[发明专利]金刚石丝锯用树脂结合剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于半导体材料加工行业，提供一种金刚石丝锯用树脂结合剂及 其制备方法。

背景技术

20世纪70年代已经提出了用金刚石丝锯切割脆性半导体材料的工艺， 20世纪80年代出现了可用于硅片切割的金刚石丝锯。进入20世纪90年代 尤其是近几年来，金刚石丝锯得到了快速发展，对其研究也更为深入。由于 固结磨料切割丝锯成本比较昂贵，所以目前无论国内和国外，线切割使用的 丝锯主要还是使用悬浮磨料切割。但是，固结磨料切割因为低能耗、使用环 境无污染、切削效率高、加工精度高等优点已经开始逐步替代悬浮磨料切割。

中国研究的重点集中在电镀法制造金刚石丝锯，由于采用传统的镍镀技 术只能得到数公里长的锯丝，因此，电镀金刚石丝锯发展缓慢。近年来，国 外新的电镀技术突破了这一极限，电镀金刚石丝锯逐渐进入实用阶段。但是 由于生产速度较低，丝锯成本还比较高，从而限制了电镀金刚石丝锯的广泛 应用。

采用热固化树脂作为结合剂生产的金刚石丝锯比电镀法生产的金刚石 丝锯生产率高，成本有所降低，目前市场上使用的固结磨料丝锯大多为国外 生产的此类产品。由于生产速度依然较低，成本较高，目前还不能大范围取 代悬浮磨料切割。

日本有学者提出了使用UV固化树脂取代传统热固化树脂作为结合剂固 结金刚石磨料的新方法，主要集中研究了丙烯酸类UV固化树脂，但是由于 树脂强度以及树脂与金属丝把持力达不到良好切割要求，所以该方法还处于 进一步研究阶段。

发明内容

本发明的目的在于克服背景技术的缺点，提供一种金刚石丝锯用树脂结 合剂及其制备方法，即对市场常用UV固化树脂进行选型和改性，通过添加 无机填料、混合晶须、促进剂和偶联剂改进树脂与金属丝的把持力，并增强 树脂的强度以提高切割效率，同时适度的柔韧性保证丝锯的抗冲击强度，大 大增强丝锯的技术和性能指标。

完成上述发明任务的方案是：一种金刚石丝锯用树脂结合剂，其特征在 于：所述的金刚石丝锯用树脂结合剂由UV固化树脂、溶剂、无机填料、混 合晶须、促进剂、偶联剂组成；其重量份比例为：

UV固化树脂30～90

溶剂1～30

无机填料1～30

混合晶须0.5～20

促进剂0.5～10

偶联剂0.5～10。

本发明是采用UV固化技术，其中，所用树脂为一种阳离子固化型UV 树脂，所述的UV树脂由UV树脂预聚物与光引发剂组成。本发明采用的 UV树脂中的预聚物选自：活性环氧化合物或多元醇的混合物。UV树脂中 的光引发剂选自二苯碘鎓盐或三苯硫鎓盐。

所述的溶剂为活性单体溶剂，采用单官能或多官能度的丙烯酸单体和乙 烯基醚类中的一种或多种；

主要选自：苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸环己酯或丙烯酸异辛酯中的一 种或多种；

所述的无机填料由以下原料及重量份比例组成：氧化铝1～50、氧化硅 1～50、碳化硅1～40、氧化铈1～40、氧化铬0～25。

所述的混合晶须为一种含元素硅的晶须和聚四氟乙烯晶须混合物，该混 合晶须既能显著增强丝锯强度，同时增加了丝锯的柔韧性，大大改善了丝锯 的切割性能；

所述的促进剂选自：1～氮杂环丙烯或含乙烯基膦的化合物、硫化型链转 移剂、硫代乙醇酸异葵酯或十二烷基硫醇的一种或多种；

所述的偶联剂为硅烷偶联剂。

本申请推荐以下优化方案：

所述的金刚石丝锯用树脂结合剂的重量份比例为：

UV固化树脂50～60

溶剂15～20

无机填料10～15

混合晶须5～10

促进剂5～10

偶联剂3～5。

所述的金刚石丝锯用树脂结合剂的最佳重量份比例为：

UV固化树脂52

溶剂16

无机填料13

混合晶须8

促进剂7

偶联剂4。

完成本申请第2个发明任务的技术方案是，以上所述的金刚石丝锯用树 脂结合剂的生产工艺，其特征在于，步骤如下：

(1).首先将混合晶须和无机填料的各组分精确称量混合；