抛光垫及其制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种抛光垫及其制造方法，抛光垫包括一高分子弹性体及复数个中空结构体。所述中空结构体均匀分布于该高分子弹性体中，且所述中空结构体的尺寸大致相同。
【专利说明】
抛光垫及其制造方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种抛光垫及其制造方法，特别是一种具有中空结构体的抛光垫及其制造方法。【背景技术】
[0002]参考图1及图2,其显示已知抛光垫的制造方法的示意图。该已知抛光垫的制造方法为将树脂1〇(通常为热塑性聚氨基甲酸酯的高分子发泡体)灌入一圆形铸模筒中，待冷却凝固后形成一块状体11，如图1所示，该块状体11具有复数个孔洞(Cell) 12。接着，参考图2,沿着切割线13切割该块状体11以形成复数个抛光垫14。所述抛光垫14具有独立气泡结构，常被用在高度平坦化抛光中。然而，该抛光垫14最大的问题在于因该树脂10浓度在该圆形铸模筒中的分布较不易均匀，成型时该圆形铸模筒各位置温度分布的差异性会造成所述孔洞12大小及分布不一，且不易控制，再经切片过程后，会使该抛光垫14的切片面的孔洞12大小不一更为明显。在研磨过程中，大孔径的孔洞与小孔径的孔洞中渗入研磨液的程度不同，如此会造成研磨不均匀及研磨液的沉积，从而容易产生研磨瑕疵(Defect)。
[0003]因此，有必要提供一创新且富有进步性的抛光垫及其制造方法，以解决上述问题。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种抛光垫，其包括一高分子弹性体及复数个(多个)中空结构体 (structure)。所述中空结构体均勾分布于该高分子弹性体中，且所述中空结构体的尺寸大致相同。由此，在抛光过程中，当所述中空结构体有破洞时，或是所述中空结构体皆被移除而留下孔洞时，研磨液渗入该抛光垫的程度相同，因此可提高研磨效果。[〇〇〇5]本发明另外提供一种抛光垫的制造方法，其包括以下步骤:(a)将复数个中空结构体混合于一高分子树脂内，其中所述中空结构体的尺寸大致相同，且所述中空结构体均勾分布于该高分子树脂中；(b)将部分该高分子树脂涂布于一载体上，以形成一第一高分子层，其中该第一高分子层包含至少一排中空结构体；(c)使该第一高分子层硬化；(d)将部分该高分子树脂涂布于该第一高分子层上，以形成一第二高分子层，其中该第二高分子层包含至少一排中空结构体；(e)使该第二高分子层硬化；及(f)重复上述步骤(d)及(e) 至少一次，以形成一抛光垫。
[0006]本发明另外提供一种抛光垫的制造方法，其包括以下步骤:(a)提供一高分子树月旨，且将部分该高分子树脂涂布于一载体上，以形成一第一高分子层；(b)将复数个第一中空结构体嵌于该第一高分子层的上表面，使得每一第一中空结构体的下部位于该第一高分子层中，该第一中空结构体的上部显露于该第一高分子层之外，其中所述第一中空结构体的尺寸大致相同，且均匀分布于该第一高分子层的上表面；(c)使该第一高分子层硬化； (d)将部分该高分子树脂涂布于该第一高分子层上，以形成一第二高分子层，其中该第二高分子层覆盖所述第一中空结构体；(e)将复数个第二中空结构体嵌于该第二高分子层的上表面，使得每一第二中空结构体的下部位于该第二高分子层中，该第二中空结构体的上部显露于该第二高分子层之外，其中所述第二中空结构体的尺寸大致相同，且均匀分布于该第二高分子层的上表面；(f)使该第二高分子层硬化；及(g)重复上述步骤(d)至(f)至少一次，以形成一抛光垫。【附图说明】
[0007]图1及图2显示已知抛光垫的制造方法的示意图。
[0008]图3至图6显示本发明抛光垫的一个实施例的制造方法的工艺步骤示意图。
[0009]图7至图12显示本发明抛光垫的另一实施例的制造方法的工艺步骤示意图。
[0010]符号说明
[0011]3抛光垫
[0012]3a抛光垫
[0013]10 树脂
[0014]11块状体
[0015]12 孔洞
[0016]13切割线
[0017]14抛光垫
[0018]20尚分子树脂
[0019]22中空结构体
[0020]22a第一中空结构体
[0021]22b第二中空结构体
[0022]23载体
[0023]24第一高分子层
[0024]26第二高分子层
[0025]28高分子层
[0026]30高分子弹性体
[0027]221外壳
[0028]241第一高分子层的上表面
[0029]261第二高分子层的上表面
[0030]D中空结构体的尺寸【具体实施方式】
[0031]参考图3至图6,显示本发明抛光垫的一个实施例的制造方法的工艺步骤示意图。 参考图3,将复数个中空结构体22混合于一高分子树脂20内，其中所述中空结构体22的尺寸D大致相同，且所述中空结构体22均匀分布于该高分子树脂20中。该高分子树脂20的材质选自聚酰胺树脂(Polyamide Resin)、聚碳酸酯(Polycarbonate)、聚甲基丙稀酸树脂、环氧树脂(Epoxy Resin)、酸醛树脂(Phenolic Resin)、聚氨酯树脂(Polyurethane Resin)、 乙稀苯树脂(Vinylbenzene Resin)及丙稀酸类树脂(Acrylic Resin)，且所述中空结构体 22的材质为水性聚氨酯(Polyurethane)或丙稀酸类树脂(Acrylics)。在本实施例中，该高分子树脂20的材质为丙烯酸类树脂，例如环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯或聚醚丙稀酸酯。所述中空结构体22的材质为水性聚氨酯(Polyurethane)。
[0032]在本实施例中，所述中空结构体22为胶囊状结构体，其由一外壳221形成一封闭空间，较佳地，所述中空结构体22为圆球状。所述中空结构体22的尺寸D为10 ym至 100 ym，且所述中空结构体22之间的尺寸偏差(Size Variat1n)在20%以内。在本实施例中，所述中空结构体22的尺寸D为30 y m至40 y m。在本实施例中，所述中空结构体22 先经过处理，使得其带电荷。在本实施例中，利用电喷雾挤压注射法使得所述中空结构体22 带电荷，其实施方式如下。首先，提供一金属毛细管，该金属毛细管具有一喷雾嘴。同时，距该喷雾嘴的出口 1?2公分处放置一片相对电极。接着，将含有所述中空结构体22的水溶液样本注入该金属毛细管，并在该金属毛细管与该相对电极间施加数千伏特的电位差(较佳电压为5-30kV，更佳为10-20kV)。由此，当所述中空结构体22从该喷雾嘴被喷出时，即会带电荷。
[0033]接着，将部分该高分子树脂20涂布(例如，刮刀式涂布(Blade Coating))于一载体23上，以形成一第一高分子层24。该第一高分子层24包含至少一排中空结构体22。在本实施例中，利用刮刀式涂布，且经由控制适当的加工参数，使得该第一高分子层24的厚度非常薄，导致该第一高分子层24仅包含一排中空结构体22。由于所述中空结构体22已先经过上述电喷雾挤压注射，所述中空结构体22表面带有正电荷。在同性相斥之下，所述中空结构体22会排列于该第一高分子层24中，而不会有聚集凝结的情况发生。较佳地，该排中空结构体22位于该第一高分子层24内的中央位置。可以理解的是，所述中空结构体 22的水平位置彼此之间可能会略有偏移，亦即有些中空结构体22会偏高，有些中空结构体 22会偏低。
[0034]在另一实施例中，不论所述中空结构体22是否带电荷，在涂布该高分子树脂20 后，可利用一平的刮刀，经由控制适当的加工参数，刮掉过多的高分子树脂20及中空结构体22,使得该第一高分子层24仅包含一排中空结构体22。
[0035]接着，利用照射UV光或加热的方式使该第一高分子层24硬化。在本实施例中，利用照射UV光地方式使该第一高分子层24硬化，照射时间为1分钟至1小时。该高分子树脂20利用本身的低聚物(oligomer)及聚合物单体(monomer)中的双键进行键结而硬化。
[0036]参考图4,将部分该高分子树脂20涂布(例如，刮刀式涂布(Blade Coating))于该第一高分子层24上，以形成一第二高分子层26,其中该第二高分子层26包含至少一排中空结构体22。在本实施例中，该第二高分子层26包含一排中空结构体22,且利用与上述将所述中空结构体22排列于该第一高分子层24内相同的方式，使所述中空结构体22排列于该第二高分子层26中。较佳地，该排中空结构体22位于该第二高分子层26内的中央位置。
[0037]接着，利用照射UV光或加热的方式使该第二高分子层26硬化。在本实施例中，利用照射UV光的方式使该第二高分子层26硬化，照射时间为1分钟至1小时。该高分子树脂20利用本身的低聚物(oligomer)及聚合物单体(monomer)中的双键进行键结而硬化。
[0038]参考图5,重复上述图4的步骤至少一次，以形成至少一层高分子层28于该第二高分子层26上，其中所述高分子层24, 26, 28形成一高分子弹性体30,且所述高分子层 24, 26, 28的材质可以相同或不同。
[0039]参考图6,移除该载体23,以形成一抛光垫3。
[0040]请再参考图6,其显示本发明抛光垫的一个实施例的剖视示意图。该抛光垫3包括一高分子弹性体30及复数个中空结构体22,其中所述中空结构体22均匀分布于该高分子弹性体30中，且所述中空结构体22的尺寸D大致相同。在本实施例中，该高分子弹性体30由一高分子树脂20硬化而成，该高分子树脂20的材质选自聚酰胺树脂(Polyamide Resin)、聚碳酸酯(Polycarbonate)、聚甲基丙稀酸树脂、环氧树脂(Epoxy Resin)、酸醛树脂(Phenolic Resin)、聚氨酯树脂(Polyurethane Resin)、乙稀苯树脂(Vinylbenzene Resin)及丙稀酸类树脂(Acrylic Resin)，且所述中空结构体22的材质为水性聚氨酯 (Polyurethane)或丙稀酸类树脂(Acrylics)。在本实施例中，该高分子树脂20的材质为丙烯酸类树脂，例如环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯或聚醚丙烯酸酯。所述中空结构体22的材质为水性聚氨酯(Polyurethane)。
[0041]在本实施例中，所述中空结构体22为胶囊状结构体，其由一外壳221形成一封闭空间，较佳地，所述中空结构体22为圆球状。所述中空结构体22的尺寸D为10 ym至 100ym，且所述中空结构体22之间的尺寸偏差(SizeVariat1n)在20%以内。在本实施例中，所述中空结构体22的尺寸D为30 ym至40 ym。在本实施例中，所述中空结构体22带电荷。
[0042]在本实施例中，其中该高分子弹性体30包括复数层高分子层24, 26, 28,每一所述高分子层24, 26, 28包含一排中空结构体22,且该排中空结构体22位于该高分子层 24, 26, 28内的中央位置。
[0043]在抛光过程中，由于所述中空结构体22的尺寸大致相同且均匀分布于该抛光垫3 中，因此，当该排中空结构体22有破洞时(此时该排中空结构体22即为孔洞)，或是该排中空结构体22皆被移除而留下孔洞时，研磨液渗入该抛光垫3的程度相同，因此可提高研磨效果。换言之，该抛光垫3的孔洞并非发泡而成。
[0044]参考图7至图12,其显示本发明抛光垫的另一实施例的制造方法的工艺步骤示意图。参考图7,提供一高分子树脂20,该高分子树脂20的材质选自聚酰胺树脂(Polyamide Resin)、聚碳酸酯(Polycarbonate)、聚甲基丙稀酸树脂、环氧树脂(Epoxy Resin)、酸醛树脂(Phenolic Resin)、聚氨酯树脂(Polyurethane Resin)、乙稀苯树脂(Vinylbenzene Resin)及丙稀酸类树脂(Acrylic Resin)。在本实施例中，该高分子树脂20的材质为丙稀酸类树脂，例如环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯或聚醚丙烯酸酯。
[0045]接着，将部分该高分子树脂20涂布(例如，刮刀式涂布(Blade Coating))于一载体23上，以形成一第一高分子层24。
[0046]参考图8,将复数个第一中空结构体22a嵌于该第一高分子层24的上表面241，使得每一第一中空结构体22a的下部位于该第一高分子层24中，且该第一中空结构体22a的上部显露于该第一高分子层24之外。在本实施例中，利用上述电喷雾挤压注射法使得所述第一中空结构体22a带电荷，而且，在该第一高分子层24还未固化前，将所述第一中空结构体22a直接从该喷雾嘴喷出至该第一高分子层24的上表面241。此时，由于该第一高分子层24还未固化及所述第一中空结构体22a本身的重力，所述第一中空结构体22a会嵌于该第一高分子层24的上表面241。
[0047]所述第一中空结构体22a的尺寸D大致相同，且均匀分布于该第一高分子层24的上表面241。在本实施例中，所述第一中空结构体22a为胶囊状结构体，其由一外壳221形成一封闭空间，较佳地，所述第一中空结构体22a为圆球状。所述第一中空结构体22a的尺寸D为10 ym至100 ym，且所述第一中空结构体22a之间的尺寸偏差(Size Variat1n)在 20%以内。在本实施例中，所述第一中空结构体22a的尺寸D为30 ym至40 ym。所述第一中空结构体22a的材质为水性聚氨酯(Polyurethane)或丙稀酸类树脂(Acrylics)，在本实施例中，所述第一中空结构体22a的材质为水性聚氨酯(Polyurethane)。
[0048]接着，利用照射UV光或加热的方式使该第一高分子层24硬化。在本实施例中，利用照射UV光的方式使该第一高分子层24硬化，照射时间为1分钟至1小时。该高分子树脂20利用本身的低聚物(oligomer)及聚合物单体(monomer)中的双键进行键结而硬化。
[0049]参考图9,将部分该高分子树脂20涂布(例如，刮刀式涂布(Blade Coating))于该第一高分子层24上，以形成一第二高分子层26,其中该第二高分子层26覆盖该第一高分子层24上表面241及所述第一中空结构体22a。
[0050]参考图10,将复数个第二中空结构体22b嵌于该第二高分子层26的上表面261， 使得每一第二中空结构体22b的下部位于该第二高分子层26中，且该第二中空结构体22b 的上部显露于该第二高分子层26之外。在本实施例中，利用上述电喷雾挤压注射法使得所述第二中空结构体22b带电荷，而且，在该第二高分子层26还未固化前，将所述第二中空结构体22b直接从该喷雾嘴喷出至该第二高分子层26的上表面261。此时，由于该第二高分子层26还未固化及所述第二中空结构体22b本身的重力，所述第二中空结构体22b会嵌于该第二高分子层26的上表面261。所述第二中空结构体22b的尺寸D大致相同，且均匀分布于该第二高分子层26的上表面261。所述第二中空结构体22b与所述第一中空结构体 22a相同或不同。[0051 ]接着，利用照射UV光或加热的方式使该第二高分子层26硬化。在本实施例中，利用照射UV光的方式使该第二高分子层26硬化，照射时间为1分钟至1小时。
[0052]参考图11，重复上述图9及10的步骤至少一次，以形成至少一层高分子层28于该第二高分子层26上，其中所述高分子层24, 26, 28形成一高分子弹性体30,其中所述高分子层24, 26, 28的材质可以相同或不同。
[0053]参考图12,移除该载体23,以形成一抛光垫3a。
[0054]请再参考图12,其显示本发明抛光垫的另一实施例的剖视示意图。该抛光垫3a包括一高分子弹性体30及复数个中空结构体22a，22b，22,其中所述中空结构体22a，22b，22 均匀分布于该高分子弹性体30中，且所述中空结构体22a，22b，22的尺寸D大致相同。在本实例中，该高分子弹性体30由一高分子树脂20硬化而成，该高分子树脂20的材质选自聚酰胺树脂(Polyamide Resin)、聚碳酸酯(Polycarbonate)、聚甲基丙稀酸树脂、环氧树脂(Epoxy Resin)、酸醛树脂(Phenolic Resin)、聚氨酯树脂(Polyurethane Resin)、 乙稀苯树脂(Vinylbenzene Resin)及丙稀酸类树脂(Acrylic Resin)，且所述中空结构体22a, 22b, 22的材质为水性聚氨酯(Polyurethane)或丙稀酸类树脂(Acrylics)。在本实施例中，该高分子树脂20的材质为丙烯酸类树脂，例如环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯或聚醚丙烯酸酯，所述中空结构体22a，22b，22的材质为水性聚氨酯 (Polyurethane)〇
[0055]在本实施例中，所述中空结构体22a，22b，22为胶囊状结构体，其由一外壳221 形成一封闭空间，较佳地，所述中空结构体22a，22b，22为圆球状。所述中空结构体22a，22b，22的尺寸D为10 y m至100 y m，且所述中空结构体22a，22b，22之间的尺寸偏差 (Size Variat1n)在20%以内。在本实施例中，所述中空结构体22a，22b，22的尺寸D为 30 y m 至 40 y m〇
[0056]在本实施例中，其中该高分子弹性体30包括复数层高分子层24, 26, 28,每二层高分子层包含一排中空结构体，使得该中空结构体的一部分位于一上层高分子层中，其另一部分位于一下层高分子层中。举例而言，该第一高分子层24及该第二高分子层26包含一排第一中空结构体22a，使得该第一中空结构体22a的一部分位于一上层高分子层(该第二高分子层26)中，其另一部分位于一下层高分子层(该第一高分子层24)中。
[0057]上述实施例仅为说明本发明的原理及其功效，并非用于限制本发明，因此在不脱离本发明的精神的情况下，本领域技术人员可对上述实施例进行修改及变化。本发明所要求保护的范围应如所附权利要求所列。
【主权项】
1.一种抛光垫，包括:一高分子弹性体；及复数个中空结构体，其均匀分布于该高分子弹性体中，且所述中空结构体的尺寸大致 相同。2.如权利要求1的抛光垫，其中该高分子弹性体由一高分子树脂硬化而成，该高分子 树脂的材质选自聚酰胺树脂、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚氨酯树 月旨、乙烯苯树脂及丙烯酸类树脂，且所述中空结构体的材质为水性聚氨酯或丙烯酸类树脂。3.如权利要求1的抛光垫，其中所述中空结构体为胶囊状结构体，其尺寸为10 ym至 100 ym，且所述中空结构体之间的尺寸偏差在20%以内。4.如权利要求1的抛光垫，其中该高分子弹性体包括复数层高分子层，每一所述高分 子层包含一排中空结构体，且该排中空结构体位于该高分子层内的中央位置。5.如权利要求1的抛光垫，其中该高分子弹性体包括复数层高分子层，每二层高分子 层包含一排中空结构体，使得该中空结构体的一部分位于一上层高分子层中，其另一部分 位于一下层高分子层中。6.—种抛光垫的制造方法，包括以下步骤:(a)将复数个中空结构体混合于一高分子树脂内，其中所述中空结构体的尺寸大致相 同，且所述中空结构体均匀分布于该高分子树脂中；(b)将部分该高分子树脂涂布于一载体上，以形成一第一高分子层，其中该第一高分子 层包含至少一排中空结构体；(c)使该第一高分子层硬化；(d)将部分该高分子树脂涂布于该第一高分子层上，以形成一第二高分子层，其中该第 二高分子层包含至少一排中空结构体；(e)使该第二高分子层硬化；及(f)重复上述步骤(d)及(e)至少一次，以形成一抛光垫。7.如权利要求6的方法，其中该步骤(a)中的所述中空结构体带电荷，在该步骤(b)中 施加一电场以使所述中空结构体排列于该第一高分子层中。8.—种抛光垫的制造方法，包括以下步骤:(a)提供一高分子树脂，且将部分该高分子树脂涂布于一载体上，以形成一第一高分子 层；(b)将复数个第一中空结构体嵌于该第一高分子层的上表面，使得每一第一中空结构 体的下部位于该第一高分子层中，该第一中空结构体的上部显露于该第一高分子层之外， 其中所述第一中空结构体的尺寸大致相同，且均匀分布于该第一高分子层的上表面；(c)使该第一高分子层硬化；(d)将部分该高分子树脂涂布于该第一高分子层上，以形成一第二高分子层，其中该第 二高分子层覆盖所述第一中空结构体；(e)将复数个第二中空结构体嵌于该第二高分子层的上表面，使得每一第二中空结构 体的下部位于该第二高分子层中，该第二中空结构体的上部显露于该第二高分子层之外， 其中所述第二中空结构体的尺寸大致相同，且均匀分布于该第二高分子层的上表面；(f)使该第二高分子层硬化；及(g)重复上述步骤(d)至(f)至少一次，以形成一抛光垫。
【文档编号】B24D18/00GK105983900SQ201510080926
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年2月15日
【发明人】冯崇智, 姚伊蓬, 吴文杰, 宋欣如
【申请人】三芳化学工业股份有限公司