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文檔簡介
硅片加工工藝項目六多線切片工藝項目六多線切片工藝項目目標(biāo)1.了解多線切割的發(fā)展與應(yīng)用。2.掌握單晶、多晶硅片多線切割的工藝。3.掌握多線切割過程中的常見問題處理方法及改進措施。4.熟悉多線切割機的使用與維護。項目描述多線切割工藝是當(dāng)今硅片切割的主流,通過本項目的學(xué)習(xí)使同學(xué)掌握單晶及多晶硅片的切割完整工藝流程、操作要點、控制因素、改進措施及多線切割機的使用與維護,從而真正掌握切片的各崗位要領(lǐng)。項目六多線切片工藝任務(wù)二切割液的配置與使用任務(wù)目標(biāo)掌握切割液的基本組成及組分的性能。掌握切割液的作用。掌握切割的配置過程。掌握切割液的使用注意事項。掌握切割液性能對切片工藝的影響。熟悉切割液的回收處理工藝。任務(wù)描述多線切割工藝是往復(fù)的鋼線帶砂切割工藝,真正起切割作用的是砂漿中的碳化硅顆粒,因此切割液的配置與使用需要嚴(yán)格控制。本任務(wù)從切割液的基本知識、組分性能、配置工藝、使用的注意事項及切割液對切片工藝的影響等角度進行重點闡述。項目六多線切片工藝1.切割液的基礎(chǔ)知識(1)碳化硅顆粒切割液由切割懸浮液和碳化硅顆粒組成,根據(jù)開方與切片工藝,碳化硅的顆粒度有所不同的要求,如表6-1為常見的碳化硅型號。開方與切片切割液的配置工藝基本相同,將在本任務(wù)進行重點講解。表6-1碳化硅型號分類碳化硅型號使用區(qū)域顆粒度范圍800#開方16~20μm1200#切片11~15μm1500#切片8~11μm
對于切割液中的砂漿粒度分布最好為正態(tài)分布,顆粒度越集中,切割效果就越好,越能減少線痕的產(chǎn)生。項目六多線切片工藝(2)切割懸浮液的性能切割液根據(jù)所用的懸浮液不同有所區(qū)分,目前市場應(yīng)用最多的是PEG,也會使用具備同類功能的其它物質(zhì),具體如下:①PEG:聚乙二醇(PEG)也稱聚乙二醇醚,是以環(huán)氧乙烷與水或乙二醇為原料通過逐步加成反應(yīng)而制成的,目前市場上應(yīng)用最多的是PEG。聚乙二醇系列產(chǎn)品可用于藥劑,相對分子量較低的聚乙二醇可用作溶劑、助溶劑、O/W型乳化劑和穩(wěn)定劑,用于制作水泥懸劑、乳劑、注射劑等,也用作水溶性軟膏基質(zhì)和栓劑基質(zhì)。用于硅晶棒切片過程中的懸浮液的聚乙二醇(PEG)分子量通常為300~400,這一級別的PEG具有適宜的粘度指標(biāo),既有良好的流動性,又對碳化硅顆粒具有良好的分散穩(wěn)定性,帶砂能力強。項目六多線切片工藝
常用的PEG規(guī)格為PEG100,PEG200和PEG400三種,其性能區(qū)別如下表6-2。PEG規(guī)格外觀平均分子量(萬)粘度PH(1%水溶液)徑直mgKCH/g軹灼殘余重金屬砷鹽水分PEG100無色透明液體90~11013~155.0~7.01020~1240≤0.2≤0.5≤0.5≤1.0PEG200無色透明液體190~21022~245.0~7.0510~623≤0.2≤0.5≤0.5≤1.0PEG400無色透明液體280~42038~425.0~7.0255~312≤0.2≤0.5≤0.5≤1.0項目六多線切片工藝
根據(jù)PEG性能特點,不同聚合度的PEG具有不同的分子量、粘度和徑值。部分切片企業(yè)采用的PEG新液是PEG100和PEG400混合物,但兩種不同高分子量聚合物的混合會造成制備的切割液存在不穩(wěn)定的風(fēng)險。部分切片企業(yè)采用PEG是舊液,雖其成分接近200,但是來源不穩(wěn)定,水分和一些重金屬成分不容易控制,也會造成這種舊液制備的切割液不穩(wěn)定。表6-3為某企業(yè)現(xiàn)用的懸浮液性能。項目六多線切片工藝項目指標(biāo)PEG200外觀25℃(目測)透明液體色度(APHA)≤50密度(20℃).g/cm31.120~1.130黏度.20℃mPa.s45~70PH值(5%水溶液)5.5~7.5水分%≤0.5折光率(20℃)1.4550~1.464電導(dǎo)率(μS/cm)≤100表6-3現(xiàn)行使用的懸浮液的性能項目六多線切片工藝②PG:丙二醇(依醇基接的位置分為兩種,1、2-丙二醇與1、3-丙二醇,前者沸點較低,市場上用于cuttingoll的PG是指1、2-丙二醇)。③PPG:聚丙二醇(屬聚合物),依分子量大小可分為PPG200,PPG400,PPG2000,PPGxxxxx,……。④油性:油基的懸浮液與聚乙二醇基懸浮液具有相似的理化性能,如與碳化硅微粉有良好的相容性,具有與PEG300/400相近的粘度指標(biāo),帶砂能力好等優(yōu)點。與PEG300/400相比,油基懸浮液具有更強的排屑能力,使用油基懸浮液配制成的切削砂漿在切割硅棒時往往能夠獲得表面質(zhì)量非常好的硅片。例如油基懸浮液PS-LP-500D,其密度為0.826g/cm3,粘度為96mmPa.s左右,閃點112℃,在-10℃時仍具有良好的流動性。這種油基懸浮液廣泛地用于半導(dǎo)體,水晶等切割加工領(lǐng)域。項目六多線切片工藝2.切割液成分選擇的理論根據(jù)(1)滲透劑的選用切割液的滲透性是切割液的一個重要性能。切割液的冷卻效果、潤濕效果及潤滑作用都會受到滲透性的影響,滲透性好的切割液能迅速滲透到切削——刀具界面和刀具——硅片界面,提高切削的冷卻效果,并且可在刀具與硅片界面上形成潤滑膜,從而降低摩擦系數(shù),減小切削阻力,起到良好的潤滑作用。此外,良好的滲透性能使切割液滲透到刀前端,形成楔形膜,并向深入擴展,如同在裂縫中打入一個楔子,起著一種劈裂的作用,從而提高切削速率。項目六多線切片工藝(2)螯合劑的使用重金屬(主要來自鋼線)能級處于硅晶體的禁帶中央,即稱之為“深能級雜質(zhì)”,起著電子和空穴的復(fù)合中心作用,使晶體中少數(shù)載流子壽命大大下降,漏電流增大。這些重金屬雜質(zhì)在硅中尤其是在高溫下有很大的擴散系數(shù),當(dāng)硅單片在高溫下反復(fù)加工時,雜質(zhì)就擴入襯底內(nèi)層,因此螯合劑的使用已成為必不可少的一部分。螯合劑含有兩個或多個能“給予”電子對的原子,且這些原子之間要相間兩個或多個其他原子。這些能“給予”電子對的原子與金屬離子絡(luò)合成環(huán)狀的螯合物,從而使金屬離子不再往硅片內(nèi)擴散。一般來說,能“給予”電子對的原子越多,形成的環(huán)就越多,螯合物越穩(wěn)定,金屬離子越不易逃逸。項目六多線切片工藝
目前,普遍使用的螯合劑是乙二胺四乙酸,但其不穩(wěn)定且微溶于水;其二鈉鹽溶于水且穩(wěn)定,但鈉離子的引入對微電子的危害較大,因此也不宜使用。FA/O切割液是一種無金屬離子螯合劑。此種螯合劑溶于水,可形成具有13個環(huán)以上的螯合物,有相當(dāng)大的穩(wěn)定性,對于金屬離子的去除有良好的效果。(3)潤滑劑的選擇依據(jù)作為一種切割液,應(yīng)考慮其綜合性能的提高,潤油性也是一種不可忽略的性能。表面活性劑起潤滑作用的為憎水劑烴鏈,且在烴鏈中含有苯環(huán)時潤滑效果較好,但同時還應(yīng)考慮到其他性能,即是否溶于水,對其他表面活性劑的影響如何。為了保證良好的潤油性,潤滑劑一般應(yīng)選擇憎水基烴鏈中含有苯環(huán),能溶于水,對溶液的滲透性沒有很大的影響的產(chǎn)品,從而使其綜合性能提高。項目六多線切片工藝3.切割液的主要功用切割液是由碳化硅顆粒和PEG組成,主要起到懸浮、粘滯、冷卻等作用,切割液的存在區(qū)域如圖6-5所示,切割液的具體功能如下。項目六多線切片工藝(1)減少磨損切割液能吸附在SiC顆粒表面產(chǎn)生位壘,使顆粒分散開來,達到分散,懸浮的特性;提高SiC的分散穩(wěn)定能力,防止顆粒團結(jié)、粘結(jié),避免在硅片表面形成短粗的淺劃線。(2)潤滑作用切割液的潤滑作用能減少SiC顆粒對硅片的強機械摩擦,在刀具與被切入的硅片之間加入切割液后形成潤滑膜,將摩擦表面隔開,使硅片表面與SiC之間的摩擦轉(zhuǎn)化為具有較低抗剪切強度潤滑膜分子間的內(nèi)摩擦,從而降低摩擦阻力和能源消耗,使摩擦副作用平穩(wěn),提高切削速度;摩擦生熱小,減少切割損傷、應(yīng)力和微裂。項目六多線切片工藝(3)冷卻作用切割液的滲透性表現(xiàn)為液體的粘度和浸潤度。切割前沿溫度很高,高溫可使懸浮液呈氣化狀態(tài)滲入切割前沿,氣體閉液體的粘性小,即使微小的間隙也能滲入。通過切割液對流導(dǎo)熱和氣化帶走熱量,把切削熱從固體(刀具、切屑和硅片)帶走,降低切削溫度,減少懸浮液對硅片表面的氧化作用及精細工件的熱變形。切削液的冷卻作用取決于它的熱參數(shù)值,特別是比熱容和熱導(dǎo)率。項目六多線切片工藝(4)清洗作用在硅的多線切割過程中,產(chǎn)生大量的碎屑和硅粉,切削、油污等物容易互相粘結(jié)且粘附在硅片和線網(wǎng)上,影響硅片表面的粗糙度,降低切割精度,影響切割效果,因此要求懸浮液具有清洗功能。清洗功能與液體的滲透性,流動性,粘度等因素有關(guān)。懸浮液中含有表面活性劑。表面活性劑一方面能吸附各種粒子、油污,并在硅表面形成一層吸附膜,阻止粒子和油污粘附在刀具和硅表面上,另一方面可滲入到粒子和油污粘附的界面上,把粒子和油污從界面分離,隨切削液帶走而起到清洗作用,并附著在硅片表面抑制周圍顆粒污染,使硅片表面潔凈。項目六多線切片工藝4.碳化硅烘烤及配置切割液的配置過程,涉及到碳化硅的烘烤、砂漿攪拌及更換作業(yè)規(guī)程,具體操作要點如下。(1)烘烤作業(yè)程序①將裝有碳化硅微粉的包裝袋立放,袋口打開,整齊放在拖架上;②手動將裝有碳化硅的拖架拖放置于烘箱內(nèi),并關(guān)閉烘箱門;③打開烘箱電源開關(guān),風(fēng)機1,風(fēng)機2,加熱開關(guān),按操作盤上的SET鍵,將烘烤溫度調(diào)到設(shè)定值,一般為80℃;④打開報警開關(guān),將操作盤上的報警時間調(diào)到設(shè)定值,至少為8h,去除碳化硅中的水分及將結(jié)塊的碳化硅烤散。受潮的碳化硅會增加砂漿的水分,降低懸浮液的懸浮能力,增加線痕,成小團的碳化硅也會增加劃傷線痕;如果碳化硅包裝中有塑料袋,則不能烘烤;項目六多線切片工藝⑤到達設(shè)定時間后報警提示,此時關(guān)掉報警開關(guān),將烘干溫度設(shè)定于40℃,等待冷卻;⑥將小車?yán)?,若在一定時間內(nèi)暫不使用需將碳化硅粉繼續(xù)放入烘箱內(nèi),并將溫度設(shè)定于40℃;⑦做好烘烤記錄(烘烤時間、結(jié)束時間、碳化硅型號及批次號、放進去及取出來的班組)。項目六多線切片工藝(2)烘烤注意事項①檢查碳化硅包裝袋是否有破損,有破損則將破損袋放置在旁等待處理;②烘干結(jié)束后不能立即使用碳化硅一定要繼續(xù)在40℃繼續(xù)保持烘干;③烘烤后并檢查準(zhǔn)備要配的缸是否運行完好,有無漏油等問題;確認(rèn)原來的砂漿型號與準(zhǔn)備要配的缸型號一致,如果不一致,要將攪拌缸清洗干凈并吹干后才可配置。(3)砂漿的攪拌①佩戴好勞保用品(防塵口罩,手套等),檢查拌砂桶內(nèi)是否干凈,確定內(nèi)部無雜物;項目六多線切片工藝②按照工藝配比要求,計算需要使用的切割液、碳化硅重量,并將切割液放于稱重液壓車上,按清零鍵將讀數(shù)清零;③將氣動隔膜泵上的黃色氣管連接到壓縮空氣接口處,將氣動隔膜泵的下端管口做為吸入口,放入到切割液桶內(nèi)。將氣動隔膜泵的上端管口做為輸出口,將其放入攪拌桶內(nèi)(注意:管口一定要清洗干凈后再進行抽液作業(yè));④打開壓縮空氣閥門,啟動隔膜泵,時刻觀察電子稱讀數(shù),抽取量大于要求量0.1~0.3kg時關(guān)閉隔膜泵,等待1min,待管內(nèi)切割液回流完畢后觀察電子稱讀數(shù)是否達到要求量,并進行調(diào)整;⑤將烘烤后的碳化硅拉至要配置的空缸旁,確認(rèn)碳化硅型號和供應(yīng)商是否與要配置的相符,如相符合則往空的攪拌缸中加入懸浮液,打開攪拌器攪拌;項目六多線切片工藝⑥打開攪拌電機,解開碳化硅的包裝袋,將碳化硅均勻緩慢地從加料口加入攪拌缸中,每包碳化硅至少倒1min、速度控制在2~3min為宜,直到配好為止;⑦加料完畢后,清理砂漿桶四周殘留切割液以及碳化硅粉塵;⑧配好后,攪拌時間達到4h后開始測量密度以及粘度,加料完畢后每隔半小時打開一次循環(huán)泵5~10min,防止砂漿管道堵塞;測量密度時,先把攪拌器關(guān)掉,等漿料停止轉(zhuǎn)動時開始測量,取三個不同點各測量一次,將三個值的平均值為此次測量密度,若密度偏高加懸浮液,偏低則加碳化硅;⑨每隔2h測量一次密度,漿料至少攪拌12h才能用于切片;⑩配好后填寫漿料配置記錄表,確認(rèn)砂漿缸上所標(biāo)的標(biāo)識牌是否與所配得砂漿一致,以免出現(xiàn)錯誤,換錯砂漿型號。項目六多線切片工藝5.砂漿更換按照聯(lián)絡(luò)單提前1h將砂漿攪拌桶內(nèi)砂漿抽入砂漿運輸桶內(nèi),并做好更換記錄;提前30min將砂漿運輸桶運至需要更換的車間,接通電源并打開攪拌電機;對照工藝單,核對更換內(nèi)容(攪拌時間;碳化硅廠家、型號;切割液廠家、型號),明確更換量。硅片切割結(jié)束,確認(rèn)可以取出硅片后,與現(xiàn)場班長或者機長確認(rèn)開始更換砂漿,將廢漿料桶及專用于抽取對應(yīng)型號舊砂漿的氣泵拉到現(xiàn)場,關(guān)掉切片機上的攪拌電機,確認(rèn)砂漿攪拌電機已經(jīng)關(guān)閉后開始抽取舊砂漿,具體更換流程如下:項目六多線切片工藝(1)按照工藝要求抽取舊漿料,密切注意液壓車的電子稱顯示,當(dāng)打出剩余3kg左右的舊砂漿時關(guān)掉壓縮空氣停止砂漿抽取;(2)抽完舊漿料后,將砂漿回收桶的蓋子蓋嚴(yán)實,用液壓車將其拖至指定存放地點;(3)再次核對、檢查本桶砂漿的記錄表格;(4)到漿料房需要更換新漿料的攪拌缸,關(guān)掉攪拌,在更換新漿料專用泵出口裝上過濾袋(抽取時一定要經(jīng)過過濾網(wǎng)過濾后再抽到桶里面),開始抽取新砂,密切注意液壓車的電子稱顯示,到剩余3kg左右的時候,關(guān)掉壓縮空氣停止砂漿打入;項目六多線切片工藝(5)更換完畢后將氣動隔膜泵兩端軟管用抹布清理干凈,口向上放在攪拌桶上,避免砂漿流出污染車間;(6)檢查砂漿桶液面高度;(7)將拌砂桶拖回砂漿攪拌車間,氣動隔膜泵放回指定位置。清理工作現(xiàn)場殘留的砂漿,保持潔凈。作好本次更換砂漿的記錄。注意:新漿料抽到漿料桶前要確保漿料桶中沒有倒不干凈的殘留懸浮液,抽好新漿料后應(yīng)盡快拉到現(xiàn)場加入切片機的砂漿缸中,新漿料拉到現(xiàn)場等待的時間不能超過5min,否則碳化硅會有少許沉淀,影響切割。加好后打開切片機的攪拌,抽好后做好更換記錄表;抽取舊漿料及新漿料的氣泵、過濾袋、新漿料桶一定要分開用,不同型號不同供應(yīng)商的砂漿氣泵也要分開專用;抽料的過程中人一定不能離開。項目六多線切片工藝需要整缸更換時,先關(guān)掉切片機的攪拌電機,再將砂漿缸的電插頭拔掉,把漿料抽干,然后把缸拉到漿料房的清洗室清洗。6.清洗切片機及輔助設(shè)備上的砂漿砂漿配置的攪拌缸、切片機中的砂漿缸及抽取砂漿的氣泵都要定期清洗保養(yǎng)。清洗攪拌缸時,先用塑料袋將缸上的電機包好,將底部的出水閥門打開,再用水沖洗。洗好后將水吹干凈,再用回收液淋洗,除去里面殘留的水份。切片機上的砂漿缸清洗按照要求的時間間隔定期進行。切片機也要定期水洗,水洗后要用懸浮液清洗一遍,主要也是除去設(shè)備里面殘留的水份。項目六多線切片工藝7.切割液配置與更換過程中的注意事項(1)進入車間前,必須穿勞保鞋,防止砸傷;(2)推運砂漿桶時,速度勿太快,前后推動時,要注意配合一致;運輸過程中,注意安全,防止碾傷自己,或撞擊到其它物品、設(shè)備和人員等引發(fā)安全事故;(3)打液和烘砂過程中,必須佩戴手套,防止化學(xué)品和粉塵傷害;碳化硅加料過程中,必須佩戴防塵口罩,防止粉塵傷害;(4)在使用到刀片的操作中,注意安全,防止劃傷手;(5)進行碳化硅加料操作時,必須佩戴專用的防塵面具,防止粉塵傷害;(6)擦拭用的抹布等易燃物品,防止接觸高溫高熱環(huán)境或明火,引發(fā)火災(zāi);(7)在砂漿攪拌和更換過程中如有異常請操作人員立刻向本崗位負責(zé)人員反映情況。項目六多線切片工藝8.砂漿對切片的影響砂漿中的水份、密度、粘度、溫度等都會影響碳化硅的切割能力,從而產(chǎn)生密布線痕、TTV、線弓過大而斷線、砂漿溫度過高等問題。砂漿攪拌不均勻,有結(jié)塊,小團等或者硅紙屑其它雜物的,切割時會產(chǎn)生劃傷的線痕。懸浮液的粘度對切割液的性能影響至關(guān)重要,然而溫度、濕度、水分等因素均會影響懸浮液的粘度,它們之間的關(guān)系及對切片性能的影響具體分析如下。(1)粘度與溫度的關(guān)系液體的粘度來自于分子引力,溫度升高,分子間的距離加大,分子引力減小,內(nèi)摩擦力減弱,粘度就降低;溫度較低時,升溫和降溫過程的粘度并不重合,PEG等大分子的弛豫和熱平衡破壞,引起粘度不完全彈性恢復(fù)。項目六多線切片工藝(2)最佳工作溫度0~55℃為懸浮液的最佳工作溫度,粘度太高,容易造成SiC顆粒與切屑的相互粘結(jié),增大切割阻力和表面損傷;粘度太低,攜帶SiC顆粒能力差,切割力小,切割效率低。(3)粘度隨分子量的變化隨著PEG分子量的增大,黏度會上升;越是高分子,黏度就越上升,PEG600以上是固體。(4)粘度與水分的關(guān)系水分越多,粘度越小水分會影響切割液的粘度,造成粘度下降,懸浮能力下降,密度降低,切割能力下降,會產(chǎn)生密布線痕等問題。(5)粘度與濕度的關(guān)系懸浮液具有很強的親水性,空氣濕度過大時,砂漿的水含量會增加。所以漿料房要經(jīng)常保持干燥,濕度控制在60℃以下為宜。項目六多線切片工藝(6)懸浮液的PH值特性懸浮液為弱堿性,負的ZATA電位有利于增加懸浮液的分散性,并降低顆粒在硅片表面的沉積。溫度高時,H離子增多,PH值降低。懸浮液中金屬離子過多容易導(dǎo)致氧化片(Na,F(xiàn)e等),回收液PH值應(yīng)與新液一致。使用螯合劑可去除金屬離子(N,O,Na)??傊簼穸取囟?、粘度等均會直接或間接影響切割液的切割能力,切割液的配置及切片過程中需要嚴(yán)格控制切割液的密度、粘度、濕度、溫度。項目六多線切片工藝9.切割液的回收處理由于光伏行業(yè)的特殊性,硅片切割對于切割力和硅片表面都有很高的技術(shù)要求,因此對切割液和碳化硅微粉的要求相應(yīng)也很高,質(zhì)量要穩(wěn)定可靠。目前,國內(nèi)使用的切割液和碳化硅微粉在線切割過程中,砂漿中不可避免的會混入硅粉、鐵、高聚物等雜質(zhì),部分碳化硅微粉也會因切割作用而出現(xiàn)破損,產(chǎn)生的廢砂漿很難繼續(xù)使用。項目六多線切片工藝硅片切割液廢砂漿是切割液(PEG)、硅粉和砂漿的混合物,目前主要依靠離心和沉降兩種回收技術(shù),對廢砂漿進行處理,回收其中的切割液和碳化硅微粉,返回到線切割機重新使用。(1)切割液回收工藝
對切割液的回收處理,常利用沉降離心、化學(xué)清洗、絮凝過濾、精餾、萃取、旋風(fēng)分級等分離原理和方法,將廢砂漿中雜質(zhì)和水分去除,可以得到優(yōu)質(zhì)合格的切割液和碳化硅微粉,從而實現(xiàn)二次利用。
液體回收過程主要利用物理作用將其中的固體微粒去除,要求不增加任何可溶性雜質(zhì)。這樣得到的液體才能夠保證原有的化學(xué)成分,具有與新切割液相同的表面活性、懸浮力和攜帶力,可多次重復(fù)使用。項目六多線切片工藝在碳化硅微粉回收時,除了利用物理作用將其中的細顆粒去除外,還必須利用多種化學(xué)作用將其中的硅粉、鐵、膠粒去除,這樣才能保證得到的碳化硅微粉具有原砂漿中碳化硅微粉同樣的品質(zhì)。且回收過程不增加任何微粉顆粒,而切割過程會使大的顆粒變細,因此回收到的微粉沒有大顆粒,不會在以后使用過程中產(chǎn)生劃傷硅片的現(xiàn)象。(2)國內(nèi)切割液回收工藝的研究與應(yīng)用前景國內(nèi)的回收利用起步較晚,回收技術(shù)參差不齊,所以在使用回收液和回收砂的過程中,經(jīng)常會由于回收物料的質(zhì)量問題而引起臟片、線痕片等情況。由于在這類回收物料的使用工藝中,所涉及物料如:切割液(回收液)、碳化硅(回收的碳化硅)、清洗劑、水等,從而可能引起污片的情況有:項目六多線切片工藝①回收液回收質(zhì)量差;②回收的碳化硅中含有游離碳;③清洗劑效果不好;④清洗工序時間安排不合理等。由于使用回收料的成本較低,國內(nèi)從2007年開始,對回收液的使用越來越多,尤其是一些大廠為了節(jié)約成本,回收液的使用比例占到總的切割液使用量的50%左右。國內(nèi)目前從事回收的廠家有無錫賽夕、無錫佳宇、青島海科林、常州盈天等。碳化硅微粉和切割液的回收率分別占廢砂漿的30%和35%以上。總之,隨著工藝的不斷成熟,太陽能硅片切割液廢砂漿的回收利用逐漸成為太陽能輔料市場的主流,在未來的兩年內(nèi)將占到該市場的50%。項目六多線切片工藝任務(wù)三硅塊的粘膠任務(wù)目標(biāo)掌握粘膠前的準(zhǔn)備工作。掌握粘膠的操作工藝。掌握粘膠工藝的注意事項。任務(wù)描述硅塊的切割是倒著懸掛在線切割機中進行的,為此需要將硅塊牢牢粘住,本項目主要講解粘膠的操作工藝。項目六多線切片工藝1.粘膠前準(zhǔn)備(1)硅塊選面硅塊選面要選最短面為粘膠面,倘若不選取最短面為粘膠面,則易產(chǎn)生跳線,從而引起斷線。具體如圖6-6。為了盡量減少因硅塊端面傾斜造成的斷線,硅塊端面傾斜的長度不能大于0.6mm,大于0.6mm的要求去頭尾截斷的重新切一刀。項目六多線切片工藝(2)玻璃、托板選擇玻璃要求兩面磨砂,并用直尺和塞尺測量玻璃的平整度。具體要求為倒角大小1.5±0.5mm、玻璃平整度≤0.08mm,不能有崩邊、裂紋等不良現(xiàn)象。以HCT及MB多線切割機為例,最常用切片機玻璃規(guī)格如表6-4。HCT用MB用規(guī)格用途規(guī)格用途520*156*15粘多晶156400*156*15粘多晶156520*125*15粘多晶125及單晶156400*125*15粘多晶125及單晶156520*83*12粘單晶125400*83*12粘單晶125項目六多線切片工藝托板要選擇沒有受損傷變形的使用,并用直尺和塞尺測量玻璃的平整度。具體平整度要求為≤0.1mm、沒有變形突起的東西,以免切割時晃動,產(chǎn)生線痕。(3)玻璃、托板的清洗將玻璃放進超聲波清洗機中清洗。將托板用砂紙擦拭干凈;用丙酮和無水乙醇將玻璃擦拭干凈,晾干;將硅棒用無水乙醇和無層紙擦拭干凈,晾干。檢驗是否已經(jīng)擦干的標(biāo)準(zhǔn)是用蘸有酒精或丙酮的紙擦后沒有出現(xiàn)黑色為擦干凈,有黑色就沒有干凈。擦拭如圖6-7。項目六多線切片工藝(4)托板清洗干凈后,將背面的螺絲擰一遍,以防因螺絲松動切割時產(chǎn)生線痕。(5)將工作臺上的定位螺絲的尺寸再重新調(diào)整一次,防止硅塊或玻璃粘歪,把托板擺放好,準(zhǔn)備粘玻璃。項目六多線切片工藝2.粘膠過程(1)膠水的稱量與攪拌膠水對于不同的切片廠家使用膠水不同,下面以常用的膠水A、B膠為例,具體配比如表6-5。老膠AD1230-A(白、主)配比比例100:45AD3831-BR(紅)新膠AD1339-A(白、主)配比比例1:1AD3905-B(紅)項目六多線切片工藝稱膠前,電子秤要記得先清零;稱量時,在電子稱上墊一張紙(避免膠水落下弄臟稱表面),放上杯托(托盤),稱膠時一定要嚴(yán)格按比例的要求稱?。喝膠和B膠的勺子要分開。稱好膠后,要將膠水桶蓋好(防止灰塵落下和陽光的照射)。冬天溫度較低時,膠水容易結(jié)晶,稱量完畢后在50~60℃水或烤箱中保溫20分鐘左右,冷卻后再使用,減少掉片。攪拌時要將膠攪拌均勻,特別是碗壁和碗底處的膠要充分?jǐn)嚢?,否則會加大掉片的風(fēng)險。(2)涂膠①粘玻璃將攪拌好的膠水涂在托板上(攪拌均勻的膠水應(yīng)看不到原始的顏色),然后快速平整均勻的涂在托板表面,用粘膠的刀將膠抹均勻,反復(fù)抹幾遍,趕走膠中存在的氣泡,以免A膠與B膠混合后發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生殘留的氣泡。項目六多線切片工藝
粘膠手法如圖6-8,先用玻璃的一邊靠在托板的一邊,再往下壓,有效地把氣泡趕出來,粘上玻璃(粘玻璃的時候應(yīng)該前后左右挪動,使膠水更加平整均勻)。待粘玻璃的膠固化后,用丙酮將玻璃的另一面擦拭干凈。粘好后要檢查玻璃下面是否有氣泡,一定要確保不能有氣泡,檢查后將托板和玻璃定好位。玻璃粘好后,用重鐵塊至少壓20min以上才可粘硅塊。項目六多線切片工藝②粘晶棒對照工藝單,查看晶棒與工藝單是否一致(長度,規(guī)格,編號),并查看晶棒表面有沒有損傷(崩邊,缺角,裂紋)。將晶棒放入超聲波中超5~10min,并將超好的晶棒用無塵紙紙擦干,用直角尺量出粘膠面,用酒精將粘接面和粘好的玻璃擦干凈(擦到紙上沒有污點為止)。粘接面擦干凈后,再將晶棒粘膠的那個面的四周用美紋紙粘好(避免粘棒的時候膠水落下),如圖6-9。項目六多線切片工藝
根據(jù)晶棒的長度稱膠水,將稱好的膠水快速攪拌均勻,然后快速平整均勻的涂在粘好的玻璃表面,粘上晶棒(粘好的晶棒四周應(yīng)有膠水?dāng)D出),粘晶棒時,所用的力應(yīng)該與粘玻璃時所用的力差不多,確保粘晶棒時沒有氣泡。粘第二塊硅塊時,要注意兩硅塊不要相撞,以免產(chǎn)生崩邊或裂痕。晶棒粘好后,迅速撕下膠帶,并將多余的膠水刮干凈(注意小心刮傷晶棒表面),并用酒精輕輕擦拭干凈。③粘樹脂條粘樹脂條時,先檢查PVC條的質(zhì)量,如PVC條有金屬粉等雜質(zhì),則不能用。粘樹脂條時,先把晶棒上面擦拭干凈,貼上四根美紋紙膠帶,再涂膠;然后把樹脂條擦干凈,按照晶棒的長度截斷。稱膠水,迅速攪拌均勻,涂在晶棒上,粘樹脂條,以免太多的膠溢出來;再用力壓一下再把美紋紙拿掉,如果粘好樹脂條后有多余的膠溢出來也不要用刀片等鋒利的東西去刮掉,以免劃傷硅塊。項目六多線切片工藝3.清理余膠余膠清理時,硅塊倒角處的膠一定要刮干凈,以免在硅片粘膠面的倒角處附近產(chǎn)生線痕。在粘膠后20min內(nèi),將粘在硅棒四周的美紋紙撕掉,并用丙酮及紗布將溢流的膠水擦拭干凈。脫膠完成后,硅塊表面要用紙或百潔布蘸點酒精或丙酮把硅塊表面擦干凈。硅塊粘好后,在托盤尾部的玻璃上寫上粘膠日期及時間,并確保每塊硅塊上都寫有硅錠號的硅塊號。將硅塊搬到貨架上,再次確認(rèn)隨工單上的信息是否與硅塊相符(硅錠號、硅塊號、長度等),粘好的硅塊如圖6-10。項目六多線切片工藝項目六多線切片工藝4.粘膠注意事項(1)粘膠房的溫度控制在25℃,濕度控制在60%一下;(2)玻璃和晶棒一定要在超聲波中超聲清洗;(3)托板,玻璃,晶棒一定要用酒精擦干凈(擦到紙上沒有污點為止,擦的時候要注意手勢和力度,不是酒精用得多就擦得干凈);(4)使用無塵紙(最好是無紡布)進行粘接前的擦拭,若使用一般清潔用紙,會在磨砂玻璃表面殘留部分紙屑,影響粘接效果;(5)粘接過程須戴手套,避免油類物質(zhì)二次污染晶棒,使用無塵紙擦拭直到擦完后無塵紙依然清潔;(6)稱量重量時務(wù)必做到準(zhǔn)確、精確、比例不可搞混、電子稱一定要回零(以免出錯浪費膠水);A組分與B組分必須充分混合,攪拌完成后,顏色應(yīng)均勻如一,混合后發(fā)現(xiàn)“白絲”等現(xiàn)象是不均勻的表現(xiàn)(不能有原始色),快粘;項目六多線切片工藝(7)取A膠和B膠的小勺使用后務(wù)必清潔,以備下次使用;(8)取完膠水后請蓋好瓶蓋;(9)在膠水混合過程中,一定要使用清潔的攪拌杯;(10)搬運和測量晶棒的時候一定要輕拿輕放(防止崩邊產(chǎn)生不必要的損失);(11)涂膠過程中且緩慢進行,并且下壓以排除氣體;(12)粘玻璃和晶棒的時候,四周一定不能有多余膠水,應(yīng)用刀刮干凈,并用酒精擦拭干凈;(13)硅塊是非常脆的東西,所有接觸硅塊的過程都要輕拿輕放;(14)兩根及兩根以上短棒連接時,其兩根棒之間的間隙應(yīng)呈“▲”;(15)托板、玻璃、晶棒側(cè)面的中心線應(yīng)該在一直線上;(16)每次粘膠完后的硅塊,至少要等待4小時候以上才可使用,確保硅塊、玻璃、托板粘牢。項目六多線切片工藝任務(wù)四多線切割任務(wù)目標(biāo):掌握硅片多線切割操作流程及控制要點。掌握單晶硅片與多晶硅片切割的異同點。任務(wù)描述:硅片加工過程中,切片是最為重要的環(huán)節(jié),目前應(yīng)用最多的是多線切割,本任務(wù)以常用的多線切割機進行講解。項目六多線切片工藝硅塊多線切割主要工藝有:領(lǐng)棒下棒切割熱機開機前檢查清洗部件及設(shè)備更換滑輪編織線網(wǎng)更換收放線論上棒檢查主要工藝參數(shù)項目六多線切片工藝多線切割過程中,需要用到很多的設(shè)備及材料,需要提前做好準(zhǔn)備,常用的如表6-7。儀器、工具材料HCT-B5切片機無水乙醇砂漿周轉(zhuǎn)桶衛(wèi)生卷紙廢砂漿收集裝桶薄膜手套領(lǐng)棒周轉(zhuǎn)車美工刀液壓叉車紙膠帶隔膜泵潤滑脂晶棒轉(zhuǎn)運車防護眼鏡切片機專用扳手記號筆內(nèi)六角扳手抹布斜口鉗強力膠帶剪刀手電筒項目六多線切片工藝2.領(lǐng)棒(1)到粘棒室確認(rèn)晶棒已粘好,如圖6-11。項目六多線切片工藝(2)仔細查看隨工單上的記錄,包括晶棒的崩邊長度、裂紋等缺陷。確認(rèn)該棒膠固化時間已達6小時以上,確認(rèn)晶體編號與隨工單一致。如果不一致,立即通知工藝、品管、班長確認(rèn),并在隨工單上注明實際缺陷情況,如圖6-12。項目六多線切片工藝(3)側(cè)視:確定托板上硅塊之間縫隙呈上窄下寬型,且硅塊呈倒梯形,如圖6-13。項目六多線切片工藝(4)確定硅塊表面無任何擦去的膠跡,確定硅塊、玻璃、托板無膠布,硅塊無粘偏現(xiàn)象,如圖6-14。項目六多線切片工藝(5)檢查晶棒是否存在崩邊、空膠、端面毛刺,如圖6-15。項目六多線切片工藝(6)用刀片將晶棒上的條形碼刮掉,防止在以后的切割過程中導(dǎo)致斷線。注意要保證晶棒不受傷,如圖6-16。項目六多線切片工藝(7)用刀片將晶托上污物去除,防止在以后的切割過程中污物掉在線網(wǎng)上,導(dǎo)致跳線、斷線,如圖6-17。項目六多線切片工藝(8)用沾有酒精的抹布擦去晶棒上的污物,如圖6-16;繼續(xù)用沾有酒精的抹布擦去晶托上的污物,特別是如圖6-17中的位置。(9)確認(rèn)無誤后將晶棒小心的抱上手推車;檢查晶托和晶棒周圍是否有殘膠,若有,報告上級。(10)將載有晶棒的手推車推至切區(qū)域,等待上棒,如圖6-18。項目六多線切片工藝3.上棒(1)清潔燕尾槽內(nèi)所有定位面。要求兩斜面及上定位面無污物、無砂漿殘液,如圖6-19。項目六多線切片工藝(2)檢查晶棒表面狀況,確認(rèn)晶棒、玻璃無粘斜,晶棒表面無多余的殘膠,晶棒的崩邊、隱裂等缺陷與隨工單一致,晶棒長度與隨工單一致,并清潔晶棒。(3)將晶棒反向,晶托朝上。(4)兩人配合,一人扶住上下棒專用升降車并鎖住車輪;1人操作液壓升降車,1人小心將升降車導(dǎo)軌對準(zhǔn)晶托槽上棒;小心、平穩(wěn)地將晶棒往后推,到位將其推至后限位,并用插銷將其鎖住。項目六多線切片工藝(5)將升降車與切片機對接,將晶棒的定位面抬升至與切片機燕尾槽內(nèi)的定位面齊平,確保晶托與三點一線平齊,如圖6-20。項目六多線切片工藝(6)在晶托的定位夾緊面與機床的定位夾緊對齊的情況下,緩緩地、平穩(wěn)地將晶棒推進至燕尾槽內(nèi),鎖住晶托;同理,另一個晶棒也是如此,如圖6-21。在操作過程中,升降車的輪子必須在制動狀態(tài)。項目六多線切片工藝(7)用直尺靠晶棒的兩端面,檢查晶棒兩端面是否平齊,如圖6-22,如果不平齊,調(diào)整晶托的位置,直到晶棒的兩端面平齊為止。項目六多線切片工藝(8)夾緊工件:夾緊分兩次,即夾緊后松開再夾緊、并檢查夾緊的氣密性,綠色表示氣密檢測是沒問題的,如圖6-23。項目六多線切片工藝(9)用皮錘輕敲晶托的兩邊幾下,如圖6-24;以確保晶托的定位面與燕尾槽的定位面完全貼合,并再次檢查夾緊的氣密性。項目六多線切片工藝(10)用尺檢查,如圖6-25,確保砂漿噴嘴在兩晶托的中間,確保在之后的切割過程中砂漿噴嘴不會與晶托相撞。項目六多線切片工藝(11)其他注意事項①裝在同一臺切片機內(nèi)的兩晶托上的晶棒長度盡量一致,兩晶棒有長短的話,將長的晶棒放在左邊A位置,短的晶棒放在右邊B位置。②在上棒的各個環(huán)節(jié)中,要求晶棒無碰幢、無因上棒而受損,要無聲操作。③如果晶棒有崩邊、隱裂、缺角等缺陷的話,那么將晶棒放在B位置并且將盡可能多的有缺陷的部位放在尾部,有把手的一端為頭部。④檢查并確定晶棒的端面刀痕垂直于玻璃板,如果是平行于玻璃板則立即通知當(dāng)班工藝或組長、班長。項目六多線切片工藝4.更換收線輪(1)關(guān)閉斷線檢測功能。(2)將鋼線剪斷,并用膠帶將剪斷的鋼線粘在機床的機體上,以防止鋼線亂動。(3)把排線輪移到右端安全位置,防止卸線輪時容易撞倒排線輪。(3)將換收放線輪專用車推到合適位置,將吊裝夾具固定在收線輪上,如圖6-26,并處于起吊狀態(tài),如圖6-27。項目六多線切片工藝
(4)用開口扳手(或套筒)將鎖緊收線輪的絲桿卸下,抽出絲桿,將移動軸承箱向右移動,然后慢慢吊起收線輪,用手扶著慢慢地將被吊著的收線輪往外移,直到完全脫離機床,如圖6-28、6-29。項目六多線切片工藝(5)一人用手扶著被吊著的收線輪向后推,另一人將收線輪的高度降低,使收線輪的離地高度不超過100cm,并運送到廢線切割室,如圖6-30。項目六多線切片工藝(6)清潔收線輪室,用鏟刀將沉積的砂漿鏟走,用濕抹布將各個滑輪盤組件和導(dǎo)軌及四壁擦拭干凈.將其送到廢線切割處,卸下收線輪。如果發(fā)現(xiàn)絲桿損傷,應(yīng)更換。(7)把擦拭干凈的移動軸承和固定軸承錐面、絲桿,表面抹一層薄薄的潤滑油脂。(8)在廢線切割室檢查空的收線輪外觀無破損、邊緣無毛刺、然后裝入小車。如果有毛刺必須首先用小銼刀挫掉,再用1200#以上的砂紙將其拋光。項目六多線切片工藝(9)用液壓車將收線輪送到線鋸左側(cè)收線輪室,吊起,慢慢下降如圖6-31;調(diào)節(jié)螺孔和定位銷釘?shù)奈恢茫€輪左側(cè)的平鍵一定要對齊,將移動軸承箱推進,如圖6-32。圖6-31圖6-32項目六多線切片工藝(10)將收線輪安裝到位,用側(cè)固螺栓將收線輪固定,使用扭力板手,用80NM的力矩將螺絲上緊,如圖6-33,檢查收線輪到位后松開夾具,移走小車,松開側(cè)固螺栓;用記號筆畫記號,切完一刀需檢查螺絲是否移位,如果移位需檢查螺絲是否損壞或扭力扳手扭力是否正確,如果以上均正常需檢查設(shè)備。在更換的過程中一定要確保擰上去的螺栓無滑絲、無任何損傷,否則需要及時更換。項目六多線切片工藝(11)如圖6-34,將鋼線在收線輪上手動繞至少2圈,并打結(jié),用膠帶粘住打結(jié)處,使其固定。項目六多線切片工藝(12)將“右側(cè)卷筒直徑”改為空線筒的實際直徑(目前的空線輪直徑為210mm),同時將“右側(cè)卷筒儲線量”改為0,如圖6-35。(13)在操作界面中按reset收線輪復(fù)位,將右側(cè)線輪的張力改為10N左右,把走線改為10%,走50~100m線,使線頭纏繞在收線輪上,再把張力改為切割時工藝要求的張力,繼續(xù)繞線,繞50~100m左右。項目六多線切片工藝(14)如果排線效果不好的話,可以通過調(diào)整圖6-36中的值,來調(diào)整收線輪排線的情況,直到排線合理為止;如果發(fā)現(xiàn)設(shè)備有故障,必須立即報修,以免延誤生產(chǎn)。項目六多線切片工藝(15)如圖6-37,對于單向切割,收線輪排線要求較低;但對于雙向切割的切割機,收線輪的排線要求很高,要求排線均勻、排線平齊,收線輪的前后排線正好與收線輪法蘭的邊緣齊平。項目六多線切片工藝(16)其他注意事項①換上去的新收線輪一定要確保工字輪邊緣處無毛刺,否則在繞線的過程中將鋼線刮斷;②收線輪的前后排線一定要正與收線輪法蘭的邊緣齊平,同時排線要均勻、平齊;③在清洗收線室輪的時候,請勿用水直接沖洗,以免水進入電機引起重大故障;④在清洗之后,要用氣槍將收、放線輪室吹干,或用抹布將收、放線輪室擦;⑤上收線輪緊固螺釘?shù)臅r候,必須檢查螺釘?shù)臓顟B(tài),確保螺釘無滑絲、無任何損傷。上緊的時候必須用80NM扭力扳手?jǐn)Q緊;⑥最好將用完鋼線的新(放)線輪換到收線處,作為收線輪來用,可以保證收線輪絕對沒有質(zhì)量的問題。項目六多線切片工藝5.更換放線輪(1)關(guān)閉斷線檢測功能。(2)將鋼線剪斷,并用膠帶將剪斷的鋼線粘在機床的機體上,或用磁鐵將鋼線固定在機床上,以防止鋼線亂動,如圖6-38。項目六多線切片工藝(3)拆卸放線輪拆卸放線輪步驟與拆卸收線輪基本相同,步驟如下:①將起吊工裝固定在放線輪上;②將換收放線輪專用車(以下簡稱為小車)推到合適位置,將吊鉤固定在起吊工裝上,并處于起吊狀態(tài),然后將側(cè)固螺栓對準(zhǔn)放線輪的固定用沉孔并向下擰緊;③用套筒扳手將鎖緊收線輪的螺栓卸下,并取出螺栓,松開側(cè)固螺栓,然后慢慢地將被吊著的收線輪往外移,直到完全脫離機床;④用手扶著被吊著的收線輪慢慢的往往外移,直到完全脫離機床;⑤一人用手扶著被吊著的放線輪向后推,另一人將放線輪的高度降低,使放線輪的離地高度不超過100cm,并運送到廢線切割室;項目六多線切片工藝(4)清潔收、放線輪室。用鏟刀將沉積的砂漿鏟走,用濕抹布將與收線有關(guān)的滑輪組件、與收線輪接觸的驅(qū)動軸、四壁擦拭干凈。(5)在新線領(lǐng)取處領(lǐng)取新線(一定要確保新線沒生銹、工字輪法蘭邊緣處沒毛刺、不變形),并將起吊工裝安裝在放線輪上,并用吊鉤將其吊起來,如圖6-39。項目六多線切片工藝(6)一人用手扶著被吊著的放線輪向后推,另一人將放線輪的高度降低,使放線輪的離地高度不超過30cm,并運送到需要更換放線輪的機床處,如圖6-40。項目六多線切片工藝(7)調(diào)節(jié)螺孔和定位銷釘?shù)奈恢?,并將新放線輪安裝到位,如圖6-41。項目六多線切片工藝(8)將放線輪安裝到位,用側(cè)固螺栓將收線輪固定,使用扭力板手,用80NM的力矩將螺絲上緊,如圖6-42;檢查放線輪到位后松開夾具,移走小車,松開側(cè)固螺栓。安裝過程中,一定要確保擰上去的螺栓無滑絲、無任何損傷,否者需要及時更換。項目六多線切片工藝(9)如圖6-43,將放線輪上的包裝紙去掉,小心的將鋼線從放線輪上退出兩圈,并用膠帶將出線處粘好,以防止在接鋼線的時候搞亂鋼線,通過打線頭的方式接好鋼線。項目六多線切片工藝(10)將“左側(cè)卷筒直徑”改為此放線輪的實際直徑,(400Km的線輪直徑為270mm左右,在走線的時候會自動修正偏差)同時將“左側(cè)卷筒儲線量”改為此放線輪的實際儲線量,如圖6-44。項目六多線切片工藝(11)將“左側(cè)張力”改為10N左右,以低速走50~100m線,在把張力改為工藝要求的張力,繼續(xù)走50~100m線,檢查線網(wǎng)是否有跳線、斷線,如果有及時處理,確認(rèn)線頭已繞到收線輪上。如果排線效果不好的話,可以通過調(diào)整圖6-44中的值,來調(diào)整收線輪排線情況,直到排線合理為止;如果發(fā)現(xiàn)設(shè)備有故障,立即保修,以免延誤生產(chǎn)。(12)其他注意事項①換上去的新放線輪一定要確保工字輪邊緣處無毛刺,否則在繞線的過程中將鋼線刮斷;②放線輪的前后排線一定要正與收線輪法蘭的邊緣齊平,同時排線要均勻、平齊;③在清洗收線室輪的時候,請勿用水直接沖洗,以免水進入電機引起重大故障;項目六多線切片工藝④在清洗之后,要用氣槍將收、放線輪室吹干,或用抹布將收、放線輪室擦干,以免水分影響切割效果;⑤上放線輪緊固螺釘?shù)臅r候,必須檢查螺釘?shù)臓顟B(tài),確保螺釘無滑絲、無任何損傷。上緊的時候必須用80NM扭力扳手?jǐn)Q緊。6.編織線網(wǎng)(1)關(guān)閉斷線檢測功能,選擇繞線模式。項目六多線切片工藝(2)確定切割線走線方向:如果放線輪在左側(cè),則選擇“開始進線方向左側(cè)→右側(cè)”,如圖6-45,以下均以放線輪在左側(cè)進行介紹。項目六多線切片工藝(3)在導(dǎo)輪上至少纏繞2~3圈繞線膠帶,與導(dǎo)輪接觸的面為膠帶的不粘面,拉緊膠帶,確保在之后的操作中,兩導(dǎo)輪都能同步轉(zhuǎn)起來,如圖6-46。項目六多線切片工藝(4)將放線側(cè)出來的鋼線系在一膠帶卷上,以順時針的方式繞在導(dǎo)輪上,并用膠帶將帶有鋼線的膠帶卷粘在膠帶上,如圖6-47;在布線時鋼線至少從導(dǎo)輪的第3個槽開始,同時是導(dǎo)輪尾部也必須至少空3個槽。項目六多線切片工藝(5)剛開始繞線的時候,設(shè)置左側(cè)張力不大于10N,按下“連動接通”鍵,加上張力,如圖6-48,圖中的張力為21N。項目六多線切片工藝(6)將手動鋼絲速度改為10%左右,如圖6-49,圖中顯示的為30%,圖中右箭頭為正向走線按鈕、左箭頭為反向走線按鈕;按下正向走線按鈕,開始慢慢繞線。當(dāng)繞至少5~6圈后,開始撥線。項目六多線切片工藝(7)當(dāng)線網(wǎng)寬度不小于2~3mm時,剪下膠帶,將鋼線的線頭用小膠帶粘住,并剪掉開始纏繞的膠帶,如圖6-50。項目六多線切片工藝(8)將左側(cè)張力改為15N左右,按下“正向走線”按鈕,正向走線,如圖6-51;當(dāng)線網(wǎng)寬度不小于到10mm時,將左側(cè)張力改為切割時張力,將手動鋼絲速度改為30%左右,讓其快速繞線,直至達到所需線網(wǎng)寬度。項目六多線切片工藝(9)當(dāng)線網(wǎng)寬度達到所需線網(wǎng)寬度時,如圖6-52;將粘鋼線線頭的小膠帶去掉,將鋼線穿到線輪室;并檢查在此過程線網(wǎng)上是否有跳線、斷線,如果有,則必須處理,直到?jīng)]有跳線、斷線。項目六多線切片工藝(10)待跑線完成后將最后一根鋼線抽出在滑輪上繞線。引接在收線輪上(11)如圖6-53,將鋼線在收線輪上手動繞幾圈,并打結(jié),用膠帶粘住打結(jié)處,固定鋼線。項目六多線切片工藝(12)繼續(xù)手動繞線模式,使鋼線在收線輪上繞上至少10~100m。(13)如圖6-54,啟動右側(cè)張力,張力值設(shè)置為20~21N左右,同時啟動上面的斷線檢測繼續(xù)繞線,并觀察在收線輪上的排線情況。項目六多線切片工藝(14)如果排線效果不好的話,可以通過調(diào)整圖6-55中的前進端、后退端、卷筒卷螺距的值,來調(diào)整收線輪排線的情況,直到排線合理,并觀察導(dǎo)輪線網(wǎng)的情況,要求無跳線、斷線。項目六多線切片工藝(15)對于單向切割收線輪的排線要求較低,纏繞平齊即可;對于雙向切割,收線輪的排線要求很高,要求排線均勻、排線平齊,收線輪的前后排線正好于收線輪法蘭的邊緣齊平,如圖6-56。項目六多線切片工藝(16)整個布線網(wǎng)過程完成,若需要對其進行分線網(wǎng)切割,可先領(lǐng)取晶棒進行上棒,根據(jù)晶棒分線網(wǎng)的寬度進行布線。(17)其他注意事項①在編線網(wǎng)之前,要求先刷導(dǎo)輪,使導(dǎo)輪清潔,導(dǎo)輪槽內(nèi)一定要用銅絲刷刷干凈,使導(dǎo)輪露出導(dǎo)輪的本色,絕對禁止未刷導(dǎo)輪就進行編線網(wǎng),每3刀刷一次導(dǎo)輪;②在編線網(wǎng)的時候要求導(dǎo)輪的進線、出線都要與導(dǎo)輪上具體相對應(yīng)進線、出線槽垂直,否則調(diào)整,至到垂直為止;③在導(dǎo)輪編線網(wǎng)之前,必須仔細檢查導(dǎo)輪的實際狀況,確認(rèn)導(dǎo)輪上沒有明顯的傷痕;④上一刀片子如果出現(xiàn)大量的跳線,即便是導(dǎo)輪只用了幾十個小時,也必須要等工藝確定導(dǎo)輪沒問題,方能進行導(dǎo)輪的編線網(wǎng)工作;項目六多線切片工藝⑤布線時,鋼線必須以導(dǎo)輪的首尾至少空3槽開始布線,絕對禁止從導(dǎo)輪的第一槽開始到導(dǎo)輪的最后一個槽結(jié)束;⑥由于收、放線輪的實際布線寬度尺寸有差異,因此每次更換收、放線輪都必須調(diào)節(jié)排線狀態(tài)。7.更換滑輪將滑輪上的鋼線取下用磁鐵粘在機器壁上,檢查滑輪表面磨損情況,根據(jù)滑輪的使用時間決定是否更換滑輪,更換時,取下舊的滑輪,換上新的滑輪,安裝后,快速轉(zhuǎn)動滑輪檢查滑輪的的運動情況直至安裝完好。暫定滑輪的單槽的使用壽命為50H±8H(滑輪的具體使用時間由工藝根據(jù)滑輪的材料、制造廠商、使用情況來定)。項目六多線切片工藝8.清洗部件(1)正常切割結(jié)束后,用風(fēng)槍吹洗線網(wǎng)直至線網(wǎng)上無殘留物存在;清洗中間過濾網(wǎng)、砂漿噴嘴、下過濾網(wǎng)、每刀清洗一次,每次換放線輪前,將多余的鋼線以30%的全速跑到自動報警。(2)用濕布擦凈導(dǎo)輪軸承箱外露部位(與導(dǎo)輪連接處),工作臺兩側(cè),滑輪后面感應(yīng)部位。(3)導(dǎo)輪每3刀左右刷一次(即在換放線輪的時候進行刷,禁止用酒精刷導(dǎo)輪、清潔導(dǎo)輪)。(4)張力臂必須每刀都用不掉毛的毛巾擦干凈。(5)清洗設(shè)備時,收、放線輪室可用自來水清洗,用布把里面擦拭干凈。項目六多線切片工藝(6)設(shè)備每30刀完全清洗一次,每次換收放線輪時必須用批灰鏟清理切割室四壁、收放線輪室四壁、張力臂上的污物,并用不掉毛的毛巾將上述位置擦干凈;(7)設(shè)備完全清洗后必須用廢砂漿循環(huán)20min以上(這里指的廢砂漿是之前收集的切割第一、第二刀抽出來的砂漿,同時循環(huán)用的廢砂漿必須與后續(xù)加入的新砂漿完全一致,包括砂子、液),以讓其吸收設(shè)備里的水分,然后將廢砂漿抽干凈。項目六多線切片工藝9.切片機各操作界面雖然各廠家切片機操作有所差異,但總體基本相同,控制界面基本為主操作界面、鋼線檢測界面、冷卻循環(huán)界面、砂漿循環(huán)界面等。(1)主操作界面切割機主操作界面如圖6-57。項目六多線切片工藝項目六多線切片工藝(2)切割鋼絲檢測界面如圖6-58。項目六多線切片工藝(3)冷卻循環(huán)界面如圖6-59。項目六多線切片工藝(4)切割過程中工藝參數(shù)界面如圖6-60。項目六多線切片工藝(5)砂漿循環(huán)系統(tǒng)界面如圖6-61。項目六多線切片工藝10.切片機水電氣及漿料準(zhǔn)備(1)將機臺頂部“水、氣”漿料閥打開。(2)將切片機馬達室一側(cè)的電源主開關(guān)打在”O(jiān)N”位置。(3)點擊控制屏中的冷卻開關(guān),開啟各回路冷(4)根據(jù)砂漿缸插頭線上的標(biāo)簽,將插頭插入對應(yīng)槽內(nèi),并連接好砂漿管道。11.開機前準(zhǔn)備(1)檢查工藝參數(shù),如圖6-62,如果有通知要求改工藝,需有當(dāng)班工藝員更改工藝,如果未接到要求改工藝的通知,而發(fā)現(xiàn)工藝參數(shù)被更改,立即通知工藝人員確認(rèn),禁止操作員自行更改工藝參數(shù)。項目六多線切片工藝項目六多線切片工藝(2)檢查加工時間,新線使用量保證有足夠的新線,如圖6-63。項目六多線切片工藝(3)檢查左側(cè)卷筒貯量是否足夠開切,不夠需要更換新線輪;檢查右側(cè)卷筒貯量是否需要換收線輪,當(dāng)右側(cè)筒貯量大于(新線輪鋼線總長-一刀開切所需新線量)時必須更換收線輪,如圖6-64。項目六多線切片工藝(4)檢查各個滑輪、導(dǎo)論的使用壽命在使用時間之內(nèi),以線輪為起點,沿著鋼線的走向,滑輪的編號一次為1、2、3.....。(5)檢查并確認(rèn)線網(wǎng)無跳線、無斷線,且導(dǎo)輪上的鋼線為新線;同時檢查鋼線布線在導(dǎo)輪上首尾至少空3個槽,如果不符,必須重新布線。(6)過濾網(wǎng)的清洗①清洗設(shè)備之后或更換砂漿之后或停機超過45min時,將底部過濾網(wǎng)放在線網(wǎng)上;項目六多線切片工藝②調(diào)小砂漿液流量至30~50,按下“溫度調(diào)節(jié)”鍵,打開砂漿,進行砂漿的過濾參數(shù)設(shè)置屏幕如圖6-65;過濾至少3min后,再次按下“溫度調(diào)節(jié)”鍵關(guān)閉砂漿,將底部過濾網(wǎng)重新清洗并吹干后歸位。項目六多線切片工藝(7)安裝砂漿噴嘴:將砂漿噴嘴裝上,并確保用于鎖緊砂漿噴嘴的扳手統(tǒng)統(tǒng)朝機床內(nèi)部且砂漿噴嘴不與線網(wǎng)接觸,防止在之后的切割過程中與晶棒相撞,造成重大事故;不同切割機砂漿噴嘴安裝如圖6-66、圖6-67。項目六多線切片工藝(8)檢查并確認(rèn)工件已夾緊、氣密檢查OK,左測、右側(cè)連動接通被打開。(左測、右側(cè)張緊力打開)。項目六多線切片工藝(9)對圖6-66中的切割機,按下低速向下鍵,使晶棒慢慢向下移動,直至接觸線網(wǎng),線網(wǎng)無線弓;用尺檢查,確保砂漿噴嘴在兩晶托的中間,確保在之后的切割過程中砂漿噴嘴不會與晶托相撞,如圖6-68;隨后按下復(fù)位鍵,準(zhǔn)備設(shè)置零點。項目六多線切片工藝(10)檢查砂路砂簾①對照圖6-61,啟動砂漿泵,打開砂漿循環(huán);②檢查砂漿密度值,是否在正常范圍內(nèi)③檢查上下砂路砂簾是否完整無缺口,如圖6-69;項目六多線切片工藝④檢查上下砂路兩側(cè)砂簾是否完整無缺口,如圖6-70;⑤砂漿循環(huán)2~3分鐘,停止砂漿;項目六多線切片工藝⑥用工具輕拍線網(wǎng),將沖洗下的雜質(zhì)拍出,如圖6-71;項目六多線切片工藝⑦用壓縮空氣吹洗上下線網(wǎng),將雜物清理干凈,如圖6-72。項目六多線切片工藝12.設(shè)置零點、對刀(1)選擇進刀畫面,按▽低速運行,降低進刀單元壓棒,以進線端樹脂條碰到線網(wǎng)為準(zhǔn)。(2)進刀單元停止在工件上端剛好與鋼線接觸位置,按下“復(fù)位”鍵,將臺數(shù)值清零,設(shè)定零點。(3)按“△”(低速)鍵,進刀單元上升1~2mm位置停止。(4)打開砂漿,準(zhǔn)備切片。項目六多線切片工藝13.準(zhǔn)備開始切片(1)將左右擋板拆下,檢查線網(wǎng)是否有跳線產(chǎn)生;若跳線過多,使導(dǎo)輪慢跑,用壓縮空氣吹擊帶有雜質(zhì)的導(dǎo)輪,如圖6-73。項目六多線切片工藝(2)處理完后,將左右擋裝好,再次進行二次熱機;待熱機無跳線后關(guān)閉所有的安全門。①檢查鋼線定位畫面;②在電泵單獨操作畫面確認(rèn)“砂漿循環(huán)泵”為“運行中”;③確認(rèn)砂漿均勻地噴在線網(wǎng)上;在自動啟動條件設(shè)定畫面,確認(rèn)啟動條件沒有顯示異常;④熱機時間結(jié)束后按“自動停止”按鈕,檢查線網(wǎng)情況。(3)檢查報警信息欄報警信息,檢查線網(wǎng)確認(rèn)無異常;確定安全門全部關(guān)閉,點擊開機鍵。14.取硅片(1)待機器自動切割完畢時,機器報警自動停止;將鎖鍵打在暢通狀態(tài),解鎖。項目六多線切片工藝(2)打開機床門檢查并確認(rèn)晶棒已切透,如圖6-74。項目六多線切片工藝(3)按住低速向上鍵,使晶棒低速向上移動,在抬晶棒的過程中要防止鋼線被刮斷;當(dāng)晶棒完全脫離鋼線的時候,讓晶棒高速移至最高點;或輸入數(shù)值,使工作臺上移;如圖6-75,屏幕中顯示低速及高速按鈕。項目六多線切片工藝(4)將上棒專用升降車與晶托對齊,鎖住車輪,打開工作臺液壓鍵,用手抓住把手,將晶托往后拉至升降車的把手處,如圖6-76。項目六多線切片工藝(5)固定晶棒:將升降車的把手拉到最后面,并插上銷釘及撐銷,防止在推車的過程中晶棒滑動,如圖6-77。項目六多線切片工藝(6)取片時需兩人配合將硅片取出,如圖6-78、6-79,抓住支撐銷小心地將晶棒抬至專用周轉(zhuǎn)車上;并專人小心地將載有晶棒的周轉(zhuǎn)車推至清洗等待區(qū),準(zhǔn)備預(yù)清洗脫膠。項目六多線切片工藝15.切割結(jié)束前準(zhǔn)備工作(1)機器出片前15分鐘準(zhǔn)備好所有需要用到的工具、小車等(操作工具、酒精、無塵紙、換線輪小車、上下棒小車、清洗小車、中轉(zhuǎn)小車、毛巾、手電、垃圾桶等等)。(2)提前10分鐘通知砂漿更換人員更換砂漿的種類、型號、更換量等。加工時間結(jié)束后,檢查硅棒是否切透;如果沒有切透則打開砂漿,進入鋼線定位畫面手動運行鋼線;待切透后在進行下一步。16.切割下一刀準(zhǔn)備(1)用工具輕拍上下線網(wǎng),將線網(wǎng)上雜物清理干凈。(2)在用壓縮空氣吹擊線網(wǎng),將雜物除盡。(3)清理上下過濾網(wǎng)碎片,將過濾網(wǎng)取出清洗,用壓縮空氣將過濾網(wǎng)吹干,裝入切割室。項目六多線切片工藝(4)點擊工作臺清理,確認(rèn)鋼線用量并檢查鋼線剩余量。(5)在左右線輪未有斷線情況下開啟張力,啟動導(dǎo)輪轉(zhuǎn)動,并關(guān)閉所有安全門。(6)鋼線檢測:進入鋼絲檢測界面,一般檢測4000m左右,跑線速度設(shè)定在11~13m/s。(7)打開切割室門,檢查線網(wǎng)是否有跳線產(chǎn)生。(8)打開繞線室門,待清理收線輪上的廢鋼線.將廢線放入垃圾桶中。(9)清理收線輪軸心臟物,再噴上除銹劑,將法蘭清理干凈,并再裝上。(10)將留有的鋼線纏繞在收線輪上,開啟張力,控制導(dǎo)輪慢走,使收線輪上多繞一些線,停止走線。項目六多線切片工藝17.關(guān)機剪掉線網(wǎng),取下收放線輪。用自來水清洗干凈機器內(nèi)部、砂漿罐、濾網(wǎng)等等。清洗過程中,不要將水噴灑在設(shè)備傳感器件上;將POWER開關(guān)關(guān)至OFF檔;按下設(shè)備緊急按鈕鍵;關(guān)閉設(shè)備總電源。項目六多線切片工藝18.常用切割參數(shù)對于不同的單晶硅棒與多晶硅錠,性能不同,切割參數(shù)不同,常見尺寸的切割工藝參數(shù)如表6-8。6寸單晶8寸單晶8寸多晶線速度300~800m/min300~800m/min300~800m/min工作臺速度0.25~0.4mm/min0.2~0.4mm/min0.2~0.4mm/min張力17~30N17~30N17~30N流量50~100L/min50~100L/min50~100L/min項目六多線切片工藝19.注意事項(1)切割前檢查砂漿噴嘴擋板是否距離線網(wǎng)大約3mm以上。(2)打開砂漿,看從噴嘴中流出的砂漿是否成“瀑布”狀。(3)開切前機長先檢查一下工藝:螺絲是否擰緊、進給是否準(zhǔn)確、線速及線長設(shè)定是否準(zhǔn)確、收放線輪儲線量是否夠本刀切割、表張力設(shè)定是否正確、線網(wǎng)上是否有跳線、小滑輪是否需要更換、接觸輪是否轉(zhuǎn)動靈活、零點是否已經(jīng)對好、進線方向是否準(zhǔn)確。(4)機臺工作區(qū)域禁止有私人物品(杯子、酒精、廢布、砂漿袋等),操作工具要放在工具小車上。機器在切割過程中機長要多注意機器是否有異常的情況(砂漿溫度、冷卻水壓力、空氣壓力等)發(fā)現(xiàn)有異常情況立刻匯報當(dāng)班的班長。項目六多線切片工藝設(shè)備上控制開切密度應(yīng)在1.60~1.67Kg/L之間,清洗設(shè)備后第一刀密度可放寬到1.60Kg/L,其它正常更換砂漿密度必須控制在1.61~1.67Kg/L。(5)嚴(yán)禁在關(guān)掉氣閥的情況下運行砂漿、清洗設(shè)備,否則砂漿或清洗液會進入導(dǎo)輪軸承內(nèi)部而導(dǎo)致嚴(yán)重故障,在正常切割過程中也嚴(yán)禁關(guān)掉氣閥或停止供氣。(6)每刀必須測量入線端和出線端第一根線的位置是否垂直,清洗設(shè)備時適當(dāng)用水清洗,必須用氣槍吹干。項目六多線切片工藝(7)設(shè)備每30刀完全清洗一次,每次換收放線輪時必須用批灰鏟清理切割室四壁、收放線輪室四壁、張力臂上的污物,并用不掉毛的毛巾將上述位置擦干凈。設(shè)備完全清洗后必須用廢砂漿循環(huán)20min以上(這里指的廢砂漿是之前收集的切割第一、第二刀抽出來的砂漿,同時循環(huán)用的廢砂漿必須與后續(xù)加入的新砂漿完全一致,包括砂子、液),以讓其吸收設(shè)備里的水分。然后將廢砂漿抽干凈,再加入工藝要求的新砂漿。(8)每刀切割結(jié)束后,必須把中間、下過濾網(wǎng)、砂漿噴嘴、蓋板都卸下用水清洗,用氣槍吹干,裝好;每次更換砂漿或清洗設(shè)備后,都必須用下過濾網(wǎng)置于線網(wǎng)之上,打開砂漿,進行砂漿過濾至少3min。(9)每刀檢查砂漿冷卻溫度25℃±2℃。項目六多線切片工藝(10)發(fā)生斷線故障,應(yīng)及時通知工藝人員,并保持現(xiàn)場,同時應(yīng)收集斷線線頭10~15cm,并將剪斷處做個死結(jié),交給工藝人員分析。(11)在熱機之時、切割之初,切割之時,都必須實時注意線輪收、放線的狀態(tài),如有異常,必須及時調(diào)整。(12)在正常切割過程中,禁止打開線輪室、切割室防護門,以免高速旋轉(zhuǎn)的線輪或?qū)л喸斐扇藛T傷害;(13)檢查線網(wǎng)跳線的過程中,請將手按在導(dǎo)輪的最外側(cè),并且線速≤10%,同時使導(dǎo)輪順時針旋轉(zhuǎn)。(14)檢查左導(dǎo)輪時,手指指向鋼線的走向;檢查右導(dǎo)輪時,手指亦指向鋼線走向。(15)如遇重大異常需要立即停止設(shè)備或危害人生安全時請立即按下急停鍵(EMERGENCY)。項目六多線切片工藝任務(wù)五廢線切割工藝任務(wù)目標(biāo):1.掌握收線輪上廢線處理工藝。2.熟悉廢線處理設(shè)備操作要點。任務(wù)描述:多線切割完畢后,需要去除收線輪上廢線,保證生產(chǎn)流程正常運轉(zhuǎn),本任務(wù)主要講解廢線切割。項目六多線切片工藝1.準(zhǔn)備儀器、工具及材料(1)收線輪夾具,液壓吊車。(2)收線輪。2.操作前的準(zhǔn)備和檢查(1)開始切割工作前,應(yīng)認(rèn)真檢查電源線和油路連接是否良好,接法是否正確、牢固可靠、配電箱及電源線容量是否滿足需求。(2)為了避免切割熔渣飛濺、煙塵及有害性氣體的危害,請使用規(guī)定的防護用具(口罩、手套)。(3)切割進給速度已設(shè)置完成,禁止任何人員進行更改。(4)檢查油壓系統(tǒng)是否正常。項目六多線切片工藝3.作業(yè)流程(1)將裝載收線輪的夾具裝在液壓車上。(2)把車子推近收線輪處,將夾具裝在收線輪上。(3)打開操作間門后啟動照明燈開關(guān),安裝固定好砂輪片。(3)打開電動液壓車開關(guān),吊起收線輪,將收線輪推入廢線切割機。(4)打開液壓按鈕,確認(rèn)油泵處于工作狀態(tài),同時按回退按鈕確保砂輪切割機頭復(fù)位至設(shè)備最右邊;上升按鍵是連續(xù)控制運動,下降按鈕出于安全考慮是點動控制操作。(5)撬棍轉(zhuǎn)動線輪,將線輪的切割槽與砂輪對齊。項目六多線切片工藝(6)按砂輪下降按鈕,同時調(diào)整工字輪的垂直度至最佳狀態(tài),以砂輪片底部邊緣位于切割導(dǎo)向槽中間位置高度2~3mm為宜,啟動前進按鈕先觀察砂輪運動軌跡與導(dǎo)向槽是否處于同一條直線,將運絲小車推放置于出料口底部待接廢線。(7)確認(rèn)砂輪運動軌跡與導(dǎo)向槽位于同一條直線后回退砂輪切割機頭復(fù)位,關(guān)上操作間門,啟動風(fēng)機開關(guān)后再啟動砂輪開關(guān)啟動電機。待砂輪轉(zhuǎn)動平穩(wěn)后,啟動前進按鈕開關(guān)進行切割作業(yè),切割機頭將沿著工字輪導(dǎo)向槽方向緩慢進行頭次切割。(8)由于在切割過程中切割砂輪產(chǎn)生磨損(特別是繞線直徑過粗的工字輪),還需進行重復(fù)切割;重復(fù)切割前還需按4-7操作步驟切割。項目六多線切片工藝(9)切割完畢后,復(fù)位砂輪切割機頭前必須先將機頭上升,然后關(guān)閉所有開關(guān)電源;用抹布將線輪擦干凈,用砂紙打磨線輪兩邊毛刺;用氣槍將擦拭殘留水跡吹干凈;用液壓車將其吊起,放入線輪架。(10)打開機體操作間門,兩人手動抬下切割完鋼線的工字輪,放在周轉(zhuǎn)小車上,將廢鋼線和工字輪運至鋼線導(dǎo)輪間妥善進行處理。(11)切割機右側(cè)面留有切割砂輪更換窗,待機器復(fù)位時關(guān)閉所有開關(guān)電源,才可進行更換。(12)將收線輪安裝錐面用干布擦干凈,輕輕涂一層油脂。項目六多線切片工藝4.注意事項(1)檢查砂輪是否有破損跡象,如有請報修,更換新砂輪。(2)作業(yè)期間,需穿戴勞保用品。(3)切割深度每刀約為線輪槽高1/3,不可一次切削完成。(4)發(fā)現(xiàn)不良線輪,將其作不良標(biāo)記,另行存放。(5)各電纜連接處必須接線可靠、絕緣良好,切割場所不得放有易燃、易爆的物品。不要將手指、衣服、頭發(fā)等靠近切割機的旋轉(zhuǎn)部位(如吸塵風(fēng)機等),以防引起受傷。(6)復(fù)位砂輪切割機頭前必須先將機頭上升,工字輪上下卸載時切勿撞及砂輪及固定欄,請不要在拆卸外殼或其它防護裝置的情況下使用切割機。項目六多線切片工藝(7)切割次數(shù)根據(jù)繞線工字輪的鋼線實際深度而定,繞線較深等特殊情況下需做二次切割。(8)切割速度不可行進太快,否則會引起砂輪的振動而導(dǎo)致偏差,具體可視工字輪上繞制的鋼線多少而定,行進中若發(fā)生震動表示推送太快,應(yīng)減緩?fù)扑退俣纫悦馍拜喥屏岩鹞kU。(9)使用中如出現(xiàn)故障應(yīng)及時停機檢查,待故障排除后方可繼續(xù)使用,切割作業(yè)完畢或暫時離開切割現(xiàn)場時,應(yīng)切斷切割機所有的開關(guān)電源。關(guān)機(1)確認(rèn)砂輪已升至頂部。(2)關(guān)閉照明電源。(3)關(guān)閉設(shè)備電源。(4)清理鋼線以及粉塵,將工字輪整齊放置于指定地點。項目六多線切片工藝任務(wù)七硅片加工過程中異常問題處理任務(wù)目標(biāo):掌握硅片加工過程中的異常情況處理。掌握提高硅片質(zhì)量的途徑。任務(wù)描述:硅片切割過程中,由于多方面的原因,會造成硅片質(zhì)量下降,直接影響企業(yè)效益,本項目從線痕、斷線等個多角度深度剖析硅片切割過程中的問題。項目六多線切片工藝1.認(rèn)識鋼線對切片的影響鋼線有兩個參數(shù),一個是橢圓度,一個是磨損量;鋼線經(jīng)過一次切割后會磨損變形,經(jīng)多次切割的鋼線會對硅片表面造成影響,降低硅片切割質(zhì)量。硅片表面的粗糙度跟切割工藝相關(guān),單向切割表面粗糙度一般在5μm內(nèi),雙向切割表面粗糙度會增加3~5倍。雙向切割有兩種工藝:一種是將整軸鋼線進多次切割,每次為單向切割,這種工藝在NTC機型上使用;一種是一段線進行多次切割,這種工藝在MBDS264機型上使用。項目六多線切片工藝要降低光伏發(fā)電成本,提高其競爭力,降低硅片成本是必須的,硅片成本主要包括:(1)硅料成本,硅料分單晶和多晶。切割過程中,硅棒對鋼線的作用主要是力的作用,徑向的壓力(工件平臺始終向下運動),摩擦力(阻礙鋼線橫向移動);不同的硅料,對鋼線作用力不同,多晶存在晶界,晶界的組成很復(fù)雜,由于硬度等關(guān)系,對鋼線的作用力是變化,瞬間超出極限拉伸強度的可能性較大,多晶比單晶更易斷線。(2)加工成本,加工成本中又以漿料成本和鋼線成本為最高,為2~3元/片,雙向切割用線量為單向切割的一半,即降低成本1~1.5元/片。項目六多線切片工藝切割過程中,漿料對鋼線的傷害是很大的,主要表現(xiàn)為磨損,降低鋼線的極限拉升強度;由于漿料中雜質(zhì)較多,顆粒不均勻,也存在很多不確定因素,使鋼線斷線的幾率也會提高??偠灾?,硅棒對鋼線的作用力越大,漿料對鋼線的磨損越嚴(yán)重(極限拉伸強度越?。摼€越易斷線。2.線痕(1)線痕分類,線痕業(yè)內(nèi)在揀片工序中根據(jù)線痕由輕到重大致可分以下幾類:
①摩擦線痕:清洗后由片子相互摩擦產(chǎn)生,可能是由于清洗不凈或表層脫離引起;項目六多線切片工藝②亮線痕:鋼線摩擦硅片產(chǎn)生的白色線痕,即通常所說的線?。虎弁黄馉罹€痕,也就是常說的線痕:應(yīng)該是由于跳線或切削力不足或晶體硬質(zhì)點引起的;④輕微劃傷,輕而短的未貫串的劃傷,大顆粒或碎硅片引起的短劃傷;⑤劃痕,貫串整個片子較深的劃傷,易從劃傷處產(chǎn)生裂片:單晶較少出現(xiàn),多晶主要由硬質(zhì)點、晶界或微晶引起。(2)硅片表面出現(xiàn)單一的一條陰刻線(凹槽)、一條陽刻線(凸出),產(chǎn)生的原因,并不是由于碳化硅微粉的大顆粒造成的,而是單晶硅拉制、多晶硅鑄錠過程中出現(xiàn)的硬質(zhì)點造成跳線,而形成的線痕。項目六多線切片工藝(3)硅片表面集中在同一位置的線痕,很亂且不規(guī)則,產(chǎn)生的原因可能是:①機械原因;②導(dǎo)輪心震過大;③多晶硅鑄錠的大塊硬質(zhì)晶體。(4)硅片切割第一刀出現(xiàn)線痕,硅片表面很多并不太清晰,產(chǎn)生的原因可能是:機床殘留水分或液體,造成砂漿粘度低,鋼線粘附碳化硅微粉量下降,切削能力降低。①沙漿粘度不夠、碳化硅微粉粘浮鋼線少、切削能力不夠;②碳化硅微粉有大顆粒物;③鋼線圓度不夠、帶沙量降低;④鋼線的張力太小產(chǎn)生的位移劃錯;⑤鋼線的張力太大、線弓太小料漿帶不過去;項目六多線切片工藝⑥打沙漿的量不夠;⑦線速過高、帶沙漿能力降低;⑧沙、液比例不合適;⑨熱應(yīng)力線膨脹系數(shù)太大;⑩各參數(shù)適配性差。(5)硅片表面在同一位置帶有線痕,很亂且不規(guī)則,我認(rèn)為是導(dǎo)輪或機床震動過大或者是多晶硅鑄錠的大塊硬質(zhì)點造成的。(6)調(diào)整新工藝、更換新型耗材后出現(xiàn)線痕:
①
砂、液比例不合適,或液體粘度太大,造成砂漿粘度太大或太小,砂漿難以進入線縫或碳化硅含量較低;②
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