金剛石線切割設(shè)備

金剛石線切割設(shè)備成為研究和發(fā)展的主流趨勢，本文介紹國外硅片切割設(shè)備研究的新進(jìn)展以及國內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r，并介紹筆者參與研制的金剛石環(huán)形線鋸機(jī)的功能、特點和設(shè)計心得體會及金剛石單線和環(huán)線切割機(jī)應(yīng)用前景展望。

目前，硬脆性材料，如單晶硅、多晶硅、寶石、玻璃、陶瓷等，具有優(yōu)良、穩(wěn)定的物理和化學(xué)性能(如抗腐蝕性、電絕緣性,耐磨損性等)，在電子、光學(xué)及其它領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用、，特別是單晶硅、多晶硅、陶瓷材料被廣泛用于太陽能光伏產(chǎn)業(yè)、半導(dǎo)體、真空電鍍等高精端產(chǎn)業(yè)中。樹脂結(jié)合劑鋸線的耐磨性和耐熱性不如電鍍金剛石鋸線好，且效率較低，因此未來該技術(shù)也將被逐步淘汰。伴隨半導(dǎo)體、光伏材料技術(shù)的發(fā)展，需求量不斷增加，切割加工量大幅增長，由于硬脆材料硬度高、脆性大，因此加工難度較大。

切割機(jī)床廠

鋸切是硬脆材料機(jī)械加工的一道工序， 鋸切加工成本約占加工總成本的 5 0 ％以上，因此，切割工藝、工具及設(shè)備受到越來越廣泛的關(guān)注，并得到迅速發(fā)展?？捎糜诟鞣N不同硬度材料的切割，特別是適用于脆性、易解理的晶體切割。（1）從目前國內(nèi)外加工的現(xiàn)狀來看，硬脆性材料切割方法多種多樣，主要有：金剛石圓盤鋸切割（如外圓鋸片切割和內(nèi)圓鋸片切割）、金剛石帶鋸切割、電火花線切割（只能用于帶金屬晶體）、游離磨料線鋸切割和金剛石線鋸切割等等。在國際上，游離磨料線鋸切割在單晶硅、多晶硅的切割中占主流地位，但是這種技術(shù)存在明顯的不足

金剛線切割

在光伏領(lǐng)域，為了滿足市場對于更低成本和更高生產(chǎn)效率的要求，金剛線技術(shù)的研究和產(chǎn)業(yè)化，將進(jìn)一步縮小硅片厚度并降低了切割過程中的材料損耗，從而減少了太陽能電力的硅材料消耗量。

（1） 采用金剛線切割，輔材單片成本可下降0.3-0.4元/片；

（2） 金剛線切割出片率較砂漿線切割出片率每公斤多出10片，硅料成本下降；

（3） 采用金剛線切割每刀用時3-3.5h，較砂漿線切割效率可提升至少一倍；能耗成本亦大幅縮減；

高速線切割設(shè)備

樹脂金剛石線的特點：

高強(qiáng)度樹脂及金剛石相結(jié)合帶來的強(qiáng)的切割能力，線徑及金剛石粒度的配合及控制表現(xiàn)出了更好的硅片表面質(zhì)量及切割表現(xiàn)，高耐扭曲能力的母線帶來了非常低的斷線率。但樹脂金剛石線的工藝復(fù)雜，目前主要依靠進(jìn)口，其成本較高，因此還得不到廣泛的應(yīng)用。

線切割設(shè)備多采用電鍍金剛石線，國內(nèi)的線切割設(shè)備生產(chǎn)廠家眾多，生產(chǎn)能力強(qiáng)，已經(jīng)可以滿足各領(lǐng)域的切割需求