CN114179237B - 一种断线处理方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种断线处理方法，涉及光伏硅片切割技术领域，能够减少了硅片表面色差、线痕及TTV等硅片表面异常问题，提高了硅片表面质量及合格率。具体技术方案为：在切片机发生断线异常时，将断线时的金刚线与预设参考集合中的参考金刚线进行匹配，将断线的金刚线替换为与之最为匹配的目标参考金刚线，并重新进行线网布置，进而下压硅棒至断线位置并利用原切割程序继续进行切割。

Description

一种断线处理方法

技术领域

本公开涉及光伏硅片切割技术领域，尤其涉及一种断线处理方法。

背景技术

硅片是半导体和光伏等领域的主要生产材料，硅片多线切割技术是一种新型的硅片加工技术，其原理是通过高速运动的金刚线带动附着在钢丝上的切割刃料对硅棒等硬脆材料进行摩擦，从而达到切割加工的目的。在硅棒的整个切割过程中，金刚线通过多个导线轮的引导，在主线轴上形成一张线网，而待加工工件通过工作台的上升实现工件的进给。硅片多线切割技术与其他技术相比有效率高，产能高，精度高等优点，是目前采用最广泛的硅片切割技术。

目前切片机在切割硅棒时，由于金刚线长时间处于快速移动的状态，容易发生断线的情况，同时行业内不断追求金刚线的线径细化发展，断线率随之升高。在现有技术中，金刚线切片机上设有断线报警装置，检测到断线后切片机会自动停机，此时金刚线的线速度、进线方向以及放线量都不能照搬初始的工艺设置进行，如果重新布线后直接切割，切出的硅片表面会产生色差，线痕和TTV(超出硅片标准尺寸的公差范围)异常，容易降低硅片的合格率，甚至报废等问题。

发明内容

本公开实施例提供一种断线处理方法，能够减少硅片表面色差、线痕及TTV等硅片表面异常问题，提高了硅片表面质量及合格率。所述技术方案如下：

根据本公开实施例的第一方面，提供一种断线处理方法，该方法包括：

在切片机断线时，获取金刚线的断线位置以及切割信息，切割信息包括切割工艺、金刚线直径、参与切割刀数；

根据金刚线的断线位置确定放线轮放出的金刚线线量；

根据切割信息和放线轮放出的金刚线线量，将金刚线与预设参考集合中每个参考金刚线进行匹配，预设参考集合中包含至少一个参考金刚线，每个参考金刚线为参与硅棒切割后的金刚线；

在预设参考集合中的目标参考金刚线与金刚线匹配时，将金刚线更换为目标参考金刚线，并重新布置线网；

下压硅棒至断线位置并利用原切割程序继续进行切割。

在切片机发生断线异常时，将断线时的金刚线与预设参考集合中的参考金刚线进行匹配，将断线的金刚线替换为与之最为匹配的目标参考金刚线，并重新进行线网布置，使得更换后的线网与断线时的线网切割能力相同，以便利用原始切割程序继续进行切割，减少了硅片表面色差、线痕及TTV等硅片表面异常，提高了硅片表面质量及合格率，避免了硅片降级，同时该方法简单、可靠，减少了切换程序的繁琐，降低了企业生产成本。

在一个实施例中，在切片机断线之前，该方法还包括：

获取至少一个参考金刚线以及每个参考金刚线的参数信息，参数信息包括切割工艺、参考金刚线直径、参与切割刀数、参考金刚线线量、参考金刚线中未参与切割的金刚线线量、参考金刚线中参与切割的金刚线线量；

根据每个参考金刚线的参数信息，对参考金刚线进行分类管理，得到预设参考集合。

在一个实施例中，根据金刚线的断线位置确定放线轮放出的金刚线线量包括：

获取切割前放线轮上的线量；

根据金刚线的断线位置，获取断线后放线轮上的线量；

将切割前放线轮上的线量与断线后放线轮上的线量的差值确定为放线轮放出的金刚线线量。

在一个实施例中，放线轮放出的金刚线包括未参与切割的金刚线和参与切割的金刚线；方法还包括：

根据金刚线的断线位置，确定放线轮放出的金刚线中未参与切割的金刚线线量；

将放线轮放出的金刚线线量与放线轮放出的金刚线中未参与切割的金刚线线量的差值确定为放线轮放出的金刚线中参与切割的金刚线线量。

在一个实施例中，根据切割信息和放线轮放出的金刚线线量，将金刚线与预设参考集合中的每个参考金刚线进行匹配包括：

根据切割信息和放线轮放出的金刚线中参与切割的金刚线线量，将放线轮放出的金刚线中参与切割的金刚线与每个参考金刚线中参与切割的金刚线进行匹配。

在一个实施例中，切割信息还包括在断线时金刚线的工艺正切量；重新布置线网包括：

获取目标参考金刚线中参与切割的金刚线的线量；

将金刚线的工艺正切量与目标参考金刚线中参与切割的金刚线的线量的差值确定进线量；

根据进线量执行进线操作。

在一个实施例中，参考金刚线为每卷不够切割一刀的金刚线。

在一个实施例中，该方法适用于在断线时硅棒切割深度为0～100mm的情况。

在一个实施例中，该方法适用于金刚线直径为30～100μm的情况。

在一个实施例中，硅棒切割后得到的硅片厚度包括0.08mm～0.2mm。

在一个实施例中，硅棒切割后得到的硅片尺寸包括M2～M12。

在一个实施例中，切割工艺包括正向切割、反向切割和双向切割。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种断线处理设备，断线处理设备包括处理器和存储器，存储器中存储有至少一条计算机指令，指令由处理器加载并执行以实现第一方面以及第一方面的任一实施例所描述的断线处理方法中所执行的步骤。

根据本公开实施例的第三方面，提供一种计算机可读存储介质，存储介质中存储有至少一条计算机指令，指令由处理器加载并执行以实现第一方面以及第一方面的任一实施例所描述的断线处理方法中所执行的步骤。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是本公开实施例提供的一种断线处理方法的流程图；

图2是本公开实施例提供的一种断线处理方法的流程图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

本公开实施例提供一种断线处理方法，如图1所示，该断线处理方法包括以下步骤：

101、在切片机断线时，获取金刚线的断线位置以及切割信息。

切割信息包括切割工艺、金刚线直径、参与切割刀数等，其中，切割工艺包括正向切割、反向切割、正反双向切割。在本公开实施例中，切片机包括放线轮和收线轮，放线轮放出的金刚线收卷于收线轮，金刚线在放线轮和收线轮之间的主辊上卷绕成线网，线网上方设有可升降的晶托，晶托上固定有硅棒，利用线网切割硅棒，能够将硅棒切割成若干片。

102、根据金刚线的断线位置获取放线轮放出的金刚线线量。

在本公开实施例中，步骤102具体包括：获取切割前放线轮上的线量；根据金刚线的断线位置，获取断线后放线轮上的线量；将切割前放线轮上的线量与断线后放线轮上的线量的差值确定为放线轮放出的金刚线线量。需要说明的是，放线轮放出的金刚线线量即断线前切割用线量，也是需要更换的金刚线线量。

103、根据切割信息和需更换的金刚线线量，将金刚线与预设参考集合中每个参考金刚线进行匹配。

其中，预设参考集合为在切片机切割硅棒之前预先获取得到的。对于如何获取得到预设参考集合，具体包括：

获取至少一个参考金刚线以及每个参考金刚线的参数信息，参数信息包括切割工艺、参考金刚线直径、参与切割刀数、参考金刚线线量、参考金刚线中未参与切割的金刚线线量、参考金刚线中参与切割的金刚线线量、日期等；根据每个参考金刚线的参数信息，对参考金刚线进行分类管理，得到预设参考集合。其中，预设参考集合包括至少一个参考金刚线以及每个参考金刚线的参数信息，每个参考金刚线为参与硅棒切割后的金刚线。

在本公开实施例中，放线轮放出的金刚线包括未参与切割的金刚线和参与切割的金刚线。因此，根据金刚线的断线位置，可以确定放线轮放出的金刚线中未参与切割的金刚线线量；进而，将放线轮放出的金刚线线量与放线轮放出的金刚线中未参与切割的金刚线线量的差值确定为放线轮放出的金刚线中参与切割的金刚线线量。

由于预设参考集合中的每个参考金刚线包括未参与切割的金刚线和参与切割的金刚线，那么，根据切割信息和放线轮放出的金刚线线量，将金刚线与预设参考集合中每个参考金刚线进行匹配，包括：根据切割信息和放线轮放出的金刚线中参与切割的金刚线线量，将放线轮放出的金刚线中参与切割的金刚线与每个参考金刚线中参与切割的金刚线进行匹配。

104、在预设参考集合中的目标参考金刚线与金刚线匹配时，将金刚线更换为目标参考金刚线，并重新布置线网。

在本公开实施例中，切割信息还包括在断线时金刚线的工艺正切量，那么，重新布置线网包括：获取目标参考金刚线中参与切割的金刚线的线量；将金刚线的工艺正切量与目标参考金刚线中参与切割的金刚线的线量的差值确定进线量；根据进线量执行进线操作。其中，进线操作可以是自动或者手动执行，具体根据实际情况进行选择。

105、下压硅棒至断线位置并利用原切割程序继续进行切割。

本公开实施例提供的断线处理方法，在切片机发生断线异常时，将断线时的金刚线与预设参考集合中的参考金刚线进行匹配，将断线的金刚线替换为与之最为匹配的目标参考金刚线，并重新进行线网布置，使得更换后的线网与断线时的线网切割能力相同，以便利用原始切割程序继续进行切割，减少了硅片表面色差、线痕及TTV等硅片表面异常，提高了硅片表面质量及合格率，避免了硅片降级，同时该方法简单、可靠，减少了切换程序的繁琐，降低了企业生产成本。

基于上述图1对应的实施例提供的断线处理方法，本公开另一实施例提供一种断线处理方法，该方法应用于金刚线切片机，该切片机包括放线轮和收线轮，放线轮和收线轮之间设有第一主辊和第二主辊，放线轮放出的金刚线依次绕过第一导向轮、第一主辊、第二主辊、第二导向轮后收卷于收线轮，金刚线在第一主辊和第二主辊上卷绕成线网，线网上方设有可升降的晶托，晶托上固定有硅棒，利用线网切割硅棒，能够将硅棒切割成若干片。参照图2所示，本实施例提供的断线处理方法包括以下步骤：

(1)金刚线收集、分类：收集参与硅棒切割后的金刚线，根据切割工艺、金刚线直径、剩余线量、日期等进行分类管理；

可选的，切割工艺包括正向切割、反向切割、正反双向切割。优选的，步骤(1)中收集的金刚线为每卷不够切割一刀的金刚线。

(2)切片机停机、提棒：在切片机切割硅棒过程中，线网断线后切片机停止走线，记录断线的切割位置，提升硅棒与线网分类；

(3)金刚线匹配：通过计算断线前切割用线量及线网的新旧程度，将步骤(1)收集的金刚线与断线发生时切片机中的金刚线进行匹配；

其中，断线前切割用线量即断线后放线轮放出的金刚线线量，也就是需要更换的金刚线线量，若切割前放线轮上的线量为X，断线后放线轮上的线量为Y，那么，需要更换的金刚线线量(或者断线后放线轮放出的金刚线线量，或者断线前切割用线量)Z＝切片机切割前放线轮线量X-断线后放线轮线量Y。

优选的，断线后放线轮放出线量Z包括参与切割的金刚线线量B、未参与切割的金刚线线量C；步骤(1)收集的金刚线线量L包括参与切割的金刚线线量M、未参与切割的金刚线线量N；依据相应切割工艺、金刚线参与切割刀数、金刚线直径、硅棒尺寸对参与切割的金刚线M与参与切割的金刚线B进行匹配。

(4)重新布置线网：将断线发生时切片机中的金刚线更换为步骤(3)中最匹配的金刚线，并重新布置线网，执行进线操作；

依据不同的切割工艺，选择对应的金刚线进行相应的替换，并对线网进行重新布置，使得替换的金刚线与断线发生前金刚线的切割能力相同。优选的，更换匹配的线网后，随之进行自动或手动进线操作。具体的，计算进线量P，进线量P＝工艺正切量K-最匹配的金刚线中参与切割的金刚线M，工艺正切量K为切片机断线时获取得到的。

(5)下压晶棒、切割：下压硅棒至断线位置，利用原切割程序继续进行切割操作。

可选的，上述方法适用于断线时，硅棒切割深度为0～100mm的情况。上述切割深度还可以是20mm、40mm、50mm、60mm、80mm、100mm。其中，硅棒的切割深度为在断线时，硅棒已经被切割部分所指示的长度。

可选的，上述方法适用于金刚线直径为30～100μm的情况。上述直径还可以是30mm、40mm、43mm、45mm、47mm、50mm。

可选的，采用上述方法硅棒切割后得到的硅片厚度包括0.08mm～0.2mm。上述厚度可以是0.08mm、0.14mm、0.15mm、0.16mm、0.175mm、0.18mm、0.20mm。

可选的，采用上述方法硅棒切割后得到的硅片尺寸包括M2～M12。上述尺寸可以是M2、M4、M5、M10、M12。

根据上述所描述的断线处理方法，下面进行示例性说明，此示例并非限定性说明。晶棒采用双向切割，切片机所使用的金刚线直径为45μm，切片机切割三刀时，线网发生断线异常时记录断线位置、晶棒切割深度为20mm、切片机切割前放线轮线量X为46km、断线后放线轮线量Y为41km，计算需要更换线量Z＝切片机切割前放线轮线量X-断线后放线轮线量Y，因此所需更换线量为5km；进一步的，从收集使用过的金刚线中选择，直径为45μm、参与切割刀数为3刀、切割工艺为双向切割且线量为5km的金刚线进行更换，并重新布置线网。

较优的，为了更好的进行切割，在实际使用过程中需要对新布置的线网进行相应的调整。以通过人员手动调节新布置的线网的进线量为例进行说明，进线量的多少结合具体实际具体设定。根据上述所描述的，测量断线后放线轮放出线量Z为5km，未参与切割的金刚线C为1km，计算参与切割的金刚线B，则B为4km。步骤(1)收集的金刚线中与切片机中的金刚线匹配的金刚线L为7km，未参与切割的金刚线N为2km，计算参与切割的金刚线M，则M为5km；根据参与切割的金刚线M＝工艺正切量K-手动进线量P，工艺正切量K为4.5km，计算出手动进线量P，则P为0.5km。对于更换后的线网，手动进线量为0.5km，以保证新布置的线网切割能力与断线前保持一致；下压硅棒至断线位置，利用原切割程序继续进行切割操作。

本公开实施例通过收集参与硅棒切割后的金刚线，在切片机发生断线异常时，更换与断线前线长和线网新旧程度最为匹配的金刚线，利用原始切割程序继续进行切割，更换后的线网与断线时的线网切割能力相同，减少了硅片表面色差、线痕及TTV等硅片表面异常，提高了硅片表面质量及合格率，避免了硅片降级，同时该方法简单、可靠，减少了切换程序的繁琐，降低了企业生产成本。

本公开实施例还提供了一种断线处理设备，该断线处理设备包括接收器、发射器、存储器和处理器，该发射器和存储器分别与处理器连接，存储器中存储有至少一条计算机指令，处理器用于加载并执行至少一条计算机指令，以实现上述图1对应的实施例中所描述的断线处理方法。

基于上述图1和图2对应的实施例中所描述的断线处理方法，本公开实施例还提供一种计算机可读存储介质，例如，非临时性计算机可读存储介质可以是只读存储器(英文：Read Only Memory，ROM)、随机存取存储器(英文：Random Access Memory，RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储装置等。该存储介质上存储有计算机指令，用于执行上述图1和图2对应的实施例中所描述的断线处理方法，此处不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

Claims (9)

1.一种断线处理方法，其特征在于，所述方法包括：

在切片机断线时，获取金刚线的断线位置以及切割信息，所述切割信息包括切割工艺、金刚线直径、参与切割刀数；

根据所述金刚线的断线位置确定放线轮放出的金刚线线量；

根据所述切割信息和所述放线轮放出的金刚线线量，将所述金刚线与预设参考集合中每个参考金刚线进行匹配，所述预设参考集合中包含至少一个参考金刚线，所述每个参考金刚线为参与硅棒切割后的金刚线；

在所述预设参考集合中的目标参考金刚线与所述金刚线匹配时，将所述金刚线更换为所述目标参考金刚线，并重新布置线网；

下压硅棒至断线位置并利用原切割程序继续进行切割；

其中，所述根据所述切割信息和所述放线轮放出的金刚线线量，将所述金刚线与预设参考集合中的每个参考金刚线进行匹配包括：

根据所述切割信息和所述放线轮放出的金刚线中参与切割的金刚线线量，将所述放线轮放出的金刚线中参与切割的金刚线与所述每个参考金刚线中参与切割的金刚线进行匹配。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在切片机断线之前，所述方法还包括：

获取至少一个参考金刚线以及每个参考金刚线的参数信息，所述参数信息包括切割工艺、参考金刚线直径、参与切割刀数、参考金刚线线量、参考金刚线中未参与切割的金刚线线量、参考金刚线中参与切割的金刚线线量；

根据所述每个参考金刚线的参数信息，对所述参考金刚线进行分类管理，得到所述预设参考集合。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述金刚线的断线位置确定放线轮放出的金刚线线量包括：

获取切割前放线轮上的线量；

根据所述金刚线的断线位置，获取断线后放线轮上的线量；

将所述切割前放线轮上的线量与所述断线后放线轮上的线量的差值确定为所述放线轮放出的金刚线线量。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述放线轮放出的金刚线包括未参与切割的金刚线和参与切割的金刚线；所述方法还包括：

根据所述金刚线的断线位置，确定所述放线轮放出的金刚线中未参与切割的金刚线线量；

将所述放线轮放出的金刚线线量与所述放线轮放出的金刚线中未参与切割的金刚线线量的差值确定为所述放线轮放出的金刚线中参与切割的金刚线线量。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述切割信息还包括在断线时所述金刚线的工艺正切量；所述重新布置线网包括：

获取所述目标参考金刚线中参与切割的金刚线的线量；

将所述金刚线的工艺正切量与所述目标参考金刚线中参与切割的金刚线的线量的差值确定进线量；

根据所述进线量执行进线操作。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述参考金刚线为每卷不够切割一刀的金刚线。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法适用于在断线时硅棒切割深度为0～100mm的情况。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法适用于金刚线直径为30～100μm的情况。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述切割工艺包括正向切割、反向切割和双向切割。