切割過程中的斷線情況分析及處理

1、切割過程中的斷線情況分切割過程中的斷線情況分析及處理析及處理 劉劉 帥帥20102010年年1111月月目目 錄錄一、介紹一、介紹二、斷線原因的歸納二、斷線原因的歸納三、各種原因分析三、各種原因分析四、斷線后處理方案四、斷線后處理方案隨著硅料價格上漲和硅片往薄片切割方向的發(fā)展隨著硅料價格上漲和硅片往薄片切割方向的發(fā)展, , 降降本增效成了目前各企業(yè)競爭的關鍵本增效成了目前各企業(yè)競爭的關鍵, , 硅片切割中鋼線硅片切割中鋼線斷線直接影響到公司的成本斷線直接影響到公司的成本, , 平均斷線一次大約損失平均斷線一次大約損失2 2萬人民幣到萬人民幣到1010萬人民幣不等。萬人民幣不等。根據(jù)切割鋼線的特

2、性根據(jù)切割鋼線的特性, , 分析了在硅片切割過程中鋼線分析了在硅片切割過程中鋼線斷線的各方面原因，在硅片生產(chǎn)中有效的控制斷線率斷線的各方面原因，在硅片生產(chǎn)中有效的控制斷線率可以對降本增效起到很大的作用?？梢詫当驹鲂鸬胶艽蟮淖饔?。一、介紹二、斷線原因的歸納斷線原因的歸納斷線斷線鋼線設備工藝操作三、各種原因分析各種原因分析3.1 3.1 鋼線鋼線 強度偏低強度偏低原因：原因： 鋼線在生產(chǎn)過程中熱處鋼線在生產(chǎn)過程中熱處理工藝出現(xiàn)波動理工藝出現(xiàn)波動。斷口：斷口：過載徑縮斷過載徑縮斷, , 檢測未使用檢測未使用的鋼線發(fā)現(xiàn)強度在標準范圍外的鋼線發(fā)現(xiàn)強度在標準范圍外三、各種原因分析各種原因分析 鋼線夾雜

3、物鋼線夾雜物原因：原因：在鋼線生產(chǎn)過程中混在鋼線生產(chǎn)過程中混入雜質(zhì)入雜質(zhì)斷口：斷口：有夾雜顆粒存在有夾雜顆粒存在 鋼線表面缺陷鋼線表面缺陷原因：原因：在鋼線生產(chǎn)拉拔過程在鋼線生產(chǎn)拉拔過程中對鋼線表面損傷中對鋼線表面損傷斷口：斷口：表面裂紋或分層表面裂紋或分層三、各種原因分析各種原因分析3.2 3.2 設備設備 工字輪變形工字輪變形原因：原因：工字輪強度不足以支撐鋼絲壓工字輪強度不足以支撐鋼絲壓力引起變形力引起變形, , 并造成鋼線排線松動或并造成鋼線排線松動或夾絲夾絲特征：特征：過載頸縮斷過載頸縮斷, , 放線側(cè)工字輪靠放線側(cè)工字輪靠近法蘭邊處排線松動近法蘭邊處排線松動, , 嚴重時工字輪嚴重

4、時工字輪明顯變形。明顯變形。解決方案：解決方案：在切割前仔細檢查工字輪在切割前仔細檢查工字輪是否變形是否變形, , 切割過程中要注意跟蹤鋼切割過程中要注意跟蹤鋼線的跳動是否有異常線的跳動是否有異常三、各種原因分析各種原因分析壓線壓線原因：原因：鋼線廠家排線過程中偏鋼線廠家排線過程中偏差或運輸途中外力造成放線壓差或運輸途中外力造成放線壓線斷線。線斷線。特征：特征：過載頸縮斷過載頸縮斷, , 通常容易伴通常容易伴隨切割線痕隨切割線痕, , 切割后廢線呈卷曲切割后廢線呈卷曲狀。狀。解決方案：解決方案：使用前認真檢查放使用前認真檢查放線輪排線情況。線輪排線情況。三、各種原因分析各種原因分析 工字輪毛刺

5、工字輪毛刺原因：原因：工字輪上有鑿傷痕跡或工字輪上有鑿傷痕跡或有毛刺有毛刺, , 放線時鋼線被刮在其上放線時鋼線被刮在其上引起斷線引起斷線, ,收收線輪若有毛刺則會線輪若有毛刺則會引起收線側(cè)斷線。引起收線側(cè)斷線。斷口：斷口：過載頸縮斷或表面損傷。過載頸縮斷或表面損傷。解決方案：解決方案：切割前仔細檢查工切割前仔細檢查工字輪兩邊是否有毛刺等字輪兩邊是否有毛刺等, , 如出現(xiàn)如出現(xiàn), , 則小心處理掉則小心處理掉三、各種原因分析各種原因分析 導輪系統(tǒng)故障導輪系統(tǒng)故障原因：原因：收放線輪導線輪磨損過大或被切透；放線輪和收放線輪導線輪磨損過大或被切透；放線輪和收線輪隨動性不佳（控制系統(tǒng)故障）張力檢測設

6、備故收線輪隨動性不佳（控制系統(tǒng)故障）張力檢測設備故障（張力臂擺動異常）障（張力臂擺動異常）斷口：斷口：過載頸縮斷或不規(guī)則斷口。過載頸縮斷或不規(guī)則斷口。解決方案：解決方案：消耗性物品應在每刀切割前檢查是否需要消耗性物品應在每刀切割前檢查是否需要更換更換, , 定期檢查測試收放線輪隨動性定期檢查測試收放線輪隨動性, , 切割前檢查壓切割前檢查壓縮空氣是否正常縮空氣是否正常, , 編織完線網(wǎng)后加上張力編織完線網(wǎng)后加上張力, , 正反轉(zhuǎn)動幾正反轉(zhuǎn)動幾圈圈, , 查看是否有異常查看是否有異常, , 定期檢查各個傳感器是否有問題。定期檢查各個傳感器是否有問題。三、各種原因分析各種原因分析 收線輪排線質(zhì)量收

7、線輪排線質(zhì)量原因：原因：收線端排線質(zhì)量呈桶形收線端排線質(zhì)量呈桶形引起收線張力急劇跳動。引起收線張力急劇跳動。斷口：斷口：過載頸縮斷或不規(guī)則斷過載頸縮斷或不規(guī)則斷口?？?。解決方案：解決方案：調(diào)整收線排和線器調(diào)整收線排和線器的工藝參數(shù)的工藝參數(shù), , 檢查排線器是否出檢查排線器是否出現(xiàn)機械故障現(xiàn)機械故障三、各種原因分析各種原因分析3.3 3.3 工藝工藝 砂漿原因造成磨損量過大斷線砂漿原因造成磨損量過大斷線原因：原因：砂漿配比或者質(zhì)量影響到鋼線攜帶砂漿量及切削能砂漿配比或者質(zhì)量影響到鋼線攜帶砂漿量及切削能力力, , 或直接對鋼線造成損傷?；蛑苯訉︿摼€造成損傷。斷口特征：斷口特征：不規(guī)則斷口不規(guī)則斷

8、口, , 但可從鋼絲磨損后鋼線粗糙度、但可從鋼絲磨損后鋼線粗糙度、磨損量和表面質(zhì)量觀察到異常。磨損量和表面質(zhì)量觀察到異常。解決方案：解決方案：嚴格按照規(guī)定配制砂漿，使用前測試砂漿各項嚴格按照規(guī)定配制砂漿，使用前測試砂漿各項性能參數(shù)。性能參數(shù)。三、各種原因分析各種原因分析 多晶硬點多晶硬點原因：原因：在多晶鑄錠時硅料中含有碳化硅氮化硅或兩在多晶鑄錠時硅料中含有碳化硅氮化硅或兩者化合物等雜質(zhì)者化合物等雜質(zhì), , 在多晶錠中出現(xiàn)在頭部和尾部如在多晶錠中出現(xiàn)在頭部和尾部如生長工藝不穩(wěn)定生長工藝不穩(wěn)定, , 分會出現(xiàn)在中間。分會出現(xiàn)在中間。解決方案：解決方案：抓住源頭多晶鑄錠抓住源頭多晶鑄錠, , 改善

9、鑄錠工藝改善鑄錠工藝, , 使硬使硬點集中于頭部或者尾部點集中于頭部或者尾部, , 在檢測硬點、截斷時將其在檢測硬點、截斷時將其去掉去掉三、各種原因分析各種原因分析 機臺參數(shù)機臺參數(shù)原因：原因：切割工藝中設定的線速與臺速不匹配，使鋼切割工藝中設定的線速與臺速不匹配，使鋼線在切割過程中線損較大導致強度下降或線弓過大線在切割過程中線損較大導致強度下降或線弓過大造成鋼線過載而斷線。造成鋼線過載而斷線。斷口：斷口：過載頸縮斷或不規(guī)則斷口。過載頸縮斷或不規(guī)則斷口。解決方案：解決方案：根據(jù)機臺本身性能及經(jīng)驗調(diào)整切割工藝，根據(jù)機臺本身性能及經(jīng)驗調(diào)整切割工藝，使線速與臺速匹配。使線速與臺速匹配。三、各種原因分

10、析各種原因分析3.4 3.4 操作操作 粘膠或硅棒對接質(zhì)量粘膠或硅棒對接質(zhì)量原因：原因：粘膠不當粘膠不當, , 四周去膠不干凈硅棒對接垂直度。四周去膠不干凈硅棒對接垂直度。解決方案：解決方案：將晶棒四周殘余的膠水去除干凈將晶棒四周殘余的膠水去除干凈, , 晶棒粘完后檢查對晶棒粘完后檢查對接是否平行。接是否平行。導輪槽或?qū)Ь€槽有異物導輪槽或?qū)Ь€槽有異物原因：原因：砂漿中混人硬質(zhì)異物如碎片等砂漿中混人硬質(zhì)異物如碎片等, , 或者在導線槽導輪槽內(nèi)有或者在導線槽導輪槽內(nèi)有未清理干凈的碎硅渣等未清理干凈的碎硅渣等, , 對鋼線造對鋼線造成刮傷。成刮傷。斷口特征：斷口特征：不規(guī)則斷口不規(guī)則斷口, , 但在

11、使用后的鋼線表面可觀察到刮痕。但在使用后的鋼線表面可觀察到刮痕。解決方案：解決方案：切割前仔細清理設備包括導輪槽、各擋板、線網(wǎng)等切割前仔細清理設備包括導輪槽、各擋板、線網(wǎng)等, , 跳線跳線原因：原因：原因鋼線在線網(wǎng)上因?qū)л喸蜾摼€在線網(wǎng)上因?qū)л啿勰p、導輪槽中有雜質(zhì)、硅棒槽磨損、導輪槽中有雜質(zhì)、硅棒拼接等原因跳線拼接等原因跳線, , 導致某些導輪槽導致某些導輪槽內(nèi)有多根鋼線互相壓住引起斷線。內(nèi)有多根鋼線互相壓住引起斷線。斷口特征：表面有刮痕或竹節(jié)鋼斷口特征：表面有刮痕或竹節(jié)鋼線特征。線特征。解決方案：解決方案：切割前檢查導輪是否切割前檢查導輪是否需要重新開槽并仔細清理導輪槽需要重新開槽并仔細清

12、理導輪槽, , 檢查導線滑輪是否需要更換檢查導線滑輪是否需要更換三、各種原因分析各種原因分析四、斷線后處理方案進線端斷線：進線端斷線： 在檢查收線輪上的鋼線是否足夠和在檢查收線輪上的鋼線是否足夠和檢測鋼線磨損量在約檢測鋼線磨損量在約7um7um以內(nèi)時以內(nèi)時, , 可以不用將鋼線可以不用將鋼線抬出切割縫隙抬出切割縫隙, , 直接采用倒走線的方式直接采用倒走線的方式, , 調(diào)整張力臂調(diào)整張力臂的張力，將左右張力和砂漿嘴調(diào)換的張力，將左右張力和砂漿嘴調(diào)換, , 降低工作臺下降低工作臺下降速度降速度, , 線速度大概保持線速度大概保持6m/s, 6m/s, 然后進行反向切割然后進行反向切割（中途可能由于鋼線磨損量過大導致二次斷線（中途可能由于鋼線磨損量過大導致二次斷線, , 不不能確保切割完成）能確保切割完成）四、斷線后處理方案出線端斷線：出線端斷線：將線頭接上將線頭接上, , 將工作臺下降速度降低將工作臺下降速度降低, , 慢走線把線頭繞到收線輪上（多繞幾圈確保線頭不慢走線