磨料纤维抛光盘及具有其的抛光机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种磨料纤维抛光盘，所述磨料纤维抛光盘包括下安装盘；上安装盘，在所述上安装盘的圆周方向上间隔设置有多个孔，且所述上安装盘以可拆卸的方式安装于所述下安装盘之上；和磨料纤维束，所述磨料纤维束由多根带有磨料的纤维集束形成，且所述磨料纤维束被设置于所述上安装盘的所述孔内。根据本实用新型专利技术实施例，能够进一步提高抛光效果，此外，还进一步简化了工艺、降低了能耗、节约了成本、延长了抛光盘的使用寿命。本实用新型专利技术进一步公开了具有所述的磨料纤维抛光盘的抛光机。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及硅片的制造领域，特别涉及用于抛光硅锭的磨料纤维抛光盘、抛 光机。
技术介绍
随着太阳能电池产业的快速发展拉动了太阳能用硅片的市场需求。硅太阳能电池 用硅片的制造工序主要包括将单晶或多晶锭进行切方、抛光或者酸腐蚀、线切片、以及清洗 等步骤。其中，抛光或者酸腐蚀的作用是减少方形硅锭表面的机械损伤层，从而可以减少切 片时硅片边缘崩边，提高成品率。如果采用酸腐蚀的方式，则会产生大量含氟的废酸，不仅 会对环境造成污染，而且还非常难以处理。因此目前主要采用抛光的方法去除方形硅锭表 面的机械损伤层。目前所使用的抛光盘为刷子一样的抛光盘，其通过将嵌入有金刚石颗粒的尼龙丝 制成的带有磨料的磨料纤维，进而将大量该磨料纤维连续设置于抛光盘的圆周方向而制 成。利用该抛光盘抛光单晶硅锭或多晶硅锭，通过磨料纤维端面与硅锭表面高速相对运动， 磨料纤维中磨料研磨硅锭表面从而达到抛光效果。通过使用该抛光盘对硅锭进行抛光，避 免了以往采用研磨砂轮时由于研磨砂轮与硅锭之间的硬接触所造成的硅锭表面受损的问 题，同时大大提高了硅锭抛光镜面效果。经该方法抛光的单晶或多晶硅锭表面损伤层小，镜 面效果好，能有效降低硅锭表面应力，减少硅锭后续加工过程中的硅片边缘崩边和硅片破 损。图1为现有技术的磨料纤维抛光盘。然而，由于该抛光盘20在圆周方向上连续设 置有磨料纤维10，抛光时所产生的屑、脱落的磨料颗粒、以及其他杂质难于及时清除从而残 留在硅锭表面并在抛光过程中进一步摩擦硅锭表面，因此限制了抛光精度的进一步提高。 此外，由于该抛光盘在圆周方向上连续设置有磨料纤维，在使用一段时间后更换抛光盘时 必须将其返还至厂家进行特殊处理才能将磨料纤维与抛光盘的底部金属盘分离，因此需要 连同底部金属板一起换，不仅成本较高且造成了资源的浪费。进而，磨料纤维在高速抛光时 易发生倾倒且不易恢复，使得金刚石颗粒对硅锭表面的研磨作用减弱，从而影响抛光效果。 并且，由于通常所使用的纤维由尼龙制作，而尼龙的自润滑性不好，在与硅锭接触时所述纤 维易产生磨损，因此抛光盘寿命较短、更换周期较短，导致硅片的生产成本较高。另外，由于 通常使用的磨料金刚石颗粒与纤维的结合强度不充分，因此在抛光时金刚石颗粒易脱落， 导致抛光盘的寿命较短。
技术实现思路
本技术的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一，特别是解决由于在抛光盘圆 周方向上连续设置磨料纤维而导致的抛光精度受限制的问题，并解决在使用一段时间后更 换抛光盘时难以将磨料纤维与抛光盘的底部金属盘分离所导致的成本较高、资源浪费的问 题。为了达到上述目的，本技术一方面提出一种磨料纤维抛光盘，其包括下安装 盘；上安装盘，在所述上安装盘的圆周方向上间隔设置有多个孔，且所述上安装盘以可拆卸 的方式安装于所述下安装盘之上；和磨料纤维束，所述磨料纤维束由多根带有磨料的纤维 集束形成，且所述磨料纤维束被设置于所述上安装盘的所述孔内。根据本技术的一个实施例，其中，所述磨料纤维束以可分离方式被设置于所 述上安装盘的所述孔内。根据本技术的一个实施例，其中，所述磨料纤维束通过可去除型粘结剂而被 设置于所述上安装盘的所述孔内。根据本技术的一个实施例，其中，所述可去除型粘结剂为热塑性树脂，所述热 塑性树脂选自包括聚氨酯、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物的组的任一种。根据本技术的一个实施例，其中，所述可去除型粘结剂为溶剂型粘结剂，所述 溶剂型粘结剂包括虫胶或丁基橡胶。根据本技术的一个实施例，其中，所述上安装盘的所述孔在与所述下安装盘 相邻一侧的孔径大于另一侧的孔径，在设置于所述上安装盘之前所述磨料纤维束在根部处 被预先固定成束，且其根部外径大于顶端外径并与所述上安装盘的所述孔相匹配。根据本技术的一个实施例，其中，所述磨料纤维束的外周从根部至预定高度 处被固定。根据本技术的一个实施例，其中，所述磨料纤维束的外周从根部至预定高度 处通过粘合剂粘合所述磨料纤维而进行固定。根据本技术的一个实施例，其中，所述磨料纤维束的外周从根部至预定高度 处通过缠绕线状或带状物、或通过固定环进行固定。根据本技术的一个实施例，其中，所述磨料为氧化铝颗粒、碳化硅颗粒、或金 刚石颗粒。根据本技术的一个实施例，其中，所述磨料的粒径为10 105μπι。根据本技术的一个实施例，其中，所述磨料为金刚石颗粒，所述金刚石颗粒表 面被覆有由过渡金属所形成的膜。根据本技术的一个实施例，其中，所述金刚石颗粒表面被覆有由Ni形成的金属膜。根据本技术的一个实施例，其中，所述纤维为选自包括尼龙纤维、PET纤维、 PBT纤维的组的任一种纤维。根据本技术的一个实施例，其中，所述树脂纤维的直径为0. 2 1mm。本技术另一方面还提出一种抛光机，所述抛光机具有上述磨料纤维抛光盘。通过本技术的实施例，由于在抛光盘圆周方向上间隔设置磨料纤维束，在抛 光过程中产生的杂质、脱落的金刚石颗粒、磨屑可以被及时清除出硅锭表面，从而能进一步 提高抛光精度和抛光镜面效果。此外，通过本技术的另一个实施例，在使用一段时间后更换抛光盘时，在使用 选自聚氨酯、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物的任一种的热塑性树脂来设置 磨料纤维束的情况下，通过将磨料纤维抛光盘加热至树脂的软化点以上能将磨料纤维束与 上安装盘容易地分离，在使用虫胶或丁基橡胶来设置磨料纤维束的情况下，通过将磨料纤维抛光盘浸渍于相应的溶剂能将磨料纤维束与上安装盘容易地分离，在除去磨料纤维束后 可对上安装盘进行清洁再利用，从而解决了高成本以及资源浪费的问题。此外，通过本技术的另一个实施例，由于在设置于所述上安装盘之前所述磨 料纤维束在根部处被预先固定成束，且其根部外径大于顶端外径，与此对应所述上安装盘 的所述孔在与所述下安装盘相邻一侧的孔径大于另一侧的孔径，所述磨料纤维束与所述上 安装盘的所述孔相匹配，因此在使用一段时间后，只需将上安装盘从抛光机上拆下后直接 更换磨料纤维束即可，无需加热或浸渍处理，因此进一步简化了工艺、降低了能耗、节约了 成本。此外，通过本技术的另一个实施例，由于磨料纤维束的外周从根部至预定高 度处被固定，因此磨料纤维在高速抛光时不易发生倾倒，解决了由于磨料纤维向一侧倾倒 所造成的金刚石颗粒对硅锭表面的研磨作用减弱的问题，有利于提高抛光效果，并能够延 长抛光盘的使用寿命，从而能进一步降低生产成本。此外，通过本技术的另外的实施例，由于采用相对于尼龙来说自润滑效果更 好、耐磨性更高的PBT纤维或PET纤维作为纤维，在与硅锭接触时所述纤维的抗磨损效果更 好，从而有利于提高抛光盘寿命、延长更换周期，因此有利于降低硅片的生产成本。此外，通过本技术的另一个实施例，由于磨料金刚石颗粒表面被覆有过渡金 属所形成的金属膜，在金刚石颗粒的光滑表面形成很多毛刺，表面粗糙度大大增加，从而提 高了金刚石颗粒与纤维的结合强度，因此在抛光时磨料金刚石颗粒不易脱落，有利于提高 抛光效果、延长抛光盘的寿命。本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述 中变得明显，或通过本技术的实践了解到。附图说明本技术上述的和/或附加的方面和优点从以下结合附图对实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磨料纤维抛光盘，其特征在于，包括：下安装盘；上安装盘，在所述上安装盘的圆周方向上间隔设置有多个孔，且所述上安装盘以可拆卸的方式安装于所述下安装盘之上；和磨料纤维束，所述磨料纤维束由多根带有磨料的纤维集束形成，且所述磨料纤维束被设置于所述上安装盘的所述孔内。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：万关良，
申请(专利权)人：万关良，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]