关于硅片油污问题的分析与解决办法

关于硅片油污问题的分析与解决办法油污多发生在季节变换的时期，温度变化较大的环境中，所以油污的产生除了有些公司使用的切割液本身存在的问题外， 大部分都是生产过程当中的控制问题了， 而这些问题当中最主要的原因就是硅片在去胶过程中冲洗不到位， 下面就此问题阐述一下个人的见解，希望能起到抛砖引玉的作用。一、对于硅片产生油污问题的主要原因 :1 、 如果ＰＥＧ质量有问题， 在切割过程中会直接产生油污片， 一般这种情况多是发生在回收液当中， 对于这种问题的预防只能是在回收液到厂之后进行抽检其液的成份，确保在使用之前发现问题。2 、 如果硅片下机后等待的时间过长或者是因为冲洗不到位而产生盲区都会产生油污片， 主要是因为砂浆粘附在硅片表面时间过长渗透到硅片表层里而无法去除造成的。二、硅片去胶工序操作的工艺历程：1 、 人工去胶阶段： 硅片下机后放到铁皮槽内使用简易喷嘴用自来水冲洗，之后用循环水冲洗，最后放到不锈钢槽内倒入热水，人工去胶，水位有高有低，多晶加入三分之一左右， 单晶没过倒角即可； 根据加入水量的多少即水冷却的速度，加入水的水温一般在 60℃— 90℃之间，去胶时间 10 分钟左右。2 、 半自动去胶阶段： 硅片下机后人工放入半自动去胶机里使用简易喷嘴用自来水冲洗， 之后再人工放入另外一个槽内进行纯乳酸浸泡去胶， 乳酸温度控制在 60℃左右，去胶时间 15 分钟左右。3 、全自动去胶阶段：人工只负责上、下料，中间冲洗、清洗、浸泡、去胶过程都由机器自动完成， 为了保证工艺的严谨性和减少人工操作的失误， 现阶段许多公司都使用全自动去胶机来完成去胶的整个过程。三、全自动去胶机的整个工作流程及工序细节1 、工作流程：进料——预冲洗——超声波清洗——超声波清洗——乳酸浸泡——出料2 、工序细节：1 ） 预冲洗： 喷嘴的位置始终保持固定， 现在调整时只是调整一下喷嘴俯仰的角度。喷嘴的构造为喷嘴口处有一个一字形的槽，使喷出的水柱呈发散状，如果此时让每个喷嘴的槽口都处在同一条直线上的话， 那么在冲洗的时候就会抵消掉很多冲洗时的力道， 从而影响冲洗的效果。 并且由于单晶棒、 多晶棒使用的玻璃板的规格不一样， 加上单晶、 多晶的倒角形式不一样， 采用同一种角度的冲洗在外界温度较低的情况下就不会产生理想的效果。当水流水平冲洗单晶片粘胶面根部处时，由于没有玻璃阻拦，水流将会被分解， 有一部分会直接折射后向上散射出去， 只有一部分会进入到硅片的间隙中。当水流成一定角度俯冲单晶片时，两侧的水流会在片子中间交汇形成漩涡，滞留住一部分砂浆，从而导致砂浆在硅片上停留时间过长而形成油污片。当水流水平冲洗单晶片倒角下沿时，水流会产生向上和向下的分流，从而使粘胶面根部的死角清洗干净，同时也保证了硅片下沿以下部分的冲洗。当水流水平冲洗多晶片粘胶面根部时，由于有玻璃的阻拦，水流会全部进入硅片内部，所以整体会冲洗的比较干净。但如果当水流成一定角度俯冲多晶片时，会产生和上述单晶片一样的问题。2 ） 超声波清洗： 此槽使用的是单块底置式振板， 设计此槽的目的主要是洗掉在冲洗过程中流出并残留在硅片表面的砂浆， 以免把脏水带入乳酸槽。 此槽设计时没有加热器。超声波的特点是频率越高，传播的距离越远，力道较弱，盲点较少；超声波频率越低，传播的距离越近，力道较强，盲点较多。在太阳能行业里经常使用的超声波频率有 28KHZ和 40KHZ两种。 而超声波主要靠介质传播它的能量，如果遇到某种材质的时候，材质越硬越薄超声波能量损耗的就会越少，清洗的效果就会越好， 而砂浆具有一定粘稠性， 并且属于半流体， 所以超声波传播过程中能量的损耗较大， 对于整张硅片来说， 单侧使用超声波清洗效果不会很好。3 ）超声波清洗：同上所述4 ） 乳酸浸泡： 此槽带有加温装置， 较早制造的去胶机此工位被分割成两个槽， 即加温槽和浸泡槽， 槽内的乳酸靠耐酸循环泵从加温槽输送到浸泡槽来完成乳酸溶液的加热， 乳酸再从浸泡槽溢流到加温槽来完成整个循环过程。 乳酸起到的主要作用是可以软化胶条， 加速去胶过程。 根据使用的胶水和工艺设定的不同，各个公司此槽的工作温度也不相同，一般都在 60℃— 80℃之间。四、对现有全自动去胶机的一些认识和改进建议1 、 现有去胶机由于使用的是不锈钢材质， 耐酸程度不高， 导致设备使用时间长了，很多地方就会漏酸，如果采用 S316钢板制作，造价就会提高很多，可如果改用 PP板之类的材质制作工位槽，既可以节约成本也可以防止使用时间长了产生大量漏酸等弊病。2 、 现有全自动去胶机第二工位和第三工位的超声波频率都是相同的， 采用的形式也比较单一， 这样设置的弊病是只采用单一频率的超声波， 整体清洗效果不是很理想。如果把第二工位和第三工位的超声波改为不同的频率的超声波，并且第二工位和第三工位都采用底置式和侧置式三面超声的形式， 清洗效果将会大大增强。五、对整个去胶工序的一些见解和想法1 、 对于去胶设备， 我认为应该重新设计全自动去胶机的构造和重新进行工艺设计。1 ） 重新设计预冲洗工序， 设计成可以任意改变喷嘴高度和间距的预冲洗结构，以便同时适应单晶和多晶的冲洗。2 ） 超声波清洗工艺， 采用不同频率的两道超声波， 每道清洗工序采取底置式和侧置式的三面超声， 并且每道工序设置加热装置， 以适当提高清洗水温的温度，保证清洗环节的良好性。2 、对于砂浆粘稠性的变化，我认为需要注意以下几个环节。1 ）硅片从机器上下来时，温度大概在 40℃左右，因为冬天凉水的温度不会超过 10℃，如果冬天直接用凉水冲洗，会使硅片表面温度迅速降低，砂浆的粘稠增加，冲洗将会变的困难，并且冲洗的效果不会很理想。2 ）第二工位、第三工位超声波清洗如果水温过低，即使有超声波作用，但硅片上砂浆的粘度因温度而变得粘稠， 从而影响清洗的效果， 现在去胶都是开启溢流， 我认为两个工位可以合并为一个， 并且不需要开启溢流并且在冬天的时候几刀更换一次水比较适合， 因为硅片上的油污并不是由于水粘附上去的， 只要水的黏稠度不是很高就不要紧。3 ）乳酸浸泡时的温度是控制在 60— 80℃，也就是说这时硅片的温度将会大幅上升， 但接下来的最后一道出料工序时温度如果再大幅降低， 就会使砂浆在整个去胶过程中温度始终处在变化较大的状态， 最后导致砂浆在硅片表面停留时间过长而产生油污片。