[發明專利]一種方硅芯的清洗設備及其清洗工藝

在審

• 申請號: 202211254480.5
• 申請日: 2022-10-13
• 公開（公告）號: CN115582330A
• 公開（公告）日: 2023-01-10
• 發明（設計）人: 呂卓然;郭艷旗
• 申請（專利權）人: 河南協鑫光伏科技有限公司
• 主分類號: B08B3/02
• 分類號: B08B3/02;B08B3/08;B08B3/10;B08B3/12;F26B21/00;F26B21/14;H01L21/67
• 代理公司: 鄭州隆盛專利代理事務所(普通合伙) 41143
• 代理人: 鮑立陽

本發明公開了一種方硅芯的清洗設備及清洗工藝，涉及方硅芯清洗技術領域，包括機架，機架上設有機械手運輸線，機架上沿機械手運輸線運送方向上依次布置有混合強酸清洗模塊、快排漂洗模塊、超聲清洗模塊、熱風干燥模塊，其清洗工藝主要包括以下步驟：S1：原料準備。S2：一級酸洗；S3：二級快速漂洗；S4：三級超聲清洗，S5：多級干燥，S6：包裝；該設備及方法不僅能夠去除方硅芯表面的絕大部分雜質，而且還能去除其表面的油污和手印等有機物，清洗效果較佳。

技術領域

本發明屬于方硅芯清洗技術領域，更具體地說，特別涉及一種方硅芯的清洗設備及其清洗工藝。

背景技術

單晶硅是硅的單晶體，具有基本完整的點陣結構的晶體，不同的方向具有不同的性質，是一種良好的半導材料，用于制造半導體器件、太陽能電池等，用高純度的多晶硅在單晶爐內拉制而成。硅芯圓棒，是通過單晶爐裝料、引晶、放肩、轉肩、等徑、收尾、冷卻等一系列步驟拉制出的圓柱形硅棒，用于切割成方硅芯。一般切割后的方硅芯橫截面為5-20mm的正方形，長度為1500-3500mm的長條狀硅芯，通過切割機縱向對硅芯圓棒切割生成，用于氣相沉淀法生產原生多晶硅的熱載體。硅芯作為生產多晶硅時還原爐內多晶硅料沉積的載體，其表面潔凈程度將直接影響到多晶硅成品的品質，而硅芯在經過去頭尾、線切割、脫膠、錐磨等工序加工至合格尺寸與形狀的過程中，會受到硅泥粉塵、有機物、金屬元素等的污染，為不影響下游使用，硅芯的清洗十分重要。

現有硅芯清洗工藝主要為，先通過人工沖洗再進酸洗機清洗來達到硅芯清洗的目的。酸洗一般由HF和HNO3共同作用，對硅芯表面進行有效的腐蝕，其反應如下：Si+4HNO3+6HF＝H2SiF6+4NO2+4H2O；然而，現有清洗工藝中，人工沖洗隨意性大，容易存在盲區，硅芯表面附著的雜物無法清洗干凈，需延長酸腐蝕時間或重復酸腐蝕操作以保證清洗質量，不僅增加了酸的用量和清洗時間，還使硅芯的外形尺寸變小，造成硅芯尺寸不合格；同時，由于大部分硅芯為細長的單多晶混合硅芯棒，如常見硅芯為截面：7mm×7mm～15mm×15mm，長度：2～4m的方硅芯，在人工擦拭時易發生因用力不均勻而斷損的現象，造成成品硅芯的浪費，而且人工擦拭時需要翻轉4個面進行擦拭，具數據統計，擦拭100根方硅芯，需要2個人，連續作業1個小時，耗費人工且效率較低。

本發明提供一種方硅芯清洗設備及方法，該設備及方法不僅能夠去除方硅芯表面的絕大部分雜質，而且還能去除其表面的油污和手印等有機物，清洗效果較佳。

發明內容

本發明的目的是提供一種方硅芯的清洗設備及其清洗工藝，解決現有技術中存在的問題，該設備及方法不僅能夠去除方硅芯表面的絕大部分雜質，而且還能去除其表面的油污和手印等有機物，清洗效果較佳。

為了實現以上目的，本發明采用了以下技術方案：

一種方硅芯的清洗設備，包括機架，所述機架上設有機械手運輸線，所述機架上沿機械手運輸線運送方向上依次布置有混合強酸清洗模塊、快排漂洗模塊、超聲清洗模塊、熱風干燥模塊，所述混合強酸清洗模塊包括設在機架上的強酸腐蝕槽、冷卻純水槽，所述強酸腐蝕槽內填充有混合酸液，所述冷卻純水槽連接有熱交換器；所述快排漂洗模塊包括設在機架上的快排漂洗槽、回收水副水槽、儲水池，所述快排漂洗槽、回收水副水槽、儲水池通過循環水泵相連,所述快排漂洗槽內設有純水，所述快排漂洗槽底部開設有排液口，所述排液口上活動設有槽蓋板；所述超聲清洗模塊包括設在機架上的超聲波清洗槽，所述超聲波清洗槽內底部設有超聲波振板；熱風干燥模塊包括設在機架上的切水槽，所述切水槽兩側活動設有移動吹掃管，所述移動吹掃管連接有氮氣氣源。

優選的，所述機架上設置有用于驅動機械手移動的驅動機構，所述機架上對應強酸腐蝕槽、冷卻純水槽、快排漂洗槽、回收水副水槽、超聲波清洗槽的減速停止點設置有方便調整的接近開關。

優選的，所述機架上對應機械手運輸線的上、下料位置分別設置有上料平臺、下料平臺，所述上料平臺、下料平臺均包括雙排鏈條輸送機，雙排鏈條輸送機之間形成一輸料槽，所述輸料槽上設置有清洗籃，所述清洗籃內設置有方硅芯。