CN101712186B - 一种用于切割硅晶片导轮的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于机械制备技术领域，涉及一种切割设备部件的制备方法，具体涉及一种用于切割硅晶片导轮的制备方法，为了解决现有用于切割硅晶片的导轮的寿命普遍较短，从而需频繁更换导轮的问题，本发明提供了一种用于切割硅晶片导轮的制备方法，由该方法制备的导轮至少包括金属轴芯及金属轴芯上的涂层，涂层上设有线槽，所述方法至少包括涂层的制备，所述涂层为聚氨酯涂层，采用发明所述方法制备的导轮可以连续使用1200-2000小时，使用寿命长，大大提高了生产效率，从而降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明属于机械制备技术领域，涉及一种切割设备部件的制备方法，具体涉及一种用于切割硅晶片导轮的制备方法。
背景技术
现有切割200mm以上规格硅单晶圆片一般采用内圆切割技术或线切割技术，但随着硅圆片直径的增大，内圆切割技术使硅片表面的损伤层加大，一般约为30～40微米，线切割技术是采用导轮带动切割线对硅棒进行切割，该技术虽然具有切口小，硅棒切口损耗小(约为内圆切割技术的60％，这相当于内圆切片机切割6片圆片而节约出1块圆片)，切割的硅片表面损伤层较浅(约为10～15微米)，片子质量人为因素少，切割效率较高(大约为内圆切割技术的6～8倍。在8小时左右切割过程中一次可切出400圆片左右)的特点，但导轮的使用寿命普遍较短，从而需频繁更换导轮，给硅晶片的切割带来一定影响。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有用于切割硅晶片的导轮的寿命普遍较短，从而需频繁更换导轮的问题，并提供一种用于切割硅晶片导轮的制备方法。
本发明通过以下方案解决该技术问题：
一种用于切割硅晶片导轮的制备方法，由该方法制备的导轮至少包括金属轴芯及金属轴芯上的涂层，所述方法至少包括涂层的制备，所述涂层为聚氨酯涂层。
聚氨酯材料的硬度范围较宽，低至邵氏A10以下的低模量橡胶，高至邵氏D85的高抗冲击弹性材料，其弹性模量可高达数百兆帕，大大超出了其他橡胶的弹性模量范围(约0.2-10MPa)，所以聚氨酯的性能范围很宽，是介于从橡胶到塑料的一类高分子材料。
聚氨酯材料因为具有较高的机械强度，卓越的耐磨性，突出的抗压缩性，硬度范围广，且在高硬度下仍具有高弹性，表面光洁度高，机械加工性能优越等性能被广泛应用，
本发明利用聚氨酯耐磨、机械加工性能优越的特点，至少提供了涂层的制备，所述涂层为聚氨酯涂层，用于切割硅晶片的导轮采用由本发明至少提供的涂层的制备方法所制备的聚氨酯涂层后，可以连续使用1200-2000小时，使用寿命长，大大提高了生产效率，降到了生产成本。
为便于技术人员理解和操作，对本发明至少提供的涂层制备方法进行说明，该方法包括：
a、将甘油加入到四亚甲基二醇中，采用先加热后真空下脱水的方式得到第一中间产物，所述先加热后真空下脱水的方式是重复先加热至130℃-150℃，再真空脱水的操作1-3次；
b、对第一中间产物降温至50℃-70℃，随后向该产物加入甲苯二异氰酯、苯甲酰氯、乙醇、丁二醇进行搅拌，真空脱泡，脱泡温度为70℃-90℃，得到第二中间产物；
c、向第二中间产物中加入3，3’-二氯-4，4’-二氨基二苯基甲烷，得到混合物，将所述混合物浇注到模具中，干燥，成型脱模，80℃-100℃条件下硫化，得到聚氨酯涂层。
对于各种原料的投入比，本发明建议：
四亚甲基二醇100份，甘油5-15份，甲苯二异氰酸酯10-30份，苯甲酰氯0.1-1份，乙醇0-10份，丁二醇5-10份，3，3’-二氯-4，4’-二氨基二苯基甲烷15-125份，上述原料投入量份数为质量份数，采用本发明的建议及涂层制备方法可以使制备得到的聚氨酯涂层连续使用1200-2000小时。
本发明所述一种用于切割硅晶片导轮的制备方法还包括对金属轴芯的处理，将涂层涂敷在已经过对金属轴芯的处理步骤处理后的金属轴芯表面上及对涂层进行刻线槽处理，所述对金属轴芯的处理包括对金属轴芯表面的清洗，以及清洗后向金属轴芯表面涂敷胶黏剂。
所述对金属轴芯表面的清洗是为了除去金属轴芯表面的油污，氧化物等物质，去除手段可以使用现有金属表面去污的常用手段。清洗后向金属轴芯涂敷的胶黏剂可以是NA-1，chemlock-218，Thixon422等，这里所使用的胶黏剂称号均为产品型号，技术人员很容易在市场上购买到相关型号的胶黏剂，从而使本发明方法变得易于实施。
另外，为了使本发明方法制备的用于切割硅晶片导轮的使用寿命更长，本发明采用的金属轴芯在工作时，采用冷却水进行控温，温度控制在30±1℃的范围内，对金属轴芯进行实时降温，可确保聚氨酯涂层的温度始终保持在一个降低的水平，从而进一步延长聚氨酯涂层的使用寿命。
具体实施方式
下面仅就本发明所述一种用于切割硅晶片导轮的制备方法中的涂层制备方法进行进一步说明。
实施例1
取下列市售原料：
四亚甲基二醇100克；甘油5克；甲苯二异氰酸酯10克；苯甲酰氯0.1克；丁二醇5克；3，3’-二氯-4，4’-二氨基二苯基甲烷15克。
经下列方法：先将甘油加入到四亚甲基二醇中，加热至150℃，真空下脱水1小时，再加热至150℃，真空下脱水，如此反复三次，待温度降至60℃时，加入甲苯二异氰酯、苯甲酰氯、乙醇、丁二醇，搅拌2小时。并保持温度在80℃，真空下脱泡1小时，之后加入3，3’-二氯-4，4’-二氨基二苯基甲烷，浇注到所需模具中，在80℃温度下，干燥30分钟，成型脱模后，在90℃温度下硫化10小时，即得涂层。
实施例2
取下列市售原料：
四亚甲基二醇100公斤；甘油15公斤；甲苯二异氰酸酯10-30份；苯甲酰氯1公斤；乙醇10公斤；丁二醇10公斤；3，3’-二氯-4，4’-二氨基二苯基甲烷25公斤。
经下列方法：先将甘油加入到四亚甲基二醇中，加热至150℃，真空下脱水2小时，再加热至150℃，真空下脱水，如此反复三次，待温度降至60℃时，加入甲苯二异氰酯、苯甲酰氯、乙醇、丁二醇，搅拌3小时。并保持温度在80℃，真空下脱泡2小时，之后加入3，3’-二氯-4，4’-二氨基二苯基甲烷，浇注到所需模具中，在80℃温度下，干燥60分钟，成型脱模后，在90℃温度下硫化12小时，即得涂层。
应当理解，在阅读了本发明的讲授上述内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限。
Claims (3)
1.一种用于切割硅晶片导轮的制备方法，其特征在于由该方法制备的导轮至少包括金属轴芯及金属轴芯上的涂层，涂层上设有线槽，该方法至少包括涂层的制备，所述涂层为聚氨酯涂层；
所述涂层的制备包括：
a、将甘油加入到四亚甲基二醇中，采用先加热后真空下脱水的方式得到第一中间产物，所述先加热后真空下脱水的方式是重复先加热至130℃-150℃再真空脱水的操作1-3次；
b、对第一中间产物降温至50℃-70℃，随后向该产物加入甲苯二异氰酯、苯甲酰氯、乙醇、丁二醇进行搅拌，真空脱泡，脱泡温度为70℃-90℃，得到第二中间产物；
c、向第二中间产物中加入3，3’-二氯-4，4’-二氨基二苯基甲烷，得到混合物，将所述混合物浇注到模具中，干燥，成型脱模，80℃-100℃条件下硫化，得到聚氨酯涂层。
2.根据权利要求1所述的一种用于切割硅晶片导轮的制备方法，其特征在于该方法还包括对金属轴芯的处理，将涂层材料涂敷在已经过对金属轴芯的处理步骤处理后的金属轴芯表面上及对涂层进行刻线槽处理；
所述对金属轴芯的处理包括对金属轴芯表面的清洗，以及清洗后向金属轴芯表面涂敷胶黏剂。
3.根据权利要求1所述的一种用于切割硅晶片导轮的制备方法，其特征在于涂层材料的制备所使用的原料投入量质量份数为：
四亚甲基二醇100份，甘油5-15份，甲苯二异氰酸酯10-30份，苯甲酰氯0.1-1份，乙醇0-10份，丁二醇5-10份，3，3’-二氯-4，4’-二氨基二苯基甲烷15-125份。
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