CN102059749A - 一种使用直径0.1mm钢线切割硅片的工艺 - Google Patents
一种使用直径0.1mm钢线切割硅片的工艺 Download PDFInfo
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Abstract
一种使用直径0.1mm钢线切割硅片的工艺,将SiC金刚砂与切削液按照1:1~1:1.2的质量比进行配比,在胶固化的过程中使用5-10kg加压重锤对单晶加压,排除多余的胶;加压时间为0.5-3小时;使用直径0.10mm钢线,在15-23N的预加张力作用下,线速度400-1000m/min,工作台下降速度在0.3-1mm/min。切割行程根据单晶实际直径设定,用直径0.1mm钢线切割硅片可以有效降低切割损耗量,有效缩小切割损耗量,改善切割表面质量,相比普遍采用的0.14mm、0.12mm钢线节约原材料6.45%和2.15%,而且硅片的厚度越小,效益越明显。
Description
技术领域
本发明涉及一种半导体硅片的切片工艺,特别是一种使用直径0.1mm钢线切割硅片的工艺。
背景技术
太阳能电池发电技术,以其绿色环保、取之不尽、应用场合广泛等特性,正在全球范围内得到蓬勃的发展和广泛的应用。然而,目前太阳能电池较高的成本,是其目前面临的最大问题。
原材料一直是太阳能硅片加工过程中最大的成本,降低刀口损耗和薄片化,是太阳能硅片加工的发展方向。
降低切割钢线的直径和切割砂的粒径可以降低切片刀口损失,但是同时会造成切割能力的下降和断线率的上升,在改变钢线直径的同时,需要进行适当的工艺调整。
发明内容
本发明的目的就是为克服现有技术的不足,提供一种使用直径0.10mm钢线切割的工艺,使用单向供线的用线方法,配合适当的钢线张力和工作台下降速度完成硅片切割,实现提高单位公斤出片率,减低切割消耗,降低切割断线不良率的效果。
本发明是通过这样的技术方案实现的:一种用直径0.1mm钢线切割硅片的工艺,其特征在于,包括如下次序步骤:
(1)砂浆配制:将SiC金刚砂与切削液按照1:1~1:1.2的质量比进行配比,使砂浆密度达到1.6~1.7之间,使用机械搅拌的方式,搅拌6~12小时;
(2)粘棒:单晶在粘接前,对单晶表面进行处理,使用无水乙醇擦拭单晶粘接表面,粘接剂使用美国AD胶,连接材料使用玻璃板,在胶固化的过程中使用5-10kg加压砝码对单晶加压,排除多余的胶;加压时间为0.5-3小时;
(3)切割预热:切割前砂浆在切割工作舱内进行循环,并使用300-500m/min的速度进行钢线往复运行,使切割环境达到稳定状态。预热时间为10-90分钟;
(4)切割:切割工艺设定,使用直径0.10mm钢线,在15-23N的预加张力作用下,线速度400-1000m/min,工作台下降速度在0.3-1mm/min.切割行程根据单晶实际直径设定;
(5)下料:单晶切割完毕后,关闭砂浆供给,打开切割舱门,确认单晶是否切割完全,点动慢速抬升按钮,确认钢线是否夹线。单晶完全与钢线脱离后,按快速抬升按钮,工作台复位到原点,将单晶使用下料车取下;
(6)去胶:切下后的硅片倒悬于冲片设备上,使用清水喷淋冲洗硅片间的砂浆,清水喷淋5-20分钟,基本将砂浆冲净后,用手将硅片取下;
(7)清洗:使用湿法化学超声清洗的方法,每个工位超声清洗时间为3-10分钟,清洗过程中硅片在清洗槽中上下抛动,进行硅片表面的清洗,去离子水对硅片进行漂洗后,甩干或者烘干干燥。
本发明采用直径0.1mm钢线进行半导体硅片切割具有如下明显效果:可以有效降低切割损耗量,有效缩小切割损耗量,改善切割表面质量,相比普遍采用的0.14mm、0.12mm钢线节约原材料6.45%和2.15%.而且硅片的厚度越小,效益越明显。
附图说明
图1单晶粘棒示意图;
图中:1. 加压重锤,2.单晶,3.胶层,4.装配底座。
具体实施方式
为了更清楚的理解本发明,结合实施例详细描述本发明:
本实例所用钢线为直径0.10mm钢线。金刚砂为2000#绿碳化硅,切削液为PEG205,所用槽轮槽距为350μm,多线切割机型号:梅耶伯格DS-264; 原料:125*125太阳能方棒,以下是使用直径0.11mm钢线进行硅片切割的生产方法及具体工艺:
(1)砂浆配置:操作者将金刚砂进行烘干,烘干温度40-70度,烘干时间20-60分钟,本实例采用40分钟。按照配比(本实例采用质量比切削液:金刚砂=1:0.95)计算切削液与金刚砂用量,进行称重,在搅拌桶中进行砂浆配置,搅拌时间为6-24小时,本实例采用12小时,砂浆密度控制在1.6-1.65之间。
(2)粘棒:单晶在粘接前,对单晶表面进行处理,使用无水乙醇擦拭单晶粘接表面,粘接剂使用美国AD胶,连接材料使用玻璃板,在胶固化的过程中使用5-10kg加压重锤对单晶加压,加压时间为0.5-3小时,本实施例加压时间为0.5小时,排除多余的胶。
(3)切割预热:切割前砂浆在切割工作舱内进行循环,并使用300-500m/min的速度进行钢线往复运行,使切割环境达到稳定状态。预热时间根据设备停机时间调整,为10-90分钟,本实例采用15分钟。预热完毕,对切割轮进行检查。
(4)切割: 设定工作台接触位置和切割行程,按照设定的工艺进行切割。
本实施例采用:线速度11米/秒;供线张力17牛.回线张力16牛
(5)下料:单晶切割完毕后,关闭砂浆供给,打开切割工作舱舱门,确认单晶是否切割完全,点动慢速抬升按钮,确认钢线是否夹线。单晶完全与钢线脱离后,按快速抬升按钮,工作台复位到原点。将单晶使用下料车取下。
(6)去胶:切下后的硅片倒悬于冲片设备上,使用清水喷淋冲洗硅片间的砂浆,清水喷淋5-20分钟,基本将砂浆冲净后,用手将硅片取下。
(7)清洗:使用湿法化学超声清洗的方法,每个工位超声清洗时间为3-10分钟,配合超声频率为40KHz超声,清洗过程中硅片在清洗槽中上下抛动,进行硅片表面的清洗,去离子水对硅片进行漂洗后,甩干或者烘干干燥。
根据上述说明,结合本领域技术可实现本发明的方案。
Claims (1)
1.一种使用直径0.1mm钢线切割硅片的工艺,其特征在于,包括如下次序步骤:
(1)砂浆配制:将SiC金刚砂与切削液按照1:1~1:1.2的质量比进行配比,使砂浆密度达到1.6~1.7之间,使用机械搅拌的方式,搅拌6~12小时;
(2)粘棒:单晶在粘接前,对单晶表面进行处理,使用无水乙醇擦拭单晶粘接表面,粘接剂使用美国AD胶,连接材料使用玻璃板,在胶固化的过程中使用5-10kg加压重锤对单晶加压,排除多余的胶;加压时间为0.5-3小时;
(3)切割预热:切割前砂浆在切割工作舱内进行循环,并使用300-500m/min的速度进行钢线往复运行,使切割环境达到稳定状态;预热时间为10-90分钟;
(4)切割:切割工艺设定,使用直径0.10mm钢线,在15-23N的预加张力作用下,线速度400-1000m/min,工作台下降速度在0.3-1mm/min.切割行程根据单晶实际直径设定;
(5)下料:单晶切割完毕后,关闭砂浆供给,打开切割工作舱舱门,确认单晶是否切割完全,点动慢速抬升按钮,确认钢线是否夹线;单晶完全与钢线脱离后,按快速抬升按钮,工作台复位到原点,将单晶使用下料车取下;
(6)去胶:切下后的硅片倒悬于冲片设备上,使用清水喷淋冲洗硅片间的砂浆,清水喷淋5-20分钟,基本将砂浆冲净后,用手将硅片取下;
(7)清洗:使用湿法化学超声清洗的方法,每个工位超声清洗时间为3-10分钟,清洗过程中硅片在清洗槽中上下抛动,进行硅片表面的清洗,去离子水对硅片进行漂洗后,甩干或者烘干干燥。
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