[发明专利]研磨工具及其制作方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种研磨工具及其制作方法，尤指一种适用于提高整体精度、增加使用寿命、降低生产成本、提高加工效率的研磨工具及其制作方法。

背景技术

研磨抛光是使工件表面粗糙度及平坦度达到可许范围的超精密研磨技术，其常被广泛使用于硬脆金属、陶瓷、玻璃及晶片等材料表面的精密加工，因此发展种种符合制程需求的研磨工具是目前极为重要的课题。

虽然研磨工具的制造及使用已有多年历史，但仍有许多缺点急需改善(如：研磨颗粒附着不牢及分布不均)。已知利用金属或陶瓷烧结、硬焊方式制作研磨工具时，基材容易因高温制程而发生热变形，因而必须选择热变形较小的材质作为基材，进而导致选取基材的困难度增加及制品整体精度不易控制的问题。然而，若利用结合剂键结基材与研磨颗粒，则因结合剂熔解流动及结合剂与基材收缩率不同，同样将造成制品工作面精度(平坦度、面凸度、面凹度)控制不易。此外，基材与研磨颗粒由已知方法结合后，基材仅能使用一次，无法回收再利用。再者，已知研磨工具的金属工作面抗化性不佳，因而有研磨工具寿命较短的问题。

请参考图1A至图1B，其是为一已知研磨工具的制作流程。首先，如图1A所示，于一基材110的工作面上形成一金属层120，并于该金属层120的表面分布多个研磨颗粒130。接着，如图1B所示，经由高温处理使金属层120熔解，而所述研磨颗粒130的部分区域因而沉降于金属层120中；最后，经冷却后，金属层120固化，便可固定所述研磨颗粒130于该金属层120上，以形成一研磨工具100。其中，高温处理所造成的基材热变形、研磨颗粒露出度控制不易、基材无法回收再利用、及金属耐化性不佳等问题仍有待解决。

发明内容

本发明的主要目的是在提供一种具有较佳精度、较高耐化性、较低生产成本、及较高加工效率的研磨工具。

为达成上述目的，本发明提供一种研磨工具，其包括：一背板；一粘着层，是位于该背板的表面；以及一研磨薄片，是位于该粘着层的表面，其中，该研磨薄片包括一工作面，且该工作面是显露于外。

本发明的研磨薄片可包括：一软基材，其包括一工作面与一非工作面；以及多个形成于该软基材的该工作面上的研磨颗粒。此外，所述研磨颗粒更可复形成于该软基材的该非工作面上，使该软基材的两面皆布上所述研磨颗粒，以解决两面因不同收缩率所造成的变形问题。其中，所述研磨颗粒可藉由硬焊、烧结或电镀等方法，直接形成于该软基材的表面；而所述研磨颗粒可为任何一具高硬度性质的材质，如：氧化铝、碳化硅、或钻石等，较佳为钻石。

本发明的研磨薄片更可包括：一结合层，其是位于该软基材与所述研磨颗粒之间，以由该结合层使所述研磨颗粒固定于该软基材上。该结合层材料可为金属材料或陶瓷材料，其以金属烧结或陶瓷烧结的方式将所述研磨颗粒固定于该软基材上；此外，该结合层材料亦可为任何一具有键结功能的材料(如结合剂)，以固定所述研磨颗粒于该软基材上。同样地，该结合层及所述研磨颗粒可形成于该软基材的工作面；亦可形成于该软基材的工作面与非工作面，以解决两面因不同收缩率所造成的变形问题。

于本发明所提供的研磨工具中，该软基材可为任何一具可挠性的材质，以降低精度误差；其中，较佳为一金属或塑料材质。

于本发明所提供的研磨工具中，该背板的材质可为一具有较佳抗化性、被加工性、应力残留较少等性质的材质，如：不锈钢，以提升产品的稳定度。

于本发明所提供的研磨工具中，该粘着层的材料较佳为环氧树脂，其可由一加热过程固化，以固定该研磨薄片于该背板上。

于本发明所提供的研磨工具中，该研磨薄片的厚度较佳为0.15mm-0.25mm；所述研磨颗粒的直径范围较佳约为80μm-300μm。

本发明的另一目的是在提供一种研磨工具的制作方法，以制得上述的研磨工具，并同时精确控制制品工作面的表面平坦度、面凸度或面凹度等精度，有效降低生产成本，及增加背板的回收再利用性等。

为达成上述目的，本发明提供一种研磨工具的制作方法，其包括以下步骤：(A)提供一研磨薄片、一模具、及一背板，其中该研磨薄片包括一工作面及一非工作面，且该模具包括一控制面；(B)贴合该研磨薄片的该工作面与该模具的该控制面，并以一接合剂固定；(C)形成一粘着层于该研磨薄片的该非工作面上；(D)固定该背板于该粘着层的表面上；以及(E)移除该接合剂，使该模具与该研磨薄片分离。其中，该研磨薄片可为上述的结构。