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硅片切割技术现状及发展趋势

硅片切割技术现状及发展趋势
硅片切割技术现状及发展趋势

硅片切割技术现状及发展趋势

硅片切割是太阳能光伏电池制造工艺中的关键部分,该工艺用于将开方后的单晶硅块或者多晶硅块利用线锯切割成很薄的硅片。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。

一、国内外硅片切割技术现状

第一台光伏用硅片切片机诞生于80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。这些机台使用切割钢线配以研磨砂浆来完成切割动作。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。

现代线锯的核心是在研磨砂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2000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砂浆。硅块被固定于切割台上,通常一次2块或4块。切割工作台垂直通过运动的切割线组成的切割线网,使硅块被切割成硅片。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。

对于以硅片为基底的光伏电池来说,晶体硅原料和切割成本在电池总成本中占据了最大的部分。光伏硅片生产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,硅片生产最多可以降低总体硅原料消耗量多达60%。

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线,这样造成的损失将更加严重。

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。

硅片生产厂家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线的拉力,增加切割线断线的风险。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厂家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、线锯痕迹),形貌缺陷(弯曲、凹凸、厚薄不均)要最小化,对额外后端处理的要求也要降到最低。

目前,国内外硅片多线切技术相当成熟,但由于目前生产电池片设备的局限

性,太薄的硅片会造成其在电池片生产中碎片率增加,大多数的晶体硅太阳能电池片厂家使用的硅片厚度集中在180-200μm。

二、国内外技术的发展趋势

由于相对高的转换效率和稳定的结构,晶体硅目前仍占据光伏电池市场约80%的份额。但长期以来晶体硅技术饱受多晶硅价格成本的煎熬,硅片成本成为整个制造流程中最昂贵的部分。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。硅片越薄,每一片使用的硅原料就越少,太阳能电力的每瓦成本就越低。而降低截口损失对于硅片切割来说也是极大的节约了硅材料。而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。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。

就目前线切技术来说,切割相对较薄的硅片已经不是非常困难的技术,例如,美国应用材料公司最新研制的MaxEdge是业界第一个专门设计使用细切割线切割薄片的线锯系统,MaxEdge已成功通过测试,它可使用80微米细的钢线切割薄至130微米的硅片,相对于应用材料公司的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%。

目前国外线锯生产厂家都在实验一种新技术,就是用金刚石切割线来切割。金刚石切割线对比传统钢线优势更加明显,用同样设备采用金刚石钢丝线切割,比采用砂浆切割所用时间大大缩短,最大限度地发挥了设备效能;设备应用环境得到有效改善,提高设备使用寿命,设备实际使用功率减小。但是目前各个厂家只是将其技术应用在切断、开方等设备上,而在多线切片方面,由于其切割后的硅片表面质量不高,而且现在金刚石钢丝的价格比较昂贵,所以在切片方面的工作还属于研究领域。

现在光伏产品价格昂贵,最主要的原因就是原材料和切割用辅料成本的高昂,因此,减少硅料消耗、提高切割效率,提高切片质量和机床的可靠性,降低硅片切割生产成本是新一代多线切割机追求的目标。

太阳能电池及硅切片技术

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

软件技术的现状和发展趋势

万方科技学院 毕业论文(设计) 题目:软件技术的现状和发展趋势 专业:计算机科学与技术 年(班)级:15计科升-1班 学号:1516353029 姓名:闫建勋 指导教师:马永强 完成日期:2015-12-1

摘要 计算机软件是计算机系统执行某项任务所需的程序、数据及文档的集合,它是计算机系统的灵魂。从功能上看,计算机软件可以分为系统软件、支撑软件和应用软件。系统软件和支撑软件也称为基础软件,它是具有公共服务平台或应用开发平台功能的软件系统,其目的是为用户提供符合应用需求的计算服务。因此,应用需求和硬件技术发展是推动软件技术发展的动力。 软件产业和软件服务业因其具有知识密集、低能耗、无污染、高成长性、高附加值,高带动性、应用广泛与市场广阔的特点,而成为知识生产型、先导性、战略性的新兴产业,成为信息技术产业的核心和国民经济新的增长点,也成为世 界各国竞争的焦点之一。 当前,我国进入了后PC 时代,人们对计算需求更为广泛,软件应用“无处不在”,市场前景广阔;不久我国将成为全球最大的软件应用市场,足见我国发展软件技术的迫切性和重要性。 【关键词】现状、趋势、意见

Abstract Computer software is a computer system to perform a certain task required procedures, data and document collection, it is the soul of computer system. Look from the function, the computer software can be divided into the system software, support software and application software. System software and support software basic software, it is a public service platform and application development platform software system, its purpose is to provide users with the application demand of computing services. Therefore, applications and hardware technology development is to promote the driving force for the development of software technology. Software industry and software service industry because of its advantages of knowledge intensive, low energy consumption, no pollution, high growth, high added value, high acceleration, wide application and broad market characteristics, and become the knowledge production, forerunner sex, strategical burgeoning industry, become the core of information technology industry and the growth of the national economy

太阳能硅片多线切割技术详解

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。

硅片多线切割技术详解

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

论金刚线切割硅片技术的前景

论金刚线切割硅片技术的前景

5 金钢线的优势 (1)切割效率高:切割效率高降低了设备厂房及一切折旧、单片人工加工成本; (2)单片成本低:金钢线替代了传统砂浆的切割的碳化硅、悬浮液、钢线,对比三项来说,根据砂浆使用结构线加线回收砂浆系统的单片控制在0.65元算比较前沿的,但不是每一家都可以达到这个程度,金钢线的电镀线切割基本持平,树脂金钢线还可以下潜1毛钱; (3)品质受控:A、从品质管控来说,砂、线、液是是必须分三家供应商,如果在加上二级、三级供应商的话,三项辅材需要设置要达到6-12家,相对金钢线将砂、线综合了,供应商的减少也减少辅料波动性,只需管控一家即可;B、切割过程中的断线,是影响良品率的一大杀手。金刚线的母线采购单价是高于普通直拉钢线几倍的价格,对于直拉钢线的品质要求也要更高,需要经过多次上砂和清洗和修磨工艺;C、金钢线的制造过程,需要经过多道金钢线拉力机的测试,并设立三道品质检验,分别从母线检测、一次成品检测、二次成品检测、需对每卷线都会有一份相应可追溯性检测报告,对表面镀层上砂颗粒数量、破断拉力、突出量等一系列数据进行检测;D、金钢线品质的性能,另外还需要是大量建立实际切割数据基础上,在提供给客户应用之前,现具有规模的金钢线厂家都会添加1台或者多台金钢线多线切割。建议一个具有可示范性、可复制的前沿技术推广应用的生产测试部门,对每批次钢线进行切割和前沿技术的摸索,经过了品质检验和实际生产的测试双向检测;E、金钢线的生产是完全建立数据跟踪系统,对于每卷线数据做到具有可追溯性,这也将品质把控更提高了一步; (4)硅耗降低:因以固结的方式可以参与有效切割的金刚石较多,镀层要比砂浆的混合体要小,刀缝损失也更少,生产加工过程成本的降低; (5)环保:在现中国的时代,工厂对于环保的认知还是太低了,砂浆的COD达到几十万,而金钢线切割液经过纯水稀释加切割液COD在200-1000,对于污水的处理也将大大提升; (6)潜在利于硅粉的回收再利用、回炉再利用,现在还在探索阶段。

电子测量技术的现状及发展趋势

电子测量技术的现状及 发展趋势 Document number:PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998

电子测量论文 题目:电子测量技术现状及发展趋势姓名: 班级: 学号:

摘要:本文综合论述了电子测量技术的现状和总体发展趋势,分析了电子测量仪器的研究开发,阐述了我国电子测量技术与国际先进技术水平的差距,进而提出了发展电子测量仪器技术的对策。特别是由于测试技术的突破带来的电子测量仪器的革命性变化.同时,针对业界自动测试系统的发展历史和现状提出了作者的一些看法,并介绍了业界的最新进展和最新标准.近年来,以信息技术为代表的新技术促进了电子行业的飞速增长,也极大地推动了测试测量仪器和设备的快速发展。鉴于中国在全球制造链和设计链的重要地位,使得这里成为全球各大测量仪器厂商的大战场,同时,也带动了中国本土测试测量技术研发与测试技术应用的迅速发展。 关键词: LXI ATE 自动测试系统智能化虚拟技术总线接口技术VXI

目录 摘要................................................................................................I 前言 (1) 第一章测试技术现状及其存在的问题 (2) 第二章电子测量技术的发展方向 (2) (一)总线接口技 术 (2) (二)软件平台技 术 (3) (三)专家系统技 术 (3) (四)虚拟测试技 术 (3) 第三章展望未来 (4) 参考文献 (5)

前言 中国电子测量技术经过40多年的发展,为我国国民经济、科学教育、特别是国防军事的发展做出了巨大贡献。随着世界高科技发展的潮流,中国电子测量仪器也步入了高科技发展的道路,特别是经过“九五”期间的发展,我国电子测量技术在若干重大科技领域取得了突破性进展,为我国电子测量仪器走向世界水平奠定了良好的基础。进入21世纪以来,科学技术的发展已难以用日新月异来描述。新工艺、新材料、新的制造技术催生了新的一代电子元器件,同时也促使电子测量技术和电子测量仪器产生了新概念和新发展趋势。本文拟从现代电子测量技术发展的三个明显特点入手,进而介绍下一代自动测试系统的概念和基本技术,引入合成仪器的概念,面向21世纪的我国电子测量技术的发展趋势和方向是:测量数据采集和处理的自动化、实时化、数字化;测量数据管理的科学化、标准化、规格化;测量数据传播与应用的网络化、多样化、社会化。GPS技术、RS技术、GIS技术、数字化测绘技术以及先进地面测量仪器等将广泛应用于工程测量中,并发挥其主导作用。

国内外大数据发展现状和趋势(2018)

行业现状 当前,许多国家的政府和国际组织都认识到了大数据的重要作用,纷纷将开发利用大数据作为夺取新一轮竞争制高点的重要抓手,实施大数据战略,对大数据产业发展有着高度的热情。 美国政府将大数据视为强化美国竞争力的关键因素之一,把大数据研究和生产计划提高到国家战略层面。在美国的先进制药行业,药物开发领域的最新前沿技术是机器学习,即算法利用数据和经验教会自己辨别哪种化合物同哪个靶点相结合,并且发现对人眼来说不可见的模式。根据前期计划,美国希望利用大数据技术实现在多个领域的突破,包括科研教学、环境保护、工程技术、国土安全、生物医药等。其中具体的研发计划涉及了美国国家科学基金会、国家卫生研究院、国防部、能源部、国防部高级研究局、地质勘探局等6个联邦部门和机构。 目前,欧盟在大数据方面的活动主要涉及四方面内容:研究数据价值链战略因素;资助“大数据”和“开放数据”领域的研究和创新活动;实施开放数据政策;促进公共资助科研实验成果和数据的使用及再利用。 英国在2017年议会期满前,开放有关交通运输、天气和健康方面的核心公共数据库,并在五年内投资1000万英镑建立世界上首个“开放数据研究所”;政府将与出版行业等共同尽早实现对得到公共资助产生的科研成果的免费访问,英国皇家学会也在考虑如何改进科研数据在研究团体及其他用户间的共享和披露;英国研究理事会将投资200万英镑建立一个公众可通过网络检索的“科研门户”。 法国政府为促进大数据领域的发展,将以培养新兴企业、软件制造商、工程师、信息系统设计师等为目标,开展一系列的投资计划。法国政府在其发布的《数字化路线图》中表示,将大力支持“大数据”在内的战略性高新技术,法国软件编辑联盟曾号召政府部门和私人企业共同合作,投入3亿欧元资金用于推动大数据领域的发展。法国生产振兴部部长ArnaudMontebourg、数字经济部副部长FleurPellerin和投资委员LouisGallois在第二届巴黎大数据大会结束后的第二天共同宣布了将投入1150万欧元用于支持7个未来投资项目。这足以证明法国政府对于大数据领域发展的重视。法国政府投资这些项目的目的在于“通过发展创新性解决方案,并将其用于实践,来促进法国在大数据领域的发展”。众所周知,法国在数学和统计学领域具有独一无二的优势。 日本为了提高信息通信领域的国际竞争力、培育新产业,同时应用信息通信技术应对抗灾救灾和核电站事故等社会性问题。2013年6月,安倍内阁正式公布了新IT战略——“创建最尖端IT国家宣言”。“宣言”全面阐述了2013~2020年期间以发展开放公共数据和大数据为核心的日本新IT国家战略,提出要把日本建设成为一个具有“世界最高水准的广泛运用信息产业技术的社会”。日本著名的矢野经济研究所预测,2020年度日本大数据市场规模有望超过1兆日元。 在重视发展科技的印度,大数据技术也已成为信息技术行业的“下一个大事件”,目前,不仅印度的小公司纷纷涉足大数据市场淘金,一些外包行业巨头也开始进军大数据市场,试图从中分得一杯羹。2016年,印度全国软件与服务企业协会预计,印度大数据行业规模在3年内将到12亿美元,是当前规模的6倍,同时还是全球大数据行业平均增长速度的两倍。印度毫无疑问是美国亦步亦趋的好学生。在数据开放方面,印度效仿美国政府的做法,制定了一个一站式政府数据门户网站https://www.doczj.com/doc/d65543951.html,.in,把政府收集的所有非涉密数据集中起来,包括全国的人口、经济和社会信息。 我国大数据行业仍处于快速发展期,未来市场规模将不断扩大 ?目前大数据企业所获融资数量不断上涨,二级市场表现优于大盘,我国大数据行业的市

国内外模具技术的现状及发展趋势

摘要:本文叙述了模具技术在国民经济中的重要性,介绍了各行业模具的现状及发展方向;文中强调指出了两个关键问题——模具材料和模具标准——是持续发展 模具技术的重大策略。中国模具技术,则是依据着国际模具市场的发展趋势, 转变着模具品牌产品的发展规模,不断的提高着模具设计水平,迎合着模具企 业的经济发展需求,也会进一步的推动着模具技术发展。 关键词:发展趋势、现状、模具技术、塑料模具、模具CAD/CAM Abstract:This paper was narrated the importance of the mould technology in the national economy.It was introduced the present situation and development direction of all trade and professions on the mould and die.It was indicated emphatically two questions of the crux一一mould materials and mould standard——developing continuous ly the great tactics on the progress of the mould technology. China mold technology, according to the international mold is the development trend of the market, the brand product change mould the development scale, and constantly improve the level of the die design, catering to the needs of the mould enterprise economic development, will further promote the development of the mould technology. 一、引言 模具是工业生产的基础工艺装备,国民经济的五大支拄产业机械、电子、汽车、石化、建筑都要求模具工业发展与之相适应。目前,模具行业的生产性服务业发展迅速,模具标准件、软件、材料供应等服务模式更为人性化,为企业一揽子解决问题的服务模式开始出现,这无疑对模具行业的发展有着很大的推动作用,另外,我国的模具品种仍然不丰富,模具行业的平衡发展亟需重视。模具是制造业的重要基础工艺装备。模具在制造业产品生产、研发和创新中所具有的重要地位,使得模具制造能力和技术水平的高低已成为衡量国家制造业水平和创新能力的重要标志。近10年来,我国模具工业均以每年15%以上的增长速度快速发展。“十一五”期间,我国模具行业保持产销两旺、持续高速发展,模具产量、质量进一步得到提高。中国的模具市场十分广阔,特别是在汽车制造业和IT制造业发展的带动下,对模具的需求量和档次也越来越高,同时精良的模具制造装备为模具技术水平的提升提供了保障。2007年模具销售额870亿人民币,比上一年增长21%,模具出口亿美元,比上一年增长35.7%,模具进口仍保持在20亿美元。数据显示着我国模具整体实力进一步加强。

硅片切割技术

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

大数据发展现状与未来发展趋势研究

大数据发展现状与未来发展趋势研究 朱孔村 (江苏省科学技术情报研究所,江苏南京210042) 【摘要】数据是信息化时代的“新石油”资源,如何利用好这种“新石油”资源需要大数据技术的支持。文章介绍了大数据技术及其发展历程,概括了当前国内外大数据的发展现状并展望了大数据技术和产业方面的未来发展趋势。 【关键词】大数据;现状;趋势 【中图分类号】TP391【文献标识码】A【文章编号】1008-1151(2019)01-0115-04 Research on the Current Situation and Future Development Trend of Big Data Abstract: Data is the “new petroleum” resource of the information age and how to make good use of this “new petroleum” resource needs the support of big data technology. This paper first introduces the big data technology and its development process and summarizes the current development of big data at home and abroad. Finally, the future development trend of big data technology and industry is prospected. Key words: big data; current situation; trend 1 大数据技术概述 1.1大数据技术 随着物联网、云计算、移动互联网等技术的成熟,以及智能移动终端的普及,全社会的数据量呈指数型增长,全球已经进入以数据为核心的大数据时代。大数据并不是一个新的概念,信息技术发展的每一个阶段都会遇到数据处理的问题,人类需要不停的面对来自数据的挑战。为满足商业结构化数据存储的需求而产生了关系型数据库,为满足互联网时代非结构化数据存储需求而产生了NoSQL技术,而大数据技术的产生是为了解决大型数据集分析的问题。 大数据技术目前还没有一个确切的定义,各行各业有着自己的见解,但总体而言,其关键在于从数量庞大、种类繁多的数据中提取出有用的信息。维基百科从数据处理的角度将大数据定义为一个超大的、难以用现有常规的数据库管理技术和工具处理的数据集。国际数据公司(IDC)给出的报告指出,大数据技术描述了一种新一代技术和构架,以很经济的方式、以高速的捕获、发现和分析技术,从各种超大规模的数据中提取价值[1]。 少量的数据看似杂乱无章,但是当数据累积到一定程度时,就会呈现出一种规律和秩序。大数据的价值就在于数据分析,利用大数据分析技术,从海量数据中总结经验、发现规律、预测趋势,最终为辅助决策服务。《大数据时代》的作者克托·迈尔-舍恩伯格认为:“大数据开启了一次重大的时代转型”,他指出大数据将带来巨大的变革,改变人们的生活、工作和思维方式,改变人们的商业模式,影响人们的经济、政治、科技和社会等各个层面。 1.2大数据发展历程 1.2.1萌芽阶段 20世纪90年代,“大数据”这个术语开始出现。1998年SGI首席科学家John Masey在USENIX大会上提出大数据的概念,他当时发表了一篇名为Big Data and the Next Wave of Infrastress的论文,使用了大数据来描述数据爆炸的现象。但是那时的大数据只表示“大量的数据或数据集”这样的字面含义,还没有涵盖到相关的采集、存储、分析挖掘、应用等技术方法与特征内涵 1.2.2发展阶段 从20世纪末到21世纪初期是大数据的发展期,在这一阶段中大数据逐渐为学术界的研究者所关注,相关的定义、内涵、特性也得到了进一步的丰富。2003至2006年,Google 发布的GFS、MapReduce和BigTable三篇论文对大数据的发展起到重要作用。2006至2009年,大数据技术形成并行运算与分布式系统。2009年,Jeff Dean在BigTable基础上开发了Spanner数据库。随着数据挖掘理论和数据库技术的逐步成熟,一批商业智能工具和知识管理技术如数据仓库、专家系统、知识管理系统等开始被应用。 1.2.3成熟阶段 2011年至今,是大数据发展的成熟阶段,越来越多的研究者对大数据的认识从技术概念丰富到了信息资产与思维变革等多个维度,一些国家、社会组织、企业开始将大数据上升为 总第21卷233期大众科技Vol.21 No.1 2019年1月Popular Science & Technology January 2019 【收稿日期】2018-11-06 【作者简介】朱孔村(1985-),男,山东临沂人,江苏省科学技术情报研究所实习研究员,从事电子政务相关工作。 - 115 -

先进制造技术的现状和发展趋势

浅谈先进制造技术现状和发展趋势 xxxx xxx xxxxxxxxx 先进制造技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志,也是国际间科技竞争的重点。我国正处于工业化经济发展的关键时期,制造技术是我们的薄弱环节。只有跟上发展先进制造技术的世界潮流,将其放在战略优先地位,并以足够的力度予以实施,,进一步推进国企改革,推动建立强大的企业集团。推进技术创新,推动大型企业尽快建立技术开发中心,广泛吸引人才,在重大技术创新项目中实行产学研结合,才能尽快缩小同发达国家的差距, 销售及售后服务等方面的应用。它要不断吸收各种高新技术成果与传统制造技术相结合,使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。 3)是面向全球竞争的技术随着全球市场的形成,使得市场竞争变得越来越激烈,先进制造技术正是为适应这种激烈的市场竞争而出现的。因此,一个国家的先进制造技术,它的主体应该具有世界先进水平,应能支持该国制造业在全球市场的竞争力 2 先进制造技术的组成 先进制造技术是为了适应时代要求提高竞争能力,对制造技术不断优化和推陈出新而形

成的。它是一个相对的,动态的概念。在不同发展水平的国家和同一国家的不同发展阶段,有不同的技术内涵和构成。从目前各国掌握的制造技术来看可分为四个领域的研究,它们横跨多个学科,并组成了一个有机整体: 2.1 现代设计技术 1)计算机辅助设计技术包括:有限元法,优化设计,计算机辅助设计技术,模糊智能CAD等。 2)性能优良设计基础技术包括:可靠性设计;安全性设计;动态分析与设计;断裂设 7)过程设备工况监测与控制。 2.4 系统管理技术 1)先进制造生产模式; 2)集成管理技术;3)生产组织方法。 3先进制造技术的国内外现状 3.1国外先进制造技术现状 在制造业自动化发展方面, 发达国家机械制造技术已经达到相当水平, 实现了机械制

太阳能硅片切割技术

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。

大数据发展背景与研究现状

大数据发展背景与研究现状 (一)大数据时代的背景 随着计算机存储能力的提升和复杂算法的发展,近年来的数据量成指数型增长,这些趋势使科学技术发展也日新月异,商业模式发生了颠覆式变化。《分 MGI)发 “赢 技术使得在线购物的完成率提升了10%到15%。我国信息数据资源80%以上掌握在各级政府部门手里,但很多数据却与世隔绝“深藏闺中”,成为极大的浪费。2015年,国务院印发《促进大数据发展行动纲要》,明确要求“2018年底前建成国家政府数据统一开放平台”;今年5月,国务院办公厅又印发《政务信息系

统整合共享实施方案》,进一步推动政府数据向社会开放。1 大数据可以把人们从旧的价值观和发展观中解放出来,从全新的视角和角度理解世界的科技进步和复杂技术的涌现,变革人们关于工作、生活和思维的看法。大数据的应用十分广泛,通过对大规模数据的分析,利用数据整体性与涌现性、相关性与不确定性、多样性与非线性及并行性与实时性研究大数据在 。2012年Gartner认为,不到两年时间大数据将成为新技术发展的热点,海量和多样化的信息资产使得大数据需要新的处理模式,才能为数据信息使用者提供有效的信息,使得企业洞察危险的能力增强,流程得以优化,决策更加准确。Victor 在其最新着作《大数据时代——生活、工作与思维的大变革》中指出,大数据 1人民网 26个好用大数据的秘诀

时代要想得到有价值的信息,要从总体而不是少量的数据样本分析与实务相关的所有数据。更加注重数据之间的相关关系,乐于加收纷繁复杂的数据,而不再探求难以捉摸的因果关系和追求数据的精确性。欧盟在其公布的《数字议程》中指出公共数据的市场价值约有320亿欧元,公共数据的开放和再利用可以产生新的商业和工作机会。开放行、公共数据,增加政府的开放和透明度可以给 年9 展的进程。2017年8月30日,国家旅游局、银联商务股份有限公司和中国电信集团联合成立“旅游消费但是数据联合实验室”,并发布了首份研究成果《2017年上半年中国旅游消费大数据报告》。三方在各自的领域有深耕多年的技术、大数据能力、市场资源和经验,通过签署站多合作,可以实现资源共享,优势互 3国家十三五规划纲要

硅片切割技术说明

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。

隐身技术现状及发展趋势

隐身技术现状及发展趋势 摘要:介绍了隐身技术的重要性以及各种各样的隐身技术的原理及方法,对未来隐身技术的发展做了一些较为深入的探讨和详细大胆的预测,并就隐身技术做出一些总结。 一、隐身技术的概述 自1989年美国入侵巴拿马时首次使用F2117隐身战斗机后,隐身技术日益引起世界各国军界的高度重视。在海湾战争中,各种隐身兵器的精彩表演,尤其是F2117又一次的不凡战绩,令世界各强国对隐身技术刮目相看。海湾战争后,美、俄等军事强国都加强了对隐身技术的研究,隐身技术因此也获得了长足的发展,被广泛应用于各种武器装备,如隐身战斗机、隐身轰炸机、隐身舰船、隐身导弹等。 随着现代科学技术的不断发展,针对飞行器、舰船等作战装备的探测技术日益完善。现在,各个军事强国在本土都有强大的雷达网,空中有预警机,在太空还有战略预警系统。这些系统通过链路构成一张强大的预警网络,对飞机,舰船甚至是导弹的生存都构成了严重的威胁。所以,武器装备的隐身性能已经成为考量整体战斗力的重要指标。具有隐身性的装备,既拥有了在战场上赖以生存的法宝,又使得自己在进攻中处于主动的一方,加大了攻击的突然性。在讲究快速反应的现代战场,隐身技术已经成

为决定战争胜负的关键因素。 隐身技术按照战斗平台分,可以分为飞行器隐身,舰船隐身,导弹隐身。 按照隐身的方式手段主要为雷达隐身,并辅之以红外、光学和声波隐身,其中雷达隐身是现代隐身技术的重中之重。红外隐身在导弹突防中应用较为广泛。而随着反潜技术的发展,潜艇的声波隐身则是至关重要的一环。 二、雷达隐身技术的关键 若用一句话概括雷达隐身技术,就是采取各种手段减小装备的雷达散射截面(Radar Cross Section,一下简称RCS)。所谓目标的雷达散射截面RCS,就是定量表征目标散射强弱的物理量。目标的雷达散射截面RCS,越小,雷达接收能量越小,因而使敌方侦察雷达难于对己方目标作出正确的判断,从而达到隐形目的。 RCS不是目标的几何截面积,而是一个与目标产生同等回波的金属圆球的等效截面积,几何截面积、材质和形状对雷达的反射率和反射的方向性都对雷达截面积有影响,所以雷达反射面积可以比几何截面积大,也可以比几何截面积小,就好像在黑夜里手电照射下,一块小镜子可以远比一个蒙面黑衣大汉显眼。作为参照,美国的F-15 的RCS为405 平方米,B-1B 为1.02 平方米,SR-71 为0.014 平方米,F-22 为0.0065 平方米,F-117 为

结构线对硅片切割的影响

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。

硅片切割技术的现状和发展趋势

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。

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