暂时太阳能行业，硅片的加工是指将硅块切割成确定厚度的硅片。硅块的切割首要以钢线发动沙浆切割为主。沙浆有悬浮液和碳化硅构成。
在硅片加工中，需求有钢线、沙浆、导轮参加，同时还要知足钢线高速滚动、沙浆不断地流在钢线来达成硅片的切割。
详细切割颠末：具备确定张力的钢线在导轮的发动下水准高速滚动，沙浆不断地流在钢线上，具备稠密性的悬浮液能够带领碳化硅附着在滚动的钢线上。跟着硅块的降落，钢线带领碳化硅对硅块举办切割。
1序言
行业遍及行使颠末热轧工艺表面滑润的钢线，发动沙浆对硅块举办切割，由于常例钢线的表面的对比滑润，带领沙浆的能耐较低，需求更多的沙浆才干达成硅片的切割。
其它金刚石钢线切割硅片曾经在部份公司开端实验，暂时并未产生批量的行使的金刚石钢线取代常例的钢线，行使冷却液取代悬浮液，并省去碳化硅，从实质上彻底有液体切割改成金刚石颗粒的固体切割。
行使金刚石钢线对硅块举办切割，金刚石钢线的表面附着有金刚石颗粒，金刚石的莫氏硬度10，硅的莫氏硬度为6.5，金刚石简单对硅举办切割。切割颠末中行使冷却液来冷却金刚石对硅块摩掠颠末中产生的热量。
行使常例钢线对硅块举办切割，该技能成为行业对比老练的技能，然而该技能存在确定的瑕玷。
由于钢线的表面对比滑润，带领沙浆的能耐对比弱，钢线对硅片的切割能耐较差，为了知足切割成效，需求更多的沙浆来参加切割，云云致使切割需求行使更长的光阴，会补充切割的成本；
其余常例钢线的切割速率、办事台的挪移速率和沙浆的流量都对比低，办事效率较低，成本较高。
金刚石钢线切割硅片，切割速率对比快，存在的不够，由于暂时没有对比般配的切割工艺，在切割硅片颠末中会致使硅片表面呈现锯痕，切割后的硅粉简单残留在切割设置上，不易举办整理，且用金刚线切割中由于切割速率快，钢线易断，成本较高。
2机关线产生
机关线的产生囊括直径D为0.1mm-0.15mm的钢线1，钢线1表面面镀有一层抗氧化层4，抗氧化层4为黄铜合金层，钢线的材质为高碳钢，这类高碳钢的碳含量为0.75%-0.9%，硫、磷的含量小于0.02%；所述钢线表面面设有螺旋形突出2，螺旋形凸2起可所以矩形罗纹、梯形罗纹，等等。
螺旋形突出2为矩形罗纹，在钢线轴断面上，矩形罗纹的宽度为0.10mm-0.20mm，罗纹槽根间距为0.05mm-0.08mm，罗纹深度为0.05mm-0.08mm。
螺旋形突出上设有三条小凹槽3，小凹槽3沿螺旋形突出2方位环绕，小凹槽3断面为矩形，小凹槽3的宽度为0.01mm-0.02mm，深度为0.mm-0.02mm，相邻小凹槽3间的小突出5的宽度为0.03mm-0.04mm。
螺旋形突出上设有小凹槽，小凹槽沿螺旋形突出方位环绕。
小凹槽为三条，小凹槽断面为矩形；所述小凹槽的宽度为0.01mm-0.02mm，深度为0.mm-0.02mm，相邻小凹槽间的小突出的宽度为0.03mm-0.04mm。
抗氧化层为黄铜合金层，钢线的材质为高碳钢，碳含量为0.75%-0.9%，硫、磷含量小于0.02%。
图1
图2
图1是本办法中所述机关线实际例2的机关示企图，图2是图1的剖视示企图。
图中：1.钢线；2.螺旋形突出；3.小凹槽；4.抗氧化层；5.小突出；D.直径。
3机关线的制备办法
机关线的制备囊括如下环节：
（1）对盘条表面举办机器除锈管教，盘条的材质为高碳钢，碳含量为0.75%-0.9%，硫、磷含量小于0.02%；
（2）将上述机器除锈管教后的盘条举办化学表面铁锈管教，再水洗、烘干。此中化学除锈是将经机器除锈管教后的盘条置于H2SO4浓度为(±20)g/L，Fe2+浓度为25-50g/L的电解液中，20℃-45℃下，通入24-36V直流电源，15-30分钟，至盘条表面铁锈管教完成；
（3）加热，拉丝，制成半制品钢线，颠末表面管教的盘条在℃-℃加热，拉丝机以6-8m/s的拉丝速率，拉制成直径为0.8mm-1.2mm的半制品钢线；
（4）热管教消除应力，将半制品钢线放在℃-℃恒温箱中，举办5-10分钟热管教消除应力；
（5）加热，颠末定型孔模具，拉丝机举办滚动拉丝，制成切割用钢线，定型孔模具为内孔直径与钢线直径相等的圆环，圆环的内孔面轴向设有能产生螺旋形突出的缺口，优选的，缺口的表面面处还设有能产生小凹槽的内突出。将消除应力的半制品钢线在℃-℃加热，拉丝机以8-12m/s的线速率和40-60rad/s的角速率举办滚动，颠末定型孔模具，拉制成直径为0.1mm-0.15mm的切割用钢线；
（6）对切割用钢线表面面电镀抗氧化层（黄铜合金层），水洗。
4机关线切割硅块办法
机关线切割硅块囊括如下环节：
（1）配制沙浆并注入浆料缸，在切割颠末中，按照硅块有用切割长度增加沙浆；配制沙浆，行使的回收碳化硅用量为40％-％，行使的回收悬浮液的用量为40％-％，把沙浆的密度调制为1.-1.kg/L；切割颠末中，增加沙浆的增加比例为0.-0.3L/mm，mm为硅块有用切割长度，沙浆的增加量=硅块有用切割长度×沙浆的增加比例；
（2）采用导轮，使导轮的槽口与钢线般配，钢线的直径采用um或um，导轮的槽口采用um、um、um、um，行使直径为um的钢线般配槽口是um或um的导轮，行使直径为um的钢线般配槽口是um或um的导轮；
（3）工艺参数的设定：
钢线的切割速率设定为12-14m/s；办事台挪移速率-um/min；沙浆的流量-kg/min，沙浆的温度为18-25℃；
（4）开端切割，切割颠末中钢线的张力为：当钢线直径为um时，放线轴张力为20-23N，收线轴张力为19-21N；当钢线直径为um时，放线轴张力为21-24N，收线轴张力为19-22N；所述（4）中切割颠末中的回砂温度≦40℃，钢线线弓≦7㎜；
（5）切割完成，举办冷却掏出硅片，切割好的硅片举办冷却，冷却光阴为3-10min。冷却完成后，设定办事台的回升速率30-mm/min，钢线设定速率0.4-0.6m/s，将钢线从切割好的硅片中掏出。[]所述机关线的直径D为0.1mm-0.15mm，所述螺旋形突出为矩形罗纹，在钢线轴断面上，矩形罗纹的宽度为0.10mm-0.20mm，罗纹槽根间距为0.05mm-0.08mm，罗纹深度为0.05mm-0.08mm。
5机关线切割硅块办法的长处
采纳上述技能计划所产生的有利成效在于：
成效一：本办法的办事台的速率能够抵达um/min，比拟以前的um/min提拔18%，钢线的最大切割速率能够抵达14m/s，与采纳常例钢线切割硅片的办法比拟，办事效率大大抬高，切割硅片所需求的光阴下降；
成效二：本办法沙浆的革新量下降，行使回收碳化硅和回收悬浮液的比例能够抵达％，沙浆增加比例由本来的0.3L/mm下降到暂时的0.L/mm，沙浆的密度由本来的1.-1.kg/L下降到暂时的1.-1.kg/L，沙浆的密度和沙浆增加比例都比采纳平凡钢线切割硅片的办法低，大大下降临盆成本；
成效三：本办法的um的机关线般配um槽距的导轮临盆的硅片的碎片比平凡钢线切割较少，次品率大大下降；
成效四：由于机关线的携砂能耐好，沙浆的最大流量可达kg/min，比拟平凡钢线沙浆的流量kg/min，沙浆流量大幅补充，硅块的切割速率响应放慢，切割硅片的表面对比平坦，硅片的制品率大大提拔；
成效五：与采纳金刚石钢线切割硅片的办法比拟，切割的硅片表面滑润，钢线不易断，且沙浆成本比金刚石低，因此归纳下降了硅片的切割成本。
6机关线切割硅块工艺设定
（1）首先将配制好的沙浆注入到浆料缸，为了更好的下降临盆的成本，碳化硅行使回收碳化硅的用量为40％-％，悬浮液行使回收悬浮液的用量为40％-％，行使碳化硅和悬浮液，遵循1:1的比例举办开端设置，尔后再举办微调将末了沙浆的密度调制1.-1.kg/L,沙浆的增加比例为0.-0.3L/mm，沙浆的增加量=硅块有用切割长度×沙浆的增加比例；
（2）采用槽距符合的导轮与钢线举办般配行使，机关钢线的直径um、um，导轮的槽距um、um、um、um，行使直径为um的机关线般配槽距是um、um的导轮，行使直径为um的机关线般配槽距是um、um的导轮；
（3）工艺参数的设定[]在硅片加工中，需求有钢线、沙浆、导轮参加，同时还要知足钢线高速滚动、沙浆不断地流在钢线来达成硅片的切割。
a.钢线的切割速率设定为12-14m/s
切割比例是指钢线从机床设定的原点开端到切割完成所颠末的周全颠末的某个阶段；
b.钢线的张力
钢线从放线轴出来颠末张力臂赐与确定的张力，尔后颠末一系列滑轮外衣环绕到导轮编织线网，对硅块举办切割，切割后的钢线颠末另一系列滑轮外衣回到收线轴。具备确定张力的钢线才干对硅块举办切割，张力过小，不能带领充实沙浆参加切割；张力太大，简单致使钢线的断裂；[]钢线从放线轴引出，需求确定张力，参加切割后的钢线颠末磨削后会变细，需求的张力会减小，不同型号的钢线的张力设置如下表：
c.办事台速率
硅块被牢固在办事台上，办事台高低挪移能够发动硅块的高低挪移。办事台的速率巨细能够直接反响切割效率；
办事台的挪移速率-um/min
d.沙浆流量和温度
沙浆在切割颠末中，起到首要的磨削效用，沙浆流量的巨细直接影响硅片的切割成效；
沙浆的流量-kg/min
沙浆的温度18-25℃。
（4）开端切割，将硅块牢固在切割机的办事台上，将机关线环绕在切割机的导轮上，设定好工艺参数，启动切割机，办事台发动硅块向机关线挨近，同时导轮高速滚动，发动机关线高速滚动，对硅片举办切割。切割颠末中观看回砂温度和钢线线弓情状，回砂温度不得高于40℃，钢线线弓不得大于7mm。
（5）切割完成后取片：
切割完成后，首先观看钢线是不是彻底将硅片举办切割。
如没有彻底举办切割，再继承举办2-5min的切割，直到肯定彻底切割完成。翻开沙浆，流量设定在-kg/min，对切割好的硅片举办冷却，正常冷却3-10min；冷却完成后，设定办事台的回升速率30-mm/min，钢线设定速率0.4-0.6m/s，开端将钢线从切割好的硅片中掏出。
7机关线切割硅块对成本的影响
硅块切割中所用的沙浆首要由碳化硅和悬浮液构成，在硅块的切割加工中，沙浆的成本占了50％以上，因此把持沙浆的用量成为下降成本的紧要成分。
在切割颠末中，并排的钢线在活动中将切割用的沙浆带入硅块切割裂缝，颠末沙浆与硅块的争持抵达切割宗旨，本办法中采纳机关线取代平凡钢线举办切割，云云的机关线在平面空间内沿轴向方位有牢固的方位变动，这些平面空间的变动使机关线产生崎岖不平的地域，这些地域能够大幅的补充对沙浆的带领能耐，并颠末机关线的切割速率和张力的调动、办事台的挪移速率和沙浆流量的调动，颠末行使回收沙浆和调动沙浆的密度，抵达切割速率快、次品率低、切割成效好，有用下降了硅块切割的归纳成本。
下降成本的有利成效如下：
成效一：提拔切割效率，有用补充机器的欺诈率，下降机器折旧均派，下降成本。
本办法的办事台的速率能够抵达um/min，比拟以前的um/min提拔18%，钢线的最大切割速率能够抵达14m/s，与采纳常例钢线切割硅片的办法比拟，办事效率大大抬高，切割硅片所需求的光阴下降；
由于机关线的携砂能耐好，沙浆的最大流量可达kg/min，比拟平凡钢线沙浆的流量kg/min，沙浆流量大幅补充，硅块的切割速率响应放慢，切割硅片的表面对比平坦，硅片的制品率大大提拔，下降成本；
成效二：下降沙浆革新量，下降沙浆成本。
本办法中沙浆的革新量下降，行使回收碳化硅和回收悬浮液的比例能够抵达％，沙浆增加比例由本来的0.3L/mm下降到暂时的0.L/mm，沙浆的密度由本来的1.-1.kg/L下降到暂时的1.-1.kg/L，沙浆的密度和沙浆增加比例都比采纳平凡钢线切割硅片的办法低，大大下降临盆成本；
成效三：下降钢线行使量，下降钢线成本。
本办法行使的um的机关线般配um槽距的导轮临盆的硅片的碎片比平凡钢线切割较少，次品率大大下降，直接补充收益，下降成本；
成效四：抬高制品的出材率，下降成本。
与采纳金刚石钢线切割硅片的办法比拟，切割的硅片表面滑润，钢线不易断，且沙浆成本比金刚石低，因此归纳下降了硅片的切割成本。
8归纳
本办法与平凡钢线切割比拟，提拔硅片切割速率、钢线切割速率、办事台速率、沙浆流量都有很大的抬高，其工艺般配性好，硅片表面的切割成效大大抬高；
在提拔办事效率的同时，大大下降沙浆的革新量，下降了硅片切割的成本；与采纳金刚石钢线切割硅片的办法比拟，由于金刚石成本昂贵且行使中钢线易断，响应成本高，本办法归纳下降了硅片的切割成本。
本办法行使机关线取代平凡钢线对硅块举办切割，颠末行使本办法中的硅片切割办法，能够大大抬高切割速率的同时，下降沙浆的革新量，同时切割出更多的硅片，归纳下降硅片的切割成。
采纳该机关线切割硅块所产生的有利成效在于：该机关线大大抬高了切割硅块时所带领的沙浆量，缩小了沙浆的行使量和钢线的磨损环境，抬高了办事台的切割速率，下降了硅块表面锯痕的产生，同时缩小了硅块表面厚度差错题目的产生，抬高了硅块切割原料，进而下降了硅块切割成本；
钢线表面面镀有抗氧化层能够有用避免钢线被氧化，避免钢线直接与硅块来往，伸长了钢线的行使寿命；钢线在环绕颠末中不会呈现压线局势；小凹槽的打算便于钢线在切割硅块颠末中盛放一些磨削下来的硅粉，避免因硅粉混入浆估中而影响碳化硅的切割能耐。
起因：《光能》杂志
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