一種硅片多線切割方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種硅片多線切割方法，其中，切割鋼線通過高速運動，使附著在切割鋼線上的切割刃料以平穩(wěn)的切割力場作用于待切割的硅錠或硅塊的表面，硅錠或硅塊從上至下運動對切割鋼線產(chǎn)生壓力，使切割刃料被壓入硅錠或硅塊的表面，對硅錠或硅塊進(jìn)行切割，在切割過程中，通過使硅錠或硅塊從上至下運動的同時產(chǎn)生周期性的上下方向的相對振動，使附著在切割鋼線上的切割刃料和硅錠或硅塊發(fā)生間斷性地接觸，使切割鋼線上的切割刃料和硅錠或硅塊之間的空間和作用力發(fā)生周期性的變化，對硅錠或硅塊進(jìn)行周期性的振動切割。該方法能使切割產(chǎn)生的切割屑及時、有效地從切縫中排出，并增加切割刃料在切縫中的滲透作用。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術(shù)提供了，其中，切割鋼線通過高速運動，使附著在切割鋼線上的切割刃料以平穩(wěn)的切割力場作用于待切割的硅錠或硅塊的表面，硅錠或硅塊從上至下運動對切割鋼線產(chǎn)生壓力，使切割刃料被壓入硅錠或硅塊的表面，對硅錠或硅塊進(jìn)行切割，在切割過程中，通過使硅錠或硅塊從上至下運動的同時產(chǎn)生周期性的上下方向的相對振動，使附著在切割鋼線上的切割刃料和硅錠或硅塊發(fā)生間斷性地接觸，使切割鋼線上的切割刃料和硅錠或硅塊之間的空間和作用力發(fā)生周期性的變化，對硅錠或硅塊進(jìn)行周期性的振動切割。該方法能使切割產(chǎn)生的切割屑及時、有效地從切縫中排出，并增加切割刃料在切縫中的滲透作用。【專利說明】
本專利技術(shù)涉及光伏硅片生產(chǎn)
，具體涉及。
技術(shù)介紹
目前，現(xiàn)有的硅片多線切割方法是指通過一根高速運動的鋼線(以下稱切割鋼線)帶動附著在上面的切割刃料對硅錠或硅塊進(jìn)行摩擦，從而達(dá)到切割效果。在整個過程中，切割鋼線通過十幾個導(dǎo)線輪的引導(dǎo)，在導(dǎo)線輪上形成一張切割鋼線網(wǎng)，而待加工的硅錠或硅塊通過工作臺從上至下的運動實現(xiàn)硅錠或硅塊的進(jìn)給。即通過切割鋼線的高速運動使附著在切割鋼線上的切割刃料以持續(xù)平穩(wěn)的切割力場作用于待切割的硅錠或硅塊的表面，硅錠或硅塊則以一定的速度從上至下運動對切割鋼線產(chǎn)生持續(xù)性的壓力，在壓力的作用下碳化硅、金剛石等切割刃料被壓入硅錠或硅塊的表面，使其產(chǎn)生塑性變形后進(jìn)行犁鏵，切害I]。由于切割鋼線在切割硅錠或硅塊的過程中，會因為兩者發(fā)生摩擦而產(chǎn)生熱量，在硅錠或硅塊和切割鋼線間的接觸面會產(chǎn)生高溫，切削液(切割刃料均勻分散在切削液中)又對硅錠或硅塊及切割鋼線起冷卻作用。 由于在切割中，切割鋼線與硅錠或硅塊始終緊密接觸，使得切割產(chǎn)生的切割屑在切割鋼線的擠壓下往往處于半封閉或封閉狀態(tài)，因而導(dǎo)致排屑困難，并且也使切割刃料難以及時滲透到切割縫隙中進(jìn)行及時補(bǔ)充，也會影響切削液對切割硅錠或硅塊及切割鋼線進(jìn)行冷卻，最終導(dǎo)致被切開的硅片局部受熱不均勻易翹曲、切割鋼線溫度過高導(dǎo)致斷線、參與切割的切割刃料補(bǔ)充不及時影響切割能力等問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
為解決上述問題，本專利技術(shù)提供了，即通過使硅錠或硅塊在加工過程中產(chǎn)生周期性的上下方向的相對振動，使附著在所述切割鋼線上的切割刃料和所述硅錠或硅塊發(fā)生間斷性地接觸，使所述切割鋼線上的切割刃料和所述硅錠或硅塊之間的空間和作用力發(fā)生周期性的變化，從而使切割過程中產(chǎn)生的切割屑能及時、有效地從切縫中排出，促進(jìn)切割刃料滲透到切割縫隙中進(jìn)行及時補(bǔ)充，并增強(qiáng)切削液對切割硅錠或硅塊及切割鋼線的冷卻效果，以達(dá)到減小切割熱量、提高硅片加工質(zhì)量和效率的目的。 本專利技術(shù)提供了，其中，切割鋼線通過高速運動，使附著在所述切割鋼線上的切割刃料以平穩(wěn)的切割力場作用于待切割的硅錠或硅塊的表面，所述硅錠或硅塊從上至下運動對所述切割鋼線產(chǎn)生壓力，使所述切割刃料被壓入所述硅錠或硅塊的表面，對所述硅錠或硅塊進(jìn)行切割，在所述切割過程中，通過使所述硅錠或硅塊從上至下運動的同時產(chǎn)生周期性的上下方向的相對振動，使附著在所述切割鋼線上的切割刃料和所述硅錠或硅塊發(fā)生間斷性地接觸，使所述切割鋼線上的切割刃料和所述硅錠或硅塊之間的空間和作用力發(fā)生周期性的變化，對所述硅錠或硅塊進(jìn)行周期性的振動切割。 通過使硅錠或硅塊在加工過程中產(chǎn)生周期性的上下方向的相對振動，使附著在所述切割鋼線上的切割刃料和所述硅錠或硅塊發(fā)生間斷性地接觸，使所述切割鋼線上的切割刃料和所述硅錠或硅塊之間產(chǎn)生瞬間脫離，即所述切割鋼線上的切割刃料和所述硅錠或硅塊之間空間發(fā)生變化，壓力差出現(xiàn)，使得切割屑容易排出，并能使切割刃料“乘虛而入”切縫中，同時使得切削液滲透作用加強(qiáng)，提高了潤滑冷卻效果，切割產(chǎn)生的熱量被顯著降低，從而有利于提聞切割刃料的切割能力及娃片的加工質(zhì)量。 優(yōu)選地，通過氣動振動器使所述硅錠或硅塊產(chǎn)生周期性的上下方向的相對振動。 優(yōu)選地,在裝載所述娃錠或娃塊的工作臺上固定所述氣動振動器，所述氣動振動器帶動工作臺產(chǎn)生周期性的上下方向的相對振動，進(jìn)而使由工作臺裝載的所述硅錠或硅塊產(chǎn)生周期性的上下方向的相對振動。 優(yōu)選地,所述娃錠或娃塊相對振動的振幅為0.5um?6um,相對振動的頻率為30Hz ?80Hz。 優(yōu)選地，所述娃錠或娃塊相對振動的振幅為2um?6um,相對振動的頻率為50Hz ?70Hz。 優(yōu)選地,所述娃錠或娃塊相對振動的振幅為5um,相對振動的頻率為60Hz。 優(yōu)選地，所述氣動振動器的動力源為壓縮氣體。 優(yōu)選地，所述壓縮氣體為壓縮空氣。 優(yōu)選地，所述氣動振動器通過調(diào)節(jié)所述壓縮氣體的流量以及氣壓來控制所述硅錠或硅塊周期性的上下方向的相對振動的振幅及相對振動的頻率。 本專利技術(shù)通過氣動振動器來實現(xiàn)硅錠或硅塊周期性的上下方向的相對振動，其中，氣動振動器的動力源為壓縮氣體(該壓縮氣體可以為壓縮空氣)，并且硅錠或硅塊相對振動的振幅及相對振動的頻率可藉調(diào)節(jié)壓縮氣體的流量以及氣壓來實現(xiàn)精確的控制。由于考慮到切割過程中工作臺裝載的硅錠或硅塊的重量在不同刀次中會有差別，導(dǎo)致即使充入同等流量以及氣壓的壓縮氣體，硅錠或硅塊相對振動的振幅及相對振動的頻率也會有所變化，因此，在實際使用過程中，通過調(diào)節(jié)壓縮氣體的流量以及氣壓來控制硅錠或硅塊相對振動的振幅及相對振動的頻率的穩(wěn)定性，而超聲波振動(固定振幅及振動頻率)等方式無法實現(xiàn)該功能。 圖1是本專利技術(shù)中氣動振動器的結(jié)構(gòu)示意圖，其中I表示金屬殼體，2表示金屬轉(zhuǎn)輪，3和4均表示金屬轉(zhuǎn)輪上安裝的高密度物體(該高密度物體可為金屬塊)，5、6和7均表示金屬轉(zhuǎn)輪上的空洞，8表示進(jìn)氣口，9表示排氣口，10表示底座安裝孔；如圖1所示，氣動振動器運轉(zhuǎn)時，使用壓縮氣體作為動力源，壓縮氣體通過進(jìn)氣口 8對金屬轉(zhuǎn)輪2產(chǎn)生作用，使得金屬轉(zhuǎn)輪2產(chǎn)生高速旋轉(zhuǎn)，金屬轉(zhuǎn)輪2上的高密度物體3和4與空洞5、6和7的密度不同，金屬轉(zhuǎn)輪2上的高密度物體3和4形成正力矩，空洞5、6和7形成負(fù)力矩，正力矩和負(fù)力矩的不平衡引起離心力，使得氣動振動器產(chǎn)生振動作用。其中，氣動振動器振動的頻率和振動的振幅可藉調(diào)節(jié)壓縮氣體的流量以及氣壓來實現(xiàn)精確的控制。壓縮氣體的流量以及氣壓的調(diào)節(jié)為無級調(diào)節(jié)。 圖2是本專利技術(shù)中硅片多線切割機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，其中I表示氣動振動器；2表示工作臺；3表示由工作臺裝載,并通過工作臺從上至下的運動實現(xiàn)進(jìn)給的娃錠或娃塊；4表示噴嘴；5表示切割鋼線，6表示導(dǎo)線輪，切割鋼線5通過十幾個導(dǎo)線輪的引導(dǎo)，在導(dǎo)線輪上形成一張切割鋼線網(wǎng)。如圖2所示，切割鋼線5在導(dǎo)線輪6上環(huán)繞成密布的切割鋼線網(wǎng)，切割鋼線5 (切割鋼線網(wǎng))高速運動，噴嘴4噴出含有切割刃料的切削液，噴出的切割刃料(切削液)附著在高速運轉(zhuǎn)的切割鋼線5(切割鋼線網(wǎng))上，而硅錠或硅塊3通過工作臺2從上至下的運動實現(xiàn)進(jìn)給，對切割鋼線5 (切割鋼線網(wǎng))產(chǎn)生壓力，使附著在切割鋼線5 (切割鋼線網(wǎng))上的切割刃料被壓入硅錠或硅塊3的表面，對硅錠或硅塊3進(jìn)行切割，而氣動振動器I固定在工作臺2上，氣動振動器I帶動工作臺2產(chǎn)生周期性的上下方向的相對振動，從而使得由工作臺2裝載的硅錠或硅塊3從上至下運動的同時產(chǎn)生周期性的上下方向的相對振動，使附著在切割鋼線5 (切割鋼線網(wǎng))上的切割刃料和硅錠或硅塊3發(fā)生間斷性地接觸，使本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種硅片多線切割方法，其中，切割鋼線通過高速運動，使附著在所述切割鋼線上的切割刃料以平穩(wěn)的切割力場作用于待切割的硅錠或硅塊的表面，所述硅錠或硅塊從上至下運動對所述切割鋼線產(chǎn)生壓力，使所述切割刃料被壓入所述硅錠或硅塊的表面，對所述硅錠或硅塊進(jìn)行切割，其特征在于，在所述切割過程中，通過使所述硅錠或硅塊從上至下運動的同時產(chǎn)生周期性的上下方向的相對振動，使附著在所述切割鋼線上的切割刃料和所述硅錠或硅塊發(fā)生間斷性地接觸，使所述切割鋼線上的切割刃料和所述硅錠或硅塊之間的空間和作用力發(fā)生周期性的變化，對所述硅錠或硅塊進(jìn)行周期性的振動切割。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：章金兵，譚永峰，李松林，
申請(專利權(quán))人：江西賽維LDK太陽能高科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：江西;36