[发明专利]一种金刚线切割液及其制备方法

说明书

本发明公开了一种金刚线切割液及其制备方法，属于硅加工技术领域。该金刚线切割液包括以下重量份的各组分：聚乙二醇40‑60份、润滑剂10‑20份、散热剂1‑5份、阴离子表面活性剂1‑2份、防腐剂0.5‑2份、去离子水40‑50份。本发明的金刚线切割液，以去离子水为载体，水基切割液，容易清洗，对环境友好。本发明的金刚线切割液以聚乙二醇与丙二醇和乙二醇为润滑剂，可以有效降低金刚线切割硅锭产生硅颗粒，辅以散热剂，可以有效散热，这样大大延长了金刚线切割液的使用寿命。本发明的金刚线切割液的切缝的崩边、裂缝和粗糙度性能优异，可以提高金刚线切割的切割质量和降低金刚线切割的切割成本。

技术领域

本发明属于硅加工技术领域，具体涉及一种金刚线切割液及其制备方法。

背景技术

目前的硅片切割技术大致分为两种，一种是碳化硅砂浆切割，技术发展的比较早，应用广泛，另一种是新兴起的金刚线切割，以高效率和低成本著称。

金刚线切割中的切割液与的切割液不同，不需要承载切割介质碳化硅，而且承载力过高也会积累切割脱落的硅颗粒，造成切割液的快速失效。金刚线切割液的研发方向与碳化硅砂浆切割液明显不同。金刚线切割液对金刚线切割影响比较大的是切割质量和切割成本。

发明内容

针对提高切割质量和降低切割成本的需要，本发明的发明人对金刚线切割液中的组分和含量对于切缝的崩边、裂缝和工件的表面粗糙度影响开展了深入研究。

本发明的第一方面在于公开一种金刚线切割液，包括以下重量份的各组分：

聚乙二醇40-60份、润滑剂10-20份、散热剂1-5份、阴离子表面活性剂1-2份、防腐剂0.5-2份、去离子水40-50份。

在本发明的一些实施方式中，所述聚乙二醇的分子量为400-600，优选为400。

在本发明的一些实施方式中，所述润滑剂选自丙二醇和乙二醇中的至少一种。

在本发明的一些实施方式中，所述阴离子表面活性剂为硼酸烷基醇酰胺酯，优选为菜籽油三乙醇酰胺硼酸酯。

在本发明的一些实施方式中，所述防腐剂选自三乙醇胺和苯乙酸钠中的至少一种。

本发明的第二方面在于公开第一方面所述的金刚线切割液的制备方法，其特征在于，包括升温和空化射流处理的步骤。

在本发明的一些优选的实施方式中，所述空化射流处理为先高压短时间后低压长时间的两阶段处理。

在本发明的一些实施方式中，所述升温后的温度为35-50℃，优选为40-45℃。

在本发明的一些实施方式中，所述空化射流处理的压力为0.5-3MPa，时间为25-60min；

优选地，所述空化射流处理包括两个步骤，第一步骤的压力为2-3Mpa，时间为5-10min，第二步骤的压力为0.5-1.5MPa，时间为20-50min。

在本发明的一些实施方式中，进行所述空化射流处理中确定空化压力和时间通过以下方法确定：

S11，确定初始的空化压力P1和系列间隔的时间T11、T12、……、T1n；

S12，金刚线切割液各组分混合后，进行所述空化射流处理，测定空化射流后的金刚线切割液的粘度；

S13，取相邻连个间隔时间的5个样品，分别记为向量X1和X2；

S14，通过下式计算X1和X2的均一度：