一种金刚线细线切割单晶大尺寸薄硅片用切割液制造技术

技术编号：42879086 阅读：25 留言：0更新日期：2024-09-30 15:03

本发明专利技术涉及一种金刚线细线切割单晶大尺寸薄硅片用切割液，该金刚线切割液包括以下组分：分子量宽分布分散剂20%~30%，润湿渗透剂15%~22%，润滑分散剂8%~15%，去离子水为余量。本发明专利技术产品具备优异的分散性能和润湿性能，在细线径金刚线切割大尺寸硅片的过程中，可以发挥优异的分散效果、润湿带液性能、钢线表面硅粉排屑能力，润湿渗透剂和润湿分散剂中的高碳数环烷烃醇头能在硅片表面形成润滑膜层，降低切割后硅片片间贴合吸附力，减小抬棒阻力，避免抬棒卡线和硅片表面划伤，同时分子量宽分布的分散剂可以提供更持久快速的硅粉分散速率和效率。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种金刚线切割用切割液，尤其涉及一种金刚线细线切割单晶大尺寸薄硅片用切割液。

技术介绍

1、21世纪开始，以太阳能、风电为代表的可再生能源发电的生产成本持续降低，未来与化石燃料比较拥有巨大的竞争力，为形成以可再生能源为核心的新电力系统创造了必要条件，光伏发电是支持零碳的重要手段之一，未来全球90%的能源是可再生能源，其中70%以上是光伏和风电，所以光伏将成为未来的一个主要能源。

2、硅片环节处于光伏产业链的中上游，不仅接上游硅料的发展，还为下游电池、组件的技术革新与效率提升提供原材料方案。硅片在整个组件的成本结构占比也很大，硅片的降本占据了光伏产业的重头，为光伏的平价上网贡献良多。高质量硅片主要体现在低总厚度偏差（total thickness variance，简称 ttv）、低线痕。对于大尺寸硅片、薄片来说还需要考虑低碎片、无崩边、弯曲、翘曲等。光伏切片环节的发展必将围绕硅片“变薄”、“变大”、“变形”，切割“高线速”、“细线化”、“高质量”、“低成本”、“自动化”、“智能化”的方向上不断技术创新。金刚线切割液是该加工过程中必需的辅材，其性能优劣直接关系金刚线切片行业的发展和进步，因此，针对性匹配硅片大尺寸化和薄片化以及金刚线细线化的进程，我们开发了一款高性能水基金刚线切割液。

技术实现思路

1、本专利技术实施例所要解决的技术问题在于，大尺寸硅片使用细线径金刚线切割过程产生的硅粉浓度增高，金刚石线在切割过程中实际参与切割的磨损接触面增大，切割过程发热量

2、为了解决以上技术问题，本专利技术是通过以下技术方案得以实现：

3、本专利技术提供了一种金刚线细线切割单晶大尺寸薄硅片用切割液，所述金刚线多线切割单晶大尺寸薄硅片用切割液包括以下组分：分子量宽分布分散剂20%~30%，润湿渗透剂15%~22%，润滑分散剂8%~15%，去离子水为余量；

4、所述分子量宽分布分散剂为环己醇为起始剂的聚氧乙烯聚氧丙烯基醚，其中分子量控制为1000-5000，化学结构通式如下：

5、；

6、其中，10≤x≤20，20≤y≤40，10≤z≤20，且x、y、z均为整数；

7、所述润湿渗透剂为3-甲基环十五烷-1-醇为起始剂的聚氧乙烯聚氧丙烯基醚，其化学通式如下：；

8、其中，3≤m≤5，2≤n≤4，5≤m+n≤8，且m、n均为整数；

9、所述润湿分散剂为3-甲基环十五烷-1-醇为起始剂的聚氧乙烯聚氧丙烯基醚，其化学通式如下：；

10、其中，8≤p≤12，4≤q≤6，12≤p+q≤18，且p、q均为整数。

11、实施本专利技术实施例，具有如下有益效果：

12、1）本专利技术采用的分散剂是以苯甲醇为起始剂的聚氧乙烯聚氧丙烯基醚顺式嵌段聚醚结构，其特点是苯甲醇单封端，比常规使用的环氧乙烷环氧丙烷类型嵌段聚醚的静态表面张力和动态表面张力更低，具有一定刚性结构的环己烷能提供一定的空间位阻，增强分散性能，环形结构主链长度比相同碳数直链结构更短，泡沫性能较相同碳数直链结构更低，在低浓度下使用与环氧乙烷环氧丙烷类型嵌段聚醚泡沫性能相当，因此也具备低泡性。

13、2）本专利技术中分散剂中的聚环氧乙烷聚环氧丙烷顺式嵌段聚醚采用宽分布分子量，宽分布可以提供较好的乳化效果，同时少量高分子量聚醚由于其分子量大，迁移速度慢，可以在切割缸体内充分置换小分子聚醚在硅粉表面脱附，保证小分子聚醚的有效浓度持续在较高的水平，更好的帮助切割过程中对硅粉的快速分散，提供更持久快速的硅粉分散速率和效率。

14、3）本专利技术的润湿渗透剂采用3-甲基环十五烷-1-醇为起始剂的聚氧乙烯聚氧丙烯基醚，环烷烃亲油基团结构较相同碳数的直链烷烃亲油基团具有空间位阻大，不易卷曲，泡沫更低的性能特点，可以使醇头的碳数提升，增强亲油基团的憎水性，又能降低润湿渗透剂的表面张力作用，环氧丙烷和环氧乙烷的聚合单元数量能调节亲水亲油平衡值（hlb值）和泡沫性能，在较低的聚合单元数下，可以有效提升动态表面张力的。

15、4）本专利技术使用润湿分散剂为3-甲基环十五烷-1-醇为起始剂的聚氧乙烯聚氧丙烯基醚，其和润湿渗透剂的起始醇头一直，不同点比润湿分散剂具有更多的环氧乙烷和环氧丙烷的聚合单元数，相同醇头结构的表活具有较好的相容性，使用过程中消耗均匀性也较好，同时分散效果随着环氧乙烷数量增加而增强，但是泡沫性能也会随环氧乙烷单元数增加而增大，因此引入环氧丙烷链段，改善产品的泡沫性能。

16、5）本专利技术切割液产品具备优异的分散性能和润湿性能，在细线径金刚线切割大尺寸硅片的过程中，可以发挥优异的分散效果、润湿带液性能、钢线表面硅粉排屑能力，并且通过环氧乙烷和环氧丙烷聚合单元数的调整，可以得到不影响润湿效果下做到低泡性能，润湿渗透剂和润湿分散剂中的醇头3-甲基环十五烷-1-醇可以在硅片表面形成一层润滑膜层，降低切割后硅片片间贴合吸附的力，从而降低抬棒阻力，避免抬棒卡线和硅片表面划伤。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种金刚线细线切割单晶大尺寸薄硅片用切割液，其特征在于，所述金刚线多线切割单晶大尺寸薄硅片用切割液包括以下组分：分子量宽分布分散剂20%~30%，润湿渗透剂15%~22%，润滑分散剂8%~15%，去离子水为余量；

【技术特征摘要】

1.一种金刚线细线切割单晶大尺寸薄硅片用切割液，其特征在于，所述金刚线多线切割单晶大尺寸薄硅片用切割液包括以...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨文勇，张震，刘辉，周翼帆，李文帅，安冠宇，洪育林，孙健，
申请(专利权)人：武汉宜田科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：

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