JP2017064861A - Polishing pad - Google Patents
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- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Abstract
Description
本発明は、研磨パッドに関し、特に、研磨層とクッション層とを積層した構造を有する研磨パッドに関する。 The present invention relates to a polishing pad, and more particularly to a polishing pad having a structure in which a polishing layer and a cushion layer are laminated.
従来から、携帯電話、スマートフォン、若しくはタブレット型PCのような多機能型モバイル機器、又はミュージックプレーヤー、ゲーム機器、若しくは産業用システム等の様々な小型携帯型電子機器について、他の製品との差別化を図るために、その外観・意匠において様々な形状が採用されている。そして、近年では、小型携帯電子機器の形状として、外周に向けて厚さを減少させ、外周に沿って湾曲面を形成した形状のように、厚みに変化をもたせた形状が多用されている。また、このような形状を採用することにより、意匠性を向上させる効果に加え、機器の側面にも情報表示部を設けたり、操作ボタンを設けたりすることができ、設計の自由度を向上させることができる。 Conventionally, different types of mobile devices such as mobile phones, smartphones, tablet PCs, or various small portable electronic devices such as music players, game devices, or industrial systems are differentiated from other products. In order to achieve this, various shapes are adopted in its appearance and design. In recent years, as a shape of a small portable electronic device, a shape with a change in thickness, such as a shape in which a thickness is reduced toward the outer periphery and a curved surface is formed along the outer periphery, is frequently used. Moreover, by adopting such a shape, in addition to the effect of improving the designability, an information display section or an operation button can be provided on the side surface of the device, thereby improving the degree of freedom of design. be able to.
そして、上述したような厚みに変化をもたせた形状の小型携帯型電子機器の筐体等を加工する場合、切削加工、金型成型の技術を用いることが可能である。 And when processing the housing | casing etc. of the small portable electronic device of the shape which gave the change as mentioned above, it is possible to use the technique of cutting and metal mold.
切削加工により、厚みに変化をもたせた形状を加工する場合、ボールエンドミル、又はR状ダイヤ工具を用いてワークを所定の形状に切削する。しかしながら、ボールエンドミルを用いた場合、加工面に、ボールエンドミルの球径に応じて円弧形状の切削痕が形成されてしまう。また、R状ダイヤ工具を用いた場合、平面と曲面とを別々の切削工程で形成する必要があるため、平面と曲面との境界線に段差が形成されてしまい、一様な面を加工することができない。また、同様に金型によって厚みに変化をもたせた形状を成型させた場合、金型に接触していた面全体に金型の表面品質に影響される凹凸が形成されてしまう。 When machining a shape with a change in thickness by cutting, the workpiece is cut into a predetermined shape using a ball end mill or an R-shaped diamond tool. However, when a ball end mill is used, arc-shaped cutting traces are formed on the processed surface in accordance with the ball diameter of the ball end mill. In addition, when an R-shaped diamond tool is used, it is necessary to form the flat surface and the curved surface by separate cutting processes, so a step is formed at the boundary line between the flat surface and the curved surface, and a uniform surface is processed. I can't. Similarly, when a shape having a change in thickness is formed by a mold, unevenness influenced by the surface quality of the mold is formed on the entire surface that is in contact with the mold.
従って、上記切削加工や金型成型によって発生した切削痕や段差、凹凸を除去する手段として、切削加工後に特許文献1に記載された研磨パッドを用いてワークの表面研磨を行う必要がある。 Therefore, it is necessary to perform surface polishing of the workpiece using the polishing pad described in Patent Document 1 after the cutting as a means for removing the cutting traces, steps and irregularities generated by the above-described cutting and mold forming.
特許文献1に記載された研磨パッドは、弾性パッド、ベース層、及び両者の間の粘着層を備えた積層構造として形成されており、ワークを研磨パッドに押しつけた際に、研磨パッドがワークの形状に追従して変形するように構成されている。 The polishing pad described in Patent Document 1 is formed as a laminated structure including an elastic pad, a base layer, and an adhesive layer between the two. When the workpiece is pressed against the polishing pad, the polishing pad It is configured to deform following the shape.
しかしながら、ワークの形状に対する追従性を向上させることができる積層構造の研磨パッドを用いた場合、研磨パッドが研磨定盤から剥がれたり、研磨パッドの層間が剥がれたりする、という問題があった。即ち、積層構造の研磨パッドにワークを押しつけると、研磨パッドの研磨面側がワークの形状に応じて変形する。そして、この場合、ワークに直接接触する研磨面側における研磨パッドの変形量が、研磨面と反対側の面や、その下層に位置する層を含む他の部分における変形量と比較して著しく多くなる。研磨時にワークは研磨面に押さえつけられながら研磨面上を移動するため、この結果研磨に加わる面内方向又は水平方向の面内応力が、他の部分に加わる同方向の応力よりも著しく強くなる。そして、定盤の回転速度の上昇や、研磨荷重の上昇に伴い研磨面での面内応力が大きくなり、研磨面と、その反対側の底面との間の面内応力差が大きくなると、研磨面側の縁を持ち上げて研磨パッドを反らす力が発生する。そして、研磨パッドを反らす力が研磨パッドを構成する層同士を接合する接着剤の接着強度より大きくなると、研磨パッドを構成する層同士が剥がれたり、破断したりし、研磨パッドを固定する接着剤の接着強度より大きくなると、研磨パッドの縁が定盤から剥がれたり、破断したりする。 However, when a polishing pad having a laminated structure capable of improving the followability to the shape of the workpiece is used, there is a problem that the polishing pad is peeled off from the polishing surface plate or the layers of the polishing pad are peeled off. That is, when a workpiece is pressed against a polishing pad having a laminated structure, the polishing surface of the polishing pad is deformed according to the shape of the workpiece. In this case, the deformation amount of the polishing pad on the polishing surface side that is in direct contact with the workpiece is significantly larger than the deformation amount on the surface opposite to the polishing surface and other portions including the layer positioned below the polishing surface. Become. Since the workpiece moves on the polishing surface while being pressed against the polishing surface at the time of polishing, the in-plane stress in the in-plane direction or the horizontal direction applied to the polishing is significantly stronger than the stress in the same direction applied to other portions. As the rotational speed of the platen increases and the polishing load increases, the in-plane stress on the polishing surface increases, and the difference in in-plane stress between the polishing surface and the bottom surface on the opposite side increases. A force is generated that lifts the edge on the surface side and warps the polishing pad. Then, when the force that warps the polishing pad becomes larger than the adhesive strength of the adhesive that bonds the layers constituting the polishing pad, the layers that constitute the polishing pad peel off or break, and the adhesive that fixes the polishing pad When it becomes larger than the adhesive strength, the edge of the polishing pad peels off from the surface plate or breaks.
そこで本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、研磨パッドが研磨定盤から剥がれたり、研磨パッドの層間が剥がれたりすることを抑制できる研磨パッドを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a polishing pad that can suppress the peeling of the polishing pad from the polishing surface plate and the peeling of the interlayer of the polishing pad. And
上述した課題を解決するために、本発明は、研磨層とクッション層とを積層して形成された研磨パッドであって、少なくともクッション層よりも研磨層の研磨面側において前記研磨パッドの縁近傍において前記研磨層に接合され、所定の値の曲げ弾性率を有する剛性部材を備えること特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a polishing pad formed by laminating a polishing layer and a cushion layer, and at least near the edge of the polishing pad on the polishing surface side of the polishing layer with respect to the cushion layer. And a rigid member bonded to the polishing layer and having a bending elastic modulus of a predetermined value.
このように構成された本発明によれば、剛性部材を研磨パッドの縁近傍に配置し、研磨層に接合することにより、研磨層の研磨面に面内応力が発生し、研磨パッド全体及び/又は研磨層に反る力が発生した場合においても、所定の値の曲げ弾性率を有する剛性部材によって研磨パッド及び/又は研磨層が反ることを抑制することができる。 According to the present invention configured as described above, the rigid member is disposed in the vicinity of the edge of the polishing pad and bonded to the polishing layer, whereby in-plane stress is generated on the polishing surface of the polishing layer, and the entire polishing pad and / or Alternatively, even when a force that warps the polishing layer is generated, the polishing pad and / or the polishing layer can be prevented from warping by a rigid member having a predetermined bending elastic modulus.
また、本発明において、好ましくは、前記研磨層は、円板形状を有しており、前記剛性部材は、前記研磨層の外径と同一の外径を有するリング形状を有しており、前記研磨層と外周が一致するように、前記研磨面上に接合されている。 In the present invention, preferably, the polishing layer has a disk shape, and the rigid member has a ring shape having the same outer diameter as the outer diameter of the polishing layer, It joins on the said grinding | polishing surface so that a grinding | polishing layer and outer periphery may correspond.
このように構成された本発明によれば、剛性部材をリング形状とし、同一径を有する円板形状の研磨層に、両者の外周が一致するように接合することができる。これにより、反りが生じ易い研磨層の外周近傍に剛性部材を接合することができ、研磨層が剥がれることを好適に抑制することができる。 According to the present invention configured as described above, the rigid member can be formed in a ring shape, and can be joined to a disc-shaped polishing layer having the same diameter so that the outer peripheries thereof coincide with each other. Thereby, a rigid member can be joined to the outer periphery vicinity of the grinding | polishing layer which a warp tends to produce, and it can suppress suitably that a grinding | polishing layer peels.
また、本発明において、前記クッション層は、円板形状を有し、かつ前記研磨層は、前記クッション層よりも径が小さい円板形状を有し、前記クッション層及び前記研磨層は、両者の中心が一致するように積層されており、前記剛性部材は、前記クッション層の外径と同一の外径、及び前記研磨層の外径と同一の内径を有するリング形状を有し、前記研磨層の外周を囲むように、当該研磨層の外周に接合されている。 In the present invention, the cushion layer has a disc shape, and the polishing layer has a disc shape having a diameter smaller than that of the cushion layer. The cushion layer and the polishing layer are both And the rigid member has a ring shape having the same outer diameter as the outer diameter of the cushion layer and the same inner diameter as the outer diameter of the polishing layer, and the polishing layer The outer periphery of the polishing layer is bonded to the outer periphery of the polishing layer.
このように構成された本発明によれば、同心状に配置された異なる径を有するクッション層及び研磨層によって形成された段部分に、リング形状の剛性部材を接合することができる。そして剛性部材を、研磨層の外周に接合することにより、最も反りが生じ易い研磨層の外周において、剛性部材によって研磨層の反りが生じることを抑制することができる。 According to the present invention configured as described above, the ring-shaped rigid member can be joined to the step portion formed by the cushion layer and the polishing layer having different diameters arranged concentrically. Further, by joining the rigid member to the outer periphery of the polishing layer, it is possible to suppress the warp of the polishing layer by the rigid member on the outer periphery of the polishing layer that is most likely to be warped.
また、本発明において、好ましくは、前記剛性部材の曲げ弾性率は、1500MPa以上である。曲げ弾性率は、サンプルサイズを長さ40mm、幅10mmとし、支点距離22mmとし、JIS K 7171に準拠して測定した時の値である。なお、剛性部材の曲げ弾性率は、使用した剛性部材と同材料からなる厚さ1mmのサンプルを用いて測定する。その他の条件については、JIS K7171に準拠して測定する。 Moreover, in this invention, Preferably, the bending elastic modulus of the said rigid member is 1500 Mpa or more. The flexural modulus is a value when the sample size is 40 mm in length, the width is 10 mm, the fulcrum distance is 22 mm, and measured according to JIS K 7171. The bending elastic modulus of the rigid member is measured using a sample having a thickness of 1 mm made of the same material as the used rigid member. About other conditions, it measures based on JISK7171.
このように構成された本発明によれば、研磨時に剥離角が形成されにくい(めくれにくい)ため、研磨時を通して剥離が生じにくく好ましい。 According to the present invention configured as described above, it is difficult to form a peeling angle at the time of polishing (it is difficult to turn).
また、本発明において、好ましくは、前記研磨面には、複数の溝が形成されている。 In the present invention, it is preferable that a plurality of grooves are formed on the polishing surface.
このように構成された本発明によれば、研磨面上での研磨スラリーの流動性を高めることができ、これにより、被研磨物をより均一に研磨することができる。 According to the present invention configured as described above, the fluidity of the polishing slurry on the polishing surface can be increased, whereby the object to be polished can be more uniformly polished.
以上のように、本発明によれば、研磨パッドが研磨定盤から剥がれたり、研磨パッドの層間が剥がれたりすることを抑制することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to prevent the polishing pad from being peeled off from the polishing surface plate and the interlayer of the polishing pad from being peeled off.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態による研磨パッドについて説明する。 Hereinafter, a polishing pad according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、研磨パッド3が適用される片面研磨装置の斜視図である。まず、図1に示すように、片面研磨機1は、上面に研磨パッド3が固定された研磨定盤5を備える。研磨定盤5の底にはシャフト7が設けられており、研磨定盤5は、シャフト7の軸周りに自転できるように構成されている。研磨パッド3の上には、シャフト7の軸から偏心した位置に研磨ヘッド9が配置されている。研磨ヘッド9は、被研磨物を保持するための保持プレート11を有し、保持プレート11に被研磨物がワックスを用いて接着固定されており、研磨時には、保持プレート11を介して被研磨物を研磨パッド3に押し付け、被研磨物に所定の研磨圧を加えるように構成されている。
FIG. 1 is a perspective view of a single-side polishing apparatus to which a
図2は、本発明の第1の実施形態による研磨パッド3の縦断面図である。図2に示すように、研磨パッド3は、ポリウレタン含浸不織布によって形成された研磨層13と、ポリエチレンフォームシートのように研磨層13を構成するポリウレタン含浸不織布よりも柔らかい材料によって形成されたクッション層15を積層して形成され、全体として、円板形状を有している。研磨層13と、クッション層15とは、ポリエチレンテレフタレート(PET)やポリプロピレン等の可撓性フィルムの芯材を有する両面テープ又は接着剤等の接着層17を介して互いに貼り合わされている。そして、研磨層13における、接着層17が設けられていない側の面、換言すれば、クッション層15と対向していない側の面が、円形の研磨面19を構成する。そして、クッション層15における、研磨層13と対向していない側の面には、研磨パッド3を研磨定盤5に貼付けるための両面テープ21が貼付けられている。
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the
また、研磨パッド3は、上述した研磨層13及びクッション層15に加え、研磨面19に接合された剛性部材23を備えている。剛性部材23は、円形の研磨面19の外径とほぼ同一の外径を有するリング形状を有している。剛性部材23は、所定の値の曲げ弾性率、例えば1500MPa以上の曲げ弾性率を有する、例えばガラスエポキシ樹脂、ポリフェニレンサルファイド、フェノール樹脂、PET等を用いて形成することができる。剛性部材23の厚さは、0.5〜4.0mmであることが好ましく、また、リング形状を有する剛性部材23の外径と内径との差、即ちリング部分の幅は、5〜50mmであることが好ましい。なお、剛性部材23の厚さ及びリング部分の幅は、被研磨物の厚さ、研磨パッド3の直径、研磨圧力に応じて変更することが好ましい。
The
剛性部材23は、その外径が、研磨面19の外径と一致するように、研磨面19に接合されている。剛性部材23を研磨面19に接合する手段としては、例えば、接着剤を用いることができる。そして、剛性部材23を研磨面19の外径と一致するように、研磨面19上に接合すると、研磨面19の一部が、剛性部材23の内側から露出する。そして、研磨時には、被研磨物は、この剛性部材23の内側から露出している研磨面19の一部に押し付けられ、研磨される。
The
図3は、研磨時における研磨パッド3の縦断面図である。研磨時に、被研磨物Wに研磨圧を加えると、被研磨物Wは、研磨パッド3に押し付けられる。そして、被研磨物Wが研磨パッド3に押し付けられると、研磨パッド3は、被研磨物Wの形状に追従して変形する。研磨パッド3が被研磨物Wの形状に追従して変形する場合、被研磨物Wに直接接触する研磨面19の変形量は、例えば、研磨パッド3における研磨面19とは反対側の面、及びクッション層15の両面を含む研磨パッド3の他の部分の変形量よりも大きくなる。従って、研磨時には、研磨面19に加わる面内応力が他の部分と比較して大きくなり、この面内応力の差によって、被研磨物Wから圧力が加わっていない研磨面19の周縁部を、研磨定盤5から離す方向に移動させる力が発生する。この力によって研磨パッド3に反りが生じると、研磨パッド3が研磨定盤5から剥がれたり、研磨層13がクッション層15から剥がれたりすることがあり、これにより、研磨パッド3が使用できなくなる。そこで、本実施形態では、最も面内応力差が大きくなる、研磨面19の周縁部に剛性部材23を接合し、この研磨パッド3の周縁部の反りを抑制できるようになっている。剛性部材23を、研磨パッド3の周縁部に接合することにより、研磨時に、研磨パッド3の周縁部が所定の剛性を有し変形量の少ない剛性部材23によって、持ち上がることを抑制することができる。また、剛性部材23を、外周が円をなすリング形状とすることにより、周縁部の持ち上がりを均一に抑制することができる。これにより、研磨パッド3全体及び/又は研磨層13が反ろうとした場合にいても、剛性部材23によって研磨パッド3及び/又は研磨層13が反ることを抑制することができる。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the
図4は、第2の実施形態による研磨パッド3の縦断面図である。図4に示すように、第2の実施形態による研磨パッド3では、剛性部材25の上面が、研磨面19と面一となるように形成されている。
FIG. 4 is a longitudinal sectional view of the
より具体的には、第2の実施形態による研磨パッド3では、研磨層13が、クッション層15よりも小さい外径を有しており、両者は、同心状に積層されている。そして、研磨層13とクッション層15との間には、段が形成されている。そして、剛性部材23は、研磨層13とクッション層15との間の段に配置され、剛性部材25の内周は、研磨層13の外周に接合され、剛性部材25の底面は、クッション層15の上面に接合されている。このように、研磨層13とクッション層15との間に段を形成し、この段に剛性部材25を接合することにより、第1の実施形態と同様に、研磨時に研磨パッド3の周縁部が持ち上がることを抑制することができる。これにより、最も反りが生じ易い研磨層13の外周において、剛性部材25によって研磨層13の反りが生じることを抑制することができる。
More specifically, in the
なお、本発明は、上述の実施形態に限られるものではなく、実施形態における各構成は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することができる。 In addition, this invention is not restricted to the above-mentioned embodiment, Each structure in embodiment can be changed suitably in the range which does not deviate from the meaning of this invention.
例えば、上述の実施形態では、研磨面を平坦なものとして図示したが、研磨面に、スラリーの流動性を高めるための複数の溝を形成してもよい。また、第1の実施形態にかかる研磨パッド3において、剛性部材23の研磨面19と接触する面に、内周から外周にかけて伸びる溝を形成し、スラリーの排出性を高めるようにしてもよい。
For example, in the above-described embodiment, the polishing surface is illustrated as being flat, but a plurality of grooves for improving the fluidity of the slurry may be formed on the polishing surface. Further, in the
3 研磨パッド
13 研磨層
15 クッション層
23,25 剛性部材
3
Claims (5)
少なくともクッション層よりも研磨層の研磨面側において前記研磨パッドの縁近傍において前記研磨層に接合され、所定の値以上の曲げ弾性率を有する剛性部材を備えること特徴とする、研磨パッド。 A polishing pad formed by laminating a polishing layer and a cushion layer,
A polishing pad comprising a rigid member bonded to the polishing layer in the vicinity of an edge of the polishing pad at least on the polishing surface side of the polishing layer with respect to the cushion layer and having a flexural modulus equal to or greater than a predetermined value.
前記剛性部材は、前記研磨層の外径と同一の外径を有するリング形状を有しており、前記研磨層と外周が一致するように、前記研磨面上に接合されている、請求項1に記載の研磨パッド。 The polishing layer has a disc shape,
The rigid member has a ring shape having an outer diameter that is the same as the outer diameter of the polishing layer, and is joined on the polishing surface so that the outer periphery coincides with the polishing layer. The polishing pad described in 1.
前記剛性部材は、前記クッション層の外径と同一の外径、及び前記研磨層の外径と同一の内径を有するリング形状を有し、前記研磨層の外周を囲むように、当該研磨層の外周に接合されている、請求項1に記載の研磨パッド。 The cushion layer has a disk shape, and the polishing layer has a disk shape having a smaller diameter than the cushion layer, and the centers of the cushion layer and the polishing layer are aligned with each other. Are stacked,
The rigid member has a ring shape having the same outer diameter as the outer diameter of the cushion layer and the same inner diameter as the outer diameter of the polishing layer, and surrounds the outer periphery of the polishing layer so as to surround the outer periphery of the polishing layer. The polishing pad according to claim 1, which is bonded to the outer periphery.
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