FR3068276A1

FR3068276A1 - BONDED ABRASIVE WIRE CUTTING SUPPORT COMPRISING AN ASSEMBLY OF DIFFERENT MATERIALS

Info

Publication number: FR3068276A1
Application number: FR1756267A
Authority: FR
Inventors: Fabrice Coustier; Virginie Brize; Hamza Hajjaji
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA; Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 2017-07-03
Filing date: 2017-07-03
Publication date: 2019-01-04
Anticipated expiration: 2037-07-03
Also published as: EP3424663B1; ES2916844T3; FR3068276B1; EP3424663A1

Abstract

L'objet principal de l'invention est un support (1) à la découpe par fil à abrasifs liés d'au moins une pièce à découper réalisée en un premier matériau, caractérisé en ce que le support (1) est réalisé par un assemblage de matériaux différents comprenant au moins le premier matériau, le premier matériau du support (1) étant réparti de manière inhomogène avec les autres matériaux du support (1).The main object of the invention is a support (1) for the abrasive-wire cutting of at least one cutting part made of a first material, characterized in that the support (1) is made by an assembly of different materials comprising at least the first material, the first material of the support (1) being distributed inhomogeneously with the other materials of the support (1).

Description

SUPPORT À LA DÉCOUPE PAR FIL À ABRASIFS LIÉS COMPORTANT UN ASSEMBLAGE DE MATÉRIAUX DIFFÉRENTSWIRE CUTTING SUPPORT FOR BOUND ABRASIVES COMPRISING AN ASSEMBLY OF DIFFERENT MATERIALS

DESCRIPTIONDESCRIPTION

DOMAINE TECHNIQUETECHNICAL AREA

La présente invention se rapporte au domaine général de la découpe ou sciage par fil à abrasifs liés, notamment par fil diamanté, c'est-à-dire comprenant des grains d'abrasif, notamment des diamants, fixés sur la surface du ou des fils. Elle concerne particulièrement le domaine des supports à la découpe par fil à abrasifs liés.The present invention relates to the general field of cutting or sawing by wire with bonded abrasives, in particular by diamond wire, that is to say comprising abrasive grains, in particular diamonds, fixed to the surface of the wire or wires. . It particularly relates to the field of supports for cutting by wire with bound abrasives.

L'invention trouve des applications dans de nombreux domaines de l'industrie, et par exemple dans l'industrie des composants électroniques, des ferrites, des quartz et/ou des silices, par exemple lors de l'obtention en tranches fines de substrats (appelés « galettes » ou plus généralement « wafers » en anglais) de matériaux tels que les matériaux semi-conducteurs, par exemple le silicium cristallin utilisé notamment pour la fabrication de cellules photovoltaïques, la découpe du saphir, de la pierre ou du carbure de silicium, voire d'autres matériaux durs et fragiles.The invention finds applications in numerous fields of industry, and for example in the industry of electronic components, ferrites, quartz and / or silicas, for example when obtaining thin slices of substrates ( called "wafers" or more generally "wafers" in English) of materials such as semiconductor materials, for example crystalline silicon used in particular for the manufacture of photovoltaic cells, the cutting of sapphire, stone or silicon carbide , or even other hard and fragile materials.

L'invention propose ainsi un support à la découpe par fil à abrasifs liés comportant un assemblage de matériaux différents, un ensemble comportant un tel support, ainsi qu'un procédé de découpe par fil associé.The invention thus provides a support for cutting by wire with bound abrasives comprising an assembly of different materials, an assembly comprising such a support, as well as a method for cutting by associated wire.

ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEUREPRIOR STATE OF THE ART

Les dispositifs de découpe par fil (ou scies à fil) comportent classiquement un ou plusieurs fils de découpe, présent(s) sous forme libre ou sous forme d'enroulement(s). Le plus souvent, ils comportent un fil formant une pluralité d'enroulements autour d'organes rotatifs définissant ainsi une nappe de brins du fil, ces brins étant sensiblement parallèles entre eux, la nappe de brins du fil étant encore plus simplement désignée par la suite par l'expression « nappe de fil », fil étant au singulier. Cette nappe de fil est alors susceptible de se déplacer selon un mouvement continu ou alternatif en appui contre une pièce à découper en plusieurs tranches définissant ainsi une zone de découpe. La zone de découpe peut être constituée d'un ensemble de poulies ou cylindres placés parallèlement. Ces cylindres appelés « guide-fils » peuvent être gravés avec une pluralité de gorges définissant l'intervalle entre les brins du fil, autrement dit l'épaisseur des tranches à découper, une fois l'épaisseur du trait de scie retirée. La pièce à découper peut être fixée sur une table support qui se déplace perpendiculairement à la nappe de fil. La vitesse de déplacement définie la vitesse de coupe. Le renouvellement du fil, ainsi que le contrôle de la tension, peuvent se faire dans une partie définissant une zone de gestion du fil, située en dehors de la zone de découpe proprement dite.Wire cutting devices (or wire saws) conventionally comprise one or more cutting wires, present in free form or in the form of a winding. Most often, they comprise a wire forming a plurality of windings around rotary members thus defining a sheet of strands of the wire, these strands being substantially parallel to each other, the sheet of strands of the wire being even more simply designated below. by the expression "sheet of wire", wire being in the singular. This ply of wire is then capable of moving in a continuous or alternating movement in abutment against a piece to be cut into several slices, thus defining a cutting area. The cutting area can consist of a set of pulleys or cylinders placed in parallel. These cylinders called “wire guides” can be engraved with a plurality of grooves defining the interval between the strands of the wire, in other words the thickness of the slices to be cut, once the thickness of the saw cut has been removed. The piece to be cut can be fixed on a support table which moves perpendicular to the sheet of wire. The traveling speed defines the cutting speed. The wire renewal, as well as the tension control, can be done in a part defining a wire management area, located outside the cutting area itself.

La découpe de la pièce est rendue possible par les phénomènes d'abrasion provoqués entre le fil et la pièce à découper, éventuellement assistés par l'action d'un élément tiers. Ainsi, comme expliqué plus en détails par la suite, l'agent qui régit la découpe par fil peut par exemple être constitué par un abrasif fixé sur le fil (ou lié au fil), ou un abrasif libre amené par barbotage. Dans ce dernier cas, le fil n'agit que comme transporteur.The cutting of the part is made possible by the abrasion phenomena caused between the wire and the part to be cut, possibly assisted by the action of a third element. Thus, as explained in more detail below, the agent which governs wire cutting can for example be constituted by an abrasive fixed on the wire (or linked to the wire), or a free abrasive brought in by bubbling. In the latter case, the wire acts only as a conveyor.

De plus, lors de la découpe par fil, un lubrifiant sous forme fluidique est généralement utilisé tel que par exemple de l'eau, de l'eau mélangée à un additif, du polyéthylène glycol (PEG), voire un gel, entre autres.In addition, during wire cutting, a lubricant in fluid form is generally used such as for example water, water mixed with an additive, polyethylene glycol (PEG), or even a gel, among others.

Bien que cela ne soit aucunement limitatif, l'invention est tout particulièrement concernée par la découpe du silicium cristallin pour des applications dans le domaine du photovoltaïque et des semi-conducteurs. Dans ce contexte, des dispositifs de découpe par fil peuvent être utilisés dans toutes les étapes de découpe du silicium mises en œuvre pour passer du stade de simples lingots au stade de la formation de substrats (ou « wafers » en anglais), destinés à la fabrication des cellules photovoltaïques. Ainsi, plus précisément, ces étapes comprennent successivement :Although this is in no way limiting, the invention is very particularly concerned with the cutting of crystalline silicon for applications in the field of photovoltaics and semiconductors. In this context, wire cutting devices can be used in all the silicon cutting steps implemented to pass from the stage of simple ingots to the stage of the formation of substrates (or "wafers", intended for the manufacturing of photovoltaic cells. Thus, more precisely, these steps successively include:

i) l'étape de briquetage (encore appelée « squaring » en anglais) qui correspond à la découpe des lingots en briques de section normalisée ;i) the briquetting step (also called “squaring” in English) which corresponds to the cutting of ingots into bricks of standardized section;

ii) l'étape d'éboutage (encore appelée « cropping » en anglais) qui consiste à ôter les parties supérieure et inférieure de chaque brique qui contiennent des précipités d'impuretés dues à la cristallisation, et qui sont indésirables pour les étapes de fabrication ultérieures ;ii) the cropping step (also called “cropping” in English) which consists in removing the upper and lower parts of each brick which contain impurities precipitates due to crystallization, and which are undesirable for the manufacturing stages subsequent;

iii) l'étape de découpe (ou encore « wafering » ou « slicing » en anglais) qui permet enfin de former les substrats ou « galettes », à partir des briques tronquées sur leurs parties supérieure et inférieure, présentant une épaisseur variant de 100 à 300 pm.iii) the cutting step (or “wafering” or “slicing” in English) which finally makes it possible to form the substrates or “pancakes”, from bricks truncated on their upper and lower parts, having a thickness varying from 100 at 300 pm.

On a ainsi illustré en perspective, respectivement en référence aux figures IA, IB et IC, les trois opérations i) de briquetage, ii) d'éboutage et iii) de découpe décrites cidessus de la fabrication de substrats en silicium pour la réalisation de cellules photovoltaïques.There have thus been illustrated in perspective, respectively with reference to FIGS. IA, IB and IC, the three operations i) of briquetting, ii) of trimming and iii) of cutting described above for the manufacture of silicon substrates for the production of cells PV.

Ainsi, comme illustré sur la figure IA, chaque lingot 30 de silicium est tout d'abord découpé de façon matricielle au cours de l'étape i) de briquetage par les brins 10 du fil de découpe pour l'obtention d'une pluralité de briques 31.Thus, as illustrated in FIG. 1A, each silicon ingot 30 is firstly cut in a matrix fashion during step i) of briquetting by the strands 10 of the cutting wire to obtain a plurality of bricks 31.

Puis, au cours de l'étape ii) d'éboutage illustrée sur la figure IB, chaque brique 31 est découpée sur ses parties inférieure et supérieure pour éliminer les impuretés issues de la cristallisation.Then, during step ii) of trimming illustrated in FIG. 1B, each brick 31 is cut on its lower and upper parts to remove the impurities resulting from the crystallization.

Enfin, comme illustré sur la figure IC, l'étape iii) de découpe permet l'obtention d'une pluralité de tranches de substrats 32 à partir de chaque brique 31.Finally, as illustrated in FIG. 1C, the cutting step iii) makes it possible to obtain a plurality of slices of substrates 32 from each brick 31.

Il est par ailleurs à noter que les deux premières étapes i) de briquetage et ii) d'éboutage peuvent, le cas échéant, être effectuées sans découpe filaire, et alors généralement à l'aide d'une lame diamantée.It should also be noted that the first two steps i) of briquetting and ii) of trimming can, if necessary, be carried out without wire cutting, and then generally using a diamond blade.

Par ailleurs, en fonction du mode d'abrasion mis en jeu, la découpe filaire peut être divisée en deux catégories principales décrites ci-après.Furthermore, depending on the abrasion mode involved, the wire cutting can be divided into two main categories described below.

Un premier type de découpe filaire est en effet constitué par la découpe à abrasifs libres. Dans ce premier type de découpe filaire, des grains d'abrasif, généralement du carbure de silicium, sont incorporés à une solution spécifique, contenant par exemple du polyéthylène glycol (PEG), formant un liquide de coupe (connu sous l'appellation « slurry » en anglais). Ce liquide de coupe est alors déversé entre deux solides glissant l'un contre l'autre, en l'occurrence le fil de découpe, typiquement en acier, sur la pièce à découper. Les grains d'abrasif sont mis en mouvement grâce au glissement des deux corps l'un contre l'autre, et abrasent ainsi la matière par de multiples micro-indentations provoquées par le roulement des particules abrasives sur la pièce à découper. Ce premier type de découpe filaire correspond donc à un cas d'abrasion dit « à trois corps », constitués par le fil, les grains abrasifs et la pièce à découper.A first type of wire cutting is in fact constituted by cutting with free abrasives. In this first type of wire cutting, abrasive grains, generally silicon carbide, are incorporated into a specific solution, containing for example polyethylene glycol (PEG), forming a cutting liquid (known under the name "slurry " in English). This cutting liquid is then poured between two solids sliding against each other, in this case the cutting wire, typically made of steel, on the piece to be cut. The abrasive grains are set in motion by sliding the two bodies against each other, and thus abrasive the material by multiple micro-indentations caused by the rolling of the abrasive particles on the workpiece. This first type of wire cutting therefore corresponds to a so-called “three-body” abrasion case, consisting of the wire, the abrasive grains and the part to be cut.

Un deuxième type de découpe filaire est par ailleurs constitué par la découpe à abrasifs liés. Dans ce deuxième type de découpe filaire, des grains d'abrasif, généralement des diamants (d'où l'appellation courant de « découpe par fil diamanté »), sont fixés sur la surface du fil et viennent alors rayer le matériau de la pièce à découper. Ce deuxième type de découpe filaire correspond donc à un cas d'abrasion dit « à deux corps », constitués par le fil abrasif et la pièce à découper.A second type of wire cutting is also constituted by cutting with bound abrasives. In this second type of wire cutting, grains of abrasive, generally diamonds (hence the common name of "cutting by diamond wire"), are fixed on the surface of the wire and then scratch the material of the part. to cut. This second type of wire cutting therefore corresponds to a case of abrasion known as “with two bodies”, constituted by the abrasive wire and the part to be cut.

Ce deuxième type de découpe filaire, désigné dans toute la description par l'expression « découpe par fil à abrasifs liés » ou encore « découpe par fil diamanté » lorsque les grains d'abrasif utilisés sont des diamants, est la technique habituellement privilégiée pour la découpe du silicium monocristallin. Elle se retrouve de plus en plus dans le marché de la découpe pour des applications du type photovoltaïque.This second type of wire cutting, designated throughout the description by the expression “cutting by wire with bound abrasives” or even “cutting by diamond wire” when the abrasive grains used are diamonds, is the technique usually preferred for the cutting of monocrystalline silicon. It is found more and more in the cutting market for applications of the photovoltaic type.

En effet, la découpe par fil à abrasifs liés présente de nombreux avantages en termes de performance de découpe en comparaison avec la technique de découpe à abrasifs libres décrite précédemment, à savoir notamment : une vitesse de coupe plus élevée, notamment deux à trois fois plus élevée que pour la technique de découpe à abrasifs libres, une simplification des dispositifs de découpe par fil, la possibilité d'intégration de modules de recyclage des résidus de découpe.Indeed, cutting with a bonded abrasive wire has many advantages in terms of cutting performance in comparison with the free abrasive cutting technique described above, namely in particular: a higher cutting speed, in particular two to three times more higher than for the free abrasive cutting technique, simplification of wire cutting devices, the possibility of integrating modules for recycling cutting residues.

Comme indiqué par la suite, la présente invention est avantageusement concernée uniquement par cette technique de découpe par fil à abrasifs liés.As indicated below, the present invention is advantageously concerned only with this technique of cutting by wire with bound abrasives.

Par ailleurs, pour la découpe à abrasifs libres, la pièce à découper, par exemple une brique de silicium, est habituellement collée sur un support à la découpe sous forme de plaque de verre. Le fil termine alors la découpe en traversant environ 50 % de l'épaisseur de la plaque de verre de manière à ce que le fil soit entièrement sorti de la pièce à découper. Cette plaque de verre est généralement elle-même collée à une plaque en acier permettant le maintien de l'ensemble dans le dispositif de découpe par fil.Furthermore, for cutting with free abrasives, the piece to be cut, for example a silicon brick, is usually bonded to a cutting support in the form of a glass plate. The wire then finishes cutting by crossing about 50% of the thickness of the glass plate so that the wire is completely out of the workpiece. This glass plate is generally itself glued to a steel plate allowing the assembly to be held in the wire cutting device.

Dans le cadre de la découpe par fil à abrasifs liés, la pièce à découper, par exemple une brique de silicium, est habituellement collée sur un support à la découpe qui peut être de différentes natures, par exemple en époxy ou en graphite, entre autres.In the context of cutting with a bonded abrasive wire, the part to be cut, for example a silicon brick, is usually bonded to a cutting support which can be of different types, for example epoxy or graphite, among others .

Dans ce cas, le verre n'est pas utilisé car le fil diamanté découpe difficilement le verre et la flèche du fil, présente lors de la découpe, ne peut se résorber correctement dans le verre. Une partie du matériau constituant le support à la découpe se retrouve donc dans le liquide de coupe après la découpe, avec la poudre de silicium lorsqu'elle est récupérée.In this case, the glass is not used because the diamond wire hardly cuts the glass and the arrow of the wire, present during the cutting, cannot be absorbed correctly in the glass. Part of the material constituting the cutting support is therefore found in the cutting liquid after cutting, with the silicon powder when it is recovered.

De plus, comme pour le premier type de découpe filaire à abrasifs libres, lors de la découpe par fil à abrasifs liés, le fil progresse dans la pièce à découper, en particulier un bloc de silicium, puis dans un support à la découpe de manière à être certain que le fil soit totalement sorti de la pièce, de sorte que les galettes (ou « wafers » en anglais) puissent ensuite être détachées du support. Ce support à la découpe est de même généralement collé, ou bien encore assemblé, par exemple par vissage, à une plaque en acier, permettant le maintien de l'ensemble dans le dispositif de découpe par fil.In addition, as for the first type of corded cutting with free abrasives, when cutting with bonded abrasive wire, the wire advances in the piece to be cut, in particular a block of silicon, then in a support for cutting so to be certain that the wire is completely out of the room, so that the wafers (or "wafers" in English) can then be detached from the support. This cutting support is likewise generally bonded, or else assembled, for example by screwing, to a steel plate, allowing the assembly to be held in the wire cutting device.

La composition des supports à la découpe est généralement choisie de telle sorte à opposer moins de résistance à la découpe dans le support que dans la pièce à découper, notamment le silicium. Ceci présente l'avantage de permettre un rattrapage rapide de la flèche du fil lorsque le fil sort de la pièce, en particulier du silicium. Toutefois, cela présente également des inconvénients, et notamment les trois principaux détaillés ci-après.The composition of the supports for cutting is generally chosen so as to oppose less resistance to cutting in the support than in the part to be cut, in particular silicon. This has the advantage of allowing rapid catching up of the wire deflection when the wire leaves the part, in particular silicon. However, this also has drawbacks, and in particular the three main ones detailed below.

Tout d'abord, comme l'illustre la figure 2 schématiquement selon une vue frontale, lors des derniers instants de la découpe, lorsque le fil 10 est principalement en contact avec le matériau du support à la découpe 1, qui oppose le moins de résistance à la découpe par rapport au matériau de la pièce, notamment le silicium 30, la force verticale exercée par le fil 10 sur la courte longueur de silicium 30 restant à découper a tendance à arracher de la matière, au niveau d'une zone Zp de forte pression sur le silicium 30, créant ainsi des éclats sur le bord des galettes ou « wafers ». Afin d'éviter ce phénomène d'arrachement de matière (encore appelé « chipping » en anglais), un ralentissement de la découpe est généralement utilisé, ce qui diminue la productivité de l'équipement.First of all, as illustrated in FIG. 2 schematically according to a front view, during the last moments of cutting, when the wire 10 is mainly in contact with the material of the support for cutting 1, which opposes the least resistance when cutting with respect to the material of the part, in particular silicon 30, the vertical force exerted by the wire 10 on the short length of silicon 30 remaining to be cut tends to tear from the material, at the level of a zone Zp of strong pressure on the silicon 30, thus creating chips on the edge of the wafers or "wafers". In order to avoid this phenomenon of material tearing (also called “chipping” in English), a slowing of the cutting is generally used, which decreases the productivity of the equipment.

De plus, comme l'illustre la figure 3 schématiquement selon une vue longitudinale, compte-tenu du fait que le fil neuf alimente la nappe de fil en entrée de nappe et que le fil usé est situé en sortie de nappe, les fils neuf et usé ne sortent pas de la pièce à découper, en particulier du bloc de silicium 30, au même moment. Plus précisément, le fil neuf sort en premier du silicium 30, et le fil usé sort plus tardivement. Ainsi, sur cette figure 3, la référence 10a représente le fil de sortie de nappe qui n'a encore que peu pénétré dans le support à la découpe 1, et la référence 10b représente le fil d'entrée de nappe qui a pénétré dans le support à la découpe 1. Alors, lors de l'utilisation d'un matériau plus facile à la découpe que le silicium 30 pour le support à la découpe 1, ce qui est donc l'usage dans la découpe par fil à abrasifs liés, le fil en entrée se retrouve donc sans flèche alors que le fil en sortie peut, lui, en présenter encore une. Il peut arriver en fonction du matériau découpé, notamment de la composition utilisée, que l'on ne puisse plus descendre l'ensemble formé par la pièce en silicium 30 et le support 1 dans la machine et que le fil en sortie ne soit pas encore sorti de la pièce en silicium 30. Il faut alors dans ce cas effectuer des allers et retours avec le fil sans déplacer la table supportant l'ensemble, au risque que le fil ne cisaille les fines lamelles créées dans le support par le fil en entrée de nappe et que des galettes tombent alors dans la machine.In addition, as illustrated in FIG. 3 schematically in a longitudinal view, taking into account the fact that the new yarn feeds the ply of yarn at the ply inlet and that the spent yarn is located at the ply outlet, the new yarns and worn do not come out of the piece to be cut, in particular from the silicon block 30, at the same time. More precisely, the new wire leaves the silicon 30 first, and the used wire leaves later. Thus, in this FIG. 3, the reference 10a represents the ply outlet wire which has still barely penetrated into the support for cutting 1, and the reference 10b represents the ply inlet wire which has penetrated into the support for cutting 1. Then, when using a material easier to cut than silicon 30 for the support for cutting 1, which is therefore the use in cutting by wire with bound abrasives, the input wire is therefore left without an arrow while the output wire can itself have one more. Depending on the material cut, in particular the composition used, it may happen that the assembly formed by the silicon part 30 and the support 1 can no longer be lowered into the machine and that the output wire is not yet out of the silicon part 30. In this case it is then necessary to go back and forth with the wire without moving the table supporting the assembly, at the risk that the wire does not shear the fine strips created in the support by the input wire of tablecloth and that pancakes then fall into the machine.

En outre, la composition des supports à la découpe, qui peut être variée, peut contribuer à augmenter de manière significative la contamination des poudres obtenues, notamment des poudres de silicium, qui sont ensuite récupérées pour recyclage.In addition, the composition of the supports for cutting, which can be varied, can contribute to significantly increasing the contamination of the powders obtained, in particular silicon powders, which are then recovered for recycling.

EXPOSÉ DE L'INVENTIONSTATEMENT OF THE INVENTION

Par conséquent, il existe un besoin pour proposer une solution optimisée de support à la découpe par fil. Un tel besoin se fait notamment ressentir dans le cadre de la découpe par fil à abrasifs liés, notamment par fil diamanté, de matériaux semiconducteurs tels que le silicium pour l'obtention de substrats en « galettes » (« wafers » en anglais), afin notamment de permettre d'améliorer ou de garantir un bon état de surface des galettes sur leur tranche, de permettre de détecter le moment où la flèche du fil se résorbe ou encore d'indiquer le moment où la découpe est terminée, de permettre d'éviter la chute de galettes en entrée de nappe lorsque le rattrapage de la flèche dure trop longtemps, ou encore de permettre de limiter la contamination des poudres de silicium issues de la découpe afin de les recycler.Therefore, there is a need to provide an optimized support solution for wire cutting. Such a need is particularly felt in the context of cutting with bonded abrasive wire, in particular by diamond wire, of semiconductor materials such as silicon for obtaining substrates in "wafers", in order in particular to make it possible to improve or guarantee a good surface condition of the wafers on their edge, to allow to detect the moment when the arrow of the wire is absorbed or even to indicate the moment when the cutting is finished, to allow avoid the drop of wafers entering the tablecloth when the catching up of the deflection lasts too long, or else allow limiting the contamination of the silicon powders from the cutting in order to recycle them.

L'invention a pour but de remédier au moins partiellement aux besoins mentionnés ci-dessus et aux inconvénients relatifs aux réalisations de l'art antérieur.The object of the invention is to at least partially remedy the needs mentioned above and the drawbacks relating to the embodiments of the prior art.

L'invention a ainsi pour objet, selon l'un de ses aspects, un support à la découpe par fil à abrasifs liés d'au moins une pièce à découper réalisée en un premier matériau, caractérisé en ce que le support est réalisé par un assemblage de matériaux différents comprenant au moins le premier matériau, le premier matériau du support étant réparti de manière inhomogène avec les autres matériaux du support.The object of the invention is therefore, according to one of its aspects, a support for cutting by abrasive wire linked from at least one piece to be cut made of a first material, characterized in that the support is made by a assembly of different materials comprising at least the first material, the first support material being distributed inhomogeneously with the other support materials.

De façon avantageuse, le support selon l'invention n'est donc pas nécessairement plus facile à découper que le matériau dans lequel est réalisée la pièce à découper, à la différence des solutions de l'art antérieur qui utilisent un support réalisé dans un matériau plus facile à découper que celui de la pièce.Advantageously, the support according to the invention is therefore not necessarily easier to cut than the material from which the piece to be cut is made, unlike the solutions of the prior art which use a support made from a material easier to cut than the part.

Par le terme « fil », on désigne trois variantes de réalisation de la découpe par fil, à savoir : soit une nappe de plusieurs fils, désignée par l'expression « nappe de fils », comprenant plusieurs fils distincts tous sensiblement parallèles entre eux, chaque fil formant un enroulement autour d'organes rotatifs ; soit un fil unique formant une boucle unique ; soit un fil unique enroulé plusieurs fois pour former une pluralité d'enroulements autour d'organes rotatifs définissant ainsi une nappe de brins du fil, tous sensiblement parallèles entre eux, cette nappe de brins du fil étant désignée par l'expression « nappe de fil », fil étant au singulier. Le choix dépend alors du type de dispositif de découpe par fil.The term “wire” denotes three alternative embodiments of cutting by wire, namely: either a ply of several wires, designated by the expression “ply of wires”, comprising several distinct wires all substantially parallel to each other, each wire forming a winding around rotary members; either a single wire forming a single loop; either a single wire wound several times to form a plurality of windings around rotary members thus defining a ply of strands of the wire, all substantially parallel to each other, this ply of strands of the wire being designated by the expression “ply of wire ", Thread being in the singular. The choice then depends on the type of wire cutting device.

Grâce à l'invention, il peut être possible d'améliorer significativement les états de surface des galettes sur leur tranche, soit une diminution du phénomène de « chipping ». Il est aussi possible d'augmenter la productivité du dispositif de découpe associé au support. En outre, comme expliqué par la suite, il peut être possible de permettre de détecter le moment où la flèche du fil se résorbe ou d'indiquer le moment où la découpe est terminée. De plus, il peut être possible de limiter la contamination des poudres de silicium issues de la découpe au fil diamanté afin de les recycler. Par ailleurs, comme également détaillé par la suite, il peut être possible de réaliser un meilleur nettoyage des galettes et/ou de faciliter le décollement des galettes du support, grâce à des supports dans lesquels des canaux sont présents et qui permettent le passage d'un liquide de nettoyage.Thanks to the invention, it may be possible to significantly improve the surface conditions of the wafers on their edges, ie a reduction in the “chipping” phenomenon. It is also possible to increase the productivity of the cutting device associated with the support. In addition, as explained below, it may be possible to make it possible to detect the moment when the arrow of the wire is absorbed or to indicate the moment when the cutting is finished. In addition, it may be possible to limit contamination of the silicon powders from cutting with diamond wire in order to recycle them. Furthermore, as also detailed below, it may be possible to better clean the wafers and / or to facilitate the separation of the wafers from the support, thanks to supports in which channels are present and which allow the passage of cleaning fluid.

Le support à la découpe par fil selon l'invention peut en outre comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes prises isolément ou suivant toutes combinaisons techniques possibles.The wire cutting support according to the invention may also include one or more of the following characteristics taken in isolation or according to any possible technical combination.

Le support peut tout particulièrement être réalisé par un assemblage de deux matériaux différents, comprenant le premier matériau et un deuxième matériau, le premier matériau étant réparti de manière inhomogène relativement au deuxième matériau.The support may very particularly be produced by an assembly of two different materials, comprising the first material and a second material, the first material being distributed in an inhomogeneous manner relative to the second material.

De façon avantageuse, hormis le premier matériau, le support peut comporter un matériau, notamment un deuxième matériau, choisi parmi : une résine époxy, un matériau céramique, le graphite, entre autres. Dans le cas d'une résine époxy, elle peut être sélectionnée afin de permettre une facilité de découpe au fil diamant et une contamination minimale de la poudre de silicium obtenue après découpe.Advantageously, apart from the first material, the support may comprise a material, in particular a second material, chosen from: an epoxy resin, a ceramic material, graphite, among others. In the case of an epoxy resin, it can be selected in order to allow ease of cutting with diamond wire and minimal contamination of the silicon powder obtained after cutting.

De façon avantageuse encore, ladite au moins une pièce à découper peut comporter un matériau semi-conducteur, notamment du silicium.Advantageously also, said at least one part to be cut can comprise a semiconductor material, in particular silicon.

De préférence également, le support peut comporter un matériau semiconducteur, notamment du silicium, notamment au moins une partie en silicium et/ou à base de silicium, par exemple un matériau composite contenant du silicium.Preferably also, the support can comprise a semiconductor material, in particular silicon, in particular at least a part in silicon and / or based on silicon, for example a composite material containing silicon.

Le support peut particulièrement comporter du silicium recyclé, provenant des poudres de silicium récupérées à la suite d'une découpe par fil à abrasifs liés.The support may particularly comprise recycled silicon, originating from the silicon powders recovered following a cutting by wire with bound abrasives.

En outre, le support peut comporter une plaque de silicium provenant de la découpe d'un lingot de silicium, de moulage et/ou de frittage.In addition, the support may comprise a silicon plate originating from the cutting of a silicon ingot, from molding and / or sintering.

En particulier, le support peut être obtenu par la découpe d'une plaque de silicium à partir d'un lingot de silicium, dont la géométrie, à savoir la largeur et la longueur, dépend du dispositif de découpe utilisé. Cette plaque peut alors être collée à une plaque en acier permettant le maintien de l'ensemble dans le dispositif de découpe par fil.In particular, the support can be obtained by cutting a silicon wafer from a silicon ingot, the geometry of which, namely the width and the length, depends on the cutting device used. This plate can then be glued to a steel plate allowing the assembly to be held in the wire cutting device.

Le support peut encore être obtenu par moulage, du silicium liquide étant coulé dans une lingotière permettant d'obtenir le support à la découpe à la géométrie souhaitée.The support can also be obtained by molding, liquid silicon being poured into an ingot mold allowing the support to be cut to the desired geometry.

Le support peut encore être obtenu par frittage, de la poudre de silicium étant frittée à chaud dans une lingotière permettant d'obtenir le support à la découpe à la géométrie souhaitée.The support can also be obtained by sintering, silicon powder being hot sintered in an ingot mold allowing the support to be cut to the desired geometry.

Par ailleurs, le support peut comporter un assemblage d'une plaque réalisée en le premier matériau, notamment du silicium, et d'une plaque réalisée en le deuxième matériau, les plaques étant assemblées, notamment collées, entre elles.Furthermore, the support may comprise an assembly of a plate made of the first material, in particular silicon, and of a plate made of the second material, the plates being assembled, in particular bonded, to one another.

En particulier, le support peut être formé par assemblage, notamment collage, d'une plaque d'un support existant avec une plaque de silicium, de sorte que le fil ne traverse, en fin de découpe, pratiquement que du silicium.In particular, the support can be formed by assembling, in particular bonding, a plate of an existing support with a silicon plate, so that the wire passes, at the end of cutting, practically only of silicon.

De plus, le support peut être réalisé en un deuxième matériau chargé en poudre du premier matériau, la densité du premier matériau dans le deuxième matériau étant variable, étant notamment réalisé en époxy chargé en poudre de silicium avec une densité variable du silicium dans l'époxy, l'époxy étant notamment chargé en silicium par injection.In addition, the support can be made of a second material loaded with powder of the first material, the density of the first material in the second material being variable, being in particular made of epoxy loaded with silicon powder with a variable density of the silicon in the epoxy, the epoxy being in particular loaded with silicon by injection.

En outre, le support peut comporter des canaux longitudinaux de passage d'un liquide de nettoyage. De même, le support peut comporter des canaux longitudinaux, notamment des rainures, de fixation mécanique à une plaque, notamment une plaque en acier, en particulier d'un ensemble destiné à être intégré à un dispositif de découpe par fil. De tels canaux sont par exemple décrits dans la demande de brevet américain US 2011/0100348 Al dans le cadre de supports à la découpe en céramique pour une technologie de découpe à abrasifs libres. Au contraire, de façon préférentielle, l'invention utilise ce type de canaux pour un support à la découpe en époxy et pour la technologie de découpe par fil à abrasifs liés, en particulier la découpe par fil diamanté.In addition, the support may include longitudinal channels for the passage of a cleaning liquid. Likewise, the support may include longitudinal channels, in particular grooves, for mechanical attachment to a plate, in particular a steel plate, in particular an assembly intended to be integrated into a wire cutting device. Such channels are for example described in American patent application US 2011/0100348 A1 in the context of ceramic cutting supports for cutting technology with free abrasives. On the contrary, preferably, the invention uses this type of channels for a support for cutting with epoxy and for cutting technology by wire with bound abrasives, in particular cutting by diamond wire.

Par ailleurs, le support peut comporter une ou plusieurs parties formant témoins, réalisées en un matériau différent du premier matériau et d'épaisseur égale à l'épaisseur du support, permettant de s'assurer que le fil de découpe n'est plus au niveau de la pièce à découper lorsqu'il est présent au niveau d'une partie formant témoin.Furthermore, the support may include one or more parts forming witnesses, made of a material different from the first material and of thickness equal to the thickness of the support, making it possible to ensure that the cutting wire is no longer at the level of the part to be cut when it is present at a part forming a witness.

De plus, le support peut présenter, par observation en vue frontale, une première partie réalisée en le premier matériau, destinée à être en vis-à-vis de la pièce à découper, et une deuxième partie réalisée en un deuxième matériau différent du premier matériau, l'épaisseur de la première partie étant décroissante depuis les bords latéraux du support vers la zone centrale du support, destinée à être en vis-à-vis de la pièce à découper, et inversement pour l'épaisseur de la deuxième partie.In addition, the support may have, by observation in front view, a first part made of the first material, intended to be vis-à-vis the workpiece, and a second part made of a second material different from the first material, the thickness of the first part decreasing from the lateral edges of the support towards the central area of the support, intended to be opposite the workpiece, and vice versa for the thickness of the second part.

En outre, le support peut présenter, par observation en vue longitudinale, une première partie réalisée en le premier matériau, destinée à être en vis-à-vis de la pièce à découper, et une deuxième partie réalisée en un deuxième matériau différent du premier matériau, l'épaisseur de la première partie étant croissante depuis un premier bord longitudinal du support vers un deuxième bord longitudinal du support, et inversement pour l'épaisseur de la deuxième partie.In addition, the support may have, by observation in longitudinal view, a first part made of the first material, intended to be opposite the piece to be cut, and a second part made of a second material different from the first material, the thickness of the first part being increasing from a first longitudinal edge of the support to a second longitudinal edge of the support, and vice versa for the thickness of the second part.

Par ailleurs, l'invention a également pour objet, selon un autre de ses aspects, un ensemble, caractérisé en ce qu'il comporte un support tel que défini précédemment et une plaque, notamment une plaque en acier, le support étant collé à ladite plaque.Furthermore, the subject of the invention is also, according to another of its aspects, an assembly, characterized in that it comprises a support as defined above and a plate, in particular a steel plate, the support being glued to said plate.

En outre, l'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un procédé de découpe par fil à abrasifs liés d'au moins une pièce à découper, caractérisé en ce qu'il est mis en œuvre au moyen d'un support de découpe par fil tel que défini précédemment, et en ce qu'il comporte l'étape consistant à faire passer le fil de découpe dans un matériau du support dont la difficulté de découpe est identique à celle de la découpe de ladite au moins une pièce à découper.In addition, the subject of the invention is also, according to another of its aspects, a method of cutting by abrasive wire bonded from at least one part to be cut, characterized in that it is implemented by means of a wire cutting support as defined above, and in that it comprises the step of passing the cutting wire through a material of the support whose cutting difficulty is identical to that of cutting said at least a piece to cut.

Le support, l'ensemble et le procédé de découpe par fil selon l'invention peuvent comporter l'une quelconque des caractéristiques énoncées dans la description, prises isolément ou selon toutes combinaisons techniquement possibles avec d'autres caractéristiques.The support, the assembly and the wire cutting method according to the invention may include any of the characteristics set out in the description, taken in isolation or in any technically possible combination with other characteristics.

BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINSBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

L'invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d'exemples de mise en œuvre non limitatifs de celle-ci, ainsi qu'à l'examen des figures, schématiques et partielles, du dessin annexé, sur lequel :The invention will be better understood on reading the detailed description which follows, of non-limiting examples of implementation thereof, as well as on examining the figures, schematic and partial, of the appended drawing, on which :

- les figures IA, IB et IC illustrent respectivement en perspective trois étapes classiques de briquetage, d'éboutage et de découpe d'un matériau en silicium pour la fabrication de substrats en silicium à des fins de réalisation de cellules photovoltaïques,FIGS. IA, IB and IC respectively illustrate in perspective three conventional stages of briquetting, trimming and cutting of a silicon material for the manufacture of silicon substrates for the purpose of making photovoltaic cells,

- la figure 2 illustre, selon une vue frontale partielle, le phénomène d'arrachement de matière provoqué par le fil de découpe à la jonction entre la pièce à découper et le support à la découpe,FIG. 2 illustrates, in a partial front view, the tearing phenomenon of material caused by the cutting wire at the junction between the piece to be cut and the cutting support,

- la figure 3 illustre, selon une vue longitudinale partielle, le cheminement de la nappe de fil dans la pièce à découper fixée au support à la découpe,FIG. 3 illustrates, according to a partial longitudinal view, the path of the ply of wire in the piece to be cut fixed to the support for cutting,

- la figure 4 représente, selon une vue frontale partielle, un exemple de support à la découpe conforme à l'invention,FIG. 4 represents, in a partial front view, an example of a cutting support according to the invention,

- la figure 5 représente, selon une vue longitudinale partielle, un autre exemple de support à la découpe conforme à l'invention, avec présence de la pièce à découper,FIG. 5 represents, in a partial longitudinal view, another example of a cutting support according to the invention, with the presence of the part to be cut,

- la figure 6 représente une variante de réalisation du support à la découpe de la figure 5,FIG. 6 represents an alternative embodiment of the support for cutting out in FIG. 5,

- la figure 7 représente une variante de réalisation du support à la découpe de la figure 4, etFIG. 7 represents an alternative embodiment of the support for cutting out in FIG. 4, and

- la figure 8 représente, selon une vue frontale partielle, un exemple d'ensemble comportant un support à la découpe conforme à l'invention, assemblé avec une plaque en acier pour leur positionnement dans un dispositif de découpe par fil.- Figure 8 shows, in a partial front view, an overall example comprising a cutting support according to the invention, assembled with a steel plate for positioning in a wire cutting device.

Dans l'ensemble de ces figures, des références identiques peuvent désigner des éléments identiques ou analogues.Throughout these figures, identical references may designate identical or analogous elements.

De plus, les différentes parties représentées sur les figures ne le sont pas nécessairement selon une échelle uniforme, pour rendre les figures plus lisibles.In addition, the different parts shown in the figures are not necessarily shown on a uniform scale, to make the figures more readable.

EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERSDETAILED PRESENTATION OF PARTICULAR EMBODIMENTS

Les figures IA à 3 ont déjà été décrites précédemment dans la partie relative à l'état de la technique antérieure.Figures IA to 3 have already been described previously in the section relating to the state of the prior art.

Les figures 4 à 8 décrites ci-après visent à illustrer des exemples de réalisation conformes à l'invention de supports 1 à la découpe par fil à abrasifs liés.FIGS. 4 to 8 described below aim to illustrate exemplary embodiments in accordance with the invention of supports 1 for cutting by wire with bound abrasives.

De façon préférentielle et en application à tous les exemples décrits ci-après, le terme « fil » désigne ici une nappe de fil.Preferably and in application to all the examples described below, the term “wire” here designates a sheet of wire.

En outre, les grains d'abrasif fixés sur le fil sont préférentiellement des grains de diamant de sorte que les supports 1 selon l'invention peuvent être considérés comme étant des supports 1 à la découpe par fil diamanté.In addition, the abrasive grains fixed on the wire are preferably diamond grains so that the supports 1 according to the invention can be considered as supports 1 for cutting by diamond wire.

De plus, de façon encore préférentielle, la pièce à découper 30 comporte un matériau fragile, en particulier du type semi-conducteur, tel que le silicium cristallin, et la découpe de cette pièce 30 est effectuée à des fins de fabrication de modules photovoltaïques.In addition, more preferably, the part to be cut 30 comprises a fragile material, in particular of the semiconductor type, such as crystalline silicon, and the cutting of this part 30 is carried out for the purpose of manufacturing photovoltaic modules.

Bien entendu, tous les choix évoqués ci-dessus ne sont aucunement limitatifs de l'invention.Of course, all the choices mentioned above are in no way limitative of the invention.

Lors de la découpe des briques de silicium en galettes, une grande partie du silicium est aujourd'hui perdue. Même avec un procédé de découpe selon l'art antérieur, prévoyant notamment une épaisseur d'environ 180 pm pour les galettes et un diamètre du fil d'environ 80 pm, on estime qu'environ 36 % du silicium est perdu lors de la découpe, c'est-à-dire que les copeaux de silicium se mélangent au liquide de coupe, constitué principalement d'eau et d'additifs chimiques.When cutting the silicon bricks into wafers, much of the silicon is now lost. Even with a cutting process according to the prior art, notably providing for a thickness of approximately 180 μm for the wafers and a wire diameter of approximately 80 μm, it is estimated that approximately 36% of the silicon is lost during the cutting. , that is to say that the silicon chips mix with the cutting liquid, consisting mainly of water and chemical additives.

Avec la technologie de découpe à abrasifs libres, les études sur le recyclage du silicium montrent que ce recyclage n'est pas intéressant, ni économiquement, ni environnementalement. En fait, le coût du recyclage est trop élevé, les rendements sont trop faibles, et cela impose l'utilisation de produits chimiques dangereux.With free abrasive cutting technology, studies on silicon recycling show that this recycling is not interesting, neither economically nor environmentally. In fact, the cost of recycling is too high, the yields are too low, and this requires the use of hazardous chemicals.

Au contraire, avec la technologie de découpe par fil à abrasifs liés, le recyclage peut s'avérer intéressant à plusieurs points de vue. En particulier, les inventeurs ont remarqué qu'il était possible de récupérer une poudre de silicium de bonne qualité. Ils ont également constaté que, par exemple pour un support à la découpe réalisé en époxy chargé de particules d'alumine, contenant donc les éléments chimiques aluminium (Al), sodium (Na) et phosphore (P), la traversée du support par le fil diamanté, constitué d'un cœur en acier contenant du fer (Fe) et d'un revêtement en nickel (Ni) contenant des particules de diamant, en fin de découpe engendre une contamination importante de la poudre en silicium avec les éléments Al, Na et P. Ce constat a pu être établi en faisant un comparatif de la composition chimique de la poudre récoltée en arrêtant le système de filtration, notamment la centrifugation, permettant de récolter la poudre avant que le fil n'entame le support en époxy ou en laissant la centrifugation jusqu'en fin de coupe, autrement dit en permettant au support en époxy d'être découpé.On the contrary, with the technology of cutting by wire with bound abrasives, recycling can prove to be interesting from several points of view. In particular, the inventors have noticed that it is possible to recover a good quality silicon powder. They also found that, for example for a cutting support made of epoxy loaded with alumina particles, therefore containing the chemical elements aluminum (Al), sodium (Na) and phosphorus (P), the crossing of the support by the diamond wire, consisting of a steel core containing iron (Fe) and a nickel (Ni) coating containing diamond particles, at the end of cutting results in significant contamination of the silicon powder with the Al elements, Na and P. This observation could be established by making a comparison of the chemical composition of the collected powder by stopping the filtration system, in particular the centrifugation, allowing to collect the powder before the wire starts the epoxy support or leaving the centrifugation until the end of cutting, in other words allowing the epoxy support to be cut.

Toutefois, pour éviter la contamination en Al, Na et P de la poudre de silicium, l'arrêt de la centrifugation ou de tout autre système de filtration pour récolter la poudre en ligne juste avant que le fil n'entame le support n'est pas une solution très pratique dans un environnement industriel. En effet, de nombreuses machines fonctionnent généralement en même temps, qui peuvent utiliser un système centralisé d'alimentation en liquide de coupe, et la gestion de l'arrêt de la filtration sur plusieurs équipements et l'évitement de la contamination du liquide de coupe « propre » par un liquide de coupe « contaminé » serait donc très difficile à réaliser, voire pratiquement impossible à faire.However, to avoid contamination of Al, Na and P of the silicon powder, stop the centrifugation or any other filtration system to collect the powder in line just before the wire enters the support is not a very practical solution in an industrial environment. In fact, many machines generally operate at the same time, which can use a centralized system for supplying cutting fluid, and managing the stopping of filtration on several pieces of equipment and avoiding contamination of the cutting fluid. "Clean" with a "contaminated" cutting liquid would therefore be very difficult to achieve, or even practically impossible to do.

Aussi, il va maintenant être décrit, en référence aux figures 4 à 8, des supports 1 conformes à l'invention permettant de répondre au moins en partie aux besoins énoncés précédemment.Also, it will now be described, with reference to Figures 4 to 8, supports 1 according to the invention to meet at least in part the needs set out above.

Tout d'abord, en référence à la figure 4, on a représenté, selon une vue frontale partielle, un premier exemple de support 1 à la découpe conforme à l'invention.First of all, with reference to FIG. 4, there is shown, according to a partial front view, a first example of support 1 for cutting according to the invention.

Le support 1 est réalisé par l'assemblage d'une première partie PI en un premier matériau avec une deuxième partie P2 en un deuxième matériau, le premier matériau étant en configuration inhomogène relativement au deuxième matériau.The support 1 is produced by assembling a first part PI in a first material with a second part P2 in a second material, the first material being in an inhomogeneous configuration relative to the second material.

De façon préférentielle, le premier matériau est du silicium, comme pour la pièce à découper 30. Le deuxième matériau peut être un matériau classiquement utilisé pour un support à la découpe, soit un matériau dont la découpe est plus facile que pour le silicium, par exemple une résine époxy, du graphite, un matériau céramique, entre autres.Preferably, the first material is silicon, as for the piece to be cut 30. The second material can be a material conventionally used for a cutting support, or a material whose cutting is easier than for silicon, by example an epoxy resin, graphite, a ceramic material, among others.

De façon avantageuse, le silicium constituant le premier matériau peut provenir d'un recyclage de poudre de silicium issue d'une découpe par fil diamanté précédente.Advantageously, the silicon constituting the first material can come from a recycling of silicon powder resulting from a cutting by previous diamond wire.

Dans cet exemple de réalisation de la figure 4, le support 1 présente, par observation en vue frontale, une première partie PI, destinée à être en vis-à-vis de la pièce à découper 30, dont l'épaisseur E_pi est décroissante depuis chaque bord latéral Ls du support 1 vers la zone centrale ZC du support 1, destinée à être en vis-à-vis de la pièce à découper 30. L'épaisseur E_p2 de la deuxième partie P2 est quant à elle croissante depuis chaque bord latéral Ls du support 1 vers la zone centrale ZC du support 1. De cette façon, l'interface entre les premier et deuxième matériaux forme un « V » inversé. Ainsi, on adapte longitudinalement la difficulté de découpe du support 1, celui-ci étant plus difficile à découper à ses extrémités latérales Ls qu'au niveau de sa partie centrale ZC.In this embodiment of Figure 4, the support 1 has, by observation in front view, a first part PI, intended to be vis-à-vis the workpiece 30, whose thickness E _pi is decreasing from each lateral edge Ls of the support 1 towards the central zone ZC of the support 1, intended to be vis-à-vis the piece to be cut 30. The thickness E _p2 of the second part P2 is in turn increasing from each lateral edge Ls of the support 1 towards the central zone ZC of the support 1. In this way, the interface between the first and second materials forms an inverted "V". Thus, the difficulty of cutting the support 1 is adapted longitudinally, the latter being more difficult to cut at its lateral ends Ls than at its central part ZC.

Le tableau 1 ci-dessous illustre des exemples d'épaisseurs minimale, maximale ou préférentielle en fonction du matériau choisi pour la première partie PI et la deuxième partie P2 :Table 1 below illustrates examples of minimum, maximum or preferred thicknesses depending on the material chosen for the first part PI and the second part P2:

Matériau Material Epaisseur minimale (mm) Minimum thickness (mm) Epaisseur maximale (mm) Maximum thickness (mm) Epaisseur préférentielle (mm) Preferential thickness (mm) PI PI en silicium ou en résine + silicium in silicon or resin + silicon Epi Ear 2 2 19 19 10 10 E_pl au niveau d'un bord latéral LsE _pl at a side edge Ls 2 2 19 19 12 12 E_pl au niveau de la partie centrale ZcE _pl at the level of the central part Zc 2 2 12 12 5 5 P2 P2 en résine ou en résine + silicium resin or resin + silicon Epz epz 2 2 19 19 10 10 Ep₂ au niveau de la partie centrale ZcEp ₂ at the level of the central part Zc 7 7 18 18 15 15 Ep₂ au niveau d'un bord latéral LsEp ₂ at a side edge Ls 7 7 18 18 10 10

Tableau 1Table 1

Dans l'exemple de la figure 5, le support 1 comporte une première partie PI' en un premier matériau, qui peut être semblable à celui de l'exemple de la figure 4, et une deuxième partie P2' en un deuxième matériau, qui peut être semblable à celui de l'exemple de la figure 4.In the example of FIG. 5, the support 1 comprises a first part PI 'made of a first material, which can be similar to that of the example in FIG. 4, and a second part P2' made of a second material, which can be similar to the example in Figure 4.

Dans cet exemple, le support 1 présente, par observation en vue longitudinale, une première partie ΡΓ dont l'épaisseur E_pr est croissante depuis un premier bord longitudinal l_si du support 1 vers un deuxième bord longitudinal l_s2 du support 1, tandis que l'épaisseur E_p2' de la deuxième partie P2' est quant à elle décroissante depuis ce même premier bord longitudinal l_si du support 1 vers ce même deuxième bord longitudinal l_s2 du support 1.In this example, the support 1 has, by observation in longitudinal view, a first part ΡΓ whose thickness E _p r is increasing from a first longitudinal edge l _s i of the support 1 towards a second longitudinal edge l _s2 of the support 1, while the thickness E _p2 ′ of the second part P2 ′ is decreasing from this same first longitudinal edge l _s i of the support 1 towards this same second longitudinal edge l _s2 of the support 1.

Ainsi, la difficulté de découpe du support 1 est tout d'abord la plus faible en début de découpe, puis elle augmente jusqu'à être maximale en fin de découpe.Thus, the difficulty of cutting the support 1 is first of all the lowest at the start of cutting, then it increases until it is maximum at the end of cutting.

En reprenant respectivement pour ΡΓ, P2', E_pr et E_p2' les exemples donnés précédemment dans le tableau 1 pour PI, P2, E_pi et E_p2, le tableau 2 ci-dessous illustre des exemples d'épaisseurs minimale, maximale ou préférentielle obtenues :By taking respectively for ΡΓ, P2 ', E _p r and E _p2 ' the examples given previously in table 1 for PI, P2, E _pi and E _p2 , table 2 below illustrates examples of minimum, maximum thicknesses or preferential obtained:

Epaisseur minimale (mm) Minimum thickness (mm) Epaisseur maximale (mm) Maximum thickness (mm) Epaisseur préférentielle (mm) Preferential thickness (mm) E_pl'au niveau du bord longitudinal l_s2 E _pl 'at the longitudinal edge l _s2 2 2 19 19 19 19 E_p2 au niveau du bord longitudinal I_S1 E _p2 at the longitudinal edge I _S1 2 2 19 19 19 19

Tableau 2Table 2

L'exemple de réalisation de la figure 6 est une variante de celui de la figure 5. Dans cet exemple, le support 1 comporte des parties formant témoins 3, réalisées en un matériau différent du premier matériau. Ce matériau peut être le même que le deuxième matériau, comme c'est le cas ici, ou bien encore être différent des premier et deuxième matériaux. De façon avantageuse, le matériau des témoins 3 présente une difficulté de découpe plus faible que celle du premier matériau, donc du silicium.The embodiment of FIG. 6 is a variant of that of FIG. 5. In this example, the support 1 comprises parts forming witnesses 3, made of a material different from the first material. This material can be the same as the second material, as is the case here, or even be different from the first and second materials. Advantageously, the material of the controls 3 has a lower cutting difficulty than that of the first material, therefore of silicon.

L'épaisseur Et des témoins 3 est avantageusement égale à l'épaisseur Es du support 1. De ce fait, au niveau d'un témoin 3, le fil de découpe peut plus facilement sortir de la pièce à découper 30. Autrement dit, les témoins 3 permettent de s'assurer que le fil de découpe n'est plus au niveau de la pièce à découper 30 lorsqu'il est présent au niveau d'un témoin 3. Les témoins 3 peuvent être ou non régulièrement répartis longitudinalement sur le support 1. Ils sont, comme dans cet exemple, préférentiellement situés au niveau des extrémités longitudinales du support 1 et éventuellement au niveau de sa partie centrale.The thickness Et of the witnesses 3 is advantageously equal to the thickness Es of the support 1. As a result, at the level of a witness 3, the cutting wire can more easily leave the piece to be cut 30. In other words, the indicators 3 make it possible to ensure that the cutting wire is no longer at the workpiece 30 when it is present at a witness 3. The witnesses 3 may or may not be regularly distributed longitudinally on the support 1. They are, as in this example, preferably located at the longitudinal ends of the support 1 and possibly at the level of its central part.

En reprenant les valeurs prises pour PI, P2, E_pi, E_p2, PI', P2', E_pr et E_p2' dans les tableaux 1 et 2 précédents, l'épaisseur Et peut avoir une épaisseur minimale de 0 mm, une épaisseur maximale de 19 mm, et une épaisseur préférentielle de 19 mm.By taking the values taken for PI, P2, E _pi , E _p2 , PI ', P2', E _p r and E _p2 'in the previous tables 1 and 2, the thickness Et can have a minimum thickness of 0 mm, a maximum thickness of 19 mm, and a preferred thickness of 19 mm.

Par ailleurs, l'exemple de réalisation de la figure 7 est une variante de celui de la figure 4. Dans cet exemple, le support 1 comporte des canaux longitudinaux 5 de passage d'un liquide de nettoyage, qui sont par exemple répartis régulièrement dans le support 1, pouvant être en chevauchement sur les première PI et deuxième P2 parties.Furthermore, the embodiment of FIG. 7 is a variant of that of FIG. 4. In this example, the support 1 comprises longitudinal channels 5 for the passage of a cleaning liquid, which are for example distributed regularly in the support 1, which can be overlapped on the first PI and second P2 parts.

De plus, le support 1 comporte également des rainures 6 de fixation mécanique à une plaque en acier 50, correspondant à la plaque portant le support 1 dans le dispositif de découpe par fil.In addition, the support 1 also has grooves 6 for mechanical attachment to a steel plate 50, corresponding to the plate carrying the support 1 in the wire cutting device.

De façon avantageuse, ces rainures de fixation 6 permettent un assemblage mécanique aisé du support 1 à la plaque 50, et les canaux longitudinaux 5 de passage d'un liquide de nettoyage permettent un nettoyage efficace des galettes de silicium.Advantageously, these fixing grooves 6 allow easy mechanical assembly of the support 1 to the plate 50, and the longitudinal channels 5 for the passage of a cleaning liquid allow efficient cleaning of the silicon wafers.

La figure 8 représente, selon une vue frontale, un exemple d'ensemble 40 comportant une plaque en acier 50, un support 1 conforme à l'invention et un bloc de silicium 30 à découper.FIG. 8 represents, in a front view, an exemplary assembly 40 comprising a steel plate 50, a support 1 according to the invention and a silicon block 30 to be cut.

Le support 1 est par exemple un support en époxy chargé en poudre de silicium par injection.The support 1 is for example an epoxy support loaded with silicon powder by injection.

En comparaison avec un support en époxy chargé en alumine, le support 1 réalisé en époxy chargé en silicium présente plusieurs avantages. Il peut notamment permettre de récupérer une poudre de silicium moins contaminée que lors de l'utilisation d'un support classique, sans avoir à arrêter le système de filtration, par exemple la centrifugation, avant la fin de la découpe, tout en permettant un meilleur nettoyage des galettes et en évitant le phénomène d'arrachement de matière (ou « chipping »). En effet, le support 1 tel que représenté à la figure 8 permet, une fois la découpe finie, de faire passer des buses d'aspersion de liquide de nettoyage à l'intérieur des canaux longitudinaux de passage 5, ce qui permet de faire passer le liquide entre chaque galette et permet donc d'obtenir un meilleur état de surface, et une meilleure propreté. Ce support 1 permet également d'éviter le collage et le décollement du support à la plaque d'acier 50 du fait d'un assemblage mécanique par le biais des rainures de fixation 6.In comparison with an epoxy support loaded with alumina, the support 1 made of epoxy loaded with silicon has several advantages. It can in particular make it possible to recover a silicon powder less contaminated than when using a conventional support, without having to stop the filtration system, for example centrifugation, before the end of the cutting, while allowing better cleaning the wafers and avoiding the phenomenon of material tearing (or “chipping”). Indeed, the support 1 as shown in Figure 8 allows, once the cut is finished, to pass the nozzles for spraying cleaning liquid inside the longitudinal passage channels 5, which allows to pass the liquid between each cake and therefore allows to obtain a better surface condition, and better cleanliness. This support 1 also makes it possible to avoid sticking and detachment of the support to the steel plate 50 due to a mechanical assembly by means of the fixing grooves 6.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits. Diverses modifications peuvent y être apportées par l'homme du métier.Of course, the invention is not limited to the exemplary embodiments which have just been described. Various modifications can be made to it by a person skilled in the art.

Claims

1. Support (1) for cutting by wire (10) with abrasives bound to at least one piece to be cut (30) made of a first material, characterized in that the support

5 (1) is produced by an assembly of different materials comprising at least the first material, the first material of the support (1) being distributed inhomogeneously with the other materials of the support (1).

2. Support according to claim 1, characterized in that it is produced by an assembly of two different materials, comprising the first material and a second material, the first material being distributed in an homogeneous manner relative to the second material.

3. Support according to claim 1 or 2, characterized in that said at least one piece to be cut (30) comprises a semiconductor material, in particular silicon.

4. Support according to one of claims 1 to 3, characterized in that it comprises a semiconductor material, in particular silicon, in particular at least

A part made of silicon and / or based on silicon, for example a composite material containing silicon.

5. Support according to claim 4, characterized in that it comprises recycled silicon, originating from the silicon powders recovered following a cutting

25 by bonded abrasive wire.

6. Support according to claim 4 or 5, characterized in that it comprises a silicon wafer originating from the cutting of a silicon ingot, from molding and / or sintering.

7. Support according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises an assembly of a plate made of the first material, in particular silicon, and a plate made of the second material, the plates being assembled , especially glued, between them.

8. Support according to any one of the preceding claims, characterized in that it is made of a second material loaded with powder of the first material, the density of the first material in the second material being variable, being in particular made of epoxy loaded with silicon powder with a variable density of silicon in the epoxy, the epoxy being in particular loaded with silicon by injection.

9. Support according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises longitudinal channels (5) for the passage of a cleaning liquid.

10. Support according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises longitudinal channels (6) for mechanical attachment to a plate (50), in particular a steel plate.

11. Support according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises one or more parts forming witnesses (3), made of a material different from the first material and of thickness (Et) equal to the thickness ( Es) of the support (1), making it possible to ensure that the cutting wire is no longer at the level of the part to be cut (30) when it is present at the level of a part forming a witness (3).

12. Support according to any one of the preceding claims, characterized in that it has, by observation in front view, a first part (PI) made of the first material, intended to be vis-à-vis the part to be cut (30), and a second part (P2) made of a second material different from the first material, the thickness (E _pl ) of the first part (PI) decreasing from the side edges (Ls) of the support (1 ) towards the central zone (ZC) of the support (1), intended to be opposite the piece to be cut (30), and vice versa for the thickness (E _p2 ) of the second part (P2).

13. Support according to any one of the preceding claims, characterized in that it has, by observation in longitudinal view, a first part (ΡΓ) made of the first material, intended to be vis-à-vis the part to be cut (30), and a second part (P2 ') made of a second material different from the first material, the thickness (E _p r) of the first part (PI') increasing from a first longitudinal edge (l _sl ) from the support (1) to a second longitudinal edge (l _s2 ) of the support (1), and vice versa for the thickness (E _p2 '| of the second part (P2'),

14. Assembly (40), characterized in that it comprises a support (1) according to any one of the preceding claims and a plate (50), in particular a steel plate, the support (1) being glued to said plate (50).

15. Method for cutting by wire (10) with abrasives bonded to at least one piece to be cut (30), characterized in that it is implemented by means of a support (1) for cutting by wire (10 ) according to any one of claims 1 to 13, and in that it comprises the step consisting in passing the cutting wire (10) through a material of the support (1) whose cutting difficulty is identical to that of cutting said at least one piece to be cut (30).