Суспензія абразивних зерен

Реферат: Винахід стосується суспензії, яка містить сукупність абразивних зерен і сполучну речовину, причому зазначена суспензія відрізняється тим, що: гранулометрична фракція D40-D60 зазначеної сукупності абразивних зерен містить більше 15 об. % і менше 80 об. % зерен, що мають округлість менше 0,85, причому процентиль D40 і D60 є процентиль інтегральної кривої гранулометричного складу розмірів зерен, що відповідають розмірам зерен, які дозволяють відокремлювати фракції, що складаються з 40 і 60 об. % зерен, які мають найбільший розмір, відповідно, і зазначені абразивні зерна складають більше 25 мас. % і менше 49,5 мас. % вказаної суспензії. UA 105529 C2 (12) UA 105529 C2 UA 105529 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Галузь техніки Даний винахід стосується суспензії абразивних зерен, призначеної, зокрема, для обробки кремнієвих злитків, до абразивного інструменту і, зокрема, абразивного дроту, завантаженого даною суспензією, і до способу розпилу злитка з застосуванням зазначено суспензії або вказаного абразивного інструменту. Рівень техніки Виготовлення кремнієвих пластин традиційно включає етап розпилювання злитків кремнію на частини. З цією метою злитки кремнію проштовхують через абразивний дріт, циклічно обертається при одночасній повторному завантаженні шляхом проходження через суспензію абразивних зерен. Способи розпилювання злитків кремнію та пристрої, які використовуються для здійснення даних способів описані, зокрема, в US 2006/249134, US 5937844 або WO 2005/095076. Кремнієві пластини можуть бути призначені для застосування в електроніці або для виготовлення фотоелементів. Зокрема, в останній області застосування існує необхідність у виготовленні кремнієвих пластин, що мають зменшену товщину близько 200 мкм, для обмеження кількості кремнію, необхідного для отримання одного вата. Також існує необхідність у високих швидкостях розпилювання для підвищення продуктивності. Однак ці обмеження у вигляді маленької товщини і високої швидкості розпилювання призводять до незадовільних відсотків браку. Більша частина пластин, які виготовляються мають різну товщину по всій довжині, деформації або дефекти на поверхні. Деякі пластини навіть містять ділянки зародження тріщин або ламаються під час процесу розпилювання. Внаслідок цього було проведено дослідження для поліпшення продуктивності використовуваних суспензій. Зокрема, згідно JP 10 180608 рекомендується застосовувати абразивні зерна у формі маленьких пластин, що мають товщину не більше ніж рівну 1/4 їх довжини і їх ширини. У JP 2003-041240 рекомендується дисперсія розмірів зерен, обмежена близько медіанного розміру. У JP 2003-041240 також повідомляється, що середнє співвідношення сторін повинно бути більше або дорівнює 0,59. Зерна, описані в JP 2003-041240, дозволять зменшувати варіації товщини по всій довжині виготовлених пластин. Одна з цілей цього винаходу полягає щонайменше в частковому вирішенні однієї або більше з вищевказаних проблем і, зокрема, підвищенні продуктивності способів виготовлення кремнієвих пластин. Короткий опис винаходу Згідно цього винаходу запропонована суспензія або "паста", призначена, зокрема, для обробки злитків кремнію, що містить сукупність абразивних зерен і сполучну речовину, при цьому вказана суспензія відрізняється тим, що: - гранулометрична фракція D40-D60 зазначеної сукупності абразивних зерен містить більше 15 об. %, більше 18 об. %, більше 22 об. %, переважно більш 25 об. % і менш 80 об. %, менше 70 об. %, менше 60 об. %, переважно менше 50 об. %, переважно менше 40 об. % зерен, що мають округлість менше 0,85, при цьому процентиль D40 і D60 є процентиль інтегральної кривої гранулометричного складу розмірів зерен, що відповідають розмірам зерен, які дозволяють відокремлювати фракції, які складають 40 об. % і 60 об. %, відповідно, зерен, що мають найбільші розміри; і - зазначені абразивні зерна є більше 25 %, понад 30 %, більше 35 %, понад 37 % і менше 49,5 % або навіть менше 46 %, переважно менше 45 %, переважно менше 43 % від маси зазначеної суспензії. Як буде видно більш докладно в частині опису, суспензія згідно цього винаходу найбільш ефективна для розпилювання злитків. Для того щоб пояснити це теоретично, автори цього винаходу виявили, що суспензії, що містять високу частку подовжених зерен серед великих зерен, є кращими, і що, зокрема, для даних суспензій існує оптимальний діапазон масового вмісту зерен. Несподівано вони продемонстрували, що даний оптимальний діапазон масового вмісту нижче, ніж діапазон, звичайно рекомендований як пріоритетний. Автори цього винаходу також виявили, що в одному з кращих втілень цього винаходу суспензія згідно цього винаходу не залишає слідів на оброблюваних пластинах (внаслідок тертя абразивного інструменту) і забезпечує хороше оновлення зерен на цьому інструменті під час його повторного завантаження. Коли медіанний розмір D50 сукупності абразивних зерен становить більше 5 мкм або навіть більше 6 мкм і менше 9 мкм або навіть менше 8 мкм, зазначені абразивні зерна переважно складають більше 30 % і менше 46 % від маси зазначеної суспензії. 1 UA 105529 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Коли медіанний розмір D50 сукупності абразивних зерен становить більше 8 мкм або навіть більше 9 мкм і менше 12 мкм або навіть менше 10 мкм, зазначені абразивні зерна переважно складають більше 35 % і менше 47 % від маси зазначеної суспензії. Коли медіанний розмір D50 сукупності абразивних зерен становить більше 12 мкм і менше 20 мкм або навіть менше 15 мкм, зазначені абразивні зерна переважно складають більше 31 % і менше 48 % від маси зазначеної суспензії. В одному з втілень цього винаходу співвідношення об'ємного відсотка S (D40-D60) зерен, що мають округлість менше 0,85, в гранулометричній фракції D40-D60 зазначеної сукупності абразивних зерен, поділена на медіанний розмір D50, або "співвідношення R40-60", становить більше 1 і менше 5, переважно менше 3 або навіть менше 2,7, при цьому округлість і процентиль є такими, як визначено вище. Дане співвідношення може бути більше 1,5 або навіть більше 1,7. В одному з втілень цього винаходу сукупність абразивних зерен є такою, що: < 10 %< Δ3-10-20 60 %, і/або 5 %