(57)【要約】    【課題】面精度の高い大型の焼結薄板を製造する方法を提供する。    【解決手段】粗研磨工程において、研磨前焼結薄板を、片面ずつ交互に研磨し、研磨は、研磨後の平面度をα、平行度をβとしたとき、α≦２０μｍ、かつ、β≦２０μｍを満すように実行する。次に、仕上げ研磨工程において、粗研磨後焼結薄板の両面を同時に研磨する工程と、その途中に、前記焼結薄板を反転させて各々の面を交互に入れ替える工程とを含む。【選択図】      図１
2006263840.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粗研磨工程と、仕上げ研磨工程とを含み、焼結薄板を製造する方法であって、
前記粗研磨工程において、研磨前焼結薄板を、片面ずつ交互に研磨し、前記研磨は、研磨後の平面度をα、平行度をβとしたとき、
α≦２０μｍ、かつ、β≦２０μｍ
を満たすように実行し、
前記仕上げ研磨工程は、粗研磨後焼結薄板の両面を同時に研磨する工程と、その途中に、前記焼結薄板を反転させて各々の面を交互に入れ替える工程
とを含む焼結薄板の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載された製造方法であって、
前記仕上げ研磨工程後において、
α≦５μｍ、かつ、β≦５μｍ
を満たすように研磨する製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された製造方法であって、
前記仕上げ研磨工程後において、前記焼結薄板は、最大差し渡し寸法をＤ１、厚みをＴ１としたとき、
（Ｔ１／Ｄ１）≦０．１５
を満たす製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載された製造方法であって、前記焼結薄板は、
Ｄ１≧８０ｍｍ、
を満たす
製造方法。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れかに記載された製造方法であって、前記焼結薄板は、セラミック、フェライト、又は、樹脂フェライトからなる、
焼結薄板の製造方法。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れかに記載された製造方法であって、前記焼結薄板は、リング状である製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載された製造方法であって、
リング状の前記焼結薄板の平面でみた面積をＳ１とし、リング状の前記焼結薄板に囲まれた部分の平面でみた面積をＳ２としたとき、
Ｓ１／（Ｓ１＋Ｓ２）≦０．６１
を満たす製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焼結薄板の製造方法に関し、更に詳しくは、高精度研磨による焼結薄板の製造方法に係る。
【背景技術】
【０００２】
フェライトなどの焼結板を研磨する従来方法として、例えば、特許文献１、及び、特許文献２は、縦軸平面研削盤（縦軸ロータリー研削盤、又は、バーチカル研磨機等）を用いた焼結厚板の面加工方法を開示しており、特許文献３、及び、特許文献４は、ラップ盤を用いた焼結厚板の高精度面加工方法（ラップ研磨方法）を開示している。
【０００３】
また、粗研磨工程において、フェライトコアの一方面側のみを短時間で効率よく研削して基準面を形成し、仕上げ研磨において、基準面を基準として、一方面側のみを１回、又は、両面を１回ずつ、時間をかけて高精度で研磨する方法も知られている。
【０００４】
上述した従来技術は、例えば、最大差し渡し寸法をＤ１、厚みをＴ１としたとき、（Ｔ１／Ｄ１）＞０．１５を満たす焼結厚板（以下、焼結厚板と称する）を対象とするものである。このような焼結厚板は、剛性が高いので、外力が加えられても、ほとんど変形しない。
【０００５】
また、上述したフェライトコア等の焼結厚板は、面精度（平面度α及び平行度β）が０．０５ｍｍ〜０．１ｍｍの範囲であっても、その使用上、問題はない。
【０００６】
ところで、例えば、電子線露光装置、荷電粒子線露光装置等では、大型のフェライトリングコア等の焼結薄板が要求される。このような焼結薄板は、例えば、最大差し渡し寸法Ｄ１、厚みＴ１として、Ｄ１≧８０ｍｍで、（Ｔ１／Ｄ１）≦０．１５を満たすようなデメンションを持つ。また、性能確保のため、例えば、
α≦５μｍ、かつ、β≦５μｍ
という、極めて高い面精度が要求される。
【０００７】
上述した大型扁平形状又は大外径薄型形状を有する焼結薄板は、焼結厚板とは異なり、剛性が低いので、焼成時の収縮による歪みが、反りなどとして、表面に表れやすい。
【０００８】
しかも、研磨工程において、研磨力が加わった場合、研磨面に倣って、容易に変形してしまい、見掛け上、歪が矯正された状態で研磨が行われ、研磨終了後に、潜在していた歪が現れてしまう。
【０００９】
このため、この種の焼結薄板を、従来の焼結厚板に適用されていた研磨方法によって研磨した場合、要求される面精度を満たすことが極めて困難である。
【００１０】
例えば、一般的な縦軸平面研削盤を用いて、焼結薄板を研磨した場合、研磨時にコアに対し砥石が面接触し、大きな研削抵抗が発生し、この研削抵抗による応力によって、焼成歪みが見掛け矯正されて研磨が行われるため、歪みを除去することができない。
【００１１】
また、マグネットチャック方式の固定方法で研磨を行う場合でも、コアのチャッキング時の着磁力によってコアが強制的にテーブル面に倣ってしまい、加工後脱磁したとき、潜在していた焼結薄板の本来の歪みが表れる。
【００１２】
更に、マグネットチャック方式において、着磁方式を電磁マグネットチャック方式とした場合、磁力を発生させるためにテーブル内部のコイルに電流が流れ、コイルの電気抵抗のため発熱し、この熱によってテーブルが熱膨張し、加工の基準面となるべきテーブル面が変形する。このため、焼結薄板は、変形した基準面にならった状態で、研磨されることとなり、更に面精度が悪くなる。
【００１３】
仮に、従来技術に従って、フェライトコアの一方面側のみを研削して基準面を形成し、仕上げ研磨において、基準面を基準として、一方面側のみを１回、又は、両面を１回ずつ、時間をかけて高精度で研磨したとしても、焼成時の収縮による歪みが保存された状態で研磨が行なわれることに変りはないから、従来の研磨方法によっては、焼結薄板の研磨に起因する上記問題点を解決することができない。
【特許文献１】特開２００２−２６３９０３号公報
【特許文献２】特開２００３−５９７４０号公報
【特許文献３】特開平７−１３６９２６号公報
【特許文献４】特開平８−９０４０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の課題は、面精度の高い大型の焼結薄板を製造する方法を提供することである。
【００１５】
本発明のもう１つの課題は、面精度の高い大型の焼結薄板を短時間で製造する製造方法を提供することである。
【００１６】
本発明の更にもう１つの課題は、一般的な安価な加工機を使用して、面精度の高い大型の焼結薄板を製造する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上述した課題を解決するため、本発明に係る製造方法は、粗研磨工程と、仕上げ研磨工程とを含む。粗研磨工程においては、研磨前焼結薄板を、片面ずつ交互に研磨し、研磨は、研磨後の平面度をα、平行度をβとしたとき、
α≦２０μｍ、かつ、β≦２０μｍ
を満たすように実行する。
【００１８】
次に、仕上げ研磨工程においては、粗研磨後焼結薄板の両面を同時に研磨する工程と、その途中に、前記焼結薄板を反転させて各々の面を交互に入れ替える工程とを含む。
【００１９】
ここで、平面度αとは、焼結薄板に荷重を与えない状態（例えば、０．０１Ｎを与えた状態）で、基準面（例えば、ＪＩＳ００級石定盤）からの厚み方向の高さを測定して得られた測定値のうち、最大値と最小値との差をいう。
【００２０】
また、本発明において、平行度βとは、十分な荷重（例えば、０．５Ｎ）を与えて焼結薄板を撓ませ、焼結薄板の基準面に対向する面を基準面に接触させた状態で、基準面からの厚み方向の高さを測定して得られた測定値のうち、最大値と最小値との差をいう。
【００２１】
上述したように、本発明に係る製造方法は、粗研磨工程において研磨前焼結薄板を研磨した後、仕上げ研磨工程において粗研磨後焼結薄板を研磨する工程を含む。粗研磨工程は、仕上げ研磨工程と比較して、研磨効率が良いから、仕上げ研磨工程だけを用いて焼結薄板を形成する場合よりも、短時間で効率よく研削することができる。粗研磨工程において、短時間で効率よく研削するためには、例えば、縦軸平面研削盤等を用いることができる。
【００２２】
粗研磨工程においては、研磨前焼結薄板を、片面ずつ交互に研磨する。具体的には、例えば、研磨前焼結薄板を、３回研磨する場合、研磨前焼結薄板は、１回目の研磨において、一方面側に基準面が形成される。２回目の研磨においては、１回目の研磨で形成された基準面を基準にして、他方面側が研磨されるので、他方面側の平面度α及び平行度βは、一方面側の基準面の平面度α及び平行度βよりも小さくなる。
【００２３】
更に、３回目の研磨においては、２回目の研磨で形成された基準面を基準にして、一方面側が研磨されるので、一方面側の平面度α及び平行度βは、他方面側の基準面の平面度α及び平行度βよりも小さくなる。
【００２４】
しかも、片面ずつ交互に研磨する結果、少なくとも、２回以上の研磨が行なわれることになるので、一回あたりの研磨量（寸法）が少なくて済み、一回当たりの研磨応力が軽減され、焼結薄板に歪みが残らないようにすることができる。このため、研磨する回数に応じて、歪みが確実に校正され、研磨面の平面度α及び平行度βの値が小さくなる。
【００２５】
上述した粗研磨工程において、α≦２０μｍ、かつ、β≦２０μｍを満たすように研磨する。粗研磨工程では、研磨する回数に応じて、平面度α及び平行度βの値が小さくなるから、上述した面精度を得ることができる。焼成後の研磨前焼結薄板の平面度α及び平行度βが極めて大きな値であっても、同様である。
【００２６】
また、本発明に係る製造方法においては、粗研磨工程の後に、仕上げ研磨工程が実行される。このため、粗研磨工程だけを用いて焼結薄板を形成する場合よりも、表面粗さの小さい、高精度の研磨面を形成することができる。
【００２７】
仕上げ研磨工程は、粗研磨後焼結薄板の両面を同時に研磨する工程と、その途中に、焼結薄板を反転させて各々の面を交互に入れ替える工程とを含んでいる。このため、片面ずつ交互に研磨する場合と比較して、本発明は同時に両面が研磨できるので効率が良い。
【００２８】
もっとも、同時に両面を研磨するということは、一方の面と他方の面とで研磨のばらつきが生じ、均一な研磨が行えないことを意味する。すなわち、両面研磨は、例えば、焼結薄板を上下面から定盤で挟み込み、荷重を加えて研磨するので、焼結薄板の自重等により、焼結薄板の上面と下面とで加わる応力が異なり、均一な研磨が行えない。このため、焼結薄板に歪が残り、平面度、平行度に悪影響を及ぼす。
【００２９】
本発明は、更に、両面を同時に研磨する工程の途中に、焼結薄板を反転させて各々の面を交互に入れ替える工程を含んでいる。この工程を経ることにより、例えば上面側で研磨されていた焼結薄板の一方の面は、反転後に下面側で研磨され、下面側で研磨されていた焼結薄板の他方の面は、反転後に上面側で研磨されるので、各面に加わる応力が均等化される。したがって、焼結薄板を反転させて研磨する回数に応じて、各面の研磨が均一化され、研磨面の平面度α及び平行度βを小さくすることができる。
【００３０】
仕上げ研磨工程においては、α≦２０μｍ、かつ、β≦２０μｍの面精度から出発するから、研磨する回数に応じて、
α≦５μｍ、かつ、β≦５μｍ
を満たす焼結薄板を、確実に得ることができる。
【００３１】
このような工程で製造された焼結薄板は、歪みが極めて小さいので、例えば、電子線露光装置、荷電粒子線露光装置等に使用される高精度な大型フェライトリングコア等に用いることができる。
【００３２】
また、一般に、フェライト等の材料は、鏡面状に研磨しなければ、レーザ光を乱反射するので、レーザ光線を用いた非接触測定で、歪を評価することができない。したがって、測定荷重による変形等の問題を生じることなく、本来の歪み、すなわち、外力が加わっていないときの歪を的確に評価することは、非常に困難である。
【００３３】
本発明では、上述した定義の平面度α及び平行度βを用いているから、焼結薄板が非常に撓みやすい場合でも、測定荷重による変形等の問題を生じることなく、本来の歪み、すなわち、外力が加わっていないときの歪を的確に評価することができる。
【００３４】
また、本発明に係る製造方法を用いることにより、一般的な安価な加工機、例えば、縦軸平面研削盤、及び、ラップ研磨機あるいは横軸平面研削盤等を使用して、上述したような高い面精度を有する焼結薄板を得ることができる。このため、特殊な加工機を備える必要がなく、設備コストの増大を回避することができる。
【発明の効果】
【００３５】
以上述べたように、本発明によれば、次のような効果を得ることができる。
（ａ）面精度の高い大型の焼結薄板を製造する方法を提供することができる。
（ｂ）面精度の高い大型の焼結薄板を短時間で製造する製造方法を提供することができる。
（ｃ）一般的な安価な加工機を使用して、面精度の高い大型の焼結薄板を製造する方法を提供することができる。
【００３６】
本発明の他の特徴及びそれによる作用効果は、添付図面を参照し、実施例によって更に詳しく説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
図１〜図４は本発明に係る製造方法の一実施例を示す工程図、図５は本発明に係る製造方法の一実施例を示すフローチャートである。
【００３８】
（１）粗研磨工程
本実施形態に係る製造方法では、まず、図１に示すように、粗研磨工程が施される。粗研磨工程とは、仕上げ研磨工程の前段に施される研磨工程であって、焼成後の焼結薄板１の歪みを除去し、平坦にするための研摩加工である。粗研磨方法としては、例えば、縦軸平面研削盤等を挙げることができる。研削盤を用いた研磨方法は、単位時間あたりの研磨量が大きいから、加工時間の短縮、及び、高効率の研削による製造コスト削減を図ることができる。
【００３９】
図１は、縦軸平面研削盤を用いた粗研磨工程を示している。粗研磨工程においては、まず、焼結薄板１を固定治具５１に固定し、矢印Ｒ２の方向に回転させ、焼結薄板１の一面側１１を、矢印Ｒ１の方向に回転する砥石５２で研削する。砥石５２は、矢印Ｆ１１又はＦ１２で示す方向に移動させることができる。
【００４０】
焼結薄板１は、例えば、フェライト焼結体である。但し、焼結薄板１は、例えば、セラミック、又は、樹脂フェライトからなるものであってもよいし、半導体ウエハ、ガラス等であってもよい。焼結薄板１は、例えば、平板形状、円板形状、リング形状、棒状とすることができる。
【００４１】
図６は、焼結薄板の一例を示す図である。図６を参照すると、焼結薄板１は、例えば、粗研磨工程、及び、仕上げ研磨工程を終了した最終的な状態で、最大差し渡し寸法Ｄ１、厚みＴ１に関して、
（Ｔ１／Ｄ１）≦０．１５、及び、Ｄ１≧８０ｍｍ、
を満たす。具体的には、最終的な状態で、例えば、最大差し渡し寸法Ｄ１＝８０ｍｍ〜３００ｍｍ、厚みをＴ１＝２ｍｍ〜１５ｍｍ、直径Ｄ２＝６０ｍｍ〜２８０ｍｍ程度とすることができる。
【００４２】
また、図６において、焼結薄板１は、例えば、大型扁平形状又は大外径薄型形状であり、直径（外径）Ｄ１、厚みＴ１、直径（内径）Ｄ２のリング形状を有する。本発明に係る製造方法で得られた焼結薄板１は、リング状の焼結薄板１の平面でみた面積をＳ１とし、リング形状の焼結薄板１に囲まれた部分の平面でみた面積をＳ２としたとき、
Ｓ１／（Ｓ１＋Ｓ２）≦０．６１
を満たす。また、更に好ましくは、本発明に係る製造方法で得られた焼結薄板１は、
Ｓ１／（Ｓ１＋Ｓ２）≦０．４４
を満たし、更に好ましくは、
Ｓ１／（Ｓ１＋Ｓ２）≦０．２１
を満たす。
【００４３】
再び、図１〜図５を参照して説明する。本実施形態に係る製造方法では、焼結薄板１の一面側１１を研削した後、図２に示すように、焼結薄板１の一面側１１と他面側１２とを反転させて、焼結薄板１を固定治具５１に固定し、焼結薄板１の他面側１２を砥石５２で研削する。
【００４４】
次に、焼結薄板１の平面度α、及び、平行度βを測定し、
α≦２０μｍ、かつ、β≦２０μｍ
を満たすまで、焼結薄板１の一面側１１及び他面側１２について、交互に粗研磨工程を繰返す。焼結薄板１が、上述した平面度α、及び、平行度βを満たすかどうかは、研磨の後に測定することによって知ることができる。図７〜図９にその測定方法の具体例を示す。
【００４５】
図７、図８において、焼結薄板１に荷重を与えない状態（例えば、０．０１Ｎを与えた状態）で、例えば、ＭＳ−４Ｇ、ＪＩＳ−００級石定盤５３の基準面５３１からの厚み方向の高さを測定し、測定して得られた測定値のうち、最大値と最小値との差を、平面度αとする。
【００４６】
具体的には、図７、図８に示すように、上述した定盤５３の基準面５３１の上に焼結薄板１を載置し、例えば、温度２３．０±２℃の条件下、デジタル・マイクロメータ５４（（株）ミツトヨ  ライトマチックＶＬ−５０ＡＳ）を用いて、焼結薄板１の一面側１１の外周に沿って設定された２４箇所の測定点２０１〜２２４について、無荷重とみなせる荷重（０．０１Ｎ）を焼結薄板１に加えたときの測定値を求める。
【００４７】
同様にして、焼結薄板１の他面側１２の外周に沿った２４箇所の測定点２０１〜２２４について、無荷重とみなせる荷重（０．０１Ｎ）を焼結薄板１に加えたときの測定値を求める。
そして、上述の測定によって得られた測定値のうち、最大値と最小値との差を平面度αとする。
【００４８】
次に、平行度βについては、図７、図９において、十分な荷重（例えば、０．５Ｎ）を与えて焼結薄板１を撓ませ、焼結薄板１の基準面５３１に対向する面を基準面５３１に接触させた状態で、基準面５３１からの厚み方向の高さを測定して得られた測定値のうち、最大値と最小値との差を平行度βとする。
【００４９】
具体的には、図７、図９に示すように、温度２３．０±２℃の条件下、デジタル・マイクロメータ５４を用いて、焼結薄板１の一面側１１、及び、他面側１２に設定された測定点２０１〜２２４について、十分な荷重（０．５〜０．６Ｎ）を焼結薄板１に加えたときの測定値を求め、得られた測定値のうち、最大値と最小値との差を平行度βとする。
【００５０】
また、焼結薄板１の一面側１１、及び、他面側１２に設定された測定点２０１〜２２４について、十分な荷重（０．５〜０．６Ｎ）を焼結薄板１に加えたときの測定値の最大値を厚み（押込み高さ）Ｔ１とする。
【００５１】
図示の実施例においては、
α≦２０μｍ、かつ、β≦２０μｍ
を満たし、かつ、焼結薄板１の厚みＴ１が、仕上げ研磨工程における削りしろを考慮した厚み、例えば、仕上げ寸法に０．３〜０．５μｍの削りしろの厚みになるまで、粗研磨工程を継続した。
【００５２】
平面度α及び平行度βの測定は、任意に行うことができる。例えば、焼結薄板１の研磨面を反転させる度に行ってもよいし、焼結薄板１の反転回数が偶数回のときに行ってもよいし、焼結薄板１の反転回数が奇数回のときに行ってもよい。また、平面度α及び平行度βの測定点は、図７に示すように、最大差し渡し寸法Ｄ１の両端部分の近傍とすることが好ましい。
【００５３】
（２）仕上げ研磨工程
上述のようにして粗研磨工程を終了した後、図３に示すように、仕上げ研磨工程が施される。仕上げ研磨工程とは、粗研磨工程が施された焼結薄板１の歪みを除去し、平坦にするための研摩加工である。
【００５４】
仕上げ研磨工程は、表面粗さを極めて小さくできる研磨方法、例えば、ラップ（ラッピング）研磨方法あるいは横軸平面研削盤を用いることが好ましいが、焼結薄板１の両面が同時に研磨できることが必要である。
【００５５】
図３、図４は両面ラップを用いた仕上げ研磨工程の一実施例を示している。図３において、ラップ盤は、側体６０と、下側回転体（下側回転定盤）６１と、上側回転体（上側回転定盤）６２と、焼結薄板１を保持する治具６３とを含む。側体６０は、下側回転体６１及び上側回転体６２の周囲に立設して配置される。下側回転体６１と上側回転体６２とは、治具６３を介して対向して配置される。上側回転体６２は、矢印Ｆ２１又はＦ２２で示す方向に移動させることができ、焼結薄板１の着脱あるいは反転を行う際は、矢印Ｆ２１で示す方向に移動させ、焼結薄板１の研磨を行う際は、矢印Ｆ２２で示す方向に移動させる。
【００５６】
下側回転体６１及び上側回転体６２は、例えば、ステンレス等の硬質金属材料からなる支持部６１１、６２１と、例えば、スズ等の軟質金属部材からなる研磨部６１２、６２２とを含む。下側回転体６１は矢印Ｒ２１で示す方向に回転（公転）し、上側回転体６２は矢印Ｒ２２で示す方向に回転（公転）し、治具６３は矢印Ｒ２３で示す方向に自転する。治具６３は矢印Ｒ２３で示す方向に自転することにより、保持した焼結薄板１を下側回転体６１及び上側回転体６２の面内で回転させる。治具６３の回転力は、例えば、側体６０や中心軸６５を回転させ、その回転力を歯車等を介して治具６３に伝達することにより付与できる。
【００５７】
仕上げ研磨工程においては、まず、ラップ盤の研磨部６１２、６２２の表面に砥粒６４が塗布される。焼結薄板１は治具６３に保持されて、一面側１１が研磨部６１２と対向し、他面側１２が研磨部６２２と対向するように、下側回転体６１と上側回転体６２とで挟持され荷重される。焼結薄板１の一面側１１及び他面側１２は、下側回転体６１及び上側回転体６２の回転（公転）及び治具６３の自転によって研磨部６１２、６２２の表面と相対的に移動し摺動することで、砥粒６４により研磨される。
【００５８】
ラッピング加工では、平坦度を保つ回転体６１、６２には砥粒を含まず、遊離砥粒という形態で、加工液中に砥粒６４を有する。このため、砥石による加工において、砥石中の砥粒が脱落して砥石面の平坦度が低下し、焼結薄板１に対して平坦度を付与できないという問題を回避することができる。
【００５９】
また、ラッピング加工では、例えば、焼結薄板１の厚みＴ１を測定し、厚みＴ１が最も大きい焼結薄板３枚を用いて、回転体６１、６２及び治具６３により形成される研磨面内で３点支持による面を構成することが好ましい。この構成により、更に、精度よく研磨することができるからである。
【００６０】
ところで、図３に図示したように、焼結薄板１を下側回転体６１及び上側回転体６２とで挟み込み、荷重を加えて研磨すると、焼結薄板１の自重等により、上面と下面とで加わる応力が異なり、均一な研磨が行えない。そこで、本発明は更に焼結薄板１を反転させて上面と下面とを交互に入れ替える工程を含んでいる。
【００６１】
図４は、焼結薄板１を反転させて上面と下面とを交互に入れ替えた後の2回目の研磨工程を示している。図において、反転後の焼結薄板１は、その一面側１１が研磨部６２２と対向し、他面側１２が研磨部６１２と対向しており、その一面側１１と他面側１２との上下関係を入れ替えて研磨する。この工程を経ることにより、焼結薄板１の一面側１１と他面側１２とに加わる応力が均等化される。
【００６２】
次に、図７〜図９を用いて説明した方法で、焼結薄板１の平面度α、及び、平行度βを測定し、
α≦５μｍ、かつ、β≦５μｍ
を満たすまで、焼結薄板１の一面側１１及び他面側１２について、交互に入れ替えて仕上げ研磨工程を繰返し、
α≦５μｍ、かつ、β≦５μｍ
を満たしたとき、仕上げ研磨を終了する。
【００６３】
上述したように、本発明に係る製造方法は、粗研磨工程において焼結薄板１を研磨した後、仕上げ研磨工程において焼結薄板１を研磨する工程を含む。粗研磨工程は、仕上げ研磨工程と比較して、研磨効率が良いから、仕上げ研磨工程だけを用いて焼結薄板１を形成する場合よりも、短時間で効率よく研削することができる。粗研磨工程において、短時間で効率よく研削するためには、例えば、平面研削盤等を用いることができる。
【００６４】
粗研磨工程においては、焼結薄板１を、片面ずつ交互に研磨する。具体的には、例えば、焼結薄板１を、３回研磨する場合、焼結薄板１は、１回目の研磨において、一方面側に基準面が形成される。２回目の研磨においては、１回目の研磨で形成された基準面を基準にして、他方面側が研磨されるので、他方面側の平面度α及び平行度βは、一方面側の基準面の平面度α及び平行度βよりも小さくなる。
【００６５】
更に、３回目の研磨においては、２回目の研磨で形成された基準面を基準にして、一方面側が研磨されるので、一方面側の平面度α及び平行度βは、他方面側の基準面の平面度α及び平行度βよりも小さくなる。
【００６６】
しかも、片面ずつ交互に研磨する結果、少なくとも、２回以上の研磨が行なわれるので、一回あたりの研磨量（寸法）が少なくて済み、一回当たりの研磨応力が軽減され、焼結薄板に歪みが残らないようにすることができる。このため、研磨する回数に応じて、歪みが確実に校正され、研磨面の平面度α及び平行度βの値が小さくなる。
【００６７】
また、粗研磨工程においては、一方面側の研磨量、及び、他方面側の研磨量が同じ量になるように、交互に研磨することが好ましい。研磨面の平面度α及び平行度βの値を、更に小さくできるからである。
【００６８】
粗研磨工程においては、研磨する回数に応じて、平面度α及び平行度βの値が小さくなるから、研磨回数を重ねることにより、
α≦２０μｍ、かつ、β≦２０μｍ
を満たすことができる。焼成後の焼結薄板１の平面度α及び平行度βが極めて大きな値であっても、同様である。
【００６９】
また、本発明に係る製造方法においては、粗研磨工程の後に、仕上げ研磨工程が実行される。このため、粗研磨工程だけを用いて焼結薄板１を形成する場合よりも、表面粗さの小さい、高精度の研磨面を形成することができる。
【００７０】
仕上げ研磨工程においては、粗研磨後の焼結薄板１の両面を同時に研磨する工程を含んでいる。このため、本発明は焼結薄板１の両面を同時に研磨できるので、片面ずつ交互に研磨する場合と比較して効率が良い。
【００７１】
本発明は、更に、焼結薄板１の両面を同時に研磨する工程の途中に、焼結薄板１を反転させて一面側１１と他面側１２とを交互に入れ替える工程を含んでいる。この工程を経ることにより、例えば下面側で研磨されていた焼結薄板の一面側１１は、反転後に上面側で研磨され、上面側で研磨されていた焼結薄板の他面側１２は、反転後に下面側で研磨されるので、各面に加わる応力が均等化される。したがって、焼結薄板１を反転させて研磨する回数に応じて、各面の研磨が均一化され、研磨面の平面度α及び平行度βを小さくすることができる。仕上げ研磨工程においては、α≦２０μｍ、かつ、β≦２０μｍの面精度から出発するから、研磨する回数に応じて、
α≦５μｍ、かつ、β≦５μｍ
を満たす焼結薄板１を、確実に得ることができる。
【００７２】
また、α≦２０μｍ、かつ、β≦２０μｍの面精度から仕上げ研磨工程を行うので、仕上げ研磨工程において、面精度を調整するための研磨量は、一定の範囲内の僅かな量で済む。このため、一定の範囲内の短時間で効率的に、仕上げ研磨を実行することができる。
【００７３】
このような工程で製造された焼結薄板１は、歪みが極めて小さいので、例えば、電子線露光装置、荷電粒子線露光装置等に使用される高精度な大型フェライトリングコア等に用いることができる。
【００７４】
また、一般に、フェライト等の材料は、鏡面状に研磨しなければ、レーザ光を乱反射するので、レーザ光線を用いた非接触測定で、歪を評価することができない。したがって、測定荷重による変形等の問題を生じることなく、本来の歪み、すなわち、外力が加わっていないときの歪を的確に評価することは、非常に困難である。
【００７５】
本発明では、上述した定義の平面度α及び平行度βを用いているから、焼結薄板１が非常に撓みやすい場合でも、測定荷重による変形等の問題を生じることなく、本来の歪み、すなわち、外力が加わっていないときの歪を的確に評価することができる。
【００７６】
また、図示の実施例の粗研磨工程では、
α≦２０μｍ、かつ、β≦２０μｍ、
を満たした後も、焼結薄板１の厚みＴ１が、仕上げ研磨工程における削りしろを考慮した厚みになるまで、粗研磨工程を継続している。このように、粗研磨工程により、厚みＴ１を十分に小さくした後で、仕上げ研磨工程を施すことにより、粗研磨工程と仕上げ研磨工程とを合計した全体の工程時間を、更に短縮することができる。
【００７７】
また、仕上げ研磨工程においては、一面側１１の研磨量、及び、他面側１２の研磨量が同じ量になるように、それぞれの面を交互に入れ替えて研磨することが好ましい。研磨面の平面度α及び平行度βの値を、更に小さくできるからである。
【００７８】
また、本発明に係る製造方法を用いることにより、一般的な安価な加工機、例えば、縦軸平面研削盤、及び、ラップ研磨機あるいは横軸平面研削盤等を使用して、上述したような高い面精度を有する焼結薄板１を得ることができる。このため、特殊な加工機を備える必要がなく、設備コストの増大を回避することができる。
【００７９】
また、粗研磨工程において、例えば、ロータリー平面研削盤を用いた場合、マグネットチャックを用いることもできる。また、研磨工程において、例えば、電磁マグネットチャックを用いる場合は、研磨時間を考慮した通電時間における発熱・膨張の状態で電磁チャックテーブル面のドレッシングを行い、研磨作業時に、電磁チャックテーブル面が平坦となるように面矯正を行うことができる。
【００８０】
表１は、仕上げ研磨工程において、焼結薄板１の一面側１１と他面側１２とを反転させて研磨する回数と、平面度α及び平行度βとの関係を示す表である。図１０は、表１に示した研磨回数と平面度α及び平行度βとの関係を示すグラフである。いずれも、本発明の実施例及び比較例について示している。実施例は、図３に図示したように、粗研磨後の焼結薄板１の両面を同時に研磨して１回目の研磨を行い、その後焼結薄板１を反転させて、図４に図示したように、一面側１１と他面側１２とを交互に入れ替え、その両面を同時に研磨して２回目の研磨を行い、これを繰り返して９回目の研磨まで行った例を示す。比較例は、両面同時研磨を行わず、粗研磨工程と同様に焼結薄板１を片面ずつ交互に研磨している。具体的には、１回目の研磨で一面側１１を研磨し、２回目の研磨で他面側１２を研磨し、これを繰り返して９回目の研磨まで行った。
【００８１】
【表１】
2006263840.tif 000003
表１、図１０において、比較例の焼結薄板１は、３回目の研磨では、平面度α＝６．５μｍ、平行度β＝４．５μｍであり、４回目の研磨により、平面度α＝４．８μｍ、平行度β＝３．４μｍとなっている。したがって、α≦５μｍ、かつ、β≦５μｍを満たす焼結薄板１を製造するには、４回の研磨回数を必要とし、更に、α≦１．０μｍ、かつ、β≦１．０μｍを満たす焼結薄板１を製造するには、９回の研磨回数を必要とし、効率が悪い。
【００８２】
これに対して、実施例の焼結薄板１は、１回目の研磨により、平面度α＝１０．８μｍ、平行度β＝７．６μｍとなり、２回目の研磨により、平面度α＝７．５μｍ、平行度β＝４．６μｍとなり、３回目の研磨により、平面度α＝５μｍ、平行度β＝３μｍとなっている。
【００８３】
したがって、仕上げ研磨工程の研磨回数を３回とすることで、
α≦５μｍ、かつ、β≦５μｍ
を満たす焼結薄板１を製造することができる。
【００８４】
また、表１、図１０に示すように、研磨回数を４回以上にすることで、平面度α及び平行度βの値が更に向上することがわかる。例えば、研磨回数を７回以上にすれば、
α≦１．０μｍ、かつ、β≦１．０μｍ
を満たす焼結薄板１を得ることができる。
【００８５】
表２は、本実施形態に係る製造方法と、比較例の製造方法について、平面度α、平行度β、及び、粗研磨工程と仕上げ研磨工程との合計の加工時間の評価を示している。
【００８６】
表２において、平面度α及び平行度βについては、５μｍ以下である場合を優良（○印）、それ以外を、程度に応じて、良（△印）、不可（×印）とした。加工時間については、実施例１において要した時間を基準（○印）とし、それよりも長くなった場合に、その程度に応じて、良（△印）、不可（×印）とした。
【００８７】
実施例１は、図１、図２に示した粗研磨工程で、焼結薄板１の一面側１１と他面側１２とを反転させ、繰り返し研磨して、
α≦２０μｍ、かつ、β≦２０μｍ
とした後、図３、図４に示した仕上げ研磨工程で、焼結薄板１の一面側１１と他面側１２との両面を同時に研磨し、その途中で焼結薄板１を反転させて、一面側１１と他面側１２とを交互に入れ替えて、両面同時研磨を繰り返したものである。
【００８８】
比較例１は、粗研磨工程を省略し、ラップ研磨方法を用いて片面ずつ交互に繰り返し研磨したものである。比較例２は、単一の粗研磨により、仕上がり寸法直前の厚さまで一気に研磨した後、片面ずつ交互に研磨して、仕上げ研磨を行なったものである。
【００８９】
比較例３は、焼結薄板１の一面側及び他面側を１回ずつ粗研磨して面だし及び寸法合わせをした後、一面側及び他面側を１回ずつ仕上げ研磨したものである。
【００９０】
比較例４は、焼結薄板１の一面側及び他面側を１回ずつ粗研磨して、面だし及び寸法合わせをした後、一面側及び他面側を、片面ずつ交互に研磨して、繰り返し仕上げ研磨したものである。但し、粗研磨工程の終了時の平行度及び平面度は２０μｍを超えている。
【００９１】
【表２】
2006263840.tif 000004
表２に示すように、比較例１は、平面度α及び平行度βは実施例１と同程度の基準を満たすが、加工時間が長すぎる。比較例２、３は、加工時間をいくら長くしても、要求される平面度α及び平行度βを満たすことができない。
【００９２】
比較例４は、平面度α、平行度β、及び、加工時間の何れにおいても、実施例1よりも劣る。比較例４から、
α≦２０μｍ、かつ、β≦２０μｍ
となる前に粗研磨工程を終了した場合、仕上げ研磨工程を長時間施しても、平面度α及び平行度βが５μｍ以下とならないことがわかる。これは、粗研磨工程を早期に終了したので、仕上げ研磨工程における一回あたりの研磨量（寸法）が増大し、これにより研磨応力が増大し、焼結薄板１に歪みが残ったことにより、歪みを校正できなかったためであると考えられる。
【００９３】
これに対して、本発明の実施例１は、平面度α、平行度β、及び、加工時間の何れについても優れた結果を示している。
【００９４】
また、従来の方法（例えば、縦軸平面研削盤を用いる方法）で研磨を行った場合、焼結薄板１の形状がＳ１／（Ｓ１＋Ｓ２）≦０．４４、更に具体的には、Ｓ１／（Ｓ１＋Ｓ２）≦０．２１になると、平面度α及び平行度βが著しく大きくなる。
【００９５】
これに対して、本発明では、焼結薄板１の形状がＳ１／（Ｓ１＋Ｓ２）≦０．４４、又は、Ｓ１／（Ｓ１＋Ｓ２）≦０．２１であった場合でも、研磨する回数に応じて、研磨面の平面度α及び平行度βの値が小さくなるので、
α≦５μｍ、かつ、β≦５μｍ
を満たす焼結薄板１を製造することができる。
【００９６】
また、図１、図２に示した粗研磨工程においても、表１と同様に、研磨する回数に応じて、研磨面の平面度α及び平行度βの値が小さくなる結果が得られたが、表１と同様の結果であるため、詳細な説明は省略する。
【００９７】
図１１は本発明に係る製造方法の適用に適した焼結薄板を示す外観斜視図、図１２は本発明に係る製造方法の適用に適した更に別の焼結薄板を示す外観斜視図である。図において、図６に現れた構成部分と同一の部分については、同一の参照符号を付し、重複説明を省略する。
【００９８】
図１１において、焼結薄板１は、例えば、最大差し渡し寸法をＤ１、厚みをＴ１としたとき、
（Ｔ１／Ｄ１）≦０．１５、及び、Ｄ１≧８０ｍｍ、
を満たす大型扁平形状又は大外径薄型形状であり、四角平板形状を有する。具体的には、例えば、最大差し渡し寸法Ｄ１＝８０ｍｍ〜３００ｍｍ、厚みをＴ１＝０．５ｍｍ〜１５ｍｍ程度とすることができる。平面度α及び平行度βを測定するための測定点は、例えば、平面の四角形における４つの頂点の近傍とすることができる。
【００９９】
図１２において、焼結薄板１は、例えば、最大差し渡し寸法をＤ１、厚みをＴ１としたとき、
（Ｔ１／Ｄ１）≦０．１５、及び、Ｄ１≧８０ｍｍ、
を満たし、棒形状を有する。具体的には、例えば、最大差し渡し寸法Ｄ１＝８０ｍｍ〜３００ｍｍ、厚みをＴ１＝０．５ｍｍ〜１５ｍｍ程度とすることができる。平面度α及び平行度βを測定するための測定点は、例えば、最大差し渡し寸法Ｄ１方向の端部の近傍とすることができる。
【０１００】
以上、好ましい実施例を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の変形態様を採り得ることは自明である。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明に係る製造方法の一実施例を示す図である。
【図２】図１に示した工程の後の工程を示す図である。
【図３】図２に示した工程の後の工程を示す図である。
【図４】図３に示した工程の後の工程を示す図である。
【図５】本発明に係る製造方法の一実施例を示すフローチャートである。
【図６】本発明に係る製造方法に適用される焼結薄板を示す外観斜視図である。
【図７】図１に示した工程の一部を更に詳細に示す別の工程図である。
【図８】図１に示した工程の一部を示す更に別の工程図である。
【図９】図１に示した工程の一部を示す更に別の工程図である。
【図１０】研磨回数と平面度α及び平行度βとの関係を示すグラフである。
【図１１】本発明に係る製造方法の適用され得る別の焼結薄板を示す外観斜視図である。
【図１２】本発明に係る製造方法の適用され得る更に別の焼結薄板を示す外観斜視図である。
【符号の説明】
【０１０２】
１                  焼結薄板
１１                一面側
１２                他面側
Ｄ１                最大差し渡し寸法
Ｔ１                厚み
α                  平面度
β                  平行度
【図１】
2006263840.tif 000005
【図２】
2006263840.tif 000006
【図３】
2006263840.tif 000007
【図４】
2006263840.tif 000008
【図５】
2006263840.tif 000009
【図６】
2006263840.tif 000010
【図７】
2006263840.tif 000011
【図８】
2006263840.tif 000012
【図９】
2006263840.tif 000013
【図１０】
2006263840.tif 000014
【図１１】
2006263840.tif 000015
【図１２】
2006263840.tif 000016