專利名稱：水溶性單晶硅片或多晶硅片切削液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及切削液，尤其涉及一種用于光伏材料單晶硅或多晶硅的水溶性切削 液的生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著光伏產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，對(duì)其上游硅晶片的尺寸及表面精度都提出了更高的 要求。大尺寸、高精度的單/多晶硅片已成為太陽能硅片材料的發(fā)展趨勢(shì)。另一方面， 隨著競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，在保證硅片產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)，提高線切割的成品率，是增強(qiáng)企業(yè)市 場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的有效手段。目前國(guó)產(chǎn)的切削液，雖然具有較好的潤(rùn)滑和導(dǎo)熱性質(zhì)；但存在磨料分散性差、 切割成品率低、硅片不易清洗、廢水量大且處理難度高等問題，嚴(yán)重影響了企業(yè)的生產(chǎn) 效率和經(jīng)濟(jì)效益年活動(dòng)。因此，開發(fā)一種高磨料分散性、高切割成品率、易清洗的切削 液具有重要的社會(huì)意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高磨料分散性、高切割成品 率、易清洗的單晶硅和多晶硅半導(dǎo)體水溶性切削液。本發(fā)明主要由分子量為200 800的聚烷二醇嵌段共聚物、氟碳表面活性劑或氟 硅表面活性劑、潤(rùn)濕分散劑、極性溶劑及抗菌劑組成，各濃度質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為85 95%、 0.5 1.5%、1-5%, 3 7%禾口 0.5 1.5%。由于本發(fā)明中氟碳表面活性劑或氟硅表面活性劑的特殊化學(xué)結(jié)構(gòu)，可在極低的 濃度大幅度降低切削液的表面張力。在潤(rùn)濕分散劑及極性溶劑的共同作用下，可極大改 善切削液對(duì)磨料的潤(rùn)濕性，避免磨料團(tuán)聚造成硅片表面損傷或破裂，有利于切割精度及 切割成品率的提高。氟碳或氟硅表面活性劑可在硅片表面定向排布形成一層疏水疏油 膜，故而降低了硅片的清洗難度。本發(fā)明可同時(shí)適用于對(duì)單晶硅和多晶硅的切削加工， 切割成品率可達(dá)97%。本發(fā)明所述分子量為200 800的聚烷二醇嵌段共聚物為聚乙二醇，或聚丙二 醇，或由環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷和乙二醇組成的嵌段共聚物。所述氟碳表面活性劑為FC-4430或FC_16，或兩種的混合。所述氟硅表面活性劑為DC-7。所述潤(rùn)濕分散劑為TX-10，或TX-12或吐溫-80，或任意的兩種或三種的混合。所述極性溶劑為三甘醇，或乙二醇，或乙二醇單甲醚，或任意的兩種或三種的
混合ο所述抗菌劑為異噻唑啉酮。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1
取分子量為 200 的聚乙二醇(PEG) 95% ； FC-4430 0.5% ； TX-10 1% ；三甘 醇3%;異噻唑啉酮0.5%。在20 120°C下，將各原料混合后，攪拌10 60min即得所 述水溶性切削液。將此切削液與商品SiC磨料混合(切削液SiC=l:l)，進(jìn)行多晶硅8英寸的切 割，當(dāng)批次共處理硅片3000片，硅片易清洗，切割成品率95.5%。實(shí)施例2
取分子量為800的聚丙二醇(PPG) 90% ； DC-7 1% ； TX-12 3% ；乙二醇 5% ；異噻唑啉酮1%。在20 120°C下，將各原料混合后，攪拌10 60min即得所述水 溶性切削液。將此切削液與商品SiC磨料混合(切削液SiC=l:l)，進(jìn)行多晶硅8英寸的切 割，當(dāng)批次共處理硅片4000片，硅片易清洗，切割成品率97.3%。實(shí)施例3
取聚丙二醇聚烷二醇嵌段共聚物(分子量600) 85% ； FC-16 1.5% ；吐溫-80 5%；乙二醇單甲醚7%;異噻唑啉酮1.5%。在20 120°C下，將各原料混合后，攪拌 10~60min即得所述水溶性切削液。將此切削液與商品SiC磨料混合(切削液SiC=l:l)，進(jìn)行多晶硅8英寸的切 割，當(dāng)批次共處理硅片3000片，硅片易清洗，切割成品率94.6%。實(shí)施例4至9的具體配比(質(zhì)量百分比)及效果見下表
權(quán)利要求
1.水溶性單晶硅片或多晶硅片切削液，其特征在于主要由分子量為200 800的聚烷 二醇嵌段共聚物、氟碳表面活性劑或氟硅表面活性劑、潤(rùn)濕分散劑、極性溶劑及抗菌劑 組成；所述分子量為200 800的聚烷二醇嵌段共聚物、氟碳表面活性劑或氟硅表面活性 劑、潤(rùn)濕分散劑、極性溶劑及抗菌劑的各濃度質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為85 95%、0.5-1.5%,1 5%、3 7%禾口 0.5 1.5%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述水溶性單晶硅片或多晶硅片切削液，其特征在于所述分子量為 200 800的聚烷二醇嵌段共聚物為聚乙二醇，或聚丙二醇，或由環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷和乙 二醇組成的嵌段共聚物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述水溶性單晶硅片或多晶硅片切削液，其特征在于所述氟碳表面 活性劑為FC-4430或FC-16中的至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述水溶性單晶硅片或多晶硅片切削液，其特征在于所述氟硅表面 活性劑為DC-7。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述水溶性單晶硅片或多晶硅片切削液，其特征在于所述潤(rùn)濕分散 劑為TX-10，或TX-12或吐溫-80中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述水溶性單晶硅片或多晶硅片切削液，其特征在于所述極性溶劑 為三甘醇，或乙二醇，或乙二醇單甲醚中的至少一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述水溶性單晶硅片或多晶硅片切削液，其特征在于所述抗菌劑為 異噻唑啉酮。
全文摘要
水溶性單晶硅片或多晶硅片切削液，涉及一種用于光伏材料單晶硅或多晶硅的水溶性切削液的生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明主要由分子量為200~800的聚烷二醇嵌段共聚物、氟碳表面活性劑或氟硅表面活性劑、潤(rùn)濕分散劑、極性溶劑及抗菌劑組成，本發(fā)明可在極低的濃度大幅度降低切削液的表面張力，可極大改善切削液對(duì)磨料的潤(rùn)濕性，避免磨料團(tuán)聚造成硅片表面損傷或破裂，有利于切割精度及切割成品率的提高；本發(fā)明還降低了硅片的清洗難度?？赏瑫r(shí)適用于對(duì)單晶硅和多晶硅的切削加工，切割成品率可達(dá)97%。
文檔編號(hào)C10M169/04GK102021070SQ20101058556
公開日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2010年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月14日
發(fā)明者吳余冬, 方永勤, 許亮 申請(qǐng)人:南通宏申化工有限公司, 常州大學(xué)