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1、丝印烧结工艺培训电池事业部工艺中心吴铮研一.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
2、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。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。印刷时，网版距离台面的距离为
3、snap-off
4、，而刮刀将网版下压的深度为
5、down-stop
6、。在刮刀压力（pressure）的作用下，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。pressurePrintspeedDown-stop:Snap-off三.丝网印刷主要参数介绍Snapoff(网版与台面的距离)以台面为零点，向上为负，故
7、Snapoff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。Downstop(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Downstop为负值。刮刀与硅片的距离=Snapoff绝对值-Downstop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。四
8、.丝网印刷设备简介（意大利Baccini）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。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23~30μm4.张网角度22.5°5.张力28N左右6.纱厚60μm左右7.膜厚16~25μm8.制版方式单层膜,双层膜,三层膜,乳剂
9、直接法,水贴菲林,乳贴菲林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.砸压
10、丝网纱厚可做到同线经厚度.同一线经丝网的最大与最小纱厚的差约为300%。3Ｄ-250目标准250目250目砸压线径越粗,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.印刷过程背电极印刷烘干背电场印刷烘干正电极印刷烧结装片七.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
11、的表面自由能必然要降低，这就是厚膜烧结的动力学原理。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。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
12、极），同时氮化硅中的H被驱入硅片体内，达到体钝化的目的。1废气排放6入口/出口2文氏管系统7驱动3操作/控制8冷却4媒介监测（气）9加热
