Leding BC Meleding: Kedua Hujung Melengkung, Lima Tuas untuk Membetulkannya

Jawapan pantas: Sel sentuhan belakang keluar dari stringer dalam keadaan rata di tengah dan terangkat di kedua-dua hujung kerana haba tiba pada satu sisi sahaja dan hujungnya tidak dipegang. Barisan yang tidak dioptimumkan menghasilkan 1.0–1.5 mm lengkokan hujung, dan kelompok teruk melebihi 2 mm berbanding toleransi susun atur ±0.5 mm. Penyelesaiannya bukan besi yang lebih sejuk: ia adalah lima tuas yang ditetapkan bersama — pemanasan awal hadapan, tegangan zon hujung, pengasingan lengkokan masuk, pegangan turun lebar penuh, dan resipi berasingan bagi setiap spesifikasi wafer dan riben.

Stringer yang mengimpal sel sentuhan belakang dengan buruk biasanya tidak gagal secara nyata. Sel keluar dengan bahagian tengah tertekan rata pada platen dan kedua-dua hujung sedikit terangkat, seperti sekeping kertas yang terangkat apabila anda memegang hanya bahagian tengahnya. Sambungan kelihatan baik di bawah mikroskop. Kecacatan muncul dua stesen kemudian, apabila robot susun atur tidak dapat menemui tepi pad yang dijangka.

Pengendali memanggilnya bot. Bentuknya cukup konsisten untuk didiagnosis daripada gambar: rendah di tengah, tinggi di hujung, dengan sebahagian besar angkatan berada kira-kira satu perlima bahagian luar sel dalam arah suapan. Artikel ini mengenai bentuk itu — apa yang menghasilkannya, apa kosnya di hiliran, dan lima tetapan yang membawanya kembali terkawal. Jika anda mahukan sains bahan di sebalik mengapa sel sentuhan belakang melengkung sama sekali, itu dibincangkan secara berasingan; di sini kita kekal pada barisan.

Bentuknya ialah diagnosis

Lengkokan selepas rentetan mempunyai tiga ciri yang boleh diukur, dan setiap satu menunjuk kepada punca yang berbeza. Ukur kesemuanya sebelum mengubah apa-apa, kerana nombor yang diambil selepas perubahan parameter tidak memberitahu anda apa-apa tentang titik permulaan anda.

Nombor yang penting adalah mutlak, bukan relatif. Barisan tanpa pengoptimuman khusus biasanya melaporkan lengkokan purata 1.0–1.5 mm selepas rentetan, dengan kelompok buruk melepasi 2 mm. Stesen susun atur yang menerima rentetan tersebut perlu meletakkannya dalam ±0.5 mm. Apa-apa yang melebihi toleransi itu bukan isu kosmetik; ia adalah ralat peletakan yang menunggu untuk berlaku, dan rentetan itu tidak perlu kelihatan bengkok untuk gagal.

Satu nota praktikal tentang pengukuran: nyatakan lengkokan sebagai ketinggian pada rentang yang ditakrifkan, dan sebut rentang yang mana. Nombor tanpa panjang tolok tidak boleh dibandingkan antara kilang, dan kebanyakan perselisihan tentang sama ada sesuatu kelompok “mengikut spesifikasi” sebenarnya perselisihan tentang cara ia diukur.

Mengapa hujung dan bukan tengah

Sel sentuhan hadapan juga dipanaskan dari belakang, tetapi bahagian hadapan membawa grid logam penuh. Haba merebak merentas kedua-dua permukaan, kedua-dua sisi mengembang lebih rapat bersama, dan tegasan baki selepas penyejukan cukup kecil sehingga wafer 150 µm menyerapnya. Sel sentuhan belakang tiada logam hadapan. Semua haba masuk dari belakang, bahagian hadapan kekal lebih sejuk, dan semasa penyejukan bahagian belakang mengecut lebih daripada bahagian hadapan. Sel cenderung untuk menggulung, dan ia menggulung ke arah hadapan.

Di mana gulungan itu menjadi kelihatan ditentukan oleh lekapan, bukan metalurgi. Platen konvensional memegang sel berhampiran pusatnya. Pusat tidak boleh bergerak, jadi terikan ditolak ke luar dan dilepaskan di hujung, yang tidak dipegang oleh apa-apa. Hasilnya bukan lengkokan seragam tetapi engsel pada setiap hujung — tepat bentuk bot yang dilaporkan pengendali, dan tepat kawasan di mana peletakan busbar atau tepi pad paling rapuh pada susun atur sentuhan belakang.

Ini juga sebabnya kadar penyejukan sama pentingnya dengan suhu puncak. Penurunan pantas mengunci ketidakpadanan sebelum sel berpeluang merehat; cerun yang lebih perlahan membolehkan riben dan pateri menampung sebahagian daripadanya. Dua barisan yang berjalan pada puncak sama dengan profil penyejukan berbeza akan melaporkan lengkokan berbeza, dan kedua-duanya tidak berbohong.

Empat pendarab yang mengubah ketidakseimbangan kecil menjadi kecacatan

Ketidakseimbangan terma ialah punca utama, tetapi dengan sendirinya ia menghasilkan lengkokan yang boleh ditanggung oleh stesen susun atur. Apa yang mengubahnya menjadi 2 mm ialah satu set pendarab yang bertindan.

Tegangan riben yang dipinjam daripada barisan busbar

Modul sentuhan belakang menggunakan riben halus dalam julat 0.15–0.22 mm, dan riben nipis memperkuat apa sahaja tegangan yang diberikan. Riben mengembang semasa panas dan mengecut semasa menyejuk; jika tegangan ditetapkan tinggi, pengecutan itu menarik tepi sel dan bukannya meluruskan jalur. Bahagian hujung juga membawa haba tertumpu sambungan busbar, jadi ia mengecut lebih daripada bahagian tengah. Menyalin resipi tegangan sentuhan hadapan ke atas produk sentuhan belakang ialah punca manusia yang paling biasa bagi lengkokan hujung berlebihan — resipi itu kelihatan konservatif kerana ia berkesan pada produk sebelumnya.

Wafer yang separuh kurang kaku daripada yang resipi itu ditulis untuknya

Sel sentuhan belakang pukal berada pada 100–120 µm, berbanding kira-kira 150 µm untuk wafer sentuhan hadapan arus perdana. Kekakuan menurun lebih cepat daripada ketebalan, jadi momen lentur yang sama menghasilkan pesongan yang jauh lebih ketara. Resipi yang ditala pada silikon 150 µm bukan resipi yang sedikit salah pada silikon 110 µm; ia adalah proses yang berbeza.

Tegasan yang tiba bersama sel

Sel keluar dari barisan sel dengan tegasan dalaman baki daripada pembakaran dan pemetalan. Pematerian ialah peristiwa pelepasan tegasan: sel dipanaskan, tegasan sebahagiannya merehat, dan kerana hujungnya bebas, pelepasan itu muncul sebagai ubah bentuk. Anggaran industri meletakkan tegasan masuk pada lebih 30% daripada jumlah sumbangan lengkokan, sebab itulah barisan yang hanya membaiki mesin kimpal boleh mendatar di atas sasaran.

Platen yang memegang bahagian tengah sahaja

Vakum tengah sahaja adalah lalai kerana ia mencukupi untuk sel sentuhan hadapan. Pada sel sentuhan belakang yang nipis, ia menukar terikan simetri menjadi engsel yang kelihatan. Ini adalah kekangan mesin dan bukan kekangan resipi, dan ia adalah tuas yang paling kerap dibiarkan tanpa diusik kerana ia kelihatan seperti perbelanjaan modal dan bukan kerja proses.

Apa yang dilonggarkan oleh lengkokan selepas ia meninggalkan mesin kimpalan

Lengkokan hujung bukan kecacatan satu stesen; ia bergerak. Rentetan itu sampai ke stesen busbar dengan hujungnya terangkat, dan sambungan busbar — yang sudah menjadi sambungan paling tidak bertolak ansur dalam modul — dikimpal merentasi jurang yang berubah selepas mesin disediakan. Itu adalah satu laluan kepada sambungan sejuk dan sambungan terangkat yang muncul kemudian sebagai keretakan laminasi.

Semasa lapisan, sistem penglihatan yang mencari tepi pad atau fiducial mendapati permukaan pada ketinggian yang berbeza dan, yang lebih penting, pada sudut yang berbeza. Penggera offset penempatan menyusul, dan langkah flip dan pemindahan mengendalikan rentetan yang melengkung dengan cawan sedutan yang hanya menyentuh sebahagian daripadanya. Setiap langkah itu menambah risiko pecah yang dikaitkan dengan pengendalian dan bukan kepada mesin rentetan yang menyebabkannya.

Semasa laminasi, tegasan dilepaskan dan bukan ditambah — modul ditekan rata dan ditahan panas selama beberapa minit, dan tegasan baki sama ada mengendur ke dalam enkapsulan atau menumpu pada sambungan. Jika ia menumpu, hasilnya ialah keretakan mikro yang tidak pernah muncul pada imej EL selepas rentetan. Itulah sebabnya satu barisan boleh lulus pemeriksaan ELnya dan masih menghantar modul dengan sel yang retak.

Apabila melaminasi rentetan dengan lengkokan baki sehingga 1.5 mm, kami mengatur tekanan kebuk dan haba platen secara beransur-ansur supaya enkapsulan mengalir di sekeliling sambungan sebelum beban mekanikal penuh mengapit sel menjadi rata.

Kos jangka panjang ialah keletihan. Sambungan di bawah tegasan baki berkitar melalui julat terikan yang lebih luas daripada yang bebas tegasan, jadi ia mencapai kegagalan lebih awal dalam kitaran terma. Anda membayar untuk lengkokan dua kali: sekali dalam hasil hari itu, dan sekali lagi dalam data lapangan empat tahun kemudian.

Haba sisi belakang, hadapan yang lebih sejuk, dan dua hujung yang tidak ditahan: terikan hanya mempunyai satu tempat untuk pergi.

Lima tuas, dan tetapan yang penting pada setiap satu

Kawalan lengkokan adalah masalah sistem, dan melaraskan satu tuas dengan baik sambil membiarkan empat yang lain menghasilkan penambahbaikan sederhana dan kecacatan baharu. Lima di bawah disusun mengikut berapa banyak ia mengubah hasil bagi setiap minggu usaha kejuruteraan, bukan mengikut kos.

1. Kurangkan kecerunan hadapan-ke-belakang sebelum apa-apa lagi

Penambahbaikan besar yang paling murah ialah meja prapanas bersuhu rendah di hadapan zon kimpalan, membawa muka hadapan ke 80–100 °C supaya bahagian belakang tidak perlu melakukan semua kerja. Digabungkan dengan kuasa bersegmen — zon hujung 10–15% di bawah tengah — sel itu tiba pada puncak dengan kecerunan yang lebih kecil merentasi ketebalannya. Profil tiga peringkat iaitu prapanas, kimpalan dan tahanan menggantikan tanjakan dan penurunan mendadak yang mengunci tegasan di dalam. Untuk dinamik suhu denyutan inframerah pada sel nipis, data profil yang diukur adalah rujukan yang berguna.

2. Keluarkan ketegangan daripada hujung

Kawalan ketegangan gelung tertutup tidak menghilangkan pengecutan riben, tetapi ia mengekalkan ketegangan malar dari permulaan gelendong hingga hujung gelendong, di situlah kebanyakan hanyutan masuk. Menurunkan bahagian hujung sebanyak 20–30% berbanding bahagian tengah membolehkan riben mengecut tanpa menarik tepi sel, dan meninggalkan 0.5–1 mm kelonggaran pada setiap hujung memberi ruang kepada pengecutan itu. Jika riben tiba dengan tegasan bakinya sendiri daripada penarikan, sepuh bersuhu rendah sebelum ia dipasang pada mesin menghilangkan pemboleh ubah yang tidak dapat anda kawal sebaliknya.

3. Susun sel sebelum ia sampai ke mesin kimpalan

Tolok lengkokan pada pemuat dan dua atau tiga kelas sudah memadai. Sel bertegasan tinggi menjalankan resipi berasingan yang lebih lembut daripada menyeret seluruh barisan turun ke piawaian mereka, dan stesen pra-sepuh pada 100–120 °C selama kira-kira 30 s melepaskan sebahagian tegasan masuk semasa sel masih rata dan tidak disokong. Ini adalah tuas yang paling murah dan paling kerap dilangkau, kerana ia terletak sebelum mesin dan bukan di dalamnya.

4. Tahan seluruh sel, bukan bahagian tengah

Platform berliang selebar penuh dengan vakum di tepi menghilangkan engsel itu. Perincian yang menentukan sama ada ia berkesan ialah pelepasan: menahan selama 1–2 s selepas sambungan, sehingga sel berada di bawah 80 °C, membolehkan sel menyejuk di bawah kekangan dan bukan melantun sebaik sahaja muncung terangkat. Kebanyakan barisan yang memasang vakum tepi dan tidak melihat sebarang perubahan melepaskan terlalu awal, dan pembaikannya hanya memerlukan pemasa dan bukan mesin.

5. Perlahan puncak dan bukan mengejarnya

Puncak 5–10 °C lebih rendah dengan tahanan lebih lama menghasilkan sambungan dengan kekuatan yang sama dengan kurang terikan terkunci di dalam — dengan syarat pateri benar-benar mengalir. Keadaan itulah sebabnya pustaka resipi penting: ketebalan wafer dan spesifikasi riben kedua-duanya mengubah tetingkap, dan barisan yang menjalankan tiga produk pada satu pustaka sedang mengoptimumkan untuk purata tiga proses yang berbeza. Simpan satu pustaka bagi setiap kombinasi dan biarkan mesin memilihnya, bukan pengendali.

Lima tuas itu bukan pilihan alternatif. Setiap satu menghapuskan sebahagian daripada ketidakpadanan yang sama.

Apa yang sebenarnya dihasilkan oleh perubahan sebegini

Satu barisan pengeluaran besar-besaran back-contact yang menggunakan kelima-lima tuas secara serentak melaporkan purata warp selepas stringing menurun daripada 1.2 mm kepada bawah 0.5 mm, dengan penolakan berkaitan warp turun lebih daripada 85%. Nombor hiliran turut berubah: offset penempatan layup dan kadar mikrocrack laminasi kedua-duanya menurun, dan inilah bahagian yang penting dari segi komersial kerana kedua-duanya dikira terhadap stesen layup dan laminasi dan bukan stringer.

Anggap itu sebagai hasil yang dilaporkan daripada satu barisan, bukan jaminan. Apa yang boleh dipindahkan ialah kaedahnya: ukur warp pada rentang yang dinyatakan pada sampel yang sama sebelum dan selepas, kekalkan semua yang lain malar, dan ubah tuas mengikut urutan di atas. Barisan yang mengubah lima perkara serentak dan mendapat nombor yang lebih baik tidak mempelajari apa-apa yang boleh diulang pada suku berikutnya.

Pengesahan yang meyakinkan pelanggan bukanlah nombor warp semata-mata. Ia adalah sepasang imej yang sepadan — EL selepas stringing dan EL selepas laminasi pada string yang sama — serta taburan offset penempatan sepanjang satu syif penuh. Warp hanyalah proksi; dua perkara yang sebenarnya anda ambil berat ialah sambungan yang kekal utuh dan tepi pad yang masih boleh dikesan oleh robot selepas modul ditekan rata.

Kami membandingkan imej electroluminescence sebelum dan selepas peringkat laminasi pada setiap ujian, menyemak sama ada string dengan warp sehingga 1.2 mm mengalami mikrocrack apabila ditekan rata di bawah haba.

Tiga perangkap yang menyebabkan barisan tersekat

Menurunkan suhu sahaja tanpa apa-apa lagi. Puncak yang lebih sejuk mengurangkan satu sebutan dalam ketidakpadanan dan menambah risiko tersendiri: lapisan intermetalik mungkin tidak terbentuk dengan betul dan sambungan menjadi sambungan sejuk yang lulus pemeriksaan visual. Suhu ialah tuas paling mudah dicapai dan paling kurang berkesan jika digunakan bersendirian.

Menggunakan semula resipi front-contact. Sel back-contact berbeza dari segi permukaan yang dikimpal, ketebalan wafer dan keratan rentas riben. Resipi ialah satu set nombor yang sepadan untuk satu kombinasi ketiga-tiga perkara itu, dan menggunakannya semula bukanlah jalan pintas tetapi proses yang belum diuji yang dijalankan dalam pengeluaran.

Menala mesin kimpal sambil mengabaikan tegasan bahan masuk. Dengan lebih daripada 30% sumbangan berlaku sebelum sel sampai ke mesin, satu barisan boleh menghabiskan berminggu-minggu pada zon kimpalan dan tidak pernah mencapai sasaran. Pengasingan dan pra-annealing di pemuat memang tidak menarik dan di situlah biasanya baki margin berada.

Soalan lazim

Adakah warp hujung khusus untuk sel back-contact?

Mekanismenya tidak, tetapi keterukannya ya. Sel front-contact menunjukkan asimetri terma yang sama dan menyerapnya kerana logam hadapan menyebarkan haba dan wafer lebih tebal. Sel back-contact menggabungkan pemanasan sebelah, wafer nipis dan riben halus, sebab itulah stringer yang sama menghasilkan warp yang boleh diterima pada satu produk dan bentuk bot pada produk yang lain.

Apakah angka warp yang patut disasarkan oleh satu barisan?

Di bawah toleransi penempatan stesen layup, dengan margin. Jika layup memerlukan ±0.5 mm, sasaran 0.5 mm tidak meninggalkan apa-apa untuk variasi kelompok. Barisan yang melaporkan kejayaan mencapai purata bawah 0.5 mm dengan hujung taburan terkawal, sebab itulah kadar penolakan sama pentingnya dengan min.

Bolehkah stringer dipasang semula dengan vakum tepi?

Biasanya boleh, pada mesin yang platennya ialah modul boleh ganti dan bukan sebahagian daripada rangka. Minta lukisan platen dan peta zon vakum sebelum menganggapnya sebagai tambahan bolt-on; pada sesetengah platform, perubahan itu melibatkan pengagihan vakum dan jujukan pelepasan, bukan sekadar plat.

Adakah suhu puncak yang lebih rendah mengurangkan daya pengeluaran?

Ia mengurangkan kadar input haba, jadi masa kediaman biasanya perlu dinaikkan untuk mengekalkan sambungan yang kukuh. Sama ada ini menjejaskan daya pengeluaran bergantung pada sama ada mesin itu terhad oleh masa kediaman atau terhad oleh indeks. Stringer yang beroperasi jauh di bawah kitaran kadarnya biasanya terhad oleh indeks, dan masa kediaman yang lebih panjang tidak merugikan; periksa kekangan mana yang anda hadapi sebelum menukar masa kitaran.

Mengapa warp kadangkala kelihatan lebih teruk sehari kemudian?

Tegasan sisa terus mengendur selepas string menyejuk. Pengukuran yang diambil di alur keluar mesin menangkap bahagian elastik; bahagian viskoelastik berkembang selama berjam-jam. Ukur pada 0, 1 dan 24 jam pada satu sampel jika aduan hiliran tidak sepadan dengan nombor yang anda catat di stringer.

Adakah sambungan 0BB mengubah gambaran warp?

Ia mengubah masanya. Sambungan berasaskan pelekat dan filem memindahkan sebahagian sambungan ke laminator, jadi kurang haba masuk ke sel di stringer dan kurang terikan terkunci pada peringkat awal. Kekurangannya ialah kecacatan muncul kemudian, selepas laminasi, apabila modul lebih bernilai. Logik tahan-tekan dan penyejukan masih terpakai; titik pengukuran berubah.

Adakah warp alasan untuk menolak pembekal sel?

Hanya dengan data. Warp bahan masuk berbeza mengikut kelompok, dan pembekal yang kelihatan buruk pada satu lot mungkin kelihatan sederhana merentas sepuluh lot. Pengasingan bin dan resipi khusus biasanya memulihkan hasil tanpa menukar pembekal; perubahan spesifikasi adalah langkah yang betul apabila taburan itu sendiri berubah dan kekal berubah.

Antara lima tuas itu, yang mana patut ditentukan dahulu oleh barisan baharu?

Tahan-tekan selebar penuh dan kuasa zon hujung bersegmen, kerana kedua-duanya ditentukan semasa mesin dispesifikasikan dan mahal untuk ditambah kemudian. Kawalan prapanas dan tegangan biasanya tersedia sebagai pilihan; pengasingan bin bahan masuk dan pra-anneal ialah keputusan proses yang boleh anda buat pada hari pertama tanpa membeli apa-apa.

Satu barisan yang dilaporkan, lima tuas serentak. Kaedahnya boleh dipindahkan; nombornya ialah titik permulaan, bukan janji.

Fikiran akhir

Warp hujung ialah tanda kelihatan bagi proses sebelah yang berjalan pada sel nipis yang dipegang di tempat yang salah. Membaikinya bukan soal mencari satu suhu yang betul; ia melibatkan lima tetapan yang masing-masing menghapuskan sebahagian daripada ketidakpadanan yang sama, dan yang paling berbaloi biasanya yang berada di luar zon kimpalan — sel yang diasingkan dan dipra-anneal serta platen yang memegang seluruh lebar sehingga sambungan menyejuk.

Jika anda menentukan platform untuk pengeluaran back-contact, soalan yang perlu ditanya bukanlah suhu puncak yang dicapainya tetapi bagaimana ia memegang dan melepaskan sel 110 µm. Jawapan itulah yang menentukan hasil yang akan anda laporkan pada bulan keenam.

Untuk modul sentuhan belakang yang sensitif terhadap keriting sel dan tekanan sambungan, OOITech membina satu dan dua ruang mesin pelaminator panel solar dengan plat dipanaskan minyak atau elektrik untuk mengawal keseragaman terma. Hantar kepada kami lukisan anda, susunan modul, atau sampel rentetan untuk penilaian proses, dan kami akan mengesahkan parameter resipi pada peralatan ujian kami.