一种金刚石专用线切割液及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种金刚石专用线切割液及其制备方法，它由聚醚、分散润湿剂、缓蚀防锈剂、有机碱、消泡剂和水组成。本发明的一种金刚石专用线切割液，具有合适的粘度和优良的冷却性能，且切屑悬浮和分散性好，金刚石钢丝锯清洁干净，长期使用也不会造成喷嘴的堵塞。本发明的一种金刚石专用线切割液，用于金刚石线切割的硅晶片厚度、TTV、WARP均满足要求，总成品率＞97.5％。而且，还具有重复使用性能好、回收处理简单等突出优点。
【专利说明】一种金刚石专用线切割液及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及硅晶片切割液，尤其是涉及金刚石专用线切割液。
【背景技术】
[0002]随着太阳能产业的发展，出现了一种新的多线切割方式——金刚石线切割技术，即使用固定在钢线上的金刚石颗粒进行切割的技术。固结磨料金刚石线切割技术具有切割效率高、面形精度好和环境清洁等优点，受到越来越广泛的关注，并有望成为硅晶体等硬脆材料切片技术的未来发展方向。
[0003]目前，国内外使用的硅晶体切割液，大部分是与传统游离磨料切割技术相配套，其所具备的性能或无法满足金刚石线切割技术的要求，或为金刚石线切割技术不需要。而从国外进口的金刚石专用切割液，价格高且不利于切割液的回收利用。
[0004]在金刚石线切割技术中，充分利用了金刚石颗粒的坚硬特性和锋利棱角将硅棒逐步锯断，这一过程伴随着较大的摩擦热。因此，金刚石专用线切割液必须具有良好的冷却性能和清洁性能，并且意味着金刚石专用线切割液还必须使切割过程产生的切屑能够悬浮和分散，以免导致喷嘴堵塞。
【发明内容】
[0005]针对现有切割液技术不能满足金刚石线切割的问题，本发明的目的是提供一种金刚石专用线切割液及其制备方法。本发明实现上述目的的技术方案是:一种金刚石专用线切割液，其特征是它由下列重量百分比配比的原料组成:(a)聚醚:5.0%?10.0% ；(b)分散润湿剂:3.0%?8.0%; (c)缓蚀防锈剂:1.5%?3.5%; (d)有机碱:0.2%?0.5%; (e)消泡剂:0.05%?0.2% ; (f)水:余量。
[0006]本发明中的聚醚，是聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物，进一步地，是聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物或无规共聚物，更优选的是分子量为2000?7000，浊点(10% )为30°C?60°C的水溶性聚醚。
[0007]本发明中的分散润湿剂，是脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、聚甲基丙烯酸、聚马来酸酐、聚环氧琥珀酸、聚天冬氨酸中的二种或二种以上的混合物组成。
[0008]本发明中的缓蚀防锈剂，是乙二胺四乙酸盐、谷氨酸二乙酸盐、苯丙三氮唑、巯基苯并咪唑中的一种或一种以上的混合物。
[0009]本发明中的有机碱，是乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺中的一种。
[0010]本发明中的消泡剂是烷基聚硅氧烷类，更优选的是二甲基聚硅氧烷或二乙基聚硅氧烷。
[0011]本发明的一种金刚石专用线切割液的制备方法是:
[0012]第一步，按本发明中各组分的重量百分比备料；
[0013]第二步，在室温条件下，将赊有机碱以外的各组分按任意顺序添加到水中搅拌均匀，最后加入有机碱再次搅拌均匀即可。
[0014]本发明的一种金刚石专用线切割液，具有合适的粘度和优良的冷却性能，且切屑悬浮和分散性好，金刚石钢丝锯清洁干净，长期使用也不会造成喷嘴的堵塞。本发明的一种金刚石专用线切割液，用于金刚石线切割的硅晶片厚度、TTV、WARP均满足要求，总成品率>97.5%。而且，还具有重复使用性能好、回收处理简单等突出优点。
【具体实施方式】
[0015]下面结合【具体实施方式】对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于下述实施例。
[0016]实施例1:配制1000g金刚石专用线切割液，按以下重量称取各原料:
[0017]聚醚(分子量2500，浊点 34°C ):50g ；
[0018]脂肪醇聚氧乙烯醚:40g ;
[0019]聚甲基丙烯酸:40g;
[0020]苯丙三氮唑:15g;
[0021]二乙醇胺:2g;
[0022]二甲基聚硅氧烷:0.5g ；
[0023]水:853.5g。
[0024]将称量好的聚醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚甲基丙烯酸、苯丙三氮唑、二甲基聚硅氧烷按任意顺序加入到称量好的水中，搅拌均匀后再加入称量好的二乙醇胺，搅拌均匀即得金刚石专用线切割液。
[0025]实施例2:配制1000g金刚石专用线切割液，按以下重量称取各原料:
[0026]聚醚(分子量4300，浊点 45。。):80g ；
[0027]烷基酚聚氧乙烯醚:15g ;
[0028]聚马来酸酐:10g;
[0029]聚环氧琥珀酸:10g;
[0030]乙二胺四乙酸二钠:10g ；
[0031]苯丙三氮唑:10g;
[0032]三乙醇胺:2.5g ;
[0033]二甲基聚硅氧烷:1.5g ;
[0034]水:861g。
[0035]将称量好的聚醚、烷基酚聚氧乙烯醚、聚马来酸酐、聚环氧琥珀酸、乙二胺四乙酸二钠、苯丙三氮唑、二甲基聚硅氧烷按任意顺序加入到称量好的水中，搅拌均匀后再加入称量好的三乙醇胺，搅拌均匀即得金刚石专用线切割液。
[0036]实施例3:配制1000g金刚石专用线切割液，按以下重量称取各原料:
[0037]聚醚(分子量5800，浊点 56°C ):100g ；
[0038]脂肪醇聚氧乙烯醚:20g ；
[0039]聚甲基丙烯酸:20g;
[0040]聚天冬氨酸:20g ；
[0041]巯基苯并咪唑:12g;
[0042]苯丙三氮唑:12g;
[0043]乙醇胺:2.5g ;
[0044]二乙基聚硅氧烷:1.5g ;
[0045]水:810.6g。
[0046]将称量好的聚醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚甲基丙烯酸、聚天冬氨酸、巯基苯并咪唑、苯丙三氮唑、二乙基聚硅氧烷按任意顺序加入到称量好的水中，搅拌均匀后再加入称量好的乙醇胺，搅拌均匀即得金刚石专用线切割液。
[0047]实施例4:配制1000g金刚石专用线切割液，按以下重量称取各原料:
[0048]聚醚(分子量6800，浊点 38。。):70g ；
[0049]烷基酚聚氧乙烯醚:27g ；
[0050]聚马来酸酐:18g;
[0051]聚天冬氨酸:18g;
[0052]谷氨酸二乙酸钠:17g ；
[0053]苯丙三氮唑:15g;
[0054]三乙醇胺:2.0g ;
[0055]二乙基聚硅氧烷:1.5g ;
[0056]水:831.5g。
[0057]将称量好的聚醚、烷基酚聚氧乙烯醚、聚马来酸酐、聚天冬氨酸、谷氨酸二乙酸钠、苯丙三氮唑、二乙基聚硅氧烷按任意顺序加入到称量好的水中，搅拌均匀后再加入称量好的三乙醇胺，搅拌均匀即得金刚石专用线切割液。
[0058]实施例5:配制1000g金刚石专用线切割液，按以下重量称取各原料:
[0059]聚醚(分子量3700，浊点 48。。):90g ；
[0060]脂肪醇聚氧乙烯醚:27g ；
[0061]聚甲基丙烯酸:16g;
[0062]聚环氧琥珀酸:12g;
[0063]谷氨酸二乙酸钠:15g ；
[0064]苯丙三氮唑:8g ；
[0065]二乙醇胺:4.0g;
[0066]二乙基聚硅氧烷:2g ；
[0067]水:826g。
[0068]将称量好的聚醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚甲基丙烯酸、聚环氧琥珀酸、谷氨酸二乙酸钠、苯丙三氮唑、二乙基聚硅氧烷按任意顺序加入到称量好的水中，搅拌均匀后再加入称量好的二乙醇胺，搅拌均匀即得金刚石专用线切割液。
[0069]本发明尚有多种具体的实施方式，凡采用等同替换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。
【权利要求】
1.一种金刚石专用线切割液，其特征在于该金刚石线切割液由聚醚、分散润湿剂、缓蚀防锈剂、有机碱、消泡剂和水组成；各组分按重量百分比为: (a)聚醚:5.0%~ 10.0% ； (b)分散润湿剂:3.0%?8.0% ; (c)缓蚀防锈剂:1.5%?3.5% ; (d)有机碱:0.2%?0.5% ; (e)消泡剂:0.05%?0.2% ; (f)水:余量; 所述聚醚是聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物，进一步地，是聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物或无规共聚物，更优选的是分子量为2000?7000，浊点(10% )为30°C?60°C的水溶性聚醚； 所述分散润湿剂是脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、聚甲基丙烯酸、聚马来酸酐、聚环氧琥珀酸、聚天冬氨酸中的二种或二种以上的混合物组成； 所述缓蚀防锈剂是乙二胺四乙酸盐、谷氨酸二乙酸盐、苯丙三氮唑、巯基苯并咪唑中的一种或一种以上的混合物； 所述有机碱是乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺中的一种； 所述消泡剂是烷基聚硅氧烷类，更优选的是二甲基聚硅氧烷或二乙基聚硅氧烷。
2.权利要求1所述的一种金刚石专用线切割液的制备方法，其特征在于: 第一步，按本发明中各组分的重量百分比备料； 第二步，在室温条件下，将除有机碱以外的各组分按任意顺序添加到水中搅拌均勻，最后加入有机碱再次搅拌均匀即可。
【文档编号】C10M173/02GK104450132SQ201410596479
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年10月31日 优先权日:2014年10月31日
【发明者】刘士荣, 倪忠斌, 毛明富, 陈明清 申请人:江南大学