金属制研磨衬垫及其制造方法_2

文档序号:9794169阅读:来源:国知局
成型体的热膨胀而产生的应变的影 响,导致成型体的平坦度降低,空隙率也变得不均匀。
[0037] 与此相对,本发明中,由于在通过热压使金属纤维彼此烧结后,进行基本不会受到 因模具材料或成型体的热膨胀而产生的应变的影响的常溫下的静液压压制,所W能够确保 成型体的高平坦度。此外,在二次成型工序的静液压压制中,由于从被覆材料侧对模具材料 侧施加均匀的压力,所W能够使模具材料的平坦形状精密地转印到压缩成型体上,并且,无 论在金属制研磨衬垫的哪个部位均能够具有均匀的空隙率。
[0038] 此外,在二次成型工序的静液压压制中,由于在常溫下进行成型,所W没有必要使 用高价且需要很多能量的热静液压压制装置。因此,模具材料也没有必要特别地准备耐热 性高的材料,模具材料若是与作为金属纤维选择的材料相比有些硬的材料即充分,在工业 上能够W廉价的成本制造金属制研磨衬垫。
[0039] 就项9中记载的发明而言,其是将由难加工材料构成的被加工物(6)的被加工面 (6a)进行平滑化加工的催化剂支援型的化学加工方法,其特征在于,
[0040] 将项1到7中任一项中记载的金属制研磨衬垫(2)的研磨面(2a)与被加工面(6a)互 压,边对被加工面(6a)与研磨面(2a)之间供给氧化剂,边使被加工物(6)与金属制研磨衬垫 (2)相对移动。
[0041] 由此,由于使用项1中记载的金属制研磨衬垫,所W可得到与项1中记载的发明相 同的效果。
[0042] 就项10中记载的发明而言,其特征在于,在项9中记载的发明中,在供给氧化剂的 同时供给辅助研磨粒子。
[0043] 由此,通过供给辅助研磨粒子,与如上述的现有技术那样仅W活性种进行加工时 相比,能够将由活性种产生的被加工物的表面改性层有效地除去。此时,通过如项11中记载 的发明那样使用比被加工物柔软的粒子作为辅助研磨粒子,能够抑制在被加工物上带有线 状痕。进而,通过如项12中记载的发明那样使用比被加工物的表面改性层硬的粒子作为辅 助研磨粒子,能够增大加工速度。
[0044] 项9~12中记载的发明在如项13中记载的发明那样、难加工材料为SiC、GaN、金刚 石、蓝宝石、红宝石中的任一种的情况下,特别有效。
[0045] 在项9~13中记载的发明中,如项14中记载的发明那样,作为氧化剂,可W使用选 自纯水、双氧水、草酸、氨氣酸中的1种的溶液或由2种W上的组合构成的混合溶液。通过对 照被加工物的氧化性来选择氧化剂的种类,能够调整加工速度。由此,能够容易地进行加工 精度的调整。
[0046] 另外,该栏及权利要求书中记载的各手段的括弧内的符号是表示与后述的实施方 式中记载的具体的手段的对应关系的一个例子。
【附图说明】
[0047] 图1是表示第1实施方式中的催化剂支援型的化学加工装置的整体构成的概念图。
[0048] 图2(a)是图1中的金属制研磨衬垫的示意图,是与研磨面平行的截面图。
[0049] 图2(b)是图1中的金属制研磨衬垫的示意图,是与研磨面垂直的截面图。
[0050] 图3是表示第1实施方式中的金属制研磨衬垫的制造工序的流程图。
[0051] 图4是表示图3中的二次成型工序中进行静液压压制时的一次成型体的状态的截 面图。
[0052] 图5(a)是将第1实施方式中的各种研磨衬垫与被加工物互压时的被加工物的被加 工面附近的放大图。
[0053] 图5(b)是将比较例1中的各种研磨衬垫与被加工物互压时的被加工物的被加工面 附近的放大图。
[0054] 图5 (C)是将比较例2中的各种研磨衬垫与被加工物互压时的被加工物的被加工面 附近的放大图。
[0055] 图6是表示第2实施方式中的催化剂支援型的化学加工装置的金属制研磨衬垫及 平台的截面图。
[0056] 图7是实施例1的由直径为20微米的铁纤维构成的空隙率为36%的金属制研磨衬 垫的扫描型电子显微镜照片。
[0057] 图8是实施例2的由直径为20微米的铁纤维构成的空隙率为78%的金属制研磨衬 垫的扫描型电子显微镜照片。
[0058] 图9是实施例3的由直径为20微米的铁纤维和儀纤维构成的金属制研磨衬垫的扫 描型电子显微镜照片。
[0059] 图10(a)是将SiC晶片进行研磨前的SiC晶片表面的粗糖度曲线。
[0060] 图10(b)是使用实施例1的金属制研磨衬垫将SiC晶片研磨后的SiC晶片表面的粗 糖度曲线。
[0061] 图10(c)是使用实施例1的金属制研磨衬垫将SiC晶片进一步研磨后的SiC晶片表 面的粗糖度曲线。
[0062] 图11(a)是将SiC晶片进行研磨前的SiC晶片表面的利用激光显微镜得到的观察照 片。
[0063] 图11(b)是使用实施例1的金属制研磨衬垫将SiC晶片研磨后的SiC晶片表面的利 用激光显微镜得到的观察照片。
[0064] 图11(c)是使用实施例1的金属制研磨衬垫将SiC晶片进一步研磨后的SiC晶片表 面的利用激光显微镜得到的观察照片。
[0065] 图12是实施例5的由直径为80微米的铁纤维构成的空隙率为56%的金属制研磨衬 垫的扫描型电子显微镜照片。
[0066] 图13是实施例6的由直径为80微米的铁纤维构成的空隙率为78%的金属制研磨衬 垫的扫描型电子显微镜照片。
【具体实施方式】
[0067] W下,基于附图对本发明的实施方式进行说明。
[006引(第1实施方式)
[0069] 首先,对本发明的第1实施方式中的催化剂支援型的化学加工装置及催化剂支援 型的化学加工方法进行说明。图1中表示进行使用了本发明的金属制研磨衬垫的催化剂支 援型的化学加工的加工装置的概念图。
[0070] 如图1中所示的那样,加工装置具备平台1、金属制研磨衬垫2、支架3、第1喷嘴4和 第2喷嘴5。
[0071] 平台1具有平坦的上表面,能够W与上表面垂直的旋转轴屯、为中屯、而旋转。金属制 研磨衬垫2被安装于平台1的上表面。金属制研磨衬垫2的研磨面2a比被加工物6的被加工面 6a更宽。支架3保持由难加工材料构成的被加工物6。支架3能够W相对于平台1的旋转轴屯、 平行且偏屯、地设置的旋转轴为中屯、而旋转。另外,平台1和支架3运两者能够旋转,但也可W 是仅一者旋转的构成。平台1与支架3的旋转方向可W相同,也可W不同。
[0072] 第1喷嘴4是对金属制研磨衬垫2的研磨面2a与被加工物6的被加工面6a之间供给 氧化剂的第1供给部。第2喷嘴5是对金属制研磨衬垫2的研磨面2a与被加工物6的被加工面 6a之间供给辅助研磨粒子的第2供给部。
[0073] 本说明书中所说的难加工材料是指,由于材料为高硬度且脆、所W难W在机械强 度大的条件下进行加工的材料。高硬度是指与Si等相比硬度高。运样的难加工材料中为 SiC、GaN、金刚石、蓝宝石、红宝石中的任一种的情况下,工业上的价值特别高。但是,构成被 加工物的材料并不限定于难加工材料,只要是能够W催化剂支援型的化学加工方法加工的 材料即可。
[0074] 作为氧化剂,可W使用选自纯水、双氧水、草酸、氨氣酸中的I种的溶液或由巧中W 上的组合构成的混合溶液。氧化剂从相对于要加工的难加工材料引起最适的催化反应的氧 化剂的种类中选择。
[0075] 辅助研磨粒子是为了将后述的形成于被加工物的表面的表面改性层除去而使用 的辅助加工材料。作为辅助研磨粒子,使用比被加工物柔软的粒子,更优选使用比被加工物 柔软、并且比被加工物的表面改性层硬的粒子。通过将辅助研磨粒子的硬度设定得比被加 工物的硬度柔软,能够在不损伤被加工物的表面的情况下将表面改性层除去,能够促进新 的催化反应。通过将辅助研磨粒子的硬度设定为比表面改性层的硬度硬、且比被加工物的 硬度柔软的硬度,能够在不损伤被加工材料的情况下W大的加工速度进行加工。作为辅助 研磨粒子的材质,可列举出例如氧化侣、碳化棚、二氧化娃等。辅助研磨粒子的粒径只要根 据被加工材料的材质、或加工后的平滑度而选择即可,没有特别限定。
[0076] 接着,对金属制研磨衬垫2进行说明。图2(a)中表示与金属制研磨衬垫2的研磨面 2a平行的截面,图2(b)中表示与金属制研磨衬垫2的研磨面2a垂直的截面。
[0077] 金属制研磨衬垫2是用由过渡金属催化剂构成的金属纤维21的压缩成型体构成的 研磨衬垫,具有规定的空隙率。压缩成型体是对棉花状的金属纤维进行加热及压缩而成型 的。棉花状的金属纤维
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