一种超细金刚石线锯的切割方法与流程

本发明属于硅片生产，尤其涉及一种超细金刚石线锯的切割方法。

背景技术：

1、太阳能是一种优质、可再生的绿色能源，主要是通过硅的光生伏特效应，将太阳能转化为电能，为各个地区各个行业提供源源不断动力，其中最重要的电池片原料就是硅片。硅片的获取方式是通过切片工艺实现：将硅方棒夹紧放至在对应的切割平台上，金刚石线锯在主辊的支撑下，线网以等间距斜线网的形式做往返循环运动，硅方棒以一定速率向线网做单向匀变速运动，金刚石线锯与硅方棒接触，金刚石线锯切割硅方棒，待切割完成，实现切割出硅片的目的。

2、但是，申请人发现：在切割硅片的过程中，随着硅方棒的单向运动，线网需要不断的有新的线锯参与切割，线锯才不会因为磨损过度造成断线，断线会极大影响了生产的效率、良率以及硅片的品质。

3、而且，目前光伏行业在迅猛发展，对硅片的生产效率、良率和品质的要求也越来越高。现有的金刚石线锯也进入了细线化的趋势，常规母线材料为碳钢的金刚石线锯一般认为其母线线径的极限在34μm到32μm线之间，母线线径小于32μm的金刚石线锯称为超细金刚石线锯；其中以钨或者钨合金作为母线材料时能够突破碳钢的极限，达到更小的线径，达到30μm和28μm，线径越小出片率越高，目前超细金刚石线锯切割硅片的优势远大于主流的碳钢线切割，但目前原有的碳钢线切割工艺无法适用于超细金刚石线锯的切割，因随着金刚石线锯的母线线径减小，传统碳钢线切割工艺，在切割过程中，易出现线弓过大、异常断线增加等问题，且切割时间和用线量也在增加，严重影响切割效率和切割质量。

技术实现思路

1、为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种超细金刚石线锯的切割方法。

2、为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

3、本发明所述的一种超细金刚石线锯的切割方法，包括：

4、以硅方棒刚接触线网的位置为零点，并沿收线轮至放线轮方向从坐标为-1mm的位置开始对硅方棒进行切割；

5、切割时，采用超细金刚石线对粘晶塑料板上的硅方棒进行分段式切割，包括依次连续进行的低位切割阶段、中位切割阶段和高位切割阶段，而且在切割过程，硅方棒向超细金刚石线线网做单向匀变速运动，同时超细金刚石线线网做往返循环运动。

6、进一步地，所述低位切割阶段共有四步，而且所述低位切割阶段的台速由1500μm/min分四步提升至高速切割阶段的台速a1μm/min，线速分四步由750m/min提升至高速切割阶段的线速b1m/min，且控制第一步的进线量大于回线量50m～60m；其中a1为该超细金刚石线极限台速×80％，b1为该超细金刚石线极限线速×80％。

7、进一步地，所述中位切割阶段共有十三步，而且所述中位切割阶段前六步的台速保持a1μm/min，后七步的台速由a1μm/min逐步降至a2μm/min，本阶段的线速全程保持b1m/min，且控制第一步的进线量大于回线量80m～150m。

8、进一步地，所述高位切割阶段共有四步，而且所述高位切割阶段的台速由a2μm/min分四步逐渐减低为a3μm/min，线速由b1m/min分四步逐步降低至b2m/min，且控制第一步的回线量大于进线量400m～700m。

9、进一步地，所述低位切割阶段和中位切割阶段的温度均为20℃，所述高位切割阶段的温度为19℃。

10、进一步地，所述低位切割阶段、中位切割阶段和高位切割阶段的切割张力为破断张力×0.6n。

11、进一步地，所述超细金刚石线的线径为28μm～30μm，所述硅方棒为g10规格的硅方棒或g12规格的硅方棒；当所述硅方棒为g10规格的硅方棒时，所述低位切割阶段的切割范围为硅方棒横截面高度0mm～20mm的位置，不包含20mm，所述中位切割阶段的切割范围为硅方棒横截面高度20mm～180mm的位置，不包含180mm，所述高位切割阶段的切割范围为硅方棒和粘晶塑料板的横截面高度180mm～191mm的位置；

12、当所述硅方棒为g12规格的硅方棒时，所述低位切割阶段的切割范围为硅方棒横截面高度0mm～20mm的位置，不包含20mm，所述中位切割阶段的切割范围为硅方棒和粘晶塑料板的横截面高度20mm～215mm的位置，不包含215mm，所述高位切割阶段的切割范围为粘晶塑料板的横截面高度215mm～221mm的位置。

13、进一步地，当所述硅方棒为g12规格的硅方棒时，所述低位切割阶段每一步的切割开始坐标位置分别为-1mm、5mm、9mm、12mm，所述中位切割阶段每一步的切割开始坐标位置分别为20mm、50mm、80mm、110mm、130mm、150mm、165mm、180mm、190mm、200mm、205mm、210mm、214mm,所述高位切割阶段每一步的切割开始坐标位置分别为215mm、218mm、219mm、221mm。

14、本发明的有益效果：

15、本发明通过上述技术方案，即可实现超细金刚石线锯对硅方棒的切割，能够有效的减低断线，提高硅片生产的良率和品质，同时通过超细金刚石线锯能够提高出片率，进而提高了硅片的生产效率。

技术特征：

1.一种超细金刚石线锯的切割方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述低位切割阶段共有四步，而且所述低位切割阶段的台速由1500μm/min分四步提升至高速切割阶段的台速a1μm/min，线速分四步由750m/min提升至高速切割阶段的线速b1m/min，且控制第一步的进线量大于回线量50m～60m；其中a1为该超细金刚石线极限台速×80％，b1为该超细金刚石线极限线速×80％。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述中位切割阶段共有十三步，而且所述中位切割阶段前六步的台速保持a1μm/min，后七步的台速由a1μm/min逐步降至a2μm/min，本阶段的线速全程保持b1m/min，且控制第一步的进线量大于回线量80m～150m。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述高位切割阶段共有四步，而且所述高位切割阶段的台速由a2μm/min分四步逐渐减低为a3μm/min，线速由b1m/min分四步逐步降低至b2m/min，且控制第一步的回线量大于进线量400m～700m。

5.根据权利要求1-4中任一所述的方法，其特征在于，所述低位切割阶段和中位切割阶段的温度均为20℃，所述高位切割阶段的温度为19℃。

6.根据权利要求1-4中任一所述的方法，其特征在于，所述低位切割阶段、中位切割阶段和高位切割阶段的切割张力为破断张力×0.6n。

7.根据权利要求1-4中任一所述的方法，其特征在于，所述超细金刚石线的线径为28μm～30μm，所述硅方棒为g10规格的硅方棒或g12规格的硅方棒；当所述硅方棒为g10规格的硅方棒时，所述低位切割阶段的切割范围为硅方棒横截面高度0mm～20mm的位置，不包含20mm，所述中位切割阶段的切割范围为硅方棒横截面高度20mm～180mm的位置，不包含180mm，所述高位切割阶段的切割范围为硅方棒和粘晶塑料板的横截面高度180mm～191mm的位置；

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，当所述硅方棒为g12规格的硅方棒时，所述低位切割阶段每一步的切割开始坐标位置分别为-1mm、5mm、9mm、12mm，所述中位切割阶段每一步的切割开始坐标位置分别为20mm、50mm、80mm、110mm、130mm、150mm、165mm、180mm、190mm、200mm、205mm、210mm、214mm,所述高位切割阶段每一步的切割开始坐标位置分别为215mm、218mm、219mm、221mm。

技术总结
本发明涉及一种超细金刚石线锯的切割方法，该方法包括：以硅方棒刚接触线网的位置为零点，并沿收线轮至放线轮方向从坐标为‑1mm的位置开始对硅方棒进行切割；切割时，采用超细金刚石线对粘晶塑料板上的硅方棒进行分段式切割，包括依次连续进行的低位切割阶段、中位切割阶段和高位切割阶段，而且在切割过程，硅方棒向超细金刚石线线网做单向匀变速运动，同时超细金刚石线线网做往返循环运动。实现了超细金刚石线锯对硅方棒的切割，能够有效的减低断线，提高硅片生产的良率和品质，同时通过超细金刚石线锯能够提高出片率，进而提高了硅片的生产效率。

技术研发人员：李益文,徐志群,冯秀鹏,汤琦
受保护的技术使用者：广东金湾高景太阳能科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13