JPS59182027A - 精密研磨加工方法 - Google Patents
精密研磨加工方法Info
- Publication number
- JPS59182027A JPS59182027A JP58053742A JP5374283A JPS59182027A JP S59182027 A JPS59182027 A JP S59182027A JP 58053742 A JP58053742 A JP 58053742A JP 5374283 A JP5374283 A JP 5374283A JP S59182027 A JPS59182027 A JP S59182027A
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- JP
- Japan
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- polishing
- polished
- polished material
- voltage
- aluminum
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- Pending
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
- B24B37/04—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces
- B24B37/07—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces characterised by the movement of the work or lapping tool
- B24B37/08—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces characterised by the movement of the work or lapping tool for double side lapping
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、磁気ディスク、光ディスクなどに利用する側
斜の平坦な面を形成する技術に関し、詳しくは」二記8
料の湿式研磨加工方法に関するものである。
斜の平坦な面を形成する技術に関し、詳しくは」二記8
料の湿式研磨加工方法に関するものである。
ところで、アルミニウムおよびアルミニウム合金等の被
研磨面の平滑性の必要な理由としては、たとえば磁気デ
ィスクにおいては表面の磁気媒体の厚さの1/10〜V
20の面粗さ以下でないと均一な磁気記録面として不適
当なためである。また、光ディスクにおいても反射面の
均一性が1μmψオーダーのスポットを利用するような
場合、当然反射面として必要な特性である。さらに磁気
ディスクにおいては高記憶密度化が進み、この場合磁性
媒体の厚みは0,2〜0.7μm程度が目標とされ被研
磨面の平滑度は益々高度なものが要求されるに至ってい
る。
研磨面の平滑性の必要な理由としては、たとえば磁気デ
ィスクにおいては表面の磁気媒体の厚さの1/10〜V
20の面粗さ以下でないと均一な磁気記録面として不適
当なためである。また、光ディスクにおいても反射面の
均一性が1μmψオーダーのスポットを利用するような
場合、当然反射面として必要な特性である。さらに磁気
ディスクにおいては高記憶密度化が進み、この場合磁性
媒体の厚みは0,2〜0.7μm程度が目標とされ被研
磨面の平滑度は益々高度なものが要求されるに至ってい
る。
このような要求に対応するため、特公昭56−3969
9号では、Fe、Si、Mn等の不純物が金属間化合物
や非金属介在物を作りN密研磨加工時におけるビット状
欠陥の原因となることを避けるため、これら不純吻合Y
illを極力低くした合金及びその製造法を提案してい
るが、本願は上記不純物があってもビット状欠陥をほと
んと生じないアルミニウム等の精密研磨加工方法を提案
するものである。
9号では、Fe、Si、Mn等の不純物が金属間化合物
や非金属介在物を作りN密研磨加工時におけるビット状
欠陥の原因となることを避けるため、これら不純吻合Y
illを極力低くした合金及びその製造法を提案してい
るが、本願は上記不純物があってもビット状欠陥をほと
んと生じないアルミニウム等の精密研磨加工方法を提案
するものである。
湿式研磨加工法においては、アルミニウムまたはアルミ
ニウム合金は硬度が低いことと、砥粒を含む水溶液が通
常アルカリ性であって、これが研磨面に化学的な腐食作
用を起し、小さな腐食孔を形成する。ちなみにボリシン
グにアルミナ微細粉子を使用する場合には製造時にNa
、Oα3〜0.5wt、%程度の混入は避けられないた
めへこれを含む懸溺敲はアルカリ性となる。この状態に
おいて砥粒によって機械的に削られたアルミニウムまた
はアルミニウム合金の処女面は活性化しており、容易に
腐食される。もちろん、後述の実施例に示す如く酸性と
した場合も同様である。
ニウム合金は硬度が低いことと、砥粒を含む水溶液が通
常アルカリ性であって、これが研磨面に化学的な腐食作
用を起し、小さな腐食孔を形成する。ちなみにボリシン
グにアルミナ微細粉子を使用する場合には製造時にNa
、Oα3〜0.5wt、%程度の混入は避けられないた
めへこれを含む懸溺敲はアルカリ性となる。この状態に
おいて砥粒によって機械的に削られたアルミニウムまた
はアルミニウム合金の処女面は活性化しており、容易に
腐食される。もちろん、後述の実施例に示す如く酸性と
した場合も同様である。
また、アルミニウムおよびその合金(こは除去困難な不
純物としてFe 、 Si 、 Mllその他を多く含
んで才6す、マトリックス中に金属間化合物および介在
物として存在する。これら金属間化合物や介在物の粒界
は前記効果と相まって、湿式研磨加工中に腐食を受は易
い部分となっている。この理由について、さきに発明者
らは、研磨工具と被研磨月間に、?l1iI式研磨加工
法では従来考庁されなかった静電気が発生し、この静電
気により局部電流が生起して前記析出物を活性溶解し、
ピッ1−獣欠陥を形成することを見出し、研磨加工中、
静電気を接地して除くことによりビット駄欠陥の発生抑
止に成功した。本発明においては、研磨工具と被研磨第
2間に電圧を印加して静電気の発生を抑え、また局部的
腐食電流の発生を抑えることによって、溝式研磨加工の
際のピッ1〜状欠陥の発生を防止するものである。
純物としてFe 、 Si 、 Mllその他を多く含
んで才6す、マトリックス中に金属間化合物および介在
物として存在する。これら金属間化合物や介在物の粒界
は前記効果と相まって、湿式研磨加工中に腐食を受は易
い部分となっている。この理由について、さきに発明者
らは、研磨工具と被研磨月間に、?l1iI式研磨加工
法では従来考庁されなかった静電気が発生し、この静電
気により局部電流が生起して前記析出物を活性溶解し、
ピッ1−獣欠陥を形成することを見出し、研磨加工中、
静電気を接地して除くことによりビット駄欠陥の発生抑
止に成功した。本発明においては、研磨工具と被研磨第
2間に電圧を印加して静電気の発生を抑え、また局部的
腐食電流の発生を抑えることによって、溝式研磨加工の
際のピッ1〜状欠陥の発生を防止するものである。
本発明の要旨は、研磨工具および被研磨材別1間に研@
梠を介在させた湿式研磨法において、電気的に被研磨拐
旧を陰極とし、工具側を陽極として研磨することを特徴
とする精密研磨加工方法に在る。
梠を介在させた湿式研磨法において、電気的に被研磨拐
旧を陰極とし、工具側を陽極として研磨することを特徴
とする精密研磨加工方法に在る。
即ち、本発明方法を、模式的湿式研磨装置例(精密機械
43巻7号「磁気ディスク基板用加工装置運動解析J著
者 河西、中田、J)に適用した例を図面に基いて説明
すると、第1図において被研磨拐のアルミニウム板1は
保持板7に取付けられたポリシャー6により、砥粒をV
:濁させた研磨液供給下に回転しつつ湿式研磨される6
直流電源8のマイナス側はスイッチ3.抵抗4およびブ
ラシ2を介して被研磨羽1に接続している。直流電源8
のプラス側はブラシ2′を介してポリシャー6の保持板
7に接続され、被研唐材料を陰極とし工具側を陽極とし
た電気回路が形成される。図中、5は被研rpr拐胆、
<ディスク)支持用ゴムローラである。
43巻7号「磁気ディスク基板用加工装置運動解析J著
者 河西、中田、J)に適用した例を図面に基いて説明
すると、第1図において被研磨拐のアルミニウム板1は
保持板7に取付けられたポリシャー6により、砥粒をV
:濁させた研磨液供給下に回転しつつ湿式研磨される6
直流電源8のマイナス側はスイッチ3.抵抗4およびブ
ラシ2を介して被研磨羽1に接続している。直流電源8
のプラス側はブラシ2′を介してポリシャー6の保持板
7に接続され、被研唐材料を陰極とし工具側を陽極とし
た電気回路が形成される。図中、5は被研rpr拐胆、
<ディスク)支持用ゴムローラである。
本発明方法は、上記例に限らず、直流宛0.直流に酸す
る電源を用いて、公知の方法による電気回路(・こより
、被研磨第2間を陰極、工具側を陽極とし、被研磨わ刺
の種類1寸法等に応じて適宜電圧、電流母を負荷するこ
とがてきる。従って電圧波形は被研磨第2間がプラスに
ならなければ、交直型費のほか、パルス波形を加えたも
のでもよい。
る電源を用いて、公知の方法による電気回路(・こより
、被研磨第2間を陰極、工具側を陽極とし、被研磨わ刺
の種類1寸法等に応じて適宜電圧、電流母を負荷するこ
とがてきる。従って電圧波形は被研磨第2間がプラスに
ならなければ、交直型費のほか、パルス波形を加えたも
のでもよい。
破研衣第2料と工具間に印加される電圧は、30V〜5
Vの範囲が好ましく、30V以上とすると、操作時に人
体に対する影響が大きくなり適当でなく、5V以下では
本願の目的とすると・ン1〜状欠陥の発/3−防止効果
が劣るからである。また、被研磨拐石と工具間に流れる
電気最は、被研@月料とポリシャーの接触面積および研
磨液の液抵抗ζこよって異なるが、抵抗発熱を避けた低
電流が望ましくたとえば数m A 7cm 2−100
m A 7cm ”程度でよい。
Vの範囲が好ましく、30V以上とすると、操作時に人
体に対する影響が大きくなり適当でなく、5V以下では
本願の目的とすると・ン1〜状欠陥の発/3−防止効果
が劣るからである。また、被研磨拐石と工具間に流れる
電気最は、被研@月料とポリシャーの接触面積および研
磨液の液抵抗ζこよって異なるが、抵抗発熱を避けた低
電流が望ましくたとえば数m A 7cm 2−100
m A 7cm ”程度でよい。
砥粒としては、琢磨用の微細なケイソウ土、ドロマイ1
−等の天然研磨拐、アルミナ、酸化鉄、マグネシア等の
人工研hオAが使用される。砥粒を懸溺させる媒体とし
ては、水でもよいが、分散を良くするため、あるいは研
削屑の排出を容易にするため界面活性剤等を添加しても
よい。
−等の天然研磨拐、アルミナ、酸化鉄、マグネシア等の
人工研hオAが使用される。砥粒を懸溺させる媒体とし
ては、水でもよいが、分散を良くするため、あるいは研
削屑の排出を容易にするため界面活性剤等を添加しても
よい。
懸協液のpHは、酸性、アルカリ性、中性の何れでもよ
く、pH2,5〜12,5の範囲が用いられ、研磨液の
電気抵抗を低下させる点および砥粒の沈降防止の点で酸
性またはアルカリ外回れの側でもよいが、高酸性、高ア
ルカリ性側では強い化学研磨効果をもたらすが、ビット
状欠陥防止効果は増加しない。従ってピッ1〜状欠陥の
発生を抑える点からpH4〜10とすることが好ましい
。
く、pH2,5〜12,5の範囲が用いられ、研磨液の
電気抵抗を低下させる点および砥粒の沈降防止の点で酸
性またはアルカリ外回れの側でもよいが、高酸性、高ア
ルカリ性側では強い化学研磨効果をもたらすが、ビット
状欠陥防止効果は増加しない。従ってピッ1〜状欠陥の
発生を抑える点からpH4〜10とすることが好ましい
。
研@液を中性とした液では、基本的にAt、03・3H
ユO化の反応が起り、Al1産は起らず、腐食孔は形成
されなくなる。しかし研磨液の中和のためには砥粒の酸
洗、洗浄等あるいは酸類の添加による中和なとコスト増
を免かれず、このような研磨材は現実に相当高価である
。しかも砥粒の懸溌液中での存在状態が酸性、アルカリ
性液中の場合に比較して、大幅に沈降速度が増加するの
で、懸’flA iT5の撹拌に大きなエネルギーを要
し、また輸送パイプや滴T部に目詰りを起し、研磨作業
に支瞳な来たすことが多くなる。従って一ヒ述の点が解
決されれは中性液を使用することが好ましいが、本願発
朋刀法によれば、後出実施例に示されるように酸外側、
アルカリタ18側の何れの側においても電L]:を印加
しない場合と異なり、中性液のときとあまり異ならない
程度にビット状欠陥の発生を抑止することができるのて
、称めて好都合である。また(ilf磨液濃液濃度ては
5〜20%の範囲が用いられる。なお、パフ研磨機のポ
リシャーとしては、クロス、ボリウIメタン、人工皮革
等通常使用されるものが用いられる。
ユO化の反応が起り、Al1産は起らず、腐食孔は形成
されなくなる。しかし研磨液の中和のためには砥粒の酸
洗、洗浄等あるいは酸類の添加による中和なとコスト増
を免かれず、このような研磨材は現実に相当高価である
。しかも砥粒の懸溌液中での存在状態が酸性、アルカリ
性液中の場合に比較して、大幅に沈降速度が増加するの
で、懸’flA iT5の撹拌に大きなエネルギーを要
し、また輸送パイプや滴T部に目詰りを起し、研磨作業
に支瞳な来たすことが多くなる。従って一ヒ述の点が解
決されれは中性液を使用することが好ましいが、本願発
朋刀法によれば、後出実施例に示されるように酸外側、
アルカリタ18側の何れの側においても電L]:を印加
しない場合と異なり、中性液のときとあまり異ならない
程度にビット状欠陥の発生を抑止することができるのて
、称めて好都合である。また(ilf磨液濃液濃度ては
5〜20%の範囲が用いられる。なお、パフ研磨機のポ
リシャーとしては、クロス、ボリウIメタン、人工皮革
等通常使用されるものが用いられる。
被研暦4J’ NSIとしては、導体、半導体のものに
適用でき、導体としては金属層着のみに限定するもので
はないが、金属林料ではアルミニウム、アルミニウム、
合金、またはそれらの表面にN1−P 、 Co−N1
−PWの薄膜を形成したものが挙げられる。
適用でき、導体としては金属層着のみに限定するもので
はないが、金属林料ではアルミニウム、アルミニウム、
合金、またはそれらの表面にN1−P 、 Co−N1
−PWの薄膜を形成したものが挙げられる。
木兄1]1J力法によれば、1μn]〜10μm程度ま
で切削加工1ノて平滑(こした平面1曲面を、さらにα
1μn]以下の粗さくR+nax)に破研磨面を静電気
の発生しない状態で湿式研磨し、被研磨A’A刺中の金
属間化合物や介在物によるビット状欠陥の発生を抑JJ
:することができる。研磨時間は20分程度またはそれ
以下で十分である。
で切削加工1ノて平滑(こした平面1曲面を、さらにα
1μn]以下の粗さくR+nax)に破研磨面を静電気
の発生しない状態で湿式研磨し、被研磨A’A刺中の金
属間化合物や介在物によるビット状欠陥の発生を抑JJ
:することができる。研磨時間は20分程度またはそれ
以下で十分である。
本発明方法によれは、被研磨基板中に金属間化合物や介
在物が存在しても、これらが湿式研磨加工中に溶解、脱
落してビット状欠陥を形成することが防止されるので、
例えばFe 、 Si 、 Mll等の不純物を含イゴ
するアルミニウム材、たとえばAA5086に対しても
憂れた表面精度が得られ、磁気ディスク等のアルミニウ
ムまたはアルミニウム合金基板のコス1−を大きく低下
させることができる。
在物が存在しても、これらが湿式研磨加工中に溶解、脱
落してビット状欠陥を形成することが防止されるので、
例えばFe 、 Si 、 Mll等の不純物を含イゴ
するアルミニウム材、たとえばAA5086に対しても
憂れた表面精度が得られ、磁気ディスク等のアルミニウ
ムまたはアルミニウム合金基板のコス1−を大きく低下
させることができる。
また研磨液としても広い範囲のpI−1のものを用いる
ことができ、懸濁砥粒の沈降が防止され、湿式研磨作業
にとっても極めて好都合であり、信頼性の高い磁気ディ
スクや光ディスク等の基板を得ることができる。
ことができ、懸濁砥粒の沈降が防止され、湿式研磨作業
にとっても極めて好都合であり、信頼性の高い磁気ディ
スクや光ディスク等の基板を得ることができる。
以下、本発明方法を実施例により、さらに具体的(こ説
明する。
明する。
実ytiイ列
同−ロットのAI=Mg合金板A A 5086 Pか
ら厚さ2mm、径360 m +nの円板を切り出し、
機械切削加工を施し、試別原板とした。
ら厚さ2mm、径360 m +nの円板を切り出し、
機械切削加工を施し、試別原板とした。
研磨用砥粒としてアルミナ1〜3μI11径(フジミ研
Pi(株)製W A 8000 )を用い、濃度10%
の水性懸濁液を調製した。研磨液のpl−1を、z5〜
IZ5の範囲(こ種々調整した。調整法としてはアルカ
リ側はカセイソーダを、酸性側は酢酸を使用した。
Pi(株)製W A 8000 )を用い、濃度10%
の水性懸濁液を調製した。研磨液のpl−1を、z5〜
IZ5の範囲(こ種々調整した。調整法としてはアルカ
リ側はカセイソーダを、酸性側は酢酸を使用した。
また砥粒を50%工招l液で酸洗後、水洗洗浄して1)
H6,5の中性研磨液を調製した 試料円板を、エメリー研磨紙+240.#360゜+
600 、 + 1000を逐次使用して0.2−α3
mmの厚みを研磨後、第1図の研磨装置を用い、被研磨
円板の電位を一5V、−20V、−30Vに調整した。
H6,5の中性研磨液を調製した 試料円板を、エメリー研磨紙+240.#360゜+
600 、 + 1000を逐次使用して0.2−α3
mmの厚みを研磨後、第1図の研磨装置を用い、被研磨
円板の電位を一5V、−20V、−30Vに調整した。
その際、各種pHの研磨液を用いて、それぞれ10分間
個式研磨加工を行なった。
個式研磨加工を行なった。
判定方法として、微分干渉顕微鏡を用い、倍率200倍
で、それぞれ位置を変えて60個所を検査した。腐食孔
径2〜3μm以−Hの腐食孔数を数えその総数を、それ
ぞれのp■J研磨蔽における腐食孔数とした。結果を第
2図に示す。
で、それぞれ位置を変えて60個所を検査した。腐食孔
径2〜3μm以−Hの腐食孔数を数えその総数を、それ
ぞれのp■J研磨蔽における腐食孔数とした。結果を第
2図に示す。
腐食孔数は、研磨液の中性位置をほぼ最低にして酸性、
アルカリ性側で、ゆるやか(こ増加している。
アルカリ性側で、ゆるやか(こ増加している。
比較例
実施例と同一条件下で、電圧を印加せずに湿式研磨加工
を行なった。結果を第3図に示す。
を行なった。結果を第3図に示す。
第2図と比較して判るように中性における腐食孔数も増
加し、酸性、アルカリ性側で急激(こ腐食孔数が増加し
ている曲線となっている。
加し、酸性、アルカリ性側で急激(こ腐食孔数が増加し
ている曲線となっている。
第1図は本発明方法を適用した研磨装置の模式的説明図
で、第2図および第3図は、それぞれ電圧印加の場合、
電圧無印加の場合の研磨液pHと腐食孔数の関係を示す
図面である。 + 、、、、被研磨材料、2.2’・・・・ブラシ。 3・・・・スイッチ、 4・・・抵折。 5・・・・ゴムローラ、 6.、、、ポリシャー
。 7・・・・保持板、 8・・・・直流’IF’;
、唾。 特許出順人 日本軽金属株式会社 代理人 弁理士 松永圭司 第 1 図
で、第2図および第3図は、それぞれ電圧印加の場合、
電圧無印加の場合の研磨液pHと腐食孔数の関係を示す
図面である。 + 、、、、被研磨材料、2.2’・・・・ブラシ。 3・・・・スイッチ、 4・・・抵折。 5・・・・ゴムローラ、 6.、、、ポリシャー
。 7・・・・保持板、 8・・・・直流’IF’;
、唾。 特許出順人 日本軽金属株式会社 代理人 弁理士 松永圭司 第 1 図
Claims (1)
- 1、研磨工具および被研磨材料間に研磨側を介在させた
湿式研磨法において、電気的に被研磨材料を陰極とし、
工具側を陽極として研磨することを特徴とする精密研磨
加工方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58053742A JPS59182027A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | 精密研磨加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58053742A JPS59182027A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | 精密研磨加工方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59182027A true JPS59182027A (ja) | 1984-10-16 |
Family
ID=12951264
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58053742A Pending JPS59182027A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | 精密研磨加工方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59182027A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0940219A2 (en) * | 1998-03-05 | 1999-09-08 | Speedfam Co., Ltd. | A wafer processing machine and a processing method thereby |
CN110802502A (zh) * | 2019-11-12 | 2020-02-18 | 西安奕斯伟硅片技术有限公司 | 一种边缘研磨设备 |
-
1983
- 1983-03-31 JP JP58053742A patent/JPS59182027A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0940219A2 (en) * | 1998-03-05 | 1999-09-08 | Speedfam Co., Ltd. | A wafer processing machine and a processing method thereby |
EP0940219A3 (en) * | 1998-03-05 | 2001-07-11 | Speedfam Co., Ltd. | A wafer processing machine and a processing method thereby |
CN110802502A (zh) * | 2019-11-12 | 2020-02-18 | 西安奕斯伟硅片技术有限公司 | 一种边缘研磨设备 |
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