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金刚线论文鼓肚论文：金刚线开方机的“鼓肚”问题及解决方法[摘 要] 使用金刚线开方机来高速切割硅锭，在极大提高生产效率的同时，切割的部分硅块的侧面出现中间尺寸大，两边尺寸小即所谓硅块“鼓肚”现象。
通过从切割所使用的原材料、切割工艺、切割设备本身的不同方面分析引起硅块“鼓肚”的原因，并采取相应的措施来解决硅块“鼓肚”问题，以便后面工序的进行。
[关键词] 金刚线 鼓肚 工艺引言目前太阳能行业，硅锭的切割主要以钢线带动浆料切割为主。
因为浆料切割速度的受限，人们开始试验直接用金刚线切割硅锭。
金刚线切割的速度是浆料切割速度的2—3倍，使用di水来冷却金刚线取代了原来的浆料。
因此使用金刚线开方机来切割硅锭是未来发展的趋势和必然。
由于金刚线高速切割硅锭，致使部分切割的硅块产生“鼓肚”问题。
通过从原材料、工艺曲线等不同方面的数据进行分析，提出解决解决硅块“鼓肚”的方法。
一、硅块“鼓肚”现象金刚线在高速切割完硅锭后，部分硅块的侧面出现中间尺寸大，两边尺寸小即所谓硅块“鼓肚”现象，硅块“鼓肚”的问题一般出现在硅锭最外部一周的硅块，即与周围边角料相邻的硅块。
它是因为钢线高速切割周边硅块时，钢线向外移动，过多切割周围边角料而造成硅块中间尺寸大，形成“凸”状，即为“鼓肚”现象，同时造成相邻的边角料形成“凹”状。
二、引起硅块“鼓肚”的根本原因金刚线在高速切割硅锭过程中，切割硅锭最外周的四根钢线都直接连接收、放线轴张力臂。
由于工作台下降的速度比较快，引起钢线的线弓比较大，造成钢线的切割能力不足。
|钢线的往复切割，造成钢线张力臂的张力不能持续维持，因为硅块与硅块之间有相互作用力，使得最外周的四条钢线向受力的方向移动，即向边角料方向切割，形成“凸”状。
三、硅块“鼓肚”带来的危害硅块“鼓肚”的现象对破锭工序和后带锯工序带来了很大的危害。
（一）破锭工序钢线在切割硅锭出现切斜，形成“鼓肚”时，钢线此时受到更大的切力，极易引起断线；由于切割硅块的尺寸不规则，会引起切割硅块的尺寸二级或尺寸过小直接回收。
晶棒切割工艺 导言 晶棒切割工艺是指将晶体材料制成晶棒并进行切割的工艺过程。晶棒切割是制备半导体元器件和光学器件的重要步骤之一，对于提高器件性能和降低制造成本具有重要意义。本文将介绍晶棒切割工艺的概念和原理、切割方法、设备选型以及切割后的处理方法等相关内容。
1. 概念和原理 晶棒切割工艺是将晶体材料切割成固定尺寸和形状的小片或小块的过程。晶体材料可以是硅、砷化镓、氮化硅等半导体材料，也可以是石英、硼酸盐等光学材料。晶棒切割的目的是为了得到具有特定尺寸和形状的晶体小片，用于制备各种半导体元器件和光学器件。
晶棒切割的原理是基于晶体的结构特性和切割工具的物理性质。晶体是由原子或分子有序排列而成的，具有特定的晶格结构。在切割过程中，切割工具对晶体施加力，产生切割应力。当切割应力超过晶体的断裂强度时，晶体会发生断裂，从而得到切割形状和尺寸符合要求的晶体小片。
2. 切割方法 根据晶体材料的不同特性和切割要求，晶棒切割可以采用多种切割方法。常见的切割方法包括：
2.1 钻石锯切割法 钻石锯切割法是最常用的切割方法之一。它利用高硬度的人造合成金刚石作为切割工具，通过旋转刀片对晶体进行切割。钻石锯切割法适用于较硬的晶体材料，如硅、砷化镓等。 2.2 线切割法 线切割法是利用金属丝线或金刚线作为切割工具进行切割的方法。金属丝线或金刚线通过电解腐蚀或机械方式进行切割，可实现较高精度和较小切割宽度。线切割法适用于脆性较大的晶体材料，如石英、硼酸盐等。
2.3 研磨切割法 研磨切割法是利用研磨砂轮对晶体进行切割的方法。研磨砂轮由研磨颗粒和粘合剂组成，旋转时对晶体进行研磨切割。研磨切割法适用于硬度较低的晶体材料，如玻璃、塑料等。
3. 设备选型 根据切割方法的不同，晶棒切割需要使用不同类型的设备。常见的晶棒切割设备包括：
3.1 钻石锯机 钻石锯机是用于钻石锯切割的设备。它由机架、电机、切割刀片等组成，具有切割速度快、效率高的特点。钻石锯机可根据不同切割需求选择不同规格和型号的切割刀片。
电镀金刚线的四化技术路线21世纪初，电镀金刚线以其优异的切割效率被应用于晶硅切割。
到目前为止，单晶硅棒砂线切割已完全被金刚线切割替代；多晶硅方面，正在向金刚线切割过渡，与单晶硅还存在一定的差异。
金刚线切割相比砂线，其耐磨性好，切削时间长，还能有效避免砂线切割带来的环境污染问题。
电镀金钢线的制备过程具体包括除油、除锈、预镀、上砂、加厚和后续处理等。
本文指出了电镀金刚线的技术要素，给出了金刚线的系列检测方法，列出了美畅新材对金刚线产品性能的基本要求，然后详细介绍了电镀金刚线的四化技术路线，并深入分析了四化技术路线的优点及存在的技术难点，最后指出了未来金刚线产品发展趋势。
1.电镀金刚线的技术要素电镀金刚线是通过金属电镀方法将金刚石磨料固结在钢丝基体上，制成用于硬脆材料切割的线切割工具。
表征电镀金刚线的性能主要有破断力、出刃率、出刃高度、自由圈径、翘头高度等技术要素 2.电镀金刚线的检测方法目前国内外生产电镀金刚线产品的企业主要有美畅新材、岱勒新材、浙江东尼、瑞翌新材、开封恒锐新、恒星科技、青岛高测、江苏亿荣、贝卡尔特、盛利维尔、旭金刚、中村超硬、Read、DMT等。
现电镀金刚线产品还未有相关国家标准可进行参考，各个生产厂家都拥有自成一套的产品检测方法，但检测方法之间存在差异，由此造成金刚线产品标准混乱、性能参差不齐，不利于电镀金刚线行业今后长期发展。
综合现有生产技术，结合不同厂家的检测方法，下面给出可供生产厂家参考的检测方法。
国内外上规模、产能较大的美畅新材、旭金刚、岱勒新材等公司的金刚线产品性能比较稳定，以美畅新材为例，其对产品性能的基本要求。
（1）外观。
金刚线外观目测检验。
（2）线径。
取段样线任选3～5处，使用千分尺（分辨率为0.001mm）进行测量，记录所有测量值。
（3）破断力。
将500mm样线固定在拉力测试仪上，保证样线拉直且不受力，然后以0.001m/s~0.008m/s速率进行拉伸，直至样线断裂，重复测量3次以上取最小值。
试分析金刚石多线切割设备运用在 SiC晶片加工中的研究摘要：针对金刚石多线切割设备的运行原理进行简单的介绍，并且使用直径为250微米的金刚石线进行现场切割工艺的实验。
收集实验的数据和实验的结果，分析不同的工艺参数，对晶体整体厚度偏差（TTV）产生的影响。
通过改变相关的工艺参数，整体提高碳化硅晶片加工的效果。
关键词：金刚石线；线切割；碳化硅碳化硅本身就具有热损耗低，抗辐射能力强以及高功率密度的特点，它与氮化镓的晶格适配率相对较小，所以在多种类型的半导体材料当中，碳化硅的应用范围相对较广，而且也属于最有前途的一种半导体衬底材料。
对碳化硅晶片进行切割，可运用多种不同类型的切割方案，最早的多线切割设备是由钢线和砂浆组成。
在进行切割的过程当中，工作人员需要将砂浆喷在钢线和加工的晶体之间。
这种切割的方式可以在一定程度上减少切割的时间，并且能够对硬度更高的蓝宝石或者其他类型的碳化硅材料进行切割，新的多线切割设备得到了不断的优化以及发展，这使得金刚石切割的效率得到明显的提升。
一、设备的控制过程及原理1.控制过程使用金刚石多线切割机进行碳化硅晶体的切割工作，在加工生产过程中，因为收放线轮和位于两者之间传动轮与切割线之间存在摩擦力，这样就形成了切割线的张力。
设备在运行期间，现场工作人员需要将线速控制在每分钟300米到580米之间。
金刚石线的张力则需要控制在15N到50N之间。
在进行现场切割工作一天，工作人员需要对收放线轮的力矩电机控制线的张力程度进行深入的了解，并且当线速控制为零时，反方向的速度也要控制为零，此时收放线轮的两个力矩电机就需要对金刚实现的张紧力产生维持作用，那么切割状态下的摇摆式共轭轴进给切割待切割晶体时，进给的速度可以在60~0.33mm/min之间。
共轭轴通过一个步进电机控制其绕中心固定轴来产生摇摆运动，摇摆速度可以设定为:不摇摆、低速(0.014 rad/s)、中速( 0.052 rad/s)、高速(0.105 rad/s)。
金刚线切割过程中切割异常分析及硅片相关质量研究摘要：随着国内金刚线制造和应用技术的不断成熟，加之市场需求的快速增长不断的刺激金刚线制造技术向细线化方向发展，金刚线细线化切割工艺已成为行业内硅片制造技术发展趋势。
越来越细的金刚线满足不同尺寸形状硅片的切割要求就是硅片制造技术需要研究的重要方向。
本文主要针对金刚线切割过程中切割异常分析及硅片质量方向进行分析。
关键词：金刚线细线切割；排线拉斜；排线间距；1.引言在光伏发电系统中，要想保障光伏发电的稳定运行，就需要加强对产业链各环节质量的监控，单晶硅片作为产业链基础，只有保障了其质量，才能够制作出高效率电池组件[1]。
但是在单晶硅片制作过程中存在很多问题，本文主要分析单晶硅片切割异常分析，从切割单晶硅棒相关质量出发，寻找出相匹配工艺方案，以此来进行说明。
1.切金刚线切割单晶硅片主要优势金刚线切单晶硅片切割技术中，以生产量高，硅片直径适用范围广，翘曲值低，表面损伤浅，表面光洁度低等多项优势被广泛应用[2]。
随着国内金刚线制造和应用技术的不断成熟，加之市场需求的快速增长不断的刺激金刚线制造技术向细线化、薄片化方向发展。
使用金刚线切片技术后，由于刀缝损失的减小，能够带来单位耗硅量的减少，从而较大程度地减少了硅片的硅成本和折旧等，这也是金刚线切片最重要的驱动因素。
为了追求更高的效益，使用更细的金刚线切割薄硅片已成为行业趋势，但在提高公斤出片数以及单刀产能的同时，如何保证单晶硅片清洗质量成行业内共同攻克的技术难题，本文以生产工艺及原辅材料为基础，研究单晶硅片清洗过程中产生的表面脏污，并通过实验验证提出了解决方法。
1.金刚线切割过程中切割异常分析目前光伏企业发展以“降本增效”为主旋律。
如何提高太阳能硅片细线化切割效率、降低单片耗线成为近几年关注的问题。
影响硅片切割质量的因素主要有：金刚线品质、所用主辊（切割辅材）刻槽工艺、切割设备性能的稳定性；为提高硅片切割质量、降低硅片切割单端钢线磨损度、降低硅片TTV均值，严格分析切割工艺对硅片切割质量的影响非常重要，下面分别介绍影响切割单晶硅片质量因素及解决方法。
线切割介绍--全称电火花线切割文章来源：法钢特种钢材（上海）有限公司电火花线切割简称线切割。
它是在电火花穿孔、成形加工的基础上发展起来的。
它不仅使电火花加工的应用得到了发展，而且某些方面已取代了电火花穿孔、成形加工。
如今，线切割机床已占电火花机床的大半。
1概述电火花线切割简称线切割。
它是在电火花穿孔、成形加工的基础上发展起来的。
它不仅使电火花加工的应用得到了发展，而且某些方面已取代了电火花穿孔、成形加工。
如今，线切割机床已占电火花机床的大半。
2简介电火花线切割机（Wire cut Electrical Discharge Machining简称WEDM），属电加工范畴，是由前苏联拉扎林科夫妇开创和发明了电火花加工方法。
线切割机也于1960年发明于前苏联，我国是第一个用于工业生产的国家。
其基本物理原理是自由正离子和电子在场中积累，很快形成一个被电离的导电通道。
在这个阶段，两板间形成电流。
导致粒子间发生无数次碰撞，形成一个等离子区，并很快升高到8000到12000度的高温，在两导体表面瞬间熔化一些材料，同时，由于电极和电介液的汽化，形成一个气泡，并且它的压力规则上升直到非常高。
然后电流中断，温度突然降低，引起气泡内向爆炸，产生的动力把溶化的物质抛出弹坑，然后被腐蚀的材料在电介液中重新凝结成小的球体，并被电介液排走。
然后通过NC控制的监测和管控，伺服机构执行，使这种放电现象均匀一致。
KS线切割编程系统v3.30 绿色版基于Windows平台,全兼容于经典的线切割编程软件Autop和Towedm,是真正的WinAutop软件。
除去一系列实用功能外，突出的有六大新亮点：1、支持图层。
2、支持标注，可以标尺寸。
3、支持1：1打印，支持固定高度打印。
4、支持后台联机，联机作图两不误。
5、支持代数式输入，数据输入时可方便使用加减乘除、乘方及常用三角函数。
6、支持点捕捉，可捕捉圆心、直线中点、圆及圆弧象限点、捕捉交点。
用金刚石线切割机切割铁钛合金实验材料：熔炼的圆形铁钛合金锭。
1cm图1实验所用材料图实验目的：使用STX-202A金刚石线切割机，将表面光滑的圆形铁钛合金锭从中间切割开，观察切割后的表面。
实验设备：STX-202A金刚石线切割机、MTI-3040加热平台（1）STX-202A金刚石线切割机（2）MTI-3040加热平台图2实验所用设备图实验过程：试样的固定：首先将合金锭和用于固定试样的树脂陶瓷块及载样块放到MTI-3040加热平台上进行预热，如图3（1）所示，待树脂陶瓷块和试样达到80℃左右的温度后将石蜡涂到树脂陶瓷块上用于固定试样的凹坑中及树脂陶瓷块与载样块相接触的位置，然后将铁钛合金锭放到凹坑中的石蜡上，再将放有合金锭的树脂陶瓷块放到载样块上，最后将三者一同移到加热平台下方进行冷却，冷却后铁钛合金锭就固定在树脂陶瓷块中间的凹坑中了，如图3（2）所示。
（1）预热中的试样和树脂陶瓷块（2）固定好的铁钛合金锭图3合金锭试样的固定试样的切割：将固定有试样的载样块固定到金刚石线切割机的样品台上进行切割，切割前应将金刚石切割线对准至铁钛合金锭的中线处，对准完之后设置切割速度为0.1㎜/min，并开启冷却切削油循环系统用切割油对试样进行冷却润滑。
切割过程中应观察切割线的水平情况，如果金刚石切割线始终保持一个较小的角度向下运行，证明所选切割速度适合该种材料样品的切割；若金刚石线切割一段时间后与样品接触处弧度变量较大则证明所选切割速度过快，应适当降低切割速度，否则容易将金刚石切割线损坏；若切割一段时间后金刚石线弧度变小，则说明切割速度还有提升的空间，可适当增加切割速度，使金刚石切割线与试样之间保持一个恒定的小角度进行切割，从而保证金刚石线处于一个最佳的切割速度。
图4切割中的试样图观察切割后的试样可见，试样从中间垂直剖开，切割后的断面平整光滑，没有切偏的现象发生，可见切割后的样品状态满足制样要求。
图5切割后的试样图本实验证明，STX-202A金刚石线切割机适合小型合金圆锭的切割，且切割后能获得平行度好的切割表面。
