一种硅块抛光装置和硅块抛光方法
【专利摘要】本发明公开了一种硅块抛光装置，包括：第一抛光单元，其研磨部件为金刚砂磨石；第二抛光单元，其研磨部件为毛刷；其中，所述毛刷为组合毛刷，包括第一毛刷和第二毛刷；所述第一毛刷位于毛刷的内部；所述第二毛刷位于所述第一毛刷的外侧，其刷毛目数和刷毛长度均大于所述第一毛刷。该装置使用金刚砂磨石和毛刷分前后两道工序对硅块进行抛光，可显著改善硅块抛光效果，从而保证硅片切割质量。本发明还公开了利用上述硅块抛光装置对硅块进行抛光的方法。
【专利说明】一种硅块抛光装置和硅块抛光方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及太阳能硅块加工制造【技术领域】，特别是在切割成硅片之前对硅块进行抛光处理的加工装置及加工方法。
【背景技术】
[0002]目前，在硅片生产车间，硅锭要通过线切割方式处理成硅块(即开方)，然后再切割成硅片，工作人员在开方的实际操作中，只要稍有疏忽就会影响硅块的切割质量，主要分为切割的硅块表面有锯痕、硅块的尺寸出现中间“鼓肚”、断线引起的局部硅块形状弯曲等现象，这些缺陷都会给后续抛光造成困难，另外经过钢线切割的硅块表面会产生约20微米的损伤层，损伤层会造成硅块或者硅片裂纹等质量问题。
[0003]抛光工序的工作内容是对娃块进行形状修正和表面处理,娃块表面的抛光质量直接影响硅片切割的质量，因此是晶体硅太阳能行业十分重要的一个工序。
[0004]现有技术主要应用毛刷对硅块进行研磨，毛刷抛光可去除损伤层，降低隐形裂纹、崩边、碎片的数量，缺点是毛刷质地柔软，抛光速度慢，消耗快，如果使用毛刷式的砂轮抛光，不能完全去除由于切割造成的锯痕，对于“鼓肚”问题的硅块，由于毛刷式的砂轮的抛光能力有限，不能把中间大的尺寸去除，从而影响抛光质量。
[0005]因此，如何改善硅块抛光效果，是本领域技术人员需要解决的技术问题。
【发明内容】
[0006]本发明的第一目的是提供一种硅块抛光装置。该装置使用金刚砂磨石和毛刷分前后两道工序对硅块进行抛光，可显著改善硅块抛光效果，从而保证硅片切割质量。
[0007]本发明的第二目的是提供一种利用上述硅块抛光装置对硅块进行抛光的方法。
[0008]为实现上述第一目的，本发明提供一种硅块抛光装置，包括:
[0009]第一抛光单元，其研磨部件为金刚砂磨石；
[0010]第二抛光单元，其研磨部件为毛刷；
[0011]其中，所述毛刷为组合毛刷，包括第一毛刷和第二毛刷；所述第一毛刷位于毛刷的内部；所述第二毛刷位于所述第一毛刷的外侧，其刷毛目数和刷毛长度均大于所述第一毛刷。
[0012]优选地，所述第一毛刷的刷毛目数为200?300，所述第二毛刷的刷毛目数为700 ?900。
[0013]优选地，所述第一毛刷的刷毛目数为240，所述第二毛刷的刷毛目数为800。
[0014]优选地,所述第二毛刷比第一毛刷的刷毛前探0.3mm?0.5mm。
[0015]优选地，所述第二毛刷比第一毛刷的刷毛前探0.4mm。
[0016]优选地，所述金刚砂磨石为天然或人工金刚砂砂轮。
[0017]优选地，所述金刚砂磨石的结合剂为树脂型结合剂。
[0018]为实现上述第二目的，本发明提供一种硅块抛光方法，采用上述任一项所述的硅块抛光装置进行抛光，包括:
[0019]第一抛光工序，采用所述第一抛光单元的金刚砂磨石进行研磨，对开方后的硅块进行形状修正和初步表面处理；
[0020]第二抛光工序，采用所述第二抛光单元的毛刷对经过所述第一抛光工序处理的硅块进行研磨，去除硅块表面的损伤层。
[0021]优选地，所述第二抛光工序的研磨深度为0.2mm?0.3mm。
[0022]优选地，在所述第一抛光工序中，向金刚砂磨石表面供给充足的冷却水。
[0023]本发明所提供的硅块抛光装置将金刚砂磨石和毛刷配合使用，其第一抛光单元的研磨部件为金刚砂磨石，第二抛光单元的研磨部件为组合毛刷，其中金刚砂磨石用于对开方后的硅块进行形状修正和初步表面处理，由于金刚砂磨石磨削能力强，因此能够很好的处理硅块表面的锯痕、硅块尺寸出现的中间“鼓肚”、断线引起的局部硅块形状弯曲等现象，毛刷用于对经过金刚砂磨石处理的硅块进行再次研磨，去除硅块表面的损伤层，毛刷不仅具有质地软、损伤小的特点，而且分为粗细、长度不同的两种毛刷，在粗毛刷进行预研磨之后，由细毛刷进一步精细研磨，可有效降低硅块上隐形裂纹、崩边、碎片的数量，从而使硅块达到预期抛光效果，确保硅片切割质量。
[0024]本发明所提供的硅块抛光方法采用上述硅块抛光装置进行抛光，由于硅块抛光装置具有上述技术效果，利用该硅块抛光装置的硅块抛光方法也应具备相应的技术效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1为使用普通树脂砂轮抛光后硅块表面在高清显微镜下的结构示意图；
[0026]图2为使用金刚砂磨石抛光后硅块表面在高清显微镜下的结构示意图；
[0027]图3为采用金刚砂磨石初步研磨之后，经过和不经过毛刷研磨的合格率抽检对比示意图；
[0028]图4为采用金刚砂磨石初步研磨之后，经过和不经过毛刷研磨的其他不合格率抽检对比示意图。
【具体实施方式】
[0029]为了使本【技术领域】的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步的详细说明。
[0030]在一种【具体实施方式】中，本发明提供的硅块抛光装置设有两组抛光单元，其中第一抛光单元的研磨部件为金刚砂磨石，第二抛光单元的研磨部件为毛刷。
[0031]金刚砂磨石为天然或人工金刚砂砂轮，金刚砂是碳的一种超高硬度形态，其对铁有亲和性而能够形成快速磨损，其结合剂可选用树脂型结合剂，树脂型结合剂对摩擦中的震动有一定的阻尼作用。
[0032]毛刷为组合毛刷，包括第一毛刷和第二毛刷，第一毛刷位于毛刷的内部，呈环形排列，第二毛刷位于第一毛刷的外侧，亦呈环形排列，第二毛刷的刷毛目数和刷毛长度均大于
第一毛刷。
[0033]具体地，第一毛刷为240#毛刷(即240目，目即每平方英寸上的数量，240即指每平方英寸上有240个刷毛，刷毛直径为1/240平方英寸)，第二毛刷为800#毛刷(即800目，目即每平方英寸上的数量，800即指每平方英寸上有800个刷毛，刷毛直径为1/800平方英寸)，且第二毛刷比第一毛刷的刷毛前探约0.4mm，其中第一毛刷的数量为9束，第二毛刷的数量为24束。
[0034]当然，也可以不局限于上述具体参数，只需满足第一毛刷的刷毛目数为200~300，第二毛刷的刷毛目数为700~900，第二毛刷比第一毛刷的刷毛前探0.3mm~0.5mm的
要求即可。
[0035]除了上述硅块抛光装置，本发明还提供一种硅块抛光方法，采用上文所述的硅块抛光装置进行抛光，包括:
[0036]第一抛光工序，采用第一抛光单元的金刚砂磨石进行研磨，对开方后的硅块进行形状修正和初步表面处理，利用金刚砂磨石较强的研磨能力，把开方机切割造成的一些硅块表面的问题，如切割的硅块表面有锯痕、硅块的尺寸出现中间“鼓肚”、断线引起的局部硅块形状弯曲等现象，进行基本的抛光，在实际操作中需要注意，在金刚砂磨石抛光时，应该给予充足的冷却水，保证水路畅通，使冷却水均匀的撒开到金刚砂磨石上。
[0037]第二抛光工序，采用第二抛光单元的毛刷对经过所述第一抛光工序处理的硅块进行研磨，去除硅块表面的损伤层。
[0038]具体地，第二抛光工序的研磨深度控制在0.2mm~0.3mm之间。
[0039]在试验中，将硅块依次通过金刚砂磨石、毛刷，对硅块的表面进行抛光，对抛光结果分别检测。
[0040]经过砂浆切割的硅块在抛光前的粗糙度(单位:_)如下表所示。
【权利要求】
1.一种硅块抛光装置，其特征在于，包括: 第一抛光单元，其研磨部件为金刚砂磨石； 第二抛光单元，其研磨部件为毛刷； 其中，所述毛刷为组合毛刷，包括第一毛刷和第二毛刷；所述第一毛刷位于毛刷的内部；所述第二毛刷位于所述第一毛刷的外侧，其刷毛目数和刷毛长度均大于所述第一毛刷。
2.根据权利要求1所述的硅块抛光装置，其特征在于，所述第一毛刷的刷毛目数为200?300，所述第二毛刷的刷毛目数为700?900。
3.根据权利要求2所述的硅块抛光装置，其特征在于，所述第一毛刷的刷毛目数为240，所述第二毛刷的刷毛目数为800。
4.根据权利要求1所述的硅块抛光装置，其特征在于，所述第二毛刷比第一毛刷的刷毛前探0.3臟?0.5臟。
5.根据权利要求4所述的硅块抛光装置，其特征在于，所述第二毛刷比第一毛刷的刷毛前探0.4mm。
6.根据权利要求1至5任一项所述的硅块抛光装置，其特征在于，所述金刚砂磨石为天然或人工金刚砂砂轮。
7.根据权利要求6所述的硅块抛光装置，其特征在于，所述金刚砂磨石的结合剂为树脂型结合剂。
8.—种硅块抛光方法，采用上述权利要求1至7任一项所述的硅块抛光装置进行抛光，包括: 第一抛光工序，采用所述第一抛光单元的金刚砂磨石进行研磨，对开方后的硅块进行形状修正和初步表面处理； 第二抛光工序，采用所述第二抛光单元的毛刷对经过所述第一抛光工序处理的硅块进行研磨，去除硅块表面的损伤层。
9.根据权利要求8所述的硅块抛光方法，其特征在于，所述第二抛光工序的研磨深度为0.2mm?0.3臟。
10.根据权利要求8所述的娃块抛光方法,其特征在于,在所述第一抛光工序中，向金刚砂磨石表面供给充足的冷却水。
【文档编号】B24B29/02GK103722480SQ201310755847
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年12月30日 优先权日:2013年12月30日
【发明者】马帅, 王鑫波, 王康 申请人:天津英利新能源有限公司