JPH0355164A - 研磨板およびその製造方法 - Google Patents
研磨板およびその製造方法Info
- Publication number
- JPH0355164A JPH0355164A JP19016789A JP19016789A JPH0355164A JP H0355164 A JPH0355164 A JP H0355164A JP 19016789 A JP19016789 A JP 19016789A JP 19016789 A JP19016789 A JP 19016789A JP H0355164 A JPH0355164 A JP H0355164A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- diamond
- polishing plate
- polishing
- film
- base material
- Prior art date
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- Pending
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- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は金属、木材、セラミックスおよびプラスチック
などの精密研磨に用いる耐久性に優れ、目詰まりし難い
、研削力に優れた研磨板およびその製造方法に関するも
のである。
などの精密研磨に用いる耐久性に優れ、目詰まりし難い
、研削力に優れた研磨板およびその製造方法に関するも
のである。
（従来の技術）
従来、研磨板は金属または木材等を基材としてその表面
に砥粒を塗布または電着したり、砥粒スラリーを掛け流
すことにより研磨を行なうための基材になる場合と、砥
石の様に研磨材そのものを基材として使用する場合とが
あった。両者共表面の砥粒の大きさの下限には粉砕機の
性能や粉砕方法により限度があり、また、極微粒を基材
に均一に塗布することの困難さ、および砥石の様に固め
ることは容易であるが目詰まりし易く、精密研磨を必要
とするものに対しては良質の研磨板とは言えなかった。
に砥粒を塗布または電着したり、砥粒スラリーを掛け流
すことにより研磨を行なうための基材になる場合と、砥
石の様に研磨材そのものを基材として使用する場合とが
あった。両者共表面の砥粒の大きさの下限には粉砕機の
性能や粉砕方法により限度があり、また、極微粒を基材
に均一に塗布することの困難さ、および砥石の様に固め
ることは容易であるが目詰まりし易く、精密研磨を必要
とするものに対しては良質の研磨板とは言えなかった。
（発明が解決しようとする課題）
本発明は上記のような欠点を改良した優れた研磨力と目
詰まりを起こし難い、耐久性のある研磨板を提供しよう
とするも、のである。
詰まりを起こし難い、耐久性のある研磨板を提供しよう
とするも、のである。
（課題を解決するための手段）
本発明者等は、上記課題を解決するために、研磨板の材
質およびその表面処理方法について鋭意検討を重ね本発
明に到達したもので、その要旨とするところは、 １．円板状基材表面が針状および／または柱状のダイヤ
モンド膜および／またはダイヤモンド状炭素膜で被覆さ
れてなる研磨板および ２．円板状基材表面に炭化水素および水素雰囲気中で１
〜１０ＧＨｚを印加するプラズマ気相沈積法により針状
および／または柱状のダイヤモンド膜および／またはダ
イヤモンド状炭素膜を形成させることを特徴とする請求
項１に記載の研磨板の製造方法にある。
質およびその表面処理方法について鋭意検討を重ね本発
明に到達したもので、その要旨とするところは、 １．円板状基材表面が針状および／または柱状のダイヤ
モンド膜および／またはダイヤモンド状炭素膜で被覆さ
れてなる研磨板および ２．円板状基材表面に炭化水素および水素雰囲気中で１
〜１０ＧＨｚを印加するプラズマ気相沈積法により針状
および／または柱状のダイヤモンド膜および／またはダ
イヤモンド状炭素膜を形成させることを特徴とする請求
項１に記載の研磨板の製造方法にある。
以下、本発明を詳細に説明する。
先ず、本発明の研磨板の構成について述べる。
円板状の基材に砥粒を塗布、電着することなく、直接基
材に砥粒、即ち本発明では針状および／または柱状のダ
イヤモンド膜および／またはダイヤモンド状炭素膜を付
着させることによって砥粒の大サイズのものから微小サ
イズのものまで任意のものが得られる。円板状研磨板の
基材にはアルミナ、カーボランダム、ジルコニア等のセ
ラミックス、Ｍｏ． Ｗ， Ｔａ．Ｔｉ等の金属または
ステンレス等の合金が使用され、さらにこれら板状基材
の片面または一部に上記金属を蒸着したもの等が例示さ
れる。次いで、この基材表面に、プラズマ気相沈積法に
よりダイヤモンド膜および／またはダイヤモンド状炭素
膜をコーティングする。この目的は、材料の中で最も硬
度の高いダイヤモンドを必要最小限度の量を使用して最
大の研磨効果を発揮させようとするものである。プラズ
マ気相沈積法により基材表面に析出するダイヤモンド膜
および／またはダイヤモンド状炭素は針状および／また
は柱状結晶をしており、その厚さは１０〜１，０００μ
ｍ、好ましくは２０〜５００μｍの範囲とするのが良い
。ｌＯμｍ未満では薄過ぎて信頼性に乏しいものとなり
、ｌ， ０００μｍを超えると研磨時の摩擦抵抗が大き
くなり、目詰まりし易く、研磨力が急速に低下してしま
う。 この円板状研磨板の製造方法の特徴は、プラズマ
気相沈積法によるダイヤモンド膜のコーティングにある
。プラズマ気相沈積法は公知の技術を使用すれば良く、
炭化水素および水素あるいは必要に応じて不活性ガスか
らなる混合ガスを用い、基材表面上に炭化水素からダイ
ヤモンド膜および／またはダイヤモンド状炭素膜を析出
させる方法で実施される。 炭化水素（Ａ）と水素ガス
（Ｂ）の容量割合は、Ａ／Ｂ＝５００〜ｏ．ｏｏｉの広
範囲で使用できる。また使用する水素ガス（Ｂ）と不活
性ガス（Ｃ）および炭化水素（Ａ）の容量割合はＡ／Ｂ
＋Ｃ＝５００〜０．００１ ， ＣのＢに対する置換率
は５０％以下であることが好ましい。 この場合のプラ
ズマ気相沈積法には、高周波、直流、マイクロ波および
金属線の加熱コイルを入れたプラズマ法、イオンビーム
蒸着法が例示されるが、Ｉ ＧＨｚ以上、好ましくは１
〜１０ＧＨｚのマイクロ波高周波電力を利用するのがよ
い。１Ｇ｝｛ｚ未満では信頼性のある膜は得られない。
材に砥粒、即ち本発明では針状および／または柱状のダ
イヤモンド膜および／またはダイヤモンド状炭素膜を付
着させることによって砥粒の大サイズのものから微小サ
イズのものまで任意のものが得られる。円板状研磨板の
基材にはアルミナ、カーボランダム、ジルコニア等のセ
ラミックス、Ｍｏ． Ｗ， Ｔａ．Ｔｉ等の金属または
ステンレス等の合金が使用され、さらにこれら板状基材
の片面または一部に上記金属を蒸着したもの等が例示さ
れる。次いで、この基材表面に、プラズマ気相沈積法に
よりダイヤモンド膜および／またはダイヤモンド状炭素
膜をコーティングする。この目的は、材料の中で最も硬
度の高いダイヤモンドを必要最小限度の量を使用して最
大の研磨効果を発揮させようとするものである。プラズ
マ気相沈積法により基材表面に析出するダイヤモンド膜
および／またはダイヤモンド状炭素は針状および／また
は柱状結晶をしており、その厚さは１０〜１，０００μ
ｍ、好ましくは２０〜５００μｍの範囲とするのが良い
。ｌＯμｍ未満では薄過ぎて信頼性に乏しいものとなり
、ｌ， ０００μｍを超えると研磨時の摩擦抵抗が大き
くなり、目詰まりし易く、研磨力が急速に低下してしま
う。 この円板状研磨板の製造方法の特徴は、プラズマ
気相沈積法によるダイヤモンド膜のコーティングにある
。プラズマ気相沈積法は公知の技術を使用すれば良く、
炭化水素および水素あるいは必要に応じて不活性ガスか
らなる混合ガスを用い、基材表面上に炭化水素からダイ
ヤモンド膜および／またはダイヤモンド状炭素膜を析出
させる方法で実施される。 炭化水素（Ａ）と水素ガス
（Ｂ）の容量割合は、Ａ／Ｂ＝５００〜ｏ．ｏｏｉの広
範囲で使用できる。また使用する水素ガス（Ｂ）と不活
性ガス（Ｃ）および炭化水素（Ａ）の容量割合はＡ／Ｂ
＋Ｃ＝５００〜０．００１ ， ＣのＢに対する置換率
は５０％以下であることが好ましい。 この場合のプラ
ズマ気相沈積法には、高周波、直流、マイクロ波および
金属線の加熱コイルを入れたプラズマ法、イオンビーム
蒸着法が例示されるが、Ｉ ＧＨｚ以上、好ましくは１
〜１０ＧＨｚのマイクロ波高周波電力を利用するのがよ
い。１Ｇ｝｛ｚ未満では信頼性のある膜は得られない。
ここで使用される炭化水素としてはメタン、エタン、プ
ロパン、エチレンなどが例示されるが、メタンが好まし
い。
ロパン、エチレンなどが例示されるが、メタンが好まし
い。
この方法の実施に当たっては、まず反応器内に研磨板基
材を設置し、この反応器内に炭化水素と水素または必要
により不活性ガスとの混合ガスを導入する。器内の圧力
はプラズマを安定に維持するために１００〜２２０パス
カルの範囲になるように調整し、ついでこれにマイクロ
波高周波電力を印加して系内にプラズマを発生させると
共に、部材の温度が５００〜ｌ３００℃になるように調
整する。部材温度が５００℃以下では析出したダイヤモ
ンド膜中に水素が混入する恐れがあり、１３００℃を越
えると析出したダイヤモンドが黒鉛に逆転移する欠点を
生ずるので、７００〜１２００℃の範囲とするのが好ま
しい。これにより、炭化水素がプラズマ火炎との接触で
熱分解されてダイヤモンドあるいは黒鉛を含むダイヤモ
ンド膜および／またはダイヤモンド状炭素膜が均一な板
状形となって基材上に所望の厚さに被着される。
材を設置し、この反応器内に炭化水素と水素または必要
により不活性ガスとの混合ガスを導入する。器内の圧力
はプラズマを安定に維持するために１００〜２２０パス
カルの範囲になるように調整し、ついでこれにマイクロ
波高周波電力を印加して系内にプラズマを発生させると
共に、部材の温度が５００〜ｌ３００℃になるように調
整する。部材温度が５００℃以下では析出したダイヤモ
ンド膜中に水素が混入する恐れがあり、１３００℃を越
えると析出したダイヤモンドが黒鉛に逆転移する欠点を
生ずるので、７００〜１２００℃の範囲とするのが好ま
しい。これにより、炭化水素がプラズマ火炎との接触で
熱分解されてダイヤモンドあるいは黒鉛を含むダイヤモ
ンド膜および／またはダイヤモンド状炭素膜が均一な板
状形となって基材上に所望の厚さに被着される。
つぎに本発明の具体的態様を実施例を挙げて説明するが
、本発明はこれらに限定されるものではない。
、本発明はこれらに限定されるものではない。
（実施例）
Ｍｏの直径２２ｍｍφ、厚さ０．２ ｍｍｔの円板状基
材を内部に導波管口とプランジャ一対を有する反応装置
の基体支持台上にガス状混合物の流れ方向に対して平に
広げて並べた。次いで、この反応器内の圧力を５パスカ
ル程度まで排気した後、ここにメタン（含有濃度３容量
％）と水素の混合ガスを導入し、ガス流通下にこの雰囲
気下でマグネトロンから発信したマイクロ波（２．４５
ＧＨｚ ）をアイソレーター、パワーモーター、スリー
スタプチューナーを通し、導波管で石英製反応管に導い
て、基材の周囲にプラズマ放電を発生させ、基材が所定
の温度である９３０℃になるようにマイクロ波電力を２
５０Ｗに調整したところ、基材に１５０μｍの柱状のダ
イヤモンド結晶の膜が形成された。
材を内部に導波管口とプランジャ一対を有する反応装置
の基体支持台上にガス状混合物の流れ方向に対して平に
広げて並べた。次いで、この反応器内の圧力を５パスカ
ル程度まで排気した後、ここにメタン（含有濃度３容量
％）と水素の混合ガスを導入し、ガス流通下にこの雰囲
気下でマグネトロンから発信したマイクロ波（２．４５
ＧＨｚ ）をアイソレーター、パワーモーター、スリー
スタプチューナーを通し、導波管で石英製反応管に導い
て、基材の周囲にプラズマ放電を発生させ、基材が所定
の温度である９３０℃になるようにマイクロ波電力を２
５０Ｗに調整したところ、基材に１５０μｍの柱状のダ
イヤモンド結晶の膜が形成された。
このようにして出来た研磨板を研磨機の基盤に止めて、
研磨試験を行なった。研磨条件として設定切り込み０．
６ｍｍ、送り速度４ ｍ／ｍｉｎ．で研磨した結果、
面粗さ６μｍであった。これと同じ条件でアルミナ研磨
板で行なった場合、ＡＡ１２０＃で仕上げ面粗さは１２
μｍであったので、これと比較して明らかに効果がある
ことが分かった。
研磨試験を行なった。研磨条件として設定切り込み０．
６ｍｍ、送り速度４ ｍ／ｍｉｎ．で研磨した結果、
面粗さ６μｍであった。これと同じ条件でアルミナ研磨
板で行なった場合、ＡＡ１２０＃で仕上げ面粗さは１２
μｍであったので、これと比較して明らかに効果がある
ことが分かった。
（発明の効果）
本発明は、円板状研磨板の表面をプラズマ気相沈着法に
よりダイヤモンド膜および／またはダイヤモンド状炭素
膜で被覆することにより、優れた研磨、研削力を有する
研磨板で、産業上その利用価値は極めて高いものである
。
よりダイヤモンド膜および／またはダイヤモンド状炭素
膜で被覆することにより、優れた研磨、研削力を有する
研磨板で、産業上その利用価値は極めて高いものである
。
Claims (2)
- １．円板状基材表面が針状および／または柱状のダイヤ
モンド膜および／またはダイヤモンド状炭素膜で被覆さ
れてなる研磨板。 - ２．円板状基材表面に炭化水素および水素雰囲気中で１
〜１０ＧＨｚを印加するプラズマ気相沈積法により針状
および／または柱状のダイヤモンド膜および／またはダ
イヤモンド状炭素膜を形成させることを特徴とする請求
項１に記載の研磨板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19016789A JPH0355164A (ja) | 1989-07-21 | 1989-07-21 | 研磨板およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19016789A JPH0355164A (ja) | 1989-07-21 | 1989-07-21 | 研磨板およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0355164A true JPH0355164A (ja) | 1991-03-08 |
Family
ID=16253550
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19016789A Pending JPH0355164A (ja) | 1989-07-21 | 1989-07-21 | 研磨板およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0355164A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995014553A1 (en) * | 1993-11-23 | 1995-06-01 | Plasmoteg Engineering Center | An abrasive material for precision surface treatment and a method for the manufacturing thereof |
| US5643343A (en) * | 1993-11-23 | 1997-07-01 | Selifanov; Oleg Vladimirovich | Abrasive material for precision surface treatment and a method for the manufacturing thereof |
| US5711773A (en) * | 1994-11-17 | 1998-01-27 | Plasmoteg Engineering Center | Abrasive material for precision surface treatment and a method for the manufacturing thereof |
| US6660342B1 (en) | 1990-09-25 | 2003-12-09 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Pulsed electromagnetic energy method for forming a film |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63237870A (ja) * | 1987-03-26 | 1988-10-04 | Goei Seisakusho:Kk | ダイヤモンド被膜砥石 |
-
1989
- 1989-07-21 JP JP19016789A patent/JPH0355164A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63237870A (ja) * | 1987-03-26 | 1988-10-04 | Goei Seisakusho:Kk | ダイヤモンド被膜砥石 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6660342B1 (en) | 1990-09-25 | 2003-12-09 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Pulsed electromagnetic energy method for forming a film |
| WO1995014553A1 (en) * | 1993-11-23 | 1995-06-01 | Plasmoteg Engineering Center | An abrasive material for precision surface treatment and a method for the manufacturing thereof |
| US5643343A (en) * | 1993-11-23 | 1997-07-01 | Selifanov; Oleg Vladimirovich | Abrasive material for precision surface treatment and a method for the manufacturing thereof |
| US5711773A (en) * | 1994-11-17 | 1998-01-27 | Plasmoteg Engineering Center | Abrasive material for precision surface treatment and a method for the manufacturing thereof |
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