1、目錄 1.企業(yè)簡(jiǎn)介 2.磨料的定義 3.碳化硅的冶煉 4.微粉的定義及生產(chǎn) 5.微粉的存放 6.切割應(yīng)用烘砂 7.微粉切割特性 8.懸浮液的粘度 9.砂漿的更換,公司簡(jiǎn)介 河南新大新材料股份有限公司成立于1997年，位于開(kāi)封市精細(xì)化工產(chǎn)業(yè)園區(qū)，是一家專業(yè)從事太陽(yáng)能晶硅片、半導(dǎo)體線切割刃料研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售的高新技術(shù)企業(yè)。同時(shí)公司提供晶硅片切割廢砂漿的回收再利用服務(wù)，是河南省第一批資源綜合利用新型企業(yè)。公司主導(dǎo)產(chǎn)品太陽(yáng)能晶硅片切割刃料、半導(dǎo)體晶圓片切割刃料是太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)、半導(dǎo)體芯片制備產(chǎn)業(yè)的專用切割材料，同時(shí)還廣泛應(yīng)用于工程陶瓷、研磨材料等領(lǐng)域。,改進(jìn)與革新 公司自主研發(fā)的“一種干式球磨分級(jí)設(shè)備

2、”項(xiàng)目通過(guò)鑒定并獲得了“實(shí)用新型專利證書(shū)”。設(shè)備采用干法球磨機(jī)與氣流分級(jí)機(jī)相結(jié)合，對(duì)物體進(jìn)行粉碎和預(yù)分級(jí)，使用其粉碎后的微粉顆粒形狀獨(dú)特，既沒(méi)有氣流磨粉碎的那么圓形尖角，也不同于雷蒙磨粉碎后的長(zhǎng)條狀片狀，針狀，而是等積形有尖角，非常適合于研磨和切割。此形狀適合于做為切割晶圓電池片使用的專用刃料。 2009年1月，新大新自主研發(fā)的“一種微粉濕法分級(jí)設(shè)備”項(xiàng)目亦通過(guò)中華人民共和國(guó)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局鑒定并頒發(fā)了“實(shí)用新型專利證書(shū)”。設(shè)備增加了內(nèi)溢流錐，其分級(jí)效率大大提高，可分級(jí)粒度范圍窄的產(chǎn)品分選時(shí)料漿濃度提高到，同時(shí)縮短分級(jí)周期。作為一種機(jī)械設(shè)備，該設(shè)備解決了現(xiàn)有傳統(tǒng)的微粉溢流設(shè)備普遍采用外溢流法生產(chǎn)

3、而導(dǎo)致的分級(jí)效率低，分級(jí)的產(chǎn)品粒度范圍較寬，以及分級(jí)周期長(zhǎng)，分選溢流出的料漿濃度低等缺陷。,產(chǎn)能與擴(kuò)產(chǎn),線切割微粉是一種高耗能的不可再生資源，同時(shí)污染也較為嚴(yán)重。我司一直在努力為提高線切割微粉的重復(fù)使用率進(jìn)行不斷的研究和創(chuàng)新。為此我們也投入大量的資金，興建了高純度的冶煉廠，擴(kuò)建回收生產(chǎn)線，研發(fā)新型破碎設(shè)備，使線切割微粉趕超其它發(fā)達(dá)國(guó)家，成為線切割微粉行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)。為在發(fā)展中不斷的創(chuàng)新，更好的為貴司提供技術(shù)服務(wù)，我司聯(lián)合河南大學(xué)為提供更優(yōu)質(zhì)線切割產(chǎn)品研究試驗(yàn)也在同步進(jìn)行。,磨料的定義,在磨削、研磨和拋光中起切削作用的顆粒狀材料。磨料主要用于制造磨具，也可以直接用于某些研磨和拋光工作。 磨料應(yīng)具

4、有以下基本性質(zhì)： 較高的硬度 適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度 高溫穩(wěn)定性 化學(xué)惰性,磨料的分類,磨料分為:天然磨料與人造磨料。天然磨料分為超硬磨料與普通磨料；天然超硬磨料：金剛石是目前已知最硬的物質(zhì)，摩氏硬度為10；普通磨料包括：石英砂、天然剛玉、石榴石、珍珠巖等其它磨料。 人造磨料分為人造超硬磨料與人造普通磨料；人造超硬磨料：人造金剛石、立方氮化硼；普通人造磨料分為剛玉類和碳化物類，剛玉：棕剛玉、白剛玉、黑剛玉；碳化物類：綠碳化硅、黑碳化硅、碳化硼。,碳化硅的冶煉,碳化硅是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑(生產(chǎn)綠色碳化硅時(shí)需要加食鹽)等原料在電阻爐內(nèi)經(jīng)高溫冶煉而成。目前我國(guó)工業(yè)生產(chǎn) 的碳化硅分為黑色碳化硅和綠色

5、碳化硅兩種。 碳化硅分子式為SiC，碳化硅是典型的共價(jià)鍵結(jié)合的化合物，它有和兩種晶型，即立方型和六方型。立方型稱為SiC，它是在18002000形成，屬低溫產(chǎn)物，主要用于微型軸承的超精研磨。六方型稱為SiC，它是在2000以上形成的。碳化硅在一個(gè)大氣壓下的分解溫度為2400，無(wú)熔點(diǎn)。,冶煉生產(chǎn)線,微粉的概念 粒徑小于63微米的磨料稱為微粉。一般根據(jù)在水或氣流中沉降的方法分級(jí)。微粉通常以眾多磨粒組成的“粒群”為產(chǎn)品，磨料粒度粗細(xì)，對(duì)被磨工件的表面質(zhì)量和加工效率有很大影響。當(dāng)工件的加工余量大，要求提高加工效率而不要求高的表面質(zhì)量時(shí)，可選用較粗粒度；反之，應(yīng)選用較細(xì)粒度。,碳化硅塊,微粉生產(chǎn)流程,破

6、碎加工,化學(xué)處理,粒度砂,精破碎,提純,水力分級(jí),單粒度號(hào),干燥,篩菘,精篩菘,包裝,發(fā)貨,1.球磨 2.氣流磨 3.雷蒙磨 4.攪拌介質(zhì)磨,碳化硅微粉的制粒,粒度分選,1.水選 虹吸 溢流 2.分選 干式分級(jí),產(chǎn)品特色,公司擁有自主研發(fā)的國(guó)內(nèi)外領(lǐng)先的生產(chǎn)設(shè)備、工藝技術(shù)，生產(chǎn)規(guī)模化、專業(yè)化，產(chǎn)品性能穩(wěn)定，形成競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。 1.顆粒高效磨削切斷力： 粉碎方法特制 圓形度良好 提高切斷加工性能 回收利用效果良好，并增加回收次數(shù) 2.質(zhì)量穩(wěn)定 以水力分級(jí)技術(shù)，不添加其它化學(xué)分散劑，維持碳化硅粒度分布合理。 3.顆粒分散性能高 利用軍工技術(shù)，超聲波分散，提高分體與切削液良好混配，砂漿流動(dòng)性、懸浮性明顯增

7、強(qiáng)。,碳化硅微粉的存放 根據(jù)碳化硅的特點(diǎn)以及線切割的要求，在碳化硅微粉的存放上我們建議： （1）存放日期：線切割用的碳化硅微粉最佳使 用期為4個(gè)月以內(nèi)； （2）存放的環(huán)境應(yīng)干燥、通風(fēng)； （3）存放、攪拌、使用的環(huán)境溫度不能相差太大，否則會(huì)影響砂漿的料性； （4）存放的環(huán)境應(yīng)該清潔，地面不能有雜物，尤其不能有建筑用河沙等堅(jiān)硬的顆粒物存在； （5）使用時(shí)應(yīng)遵循先進(jìn)先出的原則用料，應(yīng)避免長(zhǎng)時(shí)間放置。,下面就結(jié)合我售后服務(wù)時(shí)積累了相關(guān)資料和切割刃料自身獨(dú)有的特性，和各位工程師探討一下“欲使切割刃料發(fā)揮其最大的優(yōu)勢(shì)”應(yīng)注意的一些問(wèn)題，這些內(nèi)容與貴公司現(xiàn)行的操作工藝或許有些出路，所以僅供貴公司參考，旨為共

8、同探索優(yōu)化我們的操作工藝。,烘干注意事項(xiàng) （1）操作人員穿好工裝，打開(kāi)烘箱門(mén)；（2）把切割微粉打開(kāi)包裝口，口向上放入烘箱，在打開(kāi)切割微粉袋子時(shí)謹(jǐn)防有異物混入；（3）要有專人定時(shí)對(duì)烘箱的溫度進(jìn)行觀測(cè)和記錄；（4）把烘干好的切割微粉一次性均勻投入到攪拌機(jī)內(nèi)進(jìn)行攪拌。根據(jù)具體工藝一次不能攪拌完，剩余的切割微粉應(yīng)該放置在烘箱內(nèi)，與下批料一起重新烘干再使用。嚴(yán)禁把烘干后的原料不加任何防護(hù)措施，裸放于空氣中； 其它注意事項(xiàng) （1）特別注意在打開(kāi)切割微粉袋子時(shí)不能有異物混入； （2）在從烘干箱取料時(shí)注意操作規(guī)程，小心燙傷； （3）烘干溫度不能超過(guò)120度，注意紙袋包裝的理論燃點(diǎn)；,碳化硅微粉不要過(guò)早的打開(kāi)其

9、防水包裝收縮膜的纏繞、上下紙墊、紙袋等。 給料方式 -在向攪拌桶投料時(shí)最好用螺旋給料裝置，或者用真空泵抽取裝置；如果采用人工直接投料工藝，要確保每袋碳化硅微粉都是均勻的投入到料桶當(dāng)中去，嚴(yán)禁把整袋碳化硅微粉一下子全部投入。 保持包裝清潔- 在投料時(shí)，不能把裝有碳化硅微粉的紙袋直接放在地面上，不能直接用腳踩踏碳化硅微粉的包裝，以免刃料被污染。 - 投料環(huán)境盡可能為密封，不要把已經(jīng)打開(kāi)包裝的刃料長(zhǎng)時(shí)間的裸放于空氣當(dāng)中。造成空氣中雜質(zhì)的侵入。 - 爛包裝的刃料盡量不使用，爛包裝后可能已經(jīng)混入雜質(zhì)，影響切割效果，造成不必要的損失。 - 料漿使用中應(yīng)控制好使用工具，禁止交叉使用而造成二次污染。,碳化硅微

10、粉的投料；,碳化硅微粉使用 在使用過(guò)程中要防止二次污染： （1） 投料車(chē)間溫度控制在25度，相對(duì)濕度40以下； （2）投料環(huán)境為密封的，這樣不易隨空氣流動(dòng)落入大的 顆粒物。 （3）爛包裝的刃料不使用，爛包裝后可能已經(jīng)混入其它異物。 （4）料漿使用中應(yīng)控制好使用工具，防止交叉使用污染。 （5）備投料漿避免存放時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，過(guò)長(zhǎng)會(huì)產(chǎn)生團(tuán)結(jié)物，也會(huì)形成假性顆粒，會(huì)給線切割帶來(lái)影響。,晶硅片切割應(yīng)用,碳化硅微粉是最主要用于多線切割機(jī)上的磨料之一，適合于切割比較硬而且脆的材料。線切割是由導(dǎo)輪帶動(dòng)細(xì)鋼線高速運(yùn)轉(zhuǎn)，由鋼線帶動(dòng)砂漿形成研磨的切割方式。在線切割機(jī)的切割過(guò)程中，懸浮液夾裹著碳化硅磨料噴落在細(xì)鋼線組成的

11、線網(wǎng)上，依賴于細(xì)鋼線的高速運(yùn)動(dòng)，把研磨液運(yùn)送到切割區(qū)，對(duì)緊壓在線網(wǎng)上的工件進(jìn)行研磨式切割，隨著碳化硅磨料對(duì)工件的一次次刻劃，逐漸把多余的材料帶走，是一種類似于研磨的滾動(dòng)刻劃的方法，這種機(jī)制也被稱為：自由研磨切割加工。,切削的主要因素,由懸浮液以及碳化硅組成的砂漿中碳化硅的切割能力、細(xì)鋼線的張力、細(xì)鋼線運(yùn)行速度和工件進(jìn)給速度（工件緊壓在細(xì)鋼線上的下降速度）是影響刻劃的主要因素。細(xì)鋼線的高速運(yùn)動(dòng)促使懸浮液攜帶著帶有棱角的碳化硅顆粒以不斷滾動(dòng)的方式進(jìn)入切割區(qū)，從而產(chǎn)生很強(qiáng)切削能力，而且由于細(xì)鋼線上加有一定的張力，使碳化硅磨料一般只沿鋼線運(yùn)動(dòng)的方向逐漸對(duì)工件進(jìn)行一次次刻劃，使工件沿細(xì)鋼線的縫隙被切成一

12、個(gè)個(gè)薄片，碳化硅磨料對(duì)細(xì)鋼線側(cè)向影響很小，所以薄片表面并看不到切割痕跡。,碳化硅微粉的切割性,碳化硅微粉是自由研磨切割加工。Si的摩氏硬度6.5，SiC的摩氏硬度9.29.5，鋼絲的摩氏硬度5,砂漿切割能力,因?yàn)榫€切割是研磨式切割，因此砂漿的切割能力是決定切割質(zhì)量的主要因素。砂漿是由懸浮液和碳化硅按一定比例配制而成的混合物，衡量砂漿切割能力的條件主要包括砂漿的配比、砂漿的粘度、碳化硅的粒度分布、碳化硅的粒型等因素，而且這些因素都不是容易量化的，大部分只能靠經(jīng)驗(yàn)來(lái)判斷。,懸浮液的粘度,粘度是懸浮液的流變特性的衡量指標(biāo)，它顯示了懸浮液的流動(dòng)特性，在線切割過(guò)程中碳化硅磨料是以與懸浮液組成的砂漿混合物

13、的形態(tài)傳輸，懸浮液是碳化硅跟隨鋼線進(jìn)入切割區(qū)的主要載體。,粘度是切割液的流變特性，它顯示抗流動(dòng)性，在線切割中磨料是以切割液的形態(tài)傳輸。所以，切割液的流變力在切割中起主要作用。 1. 切割液阻止磨料在儲(chǔ)料箱中沉淀； 2.在被泵抽到切割機(jī)上的時(shí)候沉淀； 3.能夠使切割液輕易地被抽到金屬線上，粘度要低切割液在切割區(qū)和泵抽系統(tǒng)，應(yīng)該有一個(gè)低粘度從而提高剪切率。降低粘度，提高線速，細(xì)磨料的切割效率會(huì)提高。 可以通過(guò)測(cè)量粘度來(lái)監(jiān)測(cè)適當(dāng)?shù)哪チ戏稚⒑突旌稀Ｕ扯仍诓粩嗟南陆抵钡剿械哪チ戏稚⒑?。因?yàn)椋蓤F(tuán)的顆粒和大顆粒一樣會(huì)引起擦傷，通過(guò)粘度來(lái)控制沙漿是否分散均勻。,更換砂漿及注意點(diǎn),更換砂漿時(shí)一定要使用過(guò)濾袋，根據(jù)切割后砂漿的比重確定砂漿的更換量，一般在更換5次以下砂漿時(shí)要求的更換量在130-140Kg左右，5次以上砂漿時(shí)要求的更換量在150Kg左右，以控制砂漿中雜質(zhì)的比例和SiC 的含量。 注意點(diǎn)：1、砂漿的潔凈度對(duì)于硅片切割的質(zhì)量有很大的影響，如果砂漿中有較多雜質(zhì)，最直觀的就是硅片會(huì)有線痕或輕線痕，因此在整個(gè)操作過(guò)程中保持砂漿的潔凈度是非常重要的。2、砂漿的比重對(duì)于切割的效率和切片質(zhì)量有至關(guān)重