CN106521567A - 金刚石超薄切割片多孔电铸制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种金刚石超薄切割片多孔电铸制备方法，步骤如下：1）配备电镀液，电镀液组分浓度：硫酸镍200~250g/L，氯化镍30~40g/L，硼酸30~40g/L，糖精0.3~1g/L，1,4丁炔二醇0.2~0.5g/L，且电镀液温度35~45℃；2）将造孔剂与金刚石加入电镀液，两者浓度分别为5~10g/L和0.4~1g/L，超声波分散电镀液；3）将不锈钢板底部屏蔽，上端浸入步骤2）电镀液电镀2~3小时；4）将表面形成电镀坯体的不锈钢板取出，放进烘箱180~250℃下加热0.5~1小时；5）冷却钢板，弯曲使电镀坯体脱离；6）将坯体切割成产品。该方法制得的切割片排屑性好，内应力小，锋利和延展性更好，具有更高的效率和寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种金刚石超薄切割片的制备方法，尤其是一种金刚石超薄切割片多孔电铸制备方法。
背景技术
由于金刚石所具有的特性（硬度高、抗压强度高、耐磨性好）而使其在切割加工中成为切割硬脆材料及硬质合金的理想工具，不但效率高、精度高，而且粗糙度好、磨具消耗少、使用寿命长，同时还可改善劳动条件，因此广泛用于普通切割片难于加工的坚硬材料。金刚石切割片是将金属粉末或者树脂粉末胎体和人造金刚石颗粒相混合，经研磨、制坯、烧结而成。现有技术中以树脂粉末为胎体制备的树脂基金刚石切割片存在寿命短、精度不够、切割进刀速度慢及易崩断等缺点；以普通金属结合剂为胎体的金属基金刚石切割片的烧结温度过高，从而损害金刚石强度导致切割片寿命下降，在切割过程中由于导热问题导致切割片变软而切偏，无法满足生产需要。在半导体芯片加工划片工序中，需将大晶片分割成具有独立单元集成电路的小芯片，另外随着集成度越来越高，高集成度晶片的分割必须使用更薄的金刚石切割片，才能达到高准确度、低成本以及微加工余量的要求。普通金属粉末强度和硬度低，制备超薄金刚石切割片时易变形，合格率极低，使用时易断刀，不适于制造 50微米以下的超薄金刚石切割片，无法满足工业生产的要求。因此开发新的具有优异散热性、机械性能的超薄切割片以提高工作效率、延长使用寿命对支撑半导体产业的发展具有重要意义，特别是对我国尚起步的高端芯片产业具有推动作用。
发明内容
本发明目的是：提供一种金刚石超薄切割片多孔电铸制备方法，由该方法制备得到的切割片排屑性好，内应力小，锋利性和延展性更好，具有更高的工作效率和使用寿命。
本发明的技术方案是：一种金刚石超薄切割片多孔电铸制备方法，其特征在于步骤如下：
1）配备电镀液，所述电镀液的组分浓度如下：
硫酸镍200~250g/L，氯化镍30~40g/L，硼酸30~40g/L，糖精0.3~1g/L，1,4丁炔二醇0.2~0.5g/L，并且电镀液温度保持在35~45℃；
2）将造孔剂与金刚石一同置于容器内，加入一定量步骤1）配备得到的电镀液，确保电镀液中金刚石浓度为0.4~1g/L，造孔剂浓度为5~10g/L，并采用超声波分散，使得造孔剂在电镀液中充分分散；
3）采用不锈钢板作为基体，将基体底部屏蔽，上端浸入步骤2）得到的加有金刚石和造孔剂的电镀液内进行电镀2~3小时；
4）电镀完毕后将表面形成电镀坯体的不锈钢板取出，放进烘箱，在180~250℃温度下加热0.5~1小时，将造孔剂气化，使电镀坯体出现均匀的小孔；
5）待步骤4）加热完毕的不锈钢板冷却后取出，将其弯曲使得不锈钢板表面的电镀坯体脱离；
6）将电镀坯体切割成所需形状的金刚石超薄切割片，通常是常用的圆环形，例如Φ52mm*0.05mm*Φ40mm，即外径52mm，内径40mm，厚度0.05mm。
优选的，本发明中所述步骤1）中电镀液组分硫酸镍的浓度为200~230g/L。
优选的，本发明中所述步骤1）中电镀液组分氯化镍的浓度为30~35g/L。
优选的，本发明中所述步骤2）中的造孔剂为淀粉。
优选的，本发明中所述步骤2）中的造孔剂选用淀粉、碳粉、碳酸氢铵、PMMA微球或者PS微球。
优选的，本发明中所述步骤2）的电镀液中的金刚石浓度为0.4~0.6g/L，造孔剂浓度为5~6g/L。
优选的，本发明中所述超声波分散采用的超声波振幅为10~20μm。
优选的，本发明中所述步骤3）中选用的不锈钢板的平面度为2~3μm，表面粗糙度Ra=0.4~0.8，厚度为1~1.5mm。不锈钢板的这些技术参数能够进一步提高其上电镀坯体在钢板上电沉积的平整度，能尽可能保证镀层厚度一致，同时钢板表面粗糙度越高，电沉积胚体与钢板的结合力就越差，这将降低电镀坯体剥离的难易度。
优选的，本发明中所述步骤4）中烘箱内的加热温度为200~250℃，加热时间为0.5~0.6小时。
优选的，本发明中所述步骤3）中选用的不锈钢板的规格为100*100mm。
本发明的优点是：
1.由本发明方法制备得到的切割片产品，因其原料中掺合了造孔剂，使得产品具有更高的锋利性；
2.本发明方法制备中在电镀完毕后将电镀坯体放入烘箱，使电镀坯体内的造孔剂气化露出气孔，该气孔能够增加坯体切割制得的切割片的排屑功能，同时降低刀片内应力，增加刀片延展性，使得刀片的切割性能进一步提升，同时延长使用寿命；
3.由本发明方法制备得到的切割片产品能够对Si+玻璃产品实现一刀切割，具有很高的工作效率，在使用过程中不会出现切偏和断刀现象。
具体实施方式
实施例1：
一种金刚石超薄切割片多孔电铸制备方法，其特征在于步骤如下：
1）配备电镀液，所述电镀液的组分浓度如下：
硫酸镍200g/L，氯化镍30g/L，硼酸30g/L，糖精0.3g/L，1,4丁炔二醇0.2g/L，并且电镀液温度保持在35℃；
2）将造孔剂与金刚石一同置于容器内，加入一定量步骤1）配备得到的电镀液，确保电镀液中金刚石浓度为0.4g/L，造孔剂浓度为5g/L，并采用超声波分散，使得造孔剂在电镀液中充分分散；超声波分散采用的超声波振幅为10μm；
3）采用不锈钢板作为基体，将基体底部屏蔽，上端浸入步骤2）得到的加有金刚石和造孔剂的电镀液内进行电镀2小时；不锈钢板规格为100*100mm，平面度为2μm，表面粗糙度Ra=0.4，厚度为1mm；
4）电镀完毕后将表面形成电镀坯体的不锈钢板取出，放进烘箱，在180℃温度下加热0.5小时，将造孔剂气化，使电镀坯体出现均匀的小孔；
5）待步骤4）加热完毕的不锈钢板冷却后取出，将其弯曲使得不锈钢板表面的电镀坯体脱离；
6）将电镀坯体切割成圆环形的金刚石超薄切割片。
刀片切割崩边大小：45μm-50μm
刀片使用寿命：800米
实施例2：
一种金刚石超薄切割片多孔电铸制备方法，其特征在于步骤如下：
1）配备电镀液，所述电镀液的组分浓度如下：
硫酸镍210g/L，氯化镍35g/L，硼酸35g/L，糖精0.4g/L，1,4丁炔二醇0.3g/L，并且电镀液温度保持在40℃；
2）将造孔剂与金刚石一同置于容器内，加入一定量步骤1）配备得到的电镀液，确保电镀液中金刚石浓度为0.5g/L，造孔剂浓度为6g/L，并采用超声波分散，使得造孔剂在电镀液中充分分散；超声波分散采用的超声波振幅为15μm；
3）采用不锈钢板作为基体，将基体底部屏蔽，上端浸入步骤2）得到的加有金刚石和造孔剂的电镀液内进行电镀2小时；不锈钢板规格为100*100mm，平面度为2μm，表面粗糙度Ra=0.5，厚度为1.2mm；
4）电镀完毕后将表面形成电镀坯体的不锈钢板取出，放进烘箱，在200℃温度下加热0.6小时，将造孔剂气化，使电镀坯体出现均匀的小孔；
5）待步骤4）加热完毕的不锈钢板冷却后取出，将其弯曲使得不锈钢板表面的电镀坯体脱离；
6）将电镀坯体切割成圆环形的金刚石超薄切割片。
刀片切割崩边大小：40μm-45μm
刀片使用寿命：850米
实施例3：
一种金刚石超薄切割片多孔电铸制备方法，其特征在于步骤如下：
1）配备电镀液，所述电镀液的组分浓度如下：
硫酸镍250g/L，氯化镍40g/L，硼酸40g/L，糖精1g/L，1,4丁炔二醇0.5g/L，并且电镀液温度保持在45℃；
2）将造孔剂与金刚石一同置于容器内，加入一定量步骤1）配备得到的电镀液，确保电镀液中金刚石浓度为1g/L，造孔剂浓度为10g/L，并采用超声波分散，使得造孔剂在电镀液中充分分散；超声波分散采用的超声波振幅为20μm；
3）采用不锈钢板作为基体，将基体底部屏蔽，上端浸入步骤2）得到的加有金刚石和造孔剂的电镀液内进行电镀3小时；不锈钢板规格为100*100mm，平面度为3μm，表面粗糙度Ra=0.8，厚度为1.5mm；
4）电镀完毕后将表面形成电镀坯体的不锈钢板取出，放进烘箱，在250℃温度下加热1小时，将造孔剂气化，使电镀坯体出现均匀的小孔；
5）待步骤4）加热完毕的不锈钢板冷却后取出，将其弯曲使得不锈钢板表面的电镀坯体脱离；
6）将电镀坯体切割成圆环形的金刚石超薄切割片。
刀片切割崩边大小：≤30μm
刀片使用寿命：1200米
实施例4：
一种金刚石超薄切割片多孔电铸制备方法，其特征在于步骤如下：
1）配备电镀液，所述电镀液的组分浓度如下：
硫酸镍220g/L，氯化镍32g/L，硼酸32g/L，糖精0.4g/L，1,4丁炔二醇0.3g/L，并且电镀液温度保持在40℃；
2）将造孔剂与金刚石一同置于容器内，加入一定量步骤1）配备得到的电镀液，确保电镀液中金刚石浓度为0.6g/L，造孔剂浓度为6g/L，并采用超声波分散，使得造孔剂在电镀液中充分分散；超声波分散采用的超声波振幅为15μm；
3）采用不锈钢板作为基体，将基体底部屏蔽，上端浸入步骤2）得到的加有金刚石和造孔剂的电镀液内进行电镀2小时；不锈钢板规格为100*100mm，平面度为2μm，表面粗糙度Ra=0.5，厚度为1.2mm；
4）电镀完毕后将表面形成电镀坯体的不锈钢板取出，放进烘箱，在230℃温度下加热0.5小时，将造孔剂气化，使电镀坯体出现均匀的小孔；
5）待步骤4）加热完毕的不锈钢板冷却后取出，将其弯曲使得不锈钢板表面的电镀坯体脱离；
6）将电镀坯体切割成圆环形的金刚石超薄切割片。
刀片切割崩边大小：35μm-40μm
刀片使用寿命：1100米
实施例5：
一种金刚石超薄切割片多孔电铸制备方法，其特征在于步骤如下：
1）配备电镀液，所述电镀液的组分浓度如下：
硫酸镍240g/L，氯化镍35g/L，硼酸38g/L，糖精0.6g/L，1,4丁炔二醇0.4g/L，并且电镀液温度保持在40℃；
2）将造孔剂与金刚石一同置于容器内，加入一定量步骤1）配备得到的电镀液，确保电镀液中金刚石浓度为0.8g/L，造孔剂浓度为8g/L，并采用超声波分散，使得造孔剂在电镀液中充分分散；超声波分散采用的超声波振幅为18μm；
3）采用不锈钢板作为基体，将基体底部屏蔽，上端浸入步骤2）得到的加有金刚石和造孔剂的电镀液内进行电镀2.5小时；不锈钢板规格为100*100mm，平面度为2.5μm，表面粗糙度Ra=0.6，厚度为1.4mm；
4）电镀完毕后将表面形成电镀坯体的不锈钢板取出，放进烘箱，在240℃温度下加热0.8小时，将造孔剂气化，使电镀坯体出现均匀的小孔；
5）待步骤4）加热完毕的不锈钢板冷却后取出，将其弯曲使得不锈钢板表面的电镀坯体脱离；
6）将电镀坯体切割成圆环形的金刚石超薄切割片。
刀片切割崩边大小：30μm -35μm
刀片使用寿命：1000米
实施例6：
一种金刚石超薄切割片多孔电铸制备方法，其特征在于步骤如下：
1）配备电镀液，所述电镀液的组分浓度如下：
硫酸镍200g/L，氯化镍30g/L，硼酸35g/L，糖精0.4g/L，1,4丁炔二醇0.25g/L，并且电镀液温度保持在40℃；
2）将造孔剂与金刚石一同置于容器内，加入一定量步骤1）配备得到的电镀液，确保电镀液中金刚石浓度为0.45g/L，造孔剂浓度为5.5g/L，并采用超声波分散，使得造孔剂在电镀液中充分分散；超声波分散采用的超声波振幅为20μm；
3）采用不锈钢板作为基体，将基体底部屏蔽，上端浸入步骤2）得到的加有金刚石和造孔剂的电镀液内进行电镀3小时；不锈钢板规格为100*100mm，平面度为3μm，表面粗糙度Ra=0.8，厚度为1.5mm；
4）电镀完毕后将表面形成电镀坯体的不锈钢板取出，放进烘箱，在250℃温度下加热0.5小时，将造孔剂气化，使电镀坯体出现均匀的小孔；
5）待步骤4）加热完毕的不锈钢板冷却后取出，将其弯曲使得不锈钢板表面的电镀坯体脱离；
6）将电镀坯体切割成圆环形的金刚石超薄切割片。
刀片切割崩边大小：30μm -35μm
刀片使用寿命：900米
当然上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种金刚石超薄切割片多孔电铸制备方法，其特征在于步骤如下：
1）配备电镀液，所述电镀液的组分浓度如下：
硫酸镍200~250g/L，氯化镍30~40g/L，硼酸30~40g/L，糖精0.3~1g/L，1,4丁炔二醇0.2~0.5g/L，并且电镀液温度保持在35~45℃；
2）将造孔剂与金刚石一同置于容器内，加入一定量步骤1）配备得到的电镀液，确保电镀液中金刚石浓度为0.4~1g/L，造孔剂浓度为5~10g/L，并采用超声波分散，使得造孔剂在电镀液中充分分散；
3）采用不锈钢板作为基体，将基体底部屏蔽，上端浸入步骤2）得到的加有金刚石和造孔剂的电镀液内进行电镀2~3小时；
4）电镀完毕后将表面形成电镀坯体的不锈钢板取出，放进烘箱，在180~250℃温度下加热0.5~1小时，将造孔剂气化，使电镀坯体出现均匀的小孔；
5）待步骤4）加热完毕的不锈钢板冷却后取出，将其弯曲使得不锈钢板表面的电镀坯体脱离；
6）将电镀坯体切割成所需形状的金刚石超薄切割片。
2.根据权利要求1所述的金刚石超薄切割片多孔电铸制备方法，其特征在于所述步骤1）中电镀液组分硫酸镍的浓度为200~230g/L。
3.根据权利要求1所述的金刚石超薄切割片多孔电铸制备方法，其特征在于所述步骤1）中电镀液组分氯化镍的浓度为30~35g/L。
4.根据权利要求1所述的金刚石超薄切割片多孔电铸制备方法，其特征在于所述步骤2）中的造孔剂选用淀粉、碳粉、碳酸氢铵、PMMA微球或者PS微球。
5.根据权利要求1所述的金刚石超薄切割片多孔电铸制备方法，其特征在于所述步骤2）的电镀液中的金刚石浓度为0.4~0.6g/L，造孔剂浓度为5~6g/L。
6.根据权利要求1所述的金刚石超薄切割片多孔电铸制备方法，其特征在于所述步骤2）中超声波分散采用的超声波振幅为10~20μm。
7.根据权利要求1所述的金刚石超薄切割片多孔电铸制备方法，其特征在于所述步骤3）中选用的不锈钢板的平面度为2~3μm，表面粗糙度Ra=0.4~0.8，厚度为1~1.5mm。
8.根据权利要求1所述的金刚石超薄切割片多孔电铸制备方法，其特征在于所述步骤4）中烘箱内的加热温度为200~250℃，加热时间为0.5~0.6小时。
9.根据权利要求1或7所述的金刚石超薄切割片多孔电铸制备方法，其特征在于所述步骤3）中选用的不锈钢板的规格为100*100mm。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170322 |