JP6797252B2 - 砥粒品および形成方法 - Google Patents

Description

以下は、砥粒品、特に単層の砥粒品を形成する方法に関する。

過去１世紀にわたってさまざまな砥粒工具が、鋸挽き、穴開け、研磨、彫刻、粉砕を含
め、加工対象物から材料を除去する汎用機能に関するさまざまな業界向けに開発されてい
る。エレクトロニクス業界に特に言及する場合、ウェーハを形成する材料の結晶インゴッ
トを薄切りするのに適した砥粒工具が、特に有用である。この業界が成熟していくにつれ
、インゴットはますます大口径化しており、歩留り、製造性、影響を受ける層、寸法から
くる制約、および他の要因のせいで、そうした作業向けに粘着性の薄い砥粒およびワイヤ
鋸を使用することが容認されるようになっている。

概してワイヤ鋸は、長いワイヤに付着させた砥粒粒子を含む砥粒工具であり、このワイ
ヤを、高速で巻き取ることにより切削動作を生みだすことができる。円形の鋸は、切断深
さがブレードの半径未満に制限されるが、ワイヤ鋸には、より大きな柔軟性を持たせるこ
とができ、直線のまたは輪郭に沿った経路の切断が可能である。

従来の固定砥粒ワイヤ鋸では様々手法が採られており、例えば、金属ワイヤまたはケー
ブル全面の鋼製ビーズを摺動させることによりこうした物品が製造されるが、この場合、
ビーズはスペーサによって切り離されている。これらのビーズは、電気メッキまたは焼結
によって一般に付着させた砥粒粒子によって覆われてもよい。しかし電気メッキと焼結の
操作は、時間、よってコストのかかる危険性があり、ワイヤ鋸砥粒工具の速やかな製造を
困難にする。こうしたワイヤ鋸のほとんどは、カーフ（ｋｅｒｆ）損失がエレクトロニク
ス用途ほどには支配的でない用途、しばしば石すなわち大理石を切断するのに使用されて
きた。化学的な接合工程、例えばロウ接により砥粒粒子を付着させる試みが幾例かなされ
ているが、こうした作製方法では、ワイヤ鋸の抗張力が減少するので、高張力下での切断
応用時にワイヤ鋸が破損および早期故障しやすくなる。他のワイヤ鋸では、樹脂を使用し
て砥粒をワイヤに結合させることがある。残念なことに樹脂接合によるワイヤ鋸は、特に
固い材料を切断する場合には、急速に消耗し、砥粒粒子の耐用年数に達するかなり前に砥
粒が消失する傾向がある。

したがって、この業界では、特にワイヤ鋸による鋸挽きの領域で、改良された砥粒工具
が常に必要とされている。

第１の態様によれば、砥粒品が、長尺体を含む基材と、基材を被覆する不連続な分布の
特徴を画定する複数の離散的な粘着領域であって、それら複数の離散的な粘着領域の少な
くとも一つが、４５０℃以下の融点を有する金属材料を含む粘着領域と、基材を被覆し複
数の離散的な粘着領域から離間した複数の離散的な形成物と、基材、複数の離散的な粘着
領域、および複数の離散的な形成物を被覆する接合層とを含む。

さらに別の態様では、砥粒品が、長尺体を含む基材と、基材を被覆する金属材料を含む
複数の離散的な粘着領域であって、それぞれの離散的な粘着領域が、別の離散的な粘着領
域から分離し、少なくとも一つの砥粒粒子が、それぞれの離散的な粘着領域と繋がってい
る粘着領域と、複数の離散的な粘着領域、少なくとも一つの砥粒粒子を被覆し、基材の少
なくとも一部分に直接接触している接合層とを含む。

別の態様の場合では、砥粒品が、長尺体を含む基材と、基材を被覆する複数の離散的な
粘着領域であって、それら複数の離散的な粘着領域のそれぞれの間に間隙領域を画定する
粘着領域と、複数の離散的な粘着領域を被覆する砥粒粒子と、基材を被覆し、複数の離散
的な粘着領域および砥粒粒子から離間した複数の離散的な形成物とを含む。

別の態様では、砥粒品の形成方法が、長尺体を含む基材を、砥粒粒子と粘着材料を含む
微粒子とを含む混合物に通して移送することと、砥粒粒子の少なくとも一部分と粉末材料
を基材に付着させることと、基材を処理して砥粒品プリフォームを形成することとを含み
、砥粒品プリフォームが、基材を被覆する複数の離散的な粘着領域であって、それら複数
の離散的な粘着領域のそれぞれの間に間隙領域を画定する粘着領域と、複数の離散的な粘
着領域を被覆する砥粒粒子と、基材を被覆し、複数の離散的な粘着領域および砥粒粒子か
ら離間した複数の離散的な形成物とを含む。

添付図面を参照することによって、本開示がよりよく理解され、その多数の特徴および
利点が当業者に明らかになるであろう。
一実施形態に係る砥粒品を形成するための工程が得られるフローチャートを含む図である。 一実施形態に係る砥粒品を形成する工程の例示を含む図である。 一実施形態に係る砥粒品を形成する工程の一部分の例示を含む図である。 一実施形態に係る砥粒品の一部分の例示を含む図である。 一実施形態に係る砥粒品の一部分の画像を含む図である。 図４の砥粒品の一部分の断面画像を含む図である。 図４の砥粒品の一部分の断面画像を含む図である。 比較砥粒品の一部分の断面画像を含む図である。 一実施形態に係る砥粒品の一部分の断面画像を含む図である。 被膜密着性試験のための実験設定を例示する図である。 比較砥粒品の一部分の画像を含む図である。 一実施形態に係る砥粒品の一部分の画像を含む図である。 一実施形態に従って形成された試料砥粒ワイヤおよび比較砥粒品の定常状態でのワイヤたわみのプロットを含む図である。 比較砥粒品の一部分の画像を含む図である。 一実施形態に係る砥粒品の一部分の画像を含む図である。 一実施形態に係る砥粒品の一部分の画像を含む図である。

以下は、砥粒品、加工対象物を鋸挽きし切削するのに適した砥粒品を特に目的とするも
のである。特定の実例では、本明細書における砥粒品はワイヤ鋸を形成することができ、
エレクトロニクス業界、光学業界、および他の関連業界において、傷つきやすい結晶性材
料の加工に使用することができる。

図１は、一実施形態にしたがって砥粒品を形成する工程が得られるフローチャートを含
む。工程は、基材を提供することによりステップ１０１において開始することができる。
基材は、そこに砥粒材料を固着させるための表面を提供することにより、砥粒品の切削能
力を高めることができる。

一実施形態によれば、基材を提供する工程は、長尺体を有する基材を提供する工程を含
むことができる。特定の実例では、この長尺体は、長さ：幅のアスペクト比が１０：１以
上であってもよい。他の実施形態では、この長尺体は、約１００：１以上、例えば１００
０：１以上、またさらには約１０，０００：１以上のアスペクト比を有することができる
。基材の長さは、基材の長手方向の軸に沿って測定された最長寸法とすることができる。
幅は、長手方向の軸に対して垂直に測定された基材の２番目に長い（場合によっては最小
の）寸法とすることができる。

さらに、基材は、約５０メートル以上の長さを有する長尺体の形態をとることができる
。実際、他の基材はさらに長くとることができ、約１００メートル以上、例えば、約５０
０メートル以上、約１，０００メートル以上、またさらには約１０，０００メートル以上
の平均長さを有することができる。

さらに基材は、その幅が約１ｃｍ以下であってもよい。実際、長尺体は、０．５ｃｍ以
下、例えば、約１ｍｍ以下、約０．８ｍｍ以下、またはさらには約０．５ｍｍ以下の平均
幅を有することができる。さらに基材は、約０．０１ｍｍ以上、例えば、約０．０３ｍｍ
以上の平均幅を有していてもよい。基材が上記の最小値と最大値のいずれかの間の範囲内
にある平均幅を有していてもよいことは、理解されよう。

特定の実施形態においては、長尺体は、一体に編みこまれた複数のフィラメントを有す
るワイヤとすることができる。すなわち基材は、互いに絡み合った、一体に編みこまれた
、または他の物体、例えば中心のコアワイヤに固定された、多数のさらに小さいワイヤか
ら形成することができる。特定の設計では、基材用の好適な構造としてピアノ線を利用し
てもよい。例えば基材は、約３Ｇｐａ以上の破壊強度を有する高強度鋼線とすることがで
きる。基材破壊強度は、キャプスタン・グリップ（ｃａｐｓｔａｎ ｇｒｉｐ）を用いて
金属性材料の張力試験用のＡＳＴＭ Ｅ−８により測定することができる。ワイヤは、特
定の材料の層、例えば、真鍮を含む金属の層で被覆されていてもよい。さらに他の実例で
は、ワイヤは、その外面上に被膜が本質的になくてもよい。

長尺体は特定の形状を有することができる。例えば長尺体は、概して円筒形状であって
、円形断面の輪郭を有するようにすることができる。長尺体の長手方向の軸を横切って延
びる平面内で見て円形断面形状を有する長尺体を使用する場合である。

長尺体は、例えば、無機材料、有機材料（例えば、ポリマーおよび天然に存在する有機
材料）、ならびにそれらの組み合わせを含むさまざまな材料から作製することができる。
好適な無機材料には、セラミックス、ガラス、金属、合金、サーメット、およびそれらの
組み合わせを挙げることができる。特定の実例では、長尺体は、金属または合金材料から
作製することができる。例えば長尺体は、遷移金属または遷移金属合金材料から作製して
もよく、鉄、ニッケル、コバルト、銅、クロム、モリブデン、バナジウム、タンタル、タ
ングステン、およびこれらの組み合わせである元素を含んでいてもよい。

好適な有機材料には、ポリマーを挙げることができ、ポリマーには、熱可塑性樹脂、熱
硬化性樹脂、エラストマー、およびそれらの組み合わせを挙げることができる。特に有用
なポリマーには、ポリイミド、ポリアミド、樹脂、ポリポリウレタン、ポリエステルなど
を挙げることができる。さらに、長尺体が天然有機材料、例えばゴムを含むことができる
ことは理解されよう。

さらに、本明細書における砥粒品は、特定の疲労抵抗を有する基材を形成することがで
きる。例えば基材は、Ｒｏｔａｒｙ Ｂｅａｍ Ｆａｔｉｇｕｅ ＴｅｓｔまたはＨｕｎ
ｔｅｒ Ｆａｔｉｇｕｅ Ｔｅｓｔで測定した３００，０００サイクル以上の平均疲労寿
命を有することができる。この試験は、ＭＰＩＦ Ｓｔｄ． ５６とすることができる。
回転梁疲労試験では、指定された応力（例えば７００ＭＰａ）、すなわち、一定応力にお
いて、または、１０^６までの複数の反復サイクルを用いたサイクル疲労試験でワイヤが破
断しなかった応力（例えば、応力は疲労強度を表す）において、ワイヤ破断までのサイク
ル数を測定する。他の実施形態では、基材は、さらに高い疲労寿命、例えば、約４００，
０００サイクル以上、約４５０，０００サイクル以上、約５００，０００サイクル以上、
またはさらには約５４０，０００サイクル以上を示すことがある。さらに基材は、約２，
０００，０００サイクル以下の疲労寿命を有していてもよい。

ステップ１０１において基材を提供した後、工程は、ステップ１０２を続行することが
でき、このステップは、砥粒粒子と、粘着材料を含む微粒子とを含む混合物に基材を通し
て移送することを含む。砥粒品の加工と形成を容易にするために、基材を巻き取り機構に
接続してもよい。例えばワイヤは、送りスプール（ｓｐｏｏｌ）と受容スプールの間で移
送することができる。送りスプールと受容スプール間でワイヤを移送することにより加工
が容易になり、例えば、ワイヤを送りスプールから受容スプールに移送している間に、所
望の形成工程に通して移送するようにして、最終的に形成される砥粒品の構成成分層を形
成するようにしてもよい。

基材を提供する工程についてさらに言うと、加工を容易にするために、送りスプールか
ら受容スプールに基材を特定の速度で巻き取ることができることは理解されよう。例えば
基材は、約５ｍ／分以上の速度で送りスプールから受容スプールに巻き取ることができる
。他の実施形態では、巻き取りの速度は、さらに大きくすることができ、例えば、約８ｍ
／分以上、約１０ｍ／分以上、約１２ｍ／分以上、またはさらには約１４ｍ／分以上とす
ることができる。特定の実例では、巻き取り速度は、約５００ｍ／分以下、例えば２００
ｍ／分以下であってもよい。巻き取りの速度は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の
範囲内とすることができる。巻き取り速度が、最終的に形成される砥粒品を形成できる速
度を表し得ることは、理解されよう。

特定の実例では基材は、基材の外面を被覆する１層または複数層の随意のバリア層を含
むことができる。一態様によればバリア層は、基材の外（すなわち、外周）面と直接接触
するように基材の外面を被覆することができ、より詳細には、基材の外面に直接接合され
るようにすることができる。一実施形態ではバリア層は、バリア層と基材との間の拡散接
合領域を画定するように基材の外面に接合することができ、この領域は、基材の少なくと
も一つの金属元素とバリア層の一つの元素との相互拡散によって特徴づけられる。特定の
一実施形態ではバリア層は、基材と、他の被覆層、例えば、粘着層、接合層、被膜層、１
種もしくは複数種の砥粒粒子の層、またはそれらの組み合わせを含む層との間に配置する
ことができる。

バリア層を有する基材を提供する工程は、そのような構造の調達、またはそのような基
材およびバリア層構造の作製を含むことができる。バリア層は、例えば、堆積工程を含む
さまざまな技術によって形成することができる。いくつかの適切な堆積工程には、印刷、
噴霧、浸漬塗膜、ダイコーティング（ｄｉｅ ｃｏａｔｉｎｇ）、メッキ（例えば、電解
または無電解）、およびそれらの組み合わせを挙げることができる。一実施形態によれば
、バリア層を形成する工程は、低温工程を含むことができる。例えば、バリア層を形成す
る工程は、約４００℃以下、例えば約３７５℃以下、約３５０℃以下、約３００℃以下、
またはさらには約２５０℃以下の温度で行うことができる。さらに、バリア層を形成した
後、例えば、洗浄、乾燥、硬化、固化、熱処理、およびそれらの組み合わせを含むさらな
る工程を行えることは理解されよう。バリア層は、引き続くメッキ工程において、さまざ
まな化学種（例えば水素）によるコア材料の化学含浸に対するバリアとして機能すること
ができる。さらにバリア層は、機械的耐久性を向上させやすくすることもある。

一実施形態ではバリア層は、単一層の材料とすることができる。バリア層は、基材の全
外周面を被覆する、連続的な被膜の形態をとることができる。バリア材料は、無機材料、
例えば金属または合金材料を含むことができる。バリア層に使用するのに適切ないくつか
の材料には遷移金属元素を挙げることができ、遷移金属元素には、スズ、銀、銅、亜鉛、
ニッケル、チタン、およびそれらの組み合わせを挙げることができるが、これらに限定さ
れない。別の実施形態においてはバリア層は、真鍮を含んでいてもよい。一実施形態では
バリア層は、本質的にスズからなる単一層の材料とすることができる。特定の一実例では
バリア層は、純度が９９．９９％以上であるスズの連続的な層を含有することができる。
特に、バリア層は、実質的に純粋な非合金材料とすることができる。すなわち、バリア層
は、単一の金属材料から作製された金属材料（例えば、スズ）とすることができる。

他の実施形態では、バリア層は合金とすることができる。例えばバリア層は、スズ合金
、例えば、スズと別の金属、例えば銅、銀などの遷移金属種との組み合わせを含む組成物
を含むことができる。いくつかの適切なスズ系合金には、銀を含むスズ系合金、詳細には
Ｓｎ９６．５／Ａｇ３．５、Ｓｎ９６／Ａｇ４、およびＳｎ９５／Ａｇ５合金を挙げるこ
とができる。他の適切なスズ系合金は銅を含むことができ、詳細にはＳｎ９９．３／Ｃｕ
０．７およびＳｎ９７／Ｃｕ３合金を挙げることができる。さらに、特定のスズ系合金に
は、ある百分率の銅および銀を含むことができ、例えばＳｎ９９／Ｃｕ０．７／Ａｇ０．
３、Ｓｎ９７／Ｃｕ２．７５／Ａｇ０．２５、およびＳｎ９５．５／Ａｇ４／Ｃｕ０．５
合金を挙げることができる。さらに別の実施形態においてバリア層は、銅およびニッケル
の組み合わせを含む合金を含むことができ、より具体的には、本質的に銅およびニッケル
からなる合金を含んでいてもよい。

別の態様ではバリア層は、例えば２層以上の離散的な層を含む、複数の離散的な層から
形成することができる。例えばバリア層は、内層と、内層を被覆する外層とを含むことが
できる。一実施形態によれば、内層および外層を互いに直接接触させて、外層が内層を直
接被覆して界面で結合するようにできる。したがって内層および外層は、基材の長さに沿
って延びる界面で結合することができる。

一実施形態では、内層は、上記のバリア層のいかなる特徴も含むことができる。例えば
内層は、スズ、銅、ニッケル、またはそれらの組み合わせを含む材料の連続的な層を含む
ことができる。また、内層と外層は、互いに異なる材料から形成することができる。すな
わち、例えばそれらの層のうち一層に存在する１種以上の元素が、他の層内には存在しな
いようすることができる。特定の一実施形態では、外層は、内層内に存在しない元素を含
むことができる。

外層は、上記バリア層のいかなる特徴も含むことができる。例えば外層は、金属または
合金などの無機材料を含むように形成することができる。より詳細には外層は、遷移金属
元素を含むことができる。例えば、特定の一実施形態では外層は、ニッケルを含むことが
できる。別の実施形態では外層は、本質的にニッケルからなるように形成することができ
る。

特定の実例では外層は、内層と同一の方法、例えば堆積工程により形成することができ
る。しかしながら外層を、内層と同一の方法で形成する必要はない。一実施形態によれば
外層は、メッキ、噴霧、印刷、浸漬、ダイコーティング、堆積、およびそれらの組み合わ
せを含む堆積工程を通じて形成することができる。特定の実例ではバリア層の外層は、比
較的低い温度、例えば約４００℃以下、約３７５℃以下、約３５０℃以下、約３００℃以
下、またはさらには２５０℃以下の温度で形成することができる。特定の一工程によれば
外層は、非メッキ処理、例えばダイコーティングによって形成することができる。さらに
、外層を形成するのに使用される工程には、他の方法、例えば、加熱、硬化、乾燥、およ
びそれらの組み合わせを挙げてもよい。そのような方法で外層を形成することにより、不
要な化学種がコアおよび／または内層へ含浸するのを制限しやすくなる場合のあることは
理解されよう。

一実施形態によれば、バリア層の内層は、化学バリア層として作用するのに適切な特定
の平均厚さを有するように形成することができる。例えばバリア層は、約０．０５ミクロ
ン以上、例えば、約０．１ミクロン以上、約０．２ミクロン以上、約０．３ミクロン以上
、またはさらには約０．５ミクロン以上の平均厚さを有することができる。さらに内層の
平均厚さは、約８ミクロン以下、例えば、約７ミクロン以下、約６ミクロン以下、約５ミ
クロン以下、またはさらには約４ミクロン以下であってもよい。内層が上記の最小値と最
大厚さのいずれかの間の範囲内にある平均厚さを有してもよいことは理解されよう。

バリア層の外層は、特定の厚さを有するように形成することができる。例えば一実施形
態では、外層の平均厚さは、約０．０５ミクロン以上、例えば、約０．１ミクロン以上、
約０．２ミクロン以上、約０．３ミクロン以上、またはさらには約０．５ミクロン以上と
することができる。さらに、特定の実施形態においては外層は、約１２ミクロン以下、約
１０ミクロン以下、約８ミクロン以下、約７ミクロン以下、約６ミクロン以下、約５ミク
ロン以下、約４ミクロン以下、またはさらには約３ミクロン以下の平均厚さを有すること
ができる。バリア層の外層が上記の最小厚さおよび最大厚さのいずれかの範囲内にある平
均厚さを有してもよいことは理解されよう。

特に、少なくとも一つの実施形態においては、内層は、外層の平均厚さとは異なる平均
厚さを有するように形成することができる。このような設計により、さらなる加工に好適
な接合構造も提供しつつ、特定の化学種に対する耐含侵性を向上させやすくなる場合があ
る。例えば、他の実施形態では、内層は、外層の平均厚さより大きい平均厚さを有するよ
うに形成することができる。しかし、代替の実施形態では内層は、外層の平均厚さよりも
小さくなるような平均厚さを有するように形成してもよい。

特定の一実施形態によればバリア層は、その内層の平均厚さ（ｔ_ｉ）と外層の平均厚さ
（ｔ_０）との厚さ比［ｔ_ｉ：ｔ_０］が、約３：１と約１：３との範囲内とすることができ
る。他の実施形態では、厚さ比は、約２．５：１と約１：２．５との間の範囲内、例えば
、約２：１と約１：２の範囲内、約１．８：１と約１：１．８の間の範囲内、約１．５：
１と約１：１．５との間の範囲内、またはさらには約１．３：１と約１：１．３との間の
範囲内とすることができる。

特に、バリア層（少なくとも内層および外層を含む）は、約１０ミクロン以下の平均厚
さを有するように形成することができる。他の実施形態では、バリア層の平均厚さはそれ
より小さくてもよく、例えば約９ミクロン以下、約８ミクロン以下、約７ミクロン以下、
約６ミクロン以下、約５ミクロン以下、またはさらには３ミクロンであってもよい。さら
にバリア層の平均厚さは、約０．０５ミクロン以上、例えば、０．１ミクロン以上、０．
２ミクロン以上、０．３ミクロン以上、または０．５ミクロン以上とすることができる。
バリア層が上記の最小厚さおよび最大厚さのいずれかの範囲内にある平均厚さを有しても
よいことは理解されよう。

さらに、別の実施形態では基材は必ずしも、外面上にバリア層またはいかなる被膜も含
んでいなくてもよい。例えば基材は、バリア層を本質的に含んでいなくともよく、基材は
本質的にバリア層を含まない。少なくとも一実施形態では基材は、混合物に基材を通して
移送する工程に先立って、被膜形成されていないワイヤとすることができ、混合物につい
ては、本明細書においてはステップ１０２に記載する。より詳細には基材は、ステップ１
０２に記載の混合物にワイヤを通して移送する工程に先立って、外面上にいかなる被膜層
も本質的に含んでいない金属ワイヤとすることができる。

基材を提供した後、工程は、ステップ１０２を続行することができ、このステップは、
砥粒粒子と、粘着材料を含む微粒子材料とを含む混合物に基材を通して移送することを含
む。図２Ａは、一実施形態に係る砥粒品を形成する工程の例示を含む。図２Ｂは、一実施
形態に係る砥粒品を形成する工程の一部分の例示を含む。例示のとおり、基材２０１は方
向２０２の向きに、混合物２０４を含む容器２０３内で移送することができる。基材２０
１は、容器内で一つまたは複数のローラ２０５上で移送することにより、基材２０１の方
向の制御および適切な処理を行いやすくしてもよい。

特定の一実施形態によれば、砥粒品の一部分を形成する工程は、スラリー浸漬塗膜工程
を含むことができ、基材２０１は、砥粒粒子２１２と、本明細書における実施形態の特徴
を有する砥粒品を形成しやすくすることができる粘着材料を含む微粒子２１３とを含む混
合物２０４に通して移送される。特に、混合物２０４は、砥粒粒子２１２と微粒子２１３
とを含むことができるので、最終的に形成される砥粒品に、離散的な粘着領域と離散的な
形成物とが形成されやすくなる場合がある。さらに、本明細書に記載されるとおり、他の
従来方法とは異なり、混合物２０４は、微粒子２１３と砥粒粒子２１２とを含むことがで
き、したがって、砥粒粒子２１２と微粒子２１３の両方を基材２０１に同時に付着させや
すくなる。

本明細書において砥粒粒子について言う場合、それは、例えば第１の種類の砥粒粒子ま
たは第２の種類の砥粒粒子を含む、本明細書に記載の複数種類の砥粒粒子のいずれかを指
す。砥粒粒子には、酸化物、炭化物、窒化物、ホウ化物、酸窒化物、酸ホウ化物、ダイヤ
モンド、およびそれらの組み合わせなどの材料を挙げることができる。特定の実施形態に
おいては、砥粒粒子に超砥粒材料を組み込むことができる。例えば一つの適切な超砥粒材
料にはダイヤモンドが含まれる。特定の実例では、砥粒粒子は本質的にダイヤモンドから
なっていてもよい。本明細書で述べるように、混合物は、例えば第１の種類の砥粒粒子お
よび第２の種類の砥粒粒子を含む、複数種類の砥粒粒子を含むことができる。第１および
第２の種類の砥粒粒子は、互いに異なる少なくとも一つの砥粒特性を有していてもよく、
その砥粒特性は、組成、平均粒子サイズ、硬度、靭性、脆弱性、構造、形状、またはそれ
らの組み合せを含むことができる。さらに、混合物が２種類以上の砥粒粒子を含む特定の
実例では、異なる種類の砥粒粒子の含有量は、混合物中で異なっていてもよく、したがっ
て、最終的に形成される砥粒品中で異なっていてもよい。

一実施形態では砥粒粒子は、約１０ＧＰａ以上のＶｉｃｋｅｒｓ硬度を有する材料を含
むことができる。他の実例では、砥粒粒子は、約２５ＧＰａ以上、例えば、約３０ＧＰａ
以上、約４０ＧＰａ以上、約５０ＧＰａ以上、またはさらには約７５ＧＰａ以上のＶｉｃ
ｋｅｒｓ硬度を有することができる。さらに、少なくとも一つの非限定的な実施形態では
、砥粒粒子は、約２００ＧＰａ以下、例えば、約１５０ＧＰａ以下、またはさらには約１
００ＧＰａ以下のＶｉｃｋｅｒｓ硬度を有することができる。砥粒粒子が上記の最小値と
最大値のいずれかの間の範囲内にあるＶｉｃｋｅｒｓ硬度を有してもよいことは理解され
よう。

砥粒粒子は、特定の形状、例えば、細長い、等軸の、楕円形の、箱型の、長方形の、三
角形の、不規則な形状を含む群から得られる形状を有することができる。また、特定の実
例では、砥粒粒子は、特定の結晶構造、例えば、多結晶、単結晶、多面体、立方体、六面
体、四面体、八面体、複雑な炭素構造（例えば、バッキーボール）、及びそれらの組み合
わせを有することができるが、これらには限定されない。

さらに、砥粒粒子は、砥粒品の製造および／または性能を向上させやすくすることが可
能な特定の粒度分布を有していてもよい。例えば砥粒粒子は、混合物中に、そして砥粒品
上に、正規またはガウス分布で存在することができる。さらに別の実例では、砥粒粒子は
、非ガウス分布、例えば多モード分布や広いグリットサイズ（ｇｒｉｔ ｓｉｚｅ）分布
で混合物に存在することができる。広いグリットサイズ分布の場合、約１ミクロンから約
１００ミクロンの間の平均粒子サイズの範囲にわたって、砥粒粒子の少なくとも８０％が
、約３０ミクロン以上の範囲内に含まれる平均粒子サイズを有することができる。一実施
形態では、広いグリットサイズ分布は２モード粒子サイズ分布をとることができ、この場
合、２モード粒子サイズ分布は、第１のメジアン粒子サイズ（Ｍ１）を定める第１のモー
ドと、第１のメジアン粒子サイズとは異なる第２のメジアン粒子サイズ（Ｍ２）を定める
第２のモードとを含む。特定の実施形態によれば、第１のメジアン粒子サイズおよび第２
のメジアン粒子サイズは、式（（Ｍ１−Ｍ２）／Ｍ１）×１００％に基づいて５％以上異
なる。さらに他の実施形態では、第１のメジアン粒子サイズおよび第２のメジアン粒子サ
イズは、約１０％以上異なることができ、例えば約２０％以上、約３０％以上、約４０％
以上、約５０％以上、約６０％以上、約７０％以上、約８０％以上、またはさらには約９
０％以上異なることができる。さらに、別の非限定的な実施形態においては、第１のメジ
アン粒子サイズは、第２のメジアン粒子サイズに対して、約９９％以下異なっていてもよ
く、例えば約９０％以下、約８０％以下、約７０％以下、約６０％以下、約５０％以下、
約４０％以下、約３０％以下、約２０％以下、またはさらには約１０％以下異なっていて
もよい。第１のメジアン粒子サイズと第２のメジアン粒子サイズとの間の差が上記の最小
百分率と最大百分率のいずれかの間の範囲内にあってもよいことは理解されよう。

特定の実施形態では、砥粒粒子は凝集粒子を含むことができる。より詳細には、砥粒粒
子は、本質的に凝集粒子からなっていてもよい。特定の実例では、混合物は、凝集砥粒粒
子と非凝集砥粒粒子の組み合わせを含んでいてもよい。一実施形態によれば、凝集粒子は
、接合剤材料によって互いに接合した砥粒粒子を含むことができる。接合剤材料のいくつ
かの適切な例には、無機材料、有機材料、およびそれらの組み合わせを挙げることができ
る。より詳細には、接合剤材料は、セラミック、金属、ガラス、ポリマー、樹脂、および
それらの組み合わせであってもよい。少なくとも一つの実施形態では、接合剤材料は、金
属または合金であってもよく、これは１種または複数種の遷移金属元素を含んでいてもよ
い。一実施形態によれば、接合剤材料は、砥粒品の構成成分層、例えば、バリア層、粘着
材料、接合層、またはそれらの組み合わせから得られる少なくとも１種の金属元素を含む
ことができる。より詳細な実施形態では、接合剤は、少なくとも一つの活性接合剤を含む
金属材料とすることができる。活性接合剤は、窒化物、炭化物、およびそれらの組み合わ
せを含む元素または組成物であってもよい。特定の例示的な一つの活性接合剤は、チタン
含有組成物、クロム含有組成物、ニッケル含有組成物、銅含有組成物、およびそれらの組
み合わせを含むことができる。別の実施形態では、接合剤材料は、砥粒品に接触する加工
対象物と化学反応するように構成された化学薬品を含むことができ、これにより、砥粒品
が機械的除去工程も同時に実行しつつ加工対象物の表面上の化学的除去工程を実行し易く
する場合がある。いくつかの適切な化学薬品には、酸化物、炭化物、窒化物、酸化剤、ｐ
Ｈ調整剤、界面活性剤、およびそれらの組み合わせを挙げることができる。

本明細書における実施形態の凝集粒子は、特定含有量の砥粒粒子、特定含有量の接合剤
材料、および特定含有量の細孔を含むことができる。例えば、凝集粒子は、接合剤材料の
含有量より多量の砥粒粒子を含むことができる。または凝集粒子は、砥粒粒子の含有量よ
りも多量の接合剤材料を含むことができる。例えば、一実施形態では凝集粒子は、凝集粒
子の全体積に対して約５体積％以上の砥粒粒子を含むことができる。他の実例では、凝集
粒子の全体積に対する砥粒粒子の含有量はさらに多くてもよく、例えば約１０体積％以上
、例えば、約２０体積％以上、約３０体積％以上、約４０体積％以上、約５０体積％以上
、約６０体積％以上、約７０体積％以上、約８０体積％以上、またはさらには約９０体積
％以上であってもよい。さらに、別の非限定的な実施形態では、凝集粒子の全体積に対し
て、凝集粒子中の砥粒粒子の含有量は、約９５体積％以下、例えば、約９０体積％以下、
約８０体積％以下、約７０体積％以下、約６０体積％以下、約５０体積％以下、約４０体
積％以下、約３０体積％以下、約２０体積％以下、またはさらには約１０体積％以下とす
ることができる。凝集粒子内の砥粒粒子の含有量が上記の最小百分率と最大百分率のいず
れかの間の範囲内にあってもよいことは理解されよう。

別の態様によれば、凝集粒子は、凝集粒子の全体積に対して約５体積％以上の接合剤材
料を含むことができる。他の実例では、凝集粒子の全体積に対する接合剤材料の含有量は
さらに多くともよく、例えば約１０体積％以上、約２０体積％以上、約３０体積％以上、
約４０体積％以上、約５０体積％以上、約６０体積％以上、約７０体積％以上、約８０体
積％以上、またさらには約９０体積％以上であってもよい。さらに、別の非限定的な実施
形態では、凝集粒子の全体積に対して、凝集粒子中の接合剤材料の含有量は、約９５体積
％以下、例えば約９０体積％以下、約８０体積％以下、約７０体積％以下、約６０体積％
以下、約５０体積％以下、約４０体積％以下、約３０体積％以下、約２０体積％以下、ま
たさらには約１０体積％以下であってもよい。凝集粒子内の接合剤材料の含有量が上記の
最小百分率と最大百分率のいずれかの間の範囲内にあってもよいことは理解されよう。

さらに別の態様では、凝集粒子は特定含有量の細孔を含むことができる。例えば、凝集
粒子は、凝集粒子の全体積に対して、約１体積％以上の細孔を含むことができる。他の実
例では、凝集粒子の全体積に対して、細孔の含有量はさらに多くてもよく、例えば約５体
積％以上、約１０体積％以上、約２０体積％以上、約３０体積％以上、約４０体積％以上
、約５０体積％以上、約６０体積％以上、約７０体積％以上、またはさらには約８０体積
％以上であってもよい。さらに、他の非限定的実施形態では、凝集粒子の全体積に対して
、細孔の含有量は、約９０体積％以下、約８０体積％以下、約７０体積％以下、約６０体
積％以下、約５０体積％以下、約４０体積％以下、約３０体積％以下、約２０体積％以下
、またはさらには約１０体積％以下であってもよい。凝集粒子内の細孔の含有量が上記の
最小百分率と最大百分率のいずれかの間の範囲内にあってもよいことは理解されよう。

凝集粒子内の細孔は、さまざまな種類であってもよい。例えば細孔は、閉じた細孔であ
ってもよく、これは概して、凝集粒子の体積内で互いに離間した離散的な孔として定義さ
れる。少なくとも一つの実施形態では、凝集粒子内の細孔の大部分は、閉じた細孔であっ
てもよい。あるいは細孔は、開いた細孔であってもよく、これは、凝集粒子の体積を通じ
て延びる相互接続した通路のネットワークとして定義される。特定の実例では、細孔の大
部分が開いた細孔であってもよい。

凝集粒子は、供給元から調達することができる。あるいは、砥粒品を形成するのに先立
って、凝集粒子を形成してもよい。凝集粒子を形成するのに好適な工程には、選別、混合
、乾燥、固化、無電解メッキ、電解メッキ、焼結、ロウ接、噴霧、印刷、およびそれらの
組み合わせが挙げられる。

特定の一実施形態によれば、凝集粒子は、砥粒品の形成とともにその場形成することが
できる。例えば、凝集粒子は、砥粒品の一つまたは複数の構成成分層を形成しつつ形成し
てもよい。凝集粒子を、砥粒品とともにその場形成するのに好適な工程には、堆積工程を
挙げることができる。特定の堆積工程には、メッキ、電気メッキ、浸漬、噴霧、印刷、被
膜形成、重力被覆、およびそれらの組み合わせを挙げることができるが、これらに限定さ
れない。少なくとも一つの特定の実施形態では、凝集粒子を形成する工程は、メッキ工程
を通じて接合層と凝集粒子とを同時に形成することを含む。

少なくとも一つの実施形態によれば、砥粒粒子は粒子被膜層を有することができる。特
に、粒子被膜層は、砥粒粒子の外面を被覆することができ、より詳細には、砥粒粒子の外
面と直接接触していてもよい。粒子被膜層として使用するのに好適な材料には、金属また
は合金を挙げることができる。特定の一実施形態によれば、粒子被膜層は、遷移金属元素
、例えばチタン、バナジウム、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、銀、
亜鉛、マンガン、タンタル、タングステン、およびそれらの組み合わせを含むことができ
る。一つの特定の粒子被膜層は、ニッケル、例えばニッケル合金、そしてさらには、第１
の粒子被膜層内に存在する他の種と比較して、重量パーセントで測定してニッケルが主要
な含有量を占める合金を含むことができる。より詳細な実例では粒子被膜層は、単一の金
属種を含むことができる。例えば第１の粒子被膜層は、本質的にニッケルからなっていて
もよい。粒子被膜層はメッキ層とすることができ、電解メッキ層および非電解メッキ層と
してもよい。

粒子被膜層は、砥粒粒子の外面の少なくとも一部分を被覆するように形成することがで
きる。例えば粒子被膜層は、砥粒粒子の外表面積の約５０％以上を被覆していてもよい。
他の実施形態では、粒子被膜層の被覆率はさらに大きくすることができ、例えば、約７５
％以上、約８０％以上、約９０％以上、約９５％以上、またはさらには本質的に砥粒粒子
の全外面とすることができる。

粒子被膜層は、加工を容易にするために、第１の種類の砥粒粒子の含有量に対して特定
含有量を有するように形成されてもよい。例えば粒子被膜層は、砥粒粒子それぞれの全重
量の約５％以上とすることができる。他の実例では、砥粒粒子それぞれの全重量に対する
粒子被膜層の相対含有量はもっと多くすることができ、例えば約１０％以上、約２０％以
上、約３０％以上、約４０％以上、約５０％以上、約６０％以上、約７０％以上、または
さらには約８０％以上とすることができる。さらに、別の非限定的な実施形態では、砥粒
粒子の全重量に対する粒子被膜層の相対含有量は約９９％以下、例えば、約９０％以下、
約８０％以下、約７０％以下、約６０％以下、約５０％以下、約４０％以下、約３０％以
下、約２０％以下、またはさらには約１０％以下であってもよい。砥粒粒子の全重量に対
する粒子被膜層の相対含有量が上記の最小百分率と最大百分率のいずれかの間の範囲内に
あってもよいことは理解されよう。

一実施形態によれば、粒子被膜層は、加工を容易にするのに適した特定の厚さを有する
ように形成することができる。例えば粒子被膜層は、約５ミクロン以下、例えば約４ミク
ロン以下、約３ミクロン以下、またはさらには約２ミクロン以下の平均厚さを有すること
ができる。さらに、非限定的な一実施形態によれば、粒子被膜層は、約０．０１ミクロン
以上、０．０５ミクロン、約０．１ミクロン以上、またはさらには約０．２ミクロン以上
の平均厚さを有することができる。粒子被膜層の平均厚さが上記の最小値と最大値のいず
れかの範囲内にあってもよいことは理解されよう。

本明細書における特定の態様によれば、粒子被膜層は、複数の離散的な膜層から形成す
ることができる。例えば粒子被膜層は、砥粒粒子を被覆する第１の粒子膜層と、第１の粒
子膜層を被覆し第１の粒子膜層とは異なる第２の粒子膜層とを含んでいてもよい。第１の
粒子膜層は、砥粒粒子の外面に直接接触していてもよく、第２の粒子膜層は、第１の粒子
膜層に直接接触していてもよい。第１の粒子膜層および第２の粒子膜層は、少なくとも一
つの材料パラメータ、例えば平均厚さ、組成、融点、またはそれらの組み合わせに基づい
て、互いに異なるものとすることができる。

少なくとも一実施形態によれば、砥粒粒子は、砥粒品の製造および／または性能を向上
させやすくする特定のサイズを有していてもよい。例えば、砥粒粒子２１２は、５００ミ
クロン以下、例えば、３００ミクロン以下、２００ミクロン以下、１５０ミクロン以下、
１００ミクロン以下、８０ミクロン以下、７０ミクロン以下、６０ミクロン以下、５０ミ
クロン以下、４０ミクロン以下、３０ミクロン以下、またはさらには２０ミクロン以下の
平均粒子サイズ（ＰＳａ）を有することができる。さらに、非限定的な実施形態では、砥
粒粒子２１２は、約０．１ミクロン以上、例えば約０．５ミクロン以上、約１ミクロン以
上、約２ミクロン以上、約５ミクロン以上、またはさらには約８ミクロン以上の平均粒子
サイズ（ＰＳａ）を有していてもよい。平均粒子サイズが、例えば１ミクロン以上かつ１
００ミクロン以下、または２ミクロン以上かつ８０ミクロン以下を含め、上記の最小百分
率と最大百分率のいずれかの間の範囲内にあってもよいことは理解されよう。

混合物２０４は、特定含有量の砥粒粒子２１２を含むことができ、これにより、砥粒品
の製造および／または性能を向上させやすくなることもある。例えば混合物２０４は、混
合物の全重量に対して５重量％以上の砥粒粒子を含んでいてもよい。さらに、他の実例で
は、混合物２０４中の砥粒粒子２１２の含有量はさらに多くすることができ、混合物の全
重量に対して、例えば、８重量％以上、または１０重量％以上、または１２重量％以上、
または１４重量％以上、または１６重量％以上、または１８重量％以上、または２０重量
％以上、または２２重量％以上、または２４重量％以上、または２６重量％以上、または
２８重量％以上、または３０重量％以上、または３２重量％以上、または３４重量％以上
、または３６重量％以上、または３８重量％以上、または４０重量％以上、または４２重
量％以上、または４４重量％以上、または４６重量％以上、または４８重量％以上、また
は５０重量％以上とすることができる。さらに、少なくとも一つの非限定的な実施形態で
は、混合物２０４中の砥粒粒子２１２の含有量は、混合物の全重量の重量に対して、８０
重量％以下、例えば、７５重量％以下、または７０重量％以下、または６５重量％以下、
または６０重量％以下、または５５重量％以下、または５０重量％以下、または４５重量
％以下、または４０重量％以下、または３０重量％以下、または２５重量％以下、または
２０重量％とすることができる。混合物２０４が上記の最小百分率と最大百分率のいずれ
かを含む範囲内にある含有量の砥粒粒子２１２を含むことができるのは理解されよう。さ
らに、混合物２０４中の砥粒粒子２１２の含有量を、基材のサイズ（例えば、幅または直
径）、砥粒粒子の平均粒子サイズ、および最終的に形成される砥粒品中の基材上に存在す
る砥粒粒子の所望の濃度に応じて制御し修正することができる。

本明細書に記載されているように、混合物２０４は、微粒子２１３をさらに含んでいて
もよく、この微粒子は粘着材料を含むことができる。微粒子２１３は、粉末材料、例えば
、本明細書の実施形態に記載されるような、離散的な粘着領域および離散的な形成物を形
成するのに適した原料粉末であってもよい。微粒子２１３は、本質的に粘着材料からなっ
ていてもよい。さらなる加工、例えば接合層の塗布であってもよいが、この加工を完了さ
せて基材２０１に砥粒粒子を永久に固定できるようになるまで、微粒子２１３によって基
材２０１に砥粒粒子２１２を暫定的に接合させやすくしてもよい。

一実施形態によれば、粘着材料は、金属、合金、金属マトリックス複合材、およびそれ
らの組み合わせから形成することができる。特定の一実施形態では粘着材料は、遷移金属
元素を含む材料から形成することができる。例えば粘着材料は、遷移金属元素を含む合金
とすることができる。いくつかの適切な遷移金属元素には、鉛、銀、銅、亜鉛、インジウ
ム、スズ、チタン、モリブデン、クロム、鉄、マンガン、コバルト、ニオブ、タンタル、
タングステン、パラジウム、白金、金、ルテニウム、およびそれらの組み合わせを挙げる
ことができる。特定の一実施形態によれば、粘着材料は、スズおよび鉛を含む合金から形
成することができる。スズおよび鉛のそうした合金は特に、鉛と比較して、含まれるスズ
が主要な含有量を占めていてもよく、約６０／４０以上のスズ／鉛組成物が挙げられるが
これに限定されない。

別の実施形態では、粘着材料は、主要な含有量がスズである材料から作製することがで
きる。実際、特定の砥粒品では、粘着材料は、本質的にスズからなっていてもよい。単体
のまたはハンダ中のスズは、約９９％以上、例えば約９９．１％以上、約９９．２％以上
、約９９．３％以上、約９９．４％以上、約９９．５以上、約９９．６％以上、約９９．
７％以上、約９９．８％以上、またはさらには約９９．９％以上の純度を有することがで
きる。別の態様では、スズは、約９９．９９％以上の純度を有することができる。特定の
一実例では、粘着材料はマットスズ材料を含むことができる。粘着材料は、メッキされた
材料（すなわち粘着層）の全重量に対して約０．５重量％以下の有機物含有量を有してい
てもよい。

一実施形態によれば、粘着材料は、ハンダ材料とすることができる。ハンダ材料が特定
の融点、例えば約４５０℃以下の融点を有する材料を含んでいてもよいことは理解されよ
う。ハンダ材料は、ロウ接材料とは異なっており、ロウ接材料は概して、ハンダ材料より
もかなり高い融点、例えば４５０℃以上、より典型的には５００℃以上の融点を有する。
さらに、ロウ接材料は、異なる組成を有していてもよい。一実施形態によれば、本明細書
における実施形態の粘着材料は、約４００℃以下、例えば、約３７５℃以下、約３５０℃
以下、約３００℃以下、またはさらには約２５０℃以下の融点を有する材料から形成して
もよい。さらに粘着材料は、約１００℃以上、例えば、約１２５℃以上、約１５０℃以上
、またはさらには約１７５℃以上の融点を有していてもよい。粘着材料が上記の最小温度
と最高温度のいずれかの間の範囲内にある融点を有していてもよいことは理解されよう。

一実施形態によれば、粘着材料がバリア層と同一の材料を含むことができ、これによっ
て、バリア層と粘着材の組成物は、少なくとも１種の元素が共通するようにしてもよい。
さらに別の実施形態では、バリア層および粘着材料は全く異なる材料とすることができる
。

少なくとも一つの実施形態によれば、粘着材料を含む微粒子は、砥粒品の製造および／
または性能を向上させやすくする特定の粒子サイズを有していてもよい。例えば、微粒子
２１３は、５０ミクロン以下、例えば４０ミクロン以下、３０ミクロン以下、２５ミクロ
ン以下、２０ミクロン以下、１８ミクロン以下、１５ミクロン以下、１２ミクロン以下、
１０ミクロン以下、８ミクロン以下、５ミクロン以下、またはさらには３ミクロン以下の
平均粒子サイズ（ＰＳｐ）を有することができる。さらに、非限定的な実施形態では、微
粒子２１３は、約０．０１ミクロン以上、例えば、約０．０５ミクロン以上、約０．１ミ
クロン以上、約０．２２ミクロン以上、約０．５ミクロン以上、またはさらには約１ミク
ロン以上の平均粒子サイズ（ＰＳｐ）を有していてもよい。平均粒子サイズが、例えば、
０．０１ミクロン以上かつ５０ミクロン以下、０．１ミクロン以上かつ１０ミクロン以下
、またはさらには０．５ミクロン以上かつ７ミクロン以下を含め、上記の最小百分率と最
大百分率のいずれかの間の範囲内にあってもよいことは理解されよう。

混合物２０４は、粘着材料を含む特定含有量の微粒子２１３を含むことができ、これに
より、砥粒品の製造および／または性能を向上させやすくなる場合がある。例えば混合物
２０４は、混合物の全重量に対して０．１重量％以上の微粒子を含んでいてもよい。さら
に、他の実例では、混合物２０４中の微粒子２１３の含有量はさらに多くすることができ
、混合物の全重量に対して、例えば、０．２重量％以上、または０．３重量％以上、また
は０．４重量％以上、または０．５重量％以上、または０．８重量％以上、または１重量
％以上、または１．２重量％以上、または１．５重量％以上、または１．８重量％以上、
または２重量％以上、または２．２重量％以上、または２．５重量％以上、または２．８
重量％以上、または３重量％以上、または４重量％以上、または５重量％以上、または６
重量％以上、または７重量％以上、または８重量％以上、または９重量％以上、または１
０重量％以上とすることができる。さらに、少なくとも一つの非限定的な実施形態では、
粘着材料を含む微粒子２１３の、混合物２０４中の含有量は、混合物の全重量に対して、
２５重量％以下、または２２重量％以下、または２０重量％以下、または１８重量以下、
１５重量％以下、１２重量％以下、１０重量％以下、または９重量％以下、または８重量
％以下、または７重量％以下、または６重量％以下５重量％以下、または４重量％以下、
または３重量％以下とすることができる。混合物２０４が、０．２重量％以上かつ２０重
量％以下、またはさらには０．５重量％以上かつ１０重量％以下を含め、上述した最小百
分率と最大百分率のいずれかの範囲内にある含有量の、粘着材料を含む微粒子２１３を含
んでいてもよいことは理解されよう。さらに、混合物２０４中の微粒子の含有量を、基材
のサイズ（例えば、幅または直径）と、砥粒粒子の平均粒子サイズと、最終的に形成され
る砥粒品中の基材上に存在する砥粒粒子の所望の濃度とに応じて制御し修正することがで
きる。

別の実施形態によれば混合物２０４は、含まれる砥粒粒子２１２および微粒子２１３の
平均粒子サイズが、砥粒品の製造および／または性能を向上させやすくする特定の関係を
とるようにすることができる。例えば、混合物２０４は、平均粒子サイズ（ＰＳａ）を有
する砥粒粒子２１２と、平均粒子サイズ（ＰＳｐ）を有する微粒子とを含むことができ、
この場合、混合物２０４は、比（ＰＳｐ／Ｐｓａ）が１以下となるように形成することが
できる。他の実例では、比（ＰＳｐ／ＰＳａ）はもっと小さくすることができ、例えば０
．９以下、または０．８以下、または０．７以下、または０．６以下、または０．５以下
、または０．４以下、または０．３以下、または０．２以下、または０．１８以下、また
は０．１６以下、または０．１５以下、または０．０１４以下、または０．１３以下、ま
たは０．１２以下、または０．１１以下、または０．１以下、または０．０９以下、また
は０．０８以下、または０．０７以下、または０．０６以下、または０．０５以下、また
は０．０４以下、または０．０３以下、または０．０２以下とすることができる。さらに
、少なくとも一つの非限定的な実施形態では、混合物２０４は、比（ＰＳｐ／ＰＳａ）が
０．０１以上、例えば、０．０２以上、または０．０３以上、または０．０４以上、また
は０．０５以上、または０．０６以上、または０．０７以上、または０．０８以上、また
は０．０９以上、または０．１以上、または０．１１以上、または０．１２以上、または
０．１３以上、または０．１４以上、または０．１５以上、または０．１６以上、または
０．１７以上、または０．１８以上、または０．１９以上、または０．２以上、または０
．３以上、または０．４以上、または０．５以上、または０．６以上、または０．７以上
、または０．８以上、または０．９以上となるように形成することができる。混合物２０
４は、比（ＰＳｐ／ＰＳａ）が、例えば、０．０１以上かつ１以下、０．０１以上かつ０
．５以下、またはさらには約０．０２５以上かつ約０．２５以下を含め、上記の最小値と
最大値のいずれかの間の範囲内にあってもよいことは理解されよう。さらには、比（ＰＳ
ｐ／ＰＳａ）を、基材のサイズ（例えば、幅または直径）、および最終的に形成される砥
粒品中の基材上に存在する砥粒粒子の所望の濃度に応じて制御し修正してもよい。

別の実施形態によれば混合物２０４は、重量パーセントで測定して、含まれる砥粒粒子
２１２および微粒子２１３の、混合物中でのそれぞれの含有量が、砥粒品の製造および／
または性能を向上させやすくすることができる特定の関係をとるようすることができる。
例えば、混合物２０４は、砥粒粒子の含有量（Ｃａｐ）および微粒子の含有量（Ｃｐ）を
有し、混合物２０４は、比（Ｃｐ／Ｃａｐ）が１０以下となるように形成することができ
る。他の実例では、比（Ｃｐ／Ｃａｐ）は、もっと小さくすることができ、例えば、５以
下、または３以下、または２以下、または１以下、または０．９以下、または０．８以下
、または０．７以下、または０．６以下、または０．５以下、または０．４以下、または
０．３以下、または０．２以下、または０．１８以下、または０．１６以下、または０．
１５以下、または０．０１４以下、または０．１３以下、または０．１２以下、または０
．１１以下、または０．１以下、または０．０９以下、または０．０８以下、または０．
０７以下、または０．０６以下、または０．０５以下、または０．０４以下、または０．
０３以下、または０．０２以下とすることができる。さらには、少なくとも一つの非制限
的実施形態では、混合物２０４は、比（Ｃｐ／Ｃａｐ）が０．００１以上、または０．０
０２５以上、または０．００４以上、または０．００６以上、または０．００８以上、ま
たは０．０１以上、または０．０２以上、または０．０３以上、または０．０４以上、ま
たは０．０５以上、または０．０６以上、または０．０７以上、または０．０８以上、ま
たは０．０９以上、または０．１以上、または０．１１以上、または０．１２以上、また
は０．１３以上、または０．１４以上、または０．１５以上、または０．１６以上、また
は０．１７以上、または０．１８以上、または０．１９以上、または０．２以上、または
０．３以上、または０．４以上、または０．５以上、または０．６以上、または０．７以
上、または０．８以上、または０．９以上となるように形成することができる。混合物２
０４は、比（Ｃｐ／Ｃａｐ）が、例えば、０．００１以上かつ１以下、さらには０．０１
以上かつ０．５以下、またはさらには０．０２５以上かつ０．２５以下を含め、上記の最
小値と最大値のいずれかの間の範囲内にあってもよいことは理解されよう。さらに、比（
Ｃｐ／Ｃａｐ）は、基材のサイズ（例えば幅または直径）および最終的に形成される砥粒
品中の基材上に存在する砥粒粒子の所望の濃度に応じて制御し修正してもよい。

別の実施形態によれば、混合物２０４は、砥粒粒子２１２と、微粒子２１３と、任意の
添加剤とを懸濁させるための担体を含むことができる。一実施形態によれば担体は水を含
むことができ、混合物は水性スラリーとなる。

別の実施形態では混合物２０４は、特定の添加剤を含んでいてもよい。例えば混合物２
０４は、フラックス材料２１１を含むことができ、この材料は、基材２０１を混合物２０
４に通して移送する際に、この基材に塗布してもよい。特定の一実施形態によれば、加工
時にはフラックス材料２１１は、基材２０１が移送され混合物２０４から脱出する際に、
基材上に概して連続的でコンフォーマル（ｃｏｎｆｏｒｍａｌ）な被膜を形成してもよく
、これにより、砥粒粒子２１２と微粒子２１３を基材２０１上に適切に結合させやすくす
ることができる。フラックス材料２１１は、液体またはペーストの形態をとることができ
る。例示的な少なくとも一つの実施形態では、フラックス材料２１１は、塩化物、酸、界
面活性剤、溶媒、有機物、水、およびそれらの組み合わせなどの材料を含むことができる
。特定の一実施形態では、フラックス材料２１１は、塩酸塩、塩化亜鉛、およびそれらの
組み合わせを含むことができる。

図２Ａおよび２Ｂに例示するように、この工程を実行して、混合物に由来する砥粒粒子
２１２、微粒子２１３、およびフラックス２１１の少なくとも一部分が基材２０１に付着
するようにすることができる。特に、基材２０１が混合物２０４から脱出するさいに、フ
ラックス材料２１１と、砥粒粒子２１２と、粘着材料を含む微粒子２１３とを含む材料の
層を、基材２０１に同時に付着させることができる。混合物２０４のレオロジーおよび基
材２０１の移送速度を制御して、フラックス材料２１１、砥粒粒子２１２、および微粒子
２１３を基材２０１に適切に塗布しやすくしてもよいことは理解されよう。特に、フラッ
クス材料２１１、砥粒粒子２１２、および微粒子２１３を基材２０１に付着させる工程は
、１℃以上かつ３００℃以下を含む範囲内の温度で実行することができる。特にこの温度
範囲では、微粒子材料が、液（例えば溶融した）相とは反対の固相にあることが保証され
る場合があるので、本明細書における実施形態の特徴を有する砥粒品を形成しやすくする
ことができる。特に、混合物２０４中の微粒子２１３は、基材２０１に最初に付着したと
きに固体の形態および固体の形態をとることができる。その後の工程、例えば処理の工程
中に、微粒子２１３の相を固相から液相に変化させてもよい。

混合物２０４は、形成工程を容易にする特定の特性、例えば粘度を有するように形成し
てもよい。一実施形態によれば、混合物２０４は、２５℃の温度、１ １／ｓのせん断速
度での粘度が、０．１ｍＰａ・ｓ以上かつ１Ｐａ・ｓ以下であるニュートン流体であって
もよい。また、混合物２０４は、その粘度が、２５℃の温度での測定、１０ １／ｓのせ
ん断速度で、１ｍＰａ・ｓ以上かつ１００Ｐａ・ｓ、またはさらには約１０Ｐａ・ｓ以下
である非ニュートン流体であってもよい。粘度は、ＴＡ ＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓのＡＲ
−Ｇ２回転レオメーターを用い、２５ｍｍの平行平板、約２ｍｍの間隙、２５℃の温度で
０．１〜１０ １／ｓのせん断速度を用いて測定することができる。一つまたは複数の粘
度調整剤を、混合物２０４への添加剤として添加してもよい。例えば、混合物２０４は少
量の添加剤を含んでいてもよく、その中に粘度調整剤が含まれていてもよい。いくつかの
好適な粘度調整剤には、グリセリン、エチレングリコール、プロピレングリコールなどの
有機材料を挙げることができる。

工程は、ステップ１０２において基材２０１を混合物２０４に通して移送した後、基材
を処理して砥粒品プリフォームに形成することによりステップ１０３を続行することがで
きる。一実施形態によれば処理は、１００℃以上かつ４５０℃以下の範囲内の温度にプリ
フォームを加熱することを含む。処理工程は、微粒子２１３の少なくとも一部分を融解さ
せて流体または半流動状態にしやすくしてもよく、これにより、微粒子２１３の少なくと
も一部分が、砥粒粒子の少なくとも一部分に接触して、砥粒粒子２１２を基材２１２の表
面に暫定的に接合させる。さらに、処理工程は、基材２０１の表面上の微粒子材料につい
てのみ、その特定の部分を蓄積しやすくして、特定の離散的な形成物が形成されるようし
てもよい。処理は、基材２０１をヒーター２０６に通して移送することを含んでいてもよ
く、これにより、離散的な粘着領域において基材２０１の表面に暫定的に接合した砥粒粒
子２１２を有する砥粒品プリフォームの加熱と形成、そしてまた、本明細書において以下
に記載する離散的な形成物の形成が行いやすくなる。また本開示に照らして理解されるよ
うに、基材２０１の表面に、砥粒粒子２１２、微粒子２１３、およびフラックス材料２１
１を付着させこの物品を処理する工程により、基材２０１の表面上に粘着材料の不連続な
被膜が形成されやすくなる場合がある。

処理の後、さらなる加工ための準備として、砥粒品プリフォームを洗浄し、余分なフラ
ックスと他の不要な材料を除去してもよい。一実施形態によれば、洗浄工程は、水、酸、
塩基、界面活性剤、触媒、溶媒、およびそれらの組み合わせの一つまたは組み合わせを利
用してもよい。特定の一実施形態では、洗浄工程は、段階的工程とすることができ、概し
て中性の材料、例えば水または脱イオン水を用いた砥粒品のすすぎから始める。水は、室
温、または熱くて約４０℃以上の温度を有していてもよい。すすぎ操作の後、洗浄工程は
アルカリ処理を含んでいてもよく、この場合、砥粒品は特定のアルカリ度を有する浴に通
され、この浴はアルカリ性材料を含んでいてもよい。アルカリ処理は、室温、または高温
で行ってもよい。例えば、アルカリ処理の浴は、その温度が約４０℃以上、例えば、約５
０℃以上、またはさらには約７０℃以上、かつ約２００℃以下であってもよい。砥粒品を
、アルカリ処理の後にすすいでもよい。

アルカリ処理の後、砥粒品を活性化処理に通してもよい。活性化処理は、酸、触媒、溶
媒、界面活性剤、およびそれらの組み合わせを含む、特定の元素または化合物を有する浴
に、砥粒品を通すことを含んでいてもよい。特定の一実施形態では、活性化処理は、酸、
例えば強酸、より詳細には、塩酸、硫酸、およびそれらの組み合わせを含むことができる
。いくつかの実例では、活性化処理は、ハロゲン化物またはハロゲン化物含有材料を含ん
でいてもよい触媒を含むことができる。触媒のいくつかの適切な例には、フッ化水素カリ
ウム、重フッ化アンモニウム、二フッ化ナトリウムなどを挙げることができる。

活性化処理は、室温、または高温で行ってもよい。例えば、活性化処理の浴は、その温
度が、約４０℃以上、しかし約２００℃以下であってもよい。砥粒品は、活性化処理後に
すすいでもよい。

一実施形態によれば、砥粒品を適切に洗浄した後、随意の工程を使用して、砥粒品の完
成後に露出面を有する砥粒品を形成しやすくしてもよい。例えば、一実施形態では、砥粒
粒子上の粒子被膜層の少なくとも一部分を選択的に除去する随意の工程を利用してもよい
。この選択的除去工程は、粒子被膜層の材料が除去される一方で、砥粒品の他の材料、例
えば、粘着層はそれほど影響されない、または本質的に影響されないように行なってもよ
い。特定の実施形態によれば、この選択的除去の工程は、エッチングを含む。いくつかの
適切なエッチング工程には、ウェットエッチング、ドライエッチング、およびそれらの組
み合わせを挙げることができる。特定の実例では、砥粒粒子の粒子被膜層の材料を選択的
に除去し粘着層をそのまま残すように構成された特定のエッチング剤を使用してもよい。
いくつかの適切なエッチング剤には、硝酸、硫酸、塩酸塩の酸、有機酸、硝酸塩、硫酸塩
、塩化物の塩、アルカリ性シアン化物系溶液、およびそれらの組み合わせを挙げることが
できる。

この工程は、ステップ１０３での処理の後、ステップ１０４で砥粒品プリフォーム上に
接合層の形成を続行してもよい。接合層の形成により、耐摩耗性および粒子保持性を含む
がこれらに限定されない性能を向上させた砥粒品を、形成しやすくすることができる。一
実施形態によれば、接合層は、砥粒粒子、粘着材料の部分、および基材の部分に直接接合
させることができる。

接合層の形成は、堆積工程を含むことができる。いくつかの適切な堆積工程には、メッ
キ（電解または無電解）、噴霧、浸漬、印刷、被膜形成、およびそれらの組み合わせが挙
げられる。特定の一実施形態によれば、接合層はメッキ工程によって形成することができ
る。少なくとも一つの特定の実施形態では、メッキ工程は電解メッキ工程とすることがで
きる。別の実施形態では、メッキ工程は、無電解メッキ工程を含むことができる。

接合層は、基材の外面および砥粒粒子の外面の大部分を被覆していてもよい。さらに特
定の例では、接合層は、基材の外面および砥粒粒子の外面の大部分を被覆していてもよい
。特定の実施形態では接合層は、砥粒品プリフォームおよび最終的に形成される砥粒品の
外面の９０％以上を被覆するように形成することができる。他の実施形態では、接合層の
被覆率はもっと大きくすることができ、例えば、砥粒品プリフォームおよび最終的に形成
される砥粒品全体の約９２％以上、約９５％以上、またはさらには約９７％以上を被覆す
るようにすることができる。特定の一実施形態では、接合層は、砥粒品の外面の本質的に
すべてを被覆するように形成することができる。さらに別の実施形態では、接合層を選択
的に配置して、露出領域を砥粒品上に形成できるようにすることができる。

接合層は、有機材料、無機材料、およびそれらの組み合わせなどの特定の材料から作製
することができる。いくつかの適切な有機材料には、ＵＶ硬化性ポリマー、熱硬化性樹脂
、熱可塑性樹脂、およびそれらの組み合わせなどのポリマーを挙げることができる。他の
いくつかの好適なポリマー材料には、ウレタン、エポキシ、ポリイミド、ポリアミド、ア
クリレート、ポリビニル、およびそれらの組み合わせを挙げることができる。

接合層に使用する好適な無機材料には、金属、合金、サーメット、セラミックス、複合
材料、およびそれらの組み合わせを挙げることができる。一つの特定の実例では、接合層
は、少なくとも１種の遷移金属元素を有する材料、より詳細には、遷移金属元素を含む合
金から形成することができる。接合層に使用するいくつかの適切な遷移金属元素には、ニ
ッケル、鉛、銀、銅、亜鉛、スズ、チタン、モリブデン、クロム、鉄、マンガン、コバル
ト、ニオブ、タンタル、タングステン、パラジウム、白金、金、ルテニウム、またはそれ
らの組み合せを挙げることができる。特定の実例では、接合層は、ニッケルを含むことが
でき、ニッケルを含む合金、またはさらにはニッケル系合金であってもよい。さらに他の
実施形態では、接合層は本質的にニッケルからなっていてもよい。

一実施形態によれば、接合層は、硬度が粘着材料のものよりも大きい、例えば複合材料
などの材料から形成することができる。例えば接合層は、式（（Ｈｂ−Ｈｔ）／Ｈｂ）×
１００％の絶対値に基づいて、そのＶｉｃｋｅｒｓ硬度を粘着材料のＶｉｃｋｅｒｓ硬度
より約５％以上硬くすることができ、ここで、Ｈｂは接合層の硬度を表し、Ｈｔは粘着層
の硬度を表す。一実施形態では接合層は、粘着層の硬度よりも約１０％以上硬くすること
ができ、例えば、約２０％以上、約３０％以上、約４０％以上、約５０％以上、約７５％
以上、約９０％以上、またはさらには約９９％以上硬くすることができる。さらに、別の
非限定的な実施形態では、接合層は、粘着材料の硬度よりも約９９％以下硬くてもよく、
例えば、約９０％以下、約８０％以下、約７０％以下、約６０％以下、約５０％以下、約
４０％以下、約３０％以下、約２０％以下、約１０％以下硬くてもよい。接合層と粘着材
料の硬度の間の差が上記の最小百分率と最大百分率のいずれかの間の範囲内にあってもよ
いことは理解されよう。

さらに、接合層は、式（（Ｔｂ−Ｔｔ）／Ｔｂ）×１００％の絶対値に基づいて、圧痕
法によって測定されたその破壊靭性（Ｋ１ｃ）を粘着材料の平均破壊靱性より約５％以上
大きくすることができ、ここでＴｂは接合層の破壊靭性を表し、Ｔｔは粘着材料の破壊靭
性を表す。一実施形態では接合層は、その破壊靭性を、粘着材料の破壊靭性よりも約８％
以上大きくすることができ、例えば約１０％以上、約１５％以上、約２０％以上、約２５
％以上、約３０％以上、またはさらには約４０％以上大きくすることができる。さらに、
他の非限定的な実施形態では、接合層の破壊靭性は、粘着材料の破壊靭性の約９０％以下
大きくともよく、例えば、約８０％以下、約７０％以下、約６０％以下、約５０％以下、
約４０％以下、約３０％以下、約２０％以下、またはさらには約１０％以下大きくともよ
い。接合層の破壊靭性と粘着材料の破壊靭性との間の差異が上記の最小百分率と最大百分
率のいずれかの間の範囲内にあってもよいことは理解されよう。

随意に、接合層は充填材料を含むことができる。充填材は、最終的に形成される砥粒品
の性能特性を向上させるのに適したさまざまな材料とすることができる。いくつかの適切
な充填材料には、砥粒粒子、中空球などの細孔形成材、ガラス球、発泡アルミナ、殻およ
び／または繊維などの天然素材、金属粒子、黒鉛、潤滑性材料、ならびにそれらの組み合
わせを挙げることができる。

特定の一実施形態では、接合層は、電解メッキ工程により形成することができ、所望の
特性を有する接合層を生成するために一つまたは複数の添加剤、例えば湿潤剤、硬化剤、
応力低減剤、およびレベリング剤がメッキ液に含まれていてもよく、これにより、砥粒品
の性能が向上することもある。例えば、イオウ、または最終的に形成される層にイオウを
形成する材料を含有する添加剤をメッキ液に含ませることにより、硬度および引張応力を
制御するためのイオウを含む接合層を製造することができる。そのような添加剤のいくつ
かの適切な例には、サッカリン、メタベンゼンジスルホン酸、ベンゼンスルホン酸ナトリ
ウムなどを挙げることができる。接合層は、特定含有量のイオウ、例えば接合層の全重量
に対して５０ｐｐｍ以上のイオウを含んでいてもよい。さらに他の実例では、接合層中の
イオウの含有量は、もっと大きくすることができ、接合層の全重量に対して、例えば６０
ｐｐｍ以上、または７０ｐｐｍ以上、または８０ｐｐｍ以上、または９０ｐｐｍ以上、ま
たは１００ｐｐｍ以上、または１２０ｐｐｍ以上、または１４０ｐｐｍ以上、または１６
０ｐｐｍ以上、または１８０ｐｐｍ以上、または２００ｐｐｍ以上、または２５０ｐｐｍ
以上、または３００ｐｐｍ以上、または３５０ｐｐｍ以上、または４００ｐｐｍ以上とす
ることができる。さらには、少なくとも一つの非限定的な実施形態では、接合層中のイオ
ウの含有量は、接合層の全重量に対して２０００ｐｐｍ以下とすることができ、例えば、
１５００ｐｐｍ以下、１０００ｐｐｍ以下、９００ｐｐｍ以下、８００ｐｐｍ以下、７０
０ｐｐｍ以下、６００ｐｐｍ以下、５００ｐｐｍ以下とすることができる。接合層中のイ
オウの含有量が上記の最小百分率と最大百分率のいずれかを含む範囲内にあることは理解
されよう。

特定の一実施形態では接合層は、充填材を砥粒粒子の形態で含むことができ、この砥粒
粒子は、混合物に含まれ基材２０１に付着する砥粒粒子２１２と同一でも異なっていても
よい。砥粒粒子充填材は、特にサイズに関して、砥粒粒子２１２と顕著に異なっていても
よく、これにより特定の実例では、砥粒粒子充填剤が、砥粒粒子２１２の平均粒子サイズ
よりも実質的に小さい平均粒子サイズ有するようにすることができる。例えば、砥粒粒子
充填材は、砥粒粒子２１２の平均粒子サイズの少なくとも約２分の１の平均グレインサイ
ズを有することができる。実際、砥粒充填材は、その平均粒子サイズがさらに小さくても
よく、例えば、砥粒粒子２１２の平均粒子サイズの、少なくとも３分の１の程度、例えば
少なくとも約５分の１、少なくとも約１０分の１の程度、特に約２分の１から約１０分の
１の範囲内にあってもよい。

接合層内の砥粒グレイン充填材は、炭化物、炭素系材料（例えばフラーレン）、ダイヤ
モンド、ホウ化物、窒化物、酸化物、酸窒化物、酸ホウ化物、およびそれらの組み合わせ
などの材料から作製することができる。特定の実例では、砥粒グレイン充填材は、ダイヤ
モンド、立方晶窒化ホウ素、またはその組み合わせなどの超砥粒材料とすることができる
。

ステップ１０６において接合層を形成した後、工程は随意に、接合層を被覆する被膜層
を形成することを含んでいてもよい。少なくとも一つの実例では、被膜層は、接合層の少
なくとも一部分と直接接触するように形成することができる。被膜層の成形は、堆積工程
を含むことができる。いくつかの適切な堆積工程には、メッキ（電解または無電解）、噴
霧、浸漬、印刷、被膜形成、およびそれらの組み合わせを挙げることができる。

被膜層は、有機材料、無機材料、およびそれらの組み合わせを含むことができる。一態
様によれば、被膜層は、金属、合金、サーメット、セラミック、有機物、ガラス、および
それらの組み合わせなどの材料を含むことができる。より詳細には被膜層は、遷移金属元
素、例えば、チタン、バナジウム、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、
銀、亜鉛、マンガン、タンタル、タングステン、及びそれらの組み合わせの群から得られ
る金属を含むことができる。特定の実施形態では、被膜層は、ニッケルが主要な含有量を
占めることができ、実際に、ニッケルから本質的になっていてもよい。あるいは、被膜層
は、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、およびそれらの組み合わせを含むことができる。一実
例では被膜層は樹脂材料を含んでおり、溶媒は本質的に含まなくてもよい。

特定の一実施形態では、被膜層は、充填材料を含むことができ、この充填材料は微粒子
材料であってもよい。特定の実施形態では、被膜層充填材料は、砥粒粒子の形態をとって
いてもよく、この粒子は、基材２０１上に付着した砥粒粒子２１２と同一であっても異な
っていてもよい。被膜層充填材料として使用される砥粒粒子の特定の好適な種類には、炭
化物、炭素系材料（例えば、ダイヤモンド）、ホウ化物、窒化物、酸化物、及びそれらの
組み合わせを挙げることができる。いくつかの代替充填材料には、中空球などの細孔形成
材、ガラス球、発泡アルミナ、殻および／または繊維などの天然素材、金属粒子、ならび
にそれらの組み合わせを挙げることができる。

被膜充填材料は、特にサイズに関して砥粒粒子２１２と大きく異なっていてもよく、特
定の実例では、被膜層充填材料は、その平均粒子サイズが、実質的に砥粒粒子２１２の平
均粒子サイズ未満となるようにすることができる。例えば、被膜層充填材料は、その平均
粒子サイズが砥粒粒子２１２の平均粒子サイズの少なくとも約２分の１とすることができ
る。実際、被膜層充填材料は、その平均粒子サイズがさらに小さくともよく、砥粒粒子２
１２の平均粒子サイズの、例えば少なくとも３分の１、例えば、少なくとも約５分の１、
少なくとも約１０分の１、特に約２分の１から約１０分の１の範囲内にあってもよい。

図３の実施形態は、一実施形態にしたがって形成された砥粒品の断面の例示を含む。例
示のように、砥粒品３００は、長尺体、例えばワイヤの形態をとる基材２０１を含むこと
ができる。さらに例示のように、砥粒品３００は、基材２０１の外面を被覆する複数の離
散的な粘着領域３０３を含むことができる。砥粒品３００はさらに、砥粒粒子２１２を含
むことができ、これらの粒子は、離散的な粘着領域３０３において基材２０１に接合する
ことができる。砥粒品３００はさらに、基材２０１を被覆することができる離散的な形成
物３０５を含むことができる。さらに、砥粒品３００は、基材２０１と、砥粒粒子２１２
と、離散的な粘着領域３０３と、離散的な形成物３０５とを被覆する接合層３０１を含む
ことができる。例示にはないが、砥粒品が、本明細書に記載の他の構成成分層、例えばバ
リア層、被膜層などを含んでいてもよいことは理解されよう。

一実施形態によれば、離散的な粘着領域３０３は、粘着材料３０４の離散的な部分によ
って画定することができ、この粘着材料が砥粒粒子２１２に接合して、加工中に砥粒粒子
２１２を基材２０１に暫定的に接合させる場合がある。加工方法に起因して、処理中に砥
粒粒子に最も近い微粒子材料が、砥粒粒子の周りに優先的に集まることがあり、これによ
り、粘着材料３０４の連続的なそしてコンフォーマルな被膜とは反対の、離散的な粘着領
域が形成される。したがって、離散的な粘着領域３０３は、粘着材料３０４を含むことが
でき、粘着材料は、本明細書に記載された粘着材料の特徴のいずれかを有する。例えば、
例示のように、離散的な粘着領域３０３は、基材を被覆する粘着材料３０４の部分のよう
な、不連続な分布の特徴とすることができる。特定の実例では、少なくとも一つの離散的
な粘着領域を別の離散的な粘着領域から分離し離間させることにより、離散的な粘着領域
どうしの間の領域が、粘着材料３０４を本質的に含まないようにすることができる。した
がって、基材２０１の表面上の粘着材料３０４は不連続層を画定して、開口部または間隙
を画定し、この場合には基材２０１の上面は、粘着材料３０４を本質的に含まないものと
することができる。離散的な粘着領域３０３は、基材２０１に直接接合することができる
。一実施形態では本質的に、砥粒品全体は、離散的な粘着領域３０３を含むことができ、
砥粒品３０３は、粘着材料３０４の連続的な層を本質的に含まないものとすることができ
る。

離散的な粘着領域３０３の少なくとも一部分を、間隙領域３０７によって互いに切り離
すことができ、これらの間隙領域は、接合層３０１を被覆する粘着材料３０４が存在しな
い砥粒品の部分を画定する。したがって接合層３０１は、間隙領域３０７において、基材
２０１に直接接触し直接接合することができる。特定の実例では砥粒品３００は、離散的
な粘着領域３０３の含有量と比較して、砥粒品３００の表面上の間隙領域３０７の含有量
が（面積で測定して）さらに大きくてもよい。さらに他の実施形態では砥粒品３００は、
間隙領域３０７の含有量と比較して、砥粒品３００の表面上の離散的な粘着領域３０３の
含有量が（面積で測定して）さらに大きくてもよい。

さらに、図３に例示するように、離散的な粘着領域３０３は、基材２０１の表面上に不
規則に分布することができる。したがって、離散的な粘着領域３０３のサイズおよび配置
は、不規則であってもよい。さらに、間隙領域３０７のサイズおよび配置も不規則であっ
てもよい。

一実施形態では、砥粒品３００は、基材２０１を被覆する、より詳細には基材２０１に
直接接合する離散的な形成物３０５を含む。離散的な形成物３０５のそれぞれは、基材２
０１に直接接合することができる。一実施形態によれば、少なくとも一つの離散的な形成
物３０５は、金属材料を含むことができる。より詳細には、離散的な形成物３０５のぞれ
ぞれは、粘着材料３０４のような金属材料を含むことができる。少なくとも一つの実施形
態では、離散的な形成物３０５は、本質的に粘着材料３０４からなるものとすることがで
き、離散的な粘着領域３０４の粘着材料３０４と本質的に同一の組成を有していてもよい
。離散的な形成物３０５は、粘着材料３０４を含むことができ、本明細書における実施形
態に記載されている、粘着材料３０４の特徴のいずれかを有することができる。例えば、
離散的な形成物は、ハンダ材料を含むことができ、スズを含んでいてもよく、より詳細に
は、本質的にスズからなっていてもよい。離散的な粘着領域３０４、および離散的な形成
物３０５は、本質的に金属間化合物を含まない材料を含んでいてもよい。

図３に例示するように、離散的な形成物３０５は、基材２０１の表面上に不規則に分布
していてもよい。したがって、離散的な形成物３０５のサイズおよび配置は、不規則であ
ってもよい。さらには、間隙領域３０７のサイズおよび配置も、不規則であってもよい。
さらに例示されるように、離散的な形成物３０５は、互いにサイズおよび形状が異なって
いてもよい。

一実施形態では、少なくとも一つの離散的な形成物３０５を、間隙領域３０７によって
他の離散的な形成物から切り離すことができる。すなわち、間隙領域３０７が、２つ以上
の離散的な形成物３０５の間に延びてこれらを切り離すことができ、これにより、離散的
な形成物３０５のそれぞれを形成する材料中に間隙が存在し、この間隙が接合層３０１で
充填される。さらに、少なくとも一つの離散的な形成物３０５は、間隙領域によって、離
散的な粘着領域３０３から切り離すことができる。同様に、間隙領域３０７が、離散的な
形成物３０５と離散的な粘着領域３０３の間に延びてこれらを切り離すことができ、これ
により、離散的な形成物３０５と離散的な粘着領域３０３を形成する材料中に間隙が存在
し、この間隙が接合層３０１で充填される。少なくとも一つの実施形態では、離散的な形
成物３０５は、砥粒粒子２１２を本質的に含まなくてもよい。

少なくとも一つの実施形態では、離散的な形成物３０５は、断面で見て、および／また
は上から見て、概して丸い形状を有することができる。離散的な形成物３０５は、砥粒粒
子の近傍には存在しなかったものの加工条件のせいで基材２０１の表面上の場所に蓄積さ
れる微粒子から、加工中に形成されることもある。したがって、離散的な形成物３０５は
、砥粒粒子から離間させることができ、その特徴を、基材２０１の表面上の領域であって
砥粒粒子に接合していない、またはそれと繋がっていないものとしてよい。対照的に、離
散的な粘着領域３０３は、基材２０１の表面上の離散的なまたは分離した領域であり、そ
の領域と繋がった、そしてその領域内に接合した少なくとも一つの砥粒粒子を有する。

特定の理論に拘束されるのを望むものではないが、離散的な形成物３０５が存在するこ
とにより、これが、接合層内で開始する可能性のあるあらゆる亀裂に対して、砥粒品の処
理中の亀裂停止材として作用する場合がある。材料の連続的な被膜とは異なり、離散的な
粘着領域３０３および離散的な形成物３０５を特徴とする粘着材料の不連続な被膜により
、亀裂停止が改善し砥粒品の砥粒能力が改善することもある。

さらに例示されるように、接合層３０１は、基材２０１、砥粒粒子２１２、離散的な粘
着領域３０３、および離散的な形成物３０５を被覆することができる。特定の実例では、
接合層３０１は、基材２０１、砥粒粒子２１２、離散的な粘着領域３０３、および離散的
な形成物３０５に直接接触し直接接合することができる。

別の実施形態によれば、砥粒品３００は、特定含有量の金属材料（例えば、粘着材料）
を複数の離散的な粘着領域３０３および複数の離散的な形成物３０５の中に含んでいても
よく、この金属材料により、製造および／または性能を向上させやすくなることがある。
例えば、砥粒品３００は、複数の離散的な粘着領域３０３および複数の離散的な形成物３
０５の中に２ｇ／ｋｍ以下の含有量（Ｃｍｍ）の金属を含むことができ、ここでＣｍｍは
、砥粒品３００の長さ１キロメートルあたりの金属材料のグラム数として測定される。さ
らに別の実施形態では、金属材料の含有量（Ｃｍｍ）は、１ｇ／ｋｍ以下、または０．８
ｇ／ｋｍ以下、または０．６ｇ／ｋｍ以下、または０．４ｇ／ｋｍ以下、または０．２ｇ
／ｋｍ以下、または０．１ｇ／ｋｍ以下、または０．０８ｇ／ｋｍ以下、または０．０６
ｇ／ｋｍ以下、または０．０４ｇ／ｋｍ以下、または０．０２ｇ／ｋｍ以下、またはさら
には０．０１ｇ／ｋｍ以下とすることができる。さらに、別の非制限的な実施形態では、
複数の離散的な粘着領域３０３および複数の離散的な形成物３０５における金属材料の含
有量（Ｃｍｍ）は、０．００１ｇ／ｋｍ以上とすることができ、例えば、０．００２ｇ／
ｋｍ以上、または０．００４ｇ／ｋｍ以上、または０．００６ｇ／ｋｍ以上、または０．
００８ｇ／ｋｍ以上、または０．０１ｇ／ｋｍ以上、または０．０２ｇ／ｋｍ以上、また
は０．０４ｇ／ｋｍ以上、または０．０６ｇ／ｋｍ以上、または０．０８ｇ／ｋｍ以上、
または０．０１ｇ／ｋｍ以上とすることができる。複数の離散的な粘着領域３０３および
複数の離散的な形成物３０５における金属材料の含有量（Ｃｍｍ）が上述の最小値と最大
値のいずれかを含む範囲内にあってもよいことは理解されよう。

さらに別の実施形態では、砥粒品３００は、金属の含有量（Ｃｍｍ）と、Ｃａｐで表せ
る砥粒粒子２１２の含有量との間に特定の関係を有するように形成してもよく、ここでＣ
ａｐは、砥粒品３００の長さ１キロメートルあたりの砥粒粒子２１２のグラム数として定
義される。砥粒品３００のＣｍｍおよびＣａｐは、誘導結合プラズマ質量分光法などのい
ずれかの標準的な分析方法によって計算してもよい。特に、次の方法を使用して、砥粒品
のＣｍｍとＣａｐを計算してもよい。１）取付け長さの砥粒品３００を熱酸に溶解させて
もよい。２）砥粒グレインをろ過によって取得し、それらの重量を決定してもよい。３）
酸溶液中の金属（すなわち、粘着材料）の重量を、誘導結合プラズマ分光法を使用して決
定してもよい。４）砥粒品３００の単位取付け長さあたりのＣｍｍおよびＣａｐを計算し
てもよい。一実施形態によれば、砥粒品は、１以下、例えば、０．９以下、または０．８
以下、または０．７以下、または０．６以下、または０．５以下、または０．４以下、ま
たは０．３以下、または０．２以下、または０．１８以下、または０．１６以下、または
０．１５以下、または０．０１４以下、または０．１３以下、または０．１２以下、また
は０．１１以下、または０．１以下、または０．０９以下、または０．０８以下、または
０．０７以下、または０．０６以下、または０．０５以下、または０．０４以下、または
０．０３以下、またはさらには０．０２以下である特定の比（Ｃｍｍ／Ｃａｐ）を有する
ように形成することができる。さらに別の非限定的な実施形態では、砥粒品３００は、０
．００２以上、例えば、０．００４以上、０．００６以上、または０．００８以上、また
は０．０１以上、または０．０２以上、または０．０３以上、または０．０４以上、また
は０．０５以上、または０．０６以上、または０．０７以上、または０．０８以上、また
は０．０９以上、または０．１以上、または０．１２以上、または０．１４以上、または
０．１６以上、または０．１８以上、または０．２以上、または０．３以上、または０．
４以上、または０．５以上、または０．６以上、または０．７以上、または０．８以上、
または０．９以上である比（Ｃｍｍ／Ｃａｐ）を有するように形成してもよい。比（Ｃｍ
ｍ／Ｃａｐ）が、例えば、０．００２以上かつ１以下、さらには０．０１以上かつ０．５
以下、またはさらには０．０２５以上かつ０．２５以下を含め、上記の最小値と最大値の
いずれかを含む範囲内にあってもよいことは理解されよう。

別の実施形態では、砥粒品３００は、粘着材料の特定の被覆率（ＴＭｃ）を有するよう
に形成してもよく、この被覆率は、粘着材料で覆われている基材表面の百分率として定義
される。砥粒品３００のＴＭｃは、砥粒品３００の試料断面を作製し、この断面の画像を
走査型電子顕微鏡またはエネルギー分散型Ｘ線分光法により４００Ｘの倍率で撮影するこ
とによって決定してもよい。基材、粘着材料、および被膜材料は、画像上で異なる色で示
されることになる。ＴＭｃの計算は、式ＴＭｃ＝（（ＴＳＣ／ＳＣ）＊１００）に基づい
ており、ここでＳｃは、４００Ｘの倍率の断面画像上で、画像解析ソフトウェア（例えば
ＩｍａｇｅＪ画像解析ソフトウェア）を用いて測定した基材の外周であり、ＴＳｃは、４
００Ｘの倍率の断面画像上で、画像解析ソフトウェア（例えばＩｍａｇｅＪ画像解析ソフ
トウェア）を用いて測定した、粘着材料で覆われている基材の外周のあらゆる部分の長さ
の総和である。砥粒品のＴＭｃは、砥粒品３００の長さに沿って異なる場所における、統
計的に意味のある試料サイズの断面画像の平均ＴＭｃとして測定されるものとする。一実
施形態によれば、砥粒品３００は、約５０％以下、例えば約４５％以下、約４０％以下、
約３５％以下、約３０％、約２５％以下、約２０％以下、約１５％以下、約１０％以下、
またはさらには約５％以下である特定のＴＭｃを有するように形成してもよい。さらに別
の実施形態によれば、砥粒品３００は、約０．０１％以上、例えば約０．１％以上、また
はさらには約１％以上である特定のＴＭｃを有するように形成してもよい。砥粒品３００
のＴＭｃが上記の最小値および最大値のいずれかを含む範囲内にあってもよいことは理解
されよう。

接合層３０１は、連続的な被膜の形態をとることができ、砥粒粒子２１２の平均粒子サ
イズに対する厚さに関して特定の関係を有していてもよい。例えば、接合層３０１は、砥
粒粒子２１２の平均粒子サイズの約５％以上の平均厚さを有することができる。平均粒子
サイズに対する接合層３０１の相対平均厚さは、式（Ｔｂ／Ｔｐ）×１００％の絶対値に
よって計算することができ、ここでＴｐは平均粒子サイズを表し、Ｔｂは接合層３０１の
平均厚さを表す。他の実施形態では、接合層３０１の平均厚さは、さらに大きくすること
ができ、例えば、約８％以上、約１０％以上、約１５％以上、またはさらには約２０％以
上とすることができる。さらに別の非限定的な実施形態では、接合層３０１の平均厚さは
限定することができ、砥粒粒子２１２の平均粒子サイズの約５０％以下、約４０％以下、
約３０％以下、またさらには約２０％となるようにすることができる。接合層３０１が上
記の最小百分率と最大百分率のいずれかを含む範囲内の平均厚さを有してもよいことは理
解されよう。

より詳細な実例では、接合層２０５は、１ミクロン以上の平均厚さを有するように形成
することができる。他の砥粒品の場合、接合層２０５は、さらに大きな、例えば、約２ミ
クロン以上、約３ミクロン以上、約４ミクロン以上、約５ミクロン以上、約７ミクロン以
上、またはさらには約１０ミクロン以上である平均厚さを有することができる。特定の砥
粒品は、約６０ミクロン以下、例えば、約５０ミクロン以下、例えば、約４０ミクロン以
下、約３０ミクロン以下、またはさらには約２０ミクロン以下である平均厚さを有する接
合層２０５を有することができる。接合層２０５が上記の最小値と最大値のいずれかの間
の範囲内にある平均厚さを有してもよいことは理解されよう。

別の態様では、砥粒品３００は、特定の濃度の砥粒粒子２１２を有するように形成する
ことができ、これにより砥粒品の性能が向上しやすくなることがある。一実施形態によれ
ば砥粒品３００は、基材１ｍｍあたり１０個以上、例えば、基材１ｍｍあたり２０個以上
、または基材１ｍｍあたり３０個以上、または基材１ｍｍ当たり４０個以上の砥粒粒子濃
度を有することができる。さらに別の非限定的な実施形態では、砥粒粒子濃度を、基材１
ｍｍあたり８００個以下、例えば、基材１ｍｍあたり７００個以下、または基材１ｍｍあ
たり６００個以下、または基材１ｍｍあたり５００個以下、または基材１ｍｍあたり４０
０個以下、または基材１ｍｍあたり３００個以下、または基材１ｍｍあたり２００個以下
とすることができる。砥粒粒子濃度が上記の最小値と最大値のいずれかを含む範囲内にあ
ってもよいことは理解されよう。

さらに別の実施形態では砥粒品３００は、砥粒粒子２１２が特定の濃度を有するように
形成することができ、これにより、砥粒品の性能が向上しやすくなることがある。一実施
形態によれば、砥粒品３００は、砥粒品１キロメートル当たり０．５カラット以上、例え
ば、１キロメートル当たり１．０カラット以上、砥粒品１キロメートル当たり約１．５カ
ラット以上、１キロメートル当たり５カラット以上、砥粒品１キロメートル当たり約１０
カラット以上、１キロメートル当たり１５カラット以上、砥粒品１キロメートル当たり約
２０カラット以上である砥粒粒子濃度を有することができる。さらに別の非制限的な実施
形態では、砥粒粒子濃度は、１キロメートル当たり３０カラット以下、例えば１キロメー
トル当たり２５カラット以下、または１キロメートル当たり２０カラット以下、または１
キロメートル当たり１８カラット以下、または１キロメートル当たり１６カラット以下、
または１キロメートル当たり１４カラット以下、または１キロメートル当たり１２カラッ
ト以下、または１キロメートル当たり１０カラット以下、または１キロメートル当たり８
カラット以下、またはさらには１キロメートル当たり６カラット以下とすることができる
。砥粒粒子濃度が上記の最小値と最大値のいずれかを含む範囲内にあってもよいことは理
解されよう。

別の実施形態では、砥粒品３００は、特定の砥粒粒子表面凝集量（ＡＰｓａ）を有する
ように形成してもよい。ＡＰｓａは、１００個以上の砥粒粒子２１２が付着した基材の部
分の表面を目視検査することによって計算してもよい。目視検査は、４００Ｘの倍率の下
で実行するものとする。ＡＰｓａの計算は、式ＡＰｓａ＝（（ＴＡＰ／ＴＰ）＊１００）
に基づくが、ここでＴＰは、目視検査した表面上の砥粒粒子の全数（すなわち１００個以
上の砥粒粒子）であり、ＴＡＰは、目視検査した表面上の凝集粒子の全数である。凝集砥
粒粒子は、基材の目視検査した表面上のあらゆる砥粒粒子２１２として定義され、ここで
砥粒粒子２１２を被覆する接合層２０５は、少なくとも一つの他の砥粒粒子２１２を被覆
する接合層２０５に直接接触している。例示を目的として、図１２は、４００Ｘの倍率下
での砥粒品３００の一部分の画像を含む。本明細書で定義されるように、砥粒粒子２１２
ａは、砥粒品３００の表面上の、凝集砥粒粒子ではない砥粒粒子の例であり、砥粒粒子２
１２ｂは、砥粒品３００の表面上の、凝集砥粒粒子である砥粒粒子の例である。一実施形
態では砥粒品３００は、約６０％以下、例えば、約５０％以下、約４０％以下、約３０％
以下、約２０％以下、またはさらには約１０％以下である特定のＡＰｓａを有するように
形成してもよい。ＡＰｓａが上記の値のいずれかを含む範囲内にあってもよいことは理解
されよう。

図４は、一実施形態に係る砥粒品の一部分の画像を含む。図５は、図４の砥粒品の一部
分の断面画像を含む。図６は、図４の砥粒品の一部分の断面画像を含む。例示のように、
砥粒品４００は、基材４０１と、離散的な粘着領域４０３において基材４０１に付着した
砥粒粒子４１２とを含むことができる。さらに例示のように、砥粒品４００は複数の離散
的な形成物４０５を含むことができ、これらの構造は、基材４０１の表面に直接結合する
ことができ、そしてさらには間隙領域４２０によって、互いから、そして離散的な粘着領
域４０３から離間することができる。したがって、砥粒品４００は、不連続な粘着層を含
んでおり、この粘着層は、砥粒粒子４１２と繋がった、そしてこれらに接合した複数の離
散的な粘着領域４０３を含み、さらには砥粒粒子４１２と離散的な粘着領域４０３とから
離間した離散的な形成物４０５を含む。

例示のように、一実施形態によれば、離散的な粘着領域４０３は、断面で見てそれらに
接着する砥粒粒子４１２の長さと実質的に同一である平均長さを有していてもよい。対照
的に、離散的な形成物４０３は、それらの形状およびサイズがさらに多様であってもよく
、離散的な粘着領域４０３、および砥粒粒子４１２の平均粒子サイズより大きくても小さ
くてもよい。

図５および図６にさらに示すように、砥粒品４００は、接合層４０７と基材４０１と間
の直接接触の界面を含むことができる。さらに、離散的な粘着領域４０３の周辺では、砥
粒品４００は、接合層４０７と、基材４０１と、離散的な粘着領域４０３の粘着材料との
間の直接接触を含む三重点境界も含む。さらに、離散的な形成物４０５の周辺では、砥粒
品４００は、接合層４０７と、基材４０１と、離散的な形成物４０５の材料（例えば、粘
着材料）との間の直接接触を含む三重点境界を有することができる。

本明細書の実施形態の砥粒品は、加工対象物を薄切りするのに特に適したワイヤ鋸とし
てもよい。加工対象物には、セラミック、半導体材料、絶縁体材料、ガラス、天然素材（
例えば、石）、有機材料、およびそれらの組み合わせを含むがそれらには限定されないさ
まざまな材料を挙げることができる。より詳細には、加工対象物には、酸化物、炭化物、
窒化物、鉱物、岩石、単結晶材料、多結晶材料、およびそれらの組み合わせを挙げること
ができる。少なくとも一つの実施形態では、本明細書における実施形態の砥粒品は、サフ
ァイア、石英、シリコンカーバイド、およびそれらの組み合わせの加工対象物を薄切りす
るのに適していることもある。

少なくとも一つの態様によれば、これらの実施形態の砥粒品は、特定の機械上で使用す
ることができ、従来品と比較して、向上したそして予想外の結果をもたらす特定の動作条
件で使用してもよい。特定の理論に拘束されることを望むものではないが、これら実施形
態の特徴の間にいくつかの相乗効果が存在する可能性が考えられる。

概して、砥粒品（すなわち、ワイヤ鋸）と加工対象物との互いに対する相対的な移動に
より、切断、薄切り、レンガ形状への切り出し、正方形状への切り出し、または他のいか
なる操作も実行することができる。加工対象物に対する砥粒品のさまざまな種類や向きを
利用することにより、加工対象物を、ウェーハ、レンガ形状、長方形の棒、角柱状断面な
どに分割するようにしてもよい。

これは、リール・ツー・リール（ｒｅｅｌ−ｔｏ−ｒｅｅｌ）機械を使用して実行して
もよく、この場合、移動には、第１の位置と第２の位置との間でワイヤ鋸を往復させるこ
とが含まれる。特定の実例では、第１の位置と第２の位置の間での砥粒品の移動には、直
線経路に沿って砥粒品を前後に移動させることが含まれる。ワイヤが往復運動している間
、加工対象物も動かしてもよく、例えば、加工対象物を回転させてもよい。

あるいは、振動機械を、本明細書における実施形態に係るいずれかの砥粒品と共に利用
してもよい。振動機械の使用には、加工対象物に対して砥粒品を第１の位置と第２の位置
の間で移動させることが含まれる。加工対象物は、移動、例えば回転させてもよく、さら
に加工対象物とワイヤを両方とも互いに対して同時に移動させることができる。振動機械
は、加工対象物に対するワイヤ・ガイド（ｗｉｒｅ ｇｕｉｄｅ）の前後の動きを利用す
る場合もあるが、この場合、リール・ツー・リール機械は必ずしもそのような動きを利用
するとは限らない。

いくつかの応用の場合には工程はさらに、薄切りの操作中にワイヤ鋸と加工対象物との
界面に冷却剤を提供することを含んでいてもよい。いくつかの適切な冷却剤には、水性材
料、油性材料、合成材料、およびそれらの組み合わせが挙げられる。

特定の実例では薄切りは、可変速度の操作として実行することができる。可変速度の操
作は、第１のサイクルの間ワイヤと加工対象物を互いに対して相対的に移動させ、第２の
サイクルの間ワイヤと加工対象物を互いに対して相対的に移動させることを含んでいても
よい。特に、第１のサイクルと第２のサイクルは同一であっても異なっていてもよい。例
えば、第１のサイクルは、第１の位置から第２の位置に砥粒品を移送することを含んでい
てもよく、これは特に、前方および逆方向のサイクルを通じて砥粒品を移送することを含
んでいてもよい。第２のサイクルは、第３の位置から第４の位置に砥粒品を移送すること
を含んでいてもよく、これはまた、前方および逆方向のサイクルを通じて砥粒品を移送す
ることを含んでいてもよい。第１のサイクルの第１の位置は、第２のサイクルの第３の位
置と同一とすることができ、あるいは第１の位置と第３の位置が異なっていてもよい。第
１のサイクルの第２の位置は、第２のサイクルの第４の位置と同一とすることができ、あ
るいは第２の位置と第４の位置が異なっていてもよい。

特定の実施形態によれば、本明細書における実施形態の砥粒品を可変速度のサイクル操
作において使用するということには、第１のサイクルが含まれていてもよく、このサイク
ルは、砥粒品を、開始位置から第１の方向（例えば、前方）に一時的な位置まで、そして
この一時的な位置から第２の方向（例えば後方）に移送して、同一の開始位置、または開
始位置の近くに戻すのにかかる実行時間を含むものである。そうしたサイクルは、ワイヤ
を前方に０ｍ／ｓから設定ワイヤスピードまで加速するための継続時間と、ワイヤを設定
ワイヤスピードで前方に移動させるための実行時間と、ワイヤを設定ワイヤスピードから
０ｍ／ｓまで前方に減速させるための実行時間と、ワイヤを０ｍ／ｓから設定ワイヤスピ
ードまで後方に加速させるための実行時間と、ワイヤを設定ワイヤスピードで後方に移動
させるための実行時間と、ワイヤを設定ワイヤスピードから０ｍ／ｓまで後方に減速させ
るための実行時間とを含むことができる。

特定の一実施形態によれば、第１のサイクルは、約３０秒以上、例えば約６０秒以上、
またはさらには約９０秒以上とすることができる。さらに、非限定的な一実施形態では、
第１のサイクルは約１０分以下とすることができる。第１のサイクルが上記の最小値と最
大値のいずれかの間の範囲内にある継続時間を有していてもよいことは理解されよう。

さらに別の実施形態では、第２のサイクルは、約３０秒以上、例えば約６０秒以上、ま
たはさらには約９０秒以上とすることができる。さらに、非限定的な一実施形態では、第
２のサイクルは約１０分以下とすることができる。第２のサイクルが上記の最小値と最大
値のいずれかの間の範囲内にある継続時間を有していてもよいことは理解されよう。

切断工程のサイクルの総数は変化してもよいが、約２０サイクル以上、約３０サイクル
以上、またはさらには約５０サイクル以上とすることができる。特定の実例では、サイク
ルの数は約３０００サイクル以下であってもよく、またさらには約２０００サイクル以下
であってもよい。切断操作は、約１時間以上、またはさらには約２時間以上の継続時間だ
け続けてもよい。さらには、操作に応じて、切断工程はさらに長くてもよく、例えば約１
０時間以上、またはさらには２０時間の連続的な切断であってもよい。

特定の切断操作では、本明細書におけるいずれの実施形態のワイヤ鋸も、特定の送り速
度での操作に対して特に適している場合がある。例えば、薄切り操作は、約０．０５ｍｍ
／分以上、約０．１ｍｍ／分以上、約０．５ｍｍ／分以上、約１ｍｍ／分以上、またはさ
らには約２ｍｍ／分以上の送り速度で実行することができる。さらに、非限定的な一実施
形態では、送り速度は約２０ｍｍ／分以下であってもよい。送り速度が上記の最小値と最
大値のいずれかの間の範囲内にあってもよいことは理解されよう。

少なくとも一つの切断操作に対しては、本明細書のいずれの実施形態のワイヤ鋸も、特
定のワイヤ張力での操作対して特に適している場合がある。例えば、薄切り操作は、ワイ
ヤ破断負荷の約３０％以上、例えば、ワイヤ破断負荷の約５０％以上、またはさらにはワ
イヤ破断負荷の約６０％以上のワイヤ張力で実行することができる。さらに、非限定的な
一実施形態では、ワイヤ張力は、破断負荷の約９８％以下であってもよい。ワイヤ張力が
上記の最小百分率と最大百分率のいずれかの範囲内にあってもよいことは理解されよう。

別の切断操作によれば、砥粒品は、性能向上を容易にするようなＶＷＳＲの範囲を有す
ることができる。ＶＷＳＲは可変ワイヤスピード比であって、概して式ｔ２／（ｔ１＋ｔ
３）で記述することができ、ここでｔ２は、砥粒ワイヤが前方または後方に設定ワイヤス
ピードで移動する実行時間であり、ｔ１は、砥粒ワイヤが前方または後方に０ワイヤスピ
ードから設定ワイヤスピードまで移動する実行時間であり、ｔ３は、砥粒ワイヤが前方ま
たは後方に一定のワイヤスピードから０ワイヤスピードまで移動する実行時間である。例
えば、本明細書における一実施形態に係るワイヤ鋸のＶＷＳＲの範囲は、約１以上、約２
以上、約４以上、またはさらには約８以上とすることができる。さらに、非限定的な一実
施形態では、ＶＷＳＲ率は、約７５以下、またはさらには約２０以下であってもよい。Ｖ
ＷＳＲ率が上記の最小値と最大値のいずれかの間の範囲内にあってもよいことは理解され
よう。一実施形態では、可変ワイヤスピード比の切断操作向けの例示的な機械はＭｅｙｅ
ｒ Ｂｕｒｇｅｒ ＤＳ２６５ ＤＷ Ｗｉｒｅ Ｓａｗマシンとすることができる。

特定の薄切り操作は、シリコンを含む加工対象物上で実行してもよく、シリコンは単結
晶シリコンまたは多結晶シリコンとすることができる。一実施形態によれば、一実施形態
に係る砥粒品の使用で、約８ｍ^２／ｋｍ以上、例えば、約１０ｍ^２／ｋｍ以上、約１２ｍ
^２／ｋｍ以上、またはさらには約１５ｍ^２／ｋｍ以上の寿命が実証されている。ワイヤ寿
命は、使用される砥粒ワイヤ１キロメートル当たりに生じるウェーハ面積に基づいたもの
とすることができ、生じるウェーハ面積は、ウェーハ表面の一方の側に基づいて計算され
る。こうした実例では砥粒品は、例えば、基材１キロメートル当たり約０．５カラット以
上、基材１キロメートル当たり約１．０カラット以上、基材１キロメートル当たり約１．
５カラット以上、またはさらには基材１キロメートル当たり約２．０カラット以上の特定
の砥粒粒子濃度を有していてもよい。さらにこの濃度は、基材１キロメートルあたり約２
０カラット以下、またはさらには基材１キロメートルあたり約１０カラット以下であって
もよい。砥粒粒子の平均粒子サイズは約２０ミクロン未満とすることができる。砥粒粒子
濃度が上記の最小値と最大値のいずれかの間の範囲内にあってもよいことは理解されよう
。薄切り操作は、本明細書に開示される送り速度で実行してもよい。

別の操作によれば、単結晶シリコンまたは多結晶シリコンを含むシリコン加工対象物は
、一実施形態に係る砥粒品を用いて薄切りすることができ、この砥粒品は、約０．５ｍ^２
／ｋｍ以上、例えば、約１ｍ^２／ｋｍ以上、またはさらには約１．５ｍ^２／ｋｍ以上の寿
命を有することができる。そうした実例では砥粒品は、例えば、基材１キロメートル当た
り約０．５カラット以上、基材１キロメートル当たり約１カラット以上、基材１キロメー
トル当たり少なくとも約２カラット以上、基材１キロメートル当たり少なくとも約３カラ
ット以上の特定の砥粒粒子濃度を有していてもよい。さらにその濃度は、基材１キロメー
トルあたり約３０カラット以下、またはさらには基材１キロメートルあたり約１５カラッ
ト以下であってもよい。砥粒粒子の平均粒子サイズは約２０ミクロン未満とすることがで
きる。砥粒粒子濃度が上記の最小値と最大値のいずれかの間の範囲内にあってもよいこと
は理解されよう。

薄切り操作は、約０．５ｍｍ／分以上、約１ｍｍ／分以上、約２ｍｍ／分以上、約３ｍ
ｍ／分以上の送り速度で実行してもよい。さらに非限定的な一実施形態では、送り速度は
約２０ｍｍ／分以下であってもよい。送り速度が上記最小値と最大値のいずれかの間の範
囲内にあってもよいことは理解されよう。

別の操作によれば、サファイア加工対象物を、本明細書における一実施形態の砥粒品を
使用して薄切りすることができる。サファイア加工対象物は、ｃ面サファイア、ａ面サフ
ァイア、またはｒ面サファイア材料を含んでいてもよい。少なくとも一つの実施形態につ
いては、砥粒品は、サファイア加工対象物を薄切りすることができ、約０．１ｍ^２／ｋｍ
以上、例えば、約０．２ｍ^２／ｋｍ以上、約０．３ｍ^２／ｋｍ以上、約０．４ｍ^２／ｋｍ
以上、またはさらには約０．５ｍ^２／ｋｍ以上の寿命を示すことができる。こうした実例
では砥粒品は、例えば基材１キロメートル当たり約５カラット以上、基材１キロメートル
当たり１０カラット以上、基材１キロメートル当たり約２０カラット以上、基材１キロメ
ートル当たり４０カラット以上である特定の砥粒粒子濃度を有していてもよい。さらにそ
の濃度は、基材１キロメートルあたり約３００カラット以下、またはさらには基材１キロ
メートルあたり約１５０カラット以下であってもよい。砥粒粒子の平均粒子サイズは約２
０ミクロンより大きくてもよい。砥粒粒子濃度が上記の最小値と最大値のいずれかの間の
範囲内にあってもよいことは理解されよう。

サファイアの加工対象物上での前述した薄切り操作は、約０．０５ｍｍ／分以上、例え
ば、約０．１ｍｍ／分以上、またはさらには約０．１５ｍｍ／分以上の送り速度で実行し
てもよい。さらに非限定的な一実施形態では、送り速度は約２ｍｍ／分以下であってもよ
い。送り速度が上記の最小値と最大値のいずれかの間の範囲内にあってもよいことは理解
されよう。

さらに別の態様においては砥粒品は、シリコンカーバイド、例えば単結晶シリコンカー
バイドを含む加工対象物を薄切りするのに使用してもよい。少なくとも一実施形態の場合
には砥粒品は、シリコンカーバイドの加工対象物を薄切りすることができ、約０．１ｍ^２
／ｋｍ以上、例えば、約０．２ｍ^２／ｋｍ以上、約０．３ｍ^２／ｋｍ以上、約０．４ｍ^２
／ｋｍ以上、またはさらには約０．５ｍ^２／ｋｍ以上の寿命を示すことができる。こうし
た実例では砥粒品は、例えば、基材１キロメートル当たり約１カラット以上、基材１キロ
メートル当たり２カラット以上、基材１キロメートル当たり約３カラット以上、基材１キ
ロメートル当たり４カラット以上である特定の砥粒粒子濃度を有していてもよい。さらに
その濃度は、基材１キロメートルあたり約５０カラット以下、またはさらには基材１キロ
メートルあたり約３０カラット以下であってもよい。砥粒粒子濃度が上記の最小値と最大
値のいずれかの間の範囲内にあってもよいことは理解されよう。

シリコンカーバイドの加工対象物上での前述した薄切り操作は、約０．０５ｍｍ／分以
上、例えば約０．１０ｍｍ／分以上、またはさらには約０．１５ｍｍ／分以上の送り速度
で実行してもよい。さらには非限定的な一実施形態では、送り速度は約２ｍｍ／分以下で
あってもよい。送り速度が上記の最小値と最大値のいずれかの間の範囲内にあってもよい
ことは理解されよう。

さらに別の実施形態によれば、本明細書に記載の実施形態に係る砥粒品は、特定の製造
速度で製造してもよい。本明細書に記載される砥粒品の実施形態の製造速度は、１分あた
りの基材のメートル数で表した、砥粒品形成のスピードであってもよく、砥粒品は、長尺
体を有する基材と、基材を被覆する粘着層と、粘着層を被覆し第１の砥粒粒子濃度を基材
１ｍｍあたり約１０個以上の粒子と定めた砥粒粒子と、接合層の構造とを含む。特定の実
施形態では製造速度は、毎分約１０メートル以上、例えば、毎分約１２メートル以上、毎
分約１４メートル以上、毎分約１６メートル以上、毎分約１８メートル以上、毎分約２０
メートル以上、毎分約２５メートル以上、毎分約３０メートル以上、毎分約４０メートル
以上、またはさらには毎分約６０メートル以上であってもよい。

特定の実例では、本方法を使用することにより、高濃度の砥粒粒子を有する砥粒ワイヤ
鋸を効率的に製造しやすくすることができる。例えば、上記特徴的な砥粒粒子濃度のいず
れかを有する、本明細書における実施形態の砥粒品を、前述のいずれかの製造速度で形成
するとともに、この業界の諸性能パラメータを維持するまたはこれらを凌駕することがで
きる。特定の理論に拘束されるのを望むものではないが、理論的には、粘着工程および接
合工程を別々に使用することにより、従来の電気メッキ工程など、単一ステップの付着お
よび接合工程よりも製造速度を向上させやすくすることができると言える。

本明細書における実施形態の砥粒品は、本明細書における実施形態の特徴の少なくとも
一つを伴わない従来の砥粒ワイヤ鋸と比較して、使用中の砥粒粒子の保持性が向上してい
ることを実証した。例えばこの砥粒品は、一つまたは複数の従来試料に対して、砥粒粒子
の保持性が約２％以上向上している。さらに他の実例では、砥粒粒子の保持性の向上は、
約４％以上、約６％以上、約８％以上、約１０％以上、約１２％以上、約１４％以上、約
１６％以上、約１８％以上、約２０％以上、約２４％以上、約２８％以上、約３０％以上
、約３４％以上、約３８％以上、約４０％以上、約４４％以上、約４８％以上、またはさ
らには約５０％以上とすることができる。さらに、非限定的な一実施形態では、砥粒粒子
の保持性の向上は、約１００％以下、例えば、約９５％以下、約９０％以下、またはさら
には約８０％以下とすることができる。

本明細書における実施形態の砥粒品は、本明細書の実施形態の特徴の少なくとも一つを
伴わない従来の砥粒ワイヤ鋸と比較して、砥粒粒子の保持性が向上していることを実証し
、さらに使用寿命の向上を実証した。例えば、本明細書の砥粒品は、一つまたは複数の従
来試料と比較して、使用寿命を約２％以上増加させることができる。さらに他の実例では
、本明細書における実施形態の砥粒品の使用寿命の増加は、従来品と比較して、約４％以
上、約６％以上、約８％以上、約１０％以上、約１２％以上、約１４％以上、約１６％以
上、約１８％以上、約２０％以上、約２４％以上、約２８％以上、約３０％以上、約３４
％以上、約３８％以上、約４０％以上、約４４％以上、約４８％以上、またはさらに約５
０％以上とすることができる。さらに、非限定的な一実施形態では、使用寿命の向上は、
約１００％以下、例えば、約９５％以下、約９０％以下、またはさらには約８０％以下と
することができる。

多くのさまざまな態様および実施形態が可能である。これらの態様および実施形態のい
くつかは、本明細書で説明されている。当業者は本明細書の読了時に、それらの態様およ
び実施形態が単なる例示であり、本発明の範囲を限定するものではないことを理解するで
あろう。実施形態は、以下に列挙される実施形態のいずれか一つまたは複数にしたがうも
のであってもよい。

実施形態１． 長尺体を含む基材と；
前記基材を被覆する不連続な分布の特徴を画定する複数の離散的な粘着領域であって
、前記複数の離散的な粘着領域の少なくとも一つが、４５０℃以下の融点を有する金属材
料を含む粘着領域と；
前記基材を被覆し、前記複数の離散的な粘着領域から離間した複数の離散的な形成物
と；
前記基材、複数の離散的な粘着領域、および複数の離散的な形成物を被覆する接合層
とを含む、砥粒品。

実施形態２． 長尺体を含む基材と；
前記基材を被覆する金属材料を含む複数の離散的な粘着領域であって、少なくとも一
つの離散的な粘着領域が、別の離散的な粘着領域から分離し、少なくとも一つの砥粒粒子
が、少なくとも一つの離散的な粘着領域と繋がっている粘着領域と、
前記複数の離散的な粘着領域、前記少なくとも一つの砥粒粒子を被覆し、前記基材の
少なくとも一部分に直接接触している接合層とを含む、砥粒品。

実施形態３． 長尺体を含む基材と；
前記基材を被覆する複数の離散的な粘着領域であって、前記複数の離散的な粘着領域
のそれぞれの間に間隙領域を画定する粘着領域と；
前記複数の離散的な粘着領域を被覆する砥粒粒子と；
前記基材を被覆し、前記複数の離散的な粘着領域および前記砥粒粒子から離間した複
数の離散的な形成物とを含む、砥粒品。

実施形態４． 前記複数の離散的な粘着領域が４５０℃以下の融点を有する金属材料を
含む、実施形態２および３のいずれか一つに記載の砥粒品。

実施形態５． 前記複数の離散的な粘着領域が１００℃以上の融点を有する金属材料を
含む、実施形態１および４のいずれか一つに記載の砥粒品。

実施形態６． 前記複数の離散的な粘着領域うちの少なくとも一つの前記離散的な粘着
領域が、遷移金属元素の合金を含む金属材料を含み、少なくとも一つの前記離散的な粘着
領域がさらに、鉛、銀、銅、亜鉛、チタン、モリブデン、クロム、鉄、マンガン、コバル
ト、ニオブ、タンタル、タングステン、パラジウム、白金、金、ルテニウム、及びそれら
の組み合わせからなる金属の群から選択される金属を含み、少なくとも一つの前記離散的
な粘着領域がハンダ材料を含む、実施形態１、２、および３のいずれか一つに記載の砥粒
品。

実施形態７． 前記ハンダ材料がスズを含む、実施形態６に記載の砥粒品。

実施形態８． 前記ハンダ材料がスズから本質的になる、実施形態６に記載の砥粒品。

実施形態９． 前記基材を被覆し前記複数の離散的な粘着領域から離間した複数の離散
的な形成物をさらに含む、実施形態２に記載の砥粒品。

実施形態１０． 複前記数の離散的な形成物うちの少なくとも一つの前記離散的な形成
物が金属材料を含む、実施形態１、３、および９のいずれか一つに記載の砥粒品。

実施形態１１． 前記複数の離散的な形成物のうちの少なくとも一つの前記離散的な形
成物が、１００℃以上かつ４５０℃以下の融点を有する金属材料を含む、実施形態１、３
、および９のいずれか一つに記載の砥粒品。

実施形態１２． 前記複数の離散的な形成物のうちの少なくとも一つの前記離散的な形
成物がハンダ材料を含む、実施形態１、３、および９のいずれか一つに記載の砥粒品。

実施形態１３． 前記複数の離散的な形成物のうちの少なくとも一つの前記離散的な形
成物がスズを含む、実施形態１、３および９のいずれか一つに記載の砥粒品。

実施形態１４． 前記複数の離散的な形成物のうちのそれぞれの前記複数の離散的な形
成物がハンダ材料を含む、実施形態１、３、および９のいずれか一つに記載の砥粒品。

実施形態１５． 前記複数の離散的な形成物のうちの少なくとも一つの前記離散的な形
成物が、前記複数の離散的な粘着領域の材料と実質的に同一の材料を含む、実施形態１、
３、および９のいずれか一つに記載の砥粒品。

実施形態１６． それぞれの前記離散的な形成物が前記基材に直接接合している、実施
形態１、３、および９のいずれか一つに記載の砥粒品。

実施形態１７． 前記複数の離散的な形成物が、前記基材の表面上に不規則に分布して
いる、実施形態１、３、および９のいずれか一つに記載の砥粒品。

実施形態１８． 前記複数の離散的な形成物の間に延びて存在し前記複数の離散的な形
成物を互いから切り離し、さらには前記複数の離散的な形成物を前記複数の離散的な粘着
領域から切り離す間隙領域をさらに含む、実施形態１、３、および９のいずれか一つに記
載の砥粒品。

実施形態１９． 前記複数の離散的な形成物が概して丸い形状を有する、実施形態１、
３、および９のいずれか一つに記載の砥粒品。

実施形態２０． 前記基材が本質的にバリア層を含まない、実施形態１、２、および３
のいずれか一つに記載の砥粒品。

実施形態２１． 前記基材が、被膜形成されていないワイヤである、実施形態１、２、
および３のいずれか一つに記載の砥粒品。

実施形態２２． 前記基材が金属ワイヤを含み、金属ワイヤは外面にバリア層を本質的
に含まない、実施形態１、２、および３のいずれかに記載の砥粒品。

実施形態２３． 前記基材が金属ワイヤを含み、金属ワイヤが、外面を被覆する少なく
とも一つのバリア層を有し、前記バリア層が、銅、真鍮、ニッケル、またはそれらの組み
合わせの群から選択される金属を含む、実施形態１、２、および３のいずれか一つに記載
の砥粒品。

実施形態２４． 前記複数の離散的な粘着領域が、前記基材の表面上に不規則に分布し
ている、実施形態１、２、および３のいずれか一つに記載の砥粒品。

実施形態２５． 前記複数の離散的な粘着領域を被覆する砥粒粒子をさらに含む、実施
形態１および２のいずれか一つに記載の砥粒品。

実施形態２６． 前記砥粒粒子が、酸化物、炭化物、窒化物、ホウ化物、酸窒化物、酸
ホウ化物、ダイヤモンド、及びそれらの組み合わせの群から選択される材料を含む、実施
形態３および２５のいずれか一つに記載の砥粒品。

実施形態２７． 前記砥粒粒子が超砥粒材料を含む、実施形態３および２５のいずれか
一つに記載の砥粒品。

実施形態２８． 前記砥粒粒子がダイヤモンドを含む、実施形態３および２５のいずれ
か一つに記載の砥粒品。

実施形態２９． 前記砥粒粒子が、約１０ＧＰａ以上のＶｉｃｋｅｒｓ硬度を有する材
料を含む、実施形態３および２５のいずれか一つに記載の砥粒品。

実施形態３０． 前記複数の離散的な粘着領域を被覆する接合層をさらに含む、実施形
態３に記載の砥粒品。

実施形態３１． 前記接合層の少なくとも一部分が前記基材に直接接合している、実施
形態１、２、および３０のいずれか一つに記載の砥粒品。

実施形態３２． 前記接合層の少なくとも一部分が、前記複数の離散的な粘着領域と複
数の離散的な形成物との間の前記間隙領域において、前記基材に直接接合している、実施
形態１、２、および３０のいずれか一つに記載の砥粒品。

実施形態３３． 前記接合層の少なくとも一部分が、前記複数の離散的な粘着領域と複
数の離散的な形成物とに直接接合している、実施形態１、２、および３０のいずれか一つ
に記載の砥粒品。

実施形態３４． 前記接合層が、金属、合金、サーメット、セラミックス、複合材料、
およびこれらの組み合わせからなる材料の群から選択される材料を含み、前記接合層は遷
移金属元素を含み、前記接合層は遷移金属元素の合金を含み、前記接合層は、鉛、銀、銅
、亜鉛、スズ、チタン、モリブデン、クロム、鉄、マンガン、コバルト、ニオブ、タンタ
ル、タングステン、パラジウム、パラジウム、白金、金、ルテニウム、およびそれらの組
み合わせからなる金属の群から選択される金属を含み、前記接合層はニッケルを含み、前
記接合層は本質的にニッケルからなる、実施形態１、２、および３０のいずれか一つに記
載の砥粒品。

実施形態３５． 前記基材の長さ１キロメートル当たりのグラム数として測定して、２
ｇ／ｋｍ以下、１ｇ／ｋｍ以下、０．８ｇ／ｋｍ以下、０．６ｇ／ｋｍ以下、０．４ｇ／
ｋｍ以下、０．２ｇ／ｋｍ以下、０．１ｇ／ｋｍ以下、０．０８ｇ／ｋｍ以下、０．０６
ｇ／ｋｍ以下、０．０４ｇ／ｋｍ以下、０．０２ｇ／ｋｍ以下、０．０１ｇ／ｋｍ以下で
ある、前記複数の離散的な粘着領域および複数の離散的な形成物における金属材料の含有
量（Ｃｍｍ）をさらに含む、実施形態１、２、および３のいずれか一つに記載の砥粒品。

実施形態３６． 前記基材の長さ１キロメートル当たりのグラム数として測定して、０
．００１ｇ／ｋｍ以上、または０．００２ｇ／ｋｍ以上、または０．００４ｇ／ｋｍ以上
、または０．００６ｇ／ｋｍ以上、または０．００８ｇ／ｋｍ以上、または０．０１ｇ／
ｋｍ以上、または０．０２ｇ／ｋｍ以上、または０．０４ｇ／ｋｍ以上、または０．０６
ｇ／ｋｍ以上、または０．０８ｇ／ｋｍ以上、または０．０１ｇ／ｋｍ以上である、前記
複数の離散的な粘着領域および複数の離散的な形成物における金属材料の含有量（Ｃｍｍ
）をさらに含む、実施形態１、２、および３のいずれか一つに記載の砥粒品。

実施形態３７． 前記基材の長さ１キロメートル当たりのグラム数で測定した前記砥粒
粒子の含有量（Ｃａｐ）と、前記基材の長さ１キロメートル当たりのグラム数で測定した
、前記複数の離散的な粘着領域および複数の離散的な形成物における金属材料の含有量（
Ｃｍｍ）とをさらに含み、１以下、または０．９以下、または０．８以下、または０．７
以下、または０．６以下、または０．５以下、または０．４以下、または０．３以下、ま
たは０．２以下、または０．１８以下、または０．１６以下、または０．１５以下、また
は０．０１４以下、または０．１３以下、または０．１２以下、または０．１１以下、ま
たは０．１以下、または０．０９以下、または０．０８以下、または０．０７以下、また
は０．０６以下、または０．０５以下、または０．０４以下、または０．０３以下、また
０．０２以下である比（Ｃｍｍ／Ｃａｐ）をさらに含む、実施形態１、２、および３のい
ずれか一つに記載の砥粒品。

実施形態３８． 前記基材の長さ１キロメートル当たりのグラム数で測定した前記砥粒
粒子の含有量（Ｃａｐ）と、前記基材の長さ１キロメートル当たりのグラム数で測定した
、前記複数の離散的な粘着領域および複数の離散的な形成物における金属材料の含有量（
Ｃｍｍ）とをさらに含み、０．００２以上、または０．００４以上、または０．００６以
上、または０．００８以上、または０．０１以上、または０．０２以上、または０．０３
以上、または０．０４以上、または０．０５以上、または０．０６以上、または０．０７
以上、または０．０８以上、または０．０９以上、または０．１以上、または０．１２以
上、または０．１４以上、または０．１６以上、または０．１８以上、または０．２以上
、または０．３以上、または０．４以上、または０．５以上、または０．６以上、または
０．７以上、または０．８以上、または０．９以上である比（Ｃｍｍ／Ｃａｐ）をさらに
含む、実施形態１、２、および３のいずれか一つに記載の砥粒品。

実施形態３９． 基材１ｍｍ当たり１０個以上、基材１ｍｍ当たり２０個以上、基材１
ｍｍ当たり３０個以上、かつ基材１ｍｍ当たり８００個以下の砥粒粒子濃度をさらに含む
、実施形態１、２、および３のいずれか一つに記載の砥粒品。

実施形態４０． 前記基材１キロメートル当たり約０．５カラット以上、基材１キロメ
ートル当たり約１．０カラット以上、基材１キロメートル当たり約１．５カラット以上、
かつ基材１キロメートル当たり約３０．０カラット以下の砥粒粒子濃度をさらに含む、実
施形態１、２、および３のいずれかに記載の砥粒品。

実施形態４１． 長尺体を有する基材を、砥粒粒子と、粘着材料を含む微粒子とを含む
混合物に通して移送することと；
前記砥粒粒子および微粒子の少なくとも一部分を前記基材に付着させることと；
前記基材を処理して砥粒品プリフォームを形成することとを含む、砥粒品を形成する
方法であって、
砥粒品プリフォームが、前記基材を被覆する複数の離散的な粘着領域であって、それ
ぞれの前記離散的な粘着領域の間に間隙領域を画定する粘着領域と；
前記複数の離散的な粘着領域を被覆する砥粒粒子と；
前記基材を被覆し、前記複数の離散的な粘着領域および前記砥粒粒子から離間した複
数の離散的な形成物とを含む、砥粒品を形成する方法。

実施形態４２． 前記混合物が、前記混合物の全重量に対して５重量％以上かつ８０重
量％以下の前記砥粒粒子を含む、実施形態４１に記載の方法。

実施形態４３． 前記混合物が、前記粘着材料を含む前記微粒子を含み、前記微粒子が
、前記混合物の全重量に対して０．２重量％以上かつ２０重量％以下である、実施形態４
１に記載の方法。

実施形態４４． 前記砥粒粒子が、２ミクロン以上かつ８０ミクロン以下を含む範囲内
にある平均粒子サイズ（ＰＳａ）を有する、実施形態４１に記載の方法。

実施形態４５． 前記微粒子が、０．０１ミクロン以上かつ２５ミクロン以下を含む範
囲内にある平均粒子サイズ（ＰＳｐ）を含む、実施形態４１に記載の方法。

実施形態４６． 前記砥粒粒子が平均粒子サイズ（ＰＳａ）を有し、前記微粒子が平均
粒子サイズ（ＰＳｐ）を含み、前記混合物が、１以下、または０．９以下、または０．８
以下、または０．７以下、または０．６以下、または０．５以下、または０．４以下、ま
たは０．３以下、または０．２以下、または０．１８以下、または０．１６以下、または
０．１５以下、または０．０１４以下、または０．１３以下、または０．１２以下、また
は０．１１以下、または０．１以下、または０．０９以下、または０．０８以下、または
０．０７以下、または０．０６以下、または０．０５以下、または０．０４以下、または
０．０３以下、または０．０２以下である比（ＰＳｐ／ＰＳａ）を含む、実施形態４１に
記載の方法。

実施形態４７． 前記砥粒粒子が平均粒子サイズ（ＰＳａ）を有し、前記微粒子が平均
粒子サイズ（ＰＳｐ）を含み、前記混合物が、０．０１以上、または０．０２以上、また
は０．０３以上、または０．０４以上、または０．０５以上、または０．０６以上、また
は０．０７以上、または０．０８以上、または０．０９以上、または０．１以上、または
０．１１以上、または０．１２以上、または０．１３以上、または０．１４以上、または
０．１５以上、または０．１６以上、または０．１７以上、または０．１８以上、または
０．１９以上、または０．２以上、または０．３以上、または０．４以上、または０．５
以上、または０．６以上、または０．７以上、または０．８以上、または０．９以上であ
る比（ＰＳｐ／ＰＳａ）を含む、実施形態４１に記載の方法。

実施形態４８． 処理が、１００℃以上かつ４５０℃以下を含む範囲内の温度に前記プ
リフォームを加熱することを含む、実施形態４１の方法。

実施形態４９． 前記混合物がフラックスを含む、実施形態４１に記載の方法。

実施形態５０． 前記混合物が、前記砥粒粒子および前記微粒子のための担体を含むス
ラリーであって、前記担体が水を含む、実施形態４１に記載の方法。

実施形態５１． 前記基材および前記砥粒粒子を被覆する接合層を形成することをさら
に含み、前記接合層が堆積工程により形成され、前記堆積工程が、メッキ、電気メッキ、
浸漬、噴霧、印刷、被膜形成、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、実
施形態４１に記載の方法。

実施形態５２． 前記付着の工程が、１℃以上かつ３００℃以下を含む範囲内の温度で
混合物から前記砥粒粒子と前記微粒子を付着させることを含む、実施形態４１に記載の方
法。

実施形態５３． 約０．０２５以上かつ約０．２５以下である比（ＰＳｐ／ＰＳａ）を
さらに含む、実施形態１、２、および３のいずれか一つに記載の砥粒品。

実施形態５４． 約０．０２５以上かつ約０．２５以下である比（Ｃｐ／Ｃａｐ）をさ
らに含む、実施形態１、２、および３のいずれか一つに記載の砥粒品。

実施形態５５． ０．００２以上かつ１以下、０．０１以上かつ０．５以下、０．０２
５以上かつ０．２５以下である比（Ｃｍｍ／Ｃａｐ）をさらに含む、実施形態１、２、お
よび３のいずれか一つに記載の砥粒品。

実施形態５６． 約５０％以下、約４５％以下、約４０％以下、約３５％以下、約３０
％以下、約２５％以下、約２０％以下、約１５％以下、約１０％以下、約５％以下である
ＴＭｃをさらに含む、実施形態１、２、および３のいずれか一つに記載の砥粒品。

実施形態５７． 約０．０１％以上、約０．１％以上、および約１％以上であるＴＭｃ
をさらに含む、実施形態１、２、および３のいずれか一つに記載の砥粒品。

実施形態５８． 約６０％以下、例えば約５０％以下、約４０％以下、約３０％以下、
約２０％以下、またはさらには約１０％以下であるＡＰｓａをさらに含む、実施態様１、
２、および３のいずれか一つに記載の砥粒品。

ある長さの高強度炭素鋼線を、基材として取得する。高強度炭素鋼線は、真鍮被膜層お
よび約１７５ミクロンの平均径を有する。このワイヤを混合物に通して移送するが、混合
物は、ＡＢＣ Ｗａｒｒｅｎ Ｓｕｐｅｒａｂｒａｓｉｖｅｓ製の２０％Ｎｉ被覆ミクロ
ンダイヤモンドとして市販され約３５マイクロメートルの平均粒子サイズを有する約４０
重量％のダイヤモンドと、Ａｔｌａｎｔｉｃ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ
製のＳＮ−１０１スズ粉末として市販され１〜５マイクロメートルの平均粒子サイズを有
する約２重量％のスズ微粒子材料と、ＺｎＣｌフラックスを含む約１０重量％の添加剤と
を含む。混合物はまた、粘度調整剤の形態で添加剤を含んでおり、この粘度調整剤は、混
合物が室温で３〜５センチポアズの粘度を示すようにするには十分な量で存在した。ワイ
ヤは、約２０〜３０ｍ／分の速度で移送する。

ワイヤを混合物から鉛直に引き出し、このさいにダイヤモンド、微粒子、およびフラッ
クスをワイヤに付着させ、この構造を摂氏２２０〜２８０℃の範囲の温度で０．２〜０．
５秒の継続時間の間、加熱して、砥粒品プリフォームを形成する。

その後、砥粒品プリフォームを１０％スルファミン酸で洗浄した後、脱イオン水ですす
ぐ。すすいだ物品にニッケルを電気メッキして、砥粒粒子と基材の一部分とに直接接触し
て被覆する接合層を形成する。図４〜６は、実施例１の工程から形成された砥粒品の画像
を含む。

試料砥粒ワイヤＳ１を、本明細書に記載の実施形態に従って形成した。試料砥粒ワイヤ
Ｓ１用に、ある長さの高強度炭素鋼線を基材として取得した。３０ミクロンから５０ミク
ロンの間の平均粒子サイズを有するダイヤモンドグレインを、離散的なＳｎ粘着領域（す
なわち、ワイヤ表面の粘着材料の不連続な分布）を使用し、本明細書に記載の実施形態に
したがって、ワイヤに付着させた。ダイヤモンドグレイン、離散的なＳｎ粘着領域、およ
び露出したワイヤ表面を洗浄し、１０ミクロンの厚さを有するＮｉ接合層の被膜を形成し
た。図７Ａは、試料砥粒ワイヤＳ１の断面画像を含む。

比較を目的として、比較試料砥粒ワイヤＣＳ１を形成した。比較試料砥粒ワイヤＣＳ１
用に、ある長さの高強度炭素鋼線を基材として取得した。３０ミクロンから５０ミクロン
の間の平均粒子サイズを有するダイヤモンドグレインを、Ｓｎ粘着材料の連続的な層を使
用してワイヤに付着させた。ダイヤモンドグレインおよびＳｎ粘着層を洗浄し、１０ミク
ロンの厚さを有するＮｉ接合層の被膜を形成した。図７Ｂは、試料砥粒ワイヤＳ１の断面
画像を含む。

被膜密着性試験を、図８に示す実験設定にしたがって実行した。図８に示すように、試
料砥粒ワイヤ８００（例えば、試料砥粒ワイヤＳ１またはＣＳ１）を、顎面８１５を有す
る２つの締め具８１０に通して引く。顎面８１５は角度が付いていて、それらの上縁が試
料砥粒ワイヤ８００に接触するようになっている。その後、試料砥粒ワイヤ８００上のＮ
ｉ接合の密着強度を評価するため、試料砥粒ワイヤ８００を２つの締め具８１０に通して
引っ張るさいに、空気圧コントローラを使用して締め付け圧を系統的に増加させる。

比較試料砥粒ワイヤＣＳ１の場合、Ｎｉ接合は、２０ｐｓｉの締め付け圧で砥粒ワイヤ
の表面からはずれた。図９Ａは、密着試験後の比較試料砥粒ワイヤＣＳ１の画像を含み、
Ｎｉ接合がワイヤの表面からはずれているのを示すものである。

試料砥粒ワイヤＳ１のＮｉ接合は、締め付け圧が２０ｐｓｉではワイヤの表面に密着し
たままであった。図９Ｂは、密着試験後の試料砥粒ワイヤＳ１の画像を含み、Ｎｉ接合層
は無傷で、被膜表面上に小さなひっかき傷しかないのを示すものである。図９Ａおよび図
９Ｂの比較を通じて示されたように、砥粒ワイヤ試料Ｓ１上のＮｉ接合は、砥粒ワイヤ試
料ＣＳ１上のＮｉ接合と比較して、基材へのより良好な密着性を有していた。

試料砥粒ワイヤＳ２を、本明細書に記載の実施形態にしたがって形成した。試料砥粒ワ
イヤＳ２用に、ある長さの高強度炭素鋼線を基材として取得する。８ミクロンから１２ミ
クロンまでの平均粒子サイズを有するダイヤモンドグレインを、離散的なＳｎ粘着領域（
すなわち、ワイヤ表面の粘着材料の不連続な分布）を使用し、本明細書に記載の実施形態
にしたがって、ワイヤに付着させた。ダイヤモンドグレイン、離散的なＳｎ粘着領域、お
よび露出したワイヤ表面を洗浄し、４ミクロンの厚さを有するニッケル接合層の被膜を形
成した。

比較を目的として、比較試料砥粒ワイヤＣＳ２を形成した。比較試料砥粒ワイヤＣＳ２
用に、ある長さの高強度炭素鋼線を基材として取得する。８ミクロンから１２ミクロンの
間の平均粒子サイズを有するダイヤモンドグレインを、連続的な層のＳｎ粘着材料を使用
してワイヤに付着させた。ダイヤモンドグレインおよびＳｎ粘着層を洗浄し、４ミクロン
の厚さを有するＮｉ接合層の被膜を形成した。

シリコン切断試験を、Ｍｅｙｅｒ Ｂｕｒｇｅｒ ＤＳ ２７１ワイヤ鋸で実行した。
試験条件を、以下の表１に列挙する。

試料砥粒ワイヤＳ２および比較試料砥粒ワイヤＣＳ２のワイヤたわみ性能を、２００ｍ
ｍシリコン・インゴット全体の４箇所の異なる場所で測定した。図１０は、４箇所の測定
場所における試料砥粒ワイヤＳ２と比較試料砥粒ワイヤＣＳ２の定常状態でのワイヤたわ
みのプロットを含む。概して、ワイヤ鋸の性能において、定常状態でのワイヤたわみは小
さい方が好ましいが、それは、作業材料上での切断がさらに効果的になると考えられるか
らである。図１０に示すように、試料砥粒ワイヤＳ２は、加工対象物全体の４箇所すべて
の測定箇所で、生じた定常状態でのワイヤたわみが比較試料砥粒ワイヤＣＳ２よりも小さ
かった。

３つの試料砥粒ワイヤＳ３、Ｓ４、およびＳ５を、浸漬塗膜工程を使用して形成した。

試料砥粒ワイヤＳ３は、約１００ミクロンの厚さを有する真鍮被膜鋼線を使用して形成
した。このワイヤを６％塩酸塩溶液で前処理して、ワイヤの表面上の過剰な酸化物を除去
した。次いでコアワイヤを、スラリー混合物に通して浸漬塗膜したが、この混合物は、２
〜５ミクロンのＳｎ粉末５グラム、８〜１６ミクロンのダイヤモンドグレイン１００グラ
ム、塩酸塩、塩化亜鉛、グリセリン、および水であった。次いで、被膜形成したワイヤを
加熱して、ダイヤモンドグレインをワイヤに付着させ、熱酸および水浴を用いて洗浄した
。次いで、被膜形成したワイヤに、４ミクロンの厚さを有するニッケル接合層を電気メッ
キした。

スラリー中の粘着材料が充分でなかったせいで、試料砥粒ワイヤＳ３に首尾よく粘着し
たダイヤモンドグレインは最低限であり、このため、このワイヤは最終的に使用不可能に
なった。

試料砥粒ワイヤＳ４を、約１００ミクロンの厚さを有する真鍮被膜鋼線を使用して形成
した。このワイヤを６％塩酸塩溶液で前処理して、ワイヤの表面上の過剰な酸化物を除去
した。次いでコアワイヤを、スラリー混合物に通して浸漬塗膜したが、この混合物は、２
〜５ミクロンのＳｎ粉末４０グラム、８〜１６ミクロンのダイヤモンドグレイン１００グ
ラム、塩酸塩、塩化亜鉛、グリセリン、および水であった。次いで、被膜形成したワイヤ
を加熱して、ダイヤモンドグレインをワイヤに付着させ、熱酸および水浴を用いて洗浄し
た。次いで、被膜形成したワイヤに、４ミクロンの厚さを有するニッケル接合層を電気メ
ッキした。

試料砥粒ワイヤＳ４の目視検査により、ダイヤモンドグレインがワイヤに首尾よく付着
し、電気メッキされたニッケルの被膜が形成されているのが示された。図１１Ａは、試料
砥粒ワイヤＳ４の表面ＳＥＭ画像を含む。図１１Ａに示すように、ダイヤモンドグレイン
の凝集物が観測された。特定の理論に拘束されるのを好むものではないが、ダイヤモンド
グレインの凝集は、Ｓｎ粉末の粒子サイズが最適でないこととスラリー中のＳｎ粉末濃度
が最適でないことに起因して発生したと考えられる。

試料砥粒ワイヤＳ５を、約１００ミクロンの厚さの真鍮被膜鋼線を使用して形成した。
ワイヤを６％塩酸塩溶液で前処理して、ワイヤの表面上の過剰な酸化物を除去した。次い
でコアワイヤを、スラリー混合物に通して浸漬塗膜したが、この混合物は、１〜２ミクロ
ンのＳｎ粉末１０グラム、８〜１６ミクロンのダイヤモンドグレイン１００グラム、塩酸
塩、塩化亜鉛、グリセリン、および水であった。次いで、被膜形成したワイヤを加熱して
、ダイヤモンドグレインをワイヤに付着させ、熱酸および水浴を用いて洗浄した。次いで
、被膜形成したワイヤに、４ミクロンの厚さを有するニッケル接合層を電気メッキした。

試料砥粒ワイヤＳ５の目視検査により、ダイヤモンドグレインがワイヤに首尾よく付着
し、電気メッキされたニッケルの被膜が形成されているのが示された。図１１Ｂは、試料
砥粒ワイヤＳ４の表面ＳＥＭ画像を含む。図１１Ｂに示すように、ダイヤモンドグレイン
は、ワイヤの表面上に一様に分布しており、凝集はわずかであった。

比較を目的として、比ＰＳｐ／ＰＳａ、比Ｃｐ／Ｃａｐ、比Ｃｍｍ／Ｃａｐ、ＴＭｃ、
およびＡＰｓａを、試料砥粒ワイヤＳ４およびＳ５について本明細書に記載の手順にした
がって測定し計算した。試料砥粒ワイヤＳ４およびＳ５のこれらの測定結果を、以下の表
２に要約する。

表２：試料測定

他に定義のない限り、本明細書で使用されるあらゆる技術的そして科学的用語は、本発
明が属する技術分野の当業者によって一般に理解されているものと同一の意味を有する。
材料、方法、および例は、例示的なものに過ぎず、制限を意図するものではない。ここに
記載のない限りでは、特定の材料および加工動作に関する詳細の多くは従来のものであり
、本構造に関する技術および対応する製造技術を範囲とする参考書籍および他の情報源に
見出される場合がある。

上記に開示された主題は、例示のためであって限定のためではないと見なされるもので
あり、添付の「特許請求の範囲」は、本発明の真の範囲内に収まるそうした変更、強化、
およびその他の実施形態すべてを網羅することを意図したものである。したがって本発明
の範囲は、以下の「特許請求の範囲」およびその均等物の最大限許容できる解釈によって
、法律で認められる最大限広く決定されるものであって、前述の詳細な記載によって限定
または制限されないものとする。

「要約書」は、特許法を遵守するものと規定され、「特許請求の範囲」の意味または範
囲を解釈または制限するために使用されるものではないとの理解のもとで提示される。さ
らに、前記の「図面の詳細な説明」では、さまざまな特徴は、開示を効率的にすることを
目的として、ひとつにまとめてもよいし、単一の実施形態として記載してもよい。特許請
求された実施形態には各請求項に明示的に記載されている以上の特徴が要求されていると
する意図を、この開示が反映しているとは解釈されないものとする。むしろ、以下の特許
請求の範囲に反映されているとおり、進歩性のある主題は、開示されたいずれかの実施形
態の全特徴未満となるよう指示される場合がある。したがって、以下の特許請求の範囲は
、各特許請求の範囲が、特許請求された主題を個別に定めるものとしてそれ自体で独立し
つつ、「図面の詳細な説明」に取り込まれている。

Claims (9)

1. 長尺体を含む基材と；
   前記基材を被覆し、複数の離散的な粘着領域の前記離散的な粘着領域のそれぞれの間に間隙領域を画定する前記複数の離散的な粘着領域と；
   前記複数の離散的な粘着領域を被覆する砥粒粒子と；
   前記基材を被覆し、前記複数の離散的な粘着領域および前記砥粒粒子から離間し、砥粒粒子を含まない複数の離散的な形成物とを含む、砥粒品。
2. 前記複数の離散的な粘着領域が、４５０℃以下の融点を有する金属材料を含む、請求項１に記載の砥粒品。
3. 前記複数の離散的な粘着領域が、少なくとも１００℃の融点を有する金属材料を含む、請求項１に記載の砥粒品。
4. 前記複数の離散的な粘着領域のうちの少なくとも一つの前記離散的な粘着領域が、遷移金属元素の合金を含む金属材料を含む、請求項１に記載の砥粒品。
5. 少なくとも一つの前記離散的な粘着領域がハンダ材料を含み、前記ハンダ材料がスズを含む、請求項１に記載の砥粒品。
6. 前記ハンダ材料がスズから本質的になる、請求項５に記載の砥粒品。
7. 前記複数の離散的な形成物のうちの少なくとも一つの前記離散的な形成物が金属材料を含む、請求項１に記載の砥粒品。
8. 前記複数の離散的な形成物のうちの少なくとも一つの前記離散的な形成物が、少なくとも１００℃で、４５０℃以下の融点を有する金属材料を含む、請求項１に記載の砥粒品。
9. 前記複数の離散的な形成物のうちの少なくとも一つの前記離散的な形成物が、ハンダ材料を含む、請求項１に記載の砥粒品。