一种非接触式曝光设备及曝光方法技术

本发明专利技术提供了一种非接触式曝光设备及曝光方法，属于光伏行业中电池镀铜的图形化领域，曝光设备包括安装于底架上的掩膜支撑模组、上料模组、曝光光学模组、定位相机模组、测厚模组和控制模组；上料模组用于将产品相对于掩膜支撑模组的调平、传输、定位和调高；定位相机模组安装于所述曝光光学模组上，用于对下方产品的定位；测厚模组对上料模组上的产品进行厚度检测；曝光方法包括空载调平、上料、测厚、视觉定位、产品平面对正、高度调整、曝光等步骤。本申请的方案结构简单、易于实施、便于维护，成本低、精度高，可在电池片的图形化领域推广应用。广应用。广应用。

【技术实现步骤摘要】
一种非接触式曝光设备及曝光方法


[0001]本专利技术属于光伏行业中电池镀铜的图形化领域，具体涉及一种非接触式曝光设备及曝光方法。

技术介绍

[0002]目前光伏行业中，随着P型电池逼近效率极限，N型电池将逐渐展开对P型的替代。2022年来公布的扩产规划中明确为N型的占比56％，随着N型电池扩产落地，浆料端成本占比将抬升，同时有限的银矿产量无法支撑光伏用银需求的快速增长，推动行业持续进行低银化和去银化探索。
[0003]电镀铜作为去银化终级技术不只是“降本”技术，更是“提效”技术。HJT电池由于膜层原因采用低温工艺，只能采用低温银浆，而低温银浆为纯银和有机物的混合物，导电性能较差，因此耗用银浆较多；银包铜浆料今年底明年初有望迈入量产，但是仍然无法彻底解决银耗问题；而电镀铜工艺制备的纯铜电极电阻显著小于含有机杂质的低温银浆，高宽比更大，遮光更少，线宽有望降至20m以下，“去银化”的同时也可实现更高的转换效率。
[0004]图形化环节是电镀铜技术的核心突破点，可通过掩膜光刻或激光方式实现。掩膜光刻主要是在涂覆感光材料的基材表面，通过曝光显影刻蚀出电镀区域的凹槽。掩膜光刻的优点在于，一旦确定了图形方案，以及解决了曝光图形精度和曝光均匀性，掩膜光刻有很大的产能提升潜力，有助于降低电镀工艺的设备投资，也有利于电镀工艺在光伏业内的推广。
[0005]当前市场并没有针对光伏行业高分辨率及高产能的相关成熟曝光设备，因此，面向电镀铜等图形化工艺，需要设计一款可批量生产、低成本、便于后期维护的曝光设备。

技术实现思路

[0006]为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种非接触式曝光设备及曝光方法，其能解决上述问题。
[0007]一种非接触式曝光设备，包括安装于底架上的掩膜支撑模组、上料模组、曝光光学模组、定位相机模组、测厚模组和控制模组；其中，所述掩膜支撑模组用于支撑和定位掩膜版；所述上料模组用于将待曝光的产品相对于掩膜支撑模组的调平、传输、定位和调高；所述曝光光学模组用于向所述掩膜支撑模组提供曝光光源；一个定位相机模组安装于所述曝光光学模组上，用于对下方产品的定位；所述测厚模组用于对上料模组上的产品进行厚度检测；所述控制模组与上料模组、曝光光学模组、定位相机模组和测厚模组电讯连接，用于设备的控制。
[0008]进一步的，所述掩膜支撑模组固定至所述底架上，并在掩膜支撑模组下方形成料位加工室；所述上料模组在物料传输的X向上设有上料位和加工位，在上料位用于放置产品，加工位位于掩膜支撑模组下方的加工室处用于产品的定位和调高。
[0009]进一步的，所述曝光光学模组设置在所述掩膜支撑模组的一侧，用于提供平行出
射的曝光光源。
[0010]进一步的，所述定位相机模组安装于所述曝光光学模组的前端，定位相机模组沿着X向或X向及Z向移动，与曝光光学模组的配合实现对产品的视觉定位。
[0011]进一步的，所述非接触式曝光设备的控制模组包括控制器和控制按钮组，用于控制上料模组、曝光光学模组和定位相机模组的运行。
[0012]进一步的，所述非接触式曝光设备的控制模组还包括显示操控台，用于调整和显示设备的运行参数。
[0013]进一步的，在掩膜支撑模组和上料模组之间设置图形比例镜头，用于将掩膜图形按比例缩放至待曝光产品表面。
[0014]进一步的，在掩膜支撑模组或图形比例镜头下方设置吹气和/或吸气方式的保护层，用于保证掩膜版下表面至待曝光产品上表面之间的洁净度。
[0015]本专利技术还提供了一种曝光方法，所述曝光方法包括以下步骤。
[0016]S1、空载调平，对上料模组的载台在空载状态下进行调平，并记录数据；
[0017]S2、上料，上料模组接收待曝光的电池片。
[0018]S3、测厚，通过测厚模组对上料模组上的电池片进行厚度检测，若厚度在当前曝光设定厚度范围内，则认定上料OK，进入下一步；若厚度超出当前曝光设定厚度范围，则认定上料NG，上料模组退回至上料位重新上料测厚，直至上料OK。
[0019]S4、视觉定位，定位相机模组对电池片特征位进行图像采集，完成视觉定位。
[0020]S5、产品平面对正，根据视觉定位结果对电池片在水平面内相对于掩模版调整，完成对正。
[0021]S6、高度调整，上料模组根据测厚数据和对位数据将电池片高度调整至加工高度。
[0022]S7、曝光，曝光光学模组移动至曝光位开启曝光光源，完成对下方电池片的曝光。
[0023]S8、重复步骤S2
‑
S7，连续对电池片进行曝光，直至完成所需数量电池片的曝光。
[0024]本专利技术的有益效果在于：本申请的非接触式曝光设备结构简单、便于维护，其成本低、精度高且产能大，可在电池片的图形化领域推广应用。
附图说明
[0025]图1为非接触式曝光设备的结构示意图；
[0026]图2为采用冷水机对光源冷却的设备示意图；
[0027]图3为设置保护层的曝光设备部分结构示意图；
[0028]图4为设置图形比例镜头和保护层的曝光设备部分结构示意图；
[0029]图5为曝光方法的流程示意图。
[0030]图中，
[0031]1000、底架；
[0032]100、掩膜支撑模组；110、保护层；120、图形比例镜头；
[0033]200、上料模组；
[0034]300、曝光光学模组；310、曝光头；
[0035]400、定位相机模组；
[0036]500、测厚模组；
[0037]600、控制按钮组；
[0038]700、显示操控台；
[0039]800、冷水机。
具体实施方式
[0040]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0041]应当理解，本说明书中所使用的“设备”、“装置”、“单元”和/或“模组”是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换所述词语。
[0042]如本说明书和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。
[0043]本说明书中使用了流程图用来说明根据本说明书的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时，也可以将其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非接触式曝光设备，其特征在于：所述非接触式曝光设备包括安装于底架(1000)上的掩膜支撑模组(100)、上料模组(200)、曝光光学模组(300)、定位相机模组(400)、测厚模组(500)和控制模组；其中，所述掩膜支撑模组(100)用于支撑和定位掩膜版；所述上料模组(200)用于将待曝光的产品相对于掩膜支撑模组(100)的调平、传输、定位和调高；所述曝光光学模组(300)用于向所述掩膜支撑模组(100)提供曝光光源；定位相机模组(400)安装于所述曝光光学模组(300)上，用于对下方产品的定位；所述测厚模组(500)用于对上料模组(200)上的产品进行厚度检测；所述控制模组与上料模组(200)、曝光光学模组(300)、定位相机模组(400)和测厚模组(500)电讯连接，用于设备的控制。2.根据权利要求1所述的非接触式曝光设备，其特征在于：所述掩膜支撑模组(100)固定至所述底架(1000)上，并在掩膜支撑模组(100)下方形成料位加工室；所述上料模组(200)在物料传输的X向上设有上料位和加工位，在上料位用于放置产品，加工位位于掩膜支撑模组(100)下方的加工室处用于产品的定位和调高。3.根据权利要求2所述的非接触式曝光设备，其特征在于：所述曝光光学模组(300)设置在所述掩膜支撑模组(100)的一侧，用于提供平行出射的曝光光源。4.根据权利要求1所述的非接触式曝光设备，其特征在于：所述定位相机模组(400)安装于所述曝光光学模组(300)的前端，定位相机模组(400)沿着X向或X向及Z向移动，与曝光光学模组(300)的配合实现对产品的视觉定位。5.根据权利要求1所述的非接触式曝光设备，其特征在于：所述非接触式曝光设备的控制模组包括控制器和控制按钮组(600)，用于控制上料模组...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨鹏，薛峰，邢吉文，谢淑俊，陈曦，曹葵康，
申请(专利权)人：苏州天准科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：