[发明专利]一种多晶硅剖方工艺和硅锭翻转机构

说明书

技术领域

本发明属于光伏多晶硅切割技术领域，涉及一种多晶硅剖方工艺和硅锭翻转机构。

背景技术

光伏多晶硅是硬而脆的贵金属，熔炼后的铸锭重达上吨，要制成0.2毫米厚的晶片，中途还有个剖方工序，就是将铸锭切割成长方体，业内俗称“剖方”。现有技术的剖方工艺是将硅锭底部粘结在平台上,切割方向都是从上面向下进行切割,由于硅锭是定向长晶,上表面凹凸不平,钢丝切割线在初始接触铸锭时,多数会在凸起影响下产生左右滑移,导致切割钢丝直线度不够，尺寸误差较大,剖方大小不一致,导致下一切片工序时,边缘几块晶片报废;硅锭底部是快速结晶区,晶界密集,内应力集中,在剖方过程中,由于砂浆密度、粘度、流量、温度、线速度及外界环境的震动、温度、湿度等影响，将这种应力的作用放大，导致裂纹沿切割缝迅速延伸、出现蹦裂。硅锭是用粘结剂固定在切割底板上的，粘锭时温度过高或打胶不均匀，都会加剧裂纹产生，所以硅锭切方后出现的裂纹多见于硅锭底部。

现有技术的硅锭翻转装置是用箱体盛放硅锭，然后把箱体翻转180度，把硅锭倒出来。硅锭要顺利地放入箱体，势必要在箱体四周留有一定的间隙，在翻转过程中，硬脆而笨重的硅锭侧面会和金属箱体发生滑移磕碰，产生不少裂纹。近年来，硅锭的大小规格越来越多，要与之配套的箱体也需要更多，不但制作费钱，就连平时堆放都成了一个大麻烦。

由于硅锭是价格昂贵的原材料，占了太阳能电池成本中的大部分，所以在后加工过程中成品率的高低对企业经济效益关系十分重大。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足之处，提供一种多晶硅剖方工艺和硅锭翻转机构，提高切割成品率和成品质量。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种多晶硅剖方工艺包括下述步骤：将硅锭进行180度翻转，使其底部朝上；将铸锭时形成的上表面用粘结剂固定在切割台上，在铸锭时形成的硅锭底部开始进行线切割，因为硅锭底部平整，所以切割钢丝的锯缝直线度好。

在初始切割的80MM范围内用低速进给进行切割，进给速度为正常速度的60-80%，减少由于切割缝引起应力释放而产生的裂纹；然后逐步加速至正常速度进给切割。 　　　　

硅锭翻转机构包括左翻转臂、右翻转臂、液压传动装置、机座；

左翻转臂和右翻转臂都销接在机座上，在液压传动装置作用下可以绕销轴摆动，左翻转臂和右翻转臂的结构对称，都呈角尺形，短边一侧各有数根搁档，并且在左翻转臂和右翻转臂的长边都处于垂直位置时，两个翻转臂的短边搁档是相邻而错开不重叠的，所有短边搁档的上表面是平齐的。

左翻转臂和右翻转臂都在长边一侧安装了数个调节托架，用来承受硅锭；调节托架的上面有软垫层，用来保护铸锭表面不被划伤，调节托架的下部设置有高度调节螺丝和螺母，可以把数个调节托架的上表面调整到同一平面上。

　 本发明采用的从铸锭底部开始切割工艺，用初始慢切割，再逐步加快，提高了锯缝直线度，减少了切片裂纹；由于翻转臂设计成开放式平台，对硅锭的大小规格适应范围很广，不必制备盛放硅锭的多规格翻转箱；而且在液压系统操控下，动作缓慢轻柔，保护十分到位，在翻转过程中没有滑移，不会造成对硅锭的磕碰损伤，显著提高了后续切割工序的质量和成品率。

 

附图说明

 

图1为硅锭翻转机构的装配立体图（没放硅锭时）；

图2为左翻转臂竖立时的主视图；

图3是硅锭翻转机构的右视图；

图4是左翻转臂及其局部放大图；

图5为硅锭放在右翻转臂上的状态图；

图6为右翻转臂摆动到竖立位置时的状态图；

图7为硅锭完成翻转时的状态图；

图8为现有技术的箱体翻转示意图。

附图标记说明：

1左翻转臂、11左短边搁档，2右翻转臂、21右短边搁档，3调节托架，31软垫层、32调节螺丝、33螺母，4机座，5液压传动装置，6硅锭。

 

具体实施方式

 

下面通过附图和实施例对本发明作进一步详细阐述。

如图8所示，是现有技术的硅锭翻转机构简图，硅锭盛放在箱体中沿销轴来翻转。

实施例：硅锭翻转机构如图1、图2所示；

从图3中可以看左翻转臂1和右翻转臂2的短边搁档11和21其位置是互相错开的，各自回转摆动时，互不干涉；下面通过翻转硅锭的操作过程来展开描述：