具有金属合金固定层的固结研磨锯丝的制造方法和所制造的锯丝

摘要

公开了一种通过预涂覆有第一金属的研磨颗粒在细长基底丝(104、202)上的电解沉积制造固结研磨锯丝(104)的方法。该方法具体在于添加不同于第一金属的研磨颗粒活化金属离子的初始固着浴(110)。活化金属离子与第一金属离子一起沉积在金属基底丝(104、202)上的固定层中，并且增强了仅仅被部分涂覆的研磨颗粒的活性。然后，从不含添加的金属键合层的沉积浴(108)中沉积键合层。在形成的丝(104)中，所有活化金属的超过70％在固定层和键合层的总厚度的30％的宽度内存在于金属基底丝(104、202)附近。

说明书

技术领域

本发明涉及一种制造固结研磨锯丝的方法和由该方法形成的固结研磨锯丝。固结研磨锯丝可用于切割诸如蓝宝石、硅、砷化镓、石英、碳化硅、天然石或人造石或类似材料的硬脆材料。

背景技术

在半导体和太阳能晶圆制造领域，多环单丝锯切机的开发使得在一个单次循环中进行多个晶圆(超过一百个)的并行切割成为可能。在这样的锯切机中，单个长度的丝在带槽的绞盘上被缠绕成几个环，其中绞盘在工件沉入如此形成的丝状网中的同时保持这些环处于相等的距离。绞盘驱动丝前后移动，从而逐步地新的丝在网的入口环处被进给，而使用过的丝在网的出口环处被抽出。

当今，基本上两种不同类型的锯切过程是常规的。存在松散的研磨锯切，其中含有研磨砂粒(主要是聚乙烯粘性载体中的碳化硅粉末)的浆料被锯丝拖入切割中。锯切是通过研磨颗粒在锯丝的表面和工件之间粘附和滚动而进行的，即通过三体研磨来完成的。锯丝通常是具有光滑表面和圆形横截面的高拉伸强度钢丝。最近，通过使用微波状锯丝已经在速度和表面质量方面获得改进的切割结果。在这种锯丝中，在丝中制作细小的弯曲，从而改善将浆料拖入到切割中的阻力(参见本申请人的WO2014/036714A1、WO2012/2069314A1)。

由于不仅工件被磨损，而且钢丝表面也被磨损，所以需要钢丝的高补充率。此外，浆料管理在过程控制和辅助设备方面增加了工艺的复杂性，并且整个过程不是环保的。

因此，固结研磨锯丝的使用在过去几年中取得了更大的成功，不仅用于切割太阳能应用或半导体应用的硅，而且还用于切割用作蓝色LED基板、相机透镜、透明按钮甚至智能手机屏幕基板的蓝宝石晶圆。

在固结研磨锯丝中，研磨颗粒通过键合层固结在锯丝的表面上。通过这种方式，研磨颗粒和载体丝之间的相对速度为零，并且不存在锯丝的磨损，即锯丝寿命现在受到研磨颗粒的磨损寿命的限制。只需要冷却剂就能从切割中清除锯屑，但这比研磨浆料更好管理。键合层可以是有机树脂键合层(US6070570)，也可以是金属键合层。金属键合层可以通过钎焊或锡焊(WO99/46077)或通过非电解沉积或电解沉积(早先专利为DE916143)来施加。目前的应用涉及后一种类型的固结研磨锯丝，即将研磨颗粒保持在电解沉积的金属层中。

研磨颗粒在键合层中的电解共同沉积是一个挑战。由于研磨颗粒(主要是人造金刚石砂粒)是电惰性的，所以颗粒在该过程中不会涂覆。因此，首先用诸如非电解Ni-P或Co-P的导电层(GB1198479)或诸如TiC或SiC的半导电层(US7704127)覆盖研磨颗粒。不需要在研磨颗粒周围封闭导电层(JP2010036298A、JP2010120116A2)。

通常，沉积是一个两阶段过程：

a.在第一“固定步骤”中，将颗粒临时固定到基底丝。优选地，这是在单个颗粒层中完成的，而颗粒没有粘附在一起成簇。这种固定太弱，无法使丝适合锯切，但需要足够坚固以至少在从a到b期间暂时将颗粒保持在丝上；

b.第二“键合步骤”，其中通过金属“键合层”的进一步电解沉积将颗粒键合到位。键合层将研磨颗粒保持在位。

“固定步骤”的替代方案的非详尽清单如下：

·使用可热熔金属附加层(US2012/167482、US 2013/032129A)；

·使用有机粘合剂(JP2010/120116)；

·使用通过范德华力保持颗粒的中间层(US2011/263187)；

·非电解镀固定(JP1271117A2)；

·通过至少部分金属涂覆的研磨颗粒和金属涂层的电解共同沉积进行固定(例如WO2011/042931A1)。

在目前的应用中，固定步骤是通过电解共同沉积电镀进行的。

电解固定步骤发生的问题是：

·颗粒在到达基底的表面或基底本身上的簇之前倾向于聚集；

·研磨颗粒上的导电涂层溶解在电解质中。

第一个问题导致在使用期间形成锯痕的不期望的大的突起。第二个问题导致随着颗粒由于导电涂层随时间的溶解而变成电惰性，研磨颗粒的沉积率降低。因此，颗粒失去固定在基底丝上的能力，并且丝上的颗粒覆盖率随时间而减小。

已经发现以下参考文献与本发明特别相关：

·TW2013/25780描述了一种固结研磨锯丝，其包括“空镀层2”，即在其中不具有金刚石磨料的镀层。此外，“厚层”是约70％的重量百分比的Ni和约30％的重量百分比的Co的电沉积层。空镀层和厚层具有相同的总体组分。没有迹象表明金刚石颗粒是预涂覆的。已知向镍层中添加钴以提高耐磨性并降低摩擦。

·KR101222061B1解决了借助溅射用镍钴或其它金属部分地涂覆金刚石(即，金属涂层没有磷或硼)并且此后将其电解地固定至金属丝的梳理(dressing)问题。“梳理”是通过将沉积材料的金刚石的顶端自由，以使得它们从第一冲程开始切割的使锯丝准备使用的动作。金刚石首先用金属“附加镀层220”固定，金属附加镀层220进一步借助“紧固镀层”电解地加厚。

·KR20090026490A和KR20090026498A描述了涂覆有金刚石的锯丝的制造工艺和设备。该方法包括以下步骤：清洁锯丝('洗涤桶120')，将铜或镍撞击层放置在其上方(在浴'130'中)，然后在浴'140'中共同沉积金刚石和镍，进一步地接着在浴'150'中使镍层变厚以加强金刚石的相干性，以及最后是钴层的沉积(浴'160')，以减少锯丝和被锯切件之间的摩擦并且增加锯丝的耐磨性。

·WO2011/042931A1描述了一种制造固结研磨锯丝的方法和所形成的固结研磨锯丝，其中通过向颗粒的外表面涂覆具有比银更低的电离倾向的金属，解决了研磨颗粒的金属预涂层的溶解问题以及所伴随的颗粒沉积随时间的损失。

·WO2014/184457A1描述了一种研磨锯丝，其中研磨颗粒保持在镍钴层中，镍钴层随后彼此叠置地沉积。所有层都包括钴。还描述了制造锯丝的方法。

发明内容

因此，本发明的第一个目的是提供一种制造固结研磨锯丝的方法。该方法解决了在沉积浴的寿命期间颗粒沉积的集簇和损失问题。另一个目的是提供一种基本上不含研磨颗粒簇的固结研磨锯丝。

根据本发明的第一方面，提供了一种制造固结研磨锯丝的方法。步骤如下：

-通过从供卷筒连续松开锯丝来提供细长的金属基底丝；

-提供至少部分地被第一金属与磷或硼的合金涂层覆盖的研磨颗粒；

-引导金属基底丝通过包括研磨颗粒和第一金属的离子的固着浴，用于在所述金属基底丝上的金属固定层中电解共同沉积研磨颗粒。这形成了中间丝；

-引导所述中间丝穿过含有一种或多种键合金属离子种类的一个或多个浴，用于将所述研磨颗粒电解地键合在金属键合层中，从而形成最终丝；

-将最终丝连续地缠绕在丝载体上。

本发明与现有技术区分开，因为固着浴还包括与第一金属离子不同的活化金属离子。活化金属离子共同沉积在金属固定层和研磨颗粒中。

金属基底丝可以是不锈钢单丝。不锈钢含有至少12％的重量百分比的Cr和大量的镍。更优选的不锈钢组分是奥氏体不锈钢，因为它们可以被拉伸至细小的直径。示例有AISI302、AISI 301、AISI 304和AISI 314。

可替代地，基底丝可以是能够高度拉伸的深拉普通碳钢丝。在本发明的范围内，普通碳钢的最低碳含量为0.65％，锰含量为0.40％至0.70％，硅含量为0.15％至0.30％，最大硫含量为0.03％，最大磷含量为0.30％，所有百分比均为重量百分比。只有微量的铜、镍和/或铬。

优选地，金属基底丝由钢芯制成并且涂覆有金属涂层。示例性金属涂层是黄铜(铜锌合金)、铜、银、铝、锌、钴或镍。特别优选的是具有比不锈钢或普通钢更高的导电性的合金(例如铜、银、铝、锌或钴)的较厚金属涂层。厚的导电性较好的金属涂层在沉积过程中使电流在需要的地方流动：在丝的覆盖物处。还特别优选的是第一金属或活化金属或这两种金属的合金的涂层，以便与固定层具有相容的晶粒生长。

丝的横截面可以是多边形，这为研磨颗粒提供了更好的表面以保持在该表面上，或者可以是圆形。细长金属丝的直径(包括金属涂层在内，如果存在的话)在60μm至300μm之间，甚至更优选地在60μm至120μm之间，例如在60μm至100μm之间。典型尺寸为120μm、110μm、100μm、90μm、80μm或70μm。

研磨颗粒可以是超研磨颗粒，例如金刚石(天然的或人造的)、立方氮化硼或其混合物。对于要求较低的应用，可以使用诸如碳化钨(WC)、碳化硅(SiC)、三氧化二铝(Al₂O₃)或氮化硅(Si₃N₄)的颗粒：尽管它们更软，但比金刚石便宜得多。最优选的是人造金刚石。对于切割蓝宝石，已经发现使用具有立方八面体形状的未破碎的金刚石是有益的。

研磨颗粒的尺寸取决于丝的预期用途和直径。研磨颗粒的尺寸是指除了颗粒上设置的任何涂层以外的尺寸，即裸颗粒的尺寸。例如，对于硅的锯切，通常使用80μm至120μm之间的丝直径。因此，对于80μm的丝直径，颗粒具有6μm至12μm之间或8μm至16μm之间的尺寸，对于120μm的丝直径，颗粒具有高达12μm至15μm之间的尺寸。

对于蓝宝石的锯切，使用120μm至180μm之间的稍微较大的丝直径，并且对于较小直径的丝，颗粒则具有15μm至25μm之间的尺寸，并且对于更大的丝尺寸，颗粒具有高达35μm至45μm之间的尺寸。

极限表示颗粒的累积尺寸分布的5％和95％尺寸极限。因此，研磨颗粒的90％具有在上述极限之间的尺寸。研磨颗粒的中值尺寸是指颗粒的50％具有较小尺寸且50％具有较大尺寸的尺寸。尺寸测量根据ANSI B74.20-2004通过“低角度激光散射”进行。

研磨颗粒至少部分地被第一金属与硼或磷的合金涂层作为期望合金元素覆盖。硼或磷的存在使得涂层非晶形，并且有助于抵抗合金涂层在电解质中的溶解。第一金属是镍或钴。最优选的是镍。颗粒的非电解涂覆、特别是具有Ni-B、Ni-P、Co-P、Co-B的金刚石颗粒的非电解涂覆是公知的，例如在GB1198479中进行了描述。

合金涂层的初始平均厚度为20nm至800nm，或者在50nm至200nm之间。通常，以约100nm为中值的较低平均涂层厚度是优选的。涂层的平均厚度是通过双重称重得出的，其中涂层的质量被划分至未涂覆的研磨颗粒的质量。假设颗粒为直径等于其测量尺寸的球形、并且考虑研磨颗粒和合金涂层的相对密度，能够导出平均厚度。

磷或硼在涂层总质量中的质量百分比大于6.5％但小于14％。

研磨颗粒是浮动的，或被制成漂浮在包括具有第一金属的离子的电解质的固着浴中。通常这将是酸性浴，包含第一金属的硫酸盐、第一金属的氯化物或第一金属的氨基磺酸盐或其混合物，可能补充有硼酸作为阴极缓冲剂或有机或无机增白剂。

研磨颗粒上的第一金属合金涂层的质量随着研磨颗粒驻留在固着浴的电解质中的时期而逐渐趋于零。研磨颗粒被“至少部分地覆盖”有第一金属与硼或磷的合金涂层。对于“至少部分地覆盖”，也包括颗粒完全被合金涂层覆盖，这是在其初始状态下的情况。在电镀期间，合金涂层的厚度不会均匀地减小：合金涂层的某些部分将比其他部分更早地溶解，从而露出研磨颗粒的表面。只要在颗粒上存在某种合金涂层，颗粒就具有电解地附着到金属基底丝上的可能性，尽管这种可能性随着合金涂层的减小而逐渐变弱。随着研磨颗粒逐渐添加，目的是为了补充：

-已经固定在金属基底丝上、并随后离开固着浴的那些颗粒，以及

-不再是电活性的那些颗粒，

任何活性研磨颗粒的覆盖状态将在100％和刚刚高于0％之间。

此时，通过将活化金属的离子添加到固着浴中，发明人已经发现研磨颗粒的活性可以被显著地延长。结果，研磨颗粒的沉积可以在更长的时期内保持稳定，并且由于合金涂层的完全溶解而有较少的研磨颗粒损失。活化金属共同沉积到固定层中。令人惊讶的是，发明人还发现研磨颗粒的集簇大大减少。

似乎活化金属通过优先吸附在部分涂覆的研磨颗粒上而改善了研磨颗粒的电泳作用，但绝不以这种假设限制本发明。换句话说：当涂覆的研磨颗粒上的某一表面变得没有第一金属涂层时，活化金属变得有效。本发明人推测活化金属离子吸附于该释放的表面，从而保持和改善电泳颗粒的活性。只要颗粒被完全覆盖，活化金属就没有帮助，因为颗粒不管怎样已经是活性的了。

这导致研磨颗粒在浴中的更好的总体使用，并且与固着浴中不存在活化金属的情况相比，更多的部分覆盖的研磨颗粒共同沉积在固定层中。在固着浴中不存在活化金属的情况下，更多的研磨颗粒不会被键合到固定层中，并且丢失。

发明人还推测，由于带正电荷的活化金属离子吸附到研磨颗粒上，所以研磨颗粒倾向于在固着浴中彼此排斥。通过这种方式，活化金属还防止了颗粒在沉积之前聚成团，因此防止了集簇。

在研磨颗粒的使用寿命结束时，即当具有磷或硼的整个第一金属涂层已被溶解掉时，在固着浴中第一金属对颗粒的覆盖更加困难，尽管活化金属仍然有助于将颗粒移动到基底丝。然而，由于在颗粒上不存在涂层，所以颗粒在固定层中保持得不太好。

活化金属离子在固着浴中的浓度一定不能高。当浴中的金属离子总量的0.5％已经是活化金属离子时，可以观察到积极的效果。当从固着浴中的活化金属离子的100％开始时，通过从研磨颗粒中溶解第一金属离子进行的稀释在使用期间将降低该浓度。实际上，固着浴中的所有金属离子的不超过50％需要是活化金属离子。固着浴中的活化金属的更低浓度(例如在0.5％至30％之间，或者在0.5％至20％之间，或者甚至在0.5％至10％之间)表现出研磨颗粒的同样好的活化性能。由于活化金属离子优先键合至金属基底丝、并且还键合至部分覆盖的研磨颗粒，所以活化金属原子占金属固定层的总金属原子的比例在固定层中将比在浴本身中高。因此，活化金属的消耗显著高于浴中第一金属的消耗。

在本发明的方法的进一步改进的实施例中，通过改变固着浴中的活化金属离子的浓度，来控制附着到中间丝或最终丝的表面上的研磨颗粒的量。由于活化金属离子比浴中的第一金属离子消耗得快，并且由于研磨颗粒对活化金属离子的存在的响应相对较快，所以附着颗粒的量可以通过增加或减少活化金属离子向固定电解质浴的添加速率而在合理的时间范围内控制。

可以通过使用诸如JP2005074599A中公开的复杂的光学监测技术来测量中间丝或最终丝的表面处的研磨颗粒的量。该输出可用作对活化金属的添加方案的输入。

在固着浴后的浴中，中间丝被高效地涂覆金属键合层，该金属键合层由含有一种或多种键合金属的离子的一个或多个电解浴沉积。每一个浴中可能存在不同的键合金属离子。可替代地，可以在单个或多个浴中存在多于一种键合金属的离子。键合层比固定层厚，并且有效地将颗粒“原位”键合。键合层不能变得太厚，因为那样的话研磨颗粒随后将完全浸入键合层中，并且不会突出到表面之外。另一方面，如果键合层太薄，则其不能充分地保持颗粒。

在键合层沉积之后，丝是最终的，并且缠绕在客户工字轮上以用于进一步的使用。

在优选的实施例中，用于沉积键合层的一个或多个浴中的键合金属离子类型中的没有一种是活化金属离子型。在另一个优选的实施例中，所述一种或多种键合金属离子是第一金属的离子，没有任何硼或磷的刻意存在。优点在于研磨颗粒上的涂层和固定层都与键合层相兼容，并且不会出现层间附着困难。总而言之：键合层优选不含硼、磷和活化金属。

作为第一金属和第一金属离子，镍的原子和离子是优选的。这是目前为止最好的金属，因为其坚固而坚韧，不会腐蚀，并且能够容易地从电解浴沉积。

作为活化金属，优选由钴、铁、锰和锡构成的组中的一种。它们都引发部分覆盖的研磨颗粒的增加的活性。最优选的是钴。

根据本发明的第二方面，描述了作为上述过程的结果的固结研磨锯丝。固结研磨锯丝包括金属基底丝和研磨颗粒。研磨颗粒至少部分被第一金属与磷或硼的合金涂层覆盖。通过固定层和固定层上方的键合层将颗粒保持在基底丝上。固定层至少包括第一金属并覆盖研磨颗粒和基底丝。固定层则又被覆盖键合金属或键合金属合金的键合层。固定层和键合层都被电解沉积。

关于丝的特征在于固定层含有并包括与第一金属不同的活化金属。

金属基底丝的类型和研磨颗粒的类型如所述方法的说明中所述。优选地通过无电解沉积来沉积具有硼或磷的第一金属合金的研磨颗粒的至少部分涂层。发明人认为，磷和硼的存在对于本发明的运作是有利的，因为磷和硼也是电解浴的成分。优选地，具有磷和硼的第一金属合金涂层是非晶形的。这是为了防止与磁场和/或(可能配对并从而形成簇的)颗粒之间的磁偶极子相互作用的任何干扰。通过使被合金涂覆的研磨颗粒与磁体接触，能够容易地确定磁相的存在：如果颗粒被吸引，则它们是磁性的。

在优选实施例中，键合金属或键合金属合金基本上不含活化金属。在另一优选实施例中，键合金属或金属键合合金是与第一金属相同的元素。如果键合金属是镍，则是最优选的。

活化金属是由钴、铁、锰和锡构成的组中的一种。已经发现这些金属作为固着浴的添加物是特别有用的，因为它们重新活化了部分覆盖的研磨颗粒，从而延长了研磨颗粒在浴中的使用寿命。因此，回到固定层中可以发现该活化金属。活化金属在固着浴中的存在带来了改进的产品，因为在表面上存在较少的簇，导致具有较少的锯痕的较好锯切质量。

活化金属在固定层中的浓度可以在占固定层的总重量的1％至100％的重量百分比之间，1％至90％的重量百分比之间，或1％至80％的重量百分比之间。对颗粒分布的积极影响(即较少集簇)发生在活化金属的浓度非常低的情况下。因此，活化金属在固定层的重量中的在1％至30％之间、或者甚至在1％至20％之间、或者1％至10％之间例如2％至10％之间的较低浓度范围已经显示出固结研磨锯丝的表面上集簇的减少。

“键合层和固定层的总厚度”或简称的“总层厚度”是指在没有研磨颗粒的周向区域中能够在锯丝的横截面上测量的径向厚度。优选地，键合层和固定层的总厚度与研磨颗粒的中值尺寸有关。优选地，总层厚度在研磨颗粒的中值尺寸的25％至75％之间，更优选地在颗粒的中值尺寸的25％至50％之间，例如在颗粒的中值尺寸的25％至33％之间。因此，例如，对于中值尺寸为9μm的颗粒，总层厚度最好在2.25μm至6.75μm之间；对于中值尺寸为12μm的颗粒，总层厚度最好在3μm至9μm之间。

在任何情况下，固定层都比键合层薄得多，并且其厚度相对于固定和键合层的总厚度小于40％，例如小于30％，诸如小于20％，或者甚至小于10％。固定层为固定和键合层总厚度的至少1％，否则颗粒不能被充分保持。固定层是指如下层：其中在与扫描电子显微镜(EDX-SEM)耦合的能量色散X射丝光谱仪中可以看出活化金属最小量的重量百分比为1％或更高。

在优选的实施例中，活化金属集中在金属基底丝附近。固定层和键合层中的所有活化金属原子的超过70％在固定层和键合层的总层厚度的30％中存在于金属基底附近。固定和键合层中的所有活化金属原子的甚至80％以上可以在固定和键合层的总层厚度的20％中存在于金属基底附近。同样，这能够通过在锯丝的横截面上进行EDX-SEM扫描来确定。

活化金属也存在于研磨颗粒周围。当活化金属吸附到部分涂覆的研磨颗粒时，其被合并到被保持在固定和键合层中的研磨颗粒附近。同样可以在EDX-SEM扫描中检测活化金属。

实际上，固定层的厚度将在0.2μm至2.0μm之间，例如0.3μm至2.0μm之间，或0.3μm至1.5μm之间，或0.3μm至1μm之间。

实际上，力求每公里丝具有0.1至1.0克的研磨颗粒，但这可以随着应用而变化。

附图说明

图1显示了方法的实现方式；

图2显示通过EDX-SEM测量的以下浓度：

a.SEM照片：图2a；

b.镍：图2b；

c.磷：图2c

d.钴：图2d

图3显示了活化金属(Co)和第一金属(Ni)在整个涂层中的累积分布。

具体实施方式

现在将基于特定示例来说明所述方法。

图1显示了如何实现所述方法。实施包括一些常规的准备步骤，例如从工字轮102松开钢丝，在碱性脱脂浴中清洁钢丝，随后进行酸洗106。可选地，丝可以在浴108中预先涂覆有金属闪光涂层。这些可选的步骤是本领域技术人员已知的。所得到的丝104用作所述方法起始产品的细长金属基底丝。钢丝是涂有黄铜的拉伸强度约为3950N/mm2的120μm的普通碳钢丝(0.80％的重量百分比的碳)。在沉积研磨颗粒之前，用700nm的镍层涂覆丝，从而在固着浴中具有相兼容的表面。

基底丝104被引入到固着浴110中，固着浴110包括：

a.至少部分被第一金属与磷或硼的合金涂层覆盖的研磨颗粒。在这种特殊情况下，研磨颗粒被粉碎并且尺寸选择为尺寸范围在12μm至15μm的人造金刚石砂粒。它们涂覆有镍磷涂层，其中涂层与金刚石重量的比率为18％(按重量百分比计)。镍合金涂层中的磷的浓度为涂层总重量的10％(按重量百分比计)。固着浴中的金刚石颗粒的浓度与想要在丝上沉积的颗粒的量相关。

b.研磨颗粒是漂浮的或者使其漂浮在主要包含第一金属(在这种情况下为镍)的金属离子的电解质中。镍沉积浴的典型组合是：

氨基磺酸镍电解质量(单位)氨基磺酸镍(Ni(SO₃NH₂)₂·4H₂O)440g/lNiCl₂·6H₂O20g/lH₃BO₃30–40g/lpH3.2–3.80温度45℃

c.向该浴中加入少量约20g/l的CoCl₂·6H₂O盐。该盐与浴的其他成分很好地相兼容，并且得到钴和镍的总浓度中的约5g/l的Co²⁺和85g/l的Ni²⁺或5.6％重量百分比的Co²⁺的浓度。钴在本实施例中用作活化金属。

在离开固着浴时，该中间丝的表面散布有金刚石颗粒，金刚石颗粒仅仅非常轻微地附着在表面上。在随后的键合浴114中，丝和研磨颗粒被一致地涂覆有较厚的键合金属层或键合金属合金层。为了方便起见，镍用于该目的。浴的数量、电流密度、浓度等是本领域技术人员已知的，并且用于调节键合层的厚度。

虽然以水平方式描述了该方法，即丝的运动是水平的，但是不排除在实施的某些部分中，丝大致竖直地延伸。

在图2中，通过EDX-SEM技术获得的元素分布示出了活性金属实际上到达丝的横截面中。图2a是感兴趣的区域的SEM照片。图2b示出了穿过金刚石颗粒204和基底丝202的横截面中的镍的分布。镍层204完全且一致地包围金刚石颗粒。图2c示出了仅在金刚石颗粒附近发现的磷的分布。涂层薄于1μm。图2d示出了活化金属钴的分布。钴主要存在于丝的表面上小于1μm厚的薄表层中。在此之外，在磨损颗粒的表面上能够看到甚至更薄的钴层。正是该层活化了研磨颗粒并提高了研磨颗粒的活性寿命。

图3示出了大部分钴(即活化金属)沉积在金属基底丝附近。这里，沿着与基底丝的表面垂直的丝检测“相对累积计数(RCC)”。计数的数量与检测到的钴原子的量成比例。到基底丝的距离用T(单位为μm)表示。从基底丝表面开始向外取累积和，然后累积和除以总计数，并以百分比表示。镍计数的量也在同一图中累积地表示(虚丝)。

在约5.11μm处，不再检测到镍原子，并且镍曲线变平。因此，总涂层的厚度为约5.11μm厚。在约1μm处已经计数了所有钴原子的90％。因此，所有钴的超过90％存在于1μm的层内，即在层厚度的19.6％内。因此，钴层极薄。还指示了两个限制性情形，即所有钴原子的超过80％可以在基底丝以上的总涂层厚度的20％的层内发现(L80/20)，以及所有钴原子的超过70％可以在总涂层厚度的30％的层内发现。注意，必须在不包括金刚石颗粒的丝上进行追踪，其中也有一些钴存在。

当在固着浴中不存在钴的情况下运行该方法时，金刚石沉积经历强烈的活性峰，其中沉积了大量金刚石，随后沉积效率急剧下降至零，因为研磨颗粒上的涂层被腐蚀掉。这导致难以控制具有簇的金刚石沉积并且导致金刚石颗粒在丝的长度上的不均匀沉积。当使用本发明的方法时，沉积也以活性峰开始，但是下降时间比现有技术的方法长得多，并且减少得更慢。结果，金刚石在长度上的沉积更加均匀，并且观察到较少的簇。