4.2 胶面B4
由于0.12mm钢线磨损量增大,携砂能力降低,且由于切割面积的增加,碳化硅的破碎率也随着几何切割面积的增加而增多,出刀期间线弓无法有效消除,从而导致出刀边缘锯痕严重,而由此导致的1、4棒胶面B4片数量较多。
针对此问题,解决措施为:(1)提前降速。降速点由92%提前到85%-88%之间,提前降速有利于增加砂浆的循环量,弥补砂浆切割能力下降的问题。(2)降低胶层厚度。由于切割过程中产生的热量会使胶层软化,特别是满载切割负载较大,瞬间高温可达到80℃,当钢线经过软化的胶层时,悬浮在钢线上的碳化硅颗粒会被胶层带下,降低切割能力,增大出刀线弓和出刀边缘锯痕。因此,在保证粘接强度的前提下,胶层越薄越有利于减少胶面B4片的产生。实践证明,胶层厚度为0.2mm时效果最佳。
4.3 整片薄厚
a.导轮槽距不均匀导致。硅片厚度=槽距-钢线直径-4倍的(碳化硅)D50,根据所需的硅片厚度要求,可以计算出最佳槽距。此外由于0.12mm在切割过程中,钢线会磨损,钢线直径变小,且端口由圆形变为椭圆形,因此导轮槽距需要根据线损情况进行补偿,以保证硅片厚度均匀。
b.切割前未设好零点。正确设置零点的方法是(以HCT机床为例):将晶棒装载入机床后,手动降工作台使四条晶棒的导向条刚刚接触线网并点击触摸屏主界面设零点按钮,然后慢速将工作台升至 -1.5mm 位置真正设零点并命名切割编号。如果零点位置设置不当,导向条接触到线网,则在切割开始后钢线由于受摩擦力作用张力不稳,导致从入刀开始即产生整片薄厚。
c.导向条与硅块之间留有缝隙,切割开始后,随着钢线的运行,部分碎导向条被带入线网,钢线错位,由于钢线在切割过程中会瞬间定位,这样就造成硅片整片薄厚的现象。
d.导轮槽磨损严重。导轮涂层为聚氨酯材料,切割一定刀数后导轮槽根部磨损严重,导轮槽切偏,切割过程中钢线在导轮槽内由于左右晃动导致产生整片薄厚。
5效益分析
按照切割负载1740mm计算,使用0.13mm钢线350μm槽距切割,单锯理论出片数约为4971片,使用0.12mm钢线340μm槽距切割,则单锯理论出片数为5117片,单位公斤硅料可多产出硅片1.5片。
6 小结
对于同样的切割负载长度和硅片厚度,0.12mm钢线切割能够有效增加单位公斤硅料的产出硅片数量,对于提高产能降低生产成本具有重要意义,而0.12mm钢线的使用也会成为太阳能硅片切割行业的趋势。
【参考文献】
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[2]梁永,裴仁清,赵懿峰,等.多丝切割机走丝系统的张力控制[J].机械科学与技术,2006,25(8):980-983.
[3]樊瑞新,卢焕明,张紧心.线切割硅片的表面损伤.98全国半导体硅材料学术会议,95
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