Líquidos portadores para abrasivos.

Uso de compuestos de fórmula I

R1 [O (EO)x (AO)y H]z

en la que significan

R1 un resto alquilo z-valente con 1 a 20 átomos de C

(EO) resto etilenoxilo

(AO) resto alquilenoxilo con 3 a 10 átomos de C

x un número de 3 a 12,

en particular de 5 a 10

y un número de 0 a 10, en particular de 4 a 8

z un número de 1 a 6, en particular de 1 a 3

para la producción de líquidos portadores para abrasivos, en particular líquidos de corte, con absorción de agua reducida para el desprendimiento de material, en particular para el aserrado de obleas con una sierra de alambre, con un contenido de agua de menos del 1 % en peso.

Líquidos portadores para abrasivos

La invención se refiere al uso de poliglicoles modificados para la producción de líquidos portadores para abrasivos, a nuevos líquidos portadores para abrasivos, en particular líquidos de corte (cutting fluids), al uso del líquido portador en el desprendimiento de material, en particular en el corte de obleas así como obleas producidas con ayuda del líquido de corte.

Los abrasivos, también denominados agentes abrasivos o materiales abrasivos, son materiales, preferentemente granos de material duro, que se usan para el desprendimiento de un material. Se conoce usar abrasivos como dispersión en líquidos, por ejemplo líquidos abrasivos o líquidos de corte. Los abrasivos pueden utilizarse de esta manera para pulir obleas, por ejemplo de silicio, pero también para pulir plásticos, por ejemplo para lentes. Además se conoce utilizar abrasivos en líquidos de corte para cortar obleas. Las obleas son discos delgados de semiconductores, que se usan por ejemplo en la fotovoltalca. A partir de obleas pueden producirse elementos constructivos electrónicos, sobre todo, circuitos de conmutación integrados. Las obleas se componen por regla general de material quebradizo, por ejemplo de silicio, pero también de arseniuro de galio o teluluro de cadmio etc. La base para la producción de obleas son por regla general monocrlstales o pollcrlstales cilindricos o cúbicos, que se sierran en los discos individuales, las obleas. El aserrado (también denominado como corte o lapeado) tiene lugar en la práctica mediante sierras de alambre. En este sentido se trata de un procedimiento de separación con el uso de un alambre delgado como cuchilla y con el uso de granos de corte no unidos en un líquido portador. El alambre tiene por regla general un diámetro de 8 a 18 pm. Se sumerge en una suspensión de líquido portador y grano de corte y atrae los granos de corte adheridos a la superficie del alambre a la ranura de sierra. Mediante los granos de corte se corta el bloque de silicio/objeto que va a aserrarse / lapearse, denominado lingote, en obleas, desprendiéndose partículas del cuerpo sólido que va a cortarse. El líquido portador para los granos de corte se aplica a través de un baño de inmersión, a través del que discurre el alambre, así como por regla general a través de boquillas junto con el grano de corte como suspensión. El líquido portador tiene, entre otros, el objetivo de proporcionar la adherencia de los granos de corte al alambre y de retirar las partículas desprendidas del cuerpo sólido que va a cortarse. Además, el líquido portador tiene el objetivo de proporcionar un enfriamiento y el transporte de la raspadura a través de la hendidura de sierra.

Por el documento EP 1 757 419 A1 se conoce ya un procedimiento para la separación de una pieza de trabajo, por ejemplo de una oblea, por medio de sierras de alambre, usándose una suspensión aplicada sobre el alambre y regulándose o controlándose el contenido de agua de al menos una parte del medio gaseoso que rodea la suspensión. Por el documento EP 1 757 419 A1 se conoce además usarglicoles como sustancia portadora.

Por el documento DE 199 83 92 B4 y el documento US 6.383.991 B1 se conoce un aceite de corte que comprende

a) un compuesto de poliéter y b) partículas de sílice así como el uso de esta composición de aceite de corte para cortar una barra con el uso de una sierra de alambre, en particular para cortar barras de silicio.

Por el documento EP 131 657 A1 y el documento US-A-4.828.735 se conocen lubricantes a base de agua a base de poliéteres. Por la solicitud de patente china CN 1125498 A se conocen así mismo líquidos de corte, no estando indicada una reducción de la absorción de agua. Los compuestos expuestos en especial son compuestos de polialquilenoxilo, que están eterificados con alcoholes con 1 a 4 átomos de C.

Por el documento EP 686 684 A1 se conoce una suspensión de aserrado que se compone de un material abrasivo en fase acuosa, que contiene uno o varios polímeros solubles en agua como espesante. Por el documento US 27/146 A1 se conocen hidroxipoliéteres como aditivos para líquidos de corte acuosos, que pueden usarse, entre otras cosas, para la producción de obleas de silicio.

Los líquidos de corte conocidos se basan en general en una base acuosa o una base soluble en agua. En cambio, la presencia de agua es desventajosa porque de este modo tanto puede provocarse una corrosión como por ejemplo puede tener lugar un desprendimiento de hidrógeno, durante el corte de obleas de silicio, mediante la reacción de agua y silicio. En este sentido aparece adicionalmente el problema de que se produce una formación de silicato o de polisilicato sobre la oblea y en la suspensión.

También los sistemas solubles en agua conocidos pueden contener agua y, debido a sus propiedades microscópicas absorben agua, de modo que pueden aparecer las mismas desventajas que en el caso de sistemas acuosos.

Era objetivo de la invención proporcionar líquidos portadores mejorados para abrasivos, en particular líquidos de corte, que llevan en particular a una reducción de la absorción de agua y a una reducción de la energía necesaria durante el aserrado.

La invención se refiere al uso de compuestos de fórmula I R1 [O (EO)x (AO)y H]z

en la que significan

R1 un resto alquilo z-valente con 1 a 2 átomos de C (EO) resto etilenoxilo

(AO) resto alquilenoxilo con 3 a 1 átomos de C

x un número de 3 a 12, en particular de 5 a 1

y un número de a 1, en particular de 4 a 8

z un número de 1 a 6, en particular de 1 a 3

para la producción de líquidos portadores para abrasivos, en particular líquidos de corte con absorción de agua reducida para el desprendimiento de material, en particular para el aserrado de obleas con una sierra de alambre, con un contenido de agua de menos del 1 % en peso.

La invención se refiere además a líquidos portadores para abrasivos, en particular líquidos de corte, que se compone de al menos un compuesto de fórmula I

R1 [O (EO)x (AO)y H]z

en la que significan

R1 un resto alquilo z-valente con de 5 a 1 átomos de C (EO) resto etilenoxilo

(AO) resto alquilenoxilo con 3 a 1 átomos de C

x un número de 3 a 12, en particular de 5 a 1

y un número de ,5 a 1, en particular de 4 a 8

z un número de 1 a 6, en particular de 1 a 3, con un contenido de agua de menos del 1 % en peso.

La invención se refiere además a nuevos compuestos II de fórmula

R1 O (EO)x (AO)y H

en la que significan R1 2-metilbutilo o 3-metilbutilo

(EO) resto etilenoxilo

(AO) resto alquilenoxilo con 3 a 1 átomos de C

x un número de 3 a 12, en particular de 5 a 1

y un número de ,5 a 1, en particular de 4 a 8 nueva página

En compuestos preferidos de fórmula II están presentes al menos tantas unidades de EO como unidades de PO. Compuestos muy especialmente preferidos de fórmula II están indicados en la siguiente tabla:

En una forma de realización preferida la relación de x con respecto a y en el compuesto de fórmula I y II es igual o menor que 1.

En el contexto de la presente invención, compuestos de fórmula II son formas de realización especialmente preferidas de compuestos de fórmula I.

En una forma de realización preferida significan

en la fórmula 1: R1 resto pentilo, preferentemente

H3C-CHCH3-CH2-CH2- (3-metilbutilo) y

H3C-CH2-CHCH3-CH2- (2-metilbutilo), en particular al menos el 1 % de 3-metilbutilo en las fórmulas I y II: AO propilenoxilo, butilenoxilo y pentilenoxilo o mezclas de los mismos.

En el caso de los compuestos de fórmula I y II, las unidades de repetición (EO) y (AO) pueden encontrarse como bloque o distribuidas de manera estadística (aleatoria). En una forma de realización preferida se encuentran distribuidas de manera estadística. Sorprendentemente se descubrió que en el caso de la distribución estadística de las unidades de repetición (AO) y (EO), la viscosidad de los compuestos es en su mayor parte dependiente de la temperatura. En particular, en el caso de la distribución estadística de las unidades de repetición (EO) y (AO), los compuestos de fórmula I que van a usarse de acuerdo con la invención, se caracterizan por un índice de viscosidad en una suspensión con el 4 % en peso de carburo de silicio... [Seguir leyendo]

1. Uso de compuestos de fórmula I

R1 [O (EO)x (AO)y H]z en la que significan

R1 un resto alquilo z-valente con 1 a 2 átomos de C (EO) resto etilenoxilo

(AO) resto alquilenoxilo con 3 a 1 átomos de C x un número de 3 a 12, en particular de 5 a 1 y un número de a 1, en particular de 4 a 8 z un número de 1 a 6, en particular de 1 a 3

para la producción de líquidos portadores para abrasivos, en particular líquidos de corte, con absorción de agua reducida para el desprendimiento de material, en particular para el aserrado de obleas con una sierra de alambre, con un contenido de agua de menos del 1 % en peso.

2. Uso de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque en la fórmula I significan

R1 un resto alquilo z-valente con de 5 a 1 átomos de C, en particular pentilo.

3. Uso de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el líquido portador, en particular el líquido de corte, se usa en una suspensión junto con granos de corte, usándose como granos de corte granos de metal, de carburo, de nitruro, de óxido de metal, de boruro o de diamante.

4. Líquido portador, en particular líquido de corte, que se compone de al menos un compuesto de fórmula I

R1 [O (EO)x (AO)y H]z en la que significan

R1 un resto alquilo z-valente con de 5 a 1 átomos de C (EO) resto etilenoxilo

(AO) resto alquilenoxilo con 3 a 1 átomos de C x un número de 3 a 12, en particular de 5 a 1 y un número de ,5 a 1, en particular de 4 a 8

z un número de 1 a 6, en particular de 1 a 3, con un contenido de agua de menos del 1 % en peso.

5. Líquido portador, en particular líquido de corte, de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque R1 es

pentilo.

6. Líquido portador, en particular líquido de corte, de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado por que el ángulo de contacto del líquido portador, en particular el líquido de corte sobre acero V2A a 25 °C asciende a de 25 a 5°.

7. Uso de un líquido portador, en particular líquido de corte, de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones anteriores para el desprendimiento de material, en particular en el aserrado de obleas a partir de un objeto que va a cortarse en particular semiconductores, en particular silicio, con una sierra con el uso de granos de corte, en particular de granos de carburo de silicio.

8. Uso de un líquido portador de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones anteriores para pulir materiales, en particular para pulir obleas de silicio o materiales de plásticos, en particular para la fabricación de lentes.

9. Procedimiento para cortar obleas a partir de un objeto con una sierra con el uso de una suspensión de un líquido de corte y granos de corte, en particular con granos de corte de metal, un carburo, nitruro, óxido, boruro, corindón o diamante, caracterizado por que el líquido de corte es un líquido de corte de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones anteriores, que se procesa dado el caso durante o después del desprendimiento del material, en particular después del corte, para la separación de la raspadura obtenida.

1. Procedimiento para pulir materiales, en particular de silicio o plásticos, con el uso de una suspensión de un líquido portador y materiales abrasivos, caracterizado por que como líquido portador se usa un líquido portador de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones anteriores.

11. Compuestos de fórmula II

R1 O (EO)x (AO)y H en la que significan

R1 2-metilbutilo o 3-metilbutilo y en la que

(EO), (AO), x e y tienen el significado indicado en la reivindicación 4.