切割過(guò)程中的斷線情況分析及處理

1、切割過(guò)程中的斷線情況分切割過(guò)程中的斷線情況分析及處理析及處理 劉劉 帥帥20102010年年1111月月目目 錄錄一、介紹一、介紹二、斷線原因的歸納二、斷線原因的歸納三、各種原因分析三、各種原因分析四、斷線后處理方案四、斷線后處理方案隨著硅料價(jià)格上漲和硅片往薄片切割方向的發(fā)展隨著硅料價(jià)格上漲和硅片往薄片切割方向的發(fā)展, , 降降本增效成了目前各企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵本增效成了目前各企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵, , 硅片切割中鋼線硅片切割中鋼線斷線直接影響到公司的成本斷線直接影響到公司的成本, , 平均斷線一次大約損失平均斷線一次大約損失2 2萬(wàn)人民幣到萬(wàn)人民幣到1010萬(wàn)人民幣不等。萬(wàn)人民幣不等。根據(jù)切割鋼線的特

2、性根據(jù)切割鋼線的特性, , 分析了在硅片切割過(guò)程中鋼線分析了在硅片切割過(guò)程中鋼線斷線的各方面原因，在硅片生產(chǎn)中有效的控制斷線率斷線的各方面原因，在硅片生產(chǎn)中有效的控制斷線率可以對(duì)降本增效起到很大的作用?？梢詫?duì)降本增效起到很大的作用。一、介紹二、斷線原因的歸納斷線原因的歸納斷線斷線鋼線設(shè)備工藝操作三、各種原因分析各種原因分析3.1 3.1 鋼線鋼線 強(qiáng)度偏低強(qiáng)度偏低原因：原因： 鋼線在生產(chǎn)過(guò)程中熱處鋼線在生產(chǎn)過(guò)程中熱處理工藝出現(xiàn)波動(dòng)理工藝出現(xiàn)波動(dòng)。斷口：斷口：過(guò)載徑縮斷過(guò)載徑縮斷, , 檢測(cè)未使用檢測(cè)未使用的鋼線發(fā)現(xiàn)強(qiáng)度在標(biāo)準(zhǔn)范圍外的鋼線發(fā)現(xiàn)強(qiáng)度在標(biāo)準(zhǔn)范圍外三、各種原因分析各種原因分析 鋼線夾雜

3、物鋼線夾雜物原因：原因：在鋼線生產(chǎn)過(guò)程中混在鋼線生產(chǎn)過(guò)程中混入雜質(zhì)入雜質(zhì)斷口：斷口：有夾雜顆粒存在有夾雜顆粒存在 鋼線表面缺陷鋼線表面缺陷原因：原因：在鋼線生產(chǎn)拉拔過(guò)程在鋼線生產(chǎn)拉拔過(guò)程中對(duì)鋼線表面損傷中對(duì)鋼線表面損傷斷口：斷口：表面裂紋或分層表面裂紋或分層三、各種原因分析各種原因分析3.2 3.2 設(shè)備設(shè)備 工字輪變形工字輪變形原因：原因：工字輪強(qiáng)度不足以支撐鋼絲壓工字輪強(qiáng)度不足以支撐鋼絲壓力引起變形力引起變形, , 并造成鋼線排線松動(dòng)或并造成鋼線排線松動(dòng)或夾絲夾絲特征：特征：過(guò)載頸縮斷過(guò)載頸縮斷, , 放線側(cè)工字輪靠放線側(cè)工字輪靠近法蘭邊處排線松動(dòng)近法蘭邊處排線松動(dòng), , 嚴(yán)重時(shí)工字輪嚴(yán)重

4、時(shí)工字輪明顯變形。明顯變形。解決方案：解決方案：在切割前仔細(xì)檢查工字輪在切割前仔細(xì)檢查工字輪是否變形是否變形, , 切割過(guò)程中要注意跟蹤鋼切割過(guò)程中要注意跟蹤鋼線的跳動(dòng)是否有異常線的跳動(dòng)是否有異常三、各種原因分析各種原因分析壓線壓線原因：原因：鋼線廠家排線過(guò)程中偏鋼線廠家排線過(guò)程中偏差或運(yùn)輸途中外力造成放線壓差或運(yùn)輸途中外力造成放線壓線斷線。線斷線。特征：特征：過(guò)載頸縮斷過(guò)載頸縮斷, , 通常容易伴通常容易伴隨切割線痕隨切割線痕, , 切割后廢線呈卷曲切割后廢線呈卷曲狀。狀。解決方案：解決方案：使用前認(rèn)真檢查放使用前認(rèn)真檢查放線輪排線情況。線輪排線情況。三、各種原因分析各種原因分析 工字輪毛刺

5、工字輪毛刺原因：原因：工字輪上有鑿傷痕跡或工字輪上有鑿傷痕跡或有毛刺有毛刺, , 放線時(shí)鋼線被刮在其上放線時(shí)鋼線被刮在其上引起斷線引起斷線, ,收收線輪若有毛刺則會(huì)線輪若有毛刺則會(huì)引起收線側(cè)斷線。引起收線側(cè)斷線。斷口：斷口：過(guò)載頸縮斷或表面損傷。過(guò)載頸縮斷或表面損傷。解決方案：解決方案：切割前仔細(xì)檢查工切割前仔細(xì)檢查工字輪兩邊是否有毛刺等字輪兩邊是否有毛刺等, , 如出現(xiàn)如出現(xiàn), , 則小心處理掉則小心處理掉三、各種原因分析各種原因分析 導(dǎo)輪系統(tǒng)故障導(dǎo)輪系統(tǒng)故障原因：原因：收放線輪導(dǎo)線輪磨損過(guò)大或被切透；放線輪和收放線輪導(dǎo)線輪磨損過(guò)大或被切透；放線輪和收線輪隨動(dòng)性不佳（控制系統(tǒng)故障）張力檢測(cè)設(shè)

6、備故收線輪隨動(dòng)性不佳（控制系統(tǒng)故障）張力檢測(cè)設(shè)備故障（張力臂擺動(dòng)異常）障（張力臂擺動(dòng)異常）斷口：斷口：過(guò)載頸縮斷或不規(guī)則斷口。過(guò)載頸縮斷或不規(guī)則斷口。解決方案：解決方案：消耗性物品應(yīng)在每刀切割前檢查是否需要消耗性物品應(yīng)在每刀切割前檢查是否需要更換更換, , 定期檢查測(cè)試收放線輪隨動(dòng)性定期檢查測(cè)試收放線輪隨動(dòng)性, , 切割前檢查壓切割前檢查壓縮空氣是否正?？s空氣是否正常, , 編織完線網(wǎng)后加上張力編織完線網(wǎng)后加上張力, , 正反轉(zhuǎn)動(dòng)幾正反轉(zhuǎn)動(dòng)幾圈圈, , 查看是否有異常查看是否有異常, , 定期檢查各個(gè)傳感器是否有問(wèn)題。定期檢查各個(gè)傳感器是否有問(wèn)題。三、各種原因分析各種原因分析 收線輪排線質(zhì)量收

7、線輪排線質(zhì)量原因：原因：收線端排線質(zhì)量呈桶形收線端排線質(zhì)量呈桶形引起收線張力急劇跳動(dòng)。引起收線張力急劇跳動(dòng)。斷口：斷口：過(guò)載頸縮斷或不規(guī)則斷過(guò)載頸縮斷或不規(guī)則斷口?？?。解決方案：解決方案：調(diào)整收線排和線器調(diào)整收線排和線器的工藝參數(shù)的工藝參數(shù), , 檢查排線器是否出檢查排線器是否出現(xiàn)機(jī)械故障現(xiàn)機(jī)械故障三、各種原因分析各種原因分析3.3 3.3 工藝工藝 砂漿原因造成磨損量過(guò)大斷線砂漿原因造成磨損量過(guò)大斷線原因：原因：砂漿配比或者質(zhì)量影響到鋼線攜帶砂漿量及切削能砂漿配比或者質(zhì)量影響到鋼線攜帶砂漿量及切削能力力, , 或直接對(duì)鋼線造成損傷。或直接對(duì)鋼線造成損傷。斷口特征：斷口特征：不規(guī)則斷口不規(guī)則斷

8、口, , 但可從鋼絲磨損后鋼線粗糙度、但可從鋼絲磨損后鋼線粗糙度、磨損量和表面質(zhì)量觀察到異常。磨損量和表面質(zhì)量觀察到異常。解決方案：解決方案：嚴(yán)格按照規(guī)定配制砂漿，使用前測(cè)試砂漿各項(xiàng)嚴(yán)格按照規(guī)定配制砂漿，使用前測(cè)試砂漿各項(xiàng)性能參數(shù)。性能參數(shù)。三、各種原因分析各種原因分析 多晶硬點(diǎn)多晶硬點(diǎn)原因：原因：在多晶鑄錠時(shí)硅料中含有碳化硅氮化硅或兩在多晶鑄錠時(shí)硅料中含有碳化硅氮化硅或兩者化合物等雜質(zhì)者化合物等雜質(zhì), , 在多晶錠中出現(xiàn)在頭部和尾部如在多晶錠中出現(xiàn)在頭部和尾部如生長(zhǎng)工藝不穩(wěn)定生長(zhǎng)工藝不穩(wěn)定, , 分會(huì)出現(xiàn)在中間。分會(huì)出現(xiàn)在中間。解決方案：解決方案：抓住源頭多晶鑄錠抓住源頭多晶鑄錠, , 改善

9、鑄錠工藝改善鑄錠工藝, , 使硬使硬點(diǎn)集中于頭部或者尾部點(diǎn)集中于頭部或者尾部, , 在檢測(cè)硬點(diǎn)、截?cái)鄷r(shí)將其在檢測(cè)硬點(diǎn)、截?cái)鄷r(shí)將其去掉去掉三、各種原因分析各種原因分析 機(jī)臺(tái)參數(shù)機(jī)臺(tái)參數(shù)原因：原因：切割工藝中設(shè)定的線速與臺(tái)速不匹配，使鋼切割工藝中設(shè)定的線速與臺(tái)速不匹配，使鋼線在切割過(guò)程中線損較大導(dǎo)致強(qiáng)度下降或線弓過(guò)大線在切割過(guò)程中線損較大導(dǎo)致強(qiáng)度下降或線弓過(guò)大造成鋼線過(guò)載而斷線。造成鋼線過(guò)載而斷線。斷口：斷口：過(guò)載頸縮斷或不規(guī)則斷口。過(guò)載頸縮斷或不規(guī)則斷口。解決方案：解決方案：根據(jù)機(jī)臺(tái)本身性能及經(jīng)驗(yàn)調(diào)整切割工藝，根據(jù)機(jī)臺(tái)本身性能及經(jīng)驗(yàn)調(diào)整切割工藝，使線速與臺(tái)速匹配。使線速與臺(tái)速匹配。三、各種原因分

10、析各種原因分析3.4 3.4 操作操作 粘膠或硅棒對(duì)接質(zhì)量粘膠或硅棒對(duì)接質(zhì)量原因：原因：粘膠不當(dāng)粘膠不當(dāng), , 四周去膠不干凈硅棒對(duì)接垂直度。四周去膠不干凈硅棒對(duì)接垂直度。解決方案：解決方案：將晶棒四周殘余的膠水去除干凈將晶棒四周殘余的膠水去除干凈, , 晶棒粘完后檢查對(duì)晶棒粘完后檢查對(duì)接是否平行。接是否平行。導(dǎo)輪槽或?qū)Ь€槽有異物導(dǎo)輪槽或?qū)Ь€槽有異物原因：原因：砂漿中混人硬質(zhì)異物如碎片等砂漿中混人硬質(zhì)異物如碎片等, , 或者在導(dǎo)線槽導(dǎo)輪槽內(nèi)有或者在導(dǎo)線槽導(dǎo)輪槽內(nèi)有未清理干凈的碎硅渣等未清理干凈的碎硅渣等, , 對(duì)鋼線造對(duì)鋼線造成刮傷。成刮傷。斷口特征：斷口特征：不規(guī)則斷口不規(guī)則斷口, , 但在

11、使用后的鋼線表面可觀察到刮痕。但在使用后的鋼線表面可觀察到刮痕。解決方案：解決方案：切割前仔細(xì)清理設(shè)備包括導(dǎo)輪槽、各擋板、線網(wǎng)等切割前仔細(xì)清理設(shè)備包括導(dǎo)輪槽、各擋板、線網(wǎng)等, , 跳線跳線原因：原因：原因鋼線在線網(wǎng)上因?qū)л喸蜾摼€在線網(wǎng)上因?qū)л啿勰p、導(dǎo)輪槽中有雜質(zhì)、硅棒槽磨損、導(dǎo)輪槽中有雜質(zhì)、硅棒拼接等原因跳線拼接等原因跳線, , 導(dǎo)致某些導(dǎo)輪槽導(dǎo)致某些導(dǎo)輪槽內(nèi)有多根鋼線互相壓住引起斷線。內(nèi)有多根鋼線互相壓住引起斷線。斷口特征：表面有刮痕或竹節(jié)鋼斷口特征：表面有刮痕或竹節(jié)鋼線特征。線特征。解決方案：解決方案：切割前檢查導(dǎo)輪是否切割前檢查導(dǎo)輪是否需要重新開(kāi)槽并仔細(xì)清理導(dǎo)輪槽需要重新開(kāi)槽并仔細(xì)清

12、理導(dǎo)輪槽, , 檢查導(dǎo)線滑輪是否需要更換檢查導(dǎo)線滑輪是否需要更換三、各種原因分析各種原因分析四、斷線后處理方案進(jìn)線端斷線：進(jìn)線端斷線： 在檢查收線輪上的鋼線是否足夠和在檢查收線輪上的鋼線是否足夠和檢測(cè)鋼線磨損量在約檢測(cè)鋼線磨損量在約7um7um以內(nèi)時(shí)以內(nèi)時(shí), , 可以不用將鋼線可以不用將鋼線抬出切割縫隙抬出切割縫隙, , 直接采用倒走線的方式直接采用倒走線的方式, , 調(diào)整張力臂調(diào)整張力臂的張力，將左右張力和砂漿嘴調(diào)換的張力，將左右張力和砂漿嘴調(diào)換, , 降低工作臺(tái)下降低工作臺(tái)下降速度降速度, , 線速度大概保持線速度大概保持6m/s, 6m/s, 然后進(jìn)行反向切割然后進(jìn)行反向切割（中途可能由于鋼線磨損量過(guò)大導(dǎo)致二次斷線（中途可能由于鋼線磨損量過(guò)大導(dǎo)致二次斷線, , 不不能確保切割完成）能確保切割完成）四、斷線后處理方案出線端斷線：出線端斷線：將線頭接上將線頭接上, , 將工作臺(tái)下降速度降低將工作臺(tái)下降速度降低, , 慢走線把線頭繞到收線輪上（多繞幾圈確保線頭不慢走線