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金刚石砂轮对硅块抛光的应用

作者: 来源: Solarzoom 发表时间: 2013-06-28 已浏览 字号:

 

  1、目前现状

  硅片车间的开方机由于进来的提速切割,操作人员在实际的工作中,只要稍有疏忽就会造成硅块的切割质量不好。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”现象;断线引起的局部硅块形状弯曲。目前车间的毛刷式的砂轮已经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。此时急需一种具有更强研磨能力的砂轮。

  2、实施方法

  目前车间所使用的抛光机主要原理,依次通过粗砂轮、细砂轮对硅块的表面进行抛光。现在通过把抛光机的粗砂轮更换为金刚石砂轮,细砂轮使用毛刷式砂轮对硅块进行抛光。

  试验使用的是金刚石树脂结合剂砂轮,天然和人工金刚石都可以用于磨削,金刚石是碳的一种超高硬度形态,因为它对铁有亲和性而形成快速磨损,结合剂选用树脂型结合剂,它摩擦中的震动有一定的阻尼作用。利用金刚石砂轮的较强的研磨能力,可以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”现象;断线引起的局部硅块形状弯曲,进行基本的抛光,再使用细砂轮对硅块的表面进行优化,可以取得更好的效果。

  3、试验过程

  为了提高硅块表面的抛光质量,通过金刚石的粗砂和毛刷式的细砂结合。粗砂把硅块表面的“鼓肚”和大锯痕去除,然后细砂轮保证剩余的精抛光。在实际操作中必须保证以下几方面:

  在金刚石的粗砂抛光时,更应该给予充足的冷却水,保证水路畅通

  保证砂轮前端盖的安装,使得水更均匀撒开到砂轮上面

  确保机床研磨台车下的“V”型槽的精准性

  抛光时的研磨速度5—10mm/s

  4、试验数据统计

  金刚石砂轮可以解决对于开方机引起的问题,主要分为两个:金刚线开方机引起的硅块“鼓肚”问题;砂浆切割引起硅块表面大的锯痕问题。以下为两种设备切割的硅块的抛光前后的表面粗糙度的对比。

1)对金刚线开方机的硅块,抛光前后粗糙度(单位:mm)数据对比:

Ra:算术平均粗糙度

Rz:平均峰谷深度

Rq:均方根粗糙度

抛光前

A块

B块

C块

Ra

0.83

0.87

0.78

Rz

4.86

4.94

3.93

Rq

1.08

1.09

0.93

抛光后

A块

B块

C块

Ra

0.06

0.07

0.08

Rz

0.39

0.62

0.79

Rq

0.07

0.10

0.12


  2)对砂浆切割硅块,抛光前后粗糙度(单位:mm)数据对比:

抛光前

A块

B块

C块

Ra

5.09

5.48

4.96

Rz

23.8

27.02

22.36

Rq

6.02

6.64

5.86

抛光后

A块

B块

C块

Ra

0.11

0.10

0.13

Rz

0.57

1.38

0.96

Rq

0.15

0.16

0.17

  抛光检验标准:

  1)硅块有效切割长度内且目测无可视锯痕

  条件a:普通照明灯环境下测量

  条件b:肉眼距硅块距离小于0.5m范围内

  每班抛光合格率要求在90%以上

  5、设备对抛光的影响

  5.1连接砂轮的轴承箱运转不灵活

  砂轮的转动通过由电机连接的轴承箱带动,当轴承箱出现运转不灵活时,会直接影响砂轮的转动,进而影响抛光的质量。

  5.2冷却水管路不通

  当冷却水管路堵塞时,会直接影响抛光的正常运行,不能进行正常冷却,从而影响抛光质量。如果可以保持至少每班一次槽体内冷却水,抛光和冷却的效果会更好。

  结论

  利用金刚石砂轮的较强的研磨能力,可以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”现象;断线引起的局部硅块形状弯曲,进行基本的抛光,再使用细砂轮对硅块的表面进行优化,可以取得更好的效果。

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