CN102039638A - 一种利用切割线切割基片的切割方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用切割线(1)切割基片的切割方法，在第一次切割完成以后，判断完成第一次切割后的切割线(1)能否进行再次切割，如果能，则适当降低工作台的运行速度和切割线(1)的张力，适当提高切割线(1)的运行速度，进行再次切割，然后再次判断能否进行再次切割，直至切割线(1)不能进行再次切割时，对其进行报废处理。本发明所提供的切割方法不仅提高了切割线(1)的利用率，降低了基片切割的成本，而且降低了废旧物品处理的压力。

Description

一种利用切割线切割基片的切割方法

技术领域

本发明涉及机械加工领域，特别涉及一种利用切割线切割基片的切割方法。

背景技术

硅片是半导体和光伏领域的主要生产材料。硅片钢线切割技术是目前世界上比较先进的加工技术。

硅片钢线切割技术是通过一根高速运动的钢线带动附着在钢丝上的切割砂浆对硅片进行摩擦，而硅片等待加工工件通过切割机的工作台的下降实现待加工工件的进给，从而达到切割效果。

硅片钢线切割技术替代了原有的内圆切割设备，所切晶片与内圆切片工艺相比具有弯曲度、翘曲度小，平行度好，总厚度公差离散性小，刃口切割损耗小，表面损伤层浅，晶片表面粗糙度小等等诸多优点，是目前采用最广泛的硅片切割技术。

然而，在切割的过程中，钢线的磨损比较严重，完成一次切割后，钢线变得很细，其携砂量(即钢线附着切割砂浆的多少)也会降低，导致切割能力下降，很容易造成切斜的现象，影响切割质量；另一方面，钢线变细后所能承受的破断拉力也随之降低，很容易造成切割过程中断线现象的发生。

因此，现有技术中，钢线完成一次切割后一般要做报废处理，这样，一方面造成了废旧物体的积压，很难进行处理；另一方面，由于钢线是硅片切割过程中的一个主要的原材料，占切割成本的比重较大，从而造成了硅片切割的成本的增加，同时也造成了资源的浪费。

因此，如何提高切割过程中切割线的利用率，降低基片切割的成本，减轻废旧切割线的处理压力是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种切割方法，该切割方法能够提高切割过程中切割线的利用率，降低基片切割的成本，减轻废旧切割线的处理压力。

为解决上述技术问题，本发明提供一种利用切割线切割基片的切割方法，包括以下步骤：

1)提供切割机、切割线和基片，将所述基片安装于所述切割机的工作台，将所述切割线安装于所述切割机的导轮；

2)对所述基片进行第一次切割；

3)判断所述切割线能否进行再次切割，若能，转向步骤4)，若否，转向步骤5)；

4)适当降低所述工作台的运行速度和所述切割线的张力，适当提高所述切割线的运行速度，进行再次切割，并转向步骤3)；

5)报废处理所述切割线。

优选地，在步骤2)中，第一次切割时，所述工作台的运行速度范围为330um/min～350um/min，所述切割线的运行速度范围为670m/min～700m/min，所述切割线的张力范围为18N～21N。

优选地，在步骤2)中，第一次切割时，所述工作台的运行速度为340um/min，所述切割线的运行速度为690m/min，所述切割线的张力为20N。

优选地，在步骤3)中，通过判断所述切割线的椭圆度是否大于预定值，判断所述切割线能否进行再次切割，若是，则所述切割线不能进行再次切割；若否，则所述切割线能进行再次切割。

优选地，所述预定值为3um。

优选地，在步骤3)中，使用激光线径仪测量所述切割线的椭圆度。

优选地，在步骤4)中，根据所述切割线的直径的减小程度决定所述切割线的张力的降低程度，所述切割线的直径减小的越多，所述切割线的张力降低的越大。

优选地，在步骤4)中，第二次切割时，所述工作台的运行速度范围为320um/min～340um/min，所述切割线的运行速度范围为690m/min～710m/min，所述切割线的张力范围为16N～19N。

优选地，在步骤4)中，第二次切割时，所述工作台的运行速度为330um/min，所述切割线的运行速度为710m/min，所述切割线的张力为18N。

本发明所提供的利用切割线切割基片的切割方法，首先提供对基片进行切割的切割机和切割线，并将基片固定安装于切割机的工作台，将切割线绕于切割机的导轮形成线网；然后，使导轮旋转带动带有砂浆的切割线高速运动，工作台带动基片由线网的上方向下运动，实现由切割线带动的砂浆第一次切割基片；第一次切割完成以后，判断完成第一次切割后的切割线能否进行再次切割，如果能，则适当降低工作台的运行速度和切割线的张力，适当提高切割线的运行速度，进行再次切割，然后再次判断能否进行再次切割，直至切割线不能进行再次切割时，再对其进行报废处理。可以看出，本发明所提供的切割方法在进行基片的切割时，一次切割完成后，判断完成一次切割后的切割线能否进行再次切割，若能，则再次调整工作台和切割线的运行速度，以及切割线的张力，进行再次切割，若不能进行再次切割，再进行切割线的报废处理这样，不仅提高了切割线的利用率，降低了基片切割的成本，而且降低了废旧物品处理的压力。

附图说明

图1为一种典型的切割机的导轮部分结构示意图；

图2为本发明一种具体实施方式所提供的切割方法的流程示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种切割方法，该切割方法能够降低切割过程中钢线的使用成本，提高资源的利用率，减轻废旧切割线的处理压力。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明的方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1和图2，图1为一种典型的切割机的导轮部分结构示意图；图2为本发明一种具体实施方式所提供的切割方法的流程示意图。

在一种具体实施方式中，本发明所提供的切割方法具体可以包括以下步骤：

步骤S1：提供切割机、切割线1和基片，将基片安装于切割机的工作台，将切割线1安装于切割机的导轮2。

如图1所示，提供用于切割基片的切割机和切割线1，将切割线1绕于切割机的导轮2上，形成切割线网；基片安装于切割机的工作台上，且位于切割线网的上方。切割机可以具体为大型多线切割机也可以为小型设备，切割线1可以具体为钢线，基片可以具体为硅棒。

步骤S2：对基片进行第一次切割。

工作台的运行速度(即基片的下降速度)、导轮2带动切割线1的运行速度和切割线1的张力与切割线1的磨损量、基片的切割质量以及切割线1的断线率等密切相关，因此，为了提高切割线1的利用率，降低第一次切割时切割线1的磨损量，在保证基片的切割质量的基础上，适当调整工作台和导轮2的运行速度，以及切割线1的张力，从而改变基片和切割线1的运行速度，以便在完成第一次且切割后，切割线1能够进行再次切割。

切割过程中，导轮2旋转，带动切割线1高速运动，同时，切割线1上均匀地喷有砂浆；切割机的工作台带动基片向下运动，导轮2转动切割线网将砂浆紧压在基片上，随着切割线网的运动和基片的运动，进行研磨式切割。

在一种具体实施方式中，第一次切割时，工作台的运行速度范围可以为330um/min～350um/min，切割线1的运行速度范围可以为670m/min～700m/min，切割线1的张力范围可以为18N～21N。

与切割线1只进行第一次切割时的速度相比，导轮2的运行速度以及切割线1的张力的大小基本没有改变，而工作台的运行速度有所下降。这样，不仅可以保证第一次切割所得到的加工件的加工质量，而且降低了切割线1的磨损量，为再次切割做好准备。

具体地，工作台的运行速度可以为340um/min，切割线1的运行速度可以为690m/min，切割线1的张力可以为20N。工作台在此速度下带动基片进给，切割线1在此运行速度和张力下带动砂浆切割，不仅能够保证基片的加工质量，而且还可以降低切割线1的磨损量

步骤S3：判断切割线1能否进行再次切割，若能，转向步骤S4，若否，转向步骤S5；

在第一次切割完成后，对切割线1进行测量，以判断切割线1能否进行再次切割，从而降低在再次切割过程中断线现象发生的几率，保证再次切割的质量。

对切割线1进行判断的方法有多种，具体地，可以通过对切割线1的椭圆度进行测量并与所允许的切割线1的椭圆度的标准进行比较实现。如果切割线1的椭圆度过大，一方面容易造成断线现象的发生，另一方面会造成切割线1的携砂量下降，从而造成切割得到的加工件的表面不平，使得加工件的表面不合格率上升，影响加工件的质量。

在对切割线1的椭圆度进行测量时，具体可以使用激光线径仪来实现。激光线径仪具有较高的测量精度，可以满足对切割线1椭圆度测量的精度要求。

具体地判断标准可以为判断测量得到切割线1的椭圆度范围是否小于某一预定值，如果小于该预定值，则认为切割线1能够进行再次切割，转向步骤S4；如果大于该预定值，则认为，不能进行再次切割，转向步骤S5。

具体地，该预定值可以为3um。

步骤S4：适当降低工作台的运行速度和切割线1的张力，适当提高切割线1的运行速度，进行再次切割，并转向步骤S3；

由于经过第一次切割后的切割线1已经有了一定程度的磨损，如果再按照第一次切割时的工作台和导轮2的运行速度以及切割线1的张力进行再次切割，很容易造成切割线1断线现象的发生，为了在保证切割质量的基础上，降低切割线1断线的概率，适当降低工作台的运行速度，以降低切割线1的磨损量，从而避免断线；适当降低切割线1的张力，以避免切割线1在切割过程中被拉断；适当提高导轮2的运行速度，以保证基片的切割质量。

具体地，在第二次切割时，工作台的运行速度范围可以为320um/min～340um/min，切割线1的运行速度范围可以为690m/min～710m/min，切割线1的张力可以范围可以为16N～19N。从而在保证加工质量的基础上，降低第二次切割的断线率。

为了进一步避免由于切割线1的直径变小而造成的再次切割断线，第二次切割时，工作台的运行速度可以具体为330um/min，切割线1的运行速度可以具体为710m/min，切割线1的张力可以具体为18N。

调整完毕后，按照第一次切割时的方法，进行第二次切割。当然，本文所述的再次切割不仅包括完成第一次切割后的第二次切割，而且包括第三次切割、第四次切割，甚至更多次切割。

每一次切割完成后，转向步骤S3。

步骤S5：报废处理所述切割线。

经过对切割线1的磨损量的判断后，如果切割线1不能再进行再次切割，则对切割线1进行报废处理。

可以看出，本发明所提供的用于对基片进行切割的切割方法，可以多次利用切割线1，提高了切割线1的利用率，从而降低了基片切割的成本，同时，降低了废旧物品处理的压力。

以上对本发明所提供的利用切割线切割基片的切割方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种利用切割线(1)切割基片的切割方法，包括以下步骤：

1)提供切割机、切割线(1)和基片，将所述基片安装于所述切割机的工作台，将所述切割线(1)安装于所述切割机的导轮(2)；

2)对所述基片进行第一次切割；

3)判断所述切割线(1)能否进行再次切割，若能，转向步骤4)，若否，转向步骤5)；

4)适当降低所述工作台的运行速度和所述切割线(1)的张力，适当提高所述切割线(1)的运行速度，进行再次切割，并转向步骤3)；

5)报废处理所述切割线(1)。

2.根据权利要求1所述的切割方法，其特征在于，在步骤2)中，第一次切割时，所述工作台的运行速度范围为330um/min～350um/min，所述切割线(1)的运行速度范围为670m/min～700m/min，所述切割线(1)的张力范围为18N～21N。

3.根据权利要求2所述的切割方法，其特征在于，在步骤2)中，第一次切割时，所述工作台的运行速度为340um/min，所述切割线(1)的运行速度为690m/min，所述切割线(1)的张力为20N。

4.根据权利要求1所述的切割方法，其特征在于，在步骤3)中，通过判断所述切割线(1)的椭圆度是否大于预定值，判断所述切割线(1)能否进行再次切割，若是，则所述切割线(1)不能进行再次切割；若否，则所述切割线(1)能进行再次切割。

5.根据权利要求4所述的切割方法，其特征在于，所述预定值为3um。

6.根据权利要求4或5所述的切割方法，其特征在于，在步骤3)中，使用激光线径仪测量所述切割线(1)的椭圆度。

7.根据权利要求1所述的切割方法，其特征在于，在步骤4)中，根据所述切割线(1)的直径的减小程度决定所述切割线(1)的张力的降低程度，所述切割线(1)的直径减小的越多，所述切割线(1)的张力降低的越大。

8.根据权利要求7所述的切割方法，其特征在于，在步骤4)中，第二次切割时，所述工作台的运行速度范围为320um/min～340um/min，所述切割线(1)的运行速度范围为690m/min～710m/min，所述切割线(1)的张力范围为16N～19N。

9.根据权利要求8所述的切割方法，其特征在于，在步骤4)中，第二次切割时，所述工作台的运行速度为330um/min，所述切割线(1)的运行速度为710m/min，所述切割线(1)的张力为18N。

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