一種多邊結(jié)構(gòu)尺寸硅片的切割方法及粘棒工裝技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種多邊結(jié)構(gòu)尺寸硅片的切割方法及粘棒工裝，其中包含如下步驟：(1)粘膠；(2)上料；(3)線切割，通過對現(xiàn)有金剛線多線切割工藝做優(yōu)化，實施對多邊結(jié)構(gòu)晶棒的切片；(4)下料，采用上下料工裝將加工完成后的硅片運送脫膠機中；(5)脫膠，清洗檢測，包裝。本發(fā)明專利技術(shù)的優(yōu)點在于，能夠在現(xiàn)有的多線切割設(shè)備、輔材不變的基礎(chǔ)上，對切割工藝進行簡單調(diào)整，完成多線切割多邊結(jié)構(gòu)的晶棒，同時能夠在現(xiàn)有的晶圓直徑不變的基礎(chǔ)上，切割出的單張硅片表面積比現(xiàn)有的單張硅片表面積增加22.5％以上，進一步提高了設(shè)備產(chǎn)能。

Cutting method of multilateral structure size silicon wafer and stick tool

The invention relates to a multilateral structure size wafer cutting method and sticky bar fixture, which comprises the following steps: (1) viscose; (2) material; (3) based on the existing diamond wire cutting, line cutting process optimization, the implementation of the multilateral structure crystal bar section (4); the loading and unloading material, tooling will wafer processing after the completion of the delivery of degumming machine; (5) degumming, cleaning, packaging. The invention has the advantages that the foundation to cutting equipment, auxiliary in the same line on the simple adjustment of cutting process, complete the multi wire cutting multilateral structure crystal, and can change the basis of the wafer diameter on the cutting out of single silicon wafer surface area than the existing single the silicon chip surface area increased by more than 22.5%, to further improve the equipment capacity.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種多邊結(jié)構(gòu)尺寸硅片的切割方法及粘棒工裝
本專利技術(shù)涉太陽能級硅片切割
，具體是一種多邊結(jié)構(gòu)尺寸硅片的切割方法及粘棒工裝。
技術(shù)介紹
目前，用來在多線切割機上，用來切割太陽能級硅片的硅棒形狀主要為四方棱柱，其中主要分為單晶、多晶兩大類尺寸，其中主流尺寸為8.4英寸，其余也有6英寸，但目前已逐漸淘汰，主要原因是隨著技術(shù)進步與市場需求的推動，對硅片單位面積發(fā)電量有了更高要求。為此，太陽能級硅片尺寸從最初的3英寸圓片逐漸增加到今天主流的8.4英寸方片，在同樣為8英寸的硅片中，單晶硅片比多晶硅片轉(zhuǎn)換效率高，然而單晶硅片的有效面積卻要稍微小一點，主要是因為單晶硅片的方棒是由圓棒切割四個邊角形成，為了進一步提高單晶單張硅片面積，不得已才有了四個圓弧倒角。長期以來，從單晶圓棒成本、切方去除邊料成本、單張硅片面積大小、組件有效發(fā)電表面積等因素綜合計算，得出現(xiàn)在主流的8.4寸單晶硅片，邊長156.75mm，圓弧投影長度8.5mm。盡管現(xiàn)有的8.4吋單晶硅片綜合成本已經(jīng)下降不少，但為了進一步提高材料與能源的有效利用，還需要進一步的采取措施。
技術(shù)實現(xiàn)思路
為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本專利技術(shù)的目的在于提供一種多邊結(jié)構(gòu)尺寸硅片的切割方法及粘棒工裝，通過該方法能夠提高硅片與晶圓面積比，以降低單晶硅片的綜合成本。本專利技術(shù)所采用的技術(shù)方案如下：一種多邊結(jié)構(gòu)尺寸硅片的切割方法，包括如下步驟：步驟一、粘膠，將樹脂板、晶托和邊數(shù)不少于五的多邊形晶棒粘接為粘棒工裝；步驟二、上料，將粘棒工裝安裝到上下料工裝上；步驟三、切割，通過線切割將粘棒工裝沿徑向切割成切割片；步驟四、下料，通過上下料工裝將加工完成后的切割片從切片機中卸下；步驟五、脫膠，將切割片進行脫膠，使樹脂板、晶托和硅片分離。所述步驟一中，先將樹脂板與晶托粘接，固化20-30min，再將多邊形晶棒與樹脂板粘接，預(yù)固化20-40min，再將多邊形晶棒、樹脂板和晶托粘接而成的粘棒工裝放置到二次固化區(qū)，固化2-4h。所述步驟二中，將粘棒工裝安裝到上下料工裝上后，對晶棒進行清潔。所述步驟三中，線切割粘棒工裝時，采用雙向往復(fù)切割，隨著多邊形晶棒切割面積大小的變化，單位時間需求鋼線量做同步變化，以使得參與切割的鋼線磨損更加均勻。線切割粘棒工裝時，將多邊形晶棒沿徑向等分為若干段，隨著多邊形晶棒切割面積大小的變化趨勢，單位時間需求鋼線量以及進給量做同步變化。在開始線切割粘棒工裝時，鋼線速度設(shè)定為500-800m/min，進給速度設(shè)定為0.4-1mm/min，當(dāng)切割到2-3mm時，鋼線速度設(shè)定為1000-1500m/min，切割最大進給速度設(shè)定為1.5mm/min。一種多邊結(jié)構(gòu)尺寸硅片的粘棒工裝，包括樹脂板、晶托和邊數(shù)不少于五的多邊形晶棒，樹脂板與晶托粘接，多邊形晶棒粘接于樹脂板的表面。所述樹脂板為平板狀，多邊形晶棒的一個面與樹脂板粘接。所述樹脂板與多邊形晶棒粘接的面上設(shè)有V形槽，該V形槽兩邊的夾角的與多邊形晶棒相鄰兩個面的夾角相同。所述多邊形晶棒的截面形狀為正多邊形。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)具有如下有益效果：本專利技術(shù)的多邊結(jié)構(gòu)尺寸硅片的切割方法通過粘膠、上料、切割、下料和脫膠工藝對邊數(shù)不少于五的多邊形晶棒進行切割，能夠在現(xiàn)有的多線切割設(shè)備、輔材不變的基礎(chǔ)上，對切割工藝進行調(diào)整，完成多線切割多邊結(jié)構(gòu)的晶棒，同時能夠在現(xiàn)有的晶圓直徑不變的基礎(chǔ)上，切割出的單張硅片表面積比現(xiàn)有的單張硅片表面積增加22.5％以上，進一步提高了設(shè)備產(chǎn)能。進一步的，線切割粘棒工裝時，采用雙向往復(fù)切割，隨著多邊形晶棒切割面積大小的變化，單位時間需求鋼線量做同步變化，采用這種方式使得參與切割的鋼線磨損更加均勻，從而保證加工出的硅片品質(zhì)不受影響；采用這種方式切割能夠保證出刀時順利切透，進一步降低崩邊、邊緣的不良。進一步的，線切割粘棒工裝時，將多邊形晶棒沿徑向等分為若干段，隨著多邊形晶棒切割面積大小的變化趨勢，單位時間需求鋼線量以及進給量做同步變化，因此能夠滿足不同邊數(shù)的晶棒切割，而且在切割時可操作性更強。【附圖說明】圖1為本專利技術(shù)所使用的樹脂版的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本專利技術(shù)所使用的晶托的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本專利技術(shù)所使用的晶棒的一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本專利技術(shù)的實施1和實施例2中所使用的晶托、樹脂板、晶棒三者粘接方式示意圖；圖5為本專利技術(shù)的截面為正六棱柱的晶棒在切割倉中安裝待切割示意圖；圖6為本專利技術(shù)實例1中對六棱柱晶棒分割方式示意圖；圖7本專利技術(shù)實例1中切割位置、進給速度、分割數(shù)、線速度關(guān)系圖；圖8為本專利技術(shù)六棱柱需求的另一種樹脂板結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為本專利技術(shù)實例2中切割正六棱柱晶棒另一種分割方式示意圖；圖10為本專利技術(shù)實例2中切割正六棱柱晶棒的另一種分割方式示意圖；圖11為本專利技術(shù)實例2中切割位置、進給速度、分割數(shù)、線速度關(guān)系圖；圖12為本專利技術(shù)實例3中切割正五棱柱晶棒在切割倉中安裝待切割示意圖；圖13為本專利技術(shù)實例3中切割正五棱柱晶棒的一種分割方式示意圖；圖14為本專利技術(shù)實例3中切割位置、進給速度、分割數(shù)、線速度關(guān)系圖。其中，1-樹脂板，2-晶托，2-1-安裝孔，3-晶棒，4-等分線，5-線網(wǎng)，6-1-第一主輥，6-2-第二主輥，7-槽，8-切割起始位置，9-分割線?！揪唧w實施方式】下面結(jié)合附圖和實施例來對本專利技術(shù)作進一步的說明。如圖1-圖14所示，本專利技術(shù)的多邊結(jié)構(gòu)尺寸硅片的粘棒工裝，包括樹脂板1、晶托2和邊數(shù)不少于五的正多邊形晶棒3，樹脂板1與晶托2粘接，多邊形晶棒3粘接于樹脂板1的表面。如圖1、圖4和圖12所示，樹脂板為平板狀，多邊形晶棒的一個面與樹脂板粘接。如圖8和圖9所示，樹脂板與多邊形晶棒粘接的面上設(shè)有V形槽，該V形槽兩邊的夾角與多邊形晶棒相鄰兩個面的夾角相同。本專利技術(shù)的一種多邊結(jié)構(gòu)尺寸硅片的切割方法，包括如下步驟：步驟一、粘膠，將樹脂板1、晶托2和邊數(shù)不少于五的多邊形晶棒3粘接為粘棒工裝，具體的，先將樹脂板與晶托粘接，固化20-30min，再將多邊形晶棒與樹脂板粘接，預(yù)固化20-40min，再將多邊形晶棒、樹脂板和晶托粘接而成的粘棒工裝放置到二次固化區(qū)，固化2-4h；步驟二、上料，先對晶棒進行清潔，檢查棱邊有無破損缺口，再將粘棒工裝安裝到上下料工裝上；步驟三、切割，通過線切割將粘棒工裝沿徑向切割成切割片，具體的，線切割粘棒工裝時，采用雙向往復(fù)切割，將多邊形晶棒沿徑向等分為若干段，隨著多邊形晶棒切割面積大小的變化趨勢，單位時間需求鋼線量以及進給量做同步變化，以使得參與切割的鋼線磨損更加均勻；在開始線切割粘棒工裝時，鋼線速度設(shè)定為500-800m/min，進給速度設(shè)定為0.4-1mm/min，當(dāng)切割到2-3mm時，鋼線速度設(shè)定為1000-1500m/min，切割最大進給速度設(shè)定為1.5mm/min；步驟四、下料，通過上下料工裝將加工完成后的切割片從切片機中卸下，運送脫膠機中，加工完成的料包含樹脂板、晶托、硅片三者粘接成的一體；步驟五、脫膠，將切割片進行脫膠，使樹脂板、晶托和硅片分離。實施例1一種多邊結(jié)構(gòu)太陽能光伏硅片的切割方法，其步驟：(1)粘膠；(2)上料；(3)切割；(4)下料；(5)脫膠，清洗檢測，包裝，其中，(1)粘膠：如圖1所示，樹脂板1厚度5-20mm，長度600-700mm，寬度100-150mm，圖2所示為，晶托2粘膠本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種多邊結(jié)構(gòu)尺寸硅片的切割方法，其特征在于，包括如下步驟：步驟一、粘膠，將樹脂板(1)、晶托(2)和邊數(shù)不少于五的多邊形晶棒(3)粘接為粘棒工裝；步驟二、上料，將粘棒工裝安裝到上下料工裝上；步驟三、切割，通過線切割將粘棒工裝沿徑向切割成切割片；步驟四、下料，通過上下料工裝將加工完成后的切割片從切片機中卸下；步驟五、脫膠，將切割片進行脫膠，使樹脂板、晶托和硅片分離。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種多邊結(jié)構(gòu)尺寸硅片的切割方法，其特征在于，包括如下步驟：步驟一、粘膠，將樹脂板(1)、晶托(2)和邊數(shù)不少于五的多邊形晶棒(3)粘接為粘棒工裝；步驟二、上料，將粘棒工裝安裝到上下料工裝上；步驟三、切割，通過線切割將粘棒工裝沿徑向切割成切割片；步驟四、下料，通過上下料工裝將加工完成后的切割片從切片機中卸下；步驟五、脫膠，將切割片進行脫膠，使樹脂板、晶托和硅片分離。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多邊結(jié)構(gòu)尺寸硅片的切割方法，其特征在于，所述步驟一中，先將樹脂板與晶托粘接，固化20-30min，再將多邊形晶棒與樹脂板粘接，預(yù)固化20-40min，再將多邊形晶棒、樹脂板和晶托粘接而成的粘棒工裝放置到二次固化區(qū)，固化2-4h。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多邊結(jié)構(gòu)尺寸硅片的切割方法，其特征在于，所述步驟二中，將粘棒工裝安裝到上下料工裝上后，對晶棒進行清潔。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多邊結(jié)構(gòu)尺寸硅片的切割方法，其特征在于，所述步驟三中，線切割粘棒工裝時，采用雙向往復(fù)切割，隨著多邊形晶棒切割面積大小的變化，單位時間需求鋼線量做同步變化，以使得參與切割的鋼線磨損更加均勻。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種多邊結(jié)構(gòu)尺...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：胡立鋒，王新平，
申請(專利權(quán))人：樂葉光伏科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：陜西,61