PV800硅片线痕分析.docx

PV800.硅片线痕分析分类：线痕按表现形式分为杂质线痕、划伤线痕、密布线痕、错位线痕、边缘线痕等。各种线痕产生的原因如下：1、杂质线痕：由多晶硅锭内杂质引起，在切片过程中无法完全去除，导致硅片上产生相关线痕。表现形式：（1）线痕上有可见黑点，即杂质点。 （2）无可见杂质黑点，但相邻两硅片线痕成对，即一片中凹入，一片凸起，并处同一位置。 （3）以上两种特征都有。 （4）一般情况下，杂质线痕比其它线痕有较高的线弓。改善方法：（1）改善原材料或铸锭工艺，改善IPQC检测手段。 （2）改善切片工艺，采用粗砂、粗线、降低台速、提高线速等。其它相关：硅锭杂质除会产生杂质线痕外，还会导致切片过程中出现“切不动”现象。如未及时发现处理，可导致断线而产生更大的损失。2、划伤线痕：由砂浆中的SIC大颗粒或砂浆结块引起。切割过程中，SIC颗粒“卡”在钢线与硅片之间，无法溢出，造成线痕。表现形式：包括整条线痕和半截线痕，内凹，线痕发亮，较其它线痕更加窄细。改善方法：（1）针对大颗粒SIC（2.53D50），加强IQC检测；使用部门对同一批次SIC先进行试用，然后再进行正常使用。 （2）导致砂浆结块的原因有：砂浆搅拌时间不够；SIC水分含量超标，砂浆配制前没有进行烘烤；PEG水分含量超标（重量百分比0.5%）；SIC成分中游离C（0.03%）以及2m微粉超标。其它相关：SIC的特性包括SIC含量、粒度、粒形、硬度、韧性等，各项性能对于切片都有很大的影响。3、密布线痕（密集型线痕）：由于砂浆的磨削能力不够或者切片机砂浆回路系统问题，造成硅片上出现密集线痕区域。 表现形式：（1）硅片整面密集线痕。 （2）硅片出线口端半片面积密集线痕。 （3）硅片部分区域贯穿硅片密集线痕。 （4）部分不规则区域密集线痕。 （5）硅块头部区域密布线痕。 改善方法：（1）硅片整面密集线痕，原因为砂浆本身切割能力严重不足引起，包括SIC颗粒度太小、砂浆搅拌时间不够、砂浆更换量不够等，可针对性解决。 （2）硅片出线口端半片面积密集线痕。原因为砂浆切割能力不够，回收砂浆易出现此类情况，通过改善回收工艺解决。 （3）硅片部分区域贯穿硅片密集线痕。原因为切片机台内砂浆循环系统问题，如砂浆喷嘴堵塞。在清洗时用美工刀将喷嘴内赃物划向两边。 （4）部分不规则区域密集线痕。原因为多晶硅锭硬度不均匀，部分区域硬度过高。改善铸锭工艺解决此问题。 （5）硅块头部区域密布线痕。切片机内引流杆问题。4、错位线痕：由于切片机液压夹紧装置表面有砂浆等异物或者托板上有残余胶水，造成液压装置与托板不能完全夹紧，以及托板螺丝松动，而产生的线痕。 表现形式： 改善方法：规范粘胶操作，加强切片前检查工作，定期清洗机床。5、边缘线痕：由于硅块倒角处余胶未清理干净而导致的线痕。 表现形式：一般出现在靠近粘胶面一侧的倒角处，贯穿整片硅片。 改善方法：规范粘胶操作，加强检查和监督。二、TTV（Total Thickness Variety）TTV不良，都是由于各种问题导致线网抖动而产生的硅片不良，包括设备精度问题、工作台问题、导轮问题、导向条粘胶问题等。1、设备精度：导轮径向跳动40m，轴向跳动20m。改善方法：校准设备。2、工作台问题：工作台的不稳定性会导致大量TTV不良的产生。改善方法：维修工作台。3、导轮问题：因导轮问题而产生的TTV不良，一般出现在新导轮和导轮磨损很大的时候。改善方法：更换导轮。4、导向条粘胶问题：当导向条下的胶水涂抹不均匀，出现部分空隙，在空隙位置的硅片，易出现TTV不良问题。改善方法：规范粘胶操作。三、台阶台阶的出现，是由切片过程中的钢线跳线引起，而导致钢线跳线的原因，包括设备、工艺、物料等各方面的问题，部分如下：1、砂浆问题：砂浆内含杂质过多，没有经过充分过滤，造成钢线跳线。改善方法：规范砂浆配制、更换，延长切片的热机时间和次数。2、硅块杂质问题：硅块的大颗粒杂质会引起跳线而产生台阶。改善方法：改善原材料或铸锭工艺，改善IPQC检测手段。3、单晶停机、切起工艺问题：单晶相对多晶硬度较大，在异常停机并重新切起的过程中，采用违规操作产生的钢线跳线。改善方法：严格遵循工艺操作。4、线、砂工艺匹配问题： 钢线、砂浆型号不匹配造成切片跳线，此种情况很少出现。太阳能硅片切割技术 太阳能硅片的线切割机理就是机器导轮在高速运转中带动钢线，从而由钢线将聚乙二醇和碳化硅微粉混合的砂浆送到切割区，在钢线的高速运转中与压在线网上的工件连续发生摩擦完成切割的过程。 在整个切割过程中，对硅片的质量以及成品率起主要作用的是切割液的粘度、碳化硅微粉的粒型及粒度、砂浆的粘度、砂浆的流量、钢线的速度、钢线的张力以及工件的进给速度等。一、切割液（PEG）的粘度 由于在整个切割过程中，碳化硅微粉是悬浮在切割液上而通过钢线进行切割的，所以切割液主要起悬浮和冷却的作用。 1、切割液的粘度是碳化硅微粉悬浮的重要保证。由于不同的机器开发设计的系统思维不同，因而对砂浆的粘度也不同，即要求切割液的粘度也有不同。例如瑞士线切割机要求切割液的粘度不低于55，而NTC要求22-25，安永则低至18。只有符合机器要求的切割标准的粘度，才能在切割的过程中保证碳化硅微粉的均匀悬浮分布以及砂浆稳定地通过砂浆管道随钢线进入切割区。 2、由于带着砂浆的钢线在切割硅料的过程中，会因为摩擦发生高温，所以切割液的粘度又对冷却起着重要作用。如果粘度不达标，就会导致液的流动性差，不能将温度降下来而造成灼伤片或者出现断线，因此切割液的粘度又确保了整个过程的温度控制。二、碳化硅微粉的粒型及粒度 太阳能硅片的切割其实是钢线带着碳化硅微粉在切，所以微粉的粒型及粒度是硅片表片的光洁程度和切割能力的关键。粒型规则，切出来的硅片表明就会光洁度很好；粒度分布均匀，就会提高硅片的切割能力。三、砂浆的粘度 线切割机对硅片切割能力的强弱，与砂浆的粘度有着不可分割的关系。而砂浆的粘度又取决于硅片切割液的粘度、硅片切割液与碳化硅微粉的适配性、硅片切割液与碳化硅微粉的配比比例、砂浆密度等。只有达到机器要求标准的砂浆粘度（如NTC机器要求250左右）才能在切割过程中，提高切割效率，提高成品率。四、砂浆的流量 钢线在高速运动中，要完成对硅料的切割，必须由砂浆泵将砂浆从储料箱中打到喷砂咀，再由喷砂咀喷到钢线上。砂浆的流量是否均匀、流量能否达到切割的要求，都对切割能力和切割效率起着很关键的作用。如果流量跟不上，就会出现切割能力严重下降，导致线痕片、断线、甚至是机器报警。五、钢线的速度 由于线切割机可以根据用户的要求进行单向走线和双向走线，因而两种情况下对线速的要求也不同。单向走线时，钢线始终保持一个速度运行（MB和HCT可以根据切割情况在不同时间作出手动调整），这样相对来说比较容易控制。目前单向走线的操作越来越少，仅限于MB和HCT机器。 双向走线时，钢线速度开始由零点沿一个方向用2-3秒的时间加速到规定速度，运行一段时间后，再沿原方向慢慢降低到零点，在零点停顿0.2秒后再慢慢地反向加速到规定的速度，再沿反方向慢慢降低到零点的周期切割过程。在双向切割的过程中，线切割机的切割能力在一定范围内随着钢线的速度提高而提高，但不能低于或超过砂浆的切割能力。如果低于砂浆的切割能力，就会出现线痕片甚至断线；反之，如果超出砂浆的切割能力，就可能导致砂浆流量跟不上，从而出现厚薄片甚至线痕片等。目前MB的平均线速可以达到13米/秒，NTC达10.5-11米/秒。六、钢线的张力： 钢线的张力是硅片切割工艺中相当核心的要素之一。张力控制不好是产生线痕片、崩边、甚至短线的重要原因。1、钢线的张力过小，将会导致钢线弯曲度增大，带砂能力下降，切割能力降低。从而出现线痕片等。2、钢线张力过大，悬浮在钢线上的碳化硅微粉就会难以进入锯缝，切割效率降低，出现线痕片等，并且断线的几率很大。3、如果当切到胶条的时候，有时候会因为张力使用时间过长引起偏离零点的变化，出现崩边等情况。MB、NTC等线切割机一般的张力控制在送线和收线相差不到1，只有安永的相差7.5。七、工件的进给速度 工件的进给速度与钢线速度、砂浆的切割能力以及工件形状在进给的不同位置等有关。工件进给速度在整个切割过程中，是由以上的相关因素决定的，也是最没有定量的一个要素。但控制不好，也可能会出现线痕片等不良效果，影响切割质量和成品率。 总之，太阳能硅片线切割机的操作，是一个经验大于技术流程与标准的精细活。只有在实际操作中，不断总结与探讨，才能对机器的驾驭游刃有余。断线处理方法 断线分为收线端断线，线网断线和进线端断线三种。其中线网断线最具挑战性.一 收线端断线处理很简单，把主辊上的压线抽掉，用胶带把线头粘贴好，接下来把收线轮上的线引到主辊的收线端，用拧麻花的方式把两个线头拧在一起，然后用烙铁把线头焊好，检查导轮，完好后直接按启动按钮。在过程中应注意下列几点：1.整个过程中不要停止砂浆的循环；2.不要走线网，防止出现线痕，3.抽完主辊上的压线后要注意调整收线端导轮架的位置，4.换掉收线端的前三个导轮，因为断线后钢线变形，把导轮槽拉伤，当然换几个导轮以自己而定，本人经常只换前三个。二进线端断线处理其实也很简单，处理方法有两种：抽线，抽好后用激光焊接机直接焊好，开切。反切，叫技术员改程序，自己改也行，只要你会，此时收放线轮互换，收线轮做放线轮，放线轮做收线轮。接好线后，开切整个过程中应注意一下几点：第一，焊线的人的技术要好，不然在跑线过程中线头很容易开，那样造成的后果的不可估计的。再就是把进线端的导轮架调整好。第二，反切时一定要保证你的收线轮上的线是没有断过的，并且线够切，放线轮上的线的多少。如果还够切一刀，换掉线轮，以免造成浪费。第三，换掉进线端的前三个导轮。三。线网断线是最难处理的，也是对片子质量影响最为严重的。1当切割深度40MM时，我们可以剪掉破线网，重新布线，直接任线，整个过程可以在分钟内完成。当切割深度时，以的速度提料，然后用水洗，一定要洗干净，以免在任线的时候造成不必要的麻烦，洗干净后，然后用气管吹干，片子看上去一片一片的就了，重新布线网任线。第二种方法就是：把线网剪掉后，用塑料纸铺在碎料盒上，给里面到上酒精，把片子泡在里面，大约分钟后，把料提起来，此时的片子在酒精里面已经完全分开，酒精完全挥发后，就可以任线了，这样免去了用气管吹干的过程，这个方法对片子的质量影响很小，建议用这个。在用水洗的时候不要将水开的太大，气开的太大，以免损伤片子！第二种方法中的酒精也可以换成切割液。好有在洗的时候一定要将气帘气压开大一倍。防止再洗的时候对机器造成伤害。线切割机线痕处理 1.原料-硅块本身就存在缺陷如杂质等,造成硅块密度不一致或者说分布不均匀,容易造成线痕;2.辅料-辅料质量不佳,如材质不对、杂质等,另外也有可能是辅料重复使用次数过多; 3.设备-设备机台各项参数不应该版本统一,应该因机而各异; 4.人为-可能性最大因数,有意无意或者消极工作导致. 但是目前线痕是多数公司存在的普遍现象 主要看线痕比率体现线切水平和成片率 .可以从多方面考虑降低线痕: 一.原料 从开方后检测下手,控制可能导致线痕的硅块流入线切工序 二.辅料 控制辅料质量和使用次数, 避免辅料造成的损失,得不偿失;三.设备