表面抛光方法及其设备的制作方法

专利名称：表面抛光方法及其设备的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及一种表面抛光方法及其设备，该设备利用抛光工具对诸如硅和玻璃的硬制易碎材料以及对诸如钢和铝的金属材料的表面进行抛光；并且特别是涉及一种设备，该设备能够以高效率长时间的进行高质量的抛光加工。这些方法和设备可以被有效地应用于玻璃产品的表面抛光加工以及半导体装置晶片的表面平整加工。
背景技术：
为了平整由诸如硅晶片和玻璃盘的硬制易碎材料所制成部件的表面，通过利用松散磨粒(free abrasive grains)执行抛光加工。但是，在加工过程中，有可能发生诸如翘曲和摇晃以及在表面上产生台阶的问题，并且这些问题降低了所述抛光表面形状的精度。
为了解决这些问题，已经积极实现了对能够获得等同于通过传统抛光所得到的良好表面光滑度的固定磨粒抛光工具(诸如砂轮)的开发。即，通过所述固定磨粒抛光工具可以获得高精度的形状。但是，诸如砂轮的固定磨粒抛光工具具有各种缺陷。作为具有代表性缺陷的例子，在抛光过程中会产生切屑堵塞(dust clog)砂轮表面、在抛光过程中砂轮变钝。结果，无法维持预定的抛光特性。因此，通常是必须经由机械或电加工方法对砂轮进行修整。
此外，为了解决上述问题，例如，在专利文件1中，作为修整抛光带的方法，来自于喷嘴的高压清洁液体被喷射到所述抛光带的抛光表面上。所述清洁液体通过以高压进行喷射变成空气中的雾滴，该雾滴碰撞所述抛光带，堵塞抛光带的切屑从所述抛光带被强迫排出。但是，进行所述处理，所述设备变得复杂，并且抛光带承受较大的冲击和震动。结果，难以实现高表面形状精度。
另外，在专利文件2中公开一种通过向作为固定磨粒抛光工具的抛光轮提供松散磨粒来抛光物体的方法。在这种抛光加工中，代替用传统修整机所执行的修整，松散磨粒和固定磨粒抛光工具一起使用，抛光轮中磨损下来的固定磨粒从粘合剂(binder)中掉落并且防止了孔的堵塞。另外，该文件公开了松散磨粒被连续地供应到已经有磨损的磨粒掉落的部分，并且维持了高的抛光能力。
在这种方法中，发生了在抛光轮表面层中的固定磨粒的加速掉落，并且磨损磨粒从其掉落的部分以及所述孔部分保持所述松散磨粒。但是，与传统抛光布(抛光片)没有不同，并且认为无法完全地获得松散磨粒和固定磨粒抛光工具的混合效果。
出于上述原因，作为各种研究活动的结果，为了获得长时间的抛光、维持高抛光表面质量(无划表面，高精度形状)以及实现高加工效率，发现下述处理是有效的。也就是说，在所述加工中，固定磨粒不从粘合剂上掉落，固定磨粒的端部被磨损并且被平整，在固定磨粒上的精细切割刃的产生总是被加速，并且总是可以在将要被加工物体表面上维持固定磨粒和松散磨粒的混合效果。另外，固定磨粒的端部由所提供的松散磨粒进行磨损和平整，并且不需要复杂的修整方法。因此，在所述加工中，不必提供需要深奥知识和经验的修整加工。
日本早期公开专利申请No.2004-160628[专利文件2]日本早期公开专利申请No.10-296610发明内容在发明的优选实施例中，提供一种表面抛光方法及其设备，其中以稳定的高加工效率长时间稳定地获得nm级的优秀抛光表面粗糙度。
即，根据本发明的实施例，提供一种表面抛光方法及其设备，其中固定磨粒的端部被磨损及平整，精细切割刃的产生总是被加速，并且总是可以在将要被加工物体表面上维持固定磨粒和松散磨粒的混合效果，而不从粘合剂上掉落固定磨粒。另外，根据本发明的实施例，提供一种表面抛光方法及其设置，其中通过关注松散磨粒在固定磨粒上的修整效果在没有破坏nm级的良好抛光表面的条件下实现了比传统抛光工具高的抛光效率和长的寿命。
本发明的特点和优势在以下的说明中进行说明，并且其中部分将会通过所述说明和附图而变得显而易见，或者可以通过说明中所提供的教导通过本发明的实践而得知。本发明的目的和其它特点将会通过在说明书中以全面、清楚、简洁以及准确的词语所特别指出的抛光方法和设备得以实现，从而可使本领域中的技术人员实现本发明。
为了实现根据本发明目的上述和其它优点，根据本发明的一个实施例，提供一种抛光诸如玻璃基片、硅晶片的氧化膜和陶瓷基片的硬制易碎材料的表面抛光方法。所述表面抛光方法包括的步骤有形成多孔基体，其中磨粒在它们之间具有间隔的情况下被固定，磨粒之间没有粘合剂；形成固定磨粒抛光工具，其中多孔基体使用粘合剂被固定在基体材料上；在固定磨粒抛光工具和将要被抛光的物体表面之间提供松散磨粒浆体；以及通过松散磨粒修整固定磨粒抛光工具的磨粒部分，所述部分是与将要被抛光的物体表面相接触的部分。
根据这一方面，固定磨粒(在固定磨粒抛光工具中的磨粒)的端部被所提供的松散磨粒磨损及平整。这样，加速了在固定磨粒上的精细切割刃的产生，并且具有精细切割刃的固定磨粒和松散磨粒被作用于将要被抛光的物体的表面上。另外，所述修整方法不同于传统的方法，即固定磨粒不从粘合剂上掉落，并且固定磨粒中的与将要被抛光物体的表面相接触的部分由所提供的松散磨粒进行修整。
根据本发明的实施例，新的精细切割刃总是形成在固定磨粒抛光工具的表面中，并且由固定磨粒和松散磨粒进行的抛光加工可以被施加在将要被抛光的物体的表面上。因此，所述抛光加工可以用高的抛光质量以高效率长时间地稳定进行。
另外，松散磨粒的脱落受到抑制，松散磨粒被可靠地保持在固定磨粒的端部上，并且固定磨粒的端部被松散磨粒进行磨损及平整。因此，因灰尘造成的磨粒的堵塞和通常发生的磨粒的掉落可以受到抑制。
另外，由于固定磨粒的压缩断裂强度在20Mpa到160Mpa的范围内进行调整，固定磨粒的端部可被松散磨粒进行磨损及平整。当压缩断裂强度少于20Mpa时，由于被过度地磨损，所述固定磨粒无法很好的工作。当压缩断裂强度大于160Mpa时，固定磨粒的端部没有被很好的磨损以及新的精细切割刃没有形成在将要被抛光的表面上。结果，可能会产生划伤。另外，由于固定磨粒的平均直径是20微米到200微米，可以获得固定磨粒的充足的伸出量。
另外，由于可以获得固定磨粒抛光工具的磨损状态，固定磨粒抛光工具的更换时间或固定磨粒抛光工具的前行速度可以简单地受到控制。结果，可以极大地减少抛光加工的成本。


通过以下结合附图的详细说明，本发明的其它目的、特点和优势将会变得更加显而易见，其中图1是根据本发明第一实施例的表面抛光设备的示意性侧视图；图2是示出抛光效率的图表；图3A是一照片，其示出在对一工件进行120分钟抛光后的固定磨粒抛光工具的表面；图3B是一照片，其示出在对一工件进行130分钟抛光后的固定磨粒抛光工具的表面；图4A是一示意性侧视图，其示出固定磨粒抛光工具的表面由松散磨粒修整的状态；图4B是一示意性侧视图，其示出作为抛光布(片)或砂轮的抛光工具的表面由松散磨粒修整的状态；图5是示出随时间流逝的抛光阻力的变化状态；图6是一照片，其示出根据对比示例1在使用之后的固定磨粒抛光工具的表面；图7是一照片，其示出根据对比示例2在使用之后的固定磨粒抛光工具的表面；图8是根据本发明第二实施例的表面抛光设备的示意性透视图；以及图9是一流程图，其示出确定抛光工具更换时间的控制过程。
具体实施例方式
通过结合附图描述执行本发明的最佳模式。
在本发明的实施例中，有以下的特定示例，如固定磨粒，基体材料和粘合剂。
A.用于固定磨粒的主磨粒，其取决于将要加工的物体；但是，通常来说，使用硬制无机材料，并且平均颗粒直径是5微米或更小的超级精细颗粒是优选的。适用于固定磨粒的材料是硅、二氧化铈、金刚石、CBN、铝、金钢砂、二氧化锆等。超级精细磨粒的凝聚可以通过诸如溶胶方法、喷雾干燥方法以及烧结方法形成，其中超级精细磨粒彼此部分地粘合且以在它们之间具有间隙；B.作为基体材料，可以使用诸如聚己烯、聚丙烯、布、无纺布以及上述任何材料的结合物的软材料。
C.作为粘合剂，可以使用诸如聚氨脂树脂和聚脂树脂的材料。
第一实施例通过以下处理形成第一实施例中的固定磨粒。
首先，50nm至60nm的超精细ZrO2(二氧化锆)粉末颗粒利用水制成浆体，所述浆体由喷雾干燥器喷射，获得具有所需大小的次级颗粒。例如，获得平均颗粒直径D50为60微米的次级颗粒(颗粒)。通常，获得了颗粒直径范围从1微米至300微米的次级颗粒；当颗粒尺寸分布不明显时，实施分类处理并且获得希望的颗粒尺寸。在所述实施例中，固定磨粒的平均颗粒直径被控制在20微米到200微米的范围内。通过使用Horiba制造公司的LA-920激光衍射/散射类型颗粒尺寸分布测量仪在干燥空气中测量平均颗粒直径。所述平均颗粒直径的数值可在累积频率变成50％的某一点(通常，所指的是作为中间直径)处获得。但是，在某些情况下，由一般的喷雾干燥器方法形成的主颗粒的粘合力是非常小的。因此，根据需要，ZrO2颗粒被输入到电热炉并对ZrO2颗粒进行烧结。另外，为了缩短烧结时间或者进一步硬化ZrO2颗粒，可以施加压力。
主颗粒21(参考图4A)是通过加热处理生长的。所述主颗粒21是通过内部物质的质量传输生长的，粘合所述主颗粒21的一个部分通过内部物质的质量传输而变厚，并且变成没有不连续点的大致弯曲表面，而粘合所述主颗粒21的另一个部分变成所谓的颈部形状(单片形状的双曲面；鼓形)。因内部物质质量传输的主颗粒的生长以及颈部的形成在由工业技术中心公司于1979出版的“陶瓷材料技术”的“2.3质量传输的机理及烧结模型”中有所说明。在烧结过程中，通过控制加热温度和保持时间所述颈部形成在主颗粒之间的结合部分处，并且形成颗粒类型的多孔物质，在其中许多主颗粒部分地彼此结合，且在它们之间具有间隙。
为了评估通过烧结处理所获得的复合次级颗粒的粘合力，对拾取每一颗粒执行压缩断裂测试。所述压缩断裂测试是基于在1965年的日本采矿与冶金研究所的期刊中说明的由Hiramatsu，Oka和Kiyama所做的报告而进行的，该测试使用了Shimadzu公司的小型压缩断裂测试机。以下是测试的条件测试力是10至1000mN，负载速度是0.446mN/sec，通过使用平坦表面压头进行所述压缩断裂测试，并且当所述颗粒断裂时测量强度。通过所述压缩断裂测试，选择压缩断裂强度为67Mpa的固定磨粒20。在所述实施例中，20Mpa至160Mpa的固定磨粒的压缩断裂强度是优选的。所选定的固定磨粒20混合有液体类型的聚氨脂树脂24，并且另外添加一种有机溶剂。在调整所述溶液粘性后，通过使用搅拌器对上述物质进行大约10分钟的混合从而制成一种混合物。所述混合是在室温以及50rpm的条件下进行的。然后，包含磨粒的所述液体通过使用拉丝锭涂料机(wire bar coater)被施加在基体材料23(例如，大约75微米厚的PET薄膜)上。对于涂料机来说，除了拉丝锭涂料机外，有照相凹版涂料机，逆转辊涂料机以及刮刀式涂料机。可以使用它们中的任何一种。通过上述处理形成的物体(其中磨粒被施加在基体材料上)在恒温炉(Yamato Science公司的产品)中以大约60度的温度被干燥大约30分钟。通过这样，形成固定磨粒抛光工具3。通过所述干燥处理，聚氨脂树脂液体24被干燥。另外，由于固定磨粒20的平均直径是20微米至200微米，可以获得所述固定磨粒的充足突出量(伸出)(参考图4A)，并且固定磨粒抛光工具3的表面粗糙度参数Rz(JIS B06012001)的最大高度处于10微米到120微米的范围内。
图1是根据本发明第一实施例的表面抛光设备1的示意性侧视图。正如图1所示，固定磨粒抛光工具3贴在板件4之上。直径大约是5cm(2英寸)的硅玻璃基体2被附着于表面抛光设备1的工件保持机构12上并且绕旋转轴11旋转。硅玻璃基体2是表面将要被加工大约30nmRy的工件。
作为工件的硅玻璃基体2以预定的压力被推动以接触固定磨粒抛光工具3并且被旋转(图1中的标记“a”)和进行往复运动(图1中的标记“b”)。通过上述过程，硅玻璃基体2的表面被抛光。在抛光加工过程中，从喷嘴5供应加入有表面活性剂的松散磨粒22(参考图4A)。
作为表面活性剂，可以使用各种的制剂。例如，有单羧基酸、二羧基酸、脂肪酸系表面活性剂、山梨糖醇酐脂肪酸酯系表面活性剂、甘油酯系表面活性剂、以及聚氧乙烯山梨糖脂肪酸酯系表面活性剂。作为脂肪酸系的表面活性剂，有丁酸、己酸、辛酸、癸酸、月桂酸、棕榈酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、蓖麻油酸、硬脂酸(steralic acid)、12-羟基硬脂酸、环烷酸、二聚酸(dimmeracid)、蓖麻油酸浓缩剂、烷基丁二酸、诸如硫化脂肪酸的脂肪酸的碱性金属以及链烷醇胺。另外，作为山梨糖醇酐脂肪酸酯系表面活性剂，有单油酸脱水山梨醇酯、倍半油酸脱水山梨醇酯、三油酸脱水山梨醇酯、单异硬脂酸脱水山梨醇酯、以及倍半异硬脂酸脱水山梨醇酯。另外，作为甘油酯系活性剂，有五油酸十甘油酯、五异硬脂酸十甘油酯、单异硬脂酸甘油酯、三油酸十甘油酯、五油酸十六甘油酯、以及单异硬脂酸二甘油酯。另外，作为聚氧乙烯山梨糖脂肪酸酯系表面活性剂，有四油酸POE山梨醇酯。对于表面活性剂来说，可以使用单个的活性剂也可以使用两种或多种活性剂的混合物。
在第一实施例中，作为松散磨粒22，在抛光时以200ml/min的数量同时供应加入有次氮基三乙醇的phll的氧化铈浆体；其中，氧化铈的颗粒直径是0.1至2.0微米。
抛光阻力通过使用计量器(传感器)进行测量。对计量器来说，可以使用畸变测试仪和电表。在第一实施例中，驱动旋转轴11的电机11m的驱动电流的变化通过使用电表11s测量。抛光阻力从测量到的电流值被计算出来。在使用畸变测试仪的情况下，在旋转过程中，旋转轴11的畸变由畸变测试仪电测量到，并且抛光阻力从测量到的结果被计算出来。另外，在对硅玻璃基体表面的抛光过程中，抛光在预定的间隔停止，并且抛光效率通过对表面粗糙度的测量和硅玻璃基体2(工件)的重量变化被测量到。
硅玻璃基体2的表面具有表面粗糙度被维持在30nmRy的镜象修整表面。
图2是示出抛光效率的图表。正如图2中所示，第一实施例的抛光效率(移除率)即使在抛光了120分钟后也没有下降。图3A是一照片，其示出在对工件2进行120分钟抛光后的固定磨粒抛光工具3的表面；图3B是一照片，其示出在对工件2进行130分钟抛光后的固定磨粒抛光工具3的表面。正如图3A所示，固定磨粒通过磨损被平整。即，如从图3A所示，可以理解的是，与硅玻璃基体2接触的部分固定磨粒20是圆形形状。
图5是示出随时间流逝的抛光阻力的变化状态。在图5中，示出了由电表11s所测量到的从抛光开始后140分钟的抛光阻力数据。但是，在图5中，抛光阻力数据以电压示出，这些数据是从测量到的结果(电流)转换而来的。正如图5所示，在抛光130分钟后，抛光阻力大约是两倍。在抛光130分钟后的固定磨粒的磨损状态示出在图3B的照片中。正如上面所述的那样，图3A示出在进行120分钟抛光后的固定磨粒的状态。当对这些状态进行彼此之间的比较时，在示出在图3B中的抛光130分钟之后，硅玻璃基体2所接触的固定磨粒20的圆形部分变形极大。因此，可以理解的是固定磨粒几乎被磨掉。另外，在抛光130分钟后，抛光效率显著地下降了，在硅玻璃基体2的表面上观察到大的划痕。结果，固定磨粒抛光工具3无法进一步抛光，并且因为在继续使用固定磨粒抛光工具3时出现了抛光表面的恶化，所以必须进行更换。
正如上面所述，可以知道的是，抛光阻力的极大增加由于固定磨粒的磨损状态造成的。但是，在实际的抛光加工中，麻烦的是通过停止抛光加工来观察固定磨粒的磨损状态，以确定抛光工具的更换时间。
但是，当监控固定磨粒的磨损状态时，可以获得抛光工具的更换时间。在第一实施例中，抛光工具的更换时间是在大约130分钟的抛光时间之后。
图9是一流程图，其示出决定抛光工具(固定磨粒抛光工具)更换时间的控制过程。在图9中，在第一实施例中，阈值可以是在抛光时间达到130分钟时的抛光阻力。固定磨粒的磨损状态(工具寿命)在各种条件下是不同的。即，固定磨粒的磨损状态的进展取决于将要被抛光的物体、抛光条件、以及所述物体的最终质量。因此，抛光阻力的阈值在上述条件下是不同的。因此，在开始实际抛光前，测量表明抛光阻力的变化量和固定磨粒磨损的进展状态的数据，确定所述阈值，并且根据图9所示的流程图执行抛光工具的更换。
在对比示例1中，使用与第一实施例中相同的表面抛光设备1，相同的硅玻璃基体2，以及相同的固定磨粒抛光工具3。但是，没有提供松散磨粒浆体。
在所述对比示例1中，在抛光过程中，以与第一实施例相同的预定间隔测量表面粗糙度和抛光效率。测量的结果示出在图2中。在所述对比示例1中，表面光滑度没有被破坏。但是，正如图2所示，抛光效率远低于第一实施例中的抛光效率。图6是一照片，其示出根据对比示例1在使用之后的固定磨粒抛光工具的表面。正如图6所示，当观察固定磨粒的端部的磨损状态时，固定磨粒的端部的面积是小的并且被磨损的固定磨粒的数量是不多的；因此，可以知道的是，磨损进展是非常慢的。当将对比示例1与第一实施例进行比较时，可以看到的是提供松散磨粒导致了修整效果(加速了固定磨粒的磨损)，并且实现了高的抛光效率。
在对比示例2中，使用与第一实施例中相同的表面抛光设备1，相同的硅玻璃基体2，以及相同的固定磨粒抛光工具3。但是，作为表面活性剂，次氮基三乙醇没有被加到松散磨粒浆体中，以及进行所述抛光。图7是一照片，其示出根据对比示例2在使用之后的固定磨粒抛光工具3的表面。正如图7所示，在使用30分钟后观察固定磨粒抛光工具3的表面时，可以知道的是，掉落磨粒的数量是非常大的。另外，肯定的是所述划痕是由存在于硅玻璃基体2表面上的掉落磨粒所导致的。
从第一实施例和对比示例2之间的差异，可以肯定的是，通过利用添加的表面活性剂抑制松散磨粒沉淀，显著地呈现出对固定磨粒的端部的修整效果。
在对比示例3中，第一实施例的固定磨粒被普通的单粒氧化铈磨粒所代替(平均颗粒直径是50微米，Nippon Denko公司的产品)并且制成固定磨粒抛光工具，通过使用表面抛光工具1和所述固定磨粒抛光工具进行硅玻璃基体2的表面抛光。在对比示例3的抛光过程中，没有观察固定磨粒端部的磨损状态。但是，肯定的是许多划痕形成在硅玻璃基体2的表面上。
从第一实施例和对比示例3之间的差异，当固定磨粒抛光工具3是由颗粒状的多孔物质制成时，其中的许多主颗粒彼此局部结合且在它们之间具有间隔，且多孔物质在其中没有包含粘合剂时，可知道的是，通过松散磨粒可以确定地获得固定磨粒端部上的修整作用。
图4A是一示意性侧视图，其示出基体2的表面由松散磨粒22抛光的状态。正如图4A中所示，第一实施例与基于传统技术的对比示例3不同，其不同之处在于供应松散磨粒22加速了固定磨粒20端部的磨损，即，通过松散磨粒22加速对将要被抛光的工件表面进行抛光的那部分固定磨粒20的磨损。借助于与松散磨粒22的混合效果，精细切割刃的产生总是被加速作用在将要被抛光的表面上。这样，可以长时间维持高的抛光效率。
图4B是示出一种状态的示意性侧视图，其中示出作为抛光布(片)或砂轮的抛光工具的表面由松散磨粒修整的状态。正如图4B所示，当工件2被抛光时，粘合剂24和固定磨粒20同时被修整，固定磨粒的端部在没有从粘合剂24掉落的情况下被修整。在抛光布或磨石的情况下，获得与第一实施例相同的抛光特性。
图8是根据本发明第二实施例的表面抛光设备的示意性透视图。正如图8所示，在第二实施例中，使用固定磨粒抛光膜F的渐进机构。即，类似于第一实施例，工件2被旋转并且抛光工件2的表面和修整所述膜F的固定磨粒的端部通过在固定磨粒抛光膜F的抛光表面“f”上供应带有表面活性剂的松散磨粒浆体而同时进行。在通过固定磨粒抛光膜F的抛光表面“f”所进行的工件2的表面抛光过程中，对应于抛光表面“f”的固定磨粒的磨损状态，一部分新的抛光表面“f”形成在将要被抛光的工件2的表面上。即，当抛光阻力超过预定阈值时，停止工件2的表面抛光，在供给一部分新的薄膜F后，工件2的表面抛光再一次开始。
根据第二实施例，传统上所需的抛光薄膜的更换操作是不需要的。另外，在第二实施例中获得与第一实施例相同的抛光结果。
本发明第一和第二实施例和对比示例1至3的结果示出在以下表格1中。


另外，本发明不限于所述的特定公开的实施例，在不背离本发明范围的前提下可以进行各种修改和变化。
本发明是基于2005年1月14日提交到日本专利局的在先专利申请No.2005-008335，其全部内容作为参考结合于此。
权利要求
1.一种抛光诸如玻璃基体、硅晶体的氧化膜和陶瓷基体的硬制易碎材料表面的表面抛光方法，其中使用固定磨粒抛光工具，其中所述固定磨粒是颗粒类型的多孔物质，其中许多主磨粒彼此局部粘合，且在它们之间具有间隙，其内没有粘合剂，并且所述表面抛光方法包括以下步骤在固定磨粒抛光工具和将要被抛光的物体表面之间供应松散磨粒浆体；以及用所提供的松散磨粒修整固定磨粒抛光工具中的与要被抛光物体的表面相接触的磨粒的顶部。
2.根据权利要求1所述的表面抛光方法，其中，表面活性剂被加到松散磨粒浆体。
3.根据权利要求2所述的表面抛光方法，其中，表面活性剂是次氮基三乙醇、硬脂酸、链烷醇胺和甘油酯的其中之一，也可以是混合了上述两种或多种活性剂的混合物。
4.根据权利要求1所述的表面抛光方法，其中，在固定磨粒抛光工具的抛光表面处的表面粗糙度参数Rz的最大高度(JIS B06012001)是10微米到120微米。
5.根据权利要求1所述的表面抛光方法，其中，固定磨粒抛光工具中的磨粒由氧化锆(ZrO2)制成，而松散磨粒浆体中的松散磨粒由氧化铈(CeO2)制成。
6.根据权利要求1所述的表面抛光方法，其中，固定磨粒抛光工具中的磨粒是颗粒型的多孔物质，其中许多主颗粒在它们之间具有间隔的状态下被局部彼此粘合，其中没有粘合剂，并且其压缩断裂强度是20Mpa至160Mpa。
7.根据权利要求1所述的表面抛光方法，其中，固定磨粒抛光工具中的磨粒是颗粒型的多孔物质，其中许多主颗粒在它们之间具有间隔的状态下被局部彼此粘合，其中没有粘合剂，并且磨粒的平均直径是20微米至200微米。
8.根据权利要求1所述的表面抛光方法，其中，还包括以下步骤在抛光加工过程中，测量在将要被抛光物体的表面上的抛光阻力；向控制器(计算机)反馈该抛光阻力；基于所反馈的抛光阻力估计固定磨粒抛光工具的抛光表面的磨损状态；以及通过考虑固定磨粒抛光工具的寿命确定固定磨粒抛光工具的更换时间。
9.一种抛光诸如玻璃基体、硅晶体的氧化膜和陶瓷基体的硬制易碎材料表面的表面抛光方法，其中使用一种多孔物质，其中磨粒在它们之间具有间隙的状态下被固定，在其中没有粘合剂，并且使用一种固定磨粒抛光工具，其中所述多孔物质通过使用粘合剂被固定在基体材料上；以及该表面抛光方法包括以下步骤在抛光加工过程中，将固定磨粒抛光工具的抛光表面施加到将要被抛光的物体的表面；在固定磨粒抛光工具和将要被抛光的物体表面之间供应松散磨粒浆体；用松散磨粒修整固定磨粒抛光工具的与要被抛光的物体表面相接触的磨粒的那部分；在抛光加工过程中，测量在将要被抛光物体的表面上的抛光阻力；向控制器(计算机)反馈该抛光阻力；基于所反馈的抛光阻力估计固定磨粒抛光工具的抛光表面的磨损状态；以及通过基于所估计的磨损状态、考虑固定磨粒抛光工具的寿命将固定磨粒抛光工具的抛光表面更换成新的抛光表面。
10.一种使用抛光诸如玻璃基体、硅晶体的氧化膜和陶瓷基体的硬制易碎材料表面的表面抛光方法的表面抛光设备，包括如权利要求1所述的固定磨粒抛光工具；在将要被抛光的物体表面由固定磨粒抛光工具所抛光的同时、于固定磨粒抛光工具和将要被抛光的物体表面之间供应松散磨粒浆体的喷嘴；在抛光加工过程中，测量在要被抛光物体的表面上的抛光阻力的测量仪；接收测量到的抛光阻力、基于抛光阻力估计固定磨粒抛光工具的抛光表面的磨损状态以及通过考虑固定磨粒抛光工具的寿命确定固定磨粒抛光工具的更换时间的计算机。
11.一种使用抛光诸如玻璃基体、硅晶体的氧化膜和陶瓷基体的硬制易碎材料表面的表面抛光方法的表面抛光设备，包括如权利要求1所述的固定磨粒抛光工具；在抛光加工过程中移动固定磨粒抛光工具的移动机构；在将要被抛光的物体表面由固定磨粒抛光工具所抛光的同时、于固定磨粒抛光工具和将要被抛光的物体表面之间供应松散磨粒浆体的喷嘴；在抛光加工过程中，测量在要被抛光物体的表面上的抛光阻力的测量仪；接收测量到的抛光阻力、基于抛光阻力估计固定磨粒抛光工具的抛光表面的磨损状态以及通过考虑固定磨粒抛光工具的寿命以及所估计的磨损状态将固定磨粒抛光工具的抛光表面更换成新的抛光表面的计算机。
全文摘要
本发明公开一种抛光诸如玻璃基体、硅晶体的氧化膜和陶瓷基体的硬制易碎材料表面的方法。在所述表面抛光方法中，使用固定磨粒抛光工具，其中所述固定磨粒是颗粒类型的多孔物质，其中许多主磨粒以它们之间具有间隙的状态彼此局部粘合，其内没有粘合剂。所述表面抛光方法包括以下步骤在固定磨粒抛光工具和将要被抛光的物体表面之间供应松散磨粒浆体；以及用所提供的松散磨粒修整固定磨粒抛光工具中的与要被抛光物体的表面相接触的磨粒的顶部。
文档编号B24B53/017GK1803399SQ20061000611
公开日2006年7月19日 申请日期2006年1月16日 优先权日2005年1月14日
发明者张军 申请人:株式会社理光