KR20170009736A - 연마 공구 및 그 제조방법 그리고 연마물의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 경취 재료의 가공 능력이 높고, 단시간에 표면 평활한 연마물이 얻어지며, 경취 재료의 랩핑 가공용, 특히 랩핑의 최종 공정(L2공정)에서의 가공용으로서 적합한 연마 공구를 제공한다.
본 발명의 연마 공구는 수정 모스 경도 8 이상의 경취 재료의 랩핑 가공용 연마 공구로서, 다이아몬드 입자가 금속 매트릭스에 분산되어 이루어지면서, 상기 금속 매트릭스 중에 수소화물의 형성이 가능한 금속이 포함되어 있다. 상기 금속 매트릭스가 Sn를 20질량% 초과, 60질량% 이하 포함하는 Sn-Cu계 합금으로 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명의 연마 공구는 수정 모스 경도 8 이상의 경취 재료의 랩핑 가공용 연마 공구로서, 다이아몬드 입자가 금속 매트릭스에 분산되어 이루어지면서, 상기 금속 매트릭스 중에 수소화물의 형성이 가능한 금속이 포함되어 있다. 상기 금속 매트릭스가 Sn를 20질량% 초과, 60질량% 이하 포함하는 Sn-Cu계 합금으로 이루어지는 것이 바람직하다.
Description
본 발명은 경취(硬脆) 재료의 랩핑 가공용 연마 공구에 관한 것이다.
종래에는 반도체 재료, 광 디바이스 재료 등의 각종 재료를 얻기 위하여, 사파이어, 탄화 규소, 석영 등의 경취 재료를 랩핑(lapping) 가공하는 것이 이루어지고 있다.
여기서 말하는 랩핑 가공이란, 예를 들면, 랩 정반이라고 하는 원형의 정반과 판상의 피연마재를 면으로 연마맞춤하여 판상체의 두께나 평행도, 평탄도, 면 거칠기 등을 조정하기 위한 가공이며, 통상적으로 다이아몬드나 입방정 질화 붕소등으로 이루어지는 고정 지석(砥石)을 사용한 랩핑 판에 의해 이루어진다. 그 후, 콜로이달 실리카 등을 사용한 CMP 등에 의해 웨이퍼 표면을 연마하여, 웨이퍼 표면을 평탄하고 비틀림이나 스크래치가 없는 경면(鏡面) 상태로 가공한다(경면 연마 공정).
상술한 종래의 랩핑 가공에서는, 얻어지는 피연마물의 면 거칠기가 크고, 그 후의 CMP 공정에 예를 들면 수일간과 같은 긴 시간이 필요하다.
이 CMP 공정의 시간 단축을 도모하기 위하여, 예를 들면, 종래의 랩핑 가공과 CMP 공정 사이에, 표면 평활성을 높이기 위한 랩핑의 최종 공정으로서, 다이아몬드 슬러리로 이루어지는 유리지립(遊離砥粒)과, 구리-주석 합금을 사용한 연마반을 병용하여 연마를 행하는 것이 이루어지고 있다. 상술한 종래의 랩핑 공정을 L1공정이라 하는데 비하여, 이러한 다이아몬드 슬러리에 의한 랩핑 공정을 L2공정이라고 부르기도 한다.
그러나, 상기의 L2공정에서는, 다이아몬드 슬러리가 고가이고, 제조 비용이 소요되는 점, 유리지립에 의해 연마하는 형식이기 때문에, 기하 정밀도를 유지하기 어려워, 얻어지는 판상체의 연마물의 주변부에 이른바 슬러지가 생기기 쉬운 점, 제조 시간의 단축면에서도 충분한 것이 아니라는 점 등과 같은 문제가 있다. 이 때문에, 상기의 L2공정을 다이아몬드의 고정지립(固定砥粒)을 사용하여 이루어질 수 있다면, 제조 비용의 저감이나 시간을 더욱 단축할 뿐만 아니라, 기하 정밀도의 향상, 즉 수율 향상으로 이어진다고 기대된다.
특허문헌 1~3에는, 경취 재료의 미세 연삭 혹은 연마를 목적으로 하여, 다이아몬드 등의 고정지립을 사용한 연마 공구가 기재되어 있다.
또한, 연마 공구와 관련된 것은 아니지만, 특허문헌 4에는 다이아몬드 지립, 납땜재, 및 수소화 티탄을 포함한 혼합 입자를 페이스트 형상 물질에 부착시키고, 그 후에 소결시키는 고정지립식 쏘 와이어(saw wire)가 기재되어 있다.
그러나, 다이아몬드의 고정지립을 경취 재료의 랩핑의 최종 공정에 사용하기 위해서는, 가공 시간의 단축 효과를 충분히 얻기 위하여, 지립 유지력, 특히 자생발인(自生發刃; self-sharpening)의 촉진과 지립 유지력의 양립이 필요한 바, 특허문헌 1~3과 같은 종래의 고정지립형의 연마 공구는 이러한 관점에서 개선의 여지가 있으며, 경취 재료의 연마 능력이 충분하지 않다.
또한, 특허문헌 4에는 수소화물을 형성 가능한 금속을 포함한 와이어 쏘는 기재되어 있지만, 연마 공구에 수소화물을 형성 가능한 금속을 사용하는 것, 및 이에 따라 다이아몬드 고정지립을 사용한 연마 공구의 가공 능력을 향상시킬 수 있다는 것은 지금까지 알려지지 않았다.
따라서, 본 발명의 과제는 상술한 종래 기술이 갖는 여러 가지 결점을 해소할 수 있는 연마 공구를 제공하는 것에 있다.
본 발명은 수정 모스 경도 8 이상의 경취 재료의 랩핑 가공용 연마 공구로서, 다이아몬드 입자가 금속 매트릭스에 분산되어 이루어지면서, 상기 금속 매트릭스 중에 수소화물의 형성이 가능한 금속이 포함되어 있는, 연마 공구를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 상기 연마 공구의 제조방법으로서, 다이아몬드 입자와, 금속 매트릭스를 구성하거나 혹은 그 원료인 금속 분말과, 금속 수소화물을 혼합하는 공정과, 상기 공정에 의해 얻어진 혼합 분말을 가압 성형하는 공정과, 가압 성형된 성형물을 비산화성 분위기 하에 소성하는 공정을 가지는 연마 공구의 제조방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 상기 연마 공구의 제조방법으로서, 다이아몬드 입자와, 금속 매트릭스를 구성하거나 혹은 그 원료인 금속 분말과, 금속 수소화물을 혼합하는 공정과; 상기 공정에 의해 얻어진 혼합 분말을 가압하면서 비산화성 분위기 하에 소성하는 공정을 가지는 연마 공구의 제조방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 수정 모스 경도 8 이상의 경취 재료인 피연마물의 표면에 대하여 유리지립을 포함한 연마액을 공급하면서 청구항 1에 기재된 연마 공구를 슬라이딩 접촉시켜서 연마하는 공정을 구비한 연마물의 제조방법으로서, 유리지립으로서 수정 모스 경도가 12 이상이며 다이아몬드 이외의 지립을 사용하고, 연마액으로서 상기 유리지립의 농도가 2질량% 이상 40질량% 이하인 것을 사용하는 연마물의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 특히 지립 유지력이 높기 때문에, 경취 재료의 가공 능력이 높으며, 단시간에 표면 평활한 연마물이 얻어지고, 경취 재료의 랩핑 가공용에 적합한 연마 공구를 제공할 수 있다.
본 발명의 연마 공구를 랩핑의 최종 공정에 사용하면, 제조 시간의 단축, 제조 비용의 단축, 연마물의 기하 정밀도의 향상에 따른 수율 향상 등을 도모하는 것이 가능하다.
또, 본 발명의 제조방법에 의하면, 상기 연마 공구를 효율성 좋게 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 연마물의 제조방법에 의하면, 상기 연마 공구를 사용하여 표면 평활한 경취 재료의 연마물을 단시간에 얻는 것이 가능하다.
도 1은 본 발명의 연마 공구를 사용한 랩핑 공정에서 사용되는 양면 가공기의 일례를 나타내는 개략 정면도이다.
도 2는 도 1에서의 X-X선 화살표를 따른 도면이다.
도 3은 도 1의 양면 가공기에 사용하는 본 발명의 연마 공구의 형상의 일례이다.
도 4는 실시예 1의 연마 공구의 단면(斷面)의 SEM 사진이다.
도 5는 비교예 1의 연마 공구의 단면의 SEM 사진이다.
도 2는 도 1에서의 X-X선 화살표를 따른 도면이다.
도 3은 도 1의 양면 가공기에 사용하는 본 발명의 연마 공구의 형상의 일례이다.
도 4는 실시예 1의 연마 공구의 단면(斷面)의 SEM 사진이다.
도 5는 비교예 1의 연마 공구의 단면의 SEM 사진이다.
이하에서는, 본 발명을 그 바람직한 실시형태에 기초하여 설명한다.
본 발명의 연마 공구의 연마 대상이 되는 재료는 수정 모스 경도 8 이상의 경취 재료이다. 본 발명에 있어서, 경취 재료란 유리, 석영, 세라믹스, 각종 반도체 결정 재료 등 매우 단단하고 무르지만, 충격에 약해서 깨지기 쉬운 소재를 말한다.
수정 모스 경도란, 표준 물질에 대한 스크래치를 내는 방법을 바탕으로 경도를 수치화한 것이다. 부드러운 것부터 차례로 1에서 15까지의 표준 물질이 지정되어 있으며, 구체적인 표준 물질로는, 수정 모스 경도 1이 활석, 2가 석고, 3이 방해석, 4가 형석, 5가 인회석, 6이 정장석, 7이 용융 석영, 8이 석영, 9가 토파즈, 10이 가닛, 11이 용융 지르코니아, 12가 용융 알루미나, 13이 탄화 규소, 14가 탄화 붕소, 및 15가 다이아몬드이다. 예를 들면, 시료를 표준 물질 4의 형석으로 긁어서 시료에 스크래치가 나지 않고, 표준 물질 5의 인회석으로 긁어서 시료에 스크래치가 났을 경우는 이 시료는 4보다 단단하고, 5보다 부드러운 것을 나타내고, 수정 모스 경도로서 "4.5"로 표기된다. 또한, 표준 물질 4의 형석으로 긁어서 시료에도 형석에도 스크래치가 난 경우, 시료는 표준 물질 4와 동일한 단단함이 되고, 수정 모스 경도로서 "4"라고 표기한다. 수정 모스 경도의 수치는 어디까지나 상대적인 것이며, 절대치는 아니다. 경취 재료의 수정 모스 경도는 모스 경도계를 사용하여 통상의 방법에 의해 측정할 수 있다.
수정 모스 경도 8 이상의 경취 재료의 구체적인 예로서는, 사파이어(수정 모스 경도 12), 석영(수정 모스 경도 8), SiC(수정 모스 경도 13), 알루미나(수정 모스 경도 12) 등을 들 수 있다.
본 발명의 효과가 높게 발휘되는 관점에서, 경취 재료의 수정 모스 경도는 13 이하인 것이 바람직하다.
본 발명의 연마 공구는 다이아몬드 입자가 금속 매트릭스에 분산되어 이루어지면서, 상기 금속 매트릭스 중에 수소화물의 형성이 가능한 금속이 포함되어 있다.
지립인 다이아몬드 입자에 대하여 먼저 설명한다.
다이아몬드 입자의 형상은 한정되지 않는다. 본 발명에서는, 다이아몬드 입자의 입경으로는 평균 입경 1㎛ 이상인 것이 연마 공구의 가공 능력을 높이는 관점에서 바람직하다. 또한, 다이아몬드 입자의 입경으로는 평균 입경이 20㎛ 이하인 것이 피연마물의 면 거칠기의 향상의 관점에서 바람직하다. 이러한 관점에서, 다이아몬드 입자의 입경으로는 평균 입경 2㎛ 이상 16㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 평균 입경 4㎛ 이상 12㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하다.
다이아몬드 입자의 평균 입경은 예를 들면, 연마 공구를 수지 매립한 후, 다이아몬드 블레이드로 절단하고, 주사형 전자 현미경을 사용하여 절단면을 확대(예를 들면, 배율 1000배)하여 관찰하고, 200개의 입자에 대하여 페레 직경(Feret-diameter)을 측정하고, 그 평균치를 산출함으로써 구할 수 있다.
연마 공구는 다이아몬드 입자의 함유량이 O.1질량% 미만인 경우, 본 발명의 연마 공구에 의한 가공 시간의 단축 효과가 얻어지기 어려운 경우가 있으며, 또한 연마 공구 중의 다이아몬드 입자의 함유량이 10질량% 초과이더라도 가공 시간의 단축 효과가 얻어지기 어려운 경우가 있다. 이러한 관점에서, 연마 공구 중의 다이아몬드 입자의 함유량은 O.1질량% 이상 10질량% 이하인 것이 바람직하고, 1질량% 이상 5질량% 이하인 것이 보다 바람직하다. 연마 공구 중의 다이아몬드 입자의 함유량은 예를 들면, 연마 공구 중의 금속 매트릭스를 산으로 용해하여, 잔류한 다이아몬드의 양을 측정하면 된다.
본 발명에서는, 지립인 다이아몬드 입자를 결합하는 결합재 매트릭스로서, 금속 매트릭스를 사용한다. 금속은 무른 본드를 구성할 수 있으며 자생발인의 촉진이 가능해진다. 연마 공구의 결합재가 되는 금속 매트릭스를 구성하는 금속으로는, Cu-Sn계 합금, Cu-P계 합금, Ni-Sn계 합금, Cu계 합금, Ni계 합금, Co계 합금, Fe계 합금을 들 수 있다. 이들은 1종만을 사용해도 되고, 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 이들 중에서도, 본 발명의 효과가 높은 관점에서 Cu-Sn계 합금이 바람직하다. 여기서 말하는 Cu-Sn계 합금이란, Cu와 Su의 합금이며, Cu 및 Sn 이외에도 다른 부원소를 1 혹은 2 이상 더 함유하고 있어도 된다. Cu-Sn계 합금에서의 Cu 및 Sn 이외의 부원소로는, 예를 들면, 니켈, 인, 코발트, 티탄, 크롬, 바나듐 등을 들 수 있다. 이들 부원소는 1종 혹은 2종 이상 포함되어 있어도 된다. 또한, Cu-Sn계 합금에는 불가피한 불순물이 포함되어 있어도 된다.
Cu-Sn계 합금으로는, Sn 함량이 20질량% 초과인 것이 바람직하다. 이것은 Sn 함량이 20질량% 초과인 Cu-Sn계 합금은 단단하면서 무르다는 바람직한 특성이 높기 때문이다. 금속 매트릭스의 취성이 높은 것은 다이아몬드 입자의 자생발인을 양호하게 촉진하기 때문에 바람직하다. 또한, 금속 매트릭스의 경성이 높은 것은 경취 재료를 가공했을 때에 다이아몬드 입자의 경취 재료에 대한 침투를 양호하게 할 수 있기 때문에 바람직하다. 따라서, 금속 매트릭스로서, Sn 함량이 20질량% 초과인 Cu-Sn계 합금으로 이루어지는 매트릭스를 사용한 경우, 본 발명의 연마 공구를 보다 한층 안정적이면서 효율적으로 경취 재료를 가공 가능한 것으로 할 수 있다. 또한, Cu-Sn계 합금으로는 Sn 함량이 60질량% 이하인 것이, 연마 공구가 너무 물러지는 것을 억제하는 관점에서 바람직하다. 이러한 관점에서, Cu-Sn계 합금 중의 Sn 함량은 30질량% 이상 58질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 45질량% 이상 55질량% 이하인 것이 특히 바람직하다.
Cu-Sn계 합금에서의 Cu 함량은 40질량% 이상 80질량% 미만인 것이 바람직하고, 45질량% 이상 55질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 48질량% 이상 52질량% 이하인 것이 특히 바람직하다. Cu-Sn계 합금 중의 Sn 함량 및 Cu 함량은 예를 들면, ICP 발광 분석 장치에 의해 측정할 수 있다.
본 발명의 연마 공구 중, 금속 매트릭스를 구성하는 금속의 함유량은 70질량% 이상인 것이 다이아몬드 입자를 유지하는 관점에서 바람직하다. 또한, 본 발명의 연마 공구 중, 금속 매트릭스를 구성하는 금속의 함유량은 98질량% 이하인 것이 다이아몬드나 수소화물을 형성 가능한 금속을 일정량 확보하는 관점에서 바람직하다. 이러한 관점에서, 연마 공구 중, 금속 매트릭스를 구성하는 금속의 함유량은 75질량% 이상 96질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 80질량% 이상 92질량%이하인 것이 특히 바람직하다. 한편, 여기서 말하는 금속 매트릭스를 구성하는 금속의 함유량이란, 금속 매트릭스가 상술한 각종 합금으로 이루어질 때는 이 합금의 함유량이며, 또한 해당 합금이 상기 부원소를 포함할 때에는 그 부원소를 포함하는 양이다. 단, 여기서 말하는 금속 매트릭스를 구성하는 금속의 함유량에는, 금속 수소화물을 구성하는 금속의 함유량은 포함하지 않는 것으로 한다. 연마 공구 중의 금속 매트릭스를 구성하는 금속의 함유량은 연마 공구를 질산 등의 산으로 용해하고, 용해물 중의 Sn, Cu 등의 금속의 농도를 ICP 발광 분석 장치 등으로 정량하는 방법 등에 의해 측정하면 된다.
본 발명의 연마 공구는 니켈을 함유하는 것이 연마 공구의 성형성을 향상시키는 관점에서 바람직하다. 니켈은 본 발명의 연마 공구의 금속 매트릭스에 분산되어 있거나, 혹은 매트릭스를 구성하는 금속과 합금을 형성하고 있어도 된다. 성형성을 높이는 관점 및 본 발명의 효과를 해치지 않는 관점에서 연마 공구 중의 니켈의 함유량은 1질량% 이상 10질량% 이하인 것이 바람직하고, 2질량% 이상 6질량% 이하인 것이 보다 바람직하다. 연마 공구 중의 니켈의 함유량은 연마 공구를 질산 등의 산으로 용해하고, 용해물 중의 Ni의 농도를 ICP 발광 분석 장치 등으로 정량하는 방법 등에 의해 측정하면 된다.
본 발명의 연마 공구는 수소화물의 형성이 가능한 금속을 함유하는 것이다. 수소화물의 형성이 가능한 금속으로는, 대기 중에서 취급하기 용이한 것이 바람직하고, 수소화 티탄(TiH2)을 형성 가능한 금속인 티탄(Ti)을 들 수 있고, 그 밖에 리튬(Li), 나트륨(Na)을 들 수 있으며 티탄이 바람직하다. 이러한 금속은 종래의 다이아몬드 지립 고정형 연마 공구에서는 사용되지 않았다. 본 발명의 발명자들은 다이아몬드 고정지립형 연마 공구에 사용하는 결합재 매트릭스로서, 자생발인이 가능하고, 게다가 지립의 유지력이 좋은 결합재 매트릭스를 심도깊게 연구한 바, 금속 매트릭스 중에 수소화물의 형성이 가능한 금속을 함유한 결합재 매트릭스는 이러한 특성을 갖는다는 것을 알아내었다. 본 발명에서 사용하는 수소화물의 형성이 가능한 금속은 통상적으로 연마 공구 제조시에서의 소성에 수반하는 금속 수소화물의 분해 반응에 의해 얻어진 것이다. 본 발명의 효과는 금속 매트릭스가 Sn 함량 20질량% 초과 60질량% 이하의 Cu-Sn계 합금으로 이루어지는 경우에 특히 높은 것이다. 본 발명의 연마 공구에 있어서 수소화물의 형성이 가능한 금속을 함유시키기 위해서는, 후술하는 본 발명의 연마 공구의 제조방법과 같이, 연마 공구를 제조할 때에 사용하는 금속 매트릭스를 구성하거나 혹은 그 원료가 되는 금속 분말 중에 금속 수소화물을 함유시키면 된다. 수소화물의 형성이 가능한 금속은 금속 매트릭스 중에 대략 균일하게 분산되어 있어도 되고, 금속 매트릭스 중의 일부, 예를 들면 다이아몬드 입자 주변에 편재되어 있어도 된다. 본 발명의 연마 공구에 있어서, 수소화물의 형성이 가능한 금속의 존재 형태는 한정되지 않고, 예를 들면 메탈이어도 되고, 탄화물이어도 된다. 탄화물의 형태는 다이아몬드와 반응하는 것에 따른다고 볼 수 있다.
본 발명의 연마 공구 중, 수소화물의 형성이 가능한 금속은 1질량% 이상 함유되어 있는 것이 지립의 유지력을 높이는 관점에서 바람직하다. 또한, 연마 공구 중의 수소화물의 형성이 가능한 금속의 함유량은 10질량% 이하인 것이 공구의 프레스 성형성의 관점에서 바람직하다. 이러한 관점에서, 연마 공구 중의 수소화물의 형성이 가능한 금속인 금속의 함유량은 l질량% 이상 10질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 3질량% 이상 8질량% 이하인 것이 특히 바람직하다. 연마 공구 중의 수소화물의 형성이 가능한 금속의 함유량은 연마 공구를 적당한 산으로 용해하고, 용해물 중의 Ti, Li, Na 등의 농도를 ICP 발광 분석 장치 등으로 정량하는 방법 등에 의해 측정하면 된다. 여기서 말하는 수소화물의 형성이 가능한 금속의 양이란 메탈 환산의 양이다.
본 발명의 연마 공구는 본 발명의 효과를 해치지 않는 한도에 있어서, 다이아몬드, 금속 매트릭스를 구성하는 금속 및 수소화물의 형성이 가능한 금속 이외의 임의의 성분을 함유해도 된다. 그러한 그 밖의 임의의 성분으로는, 예를 들면 카본, 탈크, hBN 등을 들 수 있으며, 이들 그 밖의 임의의 성분의 합계량은 예를 들면 연마 공구 중, 10질량% 이하인 것이 바람직하고, 5질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.
특히 연삭비를 높이는 관점에서, 본 발명의 연마 공구 중의 다이아몬드 이외의 카본량이 적은 것이 바람직하고, 연마 공구 중 10질량% 이하인 것이 바람직하고, 5질량% 이하인 것이 보다 바람직하다. 카본량은 적으면 적을수록 바람직하고, 카본을 함유하고 있지 않은 것이 가장 바람직하다. 연마 공구 중의 다이아몬드 이외의 카본량은 예를 들면, 적외선 흡수법을 사용하여 측정할 수 있다.
본 발명의 연마 공구의 형상은 특별히 한정되지 않고, 종래의 랩핑 판에 사용되어 온 연마 공구와 동일한 형상이 채용된다. 랩핑 판(회전 정반)에 사용되는 연마 공구의 형상으로는, 예를 들면 랩핑 판의 타입에 따라 다르고, 예를 들면, 랩핑 판이 연마맞춤면에 소형의 펠렛을 다수 고정하는 펠렛 식설(植設) 타입의 경우는 칩 형상, 세그먼트 형상, 입방체 형상, 원주 형상 등을 들 수 있다. 또한, 예를 들면 랩핑 판이 연마맞춤면 자체를 연마체로 구성한 총형(總型) 타입의 경우는, 원환 형상이나 원반 형상 등을 들 수 있다. 본 발명의 연마 공구는 어느 타입의 랩핑 판에 사용되어도 되고, 연마 공구의 형상도 상기 중의 어느 것이어도 된다.
다음으로, 본 발명의 연마 공구의 바람직한 제조방법에 대하여 설명한다.
본 발명의 제조방법은 이하의 (1) 및 (2) 중 어느 것이어도 된다.
(1) 다이아몬드 입자와 금속 매트릭스를 구성하거나 혹은 그 원료인 금속 분말과 금속 수소화물을 혼합하는 공정(이하 A공정이라고도 함)과, 상기 공정에 의해 얻어진 혼합 분말을 성형 가압 성형하고, 이어서 가압 성형된 성형물을 비산화성 분위기 하에 소성하는 공정(이하 B1공정이라고도 함)을 가지는 연마 공구의 제조방법.
(2) 상기 A공정과, A성형물 공정에 의해 얻어진 혼합 분말을 가압하면서 비산화성 분위기 하에 소성하는 공정(이하 B2공정이라고도 함)을 가지는 연마 공구의 제조방법.
먼저, A공정에 대하여 설명한다. A공정에서 사용하는 다이아몬드의 바람직한 입경으로는 상술한 입경을 들 수 있다. 혼합 분말 중의 다이아몬드 입자의 바람직한 배합량으로는 상기에서 언급한 연마 공구 중의 바람직한 다이아몬드 입자의 함유량과 동일한 양을 들 수 있으며, 구체적으로는 혼합 분말 중 O.1질량% 이상 10질량% 이하가 바람직하고, 1질량% 이상 5질량% 이하가 보다 바람직하다.
A공정에서 사용하는 금속 매트릭스를 구성하거나 혹은 그 원료인 금속 분말에서의, 금속 매트릭스를 구성하는 금속의 예로는, 상기에서 금속 매트릭스를 구성하는 금속의 예로서 든 것과 동일한 것을 들 수 있다. 금속 매트릭스를 구성하는 금속의 원료인 금속분말로는, 금속 매트릭스를 구성하는 금속이 예를 들면 Cu-Sn계 합금인 경우의 Cu분말, Sn분말 혹은 그 밖의 부재료의 분말을 들 수 있다. 본 발명의 제조방법에서는, 금속 매트릭스를 구성하거나 혹은 그 원료인 금속 분말이, 금속 매트릭스를 구성하는 금속을 함유하고 있는 것이 바람직하다. A공정에서 사용하는 혼합 분말 중의 금속 매트릭스를 구성하거나 혹은 그 원료인 금속 분말의 바람직한 배합량으로는 연마 공구 중의 금속 매트릭스를 구성하는 금속의 바람직한 배합량과 동일한 양을 들 수 있으며, 구체적으로는 혼합 분말 중 70질량% 이상 98질량% 이하가 바람직하고, 80질량% 이상 92질량% 이하가 보다 바람직하다.
연마 공구에서의 금속 매트릭스를 Cu-Sn계 합금으로 이루어지는 것으로 하는 경우, 본 발명의 제조방법에 있어서, 혼합 분말에서의 금속 매트릭스를 구성하거나 혹은 그 원료인 금속 분말의 합계량에서의 Sn 함량의 바람직한 범위는, Cu-Sn계 합금에서의 바람직한 Sn 함량으로서 상기에서 든 범위와 동일하며, 20질량% 초과 60질량% 이하가 바람직하고, 45질량% 이상 55질량% 이하가 보다 바람직하며, 48질량% 이상 52질량% 이하가 특히 바람직하다.
예를 들면, 본 발명의 연마 공구 중의 금속 매트릭스를 Sn 20질량% 초과 60질량% 이하 포함하는 Cu-Sn계 합금으로 이루어지는 것으로 하는 경우, A공정에서 사용하는 금속 매트릭스를 구성하거나 혹은 그 원료인 금속 분말로는 Sn량이 20질량% 초과 60질량% 이하의 Cu-Sn계 합금 분말을 사용하거나, 혹은 Sn분말과 Cu분말을 Sn량이 20질량% 초과 60질량% 이하가 되도록 혼합한 혼합물을 사용하거나, 혹은 Cu-Sn계 합금 분말과 Sn분말 및/혹은 Cu분말을 Sn량이 20질량% 초과 60질량% 이하가 되도록 혼합한 혼합물을 사용하면 된다. 본 발명의 연마 공구 중의 금속 매트릭스를 Sn 20질량% 초과, 60질량% 이하 포함하는 Cu-Sn계 합금으로 이루어지는 경우의, A공정에서 사용하는 금속 매트릭스를 구성하거나 혹은 그 원료인 금속 분말의 바람직한 배합으로는, Cu-Sn계 합금 분말(특히 Sn량이 20질량% 초과 60질량% 이하의 Cu-Sn계 합금 분말) 100질량부에 대하여 Sn분말 및 Cu분말의 합계를 20질량부 이상 98질량부 이하로 하는 것이 성형성 등의 관점에서 바람직하고, 25질량부 이상 92질량부 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.
또한, 상술한 이유로부터 연마 공구에 Ni를 함유시키는 경우, 본 발명의 제조방법에 있어서 혼합 분말 중에 Ni분말을 1질량% 이상 10질량% 이하 함유시키는 것이 바람직하고, 2질량% 이상 6질량% 이하 함유시키는 것이 보다 바람직하다.
A공정에서의 금속 수소화물로는 상술한 수소화 티탄(TiH2)이나 수소화 리튬(LiH) 등을 들 수 있다. 이러한 금속 수소화물을 금속 매트릭스를 구성하거나 혹은 그 원료인 금속 분말과 혼합하여 소성함으로써, 금속 매트릭스의 무름에 기초한 자생발인 능력을 유지하면서 지립 유지력이 향상된 본 발명의 연마 공구를 용이하게 얻을 수 있다. 본 발명의 연마 공구의 지립 유지력을 보다 높이는 관점에서, A공정에서의 혼합 분말 중의 금속 수소화물의 양은 1질량% 이상이 바람직하다. 한편, 금속 수소화물의 양을 일정 이하로 억제하는 것은 공구의 프레스 성형성의 관점에서 바람직하고, 이 때문에, A공정에서의 혼합 분말 중의 금속 수소화물의 양은 10질량% 이하가 바람직하다. 이러한 관점에서, A공정에서의 혼합 분말 중의 금속 수소화물의 양은 1질량% 이상 10질량% 이하가 보다 바람직하고, 3질량% 이상 8질량% 이하가 특히 바람직하다.
또한, B1공정에서의 가압 성형의 성형법으로는, 금형 프레스 성형법, 러버 프레스법(정수압 성형법)이나 저항 소결법을 들 수 있다. 가압 성형시의 가압 압력으로는 4000kgf/㎠ 이상 5000kgf/㎠ 이하가 바람직하고, 4200kgf/㎠ 이상 4800kgf/㎠ 이하가 보다 바람직하다.
B1공정에서는 그 후, 가압 성형된 성형물을 비산화성 분위기 하에 소성한다. 비산화성 분위기에서 소성함으로써 다이아몬드나 금속 매트릭스의 구성 금속이 산화되는 것을 방지할 수 있다. 비산화성 분위기로는, 질소 희석 수소 가스, 암모니아 분해 가스와 같은 환원성 분위기 외에, 아르곤 가스, 질소 가스 등의 비활성 분위기를 들 수 있다. 소성의 유지 온도로는 합금화의 관점에서 640℃ 이상이 바람직하고, 또한, 소결 후의 공구 형상의 관점에서 690℃ 이하가 바람직하다. 이러한 관점에서 소성의 유지 온도는 640℃ 이상 690℃ 이하가 보다 바람직하고, 645℃ 이상 660℃ 이하가 특히 바람직하다. 또한, 해당 유지 온도의 유지 시간은 O.5시간 이상 8시간 이하가 바람직하고, 2시간 이상 7시간 이하가 보다 바람직하다.
상기의 (1)방법은 연마 공구의 생산 능력이 높고, 양산이 용이하기 때문에 바람직하지만, 상기 (2)방법과 같이, A공정에 의해 얻어진 혼합 분말을 가압 성형 후에 소성하는 대신에, 가압하면서 비산화성 분위기 하에 소성함(B2공정)으로써도 본 발명의 연마 공구를 제조하는 것이 가능하다. B2공정에서의 소성은 핫 프레스법 등에 의해 실시할 수 있다.
계속하여 본 발명의 연마 공구에 의한 바람직한 연마물의 제조방법의 하나의 실시양태에 대하여 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한다. 본 발명의 제조방법은 수정 모스 경도 8 이상의 경취 재료인 피연마물의 표면에 본 발명의 연마 공구를 슬라이딩 접촉시켜서 연마하는 공정을 구비한 연마물의 제조방법이다.
도 1에 본 발명의 연마 공구를 사용한 랩핑 공정에서 사용되는 가공기의 일례를 나타낸다. 도 1에 나타낸 양면 가공기(1)는 하부 정반(2)과, 상기 하부 정반(2)의 위쪽에 배치되는 상부 정반(3)과, 상기 상부 정반(3)에 접하여 상기 상부 정반(3)을 지지하는 정반 지지부(4)를 구비하여 구성되어 있다.
도 l에 도시하는 바와 같이, 상부 정반(3)은 에어 실린더(11)의 출력 로드(11a)의 선단부에 브래킷(12)을 통하여 회전 가능하게 부착되어 있다. 상기 상부 정반(3)은 상기 에어 실린더(11)에 의해 승강 가능하게 되어 있음과 아울러, 하강시에는 베이스(5) 측에서 도 2에 도시하는 화살표 D 방향으로 회전하는 로터(13)의 홈에 걸어맞춰서 같은 방향으로 회전하도록 되어 있다. 또한, 상기 상부 정반(3)의 하부면에는 본 발명의 연마 공구(20)가 배치되어 있다. 이들 도면에 도시하는 예에서는, 정반(3)은 펠렛 식설 타입이며 연마 공구(20)는, 예를 들면 도 3에 도시하는 바와 같은 원주 형상의 소형의 펠렛으로서, 도 2에 도시하는 바와 같이 상부 정반(3)의 하부면에 소정 간격으로 다수 고정되어 있다. 그러나, 상술한 바와 같이, 연마 공구의 형상 및 정반에 대한 설치 양태는 이것에 한정되지 않는다. 상기 상부 정반(3)은 상기 정반 지지부(4)에 볼트(도시하지 않음)에 의해 긴결(緊結) 고정되어 있으며, 상기 정반 지지부(4)와 함께 회전 자유롭게 마련되어 있다.
도 2에 도시하는 바와 같이, 하부 정반(2)은 상기 베이스(5) 상에 화살표 A방향으로 회전 자유롭게 마련되어 있으며, 그 상부면에는 상기 상부 정반(3)과 동일한 양태로 본 발명의 연마 공구(20)가 배치되어 있다. 또한, 상기 하부 정반(2)에는, 중앙의 화살표 B방향으로 회전하는 태양 치차(7)와 바깥둘레측의 화살표 C방향으로 회전하는 내치 치차(8)에 서로 맞물려서, 공전하면서 자전하는 유성 치차 형상의 캐리어(9)가 4기 배치되어 있다. 그리고, 각 캐리어(9)에 마련된 8개의 구멍 내에 각각 판상체인 경취 재료로 이루어지는 피연마물(10)이 세트되도록 되어 있다.
상기 상부 정반(3)과 상기 하부 정반(2) 사이에는 상부 정반에 마련된 구멍, 혹은 슬러리 공급 파이프(모두 도시하지 않음)에 의해 냉각액 혹은 유리지립을 함유하는 연마액이 소정의 양으로 공급 가능하게 되어 있다. 그리고, 상기 에어 실린더(11)에 의해 상기 상부 정반(3)을 하강시킴으로써, 상기 캐리어(9)와 일체로 움직이는 상기 피연마물(10)은 상기 하부 정반(2)과 상기 상부 정반(3)에 끼워져서 랩핑 연마된다.
본 실시형태에서의 랩핑 공정의 조건은 일반적으로는 하기와 같다. 즉, 가공 압력은, 바람직하게는 0.05kgf/㎠ 이상 0.3kgf/㎠ 이하이며, 보다 바람직하게는 0.15kgf/㎠ 이상 0.25kgf/㎠이다. 상기 양면 가공기의 하부 정반 회전수는 가공기 사이즈에 의존하지만, 예를 들면 HAMAI사 제품의 9B기와 같은 양면 가공기를 사용한 경우이면, 바람직하게는 10rpm 이상 30rpm 이하이며, 더욱 바람직하게는 15rpm 이상 25rpm 이하이다.
본 발명의 연마 공구(20)에 의한 경취 재료의 연마는 건식에 의한 것이어도 되고, 혹은 냉각액이나 유리지립을 포함한 연마액을 공급하면서 실시하는 습식에 의하는 것이어도 된다. 유리지립을 포함한 연마액을 공급하면서, 본 발명의 연마 공구(20)를 피연마물(10)에 슬라이딩 접촉시켜서 연마하면, 연마 공구 중의 다이아몬드 입자의 자생발인을 양호하게 재촉하여 경취 재료의 안정적인 가공이 보다 한층 용이하게 되기 때문에 바람직하다. 본 발명의 연마물의 제조방법에 있어서는, 연마의 주체는 다이아몬드 고정지립을 사용한 본 발명의 연마 공구이며, 유리지립은 연마 효율을 향상시키기 위한 조제(助劑)이다. 유리지립과의 병용은, 특히 본 발명의 연마 공구의 금속 매트릭스가 Cu-Sn계 합금으로 이루어지는 경우, 연마 공구에 의한 가공 레이트의 단축의 촉진에 높은 효과를 발휘한다.
유리지립으로는 다이아몬드 이외의 것으로서 수정 모스 경도가 6 이상인 것이 통상 사용되고, 수정 모스 경도 12 이상인 것이 바람직하다. 유리지립은 자생발인 작용의 관점에서, 탄화 규소(수정 모스 경도 13), 산화 알루미나(수정 모스 경도 12)가 바람직하고, 탄화 규소가 보다 바람직하다. 유리지립의 평균 입경이 작은, 특히 연마 공구의 다이아몬드 입자의 평균 입경보다 작으면, 피연마물에 스크래치가 생기는 것을 방지하기 쉽기 때문에 바람직하다. 또한, 유리지립의 평균 입경이 일정한 크기 이상인 것은 가공의 지속성의 관점에서 바람직하다. 이러한 관점에서, 유리지립의 평균 입경으로는 O.1㎛ 이상 20㎛ 이하인 것이 바람직하고, 1㎛ 이상 8㎛ 이하인 것이 보다 바람직하며, 2㎛ 이상 4㎛ 이하인 것이 특히 바람직하다. 이 평균 입경은 레이저식 입도 분포계에 의해 측정할 수 있다. 연마액으로는, 통상적으로 상기 유리지립의 농도가 40질량% 이하인 것이 사용된다. 연마액에서의 유리지립의 농도는 특히 20질량% 이하로 낮은 것을 사용하는 것이 제조 비용의 저감이나 파기 비용의 저감의 관점에서 바람직하다. 또한, 연마액에서의 유리지립의 농도는 2질량% 이상인 것이 연마 공구 중의 다이아몬드 입자의 자생발인을 양호하게 재촉하는 관점에서 바람직하다. 이러한 관점에서, 연마액 중의 유리지립의 농도는 5질량% 이상 20질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 5질량% 이상 10질량% 이하인 것이 특히 바람직하다. 연마액의 공급 유량은 가공기 사이즈에 의존하지만, 예를 들면 HAMAI사 제품의 9B기와 같은 양면 가공기를 사용한 경우라면, 바람직하게는 100O㏄/min 이상 10000㏄/min 이하이며, 더욱 바람직하게는 30OO㏄/min 이상 5000㏄/min 이하이다.
연마액에서의 유리지립의 분산매로는, 물 및 물과 유기 용매의 혼합물 등을 특별히 제한없이 사용할 수 있다. 유기 용매로는, 수성인 것이 바람직하고, 예를 들면, 솔루블계나 에멀젼계 등의 각종 수용성 연삭용 유제(쿨런트)를 사용할 수 있다.
본 실시형태의 연마 공구를 사용한 연마는, 예를 들면 종래에 다이아몬드 슬러리 및 Cu-Sn계 합금을 사용한 랩 정반을 사용한 랩핑의 최종 공정(L2공정)의 일부 혹은 전부를 대체함으로써, 경취 재료의 가공 시간을 대폭으로 단축하여, 제조 비용을 저감하고, 얻어지는 경취 재료의 피연마물의 기하 정밀도를 향상시켜서 수율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 연마 공구를 사용하여 제조되는 경취 재료의 연마물로는, 반도체디바이스나 광 디바이스에 사용되는 각종 기판이나 광학 렌즈를 들 수 있다. 예를 들면, 경취 재료가 사파이어인 경우는 질화 갈륨(GaN)으로 대표되는 질화물계 화합물 반도체의 에피택셜 성장용 기판, Si를 막 형성한 SOS 기판, 액정 프로젝터용 편광자 유지판, 커버 유리 등을 들 수 있다.
실시예
이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명의 범위는 이러한 실시예에 제한되지 않는다. 특별히 언급이 없는 한, "%" 및 "부 "는 각각 "질량%" 및 "질량부"를 의미한다.
[실시예 1]
(1) 연마 공구의 제조
금속 매트릭스를 구성하거나 혹은 그 원료인 금속 분말로서 Cu-Sn분말 72부, Sn분말 10부 및 Cu분말 10부와, 지립으로서 평균 입경 9㎛의 다이아몬드 입자 3부와, Ni분말 3부와, TiH2 5부를 혼합하여 혼합 분말을 얻었다. Cu-Sn분말은 Cu와 Sn를 질량비 1:1로 아토마이즈하여 얻어진 합금 분말이었다. 얻어진 혼합 분말을 가압 성형했다. 가압 성형은 원료의 밀도가 6.0g/㎤가 되도록, 직경 7㎜×높이 10㎜의 원주 형상의 금형에 주입한 후, 4600kgf/㎠의 압력으로 프레스하여 실시했다. 그 후, 가압 성형된 성형물을 비산화성 분위기 하에 소성하였다. 비산화성 분위기로는 질소 희석 수소 가스(수소 농도: 30 용량%)를 사용했다. 소성 시의 유지 온도는 645℃, 해당 온도의 유지 시간은 3시간이었다. 이상의 공정에 의해 실시예 1의 연마 공구를 얻었다. 얻어진 연마 공구는 Cu량 50%, Sn량 50%인 Cu-Sn계 합금 분말을 89질량% 함유하고 있는 것을 ICP 발광 분석 장치에 의해 확인했다. 또한, TiH2에 유래하는 Ti는 연마 공구 중에 있어서 TiC의 형태로 검출되었다.
얻어진 연마 공구를 다이아몬드 블레이드에 의해 절단하고, 얻어진 단면에 금을 스퍼터 증착시켰다. 다음으로, 단면을 가속 전압 2.5kV, 배율 5000배의 조건으로 주사형 전자현미경(HITACHI사 제품 S-4700)으로 촬영했다.
(2) 연마에 의한 평가
실시예 1의 연마 공구를, 도 1 및 도 2에 도시하는 양면 가공기(1)(HAMAI사 제품 9B기)를 사용하여, 상기 상부 정반(3)과 상기 하부 정반(2)에 마련된 쿨런트 구멍으로부터 유리지립을 포함한 연마액을 공급하면서 연마 공구(20)를 피연마물(10)에 슬라이딩 접촉시켜서 연마했다. 이하의 조건에 의한 랩핑 공정에 제공하여 60분간 연마를 실시했다. 피삭물의 가공 레이트를 표 1에 나타낸다. 여기서 말하는 가공 레이트란, 1분당의 피삭재의 제거량을 나타낸다.
〈연마 조건〉
피연마물(10): 원판상의 사파이어 웨이퍼(두께 1㎜, 직경 50㎜)
가공 압력: O.18kgf/㎠
양면 가공기의 상하 정반 회전수: 20rpm
유리지립: 탄화 규소(수정 모스 경도 13), 평균 입경 4㎛
연마액 중의 유리지립의 농도: 10질량%
연마액의 공급 유량: 5000㏄/min
연마액 중의 분산매: 수용성 연삭용 유제(야치요 마이크로 사이언스 가부시키가이샤 제품 "다이아 컷 W")를 물로 용량비 10배로 희석한 것
[비교예 1]
실시예 1의 "(1) 연마 공구의 제조"에 있어서, TiH2를 첨가하지 않은 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 비교예 1의 연마 공구를 제조했다. 비교예 1의 연마 공구의 단면의 SEM 사진을, 실시예 1과 동일 조건으로 얻었다. 얻어진 SEM 사진을 도 5로서 도시한다. 또한, 얻어진 비교예 1의 연마 공구를, 실시예 1의 "(2) 연마에 의한 평가"와 동일한 평가에 제공했다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.
[비교예 2]
Cu-Sn분말로서, Cu와 Sn를 질량비 77:23으로 아토마이즈하여 얻어진 합금 분말을 사용하여, Sn분말의 양을 23부로 하고, Cu분말의 양을 77부로 하고, TiH2를 첨가하지 않은 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 비교예 2의 연마 공구를 얻었다. 얻어진 연마 공구를, 실시예 l의 "(2) 연마에 의한 평가"와 동일한 평가에 제공했다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.
|
|
연마 공구 | 평가 | |
| TiH2의 첨가 유무 | Cu-Sn계 합금에서의 Sn 함량(%) | 가공 레이트 (㎛/분) |
|
| 실시예 1 | 있음 | 50 | 0.35 |
| 비교예 1 | 없음 | 50 | 0.05 |
| 비교예 2 | 없음 | 23 | 0.03 |
도 4와 도 5의 비교로부터 명백한 바와 같이, 도 5의 비교예 1의 연마 공구 단면을 촬영한 사진에서는, 다이아몬드 입자가 하얗게 빛나 보인다. 이것은 비교예 1에서는, 다이아몬드 입자의 표면이 노출되어 있는 것을 나타내고 있다. 한편, 도 4의 실시예 1의 연마 공구의 단면을 촬영한 사진에서는, 그러한 부분이 발견되지 않고, 다이아몬드 입자에 해당하는 돌기물은 금속 매트릭스에 피복되어 있다. 이것으로부터 비교예 1에서는, 다이아몬드 입자와 주위의 금속 매트릭스의 젖음성이 나빠서 다이아몬드 입자가 노출되어 관찰되는데 비하여, 실시예 1의 연마 공구에서는 수소화물을 형성 가능한 금속을 사용함으로써, 다이아몬드 입자의 금속 매트릭스에 대한 젖음성이 향상되어 금속 매트릭스 중의 다이아몬드 입자의 유지력이 향상되었다는 것을 알 수 있다. 한편, 상술한 바와 같이 도 4 및 도 5는 단면 사진이지만, 모두 연마 공구 중의 공극에 면한 부분을 촬영한 사진이기 때문에 다이아몬드 입자의 표면 상태의 차이가 명확하게 나타나 있다.
그리고, 상기 표 1의 결과, 특히 실시예 1 및 비교예 l의 비교로부터, 수소화물을 형성 가능한 금속을 함유하는 연마 공구는 가공 능력이 크게 향상되어, 경취 재료의 가공 시간을 대폭 단축할 수 있다는 것을 알 수 있다. 이와 같이 본 발명의 연마 공구는 경취 재료의 가공 능력이 높아서 경취 재료의 안정 가공이 가능하며, 랩핑의 최종 공정(L2공정)의 일부 혹은 전부를 대체함으로써 경취 재료의 가공 시간을 대폭 단축하고, 제조 비용을 저감하며, 얻어진 경취 재료의 연마물의 기하 정밀도를 향상시켜서 수율을 향상시킬 수 있다.
[실시예 2]
본 실시예에서는 [실시예 1]의 "(1) 연마 공구의 제조"에서 제조한 연마 공구를 SiC의 가공에 사용했다. 피연마물(10)로서 원판상의 SiC 웨이퍼(두께 1㎜, 직경 50㎜)를 사용했다. 또한, 가공 압력을 O.20kgf/㎠로 했다. 또한, 연마액 중의 유리지립의 농도를 5질량%로 했다. 이러한 점 이외에는 실시예 1과 동일 조건으로 동일 방법의 연마를 실시했다. 그 결과, 가공 레이트 1.12㎛/분이었다.
1: 양면 가공기
2: 하부 정반
3: 상부 정반 4: 정반 지지부
5: 베이스 9: 캐리어
10: 판상의 피연마물 20: 연마 공구
3: 상부 정반 4: 정반 지지부
5: 베이스 9: 캐리어
10: 판상의 피연마물 20: 연마 공구
Claims (10)
- 수정 모스 경도 8 이상의 경취(硬脆) 재료의 랩핑 가공용 연마 공구로서, 다이아몬드 입자가 금속 매트릭스에 분산되어 이루어지면서, 상기 금속 매트릭스 중에 수소화물의 형성이 가능한 금속이 포함되어 있는 연마 공구.
- 제1항에 있어서,
상기 금속 매트릭스가 Sn를 20질량% 초과, 60질량% 이하 포함하는 Cu-Sn계 합금으로 이루어지는 연마 공구. - 제1항에 있어서,
유리지립(遊離砥粒)을 포함한 연마액과 병용되며, 상기 유리지립이 다이아몬드 이외의 지립인 연마 공구. - 제1항에 있어서,
다이아몬드 입자의 평균 입경이 1㎛ 이상 20㎛ 이하인 연마 공구. - 제1항에 있어서,
다이아몬드 입자를 O.1질량% 이상 10.0질량% 이하 함유하는 연마 공구. - 제1항에 있어서,
상기 금속 매트릭스를 구성하는 금속을 70질량% 이상 98질량% 이하 함유하는 연마 공구. - 제1항에 있어서,
상기 수소화물의 형성이 가능한 금속을 1질량% 이상 10질량% 이하 함유하는 연마 공구. - 제1항에 기재된 연마 공구의 제조방법으로서, 다이아몬드 입자와, 금속 매트릭스를 구성하거나 혹은 그 원료인 금속 분말과, 금속 수소화물을 혼합하는 공정과, 상기 공정에 의해 얻어진 혼합 분말을 가압 성형하는 공정과, 가압 성형된 성형물을 비산화성 분위기 하에 소성하는 공정을 포함하는 연마 공구의 제조방법.
- 제1항에 기재된 연마 공구의 제조방법으로서, 다이아몬드 입자와, 금속 매트릭스를 구성하거나 혹은 그 원료인 금속 분말과, 금속 수소화물을 혼합하는 공정과, 상기 공정에 의해 얻어진 혼합 분말을 가압하면서 비산화성 분위기 하에 소성하는 공정을 포함하는 연마 공구의 제조방법.
- 수정 모스 경도 8 이상의 경취 재료인 피연마물의 표면에 대하여 유리지립을 포함한 연마액을 공급하면서 제1항에 기재된 연마 공구를 슬라이딩 접촉시켜 연마하는 공정을 구비한 연마물의 제조방법으로서, 유리지립으로서 수정 모스 경도가 12 이상이며 다이아몬드 이외의 지립을 사용하고, 연마액으로서 상기 유리지립의 농도가 2질량% 이상 40질량% 이하인 것을 사용하는 연마물의 제조방법.
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