CN1903511A - 非金属线锯的制备方法 - Google Patents

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彭伟
姚春燕
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Abstract

本发明涉及一种非金属线锯的制备方法，包括如下步骤：配料，用搅拌机把光敏树脂结合剂与磨粒均匀混合；在非金属线芯表面均匀涂覆一层黏结层，固化成型；将制备的配料均匀涂覆在黏结层表面，固化成型即可。本发明以非金属线芯作为载体，利用其高强度、耐高温等优点，可以提高线芯与磨削层的固结性能；步骤少，工艺简单；降低了制造成本；使用光敏树脂结合剂作为砂轮的结合剂，提高线锯磨削层机械性能及与锯丝的固结程度；同时改善了制造环境。

Description

非金属线锯的制备方法
一、技术领域
本发明涉及在一种非金属线锯的制备方法。
二、背景技术
金刚石线锯切割技术以其生产效率高、被加工工件直径不受限制等特点已被广泛应用于单晶硅、多晶硅、砷化镓、钽酸锂、铌酸锂等半导体材料以及半导体管芯的切割加工中。
市场上的金刚石线锯采用金属丝作为载体，磨料以固结或游离方式工作。专利申请号为200510062192.X，发明名称为“光敏树脂结合剂线锯的制备方法”的专利公开了一种金属线锯的制备方法，这种制备方法中，磨削层与金属丝芯之间存在结合问题；而且，涂覆前，要对金属丝进行清洗等工艺，操作复杂。
三、发明内容
本发明的目的是解决解决现有金属线芯制备线锯存在的磨削层与金属丝芯结合问题、操作工艺步骤多等缺点，提供一种以非金属线芯作为载体，从而提高磨削层与非金属丝芯之间结合、操作简单的非金属线锯制备方法。
为此，本发明采取以下技术方案：
一种非金属线锯的制备方法，所述的方法包括以下步骤：
(1)、配料，用搅拌机把光敏树脂结合剂与磨粒均匀混合；
(2)、在非金属线芯表面均匀涂覆一层黏结层，固化成型；
(3)、将步骤(1)制备的配料均匀涂覆在黏结层表面，固化成型即可。
进一步，所述非金属线芯为下式之一：①玻璃纤维、②高分子纤维。
所述的非金属线芯为玻璃纤维。
所述的玻璃纤维为下列之一：①熔石英玻璃光纤；②氟化物玻璃光纤；③硫化物玻璃光纤。
步骤(3)所述的固化成型采用自制紫外线照射装置，所述紫外线照射装置采用双灯光固化，固化总功率6KW，采用氮气保护系统及抽风冷却系统，所述的固化参数如下：波长200nm～500nm，光强为2.4w/cm。
步骤(1)配料中的磨具浓度为25％～100％。在磨加工学中，定义磨削层每立方厘米体积所含磨料为0.878g定义为100％浓度。
更进一步，所述的磨粒为下式之一或下式任意组合：①人造金刚石；②碳化硅；③氧化铝；④二氧化硅微粉。
所述的磨粒为人造金刚石与二氧化硅微粉的混合物，人造金刚石与二氧化硅微粉的质量比为：1∶0.1～1.0，人造金刚石的尺寸规格为10～40μm，二氧化硅微粉的尺寸规格为1～10μm。
所述的磨粒由人造金刚石与二氧化硅微粉混合，人造金刚石与二氧化硅微粉的质量比为：1∶0.1～1.0，人造金刚石的尺寸规格为10～40μm，二氧化硅微粉的尺寸规格为1～10μm；所述的线芯为：熔石英玻璃光纤，固化成型采用自制紫外线照射装置，固化参数如下：波长200nm～500nm，光强为2.4w/cm，固化时间15s。
所述的光敏树脂为下式之一：①环氧丙烯酸酯；②聚酯丙烯酸酯；③聚醚丙烯酸酯；④聚氨酯丙烯酸酯；⑤三聚氰胺丙烯酸酯；⑥酚醛环氧丙烯酸酯；⑦甲基酚醛环氧丙烯酸酯；⑧聚氨酯丙烯酸酯；⑨丙烯酸树脂接枝聚氨酯。
本发明所述的一种非金属线锯的制备方法具有如下优点：
1、以非金属线芯作为载体，利用其高强度、耐高温等优点，可以提高线芯与磨削层的固结性能；2、步骤少，工艺简单；3、降低了制造成本；4、使用光敏树脂结合剂作为砂轮的结合剂，提高线锯磨削层机械性能及与锯丝的固结程度；5、同时改善了制造环境。
四、附图说明
图1是本发明的光敏树脂结合剂线锯的截面结构图。
1、光敏树脂结合剂  2、黏结层  3、非金属线芯  4、磨粒
五、具体实施方式
实施例1
参照附图1，一种非金属线锯的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)、配料，将113.07g市售光敏树脂结合剂、磨粒尺寸规格为10-40μm的人造金刚石36.93g用搅拌机将上述材料搅拌均匀，磨具浓度为50％；
(2)、准备非金属线芯，所述非金属线芯材料为天然高分子纤维：蚕丝(湖南南岭天蚕科技发展有限公司生产)，尺寸如下：直径0.1～0.2mm，长度：50m；(需制备的线锯整体尺寸：直径0.25～0.35mm，磨削层厚度约0.02～0.05mm，长度50m)；
(3)、在非金属线芯表面均匀涂覆一层黏结层，固化成型；
(4)、将步骤(1)的配料均匀涂覆在黏结层表面，固化成型；所述的固化成型采用自制紫外线照射装置，所述紫外线照射装置采用双灯光固化，固化总功率6KW，采用氮气保护系统及抽风冷却系统，所述的固化参数如下：波长200nm～500nm，光强为2.4w/cm。
线锯用途：切割半导体材料(如硅及碳化硅、砷化镓、碲化铋)、光电子材料、压电晶体、磁性材料等。
实施例2
参照附图1，一种非金属线锯的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)、配料，将98.14g市售光敏树脂结合剂、磨粒尺寸规格为10～40μm的人造金刚石51.86g用搅拌机将上述材料搅拌均匀，磨具浓度为75％；
(2)、准备非金属线芯，所述非金属线芯为的氟化物玻璃光纤(深圳市金力华自动化科技有限公司生产)，尺寸如下：直径0.1～0.2mm，长度：50m；外层涂覆黏结层直径达0.15～0.25mm。(需制备的线锯整体尺寸：直径0.25～0.35mm，磨削层厚度约0.02～0.05mm，长度50m)；
(3)、在非金属线芯表面均匀涂覆一层黏结层，固化成型；
(4)、将步骤(1)的配料均匀涂覆在黏结层表面，固化成型；所述的固化成型采用自制紫外线照射装置，所述紫外线照射装置采用双灯光固化，固化总功率6KW，采用氮气保护系统及抽风冷却系统，所述的固化参数如下：波长200nm～500nm，光强为2.4w/cm。
线锯用途：切割半导体材料(如硅及碳化硅、砷化镓、碲化铋)、光电子材料、压电晶体、磁性材料等。
实施例3
参照图1，一种非金属线锯的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)、配料，将85.11g市售光敏树脂结合剂、磨粒尺寸规格为10～40μm的人造金刚石64.89g用搅拌机将上述材料搅拌均匀，磨具浓度为100％；
(2)、准备非金属线芯，所述非金属线芯为熔石英玻璃光纤(深圳市金力华自动化科技有限公司生产)，尺寸如下：直径0.1～0.2mm，长度：50m；外层涂覆黏结层直径达0.15～0.25mm。(需制备的线锯整体尺寸：直径0.25～0.35mm，磨削层厚度约0.02～0.05mm，长度50m)；
(3)、在非金属线芯表面均匀涂覆一层黏结层，固化成型；
(4)、将步骤(1)的配料均匀涂覆在黏结层表面，固化成型；所述的固化成型采用自制紫外线照射装置，所述紫外线照射装置采用双灯光固化，固化总功率6KW，采用氮气保护系统及抽风冷却系统，所述的固化参数如下：波长200nm～500nm，光强为2.4w/cm。
线锯用途：切割半导体材料(如硅及碳化硅、砷化镓、碲化铋)、光电子材料、压电晶体、磁性材料等。
实施例4
参照附图1，一种非金属线锯的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)、配料，将101.77g市售光敏树脂结合剂、磨粒尺寸规格为10～40μm的人造金刚石36.93g，1～10um的二氧化硅微粉11.3g用搅拌机将上述材料搅拌均匀，磨具浓度为50％；
(2)、准备非金属线芯，所述非金属线芯为硫化物玻璃光纤(深圳市金力华自动化科技有限公司生产)，尺寸如下：直径0.1～0.2mm，长度：50m；外层涂覆黏结层直径达0.15～0.25mm。(需制备的线锯整体尺寸：直径0.25～0.35mm，磨削层厚度约0.02～0.05mm，长度50m)；
(3)、在非金属线芯表面均匀涂覆一层黏结层，固化成型；
(4)、将步骤(1)的配料均匀涂覆在黏结层表面，固化成型；所述的固化成型采用自制紫外线照射装置，所述紫外线照射装置采用双灯光固化，固化总功率6KW，采用氮气保护系统及抽风冷却系统，所述的固化参数如下：波长200nm～500nm，光强为2.4w/cm。
线锯用途：切割半导体材料(如硅及碳化硅、砷化镓、碲化铋)、光电子材料、压电晶体、磁性材料等。
实施例5
参照图1，一种非金属线锯的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)、配料，将88.33g市售光敏树脂结合剂、磨粒尺寸规格为10～40μm的人造金刚石51.86g，1～10um的二氧化硅微粉9.81g用搅拌机将上述材料搅拌均匀，磨具浓度为75％；
(2)、准备非金属线芯，所述非金属线芯为熔石英玻璃光纤(深圳市金力华自动化科技有限公司生产)，尺寸如下：直径0.1～0.2mm，长度：50m；外层涂覆黏结层直径达0.15～0.25mm。(需制备的线锯整体尺寸：直径0.25～0.35mm，磨削层厚度约0.02～0.05mm，长度50m)；
(3)、在非金属线芯表面均匀涂覆一层黏结层，固化成型；
(4)、将步骤(1)的配料均匀涂覆在黏结层表面，固化成型；所述的固化成型采用自制紫外线照射装置，所述紫外线照射装置采用双灯光固化，固化总功率6KW，采用氮气保护系统及抽风冷却系统，所述的固化参数如下：波长200nm～500nm，光强为2.4w/cm。
线锯用途：切割半导体材料(如硅及碳化硅、砷化镓、碲化铋)、光电子材料、压电晶体、磁性材料等。
实施例6
参照图1，一种非金属线锯的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)、配料，将11.63g市售光敏树脂结合剂、磨粒尺寸规格为10-40μm的碳化硅37.37g用搅拌机将上述材料搅拌均匀，磨具浓度为50％；
(2)、准备非金属线芯，所述非金属线芯为氟化物玻璃光纤(深圳市金力华自动化科技有限公司生产)，尺寸如下：直径0.1～0.2mm，长度：50m；外层涂覆黏结层直径达0.15～0.25mm。(需制备的线锯整体尺寸：直径0.25～0.35mm，磨削层厚度约0.02～0.05mm，长度50m)；
(3)、在非金属线芯表面均匀涂覆一层黏结层，固化成型；
(4)、将步骤(1)的配料均匀涂覆在黏结层表面，固化成型；所述的固化成型采用自制紫外线照射装置，所述紫外线照射装置采用双灯光固化，固化总功率6KW，采用氮气保护系统及抽风冷却系统，所述的固化参数如下：波长200nm～500nm，光强为2.4w/cm。
线锯用途：切割半导体材料(如硅及碳化硅、砷化镓、碲化铋)、光电子材料、压电晶体、磁性材料等。
实施例7
参照图1，一种非金属线锯的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)、配料，将97.39g市售光敏树脂结合剂、磨粒尺寸规格为10～40μm的碳化硅52.61g用搅拌机将上述材料搅拌均匀，磨具浓度为75％；
(2)、准备非金属线芯，所述非金属线芯为硫化物玻璃光纤(深圳市金力华自动化科技有限公司生产)，尺寸如下：直径0.1～0.2mm，长度：50m；外层涂覆黏结层直径达0.15～0.25mm。(需制备的线锯整体尺寸：直径0.25～0.35mm，磨削层厚度约0.02～0.05mm，长度50m)；
(3)、在非金属线芯表面均匀涂覆一层黏结层，固化成型；
(4)、将步骤(1)的配料均匀涂覆在黏结层表面，固化成型；所述的固化成型采用自制紫外线照射装置，所述紫外线照射装置采用双灯光固化，固化总功率6KW，采用氮气保护系统及抽风冷却系统，所述的固化参数如下：波长200nm～500nm，光强为2.4w/cm。
线锯用途：切割半导体材料(如硅及碳化硅、砷化镓、碲化铋)、光电子材料、压电晶体、磁性材料等。
实施例8
参照图1，一种非金属线锯的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)、配料，将83.9g市售光敏树脂结合剂、磨粒尺寸规格为10～40μm的碳化硅66.1g用搅拌机将上述材料搅拌均匀，磨具浓度为100％；
(2)、准备非金属线芯，所述非金属线芯为熔石英玻璃光纤(深圳市金力华自动化科技有限公司生产)，尺寸如下：直径0.1～0.2mm，长度：50m；外层涂覆黏结层直径达0.15～0.25mm。(需制备的线锯整体尺寸：直径0.25～0.35mm，磨削层厚度约0.02～0.05mm，长度50m)；
(3)、在非金属线芯表面均匀涂覆一层黏结层，固化成型；
(4)、将步骤(1)的配料均匀涂覆在黏结层表面，固化成型；所述的固化成型采用自制紫外线照射装置，所述紫外线照射装置采用双灯光固化，固化总功率6KW，采用氮气保护系统及抽风冷却系统，所述的固化参数如下：波长200nm～500nm，光强为2.4w/cm。
线锯用途：切割半导体材料(如硅及碳化硅、砷化镓、碲化铋)、光电子材料、压电晶体、磁性材料等。
实施例9
参照图1，一种非金属线锯的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)、配料，将101.43g市售光敏树脂结合剂、磨粒尺寸规格为10-40μm的碳化硅37.37g，1～10um的二氧化硅微粉11.2g用搅拌机将上述材料搅拌均匀，磨具浓度为50％；
(2)、准备非金属线芯，所述非金属线芯为氟化物玻璃光纤(深圳市金力华自动化科技有限公司生产)，尺寸如下：直径0.1～0.2mm，长度：50m；外层涂覆黏结层直径达0.15～0.25mm。(需制备的线锯整体尺寸：直径0.25～0.35mm，磨削层厚度约0.02～0.05mm，长度50m)；
(3)、在非金属线芯表面均匀涂覆一层黏结层，固化成型；
(4)、将步骤(1)的配料均匀涂覆在黏结层表面，固化成型；所述的固化成型采用自制紫外线照射装置，所述紫外线照射装置采用双灯光固化，固化总功率6KW，采用氮气保护系统及抽风冷却系统，所述的固化参数如下：波长200nm～500nm，光强为2.4w/cm。
线锯用途：切割半导体材料(如硅及碳化硅、砷化镓、碲化铋)、光电子材料、压电晶体、磁性材料等。
实施例10
参照图1，一种非金属线锯的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)、配料，将87.65g市售光敏树脂结合剂、磨粒尺寸规格为10～40μm的碳化硅52.61g，1～5um的二氧化硅微粉9.74g用搅拌机将上述材料搅拌均匀，磨具浓度为75％；
(2)、准备非金属线芯，所述非金属线芯为硫化物玻璃光纤(深圳市金力华自动化科技有限公司生产)，尺寸如下：直径0.1～0.2mm，长度：50m；外层涂覆黏结层直径达0.15～0.25mm。(需制备的线锯整体尺寸：直径0.25～0.35mm，磨削层厚度约0.02～0.05mm，长度50m)；
(3)、在非金属线芯表面均匀涂覆一层黏结层，固化成型；
(4)、将步骤(1)的配料均匀涂覆在黏结层表面，固化成型；所述的固化成型采用自制紫外线照射装置，所述紫外线照射装置采用双灯光固化，固化总功率6KW，采用氮气保护系统及抽风冷却系统，所述的固化参数如下：波长200nm～500nm，光强为2.4w/cm。
线锯用途：切割半导体材料(如硅及碳化硅、砷化镓、碲化铋)、光电子材料、压电晶体、磁性材料等。

Claims (10)

1、一种非金属线锯的制备方法，其特征在于，所述的非金属线锯的制备方法包括如下工艺步骤：
(1)、配料，用搅拌机把光敏树脂结合剂与磨粒均匀混合；
(2)、在非金属线芯表面均匀涂覆一层黏结层，固化成型；
(3)、将步骤(1)制备的配料均匀涂覆在黏结层表面，固化成型即可。
2、如权利要求1所述的非金属线锯的制备方法，其特征在于：所述非金属线芯为下式之一：①玻璃纤维、②高分子纤维。
3、如权利要求1所述的非金属线锯的制备方法，其特征在于：所述的非金属线芯为玻璃纤维。
4、如权利要求3所述的非金属线锯的制备方法，其特征在于：所述的玻璃纤维为下列之一：①熔石英玻璃光纤；②氟化物玻璃光纤；③硫化物玻璃光纤。
5、如权利要求1所述的非金属线锯的制备方法，其特征在于：步骤(3)所述的固化成型采用自制紫外线照射装置，所述紫外线照射装置采用双灯光固化，固化总功率6KW，采用氮气保护系统及抽风冷却系统，所述的固化参数如下：波长200nm～500nm，光强为2.4w/cm。
6、如权利要求1所述的非金属线锯的制备方法，其特征在于：步骤(1)配料中的磨具浓度为25％～100％。
7、如权利要求1所述的非金属线锯的制备方法，其特征在于：所述的磨粒为下式之一或下式任意组合：①人造金刚石；②碳化硅；③氧化铝；④二氧化硅微粉。
8、如权利要求1所述的非金属线锯的制备方法，其特征在于：所述的磨粒为人造金刚石与二氧化硅微粉的混合物，人造金刚石与二氧化硅微粉的质量比为：1∶0.1～1.0，人造金刚石的尺寸规格为10～40μm，二氧化硅微粉的尺寸规格为1～10μm。
9、如权利要求5所述的非金属线锯的制备方法，其特征在于：所述的磨粒由人造金刚石与二氧化硅微粉混合，人造金刚石与二氧化硅微粉的质量比为：1∶0.1～1.0，人造金刚石的尺寸规格为10～40μm，二氧化硅微粉的尺寸规格为1～10μm；所述的线芯为：熔石英玻璃光纤，固化成型采用自制紫外线照射装置，固化参数如下：波长200nm～500nm，光强为2.4w/cm，固化时间15s。
10、如权利要求1～9之一所述的非金属线锯的制备方法，其特征在于：所述的光敏树脂为下式之一：①环氧丙烯酸酯；②聚酯丙烯酸酯；③聚醚丙烯酸酯；④聚氨酯丙烯酸酯；⑤三聚氰胺丙烯酸酯；⑥酚醛环氧丙烯酸酯；⑦甲基酚醛环氧丙烯酸酯；⑧聚氨酯丙烯酸酯；⑨丙烯酸树脂接枝聚氨酯。
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