淺談多線切割機(jī)自適應(yīng)排線機(jī)構(gòu)

謝耿勛　吳學(xué)賓　田洪濤　徐偉杰

摘 要：文章介紹了多線切割機(jī)的種類和發(fā)展方向，闡述了多線切割機(jī)自適應(yīng)排線機(jī)構(gòu)的工作原理及其機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，探討了如何根據(jù)測量值判斷金剛線的偏移位置。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該機(jī)構(gòu)可靠、穩(wěn)定。

關(guān)鍵詞：多線切割機(jī)；金剛線；自適應(yīng)

1 研究背景

近年來，隨著集成電路和太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，用于對單晶硅、多晶硅、藍(lán)寶石等硬脆材料進(jìn)行前期高效率、高精度、低成本加工的多線切割技術(shù)一直受到國內(nèi)外的關(guān)注。圖1為多線切割原理示意圖，多線切割技術(shù)不僅能夠降低硅片的制造成本，滿足硅片直徑大，超薄厚度的發(fā)展趨勢，而且加工后的硅片在彎曲度、翹曲度、平行度、晶片表面粗糙度等各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于傳統(tǒng)的硅片加工技術(shù)，目前已成為硅材料切割加工領(lǐng)域的主流技術(shù)。根據(jù)切割材料的不同，多線切割機(jī)分為使用游離磨料和固結(jié)磨料兩類，一般游離磨料切割即為多數(shù)硅片切割所應(yīng)用的金屬線表面噴灑砂漿的切割方式；固結(jié)磨料切割即為直接采用金剛線同時(shí)噴灑切削液的切割方式。根據(jù)其結(jié)構(gòu)和切割形式的不同又可分為固定切割和擺動切割，使用游離磨料的固定切割形式的多線切割機(jī)廣泛應(yīng)用光伏和壓電晶體行業(yè)。擺動式切割又可分為料擺和線擺兩類，線擺切割方式被廣泛的應(yīng)用到國內(nèi)外的多種多線切割機(jī)中，如日本的高鳥、NTC，國內(nèi)的湖南宇晶，蘭州瑞德等廠家都擁有這樣的設(shè)備；料擺應(yīng)用較少，如瑞士的MEYER BURGRE等少數(shù)廠家擁有這種切割方式的設(shè)備。

2 多線切割機(jī)的發(fā)展方向

目前金剛線多線切割機(jī)有代替?zhèn)鹘y(tǒng)多線切割機(jī)的趨勢，傳統(tǒng)多線切割工作是金屬線表面噴灑砂漿進(jìn)行切割，效率低、環(huán)境差、不易清洗，金剛線多線切割機(jī)使用金剛線進(jìn)行切割，切割速度高、效率高，且較工作環(huán)境干凈。因此金剛線代替?zhèn)鹘y(tǒng)金屬線是多線切割機(jī)發(fā)展的方向。金剛線多線切割機(jī)要求線速度高，導(dǎo)輪數(shù)量少。減少的導(dǎo)輪數(shù)量利于線速度的提高且減少導(dǎo)輪的損耗，因此減少導(dǎo)輪的數(shù)量十分必要。

4 結(jié)束語

金剛線多線切割機(jī)代替?zhèn)鹘y(tǒng)金屬線多線切割機(jī)是大勢所趨，文章介紹了多線切割機(jī)自適應(yīng)排線機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)更能適應(yīng)金剛線多線切割機(jī)的要求，該套機(jī)構(gòu)目前已經(jīng)成功應(yīng)用到藍(lán)寶石多線切割機(jī)上，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該套機(jī)構(gòu)能夠滿足排線功能，節(jié)省了導(dǎo)輪數(shù)量，工作穩(wěn)定。可靠、可應(yīng)用在金剛線多線切割機(jī)設(shè)備上。

參考文獻(xiàn)

[1]黃華梁，彭文生.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社，1997.

[2]鄭文緯，吳克堅(jiān).機(jī)械原理[M].北京：高等教育出版社，1997.

作者簡介：謝耿勛（1987-），男，助理工程師，畢業(yè)于東北大學(xué)，現(xiàn)從事多線切割機(jī)相關(guān)設(shè)備的研發(fā)和設(shè)計(jì)工作。