JP3935927B2 - パッド溝加工用バイト工具およびそれを用いた研磨用パッドの製造方法 - Google Patents
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Description
(1)刃先の欠けによる欠損が発生し易い。特にハイス(高速度工具鋼)よりも超硬合金で製作されたバイトにおいて問題となり易い傾向にある。
(2)工具寿命が短い。
(3)形成した溝の底面の粗さを、更に向上させることが難しい。
パッド溝加工用バイト工具に関する本発明の第1の態様は、CMP法に用いられる、合成樹脂材料からなる研磨用パッド基板に対して、互いに平行に周方向にのびる複数条の円環状の溝を形成するために、切削加工により溝加工を施すのに用いられるパッド溝加工用バイト工具であって、前記溝を切削形成する刃先部分を刃幅方向において一定の間隔で複数備えており、それら各刃先部分において、その前逃げ面には、該刃先から0.05mm〜1.0mmの高さで且つ形成する該溝の深さ寸法よりも小さな高さ位置に屈曲線を設け、該屈曲線よりも刃先側の刃物角:θ1を25°≦θ1≦60°とすると共に、該屈曲線よりも基部側の刃物角:θ2をθ2<θ1とし、且つ該前逃げ面における該屈曲線よりも刃先側の領域の表面粗さを3μm以下のRy値とすると共に、幅方向両端面における横逃げ角をそれぞれ2度以下としたことを、特徴とする。
(5)パッド基板の材質等によっては、切削加工に際しての摩擦熱によるものと考えられる刃先部分の発熱が大きくなり、切削速度を十分に上げることが出来ないことから、加工効率が低下してしまう。
(6)切削速度を上げると、パッド基板の材質等によっては、刃先部分の発熱によってパッドの溝内面が変質するおそれがある。
(7)切削速度を上げると、刃先部分の発熱によって工具寿命が低下してしまうおそれがある。
また、本態様に従う構造とされたパッド溝加工用バイト工具においては、パッド溝加工用バイト工具の刃幅方向端面が溝側面に干渉することをより有効に回避して、溝のエッジを直角に保つことが出来る。特に弾性を有する発泡性の合成樹脂製パッド基板を加工対象とする場合には、このような横逃げ角を設定することが有効である。なお、横逃げ角(εs)の設定値は、バイトの強度や耐久性,加工のし易さ等を考慮して設定される。
さらにまた、本態様に従う構造とされたパッド溝加工用バイト工具においては、複数状の溝を互いに高度な平行度をもって極めて効率的に切削形成することが可能となる。
パッド溝加工用バイト工具に関する本発明の第2の態様は、前記第1の態様に係るパッド溝加工用バイト工具において、前記前逃げ面において、前記屈曲線よりも刃先側の領域に表面加工を施して、該屈曲線を挟んで基部側の領域よりも該刃先側の領域の表面粗さを小さくしたことを、特徴とする。
パッド溝加工用バイト工具に関する本発明の第3の態様は、前記第1又は第2の態様に係るパッド溝加工用バイト工具において、前記屈曲線よりも刃先側の前逃げ角:αを10°≦α≦60°としたことを、特徴とする。
パッド溝加工用バイト工具に関する本発明の第4の態様は、前記第1乃至第3の何れかの態様に係るパッド溝加工用バイト工具において、前記前逃げ面における前記屈曲線よりも刃先側の領域に対して10μm以下のダイヤモンド砥粒を用いたラッピングによる表面処理が施されていることを、特徴とする。本態様に従う構造とされたパッド溝加工用バイト工具においては、屈曲線よりも刃先側の領域の表面粗さを、有効に小さくすることが出来る。これにより、屈曲線よりも刃先側の領域の表面の磨耗をより有効に低減することが出来る。また、初期磨耗の開始と進行を遅らせることも出来て、加工精度を長期に亘って有効に保つことが出来る。なお、より好適には、5μm以下のダイヤモンド砥粒を用いたラッピングで表面処理が行われ、適当な溶媒等を用いてスラリー状態として公知のラッピング処理が施されることとなる。
パッド溝加工用バイト工具に関する本発明の第5の態様は、前記第1乃至第4の何れかの態様に係るパッド溝加工用バイト工具において、前記前逃げ面において刃先から溝深さ方向で2.0mmの高さの位置が、切削方向において該刃先から2.5mm以下の離隔距離とされていることを、特徴とする。本態様に従う構造とされたパッド溝加工用バイト工具においては、パッド溝加工用バイトの切削方向における前後方向の幅寸法が小さく抑えられていることによって、曲率半径の小さな溝を旋削形成する際にも、刃物側面の溝側面に対する干渉を軽減して、加工面の荒れを有効に回避乃至は軽減することが出来る。より好適には、刃先から溝深さ方向で2.0mmの高さ位置が、切削方向において刃先から2.0mm以下の離隔距離となるように設計される。
パッド溝加工用バイト工具に関する本発明の第6の態様は、前記第1乃至第5の何れかの態様に係るパッド溝加工用バイト工具において、前記刃先のノーズ半径:Rを、R≦0.05mmとしたことを、特徴とする。
パッド溝加工用バイト工具に関する本発明の第7の態様は、前記第1乃至第6の何れかの態様に係るパッド溝加工用バイト工具において、超硬合金によって形成されていることを、特徴とする。本態様に従う構造とされたパッド溝加工用バイト工具においては、硬さ、耐磨耗性、靭性に優れた超硬合金を採用することによって、より優れた加工精度を有するパッド溝加工用バイト工具を得ることが出来る。更に、本態様においては、刃先部分の刃物角を大きく形成したことによって、刃先部分の強度を向上することが出来たことから、超硬合金の如き焼結材料からなるパッド溝加工用バイト工具においても、微小な刃こぼれ等の発生を回避乃至は軽減することが出来るのである。
溝入り研磨用パッドの製造方法に関する本発明の第1の態様は、前述の本発明に従う構造とされたパッド溝加工用バイト工具を用いて、CMP法に用いられる、合成樹脂材料からなる研磨用パッド基板に対して切削加工による溝加工を施すことにより、該研磨用パッド基板の表面及び/又は裏面において互いに平行に周方向にのびる円環状の溝であって深さ寸法が該パッド溝加工用バイト工具における刃先から前記屈曲線までの高さ寸法よりも大きな深さ寸法の溝の複数本を同時に形成する溝入り研磨用パッドの製造方法を、特徴とする。
溝入り研磨用パッドに関する本発明の第1の態様は、前述の本発明に従う構造とされたパッド溝加工用バイト工具を用いて、合成樹脂材料からなる研磨用パッド基板に対して中心軸回りで同心円状に延びる複数条の環状溝が、該パッド溝加工用バイト工具における刃先から前記屈曲線までの高さ寸法よりも大きな深さ寸法で切削形成されており、その最内周に位置する該環状溝の直径寸法:Dが、D<60mmとされていることを、特徴とする。
12 パッド基板
13 溝
18 屈曲線
20 刃先側前逃げ面
22 基部側前逃げ面
30 加工装置
38 切削ユニット
56 工具チップ
58 工具ホルダ
62 押さえ板
70 研磨用パッド
Claims (9)
- CMP法に用いられる、合成樹脂材料からなる研磨用パッド基板に対して、互いに平行に周方向にのびる複数条の円環状の溝を形成するために、切削加工により溝加工を施すのに用いられるパッド溝加工用バイト工具であって、
前記溝を切削形成する刃先部分を刃幅方向において一定の間隔で複数備えており、それら各刃先部分において、その前逃げ面には、該刃先から0.05mm〜1.0mmの高さで且つ形成する該溝の深さ寸法よりも小さな高さ位置に屈曲線を設け、該屈曲線よりも刃先側の刃物角:θ1を25°≦θ1≦60°とすると共に、該屈曲線よりも基部側の刃物角:θ2をθ2<θ1とし、且つ該前逃げ面における該屈曲線よりも刃先側の領域の表面粗さを3μm以下のRy値とすると共に、幅方向両端面における横逃げ角をそれぞれ2度以下としたことを特徴とするパッド溝加工用バイト工具。 - 前記前逃げ面において、前記屈曲線よりも刃先側の領域に表面加工を施して、該屈曲線を挟んで基部側の領域よりも該刃先側の領域の表面粗さを小さくした請求項1に記載のパッド溝加工用バイト工具。
- 前記屈曲線よりも刃先側の前逃げ角:αを10°≦α≦60°とした請求項1又は2に記載のパッド溝加工用バイト工具。
- 前記前逃げ面における前記屈曲線よりも刃先側の領域に対して10μm以下のダイヤモンド砥粒を用いたラッピングによる表面処理が施されている請求項1乃至3の何れかに記載のパッド溝加工用バイト工具。
- 前記前逃げ面において刃先から溝深さ方向で2.0mmの高さの位置が、切削方向において該刃先から2.5mm以下の離隔距離とされている請求項1乃至4の何れかに記載のパッド溝加工用バイト工具。
- 前記刃先のノーズ半径:Rを、R≦0.05mmとした請求項1乃至5の何れかに記載のパッド溝加工用バイト工具。
- 超硬合金によって形成されている請求項1乃至6の何れかに記載のパッド溝加工用バイト工具。
- 請求項1乃至7の何れかに記載のパッド溝加工用バイト工具を用いて、CMP法に用いられる、合成樹脂材料からなる研磨用パッド基板に対して切削加工による溝加工を施すことにより、該研磨用パッド基板の表面及び/又は裏面において互いに平行に周方向にのびる円環状の溝であって深さ寸法が該パッド溝加工用バイト工具における刃先から前記屈曲線までの高さ寸法よりも大きな深さ寸法の溝の複数本を同時に形成することを特徴とする溝入り研磨用パッドの製造方法。
- 請求項1乃至7の何れかに記載のパッド溝加工用バイト工具を用いて、合成樹脂材料からなる研磨用パッド基板に対して中心軸回りで同心円状に延びる複数条の環状溝が、該パッド溝加工用バイト工具における刃先から前記屈曲線までの高さ寸法よりも大きな深さ寸法で切削形成されており、その最内周に位置する該環状溝の直径寸法:Dが、D<60mmとされていることを特徴とする溝入り研磨用パッド。
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