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树脂结合线锯用的粘接剂组合物以及树脂结合线锯的制造方法技术

技术编号:11072323 阅读:79 留言:0更新日期:2015-02-25 11:40
提供一种高效地制造使铸锭切割工序稳定化、平滑且由切割导致的晶圆表面损伤层的厚度小的树脂结合线锯的方法,以及适合于该方法的树脂结合线锯用的粘接剂组合物。一种树脂结合线锯用的粘接剂组合物,其用于制造在金属芯线表面借助树脂结合而固结有磨料的树脂结合线锯,以100重量份酚醛清漆型酚醛树脂、10~30重量份甲阶酚醛型酚醛树脂、0.1~5重量份胺系硅烷偶联剂作为必须成分;一种树脂结合线锯的制造方法,其包括如下工序:将包含前述粘接剂组合物、磨料、以及用于溶解前述粘接剂组合物的溶剂而成的糊剂涂布于金属芯线表面,将所涂布的糊剂用包含近红外线的红外线加热,从而使前述粘接剂组合物发生交联反应的加热工序。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在以切割大口径硅锭(silicon ingot)而成的晶圆(wafer)为代表的太阳能电池/电子用基板、砷化镓等化合物半导体基板、或者磁体、水晶、玻璃等磁性/光学用基板等的切割中使用的固结磨料式线锯,尤其涉及适合于硬且脆的材料的精密切割加工的固结磨料线锯,其中涉及树脂结合线锯(将磨料用树脂粘接剂固结于线而成的线锯)的制造方法以及该制造方法中使用的粘接剂组合物。
技术介绍
对于大口径化逐年推进的TFT(薄膜晶体管)用途、太阳能电池用途的硅锭的切割而言,一直以来使用的内周刃磨石(ID刀片)被指出了加工效率和生产率低、产生加工改质层、切割尺寸精度等低、另外需要大型装置等问题点。因此,近年来逐渐活跃地使用线锯(wire saw)进行切割加工。线锯是使线(wire)与切割用磨料一同压接于被切削物并使其移动来进行切割作业的。使用了线锯的切割加工容易应对硅锭的大口径化,且与一次切割仅能从铸锭上获得一片晶圆的内周刃磨石不同,其能够进行同时制作多片晶圆的多线切割。这样的切割加工中使用的线锯有游离磨料式和固结磨料式。在游离磨料式中,对成为芯材的钢琴线等线涂布使金刚石、碳化硅等微细磨料分散在水系浆料、油等中而成的磨料液并使用。此时,边对涂布有磨料液的线施加张力边使其移动来进行切割加工。(例如参照专利文献1)。其结果,通过线与被削物的间隙中夹杂的磨料来缓缓地进行切割。但是,该方法中,需要经常在切割界面持续地供给适量的磨料,尤其是浆料、油等的粘度因温度等而微妙地变动的结果,厚度偏差、膨胀等与晶圆品质有关的管理比预想中更困难。另外,该方法的磨料在切割晶圆时会自由地移动,因此不仅擦划晶圆还会擦划线,减小线径而不导致断线是存在极限的。另外,由于晶圆表面被自由移动的磨料所研磨,因此被指出了会形成与光-电转换效率有关的厚加工改质层(损伤层)的担心。作为解决这种问题的方法,提出了在线上固定有金刚石等的固结磨料式线锯。用于固定该金刚石的手段有树脂结合法、电沉积法等。电沉积法通过镀镍等而将金刚石固定于钢琴线(例如参照专利文献2、3)。该方法是在镀镍液中使镍析出于钢琴线表面并将金刚石埋设在镍膜中从而稳固地固结的方法,强固结力从铸锭的切割这一点出发是优异的,线径在镀镍的工序中缓慢变粗。另外,该方法中,期望将金刚石深深地埋入镀层中从而在物理上牢牢地固定,由于金刚石的固结力取决于镀敷皮膜的析出量,因此存在生产率非常差、成本变高等问题点。进而,还可以认为线的线径因镍而较粗,导致将长条的线反复卷取于皮带轮(pulley)时,线容易发生疲劳断裂。进而,公开了一种固结磨料式线锯,其特征在于,在线上形成厚度为金刚石(磨料)粒径的5~40%且由钎焊材料、焊料等制成的金属层,在该金属层的熔融状态下附着固化前述金刚石(例如参照专利文献4)。所述方法中,构成金属层的焊料等的熔点高时,线因金属层的熔融而被过度加热,线发生退火,线的拉伸强度降低的可能性变高,线原材料的选择变得困难。例如,在较低温度下芯线退火而导致硬度、拉伸强度降低的钢琴线、硬钢线无法用作芯线,作为代替,可以使用不锈钢、因脆化而导致反复弯曲弱但具有同等拉伸强度的钨线等。另外,相反地用于构成金属层的焊料等的熔点低时,由于利用线锯对工具件进行切割加工时的摩擦所带来的发热,金属层会熔融、磨料变得容易从线上脱落。树脂结合法中,使用浮动模具等将例如酚醛树脂等树脂粘接剂与金刚石等磨料的混合物涂布在钢琴线上,并使用搪瓷烘烤炉(参照专利文献4)等实施加热处理。利用由此固化了的树脂来固定金刚石(例如参照专利文献5、6、7)。作为搪瓷烘烤炉,已知有热风干燥方式(例如参照专利文献8、9)。树脂结合法适合制作较廉价且长条的线锯。进而,存在铸锭切割中产生的线的振动被酚醛树脂等与金属相比柔软的树脂吸收的效果,因此能够使线锯在铸锭的切割中高速移动、能够高速地进行稳定的切割。另外,能够获得薄的晶圆。另一方面,其被指出由于树脂的保持力低从而金刚石在切割过程中相继脱落、容易产生锐度降低或线径变细等、寿命短这些缺点。另外,使用热固化型的树脂粘接剂时,其固化无法在短时间内进行,且在高温下进行时,由于固化剂、伴随着反应的挥发成分的分解而存在伴随发泡等的故障,因此存在无法实现线锯制造的高速化这一问题。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2008-103690号公报专利文献2:日本特公平4-4105号公报专利文献3:日本特开2003-334763号公报专利文献4:日本特开2006-123024号公报专利文献5:日本特开2000-263452号公报专利文献6:日本特开2000-271872号公报专利文献7:日本再公表专利WO98/35784号专利文献8:日本特开H09-35556号公报专利文献9:日本特开2010-267533号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题本专利技术的目的在于,提供活用树脂结合线锯的铸锭切割工序的稳定性、进而能够获得由铸锭切割导致的晶圆表面的加工改质层(损伤层)的厚度薄、且厚度偏差少、平滑的晶圆的长寿命树脂结合线锯,以及生产效率高的树脂结合线锯的制造方法。其目的还在于,提供适合于该方法的树脂结合线锯用的新型粘接剂组合物。用于解决问题的方案本专利技术人等为了解决上述课题而重复进行了深入研究,其结果,通过将甲阶酚醛型(resol type)酚醛树脂与酚醛清漆型(novolak type)酚醛树脂以特定比率进行组合来作为粘接剂用的树脂,从而发现了利用红外线加热而在短时间内高效热固化的组成体系,并发现了可高效地制造如下的长寿命树脂结合线锯,从而完成了本专利技术,所述树脂结合线锯能够获得由切割导致的晶圆表面损伤层的厚度小且平滑的晶圆,并且金刚石磨料的脱落也少。本专利技术的主旨在于,一种树脂结合线锯用的粘接剂组合物,其用于制造在金属芯线表面借助粘接剂用树脂固结有磨料的树脂结合线锯,其以如下成分作为必须成分:酚醛清漆型酚醛树脂   100重量份甲阶酚醛型酚醛树脂   10~30重量份胺系硅烷偶联剂       0.1~5重量份。前述粘接剂组合物还可以包含酚醛清漆型酚醛树脂的固化剂5~20重量份。另外,本专利技术的主旨在于,一种树脂结合线锯用的糊剂,其包含前述粘接剂组合物、该粘接剂组合物的溶剂、磨料、以及由无机颗粒构成的填料。进而,本专利技术的主旨在于,一种树脂结合线锯的制造方法,其包括如下工序:...

【技术保护点】
一种树脂结合线锯用的粘接剂组合物,其用于制造在金属芯线表面借助树脂结合而固结有磨料的树脂结合线锯,其以如下成分作为必须成分:酚醛清漆型酚醛树脂  100重量份甲阶酚醛型酚醛树脂  10~30重量份胺系硅烷偶联剂      0.1~5重量份。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.01 JP 2012-1260911.一种树脂结合线锯用的粘接剂组合物,其用于制造在金属芯线表面借
助树脂结合而固结有磨料的树脂结合线锯,其以如下成分作为必须成分:
酚醛清漆型酚醛树脂  100重量份
甲阶酚醛型酚醛树脂  10~30重量份
胺系硅烷偶联剂      0.1~5重量份。
2.根据权利要求1所述的树脂结合线锯用的粘接剂组合物,其还包含酚
醛清漆型酚醛树脂的固化剂5~20重量份。
3.一种树脂结合线锯用的糊剂...

【专利技术属性】
技术研发人员:池内正彦远藤忠
申请(专利权)人:株式会社TKX
类型:发明
国别省市:日本;JP

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