虽说多线切割机的金属线颤动对硅片有两个方面的影响,但有利的一面影响很小,真正
影响大的还是在不利的一面。金属线的颤动,在一定程度上影响了加工质量,而且还会使切
割的损耗系数增大,造成硅棒的出片率下降。减少多线切割机金属线的颤动是改善硅片加工
质量和提高硅棒出片率的有效措施。
怎样才能减少金属线的颤动呢?要想解决金属线的颤动,就应首先搞清金属线颤动的原第7章 多晶硅铸锭与切片 161
因。多线切割机金属线的颤动原因很多,比如,主轴的加工误差、金属线上的金刚石砂与硅
料的摩擦造成的撞击或暂停、主轴瞬时的速度差、走线系统的张力不足等都可以引起金属线
颤动,但最主要的还是走线系统的张力不足。
张力是影响金属线颤动振幅的最关键因素,金属线张力增加,使系统刚度增加,从而振
幅减小,金属线张力微小的波动都会引起振幅的巨大变化。由此看来,要想解决金属线颤
动,就应该首先解决走线系统张力不足的问题。如果走线系统的张力足够大,上述的一些影
响就会减少,金刚石砂与硅料摩擦造成的撞击或暂停现象就不会发生。可以说,减少金属线
颤动的最好方法就是增加走线系统的张力。
走线系统的张力也不能太大,因为金属线很细,新的金属线的直径为0.16~0.256mm,
使用后经磨损,最后只有0.10mm,甚至更细,因此承受张力的能力有限,如果张力太大,金
属线会被崩断,造成整个切割过程中断。走线系统理想的张力,应该是金属线绷得紧、颤动
小,而且不会被崩断。为了保险起见,在实际操作中,走线系统的张力都控制在30N之内。
要想让两个线轮转速相同很容易,可多线切割机上两个线轮是走线速度相同,而不是转
速相同,因此走线系统的张力控制就变得比较复杂了。
目前,多线切割机走线系统的张力都实现了自动控制,图728所示是力矩电机走线系
统的张力控制示意图。从图728中可以看出,整个走线系统由切割辊轮组、金属线、导线
轮、收线紧线轮、放线紧线轮、放线轮和收线轮组成。