太阳能是未来Z清洁、安全和可靠的能源,光伏产业正日益成为国际上继IT、微电子产业之后又一爆炸式发展的行业。太阳能光伏发电的Z基本元件是太阳能电池(片),有单晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜电池等。硅材料必须经过切片,研磨,制绒等一整套复杂的工序才能制成太阳能电池,切片作为第一道工序,在太阳能电池的制作中至关重要,所以必须对硅片的切割过程中的加工参数进行深入研究。本文主要研究金刚石高质量数控多线切割机切割硅片的过程中,工艺参数的优化问题。高质量数控多线切割机相比于传统的砂浆线锯切割有切割效率高,切割硅屑更容易回收,综合成本低等优势,有大规模应用的广阔前景。

随着光伏技术的飞速发展,单晶硅等半导体材料的应用越来越广泛,单晶硅的广泛应用促进了单晶硅片的切片技术向高效率、高表面质量、低成本、环境污染小等趋势发展,进而对切片加工设备的性能要求越来越高。本文针对现有高质量数控多线切割机在切割过程中因主系统振动引起的断线和硅片表面翘曲度、划痕等问题,进行了金刚石线切割机主系统结构参数优化,并且对金刚石线切割机加工过程中整体结构性能的稳定性进行了较为深入的研究。其主要研究内容如下:首先,根据光伏硅片的加工要求,分析了金刚石多线切割机的加工工艺和设计参数的设定,确定高质量数控多线切割机供应商的组成和布局;并对多线切割机的进给系统、绕线系统、切割系统、电气系统以及冷却循环装置以及相关部附件进行详细的设计研究;通过对各子系统的设计研究,找出影响系统稳定性的主要因素,对装配精度进行详细分析,得出主系统装配尺寸误差的结构组成。其次,为了减小装配精度带来的误差影响,保证硅片的切割质量,减小整体结构振动,需要分析金刚石线切割

集成电路、光伏和半导体照明产业是我国战略性产业之一。多线切割技术是太阳能光伏发电、大规模集成电路等电子产业中基片加工的创新性核心工艺和主流技术,可以大幅度提高出片率、切片质量和生产效率。山东高质量数控多线切割机控制系统复杂,控制精度要求非常高。目前国内多线切割机产品大部分依赖从国外进口,多线切割机的核心控制技术已成为制约国内数控多线切割机供应商市场发展的技术瓶颈。多电机速度同步系统和张力系统是控制系统研究的重点和难点。针对多电机速度同步控制和张力控制等关键技术,对国内多线切割机控制系统的设计、开发和调试提供了一些理论依据,具有一定的理论意义626969con澳门玄机际应用价值。

进一步提高效率、降低成本是硅材料今后发展的趋势,也是产业化的要求。目前在半导体硅材料的加工领域引入了多线切割机,它高效的生产能力,诸多的优势,决定了它的发展空间,但如何有效控制硅片应力,这是一个需要迫切解决的问题。从高质量数控多线切割机与内圆切割机相比较出发,着重研究了线切割机在生产过程中的应力控制。 针对线切割机的工作原理,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。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措施来达到目的及要求,它大大降低了生产成本,提高了生产效率。实验证明山东数控多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序的要求。

随着太阳能电池和大规模集成电路的迅速发展,尤其是集成电路的制作过程中大直径和626969con澳门玄机直径的单晶硅片的广泛应用,传统的硅片加工方法由于加工效率低、表面完整性差、加工半径小以及成本高等缺点已经不能满足如今的需求。山东高质量数控多线切割机以其加工效率高、切片薄、加工直径大等优点很快脱颖而出,成为了硅片切割市场的主流。由于我国该技术发展滞后,多线切割机床大多依赖于进口,不适应该产业的发展。对于多线切割机床的研制以及该技术的研究,虽然还处于起步阶段,但已经受到广泛重视。下面对基于大尺寸硅片的多线切割原理,分析多线切割技术的材料去除机理;对高质量数控多线切割机的整体刚度进行研究;对游离磨料线锯加工切片的表面粗糙度进行建模和预测,并分析同一切片表面粗糙度的不均匀性。在游离磨料多线切割过程中,研磨液由有机溶液基底和磨粒配比而成,是工件材料去除的直接原因。