專利名稱：具有規(guī)則磨料轉(zhuǎn)向方法及產(chǎn)品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及研磨工具，尤其是涉及使研磨工具中的磨料規(guī)則轉(zhuǎn)向的方法及其產(chǎn)
背景技術(shù)：
各種研磨工具廣泛的應(yīng)用于石材、水泥、玻璃、磚瓦、陶瓷、金屬等材料的加工。尤 其應(yīng)用于晶片制造上的研磨工具，為了使CMP研磨墊獲得較佳的研磨功能，研磨墊上的鉆 石顆粒的粒度(Particle size)、銳利度及多數(shù)顆鉆石顆粒的排列圖案(Pattern)、間距 (Pitch)及露出高度(Protrusion height)等均需加以適當(dāng)?shù)囊?guī)劃及配置。有許多將鉆石顆粒等磨料顆粒依據(jù)預(yù)先的規(guī)劃規(guī)則性的排列或均勻的分布于基 材上的技術(shù)，例如中國(guó)臺(tái)灣專利1286097揭示一種研磨工具及其制造方法，其研磨工具結(jié) 構(gòu)包括基材、多個(gè)磨料顆粒簇以及結(jié)合劑層，磨料顆粒簇為群聚的多個(gè)磨料顆粒，多個(gè)磨料 顆粒簇是以規(guī)則排列方式設(shè)由表面的結(jié)合劑層固著于基材表面，同時(shí)配合制程上控制磨料 顆粒簇的規(guī)則排列，以磨粒排列模板來(lái)形成所需的規(guī)則排列圖案，并由磨粒排列模板的磨 粒定位孔的尺寸來(lái)調(diào)整磨料顆粒簇的顆粒數(shù)目。中國(guó)臺(tái)灣專利1222914揭示一種具規(guī)則性排列的磨料的研磨工具制造方法，其在 一基材上電鍍形成一布置層；之后在布置層上蝕刻多個(gè)孔洞；接著將多研磨粒分別置入于 孔洞中，使研磨粒均勻排列于基材上；于研磨粒布置完畢后，在布置層上接續(xù)電鍍以形成一 固結(jié)層，而將研磨粒覆蓋固結(jié)于基材上；最后去除部分固結(jié)層使研磨粒部分裸露以進(jìn)行研 磨加工；另外可于固結(jié)層上再形成一固結(jié)加強(qiáng)層，以加強(qiáng)研磨粒與固結(jié)層之間的固結(jié)強(qiáng)度。中國(guó)臺(tái)灣專利公告587972揭示一種超磨料工具的制造方法，其特征為，對(duì)具有超 磨料平均粒徑的0. 3 1. 5倍厚度之間隔物，在間隔物下面開(kāi)穿具有小于超磨料平均粒徑 小直徑的圓筒形孔，及連接于該圓筒形孔而連續(xù)地?cái)U(kuò)大直徑，于間隔物上面直徑成為超磨 料平均粒徑的1. 02 4倍的孔，各以每一個(gè)載置超磨料于該孔，由于在間隔物上面形成結(jié) 合層，固著超磨料后，予以去除間隔物。上述利用孔洞容置磨料顆粒的技術(shù)，只能使磨料顆粒被定位于特定位置，并不能 使磨料顆粒的尖端朝上且具有相同的突出量，且不能利用孔洞本身的形狀來(lái)限制磨料顆 粒，使磨料顆粒被定位后即難以轉(zhuǎn)動(dòng)。

發(fā)明內(nèi)容
為使研磨工具中在制造加工過(guò)程中，更方便控制磨料的尖端朝上及控制尖端一致 的突出量，而提出本發(fā)明。本發(fā)明的主要目的，在提供一種具有規(guī)則磨料轉(zhuǎn)向方法及產(chǎn)品，方便控制磨粒的 排列圖案、間距及露出高度。本發(fā)明的另一目的，在提供一種具有圖案的平板模具可以固定磨粒，使其不會(huì)在 加工中脫落。
本發(fā)明的另一目的，在提供一種具有規(guī)則磨料轉(zhuǎn)向方法及產(chǎn)品，更容易加工制造 具有多磨粒的研磨工具，以節(jié)省制造成本。本發(fā)明的一種具有規(guī)則磨料轉(zhuǎn)向方法，包括如下步驟(a)在一個(gè)平板上制作多個(gè)柱形穿透孔或錐形穿透孔其中之一形狀的定位單元； (b)使多個(gè)磨料分別被容置于該多個(gè)定位單元內(nèi)，而使該多個(gè)磨料的一個(gè)尖端突出該平板 的一第一表面；該多個(gè)磨料的另一個(gè)尖端穿過(guò)該定位單元突出該平板的一第二表面；(C) 以結(jié)合材料固定結(jié)合該平板及該多個(gè)磨料。本發(fā)明的一種具有規(guī)則磨料轉(zhuǎn)向產(chǎn)品，包括 一個(gè)平板，該平板上設(shè)有多個(gè)柱形穿透孔或錐形穿透孔其中之一形狀的定位單 元；多個(gè)磨料，該多個(gè)磨料分別被容置于該多個(gè)定位單元內(nèi)，而使該多個(gè)磨料的一個(gè)尖端分 別突出該平板的一第一表面；該多個(gè)磨料的另一個(gè)尖端分別穿過(guò)該定位單元突出該平板的 一第二表面；一結(jié)合材料，該結(jié)合材料固定結(jié)合該平板及該多個(gè)磨料。


圖1為本發(fā)明具有規(guī)則磨料轉(zhuǎn)向方法的流程圖。圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例的平板的上視示意圖。圖3為本發(fā)明第一實(shí)施例的平板及磨料的示意圖。圖4為本發(fā)明磨料的一部分置于第一實(shí)施例的平板的定位單元內(nèi)的示意圖。圖5為本發(fā)明結(jié)合材料固定結(jié)合第一實(shí)施例的平板及磨料的示意圖。圖6為本發(fā)明結(jié)合材料固定結(jié)合第二實(shí)施例的平板及磨料的示意圖。主要元件符號(hào)說(shuō)明1、2具有規(guī)則磨料轉(zhuǎn)向產(chǎn)品10、20 平板101、201 第一表面102、202第二表面 11、21定位單元30 磨料31、32 尖端40結(jié)合材料(a)、(b)、(c)分別為各步驟的標(biāo)號(hào)
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的其它目的、功效，請(qǐng)參閱圖式及實(shí)施例，詳細(xì)說(shuō)明如下。請(qǐng)參閱圖1-6所示。本發(fā)明的具有規(guī)則磨料轉(zhuǎn)向方法，包括如下步驟(a)在平板上10、20分別制作多個(gè)多邊柱形穿透孔、圓柱形穿透孔或錐形穿透孔 的定位單元11、21，如圖1、2、3、6所示；(b)使多個(gè)多面體的磨料30分別被容置于多個(gè)定位單元11、21內(nèi)，而使磨料30的 一個(gè)尖端31突出平板10、20的第一表面101、201，使磨料30的另一個(gè)尖端32穿過(guò)定位單 元11、21突出平板10,20的第二表面102、202，如圖1、4、6所示；(c)以結(jié)合材料40分別固定結(jié)合平板10、20、多個(gè)磨料30及一基板50 ；基板50及 平板10、20的第一表面101、201之間具有結(jié)合材料40，且有結(jié)合材料40滲入定位單元11、 21內(nèi)，而形成具有圖案的平板模具等的具有規(guī)則磨料轉(zhuǎn)向產(chǎn)品1、2，可利用磨料30的尖端32作為研磨端，如圖1、5、6所示。 其中步驟(b)，包括使多個(gè)多面體的磨料30置于以機(jī)械力、人力擺置或來(lái)回移動(dòng) 或振動(dòng)(自然力)變換位置的平板10、20上，而使多個(gè)磨料30分別落入多個(gè)定位單元11、 21內(nèi)，進(jìn)而使磨料30的一個(gè)尖端31突出平板10、20的第一表面101、201且具有相同的突 出高度，使磨料30的另一個(gè)尖端32穿過(guò)定位單元11、21突出平板10、20的第二表面102、 202且具有相同的突出高度，如圖3、4所示。請(qǐng)參閱圖5、6所示。本發(fā)明的具有規(guī)則磨料轉(zhuǎn)向產(chǎn)品1、2的第一、二實(shí)施例，分別 包括平板10、20、多個(gè)多面體的磨料30、結(jié)合材料40及基板50所組成；平板10、20上分別 設(shè)有多個(gè)柱形穿透孔或錐形穿透孔的定位單元11、21 ；多個(gè)多面體的磨料30分別被容置于 多個(gè)定位單元11、211內(nèi)，而使磨料30的一個(gè)尖端31突出平板10、20的第一表面101、201， 使磨料30的另一個(gè)尖端32穿過(guò)定位單元11、21突出平板10、20的第二表面102、202 ；結(jié) 合材料40分別固定結(jié)合平板10、20、多個(gè)磨料30及基板50 ；基板50及平板10、20的第一 表面101、201之間具有結(jié)合材料40，且有結(jié)合材料40滲入定位單元11、21內(nèi)?？衫媚?料30的尖端32部位作為研磨端。本發(fā)明具有規(guī)則磨料轉(zhuǎn)向產(chǎn)品1、2中的結(jié)合材料40足 夠堅(jiān)硬時(shí)，亦可不需基板50的設(shè)置。定位單元11、21可為圓柱形穿透孔、三邊柱形穿透孔 或四邊柱形穿透孔的形狀。在此指的“尖端部位”，意指任何于晶體狹窄的部位，包含但不局限于角落、脊部、 棱線、方尖部位及其它凸部。上述平板10、20可為金屬、金屬合金、塑料、陶瓷、復(fù)合材料等任何材料的平板，平 板的厚度為0.003mm(毫米) 10mm。上述定位單元11、21可為三邊柱、四邊柱、五邊柱等 多邊柱穿透孔的形狀。上述結(jié)合材料40可為電鍍材料、樹(shù)脂材料、硬焊金屬材料、塑料材 料、復(fù)合材料等具有黏著功能的材料。上述磨料40由非人造或人造鉆石、最硬結(jié)晶體、多晶 材料、或混合材料所組成，且并不僅包含鉆石、多晶鉆石(PCD)、立方氮化硼(CBN)、多晶立 方體氮化硼(PCBN)、氧化鋁(Al2O3)、碳化硅(SiC)、碳化鎢(WC)等顆粒狀、四面體、五面體、 六面體、八面體等多面體的超硬磨料。顆粒狀磨料40的粒度為0.05mm(毫米) 10mm。上 述基板50的材料包含金屬、金屬合金、塑料材料(Polymer)、陶制品、碳制品、及上述材料的 混合物。本發(fā)明使平板設(shè)置多個(gè)多邊柱形穿透孔的定位單元，由機(jī)械力或振動(dòng)或移動(dòng)平板 使多個(gè)多面體的磨料分別自動(dòng)落入多個(gè)定位單元內(nèi)，并自動(dòng)轉(zhuǎn)向使磨料的其中一尖端突出 平板的第一表面，并使磨料的另一尖端穿過(guò)定位單元突出平板的第二表面，因此可方便將 磨料依照所設(shè)定的排列圖案、間距結(jié)合平板，并利用定位單元的穿透孔的大小控制磨料的 尖端突出平板的露出高度，且利用定位單元本身的形狀來(lái)限制磨料，使磨料被定位后即難 以轉(zhuǎn)動(dòng)。本發(fā)明方便控制磨粒的排列圖案、間距及露出高度，且更容易加工制造具有多磨粒 的研磨工具，以節(jié)省制造成本，且使磨料更穩(wěn)定的被固定于平板。若多個(gè)結(jié)合單元的穿透孔 具有相同的大小、形狀，即可使多個(gè)磨料具有相同的露出高度。以上所記載，僅為利用本發(fā)明技術(shù)內(nèi)容的實(shí)施例，任何熟悉本項(xiàng)技藝者運(yùn)用本發(fā) 明所為的修飾、變化，皆屬本發(fā)明主張的專利范圍，而不限于實(shí)施例所揭示的。
權(quán)利要求
一種具有規(guī)則磨料轉(zhuǎn)向方法，其特征在于，包括如下步驟(a)在一個(gè)平板上制作多個(gè)柱形穿透孔或錐形穿透孔其中之一形狀的定位單元；(b)使多個(gè)磨料分別被容置于該多個(gè)定位單元內(nèi)，而使該多個(gè)磨料的一個(gè)尖端突出該平板的一第一表面；該多個(gè)磨料的另一個(gè)尖端穿過(guò)該定位單元突出該平板的一第二表面；(c)以結(jié)合材料固定結(jié)合該平板及該多個(gè)磨料。
2.如權(quán)利要求1所述的具有規(guī)則磨料轉(zhuǎn)向方法，其特征在于，該步驟(b)包括利用機(jī)械 力、人力擺置或來(lái)回移動(dòng)或振動(dòng)其中之一的方法變換該平板的位置，而使該多個(gè)磨料分別 落入該多個(gè)定位單元內(nèi)。
3.如權(quán)利要求2所述的具有規(guī)則磨料轉(zhuǎn)向方法，其特征在于，該步驟(c)進(jìn)一步包括使 該結(jié)合材料固定結(jié)合一基板；該基板及該平板的第一表面之間具有該結(jié)合材料。
4.如權(quán)利要求3所述的具有規(guī)則磨料轉(zhuǎn)向方法，其特征在于，該多個(gè)磨料的另一個(gè)尖 端突出該平板的二表面的突出高度相同；該多個(gè)磨料分別具有多面體的形狀。
5.如權(quán)利要求1、2、3或4所述的具有規(guī)則磨料轉(zhuǎn)向方法，其特征在于，該平板為金屬、 塑料、陶瓷或復(fù)合材料的平板其中之一；該多個(gè)定位單元是圓柱形穿透孔、三邊柱形穿透孔 或四邊柱形穿透孔其中之一的形狀；該多個(gè)磨料包括鉆石、多晶鉆石、立方氮化硼、多晶立 方體氮化硼、氧化鋁、碳化硅或碳化鎢其中之一的顆粒狀多面體超硬磨料；該磨料是六面體 或八面體其中之一；該結(jié)合材料是電鍍材料、燒結(jié)粉末、樹(shù)脂材料、硬焊金屬材料、塑料材料 或復(fù)合材料或是上述任兩種以上材料混合物其中之一；該基板的材料包含金屬、金屬合金、 塑料材料、陶制品、碳制品、及上述材料的混合物其中之一。
6.一種具有規(guī)則磨料轉(zhuǎn)向產(chǎn)品，其特征在于，包括一個(gè)平板，該平板上設(shè)有多個(gè)柱形穿透孔或錐形穿透孔其中之一形狀的定位單元；多個(gè)磨料，該多個(gè)磨料分別被容置于該多個(gè)定位單元內(nèi)，而使該多個(gè)磨料的一個(gè)尖端 分別突出該平板的一第一表面；該多個(gè)磨料的另一個(gè)尖端分別穿過(guò)該定位單元突出該平板 的一第二表面；一結(jié)合材料，該結(jié)合材料固定結(jié)合該平板及該多個(gè)磨料。
7.如權(quán)利要求6所述的具有規(guī)則磨料轉(zhuǎn)向產(chǎn)品，其特征在于，該多個(gè)個(gè)磨料的另一個(gè) 尖端分別突出該平板的第二表面的突出高度相同；該結(jié)合材料固定結(jié)合一基板；該基板及 該平板的第一表面之間具有該結(jié)合材料。
8.如權(quán)利要求7所述的具有規(guī)則磨料轉(zhuǎn)向產(chǎn)品，其特征在于，該平板的厚度為0.003毫 米 10毫米。
9.如權(quán)利要求8所述的具有規(guī)則磨料轉(zhuǎn)向產(chǎn)品，其特征在于，該多個(gè)磨料的粒度分別 為0. 05毫米 10毫米。
10.如權(quán)利要求6、7、8或9所述的具有規(guī)則磨料轉(zhuǎn)向產(chǎn)品，其特征在于，該平板為金屬、 塑料、陶瓷或復(fù)合材料的平板其中之一；該多個(gè)定位單元分別是圓柱形穿透孔、三邊柱形穿 透孔或四邊柱形穿透孔其中之一的形狀；該多個(gè)磨料包括鉆石、多晶鉆石、立方氮化硼、多 晶立方體氮化硼、氧化鋁、碳化硅或碳化鎢其中之一的顆粒狀多面體超硬磨料；該多個(gè)磨料 是六面體或八面體其中之一；該結(jié)合材料是電鍍材料、燒結(jié)粉末、樹(shù)脂材料、硬焊金屬材料、 塑料材料或復(fù)合材料或是上述任兩種以上材料混合物其中之一；該基板的材料包含金屬、 金屬合金、塑料材料、陶制品、碳制品、及上述材料的混合物其中之一。
全文摘要
一種具有規(guī)則磨料轉(zhuǎn)向方法及產(chǎn)品，是使平板設(shè)置多個(gè)柱形穿透孔或錐形穿透孔的定位單元，由機(jī)械力或振動(dòng)方法或移動(dòng)平板使多個(gè)多面體的磨料分別自動(dòng)落入多個(gè)定位單元內(nèi)，并自動(dòng)轉(zhuǎn)向使磨料的一尖端突出平板的第一表面，使磨料的另一尖端穿過(guò)定位單元突出平板的第二表面，因此可方便將磨料依照所設(shè)定的排列圖案、間距結(jié)合平板，并利用定位單元的穿透孔的大小及形狀控制磨料的尖端突出平板的露出高度，且利用定位單元本身的形狀來(lái)限制磨料，使磨料被定位后即難以轉(zhuǎn)動(dòng)。
文檔編號(hào)B24D3/00GK101844332SQ200910128268
公開(kāi)日2010年9月29日 申請(qǐng)日期2009年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月24日
發(fā)明者宋健民, 陳盈同 申請(qǐng)人:宋健民