硅片是半导体和光伏产业最重要最基础的原材料,近年来随着半导体和光伏产业的快速发展,对硅片加工质量的标准也越来越高。在硅片加工的众多工序中,硅腚的切片是对硅片质量影响最大、消耗成本最高的工序。目前,主流的硅片切割方式是多线锯切割工艺,与传统的内圆切割相比,它具有效率高、切缝损失小、表面损伤层浅、表面质量好、能加工大尺寸硅片的优点。在游离磨料线锯切割法的基础上,固结磨料线锯切割(金刚石线锯切割)法是被研发出来的新一代硅片切割方式,此工艺进一步提高了加工效率,降低生产成本,减少环境污染,提升了硅片的表面质量。在固结磨料线锯切割工艺中,金刚石磨料以特定的方式固定在钢线上,所以水基切削液是在该加工过程中必不可少的辅材。现阶段,国内硅片加工企业使用的金刚石线锯水基切削液大多是来自于国外的进口产品,由于切削液售价较高,造成了硅片切割成本的上涨。本文旨在研制出适用于金刚石线锯切割工艺的水基切削液,并对有关问题进行了理论上的分析。首先,对市售的进口金刚石线锯水基切削液的组分进行剖析,利用染料的颜色变化、沉淀、萃取的方法对进口切削液试样的表面活性剂种类进行鉴定,利用钠熔法对元素进行鉴定;采用蒸馏的方法分离出切削液中溶液,并进行鉴定;再采用薄层色谱与硅胶柱色谱相结合的方法对进口切削液试样的有效组分进行分离,优化得到最佳分离条件并进行制备柱色谱分离,利用有机波普分析法对分离得到的纯净组分离线跟踪,确定进口切削液试样中各组分的分子结构。在参考进口金刚石线锯水基切削液剖析的结果上,结合在硅片切割过程中切削液具有的分散、冷却、清洗、消泡、润湿、防腐蚀等特性,对金刚石线锯水基切削液的配方进行探究。切削液主要成分除以水为溶剂外还包括分散剂、消泡剂、表面活性剂、缓蚀剂、润湿剂、螯合剂等。对复配所得的水基切削液进行性能测试,在工厂中进行试验。试验结果表明,与进口切削液相比,自制切削液在切割过程中未产生明显气泡,对硅粉的分散悬浮能力与进口切削液相当,切割硅片的一次合格率为93.97%,比巴索切削液高1.63%,而且自制切削液切割得到硅片的TTV(总厚度偏差)、WARP(翘曲度)、TV(中心厚度偏差)都要优于进口切削液切割得到的硅片。