丝网印刷烧结原理及作用

一、丝网印刷
M、网框尺寸 • 网框面积的大小，一般为印刷物面积的2倍。
• 网框面积与印刷物面积的比例过小，印刷物的印刷精度会下降。因此 ，为了保证印刷质量，网框面积不能小于印刷物面积的1.8倍。
一、丝网印刷
N、丝网编制结构
• 当网孔宽度(W)与丝径(d)之比值，即W/d 小于1.3 时丝网结构通常为斜织结构， 丝网的 编织密度较密，这样可以避免丝线在弯折时变形或折断
一、丝网印刷
K、刮刀角度 • 刮刀角度是指刮胶纵长方向与其运动方向在90°角范围内任意变换的角度。 • 刮刀角度决定了刮胶作用于浆料的角度，在这个角度下，刮胶将浆料沿着网
版推动，并且使其透过网孔、填充开孔网眼。 • 刮胶尖端和网版做直接的线接触。刮胶作用于浆料的真正角度与最初的设置
角度可能会有显著的差别，这取决于印刷压力、刮胶硬度、刀口形状、网布 张力等，真正的作用角度实际上是很难测量的。 • 刮刀角度可调范围为45-75度，理想的作用角度在60－70度之间。
数较高时，印刷后浆料层就低一些。 • 对于同目数的丝网，纱厚越厚，透墨量越少。
• 计算公式：
一、丝网印刷
F、开孔率 开孔率(Ao)直接影响印刷时油墨的透过体积，其计算公式如下：
A o （ W
） 2 100%
W d
G、丝网厚度/纱厚（D）
丝网的线径和编织技术决定了丝网厚度
一、丝网印刷
H、膜厚 涂覆在丝网上的感光胶的厚度。
一、丝网印刷
E、目数 • 目数(M)是丝网最重要的参数之一，是人们选用丝网的首选参数。常用目数单
位为孔数/厘米或线数/厘米，英制单位为孔数/英寸或线数/ 英寸。 • 瑞士、德国、意大利等西欧国家在计算目数时大多采用公制为单位，而日本
则采用英制为单位。 • 一般情况下，丝网目数越低，线径越粗，印刷后的浆料层越高，因此丝网目
• 在其他条件一定的情况下，丝 网间距与湿重大致有如右图的 关系
• 丝网印刷时使用的是曲线的前半段
• 丝网间隙过大，易使印刷图形失真； 过小，容易粘网
一、丝网印刷
3、丝网印刷辅助工具及材料认识 ①网版
A.丝网印刷离不开丝网，丝网是网版图形的载体，是支撑感光胶膜控制印刷浆料量的 重要工具，决定了印刷的精度和质量。
C.丝网根据目数可分为低网目数(低于200目) 、中网目数(200- 300目)和高网目数(高于 300目)。
一、丝网印刷
D.网版网布 最基本最重要的特征参数就是线径(d)和网孔宽度(W) ，如图。 浆料的平均细度必须与丝网的开孔大小相适应，丝网的网孔宽度应是浆 料平均细度的3 -5 倍。因为浆料中有1 0 %- 2 0 % 的颗粒大于平均细度。
J、张网角度 • 张网角度是指丝网的经、纬线与网框边的夹角。 • 张网有两种形式：正绷网、斜交绷网。正绷网即丝网经、纬线与网框边
呈90度。斜交绷网是指丝网的经、纬线分别与网框四边呈一定的角度。 • 采用斜交绷网利于提高印刷质量，对增加漏墨量也有一定效果。在印刷
精度要求比较高和彩色印刷中，绷网角度的选择对印刷质量有直接的影 响。一般常适用的绷网角度是20度一35度。我们使用的网版张网角度都 为22.5度。
一、丝网印刷
④印刷速度的影响
• 印刷速度的设定必须兼顾产量和印刷质量。 • 对印刷质量而言，印刷速度过快，浆料进入网孔的时间就
短，对网孔的填充性变差，印刷出的栅线平整性受损，易 产生葫芦状栅线。 • 印刷速度上升，栅线线高上升，线宽下降。 • 印刷速度变慢，下墨量增加，湿重上升。
一、丝网印刷
⑤丝网间距的影响
一、丝网印刷
2、丝网印刷参数
① 参数概念 A、snap-off(网版间距) B、down-stop（刮刀深度） C、pressure（压力） D、speed（印刷速度）
一、丝网印刷
②参数调整原则及与湿重关系
网版间距调整原则： 在保证印刷质量的前提下，网版间距越小越好。 太小易粘版或模糊不清，过大易印刷不良和损 坏网版。 印第二道时可适当加大间距。 刮条深度和压力调整原则： 在保证印刷质量的前提下，刮条下降深度和压 力越小越好。刮条下降过深或压力过大，易碎 片和损坏网版，刮条下降深度不够或压力太小 易印刷不良或粘版。
一、丝网印刷
③印刷压力的影响
• 在印刷过程中刮胶要对丝网保持一定的压力，且这个力必 须是适当的。
• 印刷压力过大，易使网版、刮胶使用寿命降低，使丝网变 形，导致印刷图形失真。
• 印刷压力过小，易使浆料残留在网孔中，造成虚印和粘网 。
• 在适当的范围内加大印刷压力，透墨量会减小（浆料湿重
减小），栅线高度下降，宽度上升。
丝网印刷的作用
BSF形成机理：
丝网印刷的作用
正银作用：
表层银电极作用是对表面产生电子的集中和传导。 有良好的焊接性能。
丝网印刷的作用
正银烧结机理：
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
（a）丝网印刷将正银浆料印刷在PE镀膜好的硅片上
（b）有机物挥发，正银中的玻璃成份在加热到450度时开始融化
（c）熔融的玻璃开始蚀刻SiN层，Ag则渐渐融入熔融的玻璃中
（ 印刷压力过小，丝网间隙过大） 3. 重新安装刮胶直至平整。
3. 刮胶安装不平。 4. 网版质量差（张力太小或
不均匀，感光胶膜制作不良）
5. 印刷台面不平。 6. 硅片厚薄不均（有线痕）。 7. 浆料黏度过大。
4. 更换网版。 5. 调节印刷台面。 6. 切换合格硅片。 7. 浆料搅拌足够时间。 8. 切换浆料。
工艺流程
1、工艺流程简图如下 装载
背电极印刷 一次烘干
正电极印刷 二次烘干 背电场印刷
烧结 测试分选
质检
1、丝网印刷原一理、丝网印刷
是一个控制流体（浆料）的运动过程。 印刷前，丝网上的浆料因粘度较大不
会自行流动而漏过丝网。 印刷时，Leabharlann Baidu刀把浆料压入网孔，在刮
刀及丝网的作用下，浆料受到切应力 而粘度迅速下降，并滚动运动，在滚 动压力的作用下流过网孔，从而与硅片 接触，在丝网回弹过程中附着到硅片上。
（d）在670-700°C，玻璃蚀刻SiN层后，开始溶蚀Si的表层（emitter），产生腐蚀坑
PbO+Si
Pb+SiO2
（e）在冷却时，熔融玻璃中过量的Ag析出成Ag颗粒，并嵌入在Si的表面，于腐蚀坑处
结晶形成电流传导的途径
丝印分检工序培训 丝网组
目录
一、丝网印刷 1、丝网印刷原理 2、丝网印刷参数 3、丝网印刷辅助工具及材料认识 4、异常情况解决 二、烧结 1、烧结炉认识 2、电池片烧结机理 3、电池片烧结过程 4、电池片烧结结果要求 5、烧结温度调节 三、测试 1、测试原理 2、测试电性能参数概念 3、测试条件与电性能关系
• 印刷台面的水平度：印刷时电池片被吸附于印刷台面，若台面不平， 电池片在负压下易破裂。一般电池片水平度应小于0.02mm。
• 印刷台面与网版的平行度：决定了印刷浆料的一致性。一般二者平行 度应小于0.04mm。
• 印刷台的重复定位精度：太阳能电池片印刷台的重复定位精度需达到 0.01mm。
一、丝网印刷
1. 印刷压力过小。 2. 丝网间隙过小。 3. 浆料黏度过大。 4. 刮胶角度过小或刮胶刃口磨
损。
5. 印刷速度过快。 6. 网版张力不够。 7. 印刷台面真空吸力不够。
解决方法 1. 加大印刷压力。 2. 加大丝网间隙。 3. 浆料搅拌适当时间。 4. 重新安装或更换刮胶。 5. 降低印刷速度。 6. 更换网版。
丝网印刷的作用
背银作用：
背电极的作用为对产生电子的集中传导。 有良好的焊接功能
丝网印刷的作用
背场作用：
背铝作为背电场，在背表面形成P/P+的高低结能够阻挡电子的移动，减少
了表面的复合率，有利于载流子的吸收，从而达到对背表面钝化的目的；
减少光穿透硅片,增强对长波的吸收； Al吸杂，形成重掺杂，提高少子寿命； 铝的导电性能良好，金属电阻小，有利于降低接触电阻
一、丝网印刷
③浆料
• 印刷时浆料黏度的变化 （触变性） 如右图所示： • 浆料的黏度与流动性呈反比，
黏度越低，流动性越大， 可在一定程度保证印刷的质量。 • 浆料黏度过大，透墨性差， 印刷时易产生桔皮、小孔。 • 浆料黏度过小，印刷的图 形易扩大（栅线膨胀），产生气泡
毛边。
一、丝网印刷
④印刷台面
丝网印刷的原理与作用 丝网组
丝网印刷的原理
丝网印刷的原理：
控制流体的运动
印刷前，丝网上的浆料因粘度较大 不会自行流动而漏过丝网。
印刷时，刮板把浆料压入网孔，在刮 板及丝网的作用下，浆料受到很大的 切应力而粘度迅速下降才能流过网孔， 从而与基板接触，在丝网回弹过程中
附着到基板上。
丝网印刷的原理
丝网印刷的原理：
斜治结构
一、丝网印刷
②刮胶
• 要求刮胶的长度与刮刀一样长，过长容易造成硅片边缘印 刷偏厚。
A、硬度 • 刮胶材料一般为聚胺脂或氟化橡胶，硬度60-90A。 • 刮胶硬度越大，印刷的图形越精确，原图的重现性越好。
因此，正面栅线的印刷就需要选用硬度较高刮胶。 • 刮胶硬度小，其他参数不变的情况下湿重就大，线高增加
8. 浆料粒度过大。
一、丝网印刷
B堵网
产生原因
解决方法
1. 浆料在网版上 1. 作业过程不连续时及时
停留时间过长。 清理网版。短时间停顿可用
2. 网版质量问题。 3. 浆料黏度过大。 4. 环境湿度过小。 5. 浆料粒度过大， 6. 网版选型不当。
浆料盖住网版。 2. 更换网版。 3. 浆料搅拌适当时间，必要时可 加入1-2滴松油醇。 4. 调节湿度。 5. 切换浆料
，线宽变大。
一、丝网印刷
B、角度
• 刮胶角度的调节范围为45-75度。 • 实际的刮胶角度与浆料有关，浆料黏度越高，流动性越差，需要
刮胶对浆料向下的压力越大，刮胶角度接就越小。 • 在印刷压力作用下，刮胶与丝网摩擦。开始一刷时近似直线，刮
胶刃口对丝网的压力很大，随着印刷次数增加，刃口呈圆弧形， 作用于丝网单位面积的压力明显减小，刮胶刃口处与丝网的实际 角度小于45度，易使印刷线条模糊，粘网。 • 在可调范围内，减小刮胶角度，下墨量增加，湿重加大。 • 刮胶刃口钝，下墨量多，线宽大。
B.丝网根据材质可分为尼龙丝网、聚酯丝网和不锈钢丝网。 尼龙丝网和聚酯丝网： 印刷图形重现性差，油墨厚度的均匀性较难控制，绷网时张力受到限制，适用 于一般质量要求不高的网印产品。 不锈钢丝网： 具有线径均匀，网纱厚度一致，张力稳定的特征，印刷图形质量好，适应性广 ，尤其是在制作高精度高密度高质量的网印产品和作业方面得到广泛的应用。
一、丝网印刷
L、丝网张力 • 丝网印刷过程中，刮胶刃口与丝网、硅片呈线接触，一旦受压的力消失，丝
网应立即离开硅片，否则，将印不出所需要的清晰图案。因此，丝网本身必 须具有一定的弹性，而且必须大小合适，张力即是衡量网版弹性的参数。 • 丝网张力是影响丝网印刷质量的重要因素之一 ，丝网各处的张力必须均匀一 致，绷好的丝网要保证在使用期内的张力稳定。 • 张力过大，需要更大的印刷压力，易造成破网；张力过小，印刷时回弹力小 ，易粘网，擦糊细小线条，影响印刷质量。
在一定范围内，感光胶膜越厚，下墨量越大，印刷的栅线 越高。但膜厚增大，易造成感光胶脱落。
一、丝网印刷
I、理论透墨体积（ Vth ） • 单位面积内的理论透墨体积（Vth）:
• 实际上的透墨体积还要考虑到印刷的具体情况，如刮胶的硬度、角度和刀口尖度 、印刷速度、压力、浆料的粘度和膜厚等。
一、丝网印刷
• 当W/d 的值大于1.3 时，通常采用平织结构。产线使用的网版W/d 值为1.8左右； • 当W/d 的值太大5时，丝网结构不紧凑，丝网编织密度较疏松，容易造成织物上的纬线
倾斜不与经线垂直的纬斜现象，还会造成丝线之间位置的相对移动以及形成不锈钢丝 线的不均匀排布，从而产生交错厚薄段的云纹现象。
平治结构
5、异常情况及解决方法
A虚印 B堵网 C漏浆 D粘网 E厚薄不均 F碎片
G印刷偏移 IH毛刺，线条模糊 I铝珠铝包 J翘曲 K缺印 L印刷图形失真
一、丝网印刷
• A、虚印或段珊
产生原因
解决方法
1. 堵网
1. 擦拭网版，严重的更换网版。
2. 印刷参数设置不合理
2. 设置合理的印刷参数。
6. 选择合适的网版型号。
一、丝网印刷
• C漏浆
产生原因 1. 网版破损。 2. 印刷机未清理干净。
解决方法
1. 及时修补网版，不能修补的更换 网版。
2. 保持印刷机台面，传送带，网带 ，定位夹具的洁净，经常清理 。
3. 浆料漏在电池片边缘的，须打磨 电池片侧面。
一、丝网印刷
• D粘网
产生原因