内圆切割和多线切割方法
太阳能硅片多线切割技术详解
硅片是半导体和光伏领域的主要生产材料。
硅片多线切割技术是目前世界上比较先进的硅片加工技术，它不同于传统的刀锯片、砂轮片等切割方式，也不同于先进的激光切割和内圆切割，它的原理是通过一根高速运动的钢线带动附着在钢丝上的切割刃料对硅棒进行摩擦，从而达到切割效果。
在整个过程中，钢线通过十几个导线轮的引导，在主线辊上形成一张线网，而待加工工件通过工作台的下降实现工件的进给。
硅片多线切割技术与其他技术相比有：效率高，产能高，精度高等优点。
是目前采用最广泛的硅片切割技术。
多线切割技术是硅加工行业、太阳能光伏行业内的标志性革新，它替代了原有的内圆切割设备，所切晶片与内圆切片工艺相比具有弯曲度（BOW）、翘曲度（WARP）小，平行度（TAPER）好，总厚度公差（TTA）离散性小，刃口切割损耗小，表面损伤层浅，晶片表面粗糙度小等等诸多优点。
太阳能硅片的线切割机理就是机器导轮在高速运转中带动钢线，从而由钢线将聚乙二醇和碳化硅微粉混合的砂浆送到切割区，在钢线的高速运转中与压在线网上的工件连续发生摩擦完成切割的过程。
在整个切割过程中，对硅片的质量以及成品率起主要作用的是切割液的粘度、碳化硅微粉的粒型及粒度、砂浆的粘度、砂浆的流量、钢线的速度、钢线的张力以及工件的进给速度等。
一、切割液（PEG）的粘度由于在整个切割过程中，碳化硅微粉是悬浮在切割液上而通过钢线进行切割的，所以切割液主要起悬浮和冷却的作用。
1、切割液的粘度是碳化硅微粉悬浮的重要保证。
由于不同的机器开发设计的系统思维不同，因而对砂浆的粘度也不同，即要求切割液的粘度也有不同。
例如瑞士线切割机要求切割液的粘度不低于55，而NTC要求22-25，安永则低至18。
只有符合机器要求的切割标准的粘度，才能在切割的过程中保证碳化硅微粉的均匀悬浮分布以及砂浆稳定地通过砂浆管道随钢线进入切割区。
2、由于带着砂浆的钢线在切割硅料的过程中，会因为摩擦发生高温，所以切割液的粘度又对冷却起着重要作用。
切片专项培训(一)
1.2多线切割微观机理
多线切割过程微观机理如图2所示，在切割线和单晶表面充满了SiC颗粒 和砂浆悬浮液的混合物，推动晶棒向线网方向移动，导致切割线弯曲。 弯曲角度通常在1°~5°之间[1]。由钢线造成的压力在不同接触区域并不 相同。在钢线正下方达到最大值。由于钢线横向震动会将压力施加到侧 面，而侧面的切割质量会直接影响Si片最终表面质量，有效控制钢线张 力，减小钢线震动就成为多线切割技术的一项重要指标。
济的切割技术解决这一难题，多线切割技术应运而生。多线切割方 式已经取代了内圆切割方式成为主流的Si片加工方式。
多线切割的机理及影响因素
1.1多线切割宏观机理 如图1所示，将开方处理后的晶棒料通过玻璃板
固定在不锈钢工件上，然后放置到切割机的相应区域 。导轮经过开槽工艺处理在轮体上刻有与所使用切割 线直径相适合的精密线槽，钢线通过来回顺序缠绕在 4个导轮的线槽上而形成上下两个平行线网。如图1所 示，发动机带动导轮旋转，导轮带动切割钢线高速走 动，线速一般为10~20 m/s。在工作台两侧的砂嘴将 砂浆均匀地喷在线网上，砂浆(主要成分为SiC和 PEG)随着切割线进入晶棒进行切割作业。同时晶棒 随工作台缓慢向下推进，一般经过5~10 h的切割，晶 棒完全通过线网，上千的晶片便切割完成。钢线张力 (一般设定在20~30N之间)在先进的闭环反馈控制下保 持不变。放线轮放出新的钢线，同时收线轮收集已用 过的钢线。切割晶棒最大直径是由导轮轴之间的空间 大小和工作台垂直行程决定的，常见的是6、8英寸晶 棒料。
2主流多线切割技术状况
2.1 国外多线切割设备的发展现状
多线切割机床属于大型精密数控机床，具有精度高、控制系统复杂、技 术难度大等特点，目前国际上比较知名的生产企业主要有瑞士Meyer Burger公司、HCT公司、日本Takatori公司、NTC公司等。 Meyer Burger公司生产的多线切割设备主要包括DS261, DS264, DS265, DS271, Brick Master这几个系列产品。一流的Si片表面质量和低的TTV 使DS261在半导体多线切割界有着重要地位，主要应用领域为12英寸 (300 mm ) Si片。具有快速高效，表面质量良好，完整的工件导向等特点。 DS264是一款高产量低成本的机型。由于使用了超细的切割线，大大 提高了切割效率和产量，另外模块化的设计使得操作更加方便。DS265 在高效率高质量，操作方便的基础上，增加了可供用户选择的功能;用户 可根据需要选择金刚石线锯或者切割用砂浆，而且该机型可快速转换至 小批量生产。DS271是DS系列的顶峰产品，它的装载长度达到了1020 mm，可以同时处理4根长度为250 mm的单晶，大大提高了产量，适应 光伏产业对Si片的高质、高量的要求。
应用几何图形的切割问题
应用几何图形的切割问题在数学中，有一类常见的问题是几何图形的切割问题。
这类问题要求将给定的几何图形切割成若干部分，使得每个部分具有特定的形状或性质。
通过切割，我们可以得到具有特定要求的图形，从而解决各种实际问题。
本文将介绍几种常见的应用几何图形的切割问题，并给出相应的解决方法。
一、正方形的切割问题正方形是最简单的几何图形之一，它具有许多特殊性质。
在正方形的切割问题中，常见的要求是将正方形切割成若干个完全相同的小正方形，或者将正方形切割成若干形状不同但面积相等的小正方形。
这类问题可以通过以下方法来解决：1. 将正方形划分成网格。
将正方形沿着水平和垂直方向划分为n×n 个小正方形网格，其中n为正整数。
此时，可以将正方形切割成n^2个完全相同的小正方形。
2. 使用对角线切割法。
通过从正方形的一个顶点开始，沿着对角线连续地切割，直到达到正方形的另一个顶点。
这样可以得到两个相等的直角三角形，它们的面积相等。
二、三角形的切割问题三角形是另一类常见的几何图形，它的形状复杂多样。
在三角形的切割问题中，常见的要求是将三角形切割成若干个特定形状的小三角形，或者将三角形切割成若干形状相似但尺寸不同的小三角形。
以下是一些解决方法：1. 使用平行线切割法。
在三角形内部选择一条直线，将三角形切割成两个小三角形。
这时，我们可以通过选择不同的直线位置和方向，得到各种形状和尺寸不同的小三角形。
2. 使用高度切割法。
在三角形内部选择一个顶点，并通过该顶点引一条垂直于底边的线段，将三角形切割成两个小三角形。
这样，我们可以得到两个面积相等但形状不同的小三角形。
三、圆形的切割问题圆形是一种具有无限对称性的几何图形，其切割问题具有一定的特殊性。
在圆形的切割问题中，常见的要求是将圆形切割成若干个具有特定形状或尺寸的扇形、弓形或圆环等。
以下是一些解决方法：1. 使用扇形切割法。
选择圆心为起点，画一条与圆周相切或相交的线段，将圆切割成两个扇形。
多线切割阿
多线切割机在切割半导体材料时，锯丝由于高压和强烈的摩擦，以及可能的高温作用，碳化硅微粒的运动切割以及大的拉力和循环往复运动使锯丝产生拉断和疲劳断裂，降低了锯丝的使用寿命，碳化硅微粒的磨损和刃口便钝决定了锯切效果，因此，研究多线切割机磨损机理具有很现实的意义。
线锯切割的失效形式:线锯锯丝的失效形式可归结为两类，宏观失效和微观失效，宏观的失效主要表现为：锯丝的拉断和疲劳断裂：微观的失效形式主要有砂浆磨料的磨损、破碎、变钝等失去切削功能。
多线切割机在工作时，只要控制工作台压力即工作台进给速度，锯丝就不会直接被打断，但由于导轮的往复运动，锯丝在长期的交变应力作用下，很容易产生疲劳断裂，转速越高，应力交变频率越大，疲劳断裂增加，锯丝寿命越短，在保持工作台进给速度不变的情况下，尽可能增大导轮直径，或降低锯切速度，从而提高疲劳寿命，当然导轮直径会受到所切晶体直径，最低切割速度及整体尺寸多线切割机切割失效形式有（1）锯丝的拉断和锯丝的疲劳断裂，（2）碳化硅颗粒的磨损和破碎，刃口变钝，失去锯切能力在切片过程中硅片因机械作用造成的刀痕、损伤、破损会导致产生，包括机械应力和热应力在内的应力，进而产生滑移位错，当机械应力和热应力在高温处理过程中的作用超过晶体滑移临界应力时，会产生硅片的破碎[1]。
对于翘曲度、弯曲度、总厚度误差、中心厚度误差等方面的质量控制，可以通过调整线张力进给速度，冷却剂流量等一系列工艺操作来达到目的及要求，它大大降低了生产成本，提高了生产效率，实验证明，线切割机切出的硅片的厚度和质量都很好的满足了下一道工艺的要求[2]。
在硅片加工的过程中，人们越来越多认识到ULSI硅衬底加工过程中消除损伤和应力，去除微粒、边沿和表面的完美性及表面状态等已成为微电子进一步发展的十分重要的因素[3]。
随着改革开放和经济建设的发展，以及竞争激烈的国际市场的需求状况，对硅片加工实现科学控制、确保硅片质量，提高成品率，降低生产成本，增强竞争能力，提高经济效益。
CAD中常用的切割快捷键
CAD中常用的切割快捷键在CAD设计软件中，快捷键是提高工作效率的重要工具。
掌握常用的切割快捷键能够帮助设计师更加便捷地进行CAD切割操作。
本文将介绍一些在CAD中常用的切割快捷键，以助于读者在设计工作中的高效操作。
1. 使用快捷键实现线段切割在CAD中，切割线段是一项常见的操作。
设计师可以使用快捷键来实现线段的快速切割。
具体操作如下：a. 选择切割线段的起点和终点。
b. 按下"Ctrl"键并同时按下"X"键，实现线段的切割。
c. 根据需要的切割位置进行鼠标点击，完成线段的切割。
2. 使用快捷键实现多段线切割多段线的切割在某些情况下也是非常实用的。
以下是使用快捷键实现多段线切割的步骤：a. 选择需要进行切割的多段线。
b. 按下"Ctrl"键并同时按下"Shift"键，再按下"M"键，进入多段线切割模式。
c. 根据需要的切割位置进行鼠标点击，完成多段线的切割。
3. 使用快捷键实现圆形切割在CAD中，对圆形进行切割也是一种经常使用的操作。
以下是使用快捷键实现圆形切割的步骤：a. 选择需要进行切割的圆形。
b. 按下"Ctrl"键并同时按下"Shift"键，再按下"C"键，进入圆形切割模式。
c. 根据需要的切割位置进行鼠标点击，完成圆形的切割。
4. 使用快捷键实现矩形切割矩形的切割在CAD设计中也是非常常见的操作。
以下是使用快捷键实现矩形切割的步骤：a. 选择需要进行切割的矩形。
b. 按下"Ctrl"键并同时按下"Shift"键，再按下"R"键，进入矩形切割模式。
c. 根据需要的切割位置进行鼠标点击，完成矩形的切割。
5. 使用快捷键实现自定义形状切割除了常见的几何形状，CAD软件还允许设计师进行自定义形状的切割。
线切割操作基本步骤
一、基本觀念二、原理三、加工程式︰1.程式的基本結構2.常用程式的組成和優化3.特殊的指令代碼4.路徑程式的編寫原則四、加工工藝參數1.電極絲的選擇2.常用電極絲的性能3.常用加工條件的說明4.各項加工參數的說明優化原則五、機床的常規保養和設定六、線切割的常見錯誤和解決方式七、IC模的加工步驟和常見錯誤的預防线切割操作基本步骤：一.加工前：1.工件与图纸是否相符;2.检查工件的尖角抛光是否有划伤或碰伤，是否有尺角要求，外形尺寸是否有按标准留料;3.仔细检查所需要加工的部位，确认加工，装夹方式和穿线的合适位置;4.测量上流程最准确的到位尺寸;5.准备塞规，块规和加工程序;二.加工中：A.装夹1.装夹的方向是否与图纸相符，是否有镜像或旋转，并做好记号;2.夹持力度是否得当，太松或者太紧都会导致工件松动或者变形，尽量使工件保持原来的状态，不要用力压平，否则会导致工件加工后回弹致使工件尺寸超差;3.夹具的选择是否合适，是否会干涉到上机头或者下机头在加工过程中的动作，是否对找边有干涉，防止在加工中切割到夹具;4.注意工件防锈，到位的工件要特别注意防锈和夹持部位的力伤，到位工件可以在上机前抹上油性笔或者防锈济以免在加工过程中产生锈蚀或者形成黑斑;B.工件校正1.一般校正较大的面或者公差最准的面;C.寻边1.注意上流程的尺寸;2.图纸是否对称或是中心偏移;D.检查程序1.程序是否有带放电补偿2.角度扭转，切割锥度，或者上下异型时要注意基准面的设定是否准确;3.较小的槽加工斜度时是否会切割到对边;三.加工时注意事项1.注意是否有废料的脱落成，如有脱落要及时清理;2.小工件是否被水冲动，或产生拌动导致影响加工精度;3.注意加工工件的垂直度，精度较高的工件精修---刀，测量其垂直度。
如有偏差，可进行适当的调整;4.精修水的调整;5.做好加工记录四加工后1.在机床上测量好所有的形状尺寸2.检测形位尺寸3.做好去锈、防锈工作;4.认真、如实填写自检报告;影响线切割加工精度的原因：1机床本身的精度：a.影响工件割槽的间距如何避免：采取镜像或路径正反加工b.四面齿工件的左右错位c.开口难以控制2.温度对工件的影响以及对水温、丝杆造形的热胀冷缩，会较大的影响到间距。
硅片多线切割机罗拉槽计算
硅片多线切割机罗拉槽计算硅片切割技术在光伏电池材料中具有重要的意义，切割技术长期成为光伏行业研究的热点。
硅片切割技术主要分为内圆切割和多线切割技术。
目前硅片切割技术多采用多线切割技术，相比以前的内圆切割，有切割效率高，成本低，材料损耗少的优点。
因此多线钢线硅片切割技术是未来切割技术的主流，目前硅片能够切出的最薄度在200um左右。
实际太阳能电池的最佳性能厚度是在60-100um.，之所以维持在200um左右是从太阳能电池的机械性考虑，硅片厚度减少不能适应一些电池工艺，如腐蚀，丝网印刷等，硅片厚度的减少带来了很大的电池制备技术难点。
硅片多线切割机罗拉槽计算方法分析：
公式：D=T+F+dw+DS
槽距=硅片厚度+游移量+钢线直径+金刚砂直径
理论切片数量=单晶有效长度/槽距。
硅片切割技术
1. 多线切割技术概述太阳能硅片目前常规的切割方法主要有：内圆切割和多线切割。
内圆切割：利用内圆刃口边切割硅锭。
但由于刀片高速旋转会产生轴向振动。
刀片与硅片的摩擦力增加，切割时会产生较大的残留切痕和微裂纹，切割结束时易出现硅片崩边甚至飞边的现象。
多线切割技术是目前世界上比较先进的加工技术，它的原理是通过金属丝的高速往复运动把磨料带入加工区域对工件进行研磨，将棒料或锭件一次同时切割为数百片甚至数千片薄片的一种新型切割加工方法。
多线切割技术与传统加工技术相比有效率高、产能高、精度高等优点，目前被广泛应用于单（多）晶硅、石英、水晶、陶瓷、人造宝石、磁性材料、化合物、氧化物等硬脆材料的切割加工。
晶体硅原料和切割成本在电池总成本中占据了最大的部分。
光伏电池生产商可以通过在切片过程中节约硅原料来降低成本。
降低截口损失可以达到这个效果。
截口损失主要和切割线直径有关，是切割过程本身所产生的原料损失。
切割线直径已经从原来的180-160μm 降低到了目前普遍使用的140-100μm 。
降低切割线直径可以在同样的硅块长度下切割出更多的硅片，提升机台产量。
让硅片变得更薄同样可以减少硅原料消耗。
光伏硅片的厚度从原来的330μm降低到现在普遍的180-220μm 范围内。
这个趋势还将继续，硅片厚度将变成100μm.减少硅片厚度带来的效益是惊人的，从330μm 到130μm，光伏电池制造商最多可以降低总体硅原料消耗量多达60%。
多线切割内圆切割切割原理磨料研碎金刚石沉积刀片表面结构切痕剥落酸碎损伤层厚度∕um 25～35 35～40切割效率30～50（单片）20～40硅片最小厚度∕um 250 350适合硅片尺寸200 300刀损度轻微严重2. 多线切割原理将开方处理后的单晶棒料通过玻璃板固定在不锈钢工件上,然后放置到切割机的相应区域。
导轮经过开槽工艺处理在轮体上刻有与所使用切割线直径相适合的精密线槽,钢线通过来回顺序缠绕在个导轮的线槽上而形成上下两个平行线网。
圆幂定理切割线定理
圆幂定理和切割线定理1. 圆幂定理圆幂定理是指在一个圆内部或外部，如果有一条切线和一条线段相交，并且这条线段的一个端点在圆上，那么这条线段两个端点和切点构成的矩形的两条对角线线段的乘积是相等的。
1.1 圆内部的圆幂定理设一条圆在点A上，直径为d，直线l和圆相交于点B和切点C，如图所示：根据圆幂定理，可以得到以下公式：AC * BC = DC * EC其中，AC表示线段AC的长度，BC表示线段BC的长度，DC表示线段AD的长度，EC表示线段BE的长度。
1.2 圆外部的圆幂定理设一条圆在点A上，直径为d，直线l和圆相交于点B和切点C，如图所示：同样根据圆幂定理，可以得到以下公式：AC * BC = DC * EC其中，AC表示线段AC的长度，BC表示线段BC的长度，DC表示线段AD的长度，EC表示线段BE的长度。
2. 切割线定理切割线定理是指一个圆内部一条切线所切割的弧的长度等于该切点到切线的距离两端的两条弦的长度的和。
设一条圆在点A上，直线l和圆相交于点B和切点C，如图所示：根据切割线定理，可以得到以下公式：AC = AD + DB其中，AC表示切割线的长度，AD和DB表示距离切割线等长的两条弦的长度。
3. 圆幂定理和切割线定理的应用圆幂定理和切割线定理是几何学中常用的定理，广泛应用于解决与圆有关的几何问题。
3.1 圆的切线长度问题在一个圆内部或外部，已知切点和切线的长度，可以利用圆幂定理计算其他线段的长度。
例如，在一个圆外部，已知切线长度为l，切点到圆心的距离为r，可以利用圆幂定理得到切点到切线两端的两条弦的长度。
3.2 弦的位置问题在一个圆内部或外部，已知圆心、切点和切线的长度，可以利用切割线定理计算弦的长度和位置。
例如，在一个圆内部，已知切点到切线的距离为d，可以利用切割线定理得到切割线切割的弧的长度。
3.3 圆的相交问题利用圆幂定理和切割线定理，可以解决圆的相交问题。
例如，已知两个圆的圆心和半径，可以利用圆幂定理和切割线定理计算两个圆的切点和切线。
外圆切割
硅片切割技术
内圆 切割
多线 切割
外圆 切割
电火花 线切割
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外圆切割技术 几种切割方式的比较 外圆切割流程
内圆切割相对于外圆切割由于其刀片韧性较大，可以 外圆切割机主要有卧式和立式两种，由主轴系 用来切割较大直径的硅片；与多线切割比较优点是不需要 统、冷却循环系统、工业机控制系统、电磁旋转工作台 供给砂浆、废弃物处理小、切片成本是它的 1／3—1／4、 为了加工太阳能电池片的单晶硅片, 其加工成 等组成，其中主轴系统是它的核心系统，刀片安装在主 每片可以进行晶向调整和厚度调整、小批量多规格加工， 型过程为 : 单晶生产(硅圆棒成型)、切方滚磨, 再 轴上面。一般是在钢质圆片基体外圆部分电镀一层金刚 缺点是表面损伤较大、切缝损失大、生产效率低，是中小 切成一般厚度约 0. 2 毫米的薄片, 再经过整形、 石磨粒，可以单刀切割或者多刀切割。切割时由于刀片 尺寸硅片小批量生产的主要方法。从目前 wEDM的切割试验 抛磨、清洗等工序 , 制成太阳能电池的原料硅片。 太薄容易产生变形和侧向摆动，导致硅片的切缝较大 (1 来看，所获得的硅片总厚度变化和弯曲程度与多线切割结 mm左右)，晶面不平整，且切割硅片的直径也不能太大 果几乎一样，而且其成本比多线切割低许多，将成为一种 (100 mm以内) 。 非常有竞争力的加工手段。表l是这几种切割方法的比较 旧。
外圆切割设备及制造工序图
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合理的切割顺序分为构件内部孔的切割和构件边缘的切割
合理的切割顺序分为构件内部孔的切割和构件边缘的切割。
构件内部孔的合理切割顺序应当遵循先内后外，先小后大，先圆后方，先繁后简，交叉跳跃的原则。
1，先内后外，板类构件孔较多时应先割中间的孔，逐步向外进行，使产生的切割热有规律的向外散发。
2，先小后大，就是当内孔大小不一时，应先切割小孔，小孔切割时产生的切割热量较小，对工件的热影响也就较小。
3，先圆后方，切割圆形孔，由于圆形的均匀性，使切割热向外散发的相对平衡，方孔的切割热向外散发的平衡性相对明显不足，切割热产生的热应力对构件的位移和变形就大。
4，对密布的孔切割，实施跳跃切割，而不是依次连续切割，可以减少切割热产生的应力对构件的作用。
5，先繁后简，对于板内各种不同形状的孔，先割形状复杂的孔，然后再个形状简单的孔。
外形与边缘的切割1，外形切割起始点的选择，与切割顺序有直接的关系，在条件允许的情况下，应当首选封闭的环形切割，即剩余料边不发生切割口。
对于厚度较大，无法实现料边无切口，可采用具有控制功能的切割线。
通过具有控制功能的切割线的相互制约，限制切割的变形，具有控制功能的切割线的几何形状特点是端部小于前部。
当无料边时，就要从选择切割点的位置及切割方向上方向上采取措施。
6，凸起和凹起2，强制固定，在仿形切割中广泛采用重物镇压等强制固定的方法，限制构件或胚料的位移。
在数控切割中一般多采用档铁限位的方法控制位移现象。
3，双侧同时切割，适用于在一张钢板上能够同时气割多条宽度尺寸不大，但长度尺寸较长的胚料。
这是气割过程中控制弯曲变形的有效方法。
4，随即冷却，及时冷却具有明显的控制变形效果，对Q235材质，厚度6mm，长6米，宽50mm，的板料采用数控切割时，采用距离隔嘴后面50mm左右用水冷却地方法，对弯曲变形产生明显的控制效果，采用随即浇水的冷却，要充分考虑被气割刚材对水淬的敏感性，避免因浇水产生裂纹或淬硬组织的发生。
5，端部限位法，从钢板上手工或半自动切割狭长板条时，，在切割线两端各开一个（3~5）mm*(50~80)mm的长孔，然后再沿切割线切割，可以有效的减少条状切割件的弯曲变形。
线切割基本操作方法
线切割基本操作方法线切割是一种常见的金属加工方法，通过使用高温电弧将金属材料融化并进行切割。
它具有精度高、切割面光滑等优点，在工业制造中应用广泛。
以下是线切割的基本操作方法。
1. 准备工作进行线切割前，首先需要准备好相关材料和设备。
常用的线切割设备有线切割机、电源、导电液等。
此外，还需要保护设备和操作人员的防护措施，如防护眼镜、手套、面罩等。
2. 确定切割参数在进行线切割前，需要根据要切割的金属材料选择合适的切割参数，包括电流、电压、速度等。
这些参数的选择会影响切割效果和质量，需要根据具体情况进行调整。
3. 安装工件将要切割的工件放置在切割台上，并进行固定。
使用夹具或磁力吸盘等方式，确保工件在切割过程中保持稳定不动。
4. 插入切割丝将切割丝插入切割机的切割丝导轨中，并将其固定好。
切割丝是线切割的核心部件，它由导电材料制成，能够产生高温电弧切割金属材料。
5. 设定程序通过切割机的控制面板设定好所需的切割程序。
根据切割的要求和复杂度，可以选择不同的切割程序，包括直线切割、圆弧切割等。
6. 开始切割确认一切准备工作完成后，可以开始进行线切割。
启动切割机，使切割丝慢慢下降至工件表面，并开始进行切割。
在切割过程中，切割丝会通过高温电弧将工件表面融化并切割。
7. 监控切割过程在切割过程中，需要不断监控切割的情况。
观察切割丝与工件之间的间隙，调整切割丝的位置和角度，以保证切割的准确性和质量。
同时，还要注意切割过程中是否有异常情况，如切割丝断裂、电弧不稳定等。
8. 完成切割当切割完成后，关闭切割机并等待切割丝冷却后再行拆卸。
拆卸时要小心，避免切割丝损坏。
取下切割的工件，检查切割面是否平整光滑，是否符合要求。
9. 清理工作完成切割后，需要清理切割现场。
将切割出的废料、剩余的切割丝等清理干净，并对设备进行清洁和维护保养。
总结：线切割是一种精密的金属切割方法，通过控制高温电弧在金属材料表面融化并切割，具有精度高、切割面光滑等优点。
硅片切割工艺
代中期前主流切割方法
内圆切割技术
90年中后期成熟——多线切割 日渐成熟的电火花线切割 几种切割方式的比较
示意图
WEDM加工原理是利用工件和电极丝之间的 脉冲性电火花放电。产生瞬间高温使工件材料局部熔 化或气化，从而达到加工目的。太阳能级硅晶体由于 其掺杂浓度比较高，电阻率在0．1 Q·cm一10Q·cm范 围内，利用WEDM切割是比较适合的。比利时鲁文大 学采用低速走丝电火花线切割(wEDM-LS)技术进行了 硅片切割研究，日本罔山大学采用WEDM进行了单晶 硅棒切割加工研究，并研制了电火花线切割原理样机 (图3)。试验表明：用电火花线切割加工法所获得的硅 片总厚度变化和弯曲程度与多线切割结果几乎一样； 切割的钼丝直径为9250肛m，切缝造成的硅材料损失 大约为280pm，与多线切割法得到的数值相当。
示意图片
内圆切割相对于外圆切割由于其刀片韧性较大，可以用来切割较大直径的硅片；与多线切 割比较优点是不需要供给砂浆、废弃物处理小、切片成本是它的1／3—1／4、每片可以进 行晶向调整和厚度调整、小批量多规格加工，缺点是表面损伤较大、切缝损失大、生产效 率低，是中小尺寸硅片小批量生产的主要方法。从目前wEDM的切割试验来看，所获得的 硅片总厚度变化和弯曲程度与多线切割结果几乎一样，而且其成本比多线切割低许多，将 成为一种非常有竞争力的加工手段。表l是这几种切割方法的比较旧。
硅片切割新工艺
硅片切割是太阳能光伏电池制造工艺中的关键部分。该工艺用于处理 单晶硅或者多晶硅的固体硅锭。线锯首先把硅锭切成方块，然后切成很 薄的硅片。这些硅片就是制造光伏电池的基板
现代线锯的核心是在研磨浆配合下用于完成切割动作的超细高强度切割 线。最多可达1000条切割线相互平行的缠绕在导线轮上形成一个水平的 切割线“网“。马达驱动导线轮使整个切割线网以每秒5到25米的速度移 动。切割线的速度、直线运动或来回运动都会在整个切割过程中根据硅 锭的形状进行调整。在切割线运动过程中，喷嘴会持续向切割线喷射含 有悬浮碳化硅颗粒的研磨浆。 硅块被固定于切割台上，通常一次4块。切割台垂通过运动的切割线切 割网，使硅块被切割成硅片。 切割原理看似非常简单，但是实际操作过 程中有很多挑战。线锯必须精确平衡和控制切割线直径、切割速度和总 的切割面积，从而在硅片不破碎的情况下，取得一致的硅片厚度，并缩 短切割时间。
线切割的基本操作.xiaohua
线切割的基本操作.线切割是模具加工的一个重要组成部分，要操作线切割，首先要认识坐标，其分为机床坐标、象限坐标。
其实一样，只要分清X轴和Y轴视图：而在机床看坐标，是站在开关方向看，就可以知道X轴和Y轴，当然，这是指快走丝线切割。
象限坐标：如图示：站在机床看这坐标来空走或编程是不会弄错方向：L1代表X轴的正方向，L3代表X轴的负方向，L2代表Y轴的正方向，L4代表Y 轴的负方向。
线切割的单位进率与换算：0.001mm是指微秒,0.01mm是指1C,0.1mm是指10C,1mm是指1000微秒,以此类推得出:线切割的进率为10.1. 打表打表:实际上是把模具或工件立体保持平行,需用的工具为百分表,立体平面打表要认识坐标的正负左右,针头要求要与平面基本相切,而不能与平面形成垂直.只要基本相切,才能把模具或工件打好表,从而保持平行.针头为一个圆珠体状,而圆珠体上面只有一点与面相切,在打平面表之前先要将表放在合适的位置,将针头相切点与平面接触,如果针头有下垂,则无法将平面与圆珠体保持平行.2.调垂直模具的垂直度是线割一套模具的重要环节,垂直度不统一则无法将整套模具装好.首先在需线切割的工件平面上放一块确认为90°角的立方体.先不放电,肉眼看钼丝与工件调平行垂直,再放电看火花均匀来调节工件的垂直,但是经常地反复用同一90°度角的立方体来高垂直是不准确的.须X、Y轴两个方向都要调或工件平面拉表（X、Y轴两个方向）。
3．分中分中：顾名思义就是将某个物体的中心找出来。
而分中的类型和方法有很多种，在此只列举二种。
一、孔内分中：孔内分中也就是在孔的里面分出中心，首先要在孔内调垂直。
（当然若内孔已被锥度过或不平行的情况下，要在平面调垂直）。
然后尺量物体内孔的尺寸，因为知道了孔的大概尺寸心中就有了底数。
但无法尺量的就只能摇数分中。
一般机床X轴和Y轴拖把都是一圈4mm（也有些机床拖把一圈是1mm）。
例如：要分一个方孔为10mm×20mm，不论先分哪一个轴，分出来的结果肯定是比10mm×20mm的方孔小，因为基中包含了钼丝位和火花位在内，若分方孔X轴为10mm，先碰一边火花，将拖把对0。
第三章 半导体晶体的切割及磨削加工
liuzhidong 1LOGO第三章半导体晶体的切割及磨削加工liuzhidong 2硅片加工准备阶段的流程liuzhidong 3单晶硅片加工过程模拟liuzhidong 4一、硅单晶棒的截断对硅单晶棒首先需要采用外圆切割（OD Saw）、内圆切割（ID Saw）或带锯切割（Band Saw）进行两头截断，其目的主要是：•切除硅单晶棒的头（硅单晶的籽晶和放肩部分）、尾及直径小于规格要求的部分；•将硅单晶棒切割成切片机便于处理长度的晶棒段；•对硅单晶棒切取样片，以检测其电阻率、氧/碳含量、晶体缺陷等质量参数。
第一节半导体传统切割方法liuzhidong5晶体截断加工时，切割断面应平整并与单晶棒轴线垂直。
由于硅晶体硬（莫氏硬度7）而脆，对其进行加工多采用金刚石刀具。
晶体截断的关键问题是如何减少材料损失。
硅晶体截断加工的主要方式有以下几种：(1).外圆切割外圆切割采用外圆金刚石刀片对硅晶体进行切割。
由于刀片本身强度的限制，其直径不能做得太大(一般不大于500mm)，刀片厚度较大(≥2mm)，硅晶体刀口损失大（≥3mm ），该方法不适宜大直径硅晶体截断加工。
但由于设备简单、价格低，目前产量不大的硅单晶厂仍在使用。
liuzhidong6外圆切割机liuzhidong7外圆锯切是最早开发的锯切硅晶片的工艺。
这种方法与砂轮外圆磨削相似，把薄的金刚石锯片夹持在高速旋转的主轴上，用外径上的金刚石磨粒锯切工件。
目前外圆切片还用在单晶硅棒切方方面（俗称开方），通常用两片金刚石外圆切割片同时装在单晶硅切方装置上，将单晶硅圆棒加工成硅方棒。
加工后的单晶硅棒成对称矩形。
对专用于单晶硅棒切方用金刚石外圆切割片的要求是其刃口越薄越好。
金刚石外圆切割锯片在单晶硅棒切方装置上是两片同时使用，将硅棒切成对称矩形。
liuzhidong8单晶硅棒开方设备liuzhidong9单晶硅方棒liuzhidong 10由于单晶硅切割面要求平整，表面要求无滑道、无区域沾污、无崩边、无裂缝、无凹坑等，故成对的切割片必须具有相同的机械物理性能。
线切割操作流程及注意事项
线切割操作流程及注意事项线切割操作基本步骤及注意事项 1. 仔细阅读图纸,掌握最基本的切割要求,寻找最短最简单的切割线路. 2. 作图;打开电脑,在桌面上选择线切割软件,右键双击打开,开始作图.形成规迹,传输程序. 3. 正确的传输流程,选择软件中的传输命令,选择传输文件(一般选择当前)然后双击回车键;控制器单击待命,上档,1b传输开始;传输过程中不要动键盘和鼠标。
4. 选择装夹方式方法,线切割工件的装夹要求基本力量很小,可以磁铁吸;也可以用螺栓坚固,一般大工件用螺栓.不管怎么装夹,原则只有一个:切割能一次完成整个规迹;以便切割中如果出现短路,断丝等问题解决方便. 5. 选择切割参数;每种工件的切割参数因材质的不同,厚度的不同,切割表面粗糙度的不同,所选择的切割参数相差很大,一般情况下,切割50厚米以下的工件,电压选在70伏以下;高于70毫米电压在110伏以上;脉间有四档;分别是1,2,4,8四个单刀开关,这四开关只有1和4,或者8配合才可以,否则无电流形成,原则上配合开关越少速度越快,光洁度越差,电流俞大.但是脉间还要和脉宽和电压相配合才行一般情况下50毫米以下选择用1,4二个单开.脉宽的选择范围有4.8.16,32这四个单刀开关,脉宽按钮打开的越多,速度相应的也越快,光洁度也越差;电流也变大,但一般情况下只选择32单开.电压:电压有六个单刀开关选择,打开的越多电压也越高,电流俞大,电压的高低取决于工件的厚度和材质.一般情况50毫米以下选择1,2,2,三个单开;或1,2,2,2四个单开.新钼丝初运行状态最好采用1,2,2单刀三个,这样可以延长使用寿命,新钼丝的电流是是正常使用时电流的百分之五十最好. 6. 脉冲宽度和脉冲间隔及电压,电流的相互关系非常重要,弄不懂这些理论知识,只能是会操作机床而不是线切割从业者.脉宽越大,电流愈小(假定其它参数不变的情况下),脉间越大,电流愈小.(其它参数不变而言);电流的工作电流正常情况下在电流表指示2以下最好,(50厚米以上的工件除外)正常指示是这样:电流的峰值电流指示示2上,转入切割指针向下偏减,这是单纯从钼丝的使用寿命来讲最好的加工状态. 7. 机床运转中,切割进行中,尽量不要变动切割参数,因为电流及电压的突变容易引起高频控制柜的故障(保险烧坏,电路板烧坏,电容烧坏等等吧).最好在机床换向间隔或者在加工之前把参数选好最直接. 8. 工件找正,选择入丝点;在检查工作台手摇非常轻松的情况下,摇到入丝点位置,启动机床,打开高频,到入丝点位置.,一切准备就绪,打开水泵,打开进给,打开加工,一定要先打开水泵后才能打开进给和加工. 9. 冷却液在连续使用顶多一星期后必须更换,特别是在加工厚度超过50毫米以上,切割面积很大的工件时,应及时更换新的冷却液.以防止在切割途中出现短路,断丝等一系列的麻烦.其配比例一般情况下是1:20即1容器的纯液配20容器的水.对水的要求很高,如果有条件的情况下,用纯净水来配比,切割效果会非常好.不易短路和断丝.因为水中含有矿物质,对切割的中的电腐蚀影响大. 10. 关于单片机控制器;控制器在雷雨中应停止作业,因为它会使其里边的电路板发生击穿,而使控制器报废.(其价格约是800元左右) 11. 关于单边紧丝的问题.新丝或用过一段时间的钼丝都面临着一个紧丝的问题,因为如果钼丝太松,不仅容易断丝,而且容易跑偏,形成废品.损坏钼丝.因此使用一段时间后,应经常检查钼丝的松紧程度,时刻让钼丝在一种不紧不松的范围内工作.其一般的检查原则是涨紧轮涨起的高度在丝筒2公分以内就可.但一般情况下需要你从事线切割的资历和经验来判断钼丝是紧是松,这其中牵涉干什么活,时境,技术. 12. 了解最基本的手动编程格式及原理,我们通常用的是3b代码,了解3b代码的最基本要领,掌握编程技巧. 13. 关于割圆时的对中问题;定中有二种;自动定中和手动碰火花定中;对于自动定中不易掌握,对于机床的熟悉及对于单片机的掌控很难把握,很容易出现断丝现象和割偏;所以手动碰花定中是比较容易(定中的准确性取觉于操作经验的多少)掌握的.两个方向的手轮的一圈均是4毫米,一定不能算错,此机床是滚珠丝杠传动系统,没有传动间隙现象;碰火花时两边的火花的大小应一致,否则割偏的事情是经常会出现的.定完中后,要大体校正一下,以防摇错圈数而出现很低级的失误.一般情况下定的准确性能达到10丝以内.掌握好的情况下能精确到五丝以内.对于要求很严格的外圆和内孔,最好的办法是一次性割成,对于一次性割好内孔和外圆而中间又不能出现割缝的操作方法在下边述. 14. 关于切割的效率:线切割的效率相对来讲比较低,但局限于线切割的加工范围来讲,也有快有慢,一般情况下这取决于机床的性能,型号,加工件要求表面粗糙度,对于本厂的7732型机床一般情况下切割面积是20-30平方/分钟;这样就能根据软件所计算出的切割面积除以单分平方面积,得出正常情况下总的切割小时数.低于20属于精细切工,.高于30基本上粗糙度一般. 15. 钼丝导轮和轴承的磨损是有时间的,一般情况下加工件精度不是很高,每一年换一次即可(正常情况是3个月换一次),而且最主要的是换是成套的更换,除铜套还可使用外,轴承及导轮同时更换. 16. 正常使用情况下,导轮,挡丝棒应经常用煤油清洗,另外在短路情况下,煤油也是解决问题的一个常用方案.。
多线锯切割机与切片机对比
磁性资料切割设施好坏比较公布时间：人气： 87管理员（多线切割机与内圆切割机）我国磁性资料行业中，内圆切割机做为切片加工设施已经开始面对裁减，多线切割机开始逐渐被厂家采纳。
做为国内磁材厂家怎样选择适合的切割设施呢？以下数据比较，希望能给磁材厂家采买决断中带来一些帮助。
第一我们假定切割50mm×50mm×40mm 规格钕铁硼，切割成0.4mm× 50mm× 40mm薄片，多线切割机采纳xxxxDXQ－120 型内圆切割机采纳J5060-1型1、切割片数多线切割机：一次切割成品83 片（0.4mm× 50mm× 40mm）内圆切割机：多次切割成品66 片（0.4mm× 50mm× 40mm）切割成品片中多线割机比内圆机多得83-66=17 片，2、切割时间多线切割机单片刻间为0.40min内圆切割机单片刻间为2min切割时间中多线切割机比内圆机快2min-0.40min=1.6min3、切片质量多线切割机单片平行度在≤3μm片与片之间的厚度差≤0.01mm，表面粗拙度≤0.8，内圆切割机单片平行度在≤0.02mm 片与片之间的厚度差≥0.02mm，表面粗拙度≥0.8，多线切割机采纳的是磨削切割方式，切割出来的磁片加工精度基本达到磁性资料成品要求，相对内圆切割机减少研磨工序，或是减少工件所留研磨余量。
浅谈多线切割机切割工艺公布时间：人气： 121管理员西安普晶多线切割机的工作原理，是经过一根高速运动的钢线，带动附着在钢丝上的切割刃料对硅片等硬脆资料进行摩擦，进而达到切割成效。
研究多线切割工艺时，主要注意以下几点：1、切割液的粘度因为在整个切割过程中，碳化硅微粉是悬浮在切割液上经过钢线进行切割的，所以切割液主要起悬浮和冷却的作用。
a、切割液的粘度是碳化硅微粉悬浮的重要保证。
因为不一样的机器开发设计的系统思想不一样，因此对沙浆的粘度也不一样，即要求切割液的粘度也有不一样。
半导体-硅片生产工艺流程及工艺注意要点
For personal use only in study and research; not forcommercial use硅片生产工艺流程及注意要点简介硅片的准备过程从硅单晶棒开始，到清洁的抛光片结束，以能够在绝好的环境中使用。
期间，从一单晶硅棒到加工成数片能满足特殊要求的硅片要经过很多流程和清洗步骤。
除了有许多工艺步骤之外，整个过程几乎都要在无尘的环境中进行。
硅片的加工从一相对较脏的环境开始，最终在10级净空房内完成。
工艺过程综述硅片加工过程包括许多步骤。
所有的步骤概括为三个主要种类：能修正物理性能如尺寸、形状、平整度、或一些体材料的性能；能减少不期望的表面损伤的数量；或能消除表面沾污和颗粒。
硅片加工的主要的步骤如表1.1的典型流程所示。
工艺步骤的顺序是很重要的，因为这些步骤的决定能使硅片受到尽可能少的损伤并且可以减少硅片的沾污。
在以下的章节中，每一步骤都会得到详细介绍。
表1.1 硅片加工过程步骤1.切片2.激光标识3.倒角4.磨片5.腐蚀6.背损伤7.边缘镜面抛光8.预热清洗9.抵抗稳定——退火10.背封11.粘片12.抛光13.检查前清洗14.外观检查15.金属清洗16.擦片17.激光检查18.包装/货运切片（class 500k）硅片加工的介绍中，从单晶硅棒开始的第一个步骤就是切片。
这一步骤的关键是如何在将单晶硅棒加工成硅片时尽可能地降低损耗，也就是要求将单晶棒尽可能多地加工成有用的硅片。
为了尽量得到最好的硅片，硅片要求有最小量的翘曲和最少量的刀缝损耗。
切片过程定义了平整度可以基本上适合器件的制备。
切片过程中有两种主要方式——内圆切割和线切割。
这两种形式的切割方式被应用的原因是它们能将材料损失减少到最小，对硅片的损伤也最小，并且允许硅片的翘曲也是最小。
切片是一个相对较脏的过程，可以描述为一个研磨的过程，这一过程会产生大量的颗粒和大量的很浅表面损伤。
硅片切割完成后，所粘的碳板和用来粘碳板的粘结剂必须从硅片上清除。
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内圆切割和多线切割
1. 内圆切割和多线切割晶体切割就是利用内圆切片机或者线切割机等专用设备将硅单晶或多晶切割成符合使用要求的薄片过程。
硅晶体的切割主要要有内圆切割和多线切割两种形式。
内圆切割利用内圆刀片为切割刀具，以其内圆作为刀口，其镶上金刚石颗粒，一片一片进行磨销切割。
内圆切割品种变换简单方便，灵活，风险低，但是效率低，原料损耗大，硅片体形变大，加工参数一致性差。
多线切割利用钢丝切割线携带金刚砂浆液进行磨销，整锭同时切割。
其效率高，原料损耗小，硅片体形变小，加工参数一致性好，但是投资大，风险高。
2. 硅片的化学减薄所谓化学减薄就是通过酸或碱与硅片表面在一定条件下产生化学反应，对硅片表面进行一层剥离，为抛光工艺创造条件的工艺过程。
硅片化学减薄的作用与意义硅片化学减薄主要有三个作用，第一是使硅片表面清洁，第二可以提高抛光效率，第三可以消除硅片内应力
3. 硅片抛光方法大体来说，硅片抛光方法可以分为机械抛光，化学抛光和化学机械抛光三大类。
（1）机械抛光机械抛光利用抛光液中的磨液与硅片表面的机械摩擦作用来实现硅片的表面加工，在早期硅片加工中使用较多。
机械抛光的抛光液一般为氧化铝，氧化镁，氧化硅和碳化硅等微细粉末加水而配制成的悬浮液。
( 2 )化学抛光化学抛光就是利用化学试剂与硅片表面的化学腐蚀反应来达到去层与修整的加工目的。
化学抛光包括液相腐蚀，气相腐蚀，固相化学腐蚀和电解抛光等。
(3）化学机械抛光化学机械抛光是将化学作用和机械作用同时结合使用的抛光方法，种类繁多。
铜离子，铬离子，氧化钛，筋性氧化铝，碱性二氧氧化硅都是化学抛光。