專利名稱：：一種晶體硅塊切割方法一種晶體硅塊切割方法技術背景本發(fā)明屬于晶體硅塊加工和硅片制備
技術領域：
，具體涉及一種提高晶體硅塊切片成品率的多晶硅塊切割方法。
背景技術：
：晶體硅片廣泛應用于微電子或太陽能電池領域，是硅料經直拉法或鑄錠法制成單晶棒或多晶硅錠、開方、切斷成硅塊后切片而成的。璃上，該粘膠玻璃粘合與工件粘合，將工件掛在工件臺，利用平行巻繞在兩個刻有細小槽紋的導輪上的細鋼線，帶動向鋼線供應的砂漿，通過砂漿中的SiC微粉對硅塊進行切割。隨著近年來太陽能光伏產業(yè)的快速發(fā)展，行業(yè)對硅片的需求越來越大。太陽能硅料和硅片加工費用占據(jù)了太陽電池成本的大部份，降低切片中的硅料損耗和利用先進的切片工藝來提高切片成品率是降低太陽能發(fā)電成本的有效方式。目前市售切片機進行多晶硅塊切片的過程中存在以下兩種不利現(xiàn)象一是切割鋼線會在硅塊垂直度較差的端面產生"爬坡"現(xiàn)象，頭尾片會有許多漸進的斜面條紋。這種切片中的斜面"爬坡"現(xiàn)象極易引起線狀鋸網的振動、造成跳線，使線狀鋸網整體產生異常波動，臨近端面的局部線狀鋸網的振動尤其明顯，通常會在靠近端面的部分產生許多的不良片。二是切片過程中極易產生細小的硅碎片掉入線狀鋸網或導輪的現(xiàn)象，同樣會造成斷線、跳線，另外還有可能致使導輪受損，降低導輪的使用壽命。三是對于切片機來說，其每次切割硅塊的總的有效長度是一定的，但是現(xiàn)有的單晶和多晶硅塊的有效長度則是不一定的，所以在粘膠的工藝中，經常使用不同長度的硅塊來組合搭配粘膠成與切片機相對應長度。這樣就在產生了許多的拼接縫，特別是多晶硅塊，因為是采用定向凝固法生長，其單一硅塊之間的有效高度差別很大，通常需要多塊硅塊一起粘膠成為切割工件。在對拼接縫處不良片的研究中發(fā)現(xiàn)，如果切片過程中這些拼接縫的斜度過大或者不夠平整，在其端面產生許多頭尾廢片。因為拼接縫處相連的兩端面共同對切片過程的擾動更大，不僅在端面產生更多的不良片，而且更大的影響了整體的切片質量。國內外并沒有專門的設備和方法來精確的處理端面斜度和不平整的問題，國外有使用內圓切割機或者精密帶鋸來進行切斷加工，但是并沒有刻意的針對通過改善端面垂直度等方式來提高切片的成品率。隨著硅片制造工藝的飛速發(fā)展，現(xiàn)在市場可接受的硅片厚度在220微米以下，而國內的切斷機在分段過程中通常會造成500微米以上的斜度，在切片過程中因為端面問題而引起的硅片損失也越來越大。這個端面斜度的存在，讓切片過程中的斜面"爬坡"或者碎片無法避免，擾動了整個線網，影響切片質量。
發(fā)明內容本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種改善"爬坡"現(xiàn)象和解決硅碎片引起斷線、跳線的晶體硅塊切割方法。本發(fā)明通過以下技術方案來實現(xiàn)一種晶體硅塊切割方法，將被切割晶體硅塊置于切片機平臺，若干條水平等距布設的線狀鋸，線狀鋸噴灑砂漿，對晶體硅塊實施切割，其特征在于晶體硅塊切割前對晶體硅塊的兩端面打磨平整，端面斜度小于所述等距平行布設的線狀鋸之間的距離所述的晶體硅塊可由粘膠于底座玻璃的若干短硅塊組成。所述的端面斜度應不大于200微米。所述的晶體硅塊切割過程可采用多晶端面磨面數(shù)控機床。優(yōu)化地，線狀鋸等距平行布設，總寬度小于被割晶體硅塊的長度。更優(yōu)化地，所述等距平行布設的線狀鋸寬度小于被割晶體硅塊長度3-6mm，且兩端均分。本發(fā)明中方法是將被切割晶體硅塊粘膠后，掛于切片機工件臺，若干條水平布設的線狀鋸，線狀鋸等距平行布設成線鋸網，線狀鋸高速走動并攜帶上方噴嘴噴灑的砂漿，對晶體硅塊實施切割。其中切割前對晶體硅塊的兩端面打磨平整至與側面垂直。在晶體硅塊置于切片機工件臺實施切割前，送數(shù)控多晶端面磨面數(shù)控機床進行端面磨面，將晶體硅塊兩端因為切斷而產生的斜面打磨平整，使其端面光滑平整并與側面之間具有良好的垂直度，具體為端面斜度不大于200微米。這個斜度小于切片中平行布設的切割鋼線的距離，使切片過程鋼線與端面的不良接觸幾率大大的降低，有效地避免切片中的斜面"爬坡"和掉碎片現(xiàn)象。通過本發(fā)明的技術方案，有效避免了晶體硅塊切割過程中的斜面"爬坡"現(xiàn)象；較好地解決了晶體硅塊切割過程中產生的硅碎片掉入線網或導輪而引起的斷線、跳線等問題；大大地提高了線網的穩(wěn)定性，系統(tǒng)的提高了切片成品率和硅片質量。圖1是本發(fā)明晶體硅塊切片原理示意圖圖2是短硅塊間拼接縫結構示意圖圖3是短硅塊間拼接縫結構示意圖圖4是本發(fā)明晶體硅塊端面切割示意圖圖中工作臺10，晶體硅塊20,底座玻璃30,導輪40，線狀鋸50,短硅塊21,禍4妻縫22，端面23，端面24。具體實施例方式以下結合附圖對本發(fā)明的技術方案做進一步闡述實施例1:本技術方案采用瑞士MB公司的264型號切片機對晶體硅塊實施切割成片。如圖1、圖2、圖3、圖4所示，將長度不一的若干短硅塊21送端面磨面數(shù)控機床打磨平整，使得原本不平整的端面23平整為斜度不大于200微米的端面24，然后將平整好端面的短硅塊21粘膠于底座玻璃30，其間有拼接縫22,其總有效長度為760mm，在將粘好短硅塊21的底座玻璃晶體30安裝到切片機的工作臺10上，成為切割工件。啟動切片時，工件慢慢往下壓，由馬達向線狀鋸50上供應預先配好的砂漿，導輪40帶動線鋸轉動，高速走動的鋼線帶著砂漿中使砂漿中的固體顆粒與硅塊高速摩擦而達到切割的目的，整個切片過程需要7.5小時。實施例2:如圖1、圖2、圖3、圖4所示，本技術方案采用瑞士MB公司的264型號切片機對晶體硅塊實施切割成片。將若干短硅塊21直接排列粘膠至底座玻璃30，其總有效長度為760mm的晶體硅塊直接安裝到切片機的工作臺10上成為切割工件。啟動切片時，工件慢慢往下壓，由馬達向線狀鋸50上供應預先配好的砂漿，導輪40帶動線鋸轉動，高速走動的鋼線帶著砂漿中使砂漿中的固體顆粒與硅塊高速摩擦而達到切割的目的，整個切片過程需要7.5小時。實施例3:如圖1、圖2、圖3、圖4所示，本技術方案采用瑞士HCT公司的B5型號切片機對晶體硅塊實施切割成片。如圖1、圖2、圖3所示，將長度不一的若干短硅塊21送端面磨面數(shù)控機床打磨平整，使得原本不平整的端面23平整為斜度不大于200微米的端面24，然后將平整好端面的短硅塊21粘膠于底座玻璃30,其間留有拼接縫22，其總有效長度為860毫米，在將粘好短硅塊21的底座玻璃晶體30安裝到切片機的工作臺10上，成為切割工件。啟動切片時，工件慢慢往下壓，由馬達向線狀鋸50上供應預先配好的砂漿，導輪40帶動線鋸轉動，高速走動的鋼線帶著砂漿中使砂漿中的固體顆粒與硅塊高速摩擦而達到切割的目的，整個切片過程需要8.5小時。實施例4:如圖1、圖2、圖3、圖4所示，本技術方案釆用瑞士HCT公司的B5型號切片才幾對晶體硅塊實施切割成片。將若干短硅塊21直接排列粘膠至底座玻璃30,其總有效長度為860毫米的晶體硅塊直接安裝到切片機的工作臺IO上成為切割工件。啟動切片時，工件慢慢往下壓，由馬達向線狀鋸50上供應預先配好的砂漿，導輪40帶動線鋸轉動，高速走動的鋼線帶著砂漿中使砂漿中的固體顆粒與硅塊高速摩擦而達到切割的目的，整個切片過程需要8.5小時。表l:各實施例中硅塊兩端的不良片統(tǒng)計<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表2:各實施實例的切片成品率<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>由表1發(fā)現(xiàn)，在對端面打磨后進行切片后，硅塊兩端的不良片減少明顯；各拼接縫處的端面斜度和平整度大大改善后，避免了拼接縫處相連雙端面的不良影響，明顯的降低了端面處不良片數(shù)目。由表2可以發(fā)現(xiàn)，使用磨兩端面改善端面與側面垂直度后，MB-264切片機床的切片成品率提高了2.65%，HCT-B5切片機床的成品率則提高了3.31%。由此說明，本發(fā)明中切割工藝減少了不良片數(shù)量，有效地提高多線切片的成品率。本發(fā)明方法的使用，使得切片的斷線率低于2%，提高了切片的質量和生產效率。硅塊端面的磨面有效改善了端面與側面的垂直度，并有效地減少了切片過程中的斜面爬坡現(xiàn)象和兩端掉碎片的概率；改善了兩端線狀鋸鋼線的振動狀態(tài)，提高了整個線狀鋸的穩(wěn)定性，同時也降低了斷線的概率；通過調整線狀鋸寬度可以進一步提高硅塊兩端線網的穩(wěn)定性。本發(fā)明能夠有效提高切片的質量和優(yōu)良率，創(chuàng)造可觀的經濟效益。權利要求1、一種晶體硅塊切割方法，將被切割晶體硅塊置于切片機平臺，若干條水平等距布設的線狀鋸，線狀鋸噴灑砂漿，對晶體硅塊實施切割，其特征在于晶體硅塊切割前對晶體硅塊的兩端面打磨平整，端面斜度小于所述等距平行布設的線狀鋸之間的距離2、根據(jù)權利要求1或2所述的晶體硅塊切割方法，其特征在于所述的晶體硅塊由粘膠于底座玻璃的若干短硅塊組成。3、根據(jù)權利要求5所述的晶體硅塊切割方法，其特征在于所述的端面斜度不大于200微米。4、根據(jù)權利要求1-6中任一項所述的晶體硅塊切割方法，其特征在于所述的晶體硅塊切割過程采用多晶端面磨面數(shù)控機床。全文摘要本發(fā)明涉及一種晶體硅塊切割方法，將被切割晶體硅塊置于切片機平臺，若干條水平布設的線狀鋸，線狀鋸噴灑砂漿，對晶體硅塊實施切割，其特征在于晶體硅塊切割前對晶體硅塊的兩端面打磨平整，線狀鋸等距平行布設，寬度小于被割晶體硅塊的長度。通過本發(fā)明的技術方案，改善了晶體硅塊切割過程中的“爬坡”現(xiàn)象，較好地解決了晶體硅塊切割過程中產生的硅碎片掉入線狀鋸網或導輪而引起的斷線、跳線問題。文檔編號B24B7/20GK101554757SQ20091009854公開日2009年10月14日申請日期2009年5月14日優(yōu)先權日2009年5月14日發(fā)明者偉劉,劉文濤,吳云才,帥聶申請人:浙江昱輝陽光能源有限公司