[发明专利]一种调测硅片切割中回收砂使用比例的方法

说明书

技术领域

本发明涉及硅片切割领域，特别是涉及一种调测硅片切割中回收砂使用比例的方法，该方法通过确定回收砂的质量控制点，调整工艺参数，实现提高回收砂使用比例。

背景技术

由于光伏行业竞争日益激烈，任何环节的成本降低都将促使用整体环节的成本降低，才能使用生产的产品具有竞争力。

对于硅片切割，应用最多的是多线切割技术，该技术将开方处理后的单晶棒料通过玻璃板固定在不锈钢工件上,然后放置到切割机的相应区域。导轮经过开槽工艺处理在轮体上刻有与所使用切割线直径相适合的精密线槽，钢线通过来回顺序缠绕在个导轮的线槽上而形成上下两个平行线网。发动机带动导轮旋转，导轮带动切割钢线高速走动，线速一般为每秒5到25米。在工作台两侧的砂嘴将砂浆均匀地喷在线网上，砂浆是由碳化硅（SiC）颗粒与聚乙二醇（PEG）悬浮液组成的混合液。随着切割线进入晶棒进行切割作业。同时晶棒随工作台缓慢向下推进，晶棒完全通过线网，上千的晶片便切割完成。太阳能硅片的切割其实是钢线带着碳化硅微粉在切，所以微粉的粒型及粒度是硅片表片的光洁程度和切割能力的关键。粒型规则，切出来的硅片表明就会光洁度很好；粒度分布均匀，就会提高硅片的切割能力，旧砂浆中的微粉由硅片切割过程中产生的硅粉、铁粉组成。由于全新砂浆切割完一次后，旧砂浆中碳化硅的切割能力还较强，只是旧砂浆中的微粉含量较高影响了整体砂浆的悬浮性能，以及部分微粉会包裹碳化硅表面，从而降低了砂浆的整体切割能力。目前行业内普遍采用提高砂浆回收产品的使用比例、单纯降低新砂浆更新量的方式降低硅片加工的砂浆制造费用。

然而，随着砂浆回收技术的发展，旧砂浆已经实现了固液分离。回收碳化硅、回收聚乙二醇通过逐级筛虑，并配合匹配切割、清洗工艺，回收产品完全可以满足生产需要。目前行业内采用回收产品的使用比例较低，主要是由于回收产品技术参数标准缺乏，因此不能保证回收碳化硅品质的稳定性。另外还与使用回收碳化硅的比例与硅片切割工艺不匹配，造成切割合格率降低有关，由于随着回收砂比例的提升，碳化硅的整体圆度会增加。在每次切割中使用砂浆总量、切割负载不变的前提下，提高砂浆回收碳化硅使用比例会使其整体切割能力下降，如果不寻求与之匹配的硅片切割工艺，就会造成切割合格率降低。

因此，如何确定旧砂浆质量控制点，并在该质量控制点下提高旧砂浆的使用比例，调整工艺参数，大大提高旧砂浆的使用率，最终满足生产需要，来实现经济效益的提高成为本领域迫切需要解决的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种调测硅片切割中回收砂使用比例的方法。

为实现上述发明目的，本发明所提供的技术方案如下：

一种调测硅片切割中回收砂使用比例的方法，包括以下步骤：

步骤一确定一种切割方法的工作台速度、线速度、钢线张力、浆料温度、浆料流量、导轮槽距，回收砂和全新砂按比例混合使用进行硅片切割；

步骤二通过多次切割实验，验证出回收砂中回收碳化硅的粒度分布情况、圆度值、微粉含量和PH值，并找出使切割得到的硅片合格的最佳值，作为回收砂的质量控制点；

步骤三在回收砂质量达到上述质量控制点的前提下，提高回收砂使用比例，并通过降低工作台速度参数、提高钢线的线速度参数、提高钢线张力参数、提高浆料流量参数、降低浆料温度参数的方式，使切割出的硅片质量合格。

进一步地，所述步骤一中的回收砂和全新砂比例为1:1。

进一步地，所述步骤一中工作台速度为290um/min、线速度为13.4m/s、设定钢线张力为23N、浆料温度为23℃、浆料流量为140kg/min、导轮槽距为355um。

进一步地，所述步骤二中回收砂中碳化硅的质量控制点为：中值直径值控制在9.8±0.5um、微粉含量小于30%、圆度值小于0.92、PH值6～7。

进一步地，所述步骤三中回收砂比例提升至回收砂和全新砂的比例为7:3。

进一步地，所述步骤三中工作台速度280um/min、线速度13.8m/s、设定钢线张力24N、浆料温度21℃、浆料流量145kg/min、导轮槽距355um。

进一步地，所述步骤一的切割方法中，每次切割消耗时间10.3h、每次切割消耗钢线量500km。

进一步地，所述步骤三的切割方法中，每次切割消耗时间10.5h、每次切割消耗钢线量520km。

采用上述技术方案，本发明的有益效果有：