[发明专利]一种超薄划片刀的电镀液组合物、其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种超薄划片刀的电镀液组合物、其制备方法和应用。本发明的超薄划片刀的电镀液组合物的原料包含下列组分：硫酸镍、氯化镍、硼酸、1,8‑萘磺酸内酯、1,4‑双(3‑氨基苯)丁二炔、表面γ‑氨丙基三乙氧基硅烷改性的纳米金刚石、十二烷基磺酸钠和去离子水。本发明的超薄划片刀的电镀液组合物在制备性能良好的超薄金刚石镍基划片刀，效果显著。

技术领域

本发明涉及一种超薄划片刀的电镀液组合物、其制备方法和应用。

背景技术

由于金刚石所具有的特性(硬度高、抗压强度高、耐磨性好)而使其在切割加工中成为切割硬脆材料及硬质合金的理想工具，不但效率高、精度高，而且粗糙度好、磨具消耗少、使用寿命长，同时还可改善劳动条件，因此广泛用于普通切割片难于加工的坚硬材料。在半导体芯片加工划片工序中，需将大晶片(如12英寸硅晶圆)分割成具有独立单元集成电路的小芯片，另外随着集成度越来越高，高集成度晶片的分割必须使用更薄的金刚石划片刀，才能达到高准确度、低成本以及微加工余量的要求。现有的金刚石划片刀存在刀片厚度、强度和精度难以兼顾，容易磨损、崩边、断刀、偏摆、蛇形切割、排屑性差、寿命短，难以实现高速连续切割等问题开发一种高质量高效率的超薄划片刀，迫在眉睫。

专利CN101633158B中电铸制备的超薄金刚石砂轮虽然强调了其在降低崩口和蛇形切割等方面的效果，但其并没有记载具体实验效果数据，因此难以确定其具体效果究竟如何，且其制备方法要在超声条件下进行，工序复杂，条件苛刻，不利于工业化生产。

专利CN103590091B中的电铸制备的多层超薄金刚石刀片采用分阶段调整电流及阴极基板在电镀槽中的位置，以此来获得具有多层结构的金刚石刀片，但其所得刀片厚度在29-100微米，且并没有记载具体实验效果数据，因此难以确定其具体效果究竟如何，且其制备方法要不断调整阴极基板在电镀槽中的位置，可操作性和可重复性较差，不利于工业化批量生产。

专利CN106521567A中电铸制备的超薄金刚石刀片采用造孔剂使刀片具有多孔结构，其刀片使用寿命可达1200米，但其所采用的造孔剂在电镀液中溶解性较差，且其实施例中并未明确造孔剂究竟是那种材料，因此无从得知其是如何实现刀片使用寿命可达1200米的效果。

专利CN106521609A中电铸制备的超薄金刚石刀片采用1-8微米金刚石和10-50微米金刚石两种粗细不同的金刚石磨粒，但其金刚石颗粒较大，难以保证刀片的超薄效果，且其实施例中并未记载刀片厚度，难以获悉其刀片超薄效果究竟如何。

因此，亟需开发一种电镀液，以实现制备质优的超薄金刚石划片刀。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是为了克服金刚石划片刀存在刀片厚度、强度和精度难以兼顾，容易磨损、崩边、断刀、偏摆、寿命短，难以实现高速连续切割等问题，而提供的一种超薄划片刀的电镀液组合物、其制备方法和应用。该电镀液应用于制备超薄金刚石镍基划片刀中，可实现划片刀刀片薄，耐磨损，切割崩边小，偏摆率小，切割寿命长，切割速度快，切割大晶片产品合格率高的效果。

本发明是通过以下技术方案来解决上述技术问题的。

本发明提供了一种超薄划片刀的电镀液组合物，所述电镀液包括下列组分：硫酸镍、氯化镍、硼酸、1,8-萘磺酸内酯、1,4-双(3-氨基苯)丁二炔、表面γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性的纳米金刚石、十二烷基磺酸钠和去离子水；

其中，所述的表面γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性的纳米金刚石由下述制备方法制得，所述的制备方法包括下列步骤：溶剂中，将纳米金刚石粒子和γ-氨丙基三乙氧基硅烷混合，进行反应，所述γ-氨丙基三乙氧基硅烷的质量为溶剂和γ-氨丙基三乙氧基硅烷的混合物质量的95.0％以上，但不为100％。

本发明中，每升所述电镀液中所述的硫酸镍的质量为本领域常规用量，较佳地为200-300g，更佳地为250g。