CN102344850B - 一种混合添加剂及由其制得的线锯切割液 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混合添加剂及由其制得的线锯切割液。本发明的线锯切割液具有很好的分散和再分散磨料的能力，确保了配置砂浆的稳定性和持久性，很好的冷却和润滑作用，降低了切片的表面损伤，机械应力，热应力及金属离子对晶片的污染，有效地改善晶片的厚度误差，采用更细的切割线，提高切割良率。

Description

一种混合添加剂及由其制得的线锯切割液

技术领域

本发明涉及一种混合添加剂，尤其涉及一种用于线锯切割液的混合添加剂。

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为硅，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。

然而，现有的切割液存在稳定性差，切割良品率不高，成本高，切割能力不强等缺点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是：提供一种混合添加剂，其可以有效地提高线锯切割液的分散能力和切割能力，提高切割的良品率，提高切割液的稳定性，并大大的降低了切割成本。

本发明的用于线锯切割液的混合添加剂，含有：

本发明中，所述的有机酸聚合物选自丙烯酸、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、丙烯酰胺基磺酸中的一种或多种为单体单元而得到的均聚物或共聚物中的一种或多种。

本发明中，所述的均聚物或共聚物的分子量为400‐5000，其中优选分子量是600‐3000，最优选800‐2000。

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；所述酸酐类选自乙酸酐和/或己酸酐。

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。

本发明中，所述的混合添加剂还含有：气味调节剂。所述的气味调节剂的质量百分含量为：0.05％～0.5％。本发明中，所述的气味调节剂为市售的水溶性香料。

本发明中，所述的水用于溶解各种添加剂。

本发明的线锯切割液含有：油性切割基体和本发明的混合添加剂。所述混合添加剂与油性切割基体在所述线切割液中的比例为50:50～3:97之间。所述的油性切割基体较佳地为聚乙二醇。

本发明的积极效果在于：本发明的线锯切割液具有很好的分散和再分散磨料的能力，确保了配置砂浆的稳定性和持久性，很好的冷却和润滑作用，降低了切片的表面损伤，机械应力，热应力及金属离子对晶片的污染，有效地改善晶片的厚度误差，采用更细的切割线，提高切割良率。

具体实施方式

制备实施例1

下面用实施例来进一步说明本发明，但本发明并不受其限制。下述实施例中，百分比均为质量百分比。

表1给出了本发明的用于线锯切割液的混合添加剂制备实施例1～8的配方，按表1中所列组分及其含量，将有机碱在1小时内，滴加到有机酸中，并持续搅拌；当滴加完有机碱后，继续搅拌30分钟；然后加入金属腐蚀抑制剂，搅拌20分钟；最后将表面活性剂和气味调节剂(上海雅加香精香料有限公司YJ40541产品)加入，继续搅拌30分钟，即可以得到用于线锯切割液的混合添加剂。

表1本发明的用于线锯切割液的混合添加剂制备实施例1～8

制备实施例2

按表2比例，将此混合添加剂加入到油性切割基体，如聚乙二醇中，搅拌30分钟，即可以得到用于线锯切割的切割液。

表2本发明的线锯切割液的制备实施例1～4

	油性切割基体	wt％	混合添加剂	wt％
					切割液1	PEG200	93.6	表1实施例1	6.40
切割液2	PEG200	89	表1实施例3	11
					切割液3	PEG200	96	表1实施例4	4
切割液4	PEG200	85	表1实施例5	15

效果实施例

将表2所示的切割液1～4和市面所售切割液配制成切割砂浆后，进行稳定性对比，其中使用的切割刃料为SiC。

表3本发明的线锯切割液与市面所售切割液稳定性对比

从表3中可以看出本发明的切割液比市面所售切割液具有更好的分散性和再分散性，并且可以使用100％回收SiC进行切割砂浆的配置，大大降低了成本。

Claims (8)

1.一种用于线锯切割液的混合添加剂，含有：

所述的有机酸聚合物选自丙烯酸、甲基丙酸酸、乙基丙烯酸、烯基磺酸、马来酸酐、烷基丙烯氧基磺酸、丙烯酰胺基磺酸中的一种或多种为单体单元而得到的均聚物或共聚物中的一种或多种，所述的均聚物或共聚物的分子量为400‐5000,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,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。

2.根据权利要求1所述的混合添加剂，所述的烯基磺酸是苯乙烯磺酸。

3.根据权利要求1所述的混合添加剂，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、邻苯二甲酸和/或没食子酸中的一种或多种；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；所述酸酐类选自乙酸酐和/或己酸酐。

4.根据权利要求1所述的混合添加剂，还含有：气味调节剂。

5.根据权利要求4所述的混合添加剂，所述的气味调节剂的质量百分含量为：0.05％～0.5％。

6.一种线锯切割液，含有：油性切割基体和根据权利要求1～5中任一项所述的混合添加剂。

7.根据权利要求6所述的线锯切割液，所述混合添加剂与油性切割基体在所述线切割液中的质量比例为50:50～3:97之间。

8.根据权利要求6所述的线锯切割液，所述的油性切割基体为聚乙二醇。