阅读说明：本技术 一种金刚线切割用分区域非等硬度衬板及其制备方法 (Regional unequal-hardness lining plate for diamond wire cutting and preparation method thereof ) 是由 宋功品 刘雪高 夏泉清 于 2020-05-21 设计创作，主要内容包括：本发明实施例公开了一种金刚线切割用分区域非等硬度衬板及其制备方法,所述衬板沿长度方向上均匀分布有多个通孔,所述衬板包括中部和设置在中部两侧的端部,所述中部包括B面层和设置在B面层上部的A面层,所述B面层沿长度方向上均匀分布有多个凹槽B,所述A面层上均匀分布有多个与凹槽B相对应的凹槽A,凹槽B与凹槽A结合形成所述的通孔；所述B面层与两侧的端部一体成型。本发明提供的金刚线切割用分区域非等硬度衬板创新性采用双材质包覆共挤结构,实现板材工作面A面板材边缘比中心硬度高,切割线弓小,避免硅晶片出现崩边,A片率下降的现象。此外,A面层被包覆,要求更低,纯ABS树脂可直接用,无需造粒改性,节省了造粒费用。(The embodiment of the invention discloses a regional unequal-hardness lining plate for diamond wire cutting and a preparation method thereof, wherein a plurality of through holes are uniformly distributed on the lining plate along the length direction, the lining plate comprises a middle part and end parts arranged at two sides of the middle part, the middle part comprises a surface B layer and a surface A layer arranged at the upper part of the surface B layer, a plurality of grooves B are uniformly distributed on the surface B layer along the length direction, a plurality of grooves A corresponding to the grooves B are uniformly distributed on the surface A layer, and the grooves B and the grooves A are combined to form the through holes; the surface layer B and the end parts on the two sides are integrally formed. The regional unequal-hardness lining plate for diamond wire cutting provided by the invention is innovatively in a double-material coating co-extrusion structure, so that the edge of the plate on the A surface of the working surface of the plate has higher hardness than the center, the cutting wire bow is small, and the phenomena of edge breakage and reduction of the A piece rate of a silicon wafer are avoided. In addition, the surface layer A is coated, the requirement is lower, pure ABS resin can be directly used, granulation modification is not needed, and granulation cost is saved.)

一种金刚线切割用分区域非等硬度衬板及其制备方法

技术领域

本发明涉及硅片晶片切割技术领域，具体涉及一种金刚线切割用分区域非等硬度衬板及其制备方法。

背景技术

光伏硅片切割是光伏太阳能生产领域重要的生产环节，硅晶片的切割最早采用圆片切割，再到砂线切割，今年来发展为金钢线切割，且所使用的的金钢线线径越来越细，目前光伏行业已使用50-60μm规格的金钢线为主要切割用线。

切割金钢线越细对切割衬板的要求越高，早期的不饱和树脂板已不能满足金钢线切割工作要求。塑料板由于其易切，不伤线，能省金钢线，被光伏硅晶片行业接纳使用，但塑料板易切割，且材质均一，用在金钢线切割中，金刚线在塑料板边缘切入塑料板快于中间，导致金钢线线弓大，如线切割工艺不对，易造成硅晶片出现崩边，A片率(良品率)下降。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种金刚线切割用分区域非等硬度衬板及其制备方法，以解决金钢线线弓大，如线切割工艺不对，易造成硅晶片出现崩边，A片率下降的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

根据本发明实施例的第一方面，提供一种金刚线切割用分区域非等硬度衬板，所述衬板沿长度方向上均匀分布有多个通孔，所述衬板包括中部和设置在中部两侧的端部，所述中部包括B面层和设置在B面层上部的A面层，所述B面层沿长度方向上均匀分布有多个凹槽B，所述A面层上均匀分布有多个与凹槽B相对应的凹槽A，凹槽B与凹槽A结合形成所述的通孔；所述B面层与两侧的端部一体成型。

进一步的，所述端部的宽度为10-15mm，邵氏硬度大于82度。

进一步的，制备A面层的原料包括纯苯乙烯-丙烯腈-丁二烯共聚树脂；制备B面层的原料包括按质量百分比计算的以下组分：苯乙烯-丙烯腈-丁二烯共聚树脂80-90wt％、硬度调节树脂4-9wt％、粘接调节组份5-9wt％、抗氧剂0.3-0.6wt％、润滑剂0.2-0.4wt％。

进一步的，所述苯乙烯-丙烯腈-丁二烯共聚树脂含胶量为8-13wt％，其中丙烯腈为中分子量的ABS。

进一步的，所述硬度调节树脂为聚碳酸酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯。

进一步的，所述粘接调节组份为矿粉或金属粉，所述粘接调节组份包括碳酸钙、滑石粉、铝粉、铁粉中的任意一种或两种以上的组合。

进一步的，所述抗氧剂为抗氧剂1076和抗氧剂168的复配物，抗氧剂1076与抗氧剂168复配质量比为1:1。

进一步的，所述润滑剂为硬质酸钙。

根据本发明实施例的第一方面，提供一种金刚线切割用分区域非等硬度衬板的制备方法，包括以下步骤：

(1)原料混合造粒：按照配方将纯苯乙烯-丙烯腈-丁二烯共聚树脂、硬度调节树脂、粘接调节组分，抗氧剂和润滑剂混合，在双螺杆中造粒，造粒加工温度240-260℃，得到B粒子；

(2)挤出模塑板材：将纯苯乙烯-丙烯腈-丁二烯共聚树脂和B粒子，在型材挤出机上通过双色包覆共挤，冷却定型，定长切割；

(3)板材后处理：将中空坯板，双面磨平，达到平整度0.2mm精度要求，清洗包装，得到分区域非等硬度衬板成品。

进一步的，所述步骤(2)中控制包覆层挤出主机压力是中心层挤出主机压力的2倍，挤出温度200-240℃，牵引速度为0.7-0.8m/min。

本发明实施例具有如下优点：本发明实施例提供一种金刚线切割用分区域非等硬度衬板及其制备方法，所述金刚线切割用分区域非等硬度衬板创新性采用双材质包覆共挤结构，实现板材工作面A面板材边缘比中心硬度高，切割线弓小，避免硅晶片出现崩边，A片率下降的现象。此外，A面层被包覆，要求更低，纯ABS树脂可直接用，无需造粒改性，节省了造粒费用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

图1为本发明实施例1提供的一种金刚线切割用分区域非等硬度衬板的结构示意图；

图中：1—B面层；2—A面层；3—通孔；4—端部。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义，下述实施例中的实验材料，若无特别说明，均是来源于商业途径，所述的实验方法，若无特别说明，均为通用实验方法。

针对现有技术中的不足，本案发明人经长期研究和大量实践，得以提出本发明的技术方案，如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。

实施例1

本实施例提供一种金刚线切割用分区域非等硬度衬板，所述衬板沿长度方向上均匀分布有多个通孔，所述衬板包括中部和设置在中部两侧的端部，所述中部包括B面层1和设置在B面层1上部的A面层2，所述B面层1沿长度方向上均匀分布有多个凹槽B，所述A面层2上均匀分布有多个与凹槽B相对应的凹槽A，凹槽B与凹槽A结合形成所述的通孔3；所述B面层1与两侧的端部4一体成型。

进一步的，所述端部4的宽度为10-15mm，邵氏硬度大于82度。

实施例2

在采取实施例1技术方案的基础上，制备A面层的原料包括纯苯乙烯-丙烯腈-丁二烯共聚树脂；制备B面层的原料包括按质量百分比计算的以下组分：苯乙烯-丙烯腈-丁二烯共聚树脂81wt％、硬度调节树脂9wt％、粘接调节组份9wt％、抗氧剂0.6wt％、润滑剂0.4wt％。所述苯乙烯-丙烯腈-丁二烯共聚树脂含胶量为8wt％，其中丙烯腈为中分子量的ABS。所述硬度调节树脂为聚碳酸酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯。所述粘接调节组份为矿粉或金属粉，所述粘接调节组份包括碳酸钙、滑石粉、铝粉、铁粉中的任意一种或两种以上的组合。所述抗氧剂为抗氧剂1076和抗氧剂168的复配物，抗氧剂1076与抗氧剂168复配质量比为1:1。所述润滑剂为硬质酸钙。

实施例3

在采取实施例1技术方案的基础上，制备A面层的原料包括纯苯乙烯-丙烯腈-丁二烯共聚树脂；制备B面层的原料包括按质量百分比计算的以下组分：苯乙烯-丙烯腈-丁二烯共聚树脂90wt％、硬度调节树脂4wt％、粘接调节组份5wt％、抗氧剂0.6wt％、润滑剂0.4wt％。所述苯乙烯-丙烯腈-丁二烯共聚树脂含胶量为13wt％，其中丙烯腈为中分子量的ABS。所述硬度调节树脂为聚碳酸酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯。所述粘接调节组份为矿粉或金属粉，所述粘接调节组份包括碳酸钙、滑石粉、铝粉、铁粉中的任意一种或两种以上的组合。所述抗氧剂为抗氧剂1076和抗氧剂168的复配物，抗氧剂1076与抗氧剂168复配质量比为1:1。所述润滑剂为硬质酸钙。

实施例4

在采取实施例1技术方案的基础上，制备A面层的原料包括纯苯乙烯-丙烯腈-丁二烯共聚树脂；制备B面层的原料包括按质量百分比计算的以下组分：苯乙烯-丙烯腈-丁二烯共聚树脂81.5wt％、硬度调节树脂9wt％、粘接调节组份9wt％、抗氧剂0.3wt％、润滑剂0.2wt％。所述苯乙烯-丙烯腈-丁二烯共聚树脂含胶量为10.5wt％，其中丙烯腈为中分子量的ABS。所述硬度调节树脂为聚碳酸酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯。所述粘接调节组份为矿粉或金属粉，所述粘接调节组份包括碳酸钙、滑石粉、铝粉、铁粉中的任意一种或两种以上的组合。所述抗氧剂为抗氧剂1076和抗氧剂168的复配物，抗氧剂1076与抗氧剂168复配质量比为1:1。所述润滑剂为硬质酸钙。

实施例5

本实施例提供一种金刚线切割用分区域非等硬度衬板的制备方法，包括以下步骤：

(1)原料混合造粒：按照配方将纯苯乙烯-丙烯腈-丁二烯共聚树脂、硬度调节树脂、粘接调节组分，抗氧剂和润滑剂混合，在双螺杆中造粒，造粒加工温度240-260℃，得到B粒子；

(2)挤出模塑板材：将纯苯乙烯-丙烯腈-丁二烯共聚树脂和B粒子，在型材挤出机上通过双色包覆共挤，冷却定型，定长切割；

(3)板材后处理：将中空坯板，双面磨平，达到平整度0.2mm精度要求，清洗包装，得到分区域非等硬度衬板成品。

进一步的，所述步骤(2)中控制包覆层挤出主机压力是中心层挤出主机压力的2倍，挤出温度200-240℃，牵引速度为0.7-0.8m/min。

以下结合具体实施例对本发明进行详细说明：

实验例1

将ABS树脂82wt％；硬度调节树脂(聚碳酸酯)：8wt％；粘接调节组份(滑石粉)：9wt％；抗氧剂：0.6wt％；润滑剂：0.4wt％，搅拌混合，在双螺杆中造粒，造粒加工温度250℃，得到B粒子；再将纯ABS料和B粒子，在型材挤出机上通过双色包覆共挤，冷却定型，定长切割。其中控制包覆层挤出主机压力是中心层挤出主机压力的2倍，挤出温度210℃，牵引速度为0.7m/min。将得到的中空坯板，双面磨平，达到平整度0.2mm精度要求，清洗包装，得到分区域非等硬度衬板成品。板材使用时线弓中心高度小于0.2mm，较传统塑料线弓小，易切割，不卡线，不掉片，切割稳定。

实验例2

将ABS树脂90wt％；硬度调节树脂(聚碳酸酯)：4wt％；粘接调节组份(滑石粉)：5wt％；抗氧剂：0.6wt％；润滑剂：0.4wt％，搅拌混合，在双螺杆中造粒，造粒加工温度260℃，得到B粒子；再将纯ABS料和B粒子，在型材挤出机上通过双色包覆共挤，冷却定型，定长切割。其中控制包覆层挤出主机压力是中心层挤出主机压力的2倍，挤出温度200℃，牵引速度为0.7m/min。将得到的中空坯板，双面磨平，达到平整度0.2mm精度要求，清洗包装，得到分区域非等硬度衬板成品。板材使用时线弓中心高度小于0.2mm，较传统塑料线弓小，易切割，不卡线，不掉片，切割稳定。

试验一

将不带密封通孔、采用同一种材料制成的衬板作为对照组1，将带有密封通孔，衬板中部与端部材料一致的衬板作为对照组2，将实验例1、实验例2制备的衬板分别记为实验组1和实验组2，测试结果如下表所示：

组别	切割难度	每刀线切割时间	A片率	线弓范围
					对照组1	难	2.8小时/刀	96.7％	0.075-0.099mm
对照组2	中	2.7小时/刀	97.2％	0.072-0.096mm
					实验组1	易	2.5小时/刀	99.3％	0.069-0.092mm
实验组2	易	2.5小时/刀	99.6％	0.066-0.090mm

注：上述线弓范围是针对硅片切割。

上表显示，通过采用本发明实施例方法处理的衬板与不带通孔相比极大的降低了切割难度，提高了工作效率；衬板中部与端部材料一致的衬板在一定程度上降低了切割难度，但与本申请的在中部两侧设置不同材料的端部相比，切割难度仍然较大。此外，从上述数据中课件本申请的金钢线线弓范围小，提高了产品的A片率。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。