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先进的硅片加工技术——硅片多线切割技术详解

发布时间:2017/05/02 点击量:
  硅片是半导体和光伏范畴的首要出产资料。硅片多线切开技能是现在世界上对比领先的硅片加工技能,它不一样于传统的刀锯片、砂轮片等切开方法,也不一样于领先的激光切开和内圆切开,它的原理是经过一根高速运动的钢线股动附着在钢丝上的切开刃料对硅棒进行冲突,然后到达切开作用。在全部进程中,钢线经过十几个导线轮的引导,在主线辊上构成一张线网,而待加工工件经过工作台的下降完结工件的进给。硅片多线切开技能与其他技能对比有:功率高,产能高,精度高级长处。是现在选用最广泛的硅片切开技能。
 
  多线切开技能是硅加工职业、太阳能光伏职业界的标志性改造,它替代了原有的内圆切开设备,所切晶片与内圆切片技能对比具有弯曲度(BOW)、翘曲度(WARP)小,平行度(TAPER)好,总厚度公役(TTA)离散性小,刃口切开损耗小,外表损害层浅,晶片外表粗糙度小等等许多长处。
 
  太阳能硅片的线切开机理即是机器导轮在高速工作中股动钢线,然后由钢线将聚乙二醇和碳化硅微粉混合的砂浆送到切开区,在钢线的高速工作中与压在线网上的工件接连发作冲突完结切开的进程。
 
  在全部切开进程中,对硅片的质量以及成品率起首要作用的是切开液的粘度、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、切开液(PEG)的粘度
 
  由于在全部切开进程中,碳化硅微粉是悬浮在切开液上而经过钢线进行切开的,所以切开液首要起悬浮和冷却的作用。
 
  1、切开液的粘度是碳化硅微粉悬浮的主要确保。由于不一样的机器开发规划的体系思想不一样,因此对砂浆的粘度也不一样,即请求切开液的粘度也有不一样。例如瑞士线切开机请求切开液的粘度不低于55,而NTC请求22-25,安永则低至18。只要契合机器请求的切开规范的粘度,才能在切开的进程中确保碳化硅微粉的均匀悬浮散布以及砂浆稳定地经过砂浆管道随钢线进入切开区。
 
  2、由于带着砂浆的钢线在切开硅料的进程中,会由于冲突发作高温,所以切开液的粘度又对冷却起着主要作用。假如粘度不达标,就会致使液的流动性差,不能将温度降下来而形成灼伤片或者呈现断线,因此切开液的粘度又确保了全部进程的温度操控。
 
  二、碳化硅微粉的粒型及粒度
 
  太阳能硅片的切开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亮程度和切开才能的要害。激光划片机、粒型规矩,切出来的硅片表明就会光亮度极好;粒度散布均匀,就会进步硅片的切开才能。
 
  三、砂浆的粘度
 
  线切开机对硅片切开才能的强弱,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激光划片机切开液的粘度、硅片切开液与碳化硅微粉的适配性、硅片切开液与碳化硅微粉的配比份额、砂浆密度等。只要到达机器请求规范的砂浆粘度(如NTC机器请求250左右)才能在切开进程中,进步切开功率,进步成品率。四、砂浆的流量
 
  钢线在高速运动中,要完结对硅料的切开,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。砂浆的流量是不是均匀、流量能否到达切开的请求,都对切开才能和切开功率起着很要害的作用。假如流量跟不上,就会呈现切开才能严峻下降,致使线痕片、断线、乃至是机器报警。
 
  五、钢线的速度
 
  由于线切开机能够依据用户的请求进行单向走线和双向走线,因此两种状况下对线速的请求也不一样。单向走线时,钢线始终保持一个速度运转(MB和HCT能够依据切开状况在不一样时刻作出手动调整),这么相对来说对比容易操控。现在单向走线的操作越来越少,仅限于MB和HCT机器。
 
  双向走线时,钢线速度开端由零点沿一个方向用2-3秒的时刻加快到规则速度,运转一段时刻后,再沿原方向渐渐下降到零点,在零点中止0.2秒后再渐渐地反向加快到规则的速度,再沿反方向渐渐下降到零点的周期切开进程。在双向切开的进程中,线切开机的切开才能在必定范围内跟着钢线的速度进步而进步,但不能低于或超越砂浆的切开才能。假如低于砂浆的切开才能,就会呈现线痕片乃至断线;反之,假如超出砂浆的切开才能,就可能致使砂浆流量跟不上,然后呈现厚薄片乃至线痕片等。
 
  现在MB的平均线速能够到达13米/秒,NTC达10.5-11米/秒。
 
  六、钢线的张力
 
  钢线的张力是硅片切开技能中相当中心的要素之一。张力操控欠好是发生线痕片、崩边、乃至短线的主要原因。
 
  1、钢线的张力过小,将会致使钢线弯曲度增大,带砂才能下降,切开才能下降。然后呈现线痕片等。
 
  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,切开功率下降,呈现线痕片等,而且断线的概率很大。
 
  3、假如当切到胶条的时分,有时分会由于张力使用时刻过长引起违背零点的改变,呈现崩边等状况。
 
  MB、NTC等线切开机一般的张力操控在送线和收线相差不到1,只要安永的相差7.5。
 
  七、工件的进给速度
 
  工件的进给速度与钢线速度、砂浆的切开才能以及工件形状在进给的不一样位置等有关。工件进给速度在全部切开进程中,是由以上的相关要素决议的,也是最没有定量的一个要素。但操控欠好,也可能会呈现线痕片等不良作用,影响切开质量和成品率。
 
  总归,太阳能硅片线切开机的操作,是一个经历大于技能流程与规范的精细活。只要在实际操作中,不断总结与讨论,才能对机器的驾御挥洒自如。

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