CN101898762A

CN101898762A - 一种用于线切割的多边缘硅微粉体的生产工艺

Info

Publication number: CN101898762A
Application number: CN 201010230750
Authority: CN
Inventors: 王国恩
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-07-19
Filing date: 2010-07-19
Publication date: 2010-12-01

Abstract

本发明公开了一种用于线切割的多边缘硅微粉体的生产工艺，其实施步骤如下：1)选取取碳化硅原料，依次进行破碎、筛分、整形得到碳化硅颗粒，然后对碳化硅颗粒进行酸洗除杂，干燥；2)将碳化硅颗粒粉碎、分级获得3.0～4.5微米的碳化硅微粉；3)将分级后的碳化硅微粉通过超声波筛分机进行振动获得多边缘的硅微粉体。本发明工艺简单，得到的碳化硅粉体粒径最小、堆积密度大、多边缘、具有一定刃度，有利于提高切割质量。

Description

一种用于线切割的多边缘硅微粉体的生产工艺

技术领域

本发明涉及无机非金属技术加工领域，具体涉及一种用于线切割的多边缘硅微粉体的生产工艺。

背景技术

线切割是目前半导体工业、光伏太阳能工业精确切割多晶硅、单晶硅、压电石英晶体最先进的一种切割工艺，在线切割工艺中，需要大量使用碳化硅粉体作为加工介质材料。由于多晶硅、单晶硅、压电石英晶体材料硬度大、纯度高、加工技术要求严格，因此碳化硅粉体必须满足粒径好、硬度大、粒度小、多边缘且具有一定的刃度，以减少对切割产品的质量影响，提高硅片切割的质量。

目前传统的碳化硅粉体的生产工艺一半是经过破碎、中碎、筛分、整形、酸洗、粉碎、分级和二次分级等工艺流程，因此最终得到的碳化硅粉体粒径较大，加工目数为1500目，粒径最小值为4.5-3.0μm的成品；而且成品加工仅有3-4级分级工艺，粒度分布不均匀，均衡自锐性差，堆积密度小，不易与切削液有很好的适配性；此外这种种碳化硅粉体存在长径比小、颗粒边缘不够分明，刃度较差。因此必然会影响切硅片切割的质量，导致切割产品的质量较差。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足，提供一种工艺简单，得到的碳化硅粉体粒径最小、堆积密度大、多边缘、具有一定刃度，有利于提高切割质量的用于线切割的多边缘硅微粉体的生产工艺。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种用于线切割的多边缘硅微粉体的生产工艺，其特征在于其实施步骤如下：

1)选取取碳化硅原料，依次进行破碎、筛分、整形得到碳化硅颗粒，然后对碳化硅颗粒进行酸洗除杂，干燥；

2)将碳化硅颗粒粉碎、分级获得3.0～4.5微米的碳化硅微粉；

3)将分级后的碳化硅微粉通过超声波筛分机进行振动获得多边缘硅微粉体。

作为本发明的进一步改进：

所述步骤1)中的整形是对筛分的碳化硅颗粒进行整形直至在碳化硅颗粒中椭圆形颗粒占80％以上；

所述步骤2)中的粉碎是将碳化硅颗粒用雷蒙磨粉机进行多级粉碎，获得粒径9.5～11.5微米的碳化硅微粉，且粉碎时雷蒙磨粉机的主机电流为65～75安培、雷蒙磨粉机的风机流量为40～50立方米/分钟，雷蒙磨粉机的分析机转速为400～600转/分；

所述步骤2)中的分级包括：首先采用涡流式气流分级机对碳化硅微粉进行分级，分级时涡流式气流分级机的风机流量为25～43立方米/分钟，涡流式气流分级机的分级轮转速为2600～3300转/分，获得粒度不大于5.5微米的碳化硅微粉半成品，然后对碳化硅微粉半成品叶轮式气流分级机再进行二次分级，分级时叶轮式气流分级机的风机流量为25～10立方米/分钟，叶轮式气流分级机的分级轮转速为1300--1700转/分。

所述步骤3)中的超声波筛分机进行振动时，超声波筛分机的频率为20kHz以上，且超声波筛分机振动的时间为4.5～5小时。

本发明具有下述优点：本发明通过破碎、筛分、整形、除杂、干燥、粉碎、分级获得3.0～4.5微米的碳化硅微粉，并将分级后的碳化硅微粉通过超声波筛分机进行振动获得多边缘的硅微粉体，整体具有工艺简单、得到的碳化硅粉体粒径最小、堆积密度大、多边缘、具有一定刃度，有利于提高切割质量的优点；碳化硅颗粒进行整形使粉碎物料的颗粒形状好，无针状和片状颗粒，从而使粉碎物料的堆集密度高，颗粒表面具有清洁度；碳化硅颗粒用雷蒙磨粉机多级粉碎可以将50-80mm不规则的碳化硅块料粉碎到微米级，并在粉碎过程中，可以部分去除其他附着物杂质；分级可以将碳化硅微粉由毫米级逐步分级到微米级，方便地获得微米级的碳化硅微粉；超声波筛分机进行振动频率为20kHz的振动可以将整形后变成无刃度的碳化硅微粉冲击和空化成呈多边缘状体而且有刃度的多边缘硅微粉体，长径比和堆积密度大，粒径不大于1.3微米，用于硅片切割时，可以大大提高硅片的质量。

具体实施方式

本实施例的用于线切割的多边缘硅微粉体的生产工艺的实施步骤如下：

2)将碳化硅颗粒粉碎、分级获得3.0～4.5微米的碳化硅微粉；

3)将分级后的碳化硅微粉通过超声波筛分机进行振动获得多边缘的硅微粉体。

本实施例中，步骤1)中的整形是对筛分的碳化硅颗粒进行整形直至在碳化硅颗粒中椭圆形颗粒占80％以上；步骤2)中的粉碎是将碳化硅颗粒用雷蒙磨粉机粉碎成粒径9.5～11.5微米的碳化硅微粉，且粉碎时雷蒙磨粉机的主机电流为65～75安培、雷蒙磨粉机的风机流量为40～50立方米/分钟，雷蒙磨粉机的分析机转速为400～600转/分；步骤2)中的分级包括：首先采用涡流式气流分级机对碳化硅微粉进行分级，分级时涡流式气流分级机的风机流量为25～43立方米/分钟，涡流式气流分级机的分级轮转速为2600～3300转/分，获得粒度不大于5.5微米的碳化硅微粉半成品，然后对碳化硅微粉半成品叶轮式气流分级机再进行二次分级，分级时叶轮式气流分级机的风机流量为25～10立方米/分钟，叶轮式气流分级机的分级轮转速为1300～1700转/分。步骤3)中的超声波筛分机进行振动时，超声波筛分机的频率为20kHz以上，且超声波筛分机振动的时间为4.5～5小时。超声波筛分机进行振动可以再次对粒度为3.0～4.5微米的成品进行清洗和分级，由于超声机械振动，使悬浮液中的硅微粉磨粒不断地撞击加工表面，由于真空核群泡受压力压碎时产生强大的冲击力，经过颗粒之间的机械冲击与超声波冲击和空化作用，把硬而脆的粉体表面形状局部破坏，使粒径呈多边缘状体，刃度明显，同时具有一定的长径比，堆积密度大，达到95％粒度的粒径不大于1.3微米。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅限于上述实施方式，凡是属于本发明原理的技术方案均属于本发明的保护范围。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明的原理的前提下进行的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种用于线切割的多边缘硅微粉体的生产工艺，其特征在于其实施步骤如下：

2)将碳化硅颗粒粉碎、分级获得3.0～4.5微米的碳化硅微粉；

2.根据权利要求1所述的用于线切割的多边缘硅微粉体的生产工艺，其特征在于：所述步骤1)中的整形是对筛分后的碳化硅颗粒进行整形直至在碳化硅颗粒中椭圆形颗粒占80％以上。

3.根据权利要求2所述的用于线切割的多边缘硅微粉体的生产工艺，其特征在于：所述步骤2)中的粉碎是将碳化硅颗粒用雷蒙磨粉机多级粉碎，获得粒径9.5～11.5微米的碳化硅微粉，且粉碎时雷蒙磨粉机的主机电流为65～75安培、雷蒙磨粉机的风机流量为40～50立方米/分钟，雷蒙磨粉机的分析机转速为400～600转/分。

4.根据权利要求3所述的用于线切割的多边缘硅微粉体的生产工艺，其特征在于：所述步骤2)中的分级包括：首先采用涡流式气流分级机对碳化硅微粉进行分级，分级时涡流式气流分级机的风机流量为25～43立方米/分钟，涡流式气流分级机的分级轮转速为2600～3300转/分，获得粒度不大于5.5微米的碳化硅微粉半成品，然后对碳化硅微粉半成品叶轮式气流分级机再进行二次分级，分级时叶轮式气流分级机的风机流量为25～10立方米/分钟，叶轮式气流分级机的分级轮转速为1300～1700转/分。

5.根据权利要求4所述的用于线切割的多边缘硅微粉体的生产工艺，其特征在于：所述步骤3)中的超声波筛分机进行振动时，超声波筛分机的频率为20kHz以上，且超声波筛分机振动的时间为4.5～5小时。