摘要：通过对往复切割工艺的试验，研究了钢线直径、回线率、工作台速度和加速时间对硅片表面质量的影响。结果表明：钢线线径越小对硅片表面锯痕影响越小；回线率和工作台速度过大会造成硅片锯痕宽度拉宽；合理的加速时间会减少锯痕的深度和宽度。

　　关键词：往复切割  锯痕  栅线

　　1 引言

　　随着各种硅料价格的不断降低，非硅成本所占硅片成本比重越来越高，如何有效降低切割成本是我们必须挑战的项目课题。钢线是切割的主要耗材之一，约占加工成本的1/3。往复切割工艺单锯能够降低1/2的钢线用量，单片加工成本可降低约0.14元/片。虽然这种工艺可以大大降低切割成本，但是这种切割工艺对硅片表面质量的影响非常大，尤其是锯痕特别突出。

　　2 现状

　　往复切割工艺时间较长、切割中容易产生锯痕片，使这种工艺不容易大批量推广到生产。虽然单向走线工艺产生的锯痕以及断线造成的单根锯痕线痕都会对电池栅线造成影响，但是往复切割工艺中产生的锯痕尤其严重。首先锯痕片深度及宽度超差会使硅片外观质量降级，其次是锯痕片的深度及宽度导致电池栅线粗细不均，影响电池表面质量。单向走线工艺锯痕图（图1）和往复切割工艺锯痕图图2（放大130倍效果图）对比如下：
 

　　3 试验

　　试验一：其它工艺相同，不同钢线直径的测试。采用现在行业内普遍应用的0.12mm和0.11mm直径的钢线进行往复切割工艺试验，对硅片产生的锯痕进行对比，试验数据如表1所示。经过大量的试验数据及经验积累，通过应用不同直径的钢线能够对比出钢线直径对硅片切割产生的锯痕影响很大，细的钢线对切割产生的锯痕深度及宽度方面都有所改善，越细的钢线在往复切割工艺中越占优势，锯痕深度及宽度越小。从而能够改善电池印刷工序造成的栅线不均情况，并且不会影响组件的表面外观。
 

　　试验二：其它工艺相同，不同回线率的测试。通过回线率的设置，更改钢线前进的距离和钢线后退的距离，来观察硅片锯痕的深度及宽度，可以得出表2中的不同试验数据（HCT往复切割工艺）：
 

　　试验三：其它工艺相同，不同工作台速度的测试。工作台速度是切割工艺中一个重要的参数，直接影响着硅片切割质量的好坏，工作台速度太快会产生切斜、锯痕等一系列问题，工作台速度太慢则会使锯痕的宽度拉宽，从而造成电池印刷时栅线不均匀的情况，表3是在不同工作台速度下，使用往复切割工艺对硅片切割产生的锯痕情况(NTC往复工艺)：
 

　　试验四：其它工艺相同，不同加速时间的测试。往复切割工艺中加速度参数是表示钢线速度随加速时间的变化率，钢线平均速度是恒定的，所以加速时间的大小决定了加速度的大小，若加速时间太长，钢线速度变慢，从而携砂量降低，给硅片表面造成更大的锯痕；若加速时间过短，在一个短时间内就会给钢线一个力，导致断线几率增大。所以通过大量的试验数据及经验积累，加速时间稳定在3s左右，硅片表面产生的锯痕深度及宽度是比较轻的。

　　4 结论：

　　(1)往复切割工艺中影响硅片表面质量的因素主要包含：钢线直径、回线率、工作台速度和加速时间。

　　(2)钢线线径越小对硅片表面锯痕影响越小。但是由于携砂量降低，钢线要参与3次切割，磨损量势必增加，断线风险也大。

　　(3)工作台速度及回线率过大会造成硅片锯痕宽度加大，所以尽量降低工作台速度及回线率来改善硅片锯痕情况。（本文作者：李英叶 张晓芳 吴翠姑）