一种金刚石线锯用切削液及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种金刚石线锯用切削液，按重量百分比各组分和各自的含量为：水溶性消泡剂0.05％～1％、分散润滑剂1％～5％、螯合剂0.5％～2.5％、缓蚀剂0.1％～1％、渗透剂2％～10％、有机碱0.2％～0.5％、余量为纯水，各组分重量百分比之和为100％；同时还公开了制备上述切削液的方法：一：按配方备料；二：室温下将除有机碱以外的各组分以任意顺序添加并搅拌均匀，再添加有机碱使混合液体PH值为弱碱性，存储为切削液成品。本发明专利技术的优点是金刚石线锯用切削液不易起泡，冷却好；抑制或消除对相关设备的腐蚀；切屑分散悬浮性好，避免堵塞设备；减少机械应力和磨削破损，硅片表面易清洗，切割速率提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及硅晶片切削液，特别是一种金刚石线锯用切削液及其制备方法。
技术介绍
在半导体行业中，金刚石线锯切割工艺技术能将大直径单晶硅棒加工出非常薄的硅片。随着现代工业的发展，对硅片的加工工艺的精确度和生产效率提出了更高的要求，为此在金刚石线锯切割时使用了切削液，来改善不均匀的机械作用并有效散发热量，从而降低应力。在金刚石线锯切割工艺中，金刚石研磨颗粒固定在线锯上，而不存在于切削液中，现有常用的切削液多为乳化液，易起泡而影响金刚石线锯的使用，且由于粘度大易吸附在硅片表面，难以清洗；现有的切削液多为酸性，对设备有腐蚀影响；在线锯切割时硅片时，会产生细小的切屑，并聚集而导致切削液的出液口堵塞，影响设备运转。
技术实现思路
专利技术目的：针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种金刚石线锯用切削液，不易起泡、对设备腐蚀影响减小、切屑分散悬浮且切割后的硅片方便清洗。本专利技术的另一目的是还提供一种该金刚石线锯用切削液的制备方法。技术方案：一种金刚石线锯用切削液，以重量百分比计，组成组分和各组分的含量为：水溶性消泡剂0.05％～1％；分散润滑剂1％～5％；螯合剂0.5％～2.5％；缓蚀剂0.1％～1％；渗透剂2％～10％；有机碱0.2％～0.5％；余量为纯水；上述各组分的重量百分比之和为100％；所述水溶性消泡剂为二甲基聚硅氧烷、二乙基聚硅氧烷、甲基乙基聚硅氧烷中的任一种；所述分散润滑剂为硬脂酰胺、聚乙二醇中的一种或两种的混合物；所述螯合剂为乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸盐类衍生物、葡萄糖酸钠中的任一种；所述缓蚀剂为苯丙三氮唑、聚天冬氨酸中的任一种；所述渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚；所述有机碱为尿素、二乙醇胺中的一种或两种的混合物。进一步的，所述分散润滑剂为硬脂酰胺和聚乙二醇的混合物时，所述硬脂酰胺和聚乙二醇的重量比为2∶1。进一步的，所述有机碱为尿素和二乙醇胺的混合物时，所述尿素和二乙醇胺的重量比为2∶1。一种制备上述金刚石线锯用切削液的方法，具体由以下步骤实现：步骤一：按所述金刚石线锯用切削液各组成组分的重量百分比配方称取各组成组分待用；步骤二：在室温条件下，将除所述有机碱以外的各组分以任意的顺序加入所述纯水中，并搅拌均匀，最后添加有机碱搅拌，使混合液体的PH值为弱碱性，置于储液罐中即为金刚石线锯用切削液成品。水溶性消泡剂为二甲基聚硅氧烷、二乙基聚硅氧烷、甲基乙基聚硅氧烷中的任一种。上述消泡剂能与纯水互溶，并在水中扩散，在切削液存储时减少泡沫；在金刚石线锯切割时提高冷却效果。缓蚀剂为苯丙三氮唑、聚天冬氨酸中的任一种。上述缓蚀剂在切削液使用和存储时能抑制或消除切削液对金刚石线锯设备表面的腐蚀。有机碱为尿素、二乙醇胺中的一种或两种的混合物。上述有机碱调节切削液的PH值，在切削液使用和存储时能抑制或消除切削液对金刚石线锯设备表面的酸腐；同时碱性介质对设备有钝化作用，减少金属离子的沾附。分散润滑剂为硬脂酰胺、聚乙二醇中的一种或两种的混合物；螯合剂为乙二胺四乙酸及其盐类衍生物、葡萄糖酸钠中的任一种；渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。上述分散润滑剂、螯合剂和渗透剂添加至切削液中，使切削液具有良好的润滑作用和浸润性，有效减少机械应力和磨削破损；线锯切割时产生的切屑分散并更好的悬浮，避免堵塞切削液的出液口；切割过程中，螯合剂去除金属离子，渗透性强的脂肪醇聚氧乙烯醚表面活性剂渗透入切割临界层，减弱金刚石线锯的机械损伤作用，且同时改善切割硅片的表面物理吸附状态，使硅片易于清洗。所述金刚石线锯用切削液以纯水为基体，整体粘度降低，提高了线锯的切割速率。有益效果：与现有技术相比，本专利技术的优点是金刚石线锯用切削液不易起泡，冷却效果好；使用和存储时能抑制或消除对相关设备的腐蚀，减少金属离子沾附，有一定防锈作用；切屑分散悬浮性好，避免堵塞切削液的出液口和影响设备运转；切削液良好的润滑作用和浸润性有效减少了机械应力和磨削破损，切割的硅片表面易清洗，线锯切割速率提高。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐明本专利技术，应理解这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围，在阅读了本专利技术之后，本领域技术人员对本专利技术的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。实施例1：一种金刚石线锯用切削液，以重量百分比计，组成组分和各组分的含量为：二甲基聚硅氧烷0.05％；硬脂酰胺1％；乙二胺四乙酸0.5％；苯丙三氮唑1％；脂肪醇聚氧乙烯醚2％；尿素0.5％；余量为纯水；上述各组分的重量百分比之和为100％。二甲基聚硅氧烷为水溶性消泡剂，与纯水互溶，并在水中扩散，在切削液存储时减少泡沫；在金刚石线锯切割时提高冷却效果。硬脂酰胺为分散润滑剂，使切削液具有良好的润滑作用和浸润性，有效减少机械应力和磨削破损。乙二胺四乙酸为螯合剂，去除金属离子的影响。苯丙三氮唑为缓蚀剂，在切削液使用和存储时能抑制或消除切削液对金刚石线锯设备表面的腐蚀。脂肪醇聚氧乙烯醚为渗透剂，作为渗透性强的表面活性剂渗透入切割临界层，减弱金刚石线锯的机械损伤作用，同时在硅晶片表面形成保护膜，改善切割硅片的表面物理吸附状态，防止杂质污物粘结，使硅片易于清洗。尿素为有机碱，调节切削液的PH值，在切削液使用和存储时能抑制或消除切削液对金刚石线锯设备表面的酸腐；同时碱性介质对设备有钝化作用，减少金属离子的沾附，有一定防锈作用。金刚石线锯用切削液以纯水为基体，整体粘度降低，提高了线锯的切割速率。一种制备上述金刚石线锯用切削液的方法，具体由以下步骤实现：步骤一：按上述金刚石线锯用切削液各组成组分的重量百分比配方称取各组成组分待用；步骤二：在室温条件下，将除尿素以外的各组分以任意的顺序加入纯水中，并搅拌均匀，最后添加尿素搅拌，使混合液体的PH值为弱碱性，置于储液罐中即为金刚石线锯用切削液成品。实施例2：一种金刚石线用锯切削液，以重量百分比计，组成组分和各组分的含量为：二乙基聚硅氧烷1％；聚乙二醇4％；乙二胺四乙酸二钠2.5％；聚天冬氨酸0.1％；脂肪醇聚氧乙烯醚7％；二乙醇胺0.2％；余量为纯水；上述各组分的重量百分比之和为100％。二乙基聚硅氧烷为水溶性消泡剂，与纯水互溶，并在水中扩散，在切削液存储时减少泡沫；在金刚石线锯切割时提高冷却效果。聚乙二醇为分散润滑剂，使切削液具有良好的润滑作用和浸润性，有效减少机械应力和磨削破损。乙二胺四乙酸二钠为螯合剂，去除金属离子的影响。聚天冬氨酸为缓蚀剂，在切削液使用和存储时能抑制或消除切削液对金刚石线锯设备表面的腐蚀。脂肪醇聚氧乙烯醚为渗透剂，作为渗透性强的表面活性剂渗透入切割临界层，减弱金刚石线锯的机械损伤作用，同时在硅晶片表面形成保护膜，改善切割硅片的表面物理吸附状态，防止杂质污物粘结，使硅片易于清洗。二乙醇胺为有机碱，调节切削液的PH值，在切削液使用和存储时能抑制或消除切削液对金刚石线锯设备表面的酸腐；同时碱性介质对设备有钝化作用，减少金属离子的沾附，有一定防锈作用。金刚石线锯用切削液以纯水为基体，整体粘度降低，提高了线锯的切割速率。一种制备上述金刚石线锯用切削液的方法，具体由以下步骤实现：步骤一：按上述金刚石线锯用切削液各组成组分的重量百分比配方称取各组成组分待用；步骤二：在室温条件下，将除二乙醇胺以外的各组分以任意的顺序加入纯水中，并搅拌均匀，最后添加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金刚石线锯用切削液，其特征在于：以重量百分比计，组成组分和各组分的含量为：水溶性消泡剂0.05％～1％；分散润滑剂1％～5％；螯合剂0.5％～2.5％；缓蚀剂0.1％～1％；渗透剂2％～10％；有机碱0.2％～0.5％；余量为纯水；上述各组分的重量百分比之和为100％；所述水溶性消泡剂为二甲基聚硅氧烷、二乙基聚硅氧烷、甲基乙基聚硅氧烷中的任一种；所述分散润滑剂为硬脂酰胺、聚乙二醇中的一种或两种的混合物；所述螯合剂为乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸盐类衍生物、葡萄糖酸钠中的任一种；所述缓蚀剂为苯丙三氮唑、聚天冬氨酸中的任一种；所述渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚；所述有机碱为尿素、二乙醇胺中的一种或两种的混合物。

【技术特征摘要】
1.一种金刚石线锯用切削液，其特征在于：以重量百分比计，组成组分和各组分的含量为：水溶性消泡剂0.05％～1％；分散润滑剂1％～5％；螯合剂0.5％～2.5％；缓蚀剂0.1％～1％；渗透剂2％～10％；有机碱0.2％～0.5％；余量为纯水；上述各组分的重量百分比之和为100％；所述水溶性消泡剂为二甲基聚硅氧烷、二乙基聚硅氧烷、甲基乙基聚硅氧烷中的任一种；所述分散润滑剂为硬脂酰胺、聚乙二醇中的一种或两种的混合物；所述螯合剂为乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸盐类衍生物、葡萄糖酸钠中的任一种；所述缓蚀剂为苯丙三氮唑、聚天冬氨酸中的任一种；所述渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚；所述有机碱为尿素、二乙醇胺中的一种或两种的混合物。2.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴益，易宏峰，
申请(专利权)人：江苏益林金刚石工具有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32