(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
研磨層とクッション層とを積層して形成された研磨パッドであって、
少なくともクッション層よりも研磨層の研磨面側において前記研磨パッドの縁近傍において前記研磨層に接合され、所定の値以上の曲げ弾性率を有する剛性部材を備え、
前記剛性部材の曲げ弾性率は、１５００ＭＰａ以上であり、
前記研磨層は、円板形状を有しており、
前記剛性部材は、前記研磨層の外径と同一の外径を有するリング形状を有しており、前記研磨層と外周が一致するように、前記研磨面上に接合されている、ことを特徴とする、研磨パッド。
【請求項２】
研磨層とクッション層とを積層して形成された研磨パッドであって、
少なくともクッション層よりも研磨層の研磨面側において前記研磨パッドの縁近傍において前記研磨層に接合され、所定の値以上の曲げ弾性率を有する剛性部材を備え、
前記剛性部材の曲げ弾性率は、１５００ＭＰａ以上であり、
前記クッション層は、円板形状を有し、かつ前記研磨層は、前記クッション層よりも径が小さい円板形状を有し、前記クッション層及び前記研磨層は、両者の中心が一致するように積層されており、
前記剛性部材は、前記クッション層の外径と同一の外径、及び前記研磨層の外径と同一の内径を有するリング形状を有し、前記研磨層の外周を囲むように、当該研磨層の外周に接合されている、ことを特徴とする、研磨パッド。
【請求項３】
前記研磨面には、複数の溝が形成されている、請求項１又は２に記載の研磨パッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研磨パッドに関し、特に、研磨層とクッション層とを積層した構造を有する研磨パッドに関する。
【０００２】
従来から、携帯電話、スマートフォン、若しくはタブレット型ＰＣのような多機能型モバイル機器、又はミュージックプレーヤー、ゲーム機器、若しくは産業用システム等の様々な小型携帯型電子機器について、他の製品との差別化を図るために、その外観・意匠において様々な形状が採用されている。そして、近年では、小型携帯電子機器の形状として、外周に向けて厚さを減少させ、外周に沿って湾曲面を形成した形状のように、厚みに変化をもたせた形状が多用されている。また、このような形状を採用することにより、意匠性を向上させる効果に加え、機器の側面にも情報表示部を設けたり、操作ボタンを設けたりすることができ、設計の自由度を向上させることができる。
【０００３】
そして、上述したような厚みに変化をもたせた形状の小型携帯型電子機器の筐体等を加工する場合、切削加工、金型成型の技術を用いることが可能である。
【０００４】
切削加工により、厚みに変化をもたせた形状を加工する場合、ボールエンドミル、又はＲ状ダイヤ工具を用いてワークを所定の形状に切削する。しかしながら、ボールエンドミルを用いた場合、加工面に、ボールエンドミルの球径に応じて円弧形状の切削痕が形成されてしまう。また、Ｒ状ダイヤ工具を用いた場合、平面と曲面とを別々の切削工程で形成する必要があるため、平面と曲面との境界線に段差が形成されてしまい、一様な面を加工することができない。また、同様に金型によって厚みに変化をもたせた形状を成型させた場合、金型に接触していた面全体に金型の表面品質に影響される凹凸が形成されてしまう。
【０００５】
従って、上記切削加工や金型成型によって発生した切削痕や段差、凹凸を除去する手段として、切削加工後に特許文献１に記載された研磨パッドを用いてワークの表面研磨を行う必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−１３８９７４号公報
【０００７】
特許文献１に記載された研磨パッドは、弾性パッド、ベース層、及び両者の間の粘着層を備えた積層構造として形成されており、ワークを研磨パッドに押しつけた際に、研磨パッドがワークの形状に追従して変形するように構成されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、ワークの形状に対する追従性を向上させることができる積層構造の研磨パッドを用いた場合、研磨パッドが研磨定盤から剥がれたり、研磨パッドの層間が剥がれたりする、という問題があった。即ち、積層構造の研磨パッドにワークを押しつけると、研磨パッドの研磨面側がワークの形状に応じて変形する。そして、この場合、ワークに直接接触する研磨面側における研磨パッドの変形量が、研磨面と反対側の面や、その下層に位置する層を含む他の部分における変形量と比較して著しく多くなる。研磨時にワークは研磨面に押さえつけられながら研磨面上を移動するため、この結果研磨に加わる面内方向又は水平方向の面内応力が、他の部分に加わる同方向の応力よりも著しく強くなる。そして、定盤の回転速度の上昇や、研磨荷重の上昇に伴い研磨面での面内応力が大きくなり、研磨面と、その反対側の底面との間の面内応力差が大きくなると、研磨面側の縁を持ち上げて研磨パッドを反らす力が発生する。そして、研磨パッドを反らす力が研磨パッドを構成する層同士を接合する接着剤の接着強度より大きくなると、研磨パッドを構成する層同士が剥がれたり、破断したりし、研磨パッドを固定する接着剤の接着強度より大きくなると、研磨パッドの縁が定盤から剥がれたり、破断したりする。
【０００９】
そこで本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、研磨パッドが研磨定盤から剥がれたり、研磨パッドの層間が剥がれたりすることを抑制できる研磨パッドを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決するために、本発明は、研磨層とクッション層とを積層して形成された研磨パッドであって、少なくともクッション層よりも研磨層の研磨面側において前記研磨パッドの縁近傍において前記研磨層に接合され、所定の値の曲げ弾性率を有する剛性部材を備えること特徴とする。
【００１１】
このように構成された本発明によれば、剛性部材を研磨パッドの縁近傍に配置し、研磨層に接合することにより、研磨層の研磨面に面内応力が発生し、研磨パッド全体及び／又は研磨層に反る力が発生した場合においても、所定の値の曲げ弾性率を有する剛性部材によって研磨パッド及び／又は研磨層が反ることを抑制することができる。
【００１２】
また、本発明において、好ましくは、前記研磨層は、円板形状を有しており、前記剛性部材は、前記研磨層の外径と同一の外径を有するリング形状を有しており、前記研磨層と外周が一致するように、前記研磨面上に接合されている。
【００１３】
このように構成された本発明によれば、剛性部材をリング形状とし、同一径を有する円板形状の研磨層に、両者の外周が一致するように接合することができる。これにより、反りが生じ易い研磨層の外周近傍に剛性部材を接合することができ、研磨層が剥がれることを好適に抑制することができる。
【００１４】
また、本発明において、前記クッション層は、円板形状を有し、かつ前記研磨層は、前記クッション層よりも径が小さい円板形状を有し、前記クッション層及び前記研磨層は、両者の中心が一致するように積層されており、前記剛性部材は、前記クッション層の外径と同一の外径、及び前記研磨層の外径と同一の内径を有するリング形状を有し、前記研磨層の外周を囲むように、当該研磨層の外周に接合されている。
【００１５】
このように構成された本発明によれば、同心状に配置された異なる径を有するクッション層及び研磨層によって形成された段部分に、リング形状の剛性部材を接合することができる。そして剛性部材を、研磨層の外周に接合することにより、最も反りが生じ易い研磨層の外周において、剛性部材によって研磨層の反りが生じることを抑制することができる。
【００１６】
また、本発明において、好ましくは、前記剛性部材の曲げ弾性率は、１５００ＭＰａ以上である。曲げ弾性率は、サンプルサイズを長さ４０ｍｍ、幅１０ｍｍとし、支点距離２２ｍｍとし、ＪＩＳ Ｋ  ７１７１に準拠して測定した時の値である。なお、剛性部材の曲げ弾性率は、使用した剛性部材と同材料からなる厚さ１ｍｍのサンプルを用いて測定する。その他の条件については、ＪＩＳ  Ｋ７１７１に準拠して測定する。
【００１７】
このように構成された本発明によれば、研磨時に剥離角が形成されにくい（めくれにくい）ため、研磨時を通して剥離が生じにくく好ましい。
【００１８】
また、本発明において、好ましくは、前記研磨面には、複数の溝が形成されている。
【００１９】
このように構成された本発明によれば、研磨面上での研磨スラリーの流動性を高めることができ、これにより、被研磨物をより均一に研磨することができる。
【発明の効果】
【００２０】
以上のように、本発明によれば、研磨パッドが研磨定盤から剥がれたり、研磨パッドの層間が剥がれたりすることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態による研磨パッドが適用される片面研磨装置の斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態による研磨パッドの縦断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態による、研磨時における研磨パッドの縦断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態による研磨パッドの縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態による研磨パッドについて説明する。
【００２３】
図１は、研磨パッド３が適用される片面研磨装置の斜視図である。まず、図１に示すように、片面研磨機１は、上面に研磨パッド３が固定された研磨定盤５を備える。研磨定盤５の底にはシャフト７が設けられており、研磨定盤５は、シャフト７の軸周りに自転できるように構成されている。研磨パッド３の上には、シャフト７の軸から偏心した位置に研磨ヘッド９が配置されている。研磨ヘッド９は、被研磨物を保持するための保持プレート１１を有し、保持プレート１１に被研磨物がワックスを用いて接着固定されており、研磨時には、保持プレート１１を介して被研磨物を研磨パッド３に押し付け、被研磨物に所定の研磨圧を加えるように構成されている。
【００２４】
図２は、本発明の第１の実施形態による研磨パッド３の縦断面図である。図２に示すように、研磨パッド３は、ポリウレタン含浸不織布によって形成された研磨層１３と、ポリエチレンフォームシートのように研磨層１３を構成するポリウレタン含浸不織布よりも柔らかい材料によって形成されたクッション層１５を積層して形成され、全体として、円板形状を有している。研磨層１３と、クッション層１５とは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリプロピレン等の可撓性フィルムの芯材を有する両面テープ又は接着剤等の接着層１７を介して互いに貼り合わされている。そして、研磨層１３における、接着層１７が設けられていない側の面、換言すれば、クッション層１５と対向していない側の面が、円形の研磨面１９を構成する。そして、クッション層１５における、研磨層１３と対向していない側の面には、研磨パッド３を研磨定盤５に貼付けるための両面テープ２１が貼付けられている。
【００２５】
また、研磨パッド３は、上述した研磨層１３及びクッション層１５に加え、研磨面１９に接合された剛性部材２３を備えている。剛性部材２３は、円形の研磨面１９の外径とほぼ同一の外径を有するリング形状を有している。剛性部材２３は、所定の値の曲げ弾性率、例えば１５００ＭＰａ以上の曲げ弾性率を有する、例えばガラスエポキシ樹脂、ポリフェニレンサルファイド、フェノール樹脂、ＰＥＴ等を用いて形成することができる。剛性部材２３の厚さは、０．５〜４．０ｍｍであることが好ましく、また、リング形状を有する剛性部材２３の外径と内径との差、即ちリング部分の幅は、５〜５０ｍｍであることが好ましい。なお、剛性部材２３の厚さ及びリング部分の幅は、被研磨物の厚さ、研磨パッド３の直径、研磨圧力に応じて変更することが好ましい。
【００２６】
剛性部材２３は、その外径が、研磨面１９の外径と一致するように、研磨面１９に接合されている。剛性部材２３を研磨面１９に接合する手段としては、例えば、接着剤を用いることができる。そして、剛性部材２３を研磨面１９の外径と一致するように、研磨面１９上に接合すると、研磨面１９の一部が、剛性部材２３の内側から露出する。そして、研磨時には、被研磨物は、この剛性部材２３の内側から露出している研磨面１９の一部に押し付けられ、研磨される。
【００２７】
図３は、研磨時における研磨パッド３の縦断面図である。研磨時に、被研磨物Ｗに研磨圧を加えると、被研磨物Ｗは、研磨パッド３に押し付けられる。そして、被研磨物Ｗが研磨パッド３に押し付けられると、研磨パッド３は、被研磨物Ｗの形状に追従して変形する。研磨パッド３が被研磨物Ｗの形状に追従して変形する場合、被研磨物Ｗに直接接触する研磨面１９の変形量は、例えば、研磨パッド３における研磨面１９とは反対側の面、及びクッション層１５の両面を含む研磨パッド３の他の部分の変形量よりも大きくなる。従って、研磨時には、研磨面１９に加わる面内応力が他の部分と比較して大きくなり、この面内応力の差によって、被研磨物Ｗから圧力が加わっていない研磨面１９の周縁部を、研磨定盤５から離す方向に移動させる力が発生する。この力によって研磨パッド３に反りが生じると、研磨パッド３が研磨定盤５から剥がれたり、研磨層１３がクッション層１５から剥がれたりすることがあり、これにより、研磨パッド３が使用できなくなる。そこで、本実施形態では、最も面内応力差が大きくなる、研磨面１９の周縁部に剛性部材２３を接合し、この研磨パッド３の周縁部の反りを抑制できるようになっている。剛性部材２３を、研磨パッド３の周縁部に接合することにより、研磨時に、研磨パッド３の周縁部が所定の剛性を有し変形量の少ない剛性部材２３によって、持ち上がることを抑制することができる。また、剛性部材２３を、外周が円をなすリング形状とすることにより、周縁部の持ち上がりを均一に抑制することができる。これにより、研磨パッド３全体及び／又は研磨層１３が反ろうとした場合にいても、剛性部材２３によって研磨パッド３及び／又は研磨層１３が反ることを抑制することができる。
【００２８】
図４は、第２の実施形態による研磨パッド３の縦断面図である。図４に示すように、第２の実施形態による研磨パッド３では、剛性部材２５の上面が、研磨面１９と面一となるように形成されている。
【００２９】
より具体的には、第２の実施形態による研磨パッド３では、研磨層１３が、クッション層１５よりも小さい外径を有しており、両者は、同心状に積層されている。そして、研磨層１３とクッション層１５との間には、段が形成されている。そして、剛性部材２３は、研磨層１３とクッション層１５との間の段に配置され、剛性部材２５の内周は、研磨層１３の外周に接合され、剛性部材２５の底面は、クッション層１５の上面に接合されている。このように、研磨層１３とクッション層１５との間に段を形成し、この段に剛性部材２５を接合することにより、第１の実施形態と同様に、研磨時に研磨パッド３の周縁部が持ち上がることを抑制することができる。これにより、最も反りが生じ易い研磨層１３の外周において、剛性部材２５によって研磨層１３の反りが生じることを抑制することができる。
【００３０】
なお、本発明は、上述の実施形態に限られるものではなく、実施形態における各構成は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することができる。
【００３１】
例えば、上述の実施形態では、研磨面を平坦なものとして図示したが、研磨面に、スラリーの流動性を高めるための複数の溝を形成してもよい。また、第１の実施形態にかかる研磨パッド３において、剛性部材２３の研磨面１９と接触する面に、内周から外周にかけて伸びる溝を形成し、スラリーの排出性を高めるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３２】
３    研磨パッド
１３    研磨層
１５    クッション層
２３，２５    剛性部材
【図１】
0006630528.tif 000002
【図２】
0006630528.tif 000003
【図３】
0006630528.tif 000004
【図４】
0006630528.tif 000005