JP2014530120A - バリア層を有する細長い基板本体に結合した研磨粒子を含む研磨物品及びその形成方法 - Google Patents

バリア層を有する細長い基板本体に結合した研磨粒子を含む研磨物品及びその形成方法 Download PDF

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Abstract

コア及び障壁層を有する細長い部材の形態で基板を含む研磨物品は、コアの周囲面に直接接触する。障壁層は本質的にスズから構成される。接着層は、細長い基板を覆い、研磨粒子はボンディグ層中に固定されている。【選択図】図２Ａ

Description

以下は、研磨物品を対象にし、特に、細長い本体へ固定させた研磨粒子を含む研磨物品を対象にする。
例えば、鋸引き、ドリリング、研磨、洗浄、彫刻、研削などを含む、工作物から物質を除去する一般的な機能のための様々な産業のために、様々な研磨ツールが、過去一世紀にわたって開発されてきた。特にエレクトロニクス産業に関して、シリコンウエハなどのウエハを形成する材料の単結晶インゴットをスライスするのに適した研磨ツールは特に適切である。業界は成長し続けているので、インゴットはますます大きな直径を有し、歩留まり、生産性、加工変質層、寸法上の制約などの要因のため、そのような作業のために遊離砥粒及びワイヤーソーの使用が許容されるようになった。
ワイヤーソーは、切断作用を生成するために高速でスプールさせられ得るワイヤーの長尺に取り付けられた研磨粒子を含む研磨ツールを含む。丸鋸などは、ブレードの半径未満の切り込み深さに制限されている一方、直線状又は輪郭形成された切削経路を考慮すれば、ワイヤーソーはより高い柔軟性を有する。
金属ワイヤー又はケーブル上でスチールビーズをスライドさせることにより、特定の従来のワイヤーソーが製造され、前記ビーズは、典型的にはスペーサーにより分離され、前記ビーズは、電気メッキ又は焼結のいずれかによって一般的に結合している研磨粒子により覆われている。しかしながら、電気メッキ及び焼結操作は時間がかかる可能性があり、従って、お金がかかるベンチャーとなりえ、ワイヤーソーの研磨ツールの迅速な生産を禁止している。ロウ付けなどの化学結合工程を経る研磨粒子を付着するためにいくつかの試みがなされてきたが、しかし、そのような製造方法はワイヤーソーの柔軟性を低下させ、ロウ付け塗装が疲労及び早期故障の影響を受けやすくなる。他のワイヤーソーは、ワイヤーへ研磨剤を結合するための樹脂を使用することができる。残念ながら、ワイヤーソーへ結合した樹脂は、すぐに摩損する傾向があり、研磨剤は、粒子の有効寿命が実現されるかなり前に失われる。
従って、業界は、改善されたワイヤーソー研磨ツール及びそのようなツールを形成する方法必要とし続けている。
一態様によれば、研磨物品は、コア及びコアの周囲面に直接接触するバリア層を有する、細長い部材の形態で基板を含む。バリア層は、本質的にスズから成る。接着層が細長い基板を覆い、研磨粒子は接着層に固定されている。
別の態様によれば、研磨物品は、細長い部材を含み、コア及びコアの周囲面を覆うバリア層を有する基板を含む。バリア層は、スズから成る内層及び内層を覆う外層を含む。接着層は基板のバリア層を覆い、研磨粒子は接着層に固定されている。
さらに別の態様において、研磨物品は、細長い部材を含み、コア及びコアの周囲面を覆うバリア層を有する基板を含む。７００ＭＰａの応力での回転ビーム疲労試験下で、研磨物品は少なくとも約３００，０００サイクルの疲労寿命を含む。接着層は基板のバリア層を覆い、研磨粒子は接着層に固定されている。
さらに別の態様によれば、研磨物品は、コア及びコアの周囲面を覆うバリア層を有するワイヤーを含む基板を含む。障壁層はコアの周囲面を覆い、本質的にスズから成り、前記障壁層は、本質的にコアの全周囲面を覆い、基板のコアへの水素の侵入を制限するのに十分な厚さから成る。接着層は基板の障壁層を覆い、研磨粒子は接着層に固定されている。
別の態様によれば、研磨物品を形成する方法は、コアの周囲面を覆う障壁層、スズから本質的に成る内部層を含む障壁層を含む、細長い本体を有する基板を提供することを含む。その方法は、基板を覆う接着層を形成すること及び、接着層中に研磨粒子を固定することを更に含む。
本開示は、添付の図面を言及することにより、よりよく理解することができ、その多くの特徴及び利点が当業者に明らかになり得る。
図１は、実施形態に従って、研磨物品を形成する方法を示すフローチャートを含む。 図２Ａは、実施形態に従って、研磨物品の部分の断面図を含む。 図２Ｂは、実施形態に従って、研磨物品の部分の断面図を含む。 図３は、実施形態に従って、研磨物品の一部の断面図を含む。 図４は、従来の様々なサンプル及び実施形態に従って形成されたサンプルについての、疲労寿命のプロットを含む。
異なる図面における同じ参照番号の使用は、類似又は同一の項目を示す。
以下は、研磨粒子が固定されている細長い本体を組み込んだ研磨物品を、一般的に対象としている。特に、研磨物品は、例えばワイヤーソー用途を含めることができる、研磨物品の長尺を使用する工程に適しており、単結晶材料を含む材料のセグメントブールへのエレクトロニクス産業において通常用いられる。あるいは、研磨物品は、例えば、石、他の天然材料、金属、セラミック、ポリマーなどを含む、他の材料の切断又は区分において使用してもよい。
図１は、実施形態に従って、研磨物品を形成する方法を提供するフローチャートを含む。細長い本体を有する基板を提供することにより、形成工程をステップ１０１で開始することができる。細長い本体は、細長い本体の長手軸に沿って延びる寸法により画定された長さを有することができる。基板は、そこへ研磨材を固定するための表面を提供することができ、それゆえ研磨材物品の研磨能力を促進する。
実施形態によれば、基板を提供する工程は、基板がワイヤーから本質的に成るように、ワイヤーの形態で基板を提供する工程を含むことができる。実際には、ワイヤー基板は、スプーリング機構へ接続することができる。例えば、ワイヤーを、供給スプール及び受信スプールの間に供給することができる。供給スプール及び受信スプールの間のワイヤーの変換は処理を容易にすることができ、供給スプールから受信スプールへ変換されながら、ワイヤーは最終的に形成された研磨物品の成分の層を形成するために、所望の成形プロセスにより変換されている。
実施形態によれば、基板は少なくとも１０：１の長さ：幅のアスペクト比を有する細長い部材とすることができる。他の実施形態において、基板は、少なくとも１０００：１又は、少なくとも約１０，０００：１などの、少なくとも約１００：１のアスペクト比を有することができる。基板の長さは、基板の長手方向軸に沿って測定した最長寸法である。幅は、長手方向軸に垂直に測定した基板の二番目に長い（又は、場合によっては最小の）寸法である。
さらに、細長い部材の形態の基板は、少なくとも約５０メートルの長さを有することができる。しかしながら、本明細書における実施形態の他の基板はより長くすることができ、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１０，０００メートルなどの、少なくとも約１００メートルの平均長さを有する。
さらに、基板は、約１ｃｍ以下でもよい幅を有することができる。実施形態の他の基板はより小さくすることができ、約１ｍｍ以下、約０．８ｍｍ以下、約０．５ｍｍ以下などの、約０．５ｃｍ以下の平均幅を有する。さらに、基板は、少なくとも約０．０３ｍｍなどの少なくとも約０．０１ｍｍの平均幅を有することができる。当然のことながら、基板は上述した任意の最小値及び最大値の間の範囲内の平均幅を有することができる。また、基板が概ね円形の断面形状を有するワイヤーである場合には、当然のことながら、幅への参照は直径への参照である。
基板を提供する工程をさらに参照すると、当然のことながら、処理を容易にするために特定の速度で、供給スプールから受信スプールへ、基板をスプールすることができる。例えば、供給スプールから受信スプールへ、少なくとも約５ｍ／分の速度で、基板をスプールすることができる。他の実施形態において、スプールの速度は、少なくとも約８ｍ／分、少なくとも約１０ｍ／分、少なくとも約１２ｍ／分、又は少なくとも約１４ｍ／分、又は少なくとも約２０ｍ／分のように、スプーリング速度をより大きくすることができる。スプーリング速度は、上記の任意の最小値及び最大値の間の範囲内とすることができる。当然のことながら、スプーリング速度は、最終的に形成された研磨物品を形成できる速度を表すことができる。
態様によると、基板は、コア及びコアの周囲面を覆う障壁層を含むことができる。特定の例において、コアは金属又は金属合金材料などの無機材料を含むことができる。いくつかの基板は、元素の周期律表に認識されるような、遷移金属元素から成るコアを含むことができる。例えば、基板のコアは、鉄、ニッケル、コバルト、銅、クロム、モリブデン、バナジウム、タンタル、タングステン及びそれらの組み合わせの元素を組み込むことができる。特定の実施形態によれば、基板は、鉄を含むことができ、より具体的には鋼であってもよい。
特定の実施形態において、基板のコアは、共に編みこまれた複数のフィラメントを含むことができる、マルチフィラメントワイヤーなどの細長い部材であってよい。即ち、基板のコアは、互いの周りに巻かれ、一緒に編まれ、又は中央のコアワイヤーなどの別の対象物に固定された、多くの小さなワイヤーで形成することができる。特定の設計は、コアに適した構造としてピアノ線を利用することができる。
一態様によれば、基板は、コアの周囲面を覆う障壁層を含むことができる。障壁層は、コアの周囲面に直接接触することができ、特に、コアの周囲面に直接結合することができる。一実施形態において、障壁層をコアの周囲面に結合することができ、障壁層及びコアの間に拡散結合領域を画定することができ、コアの少なくとも一つの金属元素及び障壁層の一つの元素の相互拡散により特徴付けられる。
一実施形態によると、基板を提供する工程の一部は、基板を形成するためにコアを覆う障壁層を形成することを含むことができる。障壁層は、例えば、印刷、噴霧、浸漬塗装、ダイ塗装、蒸着及びそれらの組み合わせを含む、様々な手法により形成することができる。実施形態によれば、障壁層を形成する工程は、低温工程を含むことができる。例えば、障壁層を形成する工程は、約３７５℃以下、約３５０℃以下、約３００℃以下は約２５０℃以下などの、約４００℃以下の温度で実施することができる。さらに、障壁層を形成した後、当然のことながら、例えば、洗浄、乾燥、硬化、固化、熱処理及びそれらの組み合わせなどを含む更なる処理を行うことができる。障壁層は、その後のメッキ工程における様々な化学種（例えば、水素）による、コア材料の化学的含浸に対する障壁として機能することができる。さらに、障壁層は、改善された機械的耐久性を促進することができる。
一実施形態において、障壁層は材料単一層とすることができる。障壁層は、連続的な塗装の形態とすることができ、コアの周囲面全体を覆う。例えば、障壁層は、本質的にスズから成る材料単一層とすることができる。一つの特定の例において、障壁層は、少なくとも９９．９９％スズの純度を有するスズの連続層を含むことができる。注目すべきことに、障壁層は、実質的に純粋な、非合金化材料とすることができる。即ち、障壁層は、単一金属材料から成る金属材料（例えば、スズ）とすることができる。
他の実施形態において、障壁層は金属合金とすることができる。例えば、障壁層は、銅、銀などの遷移金属種を含む、スズ及び別の金属の組み合わせを含む組成物などのスズ合金を含むことができる。いくつかの適切なスズベースの合金は、銀を含むスズベースの合金、特に、Ｓｎ９６．５／Ａｇ３．５、Ｓｎ９６／Ａｇ４、及びＳｎ９５／Ａｇ５合金を含むことができる。他の適切なスズベースの合金は、銅、特にＳｎ９９．３／Ｃｕ０．７、Ｓｎ９７／Ｃｕ３合金を含むことができる。さらに、特定のスズベースの合金は、例えば、Ｓｎ９９／Ｃｕ０．７／Ａｇ０．３、Ｓｎ９７／Ｃｕ２．７５／Ａｇ０．２５、Ｓｎ９５．５／Ａｇ４／Ｃｕ０．５合金を含む、銅及び銀の割合を含むことができる。
別の態様において、障壁層を二つの別個の層へ形成することができる。例えば、障壁層は内層を含むことができる。一実施形態において、内層は上述の障壁層の特性を含むことができる。即ち、例えば、内層はスズを含む材料の連続的層、特に本質的にスズから成る連続的層を含むことができる。
内層及び外層を、互いに関連した異なる材料から形成することができる。即ち、例えば、少なくとも一つの元素がある層のうちの一つの中に存在し、他の層のうちの一つの中には存在していない。一つの特定の実施形態において、外層は内層内に存在していない元素を含むことができる。
実施形態によれば、例えば外層が直接的に内層を覆うなど、内層と外層とを直接お互いに接触することができる。従って、内層及び外層は、基板の長さに沿って延びる界面で接合することができる。
別の実施形態によれば、外層を金属や金属合金などの無機材料を含むように形成することができる。より特定な例では、外層は遷移金属元素を含むことができる。例えば、ある一実施形態において、外層はニッケルを含むことができる。別の実施形態において、外層は、本質的にニッケルから成るように形成することができる。
ある例において、外層は内層と同様に形成することができる。しかしながら、外層は内層と同様に形成する必要はない。実施形態によれば、外層は、メッキ、噴霧、印刷、浸漬、ダイ塗装、蒸着及びそれらの組み合わせを含む工程により形成することができる。ある例において、障壁層の外層を、約４００℃以下、約３７５℃以下、約３５０℃以下、約３００℃以下、約２５０℃以下などの、比較的低い温度で形成することができる。当然のことながら、そのような方法での外層の形成は、コア及び／又は内層内の望ましくない種の含浸の制限を促進することができる。一つの特定プロセスによれば、外層を、ダイ塗装などの非メッキ工程により形成することができる。さらに、外層を形成するために使用した工程は、例えば、加熱、硬化、乾燥及びそれらの組み合わせを含む他の方法を含んでもよい。
実施形態によれば、化学的障壁層として作用するのに適している特定の平均厚さを有するように、内層を形成することができる。例えば、障壁層は、少なくとも約０．２ミクロン、少なくとも約０．３ミクロン、少なくとも約０．５ミクロン、少なくとも約０．８ミクロン又は少なくとも約１ミクロンの平均厚さを有することができる。さらに、内層の平均厚さは、例えば、約７ミクロン以下、約６ミクロン以下、約５ミクロン以下、約４ミクロン以下などの、約８ミクロン以下にすることができる。当然のことながら、内層は、上記の任意の最小厚さ及び最大厚さの間の範囲内の平均厚さを有することができること。
障壁層の外層は、特定の厚さを有するように形成することができる。例えば、一実施形態において、外層の平均厚さは、例えば、少なくとも約０．８ミクロン、少なくとも約１ミクロン又は少なくとも約２ミクロンなどの少なくとも約０．５ミクロンとすることができる。さらに、ある実施形態において、外層は、約１２ミロン以下、約１０ミクロン以下、約８ミクロン以下、約７ミクロン以下又は約５ミクロン以下の平均厚さを有することができる。当然のことながら、障壁層の外層は、上記の任意の最小厚さ及び最大厚さの間の範囲内の平均厚さを有することができる。
注目すべきことに、少なくとも一つの実施形態において、内層は、外層の平均厚さと異なる平均厚さを有するように形成することができる。そのような設計は、更なる処理のために適切な結合構造を提供しながら、特定の化学種に対する改善された含浸性を促進することができる。例えば、他の実施形態において、内層は、外層の平均厚さよりも厚い平均厚さを有するように形成することができる。しかしながら、他の実施形態において、内層は、外層の平均厚さ未満になるような平均厚さを有するように形成することができる。
注目すべきことに、障壁層（内層及び外層を含む）を、約１０ミクロン以下の平均厚さを有するように形成することができる。他の実施形態において、障壁層の平均厚さは、約９ミクロン以下、約８ミクロン以下、約７ミクロン以下、又は約６ミクロン以下など、より小さくすることができる。なお、障壁層の平均厚さは、例えば、少なくとも約０．８ミクロン、少なくとも約１ミクロン、少なくとも約２ミクロンなどの、少なくとも約０．５ミクロンとすることができる。
さらに、本明細書中の研磨物品は、ある疲労耐性を有する基板を形成することができる。例えば、基板は、回転ビーム疲労試験又はハンター疲労試験により測定されるような、少なくとも３００，０００サイクルの平均疲労寿命を有する。試験は、ＭＰＩＦ標準５６とすることができる。回転ビーム疲労試験は、指定された応力（例えば、７００ＭＰａ）、即ち、一定の応力又は、ワイヤーは最大１０６の繰り返しサイクルの数で、ワイヤーが繰り返し疲労試験では破断していない応力下での、断線までのサイクル数を測定する（例えば、応力が疲労強度を表す）。他の実施形態において、基板は、少なくとも約４００，０００サイクル、少なくとも約４５０，０００サイクロ、少なくとも約５００，０００サイクル、少なくとも約５４０，０００サイクルなどのより高い疲労寿命を実証し得る。なお、基板は、約２，０００，０００サイクルよりも大きくない疲労寿命を有し得る。
ステップ１０１で基板を設けた後、工程は基板を覆う接着層を形成することにより、ステップ１０２で継続することができる。当然のことなが、接着層は障壁層を覆うことができ、実際には、障壁層と直接接触することができる。一実施形態において、障壁層は直接障壁層へ結合することができ、もっと詳しくは、障壁層の外層へ結合することができる。
接着層を形成する適切な方法は、メッキ、噴霧、印刷、浸漬及びそれらの組み合わせなどの工程を含む。一つの特定の実施形態において、接着層は、接着工程、もっと詳しくは、無電解メッキ又は電気メッキ工程により形成することができる。注目すべきことに、障壁層は、メッキなどの操作中に、基板のコアへの化学種の含浸を制限することができる。
接着層を形成するのに適切な材料は、金属又は金属合金を含むことができる。いくつかの適切な金属種は、特に遷移金属元素を含んでもよい、銅、ニッケル、スズ、モリブデン、鉄、コバルトなどを含むことができる。例えば、接着層はニッケルを含むことができ、実際に、接着層材料は全体的にニッケルから作ることができる。他の接着層は、銅ベースの金属合金材料、ニッケルベースの金属合金材料などの合金を使用することができる。例えば、接着層は銅及び亜鉛を含む金属合金とすることができる。銅ベースの金属接着層において、銅ベースの金属合金を形成するために、銅の含有量と比較して少量で、例えば、ニッケル、タングステン、スズ及び他の金属元素などの合金化金属を加えることができる。他の実施形態において、接着層は、本質的に銅から構成することができる。
一つの特定の実施形態において、障壁層の外層はニッケルを含むことができ、接着層はニッケルを含むことができるが、外層及び障壁層の間のニッケル含有量は異なっていてもよい。そのような構成は、構成要素層間の改善された結合及び研磨物品の改善された研磨材能力を促進することができる。例えば、接着層が外層（例えば、純ニッケル）のニッケル含有量よりも低いニッケル含有量を有する金属（例えば、ニッケルベースの合金）を利用することができるため、障壁層内のニッケル含有量は接着層内のニッケル含有量よりも大きくすることができる。あるいは、接着層は障壁層の外層と比較してより大きな量のニッケルを有してもよく、前記障壁層の外層は接着層の金属（例えば、純ニッケル）と比較して、より低い量のニッケルを有する金属（例えば、ニッケルベースの合金）を利用することができる。
ステップ１０２で基板上に接着層を形成した後、その工程は、接着層内の研磨粒子を固定することによって、ステップ１０３で継続することができる。研磨粒子が、適切な研磨物品を形成するために基板に固定されるように、接着層内に研磨粒子を固定する工程を完了することができる。注目すべきことに、一実施形態において、研磨粒子を接着層中へ固定する工程は、例えば、接着層を形成する工程などを含む他の工程とは異なるステップからとすることができる。例えば、研磨粒子は、押圧圧延、噴霧、含浸、塗装、重力塗装、浸漬、ダイ塗装、静電塗装、及びそれらの組み合わせを含む、様々な工程により固定することができる。
一つの特定の実施形態において、研磨粒子を接着層内に固定する工程は、研磨粒子が接着層材料中へ押圧される押圧工程を含むことができる。例えば、基板を二つのローラーの間に通過させることができる。研磨粒子の内容物はまた、ローラーの間で基板を移動させる際に、研磨粒子を、ローラー間の接着層中へ押し込むことができるように、ローラー間に含めることもできる。当然のことながら、研磨粒子はローラーの表面上に設けられていてもよく、基板がローラーの間を通過するように、ローラーの表面上の研磨粒子の一部が接着層内に埋め込まれていてもよい。あるいは、ローラーの間に捕捉された研磨粒子が接着層内に押圧され、埋め込まれるように、研磨粒子を基板に近接する二つのローラーの間の領域へ注入してもよい。
あるいは、接着層中に研磨粒子を固定する工程は別の工程と組み合わせて行うことができる。例えば、接着層及び研磨粒子の層を、同時に、単一工程で基板上へ蒸着することができる。特定の実施形態によると、基板を、接着層材料中に研磨粒子の懸濁液を含む混合物を通して変換することができ、ここで混合物を通して基板を変換する際に、その中に固定された研磨粒子の層を有する接着層を形成するために、懸濁液は基板へ付着、接着させる。当然のことながら、接着層を形成し、接着層中に研磨粒子を固定する形成方法を組み合わせる他の工程も使用することができる。
研磨粒子は、酸化物、炭化物、窒化物、ホウ化物、ダイアモンド及びそれらの組み合わせなどの材料を含むことができる。ある実施形態において、研磨粒子は超砥粒材料を組み込むことができる。例えば、ある適切な超砥粒材料はダイアモンドを含む。特定の例において、研磨粒子は本質的にダイアモンドから成ってもよい。
一実施形態において、研磨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。他の例において、研磨粒子は、少なくとも約３０ＧＰａ、少なくとも約４０ＧＰａ、少なくとも約５０ＧＰａ、少なくとも約７５ＧＰａなど、少なくとも約２５ＧＰａのビッカース硬度を有することができる。さらに、本明細書中の実施形態における使用のための研磨粒子は約１５０ＧＰａ以下、又は約１００ＧＰａ以下など、約２００ＧＰａ以下のビッカース硬度を有することができる。当然のことながら、研磨粒子が上記の任意の最小値及び最大値の間の範囲内のビッカース硬度を有することができる。
研磨粒子は、研磨物品の所望の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。ある例において、研磨粒子は約５００ミクロン以下の平均サイズを有することができる。他の例において、研磨粒子の平均粒径は、平均粒径が約４００ミクロン以下、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ミクロン以下など、より小さくすることができる。実施形態によれば、研磨粒子の平均粒径は、例えば、少なくとも約０．５ミクロン、少なくとも約１ミクロンなど、少なくとも約０．１ミクロンとすることができる。当然のことながら、研磨粒子は、上記の任意の最小値及び最大値の間の範囲内の平均粒径を有することができる。そのような値は、研磨粒子を覆う追加のコーティングを占めても占めなくてもよい。
研磨粒子がコア／シェル構造を有し、前記コアが上述の研磨粒子を含み、グリットコーティング層がシェル層の形態でコアを覆うように、研磨粒子は研磨粒子の外表面上にグリットコーティング層を含んでいてもよい。グリットコーティング層の適切な材料は、金属又は金属合金材料を含むことができる。一つの特定の実施形態によれば、グリットコーティング層は、チタン、バナジウム、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、それらの組み合わせなどの遷移金属元素を含むことができる。あるグリッドコーティング層は、ニッケル合金などのニッケルを含むことができ、ニッケル合金でもコーティング層組成物中に存在する他の種と比較して、重量パーセントで測定した大部分の量のニッケルを有している。より特定の例において、グリットコーティング層は、単一の金属種を含むことができる。例えば、グリットコーティング層は、本質的にニッケルから成ってよい。あるいは、グリットコーティング層は銅を含むことができ、銅ベースの合金から作ることができ、もっと詳しく言うと、本質的に銅で成ってもよい。
グリットコーティング層が、少なくとも約２５％、少なくとも約３０％、少なくとも約４０％、又は少なくとも約５０％の研磨粒子（即ち、コア）の外表面積を覆うように、研磨粒子を形成することができる。他の実施形態において、各研磨粒子のグリットコーティング層の被覆率は、研磨粒子の外表面の少なくとも約７５％、少なくとも約８０％、少なくとも９０％、少なくとも約９５％又は実質的に全体とすることができる。
グリットコーティング層は研磨粒子（即ち、コア）と直接接触させることができ、研磨粒子のそれぞれの外表面に直接結合することができる。特定の実施形態において、グリットコーティング層は研磨粒子の外表面に直接的に無電解メッキすることができる。
本明細書における実施形態に従ったある研磨物品について、グリットコーティング層は、それぞれの研磨粒子の総重量の少なくとも約５％の量で存在することができる。他の実施形態において、研磨粒子のそれぞれが、少なくとも約１０％、少なくとも約２０％又は少なくとも約３０％のそれぞれの研磨粒子の総重量についてのグリットコーティングコーティング層を含むように作られるように、グリットコーティング層の量をより大きくすることができる。さらに、ある例において、それぞれの研磨粒子上に存在するグリットコーティング層の量は、それぞれの研磨粒子の総重量の約１００％以下、約６０％以下、約５０％以下、約４５％以下、約４０％以下、又は約３８％以下など、制限することができる。当然のことながら、それぞれの研磨粒子上に存在するグリットコーティングの量は、上記の任意の最小パーセンテージ及び最大パーセンテージの間の範囲内とすることができる。
一実施形態によると、グリットコーティング層は、約１２ミクロン以下の平均厚さを有することができる。他の例において、グリットコーティング層の厚さは、約１０ミクロン以下、約８ミクロン以下、約６ミクロン以下、約５ミクロン以下など、より小さくすることができる。さらに、グリットコーティング層の平均厚さは、少なくとも約０．７ミクロン、少なくとも約１ミクロンなど、少なくとも約０．２ミクロン、少なくとも約０．５ミクロンとすることができる。当然のことながら、グリットコーティング層の平均厚さは上記の任意の最小値及び最大値の間の範囲内とすることができる。
グリットコーティング層を、コアによって測定される研磨粒子の平均粒径の約８０％以下の平均厚さを有するように形成することができる。一実施形態によれば、研磨粒子の平均粒径の約４０％以下、約３０％以下など、約７０％以下、約６０％以下、約５０％以下の平均厚さを有するように、グリットコーティング層を形成することができる。さらに他の実施形態において、グリットコーティング層の平均厚さは、研磨粒子の平均粒径の少なくとも約１％、少なくとも約５％、少なくとも約１０％又は少なくとも約１２％とすることができる。当然のことながら、グリットコーティング層の平均厚さは、上記の任意の最小値及び最大値の間の範囲内とすることができる。
図２Ａ及び２Ｂは、実施形態による研磨物品の断面図を含む。図示されるように、図２Ａの研磨物品３００は、コア３０２及びコア３０２を覆い且つ囲む障壁層３２２を含む基板３０１を含む。図示されるように、コア３０１は、円形の断面形状を有することができる。物品３００は、障壁層３２２を覆う接着層３０３をさらに含むことができる。一つの特定の実施形態において、接着層３０３は研磨粒子３０７及び障壁層３２２の外面の大部分を覆うことができ、より具体的には、総外面の少なくとも９０％、さらにより具体的には、本質的に研磨粒子３０７及び障壁層３２２の外面全てを覆うことができる。
ある設計において、接着層３０３はフィラー３０９を組み込むことができる。フィラー３０９は、接着層３０３及び研磨物品３００全体の研磨能力及び摩耗特性の改善に役立ち得る微粒子を含むことができる。例えば、フィラー３０９は、研磨粒子３０７と異なる、二次的な研磨粒子を含むことができる。しかしながら、フィラー３０９の微粒子は、特にサイズに関しては、研磨粒子３０７よりも大幅に異なる場合があり、これは、例えば、研磨粒子３０７の平均粒径よりも実質的に小さい平均粒径を有するフィラー３０９を含むことができる。例えば、フィラー３０９の微粒子は、研磨粒子３０７の平均粒径よりも少なくとも２倍よりも小さい平均粒径を有することができる。ある実施形態において、フィラーの粒子は、研磨粒子３０７の平均粒径の少なくとも約５倍小さい、少なくとも約１０倍小さい、少なくとも約１００倍小さい、又は少なくとも約１０００倍小さいなど、少なくとも３倍小さい程度のような、さらに小さい平均粒径を有することができる。ある研磨物品は、研磨粒子３０７の平均粒径より、約２倍〜約１０００倍小さい又は約１０倍〜約１０００倍小さい範囲内の平均粒径を有する粒子を含むフィラー３０９を使用してもよい。
接着層３０３内のフィラー３０９の微粒子は、炭化物、炭素ベースの材料（例えば、フラーレン）、ホウ化物、窒化物、酸化物及びそれらの組み合わせなどの材料を含むことができる。特定の例において、粒子は、ダイアモンド、立方晶窒化ホウ素、それらの組み合わせなどの超砥粒材料とすることができる。したがって、当然のことながら、フィラー３０９の粒子は、研磨粒子３０７と同じ材料とすることができる。他の例において、フィラー３０９の粒子は、研磨粒子３０７の材料とは異なる材料を含むことができる。
他の設計によれば、フィラー３０９は金属又は金属合金材料から作ることができる。例えば、フィラー３０９は金属を含む微粒子を含むことができる。適切な金属材料は遷移元素を含むことができる。フィラー３０９の微粒子中における使用に適している特定の遷移金属元素は、銅、銀、鉄、コバルト、ニッケル、亜鉛、モリブデン、クロム、ニオブ及びそれらの組み合わせを含むことができる。
さらに図２Ａに図示されるように、研磨物品３００は、接着層３０３の外表面３１１及び研磨粒子３０７の部分を覆うコーティング層３０５を含むことができる。さらに図示されるように、コーティング層３０５はコーティング層材料３０５のマトリックス内に含まれるコーティングフィラー材料３１１を含むことができ、実質的に全てのコーティングフィラー材料３１１がコーティング層材料３０５により囲まれるように、コーティング層３０５内に配置することができる。注目すべきことに、コーティング層のフィラー３１１は、接着層３０３内のフィラー材料３０９の微粒子と同じ特性を有する微粒子を含むことができる。さらに、フィラー３１１は、改善された弾力性、硬度、靭性、及び耐摩耗性などの、改善された機械的特性のために、コーティング層３０５内に設けられてもよい。特定の実施形態において、コーティングフィラー材料３１１を構成する微粒子は、接着層３０３内のフィラー材料３０９の微粒子と同じにすることができる。さらに、他の実施形態において、コーティングフィラー材料３１１の微粒子は、接着層３０３のフィラー材料３０９の微粒子と異なっていてもよい。
図２Ｂの研磨物品３５０は、コア３０２及びコア３０２を覆い且つ囲む障壁層３２２を含む、基板３０１を含む。図示されるように、障壁層３２２は、コア３０２の周囲面を覆い、直接的に接触している内層３２３を含むことができる。障壁層３２２は、さらに、内層３２３を覆い、直接的に接触している外層３２４を含むことができる。物品３５０は、さらに、それが実質的に基板３０１の上面を覆い、特に障壁層３２２の外表面３２４全ての外および周囲面を本質的に覆うことができるように、障壁層３２２を覆う接着層３０３をさらに含むことができる。さらに、図示されるように、研磨物品３５０は図２Ａの研磨物品３００に記載される同じ特長の多くを含むことができる。
図３は、実施形態による研磨物品の一部の断面図を含む。図示されるように、研磨物品４００は、円形断面形状を有するコア３０２及び、本明細書において記載されるように内層３２３及び外層３２４を含むコア３０２を覆う障壁層３２２を含む、基板３０１を含むことができる。研磨物品４００は、障壁層３２２及び接着層３０３によって画定される界面３３０を覆う接着層３０３を含むことができる。さらに、図示されるように、研磨物品４００は、接着層３０３を覆うコーティング層３０５及び、接着層３０３及びコーティング層３０５内に含まれる研磨物品３０７を含む。
特定の実施形態によれば、研磨粒子３０７の平均粒径に対して一定の関係を有する平均厚さ（ｔｂｌ）を有するように接着層を形成することができる。例えば、接着層３０３は、研磨粒子３０７の平均粒径の少なくとも約１０％である、平均厚さ（ｔｂｌ）を有することができる。他の実施形態において、接着層の平均厚さ（ｔｂｌ）は、研磨粒子３０７の平均粒径の少なくとも約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６０％又は少なくとも約８０％のように、より大きい。特定の研磨物品について、接着層３０３は、研磨粒子３０７の平均粒径の約１５０％以下、約１２０％以下、約１００％以下、約９０％以下、約８５％以下、約８０％以下、約７５％以下の平均厚さ（ｔｂｌ）を有することができる。当然のことながら、接着層の平均厚さ（ｔｂｌ）は、上記の任意の最小パーセンテージ及び最大パーセンテージの間の範囲内にすることができる。
一実施形態において、接着層３０３の平均厚さ（ｔｂｌ）は、少なくとも約１ミクロンとすることができる。他の場合において、接着層３０３は、少なくとも約２ミクロン、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２０ミクロン、少なくとも約３０ミクロン又は少なくとも約５０ミクロンの程度の平均厚さを有する、より強固にすることができる。さらに、特定の場合において、接着層は、約１００ミクロン以下、約９０ミクロン以下、約８０ミクロン以下、約７０ミクロン以下、約６０ミクロン以下の平均厚さ（ｔｂｌ）を有することができる。当然のことながら、接着層の平均厚さ（ｔｂｌ）は上記の任意の最小値及び最大値の間の範囲内とすることができる。
最終的に形成された研磨材物品の研磨特性を制御するために、研磨粒子３０７は特定の平均押し込み深さ（ｄｉ）で接着層３０３内に埋め込まれてもよい。平均押し込み深さ（ｄｉ）は研磨粒子３０７が接着層３０３内に固定される平均深さであり、図３に示すように、接着層３０３内の上面３０６から最大距離での、接着層３０３の上面３０６及びそれぞれの砥粒の一部の間の距離として測定される。一実施形態によれば、研磨粒子３０７の大部分は接着層３０３の上面から突出することができる。より特定の実施形態において、本質的に全ての研磨粒子３０７は、本質的に全ての研磨粒子３０７の少なくとも一部は接着層３０３の外部の部分を有するようにするように、接着層３０３の上面よりも上方に突出することができる。
実施形態によれば、研磨粒子３０７の平均粒径の少なくとも約３０％、少なくとも約４０％など、少なくとも約２５％の平均押し込み深さ（ｄｉ）で研磨粒子３０７を接着層３０３内に埋め込むことができる。他の研磨物品において、平均押し込み深さ（ｄｉ）が、研磨粒子３０７の平均粒径の少なくとも約６０％、少なくとも約７５％など、少なくとも約５０％であるように、研磨粒子３０７を接着層３０３内により大きな程度に埋め込むことができる。さらに、平均押し込み深さ（ｄｉ）が、研磨粒子３０７の平均粒径の、約９７％以下、約９５％以下、約８５％以下、約８０％以下あるいは約７５％以下で、研磨物品４００を形成することができる。接着層の平均押し込み深さ（ｄｉ）を、上記の任意の最小パーセンテージ及び最大パーセンテージの間の範囲内にすることができることは、理解されるであろう。
図３に示されるように、砥粒３３１の底面３３２、そうでなければ、界面３３０へ最も近い砥粒３３１の表面が、障壁層３２２及び接着層３０３により画定されるような方法で、代表液な砥粒３３１を、接着層３０３内に配置する。砥粒の底面３３２と界面３３０の間の距離は平均間隔距離（ｄｓ）と考えることができ、前記平均間隔距離は、正確な測定に適した倍率及び解像度でのＳＥＭの下でなされた、少なくとも１０回の測定から平均が計算される。注目すべきことに、間隔距離（ｄｓ）は、接着層３０３の平均厚さの少なくとも約２％であることができる。他の実施形態において、間隔距離（ｄｓ）を、接着層３０３の平均厚さ（ｔｂ１）の、少なくとも約５％、少なくとも約１０％、少なくとも約２０％、少なくとも約３０％、又は少なくとも約４０％とするように、より大きくすることができる。さらに、特定の実施形態において、間隔距離（ｄｓ）は、例えば、接着層３０３の平均厚さ（ｔｂ１）の約４５％以下、約４０％以下、約４０％以下、約３５％以下、約３０％以下など、約５０％以下にすることができる。当然のことながら、平均間隔距離（ｄｓ）は上記の任意の最小パーセンテージ及び最大パーセンテージの間の範囲内にすることができる。
研磨粒子の特定量が、障壁層３２２及び接着層３０３により画定された界面３３０から離間するようになるように、特定の研磨物品を形成することができる。例えば、研磨物品４００内の研磨粒子３０７の総数の内の少量（５０％未満であるが、０％よりも大きい）を、間隔距離（ｄｓ）だけ界面３３０から離間させることができる。研磨粒子３０７の総量の大部分の含有量（５０％よりも大きい）が、界面３３０からの間隔距離（ｄｓ）で、離間されるように、他の研磨物品を形成することができる。例えば、特定の実施形態において、研磨物品４００の研磨粒子の少なくとも約７０％、少なくとも約８０％、少なくとも約８５％など、少なくとも約６０％は障壁層３２２及び接着層３０３により画定された界面３３０から離間している。
図３にさらに図示されるように、最終的に形成された研磨物品に適した研磨特性を提供するような平均厚さ（ｔｃ）を有するように、コーティング層３０５を形成することができる。特定の例において、平均厚さ（ｔｃ）は研磨粒子３０７の平均粒径の約５０％以下である。例えば、コーティング層３０５は、研磨粒子３０７の平均粒径の約４０％以下、約３０％以下又は約２０％以下の平均厚さを有することができる。さらに、コーティング層３０５は、研磨粒子３０７の平均粒径の約５０％以下、約４５％以下、約４０％以下、約３５％以下、約３０％以下の平均厚さを有することができる。当然のことながら、コーティング層３０５の平均厚さ（ｔｃ）は、上記の任意の最小パーセンテージ及び最大パーセンテージの間の範囲内とすることができる。
接着層３０３の平均厚さ（ｔｂ１）よりも小さい平均厚さ（ｔｃ）を有するように、コーティング層３０５を形成することができる。例えば、接着層３０３の平均厚さ（ｔｂ１）に対するコーティング層３０５の平均厚さは、層比（ｔｃ：ｔｂ１）として記載できる。ある例においては、層比は、少なくとも約１：２とすることができる。他の例において、層比（ｔｃ：ｔｂ１）は少なくとも約１：４など、少なくとも約１：３とすることができ、具体的には、約１：２〜約１：５、又は約１：２〜約１：４の間の範囲内とすることができる。
一実施形態において、内層の平均厚さ（ｔｉ）及び外層の平均厚さ（ｔｏ）の間の厚さ比（ｔｉ：ｔｏ）を有するように、障壁層を形成することができる。実施形態によれば、厚さ比は、約２．５：１〜約１：２．５の範囲内、約２：１〜約１：２の範囲内、約１．８：１〜約１：１．８の範囲内、約１．５：１〜約１：１．５の範囲内、又は約１．３：１〜約１：１．３の範囲内などの、約３：１〜約１：３の範囲内とすることができる。
本明細書におけるある研磨物品は、約２５ミクロン以下の平均厚さ（ｔｃ）を有するコーティング層３０５を利用できる。他の例において、平均厚さ（ｔｃ）は、約１５ミクロン以下、約１２ミクロン以下程度など、約２０ミクロン以下や約１８ミクロン以下で、コーティング層をより薄くすることができる。さらに、コーティング層３０５の平均厚さ（ｔｃ）は、例えば、少なくとも約５ミクロン、少なくとも約８ミクロンなど、少なくとも約２ミクロンとすることができる。当然のことながら、コーティング層３０５の平均厚さ（ｔｃ）は、上記の任意の最小パーセンテージ及び最大パーセンテージの間の範囲内とすることができる。
実施例
以下は、本明細書中の工程にしたがって形成された例示的な研磨物品を記載する。純スズの障壁層でコーティングされた約１２０ミクロンの平均直径を有し、約２ミクロンの平均厚さを有する、高強度鋼線から基板を作成することによって、例示的なサンプル（Ｓ１）を形成する。
約１５ミクロンの平均サイズを有するダイアモンド粒子を、次に、３ミクロンのニッケルの接着層内で基板上へ固着する。ニッケル接着層の形成は電気メッキ工程において行われる。
二つの従来のサンプル、Ｃ１及びＣ２を形成する。従来のサンプル１（Ｃ１）を、障壁層を有していないことを除き、Ｓ１と同様に形成する。５ミクロンのニッケルの接着層を電気メッキし、接着層中へダイアモンド粒子を埋め込み、ダイアモンド粒子上に３ミクロンのニッケルのコーティング層を電気メッキすることにより、従来のサンプルＣ１を形成する。８ミクロンの銅の接着層を電気メッキし、接着層中へダイアモンド粒子を埋め込み、ダイアモンド粒子上に３ミクロンのニッケルのコーティング層を電気メッキすることにより、第二の従来サンプル（Ｃ２）を形成する。
全てのサンプル（Ｓ１、Ｃ１及びＣ２）について、疲労寿命試験を行う。７００ＭＰａの応力下でワイヤーを破断するために使用したサイクルの数をカウントする、標準回転ビーム疲労試験（例えば、ＭＰＩＦ標準．５６）に従って試験を行った。試験の結果を図４に示す。プロット４０２及び４０３は、それぞれサンプルＣ１及びＣ２を表す。サンプルＳ１の性能は、プロット４０６によって表される。プロットに明らかに示されるように、サンプルＳ１は著しく改善された疲労寿命を示した。実際には、サンプルＳ１が壊れなかった場合、試験を５４万サイクルの後に停止させた。対照的に、従来のサンプルは、例示敵なサンプルＳ１よりも著しく悪い疲労寿命を示した。実際には、サンプルＳ１は、サンプルＣ１よりも大きな改善の程度を示す。改善された疲労寿命は、最終的に形成された研磨物品における、改善された耐久性及び性能を促進する。
以上は、最先端の技術からの脱却を示す研磨物品の記述を含む。本明細書における研磨物品は、コア及び障壁層を含む基板に固定された研磨粒子を有する細長い本体部材を組み込んだ、ワイヤーソー研磨ツールを対象とする。大規模な実証研究を通して、出願人は、例えば、銅及びニッケルなどの、基板のコア上の特定のコーティングは、最終的に形成された研磨物品において、疲労寿命の大幅な削減を引き起こす可能性があることを発見した。しかしながら、そしていくらか予想外に、障壁層のある構成は、研磨物品の機械的耐久性向上に適しており、試験性能が達成された顕著な改善を示したことを発見した。業界が、あるワイヤーソー基板は、おそらく金属であるコーティングを利用することができることを認識した一方、従来の教示のいずれも、出願者により発見され、本明細書中に開示されたバリアコーティングの特定の態様を対象としていない。本実施形態は、改善された耐久性及び性能を実証する研磨物品をもたらす特性の組み合わせを利用する。
特に、本明細書における研磨物品は、特にエレクトロニクス産業用のワイヤーソー用途に使用するのに適切である場合があり、光起電デバイス中で使用することができる単結晶又は多結晶材料のスライス又はセクショニングを含む。本明細書の実施形態は、接着層及び砥粒の大きさの間の特定の関係、接着層及びコーティング層の厚さ、及び砥粒のグリットサイズに関してコーティング層の特定の厚さを備える、特性の組み合わせを組み込む。これらの特性は、本明細書に記載の形成工程により可能になり、向上する。
当然のことながら本明細書で記載した方法を実施するため、当然のことながら前記要素間を直接的に接続する又は、一つ以上の介在要素を介して間接的に接続することのいずれかを開示することを意図している。このように、上記の開示された主題は、例示を目的とするものであって限定的ではないと考えられるべきであり、添付の特許請求の範囲は、全てのそのような修正、強化、及び他の実施形態を包含することを意図されており、これは本発明の真の範囲内に入る。したがって、法律によって許容される最大範囲まで、本発明の範囲は以下の特許請求の範囲及びその均等物の最も広い許容可能な解釈により決定されるべきであり、前述の詳細な説明によって制限又は限定されるものではない。
上記に開示された主題は例示であるが限定的ではないと考えられるべきであり、添付の特許請求の範囲は、本発明の真の範囲内に入る全てのそのような修正、強化、および他の実施形態を包含することを意図している。したがって、法律によって許容される最大範囲まで、本発明の範囲は以下の特許請求の範囲及びその均等物の最も広い許容可能な解釈により決定されるべきであり、前述の詳細な説明によって制限又は限定されるものではない。
開示の要約は特許法に準拠するために提供され、特許請求の範囲又は意味を解釈又は限定するために使用されないという理解で提出される。さらに、前述の図面の詳細な説明において、様々な特徴は開示を合理化する目的のために一緒にグループ化され、あるいは単一の実施形態で説明することができる。本開示は、請求される実施形態が各請求項に明示的に記載されているよりも多くの特徴を必要とするという意図を反映するものと解釈されない。むしろ、以下の請求項が反映するように、本発明の主題は、任意の開示された実施形態の全ての特性よりも少ない特性に向けることができる。したがって、以下の特許請求の範囲は、各々が別々に特許請求された主題を定義するものとして独立しているクレームで、図面の詳細な説明に組み込まれている。

Claims (74)

  1. コア、及び
    前記コアの周囲面に直接接する障壁層であって、本質的にスズから成る障壁層
    を含む細長い部材の形態の基板と、
    前記細長い基板を覆う接着層と、
    接着層に固定された研磨粒子と
    から成る、研磨物品。
  2. 細長い部材を含み、
    コア、及び
    前記コアの周囲面を覆う障壁層であって、スズから成る内層及び前記内層を覆う外層から成る障壁層
    から成る基板と、
    前記基板の前記障壁層を覆う接着層と、
    前記接着層中に固定された研磨粒子と
    から成る研磨物品。
  3. 細長い部材を含み、
    コア、及び
    前記コアの周囲面を覆う障壁層
    から成る基板と、
    前記基板を覆う接着層と、
    前記接着層中に固定された研磨粒子と、
    ７００ＭＰａの応力での回転ビーム疲労試験下で、少なくとも約３０万サイクルの疲労寿命
    から成る研磨物品。
  4. コア及び、
    本質的にスズから成る前記コアの周囲面を覆う障壁層であって、前記障壁層が前記コアの周囲面の全体を本質的に覆い、前記基板の前記コア中への水素の侵入を制限するのに十分な厚さを有することを特徴とする障壁層
    を含むワイヤーから成る基板と、
    前記基板を覆う接着層と、
    前記接着層中に固定された研磨粒子と
    から成る研磨物品。
  5. 前記基板の前記コアが無機物質から成る、請求項１、２、３又は４のいずれか一項に記載の研磨物品。
  6. 前記基板が少なくとも１０：１の長さ：幅のアスペクト比を有する細長い部材から成る、請求項１、２、３又は４のいずれか一項に記載の研磨物品。
  7. 前記基板が少なくとも約５０ｍの平均長さから成る、請求項１、２、３又は４のいずれか一項に記載の研磨物品。
  8. 前記基板が約１ｃｍ以下の平均幅を有する、請求項１、２、３又は４のいずれか一項に記載の研磨物品。
  9. 前記基板の前記コアが約１ｍｍ以下の平均幅を有する、請求項１、２、３又は４のいずれか一項に記載の研磨物品。
  10. 前記基板の前記コアが本質的にワイヤーから構成される、請求項１、２、３又は４のいずれか一項に記載の研磨物品。
  11. 少なくとも３０万サイクルの疲労寿命をさらに有する、請求項１、２または４のいずれか一項に記載の研磨物品。
  12. 前記障壁層が少なくとも約１０ミクロン以下の平均厚さを備える、請求項１、２、３又は４のいずれか一項に記載の研磨物品。
  13. 前記障壁層が約０．２ミクロンの平均厚さを備える、請求項１、２、３又は４のいずれか一項に記載の研磨物品。
  14. 前記障壁層が浸漬コーティング層である、請求項１、２、３又は４のいずれか一項に記載の研磨物品。
  15. 前記障壁層が約４００℃以下の温度で適用される、請求項１、２、３又は４のいずれか一項に記載の研磨物品。
  16. 前記障壁層が非合金材料から成る、請求項１、２、３又は４のいずれか一項に記載の研磨物品。
  17. 研磨粒子が、酸化物、炭化物、窒化物、ホウ化物、ダイアモンド及びそれらの組み合わせから成る材料の群から選択した材料から成る、請求項１、２、３又は４のいずれか一項に記載の研磨物品。
  18. 前記研磨粒子が約５００ミクロン以下の平均粒径を有する、請求項１、２、３又は４のいずれか一項に記載の研磨物品。
  19. 前記研磨粒子が少なくとも０．５ミクロンの平均粒径を有する、請求項１、２、３又は４のいずれか一項に記載の研磨物品。
  20. 前記接着層が前記障壁層に直接的に接触している、請求項１、２、３又は４のいずれか一項に記載の研磨物品。
  21. 前記接着層が、前記基板の外面及び前記研磨物質の外面の大部分を覆う、請求項１、２、３又は４のいずれか一項に記載の研磨物品。
  22. 前記接着層が、前記基板及び研磨粒子の前記外面の少なくとも９０％を覆う、請求項１、２、３又は４のいずれか一項に記載の研磨物品。
  23. 前記接着層が、金属、合金、サーメット、セラミック、複合材料及びそれらの組み合わせから成る群から選択された材料から成る、請求項１、２、３又は４のいずれか一項に記載の研磨物品。
  24. 前記接着層が、鉛、銀、銅、亜鉛、スズ、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から成る金属の群から選択された金属から成る、請求項１、２、３又は４のいずれか一項に記載の研磨物品。
  25. 前記接着層がニッケルを含み、前記接着層が本質的にニッケルから構成される、請求項１、２、３又は４のいずれか一項に記載の研磨物品。
  26. 前記接着層が、前記研磨粒子の平均粒径の少なくとも約１０％の平均厚さを有する、請求項１、２、３又は４のいずれか一項に記載の研磨物品。
  27. 前記接着層が、前記研磨粒子の前記平均粒径の約１００％以下の平均厚さを有する、請求項１、２、３又は４のいずれか一項に記載の研磨物品。
  28. 前記接着層が、少なくとも約１ミクロンの平均厚さを有する、請求項１、２、３又は４のいずれか一項に記載の研磨物品。
  29. 前記接着層が、約１００ミクロン以下の平均厚さを備える、請求項１、２、３又は４のいずれか一項に記載の研磨物品。
  30. 前記研磨粒子及び前記接着層を覆うコーティング層をさらに含み、前記コーティング層が、金属、金属合金、サーメット、セラミック、有機物質及びそれらの組み合わせから成る群から選択された物質を含む、請求項１、２、３又は４のいずれか一項に記載の研磨物品。
  31. 前記研磨粒子及び前記接着層を覆うコーティング層をさらに含み、前記コーティング層が遷移金属元素を含み、前記コーティング層が、チタン、バナジウム、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の組み合わせから成る群から選択された金属を含む、請求項１、２、３又は４のいずれか一項に記載の研磨物品。
  32. 前記研磨粒子及び前記接着層を覆うコーティング層をさらに含み、前記コーティング層がニッケルの大部分の含有量を含む、請求項１、２、３又は４のいずれか一項に記載の研磨物品。
  33. 前記研磨粒子及び前記接着層を覆うコーティング層をさらに含み、前記コーティング層が本質的にニッケルから構成される、請求項１、２、３又は４のいずれか一項に記載の研磨物品。
  34. 前記研磨粒子及び前記接着層を覆うコーティング層をさらに含み、前記コーティング層が、熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂の内の一つを含む、請求項１、２、３又は４のいずれか一項に記載の研磨物品。
  35. 前記研磨粒子及び前記接着層を覆うコーティング層をさらに含み、前記コーティング層が、前記研磨粒子のそれぞれの外面面積の少なくとも約２５％を覆う、請求項１、２、３又は４のいずれか一項に記載の研磨物品。
  36. 前記研磨粒子及び前記接着層を覆うコーティング層をさらに含み、前記コーティング層が、前記研磨粒子の外表面と直接接触している、請求項１、２、３又は４のいずれか一項に記載の研磨物品。
  37. 前記研磨粒子及び前記接着層を覆うコーティング層をさらに含み、前記コーティング層が、研磨粒子のそれぞれの外面に直接的に電気メッキされる、請求項１、２、３又は４のいずれか一項に記載の研磨物品。
  38. 前記研磨粒子及び前記接着層を覆うコーティング層をさらに含み、前記コーティング層が、前記研磨粒子の平均粒径の約５０％以下の平均厚さ（ｔｃ）を備える、請求項１、２、３又は４のいずれか一項に記載の研磨物品。
  39. 前記研磨粒子及び前記接着層を覆うコーティング層をさらに含み、前記コーティング層が、前記接着層の平均厚さよりも小さい平均厚さを備える、請求項１、２、３又は４のいずれか一項に記載の研磨物品。
  40. 前記研磨粒子及び前記接着層を覆うコーティング層をさらに含み、前記コーティング層の前記平均厚さ（ｔｃ）及び前記接着層の前記平均厚さ（ｔｂ１）が、少なくとも約１：２の層比（ｔｃ：ｔｂ１）を有する、請求項１、２、３又は４のいずれか一項に記載の研磨物品。
  41. 前記研磨粒子及び前記接着層を覆うコーティング層をさらに含み、前記コーティング層が約２５ミクロンよりも大きくない平均厚さ（ｔｃ）を有する、請求項１、２、３又は４のいずれか一項に記載の研磨物品。
  42. 前記研磨粒子及び前記接着層を覆うコーティング層をさらに含み、前記コーティング層がコーティングフィラー材料を含む、請求項１、２、３又は４のいずれか一項に記載の研磨物品。
  43. 前記研磨粒子及び前記接着層を覆うコーティング層をさらに含み、前記コーティング層がコーティングフィラー材料を含み、前記コーティングフィラー材料が懸濁材料を含む粒子を含み、前記フィラー材料が前記研磨粒子の平均粒径よりも有意に小さい平均粒径を有する、請求項１、２、３又は４のいずれか一項に記載の研磨物品。
  44. 前記研磨粒子の大部分が前記基板から離間している、請求項１、２、３又は４のいずれか一項に記載の研磨物品。
  45. 前記研磨粒子の大部分が前記基板の前記障壁層から離間している、請求項１、２、３又は４のいずれか一項に記載の研磨物品。
  46. 本質的に全ての前記研磨粒子が前記障壁層から離間している、請求項１、２、３又は４のいずれか一項に記載の研磨物品。
  47. 前記研磨粒子が前記研磨粒子の平均粒径の少なくとも約２０％で、平均押し込み深さ（ｄｉ）で、前記接着層内に埋め込まれる、請求項１、２、３又は４のいずれか一項に記載の研磨物品。
  48. 前記障壁層が純粋な非合金金属を含む内層を備える、請求項１、２、３又は４のいずれか一項に記載の研磨物品。
  49. 前記障壁層が本質的にスズから構成される、請求項１、２、３又は４のいずれか一項に記載の研磨物品。
  50. 前記障壁層が内層及び前記内層を覆う外層を含み、前記内層及び外層が、それぞれに対して少なくとも一つの異なる材料から成る、請求項１、２、３又は４のいずれか一項に記載の研磨物品。
  51. 前記障壁層が内層及び前記内層を覆う外層を含み、前記外層が前記内層の材料中に存在しない元素を含む、請求項１、２、３又は４のいずれか一項に記載の研磨物品。
  52. 前記障壁層が内層及び前記内層を覆う外層を含み、前記内層及び前記外層がお互いに直接的に接触している、請求項１、２、３又は４のいずれか一項に記載の研磨物品。
  53. 前記障壁層が内層及び前記内層を覆う外層を含み、前記内層及び外層が界面で接合される、請求項１、２、３又は４のいずれか一項に記載の研磨物品。
  54. 前記障壁層が内層及び前記内層を覆う外層を含み、前記外層が無機物質を含む、請求項１、２、３又は４のいずれか一項に記載の研磨物品。
  55. 前記障壁層が内層及び前記内層を覆う外層を含み、前記外層が金属又は金属合金を含む、請求項１、２、３又は４のいずれか一項に記載の研磨物品。
  56. 前記障壁層が内層及び前記内層を覆う外層を含み、前記外層が本質的にニッケルから成る、請求項１、２、３又は４のいずれか一項に記載の研磨物品。
  57. 前記障壁層が内層及び前記内層を覆う外層を含み、前記内層が、前記外層の平均厚さと異なる平均厚さを有する、請求項１、２、３又は４のいずれか一項に記載の研磨物品。
  58. 前記障壁層が内層及び前記内層を覆う外層を含み、前記内層が前記外層の平均厚さよりも大きな平均厚さを有する、請求項１、２、３又は４のいずれか一項に記載の研磨物品。
  59. 前記障壁層が内層及び前記内層を覆う外層を含み、前記内層が前記外層の平均厚さよりも小さい平均厚さを有する、請求項１、２、３又は４のいずれか一項に記載の研磨物品。
  60. 前記障壁層が内層及び前記内層を覆う外層を含み、前記障壁層が、約３：１及び約１：３の範囲内の前記内層の平均厚さ（ｔｉ）及び前記外層の平均厚さｔｏの間の厚さ比［ｔｉ：ｔｏ］を有する、請求項１、２、３又は４のいずれか一項に記載の研磨物品。
  61. 前記障壁層が約１０ミクロンよりも大きくない平均厚さを有する、請求項１、２、３又は４のいずれか一項に記載の研磨物品。
  62. 前記障壁層が少なくとも約０．２ミクロンの平均厚さを有する、請求項１、２、３又は４のいずれか一項に記載の研磨物品。
  63. 前記障壁層が内層及び前記内層を覆う外層を含み、前記内層が約８ミクロン以下の平均厚さを有する、請求項１、２、３又は４のいずれか一項に記載の研磨物品。
  64. 前記障壁層が内層及び前記内層を覆う外層を含み、前記内層が少なくとも約０．５ミクロンの平均厚さを有する、請求項１、２、３又は４のいずれか一項に記載の研磨物品。
  65. 前記障壁層が内層及び前記内層を覆う外層を含み、前記外層が約１２ミクロンよりも大きくない平均厚さを有する、請求項１、２、３又は４のいずれか一項に記載の研磨物品。
  66. 前記障壁層が内層及び前記内層を覆う外層を含み、前記外層が少なくとも約０．５ミクロンの平均厚さを有する、請求項１、２、３又は４のいずれか一項に記載の研磨物品。
  67. コアの周囲面を覆う障壁層を含む細長い本体を有する基板を提供し、前記障壁層が本質的にスズから構成される内層を含むこと、
    前記基板を覆う接着層を形成すること、
    前記接着層中に研磨粒子を固定することと
    を含む、研磨物品を形成する方法。
  68. 基板を形成することが、供給スプール及び受信スプールへ接続されたワイヤーを提供することを含む、請求項６７に記載の方法。
  69. 基板を提供することが、約１ｍ／分以上の速度で前記ワイヤーをスプールすることを含む、請求項６７に記載の方法。
  70. 前記基板を提供することが、メッキ、噴霧、印刷、浸漬、ダイ塗装、蒸着、及びそれらの組み合わせを含む工程の群から選択された形成方法を使用して前記障壁層を形成することを含む、請求項６７に記載の方法。
  71. 前記障壁層を形成することが非メッキ工程を含み、前記障壁層は非合金化材料を含む、請求項７０に記載の方法。
  72. 接着層を形成することが、前記基板の上に前記接着層を蒸着する工程を含む、請求項６７に記載の方法。
  73. 前記接着層中に研磨粒子を固定することが、メッキ、噴霧、圧延、押圧、含浸、コーティング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た形成方法を含む、請求項６７に記載の方法。
  74. 前記接着層を形成すること及び、前記接着層中に前記研磨粒子を固定することが同時に完了し、前記基板は、接合剤及び研磨粒子を含む懸濁液を含む混合物中を通過させられる、請求項６７に記載の方法。
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