一种用于切割硅晶片的金刚线切割液及其加工系统的制作方法

本发明涉及硅晶体金刚线切割液，具体为一种用于切割硅晶片的金刚线切割液及其加工系统。

背景技术：

1、目前硅片切割工艺主要有两种，分别是游离砂浆切割悬浮液和金刚石砂线切割。金刚石砂线切割作为一种新型的切割工艺，利用砂线外层镀有的金刚石与硅晶体摩擦来进行切割，其优点有：切割效率比砂浆切割工艺有较大的提高，且其能耗比砂浆切割工艺减少了近一半，切割后产生的硅粉可以全部回收利用，因此，单位产量的总体成本大大降低。

2、目前金刚石砂线切割工艺所用的切割液，大多含有稳泡的成分，因为在切割过程中会产生大量泡沫，必须加入较大量的有机硅消泡剂进行消泡，防止溢槽现象的发生，但有机硅消泡剂的加入，一方面会大大降低切割液贮存稳定性，有机硅消泡剂易析出分层，另一方面会反沾在硅片表面，形成不易清洗的白点，影响后端太阳能电池的光电转化效率，此外，金刚石砂线切割工艺中，砂线外层镀有的金刚石与硅晶体摩擦切割，会有大的摩擦力，进而产生瞬间高温；切屑产生的硅粉由于粒度很细，比表面积大大增加，易吸附在切割后的硅片表面，不易清洗下来，从而使产品光滑度下降、损伤大、易翘曲，良品率下降，而且在制备金刚线切割液的过程中，需要多次反复过滤操作，因此，怎样才能使金刚线切割液不仅具有低泡特性，还具有优异的润滑、冷却、对硅粉的润湿及分散，易清洗等性能，是业内技术人员研究的重点。

3、为此，我们提出一种用于切割硅晶片的金刚线切割液及其加工系统。

技术实现思路

1、鉴于上述和/或现有一种用于切割硅晶片的金刚线切割液及其加工系统中存在的问题，提出了本发明。

2、因此，本发明的目的是提供一种用于切割硅晶片的金刚线切割液及其加工系统，通过按照比例称取原料，并将原料放入反应及过滤装置内通过驱动装置进行驱动搅拌，再通过驱动装置的升降驱动，将反应及过滤装置抬起和下压，使制备液进行二次过滤到达收集筒的颞部，能够解决上述提出现有的问题。

3、为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：

4、一种用于切割硅晶片的金刚线切割液，其包括：以下成分组成：

5、极压剂1-13％，缓蚀剂1-5％，有机碱0.6-8％，乳化剂0.4-0.8％，po-eo-po结构的嵌段聚醚30-50％，耦合剂0.1-1.5％，余量为去离子水。

6、作为本发明所述的一种用于切割硅晶片的金刚线切割液的一种优选方案，其中：所述极压剂的有机聚合物分子式为c12h25o4ps2，且极压剂是由12个碳原子、25个氢原子、4个氧原子、1个磷原子和2个硫原子组成；

7、所述缓蚀剂的为有机羧酸的分子式为c18h30o4ps2，且缓蚀剂由18个碳原子、30个氢原子、4个氧原子、2个磷原子和2个硫原子组成。

8、作为本发明所述的一种用于切割硅晶片的金刚线切割液的一种优选方案，其中：所述有机碱包括二异丙基氨基锂、双(三甲基硅基)氨基锂、双(三甲基硅基)氨基钠、双(三甲基硅基)氨基钾和咪唑中的至少一种。

9、作为本发明所述的一种用于切割硅晶片的金刚线切割的一种优选方案，其中：所述乳化剂包括烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯(10)醚及磺酸盐、磺基琥珀酸癸基聚氧乙烯(6)醚酯二钠、琥珀酸单十八酰胺磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯(4)醚硫酸铵和磺基琥珀酸二环己酯钠中的至少一种。

10、作为本发明所述的一种用于切割硅晶片的金刚线切割液的一种优选方案，其中：所述耦合剂包括1-羟基-7-氮杂苯并三唑、n，n'-二环已基脲和1-(丙基胺)-1，2，3-三唑中的至少一种。

11、作为本发明所述的一种用于切割硅晶片的金刚线切割液的一种优选方案，其中：所述po-eo-po结构的嵌段聚醚结构为ho(c3h6o)a(ch2ch2o)b(c3h6o)ch，其中a＝10-30，b＝10-30，c＝10-30，其中eo链段占比为20-40wt％，分子量在1500-3000之间；抑泡渗透剂为具有低泡特性的异构c8、c10醇聚氧乙烯醚。

12、一种用于切割硅晶片的金刚线切割液的加工系统，包括：

13、收集组件，其放置于地面，且能够对过滤后的金刚线切割液进行收集和排出；

14、驱动装置，其设置在收集组件的外壁一端，且通过驱动装置能够对反应及过滤装置内部放置的制备液体进行搅拌混合，同时，能够对反应及过滤装置进行夹持和升降的操作；

15、过滤组件，其设置在收集组件的内部中心，且通过过滤组件能够对反应及过滤装置的升降进行导向，同时，通过反应及过滤装置的下降挤压能够将金刚线切割液进行过滤排出；

16、反应及过滤装置，其滑动连接在过滤组件的内部，且通过反应及过滤装置能够对制备物质进行放置和制备，同时，通过反应及过滤装置进行升起，并使过滤组件与反应及过滤装置配合，将反应及过滤装置内的金刚线切割液进行向下吸取，从而实现过滤。

17、作为本发明所述的一种用于切割硅晶片的金刚线切割液的加工系统的一种优选方案，其中：所述收集组件包括：

18、收集筒，其放置于地面，且内部能够对过滤后的金刚线切割液进行放置；

19、排出阀，其设置在收集筒的外壁一端，且通过排出阀能够将金刚线切割液进行排出；

20、所述驱动装置包括：

21、支柱，其设置在收集筒的外壁一端；

22、驱动组件，其转动连接在支柱的顶部，且通过驱动组件能够对反应及过滤装置内的金刚线切割液进行搅拌混合；

23、所述驱动组件包括：

24、伸缩杆，其转动连接在支柱的顶部，并使输出端连接顶板，且通过伸缩杆能够实现反应及过滤装置的升降操作；

25、旋转电机，其安装在顶板的顶部，并使输出端连接旋转板的表面中心，同时，旋转板的底部设有搅拌杆，且通过旋转电机的驱动，能够带动搅拌杆对反应及过滤装置的内部的制备液进行搅拌混合；

26、夹持组件，其设置在驱动组件的表面，且通过夹持组件的伸缩，使夹持组件插入反应及过滤装置的内部，对反应及过滤装置进行夹持，同时，通过夹持组件与驱动组件的配合，能够将夹持的反应及过滤装置进行升降操作；

27、所述夹持组件包括：

28、齿槽板，其滑动连接在旋转板的内部两端，且齿槽板的外侧端口能够插入反应及过滤装置的内部，对反应及过滤装置进行夹持；

29、轴座，其安装在齿槽板的表面两端；

30、齿轮，其转动连接在轴座中间，并通过齿轮贯穿旋转板表面的通槽，使齿轮与齿槽板表面的齿槽啮合连接；

31、夹持电机，其安装在轴座的外壁一端，并使夹持电机的输出端连接齿轮的端口，且通过夹持电机的驱动，能够带动齿轮进行旋转，从而实现齿槽板的伸缩操作。

32、作为本发明所述的一种用于切割硅晶片的金刚线切割液的加工系统的一种优选方案，其中：所述过滤组件包括：

33、过滤筒，其安装在收集筒的内部中心，且内部与反应及过滤装置配合，能够将反应及过滤装置内制备好的金刚线切割液吸出；

34、导向槽，其设置在过滤筒的内壁两端，且内部能够对反应及过滤装置的滑动进行限位和导向；

35、滑槽，其设置在过滤筒的表面，并使防溅板的底部滑动连接在滑槽的内部，且通过防溅板的遮挡，能够防止制备液发生溅水；

36、过滤孔，其设置在过滤筒的内壁下端四周，并贯穿过滤筒，且通过过滤孔能够对金刚线切割液进行二次过滤；

37、所述反应及过滤装置包括：

38、反应组件，其滑动连接在过滤筒的内部，且反应组件的内部能够对制备液进行放置和搅拌；

39、反应组件包括：

40、反应筒，其滑动连接在过滤筒的内部；

41、导向块，其设置在反应筒的外壁两端，并滑动连接在导向槽的内部；

42、夹持槽，其设置在反应筒的内壁上端两侧，并使夹持槽的内部能够被齿槽板插入，从而对反应筒进行夹持；

43、安装槽，其设置在反应筒的内壁下端；

44、阻挡块，其设置在反应筒的内壁底部，且通过阻挡块与安装槽的配合，能够对过滤芯进行安装和限位

45、过滤芯，其可拆卸安装在反应组件的内部底端，且过滤芯能够对制备后的金刚线切割液进行一次过滤。

46、一种用于切割硅晶片的金刚线切割液的加工的工艺，包括以下操作步骤：

47、s1：通过将极压剂、缓蚀剂、有机碱、乳化剂、po-eo-po结构的嵌段聚醚和耦合剂按照比例进行承重，并将承重后的原料放入反应筒的内部进行混合，再加入承重后的去离子水；

48、s2：通过防溅板滑入过滤筒顶部的滑槽内部，并启动旋转电机，使旋转电机带动旋转板和搅拌杆转动，对制备液体进行混合搅拌，等待混合搅拌均匀后，液体呈现浑浊，并伴有少量气泡；

49、s3：此时通过启动夹持电机，使夹持电机带动齿轮转动，从而驱动齿槽板进行伸缩，使齿槽板插入反应筒内壁的夹持槽的内部，并通过启动伸缩杆将反应筒在过滤筒的内部进行上升，由于反应筒在过滤筒之间存在少量空气，因此反应筒上升时，金刚线切割液被过滤筒底部的空气吸取，使过滤筒经过过滤芯的过滤，进入过滤筒的内部；

50、s4：再通过启动伸缩杆，带动反应筒下沉，此时由于过滤筒的内部底端的空气较多，因此带动过滤筒的内部的金刚线切割液朝过滤孔外挤压而出，从而实现二次过滤，使过滤后的金刚线切割液被收集筒进行收集，并可通过排出阀进行排出和装取。

51、与现有技术相比：

52、po-eo-po结构的嵌段聚醚的作用主要是提高润湿性和润滑性，传统的添加有机硅消泡剂型切割液常大量添加高润湿性润湿剂，虽然润湿效果好，但是泡沫比较多，只有添加有机硅消泡剂才能消泡，防止溢槽，而po-eo-po结构的嵌段聚醚具有较好的润湿性和润滑性，可以不用额外添加高润湿性润湿剂和有机硅消泡剂，此外，po-eo-po结构的嵌段聚醚还具有一定的清洗性能，比额外添加润滑剂的体系更容易清洗，排片时更加容易清洗干净，减少水洗的污水排放；

53、通过将原料在反应及过滤装置内进行制备，通过反应及过滤装置与驱动装置和过滤组件的配合，能够在金刚线切割液制备完成后，通过升降的方式，对金刚线切割液进行两次过滤，去除金刚线切割液的杂质和气泡，使金刚线切割液保持洁净。