JP3869520B2 - ワイヤソー用水溶性切削液 - Google Patents
ワイヤソー用水溶性切削液 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3869520B2 JP3869520B2 JP6785297A JP6785297A JP3869520B2 JP 3869520 B2 JP3869520 B2 JP 3869520B2 JP 6785297 A JP6785297 A JP 6785297A JP 6785297 A JP6785297 A JP 6785297A JP 3869520 B2 JP3869520 B2 JP 3869520B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- glycol
- cutting fluid
- soluble
- weight
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
- Lubricants (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
この発明は水溶性のワイヤソー用切削液に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、シリコンやGaAs等の硬脆材料製の比較的大きなインゴット等の切断には、厚さの均一な切断が可能なだけでなく、切り屑の発生量が少なく、一回の切断で多数のウェハーを作成できるという利点を有するワイヤソーが利用されている。
ワイヤソーの使用に際しては、鉱物油を主成分とする切削油に炭化ケイ素等の砥粒を1:1〜1:1.5(重量比)の割合で分散させたスラリー状切削処理剤が切断加工面に供給され、切り出されたウェハーはトリクロロエタンやジクロロメタン等のハロゲン系溶剤を用いる洗浄処理に付されている。
【0003】
一方、この種のハロゲン系溶剤の使用は、作業衛生や環境保全等の見地から実質的に禁止されるようになっているために、水溶性の切削液の開発が要請され、既に種々の水溶性切削液が提案されている。
このような水溶性切削液としては、(i)アルカリ水溶液または酸水溶液を含有する切削液(特開平2−262955号公報および特開平3−239507号公報参照)、(ii)グリコール、水溶液増粘剤(メチルセルロースおよびポリアクリル酸等)および水を含有する切削液(特開平4−216897号公報および特開平4−218594号公報参照)、(iii)脂肪酸イミダゾール水溶液を含有する切削液(特開平8−57848号公報参照)および(iv)有機または無機ベントナイトおよび水を含有する切削液(特開平8−57847号公報参照)が例示される。
【0004】
しかしながら、これらの水溶液切削液(i)〜(iv)には下記の問題点がある。
切削液(i):切削液の粘度が低いために砥粒をほとんど保持することができないだけでなく、水の蒸発に起因して砥粒スラリー濃度が使用中に変化するために、均一な切削加工ができない。
切削液(ii):水溶液増粘剤の十分な溶解性と水溶性溶剤に対する十分な安定性を確保するために比較的多量の水(10〜99重量%)を必要とするために、水の蒸発に起因して砥粒スラリー濃度が使用中に変化して均一な切削加工が困難となる。また、この切削液の場合には、含水量が約30重量%以下、特に約20重量%以下になると、調製後の分散安定性が悪くなる。
切削液(iii):保水性向上剤が配合されているが、多量の水(約35〜47重量%)を含有するために、水の蒸発に起因して砥粒スラリー濃度が使用中に変化して均一な切削加工ができない。
切削液(iv):多量の水を配合しないとベントナイトの分散安定性が悪く、また、使用中の多量の発泡と水の蒸発に起因して砥粒スラリー濃度が変化するために、均一な切削加工が困難となる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、従来の水溶性切削液の上記のような問題点を解決し、低含水量または無含水量の条件下でも安定であって、砥粒を安定に分散させると共にワイヤソーへの砥粒の付着性を向上させることによって被加工物の均一な切削加工を可能にするワイヤソー用水溶性切削液を提供するために成されたものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
即ち本発明は、「ヘクトライト0.2〜5重量%および水10〜30重量%を水溶性溶剤に配合して成るワイヤソー用水溶性切削液」並びに「シリカゲル、アルミナおよび酸化チタンから成る群から選択される無機酸化物微粉末0.5〜30重量%をグリコール系溶剤に配合して成るワイヤソー用水溶性切削液」に関する。
【0007】
【発明の実施の形態】
本発明の第一の観点によれば、ヘクトライト0.2〜5重量%および水10〜30重量%を水溶性溶剤に配合して成るワイヤソー用水溶性切削液が提供される。
ヘクトライトとしては、天然ヘクトライトおよび/または天然ヘクトライトと類似の構造と組成を有する合成ヘクトライトを適宜使用すればよいが、増粘効果を安定的に発揮する無着色切削液を調製するためには合成ヘクトライトが好ましい。
合成ヘクトライトとしては下記の市販品が例示される。
【0008】
ヘクトライトの粒径は特に限定的ではないが、通常は10〜200nm、好ましくは20〜100nmであり、200nmよりも大きくなると、ヘクトライトの分散安定性が悪くなり、また、10nmよりも小さくなると砥粒の沈降抑制が困難となる。
【0009】
ヘクトライトの配合量は0.2〜5重量%、好ましくは0.5〜2重量%であり、0.2重量%よりも少ないと砥粒の沈降を効果的に抑制できず、また、5重量%よりも多くなると、切削液に対して砥粒を多量に(例えば、重量比1:1になる量)配合することが困難となる。
【0010】
水の配合量は10〜30重量%であり、10重量%よりも少なくなるとヘクトライトを水溶性溶剤中に安定に分散させることが困難となり、また、30重量%よりも多くなると、従来技術の場合のように、水の蒸発による砥粒スラリー濃度の変化に起因する不均一な切削加工の問題が顕在化する。
【0011】
上記のヘクトライト微粉末を分散させる水溶性溶剤としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール、ヘキシレングリコール、グリセリン、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ポリエチレングリコール、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコール共重合体およびこれらの任意の混合物等が例示されるが、グリコール系溶剤が好ましい。
【0012】
本発明による上記の水溶性切削液には、稠度を増大させるか、またはチキソトロープ性を付与するために水溶性増粘剤を添加してもよい。
水溶性増粘剤としてはポリビニルピロリドン(好ましくは、分子量が10000〜2000000、特に1000000〜2000000のポリビニルピロリドン)が特に好ましい。
水溶性増粘剤の配合量は通常0.1〜5重量%、好ましくは0.2〜3重量%であり、5重量%よりも多くなると、粘度が上がりすぎ、作業性を低下させる。
【0013】
本発明の第二の観点によれば、シリカゲル、アルミナおよび酸化チタンから成る群から選択される無機酸化物微粉末0.5〜30重量%をグリコール系溶剤に配合して成るワイヤソー用水溶性切削液が提供される。
【0014】
上記の無機酸化物微粉末の粒径は特に限定的ではないが、通常は10nm〜100μm、好ましくは0.1〜10μmであり、100μmよりも大きくなると、該無機酸化物の分散安定性が悪くなり、また、10nmよりも小さくなると砥粒の沈降抑制が困難となる。
【0015】
無機酸化物微粒子の配合量は0.5〜30重量%、好ましくは1〜5重量%であり、0.5重量%よりも少ないと砥粒の沈降を効果的に抑制できず、また、30重量%よりも多くなると、切削液に対して砥粒を多量に(例えば、重量比が1:1になる量)配合することが困難となる。
【0016】
無機酸化物微粒子を分散させるグリコール系水溶性溶剤としては、前述のエチレングリコール等のグリコール系溶剤を適宜使用すればよい。
【0017】
本発明の第二の観点による水溶性切削液にも、稠度を増大させるか、またはチキソトロープ性を付与するために前述の水溶性増粘剤を0.1〜5重量%、好ましくは0.2〜3重量%添加してもよい。水溶性増粘剤の添加量が5重量%よりも多くなると、粘度が過度に高くなり、作業性が低下するので好ましくない。
【0018】
また、該水溶性切削液には、引火性を低下または無くすために、水を5〜30重量%程度添加してもよい。但し、含水量が30重量%よりも多くなると、水の蒸発による砥粒スラリー濃度の変化に起因して均一な切削加工が困難となる。
【0019】
本発明による水溶性切削液には、所望により各種の添加剤を適宜添加してもよい。このような添加剤としては潤滑剤(例えば、脂肪酸、脂肪酸重縮合物)、消泡剤(例えば、シリコン系消泡剤、アルコール類)、防錆剤(例えば、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン)および分散剤(例えば、非イオン界面活性剤、アニオン界面活性剤)等が例示される。
【0020】
本発明によるワイヤソー用水溶性切削液は上記配合成分を高速撹拌により均一な分散液とすることによって調製されるが、水溶性増粘剤を配合する場合には上記水溶性溶剤にヘクトライトと水または無機酸化物微粉末を高速撹拌により均一に分散させた後、これに水溶性増粘剤を添加して溶解させるかまたは水溶性増粘剤の水溶性溶剤溶液を添加して調製してもよい。
【0021】
本発明によるワイヤソー用水溶性切削液の粘度はヘクトライトや無機酸化物微粉末の種類、粒径および配合量並びに水溶性溶剤の種類および配合量並びに水溶性増粘剤の種類および配合量等によって左右され、特に限定的ではない。一般的には10〜1000cp、好ましくは50〜500cpである。一般に、粘度が10cpよりも低くなると、砥粒の分散性が低下し、また、粘度が1000cpよりも高くなると、作業性が低下する。
【0022】
被加工物、例えばシリコンやGaAs等の硬脆材料製のインゴットやフェライトヘッド等をワイヤソーを用いて切断するに際しては、上記の水溶性切削液に砥粒、例えばSiC製砥粒等を1:1〜1:1.5(重量比)で添加した切削加工液を調製し、該切削加工液を加工部に供給し、ワイヤソー切断をおこなう。砥粒の粒径は被加工物の種類や寸法等によって左右され、特に限定的ではないが、通常は5〜30μm、好ましくは10〜20μmである。
【0023】
【実施例】
以下、本発明を実施例によって説明する。
実施例1〜8
表1に示す配合処方により、ワイヤソー用水溶性切削液1〜8を調製した。ヘクトライトまたは無機酸化物微粉末の均一分散化はホモミキサーを用いておこなった(回転数:5000rpm)。
【0024】
【表1】
【0025】
得られた水溶性切削液1〜8に関する炭化ケイ素砥粒(GC#800)の分散性およびワイヤソーへの該砥粒の付着性を以下の方法によって調べた。
【0026】
炭化ケイ素砥粒の分散性
被験液に等重量のGC#800を添加し、この分散液をメスシリンダーに入れ、48時間静置後、ケイ素砥粒の沈降状態を透明液部分の容量%で評価する。
【0027】
ワイヤソーへの炭化ケイ素砥粒の付着性
上記分散液中にワイヤソーを1分間浸漬した後、引きあげ、ワイヤソーへの砥粒の付着性を目視によって評価する。
上記の評価結果を以下の表2に示す。なお、切削液の粘度および分散安定性も表2に示す。
【0028】
【表2】
【0029】
比較例1〜6
前記実施例の手順に準拠し、表1に示す配合処方により切削液1'〜6'を調製し、これらに関する炭化ケイ素砥粒の分散性およびワイヤソーへの該砥粒の付着性並びに粘度および分散安定性を調べた。
結果を表2に示す。
【0030】
【発明の効果】
本発明によるワイヤソー用水溶性切削液を使用することにより、砥粒を安定に分散させると共にワイヤソーへの砥粒の付着性を向上させることができるので、ワイヤソーによる被加工物(例えば、シリコンやGaAs等の硬脆材料製のインゴットやフェライトヘッド、水晶、セラミックス、光学ガラス、ネオジム磁石、サファイヤ、リチウムタンタレート等)の均一な切削加工が可能となる。
Claims (8)
- ヘクトライト0.2〜5重量%および水10〜30重量%を水溶性溶剤に配合して成るワイヤソー用水溶性切削液。
- 水溶性溶剤がエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール、ヘキシレングリコール、グリセリン、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ポリエチレングリコールおよびポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコール共重合体から成る群から選択される1種または2種以上の溶剤である請求項1記載の切削液。
- 水溶性増粘剤を0.1〜5重量%さらに含有する請求項1または2記載の切削液。
- 水溶性増粘剤がポリビニルピロリドンである請求項3記載の切削液。
- シリカゲル、アルミナおよび酸化チタンから成る群から選択される無機酸化物粉末0.5〜30重量%をグリコール系溶剤に配合して成るワイヤソー用水溶性切削液。
- グリコール系溶剤がエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール、ヘキシレングリコール、グリセリン、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ポリエチレングリコールおよびポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコール共重合体から成る群から選択される1種または2種以上の溶剤である請求項5記載の切削液。
- 水溶性増粘剤を0.1〜5重量%さらに含有する請求項5または6記載の切削液。
- 水溶性増粘剤がポリビニルピロリドンである請求項7記載の切削液。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6785297A JP3869520B2 (ja) | 1997-03-21 | 1997-03-21 | ワイヤソー用水溶性切削液 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6785297A JP3869520B2 (ja) | 1997-03-21 | 1997-03-21 | ワイヤソー用水溶性切削液 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10259396A JPH10259396A (ja) | 1998-09-29 |
JP3869520B2 true JP3869520B2 (ja) | 2007-01-17 |
Family
ID=13356912
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6785297A Expired - Fee Related JP3869520B2 (ja) | 1997-03-21 | 1997-03-21 | ワイヤソー用水溶性切削液 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3869520B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2868741A4 (en) * | 2012-06-29 | 2016-03-23 | Idemitsu Kosan Co | AQUEOUS TREATMENT LIQUID |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3296781B2 (ja) * | 1998-04-21 | 2002-07-02 | 信越半導体株式会社 | 水性切削液、その製造方法、ならびにこの水性切削液を用いた切削方法 |
JP2002080883A (ja) * | 2000-06-20 | 2002-03-22 | Neos Co Ltd | ワイヤソ−用水溶性加工液 |
CN1867435B (zh) * | 2003-10-16 | 2010-05-12 | 日立金属株式会社 | 工件切断装置和工件切断方法 |
WO2009133612A1 (ja) | 2008-04-30 | 2009-11-05 | パレス化学株式会社 | 水溶性切断液組成物、水溶性切断液及びその水溶性切断液を用いた切断方法 |
ATE520763T1 (de) * | 2008-10-23 | 2011-09-15 | Klinger Wolfgang | Kettensägefluid-zusammensetzung |
JP5698147B2 (ja) * | 2008-12-20 | 2015-04-08 | キャボット マイクロエレクトロニクス コーポレイション | ワイヤーソー切断のための切断用流体組成物 |
JP5420498B2 (ja) * | 2010-08-03 | 2014-02-19 | ユシロ化学工業株式会社 | 固定砥粒ワイヤソー用水溶性加工液 |
CN103409222A (zh) * | 2013-08-08 | 2013-11-27 | 陕西省石油化工研究设计院 | 低粘度研磨切割液 |
JP7443808B2 (ja) * | 2020-02-19 | 2024-03-06 | 住友金属鉱山株式会社 | 圧電性酸化物単結晶基板の製造方法 |
-
1997
- 1997-03-21 JP JP6785297A patent/JP3869520B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2868741A4 (en) * | 2012-06-29 | 2016-03-23 | Idemitsu Kosan Co | AQUEOUS TREATMENT LIQUID |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH10259396A (ja) | 1998-09-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3933748B2 (ja) | ワイヤソー用水溶性切削液 | |
TWI467009B (zh) | Processing fluids for processing materials and hard materials for brittle materials | |
JP4481898B2 (ja) | 水性砥粒分散媒組成物 | |
JP6001858B2 (ja) | 非イオン性ポリマーを含有するスラリー組成物とその使用方法 | |
TW200415233A (en) | Slurry composition for secondary polishing of silicon wafer | |
JP3869520B2 (ja) | ワイヤソー用水溶性切削液 | |
CN102977851A (zh) | 一种4H-SiC单晶片研磨工序用研磨膏及其制备方法 | |
JP3869514B2 (ja) | ワイヤソー用水溶性切削液 | |
JP4566045B2 (ja) | 水性砥粒分散媒組成物 | |
JP2894566B2 (ja) | 切断加工用油剤 | |
US4952240A (en) | Scratch remover and polish containing oleic diethanolamide, an abrasive alumina and a bentonite | |
CN115926747B (zh) | 一种浓缩型水性研磨助剂及其制备方法 | |
JPH10259395A (ja) | 切断用加工液および切断用組成物、ならびにそれを用いた固体材料の切断方法 | |
JPWO2005029563A1 (ja) | シリコンウエハ研磨用組成物および研磨方法 | |
JPH11198016A (ja) | ワーク切削液、ワーク切削剤およびワークの切断方法 | |
JP4194783B2 (ja) | 水溶性切断加工用油剤 | |
JPH09194824A (ja) | 水溶性ラップ液組成物 | |
JP2000282077A (ja) | シリコンインゴット切断用水溶性加工油剤 | |
JP4206162B2 (ja) | 切削油 | |
JP2000017251A (ja) | 研磨用水性組成物 | |
JPH08295875A (ja) | スライシング用研磨液組成物 | |
JP2008246668A (ja) | 水性砥粒分散媒組成物及び加工用水性スラリー並びにそれらを用いた加工方法 | |
KR20110015192A (ko) | 와이어 쏘우용 수용성 절삭액 조성물 | |
JP2003082381A (ja) | 非引火性水系切削液組成物及び非引火性水系切削液 | |
KR20130067809A (ko) | 수성 절삭액 조성물 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20040702 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20040702 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040805 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050830 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051019 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20061003 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20061013 |
|
R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091020 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101020 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101020 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111020 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111020 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121020 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121020 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131020 Year of fee payment: 7 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |