硅片的线切用润滑液、硅片线切方法及其应用与流程

本发明涉及硅片切割，具体而言，涉及硅片的线切用润滑液、硅片线切方法及其应用。

背景技术：

1、硅片线切是光伏电池制造工艺上游生产的重要环节，该工艺目前主要处理单晶硅或者多晶硅的固体硅棒，首先把硅棒切成方块，在线切成电池制程端需求标准硅片，在此过程中起到关键性作用的两个因素为金刚线和润滑液，如两者不能达到有效匹配，在线切过程中会导致各种线切不良风险发生。

2、在线切过程中随着钢线跟硅方的摩擦带出大量硅粉，会造成缸体内纯水硅粉含量浓度增高，所以对硅粉分散性和润湿性的性能要求增高。随着市场需求硅片尺寸变大、厚度变薄，目前市面上的常规分散剂和润湿剂更加难以满足硅片生产制造企业的使用需求。

3、鉴于此，特提出本发明。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供硅片的线切用润滑液、硅片线切方法及其应用。

2、本发明是这样实现的：

3、第一方面，本发明提供一种硅片的线切用润滑液，按质量百分比计，包括：

4、润滑分散剂20～30％、润湿剂15～25％、消泡剂0～5％、余量为纯水；

5、润滑分散剂为有机胺聚醚分散剂，其是以有机胺为起始剂，接枝环氧乙烷环氧丙烷的聚合物；

6、润湿剂为8～12碳脂肪酸甲酯与环氧乙烷环氧丙烷的缩合物和异构脂肪醇与环氧乙烷环氧丙烷的缩合物中的至少一种。

7、在可选的实施方式中，润湿分散剂的结构式如下(1)或(2)所示：

8、

9、，式(1)中，r1、r2、r3以及r4中至少一个基团为环氧乙烷、环氧丙烷链段，a为1～14，式(2)中，r5、r6和r7中至少一个基团为环氧乙烷和环氧丙烷链段；环氧乙烷和环氧丙烷链段的结构式为：或，其中r为h或-ch3，m为1～3，n为1～3。

10、在可选的实施方式中，当式(1)中r1、r2、r3和r4中存在非环氧乙烷、环氧丙烷链段时，该基团为烷基；

11、当式(2)中r5、r6和r7中存在非环氧乙烷、环氧丙烷链段时，该基团为烷基；

12、烷基的结构式为-cfh2f+1，其中，f为1～6。

13、在可选的实施方式中，有机胺为烷基胺和乙二胺中至少一种，有机胺聚醚分散剂是以有机胺为起始剂，n原子上接枝1-2个环氧乙烷、环氧丙烷长分子链的聚合物。

14、在可选的实施方式中，润湿剂的结构式为r-co-r8-och3，式中r为-cgh2g+1，其中g为1～12，r8为或其中h为1～3，i为1～3。

15、在可选的实施方式中，消泡剂的含量大于0％。

16、在可选的实施方式中，消泡剂选自炔二醇类消泡剂和聚醚改性有机硅氧烷中至少一种。

17、第二方面，本发明提供一种硅片线切方法，切割过程使用如前述实施方式任一项的线切用润滑液。

18、第三方面，本发明提供如前述实施方式任一项的线切用润滑液在n型210大尺寸半片多线切割中的应用。

19、本发明具有以下有益效果：

20、本发明实施例提供的线切用润滑液，其中的有机胺聚醚具有大分子空间结构，在切割过程中，其可作为润滑剂和硅粉分散剂，以此来吸附钢线切割产生或者水质中的重金属离子，也可以大幅降低对线切割过程、硅粉分散、以及硅片表面吸附物对制绒白斑的影响。分子结构中的n原子的立体结构结合接枝的多个基团，增强了空间位阻效应从而使它的清洗分散效果优异，因此使得本发明的润滑液对于大尺寸硅片的线切具有超强的分散能力和润滑能力，以及对有害组分的螯合效果。有机胺聚醚分散剂相较于环糊精聚醚分散剂，由于可通过选择不同的聚氧化烷基结构来调节其粘度、亲水性等性能，而胺基提供了更可能好的反应活性，故在金属清洗方面有机胺聚醚分散剂具有更好的效果。脂肪酸甲酯聚氧乙烯聚氧丙烯醚系列润湿剂可以带来超强的润湿、渗透、分散、低泡性能，其表面张力可以低至25以内，因其超低的表面张力使其可以带水深入到所有硅粉颗粒之间，达到超强的分散性能。因此，本发明提供的润滑液的组成相较于现有技术而言，其具有良好的分散能力，避免了在线切大尺寸硅片的过程中硅粉的团聚和沉积，引起硅片表面损伤，防止了后续制绒工艺中因切割液残留所引起的白斑亮点等缺陷。

技术特征：

1.一种硅片的线切用润滑液，其特征在于，按质量百分比计，包括：

2.根据权利要求1所述的线切用润滑液，其特征在于，所述润湿分散剂的结构式如下(1)或(2)所示：

3.根据权利要求1所述的线切用润滑液，其特征在于，当式(1)中r1、r2、r3和r4中存在非环氧乙烷、环氧丙烷链段时，该基团为烷基；

4.根据权利要求1所述的线切用润滑液，其特征在于，所述有机胺为烷基胺和乙二胺中至少一种，所述有机胺聚醚分散剂是以所述有机胺为起始剂，n原子上接枝1-2个环氧乙烷和环氧丙烷长分子链的聚合物。

5.根据权利要求1所述的线切用润滑液，其特征在于，所述润湿剂的结构式为r-co-r8-och3，式中r为-cgh2g+1，其中g为1～12，r8为其中h为1～3，i为1～3。

6.根据权利要求1所述的线切用润滑液，其特征在于，所述消泡剂的含量大于0％。

7.根据权利要求6所述的线切用润滑液，其特征在于，所述消泡剂选自炔二醇类消泡剂和聚醚改性有机硅氧烷中至少一种。

8.一种硅片线切方法，其特征在于，切割过程使用如权利要求1～6任一项所述的线切用润滑液。

9.如权利要求1～7任一项所述的线切用润滑液在n型210大尺寸半片多线切割中的应用。

技术总结
本发明设计硅片切割技术领域，公开了硅片的线切用润滑液、硅片线切方法及其应用。公开的硅片的线切用润滑液，按质量百分比计，包括：润滑分散剂20～30％、润湿剂15～25％、消泡剂0～5％、余量为纯水；润滑分散剂为有机胺聚醚分散剂，其是以有机胺为起始剂，接枝环氧乙烷、环氧丙烷的聚合物；润湿剂为8～12碳脂肪酸甲酯与环氧乙烷、环氧丙烷的缩合物和异构脂肪醇与环氧乙烷、环氧丙烷的缩合物中的至少一种。公开的硅片线切方法，切割过程使用如前述的线切用润滑液。还公开了线切用润滑液在N型210大尺寸半片多线切割中的应用。本发明提供的润滑液能够实现与钢线的配合，具有较佳的分散性和润湿性，切割硅片过程效果好。

技术研发人员：伍金军,周刚,冯涛,毛亮亮,李林东,王全志,陈伟,邢立勋,杨朝红
受保护的技术使用者：宇泽半导体（文山）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27