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JP2023148113A - Abrasives for vitrified tools and vitrified tools - Google Patents

Abrasives for vitrified tools and vitrified tools Download PDF

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JP2023148113A
JP2023148113A JP2022055977A JP2022055977A JP2023148113A JP 2023148113 A JP2023148113 A JP 2023148113A JP 2022055977 A JP2022055977 A JP 2022055977A JP 2022055977 A JP2022055977 A JP 2022055977A JP 2023148113 A JP2023148113 A JP 2023148113A
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JP
Japan
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abrasive
vitrified
tool
bond
particles
Prior art date
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Pending
Application number
JP2022055977A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
駿太 丹羽
Shunta Niwa
広幸 岩井
Hiroyuki Iwai
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Noritake Co Ltd
Original Assignee
Noritake Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Noritake Co Ltd filed Critical Noritake Co Ltd
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Abstract

To provide a vitrified tool which is hard to generate a deep flaw and can realize a high processing rate, a high processing retainability, and a high abrasion resistance.SOLUTION: A polishing material 1 of this invention consists of secondary particles in which abrasive grains 3 that are innumerable primary particles are bonded with a first bond material 5 into a granular form having a larger diameter than each of abrasive grains 3. The first bond material 5 is vitreous. The polishing material 2 of this invention constitutes a structure in which innumerable secondary particles are bonded with a fourth bond material with one another while abrasive grains 3 that are innumerable primary particles constitute the secondary particles bonded with a third bond material into a granular form having a larger diameter than each of the abrasive grains 3 that are innumerable primary particles. The third bond material and the fourth bond material are vitreous.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、ビトリファイド工具用研磨材と、ビトリファイド工具とに関する。 The present invention relates to an abrasive material for vitrified tools and to vitrified tools.

ビトリファイド工具は、特許文献1に開示されているように、基材と、砥粒を保持したガラス質からなるボンド材とを備えている。無数の砥粒を用いるのであれば、無数の砥粒を保持したボンド材がチップとして製造され、チップが基材上に固着される場合と、無数の砥粒を保持したボンド材が基材上に直接固着される場合とがある。 As disclosed in Patent Document 1, a vitrified tool includes a base material and a bond material made of glass that holds abrasive grains. When using a countless number of abrasive grains, there are two cases in which a bond material holding a countless number of abrasive grains is manufactured as a chip and the chip is fixed on a base material, and another case in which a bond material holding a countless number of abrasive grains is manufactured as a chip and the chip is fixed on a base material. In some cases, it is directly attached to the

このビトリファイド工具は研磨工具や研削工具として具体化され、研磨加工や研削加工の際に用いられる。 This vitrified tool is embodied as a polishing tool or a grinding tool, and is used for polishing or grinding.

特開2021-79458号公報JP2021-79458A

上記ビトリファイド工具をSiC等のウェハのラップ加工において、粗加工や仕上加工の際に用いることが考えられる。この場合、研磨粒子を含む研磨液と、研磨粒子を含まない研磨パッドとを用いてウェハを研磨する従来の遊離砥粒研磨方式と比べ、研磨材が固定された固定砥粒方式となる。このため、研磨粒子を含まない研磨液、例えば水だけでウェハのラップ加工を行うことができるため、高価な研磨液を大量に使用する必要がなく、また産業廃棄物を大幅に減らすことが可能になる。このため、ウェハの製造コストの低廉化と、環境負荷の低減とを実現できる。 It is conceivable that the vitrified tool described above may be used for rough machining and finishing machining in lapping processing of wafers such as SiC. In this case, compared to the conventional free abrasive polishing method in which a wafer is polished using a polishing liquid containing abrasive particles and a polishing pad not containing abrasive particles, a fixed abrasive method in which the abrasive material is fixed is used. Therefore, wafers can be lapped using only a polishing liquid that does not contain abrasive particles, such as water, so there is no need to use large amounts of expensive polishing liquid, and industrial waste can be significantly reduced. become. Therefore, it is possible to reduce the manufacturing cost of wafers and reduce the environmental load.

しかしながら、上記ビトリファイド工具でウェハのラップ加工を行うと、加工レートが安定しないという問題点がある。この原因の一つとして、ビトリファイド工具の研磨材の先端部分が加工していくうちに摩耗し、フラットな形状になることが考えられる。そのため、上記ビトリファイド工具は、次第に加工性能が低下してしまう。 However, when a wafer is lapped using the vitrified tool, there is a problem that the processing rate is unstable. One possible cause of this is that the tip of the abrasive material of the vitrified tool wears out during processing and becomes flat. Therefore, the machining performance of the vitrified tool gradually deteriorates.

また、ウェハのラップ加工を行う工具に求められる性能として、加工レートが高いことが求められる。このために粒径の大きな砥粒を用いると、加工レートは確かに高くなるものの、被研磨面に深い傷が入り易い。深い傷が入った被加工物は、後工程により傷を除去するために多大な時間が費やされ、プロセスとして適用され難い。 In addition, a high processing rate is required as a performance required for a tool that performs wafer lapping processing. For this reason, if abrasive grains with a large particle size are used, the machining rate will certainly increase, but deep scratches will easily occur on the surface to be polished. A workpiece with deep scratches requires a lot of time to remove the scratches in a post-process, making it difficult to apply the process.

これらのことから、ビトリファイド工具では、深い傷を生じ難く、かつ高い加工レートと、高い加工維持性と、高い耐摩耗性とを実現することが課題となっている。 For these reasons, it has become a challenge for vitrified tools to achieve high machining rates, high machining maintainability, and high wear resistance while being less likely to cause deep scratches.

本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、深い傷を生じ難く、かつ高い加工レートと、高い加工維持性と、高い耐摩耗性とを実現可能なビトリファイド工具を提供することを解決すべき課題としている。 The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional circumstances, and provides a vitrified tool that does not easily cause deep scratches and can realize a high machining rate, high machining maintainability, and high wear resistance. This is an issue that must be solved.

第1教示のビトリファイド工具用研磨材は、無数の一次粒子である砥粒が第1ボンド材によって各前記砥粒より大径の粒状に結合された二次粒子からなり、
前記第1ボンド材はガラス質からなることを特徴とする。
The vitrified tool abrasive of the first teaching consists of secondary particles in which countless abrasive grains, which are primary particles, are bonded by a first bonding material into grains having a larger diameter than each of the abrasive grains,
The first bonding material is characterized in that it is made of glass.

第2教示のビトリファイド工具は、基材と、前記基材上に設けられた粒状の研磨材とを備えたビトリファイド工具であって、
前記研磨材は、無数の一次粒子である砥粒が第1ボンド材によって各前記砥粒より大径の粒状に結合した二次粒子からなり、
前記研磨材は第2ボンド材によって前記基材上に設けられ、
前記第1ボンド材及び前記第2ボンド材はガラス質からなることを特徴とする。
The vitrified tool of the second teaching is a vitrified tool comprising a base material and a granular abrasive material provided on the base material,
The abrasive material is composed of secondary particles in which countless abrasive grains, which are primary particles, are bonded by a first bonding material into particles having a larger diameter than each of the abrasive grains,
the abrasive material is provided on the base material by a second bond material,
The first bond material and the second bond material are made of glass.

第2教示のビトリファイド工具で加工を行えば、研磨材の先端部分における摩耗がガラス質である第1ボンド材で生じ、これによって新たな一次粒子の砥粒が出現する。このため、加工性能が低下し難く、高い加工維持性と、高い耐摩耗性とを発揮する。 When machining is performed using the vitrified tool of the second teaching, abrasion occurs at the tip of the abrasive material in the first bond material, which is glassy, and new abrasive grains of primary particles appear. For this reason, machining performance is unlikely to deteriorate, and high machining maintainability and high wear resistance are exhibited.

また、研磨材が無数の一次粒子である砥粒を含むことから、粒径の大きな砥粒と同様に高い加工レートを実現できる。一方、個々の砥粒はガラス質である第1ボンド材によって結合されているに過ぎず、被加工物から大きな反力を受ければ、第1ボンド材から脱落し、被研磨面に深い傷を入れ難い。 Furthermore, since the abrasive material contains a countless number of abrasive grains that are primary particles, it is possible to achieve a high machining rate similar to that of abrasive grains with a large particle size. On the other hand, the individual abrasive grains are only bound together by the first bond material, which is glassy, and if they receive a large reaction force from the workpiece, they will fall off from the first bond material and cause deep scratches on the polished surface. It's difficult to enter.

第1教示のビトリファイド工具用研磨材は、無数の一次粒子である砥粒が第1ボンド材によって各砥粒より大径の粒状に結合された二次粒子からなるため、種々の形状で得られる。第2教示のビトリファイド工具は、第1教示のビトリファイド工具用研磨材を第2ボンド材によって基材上に設ければ、製造される。 The vitrified tool abrasive material of the first teaching is made up of secondary particles in which a countless number of abrasive grains, which are primary particles, are bonded by a first bonding material into grains with a larger diameter than each abrasive grain, so it can be obtained in various shapes. . The vitrified tool of the second teaching is produced by applying the vitrified tool abrasive of the first teaching to a substrate with a second bonding material.

なお、第1教示の研磨材は、ビトリファイド工具の製造に用いたりできる他、研磨液に分散させたり、ビトリファイド工具以外の研磨体の製造に用いたりすることも可能である。 Note that the abrasive material of the first teaching can not only be used for manufacturing vitrified tools, but also be dispersed in a polishing liquid or used for manufacturing polishing bodies other than vitrified tools.

第3教示のビトリファイド工具用研磨材は、無数の一次粒子である砥粒が第3ボンド材によって各前記砥粒より大径の粒状に結合された二次粒子を構成しつつ、無数の前記二次粒子が第4ボンド材によって互いに連結された構造をなし、
前記第3ボンド材及び前記第4ボンド材はガラス質からなることを特徴とする。
In the vitrified tool abrasive material of the third teaching, innumerable abrasive grains as primary particles constitute secondary particles having a larger diameter than each abrasive grain by a third bonding material, and The secondary particles have a structure in which they are connected to each other by a fourth bond material,
The third bond material and the fourth bond material are made of glass.

第4教示のビトリファイド工具は、基材と、前記基材上に設けられた所定形状の研磨材とを備えたビトリファイド工具であって、
前記研磨材は、無数の一次粒子である砥粒が第3ボンド材によって各前記砥粒より大径の粒状に結合された二次粒子を構成しつつ、無数の前記二次粒子が第4ボンド材によって互いに連結された構造をなし、
前記研磨材は第5ボンド材によって前記基材上に設けられ、
前記第3ボンド材、前記第4ボンド材及び第5ボンド材のうち、前記第3ボンド材及び前記第4ボンド材はガラス質からなることを特徴とする。
The vitrified tool of the fourth teaching is a vitrified tool comprising a base material and an abrasive material of a predetermined shape provided on the base material,
In the abrasive material, innumerable abrasive grains, which are primary particles, constitute secondary particles that are bonded by a third bonding material into grains having a larger diameter than each of the abrasive grains, and the innumerable secondary particles are bonded together by a fourth bond. It has a structure connected to each other by materials,
The abrasive material is provided on the base material by a fifth bond material,
Among the third bond material, the fourth bond material, and the fifth bond material, the third bond material and the fourth bond material are made of glass.

第4教示のビトリファイド工具で加工を行えば、研磨材の先端部分における摩耗がガラス質である第3ボンド材又は第4ボンド材で生じ、これによって新たな一次粒子の砥粒が出現する。このため、加工性能が低下し難く、高い加工維持性と、高い耐摩耗性とを発揮する。 When machining is performed using the vitrified tool of the fourth teaching, abrasion occurs at the tip of the abrasive material in the glassy third bond material or fourth bond material, thereby causing new abrasive grains of primary particles to appear. For this reason, machining performance is unlikely to deteriorate, and high machining maintainability and high wear resistance are exhibited.

また、研磨材が無数の一次粒子である砥粒を含むことから、粒径の大きな砥粒と同様に加工レートが高くなる。一方、個々の砥粒はガラス質である第3ボンド材又は第4ボンド材によって結合されているに過ぎず、被加工物から大きな反力を受ければ、第3ボンド材又は第4ボンド材から脱落し、被研磨面に深い傷を入れ難い。 Furthermore, since the abrasive material contains countless abrasive grains which are primary particles, the machining rate becomes high as in the case of abrasive grains having a large particle size. On the other hand, the individual abrasive grains are only bonded together by the glassy third bond material or fourth bond material, and if they receive a large reaction force from the workpiece, the third or fourth bond material It is difficult to fall off and cause deep scratches on the polished surface.

第3教示のビトリファイド工具用研磨材は、無数の一次粒子である砥粒が第3ボンド材によって各砥粒より大径の粒状に結合された二次粒子を構成しつつ、無数の二次粒子が第4ボンド材によって互いに連結された構造をなしているため、種々の形状で得られる。第4教示のビトリファイド工具は、第3教示の所定形状のビトリファイド工具用研磨材を第5ボンド材によって基材上に設ければ、製造される。 The vitrified tool abrasive material of the third teaching has a large number of primary particles, which are abrasive grains, which are bonded to form secondary particles having a larger diameter than each abrasive grain by a third bonding material. Since they have a structure in which they are connected to each other by the fourth bond material, they can be obtained in various shapes. The vitrified tool of the fourth teaching is manufactured by providing the vitrified tool abrasive material of the predetermined shape of the third teaching on a base material using the fifth bonding material.

なお、第3教示の研磨材は、ビトリファイド工具の製造に用いたりできる他、ビトリファイド工具以外の研磨体の製造に用いたりすることが可能である。 Note that the abrasive material of the third teaching can be used not only for manufacturing vitrified tools but also for manufacturing abrasive bodies other than vitrified tools.

本発明のビトリファイド工具用研磨材によれば、深い傷を生じ難く、かつ高い加工レートと、高い加工維持性と、高い耐摩耗性とを実現可能なビトリファイド工具を製造できる。本発明のビトリファイド工具は、深い傷を生じ難く、かつ高い加工レートと、高い加工維持性と、高い耐摩耗性とを実現できる。 According to the abrasive material for vitrified tools of the present invention, it is possible to produce a vitrified tool that does not easily cause deep scratches and can achieve a high machining rate, high machining maintainability, and high wear resistance. The vitrified tool of the present invention is less likely to cause deep scratches and can achieve a high machining rate, high machining maintainability, and high wear resistance.

図1は、実施例A1のビトリファイド工具用研磨材の1000倍のSEM写真である。FIG. 1 is a SEM photograph of the vitrified tool abrasive of Example A1 at a magnification of 1000 times. 図2は、実施例A2のビトリファイド工具用研磨材の1000倍のSEM写真である。FIG. 2 is a SEM photograph of the vitrified tool abrasive of Example A2 at a magnification of 1000 times. 図3は、実施例A1、A2のビトリファイド工具用研磨材の拡大模式図である。FIG. 3 is an enlarged schematic diagram of the abrasive materials for vitrified tools of Examples A1 and A2. 図4は、実施例A1、A2のビトリファイド工具用研磨材を用いたビトリファイド工具の一例である研磨工具の斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of a polishing tool that is an example of a vitrified tool using the vitrified tool abrasives of Examples A1 and A2. 図5は、実施例B1~B5で用いたビトリファイド工具用研磨材の模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram of the abrasive material for vitrified tools used in Examples B1 to B5. 図6は、実施例B2のビトリファイド工具用研磨材の200倍のSEM写真である。FIG. 6 is a SEM photograph of the abrasive material for vitrified tools of Example B2 at a magnification of 200 times. 図7は、実施例B3のビトリファイド工具用研磨材の200倍のSEM写真である。FIG. 7 is a SEM photograph of the vitrified tool abrasive of Example B3 at a magnification of 200 times. 図8は、実施例B2のビトリファイド工具用研磨材の200倍のSEM写真を画像処理した図である。FIG. 8 is an image-processed SEM photograph of the vitrified tool abrasive of Example B2 at a magnification of 200 times. 図9は、実施例B2のビトリファイド工具用研磨材の説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram of the abrasive material for vitrified tools of Example B2. 図10は、実施例B6~B10のビトリファイド工具の一例である研磨工具の斜視図である。FIG. 10 is a perspective view of a polishing tool which is an example of the vitrified tool of Examples B6 to B10.

ビトリファイド工具用研磨材(以下、単に研磨材という。)を構成する一次粒子である砥粒としては、ダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素、炭化ホウ素、炭化ケイ素、シリカ、アルミナ、ジルコニア、チタニア、セリア、マンガン酸化物、炭酸バリウム、酸化クロム、酸化鉄等を採用することが可能である。砥粒の粒径はビトリファイド工具の用途等に応じて種々設定される。発明者らの認識によれば、砥粒の粒径は10μm以下であることが好ましい。 The abrasive grains that are the primary particles that make up the vitrified tool abrasive (hereinafter simply referred to as the abrasive) include diamond, cubic boron nitride, boron carbide, silicon carbide, silica, alumina, zirconia, titania, ceria, and manganese. It is possible to employ oxides, barium carbonate, chromium oxide, iron oxide, etc. The grain size of the abrasive grains is variously set depending on the use of the vitrified tool. According to the inventors' understanding, the particle size of the abrasive grains is preferably 10 μm or less.

第1~4ボンド材としては、硼珪酸ガラス等のフリットを含み、溶融してガラス質となる第1~4組成物を採用することができる(第1ボンド材を構成する組成物を第1組成物とし、第2ボンド材を構成する組成物を第2組成物とし、以下、同様とする。)。第1~4組成物の組成は、ビトリファイド工具の用途等に応じて種々設定される。第1~4ボンド材は組成が同一の組成物であってもよく、組成が異なる組成物であってもよいが、第1~4組成物の屈伏点は、一次粒子である砥粒の融点よりも低い必要がある。一次粒子である砥粒が酸化しないようにするためには、還元雰囲気下で第1~4組成物を溶融させる。第5ボンド材は、加工作用に影響を生じないため、エポキシ接着剤等であってもよい。 As the first to fourth bond materials, first to fourth compositions that contain a frit such as borosilicate glass and become glassy when melted can be used (the composition constituting the first bond material is (The composition constituting the second bond material is referred to as a second composition, and the same shall apply hereinafter.) The compositions of the first to fourth compositions are variously set depending on the use of the vitrified tool. The first to fourth bond materials may have the same composition or different compositions, but the yield points of the first to fourth compositions are the melting point of the abrasive grains that are the primary particles. must be lower than In order to prevent the abrasive grains, which are primary particles, from being oxidized, the first to fourth compositions are melted in a reducing atmosphere. The fifth bonding material may be an epoxy adhesive or the like since it does not affect the processing action.

第1~4組成物の混合比(体積)は、所望する研磨材の特性によって選択される。第1~4ボンド材の気孔率を調整するため、第1~4組成物には樹脂ビーズ、澱粉粉末、カーボン粉末等の気孔形成材等を添加してもよい。発明者らの認識によれば、第1教示の研磨材における砥粒と第1ボンド材との体積比と、第3教示の研磨材における砥粒と第3、4ボンド材との体積比とは、ともに20~80体積%であることが好ましい。 The mixing ratio (volume) of the first to fourth compositions is selected depending on the desired characteristics of the abrasive. In order to adjust the porosity of the first to fourth bond materials, a pore forming material such as resin beads, starch powder, carbon powder, etc. may be added to the first to fourth compositions. According to the inventors' understanding, the volume ratio of the abrasive grains to the first bond material in the abrasive material of the first teaching, and the volume ratio of the abrasive grains to the third and fourth bond materials in the abrasive material of the third teaching. are both preferably 20 to 80% by volume.

基材は、剛性を有する基材の他、研磨材を変形させない程度の可撓性を有する基材を採用することができる。剛性を有する基材としては、アルミナ、窒化ケイ素、炭化ケイ素、ジルコニア、ムライト等のセラミックス、鉄、SUS、銅等の金蔵、歪点が600°C以上のガラス等を採用することができる。可撓性を有する基材としては、天然繊維、合成繊維、炭素繊維等の繊維から成る織布又は不織布からなるシートや、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、ポリイミド(PI)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、アラミド等の合成樹脂、アルミニウム、銅等の金属からなる単層又は複層のフィルムを採用することができる。 The base material may be a rigid base material or a flexible base material that does not deform the abrasive material. As the rigid base material, ceramics such as alumina, silicon nitride, silicon carbide, zirconia, and mullite, metals such as iron, SUS, and copper, glass having a strain point of 600° C. or more, and the like can be used. Examples of flexible base materials include sheets made of woven or nonwoven fabrics made of fibers such as natural fibers, synthetic fibers, and carbon fibers, polyethylene terephthalate (PET), polypropylene (PP), polyethylene (PE), and polyimide ( Single-layer or multi-layer films made of synthetic resins such as PI), polyethylene naphthalate (PEN), and aramid, and metals such as aluminum and copper can be employed.

第1教示の研磨材は以下の工程によって製造され得る。(1)まず、第1工程として、一次粒子である砥粒、第1組成物、バインダ及び水を含むスラリーを調製する。(2)次いで、第2工程として、そのスラリーに対してスプレードライ処理を行い、顆粒を得る。(3)この後、第3工程として、得られた顆粒を第1組成物が溶融する温度で加熱し、研磨材を得る。これにより、第1組成物は一次粒子である砥粒とともにガラス化し、各砥粒より大径の粒状に結合された二次粒子が得られる。この研磨材では、一次粒子である砥粒がガラス化した第1ボンド材によって結合されている。スプレードライ処理によって第1組成物を溶融できれば、第2工程と第3工程とを同時に行うことが可能である。バインダとしては、水溶性又はエマルジョンタイプの材料を採用することができる。スラリーには、分散剤等の界面活性剤を添加してもよい。第1教示の研磨材の粒径はビトリファイド工具の用途等に応じて種々設定される。発明者らの認識によれば、第1教示の研磨材は平均粒径が10~100μmであることが好ましい。 The abrasive material of the first teaching can be manufactured by the following steps. (1) First, as a first step, a slurry containing abrasive grains as primary particles, a first composition, a binder, and water is prepared. (2) Next, as a second step, the slurry is subjected to a spray drying treatment to obtain granules. (3) Thereafter, in the third step, the obtained granules are heated at a temperature at which the first composition melts to obtain an abrasive material. As a result, the first composition is vitrified together with the abrasive grains which are primary particles, and secondary particles bonded together into particles having a larger diameter than each abrasive grain are obtained. In this abrasive material, abrasive grains, which are primary particles, are bonded by a vitrified first bonding material. If the first composition can be melted by spray drying, it is possible to perform the second step and the third step simultaneously. A water-soluble or emulsion type material can be used as the binder. A surfactant such as a dispersant may be added to the slurry. The particle size of the abrasive material of the first teaching is variously set depending on the use of the vitrified tool. According to the understanding of the inventors, it is preferable that the abrasive of the first teaching has an average particle size of 10 to 100 μm.

基材上に第2組成物とともに第1教示の研磨材を設け、第2組成物を溶融、固化させることにより、第2教示のビトリファイド工具が得られる。第2ボンド材を第1ボンド材と同一の組成物とする場合には、基材上に研磨材を設け、研磨材のガラス質を再溶融、固化させることにより、第2教示のビトリファイド工具が得られる。研磨材を所定形状の成形体にしてもよい。発明者らの認識によれば、第2教示のビトリファイド工具における研磨材の気孔率は25~80%であることが好ましい。 By providing the abrasive material of the first teaching together with the second composition on the base material and melting and solidifying the second composition, the vitrified tool of the second teaching is obtained. When the second bond material has the same composition as the first bond material, the vitrified tool of the second teaching can be formed by providing an abrasive material on the base material and remelting and solidifying the glassy material of the abrasive material. can get. The abrasive material may be molded into a predetermined shape. According to the inventors' understanding, the porosity of the abrasive material in the vitrified tool of the second teaching is preferably 25 to 80%.

第3教示の研磨材は以下の工程によって製造され得る。(1)まず、第1工程として、一次粒子である砥粒、第3組成物、バインダ及び水を含むスラリーを調製する。(2)次いで、第2工程として、そのスラリーに対してスプレードライ処理を行い、顆粒を得る。(3)この後、第3工程として、得られた顆粒を第3組成物が溶融する温度で加熱し、二次粒子を得る。これにより、第3組成物は一次粒子である砥粒とともにガラス化し、各砥粒より大径の粒状に結合された二次粒子が得られる。二次粒子では、一次粒子である砥粒がガラス化した第3ボンド材によって結合されている。スプレードライ処理によって第3組成物を溶融できれば、第2工程と第3工程とを同時に行うことが可能である。ここまで、第1教示の研磨材と同様である。(4)さらに、第4工程として、二次粒子を第4ボンド材の第4組成物とともに所定形状の成形体にする。(5)そして、第5工程として、その成形体に対し、第4組成物が溶融する温度で加熱処理を行い、研磨材を得る。これにより、第4組成物は二次粒子とともにガラス化し、互いに連結された構造となる。この研磨材は、二次粒子がガラス化した第4ボンド材によって結合され、立体網目状となり得る。第4工程において、気孔形成材を含めれば、第5工程で気孔形成材が消失し、立体網目状となり易い。第4ボンド材を第3ボンド材と同一の組成物とする場合には、第4工程で成形体に第4組成物を混合する必要はなく、第5工程で二次粒子のガラス質を再溶融、固化させることにより、研磨材が得られる。第3教示の研磨材の粒径又は大きさはビトリファイド工具の用途等に応じて種々設定される。発明者らの認識によれば、第3教示の研磨材は、二次粒子の連結部の太さWと、連結している二次粒子における連結部と直交する最大幅dとを規定し、a=W/dの計算式により求められる係数aが0.1~0.9であることが好ましい。 The abrasive material of the third teaching can be manufactured by the following steps. (1) First, as a first step, a slurry containing abrasive grains as primary particles, a third composition, a binder, and water is prepared. (2) Next, as a second step, the slurry is subjected to a spray drying treatment to obtain granules. (3) Thereafter, in the third step, the obtained granules are heated at a temperature at which the third composition melts to obtain secondary particles. As a result, the third composition is vitrified together with the abrasive grains that are the primary particles, and secondary particles bonded into particles having a diameter larger than each abrasive grain are obtained. In the secondary particles, abrasive grains, which are primary particles, are bonded by a vitrified third bonding material. If the third composition can be melted by spray drying, the second step and the third step can be performed simultaneously. Up to this point, it is the same as the abrasive material of the first teaching. (4) Furthermore, as a fourth step, the secondary particles are formed into a molded body of a predetermined shape together with a fourth composition of a fourth bond material. (5) Then, as a fifth step, the molded body is heat-treated at a temperature at which the fourth composition melts to obtain an abrasive material. As a result, the fourth composition vitrifies together with the secondary particles, forming a structure in which they are interconnected. This abrasive material can have a three-dimensional network shape by bonding the secondary particles with a vitrified fourth bonding material. If a pore-forming material is included in the fourth step, the pore-forming material disappears in the fifth step, making it easy to form a three-dimensional network. When the fourth bonding material has the same composition as the third bonding material, there is no need to mix the fourth composition into the molded body in the fourth step, and the vitreous nature of the secondary particles is regenerated in the fifth step. An abrasive material is obtained by melting and solidifying the material. The particle diameter or size of the abrasive material of the third teaching is variously set depending on the use of the vitrified tool. According to the inventors' knowledge, the abrasive material of the third teaching defines the thickness W of the connecting portion of the secondary particles and the maximum width d perpendicular to the connecting portion of the connected secondary particles, It is preferable that the coefficient a determined by the formula a=W/d is 0.1 to 0.9.

基材上に第5ボンド材によって研磨材を固定し、第4教示のビトリファイド工具が得られる。第5ボンド材を第1~4ボンド材と同様の組成物によって構成することも可能である。発明者らの認識によれば、第4教示のビトリファイド工具における研磨材の気孔率は25~80%であることが好ましい。 The abrasive material is fixed on the base material by the fifth bonding material, and the vitrified tool of the fourth teaching is obtained. It is also possible for the fifth bond material to be made of the same composition as the first to fourth bond materials. According to the inventors' understanding, the porosity of the abrasive in the vitrified tool of the fourth teaching is preferably 25 to 80%.

(試験1)
試験1では、第1教示の研磨材を製造する。まず、以下の材料を用意する。
ダイヤモンド粒子(平均粒径5μm)
表1に示す組成物C1~C4
バインダ:水溶性アクリルバインダ「共栄社化学製オリコックス#5001」
(Test 1)
In Test 1, an abrasive material according to the first teaching is manufactured. First, prepare the following materials.
Diamond particles (average particle size 5μm)
Compositions C1 to C4 shown in Table 1
Binder: Water-soluble acrylic binder “Kyoeisha Chemical Oricox #5001”
water

Figure 2023148113000002
Figure 2023148113000002

第1工程として、これらを表2に示す質量%でボールミルに投入し、ボールミルを回転させることによりこれらを十分に混合し、スラリーを得た。次いで、第2工程として、得られたスラリーを用いて120°Cでスプレードライ処理を行い、顆粒を得た。この後、第3工程として、得られた顆粒を大気中又は窒素雰囲気中にて570°Cで加熱し、実施例A1、A2の二次粒子である研磨材1を得た。 As a first step, these were put into a ball mill in the mass % shown in Table 2, and the ball mill was rotated to mix them sufficiently to obtain a slurry. Next, as a second step, the obtained slurry was spray-dried at 120°C to obtain granules. Thereafter, in the third step, the obtained granules were heated at 570°C in the air or nitrogen atmosphere to obtain abrasive material 1, which is the secondary particles of Examples A1 and A2.

Figure 2023148113000003
Figure 2023148113000003

実施例A1の研磨材1の1000倍のSEM写真を図1に示し、実施例A2の研磨材1の1000倍のSEM写真を図2に示す。また、得られた研磨材1の拡大模式図を図3に示す。 A SEM photograph of the abrasive material 1 of Example A1 at 1000 times magnification is shown in FIG. 1, and a SEM photograph of the abrasive material 1 of Example A2 at 1000 times magnification is shown in FIG. Further, an enlarged schematic diagram of the obtained abrasive material 1 is shown in FIG.

図1~3から明らかなように、研磨材1は、第1組成物である組成物C2がガラス化してガラス質の第1ボンド材5となり、無数の一次粒子であるダイヤモンド砥粒3が第1ボンド材5によって各ダイヤモンド砥粒3より大径の粒状に結合された二次粒子からなる。研磨材1の平均粒径は40μmである。 As is clear from FIGS. 1 to 3, in the abrasive material 1, the composition C2 which is the first composition is vitrified to become the glassy first bond material 5, and the diamond abrasive grains 3 which are countless primary particles are the first bond material 5. The diamond abrasive grains are made up of secondary particles bonded by a bonding material 5 into particles having a diameter larger than that of each diamond abrasive grain 3. The average particle size of the abrasive material 1 is 40 μm.

(試験2)
試験2では、試験1で得られた実施例A1、A2の研磨材1を用いて第2教示のビトリファイド工具を製造する。
(Test 2)
In Test 2, a vitrified tool of the second teaching is manufactured using the abrasive materials 1 of Examples A1 and A2 obtained in Test 1.

図4に示すように、アルミナ基板からなる基材7を用意し、基材7上に第2組成物としての組成物C1と水とからなるスラリー9を塗布した。スラリー9上に試験1で得た実施例A1、A2の研磨材1を1粒ずつ設けた。これらを60°Cで30分間乾燥させた後、大気中にて550°Cで2時間の焼成を行った。組成物C1はガラス化し、ガラス質の第2ボンド材11となる。こうして実施例A1、A2のビトリファイド工具を得た。 As shown in FIG. 4, a base material 7 made of an alumina substrate was prepared, and a slurry 9 made of a composition C1 as a second composition and water was applied onto the base material 7. One grain of each of the abrasives 1 of Examples A1 and A2 obtained in Test 1 was placed on the slurry 9. After drying these at 60°C for 30 minutes, they were fired at 550°C for 2 hours in the air. The composition C1 is vitrified to become a glassy second bond material 11. In this way, vitrified tools of Examples A1 and A2 were obtained.

また、基材7のスラリー9上に単結晶又は多結晶のダイヤモンド粒子(粒径50μm)を1粒ずつ設けた。同様に乾燥、焼成を行った。こうして比較例A1、A2のビトリファイド工具を得た。 Further, one single crystal or polycrystalline diamond particle (particle size: 50 μm) was provided on the slurry 9 of the base material 7. Drying and firing were performed in the same manner. In this way, vitrified tools of Comparative Examples A1 and A2 were obtained.

実施例A1の研磨材1を用いたビトリファイド工具を実施例A1とし、実施例A2の研磨材1を用いたビトリファイド工具を実施例A2とし、単結晶のダイヤモンド粒子を用いたビトリファイド工具を比較例A1とし、多結晶のダイヤモンド粒子を用いたビトリファイド工具を比較例A2とした。 A vitrified tool using the abrasive material 1 of Example A1 is referred to as Example A1, a vitrified tool using the abrasive material 1 of Example A2 is referred to as Example A2, and a vitrified tool using single crystal diamond particles is referred to as Comparative Example A1. A vitrified tool using polycrystalline diamond particles was designated as Comparative Example A2.

5mm幅で短冊状に加工したSiCウェハを用意し、単粒評価試験装置にこれらのビトリファイド工具と各SiCウェハとを設け、SiC加工の可否、作用効率及び寿命を評価した。結果を表3に示す。 SiC wafers processed into strips with a width of 5 mm were prepared, and these vitrified tools and each SiC wafer were installed in a single-grain evaluation test device to evaluate whether or not SiC processing was possible, working efficiency, and service life. The results are shown in Table 3.

Figure 2023148113000004
Figure 2023148113000004

SiC加工の可否は、単粒加工時にSiCウェハに加工痕が確認できるかどうかを確認することによって行った。加工痕があれば〇とし、加工痕がなければ×とした。 The feasibility of SiC processing was determined by checking whether processing marks could be confirmed on the SiC wafer during single grain processing. If there are processing marks, it is marked as ○, and if there are no processing marks, it is marked as ×.

作用効率は、実施例A1、A2のビトリファイド工具における研磨材1の粒径又は比較例A1、A2のダイヤモンド粒子の粒径を1μmと仮定し、加工深さ(μm)で評価した。加工深さが0.03μm以上であれば◎とし、加工深さが0.02μm以上、0.03μm未満であれば〇とし、加工深さが0.02μm未満であれば×とした。 The working efficiency was evaluated based on the machining depth (μm), assuming that the grain size of the abrasive 1 in the vitrified tools of Examples A1 and A2 or the grain size of the diamond particles in Comparative Examples A1 and A2 was 1 μm. If the machining depth is 0.03 μm or more, it is marked ◎, if the machining depth is 0.02 μm or more and less than 0.03 μm, it is ○, and if the machining depth is less than 0.02 μm, it is marked ×.

寿命は、SiCウェハを加工した距離で評価した。400mm以上加工できた場合を◎とし、300mm以上、400mm未満で加工できた場合を〇とし、300mm未満しか加工できなかった場合を×とした。 The lifespan was evaluated based on the distance that the SiC wafer was processed. If it was possible to process 400 mm or more, it was marked ◎, if it was possible to process 300 mm or more but less than 400 mm, it was marked ○, and if it could only be processed less than 300 mm, it was marked ×.

表3から明らかなように、実施例A1、A2のビトリファイド工具は、SiCを加工可能であり、優れた作用効率と優れた寿命とも発揮できる。これらのビトリファイド工具でSiCの加工を行えば、研磨材1の先端部分における摩耗がガラス質である第1ボンド材5で生じ、これによって新たなダイヤモンド粒子3が出現するためであると推察する。このため、加工性能が低下し難く、高い加工維持性と、高い耐摩耗性とを発揮する。 As is clear from Table 3, the vitrified tools of Examples A1 and A2 can process SiC, and exhibit excellent working efficiency and long life. It is surmised that this is because when processing SiC with these vitrified tools, abrasion occurs at the tip of the abrasive material 1 in the first bond material 5, which is glassy, and new diamond particles 3 appear as a result. For this reason, machining performance is unlikely to deteriorate, and high machining maintainability and high wear resistance are exhibited.

また、実施例A1、A2のビトリファイド工具は、研磨材1が無数のダイヤモンド粒子3を含むことから、比較例A1、A1のビトリファイド工具における粒径の大きなダイヤモンド粒子と同様に高い加工レートを実現できる。一方、実施例A1、A2のビトリファイド工具では、個々のダイヤモンド粒子3がガラス質である第1ボンド材5によって結合されているに過ぎず、SiCから大きな反力を受ければ、第1ボンド材5から脱落すると推察する。このため、実施例A1、A2のビトリファイド工具はSiCに深い傷を入れ難いと推察できる。 In addition, in the vitrified tools of Examples A1 and A2, since the abrasive material 1 contains countless diamond particles 3, it is possible to achieve a high machining rate similar to that of the large-diameter diamond particles in the vitrified tools of Comparative Examples A1 and A1. . On the other hand, in the vitrified tools of Examples A1 and A2, the individual diamond particles 3 are only bonded by the first bond material 5 which is glassy, and if a large reaction force is received from SiC, the first bond material 5 I guess it will fall off. For this reason, it can be inferred that the vitrified tools of Examples A1 and A2 are difficult to make deep scratches in SiC.

一方、比較例A1、A2のビトリファイド工具はSiCを加工可能ではあるものの、作用効率と寿命とが不十分である。比較例A1、A2のビトリファイド工具は、ダイヤモンド粒子の先端部分が加工していくうちに摩耗し、フラットな形状になるためであると推察する。また、比較例A1、A2のビトリファイド工具では、ダイヤモンド粒子で研磨していることから加工レートは高くなるものの、SiCに深い傷が入り易いと推察される。このため、これらは加工維持性及び耐摩耗性が懸念される。 On the other hand, although the vitrified tools of Comparative Examples A1 and A2 can process SiC, their working efficiency and lifespan are insufficient. It is inferred that this is because the vitrified tools of Comparative Examples A1 and A2 wear out the tips of the diamond particles during processing and become flat. Moreover, in the vitrified tools of Comparative Examples A1 and A2, although the machining rate is high because the tools are polished with diamond particles, it is presumed that deep scratches are likely to occur in the SiC. Therefore, there are concerns about machining maintainability and wear resistance of these materials.

試験1、2より、第1教示の研磨材1によれば、深い傷を生じ難く、かつ高い加工レートと、高い加工維持性と、高い耐摩耗性とを実現可能なビトリファイド工具を製造できることがわかる。また、第2教示のビトリファイド工具は、深い傷を生じ難く、かつ高い加工レートと、高い加工維持性と、高い耐摩耗性とを実現できることがわかる。 From Tests 1 and 2, it was found that according to the abrasive material 1 of the first teaching, it was possible to manufacture a vitrified tool that was less likely to cause deep scratches and could achieve a high machining rate, high machining maintainability, and high wear resistance. Recognize. Furthermore, it can be seen that the vitrified tool of the second teaching is less likely to cause deep scratches and can achieve a high machining rate, high machining maintainability, and high wear resistance.

(試験3)
試験3では、第3教示の研磨材を製造する。まず、試験1の第1~3工程と同様、表4に示す体積%でスラリーを得た後、実施例B1~B5及び比較例B1~B3の研磨材1を製造した。つまり、組成物C1~4を第3ボンド材としている。
(Test 3)
In Test 3, an abrasive material according to the third teaching is manufactured. First, in the same manner as in the first to third steps of Test 1, slurries were obtained at the volume percentages shown in Table 4, and then abrasive materials 1 of Examples B1 to B5 and Comparative Examples B1 to B3 were manufactured. That is, compositions C1 to C4 are used as the third bonding materials.

Figure 2023148113000005
Figure 2023148113000005

次いで、第4工程として、各研磨材1に気孔形成材を混合して混合物とし、これらの混合物をプレス成形してペレット状の成形体とした。気孔形成材としてはアクリル系樹脂ビーズ(積水化成品工業製「テクポリマー」)を用いた。気孔形成材は、加熱処理にて燃え抜ける材料であれば、これに限定されない。 Next, as a fourth step, a pore-forming material was mixed with each abrasive material 1 to form a mixture, and this mixture was press-molded to form a pellet-shaped molded body. Acrylic resin beads ("Techpolymer" manufactured by Sekisui Plastics Co., Ltd.) were used as the pore-forming material. The pore-forming material is not limited to this, as long as it is a material that can be burned through by heat treatment.

そして、第5工程として、各成形体を大気中又は窒素雰囲気下にて550~700°Cで加熱した。600°Cを超える温度で加熱する場合には窒素雰囲気下で加熱した。こうして、図5に示すように、実施例B1~B5及び比較例B1~B3のペレット状の研磨材2を得た。つまり、組成物C1~4を第4ボンド材としている。 Then, as a fifth step, each molded body was heated at 550 to 700°C in the air or under a nitrogen atmosphere. When heating at a temperature exceeding 600°C, heating was performed under a nitrogen atmosphere. In this way, as shown in FIG. 5, pellet-shaped abrasive materials 2 of Examples B1 to B5 and Comparative Examples B1 to B3 were obtained. That is, compositions C1 to C4 are used as the fourth bonding material.

研磨材2は、無数の研磨材1が第3、4ボンド材によって互いに連結されている。つまり、研磨材2は、無数の一次粒子であるダイヤモンド粒子が第3ボンド材によって各ダイヤモンド粒子より大径の粒状に結合された二次粒子を構成しつつ、無数の二次粒子が第4ボンド材によって互いに連結されている。 In the abrasive material 2, countless abrasive materials 1 are connected to each other by third and fourth bond materials. In other words, in the abrasive material 2, countless diamond particles, which are primary particles, constitute secondary particles that are bonded by the third bonding material into particles with a larger diameter than each diamond particle, and countless secondary particles form the fourth bonding material. are connected to each other by materials.

これら研磨体2におけるダイヤモンド粒子の体積%、第3ボンド材及び第4ボンド材によるガラス質の体積%及び気孔率(体積%)を表5に示す。気孔率はアルキメデス法により測定した。 Table 5 shows the volume % of diamond particles, the volume % of glassy material due to the third bond material and the fourth bond material, and the porosity (volume %) in these polishing bodies 2. The porosity was measured by the Archimedes method.

Figure 2023148113000006
Figure 2023148113000006

実施例B2の研磨材2の200倍のSEM写真を図6に示し、実施例B3の研磨材2の200倍のSEM写真を図7に示す。図6及び図7から明らかなように、これらの研磨材2は、二次粒子がガラス化した第4ボンド材によって結合され、立体網目状となっていることがわかる。 FIG. 6 shows an SEM photograph of the abrasive material 2 of Example B2 at 200 times magnification, and FIG. 7 shows a SEM photograph of the abrasive material 2 of Example B3 at 200 times magnification. As is clear from FIGS. 6 and 7, it can be seen that these abrasive materials 2 are bonded by the fourth bonding material in which the secondary particles are vitrified, forming a three-dimensional network.

実施例B2の研磨材2の200倍のSEM写真を画像処理した図を図8に示す。画像処理ソフトは、図8の図から、図9に示すように、第4ボンド材によって互いに連結されている研磨材1を認識し、それらの研磨材1の連結部の太さwと、結合している研磨材1の最大幅dとを取得した後、a=W/dの計算式により、係数aを算出する。研磨材2における係数aも表5に示す。 FIG. 8 shows an image processed SEM photograph of the abrasive material 2 of Example B2 at a magnification of 200 times. The image processing software recognizes the abrasive materials 1 connected to each other by the fourth bond material from the diagram of FIG. 8, as shown in FIG. After obtaining the maximum width d of the abrasive material 1, the coefficient a is calculated using the formula a=W/d. Table 5 also shows the coefficient a for abrasive material 2.

評価試験装置にこれらのビトリファイド工具と各SiCウェハとを設け、SiC加工の加工レート、加工維持性及び耐摩耗性を評価した。結果を表6に示す。 These vitrified tools and each SiC wafer were installed in an evaluation test apparatus, and the machining rate, machining maintainability, and wear resistance of SiC machining were evaluated. The results are shown in Table 6.

Figure 2023148113000007
Figure 2023148113000007

加工レートは、SiCウェハに対し、加工面圧20kPaで測定した。0.05μm/分以上で加工できた場合を◎とし、0.01μm/分以上、0.05μm/分未満で加工できた場合を○とし、0.01μm/分未満でしか加工できなかった場合を×として評価した。 The processing rate was measured with a processing surface pressure of 20 kPa on a SiC wafer. ◎ if processing was possible at 0.05 μm/min or more; ○ if processing was possible at 0.01 μm/min or more but less than 0.05 μm/min; and ○ if processing was possible at less than 0.01 μm/min. was evaluated as ×.

加工維持性は、SiCウェハに対して加工面圧20kPaで加工し、60分後の加工レート/初期の加工レートを求めた。加工維持性が0.5以上であれば◎とし、加工維持性が0.1以上、0.5未満であれば○とし、加工維持性が0.1未満であれば×として評価した。 Processing maintainability was determined by processing a SiC wafer at a processing surface pressure of 20 kPa, and calculating the processing rate after 60 minutes/initial processing rate. If the process maintainability was 0.5 or more, it was evaluated as ◎, if the process maintainability was 0.1 or more and less than 0.5, it was evaluated as ○, and if the process maintainability was less than 0.1, it was evaluated as ×.

耐摩耗性は、SiCウェハに対して加工面圧20kPaで加工し、加工時における研磨材の摩耗レートを求めた。摩耗レートが0.01μm/分以下であれば◎とし、摩耗レートが0.01μm/分以上、0.5μm/分以下であれば○とし、磨耗レートが0.5μ,/分以上であれば×として評価した。 Wear resistance was determined by processing a SiC wafer at a processing surface pressure of 20 kPa and determining the wear rate of the abrasive during processing. If the wear rate is 0.01 μm/min or less, mark it as ◎. If the wear rate is 0.01 μm/min or more and 0.5 μm/min or less, mark it as ○. If the wear rate is 0.5 μm/min or more, mark it as ◎. It was evaluated as ×.

表6から明らかなように、実施例B1~B5の研磨材2はSiCを高い加工レート、高い加工維持性及び高い磨耗特性で加工可能である。一方、比較例B1、B2の研磨材は、SiCに対し、磨耗特性は高いものの、加工レート及び加工維持性が不十分である。また、比較例B3の研磨材は、SiCを高い加工レート及び高い加工維持性で加工可能ではあるものの、磨耗特性が不十分である。 As is clear from Table 6, the abrasive materials 2 of Examples B1 to B5 are capable of processing SiC at a high processing rate, high processing maintainability, and high wear characteristics. On the other hand, the abrasives of Comparative Examples B1 and B2 have high abrasion characteristics compared to SiC, but are insufficient in machining rate and machining maintainability. Further, although the abrasive material of Comparative Example B3 can process SiC at a high processing rate and high processing maintainability, its wear characteristics are insufficient.

(試験4)
試験4では、試験3と同様に得た研磨材10を用いて第4教示のビトリファイド工具を製造する。まず、試験3と同様、実施例B6~B10及び比較例B4、B5の円盤状の研磨材10を得た。この際、気孔形成材の添加量を調整し、気孔率を変更した。
(Test 4)
In Test 4, a vitrified tool according to the fourth teaching is manufactured using the abrasive material 10 obtained in the same manner as in Test 3. First, as in Test 3, disc-shaped abrasive materials 10 of Examples B6 to B10 and Comparative Examples B4 and B5 were obtained. At this time, the amount of pore-forming material added was adjusted to change the porosity.

各研磨体10におけるダイヤモンド粒子の体積%、第3ボンド材及び第4ボンド材によるガラス質の体積%及び気孔率(体積%)を表7に示す。また、研磨材10における係数aも表7に示す。 Table 7 shows the volume % of diamond particles, the volume % of glassy material due to the third bond material and the fourth bond material, and the porosity (volume %) in each polishing body 10. Further, the coefficient a of the abrasive material 10 is also shown in Table 7.

Figure 2023148113000008
Figure 2023148113000008

図10に示すように、各研磨材10を基材4上に第5ボンド材としてのエポキシ接着剤で固定し、実施例B6~B10のビトリファイド工具を得た。実施例B6の研磨材10を用いたビトリファイド工具を実施例B6とし、実施例B7の研磨材10を用いたビトリファイド工具を実施例B7とし、以下、同様とした。 As shown in FIG. 10, each abrasive material 10 was fixed onto the base material 4 with an epoxy adhesive as a fifth bonding material to obtain vitrified tools of Examples B6 to B10. A vitrified tool using the abrasive material 10 of Example B6 is referred to as Example B6, a vitrified tool using the abrasive material 10 of Example B7 is referred to as Example B7, and the same applies hereinafter.

評価試験装置にこれらのビトリファイド工具と各SiCウェハとを設け、SiC加工の加工レート、加工維持性及び耐摩耗性を評価した。結果を表8に示す。 These vitrified tools and each SiC wafer were installed in an evaluation test apparatus, and the machining rate, machining maintainability, and wear resistance of SiC machining were evaluated. The results are shown in Table 8.

Figure 2023148113000009
Figure 2023148113000009

表8から明らかなように、実施例B6~B10の研磨材10もSiCを高い加工レート、高い加工維持性及び高い磨耗特性で加工可能である。一方、比較例B4の研磨材は加工維持性が不十分であり、比較例B5の研磨材は磨耗特性が不十分である。 As is clear from Table 8, the abrasive materials 10 of Examples B6 to B10 can also process SiC at a high processing rate, high processing maintainability, and high wear characteristics. On the other hand, the abrasive material of Comparative Example B4 has insufficient processing maintainability, and the abrasive material of Comparative Example B5 has insufficient wear characteristics.

試験3、4より、第3教示の研磨材2によれば、深い傷を生じ難く、かつ高い加工レートと、高い加工維持性と、高い耐摩耗性とを実現可能なビトリファイド工具を製造できることがわかる。また、第4教示のビトリファイド工具は、深い傷を生じ難く、かつ高い加工レートと、高い加工維持性と、高い耐摩耗性とを実現できることがわかる。第3教示の研磨材2及び第4教示のビトリファイド工具の作用は第1教示の研磨材1及び第2教示のビトリファイド工具と同様である。 From Tests 3 and 4, it was found that according to the abrasive material 2 of the third teaching, it was possible to manufacture a vitrified tool that was less likely to cause deep scratches and was capable of achieving a high machining rate, high machining maintainability, and high wear resistance. Recognize. Furthermore, it can be seen that the vitrified tool of the fourth teaching is less likely to cause deep scratches and can achieve a high machining rate, high machining maintainability, and high wear resistance. The operation of the abrasive material 2 of the third teaching and the vitrified tool of the fourth teaching is similar to that of the abrasive material 1 of the first teaching and the vitrified tool of the second teaching.

また、第3教示の研磨材2及び第4教示のビトリファイド工具では、係数aは0.15~0.9が好ましいことがわかる。係数aが0.15未満では、研磨材1と研磨材1とが太く連結しているため、適度に摩耗が進みにくく、研磨材2の切れ味が低下し、加工レートが安定しない。また、係数aが0.9を超えると、研磨材1と研磨材1とが細く連結しているため、研磨材2の強度が低下し、研磨材1ごと脱落しやすくなってしまう。係数aが0.15~0.9であれば、研磨材1同士の連結度合が適度であり、被加工物を安定して加工できる。 Further, it can be seen that in the abrasive material 2 of the third teaching and the vitrified tool of the fourth teaching, the coefficient a is preferably 0.15 to 0.9. When the coefficient a is less than 0.15, the abrasive materials 1 are connected thickly, so that wear does not progress appropriately, the sharpness of the abrasive material 2 decreases, and the machining rate becomes unstable. Furthermore, if the coefficient a exceeds 0.9, the strength of the abrasive material 2 decreases and the abrasive material 1 is likely to fall off because the abrasive materials 1 are connected in a thin manner. If the coefficient a is 0.15 to 0.9, the degree of connection between the abrasives 1 is appropriate, and the workpiece can be stably processed.

以上において、本発明を試験1~4に即して説明したが、本発明は上記試験1~4に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。 In the above, the present invention has been explained based on Tests 1 to 4, but it goes without saying that the present invention is not limited to Tests 1 to 4, and can be applied with appropriate changes without departing from the spirit thereof. Nor.

本発明は研磨工具、研削工具等に利用可能である。 The present invention can be used for polishing tools, grinding tools, etc.

1、2、10…研磨材
3…砥粒
5…第1、3、4ボンド材
7、4…基材
9、11…第2ボンド材(スラリー)
6、8…第5ボンド材(スラリー)
1, 2, 10... Abrasive material 3... Abrasive grain 5... 1st, 3, 4 bond material 7, 4... Base material 9, 11... 2nd bond material (slurry)
6, 8...Fifth bond material (slurry)

Claims (4)

無数の一次粒子である砥粒が第1ボンド材によって各前記砥粒より大径の粒状に結合された二次粒子からなり、
前記第1ボンド材はガラス質からなることを特徴とするビトリファイド工具用研磨材。
Consisting of secondary particles in which countless abrasive grains, which are primary particles, are bonded by a first bonding material into particles having a larger diameter than each of the abrasive grains,
An abrasive material for a vitrified tool, wherein the first bonding material is made of glass.
基材と、前記基材上に設けられた粒状の研磨材とを備えたビトリファイド工具であって、
前記研磨材は、無数の一次粒子である砥粒が第1ボンド材によって各前記砥粒より大径の粒状に結合した二次粒子からなり、
前記研磨材は第2ボンド材によって前記基材上に設けられ、
前記第1ボンド材及び前記第2ボンド材はガラス質からなることを特徴とするビトリファイド工具。
A vitrified tool comprising a base material and a granular abrasive material provided on the base material,
The abrasive material is composed of secondary particles in which countless abrasive grains, which are primary particles, are bonded by a first bonding material into particles having a larger diameter than each of the abrasive grains,
the abrasive material is provided on the base material by a second bond material,
A vitrified tool, wherein the first bond material and the second bond material are made of glass.
無数の一次粒子である砥粒が第3ボンド材によって各前記砥粒より大径の粒状に結合された二次粒子を構成しつつ、無数の前記二次粒子が第4ボンド材によって互いに連結された構造をなし、
前記第3ボンド材及び前記第4ボンド材はガラス質からなることを特徴とするビトリファイド工具用研磨材。
A countless number of abrasive grains, which are primary particles, are bound by a third bonding material to form secondary particles having a larger diameter than each of the abrasive grains, and the countless number of secondary particles are connected to each other by a fourth bonding material. It has a structure that
An abrasive material for a vitrified tool, wherein the third bond material and the fourth bond material are made of glass.
基材と、前記基材上に設けられた所定形状の研磨材とを備えたビトリファイド工具であって、
前記研磨材は、無数の一次粒子である砥粒が第3ボンド材によって各前記砥粒より大径の粒状に結合された二次粒子を構成しつつ、無数の前記二次粒子が第4ボンド材によって互いに連結された構造をなし、
前記研磨材は第5ボンド材によって前記基材上に設けられ、
前記第3ボンド材、前記第4ボンド材及び第5ボンド材のうち、前記第3ボンド材及び前記第4ボンド材はガラス質からなることを特徴とするビトリファイド工具。
A vitrified tool comprising a base material and an abrasive material of a predetermined shape provided on the base material,
In the abrasive material, innumerable abrasive grains, which are primary particles, constitute secondary particles that are bonded by a third bonding material into grains having a larger diameter than each of the abrasive grains, and the innumerable secondary particles are bonded together by a fourth bond. It has a structure connected to each other by materials,
The abrasive material is provided on the base material by a fifth bond material,
A vitrified tool, wherein among the third bond material, the fourth bond material, and the fifth bond material, the third bond material and the fourth bond material are made of glass.
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