1 前言
太阳能作为一种取之不尽的清洁能源,它的开发利用正引起人类的极大关注,商业化利用太阳能已成为世界趋势。太阳能电池就是由此而诞生的太阳能利用工具。硅 系的太阳能电池包括:单晶硅电池、多晶硅薄膜电池等,其中单晶硅大阳能电池转换效率最高,光电转换率可以达到23%,在现阶段的大规模应用和工业生产中占 据主导地位。近年来,随着半导体制造技术的不断成熟完善,硅片制造成本不断降低,但是太阳能电池所用硅片的切割成本却一直居高不下,要占太阳能电池总制造 成本的30%以上。为了降低硅片加工期间发生崩边的可能性,提高材料利用率,硅片的切割倾向于使用薄刀片。目前使用的普通刀片可大致分为厚度 15~100μm的电镀刀片和100~500μm的树脂刀片两种。在我国,目前生产电镀金刚石超薄切割片技术还不成熟,主要还处于试验研究阶段，生产所需 的超薄切割片主要依赖从美国、德国和日本进口,因此,高精度金钢石切割工具的研制技术是我国工具及微电子行业迫切需要解决的问题。
2 金刚石超薄切割片研究现状
2.1 固化树脂法
树脂法制造金刚石超薄切割片是一种可以得到很好保型性的方法,一般采用热固性酚醛树脂作为结合剂,它的做法是将金刚石磨粒与树脂混合,然后用热压法烧结和 热固化后进行研磨加工,这种工序需要数小时,因此生产成本较高。随着技术的进步,热固化树脂逐渐被光固化树脂所替代,光固化树脂主要由基础聚合物(光交联 性聚合物)、活性稀释剂(光聚合性单体)、光引发剂以及添加剂组成。它和热固化树脂最本质的区别在于其固化过程是吸收适当波长的光而引起的化学反应过程, 它从液体转变为固体是分子量增加的结果,而不是溶剂挥发所造成的,故具有快速固化、无污染、节省能源的优点,但制约因素是其原材料价格较高。
运用光固化树脂法制造超薄金刚石切割片方面,彭伟,谷泰弘等利用光固化树脂作为结合剂研制成功厚度为0.15mm的超薄型金刚石切割砂轮,并完成了对单晶 硅片的切割试验。切割使用后的砂轮形态为:53mm×40mm×0.15mm。对于实验制得的试样进行了切割试验。通过实验数据分析,最终结果显示,添加 适量的SiO2能够提高切割片的综合性能,且当所添加的微粒含量为48%时,切割片的切割效果最好,切割断口较光滑。