1 引言
随着太阳能切片行业的技术进步,硅片的厚度逐渐降低,目前主要为180-200μm,与此相适应的是钢线直径和导轮槽距的减小,当前主流为0.13mm钢线进行切割。钢线是切割的主要耗材之一,其主要作用是携带碳化硅颗粒对硅块进行磨削切片。为了进一步提高硅料利用率,增加单位公斤硅料的出片数,降低生产成本,本文对0.12mm钢线满载切割工艺进行了分析和研究。
2 导轮槽距
根据硅片厚度计算公式:硅片厚度=导轮槽距-钢线直径-4倍的碳化硅D50,以180μm厚的硅片为例,使用1200#碳化硅切割,其D50值为9.5±0.8μm,因此,一般地,使用0.12mm钢线切割时导轮入线口槽距为335-340μm。由于钢线在切割过程中会发生磨损,钢线端口由圆形变为椭圆形,钢线的直径发生变化,因此从导轮入线口到出线口,槽距值需要进行补偿,根据试验结果,满载切割时钢线的磨损量约为10μm,因此导轮出线口槽距比入线口槽距小10μm。
3 切割工艺研究
3.1 钢线张力
钢线张力的大小会影响钢线的抖动,钢线张力较小时,线网较松弛,钢线在导轮槽内来回轻微晃动,造成钢线间距的变化,从而造成硅片厚度的变化,主要体现为相邻的两片硅片薄厚不均,严重的则TTV超差,成为不合格产品。而张力值过大,则悬浮在钢线上的碳化硅颗粒难以进入锯缝,使得切割能力下降,容易出现切斜或锯痕片,且张力值过大会导致断线率升高。以直径0.12mm的钢线切割180um硅片为例,放线轴张力设定值应在22-25N,收线轴张力设定值应在21-24N。
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