nyheter

Diamanttrådskjæreteknologi er også kjent som konsolideringsslipeteknologi. Det er bruk av galvanisering eller harpiksbinding der diamantslipemiddel konsolideres på overflaten av ståltråd, hvor diamanttråd virker direkte på overflaten av silisiumstangen eller silisiumbarren for å produsere sliping og oppnå skjæreeffekten. Diamanttrådskjæring har egenskaper med høy skjærehastighet, høy skjærenøyaktighet og lavt materialtap.

For tiden er markedet for silisiumskiver med diamanttrådskjæring fullt akseptert i enkrystall, men det har også oppstått en rekke problemer som fløyelshvit som det vanligste problemet i markedsføringsprosessen. I lys av dette fokuserer denne artikkelen på hvordan man kan forhindre problemet med fløyelshvit silisiumskiver med diamanttrådskjæring.

Rengjøringsprosessen for diamanttrådskjæring av monokrystallinsk silisiumskiver består av å fjerne silisiumskiven som er kuttet av trådsagmaskinen fra harpiksplaten, fjerne gummilisten og rengjøre silisiumskiven. Rengjøringsutstyret er hovedsakelig en forrensingsmaskin (avgummieringsmaskin) og en rengjøringsmaskin. Hovedrengjøringsprosessen for forrensingsmaskinen er: mating-spray-spray-ultralydrengjøring-avgummiering-skylling med rent vann-undermating. Hovedrengjøringsprosessen for rengjøringsmaskinen er: mating-skylling med rent vann-skylling med rent vann-alkalisk vasking-alkalisk vasking-skylling med rent vann-skylling med rent vann-fordehydrering (langsom løfting)-tørking-mating.

Prinsippet for fremstilling av enkeltkrystallfløyel

Monokrystallinsk silisiumskive er karakteristisk for anisotropisk korrosjon av monokrystallinsk silisiumskive. Reaksjonsprinsippet er følgende kjemiske reaksjonsligning:

Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2↑

I hovedsak er dannelsesprosessen for semsket skinn: NaOH-løsning for forskjellige korrosjonshastigheter på forskjellige krystalloverflater, (100) overflatekorrosjonshastighet enn (111), slik at (100) den monokrystallinske silisiumskiven etter anisotropisk korrosjon til slutt dannes på overflaten for en (111) firesidig kjegle, nemlig en "pyramidestruktur" (som vist i figur 1). Etter at strukturen er dannet, når lyset faller inn på pyramideskråningen i en viss vinkel, vil lyset reflekteres til skråningen i en annen vinkel, noe som danner en sekundær eller mer absorpsjon, og dermed reduserer reflektiviteten på overflaten av silisiumskiven, det vil si lysfelleeffekten (se figur 2). Jo bedre størrelsen og ensartetheten til "pyramidestrukturen" er, desto tydeligere er felleeffekten, og desto lavere er overflateemisjonshastigheten til silisiumskiven.

Figur 1: Mikromorfologi av monokrystallinsk silisiumskive etter alkaliproduksjon

Figur 2: Lysfelleprinsippet i «pyramidestrukturen»

Analyse av enkeltkrystallbleking

Ved å bruke et skanningselektronmikroskop på den hvite silisiumskiven, ble det funnet at pyramidestrukturen i området til den hvite skiven i utgangspunktet ikke var dannet, og overflaten så ut til å ha et lag med "voksaktig" rester, mens pyramidestrukturen til semsket skinn i det hvite området på den samme silisiumskiven var bedre dannet (se figur 3). Hvis det er rester på overflaten av den monokrystallinske silisiumskiven, vil overflaten ha et restareal med en "pyramidestruktur" som er større og jevnere, og effekten av det normale området er utilstrekkelig. Dette resulterer i at den gjenværende fløyelsoverflatens reflektivitet er høyere enn det normale området. Området med høy reflektivitet reflekteres visuelt som hvitt. Som det fremgår av fordelingsformen til det hvite området, er det ikke regelmessig eller regelmessig i store områder, men bare i lokale områder. Det bør være at de lokale forurensningene på overflaten av silisiumskiven ikke er renset, eller at overflatesituasjonen til silisiumskiven er forårsaket av sekundær forurensning.

Figur 3: Sammenligning av regionale mikrostrukturforskjeller i fløyelshvite silisiumskiver

Overflaten på silisiumskiven som brukes til diamantskjæring er glattere, og skaden er mindre (som vist i figur 4). Sammenlignet med silisiumskiven til mørtel, er reaksjonshastigheten til alkali- og silisiumskivens overflate lavere enn til den monokrystallinske silisiumskiven til mørtelskjæring, så påvirkningen av overflaterester på fløyelseffekten er mer tydelig.

Figur 4: (A) Overflatemikrografi av mørtelskåret silisiumskive (B) Overflatemikrografi av diamanttrådskåret silisiumskive

Den viktigste gjenværende kilden til diamanttrådskåret silisiumskiveoverflate

(1) Kjølevæske: Hovedkomponentene i kjølevæsken for diamanttrådskjæring er overflateaktive stoffer, dispergeringsmidler, deflamenter og vann og andre komponenter. Skjærevæsken har utmerket ytelse, god suspensjon, dispersjon og enkel rengjøringsevne. Overflateaktive stoffer har vanligvis bedre hydrofile egenskaper, noe som er lett å rengjøre i rengjøringsprosessen for silisiumskiver. Kontinuerlig omrøring og sirkulasjon av disse tilsetningsstoffene i vannet vil produsere en stor mengde skum, noe som resulterer i redusert kjølevæskestrøm, noe som påvirker kjøleytelsen, og alvorlige problemer med skum og til og med skumoverløp, noe som vil påvirke bruken alvorlig. Derfor brukes kjølevæsken vanligvis sammen med et skumdempende middel. For å sikre skumdempende ytelse er tradisjonell silikon og polyeter vanligvis dårlig hydrofile. Løsemiddelet i vann absorberes lett og forblir på overflaten av silisiumskiven under påfølgende rengjøring, noe som resulterer i problemer med hvite flekker. Og er ikke godt kompatibel med hovedkomponentene i kjølevæsken, derfor må den lages i to komponenter, hovedkomponenter og skumdempende midler tilsettes vann. Under bruk, avhengig av skumsituasjonen, er det ikke mulig å kvantitativt kontrollere bruken og doseringen av skumdempende midler. Det kan lett føre til en overdose av skumdempende midler, noe som fører til en økning i rester på silisiumskivens overflate. Det er også mer upraktisk å bruke. På grunn av den lave prisen på råvarer og råvarer fra skumdempende midler, bruker derfor de fleste kjølevæsker i husholdninger dette formelsystemet. Et annet kjølevæske bruker et nytt skumdempende middel, kan være godt kompatibelt med hovedkomponentene, ingen tilsetninger, kan effektivt og kvantitativt kontrollere mengden, kan effektivt forhindre overdreven bruk. Øvelsene er også veldig praktiske å utføre. Med riktig rengjøringsprosess kan rester kontrolleres til et svært lavt nivå. I Japan og noen få innenlandske produsenter bruker dette formelsystemet. På grunn av den høye råvarekostnaden er imidlertid prisfordelen ikke åpenbar.

(2) Lim- og harpiksutgave: I den senere fasen av diamanttrådskjæreprosessen er silisiumskiven nær den innkommende enden kuttet gjennom på forhånd, silisiumskiven ved utløpsenden er ennå ikke kuttet gjennom, den tidlig kuttede diamanttråden har begynt å skjære til gummilaget og harpiksplaten, siden silisiumstanglimet og harpiksplaten begge er epoksyharpiksprodukter, er mykningspunktet hovedsakelig mellom 55 og 95 ℃. Hvis mykningspunktet for gummilaget eller harpiksplaten er lavt, kan det lett varmes opp under skjæreprosessen og føre til at det blir mykt og smelter, festet til ståltråden og silisiumskivens overflate, noe som kan føre til at diamanttrådens skjæreevne reduseres, eller silisiumskivene blir mottatt og flekket med harpiks, når de først er festet, er det svært vanskelig å vaske av. Slik forurensning forekommer hovedsakelig nær kanten av silisiumskiven.

(3) Silisiumpulver: Under diamantskjæring produseres det mye silisiumpulver. Under skjæringen vil innholdet av kjølevæskepulver i mørtelen øke. Når pulveret er stort nok, fester det seg til silisiumoverflaten. Silisiumpulveret har en større størrelse og størrelse ved diamantskjæring, noe som gjør det lettere å absorbere det på silisiumoverflaten, noe som gjør det vanskelig å rengjøre. Sørg derfor for at kjølevæsken er oppdatert og av god kvalitet, og reduser pulverinnholdet i kjølevæsken.

(4) Rengjøringsmiddel: Dagens produsenter av diamanttrådskjæring bruker hovedsakelig mørtelskjæring samtidig. De fleste produsenter bruker forvask, rengjøringsprosess og rengjøringsmiddel for mørtelskjæring. Det er store forskjeller mellom diamanttrådskjæreteknologi og mørtelskjæremekanismen, og danner dermed et komplett sett med linjer. Kjølevæske og mørtelskjæring er forskjellige. Derfor bør den tilsvarende rengjøringsprosessen, doseringen av rengjøringsmidlet, formelen osv. justeres tilsvarende for diamanttrådskjæring. Rengjøringsmiddel er et viktig aspekt. Den opprinnelige formelen for rengjøringsmiddel er overflateaktivt, og alkaliteten er ikke egnet for rengjøring av silisiumskiver til diamanttrådskjæring. For overflaten av diamanttrådssilisiumskiven bør sammensetningen og overflaterester av det målrettede rengjøringsmiddelet tas med i rengjøringsprosessen. Som nevnt ovenfor er det ikke nødvendig med skumdempende middel i mørtelskjæring.

(5) Vann: Overløpsvann fra diamanttrådskjæring, forvask og rengjøring inneholder urenheter, som kan absorberes til overflaten av silisiumskiven.

Forslag til å redusere problemet med at fløyelshår ser hvitt ut

(1) For å bruke kjølevæske med god spredning, og kjølevæsken må brukes et skumdempende middel med lavt stoffinnhold for å redusere rester av kjølevæskekomponenter på overflaten av silisiumskiven;

(2) Bruk egnet lim og harpiksplate for å redusere forurensningen av silisiumskiven;

(3) Kjølevæsken fortynnes med rent vann for å sikre at det ikke er noen lett gjenværende urenheter i det brukte vannet;

(4) For overflaten av diamanttrådskåret silisiumwafer, bruk et mer egnet rengjøringsmiddel med aktivitet og rengjøringseffekt;

(5) Bruk diamantlinjekjølevæskens online-gjenvinningssystem for å redusere innholdet av silisiumpulver i skjæreprosessen, for effektivt å kontrollere rester av silisiumpulver på silisiumskivens overflate. Samtidig kan det også forbedre vanntemperatur, strømning og tid i forvaskingen, for å sikre at silisiumpulveret vaskes i tide.

(6) Når silisiumskiven er plassert på rengjøringsbordet, må den behandles umiddelbart, og silisiumskiven må holdes våt under hele rengjøringsprosessen.

(7) Silisiumskiven holder overflaten våt under avslimingen, og kan ikke tørke naturlig. (8) I rengjøringsprosessen av silisiumskiven kan tiden den utsettes for luft reduseres så mye som mulig for å forhindre blomstring på overflaten av silisiumskiven.

(9) Rengjøringspersonalet skal ikke være i direkte kontakt med overflaten på silisiumskiven under hele rengjøringsprosessen, og må bruke gummihansker for å unngå fingeravtrykk.

(10) I referanse [2] bruker batterienden en rengjøringsprosess med hydrogenperoksid H2O2 + alkalisk NaOH i volumforholdet 1:26 (3 % NaOH-løsning), noe som effektivt kan redusere forekomsten av problemet. Prinsippet ligner på SC1-rengjøringsløsningen (vanligvis kjent som væske 1) av en halvledersilisiumskive. Hovedmekanismen: Oksidasjonsfilmen på silisiumskivens overflate dannes ved oksidasjon av H2O2, som korroderes av NaOH, og oksidasjon og korrosjon skjer gjentatte ganger. Derfor faller partiklene som er festet til silisiumpulver, harpiks, metall osv.) også ned i rengjøringsvæsken sammen med korrosjonslaget. På grunn av oksidasjonen av H2O2 spaltes det organiske materialet på skiveoverflaten ned til CO2, H2O og fjernes. Denne rengjøringsprosessen har blitt brukt av silisiumskiveprodusenter i hjemlandet og Taiwan og andre batteriprodusenter som klager over problemer med fløyelshvite farger. Det finnes også batteriprodusenter som har brukt lignende fløyelsrengjøringsprosesser, som også effektivt kontrollerer utseendet på fløyelshvite materialer. Det kan sees at denne rengjøringsprosessen legges til i rengjøringsprosessen for silisiumskiver for å fjerne rester av silisiumskiver og dermed effektivt løse problemet med hvite hår i enden av batteriet.

konklusjon

For tiden har diamanttrådskjæring blitt den viktigste prosesseringsteknologien innen enkeltkrystallskjæring, men i prosessen med å fremme problemet med å lage fløyelshvit har det skapt problemer for produsenter av silisiumskiver og batterier, noe som har ført til at batteriprodusenter har opplevd en viss motstand mot diamanttrådskjæring av silisiumskiver. Gjennom sammenligningsanalyse av det hvite området er dette hovedsakelig forårsaket av rester på overflaten av silisiumskiven. For å bedre forhindre problemet med silisiumskiver i cellen, analyserer denne artikkelen mulige kilder til overflateforurensning av silisiumskiver, samt forslag til forbedringer og tiltak i produksjonen. I henhold til antall, region og form på hvite flekker kan årsakene analyseres og forbedres. Det anbefales spesielt å bruke hydrogenperoksid + alkalisk rengjøringsprosess. De vellykkede erfaringene har vist at det effektivt kan forhindre problemet med diamanttrådskjæring av silisiumskiver ved fremstilling av fløyelshvitning, til referanse for generelle bransjeinnsidere og produsenter.