一種破方機切割矽錠的方法
2023-04-29 18:34:31 1
一種破方機切割矽錠的方法
【專利摘要】本發明提供了一種破方機切割矽錠的方法，包括以下步驟：選取F360的石英砂，採用奧克原液，設定漿料溫度為18-22℃，漿料的密度為1.635-1.660之間，選定0.3mm線徑的結構線，使用90N的張力切割；起刀段時以第一預設速度起刀並逐漸提高到第二預設速度，工作段時以第三預設速度切割，結束段從第三預設速度逐漸降至第四預設速度，且第一預設速度低於第二預設速度，第三預設速度為滿速且高於第四預設速度。本發明將工具機的切割的過程分為三段，起刀段以第一預設速度低速切割，工作段以第三預設速度高速切割，結束段降至第四預設速度，切割參數的更改在工作段提高了切割速度，縮短了矽錠的加工時間，提高了設備的利用率。
【專利說明】一種破方機切割矽錠的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及半導體加工【技術領域】，更具體地說，涉及一種破方機切割矽錠的方法。【背景技術】
[0002]矽是一種非常重要的半導體材料，在二極體、發光器件、太陽能電池等領域廣泛使用。在快速發展的光伏行業中，高效率和低成本一直是兩個主要競爭點，而晶體矽作為當前主要的太陽能電池材料，憑藉其電池的高效穩定一直佔據著絕對的優勢。
[0003]由於生產出來的矽錠是大尺寸的矽塊，為了使後續的加工方便同時得到規定尺寸的矽塊需要對大尺寸的矽錠進行切割，破方機就是將大尺寸的矽錠切割成規定尺寸矽塊的設備，其切割原理為利用結構線通過導向裝置排列成為一個網狀結構，通過電機帶動線網高速往復運轉，攜帶砂漿緩慢下降對矽錠進行磨削加工。
[0004]現有的破方機用鋼線帶動切削液的方式是:使用0.25mm線徑切割速度一般控制在700-750um/min之間，為勻速線性切割，加工時間約7.5H ;使用0.30mm線徑切割速度一般控制在1200-1400um/min之間，加工時間約為4.5-5H之間。由數據可知，使用這種結構線攜帶砂漿切割的方法整體的速度太慢，矽錠的加工周期長，影響設備產能的發揮。
[0005]綜上所述，如何提供一種破方機切割矽錠的方法，以提高切割速度縮短矽錠的加工周期，從而實現設備的高利用率，成為目前本領域的技術人員亟待解決的問題。
【發明內容】
[0006]有鑑於此，本發明提供了一種破方機切割矽錠的方法，以提高切割速度縮短矽錠的加工周期，從而提高設備的利用率。
[0007]為了達到上述目的，本發明提供如下技術方案:
[0008]一種破方機切割矽錠的方法，包括以下步驟:
[0009]I)設定參數，選取顆粒度為F360的石英砂，採用奧克原液，設定漿料溫度為18-220C，漿料的密度為1.635-1.660之間，選定0.3mm線徑的結構線，使用90N的張力進行切割；
[0010]2)對矽錠進行切割，起刀段時工作檯以第一預設速度起刀並逐漸提高到第二預設速度，工作段時工作檯以第三預設速度切割，結束段工作檯從第三預設速度逐漸降至第四預設速度，其中，第一預設速度低於第二預設速度，第三預設速度為滿速且高於第四預設速度。
[0011]優選地，上述的破方機切割矽錠的方法中，所述步驟I)中的漿料的溫度為20°C。
[0012]優選地，上述的破方機切割矽錠的方法中，所述步驟2)中，所述起刀段為矽錠的初始端面到矽錠的25%處，所述第一預設速度為1320um/min，所述第二預設速度為2000um/min ;所述工作段為矽錠的25%處到80%處，所述第三預設速度為2000um/min ;所述結束段為矽錠的80%處到矽錠的結束端面，所述第四預設速度為1800um/min。
[0013]優選地，上述的破方機切割矽錠的方法中，所述步驟2)中，所述起刀段為矽錠的初始端面到矽錠的15%處，所述第一預設速度為1750um/min，所述第二預設速度為1750um/min ;所述工作段為矽錠的30%處到90%處，所述第三預設速度為2500um/min ;所述結束段為矽錠的90%處矽錠的結束端面，所述第四預設速度為2000um/min。
[0014]從上述的技術方案可以看出，本發明提供的一種破方機切割矽錠的方法，首先設定破方機的參數，其中選取F360的石英砂，採用奧克原液，設定漿料溫度為18-22°C，漿料的密度為1.635-1.660之間，選定0.3mm線徑的結構線，使用90N的張力進行切割，然後以預設的速度對矽錠進行切割，起刀段時工作檯以第一預設速度起刀並逐漸提高到第二預設速度，到達工作段時工作檯以第三預設速度切割，結束段工作檯從第三預設速度逐漸降至第四預設速度，其中，第一預設速度低於第二預設速度，第三預設速度為滿速且高於第四預設速度。本發明不需要更改工具機硬體無需設備投資，通過將工具機的切割的過程分為三段，並以不同的速度切割起刀段以第一預設速度低速切割，工作段以第三預設速度高速切割，減少了切割時間，結束段降至第四預設速度，切割工藝參數的更改在工作段提高了切割速度，有效縮短了矽錠的加工時間，從而提高了設備的利用率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0016]圖1為本發明實施例提供的破方機切割矽錠的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0017]本發明提供了一種破方機切割矽錠的方法，以提高切割速度縮短矽錠的加工周期，從而提高設備的利用率。
[0018]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
[0019]請參考附圖1，圖1為本發明實施例提供的破方機切割矽錠的方法的流程圖。
[0020]本發明提供了一種破方機切割矽錠的方法，與現有的結構線攜帶砂漿切割的方法相比，現有的切割速度一般控制在1200-1400um/min之間且是勻速切割，切割速度慢導致矽錠的加工時間長，影響設備產能的發揮，而本發明在不更改工具機硬體無需設備投資的條件下，通過切割工藝參數的更改達到提高切割速度的目的，具體的步驟:
[0021]S1:設定參數，選取顆粒度為F360的石英砂，採用奧克原液，設定漿料溫度為18-220C，漿料的密度為1.635-1.660之間，選定0.3mm線徑的結構線，使用90N的張力進行切割；
[0022]若想提高切割速度要求結構線攜帶的砂漿的研磨顆粒的切割能力儘可能強，通過選型確定使用顆粒度為F360的石英砂，懸浮液採用奧克原液；為了增強結構線的攜砂量將漿料溫度設定為18_22°C之間，漿料的密度為1.635-1.660之間；高速切割時由於工作檯速度快，線弓大對結構線的強度要求很大，通過選型最終確定使用0.30mm線徑的結構線；在考慮到設備原因及對工具機外套、導輪的磨損受力的影響最終確定使用90N的張力進行切割。
[0023]S2:對矽錠進行切割，起刀段時工作檯以第一預設速度起刀並逐漸提高到第二預設速度，工作段時工作檯以第三預設速度切割，結束段工作檯從第三預設速度逐漸降至第四預設速度。
[0024]為了使切割後的矽錠的外觀良好，需要工作檯穩定切割，在起刀段時以第一預設速度起刀並逐漸提高到第二預設速度，切割一定長度後，進入工作段；在工作段，工作檯以第三預設速度切割，切割到接近結束位置時進入結束段；在結束段時，工作檯從第三預設速度逐漸降至第四預設速度，並將矽錠切透，完成破方機的切割工作。
[0025]由於漿料的溫度在20度時，結構線的攜砂量最大，因此，本發明提供的破方機切割方法中優選地將漿料的溫度設定為20度。
[0026]本發明提供的具體實施例一中的預設速度為2000um/min，使用F360和奧克原液漿料更新300L後切割前密度為1.641KG/L且砂漿的溫度為20度，並且漿料的流量設定為160KG/min,用0.30mm的結構線進行切割。在起刀段時,工作檯以第一預設速度1320um/min起刀，切割到矽錠的25%處時速度逐漸上升至2000um/min，並以2000um/min的速度進入工作段；在工作段時，工作檯以2000um/min勻速對矽錠進行切割，直至切割到矽錠的時進入結束段；在結束段時，從矽錠的80%處到矽錠的結束面，工作檯的速度從2000um/min逐漸降低到1800um/min，將矽錠切透完成對矽錠的切割。其中，線速為15m/s，回線70%，前走線300。本鋸在切割過程中運轉良好線弓平穩，漿料電機運轉平穩，漿料的溫度恆定，且切割後的娃錠的外觀良好。
[0027]本發明提供的具體實施例二中，設置的預設速度為2500um/min，切割400KG的矽錠，使用F360和奧克原液漿料更新300L後添加F360石英砂使密度為1.660KG/L,砂漿的溫度設定為20度，並且漿料的流量設定為160KG/min，用0.30mm的結構線進行切割。在起刀段時，工作檯以1750um/min起刀，並以1750um/min勻速切割至矽錠的15%處；在工作段時，從矽錠的30%處到90%處，工作檯以2500um/min的速度對矽錠進行勻速切割；在結束段，從娃錠的90%處到娃錠的結束端面,工作檯的速度從2500um/min逐漸降低至2000um/min，將矽錠切透，完成了對矽錠的切割；在矽錠的15%處到矽錠的30%處，工作檯的速度從1750um/min逐漸上升至2500um/min。其中，線速為14.5m/s,回線75 %前走線400。本鋸切割過程工具機運轉較平穩，熱機6分鐘後切透，切割後的矽錠外觀較好無明顯異常，矽錠外圍鋸痕不太明顯，拋光效果好。
[0028]本發明提供的具體實施例三中，設置的預設速度為3000um/min，切割270KG矽錠，使用F360和奧克原液漿料更新300L後，密度為1.635KG/L，溫度為20度，用用0.30mm的結構線進行切割。在起刀段時，工作檯以2100um/min起刀，並以2100um/min勻速切割至娃錠的15%處；在工作段時，從矽錠的30%處到90%處，工作檯以3000um/min的速度對矽錠進行勻速切割；在結束段，從矽錠的90%處到矽錠的結束端面，工作檯的速度從3000um/min逐漸降低至2400um/min，將矽錠切透完成了對矽錠的切割；在矽錠的15%處到矽錠的30%處，工作檯的速度從2100um/min逐漸上升至3000um/min。其中，線速為15m/s,回線75%前走線450。本鋸切割過程工具機運轉功率正常但是中途出現停機現象，矽錠的也沒出現尺寸不合格現象。
[0029]本發明不需要更改工具機硬體無需設備投資，通過將工具機的切割的過程分為三段，並以不同的速度切割起刀段以第一預設速度低速切割，工作段以第三預設速度高速切割，減少了切割時間，結束段降至第四預設速度，切割工藝參數的更改在工作段提高了切割速度，有效縮短了矽錠的加工時間，從而提高了設備的利用率。
[0030]本說明書中各個實施例採用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。
[0031]對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制於本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。
【權利要求】
1.一種破方機切割矽錠的方法，其特徵在於，包括以下步驟: 1)設定參數，選取顆粒度為F360的石英砂，採用奧克原液，設定漿料溫度為18-22°c，漿料的密度為1.635-1.660之間，選定0.3mm線徑的結構線，使用90N的張力進行切割； 2)對矽錠進行切割，起刀段時工作檯以第一預設速度起刀並逐漸提高到第二預設速度，工作段時工作檯以第三預設速度切割，結束段工作檯從第三預設速度逐漸降至第四預設速度，其中，第一預設速度低於第二預設速度，第三預設速度為滿速且高於第四預設速度。
2.根據權利要求1所述的破方機切割矽錠的方法，其特徵在於，所述步驟I)中的漿料的溫度為20°C。
3.根據權利要求2所述的破方機切割矽錠的方法，其特徵在於，所述步驟2)中，所述起刀段為矽錠的初始端面到矽錠的25%處，所述第一預設速度為1320um/min，所述第二預設速度為2000um/min ;所述工作段為矽錠的25%處到80%處，所述第三預設速度為2000um/min ;所述結束段為娃錠的80%處到娃錠的結束端面,所述第四預設速度為1800um/min。
4.根據權利要求2所述的破方機切割矽錠的方法，其特徵在於，所述步驟2)中，所述起刀段為矽錠的初始端面到矽錠的15%處，所述第一預設速度為1750um/min，所述第二預設速度為1750um/min ;所述工作段為矽錠的30%處到90%處，所述第三預設速度為2500um/min ;所述結束段為矽錠的90%處到矽錠的結束端面，所述第四預設速度為2000um/min。
【文檔編號】B28D5/04GK103434030SQ201110460013
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2011年12月31日 優先權日:2011年12月31日
【發明者】馬志偉, 王康, 任軍海 申請人:英利能源（中國）有限公司