专利名称：一种多晶硅剖方工艺和硅锭翻转机构的制作方法
技术领域：
本发明属于光伏多晶硅切割技术领域，涉及一种多晶硅剖方工艺和硅锭翻转机构。
背景技术：
光伏多晶硅是硬而脆的贵金属，熔炼后的铸锭重达上吨，要制成0. 2毫米厚的晶片，中途还有个剖方工序，就是将铸锭切割成长方体，业内俗称“剖方”。现有技术的剖方工艺是将硅锭底部粘结在平台上，切割方向都是从上面向下进行切割，由于硅锭是定向长晶，上表面凹凸不平，钢丝切割线在初始接触铸锭时，多数会在凸起影响下产生左右滑移，导致切割钢丝直线度不够，尺寸误差较大，剖方大小不一致，导致下一切片工序时， 边缘几块晶片报废；硅锭底部是快速结晶区，晶界密集，内应力集中，在剖方过程中，由于砂浆密度、粘度、流量、温度、线速度及外界环境的震动、温度、湿度等影响，将这种应力的作用放大，导致裂纹沿切割缝迅速延伸、出现蹦裂。硅锭是用粘结剂固定在切割底板上的， 粘锭时温度过高或打胶不均勻，都会加剧裂纹产生，所以硅锭切方后出现的裂纹多见于硅锭底部。现有技术的硅锭翻转装置是用箱体盛放硅锭，然后把箱体翻转180度，把硅锭倒出来。硅锭要顺利地放入箱体，势必要在箱体四周留有一定的间隙，在翻转过程中，硬脆而笨重的硅锭侧面会和金属箱体发生滑移磕碰，产生不少裂纹。近年来，硅锭的大小规格越来越多，要与之配套的箱体也需要更多，不但制作费钱，就连平时堆放都成了一个大麻烦。由于硅锭是价格昂贵的原材料，占了太阳能电池成本中的大部分，所以在后加工过程中成品率的高低对企业经济效益关系十分重大。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足之处，提供一种多晶硅剖方工艺和硅锭翻转机构，提高切割成品率和成品质量。为了实现上述目的，本发明的技术方案如下
一种多晶硅剖方工艺包括下述步骤将硅锭进行180度翻转，使其底部朝上；将铸锭时形成的上表面用粘结剂固定在切割台上，在铸锭时形成的硅锭底部开始进行线切割，因为硅锭底部平整，所以切割钢丝的锯缝直线度好。在初始切割的8(MM范围内用低速进给进行切割，进给速度为正常速度的60-80%， 减少由于切割缝引起应力释放而产生的裂纹；然后逐步加速至正常速度进给切割。
硅锭翻转机构包括左翻转臂、右翻转臂、液压传动装置、机座； 左翻转臂和右翻转臂都销接在机座上，在液压传动装置作用下可以绕销轴摆动，左翻转臂和右翻转臂的结构对称，都呈角尺形，短边一侧各有数根搁档，并且在左翻转臂和右翻转臂的长边都处于垂直位置时，两个翻转臂的短边搁档是相邻而错开不重叠的，所有短边搁档的上表面是平齐的。左翻转臂和右翻转臂都在长边一侧安装了数个调节托架，用来承受硅锭；调节托架的上面有软垫层，用来保护铸锭表面不被划伤，调节托架的下部设置有高度调节螺丝和螺母，可以把数个调节托架的上表面调整到同一平面上。本发明采用的从铸锭底部开始切割工艺，用初始慢切割，再逐步加快，提高了锯缝直线度，减少了切片裂纹；由于翻转臂设计成开放式平台，对硅锭的大小规格适应范围很广，不必制备盛放硅锭的多规格翻转箱；而且在液压系统操控下，动作缓慢轻柔，保护十分到位，在翻转过程中没有滑移，不会造成对硅锭的磕碰损伤，显著提高了后续切割工序的质量和成品率。
图1为硅锭翻转机构的装配立体图(没放硅锭时)； 图2为左翻转臂竖立时的主视图； 图3是硅锭翻转机构的右视图； 图4是左翻转臂及其局部放大图； 图5为硅锭放在右翻转臂上的状态图； 图6为右翻转臂摆动到竖立位置时的状态图； 图7为硅锭完成翻转时的状态图； 图8为现有技术的箱体翻转示意图。附图标记说明
1左翻转臂、11左短边搁档，2右翻转臂、21右短边搁档，3调节托架，31软垫层、32调节螺丝、33螺母，4机座，5液压传动装置，6硅锭。
具体实施例方式
下面通过附图和实施例对本发明作进一步详细阐述。如图8所示，是现有技术的硅锭翻转机构简图，硅锭盛放在箱体中沿销轴来翻转。实施例硅锭翻转机构如图1、图2所示；
从图3中可以看左翻转臂1和右翻转臂2的短边搁档11和21其位置是互相错开的， 各自回转摆动时，互不干涉；下面通过翻转硅锭的操作过程来展开描述
图4是左翻转臂1，为看清调节托架3的详细结构，对左翻转臂1作了局部剖视，并对剖视部位进行了局部放大。如图5所示，把从熔炉中吊出来的硅锭平放在右翻转臂2的调节托架3上，并使硅锭的左侧面紧贴右翻转臂2的两根短边搁档21，用调节螺丝32来调整调节托架软垫层31 的上平面，使所有调节托架3都能均衡承受硅锭的重力。如图6所示，使用液压传动装置5把左翻转臂1竖直放置(下面的每个操作都是靠液压传动装置来传动的，不再重复赘述);把盛放了硅锭的右翻转臂1缓慢竖立起来，直至全部直立；把左翻转臂1缓慢左移，让左翻转臂1上的调节托架3全部紧贴硅锭的侧面，对贴合不紧密的调节托架3用调节螺丝32调整之。 如图7所示，把左翻转臂1向后缓慢倾倒，直至放平，至此，硅锭翻转操作已经全部完成。
权利要求
1. 一种多晶硅剖方工艺，其特征在于包括下述步骤将硅锭进行180度翻转，使其底部朝上；将铸锭时形成的上表面用粘结剂固定在切割台上，在铸锭时形成的硅锭底部开始进行线切割；在初始切割的80MM范围内用低速进给进行切割，进给速度为正常速度的60-80%，然后逐步加速至正常速度进给切割。
2..硅锭翻转机构，其特征在于包括左翻转臂、右翻转臂、液压传动装置、机座； 左翻转臂和右翻转臂都销接在机座上，在液压传动装置作用下可以绕销轴摆动；左翻转臂和右翻转臂的结构对称，都呈角尺形，短边一侧各有数根搁档，并且在左翻转臂和右翻转臂的长边都处于垂直位置时，两个翻转臂的短边搁档是相邻而错开不重叠的，所有短边搁档的上表面是平齐的。
3.如权利要求2所述的硅锭翻转机构，其特征在于所述的左翻转臂和右翻转臂都在长边一侧安装了数个调节托架，调节托架的上面有软垫层，调节托架的下部设置有高度调节螺丝。
全文摘要
一种多晶硅剖方工艺包括下述步骤将硅锭进行180度翻转，在硅锭底部开始进行线切割。在初始切割的80mm范围内用低速进给进行切割，然后逐步加速至正常速度进给切割。硅锭翻转机构的左翻转臂和右翻转臂都销接在机座上，在液压传动装置作用下可以沿销轴摆动，调节托架的上面有软垫层，用来保护铸锭表面不被划伤，调节托架下部有高度调节螺丝。由于翻转臂设计成开放式平台，对硅锭的大小适应范围广，而且在液压系统操控下，在翻转过程中没有滑移，不会造成对硅锭的磕碰损伤。
文档编号B28D7/00GK102310490SQ20111026296
公开日2012年1月11日 申请日期2011年9月7日 优先权日2011年9月7日
发明者傅建根, 孙力峰, 孟高祥, 朱卫峰, 袁华均 申请人:浙江精功新能源有限公司