[發(fā)明專利]水性切削液組合物有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201280077399.2 | 申請日： | 2012-12-06 |
| 公開（公告）號： | CN104955929B | 公開（公告）日： | 2018-06-05 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | Y·朱;B·梁;A·劉;W·于 | 申請（專利權(quán)）人： | 陶氏環(huán)球技術(shù)有限責(zé)任公司 |
| 主分類號： | C10M173/00 | 分類號： | C10M173/00;C10M145/26;C10N40/22 |
| 代理公司： | 北京市金杜律師事務(wù)所 11256 | 代理人： | 吳亦華 |
| 地址： | 美國密*** | 國省代碼： | 美國;US |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 切削液 金剛石線鋸 水性切削液 金屬離子 晶片清潔 聚烷二醇 冷卻效率 氫氣產(chǎn)生 不可燃 不敏感 潤滑性 切削 硅錠 切屑 濁點(diǎn) 懸浮 | ||
一種基于水的切削液，其包含水和濁點(diǎn)為30℃至80℃的水溶性聚烷二醇(PAG)。所述切削液基于水，即，其包含至少50重量％(wt％)水。所述切削液極適用于用于切削硅錠的金剛石線鋸。所述切削液展現(xiàn)以下項(xiàng)中的一或多者：低氫氣產(chǎn)生、無晶片清潔問題、良好潤滑性、良好冷卻效率、良好切屑懸浮和分散、低泡、對金屬離子一股不敏感并且為不可燃的。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及切削液。在一個(gè)方面，本發(fā)明涉及水性切削液，而在另一方面，本發(fā)明涉及適用于金剛石線鋸之水性切削液。
背景技術(shù)
金剛石線切割為一種用于光伏(PV)硅晶片制造的技術(shù)。不同于松散研磨線鋸技術(shù)，金剛石線用樹脂層或通過電鍍將研磨顆粒固定在芯線上，并通過經(jīng)固定研磨顆粒執(zhí)行切削動(dòng)作。切割過程包括抵靠著工件(例如硅錠)移動(dòng)金剛石線鋸，同時(shí)切削液或冷卻液從儲存槽噴灑到線網(wǎng)上。線網(wǎng)或線上所形成的液膜與移動(dòng)的線一起行進(jìn)到工件的接觸正面而提供冷卻和潤滑。隨后，切削液與切削過程中所產(chǎn)生的工件粉末或粒子一起落回儲存槽。冷卻切削液混合物并循環(huán)返回以繼續(xù)使用直到切削液變得耗盡或粉末含量達(dá)到特定量為止。將切削液或切削液與粉末的混合物的溫度維持在室溫或略低于室溫，例如25℃。在線與硅錠的接觸面，由于錠與線之間的摩擦，溫度通常在50℃至80℃范圍內(nèi)。除冷卻和潤滑的主要功能以外，切削液還應(yīng)提供懸浮和運(yùn)載(即分散)工件粉末(切屑)的能力，并且其應(yīng)產(chǎn)生極少(如果有)泡沫。
金剛石線晶片切割需要基于水的切削液，因?yàn)槠涮峁┝己美鋮s效率和較少環(huán)境影響，并且其提供降低成本之潛力。然而，存在技術(shù)挑戰(zhàn)，其阻止基于水的切削液在實(shí)際上可被接受。主要挑戰(zhàn)包括晶片表面清潔困難和氫氣產(chǎn)生，其通常與新產(chǎn)生的硅表面與水的反應(yīng)有關(guān)。此外，基于水的切削液的潤滑性劣于基于聚烷二醇(PAG)的切削液。
金剛石線切削技術(shù)的從業(yè)者、尤其使用此技術(shù)切削硅錠者關(guān)注如下基于水的切削液，其展現(xiàn)良好潤滑性和分散能力，但使氫氣產(chǎn)生和晶片清潔問題減到最少。
發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明為一種包含水和水溶性聚烷二醇(PAG)的基于水的切削液，其中水溶性聚烷二醇的濁點(diǎn)為30℃至80℃，更通常濁點(diǎn)為40℃至70℃并且甚至更通常濁點(diǎn)為40℃至60℃。
在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明為一種切削液，其包含：
(A)濁點(diǎn)為30℃至80℃的水溶性PAG，
(B)水和以下各項(xiàng)中的至少一者：
(C)濕潤劑；
(D)分散劑；
(E)消泡劑；
(F)腐蝕抑制劑；
(G)螯合劑；和
(H)殺生物劑。
在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，切削液包含任選組分中的兩者、三者、四者、五者或所有六者。切削液基于水，即，其包含至少50、通常至少60、更通常至少80并且甚至更通常至少90重量％(wt％)水。通常，切削液包含低于98、更通常低于97wt％水。水來源可大幅變化，并且通常水不含顆粒或其他污染物。通常，水經(jīng)去礦物質(zhì)及/或去離子。
本發(fā)明的切削液展現(xiàn)低粘度、良好冷卻效率、良好切屑懸浮和分散、切屑粒子(尤其硅粒子)的良好濕潤、金剛石線鋸的良好清潔、良好晶片表面清潔、低泡、對金屬離子一般不敏感并且為不可燃的。同時(shí)，本發(fā)明的切削液在高溫下極其穩(wěn)定并具有相對長壽命，例如通常切削液可在其需要被更換之前用于切削多個(gè)工件。另外，硅切屑上的任何殘余切削液可容易地去除，從而可進(jìn)行切屑的便利再循環(huán)。
在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明為一種用與基于水的切削液結(jié)合使用的線鋸切削硬脆材料的方法，所述方法包含使所述材料與線鋸和切削液在切削條件下接觸的步驟，所述切削液包含：
(A)濁點(diǎn)為30℃至80℃的水溶性PAG，
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