切片常见问题.doc

线切割常见问题随着光伏产业的迅猛发展，对硅片的需求量越来越大，处于光伏产业上游硅片制备环节显得越来越重要。在切割以前的整个流程中，拉晶（铸锭）、截段、切方（破锭）3个环节对硅料消耗都很低，唯独在切割中造成的消耗最大。为降低切割消耗，各公司都在辅料上采取了许多降耗措施，取得了一些技术进步。一、我针对各公司普遍认为的切割质量和料浆的关系问题，结合碳化硅微粉的固有特性，谈一下料浆的配制： 1.微粉在包装、运输、存放过程中容易挤压结团；这要求工人在配制沙浆倒料过程中要特别注意：倒料时应慢倒，控制在2.5-3分钟一袋，避免猛倒造成微粉沉底结块搅拌不起来,造成与实际配比不一致，而影响切割。2.碳化硅微粉具有较强吸湿性，在空气中极容易受潮结团，分散性降低，使料浆的粘度降低，同时在料浆中形成假性颗粒物和团积物，造成切割效率和切割质量下降。因此应避免微粉暴露在空气中时间过长。3.倒料时要求操作工检查料袋有无破损，如有破损一定要单独存放不要再使用；投料前先把袋口、袋子表面的浮沙打掉，避免倒料带入杂物。4. 在使用碳化硅以前，最好是放在8090度烘箱里，烘烤8小时以上，来优化碳化硅微粉的各项指标。这样有几点好处：增强了碳化硅微粉分子活性；与切削液有了更强的适配性；粉体颗粒吸附性更强，使钢线带砂浆量增大，增强切削能力；微粉有了更好的流动性和分散性，减少结团。5.砂浆在配制过程还不可避免地受到许多不确定的人为因素的影响，很多参数因人为因素而改变。如果改为自动投料，减少人为因素效果会更好。二、在切割过程中，大家经常会遇到各种问题，谨就大家经常认为是碳化硅微粉造成的影响以及硅片表面线痕问题探讨如下：1.硅片表面偶尔出现单一的一条阴刻线（凹槽）或一条阳刻线（凸出），并不是由于碳化硅微粉的大颗粒造成的，而是单晶硅、多晶硅在拉制或浇筑过程中出现的硬质点造成线网波动形成的；2.硅片表面在同一位置带有线痕，很乱且不规则，我认为是导轮或机床震动过大或者是多晶硅铸锭的大块硬质点造成的； 3.重启机床后第一刀出现线痕机床残留水分或液体，造成砂浆粘度低，钢线粘附碳化硅微粉量下降，切削能力降低。4.调整新工艺、更换新型耗材后出现线痕：砂、液比例不合适，或液体粘度太大，造成砂浆粘度太大或太小，砂浆难以进入线缝或碳化硅含量较低。 碳化硅切割能力差，无法与切割速度相适应。 钢线圆度不好，进入锯缝砂浆量不稳定。 钢线的张力太大或太小，造成钢线携带砂浆能力差或线弓太小砂浆无法正常进入锯缝。 钢线速度过快或过慢，造成砂浆无法粘附或切割效率下降，影响切割效果。各参数适配性差。5. 硅片切割到某一段出现偏薄或偏厚的废片，分界非常明显，一般是由于跳线引起的，跳线的原因：导轮使用时间太长，严重磨损引起的跳线。砂浆的杂质进入线槽引起的跳线。 导轮表面脏污。 晶棒端面从切割开始到切割结束依次变长，造成钢线受侧向力而跳出槽外。 晶棒存在硬质点，造成钢线偏移距离过大跳出槽外。6. 硅片某一部位存在小洞，在小洞旁边带有阴刻线痕，这是由于晶棒本身有气孔；7. 常见线痕：进刀口：由于刚开始切割，钢线处在不稳定状态，钢线的波动产生的线痕。倒角处的线痕：由于在粘结硅棒时底部残留有胶，到倒角处钢线带胶切割引起的线痕。8. 出线位置硅棒的线痕：钢线磨损量大，造成钢线光洁度、圆度不够，携带砂浆数量低，切削能力下降，线膨胀系数增大引起的。9.掉棒原因：胶水配比有问题；硅棒与玻璃粘接面有油污； 胶水涂抹后固化的时间掌握的不太合适；胶水的质量有问题。10硅片的划伤（划伤与线痕的区分是：虽两者都是硅片表面带有一条痕迹，但划伤与硅片表面颜色不同，明显发亮；线痕则和硅片颜色一致）分为两种：进刀处较明显，随着钢线的运动会越来越浅最后变无： 碳化硅中存在较大的长条形颗粒。 砂浆混合不好或切割工艺条件有缺陷，造成进刀口位置砂浆堆积碳化硅结团形成。 硅片任一位置中间存在划伤：碳化硅里边存在大颗粒。11. 断线的原因：a)发生在切割室的断线： 钢线磨损严重（0.14钢线磨损不超8um，0.12钢线磨损不超6um）。 同一刀晶棒断面不齐，造成钢线受到侧向力较大变形严重。 严重跳线，造成两根钢线缠绕。b)发生在绕线室的断线： 可能为张力太大或张力的变化太大； 排线不好，线轮绕线与机床排线差别较大。 导向轮过度磨损，造成钢线受力不均。12. 过滤袋经常堵塞的原因：砂浆的水份偏高造成的团结物。刚使用时过滤袋堵塞可能是砂浆有异物造成的，如果是切割到3刀以后的堵塞可能是硅片碎杂质多引起的。碳化硅微粉和切削液的PH值区别太大，起化学反应引起的黏稠物，造成的过滤袋堵塞。断线善后处理首先做好断线记录（断线时间、机台号、部位、切深）留好线头1.查明断线原因及断线情况.2.急时上报，未经同意，不得私自处理。3.处理流程：1.在出线端断线,宽度不超过10毫米的直接拉线切割.2.切深60mm中部或进线端断线，以30mm/min直接升起，迅速布线，8000流量砂浆冲洗，冲片时在线网上铺上无尘纸，冲开粘在一起的片子后，迅速把晶棒降到距线网2mm处，然后以10mm/min的进给认真仔细的“认刀”。3.中部或进线端断线，切深在50mm-80mm之间的，以10mm/min的速度升料到距进刀处30-40毫米,，停止。线速调到2m/s，以2%走线1cm，以调平线网，停止。打开砂浆8000流量均匀冲片子。把晶棒两侧的线网小心的剪掉（剪时要用手捏着）,留出3-4厘米的线头,另一端不剪.(进线端有线网的一定要保留该部分线网,以便重新布线.剪两侧线网时一定要用手或其他夹紧物,夹紧预留的线网头.)布线网,重新切割。4进线端或中部断线切深超过80mm的视情况能认刀的就认刀否则就反切或直接拉线正向切割。4.进线端断线，第一次断线，切深在80mm.1换掉放线轮，用一个空的收线轮来代替。以低于原2N（左19和右21）的张力，切割线方向改为:右，其他参数不变,手动2m/s的线速走1m,不要开砂浆。2把晶棒提升至30-40mm处，重新对接焊线，焊线时要焊接均匀，焊接点的点径要和线径相同。经15N的线速走线300400米，改张力为自动切割的张力，每秒1米，不开沙浆，走到出线端5米时，把张力改为15N，待线头在收线轮上绕23圈，改回原来的张力。把晶棒压到断线位置误差在0.05mm，打开砂浆。以1m/s速度的20%，走上1m，经班长确认无误后进行切割。5.经上环节中必须处理好线网（其中包括，碎片、胶条、沙浆颗粒）在升晶棒前，把胶条去掉，上升速度为每分钟10mm,上升过程中如夹线，不可用手去摸，只能用手动轻微探摁一下，把线网走平。6.认线前5m/s的速度走线100m，在不松开张力的情况下，停止走线，然后以10mm/min认刀，要一次性认进。7.反向切割设置修改：进给降低1个百分点，线速降低1M/S，流量增加300KG/H。8.线头编号方法:年+月+日+机台号+第几次断线数.例如:080501-20-019.请工序稽查人员按照此标准做巡检崩边问题问题点：粘胶面崩边 异常现象：脱胶后，在方棒两头的硅片粘胶面呈现边沿发亮，硅层呈线式脱落崩边, 及距粘胶面0.1mm处线式崩边。脱胶和清洗时观察不到崩边，检验时能发现崩边。 原因分析： 一.开方进给不稳，外圆刀锯转速不稳，刀锯金刚砂层质量不好，造成刀痕过重，方棒表面刀纹不平，凹凸起伏，隐型损伤（指的是锯开方）线开方损伤可忽略 二.方棒温度低，胶在凝固时的高温反应热，破坏了粘胶面的硅层结构 三.硅片预冲洗水温低于XX度，脱胶水温低于XX度，胶层未完全软化时员工就用手把硅片用力作倒。 四.由于采用的是小槽距大线径，不可避免会在出刀时造成硅片向阻力小的一方的倾斜，方棒两头的硅片受到的阻力最小，造成两个棒子四个头部近32毫米长度内的硅片出现崩边。五.粘接剂太硬（不便说出硬度系数），在钢线出硅棒粘胶面的瞬间，破坏了硅层。 预防措施： 一.脱胶，经过控制脱胶的规范操作，即使前道工序已经对方棒表面产生不良影响，经过优化粘胶方式和手法，也要把损失降低到最低点。在目前的设备配置前提下，严格要求脱胶工“6070 度温水，浸泡25分钟”联系设备部，做硅片隔条，降低硅片倒伏时的倾度。 二.严格控制方棒超声池的水温在40度，超声到粘胶的时间间隔控制在2小时内，粘胶房的温度控制在25度，湿度不超过50%。 三.对开方机进行一次进给和转速校正，开方后的方棒经打磨后再滚圆。并请设备部做出设备三级维护计划书。做定期维护保养 四.“分线网”硅片切割：方棒两头各留出2mm不切割，减少切割过程中硅片向两侧“分叉”另外一种办法：做一个可调试挡板系统，挡住方棒两头，防止硅片“分叉”崩边。 五，采用线开方和磨面机，有条件的最好腐蚀一下。更换粘接力强但硬度适中的粘接剂善后处理：磨砂玻璃和1700#碳化硅 按一定的水分比例 选择某种手势，力度，角度磨掉在边长要求范围内的崩边（标准作业指导书）硅片厚薄不均预防措施一.TV偏大或偏小：根据客户要求片厚，计算出最佳成本/质量的槽距，钢线，碳化硅，砂浆密度。 二.TTV15mm的硅片占比超过0.62%，属于异常。对于一次切割的单位，应增加导向条（部位不提供），两次切割的单位最好把导轮（主辊）槽距改一下或第二次切割时砂浆流量增大500公斤/小时（5l/min）或多更换20公斤砂浆。 三.硅片的进刀处的进线端（角）偏薄或偏厚，应修改进刀时的砂浆流量 四：同一个硅片的厚度呈大-小-大-小分布的，应调整切割工艺程序。进给，线速，流量应均匀同步变化。 五，跳线引起的某刀硅片厚度异常，同一个片的厚度异常，不同片子的厚度偏差等，因通过加过滤网/过滤袋/振荡过滤器和切割前仔细过滤，没有跳线来消除。 NTC切片机在且片子时发出剧烈的震动和响声，应该是主轴或线轴电机同步皮带磨损松了，调整一下同步皮带张力或同步皮带更换既可。线 痕人 员辅 料环 境方 法硅 棒机 器未修跳线未装过滤袋/过滤网砂浆未过滤处理断线不当SiC粒径不