CN111483067A - 一种金刚线反向切割工艺 - Google Patents

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刘云强
邢旭
唐亮
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Abstract

本发明属于金刚线切割技术领域，特别涉及一种金刚线反向切割工艺，包括以下步骤：首先选取合格的晶棒清洁后装入切割机工作台夹持导轨内，采用直径为45um～60um的金刚线作为切割线铺设好切割线网并且添加冷却液，然后将切割所用的金钢线量从放线轮上跑线到收线轮上，设置金刚线运行速度600m/min～2100m/min和切割工作台进给速度为200～3500um/min，切割前将切割方向由正向切割改为反向切割，最后启动切割机开始切割，切割完毕后将晶棒使用下料车取下。本发明采用反向切割工艺，整个过程切割方向一致，改善了硅片表面质量色差不良问题，提高了硅片表面质量，降低了生产成本。

Description

一种金刚线反向切割工艺
技术领域
本发明属于金刚线切割技术领域，具体地说涉及一种金刚线反向切割工艺。
背景技术
目前光伏硅片的多线切割，逐渐降低生产成本是企业一个长期赖以生存的命脉，降低生产成本渗透在生产中的每一个环节。工艺对硅片切割表面质量影响非常极大，而硅片表面质量是影响切割良率的一项重要指标，工艺参数设置不好会导致切割硅片表面质量不良异常，导致硅片等级降低、生产成本增加，同时硅片表面质量不良片也会影响到后道电池端工序的制绒。
现有很多企业多线切割采用正切和正反切工艺方法，正切和正反切均为旧线网切割入刀，容易出现入刀位置线弓大，导致硅片入刀处表面色差异常，且正反切工艺，在正向切至硅片中间某位置时切换反切，此位置钢线磨损的切割力不一致，易导致硅片反切位置处出现色差不良、以及TTV不良，导致影响硅片表面质量。
发明内容
针对现有技术的种种不足，发明人在长期实践中研究设计出一种金刚线反向切割工艺。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种金刚线反向切割工艺，采用多线切割并且切割模式为反向切割模式，其特征在于，包括以下步骤：
S1、领棒：选取合格的晶棒，对晶棒进行常规检查后，将晶棒表面清洁干净备用；
S2、上棒：将清洁后的晶棒装入切割机工作台夹持导轨内；
S3、布线网：采用直径为45um～60um的金刚线作为切割线，同时在切割主辊上铺设好切割线网；
S4、添加切割液：所述切割液为冷却液和纯水的混合液；
S5、切割前跑线：将切割所用的金钢线量从放线轮上通过主辊转动进行跑线到收线轮上；
S6、工艺程序设定：设置金刚线运行速度为600m/min～2100m/min，金刚线张力为5N-9N；设置切割工作台进给速度为200～3500um/min，设置送线量大于回线量；
S7、更改切割方向：将切割方向由正向切割改为反向切割；
S8、按切割机启动键开始切割，切割完毕后，关闭切割液，打开切割舱门，点击退刀升棒按钮，晶棒完全与切割线脱离后，将晶棒使用下料车取下。
进一步地，所述步骤S3中布线网时设置切割线的张力为5N-9N。
进一步地，所述步骤S4中，所述冷却液与所述纯水的体积比为1.0～2.0L：200～300L，切割液温度范围为15℃-22℃。
进一步地，所述步骤S4中设置切割液的流量范围为150L/min-200L/min。
进一步地，所述步骤S6中金刚线运行速度具体为：入刀阶段线速度600～900m/min、加工阶段至切割结束阶段2100m/min，金刚线加速度为5m/s2-8m/s2。
进一步地，所述步骤S6中切割工作台进给速度具体为：入刀区域为1000～1800um/min、主切区域为2000～3500um/min、收刀区域为200～1000um/min。
进一步地，所述步骤S7中更改切割方向具体为：设置切割方向为从收线轮往放线轮走线，即切割时钢线走线从收线轮上放线切割。
本发明的有益效果是：
1)通过在切割之前将参与切割所用的金钢线跑到收线轮，避免金钢线质量本身因素引起在切割过程中放线轮断线、压线、夹线或金钢线排线斜拉断线、张力波动等问题，有效降低了切割断线风险，同时改善了金钢线切割张力的稳定性。
2)整个工艺过程切割方向一致，改善了钢线磨损不均的问题，改善了硅片表面质量色差不良问题，提高了硅片表面质量，从而降低生产成本。
3)采用新线网入刀，钢线切割力较强，改善了硅片进刀钢线切割力不足线弓大问题，降低了硅片进刀TTV，提高了硅片A片率。
4)采用反向切割工艺，且设置送线量大于回线量，使收\放线轮上均有切割线，切割中无论断线断在哪边，均可直接将线头连接好后继续切割，断线后处理便捷，降低了硅片断线的损失。
附图说明
图1是本发明反向切割工艺台速变化示意图；
图2是本发明反向切割工艺单步周期金刚线进线量变化示意图。
具体实施方式
为了使本领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例，都应当属于本申请保护的范围。此外，以下实施方式中提到的方向用词，例如“上”“下”“左”“右”等仅是参考附图的方向，因此，使用的方向用词是用来说明而非限制本发明创造。
下面结合附图和较佳的实施例对本发明作进一步说明。
本发明的金刚线反向切割工艺，采用多线切割并且切割模式为反向切割模式，包括以下步骤：
1)领棒：选取合格的晶棒，对晶棒进行常规检查后，并将晶棒表面清洁干净，备用。
2)上棒：将清洁后的晶棒装入切割机工作台夹持导轨内，确保晶棒在工作台夹持导轨内夹持正常。
3)布线网：采用直径为45um～60um的金刚线作为切割线，同时在切割主辊上铺设好切割线网，设置切割线的张力为5N-9N。
4)添加切割液：切割液为冷却液和纯水的混合液，其中冷却液与纯水的体积比为1.0～2.0L：200～300L，切割液温度范围为15℃-22℃，并且设置切割液的流量范围为150L/min-200L/min。
5)切割前跑线：根据工艺需求计算出跑线量，本实施例每刀跑线量＝(2.5～4.0米)*切割片数，设置跑线量送线距离，将此刀切割所用的钢线量从放线轮上通过主辊转动进行跑线到收线轮上，使金钢线通过设备自身的排线间据将线排到收线轮上。
6)工艺程序设定：设置工艺参数，送线量大于回线量，从工艺的第一步开始到切割终点坐标结束位置，始终保持一个方向切割(即送线量大于回线量)。切割过程钢线走线时为正反切割，例如先从放线轮往收线轮走线500m，再从收线轮往放线轮走450m，一次放线和一次回线为一个正反切周期，此周期总共往收线轮放线50m；若整个工艺每个周期都为放线，则称为正切工艺；若整个工艺每个周期都为回线，则称为反切工艺；设置金刚线运行速度范围为600m/min～2100m/min，具体地，入刀阶段线速度600～900m/min、加工阶段至切割结束阶段2100m/min；设置线加速度范围为5m/s2-8m/s2，线张力范围为5N-9N；设置切割工作台进给速度范围为200～3500um/min，具体地，入刀区域为1000～1800um/min、主切区域为2000～3500um/min、收刀区域为200～1000um/min。
7)更改切割方向：将切割方向由正向切割改为反向切割(即切割方向从左←右切割)，具体地，从收线轮往放线轮走线，开始切割时钢线走线从收线轮上开始放线切割，即收线轮变为放线，放线轮变为收线。
8)开始切割：切割前按照检查项目点检表内容再次进行常规检查，确保各项检查项内容无异常后，按切割机启动键开始切割。
9)下料：晶棒切割完毕后，关闭切割液，打开切割舱门，确认晶棒是否切割完全，确认无误后点击退刀升棒按钮，升棒过程中确认是否夹线；晶棒完全与切割线脱离后，将晶棒使用下料车取下，检查晶棒表面切割状况。
本发明反向切割工艺台速变化，如图1所示，从切割开始到切割结束过程中，前部分为新线阶段切割力较足时台速加快，后部分为旧线阶段切割力较弱时进给台速逐渐下降至切割收刀。
本发明反向切割工艺单步周期进线量变化，如图2所示，从切割开始至切割结束过程中，前部分为新线阶段切割力较足时钢线用量较低，后部分为旧线阶段切割力较弱时钢线用量逐渐增加。
本发明的金刚线反向切割工艺，利用主辊上全新线网，切割能力较强的模式，每刀为新线入刀、旧线收刀，切割台速由快逐渐降低，切割单步周期进线量由低逐渐增加，有利于改善线弓大情况；整个过程切割方向一致，从而保证切割钢线磨损的均匀性较好，有利于改善硅片表面质量。
以上已将本发明做一详细说明，以上所述，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能限定本发明实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖范围内。

Claims (7)

1.一种金刚线反向切割工艺，采用多线切割并且切割模式为反向切割模式，其特征在于，包括以下步骤：
S1、领棒：选取合格的晶棒，对晶棒进行常规检查后，将晶棒表面清洁干净备用；
S2、上棒：将清洁后的晶棒装入切割机工作台夹持导轨内；
S3、布线网：采用直径为45um～60um的金刚线作为切割线，同时在切割主辊上铺设好切割线网；
S4、添加切割液：所述切割液为冷却液和纯水的混合液；
S5、切割前跑线：将切割所用的金钢线量从放线轮上通过主辊转动进行跑线到收线轮上；
S6、工艺程序设定：设置金刚线运行速度为600m/min～2100m/min，金刚线张力为5N-9N；设置切割工作台进给速度为200～3500um/min，设置送线量大于回线量；
S7、更改切割方向：将切割方向由正向切割改为反向切割；
S8、按切割机启动键开始切割，切割完毕后，关闭切割液，打开切割舱门，点击退刀升棒按钮，晶棒完全与切割线脱离后，将晶棒使用下料车取下。
2.根据权利要求1所述的金刚线反向切割工艺，其特征在于，所述步骤S3中布线网时设置切割线的张力为5N-9N。
3.根据权利要求1所述的金刚线反向切割工艺，其特征在于，所述步骤S4中，所述冷却液与所述纯水的体积比为1.0～2.0L：200～300L，切割液温度范围为15℃-22℃。
4.根据权利要求3所述的金刚线反向切割工艺，其特征在于，所述步骤S4中设置切割液的流量范围为150L/min-200L/min。
5.根据权利要求1所述的金刚线反向切割工艺，其特征在于，所述步骤S6中金刚线运行速度具体为：入刀阶段线速度600～900m/min、加工阶段至切割结束阶段2100m/min，金刚线加速度为5m/s2-8m/s2。
6.根据权利要求5所述的金刚线反向切割工艺，其特征在于，所述步骤S6中切割工作台进给速度具体为：入刀区域为1000～1800um/min、主切区域为2000～3500um/min、收刀区域为200～1000um/min。
7.根据权利要求1所述的金刚线反向切割工艺，其特征在于，所述步骤S7中更改切割方向具体为：设置切割方向为从收线轮往放线轮走线，即切割时钢线走线从收线轮上放线切割。
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