KR20110111438A

KR20110111438A - 래핑을 위한 코팅된 캐리어와 제조 및 사용 방법

Info

Publication number: KR20110111438A
Application number: KR1020117017691A
Authority: KR
Inventors: 티모씨 디 플렛쳐; 토드 제이 크리스티안슨; 빈센트 디 로메로
Original assignee: 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니
Priority date: 2008-12-31
Filing date: 2009-12-29
Publication date: 2011-10-11
Also published as: WO2010078312A1; TW201032954A; CN102325629A; JP2012513908A; SG172404A1; EP2379280A1; US20110256813A1

Abstract

제1 및 제2 주 표면, 및 제1 주 표면으로부터 제2 주 표면으로 연장되며 작업편을 유지하기 위한 적어도 하나의 개구를 구비한 베이스 캐리어(112)를 포함하고, 개구 원주는 베이스 캐리어의 제3 표면에 의해 한정되고, 제1 및/또는 제2 주 표면의 적어도 일부는 적어도 하기의 접착 촉진 층: (a) 페놀 수지 또는 노볼락 수지 중 적어도 하나를 포함하는 프라이머 층(116); (b) 프라이머 층(116)에 인접하며, 아미노-작용성 에폭시 수지 또는 하이드록실-작용성 에폭시 수지 중 적어도 하나를 포함하는 타이 층(tie layer)(115); 및 (c) 프라이머 층(116)의 반대쪽 면에서 타이 층(115)에 인접하며, 아이소시아네이트-작용성 중합체를 포함하는 중합체 층(114)을 갖는 중합체 영역을 포함하는 래핑 캐리어(110). 캐리어의 제조 및 사용 방법이 또한 기재된다.

Description

래핑을 위한 코팅된 캐리어와 제조 및 사용 방법 {Coated Carrier for Lapping and Methods of Making and Using}

관련 출원과의 상호 참조

본 출원은 2008년 12월 31일자로 출원된 미국 가특허 출원 제61/141,696에 대해 우선권을 주장하며, 이 출원의 개시 내용은 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함된다.

본 발명은 래핑 캐리어(lapping carrier)와, 그러한 캐리어를 사용하는 방법을 포함하는 래핑 방법에 관한 것이다.

디스크 형상의 물품, 예컨대 규소 웨이퍼, 사파이어 디스크, 광학 소자, 자기 기록 장치용 유리 또는 알루미늄 기재 등과 같은 평탄한 작업편을 2개의 주 표면이 둘 모두 평행하고 상당한 스크래치가 없도록 그라인딩 또는 폴리싱할 필요가 종종 발생한다. 재료 제거율 및 최종 표면 마무리에서 차이를 보이는 그러한 그라인딩 또는 폴리싱 작업을 총괄하여 래핑(lapping)이라고 부를 수 있다. 디스크의 피니싱에 사용되는 전형적인 기계는 디스크들 중 하나 이상의 위와 아래에 각각 배치되는 2개의 중첩된 플래튼(platen)을 포함하여, 디스크의 대향 표면들이 동시에 그라인딩 또는 폴리싱될 수 있다.

또한, 래핑 기계는 그라인딩 또는 폴리싱 작업 중에 디스크를 위치 및 유지시키는 캐리어를 포함할 수 있다. 그러한 캐리어는 플래튼에 대해 회전하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 래핑 기계는 플래튼의 외주연부 둘레에 배치된 외부 링 기어와, 플래튼의 중심에 형성된 구멍을 통해 돌출된 내부 기어를 또한 포함할 수 있다. 캐리어는 외부 링 기어의 치형부 또는 핀 및 내부 기어의 치형부 또는 핀과 치합되는 치형 외주연부를 구비할 수 있다. 따라서, 예컨대 내부 기어와 외부 기어의 반대 방향 회전은 캐리어가 내부 기어 둘레를, 그리고 캐리어의 축을 중심으로 전체적으로 회전하도록 한다.

전형적으로, 단면 또는 양면 피니싱 기계의 제조업체는 폴리싱 기계가 최종 사용자에게 발송되기 전에 래핑 기술을 이용하여 플래튼의 표면을 폴리싱할 것이다. 종래에는 래핑 기술이 대부분의 폴리싱 작업에 적합한 비교적 평탄하면서도 평면인 표면을 플래튼에 제공하는 것으로 여겨진다. 작업편을 폴리싱하기 위하여, 디스크의 표면 상에 폴리싱 슬러리가 제공된다. 플래튼들이 함께 소정의 압력을 작업편에 인가하게 되고, 캐리어와 작업편은 회전되어, 작업편의 표면을 평탄화, 폴리싱 및/또는 박화(thinning)시킨다. 최근에는, 필요한 정도의 평탄성 및 동일평면성(coplanarity)에 대한 플래튼의 주기적인 드레싱(dressing)과 연관된 유지 비용 및 그에 수반하는 비생산적인 시간을 줄이기 위해 플래튼의 작업 표면 상에 배치되는 고정 연마 물품을 사용해 왔다.

예를 들어 유리 디스크의 폴리싱 중에 캐리어의 치형부가 조기에 마모되기 쉬운 것으로 또한 관측되었다. 실제로, 치형부는 캐리어로부터 전단될 정도로 마모될 수 있어서, 래핑 기계의 작동 불능(즉, 이른바 사이클 중 파손(mid-cycle crash))을 초래할 수 있다. 인식될 수 있는 바와 같이, 캐리어는 비교적 고가이기 때문에, 장시간의 수명이 바람직하다. 또한, 사이클 중 파손은 폴리싱 기계가 수리를 위해 장시간 동안 제거되어야 할 것을 요구하여, 작업량을 감소시키고 작업 비용을 상승시킨다.

양면 래핑 적용 분야에 고정 연마제를 사용할 때 몇 가지 문제점에 봉착하였다. 캐리어가 래핑 공정과 연관된 상대 운동 및 압력 하에서 고정 연마제와 접촉함에 따라, 비대칭 폴리싱이 일어날 수 있다. 비대칭 폴리싱은 작업편 제거율과 같은 하나 이상의 폴리싱 특성이 폴리싱되는 작업편의 상부 표면과 하부 표면 사이에서 동일하지 않을 때이다. 고정 연마제의 사용시, 이러한 효과는 캐리어와 고정 연마제 사이의 접촉에 의한 고정 연마제의 무뎌짐(dulling)에 기인하였다. 연마제의 무뎌짐에 더하여, 연마제와 캐리어 사이의 접촉과 연관된 두 번째 문제점은 캐리어의 과도한 마모이다. 캐리어 마모는 캐리어를 박화시켜 휘어짐 또는 파단으로 인해 사용할 수 없게 된다.

캐리어 재료에 의한 고정 연마제의 무뎌짐 및 결과적인 비대칭적 폴리싱 성능의 문제점에 대한 현재의 해결책은 고정 연마제의 주기적인 컨디셔닝(conditioning) 및 대안적인 캐리어 재료의 사용을 포함한다. 고정 연마제의 컨디셔닝 중, 캐리어 재료에 의해 영향을 받은 고정 연마제 부분을 마멸시키기 위해, 제2 연마제가 하중 및 상대 운동 하에서 고정 연마제와 접촉하게 된다. 이러한 기술은 캐리어-고정 연마제 상호작용에 의해 유발된 열화를 보상하기 위해 고정 연마제를 소모시키는 것에 의존한다. 컨디셔닝에 의해 고정 연마제를 소모시키는 것은 연마제에 의해 그라인딩될 수 있는 작업편의 수를 감소시키며, 이는 연마 물품의 최대치를 제한할 수 있다. 추가 공정 단계(컨디셔닝)로 인한 공정 작업량의 감소도 또한 바람직하지 않다. 몇몇 경우에, 고정 연마제는 바람직한 패드 평탄성을 달성하기 위해 컨디셔닝을 여전히 필요로 할 수 있다.

대안적인 캐리어 재료의 사용은 전형적으로 캐리어의 제조에 흔히 사용되는 스테인레스강의 대체를 위해 페놀계 물질 또는 에폭시와 같은 중합체 재료를 사용하는 것을 포함하였다. 캐리어는 양 표면의 동시 래핑을 허용하도록 작업편만큼 얇거나 작업편보다 얇아야 하기 때문에, 캐리어의 전체 두께에 대한 제한이 있다. 작업편이 (약 1 mm 두께까지) 얇아지고 직경이 (예컨대, 약 150 mm 이상으로) 커지면, 중합체 재료로 제조된 캐리어는 사용하기에 가요성이 너무 커져, 예컨대 휘어짐이 사이클 중 파손 또는 작업편의 파손을 초래한다. 때로는 유리와 같은 섬유 강화 재료가 중합체 캐리어 재료의 모듈러스(modulus)를 증가시키는 데 사용된다. 그러나, 유리 섬유도 또한 고정 연마제의 무뎌짐을 초래할 수 있다.

몇몇 실시 형태에서 바람직하게는 우레탄 수지인, 금속 캐리어의 작업 표면 상의 중합체의 코팅 또는 라미네이팅 보호층은 고정 연마 물품의 무뎌짐을 상당히 감소시키고 캐리어의 수명을 연장시키는 2가지 이점을 제공한다. 연마제 무뎌짐이 또한 단면 래핑 작업시 문제일 수 있는 한에 있어서는, 본 발명의 몇몇 실시 형태는 단지 래핑 기계의 연마 표면과 접촉하는 캐리어의 표면에만 코팅 또는 층이 존재하는 캐리어를 포함한다.

일 태양에서, 본 발명은, 제1 주 표면, 제2 주 표면, 및 작업편을 유지하기 위한 적어도 하나의 개구를 구비한 베이스 캐리어를 포함하고, 상기 개구는 제1 주 표면으로부터 베이스 캐리어를 통해 제2 주 표면으로 연장되고, 상기 개구의 원주는 베이스 캐리어의 제3 표면에 의해 한정되고, 추가로 제1 주 표면의 적어도 일부 또는 제1 주 표면 및 제2 주 표면 각각의 적어도 일부는 중합체 영역을 포함하며, 상기 중합체 영역은 적어도 하기의 접착 촉진 층:

(a) 페놀 수지 또는 노볼락 수지 중 적어도 하나를 포함하는 프라이머 층;

(b) 프라이머 층에 인접하며, 아미노-작용성 에폭시 수지 또는 하이드록실-작용성 에폭시 수지 중 적어도 하나를 포함하는 타이 층(tie layer);

(c) 프라이머 층의 반대쪽 면에서 타이 층에 인접하며, 아이소시아네이트-작용성 중합체를 포함하는 중합체 층을 포함하는 래핑 캐리어에 관한 것이다.

몇몇 예시적인 실시 형태에서, 제1 주 표면 및 제2 주 표면 둘 모두는 중합체 영역을 포함한다. 다른 예시적인 실시 형태에서, 제3 표면의 적어도 일부는 중합체 영역을 포함한다. 소정 특정 예시적인 실시 형태에서,베이스 캐리어는 금속, 유리, 충전된 중합체, 또는 세라믹을 포함한다.

추가의 예시적인 실시 형태에서, 프라이머 층은 카테콜 노볼락 수지, 크레졸 노볼락 수지, 폴리하이드록시페놀-말단캡핑된 노볼락 수지, 또는 그 조합으로부터 선택되는 노볼락 수지를 포함한다. 몇몇 예시적인 실시 형태에서, 프라이머 층은 크레졸 페놀 수지, 레졸 페놀 수지, 폴리하이드록시 페놀 수지, 하이드록시티오페놀 페놀 수지, 폴리티올 페놀 수지, 또는 그 조합으로부터 선택되는 페놀 수지를 포함한다. 소정의 본 발명의 바람직한 실시 형태에서, 프라이머 층은 베이스 캐리어 또는 타이 층 중 적어도 하나에 화학적으로 결합된다. 추가의 본 발명의 바람직한 실시 형태에서, 타이 층은 프라이머 층 또는 중합체 층 중 적어도 하나에 화학적으로 결합된다.

추가의 예시적인 실시 형태에서, 아미노-작용성 에폭시 수지 또는 하이드록실-작용성 에폭시 수지 중 적어도 하나는 다작용성 에폭시 수지이다. 소정의 추가의 예시적인 실시 형태에서, 아이소시아네이트-작용성 중합체는 다작용성 우레탄 중합체를 포함한다. 특정 예시적인 실시 형태에서, 아이소시아네이트-작용성 중합체는 가교결합된 우레탄 중합체를 포함한다.

추가의 예시적인 실시 형태에서, 중합체 영역 또는 층은 중합체 코팅 또는 라미네이팅된 중합체 필름을 포함한다. 다른 예시적인 실시 형태에서, 프라이머 층, 타이 층, 또는 중합체 층 중 적어도 하나는 건조되고 경화된 필름을 포함한다. 소정 예시적인 실시 형태에서, 중합체 영역 또는 층은 약 15 줄 이상의 파손일(work to failure)을 갖는다. 특정 예시적인 실시 형태에서, 중합체 영역 또는 층은 열경화성 중합체, 열가소성 중합체, 열경화성 폴리우레탄, 열가소성 폴리우레탄, 또는 그 조합을 포함한다.

다른 태양에서, 본 발명은

(a) 2개의 대향 래핑 표면을 구비한 양면 래핑 기계 또는 단면 래핑 기계를 제공하는 단계;

(b) 제1 주 표면, 제2 주 표면, 및 작업편을 유지하기 위한 적어도 하나의 개구를 구비한 베이스 캐리어를 포함하고, 상기 개구는 제1 주 표면으로부터 베이스 캐리어를 통해 제2 주 표면으로 연장되고, 상기 개구의 원주는 베이스 캐리어의 제3 표면에 의해 한정되고, 추가로 제1 주 표면의 적어도 일부 또는 제1 주 표면 및 제2 주 표면 각각의 적어도 일부는 중합체 영역을 포함하며, 상기 중합체 영역은 적어도 하기의 접착 촉진 층:

(1) 페놀 수지 또는 노볼락 수지 중 적어도 하나를 포함하는 프라이머 층;

(2) 프라이머 층에 인접하며, 아미노-작용성 에폭시 수지 또는 하이드록실-작용성 에폭시 수지 중 적어도 하나를 포함하는 타이 층; 및

(3) 프라이머 층의 반대쪽 면에서 타이 층에 인접하며, 아이소시아네이트-작용성 중합체를 포함하는 중합체 층을 포함하는, 상기 기재 중 어느 하나의 캐리어를 제공하는 단계;

(c) 작업편을 제공하는 단계;

(d) 작업편을 개구 내에 삽입하는 단계;

(e) 캐리어를 래핑 기계 내에 삽입하는 단계;

(f) 래핑 표면과 작업편 사이의 접촉을 유지시키면서 래핑 표면과 작업편 사이의 상대 운동을 제공하는 단계; 및

(g) 작업편의 적어도 일부를 제거하는 단계를 포함하는, 상기한 양면 코팅된 캐리어 실시 형태를 사용한 래핑 방법에 관한 것이다.

몇몇 예시적인 실시 형태에서, 작업편과 래핑 표면 사이의 계면에 작업 유체가 제공되며, 선택적으로 작업 유체는 연마 입자를 포함한다. 소정 예시적인 실시 형태에서, 래핑 기계는 2개의 대향 래핑 표면을 구비한 양면 래핑 기계이며, 래핑 표면과 작업편 사이의 접촉을 유지시키면서 2개의 대향 래핑 표면과 작업편 사이의 상대 운동을 제공하는 단계가 추가로 포함된다. 다른 예시적인 실시 형태에서, 2개의 대향 래핑 표면 중 적어도 하나는 3차원의 조직화된 고정 연마 용품을 포함한다. 추가의 예시적인 실시 형태에서, 3차원의 조직화된 고정 연마 용품은 결합제 내에 배치된 다이아몬드 입자 및/또는 응집체를 포함한다. 추가의 예시적인 실시 형태에서, 2개의 대향 래핑 표면 중 적어도 하나는 펠렛 랩(pellet lap)을 포함한다.

또 다른 태양에서, 본 발명은

(a) 제1 주 표면, 제2 주 표면, 및 작업편을 유지하기 위한 적어도 하나의 개구를 구비한 베이스 캐리어 - 상기 개구는 제1 주 표면으로부터 베이스 캐리어를 통해 제2 주 표면으로 연장되고 상기 개구의 원주는 베이스 캐리어의 제3 표면에 의해 한정됨 - 를 제공하는 단계;

(b) 페놀 수지 또는 노볼락 수지 중 적어도 하나를 포함하는 프라이머 층을 베이스 캐리어의 적어도 하나의 표면에 적용하는 단계;

(c) 프라이머 층에 인접하며, 아미노-작용성 에폭시 수지 또는 하이드록실-작용성 에폭시 수지 중 적어도 하나를 포함하는 타이 층을 적용하는 단계; 및

(d) 타이 층에 인접하며, 아이소시아네이트-작용성 중합체를 포함하는 중합체 층을 적용하는 단계를 포함하는, 코팅된 래핑 캐리어의 제조 방법에 관한 것이다.

소정 실시 형태에서, 프라이머 층, 타이 층, 또는 중합체 층 중 적어도 하나는 유기 용매로부터 적용된다. 몇몇 예시적인 실시 형태에서, 방법은 프라이머 층, 타이 층, 또는 중합체 층 중 적어도 하나를 가열하여 유기 용매의 적어도 일부를 제거하는 단계를 추가로 포함한다. 본 발명의 바람직한 몇몇 실시 형태에서, 프라이머 층, 타이 층, 또는 중합체 층 중 적어도 하나는 스프레이 코팅에 의해 적용된다. 다른 예시적인 실시 형태에서, 중합체 층은 아이소시아네이트-작용성 중합체를 포함하는 중합체 필름을 타이 층에 라미네이팅하여 적용된다.

추가의 예시적인 실시 형태에서, 프라이머 층, 타이 층, 및 중합체 층은 주 표면 둘 모두의 적어도 일부에 적용된다. 몇몇 예시적인 실시 형태에서, 프라이머 층, 타이 층, 및 중합체 층은 적어도 하나의 주 표면의 실질적으로 전체 주 표면에 적용된다. 추가의 예시적인 실시 형태에서, 프라이머 층, 타이 층, 및 중합체 층은 주 표면 둘 모두의 전체 주 표면에 적용된다.

추가의 예시적인 실시 형태에서, 타이 층은 프라이머 층 또는 중합체 층 중 적어도 하나와 화학적으로 반응한다. 몇몇 특정 예시적인 실시 형태에서, 타이 층은 프라이머 층 및 중합체 층 둘 모두와 화학적으로 반응한다. 소정 예시적인 실시 형태에서, 프라이머 층은 카테콜 노볼락 수지, 크레졸 노볼락 수지, 폴리하이드록시페놀-말단캡핑된 노볼락 수지, 또는 그 조합으로부터 선택되는 노볼락 수지를 포함한다. 몇몇 예시적인 실시 형태에서, 프라이머 층은 크레졸 페놀 수지, 레졸 페놀 수지, 폴리하이드록시 페놀 수지, 하이드록시티오페놀 페놀 수지, 폴리티올 페놀 수지, 또는 그 조합으로부터 선택되는 페놀 수지를 포함한다. 몇몇 특정 예시적인 실시 형태에서, 아미노-작용성 에폭시 수지 또는 하이드록실-작용성 에폭시 수지 중 적어도 하나는 다작용성 에폭시 수지이다.

소정의 추가의 예시적인 실시 형태에서, 아이소시아네이트-작용성 중합체는 다작용성 우레탄 중합체를 포함한다. 특정 추가의 예시적인 실시 형태에서, 아이소시아네이트-작용성 중합체는 가교결합된 우레탄 중합체를 포함한다. 몇몇 실시 형태에서, 아이소시아네이트-작용성 중합체는 약 15 줄 이상의 파손일을 갖는다. 추가의 예시적인 실시 형태에서, 중합체 층은 열경화성 중합체, 열가소성 중합체, 열경화성 폴리우레탄, 열가소성 폴리우레탄, 또는 그 조합을 포함한다. 추가의 예시적인 실시 형태에서, 프라이머 층, 타이 층, 또는 중합체 층 중 적어도 하나는 건조되고 경화된 필름을 포함한다.

본 명세서에 개시된 발명의 예시적인 실시 형태의 다양한 태양 및 이점이 요약되었다. 상기 개요는 본 명세서에 개시된 발명의 각각의 예시된 실시 형태 또는 모든 구현예를 설명하고자 하는 것은 아니다. 하기의 도면 및 상세한 설명은 본 명세서에 개시된 원리를 사용하여 바람직한 특정 실시 형태를 더욱 구체적으로 예시한다.

본 개시 내용의 예시적인 실시 형태가 첨부 도면을 참조하여 추가적으로 기술되어 있다.
도 1은 본 발명의 예시적인 일 실시 형태에 따른 작업편 캐리어의 도면.
도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 다양한 실시 형태에 따른 양면 래핑에 유용한 작업편 캐리어의 부분 단면도.

기재의 평탄한 단면 래핑은 전자 및 다른 산업 분야에서 수년간 사용되어온 공정이다. 이는 예컨대 자기 기록 코팅용 기재로서 사용되는 유리 또는 금속 디스크, 반도체 웨이퍼, 세라믹, 사파이어, 광학 소자 등의 다양한 작업편의 주 표면들 중 하나를 그라인딩 및/또는 폴리싱하는 데 사용된다. 바람직한 표면 마무리에 더하여 고도의 두께의 균일성 및 평탄성 둘 모두를 달성하는 것이 일반적으로 바람직하다. 그러한 단면 래핑 기계는 원하는 특성에 따라 다양한 연마 특징부 또는 표면을 사용할 수 있다.

일반적으로, 작업편은 지정된 하중 하에 플래튼과 접촉하는 고정구(fixture)에 유지된다. 이어서, 작업편/고정구 조합 및 플래튼은 원하는 양의 재료 제거를 달성하기 위해 상대 운동으로 설정된다. 작업편/고정구 조합은 회전되거나 (마찰로 인해 또는 모터에 의해 구동됨) 정지될 수 있다. 플래튼은 작업편/고정구 조합의 운동에 따라 회전 또는 정지될 수 있다. 작업편/고정구 조합은 또한 작업편의 균일한 제거 및 플래튼의 균일한 마모 둘 모두를 용이하게 하기 위해 회전 플래튼에 대해 측방향으로 이동될 수 있다.

플래튼은 슬러리 기반 폴리싱에 적합한 재료로 제조되거나 그 재료로 덮일 수 있다. 대안적으로, 그들에는 강성 매트릭스에 매립된, 종종 다이아몬드 또는 다른 초연마제인 연마 입자를 함유한 버튼이 설치될 수 있다. 보다 최근에는, 트라이잭 다이아몬드 타일(Trizact™ Diamond Tile)과 같은 조직화된(textured) 3차원 고정 연마 물품을 연마 작용의 제공을 위해 플래튼의 표면에 적용하고 있다.

기재의 평탄한 양면 래핑이 전자 및 다른 산업 분야에서 점차 일반화되고 있다. 이는 예컨대 자기 기록 코팅용 기재로서 사용되는 유리 또는 금속 디스크, 반도체 웨이퍼, 세라믹, 사파이어, 광학 소자 등의 다양한 작업편의 주 표면들 둘 모두를 동시에 그라인딩 및/또는 폴리싱하는 데 사용된다. 바람직한 표면 마무리에 더하여 고도의 두께의 균일성 및 평탄성 둘 모두를 달성하는 것이 일반적으로 바람직하다. 그러한 양면 래핑 기계는 원하는 특성에 따라 다양한 연마 특징부 또는 표면을 사용할 수 있다. 상부 및 하부 플래튼은 슬러리 기반 폴리싱에 적합한 재료로 제조되거나 그 재료로 덮일 수 있다.

대안적으로, 그들에는 강성 매트릭스에 매립된, 종종 다이아몬드 또는 다른 초연마제인 연마 입자를 함유한 버튼이 설치될 수 있다. 보다 최근에는, 트라이잭 다이아몬드 타일과 같은 조직화된 3차원 고정 연마 물품을 연마 작용의 제공을 위해 플래튼의 표면에 적용하고 있다.

본 명세서의 다양한 예시적인 실시 형태에 대해 이제부터 도면을 상세히 참조하여 설명할 것이다. 본 명세서에 개시된 발명의 예시적인 실시 형태는 본 명세서의 사상 및 범주를 벗어나지 않고 다양한 수정 및 변경을 가질 수 있다. 따라서, 본 명세서에 개시된 발명의 실시 형태가 이하의 기술된 예시적인 실시 형태로 한정되지 않고 특허청구범위 및 임의의 그 등가물에 기재된 제한에 의해 규제되어야 한다는 것을 잘 알 것이다.

도 1은 평탄한 양면 폴리싱 또는 그라인딩을 위한 전형적인 작업편 캐리어를 도시하고 있다. 작업편은 주연부 둘레에 치형부(24)를 갖는 캐리어(20)의 개구(22) 내로 삽입된다. 개구(22)의 원주는 지지체 두께와 연관된 단일 지지체의 표면적에 의해 한정된다. 몇몇 경우에, 지지체에서의 개구의 원주는 작업편의 유지에 필요한 원주 및 형상보다 크게 제작되고 그와는 상이한 형상일 수 있다. 이어서, 작업편의 유지를 용이하게 하는 원하는 원주 및 형상의 제2 개구를 구비한 인서트가 지지체 개구에 장착될 수 있다.

예컨대 미국 특허 제6,419,555호에 설명된 임의의 공지된 인서트가 사용될 수 있다. 인서트는 전형적으로 지지체의 재료와 상이한 재료를 포함한다. 캐리어 치형부는 플래튼의 외주연부 둘레에 배치된 대응 치형부 또는 핀(도시되지 않음)과, 플래튼의 중심에 형성된 구멍을 통해 돌출된 때때로 태양 기어라 하는 내부 기어와 치합된다. 게다가, 캐리어는 외부 링 기어의 치형부 또는 핀 및 내부 기어의 치형부 또는 핀과 치합되는 치형 외주연부를 구비할 수 있다. 따라서, 예컨대 내부 기어와 외부 기어의 반대 방향 회전은 캐리어가 내부 기어 둘레를, 그리고 캐리어의 축을 중심으로 전체적으로 회전하도록 한다. 캐리어는 또한 동일한 방향이지만 상이한 속도로 이동할 수 있는 태양 기어 및 링 기어를 사용하여 플래튼을 중심으로 회전하도록 설계될 수 있다. 도 2a는 전형적으로 강도를 위해 금속으로 형성된 단일 지지체, 즉 베이스 캐리어(112)로 구성되는 종래 기술의 캐리어(110)의 도 1의 섹션 A-A에 대응하는 단면을 도시하고 있다. 소정 예시적인 실시 형태에서,베이스 캐리어는 금속, 유리, 충전된 중합체, 또는 세라믹을 포함할 수 있다.

도 2b는 베이스 캐리어(112)를 포함하고, 하나의 주 표면(하부 주 표면이 도시되나, 대향하는 상부 주 표면이 대안적으로 또는 추가로 사용될 수 있음) 상에, 적어도 하기의 접착 촉진 층(APL): (a) 프라이머 층(116); (b) 프라이머 층(116)에 인접한 타이 층(115); 및 (c) 프라이머 층(116)의 반대쪽 면에서 타이 층에 인접하며, 아이소시아네이트-작용성 중합체를 포함하는 중합체 층(114)을 포함하는 중합체 영역을 갖는, 단면 코팅된 캐리어(110)의 예시적인 일 실시 형태를 도시하고 있다. 도 2b에 도시된 실시 형태에서, 중합체 영역은 베이스 캐리어(112)의 실질적으로 전체 주 표면을 덮는 것으로 나타나있다. 몇몇 예시적인 실시 형태에서, 개구(22)(도 1)의 원주는 지지체 두께와 연관된 단일 지지체의 표면적에 의해 한정되고, 이러한 제3 표면의 적어도 일부는 중합체 영역을 추가로 포함할 수 있다.

도 2c는 베이스 캐리어(112)가 주 표면 둘 모두에, 적어도 하기의 접착 촉진 층: (a) 프라이머 층(116); (b) 프라이머 층(116)에 인접한 타이 층(115); 및 (c) 프라이머 층(116)의 반대쪽 면에서 타이 층에 인접하며, 아이소시아네이트-작용성 중합체를 포함하는 중합체 층(114)을 포함하는 중합체 영역을 갖는, 양면 코팅된 캐리어(110')의 대안적인 예시적인 실시 형태를 도시하고 있다. 도 2c에 도시된 실시 형태에서, 중합체 영역은 역시 베이스 캐리어(112)의 실질적으로 전체 주 표면을 덮는 것으로 나타나있다. 몇몇 예시적인 실시 형태에서, 개구(22)(도 1)의 원주는 지지체 두께와 연관된 단일 지지체의 표면적에 의해 한정되고, 이러한 제3 표면의 적어도 일부는 중합체 영역을 추가로 포함할 수 있다.

도 2d는 베이스 캐리어(112)가 주 표면 둘 모두에, 적어도 하기의 접착 촉진 층: (a) 프라이머 층(116); (b) 프라이머 층(116)에 인접한 타이 층(115); 및 (c) 프라이머 층(116)의 반대쪽 면에서 타이 층에 인접하며, 아이소시아네이트-작용성 중합체를 포함하는 중합체 층(114)을 포함하는 중합체 영역을 갖는, 양면 코팅된 캐리어(110''')의 다른 대안적인 예시적인 실시 형태를 도시하고 있다. 그러나, 도 2d에 도시된 양면 코팅된 캐리어(110''')의 예시적인 실시 형태에서, 베이스 캐리어(112)의 각각의 주 표면 상의 중합체 층(114)의 코팅은 베이스 캐리어(112)의 전체 표면을 덮지 않는다. 몇몇 예시적인 실시 형태에서, 개구(22)(도 1)의 원주는 지지체 두께와 연관된 단일 지지체의 표면적에 의해 한정되고, 이러한 제3 표면의 적어도 일부는 중합체 영역을 추가로 포함할 수 있다.

도 2e는 베이스 캐리어(112)가 주 표면 둘 모두에, 적어도 하기의 접착 촉진 층: (a) 프라이머 층(116); (b) 프라이머 층(116)에 인접한 타이 층(115); 및 (c) 프라이머 층(116)의 반대쪽 면에서 타이 층에 인접하며, 아이소시아네이트-작용성 중합체를 포함하는 중합체 층(114)을 포함하는 중합체 영역을 갖는, 양면 코팅된 캐리어(110'''')의 또 다른 대안적인 예시적인 실시 형태를 도시하고 있다. 도 2e는 보다 큰 기계적 강도를 요하는 영역, 예컨대 치형부의 영역 및 작업편과 접촉하는 영역에서 베이스 캐리어(112)의 보다 두꺼운 두께를 유지시키는 예시적인 실시 형태를 도시하고 있다. 도 2e는 또한 보다 큰 기계적 순응성(compliance)을 요하는 영역, 예컨대 베이스 캐리어(112)의 중실 본체 부분의 영역에서 중합체 층(114)의 보다 두꺼운 두께를 유지시키는 예시적인 실시 형태를 도시하고 있다.

도 2b 내지 도 2e의 실시 형태들이 가능하게는 치형 영역을 제외하고 사실상 캐리어의 주 표면 들 모두가 중합체 층에 의해 덮이는 것으로 나타내고 있지만, 중합체 층은 다른 실시 형태들에서 불연속일 수 있고 캐리어의 주 표면들 중 어느 하나 또는 둘 모두에 다수의 영역들에 존재할 수 있는 것으로 이해하여야 한다. 캐리어의 주 표면의 적어도 일부를 덮는 연속 또는 불연속 중합체 층은, 작업편 및 캐리어와 래핑 플래튼의 연마 표면 사이의 전체 마찰을 최적화(예컨대, 감소)시키는데 바람직할 수 있고 그리고/또는 냉각, 윤활, 연마되는 표면의 화학적 개질, 절삭 부스러기 제거 등을 위한 작업 유체의 향상된 유동을 제공하는 데 바람직할 수 있다.

추가의 예시적인 실시 형태에서, 중합체 영역은 중합체 코팅 또는 라미네이팅된 중합체 필름을 포함한다. 소정 예시적인 실시 형태에서, 중합체 영역은 약 15 줄 이상의 파손일(work to failure)을 갖는다. 특정 예시적인 실시 형태에서, 중합체 층은 열경화성 중합체, 열가소성 중합체, 열경화성 폴리우레탄, 열가소성 폴리우레탄, 또는 그 조합을 포함한다.

몇몇 실시 형태에서, 중합체 영역 또는 층은 접촉 드래그(contact drag)를 감소시키도록 또는 작업 유체 유동을 개선하도록 조직화될 수 있다. 몇몇 실시 형태에서, 캐리어의 하나의 주 표면 상의 중합체 영역 또는 영역들은 대향 주 표면 상의 중합체 영역 또는 영역들과 연결될 수 있다. 몇몇 실시 형태에서, 개구 원주를 한정하는 베이스 캐리어의 표면적에 상응하는 제3 표면이 중합체 층을 포함하는 중합체에 의해 적어도 부분적으로 코팅될 수 있다.

적합한 APL은 열가소성 중합체 필름을 포함하는, 열가소성 또는 열경화성 중합체를 포함할 수 있다. 그러한 중합체 APL은 적절한 표면 상으로의 코팅 이후 중합 및/또는 가교결합되는 단량체 또는 올리고머를 초기에 포함할 수 있다. 기재에 적용시, 중합체 APL은 고형물 함량에 있어서 사실상 100 퍼센트일 수 있거나, 코팅 후 사실상 제거되는 용매를 함유할 수 있다. 중합체 APL은 또한 코팅 후 용매가 사실상 제거되는 중합체 용액일 수 있다. 중합체 APL은 코팅 후 열경화 및 방사선 경화를 포함하는 표준 기술을 통해 중합 및/또는 가교결합될 수 있다. 소정의 본 발명의 바람직한 실시 형태에서, 프라이머 층은 베이스 캐리어 또는 타이 층 중 적어도 하나에 화학적으로 결합된다. 추가의 본 발명의 바람직한 실시 형태에서, 타이 층은 프라이머 층 또는 중합체 층 중 적어도 하나에 화학적으로 결합된다.

추가의 예시적인 실시 형태에서, 프라이머 층은 카테콜 노볼락 수지, 크레졸 노볼락 수지, 폴리하이드록시페놀-말단캡핑된 노볼락 수지, 또는 그 조합으로부터 선택되는 노볼락 수지를 포함한다. 몇몇 예시적인 실시 형태에서, 프라이머 층은 크레졸 페놀 수지, 레졸 페놀 수지, 폴리하이드록시 페놀 수지, 하이드록시티오페놀 페놀 수지, 폴리티올 페놀 수지, 또는 그 조합으로부터 선택되는 페놀 수지를 포함한다. 구매가능한 중합체 또는 수지 재료가 APL의 프라이머 층에 사용될 수 있다. 로드 코포레이션(Lord Corp.)(미국 노스캐롤라이나주 캐리 소재)으로부터 입수가능한 페놀 수지인 켐록(Chemlok™) 219, 및 유기 용매 중의 페놀 수지와 크레졸 카테콜 노볼락(CCN) 수지의 80/20 % w/w 용액인 몰레쿨록 다이블렌드(Moleculok Diblend)(미국 미네소타주 세인트 폴 소재의 쓰리엠 컴퍼니(3M Company)). 프라이머 층에 사용하기 위한 다른 적합한 중합체 재료가 미국 특허 제5,859,153호(커크(Kirk) 등) 및 제6,911,512 B2호(징(Jing) 등)에 기재되어 있다.

추가의 예시적인 실시 형태에서, 아미노-작용성 에폭시 수지 또는 하이드록실-작용성 에폭시 수지 중 적어도 하나는 다작용성 에폭시 수지이다. 타이 층 재료로서 유용한, 적합한 구매가능한 다작용성 에폭시 수지는 로드 코포레이션(미국 노스캐롤라이나주 캐리 소재)으로부터 입수가능한 에폭시-우레탄 중합체 재료인 켐록 213이다.

소정의 추가의 예시적인 실시 형태에서, 아이소시아네이트-작용성 중합체는 다작용성 우레탄 중합체를 포함한다. 특정 예시적인 실시 형태에서, 아이소시아네이트-작용성 중합체는 가교결합된 우레탄 중합체를 포함한다. 다른 예시적인 실시 형태에서, 프라이머 층, 타이 층, 또는 중합체 층 중 적어도 하나는 건조되고 경화된 필름을 포함한다.

양면 래핑에 사용되는 작업편 캐리어의 성능을 향상시키기 위한 중합체 영역 또는 층의 선택은 몇 가지 특성들의 균형을 맞출 필요가 있다. 코팅된 캐리어는 전자 및 관련 산업 분야에서 원하는 아주 얇은 작업편의 래핑에 사용되기에 충분히 얇으면서 작업편 또는 작업편들을 연마 플래튼들 사이에 몰아 넣기에 충분한 강성을 유지해야 한다. 일반적으로, 캐리어의 두께가 작업편의 원하는 최종 두께보다 얇은 것이 바람직하다. 중합체 층은 연마제의 과도한 무뎌짐 또는 그와 접촉하는 연마 표면의 과도한 마모를 초래하지 않아야 하며, 작업 유체 내에 존재하는 화학 물질에 대한 내성을 가져야 한다.

몇몇 실시 형태에서, 무뎌짐을 초래할 수 있는 연마제와의 상호 작용을 회피하는 것이 또한 바람직하다. 다른 실시 형태에서, 상당한 내마모성을 갖는 중합체 층이 바람직하다. 응력 대 변형률 곡선 아래의 큰 적분 면적에 의해 표시되는 바와 같이, 큰 파손일(파단 응력 에너지(Energy to Break Stress)로도 알려짐)을 나타내는 재료가 본 적용 분야에서 내마모성 재료로서 특히 아주 적합한 것으로 밝혀졌다. 약 5 줄 이상, 약 10 줄 이상, 약 15 줄 이상, 20 줄, 25 줄, 30 줄, 또는 심지어 그보다 큰 줄의 파손일을 갖는 중합체가 캐리어용 내마모성 중합체 층으로서 사용될 수 있는 것으로 판명되었다.

중합체 영역 또는 층을 포함하는 중합체는 열경화성, 열가소성 또는 그 조합일 수 있다. 열가소성 중합체는 일반적으로 열가소성 탄성중합체로 불리는 중합체의 부류를 포함할 수 있다. 중합체는 코팅 또는 라미네이팅된 필름으로서 적용될 수 있다. 코팅 또는 필름의 적용 후에, 중합체 층이 그의 최적 유용도에 도달하도록 코팅 또는 필름의 추가 건조, 어닐링 및/또는 경화를 필요로 할 수 있다. 몇몇 실시 형태에서, 중합체 층은 화학적으로 상이한 중합체의 다수 층들을 포함할 수 있다.

적절한 기계적 특성을 보유하는 것 외에, 중합체 층은 바람직하게는 그의 특성의 과도한 열화 없이 래핑 작업의 화학적 환경을 견딜 수 있어야 한다. 폴리우레탄, 에폭시 및 일정 폴리에스테르와 같은 중합체는 전형적으로 사용되는 작업 유체에 대한 원하는 내화학성을 가지며, 중합체 층으로서 사용될 수 있다. 중합체 층 또는 영역을 포함하는 바람직한 중합체는 열경화성 폴리우레탄, 열가소성 폴리우레탄 및 그 조합을 포함한다. 하이드록실 말단 폴리에테르(hydroxyl terminated polyether) 또는 하이드록실 말단 폴리에스테르 예비중합체와 다이아이소시아네이트와의 반응으로부터 형성된 폴리우레탄이 채용될 수 있다. 폴리우레탄의 가교결합이 바람직할 수 있다. 폴리우레탄의 가교결합은 종래의 가교결합 반응에 의해 달성될 수 있다. 한 가지 바람직한 가교결합 시스템은, 켐츄라 코포레이션(Chemtura Corp.)(미국 코네티컷주 미들버리 소재)으로부터 입수가능한 아디프렌(Adiprene™) L83과 같은 다이아이소시아네이트 말단 폴리우레탄과, 켐츄라 코포레이션으로부터 또한 입수가능한 에타큐어(Ethacure™) 300과 같은 지방족 또는 방향족 다이아민의 반응이다. 루브리졸 코포레이션(Lubrizol Corp.)(미국 오하이오주 위클리프 소재)으로부터 입수가능한 에스테인(Estane™) 58219와 같은 열가소성 폴리우레탄 필름이 또한 본 발명의 중합체 층으로서 사용될 수 있다.

유기 코팅은 스프레이 코팅(spray coating), 딥 코팅(dip coating), 스핀 코팅(spin coating), 롤 코팅(roll coating), 또는 브러시나 롤러에 의한 코팅을 포함하는 종래 기술에 의해 베이스 캐리어 및/또는 중합체 층에 적용될 수 있다. 바람직하게는 유기 용매 중에 용해 또는 분산된 중합체를 스프레이하는 것에 의한 스프레이 코팅이 본 발명에 바람직하다. 수 개의 접착 촉진층이 순차적으로 적용되어, 다수의 층들을 포함하는 접착 촉진층을 생성할 수 있다.

각각의 층이 다른 층의 적용 전에 부분적으로 건조되게 하는 다중 패스(multiple pass) 스프레이 코팅이 특히 바람직하다. 임의의 특정 이론에 의해 제한하고자 하는 것은 아니지만, 하나 이상의 층 내의 소정 양의 잔류 용매가 프라이머 층과 타이 층, 및/또는 타이 층과 중합체 층 사이의 상호확산 및/또는 화학 반응을 촉진하는 데 이득이 될 수 있는 것으로 본 발명에서는 여겨진다. APL은 원하는 레벨의 접착력을 촉진하는 임의의 원하는 적층 순서로 조합될 수 있다. APL의 선택은 베이스 캐리어의 조성 및 중합체 층의 조성을 포함하는 다양한 요인들에 따른다. 래핑 캐리어의 다양한 층들, 즉 베이스 캐리어, APL(들) 및 중합체 층(들)이 상호 부착되는 순서는 달성되는 래핑 캐리어의 최적 유용도 및 다양한 층들의 적용과 연관된 공정 고려 사항에 기초하여 선택될 수 있다. 몇몇 실시 형태에서, APL은 우선 베이스 캐리어에 접착된 다음에 중합체 층에 접착된다.

다른 실시 형태에서, APL은 우선 중합체 층에 접착된 다음에 베이스 캐리어에 접착된다. 다층 APL을 구비한 또 다른 실시 형태에서, APL은 초기 기재로서 베이스 캐리어로 시작하여 상하로 배열될 수 있거나, APL은 초기 기재로서 중합체 층으로 시작하여 상하로 배열될 수 있다. 몇몇 실시 형태에서, 하나 이상의 APL이 베이스 캐리어에 순차적으로 적용될 수 있고, 하나 이상의 APL이 중합체 층에 순차적으로 적용된 다음에 베이스 캐리어의 최외측 APL과 중합체 층의 접합이 이어질 수 있다. 몇몇 실시 형태에서, 바람직한 다층 APL은 건조 및 경화된 C213 화합물을 포함하는 제2 접착 촉진층에 인접하는 건조 및 경화된 C219 화합물을 포함하는 제1 접착 촉진층을 포함한다.

상이한 래핑 적용 분야는 베이스 캐리어와 중합체 층 사이의 상이한 레벨의 접착력을 필요로 할 수 있다는 것은 알려져 있다. 부식성 폴리싱 용액, 고온을 채택하거나 고도의 전단력이 캐리어로 전달되는 래핑 공정은 덜 가혹한 조건을 채택한 공정에 비해 베이스 캐리어와 중합체 층 사이의 보다 큰 접착력을 필요로 할 수 있다. 따라서, 접착 촉진층의 선택은 래핑 공정 조건 및/또는 연마되는 작업편에 따를 수 있다.

APL을 베이스 캐리어 표면 또는 중합체 층 표면에 적용하기 전에, 표면을 세정하는 것이 종종 바람직하다. 비누 용액을 사용한 표면 세척 후 물을 사용한 헹굼 또는 적절한 용매, 예컨대 메틸에틸케톤, 아이소프로판올 또는 아세톤을 사용한 표면 세척 후 건조와 같은 종래의 세정 기술이 채용될 수 있다. 캐리어 또는 중합체 층의 조성에 따라, 산 또는 염기 용액을 사용한 세정이 또한 유용할 수 있다. 위의 세정 기술과 함께 초음파 분해가 또한 사용될 수 있다. 더욱이, 특히 코팅되는 베이스 캐리어가 금속, 예컨대 스테인레스강일 때, 가스로서 아르곤을 사용한 표면 오염물 제거/플라즈마 세정이 바람직한 세정 기술이다.

몇몇 실시 형태에서, 베이스 캐리어는 금속, 유리, 중합체, 또는 세라믹을 포함한다. 바람직한 금속은 강 및 스테인레스강을 포함한다. 바람직한 중합체는 열경화성 중합체, 열가소성 중합체 및 그 조합을 포함한다. 중합체는 특정 목적을 위해 선택되는 하나 이상의 충전제 또는 첨가제를 함유할 수 있다. 캐리어의 비용을 낮추기 위해 무기 충전제가 사용될 수 있다. 더욱이, 입자 또는 섬유와 같은 강화 충전제가 중합체에 첨가될 수 있다. 바람직한 강화 충전제는 무기물 특성을 가지며, 강화 효과의 개선을 위해 표면 개질을 포함할 수 있다. 나노입자, 예컨대 나노실리카가 또한 사용될 수 있다. 중합체는 또한 전형적으로 직조 재료인 강화 매팅(matting), 예컨대 중합체 섬유 매팅, 유리 섬유 매팅 또는 금속 스크린의 영역 또는 층을 함유할 수 있다.

몇몇 실시 형태에서, 베이스 캐리어 및 중합체 영역은 상이한 재료를 포함한다. 몇몇 실시 형태에서, 중합체 영역은 중합체 코팅 또는 라미네이팅된 중합체 필름을 포함한다. 몇몇 실시 형태에서, 캐리어 각각의 주 표면은 2개 이상의 중합체 영역을 포함한다. 몇몇 실시 형태에서, 영역은 가교결합된 중합체일 수 있는 우레탄 중합체를 포함한다. 몇몇 실시 형태에서, 중합체 영역의 중합체는 약 5, 15, 20, 25, 30 줄 이상, 또는 심지어 그 이상의 파손일을 갖는다.

또 다른 태양에서, 본 발명은

다른 태양에서, 본 발명은

(c) 작업편을 제공하는 단계;

(d) 작업편을 개구 내에 삽입하는 단계;

(e) 캐리어를 래핑 기계 내에 삽입하는 단계;

몇몇 예시적인 실시 형태에서, 작업편과 래핑 표면 사이의 계면에 작업 유체가 제공되며, 선택적으로 작업 유체는 연마 입자를 포함한다. 소정 예시적인 실시 형태에서, 래핑 기계는 2개의 대향 래핑 표면을 구비한 양면 래핑 기계이며, 래핑 표면과 작업편 사이의 접촉을 유지시키면서 2개의 대향 래핑 표면과 작업편 사이의 상대 운동을 제공하는 단계가 추가로 포함된다. 다른 예시적인 실시 형태에서, 2개의 대향 래핑 표면 중 적어도 하나는 3차원의 조직화된 고정 연마 용품을 포함한다. 추가의 예시적인 실시 형태에서, 3차원의 조직화된 고정 연마 용품은 결합제 내에 배치된 다이아몬드 입자 및/또는 응집체를 포함한다. 추가의 예시적인 실시 형태에서, 2개의 대향 래핑 표면 중 적어도 하나는 펠렛 랩을 포함한다.

소정 실시 형태에서, 방법은 래핑 기계의 2개의 대향 표면 중 적어도 하나로서 결합제 내에 배치된 다이아몬드 입자를 포함하는 3차원의 조직화된 고정 연마 물품을 사용한다. 몇몇 실시 형태에서, 본 발명의 방법은 래핑 기계의 2개의 대향 표면 중 적어도 하나로서 결합제 내에 배치된 다이아몬드 응집체를 포함하는 3차원의 조직화된 고정 연마 물품을 사용한다. 몇몇 실시 형태에서, 방법은 결합제 내에 배치된 다이아몬드 응집체를 포함하는 3차원의 조직화된 고정 연마 물품을 사용하며, 다이아몬드 응집체는 3차원의 조직화된 고정 연마 물품의 결합제와는 상이한 결합제를 포함한다.

또 다른 실시 형태에서, 개시된 방법은 래핑 기계의 2개의 대향 래핑 표면 중 적어도 하나에서 펠렛 랩을 사용한다. 몇몇 실시 형태에서, 양면 래핑 기계는 단면 래핑 기계로 대체되며, 베이스 캐리어는 래핑 기계의 연마 표면과 접촉하는 캐리어의 표면에 적어도 하나의 중합체 영역을 포함한다.

본 발명의 다양한 변형 및 변경은 본 발명의 범주 및 사상으로부터 벗어남이 없이 당업자에게 명백할 것이며, 본 발명은 다음과 같은 본 명세서에 나타낸 예시적인 실시 형태들로 부당하게 제한되지 않음을 이해하여야 한다.

실시예

예시적인 실시 형태가 상기에 개시되었으며 하기 실시예에 의해 하기에 추가로 예시되는데, 이는 어떤 경우에도 본 명세서에 기재된 발명의 범주를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다. 이와는 반대로, 다양한 다른 실시 형태, 변경 및 이의 등가물이 사용될 수 있으며, 당업자라면 본 명세서의 상세한 설명을 읽은 후에, 본 발명의 사상 및/또는 첨부된 청구의 범위의 범주로부터 벗어남이 없이 이것을 떠올릴 수 있음이 분명하게 이해되어야 한다.

또한, 넓은 범주의 본 발명을 설명하는 수치 범위 및 파라미터가 근사치임에도 불구하고, 특정 실시예에 개시된 수치값은 가능한 한 정확하게 보고된다. 그러나, 임의의 수치는 본래, 그의 각각의 시험 측정에서 발견되는 표준 편차로 인해 필연적으로 생기는 특정 오차를 갖는다. 최소한, 그리고 청구항의 범주와 등가인 이론의 적용을 한정하려고 시도함이 없이, 각각의 파라미터 수치는 적어도 보고된 유효 자리수의 숫자 관점에서 그리고 보통의 반올림 기법을 적용함으로써 해석되어야 한다.

달리 명시되지 않을 경우, 재료는 미국 위스콘신주 밀워키 소재의 알드리치(Aldrich)와 같은 화학물질 공급사로부터 입수가능하였다.

캐리어 스트리핑(Stripping) 및 표면 준비

하기 단계를 수행하여 코팅을 위한 캐리어 표면을 준비하였다:

1. 캐리어를 농축된 3M 시트러스 스트리퍼 젤(미국 미네소타주 세인트 폴 소재의 쓰리엠 컴퍼니)에 하룻밤 침지(soaking)하여, 스트리퍼 젤에서 캐리어를 스트리핑한다.

2. (있다면) 기존의 우레탄 코팅 전부를 긁어낸다.

3. 캐리어를 수돗물로 헹군다.

4. 접착된 에폭시 및 프라이머를 직각 다이 그라인더 및 5.1 cm(2"), 녹색 로록(Roloc™) 브리스틀 디스크(Bristle Disc)(미국 미네소타주 세인트 폴 소재의 쓰리엠 컴퍼니)를 사용하여 제거한다.

5. 12.7 cm(5") 랜덤 오비탈 샌더(Random Orbital Sander) 상에 장착된 3M 스트리퍼 패드(Stripper Pad)(미국 미네소타주 세인트 폴 소재의 쓰리엠 컴퍼니)를 사용하여 간단히 폴리싱한다.

6. 캐리어를 하룻밤 보관한다.

7. 코팅을 수행할 날의 아침에, 12.7 cm(5") 랜덤 오비탈 샌더 상에 장착된 3M 스트리퍼 패드(미국 미네소타주 세인트 폴 소재의 쓰리엠 컴퍼니)를 사용하여 캐리어를 간단히 폴리싱한다.

8. 캐리어를 MEK로 적신 깨끗한 면직물로 닦아낸다.

9. 10.8 cm(4 1/4") 청색 3M 마스킹 테이프(미국 미네소타주 세인트 폴 소재의 쓰리엠 컴퍼니)를 사용하여 큰 구멍을 차폐한다.

10. 캐리어를 스프레이 페인팅 보드에 장착하기 직전에, 캐리어를 MEK로 적신 깨끗한 면직물로 닦아낸다.

캐리어 코팅 및 경화

실시예를 제조하는 데 있어서 하기한 상세한 단계 및 절차를 수행하였다. 달리 표시되지 않는다면, 모든 백분율은 조성물 중 특정 성분의 중량 백분율로서 표현된다.

하기 실시예에서, 모든 코팅은 유기 용매로부터 적용되는 스프레이 코팅으로서 베이스 캐리어에 적용하였다. 모든 스프레이 코팅은 3M 16000 페인트 프레퍼레이션 시스템(Paint Preparation System)(미국 미네소타주 세인트 폴 소재의 쓰리엠 컴퍼니)을 사용하는 3M 페인트 스프레이 건(Paint Spray gun)을 사용하여 행하였다. 건으로의 급기를 413.7 kPa(60 psig)로 설정하였다. 조건이 고부피 저압(High Volume Low Pressure; HVLP) 수행과 일치하도록 스프레이 동안 노즐에서의 압력을 199.9 kPa(29 psig)에서 유지하였다.

실시예 1

프라이머

1. 캐리어의 제1 면 상에 하기 프라이머 제형을 8회 패스로 스프레이한다:

C219 50.0%

메탄올 50.0%

약 10분 동안 공기 건조되게 한다.

2. 캐리어의 제2 면 상에 하기 프라이머 제형을 8회 패스로 스프레이한다:

C219 50.0%

메탄올 50.0%

약 10분 동안 공기 건조되게 한다.

접착제(타이 층)

3. 캐리어의 제1 면 위에 하기 접착제 제형을 16회 패스로 스프레이한다:

C213 50.0%

T248 50.0%

약 10분 동안 공기 건조되게 한다.

4. 캐리어의 제2 면 위에 하기 접착제 제형을 16회 패스로 스프레이한다:

C213 50.0%

T248 50.0%

약 10분 동안 공기 건조되게 한다.

5. 120℃에서 30분 동안 워크-인(walk-in) 오븐에서 건조 및 부분 경화시킨다.

우레탄

6. 캐리어의 제1 면 위에 하기 우레탄 제형(파트 A 및 파트 B를 혼합시 형성됨)을 15회 패스로 스프레이한다:

7. 120℃에서 3분 동안 워크-인 오븐에서 건조 및 부분 경화시킨다

8. 캐리어의 제1 면 위에 전술한 우레탄 제형을 15회 패스로 스프레이한다.

9. 120℃에서 15분 동안 워크-인 오븐에서 건조 및 경화시킨다.

10. 캐리어의 제2 면 위에 하기 우레탄 제형(파트 A 및 파트 B를 혼합시 형성됨)을 15회 패스로 스프레이한다:

11. 120℃에서 3분 동안 워크-인 오븐에서 건조 및 부분 경화시킨다.

12. 캐리어의 제2 면 위에 전술한 우레탄 제형을 15회 패스로 스프레이한다.

13. 120℃에서 5시간 동안, 이어서 90℃에서 12시간 동안 워크-인 오븐에서 건조 및 경화시킨다.

실시예 2

프라이머

C219 50.0%

메탄올 50.0%

약 10분 동안 공기 건조되게 한다.

C219 50.0%

메탄올 50.0%

약 10분 동안 공기 건조되게 한다.

접착제(타이 층)

C213 50.0%

T248 50.0%

약 10분 동안 공기 건조되게 한다.

C213 50.0%

T248 50.0%

약 10분 동안 공기 건조되게 한다.

5. 120℃에서 30분 동안 워크-인 오븐에서 건조 및 부분 경화시킨다.

우레탄

6. 캐리어의 제1 면 위에 하기 우레탄 제형(파트 A 및 파트 B를 혼합시 형성됨)을 30회 패스로 스프레이한다:

7. 120℃에서 15분 동안 워크-인 오븐에서 건조 및 경화시킨다.

8. 캐리어의 제2 면 위에 하기 우레탄 제형(파트 A 및 파트 B를 혼합시 형성됨)을 30회 패스로 스프레이한다:

9. 120℃에서 17시간 동안 워크-인 오븐에서 건조 및 경화시킨다.

실시예 3

프라이머

C219 50.0%

메탄올 50.0%

약 10분 동안 공기 건조되게 한다.

C219 50.0%

메탄올 50.0%

약 10분 동안 공기 건조되게 한다.

접착제(타이 층)

C213 50.0%

T248 50.0%

약 10분 동안 공기 건조되게 한다.

C213 50.0%

T248 50.0%

약 10분 동안 공기 건조되게 한다.

우레탄

8. 캐리어의 제1 면 위에 전술한 우레탄 제형(파트 A 및 파트 B를 혼합시 형성됨)을 15회 패스로 스프레이한다

실시예 4

프라이머

C219 50.0%

메탄올 50.0%

약 10분 동안 공기 건조되게 한다.

C219 50.0%

메탄올 50.0%

약 10분 동안 공기 건조되게 한다.

접착제(타이 층)

C213 50.0%

T248 50.0%

약 10분 동안 공기 건조되게 한다.

C213 50.0%

T248 50.0%

약 10분 동안 공기 건조되게 한다.

우레탄

실시예 5

프라이머

몰레쿨록 다이블렌드 25.0%

MEK 12.5%

PMMEA 12.5%

메탄올 50.0%

약 10분 동안 공기 건조되게 한다.

몰레쿨록 다이블렌드 25.0%

MEK 12.5%

PMMEA 12.5%

메탄올 50.0%

약 10분 동안 공기 건조되게 한다.

접착제(타이 층)

3. 캐리어의 제1 면 위에 하기 접착제 제형(파트 A, 파트 B 및 파트 C를 혼합시 형성됨)을 16회 패스로 스프레이한다:

약 10분 동안 공기 건조되게 한다.

4. 캐리어의 제2 면 위에 하기 접착제 제형(파트 A, 파트 B 및 파트 C를 혼합시 형성됨)을 16회 패스로 스프레이한다:

약 10분 동안 공기 건조되게 한다.

우레탄

8. 캐리어의 제1 면 상에 전술한 우레탄 제형을 15회 패스로 스프레이한다.

실시예 6

프라이머

몰레쿨록 다이블렌드 25.0%

MEK 12.5%

PMMEA 12.5%

메탄올 50.0%

약 10분 동안 공기 건조되게 한다.

2. 캐리어의 제2 면 위에 하기 프라이머 제형을 8회 패스로 스프레이한다:

몰레쿨록 다이블렌드 25.0%

MEK 12.5%

PMMEA 12.5%

메탄올 50.0%

약 10분 동안 공기 건조되게 한다.

접착제(타이 층)

3. 캐리어의 제1 면 위에 하기 접착제 제형(파트 A 및 파트 B를 혼합시 형성됨)을 16회 패스로 스프레이한다:

약 10분 동안 공기 건조되게 한다.

약 10분 동안 공기 건조되게 한다.

우레탄

13. 120℃에서 17시간 동안 워크-인 오븐에서 건조 및 경화시킨다.

실시예 7 (비교)

접착제/프라이머

1. 캐리어의 제1 면 상에 하기 접착제/프라이머 제형을 8회 패스로 스프레이한다:

SK6233 50.0%

MEK 25.0%

PMMEA 25.0%

약 10분 동안 공기 건조되게 한다.

2. 캐리어의 제2 면 상에 하기 접착제/프라이머 제형을 8회 패스로 스프레이한다:

SK6233 50.0%

MEK 25.0%

PMMEA 25.0%

약 10분 동안 공기 건조되게 한다.

3. 120℃에서 30분 동안 워크-인 오븐에서 건조 및 부분 경화시킨다.

우레탄

4. 캐리어의 제1 면 위에 하기 우레탄 제형(파트 A 및 파트 B를 혼합시 형성됨)을 15회 패스로 스프레이한다:

5. 120℃에서 3분 동안 워크-인 오븐에서 건조 및 부분 경화시킨다.

6. 캐리어의 제1 면 위에 전술한 우레탄 제형을 15회 패스로 스프레이한다.

8. 캐리어의 제2 면 위에 하기 우레탄 제형(파트 A 및 파트 B를 혼합시 형성됨)을 15회 패스로 스프레이한다:

9. 120℃에서 3분 동안 워크-인 오븐에서 건조 및 부분 경화시킨다.

10. 캐리어의 제2 면 위에 전술한 우레탄 제형을 15회 패스로 스프레이한다.

11. 120℃에서 5시간 동안, 이어서 90℃에서 12시간 동안 워크-인 오븐에서 건조 및 경화시킨다.

실시예 8 (비교)

접착제/프라이머

SK6233 50.0%

MEK 25.0%

PMMEA 25.0%

약 10분 동안 공기 건조되게 한다.

SK6233 50.0%

MEK 25.0%

PMMEA 25.0%

약 10분 동안 공기 건조되게 한다.

우레탄

11. 120℃에서 17시간 동안 워크-인 오븐에서 건조 및 경화시킨다.

실시예 1 내지 실시예 4는 아디프렌 L83 및 E300 (또는 E100) 우레탄 중합체 층을 프라이머 층에 접합시키는 C213 타이 층과 함께, 금속 캐리어 상의 프라이머 층으로서 C219를 사용하였다. 실시예 1 및 실시예 2는 경화 시간이 120℃에서 단지 5시간이었다. 실시예 3 및 실시예 4는 경화 시간이 120℃에서 17시간이었다. 고온에서의 부가적인 경화 시간은 다층 APS의 성능을 개선시키는 것으로 보인다.

실시예 5 및 실시예 6은 금속 캐리어 상의 프라이머 층으로서 몰레쿨록 다이블렌드를 사용하였다. 에폰 828 및 에타큐어 100을 포함하는 에폭시 타이 층은 프라이머 층에, 그리고 아디프렌 L83 및 E300 우레탄 중합체 층에 잘 접합하였다. 실시예 5 및 실시예 6은 강 캐리어 표면에 잘 접착하였다. 접착력이 매우 우수하여, 3M H22 플로어 스트리퍼(Floor Stripper)(미국 미네소타주 세인트 폴 소재의 쓰리엠 컴퍼니)에 하룻밤 침지하는, 우레탄 코팅을 제거하기 위한 표준 공정에 의해 우레탄 층이 팽창하거나 표면으로부터 분리되지 않았다. 코팅은 직각 다이 그라인더를 사용하여 3M 녹색 브리스틀 연마 디스크로 갈아내야만 했다.

실시예 7 및 실시예 8은 중간 타이 층을 사용하지 않고 접착제/프라이머 층을 사용하는 비교예이다. 프라이머 층은 스카치코트 6233 접착제였고, 중합체 층은 아디프렌 L83 및 E300 폴리우레탄이었다. 실시예 7 및 실시예 8은 접착제/프라이머 층으로부터의 중합체 층의 탈층(delamination)으로 인해 부족함이 있었다.

시험 방법

시험 방법 1, 접착력

스테인레스강 쿠폰(coupon)의 표면에 대한 우레탄 코팅의 접착력을 검사하기 위해 시험 방법을 개발하였다. 각각의 실시예의 2개의 쿠폰을 2시간 동안 53℃의 탈이온수에 침지하였다. 침지 후, 탈층되지 않거나, 또는 스테인레스강으로부터 쉽게 박리할 수 없는 임의의 코팅은 시험에 합격한 것으로 간주하였다. 2개 중 하나의 쿠폰이 실시예가 합격하기 위하여 이러한 기준을 충족시킬 필요가 있었다.

시험 방법 2, 폴리싱

피터-울터스(Peter-Wolters) AC500(미국 일리노이주 데스 플레인스에 소재한 피터-울터스 오브 아메리카(Peter-Wolters of America)) 양면 래핑 기계를 사용하여 800 ㎛ 두께, 100 mm 직경의 규소 웨이퍼를 폴리싱하여서 캐리어를 시험하였다. 폴리싱 사이클은 각각 해당 캐리어 내에 삽입된 3개의 웨이퍼를 10 분의 폴리싱 시간 동안 동시에 폴리싱하는 것을 포함하였다. 시계 방향 회전에서 시작하여, 각각의 폴리싱 사이클시 캐리어 회전을 시계 방향(CW)으로부터 반시계 방향(CCW)으로 교번시켰다. 기계를 14 rpm(분당 회전수)의 태양 기어(내부 링)로 9.65 kPa(1.4 psi)의 압력 및 96 rpm의 플래튼 속도로 작동시켰다. 냉각 및 절삭 부스러기 제거를 제공을 위해 탈이온수를 500 mL/min으로 공급하였다. 고정 연마 패드는, 각각의 시험에 대한 패드 표면의 동등한 초기 상태를 설정하기 위하여 환형 600 그릿(grit) 산화알루미늄 스톤을 1분간 시계 방향으로 그리고 1분간 반시계 방향으로 작동시켜, 연속되는 시험들 전에 그리고 그 사이에 컨디셔닝된 4A-DT 6-015 트라이잭 다이아몬드 타일(미국 미네소타주 세인트 폴에 소재한 쓰리엠 컴퍼니)이었다. 웨이퍼의 제거율을 중량 측정으로 측정하였다. 달리 언급하지 않는 한, 데이터는 사이클 당 3개 웨이퍼의 평균이다. 상부 웨이퍼 표면 및 하부 웨이퍼 표면에 대한 제거율의 균일성을 시각적 관측에 의해 모니터링하였다. 폴리싱 후 웨이퍼 에지 프로파일의 시각적 비대칭은 연마율(polishing rate)의 비대칭, 즉 제거율이 웨이퍼의 상부와 하부 표면 사이에서 상이함을 나타내었다.

시험 방법 3, 인장

인장 시험 방법을 사용하여 필름의 기계적 특성을 측정하였다. 25 mm의 샘플 게이지 길이 및 25 mm의 샘플 폭을 101.6 cm/min(40 in/min)의 크로스헤드 속도(crosshead speed)로 사용한 것을 제외하고 본 시험은 일반적으로 ASTM D638을 준수하였다.

시험 방법 4, 마모

시험 방법 4에서는 중합체 층이 코팅된 캐리어에 대해 탈이온수를 포함하는 수용액에 침지하는 단계, 및 단면 래핑 단계 둘 모두를 이용한 가속 마모 시험을 행한다. 수용액은 규소 웨이퍼 상에서의 이전의 그라인딩 작업으로부터의 규소 절삭 부스러기를 함유하였다. 침지 단계는 60℃에서 4일 동안, 0.5 중량% 미만의 규소 절삭 부스러기 및 탈이온수를 함유하는 수용액에 캐리어를 담그는 것을 포함한다. 피터-울터스(Peter-Wolters) AC500 공구(독일 렌드스버그 소재의 피터 울터스, 게엠베하(Peter Wolters, GmbH)) 상에서 래핑 공정을 수행하였다.

고정 연마 패드인, 4A - DT 6-015 트라이잭 다이아몬드 타일(미국 미네소타주 세인트 폴 소재의 쓰리엠 컴퍼니로부터 입수가능)을 하부 플래튼에 장착하였다. 캐리어의 치형부가 내부 및 외부 링 핀과 치합한 상태로 각각의 캐리어를 플래튼에 장착하였다. 100 mm 직경의 규소 웨이퍼를 캐리어에 장착하였다. 124.8 mm의 내경을 갖는 시험할 캐리어와 동일한 외부 기하학적 형상의 2개의 3.3 kg 기어를 시험 캐리어의 상부에 배치하였다. 4개의 1.13 kg 판을 링 기어의 내부에서 캐리어의 중심에 배치하였다. 이어서, 2개의 4.5 kg 판을 링 기어의 상부에 배치하였다. 4.5 kg 판을 캐리어 중심의 4개의 1.13 kg 판과 접촉시키지 않았다. 캐리어의 중심에서의 총 중량은 약 4.5 kg이었으며, 이때 캐리어에서의 총 중량은 약 20 kg이었다. 캐리어의 접촉 면적은 약 165 cm²로서, 캐리어에 대한 약 0.12 kg/cm²의 평균 압력을 산출하였다.

AC500의 하부 플래튼을 96 rpm으로 회전시켰으며, 그의 태양 기어를 14 rpm으로 회전시켰다. 본 시험에 사용하는 작업 유체는 이전의 그라인딩 공정으로부터의 규소 절삭 부스러기를 함유한 재순환된 수용액이었다. 이전의 그라인딩 공정은 6 ㎛ 다이아몬드 연마제인 4A-DT 6-015 트라이잭 다이아몬드 타일 패드(쓰리엠 컴퍼니)를 사용하여 규소 웨이퍼를 그라인딩하는 양면 래핑 공정이었다. 재순환된 수용액은 약 0.5 중량% 미만의 규소를 함유하였다. 시험 방법 4에 대한 시험 시간은 10 분이었으며, 그 후 플래튼 및 기어 회전을 정지시키고, 중량체를 캐리어로부터 제거하고 캐리어를 공구로부터 제거하였다. 중합체 층의 탈층에 대해 캐리어를 시각적으로 검사하였다.

시험 결과는 다음과 같았다:

[표 1]

본 명세서에 걸쳐 "일 실시 형태", "특정 실시 형태", "하나 이상의 실시 형태", 또는 "실시 형태"라고 하는 것은, "실시 형태"라는 용어 앞에 "예시적인"이라는 용어를 포함하든 그렇지 않든 간에, 그 실시 형태와 관련하여 기술된 특정의 특징, 구조, 재료 또는 특성이 본 명세서에 기재된 발명의 적어도 하나의 실시 형태에 포함되어 있다는 것을 의미한다. 따라서, 본 명세서 전반에 걸쳐 다양한 곳에서의 "하나 이상의 실시 형태에서", "소정 실시 형태에서", "일 실시 형태에서" 또는 "실시 형태에서"와 같은 구의 출현은 반드시 본 명세서에 기재된 발명의 동일한 실시 형태를 언급하지는 않는다. 더욱이, 특정 특질, 구조, 물질, 또는 특징은 하나 이상의 실시 형태에서 임의의 적합한 방식으로 조합될 수 있다.

명세서가 예시적인 소정 실시 형태를 상세히 기술하고 있지만, 당업자라면 이상의 내용을 이해할 때 이들 실시 형태에 대한 여러 수정, 변형 및 그 등가물을 용이하게 안출할 수 있다는 것을 잘 알 것이다. 따라서, 본 명세서가 앞서 기술한 예시적인 실시 형태로 부당하게 제한되어서는 안된다는 것을 잘 알 것이다. 상세하게는, 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 수치 범위를 종점으로 나타내는 것은 그 범위 내에 포함된 모든 수를 포함하기 위한 것이다(예를 들어, 1 내지 5는 1, 1.5, 2, 2.75, 3, 3.80, 4, 및 5를 포함함). 또한, 본 명세서에서 사용되는 모든 수는 용어 "약"에 의해 수식되는 것으로 간주된다. 또한, 본 명세서에서 언급된 모든 간행물, 공개된 특허 출원 및 등록된 특허는 각각의 개별적인 간행물 또는 특허가 구체적으로 그리고 개별적으로 표시되어 참고로 포함된 것과 동일한 정도로 전체적으로 참고로 포함된다. 다양한 예시적인 실시 형태들에 대해 기술하였다. 이들 및 다른 실시 형태가 이하의 특허청구범위의 범주 내에 속한다.

Claims

제1 주 표면, 제2 주 표면, 및 작업편을 유지하기 위한 적어도 하나의 개구를 구비한 베이스 캐리어를 포함하고, 상기 개구는 제1 주 표면으로부터 베이스 캐리어를 통해 제2 주 표면으로 연장되고, 상기 개구의 원주는 베이스 캐리어의 제3 표면에 의해 한정되고, 추가로 제1 주 표면의 적어도 일부 또는 제1 주 표면 및 제2 주 표면 각각의 적어도 일부는 중합체 영역을 포함하며, 상기 중합체 영역은 적어도 하기의 접착 촉진 층:
(a) 페놀 수지 또는 노볼락 수지 중 적어도 하나를 포함하는 프라이머 층;
(b) 프라이머 층에 인접하며, 아미노-작용성 에폭시 수지 또는 하이드록실-작용성 에폭시 수지 중 적어도 하나를 포함하는 타이 층(tie layer); 및
(c) 프라이머 층의 반대쪽 면에서 타이 층에 인접하며, 아이소시아네이트-작용성 중합체를 포함하는 중합체 층을 포함하는 래핑 캐리어.
제1항에 있어서, 제1 주 표면 및 제2 주 표면 둘 모두는 중합체 영역을 포함하는 래핑 캐리어.
제1항에 있어서, 제3 표면의 적어도 일부는 중합체 영역을 포함하는 래핑 캐리어.
제1항에 있어서, 베이스 캐리어는 금속, 유리, 충전된 중합체, 또는 세라믹을 포함하는 래핑 캐리어.
제1항에 있어서, 프라이머 층은 카테콜 노볼락 수지, 크레졸 노볼락 수지, 폴리하이드록시페놀-말단캡핑된 노볼락 수지, 또는 그 조합으로부터 선택되는 노볼락 수지를 포함하는 래핑 캐리어.
제1항에 있어서, 프라이머 층은 크레졸 페놀 수지, 레졸 페놀 수지, 폴리하이드록시 페놀 수지, 하이드록시티오페놀 페놀 수지, 폴리티올 페놀 수지, 또는 그 조합으로부터 선택되는 페놀 수지를 포함하는 래핑 캐리어.
제1항에 있어서, 프라이머 층은 베이스 캐리어 또는 타이 층 중 적어도 하나에 화학적으로 결합되는 래핑 캐리어.
제1항에 있어서, 타이 층은 프라이머 층 또는 중합체 층 중 적어도 하나에 화학적으로 결합되는 래핑 캐리어.
제1항에 있어서, 아미노-작용성 에폭시 수지 또는 하이드록실-작용성 에폭시 수지 중 적어도 하나는 다작용성 에폭시 수지인 래핑 캐리어.
제1항에 있어서, 중합체 층은 중합체 코팅 또는 라미네이팅된 중합체 필름을 포함하는 래핑 캐리어.
제1항에 있어서, 아이소시아네이트-작용성 중합체는 다작용성 우레탄 중합체를 포함하는 래핑 캐리어.
제11항에 있어서, 아이소시아네이트-작용성 중합체는 가교결합된 우레탄 중합체를 포함하는 래핑 캐리어.
제11항에 있어서, 중합체 영역은 약 15 줄 이상의 파손일(work to failure)을 갖는 래핑 캐리어.
제1항에 있어서, 중합체 영역은 열경화성 중합체, 열가소성 중합체, 열경화성 폴리우레탄, 열가소성 폴리우레탄, 또는 그 조합을 포함하는 래핑 캐리어.
제1항에 있어서, 프라이머 층, 타이 층, 또는 중합체 층 중 적어도 하나는 건조되고 경화된 필름을 포함하는 래핑 캐리어.
(a) 2개의 대향 래핑 표면을 구비한 양면 래핑 기계 또는 단면 래핑 기계를 제공하는 단계;
(b) 제1 주 표면, 제2 주 표면, 및 작업편을 유지하기 위한 적어도 하나의 개구를 구비한 베이스 캐리어를 포함하고, 상기 개구는 제1 주 표면으로부터 베이스 캐리어를 통해 제2 주 표면으로 연장되고, 상기 개구의 원주는 베이스 캐리어의 제3 표면에 의해 한정되고, 추가로 제1 주 표면의 적어도 일부 또는 제1 주 표면 및 제2 주 표면 각각의 적어도 일부는 중합체 영역을 포함하며, 상기 중합체 영역은 적어도 하기의 접착 촉진 층: (1) 페놀 수지 또는 노볼락 수지 중 적어도 하나를 포함하는 프라이머 층; (2) 프라이머 층에 인접하며, 아미노-작용성 에폭시 수지 또는 하이드록실-작용성 에폭시 수지 중 적어도 하나를 포함하는 타이 층; 및 (3) 프라이머 층의 반대쪽 면에서 타이 층에 인접하며, 아이소시아네이트-작용성 중합체를 포함하는 중합체 층을 포함하는, 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항의 캐리어를 제공하는 단계;
(c) 작업편을 제공하는 단계;
(d) 작업편을 개구 내에 삽입하는 단계;
(e) 캐리어를 래핑 기계 내에 삽입하는 단계;
(f) 래핑 표면과 작업편 사이의 접촉을 유지시키면서 래핑 표면과 작업편 사이의 상대 운동을 제공하는 단계; 및
(g) 작업편의 적어도 일부를 제거하는 단계를 포함하는 래핑 방법.
제16항에 있어서, 작업편과 래핑 표면 사이의 계면에 작업 유체를 제공하는 단계를 추가로 포함하고, 선택적으로 작업 유체는 연마 입자를 포함하는 방법.
제16항에 있어서, 래핑 기계는 2개의 대향 래핑 표면을 구비한 양면 래핑 기계이며, 래핑 표면과 작업편 사이의 접촉을 유지시키면서 2개의 대향 래핑 표면과 작업편 사이의 상대 운동을 제공하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
제18항에 있어서, 2개의 대향 래핑 표면 중 적어도 하나는 3차원의 조직화된 고정 연마 용품을 포함하는 방법.
제19항에 있어서, 3차원의 조직화된 고정 연마 용품은 결합제 내에 배치된 다이아몬드 입자 및/또는 응집체를 포함하는 방법.
제18항에 있어서, 2개의 대향 래핑 표면 중 적어도 하나는 펠렛 랩(pellet lap)을 포함하는 방법.
(a) 제1 주 표면, 제2 주 표면, 및 작업편을 유지하기 위한 적어도 하나의 개구를 구비한 베이스 캐리어 - 상기 개구는 제1 주 표면으로부터 베이스 캐리어를 통해 제2 주 표면으로 연장되고 상기 개구의 원주는 베이스 캐리어의 제3 표면에 의해 한정됨 - 를 제공하는 단계;
(b) 페놀 수지 또는 노볼락 수지 중 적어도 하나를 포함하는 프라이머 층을 베이스 캐리어의 적어도 하나의 표면에 적용하는 단계;
(c) 프라이머 층에 인접하며, 아미노-작용성 에폭시 수지 또는 하이드록실-작용성 에폭시 수지 중 적어도 하나를 포함하는 타이 층을 적용하는 단계; 및
(d) 타이 층에 인접하며, 아이소시아네이트-작용성 중합체를 포함하는 중합체 층을 적용하는 단계를 포함하는, 코팅된 래핑 캐리어의 제조 방법.
제22항에 있어서, 프라이머 층, 타이 층, 또는 중합체 층 중 적어도 하나는 유기 용매로부터 적용되는 방법.
제23항에 있어서, 프라이머 층, 타이 층, 또는 중합체 층 중 적어도 하나를 가열하여 유기 용매의 적어도 일부를 제거하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
제22항에 있어서, 프라이머 층, 타이 층, 또는 중합체 층 중 적어도 하나는 스프레이 코팅에 의해 적용되는 방법.
제22항에 있어서, 중합체 층은 아이소시아네이트-작용성 중합체를 포함하는 중합체 필름을 타이 층에 라미네이팅하여 적용되는 방법.
제22항에 있어서, 프라이머 층, 타이 층, 및 중합체 층은 주 표면 둘 모두의 적어도 일부에 적용되는 방법.
제22항에 있어서, 프라이머 층, 타이 층, 및 중합체 층은 적어도 하나의 주 표면의 실질적으로 전체 주 표면에 적용되는 방법.
제22항에 있어서, 프라이머 층, 타이 층, 및 중합체 층은 주 표면 둘 모두의 전체 주 표면에 적용되는 방법.
제22항에 있어서, 타이 층은 프라이머 층 또는 중합체 층 중 적어도 하나와 화학적으로 반응하는 방법.
제22항에 있어서, 타이 층은 프라이머 층 및 중합체 층 둘 모두와 화학적으로 반응하는 방법.
제22항에 있어서, 프라이머 층은 카테콜 노볼락 수지, 크레졸 노볼락 수지, 폴리하이드록시페놀-말단캡핑된 노볼락 수지, 또는 그 조합으로부터 선택되는 노볼락 수지를 포함하는 방법.
제22항에 있어서, 프라이머 층은 크레졸 페놀 수지, 레졸 페놀 수지, 폴리하이드록시 페놀 수지, 하이드록시티오페놀 페놀 수지, 폴리티올 페놀 수지, 또는 그 조합으로부터 선택되는 페놀 수지를 포함하는 방법.
제22항에 있어서, 아미노-작용성 에폭시 수지 또는 하이드록실-작용성 에폭시 수지 중 적어도 하나는 다작용성 에폭시 수지인 방법.
제22항에 있어서, 아이소시아네이트-작용성 중합체는 다작용성 우레탄 중합체를 포함하는 방법.
제22항에 있어서, 아이소시아네이트-작용성 중합체는 가교결합된 우레탄 중합체를 포함하는 방법.
제22항에 있어서, 아이소시아네이트-작용성 중합체는 약 15 줄 이상의 파손일을 갖는 방법.
제22항에 있어서, 중합체 층은 열경화성 중합체, 열가소성 중합체, 열경화성 폴리우레탄, 열가소성 폴리우레탄, 또는 그 조합을 포함하는 방법.
제22항에 있어서, 프라이머 층, 타이 층, 또는 중합체 층 중 적어도 하나는 건조되고 경화된 필름을 포함하는 방법.