[發明專利]一種硅塊拋光裝置和硅塊拋光方法

有效

• 申請號: 201310755847.6
• 申請日: 2013-12-30
• 公開（公告）號: CN103722480A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 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: B24B29/02
• 分類號: B24B29/02
• 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，特別是在切割成硅片之前對硅塊進行拋光處理的加工裝置及加工方法。

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。

因此，如何改善硅塊拋光效果，是本領域技術人員需要解決的技術問題。

發明內容

本發明的第一目的是提供一種硅塊拋光裝置。該裝置使用金剛砂磨石和毛刷分前后兩道工序對硅塊進行拋光，可顯著改善硅塊拋光效果，從而保證硅片切割質量。

本發明的第二目的是提供一種利用上述硅塊拋光裝置對硅塊進行拋光的方法。

為實現上述第一目的，本發明提供一種硅塊拋光裝置，包括：

第一拋光單元，其研磨部件為金剛砂磨石；

第二拋光單元，其研磨部件為毛刷；

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。

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。

為實現上述第二目的，本發明提供一種硅塊拋光方法，采用上述任一項所述的硅塊拋光裝置進行拋光，包括：

第一拋光工序，采用所述第一拋光單元的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，采用所述第二拋光單元的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。

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。

本發明所提供的硅塊拋光裝置將金剛砂磨石和毛刷配合使用，其第一拋光單元的研磨部件為金剛砂磨石，第二拋光單元的研磨部件為組合毛刷，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，從而使硅塊達到預期拋光效果，確保硅片切割質量。

本發明所提供的硅塊拋光方法采用上述硅塊拋光裝置進行拋光，由于硅塊拋光裝置具有上述技術效果，利用該硅塊拋光裝置的硅塊拋光方法也應具備相應的技術效果。

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；

圖4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其他不合格率抽檢對比示意圖。

具體實施方式

為了使本技術領域的人員更好地理解本發明方案，下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步的詳細說明。