JP4464794B2 - 研磨加工用治具セット及び複数被研磨体の研磨方法 - Google Patents

Description

本発明は、研磨加工用治具セット及び複数被研磨体の研磨方法に関する。さらに詳しくは、複数の被研磨体（例えば、セラミックス電子部品等）を研磨治具（マスタープレート）に配置し、被研磨体の研磨加工の終了後に、研磨治具から被研磨体を脱離させるまでの一連の工程を、複数の被研磨体を損傷させることなく、かつ一連の工程の出発から完了時までにおける複数の被研磨体の配置パターンを変更することなしに、円滑かつ正確に遂行することが可能な、複数の治具ユニットの組み合わせからなる研磨加工用治具セット及び効率的な複数被研磨体の研磨方法に関する。

複数の被研磨体（例えば、セラミックス電子部品等）に、ラップ等の研磨加工を施す場合、研磨加工における被研磨体の配置位置の相違に起因するバラツキや損傷の発生を防止するとともに、研磨加工後の諸作業（例えば、被研磨体の研磨後の個別管理等）の便宜のため、複数の被研磨体が互いに接触することなく所定の配置パターンで整列して載置された所定の配置トレイから、粘着テープの粘着面に複数の被研磨体を研磨加工に適した配置パターンとなるように手作業によって移載し、テープの粘着面から研磨治具（マスタープレート）に転写させた状態で研磨加工を行い、研磨加工の終了後、研磨治具（マスタープレート）から被研磨体を脱離させ、脱離トレイに複数の被研磨体を、手作業によって、配置トレイにおけると同様の載置パターンで再配置することが要請される。

しかしながら、複数の被研磨体、特に、梁状の突起部のように機械的強度が小なる部分を含む微細で多数のセラミックス電子部品等を手作業によって配置トレイに載置する場合、ピンセット等の硬い用具で摘んだり、突ついたりすると、被研磨体に損傷を発生させることがあり、また、互いに絡みやすい複雑な形状（例えば、コの字状等）の被研磨体の場合、互いに絡み合い、擦り合うことによっても損傷を発生させることがあった。また、被研磨体を粘着テープの粘着面に貼り付けた後に研磨治具に転写させる場合、粘着面から剥離させる際にチッピングを起こして、被研磨体の品質を低下させることがあった。さらに、多数の被研磨体を、配置パターンを維持させながら、手作業によって配置トレイに載置したり、粘着テープに転写するのは、時間が掛かるとともに極めて煩瑣な作業であり、効率的ではなかった。

本発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、複数の被研磨体（例えば、セラミックス電子部品等）を研磨治具（マスタープレート）に配置し、被研磨体の研磨加工の終了後に、研磨治具から被研磨体を脱離させるまでの一連の工程を、複数の被研磨体を損傷させることなく、かつ一連の工程の出発から完了時までにおける複数の被研磨体の配置パターンを変更することなしに、円滑かつ正確に遂行することが可能な、複数の治具ユニットの組み合わせからなる研磨加工用治具セット及び効率的な複数被研磨体の研磨方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明によれば、以下の研磨加工用治具セット及び複数被研磨体の研磨方法が提供される。

［１］複数の被研磨体を研磨治具（マスタープレート）に配置し、前記被研磨体の研磨加工の終了後に、前記研磨治具から前記被研磨体を脱離させるまでの一連の工程に用いられる、複数の治具ユニットの組み合わせからなる研磨加工用治具セットであって、前記治具ユニットが、出発トレイの表面上に所定の載置パターンで整列して載置された複数の被研磨体が、前記出発トレイの表面上から、所定の部分パターンに分割された状態で、その表面上に移載されることが可能な複数の配置用小型トレイと、前記被研磨体の前記配置用小型トレイへの移載に際し、前記配置用小型トレイの複数を、前記部分パターンを集合した全体のパターンが前記載置パターンとなるように予め配列させて収納することが可能で、前記配置用小型トレイを収納した状態で前記被研磨体が前記出発トレイから前記配置用小型トレイに移載されることが可能な、前記出発トレイに対応した形状を有する分割トレイと、前記分割トレイから、そこに収納された複数の前記配置用小型トレイが、所定の配置パターンで、その表面上に移載されることが可能であるとともに、移載された前記配置用小型トレイに載置された前記被研磨体を、前記研磨治具の表面上に転写状態で配置することが可能な分割プレートと、前記研磨治具の表面上に転写状態で配置された前記被研磨体の研磨加工の終了後に、前記分割プレートの表面上に前記配置パターンで配置されて、前記研磨治具の表面上から所定の剥離処理によって脱離した前記被研磨体が、転写状態で、かつ前記部分パターンに分割された状態で移載されることが可能な脱離用小型トレイとを含み、前記治具ユニットを組み合わせて用いることによって、前記被研磨体を互いに接触させることなく、かつ一括して、前記研磨治具に配置し、かつ前記被研磨体の研磨加工の終了後に、前記研磨治具から研磨後の前記被研磨体を脱離させることが可能な研磨加工用治具セット。

［２］前記分割トレイ及び前記出発トレイが、前記被研磨体の前記出発トレイから前記配置用小型トレイへの移載の際における、互いの位置を決定する第１の位置決め手段を備えた前記［１］に記載の研磨加工用治具セット。

［３］前記分割トレイ及び前記配置用小型トレイが、前記配置用小型トレイの前記分割トレイへの配列、収納の際における、互いの位置を決定する第２の位置決め手段を備えた前記［１］又は［２］に記載の研磨加工用治具セット。

［４］前記分割プレート及び前記配置用小型トレイが、前記配置用小型トレイの前記分割プレートの表面上への配置の際における、互いの位置を決定する第３の位置決め手段を備えた前記［１］〜［３］のいずれかに記載の研磨加工用治具セット。

［５］前記分割プレート及び前記研磨治具が、前記分割プレートの表面上に配置された前記配置用小型トレイに載置された前記被研磨体を、前記研磨治具の表面上に転写状態で配置する際における、互いの位置を決定する第４の位置決め手段を備えた前記［１］〜［４］のいずれかに記載の研磨加工用治具セット。

［６］前記分割プレート及び前記脱離用小型トレイが、前記脱離用小型トレイの前記分割プレートの表面上への配置の際における、互いの位置を決定する第５の位置決め手段を備えた前記［１］〜［５］のいずれかに記載の研磨加工用治具セット。

［７］前記脱離用小型トレイが、移載された前記被研磨体を収納するポケット部を有し、そのポケット部の底面に、外部と連通する貫通孔が形成された前記［１］〜［６］のいずれかに記載の研磨加工用治具セット。

［８］前記配置用小型トレイ及び前記脱離用小型トレイが、移載された前記被研磨体を収納するポケット部を有し、前記脱離用小型トレイのポケット部の収納面積が、前記配置用小型トレイのポケット部の収納面積よりも大である前記［１］〜［７］のいずれかに記載の研磨加工用治具セット。

［９］複数の被研磨体を研磨治具（マスタープレート）に配置し、前記被研磨体を研磨加工し、前記被研磨体の研磨加工の終了後に、前記研磨治具から前記被研磨体を脱離させる複数被研磨体の研磨方法であって、出発トレイの表面上に所定の載置パターンで整列して載置された複数の被研磨体を前記出発トレイの表面上から所定の部分パターンに分割された状態でその表面上に移載することが可能な複数の配置用小型トレイの複数を、前記部分パターンを集合した全体のパターンが前記載置パターンとなるように、前記出発トレイに対応した形状を有する分割トレイに予め配列させて収納した状態で、前記被研磨体を前記出発トレイから前記配置用小型トレイに移載し、前記分割トレイに収納された複数の前記配置用小型トレイを、所定の配置パターンで、分割プレートの表面上に移載し、前記配置用小型トレイに載置された前記被研磨体を、前記研磨治具の表面上に転写状態で配置し、前記研磨治具の表面上に転写状態で配置された前記被研磨体を研磨加工し、研磨加工の終了後に、前記研磨治具の表面上から所定の剥離処理によって脱離させた、研磨加工された前記被研磨体を、前記分割プレートの表面上に前記配置パターンで配置された脱離用小型トレイに、転写状態で、かつ前記部分パターンに分割された状態で移載することを特徴とする複数被研磨体の研磨方法。

［１０］前記配置用小型トレイに載置された前記被研磨体を、前記研磨治具の表面上に転写状態で配置するに際し、前記研磨治具の表面上に予め接着剤を配設し、前記接着剤によって前記被研磨体を前記研磨治具の表面上に転写状態で固定する前記［９］に記載の複数被研磨体の研磨方法。

［１１］前記研磨治具の表面上に予め接着剤を配設し、前記接着剤によって前記被研磨体を前記研磨治具の表面上に転写状態で固定するに際し、所定の硬度を有する弾性体を、前記接着剤の表面上に予め介在させた状態でプレス加工する前記［１０］に記載の複数被研磨体の研磨方法。

［１２］前記脱離用小型トレイとして、移載された前記被研磨体を収納するポケット部を有し、そのポケット部の底面に、外部と連通する貫通孔が形成されたものを用いる前記［９］〜［１１］のいずれかに記載の複数被研磨体の研磨方法。

［１３］前記配置用小型トレイ及び前記脱離用小型トレイとして、移載された前記被研磨体を収納するポケット部を有するものを用いるとともに、前記脱離用小型トレイとして、そのポケット部の収納面積が、前記配置用小型トレイのポケット部の収納面積よりも大であるものを用いる前記［９］〜［１２］のいずれかに記載の複数被研磨体の研磨方法。

［１４］前記分割トレイ及び前記出発トレイとして、前記被研磨体の前記出発トレイから前記配置用小型トレイへの移載の際における、互いの位置を決定する第１の位置決め手段を備えたものを用いる前記［９］〜［１３］のいずれかに記載の複数被研磨体の研磨方法。

［１５］前記分割トレイ及び前記配置用小型トレイとして、前記配置用小型トレイの前記分割トレイへの配列、収納の際における、互いの位置を決定する第２の位置決め手段を備えたものを用いる前記［９］〜［１４］のいずれかに記載の複数被研磨体の研磨方法。

［１６］前記分割プレート及び前記配置用小型トレイとして、前記配置用小型トレイの前記分割プレートの表面上への配置の際における、互いの位置を決定する第３の位置決め手段を備えたものを用いる前記［９］〜［１５］のいずれかに記載の複数被研磨体の研磨方法。

［１７］前記分割プレート及び前記脱離用小型トレイとして、前記脱離用小型トレイの前記分割プレートの表面上への配置の際における、互いの位置を決定する第４の位置決め手段を備えたものを用いる前記［９］〜［１６］のいずれかに記載の複数被研磨体の研磨方法。

［１８］複数の被研磨体を研磨治具（マスタープレート）に配置し、前記被研磨体を研磨加工し、前記被研磨体の研磨加工の終了後に、前記研磨治具から前記被研磨体を脱離させる複数被研磨体の研磨方法であって、前記研磨治具は、前記被研磨体を、前記研磨治具の表面上に転写状態で配置することが可能な分割プレートと、前記研磨治具の表面上に転写状態で配置された被研磨体の研磨加工の終了後に、前記分割プレートの表面上に配置パターンで配置されて、前記研磨治具の表面上から所定の剥離処理によって脱離した被研磨体を、転写状態で、かつ部分パターンに分割した状態で移載することが可能な脱離用小型トレイと、を少なくとも備え、前記研磨治具の表面上に予め接着剤を配設し、前記被研磨体を、前記接着剤を貫通して前記接着剤中に半分以上埋め込まれた状態で前記研磨治具の表面上に配置、固定して前記被研磨体の研磨加工を終了した後、前記分割プレートと前記脱離用小型トレイとを用いて、前記研磨治具から前記被研磨体を脱離させる複数被研磨体の研磨方法。

［１９］前記研磨治具の表面上に予め接着剤を配設し、前記被研磨体を、前記接着剤を貫通して前記接着剤中に半分以上埋め込まれた状態で前記研磨治具の表面上に配置、固定するに際し、所定の硬度を有する弾性体を前記接着剤の表面上に予め介在させた状態でプレス加工し、前記接着剤の前記研磨治具に対する埋め込み高さを低減させる前記［１８］に記載の複数被研磨体の研磨方法。

［２０］複数の被研磨体を研磨治具（マスタープレート）に配置し、前記被研磨体を研磨加工し、前記被研磨体の研磨加工の終了後に、前記研磨治具から前記被研磨体を脱離させる複数被研磨体の研磨方法であって、前記研磨治具は、前記被研磨体を、前記研磨治具の表面上に転写状態で配置することが可能な分割プレートと、前記研磨治具の表面上に転写状態で配置された被研磨体の研磨加工の終了後に、前記分割プレートの表面上に配置パターンで配置されて、前記研磨治具の表面上から所定の剥離処理によって脱離した被研磨体を、転写状態で、かつ部分パターンに分割した状態で移載することが可能な脱離用小型トレイと、を少なくとも備え、前記研磨治具の表面上に予め接着剤を配設し、前記被研磨体を、前記被研磨体より厚いスポットスペーサとともに、前記接着剤を貫通して前記接着剤中に半分以上埋め込まれた状態で前記研磨治具の表面上に配置、固定して前記被研磨体の研磨加工を終了した後、前記分割プレートと前記脱離用小型トレイとを用いて、前記研磨治具から前記被研磨体を脱離させる複数被研磨体の研磨方法。

［２１］前記スポットスペーサとして、定盤と接触する面が面取りをしてあるものを用いる前記［２０］に記載の複数被研磨体の研磨方法。

［２２］前記スポットスペーサとして、材質がセラミックスであるものを用いる前記［２０］又は［２１］に記載の複数被研磨体の研磨方法。

［２３］前記被研磨体として、機械的強度が小なる部分を含むものを用いる前記［９］〜［２２］のいずれかに記載の複数被研磨体の研磨方法。

本発明によって、複数の被研磨体（例えば、セラミックス電子部品等）を研磨治具（マスタープレート）に配置し、被研磨体の研磨加工の終了後に、研磨治具から被研磨体を脱離させるまでの一連の工程を、複数の被研磨体を損傷させることなく、かつ一連の工程の出発から完了時までにおける複数の被研磨体の配置パターンを変更することなしに、円滑かつ正確に遂行することが可能な、複数の治具ユニットの組み合わせからなる研磨加工用治具セット及び効率的な複数被研磨体の研磨方法が提供される。

本発明の研磨加工用治具セットは、複数の被研磨体を研磨治具（マスタープレート）に配置し、被研磨体の研磨加工の終了後に、研磨治具から被研磨体を脱離させるまでの一連の工程に用いられるものであって、複数の治具ユニットの組み合わせからなるものである。すなわち、治具ユニットとして、配置用小型トレイ、分割トレイ、分割プレート及び脱離用小型トレイを含むものである。以下、本発明を実施するための最良の形態を、各治具ユニットの構成及びその使用方法を中心に、図面を参照しつつ具体的に説明する。

図１（ａ）、（ｂ）に示すように、配置用小型トレイ１は、出発トレイ１００（図２（ａ）参照）の表面上に形成された載置ポケット１０１（図２（ａ）参照）に、所定の載置パターンで整列して載置された複数の被研磨体１０を、出発トレイ１００の載置ポケット１０１から、所定の部分パターンに分割した状態で、その表面上に上述の部分パターンに対応して形成した移載ポケット１１に移載することが可能なように構成されている。なお、図１（ａ）では、３つの配置用小型トレイ１を用いた場合を示す。配置用小型トレイ１を構成する材質としては特に制限はないが、例えば、ポリカーボネート等を好適例として挙げることができる。

図１（ａ）、（ｂ）に示すように、分割トレイ２は、被研磨体１０の配置用小型トレイ１の移載ポケット１１への移載に際し、配置用小型トレイ１の複数を、上述の部分パターンを集合した全体のパターンが、出発トレイ１００（図２（ａ）参照）における載置パターンとなるように予め配列させて収納することが可能で、配置用小型トレイ１を収納した状態で被研磨体１０を出発トレイ１００から配置用小型トレイ１に移載することが可能な、出発トレイ１００に対応した形状を有するように構成されている。分割トレイ２を構成する材質としては特に制限はないが、例えば、アルミニウム、ステンレス等を好適例として挙げることができる。

図１（ａ）、（ｂ）に示すように、分割トレイ２及び配置用小型トレイ１は、配置用小型トレイ１の分割トレイ２への配列、収納の際における、互いの位置を決定する第２の位置決め手段（第２の位置決めピン・孔）５２を備えたものとすることが好ましい。位置決めした後、３つの第１のクリップ５３によって固定することが好ましい。

図２（ａ）、（ｂ）に示すように、配置用小型トレイ１は、出発トレイ１００の表面上に所定の載置パターンで整列して載置された複数の被研磨体１０を、出発トレイ１００の表面上から、所定の部分パターンに分割した状態で、その表面上に上述の部分パターンに対応して形成した移載ポケット１１に移載するには、被研磨体１０が載置された出発トレイ１００と、配置用小型トレイ１を収納した分割トレイ２とを重ね合わせることによって行うことができる。なお、図２（ａ）は、重ね合わせる前の状態を示し、図２（ｂ）は、重ね合わせた後の状態を示す。図２（ｂ）においては、出発トレイ１００の表面上に載置されていた被研磨体１０が配置用小型トレイ１の移載ポケット１１に移載され、出発トレイ１００の表面上には、空になった載置ポケット１０１だけが示されている。

図２（ａ）に示すように、分割トレイ２及び出発トレイ１００には、被研磨体１０の出発トレイ１００の載置ポケット１０１から配置用小型トレイ１の移載ポケット１１への移載の際における、互いの位置を決定する第１の位置決め手段（第１の位置決めピン・孔）５１を備えたものとすることが好ましい。

図３（ａ）、（ｂ）に示すように、複数の配置用小型トレイ１を、所定の配置パターンで、分割プレート３（図４（ａ）参照）の表面上に移載するには、まず、図２（ｂ）に示した、被研磨体１０が移載ポケット１１に移載された配置用小型トレイ１と、分割トレイ２との組み合わせ体の表面に第１の保護用カバー５４を被覆した後、第１のクリップ５３を取り外し、被研磨体１０が移載ポケット１１に移載された配置用小型トレイ１を所定の配置パターンで、後述する分割プレート３の表面上に移載する。図３（ｂ）及び後述する図４（ｂ）では、６つの配置用小型トレイ１を移載する場合を示す。

図４（ａ）、（ｂ）に示すように、分割プレート３は、図３（ｂ）に示す分割トレイ２から、そこに収納された複数の配置用小型トレイ１を、所定の配置パターンで、その表面上に移載することが可能であるとともに、後述するように、移載された配置用小型トレイ１に載置された被研磨体１０を、研磨治具の表面上に転写状態で配置することが可能なように構成されている。分割プレート３を構成する材質としては特に制限はないが、例えば、アルミニウム、ステンレス等を好適例として挙げることができる。

図５（ａ）に示すように、分割プレート３及び配置用小型トレイ１は、配置用小型トレイ１の分割プレート３の表面上への配置の際における、互いの位置を決定する第３の位置決め手段（第３の位置決めピン・孔）５５を備えたものとすることが好ましい。位置決めをした後に、６つの第２のクリップ５６によって固定するとともに、第２のカバー５７で表面を被覆することが好ましい。図５（ｂ）に示すように、分割プレート３と配置用小型トレイ１との間の位置決めが完了した後に、配置用小型トレイ１が配置された分割プレート３を、バネ付位置決めピン５９と位置決めピン６０とを有する固定治具５８に固定することが好ましい。

図６（ａ）に示すように、固定治具５８に固定された、配置用小型トレイ１が配置された分割プレート３は、クリップ５６及び第２の保護用カバー５７が取り外された後に、図６（ｂ）に示すように、研磨治具２００と重ね合わされて、配置用小型トレイ１の移載ポケット１１（図１（ａ）参照）に載置された被研磨体１０が研磨治具２００の表面上に転写状態で配置される。この場合、分割プレート３及び研磨治具２００には、互いの位置を決定する第４の位置決め手段（バネ付位置決めピンと位置決めピン）６１を備えたものとすることが好ましい。なお、研磨治具２００の表面には、予め接着剤２０１を配設しておくことが好ましい。接着剤２０１としては、例えばワックス等を挙げることができる。この場合、被研磨体１０を、接着剤２０１を貫通して接着剤２０１中に半分以上まれた状態で研磨治具２００の表面上に配置することが、被研磨体１０を研磨治具２００の表面上に確実に固定するという観点から好ましい。

図７（ａ）に示すように、被研磨体１０を研磨治具２００の表面上にさらに確実に固定するために、研磨治具２００を、ホットプレート３００と、表面に所定の硬度を有する弾性体４００及び重り４５０とで挟持して、弾性体４００を接着剤２０１の表面上に予め介在させた状態かつ加熱状態で、プレス治具５００によってプレス加工することが好ましい。このようにすることによって、図７（ｂ）、（ｃ）に示すように、接着剤２０１の研磨治具２００に対する埋め込み高さを低減させて、被研磨体を側面から支える機能を保持させつつ、研磨時に接着剤２０１が定盤に接触することを防止し、加工開始時から被研磨体を効率よく加工することができる。

研磨治具２００の表面上に配置、固定された被研磨体１０の研磨加工の方法としては特に制限はないが、例えば、研削加工、ラップ加工、ポリッシュ加工等を挙げることができる。

図８（ａ）に示すように、脱離用小型トレイ４は、研磨治具２００の表面上に転写状態で配置された被研磨体１０の研磨加工の終了後に（図６（ｂ）参照）、分割プレート３の表面上に配置パターンで配置されて、後述するように、研磨治具２００の表面上から所定の剥離処理によって脱離した被研磨体１０を、転写状態で、かつ部分パターンに分割した状態で脱離ポケット４１に移載することが可能なものである。脱離用小型トレイ４を構成する材質としては耐溶剤性を持つ樹脂が好ましく、例えば、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）を好適例として挙げることができる。

被研磨体１０を部分パターンに分割した状態で脱離用小型トレイ４の脱離ポケット４１の移載するには、まず、図８（ａ）に示すように、脱離用小型トレイ４を、分割プレート３の表面上に上述の配置パターンで、バネ付位置決めピン５９と位置決めピン６０とを有する固定治具５８に配置し、第３のクリップ６２で固定する。この場合、分割プレート３及び脱離用小型トレイ４は、脱離用小型トレイ４の分割プレート３の表面上への配置の際における、互いの位置を決定する第５の位置決め手段（第４の位置決めピン・孔）６３を備えたものとすることが好ましい。次いで、図８（ｂ）に示すように、脱離用小型トレイ４が表面上に配置パターンで配置された分割プレート３の表面上に、被研磨体１０が配置された研磨治具２００を重ね合わせる。次いで、所定の剥離処理によって脱離した被研磨体１０を、転写状態で、かつ部分パターンに分割した状態で脱離ポケット４１に移載する。

図９（ａ）に示すように、上述の剥離処理は、脱離用小型トレイ４が表面上に配置パターンで配置された分割プレート３と、被研磨体１０が配置された研磨治具２００とを重ね合わせたものを、所定の脱離剤６０１、例えば、イソプロピルアルコールを貯留した貯留槽６００に１〜２時間浸漬させて、図９（ｂ）に示すように、研磨治具２００を取外し、研磨治具２００から脱離した被研磨体１０を、転写状態で、かつ部分パターンに分割した状態で脱離用小型トレイ４の脱離ポケット４１に移載する。

脱離用小型トレイ４は、移載された被研磨体１０を収納するポケット部（脱離ポケット４）を有し、その脱離ポケット４１の底面に、外部と連通する貫通孔（図示せず）が形成されたものであることが好ましい。このように構成することによって、貫通孔を通して脱離剤６０１を効率よく行き渡らせることができ、研磨治具２００から被研磨体１０を効率よく脱離させることができる。

配置用小型トレイ１及び脱離用小型トレイ４が、移載された被研磨体１０を収納するポケット部（移載ポケット１１、脱離ポケット４１）を有し、脱離用小型トレイ１のポケット部（脱離ポケット４１）の収納面積が、配置用小型トレイ４のポケット部（移載ポケット１１）の収納面積よりも大であるようにすることが好ましい。このように構成することによって、研磨治具２００から被研磨体１０を脱離させる際に、脱離ポケット４１で被研磨体１０を覆い被せるようにすることができ、脱離した被研磨体１０が治具との接触等によって損傷等を受けるのを有効に防止して、被研磨体１０を脱離ポケット４１の中に確実に収納することができる。

図１０（ａ）に示すように、被研磨体１０が転写状態でかつ部分パターンに分割した状態で移載された脱離用小型トレイ４を分割プレート３から引き上げて、図１０（ｂ）に示すように、分割トレイ２に移載する。この場合の位置決めや固定の方法は上述の場合と同様にすることができる。

図１１（ａ）に示すように、脱離用小型トレイ４が移載された分割トレイ２と、載置ポケット１０１が空の状態の出発トレイ１００とを重ね合わせて、図１１（ｂ）に示すように、脱離ポケット４１が空の状態の脱離用小型トレイ４が移載された分割トレイ２と、載置ポケット１０１に被研磨体１０が移載された出発トレイ１００とを得て、一連の工程を終了する。この際、出発トレイ１００の表面に予め脱離剤６０１を配設しておく（例えば、出発トレイ１００を脱離剤６０１中に浸漬させる）ことにより、出発トレイ１００の表面の濡れ性のムラによる気泡の発生を有効に防止することができ、被研磨体の移載を確実に行うことができる。

以下、本発明の複数被研磨体の研磨方法（第１の方法）について説明するが、用いられる研磨加工用治具セットとしては上述のものを用いることができる。

本発明の複数被研磨体の研磨方法（第１の方法）は、複数の被研磨体を研磨治具（マスタープレート）に配置し、被研磨体を研磨加工し、被研磨体の研磨加工の終了後に、研磨治具から被研磨体を脱離させる複数被研磨体の研磨方法であって、出発トレイの表面上に所定の載置パターンで整列して載置された複数の被研磨体を出発トレイの表面上から所定の部分パターンに分割された状態でその表面上に移載することが可能な複数の配置用小型トレイの複数を、部分パターンを集合した全体のパターンが載置パターンとなるように、出発トレイに対応した形状を有する分割トレイに予め配列させて収納した状態で、被研磨体を出発トレイから配置用小型トレイに移載し、分割トレイに収納された複数の配置用小型トレイを、所定の配置パターンで、分割プレートの表面上に移載し、配置用小型トレイに載置された被研磨体を、研磨治具の表面上に転写状態で配置し、研磨治具の表面上に転写状態で配置された被研磨体を研磨加工し、研磨加工の終了後に、研磨治具の表面上から所定の剥離処理によって脱離させた、研磨加工された被研磨体を、分割プレートの表面上に配置パターンで配置された脱離用小型トレイに、転写状態で、かつ部分パターンに分割された状態で移載することを特徴とするものである。

配置用小型トレイに載置された被研磨体を、研磨治具の表面上に転写状態で配置するに際し、研磨治具の表面上に予め接着剤を配設し、接着剤によって被研磨体を研磨治具の表面上に転写状態で固定することが好ましい。接着剤としては上述のものを用いることができる。

研磨治具の表面上に予め接着剤を配設し、接着剤によって被研磨体を研磨治具の表面上に転写状態で固定するに際し、所定の硬度を有する弾性体を、接着剤の表面上に予め介在させた状態でプレス加工することが好ましい。弾性体、プレス加工用治具としては上述のものを用いることができる。

脱離用小型トレイとして、移載された被研磨体を収納するポケット部を有し、そのポケット部の底面に、外部と連通する貫通孔が形成されたものを用いることが好ましい。

配置用小型トレイ及び脱離用小型トレイとして、移載された被研磨体を収納するポケット部を有するものを用いるとともに、脱離用小型トレイとして、そのポケット部の収納面積が、配置用小型トレイのポケット部の収納面積よりも大であるものを用いることが好ましい。

分割トレイ及び出発トレイとして、被研磨体の出発トレイから配置用小型トレイへの移載の際における、互いの位置を決定する第１の位置決め手段を備えたものを用いることが好ましい。第１の位置決め手段としては上述のものを用いることができる。

分割トレイ及び配置用小型トレイとして、配置用小型トレイの分割トレイへの配列、収納の際における、互いの位置を決定する第２の位置決め手段を備えたものを用いることが好ましい。第２の位置決め手段としては上述のものを用いることができる。

分割プレート及び配置用小型トレイとして、配置用小型トレイの分割プレートの表面上への配置の際における、互いの位置を決定する第３の位置決め手段を備えたものを用いることが好ましい。第３の位置決め手段としては上述のものを用いることができる。

分割プレート及び脱離用小型トレイとして、脱離用小型トレイの分割プレートの表面上への配置の際における、互いの位置を決定する第４の位置決め手段を備えたものを用いることが好ましい。第４の位置決め手段としては上述のものを用いることができる。

以下、本発明の複数被研磨体の研磨方法（第２の方法）について説明するが、用いられる研磨加工用治具セットとしては上述のものを用いることができる。

本発明の複数被研磨体の研磨方法（第２の方法）は、複数の被研磨体を研磨治具（マスタープレート）に配置し、被研磨体を研磨加工し、被研磨体の研磨加工の終了後に、研磨治具から被研磨体を脱離させる複数被研磨体の研磨方法であって、研磨治具の表面上に予め接着剤を配設し、被研磨体を、接着剤を貫通して接着剤中に半分以上埋め込まれた状態で研磨治具の表面上に配置、固定することを特徴とするものである。接着剤としては上述のものを用いることができる。

研磨治具の表面上に予め接着剤を配設し、被研磨体を、接着剤を貫通して接着剤中に半分以上埋め込まれた状態で研磨治具の表面上に配置、固定するに際し、所定の硬度を有する弾性体を接着剤の表面上に予め介在させた状態でプレス加工し、接着剤の研磨治具に対する埋め込み高さを低減させることが好ましい。弾性体、プレス加工用治具としては上述のものを用いることができる。

本発明の複数被研磨体の研磨方法（第３の方法）は、複数の被研磨体を研磨治具（マスタープレート）に配置し、前記被研磨体を研磨加工し、前記被研磨体の研磨加工の終了後に、前記研磨治具から前記被研磨体を脱離させる複数被研磨体の研磨方法であって、前記研磨治具の表面上に予め接着剤を配設し、前記被研磨体を、前記被研磨体より厚いスポットスペーサとともに、前記接着剤を貫通して前記接着剤中に半分以上埋め込まれた状態で前記研磨治具の表面上に配置、固定することを特徴とするものである。

このように構成することによって、加工初期には、まずスポットスペーサが研磨（研削）されるようにして、加工初期の段階で被研磨体の表面と定盤との間に挟持された異物を掻き出すことを可能にするとともに、被研磨体の厚さのバラツキによって一部の被研磨体だけが定盤と接触し、一部の被研磨体に過剰な押圧力が掛かることを防止することができる。

この場合、スポットスペーサとして、定盤と接触する面が面取り（例えば、角部面取り等）をしてあるものを用いることが好ましい。このように構成することによって、加工開始時にスポットスペーサだけが定盤に接触して、定盤を損傷させることを有効に防止することができる。

また、スポットスペーサとして、材質がセラミックスであるもの（例えば、ジルコニア、アルミナ等）を用いることが好ましい。このように構成することによって、研磨によって除去されたジルコニアやアルミナはイオン化することが少なく、加工液を悪化させることを有効に防止することができる。また、後で行われる洗浄で除去することが困難なコンタミネーションを有効に防止することができる。

本発明においては、被研磨体として、機械的強度が小なる部分を含むものを用いた場合に、その効果が十全に発揮されることになる。

以下、本発明を実施例によってさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではない。

（実施例１）
被研磨体として、セラミックス（ジルコニア、ＰＺＴ）と金属（金、白金）との積層体を用いた。２つの梁が出たコの字形状をしており、わずかな外力により破壊される恐れのあるものである。予め出発トレイに入れられた被研磨体を配置用小型トレイに移し、さらに分割プレート、研磨治具（マスタープレート）に移載した。プレスを行う際、弾性体として、硬度５０、厚さ３ｍｍの弾性体（シリコンラバー）を用いた。弾性変形により２０μｍ以上変形しており、接着剤（日化精工社製、商品名：シフトワックス）の研磨治具に対する埋め込み高さを低減させた。加工の取り代は１０〜１５μｍとし、加工中には主に被研磨体のみが定盤に接触するようにした。接着剤が定盤及び加工液に面で当ることを防止し、研削液の欠乏や被研磨体への面圧低下による加工能率の低下を防止することができた。研磨加工には、市販の研磨加工用水性スラリー（エンギス社製、商品名：ダイヤモンドスラリー、ダイヤモンドの平均粒径０．５μｍ）、錫定盤（ラップマスターＳＦＴ社製）及び研磨装置（ラップマスターＳＦＴ社製、商品名：ラポリッシュ１５）を用いた。水性スラリーと接着剤（ワックス）とを上述のような組合せとしたことにより、両者が互いに反応することを防止することができるとともに、ダイヤモンドの分散性を悪化させることを防止することができた。次いで、表面積が４．５ｍｍ²の被研磨体３２４個に対し、９００ｇの荷重を掛けた。なお、上述の接着剤（ワックス）の高さを低減する方法を用いた場合、接着剤（ワックス）の埋め込み高さが低減されない部分が被研磨体近傍に少量残り、研磨加工中に定盤及びスラリーに接触し削り取られることがあるが、加工液中に溶け出さないため問題となることはない。また、脱離用小型トレイのポケット部（脱離ポケット）の収納面積は配置用小型トレイのポケット部（移載ポケット）は縦横それぞれ０．４ｍｍ大きくした。これにより、加工後に脱離用小型トレイを装着した分割プレートを装着する際に、被研磨体がトレイに接触することがなく、損傷を発生させることなしに収納することができた。引き続いて行う剥離では溶剤に１時間浸漬させ、超音波を照射することによって、被研磨体をマスタープレートから剥離させることができた。

（実施例２）
実施例１において、マスタープレート上にスポットスペーサをさらに設置したこと以外は実施例１と同様にした。なお、スポットスペーサとしては、外径が３ｍｍで被研磨体の厚さより２５μｍだけ厚いものを用いた。また、加工初期に定盤に過剰な負荷が掛かるのを防止するため、定盤との接触面側は面取りを行ったものを用いた。このスポットスペーサの設置により、従来必要だったブラシによる被研磨体表面の異物の除去をすることなしに、スクラッチの発生を防止することができるとともに、ブラシによる被研磨体への損傷を防止することができた。

実施例１、２によって、１０分当り３μｍ以上の除去量を達成するとともに、最後まで、加工能率の低下や、スクラッチ及びチッピングの発生を防止することができた。

本発明の研磨加工用治具セット及び複数被研磨体の研磨方法は、複数の、特に、靭性の小なる部分を含む微細で多数の被研磨体を一括して研磨する必要のあるセラミックス電子部品製造等の分野で、有効に利用される。

配置用小型トレイを分割トレイの表面上に配置する方法を模式的に示す説明図であり、図１（ａ）は、配置する前の状態、図１（ｂ）は、配置した後の状態をそれぞれ示す。 複数の被研磨体を、出発トレイの表面上から、分割トレイの表面上に配置された配置用小型トレイの移載ポケットに移載する方法を模式的に示す説明図であり、図２（ａ）は、移載する前の状態、図２（ｂ）は、移載した後の状態をそれぞれ示す。 複数の被研磨体が移載された配置用小型トレイを分割プレートの表面上に配置する前の処理方法を模式的に示す説明図であり、図３（ａ）は、処理する前の状態、図３（ｂ）は、処理した後の状態をそれぞれ示す。 複数の被研磨体が移載された配置用小型トレイを分割プレートの表面上に配置する方法を模式的に示す説明図であり、図４（ａ）は、配置する前の状態、図４（ｂ）は、配置した後の状態をそれぞれ示す。 複数の被研磨体が移載された配置用小型トレイを分割プレートの表面上に位置決めして配置し、固定治具に固定する方法を模式的に示す説明図であり、図５（ａ）は、配置用小型トレイを分割プレートに位置決めして配置する方法、図５（ｂ）は、固定治具に固定する方法をそれぞれ示す。 配置用小型トレイ１に載置された被研磨体を研磨治具の表面上に重ね合わせて転写状態で配置する方法を模式的に示す説明図であり、図６（ａ）は、重ね合わせる前の状態、図６（ｂ）は、重ね合わせた後の状態をそれぞれ示す。 配置用小型トレイ１に載置された被研磨体を研磨治具の表面上に配置した後の、プレス加工の方法を模式的に示す説明図であり、図７（ａ）は、プレス加工する前の状態、図７（ｂ）は、プレス加工した後の状態、図７（ｃ）は、図７（ｂ）におけるＡ部を拡大してそれぞれ示す。 脱離用小型トレイを研磨治具の表面上に配置する方法を模式的に示す説明図であり、図８（ａ）は、配置する前の状態、図８（ｂ）は、配置した後の状態をそれぞれ示す。 研磨治具から脱離させた被研磨体を、分割プレートの表面上に配置された脱離用小型トレイに移載する方法を模式的に示す説明図であり、図９（ａ）は、移載する前の状態、図９（ｂ）は、移載した後の状態をそれぞれ示す。 被研磨体が移載された脱離用小型トレイを分割トレイの表面上に配置する方法を模式的に示す説明図であり、図１０（ａ）は、配置する前の状態、図１０（ｂ）は、配置した後の状態をそれぞれ示す。 被研磨体を、脱離用小型トレイから配置用小型トレイに移載する方法を模式的に示す説明図であり、図１１（ａ）は、移載する前の状態、図１１（ｂ）は、移載した後の状態をそれぞれ示す。

符号の説明

１…配置用小型トレイ、２…分割トレイ、３…分割プレート、４…脱離用小型トレイ、１０…被研磨体、１１…移載ポケット、４１…脱離ポケット、５１…第１の位置決め手段（第１の位置決めピン・孔）、５２…第２の位置決め手段（第２の位置決めピン・孔）、５３…クリップ、５４…第１の保護用カバー、５５…第３の位置決め手段（第３の位置決めピン・孔）、５６…第２のクリップ、５７…第２の保護用カバー、５８…固定治具、５９…バネ付位置決めピン、６０…位置決めピン、６１…第４の位置決め手段（位置決めピンとバネ付位置決めピン）、６２…第３のクリップ、６３…第５の位置決め手段（第４の位置決めピン・孔）、１００…出発トレイ、１０１…載置ポケット、２００…研磨治具、２０１…接着剤、３００…ホットプレート、４００…弾性体、４５０…重り、５００…プレス治具、６００…貯留槽、６０１…脱離剤。

Claims (23)

1. 複数の被研磨体を研磨治具（マスタープレート）に配置し、前記被研磨体の研磨加工の終了後に、前記研磨治具から前記被研磨体を脱離させるまでの一連の工程に用いられる、複数の治具ユニットの組み合わせからなる研磨加工用治具セットであって、
   前記治具ユニットが、
   出発トレイの表面上に所定の載置パターンで整列して載置された複数の被研磨体が、前記出発トレイの表面上から、所定の部分パターンに分割された状態で、その表面上に移載されることが可能な複数の配置用小型トレイと、
   前記被研磨体の前記配置用小型トレイへの移載に際し、前記配置用小型トレイの複数を、前記部分パターンを集合した全体のパターンが前記載置パターンとなるように予め配列させて収納することが可能で、前記配置用小型トレイを収納した状態で前記被研磨体が前記出発トレイから前記配置用小型トレイに移載されることが可能な、前記出発トレイに対応した形状を有する分割トレイと、
   前記分割トレイから、そこに収納された複数の前記配置用小型トレイが、所定の配置パターンで、その表面上に移載されることが可能であるとともに、移載された前記配置用小型トレイに載置された前記被研磨体を、前記研磨治具の表面上に転写状態で配置することが可能な分割プレートと、
   前記研磨治具の表面上に転写状態で配置された前記被研磨体の研磨加工の終了後に、前記分割プレートの表面上に前記配置パターンで配置されて、前記研磨治具の表面上から所定の剥離処理によって脱離した前記被研磨体が、転写状態で、かつ前記部分パターンに分割された状態で移載されることが可能な脱離用小型トレイとを含み、
   前記治具ユニットを組み合わせて用いることによって、前記被研磨体を互いに接触させることなく、かつ一括して、前記研磨治具に配置し、かつ前記被研磨体の研磨加工の終了後に、前記研磨治具から研磨後の前記被研磨体を脱離させることが可能な研磨加工用治具セット。
2. 前記分割トレイ及び前記出発トレイが、前記被研磨体の前記出発トレイから前記配置用小型トレイへの移載の際における、互いの位置を決定する第１の位置決め手段を備えた請求項１に記載の研磨加工用治具セット。
3. 前記分割トレイ及び前記配置用小型トレイが、前記配置用小型トレイの前記分割トレイ
   への配列、収納の際における、互いの位置を決定する第２の位置決め手段を備えた請求項１又は２に記載の研磨加工用治具セット。
4. 前記分割プレート及び前記配置用小型トレイが、前記配置用小型トレイの前記分割プレートの表面上への配置の際における、互いの位置を決定する第３の位置決め手段を備えた請求項１〜３のいずれかに記載の研磨加工用治具セット。
5. 前記分割プレート及び前記研磨治具が、前記分割プレートの表面上に配置された前記配置用小型トレイに載置された前記被研磨体を、前記研磨治具の表面上に転写状態で配置する際における、互いの位置を決定する第４の位置決め手段を備えた請求項１〜４のいずれかに記載の研磨加工用治具セット。
6. 前記分割プレート及び前記脱離用小型トレイが、前記脱離用小型トレイの前記分割プレートの表面上への配置の際における、互いの位置を決定する第５の位置決め手段を備えた請求項１〜５のいずれかに記載の研磨加工用治具セット。
7. 前記脱離用小型トレイが、移載された前記被研磨体を収納するポケット部を有し、そのポケット部の底面に、外部と連通する貫通孔が形成された請求項１〜６のいずれかに記載の研磨加工用治具セット。
8. 前記配置用小型トレイ及び前記脱離用小型トレイが、移載された前記被研磨体を収納するポケット部を有し、前記脱離用小型トレイのポケット部の収納面積が、前記配置用小型トレイのポケット部の収納面積よりも大である請求項１〜７のいずれかに記載の研磨加工用治具セット。
9. 複数の被研磨体を研磨治具（マスタープレート）に配置し、前記被研磨体を研磨加工し、前記被研磨体の研磨加工の終了後に、前記研磨治具から前記被研磨体を脱離させる複数被研磨体の研磨方法であって、
   出発トレイの表面上に所定の載置パターンで整列して載置された複数の被研磨体を前記出発トレイの表面上から所定の部分パターンに分割された状態でその表面上に移載することが可能な複数の配置用小型トレイの複数を、前記部分パターンを集合した全体のパターンが前記載置パターンとなるように、前記出発トレイに対応した形状を有する分割トレイに予め配列させて収納した状態で、前記被研磨体を前記出発トレイから前記配置用小型トレイに移載し、
   前記分割トレイに収納された複数の前記配置用小型トレイを、所定の配置パターンで、分割プレートの表面上に移載し、
   前記配置用小型トレイに載置された前記被研磨体を、前記研磨治具の表面上に転写状態で配置し、
   前記研磨治具の表面上に転写状態で配置された前記被研磨体を研磨加工し、
   研磨加工の終了後に、前記研磨治具の表面上から所定の剥離処理によって脱離させた、研磨加工された前記被研磨体を、前記分割プレートの表面上に前記配置パターンで配置された脱離用小型トレイに、転写状態で、かつ前記部分パターンに分割された状態で移載することを特徴とする複数被研磨体の研磨方法。
10. 前記配置用小型トレイに載置された前記被研磨体を、前記研磨治具の表面上に転写状態で配置するに際し、前記研磨治具の表面上に予め接着剤を配設し、前記接着剤によって前記被研磨体を前記研磨治具の表面上に転写状態で固定する請求項９に記載の複数被研磨体の研磨方法。
11. 前記研磨治具の表面上に予め接着剤を配設し、前記接着剤によって前記被研磨体を前記
    研磨治具の表面上に転写状態で固定するに際し、所定の硬度を有する弾性体を、前記接着剤の表面上に予め介在させた状態でプレス加工する請求項１０に記載の複数被研磨体の研磨方法。
12. 前記脱離用小型トレイとして、移載された前記被研磨体を収納するポケット部を有し、そのポケット部の底面に、外部と連通する貫通孔が形成されたものを用いる請求項９〜１１のいずれかに記載の複数被研磨体の研磨方法。
13. 前記配置用小型トレイ及び前記脱離用小型トレイとして、移載された前記被研磨体を収納するポケット部を有するものを用いるとともに、前記脱離用小型トレイとして、そのポケット部の収納面積が、前記配置用小型トレイのポケット部の収納面積よりも大であるものを用いる請求項９〜１２のいずれかに記載の複数被研磨体の研磨方法。
14. 前記分割トレイ及び前記出発トレイとして、前記被研磨体の前記出発トレイから前記配置用小型トレイへの移載の際における、互いの位置を決定する第１の位置決め手段を備えたものを用いる請求項９〜１３のいずれかに記載の複数被研磨体の研磨方法。
15. 前記分割トレイ及び前記配置用小型トレイとして、前記配置用小型トレイの前記分割トレイへの配列、収納の際における、互いの位置を決定する第２の位置決め手段を備えたものを用いる請求項９〜１４のいずれかに記載の複数被研磨体の研磨方法。
16. 前記分割プレート及び前記配置用小型トレイとして、前記配置用小型トレイの前記分割プレートの表面上への配置の際における、互いの位置を決定する第３の位置決め手段を備えたものを用いる請求項９〜１５のいずれかに記載の複数被研磨体の研磨方法。
17. 前記分割プレート及び前記脱離用小型トレイとして、前記脱離用小型トレイの前記分割プレートの表面上への配置の際における、互いの位置を決定する第４の位置決め手段を備えたものを用いる請求項９〜１６のいずれかに記載の複数被研磨体の研磨方法。
18. 複数の被研磨体を研磨治具（マスタープレート）に配置し、前記被研磨体を研磨加工し、前記被研磨体の研磨加工の終了後に、前記研磨治具から前記被研磨体を脱離させる複数被研磨体の研磨方法であって、
    前記研磨治具は、前記被研磨体を、前記研磨治具の表面上に転写状態で配置することが可能な分割プレートと、
    前記研磨治具の表面上に転写状態で配置された被研磨体の研磨加工の終了後に、前記分割プレートの表面上に配置パターンで配置されて、前記研磨治具の表面上から所定の剥離処理によって脱離した被研磨体を、転写状態で、かつ部分パターンに分割した状態で移載することが可能な脱離用小型トレイと、を少なくとも備え、
    前記研磨治具の表面上に予め接着剤を配設し、前記被研磨体を、前記接着剤を貫通して前記接着剤中に半分以上埋め込まれた状態で前記研磨治具の表面上に配置、固定して前記被研磨体の研磨加工を終了した後、前記分割プレートと前記脱離用小型トレイとを用いて、前記研磨治具から前記被研磨体を脱離させる複数被研磨体の研磨方法。
19. 前記研磨治具の表面上に予め接着剤を配設し、前記被研磨体を、前記接着剤を貫通して前記接着剤中に半分以上埋め込まれた状態で前記研磨治具の表面上に配置、固定するに際し、所定の硬度を有する弾性体を前記接着剤の表面上に予め介在させた状態でプレス加工し、前記接着剤の前記研磨治具に対する埋め込み高さを低減させる請求項１８に記載の複数被研磨体の研磨方法。
20. 複数の被研磨体を研磨治具（マスタープレート）に配置し、前記被研磨体を研磨加工し
    、前記被研磨体の研磨加工の終了後に、前記研磨治具から前記被研磨体を脱離させる複数被研磨体の研磨方法であって、
    前記研磨治具は、前記被研磨体を、前記研磨治具の表面上に転写状態で配置することが可能な分割プレートと、
    前記研磨治具の表面上に転写状態で配置された被研磨体の研磨加工の終了後に、前記分割プレートの表面上に配置パターンで配置されて、前記研磨治具の表面上から所定の剥離処理によって脱離した被研磨体を、転写状態で、かつ部分パターンに分割した状態で移載することが可能な脱離用小型トレイと、を少なくとも備え、
    前記研磨治具の表面上に予め接着剤を配設し、前記被研磨体を、前記被研磨体より厚いスポットスペーサとともに、前記接着剤を貫通して前記接着剤中に半分以上埋め込まれた状態で前記研磨治具の表面上に配置、固定して前記被研磨体の研磨加工を終了した後、前記分割プレートと前記脱離用小型トレイとを用いて、前記研磨治具から前記被研磨体を脱離させる複数被研磨体の研磨方法。
21. 前記スポットスペーサとして、定盤と接触する面が面取りをしてあるものを用いる請求項２０に記載の複数被研磨体の研磨方法。
22. 前記スポットスペーサとして、材質がセラミックスであるものを用いる請求項２０又は２１に記載の複数被研磨体の研磨方法。
23. 前記被研磨体として、機械的強度が小なる部分を含むものを用いる請求項９〜２２のいずれかに記載の複数被研磨体の研磨方法。

Images