《丝印烧结工艺培训》PPT课件

6入口/出口 7驱动 8 冷却 9 加热
烘干区 烘干区包括四个加热区：ZONE 1、 ZONE 2、 ZONE 3、 ZONE 4，每个加热区温度单独可调、加热元件为电 热丝或是远红外加热管，加热温度可设置到500摄 氏度，但过程温度不应超过300摄氏度。
烧结区 加烧结区包括六个加热区：ZONE 1、ZONE 2、ZONE 3、
八.烧结的目的
干燥硅片上的浆料，燃尽浆料的有机组分，玻璃 体将氮化硅层蚀穿，金属和硅互融形成合金，伴随 着杂质扩散过程，背场形成，金属与硅形成良好的 欧姆接触（形成正负电极），同时氮化硅中的H被驱 入硅片体内，达到体钝化的目的。
九.烧结炉的基本结构（CT）
1 废气排放 2文氏管系统 3操作/控制 4 媒介监测（气） 5媒介监测（水）
Down stop(刮刀压下后,刮条底端与网版的距离) 以网版为零点,向下 为负,故Down stop为负值。 刮刀与硅片的距离= Snap off 绝对值- Down stop的绝
对值-硅片的厚度。
Pressure (刮刀对网版的压力) 压力与印刷量，印刷效果，以及网版使用寿命有密切
关系。相当重要。
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。
pressure
Snap-off
Down-stop:
Print speed
印刷时，网版距离台面的距离为|snap-off|，而刮刀将网 版下压的深度为|down-stop|。在刮刀压力（pressure）的
网布目数是指是1英寸丝网所具有的网孔数 目.目数越高,网孔越小,解像性越高,图像清 晰,但是过墨量越低,印刷越困难。
线径和纱厚
线径粗细决定了纱厚,进而决定了过墨量. 标准平织网的（图中）的纱厚约是线
经的2倍 3D网的纱厚约是线经的3倍. 砸3Ｄ-2压50目丝网纱厚可标做准25到0目同线经厚度2.50目砸压 同一线经丝网的最大与最小纱厚的差
网布种类 不锈钢网布:具有网版张力较大,解像性好的特点,
尺寸精度稳定,但是网版张力容易下降,使用寿 命短。
尼龙网布(也称锦纶网布):具有回弹性,通墨性好, 缺点是耐酸性稍差,伸长率较大,图像容易失真。
聚酯网布(也称涤纶网布):具有拉力伸度小,弹性 强,尺寸稳定,使用时间长的优点,但过墨性稍差。
网布目数
四.丝网印刷设备简介（意大利Baccini）
பைடு நூலகம்
Dry
Load
Print
印刷台及其控制界面
烘干炉及其内部构造
•外部视图
•内部旋转式温区结构
五.印刷用网版简介
网版上白色区域即为不锈钢丝 网，而蓝色区域则为覆盖了感光胶 的地方。印刷时，浆料可以从白色 区域透过，从而形成印刷图形。
下图为目前生产线上使用的网 版的细栅线显微镜下的图像。细栅 线的宽带为90μm。
约为300%。
线径越粗,纱厚越厚,但是线径越粗,开口率越低,一般说来印 刷厚度一般会降低。
丝网的纱厚基本决定了过墨体积的高度,在开口率不变的 情况下,纱厚越厚,过墨量越高。
六.印刷过程
装片
背电极 印刷
烘干
背电场 印刷
烘干
正电极 印刷
烧结
七.烧结的动力学原理
烧结可看作是原子从系统中不稳定的高能位置迁移至自由 能最低位置的过程。厚膜浆料中的固体颗粒系统是高度分散 的粉末系统，具有很高的表面自由能。因为系统总是力求达 到最低的表面自由能状态，所以在厚膜烧结过程中，粉末系 统总的表面自由能必然要降低，这就是厚膜烧结的动力学原 理。
ZONE 4、ZONE 5、ZONE 6，ZONE 1~4 为预烧结区， ZONE 5 和 ZONE 6 为主烧结区，热元件为近红外线 加热管，其中1~4区加热管功率为1600W，5、6区 加热管功率为2700W，每个温区温度单独可调， 1~4温区温度可设置到700摄氏度，5、6温区可设置 到摄氏1050度。
作用下，浆料从没有感光胶的地方被挤下，从而在硅片上 形成电极或电场图形。
三.丝网印刷主要参数介绍
Snap off (网版与台面的距离) 以台面为零点，向上为负，故Snap off 为负值。 在印刷过程中，浆料在网版上方，刮刀以一定的压力
压在网版上，使网版变形接触在硅片表面。浆料经过挤压 接触刀硅片表面，硅片表面吸附力较大，将浆料从网孔中 抢夺出来。此时，刮刀在运行中，先前变形的网版在回复 力的作用下，很好的回弹，从而使浆料顺利地落在硅片表 面。
网版的基本参数
1.网布型号 不锈钢网布,特多龙网布,尼龙网布,复合网布 2.网布目数 250~325目 3.线径 23~30μm 4.张网角度 22.5° 5.张力 28N左右 6.纱厚 60 μm左右 7.膜厚 16~25 μm 8.制版方式 单层膜,双层膜,三层膜,乳剂直接法,水贴菲 林, 乳贴菲林
固体颗粒具有很大的比表面积，具有极不规则的 复杂表面状态以及在颗粒的制造 、细化处理等加 工过程中，受到的机械、化学、热作用所造成的严 重结晶缺陷等，系统具有很高自由能。烧结时，颗 粒由接触到结合，自由表面的收缩、空隙的排除、 晶体缺陷的消除等都会使系统的自由能降低，系统 转变为热力学中更稳定的状态。这是厚膜粉末系统 在高温下能烧结成密实结构的原因。
冷却区 冷却区采用水冷，给水温度大约在20~25摄氏度 范围内。
隔断
烘干区与烧结区之间、烧结区与冷却区之间 各有一个隔离炉膛，通过风帘隔离，隔离炉膛 防止相邻区域中的过程气体相互混合。
丝印烧结工艺培训
电池事业部工艺中心
一. 丝网印刷工序的作用
通过丝网印刷的方法，将具有高度化学活性的金属浆料 印刷在硅片上，通过烘干使金属浆料固化，再通过高温快 速烧结，在活性物质的帮助下，金属与硅片表面形成合金 层，从而形成了良好的接触以及铝背场。
二.印刷原理简介
丝网印刷是把带有图像或图案的模版被附着在丝网 上进行印刷的。通常丝网由尼龙、聚酯、丝绸或金属网制 作而成。当承印物直接放在带有模版的丝网下面时，丝网 印刷油墨或涂料在刮刀的挤压下穿过丝网中间的网孔，印 刷到承印物上。丝网上的模版把一部分丝网小孔封住使得 颜料不能穿过丝网，而只有图像部分能穿过，因此在承印 物上只有图像部位有印迹。换言之，丝网印刷实际上是利 用油墨渗透过印版进行印刷的。