CN112458461A - 一种无网结se网版蚀刻工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无网结SE网版蚀刻工艺,包括以下步骤:S1冲洗;对需要加工的SE网版进行清洁加工,采用去离子水对SE网版进行冲洗,冲洗时间为20‑60s;S2涂布;用感光乳剂对网版进行涂布,形成保护膜,保护膜的厚度为5‑200μm;S3图案处理:根据需求将网版通过曝光/激光方式处理得到图案,然后冲洗,得到的网版情况如下:特定位置的钢丝裸露,其余位置用乳剂保护。S4蚀刻:网版放置于蚀刻槽的蚀刻液中一定时间,待蚀刻完成后,浸入清洗液中进行清洗处理。

Description

一种无网结SE网版蚀刻工艺
技术领域
本发明属于网版加工领域,更具体地说,它涉及一种无网结SE网版蚀刻工艺。
背景技术
网版通常是由不锈钢/钨钢等材料织成不同网目大小的网纱及涂在网纱上的乳胶装在网框架组成,在太阳能印刷领域中具有重要的应用价值。目前客户端对网版的主要需求有两个方向:降低成本,提高电池效率。无网结网版由于具有良好的塑形和印刷性能,在2017年开始发展并逐渐成熟,得到重要的应用;同年SE激光量产设备推出,SE技术可以得到高质量的硼掺杂层,具有优良BSF,在原有的PERC高效电池基础上效率可提升0.2%。极大的效率优势使得相应的SE网版技术迅速占领市场。而SE网版制作最关键的技术要点是尺寸的精度。
面对日益增加的提效需求,将无网结和SE网版技术结合成为新的所趋。而由于网布在编织时间距是固定的,常规工艺带来的困难和挑战是:制作无网结技术,则无法满足SE网版对尺寸和间距的严格控制需求,会出现细栅内部存在平行方向钢丝和网结的问题。因此除去这条阻碍印刷的钢丝,是技术变革的关键。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明提供一种无网结SE网版蚀刻工艺,能够将网版细栅内部出现平行方向的钢丝完全去除。
为实现上述目的,本发明提供了如下技术方案:
一种无网结SE网版蚀刻工艺,包括以下步骤:
S1冲洗
对需要加工的SE网版进行清洁加工,采用去离子水对SE网版进行冲洗,冲洗时间为20-60s;
S2涂布
对网版进行涂布,形成保护膜,保护膜的厚度为5-200μm。
S3曝光
图案处理:根据需求将网版通过曝光/激光方式处理得到图案,然后冲洗,得到的网版情况如下:特定位置的钢丝裸露,其余位置用乳剂保护。
S4蚀刻
将SE网版放置于蚀刻槽的蚀刻液中,待蚀刻完成后,浸入清洗液中进行清洗处理。
通过采用上述的技术方案,在经线方向的钢丝,通过利用乳剂设置涂覆区域和镂空区域,将需要处理的钢丝裸露出来,放在蚀刻液中进行蚀刻,从而达到去除局部区域的钢丝的目的。
在网版中,网布的结构中包含经线和纬线。为保证蚀刻过程中网版完好,需要只处理经线/纬线中的一个方向,而另外一个方向的钢丝保持完好无损。因此本发明人在长期的网版开发试验中,提出了经纬线由不同材料编织的特殊网布设计,如:经线由不锈钢材料编织,纬线由钨钢编织;或者经线由钨钢材料编织,纬线由不锈钢材料编织等。并根据网布材料选择合适的蚀刻液体系,只与其中一种材料发生化学反应来进行蚀刻。
考虑到钨钢和不锈钢溶解性能差异,本专利选择酸性体系蚀刻,使得钨钢丝保留完整,不锈钢丝发生溶解。其蚀刻配方的选择主要有两种:三氯化铁蚀刻体系和三酸蚀刻体系。前者配制容易,蚀刻后的金属表面光泽性好,对多种金属材料都有较好的蚀刻效果;后者由于在配制时要用到大量的浓硫酸、浓硝酸等,在配制时要特别小心,并且三酸蚀刻体系对一些高合金钢蚀刻速度慢,表面容易钝化,这时反而不如三氯化铁蚀刻体系。
优选的,所述步骤S1中,所述冲洗时间为40s;
通过采用上述的技术方案,完成SE网版的清洁,因为网版上着的颗粒污染物或是油污影响后续的涂布处理。
优选的,在步骤S4中,所述蚀刻液,包括以下重量百分比的原料:
HCl:3-5%,FeCl3:20-50%、H3PO4:10-15%,NaCl:1-2%。
在步骤S4中,所述蚀刻反应的条件为,温度40-70℃,时间1-30min。
通过采用上述的技术方案,首先将网版上乳剂的图案化处理,使得部分区域经线处于裸露状态,而另一部分区域处于乳剂的保护之下,从而蚀刻液可以有效的去除经线局部区域的钢丝,而纬线上的钢丝由于材料本身不与蚀刻体系发生反应,不会被蚀刻。
综上所述,本发明具有以下优点:
1、本发明采用的蚀刻液为三氯化铁溶液。可利用三氯化铁溶液的水解反应生产HCl,使得溶液本身呈酸性,从而与不锈钢中的铁产生化学反应,生成二价铁离子,从而达到去除钢丝的效果。
2、采用的蚀刻液,对纬线的钨钢、涂布的乳剂产生化学反应速率较慢,溶解性较差,因此钨钢丝和乳剂覆盖区域的不锈钢丝不会蚀刻。
附图说明
图1是本实施例中所述版的整体结构示意图;
附图标记说明:1-感光乳剂覆盖区域、2-经线、3-纬线、4-网结、21-预去除的钢丝、11-感光乳剂未涂覆区域。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
下述将对本发明实施例中的网版参数进行阐述:
如图1所示,网版的网布是由不锈钢经线、以及钨钢纬线组成,且网布上涂布的高分子层是由如聚酰亚胺(Polyimide ,PI)或感光乳剂等乳剂类产品组成,在经线方向存在着预去除的钢丝。然后透过图案化的方式(例如曝光、显影技术或激光、雷射切割)移除部分的高分子以形成预定的线路图案,并且露出部分的待去除的钢丝。
实施例1
一种无网结SE网版蚀刻工艺,包括以下步骤:
S1冲洗
对需要加工的SE网版进行清洁加工,采用去离子水对SE网版进行冲洗,冲洗时间为60s;
S2涂布
对网版用感光乳剂进行涂布,形成保护膜,保护膜的厚度为200μm;
S3图案处理
根据需求将网版曝光,然后冲洗,得到的网版情况如下:特定位置的钢丝裸露,其余位置用感光乳剂保护。
S4蚀刻
将SE网版放置于蚀刻槽的蚀刻液中,待蚀刻完成后,浸入清洗液中进行清洗处理。
所述蚀刻液,包括以下重量百分比的原料:
HCl:4%,FeCl3:35%、H3PO4:13%,NaCl:1.5%,其余为水。
所述蚀刻反应的条件为,温度40℃,时间30min。
实施例2
一种无网结SE网版蚀刻工艺,包括以下步骤:
S1冲洗
对需要加工的SE网版进行清洁加工,采用去离子水对SE网版进行冲洗,冲洗时间为20s;
S2涂布
对网版用感光乳剂进行涂布,形成保护膜,保护膜的厚度为100μm;
S3曝光
根据需求将网版曝光,然后冲洗,得到的网版情况如下:特定位置的钢丝裸露,其余位置用感光乳剂保护。
S4蚀刻
将SE网版放置于蚀刻槽的蚀刻液中,待蚀刻完成后,浸入清洗液中进行清洗处理。
所述蚀刻液,包括以下重量百分比的原料:
HCl:3%,FeCl3:30%、H3PO4:10%,NaCl:1%,其余为水。
所述蚀刻反应的条件为,温度70℃,时间4min
实施例3
一种无网结SE网版蚀刻工艺,包括以下步骤:
S1冲洗
对需要加工的SE网版进行清洁加工,采用去离子水对SE网版进行冲洗,冲洗时间为60s;
S2涂布
对网版用聚酰亚胺进行涂布,形成保护膜,保护膜的厚度为12μm;
S3图案处理
根据需求用激光在PI膜上处理得到需求的图案,得到的网版情况如下:特定位置的钢丝裸露,其余位置用PI保护。
S4蚀刻
将SE网版放置于蚀刻槽的蚀刻液中,待蚀刻完成后,浸入清洗液中进行清洗处理。
所述蚀刻液,包括以下重量百分比的原料:
HCl:5%,FeCl3:40%、H3PO4:15%,NaCl:2%,其余为水。
所述蚀刻反应的条件为,温度50℃,时间1min
对比例1
蚀刻液组成为:HNO3:9%,FeCl3:35%,其余条件和实施例1一致
在上述实施例和对比例中,感光乳剂为重氮树脂类感光乳剂。
本发明实施例和对比例中,钨钢和不锈钢的具体组成如下表1所示:
Figure 357952DEST_PATH_IMAGE001
试验1:蚀刻速率和材料耐药性检测,结果见表2
Figure 641166DEST_PATH_IMAGE002
从表2可以看出,实施例1-实施例3中使用了本发明所述的蚀刻液后,在磷酸和盐酸的作用下,三氯化铁仅仅能够对不锈钢进行金属氧化还原,不锈钢是铁碳合金,绝大部分成分是铁,在上述蚀刻液中,蚀刻的原理是利用三价铁离子的氧化性,在酸性的溶液里跟被蚀刻的金属发生氧化还原反应,从而使金属离子脱离工件进入溶液完成蚀刻过程:2FeCl3+Fe=3FeCl2;而钨钢中基本没有铁,在直接接触磷酸和盐酸时,不会有氧化反应的产生,而钨钢中的其他元素也不会被三氯化铁氧化,因而不会被蚀刻。
因此本发明对不锈钢呈现出比较好的蚀刻(溶解性),而对钨钢、PI膜等,溶解性较低,从而达到去除经线上裸露钢丝、保护未裸露钢丝,同时保证纬线钢丝完好的目的。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用于限制本发明,凡在本发明的设计构思之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种无网结SE网版蚀刻工艺,包括以下步骤:
S1冲洗
对需要加工的网版进行清洁加工,采用去离子水对SE网版进行冲洗,冲洗时间为20-60s;
S2涂布
利用聚酰亚胺、感光性乳剂或其它乳剂类产品对网版进行涂布,形成保护膜,保护膜的厚度为5-200μm;
S3图案处理
图案处理:根据需求将网版通过曝光/激光方式处理得到图案,然后冲洗,得到的网版情况如下:特定位置的钢丝裸露,其余位置用乳剂保护。
S4蚀刻
将SE网版放置于蚀刻槽的蚀刻液中进行蚀刻反应,待蚀刻完成后,浸入清洗液中进行清洗处理。
2.根据权利要求1所述的一种无网结SE网版蚀刻工艺,其特征在于,所述步骤S1中,所述冲洗时间为40s。
3.根据权利要求1所述的一种无网结SE网版蚀刻工艺,其特征在于,所述步骤S4中,所述蚀刻液,包括以下重量百分比的原料:
HCl:3-5%,FeCl3:30-40%、H3PO4:10-15%,NaCl:1-2%。
4.根据权利要求1所述的一种无网结SE网版蚀刻工艺,其特征在于,所述步骤S4中,所述蚀刻反应的条件为,温度40-70℃,时间1-30min。
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