[发明专利]一种用于金刚石线切割的切割液

说明书

技术领域

本发明涉及切割技术，尤其涉及金刚石线切割技术。

背景技术

近二十年来，金刚石线切割技术得到逐步的推广。就光伏行业而言，其常用的砂浆多线切割技术存在砂浆耗量大、切割效率低、切割成本高等缺点。业内人士逐渐将视线转向采用金刚石线来切割业内常用的晶体硅片，该技术无需使用砂浆，因而具有切割效率高、环境清洁等优点。但是该技术是通过固定在钢线上的金刚石粒子与硅块的直接接触来实现切割，高速的切削作用会产生大量热量，而且切割的同时也会产生大量硅粉碎屑和掉落的金刚石粒子，故需要使用切割液来分散和带走碎屑，并带走切割产生的热量。目前，国内用于金刚石线切割的切割液大多是采用在多元醇内添加氢抑制剂以求减少其中的自由基，这些产品还存在以下缺点：1)润滑性不佳，导致金刚石粒子磨损严重，线锯使用寿命不长；2)清洗效果不佳，切割后硅片表面存在较多沾污，清洗难度大。

相对效果较好的切割液多为国外进口产品，其中有水溶性产品，但其也存在以下缺点：1)用量大，稀释使用时，其用量为水量的2％-3％；2)有机物含量高，将导致废液COD值较高，提高废液处理成本；3)售价高。这些缺点都会显著增加硅片切割厂商的使用成本，故开发一款性能优秀、成本低廉的金刚石线切割的切割液具有十分重要的意义。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的缺陷，提供一种用于金刚石线切割的切割液及其使用方法。本发明性能优秀，且成本低廉。

为了解决上述技术问题，本发明一种用于金刚石线切割的切割液，它是均相的水溶液，并包含如下组分：二异辛基琥珀酸酯磺酸钠、柠檬酸钠、海藻酸钠、山梨酸钾和去离子水。切割液中各组分的质量百分含量为：二异辛基琥珀酸酯磺酸钠5.0％～10.0％，柠檬酸钠0.1％～1.0％，海藻酸钠0.01％～0.1％，山梨酸钾0.1％～1.0％，去离子水87.9％～94.8％。

所述切割液在使用时包括如下步骤：a)按照所述组分及配比配制切割液；b)将切割液、消泡剂和去离子水按一定比例混合后制得最终金刚石线切割所用的冷却液。其中，消泡剂为有机硅消泡剂，切割液与去离子水的体积比为1:200～1:500，消泡剂与去离子水的体积比为1:400～1:1000。

根据本发明所述方法配制切割液和将该切割液用于金刚石线切割，可以极大的改善切割后硅片的翘曲度(WARP)和总厚度变化(TTV)，减少硅粉碎屑和掉落的金刚石粒子对硅片的沾污，提高成品率，且切割后的废液COD值在城市污水管网允许排放的标准范围(≤500mg/L)内，具有很好的实际应用价值。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步详细描述：

实施例1：

1)配制切割液：向带有搅拌装置的容器中加入1843.5g去离子水，然后加入0.5g海藻酸钠、140g二异辛基琥珀酸酯磺酸钠、8g柠檬酸钠和8g山梨酸钾，边加入，边搅拌，搅拌至溶液均一无固体不溶物后即可。

2)使用时：向金刚石线切割用冷却槽中加入200L去离子水，然后加入0.5L上述切割液和0.2L型号为HMC-XP652D的有机硅消泡剂，搅拌，混合均匀即可。

实施例2

1)配制切割液：向带有搅拌装置的容器中加入1895.8g去离子水，然后加入0.2g海藻酸钠、100g二异辛基琥珀酸酯磺酸钠、2g柠檬酸钠和2g山梨酸钾，边加入，边搅拌，搅拌至溶液均一无固体不溶物后即可。

2)使用时：向金刚石线切割用冷却槽中加入200L去离子水，然后加入1.0L上述切割液和0.3L型号为HMC-XP652D的有机硅消泡剂，搅拌，混合均匀即可。

实施例3

1)配制切割液：向带有搅拌装置的容器中加入1758g去离子水，然后加入2g海藻酸钠、200g二异辛基琥珀酸酯磺酸钠、20g柠檬酸钠和20g山梨酸钾，边加入，边搅拌，搅拌至溶液均一无固体不溶物后即可。

2)使用时：向金刚石线切割用冷却槽中加入200L去离子水，然后加入0.4L上述切割液和0.5L型号为HMC-XP652D的有机硅消泡剂，搅拌，混合均匀即可。

为给本发明所述有益效果提供验证说明，现将实施例1、2和3的切割液和使用方法用于硅片切割实验，同时跟市售的国产切割液和进口切割液进行对比。实施例1、2和3的切割条件与市售切割液保持一致。结果对比数据如下表。

从表可见，本发明的切割液和使用方法有效降低了硅片的脏片率、TTV不良率和WARP不良率，提高了硅片的成品率。

表：