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硅片切割胶面崩边问题分析研究

2015-9-24 13:33| 发布者: solartest| 查看: 18902| 评论: 0|来自: 中国光伏测试网

摘要: 摘要:在太阳能行业中,硅片的切割质量直接影响硅片合格率和电池片的成品率,硅片切割过程中会出现较多的切割质量问题,胶面崩边是一种常见的问题。随着太阳能行业的发展和技术进步,对硅片品质的要求也更加严格。本 ...
3.晶棒切割影响
       硅片的切割过程是由钢线和砂浆共同完成的,其中砂浆是由碳化硅和切割液按照一定比例配制成的,具有一定的粘度和密度,而实际起到切割作用的是碳化硅颗粒。钢线缠绕在切割室导轮上形成平整的线网,切割过程中,砂浆高速转动,从浆料嘴流出的砂浆由于切割液的悬浮作用使得碳化硅颗粒包裹在钢线表面,随着钢线的转动,对硅块产生碰撞摩擦,由于碳化硅的莫氏硬度为9.5,硅的莫氏硬度为7,碳化硅的硬度大于硅的硬度,从而起到切割作用。

       为降低生产成本,小槽距细钢线切割已成为当前切片行业的趋势,但是由于钢线直径变细,携砂能力会受到一定影响;另一方面槽距减小,出片数增多,切割面积增大,也会加剧对碳化硅的磨损和破碎,从而降低砂浆的切割能力。特别是切割至出刀位置,碳化硅棱角被磨圆,切割能力进一步降低,因此不可避免会存在线弓(一般地,线弓为5-7mm)。钢线切割至硅块粘接面时会经过三类介质,即硅块、胶层和玻璃,由于三种介质的硬度不同钢线在经过三种介质时受到应力作用被崩开,造成硅落,产生胶面崩边。另外三种介质熔点不同,切割过程中产生的高温和热量会使胶层和玻璃软化,影响钢线携砂能力,增大出刀锯痕,导致产生胶面崩边。

       针对此问题,可采取的措施是:

(1)调整出刀工艺,在硅块切割至出刀位置时提前降低工作台速度,这样有利于增加砂浆的循环量,弥补砂浆切割能力不足的问题。

(2)由于出刀期间台速较慢,若砂浆流量过大,砂浆流动造成的冲击力容易使钢线崩开造成胶面崩边,因此出刀期间的砂浆流量应适当减小。

(3)提高出刀期间砂浆的切割能力,这可以通过改变砂浆的更新方式实现。通常,砂浆更新是在每锯硅片切割结束后进行,为增加切割后期砂浆的切割能力,我们可以选择在每锯切割至90%时更新砂浆,这样可以有效减小出刀线弓,减小出刀锯痕和对钢线的作用力。

4.预清洗影响
       预清洗的过程是将硅片从玻璃上脱落下来,除去粘接面胶条,其主要步骤是喷淋-喷淋-超声清洗-脱胶-清水漂洗。此过程对胶面崩边产生影响的因素包括:

(1)喷淋水压。喷淋槽的两侧各有两排喷嘴对晶棒进行喷淋清洗,由于硅片为胶面朝上悬挂在预清洗架子上,若喷嘴的水压过大,对晶棒冲击作用过大,会造成硅片胶面崩边的产生,因此要保证水压在要求的范围内。

(2)水温影响。脱胶槽水温较低时,胶层未完全软化,硅片不能自动从粘接面脱落下来,员工会用手把硅片用力取下来,极易造成硅片崩边。因此,要保证脱胶温度,一般使用乳酸脱胶时温度范围为70±10℃。另外,当硅片从脱胶槽移至清水漂洗槽时,若清水温度过低,硅片从温度较高的水中进入温度低的水中时,硅片表面会受到水温造成的应力作用,硅片脆性增大,易造成胶面崩边。

(3)由于当前通常是分线网切割硅片,每条晶棒上通常有两块硅块,因此在预清洗过程中,硅片会向阻力小的一侧倾倒,这个过程会导致产生胶面崩边。针对此,可制作大小尺寸合适的硅片隔条,预清洗上料前夹在晶棒中间,降低硅片倒伏时的倾度,防止产生胶面崩边。

5.小结
       通过对产生胶面崩边的因素进行分析,可以更好地解决胶面崩边问题,对提高硅片合格率降低生产成本具有重要意义。
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