A tecnoloxía de corte de fío de diamante tamén se coñece como tecnoloxía de corte abrasivo de consolidación.É o uso de galvanoplastia ou método de unión de resina de diamante abrasivo consolidado na superficie do fío de aceiro, fío de diamante que actúa directamente sobre a superficie da varilla de silicio ou lingote de silicio para producir moenda, para lograr o efecto de corte.O corte de fío de diamante ten as características de velocidade de corte rápida, alta precisión de corte e baixa perda de material.
Actualmente, o mercado de cristal único para obleas de silicio de corte de fíos de diamante foi totalmente aceptado, pero tamén se atopou no proceso de promoción, entre os que o branco de veludo é o problema máis común.Tendo en conta isto, este traballo céntrase en como evitar o problema do branco de veludo de oblea de silicio monocristalino que corta o fío de diamante.
O proceso de limpeza da oblea de silicio monocristalino de corte de fío de diamante consiste en eliminar a oblea de silicio cortada pola máquina-ferramenta da serra de fío da placa de resina, eliminar a tira de goma e limpar a oblea de silicio.O equipo de limpeza é principalmente unha máquina de pre-limpeza (máquina desgomada) e unha máquina de limpeza.O principal proceso de limpeza da máquina de pre-limpeza é: alimentación-spray-spray-limpeza por ultrasóns-desgomado-auga limpa aclarado-subalimentación.O principal proceso de limpeza da máquina de limpeza é: alimentación-lavado con auga pura-lavado con auga pura-lavado con álcali-lavado con álcali-lavado con auga pura-enxágüe con auga pura-pre-deshidratación (levantamento lento) -secado-alimentación.
O principio da fabricación de veludo monocristal
A oblea de silicio monocristalino é a característica da corrosión anisotrópica da oblea de silicio monocristalino.O principio de reacción é a seguinte ecuación da reacción química:
Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2↑
En esencia, o proceso de formación de camurça é: solución de NaOH para diferentes taxas de corrosión de diferentes superficies de cristal, (100) velocidade de corrosión superficial que (111), polo que (100) á oblea de silicio monocristalino despois da corrosión anisotrópica, finalmente se formou na superficie para (111) cono de catro lados, é dicir, estrutura "pirámide" (como se mostra na figura 1).Despois de formar a estrutura, cando a luz incide na inclinación da pirámide nun ángulo determinado, a luz reflectirase na inclinación noutro ángulo, formando unha absorción secundaria ou máis, reducindo así a reflectividade na superficie da oblea de silicio. , é dicir, o efecto trampa da luz (ver Figura 2).Canto mellor sexa o tamaño e a uniformidade da estrutura "pirámide", máis evidente será o efecto de trampa e menor será a emisión superficial da oblea de silicio.
Figura 1: Micromorfoloxía da oblea de silicio monocristalino despois da produción de álcali
Figura 2: O principio da trampa de luz da estrutura "pirámide".
Análise de branqueamento monocristal
Mediante o microscopio electrónico de varrido na oblea branca de silicio, comprobouse que a microestrutura piramidal da oblea branca na zona basicamente non estaba formada e que a superficie parecía ter unha capa de residuos "cerosos", mentres que a estrutura piramidal da ante na zona branca da mesma oblea de silicio formouse mellor (ver Figura 3).Se hai residuos na superficie da oblea de silicio monocristalino, a superficie terá un tamaño da estrutura "pirámide" de área residual e a xeración de uniformidade e o efecto da área normal é insuficiente, o que resulta nunha reflectividade da superficie de veludo residual maior que a área normal, o área con alta reflectividade en comparación coa área normal no visual reflectida como branco.Como se pode ver pola forma de distribución da zona branca, non é regular ou regular en grandes áreas, senón só en áreas locais.Debería ser que os contaminantes locais na superficie da oblea de silicio non se limparon ou a situación da superficie da oblea de silicio é causada pola contaminación secundaria.
Figura 3: Comparación das diferenzas de microestrutura rexionais en obleas de silicio branco de veludo
A superficie da oblea de silicio de corte de fío de diamante é máis lisa e o dano é menor (como se mostra na Figura 4).En comparación coa oblea de silicio de morteiro, a velocidade de reacción do álcali e a superficie da oblea de silicio de corte de fío de diamante é máis lenta que a da oblea de silicio monocristalino de corte de morteiro, polo que a influencia dos residuos na superficie no efecto veludo é máis obvia.
Figura 4: (A) Micrografía superficial da oblea de silicio cortada con morteiro (B) Micrografía superficial da oblea de silicio cortada con fío de diamante
A principal fonte residual da superficie da oblea de silicio cortada con fío de diamante
(1) Refrixerante: os principais compoñentes do refrixerante de corte de fío de diamante son tensioactivos, dispersantes, difamantes e auga e outros compoñentes.O líquido de corte con excelente rendemento ten unha boa suspensión, dispersión e facilidade de limpeza.Os tensioactivos adoitan ter mellores propiedades hidrófilas, o que é fácil de limpar no proceso de limpeza de obleas de silicio.A axitación e circulación continua destes aditivos na auga producirá unha gran cantidade de escuma, o que provocará unha diminución do fluxo de refrixerante, afectando o rendemento de refrixeración e problemas graves de desbordamento de escuma e mesmo, que afectarán seriamente o uso.Polo tanto, o refrixerante adoita usarse co axente antiespumante.Para garantir o rendemento antiespumante, a silicona e o poliéter tradicionais adoitan ser pouco hidrófilos.O disolvente en auga é moi doado de adsorber e permanecer na superficie da oblea de silicio na limpeza posterior, o que provoca o problema da mancha branca.E non é ben compatible cos compoñentes principais do refrixerante, polo tanto, debe facerse en dous compoñentes, Engadíronse compoñentes principais e axentes antiespumantes en auga, No proceso de uso, segundo a situación da escuma, Non se puido controlar cuantitativamente o uso e dosificación de axentes antiespumantes, pode permitir facilmente unha sobredose de axentes anoaming, levando a un aumento dos residuos de superficie de obleas de silicio, tamén é máis inconveniente operar, non obstante, debido ao baixo prezo das materias primas e do axente antiespumante en bruto materiais, Polo tanto, a maioría do refrixerante doméstico todos usan este sistema de fórmula;Outro refrixerante usa un novo axente antiespumante, Pode ser ben compatible cos compoñentes principais, Sen adicións, Pode controlar de forma eficaz e cuantitativa a súa cantidade, Pode evitar eficazmente o uso excesivo, Os exercicios tamén son moi cómodos de facer, Co proceso de limpeza adecuado, O seu Os residuos poden controlarse a niveis moi baixos, En Xapón e algúns fabricantes nacionais adoptan este sistema de fórmulas, Non obstante, debido ao seu alto custo de materias primas, a súa vantaxe de prezo non é obvia.
(2) Versión de cola e resina: na fase posterior do proceso de corte de fío de diamante, a oblea de silicio preto do extremo de entrada foi cortada con antelación, a oblea de silicio no extremo de saída aínda non está cortada, o diamante de corte inicial O fío comezou a cortarse na capa de goma e na placa de resina, xa que a cola de varilla de silicona e a placa de resina son produtos de resina epoxi, o seu punto de reblandecemento é basicamente entre 55 e 95 ℃, se o punto de reblandecemento da capa de goma ou da resina a placa é baixa, pode quentar facilmente durante o proceso de corte e facer que se abranda e se derrita, unida ao fío de aceiro e á superficie da oblea de silicio, fai que a capacidade de corte da liña de diamante diminúa, ou reciban as obleas de silicio e manchado con resina, Unha vez conectado, é moi difícil de lavar, Tal contaminación ocorre principalmente preto do bordo do bordo da oblea de silicio.
(3) silicio en po: no proceso de corte de fíos de diamante producirase moito silicio en po, co corte, o contido en po de refrixerante de morteiro será cada vez máis alto, cando o po sexa o suficientemente grande, adherirase á superficie de silicio, e corte de fío de diamante de tamaño e tamaño de po de silicio levan a súa máis fácil adsorción na superficie de silicio, dificulta a súa limpeza.Polo tanto, garantir a actualización e calidade do refrixerante e reducir o contido en po do refrixerante.
(4) axente de limpeza: o uso actual dos fabricantes de corte de fío de diamante que usan principalmente o corte de morteiro ao mesmo tempo, principalmente usan prelavado de corte de morteiro, proceso de limpeza e axente de limpeza, etc., tecnoloxía de corte de fío de diamante único do mecanismo de corte, forman un conxunto completo de corte de liña, refrixerante e morteiro teñen unha gran diferenza, polo que o proceso de limpeza correspondente, a dosificación do axente de limpeza, a fórmula, etc. debe ser para o corte de fío de diamante facer o axuste correspondente.O axente de limpeza é un aspecto importante, a fórmula orixinal do axente de limpeza tensoactivo, a alcalinidade non é adecuada para a limpeza da oblea de silicio de corte de fío de diamante, debe ser para a superficie da oblea de silicio de fío de diamante, a composición e os residuos de superficie do axente de limpeza dirixido, e tomar con o proceso de limpeza.Como se mencionou anteriormente, a composición do axente antiespumante non é necesaria no corte de morteiro.
(5) Auga: o corte de fío de diamante, o prelavado e a limpeza de auga de desbordamento contén impurezas, pode ser adsorbida na superficie da oblea de silicio.
Reducir o problema de facer o cabelo de veludo branco aparecen suxestións
(1) Para usar o refrixerante cunha boa dispersión, e o refrixerante é necesario usar o axente antiespumante de baixo residuo para reducir o residuo dos compoñentes do refrixerante na superficie da oblea de silicio;
(2) Use cola e placa de resina adecuadas para reducir a contaminación da oblea de silicio;
(3) O refrixerante dilúese con auga pura para garantir que non haxa impurezas residuais fáciles na auga usada;
(4) Para a superficie da oblea de silicio cortada con fío de diamante, use un axente de limpeza máis axeitado para a actividade e o efecto de limpeza;
(5) Use o sistema de recuperación en liña de refrixerante de liña de diamante para reducir o contido de po de silicio no proceso de corte, para controlar eficazmente o residuo de silicio en po na superficie da oblea de silicio.Ao mesmo tempo, tamén pode aumentar a mellora da temperatura, fluxo e tempo da auga no prelavado, para garantir que o po de silicio se lave a tempo.
(6) Unha vez que a oblea de silicio se coloque na mesa de limpeza, debe tratarse inmediatamente e manter a oblea de silicio húmida durante todo o proceso de limpeza.
(7) A oblea de silicio mantén a superficie húmida no proceso de desgomado e non pode secar de forma natural.(8) No proceso de limpeza da oblea de silicio, o tempo exposto ao aire pódese reducir na medida do posible para evitar a produción de flores na superficie da oblea de silicio.
(9) O persoal de limpeza non debe contactar directamente coa superficie da oblea de silicio durante todo o proceso de limpeza e debe usar luvas de goma para non producir impresión dixital.
(10) Na referencia [2], o extremo da batería utiliza un proceso de limpeza de peróxido de hidróxeno H2O2 + NaOH alcalino segundo a relación de volume de 1:26 (solución de NaOH 3%), o que pode reducir eficazmente a aparición do problema.O seu principio é similar á solución de limpeza SC1 (coñecida comunmente como líquido 1) dunha oblea de silicio semicondutor.O seu mecanismo principal: a película de oxidación na superficie da oblea de silicio está formada pola oxidación de H2O2, que é corroída por NaOH, e a oxidación e corrosión ocorren repetidamente.Polo tanto, as partículas unidas ao po de silicio, resina, metal, etc.) tamén caen no líquido de limpeza coa capa de corrosión;debido á oxidación do H2O2, a materia orgánica da superficie da oblea descompónse en CO2, H2O e elimínase.Este proceso de limpeza foi os fabricantes de obleas de silicio que utilizan este proceso para procesar a limpeza de obleas de silicio monocristalino de corte de fío de diamante, obleas de silicio no uso doméstico e de Taiwán e outros fabricantes de baterías por lotes de queixas de problema branco de veludo.Tamén hai fabricantes de baterías que usaron un proceso de pre-limpeza de veludo similar, tamén controlan eficazmente o aspecto do branco veludo.Pódese ver que este proceso de limpeza engádese ao proceso de limpeza de obleas de silicio para eliminar o residuo de obleas de silicio para resolver eficazmente o problema do cabelo branco no extremo da batería.
conclusión
Na actualidade, o corte de fío de diamante converteuse na tecnoloxía de procesamento principal no campo do corte de cristal único, pero no proceso de promover o problema de facer branco de veludo está a preocupar aos fabricantes de obleas e baterías de silicio, o que levou aos fabricantes de baterías a cortar o silicio con fío de diamante. a oblea ten certa resistencia.A través da análise comparativa da área branca, é causada principalmente polo residuo na superficie da oblea de silicio.Co fin de previr mellor o problema da oblea de silicio na célula, este traballo analiza as posibles fontes de contaminación superficial da oblea de silicio, así como as suxestións e medidas de mellora na produción.Segundo o número, rexión e forma das manchas brancas, pódense analizar e mellorar as causas.Recoméndase especialmente usar o proceso de limpeza de peróxido de hidróxeno + álcali.A experiencia exitosa demostrou que pode previr eficazmente o problema de cortar obleas de silicio con fío de diamante facendo branqueamento de veludo, para a referencia dos expertos e fabricantes da industria en xeral.
Hora de publicación: 30-maio-2024