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文档简介
1、晶硅电池片制造工艺学习 2012.08.21目录一、前清洗二、扩散三、后清洗四、PECVD五、丝网烧结六、测试分选 太阳能电池是一种将太阳光能直接转换为电能的太阳能电池是一种将太阳光能直接转换为电能的半导体器件半导体器件太阳能电池太阳能电池原料硅片前清洗/制绒扩散刻蚀去PSGPECVD印刷银铝背电极印刷铝背场印刷银正电极烧结测试分选太阳能电池生产基本流程前清洗制绒工艺目的: 在太阳能硅片的生产工艺中,为了降低硅片表面对太阳光的反射,提高硅片表面对太阳光的吸收率,从而提高光电转换效率,故对硅片表面进行织构化绒面制备处理,简称制绒 多晶绒面为凹凸蜂窝状单晶绒面为金字塔状制备绒面的作用:制备绒面的作
2、用:l 去除硅片表面的机械损伤层l 清除表面的油污和金属杂质l 形成起伏不平的绒面,减少光的反射,增加硅片对太阳光的吸收,提高短路电流(lsc),最终提高电池的光电转换效率l 增加受光(PN 结)面积损伤层除去不足的影响损伤层除去不足的影响l 残余缺陷在后续高温处理向材料深处延伸l 在电性能表现为Uoc、Isc 偏低前清洗绒面陷光原理 : 当光入射到一定角度的斜面,光会反射到另一角的斜面,形成二或者多次吸收,从而增加光的吸收率陷光原理图示前清洗 利用HNO3和HF分别和Si和SiO2进行各向同性反应.反应中表面产生一些凹低不平的凹坑.这些”凹坑”起到了陷光的作用多晶酸制绒原理:前清洗多晶制绒的
3、步骤及反应原理:1、制绒碱洗 KOH(去多孔硅,中和酸) 酸洗HCL(除去表面油污和金属杂质)吹干2、主要使用化学品:HNO3、HF、HCL3、制绒反应方程式: 3Si+4HNO3=3SiO2+2H2O+4NO SiO2+6HFH2SiF6+2H2总方程式:Si+6HF+HN03=H2SiF6+HN02+H20+H2 前清洗3、 SPC= 3.70.5m 减薄厚度在3.2-4.2um 减薄厚度=减薄量*8.82 滚轮速度范围 0.5-1.5m/min (注:前清洗速度最好不要超过1.4m/min,速度过快,会导致清洗或吹不干净(烘不干),扩散出现脏污和黑点、蓝黑,再则易碎片机碎高,影响碎片率过
4、高,甚至导致叠片、机内卡片、等现象)前清洗 亚硝酸本身并不是特别稳定,它会慢慢分解,在时产时停的小批量生产时,溶液中的亚硝酸浓度的平衡点不会超过一定的限度,溶液会一直保持无色。大批量生产时,亚硝酸浓度平衡点会有所上升,亚硝酸浓度的略微增加,会导致溶液颜色变成淡绿色和绿色。 只要反应正常,溶液颜色变绿不会对片子效率产生任何影响。多晶酸制绒原理:前清洗前清洗多晶工艺初配配方及参数要求:槽体135前清洗初始配液槽体加液总量(480L)制绒槽(HF:HNO3:DL)碱槽(KOH:DL)酸槽(HF:HCL:DL)58.95L:237.22L:183.83L 5.85L:74.15L16.73L:43.5
5、8L:119.69L药液浓度HF(80g/L)、HNO3(490g/L)KOH(5%)HF(5%)、(10%)注:2、4、5槽为水洗槽,6槽为热风刀,水槽冲洗水压为(2公斤),吹干风压为(160m/h),热风烘干温度为605注:在生产过程中硅片腐蚀量和绒面可以调整药液的浓度、药液温度、机台带速来达到需要的要求前清洗上片制绒槽HNO3/HF水喷淋碱洗槽NaOH水喷淋酸槽HF/HCL水喷淋下片吹干风刀前清洗机台:RENA 大致构造l“一化一水”,硅片每经过一次化学品,都会经过一次水喷 淋清洗。l除制绒槽外,其它化学槽和水槽都是喷淋结构,酸槽是浸没和喷淋结合构成,而且片子进入到溶液内部。l最后一道水
6、喷淋(第三道水喷淋)由于要将所有化学品全部洗掉,所以水压最大。相应的,最后的吹干风刀气压最大。前清洗技术检测仪器: 前清洗主要的工艺监控量为腐蚀量,即制绒后的减薄量;制绒后扩散面的反射率两项数值。除监控生产SPC外,还需监控制绒后硅片的表面状态,比如表面黑丝情况。电子天平,测量制绒前后硅片重量D8积分反射仪,测量制绒后硅片的反射率前清洗SPC管控数据:反射率信息入料时间20:0520:1220:3020:3820:47班次BBCCC厂商常州协鑫常州协鑫常州协鑫常州协鑫常州协鑫机台T3T3T3T3T3生产批号 BP1207104273H BP1207104274H BP1207109516H B
7、P1207109517HBP1207109518H反射率20.257 20.453 20.684 21.038 21.253 注:反射率600)分解生成PCl5和P2O5 l 生成的P2O5在扩散温度下与硅反应,生成SiO2和P原子并在硅片表面形成一层磷-硅玻璃,然后磷原子再向硅中进行扩散 。 5253OP3PClC6005POCl4P5SiO5SiO2P252扩散l POCl3热分解时,需要O2参与才能分解充分;且PCl5不易分解,对硅片有腐蚀作用,会破坏硅片的表面状态。生成的P2O5又进一步与硅作用,生成SiO2和P原子,P继续扩散;为了使POCl3充分分解和避免PCl5对硅片表面的腐蚀作
8、用,通入一定流量的O2十分必要 。2522510ClO2P2O过量5O4PCl扩散扩散T75Y8(中心方阻为803/ )升温温度790升温速率7/分钟时间12 分钟稳定O2 流量1600sccm时间5分钟一次扩散温度790 N2 /O2 /POCL312.3slm / 600sccm /1100sccm 时间10分钟升温温度835 升温速率9/分钟时间4分钟二次扩散温度835 N2/O2/POCL312.1slm/600sccm/ 1300sccm时间7分钟推结温度835N2 / O212.4slm / 1600sccm时间13分钟总时间1小时40分钟总气体流量14slm多晶扩散工艺参数:多晶
9、扩散工艺参数:扩散多晶扩散的步骤:多晶扩散的步骤:插片进舟回温氧化预沉积升温沉积推结出舟降温卸片外观检卸片外观检查测试方阻查测试方阻扩散u 插片用吸笔依次将硅片从花篮中取出,插入石英舟;l 在扩散前禁止用手直接接触硅片,防止金属离子污染 ;l 移动石英舟必须使用石英舟叉。u 进舟将装满硅片的石英舟放在碳化硅浆上,启动程序,石英舟缓缓推入扩散炉腔;碳化硅浆退出,关闭炉门;通大氮,升温。u回温氧化 打开O2阀门,通O2工艺步骤介绍:工艺步骤介绍:u预沉积预沉积 通小N2、o2 ,小N2携三氯氧磷源进入炉管内,三氯氧磷高温分解,开始进行第一次低温扩散过程。u 升温、沉积升温、沉积 升高温度,进行第二
10、次高温扩散。u推结推结 关闭关闭小氮小氮和继续通氧,扩散过程逐渐停止。和继续通氧,扩散过程逐渐停止。u 降温、出舟降温、出舟 继续通大氮,开始降温;当石英舟缓缓退管内,炉门关闭,机械手动作将石英舟放到冷却区,待降温一定时间后下舟,用舟叉从舟托架上取下石英舟;放上插好硅片的石英舟,进行下一轮扩散扩散工序的SPC管控及质量要求: 方阻的大小和均匀性(片内极差) 多晶:803/ 单晶:653/ 片内极差小于17 方阻偏大或偏小,需返工,工艺为:二次清洗制绒扩散或后清洗扩散2. 工艺能力过程控制: Cp(工艺精密度)、工艺准确度、 K(工艺准确度)、 Cpk(工艺能力)3. 硅片外观 检查硅片表面颜色
11、是否均匀、异常,出现蓝色、脏污、黑点、线痕台阶为不合格,主要蓝色、脏污、黑点片,可集中进行返工。 扩散中中 心心 方方 阻阻标准差标准差2.0083892.008389565565平平 均均 方方 阻阻标准差标准差1.9943801.994380285285CpCp0.4979110.4979113737CpCp0.8356810.835681479479工序 扩散扩散特性方阻方阻USL 83UCLx x77.5UCLR R17样本容量 5ea/bathk k0.0934590.093459119119k k0.7224580.722458113113设备编号CTCT80 LSL 77LCLx
12、 x67.5R-bar12CpKCpK0.4513770.451377012012CpKCpK0.2319360.231936614614Date8月16日8月16日8月16日8月16日8月16日Time8:5813:5515:3417:1018:16LotNo.12081583321208163048120816307312081630831208163215PositionLZCLZCZCGZGZLZCLZCZCGZGZLZCLZCZCGZGZLZCLZCZCGZGZLZCLZCZCGZGZ180.578.682.177.578.778.877.582.977.682.482.179.28
13、1.177.582.4 83 77.782.978.580.379.2 8082 81.2 79271.568.670.9 7171 65.667.270.369.373.471.365.970.5 69 71.469.767.773.269.470.670.177.268.575.2 70365 69.265.7 6968 72.176.274.172.676.477.8 67 66.870.470.8 73 66.675.973.774.570.373.268.272.1 72468.5 6371 66.7 62 68.270.1 7169.371.869.263.866.770.170.
14、367.7 67 69.669.672.668.2 697070 73.2567.366.470.5 73 75.165.669.870.167.977.967.862.372.468.2 746666 69.268.672.6 747072 68.769.5X70.6 69.2 72.0 71.4 71.0 70.1 72.2 73.7 71.9 76.4 73.6 67.6 71.5 71.0 73.8 71.9 69.0 74.2 72.0 74.1 72.4 73.9 72.1 73.4 72.7 R15.5 15.6 16.4 10.8 16.7 13.2 10.3 12.8 9.7
15、 10.6 14.3 16.9 14.4 9.3 12.1 17.0 11.7 13.7 9.9 9.7 11.0 11.0 13.8 12.5 9.5 Unif.片内10.98%11.28%11.38%7.56%11.77%9.42%7.14%8.69%6.75%6.94%9.71%9.32%10.07%6.55%8.20%11.83%8.48%9.24%6.88%6.54%7.60%7.44%9.56%8.51%6.53%管内2.03%4.34%4.29%3.57%1.19%SPC测试数据管控要求:扩散方阻测试仪器:方阻测试仪器:l 方阻测试仪有两种: RTS-4四探针电阻测试仪 全自动四
16、探针电阻测试仪,目前我们使用的是全自动四探针电阻测试仪, CRESBOX CRESBOX 公司公司 型号:型号:MODEL280MODEL280l 全自动四探针测试仪可以在开放环境下测试,一次能测出5个点或多点的方阻值并计算出出平均值和极差;测试迅速,结果的可靠性好 。扩散方阻测试原理图:方阻测试原理图:扩散l 将位于同一直线上的4个小探针置于一平坦的硅片上(硅片尺寸相对于4点探针,可视为无穷大);l 施加直流电流于外侧的2个探针上;l 内侧2个探针间的电压差(U)可测量,以计算硅片的方阻。l 硅片的电阻率有显著的温度系数,故测试温度要一致,温度变化要进行校正;l 通入的电流必须小到不会引起电
17、阻加热效应。方阻测试原理:扩散 考虑一块长为l、宽为a、厚为b的薄扩散层如右图。如果该薄层材料的电阻率为,则该整个薄层的电阻为当l=a(即为正方形)时,R= /b。可见,(/b)代表一个方块的电阻,故称为方块电阻,特记为R= /b(/)又=2S(U/I) S为两探针之间的距离经推断,=4.5324b(U/I)即 R=4.5324b(U/I)(albbalR方阻测试原理:扩散扩散工艺的影响因素:扩散工艺的影响因素:uN2流量流量l 大N2 大N2可维持扩散炉管内的气流均匀性,大N2流量越大,管内气流运越迅速,气体越均匀,有利于扩散的进行。l 小N2 小N2流量影响进入石英管P源的量,流量越大磷源
18、越多,会使参杂浓度变大,方阻下降。u O2流量 在一定范围内增大O2流量有利于POCl3分解,扩散更充分。扩散u 扩散时间 其他因素不变的情况下,扩散时间越长,扩散进行越充分,方阻变小 。u扩散温度 温度影响结深,温度越高p-n结越深,方阻越小。u POCl3温度 POCl3温度一般为20;三氯氧磷极易挥发,源温过高会加大小N2所携带三氯氧磷的量,从而影响掺杂浓度 。扩散等离子刻蚀 原理:利用射频电源使反应气体生成反应活性高的离子和电子,对硅片进行物理轰击及化学反应,以选择性的去除我们需要去除的区域,被刻蚀的物质变成挥发性的气体,经抽气系统抽离,最后按照设计要求刻蚀出我们需要实现的深度。这种腐
19、蚀方法也叫干法腐蚀。优势:快速的刻蚀速率,同时可获得良好的物理形貌。(这是各向同性反应)后清洗湿法刻蚀 利用HNO3和HF的混合液体对硅片表面进行腐蚀,去除边缘的N型硅,使得硅片的上下表面相互绝缘。目前湿法刻蚀广泛使用的是RENA的去磷硅玻璃清洗机,其功能一是利用液体张力去除硅片边缘的N型硅,二是去除硅片表面的去磷硅玻璃。PSGn+ Si刻蚀前刻蚀后后清洗去磷硅玻璃(PSG)去除磷硅玻璃的目的:l 磷硅玻璃的存在使得硅片在空气中表面容易受潮,导致电流的降低和功率的衰减l 死层的存在大大增加了发射区电子的复合,会导致少子寿命的降低,进而降低了Voc和Isc。l 磷硅玻璃的存在使得PECVD后产生
20、色差后清洗l 工序步骤 刻边碱洗 酸洗(去PSG)吹干l 用到药品:HNO3, HF, KOHl SPC:硅片各边的绝缘电阻1000欧姆 刻蚀宽度:1.00.5um 腐蚀量:1.00.3g 滚轮速度范围 0.5-1.5m/min (注:速度最好不要超过1.4m/min,速度过快,会导致硅片清洗或吹(烘)不干净,PECVD容易出现白点片;再则易碎片机碎率过高,甚至机内卡片、叠片,或碎渣堵住喷淋口,清洗后出现脏片)后清洗l 去磷硅玻璃主要反应方程式 、 SiO2 + 4HF = SiF4 + 2H2O 、 SiF4 + HF= H2SiF6、SiO2 + 6HF = H2SiF6 + 2H2O后清
21、洗机台:RENA 各槽的作用及初配液配方l 1槽为刻蚀槽用于刻除边缘P N 结,以免短路 所用溶液:HNO3:HF:H2SO4:DL(108.93L:15.79L:80L:175.28L) 作用:HNO3和HF 边缘刻蚀,去除边缘N型硅。 H2SO4 增加药液的表面张力,使药液能利用表面张力作用去除边缘N型硅。l 3槽为碱洗槽所用药液:KOH:DL(5.85L:74.15L) 浓度(5%) 作用: 1.综合掉前道刻蚀槽残留在硅片表面的酸液 2.去除前道刻蚀过后硅片表面的多孔硅。l 5槽为酸洗槽所用药液:HF:DL(41.11L:418.98L) 浓度(5%) 作用:去除硅片扩散后表面的PSG层
22、。l其余2、4、6为喷淋水槽,7槽为吹干和热风刀,再加前后上下料台后清洗刻边湿法刻蚀图u 刻蚀中容易产生的问题及检测方法:l 刻蚀不足:边缘漏电,并联电阻(Rsh)下降,严重可导致失效 检测方法:测绝缘电阻l 过刻: 正面金属栅线与P型硅接触,造成短路 检测方法:称重及目测l 出现以上不良返工后清洗检验标准 当硅片从HF槽出来时,观察其表面是否脱水,如果脱水,则表明磷硅玻璃已去除干净;如果表面还沾有水珠,则表明磷硅玻璃未被去除干净。当硅片从出料口流出时候,如果发现尾部有部分水珠,HF槽中可以适当补些HF。后清洗l 后清洗出来的片子,不允许用手摸片子的表面。收片员工只允许接触片子的边缘进行装片。
23、并且要勤换手套,避免PECVD后出现脏片!l 每批片子的腐蚀重量和绝缘电阻都要检测。 1.要求每批测量4片。 2.每次放测量片时,把握均衡原则。如第一批把测试片放1.3.5.7道,下一批则放2.4.6.8道,便于监控设备稳定性和溶液的均匀性。l 生产没有充足的片子时,工艺要求: 1.如果有1小时以上的停机,要将刻蚀槽的药液排到tank,减少药液的挥发。 2.停机后15分钟用水枪冲洗碱槽喷淋及风刀,防止酸碱形成的结晶盐堵塞喷淋口及风刀。 3.停机1小时以上,要在开启机器生产前半小时用水枪冲洗风刀处的滚轮,杜绝做出来的片子有滚轮印!后清洗工序工艺要求后清洗l PECVD 等离子增强化学气相沉积 等
24、离子体的认识气体在一定条件下受到高能激发,发生电离,部分外层电子脱落原子核,形成电子、正离子和中性粒子混合物组成的一种形态,这种形态就称为等离子态即第四态PECVD 原理借助微波或射频使含有薄膜组成原子的气体电离,在局部形成等离子体,而等离子化学活性很强,很容易发生反应,在基片上沉积出所期望的薄膜PECVDPECVD的目的1)镀减反射薄膜(SiN) 其具有卓越的抗氧化和绝缘性能,同时具有良好的阻挡钠离子和掩蔽金属离子和水蒸气扩散的能力,它的化学稳定性很好,除氢氟酸和热磷酸能缓慢腐蚀外,其它酸与它基本不起作用2)表面钝化作用 保护半导体器件表面不受污染物质的影响,半导体表面钝化可降低半导体表面态
25、密度3)钝化太阳电池的体内 在SiN膜中存在大量的 H,在烧结过程中会钝化晶体内部悬挂键PECVDPECVD反应原理l 3SiH4 + 4NH3 Si3N4 + 12H2 l 3SiH4 SiH3 + SiH2 + SiH3 + 6Hl 2NH3 NH2 + NH + 3H等离子体350 350 等离子体2-3-+等离子体350 -2-+PECVDl 对SiN减反射膜来说,膜厚和折射率是最重要的参数,但还须考虑另一个重要的参数: 消光系数(消光系数(k k)l k k越大、薄膜自身对光的吸收越多,从而降低进入电池的光能量。l H可以钝化杂质和缺陷的电活性。它不仅能降低硅表面的表面态,饱和悬挂键
26、;还能与Si中的杂质或缺陷发生反应形成复合体,从而将禁带中的能带转入价带(导带),去除相应的深能级。达到良好的表面钝化和体钝化的效果达到良好的表面钝化和体钝化的效果。PECVDl 对于PECVD 过程,表面在初始一段时间内处于富氢的状态。随后, SiN薄膜开始生长,这时H要到达硅表面就必须穿过氮化硅薄膜,而SiN薄膜沉积过程中产生大量的空位,可以帮助表面富余的H快速扩散进入体材料,达到钝化的效果。l 对SiN减反射膜来说,膜厚和折射率是最重要的参数,但还须考虑另一个重要的参数: 消光系数(消光系数(k k)l K K越大、薄膜自身对光的吸收越多,从而降低进入电池的光能量。PECVD直接:主要以
27、Centhrotherm设备为代表PECVDu间接:主要以Roth&Rau设备为代表PECVDR&R设备工艺参数对SiN膜的作用参数范围对SiN膜的作用备注沉积腔压力0.05-0.2-0.5mbar超过0.25mbar降低沉积率;低压增加H钝化效果总气体流量350-500-800 sccm/PS沉积率随着总气体流量增加,但在高流量时等离子体分裂态少工作气体比 (QNH3/QSiH4)1.5-3.0-4较多的SiH4会导致较多的Si含量、更高的折射率高的硅含量(低于1.2)开始在SiN膜中产生光吸收承载框传输速度150-180-195cm/min/PS速度的调整用作对膜厚的最终调
28、整最佳值为180cm/min反应温度250-400-450随着温度增加轻微减少沉积率微波功率 (对一个微波源P-peak=2500-3200-3600W Ton=3-8-2ms Toff=12-18-25ms Mean power=750-1000-1500W调整P-peak可改变等离子源的扩散长度,沉积率随着P-mean轻微增加(通过Ton,Toff控制),如果不均匀通过左/右微波功率调节左/右沉积率。在每一个过程中左右使用略微不同的脉冲周期(相差1-2ms)PECVD工艺指标SPC: 膜 厚:78-88nm 折射率:2.05-2.15测量仪器:椭偏仪PECVD影响薄膜的主要因素u 温度给衬
29、底加热:由于衬底有一定温度,淀积速度比较稳定,对介质膜厚度的可控性较好。而且膜在到达衬底后具有一定的表面迁移能力,在位能最低的位置结合到衬底上去,使所形成薄膜内应力较小,结构致密,具有良好的钝化性能。衬底的温度一般控制在300450的范围内。u 射频/微波的频率和功率射频/微波频率、功率是影响氮化硅薄膜生长的重要因素,一般在确定为最佳工艺条件后就不再改变,以保证生产的重复性。u 频率:l 等离子发生器有两种工作方式,一种是脉冲工作方式,另一种是连续工作方式。一般在生长薄膜时使用脉冲工作方式。l 脉冲为高电平时产生气体辉光放电,形成了等离子体;脉冲为低电平时辉光放电停止,此时为薄膜生长阶段,激活
30、的反应物分子发生反应,在衬底表面迁徙成核而生长,附产物从衬底片上解吸,随主气流由真空泵抽走。PECVD在低频功率源下,等离子体中的离子被多变的电场加速,到达衬底的速率要比高频交变电场中的大,对样品表面的轰击作用也就更大;但在高频功率源下,离子无法跟上电极频率的变化,电子在电极间往返运动,电子将空间中的离子轰击形成等离子体,离子不直接轰击样品表面,轰击作用小。l 功率当射频功率较小时,气体尚不能充分电离,激活效率低,反应物浓度小,薄膜针孔多且均匀性较差,抗腐蚀性能差;当射频功率增大时,气体激活效率提高,反应物浓度增大,生长的氮化硅薄膜结构致密,提高了膜的抗腐蚀性能;但射频功率不能过大,否则沉积速
31、率过快,同样会使膜的均匀性下降,构疏松,钝化性能退化。PECVDl气体流量比反应的气体SiH4 和NH3 的比例直接决定了生长的氮化硅薄膜中的硅氮比,这一比例是影响氮化硅薄膜折射率的最主要因素。并同时也影响到薄膜的致密性,钝化效果等。一般情况下, SiH4 / NH3 流量比上升,折射率上升,介电常数下降,我们应根据不同的折射率需求适当调整 SiH4 / NH3 流量比。l压强淀积时腔压对薄膜淀积速率、薄膜致密性以及薄膜的均匀性有较大的影响,而对薄膜的折射率影响不大。当反应室内压力低于一定值,无法在硅片上生长薄膜。不同的射频源其低压极限值不同。当压强在一定范围内变化时,压强越小,淀积速率越小,
32、薄膜均匀性也越好。但为了达到兼顾沉积速率和薄膜致密性和均匀性的目的,必须选取一个适中的压力条件。PECVDl PECVD 工艺标准PECVD附近地面用清水将拖把洗干净,拧干后将地面清理干净每班两次,交接班时和1点或13点机台表面(包括设备后区)丝光毛巾用清水洗干净,拧干后擦拭台面,表面应该无污物,灰尘每班两次,交接班时和1点或13点运输硅片的小推车丝光毛巾用清水洗干净,拧干后擦拭台面,表面应该无污物,灰尘以及碎硅片每班两次,交接班时和1点或13点承片盒用HF和HCL,2:1的比例浸泡2小时,然后用清水冲至PH值显中性后吹干每2个月一次放置框子的桌子毛巾用清水洗干净,拧干后擦拭台面,表面应该无污
33、物,灰尘以及碎硅片每3小时一次在制品和隔离品台面毛巾用清水洗干净,拧干后擦拭台面,表面应该无污物,灰尘以及碎硅片每周两次(周一,周四)PECVD2、载片盒必须放在桌子上(不论是否有硅片在内)3、高温手套每周必须清洗一次,如有磨损或者烫坏的必须更换4、操作者禁止直接接触片子的表面,带有橡胶手套后也需要尽量少的接触片子5、设备更换石英管时,必须将机台下(包括自动上料机附近)碎片清理干净,并用干净的湿丝光毛巾6、真空吸嘴每周必须用酒精清洗一次PECVD64上料背电极印刷烘箱1背电场印刷正面电极印刷测试分档烧结炉丝网印刷原理:丝网印刷是通过刮条挤压丝网弹性形变后将浆料漏印在需要印刷的材料上的一种印刷方
34、式,这也是目前普遍采用的一种电池工艺。烘箱2包装丝网生产流程:丝网印刷、烧结65加浆料的标准: 倒入浆料需要注意适量,浆料在回料的时候必须能完全覆盖整个印刷图形,且回浆刀到达最里端时,整个刀面必须有浆料流下。但也不允许把网板整面都铺满浆料。加浆料时采用少量多次的原则。标准(2号机)标准(1、3号机)浆料过多,铺满整个网板浆料过少丝网印刷、烧结浆料:浆料的搅拌n 搅拌的主要作用是再次均匀分散粉体并控制浆料粘度以利于印刷。n 搅拌过度导致浆料变稀使得烧结温度变高印刷量变少n 搅拌时间不够则浆料主要成份分散不均匀导致印刷后膜层不均匀(主要体现在3号机印刷)n 选取适合的搅拌时间n 一号机:12小时n
35、 二号机:6小时n 三号机:24小时丝网印刷、烧结l 丝网印刷丝网印刷是通过刮条挤压丝网弹性形变后将浆料漏印在需要印刷的材料上的一种印刷方式,这也是目前普遍采用的一种电池工艺。印刷后的片子电池片丝网印刷的三步骤l .背电极印刷及烘干 浆料:Ag /Al浆l .背电场印刷及烘干 浆料:Al浆l .正面电极印刷及烘干 浆料:Ag浆 详细过程:上料、背银印刷、烘干、背铝印刷、烘干、正银印刷、烧结、测试分选机。丝网印刷、烧结银浆主要由银粉颗粒、无机物以及有机载体组成。银粉作为导电功能,其烧结质量直接影响收集电流的输出无机物主要是玻璃粉,不仅有高温粘结作用,还是银粉烧结的助熔剂以及形成银一硅欧姆接触的媒
36、介物质铝浆成分及作用:添加剂金属粉末无机粘合剂有机粘合剂铝浆导电相负责烧结后的粘结负责烧结之前的粘结丝网印刷、烧结l浆料厂商推荐参数设置:刮刀夹角45离网间距0.81.2mm下冲限位0.30.4mm平行度刮刀硬度6575 邵氏刮刀压力7090N印刷速度180200mm/sl印刷质量关联图:浆料丝网参数印刷设置良好的印效银粉银粉玻璃粉玻璃粉有机树脂有机树脂溶剂溶剂目数目数线径线径乳胶厚度乳胶厚度/ /类型类型张力张力设计线宽设计线宽印刷速度印刷速度压力压力下限位下限位网版高度网版高度刮刀角度刮刀角度刮刀硬度刮刀硬度丝网印刷、烧结印刷重量必须保证在PPM范围内,若超出范围立即通知工艺人员进行调整。
37、称重必须保证及时、准确、真实。并及时的填写在记录表和流程单上,誊写到网上。(每批称重至少2片)称重时硅片不能靠电子天平周边,并必须将天平侧门关上。 l浆料的湿重及网版的目数1号机2号机3号机125单晶0.55-0.65g0.8-0.9g0.120-0.150g156多晶(2)0.07g-0.08g1.3-1.4g0.15-0.18g156多晶(3)0.06-0.08g1.15-1.35g0.125-0.145g网版目数250250325丝网印刷、烧结71 印刷重量必须保证在PPM范围内,若超出范围立即通知工艺人员进行调整。称重必须保证及时、准确、真实。并及时的填写在记录表和流程单上,誊写到网上。(每批称重至少2片)称重时硅片不能靠电子天平周边,并必须将天平侧门关上。 硅片不能靠电子天平周边丝网印刷、烧结73 烘箱:主要目的就是把硅片上浆料烘干,排除一部分有机物u 烘干:排除有机溶剂 旋转式烘箱(标线),140-220/8-10min 带式烘干炉(柔线),200-250/2min 有机溶剂沸点排列逐步上升。 烘干温度设置成阶梯式上升,使有机物逐步挥发,提高膜层致密性。 如:140 160 180 200 /8min丝网印刷、烧结l 烧结( Firing)u 烧结的动力学原理l 干燥硅片上的浆料,燃尽浆
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