CN112622079B - 超细线切割硅块的织网切割方法 - Google Patents

Abstract

一种超细线切割硅块的织网切割方法，步骤为：利用位置检测设备对第一主辊和第二主辊入网第一槽定位，以第一槽为基准，等间距地用标记代号X标识其他槽，在第一主辊和第二主辊上安装环形牵引带，使第一主辊和第二主辊通过环形牵引带传动；将需要织网的切割线从放线轮牵引出，并将切割线的头端固定在环形牵引带上；转动第一主辊或第二转辊，按第一主辊和第二主辊上所标识的槽，将切割线人工调入；相邻两根切割线跨度设置为T，累加持续织网，确保一槽一线。本发明方法不仅能够有效解决切割硅片TTV缺陷，提高硅片切割A品率，而且还能有效量化规范操作，提高织网人工效率。

Description

超细线切割硅块的织网切割方法

技术领域

本发明属于硅块切割技术领域，特别涉及一种超细线切割硅块的织网切割方法。

背景技术

在光伏硅片切割领域，目前主要是金刚线切割，采用的改造机（砂浆时代设备）设备或金刚线专机设备，专机设备比改造机设备切割效率更高，操作条件更易便捷，更为后续主流切割使用设备。无论是改造机设备切割还是金刚线专机设备切割，切割机织网操作机理基本一致，主要是由于一根切割线缠绕在主辊的槽型中，形成上千条相对平行线网，进行相应运转切割硅锭分割成硅片。

硅块多线切片环节中，多线切割设备织线网全是人工操作，主要靠肉眼视力辨别线是否正常入主辊线槽，目前主辊槽距微米级，每人的操作技能不同织的线网跨度不同，且编制整个线网一致无法有效保障，不仅人工操作效率低，线网一致性差异较大，更容易导致织网失败，金刚线每次将损失7km长度，形成材料浪费，使得加工成本较高。

传统编制线网，采用上层线网平行（线网与主转辊轴线垂直），随着金刚线线径的缩小，受金刚线破断力的影响和控制过程中的断线率，切割工艺低张下，切割硅片TTV（TTV是硅单晶片在厚度测量值中的最大厚度与最小厚度的差值，用户称作硅片的总厚度变化）缺陷问题明显，导致切割的硅片产品A品率（A品率为硅片产品等级划分中的一个等级）和成品率低约2-3%，同时切割过程中发生断线，二次入刀挽救成功率较低。

发明内容

鉴于背景技术所存在的技术问题，本发明所提供的超细线切割硅块的织网切割方法，本发明方法不仅能够有效解决切割硅片TTV缺陷，提高硅片切割A品率，而且还能有效量化规范操作，提高织网人工效率。

为了解决上述技术问题，本发明采取了如下技术方案来实现：

一种超细线切割硅块的织网切割方法，包括如下步骤：

S1；利用位置检测设备对第一主辊和第二主辊入网第一槽定位，以第一槽为基准，等间距地用标记代号X标识其他槽，所述的X包括自然整数；

S2：在第一主辊和第二主辊上安装环形牵引带，使第一主辊和第二主辊通过环形牵引带传动 ；

将需要织网的切割线从放线轮牵引出，并将切割线的头端固定在环形牵引带上；

转动第一主辊或第二转辊，并控制织网初始张力范围为2-4N；

S3：控制第一主辊的线速度范围值为0.03-0.1m/s；

S4：按第一主辊和第二主辊上所标识的槽，将切割线人工调入；

S5：上层线网按照步骤S1标识将切割线调入织网第一主辊第1槽和第二主辊第1+T槽，下层线网从第二主辊第1+T槽调入第一主辊第2槽，然后上层线网从第一主辊第2槽调入第二主辊第2+T槽；所述的T表示槽的个数。

S6：按步骤S5的方法累加持续织网，确保一槽一线；

S7：织网过程中，旋转第一主辊牵引切割线进行织网，保持上层切割线为倾斜且相互平行设置；

S8：当第一主辊缠绕形成Y根线网时，用胶带将Y根线网粘贴成为一根M切割线；

S9：去除牵引线固定，将主辊线速调整0.1-1m/s，每当第一主辊上缠绕的切割线数量达到Y时，则重复S8的步骤；

S10：以织网起始位置作为基准线，取线织网宽度为L1区域，以L1起始边缘为基准取长度L2位置，剪断宽度为L3的线网；抽取剪除线网，将线头进行焊接或打结连接；

S11：重复步骤S10动作织出所需线网。

优选的方案中，所述的所述的T取值为3-5槽。

优选的方案中，所述的Y取值为10-20根。

优选的方案中，所述的在步骤S8中，M切割线与第一主辊轴线的夹角控制在30-60°。

优选的方案中，所述的L1的取值范围为L1>200mm；L2取值范围为130mm<L2<150mm。

优选的方案中，所述的L3取值范围为3mm<L3<5mm。

本专利可达到以下有益效果：

1、本发明解决上述硅片切割TTV缺陷突出、切割的硅片A品率低的技术问题，同时解决了因人员操作差异性弊端；不仅能够有效解决切割硅片TTV缺陷，提高硅片切割A品率，而且还能有效量化规范操作，提高织网过程中，线网螺旋性能的一致性，缓解高速切割线往复运转的疲劳度；即使低位断线不良状况下，二次入刀入网的准确率高和挽救成功率高，切割的硅片A品率高。

2、与现有技术相比，能够更高效的有效解决低张力下硅片切割的TTV缺陷问题降低2-3倍，提高硅片切割A品率，同时也提高多线切割环节人工织网的成功率和时效，提高了人工织网的一致性和准确性。

3、目前所有替代方案的均无法达到该环节中人工效率提升30-40%，切割硅片TTV缺陷不良率可控＜1.0%以内，相比现行织网方式切割TTV缺陷不良率降低2-3倍。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明工作原理图；

图2为本发明第一转辊上的环形槽口示意图;

图3为本发明环形牵引带安装效果图；

图4为本发明上层线网分布图；

图5为本发明线网剪切位置示意图；

图6为本发明切割线缠绕方式结构示意图。

图中：待切割硅块1、第一转辊2、第二转辊3、下层线网4、上层线网5、放线轮6、收线轮7。

具体实施方式

优选的方案如图1至图6所示，一种超细线切割硅块的织网切割方法，包括如下步骤：

S1；利用位置检测设备对第一主辊和第二主辊入网第一槽定位，以第一槽为基准，等间距地用标记代号X标识其他槽，所述的X包括自然整数；如图2所示，X取自然整数，用“1、2、3、4……”标记。

如图2所示，本技术方案中，第一主辊和第二主辊上均设有若干个环形槽，相邻两个环形槽之间的间距小于1mm，本实施例中的专利附图所显示的槽间距较宽，是为了更好地表达缠绕特性，实物操作中，切割线缠绕比较密集，切割线的直径为微米级。

S2：在第一主辊和第二主辊上安装环形牵引带，使第一主辊和第二主辊通过环形牵引带传动 ；

将需要织网的切割线从放线轮牵引出，并将切割线的头端固定在环形牵引带上；

转动第一主辊或第二转辊，并控制织网初始张力范围为2-4N；

如图3所示，环形牵引带可采用弹性皮带，切割线的头端固定在弹性皮带上。

S3：控制第一主辊的线速度范围值为0.03-0.1m/s；

S4：按第一主辊和第二主辊上所标识的槽，将切割线人工调入；

S5：上层线网按照步骤S1标识将切割线调入织网第一主辊第1槽和第二主辊第1+T槽，下层线网从第二主辊第1+T槽调入第一主辊第2槽，然后上层线网从第一主辊第2槽调入第二主辊第2+T槽；所述的T表示槽的个数。

所述的T取值为3-5槽。

如图6所示，所表达的是切割线缠绕方式结构示意图，此时T取值为4，当第一主辊第1槽时，切割线绕至第二主辊第5槽。

S6：按步骤S5的方法累加持续织网，确保一槽一线；

S7：织网过程中，旋转第一主辊牵引切割线进行织网，保持上层切割线为倾斜且相互平行设置；

S8：当第一主辊缠绕形成Y根线网时，用胶带将Y根线网粘贴成为一根M切割线；

M切割线与第一主辊轴线的夹角控制在30-60°。

S9：去除牵引线固定，将主辊线速调整0.1-1m/s，每当第一主辊上缠绕的切割线数量达到Y时，则重复S8的步骤；

所述Y取值为10-20根。

S10：以织网起始位置作为基准线，取线织网宽度为L1区域，L1>200mm；，以L1起始边缘为基准取长度L2位置，130mm<L2<150mm，剪断宽度为L3的线网，3mm<L3<5mm；抽取剪除线网，将线头进行焊接或打结连接；

S11：重复步骤S10动作织出所需线网。

实施例1：

采取T取值为3槽的切割硅块的织网切割方法，以47μm金刚线在连城1660C型线切机上切割单晶，织线网时间在23min,共计切割100刀试样后统计发现，切割后所得试样的A品率(达到使用标准要求)高达95.3％，成品率(达到使用标准要求)高达98.6%以上，其中TTV缺陷不良（TTV＞30μm）占比仅0.86%；

实施例2：

采取T取值为4槽的切割硅块的织网切割方法，以55μm金刚线在高测630型线切机上切割多晶，织线网时间在26min,共计切割100刀试样后统计发现，切割后所得试样的A品率(达到使用标准要求)高达93.5％以上，成品率(达到使用标准要求)高达98.2%，其中TTV缺陷不良（TTV＞30μm）占比仅0.95%；

实施例3：

采取T取值为3-5槽的切割硅块的织网切割方法,共计25人织网，给定明确的T值后，共计织网50次后试样后统计发现，平均织网时间在30min内完成，且交叉对比数据织网T值均相同，100%可有效量化规范操作。

对比例1：

采取传统织网切割方法，以47μm金刚线在连城1660C型线切机上切割单晶，织线网时间在45min,共计切割100刀试样后统计发现，切割后所得试样的A品率(达到使用标准要求)为92.7％，成品率(达到使用标准要求)97.1%，其中TTV缺陷不良（TTV＞30μm）占比高达2.32%以内；

对比例2：

采取传统织网切割方法，以55μm金刚线在高测630型线切机上切割多晶，织线网时间在43min,共计切割100刀试样后统计发现，切割后所得试样的A品率(达到使用标准要求)91.5％，成品率(达到使用标准要求)96.6%，其中TTV缺陷不良（TTV＞30μm）占比高达2.67%；

本发明的关键点在于：织网方式采用螺旋式织网，将上层线网设计为具有一定倾斜角度的线网，并通过反复实验验证最佳错槽跨度点，和各操持环节操作参数匹配设置，通过检测定位装置，将原来传统视觉定位量化，同时更便捷的统一人员织网操作，从而起到化繁为简的操作动作，有效提高该环节操作效率约30-40%。即使切割断线压棒二次入刀，也可确保线槽准确率达100%，不会产生错槽引起的硅片TTV和台阶降级和报废。

本发明的适用范围不仅限于对目前市场上常用的多线切割机（上机、高测、连城、MB系列、NTC系列以及其改造机），而且适用于其他品牌系列的多线切割机。织网方式错槽方向180或-180°，正向切割或反向切割及织网所公示的技术参数为基础的0.5-3倍内操作均在本发明保护范围。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种超细线切割硅块的织网切割方法，其特征在于包括如下步骤：

S1；利用位置检测设备对第一主辊和第二主辊入网第一槽定位，以第一槽为基准，等间距地用标记代号X标识其他槽，所述的X包括自然整数；

S2：在第一主辊和第二主辊上安装环形牵引带，使第一主辊和第二主辊通过环形牵引带传动 ；

将需要织网的切割线从放线轮牵引出，并将切割线的头端固定在环形牵引带上；

转动第一主辊或第二转辊，并控制织网初始张力范围为2-4N；

S3：控制第一主辊的线速度范围值为0.03-0.1m/s；

S4：按第一主辊和第二主辊上所标识的槽，将切割线人工调入；

S5：上层线网按照步骤S1标识将切割线调入织网第一主辊第1槽和第二主辊第1+T槽，下层线网从第二主辊第1+T槽调入第一主辊第2槽，然后上层线网从第一主辊第2槽调入第二主辊第2+T槽；所述的T表示槽的个数；

S6：按步骤S5的方法累加持续织网，确保一槽一线；

S7：织网过程中，旋转第一主辊牵引切割线进行织网，保持上层切割线为倾斜且相互平行设置；

S8：当第一主辊缠绕形成Y根线网时，用胶带将Y根线网粘贴成为一根M切割线；

在步骤S8中，M切割线与第一主辊轴线的夹角控制在30-60°；

S9：去除牵引线固定，将主辊线速调整0.1-1m/s，每当第一主辊上缠绕的切割线数量达到Y时，则重复S8的步骤；

S10：以织网起始位置作为基准线，取线织网宽度为L1区域，以L1起始边缘为基准取长度L2位置，剪断宽度为L3的线网；抽取剪除线网，将线头进行焊接或打结连接；

S11：重复步骤S10动作织出所需线网。

2.根据权利要求1所述的超细线切割硅块的织网切割方法，其特征在于：所述的T取值为3-5槽。

3.根据权利要求1所述的超细线切割硅块的织网切割方法，其特征在于：Y取值为10-20根。

4.根据权利要求1所述的超细线切割硅块的织网切割方法，其特征在于：L1的取值范围为L1>200mm；L2取值范围为130mm<L2<150mm。

5.根据权利要求1所述的超细线切割硅块的织网切割方法，其特征在于：所述的L3取值范围为3mm<L3<5mm。

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