[实用新型]金属复合线

说明书

技术领域

本实用新型涉及晶片的加工领域，尤其是涉及用于切割晶片的金属复合线。

背景技术

在制造各种半导体器件时，通过切片加工将包含单晶、多晶或非晶的硅、水晶等原料锭切割加工为预定厚度尺寸的薄板或晶片。

随着电子工业的飞速发展，晶片的应用越来越广泛，晶片加工技术也越来越受到重视，其中晶片切割是制约后续工序中成品率高低的重要工序。

传统的硅单晶线切割工艺中采用钢线进行切割。钢线一般是碳钢材质，碳含量大约0.8-1％，其耐蚀性差。由于铜具有良好的耐腐蚀性能，提出了在钢线表面包覆一层软质纯铜的复合线材结构。在钢线的制备过程中，首先将钢线粗拉到一定尺寸，然后电镀一层铜，再细拉到目标直径即制得具有铜覆盖层的钢线。软质的铜覆盖层在拔丝过程中可以起到保护钢线不被加工模具刮伤的作用，尤其到直径非常细的钢丝，比如直径0.1-0.4mm，软质铜覆盖层可以有效保护钢丝，提高成品率。

然而，由于铜的延展性高，在拔丝过程中铜沿着钢线表面延展并形成光滑的表面，一方面导致在拔丝加工过程中润滑液难以进入模具与钢线的加工界面，造成拔丝困难，另一方面在切割加工时光滑钢线表面难以与切割液相配合，切削液不易粘附在钢线表面，即切削液不易被钢线带到切削界面，造成切割效率低等问题。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本实用新型的一个目的在于提出一种耐腐蚀、切割效率高的金属复合线。

根据本实用新型实施例的金属复合线，包括：芯体，所述芯体由碳钢构成且直径为0.1～0.4mm；保护层，所述保护层覆盖于所述芯体的表面且厚度为0.001～0.01mm，所述保护层由软质铜构成；以及龟裂层，所述龟裂层覆盖于所述保护层的表面且厚度为0.001～0.02mm，所述龟裂层由锌或锌合金构成，其中所述金属复合线的表面形成有龟甲状裂纹以及用于粘附切割砂浆的凹槽。

利用本实用新型上述实施例的金属复合线，由于在钢线外覆盖有由软质铜构成的保护层，因此耐腐蚀；而金属复合线的表面所形成的龟裂以及凹槽一方面可以在拔丝加工过程中促进润滑液进入模具与钢线的加工界面，提高拔丝成品率，另一方面在切割过程中通过金属复合线的表面所形成的龟裂以及凹槽与切割液配合，可以显著提高钢线携带切削液的能力，从而有利于提高切割效率，改善晶片几何参数。尤其是对直径只有0.1～0.4mm的微细钢线来说，这种特征带来的益处是非常明显的，可以显著提高钢线成品率和切割质量。

另外，根据本实用新型上述实施例的金属复合线，还可以具有如下附加的技术特征：

根据本实用新型的一个实施例，所述锌合金中含有Cu、Sn、Pb、Sb、Al、Mg、Ti、Fe中的一种或多种。

优选为锌铜合金。其中，在锌中加入铜可以提高强度、硬度和冲击韧性，但降低塑性和延展性。当加入量超过60wt％时变成Cu-Zn完全互溶的相，其塑性和延展性又开始增强。锌铜合金中的铜的含量优选为1～60wt％。

根据本实用新型的一个实施例，所述凹槽在所述金属复合线的表面螺旋延伸。在此情况下，在切割晶片的过程中通过所述凹槽粘附并携带切割砂浆的能力更强，从而可以进一步提高切割效率与切割品质。

关于所述凹槽的深度和宽度没有特殊的限制，只要所述凹槽的深度不深及芯体表面即可。例如，可以根据所使用的切割砂浆的粘度、颗粒尺寸等具体情况适当调节。

关于所述凹槽的形状没有特殊的限制，只要适于粘附切割砂浆即可。例如，所述凹槽可以是U形槽、梯形槽等。

根据本实用新型第二方面的实施例的制备金属复合线的方法，包括以下步骤：1)1)提供芯线，所述芯线由碳钢构成；2)在所述芯线表面形成软质铜层；3)在所述软质铜层表面形成由锌或锌合金构成的表面层，所述表面层的厚度不小于所述软质铜层的厚度，得到金属线材；4)牵引所述金属线材通过拔丝加工模的通孔以进行拔丝加工，所述通孔内设有向内侧突出的加工刃，得到表面形成有龟甲状裂纹以及用于粘附切割砂浆的凹槽的金属复合线，其中由所述芯线经拔丝加工后形成的芯体的直径为0.1～0.4mm，由所述软质铜层经拔丝加工后形成的保护层的厚度为0.001～0.01mm，由所述表面层经拔丝加工后形成的龟裂层的厚度为0.001～0.02mm。