太阳能硅片的线切割机理

1、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

2、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

3、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

4、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2-3 秒的时间加速到规定速度，运行一0.2 秒后再慢慢地反向加速到规定的速 在双向切割的过程中， 线切割机的切割能 但不能低于或超过砂浆的切割能力。 如果低于 反之，如果超出砂浆的切割能力，就可能导致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，

5、钢线速度开始由零点沿一个方向用 段时间后，再沿原方向慢慢降低到零点，在零点停顿 度，再沿反方向慢慢降低到零点的周期切割过程。 力在一定范围内随着钢线的速度提高而提高， 砂浆的切割能力，就会出现线痕片甚至断线； 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，

6、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

7、游刃有余。 无锡昊研光电材料科技有限公司 051082701209 切割液回收专家碳化硅有黑碳化硅和绿碳化硅两个常用的基本品种，都属a -SiC。黑碳化硅含SiC约98.5%,其韧性高于绿碳化硅，大多用于加工抗张强度低的材料，如玻璃、 陶瓷、石材、耐火材料、铸铁和有色金属等。绿碳化硅含SiC99%以上，自锐性好，大多用于加工硬质合金、钛合金和光学玻璃，也用于珩磨汽缸套和精磨高 速钢刀具。河南碳化硅此外还有立方碳化硅，它是以特殊工艺制取的黄绿色晶体， 用以制作的磨具适于轴承的超精加工，可使表面粗糙度从Ra320.16微米一次加工到Ra0.040.02微米。碳化硅又称金钢砂或耐火砂。碳化硅是用石英

8、砂、石油焦（或煤焦）、木屑（生产绿 色碳化硅时需要加食盐）等原料在电阻炉内经高温冶炼而成。目前我国工业生产 的碳化硅分为黑色碳化硅和绿色碳化硅两种，均为六方晶体，比重为3.203.25，显微硬度为28403320kg/mm2。包括黑碳化硅和绿碳化硅，其中：黑碳化硅是以石英砂，石油焦和优质硅石为主要原料，通过电阻炉高温冶炼而成。其硬度介于刚玉和金刚石之间，机械强度高 于刚玉，性脆而锋利。绿碳化硅是以石油焦和优质硅石为主要原料，添加食盐作为 添加剂，通过电阻炉高温冶炼而成。其硬度介于刚玉和金刚石之间，机械强度高于刚玉。常用的碳化硅磨料有两种不同的晶体，一种是绿碳化硅，含SiC97%以上，主要用于磨

9、硬质含金工具。另一种是黑碳化硅，有金属光泽，含SiC95%以上，强度比绿碳化硅大，但硬度较低，主要用于磨铸铁和非金属材料。我来告诉你为什么都用绿的，因为黑的都在偷工减料， 原块冶炼出来的时候，黑的大多不合格，大量的供应给低端的砂轮厂家。一吨不到7000块，你说能冶炼出好的东西来吗？其实日本是最早用绿的，大多数从中国进口，而欧洲市场大多数都是黑的。如果按部就班来，黑色和绿色都是一样能用废砂浆是光伏产业或半导体工业在硅锭切割生产硅片时产生的一种工业废料，组成并不十分固定，主要成份有：金刚砂，聚乙二醇，金属硅粉，还有水份，金属颗粒，少量表面活性剂，通常液体成分小于 20%时呈灰黑色或浅灰色泥状、块状

10、固体，用袋或包盛装；液体成分在20%30%时呈灰黑色浆状，可以用包盛放；液体成分大于约30%时呈灰黑色粘稠液态，必须用桶盛装。一般的，当聚乙二醇成分大于40%时，以提取液态聚乙二醇为主；金刚砂含量大于30%时，以生产金刚砂为主。目前国内外废砂浆回收技术可分为两大类：即在线回收技术和离线回收技术两种：1. 在线回收技术在线回收技术技术在欧美及日本应用较为普遍，也相对成熟，技术核心已集成到在线回收设备中.即在硅切片工序中在线进行废砂浆的收集，通过离心分离处理， 将废砂浆中的小颗粒分离出体系，并按照一定的比例补充新金刚砂和切割液液，经过混合并搅拌均匀后再打回线切割机中，进行再次切片。尽管该方式在一定

11、程度上解决了砂浆的二次利用问题，但却存在很多的缺陷。 第一，该方式仅能将废砂浆体系内的部分细碎金刚砂颗粒和硅粉剔除，而处理后仍残存有相当比例的细碎颗粒，无法达到与原金刚砂相同的颗粒分布形态。第二，该处理方法也无法将体系内的金属杂质和附着在金刚砂表面的硅粉剔除，因此回收后的砂浆无法直接循环使用。第三， 尽管增加了部分新的金刚砂后可以再次使用，但由于其中仍含有大量的金属杂质等， 切割效力明显下降。同时杂质的存在使二次使用时切削工艺变得不稳定， 硅片表面质量下降， 废片率升高， 因而降低了的生产效率。第四，由于该方法不能彻底剔除其中全部杂质，经过23次循环使用后， 就必须全部更换原金刚砂， 因此仅能

12、实现有限次数的循环， 没有彻底解决排放与浪 费的问题。综上所述， 在线废砂浆回收技术虽然能够在一定程度上解决切削砂浆的回收问题，但仍存在着很大的局限性。2. 离线回收技术 离线回收技术有两种， 第一种离线回收技术在回收过程中不做固液两相分离， 仅把废砂浆中 的细小固体颗粒分离出体系， 它的特点和上述在线回收技术相似； 第二种离线回收技术通过 固液分离、固体表面清洗、固体颗粒尺寸分选等工序，得到回收金刚砂和回收切割液。 离线回收技术不足之处如下： 采用多级过滤沉淀技术进行固液分离， 工艺流程繁杂， 效率很 低；固液分离过程需要添加助分离剂，如：水、低级醇等；固液分离后得到的切割液需要脱 水工序，此过程能耗较大。如果温度控制不好，还可能引起聚乙二醇分子结构的变化；采用水选技术对金刚砂进行分级，该技术效率低， 占地面积大；先分级金刚砂再化学处理， 使最 终得到的金刚砂颗粒尺寸正态分布又发生了位移，影响硅切片效果。砂浆回收存在的问题：1. 现阶段废砂浆回收存在着回收液及回收金刚砂处理不彻底，还含有微量杂质，不能完全 意义上的 100% 重复使用。 需要加强科研力度， 提高工艺技术水平， 从而提升回收