定研磨墊的平板、和使承載器與平板進(jìn) 行相對(duì)移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)部。研磨裝置還具備:向研磨墊供給研磨用組合物的供給部、和對(duì)合金材 料以規(guī)定的載荷加壓研磨墊的加壓機(jī)構(gòu)。平板具有冷卻固定有研磨墊的面的冷卻機(jī)構(gòu)。作 為冷卻機(jī)構(gòu),例如可列舉出使冷卻介質(zhì)在平板上流通的冷卻機(jī)構(gòu)、使用帕爾貼元件的冷卻 機(jī)構(gòu)。通過具有這樣的冷卻機(jī)構(gòu)的平板可以冷卻研磨墊。
[0040] 研磨裝置通過一邊向壓在合金材料上的研磨墊供給研磨用組合物,一邊使平板與 承載器相對(duì)移動(dòng),從而來研磨合金材料。一般而言,使平板和保持有多個(gè)合金材料的承載器 這兩者旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。但是,也可以僅使平板(研磨墊)和承載器(合金材料)的一者旋轉(zhuǎn)驅(qū) 動(dòng)。研磨在平板和承載器的至少一者的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的同時(shí)開始。此時(shí),通過平板的冷卻機(jī)構(gòu) 來控制研磨墊的表面溫度。研磨通過停止平板和承載器的旋轉(zhuǎn)而結(jié)束。研磨結(jié)束時(shí)的研磨 墊的表面溫度控制為20°C以下。
[0041] 研磨墊的表面溫度為與合金材料接觸的研磨墊的面的溫度。研磨結(jié)束時(shí)的研磨墊 的表面溫度的測(cè)定在研磨結(jié)束后立即使用紅外線輻射溫度計(jì)測(cè)定。研磨結(jié)束前的研磨墊的 表面溫度也可以超過20 °C。
[0042] 但是,優(yōu)選研磨墊的表面溫度從研磨開始時(shí)到結(jié)束時(shí)為止維持在20°C以下。從維 持研磨用組合物的穩(wěn)定性的觀點(diǎn)來看,研磨墊的表面溫度優(yōu)選高于o°c。
[0043] 研磨墊的表面溫度優(yōu)選為高于0°C且15°C以下的范圍,更優(yōu)選為5°C以上且12°C 以下的范圍。
[0044] 向研磨墊供給的研磨用組合物的溫度設(shè)定為使研磨墊的表面溫度維持在上述范 圍內(nèi)。從使研磨墊的表面溫度的設(shè)定容易的觀點(diǎn)來看,向研磨墊供給的研磨用組合物的溫 度優(yōu)選為25°C以下。
[0045] 優(yōu)選的是,研磨對(duì)象的面的平滑性越低,則將研磨時(shí)間設(shè)定得越長(zhǎng)。從提高研磨面 的平滑性的觀點(diǎn)來看,研磨時(shí)間優(yōu)選為2分以上,更優(yōu)選為3分以上,進(jìn)一步優(yōu)選為5分以 上。例如,經(jīng)切削加工的面、或在切削加工后經(jīng)預(yù)磨的面一般平滑性低。因此,在以這樣的 面作為研磨對(duì)象時(shí),研磨時(shí)間設(shè)定為5分以上。對(duì)研磨時(shí)間的上限沒有特別的限定,從抑制 過度研磨來維持效率的觀點(diǎn)來看,例如優(yōu)選為120分以下,更優(yōu)選為60分以下。
[0046] 一般,隨著合金材料與研磨墊之間的載荷、即研磨載荷增大,作用于合金材料的物 理的力增大,因此研磨速度增高。另外,一般隨著研磨負(fù)載減小,研磨面的平滑性提高。研 磨負(fù)載例如優(yōu)選為20~1000g/cm 2,更優(yōu)選為50~500g/cm2。
[0047] 研磨的線速度一般根據(jù)研磨墊的轉(zhuǎn)速、承載器的轉(zhuǎn)速、合金材料的大小、和合金材 料的數(shù)量等調(diào)節(jié)。研磨的線速度例如優(yōu)選為10~300m/分,更優(yōu)選為30~200m/分。隨 著線速度增高,可以得到高研磨速度。隨著線速度降低,變得容易對(duì)合金材料施加摩擦力。
[0048] 研磨結(jié)束后、即上述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)停止后,停止平板與承載器的相對(duì)移動(dòng)。另外,解除 平板與承載器之間的載荷。
[0049] 接著,對(duì)合金材料的制造方法進(jìn)行說明。
[0050] 合金材料的制造方法具有使用研磨墊和向研磨墊供給的研磨用組合物研磨合金 材料的研磨工序。研磨用組合物含有包含二氧化硅或氧化鋁的研磨材料。研磨工序結(jié)束時(shí) 的研磨墊的表面溫度為20°C以下。合金材料的制造方法中的研磨工序與上述研磨方法同 樣,因此省略詳細(xì)說明。
[0051 ] 接著,對(duì)研磨方法和合金材料的制造方法的作用進(jìn)行說明。
[0052] 研磨(研磨工序)開始時(shí),研磨墊的表面溫度主要通過因與合金材料的摩擦而產(chǎn) 生的熱而上升。本實(shí)施方式中,研磨結(jié)束時(shí)的研磨墊的表面溫度被控制為20°C以下。即,研 磨墊的表面溫度被控制為隨著接近研磨的結(jié)束而降低、或在研磨期間維持在20°C以下。
[0053] 合金材料所包含的多種金屬種在研磨中顯示不同的反應(yīng)性。由于該反應(yīng)性的差 異,研磨面容易變得不均勻。然而,本實(shí)施方式中,通過上述研磨墊的溫度控制,合金材料的 表面的多種金屬種間的反應(yīng)性的差異減小,因此可推測(cè)研磨面的平滑性增高。
[0054] 合金材料的經(jīng)切削加工的面的平滑性低,大多具有加工造成的損傷、毛刺。因此, 通過研磨提高經(jīng)切削加工的面的平滑性時(shí),變得需要更長(zhǎng)的研磨時(shí)間。對(duì)于這樣的經(jīng)切削 加工的面,例如即使在進(jìn)行了預(yù)磨時(shí),為了提高該面的平滑性,有時(shí)也需要比一般的精研磨 更長(zhǎng)的研磨時(shí)間。即,在研磨經(jīng)切削加工的面、或在切削加工后經(jīng)預(yù)磨的面時(shí),傾向于設(shè)定 更長(zhǎng)的研磨時(shí)間。此時(shí),研磨面變得容易受到研磨墊的表面溫度的上升造成的影響,結(jié)果即 使設(shè)定更長(zhǎng)的研磨時(shí)間也變得難以得到所期望的平滑性。根據(jù)控制研磨墊的表面溫度的本 實(shí)施方式的方法,可以將經(jīng)切削加工的面、或在切削加工后經(jīng)預(yù)磨的面研磨成更平滑的面。
[0055] 本實(shí)施方式的方法優(yōu)選應(yīng)用于表面粗糙度Ra的值為20nm以上的面,更優(yōu)選應(yīng)用 于表面粗糙度Ra的值為30nm以上的面。本實(shí)施方式的方法優(yōu)選為了得到表面粗糙度Ra 的值為IOnm以下的研磨面而應(yīng)用,更優(yōu)選為了得到表面粗糙度Ra的值為5nm以下的研磨 面而應(yīng)用。本實(shí)施方式的方法可以得到具有高平滑性的研磨面,因此優(yōu)選用作對(duì)合金材料 的表面進(jìn)行精加工的精研磨。
[0056] 對(duì)利用上述方法研磨的合金材料的用途沒有特別的限定,可以用于充分利用合金 材料的特性的各種用途。作為鋁合金的用途,例如可列舉出:建材、容器等結(jié)構(gòu)材料、汽車、 船舶、飛機(jī)等運(yùn)輸設(shè)備、電氣化制品、和電子部件。作為鈦合金的用途,例如可列舉出:精密 儀器、裝飾品、工具、體育用品、醫(yī)療部件。作為不銹鋼和鎳合金的用途,例如可列舉出:上述 結(jié)構(gòu)材料、運(yùn)輸設(shè)備、工具、機(jī)械器具、和烹調(diào)器具。作為銅合金的用途,可列舉出:裝飾品、 餐具、樂器、和電氣?電子部件。
[0057] 根據(jù)以上詳述的本實(shí)施方式,可以發(fā)揮如下效果。
[0058] (1)根據(jù)本實(shí)施方式的研磨方法,變得容易提高合金材料的研磨面的平滑性。因 此,可以容易地得到例如具有光澤優(yōu)異的鏡面的合金材料。另外,變得容易抑制研磨面缺陷 的產(chǎn)生。
[0059] (2)本實(shí)施方式的研磨方法在可以提高經(jīng)切削加工的面、或在切削加工后經(jīng)預(yù)磨 的面的平滑性的方面特別有利。
[0060] (3)本實(shí)施方式的研磨方法適宜用于含有鎂、鋁、鈦、鉻和鐵的任一種作為主成分 的合金材料的研磨。本實(shí)施方式的研磨方法尤其適用于含有鋁作為主成分、且含有〇. 5質(zhì) 量%以上的選自硅、鎂、鐵、銅和鋅的至少一種金屬元素的合金材料的研磨。
[0061] (4)根據(jù)本實(shí)施方式的合金材料的制造方法,可以容易地得到平滑性提高的合金 材料。因此,可以容易地得到例如具有光澤優(yōu)異的鏡面的合金材料。另外,變得容易抑制研 磨面缺陷的產(chǎn)生。
[0062] 上述實(shí)施方式可以如下變更。
[0063] ?研磨用組合物根據(jù)需要還可以含有提高研磨材料的分散性的分散劑。作為分散 劑,例如可列舉出:水溶性聚合物、水溶性共聚物、它們的鹽和衍生物。作為水溶性聚合物、 水溶性共聚物、它們的鹽和衍生物的例子,可列舉出:聚丙烯酸鹽鹽等聚羧酸、聚膦酸、聚苯 乙烯磺酸等聚磺酸、黃原膠、海藻酸鈉等多糖類、羥乙基纖維素、羧甲基纖維素等纖維素衍 生物、聚乙二醇、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、非離子性表面活性劑、陰離子性表面活性劑 等。作為非離子性表面活性劑的具體例子,例如可列舉出:聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基 苯基醚、山梨糖醇酐單油酸酯、具有單種或多種氧化烯單元的氧化烯系聚合物等。作為陰離 子性表面活性劑的具體例子,例如可列舉出:烷基磺酸系化合物、烷基苯磺酸系化合物、烷 基萘磺酸系化合物、甲基?;撬嵯祷衔?、烷基二苯基醚二磺酸系化合物、α -烯烴磺酸系 化合物、萘磺酸縮合物、磺基琥珀酸二酯系化合物等。
[0064] ?研磨用組合物根據(jù)需要還可以含有:pH調(diào)節(jié)劑、蝕刻劑、氧化劑、防腐蝕劑、螯合 劑、分散助劑、防腐劑、防霉劑等其它添加劑。
[0065] 作為pH調(diào)節(jié)劑,可以使用公知的酸、堿、和它們的鹽。作為可以用作pH調(diào)節(jié)劑的 酸的具體例子,例如可列舉出鹽酸、硫酸、硝酸、氫氟酸、硼酸、碳酸、次磷酸、亞磷酸和磷酸 等無機(jī)酸、甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、2-甲基丁酸、正己酸、3, 3-二甲基丁酸、2-乙基丁 酸、4-甲基戊酸、正庚酸、2-甲基己酸、正辛酸、2-乙基己酸、苯甲酸、乙醇酸、水楊酸、甘油 酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、馬來酸、苯二甲酸、蘋果酸、酒石酸、檸檬 酸、乳酸、二乙醇酸、2-呋喃羧