切割过程中的断线情况分析及处理

切割过程中的断线情况分析及处理

刘帅2010年11月目录一、介绍二、断线原因的归纳三、各种原因分析四、断线后处理方案随着硅料价格上涨和硅片往薄片切割方向的发展,降本增效成了目前各企业竞争的关键,硅片切割中钢线断线直接影响到公司的成本,平均断线一次大约损失2万人民币到10万人民币不等。根据切割钢线的特性,分析了在硅片切割过程中钢线断线的各方面原因，在硅片生产中有效的控制断线率可以对降本增效起到很大的作用。一、介绍二、断线原因的归纳断线钢线设备工艺操作三、各种原因分析3.1钢线强度偏低原因：钢线在生产过程中热处理工艺出现波动。断口：过载径缩断,检测未使用的钢线发现强度在标准范围外三、各种原因分析②钢线夹杂物原因：在钢线生产过程中混入杂质断口：有夹杂颗粒存在③

钢线表面缺陷原因：在钢线生产拉拔过程中对钢线表面损伤断口：表面裂纹或分层三、各种原因分析3.2设备工字轮变形原因：工字轮强度不足以支撑钢丝压力引起变形,并造成钢线排线松动或夹丝特征：过载颈缩断,放线侧工字轮靠近法兰边处排线松动,严重时工字轮明显变形。解决方案：在切割前仔细检查工字轮是否变形,切割过程中要注意跟踪钢线的跳动是否有异常三、各种原因分析②压线原因：钢线厂家排线过程中偏差或运输途中外力造成放线压线断线。特征：过载颈缩断,通常容易伴随切割线痕,切割后废线呈卷曲状。解决方案：使用前认真检查放线轮排线情况。三、各种原因分析③工字轮毛刺原因：工字轮上有凿伤痕迹或有毛刺,放线时钢线被刮在其上引起断线,收线轮若有毛刺则会引起收线侧断线。断口：过载颈缩断或表面损伤。解决方案：切割前仔细检查工字轮两边是否有毛刺等,如出现,则小心处理掉三、各种原因分析④导轮系统故障原因：收放线轮导线轮磨损过大或被切透；放线轮和收线轮随动性不佳（控制系统故障）张力检测设备故障（张力臂摆动异常）断口：过载颈缩断或不规则断口。解决方案：消耗性物品应在每刀切割前检查是否需要更换,定期检查测试收放线轮随动性,切割前检查压缩空气是否正常,编织完线网后加上张力,正反转动几圈,查看是否有异常,定期检查各个传感器是否有问题。三、各种原因分析⑤收线轮排线质量原因：收线端排线质量呈桶形引起收线张力急剧跳动。断口：过载颈缩断或不规则断口。解决方案：调整收线排和线器的工艺参数,检查排线器是否出现机械故障三、各种原因分析3.3工艺砂浆原因造成磨损量过大断线原因：砂浆配比或者质量影响到钢线携带砂浆量及切削能力,或直接对钢线造成损伤。断口特征：不规则断口,但可从钢丝磨损后钢线粗糙度、磨损量和表面质量观察到异常。解决方案：严格按照规定配制砂浆，使用前测试砂浆各项性能参数。三、各种原因分析②多晶硬点原因：在多晶铸锭时硅料中含有碳化硅氮化硅或两者化合物等杂质,在多晶锭中出现在头部和尾部如生长工艺不稳定,分会出现在中间。解决方案：抓住源头多晶铸锭,改善铸锭工艺,使硬点集中于头部或者尾部,在检测硬点、截断时将其去掉三、各种原因分析③机台参数原因：切割工艺中设定的线速与台速不匹配，使钢线在切割过程中线损较大导致强度下降或线弓过大造成钢线过载而断线。断口：过载颈缩断或不规则断口。解决方案：根据机台本身性能及经验调整切割工艺，使线速与台速匹配。三、各种原因分析3.4操作①粘胶或硅棒对接质量原因：粘胶不当,四周去胶不干净硅棒对接垂直度。解决方案：将晶棒四周残余的胶水去除干净,晶棒粘完后检查对接是否平行。②导轮槽或导线槽有异物原因：砂浆中混人硬质异物如碎片等,或者在导线槽导轮槽内有未清理干净的碎硅渣等,对钢线造成刮伤。断口特征：不规则断口,但在使用后的钢线表面可观察到刮痕。解决方案：切割前仔细清理设备包括导轮槽、各挡板、线网等,③跳线原因：原因钢线在线网上因导轮槽磨损、导轮槽中有杂质、硅棒拼接等原因跳线,导致某些导轮槽内有多根钢线互相压住引起断线。断口特征：表面有刮痕或竹节钢线特征。解决方案：切割前检查导轮是否需要重新开槽并仔细清理导轮槽,检查导线滑轮是否需要更换三、各种原因分析四、断线后处理方案进线端断线：

在检查收线轮上的钢线是否足够和检测钢线磨损量在约7um以内时,可以不用将钢线抬出切割缝隙,直接采用倒走线的方式,调整张力臂的张力，将左右张力和砂浆嘴调换,降低工作台下降速度,线速度大概保持6m/s,然后进行反向切割（中途可能由于钢线磨损量过大导致二次断线,不能确保切割完成）四、断线后处理方案出线端断线：将线头接上,将工作台下降速度降低,慢走线把线头绕到收线轮上（多绕几圈确保线头不会