[实用新型]一种切割超薄多晶硅片的专用钢线导轮

说明书

技术领域：

本实用新型涉及多晶硅的切片技术，尤其涉及多晶硅太阳能电池片切割机上的钢线导线轮。

背景技术：

硅是一种重要的电子、光学材料，在信息、通讯、航天、环境保护等广阔的领域发挥着重要的作用，市场需求越来越大，但是太阳能电池价格的居高不下是影响太阳能电池推广应用的主要因素。太阳能硅片是太阳能电池片的基础原料，太阳能硅棒的得片率偏低是导致硅片成本过高的主要原因，如何提高单晶硅棒或多晶子锭的得片率是人们最为关注的技术问题。目前硅片的加工方法普遍采用多线切割，多线切割是通过切片机上的高速移动的切割钢线携带切割砂浆中的碳化硅颗粒对晶棒进行打磨切割，从而将晶棒加工成硅片。根据钢线切割原理，钢线直径越大携带砂浆越多，参与切割的碳化硅颗粒就越多，切割效率越高，但钢线直径越大，切割阻力越大，切割缝隙越大，硅料的利用率越低，即硅棒的得片率越低，而硅片得片率高低直接影响了硅料的利用率和企业的经济效益。目前，太阳能多晶硅片的切割厚度为200±20微米。切片机所使用的导轮槽距为350-355微米，钢线直径为120±1微米，砂浆中碳化硅粒径为9.8-10.3微米。申请人经过反复试验，找到了提高硅棒的得片率有效技术途径：

第一、采用冷却型导轮槽，缩小导轮槽的槽间距；

第二、采用异形切割钢线，减小切割钢线直径；

第三、采用小颗径多棱体碳化硅磨料的专用切割砂浆。

但是如果在现有技术的基础上简单地缩小导轮槽距、减小切割钢线直径，切割钢线的抗拉强度不够，切割钢线与导轮之间由于存在高速磨擦，加上在切割钢线与导轮接触处，由于切割钢线的下半部分没有砂浆冷却，易摩擦产生高温，使钢线出现上低下高的温度差，从而更容易出现钢线断裂，同时，由于钢线切割的阻力过大，当硅片厚过小时会压损硅片，硅片合格率下降。

实用新型内容：

本实用新型的目的是提供一种切割超薄多晶硅片的专用钢线导轮，它能改造切割钢线与导轮槽接触处的冷却性能，使切割钢线得到充分冷却，有利切割钢线直径的缩小，它是降低太阳能硅片的厚度的关键技术之一，它能防止切割钢线因磨擦升温导致抗拉强度下降，而产生切割钢线断裂。

本实用新型采取的技术方案如下：

一种切割超薄多晶硅片的专用钢线导轮，包括轮体和导轮槽，导轮槽沿轴向均匀地开设在轮体上，其特征是：所述导轮槽的横截面形状为等腰梯形或正三角形，在导轮槽与切割钢线相接触的两侧面上沿周向设有溢浆槽。

进一步，所述溢浆槽的横截面形状为等腰梯形

进一步，所述溢浆槽的横截面形状为矩形

进一步，所述溢浆槽的横截面形状为正三角形。

由于在导轮槽与切割钢线相接触的两侧面上沿周向设有溢浆槽，砂浆会沿着溢浆槽流到导轮槽的下部，与切割钢线的下半部分充分接触，这样切割钢线的下半部分也有砂浆冷却，切割钢线与导轮槽之间的摩擦产生的高温被砂浆液即时带走，因此不会影响切割钢线抗拉强度，切割钢线不容易断裂。由于切割钢线的直径有下降的空间，因此，采用这种切割超薄多晶硅片的专用钢线导轮，切割钢线的直径可由现有的120±1微米降至110～115微米，硅片的切割厚度由现有的200±20微米降至175～180微米，硅锭的出片率可提高6%以上，按照申请人现有的产量5百万片/月，每张硅片价格6元计算，申请人每月仅出片率单项即可增加30万片硅片，可多增加经济效益180万，钢线及砂浆用量的减少还可进一步降低生产成本，经济效益十分显著。

附图说明：

图1为异形切割钢线的结构示意图；

图2为图1中的A-A剖视图；

图3为导轮上导轮槽的一种结构示意图；

图4为图3的B向视图；

图5为异形切割钢线与导轮槽结合的结构示意图；

图中，1-轮体；2-导轮槽；3-溢浆槽；4-切割钢线；41-非圆凹槽；

具体实施方式：

下面结合附图说明本实用新型的具体实施方式：

实施例1：一种切割超薄多晶硅片的专用钢线导轮，包括轮体1和导轮槽2，导轮槽2沿轴向均匀地开设在轮体1上，所述导轮槽2的横截面形状为等腰梯形，在导轮槽2与切割钢线4相接触的两侧面上沿周向设有溢浆槽3，所述溢浆槽3的横截面形状为等腰梯形。

实施例2：与实施例1不同之处在于，导轮槽2的横截面形状为等边三角形。

在实施例1或实施例2中，所述溢浆槽3的横截面形状还可以选用矩形或正三角形。

本实用新型用来切割超薄型多晶硅片的方法，如图1～图5所示，切割钢线4采用直径为110～115微米的异形切割钢线，轮体1上的导轮槽2的槽间距为320～330微米、砂浆中碳化硅颗粒采用粒径为8.2-8.6微米的多棱体，在所述异形切割钢线4的外表面上设有非圆凹槽41，所述导轮槽2的横截面形状为等腰梯形，在导轮槽2与切割钢线4接触的两侧面上沿周向等间距地设有溢浆槽3，溢浆槽3的横截面形状为等腰梯形，所述非圆凹槽41横截面形状为三角形，所述非圆凹槽41等间距设置在钢线4的外表面上，切割工艺参数与现有技术相同。