KR20220113532A - 연마 용품 및 사용 방법 - Google Patents
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Abstract
기재에 커플링된 제 1 연마체 및 기재에 커플링된 제 2 연마체 및 적어도 0.08cc의 제 1 연마체와 제 2 연마체 사이의 마모율 차이를 포함하는 연마 용품에 있어서, 제 1 연마체는 초정밀연마재를 포함하는 연마 입자 및 유리질 재료를 포함하는 결합 재료를 가지고, 제 2 연마체는 적어도 하나의 비-유리질 상 재료를 포함하는 초정밀연마재 및 결합 재료를 포함하는 연마 입자를 가진다.
Description
본 발명은 연마 용품, 특히 결합된 연마 세그먼트를 포함하는 연마 용품에 관한 것이다.
예를 들어 톱질, 드릴링, 연마, 청소, 조각 및 연삭을 포함하여 공작물에서 재료를 제거하는 일반적인 기능을 위해 다양한 산업 분야에서 다양한 연마 도구가 지난 세기에 걸쳐 개발되었다. 전자 디바이스의 생산에서, 웨이퍼의 표면은 그 위에 전자 디바이스의 증착을 준비하기 위해 연마될 수 있다. 추가적으로, 웨이퍼의 후면은 전자 장치의 형성 이후 및 다이싱 이전에 연마될 수 있다. 일반적으로, 특정 연삭 공정을 수행하기 위해 사용하는 제품은 일반적으로 연마 세그먼트를 포함하는 숫돌이다.
업계에서는 개선된 연삭 성능을 달성할 수 있는 개선된 숫돌 재료를 계속해서 요구하고 있다.
도면과 함께 다음 설명은 여기에 제공된 발명 내용을 이해하는 데 도움이 되도록 제공된다. 다음 설명은 본 발명의 특정 구현 및 실시예에 초점을 맞출 것이다. 이 초점은 발명을 설명하는 것을 돕기 위해 제공되며 가르침의 범위나 적용 가능성에 대한 제한으로 해석되어서는 안 된다. 그러나, 다른 가르침이 이 애플리케이션에서 확실히 사용될 수 있다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "구성하다", "구성하는", "포함한다", "포함한다", "가지다", "가지는" 또는 이들의 임의의 다른 변형은 비배타적 포함을 포함하도록 의도된다. 예를 들어, 특징의 목록을 포함하는 방법, 물품 또는 장치는 반드시 그러한 특징에만 제한되지 않으며, 명시적으로 나열되지 않거나 그러한 방법, 물품 또는 장치에 고유하지 않은 다른 특징을 포함할 수 있다. 또한, 달리 명시적으로 언급되지 않는 한, "또는"은 배타적인 또는이 아니라 포함의 또는을 나타낸다. 예를 들어 조건 A 또는 B는 다음 중 하나에 의해 충족된다. A는 참(또는 존재)이고 B는 거짓(또는 존재하지 않음), A는 거짓(또는 존재하지 않음) 및 B는 참(또는 존재) , 그리고 A와 B는 모두 참(또는 존재)이다.
또한, "a" 또는 "an"의 사용은 여기에 설명된 요소 및 구성요소를 설명하는 데 사용된다. 이것은 단지 편의를 위해 그리고 본 발명의 범위에 대한 일반적인 의미를 제공하기 위해 수행된다. 이 설명은 달리 의미하는 것이 분명하지 않는 한, 하나 또는 적어도 하나를 포함하는 것으로 읽어야 하고 단수는 또한 복수를 포함하거나 그 반대의 경우도 마찬가지이다. 예를 들어, 여기에서 단일 항목이 설명될 때 단일 항목 대신 둘 이상의 항목이 사용될 수 있다. 유사하게, 하나 이상의 항목이 여기에 설명된 경우 단일 항목이 하나 이상의 항목을 대체할 수 있다.
달리 정의되지 않는 한, 여기에서 사용된 모든 기술 및 과학 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 재료, 방법 및 예는 예시일 뿐이며 제한하려는 의도가 아니다. 특정 재료 및 가공 행위에 관한 특정 세부 사항이 설명되지 않는 한, 그러한 세부 사항에는 참고서 및 제조 기술 내의 기타 출처에서 찾을 수 있는 기존의 접근 방식이 포함될 수 있다.
다음은 연마 용품, 보다 구체적으로 하나 이상의 연마체, 특히 상이한 연마 특성의 연마체를 포함하는 연마 용품에 관한 것이다. 연마체는 결합 재료의 3차원 부피 내에 함유된 연마 입자를 갖는 결합된 연마체의 형태일 수 있다. 연마 용품은 공작물을 연삭하는 데 적합할 수 있으며, 특히 경질 재료, 보다 구체적으로 사파이어 또는 탄화규소 웨이퍼와 같은 경질 단결정 재료의 연삭에 적합할 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조함으로써 당업자에게 더 잘 이해될 수 있고 그 수많은 특징 및 이점이 명백해질 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 연마 용품의 일부의 예시를 포함한다.
도 2는 실시예에 따른 연마 용품의 일부의 예시를 포함한다.
도 2는 실시예에 따른 연마 용품의 일부의 예시를 포함한다.
본 명세서의 실시예들의 연마 용품은 특정 재료 제거 작업에 사용될 수 있다. 예를 들어, 연마 용품은 공정이 하나 이상의 웨이퍼에 대해 연마 용품을 이동시킴으로써 동시에 하나 이상의 웨이퍼로부터 재료를 제거하는 것을 포함하는 재료 제거 작업에 이용될 수 있다. 특정 예에서, 하나 이상의 웨이퍼에 대해 연마 용품을 이동시키는 공정은 정지 위치에 유지될 수 있는 하나 이상의 웨이퍼에 대해 연마 용품을 회전시키는 것을 포함할 수 있다. 다른 경우에, 하나 이상의 웨이퍼에 대해 연마 용품을 이동시키는 공정은 고정 위치에 유지될 수 있는 연마 용품에 대해 복수의 웨이퍼를 회전시키는 것을 포함할 수 있다. 이러한 공정에서 연마 용품 사이의 상대 이동은 서로에 대한 연마 용품 및/또는 하나 이상의 웨이퍼의 이동을 포함할 수 있음을 이해할 것이다.
일 실시예에서, 연마 용품(100)은 기재(101)의 주 평면(102)에 결합된 제 1 연마체(103) 및 제 2 연마체(104)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 연마 용품(100)은 복수의 제 1 연마체(103) 및 복수의 제 2 연마체(104)를 포함하는 복수의 연마체를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제 1 연마체 및 제 2 연마체는 상이한 적어도 하나의 연마 특성을 가질 수 있으며, 여기서 연마 특성은 결합 조성, 결합 함량, 다공성 함량, 기공 크기 분포, 평균 기공 크기, 평균 연마 입자 크기, 연마 입자 조성, 또는 이들의 임의의 조합의 그룹에서 선택된다. 제 1 연마체 및 제 2 연마체에 대한 특정 특성의 선택은 연마 용품의 개선된 성능으로 이어질 수 있다고 믿어진다.
일 실시예에서, 제 1 연마체는 결합 재료에 연마 입자를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제 1 연마체는 연마 용품의 개선된 성능 및/또는 제조를 촉진할 수 있는 특정 유형의 연마 입자를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제 1 연마체는 산화물, 탄화물, 질화물, 붕화물, 다이아몬드를 포함하는 연마 입자를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제 1 연마체는 초정밀 연마 입자를 포함하는 연마 입자를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제 1 연마체는 다이아몬드를 포함하는 연마 입자를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제 1 연마체는 연마 용품의 개선된 성능 및/또는 제조를 촉진할 수 있는 연마 입자의 특정 함량을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제 1 연마체는 제 1 연마체의 총 부피에 대해 적어도 10 vol%, 또는 적어도 12 vol% 또는 적어도 14 vol% 또는 적어도 16 vol% 또는 적어도 18 vol% 또는 적어도 20vol%의 연마 입자의 제 1 함량을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제 1 연마체는 제 1 연마체의 총 부피에 대해 30 vol% 이하 또는 제 1 연마체의 총 부피에 대해 28% 이하 또는 26 vol% 이하 또는 24 vol% 이하 또는 22 vol% 이하의 연마 입자의 제 1 함량을 포함할 수 있다.
제 1 연마체의 제 1 함량은 예를 들어, 12 vol% 이상 24 vol% 이하 또는 18 vol% 이상 22 vol% 이하를 포함하나 이에 제한되지는 않는 위에서 언급된 최소값과 최대값 중 임의의 값 사이일 수 있음이 이해될 것이다.
일 실시예에서, 제 1 연마체는 연마 용품의 개선된 성능 및/또는 제조를 촉진할 수 있는 특정 다공성을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제 1 연마체는 제 1 연마체의 총 부피에 대해 적어도 50 vol% 또는 적어도 52 vol% 또는 적어도 54 vol% 또는 적어도 56 vol% 또는 적어도 58 vol%의 다공성을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제 1 연마체는 총 부피에 대해 70 vol% 이하 68 vol% 이하 또는 66 vol% 이하 또는 64 vol% 이하 또는 62 vol% 이하의 다공성을 포함할 수 있다. 제 1 연마체의 다공성은 예를 들어 50vol% 이상 및 66vol% 이하 또는 52vol% 이상 및 70 vol% 이하을 포함하지만 이에 제한되지 않는 상기 언급된 최소값과 최대값 중 임의의 값 사이일 수 있음이 이해될 것이다.
일 실시예에서, 제 1 연마체는 연마 용품의 개선된 성능 및/또는 제조를 용이하게 할 수 있는 특정 결합 재료를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제 1 연마체는 유리질 결합 재료, 금속 결합 재료, 또는 수지 결합 재료를 포함하는 결합 재료를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제 1 연마체는 유리질 결합 재료를 포함하는 결합 재료를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제 1 연마체는 유리질 결합 재료로 구성된 결합 재료를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제 1 연마체는 연마 용품의 개선된 성능 및/또는 제조를 촉진할 수 있는 특정 함량의 결합 재료를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제 1 연마체는 제 1 연마체의 총 부피에 대해 적어도 5 vol% 또는 적어도 6 vol% 또는 적어도 8 vol%, 또는 제 1 연마체의 총 부피에 대해 적어도 10 vol%의 결합 재료의 제 1 함량을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제 1 연마체는 제 1 연마체의 총 부피에 대해 20 vol% 이하 또는 18 vol% 이하 또는 16 vol% 이하 또는 14 vol% 이하의 결합 재료의 제 1 함량을 포함할 수 있다. 결합 재료의 제 1 함량은 예를 들어 5 vol% 이상 및 20 vol%이하 또는 6 vol% 이상 및 18 vol% 이하를 포함하지만 이에 제한되지 않는 상기 언급된 최소값과 최대값 중 임의의 값 사이에 있을 수 있음이 이해될 것이다.
일 실시예에서, 제 1 연마체는 충전제를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제 1 연마체는 연마 용품의 개선된 성능 및/또는 제조를 촉진할 수 있는 특정 유형의 충전제를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제 1 연마체는 미립자, 섬유, 무기 재료, 유기 재료 또는 이들의 조합을 포함하는 충전제를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제 1 연마체는 내마모성 입자를 포함하는 충전제를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제 1 연마체는 텅스텐, 철, 티타늄, 다이아몬드, 탄화물, 질화물, 붕화물, 산화물, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 충전제를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제 1 연마체는 알루미나 구체를 포함하는 충전제를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제 1 연마체는 연마 용품의 개선된 성능 및/또는 제조를 촉진할 수 있는 특정 함량의 충전제를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제 1 연마체는 0.5 vol% 이상 또는 1 vol% 이상 또는 2 vol% 이상 또는 4 vol% 이상 또는 6 vol% 이상의 충전제의 제 1 함량을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제 1 연마체는 20 vol% 이하 또는 18 vol% 이하 또는 16 vol% 이하 또는 14 vol% 이하 또는 12 vol% 이하의 충전제의 제 1 함량을 포함할 수 있다. 충전제의 제 1 함량은 예를 들어 1 vol% 이상 및 20 vol% 이하 또는 6 vol% 이상 및 18 vol% 이하을 포함하지만 이에 제한되지 않는 상기 언급된 최소값 및 최대값 중 임의의 값 사이일 수 있음이 이해될 것이다.
일 실시예에서, 제 2 연마체는 결합 재료에 연마 입자를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제 2 연마체는 연마 용품의 개선된 성능 및/또는 제조를 촉진할 수 있는 특정 유형의 연마 입자를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제 2 연마체는 산화물, 탄화물, 질화물, 붕화물, 다이아몬드를 포함하는 연마 입자를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제 2 연마체는 초정밀 연마 입자를 포함하는 연마 입자를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제 2 연마체는 다이아몬드를 포함하는 연마 입자를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제 2 연마체는 연마 용품의 개선된 성능 및/또는 제조를 촉진할 수 있는 연마 입자의 특정 함량을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제 2 연마체는 제 2 연마체의 총 부피에 대해 적어도 0.5 vol% 또는 제 2 연마체의 총 부피에 대해 적어도 1 vol%의 연마 입자의 제 2 함량을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제 2 연마체는 제 2 연마체의 총 부피에 대해 8 vol% 이하 또는 제 2 연마체의 총 부피에 대해 7 vol% 이하 또는 6 vol% 이하 또는 5 vol% 이하 또는 4 vol% 이하 3 vol%이하의 연마제의 제 2 함량을 포함할 수 있다. 연마 입자의 제 2 함량은 예를 들어 0.5 vol% 이상 및 7 vol% 이하 또는 1 vol% 이상 및 6 vol% 이하을 포함하지만 이에 제한되지 않는 상기 언급된 최소값과 최대값 중 임의의 값 사이에 있을 수 있음이 이해될 것이다. .
일 실시예에서, 제 2 연마체는 연마 용품의 개선된 성능 및/또는 제조를 촉진할 수 있는 특정 다공성을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제 2 연마체는 제 2 연마체의 총 부피에 대해 45 vol% 또는 제 2 연마체의 총 부피에 대해 적어도 50% 또는 적어도 55 vol% 또는 적어도 60 vol% 또는 적어도 63 vol% 또는 적어도 66 vol%의 다공성을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제 2 연마체는 제 2 연마체의 총 부피에 대해 80 vol% 이하 또는 78 vol% 이하 또는 75 vol% 이하 또는 72 vol% 이하 또는 70 vol% 이하의 다공성을 포함할 수 있다. 제 2 연마체의 다공성은 예를 들어 50 vol% 이상 및 78 vol% 이하 또는 55 vol% 이상 및 70 vol% 이하를 포함하지만 이에 제한되지 않는 상기 언급된 최소값과 최대값 중 임의의 값 사이일 수 있음이 이해될 것이다.
일 실시예에서, 제 2 연마체는 연마 용품의 개선된 성능 및/또는 제조를 촉진할 수 있는 특정 함량의 결합 재료를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제 2 연마체는 제 2 연마체의 총 부피에 대해 적어도 20 vol%, 또는 제 2 연마체의 총 부피에 대해 적어도 22 vol% 또는 적어도 25 vol% 또는 적어도 28 vol%의 제 2 함량의 결합재를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제 2 연마체는 제 2 연마체의 총 부피에 대해 45 vol% 이하 또는 제 2 연마체의 총 부피에 대해 40 vol% 이하 또는 38 vol% 이하 또는 36 vol% 이하 또는 32 vol% 이하의 결합 재료의 제 2 함량을 포함할 수 있다. 결합 재료의 제 2 함량은 예를 들어 20 vol% 이상 및 40 vol%이하 또는 22 vol% 이상 및 45 vol% 이하를 포함하지만 이에 제한되지 않는 상기 언급된 최소값과 최대값 중 임의의 값 사이에 있을 수 있음이 이해될 것이다.
일 실시예에서, 제 2 연마체는 충전제를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제 2 연마체는 연마 용품의 개선된 성능 및/또는 제조를 촉진할 수 있는 특정 유형의 충전제를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제 2 연마체는 미립자, 섬유, 무기 재료, 유기 재료 또는 이들의 조합을 포함하는 충전제를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제 2 연마체는 내마모성 입자를 포함하는 충전제를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제 2 연마체는 텅스텐, 철, 티타늄, 다이아몬드, 탄화물, 질화물, 붕화물, 산화물, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 충전제를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제 2 연마체는 알루미나 구체를 포함하는 충전제를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제 2 연마체는 연마 용품의 개선된 성능 및/또는 제조를 촉진할 수 있는 특정 함량의 충전제를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제 2 연마체는 제 2 연마체의 총 부피에 대해 10 vol% 이하 또는 제 2 연마체의 총 부피에 대해 8 vol% 이하 또는 제 2 연마체의 총 부피에 대해 6 vol% 이하 또는 제 2 연마체의 총 부피에 대해 4 vol% 이하 또는 2 vol% 이하의 충전체의 제 2 함량을 포함할 수 있다.. 일 실시예에서, 제 2 연마체에는 충전제가 없을 수 있고, 제 2 연마체에는 충전제가 없을 수 있다. 충전제의 제 2 함량은 예를 들어 1 vol% 이상 및 20 vol% 이하 또는 6 vol% 이상 및 18 vol% 이하를 포함하지만 이에 제한되지 않는 상기 언급된 최소값과 최대값 중 임의의 값 사이일 수 있음이 이해될 것이다. .
일 실시예에서, 제 1 연마체는 연마 용품의 개선된 성능 및/또는 제조를 용이하게 할 수 있는 특정 마모율 지수를 가질 수 있다. 마모율 지수는 30N의 힘으로 탄화규소 종이(320 그릿)에 대해 연마체의 동일한 재료로 만든 퍽(puck)을 5초 동안 회전(150RPM)하고 제거된 재료의 양을 측정하여 결정할 수 있다. 실시예에서, 제 1 연마체는 적어도 0.05cc 또는 적어도 0.06cc 또는 적어도 0.07cc 또는 적어도 0.08cc 또는 적어도 0.09cc 또는 적어도 0.10cc의 마모율 지수를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 제 1 연마체는 1.0cc 이하 또는 0.90cc 이하 또는 0.80cc 이하 또는 0.60cc 이하 또는 0.50cc 이하 또는 0.40cc 이하 또는 0.30cc 이하 또는 0.20cc 이하의 마모율 지수를 가질 수 있다. 제 1 연마체의 마모율 지수는 예를 들어, 적어도 0.1cc 및 0.9cc 이하를 포함하지만 이에 제한되지 않는, 위에서 언급된 임의의 최소값과 최대값 사이에 있을 수 있음을 이해할 것이다.
일 실시예에서, 제 2 연마체는 연마 용품의 개선된 성능 및/또는 제조를 용이하게 할 수 있는 특정 마모율 지수를 가질 수 있다. 실시예에서, 제 2 연마체는 적어도 0.25cc 또는 적어도 0.26cc 또는 적어도 0.27cc 또는 적어도 0.28cc 또는 적어도 0.29cc 또는 적어도 0.30cc의 마모율 지수를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 제 2 연마체는 1.0cc 이하 또는 0.90cc 이하 또는 0.80cc 이하 또는 0.60cc 이하 또는 0.50cc 이하의 마모율 지수를 가질 수 있다. 제 2 연마체의 마모율 지수는 예를 들어 적어도 0.25cc 및 0.9cc 이하를 포함하지만 이에 제한되지 않는 상기 언급된 최소값과 최대값 중 임의의 값 사이에 있을 수 있음이 이해될 것이다.
된 성능 및/또는 제조를 촉진할 수 있는 제 1 연마체와 제 2 연마체 사이의 특정 마모율 차이를 가질 수 있다. 일 실시예에서 , 마모율 차이는 적어도 0.08cc 또는 적어도 0.10cc 또는 적어도 0.15cc 또는 적어도 0.18cc 또는 적어도 0.20cc일 수 있다. 일 실시예에서, 마모율 차이는 적어도 5% 또는 적어도 10% 또는 적어도 15%일 수 있다. 실시예에서, 마모율 차이는 1.0cc 이하 또는 0.90cc 이하 또는 0.80cc 이하 또는 0.60cc 이하 또는 0.50cc 이하 또는 0.40cc 이하일 수 있다. 일 실시예에서, 마모율 차이는 더 낮은 마모율의 200%보다 크지 않을 수 있다. 마모율 차이는 예를 들어, 적어도 0.08cc 이상 및 더 낮은 마모율의 200% 이하를 포함하지만 이에 제한되지 않는, 위에서 언급된 최소값과 최대값 중 임의의 값 사이에 있을 수 있다는 것이 이해될 것이다.
일 실시예에서, 연마 용품은 연마 용품의 개선된 성능 및/또는 제조를 촉진할 수 있는 제 1 연마체와 제 2 연마체 사이의 특정 마모율 차이를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 마모율 차이는 적어도 0.08cc 또는 적어도 0.10cc 또는 적어도 0.15cc 또는 적어도 0.18cc 또는 적어도 0.20cc일 수 있다. 일 실시예에서, 마모율 차이는 적어도 5% 또는 적어도 10% 또는 적어도 15%일 수 있다. 실시예에서, 마모율 차이는 1.0cc 이하 또는 0.90cc 이하 또는 0.80cc 이하 또는 0.60cc 이하 또는 0.50cc 이하 또는 0.40cc 이하일 수 있다. 일 실시예에서, 마모율 차이는 더 낮은 마모율의 200%보다 크지 않을 수 있다. 마모율 차이는 예를 들어, 적어도 0.08cc 이상 및 더 낮은 마모율의 200% 이하를 포함하지만 이에 제한되지 않는, 위에서 언급된 최소값과 최대값 중 임의의 값 사이에 있을 수 있다는 것이 이해될 것이다.
일 실시예에서, 연마 용품은 연마 용품의 개선된 성능 및/또는 제조를 촉진할 수 있는 최대 하중에서 특정 평균 압축 응력을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 최대 하중에서의 평균 압축 응력은 적어도 50 MPa 또는 적어도 60 MPa 또는 적어도 70 MPa 또는 적어도 80 MPa 또는 적어도 90 MPa 또는 적어도 100 MPa 또는 적어도 110 MPa 또는 적어도 120 MPa 또는 적어도 130 MPa 또는 적어도 140 MPa 또는 적어도 150MPa일 수 있다. 일 실시예에서, 최대 하중에서의 평균 압축 응력은 450 MPa 이하 또는 400 MPa 이하 또는 380 MPa 이하 또는 350 MPa 이상 또는 320 MPa 이하 또는 300 MPa 이하 또는 280 MPa 이하 또는 250 MPa 이하 또는 220 MPa 이하 또는 200 MPa 이하일 수 있다. 최대 하중 에서의 평균 압축 응력은 예를 들어, 적어도 50 MPA 및 200 MPa 이하를 포함하지만 이에 제한되지 않는 상기 언급된 최소값과 최대값 중 임의의 값 사이일 수 있다는 것이 이해될 것이다.
제 1 연마체 및 제 2 연마체는 도 1 및 도 2 중 어느 하나에 제공된 바와 같이 서로에 대해 방사상으로 교번하는 배열로 배열될 수 있다. 연마체의 다른 배열이 이용될 수 있음을 이해할 것이다. 예를 들어, 제 1 본체와 제 2 본체를 교대로 그룹화하는 것이 적합할 수 있다. 제 1 그룹은 복수의 제 1 연마체를 포함하고, 제 2 그룹은 복수의 제 2 연마체를 포함하고, 그룹은 서로에 대해 교대로 존재하도록 한다. 그룹에는 여러 연마체가 포함될 수 있다. 제 1 연마체의 그룹은 제 2 연마체의 그룹과 동일하거나 상이한 수의 연마체를 가질 수 있다. 그룹 내의 연마체는 그 사이에 다른 유형의 다른 개재 연마체 없이 서로 바로 인접할 수 있다. 연마체는 무작위로 배열될 수 있다. 몸체는 무작위로 또는 비무작위로 방향이 지정될 수 있다. 비무작위 배향의 비제한적인 예는 도 2의 부채꼴 배향 및 도 1의 원주 배향을 포함한다.
일 실시예에서, 복수의 제 1 연마체는 제 1 표면적(SA1)을 제공할 수 있고, 복수의 제 2 연마재는 제 2 연마재 표면적(SA2)을 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 연마 용품은 연마 용품의 개선된 성능 및/또는 제조를 제공하는 특정 비율의 SA1/SA2를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, SA1/SA2는 적어도 0.1, 또는 적어도 0.2, 또는 적어도 0.3, 또는 적어도 0.4, 또는 적어도 0.5일 수 있다. 일 실시예에서, SA1/SA2는 10 이하, 또는 9 이하, 또는 8 이하, 또는 7 이하, 또는 6 이하, 또는 5 이하일 수 있다. /SA2는 예를 들어 0.1 이상 10 이하, 0.3 이상 7 이하, 또는 0.5 이상 8 이하를 포함하지만 이에 제한되지 않는 상기 언급된 최소값과 최대값 중 임의의 값 사이에 있을 수 있다..
많은 상이한 양태 및 실시예가 가능하다. 이러한 측면 및 실시예 중 일부가 여기에 설명되어 있다. 본 명세서를 읽은 후, 숙련된 기술자는 그러한 양태 및 실시예가 단지 예시적이며 본 발명의 범위를 제한하지 않는다는 것을 이해할 것이다. 실시예는 아래에 열거된 실시예 중 임의의 하나 이상에 따를 수 있다.
실시예
실시예 1. 기재에 커플링된 제 1 연마체를 포함하는 연마 용품에 있어서, 제 1 연마체는: 제 1 연마체의 총 부피에 대해 10 vol% 이상 30 vol% 이하의 연마 입자의 제 1 함량을 포함한다. 연마체; 제 1 연마체의 총 부피에 대해 50 vol% 이상 70 vol% 이하의 다공성의 제 1 함량; 유리질 재료를 포함하는 제 1 연마체의 총 부피에 대해 5 vol% 이상 20 vol% 이하인 결합 재료의 제 1 함량; 및 상기 기재에 결합된 제 2 연마체를 포함하고, 상기 제 2 연마체는: 금속을 포함하는 결합 재료; 및 제 1 연마체의 연마 입자의 제 1 함량과 상이한 제 2 연마체 내의 연마 입자의 제 2 함량; 제 1 연마체의 제 1 다공성 함량과 상이한 제 2 연마체의 제 2 다공성 함량; 또는 제 1 연마체의 결합 재료의 제 1 함량과 상이한 제 2 연마체의 결합 재료의 제 2 함량을 포함한다.
실시예 2. 연마 용품에 있어서, 기재에 결합되고, 연마제를 포함하는 연마 입자 및 유리질 재료를 포함하는 결합 재료를 포함하는 제 1 연마체; 기재에 결합되고, 연마제를 포함하는 연마 입자 및 적어도 하나의 비-유리질 상 물질을 포함하는 결합 재료을 포함하는 제 2 연마체; 및 적어도 0.08cc의 제 1 연마체와 제 2 연마체 사이의 마모율 차이를 포함한다.
실시예 3. 제 1 표면을 포함하는 기재; 제 1 표면에 부착된 복수의 연마체로서, 복수의 연마체는: 제 1 연마체; 및 제 2 연마체를 포함하고, 여기서 제 1 연마체 및 제 2 연마체는 상이한 적어도 하나의 연마 특성을 갖고, 연마 특성은 결합 조성, 결합 함량, 다공성 함량, 기공 크기 분포, 평균 기공의 군으로부터 선택된다. 크기, 평균 연마 입자 크기, 연마 입자 조성, 또는 이들의 임의의 조합의 그룹에서 선택되고; 및 복수의 연마체는 제 1 연마체와 제 2 연마체의 교대 배열을 포함한다.
실시예 4. 제 1 표면을 포함하는 기재; 제 1 표면에 부착된 복수의 연마체로서, 복수의 연마체는: 제 1 연마체; 및 제 2 연마체를 포함하고, 여기서 제 1 연마체 및 제 2 연마체는 상이한 적어도 하나의 연마 특성을 갖고, 연마 특성은 결합 조성, 결합 함량, 다공성 함량, 기공 크기 분포, 평균 기공의 군으로부터 선택된다. 크기, 평균 연마 입자 크기, 연마 입자 조성, 또는 이들의 임의의 조합에서 선택되고; 제 1 연마체 및 제 2 연마체는: 적어도 0.08cc의 제 1 연마체와 제 2 연마체 사이의 마모율 차이; 및 최소 50 MPa의 최대 하중에서 평균 압축 응력 중 적어도 하나를 가진다.
실시예 5. 선행 실시예들 중 어느 하나의 연마 용품에 있어서, 제 1 연마체는: 제 1 연마체의 총 부피에 대해 12 vol% 이상 및 28 vol% 이하의 연마 입자의 제 1 함량; 제 1 연마체의 총 부피에 대해 52 vol% 이상 및 68 vol% 이하의 다공성의 제 1 함량; 및 제 1 연마체의 총 부피에 대해 적어도 6 vol% 및 18 vol% 이하의 결합 재료의 제 1 함량을 포함하며, 결합 재료는 유리질 재료를 포함한다.
실시예 6. 선행 실시예들 중 어느 하나의 연마 용품에 있어서, 제 1 연마체는: 제 1 연마체의 총 부피에 대해 적어도 10 vol% 또는 적어도 12 vol% 또는 적어도 14 vol% 또는 16vol% 이상 또는 18vol% 이상 또는 적어도 20vol%의 연마 입자의 제 1 함량을 포함한다.
실시예 7. 선행 실시예들 중 어느 하나의 연마 용품에 있어서, 제 1 연마체는: 제 1 연마체의 총 부피에 대해 30 vol% 이하 또는 제 1 연마체의 총 부피에 대해 28 vol% 이하 또는 26 vol% 이하 또는 24 vol% 이하 또는 22 vol% 이하의 연마 입자의 제 1 함량을 포함한다.
실시예 8. 선행 실시예들 중 임의의 것의 연마 용품에 있어서, 제 1 연마체는 제 1 연마체의 총 부피에 대해 적어도 50 vol% 또는 적어도 52 vol% 또는 적어도 54 vol% 또는 적어도 56 vol% 또는 적어도 58 vol%의 제 1 다공성 함량을 포함한다.
실시예 9. 선행 실시예들 중 어느 하나에 있어서, 제 1 연마체가 제 1 연마체의 총 부피에 대해 70 vol% 이하, 68 vol% 이하 또는 66 vol% 이하 또는 64 vol% 이하 또는 62 vol% 이하의 제 1 다공성 함량을 포함한다.
실시예 10. 선행 실시예들 중 어느 하나의 연마 용품에서, 제 1 연마체는 제 1 연마체의 총 부피에 대해 적어도 5 vol% 또는 적어도 6 vol% 또는 적어도 8 vol% 또는 제 1 연마체의 총 부피에 대해 적어도 10 vol%의 접합 재료의 제 1 함량을 포함한다.
실시예 11. 선행 실시예들 중 어느 하나의 연마 용품에 있어서, 제 1 연마체는 제 1 연마체의 총 부피에 대해 20 vol% 이하 또는 18 vol% 이하 또는 16 vol% 이하 또는 14 vol% 이하의 결합 재료의 제 1 함량을 포함한다.
실시예 12. 선행 실시예들 중 어느 하나의 연마 용품에 있어서, 제 1 연마체는 적어도 0.5 vol% 또는 적어도 1 vol% 또는 적어도 2 vol% 또는 적어도 4 vol%의 충전제의 제 1 함량을 포함하거나, 적어도 6 vol%.
실시예 13. 선행 실시예 중 어느 하나의 연마 용품에 있어서, 제 1 연마체가 20 vol% 이하 또는 18 vol% 이하 또는 16 vol% 이하 또는 14 vol% 이하 또는 12 vol% 이하의 충전제의 제 1 함량을 포함한다.
실시예 14. 선행 실시예 중 어느 하나의 연마 용품에 있어서, 제 1 연마체가 미립자, 섬유, 무기 재료, 유기 재료 또는 이들의 조합을 포함하는 충전제를 포함한다.
실시예 15. 선행 실시예들 중 어느 하나의 연마 용품에 있어서, 제 1 연마체가 내마모성 입자를 포함하는 충전제를 포함한다.
실시예 16. 선행 실시예들 중 어느 하나의 연마 용품에 있어서, 제 1 연마체가 텅스텐, 철, 티타늄, 다이아몬드, 탄화물, 질화물, 붕화물, 산화물, 또는 임의의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 충전제를 포함한다.
실시예 17. 선행 실시예 중 어느 하나의 연마 용품에 있어서, 제 1 연마체가 알루미나 구를 포함하는 충전제를 포함한다.
실시예 18. 선행 실시예들 중 어느 하나의 연마 용품에 있어서, 제 2 연마체는: 제 2 연마체의 총 부피에 대해 0.5 vol% 이상 및 8 vol% 이하의 연마 입자의 제 2 함량; 제 2 연마체의 총 부피에 대해 45 vol% 이상 및 80 vol% 이하의 제 2 다공성 함량; 및 제 2 연마체의 총 부피에 대해 20 vol% 이상 및 45 vol% 이하의 결합 재료의 제 2 함량을 포함한다.
실시예 19. 선행 실시예들 중 어느 하나의 연마 용품에 있어서, 제 2 연마체는 제 2 연마체의 총 부피에 대해 적어도 0.5 vol% 또는 총 부피에 대해 적어도 1 vol%의 연마 입자의 제 2 함량을 포함한다.
실시예 20. 선행 실시예들 중 어느 하나의 연마 용품에 있어서, 제 2 연마체는 제 2 연마체의 총 부피에 대해 8 vol% 이하 또는 7 vol% 이하 또는 6 vol% 이하 또는 5 vol% 이하 또는 5 vol% 이하의 연마 입자의 제 2 함량을 포함하거나 제 2 연마체의 총 부피에 대해 4 vol% 초과 또는 3 vol% 이하를 포함한다.
실시예 21. 선행 실시예들 중 어느 하나에 있어서, 제 2 연마체는 제 2 연마체의 총 부피에 대해 적어도 45 vol% 또는 적어도 50% 또는 적어도 55 vol% 또는 제 2 연마체의 총 부피에 대해 적어도 60 vol% 또는 적어도 63 vol% 또는 적어도 66 vol%의 제 2 다공성 함량을 포함한다.
실시예 22. 선행 실시예들 중 어느 하나의 연마 용품에서, 제 2 연마체는 제 2 연마체의 총 부피에 대해 80 vol% 이하 또는 78 vol% 이하 또는 75 vol% 이상 또는 72 vol% 이하 또는 70 vol% 이하의 제 2 다공성 함량을 포함한다.
실시예 23. 선행 실시예들 중 어느 하나의 연마 용품에 있어서, 제 2 연마체는 제 2 연마체의 총 부피에 대해 적어도 20 vol% 또는 적어도 22 vol% 또는 적어도 25 vol% 또는 적어도 28 vol%의 결합 재료의 제 2 함량을 포함한다.
실시예 24. 선행 실시예들 중 어느 하나의 연마 용품에 있어서, 제 2 연마체는 제 2 연마체의 총 부피에 대해 45 vol% 이하 또는 40 vol% 이하 또는 제 2 연마체의 총 부피에 대해 38 vol% 이상 또는 36 vol% 이하 또는 32 vol% 이하의 결합 재료의 제 2 함량을 포함한다.
실시예 25. 선행 실시예들 중 어느 하나의 연마 용품에 있어서, 제 2 연마체는 제 2 연마체의 총 부피에 대해 10 vol% 이하 또는 제 2 연마체의 총 부피에 대해 8 vol% 이하 또는 제 2 연마체의 총 부피에 대해 6 vol% 이하 또는 제 2 연마체의 총 부피에 대해 4 vol% 이하 또는 2 vol% 이하의 제 2 충전제 함량을 포함한다.
실시예 26. 선행 실시예들 중 어느 하나의 연마 용품에 있어서, 제 2 연마체에 충전제가 없다.
실시예 27. 선행 실시예 중 어느 하나의 연마 용품에 있어서, 제 2 연마체가 미립자, 섬유, 무기 재료, 유기 재료 또는 이들의 조합을 포함하는 충전제를 포함한다.
실시예 28. 선행 실시예들 중 어느 하나의 연마 용품에 있어서, 제 2 연마체가 내마모성 입자를 포함하는 충전제를 포함한다.
실시예 29. 선행하는 실시예들 중 어느 하나의 연마 용품에 있어서, 제 2 연마체가 텅스텐, 철, 티타늄, 다이아몬드, 탄화물, 질화물, 붕화물, 산화물, 또는 임의의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 충전제를 포함한다.
실시예 30. 선행 실시예 중 어느 하나의 연마 용품에 있어서, 두 번째 제 1 연마체가 알루미나 구를 포함하는 충전제를 포함한다.
실시예 31. 선행 실시예 중 어느 하나의 연마 용품에 있어서, 연마 용품이 0.08cc 이상 1.0cc 이하의 제 1 연마체와 제 2 연마체 사이의 마모율 차이; 및 50 MPa 이상 500 MPa 이하의 최대 하중에서의 평균 압축 응력을 포함한다.
실시예 32. 선행 실시예들 중 어느 하나의 연마 용품에 있어서, 제 1 연마체의 결합 재료가 유리질 결합 재료, 금속 결합 재료, 또는 수지 결합 재료를 포함한다.
실시예 33. 선행 실시예들 중 어느 하나의 연마 용품에 있어서, 제 1 연마체의 결합 재료는 유리질 결합 재료를 포함한다.
실시예 34. 선행 실시예들 중 어느 하나의 연마 용품에 있어서, 제 1 연마체의 결합 재료가 금속 결합 재료를 포함한다.
실시예 35. 선행 실시예들 중 어느 하나의 연마 용품에 있어서, 제 1 연마체의 결합 재료는 수지 결합 재료를 포함한다.
실시예 36. 선행 실시예들 중 어느 하나의 연마 용품에 있어서, 제 1 연마체의 결합 재료가 유리질 결합 재료로 이루어진다.
실시예 37. 실시예 37 중 어느 하나의 연마 용품에 있어서, 제 1 연마체는 적어도 0.05cc 또는 적어도 0.06cc 또는 적어도 0.07cc 또는 적어도 0.08cc 또는 적어도 0.09cc 또는 적어도 0.10cc의 마모율 지수를 포함한다.
실시예 38. 선행하는 실시예들 중 어느 하나의 연마 용품에 있어서, 제 1 연마체가 1.0 cc 이하 또는 0.90 cc 이하 또는 0.80 cc 이하 또는 0.60 cc 이하 또는 0.50cc 이상 또는 0.40cc 이하 또는 0.30cc 이하 또는 0.20cc 이하의 마모율 지수를 포함한다.
실시예 39. 선행 실시예들 중 어느 하나의 연마 용품에 있어서, 제 2 연마체의 결합 재료가 유리질 결합 재료, 금속 결합 재료, 또는 수지 결합 재료를 포함한다.
실시예 40. 선행 실시예들 중 어느 하나의 연마 용품에 있어서, 제 2 연마체의 결합 재료가 유리질 결합 재료를 포함한다.
실시예 41. 선행 실시예들 중 어느 하나의 연마 용에 있어서, 제 2 연마체의 결합 재료가 비유리질 결합 재료를 포함한다.
실시예 42. 선행 실시예들 중 어느 하나의 연마 용품에 있어서, 제 2 연마체의 결합 재료가 금속 결합 재료를 포함한다.
실시예 43. 선행 실시예들 중 어느 하나의 연마 용품에 있어서, 제 2 연마체의 결합 재료가 수지 결합 재료를 포함한다.
실시예 44. 선행 실시예들 중 어느 하나의 연마 용품에 있어서, 제 2 연마체의 결합 재료는 금속 결합 재료로 구성된다.
실시예 45. 선행 실시예들 중 어느 하나의 연마 용품에 있어서, 여기서 제 2 연마체는 적어도 0.25cc 또는 적어도 0.26cc 또는 적어도 0.27cc 또는 적어도 0.28cc 또는 적어도 0.29cc 또는 적어도 0.30cc의 마모율 지수를 포함한다.
실시예 46. 선행 실시예들 중 어느 하나의 연마 용품에 있어서, 제 2 연마체가 1.0cc 이하 또는 0.90cc 이하 또는 0.80cc 이하 또는 0.60cc 이하 또는 0.50c 이하의 마모율 지수를 포함한다.
실시예 47. 선행 실시예들 중 어느 하나의 연마 용품에 있어서, 제 1 연마체와 제 2 연마체 사이의 마모율 차이가 더 낮은 마모율의 200% 이하이다.
실시예 48. 선행 실시예들 중 어느 하나의 연마 용품에 있어서, 제 1 연마체와 제 2 연마체 사이의 마모율 차이가 적어도 5% 또는 적어도 10% 또는 적어도 15%이다.
실시예 49. 선행 실시예들 중 어느 하나의 연마 용품에 있어서, 제 1 연마체와 제 2 연마체 사이의 마모율 차이는 적어도 0.08cc 또는 적어도 0.10cc 또는 적어도 0.15cc 또는 적어도 0.18cc 또는 적어도 0.20cc이다.
실시예 50. 선행 실시예들 중 어느 하나의 연마 용품에 있어서, 제 1 연마체와 제 2 연마체 사이의 마모율 차이는 1.0cc 이하 또는 0.90cc 이하 또는 0.80cc 이하 또는 0.60cc 또는 0.50cc 이하 또는 0.40cc이하이다.
실시예 51. 실시예 51 중 어느 하나의 연마 용품에 있어서, 제 1 연마체는 최대 하중에서 적어도 50 MPa 또는 적어도 60 MPa 또는 적어도 70 MPa 또는 적어도 80 MPa a 또는 적어도 90 ㎫ 또는 적어도 100 ㎫ 또는 적어도 110 ㎫ 또는 적어도 120 ㎫ 또는 적어도 130 ㎫ 또는 적어도 140 ㎫ 또는 적어도 150 ㎫.
실시예 52. 실시예 52 중 어느 한 실시예에 있어서, 제 1 연마체는 적어도 50 MPa 또는 적어도 60 MPa 또는 적어도 70 MPa 또는 적어도 80 MPa 또는 적어도 90 MPa 또는 적어도 100 MPa 또는 적어도 110 MPa 또는 적어도 120 MPa 또는 적어도 130 MPa 또는 적어도 140 MPa 또는 적어도 150 MPa의 최대 하중에서 평균 압축 응력을 포함한다.
실시예 53. 선행 실시예들 중 어느 하나의 연마 용품에 있어서, 기재의 주 평면에 부착된 복수의 연마체를 추가로 포함하고, 복수의 연마체는 복수의 제 1 연마체 및 복수의 제 2 연마체를 포함하며, 제 1 및 제 2 연마체는 서로에 대해 방사상 교대 방식으로 배열된다.
실시예 54. 선행 실시예들 중 어느 하나의 연마 용품에 있어서, 기재의 주 평면에 부착된 복수의 연마체를 추가로 포함하고, 여기서 복수의 연마체는 복수의 제 1 연마체 및 복수의 제 2 연마체를 포함하며, 복수의 제 1 연마체는 제 1 연마 표면적 SA1을 제공하고 복수의 제 2 연마재는 제 2 연마 표면적 SA2를 제공하고, 제 1 연마 표면적 대 제 2 연마 표면적, SA1/SA2는 적어도 0.1, 또는 적어도 0.2, 또는 적어도 0.3, 또는 적어도 0.4, 또는 적어도 0.5이다.
실시예 55. 선행 실시예들 중 어느 하나의 연마 용품에 있어서, 기재의 주 평면에 부착된 복수의 연마체를 추가로 포함하고, 복수의 연마체는 복수의 제 1 연마체 및 복수의 제 2 연마체를 포함하며, 복수의 제 1 연마체는 제 1 연마 표면적 SA1을 제공하고 복수의 제 2 연마재는 제 2 연마 표면적 SA2를 제공하고, 제 1 연마 표면적 대 제 2 연마 표면적, SA1/SA2는 10, 또는 9 이하, 또는 8 이하, 또는 7 이하, 또는 6 이하, 또는 5 이하이다.
실시예 56. 선행 실시예들 중 어느 하나의 연마 용품에 있어서, 복수의 연마체가 제 1 연마체 및 제 2 연마체의 무작위 배열을 포함한다.
실시예 57. 선행 실시예들 중 어느 하나의 연마 용품에 있어서, 복수의 연마체는 제 1 연마체 및 제 2 연마체의 비-랜덤 배열을 포함한다.
실시예 58. 선행 실시예들 중 어느 하나의 연마 용품에 있어서, 복수의 연마체가 제 1 연마체와 제 2 연마체의 교대 배열을 포함한다.
실시예 59. 선행 실시예 중 어느 하나의 연마 용품에 있어서, 제 1 연마체의 연마 입자가 산화물, 탄화물, 질화물, 붕화물, 다이아몬드를 포함한다.
실시예 60. 선행 실시예들 중 어느 하나의 연마 용품에 있어서, 제 1 연마체의 연마 입자는 초정밀연마 입자를 포함한다.
실시예 61. 선행 실시예들 중 어느 하나의 연마 용품에 있어서, 제 1 연마체의 연마 입자가 다이아몬드를 포함한다.
실시예 62. 선행 실시예 중 어느 하나의 연마 용품에 있어서, 제 2 연마체의 연마 입자가 산화물, 탄화물, 질화물, 붕화물, 다이아몬드를 포함한다.
실시예 63. 선행 실시예 중 어느 하나의 연마 용품에 있어서, 제 2 연마체의 연마 입자가 초정밀연마 입자를 포함한다.
실시예 64. 선행 실시예 중 어느 하나의 연마 용품에 있어서, 제 2 연마체의 연마 입자가 다이아몬드를 포함한다.
예시
연마 용품은 아래에 설명된 재료와 공정을 사용하여 Type 2A2TS 휠의 형태로 준비되었다.
다수의 금속 결합 연마체는 분말 금속 합금을 비요오드화 염(매사추세츠주 우스터 소재의 Shaw's, Inc.로부터 입수)과 65:35 금속 합금:염의 중량비로 혼합함으로써 형성되었다. 염은 약 74 내지 약 210 마이크론 범위(즉, 200 U.S. 메시보다 더 거칠고 70 U.S. 메시보다 더 미세한)의 입자 크기 분포를 가졌다.
분말 금속 합금은 약 40-45 중량% 구리 분말(Dendritic FS 등급, 입자 크기 -325 메쉬, Sintertech International Marketing Corp., Ghent, N.Y.에서 입수), 약 4-10 중량% 인/구리 분말(등급 1501, 입자 크기 -325 메쉬, New Jersey Zinc Company, Palmerton, PA로부터 입수), 및 약 47-53 wt% 중량% 주석 분말(등급 MD115, 입자 크기 -100/+325 메쉬, 최대 0.5%, Alcan Metal Powders, Inc., Elizabeth, N.J.에서 입수)의 혼합이 포함된다.
Warrant ABC SuperAbrasives 마이크론 크기 다이아몬드로 입수가능하고 약 3 내지 약 6 마이크론의 입자 크기 분포를 갖는 대략 1-4 중량 % 다이아몬드 연마제 를 금속 합금/ 염 혼합물에 첨가하였다. 혼합물을 균일하게 혼합될 때까지 혼합하였다.
이어서, 혼합물을 동일한 부분으로 분리하고, 각 부분을 흑연 주형에 넣고 각 본체가 이론 밀도의 95%. 식힌 후 염분을 제거하기 위해 각각의 몸체를 끓는 물에 약 45분간 담갔다. 본체를 탈이온수(DI)로 헹구었다. 이후의 체중 감소 및 에너지 분산 x-선(EDX) 측정은 실질적으로 모든 염분이 세그먼트에서 제거되었음을 확인했다. 각각의 연마체는 대략 64-69 vol%의 다공성을 가졌다.
금속 결합된 연마체 각각은 1-3 부피%의 초정밀연마 입자(즉, 다이아몬드 연마 입자)의 제 1 함량, 66-70 vol%의 다공성의 제 1 함량, 각 연마체의 총 부피에 대해 28-32 부피%의 결합 재료의 제1 함량을 가진다.
각 연마체는 필요한 치수와 공차로 연마되었다. 연마체는 Epo-tek 353NDT Amber 결합 화합물 로 알루미늄 기판의 주요 표면에 부착되었다.
하기 표 1에 제공된 바와 같이 다이아몬드 연마제, 붕규산염 유리 프릿, 알루미나 유리 구형 충전제 입자, 및 결합제의 혼합물을 초기에 생성함으로써 복수의 유리화 결합된 연마체가 형성되었다. 모든 성분의 총 중량 퍼센트는 100%임을 이해할 것이다. 유리 프릿의 조성은 하기 표 2와 같다.
| 재료 | 설명 | 수량(g) |
| 다이아몬드 | 일진 IMPM-EC, 8-12 MICRON | 100-110 |
| 유리 프릿 | 약 2-4 미크론의 밀링된 프릿 | 45-50 |
| 알루미나 구체 | E-Spheres SL75 (환경 ) | 10-14 |
| 결합재 | Carbowax PEG 화합물 20M(Sigma Aldrich에서 구입) | 22-27 |
| 구성 | 양 |
| Al2O3 | 1-2 wt% |
| B2O3 | 11-14 wt% |
| CoO | 1-2 wt% |
| Fe2O3 | 1-2 wt% |
| K2O | 3-6 wt% |
| MnO2 | 4.6 wt% |
| Na2O | 9-11 wt% |
| SiO2 | 60-64 wt% |
프릿은 BaO , CaO , CuO , HfO2 , Li2O , La2O3 , MgO , NiO , SrO , TiO2, YsO3 , ZnO , ZrO2 가 각각 1wt% 이하로 포함 되었다. 프릿 내 성분의 합은 100%였다.
그런 다음 혼합물을 압축하여 약 2500-2700psi의 압력에 해당하는 25톤에서 하나 이상의 연마 미가공체를 형성한다. 그런 다음 본체는 표준 대기에서 약 200-220분 동안 약 680-720°C 사이의 최대 소성 온도에서 소성된다. 각각의 유리 결합 연마체는 18-22 부피%의 초정밀연마 입자(즉, 다이아몬드 연마 입자)의 제1 함량, 적어도 54-58 vol%의 다공성의 제 1 함량 10-14 vol%의 결합 물질의 제 1 함량 및 각 연마체의 총 부피에 대해 6-12 부피%의 충전제의 제1 함량을 가진다.
각각의 유리 결합 연마체는 금속 결합 연마체와 거의 동일한 치수를 가지며 Araldite 2014 & 2014/A 경화제를 사용하여 기판에 부착되었다. 유리화 결합된 연마체 및 금속 결합된 연마체는 도 1에 제공된 바와 같이 서로에 대해 방사상으로 교번하는 배열로 배열되었다.
예시적인 연마 용품 및 비교예의 연마 용품을 상기 방법에 따라 제조하였다. 예시적인 연마 용품은 약 0.2-0.3cc의 마모율 차이를 가졌다. 비교예는 0.45cc보다 큰 마모율 차이를 가졌다. 비교예의 사용 수명은 실시예의 사용 수명보다 현저히 짧았다.
이점, 다른 장점, 및 문제점에 대한 해결책은 특정 실시예와 관련하여 위에서 설명되었다. 그러나 이점, 장점, 문제점에 대한 솔루션 및 이점, 장점 또는 솔루션이 발생하거나 더욱 두드러지게 만들 수 있는 기능은 일부 또는 모든 청구의 중요, 필수 또는 필수 기능으로 해석되어서는 안 된다. 본 명세서에서 하나 이상의 구성요소를 포함하는 재료에 대한 언급은 식별된 하나 이상의 구성요소로 본질적으로 구성되는 재료가 적어도 하나의 실시예를 포함하는 것으로 해석될 수 있다. "본질적으로 구성된"이라는 용어는 확인된 재료를 포함하는 구성을 포함하고 재료의 특성을 크게 변경하지 않는 소수 함량(예: 불순물 함량)을 제외한 다른 모든 재료를 제외하는 것으로 해석된다. 추가적으로, 또는 대안으로, 특정 비제한적인 실시예에서, 본원에서 확인된 임의의 조성물은 명시적으로 개시되지 않은 물질이 본질적으로 없을 수 있다. 본 명세서의 실시예는 재료 내의 특정 구성요소에 대한 함량 범위를 포함하고, 주어진 재료 내의 구성요소의 함량은 총 100%임을 인식할 것이다.
본 명세서에 기술된 실시예의 명세서 및 예시는 다양일 실시예의 구조에 대한 일반적인 이해를 제공하기 위한 것이다. 사양 및 예시는 여기에 설명된 구조 또는 방법을 사용하는 장치 및 시스템의 모든 요소 및 특징에 대한 철저하고 포괄적인 설명으로 제공되지 않는다. 별개의 실시예는 또한 단일 실시예에서 조합되어 제공될 수 있고, 역으로 간결함을 위해 단일 실시예의 맥락에서 설명된 다양한 특징은 개별적으로 또는 임의의 하위 조합으로 제공될 수도 있다. 또한 범위에 명시된 값에 대한 참조에는 해당 범위 내의 모든 값이 포함된다. 많은 다른 실시예는 본 명세서를 읽은 후에만 숙련된 기술자에게 명백할 수 있다. 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 구조적 대체, 논리적 대체, 또는 다른 변경이 이루어질 수 있도록 다른 실시예가 사용 및 본 발명으로부터 유도될 수 있다. 따라서, 본 명세서는 제한적이기보다는 예시적인 것으로 간주되어야 한다.
Claims (15)
- 연마 용품에 있어서:
제 1 표면을 포함하는 기재;
제 1 표면에 부착된 복수의 연마체를 포함하고;
상기 복수의 연마체는:
제 1 연마체; 및
제 2 연마체를 포함하고,
상기 제 1 연마체 및 제 2 연마체는 상이한 적어도 하나의 연마 특성을 갖고, 연마 특성은 결합 조성, 결합 함량, 다공성 함량, 기공 크기 분포, 평균 기공 크기, 평균 연마 입자 크기, 연마 입자 조성, 또는 이들의 임의의 조합의 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 연마 용품. - 제 1항에 있어서, 제 1 연마체가:
제 1 연마체의 총 부피에 대해 12 vol% 이상 및 28 vol% 이하인 초정밀연마 입자의 제 1 함량;
제 1 연마체의 총 부피에 대해 52 vol% 이상 및 68 vol% 이하의 다공성의 제 1 함량; 및
유리질 재료를 포함하는 제 1 연마체의 총 부피에 대해 6 vol% 이상 및 18 vol% 이하의 결합 재료의 제 1 함량을 가지는 것을 특징으로 하는 연마 용품. - 제 1항에 있어서, 연마 용품이:
0.08cc 이상 1.0cc 이하의 제 1 연마체와 제 2 연마체 사이의 마모율 차이; 또는
50 MPa 이상 및 500 MPa 이하의 최대 하중에서의 평균 압축 응력을 포함하는 것을 특징으로 하는 연마 용품. - 제 1항에 있어서, 연마 용품이 0.08cc 이상의 제 1 연마체와 제 2 연마체 사이의 마모율 차이를 포함하는 것을 특징으로 하는 연마 용품.
- 제 1항에 있어서, 연마 용품이 1.0cc 이하의 제 1 연마체와 제 2 연마체 사이의 마모율 차이를 포함하는 것을 특징으로 하는 연마 용품.
- 제 1항에 있어서, 연마 용품이 50 MPa 이상의 최대 하중에서 평균 압축 응력을 포함하는 것을 특징으로 하는 연마 용품.
- 제 1항에 있어서, 연마 용품이 500 MPa 이하의 최대 하중에서 평균 압축 응력을 포함하는 것을 특징으로 하는 연마 용품.
- 제 1항에 있어서, 제 1 연마체가 0.08cc 이상의 마모율 지수를 포함하는 연마 용품.
- 제 1항에 있어서, 제 1 연마체가 1.0cc 이하의 마모율 지수를 포함하는 것을 특징으로 하는 연마 용품.
- 제 1항에 있어서, 제 1 연마체가 유리질 결합 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 연마 용품.
- 제 1항에 있어서, 제 2 연마체가 비-유리질 결합 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 연마 용품.
- 제 1항에 있어서, 제 2 연마체가 금속 결합 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 연마 용품.
- 제 1항에 있어서, 복수의 연마체가 제 1 연마체와 제 2 연마체의 교대 배열을 포함하는 것을 특징으로 하는 연마 용품.
- 제 1항에 있어서, 제 2 연마체는 0.25cc 이상의 마모율 지수를 포함하는 것을 특징으로 하는 연마 용품.
- 제 1항에 있어서, 제 2 연마체는 1.0cc 이하의 마모율 지수를 포함하는 것을 특징으로 하는 연마 용품.
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