TW201500535A - 具有混合型結合劑之多功能磨料製品 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種磨料製品，該磨料製品包括含於混合型結合劑內之磨料顆粒，該混合型結合劑可包括金屬結合材料及有機結合材料，該製品之平均厚度為250微米或250微米以下，且該金屬結合材料包括固溶體相及不同於該固溶體相之金屬間相。

Description

具有混合型結合劑之多功能磨料製品

下文是針對經結合之磨料製品，且更特定言之是針對包括含於混合型結合材料內之磨料顆粒的經結合之磨料製品，該混合型結合材料包括有機結合材料及金屬結合材料。

用於機械加工應用中之磨料通常包括經結合之磨料製品及經塗佈之磨料製品。經塗佈之磨料製品一般為分層製品，該製品具有襯底及黏著塗層以將磨料顆粒固定至該襯底上，該製品之最常見實例為砂紙。經結合之磨料製品由呈砂輪、碟片、弓片、固定點、細磨石及其他製品形狀的硬質且通常為單片之三維之磨料複合物組成，其可安放在機械加工設備(諸如輪磨、拋光或切割設備)上。

經結合之磨料製品通常具有至少兩相，包括磨料顆粒及結合材料。某些經結合之磨料製品可具有呈孔隙形式的另外之相。結合材料可為混合型結合材料，該混合型結合材料可包括有機結合材料及金屬結合材料。經結合之磨料製品可以多種『級別』或『結構』製造，該等『級別』或『結 構』已根據此項技術中之實踐藉由磨料複合物之相對硬度及密度(級別)且藉由複合物內磨料晶粒、結合及孔隙之體積百分比(結構)來界定。

一些經結合之磨料製品可尤其適用於輪磨、塑形或切割某些類型之工件，包括例如用於電子元件及光學器件工業之金屬、陶瓷及結晶材料。在其他情況下，某些經結合之磨料製品可用於輪磨、塑形或切割用於工業應用中之超硬磨料(superabrasive material)。不幸的是，經結合之磨料製品傾向於在輪磨、塑形及切割工件期間快速磨損及失去形狀。

相應地，該工業持續要求經改良的經結合之磨料製品及其使用方法。

根據第一態樣，一種磨料製品可包括含於混合型結合劑內之磨料顆粒，該混合型結合劑可包括金屬結合材料及有機結合材料。該製品之平均厚度可為250微米或250微米以下。該金屬結合材料可包括固溶體相及金屬間相。該金屬間相可不同於該固溶體相。

根據另一個態樣，一種磨料製品可包括含於混合型結合劑內之磨料顆粒，該混合型結合劑可包括金屬結合材料及有機結合材料。該製品之平均厚度可為250微米或250微米以下。該金屬結合材料可包括固溶體相及金屬間相。該金屬間相可包括銀且可不同於該固溶體相。

在另一個態樣中，一種磨料製品可包括含於混合 型結合劑內之磨料顆粒，該混合型結合劑可包括金屬結合材料及有機結合材料。該製品之平均厚度可為250微米或250微米以下。該金屬結合材料可包括固溶體相及金屬間相。該金屬間相可包括銀及錫且可不同於該固溶體相。

根據再另一個態樣，一種磨料製品可包括含於混合型結合劑內之磨料顆粒，該混合型結合劑可包括金屬結合材料及有機結合材料。該製品之平均厚度可為250微米或250微米以下。該金屬結合材料可包括固溶體相及不同於該固溶體相之金屬間相。該固溶體相可包括銀、錫及銅。

根據再另一個態樣，一種磨料製品可包括含於混合型結合劑內之磨料顆粒，該混合型結合劑可包括金屬結合材料及有機結合材料。該製品之平均厚度可為250微米或250微米以下。金屬結合材料可包括固溶體相及不同於該固溶體相之金屬間相，該固溶體相之斷裂韌性為至少3MPa.m.^0.5且不大於約8MPa.m.^0.5，該金屬間相之斷裂韌性為至少3MPa.m.^0.5且不大於約5MPa.m.^0.5。

在另一個態樣中，一種磨料製品可包括含於混合型結合劑內之磨料顆粒，該混合型結合劑可包括金屬結合材料及有機結合材料。該製品之平均厚度可為250微米或250微米以下。該金屬結合材料可包括固溶體相及不同於該固溶體相之金屬間相，該固溶體相之平均維氏硬度(Vickers hardness)為至少1GPa且不大於約5GPa，該金屬間相之平均維氏硬度為至少2GPa且不大於約4GPa。

根據再另一個態樣，一種磨料製品可包括含於混 合型結合劑內之磨料顆粒，該混合型結合劑可包括金屬結合材料及有機結合材料。該製品之平均厚度可為250微米或250微米以下。該金屬結合材料可包括以混合型結合劑之金屬結合材料之總體積計至少約1體積%且不大於約100體積%的包括銀、錫及銅之固溶體相。

在另一個態樣中，一種磨料製品可包括含於混合型結合劑內之磨料顆粒，該混合型結合劑可包括金屬結合材料及有機結合材料。該製品之平均厚度可為250微米或250微米以下。該金屬結合材料可包括以混合型結合劑之金屬結合材料之總體積計至少約1體積%且不大於約100體積%的包括銀之金屬間相。

根據另一個態樣，一種磨料製品可包括混合型結合劑及含於該混合型結合劑內之磨料顆粒，該混合型結合劑可包括金屬結合材料及有機結合材料。該製品之平均厚度可為250微米或250微米以下。該金屬結合材料可包括固溶體相與不同於該固溶體相之金屬間相的組合，且該金屬結合材料可藉由組合銀與預合金青銅來形成。

在再另一個態樣中，一種用於製得磨料製品之方法可包括提供可包括磨料顆粒、有機結合材料、預合金青銅及銀的混合物；及使該混合物形成多功能製品，該製品可包括含於混合型結合劑內之磨料顆粒，該混合型結合劑可包括金屬結合材料及有機結合材料。該製品之平均厚度可為250微米或250微米以下。該金屬結合材料可包括固溶體相及金屬間相。該金屬間相可不同於該固溶體相。

101‧‧‧切口

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104‧‧‧切口

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藉由參考附圖，本發明可得到更好理解，且其大量特徵及優點對熟習此項技術者而言變得顯而易見。

圖1A包括在工具磨損測試期間，磨料製品之一個實施例在工件中製得之切口的影像。

圖1B包括在工具磨損測試期間，磨料製品之一個實施例在工件中製得之切口的影像。

圖2A包括在工具磨損測試期間，習知磨料製品在工件中製得之切口的影像。

圖2B包括在工具磨損測試期間，習知磨料製品在工件中製得之切口的影像。

在不同圖式中使用相同參考符號指示相似或相同之項目。

本文揭示可將硬性脆性材料切割之相對精確尺寸之磨料製品及技術。該製品可包括金屬結合材料及樹脂結合材料(例如聚醯亞胺)之混合型結合材料內的磨料砂，其可用於例如鏡面修整切割應用，藉此使得能夠實現「1×」或「單通道」多功能研磨製程。鑒於本發明，大量製品類型及應用將為顯而易見的，包括例如用於電子裝置製造之磨料製品，諸如薄1A8刀(單刀片或多刀片組態)及其他該等切割刀片。

在一個例示性應用中，所揭示之磨料製品可用於 讀寫頭浮動塊之鏡面修整切割。由硬性脆性材料(諸如氧化鋁碳化鈦(Al₂O₃-TiC))製成之讀寫頭浮動塊通常在兩步製程中製造，該製程涉及使用經金屬結合之製品的切晶步驟及使用經樹脂結合之製品的後續不連續拋光步驟。根據本文實施例而組態之製品可能能夠在單通道中進行切片及拋光兩者(本文中亦稱為「1×」製程)。亦應瞭解，鑒於本發明，若如此需要，則本文所描述之實施例亦可用於多通道或「2×」製程。

更詳細而言，本文所描述之磨料製品的實施例可包括混合型結合劑及在該混合型結合劑內之磨料顆粒，該磨料製品用於切割/拋光硬性及脆性材料，諸如氧化鋁-碳化鈦。混合型結合材料可包括有機結合材料及金屬結合材料。有機結合材料及金屬結合材料各自在自然界中可為實質上連續或不連續的，儘管在自然界中為實質上連續的可具有與鋸口質量及製品磨損相關之某些效能益處。此外，有機結合材料及金屬結合材料在有機結合材料之製程溫度下可在固相或液相中燒結。應瞭解金屬結合材料可將硬度轉移至製品中(亦即在金屬與有機物質之間無界面滑動)，且金屬結合材料之硬度可小於工作材料之硬度。

用於根據本文所描述之實施例來形成磨料製品的製程可由形成含有磨料顆粒及未經處理之混合型結合材料的混合物起始。未經處理之混合型結合材料可包括有機結合材料及金屬結合材料。未經處理之金屬結合材料可包括銀及預合金青銅。

在一個特定實施例中，預合金青銅可具有Sn在青銅之含量(C_Sn)與Cu在青銅中之含量(C_Cu)的特定比率。該比率在數學上可表示為C_Sn/C_Cu。C_Sn表示以青銅總重量之重量%形式量測的Sn在青銅中之含量。C_Cu表示以青銅總重量之重量%形式量測的Cu在青銅中之含量。在一種情況下，青銅台金之C_Sn/C_Cu比率可不大於約2.0，不大於約1.8，不大於約1.6，不大於約1.4，不大於約1.2，不大於約1.0，不大於約0.8，不大於約0.7，不大於約0.65，不大於約0.64，不大於約0.63，不大於約0.62，不大於約0.61，不大於約0.60，不大於約0.59，不大於約0.58，不大於約0.57，不大於約0.56，不大於約0.55，不大於約0.54，不大於約0.53，不大於約0.52，不大於約0.51，不大於約0.50，不大於約0.49，不大於約0.48，不大於約0.47，不大於約0.46，不大於約0.45，不大於約0.44，不大於約0.43，不大於約0.42，不大於約0.41，不大於約0.40，不大於約0.39，不大於約0.38，不大於約0.37，不大於約0.36，不大於約0.35，不大於約0.34，不大於約0.33，不大於約0.32，不大於約0.31，不大於約0.30，不大於約0.28，不大於約0.26，不大於約0.24，不大於約0.22，不大於約0.20，不大於約0.15，或甚至不大於約0.12。在另一種情況下，青銅合金之C_Sn/C_Cu比率可為至少約0.10、至少約0.15、至少約0.20、至少約0.22、至少約0.24、至少約0.26、至少約0.28、至少約0.30、至少約0.31、至少約0.32、至少約0.33、至少約0.34、至少約0.35、至少約0.36、至少約0.37、至少約0.38、至少約0.39、至少約0.40、至少約0.41、至少約0.42、至少約0.43、至少約0.44、 至少約0.45、至少約0.46、至少約0.47、至少約0.48、至少約0.49、至少約0.50、至少約0.51、至少約0.52、至少約0.53、至少約0.54、至少約0.55、至少約0.56、至少約0.57、至少約0.58、至少約0.59、至少約0.60、至少約0.65、至少約0.70、至少約0.80、或甚至至少約1.0。應瞭解，在特定情況下，青銅合金之C_Sn/C_Cu比率可在介於上述任何最小值與最大值之間的範圍內。在一個特定實施例中，預合金青銅可為例如以重量計60/40至40/60銅/錫(例如50/50重量%)。

根據另一個特定實施例，銅及錫之金屬合金可包括一定含量之銅，以使得最後形成的經結合之磨料製品具有適合之機械特徵及輪磨效能。舉例而言，銅及錫金屬合金可包括以金屬合金之總重量計的至少約60重量%銅、至少約65重量%銅、至少約70重量%銅、至少約75重量%銅、至少約80重量%銅、至少約85重量%銅、至少約90重量%銅、或甚至至少約95重量%銅。在另一個實施例中，銅及錫金屬合金可包括以金屬合金之總重量計的不大於約99重量%銅、不大於約95重量%銅、不大於約90重量%銅、不大於約85重量%銅、不大於約80重量%銅、不大於約75重量%銅、不大於約70重量%銅、或甚至不大於約65重量%銅。應瞭解，銅在銅錫金屬合金中之量可在本文所描述之任何最小值及最大值的範圍內。在特定情況下，以金屬合金之總重量計，銅之量在介於約60重量%與約95重量%之間且更特定言之介於約70重量%與約85重量%之間的範圍內。

根據另一個實施例，銅及錫之某些金屬合金可具 有一定含量之錫，以促進形成根據一個實施例之磨料製品。舉例而言，金屬合金可包括以組合物之總重量計的至少約5重量%錫。在其他情況下，錫之含量可更大，諸如以金屬合金之總重量計至少約10重量%、至少約15重量%、至少約20重量%、至少約25重量%、至少約30重量%、至少約35重量%、或甚至至少約40重量%。在其他實施例中，錫之量可不大於約45重量%，不大於約40重量%，不大於約35重量%，不大於約30重量%，不大於約25重量%，不大於約20重量%，不大於約15重量%，或甚至不大於約10重量%。應瞭解，錫在銅及錫之金屬合金中的含量可在本文所描述之任何最小值及最大值的範圍內。詳言之，某些結合劑材料可包括錫之含量在介於約5重量%與約40重量%之間、介於約10重量%與約35重量%之間、或甚至介於約20重量%與約25重量%之間範圍內的銅及錫金屬合金。

未經處理之混合型結合材料可呈混合型結合劑粉末之形式。混合型結合劑粉末中未經處理之金屬結合劑粒子及有機結合劑粒子的平均直徑可為例如不超過40微米，且更佳為30微米或30微米以下。實際組合物可視諸如所需直度及剛性/延展性之因素而變化。

磨料顆粒並不意欲限制為鑽石，而基本上可為任何適合之磨料，諸如氧化物、碳化物、氮化物、碳氧化物、氮氧化物、天然礦物質或其組合。在某些非限制性實施例中，磨料可為CBN、熔融氧化鋁、燒結氧化鋁、碳化矽、或其混合物。磨料之選擇視諸如所切割之材料及所需製品成本之因 素而定。磨料晶粒可具有塗層，其性質將視所用特定磨料而變化。舉例而言，若磨料為鑽石或CBN，則磨料上之金屬塗層(例如鎳)可用於改良輪磨特性。類似地，在某些輪磨或切割應用中，若晶粒經鐵氧化物或矽烷(諸如γ胺基丙基三乙氧基矽烷)塗佈，則熔融氧化鋁之輪磨質量增強。類似地，燒結溶膠凝膠及引晶(seeded)溶膠凝膠氧化鋁磨料在其已具有矽石塗層時展現增強之輪磨特性，或在一些情況下，若燒結磨料經矽烷處理，則可產生改良。可操作之磨料砂大小亦可視所需效能而變化，且根據本發明之一些實施例，砂粒大小為40微米或更細。

在進一步提及磨料顆粒時，磨料顆粒之形態可由縱橫比描述，該縱橫比為長度與寬度尺寸之間的比率。應瞭解，長度為磨料顆粒之最長尺寸，而寬度為所給定之磨料顆粒的第二長尺寸。根據本文實施例，磨料顆粒之縱橫比(長度：寬度)可不大於約2：1，或甚至不大於約1.5：1。在特定情況下，磨料顆粒基本上可為等軸的，以使得其縱橫比為約1：1。

含有磨料顆粒及未經處理之混合型結合材料的混合物可形成具有任何所需大小之任何所需三維形狀，舉例而言，混合物可形成砂輪、碟片、弓片、固定點、細磨石及其他製品形狀，其可安放在機械加工設備(諸如輪磨或拋光設備)上。儘管製品類型及其尺寸可變化(視目標應用而定)，一種該實例製品為1A8型砂輪，其厚度為約30至130微米(例如65微米或65微米以下)，外徑為約50至150毫米(例如110mm)，且內徑為約35至135mm(例如90mm)。根據另 一個非限制性實施例，製品可為切割製品。在其他非限制性實施例中，製品可為晶圓切割製品。在其他情況下，製品可為選自由以下各類型組成之磨輪類型之群的磨輪：1型、41型、1A8型、1A1型、1A1R型、1B1型、1E1型、1EE1型、1F1型、1FF1型、1V1型、1V1P型及其組合。

根據某些非限制性實施例，磨料製品可具有實質上均勻之厚度。在某些非限制性實施例中，製品之厚度可不大於約250微米，諸如不大於約150微米，不大於約100微米，不大於約90微米，不大於約70微米，或甚至不大於約65微米。在其他實施例中，製品之厚度可為至少約1微米，諸如至少約10微米、至少約20微米、至少約30微米、至少約40微米、至少約50微米、或甚至至少約60微米。應瞭解，製品之厚度可為在介於上文提及之任何最小值與最大值之間範圍內的任何值。

根據另一個實施例，磨料製品可包括第一主表面、第二主表面、及在該第一主表面與該第二主表面之間延伸的側表面。側表面可界定在第一主表面與第二主表面之間的厚度之尺寸。製品之縱橫比(D/t)可為至少約10。D可表示製品之直徑，且t可表示製品之平均厚度。在某些實施例中縱橫比(D/t)可為至少約20，諸如至少約50或甚至至少約100。

使混合物形成所需形狀的最後形成之經結合之磨料製品可包括用磨料顆粒與未經處理之混合型結合材料的混合物填充鋼模。

在填充鋼模之後，可在介於至少約375℃與不大於約450℃之範圍內的溫度下加熱混合物。在其他實施例中，可在維持於特定壓力下的同時加熱混合物。舉例而言，可在維持於至少每平方吋約1噸且不大於每平方吋約10噸之壓力下的同時加熱混合物。

在完成處理製程之後，形成在混合型金屬結合材料內併入有磨料顆粒的經結合之磨料製品。根據本文所描述之實施例，磨料製品可具有有特定特徵之主體。

尤其提及磨料顆粒，根據某些實施例，磨料製品可包括以磨料製品之總體積計含量為至少約5體積%，諸如以磨料製品之總體積計至少約10體積%、至少約15體積%、至少約20體積%、至少約25體積%、至少約30體積%、或甚至至少約35體積%的磨料顆粒。在其他非限制性實施例中，磨料製品可包括以磨料製品之總體積計含量不大於約50體積%，諸如以磨料製品之總體積計不大於約45體積%、不大於約40體積%、不大於約35體積%、不大於約30體積%、或甚至不大於約25體積%的磨料顆粒。應瞭解磨料顆粒在磨料製品中之含量可為在介於上文提及之任何最小值與最大值之間範圍內的任何值。

根據另一個實施例，磨料顆粒可包括選自由以下各者組成之群的材料：氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、碳氧化物、氮氧化物、硼氧化物、鑽石、基於碳之材料、及其組合。磨料顆粒可包括聚集粒子。在其他情況下，磨料顆粒可基本上由鑽石或鑽石砂組成。鑽石或鑽石砂之平均直徑 可例如不大於約40微米，較佳在1微米至12微米之範圍內，且更佳在1微米至3微米之範圍內。

尤其提及包括於混合型結合材料中之有機結合材料，根據某些實施例，該有機結合材料可為樹脂結合材料，諸如聚醯亞胺樹脂。適合之聚醯亞胺(或其他相當樹脂)一般具有較低伸長率%及較高熱穩定性。在再另一個實施例中，有機結合材料可包括Vespel® SP1聚醯亞胺或Meldin 7001®聚醯亞胺。根據另一個特定實施例，有機結合材料可基本上由平均直徑(D50)不大於約40微米之粒子組成。

在某些實施例中，混合型結合劑可包括以混合型結合劑之總體積計含量為至少約1體積%，諸如以混合型結合劑之總體積計至少約5體積%、至少約10體積%、至少約15體積%、至少約20體積%、至少約25體積%、至少約30體積%，且不大於約55體積%的有機結合材料。在另一個非限制性實施例中，混合型結合材料可包括以混合型結合劑之總體積計含量不大於約50體積%，諸如以混合型結合劑之總體積計不大於約45體積%、不大於約40體積%、不大於約35體積%、或甚至不大於約30體積%的有機結合材料。應瞭解，有機結合材料在混合型結合劑中之含量可為在介於上文提及之任何最小值與最大值之間範圍內的任何值。

尤其提及包括於混合型結合材料中之金屬結合材料，在某些實施例中，該金屬結合材料可包括多金屬相材料，諸如固溶體相及金屬間相。固溶體相定義為兩種或兩種以上金屬元素或合金在均質混合物中之組合，該均質混合物 不具有固定晶格結構且不具有有序化學計量比。金屬間相定義為兩種或兩種以上金屬元素之化合物，其具有不同於元素成分之晶格或結晶結構的固定晶格或結晶結構且具有元素成分之間的有序化學計量比。在特定實施例中，金屬結合材料可包括至少一種固溶體相及至少一種不同於該至少一種固溶體相之金屬間相。

根據其他實施例，不同於固溶體相之金屬間相可包括銀。在其他實施例中，不同於固溶體相之金屬間相可進一步包括錫。在某些其他實施例中，不同於固溶體之金屬間相可包括Ag₃Sn。

根據其他實施例，固溶體相可包括銀、錫及銅。根據另一個非限制性實施例，固溶體相可包括以固溶體相之總重量計含量在約15重量%與約35重量%之間的銀、以固溶體相之總重量計含量在約30重量%與約50重量%之間的銅、及以固溶體相之總重量計含量在約25重量%與約45重量%之間的錫。根據再另一個非限制性實施例，固溶體相可包括以固溶體相之總重量計含量在約5重量%與約25重量%之間的銀、以固溶體相之總重量計含量在約40重量%與約60重量%之間的銅、及以固溶體相之總重量計含量在約25重量%與約45重量%之間的錫。應瞭解，包括於固溶體相中之銀、銅及錫的含量亦可基於上文提及之重量%範圍而表示為比率(C_Ag：C_Cu：C_Sn)。舉例而言，固溶體相可包括約25：40：35的比率C_Ag：C_Cu：C_Sn。

在其他實施例中，固溶體相可包括金屬間相。在 某些實施例中，作為固溶體相之一部分的金屬間相可包括銀。在其他實施例中，作為固溶體相之一部分的金屬間相可包括錫。在其他實施例中，作為固溶體相之一部分的金屬間相可包括Ag₃Sn。

根據某些實施例，固溶體相之斷裂韌性(Klc)可為至少約3MPa.m.^0.5，諸如至少約3.5MPa.m.^0.5、至少約4.0MPa.m.^0.5、至少約4.5MPa.m.^0.5、至少約5.0MPa.m.^0.5、至少約5.5MPa.m.^0.5、至少約5.5MPa.m.^0.5、至少約6.0MPa.m.^0.5、至少約6.5MPa.m.^0.5、至少約7.0MPa.m.^0.5、至少約7.5MPa.m.^0.5、或甚至至少約7.9MPa.m.^0.5。在其他實施例中，固溶體之斷裂韌性可不大於約8.0MPa.m.^0.5，諸如不大於約7.5MPa.m.^0.5，不大於約7.0MPa.m.^0.5，不大於約6.5MPa.m.^0.5，不大於約6.0MPa.m.^0.5，不大於約5.5MPa.m.^0.5，不大於約5.0MPa.m.^0.5，不大於約4.5MPa.m.^0.5，不大於約4.0MPa.m.^0.5，或甚至不大於約3.5MPa.m.^0.5。應瞭解，金屬結合劑中之固溶體相的斷裂韌性可為在介於上文提及之任何最大值與最小值之間範圍內的任何值。

根據另一個特定實施例，不同於固溶體或固溶體之一部分的金屬間相的斷裂韌性(Klc)可為至少約3MPa.m.^0.5，諸如至少約3.5MPa.m.^0.5、至少約4.0MPa.m.^0.5、至少約4.5MPa.m.^0.5、或甚至至少約5.0MPa.m.^0.5。在其他實施例中。金屬間相之斷裂韌性可不大於約5.0MPa.m.^0.5，諸如不大於約4.5MPa.m.^0.5，不大於約4.0MPa.m.^0.5，或甚至不大於約3.5MPa.m.^0.5。應瞭解，金屬結合劑中之金屬間相的 斷裂韌性可為在介於上文提及之任何最大值與最小值之間範圍內的任何值。

在某些實施例中，金屬間相之斷裂韌性可小於固溶體相之斷裂韌性。在其他實施例中，金屬間相之斷裂韌性可為固溶體相之斷裂韌性的至少約5%，諸如固溶體相之斷裂韌性的至少約10%、至少約20%、至少約30%、至少約40%、至少約50%、至少約60%、至少約70%、至少約80%、及至少約90%。在其他實施例中，金屬間相之斷裂韌性可不大於固溶體相之斷裂韌性的約95%，諸如不大於固溶體相之斷裂韌性的約90%，不大於約80%，不大於約70%，不大於約60%，不大於約50%，不大於約40%，不大於約30%，不大於約20%，不大於約10%。應瞭解，金屬間相之斷裂韌性可為固溶體相之斷裂韌性的介於上文提及之任何最小值與最大值之間的任何百分比。

在某些實施例中，固溶體相之維氏硬度可為至少約1GPa，諸如至少約1.5GPa、至少約2GPa、至少約2.5GPa、至少約3GPa、至少約3.5GPa、至少約4GPa、至少約4.5GPa或甚至至少約4.9GPa。在其他實施例中，固溶體之維氏硬度可不大於約5GPa，諸如不大於約4.5GPa，不大於約4.0GPa，不大於約3.5GPa，不大於約3.0GPa，不大於約2.5GPa，不大於約2.0GPa，或甚至不大於約1.5GPa。應瞭解，金屬結合劑中之固溶體相的維氏硬度可為介於上文提及之任何最大值與最小值之間範圍內的任何值。

根據另一個特定實施例，不同於固溶體或固溶體 之部分的金屬間相的維氏硬度可為至少約2GPa，諸如至少約2.5GPa、至少約3GPa、至少約3.5GPa、至少約4GPa、至少約4.5GPa，或甚至至少約4.9GPa。在其他實施例中，金屬間相之維氏硬度可不大於約4.0GPa，諸如不大於約3.5GPa，不大於約3.0GPa，不大於約2.5GPa，或甚至不大於約2.0GPa。應瞭解，金屬結合劑中之金屬間相的維氏硬度可為介於上文提及之任何最大值與最小值之間範圍內的任何值。

在其他實施例中，金屬間相之維氏硬度可大於固溶體相之維氏硬度。在其他實施例中，金屬間相之維氏硬度可比固溶體相之斷裂韌性大至少約5%，諸如比固溶體相之維氏硬度大至少約10%，大至少約20%，大至少約30%，大至少約40%，大至少約50%，大至少約60%，大至少約70%，大至少約80%，及大至少約90%。在其他實施例中，金屬間相之維氏硬度可比固溶體相之維氏硬度大不大於約95%，諸如比固溶體相之維氏硬度大不大於約90%，不大於約80%，不大於約70%，不大於約60%，不大於約50%，不大於約40%，不大於約30%，不大於約20%，不大於約10%。應瞭解，金屬間相之維氏硬度可比固溶體相之維氏硬度大介於上文提及之任何最小值與最大值之間的任何百分比。

在某些實施例中，金屬結合材料可包括特定含量之固溶體相。舉例而言，金屬結合材料可包括以金屬結合材料之總體積計至少約1體積%，諸如以金屬結合劑之總體積計至少約2體積%、至少約5體積%、至少約10體積%、至少約15體積%、至少約20體積%、至少約25體積%、至少約30 體積%、至少約35體積%、至少約40體積%、至少約45體積%、至少約50體積%、至少約55體積%、至少約60體積%、至少約65體積%、至少約70體積%、至少約75體積%、至少約80體積%、至少約85體積%、至少約90體積%、至少約95體積%、或甚至至少約99體積%的固溶體相。在其他非限制性實施例中，金屬結合材料可包括以金屬結合材料之總體積計不大於約100體積%，諸如以金屬結合材料之總體積計不大於約99體積%、不大於約97體積%、不大於約90體積%、不大於約85體積%、不大於約80體積%、不大於約75體積%、不大於約70體積%、不大於約65體積%、不大於約60體積%、不大於約55體積%、不大於約50體積%、不大於約45體積%、不大於約40體積%、不大於約35體積%、不大於約30體積%、不大於約25體積%、不大於約20體積%、不大於約15體積%、不大於約10體積%、不大於約5體積%、或甚至不大於約2體積%的固溶體相。應瞭解，固溶體相在金屬結合材料中之含量可為在介於上文提及之任何最大值與最小值之間範圍內的任何值。

在某些實施例中，金屬結合材料可包括特定含量的不同於任何固溶體相之金屬間相。舉例而言，金屬結合材料可包括以金屬結合材料之總體積計至少約1體積%，諸如以金屬結合劑之總體積計至少約2體積%、至少約5體積%、至少約10體積%、至少約15體積%、至少約20體積%、至少約25體積%、至少約30體積%、至少約35體積%、至少約40體積%、至少約45體積%、至少約50體積%、至少約55體積 %、至少約60體積%、至少約65體積%、至少約70體積%、至少約75體積%、至少約80體積%、至少約85體積%、至少約90體積%、至少約95體積%、或甚至至少約99體積%的金屬間相。在其他非限制性實施例中，金屬結合材料可包括以金屬結合材料之總體積計不大於約100體積%，諸如以金屬結合材料之總體積計不大於約99體積%、不大於約97體積%、不大於約90體積%、不大於約85體積%、不大於約80體積%、不大於約75體積%、不大於約70體積%、不大於約65體積%、不大於約60體積%、不大於約55體積%、不大於約50體積%、不大於約45體積%、不大於約40體積%、不大於約35體積%、不大於約30體積%、不大於約25體積%、不大於約20體積%、不大於約15體積%、不大於約10體積%、不大於約5體積%、或甚至不大於約2體積%的金屬間相。應瞭解，金屬間相在金屬結合材料中之含量可為在介於上文提及之任何最大值與最小值之間範圍內的任何值。

根據另一個特定實施例，金屬結合材料可以固定含量包括元素相金屬材料。元素相金屬材料可定義為並非固溶體相或金屬間相之一部分的呈元素形式之單一金屬材料。在某些實施例中，元素相金屬材料在金屬結合材料中之含量以金屬結合材料之總體積計可不大於約10體積%，諸如以金屬結合材料之總體積計不大於約9體積%，不大於約8體積%，不大於約7體積%，不大於約6體積%，不大於約5體積%，不大於約4體積%，不大於約3體積%，不大於約2體積%，不大於約1體積%，不大於約0.5體積%，不大於約0.4 體積%，不大於約0.3體積%，不大於約0.2體積%，或甚至不大於約0.1體積%。

根據另一個實施例，金屬結合材料可包括固溶體相在金屬結合材料中之含量(C_SS)與金屬間相在金屬結合材料中之含量(C_IM)的比率(C_SS/C_IM)。固溶體相之含量(C_SS)表示以金屬結合劑之總體積計的固溶體在金屬結合劑中之含量(以體積%為單位)，且金屬間相之含量(C_IM)表示以金屬結合劑之總體積計的金屬間相在金屬結合劑中之含量(以體積%為單位)。在某些實施例中，比率C_SS/C_IM可不大於約90，不大於約80，不大於約70，不大於約60，不大於約50，不大於約40，不大於約30，不大於約20，不大於約10，不大於約9，不大於約8，不大於約7，不大於約6，不大於約5，不大於約4，不大於約3，不大於約2，不大於約1，不大於約0.9，不大於約0.8，不大於約0.7，不大於約0.6，不大於約0.5，不大於約0.4，不大於約0.3，不大於約0.2，不大於約0.1，不大於約0.05，不大於約0.01，不大於約0.005，或甚至不大於約0.001。在另一個非限制性實施例中，比率C_SS/C_IM可為至少約0.001，例如至少約0.005、至少約0.01、至少約0.05、至少約0.1、至少約0.2、至少約0.3、至少約0.4、至少約0.5、至少約0.6、至少約0.7、至少約0.8、至少約0.9、至少約1、至少約2、至少約3、至少約4、至少約5、至少約10、至少約20、至少約30、至少約40、至少約50、至少約60、至少約70、至少約80、至少約90或甚至至少約99。應瞭解，比率C_SS/C_IM可為介於上文提及之任何最小值與 最大值之間範圍內的任何值。

根據另一個實施例，金屬結合材料可包括元素相在金屬結合材料中之含量(C_E)與金屬間相在金屬結合材料中之含量(C_IM)的比率(C_E/C_IM)。元素相之含量(C_E)為以金屬結合劑之總體積計的元素相在金屬結合劑中之含量(以體積%為單位)，且金屬間相之含量(C_IM)表示以金屬結合劑之總體積計的金屬間相在金屬結合劑中之含量(以體積%為單位)。在某些實施例中，比率C_E/C_IM可不大於約1，諸如不大於約0.9，不大於約0.8，不大於約0.7，不大於約0.6，不大於約0.05，不大於約0.4，不大於約0.3，不大於約0.2，不大於約0.1，不大於約0.09，不大於約0.08，不大於約0.07，不大於約0.06，不大於約0.05，不大於約0.04，不大於約0.03，不大於約0.02，不大於約0.01，不大於約0.005，或甚至不大於約0.001。在另一個非限制性實施例中，比率C_E/C_SS可為至少約0.0001，諸如至少約0.001、至少約0.005、至少約0.001、至少約0.02、至少約0.03、至少約0.04、至少約0.05、至少約0.06、至少約0.07、至少約0.08、至少約0.09、至少約0.1、至少約0.2、至少約0.3、至少約0.4、至少約0.5、至少約0.6、至少約0.7、至少約0.8、或甚至約0.9。應瞭解，比率C_E/C_IM可為在介於上文提及之任何最小值與最大值之間範圍內的任何值。

在其他實施例中，金屬結合材料可包括以金屬結合材料之總體積計含量為至少約1體積%，諸如以金屬結合材料之總體積計至少約2體積%、至少約5體積%、至少約10 體積%、至少約15體積%、至少約20體積%、至少約25體積%、至少約30體積%、至少約35體積%、至少約40體積%、至少約45體積%、至少約50體積%、至少約55體積%、至少約60體積%、至少約65體積%、至少約70體積%、至少約75體積%、至少約80體積%、至少約85體積%、至少約90體積%、至少約95體積%、或甚至至少約99體積%的二元化合物。在其他非限制性實施例中，金屬結合材料可包括以金屬結合材料之總體積計含量不大於約100體積%，諸如以金屬結合材料之總體積計不大於約99體積%、不大於約97體積%、不大於約90體積%、不大於約85體積%、不大於約80體積%、不大於約75體積%、不大於約70體積%、不大於約65體積%、不大於約60體積%、不大於約55體積%、不大於約50體積%、不大於約45體積%、不大於約40體積%、不大於約35體積%、不大於約30體積%、不大於約25體積%、不大於約20體積%、不大於約15體積%、不大於約10體積%、不大於約5體積%、或甚至不大於約2體積%的二元化合物。應瞭解，二元化合物在金屬結合材料中之含量可為在介於上文提及之任何最大值與最小值之間範圍內的任何值。

在其他實施例中，金屬結合材料可包括以金屬結合材料之總體積計含量為至少約1體積%，諸如以金屬結合材料之總體積計至少約2體積%、至少約5體積%、至少約10體積%、至少約15體積%、至少約20體積%、至少約25體積%、至少約30體積%、至少約35體積%、至少約40體積%、至少約45體積%、至少約50體積%、至少約55體積%、至少 約60體積%、至少約65體積%、至少約70體積%、至少約75體積%、至少約80體積%、至少約85體積%、至少約90體積%、至少約95體積%、或甚至至少約99體積%的三元化合物。在其他非限制性實施例中，金屬結合材料可包括以金屬結合材料之總體積計含量不大於約100體積%，諸如以金屬結合材料之總體積計不大於約99體積%、不大於約97體積%、不大於約90體積%、不大於約85體積%、不大於約80體積%、不大於約75體積%、不大於約70體積%、不大於約65體積%、不大於約60體積%、不大於約55體積%、不大於約50體積%、不大於約45體積%、不大於約40體積%、不大於約35體積%、不大於約30體積%、不大於約25體積%、不大於約20體積%、不大於約15體積%、不大於約10體積%、不大於約5體積%、或甚至不大於約2體積%的三元化合物。應瞭解，三元化合物在金屬結合材料中之含量可為在介於上文提及之任何最大值與最小值之間範圍內的任何值。

根據另一個實施例，金屬結合材料可包括二元化合物在金屬結合材料中之含量(C_BC)與三元化合物在金屬結合材料中之含量(C_TC)的比率(C_BC/C_TC)。二元化合物之含量(C_BC)為以金屬結合劑之總體積計的二元化合物之含量(以體積%為單位)，且三元化合物之含量(C_TC)表示以金屬結合劑之總體積計的三元化合物在金屬結合劑中之含量(以體積%為單位)。在某些實施例中，比率C_BC/C_TC可不大於約90，不大於約80，不大於約70，不大於約60，不大於約50，不大於約40，不大於約30，不大於約20，不大於約10，不大於 約9，不大於約8，不大於約7，不大於約6，不大於約5，不大於約4，不大於約3，不大於約2，不大於約1，不大於約0.9，不大於約0.8，不大於約0.7，不大於約0.6，不大於約0.5，不大於約0.4，不大於約0.3，不大於約0.2，不大於約0.1，不大於約0.05，不大於約0.01，不大於約0.005，或甚至不大於約0.001。在另一個非限制性實施例中，比率C_BC/C_TC可為至少約0.001，例如至少約0.005、至少約0.01、至少約0.05、至少約0.1、至少約0.2、至少約0.3、至少約0.4、至少約0.5、至少約0.6、至少約0.7、至少約0.8、至少約0.9、至少約1、至少約2、至少約3、至少約4、至少約5、至少約10、至少約20、至少約30、至少約40、至少約50、至少約60、至少約70、至少約80、至少約90、或甚至至少約99。應瞭解，比率C_BC/C_TC可為在介於上文提及之任何最小值與最大值之間範圍內的任何值。

在其他非限制性實施例中，金屬結合材料可包括金屬合金。在其他非限制性實施例中，金屬結合材料中之固溶體相可包括金屬合金。金屬合金可為青銅。在某些情況下，青銅可包括以青銅之總重量計含量不大於約65重量%，諸如不大於約60重量%、不大於約55重量%、不大於約50重量%、不大於約45重量%、或甚至不大於約40重量%的錫。在其他實施例中，青銅可包括以青銅之總重量計含量為至少約10重量%，諸如以青銅之總重量計至少約20重量%、至少約30重量%、至少約40重量%、至少約50重量%、或甚至至少約60重量%的錫。應瞭解，錫在青銅中之含量可為在介於上文提及 之任何最小值與最大值之間範圍內的任何值。在某些其他實施例中，青銅可包括例如以重量計60/40至40/60銅/錫(例如50/50重量%)。

在其他情況下，青銅可包括以青銅之總重量計含量為至少約10重量%的銅，諸如以青銅之總重量計至少約20重量%、至少約30重量%、至少約40重量%、至少約45重量%、至少約50重量%、至少約55重量%、至少約60重量%、至少約65重量%、至少約70重量%、或甚至至少約75重量%銅。在其他實施例中，青銅可包括以青銅之總重量計含量不大於約90重量%，諸如不大於約80重量%、不大於約70重量%、不大於約60重量%、不大於約55重量%或甚至不大於約50重量%的銅。

根據另一個示例實施例，青銅可包括含量不小於錫含量之銅。在其他實施例中，青銅可包括含量大於錫含量之銅。

根據另一個實施例，混合型結合材料可包括與有機結合材料之含量(體積%)相比含量(體積%)更大之金屬結合材料。在其他實施例中，混合型結合材料可包括與有機結合材料之含量(體積%)相比含量(體積%)實質上相同之金屬結合材料。在其他實施例中，混合型結合材料可包括以混合型結合材料之總體積計至少約20體積%，諸如以混合型結合材料之總體積計至少約30體積%、至少約40體積%、至少約45體積%、至少約50體積%、至少約55體積%或甚至至少約60體積%的金屬結合材料。在其他非限制性實施例中， 混合型結合材料可包括以混合型結合材料之總體積計不大於約90體積%，不大於約85體積%，不大於約80體積%，不大於約75體積%，不大於約70體積%，或甚至不大於約65體積%。應瞭解，金屬結合劑在混合型結合材料中之含量可為介於上文提及之任何最小值與最大值之間範圍內的任何值。此外，金屬結合材料可為以材料之互連網狀物形式在整個製品體積中延伸的連續相。

根據一特定實施例，磨料製品可包括以製品之總體積計約10-13體積%的聚醯亞胺、以製品之總體積計約68-72體積%的金屬結合材料，及以製品之總體積計約16-20體積%的磨料顆粒。

根據另一個實施例，磨料製品可為一個刀片或多刀片總成。總成可包括呈聯合組態之複數個磨料製品。

在其他實施例中，磨料製品可包括以製品之總體積計含量不大於約10體積%的孔隙。

根據另一個實施例，根據本發明之一實施例組態的製品顯示藉由維持適合延展程度承受處理及高輪磨力之優良能力，且可用於以較高切割深度輪磨。根據某些態樣，根據本文所描述之實施例的磨料製品可具有實質上維持初始切割深度與原切割深度之百分比的能力(例如切割深度因子為至少約90%，其中切割深度因子藉由方程式[(D_co-Dc₆₀)/D_co×100%]來計算，其中D_co為原切割深度(在測試條件下由磨料製品在AlTiC基板上進行)且D_cn為在60次不同切割之後的切割深度)。

實例：

根據本文所描述之實施例的磨料製品由如表1中所提供之組分的混合物形成。

將混合物以壓至鋼模中，且隨後在至少約375℃且不大於約450℃之範圍內的溫度下加熱。可在維持於至少每平方吋約1噸且不大於每平方吋約10噸之壓力下的同時加熱混合物。

測試描述於實例1中之磨料製品的樣品以測定工具磨損。測試包括將2"×2"×0.049"厚之氧化鋁-碳化鈦晶圓切成多個切片。以9000rpm之砂輪轉速及4"/min之橫切率使用精確切片機。圖1A包括一個影像，其比較描述於實例1中之磨料製品的第一樣品(S1)在未切割之後的深度及鋸口(顯示為切口101)與隨後在61次切割之後的深度及鋸口(顯示為切口102)。圖1B包括一個影像，其比較描述於實例1中之磨料製品的第一樣品(S1)在未切割之後的深度及鋸口(顯 示為切口103)與隨後在61次切割之後的深度及鋸口(顯示為切口104)。對樣品1而言，砂輪在61次切割之後造成0.027mm砂輪磨損，且砂輪鋸口自初始切割時之0.073mm變為第61次切割時之0.068mm。對樣品2而言，砂輪造成0.035mm砂輪磨損。

亦測試習知磨料之樣品(CS1)以測定工具磨損。測試包括將2"×2"×0.049"厚之氧化鋁-碳化鈦晶圓切成多個切片。以9000rpm之砂輪轉速及4"/min之橫切率使用精確切片機。圖2A包括藉由習知樣品(CS1)製得之初始切口201的影像，而圖2B包括在61次切割之後藉由習知樣品(CS1)製得之切口202的影像。

應注意市售可得之磨料製品由鈷金屬、樹脂及細鑽石砂組成。然而，使用鈷可能造成多種問題。特定言之，基於鈷之產品通常極脆，且在處理及使用中傾向於斷裂。另外，使用鈷產生燒結不完全(under-sintered)且具有不佳砂粒滯留之結構(此是因為鈷在與適合之樹脂相關的製程溫度下流動並非極佳)。視情形而定，鈷可能對環境不友好。此外，鈷之高硬度因在鈷-樹脂界面處之滑動而不可轉移至製品中。其他因素(諸如所用樹脂類型及填充劑、及製程溫度之選擇)亦在製品效能中起一定作用(例如在經受過高溫度時，樹脂之有益品質劣化)。

與使用鈷相關的另一種細微但顯著之問題是關於磁性特性。詳言之，已知鈷為容易磁化之硬性鐵磁性材料。為此目的，咸信基於鈷之刀片中的鈷可使切片及拋光工件(例 如Al₂O₃-TiC浮動塊)之磁性特性翻轉(upset)。此可歸因於在切割期間在工件表面上積累之殘餘鈷污染(例如隨著製品磨損，鈷自製品釋放且其中之一些黏在工件上或嵌入工件中)，或製品中之鈷影響輪磨區域周圍局部磁場(該磁場隨後與工件相互作用)的效果。

需要更大精確度及切割質量的更嚴格之應用在歷史上使用多不同製品組態及結合劑類型。舉例而言，且如已知的，硬碟驅動機(HDD)為常用於大量消費型電子應用之儲存機制，該等消費型電子應用包括電腦及遊戲控制台、行動電話及個人數位助理、數位攝影機及視訊記錄器、及數位媒體播放機(例如MP3播放機)。HDD設計一般包括繞軸旋轉之環形磁性『盤片』(其上記錄資料)。隨著盤片旋轉，使用讀寫頭來偵測及/或改變直接位於該讀寫頭下方之盤片儲存位置的磁化。讀寫頭本身附接至『浮動塊』上，該浮動塊為空氣動力學形之塊狀物，其允許讀寫頭在盤片上方維持一致『飛行高度』。浮動塊連接至致動器總成(例如運動及手柄)上，該致動器總成運作以將讀寫頭移動至盤片上之任何儲存位置。製造浮動塊組件呈現多種挑戰。舉例而言，隨著採用HDD之電子裝置的外觀造型規格減小，構成HDD之組件的大小亦減小，包括浮動塊(其可為一美分硬幣大小之約1/50至1/100)。因此，浮動塊必須切割為極其精確之尺寸。使此製造複雜性加重的為以下事實：浮動塊通常由硬性脆性材料(例如Al₂O₃-TiC，參見例如美國專利第4,430,440號)製成，其難以在不帶來諸如剝落及過度鋸口之問題的情況下切割。

在前文中，提及特定實施例及連接某些組件為說明性的。應瞭解，將組件稱為耦接或連接意欲揭示在該等組件之間直接連接或經由一或多個中間組件間接連接，如進行本文中所論述之方法時應瞭解的。因此，上文所揭示之主題將視為說明性而非限制性的，且所附申請專利範圍意欲覆蓋落入本發明之真正範疇內的所有該等修改、增強及其他實施例。因此，本發明之範疇由以下申請專利範圍及其等效物的最廣泛容許之解釋界定，直至由法律允許之最大程度，而不應受前述實施方式之約束或限制。

提供本發明之摘要以遵守專利法，且提供同時應理解其不應用於解釋或限制申請專利範圍之範疇或意義。另外，在前述實施方式中，出於提高本發明之效率的目的，可將各種特徵分組在一起或描述於單個實施例中。本發明不應解釋為反映以下意圖：所主張之實施例需要比在各申請專利範圍項中明確所述更多的特徵。相反地，如以下申請專利範圍所反映，本發明之主題所針對的可少於所揭示實施例中之任一者的全部特徵。因此，將以下申請專利範圍併入實施方式中，其中各技術方案就其自身而言如同單獨界定所主張之主題一般。

項目1.一種磨料製品，其包含混合型結合劑(其包含金屬結合材料及有機結合材料)、含於該混合型結合劑內之磨料顆粒，其中該製品之平均厚度為250微米或250微米以下，且其中該金屬結合材料包含固溶體相及不同於該固溶體相之金屬間相。

項目2.一種磨料製品，其包含混合型結合劑(其包含金屬結合材料及有機結合材料)、含於該混合型結合劑內之磨料顆粒，其中該製品之平均厚度為250微米或250微米以下，且其中該金屬結合材料包含固溶體相及不同於該固溶體相的包含銀之金屬間相。

項目3.一種磨料製品，其包含混合型結合劑(其包含金屬結合材料及有機結合材料)、含於該混合型結合劑內之磨料顆粒，其中該製品之平均厚度為250微米或250微米以下，且其中該金屬結合材料包含固溶體相及不同於該固溶體相的包含銀及錫之金屬間相。

項目4.一種磨料製品，其包含混合型結合劑(其包含金屬結合材料及有機結合材料)、含於該混合型結合劑內之磨料顆粒，其中該製品之平均厚度為250微米或250微米以下，且其中該金屬結合材料包含包含銀、錫及銅之固溶體相及不同於該固溶體相之金屬間相。

項目5.一種磨料製品，其包含混合型結合劑(其包含金屬結合材料及有機結合材料)、含於該混合型結合劑內之磨料顆粒，其中該製品之平均厚度為250微米或250微米以下，且其中該金屬結合材料包含：斷裂韌性為至少3MPa.m.^0.5且不大於約8MPa.m.^0.5之固溶體相、及不同於該固溶體相的斷裂韌性為至少3MPa.m.^0.5且不大於約5MPa.m.^0.5之金屬間相。

項目6.一種磨料製品，其包含混合型結合劑(其包含金屬結合材料及有機結合材料)、含於該混合型結合劑內 之磨料顆粒，其中該製品之平均厚度為250微米或250微米以下，且其中該金屬結合材料包含平均維氏硬度為至少1GPa且不大於約5GPa之固溶體相、及不同於該固溶體相的平均維氏硬度為至少2GPa且不大於約4GPa之金屬間相。

項目7.一種磨料製品，其包含混合型結合劑(其包含金屬結合材料及有機結合材料)、含於該混合型結合劑內之磨料顆粒，其中該製品之平均厚度為250微米或250微米以下，且其中該金屬結合材料包含以該混合型結合劑之該金屬結合材料的總體積計至少約1體積%且不大於約100體積%的包含銀、錫及銅之固溶體相。

項目8.一種磨料製品，其包含混合型結合劑(其包含金屬結合材料及有機結合材料)、含於該混合型結合劑內之磨料顆粒，其中該製品之平均厚度為250微米或250微米以下，且其中該金屬結合材料包含以該混合型結合劑之該金屬結合材料的總體積計至少約1體積%且不大於約100體積%的包含銀之金屬間相。

項目9.一種磨料製品，其包含混合型結合劑(其包含金屬結合材料及有機結合材料)，及含於該混合型結合劑內之磨料顆粒，其中該製品之平均厚度為250微米或250微米以下，且其中該金屬結合材料包含固溶體相與不同於該固溶體相之金屬間相的組合，該金屬間相藉由組合銀及預合金青銅形成。

項目10.一種用於製造磨料製品之方法，該方法包含以下步驟：提供包括磨料顆粒、有機結合材料、預合金 青銅及銀的混合物，及使該混合物形成多功能製品，該製品包含混合型結合劑(其包含金屬結合材料及有機結合材料)及含於該混合型結合劑內之磨料顆粒，其中該製品之平均厚度為250微米或250微米以下，且其中該金屬結合材料包含固溶體相及不同於該固溶體相之金屬間相。

項目11.一種用於製造磨料製品之方法，該方法包含以下步驟：提供包括磨料顆粒、有機結合材料、預合金青銅及銀的混合物，藉由在預合金青銅中整合銀在混合型結合材料中形成金屬結合材料，其中在該預合金結合材料中整合銀形成固溶體相及不同於該固溶體相之金屬間相。

項目12.如前述技術方案中任一項的磨料製品或用於製造該磨料製品之方法，其中該金屬間相包含銀。

項目13.如前述技術方案中任一項的磨料製品或用於製造該磨料製品之方法，其中該金屬間相包含銀及錫。

項目14.如前述技術方案中任一項的磨料製品或用於製造該磨料製品之方法，其中該金屬間相包含Ag₃Sn。

項目15.如前述技術方案中任一項的磨料製品或用於製造該磨料製品之方法，其中該固溶體相包含銀、錫及銅。

項目16.如前述技術方案中任一項的磨料製品或用於製造該磨料製品之方法，其中該金屬結合材料包含以該金屬結合材料之總體積計至少約2體積%，以該金屬結合劑之總體積計至少約5體積%、至少約10體積%、至少約15體積%、至少約20體積%、至少約25體積%、至少約30體積%、 至少約35體積%、至少約40體積%、至少約45體積%、至少約50體積%、至少約55體積%、至少約60體積%、至少約65體積%、至少約70體積%、至少約75體積%、至少約80體積%、至少約85體積%、至少約90體積%、至少約95體積%及99體積%的該固溶體相。

項目17.如前述技術方案中任一項的磨料製品或用於製造該磨料製品之方法，其中該金屬結合材料包含以該金屬結合材料之總體積計不大於100體積%，以該金屬結合材料之總體積計不大於約99體積%、不大於約97體積%、不大於約90體積%、不大於約85體積%、不大於約80體積%、不大於約75體積%、不大於約70體積%、不大於約65體積%、不大於約60體積%、不大於約55體積%、不大於約50體積%、不大於約45體積%、不大於約40體積%、不大於約35體積%、不大於約30體積%、不大於約25體積%、不大於約20體積%、不大於約15體積%、不大於約10體積%、不大於約5體積%及不大於約2體積%的該固溶體相。

項目18.如前述技術方案中任一項的磨料製品或用於製造該磨料製品之方法，其中該金屬結合材料包含以該金屬結合材料之總體積計至少約2體積%，以該金屬結合劑之總體積計至少約5體積%、至少約10體積%、至少約15體積%、至少約20體積%、至少約25體積%、至少約30體積%、至少約35體積%、至少約40體積%、至少約45體積%、至少約50體積%、至少約55體積%、至少約60體積%、至少約65體積%、至少約70體積%、至少約75體積%、至少約80 體積%、至少約85體積%、至少約90體積%、至少約95體積%及99體積%的該金屬間相。

項目19.如前述技術方案中任一項的磨料製品或用於製造該磨料製品之方法，其中該金屬結合材料包含以該金屬結合材料之總體積計不大於100體積%，以該金屬結合材料之總體積計不大於約99體積%、不大於約97體積%、不大於約90體積%、不大於約85體積%、不大於約80體積%、不大於約75體積%、不大於約70體積%、不大於約65體積%、不大於約60體積%、不大於約55體積%、不大於約50體積%、不大於約45體積%、不大於約40體積%、不大於約35體積%、不大於約30體積%、不大於約25體積%、不大於約20體積%、不大於約15體積%、不大於約10體積%、不大於約5體積%及不大於約2體積%的該金屬間相。

項目20.如前述技術方案中任一項的磨料製品或用於製造該磨料製品之方法，其中該金屬結合材料包含以該金屬結合材料之總體積計不大於約10體積%，以該金屬結合材料之總體積計不大於約9體積%、不大於約8體積%、不大於約7體積%、不大於約6體積%、不大於約5體積%、不大於約4體積%、不大於約3體積%、不大於約2體積%、不大於約1體積%、不大於約0.5體積%、不大於約0.4體積%、不大於約0.3體積%、不大於約0.2體積%及不大於約0.1體積%的元素相。

項目21.如前述技術方案中任一項的磨料製品或用於製造該磨料製品之方法，其中該金屬結合材料包含不 大於約100、不大於約90、不大於約80、不大於約70、不大於約60、不大於約50、不大於約40、不大於約30、不大於約20、不大於約10、不大於約9、不大於約8、不大於約7、不大於約6、不大於約5、不大於約4、不大於約3、不大於約2、不大於約1、不大於約0.9、不大於約0.8、不大於約0.7、不大於約0.6、不大於約0.5、不大於約0.4、不大於約0.3、不大於約0.2、不大於約0.1、不大於約0.05、不大於約0.01、不大於約0.005及不大於約0.001之比率(C_SS/C_IM)，其中C_SS表示以該金屬結合劑之總體積計的固溶體相在該金屬結合劑中之含量(以體積%為單位)，且C_IM表示以該金屬結合劑之總體積計的金屬間相在該金屬結合劑中之含量(以體積%為單位)。

項目22.如前述技術方案中任一項的磨料製品或用於製造該磨料製品之方法，其中該金屬結合材料包含至少約0.001、至少約0.005、至少約0.01、至少約0.05、至少約0.1、至少約0.2、至少約0.3、至少約0.4、至少約0.5、至少約0.6、至少約0.7、至少約0.8、至少約0.9、至少約1、至少約2、至少約3、至少約4、至少約5、至少約10、至少約20、至少約30、至少約40、至少約50、至少約60、至少約70、至少約80、至少約90、至少約99之比率(C_SS/C_IM)，其中C_SS表示以該金屬結合劑之總體積計的固溶體相在該金屬結合劑中之含量(以體積%為單位)，且C_IM表示以該金屬結合劑之總體積計的金屬間相在該金屬結合劑中之含量(以體積%為單位)。

項目23.如前述技術方案中任一項的磨料製品或用於製造該磨料製品之方法，其中該金屬結合材料包含不大於約0.1、不大於約0.9、不大於約0.8、不大於約0.7、不大於約0.6、不大於約0.05、不大於約0.4、不大於約0.3、不大於約0.2、不大於約0.1、不大於約0.09、不大於約0.08、不大於約0.07、不大於約0.06、不大於約0.05、不大於約0.04、不大於約0.03、不大於約0.02、不大於約0.01、不大於約0.005及不大於約0.001之比率(C_E/C_IM)，其中C_E表示以該金屬結合劑之總體積計的元素相在該金屬結合劑中之含量(以體積%為單位)，且C_IM表示以該金屬結合劑之總體積計的金屬間相在該金屬結合劑中之含量(以體積%為單位)。

項目24.如前述技術方案中任一項的磨料製品或用於製造該磨料製品之方法，其中該金屬結合材料包含不大於約0.1、不大於約0.9、不大於約0.8、不大於約0.7、不大於約0.6、不大於約0.05、不大於約0.4、不大於約0.3、不大於約0.2、不大於約0.1、不大於約0.09、不大於約0.08、不大於約0.07、不大於約0.06、不大於約0.05、不大於約0.04、不大於約0.03、不大於約0.02、不大於約0.01、不大於約0.005及不大於約0.001之比率(C_E/C_SS)，其中C_E表示以該金屬結合劑之總體積計的元素相在該金屬結合劑中之含量(以體積%為單位)，且C_SS表示以該金屬結合劑之總體積計的固溶體相在該金屬結合劑中之含量(以體積%為單位)。

項目25.如前述技術方案中任一項的磨料製品或用於製造該磨料製品之方法，其中該金屬結合材料包含斷 裂韌性為至少3MPa.m.^0.5且不大於約8MPa.m.^0.5之固溶體相。

項目26.如前述技術方案中任一項的磨料製品或用於製造該磨料製品之方法，其中該金屬結合材料包含斷裂韌性為至少3MPa.m.^0.5且不大於約5MPa.m.^0.5的不同於該固溶體相之金屬間相固溶體相。

項目27.如前述技術方案中任一項的磨料製品或用於製造該磨料製品之方法，其中該金屬結合劑中該金屬間相之斷裂韌性大於該金屬結合材料中該固溶體相之斷裂韌性。

項目28.如前述技術方案中任一項的磨料製品或用於製造該磨料製品之方法，其中該金屬結合材料構成磨料製品，該金屬結合材料包含平均維氏硬度為至少1GPa且不大於約5GPa之固溶體相。

項目29.如前述技術方案中任一項的磨料製品或用於製造該磨料製品之方法，其中該金屬結合材料包含平均維氏硬度為至少2GPa其不大於約4GPa的不同於該固溶體相之金屬間相。

項目30.如前述技術方案中任一項的磨料製品或用於製造該磨料製品之方法，其中該金屬結合材料中該固溶體相之平均維氏硬度大於該金屬結合材料中該金屬間相之平均維氏硬度。

項目31.如前述技術方案中任一項的磨料製品或用於製造該磨料製品之方法，其中該金屬結合材料包含青 銅。

項目32.如前述技術方案中任一項的磨料製品或用於製造該磨料製品之方法，其中該固溶體包含青銅。

項目33.如前述技術方案中任一項的磨料製品或用於製造該磨料製品之方法，其中該金屬結合材料包含銅及錫。

項目34.如技術方案31及32中任一項的磨料製品或用於製造該磨料製品之方法，其中該青銅包含以該青銅之總重量計不大於約65重量%錫，以青銅之總重量計不大於約60重量%、不大於約55重量%、不大於約50重量%、不大於約45重量%、不大於約40重量%，且至少約10重量%、至少約20重量%、至少約30重量%錫。

項目35.如前述技術方案中任一項的磨料製品或用於製造該磨料製品之方法，其中該青銅包含含量不小於錫含量之銅。

項目36.如前述技術方案中任一項的磨料製品或用於製造該磨料製品之方法，其中該青銅包含含量大於錫含量之銅。

項目37.如前述技術方案中任一項的磨料製品或用於製造該磨料製品之方法，其中該青銅包含以該青銅之總重量計至少約10重量%、至少約20重量%、至少約30重量%、至少約40重量%、至少約45重量%、至少約50重量%、至少約55重量%、至少約60重量%、至少約65重量%、至少約70重量%、至少約75重量%銅，且其中該青銅包含以該青 銅之總重量計不大於約90重量%、不大於約80重量%、不大於約70重量%、不大於約60重量%、不大於約55重量%、不大於約50重量%銅。

項目38.如前述技術方案中任一項的磨料製品或用於製造該磨料製品之方法，其中該製品為切割製品。

項目39.如前述技術方案中任一項的磨料製品或用於製造該磨料製品之方法，其中該製品為晶圓切割製品。

項目40.如前述技術方案中任一項的磨料製品或用於製造該磨料製品之方法，其中該製品為選自由以下各類型組成之磨輪類型之群的磨輪：1型、41型、1A8型、1A1型、1A1R型、1B1型、1E1型、1EE1型、1F1型、1FF1型、1V1型、1V1P型及其組合。

項目41.如前述技術方案中任一項的磨料製品或用於製造該磨料製品之方法，其中該製品具有實質上均勻之厚度。

項目42.如前述技術方案中任一項的磨料製品或用於製造該磨料製品之方法，其中該實質上均勻之厚度不大於約200微米，不大於約150微米，不大於約100微米，不大於約90微米，不大於約70微米，不大於約65微米，且至少約1微米，至少約10微米。

項目43.如前述技術方案中任一項的磨料製品或用於製造該磨料製品之方法，其中該製品包含第一主表面、第二主表面、及在該第一主表面與該第二主表面之間延伸的側表面，其中該側表面界定在該第一主表面與第二主表 面之間的厚度尺寸，其中該製品包含至少約10之縱橫比(D/t)，其中D表示該製品之直徑且t表示該製品之平均厚度，其中該縱橫比(D/t)為至少約20，至少約50，至少約100。

項目44.如前述技術方案中任一項的磨料製品或用於製造該磨料製品之方法，其中該製品包括以該結合劑之總體積計至少約1體積%、至少約5體積%、至少約10體積%、至少約15體積%、至少約20體積%、至少約25體積%、至少約30體積%，且不大於約55體積%、不大於約50體積%、不大於約45體積%、不大於約40體積%、不大於約35體積%、不大於約30體積%的有機結合材料。

項目45.如前述技術方案中任一項的磨料製品或用於製造該磨料製品之方法，其中該製品包括與該有機結合材料之含量(體積%)相比含量(體積%)更大的該金屬結合材料，其中該製品包含與該有機結合材料之含量(體積%)相比含量(體積%)實質上相同的金屬結合材料，其中該製品包括以該結合劑之總體積計至少約20體積%、至少約30體積%、至少約40體積%、至少約45體積%、至少約50體積%、至少約55體積%、至少約60體積%，且不大於約90體積%、不大於約85體積%、不大於約80體積%、不大於約75體積%、不大於約70體積%、不大於約65體積%的金屬結合材料，其中該金屬結合材料為以材料之互連網狀物形式在整個該製品體積中延伸的連續相。

項目46.如前述技術方案中任一項的磨料製品 或用於製造該磨料製品之方法，其中該製品包含以該製品之總體積計至少約5體積%、至少約10體積%、至少約15體積%、至少約20體積%、至少約25體積%、至少約30體積%、至少約35體積%，且不大於約50體積%、不大於約45體積%、不大於約40體積%、不大於約35體積%、不大於約30體積%、不大於約25體積%的磨料顆粒。

項目47.如前述技術方案中任一項的磨料製品或用於製造該磨料製品之方法，其中該製品包含以該製品之總體積計約10-13體積%的聚醯亞胺、以該製品之總體積計約68-72體積%的金屬結合材料、及以該製品之總體積計約16-20體積%的磨料顆粒。

項目48.如前述技術方案中任一項的磨料製品或用於製造該磨料製品之方法，其中該有機結合材料基本上由平均直徑為約40微米或40微米以下之粒子組成。

項目49.如前述技術方案中任一項的磨料製品或用於製造該磨料製品之方法，其中該有機結合材料包含聚醯亞胺，其中該有機結合材料包含樹脂，其中該有機結合材料包含酚系樹脂，其中該有機結合材料包含Vespel® SP1聚醯亞胺，其中該有機結合材料包含Meldin 7001®聚醯亞胺。

項目50.如前述技術方案中任一項的磨料製品或用於製造該磨料製品之方法，其中該磨料顆粒包含選自由以下各者組成之群的材料：氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、碳氧化物、氮氧化物、硼氧化物、鑽石、基於碳之材料、及其組合，其中該磨料顆粒包含聚集粒子，其中該磨料顆粒 基本上由鑽石組成。

項目51.如前述技術方案中任一項的磨料製品或用於製造該磨料製品之方法，其中該磨料製品為一個或多刀片總成，該總成包括呈聯合組態之複數個磨料製品。

項目52.如前述技術方案中任一項的磨料製品或用於製造該磨料製品之方法，其中該製品包含以該製品之總體積計不大於約10體積%的孔隙。

項目53.如前述技術方案中任一項的磨料製品或用於製造該磨料製品之方法，其中該混合型結合劑在整個該製品之體積中形成實質上連續相，其中該混合型結合劑呈在整個該製品之體積中延伸的材料互連通道形式，其中該有機結合材料包含在整個該製品之體積中實質上不連續相。

項目54.如前述技術方案中任一項的磨料製品或用於製造該磨料製品之方法，其中該金屬結合劑進一步包含二元化合物。

項目55.如前述技術方案中任一項的磨料製品或用於製造該磨料製品之方法，其中該二元化合物為金屬間相。

項目56.如前述技術方案中任一項的磨料製品或用於製造該磨料製品之方法，其中該金屬結合劑進一步包含三元化合物。

項目57.如前述技術方案中任一項的磨料製品或用於製造該磨料製品之方法，其中該三元化合物為固溶體相。

項目58.如前述技術方案中任一項的磨料製品或用於製造該磨料製品之方法，其中該金屬結合材料包含以該金屬結合材料之總體積計至少約1體積%，以該金屬結合劑之總體積計至少約2體積%、至少約5體積%、至少約10體積%、至少約15體積%、至少約20體積%、至少約25體積%、至少約30體積%、至少約35體積%、至少約40體積%、至少約45體積%、至少約50體積%、至少約55體積%、至少約60體積%、至少約65體積%、至少約70體積%、至少約75體積%、至少約80體積%、至少約85體積%、至少約90體積%、至少約95體積%及99體積%的該二元化合物。

項目59.如前述技術方案中任一項的磨料製品或用於製造該磨料製品之方法，其中該金屬結合材料包含以該金屬結合材料之總體積計不大於100體積%、不大於約99體積%、不大於約97體積%、不大於約90體積%、不大於約85體積%、不大於約80體積%、不大於約75體積%、不大於約70體積%、不大於約65體積%、不大於約60體積%、不大於約55體積%、不大於約50體積%、不大於約45體積%、不大於約40體積%、不大於約35體積%、不大於約30體積%、不大於約25體積%、不大於約20體積%、不大於約15體積%、不大於約10體積%、不大於約5體積%及不大於約2體積%的該二元化合物。

項目60.如前述技術方案中任一項的磨料製品或用於製造該磨料製品之方法，其中該金屬結合材料包含以該金屬結合材料之總體積計至少約1體積%，以該金屬結合劑 之總體積計至少約2體積%、至少約5體積%、至少約10體積%、至少約15體積%、至少約20體積%、至少約25體積%、至少約30體積%、至少約35體積%、至少約40體積%、至少約45體積%、至少約50體積%、至少約55體積%、至少約60體積%、至少約65體積%、至少約70體積%、至少約75體積%、至少約80體積%、至少約85體積%、至少約90體積%、至少約95體積%及99體積%的該三元化合物。

項目61.如前述技術方案中任一項的磨料製品或用於製造該磨料製品之方法，其中該金屬結合材料包含以該金屬結合材料之總體積計不大於100體積%、不大於約99體積%、不大於約97體積%、不大於約90體積%、不大於約85體積%、不大於約80體積%、不大於約75體積%、不大於約70體積%、不大於約65體積%、不大於約60體積%、不大於約55體積%、不大於約50體積%、不大於約45體積%、不大於約40體積%、不大於約35體積%、不大於約30體積%、不大於約25體積%、不大於約20體積%、不大於約15體積%、不大於約10體積%、不大於約5體積%及不大於約2體積%的該三元化合物。

項目62.如前述技術方案中任一項的磨料製品或用於製造該磨料製品之方法，其中該金屬結合材料包含不大於約100、不大於約90、不大於約80、不大於約70、不大於約60、不大於約50、不大於約40、不大於約30、不大於約20、不大於約10、不大於約9、不大於約8、不大於約7、不大於約6、不大於約5、不大於約4、不大於約3、不大於 約2、不大於約1、不大於約0.9、不大於約0.8、不大於約0.7、不大於約0.6、不大於約0.5、不大於約0.4、不大於約0.3、不大於約0.2、不大於約0.1、不大於約0.05、不大於約0.01、不大於約0.005及不大於約0.001之比率(C_BC/C_TC)，其中C_BC表示以該金屬結合劑之總體積計的二元化合物在該金屬結合劑中之含量(以體積%為單位)，且C_TC表示以該金屬結合劑之總體積計的三元化合物在該金屬結合劑中之含量(以體積%為單位)。

項目63.如前述技術方案中任一項的磨料製品或用於製造該磨料製品之方法，其中該金屬結合材料包含至少約0.001、至少約0.005、至少約0.01、至少約0.05、至少約0.1、至少約0.2、至少約0.3、至少約0.4、至少約0.5、至少約0.6、至少約0.7、至少約0.8、至少約0.9、至少約1、至少約2、至少約3、至少約4、至少約5、至少約10、至少約20、至少約30、至少約40、至少約50、至少約60、至少約70、至少約80、至少約90、至少約99之比率(C_BC/C_TC)，其中C_BC表示以該金屬結合劑之總體積計的二元化合物在該金屬結合劑中之含量(以體積%為單位)，且C_TC表示以該金屬結合劑之總體積計的三元化合物在該金屬結合劑中之含量(以體積%為單位)。如技術方案11的用於製造多功能磨料製品之方法，其中該使該混合物形成多功能製品之步驟進一步包含冷卻該模製製品以形成該磨料製品。

項目64.如技術方案11的用於製造多功能磨料製品之方法，其中該使該混合物形成多功能製品之步驟進一 步包含研磨(lap)該磨料製品之側面以提供所需程度之直度及250微米或250微米以下之厚度。

項目65.如技術方案64的用於製造多功能磨料製品之方法，其中研磨以雙面研磨之形式進行以使得該磨料製品之相對側同時經研磨。

101‧‧‧切口

102‧‧‧切口

Claims (10)

1. 一種磨料製品，其包含：包含金屬結合材料及有機結合材料之一混合型結合劑；含於該混合型結合劑內之磨料顆粒；其中該製品之平均厚度為250微米或250微米以下；及其中該金屬結合材料包含：一固溶體相，及一不同於該固溶體相之金屬間相。
2. 如申請專利範圍第1項所述之磨料製品，其中該金屬間相包含Ag₃Sn。
3. 如申請專利範圍第1項所述之磨料製品，其中該固溶體相包含銀、錫及銅。
4. 如申請專利範圍第1項所述之磨料製品，其中該金屬結合材料包含以該金屬結合材料之總體積計至少約2體積%且不大於約100體積%的該固溶體相，且此外其中該金屬結合材料包含以該金屬結合材料之總體積計至少約2體積%且不大於約100體積%的該金屬間相。
5. 如申請專利範圍第1項所述之磨料製品，其中該金屬結合 材料包含以該金屬結合材料之總體積計不大於約10體積%的元素相。
6. 如申請專利範圍第1項所述之磨料製品，其中該金屬結合材料包含以下各者中之至少一者：一至少約0.001且不大於約100之(C_SS/C_IM)比率，其中C_SS表示以該金屬結合劑之總體積計的固溶體相在該金屬結合劑中之含量，以體積%為單位，且C_IM表示以該金屬結合劑之總體積計的金屬間相在該金屬結合劑中之含量，以體積%為單位；一不大於約0.1(C_E/C_IM)之比率，其中C_E表示以該金屬結合劑之總體積計的元素相在該金屬結合劑中之含量，以體積%為單位，且C_IM表示以該金屬結合劑之總體積計的金屬間相在該金屬結合劑中之含量，以體積%為單位；一不大於約0.1之(C_E/C_SS)比率，其中C_E表示以該金屬結合劑之總體積計的元素相在該金屬結合劑中之含量，以體積%為單位，且C_SS表示以該金屬結合劑之總體積計的固溶體相在該金屬結合劑中之含量，以體積%為單位；或其組合。
7. 如申請專利範圍第1項所述之磨料製品，其中該製品為選自由以下各類型組成之磨輪類型之群的磨輪：1型、41型、1A8型、1A1型、1A1R型、1B1型、1E1型、1EE1型、 1F1型、1FF1型、1V1型、1V1P型及其組合。
8. 如申請專利範圍第1項所述之磨料製品，其中該製品包含以該製品之總體積計約10至13體積%的聚醯亞胺、以該製品之總體積計約68至72體積%的金屬結合材料，及以該製品之總體積計約16至20體積%的磨料顆粒。
9. 如申請專利範圍第1項所述之磨料製品，其中該金屬結合材料包含(C_BC/C_TC)比率為至少約0.001且不大於約100，其中C_BC表示以該金屬結合劑之總體積計的二元化合物在該金屬結合劑中之含量，以體積%為單位，且C_TC表示以該金屬結合劑之總體積計的三元化合物在該金屬結合劑中之含量，以體積%為單位。
10. 如申請專利範圍第1項所述之磨料製品，其中該金屬結合材料包含以該金屬結合材料之總體積計至少約1體積%且不大於100體積%的二元化合物，且其中該金屬結合材料包含以該金屬結合材料之總體積計至少約1體積%且不大於約100體積%的三元化合物。