粘胶面崩边

金刚线细线化质量控制研究发表时间：2018-10-17T10:04:38.683Z 来源：《电力设备》2018年第19期作者：高鹏1 许江涛2 赵洪军3 张晓俊4 王毅5 秦忠[导读] 摘要：硅片细线化切割质量控制是金刚线切片行业中常见的质量控制点。

（国家电投西安太阳能电力有限公司西宁分公司青海西宁 810000）摘要：硅片细线化切割质量控制是金刚线切片行业中常见的质量控制点。

本文总结了细线化切割过程中，硅片表面质量的几种类型，分析其产生机理，并提出解决办法。

关键词：金刚线；硅片；崩边；线痕；TTV；解决办法引言太阳能电池是目前获得太阳能最主要的技术之一，它可以将太阳光直接转换成电能，且对环境无害[1]。

2015年6月，国家能源局、工业和信息化部、国家认监委联合印发《关于促进先进光伏技术产品应用和产业升级的意见》，要求发挥市场对技术进步的引导作用、严格执行市场准入标准、实施“领跑者”计划等八项举措。

该政策进一步促使光伏产业的健康发展，同时对产品提出了更高要求，传统技术将面临新一轮的技术革新。

太阳能光伏发电具有无污染、可持续、总量大、分布广、应用形式多样等优点，单晶发电效率受到世界各国的高度重视，故此在未来光伏切片行业，单晶硅片切割技术将会拥有率占据最广。

在单晶硅片切割领域，对硅棒原料纯度要求越来越高，材料的物理特性，更有利于金刚线细线化、硅片薄片化技术研发。

金刚线细线化、硅片薄片化切割技术已成为单晶切片行业内的主流发展趋势。

本文以生产工艺及原辅材料为基础，研究单晶硅片在生产过程中硅片表面质量产生的原因，并通过实验验证提出了解决方案。

1.金刚线细线化切割技术最主要的优势金刚线细线化切割技术是应用母线线径更细的电镀金刚线、电镀镍层厚度更薄、金刚石颗粒更密集等特性相兼容，其结构更有利于切割。

该技术是通过专业切片设备，系统调节进刀速度、切割线速度、张力大小等核心参数，使之达到匹配性能最佳状态，实现稳定量产切割的目的；其切割原理：①高速旋转并往复回转的主辊带动金刚石线做往复运动；②通过自动控制工作台向金刚线垂直进给，从而使金刚线与被切割物件间产生磨削而形成切割。

粘胶车间操作规程目的为规范粘胶生产操作保证需要粘胶品质，特制定本规程。

范围粘胶车间所有员工一、工件板与玻璃粘接A.两面磨砂均与的玻璃，放于超声波清洗，水高于2CM,超声时间为30分钟即可。

然后用烘箱烘干或自然晾干，使用前用丙酮或酒精擦拭表面污渍即可使用。

B.选择无变形的工件板，用石油和600#砂纸反复打磨后用沾有丙酮或酒精无尘纸无尘布或毛巾等擦去表面污垢待用。

C.工件架螺丝定位，以玻璃硅棒在工件板的中心为标准，再将螺丝定位。

D.调制胶水.用小铲刀调配粘接剂，粘接剂和应化剂的比例按要求做1：1,搅拌均匀（粘接剂和应化剂要分别使用专业的铲刀，禁止混用）；配好后，将粘接剂用铲刀均匀涂在玻璃垫条表面；将玻璃板轻松放于工件板上；双手均匀用力，挤出玻璃板和工件中的气泡（但不可以太用力，以防将胶水部分挤出）；粘接剂配好后，应在规定时间3分钟内沾好，以后不能再移动。

二、选择硅棒A.选择待粘胶的硅棒，长度不大于305mm,崩边不大于3mm,斜面不大于3mm,平面对向线无小亮点和硅落的硅棒，进行配对和粘胶（硅棒酸洗后用超声波清洗一次，方法和洗玻璃板一样）。

B.硅棒在粘胶前12小时进入车间，进行恒温和配对。

三、粘接硅棒A.粘接硅棒前确认硅棒的长度和配对位置以及粘胶面，必须用直角尺来确认，端面和锐角同时进行垂直测量，两个垂直面或斜面大于3mm,不要放在拼接处，也可以换个端面。

（注意轻拿轻放）用丙酮擦去粘胶面的灰尘直到无尘为止，然后再粘胶面两边贴上胶带即可粘胶。

B.胶水配制向上C.粘结后的硅棒四处无缝，中心无气泡，硅棒与玻璃的边缘多余的胶水清除，撕下两边的胶带（注意根据不同的胶水，不同因化时间才能进行搬运和使用）D.确认胶水的比例和搅拌时间，因化时间和使用温度。

E.首先粘玻璃板，等玻璃板胶水因化后再粘硅棒，硅棒上的胶水因化后粘树脂条，所有都完成2小时后才移动。

F.以上操作必须待作业手套和口罩进行操作。

G.硅棒粘接位置。

5W2H分析法又叫七何分析法，是二战中美国陆军兵器修理部首创，简单、方便，易于理解、使用，富有启发意义，广泛用于企业管理和技术活动，对于决策和执行性的活动措施也非常有帮助，也有助于弥补考虑问题的疏漏。

发明者用五个以W开头的英语单词和两个以H开头的英语单词进行设问。

发现解决问题的线索，寻找出创新和发明新项目的思路，更进一步进行设计构思，从而搞出新的发明项目，这就叫做5W2H法。

（1）WHY——为什么？为什么要这么做？理由何在？原因是什么？（2）WHAT——是什么？目的是什么？做什么工作？（3）WHERE——何处？在哪里做？从哪里入手？（4）WHEN——何时？什么时间完成？什么时机最适宜？（5）WHO——谁？由谁来承担？谁来完成？谁负责？（6）HOW ——怎么做？如何提高效率？如何实施？方法怎样？（7）HOW MUCH——多少？做到什么程度？数量如何？质量水平如何？费用产出如何？提出问题的重要性提出疑问对于发现问题和解决问题是极其重要的。

创造力高的人，都具有善于提问题的能力，众所周知，提出一个好的问题，就意味着问题解决了一半。

提问题的技巧高，可以发挥人的想象力。

相反，有些问题提出来，反而挫伤我们的想象力。

发明者在设计新产品时，常常会提出：为什么（Why）；做什么（What）；何人做（Who）；何时（When）；何地（Where）；如何（How ）；多少（How much）。

这就构成了5W2H法的总框架。

如果提问题中常有“假如……”、“如果……”、“是否……”这样的虚构，就是一种设问，设问需要更高的想象力。

在发明和设计中，对问题不敏感，看不出毛病是与平时不善于提问有密切关系的。

对一个问题追根刨底，才有可能发现新的知识和新的疑问。

所以从根本上说，学会发明首先要学会提问，善于提问。

阻碍提问的因素：一是怕提问多，被别人看成什么也不懂的傻瓜。

二是随着年龄和知识的增长，提问欲望渐渐淡薄。

如果提问得不到答复和鼓励，反而遭人讥讽，结果在人的潜意识中就形成了这种看法：好提问、好挑毛病的人是扰乱别人的讨厌鬼，最好紧闭嘴唇，不看、不闻、不问，但是这恰恰阻碍了人的创造性的发挥。

线切割常见问题随着光伏产业的迅猛发展，对硅片的需求量越来越大，处于光伏产业上游硅片制备环节显得越来越重要。

在切割以前的整个流程中，拉晶（铸锭）、截段、切方（破锭）3个环节对硅料消耗都很低，唯独在切割中造成的消耗最大。

为降低切割消耗，各公司都在辅料上采取了许多降耗措施，取得了一些技术进步。

一、我针对各公司普遍认为的切割质量和料浆的关系问题，结合碳化硅微粉的固有特性，谈一下料浆的配制：1. 微粉在包装、运输、存放过程中容易挤压结团；这要求工人在配制沙浆倒料过程中要特别注意：倒料时应慢倒，控制在2.5-3分钟一袋，避免猛倒造成微粉沉底结块搅拌不起来,造成与实际配比不一致，而影响切割。

2. 碳化硅微粉具有较强吸湿性，在空气中极容易受潮结团，分散性降低，使料浆的粘度降低，同时在料浆中形成假性颗粒物和团积物，造成切割效率和切割质量下降。

因此应避免微粉暴露在空气中时间过长。

3. 倒料时要求操作工——检查料袋有无破损，如有破损一定要单独存放不要再使用；投料前先把袋口、袋子表面的浮沙打掉，避免倒料带入杂物。

4. 在使用碳化硅以前，最好是放在80—90度烘箱里，烘烤8小时以上，来优化碳化硅微粉的各项指标。

这样有几点好处：①增强了碳化硅微粉分子活性；②与切削液有了更强的适配性；③粉体颗粒吸附性更强，使钢线带砂浆量增大，增强切削能力；④微粉有了更好的流动性和分散性，减少结团。

5. 砂浆在配制过程还不可避免地受到许多不确定的人为因素的影响，很多参数因人为因素而改变。

如果改为自动投料，减少人为因素效果会更好。

二、在切割过程中，大家经常会遇到各种问题，谨就大家经常认为是碳化硅微粉造成的影响以及硅片表面线痕问题探讨如下：1. 硅片表面偶尔出现单一的一条阴刻线（凹槽）或一条阳刻线（凸出），并不是由于碳化硅微粉的大颗粒造成的，而是单晶硅、多晶硅在拉制或浇筑过程中出现的硬质点造成线网波动形成的；2. 硅片表面在同一位置带有线痕，很乱且不规则，我认为是导轮或机床震动过大或者是多晶硅铸锭的大块硬质点造成的；3. 重启机床后第一刀出现线痕——机床残留水分或液体，造成砂浆粘度低，钢线粘附碳化硅微粉量下降，切削能力降低。

断线善后处理首先做好断线记录（断线时间、机台号、部位、切深）留好线头一.查明断线原因及断线情况.二.急时上报，未经同意，不得私自处理。

三.处理流程：1.在出线端断线,宽度不超过10毫米的直接拉线切割.2.切深≦60mm中部或进线端断线，以30mm/min直接升起，迅速布线，8000流量砂浆冲洗，冲片时在线网上铺上无尘纸，冲开粘在一起的片子后，迅速把晶棒降到距线网2mm处，然后以10mm/min的进给认真仔细的“认刀”。

3.中部或进线端断线，切深在50mm---80mm之间的，以10mm/min的速度升料到距进刀处30--40毫米,，停止。

线速调到2m/s，以2%走线1cm，以调平线网，停止。

打开砂浆8000流量均匀冲片子。

把晶棒两侧的线网小心的剪掉（剪时要用手捏着）,留出3-4厘米的线头,另一端不剪.(进线端有线网的一定要保留该部分线网,以便重新布线.剪两侧线网时一定要用手或其他夹紧物,夹紧预留的线网头.)布线网,重新切割。

4进线端或中部断线切深超过80mm的视情况能认刀的就认刀否则就反切或直接拉线正向切割。

4.进线端断线，第一次断线，切深在80mm.1换掉放线轮，用一个空的收线轮来代替。

以低于原2N（左19和右21）的张力，切割线方向改为:右，其他参数不变,手动2m/s的线速走1m,不要开砂浆。

2把晶棒提升至30---40mm处，重新对接焊线，焊线时要焊接均匀，焊接点的点径要和线径相同。

经15N的线速走线300——400米，改张力为自动切割的张力，每秒1米，不开沙浆，走到出线端5米时，把张力改为15N，待线头在收线轮上绕2——3圈，改回原来的张力。

把晶棒压到断线位置误差在0.05mm，打开砂浆。

以1m/s 速度的20%，走上1m，经班长确认无误后进行切割。

5.经上环节中必须处理好线网（其中包括，碎片、胶条、沙浆颗粒）在升晶棒前，把胶条去掉，上升速度为每分钟10mm,上升过程中如夹线，不可用手去摸，只能用手动轻微探摁一下，把线网走平。

硅片崩边黏胶面的两头有亮片(硅落)
1温度偏差过大
2开方有偏差或着是在开方进刀不稳受到隐性创伤。

在开方过程中的应力也不可忽视。

3胶水和脱胶的手法温度都很重要。

4就是张力和本身工艺都可能影响。

切割速度过快
5 还有槽距以及开槽技术（硬度以及磨损度）
6玻璃的品质
7砂浆的黏度
8跳线
9粘接剂太硬
10砂浆
现在就上面的问题提出一些自己的处理办法有什么不同做法的做法可以发表（1）温度偏差过大在粘胶的时候温度偏差过大会，建议是建立恒温车间和独立粘胶房间。

（2）开方进给不稳，外圆刀锯转速不稳，刀锯金刚砂层质量不好，造成刀痕过重，方棒表面刀纹不平，凹凸起伏，隐型损伤
（3）建议换一种新的胶水用一下，是脱胶过程，由于胶水本身厚度硬度及固化等条件的不同，如果脱胶时浸泡不充分，脱胶槽温度、时间控制不好，
或者是人工操作扳动硅片等，都会产生崩边。

粘结硅块倒角处的胶太多，
阻挡了砂浆进入切割力不够造成
（4）在收线张力过小会产生线网紏动. 流量切速要相对调整一下。

（5）主滚硬度差（硬度一般开完是90）以及开槽的的一些其他因素影响。

（6）这个就是换一种玻璃当然了看是不是玻璃原因看个人分析能力
（7）粘度过大同时流量也大会在切割过程中对硅片产生冲击力。

（8）切割室经常清洗和对砂浆的杂质每次开机进行过滤，和经常检查主滚得时间情况不要依照使用时间。

（9）太硬会在粘接的时候会产生大量热会对，会对硅片表面产生损伤这一条有待考证
（10）粒径不均匀还要在存放的过程中会出现的粘接一起的现象，以及砂和液不相配。

现在就崩边的问题总结这些大家有什么意见和想法都可以给我交流。