能保持线径稳定的树脂金刚石线锯制备方法与流程

本发明属于金刚石线锯制线技术领域，具体涉及一种能保持线径稳定的树脂金刚线锯制备方法。

背景技术：

近年来，用树脂金刚石线锯切割晶硅片的方式得到了越来越广泛的应用。树脂金刚石线锯切割晶硅片具有切片效率高、切缝小、出片率高、切片表面质量好等特点，而传统的游离砂浆切割技术会被逐渐淘汰。

在切割晶硅片时，一卷线的线径变化过大将会导致晶硅片厚薄差别过大，影响切割质量。因此，如何保持树脂金刚石线的一致性、稳定性至关重要。而在树脂金刚石线锯的制备过程中，树脂混合液浆料的粘度稳定性，对保持产品的线径稳定有至关重要的作用。为了保持制线初期到后期树脂金刚石线锯的稳定，就要求制线前后树脂混合液的粘度变化幅度不能太大。因为初期粘度太低了，携带金刚石能力小，成品的金刚石颗粒数较少，影响切割能力，最后还会导致浆料中的金刚石堆积、线经偏小等问题。而制线后期随着时间的延长，浆料粘度升高，金刚线的线经就变大了，线径将会超标。因此，要保证树脂金刚线的线径一致，关键在于保持浆料粘度的稳定。

技术实现要素：

本发明的目的在于：克服树脂金刚石线锯制备过程中，因树脂混合液浆料粘度变化而引起树脂金刚线线径波动，进而影响产品质量的问题，提供一种在树脂金刚石线锯制备过程中，能保持浆料粘度长期稳定的制线方法，该方法不仅能够保证树脂金刚石线锯制备过程中浆料的粘度稳定，而且能够有效的提高树脂对金刚石颗粒的把持力，保持线径稳定，从而提高金刚石线锯对晶硅片的切割能力。

为解决以上技术问题，本发明通过以下技术方案实现：

经过长期深入的研究发现，树脂金刚石线锯的生产中要保持线径的稳定，难点在于如何保证树脂混合液浆料的粘度不发生太大的变化；进一步研究发现，由于树脂需要固化才能保证树脂与金刚石以及树脂与母线之间的粘结强度，所以树脂混合液中必须以恰当的方式加入适宜的偶联剂，帮助树脂交联固化。

设计一种能保持线径稳定的树脂金刚石线锯制备方法，包括以下步骤：

（1）用表面处理液对金刚石微粉进行预处理；

（2）进行常规树脂混合液浆料的配制；

（3）将步骤（1）预处理过的金刚石微粉加入到步骤（2）配制的树脂混合液浆料中；

（4）在树脂混合液浆料中加入偶联剂，搅拌均匀；

（5）把步骤（4）所得树脂混合液浆料倒入金刚石线锯制线机，进行树脂金刚石线锯的制备。

优选的，步骤（1）所述表面处理液由硅烷偶联剂、醇和水以重量比1～3：3～8：1～3均匀混合制成。

优选的，步骤（1）具体操作为：将表面处理液与金刚石微粉以重量比1～5:1混合，在40～80℃下搅拌2～6小时。

优选的，步骤（1）所述金刚石微粉的粒度为5～50μm。

优选的，步骤（4）所述偶联剂为氨基硅烷偶联剂（KH-550、KH-792、SCA-1503）、环氧基硅烷偶联剂（KH-560）、硫基硅烷偶联剂（KH-590）、甲基丙烯酰氧基硅烷偶联剂（KH-570）中的至少一种。

本发明具有以下积极有益技术效果：

（1）与传统方法相比，在树脂混合液浆料粘度相近的情况下，本发明先用表面处理液对金刚石微粉进行处理，能使树脂液浆料的初始粘度与后期粘度变化不大，进而使得制备的树脂金刚线初始线径与后期线径同样变化不大；而采用传统方法制备的树脂混合液浆料的初始粘度与后期粘度变化较大，线径也存在较大差异。

（2）本发明方法制备的树脂金刚石线锯的切割量也大于传统方法制备的；从电镜照片中（见图1、图2）可以看到，传统方法制备的树脂金刚石线锯的金刚石分布不均匀、颗粒数较少，存在局部线径增粗，线径不稳定的现象；而本发明方法备的产品金刚石分布均匀，线径稳定。

（3）本发明用表面处理液对金刚石微粉表面进行预处理，在金刚石微粉表面形成了一层偶联剂薄膜，这样有利于金刚石微粉与树脂混合液浆料的结合，提高树脂对金刚石的把持力，提高切割强度。

（4）本发明选用了新型的偶联剂加入方式，在提高树脂固化强度的同时还能保持树脂混合液的粘度不发生明显的变化，达到了制备线径稳定的树脂金刚石线锯的目的。

（5）本发明采用分步（分两步加入：表面预处理时加一次，配置树脂混合液浆料时再加一次）加入偶联剂的方法制备树脂金刚石线锯，既提高了树脂对金刚石的把持力，同时也保证了树脂混合液浆料的粘度，制备出线径稳定的产品。

附图说明

图1为采用传统方法制备的树脂金刚石线锯。

图2为采用本发明方法制备的树脂金刚石线锯。

具体实施方式

下面结合实施例来说明本发明的具体实施方式，但以下实施例只是用来详细说明本发明，并不以任何方式限制本发明的范围。

实施例1

一种能保持线径稳定的树脂金刚石线锯制备方法，包括以下步骤：

（1）将硅烷偶联剂、醇和水以重量比2：5：2均匀混合制成表面处理液；再将表面处理液与金刚石微粉以重量比3:1混合，在60℃下搅拌4小时进行预处理；

（2）进行常规树脂混合液浆料的配制：称取纳米氧化铝10重量份，然后加入甲醇25重量份用玻璃棒搅拌均匀，最后加入可溶性酚醛树脂50重量份，并充分搅拌使树脂溶解；

（3）将步骤（1）预处理过的金刚石微粉加入到步骤（2）配制的树脂混合液浆料中；

（4）在树脂混合液浆料中加入KH-550，搅拌均匀，测量树脂混合液浆料的初始粘度；

（5）把步骤（4）所得树脂混合液浆料倒入金刚石线锯制线机，进行树脂金刚石线锯的制备，制线结束后，进行电镜观察（见图2），并对线径进行检测，并把剩余的浆料倒出，进行第二次粘度检测，检测结果见表1。

实施例2

一种能保持线径稳定的树脂金刚石线锯制备方法，包括以下步骤：

（1）将硅烷偶联剂、醇和水以重量比1：3：1均匀混合制成表面处理液；再将表面处理液与金刚石微粉以重量比1:1混合，在50℃下搅拌3小时进行预处理；

（2）进行常规树脂混合液浆料的配制：与实施例1相同；

（3）将步骤（1）预处理过的金刚石微粉加入到步骤（2）配制的树脂混合液浆料中；

（4）在树脂混合液浆料中加入KH-550，搅拌均匀，测量树脂混合液浆料的初始粘度；

（5）把步骤（4）所得树脂混合液浆料倒入金刚石线锯制线机，进行树脂金刚石线锯的制备，制线结束后，进行电镜观察，并对线径进行检测，并把剩余的浆料倒出，进行第二次粘度检测，检测结果见表1。

实施例3

一种能保持线径稳定的树脂金刚石线锯制备方法，包括以下步骤：

（1）将硅烷偶联剂、醇和水以重量比3：7：3均匀混合制成表面处理液；再将表面处理液与金刚石微粉以重量比5:1混合，在70℃下搅拌4小时进行预处理；

（2）进行常规树脂混合液浆料的配制：与实施例1相同；

（3）将步骤（1）预处理过的金刚石微粉加入到步骤（2）配制的树脂混合液浆料中；

（4）在树脂混合液浆料中加入KH-550，搅拌均匀，测量树脂混合液浆料的初始粘度；

（5）把步骤（4）所得树脂混合液浆料倒入金刚石线锯制线机，进行树脂金刚石线锯的制备，制线结束后，进行电镜观察，并对线径进行检测，并把剩余的浆料倒出，进行第二次粘度检测，检测结果见表1。

对比例1

一种树脂金刚石线锯制备方法，包括以下步骤：

（1）进行常规树脂混合液浆料的配制：与实施例1相同；

（2）将金刚石微粉加入到配制的树脂混合液浆料中；

（3）在树脂混合液浆料中加入KH-550，搅拌均匀，测量树脂混合液浆料的初始粘度；

（4）把步骤（3）所得树脂混合液浆料倒入金刚石线锯制线机，进行树脂金刚石线锯的制备，制线结束后，进行电镜观察（见图1），并对线径进行检测，并把剩余的浆料倒出，进行第二次粘度检测，检测结果见表1。

表1 浆料粘度及金刚石线锯线径对比

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