【深度】太陽(yáng)能硅片線切割設(shè)備國(guó)產(chǎn)化的現(xiàn)狀和趨勢(shì)

　　首先簡(jiǎn)單介紹一下人類(lèi)歷史上的線切割歷史

　　公元前2000年古埃及人用混合了水和沙的繩子切割石頭

　　公元19世紀(jì)意大利人用纜繩切割大理石

　　公元20世紀(jì)20年代第一次有人申請(qǐng)了用繩切割約一英寸厚的大尺寸大理石片的專(zhuān)利

　　公元20世紀(jì)60年代第一次出現(xiàn)用線的往復(fù)運(yùn)動(dòng)來(lái)切割水晶片

　　公元20世紀(jì)70年代利用線的往復(fù)運(yùn)動(dòng)來(lái)切割1-2英寸的硅片

　　在上世紀(jì)80年代以前，人們?cè)谇懈畛膊牧系臅r(shí)候一般采用涂有金剛石粉的內(nèi)圓切割機(jī)進(jìn)行切割。然而隨著半導(dǎo)體行業(yè)的飛速發(fā)展，人們對(duì)已有的生產(chǎn)效率難以滿足，同時(shí)由于內(nèi)圓切割的材料損失非常大，在半導(dǎo)體行業(yè)成本的摩爾定律作用下，人們對(duì)于降低切割成本、提高效率的要求越來(lái)越高。多線切割技術(shù)因此而逐步發(fā)展起來(lái)。

　　多線切割的基本原理是通過(guò)一根高速運(yùn)動(dòng)的鋼線帶動(dòng)附著在鋼絲上的切割刃料對(duì)硅棒進(jìn)行摩擦，從而將硅棒等硬脆材料一次同時(shí)切割為數(shù)千片薄片的一種切割加工方法。多線切割由于其更高效、更小切割損失以及更高精度的優(yōu)勢(shì)，對(duì)于切割貴重、超硬材料有著巨大的優(yōu)勢(shì)，近十年來(lái)已取代傳統(tǒng)的內(nèi)圓切割成為硅片切割加工的主要方式。

　　在2003年以前，多線切割主要滿足于半導(dǎo)體行業(yè)的需求，切割技術(shù)主要掌握在歐、美、日、臺(tái)等國(guó)家和地區(qū)，國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體業(yè)務(wù)以封裝業(yè)務(wù)為主，上游的晶圓切割技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)，相關(guān)的設(shè)備制造研發(fā)也難有進(jìn)展。

　　2003年隨著太陽(yáng)能光伏行業(yè)的爆發(fā)式增長(zhǎng)，國(guó)內(nèi)民營(yíng)企業(yè)的硅片切割業(yè)務(wù)迅速發(fā)展起來(lái)。大量引進(jìn)了瑞士和日本產(chǎn)的先進(jìn)的數(shù)控多線切割設(shè)備。國(guó)內(nèi)設(shè)備制造企業(yè)也看到了這個(gè)巨大的商機(jī)，紛紛投入資金和人力物力進(jìn)行技術(shù)研發(fā)。但大多數(shù)都是仍以仿制為主。

　　2009年開(kāi)始有一些廠家開(kāi)始嘗試將在其他行業(yè)比如藍(lán)寶石切割使用的金鋼線切割技術(shù)引入到硅片切割領(lǐng)域來(lái)，本文在這里將不對(duì)這方面的設(shè)備展開(kāi)討論。

　　二、 多線切割設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化道路充滿了坎坷

　　多線切割設(shè)備為國(guó)際三大廠統(tǒng)治

　　目前全球的多線切割設(shè)備主要為瑞士的HCT、Meyer Burger(梅耶博格)和日本的NTC所統(tǒng)治。瑞士的HCT、梅耶博格最早在上世紀(jì)80年代就推出了線切割機(jī)，主要為半導(dǎo)體行業(yè)所用。

　　在國(guó)內(nèi)光伏行業(yè)切片領(lǐng)域，到2009年底國(guó)際上影響力最大的三家設(shè)備供應(yīng)商在中國(guó)市場(chǎng)產(chǎn)能中差不多是三分天下，NTC的份額稍微高一點(diǎn)。下圖是國(guó)內(nèi)線切割設(shè)備數(shù)量的一個(gè)變化趨勢(shì)圖。其他包括國(guó)內(nèi)品牌和國(guó)外進(jìn)口的其他小品牌。

　　1.HCT簡(jiǎn)介

　　HCT在1983年推出第一臺(tái)線切割機(jī)后14年里才累計(jì)賣(mài)出了100臺(tái)設(shè)備，在隨后的6年里又累計(jì)賣(mài)出了150臺(tái)。太陽(yáng)能光伏市場(chǎng)在2003年啟動(dòng)以后，HCT針對(duì)市場(chǎng)需要在2005年推出了世界上最大的太陽(yáng)能硅片線切割機(jī)B5。而HCT在2006年里一年的銷(xiāo)售量就突破了100臺(tái)。HCT在2007年被美國(guó)的應(yīng)用材料收購(gòu)。