【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及助焊剂涂布，特别涉及一种用于硅片切割的新型润湿剂、其制备方法及应用。
技术介绍
1、硅片是制备太阳能电池的基础材料，随着太阳能电池需求量的飞速发展，硅片也具有十分广泛的市场需求。目前市面上金刚线切割已完全替代传统的砂浆切割成为主流切割工艺，金刚线切割工艺的产能是砂浆切割的5-8倍。切片生产时需要润湿剂，以保证硅片表面的平整，同时防止金刚线断裂。但是，现有润湿剂存在以下问题：
2、润湿性能不佳：润湿剂不能有效覆盖硅片表面或者不能形成均匀的润湿膜，导致切割质量下降。
3、残留物：润湿剂在切割后留下残留物，可能影响后续工艺步骤或产品的电性能。
4、生物污染：润湿剂可能成为微生物生长的基础，引发生物污染问题。
5、兼容性问题：润湿剂与其他工艺化学品或材料不兼容，可能导致产品质量问题或设备故障。
6、环境和安全问题：某些润湿剂可能含有有害化学物质，对操作人员和环境构成潜在风险。
7、硅片表面的洁净度是也影响硅片合格率的关键因素之一，在切割时传统的润湿剂对硅片表面的硅粉润湿作用不够强。
技术实现思路
1、本专利技术的润湿剂具有低泡、润湿快、成本低、切割效率高、减少切割线痕，且对于硅粉有一定剥离悬浮的作用，从而有效解决切割时硅片表面残留硅粉导致线痕问题。本专利技术的润湿剂在切割硅片时对硅片表面的硅粉起到一定剥离悬浮的作用，以此来减轻后续硅片抛光清洗的压力，提高废水可生化性。
2、本专利技术提供了一种
3、所述3,5,5-三甲基己醇琥珀酸酯磺酸钠的结构式如i所示：
4、
5、本专利技术所述的润湿剂的制备工艺，具体如下：
6、(1)3,5,5-三甲基己醇与马来酸酐在一定温度下反应，加入质子酸类催化剂，在惰性气体条件下，升温并保持一段时间，最后在减压条件下除去副产物；
7、(2)将步骤(1)得到的产物与醇类溶剂和氢氧化钠混合，加热，随后滴加焦亚硫酸钠水溶液，保温一定时间，最后降温并添加乙醇，获得最终产品。
8、对于上文所述的技术方案，进一步优选的：所述步骤(1)中的质子酸类催化剂选自硫酸、对甲苯磺酸、钨酸、硝酸中的一种或多种。
9、对于上文所述的技术方案，进一步优选的：所述步骤(1)中加入质子酸类催化剂后，其在反应体系中的浓度为0.2-5wt％；更优比例为0.5-1wt％。
10、对于上文所述的技术方案，进一步优选的：所述步骤(1)中的3,5,5-三甲基己醇与马来酸酐按照重量比例为2.2-3.5：1；更优选的情况下，最好选用3-3.1：1。
11、对于上文所述的技术方案，进一步优选的：所述步骤(1)中的惰性气体为氮气。
12、对于上文所述的技术方案，进一步优选的：所述步骤(1)中的质子酸类催化剂为对甲基苯磺酸。
13、对于上文所述的技术方案，进一步优选的：所述步骤(1)中的减压条件为压力不大于-0.085mpa；更优选的情况下，减压条件为不大于-0.09mpa。
14、对于上文所述的技术方案，进一步优选的：所述步骤(1)中的升温温度为70-140℃；更优选的情况下，80-120℃。
15、对于上文所述的技术方案，进一步优选的：所述步骤(1)中的升温后维持2-5小时。
16、对于上文所述的技术方案，进一步优选的：所述步骤(2)中的焦亚硫酸钠水溶液的浓度范围是30-70wt％，更优选的范围是33-67wt％。
17、对于上文所述的技术方案，进一步优选的：所述步骤(2)中的醇类溶剂选自甲醇、乙醇、异丙醇中的一种或多种。
18、对于上文所述的技术方案，进一步优选的：步骤(1)得到的产物、醇类溶剂和氢氧化钠三者的重量份为(50-200)：(3-10)：1；更优选的情况下，步骤(1)产物：醇类溶剂：氢氧化钠的重量比范围是(138-170):(4.38-5):1。
19、对于上文所述的技术方案，进一步优选的：所述步骤(2)中的加热温度范围是40-100℃，更优选的加热温度范围是80-100℃。
20、对于上文所述的技术方案，进一步优选的：所述步骤(2)中焦亚硫酸钠水溶液的滴加量是0.25-0.67倍步骤(1)得到的产物的重量；更优选的情况下，滴加焦亚硫酸钠水溶液的滴加量范围是0.28-0.32倍步骤(1)得到的产物的重量。
21、对于上文所述的技术方案，进一步优选的：所述步骤(2)中所述降温并添加更多乙醇为；温度降至50-80℃；更优选的情况下，温度应为60-70℃；乙醇添加量为0.02-0.2倍步骤(1)得到的产物重量；更优选的情况下，乙醇添加量为0.02-0.1倍步骤(1)得到的产物的重量。
22、本专利技术的另一方面在于保护所述的润湿剂的应用，包括但不限于：
23、在半导体制造中，它能够有效减少硅片切割线痕，提高切割效率和改善表面质量，同时在晶圆清洗和光刻工艺中提升洁净度。
24、在光伏产业中，该润湿剂可用于太阳能电池的清洗和刻蚀，提升电池的洁净度，从而提高电池良率及光电转换效率。
25、在电子封装和mems器件制造中，它改善了材料的附着力和键合强度，提升了器件的可靠性和精度。
26、尤其是在作为用于硅片切割的润湿添加剂时表现尤为突出。
27、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
28、本专利技术通过优化反应条件，本专利技术能够在较短的时间内完成反应，提高了生产效率。
29、本专利技术通过精确控制反应条件和后处理步骤，本专利技术制得的3,5,5-三甲基己醇琥珀酸酯磺酸钠具有更高的纯度和更稳定的性能，适用于生产高性能硅片切割的润湿剂。
30、本专利技术通过使用较为经济的原料和催化剂，以及优化的反应条件，本专利技术降低了生产成本，提高了经济效益。
31、本专利技术采用的催化剂和溶剂对环境友好，减少了有害物质的排放，符合绿色化学的要求。
32、本专利技术制得的润湿剂在硅片切割过程中表现出优异的润湿性能，能够有效降低切割线痕，减少表面粗糙度，提高切割效率和硅片质量。
33、本专利技术制得的润湿剂在使用过程中产生的泡沫较少，泡沫稳定性好，有助于提高加工过程的稳定性和可靠性。
34、本专利技术制得的润湿剂具有良好的硅粉悬浮能力，能够有效防止硅粉沉降，保证切割液的均匀性和稳定性。
35、本专利技术的润湿剂具有低泡、润湿快、成本低、切割效率高、减少切割线痕，且对于硅粉有一定剥离悬浮的作用，从而有效解决切割时硅片表面残留硅粉导致的线痕问题。
36、本专利技术的润湿剂在切割时对硅片表面的硅粉起到一定的剥离悬浮作用，以此来减轻后续硅片抛光清洗的压力，提高废水可生化性。
37、本专利技术制得的润湿剂不仅适用于硅片切割，还可以扩展到其他半导体材料的加工，具有更广本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种新型润湿剂，其特征在于：3,5,5-三甲基己醇琥珀酸酯磺酸钠为主要成分；所述3,5,5-三甲基己醇琥珀酸酯磺酸钠的结构式如I所示：
2.如权利要求1所述润湿剂的制备工艺，其特征在于：包括如下步骤：
3.根据要求2所述润湿剂的制备工艺，其特征在于：所述步骤(1)中的质子酸类催化剂选自硫酸、对甲苯磺酸、钨酸、硝酸中的一种或多种。
4.根据要求2所述润湿剂的制备工艺，其特征在于：所述步骤(1)中加入质子酸类催化剂后，其在反应体系中的浓度为0.2-5wt％。
5.根据要求2所述润湿剂的制备工艺，其特征在于：所述步骤(1)中的3,5,5-三甲基己醇与马来酸酐按照重量比例为2.2-3.5：1。
6.根据要求2所述润湿剂的制备工艺，其特征在于：所述步骤(1)中的升温温度为70-140℃。
7.根据要求2所述润湿剂的制备工艺，其特征在于：所述步骤(2)中的焦亚硫酸钠水溶液的浓度是30-70wt％。
8.根据要求2所述润湿剂的制备工艺，其特征在于：所述步骤(2)中的醇类溶剂选自甲醇、乙醇、异丙醇中的一种或多
9.根据要求2所述润湿剂的制备工艺，其特征在于：步骤(1)得到的产物、醇类溶剂和氢氧化钠三者的重量份为(50-200)：(3-10)：1。
10.根据要求2所述润湿剂的制备工艺，其特征在于：所述步骤(2)中的加热温度为40-100℃。
11.根据要求2所述润湿剂的制备工艺，其特征在于：所述步骤(2)中焦亚硫酸钠水溶液的滴加量是0.25-0.67倍步骤(1)得到的产物的重量。
12.根据要求2所述润湿剂的制备工艺，其特征在于：所述步骤(2)中降温至50-80℃；乙醇添加量为0.02-0.2倍步骤(1)得到的产物的重量。
13.如权利要求1所述的润湿剂的应用，其特征在于：包括但不限于在半导体制造、光伏产业、电子封装、MEMS器件制造过程中，以及在硅片切割工艺中作为润湿添加剂使用。
14.根据权利要求13所述的润湿剂的应用，其特征在于：所述润湿剂应用于减少硅片切割时产生的线痕、提高切割效率及改善表面质量；用于晶圆的清洗与光刻，以及太阳能电池的清洗和刻蚀过程。
...【技术特征摘要】
1.一种新型润湿剂，其特征在于：3,5,5-三甲基己醇琥珀酸酯磺酸钠为主要成分；所述3,5,5-三甲基己醇琥珀酸酯磺酸钠的结构式如i所示：
2.如权利要求1所述润湿剂的制备工艺，其特征在于：包括如下步骤：
3.根据要求2所述润湿剂的制备工艺，其特征在于：所述步骤(1)中的质子酸类催化剂选自硫酸、对甲苯磺酸、钨酸、硝酸中的一种或多种。
4.根据要求2所述润湿剂的制备工艺，其特征在于：所述步骤(1)中加入质子酸类催化剂后，其在反应体系中的浓度为0.2-5wt％。
5.根据要求2所述润湿剂的制备工艺，其特征在于：所述步骤(1)中的3,5,5-三甲基己醇与马来酸酐按照重量比例为2.2-3.5：1。
6.根据要求2所述润湿剂的制备工艺，其特征在于：所述步骤(1)中的升温温度为70-140℃。
7.根据要求2所述润湿剂的制备工艺，其特征在于：所述步骤(2)中的焦亚硫酸钠水溶液的浓度是30-70wt％。
8.根据要求2所述润湿剂的制备工艺，其特征在于：所述步骤(2)中的醇类溶剂选自甲醇...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓舜，何文超，王骄阳，
申请(专利权)人：常州时创能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。