一種金剛石線切割硅棒的切割工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種金剛石線切割硅棒的切割工藝，采用多線切割機(jī)切割，含以下步驟：配制切削液，粘棒，上料，切割預(yù)熱，切割和下料等工序，并設(shè)置切割時(shí)的各項(xiàng)參數(shù)，可以將各種類型的硅棒切割成所需要的尺寸的硅片，該切割工藝能有效提高切割硅片的生產(chǎn)效率，提高切割能力，降低切割消耗和磨損量，降低切割成本。
【專利說明】—種金剛石線切割硅棒的切割工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于晶體硅切割【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種金剛石線切割硅棒的切割工藝。【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代信息技術(shù)和現(xiàn)代電子技術(shù)的基礎(chǔ)是半導(dǎo)體技術(shù)，而硅材料是最重要的半導(dǎo)體材料。目前國內(nèi)外通用的硅片切割技術(shù)為:游離磨料附著鍍銅鋼線切割技術(shù)，該技術(shù)是在內(nèi)圓切割技術(shù)的基礎(chǔ)上升級換代的切割技術(shù)，雖然取得了很大的科技進(jìn)步，但存在著很多缺陷:(1)需要用聚乙二醇做懸浮劑，對環(huán)境造成的污染較大；(2)切割的硅片表面損傷層較大，不適宜切割超薄硅片；(3)鍍銅鋼線因磨損產(chǎn)生的銅鐵離子在切割前沿與硅片產(chǎn)生鍵合吸附，極難清洗掉，導(dǎo)致表面金屬雜質(zhì)沾污，降低晶硅電池光電轉(zhuǎn)化效率。
[0003]多線切割是一種不影響工件特性的非化學(xué)的物理加工方法，通過切割線的高速往復(fù)運(yùn)動(dòng)，把砂漿等帶入工件加工區(qū)域進(jìn)行研磨，最終把工件切割成薄片，在整個(gè)切割過程中，主要涉及高速運(yùn)動(dòng)的切割線、砂漿和被加工件，砂漿在此起著刀具的作用.從而把硅棒切割成溥片。對于現(xiàn)在的多線切割機(jī)來說，鋼線無疑是重要的耗材之一。同時(shí)采用砂漿作為切割液時(shí)切割效率低，切割消耗大，因此，目前的多線切割工藝，環(huán)境污染嚴(yán)重，鋼線磨損量高，硅片損傷和受污嚴(yán)重，加工時(shí)間長，切割成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種金剛石線切割硅棒的切割工藝，該切割工藝通過采用切削液替代砂漿以及采用金剛石線替代鋼線，能減少環(huán)境污染，降低硅棒切割時(shí)間，有效提高切割硅片的 切割能力和切割效率，降低切割成本，提高切割硅片質(zhì)量。
[0005]本發(fā)明的上述技術(shù)問題是通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:一種金剛石線切割硅棒的切割工藝，采用多線切割機(jī)切割，含以下步驟:
(O配制切削液，取切割液和純水混勻，獲得切削液，置于多線切割機(jī)的機(jī)床冷卻缸中備用;
(2)粘棒根據(jù)娃棒的晶向?qū)⑼薨暨M(jìn)行粘結(jié)；
(3)上料把粘結(jié)好的硅棒置于多線切割機(jī)上，固定，下降到適合切割線切割高度，打開切削液供給，關(guān)閉多線切割機(jī)切割工作艙艙門；
(4)切割預(yù)熱切割前將切削液在切割工作艙內(nèi)充分循環(huán)，將切割線以40(T750m/min的速度作往復(fù)運(yùn)行；
(5)切割采用直徑為0.1~0.14mm的金剛石線作為切割線，調(diào)節(jié)切割線的預(yù)加張力為14~20N，線速度為40(T800m/min，切割速度為0.2~lmm/min，調(diào)節(jié)切削液的流量為100~120L/min，切削液的溫度為2(T30°C，對硅棒進(jìn)行切割；
(6)下料切割完畢后，關(guān)閉切削液供給，打開切割工作艙艙門，將切割后的硅片取出，并對切割后的硅片進(jìn)行后續(xù)處理。
[0006]本發(fā)明步驟(1)中采用切削液替代砂漿，該切削液成分主要是高特高級水性金剛石線切削液，該切削液可選自尤希路youshiro GMW450太陽能娃晶片單/多晶娃金剛石多線切割液，由Cavo Special Lubricants加孚公司研制的GF-506C金剛石線切割液，東莞市源德潤滑油有限公司生產(chǎn)的金剛石線切割液，以及多線切割液Prolap 60等，這些切削液都具有優(yōu)良的被清洗性，可用水進(jìn)行清洗，還具有優(yōu)良的用離心分離而進(jìn)行的磨粒和切割液的再生利用性能，且對切屑有良好的分散性；另外該切割液與金剛石線有良好的協(xié)調(diào)作用，具有使用方便，潤滑性能好，切面平整光滑且不易崩邊，加工效率高，能有效提高金剛石線及鋸片使用壽命等特點(diǎn)；能有效改善車間環(huán)境、使用更加安全環(huán)保，節(jié)約資源；使用過程中亦不會損害皮膚、對環(huán)境無污染、對機(jī)床設(shè)備不銹蝕。
[0007]本發(fā)明步驟(1)中通過采用切削液代替?zhèn)鹘y(tǒng)砂漿，可以降低切割時(shí)間，提高切割效率。
[0008]本發(fā)明步驟(1)中切割液的用量占其和純水總質(zhì)量的2~10%。
[0009]本發(fā)明步驟(2)中所述娃棒的直徑優(yōu)選不大于210mm,長度優(yōu)選不大于1000mm。
[0010]本發(fā)明步驟(2)中根據(jù)硅棒的晶向?qū)⒐璋暨M(jìn)行粘結(jié)時(shí)，粘結(jié)劑采用環(huán)氧樹脂膠。
[0011]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式，本發(fā)明娃棒粘結(jié)時(shí)，最好在娃棒下面墊上樹脂墊板，然后將硅棒和樹脂墊板采用粘結(jié)劑粘結(jié)在粘結(jié)托上，所采用的粘結(jié)劑為環(huán)氧樹脂膠，在相對于粘結(jié)托那一側(cè)面的娃棒上粘結(jié)有導(dǎo)向條。 [0012]本發(fā)明步驟(3)中上料時(shí)，具體操作步驟可以為:用上料鏟車把粘接好的硅棒放入機(jī)器內(nèi)，夾緊固定，下降到適當(dāng)切合線網(wǎng)的適當(dāng)高度，選擇切割工藝，打開切削液供給，關(guān)閉艙門。
[0013]本發(fā)明步驟(5)中采用直徑為0.1-0.14mm的金剛石線作為切割線替代現(xiàn)有技術(shù)中的鋼線，金剛石線切割具有以下優(yōu)點(diǎn):切割速度快；采用水基冷卻劑，環(huán)保效益顯著；切割硅片表面損傷層小，能切割超薄硅片；由于克服了金屬離子與硅片表面的鍵合吸附，故大大提升了晶娃電池片的光電轉(zhuǎn)化效率；每麗耗能大幅降低。
[0014]金剛石線是金剛石切割線的簡稱。金剛石線采用直徑0.08到0.55毫米的鋼絲作為基體，將硬度高、耐磨性好的金剛石磨粒通過電鍍、樹脂粘接等方式牢固地固定在鋼絲基體上而制成的一種切割線。
[0015]目前能商業(yè)化生產(chǎn)金剛石線的廠商主要是比利時(shí)的貝卡爾特公司，日本的旭金剛石公司，瑞士的DWT公司；國內(nèi)主要是臺灣微鉆公司，長沙岱勒公司等。
[0016]光伏行業(yè)的硅片切割是整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)鍵一環(huán)，對切割線材料的要求非常高。目前傳統(tǒng)的硅片加工技術(shù)采用鍍銅鋼線和游離磨料，加工過程中，將磨料以懸浮液形式附著到鍍銅鋼線和加工件之間產(chǎn)生切削作用，切割速度較慢且處理游離磨料的成本很高。最重要的是，在切割過程中大量的銅鐵雜質(zhì)由于磨削作用附著在硅片表面，擴(kuò)散較深的銅鐵離子會鍵合吸附在娃片表面，形成復(fù)合中心，大大降低了娃片的少子壽命和光電轉(zhuǎn)化效率。而金剛石線是將金剛石微粉固定在鋼絲上，具有了金剛石微型的鋸齒，增加了鋼線的切割能力，因而擁有較高的切割速度，而且使用水作為冷卻劑，大大降低了對環(huán)境的污染。同時(shí)切割過程中銅鐵等金屬離子剝落很少，不會對硅片形成金屬沾污，所以金剛石線切割出的硅片擁有更高的光電轉(zhuǎn)化效率。
[0017]與傳統(tǒng)的切割鋼絲和游離磨料切割方式相比，金剛線具有諸多優(yōu)點(diǎn):
(I)切割速度較目前切割速度提高一倍，金剛石線切割速度是普通鋼線的2倍，因此單位產(chǎn)量的折舊、人工和能源成本將降低一半，同樣的投資卻能得到兩倍的效率；
(2)從根本上消除切割工藝帶來的金屬離子沾污，從而提高電池轉(zhuǎn)換效率，傳統(tǒng)的切割方式采用聚乙二醇做懸浮劑，硅片切割完畢后需要專門的硅片清洗劑在特定溫度下進(jìn)行清洗，很容易對硅片表面造成污染，從而影響后期電池的性能，同時(shí)，傳統(tǒng)切割鋼絲采用鍍銅工藝，切割脫落的銅鐵等重金屬易對硅片造成沾污，影響電池轉(zhuǎn)化效率，使用超細(xì)金剛石線，切割過程中脫落的銅鐵很少，并且清洗不需要專門的清洗劑，基本不影響電池的性能，所以，使用金剛石線切割的硅片轉(zhuǎn)化效率更高；
(3)更適宜切割薄片，隨著硅基電池片技術(shù)的發(fā)展和電池成本的要求，硅片的厚度也越來越薄，傳統(tǒng)的切割方式由于切割工藝的限制，切割薄片時(shí)硅片的翹曲度無法控制，并且會形成較深的表面損傷層，而金剛石線切割速度較快，水性冷卻介質(zhì)能夠及時(shí)將熱量散出，所以能夠很好的解決薄片出現(xiàn)翹曲的問題，并且機(jī)械損傷層大大降低，這也是金剛石線能夠代替?zhèn)鹘y(tǒng)切割方式的優(yōu)勢所在；
(4)環(huán)保節(jié)能，傳統(tǒng)的游離磨料切割工藝需要聚乙二醇做懸浮劑，投入的環(huán)保費(fèi)用非常高，且使用過的游離磨料需要回收處理，耗用大量的人力和財(cái)力。而金鋼線的工藝只需要水或是水基冷卻清潔液就可以，實(shí)現(xiàn)了環(huán)保生產(chǎn)。同時(shí)由于使用水的粘度遠(yuǎn)小于聚乙二醇，金剛線機(jī)床的運(yùn)行功率遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)切割工藝的機(jī)床功率，因此它是真正意義上的節(jié)能環(huán)保加工方式。
[0018]本發(fā)明步驟(6)中下料時(shí)，硅棒切割完畢后，關(guān)閉切削液供給，打開切割艙門，確認(rèn)硅棒是否切割完全，點(diǎn)動(dòng)慢速抬升按鈕，確認(rèn)切割線是否夾線；硅棒完全與切割線脫離后，按快速抬升按鈕，工作臺復(fù)位到原點(diǎn)，將硅棒使用下棒小車或者人工取下。
[0019]本發(fā)明步驟(6)中所述后續(xù)處理包括對硅片進(jìn)行去膠和清洗處理。
[0020]本發(fā)明所述去膠為將切割后硅片用乳酸浸泡至去膠完全。
[0021]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明所述去膠將硅片置于全自動(dòng)脫膠機(jī)中，在4(T70°C乳酸中浸泡至膠完全被去除。
[0022]本發(fā)明所述清洗處理為采用清洗劑伴隨超聲波清洗。
[0023]本發(fā)明所述清洗劑優(yōu)選采用君合清洗劑，常州君合達(dá)克羅涂覆工程技術(shù)有限公司生產(chǎn)，君合硅片清洗劑。
[0024]本發(fā)明中的切割工藝通過合適的切割線線速、線徑、工作臺速度等設(shè)置，優(yōu)化了切割效率，降低成本，達(dá)到了切割目的。
[0025]本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
(1)本發(fā)明采用切削液代替?zhèn)鹘y(tǒng)砂漿，該切削液可降解，不會污染環(huán)境；
(2)本發(fā)明通過適當(dāng)?shù)恼{(diào)整切割線張力、切割速度以及切削液速度，能獲得很好的硅片切割能力，可以對多種硅棒進(jìn)行切割；
(3)本發(fā)明通過采用金剛石線替代普通鋼線，金剛石線具有切割速度快，產(chǎn)能高，做出的電池片無污染，轉(zhuǎn)換效率高，不同于傳統(tǒng)的普通鋼線，傳統(tǒng)的普通鋼線不具有切割能力，還需要與砂漿配合使用；
(4)本發(fā)明通過將切削液代替?zhèn)鹘y(tǒng)的砂漿，同時(shí)采用金剛石線替代傳統(tǒng)鋼線，能有效提高切割硅片的切割效率，提高切割能力，降低切割消耗和硅片磨損量，并能降低切割成本，且環(huán)保?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0026]圖1為本發(fā)明提供的金剛石線切割硅棒的切割工藝圖，其中I為硅棒及粘結(jié)托，2為切削液噴嘴，3為導(dǎo)輪，4為線輪，5為金剛石線。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面給出具體實(shí)施例，進(jìn)一步說明本發(fā)明是如何實(shí)現(xiàn)的。
[0028]實(shí)施例1
本實(shí)施例主要設(shè)備及原材料為:多線切割機(jī)型號:MWM442DM ;原料:8英寸硅棒硅棒，邊長156mm,長度325mm,主棍5槽距350Mm。
[0029]目標(biāo)切割娃片的規(guī)格為邊長156mm,厚度0.19mm,以下是使用直徑為0.14mm金剛石切割線進(jìn)行硅片切割。
[0030]采用上述鋼線切割8英寸硅棒的工藝，具體步驟如下:
(1)切削液配制:切削液購自尤希路youshiroGMW450太陽能娃晶片單/多晶娃金剛石多線切割液，取切割液和純水混勻，獲得切削液，其中切割液占其和純水總質(zhì)量的5%，將切削液置于多線切割機(jī)的機(jī)床冷卻缸中備用；
(2)粘棒:娃棒在粘接前,確認(rèn)娃棒晶向，并按照晶向要求進(jìn)行粘接,粘接劑使用環(huán)氧樹脂膠，將硅棒粘結(jié)到粘結(jié)托上，在硅棒與粘結(jié)托之間采用玻璃墊板連接，并在硅棒的對面(即相對于粘結(jié)有粘結(jié)托的硅棒側(cè)面而言)設(shè)置粘結(jié)導(dǎo)向條；
(3)上料:用上料車或者人工把粘接好的硅棒及粘結(jié)托I放入機(jī)器內(nèi)的工作臺上，如圖1中的工作臺及粘結(jié)拖結(jié)合體所示，夾緊固定，下降到適當(dāng)切割線網(wǎng)的高度，上升2_，選擇切割工藝，打開潤滑液供給，關(guān)閉艙門；上料切割示意圖和上料安裝整體示意圖請參閱圖1 ;
(4)切割預(yù)熱:切割前潤滑液在切割工作艙內(nèi)進(jìn)行充分循環(huán)，并使用40(T750m/min的速度進(jìn)行切割線5往復(fù)運(yùn)行，切割線5通過導(dǎo)輪3和線輪4控制；運(yùn)轉(zhuǎn)10分鐘后，打開艙門，觀察線網(wǎng)，有無跳線，觀察導(dǎo)向輪，張力臂，線輪排線以確定機(jī)床處于正常狀態(tài)；
(5)切割:切割工藝設(shè)定，使用直徑0.14mm金剛石切割線5，在20N的預(yù)加張力作用下，線速度695m/min，根據(jù)鋼線直徑設(shè)定工作臺速度及曲線，切割速度在0.4^0.5mm/min，切割行程根據(jù)硅棒實(shí)際直徑設(shè)定，加工時(shí)間為6h ;切削液噴嘴2噴切削液110L/min，溫度25°C ；
(6)下料:硅棒切割完畢后，關(guān)閉砂漿供給，打開切割艙門，確認(rèn)硅棒是否切割完全，點(diǎn)動(dòng)慢速抬升按鈕，確認(rèn)是否夾線；硅棒完全與切割線脫離后，按快速抬升按鈕，工作臺復(fù)位到原點(diǎn)，將硅棒使用下料鏟車取下，獲得邊長為156_，厚度為0.19mm的硅片；
(7)去膠:使用全自動(dòng)脫膠機(jī)；浸泡溫度55°C；
(8)清洗:使用君合清洗劑(常州君合達(dá)克羅涂覆工程技術(shù)有限公司生產(chǎn)，君合硅片清洗劑，下同)伴隨超聲清洗的方法，進(jìn)行硅片表面的清洗。
[0031]實(shí)施例2
本實(shí)施例主 要設(shè)備及原材料為:多線切割機(jī)型號:MWM442D ；原料:6.5英寸硅棒，邊長125mm,長度 320mm,主棍 5 槽距 340Mm。
[0032]目標(biāo)切割硅片的規(guī)格為邊長125mm，厚度0.19mm,以下是使用直徑為0.1Omm金剛石切割線進(jìn)行硅片切割。
[0033]采用上述設(shè)備切割超大直徑硅棒的工藝，具體步驟如下:
(1)切削液配制:切削液購自尤希路youshiroGMW450太陽能娃晶片單/多晶娃金剛石多線切割液，取切割液和純水混勻，獲得切削液，其中切割液占其和純水總質(zhì)量的10%，將切削液置于多線切割機(jī)的機(jī)床冷卻缸中備用；
(2)粘棒:娃棒在粘接如，確認(rèn)娃棒晶向，并按照晶向要求進(jìn)行粘接，粘接劑使環(huán)氧樹脂膠，將硅棒粘結(jié)到粘結(jié)托上，連接材料使用玻璃墊板，并在對面粘結(jié)導(dǎo)向條；
(3)上料:用上料鏟車把粘接好的硅棒放入機(jī)器內(nèi)，夾緊固定，下降到適當(dāng)切割線網(wǎng)的高度，上升2mm，選擇切割工藝，打開潤滑液供給，關(guān)閉艙門；上料切割示意圖和上料安裝整體示意圖參閱圖1 ;
(4)切割預(yù)熱:切割前潤滑液在切割工作艙內(nèi)進(jìn)行充分循環(huán)，并使用30(T700m/min的速度進(jìn)行切割線往復(fù)運(yùn)行；運(yùn)轉(zhuǎn)10分鐘后，打開艙門，觀察線網(wǎng)，有無跳線，觀察導(dǎo)向輪，張力臂，線輪排線以確定機(jī)床處于正常狀態(tài)；
(5)切割:切割工藝設(shè)定，使用直徑0.1Omm的金剛石切割線，在14N的預(yù)加張力作用下，線速度695m/min,切割速度在0.4"0.5mm/min,切割行程根據(jù)娃棒實(shí)際直徑設(shè)定,加工時(shí)間為5.5h ;切削液噴嘴3噴射切削液100L/min，溫度25度；
(6)下料:硅棒切割完畢后，關(guān)閉潤滑液供給，打開切割艙門，確認(rèn)硅棒是否切割完全，點(diǎn)動(dòng)慢速抬升按鈕，確認(rèn)是否夾線；硅棒完全與切割線脫離后，按快速抬升按鈕，工作臺復(fù)位到原點(diǎn)，將硅棒使用下料車取下，獲得邊長125_，厚度為0.19mm的硅片；
(7)去膠:使用全自動(dòng)脫膠，乳酸浸泡溫度65°C；
(8)清洗:使用君合清洗劑伴隨超聲清洗的方法，進(jìn)行硅片表面的清洗。
[0034]實(shí)施例3
本實(shí)施例主要設(shè)備及原材料為:多線切割機(jī)型號:MWM442DM ;原料:8英寸硅棒硅棒，邊長156mm,長度325mm,主棍5槽距330Mm。
[0035]目標(biāo)切割娃片的規(guī)格為邊長156mm,厚度0.19mm,以下是使用直徑為0.12mm切割線進(jìn)行硅片切割。
[0036]采用上述鋼線切割8英寸硅棒的工藝，具體步驟如下:
(1)切削液配制:切削液購自CavoSpecial Lubricants加孚公司研制的GF-506C金剛石線切割液，取切割液和純水混勻，獲得切削液，其中切割液占其和純水總質(zhì)量的2%，將切削液置于多線切割機(jī)的機(jī)床冷卻缸中備用；
(2)粘棒:娃棒在粘接前,確認(rèn)娃棒晶向，并按照晶向要求進(jìn)行粘接，粘接劑使用環(huán)氧樹脂膠，將硅棒粘結(jié)到粘結(jié)托上，在硅棒與粘結(jié)托之間采用玻璃墊板連接，并在硅棒的對面(即相對于粘結(jié)有粘結(jié)托的硅棒側(cè)面而言)設(shè)置粘結(jié)導(dǎo)向條。
[0037](3)上料:用上料車或者人工把粘接好的硅棒放入機(jī)器內(nèi)的工作臺上，如圖1中的工作臺及粘結(jié)拖結(jié)合體所示，夾緊固定，下降到適當(dāng)切割線網(wǎng)的高度，上升2_，選擇切割工藝，打開潤滑液供給，關(guān)閉艙門；上料切割示意圖和上料安裝整體示意圖參閱圖1 ;
(4)切割預(yù)熱:切割前潤滑液在切割工作艙內(nèi)進(jìn)行充分循環(huán)，并使用400?750m/min的速度進(jìn)行切割線往復(fù)運(yùn)行；運(yùn)轉(zhuǎn)10分鐘后，打開艙門，觀察線網(wǎng)，有無跳線，觀察導(dǎo)向輪，張力臂，線輪排線以確定機(jī)床處于正常狀態(tài)；(5)切割:切割工藝設(shè)定，使用直徑0.12mm切割線2，在18N的預(yù)加張力作用下，線速度695m/min，切割速度在0.3~0.4mm/min,切割行程根據(jù)硅棒實(shí)際直徑設(shè)定，加工時(shí)間為
8.5h ;切削液噴嘴噴射切削液110L/min，溫度25°C ；
(6)下料:硅棒切割完畢后，關(guān)閉潤滑液供給，打開切割艙門，確認(rèn)硅棒是否切割完全，點(diǎn)動(dòng)慢速抬升按鈕，確認(rèn)是否夾線；硅棒完全與切割線脫離后，按快速抬升按鈕，工作臺復(fù)位到原點(diǎn)，將硅棒使用下料鏟車取下，獲得邊長為156_，厚度為0.19mm的硅片；
(7)去膠:使用全自動(dòng)脫膠機(jī)，浸泡溫度40°C；
(8)清洗:使用君合清洗劑(常州君合達(dá)克羅涂覆工程技術(shù)有限公司生產(chǎn)，君合硅片清洗劑，下同)伴隨超聲清洗的方法，進(jìn)行硅片表面的清洗。
[0038]實(shí)施例4
本實(shí)施例主要設(shè)備及原材料為:多線切割機(jī)型號:MWM442DM ;原料:8英寸硅棒硅棒，邊長156mm,長度325mm,主棍5槽距350Mm。
[0039]目標(biāo)切割娃片的規(guī)格為邊長156mm,厚度0.19mm,以下是使用直徑為0.13mm金剛石切割線進(jìn)行硅片切割。
[0040]采用上述鋼線切割8英寸硅棒的工藝，具體步驟如下:
(O切削液配制:切削液為多線切割液Prolap 60，取切割液和純水混勻，獲得切削液，其中切割液占其和純水總質(zhì)量的8%，將切削液置于多線切割機(jī)的機(jī)床冷卻缸中備用；
(2)粘棒:娃棒在粘接前,確認(rèn)娃棒晶向，并按照晶向要求進(jìn)行粘接,粘接劑使用環(huán)氧樹脂膠，將硅棒粘結(jié)到粘結(jié)托上，在硅棒與粘結(jié)托之間采用玻璃墊板連接，并在硅棒的對面(即相對于粘結(jié)有粘結(jié)托的硅棒側(cè)面而言)設(shè)置粘結(jié)導(dǎo)向條；
(3)上料:用上料車或者人工把粘接好的硅棒及粘結(jié)托放入機(jī)器內(nèi)的工作臺上，如圖1中的工作臺及粘結(jié)拖結(jié)合體所示，夾緊固定，下降到適當(dāng)切割線網(wǎng)的高度，上升2_，選擇切割工藝，打開潤滑液供給，關(guān)閉艙門；上料切割示意圖和上料安裝整體示意圖請參閱圖1 ;
(4)切割預(yù)熱:切割前潤滑液在切割工作艙內(nèi)進(jìn)行充分循環(huán)，并使用600m/min的速度進(jìn)行切割線往復(fù)運(yùn)行，切割線通過導(dǎo)輪和線輪控制；運(yùn)轉(zhuǎn)10分鐘后，打開艙門，觀察線網(wǎng)，有無跳線，觀察導(dǎo)向輪，張力臂，線輪排線以確定機(jī)床處于正常狀態(tài)；
(5)切割:切割工藝設(shè)定，使用直徑0.13mm金剛石切割線，在16N的預(yù)加張力作用下，線速度500m/min，根據(jù)鋼線直徑設(shè)定工作臺速度及曲線，切割速度在0.6^0.8mm/min，切割行程根據(jù)硅棒實(shí)際直徑設(shè)定，加工時(shí)間為7h ;切削液噴嘴噴切削液120L/min，溫度20°C ；
(6)下料:硅棒切割完畢后，關(guān)閉砂漿供給，打開切割艙門，確認(rèn)硅棒是否切割完全，點(diǎn)動(dòng)慢速抬升按鈕，確認(rèn)是否夾線；硅棒完全與切割線脫離后，按快速抬升按鈕，工作臺復(fù)位到原點(diǎn)，將硅棒使用下料鏟車取下，獲得邊長為156_，厚度為0.19mm的硅片；
(7)去膠:使用全自動(dòng)脫膠機(jī)；浸泡溫度60°C；
(8)清洗:使用君合清洗劑(常州君合達(dá)克羅涂覆工程技術(shù)有限公司生產(chǎn)，君合硅片清洗劑，下同)伴隨超聲清洗的方法，進(jìn)行硅片表面的清洗。
[0041]實(shí)施例5 本實(shí)施例主要設(shè)備及原材料為:多線切割機(jī)型號:MWM442DM ;原料:8英寸硅棒硅棒，邊長156mm,長度325mm,主棍5槽距350Mm。
[0042]目標(biāo)切割娃片的規(guī)格為邊長156mm,厚度0.19mm,以下是使用直徑為0.1lmm金剛石切割線進(jìn)行硅片切割。
[0043]采用上述鋼線切割8英寸硅棒的工藝，具體步驟如下:
(O切削液配制:切削液為多線切割液Prolap 60，取切割液和純水混勻，獲得切削液，其中切割液占其和純水總質(zhì)量的4%，將切削液置于多線切割機(jī)的機(jī)床冷卻缸中備用；
(2)粘棒:娃棒在粘接前,確認(rèn)娃棒晶向，并按照晶向要求進(jìn)行粘接,粘接劑使用環(huán)氧樹脂膠，將硅棒粘結(jié)到粘結(jié)托上，在硅棒與粘結(jié)托之間采用玻璃墊板連接，并在硅棒的對面(即相對于粘結(jié)有粘結(jié)托的硅棒側(cè)面而言)設(shè)置粘結(jié)導(dǎo)向條；
(3)上料:用上料車或者人工把粘接好的硅棒及粘結(jié)托放入機(jī)器內(nèi)的工作臺上，如圖1中的工作臺及粘結(jié)拖結(jié)合體所示，夾緊固定，下降到適當(dāng)切割線網(wǎng)的高度，上升2_，選擇切割工藝，打開潤滑液供給，關(guān)閉艙門；上料切割示意圖和上料安裝整體示意圖請參閱圖1 ;
(4)切割預(yù)熱:切割前潤滑液在切割工作艙內(nèi)進(jìn)行充分循環(huán)，并使用400m/min的速度進(jìn)行切割線往復(fù)運(yùn)行，切割線通過導(dǎo)輪和線輪控制?’運(yùn)轉(zhuǎn)10分鐘后，打開艙門，觀察線網(wǎng)，有無跳線，觀察導(dǎo)向輪，張力臂，線輪排線以確定機(jī)床處于正常狀態(tài)；
(5)切割:切割工藝設(shè)定，使用直徑0.1lmm金剛石切割線，在16N的預(yù)加張力作用下，線速度700m/min，根據(jù)鋼線直徑設(shè)定工作臺速度及曲線，切割速度在0.8^1.0mm/min，切割行程根據(jù)硅棒實(shí)際直徑設(shè)定， 加工時(shí)間為5h ;切削液噴嘴噴切削液105L/min，溫度30°C ；
(6)下料:硅棒切割完畢后，關(guān)閉砂漿供給，打開切割艙門，確認(rèn)硅棒是否切割完全，點(diǎn)動(dòng)慢速抬升按鈕，確認(rèn)是否夾線；硅棒完全與切割線脫離后，按快速抬升按鈕，工作臺復(fù)位到原點(diǎn)，將硅棒使用下料鏟車取下，獲得邊長為156_，厚度為0.19mm的硅片；
(7)去膠:使用全自動(dòng)脫膠機(jī)；浸泡溫度70°C；
(8)清洗:使用君合清洗劑(常州君合達(dá)克羅涂覆工程技術(shù)有限公司生產(chǎn)，君合硅片清洗劑，下同)伴隨超聲清洗的方法，進(jìn)行硅片表面的清洗。
[0044]以上列舉具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行說明。需要指出的是，以上實(shí)施例只用于對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，不代表本發(fā)明的保護(hù)范圍，其他人根據(jù)本發(fā)明的提示做出的非本質(zhì)的修改和調(diào)整，仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種金剛石線切割硅棒的切割工藝，采用多線切割機(jī)切割，其特征是含以下步驟: (1)配制切削液，取切割液和純水混勻，獲得切削液，置于多線切割機(jī)的機(jī)床冷卻缸中備用; (2)粘棒根據(jù)娃棒的晶向?qū)⑼薨暨M(jìn)行粘結(jié)； (3)上料把粘結(jié)好的硅棒置于多線切割機(jī)上，固定，下降到適合切割線切割高度，打開切削液供給，關(guān)閉多線切割機(jī)切割工作艙艙門； (4)切割預(yù)熱切割前將切削液在切割工作艙內(nèi)充分循環(huán)，將切割線以40(T750m/min的速度作往復(fù)運(yùn)行； (5)切割采用直徑為0.1-0.14mm的 金剛石線作為切割線，調(diào)節(jié)切割線的預(yù)加張力為14~20N，線速度為40(T800m/min，切割速度為0.2~lmm/min，調(diào)節(jié)切削液的流量為100~120L/min，切削液的溫度為2(T30°C，對硅棒進(jìn)行切割； (6)下料切割完畢后，關(guān)閉切削液供給，打開切割工作艙艙門，將切割后的硅片取出，并對切割后的硅片 進(jìn)行后續(xù)處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金剛石線切割硅棒的切割工藝，其特征是:步驟(1)中切割液的用量占其和純水總質(zhì)量的2~10%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的金剛石鋼線切割硅棒的切割工藝，其特征是:步驟(2)中所述娃棒的直徑不大于210mm,長度不大于1000mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金剛石線切割硅棒的切割工藝，其特征是:步驟(2)中根據(jù)硅棒的晶向?qū)⒐璋暨M(jìn)行粘結(jié)時(shí)，粘結(jié)劑采用環(huán)氧樹脂膠。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的剛石線切割硅棒的切割工藝，其特征是:步驟(6)中所述后續(xù)處理包括對硅片進(jìn)行去膠和清洗處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的金剛石線切割硅棒的切割工藝，其特征是:所述去膠為將切割后硅片用在4(T70°C乳酸浸泡至去膠完全。
7.根據(jù)權(quán)利要求5述的金剛石線切割硅棒的切割工藝，其特征是:所述清洗處理為采用清洗劑伴隨超聲波清洗。
【文檔編號】B28D5/04GK103991140SQ201410173332
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年4月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月28日
【發(fā)明者】王建鎖, 范靖 申請人:陽光硅谷電子科技有限公司