本發(fā)明涉及一種高效、低成本的金剛線加工單多晶硅片的方法。

背景技術(shù)：

金剛線加工切片，屬于鋼線表面電鍍金剛石鉆石顆粒，采用高速正反向切割的方式，在硅體表面性質(zhì)兩體磨削式切割，得到一種硅片表面線痕在小于15um，ttv值小于30um的加工硅片，傳統(tǒng)的金剛線硅片切片，加工方式處理方式如下：

1、設(shè)備正向距離在350~650米，回線距離在340~600米，加速時(shí)間在6~8米每平方秒，線速在每秒22~30米；加工臺(tái)速在1.3~2毫米每分鐘。

2、由于鋼線往復(fù)的距離短，加工停頓時(shí)間頻次多，影響鋼線的切割力，加工耗線單晶在1米~1.2每片，多晶的加工耗線在1.5~2米每片；往復(fù)的距離短，頻次多，驅(qū)動(dòng)線輪運(yùn)動(dòng)的頻次多，故障率及穩(wěn)定性差，導(dǎo)致加工良率及設(shè)備故障率波動(dòng)高。

3、傳統(tǒng)加工織線網(wǎng)未進(jìn)線端滿格，出線端空一格，在導(dǎo)論表面形成輕微螺旋狀，鋼線在線網(wǎng)表面形成輕微旋轉(zhuǎn)，鉆石表面重復(fù)利用率低，切割能力弱。

傳統(tǒng)的加工方式，需要匹配鋼線的切割力才能得到表面符合要求的硅片表面質(zhì)量，單晶硅片加工時(shí)間在1小時(shí)50分鐘~2小時(shí)20分鐘；多晶硅片的加工時(shí)間在2小時(shí)30分鐘~2小時(shí)50分鐘。加工方式鋼線運(yùn)行周期短，鋼線在加速和減速的同時(shí)，損耗了鋼線的磨損，影響了鋼線的切割力，導(dǎo)致成本高，加工時(shí)間長(zhǎng)的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中加減速過(guò)程中導(dǎo)致的鋼線磨損，及時(shí)間損失方面的技術(shù)問(wèn)題，提供一種高效、低成本的金剛線加工單多晶硅片的方法，提高加工品質(zhì)質(zhì)量、降低單多晶的加工時(shí)間，減少硅片所需要的鋼線單耗，降低設(shè)備故障及提升加工的表面質(zhì)量，降低產(chǎn)品制造成本，提升單臺(tái)設(shè)備的有效利用率。

為解決以上問(wèn)題本發(fā)明所采用的方案：

本發(fā)明提供一種高效、低成本的金剛線加工單多晶硅片的方法，其特征在于，其步驟如下：

（1）將硅棒裝配至金剛線切割機(jī)上；

（2）金剛線切割機(jī)參數(shù)設(shè)置；

（ａ）金剛線的往復(fù)距離設(shè)置，設(shè)置金剛線的正向距離為3700—4500米，回線距離為3700—4500米；

（ｂ）冷卻水溫度及流量設(shè)置，設(shè)置冷卻水溫度20℃，流量設(shè)置為7000升每小時(shí)，

（ｃ）網(wǎng)布線設(shè)置，金剛線經(jīng)過(guò)進(jìn)線導(dǎo)輪導(dǎo)入進(jìn)線導(dǎo)輥的第四線槽，再纏繞出線導(dǎo)輥的第一線槽，金剛線從出線導(dǎo)輥第一線槽出來(lái)后導(dǎo)入進(jìn)線導(dǎo)輥的第五線槽，然后金剛線依次纏繞出線導(dǎo)輥第二線槽、進(jìn)線導(dǎo)輥第六線槽，以此類推直至纏繞進(jìn)線導(dǎo)輥?zhàn)詈笠粋€(gè)線槽n，再?gòu)某鼍€導(dǎo)輥n-3線槽出線，通過(guò)出線導(dǎo)輪出線即可；

（3）啟動(dòng)切割機(jī)，對(duì)硅棒進(jìn)行切割；

（4）待加工硅棒切割完畢后，將硅片取出即可。

上述一種高效、低成本的金剛線加工單多晶硅片的方法，其特征在于，金剛線切割機(jī)為長(zhǎng)距離跑線金剛線切片機(jī)。

上述一種高效、低成本的金剛線加工單多晶硅片的方法，其特征在于，所述進(jìn)線導(dǎo)輥與出線導(dǎo)輥呈平行設(shè)置。

有益效果：

（1）金剛線的往復(fù)距離設(shè)置，通過(guò)對(duì)金剛線切片加工時(shí)，提升鋼線進(jìn)線長(zhǎng)度提升至3700~4500米，回線距離提升至3700~4500米，提升鋼線運(yùn)轉(zhuǎn)的距離，可以降低小距離循環(huán)導(dǎo)致的加速及減速導(dǎo)致的鋼線表面磨損，同時(shí)大循環(huán)單向距離提升，勻速時(shí)間長(zhǎng)，鋼線表面損耗少；一次提升單向進(jìn)線的時(shí)間，可有效降低加速和減速需要的等待時(shí)間，同時(shí)單向距離提升，使鋼線的磨損降低，提升加工鋼線的切割能力，提升加工效率。

金剛線正向及反向距離提升，降低軸承的來(lái)回次數(shù)，提升加工的穩(wěn)定性。原有的驅(qū)動(dòng)軸承的頻次為150~230次往復(fù)，通過(guò)提升往復(fù)距離，使循環(huán)次數(shù)降低至20~35次循環(huán)，時(shí)加工穩(wěn)定性加強(qiáng)，得到的加工表面質(zhì)量一致。

（2）冷卻水流量設(shè)置，通過(guò)設(shè)置冷卻液噴淋的溫度，冷卻金剛線高速切割時(shí)所產(chǎn)生的溫度，同時(shí)優(yōu)化流量設(shè)置，降低單向流量的沖擊影響，避免流量沖擊造成的硅片破損。

（3）工作臺(tái)速線速設(shè)置，通過(guò)切片機(jī)提升正向走線的距離，和單向走線的距離，提升了鋼線加工能力后，匹配的加工臺(tái)速能得到提升，使加工周期時(shí)間縮短，加工時(shí)間單晶可以縮短到1小時(shí)20分鐘，多晶加工時(shí)間可以縮短到1小時(shí)50分鐘左右，加工時(shí)間縮短了20~25%。其抬速設(shè)置根據(jù)硅片表面的加工線痕情況，進(jìn)行匹配設(shè)置。

（4）織線網(wǎng)布線設(shè)置，在提升正向走線距離和反向走線距離的同時(shí)，對(duì)織線網(wǎng)的步驟進(jìn)行設(shè)置，采用斜布螺旋型設(shè)計(jì)，提升鋼線自身的旋轉(zhuǎn)粒度，使圓形鋼線表面在切割的時(shí)，能旋轉(zhuǎn)切割，充分利用鋼線表面的磚鉆石顆粒，提升切割力，降低磨損；可以使單晶的鋼線使用單耗降低到0.5~0.8米每片，多晶的加工耗線降低到0.8~1.2耗線，加工成本降低40~50%。加工時(shí)間單晶可以縮短到1小時(shí)20分鐘，多晶加工時(shí)間可以縮短到1小時(shí)50分鐘左右，加工時(shí)間縮短了20~25%。

附圖說(shuō)明

圖1為本專利網(wǎng)布線立體示意圖。

圖2為本專利網(wǎng)布線x向示意圖。

圖3為本專利網(wǎng)布線y向示意圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：

進(jìn)線導(dǎo)輪1，出線導(dǎo)輪2、金剛切割線3、出線導(dǎo)輥a，進(jìn)線導(dǎo)輥b。

具體實(shí)施方式

結(jié)合附圖通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。

本發(fā)明所用的金剛線切割機(jī)產(chǎn)品型號(hào)為梅耶博格機(jī)械設(shè)備(上海)有限公司的產(chǎn)品型號(hào)為dw288series3金剛線切割機(jī)。

實(shí)施例1

一種高效、低成本的金剛線加工單多晶硅片的方法，其特征在于，其步驟如下：

（1）將硅棒裝配至金剛線切割機(jī)上；

（2）金剛線切割機(jī)參數(shù)設(shè)置；

（ａ）金剛線的往復(fù)距離設(shè)置，設(shè)置金剛線的正向距離為3700米，回線距離為3700米；

（ｂ）冷卻水溫度及流量設(shè)置，設(shè)置冷卻水溫度20℃，流量設(shè)置為7000升每小時(shí)，

（ｃ）網(wǎng)布線設(shè)置，金剛線經(jīng)過(guò)進(jìn)線導(dǎo)輪導(dǎo)入進(jìn)線導(dǎo)輥的第四線槽b4，再纏繞出線導(dǎo)輥的第一線槽a1，金剛線從出線導(dǎo)輥第一線槽a1出來(lái)后導(dǎo)入進(jìn)線導(dǎo)輥的第五線槽b5，然后金剛線依次纏繞出線導(dǎo)輥第二線槽a2、進(jìn)線導(dǎo)輥第六線槽b6，以此類推直至纏繞進(jìn)線導(dǎo)輥?zhàn)詈笠粋€(gè)線槽b17，再?gòu)某鼍€導(dǎo)輥a14線槽出線，通過(guò)出線導(dǎo)輪出線即可；

（3）啟動(dòng)切割機(jī)，對(duì)硅棒進(jìn)行切割；

（4）待加工硅棒切割完畢后，將硅片取出即可。

實(shí)驗(yàn)例2

一種高效、低成本的金剛線加工單多晶硅片的方法，其特征在于，其步驟如下：

（1）將硅棒裝配至金剛線切割機(jī)上；

（2）金剛線切割機(jī)參數(shù)設(shè)置；

（ａ）金剛線的往復(fù)距離設(shè)置，設(shè)置金剛線的正向距離為4500米，回線距離為4500米；

（ｂ）冷卻水溫度及流量設(shè)置，設(shè)置冷卻水溫度20℃，流量設(shè)置為7000升每小時(shí)，

（ｃ）網(wǎng)布線設(shè)置，金剛線經(jīng)過(guò)進(jìn)線導(dǎo)輪導(dǎo)入進(jìn)線導(dǎo)輥的第四線槽b4，再纏繞出線導(dǎo)輥的第一線槽a1，金剛線從出線導(dǎo)輥第一線槽a1出來(lái)后導(dǎo)入進(jìn)線導(dǎo)輥的第五線槽b5，然后金剛線依次纏繞出線導(dǎo)輥第二線槽a2、進(jìn)線導(dǎo)輥第六線槽b6，以此類推直至纏繞進(jìn)線導(dǎo)輥?zhàn)詈笠粋€(gè)線槽b17，再?gòu)某鼍€導(dǎo)輥a14線槽出線，通過(guò)出線導(dǎo)輪出線即可；

（3）啟動(dòng)切割機(jī)，對(duì)硅棒進(jìn)行切割；

（4）待加工硅棒切割完畢后，將硅片取出即可。

實(shí)驗(yàn)例3

一種高效、低成本的金剛線加工單多晶硅片的方法，其特征在于，其步驟如下：

（1）將硅棒裝配至金剛線切割機(jī)上；

（2）金剛線切割機(jī)參數(shù)設(shè)置；

（ａ）金剛線的往復(fù)距離設(shè)置，設(shè)置金剛線的正向距離為4000米，回線距離為4000米；

（ｂ）冷卻水溫度及流量設(shè)置，設(shè)置冷卻水溫度20℃，流量設(shè)置為7000升每小時(shí)，

（ｃ）網(wǎng)布線設(shè)置，金剛線經(jīng)過(guò)進(jìn)線導(dǎo)輪導(dǎo)入進(jìn)線導(dǎo)輥的第四線槽b4，再纏繞出線導(dǎo)輥的第一線槽a1，金剛線從出線導(dǎo)輥第一線槽a1出來(lái)后導(dǎo)入進(jìn)線導(dǎo)輥的第五線槽b5，然后金剛線依次纏繞出線導(dǎo)輥第二線槽a2、進(jìn)線導(dǎo)輥第六線槽b6，以此類推直至纏繞進(jìn)線導(dǎo)輥?zhàn)詈笠粋€(gè)線槽b17，再?gòu)某鼍€導(dǎo)輥a14線槽出線，通過(guò)出線導(dǎo)輪出線即可；

（3）啟動(dòng)切割機(jī)，對(duì)硅棒進(jìn)行切割；

（4）待加工硅棒切割完畢后，將硅片取出即可。

有益效果：

（1）金剛線的往復(fù)距離設(shè)置，通過(guò)對(duì)金剛線切片加工時(shí)，提升鋼線進(jìn)線長(zhǎng)度提升至3700~4500米，回線距離提升至3700~4500米，提升鋼線運(yùn)轉(zhuǎn)的距離，可以降低小距離循環(huán)導(dǎo)致的加速及減速導(dǎo)致的鋼線表面磨損，同時(shí)大循環(huán)單向距離提升，勻速時(shí)間長(zhǎng)，鋼線表面損耗少；一次提升單向進(jìn)線的時(shí)間，可有效降低加速和減速需要的等待時(shí)間，同時(shí)單向距離提升，使鋼線的磨損降低，提升加工鋼線的切割能力，提升加工效率。

金剛線正向及反向距離提升，降低軸承的來(lái)回次數(shù)，提升加工的穩(wěn)定性。原有的驅(qū)動(dòng)軸承的頻次為150~230次往復(fù)，通過(guò)提升往復(fù)距離，使循環(huán)次數(shù)降低至20~35次循環(huán)，時(shí)加工穩(wěn)定性加強(qiáng)，得到的加工表面質(zhì)量一致。

（2）冷卻水流量設(shè)置，通過(guò)設(shè)置冷卻液噴淋的溫度，冷卻金剛線高速切割時(shí)所產(chǎn)生的溫度，同時(shí)優(yōu)化流量設(shè)置，降低單向流量的沖擊影響，避免流量沖擊造成的硅片破損。

（3）工作臺(tái)速線速設(shè)置，通過(guò)切片機(jī)提升正向走線的距離，和單向走線的距離，提升了鋼線加工能力后，匹配的加工臺(tái)速能得到提升，使加工周期時(shí)間縮短，加工時(shí)間單晶可以縮短到1小時(shí)20分鐘，多晶加工時(shí)間可以縮短到1小時(shí)50分鐘左右，加工時(shí)間縮短了20~25%。其抬速設(shè)置根據(jù)硅片表面的加工線痕情況，進(jìn)行匹配設(shè)置。

（4）織線網(wǎng)布線設(shè)置，在提升正向走線距離和反向走線距離的同時(shí)，對(duì)織線網(wǎng)的步驟進(jìn)行設(shè)置，采用斜布螺旋型設(shè)計(jì)，提升鋼線自身的旋轉(zhuǎn)粒度，使圓形鋼線表面在切割的時(shí)，能旋轉(zhuǎn)切割，充分利用鋼線表面的磚鉆石顆粒，提升切割力，降低磨損；可以使單晶的鋼線使用單耗降低到0.5~0.8米每片，多晶的加工耗線降低到0.8~1.2耗線，加工成本降低40~50%。加工時(shí)間單晶可以縮短到1小時(shí)20分鐘，多晶加工時(shí)間可以縮短到1小時(shí)50分鐘左右，加工時(shí)間縮短了20~25%。

僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。因此，本發(fā)明不受本實(shí)施例的限制，任何采用等效替換取得的技術(shù)方案均在本發(fā)明保護(hù)的范圍內(nèi)。