CN102935420B - 金刚石线锯植砂方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种金刚石线锯植砂方法及系统，所述金刚石线锯植砂方法包括：1)使金刚石颗粒和树脂粘合剂混合，形成均匀的混合物；2)将所述混合物均匀涂覆在芯线表面；3)对芯线进行固化处理。通过本发明所提供的金刚石线锯植砂方法，可以使得金刚石颗粒在芯线表面均匀分布，同时可控制金刚石颗粒的露出率，从而保障了金刚石线锯的切割精度和切割效率，并延长了金刚石线锯的使用寿命。

Description

金刚石线锯植砂方法及系统

技术领域

本发明涉及半导体器件制作工艺技术领域，更具体地说，涉及一种金刚石线锯植砂方法及系统。

背景技术

金刚石线锯作为一种切割效果较好的切割工具，由于其具有切缝窄、出材率高、能切割大尺寸工件、切割面无烧蚀痕迹、对环境污染小、切割精度高等优点而被广泛应用于高硬度材料的切割，特别是晶体硅切割成硅片的过程中。

金刚石线锯的一种常用制备方法为树脂粘合剂法，是利用树脂粘合剂将金刚石颗粒通过植砂方法粘合在金属芯线上制备而成的。而植砂方法决定了金刚石线锯上金刚石颗粒的分布均匀性、分布密度、出刃高度(金刚石颗粒的露出率)，进而决定了金刚石线锯的切割力、切割精度、切割效率和使用寿命。

现有的金刚石线锯植砂方法有喷覆植砂法。参照图1，图1为现有技术中喷覆植砂方法的装置结构示意图。芯线经过放线机构1放线，通过有机溶剂处理槽2清洗后，进入树脂涂覆装置3在其表面涂抹树脂粘合剂，然后进入金刚石喷覆装置4，在芯线进入喷覆装置4时，金刚石颗粒以气固两相的形式通过送粉装置42，经过分配器43分配后进入喷覆装置4的箱体41，通过箱体41内的多个喷嘴，以一定的速度被喷射入箱体41内，金刚石颗粒直接嵌入或经过碰撞后嵌入涂抹有树脂粘合剂的芯线表面的树脂层中，最后通过紫外固化装置5固化后经收线装置6回收。

通过上述对现有技术中喷覆植砂方法的装置结构及功能的描述可知，金刚石颗粒是以气固两相的形式以一定的速度被喷入箱体41的。由于箱体41的空间相比于芯线的直径而言是比较大的，这就决定了嵌入芯线表面树脂层内的金刚石颗粒大多是经过与箱体41内壁或金刚石颗粒多次碰撞后嵌入树脂层的，所以金刚石颗粒在嵌入树脂层时的速度不同，而且由于碰撞过程是随机的，这就导致了金刚石颗粒在芯线表面的分布不均匀，同时也会造成金刚石颗粒的嵌入深度不同，有些甚至会因为其嵌入深度过浅，导致附着力不够，在切割过程中出现脱落的现象，因此影响金刚石线锯的切割力、切割精度、切割效率和使用寿命。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种金刚石线锯植砂方法，该方法可以使得金刚石颗粒在芯线表面均匀分布，同时可控制金刚石颗粒的露出率，从而保障了金刚石线锯的切割精度和切割效率，并延长了金刚石线锯的使用寿命。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种金刚石线锯植砂方法，该方法包括步骤：

1)使金刚石颗粒和树脂粘合剂混合，形成均匀的混合物；

2)将所述混合物均匀涂覆在芯线表面；

3)对芯线进行固化处理。

优选的，上述方法中，所述步骤2)具体包括：

21)将所述混合物涂覆在芯线表面；

22)调节芯线的直径使芯线表面的混合物的厚度相同。

优选的，上述方法中，所述步骤1)具体包括：

将金刚石颗粒和树脂粘合剂按预设的比例搅拌均匀，形成均匀的混合物。

优选的，上述方法中，所述步骤21)包括：

通过输液管将所述混合物供给滴头；

所述滴头以设定的速度将所述混合物滴落在芯线表面。

优选的，上述方法中，所述步骤2)还包括：

23)将步骤21)和步骤22)中所滴落的混合物进行回收利用。

优选的，上述方法中，所述步骤22)具体包括：

使涂覆有混合物的芯线通过具有预设孔径的模具，进而使芯线表面的混合物的厚度相同。

本发明还提供了一种金刚石线锯植砂系统，所述系统包括：

用以搅拌金刚石颗粒和树脂粘合剂使其形成均匀的混合物的预混装置；

用以将从预混装置中提取的混合物均匀涂覆在芯线表面的涂覆装置；

用以对表面涂覆有混合物的芯线进行固化的固化装置。

优选的，上述系统中，所述涂覆装置包括：

用以从所述预混装置中提取所述混合物的输液管；

设置在所述输液管顶部的滴头，所述滴头用于将输液管中的混合物滴落在芯线表面；

使表面涂覆有混合物的芯线通过后能够控制所述芯线表面混合物厚度的模具。

优选的，上述系统还包括：

连接预混装置的回流装置，所述回流装置用于收集由滴头滴落下来但未涂覆在芯线表面的混合物以及芯线通过模具后被刮落的混合物，并将所收集的混合物回流至预混装置。

优选的，上述系统中，所述固化装置为烘箱，用以芯线的固化成型。

从上述技术方案可以看出，本发明所提供的金刚石线锯植砂方法包括步骤：1)使金刚石颗粒和树脂粘合剂混合，形成均匀的混合物；2)将所述混合物均匀涂覆在芯线表面；3)对芯线进行固化处理。可见，本发明首先将金刚石颗粒和树脂粘合剂混合，形成均匀的混合物后，把所述混合物均匀地涂覆在芯线表面，这样可以使金刚石颗粒均匀地分布在芯线表面；另一方面，通过调节树脂粘合剂的固含量可控制金刚石颗粒的露出率，树脂粘合剂的固含量越少，在对芯线进行固化处理时蒸发的溶剂就越多，而金刚石颗粒的露出率就越大，在一定的限度内，金刚石线锯的切割力就越强，而金刚石颗粒的附着力就越弱，反之，金刚石线锯的切割力越弱，金刚石颗粒的附着力就越强，通过调节树脂粘合剂的固含量，可以在确保金刚石颗粒附着力的同时保证金刚石线锯具有较强的切割力。因此，通过本发明可以使金刚石颗粒在芯线表面均匀分布，同时能够控制金刚石颗粒的露出率，从而保障了金刚石线锯的切割精度和切割效率，并延长了金刚石线锯的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中常见的一种金刚石线锯植砂装置结构示意图；

图2为本发明所提供的一种金刚石线锯植砂方法的流程示意图；

图3为本发明所提供的一种金刚石线锯植砂系统的结构示意图；

图4为本发明所提供的一种金刚石线锯植砂系统的工作过程示意图；

图5为本发明所提供的一种金刚石线锯植砂系统中的预混装置的工作过程示意图；

图6为本发明所提供的金刚石线锯植砂系统中预混装置、涂覆装置和回流装置的工作过程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

参考图2，图2为本发明实施例所提供的一种金刚石线锯植砂方法的流程示意图，所述方法包括步骤：

步骤S1：使金刚石颗粒和树脂粘合剂混合，形成均匀的混合物。

步骤S2：将所述混合物均匀涂覆在芯线表面。

通过上述步骤S1将金刚石颗粒和树脂粘合剂首先进行充分混合，所以在涂覆过程中，能够使金刚石颗粒均匀地分布在芯线表面，进而确保芯线表面金刚石颗粒分布的均匀性。

步骤S3：对芯线进行固化处理。

在此过程中对芯线进行固化成型，蒸发掉树脂粘合剂中的易挥发成分，可以根据树脂粘合剂中的固含量不同，控制固化处理后的芯线表面金刚石颗粒的露出率。

可见，本实施例中将金刚石颗粒和树脂粘合剂进行预先的充分混合，形成均匀的混合物后，把所述混合物均匀涂覆在芯线表面，这样可以使金刚石颗粒均匀地分布在芯线表面；另一方面，通过调节树脂粘合剂的固含量来控制金刚石颗粒的露出率，树脂粘合剂的固含量越少，在对芯线进行固化处理时蒸发的成分就越多，而金刚石颗粒的露出率就越大，在一定的限度内，金刚石线锯的切割力就越强，而金刚石颗粒的附着力就越弱，反之，金刚石线锯的切割力越弱，而金刚石颗粒的附着力就越强，通过调节树脂粘合剂的固含量，可以在确保金刚石颗粒附着力的同时保证金刚石线锯具有较强的切割力。因此，通过本发明可以使得金刚石颗粒在芯线表面上均匀分布，同时能够控制金刚石颗粒的露出率，从而保障了金刚石线锯的切割精度和切割效率，延长金刚石线锯的使用寿命。

实施例二

在实施例一的基础上，本发明提供了另一种金刚石线锯植砂方法，所述方法包括步骤：

步骤S21：使金刚石颗粒和树脂粘合剂按照预设的比例混合，形成均匀的混合物。

通过将金刚石颗粒和树脂粘合剂进行预先的充分混合，不但可以确保在下一步骤涂覆过程中，使得金刚石颗粒均匀地分布在芯线表面，同时可以通过调节金刚石颗粒和树脂粘合剂的相对比例，进而控制芯线表面金刚石颗粒的分布密度。

步骤S22：将所述混合物涂覆在芯线表面，同时调节芯线表面混合物的厚度。

所述步骤S22具体包括：将所述混合物涂覆在芯线表面后，调节芯线的直径使芯线表面的混合物的厚度相同。

其中可以通过输液管将步骤S21中混合均匀的混合物供给滴头，所述滴头再以设定的速度将所述混合物滴落在芯线表面，使得金刚石颗粒和树脂粘合剂的混合物涂覆在芯线表面，然后让涂覆有金刚石颗粒和树脂粘合剂的混合物的芯线通过具有特定孔径(该孔径的大小可预先设定好)的模具，使得所述混合物以均匀的厚度涂覆在芯线表面，这样不但可以使得所述混合物均匀地涂覆在芯线表面，同时也可以控制芯线的直径大小。

在此过程中还可将由滴头滴落下来但未涂覆在芯线表面的混合物以及芯线通过模具后被刮落的混合物收集起来并进行循环利用。

步骤S23：对芯线进行固化处理。

同上述实施例中步骤S3。

通过和实施例一中的金刚石线锯植砂方法相比可知，本实施例在控制金刚石颗粒露出率及实现金刚石颗粒在芯线表面的均匀性分布的基础上，还可以通过具有预设孔径的模具进一步调节芯线表面混合物的厚度，进而控制植砂后芯线的直径大小；而且，本实施例中通过调节金刚石颗粒和树脂粘合剂的混合比例可控制金刚石颗粒在芯线表面的分布密度；再有，本实施例中还可以将涂覆过程中所滴落的金刚石颗粒和树脂粘合剂的混合物收集起来并进行循环利用，从而可节省成本。

实施例三

上面详细描述了本发明所提供的金刚石线锯植砂方法，下面具体介绍本发明所提供的金刚石线锯植砂系统。

参考图3，图3为本发明所提供的一种金刚石线锯植砂系统的结构示意图，该金刚石线锯植砂系统包括：用以搅拌金刚石颗粒和树脂粘合剂使其形成均匀的混合物的预混装置101；用以将从预混装置101中提取的混合物均匀涂覆在芯线表面的涂覆装置102；用以对表面涂覆有混合物的芯线进行固化的固化装置103。

优选的，本发明实施例中所述金刚石线锯植砂系统还包括：回流装置104，所述回流装置104用于收集涂覆装置102在涂覆过程中未涂覆在芯线表面的金刚石颗粒和树脂粘合剂的混合物，并将所收集的混合物回流至预混装置101，从而可提高原材料的利用率，节约生产成本。

其中，所述预混装置101具体可以包括搅拌缸，其工作过程参考图5，将金刚石颗粒9和树脂粘合剂10按照预设的比例在搅拌缸8中搅拌均匀，从而形成均匀的混合物。

所述涂覆装置102具体可以包括：用以从所述预混装置101中提取金刚石颗粒和树脂粘合剂的混合物的输液管；设置在所述输液管顶部的滴头，所述滴头用于将输液管中的混合物滴落在芯线表面；使表面涂覆有混合物的芯线通过后能够控制所述芯线表面混合物厚度的模具。

所述回流装置104可以为漏斗形的器件，该漏斗形器件的底部可连接至预混装置中。

所述固化装置103可以为烘箱，用以将植砂后的芯线固化定型。

参考图6，图6中示出了预混装置、涂覆装置和回流装置的工作过程，图中预混装置为搅拌缸8，涂覆装置中的输液管11的底端延伸至搅拌缸8内，并从所述搅拌缸8中吸取金刚石颗粒和树脂粘合剂的混合物，所述混合物4从输液管11顶端的滴头3滴落在芯线2上，从而使芯线2表面被混合物4所包覆，从滴头3滴落下来的多余的、未涂覆在芯线2表面的混合物4落入漏斗7(即回流装置)中，漏斗7的底端延伸至搅拌缸8中，即：实现将收集到的多余的混合物4进行回收再利用。

需要说明的是，图6中没有示出涂覆装置中的模具，但是可以理解的是，表面涂覆有混合物的芯线经过所述模具后会被刮落掉一部分混合物，所刮落掉的混合物也可以被漏斗7所收集，进而被回收再利用。

下面结合附图详细描述本发明所提供的金刚石线锯植砂系统的工作过程。

参考图4和图6，芯线2随着导轮1以设定的速度经过滴头3的正下方，输液管11从搅拌缸8中将已经搅拌均匀的混合物抽出供给滴头3，滴头3以设定的滴速将混合物4滴到芯线2上，芯线2以设定的速度通过具有设定孔径的模具5，使得所述混合物以均匀的厚度分布在芯线2表面，这样不但可以使得所述混合物均匀地涂覆在芯线2表面，同时也可以控制芯线2的直径大小。在此过程中，通过漏斗7将由滴头3滴落下来但未涂覆在芯线2表面的混合物以及芯线2通过模具5后被刮落的混合物收集回流至搅拌缸8，搅拌均匀后再次进行上述操作，实现原材料的循环利用。最后，芯线以设定的速度通过烘箱6，在烘箱6中进行固化定型。

本实施例中的金刚石线锯植砂系统是基于实施例二中所述金刚石线锯植砂方法制造的，同样，通过本实施例所述的金刚石线锯植砂系统，可以使得金刚石颗粒以设定的密度大小均匀地分布在线锯芯线表面，同时能够控制金刚石颗粒的露出率，从而保障了金刚石线锯的切割精度和切割效率，延长了金刚石线锯的使用寿命。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种金刚石线锯植砂方法，其特征在于，包括步骤：

1）使金刚石颗粒和树脂粘合剂混合，形成均匀的混合物；

2）将所述混合物均匀涂覆在芯线表面；

3）对芯线进行固化处理；

所述步骤2）具体包括：

21）将所述混合物涂覆在芯线表面；

22）调节芯线的直径使芯线表面的混合物的厚度相同；

所述步骤21）包括：

通过输液管将所述混合物供给滴头；

所述滴头以设定的速度将所述混合物滴落在芯线表面；

所述步骤22）具体包括：

使涂覆有混合物的芯线通过具有预设孔径的模具，进而使芯线表面的混合物的厚度相同。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1）具体包括：

将金刚石颗粒和树脂粘合剂按预设的比例搅拌均匀，形成均匀的混合物。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2）还包括：

23）将步骤21）和步骤22）中所滴落的混合物进行回收利用。

4.一种金刚石线锯植砂系统，其特征在于，包括：

用以搅拌金刚石颗粒和树脂粘合剂使其形成均匀的混合物的预混装置；

用以将从预混装置中提取的混合物均匀涂覆在芯线表面的涂覆装置；

用以对表面涂覆有混合物的芯线进行固化的固化装置；

所述涂覆装置包括：

用以从所述预混装置中提取所述混合物的输液管；

设置在所述输液管顶部的滴头，所述滴头用于将输液管中的混合物滴落在芯线表面；

使表面涂覆有混合物的芯线通过后能够控制所述芯线表面混合物厚度的模具。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，还包括：

连接预混装置的回流装置，所述回流装置用于收集由滴头滴落下来但未涂覆在芯线表面的混合物以及芯线通过模具后被刮落的混合物，并将所收集的混合物回流至预混装置。

6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述固化装置为烘箱，用以芯线的固化成型。

Images