絲網(wǎng)印刷工藝中常見問題及其處理研究

1、絲網(wǎng)印刷工藝中常見問題及其處理研究 江西工程學(xué)院環(huán)境與能源工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 2016 屆） 題 目： 絲網(wǎng)印刷工藝中常見問題及其處理研究 專 業(yè)： 光伏發(fā)電技術(shù)及應(yīng)用 絲網(wǎng)印刷工藝中常見問題及其處理研究 摘要太陽能電池是新能源產(chǎn)業(yè)中重要的產(chǎn)品之一。絲網(wǎng)印刷制作太陽能電池的背電極、正電極和背電場的生產(chǎn)工藝日趨成熟，成為當(dāng)今太陽能電池制作的主流加工方式。本文主要從實(shí)用、商品化太陽電池的生產(chǎn)與工藝研究出發(fā)，對(duì)太陽電池生產(chǎn)絲網(wǎng)印刷的研究及技術(shù)改進(jìn)進(jìn)行了全方位的描述。關(guān)鍵詞：太陽能電池；絲網(wǎng)印刷Research on common problems and treatment of screen

2、printing processAbstract Solar cell is one of the important products in the new energy industry. The production technology of the back electrode, the positive electrode and the electric field of the solar cell is becoming more and more mature, which has become the mainstream of the solar cell produc

3、tion. This article mainly from the practical and commercial solar cell production and technology research, the solar cell production screen printing research and technology improvement of a full range of description.Key words: solar cell; screen printing目 錄摘要.2Abstract.3 1緒論.62太陽能電池的基礎(chǔ)及制作工藝.7 2.1太陽能

4、電池的基本結(jié)構(gòu).7 2.2太陽能電池的工作原理.7 2.3太陽能電池的制作工藝.10 2.3.1清洗制絨.102.3.2擴(kuò)散制結(jié).11 2.3.3等離子刻蝕.11 2.3.4去磷硅玻璃（PSG).11 2.3.5減反射膜.11 2.3.6絲網(wǎng)印刷.12 2.3.7電極燒結(jié).123太陽能電池片的絲網(wǎng)印刷.12 3.1絲網(wǎng)印刷的目的.12 3.2印刷的原理.12 3.3基本的太陽能絲網(wǎng)印刷.13 3.4硅片正面和背面的印刷.13 3.5相關(guān)工藝參數(shù).14 3.6設(shè)備要求.14 3.7其他條件要求.154絲網(wǎng)印刷常見問題及處理方法.16 4.1常見問題.16 4.2處理方法.17 4.2.1一道背電

5、極印刷.17 4.2.2二道背場印刷.18 4.2.3三道正電極印刷.19 4.2.4燒結(jié).205結(jié)論.216參考文獻(xiàn).227致謝.231. 緒論 能源利用技術(shù)的發(fā)展是人類控制自然能力的一個(gè)重要標(biāo)志。沒有煤的利用，工業(yè)革命是很難想象的。沒有石油和電力的利用，20世紀(jì)很多新技術(shù)和產(chǎn)業(yè)部門的產(chǎn)業(yè)和發(fā)展同樣也是很難想象的。然而，隨著社會(huì)生產(chǎn)的發(fā)展和能源利用規(guī)模日益擴(kuò)大，總有一天目前人類依賴的礦物能源會(huì)被用盡。首先是石油，1973年世界性石油危機(jī)就給了人們一種切身感受。關(guān)于這個(gè)問題，我們必須及早做好準(zhǔn)備。很自然，人們首先就會(huì)想到太陽能，因?yàn)樽匀唤缰酗L(fēng)、雨、雷、電，江河的奔流，洶涌的海浪，生物的繁衍，其

6、能源無不來自太陽。太陽的能量是巨大的，而且是可以不斷再生的，因此，實(shí)際上是取之不盡，用之不竭。太陽能又是清潔的，不需擔(dān)心它對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染和對(duì)人類造成危害。但是，太陽能的利用并不是沒有困難的。太陽能分布在廣大的地球表面，密度是很低的。要能付之實(shí)用，首先就要從很大的面積上把它收集起來，這就意味著需要大型的設(shè)備和相當(dāng)大的投資。另外，由于地球的運(yùn)動(dòng)以及氣象條件的變化，對(duì)于同一地點(diǎn)來說，所能接受到的太陽能是間斷的、不穩(wěn)定的，這就使它要么只能用做輔助能源，要么就要增加儲(chǔ)能裝置，因而又要增加投資。盡管有這么困難，但是在常規(guī)能源短缺與環(huán)境污染日益加劇的雙重壓力下，出于國家安全考慮和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的需要，世界各

7、國都投入了巨大資金，加快太陽能利用的研究步伐，在太陽能熱發(fā)電方面，美國加州建造的9套SEGS太陽熱發(fā)電裝置，最大的單套發(fā)電功率為80MW，總發(fā)電量達(dá)354MW，并采用了儲(chǔ)能裝置，可滿足50萬居民的能源需求，每年節(jié)約230萬桶油，減少15.5萬t的二氧化碳和114t的氧化氮污染。發(fā)電成本已降到812美元/。2005年，我國首座70MW塔式聚光太陽能發(fā)電電站成功并網(wǎng)，揭開了太陽能熱發(fā)電全新的一頁。2. 太陽能電池的基礎(chǔ)及制作工藝2.1太陽能電池的基本結(jié)構(gòu)典型的太陽能電池的結(jié)構(gòu)如圖2.1所示。硅的PN接合處，被夾在上、下兩個(gè)金屬接觸層之間。上金屬接觸層是柵格狀的，以容許光線射到PN接合之上。PN接合

8、的頂部有一層防反射薄層，以減少從光亮的硅表面反射出來的光線。這就是太陽能板的表面看起來很暗淡的原因。 2.1 太陽能電池結(jié)構(gòu)圖 2.2太陽能電池的工作原理如圖2.2所示為典型太陽能電池的簡單示意圖。該電池受光面為高濃度摻雜的狹窄N區(qū)。耗盡層(寬度W)一直延伸到P區(qū)，并在耗盡層形成一內(nèi)建電場E0。把連接N區(qū)的電極做成柵形或指形以提高光的吸收率和減小電池的表面電阻，在電池表面鍍一層減反射膜以提高太陽光的利用率。當(dāng)光照射在電池上時(shí)，由于N區(qū)(寬度Ln)比較狹窄，能量大于禁帶寬度Eg的大部分光子在耗盡層和P區(qū)(寬度Lp)被吸收，產(chǎn)生光生電子一空穴對(duì) (EHPs)。在耗盡層的光生EHPs立即被內(nèi)建電場所

9、分離，電子漂移到達(dá)N區(qū)形成負(fù)極性區(qū)域，同時(shí)空穴漂移到達(dá)P區(qū)形成正極性區(qū)域，于是通過接線在PN結(jié)兩端形成了開路電壓Voc。如果連接了負(fù)載，那么N區(qū)的大量電子經(jīng)過外電路工作，然后到達(dá)P區(qū)與大量空穴復(fù)合。其中，內(nèi)建電場對(duì)分離光生EHPs，在N區(qū)積累大量電子，在P區(qū)積累大量空穴起了關(guān)鍵作用。因?yàn)闆]有電場的緣故，在P區(qū)被吸收的長波長光子激發(fā)的EHPs只能擴(kuò)散到一定的區(qū)域。則電子的平均擴(kuò)散長度Le可由( 2.1)表示，其中De為電子在P區(qū)的擴(kuò)散系數(shù)。 （2.1）離耗盡層的距離在Le范圍內(nèi)的那些電子能擴(kuò)散到內(nèi)建電場，并在內(nèi)建電場的作用下漂移到N區(qū)，因此在P區(qū)產(chǎn)生的光生EHPs中，只有那些離耗盡層距離在Le范

10、圍內(nèi)的的少數(shù)圖2.2 太陽能電池工作原理載流子(電子)才對(duì)光伏效應(yīng)起作用。一旦電子被擴(kuò)散到耗盡區(qū)域，它將被Eo掃到N區(qū)，增加該區(qū)的負(fù)電荷，空穴留在P區(qū)增加該區(qū)的正電荷。而那些離耗盡層的長度大于Le的光生EHPs都被復(fù)合損失掉了。正因?yàn)榇?，少?shù)載流子的擴(kuò)散長度Le要盡可能的長，又由于在半導(dǎo)體硅中電子的擴(kuò)散長度要比空穴長，所以這里選擇了以P區(qū)產(chǎn)生的電子為少數(shù)載流子的硅PN結(jié)。同樣，在N區(qū)由短波長光子激發(fā)產(chǎn)生的EHPS中只有那些離耗盡層距離小于擴(kuò)散長度Lh的少數(shù)載流子(空穴)能到達(dá)耗盡層并被內(nèi)建電場分離到P區(qū)。因此，對(duì)光伏效應(yīng)起作用的EHPs的產(chǎn)生發(fā)生在這樣一個(gè)區(qū)域: Lh+W十Le。如圖2.3所示

11、，在N區(qū)大量的電子通過外電路流到P區(qū)與空穴中和，這種由光生載流子的流動(dòng)產(chǎn)生的電流叫光電流Iph。要注意的是，在PN兩端形成光生電動(dòng)勢后，相當(dāng)于在PN結(jié)兩端加上了正向電壓V，具有普通PN結(jié)的二極管特性，正向電流為Id，因此通過電池的總電流： （2.2）圖2.3 光電流產(chǎn)生區(qū)域由上面分析可以看出，為使半導(dǎo)體光電器件能產(chǎn)生光生電動(dòng)勢，他們應(yīng)該滿足以下三個(gè)條件：（1）半導(dǎo)體材料對(duì)一定波長的入射光有足夠大的光吸收系數(shù)a，即要求入射光子的能量hv大于或等于半導(dǎo)體材料的禁帶寬度Eg，使該入射光子能被半導(dǎo)體吸收而激發(fā)出光生非平衡的電子空穴對(duì)。（2）圖2.4為一些材料的吸收曲線?？梢园l(fā)現(xiàn)GaAs和非晶硅的吸收系

12、數(shù)比單晶硅大得多，透入深度(l/a)只有1um左右，即幾乎全部吸收入射光。所以這兩種電池都可以做成薄膜，節(jié)省材料。而硅太陽能電池，對(duì)太陽光譜中長波長的光，要求較厚的硅片(約100-300um)才能充分吸收;對(duì)于短波長的光，只在入射表面附近1um區(qū)域內(nèi)就己充分吸收了。（3）具有光伏結(jié)構(gòu)，即有一個(gè)內(nèi)建電場所對(duì)應(yīng)的勢壘區(qū)。勢壘區(qū)的重要作用是分離了兩種不同電荷的光生非平衡載流子，在P區(qū)積累了非平衡空穴，而在N區(qū)積累了非平衡電子。產(chǎn)生了一個(gè)與平衡PN結(jié)內(nèi)建電場相反的光生電場，于是在P區(qū)和N區(qū)間建立了光生電動(dòng)勢(或稱光生電壓)。 圖2.4 不同半導(dǎo)體材料的吸收系數(shù)與入射波長的關(guān)系2.3 太陽能電池的制作工

13、藝圖2.5太陽電池制作工序清洗制絨擴(kuò)散制結(jié)等離子刻蝕去PSGPECVD絲網(wǎng)印刷電極燒結(jié)檢測分選2.3.1清洗制絨在太陽能電池中，其能量的損失有兩種類型，光學(xué)損失、電學(xué)損失，其中光學(xué)損失主要的以下幾種：1硅表面上的反射損失，拋光后的硅片反射率在30%發(fā)上；2上電極的遮光損失，作為上電極的金屬柵線要遮蓋5%-15%的入射光；3進(jìn)入硅片能量大于禁帶寬度的光子在家電池背面的投身。制絨是減少這些損失的方法之一，通過在硅片表面的制作絨面可以有效的降低太陽能電池的表面反射率，入射光在電池表面多次反射延長了光程，增加了對(duì)紅外光的吸收，而且有更多的光子在P-N結(jié)附近會(huì)產(chǎn)生光生載流子，從而增加了光生載流子的收集機(jī)

14、率；另外同樣尺寸的硅片,絨面電池P-N結(jié)的面積較大，可以提高短路電流，轉(zhuǎn)換效率也會(huì)有相應(yīng)的提高。酸性制絨（主要適用于多晶硅）的相關(guān)公式如下：Si+4HNO3=SiO2+4NO2+2H2O SiO2+4HF=SiF4+2H2O SiF4+2HF=H2SiF6 2.3.2擴(kuò)散制結(jié)擴(kuò)散是一種由微粒的熱運(yùn)動(dòng)所引起的物質(zhì)輸運(yùn)的過程，可以是一種或多種物質(zhì)在氣、液、固體的同一相內(nèi)或不同相間進(jìn)行。擴(kuò)散的驅(qū)動(dòng)力實(shí)質(zhì)是化學(xué)勢梯度。固體中擴(kuò)散微觀基質(zhì)即擴(kuò)散基質(zhì)可以概括為3種：填隙原子機(jī)制、空位機(jī)制、交換機(jī)制。2.3.3等離子刻蝕刻蝕是采用化學(xué)或是物理的方法，有選擇地從半導(dǎo)體材料表面除去不需要的材料的過程。通常是刻蝕

15、技術(shù)分為濕法腐蝕和干法刻蝕。 1.濕法腐蝕是通過化學(xué)溶液與被刻蝕材料發(fā)生反應(yīng)而去除被刻蝕部分的方法。但其特點(diǎn)是各向同性，存在側(cè)向腐蝕而產(chǎn)生底切現(xiàn)象，導(dǎo)致線寬失真等問題，所以目前不用。 2.干法刻蝕是把材料的被刻蝕表面暴露于等離子體中，等離子體通過光刻膠中開出的窗口與材料發(fā)生物理或化學(xué)反應(yīng)從而去除暴露的材料。分為物理性刻蝕和化學(xué)性刻蝕。2.3.4去磷硅玻璃（PSG）磷硅玻璃是硅片在擴(kuò)散時(shí)的化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致在硅片表面形成一層含有磷元素的二氧化硅，稱之為磷硅玻璃。除去這層磷硅玻璃主要是用氫氟酸來腐蝕，因?yàn)闅浞峋哂腥芙舛趸璧奶匦浴?.3.5減反射膜PECVD(等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積)技術(shù)原理是低溫

16、等離子體作為能量源，樣品置于低氣壓下輝光放電的陰極上，利用輝光放電（或另加發(fā)熱體）使樣品上升到預(yù)定的溫度，然后通入適量的反應(yīng)氣體，氣體經(jīng)過一系列化學(xué)反應(yīng)和等離子體反應(yīng)，在樣品表面固態(tài)薄膜。2.3.6絲網(wǎng)印刷絲網(wǎng)印刷是太陽能電池制造的重要工藝，它質(zhì)量的好壞會(huì)對(duì)太陽能電池的性能特別是電性能產(chǎn)生重要影響。太陽能電池的印刷電極，最早是采用真空鍍或化學(xué)電鍍技術(shù)制作現(xiàn)普遍采用絲網(wǎng)印刷技術(shù)，即通過特殊的印刷機(jī)和模板將銀漿、鋁漿印刷在太陽電池的正、背面以形成正負(fù)電極引線，再經(jīng)過低溫烘烤、高溫?zé)Y(jié)，最終制成太陽電池。2.3.7電極燒結(jié)太陽電池片目前采用只需一次燒結(jié)的共燒工藝原理，同時(shí)形成上下電極的歐姆接觸（歐姆

17、接觸：金屬與半導(dǎo)體的接觸，接觸面的電阻值小于半導(dǎo)體電阻值）銀漿、銀鋁漿、鋁漿印刷過的硅片，經(jīng)過烘干使有機(jī)溶劑完全揮發(fā)，膜厚收縮成為固狀物緊密黏附在硅片上，這時(shí)可以看到金屬電極材料層和硅片接觸在一起。3 太陽能電池片的絲網(wǎng)印刷3.1絲網(wǎng)印刷的目的 利用絲網(wǎng)印刷，將含有金屬的導(dǎo)電漿料透過絲網(wǎng)網(wǎng)孔壓印在硅片上形成電路或電極，將光生電子導(dǎo)出電池。把金屬漿料印在已形成p-n結(jié)的多晶硅硅片上，分別印刷背面銀鋁漿，形成背電極，有利于組件的焊接。第二道印刷鋁漿進(jìn)行重?fù)诫s，形成P+層。鋁背場減少載流子復(fù)合，收集正電荷，增大開壓。第三道印刷銀漿，有利于電荷的收集，形成上電極。3.2 印刷的原理 圖3.1為絲網(wǎng)印刷

18、原理示意圖，絲網(wǎng)印刷由五大要素構(gòu)成，即絲網(wǎng)、刮刀、漿料、工作臺(tái)以及基片。絲網(wǎng)印刷基本原理是：利用絲網(wǎng)圖形部分網(wǎng)孔透漿料，非圖文部分網(wǎng)孔不透漿料的基本原理進(jìn)行印刷。印刷時(shí)在絲網(wǎng)一端倒入漿料，用刮刀在絲網(wǎng)的漿料部位施加一定壓力，同時(shí)朝絲網(wǎng)另一端移動(dòng)。油墨在移動(dòng)中被刮板從圖形部分的網(wǎng)孔中擠壓到基片上。由于漿料的黏性作用而使印跡固著在一定范圍之內(nèi)，印刷過程中刮板始終與絲網(wǎng)印版和承印物呈線接觸，接觸線隨刮刀移動(dòng)而移動(dòng)，由于絲網(wǎng)與承印物之間保持一定的間隙，使得印刷時(shí)的絲網(wǎng)通過自身的張力而產(chǎn)生對(duì)刮板的反作用力，這個(gè)反作用力稱為回彈力。由于回彈力的作用，使絲網(wǎng)與基片只呈移動(dòng)式線接觸，而絲網(wǎng)其它部分與承印物為脫

19、離狀態(tài)，保證了印刷尺寸精度和避免蹭臟承印物。當(dāng)刮板刮過整個(gè)印刷區(qū)域后抬起，同時(shí)絲網(wǎng)也脫離基片，工作臺(tái)返回到上料位置，至此為一個(gè)印刷行程。 圖3.1 絲網(wǎng)印刷原理示意圖 3.3基本的太陽能絲網(wǎng)印刷 印刷過程從硅片放置到印刷臺(tái)上開始。非常精細(xì)的絲網(wǎng)印版固定在網(wǎng)框上，放置在硅片上方，絲網(wǎng)封閉了除柵格線以外的其他區(qū)域，以便導(dǎo)電漿料能夠通過。硅片和絲網(wǎng)的距離要嚴(yán)格地控制（稱為印刷間隙，或者網(wǎng)距）。由于正面需要更加纖細(xì)的金屬線，因此用于正面印刷的絲網(wǎng)其網(wǎng)格通常比用于背面印刷的要細(xì)小得多。把適量的漿料放置于絲網(wǎng)之上，用刮刀涂抹漿料，使其均勻填充于網(wǎng)孔之中，刮刀在移動(dòng)的過程中把漿料通過絲網(wǎng)網(wǎng)孔擠壓到硅片上。

20、這一過程的溫度、壓力、速度和其他變量都必須嚴(yán)格控制。每次印刷完成后，硅片被放入烘干爐，使導(dǎo)電漿料凝固。接著，硅片被送入另一個(gè)不同的印刷機(jī)，在其正面或背面印制更多的線路。所有印刷步驟完成后，將硅片放入高溫爐里燒結(jié)3.4硅片正面和背面的印刷 每塊太陽能電池的正面和背面都有通過絲網(wǎng)印刷的導(dǎo)線，它們的功能是不同的。正面的線路比背面的更細(xì)；有些制造商會(huì)先印刷背面的導(dǎo)電線，然后將硅片翻過來再印刷正面的線路，從而最大程度地降低在加工過程中可能產(chǎn)生的損壞。在正面（面向太陽的一面），大多數(shù)晶體硅太陽能電池的設(shè)計(jì)都采用非常精細(xì)的電路（“手指線”），把有效區(qū)域采集到的光生電子傳遞到更大的采集導(dǎo)線“母線”上，接著再傳

21、遞到組件的電路系統(tǒng)中。正面的手指線要比背面的線路細(xì)得多（窄到80m），正因?yàn)槿绱?，正面的印刷步驟需要更高的精度和準(zhǔn)確性。硅片的背面和正面的印刷要求是不同的，技術(shù)上也不那么嚴(yán)格。背面印刷的第一步工序是印刷一層以鋁為基礎(chǔ)的導(dǎo)電材料，而不是非常細(xì)的導(dǎo)電柵格。同時(shí)，能夠?qū)]有捕捉到的光反射回電池上。這一層也能“鈍化”太陽能電池，封閉多余分子路徑，避免流動(dòng)電子被這些空隙所捕捉。背面印刷的第二步是制造母線，和外部電路系統(tǒng)相連接。 3.5相關(guān)工藝參數(shù) 為了提高太陽能電池的轉(zhuǎn)換率，盡量降低銀導(dǎo)線對(duì)與電池板的遮擋，絲網(wǎng)版上柵格線的寬度應(yīng)該盡量窄，而柵格線太細(xì)有可能造成導(dǎo)電銀漿的厚度太薄，甚至有可能斷。因此，絲網(wǎng)

22、版上的柵格線寬一般在80120m之間。由于印刷后導(dǎo)電銀漿會(huì)比絲網(wǎng)版上的寬度有所增加，印刷后的銀漿在燒結(jié)后的寬度在110-150m之間。為了降低其串聯(lián)電阻，印在電池板上的銀導(dǎo)線的總重量要盡量低，基本在0.010.02g。印刷壓力在7580牛頓 。如果使用專用的感光膠如鐵佛龍多層膜網(wǎng)版，太陽能電池的轉(zhuǎn)化率及穩(wěn)定性都有較好的表現(xiàn)。其網(wǎng)版規(guī)格及相關(guān)工藝參數(shù)為： 絲網(wǎng)的繃網(wǎng)張力一般為28±2N。背電極絲網(wǎng)的壽命應(yīng)大于15000次，背電場絲網(wǎng)的壽命應(yīng)大于15000次，正電極絲網(wǎng)的壽命應(yīng)大于10000次 3.6設(shè)備要求在工藝設(shè)備上我們對(duì)設(shè)備的要求比較的精細(xì)，不是一開機(jī)器就可以運(yùn)行根據(jù)多年來的實(shí)際工

23、作情況一般有以下的三點(diǎn)： 作臺(tái)的平面度：印刷的時(shí)候電池片被吸附于工作臺(tái)表面，如表面不平，在負(fù)壓下電池片易破裂，以6英寸電池片為例，工作臺(tái)的平面度不大于0.02mm。 工作臺(tái)重復(fù)定位精度：根據(jù)太陽能電池片的精度要求，工作臺(tái)重復(fù)定位精度達(dá)到0.01mm即能滿足工藝要求。 印刷的時(shí)候絲網(wǎng)與工作臺(tái)的平行度決定印刷膜厚度的一致性，根據(jù)使用要求，以6英寸電池片為例二者平行度為0.04mm。電池片的平面度不大于0.02mm，表面粗糙度低于1.6。 3.7其他條件要求絲網(wǎng)應(yīng)存放在恒溫、恒濕的條件中，溫度的急劇變化會(huì)導(dǎo)致張力的下降，而濕度過大會(huì)導(dǎo)致乳膠的變性，從而影響使用效果甚至報(bào)廢。 具體存放條件為：溫度22

24、±3，濕度50%±10%。 生產(chǎn)車間在使用前應(yīng)將絲網(wǎng)提前領(lǐng)出，在廠房靜置24小時(shí)以上。在急需時(shí)應(yīng)保證在廠房靜置2小時(shí)以上。 絲網(wǎng)在出廠前一直是存放在潔凈環(huán)境中的，因此在使用前應(yīng)保持清潔，質(zhì)檢過程應(yīng)在相對(duì)潔凈的環(huán)境中進(jìn)行，質(zhì)檢過后應(yīng)將其用原塑料袋封好存放在庫房中，避免在使用前被灰塵污染。 絲網(wǎng)對(duì)震動(dòng)非常敏感，任何碰撞都會(huì)導(dǎo)致張力下降甚至崩網(wǎng)報(bào)廢，因此在移動(dòng)、使用過程中應(yīng)輕拿輕放、避免任何碰撞。 絲網(wǎng)的表面非常脆弱，任何鈍物對(duì)網(wǎng)紗部分都可能造成損害，使張力下降、圖形損壞、壽命減短甚至報(bào)廢。因此在移動(dòng)、使用過程中應(yīng)避免網(wǎng)紗表面同任何鈍物接觸。 最好的存放方式是用專用的架子豎直存放

25、，若平放則不要超過5層，且層間在網(wǎng)框處要用軟墊分開。 絲網(wǎng)的乳膠不是一種非常穩(wěn)定的物質(zhì)，且厚度很小，在存放過程中會(huì)發(fā)生一些復(fù)雜的物理化學(xué)變化，所以絲網(wǎng)進(jìn)廠后應(yīng)在一個(gè)月以內(nèi)使用。4.絲網(wǎng)印刷常見問題及處理方法4.1常見問題 如下表所示印刷質(zhì)量低效片圖形偏移二道鋁背場重量各道印刷重量烘干問題三道虛印各道工藝衛(wèi)生（1） 鋁背場 鋁背場主要控制印刷重量和印刷圖形不偏移，避免出現(xiàn)毛邊。印刷重量太小燒結(jié)過后容易產(chǎn)生鋁苞，對(duì)硅片的鈍化效果下降，鋁背場與硅片接觸面不能形成有效的鏡面反射；印刷重量太大二道過后會(huì)烘不干，燒結(jié)過后容易產(chǎn)生鋁珠，并且硅片會(huì)有較大變形。 表現(xiàn)：如果鋁背場有問題在電性能參數(shù)上主要顯示就是

26、開壓整體偏低，串阻變大。有時(shí)候會(huì)有個(gè)別臺(tái)面印刷重量較輕，這時(shí)需要更換臺(tái)面紙或者通過設(shè)備調(diào)節(jié)臺(tái)面。（2）正銀極 正銀極主要是觀察印刷后有沒有虛印，斷柵，毛邊。板間距和壓力應(yīng)該在一個(gè)合理范圍內(nèi)。如果板間距太小，壓力太大，刮刀深度較深就會(huì)導(dǎo)致毛邊；板間距太大、壓力太小則會(huì)導(dǎo)致虛印增多；斷柵一般是由于漿料沒有攪拌均勻，有一些較大顆粒殘留，或者漿料粘稠度降低造成的，通常用無塵布擦拭網(wǎng)版就能解決。 表現(xiàn)：虛印太多電流收集能力會(huì)下降，串阻增大，有時(shí)燒結(jié)過后可能會(huì)由于受熱不均勻?qū)N結(jié)燒穿導(dǎo)致漏電增大。（3） 正銀漿料污染 污染包括外來物污染和正銀干漿料污染。外來物污染主要控制工藝衛(wèi)生，比如漿料瓶、鏟刀放置的

27、位置，三道工序員所戴的手套和擦網(wǎng)版所用的無塵布。為了避免干漿料污染，可以提醒三道工序員經(jīng)常將網(wǎng)版內(nèi)部兩側(cè)漿料往中間鏟，更換網(wǎng)版時(shí)將回料刀和刮頭全部用酒精清洗干凈，如果可以，將刮條換掉，這樣會(huì)有效的減少虛印和斷柵，提高印刷精度。 表現(xiàn)：開壓，短路電流略有下降，漏電正常，串阻明顯增大 處理：更換網(wǎng)版，將刮刀和回料刀洗干凈（4）更換網(wǎng)板 正銀極:隨著印刷時(shí)間的加長，印刷柵線的寬度會(huì)增加，高度降低，網(wǎng)版張力下降，圖形有時(shí)會(huì)發(fā)生變形。此時(shí)柵線對(duì)電流的收集能力下降，在電性能參數(shù)上的表現(xiàn)就是開路電壓和短路電流都會(huì)有所下降，效率降低，這時(shí)就需要更換網(wǎng)版。 鋁背場：隨著時(shí)間的增加，網(wǎng)板張力下降，圖形區(qū)由于經(jīng)常摩

28、擦圖形區(qū)會(huì)有很多洞，而且非圖形區(qū)漏漿會(huì)增多，網(wǎng)孔增大，漿料致密性降低，此時(shí)需要更換網(wǎng)板。4.2處理的方法4.2.1一道背電極印刷圖4.1 虛印其處理方法：a、導(dǎo)致虛印一般是由于刮刀印刷不到位，印刷力度小以致不能將網(wǎng)版上的 漿料刮干凈，漿料不能滲透到基片上，可以增大壓力來改善； b、網(wǎng)孔堵塞，用蘸有酒精的無塵布擦拭堵網(wǎng)地方； c、沒有及時(shí)更換刮刀，刮刀變形導(dǎo)致印刷不良。d、刮刀不平導(dǎo)致有左右不平衡，可以往印刷不到的方向墊紙來抬高刮刀， 墊 紙?jiān)瓌t一層層往上加，切忌一下子加大有可能會(huì)壓角。圖4.2 虛印4.2.2 二道背場印刷 其處理方法： a、跟一道調(diào)節(jié)差不多 b、一邊厚一邊薄,調(diào)整刮刀平衡，一

29、般向印刷較厚的一邊墊紙。c、印刷重量太輕,在保證不虛印的前提下加大印刷間隙也可以在不改變印刷 間隙的前提下減小印刷壓力。 d、印刷總量太大,減小印刷間隙或加大印刷壓力。e、粘板是由于印刷后基片不能脫離網(wǎng)版二粘在網(wǎng)版上，一般可以通過加大 印刷壓力和印刷間隙來改善，再者刮條使用太久以致刮條變形引起粘板。 印刷臺(tái)面紙?zhí)K，硅片吸附不住用酒精擦拭臺(tái)面；硅片有厚薄不均；網(wǎng) 版張力不夠，網(wǎng)板折痕較多。4.2.3 三道正電極印刷 圖4.3 虛印 （1）原因：一般為我們的印刷參數(shù)不好或者印刷刮條不平。有時(shí)也可能是我們的網(wǎng)版使用的時(shí)間太長而造成虛印，臺(tái)面的不平。其解決方法：a、 我們此時(shí)可以觀察印刷后刮條刮拭的

30、網(wǎng)版是否干凈，試著抬高絲網(wǎng)間距， 加大印刷的壓力，適當(dāng)減小印刷速度。如果仍然不干凈的話，可以嘗試 著更換刮條。如果刮得干凈看看網(wǎng)版的總的印刷數(shù)量，如果是因?yàn)榫W(wǎng)版 使用的時(shí)間太長而造成虛印，將網(wǎng)版更換。b、更換刮條。刮條不平整和使用次數(shù)過多也會(huì)引起虛印。（2）斷線a、 有干漿料堵網(wǎng)。用蘸有漿料的鏟刀在堵網(wǎng)的地方來回刮，將干漿料擠下 去后用無塵布將漿料擦拭干凈；b、用蘸有松油醇的無塵布擦拭網(wǎng)版，并手動(dòng)用刮刀來回刮網(wǎng)版，用干凈無 塵布將網(wǎng)版下面漿料擦拭干凈后方可印刷。（3）漏漿檢查每一個(gè)臺(tái)面同一處有無漿料(適合一、二、三道)。根據(jù)在硅片上漏漿的位置，確定網(wǎng)版漏漿的位置，查看網(wǎng)版漏漿處的大小，如果漏洞

31、不大，選擇合適的膠帶在網(wǎng)版下面將漏漿的位置粘住，試做一片，查看是否仍然漏漿，如果仍然漏漿，重新修補(bǔ)，如果不漏，可以繼續(xù)使用。如果漏洞太大，無法用膠帶修補(bǔ)的話，更換網(wǎng)版。第三道網(wǎng)版漏漿解決的方法：查看漏漿是否在刪線上，如果不在可用封網(wǎng)漿修補(bǔ)，如果在刪線上，直接把網(wǎng)版更換。（4）粗點(diǎn)，粗線一般由刮刀不平整和網(wǎng)版損傷引起，更換網(wǎng)版和刮條。（5）壓板印刷臺(tái)面或網(wǎng)版上有異物或碎渣，用酒精擦拭臺(tái)面和網(wǎng)版。（6）印刷圖形偏移調(diào)整印刷參數(shù)和網(wǎng)版方向或直接校準(zhǔn)網(wǎng)版。4.2.4 燒結(jié)（1）鋁苞a、引起鋁苞可能原因有絨面較大，印刷太薄，網(wǎng)版有孔洞或折痕。如果是 印刷太輕可以將重量調(diào)大；如果是由于網(wǎng)版而造成的鋁苞，請(qǐng)將網(wǎng)版立 即更換。b、還有就是燒結(jié)溫度過高，可以降低燒鋁區(qū)間的溫度和減小底部較熱功率。（2）彎曲：硅片太薄，印刷重量太大，通過減小印刷間隙和加大印刷壓力來減小印刷重量。（3）電流電壓略低，串阻大，并聯(lián)小，燒結(jié)沒有形成良好的歐姆接觸，溫度不夠，加大燒銀溫度。新網(wǎng)版新刮條印刷參數(shù)調(diào)節(jié)原則：數(shù)量的慢慢增小壓力小間隙，隨著印刷多 應(yīng)適當(dāng)?shù)脑黾訅毫烷g隙，增加幅度切忌很大。網(wǎng)版間距調(diào)整原則：在保證印刷質(zhì)量的前提下，網(wǎng)版間距越小越好。一般為1.2mm±0.3mm，太小易粘版或模糊不清，過大易印刷不良和損壞網(wǎng)版。 印第二道時(shí)可適當(dāng)加大間距。刮條深度和壓力調(diào)整原則：在保證印刷質(zhì)量的前提下，刮條下