一种高切割稳定性金刚石线锯及其制备方法与流程

本发明涉及一种线锯及其制备方法，尤其涉及一种高切割稳定性金刚石线锯及其制备方法。

背景技术：

1、目前常用的硅片切割用线锯大部分采用复合电镀工艺生产，决定切割能力的金刚石颗粒形状差异较大，颗粒之间切割能力相差较大，导致线锯切割能力不稳定，部分阶段切割力差导致产品表面质量差，ttv及warp较高，现有线锯制造工艺无法满足更高标准产品的使用要求。

2、选择合适粒径、多有效切割角的高切割力颗粒，使其以一定密度均匀分布在金属线表面，通过特殊工艺将高切割力颗粒从金属线表面“竖起”，可有效提升线锯的切割力及切割稳定性。

3、现有线锯制备工艺无法筛选出符合标准的金刚砂颗粒，亦无法保证有效颗粒数目，严重制约着切割产品良率，无法进一步降低成本。

技术实现思路

1、发明目的：本发明旨在提供一种有助于提高切割产品表面质量的高切割稳定性金刚石线锯；本发明的另一目的在于提供一种所述金刚石线锯的制备方法。

2、技术方案：本发明所述的高切割稳定性金刚石线锯，表面切割颗粒包含普通颗粒及高切割力颗粒，其中高切割力颗粒单位长度内分布率大于20％，沿高度方向与金属丝表面夹角呈70-110°，每个颗粒包含2个以上有效切割角。

3、进一步的，所述高切割力颗粒为金刚石颗粒，经过气流分级-直流离子吸附处理，平面上存在4个以上有效切割角，所述有效切割角为夹角小于60°的棱角。

4、进一步的，所述高切割力颗粒的高宽比大于1.2，粒径为2-15μm，高出金属线表面3-7μm。

5、进一步的，所述线锯基体为金属线，材质为碳钢或钨合金，直径为30-45μm，强度大于5000mpa。

6、本发明所述金刚石线锯加工工艺为：金刚石颗粒筛分-气流分级处理-直流离子吸附处理-金刚砂混粉-金属线表面处理-点状粘结剂涂覆-上砂-预镀-颗粒方向调整-加厚镀-水洗烘干。

7、进一步的，所述气流分级处理气压为0.4±0.05mpa，下砂速率为10-15g/s。

8、进一步的，所述直流离子吸附处理工艺电流设定值为10-12a，处理时间为15-20s，处理完成后金刚砂表面携带电荷量为2-5库伦。

9、进一步的，所述金属线表面处理液配方为：30g/l浓度氢氧化钠及10g/l浓度碳酸钠配置的混合液，处理温度为50±1℃，超声频率为45hz，处理时间为15s。

10、进一步的，所述颗粒方向调整工艺磁场强度为3.7-5.5a/m，线锯切割磁场时间为8-10s。

11、有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：所述金刚石线锯与传统切割线锯相比更加稳定，切割后的硅片表面整体质量较高，ttv率及warp不良率(分别低于0.08％和0.12％)显著低于传统线锯，可降低由于硅片表面质量导致的生产成本。

技术特征：

1.一种高切割稳定性金刚石线锯，其特征在于：该线锯表面切割颗粒包含普通颗粒及高切割力颗粒，其中高切割力颗粒单位长度内分布率大于20%，沿高度方向与金属丝表面夹角呈70-110°，每个颗粒包含2个以上有效切割角突出金属表面。

2.根据权利要求1所述的高切割稳定性金刚石线锯，其特征在于，所述高切割力颗粒为金刚石颗粒，经过气流分级-直流离子吸附处理，平面上存在4个以上有效切割角，所述有效切割角为夹角小于60°的棱角。

3.根据权利要求1所述的高切割稳定性金刚石线锯，其特征在于，所述高切割力颗粒的高宽比大于1.2，粒径为2-15 μm，高出金属线表面3-7 μm。

4.根据权利要求1所述高切割稳定性金刚石线锯，其特征在于，所述线锯基体为金属线，材质为碳钢或钨合金，直径为30-45μm，强度大于5000mpa。

5.一种权利要求1-4任一所述高切割稳定性金刚石线锯的制备方法，其特征在于，包括以下流程：金刚石颗粒筛分-气流分级处理-直流离子吸附处理-金刚砂混粉-金属线表面处理-上砂预镀-颗粒方向调整-加厚镀-水洗烘干。

6.根据权利要求5所述高切割稳定性金刚石线锯的制备方法，其特征在于，所述气流分级处理的气压为0.4±0.05mpa，下砂速率为10-15 g/s。

7.根据权利要求5所述高切割稳定性金刚石线锯的制备方法，其特征在于，所述直流离子吸附处理工艺的电流设定值为10-12a，处理时间为15-20s，处理完成后金刚砂表面携带电荷量为2-5库伦。

8.根据权利要求5所述高切割稳定性金刚石线锯的制备方法，其特征在于，所述颗粒方向调整工艺的磁场强度为3.7-5.5 a/m，线锯切割磁场时间为8-10s。

技术总结
本发明公开了一种高切割稳定性金刚石线锯及其制备方法，所述线锯表面切割颗粒包含普通颗粒及高切割力颗粒，其中高切割力颗粒单位长度内分布率大于20%，沿高度方向与金属丝表面夹角呈70‑110°，每个颗粒包含2个以上有效切割角突出金属表面；该线锯的制备流程为：金刚石颗粒筛分‑气流分级处理‑直流离子吸附处理‑金刚砂混粉‑金属线表面处理‑上砂预镀‑颗粒方向调整‑加厚镀‑水洗烘干。本发明所述金刚石线锯与普通金刚石线锯相比，本线锯切割稳定性更高，产品TTV及Warp不良率更低，适用于大尺寸硅棒的切割。

技术研发人员：李易凌,姜海,叶琴,杜路鹏,李玉伟
受保护的技术使用者：镇江原轼新型材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12