技术：硅片多线切割线痕产生原因

在业内，通常用断丝率来考核切割钢丝的质量，那么切割过程中的断丝，是由什么造成的呢?

世界知名的钢丝企业贝卡尔特(BEKAERT)将可能导致切割过程中断丝的原因分为如下几点:

钢丝本身的缺陷

1、夹杂物

•原因：盘条成分

•断口特征：有夹杂颗粒

2、钢丝表面存在缺陷

•原因：盘条表面缺陷或拉拔过程中对钢丝表面的损伤

•断口特征：表面裂纹或分层

收(放)线端异常受力引起的断丝

1、工字轮变形引起排线松动或夹丝

•原因：工字轮强度不足以支撑钢丝压力引起变形，并造成钢丝排线松动或夹丝引起断丝

•断口特征：过载颈缩断

2、放线端线头穿错

•原因：操作不慎线头松掉并重新拾起时钢丝线头从下一圈钢丝中穿过造成放线压线断丝

•断口特征：过载颈缩断或竹节状

3、工字轮毛刺

•原因：工字轮上有凿伤痕迹或有毛刺，放线时钢丝被刮在其上引起断丝(收线侧工字轮若有毛刺则会引起收线侧断丝)

•断口特征：过载颈缩断或表面损伤

4、收(放)线端走线部件工作状态

•原因：收(放)线导线轮被切透，放线轮的跟随性不佳，张力检测设备故障等引起收(放)线侧张力的波动或钢丝异常受力断丝

•断口特征：过载颈缩断，或不规则断口但在钢丝表面易发现异常

5、收线端排线质量

•原因：收线端排线质量呈桶形引起收线张力急剧跳动

•断口特征：过载颈缩断或不规则断口

6、钢丝受张力波动或其它异常应力

•原因：收(放)线侧张力瞬时波动超过了钢丝的承载极限，或承受异常应力(如剪切应力)作用引起断丝

•断口特征：过载颈缩断，剪切断口或不规则断口
 

切割工艺异常引起的断丝

1、砂浆配置参数

•原因：砂浆配比或质量影响到钢丝携带砂浆量及切削能力，或直接对钢丝造成损伤

•断口特征：不规则断口，但可从钢丝磨损后粗糙度和表面质量观察到异常

2、硬质异物

•原因：砂浆中混入硬质异物(如碎片)，或在过线轮、槽轮上有硬质颗粒卡住对钢丝造成刮伤

•断口特征：不规则断口，但在使用后的钢丝表面可观察到刮痕

3、粘胶或硅棒对接质量

•原因：粘胶不当或硅棒粘接位置不好

•断口特征：不规则断口，但在使用后的钢丝表面可观察到异常•

4、钢丝磨损量

•原因：因砂浆配置或切割载荷引起钢丝磨损过度，或对表面形成损伤引起破断拉力急剧下降

•断口特征：颈缩断口或不规则断口•

5、跳线

•原因：钢丝在线网上因线槽磨损、硅棒拼接等原因跳线，导致某些线槽内有多根钢丝相互压线引起断丝

•断口特征：不规则，有可能表面有刮痕或竹节钢丝特征

多线切割线痕产生原因

1.硅片表面出现单一的一条阴刻线(凹槽)、一条阳刻线(凸出)，并不是由于碳化硅微粉的大颗粒造成的，单晶硅、多晶硅在拉制过程中出现的硬质点造成跳线，而形成的线痕;

2.硅片表面集中在同一位置的线痕，很乱且不规则;①机械原因、②导轮心震过大、③多晶硅铸锭的大块硬质晶体;

3.硅片切割第一刀出现线痕，硅片表面很多并不太清晰：①沙浆粘度不够、碳化硅微粉粘浮钢线少、切削能力不够，②碳化硅微粉有大颗粒物，③钢线圆度不够、带沙量降低，④钢线的张力太小产生的位移划错，⑤钢线的张力太大、线弓太小料浆带不过去，⑥打沙浆的量不够，⑦线速过高、带沙浆能力降低，⑧沙、液比例不合适，⑨热应力线膨胀系数太大，⑩各参数适配性差。

4.切割中集中在某一段的废片，是由于跳线引起的;跳线的原因：①导轮使用时间太长、严重磨损引起的跳线(导轮使用次数一般为75-85次)，②沙浆的杂质进入线槽引起的跳线。

5.常见阴刻线线痕，由于晶棒本身有生成气孔，切割硅片后可见像硅表面一样亮的阴刻线，并不是线痕。

6.常见线痕：①进刀口：由于刚开始切割，钢线处在不稳定状态，钢线的波动产生的线痕(进线点质硬，加垫层可消除线摆);②倒角处的线痕：由于在粘结硅棒时底部残留有胶，到倒角处钢线带胶切割引起的线痕，③硅棒后面的线痕：钢线磨损、造成光洁度、圆度都不够，带沙量低、切削能力下降、线膨胀系数增大引起的线痕。