一種用于金剛砂線切割硅片的水性切割液的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于娃晶體切割技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種用于金剛砂線切割娃晶體的切割 液。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著全球太陽能和微電子行業(yè)的飛速發(fā)展，對娃片的需求快速增長。切片是娃片 加工的第一道工序，同時也是造成娃片應(yīng)力、表層及亞表層損傷及崩邊的主要工序之一，而 切割液的性能是影響娃片切割效率及質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一。
[0003] 目前的娃片切割工藝主要采用游離砂漿切割懸浮液和金剛石砂線切割，而金剛石 砂線切割是一種更為新型的切割工藝，利用砂線外層鍛有的金剛石與娃片摩擦來進(jìn)行切 害d，切割液就不再需要懸浮碳化娃顆粒，也不再需要具備較高的粘度，不需要在溶液中混入 碳化娃刃料，其切割速度是砂漿切割工藝中鋼線的2~3倍，出片率也比砂漿切割方式高，且 其消耗的水電比砂漿切割技術(shù)減少了=分之二，切割后產(chǎn)生的娃粉可W全部回收使用，因 此在單位產(chǎn)量的折舊、人工和能源成本將大大降低，可謂既節(jié)能又環(huán)保。
[0004] 但是，由于金剛石砂線切割工藝中，砂線外層鍛有的金剛石與娃片摩擦，而且金剛 石砂線產(chǎn)生的摩擦力遠(yuǎn)比砂漿懸浮液要高，切割時產(chǎn)生瞬間更強(qiáng)的高溫，而切屑娃粉由于 粒度太細(xì)，比表面積大大增加，運(yùn)導(dǎo)致了切割后的娃片表面會存在不易清洗的固體娃細(xì)粉 末，從而使產(chǎn)品光滑度下降、良率低、易翅曲。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于:避免金剛石砂線切割娃片的工藝中，所得娃片 表面留有很多不易清洗掉的固體娃細(xì)粉末，從而確保娃片產(chǎn)品的表面光滑度。
[0006] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：提供一種用于金剛砂線切割娃 片的水性切割液，其組分包括極壓劑、表面活性劑、消泡劑、醋類油性劑、下苯橡膠乳液粘合 劑、去離子水，
[0007] 具體而言，上述用于金剛砂線切割娃片的水性切割液按重量份數(shù)計算，包括W下 各組分：

[000引
[0009]
[0010] 其中，極壓劑選用合成醋類極壓劑，如棚酸醋類極壓劑，棚酸醋類極壓劑作為一種 新型的水溶性極壓添加劑，其抗極壓能力遠(yuǎn)大于硫憐型和氯鉛型添加劑，并且無味、無毒， 具有良好的極壓抗磨性和熱穩(wěn)定性，對金屬無腐蝕，緩蝕高效；另外，由于棚酸醋油膜的強(qiáng) 度高，摩擦系數(shù)低，在高溫高壓條件下具有良好的減摩抗磨潤滑性能，和密封材料有良好的 相容性，對人體無毒害作用，是一種理想的綠色環(huán)保型添加劑，有效提高了切割液的摩擦學(xué) 性能，體現(xiàn)了較好耐極壓性；
[0011] 表面活性劑為非離子表面活性劑，如脂肪醇聚氧乙締酸或烷基酪聚氧乙締酸，該 表面活性劑促進(jìn)了體系的穩(wěn)定性，并且對娃片有極佳的潤濕能力，使得在切割過程中切割 液能夠發(fā)揮最大鋪展作用；
[0012] 消泡劑為娃類消泡劑，例如二甲基硅油，配方中添加的消泡劑，主要作用是為了抑 制在噴洗過程中產(chǎn)生大量氣泡，防止溢槽現(xiàn)象發(fā)生，該消泡劑具有消泡速度快、發(fā)泡能力低 的特點(diǎn)；
[0013] 醋類油性劑為已二酸二異壬醋、S徑甲基丙烷油酸醋或季戊四醇油酸醋，運(yùn)些醋 類油性劑由于醋分子中的醋基具有極性，醋分子易吸附在摩擦表面上形成界油膜，因而具 有優(yōu)異的潤滑性能，實(shí)現(xiàn)切割后的娃片表面線痕較輕或幾乎沒有，并且粘溫特性良好、粘度 指數(shù)較高;具有較低的凝點(diǎn)，低溫性能良好；閃點(diǎn)高、蒸發(fā)度低、抗氧能力強(qiáng)，具有理想的使 用壽命和使用安全性；
[0014] 下苯橡膠乳液粘合劑為水溶性乳膠，優(yōu)選SBR 1006型膠粘劑，運(yùn)一類助劑對切割 過程中所產(chǎn)生的粒度過細(xì)的娃粉具有良好的粘合作用，將該粘結(jié)用助劑事先置于切割液 中，再借助切割時所產(chǎn)生的部分熱量，順勢就可W導(dǎo)致體系中的運(yùn)些細(xì)小娃粉重新團(tuán)聚、結(jié) 合成粒徑相對較大的顆粒，運(yùn)些顆粒一部分能夠順利沉降到切割液底部，與切割液體系形 成分離，另一部分即使停留在了娃片表面，通過后續(xù)沖洗也會比較容易被洗去，避免了 "娃 粉由于粒徑過細(xì)，附在娃片表面后不易被洗去"的問題。
[0015] 本發(fā)明還提供了一種上述水性切割液的制備方法，向去離子水中加入表面活性 劑、消泡劑、下苯橡膠乳液粘合劑、醋類油性劑、極壓劑，攬拌均勻即得到水性切割液。
[0016] 本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明的娃片金剛線切割液，在具有優(yōu)異的潤滑、冷卻、 防腐、防誘、抗極壓功能的基礎(chǔ)上，通過配方中少量的下苯橡膠乳液粘合劑使切割過程中所 產(chǎn)生的細(xì)小娃粉重新團(tuán)聚、結(jié)合成粒徑相對較大的顆粒，避免了附在娃片表面上的細(xì)娃粉 不易被洗去的問題。且該水性切割液制備方法工藝簡單、條件易控、成本低廉、對設(shè)備要求 低，適于工業(yè)化生產(chǎn)。
【具體實(shí)施方式】 [0017]實(shí)施例1
[0018] -種用于金剛砂線切割娃片的水性切割液，按重量份數(shù)計算為W下各組分：
[0019]

[0020] 本實(shí)施例中的水性切割液的制備方法為：
[0021] 常溫（25°C)下，向去離子水中加入上述表面活性劑、消泡劑、下苯橡膠乳液粘合 劑、醋類油性劑、極壓劑，攬拌均勻即得到水性切割液。
[0022] 實(shí)施例2
[0023] -種用于金剛砂線切割娃片的水性切割液，按重量份數(shù)計算為W下各組分：
[0024]

[0025] 本實(shí)施例中的水性切割液的制備方法為：
[0026] 常溫下，向去離子水中加入上述表面活性劑、消泡劑、下苯橡膠乳液粘合劑、醋類 油性劑、極壓劑，攬拌均勻即得到水性切割液。
[0027] 對比例1
[00%]其余各組分均與實(shí)施例1的配方中對應(yīng)相同，僅僅省去了 "SBR 1006型膠粘劑"，按 重量份數(shù)計算為W下各組分：
[0029]

[0030] 制備方法為：
[0031] 常溫下，向去離子水中加入上述表面活性劑、消泡劑、極壓劑、醋類油性劑，攬拌均 勻即得到水性切割液。
[0032] 對比例2
[0033] 其余各組分均與實(shí)施例2的配方中對應(yīng)相同，僅僅省去了 "SBR 1006型膠粘劑"，按 重量份數(shù)計算為W下各組分：
[0034]
[00巧]制備方法為：
[0036] 常溫下，向去離子水中加入上述表面活性劑、消泡劑、極壓劑、醋類油性劑，攬拌均 勻即得到水性切割液。
[0037] 分別將上述各實(shí)施例、對比例的切割液用去離子水稀釋350倍后，對同樣規(guī)格的娃 棒進(jìn)行金剛石砂線切割，切割后對娃片產(chǎn)品進(jìn)行常規(guī)清洗(各實(shí)施例、對比例中，切割工藝、 清洗工藝均一致），采用實(shí)施例1、2中的切割液，耐磨性能好，冷卻性能好，娃片的切割成品 率為98.2%，娃片易清洗，相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1所不：
[00；3引表1
[0039]

[0040] 在切割后仔細(xì)觀察切割液底部，實(shí)施例1、2中的切割液底部有一層很薄的沉降物， 運(yùn)應(yīng)該就是團(tuán)聚結(jié)合并沉降下來的娃顆粒;而對比例1、2中的切割液底部沒有運(yùn)一現(xiàn)象。運(yùn) 充分說明了實(shí)施例1、2中通過SBR 1006型膠粘劑的加入，起到了對細(xì)娃粉的干預(yù)作用，明顯 避免了細(xì)娃粉在沒有團(tuán)聚的前提下直接附著到娃片表面，而導(dǎo)致后續(xù)清洗困難，增加了娃 片表面的粗糖度，影響使用性能。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于金剛砂線切割硅片的水性切割液，其特征在于:所述的水性切割液的組分 包括極壓劑、表面活性劑、消泡劑、酯類油性劑、丁苯橡膠乳液粘合劑、去離子水。2. 如權(quán)利要求1所述的水性切割液，其特征在于:所述水性切割液按重量份數(shù)計算，包 括以下各組分， 極壓劑 1~7份 表面活性劑 5~15份 消泡劑 0. 5~2份 酯類油性劑 8~25份 丁苯橡膠乳液粘合劑 1. :5~6_份_ 去離子水 50~100份。3. 如權(quán)利要求1或2所述的水性切割液，其特征在于:所述的極壓劑為硼酸酯類極壓劑。4. 如權(quán)利要求1或2所述的水性切割液，其特征在于:所述的表面活性劑為脂肪醇聚氧 乙烯醚或烷基酚聚氧乙烯醚。5. 如權(quán)利要求1或2所述的水性切割液，其特征在于:所述的消泡劑為二甲基硅油。6. 如權(quán)利要求1或2所述的水性切割液，其特征在于:所述的酯類油性劑為已二酸二異 壬酯、三羥甲基丙烷油酸酯或季戊四醇油酸酯。7. 如權(quán)利要求1或2所述的水性切割液，其特征在于:所述的丁苯橡膠乳液粘合劑為SBR 1006型膠粘劑。8. 如權(quán)利要求1或2所述的水性切割液的制備方法，其特征在于:所述制備方法為，向去 離子水中加入表面活性劑、消泡劑、丁苯橡膠乳液粘合劑、酯類油性劑、極壓劑，攪拌均勻即 得到水性切割液。
【專利摘要】本發(fā)明屬于硅晶體切割技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于金剛砂線切割硅片的水性切割液。水性切割液的組分包括極壓劑、表面活性劑、消泡劑、酯類油性劑、丁苯橡膠乳液粘合劑和去離子水，該配方的水性切割液在具有優(yōu)異的潤滑、冷卻、防腐、防銹、抗極壓功能的基礎(chǔ)上，制備方法工藝簡單、條件易控、成本低廉、對設(shè)備要求低，適于工業(yè)化生產(chǎn)。
【IPC分類】C10M173/02, C10N30/12, C10N30/06
【公開號】CN105713714
【申請?zhí)枴緾N201610109581
【發(fā)明人】張小飛
【申請人】常州高特新材料有限公司