硅块切割固定结构、硅块切割方法及硅片

摘要

本发明提供了一种硅块切割固定结构、硅块切割方法及硅片。该硅块切割固定结构包括：支撑部；多个粘结条，粘结条相互隔离地设置在支撑部的上表面上；硅块，通过粘结条固定在支撑部上。利用面积小于硅块的底面积的多个粘结条将硅块固定在支撑部上，有效地减少了粘结条所用硅胶的面积以及硅块底端出现崩边的几率，并且减小了切割后清除硅片上的粘结条工作量，提高了工作效率。

说明书

技术领域

本发明涉及光伏技术领域，具体而言，涉及一种硅块切割固定结构、硅块切割方法及硅 片。

背景技术

光伏发电是利用半导体材料光生伏打效应原理直接将太阳辐射能转换为电能的技术。晶 体硅块是制作光伏太阳能电池的主要材料。硅块切割是电子工业主要原材料硅块（晶圆）生 产的上游关键技术，切割的质量与规模直接影响到整个产业链的后续生产。在电子工业中， 对硅块的需求主要表现在太阳能光伏发电和集成电路等半导体产业上。

硅块切割的常用方法：

硅块加工工艺流程一般经过晶体生长、切断、破方、外径滚磨、倒角、研磨、粘接、切 片、清洗、包装等阶段。近年来光伏发电和半导体行业的迅速发展对硅块的加工提出了更高 的要求：一方面为了降低制造成本，硅块趋向大直径化；另一方面要求硅块有极高的平面度 精度和极小的表面粗糙度。但由于硅材料具有脆、硬等特点，直径增大造成加工中的翘曲变 形，加工精度不易保证；厚度增大、芯片厚度减薄造成了材料磨削量大、效率下降等。

硅块切片作为硅块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 块生产的全局。目前，硅块切片较多采用自由磨粒的多丝切割（固定磨粒线锯实质上是一种 用线性刀具切割）。多丝切割技术是近年来崛起的一项新型硅块切割技术，它通过金属丝带动 碳化硅研磨料进行研磨加工来切割硅块。和传统的内圆切割相比，多丝切割具有切割效率高、 材料损耗小、成本降低、硅块表面质量高、可切割大尺寸材料、方便后续加工等特点。

如图1所示，现有技术首先通过AB硅胶将玻璃板3’粘在设备的托盘1’上，然后使用硅 胶将硅块5’粘接到玻璃板3’上，通过一段时间的固化，粘接达到一定的强度之后，即可将硅 块5’放入设备，通过工作台将托盘1’夹紧，这样，硅块5’得到固定。这种固定方式下的硅块 5’在切割过程中，由于硅块5’的底端有大面积的硅胶残留，当钢线切割刀底端时，会有硅胶与 硅块5’产生移位扭动，造成硅块5’在底端出现崩边的风险，同时，由于现行的玻璃板3’的尺 寸与硅块5’的等宽，需要消耗大量的硅胶，不仅增加了了硅胶和玻璃板3’的消耗，还会给切 割后清除托盘硅胶带来麻烦，降低工作效率。

发明内容

本发明旨在提供一种硅块切割固定结构、硅块切割方法及硅片，有效地减少了硅片崩边、 碎片的几率。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种硅块切割固定结构，包括：支 撑部；多个粘结条，粘结条相互隔离地设置在支撑部的上表面上；硅块，通过粘结条固定在 支撑部上。

进一步地，上述粘结条等间距地设置在支撑部上。

进一步地，上述支撑部包括相互隔离并与粘结条一一对应的支撑条，粘结条设置在支撑 条上。

进一步地，上述粘结条沿硅块的纵向延伸。

进一步地，上述支撑部的沿纵向延伸的外边缘位于硅块5的沿纵向延伸的外边缘的内侧 一段距离处。

进一步地，上述一段距离在0.2~2mm之间。

进一步地，上述支撑部的靠近硅块的纵向边缘具有倒角。

进一步地，上述硅块切割固定结构还包括：托盘，支撑部设置在托盘上；硅胶层，硅胶 层设置在支撑部与托盘之间将支撑部固定在托盘上。

根据本发明的另一方面，提供了一种硅块切割方法，硅块切割方法包括：S1、采用相互 隔离的多个粘结条将硅块固定在支撑部上；S2、沿硅块的横向将硅块切割为硅片。

进一步地，上述步骤S1中还包括在支撑部上等间距地涂覆粘结胶形成粘结条的过程。

进一步地，上述支撑部包括相互隔离并与粘结条一一对应的支撑条，步骤S1还包括在支 撑条上涂覆粘结胶形成粘结条的过程。

进一步地，上述粘结条沿硅块的纵向延伸。

根据本发明的又一方面，提供了一种硅片，该硅片为采用上述的硅块切割方法切割得到 的硅片。

应用本发明的技术方案，利用面积小于硅块的底面积的多个粘结条将硅块固定在支撑部 上，有效地减少了粘结条所用硅胶的面积以及硅块底端出现崩边的几率，并且减小了切割后 清除硅片上的粘结条工作量，提高了工作效率。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实 施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据现有技术的硅块切割固定结构的主视图；

图2示出了根据本发明的一种优选的实施例的硅块切割固定结构的主视图；以及

图3示出图2所示的硅块切割固定结构的立体结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。 下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图2和图3所示，在本发明的一种典型的实施例中，提供了一种硅块切割固定结构， 包括支撑部3、多个粘结条4和硅块5；粘结条4相互隔离地设置在支撑部3的上表面上；硅 块5通过粘结条4固定在支撑部3上。

具有上述结构的硅块切割固定结构，利用面积小于硅块5的底面积的多个粘结条4将硅 块5固定在支撑部3上，有效地减少了粘结条4所用硅胶的面积以及硅块5底端出现崩边的 几率，并且减小了切割后清除硅片上的粘结条4工作量，提高了工作效率。上述支撑部3可 以采用目前常用的喷砂玻璃来制作。

为了保持在切割过程中没有设置粘结条3的位置由于缺少支撑而出现受力不均匀引起崩 边的危险，优选粘结条4等间距地设置在支撑部3上。

在本发明的一种优选的实施例中，为了减少硅块切割固定结构中支撑部3的消耗量，进 一步减少成本，优选支撑部3包括相互隔离并与粘结条4一一对应的支撑条，粘结条4设置 在支撑条上。

采用上述硅块切割固定结构，每兆瓦可节约硅胶9300g，折合人民币2325元；节省玻璃 消耗量五分之二，折合1529.85元，两项合计3854.85元。按每年生产2.5GW计算，每年可节 约直接材料费用963.71万元。不仅是成本的节约，更是脱胶处理工艺的简单，劳动效率的提 高和能源消耗的减少，同时还会减少环境污染，产生巨大的社会效益。

为了更好地适应常规的沿硅块的纵向切割的方向，优选上述粘结条4沿支撑部3的纵向 延伸。

在本发明的另一种优选的实施例中，上述支撑部3的沿纵向延伸的外边缘位于硅块5的 沿纵向延伸的外边缘的内侧一段距离处。

将位于支撑部3的外边缘与硅块5的外边缘留有一段距离，在粘结硅块5和支撑部3时， 可以使粘结条4的部分多余的粘结胶溢向支撑部3的外侧，而不会过多地粘结在硅块5上， 给硅块5切割后形成的硅片的清洗带来困难。

在实现避免过多硅胶残留的同时，为了保证硅块粘结的牢固性，优选上述一段距离在 0.2~2mm之间。

如图2所示，支撑部3的靠近硅块5的纵向边缘具有倒角。

当在支撑部3上设置具有倒角的边缘时，可以使支撑部3的外边缘与硅块5的外边缘平 齐或设置在支撑部3的外边缘的内侧，无论是以上任何一种设置方式均可以使粘结条4的部 分多余的粘结胶溢向支撑部3的外侧，而不会过多地粘结在硅块5上，为硅块5切割后形成 的硅片的清洗带来困难。

如图2和图3所示，上述硅块切割固定结构还包括：托盘1和硅胶层2，支撑部3设置在 托盘1上；硅胶层2设置在支撑部3与托盘1之间将支撑部3固定在托盘1上。上述硅块切 割固定结构的支撑部3与托盘1之间采用常规的硅胶即可实现较好的粘结。

在本发明的另一种典型的实施方式中，还提供了一种硅块切割方法，该硅块切割方法包 括：S1、采用相互隔离的多个粘结条4将硅块5固定在支撑部3上；S2、沿硅块5的横向将 硅块5切割为硅片。

采用上述的硅块切割固定结构固定硅块，减少了切割过程中用于粘结硅块5和支撑部3 的粘结条4的面积，因此可以采用常规的切割工艺沿硅块的纵向切割，同时减少了硅片崩边 的发生几率，提高了硅片的成品良率；并且减少了清洗粘结在硅片上的粘结条4的清洗工作， 提高了硅块切割的工作效率。

在本发明的又一种优选的实施例中，上述步骤S1中还包括在支撑部3上等间距地涂覆粘 结胶形成粘结条4的过程。有效地避免了在切割过程中没有设置粘结条4的位置由于缺少支 撑而出现受力不均匀引起崩边的危险，

在本发明的又一种优选的实施例中，上述支撑部3包括相互隔离并与粘结条4一一对应 的支撑条，步骤S1还包括在支撑条上涂覆粘结胶形成粘结条4的过程。将粘结条4设置在互 隔离的支撑条上，大大减少了粘结胶的用量，节约了硅块切割成本。

为了更好地适应硅块的切割方向并将欲形成的各硅片尽可能牢固地固定在支撑部3上， 优选粘结条4沿硅块5的纵向延伸。

在本发明的又一种典型的实施方式中，还提供了一种硅片，硅片为采用上述硅块切割方 法切割得到的硅片。该实施方式中的硅片的崩边几率减少了，合格率上升了。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员 来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等 同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。