專利名稱：一種硅片線切割方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種硅棒加工工藝，尤其涉及能夠提高硅棒切片合格率的一種硅片線切割方法。
背景技術(shù)：
在太陽(yáng)能行業(yè)中，對(duì)硅棒進(jìn)行切片是獲取合格硅片的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)。目前，硅棒的切片方法基本上都是采用多線切割法，多線切割方法，通常利用鋼線的“雙向往復(fù)”運(yùn)動(dòng)， 實(shí)現(xiàn)對(duì)硅棒的磨削，采用“雙向往復(fù)”多線切割技術(shù)進(jìn)行切片的加工，切縫損耗小，表面損傷小，表面精度高，故可適應(yīng)大直徑單晶的切片加工。但是“雙向往復(fù)”運(yùn)動(dòng)不可避免的會(huì)造成硅片表面較深線紋的產(chǎn)生。隨著光伏發(fā)電和半導(dǎo)體行業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)硅片的表面質(zhì)量提出了更高的要求， 因此“雙向往復(fù)”切割模式已不能滿足市場(chǎng)更高的需求，為了解決“雙向切割”造成的硅片表面線紋較深的問(wèn)題來(lái)滿足客戶需求，目前許多企業(yè)開(kāi)始探索通過(guò)“單向切割”模式進(jìn)行硅片的切片加工。在單向切割過(guò)程中，由于鋼線和單晶表面充滿了 SiC顆粒和砂漿懸浮液的混合物，推動(dòng)單晶棒向線網(wǎng)方向移動(dòng)，導(dǎo)致切割線的彎曲，即出現(xiàn)線弓，線弓的彎曲角度通常在 1 5度之間。雖然“單向切割”的模式能夠有效的解決硅片表面線紋深度問(wèn)題，但由于“單向切割”過(guò)程不存在停頓，切割造成的線弓不能夠及時(shí)恢復(fù)，使得線弓彎曲角度越來(lái)越大， 同時(shí)當(dāng)切割至收刀位置時(shí)，由于線弓的存在，使得鋼線線網(wǎng)處于硅棒、粘接膠層和玻璃料板三種介質(zhì)中，從圖1可以看出，由于攜帶砂漿的鋼線在進(jìn)入硅棒之前，先進(jìn)入粘接膠層中， 通過(guò)粘接膠層后，鋼線攜帶的砂漿大量減少，使得進(jìn)入到硅棒中的鋼線切割能力不足，導(dǎo)致出現(xiàn)沿線弓軌跡的收刀線痕；此外，由于線弓的存在，當(dāng)切割至收刀位置時(shí)，鋼線同時(shí)切割硅棒、粘接膠層、玻璃料板三種介質(zhì)，由于三種切割介質(zhì)硬度的變化，使得鋼線受力不均，不可避免地會(huì)造成鋼線的抖動(dòng)，導(dǎo)致出現(xiàn)收刀位置線痕。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問(wèn)題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種改進(jìn)的硅片線切割方法，對(duì)于鋼線切割過(guò)程中產(chǎn)生的線弓，通過(guò)改進(jìn)硅棒粘接時(shí)所用的金屬底座，使切割硅棒傾斜放置，以此調(diào)整硅棒與鋼線線弓的相對(duì)位置，確保鋼線始終保持只切割硅棒的狀態(tài)，從而解決收刀位置線痕問(wèn)題，提高切片質(zhì)量，增加經(jīng)濟(jì)效益。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種硅片線切割方法，其特征在于 所述方法采用上端面為斜面，底端面為水平面的金屬底座，并在兩塊金屬底座上端面的斜面上分別粘接一塊玻璃料板；然后將兩根硅棒分別粘接到兩塊金屬底座的玻璃料板上，形成粘接膠層，并保證粘接膠層厚度均勻，始終保持硅棒的粘接端面與玻璃料板及金屬底座上端面的斜面相平行；待硅棒與玻璃料板粘接牢固后，將粘接后的金屬底座、玻璃料板和硅棒整體倒轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，吊掛至切割設(shè)備的相應(yīng)位置；吊掛時(shí)，根據(jù)鋼線線網(wǎng)上線弓存在的位置和方向，要分別將兩根硅棒的傾斜端置于內(nèi)側(cè)，使左右硅棒相對(duì)向內(nèi)側(cè)傾斜；切割時(shí)，硅棒位于鋼線線網(wǎng)平面的上方，然后下壓金屬底座，使硅棒緩慢下降，通過(guò)鋼線線網(wǎng)攜帶切割砂漿高速單向水平拉動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)硅棒的切割。由于硅棒是對(duì)應(yīng)傾斜金屬底座在傾斜放置1 5度后才進(jìn)行切割的，故當(dāng)切割至收刀位置時(shí)，硅棒的粘膠面與鋼線線弓由現(xiàn)有技術(shù)的呈夾角交叉變?yōu)槠叫?，有效避免了由于較大線弓的存在，使得鋼線同時(shí)切割硅棒、粘接膠層、玻璃料板三種介質(zhì)的現(xiàn)象發(fā)生，解決了鋼線先進(jìn)入粘接膠層或玻璃料板，后進(jìn)入硅棒進(jìn)行切割的問(wèn)題，徹底根除了單向切割硅片收刀線痕問(wèn)題，提高了硅片的質(zhì)量。本發(fā)明所產(chǎn)生的有益效果是通過(guò)采用本方法將切割硅棒傾斜放置，有效避免了由于較大線弓的存在，使得鋼線同時(shí)切割三種介質(zhì)的現(xiàn)象發(fā)生，解決了鋼線先進(jìn)入粘接膠層或玻璃料板，后進(jìn)入硅棒進(jìn)行切割的問(wèn)題，徹底根除了單向切割出現(xiàn)的硅片收刀線痕問(wèn)題，從而提高了硅片的質(zhì)量。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)單向切割至收刀位置線弓與粘接膠層、硅棒位置關(guān)系示意圖2是本發(fā)明切割前硅棒、粘接膠層、玻璃料板及金屬底座與鋼線線網(wǎng)的位置關(guān)系示意圖3是本發(fā)明切割至收刀位置線弓與粘接膠層、硅棒相對(duì)位置關(guān)系示意圖。以上圖中1、硅棒；2、粘接膠層；3、玻璃料板；4、金屬底座；5、鋼線線網(wǎng)；6、槽輪； 箭頭所示方向?yàn)殇摼€切割方向。
具體實(shí)施例方式以下參照附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明參照?qǐng)D2和圖3，一種硅片線切割方法的具體步驟如下
(一)、采用上端面為斜面，底端面為水平面的金屬底座4，由于在硅片切割過(guò)程中，鋼線線弓的彎曲角度通常在1 5度之間，因此，金屬底座4上端面的斜面與底端面的水平面之間的夾角設(shè)為1 5度。首先根據(jù)鋼線線網(wǎng)5的線弓曲率大小選擇對(duì)應(yīng)傾斜角度的金屬底座4。(二)、在兩塊金屬底座4上端面的斜面上分別粘接一塊玻璃料板3。(三)、將兩根硅棒1分別粘接到兩塊玻璃料板3上，形成粘接膠層2，并保證粘接膠層2厚度均勻，始終保持硅棒1的粘接端面與玻璃料板3及金屬底座4上端面的斜面相平行。(四)、待硅棒1與玻璃料板3粘接牢固后，將粘接后的金屬底座4、玻璃料板3和硅棒1整體倒轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，吊掛至切割設(shè)備的相應(yīng)位置；吊掛時(shí)，根據(jù)鋼線線網(wǎng)5上的線弓存在的位置和方向(如圖1所示)，要分別將兩根硅棒1的傾斜端置于內(nèi)側(cè)，使左右硅棒1相對(duì)向內(nèi)側(cè)傾斜。粘接后的金屬底座、玻璃料板和硅棒整體倒轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，吊掛至切割設(shè)備的相應(yīng)位置后，使硅棒1端面相對(duì)與鋼線線網(wǎng)5的平面呈1 5度夾角，其夾角角度與金屬底座4上端面的斜面與底端面的水平面之間的夾角角度相同，以此調(diào)整硅棒1與線弓的相對(duì)位置，確保鋼線始終保持只切割硅棒的狀態(tài)。(五)、切割時(shí)，硅棒1位于鋼線線網(wǎng)5平面的上方；然后下壓金屬底座4，使硅棒1 緩慢下降，通過(guò)鋼線線網(wǎng)5攜帶切割砂漿高速單向水平拉動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)硅棒1的切割。作為承載硅棒的金屬底座4根據(jù)需要，通過(guò)平面打磨的方法，將金屬底座上端面打磨成斜面，使其與底座的水平底端面之間的夾角保持在1 5度之間；便于金屬底座4用于切片的導(dǎo)向，并保證打磨好的金屬底座4表面光滑、平整。玻璃料板3為磨砂玻璃，要求噴砂均勻、粘接性好。用于粘接硅棒的切割膠為傳統(tǒng)切割用的美國(guó)AB膠，以滿足所需要的粘接性能。硅棒吊掛至切割設(shè)備時(shí)，使左右硅棒1分別向內(nèi)側(cè)傾斜，即左側(cè)硅棒左端高于右端，右側(cè)硅棒右端高于左端(如圖2所示);此時(shí)，金屬底座4能夠承受自身、玻璃料板3及硅棒1向下的重力，保證在吊掛時(shí)，硅棒1不會(huì)與玻璃料板3脫離及玻璃料板3不會(huì)與金屬底座4脫離。切割時(shí)，硅棒1位于鋼線線網(wǎng)5的上方且與切割線呈一定夾角，然后下壓金屬底座 4，將硅棒1向下緩慢移動(dòng)，使硅棒1的最低點(diǎn)距離鋼線線網(wǎng)5約Imm的距離，通過(guò)槽輪6攜帶切割砂漿的鋼線5 (以圖中箭頭所示方向)高速單向水平拉動(dòng)，達(dá)到對(duì)硅棒1進(jìn)行切割的目的。本方法在本領(lǐng)域公知的NTC442線切割設(shè)備上均可實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種硅片線切割方法，其特征在于所述方法采用上端面為斜面，底端面為水平面的金屬底座，并在兩塊金屬底座上端面的斜面上分別粘接一塊玻璃料板；然后將兩根硅棒分別粘接到兩塊金屬底座的玻璃料板上，形成粘接膠層，并保證粘接膠層厚度均勻，始終保持硅棒的粘接端面與玻璃料板及金屬底座上端面的斜面相平行；待硅棒與玻璃料板粘接牢固后，將粘接后的金屬底座、玻璃料板和硅棒整體倒轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，吊掛至切割設(shè)備的相應(yīng)位置； 吊掛時(shí)，根據(jù)鋼線線網(wǎng)上線弓存在的位置和方向，要分別將兩根硅棒的傾斜端置于內(nèi)側(cè)，使左右硅棒相對(duì)向內(nèi)側(cè)傾斜；切割時(shí)，硅棒位于鋼線線網(wǎng)平面的上方，然后下壓金屬底座，使硅棒緩慢下降，通過(guò)鋼線線網(wǎng)攜帶切割砂漿高速單向水平拉動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)硅棒的切割。
2.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)1所述的硅片線切割方法，其特征在于所述金屬底座上端面的斜面與底端面的水平面之間的夾角設(shè)為1 5度。
3.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)1和權(quán)利要求2所述的硅片線切割方法，其特征在于將所述粘接后的金屬底座、玻璃料板和硅棒整體倒轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，吊掛至切割設(shè)備的相應(yīng)位置后，使所述硅棒端面相對(duì)與鋼線線網(wǎng)的平面呈1 5度夾角，其夾角角度與所述金屬底座上端面的斜面與底端面的水平面之間的夾角角度相同。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種硅片線切割方法。本方法采用上端面為斜面的金屬底座，在斜面上粘接玻璃料板，再將硅棒粘接到玻璃料板上，形成粘接膠層，并保證粘接膠層厚度均勻；將粘接后的金屬底座、玻璃料板和硅棒整體倒轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，吊掛至切割設(shè)備的相應(yīng)位置，吊掛時(shí)，根據(jù)線弓存在的位置和方向，將硅棒傾斜端置于內(nèi)側(cè)，然后下壓金屬底座使硅棒緩慢下降，通過(guò)鋼線線網(wǎng)攜帶切割砂漿高速單向水平拉動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)硅棒的切割。通過(guò)將切割硅棒傾斜放置，有效避免了由于較大線弓的存在，使得鋼線同時(shí)切割三種介質(zhì)的現(xiàn)象發(fā)生，解決了鋼線先進(jìn)入粘接膠層或玻璃料板，后進(jìn)入硅棒進(jìn)行切割的問(wèn)題，徹底根除了單向切割出現(xiàn)的硅片收刀線痕問(wèn)題，從而提高了硅片的質(zhì)量。
文檔編號(hào)B28D7/04GK102555092SQ201210079840
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2012年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月23日
發(fā)明者何勝英, 劉濤, 尚偉澤, 崔偉, 李兵兵, 沈浩平, 焦志鵬, 高樹(shù)良 申請(qǐng)人:內(nèi)蒙古中環(huán)光伏材料有限公司