謝耿勛　吳學賓　田洪濤　徐偉杰

摘 要：文章介紹了多線切割機的種類和發(fā)展方向，闡述了多線切割機自適應排線機構(gòu)的工作原理及其機構(gòu)設計，探討了如何根據(jù)測量值判斷金剛線的偏移位置。實驗結(jié)果表明該機構(gòu)可靠、穩(wěn)定。

關鍵詞：多線切割機；金剛線；自適應

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、藍寶石等硬脆材料進行前期高效率、高精度、低成本加工的多線切割技術一直受到國內(nèi)外的關注。圖1為多線切割原理示意圖，多線切割技術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指標均優(yōu)于傳統(tǒng)的硅片加工技術，目前已成為硅材料切割加工領域的主流技術。根據(jù)切割材料的不同，多線切割機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廣泛應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用到國內(nèi)外的多種多線切割機中，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備；料擺應用較少，如瑞士的MEYER BURGRE等少數(shù)廠家擁有這種切割方式的設備。

2 多線切割機的發(fā)展方向

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

4 結(jié)束語

金剛線多線切割機代替?zhèn)鹘y(tǒng)金屬線多線切割機是大勢所趨，文章介紹了多線切割機自適應排線機構(gòu)，該機構(gòu)更能適應金剛線多線切割機的要求，該套機構(gòu)目前已經(jīng)成功應用到藍寶石多線切割機上，實驗結(jié)果表明，該套機構(gòu)能夠滿足排線功能，節(jié)省了導輪數(shù)量，工作穩(wěn)定?？煽?、可應用在金剛線多線切割機設備上。

參考文獻

[1]黃華梁，彭文生.機械設計基礎[M].北京：高等教育出版社，1997.

[2]鄭文緯，吳克堅.機械原理[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，現(xiàn)從事多線切割機相關設備的研發(fā)和設計工作。