一種硅塊拋光方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種硅塊拋光方法，包括：采用金剛砂磨石進(jìn)行研磨，對(duì)開(kāi)方后的硅塊進(jìn)行形狀修正和初步表面處理；采用毛刷對(duì)經(jīng)過(guò)所述第一拋光工序處理的硅塊進(jìn)行研磨，去除硅塊表面的損傷層；其中，所述毛刷包括第一毛刷和第二毛刷；所述第一毛刷位于毛刷的內(nèi)部；所述第二毛刷位于所述第一毛刷的外側(cè)，其刷毛目數(shù)和刷毛長(zhǎng)度均大于所述第一毛刷；所述硅塊的進(jìn)給速度為14mm/S～16mm/S，所述金剛砂磨石轉(zhuǎn)速為2600r/min～2800r/min，所述毛刷轉(zhuǎn)速為1000r/min～1200r/min。該方法使用金剛砂磨石和毛刷分前后兩道工序，并采用特定的進(jìn)給速度和轉(zhuǎn)速對(duì)硅塊進(jìn)行拋光，可顯著提高硅塊拋光質(zhì)量、降低材料消耗、控制設(shè)備磨損，保證硅片切割質(zhì)量。
【專利說(shuō)明】一種娃塊拋光方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及太陽(yáng)能硅塊加工制造【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是對(duì)硅塊在切割成硅片之前進(jìn)行拋光處理的方法。
【背景技術(shù)】[0002]目前，在硅片生產(chǎn)車間，硅錠要通過(guò)線切割方式處理成硅塊(即開(kāi)方)，然后再切割成硅片，工作人員在開(kāi)方的實(shí)際操作中，只要稍有疏忽就會(huì)影響硅塊的切割質(zhì)量，主要分為切割的硅塊表面有鋸痕、硅塊的尺寸出現(xiàn)中間“鼓肚”、斷線引起的局部硅塊形狀彎曲等現(xiàn)象，這些缺陷都會(huì)給后續(xù)拋光造成困難，另外經(jīng)過(guò)鋼線切割的硅塊表面會(huì)產(chǎn)生約20微米的損傷層，損傷層會(huì)造成硅塊或者硅片裂紋等質(zhì)量問(wèn)題。
[0003]拋光工序的工作內(nèi)容是對(duì)娃塊進(jìn)行形狀修正和表面處理,娃塊表面的拋光質(zhì)量直接影響硅片切割的質(zhì)量，因此是晶體硅太陽(yáng)能行業(yè)十分重要的一個(gè)工序。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)主要應(yīng)用毛刷對(duì)硅塊進(jìn)行研磨，毛刷拋光可去除損傷層，降低隱形裂紋、崩邊、碎片的數(shù)量，缺點(diǎn)是毛刷質(zhì)地柔軟，拋光速度慢，消耗快，如果使用毛刷式的砂輪拋光，不能完全去除由于切割造成的鋸痕，對(duì)于“鼓肚”問(wèn)題的硅塊，由于毛刷式的砂輪的拋光能力有限，不能把中間大的尺寸去除，從而影響拋光質(zhì)量。
[0005]此外，現(xiàn)有技術(shù)中的硅塊進(jìn)給速度(即工作臺(tái)速度)與毛刷速度不匹配，造成硅塊表面存在毛刷印，粗糙度值較大，拋光質(zhì)量較低。若工作臺(tái)速度過(guò)快，雖然有助于增大產(chǎn)量，但是會(huì)導(dǎo)致拋光質(zhì)量降低，而且毛刷電機(jī)轉(zhuǎn)速過(guò)快會(huì)導(dǎo)致電機(jī)溫度過(guò)熱，影響電機(jī)使用壽命；若工作臺(tái)速度過(guò)慢，又會(huì)造成同一部位多次研磨，形成圓狀毛刷印，粗糙度較大，且毛刷消耗過(guò)快。
[0006]因此，如何提高硅塊拋光質(zhì)量、降低材料消耗、控制設(shè)備磨損，是本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的技術(shù)問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種硅塊拋光方法。該方法使用金剛砂磨石和毛刷分前后兩道工序，并采用特定的進(jìn)給速度和轉(zhuǎn)速對(duì)硅塊進(jìn)行拋光，可顯著提高硅塊拋光質(zhì)量、降低材料消耗、控制設(shè)備磨損，保證硅片切割質(zhì)量。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種一種娃塊拋光方法，包括:
[0009]第一拋光工序，采用金剛砂磨石進(jìn)行研磨，對(duì)開(kāi)方后的硅塊進(jìn)行形狀修正和初步表面處理；
[0010]第二拋光工序，采用毛刷對(duì)經(jīng)過(guò)所述第一拋光工序處理的硅塊進(jìn)行研磨，去除硅塊表面的損傷層；
[0011]其中，所述毛刷為組合毛刷，包括第一毛刷和第二毛刷；所述第一毛刷位于毛刷的內(nèi)部；所述第二毛刷位于所述第一毛刷的外側(cè)，其刷毛目數(shù)和刷毛長(zhǎng)度均大于所述第一毛刷；[0012]所述娃塊的進(jìn)給速度為14mm/S?16mm/S,所述金剛砂磨石轉(zhuǎn)速為2600r/min?2800r/min,所述毛刷轉(zhuǎn)速為 1000r/min ?1200r/min。
[0013]優(yōu)選地,所述娃塊的進(jìn)給速度為15mm/S,所述金剛砂磨石轉(zhuǎn)速為2700r/min,所述毛刷轉(zhuǎn)速為1100r/min。
[0014]優(yōu)選地，所述第一毛刷的刷毛目數(shù)為200?300，所述第二毛刷的刷毛目數(shù)為700 ?900。
[0015]優(yōu)選地，所述第一毛刷的刷毛目數(shù)為240，所述第二毛刷的刷毛目數(shù)為800。
[0016]優(yōu)選地,所述第二毛刷比第一毛刷的刷毛前探0.3mm?0.5mm。
[0017]優(yōu)選地，所述第二毛刷比第一毛刷的刷毛前探0.4_。
[0018]優(yōu)選地，所述第二拋光工序的研磨深度為0.2mm?0.3mm。
[0019]優(yōu)選地，在所述第一拋光工序中，向金剛砂磨石表面供給充足的冷卻水。
[0020]優(yōu)選地，所述金剛砂磨石為天然或人工金剛砂砂輪。
[0021]優(yōu)選地，所述金剛砂磨石的結(jié)合劑為樹(shù)脂型結(jié)合劑。
[0022]本發(fā)明將金剛砂磨石和毛刷配合使用對(duì)硅塊進(jìn)行研磨，其中金剛砂磨石用于對(duì)開(kāi)方后的硅塊進(jìn)行形狀修正和初步表面處理，由于金剛砂磨石磨削能力強(qiáng)，因此能夠很好的處理硅塊表面的鋸痕、硅塊尺寸出現(xiàn)的中間“鼓肚”、斷線引起的局部硅塊形狀彎曲等現(xiàn)象，毛刷用于對(duì)經(jīng)過(guò)金剛砂磨石處理的硅塊進(jìn)行再次研磨，去除硅塊表面的損傷層，毛刷不僅具有質(zhì)地軟、損傷小的特點(diǎn)，而且分為粗細(xì)、長(zhǎng)度不同的兩種毛刷，在粗毛刷進(jìn)行預(yù)研磨之后，由細(xì)毛刷進(jìn)一步精細(xì)研磨，可有效降低硅塊上隱形裂紋、崩邊、碎片的數(shù)量，由于采用了特定的進(jìn)給速度和研磨轉(zhuǎn)速，因此可顯著提高硅塊拋光質(zhì)量、降低材料消耗、控制設(shè)備磨損，保證硅片切割質(zhì)量。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1為使用普通樹(shù)脂砂輪拋光后硅塊表面在高清顯微鏡下的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2為使用金剛砂磨石拋光后硅塊表面在高清顯微鏡下的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖3為采用金剛砂磨石初步研磨之后，經(jīng)過(guò)和不經(jīng)過(guò)毛刷研磨的合格率抽檢對(duì)比示意圖；
[0026]圖4為采用金剛砂磨石初步研磨之后，經(jīng)過(guò)和不經(jīng)過(guò)毛刷研磨的其他不合格率抽檢對(duì)比示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]為了使本【技術(shù)領(lǐng)域】的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0028]在一種【具體實(shí)施方式】中，本發(fā)明提供的硅塊拋光方法的工作原理是將硅塊放置在工作臺(tái)上，工作臺(tái)按照設(shè)定的速度進(jìn)給，金剛砂磨石、毛刷通過(guò)電機(jī)按照設(shè)定的轉(zhuǎn)速對(duì)硅塊進(jìn)行拋光處理。具體包括以下步驟:
[0029]第一拋光工序，采用金剛砂磨石進(jìn)行研磨，對(duì)開(kāi)方后的硅塊進(jìn)行形狀修正和初步表面處理，利用金剛砂磨石較強(qiáng)的研磨能力，把開(kāi)方機(jī)切割造成的一些硅塊表面的問(wèn)題，如切割的硅塊表面有鋸痕、硅塊的尺寸出現(xiàn)中間“鼓肚”、斷線引起的局部硅塊形狀彎曲等現(xiàn)象，進(jìn)行基本的拋光。
[0030]在實(shí)際操作中需要注意，在金剛砂磨石拋光時(shí)，應(yīng)該給予充足的冷卻水，保證水路暢通，使冷卻水均勻的撒開(kāi)到金剛砂磨石上。
[0031]金剛砂磨石為天然或人工金剛砂砂輪，金剛砂是碳的一種超高硬度形態(tài)，其對(duì)鐵有親和性而能夠形成快速磨損，其結(jié)合劑可選用樹(shù)脂型結(jié)合劑，樹(shù)脂型結(jié)合劑對(duì)摩擦中的震動(dòng)有一定的阻尼作用。
[0032]第二拋光工序，采用毛刷對(duì)經(jīng)過(guò)第一拋光工序處理的硅塊進(jìn)行研磨，去除硅塊表面的損傷層。
[0033]毛刷為組合毛刷，包括第一毛刷和第二毛刷，第一毛刷位于毛刷的內(nèi)部，呈環(huán)形排列，第二毛刷位于第一毛刷的外側(cè)，亦呈環(huán)形排列，第二毛刷的刷毛目數(shù)和刷毛長(zhǎng)度均大于
第一毛刷。
[0034]具體地，第一毛刷為240#毛刷(即240目，目即每平方英寸上的數(shù)量，240即指每平方英寸上有240個(gè)刷毛，刷毛直徑為1/240平方英寸)，第二毛刷為800#毛刷(即800目，目即每平方英寸上的數(shù)量，800即指每平方英寸上有800個(gè)刷毛，刷毛直徑為1/800平方英寸)，且第二毛刷比第一毛刷的刷毛前探約0.4mm，其中第一毛刷的數(shù)量為9束，第二毛刷的數(shù)量為24束。
[0035]在整個(gè)研磨過(guò)程中，娃塊的進(jìn)給速度為15mm/S,金剛砂磨石的轉(zhuǎn)速為2700r/min,毛刷轉(zhuǎn)速為1100r/min,第二拋光工序的研磨深度控制在0.2mm~0.3mm之間。
[0036]當(dāng)然，也可以不局限于上述具體參數(shù)，只需滿足硅塊的進(jìn)給速度為14mm/S~16mm/S,金剛砂磨石轉(zhuǎn)速為 2600r/min~2800r/min,毛刷轉(zhuǎn)速1000r/min~1200r/min,第一毛刷的刷毛目數(shù)為200~300，第二毛刷的刷毛目數(shù)為700~900，第二毛刷比第一毛刷的刷毛前探0.3mm~0.5mm的要求即可。
[0037]下面通過(guò)試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，將硅塊依次通過(guò)金剛砂磨石、毛刷，對(duì)硅塊的表面進(jìn)行拋光，通過(guò)肉眼鑒定和粗糙度儀結(jié)合的方式確定拋光效果。
[0038]經(jīng)過(guò)砂漿切割的硅塊在拋光前的粗糙度(單位:_)如下表所示。
[0039]
【權(quán)利要求】
1.一種娃塊拋光方法，包括: 第一拋光工序，采用金剛砂磨石進(jìn)行研磨，對(duì)開(kāi)方后的硅塊進(jìn)行形狀修正和初步表面處理； 第二拋光工序，采用毛刷對(duì)經(jīng)過(guò)所述第一拋光工序處理的硅塊進(jìn)行研磨，去除硅塊表面的損傷層； 其中，所述毛刷為組合毛刷，包括第一毛刷和第二毛刷；所述第一毛刷位于毛刷的內(nèi)部；所述第二毛刷位于所述第一毛刷的外側(cè)，其刷毛目數(shù)和刷毛長(zhǎng)度均大于所述第一毛刷； 所述娃塊的進(jìn)給速度為14mm/S?16mm/S,所述金剛砂磨石轉(zhuǎn)速為2600r/min?2800r/min,所述毛刷轉(zhuǎn)速為 1000r/min ?1200r/min。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅塊拋光方法，其特征在于，所述硅塊的進(jìn)給速度為15mm/S，所述金剛砂磨石轉(zhuǎn)速為2700r/min,所述毛刷轉(zhuǎn)速為1100r/min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅塊拋光方法，其特征在于，所述第一毛刷的刷毛目數(shù)為200?300，所述第二毛刷的刷毛目數(shù)為700?900。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的硅塊拋光方法，其特征在于，所述第一毛刷的刷毛目數(shù)為240，所述第二毛刷的刷毛目數(shù)為800。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅塊拋光方法，其特征在于，所述第二毛刷比第一毛刷的刷毛前探0.3臟?0.5臟。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的硅塊拋光方法，其特征在于，所述第二毛刷比第一毛刷的刷毛前探0.4mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅塊拋光方法，其特征在于，所述第二拋光工序的研磨深度為0.2mm?0.3臟。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的娃塊拋光方法,其特征在于，在所述第一拋光工序中，向金剛砂磨石表面供給充足的冷卻水。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的硅塊拋光方法，其特征在于，所述金剛砂磨石為天然或人工金剛砂砂輪。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的硅塊拋光方法，其特征在于，所述金剛砂磨石的結(jié)合劑為樹(shù)脂型結(jié)合劑。
【文檔編號(hào)】B24B37/34GK103707175SQ201310755749
【公開(kāi)日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2013年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月30日
【發(fā)明者】馬帥, 王鑫波, 王康 申請(qǐng)人:天津英利新能源有限公司