http://kadhoai.com.cn 2026-04-26 14:20:40 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、薄(bo)片(pian)是(shi)未(wei)來(lai)的(de)發(fa)展(zhan)方(fang)向(xiang),對(dui)於(yu)金(jin)剛(gang)線(xian)的(de)切(qie)割(ge)而(er)言(yan),更(geng)細(xi)的(de)金(jin)剛(gang)線(xian)才(cai)能(neng)切(qie)出(chu)更(geng)多(duo)的(de)片(pian),並(bing)降(jiang)低(di)表(biao)麵(mian)粗(cu)糙(cao)度(du),進(jin)而(er)更(geng)好(hao)的(de)成(cheng)片(pian)質(zhi)量(liang),而(er)對(dui)於(yu)線(xian)速(su)度(du)而(er)言(yan),則(ze)意(yi)味(wei)著(zhe)更(geng)大(da)產(chan)能(neng)帶(dai)來(lai)的(de)成(cheng)本(ben)下(xia)降(jiang),但(dan)這(zhe)都(dou)對(dui)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)包(bao)括(kuo)恒(heng)張(zhang)力(li)控(kong)製(zhi)、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
對dui於yu貝bei加jia萊lai的de張zhang力li控kong製zhi來lai說shuo,可ke以yi實shi現xian扭niu矩ju前qian饋kui,這zhe確que保bao了le在zai加jia減jian速su階jie段duan也ye可ke以yi實shi現xian穩wen定ding的de張zhang力li控kong製zhi,不bu僅jin對dui於yu光guang伏fu金jin剛gang線xian,對dui於yu其qi它ta材cai料liao的de張zhang力li控kong製zhi同tong樣yang如ru此ci,因yin為wei,這zhe可ke以yi大da幅fu降jiang低di開kai機ji浪lang費fei,通tong常chang在zai生sheng產chan中zhong被bei認ren為wei是shi必bi然ran的de。另ling外wai張zhang力li的de自zi適shi應ying、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
切(qie)割(ge)室(shi)主(zhu)輥(gun),在(zai)繞(rao)線(xian)和(he)切(qie)割(ge)過(guo)程(cheng)時(shi),可(ke)以(yi)在(zai)線(xian)實(shi)現(xian)電(dian)流(liu)環(huan)和(he)位(wei)置(zhi)環(huan)模(mo)式(shi)切(qie)換(huan),電(dian)流(liu)同(tong)步(bu)可(ke)以(yi)保(bao)證(zheng)兩(liang)個(ge)主(zhu)輥(gun)出(chu)力(li)同(tong)步(bu),有(you)效(xiao)的(de)保(bao)證(zheng)切(qie)割(ge)區(qu)內(nei)的(de)金(jin)剛(gang)線(xian)張(zhang)力(li)穩(wen)定(ding),同(tong)時(shi)也(ye)能(neng)很(hen)好(hao)的(de)保(bao)證(zheng)切(qie)割(ge)線(xian)弓(gong)最(zui)小(xiao),切(qie)割(ge)力(li)最(zui)大(da),以(yi)獲(huo)得(de)更(geng)高(gao)的(de)切(qie)片(pian)質(zhi)量(liang)。
審計追蹤
mappAudit是貝加萊係統中的mapp功gong能neng組zu件jian,它ta為wei係xi統tong提ti供gong了le審shen計ji追zhui蹤zong能neng力li,從cong生sheng產chan的de可ke追zhui溯su性xing角jiao度du,生sheng產chan需xu要yao了le解jie誰shui在zai什shen麼me時shi間jian做zuo了le什shen麼me,並bing對dui其qi進jin行xing記ji錄lu,以yi不bu可ke篡cuan改gai的de形xing式shi保bao存cun數shu據ju,這zhe樣yang就jiu確que保bao質zhi量liang、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
duiyuguangfujingpianzhizaoshangeryan,shenjizhuizongshitishengqigongyizhiliangguankongshuipingdeguanjian,xitongjuyougaixianggongneng,jianghuishidezheyishixianbiandejiandan,laiziyuzaizhiyaolingyudemappAudit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、qiebiguanghuadeguipian,yilaiyuduoxianqiegejidewendingyunxing。danzaishijideshengchanzhong,nanmianhuiyoushebeichuxianguzhangdeqingkuang。zaiqiegezhuangtaixia,shebeidetufaguzhangdaozhideturantingji,duiyuangguideguibanghuizaochengbukexiufudesunshang,daozhizhijiebaofei。zheyangdetufatingjidailaidecailiaosunshijitingjijianxiudetingchansunshidengshijudade。duiyujiqigaosuyunxingeryan,qizhugunhexiangundezhouchengchengshoujiaodadekaoyan,bingqieyeshiduijiqiyingxiangzuidadeguanjianbujian,yinci,ruhenenggouzaiguzhangfashengzhiqianjiuduiqijiankangzhuangtaijinxingyujing,shidegongchengshimennenggouzaigongzuojianxiduishebeijinxingjishideganyu、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