CN103192462B - 一种硅片多线切割方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种硅片多线切割方法，其包括以下步骤：1)将待切割的硅块安装于切割钢线的上方，并使至少一块所述硅块的入刀面相对于所述切割钢线倾斜设置以保证所述入刀面与所述切割钢线具有锐角夹角，且所述入刀面位于所述切割钢线行进方向下游的棱线部位首先与所述切割钢线接触；2)所述切割钢线对所述硅块进行切割。本发明提供的硅片多线切割方法其在减小对硅块出刀切割不良影响的同时，也不会对入刀切割造成影响，进而提高了硅块的切割质量。
Description
技术领域
本发明涉及半导体材料加工技术领域，更具体地说，涉及一种硅片多线切割方法。
背景技术
在太阳能行业中，对硅块进行切割获取合格的硅片是整个产业链中的关键环节。
目前，行业中将硅块切割成硅片的主要方法为利用多线切割设备HCT-E500SD-B/5进行多线切割，多线切割的方式主要有单项切割和往复切割，其中单项切割为主流切割方式。在进行单项切割的过程中，首先将切割钢线01设置于多个导轮02上，在导轮02转动的过程中，切割钢线01在导轮02上高速运行以形成切割刃，传统的切入方式是使位于切割钢线01上方的多块硅块03下降，并与切割钢线01平行于水平面内的部分进行接触，使切割钢线01对硅块03进行切割，且硅块03在与切割钢线01进行接触时，硅块03的底面也处于水平状态，即切入方式为切割钢线01平行于硅块03的底面切入硅块，如图1所示。
但是此种切入方式存在一个弊端：切割钢线01在对硅块03进行切割时，切入硅块03的切割钢线01因为受到硅块03的压迫，其运行轨迹不再是水平直线，而成为下凹的弓形，当切割钢线01对硅块03的切割即将完成时，由于线弓的存在，造成切割钢线01对硅块03的两侧已经完全切透，而中间部位由于切割钢线01仍位于硅块03中，使硅块03无法切透，如图2所示，进而导致硅块03的切割无法彻底完成，或者在线弓部分即将切出硅块03时对硅块03造成崩边和线痕，严重影响了硅片的切割质量。
为了避免上述情况的出现，人们对硅块03的切入方式进行了一定的改进，不再使硅块03的底面平行于切割钢线01进行切割，而是对硅块03采取对角倾斜切入的方式，即将原来水平设置的硅块03绕其轴线进行旋转，使硅块03的棱线部分先与切割钢线01进行接触，并使相邻两块硅块03的旋转方向相反，以与切割钢线01形成两个反向的倾斜角，如图3所示，这样就可以通过对线弓的调整减小甚至避免线弓在切割后期对硅块03切割造成的影响。但是，由于两个倾斜角方向相反，会存在一个硅块03的入刀面倾斜角是与切割钢线01的运动方向反向倾斜的，这样在切割钢线01运动时，硅块03的入刀面倾斜角与切割钢线01成逆方向入刀，此情况很容易对硅块03的入刀面造成缺口，且此种切割方式对传统的工艺参数设置具有制约，从而不能灵活的对参数进行优化。
因此，如何进一步提高硅块的切割质量，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种硅片多线切割方法，其在减小对硅块出刀切割不良影响的同时，也不会对入刀切割造成影响，进而提高了硅块的切割质量。
为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种硅片多线切割方法，其包括以下步骤：
1)将待切割的硅块安装于切割钢线的上方，并使至少一块所述硅块的入刀面相对于所述切割钢线倾斜设置以保证所述入刀面与所述切割钢线具有锐角夹角，且所述入刀面位于所述切割钢线行进方向下游的棱线部位首先与所述切割钢线接触，与所述硅块相邻设置的正位硅块的入刀面与所述切割钢线平行设置，倾斜设置的所述硅块在所述切割钢线行进方向上位于所述正位硅块的上游；
2)所述切割钢线对所述硅块进行切割。
优选的，上述硅片多线切割方法中，所述锐角夹角的大小为1度至1.5度。
本发明提供的硅片多线切割方法中，位于切割钢线上方的硅块中，至少有一块硅块相对于切割钢线倾斜设置，以通过对线弓的调整减小甚至避免线弓在切割后期对硅块切割造成的影响。而且使倾斜设置硅块的入刀面与切割钢线形成锐角夹角，以保证切割钢线在倾斜设置的硅块入刀面上顺方向入刀，不会对入刀面造成缺口。本发明提供的硅片多线切割方法其在减小对硅块出刀切割不良影响的同时，也不会对入刀切割造成影响，进而提高了硅块的切割质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术提供的硅块平行切割方式的示意图；
图2为以平行切割方式对硅块进行切割即将完成时的示意图；
图3为现有技术提供的硅块对角倾斜切割方式的示意图；
图4和图5为本发明实施例提供的硅片多线切割方法的示意图；
图6为切割钢线与倾斜的硅块和正位硅块开始接触的示意图；
图7为采用本发明实施例提供的硅片多线切割方法对硅块即将完成切割的示意图。
上图1-图7中：
切割钢线01、导轮02、硅块03；
硅块1、切割钢线2、入刀面3、正位硅块4。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图4-图7所示，本发明实施例提供的硅片多线切割方法，其包括以下步骤：
1)、将待切割的硅块1安装于切割钢线2的上方，并使至少一块硅块1的入刀面3相对于切割钢线2倾斜设置以保证入刀面3与钢线具有锐角夹角，且入刀面3位于切割钢线2行进方向下游的棱线部位首先与切割钢线2接触；
2)、切割钢线2对硅块1进行切割。
本实施例提供的硅片多线切割方法中，位于切割钢线2上方的硅块1中，至少有一块硅块1相对于切割钢线2倾斜设置，以通过对线弓的调整减小甚至避免线弓在切割后期对硅块1切割造成的影响。而且使倾斜设置硅块1的入刀面3与切割钢线2形成锐角夹角，以保证切割钢线2在倾斜设置的硅块1入刀面3上顺方向入刀，不会对入刀面3造成缺口。
本实施例提供的硅片多线切割方法其在减小对硅块1出刀切割不良影响的同时，也不会对入刀切割造成影响，进而提高了硅块1的切割质量。
为了进一步优化上述技术方案，本实施例提供的硅片多线切割方法中，切割钢线2同时对多块硅块进行切割，其中，与硅块1相邻设置的正位硅块4的入刀面与切割钢线2平行设置，如图4和图5所示。当然也可以使多块硅块中的一块倾斜设置，其余硅块均以入刀面与切割钢线2平行的方式设置。
更加优选的，倾斜设置的硅块1在切割钢线2行进方向上位于正位硅块4的上游，且其与切割钢线2的距离小于正位硅块4与切割钢线2的距离，如图4-图7所示。在硅块1进行切割的过程中，当硅块1下降一定高度后，由于硅块1位于切割钢线2行进方向下游的棱线部位距离切割钢线2更近，故棱线部位首先与切割钢线2接触，当棱线部位与切割钢线2接触后，切割钢线2受力向下弯曲产生线弓，此时正位硅块4随后下降，由于倾斜的硅块1棱线部位的压迫，使得正位硅块4远离硅块1的一侧棱角处先与切割钢线2接触，此时倾斜的硅块1的倾斜角处和正位硅块4的远离硅块1一侧的棱角部位与切割钢线2接触，如图6所示，两个接触点相当于传统切割方式中的导向条一样对切割钢线2的切割方向起到引导作用。传统切割方式中，硅块两侧完成切割后，硅块中间部位由于线弓的存在使得切割钢线2仍处于硅块之中，此时进行正常的去线弓切割(即硅块停止下降，切割钢线2持续运行，直到中间处于硅块中的切割钢线2完成切割)。而本实施例提供的硅片切割方法中，同样的线弓高低，但是通过初始接触点的调整，使得切割即将完成时，中间处于硅块中的切割钢线2要相对较少，如图7所示，且可通过切割方式的优化，将去线弓的时间减少，使切割一次性完成，避免了在对线弓的后续处理时产生的硅片崩边。
当切割钢线2完全进入硅块1后(即切割钢线2在硅块1中的运行路程为硅块1的截面长度)，切割方式与传统切割方式相同。
切割快结束时，由于线弓的存在当两个硅块的两侧切割钢线2完全切透硅块后，再进行去线弓后完成切割。
具体的，锐角夹角的大小为1度至1.5度。通过实际测试得出，此角度范围可以最大程度的降低切割后期线弓对硅片切割的影响，为优选倾斜角度。
此外，传统的平行切入的方式中，需要在入刀面上粘贴导向条以进行辅助切割，但是，粘贴导向条不仅增加生产成本和员工工作量，而且导向条在参与完切割后会被切割钢线2切割成和硅片一样薄的薄片，对于后续的清理工作及加工过程中对砂浆的异物污染有着严重的影响。但是，本实施例提供的硅片多线切割方法中，由于采用了单侧斜面切割，切割钢线2的受力点发生变化，使线弓的中心点向倾斜的硅块1偏移，这样一来如果切割的上限位置相同的话，硅块1的斜面侧会晚于正位硅块4切割完成，但倾斜的硅块1采用了下沉式放置，切割上限较低，故在切割正常的线弓下能基本保持与正位硅块4同时切割完成，避免了出刀时切割不同步或切割粘接用胶造成的崩边率较高的现象。同时由于取消了导向条的应用，整体切割高度能够在之前的基础上下调2-3mm节省了这段切割距离的耗材使用和水电气消耗。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (2)
1.一种硅片多线切割方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将待切割的硅块(1)安装于切割钢线(2)的上方，并使至少一块所述硅块(1)的入刀面(3)相对于所述切割钢线(2)倾斜设置以保证所述入刀面(3)与所述切割钢线(2)具有锐角夹角，且所述入刀面(3)位于所述切割钢线(2)行进方向下游的棱线部位首先与所述切割钢线(2)接触，与所述硅块(1)相邻设置的正位硅块(4)的入刀面与所述切割钢线(2)平行设置，倾斜设置的所述硅块(1)在所述切割钢线(2)行进方向上位于所述正位硅块(4)的上游；
2)所述切割钢线(2)对所述硅块(1)进行切割。
2.根据权利要求1所述的硅片多线切割方法，其特征在于，所述锐角夹角的大小为1度至1.5度。
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