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1、太阳能硅片切割技术的几要素 太阳能硅片的线切割机理就是机器导轮在高速运 转中带动钢线,从而由钢线将聚乙二醇和碳化硅 微粉混合的砂浆送到切割区,在钢线的高速运转 中与压在线网上的工件连续发生摩擦完成切割的 过程。 在整个切割过程中,对硅片的质量以及成品率 起主要作用的是切割液的粘度、碳化硅微粉的粒 型及粒度、砂浆的粘度、砂浆的流量、钢线的速 度、钢线的张力以及工件的进给速度等。一、切割液(PEG)的粘度 由于在整个切割过程中,碳化硅微粉是悬浮在切割液上 而通过钢线进行切割的,所以切割液主要起悬浮和冷却的 作用。 1、切割液的粘度是碳化硅微粉悬浮的重要保证。由于 不同的机器开发设计的系统思维不同,
2、因而对砂浆的粘度 也不同,即要求切割液的粘度也有不同。例如瑞士线切割 机要求切割液的粘度不低于55,只有符合机器要求的切割 标准的粘度,才能在切割的过程中保证碳化硅微粉的均匀 悬浮分布以及砂浆稳定地通过砂浆管道随钢线进入切割区 。 2、由于带着砂浆的钢线在切割硅料的过程中,会因为 摩擦发生高温,所以切割液的粘度又对冷却起着重要作用 。如果粘度不达标,就会导致液的流动性差,不能将温度 降下来而造成灼伤片或者出现断线,因此切割液的粘度又 确保了整个过程的温度控制。二、碳化硅微粉的粒型及粒度 太阳能硅片的切割其实是钢线带着碳化硅微粉在 切,所以微粉的粒型及粒度是硅片表片的光洁程 度和切割能力的关键。
3、粒型规则,切出来的硅片 表明就会光洁度很好;粒度分布均匀,就会提高 硅片的切割能力。 线切割机对硅片切割能力的强弱,与砂浆的粘 度有着不可分割的关系。而砂浆的粘度又取决于 硅片切割液的粘度、硅片切割液与碳化硅微粉的 适配性、硅片切割液与碳化硅微粉的配比比例、 砂浆密度等。三、砂浆的流量 钢线在高速运动中,要完成对硅料的切割 ,必须由砂浆泵将砂浆从储料箱中打到喷 砂咀,再由喷砂咀喷到钢线上。砂浆的流 量是否均匀、流量能否达到切割的要求, 都对切割能力和切割效率起着很关键的作 用。如果流量跟不上,就会出现切割能力 严重下降,导致线痕片、断线、甚至是机 器报警。四、钢线的速度 由于线切割机可以根据用
4、户的要求进行单 向走线和双向走线,因而两种情况下对线 速的要求也不同。单向走线时,钢线始终 保持一个速度运行(MB和HCT可以根据切 割情况在不同时间作出手动调整),这样 相对来说比较容易控制。目前单向走线的 操作越来越少,仅限于MB和HCT机器。 五 、钢线的张力 钢线的张力是硅片切割工艺中相当核心的要素之 一。张力控制不好是产生线痕片、崩边、甚至短 线的重要原因。 1、钢线的张力过小,将会导致钢线弯曲度增 大,带砂能力下降,切割能力降低。从而出现线 痕片等。 2、钢线张力过大,悬浮在钢线上的碳化硅微 粉就会难以进入锯缝,切割效率降低,出现线痕 片等,并且断线的几率很大。 3、如果当切到胶条的时候,有时候会因为张 力使用时间过长引起偏离零点的变化,出现崩边 等情况。六、工件的进给速度 工件的进给速度与钢线速度、砂浆的切割 能力以及工件形状在进给的不同位置等有 关。工件进给速度在整个切割过程中,是 由以上的相关因素决定的,也是最没有定 量的一个要素。但控制不好,也可能会出 现线痕片等不良效果,影响切割质量和成 品率。 结语 总之,太阳能硅片线切割机的操作,是一 个经验大于技术流程与标准的精细活。只 有在实际操作中,不断总结与探讨,才能 对机器的驾驭游刃有余。