CN102294757A - 一种使用金刚石线切割的单晶短棒拼接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种使用金刚石线切割的单晶短棒拼接方法，先对单晶硅短棒端面检测，要求端面平整度小于0.3mm，再用胶水涂覆在端面上将短棒粘接，粘接后加压固化，再对拼接棒进行开方、端面研磨、滚磨，检验合格后再将拼接棒在切片工作舱内切割成单晶硅片。使所有单晶硅短棒都得到充分利用，大大提高了单晶硅短棒的利用率，降低了生产成本，由于拼接棒与金刚石线成不垂直状，金刚石线在切割拼接棒时，不需要调整线切割装置的位置，就可使金刚石线在切割拼接棒时始终不会出现拉空现象，本发明所述拼接棒方法可以充分利用单晶硅短棒加工成硅片，提高了圆形硅棒的利用率，降低了加工成本。
Description
技术领域
本发明属于光伏行业利用金刚石线切割单晶拼接成硅晶棒的方法。
背景技术
在单晶生长中，投料量的多少、晶体直径的控制、锅底料的控制都将对晶体的长度产生影响，作为原料的单晶硅圆棒长短不同，因此在将硅晶圆棒加工成固定长度的圆棒中，会产生很多不符合固定长度的余料（短棒），另外，断棱也将产生一定量的短棒，所以无法按照我们的切割要求生产固定长度的硅晶棒，在分切成固定长度后，会产生相当比例的短棒。对于短棒处理，目前一种方法是将其回炉重新熔化，二是调整线切割装置的尺寸，回炉熔化增加了损耗，消耗了能源，增加了工时费用，提高了使用成本；调整切割工艺参数和装置，就会降低切割机加工效率，增加工时成本，影响加工进度，不利于规模化加工。
发明内容
针对上述现有技术中单晶硅短棒处理所存在的问题，本发明提供了一种使用金刚石线切割的单晶短棒拼接方法。
本发明所述一种使用金刚石线切割的单晶短棒拼接方法是：先对单晶硅短棒端面检测，要求端面平整度小于0.3mm，用胶水涂覆在端面上将短棒粘接，粘接后加压固化 ，再对拼接棒进行开方、端面研磨、滚磨，检验合格后再将拼接棒在切片工作舱内切割成单硅晶片。
由于拼接棒中至少有一条拼接缝，当拼接棒在切片加工时，由于金刚石线按与拼接棒切片垂直方向进行切片，因此，当金刚石线切到拼接缝位置时，有时会出现切割线拉空现象，高速往复运动的金刚石线会产生抖动，金刚石线甚至会发生断线，因而会影响切片加工生产，降低硅片质量，增加加工成本，为解决这个问题，本发明进一步采取以下方法进行解决：
拼接棒切片加工前，用夹具将拼接棒粘接在树脂条上，固化后在树脂条另一面均匀涂上胶，将树脂条平行设置在粘料板上，粘料板固定在夹具上，利用设置在粘料板长度方向上的调节螺杆调整拼接棒在粘料板上的水平位置，使拼接棒长度方向与粘料板长度方向偏离一个角度，角度为在0.5-2°，使拼接棒与切割线成垂直切割变成拼接棒与切割线成非垂直切割，待完全固化后，再将粘料板连同拼接棒固定在切片工作舱内进行切片。
本发明的所述适用金刚石线切的用短棒拼接成拼接棒的具体方法步骤是：
1 、硅晶短棒端面检测，要求端面平整度小于0.3mm，以确保切缝小；
2 、检测后，直接用AB胶涂覆在端面上，将短棒粘接成圆棒，固化1-2个小时；
3 、对拼接棒进行开方、端面研磨、滚磨，尺寸检验，
4、 设计一个断面呈L形的并带调节螺杆的夹具，将上述拼接棒用胶固定在树脂条上，拼接棒和树脂条呈垂直状态，加重固定；
5、然后将树脂条平行粘贴在粘料板上，粘料板固定在夹具上，粘料板与夹具平行，将粘接在树脂条上的拼接棒与粘料板进行粘接，
6、利用设置在粘料板夹具长度方向上的调节螺杆调整拼接棒在粘料板上的水平方向位置，使拼接棒长度方向与粘料板长度方向偏离一个角度，角度为在0.5-2°，使拼接棒与切割线成垂直切割变成拼接棒与切割线成非垂直切割，待完全固化后，再将粘料板连同拼接棒固定在切片工作舱内进行切片。
本发明所述短棒粘接方法适用两段单晶硅短棒粘接，也适用多段短棒进行粘接，可以充分利用首次切割成固定长度所余下的短棒，也可多次利用拼接成拼接棒后按固定长度所切割下来的短棒，使所有单晶硅短棒都得到充分利用，大大提高了单晶硅短棒的利用率，降低了生产成本，由于拼接棒与金刚石线成不垂直状，金刚石线在切割拼接棒时，不需要调整线切割装置的位置，就可使金刚石线在切割拼接棒时始终不会出现拉空现象，拼接缝多时，偏离有角度大。
本发明所述拼接棒方法可以充分利用单晶硅短棒加工成硅片，提高了圆形硅棒的利用率，降低了加工成本。
本发明对硅晶圆棒过程分段后的端面控制加强，以确保拼接缝小；同时由于对圆棒拼接，减少了过程损耗。
附图说明
图1是本发明所述夹具俯视图，
图2是图1的A-A剖视结构示意图。
在图中，1、调节螺杆 2、靠板 3、粘料板 4、拼接棒 5、底板 6、树脂条 7、拼接缝 8、胶层。
具体实施方式
下面对单硅晶短棒拼接成用金刚石线切割的拼接棒的工艺方法进行具体说明：
单硅晶短棒端面检测，要求端面平整度小于0.3mm，以确保切缝小；检测合格后，直接使用AB胶水均匀涂抹在端面上，将短棒粘接固定长度的圆棒；对拼接棒进行开方、端面研磨、滚磨，尺寸检验。设计一个呈L形的并带调节螺纹的夹具（如图1和图2所示），夹具呈L形，它由两块长方形板成90°组成，一块长方形板为底板5并为水平设置，另一块长方形板为靠板上2并垂直设置，在靠板上间隔设置有调节螺杆1，调整调节螺杆轴线与靠板垂直，底板上设置有粘料板3，将已进行开方、研磨、滚磨，检验的拼接棒4用胶层8放置粘接在树脂条6上，加重固化后，在树脂条另一面均匀涂上胶后，将树脂条平行设置在粘料板上，粘料板固定在夹具上，粘料板与夹具平行，利用调节螺杆调整拼接棒在粘料板上的水平位置，使拼接棒长度方向与夹具长度方向偏离一个角度，角度最好在0.5-2°，使拼接棒与切割线成垂直切割变成拼接棒与切割线成非垂直切割，待完全固化后，再将粘料板连同拼接棒固定在切片工作舱内进行切片。使用专用夹具，使切割线的切割方向与拼接缝7之间有一个角度（呈不平行状态），避免金刚石切线有时滑入拼接缝内而造成断线；而传统对拼接缝与切线方向相同，易导致断线或由于切割线在拼接缝中的摆动而导致拼接缝前后出线大量的线痕片，对硅晶片进行测量，晶向满足规格要求（ <100> ± 2.5°）；减少了断线概率，并提高了切割效率；降低了加工成本。
现举一个两段拼接加工成固定长度并经开方、研磨、滚磨，检验合格的拼接棒，拼接棒上有一个拼接缝7，该拼接缝与拼接棒长度方向成90°，先将拼接棒粘接在树脂条上，用砝码加压固定1-2个小时；在树脂条的另一面均匀涂上胶，将树脂条平行设置在粘料板上，粘料板固定在夹具上，利用角度尺，使角度尺在粘料板上偏离1°，调节螺杆顶在拼接棒侧面上，再调整调节螺杆，使拼接棒产生左右摆动，使得拼接棒与粘料板中心线偏离1°，再将粘料板连同拼接棒固定在切片工作舱内就可进行切片。切片中不会出现金刚石线拉空现象。同理当拼接棒有两个或以上的拼接缝时，只要将偏离的角度调大，就可解决多缝拼接棒用金刚石线切割时不发生拉空现象。切割工艺设定，使用直径138-150um金刚石线，在25N的预加张力作用下，线速度1000-1200 m/min，工作台下降速度在600-800mm/min。
Claims (2)
1. 一种使用金刚石线切割的单晶短棒拼接方法：其特征在于：先对单晶硅短棒端面检测，要求端面平整度小于0.3mm，再用胶水涂覆在端面上将短棒粘接，粘接后加压固化 ，再对拼接棒进行开方、端面研磨、滚磨，检验合格后再将拼接棒在切片工作舱内切割成单晶硅片。
2.根据权利要求1所述的一种使用金刚石线切割的单晶短棒拼接方法：其特征在于：所述拼接棒在切片前，用夹具将拼接棒粘接在树脂条上，固化后在树脂条（6）另一面均匀涂上胶，将树脂条平行设置在粘料板（3）上，粘料板固定在夹具上，利用设置在粘料板长度方向上的调节螺杆（1）调整拼接棒在粘料板上的水平位置，使拼接棒长度方向与粘料板长度方向偏离一个角度，角度为在0.5-2°，使拼接棒（4）与切割线成垂直切割变成拼接棒与切割线成非垂直切割，待完全固化后，再将粘料板连同拼接棒固定在切片工作舱内进行切片。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20111228 |