JP2020075358A - Dresser for polishing cloth - Google Patents

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Abstract

To provide a dresser which satisfies both of high pad grinding speed and high pad flatness.SOLUTION: A dresser for a polishing cloth in which a single layer of plural diamond abrasive grains is firmly adhered to a surface of a metal support. In this dresser, the diamond abrasive grain is bonded and firmly adhered to the metal support via a brazing material layer containing a brazing material, and a composition of the brazing material is 70%≤Ni+Fe≤95% (herein, 0≤Fe/(Ni+Fe)≤0.4), 2%≤Si+B≤15% (herein, 0≤B/(Si+B)≤0.8), 1%≤Cr≤15%, 0.5%≤P≤4%, and 0.2%≤X≤3% (herein, X is at least one kind of element selected from a group comprising Ti, Nb,Ta, V and Zr, 0.2≤X/P≤4) by mass%.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、化学的かつ機械的平面研磨(Chemical Mechanical Planarization、以下「CMP研磨」と略す)の工程で、研磨布の平坦性を維持するため、および、目詰まりや異物除去を行うために使用される研磨布用ドレッサーに関する。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is used to maintain the flatness of a polishing cloth and to remove clogging and foreign matter in a process of chemical and mechanical planarization (hereinafter, abbreviated as “CMP polishing”). The present invention relates to a dresser for polishing cloth.

半導体ウェーハの表面を研磨する装置、あるいは、集積回路を製造する途中の配線や絶縁層の表面を平坦化する装置、磁気ハードディスク基板に使用されるAl板やガラス板の表面を平坦化する装置、等ではCMP研磨が用いられている。このCMP研磨とは、例えば、ウレタン製の研磨パッドが貼り付けられた回転基板に、微細な砥粒を含むスラリー液を供給しながら、被研磨面を押し当てて、被研磨面を平坦化する方法である。当然のことながら、この研磨パッドの研磨能力は使用時間と共に低下していくが、この低下を抑制するために、一定時間毎に研磨パッド表層部を研削して研磨パッドの平坦性を維持しながら、常に新しい面が出るようにドレッシングしている。このドレッシングに使用する部品をドレッサーと呼び、ドレッサーは、金属基板に砥粒(ダイヤモンド砥粒など)をろう付け等によって接合させて得られる。ダイヤモンド砥粒のろう付けに使用されるろう材として、例えば、Ni−Cr−Si−B−P系のろう材が特許文献1に記載されている。   A device for polishing the surface of a semiconductor wafer, a device for flattening the surface of wiring or an insulating layer in the process of manufacturing an integrated circuit, a device for flattening the surface of an Al plate or a glass plate used for a magnetic hard disk substrate, Etc. use CMP polishing. In this CMP polishing, for example, the surface to be polished is flattened by pressing the surface to be polished while supplying a slurry liquid containing fine abrasive grains to a rotating substrate to which a polishing pad made of urethane is attached. Is the way. As a matter of course, the polishing ability of this polishing pad decreases with use time, but in order to suppress this decrease, the polishing pad surface layer is ground at regular intervals while maintaining the flatness of the polishing pad. , Always dressing so that a new side comes out. A component used for this dressing is called a dresser, and the dresser is obtained by bonding abrasive grains (diamond abrasive grains or the like) to a metal substrate by brazing or the like. As a brazing material used for brazing diamond abrasive grains, for example, a Ni-Cr-Si-B-P brazing material is described in Patent Document 1.

最近では、集積回路のライン/スペ−スの極狭化によるパターン露光装置の浅焦点深度化、あるいは磁気ハードディスクの記録容量増加、などに伴って、被研磨面に発生するスクラッチ傷をなくすという従来からの要求に加えて、被研磨面のうねりを低減させるなど、平坦性への要求が益々高くなってきている。これらの要求に応えていくためには、ドレッシングによってパッド表面を均一に研削してパッドの平坦性を維持することが要求される。さらには、ドレッシングには、より速くパッドの目詰まりや異物を除去できる、パッド研削速度も要求される。   Recently, there has been a conventional practice of eliminating scratches generated on the surface to be polished due to a shallower depth of focus of a pattern exposure apparatus due to an extremely narrow line / space of an integrated circuit or an increase in recording capacity of a magnetic hard disk. In addition to the above requirements, there is an increasing demand for flatness, such as reducing the waviness of the surface to be polished. In order to meet these demands, it is necessary to uniformly grind the pad surface by dressing to maintain the flatness of the pad. Further, the dressing is also required to have a pad grinding speed capable of removing the pad clogging and the foreign matter faster.

特許文献2は、ダイヤモンド砥粒の粒径dと隣り会う砥粒同士の中心間距離Lとを、d≦L<2dであるドレッサーが、速いパッド研削速度と高いパッドの平坦性とを両立できることを開示する。特許文献3および特許文献4は、ダイヤモンド砥粒が樹脂によって単層に固着され、かつダイヤモンド砥粒と樹脂との間に金属層が存在し、樹脂に接する金属層の表面が凹凸部を有するドレッサーが、速いパッド研削速度と高いパッドの平坦性とを両立できることを開示する。   Patent Document 2 discloses that a dresser having a grain size d of diamond abrasive grains and a center-to-center distance L between adjacent abrasive grains of d ≦ L <2d can achieve both high pad grinding speed and high pad flatness. Is disclosed. Patent Documents 3 and 4 disclose a dresser in which diamond abrasive grains are fixed to a single layer by a resin, a metal layer exists between the diamond abrasive grains and the resin, and the surface of the metal layer in contact with the resin has an uneven portion. However, it is disclosed that a high pad grinding speed and a high pad flatness can both be achieved.

特開2007−83352号公報JP, 2007-83352, A 特開2009−196025号公報JP, 2009-196025, A 特開2012−232388号公報JP 2012-232388A 特開2014−14898号公報JP, 2014-14898, A

前述したように、従来からパッド表面を均一に研削するドレッサーが開示されてはいるものの、より高いパッド研削速度とより高いパッド平坦性と同時に満たすドレッサーに対する要求は高い。しかし、パッド研削速度とパッド平坦性とはトレードオフの関係にあり、両者を同時に高めることは容易ではない。たとえば、パッド平坦性を向上させるために、砥粒径がより小さいダイヤモンド砥粒を用いようとすると、ダイヤモンド砥粒の先端部の突き出し高さが小さくなるため、パッド研削力が低下し、CMP工程の生産性が低下することがある。一方で、小さい砥粒径でより大きなパッド研削力を得るために、ろう材厚みを薄くして砥粒の突き出し高さを高くしようとすると、ろう材と砥粒との接合力が低下するため砥粒の脱落が生じ易くなることがある。   As described above, although a dresser that uniformly grinds the pad surface has been disclosed, there is a high demand for a dresser that simultaneously satisfies a higher pad grinding speed and a higher pad flatness. However, the pad grinding speed and the pad flatness are in a trade-off relationship, and it is not easy to increase both of them at the same time. For example, if a diamond abrasive grain having a smaller abrasive grain size is used to improve the flatness of the pad, the protrusion height of the tip end portion of the diamond abrasive grain becomes small, so that the pad grinding force is reduced and the CMP process is performed. Productivity may decrease. On the other hand, in order to obtain a larger pad grinding force with a smaller abrasive grain size, if the brazing filler metal thickness is reduced and the protrusion height of the abrasive grains is increased, the bonding force between the brazing filler metal and the abrasive grains decreases. Abrasive grains may easily fall off.

本発明は、前述した課題を解決するために、高いパッド研削速度と高いパッド平坦性とを同時に満たすドレッサーを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a dresser that simultaneously satisfies a high pad grinding speed and a high pad flatness in order to solve the above-mentioned problems.

上記課題に鑑み、本発明の第一は、下記の研磨布用ドレッサーである。
[1]金属製支持材の表面に複数個のダイヤモンド砥粒が単層に固着された研磨布用ドレッサーであって、
前記ダイヤモンド砥粒が、ろう材を含むろう材層を介して前記金属製支持材の表面に接合されて固着されており、
前記ろう材の組成が、質量%で、
70%≦Ni+Fe≦95%(ただし、0≦Fe/(Ni+Fe)≦0.4)、
2%≦Si+B≦15%(ただし、0≦B/(Si+B)≦0.8)、
1%≦Cr≦15%、
0.5%≦P≦4%、および、
0.2%≦X≦3%
(ただし、XはTi、Nb、Ta、VおよびZrからなる群から選択される少なくとも1種の元素であり、0.2≦X/P≦4である)
であることを特徴とする研磨布用ドレッサー。
[2]前記ろう材の組成において、0.4≦X/P≦2.0であることを特徴とする、[1]に記載の研磨布用ドレッサー。
[3]前記ろう材が、元素Xとして少なくともTiを含有し、Tiの含有量が、質量%で、0.5%≦Ti≦3%であることを特徴とする、[1]または[2]に記載の研磨布用ドレッサー。
[4]前記ろう材が、元素Xとして少なくともTiを含有し、Tiの含有量が、質量%で、0.5%≦Ti≦1%であることを特徴とする、[1]〜[3]のいずれかに記載の研磨布用ドレッサー。
[5]前記ダイヤモンド砥粒の平均粒径dが3μm以上100μm未満であることを特徴とする、[1]〜[4]のいずれかに記載の研磨布用ドレッサー。
[6]前記ろう材層の厚みが0.1d以上0.4d未満であることを特徴とする、[1]〜[5]のいずれかに記載の研磨布用ドレッサー。
[7]隣り合うダイヤモンド砥粒同士の中心間距離をLとした場合、
前記研磨布用ドレッサー全体の砥粒数に対する、隣り会う砥粒同士の前記Lがd≦L<2dであるように配置された砥粒の割合が全体の砥粒数に対して70%以上であることを特徴とする、
[1]〜[6]のいずれかに記載の研磨布用ドレッサー。
[8]前記金属製支持材がステンレス鋼製であることを特徴とする、[1]〜[7]のいずれかに記載の研磨布用ドレッサー。
In view of the above problems, the first aspect of the present invention is the following dresser for polishing cloth.
[1] A dresser for polishing cloth, wherein a plurality of diamond abrasive grains are fixed in a single layer on the surface of a metal supporting material,
The diamond abrasive grains are bonded and fixed to the surface of the metal supporting material through a brazing material layer containing a brazing material,
The composition of the brazing material is% by mass,
70% ≦ Ni + Fe ≦ 95% (where 0 ≦ Fe / (Ni + Fe) ≦ 0.4),
2% ≦ Si + B ≦ 15% (where 0 ≦ B / (Si + B) ≦ 0.8),
1% ≤ Cr ≤ 15%,
0.5% ≦ P ≦ 4%, and
0.2% ≦ X ≦ 3%
(However, X is at least one element selected from the group consisting of Ti, Nb, Ta, V and Zr, and 0.2 ≦ X / P ≦ 4).
A dresser for polishing cloth, which is characterized in that
[2] The dresser for polishing cloth according to [1], wherein the composition of the brazing material is 0.4 ≦ X / P ≦ 2.0.
[3] The brazing material contains at least Ti as the element X, and the content of Ti is 0.5% ≦ Ti ≦ 3% in mass%, [1] or [2] ] The dresser for polishing cloths as described in.
[4] The brazing material contains at least Ti as the element X, and the content of Ti is 0.5% ≦ Ti ≦ 1% in mass%, [1] to [3] ] The dresser for polishing cloths in any one of these.
[5] The dresser for polishing cloth according to any one of [1] to [4], wherein the diamond abrasive grains have an average particle diameter d of 3 μm or more and less than 100 μm.
[6] The dresser for polishing cloth according to any one of [1] to [5], wherein the brazing material layer has a thickness of 0.1 d or more and less than 0.4 d.
[7] When the distance between the centers of adjacent diamond abrasive grains is L,
The ratio of the abrasive grains arranged such that the L of adjacent abrasive grains is d ≦ L <2d with respect to the total number of abrasive grains of the polishing cloth is 70% or more with respect to the total number of abrasive grains. Characterized by being
The dresser for polishing cloth according to any one of [1] to [6].
[8] The dresser for polishing cloth according to any one of [1] to [7], wherein the metal support material is made of stainless steel.

本発明によれば、高いパッド研削速度と高いパッド平坦性とを同時に満たすドレッサーが提供される。   According to the present invention, a dresser that simultaneously satisfies a high pad grinding speed and a high pad flatness is provided.

図1は、本発明の好ましい態様で使用するろう材に含まれるPと元素Xの量的関係を示すグラフである。FIG. 1 is a graph showing the quantitative relationship between P and element X contained in a brazing filler metal used in a preferred embodiment of the present invention.

本発明に係る研磨布用ドレッサーは、金属製支持材の表面に複数個のダイヤモンド砥粒が単層に固着された研磨布用ドレッサーである。本発明に係る研磨布用ドレッサーにおいて、ダイヤモンド砥粒は、ろう材層を介して前記金属製支持材の表面に接合されて固着されており、ダイヤモンド砥粒の平均粒径dは、3μm以上100μm未満であり、かつ、前記ろう材層の厚みは、0.1d以上0.4d未満である。   The dresser for polishing cloth according to the present invention is a dresser for polishing cloth in which a plurality of diamond abrasive grains are fixed in a single layer on the surface of a metal support material. In the dresser for a polishing cloth according to the present invention, the diamond abrasive grains are bonded and fixed to the surface of the metal supporting material via the brazing material layer, and the average grain diameter d of the diamond abrasive grains is 3 μm or more and 100 μm or more. And less than 0.1d and less than 0.4d.

本発明に係る研磨布用ドレッサーは、研削されたパッドの平坦性を高めるために、ダイヤモンド砥粒の平均粒径dを小さくしている。一方で、本発明に係る研磨布用ドレッサーは、研磨布用ドレッサーの研削速度を高めるために、ダイヤモンド砥粒の平均粒径dに対するろう材層の厚さの比率を小さくしている。しかし、前記したように、パッドの平坦性とパッドの研削速度とは、トレードオフの関係にある。本発明者は、両者を共に満足させる条件を探索した結果、ダイヤモンド砥粒の平均粒径dを3μm以上100μm未満とし、かつ、ろう材層の厚みを0.1d以上0.4d未満とすることで、研削されたパッドの平坦性をより高め、同時に、研削速度を速くすることができることを見いだした。   In the dresser for a polishing cloth according to the present invention, the average particle diameter d of the diamond abrasive grains is reduced in order to improve the flatness of the ground pad. On the other hand, in the dresser for polishing cloth according to the present invention, the ratio of the thickness of the brazing material layer to the average particle diameter d of the diamond abrasive grains is made small in order to increase the grinding speed of the dresser for polishing cloth. However, as described above, the flatness of the pad and the pad grinding speed have a trade-off relationship. As a result of searching conditions satisfying both of them, the present inventor sets the average grain size d of the diamond abrasive grains to 3 μm or more and less than 100 μm, and the brazing material layer thickness to 0.1 d or more and less than 0.4 d. Then, it was found that the flatness of the ground pad can be further increased, and at the same time, the grinding speed can be increased.

ダイヤモンド砥粒の平均粒径dは、任意の数のダイヤモンド砥粒の粒径を測定し、その数平均粒径とすることができる。上記ダイヤモンド砥粒の粒径は、研磨布用ドレッサーに固着していない砥粒について測定して得た値でもよいし、固着した砥粒の粒径をそのまま測定して得た値でもよい。研磨布用ドレッサーに固着していない砥粒の粒径は、研磨布用ドレッサーに固着される前の砥粒を測定して得てもよいし、研磨布用ドレッサーから剥がして集めた砥粒を測定して得てもよく、篩分級法、レーザー回折法、遠心沈降法および走査型電子顕微鏡(SEM)を含む直接観察法により測定することができる。固着した砥粒の粒径は、SEMによる直接観察法により得られる円相当径とすることができる。   The average particle diameter d of the diamond abrasive grains can be set to the number average particle diameter by measuring the particle diameters of any number of diamond abrasive grains. The particle size of the diamond abrasive grains may be a value obtained by measuring the abrasive grains not adhered to the dresser for the polishing cloth, or may be a value obtained by directly measuring the particle size of the adhered abrasive grains. The particle size of the abrasive particles that are not fixed to the dresser for the polishing cloth may be obtained by measuring the abrasive particles before being fixed to the dresser for the polishing cloth, or the abrasive particles that are collected by peeling from the dresser for the polishing cloth are collected. It may be obtained by measurement and can be measured by a direct observation method including a sieve classification method, a laser diffraction method, a centrifugal sedimentation method and a scanning electron microscope (SEM). The particle size of the fixed abrasive grains can be the equivalent circle diameter obtained by the direct observation method using SEM.

上記平均粒径dを3μm以上とすることで、ダイヤモンド砥粒の一つの晶癖面を金属製支持材の表面に略平行に配置しやすくなり、パッド表面をより平坦に研磨することが可能になる。また、上記平均粒径dを100μm未満とすることで、粒径の小さいダイヤモンド砥粒を金属製支持材の表面により高密度で配置することができるため、パッド表面をより平坦に研磨することが可能になる。上記観点からは、平均粒径dは3μm以上50μm未満であれば2.0μm/分以上の研削速度と0.5μm以下のパッド平坦性が得られるため好ましく、3μm以上20μm未満であれば2.0μm/分以上の研削速度を維持した状態で0.2μm以下のパッド平坦性が得られるためより好ましい。   By setting the average particle diameter d to 3 μm or more, it becomes easy to arrange one crystal habit plane of the diamond abrasive grains substantially parallel to the surface of the metal support material, and it becomes possible to polish the pad surface more flatly. Become. Further, by setting the average particle diameter d to be less than 100 μm, the diamond abrasive particles having a small particle diameter can be arranged at a higher density on the surface of the metal supporting material, so that the pad surface can be polished more flatly. It will be possible. From the above viewpoint, if the average particle diameter d is 3 μm or more and less than 50 μm, a grinding speed of 2.0 μm / min or more and a pad flatness of 0.5 μm or less can be obtained, and it is preferable that the average particle diameter d is 3 μm or more and less than 20 μm. It is more preferable because pad flatness of 0.2 μm or less can be obtained while maintaining a grinding speed of 0 μm / min or more.

上記ろう材層の厚みを0.1d以上とすることで、ダイヤモンド砥粒を十分な保持力で金属製支持材の表面に固着させることができる。また、上記ろう材層の厚みを0.4d未満とすることで、従来の研磨布用ドレッサーよりもろう材層の上部に突き出した上記ダイヤモンド砥粒の高さを大きくできるため、研削力をより高め、研削速度をより速くすることが可能になる。上記観点からは、ろう材層の厚みは0.14d以上0.38d未満であればそれぞれの砥粒の平均粒径において、パッド研削速度とパッド平坦性のバランスが最適化されるためることが好ましく、0.32d以上0.38d未満であればより好ましい。   By setting the thickness of the brazing material layer to 0.1 d or more, the diamond abrasive grains can be fixed to the surface of the metal supporting material with sufficient holding force. In addition, by setting the thickness of the brazing material layer to less than 0.4 d, the height of the diamond abrasive grains protruding above the brazing material layer can be made larger than that of the conventional dressing cloth dressing, so that the grinding force can be further improved. It is possible to increase the grinding speed and increase the grinding speed. From the above viewpoint, if the thickness of the brazing material layer is 0.14 d or more and less than 0.38 d, it is preferable that the balance between the pad grinding speed and the pad flatness is optimized in the average grain size of each abrasive grain. , 0.32d or more and less than 0.38d is more preferable.

なお、上記平均粒径dの範囲において研削速度をより速くする観点からは、隣り合うダイヤモンド砥粒同士の中心間距離をLとした場合の、研磨布用ドレッサー全体の砥粒数に対する、隣り会う砥粒同士の中心間距離Lがd≦L<2dであるように配置された砥粒の割合が、全体の砥粒数に対して70%以上であることが好ましい。これは、ダイヤモンド砥粒の平均粒径dが100μm未満と小さくなる場合には、ダイヤモンド砥粒間の距離を小さくすることで研削速度を速くし、かつパッドの平坦性を高めることができるという、本発明者の知見による。上記中心間距離Lを2d以上とすることで、ダイヤモンド砥粒間の距離を小さくして、研削速度をより早くすることが可能になる。なお、上記中心間距離Lがダイヤモンド砥粒の平均粒径dよりも小さい場合は、もはや単層の砥粒を金属製支持材の表面に配置させることができない。   From the viewpoint of further increasing the grinding speed in the range of the average particle diameter d, when the distance between the centers of adjacent diamond abrasive grains is L, the number of abrasive grains of the entire dresser for polishing cloth is adjacent to each other. The ratio of the abrasive grains arranged such that the center-to-center distance L between the abrasive grains is d ≦ L <2d is preferably 70% or more with respect to the total number of abrasive grains. This means that when the average grain size d of the diamond abrasive grains is as small as less than 100 μm, the grinding speed can be increased and the flatness of the pad can be enhanced by reducing the distance between the diamond abrasive grains. According to the knowledge of the present inventor. By setting the center-to-center distance L to be 2d or more, the distance between the diamond abrasive grains can be reduced and the grinding speed can be increased. If the center-to-center distance L is smaller than the average particle diameter d of the diamond abrasive grains, the single-layer abrasive grains can no longer be arranged on the surface of the metal support material.

上記ろう材層の材料は、上記平均粒径dを有するダイヤモンド砥粒を上記ろう材層の厚さで金属製支持材の表面に十分に固着することができるものであればよい。たとえば、本発明者らの新たな知見によれば、Ni−Fe−Cr−Si系の組成のろう材に、Pと、Ti、Nb、Ta、VおよびZrからなる群から選択される少なくとも1種の元素と、を含有させたろう材によって、上記ダイヤモンド砥粒を金属製支持材の表面に十分に固着することができる。   The brazing material layer may be made of any material as long as the diamond abrasive grains having the average particle diameter d can be sufficiently adhered to the surface of the metal supporting material with the thickness of the brazing material layer. For example, according to the new finding of the present inventors, a brazing material having a composition of Ni-Fe-Cr-Si system has at least one selected from the group consisting of P and Ti, Nb, Ta, V and Zr. The brazing material containing the seed element can sufficiently fix the diamond abrasive grains on the surface of the metal support material.

好ましくは、上記ろう材は、質量%で、以下の組成を有する。
70%≦Ni+Fe≦95%
(ただし、0≦Fe/(Ni+Fe)≦0.4)、
2%≦Si+B≦15%
(ただし、0≦B/(Si+B)≦0.8)、
1%≦Cr≦15%、
0.5%≦P≦4%、および、
0.2%≦X≦3%、
(ただし、XはTi、Nb、Ta、VおよびZrからなる群から選択される少なくとも1種の元素であり、0.2≦X/P≦4である。)
Preferably, the brazing material has the following composition, in% by weight:
70% ≦ Ni + Fe ≦ 95%
(However, 0 ≦ Fe / (Ni + Fe) ≦ 0.4),
2% ≦ Si + B ≦ 15%
(However, 0 ≦ B / (Si + B) ≦ 0.8),
1% ≤ Cr ≤ 15%,
0.5% ≦ P ≦ 4%, and
0.2% ≦ X ≦ 3%,
(However, X is at least one element selected from the group consisting of Ti, Nb, Ta, V, and Zr, and 0.2 ≦ X / P ≦ 4.)

Niは、上記ろう材の主元素である。NiとFeとを合わせた含有量が70%以上95%以下であり、かつ、Feの(Ni+Fe)の合計に対する割合が0.4以下であると、ろう材の融点を低くすることができ、ろう付け温度の上昇による金属製支持材への熱変形による反りおよび接合不良を生じにくくすることができるため、研削速度を速くし、研削されたパッドもより平坦にし、ダイヤモンド砥粒の脱落も生じにくくすることができる。NiとFeの好ましい含有量は72%以上93%以下であり、より好ましい含有量は75%以上93%以下である。なお、金属製支持材にステンレス等を用いる場合には、0<Fe/(Ni+Fe)≦0.4であることが好ましい。金属製支持材中にFeが含まれるために、ろう材中にもFeを含有させた方がろう材と支持材との接合性が良くなるためである。   Ni is the main element of the brazing material. When the total content of Ni and Fe is 70% or more and 95% or less and the ratio of Fe to the total of (Ni + Fe) is 0.4 or less, the melting point of the brazing material can be lowered, Since it is possible to prevent warping and bonding failure due to thermal deformation of the metal support material due to the rise of the brazing temperature, it is possible to increase the grinding speed, make the ground pad flatter, and cause diamond abrasive grains to fall off. Can be hardened. A preferable content of Ni and Fe is 72% or more and 93% or less, and a more preferable content is 75% or more and 93% or less. When stainless steel or the like is used as the metal support material, it is preferable that 0 <Fe / (Ni + Fe) ≦ 0.4. This is because, since Fe is contained in the metal supporting material, it is possible to improve the bondability between the brazing material and the supporting material when Fe is also contained in the brazing material.

Crは、ろう材の耐食性を上げるために含有させる。研磨布用ドレッサーは、通常、酸性あるいはアルカリ性のスラリーの下で使用される。そのため、Crの含有量を1%以上とすることで、酸またはアルカリに対する、ろう材の耐食性をより高めることができる。なお、Crの含有量を15%以下より多くしてもよいが、それ以上の耐食性の向上は見られない。   Cr is contained in order to improve the corrosion resistance of the brazing material. The dresser for polishing cloth is usually used under an acidic or alkaline slurry. Therefore, by setting the content of Cr to 1% or more, the corrosion resistance of the brazing material against acid or alkali can be further increased. The content of Cr may be increased to 15% or less, but no further improvement in corrosion resistance is observed.

Si及びBは、ろう材の融点を低下させるために含有させる。SiとBとを合わせた含有量が2%以上15%以下であり、かつ、(Si+B)の合計に対するBの割合が0.8以下であると、ろう材の融点を低くすることができ、ろう付け温度の上昇による金属製支持材への熱変形による反りおよび接合不良を生じにくくすることができるため、研削速度を速くし、研削されたパッドもより平坦にし、ダイヤモンド砥粒の脱落も生じにくくすることができる。SiとBの好ましい含有量は、3%以上15%以下である。   Si and B are contained in order to lower the melting point of the brazing material. When the total content of Si and B is 2% or more and 15% or less and the ratio of B to the total of (Si + B) is 0.8 or less, the melting point of the brazing material can be lowered, Since it is possible to prevent warping and bonding failure due to thermal deformation of the metal support material due to the rise of the brazing temperature, it is possible to increase the grinding speed, make the ground pad flatter, and cause diamond abrasive grains to fall off. Can be hardened. The preferable content of Si and B is 3% or more and 15% or less.

ろう材の形状には、箔状と粉末状の2種類があり、箔状の形態のものを得るためには、例えば、単ロール急冷法によってアモルファス箔とする製造法が一般的に用いられている。Bは、アモルファス形成に必要な元素であるため、箔状のろう材を製造する場合には、少なくともBを1%以上は含有させる必要がある。粉末状のろう材を製造する場合には、所望の融点が得られるならば、Bは必ずしも含有させる必要はない。なお、(Si+B)の合計に対するBの対する割合を0.8より多くしても、アモルファスの形成がさらに良くなるわけではなく、かえって、箔自体が脆くなる傾向が生じてしまう。   There are two types of brazing material, foil-like and powder-like, and in order to obtain a foil-like one, for example, a manufacturing method of forming an amorphous foil by a single roll quenching method is generally used. There is. Since B is an element necessary for forming an amorphous material, it is necessary to contain at least 1% or more of B when manufacturing a foil-shaped brazing filler metal. In the case of producing a powdery brazing filler metal, B is not necessarily contained as long as the desired melting point is obtained. It should be noted that even if the ratio of B to the total of (Si + B) is more than 0.8, the formation of amorphous is not improved further, and the foil itself tends to become brittle.

Xは、炭化物を形成しやすい元素であり、ダイヤモンドとの炭化物を形成させてダイヤモンドとろう材との接合強度を高めて、ダイヤモンド砥粒の脱落を生じにくくするために添加する。XであるTi、Nb、Ta、VおよびZrは、炭化チタン、炭化ニオブ、炭化タンタル、炭化バナジウムおよび炭化ジルコニウムなどの炭化物を生成しやすく、これらの炭化物がダイヤモンドと接合合金との界面に生成する、ダイヤモンドの接合に有効な金属である。Xの含有量が0.2%以上であると、ろう材が高温となったときに、Xがダイヤモンド内に拡散して炭化物(たとえば、XがTiであるときは炭化チタン)を形成し、ダイヤモンドとろう材層との接合強度をより高めることができる。Xの含有量を3.0%より多くしても、上記効果の上積みは見られない。Xは、Ti、Nb、Ta、VまたはZrであり、ろう材中に1種のみ含まれても、2種以上含まれていてもよい。ろう材がXを2種以上含むときは、2種以上のXを合計した含有量を0.2%以上3.0%以下とする。好ましいXの含有量は、0.5%以上3%以下である。   X is an element that easily forms carbides, and is added to form carbides with diamond to increase the bonding strength between the diamond and the brazing filler metal and to prevent diamond abrasive grains from falling off. X, Ti, Nb, Ta, V, and Zr easily form carbides such as titanium carbide, niobium carbide, tantalum carbide, vanadium carbide, and zirconium carbide, and these carbides are formed at the interface between the diamond and the bonding alloy. , A metal that is effective for joining diamonds. When the content of X is 0.2% or more, when the brazing material becomes hot, X diffuses into the diamond to form a carbide (for example, titanium carbide when X is Ti), The bonding strength between the diamond and the brazing material layer can be further increased. Even if the content of X is more than 3.0%, the above effect is not accumulated. X is Ti, Nb, Ta, V or Zr, and may be contained in the brazing material alone or in combination of two or more. When the brazing material contains two or more types of X, the total content of the two or more types of X is 0.2% or more and 3.0% or less. The preferable X content is 0.5% or more and 3% or less.

接合強度を高めて上記効果をより効率的に奏する観点からは、ろう材は、Xとして少なくともTiを含有し、かつ、ろう材中におけるTiの含有量が、0.5%以上3.0%以下であることが好ましい。上記観点からは、ろう材は、Xとして少なくともTiを含有し、かつ、ろう材中におけるTiの含有量が、0.5%以上1%以下であることがより好ましい。   From the viewpoint of increasing the bonding strength and more efficiently exhibiting the above effects, the brazing filler metal contains at least Ti as X, and the content of Ti in the brazing filler metal is 0.5% or more and 3.0% or more. The following is preferable. From the above viewpoint, it is more preferable that the brazing filler metal contains at least Ti as X, and that the content of Ti in the brazing filler metal is 0.5% or more and 1% or less.

Pは、ろう材単独で測定した融点とろう材を金属製支持材に接合させて測定した融点の差をなくして、溶融温度を安定化させるために、含有させる。Pは、ろう材の厚み、接合温度、接合時間が変わった場合においても溶融温度を安定化させることを可能にするため、従来は余裕をみて高めに設定していたろう付け温度を低下させることを可能とし、金属製支持材の熱による変形も軽減させる。また、Pは、砥粒を金属製支持材にろう付けする場合に、砥粒とろう材との濡れ性を高めるため、接合性を安定化させ、砥粒の脱落も抑制する。Pの含有量を0.5%以上とすることで、このような融点安定化の効果を得ることができる。Pの含有量を4%以下とすることで、砥粒とろう材との濡れ性を適切な範囲に調整し、ろう材が砥粒を覆ってしまうことを防ぐことができる。より好ましいPの含有量の範囲は0.5%≦P≦4%である。砥粒サイズが小さくなると、砥粒がろう材でより覆われ易くなるが、Pの上限を4%とすることによって、より確実にそれを防ぐことができるからである。   P is contained in order to stabilize the melting temperature by eliminating the difference between the melting point measured by the brazing material alone and the melting point measured by joining the brazing material to the metal supporting material. P makes it possible to stabilize the melting temperature even when the thickness of the brazing filler metal, the joining temperature, and the joining time change, so that it is possible to lower the brazing temperature, which has been set to a higher value in the past with a margin. This also makes it possible to reduce the deformation of the metal support material due to heat. Further, P enhances the wettability between the abrasive particles and the brazing material when the abrasive particles are brazed to the metal support material, so that the bondability is stabilized and the falling of the abrasive particles is suppressed. By setting the P content to be 0.5% or more, such an effect of stabilizing the melting point can be obtained. By setting the P content to 4% or less, the wettability between the abrasive grains and the brazing material can be adjusted to an appropriate range, and the brazing material can be prevented from covering the abrasive grains. A more preferable P content range is 0.5% ≦ P ≦ 4%. When the size of the abrasive grains is small, the abrasive grains are more likely to be covered with the brazing material, but by setting the upper limit of P to 4%, it is possible to prevent it more reliably.

また、本発明者は、Pが、Xの添加によるダイヤモンド表面の黒鉛化を防ぐことを見出した。ろう材にXを添加すると、上記のように、ダイヤモンドを構成する炭素がXとの炭化物となってろう材とダイヤモンドとの接合強度が高くなるが、一方で、上記炭素の結晶構造が変化し、黒鉛化してしまうため、接合強度の向上には限界がある。これに対し、ろう材にXとPとを複合して添加することで、ダイヤモンドの接合強度をより高め、ダイヤモンド砥粒の脱落を生じにくくすることができる。これは、Pの添加により、Xによる上記ダイヤモンドの黒鉛化が抑制されるためと考えられる。XとPとの含有量の比(X/P)が0.2以上であれば、Pによる、上記ダイヤモンドの黒鉛化の抑制効果が見られる。また、X/Pを4.0以下とすることで、Xに対して十分な量のPがろう材中に存在し、かつダイヤモンド砥粒とろう材との間の濡れ性が大きくなり過ぎないため、Xによる上記ダイヤモンドの黒鉛化をPが十分に抑制し、ダイヤモンドとろう材層との接合強度を高めることができる。好ましいX/Pの範囲は、0.4以上2.0以下である。   The present inventor has also found that P prevents graphitization of the diamond surface due to the addition of X. As described above, when X is added to the brazing filler metal, the carbon forming the diamond becomes a carbide with X to increase the bonding strength between the brazing filler metal and the diamond, while changing the crystal structure of the carbon. However, since it is graphitized, there is a limit to the improvement of the bonding strength. On the other hand, by adding X and P in combination to the brazing material, it is possible to further increase the bonding strength of the diamond and prevent the diamond abrasive grains from falling off. This is considered to be because the addition of P suppresses the graphitization of the diamond by X. When the content ratio (X / P) of X and P is 0.2 or more, the effect of suppressing the graphitization of diamond by P can be seen. Further, by setting X / P to be 4.0 or less, a sufficient amount of P with respect to X is present in the brazing material, and the wettability between the diamond abrasive grains and the brazing material does not become too large. Therefore, P can sufficiently suppress graphitization of the diamond by X, and the bonding strength between the diamond and the brazing material layer can be increased. The preferable range of X / P is 0.4 or more and 2.0 or less.

図1は、本発明の好ましい態様で使用するろう材に含まれるPと元素Xの量的関係を示すグラフであり、abdefhで囲われた領域が、0.5%≦P≦4.0%、0.2%≦X≦3.0%、および0.2≦X/P≦4.0の3つの条件を全て満たす領域である。このグラフから明らかなように、Pの含有量が増えるにつれて、Xの下限値は上昇する。その理由は、Pが増えると、化合物P−Xも増え、カ−バイド形成に費やされるべきXの一部が消費されてしまうからである。本発明においてより好ましい範囲は、0.5%≦P≦4.0%、0.2%≦X≦3.0%、および0.4≦X/P≦2.0の3つの条件を全て満たす、グラフ中のcdghiで囲われた領域である。この領域においては、Pの含有量が増えるにつれて、Xの下限値は更に上昇する。   FIG. 1 is a graph showing a quantitative relationship between P and element X contained in a brazing filler metal used in a preferred embodiment of the present invention, where a region surrounded by abdefh is 0.5% ≦ P ≦ 4.0%. , 0.2% ≦ X ≦ 3.0%, and 0.2 ≦ X / P ≦ 4.0. As is clear from this graph, the lower limit of X increases as the P content increases. The reason is that when P is increased, the amount of compound PX is also increased, and a part of X that should be spent for forming a carbide is consumed. In the present invention, the more preferable range is that all three conditions of 0.5% ≦ P ≦ 4.0%, 0.2% ≦ X ≦ 3.0%, and 0.4 ≦ X / P ≦ 2.0 are satisfied. The area to be filled is surrounded by cdghi in the graph. In this region, the lower limit value of X further increases as the P content increases.

上記の組成を有するろう材層は、ダイヤモンドへの接合力が高いため、ダイヤモンド砥粒の平均粒径dを3μm以上100μm未満とし、かつ、ろう材層の厚みを0.1d以上0.4d未満としたときでも、金属製支持材の表面にダイヤモンド砥粒を十分に固着することができる。   Since the brazing material layer having the above composition has a high bonding strength to diamond, the average particle diameter d of the diamond abrasive grains is 3 μm or more and less than 100 μm, and the thickness of the brazing material layer is 0.1 d or more and less than 0.4 d. Even in such a case, the diamond abrasive grains can be sufficiently fixed to the surface of the metal support material.

金属製支持材は、酸性あるいはアルカリ性のスラリーとの反応が生じにくいことが好ましく、具体的にはステンレス鋼が好ましい。金属製支持材に好ましく用いられるステンレス鋼の例には、代表的なステンレスであるSUS304、SUS316およびSUS430が含まれる。また、炭素鋼等の一般構造用鋼の表面にNi等のめっきをしたものも使用可能である。   It is preferable that the metal support material hardly react with the acidic or alkaline slurry, and specifically, stainless steel is preferable. Examples of the stainless steel preferably used for the metal support material include SUS304, SUS316, and SUS430, which are typical stainless steels. Further, a general structural steel such as carbon steel having a surface plated with Ni or the like can also be used.

金属製支持材の形状は、特に限定されるものではなく、八角形、二十角形等の多角形の形状でもよいが、金属製支持材自体が回転しながらパッドを研削するので、均一研削性を担保するためには円盤状であることが好ましい。   The shape of the metal support material is not particularly limited, and may be a polygonal shape such as an octagon or an decagon, but since the metal support material itself grinds the pad while rotating, uniform grindability is obtained. In order to secure the above, it is preferable that it is disk-shaped.

本発明に係る研磨布用ドレッサーは、以下のように製造されうる。先ず、金属製支持材の表面にろう材を仮付けする。その後、ダイヤモンド砥粒を、ろう材を仮付けした金属製支持材の表面に、所定の間隔で配列する。このとき、ダイヤモンド砥粒がずれないように糊などで仮止めしてもよい。次に、10−3Pa程度に真空引きした後、ろう材が溶融する温度まで環境を昇温する。糊等は、昇温の途中で殆どが気化する。ろう材を溶融させる温度は、ろう材の融点以上であって、できるだけ低温であることが好ましい。高くてもろう材の液相線温度+20℃程度以内が好ましい。温度が高い場合には、金属製支持材の熱による変形が大きくなるからである。ろう付け温度における保持時間は、5〜30分程度あれば十分である。 The dresser for a polishing cloth according to the present invention can be manufactured as follows. First, a brazing material is temporarily attached to the surface of the metal supporting material. After that, diamond abrasive grains are arranged at a predetermined interval on the surface of the metal supporting material to which the brazing material is temporarily attached. At this time, the diamond abrasive grains may be temporarily fixed with glue or the like so as not to shift. Next, after vacuuming to about 10 −3 Pa, the environment is heated to a temperature at which the brazing material melts. Most of the glue and the like are vaporized during the temperature rise. The temperature at which the brazing material is melted is preferably equal to or higher than the melting point of the brazing material and is as low as possible. At most, the liquidus temperature of the brazing material is preferably within about + 20 ° C. This is because when the temperature is high, the deformation of the metal support material due to heat increases. It is sufficient that the holding time at the brazing temperature is about 5 to 30 minutes.

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において「%」の表示を用いるが、特に断りがない限り、「質量%」を表す。   Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. In the examples, “%” is used, but “% by mass” is indicated unless otherwise specified.

[実施例1]
ダイヤモンド砥粒として、平均粒径dが、1.5μm、3.5μm、7.5μm、15μm、50μm、75μm、95μm、110μmのものをそれぞれ使用し、ろう材厚みが0.2μm〜80μmである研磨布用ドレッサーを作製した。
[Example 1]
As the diamond abrasive grains, those having an average grain size d of 1.5 μm, 3.5 μm, 7.5 μm, 15 μm, 50 μm, 75 μm, 95 μm, 110 μm are used, respectively, and a brazing material thickness is 0.2 μm to 80 μm. A dresser for polishing cloth was produced.

ろう材の組成は、Ni−4.2%Si−3.0%B−7.0%Cr−1.0%P−2.0%Tiだった。   The composition of the brazing material was Ni-4.2% Si-3.0% B-7.0% Cr-1.0% P-2.0% Ti.

1.ドレッサーの製造
上記ろう材の組成を有する合金を溶製し、母合金を作製した。この母合金を用いて、公知の単ロール急冷法によって、厚みが15μm〜40μm、幅が50mmの箔を製造した。具体的には、0.4mm〜0.6mm×50mmのスロットノズルを備えた石英るつぼで溶製した母合金を溶解し、周速20〜30mm/秒で回転しているCu製冷却ロール上にスロットノズルを通じて溶湯を噴出して箔を製造した。この方法で得られた箔の厚みは、15〜40μmであった。これらの箔のうち、所望の厚みのものを選択して、ろう材厚みが15〜40μmのろう材とした。また、これらの箔に対して、フッ酸系、あるい、塩酸系の化学エッチング液を用いてエッチングを行い、ろう材厚みを15μmより薄くしたろう材を製造した。単ロール法によって得られる箔はアモルファスであり、箔内の組成が均一となっているためエッチングによって均一に薄くすることができた。また、複数枚の上記箔を重ねて、ろう材厚みを40μmより厚くしたろう材を製造した。
1. Manufacture of Dresser An alloy having the composition of the brazing material was melted to prepare a master alloy. Using this master alloy, a foil having a thickness of 15 μm to 40 μm and a width of 50 mm was manufactured by a known single roll quenching method. Specifically, a master alloy melted in a quartz crucible equipped with a 0.4 mm to 0.6 mm x 50 mm slot nozzle is melted, and is placed on a Cu cooling roll rotating at a peripheral speed of 20 to 30 mm / sec. A foil was manufactured by ejecting the molten metal through a slot nozzle. The thickness of the foil obtained by this method was 15 to 40 μm. A foil having a desired thickness was selected from these foils to obtain a brazing material having a brazing material thickness of 15 to 40 μm. Further, these foils were etched using a hydrofluoric acid-based or hydrochloric acid-based chemical etching solution to manufacture a brazing filler metal having a brazing filler metal thickness of less than 15 μm. The foil obtained by the single roll method was amorphous, and the composition in the foil was uniform, so that the foil could be uniformly thinned by etching. Also, a brazing material having a brazing material thickness of more than 40 μm was manufactured by stacking a plurality of the above foils.

金属製支持材には、SUS304ステンレス製の直径100mm、厚み4mmの円盤を用いた。この金属製支持材の片面に描いた半径35mmの円と半径48mmの円の間のドーナツ状領域に砥粒を配置した。その際、ドーナツ状領域を金属製支持材の中心からから見て等角度で6つのアーク状に分割し、それぞれの隣どうしのアーク状領域に2mm幅で砥粒を配置しない領域を設けた。ダイヤモンド砥粒の配置パターンは正方形配置とした。   A disk made of SUS304 stainless steel and having a diameter of 100 mm and a thickness of 4 mm was used as the metal support material. Abrasive grains were arranged in a donut-shaped region between a circle having a radius of 35 mm and a circle having a radius of 48 mm drawn on one surface of the metal support material. At that time, the donut-shaped region was divided into six arcs at an equal angle when viewed from the center of the metal support, and adjacent arc-shaped regions were each provided with a region having a width of 2 mm and no abrasive grains. The diamond abrasive grains were arranged in a square pattern.

砥粒を配置するために、それぞれのドレッサーに固着させる砥粒の大きさdと所定の砥粒間隔Lの配置パターンと同じパターンに合わせて篩を作製し、この篩を通して砥粒を金属製支持材上に配置していった。具体的には、砥粒を配置する領域に所定厚みのろう材をスポット領域で仮固定する。この箔の上に有機系バインダーを塗布し、その上から篩を通じて砥粒を配置した。その後、加熱炉を用いて、1000℃で20分間、10−3Paの真空中でろう付け処理を行った。ろう材の厚みは、断面を光学顕微鏡、または、SEMで観察して測定した。 In order to arrange the abrasive grains, a sieve is prepared in accordance with the same pattern as the arrangement pattern of the abrasive grain size d to be fixed to each dresser and the predetermined abrasive grain interval L, and the abrasive grains are supported by the metal through the sieve. I placed them on the material. Specifically, a brazing material having a predetermined thickness is temporarily fixed in the spot area in the area where the abrasive grains are arranged. An organic binder was applied onto this foil, and abrasive grains were placed on the foil through a sieve. Then, using a heating furnace, a brazing process was performed at 1000 ° C. for 20 minutes in a vacuum of 10 −3 Pa. The thickness of the brazing material was measured by observing the cross section with an optical microscope or SEM.

このようにして、表1および表2に記載のそれぞれのドレッサーを製造した。   In this way, the respective dressers shown in Table 1 and Table 2 were manufactured.

2.ドレッサーの評価
上記作製したドレッサーを用いて、実際にパッドを研削し、研削後のパッド厚み減少量からパッドの研削速度、パッド平坦性およびダイヤモンド砥粒の脱落数を求めた。パッドは発砲ポリウレタン製であり、パッドの直径は250mmだった。
2. Evaluation of Dresser Using the dresser prepared above, the pad was actually ground, and the pad grinding rate, the pad flatness, and the number of diamond abrasive grains dropped were determined from the reduction amount of the pad thickness after grinding. The pad was made of foamed polyurethane and had a pad diameter of 250 mm.

このパッドを研磨盤の上に貼り付けた。ドレッサーを、回転機構とパッドの半径方向に揺動する機構を備えた装置に固定し、加圧機構によって1kgの加重を加えて、パッドに押し付けた。ドレッサーの中心をパッド半径方向にパッド中心から30mm〜90mmの範囲で半径方向に揺動させた。パッド回転数は90rpm、ドレッサー回転数は80rpm、揺動は10往復/分とした。パッド回転方向とドレッサーの回転方向は同じである。研削全面が水の膜で覆われる程度に水を供給した。   This pad was stuck on a polishing plate. The dresser was fixed to a device equipped with a rotating mechanism and a mechanism that swings in the radial direction of the pad, and a load of 1 kg was applied by a pressure mechanism to press it against the pad. The center of the dresser was swung in the radial direction within the range of 30 mm to 90 mm from the pad center in the radial direction of the pad. The pad rotation speed was 90 rpm, the dresser rotation speed was 80 rpm, and the oscillation was 10 reciprocations / minute. The pad rotation direction and the dresser rotation direction are the same. Water was supplied to such an extent that the entire surface of grinding was covered with a film of water.

研削開始後5分が経過した時点で一端、研削を中断して、互いに直交する2本の直径上に沿ってパッド厚みを測長顕微鏡で測定した。1つの直径を等間隔で10等分し、等分した部位のほぼ真中付近を合計で20点測定し、平均値を求めた。再び研削を続けて、15時間後に同様な測定を行った。パッド厚みの平均値から、研削開始後5分から15時間の研削時間の間における平均のパッド研削速度を求めた。平坦性は、15時間後に測定した20点の値の中で最大値から最小値を引いた値として求めた。   After 5 minutes had passed from the start of the grinding, the grinding was once interrupted, and the pad thickness was measured along the two diameters orthogonal to each other with a length measuring microscope. One diameter was divided into 10 equal parts at equal intervals, and a total of 20 points were measured in the vicinity of the center of the equally divided parts, and an average value was obtained. Grinding was continued again, and the same measurement was performed after 15 hours. From the average value of the pad thickness, the average pad grinding speed during the grinding time of 5 minutes to 15 hours after the start of grinding was determined. The flatness was determined as a value obtained by subtracting the minimum value from the maximum value among the values at 20 points measured after 15 hours.

ダイヤモンド砥粒の脱落数は、ドレッサーに固着しているダイヤモンド砥粒の個数を研削の前後それぞれにマイクロスコープで観察して数えて、研削前に固着しているダイヤモンド砥粒の個数から、研削後に固着しているダイヤモンド砥粒の個数を減算して求めた。   The number of diamond abrasive grains dropped is counted by observing the number of diamond abrasive grains adhered to the dresser with a microscope before and after grinding, and from the number of diamond abrasive grains adhered before grinding, after grinding. The number was determined by subtracting the number of fixed diamond abrasive grains.

上記測定されたパッドの研削速度、パッド平坦性およびダイヤモンド砥粒の脱落数の結果を、砥粒平均粒径d、ろう材厚み、ろう材層厚み/d、L/dおよびd≦L<2dを満たす砥粒割合と共に表1および表2に示す。   The results of the measured pad grinding speed, pad flatness, and the number of diamond abrasive grains that have fallen off are shown as the average grain size d of the abrasive grains, the brazing material thickness, the brazing material layer thickness / d, L / d, and d ≦ L <2d. It is shown in Tables 1 and 2 together with the ratio of the abrasive grains satisfying the conditions.

Figure 2020075358
Figure 2020075358

Figure 2020075358
Figure 2020075358

表1および表2から明らかなように、ダイヤモンド砥粒の平均粒径dが3μm以上100μm未満であり、かつ、前記ろう材層の厚みが0.1d以上0.4d未満である発明例のドレッサーは、研削速度が速く、研削されたパッドもより平坦であり、ダイヤモンド砥粒の脱落も生じなかった。
一方、ダイヤモンド砥粒の平均粒径dが3μm未満である比較例No.1および比較例No.2のドレッサーは、ダイヤモンド砥粒の脱落数が12個以上であった。また、ダイヤモンド砥粒の平均粒径dが100μmより大きい比較例No.32〜比較例No.35のドレッサーは、パッドの厚みの差が大きく、平坦性が他のドレッサーよりも劣化していた。
As is clear from Table 1 and Table 2, the dresser of the invention example in which the average particle diameter d of the diamond abrasive grains is 3 μm or more and less than 100 μm, and the thickness of the brazing material layer is 0.1 d or more and less than 0.4 d. Had a high grinding speed, the ground pad was flatter, and the diamond abrasive grains did not fall off.
On the other hand, Comparative Example No. 3 in which the average particle diameter d of the diamond abrasive grains is less than 3 μm. 1 and Comparative Example No. In the dresser No. 2, the number of diamond abrasive grains dropped was 12 or more. In addition, Comparative Example No. 1 having an average grain size d of diamond abrasive grains larger than 100 μm. 32 to Comparative Example No. The dresser No. 35 had a large difference in pad thickness, and its flatness was poorer than that of the other dressers.

ろう材層の厚みが0.1dより小さい比較例No.3、比較例No.7、比較例No.12、比較例No.17、比較例No.22、比較例No.27、比較例No.32は、おそらくはダイヤモンド砥粒の接合強度が低下したため、ダイヤモンド砥粒の脱落数が5個以上であった。   Comparative example No. 3 in which the thickness of the brazing material layer is smaller than 0.1 d. 3, Comparative Example No. 7, Comparative Example No. 12, Comparative Example No. 17, Comparative Example No. 22, Comparative Example No. 27, Comparative Example No. In No. 32, the bonding strength of the diamond abrasive grains probably decreased, so the number of diamond abrasive grains dropped was 5 or more.

ろう材層の厚みが0.4dより大きい比較例No.2、比較例No.6、比較例No.11、比較例No.16、比較例No.21、比較例No.26、比較例No.31、比較例No.35のドレッサーは、L/dの値が同じ比較例No.1、発明例No.5、発明例No.9、発明例No.14、発明例No.19、発明例No.24、発明例No.29、発明例No.34とそれぞれ比較したときに、パッド研削速度が0.78〜0.85倍に遅くなった。   Comparative example No. 3 in which the thickness of the brazing material layer is larger than 0.4 d. 2, Comparative Example No. 6, Comparative Example No. 11, Comparative Example No. 16, Comparative Example No. 21, Comparative Example No. 26, Comparative Example No. 31, Comparative Example No. The dresser of No. 35 has the same L / d value. Inventive Example No. 1 5, Invention Example No. 9, Invention Example No. 14, Invention Example No. 19, Invention Example No. 24, Invention Example No. 29, Invention Example No. The pad grinding speed was 0.78 to 0.85 times slower when compared with No. 34, respectively.

隣り会う砥粒同士の前記Lがd≦L<2dであるように配置された砥粒の割合が全体の砥粒数に対して70%以上である発明例No.9、発明例No.14、発明例No.19、発明例No.24、発明例No.29のドレッサーは、上記配置された砥粒の割合が70%未満である発明例No.10、発明例No.15、発明例No.20、発明例No.25、発明例No.30とそれぞれ比較したときに、パッド研削速度はほぼ変わらないが、一方でパッド平坦性が0.59〜0.66倍と小さかった。   Invention Example No. in which the ratio of the abrasive grains arranged so that the L of adjacent abrasive grains is d ≦ L <2d is 70% or more with respect to the total number of abrasive grains. 9, Invention Example No. 14, Invention Example No. 19, Invention Example No. 24, Invention Example No. In the example No. 29 of the invention, the proportion of the above-mentioned arranged abrasive grains was less than 70%. Inventive Example No. 10 Inventive Example No. 15 20, Invention Example No. 25, invention example No. When compared with 30 respectively, the pad grinding speed was almost unchanged, but the pad flatness was as small as 0.59 to 0.66 times.

[実施例2]
ダイヤモンド砥粒として、平均粒径dが15μmのものを使用し、実施例1と同様にしてドレッサーを製造し、実施例1と同様にしてパッドの研削速度、パッド平坦性およびダイヤモンド砥粒の脱落数を測定した。
[Example 2]
A diamond abrasive having an average particle diameter d of 15 μm was used to manufacture a dresser in the same manner as in Example 1, and in the same manner as in Example 1, the grinding speed of the pad, the flatness of the pad and the falling of diamond abrasive The number was measured.

このとき、ろう材の組成は、Pを1.0%、Tiを2.0%としたほかは、表3および表4に記載のように変更した。ろう材層の厚みは、ろう材層の厚み/dが0.32〜0.37の範囲になるよう調整した。L/dは、1.5とした。隣り会う砥粒同士の中心間距離Lがd≦L<2dであるように配置された砥粒の割合は、全体の砥粒数に対して100%だった。   At this time, the composition of the brazing material was changed as shown in Tables 3 and 4 except that P was 1.0% and Ti was 2.0%. The thickness of the brazing material layer was adjusted so that the thickness / d of the brazing material layer was in the range of 0.32 to 0.37. L / d was set to 1.5. The ratio of the abrasive grains arranged such that the center-to-center distance L between adjacent abrasive grains was d ≦ L <2d was 100% with respect to the total number of abrasive grains.

上記測定されたパッドの研削速度、パッド平坦性およびダイヤモンド砥粒の脱落数の結果を、ろう材層の組成と共に表3および表4に示す。   The results of the measured pad grinding speed, pad flatness, and the number of diamond abrasive grains dropped are shown in Tables 3 and 4 together with the composition of the brazing material layer.

Figure 2020075358
Figure 2020075358

Figure 2020075358
Figure 2020075358

表3および表4の結果から明らかなように、ろう材中のNi+Feの含有量が70%以上95%以下であり、Fe/(Ni+Fe)が0.4%以下であり、Si+Bの含有量が2%以上15%以下であり、B/(Si+B)が0.8%以下であり、Pの含有量が0.5%以上4%以下であり、X(Ti)の含有量が0.2%以上3%以下である発明例のドレッサーは、研削速度が速く、研削されたパッドもより平坦であり、ダイヤモンド砥粒の脱落も生じなかった。   As is clear from the results of Tables 3 and 4, the content of Ni + Fe in the brazing material is 70% or more and 95% or less, the Fe / (Ni + Fe) is 0.4% or less, and the content of Si + B is 2% or more and 15% or less, B / (Si + B) is 0.8% or less, P content is 0.5% or more and 4% or less, and X (Ti) content is 0.2. The dresser of the invention example in which the amount of the abrasive grains was not less than 3% and not more than 3% had a high grinding speed, the ground pad was flatter, and the diamond abrasive grains did not fall off.

一方で、Ni+Feの含有量が70%以上95%以下、またはFe/(Ni+Fe)が0.4%以下の条件を満たさない発明例No.41、発明例No.52、発明例No.56のドレッサーは、1個以上3個以下のダイヤモンド砥粒の脱落が生じた。   On the other hand, Inventive Example No. 7 which does not satisfy the condition that the content of Ni + Fe is 70% or more and 95% or less, or Fe / (Ni + Fe) is 0.4% or less. 41, Invention Example No. 52, invention example No. In the dresser No. 56, one or more and three or less diamond abrasive grains dropped out.

Si+Bの含有量が2%以上15%以下の条件を満たさない発明例No.42、発明例No.51では、おそらくはろう材の融点が上昇して、1000℃のろう付け温度ではダイヤモンド砥粒の接合不良が生じたため、1個以上3個以下のダイヤモンド砥粒の脱落が生じた。   Invention Example No. 1 in which the content of Si + B does not satisfy the condition of 2% or more and 15% or less. 42, Invention Example No. In No. 51, the melting point of the brazing material probably increased, and at the brazing temperature of 1000 ° C., the diamond abrasive grains were defectively bonded, so that one or more and three or less diamond abrasive grains fell out.

B/(Si+B)が0.8%より多い発明例No.61では、おそらくはろう材が脆くなったため、3個のダイヤモンド砥粒の脱落が生じた。   Invention Example No. in which B / (Si + B) is more than 0.8%. In No. 61, probably the brazing material became brittle, and three diamond abrasive grains were dropped.

[実施例3]
ダイヤモンド砥粒として、平均粒径dが50μmのものを使用し、実施例1と同様にしてドレッサーを製造し、実施例1と同様にしてパッドの研削速度、パッド平坦性およびダイヤモンド砥粒の脱落数を測定した。
[Example 3]
A diamond abrasive having an average particle diameter d of 50 μm was used to manufacture a dresser in the same manner as in Example 1, and in the same manner as in Example 1, the grinding speed of the pad, the flatness of the pad and the falling of diamond abrasive The number was measured.

このとき、ろう材の組成は、Pを3.7%、Tiを2.8%としたほかは、表5に記載のように変更した。ろう材層の厚みは、ろう材層の厚み/dが0.32〜0.37の範囲になるよう調整した。L/dは、1.7とした。隣り会う砥粒同士の中心間距離Lがd≦L<2dであるように配置された砥粒の割合は、全体の砥粒数に対して100%だった。   At this time, the composition of the brazing material was changed as shown in Table 5 except that P was 3.7% and Ti was 2.8%. The thickness of the brazing material layer was adjusted so that the thickness / d of the brazing material layer was in the range of 0.32 to 0.37. L / d was 1.7. The ratio of the abrasive grains arranged such that the center-to-center distance L between adjacent abrasive grains was d ≦ L <2d was 100% with respect to the total number of abrasive grains.

上記測定されたパッドの研削速度、パッド平坦性およびダイヤモンド砥粒の脱落数の結果を、ろう材層の組成と共に表5に示す。   The results of the above measured pad grinding speed, pad flatness, and the number of diamond abrasive grains dropped are shown in Table 5 together with the composition of the brazing material layer.

Figure 2020075358
Figure 2020075358

表5の結果から明らかなように、ろう材中のNi+Feの含有量が70%以上95%以下であり、Fe/(Ni+Fe)が0.4%以下であり、Si+Bの含有量が2%以上15%以下であり、B/(Si+B)が0.8%以下であり、Pの含有量が0.5%以上4%以下であり、X(Ti)の含有量が0.2%以上3%以下である発明例のドレッサーは、ダイヤモンド砥粒の平均粒径dが50μmであっても、研削速度が速く、研削されたパッドもより平坦であり、ダイヤモンド砥粒の脱落も生じなかった。   As is clear from the results in Table 5, the content of Ni + Fe in the brazing material is 70% or more and 95% or less, Fe / (Ni + Fe) is 0.4% or less, and the content of Si + B is 2% or more. 15% or less, B / (Si + B) is 0.8% or less, P content is 0.5% or more and 4% or less, and X (Ti) content is 0.2% or more 3 Even when the average particle diameter d of the diamond abrasive grains was 50 μm, the dresser of the invention example having a content of 10% or less had a high grinding speed, the ground pad was flatter, and the diamond abrasive particles did not fall off.

[実施例4]
ダイヤモンド砥粒として、平均粒径dが15μmのものを使用し、実施例1と同様にしてドレッサーを製造し、実施例1と同様にしてパッドの研削速度、パッド平坦性およびダイヤモンド砥粒の脱落数を測定した。
[Example 4]
A diamond abrasive having an average particle diameter d of 15 μm was used to manufacture a dresser in the same manner as in Example 1, and in the same manner as in Example 1, the grinding speed of the pad, the flatness of the pad and the falling of diamond abrasive The number was measured.

このとき、ろう材の組成は、Feを0.08%、Siを4.2%、Bを3.0%、Crを7.0、PおよびXを表6および表7に記載の量、Niを残量とした。ろう材層の厚みは、ろう材層の厚み/dが0.32〜0.37の範囲になるよう調整した。L/dは、1.5とした。隣り会う砥粒同士の中心間距離Lがd≦L<2dであるように配置された砥粒の割合は、全体の砥粒数に対して100%だった。   At this time, the composition of the brazing material is 0.08% for Fe, 4.2% for Si, 3.0% for B, 7.0 for Cr, and P and X in the amounts shown in Tables 6 and 7, Ni was the remaining amount. The thickness of the brazing material layer was adjusted so that the thickness / d of the brazing material layer was in the range of 0.32 to 0.37. L / d was set to 1.5. The ratio of the abrasive grains arranged such that the center-to-center distance L between adjacent abrasive grains was d ≦ L <2d was 100% with respect to the total number of abrasive grains.

上記測定されたパッドの研削速度、パッド平坦性およびダイヤモンド砥粒の脱落数の結果を、ろう材層の組成と共に表6および表7に示す。   The results of the above measured pad grinding speed, pad flatness, and the number of diamond abrasive grains dropped are shown in Tables 6 and 7 together with the composition of the brazing material layer.

尚、表6および表7において、「図1の範囲」の欄には、XとPの含有量が、図1のcdghiで囲まれる範囲内のものを「A」、abciで囲まれる範囲内のものを「B1」、場合をdefgで囲まれる範囲内のものを「B2」、これら範囲から外れるものを「C」と表記した。また、「X」の欄には、Xとして用いた元素を括弧内に表記した。   In Tables 6 and 7, in the “range of FIG. 1” column, the content of X and P is within the range enclosed by cdghi in FIG. 1 is within the range enclosed by “A” and abci. "B1" indicates the case, "B2" indicates the case within the range surrounded by defg, and "C" indicates the case outside the range. Further, in the column of “X”, the element used as X is shown in parentheses.

Figure 2020075358
Figure 2020075358

Figure 2020075358
Figure 2020075358

表6および表7の結果から明らかなように、ろう材中のNi+Feの含有量が70%以上95%以下であり、Fe/(Ni+Fe)が0.4%以下であり、Si+Bの含有量が2%以上15%以下であり、B/(Si+B)が0.8%以下であり、Pの含有量が0.5%以上4%以下であり、X(Ti)の含有量が0.2%以上3%以下である発明例のドレッサーは、ダイヤモンド砥粒の平均粒径dが50μmであっても、研削速度が速く、研削されたパッドもより平坦であり、ダイヤモンド砥粒の脱落も2個以下と少なかった。   As is clear from the results of Table 6 and Table 7, the content of Ni + Fe in the brazing material is 70% or more and 95% or less, Fe / (Ni + Fe) is 0.4% or less, and the content of Si + B is 2% or more and 15% or less, B / (Si + B) is 0.8% or less, P content is 0.5% or more and 4% or less, and X (Ti) content is 0.2. In the dresser of the invention example of not less than 3% and not more than 3%, even if the average particle diameter d of the diamond abrasive grains is 50 μm, the grinding speed is high, the ground pad is flatter, and the diamond abrasive grains are not dropped. There were few and less.

さらに、X/Pが0.4以上2.0以下であり、図1のcdghiで囲まれる範囲内に含まれる発明例No.89、発明例No.90、発明例No.94〜発明例No.96、発明例No.99、発明例No.100、発明例No.103〜発明例No.105、発明例No.107では、ダイヤモンド砥粒の脱落が生じなかった。これは、X/Pがこの範囲であると、接合に寄与するカーバイドが十分に形成されて接合強度が大きくなり、かつ、Pによるダイヤモンド表面の黒鉛化の抑制効果もより十分に発揮されたためと考えられる。   Further, X / P is 0.4 or more and 2.0 or less, and the invention example No. 1 included in the range surrounded by cdghi in FIG. 89, invention example No. 90, invention example No. 94 to Invention Example No. 96, Invention Example No. 99, invention example No. 100, invention example No. 103 to Invention Example No. 105, invention example No. In 107, the diamond abrasive grains did not fall off. This is because when X / P is in this range, carbides that contribute to bonding are sufficiently formed to increase the bonding strength, and the effect of suppressing graphitization of the diamond surface by P is more sufficiently exerted. Conceivable.

一方で、Pの含有量が0.5%より少ない発明例No.81、発明例No.86、発明例No.92、発明例No.98、発明例No.106では、おそらくはPによる黒鉛化の抑制効果が少なかったため、2個または3個のダイヤモンド砥粒の脱落が生じた。   On the other hand, Invention Example No. with a P content of less than 0.5%. 81, Invention Example No. 86, invention example no. 92, Invention Example No. 98, Invention Example No. In 106, the effect of suppressing the graphitization by P was probably small, so that two or three diamond abrasive grains were dropped.

Pの含有量が4.0%より多い発明例No.85、発明例No.91、発明例No.97、発明例No.102では、おそらくはダイヤモンド砥粒とろう材との間の濡れ性が過大となって、ダイヤモンド砥粒の突き出し高さが十分とならなかったため、研削速度が低下する傾向が観られた。   Inventive Example No. with a P content of more than 4.0%. 85, invention example No. 91, Invention Example No. 97, Invention Example No. In No. 102, the wettability between the diamond abrasive grains and the brazing material was probably too large, and the protrusion height of the diamond abrasive grains was not sufficient, so that the grinding speed tended to decrease.

X(Ti)の含有量が0.2%未満である発明例No.110、発明例No.111では、おそらくは炭化物形成元素の含有量が少なく、カーバイドによる接合強度がより小さかったため、4個のダイヤモンド砥粒の脱落が生じた。   Invention Example No. 1 in which the content of X (Ti) is less than 0.2%. 110, invention example No. No. 111 probably had a low content of carbide-forming elements and had a lower carbide bond strength, resulting in the loss of four diamond abrasive grains.

X(Ti)の含有量が3.0%より大きい発明例No.81〜発明例No.85でも、研削速度、パッド平坦性、およびダイヤモンド砥粒の脱落に変化はなかった。そのため、おそらくは3.0%でX(Ti)の効果は飽和していると考えられる。   Invention Example No. 1 in which the content of X (Ti) is more than 3.0%. 81 to Invention Example No. Even at 85, there was no change in the grinding speed, the flatness of the pad, and the falling of diamond abrasive grains. Therefore, the effect of X (Ti) is probably saturated at 3.0%.

X/Pが0.2より小さい発明例No.109、発明例No.110、発明例No.111では、おそらくは炭化物形成元素の含有量が少なく、カーバイドによる接合強度がより小さかったため、3個または4個のダイヤモンド砥粒の脱落が生じた。   Invention Example No. in which X / P is smaller than 0.2. 109, Invention Example No. 110, invention example No. No. 111 probably had a low content of carbide forming elements and had a lower carbide bond strength, resulting in the loss of 3 or 4 diamond abrasive grains.

[実施例5]
実施例4で製造したドレッサーのうち、表8に示すものについて、パッドを研削するときの加重を3.5kgにした以外は実施例4と同様にしてダイヤモンド砥粒の脱落数を測定した。
[Example 5]
Among the dressers produced in Example 4, the number shown in Table 8 was measured in the same manner as in Example 4 except that the weight applied when the pad was ground was 3.5 kg.

上記測定されたダイヤモンド砥粒の脱落数の結果を、ろう材層の組成と共に表8に示す。   Table 8 shows the results of the number of diamond abrasive grains that have fallen off as measured above, together with the composition of the brazing material layer.

尚、表8において、「図1の範囲」の欄には、XとPの含有量が、図1のcdghiで囲まれる範囲内のものを「A」、abciで囲まれる範囲内のものを「B1」、場合をdefgで囲まれる範囲内のものを「B2」、これら範囲から外れるものを「C」と表記した。また、「X」の欄には、Xとして用いた元素を括弧内に表記した。   In Table 8, in the “range of FIG. 1” column, the contents of X and P are those within the range enclosed by cdghi in FIG. 1 and those within the range enclosed by abci. “B1” was described, cases in the range enclosed by defg were described as “B2”, and those outside these ranges were described as “C”. Further, in the column of “X”, the element used as X is shown in parentheses.

Figure 2020075358
Figure 2020075358

表8の結果から明らかなように、元素XとしてTiを含有し、Tiの含有量が、0.5%以上3%以下である発明例No.89、発明例No.90、発明例No.94〜発明例No.96、発明例No.100、発明例No.103〜発明例No.105、では、加重が3.5kgに増えても、ダイヤモンド砥粒の脱落は少なかった。   As is clear from the results of Table 8, Invention Example No. containing Ti as the element X and having a Ti content of 0.5% or more and 3% or less. 89, invention example No. 90, invention example No. 94 to Invention Example No. 96, Invention Example No. 100, invention example No. 103 to Invention Example No. In No. 105, even if the load was increased to 3.5 kg, the diamond abrasive grains did not drop off much.

さらに、元素XとしてTiを含有し、Tiの含有量が、0.5%以上1%以下である発明例No.103〜発明例No.105では、加重が3.5kgに増えても、ダイヤモンド砥粒の脱落が生じなかった。   Further, Invention Example No. 1 containing Ti as the element X and having a Ti content of 0.5% or more and 1% or less. 103 to Invention Example No. In No. 105, the diamond abrasive grains did not fall off even if the load was increased to 3.5 kg.

一方で、Tiの含有量が、0.5%未満である発明例No.107、発明例No.108では、加重が3.5kgに増えると、ダイヤモンド砥粒の脱落数が増えた。   On the other hand, invention example No. 1 in which the content of Ti is less than 0.5%. 107, invention example No. In No. 108, when the load was increased to 3.5 kg, the number of diamond abrasive grains that fell off increased.

[実施例6]
ダイヤモンド砥粒として、平均粒径dが15μmのものを使用し、実施例1と同様にしてドレッサーを製造し、実施例1と同様にしてパッドの研削速度、パッド平坦性およびダイヤモンド砥粒の脱落数を測定した。
[Example 6]
A diamond abrasive having an average particle diameter d of 15 μm was used to manufacture a dresser in the same manner as in Example 1, and in the same manner as in Example 1, the grinding speed of the pad, the flatness of the pad and the falling of diamond abrasive The number was measured.

このとき、ろう材の組成は、Feを0.08%、Siを4.2%、Bを3.0%、Crを7.0、PおよびXを表9および表10に記載の量、Niを残量とした。ろう材層の厚みは、ろう材層の厚み/dが0.32〜0.37の範囲になるよう調整した。L/dは、1.5とした。隣り会う砥粒同士の中心間距離Lがd≦L<2dであるように配置された砥粒の割合は、全体の砥粒数に対して100%だった。   At this time, the composition of the brazing filler metal is such that Fe is 0.08%, Si is 4.2%, B is 3.0%, Cr is 7.0, and P and X are the amounts described in Tables 9 and 10. Ni was the remaining amount. The thickness of the brazing material layer was adjusted so that the thickness / d of the brazing material layer was in the range of 0.32 to 0.37. L / d was set to 1.5. The ratio of the abrasive grains arranged such that the center-to-center distance L between adjacent abrasive grains was d ≦ L <2d was 100% with respect to the total number of abrasive grains.

上記測定されたパッドの研削速度、パッド平坦性およびダイヤモンド砥粒の脱落数の結果を、ろう材層の組成と共に表9および表10に示す。   The results of the measured pad grinding speed, pad flatness, and the number of diamond abrasive grains dropped are shown in Tables 9 and 10 together with the composition of the brazing material layer.

尚、表9および表10において、「図1の範囲」の欄には、XとPの含有量が、図1のcdghiで囲まれる範囲内のものを「A」、abciで囲まれる範囲内のものを「B1」、場合をdefgで囲まれる範囲内のものを「B2」、これら範囲から外れるものを「C」と表記した。また、「X」の欄には、Xとして用いた元素を括弧内に表記した。   In Tables 9 and 10, in the “range of FIG. 1” column, the contents of X and P are within the range enclosed by cdghi in FIG. 1 and within the range enclosed by abci. "B1" indicates the case, "B2" indicates the case within the range surrounded by defg, and "C" indicates the case outside the range. Further, in the column of “X”, the element used as X is shown in parentheses.

Figure 2020075358
Figure 2020075358

Figure 2020075358
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表9および表10の結果から明らかなように、XとしてNb、Ta、VまたはZrを含有する発明例のドレッサーも、研削速度が速く、研削されたパッドもより平坦であり、ダイヤモンド砥粒の脱落も2個以下と少なかった。   As is clear from the results in Tables 9 and 10, the dressers of the invention examples containing Nb, Ta, V or Zr as X also had a high grinding speed, the ground pad was flatter, and There were few dropouts of less than two.

また、XがTiの場合と同様に、X/Pが0.4以上2.0以下であり、図1のcdghiで囲まれる範囲内に含まれる発明例No.122〜発明例No.124、発明例No.126、発明例No.128〜発明例No.130、発明例No.132、発明例No.134〜発明例No.136、発明例No.138、発明例No.140〜発明例No.142、発明例No.144では、ダイヤモンド砥粒の脱落が生じなかった。これは、X/Pがこの範囲であると、接合に寄与するカーバイドが十分に形成されて接合強度が大きくなり、かつ、Pによるダイヤモンド表面の黒鉛化の抑制効果もより十分に発揮されたためと考えられる。   Further, as in the case where X is Ti, X / P is 0.4 or more and 2.0 or less, and the invention example No. 1 included in the range surrounded by cdghi in FIG. 122 to Invention Example No. 124, Invention Example No. 126, Invention Example No. 128-Invention Example No. 130, Invention Example No. 132, Invention Example No. 134 to Invention Example No. 136, Invention Example No. 138, invention example No. 140-invention example No. 142, invention example no. In 144, the diamond abrasive grains did not fall off. This is because when X / P is in this range, carbides that contribute to the bonding are sufficiently formed to increase the bonding strength, and the effect of suppressing the graphitization of the diamond surface by P is more sufficiently exhibited. Conceivable.

[実施例7]
ダイヤモンド砥粒として、平均粒径dが15μmのものを使用し、実施例1と同様にしてドレッサーを製造し、実施例1と同様にしてパッドの研削速度、パッド平坦性およびダイヤモンド砥粒の脱落数を測定した。ただし、ダイヤモンド砥粒の脱落数は、パッドを研削するときの加重を1.0kgとしたときと3.5kgとしたときの両方で測定した。
[Example 7]
A diamond abrasive having an average particle diameter d of 15 μm was used to manufacture a dresser in the same manner as in Example 1, and in the same manner as in Example 1, the grinding speed of the pad, the flatness of the pad and the falling of diamond abrasive The number was measured. However, the number of dropped diamond abrasive grains was measured both when the weight for grinding the pad was 1.0 kg and when it was 3.5 kg.

このとき、ろう材の組成は、Feを0.08%、Siを4.2%、Bを3.0%、Crを7.0、PおよびXを表11、表12および表13に記載の量、Niを残量とした。ろう材層の厚みは、ろう材層の厚み/dが0.32〜0.37の範囲になるよう調整した。L/dは、1.5とした。隣り会う砥粒同士の中心間距離Lがd≦L<2dであるように配置された砥粒の割合は、全体の砥粒数に対して100%だった。   At this time, the composition of the brazing material is 0.08% for Fe, 4.2% for Si, 3.0% for B, 7.0 for Cr, and P and X are shown in Table 11, Table 12 and Table 13. And Ni as the remaining amount. The thickness of the brazing material layer was adjusted so that the thickness / d of the brazing material layer was in the range of 0.32 to 0.37. L / d was set to 1.5. The ratio of the abrasive grains arranged such that the center-to-center distance L between adjacent abrasive grains was d ≦ L <2d was 100% with respect to the total number of abrasive grains.

上記測定されたパッドの研削速度、パッド平坦性およびダイヤモンド砥粒の脱落数の結果を、ろう材層の組成と共に表11、表12および表13に示す。   The results of the above measured pad grinding speed, pad flatness, and the number of diamond abrasive grains dropped are shown in Tables 11, 12, and 13 together with the composition of the brazing material layer.

尚、表11、表12および表13において、「図1の範囲」の欄には、XとPの含有量が、図1のcdghiで囲まれる範囲内のものを「A」と表記した。また、「X」の欄には、Xとして用いた元素を括弧内に表記した。   In Table 11, Table 12 and Table 13, in the “range of FIG. 1” column, the content of X and P within the range surrounded by cdghi of FIG. 1 was described as “A”. Further, in the column of “X”, the element used as X is shown in parentheses.

Figure 2020075358
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Figure 2020075358
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Figure 2020075358
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表11〜表13の結果から明らかなように、XとしてTi、Nb、Ta、VまたはZrのうち2種類以上の元素を含有する本発明のドレッサーも、研削速度が速く、研削されたパッドもより平坦であり、ダイヤモンド砥粒の脱落も加重1kgでは生じなかった。   As is clear from the results of Tables 11 to 13, both the dresser of the present invention containing two or more kinds of elements among Ti, Nb, Ta, V or Zr as X, the grinding speed is high, and the ground pad is It was flatter, and the diamond abrasive grains did not fall off with a load of 1 kg.

ただし、Tiを含有しない発明例No.167〜発明例No.178のドレッサーは、加重を3.5kgにしたときに2個以上4個以下のダイヤモンド砥粒の脱落が見られた。   However, Invention Example No. 1 containing no Ti. 167 to Invention Example No. In the dresser No. 178, two or more and four or less diamond abrasive grains were seen to fall off when the load was 3.5 kg.

また、Xの含有量が0.2%以上3%以下の範囲内であり、Xとして少なくともTiを含有していても、Tiの含有量が0.5%未満である発明例No.151、発明例No.155、発明例No.159、発明例No.163のドレッサーでは、加重を3.5kgにしたときに2個のダイヤモンド砥粒の脱落が見られた。   Inventive Example No. 1 in which the content of X is in the range of 0.2% or more and 3% or less, and the content of Ti is less than 0.5% even if at least Ti is contained as X. 151, invention example No. 155, invention example No. 159, invention example No. In the dresser No. 163, two diamond abrasive grains were found to have fallen off when the load was 3.5 kg.

また、Xの含有量が0.2%以上3%以下の範囲内であり、Xとして少なくともTiを含有していても、Tiの含有量が1.0%より多い発明例No.154、発明例No.158、発明例No.162、発明例No.166のドレッサーでは、加重を3.5kgにしたときに1個のダイヤモンド砥粒の脱落が見られた。   Further, the content of X is in the range of 0.2% or more and 3% or less, and even if at least Ti is contained as X, the content of Ti is more than 1.0%. 154, Invention Example No. 158, invention example no. 162, Invention Example No. In the dresser of 166, one diamond abrasive grain was found to have fallen off when the load was 3.5 kg.

これらの結果から、元素Xとして少なくともTiを含有し、Tiの含有量が0.5%≦Ti≦1%であると、ダイヤモンド砥粒の接合力が高くなり、ダイヤモンド砥粒の脱落が抑制できることがわかった。   From these results, when at least Ti is contained as the element X and the content of Ti is 0.5% ≦ Ti ≦ 1%, the bonding force of the diamond abrasive grains is increased, and the diamond abrasive grains can be prevented from falling off. I understood.

[実施例8]
実施例1と同様にしてろう材層を製造した。
[Example 8]
A brazing material layer was manufactured in the same manner as in Example 1.

金属製支持材には、SUS304ステンレス製の直径100mm、厚み4mmの円盤を用いた。この金属製支持材の片面に描いた半径35mmの円と半径48mmの円の間のドーナツ状領域に平均粒径dが50μmのダイヤモンド砥粒を配置した。その際、ドーナツ状領域を金属製支持材の中心からから見て等角度で6つのアーク状に分割し、それぞれの隣どうしのアーク状領域に2mm幅で砥粒を配置しない領域を設けた。   A disk made of SUS304 stainless steel and having a diameter of 100 mm and a thickness of 4 mm was used as the metal support material. Diamond abrasive grains having an average particle diameter d of 50 μm were arranged in a doughnut-shaped region between a circle having a radius of 35 mm and a circle having a radius of 48 mm drawn on one surface of this metal support material. At that time, the donut-shaped region was divided into six arcs at an equal angle when viewed from the center of the metal support, and adjacent arc-shaped regions were each provided with a region having a width of 2 mm and no abrasive grains.

ダイヤモンド砥粒配置領域に格子状にメッシュを描き、その交点にダイヤモンド砥粒を配置した。格子間隔が砥粒中心間距離Lに相当する。その際、格子間隔を85μm(L=1.7d)と160μm(L=3.2d)の二つとし、両者を所定の割合でランダムに配置させた。具体的には、先ず、ステンレス製支持材のダイヤモンド配置領域にスポット溶接で箔状のろう材を仮付けした。次に、ダイヤモンドが通り抜ける程度の穴を配置した篩を作製し、その篩を支持材の上に置いて篩を通してダイヤモンドを配置した。篩に穴を開ける場合の穴に位置決めは、間隔が85μmである格子と160μmである格子をランダムに配置させた格子を描き、それらの各格子点に穴を開けた。Lが85μmである格子辺の数をN85、160μmである数をN160とした場合、{N85/(N85+N160)}×100(%)が表8に示す値になるように設計した。   A mesh was drawn in a lattice pattern in the diamond abrasive grain placement region, and diamond abrasive grains were placed at the intersections. The lattice spacing corresponds to the distance L between the abrasive grains. At that time, the lattice spacing was set to two of 85 μm (L = 1.7d) and 160 μm (L = 3.2d), and both were randomly arranged at a predetermined ratio. Specifically, first, a foil-shaped brazing material was temporarily attached to the diamond-disposed region of the stainless steel support material by spot welding. Next, a sieve having holes through which the diamond passes was prepared, the sieve was placed on a support material, and the diamond was placed through the sieve. When the holes were formed in the sieve, the holes were positioned by drawing a grid in which a grid having an interval of 85 μm and a grid having an interval of 160 μm were randomly arranged, and making holes at each grid point. When the number of lattice sides where L is 85 μm is N85 and the number where L is 160 μm is N160, {N85 / (N85 + N160)} × 100 (%) was designed to be the value shown in Table 8.

このようにして、表14に記載のそれぞれのドレッサーを製造した。   In this way, each dresser shown in Table 14 was manufactured.

表14に記載のそれぞれのドレッサーについて、パッドの研削速度、パッド平坦性およびダイヤモンド砥粒の脱落数を、実施例1と同様に測定した。   With respect to each dresser shown in Table 14, the pad grinding speed, the pad flatness, and the number of diamond abrasive grains dropped were measured in the same manner as in Example 1.

上記測定されたパッドの研削速度、パッド平坦性およびダイヤモンド砥粒の脱落数の結果を、{N85/(N85+N160)}×100(%)と共に表14に示す。   Table 14 shows the results of the measured pad grinding speed, pad flatness, and the number of dropped diamond abrasive grains, together with {N85 / (N85 + N160)} × 100 (%).

Figure 2020075358
Figure 2020075358

表14の結果から明らかなように、隣り会う砥粒同士の前記Lがd≦L<2dであるように配置された砥粒の割合が全体の砥粒数に対して70%以上である発明例No.181〜発明例No.183のドレッサーでは、研削速度が速く、研削されたパッドもより平坦だった。   As is clear from the results in Table 14, the invention is such that the ratio of the abrasive grains arranged such that the L of adjacent abrasive grains is d ≦ L <2d is 70% or more with respect to the total number of abrasive grains. Example No. 181 to Invention Example No. With the 183 dresser, the grinding speed was faster and the ground pad was also flatter.

したがって、本発明の研磨布用ドレッサーは、様々な研磨装置の研磨パッドのドレッシングに適用可能である。   Therefore, the dresser for a polishing cloth of the present invention can be applied to dressing of a polishing pad of various polishing apparatuses.

Claims (8)

金属製支持材の表面に複数個のダイヤモンド砥粒が単層に固着された研磨布用ドレッサーであって、
前記ダイヤモンド砥粒が、ろう材を含むろう材層を介して前記金属製支持材の表面に接合されて固着されており、
前記ろう材の組成が、質量%で、
70%≦Ni+Fe≦95%(ただし、0≦Fe/(Ni+Fe)≦0.4)、
2%≦Si+B≦15%(ただし、0≦B/(Si+B)≦0.8)、
1%≦Cr≦15%、
0.5%≦P≦4%、および、
0.2%≦X≦3%
(ただし、XはTi、Nb、Ta、VおよびZrからなる群から選択される少なくとも1種の元素であり、0.2≦X/P≦4である)
であることを特徴とする研磨布用ドレッサー。
A dresser for a polishing cloth in which a plurality of diamond abrasive grains are adhered in a single layer on the surface of a metal support,
The diamond abrasive grains are bonded and fixed to the surface of the metal supporting material through a brazing material layer containing a brazing material,
The composition of the brazing material is% by mass,
70% ≦ Ni + Fe ≦ 95% (where 0 ≦ Fe / (Ni + Fe) ≦ 0.4),
2% ≦ Si + B ≦ 15% (where 0 ≦ B / (Si + B) ≦ 0.8),
1% ≤ Cr ≤ 15%,
0.5% ≦ P ≦ 4%, and
0.2% ≦ X ≦ 3%
(However, X is at least one element selected from the group consisting of Ti, Nb, Ta, V and Zr, and 0.2 ≦ X / P ≦ 4).
A dresser for polishing cloth, which is characterized in that
前記ろう材の組成において、0.4≦X/P≦2.0であることを特徴とする、請求項1に記載の研磨布用ドレッサー。   The dresser for polishing cloth according to claim 1, wherein the composition of the brazing material is 0.4 ≦ X / P ≦ 2.0. 前記ろう材が、元素Xとして少なくともTiを含有し、Tiの含有量が、質量%で、0.5%≦Ti≦3%であることを特徴とする、請求項1または2に記載の研磨布用ドレッサー。   The polishing according to claim 1 or 2, wherein the brazing material contains at least Ti as the element X, and the content of Ti is 0.5% ≤ Ti ≤ 3% in mass%. Dresser for cloth. 前記ろう材が、元素Xとして少なくともTiを含有し、Tiの含有量が、質量%で、0.5%≦Ti≦1%であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の研磨布用ドレッサー。   The brazing material contains at least Ti as an element X, and the content of Ti is 0.5% ≦ Ti ≦ 1% in mass%, in any one of claims 1 to 3. Dresser for polishing cloth as described. 前記ダイヤモンド砥粒の平均粒径dが3μm以上100μm未満であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載の研磨布用ドレッサー。   The dresser for polishing cloth according to claim 1, wherein the diamond abrasive grains have an average particle diameter d of 3 μm or more and less than 100 μm. 前記ろう材層の厚みが0.1d以上0.4d未満であることを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載の研磨布用ドレッサー。   The dresser for polishing cloth according to any one of claims 1 to 5, wherein the brazing material layer has a thickness of 0.1d or more and less than 0.4d. 隣り合うダイヤモンド砥粒同士の中心間距離をLとした場合、
前記研磨布用ドレッサー全体の砥粒数に対する、隣り会う砥粒同士の前記Lがd≦L<2dであるように配置された砥粒の割合が全体の砥粒数に対して70%以上であることを特徴とする、
請求項1〜6のいずれかに記載の研磨布用ドレッサー。
When the distance between the centers of adjacent diamond abrasive grains is L,
The ratio of the abrasive grains arranged such that the L of adjacent abrasive grains is d ≦ L <2d with respect to the total number of abrasive grains of the polishing cloth is 70% or more with respect to the total number of abrasive grains. Characterized by being
The dresser for polishing cloth according to any one of claims 1 to 6.
前記金属製支持材がステンレス鋼製であることを特徴とする、請求項1〜7のいずれかに記載の研磨布用ドレッサー。   The dresser for polishing cloth according to any one of claims 1 to 7, wherein the metal support material is made of stainless steel.
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