CN108748750A - 一种采用金刚线切割的硅片脱胶药液配置系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种采用金刚线切割的硅片脱胶药液配置系统，本发明的目的在于提供一种采用金刚线切割的硅片脱胶药液配置系统，能够长时间对脱胶药液的溶剂持续性地预热，当脱胶机需要补充脱胶药液时，可以无需加热直接将符合温度要求的溶剂输送至药液槽，或前置一小段时间快速的加热溶剂后输送即可。并且以脱胶机工艺上游的硅片切割工序的产热作为预热的主要热源，减少了加热的能耗，预热溶剂的同时还能达到冷却切割液的目的，不仅利于脱胶液的循环回用，且可以避免工艺下游的切割液增压、压滤分离工序中可能产生的高温侵蚀，一举数得。

Description

一种采用金刚线切割的硅片脱胶药液配置系统

技术领域

本发明涉及物质切割，尤其涉及硅的片切割，具体涉及一种采用金刚线切割的硅片脱胶药液配置系统。

背景技术

目前，世界能源结构正在朝着确定的方向发展，虽然目前主要以石油、煤炭、天然气等不可再生资源为主，但随着社会经济发展，新能源技术发展，人们的理念的转变，已经日益重视新型可再生资源的运用，其中太阳能由于具有清洁无污染的优势，并且可以当作可近乎无限开发的能源，具有最大的开发潜力。

现阶段，太阳能的主要利用方式有通过集热的方式将太阳能转化为热能，或者利用光生伏打效应将太阳能转化为电能，显然，转化为电能的方式更具发展前景，太阳能电池(光伏电池)是太阳能最核心的器件。

近几年随着光伏太阳能市场的发展变化，太阳能电池不断地向高效率低成本发展。多晶硅作为适合的半导体材料，在光伏太阳能发电行业有广泛的应用。根据需要，多晶硅块需要通过切割机将其切割为规定厚度的硅片。由于多晶硅硬度高，目前针对大尺寸的多晶硅的切割，考虑到硅片方面产业规模的扩张以及成本增长的压力，业内不断寻求高效率低成本的硅片切割方式。

现国际光伏行业晶体硅片的切割方式主要有两种。

一种是砂浆切割，即利用涂有碳化硅和油浆的多根不锈钢细钢丝(SW)丝环绕在驱动轮和紧张轮上高速转动，以碳化硅微粉为主体的磨削浆料高速带入切割区域并对磨料施加载荷，磨料对硅料进行磨削切割。

另一种是金刚石线(DW)切片，即采用电镀或树脂固定的方法将金刚石颗粒镶嵌在不锈钢丝上，这种不锈钢丝高速运转以一定的压力对硅料进行磨削切割。从电池制作工艺角度比较，砂浆切割对硅片表面摩擦断裂损伤剧烈，会使硅片表面出现较多小而不规则凹坑，容易导致后续清洗制绒工艺复杂且控制不稳定，金字塔绒面变化范围大，单片金字塔绒面均匀度差，成核率低。

金刚石线切割后硅片表面除存在较轻的表面摩擦断裂损伤外还有由塑性磨削切割形成的光滑切割纹，硅片表面呈现塑性光滑纹和脆性破碎断裂轻微凹坑的混合形貌，这种硅片表面不易腐蚀出金字塔。但从切片工艺上比较，相比于砂浆切割加工成本高，切割效率低下，切割后废砂浆的排放污染大等缺点，金刚石线切割不使用昂贵且难以处理的砂浆，操作简单，切割速度可以快2至3倍，提升的生产速率超过1.5倍，同时硅片表面损伤较轻，单片耗材远远低于砂浆切割。故金刚线切割技术因为其高效、环保、优质的特性，已经逐渐成为了砂浆线切割的替代技术。

然而，采用金刚线进行硅片切割，为防止初步加工过的硅锭在切割时移位，需要使用胶将硅锭粘在粘机板的玻璃板上。当硅锭被切割成硅片后，还要经过硅片脱胶机清洗脱胶，使硅片脱离玻璃板。硅片清洗脱胶的主要处理步骤包括上料、喷淋、鼓泡、超声、溢流漂洗、药液处理、超声漂洗、下料等。显然，配置脱胶药液溶剂例如水在硅片的脱胶工艺中必不可少，其中溶剂的温度是直接关乎产品质量以及生产效率的重要因素，若温度不符合清洗要求，则可能导致硅片脱胶不完全，甚至出现裂痕、破损等质量问题，直接导致用料的浪费，降低了生产效率，产品生产的时间延长。因此脱胶工艺成为影响产品质量的重要环节。

由此，就需要确保溶剂进行加热至适合的温度区间后再进入脱胶设备中，具体而言，是进入脱胶设备中的药液槽，故本领域内期望能够及时地提供温度适合的配置脱胶药液的溶剂。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种采用金刚线切割的硅片脱胶药液配置系统，能够长时间对脱胶药液的溶剂持续性地预热，当脱胶机需要补充脱胶药液时，可以无需加热直接将符合温度要求的溶剂输送至药液槽，或前置一小段时间快速的加热溶剂后输送即可。并且以脱胶机工艺上游的硅片切割工序的产热作为预热的主要热源，减少了加热的能耗，预热溶剂的同时还能达到冷却切割液的目的，不仅利于脱胶液的循环回用，且可以避免工艺下游的切割液增压、压滤分离工序中可能产生的高温侵蚀，一举数得。

为了达到上述的目的，本发明所采取的其中一个技术方案是：

一种采用金刚线切割的硅片脱胶药液配置系统，包括：

预热室，具有容置配置脱胶药液的溶剂的空腔；

通过管道连通所述预热室的设置于脱胶设备的药液槽；

所述预热室内设有换热管，供与配置脱胶药液的溶剂进行热交换的流体流通；所述流体为被收集的已使用的进行硅片切割的切割液。

作为优选，还包括：控制单元，溶剂输送单元、温控单元及水位感应单元；

所述水位感应单元设置于预热室，用以感应预热室的空腔内溶剂水位并发送感应信号；

所述控制单元根据该感应信号控制溶剂输送单元向预热室和/或药液槽输送溶剂；

所述温控单元包括辅助加热管和温度传感器，所述辅助加热管有控制单元根据感应信号控制开启加热，当溶剂温度到达预设阈值时，控制单元根据温度传感器生成的温度感应信号控制所述辅助加热管停止加热。

作为优选，所述水位感应单元包括低液位感应器及高液位传感器，当所述低液位感应器感应不到水位时，向控制单元传递感应信号，控制单元根据该感应信号控制溶剂输送单元向预热室输送溶剂；

当所述高液位感应器感应到水位时，向控制单元传递感应信号，控制单元根据该感应信号控制溶剂输送单元停止输送溶剂，并判断溶剂温度是否到达预设阈值，如否，则同时控制辅助加热管加热预热室中溶剂。

作为优选，所述溶剂输送单元包括溶剂补充管和控制溶剂补充管开闭的第一阀，连通预热室底流与药液槽的溶剂添加管及控制溶剂添加管开闭的第二阀；

所述第一阀及第二阀均由所述控制单元控制开启或闭合；

所述预热室底流的液位高于药液槽的顶流的液位。

作为优选，所述温控单元的预设温度为65-75℃。

作为优选，所述预热室的容积不小于药液槽的容积。

作为优选，所述换热管为盘管或列管。

作为优选，已使用的进行硅片切割的切割液由收集单元收集，所述收集单元包括：

所述第一收集室；

顶流与所述第一收集室的底流流体连通的第二收集室；

与所述第二收集室的流体连通的排放管道。

作为优选，所述第一收集室的底流与所述第二收集室的顶流通过连通通道流体连通，并且流体通过溢流方式从连通通道流入第二收集室；所述连通通道的截面面积沿流体流向逐渐增大。

作为优选，所述第二收集室的底流与排放管道流体连通；所述第二收集室内设置有将第二收集室分隔为第一腔室及第二腔室的过滤单元，所述过滤单元具有过滤孔，流体连通排放管道的第一收集室的底流设置于所述第一腔体；所述第二收集室的侧壁开设有开口，所述过滤单元的下端由设置于所述第二收集室的底壁的凸起止动过滤单元的下端远离开口的运动趋势，所述过滤单元的上端搭置或连接于开口的下沿。

作为进一步地优选，所述开口处设置有封口组件，所述封口组件可打开或封闭，打开时，所述开口与外界连通，且过滤单元可通过开口从第二收集室内取出；封闭时，封口组件构成第二收集室的外壁的一部分，隔绝所述开口与外界的连通。

通过采取上述技术方案，在脱胶机配制脱胶药液时，首先对脱胶药液中占比最大的溶剂例如水进行预热，省去了更换脱胶药液时等待脱胶机加热的时间，提高了单位时间内完成脱胶的硅片量，从而提高了脱胶工艺的生产效率；利用脱胶机的控制单元的指令完成自动配酸或进水，无需手动，确认指令即可完成操作；根据不同的硅片产品需求设定不同温度，达到每种产品的最佳酸洗温度。而且再预热阶段，由切割液的携带热量通过热交换的方式提供热源，同时减少了加热溶剂和冷却切割液的能量消耗或其他消耗，符合经济性和环保性的要求。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本发明一实施例中描述的采用金刚线切割的硅片脱胶药液配置系统的布置示意图；

图2为本发明一实施例种描述的前述药液配置系统与切割液循环系统结合的布置示意图；

图3为本发明一实施例中描述的收集单元的结构示意图；

图4为本发明另一实施例中描述的收集单元的结构示意图；

图5为本发明一实施例中描述的收集单元的局部结构示意图；

图6为本发明又一实施例中描述的收集单元对切割液进行收集时一个阶段的示意图；

图7为本发明又一实施例中描述的收集单元对切割液进行收集时另一个阶段的示意图；

图8为本发明又一实施例中描述的收集单元对切割液进行清理维护时的示意图；

图9为本发明又一实施例中描述的收集单元对切割液进行清理维护时进行拆卸的示意图；

图10为本发明又一实施中描述的收集单元的结构示意图；

具体实施方式

为了更清楚的阐释本发明的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

另外，在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

本发明旨在提供合理对采用金刚线进行硅片切割(尤其是多晶硅)所使用的切割液进行回收并循环利用的技术方案。

一方面，切割液的主要作用是在金刚线进行硅片切割时进行冷却，由于切割速度很快，势必会大幅升高切割液的温度，为了循环回用切割液，对于切割液进行冷却处理就成为了必要。

另一方面，切割液循环回用的主要工序之一就是对切割液中携带的硅粉进行压滤分离，以便回收再利用。而压滤机本身在工作过程中会产生很多的热量，导致温度的升高，温度过高会对于压滤机产生很多影响。

温度对压滤机工作状态的影响最大的就是被过滤液的温度，被过滤液的温度直接的影响压滤机的过滤效率，过滤是否能正常的运行。以板框式压滤机为例，当被过滤液的温度超过了压滤机设计的温度，超过了滤板的温度时，会直接导致压滤机滤板的变形，或使滤板的耐酸耐碱性能降低，或加快了滤板腐败变质。故而，进入压滤机的切割液温度也需要控制在合理的范围内。

另一方面，因硅片切割后需要进行脱胶处理，脱胶处理所使用的切割液保证处于70℃左右才可以正常使用；为了确保脱胶处理使用的脱胶药液的充足供应，需要设置药液加热的相关工序，例如可对配置好的脱胶药液进行加热或者直接用加热后的溶剂例如水配置脱胶药液。

基于上述考虑，本发明所提供的技术方案，提供通过压滤分离对使用过的切割液进行处理后循环回用的体系，使切割液循环使用，只需要少量补充，降低切割液的消耗量，基本上实现排放量，降低废水处理的成本，提高环保指标。并充分利用衔接的切片工序和脱胶工序，建立热交换体系，充分利用各工序的产热，减少进行冷却或加热的能源消耗，而且充分考虑切割液循环过程中对压滤设备的影响，保障设备的稳定运行。下面将通过实施例进行具体说明。

如图1所示，在一实施例中，提供一种采用金刚线切割的硅片脱胶药液配置系统，包括：

预热室200，具有容置配置脱胶药液的溶剂的空腔210；

通过管道连通预热室200的设置于脱胶设备600的药液槽630；

预热室200内设有换热管220，供与配置脱胶药液的溶剂进行热交换的流体流通；流体为被收集的已使用的进行硅片切割的切割液。

作为优选，还包括：设置于脱胶设备600的控制单元640，溶剂输送单元、温控单元及水位感应单元；

具体而言，水位感应单元设置于预热室，用以感应预热室的空腔内溶剂水位并发送感应信号；

控制单元640根据该感应信号控制溶剂输送单元向预热室200和/或药液槽输630送溶剂；

温控单元包括辅助加热管240和温度传感器270，辅助加热管240由控制单元640根据感应信号控制开启加热，当溶剂温度到达预设阈值时，控制单元640根据温度传感器生成的温度感应信号控制辅助加热管240停止加热。

需说明，上文及下文出现的感应信号传递可选有线传输或无线的传输方式，皆为本领域惯用手段，图中并未描绘，说明书中也不在进行赘述。

作为优选，水位感应单元包括低液位感应器260及高液位传感器250，当低液位感应器260感应不到水位时，向控制单元640传递感应信号，控制单元640根据该感应信号控制溶剂输送单元向预热室输送溶剂；

当高液位感应器250感应到水位时，向控制单元640传递感应信号，控制单元640根据该感应信号控制溶剂输送单元停止输送溶剂，并判断溶剂温度是否到达预设阈值，如否，则同时控制辅助加热管加热预热室中溶剂。

作为优选，溶剂输送单元包括溶剂补充管和控制溶剂补充管开闭的第一阀，连通预热室200底流与药液槽630的溶剂添加管610及控制溶剂添加管610开闭的第二阀620；

第一阀及第二阀620均由控制单元640控制开启或闭合；

预热室200底流的液位高于药液槽630的顶流的液位，可使流体借助重力由预热室200向药液槽630流通。

作为优选，温控单元的预设温度为65-75℃。

作为优选，预热室200的容积不小于药液槽630的容积。

预热室210选用隔热性能好的材料制备，例如可选多种材料的复合结构制成，内层选金属材料例如不锈钢，外包裹隔热层例如隔热石棉等；或者直接选用各种稳定的复合材料，如碳纤维符合材料、玻璃钢复合材料等，预热室可制备为具有上方开口的结构，也可以制成封闭箱体结构，然后再开设供溶剂流通的管道。

换热管220被制造成曲管、不限一层的螺旋盘管或者并接的列管结构，目的是尽可能延长换热管220的行程，增加进入换热管的切割液与交换介质的换热接触面积和换热接触时间，从而充分进行热交换。本实施例中，溶剂作为热交换介质选用纯净的水，直接被加热后输送，用于配置脱胶工序使用的脱胶药液，在相邻的上下游工序之间进行热交换，降低了介质传输的热辐射损耗，并且也缩短了管路的路径。

此外，在预热室200内还配置辅助加热器240，用于在切割液提供的热量不足以使溶剂达到适合温度时，进行辅助加热。

通过上述的实施例所描述的脱胶药液配置系统，高液位感应器设在预热室侧面上端，用于限定预热室内的最高水位；低液位感应器设在预热室侧面下端，用于限定预热室内的最低水位。高液位感应器和低液位感应器均可通过感应水位向脱胶机的控制单元发送反馈信息。当预热室内的水排出，水位降低至低液位感应器已经感应不到时，低液位感应器向脱胶机的控制单元反馈水量不足信息，脱胶机的控制单元发出报警并发送配酸进水指令，操作人员只需确认配酸进水指令，脱胶机的控制单元自动控制阀门开启，将水通过介质补充管进预热室中。当持续进水至高液位感应器感应到水位时，向脱胶机的控制单元反馈进水完成信息，脱胶机的控制单元控制阀门关闭，并根据温度参数决定是否进行辅助加热。温控系统用于监测水温，当水加热到70℃时，控制加热管停止加热。在其他实施例中，可将温度预设至产品脱胶所需最佳温度，一般设定在65-75℃之间。

当需要配置脱胶药液时，脱胶机的控制单元控制阀门开启，预热室中到达设定温度的水流入药液槽中。当药液槽的水达到所需用量后，脱胶机的控制单元阀门关闭，停止进水，继续配酸的其他操作。此时由于配酸用的水已经是预热到酸洗硅片所需的温度，因此脱胶药液配制完成后可直接进行硅片的脱胶工艺，无需等待脱胶机再将配制药液加热到所需温度。

其操作的参考流程如下：

1)将温控系统的预先设定温度设置为70℃；

2)脱胶机的控制单元自动开启第一阀，将水通过溶剂补充管进预热室中；

3)预热室内水位上涨至触发高液位感应器，脱胶机的控制单元控制第一阀关闭，根据实时温度决定是否进行辅助加热；

4)判断预热室内水温是否达到阈值，如是则控制加热管停止加热；

5)第二阀开启，预热室中的水通过溶剂添加管进入药液槽，参与药液配制，水量足够后，控制第二阀关闭；

上述步骤可以循环操作。

作为优选，已使用的进行硅片切割的切割液由收集单元100收集，参考图3至图10，收集单元100包括：

第一收集室110；顶流与第一收集室110的底流流体连通的第二收集室120；以及与第二收集室120的流体连通的排放管道130。

如图，同一底部可以同时限定第一收集室110及第二收集室120的底部，换言之，第一收集室110和第二收集室120由一个整体的箱体设置隔板间隔而成，第一隔板1101两侧的边缘连接箱体的侧壁，下端的边缘与箱体的底部之间具有一定的距离，形成底流通道1102，供第一收集室110内的流体通过；第二隔板1103的两侧的边缘与箱体的侧壁连接，同时，第二隔板1103的下端的边缘与箱体的底部连接，从而间隔箱体的内部空间，且第二隔板1103的高度小于箱体的侧壁，从而使第一隔板1102、第二隔板1103及箱体的侧壁围成的通道中的流体可通过溢流的方式流入第二收集室120。

设置两个收集室，将收集的浆液分为两个阶段处理，在第一收集室内蓄积切割液后，再通过溢流的方式进入第二收集室，在有限的空间延长切割液的流路，可以分阶段对于切割液进行处理，例如，在第一收集室进行搅拌，使切割液呈比较均匀的状态，然后再进入第二收集室，在第二收集室进行过滤后再进入排放管道。

另外，连通通道的设置，还在一定程度上让第一收集室和第二收集室相对独立，不会互相的影响，在第一收集室内的切割液未达到第二收集室的顶流液位时，切割液不会流入第二收集室，此时，方便对第二收集室进行清理或维护。

当然图中仅仅优选的结构的示意，在另外图未示的实施例中，可以采用另外的方式实现上述技术构思，例如第一收集室和第二收集室分别采用相对独立的箱体，然后再通过管道连通第一收集室的底流和第二收集室的顶流。

如图所示，在一个优选的实施例中，连通通道的截面面积可设置为沿流体流向逐渐增大，例如可采用如图的方式实现，即将第一隔板倾斜设置，其倾斜后与第二隔板之间具有夹角β，β的取值范围选自5°到20°，如此设计的目的是为了获得更好的过滤效果，在第一收集室，期望切割液流场均匀且紊乱地携带金刚线切割硅片产生的硅粉颗粒，以避免第一收集室内产生固态物质的淤积，而第二收集室，则期待流场更加稳定，以便进行过滤分离处理，渐渐扩大的流体通路的口径可以起到降低流速及稳定流场的作用。在其他类似的是实施例中，也可以将第二隔板倾斜设置，或同时将第一隔板及第二隔板倾斜设置。

在前述通过管道连通第一收集室的底流和第二收集室的顶流的实施例中，例如，可以采用管道的口径渐变的方式实现管道中的流体的流场降速及稳定的目的。

如图，第二收集室120的底流与排放管道130流体连通，排放管道130上设置有阀门1301，该阀门可选关断阀和/或调节阀。且排放管道130与第二收集室120的底流的连通处设置在第二收集室120的与第二隔板1103相对的侧壁的下端，或者可选地，排放管道与第二收集室的底流的连通处设置在第二收集室的底部。这样设置能够避免出现在第二收集室底部的淤积，并且可以由流体自身的压力提供驱动力使之流向排放管道。

在流体进入排放管道之前，还可以对流体中的杂质、异物等不期望进入排放管道及后续处理装置的物质进行初步的分离，实现分离的方式可采用如图描绘的过滤分离方式，具体地，在第二收集室120内设置将第二收集室120分隔为第一腔室及第二腔室的过滤单元1201，过滤单元1201具有过滤孔，流体连通排放管道130的第二收集室120的底流设置于第一腔体。如图第一腔体具有三角或近似三角形状的截断面，流体均匀地流经过滤单元的过滤孔，分离异物后流至第二收集室120的底流。其中，过滤单元1201的过滤孔的孔径可以根据工作环境的需要设置，考虑因素有，加工过程中可能产生的颗粒粒径，可能由外界加工环境进入第一收集室的异物的颗粒粒径，后续设备对于异物的耐受要求等。

如前所述，通过过滤单元可以分离不期望进入排放管道及后续处理装置的物质，而使用一段时间后，过滤单元不可避免地将附着被分离的异物，时间一长就会影响过滤的效果，故存在定期清理或更换的需求，为了方便过滤单元的清理或更换，将过滤单元设置为可拆卸。结合图3及图5，第二收集室120的侧壁开设有开口，过滤单元1201的下端由设置于第二收集室120的底壁的凸起1202止动过滤单元1201的下端远离开口的运动趋势，过滤单元1202的上端搭置或连接于开口的下沿。如此，过滤单元可以从开口从第二收集室中抽离。

为了保证正常的工作，开口处设置有封口组件1203，封口组件可打开或封闭，打开时，开口与外界连通，且过滤单元可通过开口从第二收集室内取出；封闭时，封口组件构成第二收集室的外壁的一部分，隔绝开口与外界的连通。

根据图5，封口组件包括座体及盖体，座体围绕开口设置，并且，座体与盖体可拆卸连接，可拆卸的方式例如可选法兰连接，螺纹连接，卡扣连接等。在需要将过滤单元从第二收集室内抽离时，将盖体从座体的连接中卸下，然后通过开口抽离过滤单元即可，而不必人手或者加持工具从第二收集室的上部开口进入第二收集室，这样即使第二收集室具有较高的高度，仍然可以实现方便的拆卸，便于装置的维护。

图6至图8绘示了，流体例如切割液收集并分别通过两个收集室的过程，如图6，只有当第一收集室的顶流液位高于第二收集室的顶流液位时，流体才会通过连通通道以溢流的方式从第二收集室的顶流流入。而后，如果第一收集室的流体一直以这样的方式流入，第二收集室的液位逐渐升高，直至第一收集室与第二收集室的液位持平，保持如图7绘示地稳定的流体流动的状态。当第一收集室的液位下降至低于第二收集室的顶流液位后，第二收集室内不在有流体流入，直至排空，如图8绘示的装置，此时，即可对过滤单元进行拆除后的清理或更换，而无需将第一收集室排空。

此外，作为更进一步地优选，在图未始的实施例中，装置结构的灵活程度更高，可设置第二隔板的高度可调，通过调节第二隔板的高度，从而调节第二收集室的顶流高度。通过操控顶流的高度，可以实现不同工作模式的切换，例如需要更换过滤单元时，可以先降低第二隔板的高度，由此，降低第一收集室的液位，然后再升高第二隔板的高度，这样可以保持一段时间内第一收集室内流体无法流入第二收集室，实现第二收集室排空切割液的目的，从而方便地进行针对过滤单元的拆卸操作。

第二隔板设置高度可调的方式有多种，例如将第二隔板设置为从箱体的底部带密封的开口插入，并设置相应的缩进装置，然后用抽拉的方式调节第二隔板插入箱体内的高度。还可以将第二隔板设置为可伸缩的结构，或者可折叠结构，或其他可以调整竖直方向尺寸的结构。在另外的是实施例中，也可以采用在第二隔板上开设通孔的方式实现前述的技术构思，在第二隔板沿竖直方向开设数个流体连通连通通道及第二收集室的通孔，这些通孔为常闭状态，当需要降低第一收集室液位可根据需要开启通孔。

此外，为了让收集的切割液在第一收集室内均匀混合，不产生淤积，便于后续的处理，可在第一收集室内设置搅拌单元，如图4、图6至图8及图10所绘示，搅拌单元例如为由电机驱动的搅拌叶1104，除了机械搅拌之外，还可以采用例如爆气装置的搅拌装置，或其他扰乱流体流场使流体与流体中的携带的物质均匀混合的装置。

此外，参考图3、图4等附图绘示的装置，都成第一收集室110的第一插板1101及与第一插板1101相对的外壁板的上端均形成向外折弯的裙部1104，由此，使第一收集室110的上开口呈放射状，由此以有利于切割液的收集，并防止第一收集室中的切割向外部溅射。

如上述实施例所描述的各个收集单元，将切割液收集后汇流然后先进入热交换环节。

如图2所示，在一个实施例中，脱胶药液配置系统与切割液的循环回用体系的关联关系描述如下：

该循环系统包括：

前述的收集单元100，具有容置已使用切割液的收集室；

在该循环体系中，预热室200作为热交换单元；实现切割液和配置脱胶药液的热交换；

增压单元300，其设置于流体连通压滤分离单元的液体入口与换热管的出口的管路上；

压滤分离单元400，具有液体入口，压滤清液出口及污泥排放口；其中，液体入口与换热管的出口端流体连通；

清液回用单元500，具有容置压滤清液的回收室，其中，回收室与压滤清夜出口流体连通，回收室流体连通用以向硅片切割设备供应切割液的供应单元(图未示)。

其中，收集单元100数量可为多个，例如在多台硅片切割设备的每一台都对应配置一个收集单元，这些硅片切割设备所使用的切割液，例如可共用一个切割液的供应单元。

作为上述实施例的进一步优选实现方式，增压单元300可选为功率可调的增压泵，能够调整换热管中的切割液的流量；在预热室内及连通换热管得出口得管路上分别设置温度传感单元(图未示)及接收并处理温度传感单元发出的传感信号的控制器，由控制器根据传感信号控制增压泵的功率，从而调整切割液的流量。例如，根据需求结合温度传感器采集的温度参数，如需要快速加热实时监测预热室内的温度时，则加大切割液流量提高热交换速度，并同时伴以辅助加热。如需要充分降低切割液温度，则控制减小切割液的流量，降低热交换速度，让切割液温度充分降低后再从换热管流出。

由于目前采用金刚线硅片切割生产线只要采用的合理的工艺配备，其产能均被合理地调配，切割液携带的热量通过充分的热交换后能够将脱胶药液的溶剂加热并保持再比较高的温度，即使不能直接使用，也可以通过电辅助加热快速地升温。

此外，压滤分离单元400可根据生产规模及其他需要，选为板框式压滤机或带式压滤机。将切割液中混合的硅粉进行压滤分离后进行多用途的回用，而压滤的清液则直接进入循环体系，回到切割液供应单元。运转达到平衡稳定后，需要补充的切割液量将大幅度降低。

在另外的实施例中，提供对应上述实施例所描述的系统实施的采用金刚线的硅片切割液循环方法，包括以下步骤：

由收集单元收集已使用切割液；

由热交换单元对已使用切割液进行热交换使其温度降低至设定阈值；此设定的阈值可根据生产环境确定，例如降低至室温或略低于室温，也可以根据压滤机的设备运行参数确定。

对降温后的切割由压滤机进行压滤分离，回收分离得到的压滤清液循回用作为新的切割液。

通过上述处理，有效地分离了切割液中的硅粉，并降低了切割液的温度，使其满足循环回用的要求。

作为上述实施例的优选实现方式，已使用的切割液主要与硅片切割后进行脱胶处理的脱胶药液或制备脱胶药液的溶剂例如水进行热交换。由于脱胶药液需要被加热到一定的温度后才能正常使用，故需要消耗不小的热量，利用切割液进行换热，符合硅片切割生产线整体的工艺性要求，能够降低流体介质传输的热损耗，并且切割液收集后先进行换热降温，能够避免由高温对进行后续处理设备的损害，例如能够使切割液以较低的温度进入增压泵，例如能够使切割液以较低的温度进入压滤机。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种采用金刚线切割的硅片脱胶药液配置系统，其特征在于，包括：

预热室，具有容置配置脱胶药液的溶剂的空腔；

通过管道连通所述预热室的设置于脱胶设备的药液槽；

所述预热室内设有换热管，供与配置脱胶药液的溶剂进行热交换的流体流通；所述流体为被收集的已使用的进行硅片切割的切割液。

2.如权利要求1所述的采用金刚线切割的硅片脱胶药液配置系统，其特征在于，还包括：控制单元，溶剂输送单元、温控单元及水位感应单元；

所述水位感应单元设置于预热室，用以感应预热室的空腔内溶剂水位并发送感应信号；

所述控制单元根据该感应信号控制溶剂输送单元向预热室和/或药液槽输送溶剂；

所述温控单元包括辅助加热管和温度传感器，所述辅助加热管有控制单元根据感应信号控制开启加热，当溶剂温度到达预设阈值时，控制单元根据温度传感器生成的温度感应信号控制所述辅助加热管停止加热。

3.如权利要求2所述的采用金刚线切割的硅片脱胶药液配置系统，其特征在于，所述水位感应单元包括低液位感应器及高液位传感器，当所述低液位感应器感应不到水位时，向控制单元传递感应信号，控制单元根据该感应信号控制溶剂输送单元向预热室输送溶剂；

当所述高液位感应器感应到水位时，向控制单元传递感应信号，控制单元根据该感应信号控制溶剂输送单元停止输送溶剂，并判断溶剂温度是否到达预设阈值，如否，则同时控制辅助加热管加热预热室中溶剂。

4.如权利要求2所述的采用金刚线切割的硅片脱胶药液配置系统，其特征在于，所述溶剂输送单元包括溶剂补充管和控制溶剂补充管开闭的第一阀，连通预热室底流与药液槽的溶剂添加管及控制溶剂添加管开闭的第二阀；

所述第一阀及第二阀均由所述控制单元控制开启或闭合；

所述预热室底流的液位高于药液槽的顶流的液位。

5.如权利要求2所述的采用金刚线切割的硅片脱胶药液配置系统，其特征在于，所述温控单元的预设温度为65-75℃。

6.如权利要求1所述的采用金刚线切割的硅片脱胶药液配置系统，其特征在于，所述预热室的容积不小于药液槽的容积。

7.如权利要求1所述的采用金刚线切割的硅片脱胶药液配置系统，其特征在于，所述换热管为盘管或列管。

8.如权利要求1所述的采用金刚线切割的硅片脱胶药液配置系统，其特征在于，已使用的进行硅片切割的切割液由收集单元收集，所述收集单元包括：

所述第一收集室；

顶流与所述第一收集室的底流流体连通的第二收集室；

与所述第二收集室的流体连通的排放管道。

作为优选，所述第一收集室的底流与所述第二收集室的顶流通过连通通道流体连通，并且流体通过溢流方式从连通通道流入第二收集室；所述连通通道的截面面积沿流体流向逐渐增大。

9.如权利要求8所述的采用金刚线切割的硅片脱胶药液配置系统，其特征在于，所述第二收集室的底流与排放管道流体连通；所述第二收集室内设置有将第二收集室分隔为第一腔室及第二腔室的过滤单元，所述过滤单元具有过滤孔，流体连通排放管道的第一收集室的底流设置于所述第一腔体；所述第二收集室的侧壁开设有开口，所述过滤单元的下端由设置于所述第二收集室的底壁的凸起止动过滤单元的下端远离开口的运动趋势，所述过滤单元的上端搭置或连接于开口的下沿。

10.如权利要求9所述的采用金刚线切割的硅片脱胶药液配置系统，其特征在于，所述开口处设置有封口组件，所述封口组件可打开或封闭，打开时，所述开口与外界连通，且过滤单元可通过开口从第二收集室内取出；封闭时，封口组件构成第二收集室的外壁的一部分，隔绝所述开口与外界的连通。