电镀铜装备中工序包括种子层制备、图形化、电镀三大环节,涌现多种设备方案。电镀铜 工艺尚未定型,各环节技术方案包括(1)种子层:设备主要采用 PVD,主要技术分歧 在于是否制备种子层、制备整面/局部种子层和种子层金属选用;(2)图形化:感光材料 分为干膜和油墨,主要技术分歧在于曝光显影环节选用掩膜类光刻/LDI 激光直写/激光 开槽;(3)电镀:主要技术分歧在于水平镀/垂直镀/光诱导电镀。釜川(无锡)智能科技有限公司,以半导体生产设备、太阳能电池生产设备为主要产品,打造光伏设备一体化服务。拥有强大的科研团队,凭借技术竞争力,在清洗制绒设备、PECVD设备、PVD设备、电镀铜设备等方面都有独特优势;以高效加工制造、快速终端交付的能力,为客户提供整线工艺设备的交付服务。电镀铜技术路线湿膜光刻比干膜光刻多一道烘烤环节,但其性能优异和成本低,为目前主流路线。江西釜川电镀铜技术路线

电镀铜的整平性是指在电镀过程中,铜离子在电解液中被还原成金属铜并沉积在基材表面时,铜层的表面平整度和厚度均匀性。整平性是电镀铜的重要性能之一,对于电子元器件、印刷电路板等高精度电子产品的制造具有重要意义。整平性的好坏直接影响到电镀铜层的质量和性能。如果电镀铜层的整平性不好,表面会出现凸起、凹陷、孔洞等缺陷,这些缺陷会影响到电镀铜层的导电性、耐腐蚀性和可焊性等性能,从而影响到整个电子产品的性能和可靠性。为了提高电镀铜的整平性,需要采取一系列措施,如优化电解液配方、控制电镀工艺参数、加强基材表面处理等。此外,还可以采用化学镀铜、真空镀铜等新型电镀技术,以提高电镀铜层的整平性和均匀性。郑州光伏电池电镀铜设备供应商电镀铜的产业化是抑制银浆价格上涨的重要手段。
电镀铜设备工艺的光伏电池片产能:当前PERC生产成本相对较低,且由于具备更高效率的N型电池,如TOPCon、HJT、IBC出现,我们认为未来PERC电池会被逐步替代,PERC电池不具有采用电镀铜工艺的必要性。N型电池作为新技术路线,降本是其规模化发展逻辑,电镀铜工艺作为降本增效的技术,为其降本可选技术路线之一。根据CPIA对各类电池技术市场占比变化趋势的预测,我们计算得出2022年到2030年,适用电镀铜工艺的全球N型电池(TOPCon、HJT、IBC)产能自13.87GW增长至504.28GW。
铜电镀是一种非接触式的电极金属化技术,在基体金属表面通过电解方法沉积金属铜制作铜栅线,收集光伏效应产生的 载流子。为解决电镀铜与透明导电薄膜(TCO)之间的接触与附着性问题,需先 使用 PVD 设备镀一层极薄的铜种子层(100nm),衔接前序的 TCO 和后序的电 镀铜,种子层制备后还需对其进行快速烧结处理,以进一步强化附着力。同时, 铜种子层作为后续电镀铜的势垒层,可防止铜向硅内部扩散。银浆成本高有四大降本路径,两大方向。一是减少高价低温银浆用量,例如多主 栅(MBB)、激光转印;二是减少银粉的用量,使用贱金属替代部分银粉,例 如银包铜、电镀铜。无种子层直接铜电镀工艺。
铜电镀与传统丝网印刷的差异主要在TCO膜制备工序之后,前两道的工艺制绒与PVD溅射未变:传统异质结产线在TCO膜制备之后采用银浆印刷和烧结,而铜电镀则把银浆丝网印刷替换成制备铜栅线的图形化和金属化两大工序。图形化工艺:PVD(物理的气相沉积法)设备在硅片TCO表面溅射一层100nm的铜种子层,使用石蜡或油墨印刷机(掩膜一体机)的湿膜法制作掩膜/喷涂感光胶,印刷、烘干后经过曝光机曝光处理后,将感光胶或光刻胶上的图形显影。金属化工艺:特定图形的铜沉积(电镀铜),然后使用不同的抗氧化方法进行处理(电镀锌或使用抗氧化剂制作保护层),除去之前的掩膜/感光胶,刻蚀去除多余铜种子层,避免电镀铜在种子层腐蚀过程中引入缺陷,露出原本的TCO,其后再进行表面处理,至此形成完整的铜电镀工序。整个过程使用的主要设备是电镀设备。光伏电镀铜使用的为高速电镀药水。安徽电镀铜工艺
电镀铜工艺流程,图形化和金属化为重点心。江西釜川电镀铜技术路线
铜电镀工艺流程:种子层沉积—图形化—电镀—后处理,光伏电镀铜工艺流程主要包括种子层沉积、图形化、电镀及后处理四大环节,目前各环节技术路线不一,多种组合工艺方案并行,需要综合性能、成本来选择合适的工艺路线。(1)种子层沉积:异质结电池表面沉积有透明导电薄膜(TCO)作为导电层、减反射层,由于铜在TCO层上的附着性较差,两者间为物理接触,附着力主要为范德华力,电极容易脱落,一般需要在电镀前在TCO层上先行使用PVD设备沉积种子层(100nm),改善电极接触与附着性问题。(2)图形化:由于在TCO上镀铜是非选择性的,需要形成图形化的掩膜以显现待镀铜区域的线路图形,划分导电与非导电部分。图形化过程中,将感光胶层覆盖于HJT电池表面,通过选择性光照,使得不需要镀铜的位置感光材料发生改性反应,而需要镀铜的位置感光材料不变;在显影步骤时,待镀铜区域内未发生改性反应的感光材料会被去除,形成图形化的掩膜,后续电镀时铜将沉积于该线路图形区域内露出的种子层上并发生导电,而其他位置不会发生铜沉积,实现选择性电镀。江西釜川电镀铜技术路线