一种双线脱胶插片清洗一体机工艺的制作方法

1.本发明涉及硅片制造技术领域，具体涉及一种双线脱胶插片清洗一体机工艺。


背景技术：

2.光伏、半导体硅片是由线切机将粘在树脂版上的晶棒切割而成，在现有工艺中，线切后的硅片仍然粘在树脂版上，需要人工运输到单独脱胶机进行脱胶，脱胶后的硅片再人工从含有酸的水中捞出放入水箱，再人工运输水箱到插片机。插片机工作要求将硅片放入弹夹，该步骤需要人工操作，再将弹夹拿出放入插片机进行插片。
3.传统技术中，硅片生产中的粘棒、脱胶、插片、清洗各环节是分开进行的，硅片在各工序之间的流转存在延迟，降低了生产效率，同时增加了硅片流转过程中的损耗，现在存在双线脱胶插片清洗一体机，为配合使用双线脱胶插片清洗一体机，本发明提出一种在粘棒、脱胶、插片、清洗各环节所使用的新型工艺，能够充分发挥出一体机的优势。


技术实现要素：

4.为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种双线脱胶插片清洗一体机工艺，其解决了现有的硅片生产工艺无法较好的配合一体机的使用，在工作过程中易造成硅片损坏严重以及人体受到废水腐蚀威胁等问题。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
6.一种双线脱胶插片清洗一体机工艺，包括以下步骤：
7.第一步，进行粘棒作业，选取晶棒以及粘胶板，使用胶水将晶棒粘结固定在粘胶板上，所使用的胶水为a、b胶混合使用，分为粘板胶和粘棒胶，a胶为低粘度的环氧活性稀释剂，b胶为高活性的聚硫醇固化剂与普通聚硫醇复配；
8.第二步，判断粘棒作业是否合格，合格的晶棒进入切片工序，不合格则退回至粘棒工序重新加工；
9.第三步，切片完成后的硅片进入脱胶工序，在此过程中通过运棒小车运送硅片；
10.第四步，脱胶工序中，先通过喷淋清洗、超声清洗、溢流清洗将硅片表面附着的金属粉末、硅粉、碳化硅、切割悬浮液杂质去除，然后将硅片浸泡在加入乳酸或脱胶剂的热水中，待硅片上的胶水软化，胶水自动从硅片上脱落；
11.然后通过湿式化学清洗、超声清洗、溢流清洗清除硅片表面的有机物和无机物杂质；
12.整个脱胶工序的时间限定在650s内，脱胶温度设定为35
°‑
60
°
之间；
13.第五步，通过机械臂将脱胶完成的硅片连同料框整体运输至插片工序；
14.第六步，插片工序中，装载硅片的弹夹更换为料框，料框可活动，半月板的尺寸增大，同时感应器距离花篮的间距也随之变化，在排片时，相邻硅片的倾斜距离调整为16-20mm，相邻硅片的缓存距离调整为30-40mm，送片间距调整为0.1-0.3mm，并根据水压值控制水刀出水量；
15.第七步，将插片时碎裂的硅片报废，插片合格的硅片则进入清洗工序，从而缩短清洗时间，清洗完成后的硅片进入分选工序，分选中碎裂的硅片报废，分选后合格的硅片进行包装。
16.进一步在于，第一步中，在粘胶板涂抹胶水时使用长批刀，同时使用工装定位粘胶板，精确限定粘胶板的位置。
17.进一步在于，第一步中，a、b胶混胶时使用混胶机。
18.进一步在于，第三步中，运棒小车设置有定位组件，在装载晶棒时无需人工核准即可直接插入。
19.进一步在于，在粘棒作业中，对晶棒加压，加压时增加塑料板垫和整体压块。
20.进一步在于，第四步中，脱胶工序在持续36小时后产量达不到60个单位，则需要进一步添加脱胶剂。
21.进一步在于，脱胶工序在持续72小时后产量达不到180个单位，则需要强制更换脱胶剂。
22.进一步在于，脱胶工序中，每6小时应确认一次各环节的温度。
23.进一步在于，在清洗工序中，硅片依次经过超声清洗、超声碱洗、超声漂洗、双氧水槽、超声漂洗以及慢拉脱水环节，最终硅片在烘箱内被烘干送出，进入分选工序。
24.进一步在于，在超声清洗环节，温度控制在40
°‑
50
°
之间，在超声碱洗环节，温度控制在50
°‑
60
°
之间，在第一阶段的超声漂洗环节，温度控制在40
°‑
50
°
之间，在双氧水槽环节，温度控制在40
°‑
50
°
之间，在第二阶段的超声漂洗环节，温度控制在55
°‑
65
°
之间，在慢拉脱水环节，温度控制在85
°‑
95
°
之间，在烘干环节，温度控制在80
°‑
100
°
之间。
25.本发明的有益效果：
26.相较于传统方法，本技术方案通过修改粘棒、脱胶、插片、清洗各环节的工艺，使其可以适配双线脱胶插片清洗一体机使用，简化了原有的工序，降低了人工可能造成的硅片损失，减少了工人健康受到的伤害，工序的简化也减少了硅片的滞留的时间，降低了脏污率，大大提高了生产效率。
附图说明
27.下面结合附图对本发明作进一步的说明。
28.图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
29.下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
30.如图1所示，一种双线脱胶插片清洗一体机工艺，本技术方案中的粘棒、脱胶、插片、清洗工艺配合脱胶插片清洗一体机，适用于太阳能粘棒车间与清洗车间的使用，包括以下步骤：
31.第一步，进行粘棒作业，选取晶棒以及粘胶板，使用胶水将晶棒粘结固定在粘胶板
上。
32.本技术方案中所使用的胶水为a、b胶混合使用，分为粘板胶和粘棒胶，a、b胶混胶时使用混胶机，混胶机有利于胶水的充分混合，解决脱胶时硅片存在先后脱落、硅片排列不整齐，需要二次脱胶的问题。
33.常规工艺中，使用的胶水与晶棒的附着面较为牢固，在脱胶后通常会留有残胶，晶棒脱胶后需要人工擦去残留的胶印和残胶，为配合一体机，提升脱胶效率，减少人工干预，对胶水组份进行调整，使胶水变更为免擦胶，免擦胶对板材有更强的吸附力的同时对晶棒有更好的脱胶性。
34.其中a胶采用既能增加胶层对粘胶板附着力又能提升脱胶性的低粘度环氧活性稀释剂，增加了胶膜对粘胶板的附着力，保证晶棒无残胶，不掉胶丝，降低胶膜的耐酸性提高脱胶性，b胶使用更高活性的聚硫醇固化剂与普通聚硫醇复配，提高胶水的成膜性，达到脱胶一致性。
35.在对粘胶板涂抹胶水时使用长批刀，原有粘棒工艺使用小批刀，在涂胶时无法一次性完全覆盖涂胶板，需多次涂匀，容易造成胶水厚薄不均并伴有气泡，在使用上述改良后的胶水进行粘棒作业时可能会造成掉棒。
36.生产时，使用工装定位粘胶板，精确限定粘胶板的位置后，对晶棒加压，加压时增加塑料板垫和整体压块，使晶棒与粘胶板连接更加紧密，可以使胶层和溢胶更均匀，并使排气泡、溢胶更匀称。
37.通过上述胶水组分的改变，对粘胶板的固定方式以及晶棒加压方式的调整，使粘棒工艺适用于免擦胶，应用于一体机，一体机在推广使用免擦胶后产出的硅片脏污下降了0.23％，脱胶侧也不需要安排人员进行擦残胶处理，脱胶、擦片以及清洗三个工序才能正好形成流水线，减少了人工干预，提升生产效率。
38.第二步，判断粘棒作业是否合格，合格的晶棒进入切片工序，不合格则退回至粘棒工序重新加工，晶棒切片采用切片机实现。
39.第三步，切片完成后的硅片进入脱胶工序，在此过程中通过运棒小车运送硅片，此步骤目前无法完全用机械取代，所以一体机使用了与传统工艺所运用的分体机有所不同的运棒小车来减少损失，运棒小车上设置有料框以及定位组件，在装载晶棒时无需人工核准即可直接插入料框，简单高效的完成运棒步骤，减少人工核对时间，增加了运棒过程中的安全性，简化工序的同时降低人为操作可能出现的风险项。
40.第四步，如下列表格所示：
[0041][0042]
在脱胶工序中，先通过喷淋清洗、超声清洗、溢流清洗等将硅片表面附着的金属粉
末、硅粉、碳化硅、切割悬浮液杂质去除，然后将硅片浸泡在加入乳酸或脱胶剂的热水中，待硅片上的胶水软化，胶水自动从硅片上脱落；
[0043]
然后通过湿式化学清洗、超声清洗、溢流清洗等清除硅片表面的有机物和无机物杂质，这些杂质有的以原子状态或离子状态，有的以薄膜形式或颗粒形式存在于硅片表面，一体机通过清洗剂的清洗原理和动力学的原理结合进行硅片清洗。
[0044]
在本实施例中，硅片依次经过1#槽、2#槽和3#槽，完成整个脱胶工序，在2#槽换水后添加50kg脱胶剂，达到60
±
5个工作量时添加12.5kg脱胶剂，达到120
±
5个工作量添加12.5kg脱胶剂，达到180
±
10个工作量时换水。
[0045]
若在持续36小时后产量达不到60个单位，则需要在2#槽添加12.5kg脱胶剂，若在持续72小时后产量达不到180个单位，则需要在强制更换2#槽的脱胶剂。
[0046]
脱胶工序中，每6小时应确认一次各环节的温度，如有异常及时疏通和保修，更换药剂，且各槽同步清洗，可临时修改喷淋时间。
[0047]
由于一体机的脱胶区域与单独脱胶机有差别，现有脱胶工艺无法适配一体机，经过实验将整个脱胶工序的时间限定在650s内，脱胶温度设定为35
°‑
60
°
之间，同时根据乳酸槽内的乳酸或脱胶剂的浓度，增加乳酸或脱胶剂，维持浓度不变，上述工艺的改进可以在使用免擦胶的基础上再降低硅片脏污率0.89％以上。
[0048]
为了连接脱胶与插片环节，会使用机械臂将脱胶后的晶棒连同料框整体运输至插片区域，减少人工的同时还增加了生产效率，一体机还去除了分体机所需的弹夹，将运棒小车的料框改为可活动，放便机械臂的使用，通过机械臂将脱胶完成的硅片连同料框整体运输至插片工序。
[0049]
第五步，一体机的插片区域也与原有工艺中的分体式插片机有不同，插片工序中，装载硅片的弹夹更换为料框，料框可活动，增大半月板的尺寸，同时加大感应器距离花篮的间距，在排片时，相邻硅片的倾斜距离调整为16-20mm，最好为18mm，从而解决硅片向前推移时，硅片方向一致性问题，相邻硅片的缓存距离调整为30-40mm，最好为35mm，解决排片缓存区域内的硅片分布不均衡问题，送片间距调整为0.1-0.3mm，最好为0.206mm，解决排片时连片的问题，在排片环节，通过水压值的调整，控制水刀出水量，解决排片时连片、歪片、撞片等问题。
[0050]
第七步，将插片时碎裂的硅片报废，插片合格的硅片则进入清洗工序，解决硅片点状脏污、水印脏污、湿片等问题，清洗完成后的硅片进入分选工序，分选中碎裂的硅片报废，分选后合格的硅片进行包装。
[0051]
如下列表格所示：
[0052][0053]
在清洗工序中，硅片依次经过超声清洗、超声碱洗、超声漂洗、双氧水槽、超声漂洗以及慢拉脱水环节，最终硅片在烘箱内被烘干送出，进入分选工序，本实施例中，1槽为超声清洗环节，2、3、4槽为超声碱洗环节，5槽为一次超声漂洗环节，6槽为双氧水槽环节，7、8、9、10槽为二次超声漂洗环节，11槽为慢拉脱水环节，最后进入烘箱烘干。
[0054]
其中，在超声清洗环节，温度控制在40
°‑
50
°
之间，在超声碱洗环节，温度控制在50
°‑
60
°
之间，在第一阶段的超声漂洗环节，温度控制在40
°‑
50
°
之间，在双氧水槽环节，温度控制在40
°‑
50
°
之间，在第二阶段的超声漂洗环节，温度控制在55
°‑
65
°
之间，在慢拉脱水环节，温度控制在85
°‑
95
°
之间，在烘干环节，温度控制在80
°‑
100
°
之间
[0055]
在对硅片进行清洗时，硅片放置在花篮中，以四个花篮为一组进行清洗，清洗所添加的清洗剂分为a、b两个部分，在保证清洗质量的同时，减少了清洗时间。
[0056]
本技术方案通过修改粘棒、脱胶、插片、清洗各环节的工艺，使其可以适配双线脱胶插片清洗一体机使用，简化了原有的工序，降低了人工可能造成的硅片损失，减少了工人健康受到的伤害，工序的简化也减少了硅片的滞留的时间，降低了脏污率，大大提高了生产效率。
[0057]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0058]
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种双线脱胶插片清洗一体机工艺，其特征在于，包括以下步骤：第一步，进行粘棒作业，选取晶棒以及粘胶板，使用胶水将晶棒粘结固定在粘胶板上，所使用的胶水为a、b胶混合使用，分为粘板胶和粘棒胶，a胶为低粘度的环氧活性稀释剂，b胶为高活性的聚硫醇固化剂与普通聚硫醇复配；第二步，判断粘棒作业是否合格，合格的晶棒进入切片工序，不合格则退回至粘棒工序重新加工；第三步，切片完成后的硅片进入脱胶工序，在此过程中通过运棒小车运送硅片；第四步，脱胶工序中，先通过喷淋清洗、超声清洗、溢流清洗将硅片表面附着的金属粉末、硅粉、碳化硅、切割悬浮液杂质去除，然后将硅片浸泡在加入乳酸或脱胶剂的热水中，待硅片上的胶水软化，胶水自动从硅片上脱落；然后通过湿式化学清洗、超声清洗、溢流清洗清除硅片表面的有机物和无机物杂质；整个脱胶工序的时间限定在650s内，脱胶温度设定为35
°‑
60
°
之间；第五步，通过机械臂将脱胶完成的硅片连同料框整体运输至插片工序；第六步，插片工序中，装载硅片的弹夹更换为料框，料框可活动，半月板的尺寸增大，同时感应器距离花篮的间距也随之变化，在排片时，相邻硅片的倾斜距离调整为16-20mm，相邻硅片的缓存距离调整为30-40mm，送片间距调整为0.1-0.3mm，并根据水压值控制水刀出水量；第七步，将插片时碎裂的硅片报废，插片合格的硅片则进入清洗工序，清洗完成后的硅片进入分选工序，分选中碎裂的硅片报废，分选后合格的硅片进行包装。2.根据权利要求1所述的一种双线脱胶插片清洗一体机工艺,其特征在于，第一步中，在粘胶板涂抹胶水时使用长批刀，同时使用工装定位粘胶板，精确限定粘胶板的位置。3.根据权利要求1所述的一种双线脱胶插片清洗一体机工艺,其特征在于，第一步中，a、b胶混胶时使用混胶机。4.根据权利要求1所述的一种双线脱胶插片清洗一体机工艺,其特征在于，第三步中，运棒小车设置有定位组件，在装载晶棒时无需人工核准即可直接插入。5.根据权利要求1所述的一种双线脱胶插片清洗一体机工艺,其特征在于，在粘棒作业中，对晶棒加压，加压时增加塑料板垫和整体压块。6.根据权利要求1所述的一种双线脱胶插片清洗一体机工艺,其特征在于，第四步中，脱胶工序在持续36小时后产量达不到60个单位，则需要进一步添加脱胶剂。7.根据权利要求6所述的一种双线脱胶插片清洗一体机工艺,其特征在于，脱胶工序在持续72小时后产量达不到180个单位，则需要强制更换脱胶剂。8.根据权利要求1所述的一种双线脱胶插片清洗一体机工艺,其特征在于，脱胶工序中，每6小时应确认一次各环节的温度。9.根据权利要求1所述的一种双线脱胶插片清洗一体机工艺,其特征在于，在清洗工序中，硅片依次经过超声清洗、超声碱洗、超声漂洗、双氧水槽、超声漂洗以及慢拉脱水环节，最终硅片在烘箱内被烘干送出，进入分选工序。10.根据权利要求9所述的一种双线脱胶插片清洗一体机工艺,其特征在于，在超声清洗环节，温度控制在40
°‑
50
°
之间，在超声碱洗环节，温度控制在50
°‑
60
°
之间，在第一阶段的超声漂洗环节，温度控制在40
°‑
50
°
之间，在双氧水槽环节，温度控制在40
°‑
50
°
之间，在
第二阶段的超声漂洗环节，温度控制在55
°‑
65
°
之间，在慢拉脱水环节，温度控制在85
°‑
95
°
之间，在烘干环节，温度控制在80
°‑
100
°
之间。

技术总结
本发明涉及硅片制造技术领域，具体涉及一种双线脱胶插片清洗一体机工艺，包括以下步骤：进行粘棒作业，判断粘棒作业是否合格，合格的晶棒进入切片工序，不合格则退回至粘棒工序重新加工，切片完成后的硅片进入脱胶工序，在此过程中通过运棒小车运送硅片，脱胶工序后，通过机械臂将脱胶完成的硅片连同料框整体运输至插片工序，通过插片工序的硅片依次进入清洗工序和分选工序，分选后合格的硅片进行包装。相较于传统方法，本技术方案通过修改粘棒、脱胶、插片、清洗各环节的工艺，使其可以适配双线脱胶插片清洗一体机使用，简化了原有的工序，工序的简化也减少了硅片的滞留的时间，降低了脏污率，大大提高了生产效率。大大提高了生产效率。大大提高了生产效率。


技术研发人员：蔡剑 陈建 程正景 王艺澄
受保护的技术使用者：四川美科新能源有限公司 浙江美科太阳能科技有限公司
技术研发日：2023.05.05
技术公布日：2023/7/27