專利名稱：磨具及其生產(chǎn)和使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及具有一定性能指標(biāo)的磨具，涉及這種磨具的生產(chǎn)方法和使用方法。
背景技術(shù)：
一般希望磨具在進(jìn)行拋光或研磨操作時具有較高的研磨精度。但眾所周知的是，目前的磨具生產(chǎn)方法所提供的磨具雖然結(jié)構(gòu)相同，其性能特征也彼此有所不同。這種差異的部分起因是用來生產(chǎn)磨具的原料的質(zhì)量和性質(zhì)不穩(wěn)定。因此，磨具性能不穩(wěn)定是這種生產(chǎn)方法的必然結(jié)果。除此之外，磨具的生產(chǎn)廠家在制定產(chǎn)品規(guī)格時，常常放寬性能差異范圍，從而提高產(chǎn)品合格率。磨具的這些不確定性使得人們難以預(yù)知磨具在特定用途中的具體性能，甚至在同一拋光或研磨方法中，用磨具替代結(jié)構(gòu)相同的磨具部件時也是如此。
對于傳統(tǒng)的人工研磨或拋光方法，通常在工件表面上除去了一定量的材料，或者在達(dá)到了所需的表面光潔度后，就認(rèn)為研磨或拋光完成。在加工過程中，隔一段時間進(jìn)行一次測定，連續(xù)多次測定之后，即可確定加工的終點?，F(xiàn)在用自動方法代替這種人工研磨/拋光方法的情況越來越普遍，而自動方法要求在對多個工件進(jìn)行連續(xù)加工之前預(yù)先設(shè)定加工條件，并且希望在將磨具付諸應(yīng)用之前，生產(chǎn)磨具的方式允許調(diào)整加工條件。
由于磨具的生產(chǎn)中存在固有變數(shù)，使用磨具的方法往往要求在現(xiàn)有加工線上更換磨具時可以調(diào)整加工條件。舉例來說，對這種生產(chǎn)條件的改變包括將磨具加在工件上的壓力、磨具與工件的接觸時間或相對于工件的運動速度(例如厘米/分鐘、轉(zhuǎn)/分鐘等)。這些研磨加工條件的調(diào)整將降低生產(chǎn)率、增加生產(chǎn)成本，因為新加工條件的設(shè)定通常只有在新磨具裝入加工線之后才能確定，而且新磨具的性能剛開始是在前一個磨具所設(shè)定的加工條件下觀察的。這種調(diào)整方法費時又費力，還可能在調(diào)整過程中損壞一個或多個工件，因為只有當(dāng)新磨具的性能在同一加工線上至少經(jīng)過一次觀察之后，才可以調(diào)整研磨加工條件，使之適應(yīng)新磨具。
雖然需要提高研磨性能的可預(yù)測性，但新的或替換的磨具在實際用于研磨加工線之前，仍然需要試用并進(jìn)行誤差評定。盡管生產(chǎn)廠家已經(jīng)在他們的磨具上標(biāo)出了磨粒組成、粒徑等，但研磨領(lǐng)域還未能為磨具的生產(chǎn)開發(fā)出一種方法，該方法生產(chǎn)的磨具能標(biāo)注上使制品的終端用戶可根據(jù)它調(diào)整磨具初始加工條件的性能指標(biāo)。
性能指標(biāo)的創(chuàng)立和使用解決了長期想要解決但未能解決的需求，這個需求就是磨具的終端用戶可根據(jù)它提供的方法，在初次使用磨具之前就能調(diào)整初始加工條件。
發(fā)明概述本發(fā)明提供了附有性能指標(biāo)的磨具。一方面，本發(fā)明涉及一種有研磨面的磨具；還涉及附在磨具上的性能指標(biāo)，該指標(biāo)從一個方面表征了制品的研磨性能。
附在磨具上的性能指標(biāo)提供了一種方法，制品的終端用戶用它可以確定要進(jìn)行研磨操作的磨具的加工條件。該磨具可以是本領(lǐng)域技術(shù)人員所知道的各種磨具，性能指標(biāo)可以任何方式附在磨具上。例如，性能指標(biāo)可附在制品的研磨面上，可附在其背面或其他非研磨面上，或者附在裝運、展示和/或銷售磨具的包裝上。
性能指標(biāo)可基于已知外加壓力下磨具以已知運動速度進(jìn)行一預(yù)定時間的磨削時測得的磨削速度。如果基于磨速率，性能指標(biāo)可表示為磨速率，也可以是磨速率與(a)外加壓力、(b)磨具運動速度或(c)預(yù)定時間之一的比率。或者，性能指標(biāo)也可基于磨具在已知外加壓力和運動速度條件進(jìn)行預(yù)定時間研磨后在表面上測得的表面光潔度。性能指標(biāo)可附在(例如粘貼在)磨具上，也可以存儲在數(shù)據(jù)庫中，使磨具具有某種標(biāo)記，利用此標(biāo)記可進(jìn)入數(shù)據(jù)庫獲得性能指標(biāo)。這種標(biāo)記可以具有機(jī)讀格式，例如條形碼。
另一方面，本發(fā)明提供了生產(chǎn)上述磨具的方法，該方法包括(a)提供具有研磨面的磨具；(b)提供具有可研磨表面的工件；(c)外加已知壓力使研磨面緊貼可研磨表面，以一定速度在預(yù)定時間內(nèi)相對移動磨具和可研磨面，對所述研磨面進(jìn)行研磨；(d)根據(jù)磨具在研磨步驟(c)中的研磨性能，設(shè)計一種性能指標(biāo)；
(e)將性能指標(biāo)附于磨具上。
另一方面，本發(fā)明提供了對工件進(jìn)行研磨的方法，它包括(a)提供附有性能指標(biāo)的磨具；(b)利用該性能指標(biāo)確定用磨具對工件研磨的方法條件；(c)在步驟(b)中確定的方法條件下相對移動磨具和工件。
通過下面結(jié)合附圖和權(quán)利要求所作的詳細(xì)介紹，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將能更好地理解本發(fā)明的眾多特征和優(yōu)點。
附圖簡述在描述本發(fā)明的一些優(yōu)選實施方式時，將結(jié)合各個圖，其中相同的標(biāo)注數(shù)字表示相同的特征

圖1是根據(jù)本發(fā)明的原理測定性能指標(biāo)的一種裝置實例的示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的原理測定性能指標(biāo)的另一種裝置實例的示意圖；圖3是本發(fā)明載有性能指標(biāo)的磨具的俯視圖；圖4是圖3所示磨具的側(cè)面圖。
優(yōu)選實施方式詳述本發(fā)明提供了附在磨具上的性能指標(biāo)。該指標(biāo)可在初次生產(chǎn)磨具時確定，它為終端用戶等在第一次使用該新磨具之前調(diào)整研磨(例如研磨、精研或拋光)方法的初始條件提供方便。在更換磨具時，利用性能指標(biāo)有助于調(diào)整或改變方法條件來獲得穩(wěn)定的研磨和/或拋光的結(jié)果。
本發(fā)明的性能指標(biāo)可用于用各種類型的磨具，即涂敷磨具、表面調(diào)理磨具(例如非織造磨具)、精研膜、研磨輪、金屬粘結(jié)劑等，表征各種構(gòu)型的研磨、精研和/或拋光工具(例如環(huán)帶狀、墊片狀、盤狀等)。
現(xiàn)在看附圖。圖1簡要示出了研磨性能測試裝置20的一個實例，可用來表征磨具22的性能，根據(jù)本發(fā)明的方法確定性能指標(biāo)。裝置20可直接安裝在磨具22的生產(chǎn)線上，這樣磨具22在生產(chǎn)操作中就可以標(biāo)上性能指標(biāo)。性能指標(biāo)以后可由終端用戶用來調(diào)節(jié)用磨具22進(jìn)行的拋光或研磨方法的初始條件雖然本發(fā)明不受所用磨具類型的限制，但為方便起見，本發(fā)明還是就磨具22進(jìn)行敘述。這種磨具在結(jié)構(gòu)上通常有一個背襯，而研磨面就涂敷在背襯上。研磨面通常包含粘合劑(例如聚合物、陶瓷、金屬等粘合劑)和磨粒，此研磨面可對工件表面進(jìn)行所需的拋光。磨?？煞稚⒃谡澈蟿┲?，可以只在粘合劑部位的外表面上也可以既在粘合劑部位的外表面上又在其內(nèi)部。磨?？梢允浅Ｒ?guī)硬磨粒和/或較軟的磨粒，包括有機(jī)和無機(jī)顆粒。磨?？梢允菃蝹€粒子形式，也可以是單個粒子分散在次級粘合劑物系中形成的團(tuán)聚物，或者是包含磨粒和/或團(tuán)聚物和粘合劑的突起復(fù)合體。
硬磨粒有熔凝氧化鋁、熱處理氧化鋁、白熔凝氧化鋁、黑碳化硅、綠碳化硅、二硼化鈦、碳化硼、碳化鎢、碳化鈦、金剛石、立方氮化硼、石榴石、熔凝氧化鋯鋁、溶膠凝膠法磨粒等。常規(guī)較軟的無機(jī)磨粒的例子有氧化硅、氧化鐵、氧化鉻、氧化鈰、氧化鋯、氧化鈦、硅酸鹽和氧化錫。軟磨粒的其他例子有金屬碳酸鹽(如碳酸鈣(白堊、方解石、泥灰、石灰華、大理石和石灰石)、碳酸鎂鈣、碳酸鈉、碳酸鎂)、氧化硅(如石英、玻璃珠、玻璃泡和玻璃纖維)、硅酸鹽(如滑石、粘土、(蒙脫石)長石、云母、硅酸鈣、原硅酸鈣、硅酸鋁鈉、硅酸鈉)、金屬硫酸鹽(如硫酸鈣、硫酸鋇、硫酸鈉、硫酸鈉鋁、硫酸鋁)、石膏、三水合氧化鋁、石墨、金屬氧化物(如氧化鈣(石灰)、氧化鋁、二氧化鈦)和金屬亞硫酸鹽(亞硫酸鈣)、金屬顆粒(如錫、鉛、銅等)等。
較軟的有機(jī)顆粒有塑料磨粒，它由熱塑性材料形成，如聚碳酸酯、聚醚亞酰胺、聚酯、聚乙烯、聚砜、聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚丙烯、縮醛聚合物、聚氯乙烯、聚氨酯、尼龍和它們的混合物。塑料磨粒也可由交聯(lián)聚合物形成。交聯(lián)聚合物的例子包括酚醛樹脂、氨基塑料樹脂、聚氨酯樹脂、環(huán)氧樹脂、蜜胺甲醛、丙烯酸酯類樹脂、丙烯酸酯化異氰酸酯樹脂、脲-甲醛樹脂、異氰酸酯樹脂、丙烯酸酯化聚氨酯樹脂、丙烯酸酯化環(huán)氧樹脂和它們的混合物。這些交聯(lián)聚合物制成后，經(jīng)破碎和過篩，就能得到合適的粒徑和粒徑分布。
其他磨粒和磨粒混合物應(yīng)該是本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知的，本發(fā)明有意涵蓋包含任何磨?；蚰チ；旌衔锏乃心ゾ?。
磨具也可以有織構(gòu)研磨面，其中可以添加磨粒，也可不加磨粒，磨粒可以在粘合劑中，也可以分散在外表面上。類似地，磨具的研磨面可包含例如聚合材料，該聚合材料包含軟硬片段，其中聚合物的硬片段提供了所需的研磨度性能。這樣的一種磨具見述于美國專利6234875中。
適用于本發(fā)明的另一種磨具是對半導(dǎo)體晶片進(jìn)行化學(xué)機(jī)器平整化(“CMP”)時用來整理傳統(tǒng)磨漿研磨墊用的整理盤。合適的整理墊包括根據(jù)美國專利6123612所述制備的那些。包括精研膜或磨光膜的磨具也可用于本發(fā)明。這些制品包括美國專利5897424所述的精研膜產(chǎn)品。另一種合適的磨具可包含類似于美國專利5152917所述的研磨復(fù)合體。包含前述研磨復(fù)合體的磨具可在不加磨粒的情況下制備。
不管是什么形式，磨具都可以研磨、拋光或以其他方式對工件表面加工，一般通過二者之間的相對運動產(chǎn)生研磨所需的摩擦。圖1或圖2中的測試設(shè)備是根據(jù)本發(fā)明在可重復(fù)條件下表征磨具性能指標(biāo)的裝置簡圖。也有其他方法可以用來表征制品的性能。
如圖1所示，工件30安放在第一承載件，即圖中的臺板36上。磨具22安放在研磨測試裝置20中，是夾持在第二承載件，即圖中的夾具24上。夾具24和磨具22與可轉(zhuǎn)連桿26相連，磨具22和夾具24在安裝于箱子32中的馬達(dá)(未示出)作用下一起旋轉(zhuǎn)。如前所述，裝置20可作為磨具生產(chǎn)線中的測試站裝置。裝置20用來測定和表征所生產(chǎn)的磨具。這種測定或表征可包括例如測定磨具22在測試工件的表面，如工件30的可研磨表面上的磨速率。其他測定也可作為性能指標(biāo)的基礎(chǔ)。另一個測定是磨具可為在測試表面上產(chǎn)生的表面情況，可按照工業(yè)上的標(biāo)準(zhǔn)測試方法測定。本領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以在本發(fā)明范圍之內(nèi)設(shè)想出其他能提供性能指標(biāo)的測定內(nèi)容。此外，在本發(fā)明的某些實施方式中，性能指標(biāo)可以是具體測定結(jié)果的實際值(例如磨速率、表面光潔度)，也可以是代表測定結(jié)果或從測定結(jié)果衍生出來的一個值或符號。
在介紹的實施方式中，磨具22位于夾具24上，夾具24支撐在旋轉(zhuǎn)連桿26的一頭，旋轉(zhuǎn)連桿位于夾具24和馬達(dá)箱32之間。支撐連桿34位于基座38與馬達(dá)箱32之間。馬達(dá)箱32可沿連桿34上下滑動，使磨具22可在相對于工件30的第一個位置或脫離位置與相對于工件的第二個位置或接觸位置(如圖所示)之間移動。在這種方式下，磨具22的研磨面28可直接與工件30的表面接觸，從而使磨具22對工件30的表面研磨。臺板36承載著工件30，使工件30與磨具22保持接觸。臺板36也可以圍繞支撐連桿40的軸轉(zhuǎn)動，該軸可在裝在底座38中的馬達(dá)(未示出)驅(qū)動下轉(zhuǎn)動。如前所述，磨具22也可在位于箱子32中的另一個馬達(dá)驅(qū)動下繞連桿26轉(zhuǎn)動，這樣工件30和磨具22可在預(yù)定壓力下相對轉(zhuǎn)動，從而對工件30研磨。前述研磨操作完成后，裝置20可恢復(fù)到第一位置，即磨具22脫離工件的位置，此時研磨面28不接觸工件30的表面。
當(dāng)裝置20處于第一位置或脫離位置時，磨具22和工件30均可從裝置20上取下，然后根據(jù)需要進(jìn)行清潔或更換。為了如上所述移動磨具22，馬達(dá)箱32可沿連桿34的長度垂直移動，使之離開處于接觸狀態(tài)的第二位置。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該知道還有其他結(jié)構(gòu)可以使裝置20處于前述第一和第二位置之間，本發(fā)明決不受限于圖1所示或這里所討論的具體裝置結(jié)構(gòu)。
在圖1所示的各部分結(jié)構(gòu)中，工件30具有圓環(huán)形測試表面，它位于旋轉(zhuǎn)臺板36上。工件30可以是任何能被磨具22的研磨面28所研磨的材料。適用于工件30的材料可根據(jù)已知標(biāo)準(zhǔn)選擇，如市售材料的質(zhì)量穩(wěn)定性、其相對價格等等。一種可用的測試材料是聚合物材料，如聚氨酯。
在研磨過程中，通常在磨具22與工件30之間施加液體，提供潤滑作用，并清除磨具作用于工件時產(chǎn)生的碎屑。合適的潤滑劑包括水、含可溶油的水，或本領(lǐng)域技術(shù)人員所知道的適用于此工藝的其他合適液體。可另外提供合適的裝置(未示出)，將前述液體輸送到制品22和工件30的界面上。
在操作中，裝置20可用來測定磨具在工件30上的磨速率?；蛘?，該裝置可用于來在工件上產(chǎn)生可用已知方法定量測定的表面光潔度，作為確定性能指標(biāo)的基礎(chǔ)。通過這種方式確定的性能指標(biāo)可附在磨具上，供終端用戶使用。當(dāng)將制品的磨速率與性能指標(biāo)相聯(lián)系時，磨速率通過用磨具22在預(yù)定時間內(nèi)研磨工件表面來測定。在這種測定中，磨具22施加在工件30上的壓力通常保持恒定。
在本發(fā)明范圍內(nèi)，可使用各種方法定量測定磨具的性能。這些方法包括建立和維護(hù)初級標(biāo)準(zhǔn)工件和次級工作標(biāo)準(zhǔn)，且/或保留標(biāo)準(zhǔn)磨具，用來定期校準(zhǔn)工作標(biāo)準(zhǔn)。也可以采用其他校正方法，如測定研磨比能。一旦確定了性能指標(biāo)，可將其標(biāo)記在制品上(例如標(biāo)記在制品的一面或另一面)，也可以將其置于磨具包裝上，或者用其他方法附在磨具上。
性能指標(biāo)本身可以就是按上述方法測定的磨具22的磨速率，也可以是由磨速率衍生而來的值。例如，它可以是歸一化于任意標(biāo)準(zhǔn)或過程平均值的磨速率。其表達(dá)形式可以是比率或百分?jǐn)?shù)。該指標(biāo)可用這種比率或百分?jǐn)?shù)的倒數(shù)表示，以利于計算所需初始操作條件。指標(biāo)的數(shù)值可以是連續(xù)變量的一個單一值，也可以是表明測定值落在相應(yīng)范圍內(nèi)的一個離散值。
通過磨具22的表征，終端用戶在已建立的研磨或拋光操作線中裝入新磨具或更換的磨具時，可根據(jù)性能指標(biāo)調(diào)整其方法條件和/或設(shè)定，從而使新磨具能達(dá)到所需性能水平。例如，性能指標(biāo)可讓用戶預(yù)設(shè)其方法條件，以獲得所需磨速率、表面光潔度等。根據(jù)性能指標(biāo)，終端用戶可調(diào)整研磨或拋光操作的一個條件，如研磨時間(例如此時保持壓力和速度恒定)或磨具22施加在工件上的壓力(例如此時保持研磨速度和預(yù)定研磨時間恒定)。也可以綜合調(diào)整這些方法參數(shù)，以得到所需結(jié)果。每個磨具都有自己獨一無二的性能指標(biāo)，該指標(biāo)直接附在磨具上。通過這種方法，終端用戶可借助性能指標(biāo)提供的信息知道該磨具與另一個磨具的性能差異。
研磨方法條件和研磨性能包括研磨或拋光壓力(磨具施加在工件上的壓力)、速度(磨具相對于工件表面的速度)、磨量(從工件上磨掉的材料的總質(zhì)量)、耗時(研磨或拋光所用時間)和磨速率(單位時間內(nèi)研磨掉的材料質(zhì)量)。這些條件和性質(zhì)可彼此繪成圖線關(guān)系。這些圖線一般是直線，y軸截距為(0，0)。由于這種線性關(guān)系，與一對磨具相關(guān)、基于這種方法條件和/或性能的性能指標(biāo)可用來預(yù)測研磨方法線上磨具之間的相對性能。
性能指標(biāo)可表示磨具在第一組方法條件“X”下操作使用工件“A”時的磨速率(mg/min)。然后，可通過比較性能指標(biāo)(例如比率)來確定新舊磨具(例如舊的磨具和替換磨具)的相對性能，以便在現(xiàn)有方法線上采用新磨具以前初次調(diào)整方法條件。性能指標(biāo)可以表達(dá)為相對磨速率，例如與標(biāo)準(zhǔn)磨具的磨速率之比，或者與一組相關(guān)磨具的磨削速率平均值之比，也可以表達(dá)為百分?jǐn)?shù)，或者表達(dá)為由已經(jīng)測定的磨速率推演出來的換算系數(shù)，表明為達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)性能要做什么樣的調(diào)整。某些指標(biāo)形式在使用時只要對一標(biāo)準(zhǔn)操作參數(shù)值乘以該指標(biāo)，就能校正獲得恒定操作性能所需的操作參數(shù)。
對于各種研磨方法，宜采用統(tǒng)一的性能指標(biāo)度量體系。但在某些情況下，可能需要在產(chǎn)品上標(biāo)記或標(biāo)貼第二種性能指標(biāo)。當(dāng)已知第一種性能指標(biāo)雖適合第一個研磨方法但不適合第二個研磨方法時，就需要第二種指標(biāo)。此外，磨具的終端用戶，有些可能喜歡基于一種研磨性質(zhì)，例如基于加工第一種材料磨削速率的性能指標(biāo)，而其他終端用戶可能喜歡基于磨具在研磨第二種完全不同的材料時使用壽命的性能指標(biāo)。在這種情況下，可能需要在磨具上同時標(biāo)記這兩種指標(biāo)。
名義上較脆的材料的研磨過程可用Preston方程(I)描述dz/dt＝(K·N·ds)A·dt(I)其中，“z”是去掉的材料的量，“K”是常數(shù)，表征磨具與工件之間的相互作用，“N”是法向力，“s”是滑動距離， “t”是時間?！癆”可以是磨粒與工件之間的實際接觸面積，也可以是磨粒劃出的凹槽的橫截面積?！癆”的這兩個定義彼此等價，均可用于上述方程。應(yīng)當(dāng)理解，“A”的定義不同，K的數(shù)值也不同。
方程(I)常常變換成方程(II)的形式Z＝K·P·V·t(II)其中，材料的去除量(Z)是常數(shù)(K)、壓力(P)和總接觸滑行距離(速度(V)x時間(t))的乘積。因此，壓力減少50％將減少材料去除量50％。或者，減少總接觸滑行距離，例如讓滑行速度或滑行時間減半，也將減少材料去除量50％。類似地，改變壓力、速度和時間中的任何兩個或三個因素，使其在方程(II)中的乘積減少50％，都將減少材料去除量50％。改變磨具所研磨的工件或材料，將改變“K”值，而前述線性比例關(guān)系不變。即使在不嚴(yán)格遵守Preston方程的研磨方法系統(tǒng)中，假定它符合Preston規(guī)律，也能近似地取得在這種方法中更換磨具時所需的方法條件。
兩個磨具在條件“X”下相對于同一工件的性能指標(biāo)比(和它們的相對性能)與這兩個磨具在條件“Y”下相對于另一個工件的性能指標(biāo)比，只要這些磨具、工件和條件適合各工件的研磨。因此，如果在條件“X”下磨具“A”比磨具“B”從聚氨酯測試球上也會多磨10％，，則在“Y”條件下制品“A”比制品“B”從銅工件上多磨10％。類似地，只要將在條件“Y”下使用的壓力以110/100之比增大，或者增大10％，就可以使制品“B”研磨銅的速率等于制品“A”的速率?；蛘?，以同樣比例增長研磨時間也能使磨掉的材料量相等。最后，也可以按照前述比例增加磨具在工件上通過的速度。
因為大家都知道壓力、速度和時間之間的關(guān)系通常是線性的，可以以線性組合的方式改變?nèi)魏蝺蓚€參數(shù)或者全部三個參數(shù)，獲得同樣的結(jié)果，即磨具“B”在“Y”條件下少磨掉10％。如果在條件“X”下，磨具“C”比磨具“B”從聚氨酯工件上多磨10％，類似的關(guān)系同樣適用。如果將此信息應(yīng)用于在額定條件“Y”下磨銅，則可通過分別將使用條件“Y”以110/90或100/90之比改變，使制品“C”磨銅的速率分別等于磨具“A”或“B”。或者，也可以通過減少壓力(時間、速度或同時改變兩個或三個條件)，使磨具“A”或“B”以可預(yù)測方式像磨具“C”一樣進(jìn)行操作。
為方便起見，指標(biāo)可以就是磨速率、歸一化磨速率或諸如這兩個測定量任一個的倒數(shù)這樣的函數(shù)結(jié)果。每個磨具都可以配以說明，這些說明可隨所選標(biāo)記而異。在另一種實施方式中，具有類似性能的磨具可歸到一起，分配一個字母或其他代碼，如A、B、C、D或E。在這種情況下，磨具上的說明可指導(dǎo)使用磨具的終端用戶，將標(biāo)以“A”的磨具的操作壓力比獲得額定性能的過程平均值提高6％。標(biāo)記“B”的制品可能需要在比過程平均值高3％的正常壓力下操作。標(biāo)記“C”的制品可能需要在過程平均壓力下操作。標(biāo)記“D”的制品可能需要在低于過程平均值3％的正常壓力下操作。最后，標(biāo)記“E”的制品可能需要在低于過程平均值6％的正常壓力下操作。
在其他實施方式中，特定研磨或拋光系統(tǒng)可能對某個方法參數(shù)較不敏感。例如，根根纖維上涂有磨粒的膨松非織造布對金屬制品形成的表面光潔度會對外加壓力不大敏感，因為對此磨具施加的壓力主要是壓縮磨具本身，而不會改變一個個磨粒深入金屬表面的程度。在這種情況下，提供給用戶的說明可能限于對速度和時間參數(shù)的校正。在其他實施方式中，磨速率或表面光潔度與壓力、相對速度和時間這三個獨立變量之間的關(guān)系可能不完全是線性的，得不到上面所討論的結(jié)果。在這些情況中，它們可能呈非線性函數(shù)關(guān)系。這些函數(shù)可能要求在制品上標(biāo)記一個以上的參數(shù)或指標(biāo)，而且要給用戶提供更復(fù)雜的函數(shù)，用以計算所需的操作條件。
現(xiàn)在看圖2，它是本發(fā)明另一套裝置實例的示意圖。裝置120一般宜用作使用研磨帶122的生產(chǎn)線的一個組成部分。如圖所示，帶122以預(yù)定速度在生產(chǎn)工藝中向下移動。輸送輥124既為帶122在裝置120附近提供支承，又使帶122通過裝置120，以便在生產(chǎn)工藝中進(jìn)一步進(jìn)行研磨加工。帶122可卷繞到收帶輥(未示出)上，以便存儲起來或送到另一個地方進(jìn)一步加工。根據(jù)本發(fā)明，帶122在通過裝置120以后，將標(biāo)記上一個性能指標(biāo)。如上面所討論的，該性能指標(biāo)示明了研磨帶122的研磨性能。因為研磨帶122一般是研磨材料構(gòu)成的連續(xù)片，一般認(rèn)為研磨帶的性能指標(biāo)適合用于預(yù)定長度的研磨帶。因此，本發(fā)明為較長的連續(xù)研磨帶構(gòu)想了計算或確定多個性能的方法。
裝置120在結(jié)構(gòu)上適合在第一位置和第二位置之間移動。在第一位置，帶122接觸工件132的第一端134，如圖2所示。如這里所描述的，裝置120還提供了第二個位置，此時帶122與工件132彼此脫離接觸(未示出)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員不難理解，帶122與工件132之間的其他相對位置也可能是需要的，因此本發(fā)明無意受限于這兩個相對位置。在所示實施方式中，裝置120上具有安裝在連桿128上的頭部126。連桿128連接在樞軸臂130上。在這種結(jié)構(gòu)中，借助連桿128和頭部126在樞軸臂130上的轉(zhuǎn)動，頭部126的位置可在前述第一和第二位置之間變換。在第一位置，頭部126靠近帶122，工件132的第一端134與帶122的研磨表面接觸。在此位置可以獲得性能指標(biāo)的一個測定值。在第二位置，頭部126和連桿128在樞軸臂130上轉(zhuǎn)離帶122。在此第二位置，裝置120就不測定性能指標(biāo)。
裝置120的頭部126提供了一個測試機(jī)構(gòu)，它將工件132夾持在合適位置，當(dāng)樞軸臂130和連桿128(定位工具)將頭部126置于第二位置時，工件132的第一端134與帶122的研磨表面接觸。工件132是個棒狀制品，含可研磨的第一端134和在第一端134另一頭的第二端136。當(dāng)轉(zhuǎn)動樞軸臂130和桿128使頭部126處于第一位置，從而使頭部靠近帶122時，工件第一端134可處于與研磨帶122不接觸的位置。在此位置，工件132的第一端134直接與帶122的研磨表面接觸，其中工件132的第一端134是可研磨表面。
工件132通過第一夾持工具固定在頭部126中，所述夾持工具包含可逆向旋轉(zhuǎn)的輸送輥138、140和計量孔或夾持支架148。輥138、140的轉(zhuǎn)動受伺服馬達(dá)142的控制。輥138、140的作用是夾持工件132并將它移向帶122。在頭部提供的固定夾或計量孔148是為了幫助支撐工件132的第一端134。工件132的第二端136沿著第一端134的反向從頭部126伸出。當(dāng)工件在在帶122與第一端134的界面上受到研磨時，工件132可連續(xù)或間斷地通過輸送輥138、140向前移動。在所示實施方式中，輥124的作用是作為第二承載工具，以相對于頭部126的一個預(yù)定方向承載帶122。在頭部126上可連接一個電子傳感器，如定、如位置傳感器144，用以檢測頭部126與研磨帶122之間的距離。示意圖中的控制器146是這樣一種工具，它處理來自傳感器144的輸出信號，控制輸送輥138、140的轉(zhuǎn)動，從而控制工件132的前進(jìn)距離，從而保持頭部與帶122之間的距離恒定不變。
帶122由一個或多個馬達(dá)驅(qū)動裝置(未示出)驅(qū)動，這些驅(qū)動器裝置使研磨帶122相對于工件移動，以便于對工件132進(jìn)行研磨或拋光。磨速率可這樣計算，即對于帶122的一特定長度，測定工件132長度的變化。其后可按前述方法計算性能指標(biāo)，然后在裝置120再下游的地方將其標(biāo)記在適當(dāng)長度的帶122上。
圖3和4所示為整理墊或整理盤222形式的磨具，可用來整理對硅晶片進(jìn)行化學(xué)機(jī)器平整化的常規(guī)磨漿墊。整理盤222是一類磨具的實例，它標(biāo)有本發(fā)明的性能指標(biāo)。盤222包含基底228，它由合適的材料如不銹鋼形成。基底228的厚度為“t”，具有第一主表面224和第二主表面226。第一主表面224是包含許多磨粒230的研磨表面，磨粒至少部分包埋在基體材料或粘合劑232中。第一表面224的周邊是無顆粒區(qū)域234。在所示制品22中，性能指標(biāo)標(biāo)在第一表面224無顆粒區(qū)234的一個區(qū)域236中。性能指標(biāo)可以是終端用戶直接可讀的，也可以機(jī)讀形式編碼(例如做成條形碼)。這樣，性能指標(biāo)可直接編碼，也可以存入數(shù)據(jù)庫，對此數(shù)據(jù)庫可用磨具用的標(biāo)識符例如一個序列號進(jìn)行查詢，該標(biāo)識符將測定的性能指標(biāo)與該磨具關(guān)聯(lián)。
盡管性能指標(biāo)在圖中位于制品222的第一表面224上的區(qū)域236中，應(yīng)當(dāng)理解，性能指標(biāo)也可以以其他方式附到磨具222上，例如將指標(biāo)做在第二主表面226上。在諸如整理墊222這樣的磨具上，基底228可具有足夠的厚度，能將指標(biāo)沿厚度為“t”的側(cè)面238做到制品222上。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可用任何方式將性能指標(biāo)做到磨具上。根據(jù)磨具的性質(zhì)、用于其結(jié)構(gòu)的材料、不同附著方法的相對費用和將性能指標(biāo)標(biāo)記在磨具上所需設(shè)備的易得性，一種附著方法可能優(yōu)于另一種附著方法。此外，本發(fā)明的性能指標(biāo)可以印在磨具上，或以其他方式標(biāo)記在制品的包裝上，例如將標(biāo)簽貼在用于裝運的各個包裝上和/或磨具的商業(yè)展示板上。應(yīng)當(dāng)明確，本發(fā)明對將性能指標(biāo)做到磨具上的具體方法并不限制。
在所討論的實施方式中，性能指標(biāo)涉及磨具在試驗工件上的磨速率。在這些情況下，力和磨速率在終端用戶所用設(shè)備上表現(xiàn)出來的關(guān)系應(yīng)當(dāng)與它們在測定性能指標(biāo)的裝置上表現(xiàn)出來的關(guān)系大致相同。若終端用戶用于研磨或拋光過程的工件材料不同于測定性能指標(biāo)時所用的材料，則終端用戶可能需要先校正其設(shè)備，先建立例如該性能指標(biāo)與磨速率之間的關(guān)系。然后，提供給終端用戶的每個磨具的性能指標(biāo)可以與基于前述標(biāo)準(zhǔn)化過程的已知磨速率相匹配。
此外，在生產(chǎn)過程中，可以為幾種不同的工件材料逐一測定性能指標(biāo)。例如，如果磨具在一種應(yīng)用中是用在鋼上，而在另一種應(yīng)用中是用在玻璃上，則磨具生產(chǎn)廠家可為這兩種不同的材料分別提供性能指標(biāo)，但通常沒有必要這樣，因為一個指標(biāo)在各種條件下可適用于許多不同的工件材料。
如果磨具是研磨帶的形式，則帶上印的指標(biāo)通常表示一段帶的平均磨速率(或其他性質(zhì))。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在選擇所用長度時，要考慮所測研磨帶的正常差異和研磨帶的應(yīng)用。如果平均長度短且?guī)倏欤话阈枰?、自動化更高的測試設(shè)備。
性能指標(biāo)標(biāo)記在制品上或其包裝上，由于競爭原因，可以編碼。性能指標(biāo)也可通過一連接數(shù)據(jù)庫附在工件上。例如，制品或其包裝上可載有序列碼或其他標(biāo)識符，作為局域或遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫的查尋根據(jù)。查尋過程可以是自動的，由使用磨具的設(shè)備讀取制品或制品包裝上的標(biāo)識符，然后在局域或遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行查尋，得到磨具的性能指標(biāo)。較好的是，若該設(shè)備可直接讀取性能指標(biāo)或通過查尋得到它，則不用操作員干預(yù)機(jī)即可調(diào)整壓力、速度或時間中的至少一個條件。
應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的上述實施方式是示例性的，而不包括所有可能的實施方式。例如，用磨速率提供性能指標(biāo)僅僅是實踐本發(fā)明的一種方式。其他性能指標(biāo)可基于例如在生產(chǎn)方法中的測試設(shè)備測定的目標(biāo)磨具給工件帶來的光潔度來確定。優(yōu)選實施方式的其他細(xì)節(jié)將在以下非限制性實施例中介紹。
實施例實施例1一個磨具提供的磨速率比同類磨具在同類研磨應(yīng)用中的已知平均值高10％，該磨具的性能指標(biāo)記為1.10。在使用中，將磨具壓向工件的力經(jīng)計算其與測定平均磨速率所用的力之比為1/1.10或0.91。按照此計算值施加力得到的實際磨速率非常接近代表磨具生產(chǎn)過程中的過程平均值的制品磨速率。
實施例2所用性能指標(biāo)是磨速率的倒數(shù)，稱為調(diào)節(jié)因子。經(jīng)測定，磨速率比平均值高10％，因此指標(biāo)為1/1.10＝0.91，就標(biāo)在制品上。磨具的用戶將施加的正常力減少到額定力的91％，得到的磨速率非常接近代表磨具生產(chǎn)過程中的過程平均值的制品磨速率。
盡管上述兩個實施例的磨具測定出來的性能相同，但在實施例1中應(yīng)用的性能指標(biāo)標(biāo)記值為1.10，因為計算操作參數(shù)時用的是除法，而在實施例2中用的是乘法，得到的性能指標(biāo)為0.91。也可以用其他指標(biāo)表示實施例1和2中制品的性能，如“110”和“91”，或“220”和“182”，或者“55”和“45.5”。用于性能指標(biāo)的數(shù)值并不重要，只要能指導(dǎo)用戶如何使用標(biāo)記就行。
實施例3磨具為工件提供了所需表面光潔度，此時壓力為預(yù)定工作壓力，時間比同類磨具在同類研磨應(yīng)用中已知的平均值少10％。磨具的性能指標(biāo)記為1.11，并標(biāo)上去。在使用中，將磨具壓向工件的時間經(jīng)計算為與用具有過程平均值的磨具獲得的光潔度相同的光潔度所需時間之比1/1.11或0.90(90％)。
實施例4研磨過程利用氣缸中的空氣壓力將磨具壓向工件。空氣壓力近似為提供所需磨速率所需的已知平均值(“額定壓力”)。當(dāng)細(xì)調(diào)施加在磨具上的力時，可利用磨具上的性能指標(biāo)減少不確定性。但眾所周知的是，設(shè)備施加了一個所謂的“死”負(fù)荷，即在氣缸沒有施加壓力時，設(shè)備本身也為工件提供了一個恒定的非零壓力。因此，本實施例所述方法提供了為氣缸提供確定合適壓力參數(shù)的方法，此時考慮了在沒有任何氣缸壓力時的非零磨速率。
選取了三個磨具，其每個標(biāo)有基于磨速率的性能指標(biāo)，各磨具的磨速率在施加在工件上的壓力分別為額定壓力(例如在本實施例中為“70”)的0.5、1.0和1.5倍時測定。磨速率數(shù)據(jù)列在表1中。
表1
校正測定的磨速率，以補(bǔ)償磨具由其性能指標(biāo)所表明的相對劇烈性。具體是將測定的磨速率除以每個磨具的性能指標(biāo)。計算要考慮所用設(shè)備帶來的非零截距(在此情況下為正壓力)，可用來為新磨具確定合適的外加壓力。
用最小二乘方回歸分析確定(1)壓力與(2)磨速率/性能指標(biāo)(“磨速率/P.I.”，P.I.是性能指標(biāo))之比的最佳擬合。線性圖線(斜率-截距形式)由方程(1)定義磨速率/P.I.＝0.0114×壓力+1.2000(1)磨速率由方程(2)給出磨速率＝P.I×(0.00114×壓力+1.2000)(2)為得到2.00的磨速率，壓力根據(jù)方程(3)確定壓力＝((2.00/P.I.)-1.200)/0.0114(3)因此，如果新制品上的性能指標(biāo)為0.85，則要得到2.00的磨速率，所需的空氣壓力根據(jù)方程(3)確定，如下壓力＝((2.00/0.85)-1.200)/0.0114；即壓力＝101。
只要在研磨過程的有效壓力范圍內(nèi)，磨速率與外加壓力的關(guān)系近似線性，本實施例所述方法將有助于減少研磨方法的不確定性。
實施例5采用兩種不同的研磨機(jī)器。第一種機(jī)器(“試驗機(jī)器”)是以商品名“507型Coburn Rocket”購于Gerber-Coburn，Muskogee，Oklahoma的改進(jìn)型拋光機(jī)器。此試驗機(jī)器用于來確定兩批磨具的磨速率特征。第二種機(jī)器(“生產(chǎn)機(jī)器”)用作實際研磨方法的代表，說明采用標(biāo)有基于磨速率的性能指標(biāo)的磨具，可降低研磨方法的不確定性。
拋光實驗以拋光膜作磨具，在試驗機(jī)器上進(jìn)行。拋光膜以商品名“272L”購于3M公司，St.Paul，Minnesota。拋光膜上包含平均粒徑約為60微米的氧化鋁磨粒。
試驗機(jī)器上進(jìn)行的拋光操作，拋光的是外徑為5cm、內(nèi)徑為4.44cm、長1.27cm的1018鋼環(huán)的端面。將拋光膜切割成10.2cm的研磨盤，然后用雙面膠帶將它粘貼到一扁平鋁板上。以每秒約1滴的速度在拋光表面上加潤滑劑(Castrol Industrial North America，Downers Grove IL生產(chǎn)的5551A Honing油)，然后用133N的力將鋼質(zhì)工件壓在拋光膜上，總操作時間為1分鐘。磨速率是測定從環(huán)上除去的鋼料質(zhì)量確定的。對第一批磨具的磨速率數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化。將歸一化的磨速率作為各磨具的性能指標(biāo)。磨速率數(shù)據(jù)列于表2中。
表2
生產(chǎn)機(jī)器制造成其基本特征與用于來拋光上述鋼環(huán)的試驗機(jī)器相同。該機(jī)器用一研磨帶(1.27cm寬)拋光鋼環(huán)(1018鋼，5cm外徑×1.9cm寬)的外端表面。磨具通過一壓力蹄片(shoe)壓在工件上。磨具的非研磨邊與蹄片之間的摩擦力使磨具相對于蹄片保持靜止。蹄片沿平行于環(huán)軸的方向振動，在230次振動/分鐘的條件下的振幅為0.32cm。鋼環(huán)夾在桿上，轉(zhuǎn)速為60rpm。磨具在順時針轉(zhuǎn)動7秒鐘然后逆時針轉(zhuǎn)動7秒鐘的時間內(nèi)，其短長與環(huán)保持接觸。用氣缸向磨具提供力，使之壓向鋼環(huán)。將經(jīng)稀釋的潤滑劑加在環(huán)與磨具之間，該潤滑劑以商品名“Cimtech 500”購得(Milacron Marketing Co.，Cincinnati，Ohio)，并用水稀釋，使水/潤滑劑重量比為95/5。對磨具的壓力為所加空氣壓力的1.767倍。磨具接觸工件的長度約為3.3cm。磨量通過測定一圈之內(nèi)從鋼環(huán)外徑上去掉的質(zhì)量(以克為單位)獲得。
試驗了生產(chǎn)機(jī)器方法，看第一批標(biāo)準(zhǔn)磨具的磨量是否與空氣壓力成正比。所得數(shù)據(jù)列于表3。
表3
確認(rèn)磨量與所加壓力成正比后(由r＝0.974證實)，終端用戶可直接從性能指標(biāo)計算將來做標(biāo)記的制品的使用條件。對基于相對速度、研磨或拋光時間，或者基于壓力、速度和時間的混合因素的研磨方法，可做類似計算。
對于磨量歸一化到1.00的磨具，氣缸對生產(chǎn)機(jī)器的正常壓力為207kPa。上述207kPa的壓力得到的平均磨量為0.0476克。第二批磨具接下來可用于前述研磨方法的生產(chǎn)機(jī)器上。先在保持研磨壓力和其他條件與第一批磨具所用條件相同的情況下，用第二批磨具得到研磨數(shù)據(jù)。所得數(shù)據(jù)列于表4。
表4
然后調(diào)整壓力，補(bǔ)償?shù)诙ゾ叩男阅苤笜?biāo)，在此條件下運行生產(chǎn)機(jī)器。此時空氣壓力調(diào)整到207×1/1.306＝158kPa。所得研磨數(shù)據(jù)列于表5。
表5
工藝的所需磨量為0.0476克/生產(chǎn)單程，這是第一批標(biāo)準(zhǔn)磨具的額定性能。如表6所示，用性能指標(biāo)補(bǔ)償空氣壓力，將整體方法的不確定性由12.2％降低到了4.6％。
表6
應(yīng)當(dāng)理解，盡管本發(fā)明是結(jié)合上述優(yōu)選實施方式介紹的，但本領(lǐng)域技術(shù)人員不難對所述實施方式做出改變或改進(jìn)，這些改變和改進(jìn)包括在本發(fā)明范圍之內(nèi)，如以下權(quán)利要求所進(jìn)一步限定的。
權(quán)利要求
1.一種磨具，它包含研磨面；附在磨具上的性能指標(biāo)，該指標(biāo)從一個方面表征了制品的研磨性能。
2.權(quán)利要求1所述磨具，其特征在于磨具包含背襯和與背襯相連的研磨層，研磨層包含許多固定在粘合劑中的磨粒。
3.權(quán)利要求2所述磨具，其特征在于磨粒包括金剛石，粘合劑包括至少一種金屬。
4.權(quán)利要求3所述磨具，其特征在于背襯包括相反兩個表面一般為平面的不銹鋼基底，磨粒至少部分包埋在粘合劑中，并附著在至少一個一般為平面的表面上。
5.權(quán)利要求1所述磨具，其特征在于它還包括裝有磨具的包裝，性能指標(biāo)就附在包裝上。
6.權(quán)利要求1所述磨具，其特征在于性能指標(biāo)存儲在數(shù)據(jù)庫中，磨具還包括標(biāo)記，通過該標(biāo)記可查尋數(shù)據(jù)庫，得到性能指標(biāo)。
7.權(quán)利要求1所述磨具，其特征在于所述標(biāo)記為可機(jī)讀形式。
8.權(quán)利要求1所述磨具，其特征在于所述標(biāo)記為字母-數(shù)字形式。
9.權(quán)利要求1所述磨具，其特征在于所述標(biāo)記為條形碼。
10.權(quán)利要求1所述磨具，其特征在于性能指標(biāo)基于在磨具表面施加一已知壓力并且磨具在一預(yù)定時間內(nèi)以一預(yù)定速度運動的情況下測定的磨速率。
11.權(quán)利要求10所述磨具，其特征在于性能指標(biāo)是磨速率與(a)外加壓力、(b)速度或(c)預(yù)定時間中的任一項之比。
12.權(quán)利要求1所述磨具，其特征在于性能指標(biāo)基于測定的表面光潔度，該表面光潔度是磨具以已知外加壓力和速度在預(yù)定時間內(nèi)對表面研磨的結(jié)果。
13.權(quán)利要求1所述磨具，其特征在于它還包含非研磨表面，性能指標(biāo)附在此非研磨表面上。
14.權(quán)利要求1所述磨具，其特征在于性能指標(biāo)附在研磨面上。
15.提供權(quán)利要求1所述磨具的方法，它包括(a)提供具有研磨面的磨具；(b)提供具有可研磨表面的工件；(c)外加已知壓力使研磨面緊貼可研磨表面，以一定速度在預(yù)定時間內(nèi)相對移動磨具和可研磨表面，對所述可研磨表面進(jìn)行研磨；(d)根據(jù)磨具在研磨步驟(c)中的研磨性能，設(shè)計一種性能指標(biāo)；(e)將性能指標(biāo)附于磨具上。
16.權(quán)利要求15所述方法，其特征在于設(shè)計性能指標(biāo)的步驟(d)包括在完成研磨步驟(c)后確定磨具的磨速率，然后基于磨速率設(shè)計性能指標(biāo)。
17.權(quán)利要求16所述方法，其特征在于性能指標(biāo)是磨速率與(i)外加壓力、(ii)速度或(iii)預(yù)定時間中任一項之比。
18.權(quán)利要求15所述方法，其特征在于設(shè)計性能指標(biāo)的步驟(d)包括在完成研磨步驟(c)后測定可研磨表面的光潔度，然后基于測定的可研磨表面的光潔度設(shè)計性能指標(biāo)。
19.權(quán)利要求15所述方法，其特征在于附上性能指標(biāo)的步驟(e)是將性能指標(biāo)附在磨具的研磨面上。
20.權(quán)利要求15所述方法，其特征在于磨具還包含一個非研磨面，附上性能指標(biāo)的步驟(e)是將性能指標(biāo)附在磨具的非研磨面上。
21.權(quán)利要求15所述方法，其特征在于它還包括將磨具裝在包裝中，其中附上性能指標(biāo)的步驟(e)是將性能指標(biāo)附在包裝上。
22.權(quán)利要求15所述方法，其特征在于附上性能指標(biāo)的步驟(e)是將性能指標(biāo)存儲在一數(shù)據(jù)庫中，并且在磨具上做個標(biāo)記，通過該標(biāo)記可查尋數(shù)據(jù)庫，得到性能指標(biāo)。
23.權(quán)利要求22所述方法，其特征在于所述標(biāo)記是可機(jī)讀形式。
24.權(quán)利要求22所述方法，其特征在于所述標(biāo)記是字母-數(shù)字形式。
25.權(quán)利要求22所述方法，其特征在于所述標(biāo)記是條形碼。
26.一種工件進(jìn)行研磨的方法，它包括(a)提供附有性能指標(biāo)的磨具；(b)利用該性能指標(biāo)確定用磨具對工件研磨的方法條件；(c)在步驟(b)中確定的方法條件下相對移動磨具和工件。
27.權(quán)利要求26所述磨具，其特征在于性能指標(biāo)基于在磨具表面施加一已知壓力并且磨具在一預(yù)定時間內(nèi)以一預(yù)定速度運動的情況下測定的磨速率。
28.權(quán)利要求27所述磨具，其特征在于性能指標(biāo)是磨速率與(a)外加壓力、(b)速度或(c)預(yù)定時間中任一項之比。
29.權(quán)利要求26所述磨具，其特征在于性能指標(biāo)基于測定的表面光潔度，該表面光潔度是磨具以已知外加壓力和速度在預(yù)定時間內(nèi)對表面研磨的結(jié)果。
全文摘要
本發(fā)明提供了磨具(22，122)和制備與使用此磨具的方法。磨具包有個研磨面(224)和附在磨具上的性能指標(biāo)，其中所述指標(biāo)從一個方面表明了制品的研磨性能。在研磨應(yīng)用中，性能指標(biāo)可用來確定磨具(22，122)研磨對工件研磨時的初始方法條件。制備磨具的方法包括(a)提供具有研磨面(224)的磨具(22，122)；(b)提供具有可研磨表面的工件(30，132)；(c)外加已知壓力，使研磨面(224)緊貼可研磨表面，以一定速度在預(yù)定時間內(nèi)相對移動磨具(22，122)，對可研磨表面進(jìn)行研磨；(d)根據(jù)磨具在研磨步驟(c)中的研磨性能，設(shè)計一種性能指標(biāo)；(e)將性能指標(biāo)附于磨具(22，122)上。
文檔編號G06K19/06GK1647103SQ03807901
公開日2005年7月27日 申請日期2003年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月3日
發(fā)明者G·M·帕爾姆格林 申請人:3M創(chuàng)新有限公司