樹脂薄片砂輪主要應用于各種貴重材料的切磨加工，國外對于樹脂薄片砂輪的研究起步于上世紀 20 年代，樹脂薄片砂輪是以金剛石細粉、樹脂結合劑、填料等混料而成，固結成一種厚度較薄的切磨加工工具。據(jù)統(tǒng)計，我國每年樹脂薄片砂輪的消耗近 1 億元，成為砂輪領域中最常見、用量最大的品種之一，其用途極其廣泛。隨著樹脂薄片砂輪越來越多的應用于光電、半導體元件封裝、晶體的精密加工等精密超精密加工領域，高效率、高精度、高可靠性成為了樹脂薄片砂輪的必然發(fā)展趨勢。

1 國內外樹脂薄片砂輪的專利現(xiàn)狀分析

通過對國內外關于樹脂薄片切割砂輪技術的專利文獻搜集、標引以及梳理，對涉及樹脂薄片切割砂輪的樣本進行分析，本文主要對于樹脂薄片砂輪的研究側重于砂輪結構和材料方面。樹脂薄片砂輪從結構上主要包括整體型砂輪和基體型砂輪兩大類型，而整體型砂輪通過其加固方式的不同又分為織物增強、金屬加固和普通型三種類型，基體型根據(jù)其磨粒在砂輪圓周上的分布狀況又可分為節(jié)段型和連續(xù)型。隨著材料的不斷發(fā)展，復合材料也將逐漸在砂輪中得到應用。通過對砂輪本身結構的強化提高硬度、耐磨性以及可靠性是樹脂薄片切割砂輪專利申請的焦點。

1.1 國內外樹脂薄片砂輪的專利申請量分析

樹脂薄片砂輪在全球和國內的申請量年度分布如圖 1所示。在全球范圍內，樹脂薄片砂輪的發(fā)展大致分為三個階段。1924 年-1998 年為技術萌芽期，磨粒樹脂砂輪的專利已經(jīng)出現(xiàn)，但受限于當時的技術條件，發(fā)展較為緩慢。1999 年-2005 年為技術成熟期，隨著相關磨粒及材料技術的飛速發(fā)展，以及切磨領域的應用需求，基體型樹脂砂輪逐漸發(fā)展應用。當時的主要申請人為美日相關企業(yè)，如諾頓、株式會社平和、迪思科等。2006 年-至今為高速發(fā)展期，值得注意的是中國申請量在 2006 年也進入了發(fā)展的快車道，更多的申請人加入該領域，申請總量逐年遞增，呈現(xiàn)出百花齊放的態(tài)勢，說明樹脂薄片砂輪還有相當大的發(fā)展空間。需要指出的是，由于 2016 以后的申請有部分尚未公開，使得圖例中 2016 年后的數(shù)據(jù)有所下降，但并不說明相關專利申請量的下降，也并不能反映該領域進入衰退期。

圖1.申請量年度分布

1.2 國內外樹脂薄片砂輪的專利申請地域分布分析 

專利申請的地域分布能夠在一定程度上反映出企業(yè)的產(chǎn)品市場重心。在對相關的樹脂薄片砂輪專利申請的所在國家和地區(qū)產(chǎn)權組織分布進行統(tǒng)計分析后發(fā)現(xiàn)，中國、美國、法國、德國和日本排名靠前，上述國家是樹脂薄片砂輪的主要技術市場。當然，從另一方面，美國擁有諾頓、法國擁有圣戈班以及日本有迪思科、平和這樣的產(chǎn)業(yè)巨頭也促使這些地區(qū)成為了該技術領域的重點區(qū)域。值得注意的是，樹脂薄片砂輪在中國的專利申請數(shù)量最多，這也表明了各國企業(yè)越來越重視中國這個巨大的消費市場，我國的相關企業(yè)也為了分得這塊蛋糕，加緊了自身的研發(fā)步伐。

圖2.申請量地域分布

1.3 樹脂薄片砂輪的領域的重要申請人

 列出該領域主要申請人與申請量的對應關系，包括申請量前 13 的申請人。

圖3.樹脂薄片砂輪領域主要申請人與申請量的對應關系

根據(jù)申請量以及前期統(tǒng)計結果，將樹脂薄片砂輪領域較為重要的申請人總結如下：

（1）株式會社則武（NTOK）：日本最大的磨削研磨制造商，于 1939 年開始生產(chǎn)和銷售工業(yè)用研磨砂輪。其申請的薄片樹脂砂輪多為基體型，以磨料在砂輪外圓周的分布為研究重點。比如公開號為 JP 昭 63-22274A 的專利申請，該申請中的技術方案以含有磨料的外環(huán)為切削層，心部采用薄鋼片作為基體，在砂輪的圓周上分布多個磨粒節(jié)段，并在節(jié)段之間留有空隙，其屬于典型的節(jié)段基體型薄片砂輪。

（2）圣戈班-諾頓（SAINT GOBAIN-NORTON）：圣戈班集團成立于 1665 年，是全球一流的磨料磨具研發(fā)制造企業(yè)。其于 1990 年收購了美國諾頓公司，進一步提升了其在砂輪砂帶領域的研發(fā)制造水平。其專利申請范圍覆蓋歐洲、美國、日本、韓國和中國等國家。對于樹脂薄片砂輪的研發(fā)涉及整體型、基體型等多個方面。比如其在 1974 年申請的專利 US3838543A，其在砂輪體中增加了至少一層的玻璃纖維增強層，屬于典型的整體型砂輪。進一步發(fā)展，其在 2012 年申請的專利 CN103372807A 一種改良工具，其通過對纖維增強網(wǎng)布的層數(shù)，重量占比等限制以提高砂輪的整體硬度，防止砂輪在擠壓過程中受到破壞。該技術方案也是國內眾多纖維增強型樹脂薄片砂輪改進的基礎。

 （3）株式會社迪思科（DISCO）：該公司成立于 1937 年，主要從事精密研磨切割設備的制造，目前其研究重點在半導體器件的研磨切割加工工具，包括可更換的樹脂薄片砂輪，在基體型樹脂薄片砂輪研發(fā)制造方面處于領先水平。例如公開號為 JP 昭 63-144968A 的專利申請，其提出了采用網(wǎng)狀織物作為增強層，與磨粒混合組成薄片砂輪以提高整體的耐磨性與硬度。

2 結束語

全球范圍內在樹脂薄片砂輪技術中，關于基體型樹脂薄片砂輪的技術仍然是各大公司、機構技術改進的熱點，其申請量也逐年穩(wěn)步增長，而這其中美國和日本在該技術領域處于領先優(yōu)勢，其擁有絕對數(shù)量的基礎性專利技術，而我國在該技術領域雖然專利申請量在逐漸上升，但是其研發(fā)方向不成體系，重點不突出，技術轉化為產(chǎn)品并占領市場的難度較大，多數(shù)僅停留在專利申請的紙面上。

隨著半導體、航空航天等對精磨切磨加工的需求進一步增加，其對樹脂薄片砂輪的加工精度與耐磨性等提出了更高的要求，同時，隨著磨削材料的不斷發(fā)展，樹脂薄片砂輪在結構和材料上的創(chuàng)新和改進將會成為主要的發(fā)展方向。