Tehnologija rezanja dijamantnom žicom poznata je i kao tehnologija konsolidacijskog abrazivnog rezanja.To je korištenje metode galvanizacije ili vezivanja smolom dijamantnog abraziva konsolidiranog na površini čelične žice, dijamantne žice koja izravno djeluje na površinu silikonske šipke ili silikonskog ingota za proizvodnju brušenja, kako bi se postigao učinak rezanja.Rezanje dijamantnom žicom ima karakteristike velike brzine rezanja, visoke točnosti rezanja i malog gubitka materijala.
Trenutačno je tržište monokristala za silicijsku pločicu za rezanje dijamantne žice u potpunosti prihvaćeno, ali se također susrelo u procesu promocije, među kojima je baršunasto bijela najčešći problem.S obzirom na to, ovaj se rad usredotočuje na to kako spriječiti problem baršunasto bijele ploče pri rezanju dijamantnom žicom monokristalnog silicija.
Proces čišćenja monokristalne silicijske pločice za rezanje dijamantnom žicom sastoji se u uklanjanju silikonske pločice izrezane alatnim strojem sa žičanom pilom s smolaste ploče, uklanjanju gumene trake i čišćenju silicijske pločice.Oprema za čišćenje je uglavnom stroj za prethodno čišćenje (stroj za degumiranje) i stroj za čišćenje.Glavni proces čišćenja stroja za predčišćenje je: hranjenje-sprej-sprej-ultrazvučno čišćenje-degumiranje-ispiranje čistom vodom-ispuštanje.Glavni proces čišćenja stroja za čišćenje je: hranjenje-ispiranje čistom vodom-ispiranje čistom vodom-alkalno pranje-alkalno pranje-ispiranje čistom vodom-ispiranje čistom vodom-preddehidracija (sporo podizanje) -sušenje-hranjenje.
Princip izrade monokristalnog baršuna
Monokristalna silicijska pločica je karakteristika anizotropne korozije monokristalne silicijske pločice.Princip reakcije je sljedeća jednadžba kemijske reakcije:
Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2↑
U biti, proces formiranja antilopa je: otopina NaOH za različitu brzinu korozije različite površine kristala, (100) brzina površinske korozije od (111), tako (100) do monokristalne silicijske ploče nakon anizotropne korozije, koja se na kraju formira na površini za (111) četverostrani stožac, odnosno struktura "piramide" (kao što je prikazano na slici 1).Nakon formiranja strukture, kada svjetlost upadne na kosinu piramide pod određenim kutom, svjetlost će se reflektirati na kosinu pod drugim kutom, stvarajući sekundarnu ili veću apsorpciju, čime se smanjuje refleksija na površini silicijske pločice. , odnosno efekt zamke svjetlosti (vidi sliku 2).Što je veća veličina i ujednačenost "piramidne" strukture, to je očitiji učinak zamke i niža površinska emisija silicijske pločice.
Slika 1: Mikromorfologija monokristalne silicijske pločice nakon proizvodnje lužine
Slika 2: Princip svjetlosne zamke strukture "piramide".
Analiza izbjeljivanja monokristala
Skenirajućim elektronskim mikroskopom na bijeloj silikonskoj pločici utvrđeno je da piramidalna mikrostruktura bijele pločice u tom području u osnovi nije formirana, a površina kao da ima sloj "voštanog" ostatka, dok je piramidalna struktura antilop kože u bijelom području iste silikonske pločice formirana je bolje (vidi sliku 3).Ako postoje ostaci na površini monokristalne silicijske pločice, površina će imati zaostalo područje "piramidaste" strukture veličine i stvaranje ujednačenosti, a učinak normalnog područja je nedovoljan, što rezultira reflektivnošću zaostale baršunaste površine većom od normalnog područja, područje s visokom refleksijom u usporedbi s normalnim područjem u vizualnom reflektiranom bijelom bojom.Kao što se može vidjeti iz oblika distribucije bijelog područja, ono nije pravilnog ili pravilnog oblika u velikom području, već samo u lokalnim područjima.Trebalo bi biti da lokalni zagađivači na površini silicijske pločice nisu očišćeni ili je površinska situacija silicijske pločice uzrokovana sekundarnim onečišćenjem.
Slika 3: Usporedba regionalnih razlika u mikrostrukturi baršunasto bijelih silikonskih pločica
Površina silicijske pločice za rezanje dijamantne žice je glatkija i oštećenje je manje (kao što je prikazano na slici 4).U usporedbi sa silicijskom pločicom za žbuku, brzina reakcije lužine i površine silicijske pločice za rezanje dijamantne žice je sporija od one monokristalne silicijske pločice za rezanje žbuke, tako da je utjecaj površinskih ostataka na baršunasti učinak očitiji.
Slika 4: (A) Površinska mikrofotografija silikonske pločice izrezane žbukom (B) Površinska mikrografija silicijske pločice rezane dijamantnom žicom
Glavni rezidualni izvor površine silicijske pločice rezane dijamantnom žicom
(1) Rashladno sredstvo: glavne komponente rashladnog sredstva za rezanje dijamantne žice su surfaktant, dispergant, defamagent i voda i druge komponente.Tekućina za rezanje s izvrsnim učinkom ima dobru suspenziju, disperziju i sposobnost lakog čišćenja.Surfaktanti obično imaju bolja hidrofilna svojstva, što je lako očistiti u procesu čišćenja silikonskih pločica.Kontinuirano miješanje i kruženje ovih dodataka u vodi proizvest će veliku količinu pjene, što će rezultirati smanjenjem protoka rashladne tekućine, što će utjecati na performanse hlađenja i ozbiljnim problemima pjene, pa čak i prelijevanja pjene, što će ozbiljno utjecati na upotrebu.Stoga se rashladno sredstvo obično koristi sa sredstvom protiv pjenjenja.Kako bi se osigurala učinkovitost uklanjanja pjene, tradicionalni silikon i polieter obično su slabo hidrofilni.Otapalo u vodi se vrlo lako apsorbira i ostaje na površini silicijske pločice pri naknadnom čišćenju, što rezultira problemom bijele mrlje.I nije dobro kompatibilan s glavnim komponentama rashladne tekućine, stoga se mora napraviti u dvije komponente, glavne komponente i sredstva protiv pjenjenja dodani su u vodu, u procesu upotrebe, u skladu s situacijom pjene, nije moguće kvantitativno kontrolirati upotreba i doziranje sredstava protiv pjenjenja, Može lako dopustiti predoziranje sredstava za stvaranje pjene, što dovodi do povećanja površinskih ostataka silikonske pločice, također je nezgodnije za rad, međutim, zbog niske cijene sirovina i sirovog sredstva za uklanjanje pjene materijali, Stoga većina rashladne tekućine za kućanstva koristi ovaj sustav formule;Druga rashladna tekućina koristi novo sredstvo protiv pjenjenja, može biti dobro kompatibilna s glavnim komponentama, bez dodataka, može učinkovito i kvantitativno kontrolirati svoju količinu, može učinkovito spriječiti pretjeranu upotrebu, vježbe su također vrlo praktične za izvođenje, uz pravilan proces čišćenja, ostaci se mogu kontrolirati na vrlo niskim razinama. U Japanu i nekoliko domaćih proizvođača usvojilo je ovaj sustav formule. Međutim, zbog visokih troškova sirovina, njegova cjenovna prednost nije očita.
(2) Verzija s ljepilom i smolom: u kasnijoj fazi procesa rezanja dijamantne žice, Silicijska pločica blizu ulaznog kraja je unaprijed prorezana, Silicijska pločica na izlaznom kraju još nije prorezana, Rano izrezani dijamant žica se počela rezati na gumeni sloj i smolastu ploču, budući da su i silikonsko ljepilo za šipke i smolasta ploča proizvodi od epoksidne smole, njihova točka omekšavanja je u osnovi između 55 i 95 ℃, ako je točka omekšavanja gumenog sloja ili smole ploča je niska, može se lako zagrijati tijekom procesa rezanja i uzrokovati da postane mekana i rastaliti se, pričvršćena na čeličnu žicu i površinu silikonske pločice, uzrokovati smanjenje sposobnosti rezanja dijamantne linije, ili su silikonske pločice primljene i zamrljan smolom, Jednom pričvršćen, vrlo ga je teško isprati. Takvo onečišćenje uglavnom se događa blizu ruba silicijske pločice.
(3) silikonski prah: u procesu rezanja dijamantne žice proizvest će se puno silikonskog praha, s rezanjem, sadržaj praha rashladne tekućine bit će sve veći, kada je prah dovoljno velik, prianjat će na površinu silikona, i rezanje dijamantnom žicom silikonskog praha veličine i veličine dovode do njegove lakše adsorpcije na površini silicija, otežavaju čišćenje.Stoga osigurajte ažuriranje i kvalitetu rashladne tekućine i smanjite sadržaj praha u rashladnoj tekućini.
(4) sredstvo za čišćenje: trenutna upotreba proizvođača reznih ploča s dijamantnom žicom uglavnom istodobno koristi rezanje žbuke, uglavnom koristi pretpranje za rezanje žbuke, postupak čišćenja i sredstvo za čišćenje itd., tehnologija rezanja pojedinačne dijamantne žice iz mehanizma za rezanje, oblikuje Kompletan set linije, rashladne tekućine i rezanja žbukom imaju veliku razliku, tako da odgovarajući postupak čišćenja, doziranje sredstva za čišćenje, formula itd. trebaju biti za rezanje dijamantnom žicom izvršiti odgovarajuću prilagodbu.Sredstvo za čišćenje važan je aspekt, izvorna formula sredstva za čišćenje surfaktant, lužnatost nije prikladna za čišćenje silikonske pločice za rezanje dijamantne žice, trebala bi biti za površinu silicijske pločice s dijamantnom žicom, sastav i površinski ostaci ciljanog sredstva za čišćenje i uzeti sa proces čišćenja.Kao što je gore spomenuto, sastav sredstva protiv pjenjenja nije potreban pri rezanju žbuke.
(5) Voda: preljevna voda za rezanje dijamantne žice, pretpranje i čišćenje sadrži nečistoće, može se adsorbirati na površini silikonske pločice.
Smanjite problem stvaranja bijele kose od baršuna prijedlozi
(1) Za korištenje rashladne tekućine s dobrom disperzijom, a rashladna tekućina mora koristiti sredstvo protiv pjenjenja s malom količinom ostataka kako bi se smanjio ostatak komponenti rashladne tekućine na površini silicijske pločice;
(2) Upotrijebite prikladno ljepilo i ploču od smole kako biste smanjili onečišćenje silikonske pločice;
(3) Rashladno sredstvo se razrjeđuje čistom vodom kako bi se osiguralo da u korištenoj vodi nema lakih zaostalih nečistoća;
(4) Za površinu silicijske pločice izrezane dijamantnom žicom, koristite prikladnije sredstvo za čišćenje za aktivnost i učinak čišćenja;
(5) Upotrijebite sustav za online oporavak rashladne tekućine s dijamantnom linijom kako biste smanjili sadržaj silicij praha u procesu rezanja, kako biste učinkovito kontrolirali ostatke silicija u prahu na površini silicijske pločice.U isto vrijeme, također može povećati poboljšanje temperature vode, protoka i vremena u pretpranju, kako bi se osiguralo da se silikonski prah ispere na vrijeme
(6) Nakon što se silikonska pločica stavi na stol za čišćenje, mora se odmah tretirati i držati silikonsku pločicu mokrom tijekom cijelog procesa čišćenja.
(7) Silikonska pločica održava površinu vlažnom u procesu degumiranja i ne može se prirodno osušiti.(8) U procesu čišćenja silicijske pločice, vrijeme izlaganja na zraku može se smanjiti što je više moguće kako bi se spriječilo stvaranje cvjetova na površini silicijske pločice.
(9) Osoblje za čišćenje ne smije izravno dodirivati površinu silicijske pločice tijekom cijelog procesa čišćenja i mora nositi gumene rukavice kako ne bi došlo do otisaka prstiju.
(10) U referenci [2], kraj baterije koristi postupak čišćenja vodikovim peroksidom H2O2 + alkalnim NaOH u skladu s omjerom volumena 1:26 (3% otopina NaOH), što može učinkovito smanjiti pojavu problema.Njegov princip sličan je SC1 otopini za čišćenje (poznatoj kao tekućina 1) poluvodičke silicijske pločice.Njegov glavni mehanizam: oksidacijski film na površini silicijske pločice nastaje oksidacijom H2O2, koju nagriza NaOH, a oksidacija i korozija se ponavljaju.Zbog toga čestice vezane za silicijski prah, smolu, metal itd.) također padaju u tekućinu za čišćenje sa slojem korozije;zbog oksidacije H2O2 organska tvar na površini pločice se razgrađuje na CO2, H2O i uklanja.Ovaj proces čišćenja je silicij pločica proizvođači koriste ovaj proces za obradu čišćenja dijamantne žice rezanje monokristalni silicij pločica, silicij pločica u domaćem i Tajvanu i drugih proizvođača baterija serije korištenje baršun bijeli problem pritužbi.Postoje i proizvođači baterija koji su koristili sličan postupak predčišćenja baršuna, koji također učinkovito kontrolira izgled baršunaste bijele boje.Može se vidjeti da je ovaj postupak čišćenja dodan u proces čišćenja silikonske pločice kako bi se uklonili ostaci silikonske pločice kako bi se učinkovito riješio problem bijele dlake na kraju baterije.
zaključak
Trenutačno je rezanje dijamantnom žicom postalo glavna tehnologija obrade u području rezanja monokristala, ali u procesu promicanja problem izrade baršunaste bijele boje zabrinjava proizvođače silikonskih pločica i baterija, što je dovelo do proizvođača baterija do silicija za rezanje dijamantnih žica pločica ima određeni otpor.Kroz usporednu analizu bijelog područja, ono je uglavnom uzrokovano ostacima na površini silicijske pločice.Kako bi se što bolje spriječio problem silicijske pločice u ćeliji, u radu se analiziraju mogući izvori površinskog onečišćenja silicijske pločice, kao i prijedlozi poboljšanja i mjere u proizvodnji.Prema broju, regiji i obliku bijelih mrlja, uzroci se mogu analizirati i poboljšati.Osobito se preporuča koristiti postupak čišćenja vodikovim peroksidom + lužinom.Uspješno iskustvo pokazalo je da može učinkovito spriječiti problem rezanja dijamantnih žica od silicijske pločice koja stvara baršunasto izbjeljivanje, za referencu insajdera i proizvođača općenito.
Vrijeme objave: 30. svibnja 2024