[發(fā)明專利]硅片加工裝置與方法

有效

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• 申請日: 2012-04-01
• 公開（公告）號: CN102601877A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發(fā)明（設計）人: 孫守振
• 申請（專利權）人: 蘇州協(xié)鑫光伏科技有限公司
• 主分類號: B28D5/04
• 分類號: B28D5/04;B28D7/00
• 代理公司: 廣州華進聯(lián)合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 何平

技術領域

本發(fā)明涉及多線切割太陽能硅片切割技術領域，特別是涉及一種硅片加工裝置及方法。

背景技術

光伏發(fā)電主要是通過光生伏特效應原理將光能轉(zhuǎn)化為電能的新技術。光伏技術是人類進一步利用太陽能資源的一種新思路，它的發(fā)展極大的方便了人類的生活。光伏產(chǎn)業(yè)的基礎是硅材料工業(yè)，硅單晶材料是半導體工業(yè)的基礎，材料加工又是基礎之基礎。硅片的制作主要是通過SiC(碳化硅)游離磨料的線切割來實現(xiàn)的，硅錠切片作為光伏技術中最基本的工序，它對以后的工序(外延、氧化、擴散、腐蝕、鈍化、光刻等)有至關重要的作用。在硅片加工的過程中，必須達到以后工序所要求的平坦度、平行度、彎曲度、翹曲度，必須最大限度地減少雜質(zhì)微粒，為以后工序的進行打下基礎。因此，SiC游離磨料線切割技術在光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展中占有舉足輕重的作用。

線切割技術是新興的硅晶片的加工工藝，在硅片加工領域逐漸取代內(nèi)切圓切割。它適用于加工大直徑、超薄片、大批量硅晶片的生產(chǎn)。多線切割過程中金屬線左右方向迅速移動，硅錠則配合金屬線移動速度由上至下緩慢移動。游離磨料直徑為5～30μm，在高速運轉(zhuǎn)的鋼絲帶動下，以滾動、嵌入和刮擦的形式作用在硅晶棒上，完成切割。多線切割機為單線往復式切割，包括其特有的垂直平衡滑動系統(tǒng)、弧形搖擺切割系統(tǒng)，砂漿噴嘴半浸入系統(tǒng)和線輪半同步遞減可變速系統(tǒng)等，保證了硅片加工過程的穩(wěn)定性。

在太陽能級硅片的線切割加工過程中，線切割能力不足往往導致線痕、崩邊等不良品出現(xiàn)，嚴重時導致斷線，大大的制約了游離磨料線切割技術的發(fā)展。長期以來人們試圖通過增加砂漿用量，降低切割臺速，更改切割鋼線直徑等方法來解決線切割能力不足的問題。研究領域涉及到硅片線切割過程中的各個環(huán)節(jié)，此類改善研究取得了一定的成效，但是改善成本較高，并且不可控因子始終存在，改善性價比較低。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要針對切割能力不足問題，提供一種提高硅片加工線鋸切割能力的硅片加工裝置。

一種硅片加工裝置，其包括兩個平行設置的主輥、纏繞在所述兩個主輥外圓周的若干鋼線形成的線網(wǎng)、固定在線網(wǎng)上側(cè)并朝向線網(wǎng)方向進給的工作臺及安裝于所述主輥附近的砂漿機構，所述砂漿機構包括給線網(wǎng)噴射砂漿的噴嘴，所述硅片加工裝置還包括設置于噴嘴下方的砂漿滯留機構，所述砂漿滯留機構設置有接受噴嘴噴射出的砂漿的收容腔，所述鋼線穿過所述收容腔。

在其中一個實施例中，所述砂漿滯留機構為中空槽型結(jié)構，具有沿所述工作臺進給方向設置的兩側(cè)壁，所述兩側(cè)壁分別設置有供鋼線穿過但未接觸到砂漿滯留機構的縫隙。

在其中一個實施例中，所述砂漿滯留機構沿垂直于所述工作臺進給方向的寬度大于所述噴嘴噴出的砂漿簾的寬度。

在其中一個實施例中，所述縫隙包括遠離主輥的第一縫隙及靠近主輥的第二縫隙，其中所述第一縫隙的寬度大于等于所述第二縫隙的寬度，所述第二縫隙的寬度大于所述工作臺進給時在所述鋼線上形成的線弓的最大值。

在其中一個實施例中，所述第一縫隙的寬度大于第二縫隙寬度，所述第一縫隙沿所述工作臺進給方向上的下邊界低于第二縫隙的下邊界。

在其中一個實施例中，所述砂漿滯留機構包括底板，所述兩側(cè)壁安裝于所述底板兩側(cè)，所述側(cè)壁的底端設置有凹型槽，所述底板對應設置有凸型肋，所述凹型槽和凸型肋相卡接。

在其中一個實施例中，所述砂漿滯留機構采用硬性材質(zhì)，所述硬性材質(zhì)選用金屬、塑料及玻璃中的一種或多種。

在其中一個實施例中，所述工作臺上安裝有硅錠，所述砂漿滯留機構在切割硅錠時與硅錠的距離為8-10mm。

此外，還提供一種硅片加工方法，在平行設置的兩個主輥之間布置切割硅片的若干鋼線并形成線網(wǎng)，固定在工件臺上的硅錠朝向線網(wǎng)方向進給，在所述兩個主輥的附近分別安裝砂漿機構，用砂漿機構的噴嘴給線網(wǎng)噴射砂漿，在所述噴嘴下方設置接受噴嘴噴射出的砂漿的砂漿滯留機構，切割硅錠的過程中，所述鋼線浸在所述砂漿滯留機構中的砂漿之中。

在其中一個實施例中，所述砂漿滯留機構為中空槽型結(jié)構，具有包括沿所述工作臺進給方向設置的兩側(cè)壁，所述兩側(cè)壁分別設置有供鋼線穿過但未接觸到砂漿滯留機構的縫隙。

上述硅片加工裝置及方法，通過在噴嘴下方設置砂漿滯留裝置，所述砂漿滯留裝置接受噴嘴噴出的砂漿，并使鋼線浸在砂漿滯留裝置中的砂漿中，以增加鋼線的攜砂量，并提高硅片加工的線鋸切割能力。

附圖說明

圖1為本實施方式硅片加工的裝置的結(jié)構示意圖；

圖2為本實施方式砂漿滯留機構的分解示意圖；