KR20120040730A - 연신체에 연마입자가 결합된 연마제품, 및 그의 형성 방법 - Google Patents

연신체에 연마입자가 결합된 연마제품, 및 그의 형성 방법 Download PDF

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Abstract

연마제품은 연신체, 연신체의 표면 상부에 배치되는 금속-포함 결합층, 및 결합층 상부에 배치되는 중합체 재료-포함 코팅층을 포함한다. 상기 연마제품은 결합층과 코팅층 내부에 함유되는 지립을 더 포함하며, 상기 결합층의 평균 두께(tbl)는 지립의 평균 그릿 크기의 약 40% 이상이다.

Description

연신체에 연마입자가 결합된 연마제품, 및 그의 형성 방법{ABRASIVE ARTICLES INCLUDING ABRASIVE PARTICLES BONDED TO AN ELONGATED BODY, AND METHODS OF FORMING THEREOF}
이하 본 발명은 연마제품에 관한 것으로, 특히는 연신체에 지립(abrasive grain)이 고정된 연마제품에 관한 것이다.
피공작물로부터 재료를 제거시키는, 예를 들어, 쏘잉(sawing), 드릴링, 폴리싱, 세정, 조각(carving) 및 연삭(grinding)을 비롯한 일반 기능을 위해 다양한 산업용으로 다양한 연마 공구를 지난 세기 동안 개발해 왔다. 특히 전자산업에 관해서는, 재료의 단결정 잉곳을 슬라이싱하여 웨이퍼(실리콘 웨이퍼)를 형성하는데 적절한 연마 공구가 특히 관련있다. 산업이 지속적으로 발전함에 따라, 잉곳의 직경이 점점 더 증가되었으며, 수율, 생산성, 영향받는 층들, 치수 제한조건 등의 요인에 기인하는 이러한 작업을 위해 유리입자(loose abrasive)와 와이어 쏘우(wire saw)를 사용하는 것이 허용되었다.
와이어 쏘우는 빠른 속도로 감겨 절단 작용을 할 수 있는 와이어의 긴 길이측에 부착된 연마입자를 포함하는 연마 공구이다. 원형 쏘우 등이 블레이드의 반경보다 작은 절단 깊이로 국한되는 반면에, 와이어 쏘우는 더 많은 가요성을 가져 직선형 또는 이형(profiled) 절단 경로의 절단이 가능케 할 수 있다.
특정의 종래 와이어 쏘우는 강철 비드들을 금속 와이어 또는 케이블 상으로 슬라이딩시킴으로써 제조되며, 이때 상기 비드들은 통상 스페이서에 의해 격리되고, 전해도금 또는 소결 공정에 의해 흔히 부착되는 연마입자로 덮혀 있다. 그러나, 전해도금 및 소결 공정은 많은 시간이 소요되므로 고비용의 모험일 수 있으며, 와이어 쏘우 연마 공구의 고속생산을 막는다. 브레이징과 같은 화학적 결합 공정을 통해 연마입자를 부착시키는 일부 시도가 있었지만, 이러한 제조 방법들은 와이어 쏘우의 가요성을 줄이고, 브레이징 코팅(braze coating)이 피로해지고 조기 파손되기 쉬워진다. 기타 와이어 쏘우의 경우에는 수지를 사용하여 연마재를 와이어에 결합시키기도 한다. 불행하게도, 수지로 결합된 와이어 쏘우는 빨리 마모되는 경향이 있으며, 연마재는 그 입자의 유효수명이 다하기 훨씬 전에 손실된다.
따라서, 해당 산업에서는 개선된 와이어 쏘우 연마 공구 및 이러한 공구의 형성 방법이 꾸준히 요구된다.
일 양상에 따르면, 연마제품은 연신체; 연신체의 표면 상부에 배치되는 금속-포함 결합층(bonding layer); 결합층 상부에 배치되는 중합체 재료-포함 코팅층; 및 결합층과 코팅층 내부에 함유되는 지립을 포함한다. 결합층은 지립의 평균 그릿(grit) 크기의 약 40% 이상에 해당되는 평균 두께(tbl)를 가진다.
다른 양상에 따르면, 연마제품은 연신체; 연신체의 표면 상부에 배치되는 금속-포함 결합층; 및 결합층 상부에 배치되는 중합체 재질의 코팅층을 포함한다. 코팅층의 평균 두께(tc)는 결합층의 평균 두께(tbl)보다 작으며, 결합층과 코팅층 내에는 지립이 함유된다. 지립은, 결합층 내에, 지립의 평균 그릿 크기의 약 40% 이상에 해당되는 평균 압흔깊이(indentation depth)(di)로 내포(embed)된다.
또 다른 양상에서, 연마제품은 연신체; 연신체의 표면 상부에 배치되는 금속 재질의 결합층; 결합층 상부에 배치되는 중합체 재료-포함 코팅층; 및 결합층과 코팅층 내부에 함유되는 지립을 포함하며, 이때 코팅층의 평균 두께(tc)는 결합층의 평균 두께(tbl)보다 작다. 지립의 총량을 기준으로 소량이 결합층 내에 함유되며, 연신체의 표면으로부터 이격된다.
다른 양상은 연신체; 연신체의 표면 상부에 배치되는 금속-포함 결합층; 및 결합층 상부에 배치되는 중합체 재료-포함 코팅층을 포함하는 연마제품에 관한 것이다. 코팅층의 평균 두께(tc)는 결합층의 평균 두께(tbl)보다 작으며, 결합층과 코팅층 내에는 지립이 함유된다.
또 다른 양상에서, 연마제품은 연신체; 연신체의 표면 상부에 배치되는 금속-포함 결합층; 및 결합층 상부에 배치되는 중합체 재료-포함 코팅층을 포함한다. 상기 제품은 결합층 내에 함유되는 지립을 더 포함한다. 코팅의 일부분은 지립의 일부분을 선택적으로 둘러싸는 습윤 영역, 및 지립의 일부분 사이에 있는 비습윤 영역을 포함하며, 이때 습윤 영역에서의 코팅층의 평균 두께는 비습윤 영역에서의 코팅층의 평균 두께보다 크다.
또 다른 양상에 의하면, 연마제품의 형성 방법은 연신체의 표면에 금속-포함 결합층을 형성하는 단계; 결합층에 지립을 내포시키는 단계; 및 결합층에 지립을 내포시킨 후에, 중합체-포함 코팅층을 결합층 상부에 형성하는 단계를 포함한다.
다른 양상은 연신체의 표면에 금속-포함 결합층, 결합층 상부에 배치되는 중합체-포함 코팅층, 및 결합층과 코팅층에 내포되는 지립을 형성하는 단계를 포함하는 연마제품 형성 방법에 관한 것이다. 상기 형성 방법은 약 1 km/hr 이상의 속도로 완료된다.
첨부된 도면을 참조함으로써 당해 기술분야의 숙련자에게 본 발명이 보다 잘 이해되며, 본 발명의 많은 특징 및 이점들이 명백해질 수 있다.
도 1은 일 구현예에 따른 연마제품 형성 방법을 설명하는 흐름도를 포함한다.
도 2는 일 구현예에 다른 연마제품 형성 방법의 개략도를 포함한다.
도 3은 일 구현예에 따른 연마제품의 일부분에 대한 횡단면도를 포함한다.
도 4는 일 구현예에 따른 연마제품의 일부분에 대한 횡단면도를 포함한다.
도 5는 일 구현예에 따른 연마제품의 일부분에 대한 측면도를 포함한다.
도 6은 일 구현예에 따른 연마제품의 일부분에 대한 횡단면도를 포함한다.
도 7은 일 구현예에 따른 연마제품의 일부분에 대한 이미지를 포함한다.
도 8은 일 구현예에 따라 선택적 코팅층을 갖는 연마제품의 일부분에 대한 이미지를 포함한다.
상이한 도면에서 같은 참조번호를 사용한 경우에는 유사 또는 동일한 항목을 가리키는 것이다.
하기는 일반적으로 지립이 고정된 연신체를 포함하는 연마제품에 관한 것이다. 특히, 이들 연마제품은 연마제품의 긴 길이를 이용하는 공정에 적절하며, 이들 공정으로는, 예를 들어, 단결정성 재료의 보울(boul)을 분할시키는 전자 산업에서 흔히 사용가능한 와이어 쏘잉 분야가 포함될 수 있다. 그러나, 본원에 기술되는 바와 같이 이러한 연마제품을 기타 다른 연마 공정에 사용할 수 있다는 것을 이해해야 할 것이다.
도 1은 일 구현예에 따른 연마제품 형성 방법을 설명하는 흐름도를 포함한다. 상기 형성 방법은 연신체의 표면에 금속-포함 결합층을 형성하는 단계(101)로 시작될 수 있다. 연신체는 예를 들어 무기성 재료, 유기성 재료 및 이들의 조합물을 비롯한 다양한 재료로 만들 수 있다. 적절한 무기성 재료로는 세라믹, 유리, 금속, 금속합금, 서멧(cermet) 및 이들의 조합물이 포함될 수 있다. 특정 예에서, 연신체는 금속 또는 금속합금 재료를 포함한다. 예를 들어, 연신체를 전이금속 또는 전이금속합금 재료로 제조함으로써 철, 니켈, 코발트, 구리, 크로뮴, 몰리브덴, 바나듐, 탄탈륨, 텅스텐 등의 원소들을 포함할 수 있다. 일부 예에 의하면, 연신체를 형성하기 위해 함께 직조되어 서로에 고정된 복수의 신장 스트랜드를 포함하는 조물 구조체(braided structure)가 연신체일 수 있다.
적절한 유기성 재료로는, 열가소성 재료, 열경화성 재료, 탄성중합체(elastomer) 및 이들의 조합물을 비롯한 중합체가 포함될 수 있다. 특히 유용한 중합체로는 폴리이미드, 폴리아미드, 수지, 폴리우레탄, 폴리에스테르 등이 포함될 수 있다. 연신체로는 천연 유기성 재료, 예를 들면, 고무가 포함될 수 있음을 또한 이해할 것이다.
연신체의 길이는 연신체의 종축을 따라 연장되는 치수로 정의될 수 있다. 연신체는 연마 가공용으로 적합하도록 특정 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 연신체는 그 종축에 대해 횡방향으로 연장되는 평면에서 보았을 때 원형의 단면 윤곽을 가지도록 일반적으로 원통형을 가질 수 있다. 원형의 횡단면 형상을 갖는 연신체를 사용하는 경우, 평균 직경은 약 10 마이크론 이상일 수 있다. 일부 디자인에서는 두께가 더 큰 연신체 부재를 포함하기도 하는데, 이로써 평균 직경은 약 25 마이크론 이상, 약 40 마이크론 이상, 약 50 마이크론 이상, 또는 심지어 약 100 마이크론 이상일 수 있다. 특정 디자인에서는 평균 직경이 약 25 마이크론 내지 약 400 마이크론의 범위 내, 이를테면 약 50 마이크론 내지 약 400 마이크론의 범위 내에 속하는 연신체를 활용할 수 있다.
기타 다른 디자인에서, 연신체는 연신체의 종축에 대해 횡방향으로 연장되는 평면에서 보았을 때 다각형의 단면 윤곽을 가질 수 있다. 다각형 단면 윤곽은 특히 사각형, 오각형, 육각형 등을 비롯한 각종 다변형을 포함할 수 있다. 일 특정예에 의하면, 연신체는 사각형을 가질 수 있으며, 이때 연신체는 제1 주면(major surface), 제1 주면의 반대쪽에 있는 제2 주면, 및 제1 주면과 제2 주면 사이로 연장되는 측면을 가진 벨트이다.
상기 벨트의 측면은 연신체의 두께를 한정할 수 있는 한편, 제1 주면은 종축에 대해 횡방향으로 측정하였을 때 연신체의 폭을 한정할 수 있다. 구체적인 예로, 연신체의 두께 대 폭의 비는 약 1:2 이상일 수 있다. 다른 구현예에 의하면, 연신체의 두께 대 폭의 비는 약 1:3 이상으로, 이를테면 약 1:4 이상, 약 1:5 이상, 약 1:10 이상, 약 1:50 이상일 수 있다. 또한, 구체적인 다른예에 의하면 연신체의 두께 대 폭의 비는 약 1:2 내지 1:150의 범위 내에, 이를테면 약 1:2 내지 약 1:100의 범위 내에 속할 수 있다.
연마 분야의 경우에는, 연신체가 충분한 길이를 가지는 것이 적당할 수 있다. 예를 들어, 연신체의 길이는 연신체의 종축을 따라 측정하였을 때 약 1 km 이상일 수 있다. 다른 예에서는, 이 길이가 더 길 수도 있는데, 이를테면 약 5 km 이상, 약 10 km 이상이며, 구체적으로는 약 1 km 내지 약 100 km의 범위 내에 속할 수 있다. 또한, 특정 분야에 대해서는 길이를 더 짧게 제조함으로써 연신체의 길이가 약 50 m 내지 1 km의 범위 내, 이를테면 50 m 내지 750 m의 범위 내에 속하도록 할 수 있다.
연신체의 상부 표면 위에 배치되도록 결합층을 형성함으로써 지립을 용이하게 결합 및 고정시켜 최종 성형된 연마제품을 얻을 수 있다. 특정 예에서는, 결합층이 연신체의 상부 표면과 직접적으로 접촉하므로, 연신체의 상부 표면에 직접 결합된다. 또한, 특정 연마제품의 경우에, 결합층과 연신체의 상부 표면 사이에 재료의 중간층(intervening layer)이 배치될 수 있다. 이러한 중간층은 연신체와 결합층 사이의 결합을 돕기 위해 존재할 수 있다. 또한, 결합층은 기본적으로 연신체의 전체 상부 표면을 덮도록 형성될 수 있다. 연신체 상에 결합층을 형성하는 적절한 방법으로는 증착 공정이 포함될 수 있다. 예를 들어, 연신체의 외부 표면에 결합층을 도금 공정(이를테면, 전기도금 공정)으로 증착시킬 수 있다.
도 2를 간단하게 참조하면, 일 구현예에 따른 연마제품의 형성 방법에 대한 개략도가 제공되어 있다. 도 2는 시스템(200), 및 본원의 구현예에 따라 연마제품을 형성하기 위해 상기 시스템을 통해 (202) 방향으로 이동가능한 와이어(201)를 포함한다. 시스템(200)은 와이어(201) 상에 결합층 재료를 증착시키는 도금 장치(203)를 포함한다. 와이어(201)는 도금 장치(203)을 통해 이동가능하며, 결합층 재료를 연신체의 상부 표면에 증착시킬 수 있다.
결합층을 형성하는데 적합한 재료로는 금속 또는 금속합금이 포함될 수 있다. 몇몇 적합한 금속 종으로는 구리, 니켈, 텅스텐, 주석, 몰리브덴, 철, 코발트 등이 포함될 수 있으며, 특히 전이금속 원소들이 포함될 수 있다. 예를 들어, 결합층은 구리를 포함할 수 있으며, 사실 결합층 재료가 전적으로 구리 재질일 수 있다. 기타 다른 결합층은 구리계 금속합금 재료와 같은 합금을 사용할 수 있는데, 예를 들면, 결합층은 구리와 아연을 포함하는 금속합금일 수 있다. 구리계 금속 결합층의 경우, 구리계 금속합금을 형성하도록 합금 금속들(이를테면, 니켈, 텅스텐, 주석 및 기타 다른 금속 원소들)을 구리의 함량에 비해 소량으로 첨가시킬 수 있다.
도 1을 다시 참조하면, 101 단계에서 연신체 상에 결합층을 형성한 후, 상기 방법은 결합층에 지립을 내포시키는 103 단계로 계속될 수 있다. 결합층에 지립을 내포시키는 공정을 완료함으로써 지립이 와이어에 고정되어 적절한 연마제품을 형성할 수 있게 된다. 특히, 결합층에 지립을 내포시키는 공정은, 구성층들을 형성하는 다른 공정들과는 분리된 별도의 단계일 수 있다. 따라서, 연마제품의 길이를 따라 있는 지립의 위치, 연마제품 내 각 지립의 배향, 및 결합층 내 지립의 평균 압흔깊이와 같은 일부 특징들을 제어하여, 최종 성형된 연마제품의 연마 특성을 향상시킬 수 있다.
도 2를 다시 참조하면, 일 구현예에 따르면, 결합층에 지립을 내포시키는 공정은 지립을 결합층 재료 내부로 압착시키는 압착 공정을 포함할 수 있다. 도 2의 영역(205)에서는, 두 롤러(223 및 224) 사이를 통과할 수 있는 와이어(201)에 인접하게 지립(209)을 제공함으로써, 와이어(201)가 두 롤러(223 및 224) 사이를 통과하는 동안 지립(209)이 그 사이의 결합층 내로 압착될 수 있다. 와이어(201) 및 롤러들(223 및 224)에 대해 지립(209)을 다양한 방식으로 위치시킬 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 와이어(201)가 롤러들(223 및 224) 사이를 통과하므로, 롤러들(223 및 224)의 표면에 지립(209)을 제공하여, 롤러들(223 및 224)의 표면에 있는 지립(209)의 일부분이 결합층에 내포되도록 할 수 있다. 이러한 시스템에서는, 롤러들(223 및 224)의 표면을 지립(209)으로 지속적으로 덮는 방식을 수행할 수 있다. 기타 다른 압착 공정들에서는, 연마제품의 와이어(201)에 인접한 두 롤러들(223 및 224) 사이의 영역으로 지립(209)을 주입함으로써, 지립(209)이 롤러들(223 및 224) 사이에 포착 및 압착되어 결합층에 내포되도록 할 수 있다.
지립(209)의 재료는 특히 경질이고 연마 가공에서 사용하기에 적합하도록 정해질 수 있다. 다시 말해서, 지립(209)은 약 7 이상의, 이를테면 8 이상, 더 전형적으로는 약 9 이상의 Mohs 경도를 가질 수 있다. 지립은 탄화물, 탄소계 재료(예컨대, 풀러렌), 질화물, 산화물, 붕화물 및 이들의 조합물과 같은 재료를 포함할 수 있다. 특정 예에서, 지립(209)은 초연마 지립일 수 있다. 예를 들어, 다이아몬드(천연 또는 합성), 입방질화붕소 및 이들의 조합물일 수 있다. 특정의 일 구현예에서, 지립은 다이아몬드로 필수적으로 구성된다.
적용분야에 따라 지립(209)의 평균 그릿 크기를 변경할 수 있다. 이 외에도, 의도한 적용분야에 따라 지립(209)의 평균 그릿 크기의 분포를 변경할 수 있다. 예를 들어, 본원의 연마제품은, 폴리실리콘 잉곳 또는 보울을 태양광 장치용 웨이퍼 내에 슬라이싱(slicing)시키는 조작과 같은 전자 산업용으로 특히 적합할 수 있다. 이러한 적용분야에서 지립을 사용한다는 것은 평균 그릿 크기가 약 200 마이크론 미만인 지립(209)을 사용해야 함을 보장하는 것이다. 사실, 평균 그릿 크기는 약 150 마이크론 미만일 수 있으며, 이를테면 약 100 마이크론 미만, 약 75 마이크론 미만, 약 50 마이크론 미만, 또는 심지어 약 25 마이크론 미만일 수 있다. 또한, 특정 예에서는 평균 그릿 크기가 약 10 마이크론 이상, 50 마이크론 이상, 그리고 구체적으로는 약 10 마이크론 내지 약 200 마이크론의 범위 내에 속할 수 있다.
공업 분야와 같은 다른 적용분야의 경우에, 지립(209)의 평균 그릿 크기는 더 클 수 있다. 예를 들면, 평균 그릿 크기는 약 200 마이크론 이상, 약 300 마이크론 이상, 또는 심지어 400 마이크론 이상일 수 있으며, 구체적으로는 약 200 마이크론 내지 약 500 마이크론일 수 있다.
그 외에도, 적용분야에 따라, 지립(209)으로 덮힌 최종 성형된 연마제품의 외부 표면적 비율을 제어할 수 있다. 일반적으로, 지립(209)은 연마제품의 가용한 총 외부 표면적의 약 1% 내지 약 100%, 이를테면 약 1% 내지 약 80%, 약 1% 내지 약 75%, 약 1% 내지 약 60%, 약 1% 내지 약 50%, 약 1% 내지 약 40%, 약 1% 내지 약 30%, 약 1% 내지 약 20%를 덮는다.
도 1을 다시 참조하면, 103 단계에서 지립을 결합층에 내포시킨 후에, 상기 방법은 지립을 고정시키기 위한 추가적인 기계적 지지체를 제공하기 위해 결합층 상부에 중합체-포함 코팅층을 형성하는 105 단계로 계속된다. 코팅층은 결합층의 상부와 지립(209)의 일부분의 상부에 배치되는 방식으로 제공될 수 있다. 더 구체적인 예로, 코팅층은 결합층의 상부 표면과, 결합층 위로 연장된 지립(209)의 노출된 표면에 직접 결합되도록 제공될 수 있다. 몇몇 디자인에서, 코팅층은 결합층 및 지립의 외부 표면 영역 상부에 균일한 연속적 코팅을 형성하는 방식으로 제공된다. 또한, 기타 다른 구현예에서 기술되는 바와 같이, 코팅층은 결합층의 상부 표면에 습윤 영역들 및 비습윤 영역들을 형성하는 선택적 방식으로 제공될 수 있다.
도 2를 참조하면, 영역(211)에서는, 와이어(201)의 상부에 배치된 결합층 내에 고정되어 있는 지립(209)을 포함하는 예비성형된 연마제품에 코팅층을 도포시킬 수 있다. 코팅층을 도포하는 방법으로는 증착 공정이 포함될 수 있으며, 예를 들자면, 코팅층의 중합체 재료(215)가 스프레이 코팅법에 의해 도포될 수 있다. 특히, 특정 크기의 스프레이 노즐들을 활용하는 특정 공정들을 위해, 스프레이 코팅 공정은 스프레이 노즐들(213 및 214)을 이용하는 단계를 포함할 수 있으며, 이때 스프레이 노즐들은 연마제품을 향해 있고, 스프레이 헤드로부터 중합체 재료를 제어된 평균 부피 유량(약 1 cc/min 이상, 약 2 cc/min 이상, 약 5 cc/min 이상, 8 cc/min 이상, 10 cc/min 이상, 또는 심지어 약 12 cc/min 이상)을 방출하도록 되어 있다. 이들 예에서, 스프레이 노즐들(213 및 214)로부터 방출되는 중합체 재료의 평균 부피 유량은 약 1 cc/min 내지 15 cc/min의 범위 내에, 이를테면 약 1 cc/min 내지 10 cc/min의 범위 내에, 또는 심지어 약 1 cc/min 내지 약 8 cc/min의 범위 내에 속할 수 있다.
또한, 다른 공정들에서는, 다른 스프레이 노즐을 통해 더 많은 평균 부피 유량을 활용하였다. 예를 들어, 약 15 cc/min 이상의, 이를테면 약 20 cc/min 이상의, 약 25 cc/min 이상의, 약 30 cc/min 이상의, 또는 심지어 약 40 cc/min 이상의 평균 부피 유량을 활용하였다. 이들 공정의 구현예에 따르면, 중합체 재료가 약 10 cc/min 내지 75 cc/min, 이를테면 약 15 cc/min 내지 50 cc/min 또는 심지어 약 20 cc/min 내지 40 cc/min의 평균 부피 유량으로 분사되도록 스프레이 코팅 공정을 수행한다.
스프레이 코팅 공정을 활용하는 경우에, 스프레이 헤드들(213 및 214)을 와이어(201)의 종축에 대해 특정 각도로 배향함으로써, 코팅 제어가 가능해진다. 예를 들어, 중합체 재료(215)가 방출되는 속도 및 스프레이 헤드들(213 및 214)이 배향되는 각도를 변경하여, 코팅층의 두께와 균일도를 조절할 수 있다.
그 외에도, 도포 작업을 용이하게 하기 위해 스프레이 코팅 공정 동안에 중합체 재료(215)를 가열할 수 있다. 예를 들면, 중합체 재료(215)를 약 30℃ 이상의 온도까지, 이를테면 약 50℃ 이상의 온도까지, 그리고 구체적으로는 약 30℃ 내지 약 100℃ 범위의 온도까지 가열할 수 있다.
특히, 본질적으로 용제 재료가 함유되어 있지 않은 중합체 재료(215)는 코팅 공정에 사용될 수 있다. 용제 재료의 휘발 현상이 문제가 되지 않을 수 있기 때문에, 용제를 함유되어 있지 않은 중합체 재료(215)를 도포하면, 코팅층의 균일성 제어 향상, 버블 감소 및 더 효율적인 성형 공정이 용이하게 이루어질 수 있다. 또한, 중합체 재료(215)에 용제가 함유되어 있지 않는 이들 공정에서는, 경화시 코팅층의 수축 및 두께 감소 문제점들이 완화될 수 있다.
특정 예에서, 올리고머 재료를 또한 포함하는 것으로 이해되는 중합체 재료(215)로는 열가소성 재료 및/또는 열경화성 재료와 같은 특정 재료가 포함될 수 있다. 예로서, 중합체 재료에는 단량체; 올리고머; 및 폴리우레탄, 폴리우레아, 중합된 에폭시, 폴리에스테르, 폴리이미드, 폴리실록산(실리콘), 중합된 알키드를 형성하기 위한 수지, 또는 일반적으로 열경화성 중합체의 제조를 위한 반응성 수지가 포함될 수 있다. 다른 예로는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 중합체가 포함된다. 중합체 재료(215)는 경화성 유기 재료(즉, 열 또는 다른 에너지 공급원(이를테면, 전자빔, 자외선, 가시광선 등)에 노출되거나; 또는 중합체를 경화 또는 중합시키는 화학적 촉매, 수분 또는 기타 작용제가 첨가된 후 시간이 경과되면 중합 또는 가교결합할 수 있는 중합체성 단량체 또는 재료)일 수 있다.
코팅 공정 외에도, 코팅층 형성은, 코팅층의 도포에 이어 코팅층을 경화시키는 공정을 포함함으로써 중합체 재료(215)를 경화시켜 적합한 코팅층을 형성할 수 있다. 경화 공정은, 연마제품이 경화 구조체들(218 및 219)을 통해 이송가능한 영역(217)에서 수행될 수 있다. 경화 구조체들(218 및 219)은 열, 방사선, 또는 이들의 조합물을 제공하여 경화 공정을 용이하게 할 수 있다. 일 구현예에 따르면, 경화 공정은 특정 파장(예컨대, UV 파장)의 전자기 방사선을 중합체 재료(215)에 인가시켜 경화 공정을 용이하게 하는 조작을 포함한다.
코팅층의 형성은 기타 다른 공정 단계들(이를테면, 결합층의 형성 또는 지립을 내포시키는 단계)과는 별도로 행해질 수 있는 전혀 다른 공정이다. 코팅층은 최종 성형된 장치 내 지립의 노출을 변경가능하게 하는 제어된 방식으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 특정의 연마제품의 경우, 지립을 피복하도록 코팅층이 형성됨으로써, 지립의 대부분이 코팅층의 상부 표면 바로 아래에 매립된다. 다른 구현예에 의하면, 연마제품은 지립의 대부분이 노출되어 코팅층의 상부 표면으로부터 돌출하도록 형성될 수 있다. 다시 말해서, 본원의 구현예는, 지립이 연장되는 결합층의 상부 표면 위로 가장 먼 거리에서 측정하였을 때 특정의 지립 노출도를 가질 수 있다. 지립 노출도는 약 20개 이상의 지립으로 이루어진 하나의 시편에 대해 평균을 냄으로써, 연마제품에 대한 대표 개수로 구할 수 있다. 이로써, 본원의 구현예에 따른 연마제품은 지립 평균 그릿 크기의 약 1% 내지 약 95%의 지립 노출도를 가질 수 있다.
지립을 효율적인 속도로 형성하는 방식으로, 도 1 및 도 2에 예시된 공정을 수행할 수 있다. 연마 와이어 제품을 형성하는 특정의 다른 방법들(중합체 및 지립을 도포시키기 위한 반복적인 전기도금 공정 또는 딥-코팅 공정과 같은 시간-낭비적 공정들이 포함될 수 있음)과는 반대로, 하기의 공정은 최종 성형된 연마제품을 만들기 위해 약 1 km/hr 이상의 속도로 수행될 수 있다. 다른 예에서는 상기 형성 방법을 더 빠르게 함으로써, 형성 속도가 약 2 km/hr 이상, 이를테면 약 3 km/hr 이상, 또는 심지어는 약 4 km/hr 이상일 수 있다. 또한, 상기 형성 방법을 약 1 km/hr 내지 약 15 km/hr 범위 내, 이를테면 약 1 km/hr 내지 약 10 km/hr 범위 내, 그리고 더 구체적으로는 약 3 km/hr 내지 약 8 km/hr 범위 내의 속도로 수행할 수 있다.
도 3은 일 구현예에 따른 연마제품의 횡단면도를 포함한다. 도시된 바와 같이, 연마제품(300)은 원형 횡단면을 갖는 핵심 제품으로서의 연신체(301)를 포함한다. 연신체(301)가 결합층(303)으로 둘러싸임에 따라, 결합층이 실질적으로 연신체(301)의 상부 표면(306)을 덮는다.
특정의 선택적 디자인에 의하면, 결합층(303)은 충전재(309)를 결합층(303) 내부에 포함할 수 있다. 결합층(303)의 연마 능력과 마모 특성을 개선시키기 위해 충전재(309)는 미립자(particulate)를 포함할 수 있다. 그러나, 충전재(309)의 미립자는 특히 크기면에서 지립(307)과는 현저하게 상이할 수 있으며, 예를 들어 지립(307)의 평균 입도보다 실질적으로 작은 평균 입도를 갖는 충전재(309)를 포함할 수 있다. 다시 말해서, 충전재(309)의 미립자는 지립(307)의 평균 그릿 크기보다 약 2배 이상 더 작은 평균 입도를 가질 수 있다. 사실, 미립자의 평균 입도는 훨씬 더 작을 수 있는데, 이를테면 약 3배 이상 더 작거나, 약 5배 이상 더 작거나, 약 10배 이상 더 작거나, 약 100배 이상 더 작거나, 또는 심지어 약 1000배 이상 더 작을 수 있다. 특정 연마제품은, 미립자의 평균 입도가 지립(307)의 평균 그릿 크기보다 약 2배 내지 약 1000배 더 작은 평균 입도, 또는 약 10배 내지 약 1000배 더 작은 평균 입도를 갖는 미립자를 포함한 충전재(309)를 사용할 수 있다.
결합층(303) 내 충전재(309)를 구성하는 미립자는 탄화물, 탄소계 재료(예컨대, 풀러렌), 붕화물, 질화물, 산화물 및 이들의 조합물과 같은 재료로 만들 수 있다. 특정 예에서, 미립자는 다이아몬드, 입방질화붕소 및 이들의 조합물과 같은 초연마 재료일 수 있다. 따라서, 충전재(309)의 미립자가 지립(307)의 재료와 동일한 재료일 수 있다는 것을 이해할 것이다. 다른 예로, 충전재(309)의 미립자는 지립(307)의 재료와는 상이한 재료를 포함할 수 있다.
다른 디자인에 따르면, 충전재(309)를 금속 또는 금속합금 재료로 만들 수 있다. 예를 들어, 충전재(309)는 금속으로 이루어진 미립자를 포함할 수 있다. 적합한 금속 재료로는 전이 원소들이 포함될 수 있다. 충전재(309)의 미립자로 사용하기에 적합한 구체적인 전이 금속 원소들로는 구리, 은, 철, 코발트, 니켈, 아연, 몰리브덴, 크로뮴, 니오븀, 및 이들의 조합물이 포함될 수 있다.
도 3에 상세히 도시된 바와 같이, 연마제품(300)은 결합층(303)과 지립(307)의 일부의 외부 표면(311) 상부에 배치되는 코팅층(305)을 포함한다. 상세히 도시된 바와 같이, 코팅층(305)은 코팅 충전재 물질(311)을 포함할 수 있으며, 이는 코팅층 재료(305)의 기재(matrix) 내에 함유되고 코팅층(305) 내에 위치됨으로써 코팅층 재료(305)가 실질적으로 모든 코팅 충전재 물질(311)을 에워쌀 수 있다. 특히, 코팅층 충전재(311)는 결합층(303) 내 충전재 물질(309)의 미립자와 동일한 특징을 가진 미립자를 포함할 수 있다. 그 외에도,
탄성, 경도, 인성, 내마모성과 같은 기계적 물성을 향상시키기 위해 충전재(311)를 코팅층(305) 내에 제공할 수 있다. 특정 구현예에 의하면, 코팅 충전재 물질(311)을 구성하는 미립자는 결합층(303) 내 충전재 물질(309)의 미립자와 동일할 수 있다. 또한, 다른 구현예에 의하면, 코팅 충전재 물질(311)의 미립자는 결합층(303) 내 충전재 물질(309)의 미립자와 상이할 수 있다.
도 4는 일 구현예에 따른 연마제품의 일부분에 대한 횡단면도를 포함한다. 도시된 바와 같이, 연마제품(400)은 원형 횡단면 형상을 지닌 핵심 구조체로서의 연신체(301), 및 연신체(301)의 상부 표면(330) 위에 배치되는 결합층(303)을 포함한다. 그 외에도, 도시된 바와 같이, 연마제품(400)은 결합층(303)의 상부와 결합층(303) 및 코팅층(305)의 일부분에 함유된 지립(307)의 상부에 배치되는 코팅층(305)을 포함한다.
특정의 일 구현예에 따르면, 결합층은 지립(307)의 평균 그릿 크기와 특정 관계에 있는 평균 두께(tbl)를 가지도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 결합층(303)은 지립(307)의 평균 그릿 크기의 약 40% 이상에 해당되는 평균 두께(tbl) 를 가질 수 있다. 다른 구현예에서, 결합층(303)의 평균 두께(tbl)는 지립(307)의 평균 그릿 크기의 약 50% 이상(이를테면 약 60% 이상, 또는 심지어 약 80% 이상)일 정도로 더 크다. 특정 연마제품의 경우, 결합층(303)은 지립(307)의 평균 그릿 크기의 약 40% 내지 약 120% 범위 내에, 더 구체적으로는 약 50% 내지 약 110% 범위 내에, 또는 심지어 약 50% 내지 100% 범위 내에 속하는 평균 두께(tbl)를 가질 수 있다.
평균 두께(tbl)와 더 관련하여, 결합층(303)은 그 평균 두께가 약 10 마이크론 이상이 되도록 형성될 수 있다. 다른 경우에서, 결합층(303)은 약 15 마이크론 이상, 약 20 마이크론 이상, 또는 심지어 약 25 마이크론 이상의 평균 두께를 가져 더 강인(robust)할 수 있다. 예를 들어, 결합층(303)의 평균 두께는 약 10 마이크론 내지 약 30 마이크론의 범위 내에, 이를테면, 약 15 마이크론 내지 약 30 마이크론, 또는 심지어 더 구체적으로 약 20 마이크론 내지 약 30 마이크론의 범위 내에 속할 수 있다.
결합층(303)과 지립(307)의 관계와 더 관련하여, 최종 성형된 연마제품의 연마 특성을 제어하기 위해, 지립을 특정의 평균 압흔깊이(di)로 결합층(303)에 내포시킬 수 있다. 평균 압흔깊이(di)는, 지립(307)이 결합층(303) 내에 고정되는 평균 깊이이며, 도 4에 예시된 바와 같이, 결합층(303)의 상부 표면(306)과, 결합층(303)의 상부 표면(306)으로부터 가장 먼 거리에 있는 각 지립의 부분 사이의 거리로서 측정된다. 일 구현예에 따르면, 지립(307)은 자신의 평균 그릿 크기의 40% 이상에 해당되는 평균 압흔깊이(di)로 결합층(303)에 내포될 수 있다. 다른 연마제품에서는, 지립(307)이 더 깊게 결합층(303)에 내포될 수 있으며, 이로 인해 평균 압흔깊이(di)는 지립(307)의 평균 그릿 크기의 약 50% 이상으로, 이를테면 약 60% 이상, 또는 심지어 약 75% 이상이 된다. 또한, 평균 압흔깊이(di)가 지립(307)의 평균 그릿 크기의 약 50% 내지 90%의 범위 내에, 더 구체적으로는 약 50% 내지 80%의 범위 내에 속할 수 있도록, 연마제품(400)을 형성할 수 있다.
도 4에 예시된 바와 같이, 대표적인 지립(331)을 결합층(303) 내에 배치하되, 지립(331)의 저부 표면(332)(다르게 표현하면, 연신체(301)의 상부 표면(330)에 가장 가까운 지립(331)의 표면)이 상기 상부 표면(330)으로부터 이격될 수 있는 방식으로 배치한다. 지립의 저부 표면(332)과 연신체(301)의 상부 표면(330) 사이의 거리가 이격거리(ds)이다. 특히, 이격거리(ds)는 결합층(303)의 평균 두께의 약 2% 이상일 수 있다. 다른 구현예에 의하면, 이격거리(ds)는 결합층(303)의 평균 두께(tbl)의 약 5% 이상, 약 10% 이상, 약 2-% 이상, 약 30% 이상, 또는 심지어 약 40% 이상일 정도로 더 클 수 있다. 특정 연마제품은 결합층(303)의 평균 두께(tbl)의 약 2% 내지 40% 범위 내에, 이를테면 약 10% 내지 약 35% 범위 내에, 더 구체적으로는 약 15% 내지 30% 범위 내에 속하는 이격거리(ds)를 이용하기도 한다.
일정 개수의 지립이 연신체의 상부 표면(330)으로부터 이격되도록 특정한 연마제품을 형성할 수 있다. 예를 들어, 연마제품(400) 내에 있는 총 지립(307) 개수의 소량(0% 초과, 50% 미만)을 연신체(301)의 상부 표면(330)으로부터 이격거리(ds) 만큼 이격시킬 수 있다. 총 지립(307) 개수의 다량(50% 초과)을 연신체(301)의 상부 표면(330)으로부터 이격거리(ds) 만큼 이격시켜 기타 다른 연마제품을 형성할 수 있다. 예를 들어, 특정 구현예에 의하면, 지립의 약 80% 이상, 약 85% 이상, 약 90% 이상 또는 심지어 본질적으로 지립 모두를 결합층(303) 내에 함유시킴으로써, 이들이 연신체(301)의 상부 표면(330)으로부터 이격거리(ds) 만큼 이격되도록 하는 것이 적절하다.
도 4에 상세히 도시된 바와 같이, 결합층(305) 내 지립(307)의 적당한 부분을 덮는 평균 두께(tc)를 가지도록 코팅층(305)을 형성하여, 최종 성형된 연마제품에 적절한 연마 특성을 제공하도록 한다. 특정 예에서는, 평균 두께(tc)가 지립(307)의 평균 그릿 크기의 약 50% 이하이다. 예를 들어, 코팅층(305)의 평균 두께는 지립(307)의 평균 그릿 크기의 약 40% 이하, 30% 이하, 또는 심지어 약 20% 이하일 수 있다. 또한, 코팅층(305)의 평균 두께는 지립(307)의 평균 그릿 크기의 약 5% 내지 50%의 범위 내, 더 구체적으로는 약 5% 내지 30%의 범위 내에 속할 수 있다.
결합층(303)의 평균 두께(tbl)보다 적은 평균 두께(tc)를 가지도록 코팅층(305)을 형성할 수 있다. 예를 들어, 결합층(303)의 평균 두께(tbl)에 대한 코팅층(305)의 평균 두께를 층 비율(tc:tbl)로 설명할 수 있다. 특정 예에 의하면, 이러한 층 비율은 약 1:2 이상일 수 있다. 다른 예에 의하면, 층 비율은 약 1:3 이상으로, 이를테면 약 1:4 이상일 수 있고, 구체적으로는 약 1:2 내지 약 1:5의 범위 내에 또는 약 1:2 내지 약 1:4의 범위 내에 속할 수 있다.
본원의 특정 연마제품은 평균 두께(tc)가 약 25 마이크론 이하인 코팅층(305)을 이용할 수 있다. 다른 예에서는, 코팅층이 더 얇게 되면서, 평균 두께(tc)가 약 20 마이크론 이하, 약 15 마이크론 이하, 약 10 마이크론 이하, 약 8 마이크론 이하, 또는 약 5 마이크론 이하이고, 구체적으로는 약 2 마이크론 내지 25 마이크론의 범위 내에, 약 5 마이크론 내지 약 20 마이크론의 범위 내에, 또는 심지어 약 5 마이크론 내지 약 10 마이크론의 범위 내에 속한다.
통상적으로 지립의 횡단면을 관찰하고, 관심 대상인 영역의 확대 사진(예컨대, SEM 사진)을 사용하여 본원에 언급된 여러 값, 치수, 평균치(예를 들어, 평균 두께(tc), 평균 두께(tbl), 이격거리(ds) 등이 포함됨)를 측정할 수 있다. 측정 기법으로는, 정확한 결과를 얻기 위해 명시된 치수의 각 위치에서 이루어지는 다수 측정과 더불어 연마제품의 길이 방향을 따라 다수 위치로부터의 다양한 샘플링이 포함될 수 있다. 예를 들어, 확인된 치수에 대한 적합한 값을 도출하기 위해 적합한 샘플링 크기로는 적어도 3 내지 10곳의 다른 위치와, 전체 10개 이상의 측정치, 20개 이상의 측정치, 그리고 더 구체적으로는 50개 이상의 측정치로 된 샘플링이 포함될 수 있다.
도 5는 일 구현예에 따른 연마제품의 일부분에 대한 측면도를 포함한다. 구체적으로, 본 연마제품(500)은 본원의 방법에 따라 형성될 수 있는 대안적 연마제품을 나타낸다. 특히, 연마제품은 상부 표면 위에 결합층(503)이 배치된 연신체(501)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 결합층(503)은 본질적으로 연신체(501) 상부 표면의 전체 외부 표면을 실질적으로 덮도록 형성된다.
연마제품(500)은 선택적 코팅층(505)을 포함하며, 상기 선택적 코팅층은 습윤 영역들(508 및 509)과 습윤 영역들(508 및 509) 사이로 연장되어 이들을 격리시키는 비습윤 영역들(510 및 511)을 형성한다. 도시된 바와 같이, 습윤 영역들(508 및 509)은 코팅층(505)이 결합층(503)의 상부 표면을 덮고 있고, 코팅층(505)의 평균 두께가 비습윤 영역들(510 및 511) 내 코팅층(505)의 평균 두께보다 큰 영역들을 한정하는 구역들이다. 실제로, 습윤 영역들(508 및 509) 내 코팅층(505)의 평균 두께는 비습윤 영역들(510 및 511) 내 코팅층(505)의 평균 두께보다 약 10% 이상 더 클 수 있다. 또 다른 구현예에 의하면, 습윤 영역들(508 및 509) 내 코팅층(505)의 평균 두께는 비습윤 영역들(510 및 511) 내 코팅층(505)의 평균 두께보다, 이를테면, 약 25% 이상 더, 약 50% 이상 더, 75% 더, 또는 심지어 100% 더 클 수 있다. 특정 예에서, 습윤 영역들(508 및 509) 내 코팅층의 평균 두께는 비습윤 영역들(510 및 511) 내 코팅층(505)의 평균 두께보다 약 10% 내지 약 200% 더 큰 범위 내에 속한다. 도 5에 도시된 바와 같은 특정 연마제품의 경우, 결합층(503)의 상부 표면 위에 배치되는 코팅층(505)을 실질적으로 포함하지 않는 영역들이 비습윤 영역들(510 및 511)에 해당될 수 있다.
실질적으로 코팅층(505)이 없는 비습윤 영역들(510 및 511)을 이용하는 구현예에서, 습윤 영역들(508 및 509)와 비습윤 영역들(510 및 511) 사이에 차별점은 코팅층 내에 피복된 구역들(즉, 습윤 영역들(508 및 509))과 피복되지 않은 구역들(비습윤 영역들(510 및 511) 사이의 차이점으로 간주될 수 있다. 그러나, 특정 구현예에 의하면, 비습윤 영역들(510 및 511)이 약간의 코팅층(505)을 함유할 수 있으므로 이들 영역이 반드시 코팅층(505) 부재 영역으로 될 수는 없다. 이러한 경우에, 습윤 영역들(508 및 509)은 각 지립(507) 둘레로 연장되는 원형 영역에 의해 한정될 수 있으며, 이때 원형 영역은 평균 그릿 크기의 약 2배인 습윤 영역 반경에 의해 한정된다. 조밀하게 모여 있는 지립(507)의 한 그룹을 둘러싸고 있는 원형 영역들을 중첩시키면, 지립(507)의 전체 그룹을 둘러싸고 있는 습윤 영역을 정의할 수 있음을 이해할 것이다. 도 8은 습윤 영역(801)과 비습윤 영역들(803)을 한정하는 선택적 코팅층을 가진 연마제품의 일부분에 대한 이미지를 포함한다.
선택적 코팅을 형성하는 공정은 다량의 지립(507)을 실질적으로 둘러싸는 코팅층(505)의 형성을 용이하게 할 수 있다. 다시 말해서, 예를 들면, 전체 연마제품(500) 내 지립(507)의 약 50% 이상이 습윤 영역들(508 및 509) 내에 함유된다. 다른 구현예에 의하면, 습윤 영역들(508 및 509) 내에 함유되는 지립 부분은 습윤 영역들(508 및 509) 내에 함유될 수 있는 연마제품 내 지립의 약 60% 이상, 약 70% 이상, 약 80% 이상, 또는 심지어 약 90% 이상과 같이 더 클 수 있다. 통상, 습윤 영역들(508 및 509) 내에 함유된 지립(507) 부분은 약 50% 내지 약 95%의 범위 내에 속한다.
도 6은 일 구현예에 따른 연마제품의 일부분에 대한 횡단면도를 포함한다. 연마제품(600)은 결합층(503) 및 결합층(503)에 내포된 지립들(607 및 608)을 포함한다. 코팅층(505)은 결합층(503)의 상부와 지립들(607 및 608)의 상부에 배치된다. 도 6에 도시된 바와 같이, 코팅층(505)은 우선적으로 지립들(607 및 608)의 측면을 습윤시키며, 지립들(607 및 608)의 측면 방향의 코팅층 두께는 지립들로부터 더 큰 간격으로 이격된 영역들(이를테면, 지립들(607 및 608) 사이의 영역들)보다 두껍다.
이러한 제품은 향상된 초기 연마 성능을 가질 수 있으며, 그의 유효 수명을 통해 평균 칩 클리어런스(칩 여유)가 향상된다. 연마제품에 대한 칩 클리어런스는 이웃한 지립들(607 및 608)의 중심 사이로 연장된 라인(609)에 의해 한정되는 이웃한 지립들(607 및 608) 사이의 거리와, 라인(609)의 중간으로부터 이웃한 지립들(607 및 608) 사이의 코팅층(505)의 상부 표면(509)까지의 수직 거리 측정치로 정의되는 높이(610)의 합계로서 계산할 수 있다. 특히, 본원의 연마제품은 형성 방법의 매개변수 제어를 통해 향상된 평균 칩 클리어런스를 가지며, 이는 결과적으로 연마제품의 연마 능력 개선을 용이하게 한다.
실시예
하기는 본원의 방법에 따라 형성된 바람직한 연마제품을 설명한다. 평균 직경이 약 150 마이크론인 고강도 강철 재질의 와이어 코어를 수득하였다. 전기도금 공정을 이용하여 강철 와이어를 구리 결합층으로 피복하되, 결합층의 평균 두께가 약 20 마이크론이 되도록 하였다. 특히, 사용되는 지립의 크기가 주어지는 것을 감안하면, 본 실시예의 경우에 20 마이크론은 충분한 것으로 판단되었다.
결합층을 와이어 코어에 전기도금시킨 후, 표면에 지립이 부착되어 있는 롤러들에 상기 와이어를 통과시킴으로써 지립이 결합층에 용이하게 내포되도록 하였다. 평균 직경이 25 마이크론인 다이아몬드의 지립을 선택하고, 이들 지립을 구리 결합층에 평균 약 10 내지 15 마이크론의 깊이로 내포시켰다.
그런 후에는 다이아몬드가 내포된 와이어를 Kinetix 스프레이 건으로 Nordson사가 공급하는 스프레이 건 3개가 구비된 코팅 영역에 통과시켰다. 이들 스프레이 건은 와이어에 대해 각을 이루고 코팅층의 균일한 도포를 위해 와이어의 원주방향 둘레로 서로 이격되도록 배향되었다. 건 노즐 거리와 와이어 사이의 간격은 75 mm 이었고, 150 mm의 건-대-건(gun-to-gun) 간격을 적용하였다. 와이어는 코팅 영역을 통해 3.5 km/hr의 평균 속도로 이동하였다. 코팅 재료는 아크릴성 재료였으며, 30 cc/min의 평균 부피 유량으로 분사시켰다.
코팅층이 피복된 후, 와이어는 경화 영역을 통해 이동하였으며, 이때 경화 영역에서는 자외선이 와이어에 방사되어 코팅층 재료를 경화시킨다. 자외선 공급은 600 W/in으로 작동하는 자외선 램프들, 구체적으로는 2개의 10 인치 직경의 램프들, D-형 전구가 구비된 10 인치 램프 및 H-형 전구가 구비된 10 인치 램프에 의해 이루어졌다. 도 7은 상기 실시예에 따라 형성된 연마제품의 일부분에 대한 확대 이미지를 포함한다.
3 인치의 c-평면 사파이어 잉곳을 슬라이싱하는 시험에서, 상기 와이어는 DWT RTD 와이어 쏘우 장치 상에서 0.11 mm/min의 평균 절단속도로 총 10,626 cm2의 사파이어를 슬라이싱할 수 있었다. 슬라이싱된 웨이퍼는 750 내지 850 마이크론의 평균 두께와, 약 0.4 마이크론의 평균 표면조도를 가졌다. 비교 와이어는 소모되기 전에 0.12 mm/min의 평균 절단속도로 단지 7,297 cm2를 슬라이싱할 수 있었다.
상기 내용은 최신기술로부터의 새로운 시도를 나타내는 연마제품에 대한 설명을 포함한다. 본원의 연마제품은 연신체 부재를 포함하는 와이어 쏘우 연마 공구에 관한 것으로, 연신체에는 금속 재질의 결합층과 중합체 재질의 코팅층을 통해 지립이 고정되어 있다. 특히 본원의 연마제품은, 태양광 장치에 사용될 수 있는 단결정 또는 다결정 재료의 슬라이싱 또는 절개(sectioning)를 비롯한 와이어 쏘잉 용도로, 특히는 전자 산업용으로 적합할 수 있다. 본원의 구현예들은 결합층과 지립 크기 사이의 특정 관게, 결합층 및 코팅층의 두께, 지립의 그릿 크기에 대한 코팅층의 두께, 선택적 코팅, 코팅층을 이용한 지립의 우선적인 습윤 및 향상된 연마 특성을 비롯한 특징들의 조합을 포함한다. 이들 특징은 본원에 기술된 형성 방법들에 의해 가능해지며 개선된다.
본원에 설명된 바와 같은 방법들을 수행하면서 알게 되겠지만, 결합 또는 연결된 구성요소들에 대한 언급은 상기 구성요소들 사이의 직접적인 연결 또는 하나 이상의 중간 구성요소를 통한 간접적인 연결을 설명하고자 함을 이해할 것이다. 따라서, 전술된 본 발명의 주제을 예시적인 것으로 간주하고 제한적인 것으로 간주해서는 안되며, 첨부된 청구범위는 본 발명의 진정한 범주 내에 속하는 변형예, 개선사항들 및 기타 다른 구현예들을 모두 포함하는 것으로 의도된다. 그러므로, 본 발명의 범주는, 법에 의해 허용되는 최대 범위까지, 하기 청구범위와 그의 대등물을 가능한 한 가장 폭넓게 해석함으로써 정해질 것이며, 상기 전술된 설명에 의해 제약을 받거나 제한되지 않을 것이다.
상기 본 발명의 상세한 설명은 본 발명을 간결하게 하려는 목적상 다양한 특징들을 함께 군으로 묶거나 또는 단일 구현예를 통해 설명할 수 있다. 청구된 구현예들이 각 청구항에 명백하게 인용되는 것보다 많은 특징들을 요구한다는 의도를 나타내는 것으로 본 발명을 해석해서는 안 된다. 오히려, 하기 청구범위가 나타내는 바와 같이, 본 발명의 주제는 설명된 구현예들 중 임의의 것의 모든 특징들보다 적을 것이다. 그러므로, 하기 청구범위는 본 발명의 상세한 설명에 통합되어 있으며, 각 청구항은 개별적으로 청구된 주제를 한정하는 것으로서 자립성을 띤다.

Claims (118)

  1. 연신체;
    연신체의 표면 상부에 배치되는 금속-포함 결합층(bonding layer);
    결합층 상부에 배치되는 중합체 재료-포함 코팅층; 및
    결합층과 코팅층 내부에 함유되는 지립을 포함하고,
    결합층의 평균 두께(tbl)는 지립의 평균 그릿 크기의 약 40% 이상인, 연마제품.
  2. 제1항에 있어서, 연신체는 종축을 따라 연장되는 약 1 km 이상의 길이를 가진, 연마제품.
  3. 제2항에 있어서, 연신체는 약 10 km 이상의 길이를 가진, 연마제품.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 연신체는 약 10 마이크론 이상의 평균 직경으로 한정되는 원형 횡단면 형상을 가진, 연마제품.
  5. 제4항에 있어서, 상기 평균 직경은 약 25 마이크론 이상인, 연마제품.
  6. 제4항에 있어서, 상기 평균 직경은 약 25 마이크론 내지 약 400 마이크론의 범위 내에 속하는, 연마제품.
  7. 제2항에 있어서, 연신체는 종축에 대해 횡방향으로 연장되는 평면에서 보았을 때 다각형의 횡단면 윤곽을 갖는, 연마제품.
  8. 제7항에 있어서, 연신체는 직사각형의 횡단면 윤곽을 갖는, 연마제품.
  9. 제8항에 있어서, 연신체는 제1 주평면, 제1 주평면의 반대쪽에 있는 제2 주평면, 및 제1 주평면과 제2 주평면 사이로 연장되는 측면을 가진 벨트를 포함하는, 연마제품.
  10. 제9항에 있어서, 연신체의 두께:폭의 비가 약 1:2 이상이고, 상기 두께는 측면을 따라 측정되며, 폭은 제1주평면을 가로지르는 연신체의 종축에 대해 횡방향으로 측정되는, 연마제품.
  11. 제10항에 있어서, 두께:폭의 비가 약 1:3 이상인, 연마제품.
  12. 제11항에 있어서, 두께:폭의 비가 약 1:5 이상인, 연마제품.
  13. 제10항에 있어서, 두께:폭의 비가 약 1:2 내지 약 1:150의 범위에 속하는, 연마제품.
  14. 제13항에 있어서, 두께:폭의 비가 약 1:2 내지 약 1:100의 범위에 속하는, 연마제품.
  15. 제1항에 있어서, 결합층이 금속을 포함하는, 연마제품.
  16. 제15항에 있어서, 결합층이 구리를 포함하는, 연마제품.
  17. 제16항에 있어서, 결합층이 구리계 금속합금을 포함하는, 연마제품.
  18. 제1항, 제2항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 연신체의 표면이 결합층에 의해 필수적으로 덮히는, 연마제품.
  19. 제1항, 제2항, 제4항 및 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 결합층의 평균 두께(tbl)가 지립의 평균 그릿 크기의 약 40% 이상인, 연마제품.
  20. 제1항, 제2항, 제4항, 제18항 및 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 결합층의 평균 두께(tbl)가 지립의 평균 그릿 크기의 약 40% 내지 약 120%의 범위 내에 속하는, 연마제품.
  21. 제20항에 있어서, 결합층의 평균 두께(tbl)가 지립의 평균 그릿 크기의 약 50% 내지 약 110%의 범위 내에 속하는, 연마제품.
  22. 제21항에 있어서, 결합층의 평균 두께(tbl)가 지립의 평균 그릿 크기의 약 50% 내지 약 100%의 범위 내에 속하는, 연마제품.
  23. 제1항, 제2항, 제4항, 제18항, 제19항 및 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 결합층의 평균 두께(tbl)가 약 10 마이크론 이상인, 연마제품.
  24. 제23항에 있어서, 결합층의 평균 두께(tbl)가 약 20 마이크론 이상인, 연마제품.
  25. 제1항, 제2항, 제4항, 제18항, 제19항, 제20항 및 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 결합층의 평균 두께(tbl)가 약 10 마이크론 내지 약 30 마이크론의 범위 내에 속하는, 연마제품.
  26. 제25항에 있어서, 결합층의 평균 두께(tbl)가 약 15 마이크론 내지 약 30 마이크론의 범위 내에 속하는, 연마제품.
  27. 제25항에 있어서, 결합층의 평균 두께(tbl)가 약 20 마이크론 내지 약 30 마이크론의 범위 내에 속하는, 연마제품.
  28. 제1항, 제2항, 제4항, 제18항, 제19항, 제20항, 제23항 및 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 결합층이 충전재를 포함하는, 연마제품.
  29. 제28항에 있어서, 충전재가 미립자를 포함하는, 연마제품.
  30. 제29항에 있어서, 미립자는 탄화물, 탄소계, 붕화물, 질화물, 산화물 및 이들의 조합물로 이루어진 재료군 중에서 선택되는, 연마제품.
  31. 제29항에 있어서, 미립자가 초연마 재료를 포함하는, 연마제품.
  32. 제29항에 있어서, 미립자의 평균 입도가 지립의 평균 그릿 크기보다 현저하게 작은 연마제품.
  33. 제32항에 있어서, 미립자의 평균 입도가 지립의 평균 그릿 크기보다 약 2배 이상 더 작은, 연마제품.
  34. 제29항에 있어서, 미립자는 지립의 재료와 상이한 재료를 포함하는, 연마제품.
  35. 제1항, 제2항, 제4항, 제18항, 제19항, 제20항, 제23항, 제25항 및 제28항 중 어느 한 항에 있어서, 코팅층은 열경화성 재료 및 열가소성 재료 중 하나를 포함하는, 연마제품.
  36. 제1항, 제2항, 제4항, 제18항, 제19항, 제20항, 제23항, 제25항, 제28항 및 제35항 중 어느 한 항에 있어서, 코팅층은 본질적으로 용제를 함유하지 않는, 연마제품.
  37. 제1항, 제2항, 제4항, 제18항, 제19항, 제20항, 제23항, 제25항, 제28항, 제35항 및 제36항 중 어느 한 항에 있어서, 코팅층의 평균 두께(tc)가 지립의 평균 그릿 크기의 약 50% 이하인, 연마제품.
  38. 제37항에 있어서, 코팅층의 평균 두께(tc)가 지립의 평균 그릿 크기의 약 40% 이하인, 연마제품.
  39. 제38항에 있어서, 코팅층의 평균 두께(tc)가 지립의 평균 그릿 크기의 약 30% 이하인, 연마제품.
  40. 제37항에 있어서, 코팅층의 평균 두께(tc)가 지립의 평균 그릿 크기의 약 5% 내지 약 50%의 범위 내에 속하는, 연마제품.
  41. 제40항에 있어서, 코팅층의 평균 두께(tc)가 지립의 평균 그릿 크기의 약 5% 내지 약 30%의 범위 내에 속하는, 연마제품.
  42. 제1항, 제2항, 제4항, 제18항, 제19항, 제20항, 제23항, 제25항, 제28항, 제35항, 제36항 및 제37항 중 어느 한 항에 있어서, 코팅층의 평균 두께(tc)가 약 25 마이크론 이하인, 연마제품.
  43. 제42항에 있어서, 코팅층의 평균 두께(tc)가 약 20 마이크론 이하인, 연마제품.
  44. 제43항에 있어서, 코팅층의 평균 두께(tc)가 약 10 마이크론 이하인, 연마제품.
  45. 제42항에 있어서, 코팅층의 평균 두께(tc)가 약 5 마이크론 내지 약 20 마이크론의 범위 내에 속하는, 연마제품.
  46. 제1항, 제2항, 제4항, 제18항, 제19항, 제20항, 제23항, 제25항, 제28항, 제35항, 제36항, 제37항 및 제42항 중 어느 한 항에 있어서, 코팅층은 코팅 충전재 물질을 포함하는, 연마제품.
  47. 제46항에 있어서, 코팅 충전재 물질은 미립자를 포함하는, 연마제품.
  48. 제47항에 있어서, 미립자는 초연마 재료를 포함하는, 연마제품.
  49. 제1항, 제2항, 제4항, 제18항, 제19항, 제20항, 제23항, 제25항, 제28항, 제35항, 제36항, 제37항, 제42항 및 제46항 중 어느 한 항에 있어서, 지립은 탄화물, 탄소계, 질화물, 산화물, 붕화물 및 이들의 조합물로 이루어진 군 중에서 선택되는 재료를 포함하는, 연마제품.
  50. 제1항, 제2항, 제4항, 제18항, 제19항, 제20항, 제23항, 제25항, 제28항, 제35항, 제36항, 제37항, 제42항, 제46항 및 제49항 중 어느 한 항에 있어서, 지립은 초연마 재료를 포함하는, 연마제품.
  51. 제1항, 제2항, 제4항, 제18항, 제19항, 제20항, 제23항, 제25항, 제28항, 제35항, 제36항, 제37항, 제42항, 제46항, 제49항 및 제50항 중 어느 한 항에 있어서, 지립은 다이아몬드로 필수적으로 구성되는, 연마제품.
  52. 제1항, 제2항, 제4항, 제18항, 제19항, 제20항, 제23항, 제25항, 제28항, 제35항, 제36항, 제37항, 제42항, 제46항, 제49항, 제50항 및 제51항 중 어느 한 항에 있어서, 지립의 평균 그릿 크기가 약 200 마이크론 미만인, 연마제품.
  53. 제52항에 있어서, 평균 그릿 크기가 약 150 마이크론 미만인, 연마제품.
  54. 제53항에 있어서, 평균 그릿 크기가 약 100 마이크론 미만인, 연마제품.
  55. 제1항, 제2항, 제4항, 제18항, 제19항, 제20항, 제23항, 제25항, 제28항, 제35항, 제36항, 제37항, 제42항, 제46항, 제49항, 제50항, 제51항 및 제52항 중 어느 한 항에 있어서, 평균 그릿 크기가 약 10 마이크론 미만인, 연마제품.
  56. 제55항에 있어서, 평균 그릿 크기가 약 50 마이크론 이상인, 연마제품.
  57. 제55항에 있어서, 평균 그릿 크기가 약 10 마이크론 내지 약 200 마이크론의 범위 내에 속하는, 연마제품.
  58. 연신체;
    연신체의 표면 상부에 배치되는 금속-포함 결합층;
    결합층 상부에 배치되는 중합체 재료를 포함하고, 상기 결합층의 평균 두께(tbl)보다 작은 평균 두께(tc)를 갖는 코팅층; 및
    결합층과 코팅층 내에 함유되며, 지립의 평균 그릿 크기의 약 40% 이상에 해당되는 평균 압흔깊이(di)로 결합층에 내포되는 지립을 포함하는, 연마제품.
  59. 제58항에 있어서, 평균 압흔깊이(di)는 지립의 평균 그릿 크기의 약 50% 이상인, 연마제품.
  60. 제59항에 있어서, 평균 압흔깊이(di)는 지립의 평균 그릿 크기의 약 50% 내지 약 90%의 범위 내에 속하는, 연마제품.
  61. 제60항에 있어서, 평균 압흔깊이(di)는 지립의 평균 그릿 크기의 약 50% 내지 약 80%의 범위 내에 속하는, 연마제품.
  62. 연신체;
    연신체의 표면 상부에 배치되는 금속-포함 결합층;
    결합층 상부에 배치되는 중합체 재료를 포함하고, 상기 결합층의 평균 두께(tbl)보다 작은 평균 두께(tc)를 갖는 코팅층; 및
    결합층과 코팅층 내에 함유되고, 전체 양에 대해 소량이 결합층 내에 함유되며 연신체의 표면으로부터 이격되는 지립을 포함하는, 연마제품.
  63. 제62항에 있어서, 지립이 결합층의 평균 두께(tbl)의 약 2% 이상의 이격거리로 연신체의 표면으로부터 이격되어 있는, 연마제품.
  64. 제63항에 있어서, 이격거리는 결합층의 평균 두께(tbl)의 약 5% 이상인, 연마제품.
  65. 제64항에 있어서, 이격거리는 결합층의 평균 두께(tbl)의 약 10% 이상인, 연마제품.
  66. 제63항에 있어서, 이격거리는 결합층의 평균 두께(tbl)의 약 2% 내지 약 40%의 범위 내에 속하는, 연마제품.
  67. 제62항 또는 제63항에 있어서, 전체 양에 대해 다량의 지립이 결합층 내에 함유되며 연신체의 표면으로부터 이격되는, 연마제품.
  68. 제67항에 있어서, 지립의 총량의 약 80% 이상이 결합층 내에 함유되며, 연신체의 표면으로부터 이격되는, 연마제품.
  69. 제68항에 있어서, 본질적으로 모든 지립이 결합층 내에 함유되며 연신체의 표면으로부터 이격되는, 연마제품.
  70. 연신체;
    연신체의 표면 상부에 배치되는 금속-포함 결합층;
    결합층 상부에 배치되는 중합체 재료를 포함하고, 상기 결합층의 평균 두께(tbl)보다 작은 평균 두께(tc)를 갖는 코팅층; 및
    결합층과 코팅층 내에 함유되는 지립을 포함하는, 연마제품.
  71. 제70항에 있어서, 코팅층의 평균 두께(tc) 및 결합층의 평균 두께(tbl)의 층 비율(tc:tbl)이 약 1:2 이상인, 연마제품.
  72. 제71항에 있어서, 층 비율(tc:tbl)이 약 1:3 이상인, 연마제품.
  73. 제72항에 있어서, 층 비율(tc:tbl)이 약 1:4 이상인, 연마제품.
  74. 제71항에 있어서, 층 비율(tc:tbl)이 약 1:2 내지 약 1:5의 범위 내에 속하는, 연마제품.
  75. 제74항에 있어서, 층 비율(tc:tbl)이 약 1:2 내지 약 1:4의 범위 내에 속하는, 연마제품.
  76. 제70항 또는 제71항에 있어서, 결합층이 구리를 포함하는, 연마제품.
  77. 제76항에 있어서, 결합층은 구리 및 아연을 함유하는 금속합금을 포함하는, 연마제품.
  78. 제70항, 제71항 및 제76항 중 어느 한 항에 있어서, 결합층의 평균 두께(tbl)가 지립의 평균 그릿 크기의 약 40% 이상인, 연마제품.
  79. 제78항에 있어서, 결합층의 평균 두께(tbl)가 지립의 평균 그릿 크기의 약 40% 내지 약 120%의 범위 내에 속하는, 연마제품.
  80. 제70항, 제71항, 제76항 및 제78항 중 어느 한 항에 있어서, 결합층이 충전재를 포함하는, 연마제품.
  81. 제80항에 있어서, 충전재가 미립자를 포함하는, 연마제품.
  82. 제81항에 있어서, 미립자는 탄화물, 탄소계, 붕화물, 질화물, 산화물 및 이들의 조합물로 이루어진 재료군 중에서 선택되는, 연마제품.
  83. 제70항, 제71항, 제76항, 제78항 및 제80항 중 어느 한 항에 있어서, 각 지립은 결합층에 지립의 평균 그릿 크기의 약 40% 이상에 해당되는 평균 압흔깊이(di)로 내포되는, 연마제품.
  84. 제70항, 제71항, 제76항, 제78항, 제80항 및 제83항 중 어느 한 항에 있어서, 코팅층은 수지를 포함하는, 연마제품.
  85. 제70항, 제71항, 제76항, 제78항, 제80항, 제83항 및 제84항 중 어느 한 항에 있어서, 코팅층의 평균 두께(tc)가 지립의 평균 그릿 크기의 약 50% 이하인, 연마제품.
  86. 제85항에 있어서, 코팅층의 평균 두께(tc)가 지립의 평균 그릿 크기의 약 5% 내지 약 40%의 범위 내에 속하는, 연마제품.
  87. 제86항에 있어서, 코팅층의 평균 두께(tc)가 지립의 평균 그릿 크기의 약 5% 내지 약 30%의 범위 내에 속하는, 연마제품.
  88. 제70항, 제71항, 제76항, 제78항, 제80항, 제83항, 제84항 및 제85항 중 어느 한 항에 있어서, 코팅층의 평균 두께(tc)가 약 25 마이크론 이하인, 연마제품.
  89. 제88항에 있어서, 코팅층의 평균 두께(tc)가 약 5 마이크론 내지 약 20 마이크론의 범위 내에 속하는, 연마제품.
  90. 연신체;
    연신체의 표면 상부에 배치되는 금속-포함 결합층;
    결합층 상부에 배치되는 중합체 재료-포함 코팅층; 및
    결합층 내에 함유되는 지립을 포함하며,
    코팅의 일부분은 지립의 일부분을 선택적으로 둘러싸는 습윤 영역, 및 지립의 일부분 사이에 있는 비습윤 영역을 포함하고, 습윤 영역에서의 코팅층의 평균 두께는 비습윤 영역에서의 코팅층의 평균 두께보다 큰, 연마제품.
  91. 제90항에 있어서, 각 습윤 영역은 지립을 둘러싸는 원형 영역에 의해 한정되고, 원형 영역은 평균 그릿 크기의 약 2배 이하인 습윤 영역 반경을 갖는, 연마제품.
  92. 제90항 또는 제91항에 있어서, 습윤 영역에서의 코팅층의 평균 두께가 비습윤 영역에서의 코팅층의 평균 두께보다 약 10% 이상 더 큰, 연마제품.
  93. 제92항에 있어서, 습윤 영역에서의 코팅층의 평균 두께가 비습윤 영역에서의 코팅층의 평균 두께보다 약 25% 이상 더 큰, 연마제품.
  94. 제92항에 있어서, 습윤 영역에서의 코팅층의 평균 두께가 비습윤 영역에서의 코팅층의 평균 두께보다 약 10% 내지 약 200% 더 큰 범위 내에 속하는, 연마제품.
  95. 제90항, 제91항 및 제92항 중 어느 한 항에 있어서, 비습윤 영역의 일부분에는 코팅층이 부재일 수 있는, 연마제품.
  96. 연신체의 표면에 금속-포함 결합층을 형성하는 단계;
    결합층에 지립을 내포시키는 단계; 및
    결합층에 지립을 내포시킨 후에, 중합체-포함 코팅층을 결합층 상부에 형성하는 단계를 포함하는, 연마제품의 형성 방법.
  97. 제96항에 있어서, 연신체는 약 1 km 이상의 길이를 가진, 연마제품의 형성 방법.
  98. 제96항 또는 제97항에 있어서, 결합층을 형성하는 단계는 도금 공정을 포함하는, 연마제품의 형성 방법.
  99. 제96항, 제97항 및 제98항 중 어느 한 항에 있어서, 결합층은 구리계 합금을 포함하는, 연마제품의 형성 방법.
  100. 제99항에 있어서, 지립을 내포시키는 단계는 지립을 결합층 내에 압착시키는 공정을 포함하는, 연마제품의 형성 방법.
  101. 제100항에 있어서, 압착 공정은 연신체를 두 개의 롤러 사이에 통과시키고, 지립을 상기 두 개의 롤러에 제공하는 것을 포함하는, 연마제품의 형성 방법.
  102. 제96항, 제97항, 제98항 및 제99항 중 어느 한 항에 있어서, 지립을 결합층에 내포시키고 연신체의 표면으로부터 이격시키는, 연마제품의 형성 방법.
  103. 제96항, 제97항, 제98항, 제99항 및 제102항 중 어느 한 항에 있어서, 코팅층을 형성하는 단계는 스프레이 코팅 공정을 포함하는, 연마제품의 형성 방법.
  104. 제103항에 있어서, 스프레이 코팅 공정 동안에 중합체 재료를 30℃ 내지 약 100℃ 범위 내의 온도까지 가열시키는, 연마제품의 형성 방법.
  105. 제103항에 있어서, 중합체 재료는 본질적으로 용제를 함유하지 않는, 연마제품의 형성 방법.
  106. 제103항에 있어서, 스프레이 코팅 공정은 중합체 재료를 스프레이 헤드로부터 약 10 cc/min 내지 약 75 cc/min의 범위 내에 속하는 평균 부피 유량으로 방출시키는 것을 포함하는, 연마제품의 형성 방법.
  107. 제96항, 제97항, 제98항, 제99항, 제102항 및 제103항 중 어느 한 항에 있어서, 코팅층을 형성하는 단계는 중합체 재료를 경화시키는 조작을 포함하는, 연마제품의 형성 방법.
  108. 제107항에 있어서, 경화 조작은 중합체 재료에 방사선을 인가하는 것을 포함하는, 연마제품의 형성 방법.
  109. 제96항, 제97항, 제98항, 제99항, 제102항, 제103항 및 제107항 중 어느 한 항에 있어서, 코팅층을 형성하는 단계는 습윤 영역과 비습윤 영역을 포함하는 선택적 코팅을 형성하는 조작을 포함하며, 습윤 영역에서의 코팅층의 평균 두께가 비습윤 영역에서의 코팅층의 평균 두께보다 큰, 연마제품의 형성 방법.
  110. 제109항에 있어서, 습윤 영역은 지립을 둘러싸고 있고, 비습윤 영역은 지립 사이에 있는, 연마제품의 형성 방법.
  111. 제109항에 있어서, 비습윤 영역의 일부에는 본질적으로 코팅층이 부재인, 연마제품의 형성 방법.
  112. 제96항, 제97항, 제98항, 제99항, 제102항, 제103항, 제107항 및 제109항 중 어느 한 항에 있어서, 코팅층이 충전재를 포함하는, 연마제품의 형성 방법.
  113. 제112항에 있어서, 충전재는 미립자를 포함하는, 연마제품의 형성 방법.
  114. 제96항, 제97항, 제98항, 제99항, 제102항, 제103항, 제107항, 제109항 및 제112항 중 어느 한 항에 있어서, 코팅층의 중합체 재료는 수지를 포함하는, 연마제품의 형성 방법.
  115. 제96항, 제97항, 제98항, 제99항, 제102항, 제103항, 제107항, 제109항, 제112항 및 제114항 중 어느 한 항에 있어서, 코팅층의 평균 두께(tc)가 결합층의 평균 두께(tbl)보다 작은, 연마제품의 형성 방법.
  116. 연신체의 표면에 금속-포함 결합층, 결합층의 상부에 배치되는 중합체-포함 코팅층, 및 결합층과 코팅층에 내포되는 지립을 형성하는 단계를 포함하고;
    약 1 km/hr 이상의 속도로 완료되는, 연마제품의 형성 방법.
  117. 제116항에 있어서, 상기 형성 방법이 약 2 km/hr 이상의 속도로 완료되는, 연마제품의 형성 방법.
  118. 제117항에 있어서, 상기 형성 방법이 약 3 km/hr 이상의 속도로 완료되는, 연마제품의 형성 방법.
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