切割硅锭的装置及方法转让专利

申请号 : CN201610808088.9

文献号 : CN106363826B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 刘华章金兵范立峰胡动力况云辉高建庭张细根黄亮亮宋绍林

申请人 : 江西赛维LDK太阳能高科技有限公司

摘要 :

本发明提供了一种切割硅锭的装置,装置包括升降工作台、布置有切割钢线的两个导轮之间设置的砂浆槽,升降工作台下方连接有待切割的硅锭,升降工作台的两侧设有朝着切割钢线喷射砂浆的砂浆喷嘴;砂浆槽包括上端敞口的槽体,槽体的底部设有漏砂孔;砂浆槽用于在硅锭的切割高度达到第一高度时使已切割的硅锭部分或全部浸泡到砂浆槽中的砂浆;砂浆槽的侧壁还设有快速漏空部件;快速漏空部件用于在硅锭的切割高度达到第二高度时排空砂浆槽中的砂浆,其中,第一高度小于等于待切割硅锭的高度的0.6‑0.7倍,第二高度接近硅锭与升降工作台的连接处。采用该装置能避免切割过程中硅片发生粘连,提高硅片的良品率。本发明还提供了切割硅锭的方法。

权利要求 :

1.一种切割硅锭的装置,其特征在于,所述装置包括两个导轮,布置在所述两个导轮上的切割钢线及位于所述两个导轮之间的砂浆槽,还包括升降工作台,升降工作台下方连接有待切割的硅锭,所述升降工作台的两侧设有朝着切割钢线喷射砂浆的砂浆喷嘴;其中,所述砂浆槽包括上端敞口的槽体,所述槽体的底部设有漏砂孔;

所述砂浆槽用于在硅锭的切割高度达到第一高度时,使已切割的硅锭部分或全部浸泡到所述砂浆槽中的砂浆;

所述砂浆槽的侧壁还设有快速漏空部件;所述快速漏空部件用于在硅锭的切割高度达到第二高度时,排空所述砂浆槽中的砂浆,其中,所述第一高度小于或等于所述待切割硅锭的高度的0.7倍,所述第二高度接近所述硅锭与所述升降工作台的连接处。

2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述第一高度为所述待切割硅锭的高度的

0.4-0.65倍;所述第二高度距所述硅锭与所述升降工作台的连接处的距离为1-8mm。

3.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述第一高度为80-100mm;所述第二高度为150-155mm。

4.根据权利要求3所述的装置,其特征在于,所述快速漏空部件为一挡板,所述挡板具有第一平面和延伸出所述砂浆槽的第一斜面,所述挡板通过所述第一平面嵌合连接在所述砂浆槽的侧壁上。

5.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,所述砂浆槽的侧壁上开设有凹槽,所述挡板的第一平面嵌合到所述凹槽处。

6.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,所述升降工作台上安装有一顶开棒,所述顶开棒用于在硅锭的切割高度达到第二高度时顶开所述挡板以排空所述砂浆槽中的砂浆。

7.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,所述挡板的第一平面与所述砂浆槽活动连接,或者通过磁力吸附的方式相连接。

8.根据权利要求6所述的装置,所述第一斜面上设有插孔,所述插孔的尺寸与所述顶开棒的端面相匹配。

9.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述升降工作台还嵌有水平滑动的工件架,所述工件架的下端连接有承载板,所述承载板与所述硅锭通过胶水固定。

10.一种切割硅锭的方法,其特征在于,包括以下步骤:

在布置有切割钢线的两个导轮之间设置砂浆槽,将待切割的硅锭连接在升降工作台下方,所述升降工作台两侧设置的砂浆喷嘴朝着所述切割钢线喷射砂浆,在所述升降工作台带动所述硅锭自上而下运动的过程中,利用所述切割钢线对所述硅锭进行切片,其中,所述砂浆槽包括上端敞口的槽体,所述槽体的底部设有漏砂孔,所述砂浆槽的侧壁还设有快速漏空部件;

当所述硅锭的切割高度达到第一高度时,使已切割的硅锭部分或全部浸泡到所述砂浆槽中的砂浆;

当硅锭的切割高度达到第二高度时,采用所述快速漏空部件迅速排空所述砂浆槽中的砂浆,其中,所述第一高度小于或等于所述待切割硅锭的高度的0.7倍,所述第二高度接近所述硅锭与所述升降工作台的连接处;

待切割完成,得到硅片。

说明书 :

切割硅锭的装置及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及光伏硅片生产技术领域,具体涉及一种切割硅锭的装置及方法。

背景技术

[0002] 太阳能光伏行业是一个新兴的绿色能源行业,高质量、低成本是光伏行业发展的关键。对于以硅片为基底的光伏电池来说,硅片是晶体硅光伏电池技术中最昂贵的部分,所以降低硅片的制造成本对于提高太阳能的竞争力至关重要。硅片切片作为硅片加工工艺流程的关键工序,其加工效率和加工质量直接关系到整个硅片生产的全局。
[0003] 目前硅片的加工方法普遍采用多线切割,它是通过切片机上高速移动的切割钢线携带切割砂浆(包含碳化硅、金刚石等切割刃料)对从上至下做进给运动的硅锭进行打磨切割,从而将硅锭加工成硅片。随着切割过程的进行,在将硅锭切割到一定深度时,已切割的硅片之间会出现如图1所示的粘连现象,进而不利于切割产生的硅粉等杂质排出,且硅片的相互粘连也会降低切割钢线携带砂浆的能力,容易引起硅片的线痕、崩边及缺角等缺陷比例的升高,这都会严重影响硅片的切割良率,这成为制约硅片成本降低的瓶颈之一。

发明内容

[0004] 有鉴于此,本发明提供了一种切割硅锭的装置及方法,用于解决现有技术中硅片在切割过程中出现的相互粘连问题,本发明中提供的切割硅锭的方法及装置可以使硅片在切割过程中互相分开。
[0005] 本发明第一方面提供了一种切割硅锭的装置,所述装置包括两个导轮,布置在所述两个导轮上的切割钢线及位于所述两个导轮之间的砂浆槽,还包括升降工作台,升降工作台下方连接有待切割的硅锭,所述升降工作台的两侧设有朝着切割钢线喷射砂浆的砂浆喷嘴;其中,所述砂浆槽包括上端敞口的槽体,所述槽体的底部设有漏砂孔;所述砂浆槽用于在硅锭的切割高度达到第一高度时,使已切割部分的硅锭浸泡到所述砂浆槽中的砂浆;所述砂浆槽的侧壁还设有快速漏空部件;所述快速漏空部件用于在硅锭的切割高度达到第二高度时,排空所述砂浆槽中的砂浆,其中,所述第一高度或小于所述待切割硅锭的高度的
0.6-0.7倍;所述第二高度接近所述硅锭与所述升降工作台的连接处。
[0006] 本申请中,所述硅锭在自上而下运动的过程中对所述切割钢线产生压力,使所述切割刃料被压入所述硅锭的表面,对所述硅锭进行切割。其中,当所述硅锭的切割高度达到第一高度时,必须让已切割部分的硅锭部分或全部浸泡到砂浆,以免切割成的硅片发生粘连,同时砂浆槽中动态流动的砂浆还可以浸泡、冲洗硅片间的切屑及砂浆残留,不会影响切割钢线携带从砂浆喷嘴喷出的砂浆的能力,减少硅片的线痕、崩边及缺角等缺陷比例。此外,砂浆槽还可以储存切割过程中掉落的碎硅片,防止部分碎硅片进入砂浆循环系统。但当所述硅锭的切割高度达到第二高度时,此时较接近硅锭与升降工作台相连接的部分(临近切透),未切割的硅锭与升降工作台的连接较弱,必须让砂浆槽中的砂浆排空,以免砂浆槽中动态流动的砂浆带动硅片漂移或摇摆,造成较多的硅片破碎。可以理解的是,在所述快速漏空部件迅速排空砂浆槽内的砂浆时,也有部分砂浆经过所述漏砂孔排出。
[0007] 本申请中,所述第一高度小于或等于所述待切割硅锭的高度(即未切割前初始硅锭的完整高度)的0.6-0.7倍。
[0008] 优选地,所述第一高度为所述待切割硅锭的高度的0.4-0.65倍。
[0009] 进一步优选地,所述第一高度为60-100mm。例如,可以是60、70、80、85、90或100mm。
[0010] 进一步优选地,所述第一高度为80-100mm。
[0011] 更优选地,所述第一高度为80-90mm。
[0012] 本申请中,所述硅锭的切割高度达到第一高度时,使已切割的硅锭(即连接在硅锭上的硅片)部分或全部浸泡到所述砂浆槽中的砂浆。
[0013] 优选地,所述硅锭的切割高度达到所述第一高度时,已切割的硅锭有1-100mm浸泡到砂浆槽中的砂浆。例如,已切割的硅锭有1mm、2、5、10、10、30、40、50、60、70或80mm浸泡到砂浆槽中的砂浆。
[0014] 进一步优选地,已切割的硅锭有10-90mm浸泡到砂浆槽中的砂浆。
[0015] 更优选地,已切割的硅锭有40-80mm浸泡到砂浆槽中的砂浆。
[0016] 本申请中,所述第二高度接近所述硅锭与所述升降工作台的连接处(即,初始时硅锭的固定端)。优选地,所述第二高度距所述硅锭与所述升降工作台的连接处的距离为1-8mm。例如,可以相距1、2、3、3.5、4、5、5.5、6、7或8mm。
[0017] 进一步优选地,所述第二高度距所述硅锭与所述升降工作台的连接处的距离为2-6mm。
[0018] 进一步优选地,所述第二高度为150-155mm。例如,可以为150、151、152、153、154或155mm。
[0019] 优选地,所述砂浆槽的底部还设有引流管,所述引流管经由所述漏砂孔连接至一输送泵,可以将漏出的砂浆经过砂浆喷嘴再喷出,实现将砂浆的重复利用。
[0020] 优选地,所述升降工作台还嵌有水平滑动的工件架,所述工件架的下端连接有承载板,所述承载板与所述硅锭通过胶水固定。其中,所述承载板是由托板与粘接板粘接而成。所述粘胶板通常为磨砂玻璃,所述托板又可称为金属托盘、工件板等。
[0021] 本发明一实施例中,所述槽体的上端为敞口端,所述槽体呈长方体状。
[0022] 本申请中,所述砂浆槽位于所述切割钢丝的下方,其正上方为硅锭的自由端。优选地,所述砂浆槽的上沿与所述切割钢线之间的距离为20-60mm。例如可以是25、30、35、40、45、50或60mm。进一步优选成25-50mm。
[0023] 所述砂浆槽的大小必须保证不能碰触到硅锭,以免影响切割的硅片的成品率。可以理解的是,所述砂浆槽的深度大于待切割的硅锭的高度。所述砂浆槽的宽度大于待切割的1块或多块硅锭的宽度。
[0024] 本申请中,在切片过程中,从砂浆喷嘴喷射的砂浆从所述切割钢线的上方进入所述砂浆槽中,并部分从所述砂浆槽上的漏砂孔排出,实现砂浆槽中的砂浆量保持动态平衡。砂浆槽中能收集到砂浆。总的来说,在硅锭的切割高度达到第二高度之前,所述漏砂孔和所述砂浆喷嘴使所述砂浆槽中流进的砂浆量大于流出的砂浆量。其中,所述硅锭的切割高度达到第一高度时,使已切割的硅锭(即连接在硅锭上的硅片)部分或全部浸泡到所述砂浆槽中的砂浆。
[0025] 在本发明的一实施方式中,所述快速漏空部件为一挡板。所述挡板具有第一平面和延伸出所述砂浆槽的第一斜面,所述挡板通过所述第一平面嵌合连接在所述砂浆槽的侧壁上。所述挡板的第一平面与所述砂浆槽的侧壁相吻合连接,在硅锭的切割高度达到第二高度之前,几乎不会有砂浆从该挡板处留出。其中,所述第一平面与第一斜面之间为光滑过渡或折线过渡。
[0026] 所述第一斜面与水平方向的夹角为锐角。优选地,所述第一斜面与水平方向的夹角为30-60°。例如,可以是30°、35°、40°、50°或60°。
[0027] 其中,所述砂浆槽侧壁设有凹槽,所述挡板的第一平面嵌合到所述凹槽处。
[0028] 优选地,所述挡板的第一平面的高度等于或大于所述凹槽的高度。
[0029] 优选地,所述凹槽的高度等于或小于所述砂浆槽的深度。在本发明一实施例中,所述凹槽的高度等于所述砂浆槽的深度。
[0030] 本发明的一实施例中,所述升降工作台上安装有一顶开棒,在硅锭的切割高度达到第二高度时,所述顶开棒可以顶开所述挡板以排空所述砂浆槽中的砂浆。在所述升降工作台的携带作用下,所述顶开棒自上而下运动至接触所述挡板的第一斜面,通过机械力的方式顶开与所述砂浆槽吻合连接的所述挡板。此时,所述挡板的第一平面与所述砂浆槽之间不再吻合连接,产生较大的空隙。砂浆槽中的砂浆自此迅速排空。
[0031] 所述顶开棒的长度,与所述顶开棒的安装位置(例如顶开棒与升降工作台的固定情况,顶开棒的悬空底部与最先被切割硅锭的底部之间的高度差,顶开棒在所述挡板的第一斜面上的投影等)、第一斜面偏离竖直方向的角度均有关系,只要在硅锭的切割高度达到第二高度时,控制所述顶开棒可以顶开所述挡板即可。
[0032] 进一步优选地,所述第一斜面上设有插孔,所述插孔的尺寸与所述顶开棒的端面相匹配。所述插孔用于容纳所述顶开棒的端面,以更好地实现所述顶开棒与所述挡板的力学接触。
[0033] 进一步优选地,所述第一斜面的粗糙度大于所述第一平面的粗糙度。便于所述顶开棒与所述挡板的力学接触。
[0034] 进一步优选地,所述挡板可以通过所述第一平面活动连接在所述砂浆槽的侧壁上。此种情况下,在所述顶开棒的作用下,所述挡板与所述砂浆槽之间产生空隙(即原来覆盖住砂浆槽上凹槽的第一平面部分的大小),但所述挡板的一面仍与所述砂浆槽上相连接。
[0035] 进一步优选地,所述挡板的第一平面与所述砂浆槽通过磁力吸附的方式相连接。此种情况下,在所述顶开棒的作用下,所述挡板从所述砂浆槽上掉落。
[0036] 在本发明一实施方式中,所述挡板为金属挡板,所述砂浆槽与所述挡板的第一平面相接触的地方设有磁力片。
[0037] 在本发明另一实施方式中,所述挡板的第一平面与所述砂浆槽侧壁上分别设有磁性相反的磁力片。这样也可以实现所述挡板的第一平面与所述砂浆槽侧壁的吻合连接。
[0038] 在本发明的另一实施方式中,所述快速漏空部件为设置在砂浆槽侧壁上的阻挡件(优选设置是侧壁的中部)。所述砂浆槽侧壁设有一开口,所述阻挡件部分嵌合到所述砂浆槽侧壁内,以实现所述砂浆槽的侧壁无砂浆流出。
[0039] 在硅锭的切割高度达到第二高度之前,所述开口一直被所述阻挡件封堵住,无砂浆从此处流出。所述开口的形状、大小不限,只要保证在硅锭的切割高度达到所述第一高度时,将所述阻挡件移走以露出所述开口,所述砂浆槽中的砂浆可以经由所述开口迅速排空。
[0040] 优选地,所述阻挡件延伸出所述砂浆槽侧壁的长度为4-50mm。进一步优选成10-40mm。
[0041] 优选地,所述开口为方形或圆形,所述开口的大小(或直径)为80-120mm。
[0042] 本发明第二方面提供了一种切割硅锭的方法,包括以下步骤:
[0043] 在布置有切割钢线的两个导轮之间设置砂浆槽,将待切割的硅锭连接在升降工作台下方,所述升降工作台两侧设置的砂浆喷嘴朝着所述切割钢线喷射砂浆,在所述升降工作台带动所述硅锭自上而下运动的过程中,利用所述切割钢线对所述硅锭进行切片,其中,所述砂浆槽包括上端敞口的槽体,所述槽体的底部设有漏砂孔,所述砂浆槽的侧壁还设有快速漏空部件;
[0044] 当所述硅锭的切割高度达到第一高度时,使已切割的硅锭部分或全部浸泡到所述砂浆槽中的砂浆;
[0045] 当硅锭的切割高度达到第二高度时,采用所述快速漏空部件迅速排空所述砂浆槽中的砂浆,其中,所述第一高度小于或等于所述待切割硅锭的高度的0.6-0.7倍;所述第二高度接近所述硅锭与所述升降工作台的连接处;
[0046] 待切割完成,得到硅片。
[0047] 优选地,所述升降工作台上安装有一顶开棒,所述顶开棒用于在硅锭的切割高度达到第二高度时顶开所述挡板以排空所述砂浆槽中的砂浆。
[0048] 本发明的有益效果包括:
[0049] 本发明第提供的切割硅锭的方法及装置,在切割硅锭的前半部分过程中,将硅锭部分或全部浸泡在所述砂浆槽的砂浆中,可以减少切割硅片的粘连,冲洗硅片间的切屑及砂浆残留,且不影响切割钢线的带砂能力,有效增加钢线携带砂浆量和排屑量,提高硅片的良品率;而在硅锭临近切透前,使其离开浸泡的砂浆,减少硅片的破碎。本发明提供的方法及装置,可以解决现有技术中在切割过程中形成的硅片易出现的相互粘连问题,可以减少硅片表面线痕不良品和崩缺不良品比例,使得硅片良品率提高2%以上,还可以减少切割钢线的磨损。
[0050] 本发明的优点将会在下面的说明书中部分阐明,一部分根据说明书是显而易见的,或者可以通过本发明实施例的实施而获知。

附图说明

[0051] 图1是现有技术中硅锭在切割过程中出现的硅片粘连情况的的示意图;
[0052] 图2是本发明中切割硅锭的装置的结构示意图;
[0053] 图3为本发明实施例切割硅锭的装置中砂浆槽及顶开棒的结构示意图;
[0054] 图4为图3中快速漏空部件32的结构示意图。
[0055] 各部件的标号如下:导轮1,切割钢线2,砂浆槽3,硅锭4,砂浆喷嘴5,漏砂孔31,快速漏空部件32,承载板6,顶开棒7。

具体实施方式

[0056] 为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,下面结合附图与较佳实施例,对本发明作进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,不用于限定本发明。
[0057] 请一并参见附图2-4,其中图2是本发明中切割硅锭的装置的结构示意图。该装置包括两个导轮1,布置在所述两个导轮1上的切割钢线2及位于所述两个导轮之间的砂浆槽3,该装置还包括升降工作台(图未示),升降工作台下方连接有待切割的硅锭4,所述升降工作台的两侧设有朝着切割钢线2喷射砂浆的砂浆喷嘴5。
[0058] 切割钢线2通导轮的引导,在导轮上形成一张切割钢线网。切割钢线2(切割钢线网)高速运动,砂浆喷嘴5喷出含有切割刃料的砂浆,喷出的切割刃料(砂浆)附着在高速运转的切割钢线2(切割钢线网)上,而硅锭4通过升降工作台从上至下的运动实现进给,对切割钢线2(切割钢线网)产生压力,使附着在切割钢线2(切割钢线网)上的切割刃料被压入硅锭4的表面,对硅锭4进行切割。
[0059] 所述升降工作台上还嵌有水平滑动的工件架,所述工件架的下端连接有承载板6(图未示),所述承载板6与所述硅锭4通过胶水固定。其中,所述承载板6是由托板与粘接板粘接而成。所述粘胶板通常为磨砂玻璃,所述托板又可称为金属托盘、工件板等。
[0060] 所述砂浆槽3包括上端敞口的槽体,所述槽体的底部设有漏砂孔31。本发明一实施例中,所述砂浆槽3包括上端为敞口端的长方体状槽体。砂浆喷嘴4朝着切割钢线2喷射砂浆,砂浆槽3中落入砂浆,而漏砂孔31使落入砂浆槽中的砂浆不断泄漏,但在调节砂浆喷嘴4的喷射流量和漏砂孔31的尺寸(即流出流量)的情况下,使砂浆槽3中流进的砂浆量大于流出的砂浆量,总体而言,砂浆槽3中的砂浆量保持动态平衡。且保证在硅锭的切割高度达到第一高度时,已切割部分的硅锭可以部分或全部浸泡到所述砂浆槽3中的砂浆。
[0061] 其中,所述硅锭的切割高度达到第一高度时,已切割的硅锭有1-100mm浸泡到砂浆槽中的砂浆。
[0062] 进一步优选地,已切割的硅锭有10-90mm浸泡到砂浆槽中的砂浆。更优选成已切割的硅锭有40-80mm浸泡到砂浆槽中的砂浆。
[0063] 其中,所述第一高度小于或等于所述待切割硅锭的高度(即未切割前初始硅锭的完整高度)的0.6-0.7倍。
[0064] 优选地,所述第一高度为所述待切割硅锭的高度的0.4-0.65倍。
[0065] 进一步优选地,所述第一高度为60-100mm。
[0066] 进一步优选地,所述第一高度为80-100mm。
[0067] 在本发明一实施方式中,调整从砂浆喷嘴5流进砂浆槽3中的砂浆流量为250-300L/min(例如是300L/min),使砂浆槽3中砂浆的流出流量为200-250L/min,或者是220、
240L/min。控制使砂浆槽3中砂浆的流进流量大于流出流量。
[0068] 本申请中,所述砂浆槽3位于所述切割钢线2的下方,砂浆槽3的正上方为硅锭4的自由端(也即是最先被切割的部分)。本发明实施方式中,所述砂浆槽的上沿与所述切割钢线之间的距离为20-60mm。
[0069] 所述砂浆槽3的大小必须保证不能碰触到硅锭4,以免影响切割的硅片的成品率。可以理解的是,所述砂浆槽3的深度大于待切割的硅锭的高度。所述砂浆槽3的宽度大于待切割的1块或多块硅锭的宽度。
[0070] 所述砂浆槽3的侧壁还设有快速漏空部件32,所述快速漏空部件32用于在硅锭的切割高度达到第二高度时,排空所述砂浆槽中的砂浆。
[0071] 其中,所述第二高度接近所述硅锭与所述升降工作台的连接处(即,初始时硅锭的固定端)。优选地,所述第二高度距所述硅锭与所述升降工作台的连接处的距离为1-8mm。
[0072] 进一步优选地,所述第二高度为150-155mm。
[0073] 更优选地,所述第二高度距所述硅锭与所述升降工作台的连接处的距离为2-6mm。
[0074] 优选地,所述快速漏空部件3为设置在砂浆槽侧壁上的挡板,或是设置在侧壁中部的阻挡件。
[0075] 在本发明的一实施方式中,请参见图3-图4,所述快速漏空部件32为一挡板32。所述挡板32具有第一平面321和延伸出所述砂浆槽3的第一斜面322。所述砂浆槽的侧壁设有凹槽,所述挡板的第一平面321嵌合到所述凹槽处。所述挡板通过所述第一平面321嵌合连接在所述砂浆槽33的侧壁上。
[0076] 第一斜面322的延伸方向是远离砂浆槽3的敞口端。所述挡板32的第一平面321与所述砂浆槽3活动连接或通过磁力吸附的方式相连接。
[0077] 在硅锭3的切割高度达到第二高度之前,所述第一平面321与所述砂浆槽3的侧壁相吻合连接,几乎不会有砂浆从该挡板32处留出。其中,所述第一平面321与第一斜面322之间为光滑过渡或折线过渡。
[0078] 本本发明实施方式中,所述第一斜面322与水平方向的夹角α为30-60°。
[0079] 所述升降工作台上安装有一顶开棒7,在硅锭的切割高度达到第二高度时,所述顶开棒可以顶开所述挡板32。
[0080] 在所述升降工作台的携带作用下,所述顶开棒7自上而下运动至接触所述挡板32的第一斜面322,通过机械力的方式顶开与所述砂浆槽3吻合连接的所述挡板32。即,所述挡板32的第一平面321与所述砂浆槽3之间不再吻合连接,产生较大的空隙。砂浆槽3中的砂浆自此迅速排空。
[0081] 本申请中,所述挡板32可以通过所述第一平面321的活动连接在所述砂浆槽3的侧壁上,此种情况下,在所述顶开棒7的作用下,所述挡板32与所述砂浆槽3之间产生空隙(即原来覆盖住砂浆槽上凹槽的所述第一平面321部分的大小),但所述挡板32的一面仍与所述砂浆槽3上相连接。
[0082] 所述挡板32的第一平面321与所述砂浆槽3也可以是通过磁力吸附的方式相连接。此种情况下,在所述顶开棒7的作用下,所述挡板32从所述砂浆槽3上掉落。例如,所述挡板
32为金属挡板32,所述砂浆槽3与所述挡板32的第一平面321相接触的地方设有磁力片。再例如,所述挡板32与所述砂浆槽3上分别设有磁性相反的磁力片,也可以实现磁性连接。
[0083] 优选地,所述挡板32的第一平面321与所述砂浆槽3活动连接。
[0084] 所述第一斜面322上设有插孔323,所述插孔323的尺寸与所述顶开棒7的端面相匹配。所述插孔323用于容纳所述顶开棒7的自由端的端面,以更好地实现所述顶开棒7与所述挡板32的力学接触。
[0085] 所述第一斜面322的粗糙度大于所述第一平面321的粗糙度。便于所述顶开棒7与所述挡板32的力学接触。
[0086] 实施例1:
[0087] 一种切割硅锭的方法,包括以下步骤:
[0088] (1)采用图2-图4所示的切割硅锭的装置,采用多线切割机(东钢公司,型号为VWS),在布置有切割钢线2的两个导轮1之间设置砂浆槽3,使砂浆槽的上沿与切割钢线之间的距离为30mm;将待切割的硅锭4(156×156mm)连接在升降工作台下方,并在装载硅锭的升降工作台上固定一个长度为200-250mm的顶开棒7(具体为一圆钢棒),在所述升降工作台两侧设置砂浆喷嘴5以使其朝着所述切割钢线2喷射砂浆,在所述升降工作台带动所述硅锭自上而下运动的过程中,利用所述切割钢线2对所述硅锭4进行切片;其中,启动切割硅锭的装置使导轮2运转,并将升降工作台从上至下运动的最高速度设置为500μm/min;
[0089] 其中,砂浆槽3的大小为744mm×375mm×70mm,其槽体上端敞口,砂浆槽3的槽体底部开设有3×5个漏砂孔31,每个漏砂孔31为圆形,其直径为68mm;砂浆槽3上设置的快速漏空部件32为一挡板32,挡板32具有第一平面321和延伸出所述砂浆槽3的第一斜面322,其中,所述挡板32的第一平面321的底部长为70mm,第一平面321的高度与所述砂浆槽3的槽深度一样,为70mm;挡板32的第一斜面322与水平方向的夹角α为60°;调整顶开棒7的安装位置,使得当硅锭的切割高度达到150-155mm时,顶开棒7可以顶开所述快速漏空部件32。
[0090] (2)在切片时,砂浆喷嘴4向切割钢线喷射砂浆,并落入砂浆槽3中,漏砂孔31使落入砂浆槽中的砂浆不断泄漏,而砂浆槽3上的快速漏空部件32仍与砂浆槽3吻合连接,无砂浆从快速漏空部件32处泄露,调整砂浆喷嘴5的流速,使砂浆槽3中的砂浆量保持动态平衡,其流进的砂浆量大于流出的砂浆量,其中,在所述硅锭的切割高度达到80-100mm时,已切割部分的硅锭浸泡到所述砂浆槽中的砂浆;
[0091] (3)当硅锭的切割高度达到150-155mm时(即硅锭接近被切透时),顶开棒7顶开所述快速漏空部件32,迅速排空所述砂浆槽中的砂浆,使硅锭在被切透前离开浸泡的砂浆;
[0092] 待切割完成时,得到硅片。
[0093] 将本实施例中切割产生的硅片通过Hennecke硅片测试仪进行最终的测量和分选。Hennecke硅片测试仪主要是由上料台、测量系统和分选系统3个部分组成,其中测量系统为整台Hennecke硅片测试仪的核心部分,而线痕模组则是测量系统中的重要组成部分,当硅片从上料台进入经过测量系统时,线痕模组通过红外视觉技术并辅以光针扫描技术对硅片进行非接触扫描测量,对硅片的表面进行检测,并对比硅片表面是否达到设定要求,然后根据测量得到的数值将表面带有线痕的硅片分选到对应的仓盒里面,最终分选出良品检测硅片,并且其测量结果能够实时在显示屏幕上输出。结果显示,本实施例切割产生的表面具有线痕的硅片的数量比现有的硅片多线切割方法切割产生的表面具有线痕的硅片的数量下降了3%,即硅片良品率提高了3%。
[0094] 实施例2:
[0095] 一种切割硅锭的装置,该装置包括多线切割机(瑞士HCT公司,型号为MB5),其中多线切割机包括两个导轮1,布置在所述两个导轮1上的切割钢线2及位于所述两个导轮之间的砂浆槽3,其中,砂浆槽3的上沿与切割钢线之间的距离为40-45mm;
[0096] 多线切割机的升降工作台下方连接有待切割的硅锭4(156×156mm),并在装载硅锭的升降工作台上固定一个长度为150-200mm的顶开棒7,所述升降工作台两侧设置有砂浆喷嘴5以使其朝着所述切割钢线2喷射砂浆,在所述升降工作台带动所述硅锭自上而下运动的过程中,所述切割钢线2用于对所述硅锭4进行切片;
[0097] 其中,砂浆槽3的大小为583mm×376mm×103mm,其槽体上端敞口,槽体底部开设有方形的漏砂孔31,每个漏砂孔31的大小为60mm;砂浆槽3上还设置有快速漏空部件32,其中快速漏空部件为一挡板32,挡板32具有第一平面321和延伸出所述砂浆槽3的第一斜面322,其中,所述挡板32的第一平面321的底部长为84mm,第一平面321的高度为103mm;挡板32的第一斜面322与水平方向的夹角α为45°。
[0098] 结合砂浆槽上漏砂孔31的大小来设置砂浆喷嘴4的流量,可使砂浆槽中收集的砂浆量保持动态平衡,其中控制当硅锭的切割高度达到90mm时,使已切割部分的硅锭全部浸泡到所述砂浆槽3中的砂浆;
[0099] 结合挡板的形状来调整顶开棒7的安装位置,使得当硅锭的切割高度达到150-153mm时,顶开棒7可以顶开所述快速漏空部件32而排空砂浆槽3中的砂浆。
[0100] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。