KR20170073678A - 연마재 및 연마재의 제조방법 - Google Patents

연마재 및 연마재의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 기판재료의 가공효율과 마무리(최종) 평탄성을 높은 수준으로 양립할 수 있음과 아울러 연마비용이 낮고, 사파이어나 탄화규소와 같은 난가공기판이어도 효율적으로 또한 높은 정밀도로 연마할 수 있는 연마재의 제공을 목적으로 한다.
본 발명은, 기재와, 그 표면측에 적층되는 연마층을 구비하는 연마재로서, 상기 연마층이 무기물을 주성분으로 하는 바인더와 이 바인더중에 분산되는 연마입자를 구비하고, 상기 연마층의 표면이 홈으로 구분된 복수의 영역으로 구성되고, 상기 연마층 표면의 최대 산높이(Ｒｐ)가 2.5μｍ 이상 70μｍ 이하인 것을 특징으로 한다. 상기 복수의 영역이 평면에서 볼 때에 직교하는 XY방향으로 적어도 2이상 배치되어 있으면 좋다. 상기 바인더가 산화물을 주성분으로 하는 충전제를 함유하고, 상기 산화물 충전제의 평균입자지름이 상기 연마입자의 평균입자지름보다 작으면 좋다. 상기 무기물이 규산염이면 좋다. 상기 연마입자가 다이아몬드이면 좋다.

Description

연마재 및 연마재의 제조방법{POLISHING MATERIAL AND PROCESS FOR PRODUCING POLISHING MATERIAL}
본 발명은, 연마재(硏磨材) 및 연마재의 제조방법에 관한 것이다.
최근, 하드디스크 등의 전자기기의 정밀화(精密化)가 진행되고 있다. 이러한 전자기기의 기판재료로서는, 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(피삭체(被削體))의 가공은, 주로 래핑가공(lapping加工)과 폴리싱가공(polyshing加工)에 의하여 이루어진다. 우선 래핑가공에 있어서, 다이아몬드 등의 경질입자(硬質粒子)를 사용한 물리적인 연마가공이 이루어지고, 기판의 두께 제어나 평탄화(平坦化)가 이루어진다. 다음에 폴리싱가공에 있어서, 세리아(ceria) 등의 미세입자를 사용한 화학적인 연마가공이 이루어지고, 기판 표면의 평탄화 정밀도의 향상이 이루어진다.
일반적으로 (최종)마무리의 평탄화 정밀도를 향상시키고자 하면 가공시간은 길어지는 경향이 있어, 가공효율과 평탄화 정밀도와는 트레이드 오프(trade-off)의 관계가 된다. 이 때문에 가공효율과 평탄화 정밀도를 양립하는 것이 어렵다. 이에 대하여 래핑가공시의 가공효율과 평탄화 정밀도와의 양립을 위하여, 바인더(binder)와 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, 더 높은 수준의 가공효율과 마무리(최종) 평탄성과의 양립이 요망되고 있다.
또한 최근 ＬＥＤ나 파워 디바이스용에, 사파이어나 탄화규소와 같은, 경취성(硬脆性) 또 화학적 안정성을 구비해 가공이 어려운 기판의 수요가 증가하고 있다. 이러한 난가공기판(難加功基板)에 대하여는, 이미 확립되어 있는 실리콘 기판의 연마보다도 더 효율이 높은 연마방법이 필요해지고 있다. 또한 이러한 기판은 화학적으로 안정적이기 때문에, 연마의 최종공정에서 이루어지는 ＣＭＰ(Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ)의 가공에 시간을 필요로 한다. 그 때문에 그 이전 공정인 연마에 있어서 기판 표면의 거칠기(粗度)나 상처를 가능한 한 저감시켜, ＣＭＰ의 가공시간을 단축할 필요가 있다. 그래서 ＣＭＰ의 이전 공정의 연마에서는 높은 연마 정밀도가 필요해진다.
이 난가공기판을 연마하는 방법으로서, 연마입자 슬러리와 연마패드를 사용하는 유리 지립연마(일본국 공개특허공보 특개2014-100766호 공보 참조)나 유리 연마입자를 연마패드 표면의 구멍에 지지시켜서 연마를 하는 반고정지립연마(일본국 공개특허공보 특개2002-86350호 공보)가 제안되어 있다.
이 종래의 유리 지립연마 및 반고정 지립연마는, 연마입자로 다이아몬드를 사용함으로써 효율이 높은 연마를 실현시키고 있다. 그러나 이 종래의 유리 지립연마 및 반고정 지립연마는, 연마입자를 끊임없이 연마패드에 공급할 필요가 있어 연마비용이 높다.
일본국 특허공표 특표2002-542057호 공보 일본국 공개특허공보 특개2014-100766호 공보 일본국 공개특허공보 특개2002-86350호 공보
본 발명은 이러한 단점을 감안하여 이루어진 것으로서, 기판재료의 가공효율과 마무리(최종) 평탄성을 높은 수준으로 양립할 수 있음과 아울러 연마비용이 낮고, 사파이어나 탄화규소와 같은 난가공기판이여도 효율적으로 또한 정밀도 높게 연마할 수 있는 연마재를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서 이루어진 발명은, 기재와, 그 표면측에 적층되는 연마층을 구비하는 연마재로서, 상기 연마층이 무기물을 주성분으로 하는 바인더와 이 바인더중에 분산되는 연마입자를 구비하고, 상기 연마층의 표면이 홈으로 구분된 복수의 영역으로 구성되며, 상기 연마층 표면의 최대 산높이(Ｒｐ)가 2.5μｍ 이상 70μｍ 이하인 것을 특징으로 한다.
당해 연마재는 연마층이 무기물을 주성분으로 하는 바인더를 구비하기 때문에, 연마입자의 지지력이 높아 연마입자가 탈립하기 어렵다. 또한 연마층 표면의 최대 산높이(Ｒｐ)를 상기 범위내로 하기 때문에 당해 연마재는 연마입자의 지지력을 유지하면서, 바인더 표면으로부터 연마입자의 일부의 돌출량을 크게 할 수 있다. 이 때문에 상기 연마입자는 사용개시시부터 연마력에 있어서 우수하다. 따라서 당해 연마재는 상기 연마입자가 탈립하기 어려워 연마력에 있어서 우수하므로, 높은 연마효율을 실현할 수 있다. 또한 당해 연마재는 연마층이 홈으로 구분된 복수의 영역으로 구성되어 있기 때문에, 가공하는 기판에 대한 면압이나 연마작용점의 수를 용이하게 제어할 수 있어, 연마 정밀도가 높다. 또한 당해 연마재는 연마시에 연마입자를 새롭게 공급할 필요가 없기 때문에, 당해 연마재를 사용한 연마는 연마비용이 낮다.
상기 복수의 영역이 평면에서 볼 때에 직교하는 XY방향으로 적어도 2이상 배치되어 있으면 좋다. 이렇게 상기 복수의 영역을 평면에서 볼 때에 직교하는 XY방향으로 적어도 2이상 배치함으로써, 가공하는 기판에 대한 면압 등의 이방성을 저감시킬 수 있고, 연마 정밀도를 더 높일 수 있다.
상기 바인더가 산화물을 주성분으로 하는 충전제를 함유하고, 상기 산화물 충전제의 평균입자지름이 상기 연마입자의 평균입자지름보다도 작으면 좋다. 이렇게 상기 바인더가 산화물을 주성분으로 하는 충전제를 구비함으로써 상기 바인더의 탄성률이 향상되어, 연마층의 마모를 억제할 수 있다. 또한 바인더로부터 연마입자와 산화물 충전제가 돌출함으로써 연마층 표면의 최대 산높이(Ｒｐ)를 소정의 범위내로 제어하기 쉬워져, 사용개시시부터 확실하게 연마력에 있어서 우수한 연마층을 얻을 수 있다. 또한 상기 산화물 충전제의 평균입자지름을 상기 연마입자의 평균입자지름보다도 작게 함으로써 연마입자의 연삭력이 저해되지 않기 때문에 상기 연마층의 연마력을 높게 유지할 수 있다.
상기 무기물이 규산염이면 좋다. 이렇게 상기 무기물을 규산염으로 함으로써 연마층의 연마입자 지지력을 더 향상시킬 수 있다.
상기 연마입자가 다이아몬드이면 좋다. 이렇게 상기 연마입자를 다이아몬드로 함으로써 연마력을 더 향상시킬 수 있다.
상기 연마층이 인쇄법에 의하여 형성되면 좋다. 이렇게 상기 연마층을 인쇄법에 의하여 형성함으로써 연마입자의 일부를 바인더 표면으로부터 용이하게 돌출시키는 것이 가능하기 때문에, 연마층 표면의 최대 산높이(Ｒｐ)를 소정의 범위내로 제어하기 쉽다. 이 때문에 사용개시시부터 높은 연마효율을 실현할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위해서 이루어진 다른 발명은, 기재와, 그 표면측에 적층되는 연마층을 구비하는 연마재의 제조방법으로서, 연마층용 조성물의 인쇄에 의하여 상기 연마층을 형성하는 공정을 구비하고, 상기 연마층용 조성물이, 무기물을 주성분으로 하는 바인더 성분 및 연마입자를 구비하는 것을 특징으로 한다.
당해 연마재의 제조방법은, 연마층을 연마층용 조성물의 인쇄에 의하여 형성하기 때문에, 연마층 표면을 구분하는 홈과, 바인더 표면으로부터 연마입자의 일부의 돌출에 의하여 표면의 최대 산높이(Ｒｐ)가 소정의 범위내로 제어된 연마층 표면을 용이하게 또한 확실하게 형성할 수 있다. 이 때문에 당해 연마재의 제조방법에 의하여 제조된 연마재는 높은 연마효율과 높은 연마 정밀도를 구비한다.
여기에서 「주성분」이란, 가장 함유량이 많은 성분을 의미하고, 예를 들면 함유량이 50질량% 이상인 성분을 말한다. 「최대 산높이(Ｒｐ)」란, JIS-B-0601:2001에 기재된 방법에 준거해서 컷오프(cutoff) 0.25mm, 측정길이 1.25mm의 설정으로 측정되는 값이다. 또한 「평균입자지름」이란, 레이저 회절법 등에 의하여 측정된, 부피기준의 누적 입도분포곡선의 50% 값(50% 입경, D50)을 말한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 연마재는, 기판재료의 가공효율과 마무리(최종) 평탄성을 높은 수준으로 양립할 수 있음과 아울러 연마비용이 낮은 연마를 할 수 있다. 따라서 당해 연마재는, 전자기기 등에 사용되는 글라스 기판이나, 사파이어나 탄화규소와 같은 난가공기판의 연마에 적합하게 사용할 수 있다.
[도1a]본 발명의 실시형태에 관한 연마재를 나타내는 모식적인 평면도이다.
[도1b]도1a의 Ａ-A선에서의 모식적 단면도이다.
[도2]도1b와는 다른 실시형태의 연마재를 나타내는 모식적 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시형태를 적절하게 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.
<연마재>
도1a 및 도1b에 나타나 있는 연마재(1)는, 기재(10)와, 그 표면측에 적층되는 연마층(20)과, 기재(10)의 이면측에 적층되는 접착층(30)을 구비한다.
(기재)
상기 기재(10)는, 연마층(20)을 지지하기 위한 판모양의 부재이다.
상기 기재(10)의 재질로서는, 특별하게 한정되지 않지만, 폴리에틸렌테레프탈레이트(ＰＥＴ), 폴리프로필렌(ＰＰ), 폴리에틸렌(ＰＥ), 폴리이미드(ＰI), 폴리에틸렌나프탈레이트(ＰＥＮ), 아라미드, 알루미늄, 구리 등을 들 수 있다. 그 중에서도 연마층(20)과의 접착성이 양호한 알루미늄이 바람직하다. 또한 기재(10)의 표면에 화학처리, 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 연마재(1)가 피삭체의 표면형상에 추종(追從)하여, 연마면과 피삭체가 접촉하기 쉬워 연마효율이 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 한 변이 140mm 이상 160mm 이하인 정사각형 모양이나, 외경 600mm 이상 650mm 이하 및 내경 200mm 이상 250mm 이하인 원환상(圓環狀)으로 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 연마재(1)의 강도나 평탄성이 부족해질 우려가 있다. 한편 상기 기재(10)의 평균두께가 상기 상한을 넘을 경우에, 당해 연마재(1)가 불필요하게 두꺼워져 취급이 곤란해질 우려가 있다.
(연마층)
연마층(20)은, 무기물(無機物)을 주성분으로 하는 바인더(21)와, 이 바인더(21) 중에 분산되는 연마입자(22)를 구비한다. 또한 상기 연마층(20)은 표면이 홈(23)으로 구분된 복수의 영역(볼록모양부(24))을 구비한다.
상기 연마층(20)의 평균두께(볼록모양부(24) 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 부족해질 우려가 있다. 한편 상기 연마층(20)의 평균두께가 상기 상한을 넘을 경우에, 당해 연마재(1)가 불필요하게 두꺼워져 취급이 곤란해질 우려가 있다.
(바인더)
상기 바인더(21)의 주성분인 무기물로서는, 규산염, 인산염, 다가금속 알콕시드 등을 들 수 있다. 그 중에서도 연마층(20)의 연마입자 지지력이 높은 규산염이 바람직하다.
또한 바인더(21)는 산화물을 주성분으로 하는 충전제를 함유하면 좋다. 이렇게 바인더(21)가 산화물 충전제를 함유함으로써 상기 바인더(21)의 탄성률이 향상되어, 연마층(20)의 마모를 억제할 수 있다.
상기 산화물 충전제로서는, 예를 들면 알루미나, 실리카, 산화세륨, 산화마그네슘, 지르코니아, 산화티탄 등의 산화물 및 실리카-알루미나, 실리카-지르코니아, 실리카-마그네시아 등의 복합산화물을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용하여도 좋고 또는 필요에 따라 2종 이상을 조합시켜서 사용하여도 좋다. 그 중에서도 높은 연마력이 얻어지는 알루미나가 바람직하다.
상기 산화물 충전제의 평균입자지름은, 연마입자(22)의 평균입자지름에도 의존하지만, 예를 들면 0.01μｍ 이상 20μｍ 이하로 할 수 있다. 상기 산화물 충전제의 평균입자지름이 상기 하한 미만일 경우에, 상기 산화물 충전제에 의한 바인더(21)의 탄성률 향상효과가 충분하게 얻어지지 않을 우려가 있다. 한편 상기 산화물 충전제의 평균입자지름이 상기 상한을 넘을 경우에, 산화물 충전제가 연마입자(22)의 연마력을 저해할 우려가 있다.
또한 상기 산화물 충전제의 평균입자지름은 연마입자(22)의 평균입자지름보다도 작으면 좋다. 연마입자(22)의 평균입자지름에 대한 상기 산화물 충전제의 평균입자지름의 비의 하한으로서는, 0.1이 바람직하고, 0.2가 더 바람직하다. 또한 연마입자(22)의 평균입자지름에 대한 상기 산화물 충전제의 평균입자지름의 비의 상한으로서는, 0.8이 바람직하고, 0.6이 더 바람직하다. 연마입자(22)의 평균입자지름에 대한 상기 산화물 충전제의 평균입자지름의 비가 상기 하한 미만일 경우에, 상기 산화물 충전제에 의한 바인더(21)의 탄성률 향상효과가 상대적으로 부족해져, 연마층(20)의 마모의 억제가 불충분해질 우려가 있다. 한편 연마입자(22)의 평균입자지름에 대한 상기 산화물 충전제의 평균입자지름의 비가 상기 상한을 넘을 경우에, 산화물 충전제가 연마입자(22)의 연마력을 저해할 우려가 있다.
상기 산화물 충전제에 있어서 연마층(20)에 대한 함유량은, 연마입자(22)의 함유량에도 의존하지만, 상기 산화물 충전제에 있어서 연마층(20)에 대한 함유량의 하한으로서는, 15부피%가 바람직하고, 30부피%가 더 바람직하다. 또한 상기 산화물 충전제에 있어서 연마층(20)에 대한 함유량의 상한으로서는, 75부피%가 바람직하고, 60부피%가 더 바람직하다. 상기 산화물 충전제에 있어서 연마층(20)에 대한 함유량이 상기 하한 미만일 경우에, 상기 산화물 충전제에 의한 바인더(21)의 탄성률 향상효과가 충분하게 얻어지지 않을 우려가 있다. 한편 상기 산화물 충전제에 있어서 연마층(20)에 대한 함유량이 상기 상한을 넘을 경우에, 산화물 충전제가 연마입자(22)의 연마력을 저해할 우려가 있다.
또한 상기 바인더(21)에는, 분산제, 커플링제, 계면활성제, 윤활제, 소포제, 착색제, 각종 조제, 첨가제 등을 목적에 따라 적절하게 함유시켜도 좋다.
(연마입자)
연마입자(22)로서는, 다이아몬드, 알루미나, 실리카, 세리아, 탄화규소 등의 입자를 들 수 있다. 그 중에서도 높은 연삭력이 얻어지는 다이아몬드 입자가 바람직하다. 이 다이아몬드 입자로서는, 단결정이어도 좋고 다결정이어도 좋으며, 또 Ｎｉ코팅 등의 처리가 된 다이아몬드여도 좋다.
연마입자(22)의 평균입자지름은, 연마속도와, 연마후의 피삭체의 표면조도(表面粗度;표면 거칠기)와의 관점으로부터 적절하게 선택된다. 연마입자(22)의 평균입자지름의 하한으로서는, 2μm가 바람직하고, 10μm가 더 바람직하고, 15μm가 더욱 바람직하다. 또한 연마입자(22)의 평균입자지름의 상한으로서는, 45μm가 바람직하고, 30μm가 더 바람직하고, 25μm가 더욱 바람직하다. 연마입자(22)의 평균입자지름이 상기 하한 미만일 경우에, 당해 연마재(1)의 연마력이 부족해져 연마효율이 저하할 우려가 있다. 한편 연마입자(22)의 평균입자지름이 상기 상한을 넘을 경우에, 연마 정밀도가 저하할 우려가 있다.
연마입자(22)에 있어서 연마층(20)에 대한 함유량의 하한으로서는, 3부피%가 바람직하고, 4부피%가 더 바람직하고, 8부피%가 더욱 바람직하다. 또한 연마입자(22)에 있어서 연마층(20)에 대한 함유량의 상한으로서는, 55부피%가 바람직하고, 35부피%가 더 바람직하고, 20부피%가 더 바람직하다. 연마입자(22)에 있어서 연마층(20)에 대한 함유량이 상기 하한 미만일 경우에, 연마층(20)의 연마력이 부족해질 우려가 있다. 한편 연마입자(22)에 있어서 연마층(20)에 대한 함유량이 상기 상한을 넘을 경우에, 연마층(20)이 연마입자(22)를 지지할 수 없을 우려가 있다.
또한 당해 연마재(1)는, 볼록모양부(24)에 포함되는 연마입자(22)의 일부가 상기 바인더(21)의 표면으로부터 돌출하고 있는 것에 주로 기인한다고 생각되는 미세한 요철을, 연마층(20)의 표면(볼록모양부(24)의 표면)에 구비한다. 연마층(20) 표면의 최대 산높이(Ｒｐ)의 하한으로서는, 2.5μm이며, 5μm가 바람직하고, 7μm가 더욱 바람직하다. 또한 연마층(20) 표면의 최대 산높이(Ｒｐ)의 상한으로서는, 70μm이며, 연마입자(22)의 평균입자지름의 1.5배가 바람직하다. 연마층(20) 표면의 최대 산높이(Ｒｐ)가 상기 하한 미만일 경우에, 사용하는 연마입자(22)의 평균입자지름에 상관없이 연삭력이 부족해질 우려가 있다. 한편 연마층(20) 표면의 최대 산높이(Ｒｐ)가 상기 상한을 넘을 경우에, 연마입자(22)를 물리적으로 지지할 수 없게 되어 연마입자(22)가 탈립(脫粒)할 우려가 있다. 또 상기 연마층(20) 표면의 최대 산높이(Ｒｐ)는, 예를 들면 연마층(20)을 인쇄법에 의하여 형성할 때의 도포액의 농도를 조절함으로써 제어할 수 있다.
상기 연마층(20)이 인쇄법에 의하여 형성되면 좋다. 이렇게 상기 연마층(20)을 인쇄법에 의하여 형성함으로써 연마입자(22)의 일부를 바인더(21) 표면으로부터 용이하게 돌출시키는 것이 가능하기 때문에, 연마층(20) 표면의 최대 산높이(Ｒｐ)를 소정의 범위내로 제어하기 쉽다. 이 때문에 사용개시시부터 높은 연마효율을 실현할 수 있다.
(볼록모양부)
상기 연마층(20)은, 표면이 홈(23)으로 구분된 복수의 영역인 복수의 볼록모양부(24)를 구비한다. 상기 홈(23)은, 연마층(20)의 표면에 등간격(等間隔)의 격자상(格子狀)으로 배치된다. 즉 상기 복수의 볼록모양부(24)의 형상은, 평면에서 볼 때에 직교하는 XY방향으로 각각 적어도 2이상 배치된 블록패턴모양이다. 또한 볼록모양부(24)를 구분하는 홈(23)의 바닥면은, 기재(10)의 표면으로 구성된다.
상기 홈(23)의 평균폭의 하한으로서는, 0.3mm가 바람직하고, 0.5mm가 더 바람직하다. 또한 상기 홈(23)의 평균폭의 상한으로서는, 10mm가 바람직하고, 8mm가 더 바람직하다. 상기 홈(23)의 평균폭이 상기 하한 미만일 경우에, 연마에 의하여 발생하는 연마분(硏磨粉)이 홈(23)을 막을 우려가 있다. 한편 상기 홈(23)의 평균폭이 상기 상한을 넘을 경우에, 연마시에 피삭체에 상처가 발생할 우려가 있다.
상기 볼록모양부(24)의 평균면적의 하한으로서는, 1mm2가 바람직하고, 2mm2가 더 바람직하다. 또한 상기 볼록모양부(24)의 평균면적의 상한으로서는, 150mm2가 바람직하고, 130mm2가 더 바람직하다. 상기 볼록모양부(24)의 평균면적이 상기 하한 미만일 경우에, 볼록모양부(24)가 기재(10)로부터 박리될 우려가 있다. 한편 상기 볼록모양부(24)의 평균면적이 상기 상한을 넘을 경우에, 연마시에 연마층(20)에 있어서 피삭체에 대한 접촉면적이 커져, 연마효율이 저하할 우려가 있다.
상기 복수의 볼록모양부(24)에 있어서 상기 연마층(20) 전체에 대한 면적점유율의 하한으로서는, 20%가 바람직하고, 30%가 더 바람직하다. 또한 상기 복수의 볼록모양부(24)에 있어서 상기 연마층(20) 전체에 대한 면적점유율의 상한으로서는, 60%가 바람직하고, 55%가 더 바람직하다. 상기 복수의 볼록모양부(24)에 있어서 상기 연마층(20) 전체에 대한 면적점유율이 상기 하한 미만일 경우에, 볼록모양부(24)가 기재(10)로부터 박리될 우려가 있다. 한편 상기 복수의 볼록모양부(24)에 있어서 상기 연마층(20) 전체에 대한 면적점유율이 상기 상한을 넘을 경우에, 연마층(20)의 연마시의 마찰저항이 높아져 피삭체에 상처가 생길 우려가 있다. 또 「연마층 전체의 면적」은, 연마층이 홈을 구비할 경우에 그 홈의 면적도 포함하는 개념이다.
(접착층)
접착층(30)은, 당해 연마재(1)를 지지해 연마장치에 장착하기 위한 지지체에 당해 연마재(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, 점착제가 바람직하다. 접착층(30)에 사용되는 접착제로서 점착제를 이용함으로써 지지체로부터 당해 연마재(1)를 떼어서 바꿔 붙일 수 있기 때문에, 당해 연마재(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 등을 들 수 있다.
접착층(30)의 평균두께의 하한으로서는, 0.05mm가 바람직하고, 0.1mm가 더 바람직하다. 또한 접착층(30)의 평균두께의 상한으로서는, 0.3mm가 바람직하고, 0.2mm가 더 바람직하다. 접착층(30)의 평균두께가 상기 하한 미만일 경우에, 접착력이 부족해져서 연마재(1)가 지지체로부터 박리될 우려가 있다. 한편 접착층(30)의 평균두께가 상기 상한을 넘을 경우에, 예를 들면 접착층(30)의 두께 때문에 당해 연마재(1)를 원하는 형상으로 자를 때에 지장을 초래하는 등, 작업성이 저하할 우려가 있다.
<연마재의 제조방법>
당해 연마재(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, 무기물을 주성분으로 하는 바인더(21)의 형성재료, 산화물 충전제, 및 연마입자(22)를 포함하는 연마층용 조성물을 도포액으로서 준비한다.
또한 도포액의 점도나 유동성을 제어하기 위해서, 물, 알코올 등의 희석제 등을 첨가한다. 이 희석에 의하여 볼록모양부(24)에 포함되는 연마입자(22)의 일부를 바인더(21)의 표면으로부터 돌출시킬 수 있다. 이때에 희석량을 많게 함으로써, 상기 연마층용 조성물을 다음 공정에서 건조시켰을 때에 바인더(21)의 두께가 감소하고 상기 연마입자(22)의 돌출량을 늘릴 수 있다.
다음에 연마층 형성공정에 있어서, 상기 연마층용 조성물 준비공정에서 준비한 도포액을 사용하고, 기재(10) 표면에 인쇄법에 의하여 홈(23)으로 구분된 복수의 영역으로 구성되는 연마층(20)을 형성한다. 이 홈(23)을 형성하기 위해서, 홈(23)의 형상에 대응하는 형상을 구비하는 마스크를 준비하고, 이 마스크를 사이에 두고 상기 도포액을 인쇄한다. 이 인쇄 방식으로서는, 예를 들면 스크린인쇄, 메탈마스크인쇄 등을 사용할 수 있다. 그리고 인쇄한 도포액을 가열탈수 및 가열경화 시킴으로써 연마층(20)을 형성한다. 구체적으로는, 예를 들면 도포액을 실온(25℃)에서 건조시키고 70℃ 이상 90℃ 이하의 열로 가열탈수시킨 후에, 140℃ 이상 160℃ 이하의 열로 경화시켜, 바인더(21)를 형성한다. 이 공정에 있어서 연마입자(22)의 일부가 상기 바인더(21)의 표면으로부터 돌출한다.
<이점>
당해 연마재(1)는, 연마층(20)이 무기물을 주성분으로 하는 바인더(21)를 구비하기 때문에, 연마입자(22)의 지지력이 높아 연마입자(22)가 탈립하기 어렵다. 또한 연마층(20) 표면의 최대 산높이(Ｒｐ)를 소정의 범위내로 하기 때문에, 당해 연마재(1)는 연마입자(22)의 지지력을 유지하면서, 바인더(21) 표면으로부터 연마입자(22)의 일부의 돌출량을 크게 할 수 있다. 이 때문에 상기 연마입자(22)는 사용개시시부터 연마력에 있어서 우수하다. 따라서 당해 연마재(1)는, 연마입자(22)가 탈립하기 어렵고 연마력에 있어서 우수하므로, 높은 연마효율을 실현할 수 있다. 또한 당해 연마재(1)는, 연마층(20)이 홈(23)으로 구분된 복수의 영역으로 구성되어 있기 때문에, 가공하는 기판에 대한 면압(面壓)이나 연마작용점의 수를 용이하게 제어할 수 있어, 연마 정밀도가 높다. 또한 당해 연마재(1)는 연마시에 연마입자(22)를 새롭게 공급할 필요가 없기 때문에, 당해 연마재(1)를 사용한 연마는 연마비용이 낮다.
또한 당해 연마재의 제조방법에 의하여서는, 연마층(20)을 연마층용 조성물의 인쇄에 의하여 형성하기 때문에, 연마층(20) 표면을 구분하는 홈(23)과, 연마입자(22)의 일부에 있어서 바인더(21) 표면으로부터의 돌출에 의하여 표면의 최대 산높이(Ｒｐ)가 소정의 범위내로 제어된 연마층(20) 표면을, 용이하게 또한 확실하게 형성할 수 있다.
[그 밖의 실시형태]
본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 상기 태양의 것 이외에 다양한 변경, 개량을 실시한 태양으로 실시할 수 있다. 상기 실시형태에서는, 홈을 등간격의 격자모양으로 구성했지만, 격자의 간격은 동일한 간격이 아니더라도 좋아, 예를 들면 세로방향과 가로방향에서 간격을 바꾸어도 좋다. 다만 홈의 간격이 다른 경우에 연마에 이방성(異方性)이 발생할 우려가 있기 때문에, 등간격이 바람직하다.
또한 상기 실시형태에 있어서, 볼록모양부의 형상이 평면에서 볼 때에 직교하는 XY방향으로 적어도 2이상 배치된 블록패턴모양일 경우를 나타냈지만, 볼록모양부의 형상은 예를 들면 X방향으로만 배치된 일차원형상이더라도 좋다.
또한 홈의 평면형상은 격자상이 아니더라도 좋아, 예를 들면 4각형 이외의 다각형이 반복되는 형상, 원형모양, 평행한 선을 복수 구비하는 형상 등이더라도 좋고, 동심원모양이더라도 좋다.
상기 실시형태에 있어서, 홈의 형성방법으로서 마스크를 사용하는 방법을 나타냈지만, 기재표면의 전체면에 연마층용 조성물을 인쇄한 후에, 에칭가공이나 레이저가공 등에 의하여 홈을 형성하더라도 좋다.
또한 도2에 나타나 있는 바와 같이 당해 연마재(2)는, 이면(裏面)측의 접착층(30)을 사이에 두고 적층되는 지지체(40) 및 그 지지체(40)의 이면측에 적층되는 제2접착층(31)을 구비하여도 좋다. 당해 연마재(2)가 지지체(40)를 구비함으로써 당해 연마재(2)의 취급이 용이해진다.
상기 지지체(40)의 재질로서는, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리염화비닐 등의 열가소성(熱可塑性)을 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 연마재(2)가 피삭체의 표면형상에 추종하고 연마면과 피삭체가 접촉하기 쉬워지기 때문에, 연마효율이 더 향상된다.
상기 지지체(40)의 평균두께로서는, 예를 들면 0.5mm 이상 3mm 이하로 할 수 있다. 상기 지지체(40)의 평균두께가 상기 하한 미만일 경우에, 당해 연마재(2)의 강도가 부족해질 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 부족해질 우려가 있다.
실시예
이하, 실시예 및 비교예를 들어서 본 발명을 더 상세하게 설명하지만, 당해 발명은 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예1]
다이아몬드 연마입자(란즈사(ランズ社)의 「ＬＳ605ＦＮ」)를 준비하고, 니키소주식회사(NIKKISO CO., LTD.)의 「ＭｉｃｒｏｔｒａｃＭＴ3300ＥＸＩＩ」를 사용하여 평균입자지름을 계측하였다. 이 다이아몬드 연마입자의 평균입자지름은 7.5μm이었다. 또 이 연마입자의 다이아몬드의 종류는 55질량% 니켈 코팅된 처리 다이아몬드이다.
규산염(후지화학주식회사(Fuji Kagaku CORP.)의 「3호 규산소다」), 상기 다이아몬드 연마입자 및 산화물 충전제로서의 알루미나(Ａｌ2Ｏ3, 태평양런덤주식회사(Pacific Rundum Co.,Ltd.) 의 「ＬＡ4000」, 평균입자지름 4μm)를 혼합하고, 다이아몬드 연마입자에 있어서 연마층에 대한 함유량이 30부피% 및 산화물 충전제에 있어서 연마층에 대한 함유량이 40부피%가 되도록 조정하여, 도포액을 얻었다.
기재로서 평균두께 300μm의 알루미늄판을 준비하고, 상기 도포액을 사용하여, 이 기재의 표면에 인쇄에 의하여 격자상의 홈을 구비하는 연마층을 형성하였다. 또 인쇄의 패턴으로서 홈에 대응하는 마스크를 이용함으로써 연마층에 홈을 형성하였다. 표면이 홈으로 구분된 복수의 영역인 볼록모양부는, 평면에서 볼 때에 1변이 3mm인 정사각형 모양으로 하고, 평균두께를 300μm로 하였다. 상기 볼록모양부는, 평면에서 볼 때에 직교하는 XY방향으로 규칙적으로 배열한 블록패턴모양으로 하고, 볼록모양부에 있어서 연마층 전체에 대한 면적점유율은 36%로 하였다. 또 도포액은, 실온(25℃)으로 30분 이상 건조시키고 80℃로 1시간 이상 가열탈수시킨 후에, 150℃로 2시간 이상 4시간 이하의 시간으로 경화시켰다.
또한 기재를 지지해 연마장치에 고정하는 지지체로서, 평균두께 1mm의 경질염화비닐수지판(타키론주식회사(Takiron Co., Ltd)의 「ＳＰ770」)을 사용하고, 상기 기재의 이면과 상기 지지체의 표면을 평균두께 130μm의 점착제로 접합시켰다. 상기 점착제로서는, 양면 테이프(세키스이화학주식회사(SEKISUI CHEMICAL CO.,LTD.)의 「#5605ＨＧＤ」)를 사용하였다. 이렇게 하여 연마재를 얻었다.
[실시예2]
실시예1의 도포액을, 다이아몬드 연마입자에 있어서 연마층에 대한 함유량이 50부피% 및 산화물 충전제에 있어서 연마층에 대한 함유량이 20부피%가 되도록 조정한 이외에는, 실시예1과 마찬가지로 하여 연마재를 얻었다.
[실시예3]
실시예1의 연마층의 형성에 있어서, 볼록모양부의 연마층 전체에 대한 면적점유율을 25%로 한 이외에는 실시예1과 마찬가지로 하여 연마재를 얻었다.
[실시예4]
다이아몬드 연마입자(란즈사의 「ＬＳ600Ｆ」)를 준비하고, 니키소주식회사의 「ＭｉｃｒｏｔｒａｃＭＴ3300ＥＸＩＩ」를 사용하여 평균입자지름을 계측하였다. 이 다이아몬드 연마입자의 평균입자지름은 41μm이었다. 또 이 연마입자의 다이아몬드의 종류는 단결정 다이아몬드이다.
규산염(후지화학주식회사의 「3호 규산소다」), 상기 다이아몬드 연마입자 및 산화물 충전제로서의 알루미나(Ａｌ2Ｏ3, 태평양런덤주식회사의 「ＬＡ1200」, 평균입자지름 12μm)를 혼합하고, 다이아몬드 연마입자에 있어서 연마층에 대한 함유량이 5부피% 및 산화물 충전제에 있어서 연마층에 대한 함유량이 71부피%가 되도록 조정하여, 도포액을 얻었다.
상기 도포액을 사용한 이외에는 실시예1과 마찬가지로 하여 연마재를 얻었다.
[실시예5∼14]
실시예4의 다이아몬드 연마입자의 다이아몬드의 종류, 평균입자지름 및 함유량과, 연마층의 홈 형상과, 산화물 충전제의 종류, 평균입자지름 및 함유량을 표1과 같이 변화시켜, 실시예5∼14를 얻었다. 또 다이아몬드 연마입자의 종류에 있어서, 다결정 다이아몬드 연마입자로서는 란즈사의 「ＬＳ600Ｘ」를 사용하고, 처리 다이아몬드로서는 55질량% 니켈 코팅된 다이아몬드 연마입자(란즈사의 「ＬＳ605ＦＮ」)를 사용하였다. 또한 산화물 충전제의 종류에 있어서, 실시예11, 실시예13 및 실시예14의 알루미나로서는 태평양런덤주식회사의 「ＬＡ4000」을 사용하고, 실시예12의 알루미나로서는 덴키화학공업사(Denka Company Limited)의 「ＡＳＦＰ-20」을 사용하고, 지르코니아(ＺｒＯ2)로서는 다이이치키겐소화학공업사(Daiichi Kigenso Kagaku Kogyo Co., Ltd.)의 「ＢＲ-12ＱＺ」를 사용하고, 실시예7의 실리카(ＳｉＯ2)로서는 후지시리시아화학사(Fuji Silysia Chemical Ltd.)의 「사일리시아(Sylysia)470」을 사용하고, 실시예11∼12의 실리카(ＳｉＯ2)로서는 니폰아에로실사(NIPPON AEROSIL CO., LTD.)의 「ＡＥＲＯＳＩＬ ＯＸ50」(등록상표)을 사용하고, 산화세륨(ＣｅＯ2)으로서는 쇼와덴코사(Showa Denko K.K.)의 「ＳＨＯＲＯＸ Ａ-10」을 사용하고, 산화마그네슘(ＭｇＯ)으로서는 고우노시마화학공업사(Konoshima Chemical Co.,Ltd.)의 「스타맥(STARMAG)Ｌ」을 사용하였다.
[비교예1]
희석용제(이소포론)에 에폭시 수지(미쓰비시화학주식회사((Mitsubishi Chemical Corporation))의 「ＪＥＲ828」), 다이아몬드 연마입자(단결정, 란즈사의 「ＬＳ600Ｆ」, 평균입자지름 7.5μm) 및 경화제(미쓰비시화학주식회사의 「ＹＨ306」 및 시코쿠화성공업주식회사(SHIKOKU CHEMICALS CORPORATION)의 「큐어졸(CUREZOL) 1Ｂ2ＭＺ」)를 가하여 혼합하고, 다이아몬드 연마입자에 있어서 연마층에 대한 함유량이 47부피%가 되도록 조정하여, 도포액을 얻었다. 또 비교예1의 도포액에는 산화물 충전제는 가하지 않고 있다.
상기 도포액을 사용한 이외에는 실시예1과 마찬가지로 하여 비교예1의 연마재를 얻었다.
[비교예2]
규산염(후지화학주식회사의 「3호 규산소다」), 산화물 충전제로서의 알루미나(Ａｌ2Ｏ3, 태평양런덤주식회사의 「ＬＡ800」 및 평균입자지름 30μm)를 혼합하고, 산화물 충전제에 있어서 연마층에 대한 함유량이 73부피%가 되도록 조정하여, 도포액을 얻었다. 또 비교예2의 도포액에는 다이아몬드 연마입자는 가하지 않고 있다.
상기 도포액을 사용한 이외에는 실시예1과 마찬가지로 하여 비교예2의 연마재를 얻었다.
[비교예3]
희석용제(이소포론)에 에폭시 수지(미쓰비시화학주식회사의 「ＪＥＲ828」), 다이아몬드 연마입자(단결정, 란즈사의 「ＬＳ600Ｆ」, 평균입자지름 35μm) 및 경화제(미쓰비시화학주식회사의 「ＹＨ306」 및 시코쿠화성공업주식회사의 「큐어졸 1Ｂ2ＭＺ」)를 가하여 혼합하고, 다이아몬드 연마입자에 있어서 연마층에 대한 함유량이 45부피%가 되도록 조정하여, 도포액을 얻었다. 또 비교예3의 도포액에는 산화물 충전제는 가하지 않고 있다.
상기 도포액을 사용하여, 실시예1과 동일한 기재의 표면에 실시예1과 동일한 인쇄에 의하여 연마층을 형성하였다. 또 도포액은, 120℃로 3분간 이상 건조시킨 후에, 120℃로 16시간 이상 20시간 이하의 시간으로 경화시켰다.
또한 실시예1과 마찬가지로 하여 상기 기재의 이면과 지지체를 붙인 비교예3의 연마재를 얻었다.
[비교예4]
비교예3의 도포액에 있어서 다이아몬드 연마입자를 평균입자지름 50μm로 한 이외에는 비교예3와 마찬가지로 하여 비교예4의 연마재를 얻었다.
[비교예5]
희석용제(이소포론)에 에폭시 수지(미쓰비시화학주식회사의 「ＪＥＲ828」), 다이아몬드 연마입자(단결정, 란즈사의 「ＬＳ600Ｆ」, 평균입자지름 35μm), 산화물 충전제로서의 알루미나(Ａｌ2Ｏ3, 태평양런덤주식회사의 「ＬＡ1200」, 평균입자지름 12μm) 및 경화제(미쓰비시화학주식회사의 「ＹＨ306」 및 시코쿠화성공업주식회사의 「큐어졸 1Ｂ2ＭＺ」)를 가하여 혼합하고, 다이아몬드 연마입자에 있어서 연마층에 대한 함유량이 20부피% 및 산화물 충전제에 있어서 연마층에 대한 함유량이 30부피%가 되도록 조정하여, 도포액을 얻었다.
상기 도포액을 사용한 이외에는 비교예3와 마찬가지로 하여 비교예5의 연마재를 얻었다.
[연마조건]
상기 실시예1∼3 및 비교예1에서 얻어진 연마재를 사용하여 글라스 기판의 연마를 하였다. 상기 글라스 기판에는, 지름 6.25cm, 비중 2.4인 3매의 소다라임글라스(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 0.4mm의 에폭시 글라스이다. 연마는, 연마압력을 150g/cm2로 하고, 상정반회전수(上定盤回轉數) 60ｒｐｍ, 하정반회전수(下定盤回轉數) 90ｒｐｍ 및 ＳＵＮ기어회전수 10ｒｐｍ의 조건으로 15분간 하였다. 그때에 쿨란트(coolant)로서, 주식회사모레스코(MORESCO Corporation)의 「툴메이트ＧＲ-20」을 매분 120cc 공급하였다.
또한 상기 실시예4∼14 및 비교예2∼5에서 얻어진 연마재를 사용하여 사파이어 기판의 연마를 하였다. 상기 사파이어 기판에는, 지름 2인치, 비중 3.97, ｃ면의 3매의 사파이어(애즈랩 처리 완료(슬라이스 후에 래핑만 실시한 것), 주식회사동인산업(DOUJIN SANGYO Co.,Ltd.) 제품)를 사용하였다. 상기 연마에는, 시판되는 양면연마기(일본엔기스주식회사의 「ＥＪＤ-5Ｂ-3Ｗ」)를 사용하였다. 양면연마기의 캐리어는, 두께 0.2mm 이상 0.4mm 이하의 에폭시 글라스이다. 연마는, 연마압력을 200g/cm2로 하고, 상정반회전수 40ｒｐｍ, 하정반회전수 60ｒｐｍ 및 ＳＵＮ기어회전수 20ｒｐｍ의 조건으로 하였다. 그때에 쿨란트로서 이데미쓰코산주식회사(Idemitsu Kosan Co.,Ltd.)의 「다후니컷트(Daphne Cut)ＧＳ50Ｋ」를 매분 5∼30cc 공급하였다.
[평가방법]
실시예1∼14 및 비교예1∼5의 연마재의 연마층 표면의 최대 산높이(Ｒｐ) 및 이들의 연마재를 사용하여 연마한 기판(글라스 기판 또는 사파이어 기판)에 대해서, 연마속도와, 연마후의 피삭체의 표면조도(Ｒａ)를 구하였다. 결과를 표1에 나타낸다.
(최대 산높이)
최대 산높이에 대해서, 표면조도측정계(주식회사미쓰토요(Mitutoyo Corporation)의 「ＳＶ-Ｃ4100」)를 사용하여, JIS-B-0601:2001에 기재된 방법에 준거해서, 연마층 표면의 임의의 3군데에 관해서 이송속도 0.2mm/초, 컷오프(cutoff) 0.25mm, 측정길이 1.25mm의 설정으로 하여, 얻어진 측정치의 평균치를 구하였다.
(연마속도)
연마속도에 대해서, 연마전후의 기판의 중량변화(g)를, 기판의 표면적(cm2), 기판의 비중(g/cm3) 및 연마시간(분)으로 나누어 산출하였다.
(표면조도)
실시예1∼10의 표면조도에 대해서는, 접촉식 표면조도계(주식회사미쓰토요의 「Ｓ-3000」)를 사용하여 표면 및 이면 각각 임의의 4군데를 측정하고, 합계 8군데의 평균치를 구하였다. 실시예11∼14의 표면조도에 대해서는, 표면조도가 실시예1∼10보다 작기 때문에, Ｂｕｒｋｅｒ사(社)의 옵티컬 프로파일러(optical profiler) 「Ｗｙｋｏ ＮＴ1100」을 사용하여 표면 및 이면 각각 임의의 4군데를 측정하고, 합계 8군데의 평균치를 구하였다. 비교예1∼5에 대해서는, 연마력 부족으로 인하여, 이들 비교예에 의하여 원래 나타나야 할 표면조도가 연삭체에 표출되지 않았기 때문에, 측정을 하지 못했다.
Figure pct00001
표1로부터, 실시예1∼3의 연마재는 비교예1의 연마재에 비해 글라스 기판의 연마에 있어서 연마속도가 큰 것을 알 수 있다. 또한 실시예4∼10의 연마재는 비교예2∼5의 연마재에 비해 사파이어 기판의 연마에 있어서 연마속도가 크다. 이에 대하여 비교예2는 연마층이 연마입자를 구비하지 않기 때문에 연마속도가 낮고, 비교예1 및 비교예3∼5는, 바인더의 주성분이 무기물이 아니기 때문에 연마입자가 탈립하기 쉽고, 또 최대 산높이(Ｒｐ)가 작기 때문에 높은 연마속도가 얻어지지 않는다고 생각된다.
또한 연마입자의 평균입자지름이 작은 실시예11∼14의 연마재는, 비교예2∼5의 연마재에 비하여 연마후의 피삭체의 표면조도가 작고 연마 정밀도가 높은 것을 알 수 있다.
이상으로부터, 연마층이 무기물을 주성분으로 하는 바인더와 이 바인더 중에 분산되는 연마입자를 구비하고, 연마층 표면의 최대 산높이(Ｒｐ)를 소정의 범위내로 함으로써, 당해 연마재는 높은 연마효율과 높은 연마 정밀도를 구비한다고 할 수 있다.
본 발명의 연마재에 의하면, 기판재료의 가공효율과 마무리(최종) 평탄성을 높은 수준으로 양립할 수 있음과 아울러 연마비용이 낮은 연마를 할 수 있다. 따라서 당해 연마재는, 전자기기 등에 사용되는 글라스 기판이나, 사파이어나 탄화규소와 같은 난가공기판의 연마에 적합하게 사용할 수 있다.
1, 2 연마재
10 기재
20 연마층
21 바인더
22 연마입자
23 홈
24 볼록모양부
30 접착층
31 제2접착층
40 지지체

Claims (7)

  1. 기재(基材)와, 그 표면측에 적층되는 연마층(硏磨層)을 구비하는 연마재(硏磨材)로서,
    상기 연마층이 무기물(無機物)을 주성분으로 하는 바인더와 이 바인더중에 분산되는 연마입자를 구비하고,
    상기 연마층의 표면이 홈으로 구분된 복수의 영역으로 구성되고,
    상기 연마층 표면의 최대 산높이(Ｒｐ)가 2.5μｍ 이상 70μｍ 이하인 것을 특징으로 하는 연마재.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 영역이 평면에서 볼 때에 직교하는 XY방향으로 적어도 2이상 배치되어 있는 연마재.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 바인더가 산화물을 주성분으로 하는 충전제를 함유하고,
    상기 산화물 충전제의 평균입자지름이 상기 연마입자의 평균입자지름보다 작은 연마재.
  4. 제1항 내지 제3항 중의 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 무기물이 규산염인 연마재.
  5. 제1항 내지 제4항 중의 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 연마입자가 다이아몬드인 연마재.
  6. 제1항 내지 제5항 중의 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 연마층이 인쇄법에 의하여 형성되는 연마재.
  7. 기재와, 그 표면측에 적층되는 연마층을 구비하는 연마재의 제조방법으로서,
    연마층용 조성물의 인쇄에 의하여 상기 연마층을 형성하는 공정을 구비하고,
    상기 연마층용 조성물이, 무기물을 주성분으로 하는 바인더 성분 및 연마입자를 구비하는 것을 특징으로 하는 연마재의 제조방법.
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