CN103240219A

CN103240219A - 一种太阳能电池锗衬底片的上蜡方法

Info

Publication number: CN103240219A
Application number: CN2013101795020A
Authority: CN
Inventors: 王卿泳; 孙小华; 郭德文; 赵双艳
Original assignee: China Germanium Co Ltd
Current assignee: China Germanium Co Ltd
Priority date: 2013-05-15
Filing date: 2013-05-15
Publication date: 2013-08-14

Abstract

本发明公开了一种太阳能电池锗衬底片的上蜡方法，包括以下步骤：将锗片放置在甩蜡机的甩蜡盘上，背面向上，主面向下，运转甩蜡机，甩蜡盘带动其上的锗片转动；将液体蜡一次性滴在锗片的中心位置，随着锗片的转动在锗片背面上形成蜡膜；将锗片从甩蜡机上取下，放置在陶瓷盘上，用红外灯进行烘烤；将锗片粘贴在加热的陶瓷盘上，进行压片，冷却后待抛光；与固体蜡化学机械抛光工艺相比，使用液体蜡并通过甩蜡机上蜡，蜡厚更加均匀且容易控制，可重复性高，蜡膜厚度适中，蜡膜完全覆盖锗片的同时不会造成液体蜡浪费，提高了太阳能锗衬底片的技术参数要求，TTV控制在5μm左右。

Description

一种太阳能电池锗衬底片的上蜡方法

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池的锗衬底片，具体涉及一种太阳能锗衬底片的上蜡工艺。

背景技术

国内外生产超薄（150μm）太阳能锗衬底片工艺中，化学机械抛光有如下几种工艺：无蜡抛光（Template抛光）和有蜡抛光，而很多公司都采用无蜡抛光技术。无蜡抛光工艺中的Template模板含有玻璃纤维、树脂等多种材料，其根据不同片子的直径，内设有凹槽，此Template能够牢固贴在金属载体上或者陶瓷盘上，在凹槽上喷淋纯水，即可把晶片吸附进行化学机械抛光。首先将腐蚀后锗片进行贴膜，贴膜后测试五点厚度，然后对贴膜的锗片进行grind打磨，打磨目的是避免抛光过程中贴膜与Template模板的凹槽产生磨损和毛刺。打磨后，将锗片贴在Template模板的凹槽内进行化学机械抛光，抛光结束后，用紫外灯照射将膜与锗片进行分离。无蜡抛光工艺存在工艺操作繁琐（增加背面贴膜、打磨、贴膜与锗片分离工序）和Template模板使用前后保养的问题，如果贴膜或未打磨好，抛光液容易进入Template模板的凹槽内，使其背部造成背侵，易跑片造成满盘破损等缺点。

有蜡抛光又分为固体蜡上盘和液体蜡上盘两种，目前固体蜡抛光技术主要是人工上蜡抛光。人工操作前，将陶瓷盘进行加热，达到一定温度（大于固体蜡的软化点温度）后，将固体蜡涂抹在加热的陶瓷盘上，蜡涂均匀后，将锗片粘贴在陶瓷盘上，然后人工按压使其锗片完全粘在陶瓷盘上，转至冷却台冷却后进行化学机械抛光。就人工操作而言，同一个人操作都难免存在差异，且人工上蜡存在很多问题：其一，蜡膜厚度不容易控制；其二，人工压片每个人对锗片的作用力不同，有大有小，锗片强度会受到影响；其三，如取消人工压片，采用机器操作，也存在缺点，固体蜡的流动性较差，蜡膜内的气泡挤压不出来，使得锗片表面有UR（日光灯下观察表面凹凸不平），TTV控制不均匀（TTV<15μm）。随着国内外客户对外延太阳能锗衬底片的技术要求越来越高，以上几种工艺无法满足工艺要求。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种操作简单、蜡膜厚度均匀且不影响锗片表面质量的太阳能电池锗衬底片的上蜡方法。

技术方案：本发明提供了一种太阳能电池锗衬底片的上蜡方法，包括以下步骤：

（1）将锗片放置在甩蜡机的甩蜡盘上，背面向上，主面向下，运转甩蜡机，甩蜡盘带动其上的锗片转动；

（2）将液体蜡一次性滴在锗片的中心位置，随着锗片的转动在锗片背面上形成蜡膜，使用甩蜡机进行甩蜡转速平均，故蜡膜厚度易于控制，可调整甩蜡盘的转速以获得所需的蜡膜厚度，且形成的蜡膜厚度一致，上蜡均匀；

（3）将锗片从甩蜡机上取下，放置在陶瓷盘上，用红外灯进行烘烤，将液体蜡中的有机溶剂烘干，因有机溶剂有较强的渗透性，故祛除有机溶剂可有效避免污染物通过有机溶剂沾染到锗片表层，保持锗片表面的洁净度，同时，防止有机溶剂危害人体健康；

（4）将锗片背面向下粘贴在加热的陶瓷盘上，使用压片机进行压片，冷却后待抛光。

优选的，所述甩蜡盘的转速为1500～2000r/min，甩蜡时间为8～15s，由于转速稳定，液体蜡在离心力的作用下均匀铺开，所述转速保证形成的蜡膜厚度在1-3μm之间，设置的甩蜡时间在使锗片背面上无遗漏的覆盖到液体蜡的同时，防止由于甩蜡过程过长或甩蜡过于剧烈造成蜡膜质量下降的问题，同时保证锗片上蜡完全和蜡膜厚度适中，具体甩蜡盘转速和甩蜡时间根据锗片的大小确定。

优选的，所述液体蜡的滴蜡量为1~3ml，滴蜡用量由锗片的尺寸决定，所述滴蜡量保证锗片被蜡膜完全覆盖，同时不会造成多余液体蜡浪费。

优选的，所述红外灯的加热温度为140～180℃，加热时间在30s以内，一方面可将液体蜡稍加凝固，以不发生流动为准，以便压片时能将锗片稳固的粘贴在陶瓷盘上，另一方面，可将蜡液中的有机溶剂蒸发完全。

优选的，所述压片的压力为0.05～1.5Mpa，压片时间5～10s，压片时锗片受力均匀，故，压片后锗片的TTV（平整度）良好，且液体蜡的蜡膜内气泡可全部挤出，防止因气泡影响锗片的TTV，可通过压片压力和压片时间控制锗片TTV的生产要求，避免因人工压片造成的锗片强度降低问题。

为了提高滴蜡环境的洁净程度，步骤（1）~步骤（4）在室温20℃以上、湿度在40%～60%范围内的环境中进行，减少浮尘量及漂浮度，此时锗片足够洁净，如若锗片表面灰尘颗粒过多，会造成甩蜡过程中，蜡膜厚度不均匀，压片时锗片表面有凹坑，影响锗片表面平整度。

有益效果：1、与固体蜡化学机械抛光工艺相比，使用液体蜡并通过甩蜡机上蜡，避免了人为因素的差异，蜡厚更加均匀且容易控制，可重复性高，蜡膜厚度适中，蜡膜完全覆盖锗片的同时不会造成液体蜡浪费，提高了太阳能锗衬底片的技术参数要求，TTV控制在5μm左右；2、人工压片作用在锗片上的力大小不一，造成锗片强度不均匀性且强度降低，液体蜡使用后，通过设置的压片机的压力及压片时间，保持压力一定，锗片受力均匀，压片后锗片表面平整，且锗片强度得到保证，不易碎片，液体蜡在压片的过程中气泡可完全排除，不会产生UR，有效控制锗片TTV在5μm以内；3、减少了人工操作的疲劳，提高了劳动生产效率，降低了加工成本，甩蜡的过程中可装配回收装置，用过的液体蜡可重复使用，提高辅材的利用率，节省成本。

附图说明

图1为本发明所述甩蜡机的结构示意图。

具体实施方式

下面对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。

实施例：

实施例1：室温20℃，湿度在40%，以4吋锗片为例，其上蜡方法包括以下步骤：

（1）将经过化学腐蚀的锗片放置在甩蜡机的甩蜡盘1上，背面向上，主面向下，设置甩蜡盘1的转速为1500r/min，甩蜡时间为8s，运转甩蜡机，甩蜡盘1带动其上的锗片转动；

（2）用胶头滴管2吸取1ml液体蜡，全部一次性滴在锗片的中心，随着锗片的转动在锗片背面上形成蜡膜，8s后甩蜡机停止甩蜡工作，此时锗片的背面形成一层均匀蜡膜，甩蜡盘1的底部安装有托盘，托盘接有回收管道3，甩出的液体蜡可通过回收管道3流入蜡液回收箱4，进行二次利用，避免浪费节省成本；

（3）将锗片从甩蜡机上取下，放置在陶瓷盘上，有蜡面向上，待抛光主面向下，用红外灯进行烘烤，烘烤温度为140℃，烘烤时间为10s，将液体蜡中的有机溶剂烘干；

（4）烘烤结束后，将锗片粘贴在预先加热到150℃的陶瓷盘上，使用压片机进行压片，压片压力0.05Mpa，压片时间5s，冷却后，测量锗片厚度，根据厚度要求进行化学机械抛光。

经过以上步骤进行抛光的锗片，其TTV基本控制在5μm以内，蜡厚在2~3μm，锗片强度较人工压片条件下大幅度提高，人工压片时，由于人为因素，有部分锗片强度低于5bf，采用本方法后，锗片强度基本都在5bf以上。

实施例2：室温25℃，湿度在50%，以6吋锗片为例，其上蜡方法包括以下步骤：

（1）将经过化学腐蚀的锗片放置在甩蜡机的甩蜡盘1上，背面向上，主面向下，设置甩蜡盘1的转速为1800r/min，甩蜡时间为10s，运转甩蜡机，甩蜡盘1带动其上的锗片转动；

（2）用胶头滴管2吸取2ml液体蜡，全部一次性滴在锗片的中心，随着锗片的转动在锗片背面上形成蜡膜，10s后甩蜡机停止甩蜡工作，此时锗片的背面形成一层均匀蜡膜；

（3）将锗片从甩蜡机上取下，放置在陶瓷盘上，有蜡面向上，待抛光主面向下，用红外灯进行烘烤，烘烤温度为160℃，烘烤时间为20s，将液体蜡中的有机溶剂烘干；

（4）烘烤结束后，将锗片粘贴在预先加热到150℃的陶瓷盘上，使用压片机进行压片，压片压力1.0Mpa，压片时间8s，冷却后，测量锗片厚度，根据厚度要求进行化学机械抛光。

经过以上步骤进行抛光的锗片，其TTV基本控制在5μm以内，蜡厚在2.5~3μm，锗片强度基本都在6bf以上。

实施例3：室温20℃，湿度60%，以12吋锗片为例，其上蜡方法包括以下步骤：

（1）将经过化学腐蚀的锗片放置在甩蜡机的甩蜡盘1上，背面向上，主面向下，设置甩蜡盘1的转速为2000r/min，甩蜡时间为15s，运转甩蜡机，甩蜡盘1带动其上的锗片转动；

（2）用胶头滴管2吸取3ml液体蜡，全部一次性滴在锗片的中心，随着锗片的转动在锗片背面上形成蜡膜，15s后甩蜡机停止甩蜡工作，此时锗片的背面形成一层均匀蜡膜；

（3）将锗片从甩蜡机上取下，放置在陶瓷盘上，有蜡面向上，待抛光主面向下，用红外灯进行烘烤，烘烤温度为180℃，烘烤时间为30s，将液体蜡中的有机溶剂烘干；

（4）烘烤结束后，将锗片粘贴在预先加热到150℃的陶瓷盘上，使用压片机进行压片，压片压力1.5Mpa，压片时间10s，冷却后，测量锗片厚度，根据厚度要求进行化学机械抛光。

经过以上步骤进行抛光的锗片，其TTV基本控制在5μm以内，蜡厚在2.5~3μm，锗片强度基本都在5bf以上。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。

Claims

1.一种太阳能电池锗衬底片的上蜡方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）将锗片放置在甩蜡机的甩蜡盘（1）上，背面向上，主面向下，运转甩蜡机，甩蜡盘（1）带动其上的锗片转动；

（2）将液体蜡一次性滴在锗片的中心位置，随着锗片的转动在锗片背面上形成蜡膜；

（3）将锗片从甩蜡机上取下，放置在陶瓷盘上，用红外灯进行烘烤；

（4）将锗片粘贴在加热的陶瓷盘上，进行压片，冷却后待抛光。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池锗衬底片的上蜡方法，其特征在于：所述甩蜡盘（1）的转速为1500～2000r/min，甩蜡时间为8～15s。

3.根据权利要求1所述的太阳能电池锗衬底片的上蜡方法，其特征在于：所述液体蜡的滴蜡量为1~3ml。

4.根据权利要求1所述的太阳能电池锗衬底片的上蜡方法，其特征在于：所述红外灯的加热温度为140～180℃，加热时间30s以内。

5.根据权利要求1所述的太阳能电池锗衬底片的上蜡方法，其特征在于：所述压片的压力为0.05～1.5Mpa，压片时间5～10s。

6.根据权利要求1所述的太阳能电池锗衬底片的上蜡方法，其特征在于：步骤（1）~步骤（4）在室温20℃以上、湿度在40%～60%范围内的环境中进行。