CN103572291B - 电镀金刚石线锯镀层用腐蚀液及线锯断线连接方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电镀金刚石线锯镀层用腐蚀液及线锯断线连接方法。该电镀金刚石线锯镀层用腐蚀液，按质量百分比，包括以下成分：腐蚀剂20%~80%；pH值调节剂0.1%~20%；表面活性剂0.1%~5%；金属指示剂0.01%~1%；及水10%~60%。该电镀金刚石线锯镀层用腐蚀液及线锯断线连接方法，具有节约成本、处理速度快、操作简便等优点。

Description

电镀金刚石线锯镀层用腐蚀液及线锯断线连接方法

技术领域

本发明涉及电镀金刚石线锯断线焊接技术，特别是涉及一种电镀金刚石线锯镀层用腐蚀液及线锯断线连接方法。

背景技术

随着硅、宝石、陶瓷等硬脆材料应用的日益广泛，尤其是在制造各种半导体、光伏器件时，通过切片加工将包含单、多晶硅、蓝宝石等原料晶锭切割加工为要求厚度尺寸的晶片。由于晶片切割是制约后续成品的重要工序，因而对其加工要求也越来越高。

固结磨粒线锯是解决硬脆材料切割加工，特别是贵重硬脆材料切割加工中较为理想的方法。相较于硅晶体等半导体材料切割加工所使用的游离磨粒的线锯切割的传统加工技术，固结磨粒线锯具有加工效率高、材料损失率低、加工精度高、加工废料易于回收等优点。因此，近几年固结磨粒金刚石线锯已逐步进入工业应用。

固结磨粒金刚石线锯分为电镀、树脂及钎焊等几大类。电镀金刚石线锯具有金属镀层，因而具有对磨粒的把持力高、镀层的耐热性和耐磨性高等优点，电镀金刚石线锯正逐渐得到广泛的应用。

然而，由于电镀金刚石线锯表面存在有镍钨等合金镀层，合金镀层具有较高剪切弹性模量，导致线锯断裂扭曲强度偏低，工件加工过程中极易引发短线。但是采用普通的断线焊接方法，线锯镀层会优先熔化形成熔融半球，导致焊线过程中芯线不能完全熔合，线锯在较小张力下即被拉断，无法满足加工要求。一般方法是经过断线线网后继续切割，这样势必造成昂贵的金刚石线锯和加工时间的浪费，大大增加切割成本。

发明内容

基于此，有必要提供一种保证线锯强度且节约成本的电镀金刚石线锯断线连接方法及其使用的腐蚀液。

一种电镀金刚石线锯镀层用腐蚀液，其特征在于，按质量百分比，包括以下成分：

腐蚀剂                20%~80%；

pH值调节剂            0.1%~20%；

表面活性剂            0.1%~5%；

金属指示剂            0.01%~1%；及

水                    10%~60%。

在其中一个实施例中，所述腐蚀剂为盐酸、硝酸、氢氟酸及双氧水中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述pH值调节剂为硝酸铵、铬酐及硼酸中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述表面活性剂为十二烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵及十八烷基三甲基氯化铵中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述金属指示剂为铬黑T、磺基水杨酸及二苯基硫代卡巴腙中的至少一种。

在其中一个实施例中，还包括质量百分比为0.1~10%的可溶性镍盐。

在其中一个实施例中，所述可溶性镍盐为氯化镍、硫酸镍及氨基黄色镍中的至少一种。

一种电镀金刚石线锯断线连接方法，包括以下步骤：

将两根电镀金刚石线锯断线的断头进行清洗；

将清洗后的电镀金刚石线锯断线的断头浸入上述电镀金刚石线锯镀层用腐蚀液中，进行腐蚀；

将腐蚀后的电镀金刚石线锯断线的断头进行清洗、干燥；及

将干燥后的两根电镀金刚石线锯断线的断头焊接在一起。

在其中一个实施例中，腐蚀时间为10~30s。

上述电镀金刚石线锯镀层用腐蚀液，其中的腐蚀剂与电镀金刚石线锯镀层发生氧化反应，对线锯镀层进行腐蚀，除去镀层，利于后续焊接工序的进行。

上述电镀金刚石线锯断线连接方法，由于采用腐蚀液先将线锯镀层进行腐蚀，除去镀层，后进行焊接，焊线过程中芯线能够完全熔合，抗拉性能提高，有效避免工件加工时再次断裂，节约成本。

附图说明

图1为一实施方式的电镀金刚石线锯断线焊接方法的示意图；

图2为实施例1的电镀金刚石线锯镀层用腐蚀液的腐蚀效果图；

图3为实施例1的电镀金刚石线锯断线焊接后的效果图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

一实施方式的电镀金刚石线锯镀层用腐蚀液，按质量百分比，包括以下成分：

腐蚀剂                20%~80%；

pH值调节剂            0.1%~20%；

表面活性剂            0.1%~5%；

金属指示剂            0.01%~1%；及

水                    10%~60%。

所述腐蚀剂优选为盐酸、硝酸、氢氟酸及双氧水中的至少一种。电镀金刚石线锯表层有镍钨等合金镀层，腐蚀剂与镍钨等合金镀层接触时发生氧化反应，能够腐蚀电镀金刚石线锯断线镀层，利于后续电镀金刚石线锯断线焊接的进行。

所述pH值调节剂优选为硝酸铵、铬酐及硼酸中的至少一种。pH值调节剂的作用为主要调节腐蚀液的酸性。使腐蚀液，尤其是线锯断线周围微区内pH值保持在一定范围内。

所述表面活性剂优选为十二烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵及十八烷基三甲基氯化铵中的至少一种。表面活性剂对线锯起到润湿、除污、加速镀层腐蚀和保护芯线的作用。一方面，表面活性剂渗透并吸附于镀层中金刚石颗粒表面，降低其固着力，加速镀层腐蚀进程；另一方面，该表面活性剂能有效减缓腐蚀液对芯线的腐蚀，从而保证芯线形貌完整。

所述金属指示剂优选为铬黑T、磺基水杨酸及二苯基硫代卡巴腙中的至少一种。金属指示剂的作用为监测及判断腐蚀液腐蚀线锯断线的程度。

优选的，上述电镀金刚石线锯镀层用腐蚀液还包括质量百分比为0.1~10%的可溶性镍盐。

所述可溶性镍盐优选为氯化镍、硫酸镍及氨基黄色镍中的至少一种。可溶性镍盐加入后能够消除线锯腐蚀过程中在其周围微区环境的镍离子浓度梯度，保证腐蚀速率稳定，腐蚀程度均一。

上述电镀金刚石线锯镀层用腐蚀液，其中的腐蚀剂与电镀金刚石线锯镀层发生氧化反应，对线锯镀层进行腐蚀，除去镀层，利于后续焊接工序的进行。

该实施方式的电镀金刚石线锯镀层用腐蚀液可以用于电镀金刚石线锯断线连接方法中，一实施方式的电镀金刚石线锯断线连接方法，包括以下步骤：

步骤一、将两根电镀金刚石线锯断线的断头进行清洗。

步骤二、将清洗后的电镀金刚石线锯断线的断头浸入上述电镀金刚石线锯镀层用腐蚀液中，进行腐蚀。

其中，腐蚀时间为10~30s。

步骤三、将腐蚀后的电镀金刚石线锯断线的断头进行清洗、干燥；及

步骤四、将干燥后的两根电镀金刚石线锯断线的断头焊接在一起。

优选的，干燥后的电镀金刚石线锯断线的断头焊接方法如图1所示，将干燥后的电镀金刚石线锯断线110的断头112穿入对应尺寸石英管120中。固定石英管后加盖盖板130，并旋紧螺丝132。将弹簧140钩在盖板柄134上。移动激光头150至断头112处并启动激光，将干燥后的电镀金刚石线锯断线的断头112打磨成半球形。将两个都经过打磨处理的电镀金刚石线锯断线110用弹簧140调节，使得两个电镀金刚石线锯断线的断头112相互贴紧，移动激光头150至两线锯线锯断头112贴紧中心位置，启动激光进行焊接。

上述电镀金刚石线锯断线连接方法，具有以下优点：

（1）由于采用腐蚀液先将线锯镀层进行腐蚀，后进行焊接，焊线过程中芯线能够完全熔合，抗拉性能提高，有效避免工件加工时再次断裂，节约成本。

（2）处理速度快，线锯镀层腐蚀时间短，且不损伤芯线基体。

（3）操作简便，线锯腐蚀常温常压即可进行，方便车间现场操作。

（4）焊点区域范围较小，焊接范围小于5mm，不影响后续工件加工。

以下通过具体实施例来进一步说明。

实施例1

将两根电镀金刚石线锯断线的断头进行清洗。

将清洗后的电镀金刚石线锯断线的断头浸入上述电镀金刚石线锯镀层用腐蚀液中，进行腐蚀，腐蚀时间为15s。

其中，所述电镀金刚石线锯镀层用腐蚀液，各组分的质量百分比分别为：盐酸15%、双氧水20%、铬酐15%、十四烷基三甲基氯化铵1%、铬黑T0.05%、余量为水。

将腐蚀后的电镀金刚石线锯断线的断头进行清洗、干燥；及

将干燥后的两根电镀金刚石线锯断线的断头焊接在一起。

用实施例1的电镀金刚石线锯镀层用腐蚀液腐蚀处理电镀金刚石线锯断线的断头，其腐蚀效果如图2所示，由图2可知，经过腐蚀液腐蚀处理后，线锯断线断头表面的镀层已经除去，利于后续断线焊接的进行。

由该电镀金刚石线锯断线连接方法焊接后得到的线锯，退火冷却后取线锯断头焊接处，依据GB/T228-2002于万能材料试验机进行拉力测试，测试拉力上限为22N，抗拉性能强，说明该电镀金刚石线锯断线连接方法较优，能达到生产要求。其焊接效果如图3所示，由图3可知，焊接效果较佳，断头处结合较为紧密。

实施例2

将两根电镀金刚石线锯断线的断头进行清洗。

将清洗后的电镀金刚石线锯断线的断头浸入上述电镀金刚石线锯镀层用腐蚀液中，进行腐蚀，腐蚀时间为15s。

其中，所述电镀金刚石线锯镀层用腐蚀液，各组分的质量百分比分别为：硝酸50%、氢氟酸12.5%、硼酸20%、十八烷基三甲基氯化铵3%、磺基水杨酸0.05%、硫酸镍2%、余量为水。

将腐蚀后的电镀金刚石线锯断线的断头进行清洗、干燥；及

将干燥后的两根电镀金刚石线锯断线的断头焊接在一起。

由该电镀金刚石线锯断线连接方法焊接后得到的线锯，退火冷却后进行拉力测试，测试拉力上限为22N。

实施例3

将两根电镀金刚石线锯断线的断头进行清洗。

将清洗后的电镀金刚石线锯断线的断头浸入上述电镀金刚石线锯镀层用腐蚀液中，进行腐蚀，腐蚀时间为15s。

其中，所述电镀金刚石线锯镀层用腐蚀液，各组分的质量百分比分别为：盐酸20%、氢氟酸15%、双氧水20%、硝酸铵20%、十六烷基三甲基氯化铵1%、二苯基硫代卡巴腙0.05%、氯化镍2%、余量为水。

将腐蚀后的电镀金刚石线锯断线的断头进行清洗、干燥；及

将干燥后的两根电镀金刚石线锯断线的断头焊接在一起。

由该电镀金刚石线锯断线连接方法焊接后得到的线锯，退火冷却后进行拉力测试，测试拉力上限为22N。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种电镀金刚石线锯镀层用腐蚀液，其特征在于，按质量百分比，包括以下成分：

还包括质量百分比为0.1～10％的可溶性镍盐。

2.根据权利要求1所述的电镀金刚石线锯镀层用腐蚀液，其特征在于，所述腐蚀剂为盐酸、硝酸、氢氟酸及双氧水中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的电镀金刚石线锯镀层用腐蚀液，其特征在于，所述pH值调节剂为硝酸铵、铬酐及硼酸中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的电镀金刚石线锯镀层用腐蚀液，其特征在于，所述表面活性剂为十二烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵及十八烷基三甲基氯化铵中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的电镀金刚石线锯镀层用腐蚀液，其特征在于，所述金属指示剂为铬黑T、磺基水杨酸及二苯基硫代卡巴腙中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的电镀金刚石线锯镀层用腐蚀液，其特征在于，所述可溶性镍盐为氯化镍、硫酸镍及氨基黄色镍中的至少一种。

7.一种电镀金刚石线锯断线连接方法，其特征在于，包括以下步骤：

将两根电镀金刚石线锯断线的断头进行清洗；

将清洗后的电镀金刚石线锯断线的断头浸入如权利要求1～6任意一项所述的电镀金刚石线锯镀层用腐蚀液中，进行腐蚀；

将腐蚀后的电镀金刚石线锯断线的断头进行清洗、干燥；及

将干燥后的两根电镀金刚石线锯断线的断头焊接在一起。

8.根据权利要求7所述的电镀金刚石线锯断线连接方法，其特征在于，腐蚀时间为10～30秒。