CN113355749A - 一种太阳能硅圆棒拼接方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种太阳能硅圆棒拼接方法，包括如下步骤：提供至少两个所述硅圆棒；执行任一所述硅圆棒并在其被拼接端满面涂覆胶液；执行被涂有所述胶液的所述硅圆棒与另一所述硅圆棒进行拼接。本发明提出的拼接方法，粘接效果好且粘接效率高，胶液利用率高，适于多组硅圆棒的组合拼接，不仅可提高硅圆棒的出片率，而且可防止线切割时在拼接处断线。

Description

一种太阳能硅圆棒拼接方法

技术领域

本发明属于单晶硅圆棒拼接技术领域，尤其是涉及一种太阳能硅圆棒拼接方法。

背景技术

单晶硅片生产过程中，定向划线取整棒时，不可避免地会出现需多长短不一的短的硅圆棒，为了使硅圆棒能充分利用，提高设备的满载量，需将短的硅圆棒进行拼接形成标准长度的硅圆棒进行切割，则拼接质量的好坏好坏直接影响硅圆棒的切割质量。目前硅圆棒执行的涂胶模式都是#字形线网的方式，拼接后再进行开方去边皮，去边皮时需要从硅圆棒的端面入刀，切割到拼缝处会造成拼缝崩损；磨削过程中，加工至拼接处时由于拼缝涂胶处是镂空结构设置，在拼接处极易导致崩损、损裂；同时在后续线切割金刚线布置时，由于镂空的涂胶方式，需要将拼接成避开，否则容易造成断线或卷线的问题，严重降低了硅棒每公斤的出片率，影响生产效率。尤其是对直径为220-310mm的大尺寸硅圆棒而言，这种生产效率更低，使得生产成本加大，严重制约大批量生产，是目前大尺寸硅圆片生产的瓶颈问题，嗦待解决。

发明内容

本发明提供一种太阳能硅圆棒拼接方法，尤其适用于大尺寸硅圆棒的拼接，解决了现有技术中因拼接方法设计不合理导致出片率低、断线率高的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种太阳能硅圆棒拼接方法，包括如下步骤：

提供至少两个所述硅圆棒；

执行任一所述硅圆棒并在其被拼接端满面涂覆胶液；

执行被涂有所述胶液的所述硅圆棒与另一所述硅圆棒进行拼接。

进一步的，所述涂覆胶液包括在竖直放置的所述硅圆棒上端面执行所述胶液的步骤。

进一步的，在涂覆所述胶液之前还包括执行对所有所述硅圆棒的对接端面清洁处理的步骤

进一步的，所述拼接包括执行被涂有所述胶液的所述硅圆棒与未涂覆所述胶液的所述硅圆棒上下竖直对接的步骤。

进一步的，被涂有所述胶液的所述硅圆棒置于下方，且被涂覆所述胶液的端面朝上设置。

进一步的，所述拼接还包括执行上下放置的所述硅圆棒外壁周缘四条棱线对齐的步骤。

进一步的，所述拼接还包括在所述硅圆棒对接处外壁被卡箍绕设固定的步骤；在所述卡箍和所述硅圆棒之间还设有橡胶垫。

进一步的，在所述拼接之后包括将所述硅圆棒静置固化的步骤，所述固化时间不小于2h。

进一步的，所述胶液包括A胶和B胶，所述A胶和所述B胶配置重量比为2：1。

进一步的，执行所述胶液从取胶到配置在2-10min内完成；配置完成后，执行所述胶液在10-15min内使用完毕。

与现有技术相比，本发明提出的拼接方法，尤其适用于直径为220-310mm的大尺寸硅圆棒的拼接，能使硅圆棒之间无缝隙粘接，不仅胶液利用率高，粘接效果好，而且降低在开方去边皮以及方棒倒角磨削时崩损率；同时由于拼接处满面涂胶，使得在切割过程中可满线布置金刚线，进而可最大化地提高每公斤硅圆棒的出片率，也降低了在拼接处产生崩损的几率，降低金刚线的断线率。

附图说明

图1是本发明实施例一的硅圆棒涂胶的结构示意图；

图2是本发明实施例一的硅圆棒拼接的结构示意图；

图3是本发明实施例二的硅圆棒涂胶的结构示意图；

图4是本发明实施例二的硅圆棒拼接的结构示意图。

图中：

10、硅圆棒 20、硅圆棒 30、硅圆棒

40、棱线 50、卡箍 60、橡胶垫60

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例一：

一种太阳能硅圆棒拼接方法，包括两个同一外径尺寸的硅圆棒，分别是硅圆棒10和硅圆棒20，其拼接结构如图1-2所示，包括如下步骤：

步骤一：清洁

具体包括，先挑出硅圆棒10和硅圆棒20任一端面作为对接面，并用无尘纸蘸酒精对硅圆棒10和硅圆棒20的被接端面进行清理，以去除端面的灰尘或杂质，保证粘接面的纯度。在本步骤中，硅圆棒10和硅圆棒20的放置位置不做具体要求，只要便于清洁处理即可，保证在涂覆胶液之前所有被粘接端面是干净的。

步骤二：配制胶液

胶液包括A胶和B胶，用电子天平称取一定量的A胶和B胶，将A胶和B胶用塑料板盛放，使A胶和B胶的重量比为2：1，并保证A胶和B胶的重量误差≤0.5g，目的是保证胶液黏结力最佳。

再将A胶和B胶混放在一起充分搅拌，在这里不限制搅拌方式，只要能充分混合即可，并保证从取胶到配置在2-10min完成所有配置操作，防止胶液放置时间过长，导致配胶不均匀，影响后续粘接效果。

每次胶液配置完成后，必须在10-15min内涂覆使用完毕，即将胶液涂抹到硅圆棒10或硅圆棒20的一个端面上，避免胶液的黏性失效，导致硅方棒粘接效果差，或无法粘接上。

步骤三：涂覆胶液

选取硅圆棒10或硅圆棒20作为主粘接棒，即是在该硅圆棒10的端面上满面全尺寸涂覆胶液，在本实施例中，选择硅圆棒10作为主粘接棒，竖直放置在工作台上并作为下方硅圆棒放置，硅圆棒10的上端面为被涂覆端面，且均已清洁完毕。在规定时间内，一次性将胶液投入在硅圆棒10的上端面的一侧边上，再将胶液从硅圆棒10的端面边缘依次沿轴线循环涂覆，逐渐向硅圆棒10的中心位置处顺向涂抹，并保证硅圆棒10的上端面上全尺寸都被胶液所覆盖，这种涂抹方式涂覆均匀，使胶液在端面的涂覆厚度一致、方向一致和粘性一致，使得端面胶液层均匀可控，还可节约涂抹时间，同时也易于后期追溯粘胶效果。

步骤四：拼接

每颗硅圆棒外壁面上均有四条对称分布的棱线40，且棱线40与硅圆棒的中心轴线平行；将硅圆棒20移动到硅圆棒10的正上方，并保证硅圆棒10和硅圆棒20外壁上的四条棱线40上下对齐，即可保证硅圆棒10和硅圆棒20轴向一致，可根据观察四条棱线40上下对齐的效果来判断硅圆棒10和硅圆棒20对接的质量，更加直观。逐步下落硅圆棒20并使硅圆棒20的下端面与硅圆棒10的上端面接触，进而使得被涂有胶液的硅圆棒10与未涂覆胶液的硅圆棒20上下竖直对接。均匀涂覆的胶液受硅圆棒20的重力影响，更易于与硅圆棒20的下端面粘接，进而可使硅圆棒10和硅圆棒20粘接在一起。上下竖直的连接方式无需要借助外力使硅圆棒20与硅圆棒10的对接面贴紧设置。在本实施例中，可用任一种常用的移动小车对硅圆棒10和硅圆棒20进行移动操作，移动小车为本领域的常用装置，在此省略。

步骤五：固化

当硅圆棒10和硅圆棒20对接完成后，用可伸缩的卡箍50绕设在对接处锁紧，以使硅圆棒10和硅圆棒20稳定固化。优选地，在卡箍50的内侧设一橡胶垫60，即先用橡胶垫60外裹在硅圆棒10和硅圆棒20，且橡胶垫60的高度大于硅圆棒10和硅圆棒20之间缝隙的高度且小于卡箍50的高度，同时橡胶垫60与硅圆棒外壁接触的圆周长小于硅圆棒的外壁周长，也即是橡胶垫60可以分成两段或三段包裹在硅圆棒的外壁周围，使上下两段硅圆棒端面之间的胶液受重力影响而有足够的空间向外溢流；全封闭的橡胶垫60使得硅圆棒外壁与橡胶垫60之间无缝隙，过多的胶液无法向外溢流会导致端面粘接平面不平，出现鼓泡，影响粘接效果。同时，橡胶垫60还可保护硅圆棒的表面，防止卡箍损伤硅圆棒的表面。

在本步骤中，先将橡胶垫60外裹在硅圆棒10和硅圆棒20对接处的外侧，再用卡箍50套固在橡胶垫60的外侧，卡箍50的数量可根据实际情况而定，只要能将硅圆棒10和硅圆棒20锁紧即可。锁紧后固定静置一段时间，固化时间不小于2h，2h之后才能再进行下一步工序。

固化完成后，再松开卡箍50并将橡胶垫60拆除，进而得到拼接为一体的硅圆棒10和硅圆棒20。

实施例二：

如图3-4所示，本实施例与实施例二最大的不同就是被拼接的硅圆棒的数量不同，本实施例中有三个硅圆棒，分别是硅圆棒10、硅圆棒20和硅圆棒30，将这三个硅圆棒拼接为一个整体。包括如下步骤：

步骤一：清洁

具体地，用无尘纸蘸酒精对硅圆棒10、硅圆棒20和硅圆棒30的被接端面进行清理，以去除端面的灰尘或杂质，保证粘接面的纯度。

步骤二：配制胶液

胶液包括A胶和B胶，用电子天平称取一定量的A胶和B胶，将A胶和B胶用塑料板盛放，使A胶和B胶的重量比为2：1，并保证A胶和B胶的重量误差≤0.5g，目的是保证胶液黏结力最佳。

再将A胶和B胶混放在一起充分搅拌，保证从取胶到配置在2-10min完成所有配置操作，并必须在10-15min内涂覆使用完毕。即将胶液涂抹到硅圆棒10、硅圆棒20和硅圆棒30中的两个硅圆棒的端面上，避免胶液的黏性失效，导致硅方棒粘接效果差，或无法粘接上。

步骤三：涂覆胶液

选取硅圆棒10和硅圆棒20作为两个主粘接棒，即是在硅圆棒10和硅圆棒20的端面上满面全尺寸涂覆胶液，即分别将硅圆棒10和硅圆棒20竖直放置在工作台上，使硅圆棒10和硅圆棒20的上端面均为涂覆端面。

在规定时间内，先对硅圆棒10进行涂覆胶液，即一次性将胶液投入在硅圆棒10的上端面的一侧边上，再将胶液从硅圆棒10的端面边缘依次沿轴线循环涂覆，逐渐向硅圆棒10的中心位置处顺向涂抹，并保证硅圆棒10的上端面上全尺寸都被胶液所覆盖。

步骤四：拼接

将硅圆棒20移动到硅圆棒10的正上方，并保证硅圆棒10和硅圆棒20外壁上的四条棱线40上下对齐，即可保证硅圆棒10和硅圆棒20轴向一致。逐步下落硅圆棒20并使硅圆棒20的下端面与硅圆棒10的上端面接触，进而使得被涂有胶液的硅圆棒10与未涂覆胶液的硅圆棒20上下竖直对接。

步骤五：固化

当硅圆棒10和硅圆棒20对接完成后，用可伸缩的卡箍50绕设在对接处锁紧，以使硅圆棒10和硅圆棒20稳定固化。先将橡胶垫60外裹在硅圆棒10和硅圆棒20对接处的外侧，再用卡箍50套固在橡胶垫60的外侧，卡箍50的数量可根据实际情况而定，只要能将硅圆棒10和硅圆棒20锁紧即可。锁紧后固定静置一段时间，固化时间不小于2h，2h之后再拆开卡箍50并将橡胶垫60拆除。

步骤六：涂覆胶液

在规定时间内，在硅圆棒20的上端面上满面全尺寸涂覆胶液，即一次性将胶液投入在硅圆棒20的上端面的一侧边上，再将胶液从硅圆棒20的端面边缘依次沿轴线循环涂覆，逐渐向硅圆棒20的中心位置处顺向涂抹，并保证硅圆棒20的上端面上全尺寸都被胶液所覆盖。

步骤七：拼接

将硅圆棒30移动到硅圆棒20的正上方，并保证硅圆棒20和硅圆棒30外壁上的四条棱线40上下对齐，即可保证硅圆棒20和硅圆棒30轴向一致。逐步下落硅圆棒30并使硅圆棒30的下端面与硅圆棒20的上端面接触，进而使得被涂有胶液的硅圆棒20的上端面与未涂覆胶液的硅圆棒30的下端面上下竖直对接。

步骤八：固化

当硅圆棒20和硅圆棒30对接完成后，用可伸缩的卡箍50绕设在对接处锁紧，以使硅圆棒20和硅圆棒30稳定固化。先将橡胶垫60外裹在硅圆棒20和硅圆棒30对接处的外侧，再用卡箍50套固在橡胶垫60的外侧，卡箍50的数量可根据实际情况而定，只要能将硅圆棒20和硅圆棒30锁紧即可。锁紧后固定静置一段时间，固化时间不小于2h，2h之后再拆开卡箍50并将橡胶垫60拆除。

进而完成硅圆棒10、硅圆棒20和硅圆棒30的拼接固定。

本发明提出的拼接方法，尤其适用于直径为220-310mm的大尺寸硅圆棒的拼接，能使硅圆棒之间无缝隙粘接，不仅胶液利用率高，粘接效果好，而且降低在开方去边皮以及方棒倒角磨削时崩损率；同时由于拼接处满面涂胶，使得在切割过程中可满线布置金刚线，进而可最大化地提高每公斤硅圆棒的出片率，也降低了在拼接处产生崩损的几率，降低金刚线的断线率。

以上对本发明的实施例进行了详细说明，所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种太阳能硅圆棒拼接方法，其特征在于，包括如下步骤：

提供至少两个所述硅圆棒；

执行任一所述硅圆棒并在其被拼接端满面涂覆胶液；

执行被涂有所述胶液的所述硅圆棒与另一所述硅圆棒进行拼接。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能硅圆棒拼接方法，其特征在于，所述涂覆胶液包括在竖直放置的所述硅圆棒上端面执行所述胶液的步骤。

3.根据权利要求2所述的一种太阳能硅圆棒拼接方法，其特征在于，在涂覆所述胶液之前还包括执行对所有所述硅圆棒的对接端面清洁处理的步骤。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种太阳能硅圆棒拼接方法，其特征在于，所述拼接包括执行被涂有所述胶液的所述硅圆棒与未涂覆所述胶液的所述硅圆棒上下竖直对接的步骤。

5.根据权利要求4所述的一种太阳能硅圆棒拼接方法，其特征在于，被涂有所述胶液的所述硅圆棒置于下方，且被涂覆所述胶液的端面朝上设置。

6.根据权利要求5所述的一种太阳能硅圆棒拼接方法，其特征在于，所述拼接还包括执行上下放置的所述硅圆棒外壁周缘四条棱线对齐的步骤。

7.根据权利要求6所述的一种太阳能硅圆棒拼接方法，其特征在于，所述拼接还包括在所述硅圆棒对接处外壁被卡箍绕设固定的步骤；在所述卡箍和所述硅圆棒之间还设有橡胶垫。

8.根据权利要求7所述的一种太阳能硅圆棒拼接方法，其特征在于，在所述拼接之后包括将所述硅圆棒静置固化的步骤，所述固化时间不小于2h。

9.根据权利要求1-3、5-8任一项所述的一种太阳能硅圆棒拼接方法，其特征在于，所述胶液包括A胶和B胶，所述A胶和所述B胶配置重量比为2：1。

10.根据权利要求9所述的一种太阳能硅圆棒拼接方法，其特征在于，执行所述胶液从取胶到配置在2-10min内完成；配置完成后，执行所述胶液在10-15min内使用完毕。

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