太阳能硅片的线切割机理就是机器导轮在高速运转中带动钢线，从而由钢线将聚乙二醇和碳化硅微粉混合的砂浆送到切割区，在钢线的高速运转中与压在线网上的工件连续发生摩擦完成切割的过程。
在整个切割过程中，对硅片的质量以及成品率起主要作用的是切割液的粘度、碳化硅微粉的粒型及粒度、砂浆的粘度、砂浆的流量、钢线的速度、钢线的张力以及工件的进给速度等。
一、切割液（PEG）的粘度
由于在整个切割过程中，碳化硅微粉是悬浮在切割液上而通过钢线进行切割的，所以切割液主要起悬浮和冷却的作用。
1、切割液的粘度是碳化硅微粉悬浮的重要保证。由于不同的机器开发设计的系统思维不同，因而对砂浆的粘度也不同，即要求切割液的粘度也有不同。例如瑞士线切割机要求切割液的粘度不低于55，而NTC要求22-25，安永则低至18。只有符合机器要求的切割标准的粘度，才能在切割的过程中保证碳化硅微粉的均匀悬浮分布以及砂浆稳定地通过砂浆管道随钢线进入切割区。
2、由于带着砂浆的钢线在切割硅料的过程中，会因为摩擦发生高温，所以切割液的粘度又对冷却起着重要作用。如果粘度不达标，就会导致液的流动性差，不能将温度降下来而造成灼伤片或者出现断线，因此切割液的粘度又确保了整个过程的温度控制。
二、碳化硅微粉的粒型及粒度
太阳能硅片的切割其实是钢线带着碳化硅微粉在切，所以微粉的粒型及粒度是硅片表片的光洁程度和切割能力的关键。粒型规则，切出来的硅片表明就会光洁度很好；粒度分布均匀，就会提高硅片的切割能力。
三、砂浆的粘度
线切割机对硅片切割能力的强弱，与砂浆的粘度有着不可分割的关系。而砂浆的粘度又取决于硅片切割液的粘度、硅片切割液与碳化硅微粉的适配性、硅片切割液与碳化硅微粉的配比比例、砂浆密度等。只有达到机器要求标准的砂浆粘度（如NTC机器要求250左右）才能在切割过程中，提高切割效率，提高成品率。
四、砂浆的流量
钢线在高速运动中，要完成对硅料的切割，必须由砂浆泵将砂浆从储料箱中打到喷砂咀，再由喷砂咀喷到钢线上。砂浆的流量是否均匀、流量能否达到切割的要求，都对切割能力和切割效率起着很关键的作用。如果流量跟不上，就会出现切割能力严重下降，导致线痕片、断线、甚至是机器报警。
五、钢线的速度
由于线切割机可以根据用户的要求进行单向走线和双向走线，因而两种情况下对线速的要求也不同。单向走线时，钢线始终保持一个速度运行（MB和HCT可以根据切割情况在不同时间作出手动调整），这样相对来说比较容易控制。目前单向走线的操作越来越少，仅限于MB和HCT机器。
双向走线时，钢线速度开始由零点沿一个方向用2-3秒的时间加速到规定速度，运行一段时间后，再沿原方向慢慢降低到零点，在零点停顿0.2秒后再慢慢地反向加速到规定的速度，再沿反方向慢慢降低到零点的周期切割过程。在双向切割的过程中，线切割机的切割能力在一定范围内随着钢线的速度提高而提高，但不能低于或超过砂浆的切割能力。如果低于砂浆的切割能力，就会出现线痕片甚至断线；反之，如果超出砂浆的切割能力，就可能导致
砂浆流量跟不上，从而出现厚薄片甚至线痕片等。
目前MB的平均线速可以达到13米/秒，NTC达10.5-11米/秒。
六、钢线的张力
钢线的张力是硅片切割工艺中相当核心的要素之一。张力控制不好是产生线痕片、崩边、甚至短线的重要原因。
1、钢线的张力过小，将会导致钢线弯曲度增大，带砂能力下降，切割能力降低。从而出现线痕片等。
2、钢线张力过大，悬浮在钢线上的碳化硅微粉就会难以进入锯缝，切割效率降低，出现线痕片等，并且断线的几率很大。
3、如果当切到胶条的时候，有时候会因为张力使用时间过长引起偏离零点的变化，出现崩边等情况。
MB、NTC等线切割机一般的张力控制在送线和收线相差不到1，只有安永的相差7.5。
七、工件的进给速度
工件的进给速度与钢线速度、砂浆的切割能力以及工件形状在进给的不同位置等有关。工件进给速度在整个切割过程中，是由以上的相关因素决定的，也是最没有定量的一个要素。但控制不好，也可能会出现线痕片等不良效果，影响切割质量和成品率。
总之，太阳能硅片线切割机的操作，是一个经验大于技术流程与标准的精细活。只有在实际操作中，不断总结与探讨，才能对机器的驾驭游刃有余。
硅片切割是太阳能光伏电池制造工艺中的关键部分。该工艺用于处理单晶硅或者多晶硅的固体硅锭。线锯首先把硅锭切成方块，然后切成很薄的硅片（图1）。这些硅片就是制造光伏电池的基板。
硅片是晶体硅光伏电池技术中最昂贵的部分，所以降低这部分的制造成本对于提高太阳能对传统能源的竞争力至关重要。本文将对硅片切片工艺、制造业的挑战和新一代线锯技术如何降低切片成本做一个概述。
1. 线锯的发展史
第一台实用的光伏切片机台诞生于1980年代，它源于Charles Hauser 博士前沿性的研究和工作。Charles Hauser 博士是瑞士HCT切片系统的创办人，也就是现在的应用材料公司精确硅片处理系统事业部(PWS)的前身。这些机台使用切割线配以研磨浆来完成切割动作。今天，主流的用于硅锭和硅片切割的机台的基本结构仍然源于Charles Hauser 博士最初的机台，不过在处理载荷和切割速度上已经有了显着的提高。
2. 切割工艺
现代线锯的核心是在研磨浆配合下用于完成切割动作的超细高强度切割线。最多可达
1000条切割线相互平行的缠绕在导线轮上形成一个水平的切割线“网“。马达驱动导线轮使整个切割线网以每秒5到25米的速度移动。切割线的速度、直线运动或来回运动都会在整个切割过程中根据硅锭的形状进行调整。在切割线运动过程中，喷嘴会持续向切割线喷射含有悬浮碳化硅颗粒的研磨浆。
图 2. 硅块通过切割线组成的切割网
硅块被固定于切割台上，通常一次4块。切割台垂直通过运动的切割线组成的切割网，使硅块被切割成硅片（图2）。切割原理看似非常简单，但是实际操作过程中有很多挑战。线锯必须精确平衡和控制切割线直径、切割速度和总的切割面积，从而在硅片不破碎的情况下，取得一致的硅片厚度，并缩短切割时间。
3. 减少硅料消耗
对于以硅片为基底的光伏电池来说，晶体硅(c-Si)原料和切割成本在电池总成本中占据了最大的部分。光伏电池生产商可以通过在切片过程中节约硅原料来降低成本。降低截口损失可以达到这个效果，截口损失主要和切割线直径有关，是切割过程本身所产生的原料损失。切割线直径已经从原来的180-160μm 降低到了目前普遍使用的140-100μm 。降低切割线直径还可以在同样的硅块长度下切割出更多的硅片，提升机台产量。
让硅片变得更薄同样可以减少硅原料消耗。在过去的十多年中，光伏硅片的厚度从原来的330μm 降低到现在普遍的180-220μm 范围内。这个趋势还将继续，硅片厚度将变成100μm. 减少硅片厚度带来的效益是惊人的，从330μm 到130μm，光伏电池制造商最多可以降低总体硅原料消耗量多达60%。
4. 制造业的挑战
在硅片切割工艺中我们需要面对多项挑战，主要聚焦于线锯的生产力，也就是单位时间内生产的硅片数量。生产力取决于以下几个因素：
1) 切割线直径——更细的切割线意味着更低的截口损失，也就是说同一个硅块可以生产更多的硅片,然而，切割线更细更容易断裂。
2) 荷载——每次切割的总面积，等于硅片面积X每次切割的硅块数量X每个硅块所切割成的硅片数量。
3) 切割速度——切割台通过切割线组成的切割网的速度，这在很大程度上取决于切割线运动速度，马达功率和切割线拉力。
4) 易于维护性——线锯在切割之间需要更换切割线和研磨浆，维护的速度越快，总体的生产力就越高。
生产商必须平衡这些相关的因素使生产力达到最大化。更高的切割速度和更大的荷载将会加大切割切割线的拉力，增加切割线断裂的风险。由于同一硅块上所有硅片是同时被切割的，只要有一条切割线断裂，所有部分切割的硅片都不得不丢弃。然而，使用更粗更牢固的切割线也并不可取，这会减少每次切割所生产的硅片数量，并增加硅原料的消耗量。
硅片厚度也是影响生产力的一个因素，因为它关系到每个硅块所生产出的硅片数量。超薄的硅片给线锯技术提出了额外的挑战，因为其生产过程要困难得多。除了硅片的机械脆性以外，如果线锯工艺没有精密控制，细微的裂纹和弯曲都会对产品良率产生负面影响。超薄硅片线锯系统必须可以对工艺线性、切割线速度和压力、以及切割冷却液进行精密控制。
无论硅片的厚薄，晶体硅光伏电池制造商都对硅片的质量提出了极高的要求。硅片不能有表面损伤（细微裂纹、线锯印记），形貌缺陷（弯曲、凹凸、厚薄不均）要最小化，对额外后端处理如抛光等的要求也要降到最低。
5. 新一代线锯产品
为了满足市场对于更低成本和更高生产力的要求，新一代线锯必须提升切割速度，使用更长的硅块从而提高切割荷载。更细的切割线和更薄的硅片都提升了生产力，同时，先进的工艺控制可以管理切割线拉力以此保持切割线的牢固性。
使用不止一组切割线是在保持速度的前提下提高机台产量的一个创新方法。应用材料公司最新的MaxEdge 系统(图3)采用了独特的两组独立控制的切割组件(图4)。
MaxEdge是业界第一个专门设计使用细切割线的线锯系统，最低可达到80μm。相对于业界领先的应用材料公司HCT B5线锯系统，这些改进减少了硅料损失使产量提高多达50%。
更高生产力的线锯系统在同样的硅片产量下可以减少机台数量。因此，制造商可以大幅降低设备、操作人员和维护的成本。
降低硅片的消耗量也就是直接降低了太阳能电力的每瓦成本。
MaxEdge 系统结合了更细的切割线和更薄的硅片，提升了线锯技术，有望于2011年以前使太阳能电力的每瓦成本降低0.18美元。(图5，注意：该图表的前提是太阳能电池效率保持不变；硅原料成本为55美元/公斤。).
前面已经谈到，维护方便与否对总体生产力有着很大的影响。MaxEdge 系统的机械布局在设计上考虑到了维护的方便，使切割线替换和研磨浆喷头清洗等普通维护工作能够非常容易和快速地进行。
应用材料公司副总裁、精确硅片切割系统事业部总经理Stefan Schneeberger先生表示：“同业界领先的应用材料公司HCT B5系统相比，MaxEdge系统提高了硅片产量并降低了运营成本，使我们实现了对业界最佳线锯产品的超越。MaxEdge系统结合了我们在线锯产品上25年的创新历史和来自客户的重要反馈。硅片是晶体硅光伏电池制造中最昂贵的部分，降低硅片制造成本对于太阳能电力达到电网平价至关重要。”
6. 线锯产品市场
硅片供应商和希望自己控制切片工艺的整合晶体硅光伏组件生产商都需要使用线锯设备。单晶硅和多晶硅光伏技术都需要使用到它。
大多数光伏线锯设备是硅片供应商购买的。他们一般生长硅锭或者硅块、将硅原料切割处理成硅片，最终销售给光伏电池制造商用于制造电池。业界最成功的应用材料公司HCT B5线锯系统的装机量超过500台，是光伏切片领域名副其实的标杆产品。
7. 结论
在光伏领域，线锯技术的进步缩小了硅片厚度并降低了切割过程中的材料损耗，从而减少了太阳能电力的硅材料消耗量。目前，原材料几乎占了晶体硅太阳能电池成本的三分之一，因此，线锯技术对于降低太阳能每瓦成本并最终促使其达到电网平价起到了至关重要的作用。最新最先进的线锯技术带来了很多创新，提高了生产力并通过更薄的硅片减少了硅材料的消耗
由于近几年来中国的太阳能硅片切割行业异常火爆，2008年日本的另一个太阳能硅片多线切割机品牌--安永，也开始在国内崭露头脚，并且大打节省成本牌，鼓吹技术有多优越，多先进。但是，从国内用户的使用效果来看，和NTC以及瑞士的MB和HCT比，安永在中国确实存在着明显水土不服的情况。
因为在中国多线切割机最早是用在半导体的切割中，故那时只有瑞士的MB和HCT，由于瑞士线切割机的系统思维特别强调动力与环保，从而使得这类机器在切割过程中对砂浆粘度的要求比较高，最直接的体现就是要用油性的切割液，体现在切割液的原材料上就是必须
用聚乙二醇，否则，机器的动力就会形成多余的浪费。而NTC是在太阳能行业兴起之际，日平公司抓住了机会，模仿瑞士的线切割机设计生产的，只是把瑞士机器的精密性改的乱七八糟，无形中适应了追求效率的高速发展的太阳能硅片切割行业，尤其是适应了中国太阳能硅片切割行业的兴起，从而迅速占据了中国市场的老大，份额达到了65%左右。但是，该公司有一点做的比较好，虽然将机器的动力系统和装机功率降低了很多，可对机器在切割液的使用上沿用了瑞士机的标准。油性切割液的切割效率和切出来的片子的表面要普遍好于水性液切割液，但是由于日本线切割机的轻便性能，使得他用油性液会对他的功率造成一种负担，所以日本人开发出了这种水性切割液。无论成本还是在日本机上的使用都比较符合，并且易于回收。这样NTC的机器油性切割液和水性切割液都可以使用。
而安永线切割机的切割功率极其的小，不仅不能用油性的切割液，就是目前国内水性的切割液都没办法很好地使用。由于它的砂浆泵功率只有0.75KW，使得它的一系列切割技术数据都必须满足小功率的要求：1、动力系统：安永机器的平均线速只有8.4米/秒，远低于NTC的10.5-11米/秒，更低于MB的13米/秒。这种要求直接导致了安永机器必须用相当低粘度的切割液，切割液本身的粘度低至不到20，砂浆粘度不超过150，大大限制了机器的砂浆流量，降低了切割效率。尤其是这种硅片切割液在国内很少有，即便有也不一定好用；2、装机功率：NTC达到50-85KW;MB135KW；HCT更是达到了208KW.而安永虽然也是75KW，但是将砂浆泵的功率设为0.75KW,根据这一要求，更是将其使用辅料的范围直接限定成了只能用日本的切割液，并且是用日本的“619”配方的硅片切割液，对用户来说带来了很大的麻烦。由于安永机器的装机功率极其的小，如果用国内的太阳能硅片切割液，就会因为液的粘度太大，无法协调硅片切割液和碳化硅微粉的配比比例和砂浆粘度的问题，除非切割液厂家为其专供。
MB、HCT、NTC等机器，要求硅片切割液和碳化硅微粉的配比比例一般控制在1：0.92-0.95，砂浆密度在1.630-1.635就可以切的相当理想。即便出现配比比例更大，甚至砂浆密度达到1.67左右都照样不会有什么问题，只要砂浆粘度控制在200--250就可以。但是安永的机器要求砂浆密度不能高于1.57，就是说只能控制在1.55-1.57.砂浆粘度在150左右，这样国内的硅片切割液液就会出现砂浆密度配在1.57，可能砂浆粘度还不到120，而如果把砂浆粘度调到150，密度就超过了1.57，甚至超过了1.60。砂浆粘度过大，直接的说法是会导致机器报警，其实更深层次的影响还有可能会导致片子洗不干净，出现灼伤片，或者电机发热，对机器本身的轴承有很大的磨损。
所以，就目前国内的太阳能硅片切割液来说，还真没有很适合安永机器的。利好的是，国内的用户已经发现了这一机器的缺陷，开始陆续将该机器的砂浆泵由原来的0.75KW换成了1.5KW的，这样可能会解决这个问题。
硅片切割是太阳能光伏电池制造工艺中的关键部分。该工艺用于处理单晶硅或者多晶硅的固体硅锭。线锯首先把硅锭切成方块，然后切成很薄的硅片。（图1）这些硅片就是制造光伏电池的基板。
硅片是晶体硅光伏电池技术中最昂贵的部分，所以降低这部分的制造成本对于提高太阳能对传统能源的竞争力至关重要。本文将对硅片切片工艺、制造业的挑战和新一代线锯技术如何降低切片成本做一个概述。
线锯的发展史
第一台实用的光伏切片机台诞生于1980年代，它源于Charles Hauser 博士前沿性的研究和工作。Charles Hauser 博士是瑞士HCT切片系统的创办人，也就是现在的应用材料公司PWS精确硅片处理系统事业部的前身。这些机台使用切割线配以研磨浆来完成切割动作。今天，主流的用于硅锭和硅片切割的机台的基本结构仍然源于Charles Hauser 博士最初的机台，不过在处理载荷和切割速度上已经有了显著的提高。
切割工艺
现代线锯的核心是在研磨浆配合下用于完成切割动作的超细高强度切割线。最多可达1000条切割线相互平行的缠绕在导线轮上形成一个水平的切割线“网“。马达驱动导线轮使整个切割线网以每秒5到25米的速度移动。切割线的速度、直线运动或来回运动都会在整个切割过程中根据硅锭的形状进行调整。在切割线运动过程中，喷嘴会持续向切割线喷射含有悬浮碳化硅颗粒的研磨浆。
硅块被固定于切割台上，通常一次4块。切割台垂通过运动的切割线切割网，使硅块被切割成硅片（图2）。切割原理看似非常简单，但是实际操作过程中有很多挑战。线锯必须精确平衡和控制切割线直径、切割速度和总的切割面积，从而在硅片不破碎的情况下，取得一致的硅片厚度，并缩短切割时间。
减少硅料消耗
对于以硅片为基底的光伏电池来说，晶体硅(c-Si)原料和切割成本在电池总成本中占据了最大的部分。光伏电池生产商可以通过在切片过程中节约硅原料来降低成本。降低截口损失可以达到这个效果，截口损失主要和切割线直径有关，是切割过程本身所产生的原料损失。切割线直径已经从原来的180-160μm 降低到了目前普遍使用的140-100μm 。降低切割线直径还可以在同样的硅块长度下切割出更多的硅片，提升机台产量。
让硅片变得更薄同样可以减少硅原料消耗。在过去的十多年中，光伏硅片的厚度从原来的330μm 降低到现在普遍的180-220μm 范围内。这个趋势还将继续，硅片厚度将变成100μm. 减少硅片厚度带来的效益是惊人的，从330μm 到130μm，光伏电池制造商最多可以降低总体硅原料消耗量多达60%。
制造业的挑战
在硅片切割工艺中我们需要面对多项挑战，主要聚焦于线锯的生产力，也就是单位时间内生
产的硅片数量。生产力取决于以下几个因素：
1) 切割线直径–更细的切割线意味着更低的截口损失，也就是说同一个硅块可以生产更多的硅片。然而，切割线更细更容易断裂。
2) 荷载–每次切割的总面积，等于硅片面积X每次切割的硅块数量X每个硅块所切割成的硅片数量。
3) 切割速度–切割台通过切割线切割网的速度，这在很大程度上取决于切割线运动速度，马达功率和切割线拉力。
4) 易于维护性–线锯在切割之间需要更换切割线和研磨浆，维护的速度越快，总体的生产力就越高。
生产商必须平衡这些相关的因素使生产力达到最大化。更高的切割速度和更大的荷载将会加大切割切割线的拉力，增加切割线断裂的风险。由于同一硅块上所有硅片是同时被切割的，只要有一条切割线断裂，所有部分切割的硅片都不得不丢弃。然而，使用更粗更牢固的切割线也并不可取，这会减少每次切割所生产的硅片数量，并增加硅原料的消耗量。
硅片厚度也是影响生产力的一个因素，因为它关系到每个硅块所生产出的硅片数量。超薄的硅片给线锯技术提出了额外的挑战，因为其生产过程要困难得多。除了硅片的机械脆性以外，如果线锯工艺没有精密控制，细微的裂纹和弯曲都会对产品良率产生负面影响。超薄硅片线锯系统必须可以对工艺线性、切割线速度和压力、以及切割冷却液进行精密控制。
无论硅片的厚薄，晶体硅光伏电池制造商都对硅片的质量提出了极高的要求。硅片不能有表面损伤（细微裂纹、线锯印记），形貌缺陷（弯曲、凹凸、厚薄不均）要最小化，对额外后端处理如抛光等的要求也要降到最低。
新一代线锯产品
为了满足市场对于更低成本和更高生产力的要求，新一代线锯必须提升切割速度，使用更长的硅块从而提高切割荷载。更细的切割线和更薄的硅片都提升了生产力，同时，先进的工艺控制可以管理切割线拉力以此保持切割线的牢固性。
使用不止一组切割切割线是在保持速度的前提下提高机台产量的一个创新方法。应用材料公司最新的MaxEdge? 系统(图三3)采用了独特的两组独立控制的切割组件(图4)。
MaxEdge是业界第一个专门设计使用细切割线的线锯系统，最低可达到80μm。相对于业界领先的应用材料公司HCT B5线锯系统，这些改进减少了硅料损失使产量提高多达50%。
更高生产力的线锯系统在同样的硅片产量下可以减少机台数量。因此，制造商可以大幅
降低设备、操作人员和维护的成本。
降低硅片的消耗量也就是直接降低了太阳能电力的每瓦成本。
MaxEdge 系统结合了更细的切割线和更薄的硅片，提升了线锯技术，有望于2011年以前使太阳能电力的每瓦成本降低0.18美元。(图5).
注意：该图表的前提是太阳能电池效率保持不变；硅原料成本为55美元/公斤。
前面已经谈到，维护方便与否对总体生产力有着很大的影响。MaxEdge 系统的机械布局在设计上考虑到了维护的方便，使切割线替换和研磨浆喷头清洗等普通维护工作能够非常容易和快速地进行。
线锯产品市场
硅片供应商和希望自己控制切片工艺的整合晶体硅光伏组件生产商都需要使用线锯设备。单晶硅和多晶硅光伏技术都需要使用到它。
大多数光伏线锯设备是硅片供应商购买的。他们一般生长硅锭或者硅块、将硅原料切合处理成硅片，最终销售给光伏电池制造商用于制造电池。业界最成功的应用材料公司HCT B5线锯系统的装机量超过500台，是光伏切片领域的标杆产品。
结论
在光伏领域，线锯技术的进步缩小了硅片厚度并降低了切割过程中的材料损耗，从而减少了太阳能电力的硅材料消耗量。（每瓦使用更少克数的硅材料）目前，原材料几乎占了晶体硅太阳能电池成本的三分之一，因此，线锯技术对于降低太阳能每瓦成本并最终促使其达到电网平价起到了至关重要的作用。最新最先进的线锯技术带来了很多创新，提高了生产力并通过更薄的硅片减少了硅材料的消耗。
废砂浆回收切割液的几个关键问题
从硅片切割液废砂浆中回收合格切割液并非象人们想像的那样简单,我们知道硅片是采用多线切割机切割的,不同类型的切割机对切割液有不同的要求,一但不附和要求切割出的硅片将出现这样那样的问题,因此在回收切割液时要对每一环节都要严格控制,只有这样才能使回收
的切割液达到高质量。
一、要认真做好废砂浆的分级分类工作
硅片切割厂由于建厂时间、采用的机器、以及引进技术的不同而使用的切割液也不尽相同,目前世界使用的切割机大概有四种类型即MB、HCT、NTC、和安永线性切割机。我国所使用的只有前三种,安永机在我国基本没有使用。MB、HCT是瑞士生产,NTC是日本生产。这三种机器对切割液的要求也有不同,MB和HCT要求切割液的粘度不低于55,而NTC要求22～25,安永则要求更低,要低于18。只有符合机器要求的切割标准的粘度，才能在切割的过程中保证碳化硅微粉的均匀悬浮分布以及砂浆稳定地通过砂浆管道随钢线进入切割区。又由于带着砂浆的钢线在切割硅料的过程中，会因为摩擦发生高温，所以切割液的粘度又对冷却起着重要作用。如果粘度不达标，就会导致液的流动性差，不能将温度降下来而造成灼伤片或者出现断线，因此切割液的粘度又确保了整个过程的温度控制。
线切割机对硅片切割能力的强弱，与砂浆的粘度有着不可分割的关系。而砂浆的粘度又取决于硅片切割液的粘度、硅片切割液与碳化硅微粉的适配性、硅片切割液与碳化硅微粉的配比比例、砂浆密度等。只有达到机器要求标准的砂浆粘度（如NTC机器要求250左右,MB、HCT砂浆粘度控制在200～250）才能在切割过程中，提高切割效率，提高成品率。
废砂浆回收厂废砂浆的来源不同,有的来自瑞士机而有的来自日本机器,将它们混合起来回收,得到的切割液则是粘度都不适应的混合液,不能再用于切割硅片。因此在废砂浆到达工厂后首要任务就是对它们分级分类。这一工作虽然很枯燥但意义很大。
分级分类就是对每桶废砂浆中的切割液进行粘度分析,贴好标签,供以后处理。
分级分类结束后就可以分类处理了,分类处理后要分类包装。
二、切割液的净化与脱色
辽宁奥克厂供应的切割液是纯净而无色透明的粘稠状液体,其各项指标为:
商品名称：切割液、切削液
产品外观（25℃）无色透明液体
色号（铂-钴）≤50
粘度（mm2/s,40℃）24-28(205);
28-32(303);
22-26(304)
PH值(5%H2O) 5.0-8.0
水含量（%）≤0.5
密度（g/cm3，20℃） 1.120-1.130
折光率（20℃） 1.462-1.468
电导率≤100
重金属含量，ppm ≤ 5
使用说明：将高效切割液与SiC按1：0.8～1比例混合均匀后，在体系循环即可。
包装规格：采用200Kg或1100Kg塑料桶包装。
贮存运输：本品无毒、难燃，可按一般化学品运输规定办理，贮存于干燥、通风处，避免阳光照射和雨淋。保质期二年。
回收的切割液只有达到这些标准才能保证硅片切割的正常和安全。要想达到这些指标必须严格控制每一回收工序。
第一要做好切割液的预处理,就是要尽可能的使切割液与碳化硅分开,保证无肉眼观察到的颗粒存在。
第二要做好脱水工作,做到脱水完全。脱水之前要检查体系的酸度,酸度超标要先使酸度降下来然后再脱水。
第三做好脱色，脱色不只是为了外观好看,这一要特别注意,脱色的目的是将产生颜色的高分子色素除去,并采用吸附剂吸附将这一危害硅片切割的物质从体系中完全除去。
第四要做好切割液中金属离子的脱除工作,硅片切割过程中产生了大量的金属离子再加上酸度处理时加入的离子,不把它们除去将影响切割液的电导率和重金属含量,也将影响硅片切割质量。
总之只有这些工作做好了才能保证切割液的质量,才能心中有数,才能有更大的市场。
三、要做好切割液中聚乙二醇含量的测定
四、要做好太阳能硅片切割液的配制工作
以上工作做好了并不是所有万事大吉了,还有一项最关键的一项工作那就是切割液中聚乙二醇含量的测定,含量达不到国家或企业标准,用该聚乙二醇配制的切割液是不合格的切割液,虽然有的用于切割没有出现什么大问题,但是并不能保证所有的都不出问题,要做名牌这一工作至关重要。
硅片切割液废砂浆回收技术简介
太阳能硅片切割液废砂浆是切割液（PEG）和砂浆的混合物，我公司依靠自主研发回收技术，对废砂浆进行处理，回收其中的切割液和碳化硅微粉，返回到太阳能线切割机重新使用。
因为太阳能行业的特殊性，硅片加工对于切割力和硅片表面都有很高的技术要求，因此对切割液和碳化硅微粉的要求相应也很高，质量要稳定可靠。目前，国内使用的切割液和碳化硅微粉在线切割过程中，砂浆中不可避免的会混入硅粉、铁、高聚物等杂质，部分碳化硅微粉也会因切割作用而出现破损，产生的废砂浆很难继续使用。
我公司自主开发的废砂浆回收技术，结合化工和电子技术特点，利用沉降离心、化学清洗、絮凝过滤、精馏、萃取、旋风分级等分离原理和方法，将废砂浆中杂质和水分去除，得到优质合格的切割液和碳化硅微粉。
液体回收过程主要利用物理作用将其中的固体微粒去除，不增加任何可溶性杂质。这样得到的液体能够保证原有的化学成分，具有与新切割液相同的表面活性、悬浮力和携带力，可多次重复使用。
在碳化硅微粉回收时，除了利用物理作用将其中的细颗粒去除外，还利用多种化学作用将其中的硅粉、铁、胶粒去除，这就保证了得到的碳化硅微粉具有原砂浆中碳化硅微粉同样的品质。且回收过程不增加任何微粉颗粒，而切割过程会使大的颗粒变细，因此回收到的微粉没有大颗粒，不会在以后使用过程中产生划伤硅片的现象。
我公司的废砂浆回收技术具有较高的回收率：碳化硅微粉和切割液的回收率分别是废砂浆的30%和35%以上。
绿碳化硅介绍：
绿碳化硅产品有着高硬度、强切割力、高熔点以及不与酸、碱起任何化学反应等特性，被广泛应用在高科技产业以及精密工业，如晶体切削、抛光等行业。它对于高精密度水晶、晶圆
棒、振荡器、铸锭的切挖，以及超硬的金属加工，软金属如黄铜等的处理，都有极高水平的表现；作为电子元器件的耗材，绿碳化硅也用于各种树脂和脱氧的处理；同时绿碳化硅还是石头及一些坚硬的磨削工作的理想材料。同时因为它具有半导体的特性，极好的传热、耐高温能力，使它成为有用的陶瓷材料。
公司优势：
1、原材料管理：精挑细选的原材料，严格细致的进料管理，供应商定期考核。
2、先进的生产经验：本公司融合日本、台湾以及大陆几十年来的生产经验和研究成果，采用国内领先的生产设备，为客户提供质量稳定、精度更高的各类产品。
3、高质量、合理价位：媲美国外产品的质量，相当合理的价格，便捷的供货渠道，优质的服务措施
当太阳能硅片切割行业的利润逐渐趣于稳定,行业内的竞争逐步升温的2009年到来时,对太阳能硅片切割企业,尤其是中小型切割企业来说,在提高硅片质量的同时进行成本优化已成为一种必然。
由于行业的竞争,使得产品在销售过程中已不可能像经济危机之前那样坐等采购上门来买,并且对硅片的质量提出来极高的要求,因此,尽管太阳能硅片是按张数来卖,但只为增加张数的生产时光已一去不复返了。按常理来讲,要提高并且保持太阳能硅片的质量,就必须在生产环节层层把关,这样,带来的最直接的影响就是生产成本的上升.。对于硅片切割这样的加工型经营模式来讲,在保证质量的前提下,最直接的降低成本的方式莫过于实现规模化生产,但这种成本优化的方式只属于资金以及经营理念超前的赛维LDK、昱辉等大型硅片切割企业。因而，中小型硅片切割企业的成本优化方式，必须是结合生产工艺改进条件下的对切割液、碳化硅微粉、以及钢线等的优化使用。
沙浆的优化使用：在整个硅片切割过程中，最容易做到的首先是对沙浆的优化使用。由于废沙浆的回收使用已经比较成熟，所以对大多数中小型硅片切割企业来说讲，在保证质量的前提下，降低沙浆的使用成本已经成为一种可能。我们以四台NTC442D线切割机为例，以液砂配比比例1：计算，一台机一个月的用量液6吨，砂5.7吨，按市场价液16000元/吨，砂30000元/吨计算，那么四台机一个月的使用成本是1068000元。如果用回收液和回收砂，为保证回收液和砂的质量，用塞矽做回收，回收比例可以达到液70%，砂50%。液按8000元/吨，砂15000元/吨计算，为保险起见，我们在使用过程中回收液，砂都参50%，那么四台机一个月的使用成本为802000，这样一个月可节省成本266000元，即一年节省成本3192000元。
昊研研发部研发出的CF系列硅片切削液，即具有优秀的刃料悬浮特性，能够有效悬浮SiC 颗粒，提高切割效率；具有出色的润滑性能，可在硅片表面形成保护膜，有效降低表面缺陷；具有杰出的冷却效果，防治由于温度变化导致的厚度偏差；具有稳定的性能，可提供一致的产品质量，安全环保，易于清洗与回收，可广泛应用于太阳能和电子级硅片生产，从而显著降低切割消耗。
当今的世界能源结构已经跨入了从以油、气为主的能源系统到建立可再生能源为重要支撑的持久能源系统的时代。而原油价格2008年以来的“过山车”似的起伏走势，给能源行业上
了生动一课。尽快发展可替代石油、煤炭等传统能源的新型清洁能源，成为保障国家能源安全、支撑国民经济发展的当务之急。在国家公布的4万亿投资计划中，毫无悬念地出现了发展新型清洁能源的投资计划。作为未来最清洁和最可靠的能源之一，太阳能光伏产业成为国际上继IT、微电子产业之后又一“爆炸”式发展的行业。
中国是世界上第三大太阳能电池生产国，随着光伏产业的迅猛发展，处于光伏产业上游的硅片生产环节显得越来越重要。为了降低成本，增大单位原料的产出，高密度、高性能、轻薄高效的硅片成为了硅片市场的
“新宠”。在整个硅片生产流程中，拉晶、截段、切方三个环节对硅料消耗都很低，唯独在切割中造成的硅料损耗成为导致低效能、高成本的直接隐患。在硅片的多线切割过程中，切削液作用不可小觑，它不仅可以提高润滑效果，带走切割产生的热量，同时还可以在环保的前提下防止腐蚀，增强稳定并确保安全。切削液凭借其优秀的刃料悬浮特性以及上述种种作用可极大降低切割消耗。因而市场对于高性能切削液的呼声越来越高。
高性能切削液不仅需具备优异的物理性质，如适当的粘度和极低的水含量等，同时还需拥有卓越的性能，如优秀的刃料悬浮特性、简便易用性，以及多功能性，以用于各种线锯机械。昊研研发部研发出的CF系列硅片切削液，即具有优秀的刃料悬浮特性，能够有效悬浮SiC 颗粒，提高切割效率；具有出色的润滑性能，可在硅片表面形成保护膜，有效降低表面缺陷；具有杰出的冷却效果，防治由于温度变化导致的厚度偏差；具有稳定的性能，可提供一致的产品质量，安全环保，易于清洗与回收，可广泛应用于太阳能和电子级硅片生产，从而显著降低切割消耗。
硅片切割是太阳能光伏电池制造工艺中的关键部分。该工艺用于处理单晶硅或者多晶硅的固体硅锭。线锯首先把硅锭切成方块，然后切成很薄的硅片。（图1）这些硅片就是制造光伏电池的基板。
硅片是晶体硅光伏电池技术中最昂贵的部分，所以降低这部分的制造成本对于提高太阳能对传统能源的竞争力至关重要。本文将对硅片切片工艺、制造业的挑战和新一代线锯技术如何降低切片成本做一个概述。
国外线切割设备生产厂家主要有日本TAKA TORI公司，不二越机械工业株式会社，NTC公司以及瑞士的M&B公司，HCT公司、从产品技术角度划分，瑞士的两家公司生产的线切割机水平较高。尤其是HCT公司，该公司自1984年成立以来，专攻线切割机技术，如今己成为业界的技术带头人。
TAKA TORI公司产品主要有MWS－48SD，MWS－610，MWS－610SD三种，可用于100mm～200m之间半导体材料切割。该公司其他一些线切割设备主要用于截面尺寸较小的磁性材料、光电材料的切割。以上三种线切割机产品中都属于三轴（导轮）驱动形式，MWS －610SD采用材料向下运动切割方式。这二种线切割机线丝存线长度不超过150Km。不二越机械工业株式会社线切割机主要有FSW－150型。三轴（导轮）驱动形式，可切割1503150方型材料（主要针对太阳能光电硅材料切割），存线长度不超过150KM。NTC公司（日
平外山公司）主要提供300mm晶圆片线切割机MNM444B和MWM454B两种。三轴（导轮）驱动形式，存线长度达400Km。瑞士M&B公司在原DS260线切割机基础上研制出DS261、DS262、BS800三种机型。其中DS262机型是专为太阳能级硅片切割设计的，该机型一次可切四根单晶棒料。其最大生产效率为一次自动切割过程中能切制出圆片4400片。BS800机型是带锯切割方型材料的设备。
M&B公司线切割机主要用于200mm硅圆片和太阳能级硅片的切割加工，四轴（导轮）驱动形式，大大增强了工作台的承料面积。
瑞士的HCT公司成立于1984年，这个时期正是线切割机的酝酿时期。HCT公司生产的线切割机主要有E400SD、E500SD、E500ED－8、E400E－12四种，其中E400SD、E500S 两种机型主要适用于太阳能级硅图片加工，最大加工到150mm。E500ED－8，E400E－12适用于半导体圆片加工生产，E500ED－8为200mm设备，E400E－12为300mm设备。HCT 公司与M&B公司线切割机设备主要以四轴（导轮）驱动形式设计，这样可以增大工作台的面积，增大切割能力。
线切割机所采用的技术可以概括为以下几方向：
（1）高精度三轴或四轴排线导轮驱动装置技术。
（2）线丝张紧力自动控制系统技术。线丝张紧力保持一定张力，是保证切割表面质量的主要因素。
（3）切割进给伺服系统。配合线丝张力自动控制系统的作用，保证在不断丝条件下实现切割的高效性。
（4）排线导轮的制造、翻新及耐用度技术。
（5）磨料的混合供给及分离技术。旨在提高磨料的适用寿命，降低生产成本。
（6）自动排线功能。以节约人工手动布线的时间，减小布线错误，降低劳动强度，提高切割效率。
以上技术的采用，力求使线切割机以合理的结构设计，较高的运动及位置精度，有效的控制及监控功能，较大的适应性，来实现较高的切割效率和效益。
在硅片多线切割过程中，切割液作用主要是分散、悬浮、润滑、冷却、提高切割效率、降低切割消耗等。
良好的分散性，可以使碳化硅在切割液混合时分布得更均匀；优秀的碳化硅悬浮能力，可以有效悬浮并携带碳化硅颗粒，提高切割效率，降低切割消耗；出色的润滑作用，可在硅片表面形成保护膜，降低切割过程阻力及硅片表面缺陷；杰出的冷却效果，可以有效的散发热量，从而降低切割应力，防止由于温度变化导致的厚度偏差；产品批次质量及性能稳定，
易于清洗与回收处理。
OXSi切割液产品性能参数
产品OXSi-205 OXSi-208 OXSi-303 OXSi-304 OXSi-310
外观（25℃）透明液体透明液体透明液体透明液体透明液体
色度（APHA）≤40 ≤40 ≤40 ≤40 ≤40
折光率（20℃） 1.4550～1.4660 1.4540～1.4640 1.4550～1.4640 1.4575～1.4615 1.4505～1.4545
PH值（5%水溶液） 5.0～7.0 5.0～7.0 5.0～7.0 5.0～7.0 5.0～7.0
水份% ≤0.5 ≤0.5 ≤0.5 ≤0.5 ≤0.5
粘度（25℃）mPa2s 45 - 70 45 - 70 55 - 80 45 - 60 35 - 45
密度（20℃）g/cm3 1.120～1.130 1.120～1.130 1.120～1.130 1.120～1.130 1.113～1.123
电导率（25℃）μs/cm
≤100 ≤100 ≤100 ≤100 ≤100
质量指标：该系列产品采用奥克集团最新乙氧、丙氧基化生产工艺及装置，产品重复性好，质量稳定，产品经过后期精制处理。
使用说明：将切割液与SiC按一定比例混合均匀后，在体系循环即可。
产品牌号：OXSi－205、OXSi－208、OXSi－303、OXSi－304、OXSi－310
包装规格：采用200Kg或1100Kg塑料桶包装。
贮存运输：本品无毒、难燃，可按一般化学品运输规定办理，贮存于干燥、通风处，避免阳光照射和雨淋。
保质期：二年。
碳化硅又称金钢砂或耐火砂。碳化硅是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑(生产绿色碳化硅时需要加食盐)等原料在电阻炉内经高温冶炼而成。目前我国工业生产的碳化硅分为黑色碳化硅和绿色碳化硅两种，均为六方晶体，比重为3.20～3.25，显微硬度为2840～3320kg/mm2。
黑碳化硅是什么,他是怎么制作出来的
黑碳化硅是以石英砂,石油焦和优质硅石为主要原料,通过电阻炉高温冶炼而成。其硬度介于刚玉和金刚石之间,机械强度高于刚玉,性脆而锋利。
绿碳化硅是什么,他是怎么制作出来的
绿碳化硅是以石油焦和优质硅石为主要原料,添加食盐作为添加剂，通过电阻炉高温冶炼而成。其硬度介于刚玉和金刚石之间,机械强度高于刚玉。
碳化硅(SiC)由于其独特的物理及电子特性, 在一些应用上成为最佳的半导体材料: 短波长光电器件, 高温, 抗幅射以及高频大功率器件. 其主要特性及与硅(Si)和砷化镓(GaAs)的对比.
宽能级(eV)
4H-SiC: 3.26 6H-Sic: 3.03 GaAs: 1.43 Si: 1.12
由于碳化硅的宽能级, 以其制成的电子器件可在极高温下工作. 这一特性也使碳化硅可以发射或检测短波长的光, 用以制作蓝色发光二极管或几乎不受太阳光影响的紫外线探测器.
高击穿电场(V/cm)
4H-SiC: 2.2x106 6H-SiC: 2.4x106 GaAs: 3x105 Si: 2.5x105
碳化硅可以抵受的电压或电场八倍于硅或砷化镓, 特别适用于制造高压大功率器件如高压二极管,功率三极管, 可控硅以及大功率微波器件. 另外, 此一特性可让碳化硅器件紧密排列, 有利于提高封装密度.
高热传导率(W/cm?K@RT)
4H-SiC: 3.0-3.8 6H-SiC: 3.0-3.8 GaAs: 0.5 Si: 1.5
碳化硅是热的良导体, 导热特性优于任何其它半导体材料. 事实上, 在室温条件下, 其热传导率高于任何其它金属. 这使得碳化硅器件可在高温下正常工作.
高饱和电子迁移速度(cm/sec @E 2x105V/cm)
4H-SiC: 2.0x107 6H-SiC: 2.0x107 GaAs: 1.0x10 Si: 1.0x107
由于这一特性, 碳化硅可制成各种高频器件(射频及微波).
碳化硅的5大主要用途
1?有色金属冶炼工业的应用
利用碳化硅具有耐高温,强度大,导热性能良好,抗冲击,作高温间接加热材料,如坚罐蒸馏炉?精馏炉塔盘,铝电解槽,铜熔化炉内衬,锌粉炉用弧型板,热电偶保护管等?
2?钢铁行业方面的应用
利用碳化硅的耐腐蚀?抗热冲击耐磨损?导热好的特点,用于大型高炉内衬提高了使用寿命?
3?冶金选矿行业的应用
碳化硅硬度仅次于金刚石,具有较强的耐磨性能,是耐磨管道?叶轮?泵室?旋流器,矿斗内衬的理想材料,其耐磨性能是铸铁.橡胶使用寿命的5—20倍,也是航空飞行跑道的理想材料之一?
4?建材陶瓷,砂轮工业方面的应用
利用其导热系数?热辐射,高热强度大的特性,制造薄板窑具,不仅能减少窑具容量,还提高了窑炉的装容量和产品质量,缩短了生产周期,是陶瓷釉面烘烤烧结理想的间接材料?
5?节能方面的应用
利用良好的导热和热稳定性,作热交换器,燃耗减少20%,节约燃料35%,使生产率提高20-30%?特别是矿山选厂用排放输送管道的内放,其耐磨程度是普通耐磨材料的6—7倍?
碳化硅产地、输往国别及品质规格
(1)产地：青海、宁夏、河南、四川、贵州等地。
(2)输往国别：美国、日本、韩国、及某些欧洲国家。
(3)品质规格：
①磨料级碳化硅技术条件按GB/T2480—96。各牌号的化学成分由表6-6-47和表6-6-48给出。
②磨料粒度及其组成按GB/T2477—83。磨料粒度组成测定方法按GB/T2481—83。
一. 产品概述：
碳化硅又称之为: 金钢沙、耐火砂。碳化硅是用石英砂、石油焦(无烟煤)、木屑(生产绿色碳化硅需要添加食盐)等原料在电阻炉内经高温冶炼而成。目前我国工业生产的碳化硅可分为黑色碳化硅和绿色碳化硅两种产品，均为六方晶体。
二. 物理特性：
碳化硅的硬度很大,具有优良的导热和导电性能,高温时能抗氧化。比重为
3.20~3.25g/cm3，显微硬度为2840~3320kg/mm2，其晶体内部杂质含量很少。
三. 产品用途：
1. 作为磨料,可用来做磨具，如砂轮、油石、磨头、砂瓦等。
2. 作为冶金脱氧剂和耐高温材料。
3. 高纯度的单晶，可用于制造半导体，制造碳化硅纤维，用于电子工业等。
四. 生产碳化硅的地区：我国生产碳化硅的地区主要有：青海、宁夏、河南、四川、贵州等省。
输往国家和地区：美国、日本、韩国、台湾、东南亚、欧洲等。
五. 检验标准及主要检验项目：
检验标准：
(1) GB/T3045-2003《碳化硅的化学分析方法》,适合于磨料级碳化硅及碳化硅含量：95%以上的结晶块的化学成分测定。
(2)SN/T0256-1993《碳化硅的化学分析方法》,适合于磨料级碳化硅及碳化硅含量：90%以下的结晶块的化学成分测定。
(3)SN/T0355-1995适合于出口碳化硅磨料检验。
(4)GB/T4676-2003适合于普通磨料的取样方法。
(5)重量鉴定依据SN/T0188-1993《进出口商品重量鉴定规程衡器鉴重》标准进行. 碳化硅的主要检测项目：碳化硅含量、三氧化二铁、游离碳等。
六. 检验监管方式：
目前出口碳化硅的检验分为两种方式。
1. 逐批现场检验方式（批批检验方式）；
2. 企业分类管理检验监管方式。
与粒度测试相关的部分基本知识
概念释义：
1、粉体：由大量的不同尺寸的颗粒组成的颗粒群。
纳米材料粒度直径100nm以下
亚微米材料粒度直径100nm～1.0μm
微米材料粒度直径1.0μm～5.0μm
2、颗粒：在一尺寸范围内具有特定形状的几何体。这里所说的一尺寸一般在毫米到纳米之间，颗粒不仅指固体颗粒，还有雾滴、油珠等液体颗粒。
3、粒度（particle size）：颗粒的大小叫做颗粒的粒度。
单粒度体系（monodisperse）:当颗粒系统的粒径相等时，可用单一粒径表示；（理想）
多粒度体系（polydisperse）:实际颗粒大都由粒度不等的颗粒组成。（实际）
4、粒度分布：用特定的仪器和方法反映出的不同粒径颗粒占粉体总量的百分数。
分类：
（1）区间分布：（微分分布或频率分布）：它表示一系列粒径区间中颗粒的百分含量。（2）累计分布：（积分分布）：它表示小于或大于某粒径颗粒的百分含量。
注意：百分含量的基准可为：颗粒个数，体积，质量或长度、面积等。
5、粒度分布的表示方法：
①表格法：用表格的方法将粒径区间分布、累计分布一一列出的方法。
例子：《粉体技术手册》p631，表23－3解读。
②图形法：在直角标系中用直方图和曲线等形式表示粒度分布的方法。
例子：《粉体技术手册》p631，图23－3解读。
③函数法：用数学函数表示粒度分布的方法。这种方法一般在理论研究时用。
A、正态分布（normal distribution）
B、对数正态分布（logarithmic normal distribution）
C、罗辛－拉姆勒分布（Rosin-Rammeler distribution）（如煤粉）
D、Gaudin-Schuhmann分布
6、粒径和等效粒径：
粒径就是颗粒直径。这概念是很简单明确的，那么什么是等效粒径呢，粒径和等效粒径有什么关系呢？我们知道，只有圆球体才有直径，其它形状的几何体是没有直径的，而组成粉体的颗粒又绝大多数不是圆球形的，而是各种各样不规则形状的，有片状的、针状的、多棱状的等等。这些复杂形状的颗粒从理论上讲是不能直接用直径这个概念来表示它的大小的。而在实际工作中直径是描述一个颗粒大小的最直观、最简单的一个量，我们又希望能用这样的一个量来描述颗粒大小，所以在粒度测试的实践中的我们引入了等效粒径这个概念。
等效粒径是指当一个颗粒的某一物理特性与同质的球形颗粒相同或相近时，我们就用该球形颗粒的直径来代表这个实际颗粒的直径。
那么这个球形颗粒的粒径就是该实际颗粒的等效粒径。等效粒径具体有如下几种：
①等效体积径：与实际颗粒体积相同的球的直径。一般认为激光法所测的直径为等效体积径。
②等效沉速径：在相同条件下与实际颗粒沉降速度相同的球的直径。沉降法所测的粒径为等效沉速径，又叫Stokes径。
③等效电阻径：在相同条件下与实际颗粒产生相同电阻效果的球形颗粒的直径。库尔特法所
测的粒径为等效电阻径。
④等效投进面积径：与实际颗粒投进面积相同的球形颗粒的直径。显向镜法和图像法所测的粒径大多是等效投影面积直径。
7、表示粒度特性的几个关键指标：
①D50：一个样品的累计粒度分布百分数达到50%时所对应的粒径。它的物理意义是粒径大于它的颗粒占50%，小于它的颗粒也占50%，D50也叫中位径或中值粒径。D50常用来表示粉体的平均粒度。
②D97：一个样品的累计粒度分布数达到97%时所对应的粒径。它的物理意义是粒径小于它的的颗粒占97%。D97常用来表示粉体粗端的粒度指标。
其它如D16、D90等参数的定义与物理意义与D97相似。
③比表面积：单位重量的颗粒的表面积之和。比表面积的单位为m2/kg或cm2/g。比表面积与粒度有一定的关系，粒度越细，比表面积越大，但这种关系并不一定是正比关系。
硅片切割液：硅片切割液质量的的主要成份之聚乙二醇（PEG）。硅片切割液的作用，由于在整个切割过程中，硅片切割液碳化硅微粉是悬浮在切割液上而通过钢线进行切割的，所以硅片切割液主要起悬浮和冷却的作用。
硅片切割液（PEG）的粘度，如果粘度不达标，就会导致液的流动性差，不能将温度降下来而造成灼伤片或者出现断线，因此切割液的粘度又确保了整个过程的温度控制。由于带着砂浆的钢线在切割硅料的过程中，会因为摩擦发生高温，所以切割液的粘度又对冷却起着重要作用。
太阳能硅片切割液：太阳能硅片切割液质量的的主要成份之聚乙二醇（PEG）。太阳能硅片切割液的作用，由于在整个切割过程中，硅片切割液碳化硅微粉是悬浮在切割液上而通过钢线进行切割的，所以太阳能硅片切割液主要起悬浮和冷却的作用。
太阳能硅片切割液（PEG）的粘度，切割液的粘度是碳化硅微粉悬浮的重要保证。只有符合机器要求的切割标准的粘度，才能在切割的过程中保证碳化硅微粉的均匀悬浮分布以及砂浆稳定地通过砂浆管道随钢线进入切割区。由于不同的机器开发设计的系统思维不同，因而对砂浆的粘度也不同，即要求切割液的粘度也有不同。例如瑞士线切割机要求切割液的粘度不低于55，而NTC要求22-25，安永则低至18。
绿碳化硅呈绿色，晶体结构，硬度高，切削能力较强，化学性质稳定，导热性能好。微观形状呈六方晶体,碳化硅的莫氏硬度为9.2，威氏显微硬度为3000--3300公斤/毫米2，努普硬度为2670—2815公斤/毫米，显微硬度3300千克每立方毫米。在磨料中高于刚玉而仅次于金刚石、立方氮化硼和碳化硼。密度一般认为是3.20克/毫米3，其碳化硅磨料的自然堆积密度在1.2--1.6克/毫米3之间，比重为3.20～3.25。绿碳化硅是以石油焦和优质硅石为主要原料,添加食盐作为添加剂，通过电阻炉高温冶炼而成。其硬度介于刚玉和金刚石之间,机械强度高于刚玉。
.
"
" 粒度分布(微米) 化学指标物理指标
粒度号D3最大值粒度中值D50 最小粒径D94 SiC ≥（%）Fe2O3 ≤(%) F ?C ≤(%) PH值堆积密度磁性物含量≤(%
GC#800 ≤20.0 14.0±1.0 ≥9.0 99 0.2 0.2 6--8 1.18 0.008
GC#1000 ≤18.3 11.5±1.0 ≥7.0 98.5 0.2 0.2 6--8 1.15 0.008
GC#1200 ≤17.5 9.5±0.8 ≥5.5 98.5 0.2 0.2 6--8 1.13 0.005
GC#1500 ≤14.5 8.0±0.6 ≥4.5 98 0.2 0.2 6--8 1.12 0.005
GC#1800 ≤13.5 7.0±0.6 ≥4.2 98 0.2 0.2 6--8 1.05 0.005
GC#2000 ≤13.0 6.7±0.6 ≥4.0 98 0.2 0.2 6--8 1 0.005
对光伏行业来说，切割废砂浆中的碳化硅回收同样具有很高的经济价值。由于在应用上对太阳能硅片表面的平整度、洁净度、导电性等性能指标有着严格的要求，太阳能硅片的切割过程中，需要使用硬度高、粒径分布集中的碳化硅微粉作为主要切削介质。通常是先将碳化微粉按照一定比例加入到以聚乙二醇（PEG）为主要原料合成的水溶性太阳能硅片切割液中并充分分散，配置成均匀稳定的切割砂浆后再用于硅片切割。
昊研公司的碳化硅回收技术，基础是利用目标回收物和需要分离弃之的废硅粉之间在比重、颗粒、物理化学性质等方面的差别，采用“硅质分离→纯化处理→粒径分选→结构优化等”工艺分步精制。经过赛普技术和设备回收所得的碳化硅微分，其主要技术指标均达到优质水平。其中，粒度分布D指数大于94%，硬度、密度等指标也完全符合产品质量标准。
在硅片多线切割过程中，切割液作用主要是分散、悬浮、润滑、冷却、提高切割效率、降低切割消耗等。
良好的分散性，可以使碳化硅在切割液混合时分布得更均匀；优秀的碳化硅悬浮能力，可以有效悬浮并携带碳化硅颗粒，提高切割效率，降低切割消耗；出色的润滑作用，可在硅片表面形成保护膜，降低切割过程阻力及硅片表面缺陷；杰出的冷却效果，可以有效的散发热量，从而降低切割应力，防止由于温度变化导致的厚度偏差；产品批次质量及性能稳定，易于清洗与回收处理。
黑碳化硅呈黑色，性脆而锋利，并具有较好的导热性和导电性。太阳能硅片、半导体硅片、石英芯片的切割研磨；固结磨具和涂附磨具的制作；石材的研磨抛光；加工抗张强度低的金属及非金…
绿碳化硅绿碳化硅呈绿色，晶体结构，硬度高，切削能力较强，化学性质稳定，导热性能好。适合于用作太阳能硅片切割专用刃料。本公司绿碳化硅产品纯度高，粒度集中度好，可以有效提高切割效率并降低损耗。
一、多晶硅生产技术的背景
多晶硅主要采用化学提纯、物理提纯两种方法进行生产，其中化学提纯方法主要有西门子法（气相沉淀反应法）、硅烷热分解法、流态化床法，物理提纯方法主要有区域熔化提纯法（FZ）、直拉单晶法（CZ）、定向凝固多晶硅锭法（铸造法），等等。目前最为成熟的多晶硅提纯工艺是西门子法。
以往，国际主流厂商大多采用西门子法进行多晶硅的生产。方法是在流化床反应器中混合冶金级硅和氯化氢气体，最后得到沸点仅有31°C的三氯化硅。随后将三氯化硅和氢气的混合物蒸馏后再和加热到1100°C的硅棒一起通过气相沉积反应炉中，从而除去氢气，
同时析出固态的硅，击碎后便成为块状多晶硅。这样就可以得到纯度为99.9999999%（9个9，或者叫9N）以上的硅。这是直到2004年以前，全世界唯一采用的生产多晶硅的方法。
西门子法提纯多晶硅需要维持1100oC 的高温，因此耗费大量电能，造成成本居高不下。一般来说，发达国家新建多晶硅厂需投资$100/kg。一个1000吨的工厂投资需要人民币10亿元左右，每吨的成本在4-~60万人民币左右。
过去，由于光伏市场一直不具备规模市场化，因此，并没有形成自己的供应链产业。太阳能所用的电池一直是采用半导体级的高纯硅的副产品，现在俗称锅底料、边角料、头尾料是也。随着太阳能产业链的形成，硅材料依赖集成电路硅的废次原料的模式已经无法满足太阳能产业的需要，必然要有新的生产工艺，而物理法是大家比较公认的能够替代西门子法的一个新途径。
物理法是采用对冶金级的硅进行造渣、精炼、酸洗（湿法冶金）、定向凝固等方式，将杂质去除，由于硅是不参加化学反应的，所以俗称物理法。但其实，无论是造渣、精炼还是酸洗，都不可避免地涉及到化学反应，因此，比较准确的叫法应该是冶金法。
冶金法的投资比化学法要小，大约每千吨产能投资只需要4亿元左右，而每吨的成本为15~25万元人民币左右。因此，如果成功的话，将对化学法形成很大的威胁。但是，冶金法对硅的提纯极限为6到7个九，也就是6~7N，因此，无法用于半导体行业，而只能用于太阳能产业。
但是，现在的多晶硅市场还没有形成到价格竞争的地步。由于太阳能产业造成的需求太大，目前，多晶硅的价格已经达到了400万元/吨的程度，所以，无论是化学法还是物理法，都会赚得盆满钵满，只要能做出来就行了。上述的成本差异，也只是今后供求大致平衡后，才会显现出来。但无论怎样，人都是想走捷径的，所以，现在有那么多人在研究物理法多晶硅，是想一步到位，想在今后的竞争中能够在成本上立于不败之地。另外，太阳能电池目前应用推广的最大障碍，就是成本太高，如果能够将太阳能电池的主原料----硅的成本大幅下降，那这个市场的发展速度，要快得多。
二、国际英雄榜
1、美国DOW CORNING 道-康宁
道康宁是众所周知的玻璃大王。玻璃最主要的成分也是硅，所以，康宁公司在多晶硅中要占一个份额，是不奇怪的。2001年，康宁公司成立了康宁太阳能公司，该公司控股的HEMLOCK公司，是世界上规模最大的多晶硅生产商，而且，该公司的产业链包括从硅石、硅沙、金属硅、多晶硅、单晶硅、电池片、电池组建、封装材料（许多是玻璃）的几乎整个太阳能产业链。
2006年，HEMLOCK公司的多晶硅产量就达到了1万吨，而到2009年，该公司宣布要达到19000吨的规模。而更令人意外的是，康宁公司在2006年九月宣布，该公司的下属公司HEMLOCK采用了全新的铸锭法生产多晶硅，使得该公司声名大振。
该公司宣布的方法，是从冶金级的硅（国内叫工业硅或金属硅），采用一种新的大规模的冶金方法，可以为目前的太阳能市场提供大量的低成本的多晶硅。但是，该公司同时说，目前，这种“新方法”所生产的硅，只能和传统方法生产的硅进行混合使用，混合的比例大约是10份传统的多晶硅掺入1份新法多晶硅；也就是说，HEMLOCK的冶金法多晶硅不仅不能单独使用，而且只能使10%左右的比例掺到西门子法的硅中去。这不免让鼓吹物理法的人觉得有些遗憾，但是，这毕竟是开了个好头。
该公司宣布将逐步将这种新方法生产的低成本的硅的比例在最终的太阳能级的产品中尽快提高到20%。“我们的这个突破，表明我们在不断地为我们的客户提供不同的工艺选择，
科技成果——太阳能硅片电磨削多线切割技术及装备 技术开发单位南京航空航天大学 技术简介 太阳能硅片多线切割机是一种大型、复杂、精密的核心光伏制造装备，长期依赖进口。目前，国外已能采用多线切割的方法生产出面积较大而又较薄的硅片(300mm×300mm)，但由于仍属于非刚性切割，在切割过程中切割线必然产生变形从而不断产生瞬间的冲击作用，要使目前的大尺寸硅片厚度和切割损耗进一步降低，实现低成本高效切割，技术难度相当大。 因此针对现阶段国内外晶硅太阳能电池的制造技术瓶颈，寻求解决降低成本和提高光电转换效率的有效方法和途径，2009年，技术开发单位基于硅片磨削/电解多线切割原理，发明一种低宏观切削力、少机械损伤的太阳能硅片电磨削多线切割新方法。 从太阳能级晶硅表面能带结构、载流子扩散方式及磨料滚动切割特性入手，掌握了硅片的机械磨削复合微区电化学钝化（或腐蚀）材料去除和绒面形成机制，建立了全新的太阳能硅片高效低成本加工体系。采用较低电导率的水性切削液，外加低压连续（或脉冲）直流电源，基于机械磨削和电解复合加工原理，降低宏观切削力，实现大尺寸超薄硅片的磨削/电解复合多线切割，从而满足光伏产业的生产工艺需求。 目前采用该技术较传统游离磨料多线切割效率提高一倍以上，与固结磨料多线切割效率相当，且表面完整性优于单独采用游离（或固
结）磨料的传统多线切割方法；采用常规制作工艺，研制成功的太阳能多晶硅电池片平均光电转换效率达到17.5%。 为应用与推广上述技术，已在现有主流游离磨料多线切割设备上进行工艺验证和参数优化，并与国内外耗材厂家合作，开展相关的耗材如切割线、磨料使用等关键工艺技术的研发，为高效低成本太阳能硅片的规模化生产奠定坚实的基础。 该项目实施后，与现有多线切割技术相比，切割线、磨料及切削液等耗材成本将降低20%以上；此外，将为国产新型多线切割设备的研制及国内现有近8000台进口多线切割设备的升级换代提供借鉴经验。 技术指标 针对太阳能电池市场现状，以8寸多晶硅片（电阻率0.5-5Ω·cm）为例，拟达到的主要技术指标如下： 切片厚度：190±15μm 硅片总厚度误差：＜20μm 切缝宽度：小于180μm 切割速度：大于0.5mm/min 良品率：提高5%以上 光电转换效率：提高0.3-0.5% 技术特点 （1）加工原理的创新 在现有多线切割技术基础上，发明了一种硅片的磨削/电解复合
硅片是半导体和光伏领域的主要生产材料。硅片多线切割技术是目前世界上比较先进的硅片加工技术，它不同于传统的刀锯片、砂轮片等切割方式，也不同于先进的激光切割和内圆切割，它的原理是通过一根高速运动的钢线带动附着在钢丝上的切割刃料对硅棒进行摩擦，从而达到切割效果。在整个过程中，钢线通过十几个导线轮的引导，在主线辊上形成一张线网，而待加工工件通过工作台的下降实现工件的进给。硅片多线切割技术与其他技术相比有：效率高，产能高，精度高等优点。是目前采用最广泛的硅片切割技术。 多线切割技术是硅加工行业、太阳能光伏行业内的标志性革新，它替代了原有的内圆切割设备，所切晶片与内圆切片工艺相比具有弯曲度（BOW）、翘曲度（WARP）小，平行度（TAPER）好，总厚度公差（TTA）离散性小，刃口切割损耗小，表面损伤层浅，晶片表面粗糙度小等等诸多优点。 太阳能硅片的线切割机理就是机器导轮在高速运转中带动钢线，从而由钢线将聚乙二醇和碳化硅微粉混合的砂浆送到切割区，在钢线的高速运转中与压在线网上的工件连续发生摩擦完成切割的过程。 在整个切割过程中，对硅片的质量以及成品率起主要作用的是切割液的粘度、碳化硅微粉的粒型及粒度、砂浆的粘度、砂浆的流量、钢线的速度、钢线的张力以及工件的进给速度等。 一、切割液（PEG）的粘度 由于在整个切割过程中，碳化硅微粉是悬浮在切割液上而通过钢线进行切割的，所以切割液主要起悬浮和冷却的作用。 1、切割液的粘度是碳化硅微粉悬浮的重要保证。由于不同的机器开发设计的系统思维不同，因而对砂浆的粘度也不同，即要求切割液的粘度也有不同。例如瑞士线切割机要求切割液的粘度不低于55，而NTC要求22-25，安永则低至18。只有符合机器要求的切割标准的粘度，才能在切割的过程中保证碳化硅微粉的均匀悬浮分布以及砂浆稳定地通过砂浆管道随钢线进入切割区。
太阳能电池简介 太阳能电池根据所用材料的不同，太阳能电池可分为：硅太阳能电池、多元化合物薄膜太阳能电池、聚合物多层修饰电极型太阳能电池、纳米晶太阳能电池、有机太阳能电池，其中硅太阳能电池是目前发展最成熟的，在应用中居主导地位。 （1）硅太阳能电池 硅太阳能电池分为单晶硅太阳能电池、多晶硅薄膜太阳能电池和非晶硅薄膜太阳能电池三种。 单晶硅太阳能电池转化效率最高，技术也最为成熟，理想转化效率略大于30%，在实验室最高的转化效率为23%，最近实验室转化效率可以达到24.7%，常规地面用商业用直拉单晶硅太阳能电池转化效率可达到18%，期望不久可以达到20%以上。在大规模应用和工业生产中仍占据主导地位，但由于单晶硅成本价格高，弱光特性较差，生产工艺复杂，大幅度降低其成本很困难，为了降低成本，发展多晶硅薄膜和非晶硅薄膜做为单晶硅太阳能电池的替代产品。 多晶硅薄膜太阳能电池与单晶硅比较,成本低廉，而效率高于非晶硅薄膜电池，其实验室最高转换效率为18%,工业规模生产的转换效率为16%。因此，多晶硅薄膜电池不久将会在太阳能电地市场上占据主导地位。
非晶硅薄膜太阳能电池成本低重量轻，转换效率较高，便于大规模生产，有极大的潜力。但受制于其材料引发的光电效率衰退效应，稳定性不高，直接影响了它的实际应用。（2）多元化合物薄膜太阳能电池 多元化合物薄膜太阳能电池材料为无机盐，其主要包括砷化镓III-V族化合物、硫化镉、硫化镉及铜锢硒薄膜电池等。 硫化镉、碲化镉多晶薄膜电池的效率较非晶硅薄膜太阳能电池效率高，成本较单晶硅电池低，并且也易于大规模生产，但由于镉有剧毒，会对环境造成严重的污染，因此，并不是晶体硅太阳能电池最理想的替代产品。 砷化镓（GaAs）III-V化合物电池的转换效率可达28%，GaAs化合物材料具有十分理想的光学带隙以及较高的吸收效率,抗辐照能力强,对热不敏感，适合于制造高效单结电池。但是GaAs材料的价格不菲,因而在很大程度上限制了用GaAs 电池的普及。 铜铟硒薄膜电池（简称CIS）适合光电转换，不存在光致衰退问题，转换效率和多晶硅一样。具有价格低廉、性能良好和工艺简单等优点，将成为今后发展太阳能电池的一个重要方向。唯一的问题是材料的来源，由于铟和硒都是比较稀有的元素，因此，这类电池的发展又必然受到限制。 （3）聚合物多层修饰电极型太阳能电池
太阳能硅片切割中薄厚片问题分析 在太阳能硅片生产过程中，薄厚片的存在会影响产品的合格率，同时会影响电池片的生产工艺。本文主要对太阳能硅片产生薄厚片的原因进行了分析，以更好地降低和避免薄厚片的产生。 1.引言 切片工序是制备太阳能硅片的一道重要工序，太阳能硅片的切割原理是转动的钢线上携带着大量碳化硅颗粒，同时工作台位置缓慢下降，由于碳化硅的硬度大于多晶硅（晶体硅的莫氏硬度为6.5，碳化硅的莫氏硬度为9.5），依靠碳化硅的棱角不断地对硅块进行磨削，起到切割作用。薄厚片是衡量硅片品质的一个很重要的指标。薄厚片的存在会影响硅片合格率及电池片的生产工艺，因此这对硅片品质提出了更加严格的要求。 2.硅片厚度产生偏差的原理 硅片的切割过程是在导轮上完成的，钢线在导轮上缠绕形成相互平行的均匀线网，并以 10-15m/s的速度运动，砂浆经浆料嘴均匀地流到线网，砂浆中的碳化硅由于悬浮液的悬浮作用裹覆在钢线上，对硅块进行切割。但是随着切割的进行，钢线和碳化硅都会出现不同程度地磨损，钢线的椭圆度增大，携砂能力下降，同时碳化硅的圆度变大，平均粒径减小，切割能力也有所降低，因此，通常在平行工作台运动的方向，硅片入刀点厚度小于出刀点厚度；而和硅块运动方向垂直的方向上，硅片入线侧厚度小于出线侧厚度。硅片厚度有一定的偏差范围，对于180μm厚度的硅片，其偏差范围为±20μm，超过此范围则成为不良品--薄厚片。从根本上讲，薄厚片的产生都是由于各种问题导致线网抖动而造成的。 3.薄厚片原因分析 薄厚片可分为两大类：（1）TV（ThicknessVariation厚度偏差），主要指硅片与硅片之间相同位置之间的厚度偏差，通常存在于同一锯硅片中。（2）TTV（TotalThicknessVariation 整体厚度偏差），指同一片硅片上最厚位置与最薄位置之间的偏差。薄厚片根据其在硅片内的分布位置可以分为四类：整片薄厚（TV）；入刀点薄厚（TTV）；硅片中部至出刀点薄厚（TTV）；单片薄厚不均（TTV）。其产生原因分析如下： (1)整片薄厚： a.导轮槽距不均匀。硅片厚度=槽距-钢线直径-4倍的（碳化硅）D50，根据所需的硅片厚度要求，可以计算出最佳槽距。此外由于在切割过程中，钢线会磨损，钢线直径变小，且端口由圆形变为椭圆形，因此导轮槽距需要根据线损情况进行补偿，以保证硅片厚度均匀。
硅片多线切割技术详解 太阳能光伏网 2012-4-9 硅片是半导体和光伏领域的主要生产材料。硅片多线切割技术是目前世界上比较先进的硅片加工技术，它不同于传统的刀锯片、砂轮片等切割方式，也不同于先进的激光切割和内圆切割，它的原理是通过一根高速运动的钢线带动附着在钢丝上的切割刃料对硅棒进行摩擦，从而达到切割效果。在整个过程中，钢线通过十几个导线轮的引导，在主线辊上形成一张线网，而待加工工件通过工作台的下降实现工件的进给。硅片多线切割技术与其他技术相比有：效率高，产能高，精度高等优点。是目前采用最广泛的硅片切割技术。 多线切割技术是硅加工行业、太阳能光伏行业内的标志性革新，它替代了原有的内圆切割设备，所切晶片与内圆切片工艺相比具有弯曲度（BOW）、翘曲度（WARP）小，平行度（TAPER）好，总厚度公差（TTA）离散性小，刃口切割损耗小，表面损伤层浅，晶片表面粗糙度小等等诸多优点。 太阳能硅片的线切割机理就是机器导轮在高速运转中带动钢线，从而由钢线将聚乙二醇和碳化硅微粉混合的砂浆送到切割区，在钢线的高速运转中与压在线网上的工件连续发生摩擦完成切割的过程。 在整个切割过程中，对硅片的质量以及成品率起主要作用的是切割液的粘度、碳化硅微粉的粒型及粒度、砂浆的粘度、砂浆的流量、钢线的速度、钢线的张力以及工件的进给速度等。 一、切割液（PEG）的粘度 由于在整个切割过程中，碳化硅微粉是悬浮在切割液上而通过钢线进行切割的，所以切割液主要起悬浮和冷却的作用。 1、切割液的粘度是碳化硅微粉悬浮的重要保证。由于不同的机器开发设计的系统思维不同，因而对砂浆的粘度也不同，即要求切割液的粘度也有不同。例如瑞士线切割机要求切割液的粘度不低于55，而NTC要求22-25，安永则低至18。只有符合机器要求的切割标准的粘度，才能在切割的过程中保证碳化硅微粉的均匀悬浮分布以及砂浆稳定地通过砂浆管道随钢线进入切割区。 2、由于带着砂浆的钢线在切割硅料的过程中，会因为摩擦发生高温，所以切割液的粘度又对冷却起着重要作用。如果粘度不达标，就会导致液的流动性差，不能将温度降下来而造成灼伤片或者出现断线，因此切割液的粘度又确保了整个过程的温度控制。 二、碳化硅微粉的粒型及粒度
本文由哈哈5790902贡献 doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 太阳能光伏电池硅片切割技术 硅片切割是太阳能光伏电池制造工艺中的关键部分。该工艺用于处理单晶硅或者多晶硅的固体硅锭。线锯首先把硅锭切成方块，然后切成很薄的硅片。（图 1）这些硅片就是制造光伏电池的基板。 图 1.硅片切割的 3 个步骤：切料, 切方和切片 硅片是晶体硅光伏电池技术中最昂贵的部分，所以降低这部分的制造成本对于提高太阳能对传统能源的竞争力至关重要。本文将对硅片切片工艺、制造业的挑战和新一代线锯技术如何降低切片成本做一个概述。 线锯的发展史 第一台实用的光伏切片机台诞生于 1980 年代，它源于 Charles Hauser 博士前沿性的研究和工作。Charles Hauser 博士是瑞士 HCT 切片系统的创办人，也就是现在的应用材料公司 PWS 精确硅片处理系统事业部的前身。这些机台使用切割线配以研磨浆来完成切割动作。今天，主流的用于硅锭和硅片切割的机台的基本结构仍然源于 Charles Hauser 博士最初的机台，不过在处理载荷和切割速度上已经有了显著的提高。 切割工艺 现代线锯的核心是在研磨浆配合下用于完成切割动作的超细高强度切割线。最多可达1000 条切割线相互平行的缠绕在导线轮上形成一个水平的切割线“网“。马达驱动导线轮使整个切割线网以每秒 5 到 25 米的速度移动。切割线的速度、直线运动或来回运动都会在整个切割过程中根据硅锭的形状进行调整。在切割线运动过程中，喷嘴会持续向切割线喷射含有悬浮碳化硅颗粒的研磨浆。 图 2. 硅块通过切割线组成的切割网. 硅块被固定于切割台上，通常一次 4 块。切割台垂通过运动的切割线切割网，使硅块被切割成硅片（图 2）。切割原理看似非常简单，但是实际操作过程中有很多挑战。线锯必须精确平衡和控制切割线直径、切割速度和总的切割面积，从而在硅片不破碎的情况下，取得一致的硅片厚度，并缩短切割时间。 减少硅料消耗 对于以硅片为基底的光伏电池来说，晶体硅(c-Si)原料和切割成本在电池总成本中占据了最大的部分。光伏电池生产商可以通过在切片过程中节约硅原料来降低成本。降低截口损失可以达到这个效果，截口损失主要和切割线直径有关，是切割过程本身所产生的原料损失。切割线直径已经从原来的 180-160μm 降低到了目前普遍使用的 140-100μm 。降低切割线直径还可以在同样的硅块长度下切割出更多的硅片，提升机台产量。 让硅片变得更薄同样可以减少硅原料消耗。在过去的十多年中，光伏硅片的厚度从原来的 330μm 降低到现在普遍的 180-220μm 范围内。这个趋势还将继续，硅片厚度将变成100μm. 减少硅片厚度带来的效益是惊人的， 330μm 从到 130μm，光伏电池制造商最多可以降低总体硅原料消耗量多达 60%。 制造业的挑战 在硅片切割工艺中我们需要面对多项挑战，主要聚焦于线锯的生产力，也就是单位时间内生产的硅片数量。生产力取决于以下几个因素： 1) 切割线直径–更细的切割线意味着更低的截口损失，也就是说同一个硅块可以生产更多的硅片。然而，切割线更细更容易断裂。 2) 荷载–每次切割的总面积，等于硅片面积 X 每次切割的硅块数量 X 每个硅块所切割成的硅片数量。
硅片切割设备的现状和发展趋势 一、光伏产业链 作为硅片上游生产的关键技术，切割的质量与规模直接影响到整个产业链的后续生产，切割过程中需要用到刃料（创业板新大新材的产品）、研磨液、切割机床设备等。 硅片加工工艺流程一般经过晶体生长、切断、外径滚磨、平边、切片、倒角、研磨、腐蚀、抛光、清洗、包装等阶段。近年来光伏发电和半导体行业的迅速发展对硅片的加工提出了更高的要求（图1.1）: 一方面为了降低制造成本，硅片趋向大直径化。另一方面要求硅片有极高的平面度精度和极小的表面粗糙度。所有这些要求极大的提高了硅片的加工 难度，由于硅材料具有脆、硬等特点，直径增大造成加工中的翘曲变形，加工精度不易保证。厚度增大、芯片厚度减薄造成了材料磨削量大、效率下降等。 图1.1晶片发展趋势 硅片切片作为硅片加工工艺流程的关键工序，其加工效率和加工质量直接关系到整个硅片生产的全局。对于切片工艺技术的原则要求是：①切割精度高、表面平行度高、翘曲度和厚度公差小。②断面完整性好，消除拉丝、刀痕和微裂纹。③提高成品率，缩小刀（钢丝）切缝，降低原材料损耗。④提高切割速度，实现自动化切割。 目前，硅片切片有两种加工方法：1、内圆切割；2、自由磨粒的多丝切割，大连连城的产品属于后者。 内圆切割是传统的加工方法（图 1.2a），材料的利用率仅为40%?50%左右；同时，由于结构限制，内圆切割无法加工200mn以上的大中直径硅片。 图1.2内圆切割与多丝切割原理示意图 多丝切割技术是近年来崛起的一项新型硅片切割技术，它通过金属丝带动碳化硅研磨料进行研磨加工来切割硅片（图 1.2b ）。和传统的内圆切割相比，多丝切割具有切割效率高、材料损耗小、成本降低（例如日进NWS6X型6”多丝切割加工07年较内圆切割每片省15元）、硅片表面质量高、可切割大尺寸材料、方便后续加工等特点（见表1.1）o 表1.1 :内圆切割与多丝切割的对比
优化太阳能硅片切割成本 当太阳能硅片切割行业的利润逐渐趣于稳定，行业内的竞争逐步升温的2009 年到来时,对太阳能硅片切割企业，尤其是中小型切割企业来说，在提高硅片质量的同时进行成本优化已成为一种必然。 由于行业的竞争，使得产品在销售过程中已不可能像经济危机之前那样坐等采购上门来买，并且对硅片的质量提出来极高的要求，因此,尽管太阳能硅片是按张数来卖,但只为增加张数的生产时光已一去不复返了。按常理来讲，要提高并且保持太阳能硅片的质量，就必须在生产环节层层把关，这样,带来的最直接的影响就是生产成本的上升.。对于硅片切割这样的加工型经营模式来讲，在保证质量的前提下,最直接的降低成本的方式莫过于实现规模化生产，但这种成本优化的方式只属于资金以及经营理念超前的赛维LDK、昱辉等大型硅片切割企业。因而，中小型硅片切割企业的成本优化方式，必须是结合生产工艺改进条件下的对切割液、碳化硅微粉、以及钢线等的优化使用。 沙浆的优化使用：在整个硅片切割过程中，最容易做到的首先是对沙浆的优 化使用 由于废沙浆的回收使用已经比较成熟，所以对大多数中小型硅片切割企业来说讲，在保证质量的前提下，降低沙浆的使用成本已经成为一种可能。我们以四台NTC442D线切割机为例，以液砂配比比例1 : 0.95计算，一台机一个月的用量液6吨，砂5.7吨，按市场价液16000元/吨，砂30000元/吨计算，那么四台机一个月的使用成本是1068000 元。如果用回收液和回收砂，为保证回收液和砂的质量，用塞矽做回收，回收比例可以达到液70%，砂50%。液按8000元/吨，砂15000元/吨计算，为保险起见，我们在使用过程中回收液，砂都参50%，那么四台机一个月的使用成本为802000，这样一个月可节省成本266000 元，即一年节省成本3192000 元。 如果技术改进，砂的回收加工费用可降到10000元/吨，并且回收液和砂的 使用比例还可以有大的提升。 可见，如果在工艺许可的范围内，对沙浆的使用进行优化，也可以为硅片切割企业节省大额的成本。 太阳能硅片切割液 太阳能硅片的线切割机理就是机器导轮在高速运转中带动钢线，从而由钢线将聚乙二醇和碳化硅微粉混合的砂浆送到切割区，在钢线的高速运转中与压在线网上的工件连续发生摩擦完成切割的过程。
太阳能硅片切割技术 太阳能硅片的线切割机理就是机器导轮在高速运转中带动钢线，从而由钢线将聚乙二醇和碳化硅微粉混合的砂浆送到切割区，在钢线的高速运转中与压在线网上的工件连续发生摩擦完成切割的过程。 在整个切割过程中，对硅片的质量以及成品率起主要作用的是切割液的粘度、碳化硅微粉的粒型及粒度、砂浆的粘度、砂浆的流量、钢线的速度、钢线的张力以及工件的进给速度等。 一、切割液（PEG）的粘度 由于在整个切割过程中，碳化硅微粉是悬浮在切割液上而通过钢线进行切割的，所以切割液主要起悬浮和冷却的作用。 1、切割液的粘度是碳化硅微粉悬浮的重要保证。由于不同的机器开发设计的系统思维不同，因而对砂浆的粘度也不同，即要求切割液的粘度也有不同。例如瑞士线切割机要求切割液的粘度不低于55，而NTC要求22-25，安永则低至18。只有符合机器要求的切割标准的粘度，才能在切割的过程中保证碳化硅微粉的均匀悬浮分布以及砂浆稳定地通过砂浆管道随钢线进入切割区。 2、由于带着砂浆的钢线在切割硅料的过程中，会因为摩擦发生高温，所以切割液的粘度又对冷却起着重要作用。如果粘度不达标，就会导致液的流动性差，不能将温度降下来而造成灼伤片或者出现断线，因此切割液的粘度又确保了整个过程的温度控制。 二、碳化硅微粉的粒型及粒度 太阳能硅片的切割其实是钢线带着碳化硅微粉在切，所以微粉的粒型及粒度是硅片表片的光洁程度和切割能力的关键。粒型规则，切出来的硅片表明就会光洁度很好；粒度分布均匀，就会提高硅片的切割能力。 三、砂浆的粘度 线切割机对硅片切割能力的强弱，与砂浆的粘度有着不可分割的关系。而砂浆的粘度又取决于硅片切割液的粘度、硅片切割液与碳化硅微粉的适配性、硅片切割液与碳化硅微粉的配比比例、砂浆密度等。只有达到机器要求标准的砂浆粘度（如NTC机器要求250左右）才能在切割过程中，提高切割效率，提高成品率。 四、砂浆的流量 钢线在高速运动中，要完成对硅料的切割，必须由砂浆泵将砂浆从储料箱中打到喷砂咀，再由喷砂咀喷到钢线上。砂浆的流量是否均匀、流量能否达到切割的要求，都对切割能力和切割效率起着很关键的作用。如果流量跟不上，就
结构线对硅片切割的影响 摘要：本文使用结构线替代传统的硅片多线切割用线直钢丝方法，在切割硅块过程中，会增大碳化硅颗粒的附着力，不容易从钢线表面脱落，使钢线携带比较多的砂浆参与硅块的切割。也大大提高了钢线的切割能力。通过使用结构线对硅块进行切割并对试验数据进行跟踪，硅片表面的碳化硅磨削痕迹在3-4um，硅片整体厚度良好保持在180um±10um且TTV<15um。 关键词： 硅片切割、结构线、合格率 0、前言 当前随着社会的发展，太阳能光伏产业逐步成为新的主导产业。在太阳能硅片切割过程中，主要是由钢线带动浆料（浆料由碳化硅粉末和悬浮液按照一定比例进行配置而成），在一定张力的作用下，利用碳化硅颗粒的坚硬特性和锋利菱角将硅块切割成尺寸合格的硅片。钢线在参与整个切割过程中作为一个载体，同时也被高速运动的碳化硅颗粒磨损，线径的变化可能会影响硅片表面的切割质量。 砂浆中的碳化硅莫氏硬度为9.5级，而晶体硅的莫氏硬度为7级，切割过程中主要依靠碳化硅对晶体硅进行磨削切割。钢线携带砂浆的多少直接影响硅块切割的效果。目前太阳能行业普遍使用的切割硅片的钢线主要是横截面为圆形或椭圆形的普通钢线。在切割硅块过程中，碳化硅颗粒由于缺少附着力，容易从钢线表面脱落，钢线在硅块入线口会引起浆料的飞溅，进而携带比较少的砂浆参与硅块的切割。这使得钢线在切割硅片过程中容易磨损，引起断线，也大大降低了钢线的切割能力。本文的结构线可以提高对砂浆的携带能力，从而有助于硅片合格率的提升。 1、目前现状 目前在光伏行业中结构线的主要应用为多晶硅开方使用，在硅片切割中的多线切割中应用较少，主要原因是结构线本身的造价要高于普通的直钢丝，这就使得在钢线耗用量较大的多线切割中成本较高。 整体切片环节成本的主要消耗为碳化硅、悬浮液、钢线，现在整个原材料价格下滑，切割钢线在砂、线、液成本中所占的比例为20%，其中碳化硅和切割液占了主要的部分。实验的主题思路为通过将结构线代替普通直钢丝，提高切割线在纱线液中所在比例，降低碳化硅和切割液的消耗，从而降低纱线液的整体成本。目前0.12*500km型号的结构线价钱现在比普通直钢丝高30%，通过降低砂浆的用量，提高加工设备的工作台速度，提高设备的开机率，最终达到原材料和设备费用的共同降低。
关节镜术护理 外三科 随着电子，光学和机械科学的发展，医用器械设备不断更行，关节镜设备日益精良，关节镜技术在临床诊断、治疗等方面日益取得进展，关节镜是内镜的一种，但它是一种特殊的内镜。由于关节本身的结构复杂，而且种类繁多，在关节镜外壳，发展最快的是膝关节镜。 一，适应症 1.肩关节镜检查诊断个治疗。肩关节是由3个关节综合组成的复杂关节，包括盂肱关节，肩锁关节和胸锁关节。 （1）滑膜关节病变的诊断和活检或镜下行滑膜切除术。 （2）肩关节游离的镜下切除。 （3）观察肱二头肌，肩袖的损伤部位， ( 4 )强直性脊柱炎须滑膜创削清理的病例。 （5 ）对髋关节软骨瘤，髋关节感染的明确诊断等。 3.膝关节镜检查诊断和治疗 ( 1 )关节镜下半月切除术. ( 2 ) 游离体得镜下手术. ( 3 ) 滑膜炎的镜下手术，主要是去除原发病灶。 （4）膝关节骨关节炎的镜下手术。 （5 )交叉韧带重建术，外侧支持带松解术。 （6 ）软骨成形术。 二关节镜设备及器械 （一）设备 采用Smith+Nephew DYONICS关节镜系列，包括直径4.——3540mm 30 广角关节镜，冷光源，摄像成像系统，监视器，手动器械和电动切割刨削系统。计算机视频成像和捕捉采集系统，手收集图资料。术中用C型臂X线机等。 （二）器械 基本器械，关节镜器械。关节镜成型器械 （三）关节镜手术的配合 （一）肩关节镜手术 1，基础操作 (1）麻醉；一般采用全麻。 (2 )体位：平卧垫高位，上臂外展35°~ 70°。前屈15°。为维持上臂
位置可进行悬吊牵引，其方向与肱骨纵轴保持平行，但牵引力不宜过大，以免臂丛神经牵拉损伤。采用本法牵引，可使关节间隙宽而便于观察和变现病变。 （3 )切口：用皮肤标志笔将进位口（后方进位，前方进位，上方进位）做标志。 2，手术方法 （1）用1枚18号穿刺针(25MM),用过后方软点朝着缘突方向将阵向前向内防插入，当阵达到理想部位后，用注射器注入60Ml含有肾上腺素的生理盐水止血扩张关节朖。当注射器丛针头取下，有灌注夜回流，说明此阵的位置是正确的。 （2）拔出针头，在针的插入处用11号尖刀片做一个皮肤切口，先用带套管的锐性穿刺锥沿掾突的方向，指向前内朝突方向插入。到达关节朖后，再用钝性穿刺锥，将鞘和穿刺锥一并插入关节内，然后拔出穿刺锥芯，插入直径4MM 30°关节镜和进水管，观察整个盂肱关机。在关节镜的直视下，根据手术要求，进行其他穿刺孔的穿刺，进行器械操作。 （二）髋关节镜手术 1，基础操作 （1）麻醉：采用硬脊莫外腔滞麻醉，全身情况较差的患者采用全麻。 （2）体位：仰卧位，患者仰卧于牵引床上。双球管X线机活C臂X 线机透视。 ( 3 )切口：术前将髋关节骨性标志，血管神经走行的入口用记号笔标出。在大转子顶点，大转子前后各4cm处分别标出，作为关节镜入口和手术器械入口。 2，手术方法 采用外侧和前外侧入口，首先下肢在中立位进行牵引，以便关节间隙牵开，用18号长穿刺针(2mm）在股骨大转子顶点想腹股沟韧带的向外2cm进行关节穿刺，由于关节内为负压，注射器内的液体可自动吸入关节腔，如果穿刺确有困难或经验不足者，可在X线透视下进行关节腔穿刺，注射含有肾上腺素的审理盐水30~50ML以便止血和扩张关节腔，有利于穿刺锥进入，炎注射针旁1cm切开皮肤5cm,将钝性穿刺锥感和关节镜套管人关节腔内，其方向与刺锥一致，与身体纵轴呈30°~45°，穿透关节郎后退出钝性穿刺锥，连接关节镜和进水管，在关节镜直视下降另一个穿刺锥在前外侧或后外侧置入，其夹角呈45°，以便镜下操作。 （三）膝关节镜手术 1，基础操作 （1 )麻醉：患者局麻或硬脊膜外腔阻滞麻醉。 （2 )体位;患者平卧与手术台上，健肢用截石位固定架固定，换着自然下垂于台边。
太阳能硅片切割技术七重攻略说明 太阳能硅片的线切割机理就是机器导轮在高速运转中带动钢线，从而由钢线将聚乙二醇和碳化硅微粉混合的砂浆送到切割区，在钢线的高速运转中与压在线网上的工件连续发生摩擦完成切割的过程。 在整个切割过程中，对硅片的质量以及成品率起主要作用的是切割液的粘度、碳化硅微粉的粒型及粒度、砂浆的粘度、砂浆的流量、钢线的速度、钢线的张力以及工件的进给速度等。 一、切割液（PEG）的粘度 由于在整个切割过程中，碳化硅微粉是悬浮在切割液上而通过钢线进行切割的，所以切割液主要起悬浮和冷却的作用。 1、切割液的粘度是碳化硅微粉悬浮的重要保证。由于不同的机器开发设计的系统思维不同，因而对砂浆的粘度也不同，即要求切割液的粘度也有不同。例如瑞士线切割机要求切割液的粘度不低于55，而NTC要求22-25，安永则低至18。只有符合机器要求的切割标准的粘度，才能在切割的过程中保证碳化硅微粉的均匀悬浮分布以及砂浆稳定地通过砂浆管道随钢线进入切割区。 2、由于带着砂浆的钢线在切割硅料的过程中，会因为摩擦发生高温，所以切割液的粘度又对冷却起着重要作用。如果粘度不达标，就会导致液的流动性差，不能将温度降下来而造成灼伤片或者出现断线，因此切割液的粘度又确保了整个过程的温度控制。 二、碳化硅微粉的粒型及粒度 太阳能硅片的切割其实是钢线带着碳化硅微粉在切，所以微粉的粒型及粒度是硅片表片的光洁程度和切割能力的关键。粒型规则，切出来的硅片表明就会光洁度很好；粒度分布均匀，就会提高硅片的切割能力。 三、砂浆的粘度 线切割机对硅片切割能力的强弱，与砂浆的粘度有着不可分割的关系。而砂浆的粘度又取决于硅片切割液的粘度、硅片切割液与碳化硅微粉的适配性、硅片切割液与碳化硅微粉的配比比例、砂浆密度等。只有达到机器要求标准的砂浆粘度（如NTC机器要求250左右）才能在切割过程中，提高切割效率，提高成品率。 四、砂浆的流量 钢线在高速运动中，要完成对硅料的切割，必须由砂浆泵将砂浆从储料箱中打到喷砂咀，再由喷砂咀喷到钢线上。砂浆的流量是否均匀、流量能否达到切割的要求，都对切割能力和切割效率起着很关键的作用。如果流量跟不上，就会出现切割能力严重下降，导致线痕片、断线、甚至是机器报警。 五、钢线的速度 由于线切割机可以根据用户的要求进行单向走线和双向走线，因而两种情况下对线速的要求也不同。单向走线时，钢线始终保持一个速度运行（MB和HCT可以根据切割情况在不同时间作出手动调整），这样相对来说比较容易控制。目前单向走线的操作越来越少，仅限于MB和HCT机器。
硅片切割线痕的起因与降低方法 摘要线痕的存在会影响电池片的生产工艺。是太阳能硅片生产中比较重要的一个问题。本文分析了多晶太阳能级硅片产生线痕的原因.并针对各不同成因。对降低和避免硅片线痕的措施进行了探讨。 关键词硅片线痕起因降低方法 前言 硅棒的切割不管是在半导体行业还是太阳能光伏行业都是必不可少的一道工序，硅片质量的好坏直接关系到后续工序的制造和加工。线痕是影响硅片表面质量的一个比较重要因索。半导体行业对硅片表面质量要求较高，但其线痕并不是一个大问题，因为相对而言其硅片较厚，切割过后有一抛光研磨过程可以去除线痕;而光伏行业的硅片非常薄（160-220um），因此研磨工艺在太阳能行业是不适用的。线痕的存在还会影响电池片的生产工艺，易造成破片。 1.线痕的分类 线痕按照形状分有单一线痕，密集性线痕和硬点线痕。硅片表面的单一线痕，有深有浅，一般线痕较小还是可以接受为合格片;密集性线痕体现为整个或者部分硅片表面出现多条由深至浅状的线痕;而硬点线痕出现的毫无规律，但是其形状似单一线痕。但是线痕上可以明显看到有硬点的存在。对于单晶来说，线痕主要有密集性线痕和单一线痕;对于多晶来说，三种都存在，即比单晶增加一种由于硬点造成的线痕。 2.单一线痕 单一线痕主要产生的原因和处理措施为: 1）跳线。跳线造成的线痕一般会集中在晶棒的某一段，但有时也会整根棒跳线，从而导致切割后整根棒几乎都有线痕片。造成跳线的主要原因为: a，杂质(碎硅片，砂浆中的杂质)进入线槽或者粘附于线网，若上一次切割完毕后线网未清理干净或者砂浆过滤袋质量出现问题，则很容易发生这种情况; b, 导轮磨损过大，导轮使用寿命有限制，超过一定时间则需要更换导轮; c，钢线张力太小，线弓过大产生滑移，一般在工艺稳定的情况下，这种情况不易发生，如为此种情况，须适当调整工艺; d，硅棒对接位置不好也易引起跳线。 为了尽量避免跳线，每次切割完毕后清理工作要做到位，确保线网上的杂质都被气枪吹尽，切割前砂浆循环足够时间，使砂浆中携带的杂质都被有效过滤，每次切割前确认导轮使用时间是否超出限制，如果超出及时更换。 2) 断线。断线后的晶棒即使能够挽救回来，或多或少会产生线痕片。影响断线的主要因素为： a,钢丝本身缺陷，如①钢丝强度偏底;②钢丝内含夹杂物，钢丝的断面照片可以明显看到成不相容相的颗粒;③钢丝存在表面缺陷，当切割受力时这些杂质和缺陷成为应力承受的薄弱部位，易于断裂。
硅片切割技术的现状和发展趋势 中国新能源网| 2008-7-30 9:31:00 | 新能源论坛| 我要供稿 特别推荐：《生物质能源技术国际会议论文集》征订 摘要：随着全球各国绿色能源的推广和近年来半导体产业的超常规发展，硅片市场的供需已极度不平衡，切割加工能力的落后和产能的严重不足已构成了产业链的瓶颈。作为硅片(晶圆) 上游生产的关键技术，近年来崛起的新型硅片多丝切割技术具有切割表面质量高、切割效率高和可切割大尺寸材料、方便后续加工等特点。由于驱动研磨液的切割丝在加工中起重要作用，与刀损和硅片产出率密切关联，故对细丝多丝切割的研究具有迫切与深远的意义。 关键词：晶圆，多丝切割，细丝，产出率，切削量 0 引言： 硅片切割是电子工业主要原材料一硅片(晶圆)生产的上游关键技术，切割的质量与规模直接影响到整个产业链的后续生产。在电子工业中，对硅片的需求主要表现在太阳能光伏发电和集成电路等半导体产业上。 光伏发电是利用半导体材料光生伏打效应原理直接将太阳辐射能转换为电能的技术。资料显示，太阳能每秒钟到达地面的能量高达80万千瓦，假如把地球表面0.1%的太阳能转为电能，转变率5%，每年发电量可达5.6×1012千瓦小时，相当于目前世界上能耗的40倍。随着全球矿物资源的迅速消耗，人们环保意识的不断增强，充分利用太阳的绿色能源被高度重视（图1.1为近年来全球太阳能电池产量），发展势头及其迅猛。
晶体硅片是制作光伏太阳能电池的主要材料，每生产1MW的太阳能电池组件需要17 吨左右的原料。Clean Edge 预计，全球太阳能发电市场的规模将从2005年的110亿美元猛进增到2015年的510亿美元，以芯片著名的“硅谷”将被“太阳谷”所取代。显然太阳能产业的迅猛发展需要更多的硅原料及切割设备来支撑。 除太阳能电池外，硅片的巨大需求同样表现在集成电路等半导体产业上。硅占整个半导体材料的95%以上，单晶硅片是半导体器件生产的关键性基材，是当之无愧的电子产业的基础支撑材料。2005年我国集成电路产业消耗的电子级多晶硅约1000吨，太阳能电池多晶硅约1400吨；2006年，我国集成电路产业消耗的电子级多晶硅约1200吨，太阳能电池多晶硅约3640吨。预计到2010年，电子级多晶硅年需求量将达到约2000吨，光伏级多晶硅年需求量将达到约4200吨。随着全球各国能源结构的调整，绿色能源的推广和近年来半导体产业的超常规发展，硅片市场的供需已极度不平衡。硅原料的供不应求，切割加工能力的落后和严重不足构成了产业链的瓶颈，严重阻碍了我国太阳能和半导体产业的发展。因此，未来的3至5年间，将是中国晶硅产业快速发展的黄金时期。 1硅片切割的常用方法： 硅片加工工艺流程一般经过晶体生长、切断、外径滚磨、平边、切片、倒角、研磨、腐蚀、抛光、清洗、包装等阶段。近年来光伏发电和半导体行业的迅速发展对硅片的加工提出了更高的要求(图1.2)：一方面为了降低制造成本，硅片趋向大直径化。另一方面要求硅片有极高的平面度精度和极小的表面粗糙度。所有这些要求极大的提高了硅片的加工难度，由于硅材料具有脆、硬等特点，直径增大造成加工中的翘曲变形，加工精度不易保证。厚度增大、芯片厚度减薄造成了材料磨削量大、效率下降等。
Xinyu College 毕业设计（论文） （ 2010 届） 题目硅片（多晶硅）切割工艺及流程学号 0810028061 姓名肖吉荣 所属系太阳能科学与工程系 专业光伏材料加工与应用技术 班级 08光伏（8）班 指导教师陈勇 新余高等专科学校教务处制
硅片（多晶硅）切割工艺及流程 摘要 随着能源短缺和环境污染等问题的日益加剧，利用可再生、无污染的能源已成为现代社会的一个趋势，太阳能的开发与利用越来越被人们所重视。未来太阳的大规模应用主要是用来发电，目前实用太阳能发电方式主要为“光—电转换”。其基本原理是利用光生伏打效应将太阳辐射能直接转换为电能，它的基本装置是太阳能电池。太阳能电池是由太阳能电池硅片组件组成的一个系统。硅片的质量直接影响了太阳电池的光电转换效率。 本文介绍了光伏产业的发展现状及趋势，对多线切割、硅片切割机的工作原理及结构进行了大概的介绍，详细阐述了硅片切割工艺及流程，并对切片切割操作中遇到的问题及解决方案作了详尽的论述。 关键词：多线切割；
wafer(polycrystalline) cutting technology and flow Abstract As the shortage of energy and the pollution of environment, it is a trend use renewable and non-pollution energy nowadays, the development and use of solar energy is becoming more valued by people .A scale use of the sunshine is main use to generate electricity。Nowadays the main way to use solar to generate electricity is translate light to electricity . Its basic principle is use photovoltaic effect to solar radiation energy to electric immediate. Its foundation appliance is solar cell. Solar cell is a system make of silicon wafers. The quality of silicon wafer influences the photoelectric conversion efficiency of solar immediate. This passage introduced the current situation and trend of Photovoltaic Industry. We have a general introduce of multiwire cutting , the operating principle and the structure of silicon wafer slitter. Also it included the expound silicon wafer cutting and technological process in detail. At last, we have a detail expound of the problems and solve project while cutting silicon wafers and solve project. . Keywords: multiwire cutting;
太阳能硅片切割技术七重攻略 太阳能硅片的线切割机理就是机器导轮在高速运转中带动钢线， 从而由钢线将聚乙二醇和碳 化硅微粉混合的砂浆送到切割区， 在钢线的高速运转中与压在线网上的工件连续发生摩擦完 成切割的过程。 在整个切割过程中，对硅片的质量以及成品率起主要作用的是切割液的粘度、碳化硅微 粉的粒型及粒度、砂浆的粘度、 砂浆的流量、钢线的速度、钢线的张力以及工件的进给速度 等。 一、切割液（PEG ）的粘度 由于在整个切割过程中，碳化硅微粉是悬浮在切割液上而通过钢线进行切割的，所以切 割液主要起悬浮和冷却的作用。 1、切割液的粘度是碳化硅微粉悬浮的重要保证。由于不同的机器开发设计的系统思维不 同，因而对砂浆的粘度也不同， 即要求切割液的粘度也有不同。 例如瑞士线切割机要求切割 液的粘度不低于55,而NTC 要求22-25,安永则低至18。只有符合机器要求的切割标准的 粘度，才能在切割的过程中保证碳化硅微粉的均匀悬浮分布以及砂浆稳定地通过砂浆管道随 钢线进入切割区。 2、由于带着砂浆的钢线在切割硅料的过程中，会因为摩擦发生高温，所以切割液的粘度 又对冷却起着重要作用。 如果粘度不达标，就会导致液的流动性差， 不能将温度降下来而造 成灼伤片或者出现断线，因此切割液的粘度又确保了整个过程的温度控制。 二、 碳化硅微粉的粒型及粒度 太阳能硅片的切割其实是钢线带着碳化硅微粉在切，所以微粉的粒型及粒度是硅片表片 的光洁程度和切割能力的关键。 粒型规则，切出来的硅片表明就会光洁度很好； 粒度分布均 匀，就会提高硅片的切割能力。 三、 砂浆的粘度 线切割机对硅片切割能力的强弱，与砂浆的粘度有着不可分割的关系。而砂浆的粘度又 取决于硅片切割液的粘度、硅片切割液与碳化硅微粉的适配性、 硅片切割液与碳化硅微粉的 配比比例、砂浆密度等。只有达到机器要求标准的砂浆粘度（如 NTC 机器要求250左右） 才能在切割过程中，提高切割效率，提高成品率。 四、 砂浆的流量 钢线在高速运动中，要完成对硅料的切割，必须由砂浆泵将砂浆从储料箱中打到喷砂咀， 再由喷砂咀喷到钢线上。 砂浆的流量是否均匀、 流量能否达到切割的要求， 都对切割能力和 切割效率起着很关键的作用。如果流量跟不上，就会出现切割能力严重下降，导致线痕片、 断线、甚至是机器报警。 五、 钢线的速度 由于线切割机可以根据用户的要求进行单向走线和双向走线，因而两种情况下对线速的 要求也不同。单向走线时，钢线始终保持一个速度运行（ MB 和HCT 可以根据切割情况在 不同时间作出手动调整），这样相对来说比较容易控制。目前单向走线的操作越来越少，仅 限于MB 和HCT 机器。 双向走线时，钢线速度开始由零点沿一个方向用 段时间后，再沿原方向慢慢降低到零点，在零点停顿 度,再沿反方向慢慢降低到零点的周期切割过程。 力在一定范围内随着钢线的速度提高而提高， 砂浆的切割能力，就会出现线痕片甚至断线； 砂浆流量跟不上，从而出现厚薄片甚至线痕片等。 目前MB 的平均线速可以达到 13米/秒，NTC 达10.5-11米/秒。 六、 钢线的张力 钢线的张力是硅片切割工艺中相当核心的要素之一。张力控制不好是产生线痕片、崩边、 2-3秒的时间加速到规定速度，运行一 0.2秒后再慢慢地反向加速到规定的速 在双向切割的过程中，线切割机的切割能 但不能低于或超过砂浆的切割能力。 如果低于 反之，如果超出砂浆的切割能力，就可能导致
太阳能硅片线切割设备国产化的现状和趋势 公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-
硅片切割设备的现状和发展趋势 一、光伏产业链 作为硅片上游生产的关键技术，切割的质量与规模直接影响到整个产业链的后续生产，切割过程中需要用到刃料（创业板新大新材的产品）、研磨液、切割机床设备等。 二、硅片切割的常用方法： 硅片加工工艺流程一般经过晶体生长、切断、外径滚磨、平边、切片、倒角、研磨、腐蚀、抛光、清洗、包装等阶段。近年来光伏发电和半导体行业的迅速发展对硅片的加工提出了更高的要求(图：一方面为了降低制造成本，硅片趋向大直径化。另一方面要求硅片有极高的平面度精度和极小的表面粗糙度。所有这些要求极大的提高了硅片的加工难度，由于硅材料具有脆、硬等特点，直径增大造成加工中的翘曲变形，加工精度不易保证。厚度增大、芯片厚度减薄造成了材料磨削量大、效率下降等。 图晶片发展趋势 硅片切片作为硅片加工工艺流程的关键工序，其加工效率和加工质量直接关系到整个硅片生产的全局。对于切片工艺技术的原则要求是：①切割精度高、表面平行度高、翘曲度和厚度公差小。②断面完整性好，消除拉丝、刀痕和微裂纹。③提高成品率，缩小刀(钢丝)切缝，降低原材料损耗。④提高切割速度，实现自动化切割。 目前，硅片切片有两种加工方法：1、内圆切割；2、自由磨粒的多丝切割，大连连城的产品属于后者。
内圆切割是传统的加工方法（图1.2a），材料的利用率仅为40％～50％左右；同时，由于结构限制，内圆切割无法加工200mm以上的大中直径硅片。 图内圆切割与多丝切割原理示意图 多丝切割技术是近年来崛起的一项新型硅片切割技术，它通过金属丝带动碳化硅研磨料进行研磨加工来切割硅片（图）。和传统的内圆切割相比，多丝切割具有切割效率高、材料损耗小、成本降低(例如日进NWS6X2型6”多丝切割加工07年较内圆切割每片省15元)、硅片表面质量高、可切割大尺寸材料、方便后续加工等特点(见表。 表：内圆切割与多丝切割的对比 多线切割的基本原理是通过一根高速运动的钢线带动附着在钢丝上的切割刃料对硅棒进行摩擦，从而将硅棒等硬脆材料一次同时切割为数千片薄片的一种切割加工方法。多线切割由于其更高效、更小切割损失以及更高精度的优势，对于切割贵重、超硬材料有着巨大的优势。 作为一种先进的切割技术，多丝切割已经逐渐取代传统的内圆切割成为目前硅片切片加工的主要切割方式，目前，瑞士HCT公司，Meyert Burger(梅耶博格)