特种机械加工技术-太阳能级硅片切割技术.docx

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1、特种机械加工技术——太阳能级硅片切割技术郑轩(光为绿色新能源股份有限公司，河北高碑店，074000)摘要：太阳能级多线切割技术是一种特殊的机械加工技术，它是在传统的机械加工的基础上建立起来的。随着太阳能市场的启动和发展，作为晶体硅太阳能电池制造过程的主要环节，越来越受到人们的重视。本文介绍了硅片切割的发展史，并从硅片切割的设备、工艺、生产流程和新技术等方面进行了较详细的阐述。关键词：多线切割技术；硅片切割设备；硅片切割工艺；硅片生产流程；硅片切割新技术Specialmachinerymanufacturetechnology——SolarwafercuttingtechnologyZ

2、hengXuan(LightwayGreenNewEnergyCo.,Ltd,HebeiGaobeidian,074000)Abstract：Solarmulti-sawtechnologyisaspecialmachinerymanufacturetechnology，thatisbasedontraditionalmachinerymanufacture.Withbeginninganddevelopingofsolarmarkets,moreandmorepersonpayattentiontothelink,whichisthemainnodeinpoly-siliconma

3、nufacture.Thispapereitherintroducethedevelopmentofwafercutting，ordetailedrepresentequipments，technics，productionprocessandnewtechnology,etc.Keywords:multi-sawcuttingtechnology;wafercuttingequipments;wafercuttingtechnics;waferproductionprocess;wafercuttingnewtechnology1太阳能级硅片切割的历史在上世纪80年代以前，人们在切

4、割超硬材料的时候一般采用涂有金刚石粉的内圆切割机进行切割。然而随着半导体行业的飞速发展，人们对已有的生产效率难以满足，同时由于内圆切割的才来损失非常大，在半导体行业成本的摩尔定律的作用下，人们对于降低切割陈本，提高效率的要求欧越来越高。多线切割技术因此而逐步发展起来。多线切割机由于其更高效、更小的切割损失以及更高精度的优势，对于切割贵重、超硬材料有着巨大的优势，近十年来已取代传统的内圆切割成为硅片切割加工的主要方式。在2003年以前，多线切割主要满足于半导体行业的需求，切割技术主要掌握在欧、美、日、台等国家和地区，国内半导体业务以封装业务为主，上游的晶圆切割技术远远落后于发达国家和地

5、区，相关的设备制造研发也难有进展。2003年随着太阳能光伏行业的爆发式增长，国内民营企业的硅片切割业务迅速发展起来。大量引进了瑞士和日本的先进的数控多线切割设备。这才使切割太阳能级硅片的多线切割机的数量开始在国内爆发式增长，相关的技术交流也开始在国内广泛兴起。1当前国内使用的硅片切割机的种类及特点目前国内各个硅片切割厂家基本使用国际3大多线切割机的设备。也就是，瑞士的HCT、M+B、日本的NTC，另外近两年日本的TMC(东京制纲)线锯也开始打入国内市场，并取得了不错的销量。对于硅片切割的核心设备厂家，下面分别简单的作以说明。1.1HCT线锯HCT在1983年推出第一线切割机后14年里

6、才累计卖出了100台设备，在随后的6年里又累计卖出了150台。太阳能光伏市场在2003年启动以后，HCT针对市场需要在2005年推出了世界上最大的太阳能硅片线切割机B5。双工作台4个导轮满载最多可以一次切割硅棒长达到2米，非常适合大规模生产。此机型在2006年里一年的销售量就突破了100台。HCT在2007年被美国的应用材料公司收购。其后在2009年推出了新机型MaxEdgeB6，主要特点是将原有的一个线网拆分为2个独立控制的线网。这样有助于使用更细的饿切割线从而提高出片率降低生产成本。但由于该设备还处于推广阶段，工艺还有待进一步成熟。1.2M+B(梅耶博格)线锯M+B公司成立于19

7、53年，早期主要生产研发外圆和内圆切割机。在1980年启动线切割技术的研究，1991年正式推出了第一台线切割机DS260。2000年推出了针对太阳能光伏市场需求的双工作台4导轮的DS262机型，该机型理论上切割负载可以达到2米，但实际上根据国内客户的使用情况反馈，DS262并不是一个非常成功的机型，一般的切割负载在1.2米左右比较合适，切割硅片的合格率相比较低。根据市场的变化，M+B在2004年推出了小型机DS265。该机型只有一个工作台可以同时切割2个3