本发明涉及金刚砂切割线领域，更具体地，涉及一种耐热耐磨型金刚砂切割线的光化学制备方法。
背景技术：
半导体行业中切割硅晶体用的金刚砂切割线一般是热固化型树脂作为粘合剂，制备金刚砂切割线时，需要加热固化，速度慢，生产成本高。为了降低产品成本，采用固化速度快、环保的紫外光固化胶作为粘合剂来生产金刚砂切割线，虽然具有生产速度快，成本低，环保等优点，但是目前依然存在柔韧性差、粘合力低、耐磨性及耐热性不高的难题，在恶劣的切割环境中不能紧固磨料于芯线上，造成切割线切割速度慢，切割质量差、耗线量大等问题。
技术实现要素：
鉴于背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种耐热耐磨型金刚砂切割线的光化学制备方法，其能有效提高金刚砂切割线的耐热和耐磨性，提高切割速度和质量，减少耗线量。
为了实现上述目的，本发明提供了一种耐热耐磨型金刚砂切割线的光化学制备方法，其包括步骤：(一)将芯线表面预处理；(二)将耐热高附着力型光敏涂料a涂覆于芯线表面，光源辐照，使涂层固化；(三)将磨料与耐热高附着力型光敏涂料a混合，将所得混合涂料涂覆于涂层表面上，使磨料均匀分布于涂层表面上，光源辐照，使涂层固化；(四)在所述涂层的表面涂覆耐热耐磨型光敏涂料b，光源辐照，使所述耐热耐磨型光敏涂料b固化于涂层的表面，形成外层。
进一步地，所述耐热高附着力型光敏涂料a包括：环氧丙烯酸酯、纯丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、聚二甲基硅氧烷、二苯甲酮，各组分的重量比为：
进一步地，所述耐热耐磨型光敏涂料b包括：环氧丙烯酸酯、硅氧烷接枝丙烯酸树脂、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、聚二甲基硅氧烷、二苯甲酮、填料，各组分的重量比为：
进一步地，芯线为碳钢，合金钢，不锈钢。
进一步地，所述磨料至少包括金刚砂微粉。
进一步地，所述磨料与光敏涂料a混合前，进行硅烷化表面处理。
进一步地，所述光源至少包括高压汞灯、金属卤素灯、无极灯、uv-led、氙灯中的一种。
进一步地，所述填料至少包括金刚砂微粉。
进一步地，将光敏涂料a涂敷于芯线(c)表面之前，对芯线(c)表面进行预处理，预处理方式至少包括酸洗、镀铜、磷化中的一种。
在根据本发明的耐热耐磨型金刚砂切割线的光化学制备方法中，通过在紫外光固化粘合剂中添加聚二甲基硅氧烷和硅氧烷接枝丙烯酸树脂，改善树脂粘合剂的耐热性和耐磨性，提高金刚砂切割线的切割速度和切割质量。
本发明的另一个技术效果在于，采用三层分阶段涂覆固化工艺，在金刚砂切割线的截面形成梯度结构，有效降低涂层与芯线间的剥离率。其中内层和中间层的耐热高附着力型光敏涂料具有合适的柔韧性和粘结力，与芯线间的粘结力强，并具有合适的耐热耐磨性；外层的耐热耐磨型光敏涂料具有较佳的耐热耐磨性，进一步紧固磨料，减小磨料的剥离率；所以该专利制备出的金刚砂切割线具有相对现有同类产品更高的耐热性和耐磨性，大大提高切割速度和质量，延长金刚砂切割线的使用寿命，减少耗线量。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
图1为根据本发明制备的耐热耐磨型金刚砂切割线的截面结构示意图。
其中，附图标记说明如下：
c芯线、1内层、2中间层、3外层、4磨料
具体实施方式
为使发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
根据本发明的耐热耐磨型金刚砂切割线的光化学制备方法包括步骤：(一)将芯线c表面预处理；(二)将耐热高附着力型光敏涂料a涂覆于芯线c表面，光源辐照，使涂层1固化；(三)将磨料4与耐热高附着力型光敏涂料a混合，将所得混合涂料涂覆于涂层1表面上，使磨料均匀分布于涂层1表面上，光源辐照，使涂层2固化；(四)在所述涂层2的表面涂覆耐热耐磨型光敏涂料b，光源辐照，使所述耐热耐磨型光敏涂料b固化于涂层2的表面，形成外层3。
所述耐热高附着力型光敏涂料a包括：环氧丙烯酸酯、纯丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、聚二甲基硅氧烷、二苯甲酮，各组分的重量比为：
所述耐热耐磨型光敏涂料b包括：环氧丙烯酸酯、硅氧烷接枝丙烯酸树脂、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、聚二甲基硅氧烷、二苯甲酮、填料，各组分的重量比为：
在根据本发明的耐热耐磨型金刚砂切割线的光化学制备方法中，芯线c为碳钢，合金钢，不锈钢。
在根据本发明的耐热耐磨型金刚砂切割线的光化学制备方法中，所述磨料4至少包括金刚砂微粉。
在根据本发明的耐热耐磨型金刚砂切割线的光化学制备方法中，所述磨料4与光敏涂料a混合前，进行硅烷化表面处理。
在根据本发明的耐热耐磨型金刚砂切割线的光化学制备方法中，所述光源至少包括高压汞灯、金属卤素灯、无极灯、uv-led、氙灯中的一种。
在根据本发明的耐热耐磨型金刚砂切割线的光化学制备方法中，所述填料至少包括金刚砂微粉。
在根据本发明的耐热耐磨型金刚砂切割线的光化学制备方法的一实施例中，将光敏涂料a涂敷于芯线c表面之前，对芯线c表面进行预处理，预处理方式至少包括酸洗、镀铜、磷化中的一种。
在根据本发明的耐热耐磨型金刚砂切割线的光化学制备方法中，通过在紫外光固化粘合剂中添加聚二甲基硅氧烷和硅氧烷接枝丙烯酸树脂，改善树脂粘合剂的耐热性和耐磨性，提高金刚砂切割线的切割速度和切割质量。
本发明的另一个技术效果在于，采用三层分阶段涂覆固化工艺，在金刚砂切割线的截面形成梯度结构，有效降低涂层与芯线间的剥离率。其中内层和中间层的耐热高附着力型光敏涂料具有合适的柔韧性和粘结力，与芯线间的粘结力强，并具有合适的耐热耐磨性；外层的耐热耐磨型光敏涂料具有较佳的耐热耐磨性，进一步紧固磨料，减小磨料的剥离率；所以该专利制备出的金刚砂切割线具有相对现有同类产品更高的耐热性和耐磨性，大大提高切割速度和质量，延长金刚砂切割线的使用寿命，减少耗线量。
以下，结合具体实施例对本发明的耐热耐磨型金刚砂切割线的光化学制备方法做具体说明。
实施例1
芯线采用直径0.15mm的碳钢依次通过丙酮溶液清洗槽和去离子水清洗槽，风干后表面镀铜；将耐热高附着力型光敏涂料a涂覆于镀铜的碳钢表面，高压汞灯辐照，辐照能量150mj/cm2，得到固化于碳钢上的涂层1；磨料4为粒径30-40μm的金刚砂微粉，经过kh550溶液的浸渍和加热干燥处理后，与耐热高附着力型光敏涂料a混合，得到含金刚砂微粉的混合涂料，将所述混合涂料涂覆于所述涂层1的表面，采用高压汞灯的光源辐照，辐照能量200mj/cm2，形成表面和内部都具有金刚砂微粉的涂层2；在所述的涂层2表面再涂覆耐热耐磨型光敏涂料b，高压汞灯辐照，辐照能量180mj/cm2，使所述耐热耐磨型光敏涂料b固化于涂层2的表面，形成外层3，制备出耐热耐磨型金刚砂切割线。
所述耐热高附着力型光敏涂料a，按照重量比包括：
所述耐热耐磨型光敏涂料b，按照重量比包括：
实施例2
芯线采用直径0.18mm的合金钢，表面酸洗；
光源为金属卤素灯；
除以上不同外，其他与实施例1相同。
实施例3
芯线采用直径0.18mm的不锈钢，表面磷化；
光源为无极灯；
除以上不同外，其他与实施例1相同。
实施例4
光源为uv-led灯；
除以上不同外，其他与实施例1相同。
实施例5
耐热耐磨型光敏涂料b的配方中，红宝石型二氧化钛代替金刚砂微粉；
光源为氙灯；
除以上不同外，其他与实施例1相同。
对比例1
在所述涂层2外表面不涂覆外层3外，其他与实施例1相同。
对比例2
除耐热高附着力型光敏涂料a中没有聚二甲基硅氧烷外，其他与实施例1相同。
对比例3
除耐热耐磨型光敏涂料b中没有硅氧烷接枝丙烯酸树脂外，其他与实施例1相同。
性能测试
测试1：将成品切割线放在蔡司显微镜或体视镜，放大至100倍，用软件测量工具截取1mm长度，分别读取磨料的上砂密度、线径及线径偏差。测试结果如表1所示。
测试2：采用wxd170型往复金刚砂切割线旋转点切割机切割直径65mm的硅锭，加工参数：线速度2m/s，线锯进给速度0.5mm/min，线张力0.15mpa；北京时代粗糙度仪测量硅片的表面粗糙度。测试结果如表1所示。
表1金刚砂切割线的性能参数表
通过表1可以看出，实施例采用了本发明的耐热耐磨型金刚砂切割线的光化学制备方法，不仅上砂密度大、线径小以及线径偏差小，而且相对于对比例，切割质量和速度更高，尤其是耗线量有较大幅度减少，说明本专利制备出的金刚砂切割线有较大的实际应用价值。
虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。