[发明专利]一种用于线锯切割的切割液

说明书

技术领域

本发明涉及一种切割液，尤其涉及一种用于线锯切割的切割液。

背景技术

随着电子工业的迅速发展，晶片在集成电路，太阳能电池，LED照明等行业越来越得到广泛的应用，晶片的线锯切割也越来越得到重视。对于所切割的材料主要以硅，锗，砷化镓，蓝宝石(氧化铝)等硬性材料。

晶片加工领域最早使用的是外圆切割技术。这种切割方式是通过夹持在高速旋转的主轴上的金刚石薄片砂轮磨削被切材料而达到切割的目的。随着材料制备技术的发展与切割直径的加大，外圆刀片刚性差，刀口摆动量难以控制的问题就显得尤为突出。为增强刀片的刚度，刀体做得很厚，这样使得切割刀缝很宽，从而使被切材料大量浪费；切割质量很差，很难切出超薄晶片，因此外圆切割很快被内圆切割技术取代。内圆切割时，切割刀片由主轴带动高速旋转，同时相对工件径向进给完成晶片切割加工过程。内圆切割技术的优点在于：切片精度高；切片机成本较低，同切割尺寸的内圆切片机价格是线切割机价格的1/3-1/4；每片都科技进行径向调整和切片厚度调整；小批量多规格加工时，具有灵活的可调性。其缺点是：晶片表面损伤大；刀口宽，材料损失大；生产率低；因此内圆切割从产量和能力上远远不能满足现在生产需求，尤其是大规模的集成电路和太阳能电池片的快速发展，晶片需求量大增，人们开始考虑采用更高效的切割设备，线锯便应运而生。

线锯切割就是把一根细长的钢丝缠绕在排线轮上，钢丝两头分别由放线机构和收线机构拉紧。在收放线机构与排线轮之间装有若干张力控制轮，用以控制钢丝的刚度。排线轮高速正反向有节奏地旋转，实现钢丝往复运动。设备配有切割砂浆喷洒系统，由压缩泵提供动力。切割砂浆一般由切割液和碳化硅磨料组成。切割时，切割也喷洒到晶棒刀口和钢丝线上，切割进给机构均匀运动，把晶棒压向高速往复运动的钢线，切出一组符合要求的高质量晶片。

国内外现有的切割液，都存在再分散能力差的弱点，在长时间放置后，会出现碳化硅的沉积，发生团聚现象，再次搅拌，也不能使碳化硅再次分散在切割液中。成本高。

发明内容

本发明提供了一种高效的线锯切割液，整个切割液具有非常好的分散和悬浮性，具有很好的润滑性和冷却性，非常好的稳定性，从而提高了切割的良品率，并且此切割液含水可达到20％。

本发明的用于线锯切割的切割液，含有：

a)聚乙二醇组分        50～90wt％

b)分散剂              0.1～15wt％

c)有机碱              0.1～15wt％

d)表面活性剂          0.1～5wt％

e)金属腐蚀抑制剂      0.1～6wt％

f)水                  3～20wt％。

本发明中，所述的聚乙二醇组分中聚乙二醇的分子量为100～600。所述的聚乙二醇组分是由一种分子量的聚乙二醇或多种分子量的聚乙二醇组成的混合物。

本发明中，所述的分散剂选自丙烯酸、甲基丙酸酸、乙基丙烯酸、烯基磺酸、苯乙烯磺酸、马来酸酐、烷基丙烯氧基磺酸和/或丙烯酰胺基磺酸中的一种或多种单体单元得到的均聚物或共聚物的一种或多种。所述的均聚物或共聚物的分子量是400-5000。

本发明中，所述的有机碱选自四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵和/或苄基三甲基氢氧化铵中的一种或多种。

本发明中，所述的金属腐蚀抑制剂选自酚类、羧酸类、羧酸酯类和/或酸酐类中的一种或多种。所述的酚类选自苯酚、1，2-二羟基苯酚、对羟基苯酚和/或连苯三酚中的一种或多种；所述的羧酸类选自苯甲酸、对氨基苯甲酸(PABA)、邻苯二甲酸(PA)和/或没食子酸(GA)中的一种或多种；所述的羧酸酯类选自对氨基苯甲酸甲酯、邻苯二甲酸甲酯和/或没食子酸丙酯中的一种或多种；所述的酸酐类选自乙酸酐和/或己酸酐中的一种或多种。

本发明中，所述的表面活性剂选自聚甲基硅氧烷、聚乙基硅氧烷、聚丙基硅氧烷、聚丁基硅氧烷、聚甲基乙基硅氧烷和/或聚二甲基硅氧烷中的一种或多种。

本发明的切割液还含有：香料，所述香料的含量为0.01～0.1wt％。其中，所述的香料为市售的，可溶解于PEG中；水是用来溶解各种添加剂。

本发明的积极效果在于：成本低廉，具有很好的分散性和悬浮性，很好的润滑性和冷却性，非常好的稳定性，从而提高了切割的良品率；并且本发明的切割液环保，便于回收。

具体实施方式