CN117210909A - 一种40um以下金刚石线锯的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种40um以下金刚石线锯的制备方法,属于金刚石线锯技术领域。本发明制备方法包括碱洗、酸洗、预镀、上砂、加厚、烘干等步骤,其中线锯基体采用高碳线,较于传统碳钢基线具备更强的抗破断能力,镀层使用低电流密度电镀,使得金刚线镀层更加致密与基体结合更加牢固,金刚石选型根据各切割端参数的不同灵活选择金刚砂的形貌及金刚砂粒径达到切割要求。本发明的制备方法在碳钢金刚石线锯的基础上改进,保留原有的设备和电镀配方,使用不同碳钢线径基体和不同粒径砂搭配工艺工序,使得金刚线具备高密度、高耐磨以及高圆度的特性,从而实现更快速切割的同时减少断线率,而且较小的金刚线母线直径有利于降低切削损耗和生产成本,同时提升硅片切割表面稳定性。

Description

一种40um以下金刚石线锯的制备方法
技术领域
本发明属于金刚石线锯技术领域,具体为一种40um以下金刚石线锯的制备方法。
背景技术
为配合硅片大尺寸化以及薄片化的发展趋势,金刚线要求向着高品质、低成本以及细线化的方向优化。
1、在品质控制方面,要求金刚线具备高密度、高耐磨以及高圆度的特性。高品质的金刚线能实现更快速切割的同时减少断线率。金刚线生产企业可通过调整参数,包括金刚线直径、出刃率、出刃高度等,以实现高品质的金刚线生产。
2、在成本控制方面,金刚线产能逐渐增加,金刚线价格也将随之降低。金刚线企业可通过加强技术发等方式不断降低成本,保持市场竞争力。
3、在细线化方面,细线化已然成为金刚线切割技术发展的大趋势。切割母线及金刚线直径与硅片切割质量及切削损耗量相关。较小的母线、金刚线母线直径有利于降低切削损耗和生产成本等,同时提升硅片切割表面稳定性等。
发明内容
为解决上述背景技术中提出的问题,本发明的目的在于提供一种40um以下金刚石线锯的制备方法。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种40um以下金刚石线锯的制备方法,包括步骤如下:
S1:碱洗:将高碳线放入碱性溶液中进行除油,通过在碱性溶液中浸蚀去除基体表面油性物质;
S2:酸洗:将S1步骤中经过碱洗除油的高碳线浸入酸性溶液,通过在酸性溶液中浸蚀去除基体表面氧化层及锈蚀物;
S3:预镀:将经过S1步骤和S2步骤处理后的高碳线放入镀镍溶液中,预镀镍过程,通过电镀的方法在基体表面沉积镍层,增加产品结合力的作用;
S4:上砂:将金刚石微粉放入砂槽中,通过电化学沉积的方法,在电场的作用下使其沉积到S3步骤中得到的基体高碳线表面,在基体表面固接金刚石磨料,同时根据需要调节沉积金刚石的密度与分布;
S5:加厚:将S4步骤中得到的金刚线通过镀镍溶液,在电流的作用下使其表面再沉积一层固结镀镍层,使金刚石裸粉固结在基体高碳线的表面,对金刚石进行加固,防止金刚石脱落,同时调整金刚石微粉的埋入深度及出刃高度;
S6:烘干:将S5步骤中得到的加厚金刚线放入加热装置中加热烘干,去除线锯表面水渍以及通过高温达到除氢目的,得到成品金刚线。
作为本发明优选的,所述S1步骤中,碱性溶液选用氢氧化钠溶液。
作为本发明优选的,所述S1步骤中,高碳线在经过碱洗除油后,使用纯水清洗经过碱洗槽钢线带出的碱性溶液。
作为本发明优选的,所述S2步骤中,用浓度为45±5℃的40g/L氨基磺酸溶液对高碳线进行清洗。
作为本发明优选的,所述S2步骤中,高碳线在经过酸洗后,使用纯水清洗经过酸洗槽钢线带出的酸性溶液。
作为本发明优选的,所述S3和S5步骤中,以氨基磺酸镍为电镀液,在2.25~7.55V的电场作用下对高碳线表面电镀镍。
作为本发明优选的,所述S4步骤中,金刚石微粉颗粒密度100~320颗/mm,金刚石微粉颗粒的平均粒径为6-12um,优选为5-10um。
作为本发明优选的,所述S5步骤中,金刚线在经过加厚后,表面沾染了预镀/上砂/加厚工序的脏污,使用纯水清洗去除预镀/上砂/加厚工序线锯表面脏污。
作为本发明优选的,所述S6步骤中加厚镀镍层的烘干温度为180℃-220℃。
作为本发明优选的,所述高碳线线径为30~38um。
与现有技术相比,本发明的有益效果如下:
1、本发明涉及一种金刚石线锯的制备方法,此方法在碳钢金刚石线锯的基础上改进,保留原有的设备和电镀配方,使用不同碳钢线径基体和不同粒径砂搭配工艺工序,使得金刚线具备高密度、高耐磨以及高圆度的特性,从而实现更快速切割的同时减少断线率,而且较小的金刚线母线直径有利于降低切削损耗和生产成本,同时提升硅片切割表面稳定性。
具体实施方式
下面将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
一种40um以下金刚石线锯的制备方法,包括步骤如下:
高碳线线径为30~38um;
S1:碱洗:将高碳线放入碱性溶液中进行除油,通过在碱性溶液中浸蚀去除基体表面油性物质,碱性溶液选用氢氧化钠溶液,高碳线在经过碱洗除油后,使用纯水清洗经过碱洗槽钢线带出的碱性溶液;
S2:酸洗:将S1步骤中经过碱洗除油的高碳线浸入酸性溶液,通过在酸性溶液中浸蚀去除基体表面氧化层及锈蚀物,用浓度为45±5℃的40g/L氨基磺酸溶液对高碳线进行清洗15min,高碳线在经过酸洗后,使用纯水清洗经过酸洗槽钢线带出的酸性溶液;
S3:预镀:将经过S1步骤和S2步骤处理后的高碳线放入镀镍溶液中,预镀镍过程,通过电镀的方法在基体表面沉积镍层,增加产品结合力的作用,以氨基磺酸镍为电镀液,在2.25~7.55V的电场作用下对高碳线表面电镀镍;
S4:上砂:将金刚石微粉放入砂槽中,通过电化学沉积的方法,在电场的作用下使其沉积到S3步骤中得到的基体高碳线表面,在基体表面固接金刚石磨料,同时根据需要调节沉积金刚石的密度与分布,金刚石微粉颗粒密度100~320颗/mm,金刚石微粉颗粒的平均粒径为5~10um;
S5:加厚:将S4步骤中得到的金刚线通过镀镍溶液,在电流的作用下使其表面再沉积一层固结镀镍层,使金刚石裸粉固结在基体高碳线的表面,对金刚石进行加固,防止金刚石脱落,同时调整金刚石微粉的埋入深度及出刃高度,以氨基磺酸镍为电镀液,在2.25~7.55V的电场作用下对高碳线表面电镀镍,金刚线在经过加厚后,表面沾染了预镀/上砂/加厚工序的脏污,使用纯水清洗去除预镀/上砂/加厚工序线锯表面脏污;
S6:烘干:将S5步骤中得到的加厚金刚线放入加热装置中加热烘干,去除线锯表面水渍以及通过高温达到除氢目的,得到成品金刚线,加厚镀镍层的烘干温度为180℃-220℃。
实施例二
一种40um以下金刚石线锯的制备方法,包括步骤如下:
高碳线线径为30~34um;
S1:碱洗:将高碳线放入碱性溶液中进行除油,通过在碱性溶液中浸蚀去除基体表面油性物质,碱性溶液选用氢氧化钠溶液,高碳线在经过碱洗除油后,使用纯水清洗经过碱洗槽钢线带出的碱性溶液;
S2:酸洗:将S1步骤中经过碱洗除油的高碳线浸入酸性溶液,通过在酸性溶液中浸蚀去除基体表面氧化层及锈蚀物,用浓度为45±5℃的40g/L氨基磺酸溶液对高碳线进行清洗,高碳线在经过酸洗后,使用纯水清洗经过酸洗槽钢线带出的酸性溶液;
S3:预镀:将经过S1步骤和S2步骤处理后的高碳线放入镀镍溶液中,预镀镍过程,通过电镀的方法在基体表面沉积镍层,增加产品结合力的作用,以氨基磺酸镍为电镀液,在2.25~7.55V的电场作用下对高碳线表面电镀镍;
S4:上砂:将金刚石微粉放入砂槽中,通过电化学沉积的方法,在电场的作用下使其沉积到S3步骤中得到的基体高碳线表面,在基体表面固接金刚石磨料,同时根据需要调节沉积金刚石的密度与分布,金刚石微粉颗粒密度100~280颗/mm,金刚石微粉颗粒的平均粒径为5-10um;
S5:加厚:将S4步骤中得到的金刚线通过镀镍溶液,在电流的作用下使其表面再沉积一层固结镀镍层,使金刚石裸粉固结在基体高碳线的表面,对金刚石进行加固,防止金刚石脱落,同时调整金刚石微粉的埋入深度及出刃高度,以氨基磺酸镍为电镀液,在2.25~7.55V的电场作用下对高碳线表面电镀镍,金刚线在经过加厚后,表面沾染了预镀/上砂/加厚工序的脏污,使用纯水清洗去除预镀/上砂/加厚工序线锯表面脏污;
S6:烘干:将S5步骤中得到的加厚金刚线放入加热装置中加热烘干,去除线锯表面水渍以及通过高温达到除氢目的,得到成品金刚线,加厚镀镍层的烘干温度为180℃-220℃。
实施例三
一种40um以下金刚石线锯的制备方法,包括步骤如下:
高碳线线径为33~37um;
S1:碱洗:将高碳线放入碱性溶液中进行除油,通过在碱性溶液中浸蚀去除基体表面油性物质,碱性溶液选用氢氧化钠溶液,高碳线在经过碱洗除油后,使用纯水清洗经过碱洗槽钢线带出的碱性溶液;
S2:酸洗:将S1步骤中经过碱洗除油的高碳线浸入酸性溶液,通过在酸性溶液中浸蚀去除基体表面氧化层及锈蚀物,用浓度为45±5℃的40g/L氨基磺酸溶液对高碳线进行清洗,高碳线在经过酸洗后,使用纯水清洗经过酸洗槽钢线带出的酸性溶液;
S3:预镀:将经过S1步骤和S2步骤处理后的高碳线放入镀镍溶液中,预镀镍过程,通过电镀的方法在基体表面沉积镍层,增加产品结合力的作用,以氨基磺酸镍为电镀液,在2.25~7.55V的电场作用下对高碳线表面电镀镍;
S4:上砂:将金刚石微粉放入砂槽中,通过电化学沉积的方法,在电场的作用下使其沉积到S3步骤中得到的基体高碳线表面,在基体表面固接金刚石磨料,同时根据需要调节沉积金刚石的密度与分布,金刚石微粉颗粒密度100~320颗/mm,金刚石微粉颗粒的平均粒径为5-10um;
S5:加厚:将S4步骤中得到的金刚线通过镀镍溶液,在电流的作用下使其表面再沉积一层固结镀镍层,使金刚石裸粉固结在基体高碳线的表面,对金刚石进行加固,防止金刚石脱落,同时调整金刚石微粉的埋入深度及出刃高度,以氨基磺酸镍为电镀液,在2.25~7.55V的电场作用下对高碳线表面电镀镍,金刚线在经过加厚后,表面沾染了预镀/上砂/加厚工序的脏污,使用纯水清洗去除预镀/上砂/加厚工序线锯表面脏污;
S6:烘干:将S5步骤中得到的加厚金刚线放入加热装置中加热烘干,去除线锯表面水渍以及通过高温达到除氢目的,得到成品金刚线,加厚镀镍层的烘干温度为110℃-130℃。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种40um以下金刚石线锯的制备方法,其特征在于:包括步骤如下:
S1:碱洗:将高碳线放入碱性溶液中进行除油,通过在碱性溶液中浸蚀去除基体表面油性物质;
S2:酸洗:将S1步骤中经过碱洗除油的高碳线浸入酸性溶液,通过在酸性溶液中浸蚀去除基体表面氧化层及锈蚀物;
S3:预镀:将经过S1步骤和S2步骤处理后的高碳线放入镀镍溶液中,预镀镍过程,通过电镀的方法在基体表面沉积镍层,增加产品结合力的作用;
S4:上砂:将金刚石微粉放入砂槽中,通过电化学沉积的方法,在电场的作用下使其沉积到S3步骤中得到的基体高碳线表面,在基体表面固接金刚石磨料,同时根据需要调节沉积金刚石的密度与分布;
S5:加厚:将S4步骤中得到的金刚线通过镀镍溶液,在电流的作用下使其表面再沉积一层固结镀镍层,使金刚石裸粉固结在基体高碳线的表面,对金刚石进行加固,防止金刚石脱落,同时调整金刚石微粉的埋入深度及出刃高度;
S6:烘干:将S5步骤中得到的加厚金刚线放入加热装置中加热烘干,去除线锯表面水渍以及通过高温达到除氢目的,得到成品金刚线。
2.根据权利要求1所述的一种40um以下金刚石线锯的制备方法,其特征在于:所述S1步骤中,碱性溶液选用氢氧化钠溶液。
3.根据权利要求1所述的一种40um以下金刚石线锯的制备方法,其特征在于:所述S1步骤中,高碳线在经过碱洗除油后,使用纯水清洗经过碱洗槽钢线带出的碱性溶液。
4.根据权利要求1所述的一种40um以下金刚石线锯的制备方法,其特征在于:所述S2步骤中,用浓度为45±5℃的40g/L氨基磺酸溶液对高碳线进行清洗。
5.根据权利要求1所述的一种40um以下金刚石线锯的制备方法,其特征在于:所述S2步骤中,高碳线在经过酸洗后,使用纯水清洗经过酸洗槽钢线带出的酸性溶液。
6.根据权利要求1所述的一种40um以下金刚石线锯的制备方法,其特征在于:所述S3和S5步骤中,以氨基磺酸镍为电镀液,在2.25~7.55V的电场作用下对高碳线表面电镀镍。
7.根据权利要求1所述的一种40um以下金刚石线锯的制备方法,其特征在于:所述S4步骤中,金刚石微粉颗粒密度100~320颗/mm,金刚石微粉颗粒的平均粒径为6-12um。
8.根据权利要求1所述的一种40um以下金刚石线锯的制备方法,其特征在于:所述S5步骤中,金刚线在经过加厚后,表面沾染了预镀/上砂/加厚工序的脏污,使用纯水清洗去除预镀/上砂/加厚工序线锯表面脏污。
9.根据权利要求1所述的一种40um以下金刚石线锯的制备方法,其特征在于:所述S6步骤中,加厚镀镍层的烘干温度为180℃-220℃。
10.根据权利要求1所述的一种40um以下金刚石线锯的制备方法,其特征在于:所述高碳线线径为30~38um。
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