先进的线切割技术.pptVIP

课题：先进线锯切割技术 -主讲人：杜思彬;先进线锯切割技术在太阳能光伏电池制造中的应用;本文简要介绍线锯切割工艺及生产过程中面临的各种挑战，并且展示了能同时降低硅锭切方与硅片切割成本的下一代线锯切割技术。;线锯的历史;线锯切割工艺;压入的切割机制线锯切割的原理浅显易懂，但是真正的挑战来自于实际操作。线锯必须准确地平衡切割线的直径、切割速度以及切割总面积，这样才能既不造成切割线断裂又能保证精确的形状控制和高成品率。;主要工艺变量;3) 钢线直径——较小的钢线直径意味着更低的锯缝损失。然而，钢线直径较小的切割线容易断裂，而且在切割过程中会受到更多的磨损。这种钢线直径的变化会增加切割线断裂的风险并影响硅片质量。优化切割线损耗的方法包括在切割线磨损和断裂风险之间找到最佳平衡点：一种能承受更多切割线磨损的系统虽然可以减少切割线的用量，但是却面临着更为频繁的切割线断裂风险。在特定应用中（载荷、硅片厚度等），切割台速度（进料速度）与切割线速度之比越高 (vT/vw)，则切割线磨损就越快。 4) 可维护性或切换时间——在两次切割运行过程中，线锯被服务的速度越快，包括更换切割线和浆料，则整体生产率越高。;在理想状态下，生产商希望载荷尺寸能够最大化。同时切割更多的硅料可在规定时间内生产出更多的硅片，从而实现生产率的最大化。Applied HCT B5 (图4)是市场上唯一具备处理较大载荷（2米）能力的系 统，为生产商提 供了优化载荷的 灵活性，在不牺 牲成品率的前提 下实现生产率的 最大化。;先进的线锯切割技术; 速度，因而能大幅提高生产率。Applied HCT 在硅片切割和开方方面首先应用结构线技术。实践证明，在Applied HCT 开方机上，具有专利保护的粗结构线可将生产率提高70%、将拥有成本降低25%（图9）。Applied HCT正致力于开发结构线在硅片切割中的应用。 结构线面临的最大挑战在于由于降低切割线断裂载荷而导致的切割线网管理难度。然而，我们预期最终可以在不影响硅片质量的前提下实现更快的切割速度。; 新一代金刚线（图10）专门用于在通过减少浆料损耗降低成本的同???进一步提高切割速度。金刚线是线锯切割工艺的一项关键变革。金刚线实际上是一种表面嵌有钻石颗粒的切割线。金刚线的磨料颗粒大小和集中度 随应用而变化，例如，是 切割多晶硅还是单晶硅材 料。钻石颗粒起到了研磨 剂的作用，这样无需使用 碳化硅磨料，使整个工艺更加清洁、更加环保。和结构线一样，金刚线技术也同时适合于硅片切割和硅锭开方应用。;应用;其次，使用颗粒更小的磨料。磨料颗粒大小不仅在通过减少锯缝损失来实现原料节约方面，而且还在通过切割线的单向运动来降低“楔”效应方面起到了重要的作用：硅片在切割线切入硅块的一端比切割线切离开硅块的一端要厚。(这种厚度变化含糊地被称为“总厚度变化”，缩写为TTV。) 与粗糙的磨料相比，颗粒更小的磨料在切割时还能让表面损伤更浅，因此在下游太阳能电池生产线上所需的锯痕消除工作也就更少。减少损伤还能提高硅片的机械强度，减少处理中发生的损耗。 最后，多年来钢线直径的减少有助于节省硅料。钢线直径已经从上个世纪九十年代中期的180μm降低到今天常见的120μm（有些生产中使用钢线直径规格为110μm甚至100μm的切割线，而在研发领域，钢线直径已经降低到了80μm）。 随着线锯行业通过直切割线技术继续降低硅片切割工艺的成本，结构线和金刚线等新兴线锯切割技术将在保持甚至提高硅片质量的同时进一步降低成本、提高生产率并减少耗材成本。;谢谢!