Diamantdraadsnijtechnologie wordt ook wel consolidatieschuurtechnologie genoemd.Het is het gebruik van een galvanische of harsverbindingsmethode van diamantschuurmiddel geconsolideerd op het oppervlak van staaldraad, waarbij diamantdraad rechtstreeks inwerkt op het oppervlak van een siliciumstaaf of een siliciumstaaf om slijpen te produceren, om het effect van snijden te bereiken.Diamantdraadsnijden heeft de kenmerken van een hoge snijsnelheid, hoge snijnauwkeurigheid en laag materiaalverlies.
Momenteel is de monokristallijne markt voor diamantdraadsnijdende siliciumwafels volledig geaccepteerd, maar deze is ook tegengekomen tijdens het promotieproces, waarbij fluweelwit het meest voorkomende probleem is.Met het oog hierop concentreert dit artikel zich op de manier waarop diamantdraadsnijdend monokristallijn siliciumwafelfluweelwit probleem kan worden voorkomen.
Het reinigingsproces bij het snijden van monokristallijne siliciumwafels met diamantdraad bestaat uit het verwijderen van de siliciumwafel die door de draadzaagmachine is gesneden van de harsplaat, het verwijderen van de rubberen strip en het reinigen van de siliciumwafel.De reinigingsapparatuur bestaat voornamelijk uit een voorreinigingsmachine (ontgommende machine) en een reinigingsmachine.Het belangrijkste reinigingsproces van de voorreinigingsmachine is: voeden-spray-spray-ultrasoon reinigen-ontgommen-schoon water spoelen-ondervoeding.Het belangrijkste reinigingsproces van de reinigingsmachine is: toevoer - spoelen met zuiver water - spoelen met zuiver water - alkalisch wassen - alkalisch wassen - spoelen met zuiver water - spoelen met zuiver water - voordrogen (langzaam tillen) - drogen - voeden.
Het principe van het maken van fluweel met één kristal
Monokristallijne siliciumwafel is het kenmerk van anisotrope corrosie van monokristallijne siliciumwafel.Het reactieprincipe is de volgende chemische reactievergelijking:
Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2↑
In wezen is het suèdevormingsproces: NaOH-oplossing voor verschillende corrosiesnelheden van verschillende kristaloppervlakken, (100) oppervlaktecorrosiesnelheid dan (111), dus (100) voor de monokristallijne siliciumwafel na anisotrope corrosie, uiteindelijk gevormd op het oppervlak voor (111) vierzijdige kegel, namelijk “piramidestructuur” (zoals weergegeven in figuur 1).Nadat de structuur is gevormd, wanneer het licht onder een bepaalde hoek op de piramidehelling valt, zal het licht onder een andere hoek naar de helling worden gereflecteerd, waardoor een secundaire of meer absorptie wordt gevormd, waardoor de reflectiviteit op het oppervlak van de siliciumwafel wordt verminderd , dat wil zeggen het lichtvaleffect (zie figuur 2).Hoe beter de grootte en uniformiteit van de “piramide”-structuur, hoe duidelijker het valeffect en hoe lager de oppervlakte-emissie van de siliciumwafel.
Figuur 1: Micromorfologie van monokristallijne siliciumwafel na alkaliproductie
Figuur 2: Het lichtvalprincipe van de “piramide”-structuur
Analyse van het bleken van één kristal
Door een scanning-elektronenmicroscoop op de witte siliciumwafel te gebruiken, werd ontdekt dat de piramidevormige microstructuur van de witte wafel in het gebied feitelijk niet was gevormd en dat het oppervlak een laag "wasachtig" residu leek te hebben, terwijl de piramidestructuur van de suède in het witte gebied van dezelfde siliciumwafel werd beter gevormd (zie figuur 3).Als er resten op het oppervlak van een monokristallijne siliciumwafel zitten, zal het oppervlak een "piramide" -structuurgrootte hebben en de uniformiteitsgeneratie en het effect van het normale gebied onvoldoende zijn, wat resulteert in een resterende fluwelen oppervlaktereflectiviteit die hoger is dan het normale gebied, de gebied met een hoge reflectiviteit vergeleken met het normale gebied in het visuele, dat als wit wordt gereflecteerd.Zoals te zien is aan de verspreidingsvorm van het witte gebied, is deze in grote gebieden niet regelmatig of regelmatig van vorm, maar alleen in lokale gebieden.Het zou zo moeten zijn dat de lokale verontreinigende stoffen op het oppervlak van de siliciumwafel niet zijn gereinigd, of dat de oppervlaktesituatie van de siliciumwafel wordt veroorzaakt door secundaire vervuiling.
Figuur 3: Vergelijking van regionale microstructuurverschillen in fluweelwitte siliciumwafels
Het oppervlak van de siliciumwafel voor het snijden van diamantdraad is gladder en de schade is kleiner (zoals weergegeven in figuur 4).Vergeleken met de mortel-siliciumwafel is de reactiesnelheid van het alkali- en diamantdraadsnijdende siliciumwafeloppervlak langzamer dan die van de mortel snijdende monokristallijne siliciumwafel, dus de invloed van oppervlakteresiduen op het fluwelen effect is duidelijker.
Figuur 4: (A) Oppervlaktemicrofoto van met mortel gesneden siliciumwafel (B) Oppervlaktemicrofoto van met diamantdraad gesneden siliciumwafel
De belangrijkste resterende bron van diamantdraadgesneden siliciumwafeloppervlak
(1) Koelvloeistof: de belangrijkste componenten van het koelmiddel voor het snijden van diamantdraad zijn oppervlakteactieve stoffen, dispergeermiddelen, ontsmettingsmiddel en water en andere componenten.De snijvloeistof met uitstekende prestaties heeft een goede suspensie, dispersie en gemakkelijk te reinigen vermogen.Oppervlakteactieve stoffen hebben meestal betere hydrofiele eigenschappen, die gemakkelijk te verwijderen zijn tijdens het reinigingsproces van siliciumwafels.Het voortdurende roeren en circuleren van deze additieven in het water zal een grote hoeveelheid schuim produceren, wat resulteert in een afname van de koelvloeistofstroom, wat de koelprestaties beïnvloedt, en de ernstige schuim- en zelfs schuimoverloopproblemen, die het gebruik ernstig zullen beïnvloeden.Daarom wordt het koelmiddel meestal samen met het ontschuimingsmiddel gebruikt.Om de ontschuimingsprestaties te garanderen, zijn de traditionele siliconen en polyether meestal slecht hydrofiel.Het oplosmiddel in water is zeer gemakkelijk te adsorberen en blijft bij de daaropvolgende reiniging op het oppervlak van de siliciumwafel achter, wat resulteert in het probleem van witte vlekken.En is niet goed compatibel met de hoofdcomponenten van het koelmiddel. Daarom moet het in twee componenten worden gemaakt. De hoofdcomponenten en ontschuimingsmiddelen zijn aan water toegevoegd. Tijdens het gebruik, afhankelijk van de schuimsituatie, kan de hoeveelheid niet kwantitatief worden gecontroleerd gebruik en dosering van antischuimmiddelen, Kan gemakkelijk een overdosis anoammiddelen veroorzaken, Leidt tot een toename van de residuen op het oppervlak van de siliciumwafels, Het is ook lastiger te bedienen, Echter, vanwege de lage prijs van grondstoffen en ruwe ontschuimingsmiddelen materialen. Daarom gebruiken de meeste huishoudelijke koelmiddelen allemaal dit formulesysteem;Een andere koelvloeistof maakt gebruik van een nieuw ontschuimingsmiddel, Kan goed compatibel zijn met de hoofdcomponenten, Geen toevoegingen, Kan de hoeveelheid effectief en kwantitatief controleren, Kan overmatig gebruik effectief voorkomen, De oefeningen zijn ook erg handig om te doen, Met het juiste reinigingsproces, Het is residuen kunnen tot zeer lage niveaus worden beperkt. In Japan en een paar binnenlandse fabrikanten passen dit formulesysteem toe. Vanwege de hoge grondstofkosten is het prijsvoordeel echter niet duidelijk.
(2) Versie met lijm en hars: in de latere fase van het diamantdraadsnijproces is de siliciumwafel bij het inkomende uiteinde van tevoren doorgesneden, de siliciumwafel aan het uitlaatuiteinde is nog niet doorgesneden, de vroeg geslepen diamant draad begint te snijden in de rubberlaag en de harsplaat. Omdat de siliciumstaaflijm en de harsplaat beide epoxyharsproducten zijn, ligt het verwekingspunt in principe tussen 55 en 95 ℃. Als het verwekingspunt van de rubberlaag of de hars plaat laag is, kan deze tijdens het snijproces gemakkelijk opwarmen en ervoor zorgen dat deze zacht wordt en smelt. Hecht aan de staaldraad en het oppervlak van de siliciumwafel. Omdat het snijvermogen van de diamantlijn afneemt. Of de siliciumwafels worden ontvangen en gekleurd met hars. Eenmaal bevestigd, is het zeer moeilijk om af te wassen. Dergelijke verontreiniging treedt meestal op nabij de randrand van de siliciumwafel.
(3) siliciumpoeder: tijdens het diamantdraadsnijden zal veel siliciumpoeder worden geproduceerd, bij het snijden zal het gehalte aan mortelkoelmiddelpoeder steeds hoger worden, wanneer het poeder groot genoeg is, zal het aan het siliciumoppervlak hechten, en diamantdraadsnijden van de grootte en grootte van siliciumpoeder leidt tot gemakkelijker adsorptie op het siliciumoppervlak, waardoor het moeilijk schoon te maken is.Zorg daarom voor de actualiteit en kwaliteit van de koelvloeistof en verminder het poedergehalte in de koelvloeistof.
(4) reinigingsmiddel: het huidige gebruik van fabrikanten van diamantdraadsnijden, die meestal tegelijkertijd mortelsnijden gebruiken, meestal voorwassen van mortelsnijden, reinigingsproces en reinigingsmiddel, enz., De technologie voor het snijden van enkele diamantdraad van het snijmechanisme vormt een Een complete set lijn-, koelvloeistof- en mortelsnijden heeft een groot verschil, dus het bijbehorende reinigingsproces, de dosering van het reinigingsmiddel, de formule, enz. Moet voor het snijden van diamantdraad de overeenkomstige aanpassing zijn.Reinigingsmiddel is een belangrijk aspect, de oorspronkelijke oppervlakteactieve stof van het reinigingsmiddel, alkaliteit is niet geschikt voor het reinigen van diamantdraad voor het snijden van siliciumwafels, moet voor het oppervlak van diamantdraadsiliciumwafels zijn, de samenstelling en oppervlakteresten van gericht reinigingsmiddel, en meenemen het reinigingsproces.Zoals hierboven vermeld, is de samenstelling van het ontschuimingsmiddel niet nodig bij het snijden van mortels.
(5) Water: diamantdraad snijden, voorwassen en reinigen van overloopwater bevat onzuiverheden, deze kunnen worden geadsorbeerd aan het oppervlak van de siliciumwafel.
Verminder het probleem van het wit maken van fluwelen haar
(1) Om het koelmiddel met een goede dispersie te gebruiken, en het koelmiddel moet het ontschuimingsmiddel met weinig residu gebruiken om het residu van de koelmiddelcomponenten op het oppervlak van de siliciumwafel te verminderen;
(2) Gebruik geschikte lijm en harsplaat om de vervuiling van siliciumwafels te verminderen;
(3) Het koelmiddel wordt verdund met zuiver water om ervoor te zorgen dat er geen makkelijke resterende onzuiverheden in het gebruikte water achterblijven;
(4) Gebruik voor het oppervlak van diamantdraad gesneden siliciumwafels een meer geschikt reinigingsmiddel met een activiteits- en reinigingseffect;
(5) Gebruik het online terugwinningssysteem voor diamantlijnkoelmiddelen om het gehalte aan siliciumpoeder tijdens het snijproces te verminderen, om zo het residu van siliciumpoeder op het siliciumwafeloppervlak van de wafer effectief te controleren.Tegelijkertijd kan het ook de verbetering van de watertemperatuur, de stroom en de tijd bij het voorwassen verhogen, om ervoor te zorgen dat het siliciumpoeder op tijd wordt gewassen
(6) Zodra de siliciumwafel op de reinigingstafel is geplaatst, moet deze onmiddellijk worden behandeld en moet de siliciumwafel tijdens het hele reinigingsproces nat worden gehouden.
(7) De siliciumwafel houdt het oppervlak nat tijdens het ontgommen en kan niet op natuurlijke wijze drogen.(8) Bij het reinigingsproces van de siliciumwafel kan de tijd die aan de lucht wordt blootgesteld zo veel mogelijk worden verkort om de bloemproductie op het oppervlak van de siliciumwafel te voorkomen.
(9) Het schoonmaakpersoneel mag tijdens het hele reinigingsproces niet rechtstreeks in contact komen met het oppervlak van de siliciumwafel en moet rubberen handschoenen dragen om geen vingerafdrukken te produceren.
(10) In referentie [2] maakt het uiteinde van de batterij gebruik van waterstofperoxide H2O2 + alkalisch NaOH-reinigingsproces volgens de volumeverhouding van 1:26 (3% NaOH-oplossing), wat het optreden van het probleem effectief kan verminderen.Het principe is vergelijkbaar met de SC1-reinigingsoplossing (algemeen bekend als vloeistof 1) van een halfgeleider-siliciumwafel.Het belangrijkste mechanisme: de oxidatiefilm op het siliciumwafeloppervlak wordt gevormd door de oxidatie van H2O2, dat wordt gecorrodeerd door NaOH, en de oxidatie en corrosie treden herhaaldelijk op.Daarom vallen de deeltjes die vastzitten aan het siliciumpoeder, hars, metaal, etc. ook met de corrosielaag in de reinigingsvloeistof;door de oxidatie van H2O2 wordt het organische materiaal op het waferoppervlak ontleed in CO2, H2O en verwijderd.Bij dit reinigingsproces hebben fabrikanten van siliciumwafels dit proces gebruikt om de reiniging van monokristallijne siliciumwafels met diamantdraad te verwerken, siliciumwafels in de binnenlandse en Taiwanese en andere batterijfabrikanten die batchgewijs gebruik maken van fluweelwitte probleemklachten.Er zijn ook batterijfabrikanten die een soortgelijk fluwelen voorreinigingsproces hebben gebruikt, waardoor ook het uiterlijk van fluweelwit effectief wordt gecontroleerd.Het is te zien dat dit reinigingsproces wordt toegevoegd aan het reinigingsproces van siliciumwafels om de resten van siliciumwafels te verwijderen om zo het probleem van witte haren aan het uiteinde van de batterij effectief op te lossen.
conclusie
Op dit moment is het snijden van diamantdraad de belangrijkste verwerkingstechnologie geworden op het gebied van het snijden van één kristal, maar tijdens het proces van het promoten van het probleem van het maken van fluweelwit heeft het fabrikanten van siliciumwafels en batterijen verontrust, wat ertoe heeft geleid dat batterijfabrikanten diamantdraad snijden van silicium wafer heeft enige weerstand.Door de vergelijkende analyse van het witte gebied wordt dit voornamelijk veroorzaakt door het residu op het oppervlak van de siliciumwafel.Om het probleem van siliciumwafels in de cel beter te voorkomen, analyseert dit artikel de mogelijke bronnen van oppervlaktevervuiling van siliciumwafels, evenals de suggesties voor verbetering en maatregelen in de productie.Afhankelijk van het aantal, de regio en de vorm van de witte vlekken kunnen de oorzaken worden geanalyseerd en verbeterd.Het wordt speciaal aanbevolen om het waterstofperoxide + alkalische reinigingsproces te gebruiken.De succesvolle ervaring heeft bewezen dat het effectief het probleem van het diamantdraadsnijden van siliciumwafels kan voorkomen, waardoor fluweelwit wordt gemaakt, ter referentie van insiders en fabrikanten in de algemene industrie.
Posttijd: 30 mei 2024