[发明专利]一种硅棒切割用环氧树脂胶及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种硅棒切割用环氧树脂胶及其制备方法，这种环氧树脂胶能够广泛应用于单晶或是多晶硅棒的切割。

背景技术

光伏发电是利用半导体材料光生伏打效应原理直接将太阳辐射能转换为电能的技术；资料显示，太阳能每秒钟到达地面的能量高达80万千瓦，假如把地球表面0.1%的太阳能转为电能，转变率5%，每年发电量可达5.6×1012千瓦小时，相当于目前世界上能耗的40倍；晶体硅片是制作光伏太阳能电池的主要材料，每生产1MW的太阳能电池组件需要17吨左右的原料，Clean Edge 预计，全球太阳能发电市场的规模将从2005年的110亿美元猛进增到2015年的510亿美元，以芯片著名的“硅谷”将被“太阳谷”所取代，显然太阳能产业的迅猛发展需要更多的硅原料及切割设备来支撑。

除太阳能电池外，硅片的巨大需求同样表现在集成电路等半导体产业上；硅占整个半导体材料的95%以上，单晶硅片是半导体器件生产的关键性基材，是当之无愧的电子产业的基础支撑材料，2005年我国集成电路产业消耗的电子级多晶硅约1000吨，太阳能电池多晶硅约1400吨；2006年，我国集成电路产业消耗的电子级多晶硅约1200吨，太阳能电池多晶硅约3640吨，预计到2015年，电子级多晶硅年需求量将达到约5000吨，光伏级多晶硅年需求量将达到约6200吨。随着全球各国能源结构的调整，绿色能源的推广和近年来半导体产业的超常规发展，硅片市场的供需已极度不平衡，硅原料的供不应求，切割加工能力的落后和严重不足构成了产业链的瓶颈，严重阻碍了我国太阳能和半导体产业的发展，因此，未来的3至5年间，将是中国晶硅产业快速发展的黄金时期。

随着全球各国绿色能源的推广和近年来半导体产业的超常规发展，硅片市场的供需已极度不平衡，切割加工能力的落后和产能的严重不足已构成了产业链的瓶颈；硅片切割是电子工业主要原材料一—硅片(晶圆)生产的上游关键技术，切割的质量与规模直接影响到整个产业链的后续生产，在目前现有技术中，硅棒的切割是将硅棒用胶固定在玻璃基板上；然后，采用线切割机进行切割，在切割完成后，将玻璃和切割完成后的晶片放入温水浸泡，使其从玻璃中脱落分离。但是目前采用的硅棒切割用胶依然存在众多的问题， 如：掉片，崩边，抗结晶性能差，对硅棒的选择性差等，不能很好满足硅棒切割的需要；为此，研究者们也在不停的进行尝试和改进，以期获得性能更好的产品，如专利CN 102120925A 专门介绍了一种适用于单晶硅棒切割用环氧树脂胶的制备方法，但是到目前为止，还没有一种普适型的硅棒切割环氧树脂胶见诸报道，这主要是由于现有的硅棒切割技术既要求在切割过程中对硅棒有很好的粘接，又要求在脱胶工艺中能很快的脱胶，对单晶硅棒而言，往往粘结强度很难保证，导致掉棒现象发生；而对于多晶硅棒来讲，往往是脱胶更难进行，温度要求较高，脱胶溶液也需要酸性。本发明通过在现有硅棒切割胶中添加一种特殊的添加剂，使得切割胶在粘接性需求和脱胶工艺需求上达到平衡，既能满足单晶硅棒粘结强度的需求，又能满足多晶硅棒脱胶条件的需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种普适型的应用于硅棒切割用环氧树脂胶组合物及其制备方法，以克服现有技术中的缺陷。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案来实现：

一种用于硅棒切割用环氧树脂胶，其原料组份和配比如下：

按重量份数，A组份：环氧树脂 100份，增韧剂 20~30份，填料60~70份，偶联剂0.5~1份，脱胶添加剂 2~4份，触变剂 2~3份；

B组份：硫醇120~160份，填料40~50份，促进剂10~15份，触变剂 2~3份。

所述脱胶添加剂为能与水在50~60度反应并释放出大量气体的粉末状无机物，具体为碳酸氢铵、碳酸氢钠、连二亚硫酸钠和磷酸氢钙中的一种或是一种以上混合物。

所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂或双酚F型环氧树脂，双酚A型环氧树脂可选的包括环氧当量为190的EPON828（HEXION公司），E51（无锡树脂厂），DER331（DOW公司），NPEL-128（南亚树脂）中的一种或一种以上混合物；双酚F型环氧树脂可选的包括环氧当量为170的YDF170（国都化学），EPON862（HEXION公司），DER354（DOW公司）中的一种或一种以上混合物。

  所述增韧剂为核壳结构增韧剂，包括KANEKA公司生产的MX125，MX153，MX130，MX257，常州合润生产的HK828，HK928，HK528中的一种或一种以上混合物。