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金刚石线锯截断机的设计与应用.pdf

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金刚石线锯截断机的设计与应用.pdf

【52】第32卷第6期2010-6金刚石线锯截断机的设计与应用Designandapplicationofdiamondwirecuttingmachine杜红文1,席珍强2DUHong-wen1,XIZhen-qiang2(1.浙江机电职业技术学院现代制造工程系,杭州310053;2.浙江理工大学材料研究中心,杭州310051)摘要:随着IC产业与光伏产业的迅速发展,硅片的应用范围越来越大,对硅片加工技术越来越重视。与发达国家相比,我国在硅材料的截断、切片等切割技术及设备等方面的研究与制造还相对落后。本文较详细地介绍了采用固结磨粒金钢石线切割技术的截断机设计,并从切割尺寸、切割损耗及切割效率等方面对研制设备的使用效果进行了比较说明。关键词:硅材料;固结磨料;金刚石线锯;截断机中图分类号:TP391文献标识码:B文章编号:1009-0134(2010)06-0052-03Doi:10.3969/j.issn.1009-0134.2010.06.180引言硅片是半导体工业的基础,也是构成太阳能光伏电池的核心元件,它的制造工艺和质量直接影响到成品太阳能电池发电转换效率、使用寿命等性能。硅片的制造主要包括晶体生长—截断—磨外圆—切片—倒角—研磨—腐蚀—抛光—清洗等工序。其中,截断工序的目的是切除硅锭(棒)的头部、尾部及超出客户规格的部分,将硅锭(棒)分段成客户切片设备可以处理的长度,或切取试片测量硅锭(棒)的电阻率、含氧率。近年来,随着太阳能工业的迅猛发展,硅材料的需求量不断增加,切割加工量大幅增长。目前的硅片切割技术研究方向主要在于硅锭(棒)截断、切片时如何减小切缝损失、增大切割尺寸及提高切割效率等方面。现有的硅锭截断(包括头尾切割)设备大多采用金刚石外圆切割、带锯切割等方法来解决。外圆切割方法简单,但刀片刚性差,易产生侧向摆动,切缝大,材料浪费大。特别是对于切割大尺寸的单晶棒或铸成多晶硅块,为保证刀片刚性需要其自身厚度大,切缝更大,材料浪费尤为明显,很不经济。这种切割方法已逐步淘汰。目前较常用的方法是带锯切割。带锯切割解决了外圆切割切缝大的问题,但由于锯片薄了以后也存在稳定性的问题。切割过程中容易产生偏斜或产生波浪形。同样也产生材料的浪费。且带锯切割也只能单件切割,效率低。国外现在虽有一些硅锭金刚石线锯截断机设备生产,但由于机床的机构设计复杂、体积较大、价格昂贵等因素

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