一種應(yīng)用低顆粒電鍍金剛線切割硅片的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種應(yīng)用低顆粒電鍍金剛線切割硅片的方法，其包括以下步驟：(1)粘棒；(2)線切；(3)脫膠；(4)插片；(5)清洗：(6)檢驗(yàn)。本發(fā)明提供的切割硅片的方法采用顆粒高度為6um-12um的低顆粒電鍍金剛線進(jìn)行硅片切割，同時(shí)對(duì)現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝進(jìn)行改進(jìn)，提高線切步驟中的線速度、增大鋼線送返線距離、降低冷卻液的冷卻溫度等，使得本方法既能降低由電鍍金剛線擺動(dòng)引起的顆粒振動(dòng)幅度造成的硅片表面的異常，又能提高低顆粒電鍍金剛線的切割能力，保證用低顆粒電鍍金剛線切割硅片的產(chǎn)量與用中高顆粒電鍍金剛線的產(chǎn)量處于同一水平，達(dá)到提高硅片合格率、保證較高生產(chǎn)效率、增加經(jīng)濟(jì)效益的目的。
【專利說明】—種應(yīng)用低顆粒電鍍金剛線切割硅片的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明涉及一種切割硅片的方法，特別是涉及一種應(yīng)用低顆粒電鍍金剛線切割硅片的方法。

【背景技術(shù)】
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[0002]在太陽能行業(yè)中，用電鍍金剛線切割硅片已不再是一個(gè)新的話題，電鍍金剛線在高速運(yùn)行過程中，鋼線上的顆粒起到將硅棒加工成硅片的作用，目前，絕大多數(shù)電鍍金剛線切割硅片采用15um-20um的中高顆粒電鍍金剛線進(jìn)行切割，采用此類金剛線切割，鋼線切割能力強(qiáng)，降低了切不透異常發(fā)生的概率，但是顆粒的高度水平與硅片表面質(zhì)量有很大關(guān)系，中高顆粒金剛線中顆粒高度較高，與硅棒摩擦的過程中，鋼線的輕微擺動(dòng)會(huì)使得較高的顆粒產(chǎn)生的抖動(dòng)幅度較高，這樣不僅會(huì)增大硅片產(chǎn)生的總厚度公差(TTV)，而且會(huì)增加硅片表面可見和不可見的損傷，娃片表面可見損傷主要表現(xiàn)為娃片表面上出現(xiàn)缺口，娃片表面不可見損傷主要表現(xiàn)為肉眼無法觀察到的隱裂。
[0003]硅片TTV值高會(huì)影響硅片對(duì)太陽光的折射吸收功能，進(jìn)而降低太陽能電池板的發(fā)電效率；隱裂作為硅片主要異常，會(huì)影響PN結(jié)對(duì)載流子的運(yùn)輸作用，降低太陽能電池對(duì)光的吸收效率；缺口會(huì)使得整體硅片表面短缺，影響太陽能電池片之間銜接，從而影響發(fā)電效率，因此，用中高顆粒電鍍金剛線切割的硅片作成太陽能電池之后，會(huì)極大的影響太陽能電池的發(fā)電效率。
[0004]隨著光伏產(chǎn)業(yè)和半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展，對(duì)硅片的質(zhì)量提出了更高的要求，因此以往使用中高顆粒電鍍金剛線切割的硅片已不能滿足客戶的需求。


【發(fā)明內(nèi)容】

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[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種應(yīng)用低顆粒電鍍金剛線切割硅片的方法，以解決現(xiàn)有的切割硅片的工藝會(huì)導(dǎo)致硅片厚度不均勻、硅片表面損傷率較高等影響硅片質(zhì)量的問題。
[0006]本發(fā)明由如下技術(shù)方案實(shí)施:一種應(yīng)用低顆粒電鍍金剛線切割硅片的方法，其包括以下步驟:⑴粘棒；⑵線切；(3)脫膠；(4)插片；(5)清洗:(6)檢驗(yàn)；
[0007](1)粘棒:把合格硅棒按照工藝要求進(jìn)行粘膠；
[0008](2)線切:將粘膠好的所述硅棒裝載到電鍍金剛線切割機(jī)上，并用電鍍金剛線進(jìn)行切割，將所述硅棒加工成硅片；其中，所述電鍍金剛線的顆粒高度為6um-12um，所述電鍍金剛線切割的線速度為1400m/min-1600m/min，所述電鍍金剛線的切割冷卻液的冷卻溫度為16°C _18°C，所述電鍍金剛線的送返線長度范圍為710.3m-878.7m ；
[0009](3)脫膠:所述電鍍金剛線切割機(jī)將所述硅棒加工成所述硅片之后，將所述硅片與樹脂板之間的膠層去除；
[0010](4)插片:脫膠完畢之后，將脫膠之后的所述硅片，經(jīng)過插片機(jī)插入固定規(guī)格的硅片盒內(nèi)；
[0011](5)清洗:將插入所述硅片之后的硅片盒放入清洗機(jī)內(nèi)，對(duì)所述硅片進(jìn)行清洗，烘干;
[0012](6)檢驗(yàn):檢驗(yàn)人員用檢驗(yàn)儀對(duì)所述硅片進(jìn)行檢驗(yàn)，將合格的所述硅片入庫。
[0013]為了降低中高顆粒電鍍金剛線切割硅片的過程中出現(xiàn)的TTV異常比例，本發(fā)明采用低顆粒(6um-12um)電鍍金剛線切割娃片，切割過程中金剛線的顆粒會(huì)隨著鋼線的高速運(yùn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，顆粒高度小，顆粒轉(zhuǎn)動(dòng)的幅度小，顆粒對(duì)娃片表面的影響就會(huì)減小，不僅能降低硅片的TTV值，而且可以減少顆粒對(duì)硅片表面可見和不可見的損傷，從而達(dá)到提升硅片品質(zhì)的目的。采用低顆粒電鍍金剛線切割硅片時(shí)存在的主要問題是切割能力不足，為此在工藝設(shè)置上面以提高鋼線的切割能力為核心進(jìn)行改進(jìn)。
[0014]其中，TTV值是在厚度掃描或一系列點(diǎn)的厚度測(cè)量中，最大厚度與最小厚度之間的絕對(duì)差值，表示該晶片的總厚度變化，即TTV值越大，表示晶片切割厚度越不均勻，根據(jù)后續(xù)生產(chǎn)需要，合格硅片的TTV值存在一個(gè)參考值，TTV異常比例指超過TTV參考值的不合格硅片占檢驗(yàn)硅片總數(shù)的百分比，TTV異常指硅片的TTV值超過TTV參考值；缺口指硅片表面外觀可見的損傷，缺口率指具有缺口缺陷的硅片占檢驗(yàn)硅片總數(shù)的百分比；隱裂指硅片表面不可見需借助太陽能硅片電池片隱裂測(cè)試儀等觀測(cè)的損傷，隱裂率指具有隱裂缺陷的硅片占檢驗(yàn)硅片總數(shù)的百分比。
[0015]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，本發(fā)明采用顆粒高度為6um-12um的低顆粒電鍍金剛線進(jìn)行硅片切割，降低了切割過程中電鍍金鋼線擺動(dòng)造成的顆粒振動(dòng)幅度造成的硅片表面的異常，減小了硅片TTV異常比例、缺口率和隱裂率。同時(shí)對(duì)現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝進(jìn)行改進(jìn)，通過三方面工藝的改進(jìn)達(dá)到提高低顆粒電鍍金剛線切割能力的目的:一、提高線切步驟中的線速度，增強(qiáng)磨損強(qiáng)度，間接提高了鋼線的切割能力；二、增大鋼線送返線距離，鋼線切割距離變長了，參與切割過程的整體顆粒數(shù)增加，增大低顆粒電鍍金剛線的切割能力；三、降低低顆粒電鍍金剛線的冷卻液的冷卻溫度，由于線速度增大、且切割距離增加，磨損強(qiáng)度增加，產(chǎn)生更多的熱，冷卻液溫度降低能更好的給鋼線提供散熱功能，并提供良好的切割環(huán)境。通過以上低顆粒電鍍金剛線的使用及工藝參數(shù)的調(diào)整，既能降低由電鍍金鋼線擺動(dòng)引起的顆粒振動(dòng)幅度造成的硅片表面的異常，又能提高低顆粒電鍍金剛線的切割能力，保證用低顆粒電鍍金剛線切割硅片的產(chǎn)量與用中高顆粒電鍍金剛線的產(chǎn)量處于同一水平，達(dá)到提高硅片合格率、保證較高生產(chǎn)效率、增加經(jīng)濟(jì)效益的目的。

【具體實(shí)施方式】
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[0016]實(shí)施例1:一種應(yīng)用低顆粒電鍍金剛線切割硅片的方法，其包括以下步驟:(I)粘棒；⑵線切；(3)脫膠；(4)插片；(5)清洗:(6)檢驗(yàn)；
[0017](I)粘棒:把合格硅棒按照工藝要求進(jìn)行粘膠。
[0018](2)線切:將粘膠好的所述硅棒裝載到電鍍金剛線切割機(jī)上，并用電鍍金剛線進(jìn)行切割，將所述硅棒加工成硅片；其中所述電鍍金剛線的顆粒高度為6um，低顆粒電鍍金剛線與中高顆粒電鍍金剛線相比存在的主要問題是切割能力不足，為此，通過三個(gè)方面的參數(shù)控制來提高所述低顆粒電鍍金剛線的切割能力，第一個(gè)方面，提高線速度，目前所述中高顆粒電鍍金剛線的所述線速度為1200m/min，將所述低顆粒電鍍金剛線的所述線速度設(shè)置為1400m/min，增加切割速度，提高磨損強(qiáng)度，間接的提高了所述低顆粒電鍍金剛線的切割能力；第二個(gè)方面，增加送返線長度，目前所述中高顆粒電鍍金剛線的所述送返線長度一般為600m，將所述低顆粒電鍍金剛線的所述送返線長度調(diào)整為710.3m，所述低顆粒電鍍金剛線切割距離變長了，參與切割過程的整體顆粒數(shù)增加，增大所述低顆粒電鍍金剛線的切割能力；第三個(gè)方面，降低所述低顆粒電鍍金剛線的冷卻液的冷卻溫度，目前所述中高顆粒電鍍金剛線的所述冷卻液溫度為20攝氏度，由于所述線速度增大、且切割距離增加，磨損強(qiáng)度增加，產(chǎn)生更多的熱，所述冷卻液溫度降低能更好的給所述低顆粒電鍍金剛線提供散熱功能，并提供良好的切割環(huán)境，故將所述低顆粒度電鍍金剛線切割所述冷卻液的冷卻溫度降為16 °C。
[0019](3)脫膠:所述電鍍金剛線切割機(jī)將所述硅棒加工成所述硅片之后，將所述硅片與樹脂板之間的膠層去除；
[0020](4)插片:脫膠完畢之后，將脫膠之后的所述硅片，經(jīng)過插片機(jī)插入固定規(guī)格的硅片盒內(nèi)；
[0021](5)清洗:將插入所述硅片之后的硅片盒放入清洗機(jī)內(nèi)，對(duì)所述硅片進(jìn)行清洗，烘干;
[0022](6)檢驗(yàn):檢驗(yàn)人員用檢驗(yàn)儀對(duì)所述硅片進(jìn)行檢驗(yàn)，將合格的所述硅片入庫。
[0023]經(jīng)檢驗(yàn)，與現(xiàn)有的應(yīng)用中高顆粒電鍍金剛線切割硅片的方法相比，TTV異常比例下降4.5 %、隱裂率下降0.31 %、缺口率下降0.18 %。
[0024]實(shí)施例2:
[0025]一種應(yīng)用低顆粒電鍍金剛線切割硅片的方法，其包括以下步驟:(1)粘棒；(2)線切；⑶脫膠；⑷插片；(5)清洗:(6)檢驗(yàn)；
[0026](1)粘棒:把合格硅棒按照工藝要求進(jìn)行粘膠。
[0027](2)線切:將粘膠好的所述硅棒裝載到電鍍金剛線切割機(jī)上，并用電鍍金剛線進(jìn)行切割，將所述硅棒加工成硅片；其中所述電鍍金剛線的顆粒高度為12um，低顆粒電鍍金剛線與中高顆粒電鍍金剛線相比存在的主要問題是切割能力不足，為此，通過三個(gè)方面的參數(shù)控制來提高所述低顆粒電鍍金剛線的切割能力，第一個(gè)方面，提高線速度，目前所述中高顆粒電鍍金剛線的所述線速度為1200m/min，將所述低顆粒電鍍金剛線的所述線速度設(shè)置為1600m/min，增加切割速度，提高磨損強(qiáng)度，間接的提高了所述低顆粒電鍍金剛線的切割能力；第二個(gè)方面，增加送返線長度，目前所述中高顆粒電鍍金剛線的所述送返線長度一般為600m，將所述低顆粒電鍍金剛線的所述送返線長度調(diào)整為878.7m，所述低顆粒電鍍金剛線切割距離變長了，參與切割過程的整體顆粒數(shù)增加，增大所述低顆粒電鍍金剛線的切割能力；第三個(gè)方面，降低所述低顆粒電鍍金剛線的冷卻液的冷卻溫度，目前所述中高顆粒電鍍金剛線的所述冷卻液溫度為20攝氏度，由于所述線速度增大、且切割距離增加，磨損強(qiáng)度增加，產(chǎn)生更多的熱，所述冷卻液溫度降低能更好的給所述低顆粒電鍍金剛線提供散熱功能，并提供良好的切割環(huán)境，故將所述低顆粒度電鍍金剛線切割所述冷卻液的冷卻溫度降為18 °C。
[0028](3)脫膠:所述電鍍金剛線切割機(jī)將所述硅棒加工成所述硅片之后，將所述硅片與樹脂板之間的膠層去除；
[0029](4)插片:脫膠完畢之后，將脫膠之后的所述硅片，經(jīng)過插片機(jī)插入固定規(guī)格的硅片盒內(nèi)；
[0030](5)清洗:將插入所述硅片之后的硅片盒放入清洗機(jī)內(nèi)，對(duì)所述硅片進(jìn)行清洗，烘干;
[0031](6)檢驗(yàn):檢驗(yàn)人員用檢驗(yàn)儀對(duì)所述娃片進(jìn)行檢驗(yàn),將合格的所述娃片入庫。
[0032]經(jīng)檢驗(yàn)，與現(xiàn)有的應(yīng)用中高顆粒電鍍金剛線切割硅片的方法相比，TTV異常比例下降2.92%、隱裂下降0.31 %、缺口下降0.48%。
[0033]實(shí)施例3:
[0034]一種應(yīng)用低顆粒電鍍金剛線切割硅片的方法，其包括以下步驟:(I)粘棒；(2)線切；⑶脫膠；⑷插片；(5)清洗:(6)檢驗(yàn)；
[0035](I)粘棒:把合格硅棒按照工藝要求進(jìn)行粘膠。
[0036](2)線切:將粘膠好的所述硅棒裝載到電鍍金剛線切割機(jī)上，并用電鍍金剛線進(jìn)行切割，將所述硅棒加工成硅片；其中所述電鍍金剛線的顆粒高度為9um，低顆粒電鍍金剛線與中高顆粒電鍍金剛線相比存在的主要問題是切割能力不足，為此，通過三個(gè)方面的參數(shù)控制來提高所述低顆粒電鍍金剛線的切割能力，第一個(gè)方面，提高線速度，目前所述中高顆粒電鍍金剛線的所述線速度為1200m/min，將所述低顆粒電鍍金剛線的所述線速度設(shè)置為1500m/min，增加切割速度，提高磨損強(qiáng)度，間接的提高了所述低顆粒電鍍金剛線的切割能力；第二個(gè)方面，增加送返線長度，目前所述中高顆粒電鍍金剛線的所述送返線長度一般為600m，將所述低顆粒電鍍金剛線的所述送返線長度調(diào)整為794.5m，所述低顆粒電鍍金剛線切割距離變長了，參與切割過程的整體顆粒數(shù)增加，增大所述低顆粒電鍍金剛線的切割能力；第三個(gè)方面，降低所述低顆粒電鍍金剛線的冷卻液的冷卻溫度，目前所述中高顆粒電鍍金剛線的所述冷卻液溫度為20攝氏度，由于所述線速度增大、且切割距離增加，磨損強(qiáng)度增加，產(chǎn)生更多的熱，所述冷卻液溫度降低能更好的給所述低顆粒電鍍金剛線提供散熱功能，并提供良好的切割環(huán)境，故將所述低顆粒度電鍍金剛線切割所述冷卻液的冷卻溫度降為17°C。
[0037](3)脫膠:所述電鍍金剛線切割機(jī)將所述硅棒加工成所述硅片之后，將所述硅片與樹脂板之間的膠層去除；
[0038](4)插片:脫膠完畢之后，將脫膠之后的所述硅片，經(jīng)過插片機(jī)插入固定規(guī)格的硅片盒內(nèi)；
[0039](5)清洗:將插入所述硅片之后的硅片盒放入清洗機(jī)內(nèi)，對(duì)所述硅片進(jìn)行清洗，烘干;
[0040](6)檢驗(yàn):檢驗(yàn)人員用檢驗(yàn)儀對(duì)所述娃片進(jìn)行檢驗(yàn),將合格的所述娃片入庫。
[0041]經(jīng)檢驗(yàn)，與現(xiàn)有的應(yīng)用中高顆粒電鍍金剛線切割硅片的方法相比，TTV異常比例下降0.97%、隱裂率下降0.12%、缺口率下降0.24%。
【權(quán)利要求】
1.一種應(yīng)用低顆粒電鍍金剛線切割硅片的方法，其特征在于，其包括以下步驟:(1)粘棒；⑵線切；(3)脫膠；(4)插片；(5)清洗:(6)檢驗(yàn)； (1)粘棒:把合格娃棒按照工藝要求進(jìn)行粘膠； (2)線切:將粘膠好的所述硅棒裝載到電鍍金剛線切割機(jī)上，并用電鍍金剛線進(jìn)行切害!]，將所述硅棒加工成硅片；其中，所述電鍍金剛線的顆粒高度為6um-12um，所述電鍍金剛線切割的線速度為1400m/min-1600m/min，所述電鍍金剛線的切割冷卻液的冷卻溫度為16°C _18°C，所述電鍍金剛線的送返線長度范圍為710.3m-878.7m ； (3)脫膠:所述電鍍金剛線切割機(jī)將所述硅棒加工成所述硅片之后，將所述硅片與樹脂板之間的膠層去除； (4)插片:脫膠完畢之后，將脫膠之后的所述硅片經(jīng)過插片機(jī)插入固定規(guī)格的硅片盒內(nèi)； (5)清洗:將插入所述硅片之后的硅片盒放入清洗機(jī)內(nèi)，對(duì)所述硅片進(jìn)行清洗，烘干； (6)檢驗(yàn):檢驗(yàn)人員用檢驗(yàn)儀對(duì)所述硅片進(jìn)行檢驗(yàn)，將合格的所述硅片入庫。
【文檔編號(hào)】B28D5/04GK104441282SQ201410614696
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月31日
【發(fā)明者】郭剛剛, 危晨, 趙越, 崔偉, 王景然, 杜雪冬, 王龍, 李帥, 徐小龍, 王巖, 徐強(qiáng) 申請(qǐng)人:內(nèi)蒙古中環(huán)光伏材料有限公司