金剛線切割太陽能薄片實(shí)驗(yàn)總結(jié)

【項(xiàng)目計(jì)劃】驗(yàn)證鉆石線的薄片加工能力，確保產(chǎn)出薄片各項(xiàng)參數(shù)能夠滿足要求。鉆石線切割硅片出刀位置存在細(xì)小邊崩，上階段在對切割工藝進(jìn)行多方面改善后仍未解決崩邊問題，本次試驗(yàn)計(jì)劃通過試用小顆粒鉆石線（10-20um）解決崩邊。實(shí)驗(yàn)過程：鑒于晶片在太陽能正常硅片加工上的經(jīng)驗(yàn)，本次薄片切割工藝使用相對成熟的正常片加工工藝。該工藝能夠有效的保證硅片厚度、TTV、翹曲度等各項(xiàng)參數(shù)。部門共進(jìn)行5次切割實(shí)驗(yàn)，測試數(shù)據(jù)如下：觀察以上數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，硅片各項(xiàng)參數(shù)已基本能夠滿足sunpower要求，但每片硅片出刀口部位均存在崩邊，下圖為在olympus下拍攝的崩邊照片。崩邊寬度大于20um，長度大于50um，深度大于20um，目視能夠明顯看出，不能滿足客戶要求。崩邊產(chǎn)生原因分析：由于硅片較薄，單晶切割至出刀口位置時，硅片抖動幅度較大，造成出刀口損傷。鉆石線切割時存在線弓，線運(yùn)行時發(fā)生橫向擺動，損傷硅棒。切割至末尾時，單晶受線弓應(yīng)力。鉆石線切割能力強(qiáng)，應(yīng)力瞬間釋放造成硅片損傷。由于粘接膠的硬度小于單晶，從微觀上看，鉆石線在切割至粘接膠時，線弓瞬間降低，導(dǎo)致硅片該點(diǎn)被金剛石顆粒掛傷，造成崩邊。方案實(shí)施情況：效果分析：降低流量：鉆石線工藝要求流量較大，但過大的流量沖擊在硅片上導(dǎo)致硅片震動幅度加大。降低流量可有效的減少震動，改善效果比較明顯，但未能解決崩邊。降低線速度：降低出刀位置線運(yùn)行速度，線切割能力下降，導(dǎo)致線弓增大。另外，線運(yùn)行速度與線的橫向擺幅之間并非簡單的正比關(guān)系，降低線速不一定能夠減少擺動。降低工作臺下降速度：降低下降速度后，線彎曲度降低了約0.5mm左右，降幅15%。線弓改善比較明顯，但對崩邊的改善效果并不明顯。斜向切割：觀察前幾刀切割情況發(fā)現(xiàn)，硅片入線、出線端很少出線崩邊，斜切方式能夠使進(jìn)線面積最大化。但本次實(shí)驗(yàn)完成后發(fā)現(xiàn)約有20%的硅片出刀圓弧面存在嚴(yán)重角崩，可能為線弓瞬間降低將硅片圓弧角掛傷。并且粘接面仍然存在少量崩邊，崩邊問題未能解決。附：各刀出刀位置線弓對比注：第五刀出刀線弓為鉆石線切割至圓弧點(diǎn)時的線弓，由于切割面積小，線弓較小。實(shí)驗(yàn)總結(jié)：通過五次切割實(shí)驗(yàn)已確定鉆石線切割方式能夠保證薄片各項(xiàng)參數(shù)，但