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

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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[]〜[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〜22のいずれかに記載の複数被研磨体の研磨方法。
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