KR20170013315A

KR20170013315A - 연마패드 및 연마패드의 제조방법

Info

Publication number: KR20170013315A
Application number: KR1020167036276A
Authority: KR
Inventors: 후미히로 무카이; 도시카즈 다우라
Original assignee: 반도 카가쿠 가부시키가이샤
Priority date: 2014-06-17
Filing date: 2015-05-07
Publication date: 2017-02-06
Also published as: CN106457523A; WO2015194278A1; JPWO2015194278A1; TW201600233A

Abstract

본 발명은, 가공효율과 최종 평탄성을 높은 수준으로 양립시킬 수 있는 연마패드를 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명의 연마패드는, 기재와, 그 표면측에 적층되는 연마층을 구비하는 연마패드로서, 상기 연마층이, 수지 또는 무기물을 주성분으로 하는 바인더 및 이 바인더중에 분산되는 다이아몬드 지립를 구비하고, 상기 다이아몬드 지립의 평균형상계수가 1 이상 1.33 이하인 것을 특징으로 한다. 상기 바인더의 주성분이 열경화성 수지 또는 광경화성 수지이면 좋다. 상기 바인더의 주성분이 규산염이면 좋다. 상기 연마층이 표면에 복수의 볼록모양부를 구비하고, 상기 복수의 볼록모양부가 규칙적으로 배열되어 있으면 좋다. 상기 기재의 이면측에 접착층을 구비하면 좋다. 상기 접착층이 점착제로 구성되면 좋다. 상기 기재가 가요성 또는 연성을 구비하면 좋다.

Description

연마패드 및 연마패드의 제조방법{POLISHING PAD AND METHOD FOR PRODUCING POLISHING PAD}

본 발명은, 연마패드(硏磨 pad) 및 연마패드의 제조방법에 관한 것이다.

최근, 하드디스크 등의 전자기기의 정밀화(精密化)가 진행되고 있다. 이러한 전자기기의 기판재료로는, 소형화(小型化)나 박형화(薄型化)에 대응할 수 있는 강성(剛性), 내충격성(耐衝擊性) 및 내열성(耐熱性)을 고려하여, 글라스 등이 사용된다.

이러한 기판(피연마체)의 가공은, 주로 래핑 가공(lapping 加工)과 폴리싱 가공(polyshing 加工)으로 대별(大別)된다. 우선 래핑 가공에 있어서, 다이아몬드 등의 경질입자를 사용한 물리적인 연마가공이 이루어져, 기판의 두께 제어나 평탄화(平坦化)가 이루어진다. 다음에 폴리싱 가공에 있어서, 세리아(ceria) 등의 미세입자를 사용한 화학적인 연마가공이 이루어져, 기판 표면의 평탄화 정밀도의 향상이 이루어진다.

일반적으로 최종 평탄화 정밀도를 향상시키려고 하면 가공시간이 길어지는 경향이 있어, 가공효율과 평탄화 정밀도와는 트레이드 오프(trade-off)의 관계가 된다. 이 때문에 가공효율과 평탄화 정밀도를 양립시키는 것이 어렵다. 이에 대하여 래핑 가공시의 가공효율과 평탄화 정밀도와의 양립을 위하여, 바인더와 지립(砥粒)을 포함하는 연마층을 구비하고, 그 연마층이 볼록모양부를 구비하는 연마패드가 제안되어 있다(일본국 특허공표 특표2002-542057호 공보 참조).

그러나 이 종래기술의 연마패드를 사용하여도, 가공효율과 평탄화 정밀도가 충분하게 양립하고 있다고는 말할 수 없고, 또한 높은 수준의 가공효율과 최종 평탄성과의 양립이 요망되고 있다.

일본국 특허공표 특표2002-542057호 공보

본 발명은, 상술한 바와 같은 사정에 의거하여 이루어진 것으로서, 가공효율과 최종 평탄성을 높은 수준으로 양립시킬 수 있는 연마패드를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은, 예의 검토한 결과, 평균형상계수가 일정범위내인 다이아몬드 지립을 사용함으로써 피연마체의 가공효율과 최종 평탄성이 높은 수준으로 양립할 수 있는 것을 찾아내어, 본 발명을 완성시켰다.

즉, 상기 과제를 해결하기 위해서 이루어진 발명은, 기재와, 그 표면측에 적층되는 연마층을 구비하는 연마패드로서, 상기 연마층이, 수지 또는 무기물을 주성분으로 하는 바인더 및 이 바인더중에 분산되는 다이아몬드 지립를 구비하고, 상기 다이아몬드 지립의 평균형상계수가, 1 이상 1.33 이하인 것을 특징으로 한다.

당해 연마패드는, 평균형상계수가 상기 범위내인 다이아몬드 지립을 연마층이 구비하기 때문에, 피연마체의 가공효율과 최종 평탄성을 높은 수준으로 양립시킬 수 있다. 따라서 당해 연마패드는, 글라스 기판 등의 피연마체의 표면을 단시간에 평탄화할 수 있다.

상기 바인더의 주성분이 열경화성 수지 또는 광경화성 수지이면 좋다. 이렇게 바인더의 주성분을 열경화성 수지 또는 광경화성 수지로 함으로써, 바인더를 구성했을 때에 다이아몬드 지립의 양호한 분산성과 기재에 대한 양호한 밀착성이 확보되기 쉽고, 또 연마층의 형성이 용이하다. 그 결과, 연마층의 내구성을 향상시킬 수 있음과 아울러 연마시의 가공효율을 향상시킬 수 있다.

상기 바인더의 주성분이 규산염이면 좋다. 이렇게 바인더의 주성분을 규산염으로 함으로써, 연마층의 연마입자 지지력을 향상시킬 수 있다.

상기 연마층이 표면에 복수의 볼록모양부를 구비하고, 상기 복수의 볼록모양부가 규칙적으로 배열되어 있으면 좋다. 이렇게 상기 연마층이 표면에 복수의 볼록모양부를 구비하고, 상기 복수의 볼록모양부가 규칙적으로 배열되어 있음으로써, 연마의 이방성(異方性)이 저감되어 피연마면을 더 쉽게 평탄화할 수 있다.

상기 기재의 이면측에 접착층을 구비하면 좋다. 이렇게 상기 기재의 이면측에 접착층을 구비함으로써, 연마패드를 연마장치에 장착하기 위한 지지체에 용이하게 또한 확실하게 고정할 수 있다.

상기 접착층이 점착제로 구성되면 좋다. 이렇게 상기 접착층을 점착제로 구성함으로써, 지지체로부터 연마패드를 떼서 새로 붙일 수 있기 때문에 연마패드 및 지지체의 재이용이 용이하게 된다.

상기 기재가 가요성(可撓性) 또는 연성(延性)을 구비하면 좋다. 이렇게 상기 기재가 가요성 또는 연성을 구비함으로써, 연마패드가 피연마체의 표면형상에 추종하여 연마면과 피연마체가 접촉하기 쉬워지기 때문에 가공효율이 더 향상된다.

상기 과제를 해결하기 위해서 이루어진 다른 발명은, 기재와, 그 표면측에 적층되는 연마층을 구비하는 연마패드의 제조방법으로서, 상기 연마층을 연마층용 조성물의 인쇄에 의하여 형성하는 공정을 구비하고, 상기 연마층 형성공정에서, 수지 또는 무기물을 주성분으로 하는 바인더 성분 및 평균형상계수가 1 이상 1.33 이하인 다이아몬드 지립을 구비하는 연마층용 조성물을 사용하는 것을 특징으로 한다.

당해 연마패드의 제조방법은, 연마층을 연마층용 조성물의 인쇄에 의하여 형성할 수 있기 때문에 제조효율이 좋다. 또한 당해 연마패드의 제조방법은, 평균형상계수가 1 이상 1.33 이하인 다이아몬드 지립을 구비하는 연마층을 형성하기 때문에, 피연마체의 가공효율과 최종 평탄성을 높은 수준으로 양립시킬 수 있는 연마패드를 제조할 수 있다.

여기에서 「평균형상계수」란, 지립의 투영면(投影面)에 외접하는 원의 지름을 D(μm), 지립의 투영면의 면적을 A(μm²)라고 할 때에, (D²/A)×(π/4)로 나타내지는 양(量)의 평균값이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 연마패드에 의하면, 가공효율과 최종 평탄성이 높은 수준으로 양립 가능하다. 따라서 당해 연마패드는, 글라스 기판 등의 피연마체의 표면을 단시간에 평탄화할 수 있다.

[도1a]본 발명의 실시형태에 관한 연마패드를 나타내는 모식적인 평면도이다.
[도1b]도1a의 A-A선에서의 모식적인 단면도이다.
[도2]도1b와는 다른 실시형태의 연마패드를 나타내는 모식적인 단면도이다.

[제1실시형태]

이하, 본 발명의 실시형태를 적당하게 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.

<연마패드>

도1a 및 도1b에 나타나 있는 연마패드(1)는, 수지제(樹脂製)의 기재(10)와, 이 기재(10)의 표면측에 적층되는 연마층(20)과, 기재(10)의 이면측에 적층되는 접착층(30)을 구비한다.

(기재)

상기 기재(10)는, 연마층(20)을 지지하기 위한 판모양(板狀)의 부재이다.

상기 기재(10)의 재질로서는, 특별하게 한정되지 않지만, 폴리에틸렌테레프탈레이트(ＰＥＴ), 폴리프로필렌(ＰＰ), 폴리에틸렌(ＰＥ), 폴리이미드(ＰI), 폴리에틸렌나프탈레이트(ＰＥＮ), 아라미드(aramid), 알루미늄, 구리 등을 들 수 있다. 그 중에서도 연마층(20)과의 접착성이 양호한 ＰＥＴ, ＰI가 바람직하다. 또한 기재(10)의 표면에 화학 처리, 코로나 처리, 프라이머 처리 등, 접착성을 높이는 처리가 이루어져도 좋다.

상기 기재(10)는 가요성(可撓性) 또는 연성(延性)을 구비하면 좋다. 이렇게 상기 기재(10)가 가요성 또는 연성을 구비함으로써, 연마패드(1)가 피연마체의 표면형상에 추종(追從)하여 연마면과 피연마체가 접촉하기 쉬워져, 가공효율이 더 향상된다. 이러한 가요성을 구비하는 기재(10)의 재질로서는, 예를 들면 ＰＥT나 ＰI를 들 수 있다. 또한 연성을 구비하는 기재(10)의 재질로서는, 알루미늄이나 구리를 들 수 있다.

상기 기재(10)의 형상 및 크기로서는, 특히 제한되지 않지만, 예를 들면 150mm×150mm의 사각형 모양이나, 외경 637mm 및 내경 234mm의 원환(圓環)모양으로 할 수 있다. 또한 평면상에 나란하게 설치한 복수의 기재(10)가 단일의 지지체에 의하여 지지되는 구성이더라도 좋다.

상기 기재(10)의 평균두께로서는, 특히 제한되지 않지만, 예를 들면 75μm 이상 1mm 이하로 할 수 있다. 상기 기재(10)의 평균두께가 상기 하한 미만일 경우에, 당해 연마패드(1)의 강도나 평탄성이 부족하게 될 우려가 있다. 한편 상기 기재(10)의 평균두께가 상기 상한을 넘을 경우에, 당해 연마패드(1)가 불필요하게 두꺼워져 취급이 곤란해질 우려가 있다.

(연마층)

연마층(20)은, 바인더(21) 및 이 바인더(21)중에 분산되는 다이아몬드 지립(22)을 구비한다. 또한 상기 연마층(20)은 표면에 복수의 볼록모양부(23)를 구비한다.

상기 연마층(20)의 평균두께(볼록모양부(23) 부분만의 평균두께)는 특히 제한되지 않지만, 상기 연마층(20)의 평균두께의 하한으로서는, 100μm가 바람직하고, 130μm가 더 바람직하다. 또한 상기 연마층(20)의 평균두께의 상한으로서는, 1000μm가 바람직하고, 800μm가 더 바람직하다. 상기 연마층(20)의 평균두께가 상기 하한 미만일 경우에, 연마층(20)의 내구성이 부족하게 될 우려가 있다. 한편 상기 연마층(20)의 평균두께가 상기 상한을 넘을 경우에, 당해 연마패드(1)가 불필요하게 두꺼워져 취급이 곤란해질 우려가 있다.

(바인더)

상기 바인더(21)는, 수지 또는 무기물을 주성분으로 한다.

상기 수지로서는, 특별하게 한정되지 않지만, 열경화성 수지(熱硬化性樹脂) 및 광경화성 수지(光硬化性樹脂)가 바람직하다. 열경화성 수지로서는, 폴리우레탄, 폴리페놀, 에폭시 수지, 폴리에스테르, 셀룰로오스, 에틸렌 공중합체, 폴리비닐아세탈, 폴리아크릴, 아크릴에스테르 수지, 폴리비닐알코올, 폴리염화비닐, 폴리아세트산비닐, 폴리아미드 등을 들 수 있다. 또한 광경화성 수지로서는, 아크릴에스테르 수지, 우레탄아크릴레이트 수지, 비닐에스테르 수지, 폴리에스테르·알키드 등을 들 수 있다. 그 중에서도 열경화성 에폭시 수지가 바람직하다. 열경화성 에폭시 수지는, 바인더(21)를 구성할 때에 다이아몬드 지립(22)의 양호한 분산성과 기재(10)에 대한 양호한 밀착성이 확보되기 쉽다. 또한 자외선경화제를 첨가한 자외선경화성 수지나, 폴리아크릴 등의 열가소성 수지에 경화제를 첨가한 수지를 사용하여도, 마찬가지로 다이아몬드 지립(22)의 양호한 분산성과 기재(10)에 대한 양호한 밀착성이 확보되기 쉽다. 또한 상기 바인더(21)의 수지는 적어도 일부가 가교(架橋)하고 있어도 좋다.

상기 무기물로서는, 규산염, 인산염, 다가금속 알콕시드 등을 들 수 있다. 그 중에서도 연마층(20)의 연마입자 지지력이 우수한 규산염이 바람직하다.

상기 바인더(21)에는, 분산제, 커플링제, 계면활성제, 윤활제, 소포제, 착색제 등의 각종 조제(助劑) 및 첨가제(添加劑) 등을 목적에 따라 적당하게 함유시켜도 좋다.

(지립)

상기 다이아몬드 지립(22)의 평균입자지름의 하한으로서는, 1μm가 바람직하고, 3μm가 더 바람직하다. 또한 상기 다이아몬드 지립(22)의 평균입자지름의 상한으로서는, 20μm가 바람직하고, 15μm가 더 바람직하다. 상기 다이아몬드 지립(22)의 평균입자지름이 상기 하한 미만일 경우에, 연마 레이트가 불충분하게 될 우려가 있다. 한편 상기 다이아몬드 지립(22)의 평균입자지름이 상기 상한을 넘을 경우에, 피연마체가 손상될 우려가 있다.

상기 다이아몬드 지립(22)의 평균형상계수(平均形狀係數)의 하한은 1이다. 또한 상기 다이아몬드 지립(22)의 평균형상계수의 상한은 1.33이며, 1.3이 더 바람직하다. 상기 다이아몬드 지립(22)의 평균형상계수가 상기 상한을 넘을 경우에, 피연마체의 가공효율과 최종 평탄성이 높은 수준으로 양립하는 것이 곤란하게 될 우려가 있다. 또 상기 다이아몬드 지립(22)의 평균형상계수는, 그 정의로부터 1 미만으로는 되지 않는다.

상기 다이아몬드 지립(22)에 있어서 연마층(20)에 대한 함유량의 하한으로서는, 35질량％가 바람직하고, 40질량％가 더 바람직하다. 또한 상기 다이아몬드 지립(22)에 있어서 연마층(20)에 대한 함유량의 상한으로서는, 70질량％가 바람직하고, 65질량％가 더 바람직하다. 상기 다이아몬드 지립(22)에 있어서 연마층(20)에 대한 함유량이 상기 하한 미만일 경우에, 연마층(20)의 연마력이 부족하게 될 우려가 있다. 한편 상기 다이아몬드 지립(22)에 있어서 연마층(20)에 대한 함유량이 상기 상한을 넘을 경우에, 피연마체가 손상될 우려가 있다.

(볼록모양부)

상기 연마층(20)은, 표면에 동일한 간격의 격자상(格子狀)으로 배치되는 복수의 볼록모양부(23)를 구비한다. 상기 복수의 볼록모양부(23)의 형상은, 규칙적으로 배열된 블록패턴모양이다. 연마층(20)의 볼록모양부(23) 이외의 부분(홈부)의 바닥면은, 기재(10)의 표면으로 구성된다.

상기 볼록모양부(23)의 평균면적의 하한으로서는, 0.5mm²가 바람직하고, 1mm²가 더 바람직하다. 또한 상기 볼록모양부(23)의 평균면적의 상한으로서는, 3mm²가 바람직하고, 2.5mm²가 더 바람직하다. 상기 볼록모양부(23)의 평균면적이 상기 하한 미만일 경우에, 연마층(20)의 볼록모양부(23)가 박리될 우려가 있다. 한편 상기 볼록모양부(23)의 평균면적이 상기 상한을 넘을 경우에, 연마층(20)의 연마시의 마찰저항이 높아져서 피연마체가 손상될 우려가 있다.

상기 복수의 볼록모양부(23)에 있어서 상기 연마층(20) 전체에 대한 면적점유율의 하한으로서는, 15%가 바람직하고, 20%가 더 바람직하다. 또한 상기 복수의 볼록모양부(23)에 있어서 상기 연마층(20) 전체에 대한 면적점유율의 상한으로서는, 40%가 바람직하고, 35%가 더 바람직하다. 상기 복수의 볼록모양부(23)에 있어서 상기 연마층(20) 전체에 대한 면적점유율이 상기 하한 미만일 경우에, 연마층(20)의 볼록모양부(23)가 박리될 우려가 있다. 한편 상기 복수의 볼록모양부(23)에 있어서 상기 연마층(20) 전체에 대한 면적점유율이 상기 상한을 넘을 경우에, 연마층(20)의 연마시의 마찰저항이 높아져 피연마체가 손상될 우려가 있다. 또 「연마층 전체의 면적」은, 연마층의 공극(空隙)의 면적도 포함하는 개념이다.

(접착층)

접착층(30)은, 당해 연마패드(1)를 지지해 연마장치에 장착하기 위한 지지체에 당해 연마패드(1)를 고정하는 층이다.

이 접착층(30)에 사용되는 접착제로서는, 특별하게 한정되지 않지만, 예를 들면 반응형 접착제, 순간접착제, 핫멜트 접착제, 점착제 등을 들 수 있다.

이 접착층(30)에 사용되는 접착제로서는, 점착제(粘着劑)가 바람직하다. 접착층(30)에 사용되는 접착제로서 점착제를 이용함으로써, 지지체로부터 당해 연마패드(1)를 떼서 새로 붙일 수 있기 때문에 당해 연마패드(1) 및 지지체의 재이용이 용이하게 된다. 이러한 점착제로서는, 특별하게 한정되지 않지만, 예를 들면 아크릴계 점착제, 아크릴-고무계 점착제, 천연고무계 점착제, 부틸고무계 등의 합성고무계 점착제, 실리콘계 점착제, 폴리우레탄계 점착제, 에폭시계 점착제, 폴리에틸렌계 점착제, 폴리에스테르계 점착제 등을 들 수 있다.

접착층(30)의 평균두께의 하한으로서는, 0.05mm가 바람직하고, 0.1mm가 더 바람직하다. 또한 접착층(30)의 평균두께의 하한으로서는, 0.3mm가 바람직하고, 0.2mm가 더 바람직하다. 접착층(30)의 평균두께가 상기 하한 미만일 경우에, 접착력이 부족해져서 연마패드(1)가 지지체로부터 박리될 우려가 있다. 한편 접착층(30)의 평균두께가 상기 상한을 넘을 경우에, 예를 들면 당해 연마패드(1)를 원하는 형상으로 자를 때에 접착층(30)의 두께 때문에 지장을 초래하는 등, 작업성이 저하할 우려가 있다.

(연마패드의 제조방법)

당해 연마패드(1)는, 연마층용 조성물을 준비하는 공정 및 상기 연마층(20)을 연마층용 조성물의 인쇄에 의하여 형성하는 공정에 의하여 제조할 수 있다.

우선, 연마층용 조성물 준비공정에 있어서, 연마층용 조성물(바인더(21)의 형성재료 및 다이아몬드 지립(22))을 용제에 분산시킨 용액을 도포액으로서 준비한다. 상기 용제로서는, 바인더(21)의 형성재료가 가용(可溶)이면 특별하게 한정되지 않는다. 구체적으로는, 메틸에틸케톤(ＭＥＫ), 이소포론, 테르피네올, N메틸피롤리돈, 시클로헥사논, 프로필렌카보네이트 등을 사용할 수 있다. 도포액의 점도나 유동성을 제어하기 위해서, 물, 알코올, 케톤, 아세트산에스테르, 방향족화합물 등의 희석제 등을 첨가하더라도 좋다.

다음에 연마층 형성공정에 있어서, 상기 연마층용 조성물 준비공정에서 준비한 도포액을 기재(10) 표면에 도포하고, 인쇄법에 의하여 볼록모양부(23)를 구비하는 연마층(20)을 형성한다. 이 볼록모양부(23)를 형성하기 위해서, 볼록모양부(23)의 형상에 대응하는 형상을 구비하는 마스크를 사용한다. 이 마스크를 사용하여 상기 도포액을 도포(인쇄)한다. 이 도포방식으로서는, 예를 들면 바 코팅, 리버스롤 코팅, 나이프 코팅, 스크린 인쇄, 그라비아 코팅, 다이 코팅 등을 사용할 수 있다. 그리고 도포한 도포액을 건조 및 반응경화 시킴으로써 연마층(20)을 형성한다. 구체적으로는, 예를 들면 100도 이상 120도 이하의 열로 도포액의 용매를 증발시킨 후에, 80도 이상 120도 이하의 열로 도포액의 용제를 경화시켜 바인더(21)를 형성한다.

(이점)

당해 연마패드(1)는, 평균형상계수가 1 이상 1.33 이하인 다이아몬드 지립(22)을 연마층(20)이 구비하기 때문에 피연마체의 가공효율과 최종 평탄성을 높은 수준으로 양립시킬 수 있다. 따라서 당해 연마패드(1)는, 글라스 기판 등의 피연마체의 표면을 단시간에 평탄화할 수 있다. 또한 당해 연마패드(1)는, 상기 연마층(20)이 표면에 복수의 볼록모양부(23)를 구비하고, 상기 복수의 볼록모양부(23)의 형상이 규칙적으로 배열된 블록패턴모양이므로, 연마의 이방성이 저감되어 피연마면을 더 쉽게 평탄화 할 수 있다. 또한 당해 연마패드(1)는, 상기 기재(10)의 이면측에 접착층(30)을 구비함으로써 당해 연마패드(1)를 연마장치에 장착하기 위한 지지체에 용이하고 또한 확실하게 고정할 수 있다. 또한 당해 연마패드(1)의 제조방법은, 연마층(20)을 연마층용 조성물의 인쇄에 의하여 형성할 수 있기 때문에 제조효율이 좋다.

[기타 실시형태]

본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 상기 태양의 외에 다양한 변경, 개량을 실시한 태양으로 실시할 수 있다. 상기 실시형태에서는, 볼록모양부를 동일한 간격의 격자모양으로 구성했지만, 격자의 간격은 동일한 간격이 아니더라도 좋고, 예를 들면 세로방향과 가로방향과의 간격을 바꾸어도 좋다. 다만 볼록모양부의 간격이 다른 경우에 연마에 이방성이 발생할 우려가 있기 때문에, 동일한 간격이 바람직하다. 또한 볼록모양부의 평면형상은 격자상이 아니더라도 좋고, 예를 들면 4각형 이외의 다각형이 반복되는 형상, 원형모양, 평행한 선을 복수 구비하는 형상 등이더라도 좋다.

또한 상기 실시형태에 있어서, 상기 복수의 홈부의 바닥면이 기재의 표면인 구성으로 했지만, 홈부의 깊이가 연마층의 평균두께보다 작아 홈부가 기재의 표면에 도달할 수 없더라도 좋다. 그 경우에, 홈부의 깊이는 연마층의 평균두께의 50% 이상으로 할 수 있다. 홈부의 깊이가 상기 하한 미만일 경우에, 마모에 의하여 홈부가 소실될 우려가 있어 연마패드의 내구성이 뒤떨어지는 경우가 있다.

상기 실시형태에 있어서, 볼록모양부의 형성방법으로서 마스크를 사용하는 방법을 나타냈지만, 기재 표면의 전체면에 연마층용 조성물을 인쇄한 후에, 에칭가공이나 레이저가공 등에 의하여 볼록모양부를 형성하더라도 좋다.

또한 상기 실시형태에 있어서, 연마층이 볼록모양부를 구비하는 구성으로 했지만, 볼록모양부는 필수적인 구성요소는 아니다. 예를 들면 기재 표면에 연마층을 일정하게 적층 하더라도 좋다.

또한 도2에 나타나 있는 바와 같이, 당해 연마패드(2)는, 이면측의 접착층(30)을 사이에 두고 적층되는 지지체(40) 및 그 지지체(40)의 이면측에 적층되는 제2접착층(31)을 구비하여도 좋다. 당해 연마패드(2)가 지지체(40)를 구비함으로써 당해 연마패드(2)의 취급이 용이해진다.

상기 지지체(40)의 재질로서는, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리염화비닐 등, 열가소성을 구비하는 수지나, 폴리카보네이트, 폴리아미드, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 엔지니어링 플라스틱을 들 수 있다. 상기 지지체(40)에 이러한 재질을 사용함으로써 상기 지지체(40)가 가요성을 구비하여, 당해 연마패드(2)가 피연마체의 표면 형상에 추종하여 연마면과 피연마체와가 접촉하기 쉬워지기 때문에, 가공효율이 더욱 향상한다.

상기 지지체(40)의 평균두께로서는, 예를 들면 0.5mm 이상 2mm 이하로 할 수 있다. 상기 지지체(40)의 평균두께가 상기 하한 미만일 경우에, 당해 연마패드(2)의 강도가 부족하게 될 우려가 있다. 한편 상기 지지체(40)의 평균두께가 상기 상한을 넘을 경우에, 상기 지지체(40)를 연마장치에 부착하기 어려워질 우려나 상기 지지체(40)의 가요성이 부족하게 될 우려가 있다.

실시예

이하, 실시예 및 비교예를 들어서 본 발명을 더 상세하게 설명하지만, 당해 발명은 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다.

[실시예1]

다이아몬드 지립(란즈사(ランズ社)의 「ＬＳ시리즈」)을 준비하고, 말번사(Malvern Instruments Ltd) 「몰폴로지 G3(Morphologi G3)」을 사용하여 평균입경 및 평균형상계수를 계측하였다. 그 결과를 표1에 나타낸다.

에폭시 수지(미쓰비시화학주식회사(Mitsubishi Chemical Corporation)의 「ＪＥＲ828」)에, 희석 용제(이소포론), 경화제(미쓰비시화학주식회사의 「ＹＨ306」 및 시코쿠화성공업주식회사(SHIKOKU CHEMICALS CORPORATION)의 「큐어졸(CUREZOL) 1Ｂ2ＭＺ」) 및 상기 다이아몬드 지립을 가하여 혼합하고, 연마층에 대한 다이아몬드 지립의 함유량이 55질량%가 되도록 조정해 도포액을 얻었다.

기재로서 평균두께 75μm의 PET필름(테이진듀퐁필름 주식회사(Teijin DuPont Films Japan Limited)의 「메리넥스(Melinex)S」)을 사용하여, 이 기재의 표면에 인쇄에 의하여 볼록모양부를 구비하는 연마층을 형성하였다. 또 인쇄의 패턴으로서 볼록모양부에 대응하는 마스크를 이용함으로써 연마층에 볼록모양부를 형성하였다. 볼록모양부는, 평면에서 볼 때에 1변이 1.5mm인 정사각형 모양으로 하고, 평균두께를 135μm로 하였다. 볼록모양부는 규칙적으로 배열된 블록패턴모양으로 하고, 연마층 전체에 대한 볼록모양부의 면적점유율은 36%로 하였다.

또한 연마패드를 지지해 연마장치에 고정하는 지지체로서, 평균두께가 1mm인 경질염화비닐수지판(타키론주식회사(Takiron Co., Ltd)의 「ＳＰ770」)을 사용하여, 상기 기재의 이면과 상기 지지체의 표면과를 평균두께가 130μm인 점착재로 접합시켰다. 상기 점착재로서는, 양면테이프(세키스이화학주식회사(SEKISUI CHEMICAL CO.,LTD.)의 「#5605ＨＧＤ」)를 사용하였다.

[실시예2, 3, 비교예1∼3]

실시예1의 다이아몬드 지립의 평균입경 및 평균형상계수를 표1과 같이 변화시켜, 실시예2, 3 및 비교예1∼3을 얻었다.

[실시예4]

실시예1과 동일한 다이아몬드 지립을 사용하고, 이 다이아몬드 지립에 규산염(후지화학주식회사(Fuji Kagaku CORP.)의 「규산소다 실브랜드」) 및 경화제(고베이화학공업주식회사의 「리카 세트Ｎｏ．5」)를 혼합하고, 다이아몬드 지립의 함유량이 65질량％, 규산염의 함유량이 34질량％ 및 경화제의 함유량이 1질량%가 되도록 조정하여 성형액을 얻었다.

1변이 3mm인 정사각형 모양이고 깊이가 1mm인 폴리테트라플루오로에틸렌의 수지형에 상기 성형액을 유입하고, 90도로 1ｈｒ 이상 탈수한 후에 수지형으로부터 이형(離型)하고, 300도로 1ｈｒ 소성함으로써 볼록모양부를 제작하였다.

기재로서 평균두께가 500μm인 알루미늄판을 사용하고, 이 기재 표면에, 상기 소성에 의하여 얻어진 볼록모양부를 5mm 피치로 블록패턴모양으로 배열하고, 무기접착제(동아합성주식회사(TOAGOSEI CO., LTD.)의 「아론세라믹(Aron Ceramic)Ｄ」)에 의하여 접착하였다. 연마층 전체에 대한 볼록모양부의 면적점유율은 36%이다. 그 후에 ＷＡ#800 숫돌을 사용하여 볼록모양부 표면의 평탄화를 하였다.

또한 연마패드를 지지해 연마장치에 고정하는 지지체로서, 평균두께가 1mm인 경질염화비닐수지판(타키론주식회사의 「ＳＰ770」)을 사용하고, 상기 기재의 이면과 상기 지지체의 표면과를 평균두께가 130μm인 점착재로 접합시켰다. 상기 점착재로서는, 양면테이프(세키스이화학주식회사의 「#5605ＨＧＤ」)를 사용하였다.

[실시예5, 비교예4]

실시예4의 다이아몬드 지립의 평균입경 및 평균형상계수를 표1과 같이 변화시켜, 실시예5 및 비교예4를 얻었다.

[연마조건]

상기 실시예1∼5 및 비교예1∼4에서 얻어진 연마패드를 사용하여 글라스 기판의 연마를 하였다. 상기 글라스 기판에는, 지름 6.25cm, 비중 2.4인 3매의 소다라임 글라스(soda-lime glass)(히라오카특수유리제작주식회사(Hiraoka Special Glass Mfg.co.,Ltd.) 제품)를 사용하였다. 상기 연마에는, 시판되는 양면연마기(일본엔기스주식회사(Engis Japan Corporation) 「ＥＪＤ-5Ｂ-3Ｗ」)를 사용하였다. 양면연마기의 캐리어는, 두께 0.6mm의 에폭시 글라스이다. 연마는, 연마압력을 200g/cm²로 하고, 상정반회전수(上定盤回轉數) 60ｒｐｍ, 하정반회전수(下定盤回轉數) 90ｒｐｍ 및 ＳＵＮ기어회전수 30ｒｐｍ의 조건으로 15분간 하였다. 그때에 쿨란트(coolant)로서, 주식회사모레스코(MORESCO Corporation)의 「툴메이트ＧＲ-20」을 매분 120cc 공급하였다.

[평가방법]

실시예1∼5 및 비교예1∼4의 연마패드를 사용하여 연마한 글라스 기판에 대해서, 연마 레이트와 연마후의 피연마체의 표면조도(Ｒａ)를 구하고, 가공효율과 최종 평탄성과의 양립의 평가로서, 상기 연마 레이트를 상기 표면조도(Ｒａ)로 나눈 값(양립 수준)의 평가를 하였다. 이 양립수준은 연마 레이트가 높아 가공효율이 높은 경우 및 표면조도가 낮아 최종 평탄성이 높은 경우에 큰 수치가 되고, 가공효율과 최종 평탄성과의 양립성이 높은 정도를 나타낸다. 결과를 표1에 나타낸다. 또 연마 레이트 및 표면조도(Ｒａ)는 이하에 나타내는 방법으로 구하였다.

(연마 레이트)

연마 레이트에 대해서, 연마 전후의 글라스 기판의 중량변화(g)를, 글라스 기판의 표면적(cm²), 글라스 기판의 비중(g/cm³) 및 연마시간(분)으로 나누어 산출하였다.

(표면조도)

표면조도에 대해서, 접촉식 표면조도계(주식회사미쓰토요(Mitutoyo Corporation)의 「Ｓ-3000」)를 사용하여, 표면 및 이면 각각 임의의 4군데를 측정하여 합계 8군데의 평균값을 구하였다.

표1로부터 연마 레이트를 Ｒａ로 나눈 양립수준은, 다이아몬드 지립의 지립평균입경이나 지립량에 의하지 않고, 평균형상계수가 1.33 이하인 실시예1∼5에서 높고, 평균형상계수가 1.33을 넘는 비교예1∼4에서 낮다. 따라서 다이아몬드 지립의 평균형상계수를 1.33 이하로 함으로써, 가공효율과 최종 평탄성이 높은 수준으로 양립할 수 있다는 것을 알 수 있다.

본 발명의 연마패드에 의하면, 가공효율과 최종 평탄성이 높은 수준으로 양립 가능하다. 따라서 당해 연마패드는, 글라스 기판 등의 피연마체의 표면을 단시간에 평탄화할 수 있다.

1, 2 연마패드
10 기재
20 연마층
21 바인더
22 다이아몬드 지립
23 볼록모양부
30 접착층
31 제2접착층
40 지지체

Claims

기재(基材)와, 그 표면(表面)측에 적층(積層)되는 연마층(硏磨層)을 구비하는 연마패드(硏磨 pad)로서,
상기 연마층이, 수지(樹脂) 또는 무기물(無機物)을 주성분으로 하는 바인더(binder) 및 이 바인더중에 분산되는 다이아몬드 지립(diamond 砥粒)을 구비하고,
상기 다이아몬드 지립의 평균형상계수(平均形狀係數)가 1 이상 1.33 이하인 것을 특징으로 하는 연마패드.
제1항에 있어서,
상기 바인더의 주성분이 열경화성 수지(熱硬化性樹脂) 또는 광경화성 수지(光硬化性樹脂)인 연마패드.
제1항에 있어서,
상기 바인더의 주성분이 규산염(硅酸鹽)인 연마패드.
제1항 내지 제3항 중의 어느 하나의 항에 있어서,
상기 연마층이 표면에 복수의 볼록모양부를 구비하고,
상기 복수의 볼록모양부가 규칙적으로 배열되어 있는 연마패드.
제1항 내지 제4항 중의 어느 하나의 항에 있어서,
상기 기재의 이면(裏面)측에 접착층(接着層)을 구비하는 연마패드.
제5항에 있어서,
상기 접착층이 점착제(粘着劑)로 구성되는 연마패드.
제1항 내지 제6항 중의 어느 하나의 항에 있어서,
상기 기재가 가요성(可撓性) 또는 연성(延性)을 구비하는 연마패드.
기재와, 그 표면측에 적층되는 연마층을 구비하는 연마패드의 제조방법으로서,
상기 연마층을 연마층용 조성물의 인쇄에 의하여 형성하는 공정을 구비하고,
상기 연마층 형성공정에서, 수지 또는 무기물을 주성분으로 하는 바인더 성분 및 평균형상계수가 1 이상 1.33 이하인 다이아몬드 지립을 구비하는 연마층용 조성물(硏磨層用組成物)을 사용하는 것을 특징으로 하는 연마패드의 제조방법.