專利名稱：一種金剛石線切割液及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光伏硅塊切割領(lǐng)域，尤其涉及一種金剛石線切割液及其制備方法。
背景技術(shù)：
硅晶片廣泛應(yīng)用在光伏太陽能、液晶顯示和半導(dǎo)體領(lǐng)域，因此采用切割硅塊制得硅片的技術(shù)也得以發(fā)展。目前主要采用游離磨料砂漿多線切割技術(shù)來切割硅塊，該技術(shù)將磨料和切割液混合配制成砂漿，利用并排的鋼線在運(yùn)動(dòng)過程中將砂漿帶入硅塊切割縫隙中，通過砂漿中磨料的切屑滾磨作用將硅塊加工成硅片。但是該技術(shù)砂漿量耗量很大，切割成本較高。
近年來已有較多硅片制造廠家采用固定磨料多線切割技術(shù)來切割硅塊，主要為金剛石線硅塊切割技木。該技術(shù)將細(xì)小的金剛石粉末固定在鋼線上切割硅塊而無需磨料，但仍需切割液，起到冷卻、潤滑和分散切屑的作用。目前，此類切割液還存在以下缺點(diǎn)(I)其抗磨潤滑性能不佳，導(dǎo)致金剛石粉末磨損嚴(yán)重而消耗量較大；(2)其清洗效果較差，切割結(jié)束后硅片清洗難度較大，易造成硅片清洗不良；(3)其大部分為進(jìn)ロ產(chǎn)品，成本較高不利于大規(guī)模推廣金剛石線切割技木。因此，尋求ー種具有優(yōu)良性能且生產(chǎn)成本較低的金剛石線切割液變得十分必要。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于此，本發(fā)明g在提供一種金剛石線切割液，其抗磨潤滑性較好，易清除，冷卻性能良好，成本低從而有利于大規(guī)模推廣金剛石線切割技木。本發(fā)明還公開了該金剛石線切割液的制備方法。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種金剛石線切割液，所述金剛石線切割液中的各組分及其質(zhì)量百分比為分散劑20 50%，去離子水30 50%，抗磨劑10 30%，PH調(diào)節(jié)劑O. 02 O. 05%和消泡劑O. 03 O. 06%。優(yōu)選地，分散劑為聚こニ醇，聚丙烯酸，聚甲基丙烯酸銨中的ー種或多種。優(yōu)選地，聚こニ醇的數(shù)均分子量為10(Γ600。聚こニ醇、聚丙烯酸和聚甲基丙烯酸銨具有良好的水溶性，能與許多有機(jī)物組份有良好的相溶性，此外還具有優(yōu)良的潤滑性、保濕性和分散性。添加聚こニ醇，聚丙烯酸，聚甲基丙烯酸銨，可以提高金剛石切割液對(duì)硅粉切屑的分散性，同時(shí)增強(qiáng)金剛石線切割液的清洗能力。優(yōu)選地，抗磨劑為苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑和含硫氧官能團(tuán)的砜中的ー種或多種。優(yōu)選地，含硫氧官能團(tuán)的砜為環(huán)丁砜。苯并三氮唑，甲基苯并三氮唑，含硫氧官能團(tuán)的砜是優(yōu)良的抗磨劑，其抗磨性能遠(yuǎn)高于一般的潤滑剤。添加苯并三氮唑，甲基苯并三氮唑，含硫氧官能團(tuán)的砜可顯著提高金剛石線切割液的潤滑性和耐磨性，減小金剛石粉末的磨損，從而降低金剛石粉末的成本。
優(yōu)選地，PH調(diào)節(jié)劑為聚丙烯酸、檸檬酸、草酸、蘋果酸、醋酸、乳酸、鹽酸和磷酸中的ー種或多種。優(yōu)選地，PH調(diào)節(jié)劑的摩爾濃度為(λ ΟΟΓΟ. 02mol/L。聚丙烯酸、檸檬酸、草酸、蘋果酸、醋酸、乳酸、鹽酸和磷酸可調(diào)節(jié)金剛石線切割液的PH值為弱酸性，可以抑制金剛石線切割液與硅粉切屑的反應(yīng)，提高金剛石線切割液的穩(wěn)定性。優(yōu)選地，消泡劑為聚氧こ烯聚氧丙醇胺醚，丙ニ醇聚氧こ烯聚氧丙烯醚和ニ甲基硅油中的ー種或多種。聚氧こ烯聚氧丙醇胺醚，丙ニ醇聚氧こ烯聚氧丙烯醚和ニ甲基硅油可有效抑制切 割過程的起泡性，提高切割過程的穩(wěn)定性。去離子水可提高金剛石線切割液的冷卻性能，同時(shí)也可降低金剛石線切割液的成本。相應(yīng)地，本發(fā)明提供了ー種上述金剛石線切割液的制備方法，如下在連續(xù)攪拌的去離子水中加入PH調(diào)節(jié)劑、分散劑、抗磨劑和消泡劑，繼續(xù)攪拌2^5h得到所述金剛石線切割液。其中，所述金剛石線切割液的各組分及質(zhì)量百分比為分散劑20 50%，去離子水30 50%，抗磨劑10 30%，PH調(diào)節(jié)劑O. 02 O. 05%和消泡劑O. 03 O. 06%。本發(fā)明提供的金剛石線切割液，通過添加抗磨劑，可減小金剛石粉末的磨損，從而降低金剛石粉末的用量；通過添加分散劑，可增強(qiáng)金剛石線切割液的清洗能力，能減小硅片清洗不良的概率，提高硅片的成品率；通過添加去離子水可提高金剛石線切割液的冷卻性能，另ー方面，由于去離子水所占質(zhì)量百分比例較大，也降低了金剛石線切割液的生產(chǎn)成本，有利于大規(guī)模推廣金剛石線切割技術(shù)。
具體實(shí)施例方式下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。實(shí)施例I
取聚こニ醇150kg,所述聚こニ醇質(zhì)均分子量為200,環(huán)丁砜59. 85kg,去離子水90kg,聚氧こ烯聚氧丙醇胺醚100g，檸檬酸50g。在連續(xù)攪拌的去離子水中依次加入所述聚こニ醇、檸檬酸、環(huán)丁砜和聚氧こ烯聚氧丙醇胺醚。攪拌2h后得到300kg金剛石線切割液。本實(shí)施例制得的金剛石線切割液經(jīng)檢測各項(xiàng)指標(biāo)為密度I.114g/cm3電導(dǎo)(25°C ) :15. 7 μ s/cm粘度(25°C):14. 5cppH :4. 3下面結(jié)合具體的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)比分析本發(fā)明實(shí)施例的有益效果。在相同切割參數(shù)下，將本發(fā)明實(shí)施例制得的金剛石線切割液和市售切割液，分別進(jìn)行5刀平行硅片切割的對(duì)比實(shí)驗(yàn)。其中，市售切割液為日本三洋化成エ業(yè)株式會(huì)社，histat hd 一 29型號(hào)產(chǎn)品，其主要組分為丙ニ醇。表一為本實(shí)施例制得的金剛石線切割液和市售切割液，分別進(jìn)行5刀平行硅片切割的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，所得污片率的對(duì)比數(shù)據(jù)。表一污片率的對(duì)比數(shù)據(jù)
權(quán)利要求
1.一種金剛石線切割液，用于光伏硅塊切割領(lǐng)域，其特征在于，所述金剛石線切割液中的各組分及其質(zhì)量百分比為分散劑20 50%，去離子水30 50%，抗磨劑10 30%，PH調(diào)節(jié)劑O. 02 O. 05%和消泡劑O. 03 O. 06%ο
2.如權(quán)利要求I所述的ー種金剛石線切割液，其特征在于，所述分散劑為聚こニ醇、聚丙烯酸和聚甲基丙烯酸銨中的ー種或多種，所述聚こニ醇的數(shù)均分子量為10(Γ600。
3.如權(quán)利要求I所述的ー種金剛石線切割液，其特征在于，所述抗磨劑為苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑和含硫氧官能團(tuán)的砜中的ー種或多種。
4.如權(quán)利要求3所述的ー種金剛石線切割液，其特征在于，所述含硫氧官能團(tuán)的砜為環(huán)丁砜。
5.如權(quán)利要求I所述的ー種金剛石線切割液，其特征在于，所述PH調(diào)節(jié)劑為聚丙烯酸、檸檬酸、草酸、蘋果酸、醋酸、乳酸、鹽酸和磷酸中的ー種或多種。
6.如權(quán)利要求I所述的ー種金剛石線切割液，其特征在于，所述PH調(diào)節(jié)劑的摩爾濃度為 O.001 O. 02mol/L。
7.如權(quán)利要求I所述的ー種金剛石線切割液，其特征在于，所述消泡劑為聚氧こ烯聚氧丙醇胺醚，丙ニ醇聚氧こ烯聚氧丙烯醚和ニ甲基硅油中的ー種或多種。
8.如權(quán)利要求f7任一項(xiàng)所述的金剛石線切割液的制備方法，其特征在于，在連續(xù)攪拌的所述去離子水中加入所述PH調(diào)節(jié)劑、所述分散劑、所述抗磨劑和所述消泡劑，繼續(xù)攪拌2 5h得到所述金剛石線切割液。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種金剛石線切割液，用于光伏硅塊切割領(lǐng)域。所述金剛石線切割液中的各組分及其質(zhì)量百分比為分散劑20～50%，去離子水30～50%，抗磨劑10～30%，PH調(diào)節(jié)劑0.02～0.05%和消泡劑0.03～0.06%。該金剛石線切割液具有良好的抗磨潤滑性，可以減少金剛石粉末用量。同時(shí)該金剛石線切割液易清除，能減小硅片清洗不良的概率。另外該金剛石線切割液冷卻性能良好，成本也較低，有利于大規(guī)模推廣金剛石線切割技術(shù)。本發(fā)明還公開了該金剛石線切割液的制備方法。
文檔編號(hào)C10N30/06GK102851108SQ20121027426
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月3日
發(fā)明者劉寧, 李建, 章金兵, 夏軍 申請(qǐng)人:江西賽維Ldk太陽能高科技有限公司