[发明专利]金刚石丝锯及其制造方法和专用设备

说明书

技术领域

本发明涉及金刚石线锯及制作方法，具体地说，是一种采用金属铟为结合剂的金刚石 线锯金刚石丝锯及其制造方法和专用设备。

背景技术

随着半导体行业及新能源行业的发展，对半导体材料(硅、蓝宝石、氧化镓、氧化砷 等)的需求大量增加，这些材料的共同特点是材料硬脆、价格昂贵，基本都需要切割与磨 削，对切割和磨削工具的要求就是节省本导体材料，提高切割效率。例如：硅棒切方的传 统工艺是采用金刚石的锯片，而锯片厚度至少在2.2mm以上，所以切缝宽、切屑多，材料 的浪费严重，而线锯的直径最低可以在0.26mm左右。蓝宝石切片的传统工艺是裸丝加切 削油(SIC微粉和一种特殊油品的混合液)，污染严重，效率低下。

专利申请200610155479.1公开了一种金属结合剂金刚石线锯的制备方法及其产品，包 括(1)钢丝的表面(2)钢丝的助镀处理(3)配料(4)钢丝镀敷(5)后处理的制备步骤，结合剂 镀层的厚度在金刚石粒径的二分之一和三分之二之间。通过一系列化学、扩散反应使钢丝 表面覆盖了一层均匀牢固的镀层3，金刚石磨粒2也被均匀地把持在金属粘结层1中。以 达到切削的目的。

专利申请200910032983.6公开了一种切割硬、脆性材料的丝锯及其制造方法，丝锯是 在芯线上通过结合剂固定有磨料，特征是结合剂由内层UV树脂结合剂和外层热固化树脂 结合剂构成；磨料在芯线周围均匀、连续、单层分布，磨料部分嵌入UV树脂结合剂，部分露 在热固化树脂结合剂外形成出刃，其余部分被所述外层热固化树脂所包裹。磨料采用表面 金属镀覆的金刚石或CBN；芯线采用镀铜的琴钢丝。制造方法连续、快速进行：芯线在传动 装置的牵引下连续通过丝盘放线、表面处理、清洗、干燥、内层UV树脂结合剂涂覆、粘 接磨料、UV固化、外层热固化树脂结合剂涂覆、热固化和收排线成盘。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种切削效率高，只须水 冷却，污染少，节省材料浪的用于半导体材料切割的金刚石线锯及其制造方法和专用设备， 具体技术方案如下：

一种金刚石线锯制造方法，采用铟为结合剂把金刚石颗粒连接到金属裸线上制成金刚 石线锯，具体步骤包括：

1)对金属裸线进行表面去污；

2)把金属裸线浸入熔融的铟熔液中，进行涂覆；该铟熔液中均匀混合有金刚石颗粒；

3)把附着了金刚石颗粒和铟熔液的金属裸线取出，冷却，得到金刚石线锯；

所述步骤1)中，先把金属裸线拉直，沿一个方向运动，通过清洗系统；

所述步骤2)中，所述铟熔液设在加热容器中，保持温度在160±3℃，并且不间断搅 拌；每100g铟中加入金刚石微粉35～40g；所述金属裸线沿其运动方向，通过铟熔液；

所述步骤1)、2)中，金属裸线的线速度在6-10米/分钟。

所述步骤2)和步骤3)之间还设有拉丝步骤：所述附着了金刚石颗粒和铟熔液的金 属裸线穿过拉丝模，保持线径0.27～0.29mm。

所述步骤2)中，采用气动搅拌的方式。

一种上述方法的专用设备，包括机体，在机体上设有放线轮、收线轮、清洗系统、加 热容器、搅拌装置、冷却系统和多个导轮；所述放线轮和收线轮分别设在金属裸线运动路 径的开始和结束端，并且由电机驱动；所述清洗系统、加热容器和冷却系统依次设置金属 裸线运动路径上；所述搅拌装置与加热容器连接；所述各个导轮分别设在金属裸线运动路 径上，用于金属裸线根据需要改变运动方向；还包括控制系统，控制系统控制放线轮、收 线轮、清洗系统、加热容器、搅拌装置和冷却系统的工作。

所述加热容器和冷却系统之间还设有拉丝模。

所述清洗系统是一容器，在容器内填满有用药棉浸满丙酮。

所述加热容器是外周缠绕电热丝的坩埚。

所述搅拌装置是气体搅拌器。

所述控制系统是以PLC为核心器件的控制系统，PLC的输入端连接有控制按钮；所述 PLC的输出端连接有多个驱动电路，分别驱动被控制系统控制的各个部分。

一种金刚石丝锯，是应用上述方法，在上述的设备上制成。

与现有技术相比，本方法生产出来的线锯的加工效率是传统工艺的10倍，只需水冷 却，几乎无污染。本丝锯可以大批量制造。

附图说明

图1是实施例中设备的结构示意图。

具体实施方式