[实用新型]一种金刚石超薄切割片

说明书

技术领域

本实用新型涉及硬脆材料加工领域，具体涉及一种金刚石超薄切割片。

背景技术

金刚石超薄切割片广泛应用于半导体材料、硅晶圆、玻璃、陶瓷、电子封装材料等硬脆材料的精密精细加工，诸如划片、开槽和切断等。由于超薄切割片在20000～60000r/min的超高速环境下工作，因此对超薄片的加工精度要求非常高，稍有偏差就会造成被加工材料的碎裂或大的崩边，对于这些昂贵的硬脆材料来说，大大增加了加工成本。目前市场上广泛应用的金刚石超薄切割片主要包括电镀片和热压烧结片，电镀法制作的切割片只是电镀金属膜对金刚石起到包裹作用，两者之间的结合为机械结合，相对于热压法来说，把持力较差，磨料容易过早脱落，使用寿命短。但电镀片可以非常薄，一般厚度在0.015mm～0.1mm之间，一般用于比较昂贵的硬脆材料切割，因其切缝窄而大大减少了被加工材料的消耗。热压法制造的超薄片，采用金属粉末和金刚石混合热压烧结而成，因其较好的金刚石结合强度和长寿命，被广泛应用于各种硬脆材料的加工，其厚度一般在0.1mm～0.5mm之间。但热压法烧结的超薄片，存在金刚石与胎体粉混合不均匀的问题，造成超薄片中的金刚石出现偏析现象，在高速切割的环境下，严重影响了超薄片对材料的加工质量，诸如超薄片抖动断齿、被加工材料崩边严重等。

实用新型内容

为了解决现有技术的问题，本实用新型提供了一种金刚石超薄切割片，由多片薄坯真空热压烧结成型，每一所述薄坯由合金箔、有序排列于该合金箔上的多颗金刚石组成，两相邻所述薄坯的金刚石在切割片的径向方向错位排列。

进一步，所述金刚石粘接于所述合金箔上。

进一步，所述合金箔为锡青铜箔。

本实用新型的金刚石超薄切割片的制作工艺包括如下步骤：

（1）制作吸附金刚石的模板；

（2）将金刚石有序排列于步骤（1）所得模板上；

（3）将有序排列于模板上的金刚石粘接在锡青铜箔上，形成一层金刚石有序排列的薄坯；

（4）按照超薄切割片的厚度，将多层薄坯叠加在一起，并保证两相邻薄坯的金刚石在切割片径向方向错位排列；

（5）将步骤（4）中叠加的多层薄坯放入真空烧结炉中进行真空热压烧结，形成超薄切割片毛坯；

（6）对所述超薄切割片毛坯进行研磨减薄和内、外圆剪圆，得到金刚石有序排列的超薄切割片。

其中，步骤（3）中的所述锡青铜箔为超薄切割片的结合剂，锡青铜箔中锡的重量百分比为3～14%。

其中，步骤（2）中的所述模板安装于真空泵上，所述金刚石通过真空吸附有序排列于所述模板上。

其中，步骤（3）中的所述锡青铜箔上涂抹有用于粘接金刚石的胶水，将吸附有金刚石的上述模板轻放于锡青铜箔上，撤掉真空使金刚石落入锡青铜箔的胶水上（也即通过真空吸附和释放来定位金刚石的排列顺序）。

其中，步骤（1）中制作多块所述模板，每一所述模板上有序排列着占据模板表面积30%～60%、容纳金刚石的多个孔，且多个所述模板叠放后，两相邻模板上的孔在径向方向错位排列。

其中，步骤（5）中，真空热压烧结的烧结温度为550～750℃（优选650～700℃），烧结压力为10～20MPa（优选10～15MPa），保温保压时间为30～60min。

上述的制作工艺还包括设于所述步骤（2）之前的锡青铜箔剪环和压平处理步骤：将锡青铜箔剪成环形结构，其外径较之超薄切割片的外径大2～5mm，内径较之超薄切割片的内径小2～5mm，然后进行压平处理使之平整。

上述的制作工艺还包括设于所述步骤（5）之前的脱蜡处理步骤：将所述步骤（4）中叠加的多层薄坯放入脱蜡炉内，在300～400℃（优选350～380℃）的温度下放置30～60min（优选30～40min），将薄坯中的胶水去除，完成脱蜡处理。

本实用新型提供的技术方法带来的有益效果如下：

本实用新型将传统的粉末与金刚石混合烧结超薄切割片的工艺转变为用锡青铜箔来代替粉末，从而达到在超薄产品中实现金刚石有序排列的目的；由于金刚石的有序排列，使得同一切割面上的金刚石受力均匀，避免了局部受力过大产生的崩齿现象；有序排列金刚石超薄切割片较普通超薄切割片在被切割材料崩边问题上也有了很大的改进。

附图说明

图1是本实用新型实施例中一片薄坯的金刚石在锡青铜箔上的排列示意图；

图2是与图1所示薄坯相邻的一片薄坯的金刚石在锡青铜箔上的排列示意图；

图中，符号说明如下：

1金刚石、2锡青铜箔。