CN104129001A - 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，其中，切割钢线通过高速运动，使附着在切割钢线上的切割刃料以平稳的切割力场作用于待切割的硅锭或硅块的表面，硅锭或硅块从上至下运动对切割钢线产生压力，使切割刃料被压入硅锭或硅块的表面，对硅锭或硅块进行切割，在切割过程中，通过使硅锭或硅块从上至下运动的同时产生周期性的上下方向的相对振动，使附着在切割钢线上的切割刃料和硅锭或硅块发生间断性地接触，使切割钢线上的切割刃料和硅锭或硅块之间的空间和作用力发生周期性的变化，对硅锭或硅块进行周期性的振动切割。该方法能使切割产生的切割屑及时、有效地从切缝中排出，并增加切割刃料在切缝中的渗透作用。
Description
技术领域
本发明涉及光伏硅片生产技术领域，具体涉及一种硅片多线切割方法。
背景技术
目前，现有的硅片多线切割方法是指通过一根高速运动的钢线(以下称切割钢线)带动附着在上面的切割刃料对硅锭或硅块进行摩擦，从而达到切割效果。在整个过程中，切割钢线通过十几个导线轮的引导，在导线轮上形成一张切割钢线网，而待加工的硅锭或硅块通过工作台从上至下的运动实现硅锭或硅块的进给。即通过切割钢线的高速运动使附着在切割钢线上的切割刃料以持续平稳的切割力场作用于待切割的硅锭或硅块的表面，硅锭或硅块则以一定的速度从上至下运动对切割钢线产生持续性的压力，在压力的作用下碳化硅、金刚石等切割刃料被压入硅锭或硅块的表面，使其产生塑性变形后进行犁铧，切割。由于切割钢线在切割硅锭或硅块的过程中，会因为两者发生摩擦而产生热量，在硅锭或硅块和切割钢线间的接触面会产生高温，切削液(切割刃料均匀分散在切削液中)又对硅锭或硅块及切割钢线起冷却作用。
由于在切割中，切割钢线与硅锭或硅块始终紧密接触，使得切割产生的切割屑在切割钢线的挤压下往往处于半封闭或封闭状态，因而导致排屑困难，并且也使切割刃料难以及时渗透到切割缝隙中进行及时补充，也会影响切削液对切割硅锭或硅块及切割钢线进行冷却，最终导致被切开的硅片局部受热不均匀易翘曲、切割钢线温度过高导致断线、参与切割的切割刃料补充不及时影响切割能力等问题。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种硅片多线切割方法，即通过使硅锭或硅块在加工过程中产生周期性的上下方向的相对振动，使附着在所述切割钢线上的切割刃料和所述硅锭或硅块发生间断性地接触，使所述切割钢线上的切割刃料和所述硅锭或硅块之间的空间和作用力发生周期性的变化，从而使切割过程中产生的切割屑能及时、有效地从切缝中排出，促进切割刃料渗透到切割缝隙中进行及时补充，并增强切削液对切割硅锭或硅块及切割钢线的冷却效果，以达到减小切割热量、提高硅片加工质量和效率的目的。
本发明提供了一种硅片多线切割方法，其中，切割钢线通过高速运动，使附着在所述切割钢线上的切割刃料以平稳的切割力场作用于待切割的硅锭或硅块的表面，所述硅锭或硅块从上至下运动对所述切割钢线产生压力，使所述切割刃料被压入所述硅锭或硅块的表面，对所述硅锭或硅块进行切割，在所述切割过程中，通过使所述硅锭或硅块从上至下运动的同时产生周期性的上下方向的相对振动，使附着在所述切割钢线上的切割刃料和所述硅锭或硅块发生间断性地接触，使所述切割钢线上的切割刃料和所述硅锭或硅块之间的空间和作用力发生周期性的变化，对所述硅锭或硅块进行周期性的振动切割。
通过使硅锭或硅块在加工过程中产生周期性的上下方向的相对振动，使附着在所述切割钢线上的切割刃料和所述硅锭或硅块发生间断性地接触，使所述切割钢线上的切割刃料和所述硅锭或硅块之间产生瞬间脱离，即所述切割钢线上的切割刃料和所述硅锭或硅块之间空间发生变化，压力差出现，使得切割屑容易排出，并能使切割刃料“乘虚而入”切缝中，同时使得切削液渗透作用加强，提高了润滑冷却效果，切割产生的热量被显著降低，从而有利于提高切割刃料的切割能力及硅片的加工质量。
优选地，通过气动振动器使所述硅锭或硅块产生周期性的上下方向的相对振动。
优选地，在装载所述硅锭或硅块的工作台上固定所述气动振动器,所述气动振动器带动工作台产生周期性的上下方向的相对振动，进而使由工作台装载的所述硅锭或硅块产生周期性的上下方向的相对振动。
优选地，所述硅锭或硅块相对振动的振幅为0.5um～6um,相对振动的频率为30Hz～80Hz。
优选地，所述硅锭或硅块相对振动的振幅为2um～6um,相对振动的频率为50Hz～70Hz。
优选地，所述硅锭或硅块相对振动的振幅为5um,相对振动的频率为60Hz。
优选地，所述气动振动器的动力源为压缩气体。
优选地，所述压缩气体为压缩空气。
优选地，所述气动振动器通过调节所述压缩气体的流量以及气压来控制所述硅锭或硅块周期性的上下方向的相对振动的振幅及相对振动的频率。
本发明通过气动振动器来实现硅锭或硅块周期性的上下方向的相对振动，其中，气动振动器的动力源为压缩气体(该压缩气体可以为压缩空气)，并且硅锭或硅块相对振动的振幅及相对振动的频率可藉调节压缩气体的流量以及气压来实现精确的控制。由于考虑到切割过程中工作台装载的硅锭或硅块的重量在不同刀次中会有差别，导致即使充入同等流量以及气压的压缩气体，硅锭或硅块相对振动的振幅及相对振动的频率也会有所变化，因此，在实际使用过程中，通过调节压缩气体的流量以及气压来控制硅锭或硅块相对振动的振幅及相对振动的频率的稳定性，而超声波振动(固定振幅及振动频率)等方式无法实现该功能。
图1是本发明中气动振动器的结构示意图，其中1表示金属壳体，2表示金属转轮，3和4均表示金属转轮上安装的高密度物体(该高密度物体可为金属块)，5、6和7均表示金属转轮上的空洞，8表示进气口，9表示排气口，10表示底座安装孔；如图1所示,气动振动器运转时，使用压缩气体作为动力源，压缩气体通过进气口8对金属转轮2产生作用，使得金属转轮2产生高速旋转，金属转轮2上的高密度物体3和4与空洞5、6和7的密度不同，金属转轮2上的高密度物体3和4形成正力矩，空洞5、6和7形成负力矩，正力矩和负力矩的不平衡引起离心力，使得气动振动器产生振动作用。其中，气动振动器振动的频率和振动的振幅可藉调节压缩气体的流量以及气压来实现精确的控制。压缩气体的流量以及气压的调节为无级调节。
图2是本发明中硅片多线切割机的结构示意图，其中1表示气动振动器；2表示工作台；3表示由工作台装载，并通过工作台从上至下的运动实现进给的硅锭或硅块；4表示喷嘴；5表示切割钢线，6表示导线轮，切割钢线5通过十几个导线轮的引导，在导线轮上形成一张切割钢线网。如图2所示,切割钢线5在导线轮6上环绕成密布的切割钢线网，切割钢线5(切割钢线网)高速运动，喷嘴4喷出含有切割刃料的切削液，喷出的切割刃料(切削液)附着在高速运转的切割钢线5(切割钢线网)上，而硅锭或硅块3通过工作台2从上至下的运动实现进给，对切割钢线5(切割钢线网)产生压力，使附着在切割钢线5(切割钢线网)上的切割刃料被压入硅锭或硅块3的表面，对硅锭或硅块3进行切割，而气动振动器1固定在工作台2上，气动振动器1带动工作台2产生周期性的上下方向的相对振动，从而使得由工作台2装载的硅锭或硅块3从上至下运动的同时产生周期性的上下方向的相对振动，使附着在切割钢线5(切割钢线网)上的切割刃料和硅锭或硅块3发生间断性地接触，使切割钢线5(切割钢线网)上的切割刃料和硅锭或硅块3之间的空间和作用力发生周期性的变化，对硅锭或硅块3进行周期性的振动切割。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、本发明提供的方法即通过使硅锭或硅块在加工过程中产生周期性的上下方向的相对振动，使附着在所述切割钢线上的切割刃料和所述硅锭或硅块发生间断性地接触，使所述切割钢线上的切割刃料和所述硅锭或硅块之间的空间和作用力发生周期性的变化，从而使切割过程中产生的切割屑能及时、有效地从切缝中排出，促进切割刃料渗透到切割缝隙中进行及时补充，并增强切削液对切割硅锭或硅块及切割钢线的冷却效果，以达到减小切割热量、提高硅片加工质量和效率的目的。
2、本发明通过气动振动器来实现硅锭或硅块周期性的上下方向的相对振动，即通过控制压缩气体的流量和压力来控制硅锭或硅块相对振动的频率和振动的振幅，与超声波振动器的固定频率和振幅相比，它能根据实际需要随时变换相对振动的频率和相对振动的振幅，使用更加灵活，适用性更强。
3、本发明提供的方法使得切割生产的硅片表面线痕有明显的改善，可以使得硅片良品率提高3％以上。
4、本发明提供的方法可以使切割良品率不下降的情况下切割效率提高10％，实施效果显著。
附图说明
图1是本发明中气动振动器的结构示意图；
图2是本发明中硅片多线切割机的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，下面结合附图与较佳实施例，对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，不用于限定本发明。
实施例1：
一种硅片多线切割方法，包括以下步骤：
(1)在装载硅锭或硅块的工作台上固定一个气动振动器，开启气动振动器，并控制压缩气体的流量以及气压，使硅锭或硅块相对振动的振幅控制为5um，相对振动的频率控制为60Hz；硅锭或硅块相对振动的振幅及相对振动的频率通过便携式测振仪现场测试监控，测试方法为：将振动测试仪上连接的磁性吸座吸附在工作台上，通过磁性吸座上的传感器将硅锭或硅块相对振动的振幅及相对振动的频率传播至测振仪，现场实时读出相对振动的振幅及相对振动的频率数据。
(2)启动硅片切割机运转，将硅片多线切割机的工作台从上至下运动的最高速度设置为350um/min，其它切割工艺参数按照现有的硅片多线切割方法保持不变。从而在切割过程中使装载硅锭或硅块的工作台由上至下运动的同时保持均匀的上下方向的相对振动，在切割过程中，使硅锭或硅块和附着在切割钢线上的切割刃料之间的空间和作用力发生周期性的变化，对硅锭或硅块进行周期性的振动切割。
(3)将本实施例中切割产生的硅片通过Hennecke硅片测试仪进行最终的测量和分选。Hennecke硅片测试仪主要是由上料台、测量系统和分选系统3个部分组成，其中测量系统为整台Hennecke硅片测试仪的核心部分，而线痕模组则是测量系统中的重要组成部分，当硅片从上料台进入经过测量系统时，线痕模组通过红外视觉技术并辅以光针扫描技术对硅片进行非接触扫描测量，对硅片的表面进行检测，并对比硅片表面是否达到设定要求，然后根据测量得到的数值将表面带有线痕的硅片分选到对应的仓盒里面，最终分选出良品检测硅片，并且其测量结果能够实时在显示屏幕上输出。结果显示，本实施例切割产生的表面具有线痕的硅片的数量比现有的硅片多线切割方法切割产生的表面具有线痕的硅片的数量下降了4％，即硅片良品率提高了4％。
实施例2：
一种硅片多线切割方法，包括以下步骤：
(1)在装载硅锭或硅块的工作台上固定一个气动振动器，开启气动振动器，并控制压缩气体的流量以及气压，使硅锭或硅块相对振动的振幅控制为5um，相对振动的频率控制为60Hz；硅锭或硅块相对振动的振幅及相对振动的频率通过便携式测振仪现场测试监控，测试方法为：将振动测试仪上连接的磁性吸座吸附在工作台上，通过磁性吸座上的传感器将硅锭或硅块相对振动的振幅及相对振动的频率传播至测振仪，现场实时读出相对振动的振幅及相对振动的频率数据。
(2)启动硅片切割机运转，将硅片多线切割机的工作台从上至下运动的最高速度设置为385um/min，即该工作台从上至下运动的最高速度比实施例1中的工作台从上至下运动的最高速度提高了10％，其它切割工艺参数按照现有的硅片多线切割方法保持不变。从而在切割过程中使装载硅锭或硅块的工作台由上至下运动的同时保持均匀的上下方向的相对振动，在切割过程中，使硅锭或硅块和附着在切割钢线上的切割刃料之间的空间和作用力发生周期性的变化，对硅锭或硅块进行周期性的振动切割。
(3)将本实施例中切割产生的硅片通过Hennecke硅片测试仪进行最终的测量和分选。Hennecke硅片测试仪主要是由上料台、测量系统和分选系统3个部分组成，其中测量系统为整台Hennecke硅片测试仪的核心部分，而线痕模组则是测量系统中的重要组成部分，当硅片从上料台进入经过测量系统时，线痕模组通过红外视觉技术并辅以光针扫描技术对硅片进行非接触扫描测量，对硅片的表面进行检测，并对比硅片表面是否达到设定要求，然后根据测量得到的数值将表面带有线痕的硅片分选到对应的仓盒里面，最终分选出良品检测硅片，并且其测量结果能够实时在显示屏幕上输出。结果显示，本实施例切割产生的表面具有线痕的硅片的数量比现有的硅片多线切割方法切割产生的表面具有线痕的硅片的数量下降了1％，即硅片良品率提高了1％，而切割速度却提高了10％，即切割效率提高了10％。
实施例3：
一种硅片多线切割方法，包括以下步骤：
(1)在装载硅锭或硅块的工作台上固定一个气动振动器，开启气动振动器，并控制压缩气体的流量以及气压，使硅锭或硅块相对振动的振幅控制为2um，相对振动的频率控制为70Hz；硅锭或硅块相对振动的振幅及相对振动的频率通过便携式测振仪现场测试监控，测试方法为：将振动测试仪上连接的磁性吸座吸附在工作台上，通过磁性吸座上的传感器将硅锭或硅块相对振动的振幅及相对振动的频率传播至测振仪，现场实时读出相对振动的振幅及相对振动的频率数据。
(2)启动硅片切割机运转，将硅片多线切割机的工作台从上至下运动的最高速度设置为350um/min，其它切割工艺参数按照现有的硅片多线切割方法保持不变。从而在切割过程中使装载硅锭或硅块的工作台由上至下运动的同时保持均匀的上下方向的相对振动，在切割过程中，使硅锭或硅块和附着在切割钢线上的切割刃料之间的空间和作用力发生周期性的变化，对硅锭或硅块进行周期性的振动切割。
(3)将本实施例中切割产生的硅片通过Hennecke硅片测试仪进行最终的测量和分选。Hennecke硅片测试仪主要是由上料台、测量系统和分选系统3个部分组成，其中测量系统为整台Hennecke硅片测试仪的核心部分，而线痕模组则是测量系统中的重要组成部分，当硅片从上料台进入经过测量系统时，线痕模组通过红外视觉技术并辅以光针扫描技术对硅片进行非接触扫描测量，对硅片的表面进行检测，并对比硅片表面是否达到设定要求，然后根据测量得到的数值将表面带有线痕的硅片分选到对应的仓盒里面，最终分选出良品检测硅片，并且其测量结果能够实时在显示屏幕上输出。结果显示，本实施例切割产生的表面具有线痕的硅片的数量比现有的硅片多线切割方法切割产生的表面具有线痕的硅片的数量下降了3.5％，即硅片良品率提高了3.5％。
实施例4：
一种硅片多线切割方法，包括以下步骤：
(1)在装载硅锭或硅块的工作台上固定一个气动振动器，开启气动振动器，并控制压缩气体的流量以及气压，使硅锭或硅块相对振动的振幅控制为2um，相对振动的频率控制为70Hz；硅锭或硅块相对振动的振幅及相对振动的频率通过便携式测振仪现场测试监控，测试方法为：将振动测试仪上连接的磁性吸座吸附在工作台上，通过磁性吸座上的传感器将硅锭或硅块相对振动的振幅及相对振动的频率传播至测振仪，现场实时读出相对振动的振幅及相对振动的频率数据。
(2)启动硅片切割机运转，将硅片多线切割机的工作台从上至下运动的最高速度设置为385um/min，即该工作台从上至下运动的最高速度比实施例1中的工作台从上至下运动的最高速度提高了10％，其它切割工艺参数按照现有的硅片多线切割方法保持不变。从而在切割过程中使装载硅锭或硅块的工作台由上至下运动的同时保持均匀的上下方向的相对振动，在切割过程中，使硅锭或硅块和附着在切割钢线上的切割刃料之间的空间和作用力发生周期性的变化，对硅锭或硅块进行周期性的振动切割。
(3)将本实施例中切割产生的硅片通过Hennecke硅片测试仪进行最终的测量和分选。Hennecke硅片测试仪主要是由上料台、测量系统和分选系统3个部分组成，其中测量系统为整台Hennecke硅片测试仪的核心部分，而线痕模组则是测量系统中的重要组成部分，当硅片从上料台进入经过测量系统时，线痕模组通过红外视觉技术并辅以光针扫描技术对硅片进行非接触扫描测量，对硅片的表面进行检测，并对比硅片表面是否达到设定要求，然后根据测量得到的数值将表面带有线痕的硅片分选到对应的仓盒里面，最终分选出良品检测硅片，并且其测量结果能够实时在显示屏幕上输出。结果显示，本实施例切割产生的表面具有线痕的硅片的数量比现有的硅片多线切割方法切割产生的表面具有线痕的硅片的数量下降了0.8％，即硅片良品率提高了0.8％，而切割速度却提高了10％，即切割效率提高了10％。
实施例5：
一种硅片多线切割方法，包括以下步骤：
(1)在装载硅锭或硅块的工作台上固定一个气动振动器，开启气动振动器，并控制压缩气体的流量以及气压，使硅锭或硅块相对振动的振幅控制为6um，相对振动的频率控制为50Hz；硅锭或硅块相对振动的振幅及相对振动的频率通过便携式测振仪现场测试监控，测试方法为：将振动测试仪上连接的磁性吸座吸附在工作台上，通过磁性吸座上的传感器将硅锭或硅块相对振动的振幅及相对振动的频率传播至测振仪，现场实时读出相对振动的振幅及相对振动的频率数据。
(2)启动硅片切割机运转，将硅片多线切割机的工作台从上至下运动的最高速度设置为350um/min，其它切割工艺参数按照现有的硅片多线切割方法保持不变。从而在切割过程中使装载硅锭或硅块的工作台由上至下运动的同时保持均匀的上下方向的相对振动，在切割过程中，使硅锭或硅块和附着在切割钢线上的切割刃料之间的空间和作用力发生周期性的变化，对硅锭或硅块进行周期性的振动切割。
(3)将本实施例中切割产生的硅片通过Hennecke硅片测试仪进行最终的测量和分选。Hennecke硅片测试仪主要是由上料台、测量系统和分选系统3个部分组成，其中测量系统为整台Hennecke硅片测试仪的核心部分，而线痕模组则是测量系统中的重要组成部分，当硅片从上料台进入经过测量系统时，线痕模组通过红外视觉技术并辅以光针扫描技术对硅片进行非接触扫描测量，对硅片的表面进行检测，并对比硅片表面是否达到设定要求，然后根据测量得到的数值将表面带有线痕的硅片分选到对应的仓盒里面，最终分选出良品检测硅片，并且其测量结果能够实时在显示屏幕上输出。结果显示，本实施例切割产生的表面具有线痕的硅片的数量比现有的硅片多线切割方法切割产生的表面具有线痕的硅片的数量下降了3％，即硅片良品率提高了3％。
实施例6：
一种硅片多线切割方法，包括以下步骤：
(1)在装载硅锭或硅块的工作台上固定一个气动振动器，开启气动振动器，并控制压缩气体的流量以及气压，使硅锭或硅块相对振动的振幅控制为6um，相对振动的频率控制为50Hz；硅锭或硅块相对振动的振幅及相对振动的频率通过便携式测振仪现场测试监控，测试方法为：将振动测试仪上连接的磁性吸座吸附在工作台上，通过磁性吸座上的传感器将硅锭或硅块相对振动的振幅及相对振动的频率传播至测振仪，现场实时读出相对振动的振幅及相对振动的频率数据。
(2)启动硅片切割机运转，将硅片多线切割机的工作台从上至下运动的最高速度设置为385um/min，即该工作台从上至下运动的最高速度比实施例1中的工作台从上至下运动的最高速度提高了10％，其它切割工艺参数按照现有的硅片多线切割方法保持不变。从而在切割过程中使装载硅锭或硅块的工作台由上至下运动的同时保持均匀的上下方向的相对振动，在切割过程中，使硅锭或硅块和附着在切割钢线上的切割刃料之间的空间和作用力发生周期性的变化，对硅锭或硅块进行周期性的振动切割。
(3)将本实施例中切割产生的硅片通过Hennecke硅片测试仪进行最终的测量和分选。Hennecke硅片测试仪主要是由上料台、测量系统和分选系统3个部分组成，其中测量系统为整台Hennecke硅片测试仪的核心部分，而线痕模组则是测量系统中的重要组成部分，当硅片从上料台进入经过测量系统时，线痕模组通过红外视觉技术并辅以光针扫描技术对硅片进行非接触扫描测量，对硅片的表面进行检测，并对比硅片表面是否达到设定要求，然后根据测量得到的数值将表面带有线痕的硅片分选到对应的仓盒里面，最终分选出良品检测硅片，并且其测量结果能够实时在显示屏幕上输出。结果显示，本实施例切割产生的表面具有线痕的硅片的数量比现有的硅片多线切割方法切割产生的表面具有线痕的硅片的数量下降了0.5％，即硅片良品率提高了0.5％，而切割速度却提高了10％，即切割效率提高了10％。
实施例7：
一种硅片多线切割方法，包括以下步骤：
(1)在装载硅锭或硅块的工作台上固定一个气动振动器，开启气动振动器，并控制压缩气体的流量以及气压，使硅锭或硅块相对振动的振幅控制为0.5um，相对振动的频率控制为80Hz；硅锭或硅块相对振动的振幅及相对振动的频率通过便携式测振仪现场测试监控，测试方法为：将振动测试仪上连接的磁性吸座吸附在工作台上，通过磁性吸座上的传感器将硅锭或硅块相对振动的振幅及相对振动的频率传播至测振仪，现场实时读出相对振动的振幅及相对振动的频率数据。
(2)启动硅片切割机运转，将硅片多线切割机的工作台从上至下运动的最高速度设置为350um/min，其它切割工艺参数按照现有的硅片多线切割方法保持不变。从而在切割过程中使装载硅锭或硅块的工作台由上至下运动的同时保持均匀的上下方向的相对振动，在切割过程中，使硅锭或硅块和附着在切割钢线上的切割刃料之间的空间和作用力发生周期性的变化，对硅锭或硅块进行周期性的振动切割。
(3)将本实施例中切割产生的硅片通过Hennecke硅片测试仪进行最终的测量和分选。Hennecke硅片测试仪主要是由上料台、测量系统和分选系统3个部分组成，其中测量系统为整台Hennecke硅片测试仪的核心部分，而线痕模组则是测量系统中的重要组成部分，当硅片从上料台进入经过测量系统时，线痕模组通过红外视觉技术并辅以光针扫描技术对硅片进行非接触扫描测量，对硅片的表面进行检测，并对比硅片表面是否达到设定要求，然后根据测量得到的数值将表面带有线痕的硅片分选到对应的仓盒里面，最终分选出良品检测硅片，并且其测量结果能够实时在显示屏幕上输出。结果显示，本实施例切割产生的表面具有线痕的硅片的数量比现有的硅片多线切割方法切割产生的表面具有线痕的硅片的数量下降了3.1％，即硅片良品率提高了3.1％。
实施例8：
一种硅片多线切割方法，包括以下步骤：
(1)在装载硅锭或硅块的工作台上固定一个气动振动器，开启气动振动器，并控制压缩气体的流量以及气压，使硅锭或硅块相对振动的振幅控制为0.5um，相对振动的频率控制为80Hz；硅锭或硅块相对振动的振幅及相对振动的频率通过便携式测振仪现场测试监控，测试方法为：将振动测试仪上连接的磁性吸座吸附在工作台上，通过磁性吸座上的传感器将硅锭或硅块相对振动的振幅及相对振动的频率传播至测振仪，现场实时读出相对振动的振幅及相对振动的频率数据。
(2)启动硅片切割机运转，将硅片多线切割机的工作台从上至下运动的最高速度设置为385um/min，即该工作台从上至下运动的最高速度比实施例1中的工作台从上至下运动的最高速度提高了10％，其它切割工艺参数按照现有的硅片多线切割方法保持不变。从而在切割过程中使装载硅锭或硅块的工作台由上至下运动的同时保持均匀的上下方向的相对振动，在切割过程中，使硅锭或硅块和附着在切割钢线上的切割刃料之间的空间和作用力发生周期性的变化，对硅锭或硅块进行周期性的振动切割。
(3)将本实施例中切割产生的硅片通过Hennecke硅片测试仪进行最终的测量和分选。Hennecke硅片测试仪主要是由上料台、测量系统和分选系统3个部分组成，其中测量系统为整台Hennecke硅片测试仪的核心部分，而线痕模组则是测量系统中的重要组成部分，当硅片从上料台进入经过测量系统时，线痕模组通过红外视觉技术并辅以光针扫描技术对硅片进行非接触扫描测量，对硅片的表面进行检测，并对比硅片表面是否达到设定要求，然后根据测量得到的数值将表面带有线痕的硅片分选到对应的仓盒里面，最终分选出良品检测硅片，并且其测量结果能够实时在显示屏幕上输出。结果显示，本实施例切割产生的表面具有线痕的硅片的数量比现有的硅片多线切割方法切割产生的表面具有线痕的硅片的数量下降了0.4％，即硅片良品率提高了0.4％，而切割速度却提高了10％，即切割效率提高了10％。
实施例9：
一种硅片多线切割方法，包括以下步骤：
(1)在装载硅锭或硅块的工作台上固定一个气动振动器，开启气动振动器，并控制压缩气体的流量以及气压，使硅锭或硅块相对振动的振幅控制为6um，相对振动的频率控制为30Hz；硅锭或硅块相对振动的振幅及相对振动的频率通过便携式测振仪现场测试监控，测试方法为：将振动测试仪上连接的磁性吸座吸附在工作台上，通过磁性吸座上的传感器将硅锭或硅块相对振动的振幅及相对振动的频率传播至测振仪，现场实时读出相对振动的振幅及相对振动的频率数据。
(2)启动硅片切割机运转，将硅片多线切割机的工作台从上至下运动的最高速度设置为350um/min，其它切割工艺参数按照现有的硅片多线切割方法保持不变。从而在切割过程中使装载硅锭或硅块的工作台由上至下运动的同时保持均匀的上下方向的相对振动，在切割过程中，使硅锭或硅块和附着在切割钢线上的切割刃料之间的空间和作用力发生周期性的变化，对硅锭或硅块进行周期性的振动切割。
(3)将本实施例中切割产生的硅片通过Hennecke硅片测试仪进行最终的测量和分选。Hennecke硅片测试仪主要是由上料台、测量系统和分选系统3个部分组成，其中测量系统为整台Hennecke硅片测试仪的核心部分，而线痕模组则是测量系统中的重要组成部分，当硅片从上料台进入经过测量系统时，线痕模组通过红外视觉技术并辅以光针扫描技术对硅片进行非接触扫描测量，对硅片的表面进行检测，并对比硅片表面是否达到设定要求，然后根据测量得到的数值将表面带有线痕的硅片分选到对应的仓盒里面，最终分选出良品检测硅片，并且其测量结果能够实时在显示屏幕上输出。结果显示，本实施例切割产生的表面具有线痕的硅片的数量比现有的硅片多线切割方法切割产生的表面具有线痕的硅片的数量下降了3.7％，即硅片良品率提高了3.7％。
实施例10：
一种硅片多线切割方法，包括以下步骤：
(1)在装载硅锭或硅块的工作台上固定一个气动振动器，开启气动振动器，并控制压缩气体的流量以及气压，使硅锭或硅块相对振动的振幅控制为6um，相对振动的频率控制为30Hz；硅锭或硅块相对振动的振幅及相对振动的频率通过便携式测振仪现场测试监控，测试方法为：将振动测试仪上连接的磁性吸座吸附在工作台上，通过磁性吸座上的传感器将硅锭或硅块相对振动的振幅及相对振动的频率传播至测振仪，现场实时读出相对振动的振幅及相对振动的频率数据。
(2)启动硅片切割机运转，将硅片多线切割机的工作台从上至下运动的最高速度设置为385um/min，即该工作台从上至下运动的最高速度比实施例1中的工作台从上至下运动的最高速度提高了10％，其它切割工艺参数按照现有的硅片多线切割方法保持不变。从而在切割过程中使装载硅锭或硅块的工作台由上至下运动的同时保持均匀的上下方向的相对振动，在切割过程中，使硅锭或硅块和附着在切割钢线上的切割刃料之间的空间和作用力发生周期性的变化，对硅锭或硅块进行周期性的振动切割。
(3)将本实施例中切割产生的硅片通过Hennecke硅片测试仪进行最终的测量和分选。Hennecke硅片测试仪主要是由上料台、测量系统和分选系统3个部分组成，其中测量系统为整台Hennecke硅片测试仪的核心部分，而线痕模组则是测量系统中的重要组成部分，当硅片从上料台进入经过测量系统时，线痕模组通过红外视觉技术并辅以光针扫描技术对硅片进行非接触扫描测量，对硅片的表面进行检测，并对比硅片表面是否达到设定要求，然后根据测量得到的数值将表面带有线痕的硅片分选到对应的仓盒里面，最终分选出良品检测硅片，并且其测量结果能够实时在显示屏幕上输出。结果显示，本实施例切割产生的表面具有线痕的硅片的数量比现有的硅片多线切割方法切割产生的表面具有线痕的硅片的数量下降了0.7％，即硅片良品率提高了0.7％，而切割速度却提高了10％，即切割效率提高了10％。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种硅片多线切割方法，其中，切割钢线通过高速运动，使附着在所述切割钢线上的切割刃料以平稳的切割力场作用于待切割的硅锭或硅块的表面，所述硅锭或硅块从上至下运动对所述切割钢线产生压力，使所述切割刃料被压入所述硅锭或硅块的表面，对所述硅锭或硅块进行切割，其特征在于，在所述切割过程中，通过使所述硅锭或硅块从上至下运动的同时产生周期性的上下方向的相对振动，使附着在所述切割钢线上的切割刃料和所述硅锭或硅块发生间断性地接触，使所述切割钢线上的切割刃料和所述硅锭或硅块之间的空间和作用力发生周期性的变化，对所述硅锭或硅块进行周期性的振动切割。
2.根据权利要求1所述硅片多线切割方法，其特征在于，通过气动振动器使所述硅锭或硅块产生周期性的上下方向的相对振动。
3.根据权利要求2所述硅片多线切割方法，其特征在于，在装载所述硅锭或硅块的工作台上固定所述气动振动器,所述气动振动器带动工作台产生周期性的上下方向的相对振动，进而使由工作台装载的所述硅锭或硅块产生周期性的上下方向的相对振动。
4.根据权利要求1至3任一项所述硅片多线切割方法，其特征在于，所述硅锭或硅块相对振动的振幅为0.5um～6um,相对振动的频率为30Hz～80Hz。
5.根据权利要求4所述硅片多线切割方法，其特征在于，所述硅锭或硅块相对振动的振幅为2um～6um,相对振动的频率为50Hz～70Hz。
6.根据权利要求5所述硅片多线切割方法，其特征在于，所述硅锭或硅块相对振动的振幅为5um,相对振动的频率为60Hz。
7.根据权利要求2或3所述硅片多线切割方法，其特征在于，所述气动振动器的动力源为压缩气体。
8.根据权利要求7所述硅片多线切割方法，其特征在于，所述压缩气体为压缩空气。
9.根据权利要求7所述硅片多线切割方法，其特征在于，所述气动振动器通过调节所述压缩气体的流量以及气压来控制所述硅锭或硅块周期性的上下方向的相对振动的振幅及相对振动的频率。
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