隐裂分析

27
45.石墨舟内工艺钉少一个，导致片子滑落 46.吸笔未挂好，掉落砸碎片子 47.原材料太厚，卸片难度大造成碎片 48.返工片数量太多，会点碎 49.检查在制品时，手指碰碎片子 50.插片时的角度与力度控制不好 51.数返工片时不小心捏碎. 52.下道退回的硅片. 53.吸笔未放好,掉在硅片上. 54..卸片太快,片子撞到石墨舟主子上. 55.卸片太快,片子没吸住掉进舟里.导致碎片. 56.卸片太快,片子放进卸片盒时,没有放进.而掉到地上,导致碎片.
16
29.扩散、PECVD返工片中有隐裂片 30.清洗过后，有片子粘在一起，未能及时将其分开，易碎 片 31.甩干机种有碎渣，甩干时易产生碎片 32.测减薄量时将硅片吹碎 33.员工拿承载盒时，不小心碰到硅片，将硅片碰碎 34.测减薄量时取片碰碎硅片 35.员工碎片后更加紧张,导致碎片增加. 36.装片时没有沿承载盒的一边轻轻将片子送入底部. 37.装片时注意力不集中,边装边聊天. 38.装片前吹片的气枪气流量过大,吹碎片子. 39.承载盒放置在台面的位置太靠边,易装碎
17
1.注意力不集中,造成碎片. 2.生产到降级片. 3.前道流入裂纹片，没检查出. 4.片子过薄,一吸就碎. 5.扩散温度过高,温度不均,导致裂纹. 6.卸片时,片子没拿好,掉落碎. 7.扩散前插片,片子厚薄不均,导致扩散后裂纹多. 8.插片速度过快,导致碎片. 9.有的石英舟较小,容易卡碎片子. 10.员工吸笔没调好吸力,吸碎片子. 11.员工上晚班时,犯困插碎片子. 12.插片时,用力过大,导致裂纹. 13.吸笔放置不当,掉落砸碎片子. 14.在移动承载盒或石英舟时,不小心撞碎片子.
晶体硅太阳电池制造过程的应 力传播及碎片分析
杨宏 西安交通大学 2011-5-29
一、薄片化是晶体硅太阳电池的发 展方向
薄片化导致的问题及结果 330um→240 → 200 → 180 → 150 → 120 碎裂原因：（1）O、C and N，causing wire breaking （2）caused by wire sawing(14um30um) （3） caused by handling 高应力工艺如：烧结、焊接及层压未必损坏硅片， 但产生的应力能传播裂纹。 结果：电池线及组件线碎片率过高
四、各工艺环节如何避免对硅片造 成损伤
1 硅片检验 （1）轻拿轻放； （2）不许整理时在桌面上磕碰； （3）不许堆叠过高。
2 装片清洗
1.装片员工在打开包装盒时刀片划得过深,划到硅片产生碎片； 2.装片过程在承载盒下方未放海绵,产生裂纹或碎片； 3.吸力过大； 4 装片员工装片速度过快产生裂纹或碎片； 5.制绒,清洗员工在投片时,承载盒撞到花篮产生碎片； 6.制绒人员在观察绒面,取片时拿碎； 7.制绒人员在测减薄量时拿碎； 8.单晶制绒时员工在给已制绒硅片洒水前未确认喷头的喷雾状态,冲碎硅片； 9.承载盒放入甩干机时未放到位,甩碎硅片； 10.员工从甩干机内拿已甩干的硅片时手会碰碎硅片； 11.员工在往甩干机内放硅片时会撞到甩干机固定螺钉或内壁,撞碎硅片； 12.员工在往甩干机内放硅片时,没有对称受力不均,甩碎硅片； 13.员工带着情绪工作,产生人为碎片； 14.制绒后漂洗第一个槽子水的温度要稍高。
20
3 刻蚀
1.片子在前道工序中受伤,到后到工序易产生隐裂碎片. 2.刻蚀过程中工具夹的太紧或一边紧一边松易产生碎片. 3.整理片子的皮垫上有残留的碎片未去除干净,产生碎片. 4.刻蚀前和刻蚀好后从刻蚀机里拽出或拿进去刻蚀撞到石英壁造成的碎片. 5.刻蚀完后卸夹具时夹具提起时不小心撞到硅片. 6.测片子时,用力过猛导致测碎片子. 7.在整理装好的片子的承载盒时,两盒相撞造成的碎片. 8.员工在插好片子后,掉吸笔时,吸笔掉下来导致碎片. 9.员工投片时一只盒子碰到另一只盒子里的片子造成碎片. 10.片子经过HF浸泡过后,可能之前有轻微的隐裂,流出来碎片. 11.员工在投片时用力过猛,时常碰到花篮造成的隐裂碎片. 12.刻蚀机石英钟罩爆裂,产生的碎片. 13.刻蚀前和刻蚀后的夹具在交换刻蚀过程中,两夹具相撞造成的碎片. 14.员工带情绪上班,因心情不好产生的人为碎片较多.
二、硅片
1 硅片加工过程 450kg
2 硅片的表面损伤
切Βιβλιοθήκη Baidu损伤14um！
制绒时一定要 彻底去掉损伤 层！
3 硅片的力学检查
三、电池加工过程中造成隐裂或碎 片的原因分析及对策
1 mechanical stresses 2 thermal stresses 3 thermal-mechanical stresses
19
29.员工在移动承载盒时，撞到另外其他承载盒，造成碎片 30个别石英舟有卡片的现象，在插片和卸片时容易造成碎片 31.卸片过程中有小碎片卡在片子中间，挤压造成碎片 32.上下舟过程中，由于没有注意，撞到其他物品，造成碎片 33.员工心情不好导致碎片 34.员工在拿舟的过程中速度过快,装碎片子. 35.员工的工号牌装碎片子 36.员工在插片卸片时注意力不集中,导致碎片
25
15.工作太累,站立时间长导致精神不集中. 16.前道生产速度不均衡,导致下道生产速度混乱. 17.操作者情绪不稳定,带有情绪操作. 18.手拿硅片盒时碰碎. 19.从卸片盒取片时,被卡碎. 20.硅片太厚,被工艺点卡碎. 21.装片速度太快,吸笔撞碎硅片. 22.裂纹插入舟内,在炉内掉碎. 23.装卸片时技能不熟练手法,手法生硬. 24.插片未插到位. 25.舟工艺点少或工艺倾斜. 26.硅片太薄,弯曲片掉碎. 27.注意力不集中,取硅片时抓碎. 28.吸笔气太小或吸片太快导致吸笔没有吸住片子,片子掉到地上,导致碎片. 29.吸笔气太大,导致吸薄片子时,把片子吸碎. 30.插片时太快,片子撞到工艺桌上,把片子撞碎.
18
3 扩散
15.扩散进退舟时,速度过快,温差大,导致裂纹 16.从传递窗端片子时手指碰碎片子 17.拿取碎片时，衣袖将硅片碰碎 18.上舟移动石英舟时，舟叉碰碎舟内硅片 19.卸片时将硅片抓碎 20.两个插满硅片的舟放在一起时容易互相碰碎 21.吸笔压力太大 22.测片时撞到四探针 23.卸片时，硅片在盒内没放整齐，盖盒子时会压碎 24.有偏磷酸滴在片子上，分开片子时易弄碎 25.上舟时石英舟未卡在正确的位置，与石英管相撞 26.返工作业会产生较多碎片 27.传递窗内承载盒堆的太高 28.个别石英舟间距较大，卸片时容易卡在舟内产生碎片
28
57.拿硅片承载盒时，不小心将硅片撞碎 58.吸笔垫损坏，粘住硅片 59.弯曲片，容易掉片
60.返工片点片时容易数碎片子
61.注意力不集中，碎片
62.工作中受到外界的干扰，导致碎片
63.由于吸笔与人不协调，导致碎片
29
5 丝网印刷
1.上料时吸碎 2.行走臂走歪，员工没看见，卡碎。 3.员工在擦片时，用力不当，擦碎。 4.台面有小碎片，员工没及时发现，压碎。 5.烧结后吸片，员工不小心碰碎。 6.粘版时，员工技能不过关，取片时，取碎。 7.在更换网版后，机器参数调整不当，印刷碎。 8.员工在取片称重时，没放好撞碎。 9.碎片没清理干净，导致卡碎其他片子。 10.翻转速度快，翻碎。 11.铝背场有异物，没发现，印刷碎。 12.清理烘箱时，不小心碰碎。 13.卡口松动，卡碎。 14.烘箱抓手不平，抓碎。 15.行走臂上胶带翘起，带碎片子 16.下料时带片子，叠片碎。
21
15.员工上夜班时,因白天没有好好休息,精神不佳,产生的人为碎片较多. 16.甩好的片子在送往PECVD的过程中因路面不平震动过大造成隐裂碎 片. 17.插片速度过快,易插碎片子. 18.片子插好后端起承载盒用力过大产生碎片. 19.员工在插片时分片过程中手法问题,导致分碎片子. 20.吸笔没有及时调整好气压造成的碎片． 21.清洗机在无人看的情况下,压怕造成碎片. 22.承载盒在甩干机中没有对称放置易造成碎片(甩碎) 23.承载盒放入甩干机内时,放歪或未放到位甩碎片子 24.员工从甩干机内拿出片子时手碰到片子造成碎片. 25.员工在插片时声音过大,到后道易产生隐裂碎片 26.员工从甩干机内拿出片子时手碰到片子造成碎片. 27.员工在插片时声音过大,到后道易产生隐裂碎片
1 搬运过程中磕碰造成的损伤（花篮插片、 石英舟插片、扩散后整理、刻蚀、石墨舟 插片、印刷前整理、电池包装
（1）An optimal tuning of the process parameters （2）Gentle wafer-handling
热应力：制绒、扩散、PECVD、烧结、 焊接、层压
26
31.由于吸片动作太快,吸笔头撞到承载盒中的硅片,把片子撞碎. 32.双手拿承载盒中的片子时,不小心把片子捏碎. 33.刻蚀间流过来的裂纹片,缺角. 34.片子没有叉到工艺桌上,导致上舟片子掉到机械上掉进炉内. 35.在推小车时 ,太用力导致片子从工艺桌上掉下,导致碎片. 36.精神状况不好易碎片. 37.插片时,片子撞到石墨舟上.住子或石墨舟导致碎片. 38.由于片子插得过紧,卸片太快容易碎片 39.石墨舟使用次数太多未及时刻蚀导致装片难度加大 40.吸笔压力大小没调整好 41.卸片盒太硬 42.作业时速度过快，动作过大，用力过猛 43.包返工片时手法不当 44.垫皮上有碎渣，未及时清理会造成碎片
22
28.精神状态不佳 29.夹片时动作过大 30.刻蚀放片不慎，片子与机器相撞 31.检查片子时翻转动作过大 32.刻蚀夹的太紧 33.插片手法、速度、力度不当易碎片 34.吸笔真空压力不当 35.插片完后，提起承载盒时动作过大造成碎片 36.两手拿多盒片子 37.承载盒相撞 38.把承载盒放入花篮时动作过大 39.清洗机鼓泡太大 40.甩干时，承载盒没有卡在正确的位置 41.推小车力度过大
15
15.设备产生异常时未及时发现或未按下急停,产生碎片. 16.制绒员工减薄量控制不好,导致硅片过薄,产生裂纹或碎片. 17.机械手在下料过程中,花篮放斜震碎硅片. 18.员工在上班前(尤其是夜班)没有休息好,精神状态不佳,产生人为碎片 19.吃饭时赶产量 20.原装碎片,打开包装箱就有碎片 21.装片人员手法不正确 22.装片力度过大，速度过快 23.绒面过大，减薄量过大 24.线痕片制绒后碎片多 25.制绒人员技能不过关 26.化学品用量不当 27.制绒人员操作不当引起压筐 28.吃饭时间未用心看机器
23
42.甩干机转盘未停就拿取承载盒
43.扩散间流入刻蚀间的片子有差异
44.甩干处弯曲片易产生碎片 45.员工情绪不稳定，造成碎片
46.清洗机机械故障，造成压框，产生碎片
47.吹片时气压过大导致碎片
24
4 PECVD
1.前道工序流来的裂纹片. 2.插片时力度过大撞在石墨舟上. 3.吸片时气太大吸碎片子. 4.吸片时没吸住片子掉落. 5.吸片时,不集中注意力,吸笔撞在硅片上. 6.插片是用力过大导致片子撞角,蹦边. 7.插片不到位,导致机内掉落. 8.片子厚薄不均时,容易在工艺点处卡碎. 9.卸完硅片时,整理要轻拿轻放,用力太大容易导致裂纹. 10.拿取硅片推小车时,不能太快,要匀速,防止颠碎. 11.插完一面时,旋转石墨舟要慢,太快容易撞落片子. 12.上下料时,推小车不能太快,防止撞击,片子掉落. 13.清点硅片数量时(返工片)用力要轻,防止捏碎片子. 14.工作压力大且工作环境不好.
30
17.上料吸双片或多片，撞碎。 18.顶针松动，碎片。 19.压力过大，碎片。 20.漏浆打磨时，磨碎。 21.看机器时思想开小差 22.更换了不合格的台面纸 23.擦返工片时用力过大 24.未按正确手法拿取硅片 25.放在制品时撞到承载盒 26.行走臂定位格上有毛刺 27.烘箱抓手有毛刺 28.吸嘴损坏 29.顶针过快 30.NO.2道翻转台真空过小，带碎片子 31.铲刀掉网版里进
薄的硅片比厚的硅片更容易碎吗？ 翘曲大的比翘曲小的更容易碎吗？
隐裂会造成组件生产线碎片率过高
Cell breakage
（1）thermal （2）mechanical
Thinner cells; larger cross section ribbon; elimination lead
（3）thermal and mechanical