树脂金刚石线锯用金刚石微粉的表面处理方法与流程

文档序号:11800726阅读:971来源:国知局

本发明属于树脂金刚石线锯生产技术领域,具体涉及一种树脂金刚石线锯用金刚石微粉的表面处理方法。



背景技术:

树脂金刚石线锯是将金刚石微粉通过树脂粘结剂固定到金属线表面,通过高温固化后制成的。与传统的碳化硅游离磨料相比,在晶硅片切割中;树脂金刚石线锯具有切片效率高、切缝小、出片率高、切片表面质量好等特点。目前,树脂金刚石线锯在晶硅片切割领域的应用越来越广泛,传统的游离砂浆切割技术将会被逐渐淘汰。

树脂金刚石线锯的生产难点在于提高树脂粘结剂对金刚石微粉的结合强度,树脂粘结剂与金刚石微粉结合越强,制备出的树脂金刚石线锯对晶硅体的切割能力越好。由于金刚石微粉在制备中,微粉表面存在很多缺陷,导致树脂粘接剂与金刚石微粉结合强度较低,影响树脂金刚石线锯的切割性能。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种树脂金刚石线锯用金刚石微粉的表面处理方法,本发明对金刚石微粉进行简单、高效地表面处理,提高树脂粘接剂与金刚石微粉的结合强度。

为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案如下:

设计一种树脂金刚石线锯用金刚石微粉的表面处理方法,步骤如下:

按质量比3-8:1-3:1-3分别取醇、硅烷偶联剂和纯水并混合,在室温下搅拌2-6小时制得处理液;将所得处理液与金刚石微粉按质量比1~5:1混合,在40-80℃下搅拌2-6小时;所述搅拌的转速为800转/分钟。

优选的,所述处理液在制备时的搅拌速度在500-1000转/分钟。

优选的,所述处理液与金刚石微粉的搅拌速度为600-1000转/分钟。

作为一种更加优选的方案,所述的树脂金刚石线锯用金刚石微粉的表面处理方法,步骤如下:

按质量比5:1:1分别取醇、硅烷偶联剂和纯水并混合,在室温下以800转/分钟条件下搅拌4小时制得处理液;将所得处理液与金刚石微粉按质量比3:1混合,在50℃以800转/分钟搅拌4小时,所述搅拌采用磁力搅拌机进行。

上述金刚石微粉的粒径为5-50μm。

上述醇为甲醇、乙醇、异丙醇或正丁醇中的一种或两种以上的混合物。

上述硅烷偶联剂为氨基硅烷偶联剂、环氧基硅烷偶联剂、硫基硅烷偶联剂或甲基丙烯酰氧基硅烷偶联剂中的一种或两种以上的混合物。

上述硅烷偶联剂为KH-550、KH-792、SCA-1503 、KH-560、KH-590或KH-570中的一种或两种以上的混合物。

本发明与现有技术相比,具有如下优点:

1)本发明采用醇配合硅烷偶联剂与纯水对金刚石表面进行处理,通过醇与偶联剂的醇解反应在金刚石表面生成一层硅醇薄膜,含有硅醇薄膜的金刚石微粉与树脂粘结剂的结合更加容易且结合能力更强,这样制备出来的树脂金刚石线锯的金刚石把持力更强,对硅片切割能力更高。

2)因为在树脂金刚石线锯的制备过程需要加入硅烷偶联剂以加快树脂的固化,但是在长期制线中也会引起树脂粘结剂的粘度变化;而本申请在树脂金刚石线锯制备之前,提前用硅烷偶联剂对金刚石微粉进行处理,不仅能够减少后期硅烷偶联剂的加入量,而且在工业化长期制线的过程中能够保持树脂粘结剂的粘度稳定,使得制备出的树脂金刚石线锯的线径和金刚石数更稳定。

附图说明

图1为采用实施例1所述表面处理方法处理后的金刚石制备出的树脂金刚石线锯的SEM图片。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

实施例1

在室温下分别用烧杯称取甲醇、KH-550、纯水50g、10g、10g,通过磁力搅拌机搅拌使混合物充分反应4小时,搅拌速度为600转/分钟。处理液制备好后,放置备用。

将上述处理液与30μm的金刚石微粉混合并放入反应釜中,处理液与金刚石的质量比为3:1。设置磁力搅拌机的搅拌速度为600转/分钟,反应温度为50℃,反应时间2小时。

实施例2

在室温下分别用烧杯称取乙醇、KH-560、纯水65g、13g、13g,通过磁力搅拌机搅拌使混合物充分反应5小时,搅拌速度为700转/分钟。处理液制备好后,放置备用。

将上述处理液与30μm的金刚石微粉混合并放入反应釜中,处理液与金刚石的质量比为2.5:1。设置磁力搅拌机的搅拌速度为650转/分钟,反应温度为55℃,反应时间2.5小时。

实施例3

在室温下分别用烧杯称取异丙醇、KH-590、纯水70g、14g、14g,通过磁力搅拌机搅拌使混合物充分反应6小时,搅拌速度为800转/分钟。处理液制备好后,放置备用。

将上述处理液与30μm的金刚石微粉混合并放入反应釜中,处理液与金刚石的质量比为4:1。设置磁力搅拌机的搅拌速度为600转/分钟,反应温度为60℃,反应时间3小时。

实施例4

在室温下分别用烧杯称取正丁醇、KH-570、纯水80g、16g、16g,通过磁力搅拌机搅拌使混合物充分反应5小时,搅拌速度为800转/分钟。处理液制备好后,放置备用。

将上述处理液与30μm的金刚石微粉混合并放入反应釜中,处理液与金刚石的质量比为5:1。设置磁力搅拌机的搅拌速度为650转/分钟,反应温度为65℃,反应时间3小时。

实施例5

在室温下分别用烧杯称取甲醇和乙醇的混合物、KH-550、和KH-792的混合物、纯水50g、10g、10g,通过磁力搅拌机搅拌使混合物充分反应4小时,搅拌速度为600转/分钟。处理液制备好后,放置备用。

将上述处理液与30μm的金刚石微粉混合并放入反应釜中,处理液与金刚石的质量比为3:1。设置磁力搅拌机的搅拌速度为600转/分钟,反应温度为50℃,反应时间2小时。

实施例6

在室温下分别用烧杯称取甲醇和正丁醇的混合物60g、KH-550和KH-590的混合物10g、纯水10g,通过磁力搅拌机搅拌使混合物充分反应6小时,搅拌速度为800转/分钟。处理液制备好后,放置备用。

将上述处理液与30μm的金刚石微粉混合并放入反应釜中,处理液与金刚石的质量比为4:1。设置磁力搅拌机的搅拌速度为800转/分钟,反应温度为50℃,反应时间3小时。

实施例7

在室温下分别用烧杯称取异丙醇和正丁醇的混合物80g、KH-792和SCA-1503 的混合物10g、纯水10g,通过磁力搅拌机搅拌使混合物充分反应4小时,搅拌速度为600转/分钟。处理液制备好后,放置备用。

将上述处理液与30μm的金刚石微粉混合并放入反应釜中,处理液与金刚石的质量比为3:1。设置磁力搅拌机的搅拌速度为600转/分钟,反应温度为40℃,反应时间2小时。

实施例8

在室温下分别用烧杯称取甲醇、乙醇、异丙醇和正丁醇的混合物50g、KH-550、KH-792、SCA-1503 、KH-560、KH-590和KH-570的混合物10g、纯水10g,通过磁力搅拌机搅拌使混合物充分反应8小时,搅拌速度为800转/分钟。处理液制备好后,放置备用。

将上述处理液与30μm的金刚石微粉混合并放入反应釜中,处理液与金刚石的质量比为5:1。设置磁力搅拌机的搅拌速度为600转/分钟,反应温度为80℃,反应时间6小时。

实施例9

在室温下分别用烧杯称取甲醇、乙醇和正丁醇的混合物80g、KH-550、KH-792、SCA-1503 的混合物10g、纯水10g,通过磁力搅拌机搅拌使混合物充分反应4小时,搅拌速度为1000转/分钟。处理液制备好后,放置备用。

将上述处理液与30μm的金刚石微粉混合并放入反应釜中,处理液与金刚石的质量比为3:1。设置磁力搅拌机的搅拌速度为800转/分钟,反应温度为40℃,反应时间2.5小时。

实施例1-4所述方法处理后的金刚石微粉与未经过表面处理的金刚石微粉分别制成的树脂金刚石线锯性能参数如表1所示:

在树脂金刚石线锯切割晶硅片的过程中,树脂线对硅棒的切割速度越快,表明制备的树脂金刚石线锯越锋利。金刚石颗粒数的统计标准为:树脂金刚石线锯在300倍的扫描电镜放大下拍照后,一张扫描电镜图片上的金刚石的颗粒数;耗线量为切割一片晶硅片平均消耗的树脂线长度;耗线量越小;同样长度的树脂金刚石线锯能够切割出的晶硅片数量越多。

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