CN103372809A

CN103372809A - 一种改善硅块磨面质量的方法

Info

Publication number: CN103372809A
Application number: CN2012101072722A
Authority: CN
Inventors: 谭永峰; 张存新; 章金兵; 张细根
Original assignee: LDK Solar Co Ltd
Current assignee: LDK Solar Co Ltd
Priority date: 2012-04-12
Filing date: 2012-04-12
Publication date: 2013-10-30

Abstract

本发明公开了一种改善硅块磨面质量的方法，包括(1)配制氧化性溶液；(2)在待研磨硅块的磨面上喷洒氧化性溶液，进行研磨。采用本发明提供的方法，可降低硅块在研磨过程中造成的机械损伤，改善硅块磨面质量，得到优良的磨面效果，同时减少磨头在磨削过程中的损耗。

Description

一种改善硅块磨面质量的方法

技术领域

本发明涉及硅块加工领域，尤其涉及一种改善硅块磨面质量的方法。

背景技术

目前，在光伏行业中，硅晶棒经线锯开方后需进行表面磨面处理(修正尺寸)再进行切片工序。对线锯开方后所得硅块进行研磨时，普遍采用的是金刚石或氮化硼超硬材质的砂轮磨头(研磨硅块时喷洒自来水起到润湿、降温以及除杂作用)。在这种情况下，砂轮磨削硅块是由砂轮磨头的转动来磨削硅块表面，是纯机械磨削，磨面时砂轮会对硅块产生表面压力及内部应力，致使硅块表面损伤层扩大呈裂纹并向内部延伸，然而硅的硬度很高且易脆，即研磨后容易在硅块表面产生机械损伤层，进而便会产生崩边、边缘、隐裂片等缺陷，研磨后的硅块经切片后易导致边缘片的产生，同时，研磨时磨头也易受到损耗。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种改善硅块磨面质量的方法，可降低硅块在研磨过程中造成的机械损伤，得到优良的磨面效果，同时减少磨头在磨削过程中的损耗。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种改善硅块磨面质量的方法，包括以下步骤：

(1)配制氧化性溶液；

(2)在待研磨硅块的磨面上喷洒(1)中所述氧化性溶液，进行研磨。

步骤(1)中所述氧化性溶液指能将硅氧化成二氧化硅的氧化性溶液。

优选地，氧化性溶液为双氧水溶液和/或碘酒。

优选地，氧化性溶液的浓度为任意百分比浓度。更优选地，所述氧化性溶液的浓度为2％～25％。以及最优选地，所述氧化性溶液的浓度为3％～15％。

由于氧化性溶液具有一定的氧化性，当磨面时喷洒氧化性溶液，在研磨过程中产生的高温环境下，硅块表面将被氧化成硬度和脆度比硅都要小的多的二氧化硅(在研磨过程中，生成的二氧化硅被磨消掉)，这样就把砂轮对硅的纯机械磨削作用转化成化学反应、机械磨削双重作用。这样一来，便可以减少硅块磨面在加工时产生的损伤，并抑制崩边、边缘、隐裂片等缺陷向内部延伸，同时降低硅块表面粗糙度，还可以有效减少切片工序中产生边缘片。

优选地，所述氧化性溶液装入磨面机上原用于供应自来水的容器中，并通过所述磨面机的管道供应到所述磨面机的工作台端。

优选地，所述氧化性溶液通过装入容器后，再用泵供应到磨面机的工作台端。所述容器为可储存所述氧化性溶液的自制的容器或市售容器。

优选地，所述研磨包括粗磨和精磨两个阶段。

更优选地，所述粗磨采用砂轮磨头。以及最优选地，所述砂轮磨头采用金刚石或氮化硼超硬材料制成。

更优选地，所述精磨采用毛刷磨头或砂轮磨头。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

(1)通过在硅块研磨过程中喷洒氧化性溶液，引入化学作用，减少了研磨时对硅块表面造成的机械损伤，降低了硅块表面粗糙度，改善了硅块的磨面质量；

(2)降低了硅块切片后的边缘片产生比率；

(3)减少了磨头在研磨过程中的损耗。

附图说明

图1是本发明实施例一中喷洒3％双氧水溶液研磨后的硅块表面形貌图；

图2是本发明实施例一中喷洒自来水研磨后的硅块表面形貌图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

一种改善硅块磨面质量的方法，包括以下步骤：

(1)配制好质量百分比浓度为3％的双氧水溶液；

(2)任选一个硅块，将硅块置于无锡上机磨面机上的粗磨工作台端，在硅块的其中两个面上喷洒步骤(1)中配制好的3％的双氧水溶液，用砂轮磨头对硅块进行粗磨；

(3)将步骤(2)中经粗磨的硅块置于无锡上机磨面机上的精磨工作台端，在两个面上喷洒步骤(1)中配制好的3％的双氧水溶液，用毛刷磨头对硅块进行精磨。

在本实施例中，所述双氧水溶液装入所述磨面机上原用于供应自来水的容器中，并通过所述磨面机的管道供应到所述磨面机的工作台端。当待研磨硅块置于磨面机的粗磨工作台端或精磨工作台端进行研磨时，磨面机将自动持续喷洒双氧水溶液，协助硅块研磨。

当然，在其他实施例中，所述双氧水溶液也可通过装入自制的容器后，再用泵供应到所述磨面机的工作台端，也属于本发明的保护范围。当待研磨硅块置于磨面机的粗磨工作台端或精磨工作台端进行研磨时，通过泵将自制容器中的双氧水溶液供应到磨面机的工作台端，进行喷洒，协助硅块研磨。

其中，待研磨硅块由步骤(2)中的粗磨工作台端到步骤(3)中的精磨工作台端，通过机械自动传送实现。

为了更好地证明本发明的有益效果，设置如下对比实验：

取上述同一个硅块，将硅块置于无锡上机磨面机上，对硅块的另两个面进行研磨，在进行粗磨和精磨时喷洒自来水。

取上述两组实验中经粗磨和精磨两个研磨环节处理后的硅块，分别测定硅块研磨时喷洒自来水的两个面和喷洒3％的双氧水溶液的两个面的表面形貌。测定结果如图1和图2所示，图1是喷洒3％双氧水溶液研磨后的硅块表面形貌图，图2是喷洒自来水研磨后的硅块表面形貌图。从图1和图2可以看出，与图2中喷洒自来水研磨后的硅块表面形貌相比，图1中喷洒3％的双氧水溶液研磨后的硅块表面，其粗糙度明显降低。具体测定结果显示，与喷洒自来水研磨后的硅块两个面相比，喷洒3％的双氧水溶液的两个面在研磨后硅块表面粗糙度Ra降低了21％，Ry降低了34％。

实施例二

一种改善硅块磨面质量的方法，与实施例一相比，本实施例的不同之处仅在于，所述质量百分比浓度为3％的双氧水溶液更换成质量百分比浓度为3％的碘酒溶液。硅块研磨后，经测定，与喷洒自来水研磨后的硅块两个面相比，喷洒3％的碘酒溶液的两个面在研磨后硅块表面粗糙度Ra降低了21％，Ry降低了34％。

实施例三

一种改善硅块磨面质量的方法，与实施例一相比，本实施例的不同之处仅在于，所述双氧水溶液的质量百分比浓度不同，本实施例中，所述双氧水的质量百分比浓度为10％。经测定，与喷洒自来水研磨后的硅块两个面相比，喷洒10％的双氧水溶液的两个面在研磨后硅块表面粗糙度Ra降低了23％，Ry降低了37％。

从实验结果可以看出，当增大双氧水的质量百分比浓度时，被研磨硅块在研磨后的表面粗糙度有所降低，但降低不明显，说明高浓度的双氧水溶液能更好改善研磨后的硅块表面形貌，但效果不显著。原因可能是硅块的表面粗糙度有一定的极限值。因此，为了避免不必要的浪费，研磨时应选择适合的双氧水溶液浓度。

实施例四

任选两个硅块，其中一个硅块在用无锡上机磨面机上进行粗磨和精磨时，喷洒自来水，另一个硅块在进行粗磨和精磨时，喷洒3％的双氧水溶液。

将两个研磨后的硅块进行切片，结果表明，切片后喷洒3％的双氧水溶液的硅块与喷洒自来水的硅块相比，边缘片的产生比例降低了49.3％。由此说明，研磨时喷洒3％的双氧水溶液的硅块，其机械损伤的程度明显降低了，进而使得切片产生的边缘片比例也明显降低了。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种改善硅块磨面质量的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)配制氧化性溶液；

2.如权利要求1所述的改善硅块磨面质量的方法，其特征在于，步骤(1)中所述氧化性溶液为双氧水溶液和/或碘酒。

3.如权利要求1所述的改善硅块磨面质量的方法，其特征在于，所述氧化性溶液为任意质量百分比浓度。

4.如权利要求3所述的改善硅块磨面质量的方法，其特征在于，所述氧化性溶液的质量百分比浓度为2％～25％。

5.如权利要求1所述的改善硅块磨面质量的方法，其特征在于，步骤(2)中所述研磨包括粗磨和精磨两个阶段。

6.如权利要求5所述的改善硅块磨面质量的方法，其特征在于，所述粗磨采用砂轮磨头。

7.如权利要求5所述的改善硅块磨面质量的方法，其特征在于，所述精磨采用毛刷磨头或砂轮磨头。

8.如权利要求1～4任一项所述的改善硅块磨面质量的方法，其特征在于，所述氧化性溶液装入磨面机上原用于供应自来水的容器中，并通过所述磨面机的管道供应到所述磨面机的工作台端。

9.如权利要求1～4任一项所述的改善硅块磨面质量的方法，其特征在于，所述氧化性溶液通过装入容器后，再用泵供应到磨面机的工作台端。