[發明專利]一種硅塊拋光方法

無效

• 申請號: 201310755749.2
• 申請日: 2013-12-30
• 公開（公告）號: CN103707175A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 馬帥;王鑫波;王康
• 申請（專利權）人: 天津英利新能源有限公司
• 主分類號: B24B37/04
• 分類號: B24B37/04;B24B37/34
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 魏曉波

技術領域

本發明涉及太陽能硅塊加工制造技術領域，特別是對硅塊在切割成硅片之前進行拋光處理的方法。

背景技術

目前，在硅片生產車間，硅錠要通過線切割方式處理成硅塊（即開方），然后再切割成硅片，工作人員在開方的實際操作中，只要稍有疏忽就會影響硅塊的切割質量，主要分為切割的硅塊表面有鋸痕、硅塊的尺寸出現中間“鼓肚”、斷線引起的局部硅塊形狀彎曲等現象，這些缺陷都會給后續拋光造成困難，另外經過鋼線切割的硅塊表面會產生約20微米的損傷層，損傷層會造成硅塊或者硅片裂紋等質量問題。

拋光工序的工作內容是對硅塊進行形狀修正和表面處理，硅塊表面的拋光質量直接影響硅片切割的質量，因此是晶體硅太陽能行業十分重要的一個工序。

現有技術主要應用毛刷對硅塊進行研磨，毛刷拋光可去除損傷層，降低隱形裂紋、崩邊、碎片的數量，缺點是毛刷質地柔軟，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，對于“鼓肚”問題的硅塊，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，從而影響拋光質量。

此外，現有技術中的硅塊進給速度（即工作臺速度）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，拋光質量較低。若工作臺速度過快，雖然有助于增大產量，但是會導致拋光質量降低，而且毛刷電機轉速過快會導致電機溫度過熱，影響電機使用壽命；若工作臺速度過慢，又會造成同一部位多次研磨，形成圓狀毛刷印，粗糙度較大，且毛刷消耗過快。

因此，如何提高硅塊拋光質量、降低材料消耗、控制設備磨損，是本領域技術人員需要解決的技術問題。

發明內容

本發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，并采用特定的進給速度和轉速對硅塊進行拋光，可顯著提高硅塊拋光質量、降低材料消耗、控制設備磨損，保證硅片切割質量。

為實現上述目的，本發明提供一種一種硅塊拋光方法，包括：

第一拋光工序，采用金剛砂磨石進行研磨，對開方后的硅塊進行形狀修正和初步表面處理；

第二拋光工序，采用毛刷對經過所述第一拋光工序處理的硅塊進行研磨，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部；所述第二毛刷位于所述第一毛刷的外側，其刷毛目數和刷毛長度均大于所述第一毛刷；

所述硅塊的進給速度為14mm/S～16mm/S，所述金剛砂磨石轉速為2600r/min～2800r/min，所述毛刷轉速為1000r/min～1200r/min。

優選地，所述硅塊的進給速度為15mm/S，所述金剛砂磨石轉速為2700r/min，所述毛刷轉速為1100r/min。

優選地，所述第一毛刷的刷毛目數為200～300，所述第二毛刷的刷毛目數為700～900。

優選地，所述第一毛刷的刷毛目數為240，所述第二毛刷的刷毛目數為800。

優選地，所述第二毛刷比第一毛刷的刷毛前探0.3mm～0.5mm。

優選地，所述第二毛刷比第一毛刷的刷毛前探0.4mm。

優選地，所述第二拋光工序的研磨深度為0.2mm～0.3mm。

優選地，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。

優選地，所述金剛砂磨石為天然或人工金剛砂砂輪。

優選地，所述金剛砂磨石的結合劑為樹脂型結合劑。

本發明將金剛砂磨石和毛刷配合使用對硅塊進行研磨，其中金剛砂磨石用于對開方后的硅塊進行形狀修正和初步表面處理，由于金剛砂磨石磨削能力強，因此能夠很好的處理硅塊表面的鋸痕、硅塊尺寸出現的中間“鼓肚”、斷線引起的局部硅塊形狀彎曲等現象，毛刷用于對經過金剛砂磨石處理的硅塊進行再次研磨，去除硅塊表面的損傷層，毛刷不僅具有質地軟、損傷小的特點，而且分為粗細、長度不同的兩種毛刷，在粗毛刷進行預研磨之后，由細毛刷進一步精細研磨，可有效降低硅塊上隱形裂紋、崩邊、碎片的數量，由于采用了特定的進給速度和研磨轉速，因此可顯著提高硅塊拋光質量、降低材料消耗、控制設備磨損，保證硅片切割質量。

附圖說明

圖1為使用普通樹脂砂輪拋光后硅塊表面在高清顯微鏡下的結構示意圖；

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構示意圖；

圖3為采用金剛砂磨石初步研磨之后，經過和不經過毛刷研磨的合格率抽檢對比示意圖；