摘要：當(dāng)前太陽能硅片切割所用的晶棒均粘接有導(dǎo)向條，但是導(dǎo)向條的使用存在一定弊端，本文主要論述無導(dǎo)向條切割技術(shù)，既能保證切割質(zhì)量，還可達(dá)到節(jié)約成本的目的。

1引言

目前太陽能硅片切割機(jī)器所切割的晶棒是由托盤、玻璃、硅塊與導(dǎo)向條按照特定的位置通過環(huán)氧樹脂膠粘接在一起的，且托盤、玻璃、硅塊與導(dǎo)向條都是表面水平，厚度均勻的。具體操作流程如下:(1)準(zhǔn)備好托盤、玻璃，用盤紙和無水乙醇擦拭干凈，并緊固托盤螺絲，檢查玻璃磨砂面是否均勻平整，同時玻璃側(cè)面劃線方便托盤定位；（2）準(zhǔn)備環(huán)氧樹脂膠，按照比例混合均勻，涂抹在托盤表面，然后將玻璃粘接在托盤上；（3）準(zhǔn)備硅塊，檢查硅塊外觀質(zhì)量，選擇硅塊粘接面，并使用酒精和盤紙將玻璃和硅塊粘接面擦拭干凈；（4）準(zhǔn)備環(huán)氧樹脂膠，按照比例混合均勻，涂抹在玻璃表面，將硅塊粘接在玻璃上；（5）膠水固化前將溢出到硅塊、玻璃和托盤表面的殘留膠清理干凈；（6）準(zhǔn)備環(huán)氧樹脂膠，將導(dǎo)向條粘接到硅塊表面，每塊硅塊粘2根導(dǎo)向條。

而粘接導(dǎo)向條的目的是：由于硅塊質(zhì)地較硬，入刀切割時，鋼線接觸到硅塊后處于不穩(wěn)定狀態(tài)，鋼線波動產(chǎn)生入刀薄厚片。因此，在硅塊表面粘接導(dǎo)向條。導(dǎo)向條是由環(huán)氧樹脂、石英粉、催化劑、固定劑制成，穩(wěn)定性好，無氣泡，常溫狀態(tài)固化成形，不易變形，不易吸水。由于導(dǎo)向條質(zhì)地較軟，鋼線接觸導(dǎo)向條后不會產(chǎn)生較大波動，可有效解決入刀薄厚片的問題。

2使用導(dǎo)向條的弊端

在切割粘有導(dǎo)向條的晶棒過程中，不可避免會有部分切碎的導(dǎo)向條從硅塊表面掉落下來，落到機(jī)床切割室內(nèi)，可能導(dǎo)致的不良結(jié)果有：

（1）導(dǎo)向條混入砂漿中，一方面容易堵塞熱交換器，砂漿流量達(dá)不到要求，影響切割質(zhì)量，同時會縮短電機(jī)使用壽命；另一方面碎導(dǎo)向條隨砂漿流動，若被卷入線網(wǎng)中會造成跳線或晶棒切斜，產(chǎn)生厚度偏差片等不合格硅片；

（2）切割結(jié)束，將晶棒從機(jī)床內(nèi)取出后，必須要將硅塊表面的導(dǎo)向條清理干凈，若有殘留的導(dǎo)向條掉落夾到硅片中間，在清洗過程中容易將硅片硌碎；

（3）切割過程中，不可避免會有少量硅片掉到切割室過濾網(wǎng)上，此部分硅片要清洗干凈進(jìn)行回收處理，當(dāng)導(dǎo)向條掉落夾雜在碎片中時，需要人工分揀出來，無形中浪費(fèi)了大量人力和時間；

（4）切割后的舊砂漿會經(jīng)過在線回收設(shè)備重新回收利用，其原理是通過一次離心機(jī)的離心作用將切割后舊砂漿中符合標(biāo)準(zhǔn)要求的碳化硅分離出來，將舊砂漿中無切割能力的小顆粒分離出去，得到一次重液，可繼續(xù)使用，再對一次離心產(chǎn)生的一次輕液進(jìn)行二次離心，把其中的細(xì)碎雜質(zhì)微粉去除，分離出的可回收使用的二次輕液。但當(dāng)砂漿中混有碎導(dǎo)向條時勢必會影響回收砂漿的質(zhì)量，進(jìn)而會導(dǎo)致切割質(zhì)量問題。

（5）由于粘接導(dǎo)向條需要使用環(huán)氧樹脂膠，在切割過程中由于碳化硅和硅塊之間的摩擦作用會產(chǎn)生大量的熱量使膠軟化，這樣當(dāng)鋼線經(jīng)過入刀面的膠層時，膠層會將鋼線上面攜帶的碳化硅掠下，鋼線直接與硅塊摩擦，容易發(fā)生斷線。

3無導(dǎo)向條切割技術(shù)

無導(dǎo)向條切割技術(shù)，主要是指硅塊表面不再粘接導(dǎo)向條，但為避免產(chǎn)生入刀薄厚的問題，需對粘接所用的托盤工裝及線鋸工序切割工藝進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。

普通托盤的表面為一平面，托盤兩側(cè)厚度一致，采用無導(dǎo)向條技術(shù)時，需要托盤表面磨成一斜平面，托盤兩側(cè)厚度不一致，成一定角度，托盤兩側(cè)的厚度偏差值約為1.5mm。以HCT線鋸機(jī)床為例，如圖1所示為導(dǎo)輪C輪、D輪使用的傾斜托盤的側(cè)視圖，托盤的傾斜方向一致（A輪、B輪使用的傾斜托盤傾斜方向與圖示相反）。

根據(jù)實(shí)際切割情況，鋼線的入線側(cè)首先經(jīng)過托盤厚度值較小的一側(cè)。以下圖1為例，4號棒在進(jìn)行切割時，鋼線首先經(jīng)過如圖1所示的右側(cè)，這樣鋼線切到硅塊中后就被固定在硅塊中，在進(jìn)行切割時不容易切斜，同時配合調(diào)整切割工藝，入刀時便不會再產(chǎn)生入刀薄厚片，保證了入刀點(diǎn)的厚度均勻一致。

對粘接有導(dǎo)向條的晶棒切割的硅片和無導(dǎo)向條的晶棒所切硅片分別隨機(jī)取10片樣片進(jìn)行測試，入刀點(diǎn)厚度對比情況如下（單位：mm）：

表1樣片入刀點(diǎn)厚度對比情況

通過上表可知，使用傾斜托盤的無導(dǎo)向條切割技術(shù)能夠保證避免出現(xiàn)入刀薄厚的情況。

使用無導(dǎo)向條切割技術(shù)的優(yōu)勢是：（1）不會有導(dǎo)向條混入砂漿中，保證了砂漿質(zhì)量，同時熱交換器不易堵塞，延長了使用壽命；（2）硅片內(nèi)不會夾雜導(dǎo)向條，防止硅片被硌碎，且不需再從碎硅片中分揀導(dǎo)向條，避免浪費(fèi)大量的時間和人力；（3）可減少膠面B4片的產(chǎn)生，提高產(chǎn)品質(zhì)量。由于使用粘有導(dǎo)向條工藝切割時,以HCT機(jī)床為例，1、4號棒的出刀面由于存在線弓，出刀時鋼線先經(jīng)過膠層，此時膠層會將部分砂漿掠下，導(dǎo)致鋼線攜砂量降低，切割能力降低，容易產(chǎn)生B4片。使用傾斜托盤切割時，鋼線先經(jīng)過硅塊，再經(jīng)過膠層，可保證鋼線攜砂量，因此能有效降低B4片的產(chǎn)生；（4）不粘接導(dǎo)向條，可節(jié)省導(dǎo)向條和粘接導(dǎo)向條用膠的費(fèi)用，同時由于減少了粘接工序的操作步驟，因此減輕了員工的勞動量，提升了工作效率。

4結(jié)論

采用無導(dǎo)向條切割技術(shù)，能夠滿足硅片切割的入刀點(diǎn)厚度要求，同時兼具較多優(yōu)勢，對提高硅片質(zhì)量具有重要意義。