[发明专利]一种太阳能硅片切割刃料碳化硅粉体免烘干方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能硅片切割刃料碳化硅粉体免烘干方法，特别是一种无机材料碳化硅粉微量水吸附去除的方法。

背景技术

在硅晶片材的加工过程中，通过专用的线切割设备将硅棒切割成不同直径和厚度的片材是目前国际上通行的加工方式。该切割过程中需要使用硬度高、粒度小且粒径分布集中的碳化硅微粉作为主要切削介质。为使碳化硅微粉在切削过程中分散均匀，同时及时带走切削过程中产生的巨大的摩擦热，通常需先将碳化硅微粉按照一定的比例加入到一聚乙二醇或油类为主要原料合成的水溶性或油性悬浮液中并充分分散，配置成均匀稳定的切削砂浆后，再用于切削。由于硅晶片材被广泛应用于制作太阳能电池板、电子芯片、精密半导体芯片等高端领域，对硅片的表面平整度、洁净度、电性能等性能指标有着极为严格的要求，为保证硅片质量达到规定的标准，除了要求有高精度的专用设备，经验丰富的操作员工和必要的加工环境等条件外，同时还要求用于其加工过程中的原辅材料同样具有很高的性能指标。

在硅晶片的一系列加工环节中，将硅棒根据不同的需要切割成厚度约100-300μm的薄片是其中的重要一环。由于硅晶材料自身的理化特性坚硬且脃，如使用常规的刀具切割破碎率高且表面平整度难以达到最基本的精度要求。

为保证硅片的加工质量和提高加工效率，目前国际上绝大多的单晶硅切片企业广泛采用专用的线切割设备，这种专用的线切割设备是通过数根细约120-160μm的钢线组合成切割网，以硬度仅次于金刚石的碳化硅微粉为主要切削介质，并采用浸润性好，排削能力强且对碳化硅类磨料具有优良分散特性的聚乙二醇或油类悬浮液作为碳化硅的分散剂配制成分散均匀，悬浮状态稳定的切削砂浆，通过钢线在硅棒表面的快速运动，带动切削砂浆在硅棒表面流动，使碳化硅微粉细颗粒与硅棒均匀持续地发生撞击和摩擦，最终将整根的单晶硅棒一次性切割成数千片表面光滑规整的等径片材。

使用碳化硅微粉作为介质用于专用线切割设备上加工硅晶切片，其作用原理是使碳化硅微粉颗粒持续快速冲击硅棒表面，利用碳化硅颗粒的坚硬特性和颗粒表面的锋利菱角将硅棒逐步截断

在现有的操作模式中，从碳化硅供应商采购来的碳化硅粉体通常以一托盘一吨的大包装形式出现，其中是20或25公斤/袋的小袋包装。

将碳化硅粉体配制切割砂浆时通常是以下流程：

（1）切割刃料碳化硅粉烘干：将碳化硅粉放置于８０～９０℃的烘箱中烘干８～１２小时；

（2）将切割液PEG置于砂浆缸中，再加入切割刃料碳化硅粉，切割刃料碳化硅粉的加入速度控制在１０～１５ｋｇ／分钟，加入的同时进行搅拌，搅拌速度为５０～６０转／分钟，加入完成后再搅拌８～９小时。

由此可见，砂浆配制时切割刃料碳化硅粉的烘干占了相当于一半的时间，不仅浪费电能，而且影响工作效率。

发明内容

本发明其目的就在于提供一种太阳能硅片切割刃料碳化硅粉体免烘干方法，从而解决了太阳能硅片切割刃料碳化硅粉体微量水吸附去除的问题。具有简单、易行的特点，且成本低，免烘干，不仅节能，而且提高了工作效率。

实现上述目的而采取的技术方案，包括所述碳化硅粉体包装内设有干燥剂，所述干燥剂包括硅胶70%重量比、活性碳为20%重量比、沸石为10%重量比，所述干燥剂设置在透气性棉纸或透气性PE膜内。

与现有技术相比本发明具有以下优点。

由于采用了干燥剂吸附去除碳化硅粉中的微量水，从而解决了太阳能硅片切割刃料碳化硅粉体微量水吸附去除的问题。具有简单、易行的特点，且成本低，免烘干，不仅节能，而且提高了工作效率。

具体实施方式

实施例，所述碳化硅粉体包装内设有干燥剂，所述干燥剂包括硅胶70%重量比、活性碳为20%重量比、沸石为10%重量比，所述干燥剂设置在透气性棉纸或透气性PE膜内。

所述干燥剂配量变化范围±5%重量比。

本发明提出一种太阳能硅片切割刃料--碳化硅的免烘干方法，从而减少能源消耗，提高砂浆配制的效率。本方法的主要原理是用干燥剂吸附切割刃料碳化硅粉表面微量的水分，保证切割刃料--碳化硅无需烘干就可用于配制切割砂浆。通常切割硅片的用户买到切割刃料碳化硅粉后，要再次烘干，将水分含量控制在0.1%左右；烘干就需耗电，且要花去几个小时时间，不能做到开袋即用。本发明技术可减少二次烘干干燥环节，既节能又可开袋即用，加快企业资金利用率。