用于丝网印刷的设备制造技术

本实用新型专利技术涉及用于丝网印刷的设备。具体而言，本实用新型专利技术涉及用于通过丝网印刷在衬底上沉积图案化层的设备。该设备包括：衬底支撑，其上支撑衬底；丝网，其布置在衬底支撑上方，并在丝网与衬底支撑之间具有空间；印刷刮条，其用于将压力施加到丝网上，使得印刷材料扩散到丝网上并转印到衬底上，以形成图案化层；以及气体吹送器，其包括气体源和与气体源连接的出口部分。在丝网印刷的工艺处理期间，气体吹送器朝向丝网与衬底支撑之间的空间吹送气体，从而在该空间内造成气流，由此提高图案的精确性而不会显著增加工艺的成本和复杂度。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术的实施例一般地涉及用于通过丝网印刷在衬底上沉积图案化层的设备。
技术介绍
已知一种用于在衬底(具体而言但不限于是用于光伏(PV)电池的晶片)上得到诸如导电迹线之类的图案化层的技术是丝网印刷，其使用诸如浆料之类的合适印刷材料以及根据要沉积的期望图案而被适当刻画的合适丝网来进行。丝网印刷使用一个或多个刀或刷(其也被称为印刷刮条)，来将压力施加到丝网上，使得浆料扩散到丝网上并被转印到衬 底上。在过去十年间，PV市场经历了年成长率超过30%的成长。高市场成长率与实质上降低太阳电力成本的需求带来了对价廉地形成高质量太阳能电池的多方面严峻挑战。因此，一个主要挑战是提高在用于PV电池的晶片上图案化层的制造精度。因此，存在对于能够得到精确的图案而不会显著增加工艺的成本和复杂度的、用于通过丝网印刷在衬底上沉积图案化层的设备和方法的需求。
技术实现思路
在本技术的一实施例中，提供了一种用于通过丝网印刷在衬底上沉积图案化层的设备，包括衬底支撑，其上支撑所述衬底；丝网，其布置在所述衬底支撑上方，并在所述丝网与所述衬底支撑之间具有空间；印刷刮条，其用于将压力施加到所述丝网上，使得印刷材料扩散到所述丝网上并转印到所述衬底上，以形成所述图案化层；以及气体吹送器，其包括气体源和与所述气体源连接的出口部分，所述气体吹送器用于朝向所述丝网与所述衬底支撑之间的所述空间吹送气体，从而在所述空间内造成气流。此外，使用该设备来通过丝网印刷在衬底上沉积图案化层的方法包括以下步骤将衬底布置在衬底支撑上，丝网布置在所述衬底支撑上方，并且在所述丝网与所述衬底支撑之间具有空间；通过经由印刷刮条将压力施加到所述丝网，使得印刷材料扩散到所述丝网上并转印到所述衬底上，来形成所述图案化层；朝向所述丝网与所述衬底支撑之间的空间吹送气体，以在所述空间中造成气流；并且从所述衬底支撑取出经过处理得到的所述衬。附图说明参照附图，根据下文对实施例的详细说明，本技术将变得更加清楚。在附图中，图1是根据本技术的丝网印刷设备的示意性正视图；图2是如图1所示的丝网印刷设备的示意性俯视图；图3示出了根据本技术用作气体吹送器的出口部分的分配单元的示例；图4是根据本技术的丝网印刷设备所执行的丝网印刷方法的流程图；并且图5示出了根据现有技术的对比示例处理得到的衬底的一部分的显微图像以及根据本技术的示例处理得到的衬底的一部分的显微图像。具体实施方式将在下文参照附图详细描述本技术的示例性实施例，在附图中，相同的附图标记用于表示相同或相似的部件。图1是根据本技术的丝网印刷设备100的示意性正视图，图2是如图1所示的丝网印刷设备100的示意性俯视图。丝网印刷设备100适于使用印刷材料(例如，浆料)通过丝网印刷在衬底上沉积图案化层。如图1和图2所示，丝网印刷设备100包括衬底支撑101、丝网102、印刷刮条103和气体吹送器104。衬底支撑101被构造为用其支撑表面IOla来支撑要被沉积的衬底110。丝网102根据期望要沉积的图案而被适当地刻画，并被布置在衬底支撑101上方，并且，在丝网102与衬底支撑101之间具有空间120。在一个实施例中，空间120具有3-5mm的高度。印刷刮条103布置在丝网102以上，并被构造为在丝网印刷期间向丝网施加压力并沿着丝网移动，使得印刷材料被扩散到丝网上并被转印到衬底上。气体吹送器104被构造为将气体朝向空间120吹送，以造成空间120中的气流。气体吹送器104包括气体源131和连接到气体源131的出口部分132。在一个实施例中，气体源131利用流体管线连接到出口部分132。在另一实施例中，气体源131与出口部分132一体化。气体源131适于将气体供应到出口部分132。在一个实施例中，由气体源131供应的气体从以下气体组成的群组中选择空气，氮气，惰性气体(例如氩气)，以及对于丝网、要被沉积的衬底和印刷材料基本不活泼的其他气体。在另一实施例中，由气体源131供应的气体是空气或压缩空气。在一个实施例中，气体源131是填充有压缩空气的压缩空气罐。在另一实施例中，气体源131是空气压缩机。在又一实施例中，气体源131是风扇。出口部分132适于在丝网印刷期间将气体朝向空间120分配，以在空间120中造成沿着丝网的气流。该气流沿着丝网流经基本整个印刷区域。此外，出口部分吹送气体的方向不受具体限制。在一个实施例中，出口部分沿着与丝网基本平行的方向吹送气体。在另一实施例中，出口部分沿着与丝网形成的角度不大于45度的方向吹送气体。在又一实施例中，出口部分被构造为使得出口部分吹送气体的方向是可调节的。在出口部分132能够造成空间120中的合适气流而不会干扰丝网印刷的前提下，出口部分132的位置可以进行改变且不受限制。在一个实施例中，出口部分132在与支撑表面IOla垂直的方向上布置在衬底110与丝网102之间，并在与支撑表面IOla平行的方向上与衬底110和丝网102间隔开。出口部分132被布置在衬底110和丝网102的一侧。在另一实施例中，出口部分132被构造并布置为部分地围绕衬底110和丝网102。在出口部分132能够造成空间120中的合适气流的前提下，出口部分132的形状和结构可以改变且不受限制。例如，在另一实施例中，出口部分132包括沿着衬底支撑101的至少一侧布置的多个喷嘴。在一些实施例中，出口部分132米用具有至少一个开口的分配单元的形式。图3示出了分配单元的示例。在如图3的(a)所示的实施例中，分配单元301是具有多个开口 310的直线状管道301。如图3的(b)所示，开口 320可以是缝隙或长圆形状。如图3的(c)所示，分配单元303可以包括单个长缝隙。如图3的(d)所示，分配单元304是分配板，分配板具有分布在板上的至少一个开口 340。开口的数量、形状和分布不受具体限制。此外，分配单元可以是除了直线状或板状之外的形状，例如弧形、曲面形状、不规则形状等等。图4示出了根据本技术的丝网印刷设备100所执行的丝网印刷方法400的流程图。方法400以步骤S401开始，即，开始朝向丝网印刷设备的衬底支撑和丝网之间的空间吹送气体。在一个实施例中，吹送气体的步骤通过吹送压缩空气来执行。该方法接着进行到步骤S402和步骤S403，在步骤S402，将衬底布置在衬底支撑上，在步骤S403，通过借助于印刷刮条将压力施加到丝网上使得印刷材料扩散到丝网上并转印到衬底上，来沉积图案化层。在步骤S403完成之后，方法进行到步骤S404，以从衬底支撑取出衬底。如果还有其他衬底要进行沉积，则重复步骤S402至S404。最终，方法进行到步骤S405，停止吹送空气，并且处理结束。在方法400中，吹送气体的步骤S401在执行丝网印刷的整个过程中持续。但是，在另一实施例中，吹送气体的步骤可以是间歇的。吹送气体的时段包括从图案化层已被转印到衬底上的时刻到取出已沉积的衬底的步骤开始时的时刻所构成的时段的至少一部分。此外，在又一实施例中，步骤S401可以在对首个被处理的衬底的步骤S401之后或者对首个被处理的衬底的步骤S403之后开始。图5示出了根据现有技术的对比示例处理得到的衬底的一部分的显微图像以及根据本技术的示例处理得到的衬底的一部分的显微图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于通过丝网印刷在衬底上沉积图案化层的设备，包括：衬底支撑，其上支撑所述衬底；丝网，其布置在所述衬底支撑上方，并在所述丝网与所述衬底支撑之间具有空间；印刷刮条，其用于将压力施加到所述丝网上，使得印刷材料扩散到所述丝网上并转印到所述衬底上，以形成所述图案化层；以及气体吹送器，其包括气体源和与所述气体源连接的出口部分，所述气体吹送器用于朝向所述丝网与所述衬底支撑之间的所述空间吹送气体，从而在所述空间内造成气流。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王瑞萍，钟声德，常翔，
申请(专利权)人：应用材料意大利有限公司，
类型：实用新型
国别省市：