[发明专利]一种单晶硅切削液及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及切削液技术领域，尤其涉及一种单晶硅切削液及其制备方法。

背景技术

切削液应具备良好的冷却性能、润滑性能、防锈性能、除油清洗功能、防腐功能、易稀释特点。目前切削液可分为两类，油溶性切削液和水溶性切削液。一般油溶性切削液润滑性能好，但冷却性能差，且含有大量有机物，污染环境。一些水溶性切削液虽然冷却性能好，又存在润滑性和防锈效果差的问题，因此研发兼具润滑性、冷却性、防锈性、易清洗、无毒、无味、对人体无侵蚀、对设备不腐蚀、对环境不污染的切削液就显得很重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种单晶硅切削液及其制备方法,该切削液具有携载能力强、高悬浮、润滑性好的特点。

本发明的技术方案如下：

一种单晶硅切削液，其特征在于由下列重量份的原料制成：煤油20-24、二乙二醇10-12、甘油5-8、三乙醇胺1-2、硫酸钴1-2、乌洛托品1-2、OP-101-2、氯化石蜡2-3、草酸2-4、四氟化锆2-3、月桂酸钠1-2、助剂6-8、水200；所述的助剂由下列重量份的原料制成：聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯2-3、氮化铝粉0.1-0.2、硼酸2-3、吗啉1-2、硅酸钠1-2、硅烷偶联剂KH-5601-2、过硫酸钾1-2、桃胶3-4、水20-24；制备方法是将过硫酸钾溶于水后，再加入其它剩余物料，搅拌10-15分钟，加热至70-80℃，搅拌反应1-2小时，即得。

所述单晶硅切削液的制备方法，其特征在于包括以下步骤：将水、OP-10、月桂酸钠混合，加热至40-50℃；在3000-4000转/分搅拌下，加入煤油、二乙二醇、甘油、硫酸钴、氯化石蜡、助剂，继续加热到70-80℃，搅拌10-15分钟；加入其他剩余成分，继续搅拌15-25分钟，即得。

本发明的有益效果

本发明切削液通过使用甘油、氯化石蜡以及溶剂和表面活性剂，使得切削液具有优异的润滑性、极压抗磨性、清洗分散性，提高了切割成品率；而且该切削液对硅片腐蚀性小，能在硅片表面形成保护膜，提高了硅片的品质，同时切削液无毒、不易燃、抗菌防腐性好、化学性能稳定，使用时间长，适用于单晶硅等半导体材料的多线切割，具有携载能力强、高悬浮等特点。

具体实施方式

一种单晶硅切削液，由下列重量份（公斤）的原料制成：煤油22、二乙二醇11、甘油6、三乙醇胺1.5、硫酸钴1.5、乌洛托品1.5、OP-101.5、氯化石蜡2.5、草酸3、四氟化锆2.5、月桂酸钠1.5、助剂7、水200；所述的助剂由下列重量份（公斤）的原料制成：聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯2、氮化铝粉0.1、硼酸2、吗啉1、硅酸钠2、硅烷偶联剂KH-5601、过硫酸钾1、桃胶3、水20；制备方法是将过硫酸钾溶于水后，再加入其它剩余物料，搅拌10-15分钟，加热至70-80℃，搅拌反应1-2小时，即得。

所述单晶硅切削液的制备方法，包括以下步骤：将水、OP-10、月桂酸钠混合，加热至45℃；在3500转/分搅拌下，加入煤油、二乙二醇、甘油、硫酸钴、氯化石蜡、助剂，继续加热到75℃，搅拌13分钟；加入其他剩余成分，继续搅拌20分钟，即得。

将该实施例得到的单晶硅切削液与商品SiC磨料混合(切削液：SiC=1:1)，进行单晶硅8英寸的切割，当批次共处理硅片4000片，切割成品率97.5%。