线切割常见问题及解决

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80—90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：

① 增强了碳化硅微粉分子活性；

② 与切削液有了更强的适配性；

③ 粉体颗粒吸附性更强，使钢线带砂浆量增大，增强切削能力；④ 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：

① 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。

② 碳化硅切割能力差，无法与切割速度相适应。

③ 钢线圆度不好，进入锯缝砂浆量不稳定。

④ 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。

⑤ 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。

⑥ 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：

① 导轮使用时间太长，严重磨损引起的跳线。

② 砂浆的杂质进入线槽引起的跳线。

③ 导轮表面脏污。

④ 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。

⑤ 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：

①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。

②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：

① 胶水配比有问题；

② 硅棒与玻璃粘接面有油污；

③ 胶水涂抹后固化的时间掌握的不太合适；

④ 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：

⑴ 进刀处较明显，随着钢线的运动会越来越浅最后变无：

① 碳化硅中存在较大的长条形颗粒。

② 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。

⑵ 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：

① 钢线磨损严重（0.14钢线磨损不超8um，0.12钢线磨损不超6um）。

② 同一刀晶棒断面不齐，造成钢线受到侧向力较大变形严重。

③ 严重跳线，造成两根钢线缠绕。

b) 发生在绕线室的断线：

① 可能为张力太大或张力的变化太大；

② 排线不好，线轮绕线与机床排线差别较大。

③ 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：

① 砂浆的水份偏高造成的团结物。

② 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。

③ 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。