CN105252660B - 一种硅片切割处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种硅片切割处理方法，有效的处理在硅片切割过程中出现的高低线现象。包括以下步骤：硅块的出线侧出现3根以下高低线，无发黑扩散现象时，无需停机处理；在多于3根高低线周围的线网出现发散发黑现象时，将所述高低线剪断；如果所述高低线的所述发散、发黑现象出现在出线口，并且所述高低线的这些现象从所述出线口到入线口逐渐减轻并消失，则增加砂浆量并去线弓3分钟；如果整个所述线网出现所述发黑、发散的现象，先加50L所述砂浆，然后降低切割速度，减小去弓时间，增加切割深度，并调整线长参数。本发明有效的降低了高低线出现带来的合格率下降的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种硅片切割处理方法，更具体地，本发明涉及一种在HCT硅片切割机床上对硅片进行切割处理的方法。
背景技术
为了降低硅片加工成本，切片行业不断的向细线、细砂方向发展，用于增加单公斤硅块的出片数量。而硅片的切割原理是将一根细线缠绕在一套导轮周围从而形成线网，由旋转的导轮驱动线网的运动，浆料不停地流在运转的线网上对硅块进行磨削切割，随着工作台的下降，将硅块切割成硅片。所以钢线的直径及SiC颗粒对切割质量起到至关重要的作用。随着钢线直径由0.12mm逐渐过度到0.10mm，钢线携带砂浆的能力降低，同时SiC型号由1200#过度到1500#，SiC颗粒的直径不断降低降低，这在切割过程中带来的影响是切割能力的下降，钢线在硅块中出现不稳定性，进而出现出线侧线网异常或线网中部个别钢线突出线网的情况。出现侧线网异常主要表现为线网发黑（正常情况下线网为白色）、发散，如果不及时的进行有效控制硅块中会出现高低线并逐步的扩散。线网中部个别高低线突出给线网带来的影响为加大钢线与钢线之间的摩擦，进一步降低了钢线携带砂浆的能力，并对周围线网带来切割能力下降的影响，如果不及时的处理会造成高低线不断的向四周扩散，造成大面积的高低线。由于切割过程中产生高低线的情况越来越严重，已经对车间的整体质量和成本造成严重的影响。
高低线的出现会导致切片质量严重下降，出现切斜等质量问题。现有技术为了防止高低线的出现，主要处理方式是直接增加50L-100L新砂浆后继续切割。但是这存在许多缺点，增加砂浆量不能够解决所有类型高低线，只对出线侧出现高低线后起到一定的作用。如果线网中部出现高低线等其它情况，只增加砂浆不但不能解决问题，还会增加硅片成本，浪费原材料。这种现有的解决方案还增加了现场员工的劳动强度。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点，有效的处理在硅片切割过程中出现的高低线现象，提出本发明。本发明的技术方案为：
一种硅片切割处理方法，在硅片切割机床上将硅块切割成硅片时，所述硅片切割处理方法包括以下步骤：
a．在所述硅块中部或所述硅块的出线侧出现3根以下高低线，所述高低线周围线网颜色正常，无发黑扩散现象时，观察所述现象是否扩散，无需停机处理；
b．在所述硅块中部在多于3根高低线周围的线网出现发散、发黑现象时，将所述高低线剪断；
c．如果所述高低线的所述发散、发黑现象出现在出线口，且没有突出的单根高低线，并且所述高低线的这些现象从所述出线口到入线口逐渐减轻并消失，则增加砂浆量并去线弓3分钟；
d．如果整个所述线网出现所述发黑、发散的现象，并且所述线网无明显单根的所述高低线时，则无法进行所述剪断处理，在这种情况下，先加50L所述砂浆，然后降低切割速度，减小去弓时间，增加切割深度，并调整线长参数。
进一步地，硅片切割机床为HCT E500SD-B/5型切割机床。
进一步地，所述降低切割速度具体为将所述硅片切割机床的台速由275 μm/min调整为260 μm/min。
进一步地，所述减小去弓时间具体为将所述去弓时间调整为去弓2分钟。
进一步地，所述增加切割深度具体为将所述切割深度增加为168.5 mm。
进一步地，所述调整线长参数具体为将线长由550KM调整为555KM。
进一步地，所述砂浆为碳化硅颗粒。
本方案中包含了线锯切割过程中所有位置出现高低线的现象及出现高低线后的发展趋势，能够针对不同的高低线采取相对应的措施，及时有效的控制住出现高低线及出现高低线后高低线的进一步发展，避免了之前硅块中出现各种现象的高低线后只是对其进行增加砂浆量这一种处理方案而带来的弊端。
具体实施方式
下文将针对具体实施方式，对本发明做进一步的说明。
相关术语解释：
线网：钢线布在导轮上形成的距离相等的线网。
高低线：机床在切割过程中，出现的高低不平的线网。
导轮：用于编制线网及带动钢线转动的载体。
导轮槽型：在导轮上使用数控机床开出的具有一定宽度、深度、形状的槽。
浆料：使用悬浮液和SIC按照一定比例配成具有一定的切割能力的液体。
线弓：在切割过程中硅块对线网造成向下的压力，线网出现的弯曲现象。
切片工序是制备太阳能硅片的一道重要工序，太阳能硅片的切割原理是转动的钢线上携带着大量碳化硅颗粒，同时工作台位置缓慢下降，由于碳化硅的硬度大于多晶硅（晶体硅的莫氏硬度为6.5，碳化硅的莫氏硬度为9.5），依靠碳化硅的棱角不断地对硅块进行磨削，起到切割作用。薄厚片是衡量硅片品质的一个很重要的指标。薄厚片的存在会影响硅片合格率及电池片的生产工艺，因此这对硅片品质提出了更加严格的要求。
本方案是通过对线网出现高低线后对硅片质量严重影响的情况而制定出相应的处理措施：
1、硅块中部和硅块出线侧出现3根以下高低线，高低线周围线网颜色正常，无发黑扩散现象。针对此种现象，要持续监测该现象是否扩散，不用停机处理。
2、硅块中部出现单根高低线或者多根高低线，高低线周围线网出现发散、发黑现象，这说明高低线开始出现向周围扩散的趋势。
针对此种现象，采取将高低线剪断做断线处理的方式。此种现象不用去线弓和增加浆料量，此时去线弓和增加浆料量不会对高低线的扩散趋势起到作用，只会造成砂浆的浪费，额外增加硅片的成本。
3、高低线现象出现在出线口，没有突出的单根高低线，且高低线现象从出线口到入线口逐渐减轻并消失。
针对此种现象采取的措施是增加浆料量并去线弓3分钟。此种现象没有明显的高低线，主要是由于切割能力不足造成。
4、整个线网出现发黑、发散的现象，而且无明显单根的高低线，无法做剪断处理时。
针对此种现象采取的措施是，先加50L砂浆，然后临时更改工艺进行降速，将工作台工艺中275-275工艺段参数改为260-260，线速工艺中14-14工艺段参数改为13.7（13.6）-13.7（13.6），去线弓时间改为2min，切割高度改为168.5mm，此时剩余钢线在负3KM左右，将线长参数由550调到555。
工作台工艺即根据不同的切割深度设置不同的台速和线速，入刀和出刀（刚开始切割和即将切割结束）台速和线速较低，具体工艺如下：
| 阶段 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 切割深度（mm） | 0 | 8.5 | 17 | 144.5 | 161.5 | 170 |
| 对应线速（m/s） | 8 | 8.0 | 14 | 14 | 8 | 8 |
| 对应台速（μm/min） | 150 | 150 | 275 | 275 | 180 | 180 |
台速越快对SiC的切割能力要求越高，但为了缩短每一锯的切割时间，提升产能，台速一般情况下设置的较快，当出现第4种情况后，说明切割能力已经不能满足现在台速的切割速度，需要降低台速来平衡SiC颗粒的切割能力，降低台速后需要更多的钢线，但钢线量一定，所以需要降低台速来平衡钢线用量。所以将台速工艺段中275-275下调到260-260，线速工艺段中14-14下调到13.7-13.7或13.6，
线长参数由550调到555，550是钢线标注的线长长度，在机床操作界面中设置，但实际的钢线长度在555KM，为了少降低线速，快速提升切割能力，可以将钢线长度设定值由550KM调到555KM。
如果出现高低的现象而不及时处理，会严重降低硅片产品的合格率，一般会使合格率下降到70%，严重的情况下，会使合格率下降至30%，严重的降低了生产效率，造成了大量人力物力的浪费。而使用本发明的方法之后，可以有效地减少高低线的出现，从而是合格率达到85%-90%之间。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种硅片切割处理方法，其特征在于，在硅片切割机床上将硅块切割成硅片时，所述硅片切割处理方法包括以下步骤：
a．在所述硅块中部或所述硅块的出线侧出现3根以下高低线，所述高低线周围线网颜色正常，无发黑扩散现象时，观察所述现象是否扩散，无需停机处理；
b．在所述硅块中部在多于3根高低线周围的线网出现发黑扩散现象时，将所述高低线剪断；
c．如果所述高低线的所述发黑扩散现象出现在出线口，且没有突出的单根高低线，并且所述高低线的这些现象从所述出线口到入线口逐渐减轻并消失，则增加砂浆量并去线弓3分钟；
d．如果整个所述线网出现所述发黑扩散现象，并且所述线网无明显单根的所述高低线时，则无法进行所述剪断处理，在这种情况下，先加50L所述砂浆，然后降低切割速度，减小去弓时间，增加切割深度，并调整线长参数。
2.根据权利要求1所述的硅片切割处理方法，其特征在于，硅片切割机床为HCTE500SD-B/5型切割机床。
3.根据权利要求1所述的硅片切割处理方法，其特征在于，所述降低切割速度具体为将所述硅片切割机床的台速由275 μm/min调整为260 μm/min。
4.根据权利要求1所述的硅片切割处理方法，其特征在于，所述减小去弓时间具体为将所述去弓时间调整为去弓2分钟。
5.根据权利要求1所述的硅片切割处理方法，其特征在于，所述增加切割深度具体为将所述切割深度增加为168.5 mm。
6.根据权利要求1所述的硅片切割处理方法，其特征在于，所述调整线长参数具体为将线长由550KM调整为555KM。
7.根据权利要求1所述的硅片切割处理方法，其特征在于，所述砂浆为碳化硅颗粒与悬浮液按照一定比例配成。
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