[发明专利]一种电镀金刚线及其应用

说明书

本发明提供一种电镀金刚线及其应用，所述电镀金刚线包括母线、镀覆在母线表面的电镀层以及嵌在电镀层上的金刚石颗粒层，所述金刚石颗粒层的颗粒出刃高度为5.0～7.5μm。本发明的电镀金刚线在切割多晶杂质硅棒时，显著降低硅片线痕、TTV和碎片比例，提高多晶杂质棒的切割良率，降低断线率，同时降低单片钢线用量，显著降低切片加工成本。

技术领域

本发明属于多晶硅片加工技术领域，涉及一种电镀金刚线及其应用。

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。2017年全球光伏市场强劲增长，新增装机容量达到102GW，同比增长超过37％，累计光伏容量达到了405GW。2017年我国新增装机量53GW，同比增长超过53.6％，连续5年位居世界第一，累计装机达到130GW，连续3年位居全球首位。而且多晶组件具有性价比高、发电效率长期稳定等优势，多晶硅片占据光伏市场份额已经连续多年超过80％。

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，每次对多晶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。

与树脂金刚线相比，电镀金刚线切割力相对较强，在切割多晶硅棒中的占比超过90％以上，而且加工工艺时间可以缩短至70～80min，极大地提升了切割效率和产能。但是，目前市场上量产供应的电镀金刚线在切割多晶杂质棒时存在切割良率低、断线率高、单片耗线量高等问题。主要原因为电镀线切割到硅棒内的杂质点(如SiC等)时，钢线表面的金刚石发生异常磨损、甚至部分金刚石出现脱落，进而导致电镀线切割能力下降，硅片表面容易出现线痕和厚度不均匀等质量问题，甚至由于钢线磨损过大或切割线弓过大而导致金刚线断线，这严重影响了切片良率和单片耗线量，增加了切片加工成本。

因此，针对目前多晶杂质棒切割中存在的以上问题，多晶切片领域急需开发定制一种专门用于多晶杂质硅棒切割的电镀金刚线。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种电镀金刚线及其应用。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，本发明提供一种电镀金刚线，所述电镀金刚线包括母线、镀覆在母线表面的电镀层以及嵌在电镀层上的金刚石颗粒层，所述金刚石颗粒层的颗粒出刃高度为5.0～7.5μm。

在本发明的电镀金刚线中，通过将金刚石颗粒层的颗粒出刃高度控制在5.0～7.5μm的范围内，使得金刚线能够显著提升多晶杂质棒的切割良率，降低断线率，同时降低单片钢线用量，显著降低切片加工成本。

在本发明中，通过控制金刚石在母线表面的附着状态，使金刚石颗粒的出刃高度保持在所述范围内。

在本发明中，所述金刚石颗粒层的颗粒出刃高度可以为5.0μm、5.2μm、5.5μm、5.8μm、6.0μm、6.2μm、6.5μm、6.8μm、7.0μm、7.2μm或7.5μm等，优选6.0～7.5μm；如果金刚石颗粒层的颗粒出刃高度小于5.0μm，电镀金刚线在切割多晶杂质棒时容易出现切割力不足，切割的硅片表面出现严重线痕、总厚度偏差(Total Thickness Variation,TTV)的问题；如果金刚石颗粒层的颗粒出刃高度大于7.5μm，则电镀金刚线在切割多晶杂质棒时容易产生金刚石颗粒脱落的问题，所切割的硅片出现暗裂、裂片等异常，硅片损耗率升高。

在本发明中，所述金刚石颗粒层的颗粒出刃高度是指电镀层表面金刚石颗粒出露最高点至镀层表面的距离。