一种硅片脱胶剂、其制造方法和使用方法.pdf

一种硅片脱胶剂，其含有如下重量份数的组分，有机酸20～60％；表面活性剂0.5～5％；有机溶剂5～40％；水15～75％；缓蚀剂0～2％；消泡剂0～2％。本发明提供了一种脱胶速度快、无刺激性气味、成本低、腐蚀性弱而且能够有效的降低破片崩边率、对下道清洗工序提供优良预清洗效果的硅片脱胶剂，以解决现有脱胶剂的脱胶效果差、脱胶成本高且腐蚀性强的缺陷。

权利要求书
1.  一种硅片脱胶剂，其特征在于：其含有如下重量份数的组分，


2.  如权利要求1所述的一种硅胶脱胶剂，其特征在于：所述的有机酸为丁二酸、2-羟基丁二酸、2，3-二羟基丁二酸、2-羟基膦酰基乙酸、羟基乙叉膦酸、柠檬酸、乙醇酸、乙酰丙酸、乳酸、草酸中的一种或几种混合物。

3.  如权利要求1所述的一种硅胶脱胶剂，其特征在于：所述的表面活性剂为异构醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、椰子油磷酸酯甜菜碱、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、烷基二苯醚二磺酸盐中的一种或几种。

4.  如权利要求1所述的一种硅胶脱胶剂，其特征在于：所述的有机溶剂为丙三醇、二丙酮醇、1，6-己二醇、2，2-二羟甲基丁醇、二缩三乙二醇、一缩二丙二醇中的一种或几种。

5.  如权利要求1所述的一种硅胶脱胶剂，其特征在于：所述的缓蚀剂为咪唑啉、乌洛托品、聚天冬氨酸、苯并三氮唑中的一种或几种。

6.  如权利要求1所述的一种硅胶脱胶剂，其特征在于：所述的消泡剂为高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚和聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷 中的一种或几种。

7.  一种制备如权利要求1所述的硅胶脱胶剂的方法，其特征在于：称取如权利要求1所述比例的物料，在室温下进行搅拌混合3小时。

8.  一种使用如权利要求1所述的硅胶脱胶剂的方法，其特征在于：
1)在称取如权利要求1所述的脱胶剂，并添加水溶液混合成浓度为5％～95％的脱胶液，并上述获取的混合液进行加热至至40～80℃，然后将硅片放入上述混合液内脱胶200s～1000s；
2)取出步骤1中混合液内的硅片。

9.  一种使用如权利要求8所述的硅胶脱胶剂的方法，其特征在于：所述的步骤2中的混合液温度为50℃～65℃。

10.  一种使用如权利要求8所述的硅胶脱胶剂的方法，其特征在于：所述的脱胶液的浓度为10％～30％。

说明书一种硅片脱胶剂、其制造方法和使用方法
技术领域
本发明属于太阳能硅片生产领域，特别涉及一种硅片脱胶剂、其制造方法及其使用方法。
背景技术
在太阳能硅片生产过程中，需要将硅锭切割成片状。进行线切割前，首先通过胶水将硅锭与玻璃板或树脂板粘接。完成切割后，将切割夹具、切割基板以及完成切割后的硅片一起放入脱胶机内，进行喷淋冲洗与脱胶，使硅片与胶水层完全分离。目前业内通用的脱胶工艺步骤为：1、喷淋。采用一定压力的水对硅片进行喷淋，其目的在于冲洗覆盖在硅片表面的大面积赃污如砂浆等；2、超声。在该工序的槽内，在超声的环境下用水对硅片进行再次清洗；3、脱胶。在脱胶槽内加入30％-80％的乳酸溶液，加热至55-75℃，浸泡10-30min完成脱胶。
采用乳酸脱胶主要有以下缺点：1、脱胶时间长。如上述30％-80％的乳酸溶液，加热至55-70℃，需10-30min以完成脱胶。2、工作环境差。车间充满了严重难闻的酸臭味，危害员工的身体健康。3、脱胶崩边率较高。经统计，一般厂家的脱胶崩边率在0.3％左右。4、脱胶成本高。按照每刀2000片计算，脱胶每刀的成本在20元左右。5、预清洗效果有限。导致在下段清洗工艺部分硅片清洗不够彻底，需要返洗，浪费人力物力。申请号为2011103221842.3的专利报道了采用甲基磺酸水溶液作为脱胶剂的方案。作为化学工作者，我们知道甲基磺酸是一种毒性很高、腐蚀性极强的一种强酸。在应用过程中，不仅对设备的腐蚀很厉害，同时对于操作员工 存在非常大的安全隐患。
在中国专利CN201310483374.9中提供了一种环保型脱胶剂及其制作工艺，虽然其在一定程度上解决了甲基磺酸水溶液作为脱胶剂所造成环境污染的缺陷，但是，其脱胶效果不好。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种脱胶速度快、无刺激性气味、成本低、腐蚀性弱而且能够有效的降低破片崩边率、对下道清洗工序提供优良预清洗效果的硅片脱胶剂，以解决现有脱胶剂的脱胶效果差、脱胶成本高且腐蚀性强的缺陷。
为实现上述目的，本发明之一种硅片脱胶剂，其特征在于：其含有如下重量份数的组分，
有机酸 20～60％；
表面活性剂 0.5～5％；
有机溶剂 5～40％；
水 15～75％；
缓蚀剂 0～2％；
消泡剂 0～2％。
在上述方案的基础上优选，所述的有机酸为丁二酸、2-羟基丁二酸、2，3-二羟基丁二酸、2-羟基膦酰基乙酸、羟基乙叉膦酸、柠檬酸、乙醇酸、乙酰丙酸、乳酸、草酸中的一种或几种混合物。
在上述方案的基础上优选，所述的表面活性剂为异构醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、椰子油磷酸酯甜菜碱、十二烷基 苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、烷基二苯醚二磺酸盐中的一种或几种。
在上述方案的基础上优选，所述的表面活性剂为异构醇聚氧乙烯醚。
在上述方案的基础上优选，所述的有机溶剂为丙三醇、二丙酮醇、1，6-己二醇、2，2-二羟甲基丁醇、二缩三乙二醇、一缩二丙二醇中的一种或几种。
在上述方案的基础上优选，所述的缓蚀剂为环境友好型缓蚀剂，为咪唑啉、乌洛托品、聚天冬氨酸、苯并三氮唑中的一种或几种。
在上述方案的基础上优选，所述的消泡剂为高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚和聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷中的一种或几种。
本发明还提供了一种制备如上所述的硅胶脱胶剂的方法，其特征在于：称取如上所述比例的物料，在室温下进行搅拌混合3小时。
本发明还提供了一种使用如上所述的硅胶脱胶剂的方法，其特征在于：
1)在称取如上所述的脱胶剂，并添加水溶液稀释混合成浓度为5％～95％的脱胶液，并上述获取的混合液进行加热至至40～80℃，然后将硅片放入上述混合液内脱胶200s～1000s；
2)取出步骤1中混合液内的硅片。
在上述方案的基础上优选，所述的步骤2中的混合液温度为50℃～65℃。
在上述方案的基础上优选，所述的脱胶液的浓度为10％～30％。
本发明与现有技术相比，其有益效果是：本发明的一种脱胶剂，具有脱胶速度快、无刺激性气味、成本低、腐蚀性弱而且能够有效的降低破片 崩边率、对下道清洗工序提供优良预清洗效果。
具体实施方式
为详细说明本发明之技术内容、构造特征、所达成目的及功效，以下兹例举实施例详细说明。
实施例1
本实施例采用的是一种硅片脱胶剂，按照重量百分比，其包括2-羟基丁二酸30％；异构醇聚氧乙烯醚2％；一缩二丙二醇15％；水52％；咪唑啉0.5％；聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚0.5％。
本发明还提供了一种制备硅片脱胶剂的方法，是将上述比例的物料放入反应釜内，在室温下进行充分搅拌混合3小时，直至混合均匀获得本发明的硅片脱胶剂A1。
实施例2
本实施例采用的是一种硅片脱胶剂，按照重量百分比，其包括2，3-二羟基丁二酸25％；十二烷基硫酸钠3％；2，2-二羟甲基丁醇20％；水51％；咪唑啉0.5％；聚氧丙烯甘油醚0.5％。
本发明还提供了一种制备硅片脱胶剂的方法，是将上述比例的物料放入反应釜内，在室温下进行充分搅拌混合3小时，直至混合均匀获得本发明的硅片脱胶剂A2。
实施例3
本实施例采用的是一种硅片脱胶剂，按照重量百分比，其包括乙醇酸55％；辛基酚聚氧乙烯醚3％；二丙酮醇25％；水16％；乌洛托品0.5％；聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚0.5％。
本发明还提供了一种制备硅片脱胶剂的方法，是将上述比例的物料放入反应釜内，在室温下进行充分搅拌混合3小时，直至混合均匀获得本发明的硅片脱胶剂A3。
实施例4
本实施例采用的是一种硅片脱胶剂，按照重量百分比，其包括羟基乙叉膦酸18％；乙酰丙酸12％；脂肪醇聚氧乙烯醚2％；椰子油磷酸酯甜菜碱3％；2，2-二羟甲基丁醇10％；二缩三乙二醇25％；水30％。
本发明还提供了一种制备硅片脱胶剂的方法，是将上述比例的物料放入反应釜内，在室温下进行充分搅拌混合3小时，直至混合均匀获得本发明的硅片脱胶剂A4。
对比实施例1
取传统的乳酸作为脱胶剂B1。
对比实施例2
取传统的柠檬酸作为脱胶剂B2。
对比实施例3
取专利CN201310483374.9中的配比作为脱胶剂B3。
性能测试
使用时，在上述的脱胶剂，并添加水溶液混合成浓度为10％～25％的脱胶液，并上述获取的混合液进行加热至至40～80℃，然后将硅片放入上述混合液内脱胶200s～1000s；取出脱胶液内的硅片。
脱胶效果将上述脱胶剂A1-A4、B1-B3分别置于150L的脱胶槽中，升温至60℃，保持60℃的恒温情况下，将每刀切割后的硅锭逐刀(按照每 刀2000片计)置于脱胶槽中浸泡900s后，取出脱胶硅片，再次循环放入待剥离的硅锭，直至取出的硅片发现脱胶不良为止，累积统计已成功脱胶剥离的硅片件数。
表1为不同浓度的脱胶剂的脱胶效果

将上述脱胶剂A1-A4分别置于150L的脱胶槽中，分别加水溶液配置成浓度为15％的脱胶液，加热至不同温度进行试验，将待剥离的硅锭逐刀(按照每刀2000片计)置于脱胶槽中脱胶，取出脱胶硅片，再次循环放入待剥离的硅锭，直至取出的硅片发现脱胶不良为止，统计成功脱胶剥离的硅片件数及脱胶时间，其实验结果如表2所示。
表2为不同温度下脱胶剂的脱胶所需时间与脱胶效果
  A1 A1 A1 A2 A2 A2 A3 A3 A3 A4 A4 A4 温度 40 50 65 40 50 65 50 65 80 50 65 80 时间 1000s 950s 600s 1000s 950s 550s 900s 500s 200s 900s 500s 200s 脱胶刀数 45 52 69 68 78 89 98 110 108 137 155 149
由上述表1和表2可以看出，在相同的温度情况下，本发明的硅片脱胶剂的脱胶效果比普通的乳酸、柠檬酸和在专利CN201310483374.9中的脱胶剂的脱胶效果好。在相同的浓度情况下，随着温度提高，所需脱胶时间显著减少，且脱胶剂在40～80℃的脱胶效率较好。
在脱胶效果相同的情况下，本发明的脱胶每刀的成本在5元左右，与传统的脱胶剂相比较，其性价比较高，且脱胶崩边率由传统的0.3％下降至0.15％左右，进一步提高了脱胶剂的脱胶成品率。
综上所述，仅为本发明之较佳实施例，不以此限定本发明的保护范围，凡依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆为本发明专利涵盖的范围之内。