JPH06211584A - Patterned ceramic lapping plate - Google Patents
Patterned ceramic lapping plateInfo
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- JPH06211584A JPH06211584A JP693793A JP693793A JPH06211584A JP H06211584 A JPH06211584 A JP H06211584A JP 693793 A JP693793 A JP 693793A JP 693793 A JP693793 A JP 693793A JP H06211584 A JPH06211584 A JP H06211584A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、SiウエハーあるいはGa
Asなどの化合物半導体ウエハーの研磨工程で使用される
セラミックス製ラッピングプレートに関する。The present invention relates to a Si wafer or Ga
The present invention relates to a ceramic lapping plate used in a polishing process of a compound semiconductor wafer such as As.
【０００２】[0002]
【従来の技術】表面にバーコード、数字あるいは記号な
どの識別用パターンを付与したセラミックス製ラッピン
グプレートには、従来から様々なものがある。2. Description of the Related Art Conventionally, there are various ceramic lapping plates having an identification pattern such as a bar code, a number or a symbol provided on the surface thereof.
【０００３】識別用パターンを加工するための方法とし
ては、従来から砥石による機械加工やレーザー加工が広
く知られている。この方法で、表面にバーコード状の識
別用パターンを表示したセラミックス製ラッピングプレ
ートを得ることができる。図３(a) は、これを説明する
概略の断面図である。これは、セラミックス製ラッピン
グプレート１の表面にレーザー光２を照射して溝３状の
識別用パターンを付与したものを得る方法である。As a method for processing the identification pattern, mechanical processing using a grindstone and laser processing have been widely known. By this method, it is possible to obtain a ceramic lapping plate having a barcode-like identification pattern displayed on the surface. FIG. 3A is a schematic sectional view for explaining this. This is a method in which the surface of the ceramic lapping plate 1 is irradiated with a laser beam 2 to obtain a groove 3-shaped identification pattern.
【０００４】特公昭54− 28764号公報には、カラー層の
流れ、変色等の点において優れる転写シートを使用して
識別記号を付与する方法が示されている。この方法によ
りセラミックス製ラッピングプレートの表面にバーコー
ド状のパターンを転写して表示することができる。図３
(b) は、これを説明する概略の断面図である。これは、
セラミックス製ラッピングプレート１の表面にガラス系
セラミックスによるパターン４を転写した後、熱処理し
て凸状の識別記号５を付与したものを得る方法である。Japanese Patent Publication No. 54-28764 discloses a method of giving an identification mark by using a transfer sheet which is excellent in terms of color layer flow and discoloration. By this method, a barcode pattern can be transferred and displayed on the surface of the ceramic lapping plate. Figure 3
(b) is a schematic sectional view for explaining this. this is,
In this method, a pattern 4 made of glass-based ceramics is transferred onto the surface of a ceramic lapping plate 1 and then heat-treated to give a convex identification symbol 5.
【０００５】特開平４− 59679号公報および特開平３−
125182号公報には、図３(c) に概略の断面図で示すよう
に、セラミックスシート６の片面にバーコードパターン
７を設けることにより、バーコードパターンを描いたシ
ート８を得る方法が示されている。このシート８の他面
に粘着層、例えば接着用ガラス９を塗布した後、別のセ
ラミックス製ラッピングプレート１の表面に貼り合わ
せ、これを熱処理してパターンを描いたシート８を接着
させることにより、識別記号５を有するラッピングプレ
ートを得ることができる。JP-A-4-59679 and JP-A-3-59679
Japanese Patent No. 125182 discloses a method for obtaining a sheet 8 on which a barcode pattern is drawn by providing a barcode pattern 7 on one surface of a ceramic sheet 6 as shown in a schematic sectional view of FIG. 3 (c). ing. After applying an adhesive layer, for example, an adhesive glass 9 to the other surface of the sheet 8, the sheet 8 is attached to the surface of another ceramic lapping plate 1 and heat-treated to adhere the patterned sheet 8 to the surface. A lapping plate with the identification symbol 5 can be obtained.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】従来の砥石による機械
加工やレーザー光等で識別用溝を刻んだだけのもので
は、溝部分に不純物が付着し、それにより識別が困難に
なる。加えて、溝部に付着する不純物が、接触する他の
ウエハー製品に傷を付けてしまうという問題もあった。However, in the case where the identification groove is merely machined by a conventional grindstone or only the laser beam is used, impurities are attached to the groove portion, which makes identification difficult. In addition, there is also a problem that impurities adhering to the groove may damage other wafer products with which it comes into contact.
【０００７】特公昭54−28764 号公報に示される方法に
よるものでは、転写されたパターンが製品使用中の機械
的摩耗や再研磨により消えてしまい、識別不可能となる
問題がある。通常、ウエハー研磨用では、ラッピングプ
レートのパターン表示側の非パターン部をウエハーの非
研磨面にワックスで固定し、ラッピング、ウエハー取外
し、ワックス除去という工程を繰り返すが、この繰り返
し使用中の摩耗によりパターンが消えたり、ラッピング
プレートのウエハーとの接触面にワックス痕が生じてミ
クロンオーダーで徐々に平坦度が悪化して行く。この平
坦度の狂いを修正するために再研磨を施して繰り返し用
いるが、再研磨を施す際にバーコードなどの凸状のパタ
ーンや識別記号部が消滅してしまう。The method disclosed in Japanese Examined Patent Publication No. 54-28764 has a problem that the transferred pattern disappears due to mechanical abrasion or re-polishing during use of the product, making it indistinguishable. Normally, for wafer polishing, the non-patterned portion of the lapping plate on the pattern display side is fixed to the non-polished surface of the wafer with wax, and the steps of lapping, wafer removal, and wax removal are repeated. Disappears or wax marks are generated on the contact surface of the lapping plate with the wafer, and the flatness gradually deteriorates in the order of microns. Re-polishing is repeated to correct the irregularity of the flatness, and the pattern is repeatedly used. However, when the re-polishing is performed, a convex pattern such as a bar code or an identification mark portion disappears.
【０００８】特開平４−59679 号公報および特開平３−
125182号公報に示される方法によるものでは、バーコー
ドパターンを描いたシートを貼り付けるというものであ
るために、このシートがラッピングプレートの表面から
突出するという問題がある。Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-59679 and Japanese Unexamined Patent Publication No. 3-59679
The method disclosed in Japanese Patent No. 125182 has a problem in that a sheet in which a barcode pattern is drawn is attached, so that this sheet projects from the surface of the lapping plate.
【０００９】この突出を避けるには、ラッピングプレー
トの表面に、バーコードパターンを描いたセラミックス
シート厚さ以上の深い埋め込み用溝を加工してシートを
埋め込むという方法を採用する必要がある。このような
用途で通常用いられるセラミックスシートの厚さは、１
mm程度であり、ラッピングプレート表面の加工深さはこ
れ以上となるから、加工コストが高くつくという問題が
あった。In order to avoid this protrusion, it is necessary to adopt a method of embedding the sheet by processing a deep embedding groove having a thickness equal to or larger than the thickness of the ceramic sheet on which the bar code pattern is drawn, on the surface of the lapping plate. The thickness of the ceramic sheet usually used for such an application is 1
Since it is about mm, and the working depth of the surface of the lapping plate is more than this, there is a problem that the processing cost is high.
【００１０】本発明は、上記のような従来のラッピング
プレートの欠点に鑑みてなされたものであり、本発明の
目的は、パターン部の表面を元のプレート表面と面一に
することにより、不純物付着、機械的摩耗によるパター
ン部の消失あるいは表面からのパターン部の突出の問題
をなくしたセラミックス製ラッピングプレートを提供す
ることにある。The present invention has been made in view of the above-mentioned drawbacks of the conventional lapping plate, and an object of the present invention is to make the surface of the pattern portion flush with the original plate surface to prevent impurities. It is an object of the present invention to provide a ceramic lapping plate which eliminates the problem of disappearance of a pattern portion due to adhesion or mechanical wear or the problem of protrusion of the pattern portion from the surface.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、次の
(1) および(2) のセラミックス製ラッピングプレートに
ある。The summary of the present invention is as follows.
It is on the ceramic wrapping plate of (1) and (2).
【００１２】(1) セラミックスプレート表面を凹形加工
して、その凹部をガラス系セラミックスまたは金属で埋
めてパターンを形成し、その凹部表面が元のプレート表
面と面一であることを特徴とするパターン入りセラミッ
クス製ラッピングプレート。(1) It is characterized in that the surface of the ceramic plate is processed into a concave shape, and the concave portion is filled with glass-based ceramic or metal to form a pattern, and the concave surface is flush with the original plate surface. Patterned ceramic wrapping plate.
【００１３】(2) セラミックスプレート表面を凹形加工
して、その底部に文字、記号によるパターンを表示し、
さらにその凹部をガラス系セラミックスまたは樹脂で埋
め、その凹部表面が元のプレート表面と面一であること
を特徴とするパターン入りセラミックス製ラッピングプ
レート。(2) The surface of the ceramic plate is processed into a concave shape, and a pattern of characters and symbols is displayed on the bottom of the concave shape.
Further, the recessed portion is filled with glass-based ceramics or resin, and the recessed surface is flush with the original plate surface.
【００１４】[0014]
【作用】セラミックスプレート表面の凹部の加工および
埋め込み材の溶融固着、またはこの加工と凹部への埋め
込み材の溶融固着を同時に施す方法としてレーザー光を
用いる。また、凹部の加工には、マシーニングセンター
などの機械的な方法を用いてもよい。Operation: Laser light is used as a method for simultaneously processing the recess on the surface of the ceramic plate and melting and fixing the filling material, or simultaneously performing this processing and melting and fixing the filling material on the recess. Further, a mechanical method such as a machining center may be used to process the recess.
【００１５】前記のような研磨用ラッピングプレートの
再研磨を３回程度実施してもバーコードなどのパターン
部が消滅しないようにするには、パターン深さは0.1mm
以上とする必要がある。しかし、この研磨量はそれほど
大きくとれないので、凹部の加工深さは 0.1〜0.2mm 程
度の比較的浅いもので十分である。したがって、バーコ
ードパターンシートを埋め込む場合のような１mm程度の
深さの凹部加工をしなくても、上記研磨の繰り返しによ
ってパターン部が消滅することはない。In order to prevent the pattern portion such as the bar code from disappearing even if the polishing lapping plate is re-polished about three times, the pattern depth is 0.1 mm.
It is necessary to be above. However, since this polishing amount cannot be so large, it is sufficient that the recess has a relatively shallow working depth of about 0.1 to 0.2 mm. Therefore, even if the recessed portion having a depth of about 1 mm is not formed as in the case of embedding the barcode pattern sheet, the pattern portion will not disappear by the repeated polishing.
【００１６】レーザー光による凹部加工は、機械加工等
の他の方法に比べてはるかに低コストかつ高精度であ
る。既に、レーザー光はセラミックス基板の切断に広く
用いられており、この凹部加工そのものには問題はな
い。The processing of recesses by laser light is much less expensive and more accurate than other methods such as machining. Laser light has already been widely used for cutting ceramic substrates, and there is no problem in processing the recess itself.
【００１７】埋め込み材を溶融固着または固着させるの
みの場合は、通常の熱処理とすることもできる。また、
埋め込み材を樹脂とする場合は固着させるのみであるか
ら、乾燥で充分である。When the embedding material is only melt-fixed or fixed, ordinary heat treatment can be used. Also,
When the embedding material is a resin, it is only fixed, and drying is sufficient.
【００１８】レーザー光により溝部の埋め込み材を溶融
固着させるのは、レーザー光が熱源として利用できるた
め、通常の熱処理用の炉が不要となるからである。照射
条件と埋め込み材を選択することによって、元のセラミ
ックス製ラッピングプレートの表面に加工を加えること
なく、塗布されたガラス系セラミックスまたは金属の埋
め込み材のみを溶融させることができる。これによって
かなりの加工時間短縮やコストダウンの効果が期待でき
る。The reason why the filling material in the groove is melted and fixed by the laser light is that the laser light can be used as a heat source, so that a normal furnace for heat treatment is not required. By selecting the irradiation condition and the embedding material, only the applied glass-based ceramic or metal embedding material can be melted without processing the surface of the original ceramic lapping plate. As a result, a considerable reduction in processing time and cost can be expected.
【００１９】レーザー光は極めて集光性がよいため、光
学系の制御によって109 Ｗ／cm2 以上の高密度パワーを
材料の表面に照射することができる。このパワー密度と
照射時間を選択することによって、例えば、材料が金属
でその表面温度が融点以下ならば焼入処理、融点以上沸
点以下ならば溶接あるいは合金化、沸点以上ならば穴明
けあるいは切断というようなさまざまな加工を施すこと
ができる。Since the laser beam has an extremely good condensing property, it is possible to irradiate the surface of the material with a high density power of 10 9 W / cm 2 or more by controlling the optical system. By selecting this power density and irradiation time, for example, if the material is a metal and the surface temperature is below the melting point, quenching treatment, if it is above the melting point and below the boiling point, welding or alloying, and if it is above the boiling point, drilling or cutting. It is possible to perform various processing such as.
【００２０】対象材料がセラミックスであっても、照射
条件と後述する埋め込み材を適切に選択すれば、後述す
る図１(c) の方法で凹部加工と溶融固着を同時に行うこ
とができる。すなわち、セラミックス製ラッピングプレ
ートの表面上にガラス系セラミックスまたは金属系の埋
め込み材を塗布した後、適切な照射条件を選んでこの部
分にレーザー光を照射すると、セラミックス製ラッピン
グプレートの表面温度は沸点以上の高温となるから、こ
のプレート表面を除去加工することができ、同時にその
余熱で埋め込み材を溶融させることができるのである。Even if the target material is ceramics, if the irradiation conditions and the filling material to be described later are appropriately selected, the concave portion processing and the melt fixing can be simultaneously performed by the method shown in FIG. 1 (c) described later. That is, after applying a glass-based ceramic or metal-based embedding material on the surface of the ceramic lapping plate, and selecting appropriate irradiation conditions and irradiating this part with laser light, the surface temperature of the ceramic lapping plate is above the boiling point. Since the temperature becomes high, the surface of the plate can be removed, and at the same time, the filling material can be melted by the residual heat.
【００２１】埋め込み材としては、 PbO−SiO2−B2O3ガ
ラスのようなガラス系セラミックスまたはこれにCu、Co
などの顔料を含有させたもの、あるいはMo−Mn合金のよ
うな金属系のものが適する。これは、前者は陶磁器の釉
などとして用いられているように、セラミックスに対し
ても接着性が良好であり、後者はメタライズ法などで知
られるように良好なセラミックスの接合材となるからで
ある。ガラス系セラミックスでは、上記の他、SiO2−B2
O3ガラス、Na2O−SiO2−B2O3ガラス、Na2O−CaO −SiO2
ガラスあるいはこれらにCu、Co、Co系、Ti系、Sb系、Cu
＋Cr系などの顔料を含有させたものでもよい。As the filling material, glass-based ceramics such as PbO-SiO 2 -B 2 O 3 glass or Cu, Co
Those containing pigments such as, or metal-based materials such as Mo-Mn alloys are suitable. This is because the former has good adhesiveness to ceramics as used as a glaze for ceramics, and the latter is a good ceramic bonding material as known by the metallizing method. . The glass-based ceramics, in addition to the above, SiO 2 -B 2
O 3 glass, Na 2 O-SiO 2 -B 2 O 3 glass, Na 2 O-CaO -SiO 2
Glass or Cu, Co, Co-based, Ti-based, Sb-based, Cu
It may be a pigment containing + Cr or the like.
【００２２】埋め込み材を樹脂とする場合は、テフロ
ン、フェノール、エポキシ、シアノアクリレート系ある
いはシリコン系など一般的に用いられる樹脂でよい。こ
れらは、ある程度以上の耐摩耗性、耐熱性および耐付着
性とセラミックスとの間でも必要な接着強度とを有して
いるからである。パターン部に要求される耐摩耗性や耐
熱性などの特性に応じて選択すればよい。When the filling material is a resin, a commonly used resin such as Teflon, phenol, epoxy, cyanoacrylate-based or silicon-based resin may be used. This is because these have a certain level of wear resistance, heat resistance, and adhesion resistance, and the required adhesive strength even with ceramics. It may be selected according to the characteristics such as wear resistance and heat resistance required for the pattern portion.
【００２３】埋め込み方法としては、ガラス系セラミッ
クスや金属系では塗布法、樹脂では吹付法を用いるのが
よい。As the embedding method, it is preferable to use a coating method for glass-based ceramics and metal-based materials and a spraying method for resins.
【００２４】上記のような埋め込み材を用いることで、
使用中の剥離や機械的な摩耗にも耐える強固な接着力を
有するパターン部を得ることができるのである。また、
埋め込み材がガラス系セラミックスまたは金属系のもの
であれば、500 ℃以下での高温使用時にもパターン部の
識別ができるという効果を奏する。さらには、ガラス系
セラミックスに赤色、黄色、青色、黒色などの顔料を混
ぜてパターン部を着色させ、埋め込み材を透明なものと
することにより、識別パターンとして好適なものとする
こともできる。By using the embedding material as described above,
Thus, it is possible to obtain a pattern portion having a strong adhesive force that can withstand peeling and mechanical abrasion during use. Also,
If the embedding material is a glass-based ceramic or a metal-based material, it is possible to identify the pattern portion even when used at a high temperature of 500 ° C or lower. Furthermore, by mixing pigments such as red, yellow, blue, and black into glass-based ceramics to color the pattern portion and make the embedding material transparent, it can be made suitable as an identification pattern.
【００２５】埋め込み材を溶融固着または固着させる方
法としては、レーザー光や電気炉による熱処理または電
気炉による乾燥を用いる。処理温度と時間は、ガラス系
セラミックス、金属系のいずれの場合でも 500〜700
℃、１〜２時間の範囲とするのが望ましい。樹脂の場合
は、レーザ光による溶融、溶融固着は適当ではないか
ら、埋め込み後は乾燥処理とする。この条件は、通常の
電気炉で約50〜200 ℃、１〜５時間程度で充分である。As a method for melting and fixing the embedding material, heat treatment with a laser beam or an electric furnace or drying with an electric furnace is used. The processing temperature and time are 500 to 700 for both glass-based ceramics and metal-based processing.
It is preferable that the temperature is in the range of 1 to 2 hours. In the case of resin, melting and fusion fixing by laser light is not appropriate, so after the embedding, drying treatment is performed. As for this condition, about 50 to 200 ° C. and about 1 to 5 hours are sufficient in an ordinary electric furnace.
【００２６】本発明の別のセラミックス製ラッピングプ
レートでは、プレートの表面に、やや広い面積で深さ
0.1〜0.2mm 程度の凹部をマシーニングセンターなどの
機械的方法で成形加工した後、この底部に所望のパター
ンを表示する。この方法としては、簡便なスクリーン転
写がよい。また、筆を用いて絵画などのパターンをフリ
ーハンドで描く方法も適用できる。このときのパターン
表示用の材料としては、前記のガラス系セラミックスま
たは金属系のペーストを用いる。このパターン表示後、
凹部を前記と同様に埋め込み材で埋め、その後埋め込み
材を溶融固着または固着させる。According to another ceramic lapping plate of the present invention, the surface of the plate has a slightly large area and a deep depth.
After forming a recess of about 0.1 to 0.2 mm by a mechanical method such as a machining center, a desired pattern is displayed on this bottom. As this method, simple screen transfer is preferable. Also, a method of drawing a pattern such as a painting with a freehand using a brush can be applied. At this time, the above-mentioned glass-based ceramic or metal-based paste is used as the pattern display material. After displaying this pattern,
The recess is filled with the filling material as described above, and then the filling material is melted or fixed.
【００２７】最終工程としていずれの場合でも、埋め込
み材で盛り上がった表面部を、平面研削盤などを用い
て、元のプレート表面と面一になるように研削加工を施
すのが最もよい。この加工処理によって、不純物の耐付
着性に優れたものとするのである。In any case, as the final step, it is best to grind the surface portion raised by the embedding material so as to be flush with the original plate surface by using a surface grinder or the like. By this processing, the adhesion resistance of impurities is made excellent.
【００２８】図１(a) 、図１(b) 、図１(c) および図１
(d) は、上記のラッピングプレートの製造工程の例を示
す図である。1 (a), 1 (b), 1 (c) and 1
(d) is a figure showing an example of a manufacturing process of the above-mentioned lapping plate.
【００２９】図１(a) では、セラミックス製ラッピング
プレート１の表面に、レーザー光２で凹部10を加工す
る。この凹部10の領域全体をガラス系セラミックスある
いは金属11で、次の加熱処理工程終了後にもラッピング
プレート１の表面から盛り上がるように完全に埋め込む
ように塗布する。このときの盛り上がり高さｈ1 は、ガ
ラス系セラミックスおよびの金属系のいずれの場合でも
0.1〜0.6 mm程度とするのが望ましい。この範囲であれ
ば前記条件での熱処理または乾燥後、凹部表面の盛り上
がり高さｈ2 は、ほとんどの場合でプラス側の値を得る
ことができる。これを通常の電気炉などで熱処理してガ
ラス系セラミックスあるいは金属７を溶融固着させた
後、最終工程として、残存する盛り上がり部分を研削し
て元のラッピングプレート１の表面と面一になるように
し、パターン部12を有するセラミックス製ラッピングプ
レートを得る。In FIG. 1A, a recess 10 is processed on the surface of a ceramic lapping plate 1 with a laser beam 2. The entire area of the recess 10 is coated with glass-based ceramics or metal 11 so as to be completely embedded so as to rise from the surface of the lapping plate 1 even after the next heat treatment step. The rising height h 1 at this time is the same for both glass-based ceramics and metal-based ceramics.
It is desirable to set it to about 0.1 to 0.6 mm. Within this range, the swelling height h 2 on the surface of the recess can be obtained on the plus side in most cases after heat treatment or drying under the above conditions. This is heat-treated in an ordinary electric furnace to melt and fix the glass-based ceramics or metal 7, and in the final step, the remaining raised portion is ground so as to be flush with the original surface of the lapping plate 1. A ceramic lapping plate having a pattern portion 12 is obtained.
【００３０】図１(b) は、埋め込み材、すなわち、ガラ
ス系セラミックスあるいは金属11の溶融固着にレーザー
光２を用いる例である。図１(c) は、ラッピングプレー
ト１の表面には予め凹部を設けることなく、凹部を設け
る予定部にガラス系セラミックスあるいは金属11を塗布
し、ここにレーザー光２を照射して、凹部加工とガラス
系セラミックスあるいは金属11の溶融固着を同時に施す
例である。FIG. 1B shows an example in which the laser light 2 is used for melting and fixing the filling material, that is, the glass-based ceramic or the metal 11. In FIG. 1 (c), the surface of the lapping plate 1 is not provided with a concave portion in advance, and a glass-based ceramic or metal 11 is applied to a portion where a concave portion is to be provided, and a laser beam 2 is applied to the concave portion to form a concave portion. This is an example of simultaneously melting and fixing glass-based ceramics or metal 11.
【００３１】図１(d) は、機械的な方法でやや広い凹部
10′をラッピングプレート１の表面に予め成形加工し、
この凹部10′の底部に転写によりガラス系セラミックス
または金属系の材料によるパターン13を表示する例であ
る。この凹部をガラス系セラミックスまたは樹脂14を埋
め込み材として、次の加熱または乾燥処理工程終了後に
もセラミックス表面から盛り上がるように完全に埋め込
むまで塗布する。このときの盛り上がり高さ H1 は、ガ
ラス系セラミックスの場合で 0.1〜0.6 mm程度、樹脂系
の場合で 0.1〜0.5 mm程度とするのが望ましい。この範
囲であれば前記条件での加熱処理または乾燥後、プラス
側の凹部表面の盛り上がり高さ H2 を得ることができ
る。FIG. 1 (d) shows a slightly wide depression by a mechanical method.
10 'is preformed on the surface of the lapping plate 1,
In this example, a pattern 13 made of glass-based ceramic or metal-based material is displayed on the bottom of the recess 10 'by transfer. The recess is coated with glass-based ceramics or resin 14 as a filling material until it is completely filled so as to rise from the ceramic surface even after the next heating or drying treatment step. In this case, it is desirable that the swelling height H 1 is about 0.1 to 0.6 mm for glass-based ceramics and about 0.1 to 0.5 mm for resin-based ceramics. Within this range, the swelling height H 2 on the surface of the positive side concave portion can be obtained after the heat treatment or the drying under the above conditions.
【００３２】図１(b) 〜図１(d) の方法でも、加熱また
は乾燥処理して冷却後、表面の盛り上がった部分が平面
になるまで研削し、パターン部12を有するセラミックス
製ラッピングプレートを得る。Also in the method shown in FIGS. 1 (b) to 1 (d), after heating or drying treatment and cooling, grinding is performed until the raised portion of the surface becomes a flat surface, and a ceramic lapping plate having a pattern portion 12 is obtained. obtain.
【００３３】図１(d) の方法によるものでは、凹部10′
の底部にパターン部12があり、これがセラミックスまた
は樹脂で埋め込まれて保護されているから、単なる表面
への転写やシートを貼りつける場合のような表面からの
突出はなくなり、機械的摩耗による消失や不純物の付着
のないパターン部が得られるのである。この凹部は機械
的加工によるものであっても比較的浅いものでよいか
ら、この加工コストが嵩むことはない。In the method of FIG. 1 (d), the recess 10 'is formed.
Since there is a pattern part 12 at the bottom of this and it is protected by being embedded with ceramics or resin, there is no transfer from the surface or protrusion from the surface like when attaching a sheet, and it disappears due to mechanical wear. Thus, the pattern portion free of impurities is obtained. Even if the recess is formed by mechanical processing, it may be relatively shallow, so that the processing cost does not increase.
【００３４】本発明では、埋め込み材の塗布厚さ、すな
わち上記盛り上がり高さｈ1 またはH1を変えることによ
り、上記の研削加工を施さず、凹部表面と元のラッピン
グプレート１の表面との段差を0.01mm以下にすることも
できる。この場合、図１(a)〜図１(c) に示す塗布また
は吹付け時の盛り上がり高さｈ1 は、例えば凹部の深さ
を 0.1mmとしたとき、ガラス系セラミックスおよび金属
系のいずれの場合でも0.19〜0.20mm、図１(d) に示す塗
布または吹付け時の盛り上がり高さ H1 は、例えば凹部
の深さを 0.2mmとしたとき、ガラス系セラミックスの場
合で0.39〜0.40mm、樹脂系の場合で0.29〜0.30mmの範囲
としなければならない。In the present invention, by changing the coating thickness of the embedding material, that is, the rising height h 1 or H 1 , the step between the concave surface and the original surface of the lapping plate 1 can be performed without performing the grinding process. Can be less than 0.01 mm. In this case, the swelling height h 1 shown in FIGS. 1 (a) to 1 (c) at the time of application or spraying is, for example, when the depth of the recess is 0.1 mm, whichever of glass-based ceramics and metal-based materials. Even in the case of 0.19 to 0.20 mm, the swell height H 1 shown in Fig. 1 (d) during application or spraying is 0.39 to 0.40 mm in the case of glass-based ceramics when the depth of the recess is 0.2 mm, In the case of resin type, it should be in the range of 0.29 to 0.30 mm.
【００３５】図２は、図１(a) 〜図１(c) に示すいずれ
かの方法による本発明のセラミックス製ラッピングプレ
ート製品の例を示す外観図である。円盤状のラッピング
プレート１の表面および側面に数字およびバーコード15
とバーコード16をパターンとして表示したものである。FIG. 2 is an external view showing an example of the ceramic wrapping plate product of the present invention by any of the methods shown in FIGS. 1 (a) to 1 (c). Numbers and barcodes on the front and side of the disk-shaped wrapping plate 1
And the barcode 16 are displayed as a pattern.
【００３６】以上のとおり、凹部の加工はレーザー光ま
たはマシーニングセンターなどの使用により、低コスト
で行うことができる。本発明のセラミックス製ラッピン
グプレートは、ガラス系セラミックス、金属あるいは樹
脂などの埋め込み材により凹部を埋めた後、パターン部
の表面を元のセラミックスプレート表面と面一としてい
るから、転写やシートを貼りつける場合のようなプレー
ト表面からのパターン部の突出もない。この結果、機械
的摩耗による消滅や溝部への不純物の付着およびそれに
よる悪影響を防ぐことができる。。As described above, the recesses can be processed at low cost by using a laser beam or a machining center. In the ceramic lapping plate of the present invention, after the recess is filled with an embedding material such as glass-based ceramics, metal, or resin, the surface of the pattern portion is flush with the original ceramic plate surface, and therefore a transfer or a sheet is attached. There is no protrusion of the pattern part from the plate surface as in the case. As a result, it is possible to prevent disappearance due to mechanical wear, adhesion of impurities to the groove and adverse effects thereof. .
【００３７】さらには、セラミックスプレートにガラス
系セラミックスあるいは金属を塗布した後、レーザー光
照射により凹部加工と埋め込みのための溶融固着を同時
に施工しても、上記と同様の作用効果と製造コストの低
減を得ることができる。Further, even if the glass plate ceramics or metal is applied to the ceramics plate and then the laser beam irradiation is performed at the same time to perform the recess fixing and the melt fixing for embedding, the same effect and reduction of the manufacturing cost can be achieved. Can be obtained.
【００３８】[0038]
【実施例】図１に示す方法および表１〜表３に示す条件
で表面にパターン部を有するセラミックス製ラッピング
プレートを製作した。ラッピングプレートの寸法は、外
径500mm 、厚さ20mmのアルミナ焼結体を用いた。その表
面の凹部深さは、ＹＡＧレーザー加工の場合はレーザー
ビーム径0.1mm 、ビーム速度５ mm/秒、電流値20Ａ、周
波数２ kＨz の条件で0.1mm 、マシーニングセンター加
工の場合は、0.2mm( 幅30mm×長さ50mmのやや広い凹部
)とした。EXAMPLE A ceramic lapping plate having a pattern portion on its surface was manufactured under the method shown in FIG. 1 and the conditions shown in Tables 1 to 3. As the dimensions of the lapping plate, an alumina sintered body having an outer diameter of 500 mm and a thickness of 20 mm was used. The depth of the recess on the surface is 0.1 mm under the conditions of laser beam diameter of 0.1 mm, beam speed of 5 mm / sec, current value of 20 A and frequency of 2 kHz for YAG laser processing, and 0.2 mm for machining center processing. (30 mm wide x 50 mm long recess
).
【００３９】パターン部はバーコードとし、ＩＴＦ(int
erleaved２ of ５) で「１００１」を表示した。このと
きのワイドバーの寸法は1.25mm×30mm、ナローバーの寸
法は0.5mm ×30mmである。The pattern part is a bar code and ITF (int
"1001" is displayed in erleaved 2 of 5). At this time, the size of the wide bar is 1.25 mm x 30 mm, and the size of the narrow bar is 0.5 mm x 30 mm.
【００４０】用いたガラス系セラミックス、金属ペース
トおよび樹脂とその他の条件は表１〜表３に示すとおり
である。The glass-based ceramics, metal paste and resin used and other conditions are as shown in Tables 1 to 3.
【００４１】[0041]
【表１】 [Table 1]
【００４２】[0042]
【表２】 [Table 2]
【００４３】[0043]
【表３】 [Table 3]
【００４４】本発明例１〜４、３′、４′は、図１(a)
と図1(b)に、本発明例５、６、５′、６′は図１(c)
に、本発明例７〜10は図１(d) に、それぞれ示す方法に
よる例である。Examples 1 to 4, 3'and 4'of the present invention are shown in FIG.
1 (b), the invention examples 5, 6, 5 ', 6'are shown in FIG. 1 (c).
In addition, Examples 7 to 10 of the present invention are examples according to the method shown in FIG.
【００４５】本発明例３′〜６′は、最終の表面研削を
行わず、凹部すなわち埋め込み部の表面と元のセラミッ
クス表面との段差を0.01mm以下にした例である。Examples 3'to 6'of the present invention are examples in which the final surface grinding is not carried out and the step difference between the surface of the recessed portion, that is, the embedded portion and the original ceramic surface is 0.01 mm or less.
【００４６】比較例１は図３(a) に、比較例２は図３
(b) に、比較例３は図２(c) に、それぞれ示す方法によ
る例である。Comparative Example 1 is shown in FIG. 3 (a), and Comparative Example 2 is shown in FIG.
2 (b) and Comparative Example 3 are examples by the methods shown in FIG. 2 (c).
【００４７】比較例１では、ＹＡＧレーザー加工機によ
り、電流値20Ａ、周波数２ kＨz 、ビーム速度５ mm/秒
でレーザー光をアルミナ焼結体ラッピングプレートの表
面に照射してバーコードパターンを深さ0.1mm で加工し
た。比較例２では、上記ガラス系セラミックスとして P
bO−SiO2−B2O3ガラスにCu、Coを含む顔料を添加したも
のを、バーコードパターンを描いたスクリーンでアルミ
ナ焼結体プレートの表面に塗布し、約600 ℃、約１時間
の条件で電気炉で熱処理後室温まで冷却した。In Comparative Example 1, a YAG laser beam machine was used to irradiate the surface of the alumina sintered body lapping plate with laser light at a current value of 20 A, a frequency of 2 kHz, and a beam speed of 5 mm / sec to form a bar code pattern with a depth. Processed with 0.1 mm. In Comparative Example 2, as the glass-based ceramics, P
bO-SiO 2 -B 2 O 3 glass Cu, a material obtained by adding pigment containing Co, was applied to the surface of the alumina sintered body plate by a screen depicting a bar code pattern, about 600 ° C., for about 1 hour Under the conditions, it was heat-treated in an electric furnace and then cooled to room temperature.
【００４８】比較例３では、長さ50mm、幅10mm、厚さ１
mmのアルミナ焼結体プレートの表面にガラス系セラミッ
クスPbO −SiO2−B2O3ガラスでバーコードパターンを設
けてバーコードパターンを描いた基板を製作し、他面に
粘着用の同じガラスを塗布し、他のアルミナ焼結体ラッ
ピングプレートと貼り合わせ、比較例２と同じ条件で熱
処理後室温まで冷却した。In Comparative Example 3, length 50 mm, width 10 mm, thickness 1
The barcode pattern in the glass-based ceramic PbO -SiO 2 -B 2 O 3 glass is provided to prepare a substrate depicting the barcode pattern on the surface of the mm alumina sintered body plates, the same glass for adhesive on the other surface It was applied, laminated with another alumina sintered body lapping plate, heat-treated under the same conditions as in Comparative Example 2 and then cooled to room temperature.
【００４９】パターン部の評価は、耐摩耗性、不純物の
耐付着性および前記段差で行った。The evaluation of the pattern portion was carried out based on the abrasion resistance, the adhesion resistance of impurities and the step.
【００５０】耐摩耗性試験では、サンドブラスト砥粒
(モランダム＃180)を、内径６mmのノズルから圧力４kg/
cm2で距離100mm 離れたパターン部に垂直に１分間噴射
する方法を用いた。終了後、目視でパターンとして認識
できたものを○、一部できたものを△、全くできなかっ
たものを×として評価した。In the abrasion resistance test, sandblasted abrasive grains
(Morundum # 180), pressure 4kg /
A method of spraying vertically for 1 minute on a pattern portion separated by a distance of 100 mm in cm 2 was used. After the completion, the pattern which was visually recognized as a pattern was evaluated as ◯, the pattern which was partially formed was evaluated as Δ, and the pattern which could not be recognized at all was evaluated as x.
【００５１】耐付着性については、ラッピングプレート
と同一色のエポキシ系硬化樹脂をパターン部に塗布し
て、１日後に樹脂部をナイフにて削り取った後、パター
ンとして認識できたものを○、一部できたものを△、全
くできなかったものを×として評価した。Regarding the anti-adhesion property, an epoxy cured resin of the same color as that of the lapping plate was applied to the pattern portion, and after one day, the resin portion was scraped off with a knife. The evaluation was made as Δ when the part was formed and as x when it was not formed at all.
【００５２】段差は、元のラッピングプレート表面と実
際のパターン部の最頂部との距離を測定して評価した。The step was evaluated by measuring the distance between the original lapping plate surface and the actual top of the pattern portion.
【００５３】表４にこれらの評価結果を示す。Table 4 shows the results of these evaluations.
【００５４】[0054]
【表４】 [Table 4]
【００５５】表４から明らかなように、本発明のセラミ
ックス製ラッピングプレートでは、耐摩耗性、不純物の
耐付着性が優れている。As is clear from Table 4, the ceramic lapping plate of the present invention is excellent in wear resistance and impurity adhesion resistance.
【００５６】本発明例５、６において、セラミックス製
ラッピングプレートの材質に窒化珪素または炭化珪素を
用いても、製作条件が同じであれば同様の結果が得られ
た。In the present invention examples 5 and 6, even if silicon nitride or silicon carbide was used as the material for the ceramic lapping plate, similar results were obtained under the same manufacturing conditions.
【００５７】本発明例１、３、５、７、９において、パ
ターン表示材または埋め込み材に、SiO2−B2O3ガラス、
Na2O−SiO2−B2O3ガラス、Na2O−CaO −SiO2ガラスにCu
＋Ｃｒ系、Ｃｏ系、Cd系、Ti系、Sb系の顔料を添加した
ものを用いても、製作条件が同じであれば同様の結果が
得られた。本発明例２、４、６、８、10において、パタ
ーン表示材にFe、ステンレス合金、Au、Ti、Ag、コバー
ルを用いても、製作条件が同じであれば同様の結果が得
られた。In Examples 1, 3, 5, 7, and 9 of the present invention, the pattern display material or the burying material was SiO 2 —B 2 O 3 glass,
Na 2 O-SiO 2 -B 2 O 3 glass, Na 2 O-CaO -SiO 2 glass Cu
Similar results were obtained with the same manufacturing conditions, even when using + Cr-based, Co-based, Cd-based, Ti-based, and Sb-based pigments. In the invention examples 2, 4, 6, 8 and 10, even if Fe, stainless alloy, Au, Ti, Ag, and Kovar were used as the pattern display material, similar results were obtained under the same manufacturing conditions.
【００５８】[0058]
【発明の効果】本発明のセラミックス製ラッピングプレ
ートは、表示用の文字、絵画、記号、バーコードなどの
パターン部がガラス系セラミックス、金属または樹脂で
埋め込まれ、パターン部の表面は元のラッピングプレー
トの表面と面一であるから、不純物の付着がなく、さら
に製品使用中に機械的な摩耗を受けてもパターンが消滅
しないという効果を有する。According to the ceramic lapping plate of the present invention, the pattern portion such as display characters, paintings, symbols and bar codes is embedded with glass-based ceramic, metal or resin, and the surface of the pattern portion is the original lapping plate. Since it is flush with the surface of the product, there is no adhesion of impurities, and there is an effect that the pattern does not disappear even if mechanical wear occurs during use of the product.
【００５９】パターン部および埋め込み材がガラス系セ
ラミックスまたは金属系のものである場合は、500 ℃以
下での高温使用時にもパターン部の識別ができるという
効果も有する。When the pattern portion and the filling material are made of glass-based ceramics or metal, the pattern portion can be identified even when used at a high temperature of 500 ° C. or less.
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図１】本発明のセラミックス製ラッピングプレートを
得る方法の例を説明する概略の縦断面図である。FIG. 1 is a schematic vertical sectional view illustrating an example of a method for obtaining a ceramic lapping plate of the present invention.
【図２】本発明のセラミックス製ラッピングプレートの
例を示す外観図である。FIG. 2 is an external view showing an example of a ceramic lapping plate of the present invention.
【図３】従来のセラミックス製ラッピングプレートを得
る方法の例を説明する概略の縦断面図である。FIG. 3 is a schematic vertical cross-sectional view illustrating an example of a method for obtaining a conventional ceramic lapping plate.
１：セラミックス製ラッピングプレート、 ２：レーザ
ー光、 ３：溝、４：ガラス系セラミックスによるパ
ターン、５：識別記号、６：セラミックスシート、
７：バーコードパターン、８：バーコード
パターンを描いたシート、 ９：接着用ガラス、10、1
0′: 凹部、11：ガラス系セラミックスまたは金属、
12：パターン部、13：ガラス系セラミックスまたは金
属によるバーコードパターン、14：ガラス系セラミック
スまたは樹脂、 15：数字およびバーコード、16：バ
ーコード、ｈ1 、H1: 埋め込み材塗布または吹付け時の
盛り上がり高さ、ｈ2 、H2: 熱処理または乾燥後の盛り
上がり高さ1: Ceramic lapping plate, 2: Laser light, 3: Groove, 4: Pattern of glass-based ceramics, 5: Identification symbol, 6: Ceramics sheet,
7: Bar code pattern, 8: Sheet on which bar code pattern is drawn, 9: Adhesive glass, 10, 1
0 ': recess, 11: glass-based ceramic or metal,
12: Pattern part, 13: Bar code pattern made of glass-based ceramics or metal, 14: Glass-based ceramics or resin, 15: Numbers and bar codes, 16: Bar code, h 1 , H 1 : Applying or spraying embedding material Swell height, h 2 , H 2 : swell height after heat treatment or drying
Claims (2)
て、その凹部をガラス系セラミックスまたは金属で埋め
てパターンを形成し、その凹部表面が元のプレート表面
と面一であることを特徴とするパターン入りセラミック
ス製ラッピングプレート。1. A pattern characterized in that a surface of a ceramic plate is processed into a concave shape, and the concave portion is filled with glass-based ceramic or metal to form a pattern, and the concave surface is flush with the original plate surface. Wrapping plate made of ceramics.
て、その底部に文字、記号によるパターンを表示し、さ
らにその凹部をガラス系セラミックスまたは樹脂で埋
め、その凹部表面が元のプレート表面と面一であること
を特徴とするパターン入りセラミックス製ラッピングプ
レート。2. A ceramic plate surface is recessed, a pattern of characters and symbols is displayed on the bottom, and the recess is filled with glass-based ceramics or resin, and the recess surface is flush with the original plate surface. A ceramic wrapping plate with a pattern characterized by:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP693793A JPH06211584A (en) | 1993-01-19 | 1993-01-19 | Patterned ceramic lapping plate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP693793A JPH06211584A (en) | 1993-01-19 | 1993-01-19 | Patterned ceramic lapping plate |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06211584A true JPH06211584A (en) | 1994-08-02 |
Family
ID=11652171
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP693793A Pending JPH06211584A (en) | 1993-01-19 | 1993-01-19 | Patterned ceramic lapping plate |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06211584A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005121048A1 (en) * | 2004-06-11 | 2005-12-22 | Masahiro Kubuki | Tile with two-dimensional code and process for producing the same |
| JP2019052059A (en) * | 2017-09-14 | 2019-04-04 | 昭和電工株式会社 | Composite sintered body, abrasive grain, grinding stone, and method for manufacturing composite sintered body |
-
1993
- 1993-01-19 JP JP693793A patent/JPH06211584A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005121048A1 (en) * | 2004-06-11 | 2005-12-22 | Masahiro Kubuki | Tile with two-dimensional code and process for producing the same |
| JP2019052059A (en) * | 2017-09-14 | 2019-04-04 | 昭和電工株式会社 | Composite sintered body, abrasive grain, grinding stone, and method for manufacturing composite sintered body |
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