[发明专利]一种金刚线切割硅棒的方法

说明书

本发明公开了一种金刚线切割硅棒的方法，切割时，钢线正向走线至完全切入硅棒内部后再反向走线。在切割时，a、待切割的硅棒夹紧后，缓慢下降硅棒，待硅棒的最低点接触金刚线网时，将该位置设置为进刀零点；b、进刀起始位置设置为P，P＞0；c、当硅棒下降至0～‑5mm范围内时，工作台下降的速度设定为V₁，钢线行走的速度设定为V₂，钢线正向走线距离设定为S，钢线反向走线距离设定为S₁。其通过切割时钢线正向走线在完全切入硅棒后再反向走线，从而避免换向时抖动造成左右移位，解决了硅棒尺寸不均匀和操作人员零点对刀复位偏差导致的进刀侧硅片厚度不良问题。

技术领域

本发明涉及硅棒加工技术领域，尤其涉及一种树脂金刚线或电镀金刚线切割硅棒的方法。

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。硅片制备的太阳能电池具有光电转换效率较高且成本较低的优势，已逐渐占据了整个光伏行业的80％以上的市场份额。而且随着“平价上网”政策的驱动，这一比例还有望继续提高。

在硅片制造行业，目前比较成熟的制造工艺为钢线携带碳化硅和聚乙二醇悬浮液对硅棒进行切割。由于此切割方法是通过钢线携带碳化硅对硅棒进行三体磨削，碳化硅进入到切割区域的量相对较少，所以每次对硅棒的加工过程需要7～9h，这种切割方式生产效率较低，而且切割结束后碳化硅和聚乙二醇难以完全回收利用，会产生大量的废弃物，对环境造成一定污染。

最近1～2年内，随着电池片制绒技术的进步，尤其湿法黑硅技术的量产，金刚线切割硅棒技术才得以大规模应用和发展。与常规的碳化硅切割模式不同，金刚线切割硅棒是两体磨削方式，金刚石固结在钢线表面，通过钢线的高速运动金刚石可直接对硅棒进行磨削加工。这种切割模式效率较高，每次对硅棒的加工过程可缩短至2～3h，而且切割过程产生的硅粉可直接回收利用，无多余污染物产生。

金刚线切割硅棒生产效率大幅提高，工作台下降的速度大幅提升，但是由于硅棒尺寸存在差异或零点对刀存在误差，钢线在加速或减速过程中切割力较弱，若此时钢线接触硅棒，将发生左右位移摆动，这样容易导致硅片在进刀口出现厚薄片，硅片总厚度偏差(Total Thickness Variation，TTV)比例较高，硅片合格率偏低。

发明内容

本发明的目的在于提出一种金刚线切割硅棒的方法，能够解决硅棒尺寸不均匀和操作人员零点对刀复位偏差导致的进刀侧硅片厚度不良问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种金刚线切割硅棒的方法，切割时，钢线正向走线至完全切入硅棒内部后再反向走线。优选的，切入硅棒内部的距离为1.5～2mm，例如可以为1.5mm、 1.6mm、1.7mm、1.8mm、1.9mm、2mm。

作为优选，在切割时，需满足以下条件：

a、待切割的硅棒夹紧后，缓慢下降硅棒，待硅棒的最低点接触金刚线网时，将该位置设置为进刀零点；

b、进刀起始位置设置为P，单位为mm，P＞0，即：硅棒下降至进刀零点后上升至位置P；

当切片机自动运行后，硅棒开始下降的起始位置为距离金刚线网P；

c、当硅棒下降至0～-5mm范围内时，

工作台下降的速度设定为V₁，单位为mm/min，

钢线行走的速度设定为V₂，单位为m/s，

钢线正向走线距离设定为S，单位为m，

钢线反向走线距离设定为S₁，单位为m，

其中，