http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-08 08:04:06 來源:貝加萊
10餘年前,采用砂漿的切片技術在單根晶棒上可以切出1000片左右,今天,采用金剛線的切片技術可以使得這個數字發展到高達4000-5000片,並且,一根晶棒的切割時間也從過去的十幾個小時縮短到90分(fen)鍾(zhong),這(zhe)一(yi)切(qie)都(dou)意(yi)味(wei)著(zhe),僅(jin)在(zai)切(qie)片(pian)這(zhe)一(yi)環(huan)節(jie),光(guang)伏(fu)組(zu)件(jian)的(de)成(cheng)本(ben)就(jiu)獲(huo)得(de)了(le)大(da)幅(fu)度(du)的(de)下(xia)降(jiang)。然(ran)而(er),這(zhe)種(zhong)效(xiao)率(lv)的(de)大(da)幅(fu)提(ti)升(sheng)同(tong)時(shi)也(ye)意(yi)味(wei)著(zhe)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)更(geng)高(gao)精(jing)度(du)與(yu)相(xiang)應(ying)能(neng)力(li)要(yao)求(qiu)。

圖1-多線切割基本原理圖
通過放卷張力控製、經過多個輥(雙或三主輥)的排線、棒料的進給、收卷,並且通過金剛線的往複實現切割,以提高金剛線的利用率。整個金剛線切片係統要達到非常高精度、穩定的張力控製,機器才能確保切割的穩定,高效,達到高品質的生產,並較之以往的漿料切片更高的產出。
為了降低成本,大尺寸、bopianshiweilaidefazhanfangxiang,duiyujingangxiandeqiegeeryan,gengxidejingangxiancainengqiechugengduodepian,bingjiangdibiaomiancucaodu,jinergenghaodechengpianzhiliang,erduiyuxiansudueryan,zeyiweizhegengdachannengdailaidechengbenxiajiang,danzhedouduikongzhixitongbaokuohengzhanglikongzhi、高精度排線、高精度進給等提出了更高的要求。

圖2-貝加萊光伏切片係統解決方案硬件架構
圖2是貝加萊為多線切割係統提供的解決方案,ACOPOSmulti提供了共直流母線驅動技術,通過POWERLINK實時以太網提供百微秒級的高精度同步。
切片係統的功能性設計
在晶棒拉製後,經過切方,進入多線切割,這是至關重要的一環,每個晶棒都價值不菲,如果不能高品質的生產出產品,那就會成為“成本”的構成,隨著金剛線變得更細,這也使得對於切片的過程控製更為“精細”的要求,切片過程必須能夠控製非常精準,且同步精度高,才能確保晶片裁切過程的高品質,整體的方差最小。

圖3-多線切割係統的功能需求
張力控製技術
卷徑與張力是貝加萊控製係統的基本工藝控製模塊,借助於在印刷、塑料、包裝眾多領域數十年的積累,對於各種張力場景的張力控製貝加萊均可應對自如,自動排線、平台控製、掉電停車功能是多線切割行業所特殊的需求,貝加萊為此專門進行了大量的測試驗證,成熟的技術確保了拿來即用。

圖4-基本的張力控製模型

圖5-貝加萊張力控製的特點
duiyubeijialaidezhanglikongzhilaishuo,keyishixianniujuqiankui,zhequebaolezaijiajiansujieduanyekeyishixianwendingdezhanglikongzhi,bujinduiyuguangfujingangxian,duiyuqitacailiaodezhanglikongzhitongyangruci,yinwei,zhekeyidafujiangdikaijilangfei,tongchangzaishengchanzhongbeirenweishibirande。lingwaizhanglidezishiying、多組張力的解耦等,都是貝加萊張力控製領先的技術特性。
自動排線
由於金剛線經過主和從輥必須要排線,而輥子是加工輥、主/從(cong)輥(gun)的(de)排(pai)列(lie)使(shi)得(de)在(zai)整(zheng)個(ge)排(pai)線(xian)過(guo)程(cheng)中(zhong),特(te)別(bie)是(shi)在(zai)加(jia)減(jian)速(su)過(guo)程(cheng)和(he)排(pai)線(xian)換(huan)向(xiang)過(guo)程(cheng)中(zhong),其(qi)張(zhang)力(li)處(chu)於(yu)一(yi)種(zhong)變(bian)化(hua)的(de)狀(zhuang)態(tai),因(yin)此(ci),需(xu)要(yao)高(gao)精(jing)度(du)電(dian)子(zi)凸(tu)輪(lun)曲(qu)線(xian)輪(lun)廓(kuo),高(gao)階(jie)曲(qu)線(xian)來(lai)實(shi)現(xian)更(geng)高(gao)的(de)精(jing)度(du)控(kong)製(zhi),這(zhe)對(dui)於(yu)機(ji)器(qi)來(lai)說(shuo),隻(zhi)有(you)如(ru)此(ci),才(cai)能(neng)確(que)保(bao)排(pai)線(xian)精(jing)度(du)高(gao),切(qie)片(pian)的(de)單(dan)片(pian)均(jun)方(fang)差(cha)最(zui)小(xiao)。
主輥控製
qiegeshizhugun,zairaoxianheqiegeguochengshi,keyizaixianshixiandianliuhuanheweizhihuanmoshiqiehuan,dianliutongbukeyibaozhenglianggezhugunchulitongbu,youxiaodebaozhengqiegequneidejingangxianzhangliwending,tongshiyenenghenhaodebaozhengqiegexiangongzuixiao,qiegelizuida,yihuodegenggaodeqiepianzhiliang。
審計追蹤
mappAudit是貝加萊係統中的mappgongnengzujian,taweixitongtigongleshenjizhuizongnengli,congshengchandekezhuisuxingjiaodu,shengchanxuyaolejieshuizaishenmeshijianzuoleshenme,bingduiqijinxingjilu,yibukecuangaidexingshibaocunshuju,zheyangjiuquebaozhiliang、工藝的可追溯性,以為生產工藝人員的質量調整與優化帶來數據依據。

圖6-審計追蹤原理
對dui於yu光guang伏fu晶jing片pian製zhi造zao商shang而er言yan,審shen計ji追zhui蹤zong是shi提ti升sheng其qi工gong藝yi質zhi量liang管guan控kong水shui平ping的de關guan鍵jian,係xi統tong具ju有you該gai項xiang功gong能neng,將jiang會hui使shi得de這zhe一yi實shi現xian變bian得de簡jian單dan,來lai自zi於yu在zai製zhi藥yao領ling域yu的demappAudit功能,貝加萊同樣將其可用於光伏晶片生產的追溯。

圖7-通過mapp模塊組合實現審計追蹤與數據應用
在審計追蹤的管理中,機器的各種參數以mappData模塊進行收集應用,並通過mappUser的用戶管理,以及mappAudit的審計追蹤模塊對其進行記錄,通過mappCom來實現軟件之間的連接。
掉電停車功能
對(dui)於(yu)光(guang)伏(fu)切(qie)片(pian)而(er)言(yan),突(tu)然(ran)掉(diao)電(dian)情(qing)況(kuang)下(xia)的(de)同(tong)步(bu)停(ting)車(che)是(shi)非(fei)常(chang)必(bi)要(yao)的(de),否(fou)則(ze),對(dui)於(yu)生(sheng)產(chan)的(de)浪(lang)費(fei)是(shi)巨(ju)大(da)的(de),除(chu)了(le)金(jin)剛(gang)線(xian)晶(jing)棒(bang)材(cai)料(liao)的(de)損(sun)失(shi),再(zai)恢(hui)複(fu)機(ji)器(qi)所(suo)需(xu)的(de)成(cheng)本(ben)也(ye)是(shi)高(gao)昂(ang)的(de),因(yin)此(ci),掉(diao)電(dian)停(ting)車(che)功(gong)能(neng)對(dui)於(yu)光(guang)伏(fu)切(qie)片(pian)是(shi)必(bi)選(xuan)項(xiang)。

圖8-基於ACOPOSmulti的掉電停車功能
采用ACOPOSmulti共直流母線驅動技術,當係統主軸在製動時產生的電流通過再生線圈回到直流母線,並經過DC/AC轉換,提供給其它軸的同步停車。
數據驅動的預測性維護技術
將矽棒切割成厚薄均勻、切(qie)壁(bi)光(guang)滑(hua)的(de)矽(gui)片(pian),依(yi)賴(lai)於(yu)多(duo)線(xian)切(qie)割(ge)機(ji)的(de)穩(wen)定(ding)運(yun)行(xing)。但(dan)在(zai)實(shi)際(ji)的(de)生(sheng)產(chan)中(zhong),難(nan)免(mian)會(hui)有(you)設(she)備(bei)出(chu)現(xian)故(gu)障(zhang)的(de)情(qing)況(kuang)。在(zai)切(qie)割(ge)狀(zhuang)態(tai)下(xia),設(she)備(bei)的(de)突(tu)發(fa)故(gu)障(zhang)導(dao)致(zhi)的(de)突(tu)然(ran)停(ting)機(ji),對(dui)於(yu)昂(ang)貴(gui)的(de)矽(gui)棒(bang)會(hui)造(zao)成(cheng)不(bu)可(ke)修(xiu)複(fu)的(de)損(sun)傷(shang),導(dao)致(zhi)直(zhi)接(jie)報(bao)廢(fei)。這(zhe)樣(yang)的(de)突(tu)發(fa)停(ting)機(ji)帶(dai)來(lai)的(de)材(cai)料(liao)損(sun)失(shi)及(ji)停(ting)機(ji)檢(jian)修(xiu)的(de)停(ting)產(chan)損(sun)失(shi)等(deng)是(shi)巨(ju)大(da)的(de)。對(dui)於(yu)機(ji)器(qi)高(gao)速(su)運(yun)行(xing)而(er)言(yan),其(qi)主(zhu)輥(gun)和(he)線(xian)輥(gun)的(de)軸(zhou)承(cheng)承(cheng)受(shou)較(jiao)大(da)的(de)考(kao)驗(yan),並(bing)且(qie)也(ye)是(shi)對(dui)機(ji)器(qi)影(ying)響(xiang)最(zui)大(da)的(de)關(guan)鍵(jian)部(bu)件(jian),因(yin)此(ci),如(ru)何(he)能(neng)夠(gou)在(zai)故(gu)障(zhang)發(fa)生(sheng)之(zhi)前(qian)就(jiu)對(dui)其(qi)健(jian)康(kang)狀(zhuang)態(tai)進(jin)行(xing)預(yu)警(jing),使(shi)得(de)工(gong)程(cheng)師(shi)們(men)能(neng)夠(gou)在(zai)工(gong)作(zuo)間(jian)隙(xi)對(dui)設(she)備(bei)進(jin)行(xing)及(ji)時(shi)的(de)幹(gan)預(yu)、維修,就成為了避免經濟損失、保障生產的關鍵。

圖9-基於聚類分析的預測性維護
如圖9所(suo)示(shi),基(ji)於(yu)多(duo)年(nian)積(ji)累(lei)的(de)行(xing)業(ye)專(zhuan)家(jia)知(zhi)識(shi),首(shou)先(xian)對(dui)多(duo)台(tai)設(she)備(bei)的(de)數(shu)據(ju)進(jin)行(xing)恰(qia)當(dang)的(de)特(te)征(zheng)提(ti)取(qu),以(yi)提(ti)煉(lian)出(chu)數(shu)據(ju)中(zhong)與(yu)設(she)備(bei)健(jian)康(kang)狀(zhuang)況(kuang)最(zui)相(xiang)關(guan)的(de)信(xin)息(xi)。之(zhi)後(hou),使(shi)用(yong)人(ren)工(gong)智(zhi)能(neng)算(suan)法(fa)對(dui)數(shu)據(ju)進(jin)行(xing)自(zi)動(dong)聚(ju)類(lei),使(shi)得(de)特(te)征(zheng)相(xiang)似(si)的(de)數(shu)據(ju)聚(ju)成(cheng)一(yi)簇(cu),而(er)不(bu)相(xiang)似(si)的(de)數(shu)據(ju)聚(ju)類(lei)成(cheng)不(bu)同(tong)的(de)簇(cu)。可(ke)以(yi)很(hen)自(zi)然(ran)的(de)推(tui)斷(duan),在(zai)多(duo)台(tai)相(xiang)似(si)類(lei)型(xing)的(de)設(she)備(bei)中(zhong),大(da)部(bu)分(fen)設(she)備(bei)是(shi)健(jian)康(kang)的(de),數(shu)據(ju)特(te)征(zheng)是(shi)類(lei)似(si)的(de)。所(suo)以(yi),聚(ju)類(lei)結(jie)果(guo)中(zhong)有(you)著(zhe)大(da)量(liang)樣(yang)本(ben)點(dian)的(de)簇(cu)可(ke)以(yi)視(shi)為(wei)健(jian)康(kang)簇(cu)。而(er)那(na)些(xie)遊(you)離(li)於(yu)健(jian)康(kang)簇(cu)之(zhi)外(wai)的(de)樣(yang)本(ben)、少量點組成的小簇,則指征著設備的異常工作狀態