CN114574922A - 一种电子元件的制造方法和制造装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电子元件的制造方法和制造装置，属于光伏器件制造技术领域。它包括将半导体器件放入阴极区并驱动其在阴极区内移动，同时将镀线滚轮接通电源并驱动其转动，使镀线滚轮的外侧周向上的导电部在半导体器件表面沿其运动方向镀覆金属线；所述导电部包括镀线区和消镀区；所述消镀区的外侧设有阳极，阳极通过消镀区的导电部与电源正极电连接；所述镀线区的外侧设有可放置半导体器件的阴极区，半导体器件通过镀线区的导电部与电源负极电连接。本发明能提升对半导体器件表面镀线的效率，提升硅片或电池片等半导体器件表面金属层的均匀性，提高电子元件的生产效率。

Description

一种电子元件的制造方法和制造装置
技术领域
本发明属于光伏器件制造技术领域，更具体地说，涉及一种电子元件的制造方法和制造装置。
背景技术
当前在光伏行业镀覆的栅线主要有银栅线、铜栅线、镍栅线、混合栅线等，铜栅线主要以电镀铜和光诱导等手段形成，而镀铜方式主要为挂镀、水平连续镀等，目前光伏行业电镀大多数采用挂镀方式。然而，在当前在光伏行业中，使用挂镀方式时，普遍会出现挂具印和表面光洁度不够等问题，以及产能不能得到释放、装备自动化程度低。而且在挂镀过程中，装挂和下挂需要耗费大量劳动力，生产效率低；挂镀方式成品率低，主要由镀线厚度均匀性差、底层结合力不好、脆性大等；厚度不均匀，近夹点区和远夹点区厚度差异较大，直接影响到电池片效率。为了保证镀线厚度的均匀性，有方案在电镀过程中增加夹点数量，缩小电池片任意位置到夹点的平均距离；也有方案采用水平镀方式，接触点随电池片移动而变化，保证镀线均匀性的同时，还能增大接触面积，承受更大的电流，但电池片电镀过程中，接触点位置有铜析出，需要定期清洗，且消耗溶液中的铜离子，否则会影响镀线的均匀性，这不仅降低了生产效率，还增加了成本。此外，传统水平镀工艺以单面镀居多，产线较长，设备占地面积大，无法满足双面电镀的需求，导致表面具有金属线的电子器件生产效率较低。
发明内容
1. 要解决的问题
针对现有技术中的镀线设备上容易残留金属，导致金属层均匀性降低、生成效率降低和成本增加的问题，本发明提供一种电子元件的制造方法和制造装置，通过设计镀线滚轮对半导体器件进行镀线，使得镀线滚轮能够对残留的金属自行消耗，从而有效解决被镀金属残留和金属层均匀性降低的问题。
2. 技术方案
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
本发明的一种电子元件的制造方法，用于在半导体器件表面镀覆金属线，其特征在于，将半导体器件放入阴极区并驱动其在阴极区内移动，同时将镀线滚轮接通电源并驱动其转动，使镀线滚轮的外侧周向上的导电部在半导体器件表面沿其运动方向镀覆金属线；所述导电部包括镀线区和消镀区；所述消镀区的外侧设有阳极，阳极通过消镀区的导电部与电源正极电连接；所述镀线区的外侧设有可放置半导体器件的阴极区，半导体器件通过镀线区的导电部与电源负极电连接。
本发明形成的主要电路回路为：电源正极→消镀区的导电部→阳极→镀液→半导体器件（阴极）→镀线区的导电部→电源负极→电源正极。
需要说明的是，本发明中的镀线区和消镀区相对于阳极和阴极区均是固定不动的，但镀线区和消镀区内的导电部却是随着镀线滚轮的转动而转动的。所述镀线区和消镀区优选相对设置于镀线滚轮的底部和顶部，对于此种实施方式，可以预见的是，位于镀线区的导电部转动180度后会进入消镀区，继续转动180度后又会回到镀线区。
本发明的作用原理在于：当导电部转动至镀线区时会与阴极区内的半导体器件表面接触，在接通电源的情况下，半导体器件表面上与导电部接触过的位置会被电镀上金属镀层，若是半导体器件沿着图2中直线箭头方向运动，则会在半导体器件表面形成沿运动方向的金属栅线。同时不可避免的、也是现有技术中存在的问题是，导电部（对应于现有技术中电镀设备的阴极）表面同样会被镀上金属镀层，此时随着导电部的转动进入消镀区，导电部表面的金属镀层因电势降低而被消耗。以金属铜为例，位于消镀区的导电部上的铜镀层，其阳极半反应式为：Cu+2e-→Cu2+，从而实现镀线滚轮上被镀金属的自行消耗，即消镀，解决现有技术中被镀金属残留在电镀设备上形成残留金属的问题。而经过消镀之后的导电部会再次进入镀线区对半导体器件进行电镀，由于此时的导电部表面能够保持整洁，如此循环往复，能够有效提升半导体器件上金属镀层的均匀性。
优选地，所述导电部还包括设于镀线区和消镀区之间的缓蚀区；所述消镀区的导电部的电势为V1，镀线区的导电部的电势为V2，缓蚀区的导电部的电势为V3，V3/(V1-V2)=0~2，V1-V2=2.1V~2.3V。本发明的缓蚀区的电势远小于阴阳极的电势，使得在缓蚀区的导电部不至于被大量电镀或消镀，因而当镀线区的导电部转动至缓蚀区时，能够在镀液的腐蚀作用下将其表面的金属残留缓慢刻蚀，镀液优选使用酸性溶液，反应式为：2H++Cu→Cu2++H2。因此，本发明缓蚀区的作用在于为镀线区和消镀区之间提供一定的距离间隔，在镀线区沉积的金属在经过缓蚀区和消镀区时能够被几乎全部消除，保证镀线滚轮上电镀和消镀的稳定有序进行，降低导电部表面的金属残留量；进一步地，由于导电部表面的整洁度提高，能够有效提高半导体器件上镀层的均匀性。
优选地，V3/(V1-V2)更优选为0~0.2，最优选为0，即所述V3=0。
优选地，所述缓蚀区的导电部数量占镀线滚轮上导电部总数之比为1/3~2/3。
优选地，在阴极区上下两侧均设有镀线滚轮和阳极，对半导体器件的两面同时进行镀覆。
优选地，在阴极区下侧设置驱动滚轮，或在阴极区上下两侧均设置驱动滚轮；
用驱动滚轮支撑并带动半导体器件在阴极区内平移，所述驱动滚轮的线速度为υ1=0.2m/min~4m/min，所述镀线滚轮的线速度为υ2=0.2m/min~4m/min。
优选地，所述υ1≥υ2。
优选地，电镀的电流密度为1ASD~20ASD。
优选地，具体电镀步骤为：
（1）先将硅片410从制造装置的上料区放入；
（2）向装置内倒入调配好镀液，镀液包括50g/L~200g/L的硫酸铜、50g/L~300g/L的硫酸、10ppm~150ppm的氯离子；
（3）开启循环管道100，对镀液进行搅拌，同时保证镀液内金属离子有充分的活性，循环速率为200L/min~500L/min；
（4）同时开启或先后开启镀线滚轮200和驱动滚轮300，由驱动电机驱动镀线滚轮200转动，转动速度为0.2m/min~4m/min，驱动滚轮300转动带动硅片410平移，转动速度为0.2m/min~4m/min；
（5）最后将电源正极接通镀线滚轮200的消镀区201，电源负极接通镀线滚轮200的镀线区202，电源电压为1V~10V，开始电镀。
（6）电镀完成，清洗，烘干，从下料区收料。
本发明的一种制造装置，使用本发明中所述的一种电子元件的制造方法，其包括镀液区、第一驱动件和第二驱动件；所述镀液区内设有镀线滚轮，第一驱动件与镀线滚轮连接，用于驱动镀线滚轮转动；所述镀线滚轮的外侧周向上设有导电部，导电部包括镀线区和消镀区；所述消镀区的外侧设有阳极，阳极通过消镀区的导电部与电源正极电连接；所述镀线区的外侧设有可放置半导体器件的阴极区，半导体器件通过镀线区的导电部与电源负极电连接；所述第二驱动件与半导体器件连接，用于驱动半导体器件在阴极区内移动。
优选地，所述导电部沿着镀线滚轮的外侧周向上依次设置有多个，所述消镀区的导电部设有M1个，所述镀线区的导电部设有M2个，所述M1≥M2。消镀区的导电部数量不低于镀线区的导电部数量，保证了残留金属在消镀区的可消耗量不低于在镀线区的沉积量，进而保证镀线滚轮上几乎不会存在金属残留。
优选地，所述镀线滚轮上的导电部总数为M=10个~100个，M2/M=（0.2~0.5）：1。
优选地，所述镀线滚轮包括多个且分别设于阴极区两侧。本发明镀线滚轮的设计使其在阴极区两侧设置成为可能，实现半导体器件的双面同时电镀，解决现有技术中水平电镀工艺很难双面电镀的问题，有效提高生产效率。
优选地，所述镀线滚轮包括多个且设于阴极区的一侧。本发明镀线滚轮的设计可以根据实际情况的需要，仅设置在阴极区一侧。
优选地，所述导电部包括导电毛刷，导电毛刷由直径为0.2μm~5μm的导电纤维组成，导电毛刷的直径为5μm~30μm。
优选地，所述镀线滚轮的直径为8mm~100mm，所述导电部沿镀线滚轮径向的长度为0.2mm~5mm。
优选地，所述镀线滚轮的端部设有多个电接触点，电接触点沿着镀线滚轮边缘设置，每个电接触点均与导电部一一对应设置且电连接；对应于消镀区的电接触点与电源正极端连接，对应于镀线区的电接触点与电源负极端连接。所述电接触点优选使用导电碳刷。
对于第一驱动件和第二驱动件，既可分开设置也可一体设置。当两者一体设置时，可仅由镀线滚轮驱动半导体器件在阴极区内移动。优选地，所述第一驱动件包括驱动电机，驱动电机的输出轴与镀线滚轮同心设置并相连；所述第二驱动件包括驱动滚轮，驱动滚轮设于阴极区侧部并与半导体器件滚动连接。
优选地，所述镀液区内还设有循环管道，用于搅拌镀液区内的镀液。
优选地，所述阳极包括金属板，所述半导体器件包括硅片或电池片，所述硅片或电池片与所述金属板平行且水平设置。
3. 有益效果
相比于现有技术，本发明的有益效果为：
（1）本发明的一种电子元件的制造方法，利用镀线滚轮的转动对半导体器件表面镀覆金属层，镀线滚轮同时具备电镀和消镀的功能，其转动一周能够将其表面的镀覆金属有效消耗，实现制造装置上残留金属的自行消耗，保证导电部的表面整洁性，进而提升导电部对半导体器件表面的电镀效率，提升硅片或电池片等半导体器件表面镀覆金属层的均匀性，保证均匀性≤5%。
（2）本发明的一种电子元件的制造方法，可以选择性的在半导体器件双面或任意一面进行电镀，尤其是能够在半导体器件双面同时进行电镀，满足实际生产中双面电镀的需求，提高生产效率。
（3）本发明的一种电子元件的制造方法，在镀线区和消镀区之间设有缓蚀区，能够有效减少导电部在镀线区和消镀区之间快速切换产生的消镀不完全或不及时、电镀效率低的问题，从而有效提高半导体器件表面镀覆金属层的均匀性。
附图说明
图1为本发明的一种制造装置示意图；
图2为硅片在本发明的一种制造装置中镀线的示意图；
图3为本发明的镀线滚轮示意图；
图4为本发明的镀线滚轮与电源连接示意图；
图5为图4中A-A剖视图。
图中：
100、循环管道；
200、镀线滚轮；201、消镀区；202、镀线区；203、缓蚀区；210、导电部；220、电接触点；221、弹簧；222、导电杆；230、驱动电机；231、输出轴；
300、驱动滚轮；
400、阴极区；410、硅片；
500、镀液区；510、镀液面；
600、阳极；
710、正极端；720、绝缘区；730、负极端。
具体实施方式
下文对本发明的示例性实施例的详细描述参考了附图，该附图形成描述的一部分，在该附图中作为示例示出了本发明可实施的示例性实施例，其中本发明的特征由附图标记标识。下文对本发明的实施例的更详细的描述并不用于限制所要求的本发明的范围，而仅仅为了进行举例说明且不限制对本发明的特点和特征的描述，以提出执行本发明的最佳方式，并足以使得本领域技术人员能够实施本发明。但是，应当理解，可在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下进行各种修改和变型。详细的描述和附图应仅被认为是说明性的，而不是限制性的，如果存在任何这样的修改和变型，那么它们都将落入在此描述的本发明的范围内。此外，背景技术旨在为了说明本技术的研发现状和意义，并不旨在限制本发明或本申请和本发明的应用领域。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
需要说明的是，当元件被称为“设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件；当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件；本文所使用的术语“第一”、“第二”、“上”、“下”以及类似的表述只是为了说明的目的。
本实施例提供一种制造装置，用于在半导体器件表面镀覆金属线，这种半导体器件在本发明中优选使用硅片410或电池片，硅片410或电池片在该制造装置中充当阴极。
具体地说，参照图1和图2，该制造装置内设有用于放置镀液的镀液区500，镀液区500内设有阳极600、镀线滚轮200和充当阴极的硅片410。其中阳极600优选使用与被镀金属相同材质的金属板，其设于镀线滚轮200的一侧并与镀线滚轮200电接触。硅片410设于镀线滚轮200上相对于阳极金属板另一侧的阴极区400内，并与阳极金属板平行并水平设置。因此，镀线滚轮200相切设置于硅片410和阳极金属板之间，优选设置有多个，提升电镀效率。需要说明的是，此处平行并水平设置是为了对硅片410进行水平电镀，适应电池片的生产需求；在其他实施例中，硅片410和阳极金属板可呈任意角度，也可以非水平设置，不影响本发明制造装置功能的实现。
更具体地说，参照图1~图3，本实施例在镀线滚轮200的外侧周向上设有多个导电部210，利用转动的导电部210与硅片410和阳极金属板不断接触，实现电镀和消镀。在一些实施例中，导电部210优选使用导电毛刷，导电毛刷由直径为0.2μm~5μm的导电纤维组成，本实施例中选用的导电纤维直径为2μm；导电毛刷的直径为5μm~30μm，本实施例中选用的导电毛刷直径为15μm；导电毛刷沿镀线滚轮200径向的长度为0.2mm~5mm，本实施例中选用的长度为3mm。此外，镀线滚轮200的直径优选设置为8mm~100mm，长度为160mm~4000mm，本实施例中的镀线滚轮200直径为30mm，长度为1800mm。在其他实施例中，导电部210还可以选择任何可导电的电子元件，优选使用柔性电子元件，避免损伤硅片410。
如图3所示，该导电部210包括镀线区202和消镀区201，其中消镀区201的导电部210与阳极金属板电接触，镀线区202的导电部210与硅片410电接触。阳极金属板通过消镀区201的导电部210与电源正极电连接，硅片410通过镀线区202的导电部210与电源负极电连接。具体可参照图4和图5，电源向外输出有正极端710和负极端730；而镀线滚轮200的端部设有多个电接触点220，电接触点220沿着镀线滚轮200边缘设置，每个电接触点220均通过导电杆222与导电部210一一对应设置且电连接，电接触点220抵靠在电源的正极端710和负极端730上。因此，与电源的正极端710相连的电接触点220将正电荷传输至与该电接触点220相连的消镀区201的导电部210，实现消镀区201的导电部210上残留金属的消镀；与电源的负极端730相连的电接触点220将负电荷传输至与该电接触点220相连的镀线区202的导电部210，此时与镀线区202的导电部210接触的硅片410表面可镀覆金属，随着硅片410在阴极区400中的移动，镀覆金属沿该移动方向形成金属栅线。进一步地，为了提升电接触点220与电源正极端710和负极端730的欧姆接触，可在电接触点220和导电杆222之间安装弹簧221，增加电接触点220向电源正极端710和负极端730压紧力。
为了满足水平电镀硅片410的需求，在一些实施例中，由第一驱动件来驱动镀线滚轮200进行转动，镀线滚轮200的线速度为υ2=0.2m/min~4m/min，本实施例中使用1m/min；由第二驱动件来驱动硅片410在阴极区400内移动，驱动滚轮300的线速度为υ1=0.2m/min~4m/min，本实施例中使用1m/min。为避免硅片410与镀线滚轮200产生摩擦，优选将两者线速度设置相同。
作为一种具体的实施方式，其中第一驱动件可选用驱动电机230，驱动电机230的输出轴231与镀线滚轮200同心设置并相连；第二驱动件可选用带驱动电机的驱动滚轮300，如图1和图2所示，驱动滚轮300设于阴极区400侧部并与硅片410滚动连接，既可驱动硅片410平移，也可起到对硅片410支撑的作用。本实施例中选择在阴极区400两侧均设置镀线滚轮200和驱动滚轮300，实现硅片410的双面电镀；在其他实施例中，也可选择在阴极区400底侧设置镀线滚轮200和驱动滚轮300，实现硅片410的单面电镀，可根据电镀需求具体选择。
在其他实施例中，上述第一驱动件和第二驱动件还可以一体设置。对于这种实施方式，由于需要依靠镀线滚轮200上的导电部210来驱动硅片410进行移动，为了提供足够的驱动力，导电部210优选使用硬质导电部件，只是这种实施方式可能会对硅片410表面造成损伤，但不影响本发明制造装置功能的实现。
进一步地，在一些实施例中（如实施例1~8），参照图3，优选在镀线区202和消镀区201之间设置缓蚀区203，缓蚀区203的电势为0，即不与电源的正负极连接。参照图4和图5，该缓蚀区203对应于电源输出端上的绝缘区720，绝缘区720位于正极端710和负极端730之间，将正极端710和负极端730隔开，使得当导电毛刷转动至缓蚀区203时与绝缘区720对应，与正极端710和负极端730均不连接，从而达到缓蚀的目的。镀线滚轮200上的导电毛刷沿着镀线滚轮200的外侧周向上依次均匀设置有M个，其中消镀区201的导电部210设有M1个，镀线区202的导电部210设有M2个，缓蚀区203的导电部210数量为M3个，优选设置M1≥M2，M2/M=（0.2~0.5）：1，M3/M=1/3~2/3。可以预见的是，对于具有缓蚀区203的实施方式，由于缓蚀区203同样可以起到消镀的作用，只是消镀原理与消镀区201不同，且消镀速率相对较缓，因此M1也可以小于M2；而对于不具有缓蚀区203的情况，镀线滚轮200上金属的消镀只能依赖于消镀区201，因此最好M1≥M2才能满足镀线滚轮200上的金属不会净增长。
需要说明的是，上述0电势的缓蚀区203只是一种优选的实施方式，目的是尽可能的降低镀覆金属在导电毛刷上沉积。在其他实施例中，消镀区201的导电部210的电势为V1，镀线区202的导电部210的电势为V2，缓蚀区203的导电部210的电势为V3，对于电源电压V1-V2=2.1V~2.3V而言，优选将V3/(V1-V2)设置为0~2，更优选为0~0.2，在该范围内的缓蚀区203依然可以起到有效的缓蚀作用。
在本实施例中，镀液区500内还可设有循环管道100，如图1和图2所示，用于搅拌镀液区500内的镀液，使硅片410附近的镀液更加均匀，进而使其表面的镀覆金属更加均匀。
下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。
实施例1
本实施例提供一种电子元件的制造方法，其使用的制造装置具体结构如前文所，其中镀线滚轮200上包括消镀区201、镀线区202和缓蚀区203，本实施例中的M1=10个，M2=15个，M3=15个。本实施例使用的半导体器件为P型硅片410，在P型硅片410表面镀铜栅线，其具体步骤如下：
（1）先将硅片410从制造装置的阴极区400一侧的上料区放入；
（2）向装置的镀液区500内倒入调配好镀液，装置中的循环管道100、镀线滚轮200、驱动滚轮300、阴极区400和阳极600均浸没在镀液面510下；该镀液包括120g/L的硫酸铜、150g/L的硫酸、60ppm的氯离子；
（3）开启循环管道100，对镀液进行搅拌，同时保证镀液内金属离子有充分的活性，循环速率为350L/min；
（4）先后开启镀线滚轮200和驱动滚轮300，由驱动电机驱动镀线滚轮200转动，转动速度为1m/min，由驱动电机驱动驱动滚轮300转动带动硅片410平移，转动速度为1m/min；
（5）最后将电源正极接通镀线滚轮200的消镀区201，电源负极接通镀线滚轮200的镀线区202，电源电压为2.19V，开始电镀，电流密度为1ASD；
（6）电镀完成，清洗，烘干，从阴极区400另一侧的下料区收料。
对电镀完成的硅片表面进行方阻测试，均匀选取25个点，并将测试结果计算方差得到均匀性数值，记录于表1。
表1、不同实施方式下硅片表面镀线的均匀性
Figure 436088DEST_PATH_IMAGE001
实施例2
本实施例提供一种电子元件的制造方法，其使用的制造装置具体结构与实施例1基本相同。另外本实施例使用的半导体器件为P型硅片410，在P型硅片410表面镀铜栅线，其具体步骤与实施例1基本相同，主要区别在于：电流密度为5ASD。
对电镀完成的硅片表面进行均匀性测试，将测试结果记录于表1。
实施例3
本实施例提供一种电子元件的制造方法，其使用的制造装置具体结构与实施例1基本相同。另外本实施例使用的半导体器件为P型硅片410，在P型硅片410表面镀铜栅线，其具体步骤与实施例1基本相同，主要区别在于：电流密度为10ASD。
对电镀完成的硅片表面进行均匀性测试，将测试结果记录于表1。
实施例4
本实施例提供一种电子元件的制造方法，其使用的制造装置具体结构与实施例1基本相同。另外本实施例使用的半导体器件为P型硅片410，在P型硅片410表面镀铜栅线，其具体步骤与实施例1基本相同，主要区别在于：电流密度为12ASD。
对电镀完成的硅片表面进行均匀性测试，将测试结果记录于表1。
实施例5
本实施例提供一种电子元件的制造方法，其使用的制造装置具体结构与实施例1基本相同。另外本实施例使用的半导体器件为P型硅片410，在P型硅片410表面镀铜栅线，其具体步骤与实施例1基本相同，主要区别在于：电流密度为15ASD。
对电镀完成的硅片表面进行均匀性测试，将测试结果记录于表1。
实施例6
本实施例提供一种电子元件的制造方法，其使用的制造装置具体结构与实施例1基本相同。另外本实施例使用的半导体器件为P型硅片410，在P型硅片410表面镀铜栅线，其具体步骤与实施例1基本相同，主要区别在于：电流密度为18ASD。
对电镀完成的硅片表面进行均匀性测试，将测试结果记录于表1。
实施例7
本实施例提供一种电子元件的制造方法，其使用的制造装置具体结构与实施例1基本相同。另外本实施例使用的半导体器件为P型硅片410，在P型硅片410表面镀铜栅线，其具体步骤与实施例1基本相同，主要区别在于：电流密度为20ASD。
对电镀完成的硅片表面进行均匀性测试，将测试结果记录于表1。
实施例8
本实施例提供一种电子元件的制造方法，其使用的制造装置具体结构与实施例7基本相同。另外本实施例使用的半导体器件为P型硅片410，在P型硅片410表面镀铜栅线，其具体步骤与实施例7基本相同，主要区别在于：将电镀面由P型换为N型。
对电镀完成的硅片表面进行均匀性测试，将测试结果记录于表1。
实施例9
本实施例提供一种电子元件的制造方法，其使用的制造装置具体结构与实施例7基本相同。另外本实施例使用的半导体器件为P型硅片410，在P型硅片410表面镀铜栅线，其具体步骤与实施例7基本相同，主要区别在于：去除缓蚀区203。
本实施例的镀线滚轮200的具体规格为：直径为30mm，长度为1800mm，M1=15个，M2=10个。
对电镀完成的硅片表面进行均匀性测试，将测试结果记录于表1。
实施例10
本实施例提供一种电子元件的制造方法，其使用的制造装置具体结构与实施例9基本相同。另外本实施例使用的半导体器件为P型硅片410，在P型硅片410表面镀铜栅线，其具体步骤与实施例9基本相同，主要区别在于：将电镀面由P型换为N型。
对电镀完成的硅片表面进行均匀性测试，将测试结果记录于表1。
对比例1
本对比例提供一种挂镀方法，其具体步骤为：
（1）将光伏电池片，夹在挂具上面，N/P面都有与挂具结合，结合点尺寸0.8mm*0.8mm；
（2）挂具通过导轨传至镀液中，通过N/P面独立的电源，进行电镀，电压3V，电流密度12ASD；
（3）开启循环，循环量200L/min，移动速度0.3m/min；
（4）电镀完成，清洗，烘干，从下料区收料。
对电镀完成的硅片表面进行均匀性测试，将测试结果记录于表1。结果因挂具底部挡板以及挂点的影响，均匀性较差。
对比例2
本对比例提供一种水平电镀方法，其具体步骤为：
（1）使用市场现有的水平电镀设备的电极，为扁带式，接触点宽度大于80μm；
（2）通过导电带与电池片结合，进行电镀，电压为2.89V，电流密度为8ASD；
（3）开启循环，循环量80L/min，移动速度0.2m/min；
（4）电镀完成，清洗，烘干，从下料区收料。
对电镀完成的硅片表面进行均匀性测试，将测试结果记录于表1。结果因接触点不能自销挂，导致电镀时接触不良，所以均匀性较差。
本发明还将实施例1~8的制造装置与传统镀线设备进行对比，如表2所示：
表2、本发明的制造装置与传统镀线设备的对比
占地/m2 稼动率/% 运维成本 万/年 产能 pcs/h
对比例1的挂镀设备 340 90 30 3000
对比例2的水平镀设备 200 70 15 5000
本发明的制造装置 100 50 2 8000
通过表2可知，本发明的制造装置还能够有效降低生产成本，提高产能。
综上所述，本发明主要是设计一种以镀线滚轮起主要作用的镀线装置，控制镀线滚轮转动过程中的导电毛刷通电情况，能够对目标光伏电池板任意一面或者双面进行镀，在长时间镀线过程中，镀线滚轮能够消除沉积在电刷电极上的铜，从而既保证了镀线的均匀性，又提高了生产效率和设备运行的稳定性。
在上文中结合具体的示例性实施例详细描述了本发明。但是，应当理解，可在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下进行各种修改和变型。详细的描述和附图应仅被认为是说明性的，而不是限制性的，如果存在任何这样的修改和变型，那么它们都将落入在此描述的本发明的范围内。此外，背景技术旨在为了说明本技术的研发现状和意义，并不旨在限制本发明或本申请和本发明的应用领域。
更具体地，尽管在此已经描述了本发明的示例性实施例，但是本发明并不局限于这些实施例，而是包括本领域技术人员根据前面的详细描述可认识到的经过修改、省略、例如各个实施例之间的组合、适应性改变和/或替换的任何和全部实施例。权利要求中的限定可根据权利要求中使用的语言而进行广泛的解释，且不限于在前述详细描述中或在实施该申请期间描述的示例，这些示例应被认为是非排他性的。在任何方法或过程权利要求中列举的任何步骤可以以任何顺序执行并且不限于权利要求中提出的顺序。因此，本发明的范围应当仅由所附权利要求及其合法等同物来确定，而不是由上文给出的说明和示例来确定。
除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。直径、长度、电流密度、电势、电压、速度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，1-50的范围应理解为包括选自1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49或50的任何数字、数字的组合、或子范围、以及所有介于上述整数之间的小数值，例如，1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8和1.9。关于子范围，具体考虑从范围内的任意端点开始延伸的“嵌套的子范围”。例如，示例性范围1-50的嵌套子范围可以包括一个方向上的1-10、1-20、1-30和1-40，或在另一方向上的50-40、50-30、50-20和50-10。

Claims (19)

1.一种电子元件的制造方法，用于在半导体器件表面镀覆金属线，其特征在于，将半导体器件放入阴极区（400）并驱动其在阴极区（400）内移动，同时将镀线滚轮（200）接通电源并驱动其转动，使镀线滚轮（200）的外侧周向上的导电部（210）在半导体器件表面沿其运动方向镀覆金属线；所述导电部（210）包括镀线区（202）和消镀区（201）；所述消镀区（201）的外侧设有阳极（600），阳极（600）通过消镀区（201）的导电部（210）与电源正极电连接；所述镀线区（202）的外侧设有可放置半导体器件的阴极区（400），半导体器件通过镀线区（202）的导电部（210）与电源负极电连接。
2.根据权利要求1所述的一种电子元件的制造方法，其特征在于，所述导电部（210）还包括设于镀线区（202）和消镀区（201）之间的缓蚀区（203）。
3.根据权利要求2所述的一种电子元件的制造方法，所述消镀区（201）的导电部（210）的电势为V1，镀线区（202）的导电部（210）的电势为V2，缓蚀区（203）的导电部（210）的电势为V3，V3/(V1-V2)=0~2，V1-V2=2.1V~2.3V。
4.根据权利要求2所述的一种电子元件的制造方法，其特征在于，所述缓蚀区（203）的导电部（210）数量占镀线滚轮（200）上导电部（210）总数之比为1/3~2/3。
5.根据权利要求1所述的一种电子元件的制造方法，其特征在于，在阴极区（400）上下两侧均设有镀线滚轮（200）和阳极（600），对半导体器件的两面同时进行镀覆。
6.根据权利要求1或5所述的一种电子元件的制造方法，其特征在于，在阴极区（400）下侧设置驱动滚轮（300），或在阴极区（400）上下两侧均设置驱动滚轮（300）；
用驱动滚轮（300）支撑并带动半导体器件在阴极区（400）内平移，所述驱动滚轮（300）的线速度为υ1=0.2m/min~4m/min，所述镀线滚轮（200）的线速度为υ2=0.2m/min~4m/min。
7.根据权利要求6所述的一种电子元件的制造方法，其特征在于，所述υ1≥υ2。
8.根据权利要求1或5或7所述的一种电子元件的制造方法，其特征在于，镀线的电流密度为1ASD~20ASD。
9.根据权利要求1所述的一种电子元件的制造方法，其特征在于，具体制造步骤为：
（1）先将硅片410从制造装置的上料区放入；
（2）向装置内倒入调配好镀液，镀液包括50g/L~200g/L的硫酸铜、50g/L~300g/L的硫酸、10ppm~150ppm的氯离子；
（3）开启循环管道100，对镀液进行搅拌，同时保证镀液内金属离子有充分的活性，循环速率为200L/min~500L/min；
（4）同时开启或先后开启镀线滚轮200和驱动滚轮300，由驱动电机驱动镀线滚轮200转动，转动速度为0.2m/min~4m/min，驱动滚轮300转动带动硅片410平移，转动速度为0.2m/min~4m/min；
（5）最后将电源正极接通镀线滚轮200的消镀区201，电源负极接通镀线滚轮200的镀线区202，电源电压为1V~10V，开始电镀；
（6）电镀完成，清洗，烘干，从下料区收料。
10.一种制造装置，使用权利要求1~9任一项所述的一种电子元件的制造方法，其特征在于，包括镀液区（500）、第一驱动件和第二驱动件；
所述镀液区（500）内设有镀线滚轮（200），第一驱动件与镀线滚轮（200）连接，用于驱动镀线滚轮（200）转动；
所述镀线滚轮（200）的外侧周向上设有导电部（210），导电部（210）包括镀线区（202）和消镀区（201）；所述消镀区（201）的外侧设有阳极（600），阳极（600）通过消镀区（201）的导电部（210）与电源正极电连接；所述镀线区（202）的外侧设有可放置半导体器件的阴极区（400），半导体器件通过镀线区（202）的导电部（210）与电源负极电连接；
所述第二驱动件与半导体器件连接，用于驱动半导体器件在阴极区（400）内移动。
11.根据权利要求10所述的制造装置，其特征在于，所述导电部（210）沿着镀线滚轮（200）的外侧周向上依次设置有多个，所述消镀区（201）的导电部（210）设有M1个，所述镀线区（202）的导电部（210）设有M2个，所述M1≥M2。
12.根据权利要求11所述的制造装置，其特征在于，所述镀线滚轮（200）上的导电部（210）总数为M=10个~100个，M2/M=（0.2~0.5）：1。
13.根据权利要求10所述的制造装置，其特征在于，所述镀线滚轮（200）包括多个且分别设于阴极区（400）两侧；或者，所述镀线滚轮（200）包括多个且设于阴极区（400）的一侧。
14.根据权利要求10~13任一项所述的制造装置，其特征在于，所述导电部（210）包括导电毛刷，导电毛刷由直径为0.2μm~5μm的导电纤维组成，导电毛刷的直径为5μm~30μm。
15.根据权利要求10~13任一项所述的制造装置，其特征在于，所述镀线滚轮（200）的直径为8mm~100mm，所述导电部（210）沿镀线滚轮（200）径向的长度为0.2mm~5mm。
16.根据权利要求11~13任一项所述的制造装置，其特征在于，所述镀线滚轮（200）的端部设有多个电接触点（220），电接触点（220）沿着镀线滚轮（200）边缘设置，每个电接触点（220）均与导电部（210）一一对应设置且电连接；对应于消镀区（201）的电接触点（220）与电源正极端（710）连接，对应于镀线区（202）的电接触点（220）与电源负极端（730）连接。
17.根据权利要求10~13任一项所述的制造装置，其特征在于，所述第一驱动件包括驱动电机（230），驱动电机（230）的输出轴（231）与镀线滚轮（200）同心设置并相连；所述第二驱动件包括驱动滚轮（300），驱动滚轮（300）设于阴极区（400）侧部并与半导体器件滚动连接。
18.根据权利要求10~13任一项所述的制造装置，其特征在于，所述镀液区（500）内还设有循环管道（100），用于搅拌镀液区（500）内的镀液。
19.根据权利要求10~13任一项所述的制造装置，其特征在于，所述阳极（600）包括金属板，所述半导体器件包括硅片（410）或电池片，所述硅片（410）或电池片与所述金属板平行且水平设置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023207349A1 (zh) * 2022-04-24 2023-11-02 苏州迈为科技股份有限公司 一种电子元件的制造方法和制造装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN211311658U (zh) * 2019-12-28 2020-08-21 李为民 硅片电镀传输装置
CN112575351A (zh) * 2019-09-30 2021-03-30 单伶宝 太阳能电池片水平电镀设备
CN114318471A (zh) * 2020-10-12 2022-04-12 福建钧石能源有限公司 一种制备hit晶硅太阳能电池片的水平镀膜装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101985767A (zh) * 2010-11-29 2011-03-16 奥特斯维能源（太仓）有限公司 一种可实现不同沉积速率的电镀槽
CN112899745A (zh) * 2019-12-03 2021-06-04 单伶宝 一种光伏电池片水平电镀的设备
CN114574922B (zh) * 2022-04-24 2022-11-04 苏州迈为科技股份有限公司 一种电子元件的制造方法和制造装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112575351A (zh) * 2019-09-30 2021-03-30 单伶宝 太阳能电池片水平电镀设备
CN211311658U (zh) * 2019-12-28 2020-08-21 李为民 硅片电镀传输装置
CN114318471A (zh) * 2020-10-12 2022-04-12 福建钧石能源有限公司 一种制备hit晶硅太阳能电池片的水平镀膜装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023207349A1 (zh) * 2022-04-24 2023-11-02 苏州迈为科技股份有限公司 一种电子元件的制造方法和制造装置

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