超级详细,六大指标让你秒懂切割液检测

切割液的性能指标对切割效率、切片质量有直接影响。因此检测切割液性能对切割行为及效果的保证是十分必要的手段。

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超级详细,六大指标让你秒懂切割液检测综述

切割液的性能指标对切割效率、切片质量有直接影响。因此检测切割液性能对切割行为及效果的保证是十分必要的手段。目前广泛使用的切割液能与水相溶,它是由聚乙二醇[3-4]、润滑剂、渗透剂、螯合剂、消泡剂、有机碱等助剂组成。这类切割液能够满足砂浆切割工艺,但这类切割液用量大,成本高,其中的硅粉难以回收,且对环境有一定污染。因此,我们通过对切割液的检测可以了解其具体性能表现及质量情况。下面我们将从渗透性,润滑性,导热性,粘度、pH值、螯合作用这六大指标为大家详细的分析一下切割液的检测。

一、切割液检测-渗透性指标

切削液的渗透性是指在硅片表面铺展的能力,亦称分散性。渗透性良好的切削液能迅速在切割界面平铺,一方面降低硅片与切割刃料的摩擦,另一方面带走切割产生的热量,增加散热效果;同时切削液渗透到切割界面,起到楔子的作用,加快切割速度。

 

二、切割液检测-润滑性指标

由于渗入到切割线-硅片及切割线-硅屑之间的液膜的存在,界面摩擦转为润滑膜间的内摩擦,能抵挡部分剪切力,降低摩擦力,减少摩擦热,减少切割应力和微裂,硅片表面磨损液在切割线表面成“水平膜”时,切割效率高,硅片表面质量好;他还发现随着空气的引入会在切割区域形成气泡,阻碍液膜形成,切割效率和表面质量明显下降。

 

三、切割液检测-导热性指标

切割液的导热性是指在切割过程中带走切割热量,降低切割区域温度的能力。切割区温度分布对切割加工工艺有重要影响,是切割加工的一个重要的参数指标。由于切割所消耗的能量全部转化为热能,部分被切割液带走,剩余部分被硅棒吸收。若不及时冷却,硅片会因热胀冷缩而产生翘曲、弯曲等变形。在切割过程中产生的热量扩散是导致晶片翘曲的主要因素。以切割区温度场为研究对象,对线切割时温度场进行仿真分析,结果显示,切割区温度会随着切割的进行而达到稳定;切割走丝速度和硅棒进给速度与切割区峰值温度成正比关系。

四、切割液检测-粘度指标

游离磨料切割中,碳化硅颗粒随着切割液的循环完成对硅片的切割,游离磨料切割切割液的粘度有一定要求;对于金刚石线锯切割,钢线上固结的金刚石颗粒随着钢线的移动完成对硅片的切割,切割液无需携带切割刃料,因此切割液的粘度对此切割工艺影响甚微。

 

五、切割液检测-pH值指标

切割液pH值,一是指切割液的酸碱性,二是切割液在使用过程中pH的稳定性。一般地,切割液中添加pH调节剂确保切割液在使用过程中的稳定。砂浆切割中pH值直接影响分散剂在碳化硅表面的分布状况和饱和吸附量,进而直接影响砂浆的稳定性。碱与硅发生化学反应,能够将切割中的机械作用部分转化为化学作用,解决了切片工艺中的应力问题,减少硅片表面的微裂与破碎。

 

六、切割液检测-螯合作用指标

切割液的螯合作用,是指切割液对切割过程中引入的金属离子的螯合作用。由于金属离子的能级与硅的禁带中央能级相近,因此引入的金属离子成为电子和空穴复合的中心,晶体中少子的寿命降低,漏电流增加。螯合剂的主要作用便是去除金属离子,螯合剂中的螯合环上两端有N-O共用电子对,能够将金属离子包裹进去,起到螯合的作用。

通过切割液检测,我们可以了解到渗透性能良好、高润滑、冷却性能佳、回收简单的环境友好型的切割液,可以说是无论研发还是生产的主要方向。其实,现阶段,水基切割液中含水量高达40%~60%,由分散剂、润滑剂、抗磨剂、抗极压剂和pH调节剂组成。其成本低,且硅片易清洗,回收简单,污染小,已经成为未来切割液发展的方向。但是该类切割液粘度小,无法带动切割刃料。这些都需要通过切割液检测,不断研究解决的问题。

 

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