及び前記タッキング薄膜の本質的に表面の全体を覆う、請求項５２に記載の研磨物品。
54. 前記接合層が、金属、合金、サーメット、セラミック、複合材、及びそれらの組み合わせからなる材料の群から選択される材料を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の研磨物品。
55. 前記接合層が遷移金属元素を含む、請求項５４に記載の研磨物品。
56. 前記接合層が遷移金属元素の合金を含む、請求項５５に記載の研磨物品。
57. 前記接合層が、鉛、銀、銅、亜鉛、錫、チタン、モリブデン、クロム、鉄、マンガン、コバルト、ニオブ、タンタル、タングステン、パラジウム、白金、金、ルテニウム、及びこれらの組み合せからなる金属の群から選択される金属を含む、請求項５４に記載の研磨物品。
58. 前記接合層がニッケルを含む、請求項５４に記載の研磨物品。
59. 前記接合層が本質的にニッケルからなる、請求項５８に記載の研磨物品。
60. 前記接合層が、前記研磨剤粒子の平均的粒径の少なくとも約１０％の平均厚さを有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の研磨物品。
61. 前記接合層が、前記研磨剤の平均粒径の少なくとも約２０％、前記研磨剤の平均粒径の少なくとも約３０％、前記研磨剤の平均粒径の少なくとも約４０％、又は前記研磨剤の平均粒径の少なくとも約５０％の平均厚さを有する、請求項６０に記載の研磨物品。
62. 前記接合層が、前記研磨剤の平均粒径の約１３０％以下、前記研磨剤の平均粒径の約１１０％以下、前記研磨剤の平均粒径の約１００％以下、前記研磨剤の平均粒径の約９５％以下、又は前記研磨剤の平均粒径の約９０％以下の平均厚さを有する、請求項６０に記載の研磨物品。
63. 前記接合層が少なくとも約２ミクロンの平均厚さを有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の研磨物品。
64. 前記接合層が、少なくとも約５ミクロン、少なくとも約１０ミクロン、少なくとも約１５ミクロン、又は少なくとも約２０ミクロンの平均厚さを有する、請求項６３に記載の研磨物品。
65. 前記接合層が、約１００ミクロン以下、約９０ミクロン以下、約８０ミクロン以下、又は約７０ミクロン以下の平均厚さを有する、請求項６３に記載の研磨物品。
66. ワイヤ１ｍｍ当たり少なくとも約６０個粒子の砥粒濃度を更に有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の研磨物品。
67. 前記砥粒濃度が、ワイヤ１ｍｍ当たり少なくとも約１００個、ワイヤ１ｍｍ当たり少なくとも約１５０個、ワイヤ１ｍｍ当たり少なくとも約２００個、ワイヤ１ｍｍ当たり少なくとも約２５０個、又はワイヤ１ｍｍ当たり少なくとも約３００個である、請求項６６に記載の研磨物品。
68. 前記砥粒濃度が、ワイヤ１ｍｍ当たり約７５０個粒子以下、ワイヤ１ｍｍ当たり約７００個粒子以下、ワイヤ１ｍｍ当たり約６５０個粒子以下、又はワイヤ１ｍｍ当たり約６００個粒子以下である、請求項６６に記載の研磨物品。
69. ワイヤ１ｍ当たり少なくとも約０．５カラットのダイヤモンドの砥粒濃度を更に有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の研磨物品。
70. ワイヤ１ｍ当たり少なくも約１．０カラットのダイヤモンド、ワイヤ１ｍ当たり少なくも約１．５カラットのダイヤモンド、ワイヤ１ｍ当たり少なくも約２．０カラットのダイヤモンド、ワイヤ１ｍ当たり少なくも約３．０カラットのダイヤモンド、ワイヤ１ｍ当たり少なくも約４．０カラットのダイヤモンド、又はワイヤ１ｍ当たり少なくも約５．０カラットのダイヤモンドの砥粒濃度を更に有する、請求項６９に記載の研磨物品。
71. ワイヤ１ｍ当たり約１５．０カラットのダイヤモンド以下、ワイヤ１ｍ当たり約１４．０カラットのダイヤモンド以下、ワイヤ１ｍ当たり約１３．０カラットのダイヤモンド以下、ワイヤ１ｍ当たり約１２．０カラットのダイヤモンド以下、ワイヤ１ｍ当たり約１１．０カラットのダイヤモンド以下、又はワイヤ１ｍ当たり約１０．０カラットのダイヤモンド以下の砥粒濃度を更に有する、請求項６９に記載の研磨物品。
72. 基材を準備する工程と、
    前記基材の表面を覆う、はんだ材料を含むタッキング薄膜を形成する工程と、
    前記タッキング薄膜上にコーティング層を有する研磨剤粒子を配置する工程と、
    前記タッキング薄膜を処理して前記コーティング層及び前記タッキング薄膜を互いに接合する工程と、
    前記タッキング薄膜及び前記研磨粒子を覆って接合層を形成する工程と
    を含む研磨物品の形成方法。
73. 長さ：幅のアスペクト比が少なくとも約１０：１である細長い本体を含む基材を準備する工程と、
    約４５０℃以下の融点を有し、前記基材の表面を覆う金属を含む、タッキング薄膜を形成する工程と、
    前記タッキング薄膜中に研磨剤粒子を配置する工程と、
    前記タッキング薄膜及び前記研磨剤粒子を覆って接合層を形成する工程と
    を含む、研磨物品の形成方法。
74. ワイヤで構成される基材を準備する工程と、
    前記基材の表面を覆う金属材料を含むタッキング薄膜を形成する工程と、
    前記タッキング薄膜の中に研磨剤粒子を配置する工程と、
    前記タッキング薄膜を処理して、前記研磨剤粒子と前記タッキング薄膜との間に金属結合領域を形成する工程と、
    前記タッキング薄膜及び前記研磨剤粒子を覆って接合層を形成する工程と
    を含む、研磨物品の形成方法。
75. 基材を準備する工程が、供給スプール及び巻取りスプールに接続されたワイヤを準備することを含む、請求項７２〜７４のいずれか一項に記載の方法。
76. 基材を準備する工程が、前記ワイヤを約５ｍ／分以上の速度で前記供給スプールから前記巻取りスプールまでスプール巻きすることを含む、請求項７５に記載の方法。
77. 前記基材は、長さ：幅のアスペクト比が少なくとも約１０：１である細長い本体を含む、請求項７２〜７４のいずれか一項に記載の方法。
78. タッキング薄膜を形成する工程が、付着、スプレー、印刷、浸漬、ダイコーティング、電気メッキ、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される方法を含む、請求項７２〜７４のいずれか一項に記載の方法。
79. 前記タッキング薄膜が前記基材の表面に直接的に接合している、請求項７２〜７４のいずれか一項に記載の方法。
80. 前記タッキング薄膜が、前記タッキング薄膜及び前記基材の要素の相互拡散によって画定された結合領域で前記基材と接合している、請求項７２〜７４のいずれか一項に記載の方法。
81. 前記タッキング薄膜が前記基材の外側表面の大部分を覆う、請求項７２〜７４のいずれか一項に記載の方法。
82. 前記タッキング薄膜が前記基材の本質的に外側表面全体を覆う、請求項８１に記載の方法。
83. 前記タッキング薄膜が、金属、合金、金属マトリックスの複合材、及びそれらの組み合わせからなる材料の群から選択される材料を含む、請求項７２〜７４のいずれか一項に記載の方法。
84. 前記タッキング薄膜が遷移金属元素を含む、請求項８３に記載の方法。
85. 前記タッキング薄膜が錫及び鉛の合金を含む、請求項８４に記載の方法。
86. 前記タッキング薄膜が錫を含む、請求項８４に記載の方法。
87. 前記タッキング薄膜が約４５０℃以下の融点を有する、請求項７２〜７４のいずれか一項に記載の方法。
88. 前記タッキング薄膜が約２５０℃以下の融点を有する、請求項８７に記載の方法。
89. 前記タッキング薄膜が、前記研磨剤粒子の平均粒径の約８０％以下の平均厚さを有する、請求項７２〜７４のいずれか一項に記載の方法。
90. 前記タッキング薄膜が約２５ミクロン以下の平均厚さを有する、請求項７２〜７４のいずれか一項に記載の方法。
91. 前記タッキング薄膜上に前記研磨剤粒子を配置する工程が、前記研磨剤粒子を前記タッキング薄膜に直接接触させて配置し、前記研磨剤粒子を前記タッキング薄膜と接合させることを含む、請求項７２〜７４のいずれか一項に記載の方法。
92. 前記研磨剤粒子を前記タッキング薄膜上に配置する工程が、スプレー、重力コーティング、浸漬、ダイコーティング、静電塗装、及びそれらの組み合わせからなる群から選択されるプロセスを含む、請求項７２〜７４のいずれか一項に記載の方法。
93. 前記研磨剤粒子を前記タッキング薄膜上に配置する工程は、前記研磨剤粒子を前記タッキング薄膜を覆う追加層の上に配置することを含むことができる、請求項７２〜７４のいずれか一項に記載の方法。
94. 追加層を配置することは融剤材料を含む、請求項９３に記載の方法。
95. 前記追加層が前記タッキング薄膜の本質的に表面の全てを覆うコーティングである、請求項９３に記載の方法。
96. 前記追加層が付着プロセスによって形成される、請求項９３に記載の方法。
97. 処理する工程が、加熱、硬化、乾燥、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される方法を含む、請求項７２〜７４のいずれか一項に記載の方法。
98. 処理する工程が、前記タッキング薄膜を約４５０℃以下の温度に加熱することを含む、請求項７２〜７４のいずれか一項に記載の方法。
99. 処理する工程が、前記タッキング薄膜を加熱して前記タッキング薄膜を融解し、前記タッキング薄膜と前記コーティング層との間に金属結合領域を形成することを含む、請求項７２〜７４のいずれか一項に記載の方法。
100. 接合層を形成する工程が、前記接合層を前記研磨剤粒子及び前記タッキング薄膜の上に直接コーティングするプロセスを含む、請求項７２〜７４のいずれか一項に記載の方法。
101. 前記接合層を形成する工程が、メッキ、スプレー、印刷、浸漬、及びそれらの組み合わせを含むプロセスの群から選択されるプロセスを含む、請求項７２〜７４のいずれか一項に記載の方法。
102. 前記接合層が、有機材料、無機材料、及びそれらの組み合わせからなる材料の群から選択される材料を含む、請求項７２〜７４のいずれか一項に記載の方法。
103. 前記接合層がフィラーを含む、請求項７２〜７４のいずれか一項に記載の方法。
104. 前記フィラーが研磨剤の２次粒子を含む、請求項１０３に記載の方法。

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