Тонколенточные солнечные элементы - Чопра К.
Скачать (прямая ссылка):
Для большинства областей применения толстых пленок и печатного метода их нанесения допустимые отклонения длины и ширины подложек от предусмотренных размеров, а также точность расположения отверстий составляют около ±1 мкм. Площадь подложек определяется конкретными требованиями и обычно находится в пределах от 3 до 30 см2. Толщина подложки составляет 0,05. ..0,1 см с допустимым отклонением от ±25 до ±100 мкм. Изгиб подложки, как правило, не должен превышать 40.. .50 мкм/см.
Малый допуск на длину, ширину и толщину подложек, а также требования высокой точности расположения отверстий и незначительного изгиба подложек необходимы для успешного выполнения последующих операций печатного монтажа. Как отмечалось ранее, материал подложки по своим физическим и химическим свойствам должен быть совместим с материалом пасты, применяемой для получения толстой пленки. Предприятия, выпускающие такие пасты, обычно гарантируют, что они совместимы по составу со стандартными материалами для подложек. Однако напоминание о том, что пасты и подложки должны соответствовать друг другу по своим свойствам, будет нелишним для тех, кто самостоятельно готовит пасты специального состава. Для того чтобы избежать появления механических напряжений, трещин, отслаивания и необратимых изменений свойств пленок, коэффициенты теплового расширения полностью отожженной пасты и материала подложки должны иметь максимально близкие значения.
Методы осаждения тонких пленок
85
2.3.3.1Ь. Процесс печати. Процесс трафаретной печати, схематически изображенный на рис. 2.17, включает установку подложки в корпусе держателя, перевод держателя в положение^ при котором он находится непосредственно под трафаретом, и точную фиксацию подложки относительно рисунка трафарета. Рисунок трафарета создают с использованием методов фотолитографии, при этом участки полотна трафарета с открытыми; ячейками определяют конфигурацию области, на которую будет нанесена паста. Подложка, переведенная в рабочее положение,, находится на малом, строго определенном расстоянии от трафарета. Верхнюю плоскость трафарета покрывают небольшим количеством пасты. Резиновый скребок, называемый ракелем 1\ перемещаясь от одного края трафарета к другому, прогибает его, приводя в контакт с подложкой, и выталкивает пасту через открытые ячейки сетки. Когда ракель выходит за пределы подложки, полотно трафарета под действием упругих сил возвращается в исходное положение, а на подложке остается отпечаток пасты необходимой формы. После этого держатель выводят из-под трафарета и, установив новую подложку, продолжают процесс печати.
Печатное устройство содержит следующие основные элементы: 1) трафарет, закрепленный в раме; 2) держатель подложки и систему механической подачи, которую можно приводить в действие вручную или автоматически; 3) ракель и прижимное устройство; 4) регулировочный механизм для установки подложки строго в определенном положении по отношению к трафарету.
Трафарет крепится с помощью микрометрических винтов, которые облегчают его установку (путем перемещения в двух взаимно перпендикулярных направлениях и поворота) в таком положении, при котором поверхность трафарета параллельна подложке. Возможна также регулировка зазора между трафаретом и подложкой. Его величина влияет на количество пасты,, проходящей через трафарет, и на точность воспроизведения рисунка.
Держатель подложки представляет собой пластину с углублением для подложки, фиксируемой с помощью вакуумного прижимного устройства. Держатель устанавливают на движущейся каретке, которая перемещается между теми частями печатного устройства, где осуществляются загрузка подложки и печать.
Механизм, приводящий в действие ракель, снабжен различными микрорегуляторами, которые обеспечивают его параллель-
^ Ракель — тонкая пластина в виде ножа, применяемая в машинах трафаретной (а также глубокой) печати для разравнивания и продавливания густой краски или пасты через отверстия сетчатой печатной формы.— Прим. перев.
Глава 2
лое перемещение по отношению к трафарету, необходимое давление и определенный угол между лезвием ракеля и трафаретом. Обычно перемещение ракеля вдоль трафарета производится в автоматическом режиме со скоростью, устанавливаемой в диапазоне от 0,25 до 25 см/с. Печатное устройство может работать как при прямом ходе ракеля, так и при его перемещении в прямом и обратном направлениях.
Паста наносится на поверхность трафарета вручную при помощи шпателя, однако можно использовать и автоматическое дозирующее устройство.
Трафарет выполняет две функции: с его помощью создают рисунок оттиска и регулируют количество поступающей на подложку пасты. Объем пасты, содержащейся на участках трафарета с открытыми ячейками, зависит от плотности ячеек, их диаметра и толщины полотна трафарета. Чаще всего применяют трафареты следующих четырех типов.
1) Эмульсионный трафарет, при изготовлении которого фотоэмульсия накатывается однородным слоем на сетку и просушивается. Затем для разметки рисунка производится экспонирование эмульсии через соответствующий фотошаблон с использованием ультрафиолетового излучения. Облученные участки фотоэмульсии становятся нерастворимыми и остаются в дальнейшем на поверхности трафарета. Химически активные (неэкспонированные) участки эмульсии удаляются в проявителе. Фотоэмульсия, нанесенная в виде тонкого слоя, закрывает отверстия ячеек и практически не влияет на толщину трафарета или на количество пасты, содержащейся в открытых ячейках. При использовании большего количества эмульсии возрастают как эффективная толщина трафарета, так и объем пасты в открытых ячейках.
