[發明專利]磨料纖維拋光盤、具有其的拋光機以及使用其的拋光方法

有效

• 申請號: 201010197759.5
• 申請日: 2010-06-03
• 公開（公告）號: CN101862994A
• 公開（公告）日: 2010-10-20
• 發明（設計）人: 萬關良
• 申請（專利權）人: 萬關良
• 主分類號: B24D3/00
• 分類號: B24D3/00;B24D3/28;B24D13/12;B24B29/02
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 宋合成

技術領域

本發明涉及硅片的制造領域，特別涉及用于拋光硅錠的磨料纖維拋光盤、拋光機以及拋光方法。

背景技術

隨著太陽能電池產業的快速發展拉動了太陽能用硅片的市場需求。硅太陽能電池用硅片的制造工序主要包括將單晶或多晶錠進行切方、拋光或者酸腐蝕、線切片、以及清洗等步驟。其中，拋光或者酸腐蝕的作用是減少方形硅錠表面的機械損傷層，從而可以減少切片時硅片邊緣崩邊，提高成品率。如果采用酸腐蝕的方式，則會產生大量含氟的廢酸，不僅會對環境造成污染，而且還非常難以處理。因此目前主要采用拋光的方法去除方形硅錠表面的機械損傷層。

目前所使用的拋光盤為刷子一樣的拋光盤，其通過將嵌入有金剛石顆粒的尼龍絲制成的帶有磨料的磨料纖維，進而將大量該磨料纖維連續設置于拋光盤的圓周方向而制成。利用該拋光盤拋光單晶硅錠或多晶硅錠，通過磨料纖維端面與硅錠表面高速相對運動，磨料纖維中磨料研磨硅錠表面從而達到拋光效果。通過使用該拋光盤對硅錠進行拋光，避免了以往采用研磨砂輪時由于研磨砂輪與硅錠之間的硬接觸所造成的硅錠表面受損的問題，同時大大提高了硅錠拋光鏡面效果。經該方法拋光的單晶或多晶硅錠表面損傷層小，鏡面效果好，能有效降低硅錠表面應力，減少硅錠后續加工過程中的硅片邊緣崩邊和硅片破損。

圖1為現有技術的磨料纖維拋光盤。然而，由于該拋光盤20在圓周方向上連續設置有磨料纖維10，拋光時所產生的屑、脫落的磨料顆粒、以及其他雜質難于及時清除從而殘留在硅錠表面并在拋光過程中進一步摩擦硅錠表面，因此限制了拋光精度的進一步提高。此外，由于該拋光盤在圓周方向上連續設置有磨料纖維，在使用一段時間后更換拋光盤時必須將其返還至廠家進行特殊處理才能將磨料纖維與拋光盤的底部金屬盤分離，因此需要連同底部金屬板一起換，不僅成本較高且造成了資源的浪費。進而，磨料纖維在高速拋光時易發生傾倒且不易恢復，使得金剛石顆粒對硅錠表面的研磨作用減弱，從而影響拋光效果。并且，由于通常所使用的纖維由尼龍制作，而尼龍的自潤滑性不好，在與硅錠接觸時所述纖維易產生磨損，因此拋光盤壽命較短、更換周期較短，導致硅片的生產成本較高。另外，由于通常使用的磨料金剛石顆粒與纖維的結合強度不充分，因此在拋光時金剛石顆粒易脫落，導致拋光盤的壽命較短。

發明內容

本發明的目的旨在至少解決上述技術缺陷之一，特別是解決由于在拋光盤圓周方向上連續設置磨料纖維而導致的拋光精度受限制的問題，并解決在使用一段時間后更換拋光盤時難以將磨料纖維與拋光盤的底部金屬盤分離所導致的成本較高、資源浪費的問題。

為了達到上述目的，本發明一方面提出一種磨料纖維拋光盤，其包括：下安裝盤；上安裝盤，在所述上安裝盤的圓周方向上間隔設置有多個孔，且所述上安裝盤以可拆卸的方式安裝于所述下安裝盤之上；和磨料纖維束，所述磨料纖維束由多根帶有磨料的纖維集束形成，且所述磨料纖維束被設置于所述上安裝盤的所述孔內。

根據本發明的一個實施例，其中，所述磨料纖維束以可分離方式被設置于所述上安裝盤的所述孔內。

根據本發明的一個實施例，其中，所述磨料纖維束通過可去除型粘結劑而被設置于所述上安裝盤的所述孔內。

根據本發明的一個實施例，其中，所述可去除型粘結劑為熱塑性樹脂，所述熱塑性樹脂選自包括聚氨酯、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物的組的任一種。

根據本發明的一個實施例，其中，所述可去除型粘結劑為溶劑型粘結劑，所述溶劑型粘結劑包括蟲膠或丁基橡膠。

根據本發明的一個實施例，其中，所述上安裝盤的所述孔在與所述下安裝盤相鄰一側的孔徑大于另一側的孔徑，在設置于所述上安裝盤之前所述磨料纖維束在根部處被預先固定成束，且其根部外徑大于頂端外徑并與所述上安裝盤的所述孔相匹配。

根據本發明的一個實施例，其中，所述磨料纖維束的外周從根部至預定高度處被固定。

根據本發明的一個實施例，其中，所述磨料纖維束的外周從根部至預定高度處通過粘合劑粘合所述磨料纖維而進行固定。

根據本發明的一個實施例，其中，所述磨料纖維束的外周從根部至預定高度處通過纏繞線狀或帶狀物、或通過固定環進行固定。

根據本發明的一個實施例，其中，所述磨料為氧化鋁顆粒、碳化硅顆粒、或金剛石顆粒。

根據本發明的一個實施例，其中，所述磨料的粒徑為10～105μm。

根據本發明的一個實施例，其中，所述磨料為金剛石顆粒，所述金剛石顆粒表面被覆有由過渡金屬所形成的膜。

根據本發明的一個實施例，其中，所述金剛石顆粒表面被覆有由Ni形成的金屬膜。