唐營,何偉春

    河南工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院,河南鄭州450007

    摘要:超薄金剛石切割片,由于具有超薄切割槽寬,切割斷口平滑,廢品率低,切割效率高等優(yōu)點(diǎn),已逐步得到人們的重視文章綜述了近10年來超薄金剛石切割片的主要制作方法的研究進(jìn)展及應(yīng)用現(xiàn)狀,介紹了超薄金剛石切割片的制備方法,包括電鍍法和固化樹脂法,其中電鍍法以其設(shè)備簡單綠色環(huán)保可循環(huán)生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)成為最有可能大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用的制備方法,文章最后指出了其發(fā)展方向

    關(guān)鍵詞:超薄;金剛石切割片;電鍍;固化樹脂

    中圖分類號:TQ164 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1673-1433201006-0034-04

    1 前言

    太陽能作為一種取之不盡的清潔能源,它的開發(fā)利用正引起人類的極大關(guān)注,商業(yè)化利用太陽能已成為世界趨勢太陽能電池就是由此而誕生的太陽能利用工具硅系的太陽能電池包括:單晶硅電池多晶硅薄膜電池等,其中單晶硅大陽能電池轉(zhuǎn)換效率最高,光電轉(zhuǎn)換率可以達(dá)到23%,在現(xiàn)階段的大規(guī)模應(yīng)用和工業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)主導(dǎo)地位近年來,隨著半導(dǎo)體制造技術(shù)的不斷成熟完善,硅片制造成本不斷降低,但是太陽能電池所用硅片的切割成本卻一直居高不下,要占太陽能電池總制造成本的30%以上為了降低硅片加工期間發(fā)生崩邊的可能性,提高材料利用率,硅片的切割傾向于使用薄刀片目前使用的普通刀片可大致分為厚度15~100μm的電鍍刀片和100~500μm的樹脂刀片兩種在我國,目前生產(chǎn)電鍍金剛石超薄切割片技術(shù)還不成熟,主要還處于試驗(yàn)研究階段生產(chǎn)所需的超薄切割片主要依賴從美國德國和日本進(jìn)口,因此,高精度金鋼石切割工具的研制技術(shù)是我國工具及微電子行業(yè)迫切需要解決的問題

    2 金剛石超薄切割片研究現(xiàn)狀

    2.1 固化樹脂法

    樹脂法制造金剛石超薄切割片是一種可以得到很好保型性的方法,一般采用熱固性酚醛樹脂作為結(jié)合劑,它的做法是將金剛石磨粒與樹脂混合,然后用熱壓法燒結(jié)和熱固化后進(jìn)行研磨加工,這種工序需要數(shù)小時,因此生產(chǎn)成本較高隨著技術(shù)的進(jìn)步,熱固化樹脂逐漸被光固化樹脂所替代,光固化樹脂主要由基礎(chǔ)聚合物光交聯(lián)性聚合物活性稀釋劑光聚合性單體光引發(fā)劑以及添加劑組成它和熱固化樹脂最本質(zhì)的區(qū)別在于其固化過程是吸收適當(dāng)波長的光而引起的化學(xué)反應(yīng)過程,它從液體轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w是分子量增加的結(jié)果,而不是溶劑揮發(fā)所造成的,故具有快速固化無污染節(jié)省能源的優(yōu)點(diǎn),但制約因素是其原材料價格較高

    運(yùn)用光固化樹脂法制造超薄金剛石切割片方面,彭偉,谷泰弘等利用光固化樹脂作為結(jié)合劑研制成功厚度為0.15mm的超薄型金剛石切割砂輪,并完成了對單晶硅片的切割試驗(yàn)切割使用后的砂輪形態(tài)為:53mm×40mm×0.15mm對于實(shí)驗(yàn)制得的試樣進(jìn)行了切割試驗(yàn)通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,最終結(jié)果顯示,添加適量的SiO2能夠提高切割片的綜合性能,且當(dāng)所添加的微粒含量為48%時,切割片的切割效果最好,切割斷口較光滑

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