[实用新型]一种刻槽主辊以及切割设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及硅片加工技术领域，尤其是涉及一种刻槽主辊以及切割设备。

背景技术

太阳能光伏发电作为最有潜力的可再生资源利用形式之一，在近年来取得了飞速的发展。预计到2050年，光伏发电(PV)将供应全球电力总生产量的11％，而太阳能发电将占全球总发电量的20％～25％。

光伏电池一般包含有晶体硅电池、薄膜电池、有机电池、染料敏化电池以及钙钛矿等。在众多光伏电池中，晶体硅电池一直牢牢占据霸主地位，自2006年以来市场份额一直在80％以上。

在生产制造当中，晶硅电池的主要原料为单晶硅片和多晶硅片，硅片的主要加工方式为多线切割，即钢线从放线轮经过多个换向小导轮后到达刻槽的主辊上，钢线在刻槽主辊上织成2000至3000条平行的平面线网，随后钢线又对称地经过换向小导轮后回到收线轮。

与传统的SiC和PEG组成的砂浆多线切割不同，金刚线多线切割方式具备加工效率高、硅料损耗少以及切割硅片质量稳定等优势，已经在单晶硅片制造领域全部推广，并且随着金刚线多晶硅片黑硅制绒技术的量产，金刚线切割多晶硅片技术也开始得到重视和推广应用，预计多晶硅片的金刚线加工方法也将在不久的将来完全替代传统的砂浆多线切割方式。

但是，在现有技术中，当更换新主辊后，金刚线切割硅片时的前几刀总会导致硅片在进刀位置出现线痕或翘曲问题，直到经过了一段时间的切割才能够逐渐减轻这种问题，使硅片的切割达到合格标准。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种刻槽主辊以及切割设备，以解决现有技术中存在的金刚线切割过程中出现线痕或翘曲的情况，造成硅片切割不合格的技术问题。

经研究发现，在切割硅片的过程当中，当金刚线下落以后会与刻槽的内壁形成接触，并同时可以利用与刻槽内壁的接触形成支撑作用。

而现有技术中的刻槽一般是呈V型结构的，而基于这种结构，在切割硅片的过程当中，当金刚线下落以后会部分的与刻槽的内壁接触，具体的，在这种金刚线与刻槽的内壁接触的过程中，由于刻槽的形状是呈V型结构的，所以所述金刚线与刻槽的内壁之间是呈线接触的，也就是说，金刚线的左右两侧与所述刻槽的左右内壁之间会形成有沿着所述金刚线长度方向的线接触。

所以，在金刚线与刻槽的内壁形成线接触的状态时，其实金刚线与刻槽的内壁之间的接触面积是很小的，这样的话，刻槽的内壁对于金刚线的支撑也相对应的较小。

所以，在金刚线进行切割工作的时候，由于支撑的作用较小，就容易使金刚线在切割的过程中发生晃动，并不时的处于悬空的状态，而这种情况就是金刚线切割硅片时，造成硅片出现线痕和翘曲问题的关键原因。

而为了解决上述技术问题，本申请便提供了如下的技术方案：

本实用新型提供的一种刻槽主辊，包括主辊本体，所述主辊本体上设置有刻槽，所述刻槽的槽底呈圆弧形；

所述槽底的半径等于金刚线的等效半径减去3至9μm。

在上述技术方案中，为了能够减少金刚线在切割硅片时所形成的晃动问题，基于现有技术中的刻槽主辊结构将所述刻槽主辊上的刻槽的槽底改进成圆弧形的结构。

当所述刻槽的槽底改进成圆弧形的结构以后，金刚线切割硅片时下落到刻槽的槽底以后，就可以与刻槽的槽底的内壁形成面接触，进而充分的与刻槽的槽底相接触，并且为了使不同规格(也即等效直径不同)的金刚线能够与圆弧形的槽底充分的接触，所以所述槽底的半径大小也根据金刚线的等效半径来设置，这样就可以使金刚线与刻槽的槽底形成更加良好的适配，进而提高金刚线切割的稳定性。

所以在切割的过程中，刻槽的槽底会对金刚线形成充分的支撑，防止金刚线形成大幅度的晃动，这样金刚线切割硅片的时候是更加稳定的，也直接避免了硅片会形成线痕和翘曲的问题，大大提高了切割的良率。

进一步的，在本实用新型的实施例中，所述刻槽的槽深设置在 240至280μm之间。

在上述技术方案中，对刻槽的槽深进行针对性的设置，可以防止金刚线在切割时发生左右晃动，提高金刚线切割时的稳定性。

进一步的，在本实用新型的实施例中，相邻所述刻槽之间的槽距与硅片的目标厚度和金刚线的等效直径之和相差2μm之内。

在上述技术方案中，通过根据硅片的目标厚度和金刚线的等效直径来调整刻槽之间的槽距，可以使切割初期时金刚线能够顺利地沉入到刻槽的槽底。

进一步的，在本实用新型的实施例中，所述主辊本体的表面设置有涂覆层；

所述涂覆层的邵氏硬度HA≥95。