磷化磨粒的方法、含Ni2P的磨粒及含前述磨粒的切割线与流程

本发明涉及一种磨线的改良技术，且特别是涉及一种磷化磨粒(abrasives)的方法、含ni2p的磨粒及含前述磨粒的切割线(cutting wire)。

背景技术：

1、在现今半导体产业及太阳能产业上，硅晶片的需求越来越大。然而，在传统工艺中的晶片切割所采用的是内圆切割刀，这个方法是使用一圆形刀片，里面镶上钻石使其具有切割高硬度的硅晶片的能力。但是，这种内圆切割刀每次只能切割出一片晶片，造成产出效率太慢，晶片尺寸也会受到限制，而无法达到需求。

2、因此，目前使用多条钻石切割线同时进行切割。例如一次使用10条钻石线，就能一次产出10片晶片，产出效率为传统方法的十倍；依此类推。钻石切割线主要是在不锈钢线表面，通过电镀的方式同时将钻石粒和镍沉积在线上，利用镍金属包覆钻石粒并将其固定在不锈钢线表面，称为上砂(tack-on process)。之后使用时磨掉外层的镍层，使钻石粒裸露出来，即可切割高硬度的硅晶片。

3、由于钻石粒本身不是导体，所以为了满足上述电镀要求，会先在钻石粒表面无电镀镍金属化，赋予导电性。然而，商用镀镍钻石粒在上砂电镀液中有腐蚀问题亟待解决。一旦钻石粒表面的镀层被腐蚀，将影响钻石粒在不锈钢线表面的数量与分布密度，导致钻石切割线的质量变差。

技术实现思路

1、本发明是针对一种磷化磨粒的方法，能改善镀镍磨粒的腐蚀问题。

2、本发明另针对一种含ni2p的磨粒，具有优异的抗腐蚀性。

3、本发明再针对一种含前述磨粒的切割线，以改善切割线品质。

4、根据本发明的实施例，磷化磨粒的方法包括在磨粒的表面形成至少一含镍磷的金属层，然后进行磷化反应，以在所述至少一含镍磷的金属层的表面形成富磷化层。

5、在根据本发明的实施例的磷化磨粒的方法中，上述磷化反应包括在惰性气体的环境下利用次磷酸盐或磷化氢(ph3)进行磷化。

6、在根据本发明的实施例的磷化磨粒的方法中，上述次磷酸盐包括次磷酸钠、次磷酸钙、次磷酸镍、次磷酸铵或次磷酸钾。

7、在根据本发明的实施例的磷化磨粒的方法中，上述富磷化层的磷含量为18wt％以上。

8、在根据本发明的实施例的磷化磨粒的方法中，上述磷化反应的温度在150℃～350℃，时间为1小时至3小时。

9、在根据本发明的实施例的磷化磨粒的方法中，上述富磷化层的厚度在0.01微米～1微米之间。

10、在根据本发明的实施例的磷化磨粒的方法中，上述富磷化层包括ni2p。

11、在根据本发明的实施例的磷化磨粒的方法中，形成上述至少一含镍磷的金属层的方法包括在所述磨粒的所述表面无电镀第一镍磷层，再在所述第一镍磷层表面电镀第二镍磷层。

12、在根据本发明的实施例的磷化磨粒的方法中，上述第一镍磷层的厚度与上述第二镍磷层的厚度各自在0.01微米～1微米之间。

13、根据本发明的另一实施例，含ni2p的磨粒是在其表面至少包含具有ni2p晶相的镀层。

14、在根据本发明的另一实施例的含ni2p的磨粒中，上述镀层中的磷含量在18wt％以上。

15、在根据本发明的另一实施例的含ni2p的磨粒中，上述镀层还可包括ni2p晶相以外的镍磷晶相。

16、在根据本发明的另一实施例的含ni2p的磨粒中，上述磨粒的材料包括天然钻石、人工钻石、氮化硼、碳化硅、碳化硼或氧化铝。

17、根据本发明的再一实施例，切割线包含前述含ni2p的磨粒。

18、在根据本发明的再一实施例的切割线中，上述切割线为不锈钢线，且磨粒电镀在所述不锈钢线的表面。

19、基于上述，本发明通过特殊的磷化反应，使磨粒表面形成具有优异的抗腐蚀性的ni2p晶相，因此能防止上砂过程中磨粒表面的金属层被上砂电镀液腐蚀的问题发生，从而可制作出质量佳的切割线。

20、为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

技术特征：

1.一种磷化磨粒的方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的磷化磨粒的方法，其特征在于，所述磷化反应包括在惰性气体的环境下利用次磷酸盐或磷化氢进行磷化。

3.根据权利要求2所述的磷化磨粒的方法，其特征在于，所述次磷酸盐包括次磷酸钠、次磷酸钙、次磷酸镍、次磷酸铵或次磷酸钾。

4.根据权利要求2所述的磷化磨粒的方法，其特征在于，所述富磷化层的磷含量为18wt％以上。

5.根据权利要求1所述的磷化磨粒的方法，其特征在于，所述磷化反应的温度在150℃～350℃，时间为1小时至3小时。

6.根据权利要求1所述的磷化磨粒的方法，其特征在于，所述富磷化层的厚度在0.01微米～1微米之间。

7.根据权利要求1所述的磷化磨粒的方法，其特征在于，所述富磷化层包括ni2p。

8.根据权利要求1所述的磷化磨粒的方法，其特征在于，所述磨粒的材料包括天然钻石、人工钻石、氮化硼、碳化硅、碳化硼或氧化铝。

9.根据权利要求1所述的磷化磨粒的方法，其特征在于，形成所述至少一含镍磷的金属层的方法包括：

10.根据权利要求9所述的磷化磨粒的方法，其特征在于，所述第一镍磷层的厚度与所述第二镍磷层的厚度各自在0.01微米～1微米之间。

11.一种含ni2p的磨粒，其特征在于，包括：所述磨粒的表面至少包含具有ni2p晶相的镀层。

12.根据权利要求11所述的含ni2p的磨粒，其特征在于，所述镀层中的磷含量在18wt％以上。

13.根据权利要求11所述的含ni2p的磨粒，其特征在于，所述镀层还包括ni2p晶相以外的镍磷晶相。

14.根据权利要求11所述的含ni2p的磨粒，其特征在于，所述镀层还包括ni2p晶相以外的镍磷晶相。

15.一种切割线，其特征在于，包括：根据权利要求11～14中任一所述的含ni2p的磨粒。

16.根据权利要求15所述的切割线，其特征在于，所述切割线为不锈钢线，且所述磨粒电镀在所述不锈钢线的表面。

技术总结
本发明提供一种磷化磨粒的方法、含Ni<subgt;2</subgt;P的磨粒及含前述磨粒的切割线。所述磷化磨粒的方法包括在磨粒的表面形成至少一含镍磷的金属层，然后进行磷化反应，以在所述至少一含镍磷的金属层的表面形成具有优异的抗腐蚀性的富磷化层。

技术研发人员：卫子健,罗晖闳,黄颂修
受保护的技术使用者：华旭矽材股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12