金刚线切割太阳能薄片实验总结

【项目计划】验证钻石线的薄片加工能力，确保产出薄片各项参数能够满足要求。钻石线切割硅片出刀位置存在细小边崩， 上阶段在对切割工艺进行多方面改善后仍未解决崩边问题，本次试验计划通过试用小颗粒钻石线（ 10-20um ）解决崩边。实验过程鉴于晶片在太阳能正常硅片加工上的经验， 本次薄片切割工艺使用相对成熟的正常片加工工艺。 该工艺能够有效的保证硅片厚度、 TTV 、 翘曲度等各项参数。 部门共进行 5 次切割实验，测试数据如下观察以上数据可以发现，硅片各项参数已基本能够满足 sunpower 要求，但每片硅片出刀口部位均存在崩边，下图为在 olympus 下拍摄的崩边照片。崩边宽度大于 20um ，长度大于 50um ，深度大于 20um ，目视能够明显看出，不能满足客户要求。崩边产生原因分析由于硅片较薄，单晶切割至出刀口位置时，硅片抖动幅度较大，造成出刀口损伤。钻石线切割时存在线弓，线运行时发生横向摆动，损伤硅棒。切割至末尾时，单晶受线弓应力。钻石线切割能力强，应力瞬间释放造成硅片损伤。由于粘接胶的硬度小于单晶，从微观上看，钻石线在切割至粘接胶时， 线弓瞬间降低， 导致硅片该点被金刚石颗粒挂伤，造成崩边。方案实施情况效果分析降低流量钻石线工艺要求流量较大，但过大的流量冲击在硅片上导致硅片震动幅度加大。降低流量可有效的减少震动，改善效果比较明显，但未能解决崩边。降低线速度降低出刀位置线运行速度，线切割能力下降，导致线弓增大。另外，线运行速度与线的横向摆幅之间并非简单的正比关系，降低线速不一定能够减少摆动。降低工作台下降速度降低下降速度后，线弯曲度降低了约 0.5mm 左右，降幅 15 。线弓改善比较明显，但对崩边的改善效果并不明显。斜向切割 观察前几刀切割情况发现，硅片入线、 出线端很少出线崩边，斜切方式能够使进线面积最大化。但本次实验完成后发现约有 20 的硅片出刀圆弧面存在严重角崩，可能为线弓瞬间降低将硅片圆弧角挂伤。并且粘接面仍然存在少量崩边，崩边问题未能解决。附各刀出刀位置线弓对比注第五刀出刀线弓为钻石线切割至圆弧点时的线弓，由于切割面积小，线弓较小。实验总结通过五次切割实验已确定钻石线切割方式能够保证薄片各项参数， 但经过多次工艺改善仍不能够有效解决崩边现象，决定暂时停止实验，待更小粒径钻石线到厂后再继续实验。