[实用新型]超细金刚石切割线

说明书

技术领域

本实用新型属于切割工具技术领域，特别是涉及一种超细金刚石切割线。

背景技术

随着我国工业现代化进程的发展，硬脆材料(例如硅晶体、蓝宝石合玛瑙等)在各个领域的应用已日益广泛。由于硬脆材料具有许多金属材料难以比拟的优良特性，因此其应用范围已由建筑、石材、工艺品制造业等逐渐扩展到微电子、光电子、航空航天、半导体等工业领域。在硬脆材料的各种加工方法中，切割加工占有很重要的地位。传统的切割加工包括钢片切割、带锯切割和内外圆片锯切割等，虽各具优点，但存在切缝较宽、出材率较低、面形精度差、表面损伤层深等缺陷，已难以满足此类贵重硬脆晶体基片的大尺寸精密薄片切割。在单晶硅材料切割中主要采用游离磨料线锯切割技术，即边切割边向琴钢丝供应带有磨料的浆液的游离磨料切割方式。但是，该工艺存在的主要问题是锯口损耗大，易造成硅片表层较深的损伤层，且表面粗糙度和面形精度难以控制；磨浆消耗大，作业环境恶劣；因使用游离磨粒钢丝移动速度难于提高，切割效率的改善受到限制。近几年开发的往复式自由磨料线锯切片，虽在加工大尺寸硅片方面与内圆切片技术相比具有较大优势，主要表现在：可切割大尺寸硅晶体，同时进行多片切割，出品率高，切片表面质量较高，很少产生崩片现象等。但往复式自由磨料线锯切割过程中锯丝的速度需经过加速、稳定速度、减速、零速、换向的过程，这种速度的变化直接反映到硅片表面上，产生波纹(长周期波纹)。这将加大后续研磨抛光等平整加工的难度与工作量。同时，往复运动线锯的走丝速度也难以提高，影响切片效率。另外，由于锯切作用基于锯丝、磨料及硅晶体之间的三体磨粒磨损原理，磨粒必然作用于锯丝，从而降低了锯丝的使用寿命。

发明内容

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种高效率、低成本、高精度、材料利用率高且无环境污染的超细金刚石切割线。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：超细金刚石切割线，其特征在于：包括一个金属线性基体，在该金属线性基体的外表面设有电解铜层，在电解铜层上通过树脂粘合剂固定镶嵌有金刚石磨料颗粒。

本实用新型还可以采用如下技术方案：

所述金属线性基体直径为0.1—0.25mm。

所述金刚石磨料颗粒粒径为20μm～36μm，分布于树脂粘合剂层中的金刚石磨料颗粒外露单颗粒体积为原体积的二分之一到三分之二之间。

所述金刚石磨料颗粒的外表面制有导电介质层。

在金属线性基体的长度方向上连续分布树脂粘合剂及金刚石磨料颗粒。

本实用新型具有的优点和积极效果是：本实用新型提供的超细金刚石切割线可切割大尺寸硅晶体，且能够同时进行多片切割，出品率高，切片表面质量较高，很少产生崩片现象等。不仅解决了金刚石内外圆切片技术只对直径200mm以下硅晶体和超硬材料切割、单片切割、崩片等问题，还可在切削工件时使切口大大减小，避免了所切贵重材料的浪费。此外，解决了自由磨料线锯切割寿命短、研磨料回收困难、走线速度低影响切片质量。超细金刚石切割线不但提高了使用寿命，可以方便的施加冷却润滑液，减少污染达到了环保的要求。用本线锯安装在切削装置上切出的片材厚度差和翘曲度大大减小，给后期加工提供了方便。超细金刚石切割线的研制和生产不仅可用于IC制造领域中硅晶体的高效精密切片加工，也可用于其他贵重功能晶体(蓝宝石、砷化镓等)和硬脆材料(精细陶瓷、光学玻璃等)的切割加工。不仅可以切割薄片，也可加工曲面，还可以用于小孔的研修，因此本实用新型具有十分广阔的应用前景。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的A—A剖视图。

图中：1、金属线性基体；2、电解铜层；3、树脂粘合剂；4、金刚石磨料颗粒；5、导电介质层。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参阅图1及图2，超细金刚石切割线，包括一个高强度、直径为0.1—0.25mm的金属线性基体1，在该金属线性基体1的外表面设有电解铜层2，在电解铜层2上通过树脂粘合剂3固定镶嵌有金刚石磨料颗粒4，即本金属线性基体需经过两次镶嵌两次固化工艺，在涂敷树脂粘合剂3的同时把高强金刚石磨料颗粒4连续镶嵌固定在金属线性基体1，使金刚石磨料颗粒与树脂粘合剂牢固的连续镶嵌在金属线性基体1表面。所述金刚石磨料颗粒粒径为20μm～36μm，分布于树脂粘合剂层中的金刚石磨料颗粒外露单颗粒体积为原体积的二分之一到三分之二之间，所述金刚石磨料颗粒的外表面还制有导电介质层5。对于本实用新型中使用的树脂粘合剂，可采用能够满足一定弹性模量和软化温度条件的树脂，从易于涂敷和物理性能来看，本实施例中选用酚醛树脂。超细金刚石切割线金刚石磨料颗粒的浓度为50％—75％。