TWM609055U - 研磨墊 - Google Patents
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Abstract
本新型創作的目的在於提供一種研磨墊,特別是在增加研磨機的壓板的轉速或研磨壓力的條件下研磨速率優異。本新型的研磨墊包括:基材;以及研磨島,層疊在所述基材的其中一面上且含有研磨粒及黏合劑,所述研磨島具有其中心軸與所述其中一面正交的圓柱狀的多個研磨部,所述研磨部的頂面的面積為10 mm
2以上且27.5 mm
2以下。
Description
本新型創作關於一種研磨墊。
例如智慧型手機的畫面的表面由蓋玻片覆蓋。所述蓋玻片對作為原料的玻璃基板進行研磨,使表面平坦化並形成規定的厚度後,經過倒角、開孔、化學強化、印刷等而完成。其中,研磨可使用固定研磨粒方式的研磨墊,所述固定研磨粒方式的研磨墊包括:基材;以及研磨層(研磨島),層疊在所述基材的其中一面上且含有研磨粒及黏合劑。
且說,伴隨著近年來的智慧型手機的畫面的大型化,蓋玻片也大型化。伴隨著所述大型化,需要大面積下的蓋玻片的均勻性,對於作為原料的板玻璃,要求機械及光學品質高。因此,逐漸增大作為原料的板玻璃的厚度。另一方面,伴隨著大型化,蓋玻片自身的厚度增加,但其程度較低,結果,應研磨作為原料的板玻璃的量增加。
若應研磨的量增加,如此則加工時間會增加,製品的製造效率會降低。因此,提出了一種研磨速率優異且研磨速率經過較長時間而難以降低的研磨墊(例如參照日本專利再表2017/163565號公報)。在所述公報所記載的研磨墊中,藉由使用平均粒徑不同的多種研磨粒,謀求優異的研磨速率與抑制經過長時間後的研磨速率的降低。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
日本專利再表2017/163565號公報
但是,在所述之前的研磨墊中,無法說與應研磨的量的增加相比研磨速率進行了充分改善,要求研磨速率的進一步改善。為了進一步提高研磨速率,有效的是實現研磨機的壓板的轉速的增加、或者經由研磨島施加至玻璃基板的研磨壓力的增加的方法。
本新型創作是鑒於所述不良情況而成者,目的在於提供一種研磨墊,特別是在增加研磨機的壓板的轉速或研磨壓力的條件下研磨速率優異。
本新型創作者們對增加研磨機的壓板的轉速或研磨壓力的條件下的研磨速率進行了深入研究,結果發現構成研磨島的多個研磨部的構成大大提高了研磨速率,從而完成了本新型創作。
即,本新型創作的研磨墊包括:基材;以及研磨島,層疊在所述基材的其中一面上且含有研磨粒及黏合劑,所述研磨島具有其中心軸與所述其中一面正交的圓柱狀的多個研磨部,所述研磨部的頂面的面積為10mm2以上且27.5mm2以下。
所述研磨墊的研磨部為圓柱狀,因此即使提高研磨壓力,研磨部也難以產生缺口或裂紋,可穩定地進行研磨。另外,關於所述研磨墊,藉由將研磨部的頂面的面積設為所述範圍內,可在確保對基材的密接力的同時,利用研磨部有效地承受研磨壓力,因此可提高研磨速率。
所述多個研磨部可配置為圓柱狀。藉由如此將多個研磨部配置為圓柱狀,可抑制基材的翹曲的產生,因此研磨壓力的面內均勻性提高,
可進一步穩定地進行研磨。
所述多個研磨部可交錯配置。藉由如此交錯配置所述多個研磨部,可抑制基材的翹曲的產生,因此研磨壓力的面內均勻性提高,可進一步穩定地進行研磨。
作為所述多個研磨部相對於研磨島整體的面積佔有率,優選為40%以上且65%以下。藉由如此將所述多個研磨部相對於研磨島整體的面積佔有率設為所述範圍內,可確保與被研磨體的適度的接觸面積與研磨壓力,因此可進一步提高研磨速率。
作為所述研磨部之間的最小間隔,優選為0.3mm以上且2.5mm以下。藉由如此將所述研磨部之間的最小間隔設為所述範圍內,可確保與被研磨體的適度的接觸面積與研磨壓力,因此可進一步提高研磨速率。
作為所述研磨島的平均厚度,優選為0.5mm以上且2mm以下。藉由如此將所述設為所述範圍內,可抑制研磨部的縱橫比變大而在磨削過程中研磨部容易倒塌,並且可延長所述研磨墊的壽命。
此處,所謂具有多個研磨部的“研磨島”,是指在將研磨部之間的最小間隔設為D時,與最近的研磨部的距離是與D為相同程度、例如為2×D以下的研磨部的集合體。再者,“研磨島整體的面積”是指在研磨部之間存在槽的情況下,也包含所述槽的面積。另外,所謂“平均厚度”,是指在任意的10點測定的厚度的平均值。
所謂“多個研磨部為交錯配置”,是指如下排列,即,研磨部以等間隔配置在平行的多個列中,並且與一列相鄰的列的研磨部的中心不位於通過所述一列中所含的研磨部的中心且與所述一列正交的方向上。
如以上所說明,本新型創作的研磨墊特別是在研磨機的壓板的
轉速或研磨壓力大的條件下研磨速率優異。
1、2、3:研磨墊
10:基材
10a:狹縫
20:研磨島
20a:第一研磨島
20b:第二研磨島
20c:第三研磨島
21:研磨部
22:槽
23:研磨粒
24:黏合劑
30:黏接層
31:第二黏接層
40:支撐體
M:研磨部的中心
R:列群組
L:間距
D:最小間隔
S:拉長間隔區域
圖1是表示本新型創作的一實施方式的研磨墊的示意性平面圖。
圖2是圖1的研磨墊的示意性部分放大平面圖。
圖3是將圖2進一步放大的示意性部分放大平面圖。
圖4是圖3的A-A線處的示意性部分剖面圖。
圖5是表示與圖3不同的研磨墊的示意性部分放大平面圖。
圖6是表示與圖4以及圖5不同實施方式的研磨墊的示意性部分剖面圖。
以下,適宜參照附圖來對本新型創作的一實施方式進行詳細說明。
[第1實施方式]
圖1至圖3所示的研磨墊1包括:基材10、層疊在所述基材10的其中一面(以下,也簡單稱為“表面”)的研磨島20、以及層疊在基材10的另一面(以下,也簡單稱為“背面”)的黏接層30。另外,研磨島20具有其中心軸與所述其中一面正交的圓柱狀的多個研磨部21、以及配設於所述研磨部21之間的槽22。
所述研磨墊1可在研磨機的壓板的轉速或研磨壓力大的條件下、特別是在所述轉速為50轉以上且2000轉以下、優選為150轉以上且1200轉以下的條件下適宜地使用。
<基材>
基材10為用以支撐研磨島20的板狀或片狀的構件。
作為基材10的主成分,並無特別限定,可列舉:聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)、聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate,PET)、聚丙烯(polypropylene,PP)、聚乙烯(polyethylene,PE)、聚醯亞胺(polyimide,PI)、聚萘二甲酸乙二酯(polyethylene naphthalate,PEN)、芳族聚醯胺、鋁、銅等。其中,優選為耐熱性高的PC。另外,可對基材10的表面進行化學處理、電暈處理、底塗處理等提高黏接性的處理。此處,所謂“主成分”,是指含量最多的成分,是指優選為含量為50質量%以上、更優選為90質量%以上的成分。
另外,基材10可具有撓性或延展性。藉由如此基材10具有撓性或延展性,所述研磨墊1追隨被研磨體的表面形狀,且研磨面與被研磨體的接觸面積變大,因此研磨速率進一步提高。作為此種具有撓性的基材10的材質,例如可列舉PET或PI等。另外,作為具有延展性的基材10的材質,可列舉鋁或銅等。
作為基材10的平均厚度的下限,優選為75μm,更優選為100μm,進而優選為150μm。另一方面,作為基材10的平均厚度的上限,優選為3mm,更優選為1mm,進而優選為500μm。若基材10的平均厚度小於所述下限,則有所述研磨墊1的強度或平坦性不足的擔心。相反,若基材10的平均厚度超過所述上限,則有所述研磨墊1變得過厚而難以操作的擔心。
基材10的形狀及大小根據所使用的研磨機的壓板的形狀及大小而適宜決定。例如,圖1所示的研磨墊1的基材10為圓環狀。作為圓環狀的基材10,例如可設為外徑200mm以上且2022mm以下及內徑100mm以上且658mm以下。再者,基材10的形狀並不限定於圓環狀,也可設為直徑200mm以上且2022mm以下的圓形狀或一邊為140mm以上且160mm以下的正方形形狀等。
另外,就所述研磨墊1的操作性的觀點而言,也可設為將多個基材10支承在研磨機的壓板上的構成。在圖1所示的研磨墊1中,基材10在其表面具有狹縫10a,藉由所述狹縫10a,圓環狀的基材10被通過其中心的直線分割成三部分。在狹縫10a上未形成研磨島20,在所述研磨墊1中,沿著狹縫10a可容易進行切斷。如此在所述研磨墊1中,藉由將基材10分割成三個而輸送並分別固定在研磨機的壓板上,也可構成圖1所示的圓環狀的研磨墊1。
作為狹縫10a的平均寬度的下限,優選為0.1mm,更優選為1mm,進而優選為3mm。另一方面,作為狹縫10a的平均寬度的上限,優選為4mm,更優選為3.5mm。若狹縫10a的平均寬度小於所述下限,則有在分割時與狹縫10a相鄰的研磨島20一起被切斷而容易產生研磨島20的缺損等的擔心。相反,若狹縫10a的平均寬度超過所述上限,則研磨島20的面積相對減少,因此有研磨速率降低的擔心。
再者,所述分割數並不限定於三個,也可為四分割或八分割等其他分割數。另外,並非必須在所述研磨墊1的輸送時分割基材10,也可不分割而輸送。
<研磨島>
如圖1所示,研磨島20分別設置在除了三條基材10的狹縫10a以外的多個區域(在圖1中為第一研磨島20a、第二研磨島20b及第三研磨島20c這三個區域)。第一研磨島20a、第二研磨島20b及第三研磨島20c實質上為相同形狀。藉由如此將研磨島20的各區域設為實質上相同形狀,施加至各區域的研磨壓力的面內均勻性提高,可進一步穩定地進行研磨。
研磨島20在研磨部21中包含多個研磨粒23及黏合劑24。
(研磨粒)
作為研磨粒23,可列舉金剛石研磨粒、氧化鋁研磨粒、二氧化矽研磨粒、氧化鈰研磨粒、碳化矽研磨粒等。其中,優選為比其他研磨粒更硬質的金剛石研磨粒。藉由將研磨粒23設為金剛石研磨粒,研磨力提高,可進一步提高研磨速率。
再者,金剛石研磨粒的金剛石可為單晶也可為多晶,另外也可為經Ni塗布等處理的金剛石。其中,優選為單晶金剛石及多晶金剛石。單晶金剛石為比其他金剛石更硬質且磨削力高。另外,多晶金剛石容易以構成多晶的微晶單位劈開而難以進行鈍化,因此即使進行長期研磨,研磨速率的降低也小。
研磨粒23的平均粒徑是根據研磨速率及研磨後的被研磨體的表面粗糙度的觀點而適宜選擇。作為研磨粒23的平均粒徑的下限,優選為2μm,更優選為10μm,進而優選為20μm。另一方面,作為研磨粒23的平均粒徑的上限,優選為200μm,更優選為100μm,進而優選為50μm。若研磨粒23的平均粒徑小於所述下限,則有所述研磨墊1的研磨力不足,研磨速率降低的擔心。相反,若研磨粒23的平均粒徑超過所述上限,則有研磨精度降低的擔心。此處,所謂“平均粒徑”,是指利用激光衍射法等來測定的體積基準的累積粒度分佈曲線的50%值(50%粒徑,D50)。
作為研磨部21中的研磨粒23的含量的下限,優選為3體積%,更優選為4體積%,進而優選為8體積%。另一方面,作為研磨粒23的含量的上限,優選為55體積%,更優選為45體積%,進而優選為35體積%。若研磨粒23的含量小於所述下限,則有研磨部21的研磨力不足的擔心。相反,若研磨粒23的含量超過所述上限,則有研磨部21無法保持研磨粒23的擔心。
(黏合劑)
作為研磨部21的黏合劑24的主成分,並無特別限定,可列舉樹脂或無機物。
作為所述樹脂,可列舉:聚氨基甲酸酯、多酚、環氧、聚酯、纖維素、乙烯共聚物、聚乙烯基縮醛、聚丙烯酸、丙烯酸酯、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚醯胺等樹脂。其中,優選為容易確保對基材10的良好密接性的聚丙烯酸、環氧、聚酯及聚氨基甲酸酯。再者,所述樹脂也可至少一部分進行交聯。
另外,作為所述無機物,可列舉:矽酸鹽、磷酸鹽、多價金屬烷醇鹽等。其中優選為研磨粒保持力高的矽酸鹽。作為此種矽酸鹽,可列舉矽酸鈉或矽酸鉀等。
黏合劑24的主成分可為無機物。藉由如此將黏合劑24的主成分設為無機物,可提高研磨粒23的保持力,抑制研磨粒23在脫落前脫粒。因此,磨削力可進一步提高。
再者,黏合劑24中,也可根據目的而適宜含有分散劑、偶合劑、表面活性劑、潤滑劑、消泡劑、著色劑等各種助劑及添加劑等。
(其他)
另外,研磨部21也可包含其他粒子。作為所述其他粒子,可列舉填充劑。藉由如此在研磨部21中含有所述填充劑,黏合劑24的彈性模量提高,可提高研磨速率。
作為所述填充劑,例如除了金剛石以外,可列舉:氧化鋁、二氧化矽、氧化鈰、氧化鎂、氧化鋯、氧化鈦等氧化物及二氧化矽-氧化鋁、二氧化矽-氧化鋯、二氧化矽-氧化鎂等複合氧化物。這些氧化物可單獨使用或視需要組合使用兩種以上。其中,優選為可獲得高研磨力且比較廉價的氧化鋁。
所述填充劑的平均粒徑也依存於研磨粒23的平均粒徑,但作為所述填充劑的平均粒徑的下限,優選為0.01μm,更優選為2μm。另一方面,作為所述填充劑的平均粒徑的上限,優選為20μm,更優選為15μm。若所述填充劑的平均粒徑小於所述下限,則有因由所述填充劑所得的黏合劑24的彈性模量提高效果不足而研磨速率未提高的擔心。另一方面,若所述填充劑的平均粒徑超過所述上限,則有填充劑妨礙研磨粒23的研磨力的擔心。
另外,所述填充劑的平均粒徑可小於研磨粒23的平均粒徑。作為所述填充劑的平均粒徑相對於研磨粒23的平均粒徑的比的下限,優選為0.1,更優選為0.2。另一方面,作為所述填充劑的平均粒徑相對於研磨粒23的平均粒徑的比的上限,優選為0.8,更優選為0.6。若所述填充劑的平均粒徑相對於研磨粒23的平均粒徑的比小於所述下限,則有因由所述填充劑所得的黏合劑24的彈性模量提高效果不足而研磨速率未提高的擔心。相反,若所述填充劑的平均粒徑相對於研磨粒23的平均粒徑的比超過所述上限,則有填充劑妨礙研磨粒23的研磨力的擔心。
所述填充劑相對於研磨部21的含量也依存於研磨粒23的含量,但作為所述填充劑的含量的下限,優選為15體積%,更優選為30體積%。另一方面,作為所述填充劑的含量的上限,優選為75體積%,更優選為72體積%。若所述填充劑的含量小於所述下限,則有因由所述填充劑所得的黏合劑24的彈性模量提高效果不足而研磨速率降低的擔心。相反,若所述填充劑的含量超過所述上限,則有填充劑妨礙研磨粒23的研磨力的擔心。
(研磨部)
如圖2及圖3所示,研磨島20所具有的多個研磨部21交錯配置。藉由如此交錯配置多個研磨部21,可抑制基材10的翹曲的產生,因此研磨壓
力的面內均勻性提高,可進一步穩定地進行研磨。
多個研磨部21配置在平行的多個列(在圖2及圖3中為橫向)中。配置在一列中的研磨部21的間隔(中心間的距離、間距)相等。所述研磨部21的間隔設為在多個列之間為相同的間隔。另外,與所述一列相鄰的列的研磨部21的中心位於自連接一列中相鄰的研磨部21的中心的直線的中點起與所述一列正交的方向上。即,相鄰列的研磨部21的位置從一列的研磨部21的位置偏移半個間距。因此,作為多個研磨部21的配置,多個列每隔兩列重複相同的圖案。藉由如此配置多個研磨部21,可有效地減少基材10的翹曲。
另外,以一列中相鄰的兩個研磨部21、以及位於自連接所述研磨部21的中心的直線的中點起與所述一列正交的方向上的一個研磨部21這三個研磨部21的中心M為頂點而構成的三角形(例如圖3的雙點劃線所示的三角形)優選為生正三角形。藉由如此將所述三角形設為正三角形,可提高列方向以及與所述列正交的方向的各向同性,因此可進一步穩定地進行研磨。
在第一研磨島20a、第二研磨島20b及第三研磨島20c中,與狹縫10a相鄰的研磨部21如圖2所示在徑向上配置在一條直線上。藉由如此將與狹縫10a相鄰的研磨部21配置在一條直線上,在沿著狹縫10a將所述研磨墊1切斷為直線狀時,可抑制研磨部21被一起切斷而產生缺損。
為了使第一研磨島20a、第二研磨島20b及第三研磨島20c為相同形狀且將與狹縫10a相鄰的研磨部21在徑向上配置在一條直線上,可在狹縫10a附近調整研磨部21的列之間的間隔。例如,在圖1所示的研磨墊1中,在各研磨島區域中,如圖2所示,藉由自以順時針旋轉而與下游側對應的狹縫10a起相當於4列的研磨部的列群組R,研磨部21的列之間的間
隔得到調整。
另外,如圖2所示,與第一研磨島20a、第二研磨島20b及第三研磨島20c的內側及外側的弧相鄰的研磨部21設置為不產生缺損。具體而言,如上所述,在交錯配置研磨部21的情況下,構成為不會配置在內側及外側的弧與研磨部21在俯視時為重疊的位置。
作為配置在一列中的研磨部21的平均間距(圖3的L)的下限,優選為4.5mm,更優選為5mm。另一方面,作為所述平均間距L的上限,優選為6.5mm,更優選為5.5mm。若所述平均間距L小於所述下限,則有無法充分確保研磨部21的頂面的平均面積且研磨部21在研磨時容易倒塌的擔心。相反,若所述平均間距L超過所述上限,則有相鄰的研磨部21之間的槽22的寬度變大且基材10容易產生翹曲的擔心。
作為研磨部21之間的最小間隔(圖3的D)的下限,優選為0.3mm,更優選為0.5mm。另一方面,作為所述最小間隔D的上限,優選為2.5mm,更優選為2mm。若所述最小間隔D小於所述下限,則有無法充分確保研磨部21的頂面的平均面積且研磨部21在研磨時容易倒塌的擔心。相反,若所述最小間隔D超過所述上限,則有相鄰的研磨部21之間的槽22的寬度變大且基材10容易產生翹曲的擔心。相對於此,藉由將研磨部21之間的最小間隔D設為所述範圍內,可確保與被研磨體的適度的接觸面積與研磨壓力,因此可進一步提高所述研磨墊1的研磨速率。
研磨部21的頂面的面積的下限為10mm2,更優選為12mm2。另一方面,研磨部21的頂面的面積的上限為27.5mm2,更優選為25mm2,進而優選為20mm2。若研磨部21的頂面的平均面積小於所述下限,則圓柱狀的研磨部21的底面積也變小,因此有研磨部21無法充分地與基材10密接且在研磨時容易倒塌的擔心。相反,若研磨部21的頂面的平均面積超過
所述上限,則有研磨壓力分散,研磨速率降低的擔心,或者基材10容易產生翹曲的擔心。
作為多個研磨部21相對於研磨島20整體的面積佔有率的下限,優選為40%,更優選為43%,進而優選為45%。另一方面,作為所述面積佔有率的上限,優選為65%,更優選為61%,進而優選為60%。若所述面積佔有率小於所述下限,則研磨時施加的壓力過度集中於狹窄的研磨部21,因此有研磨部21自基材10上剝離的擔心。相反,若所述面積佔有率超過所述上限,則在研磨時研磨島20與被研磨體的接觸面積變大,因此有因摩擦阻力導致研磨速率降低的擔心。
作為研磨島20的平均厚度(圓柱狀的多個研磨部21的平均高度)的下限,優選為0.5mm,更優選為0.8mm,進而優選為1mm。另一方面,作為研磨島20的平均厚度的上限,優選為2mm,更優選為1.8mm。若研磨島20的平均厚度小於所述下限,則有研磨島20的耐久性不足且所述研磨墊1的壽命變短的擔心。相反,若研磨島20的平均厚度超過所述上限,則有研磨部21的縱橫比變大且因藉由研磨時產生的力矩施加至研磨島20與基材10的界面的負荷的影響而研磨部21容易倒塌的擔心,或者所述研磨墊1的製造成本增加的擔心。
(槽)
槽22除了根據其俯視時的大小控制研磨部21的面積佔有率以外,還發揮將藉由研磨產生的研磨粉排出至所述研磨墊1的外部的作用。
在所述研磨墊1中,如圖4所示,槽22的底面由基材10的表面構成。藉由如此由基材10的表面構成槽22的底面,可提高研磨粉的排出能力。另外,所述研磨墊1因使用而研磨部21發生磨損,當其頂面接近槽22的底面時,其壽命到頭,但藉由由基材10的表面構成槽22的底面,
可將至壽命到頭為止的期間延長。
另一方面,也可設為如下構成,即,槽22的深度小於研磨部21的平均厚度,槽22未到達基材10的表面。藉由設為此種構成,使多個研磨部21的下部一體化,因此可使研磨部21難以倒塌。
所述情況下,槽22的深度可為研磨部21的平均高度的50%以上。若槽22的深度小於所述下限,則有所述研磨墊1的壽命變得過短的擔心。
另外,俯視時成為槽22的底面的區域的研磨部21也可設為包含與研磨部21相同的研磨粒23及黏合劑24的構成,但也可僅由黏合劑24構成。由於成為所述槽22的底面的區域實質上無助於研磨,因此藉由僅由黏合劑24構成,可不降低研磨速率而減少所述研磨墊1所需的研磨粒23的量,減少所述研磨墊1的製造成本。
<黏接層>
黏接層30是在支撐所述研磨墊1而用以安裝於研磨裝置的支撐體上固定所述研磨墊1的層。
所述黏接層30中使用的黏接劑並無特別限定,例如可列舉:反應型黏接劑、瞬間黏接劑、熱熔黏接劑、作為可重新貼合的黏接劑的黏著劑等。
作為所述黏接層30中使用的黏接劑,優選為黏著劑。藉由使用黏著劑作為黏接層30中所使用的黏接劑,可將所述研磨墊1自支撐體剝離並重新貼合,因此容易將所述研磨墊1及支撐體再利用。作為此種黏著劑,並無特別限定,例如可列舉:丙烯酸系黏著劑、丙烯酸-橡膠系黏著劑、天然橡膠系黏著劑、丁基橡膠系等合成橡膠系黏著劑、矽酮系黏著劑、聚氨基甲酸酯系黏著劑等。
作為黏接層30的平均厚度的下限,優選為0.05mm,更優選為0.1mm。另一方面,作為黏接層30的平均厚度的上限,優選為0.3mm,更優選為0.2mm。若黏接層30的平均厚度小於所述下限,則有黏接力不足而所述研磨墊1自支撐體剝離的擔心。相反,若黏接層30的平均厚度超過所述上限,則例如有因黏接層30的厚度而在將所述研磨墊1切成所期望的形狀時帶來障礙等作業性降低的擔心。
<研磨墊的製造方法>
所述研磨墊1例如可藉由包括製備步驟、研磨島形成步驟及黏接層貼附步驟的製造方法來製造。
(製備步驟)
在所述製備步驟中,製備包含研磨粒23與黏合劑24的研磨島用組合物。
具體而言,準備包含研磨粒23及黏合劑24的形成材料的研磨島用組合物作為塗敷液。再者,固體成分中的研磨粒23的含量為製造後的研磨部21的研磨粒23的含量,因此以研磨部21中的含量成為所希望的值的方式適宜決定固體成分的量。
另外,為了控制塗敷液的黏度或流動性,添加水、醇等稀釋劑。可藉由所述稀釋使研磨部21中所含的研磨粒23的一部分自黏合劑24的表面突出。即,藉由添加稀釋劑,在研磨島形成步驟中使研磨島用組合物乾燥時黏合劑24的厚度減少,可增加研磨粒23的突出量。因此,藉由所述稀釋可自研磨初期開始顯現出高研磨速率。
(研磨島形成步驟)
在研磨島形成步驟中,藉由所述製備步驟中準備的研磨島用組合物的印刷而形成研磨島20。研磨島形成步驟包括塗敷步驟與乾燥步驟。
[塗敷步驟]
在塗敷步驟中,將所述研磨島用組合物塗敷於基材10的表面。
具體而言,使用製備步驟中準備的塗敷液,藉由印刷法在基材10的表面上形成研磨島20,所述研磨島20具有多個研磨部21以及配設在所述研磨部21之間的槽22。為了形成所述槽22,準備具有與槽22的形狀相對應的形狀的罩幕,隔著所述罩幕來印刷所述塗敷液。作為所述印刷方式,例如可使用絲網印刷、金屬罩幕印刷等。
作為所述印刷用罩幕,優選為SUS製或氟樹脂製的罩幕。由於SUS製或氟樹脂製的罩幕可加厚罩幕,因此可容易地製作平均厚度大的研磨部21。
研磨部21的高度主要可根據罩幕的厚度與塗敷量來調整。因此,在所述塗敷步驟中,可以使研磨部21的平均高度成為所期望的值的方式調整所述研磨島用組合物的塗敷量。
[乾燥步驟]
在乾燥步驟中,對所述塗敷步驟後的塗敷液(研磨島用組合物)進行加熱乾燥。藉由所述加熱乾燥,塗敷液硬化,形成研磨島20。所述乾燥步驟是去除罩幕而進行。
作為所述乾燥步驟中的加熱溫度的下限,優選為80℃,更優選為100℃。另一方面,作為所述加熱溫度的上限,優選為300℃,更優選為200℃。若所述加熱溫度小於所述下限,則有研磨島用組合物未充分硬化且磨損量增加而所述研磨墊1的壽命縮短的擔心。相反,若所述加熱溫度超過所述上限,則有研磨部21因熱而變質的擔心。
所述乾燥步驟中的加熱時間也取決於加熱溫度,作為所述加熱時間的下限,優選為2小時,更優選為2.5小時。另一方面,作為所述加熱
時間的上限,優選為20小時,更優選為18小時。若所述加熱時間小於所述下限,則有研磨島用組合物未充分硬化且磨損量增加而所述研磨墊1的壽命縮短的擔心。相反,若所述加熱時間超過所述上限,則有所述研磨墊1的製造效率降低的擔心。
(黏接層貼附步驟)
在黏接層貼附步驟中,在基材10的背面側層疊黏接層30。具體而言,例如將預先形成的膠帶狀的黏接層30貼附於基材10的背面。
<優點>
所述研磨墊1的研磨部21為圓柱狀,因此即使提高研磨壓力,研磨部21也難以產生缺口或裂紋,可穩定地進行研磨。另外,關於所述研磨墊1,藉由將研磨部21的頂面的面積設為10mm2以上且25mm2以下,可在確保對基材10的密接力的同時,利用研磨部21有效地承受研磨壓力,因此可提高研磨速率。
[第2實施方式]
圖5所示的研磨墊2包括:基材10、層疊在所述基材10的其中一面的包含研磨粒以及黏合劑的研磨島20,研磨島20具有其中心軸與所述其中一面正交的圓柱狀的多個研磨部21,研磨部21的頂面的面積為10mm2以上且27.5mm2以下。
該研磨墊2的多個研磨部21配置為同心圓狀。該研磨墊2除了將多個研磨部21配置為同心圓狀以外,能夠與第1實施方式的研磨墊1為相同的構成,因此省略詳細說明,以下對多個研磨部21的配置進行說明。
<研磨部>
研磨部21所配置的同心圓的中心優選與該研磨墊2的中心一致。而且,同心圓優選等間隔。此外,圓柱狀的研磨部21以其中心軸為同心圓上的方
式配置。
作為與鄰接的同心圓的半徑差的下限,優選為4.5mm,更優選為5mm。另一方面,作為所述半徑差的上限,優選為6.5mm,更優選為5.5mm。若所述半徑差小於所述下限,則有無法充分確保研磨部21的頂面的平均面積且研磨部21在研磨時容易倒塌的擔心。相反,若所述半徑差超過所述上限,則有相鄰的研磨部21之間的槽22的寬度變大且基材10容易產生翹曲的擔心。
如圖5所示,研磨部21優選從所述同心圓的中心於半徑方向排列為放射狀延伸的直線。此放射狀延伸的直線於基材10設有狹縫的情形,以避開此狹縫的方式設置。而且,由研磨壓力的面內均勻性的觀點,上述直線優選為除去狹縫區域等角度間隔設置。
而且,分別的研磨部21的頂面的平均面積優選為相等。如配置此種的研磨部21,由於位於越內周的研磨部21在圓周上變密,因此如圖5所示,內周側的研磨部21亦可以拉長間隔。圖5所示的研磨墊2,例如是從外側朝向內側第5列的圓周,間隔一個(研磨部21)而拉長間距,具體而言,必須位於圖5的拉長間距區域S的研磨部21被拉長間距。
作為研磨部21之間的圓周方向的最小間隔(圖5的D)的下限,優選為0.3mm,更優選為0.5mm。另一方面,作為所述最小間隔D的上限,優選為2.5mm,更優選為2mm。若所述最小間隔D小於所述下限,則有無法充分確保研磨部21的頂面的平均面積且研磨部21在研磨時容易倒塌的擔心。相反,若所述最小間隔D超過所述上限,則有相鄰的研磨部21之間的槽22的寬度變大且基材10容易產生翹曲的擔心。相對於此,藉由將研磨部21之間的最小間隔D設為所述範圍內,可確保與被研磨體的適度的接觸面積與研磨壓力,因此可進一步提高所述研磨墊2的研磨速率。尚且,
上述研磨部21的拉長間隔,亦能夠以研磨部21的最小間隔D在上述範圍內的方式進行。
<研磨墊的製造方法>
所述研磨墊2例如可藉由包括製備步驟、研磨島形成步驟及黏接層貼附步驟的製造方法來製造。由於各步驟與第1實施方式的研磨墊1的製造方法相同,省略詳細說明。
<優點>
該研磨墊2藉由將複數的研磨部21配置為同心圓狀,可抑制基材10的翹曲的產生,因此研磨壓力的面內均勻性提高,可進一步穩定地進行研磨。
[其他實施方式]
本新型創作並不限定於所述實施方式,除了所述形態以外,可以實施了各種變更、改良的形態而實施。
在所述實施方式中,對在基材的表面具有未形成研磨島的狹縫的情況進行了說明,但狹縫並非必須的構成因素,可省略。
另外,在所述第1實施方式中,對相鄰列的研磨部的位置自一列的研磨部的位置偏移半個間距的情況進行了說明,但所述位置的偏移並不限定於半個間距,例如也可為1/3間距。所述情況下,作為多個研磨部的配置,每隔三列重複相同的圖案。
在所述實施方式中,對多個研磨部交錯配置以及位置為同心圓狀的情況進行了說明,但多個研磨部也可不交錯配置或不配置為同心圓狀。例如多個研磨部也可在晶格點上規則地配置。
在所述實施方式中,對研磨墊具有黏接層的情況進行了說明,但黏接層並非必需的構成要件,可省略。在研磨墊不具有黏接層的情況下,
研磨墊的製造方法的黏接層貼附步驟可省略。
或者,如圖6所示,所述研磨墊3可包括:經由黏接層30而進一步層疊在基材10的另一面的支撐體40、以及經由所述支撐體40而進一步層疊的第二黏接層31。藉由所述研磨墊3包括支撐體40,所述研磨墊3的操作變得容易。再者,所述研磨墊3中,支撐體40及第二黏接層31以外的構成因素與圖4所示的研磨墊1相同,因此標注相同的符號並省略說明。
(支撐體)
作為支撐體40的主成分,可列舉:聚丙烯、聚乙烯、聚四氟乙烯、聚氯乙烯等具有熱塑性的樹脂,或聚碳酸酯、聚醯胺、聚對苯二甲酸乙二酯等工程塑料。藉由對支撐體40的主成分使用此種材質,支撐體40具有撓性,所述研磨墊2追隨被研磨體的表面形狀,研磨面與被研磨體容易接觸,因此研磨速率進一步提高。其中,作為支撐體40的主成分,就黏接層30及第二黏接層31的黏接性的觀點而言,優選為聚氯乙烯。
支撐體40的形狀及大小根據所使用的研磨機的壓板的形狀及大小而適宜決定。也可設為如所述基材10那樣並置於平面上的多個支撐體40由研磨機的壓板所支撐的構成。
作為支撐體40的平均厚度的下限,優選為0.5mm,更優選為0.8mm。另一方面,作為支撐體40的平均厚度的上限,優選為3mm,更優選為2mm。若支撐體40的平均厚度小於所述下限,則有所述研磨墊3的強度不足的擔心。相反,若支撐體40的平均厚度超過所述上限,則有難以將支撐體40安裝於研磨機的壓板的擔心或支撐體40的撓性不足的擔心。
(第二黏接層)
第二黏接層31可使用與黏接層30相同的黏接劑。另外,第二黏接層31可設為與黏接層30相同的平均厚度。
[實施例]
以下,列舉實施例及比較例來對本新型進一步詳細說明,但所述新型並不限定於以下的實施例。
[實施例1]
將金剛石研磨粒(平均粒徑61μm)及作為黏合劑的環氧樹脂混合,調整固體成分中的金剛石研磨粒的含量使其成為10體積%,獲得塗敷液。另外,準備平均厚度500μm的聚碳酸酯板作為基材。
使用所述塗敷液,藉由印刷塗敷於所述基材的表面。作為印刷的圖案,如圖1所示,設為具有相同形狀的第一研磨島20a、第二研磨島20b及第三研磨島20c這三個區域的圖案。各研磨島區域的研磨部為直徑4mm(12.56mm2),面積佔有率為45%。再者,除了進行了間隔調整的列群組R以外,將研磨部之間的平均間距設為4.98mm,研磨部之間的最小間隔設為0.98mm。另外,將各研磨島區域的研磨部的個數設為3432個。另外,以研磨部的平均高度成為1mm的方式調整塗敷量。
塗敷液是利用烘箱進行120℃、16小時的乾燥而使其硬化。如此獲得實施例1的研磨墊。
[比較例1]
除了將印刷的圖案設為以下敘述的構成以外,以與實施例1相同的方式獲得比較例1的研磨墊。
作為印刷的圖案,如圖1所示,設為具有相同形狀的第一研磨島20a、第二研磨島20b及第三研磨島20c這三個區域的圖案。各研磨島區域的研磨部為直徑6mm(28.26mm2),面積佔有率為40%。再者,除了進
行了間隔調整的列群組R以外,將研磨部之間的平均間距設為8.61mm,研磨部之間的最小間隔設為2.61mm。另外,將各研磨島區域的研磨部的個數設為1180個。
[研磨條件]
使用所述實施例1及比較例1中所獲得的研磨墊,進行玻璃基板(大猩猩(Gorilla)3玻璃、厚度1mm、鏡面)的研磨。研磨是在上壓板轉速550rpm、下壓板轉速550rpm以及載體轉速0.6rpm的條件下進行。此時,作為冷卻劑,每分鐘供給15L的對則武股份有限公司(Noritake Company Limited)的“CG50-P”進行30倍稀釋而得者。
[評價]
在所述條件下進行5秒研磨後,測定所去除的玻璃基板的厚度(去除量)及表面粗糙度(Ra)。將結果示於表1。再者,玻璃基板的厚度的測定使用測微計。另外,表面粗糙度(Ra)的測定使用接觸式表面粗糙度測定器(三豐(Mitutoyo)股份有限公司製造),按照日本工業標準(Japanese Industrial Standards,JIS)-B-0601:2001記載的方法進行。
根據表1的結果,研磨部的頂面的面積為10mm2以上且25mm2以下的實施例1與研磨部的頂面的面積超過25mm2的比較例1相比雖然表面粗糙度(Ra)相同,但去除量大。據此可知,藉由將研磨部的頂面的面積設為10mm2以上且25mm2以下,可提高研磨速率。
[產業上的可利用性]
本新型創作的研磨墊特別是在增加研磨機的壓板的轉速或研磨
壓力的條件下研磨速率優異。因此,藉由使用所述研磨墊,可減少加工時間且提高製品的製造效率。
1:研磨墊
10:基材
20:研磨島
21:研磨部
22:槽
23:研磨粒
24:黏合劑
M:研磨部的中心
L:間距
D:最小間隔
Claims (6)
- 一種研磨墊,包括:基材;以及研磨島,層疊在所述基材的其中一面上且含有研磨粒及黏合劑,所述研磨島具有其中心軸與所述其中一面正交的圓柱狀的多個研磨部,所述研磨部的頂面的面積為10mm2以上且27.5mm2以下。
- 如請求項1所述的研磨墊,其中所述多個研磨部配置為同心圓狀。
- 如請求項1所述的研磨墊,其中所述多個研磨部交錯配置。
- 如請求項1、2或3所述的研磨墊,其中所述多個研磨部相對於研磨島整體的面積佔有率為40%以上且65%以下。
- 如請求項1至3中任一項所述的研磨墊,其中所述研磨部之間的最小間隔為0.3mm以上且2.5mm以下。
- 如請求項5所述的研磨墊,其中所述研磨島的平均厚度為0.5mm以上且2mm以下。
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