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烧结温度调节方法

【摘要】:
烧结温度调节方法谈烧结温度的调节简单的说就升降每个温区区的温度,但是关键的就是调节温区的选择,升降的选择以及升降幅度的选择,下面就根据本人经验发表一下对烧结温度调整的看法,希望能起到抛砖引玉的作用。  一.调节烧结温度时机的选择需要我们调节烧结温度的时候也就是电池的电性能和外观出现异常的时候,所以我首先要做的就是对测试结果的观测和分析。其实我们主要观察的就是FF的变化,FF的好坏在一定程度上反映了

  烧结温度调节方法谈烧结温度的调节简单的说就升降每个温区区的温度,但是关键的就是调节温区的选择,升降的选择以及升降幅度的选择,下面就根据本人经验发表一下对烧结温度调整的看法,希望能起到抛砖引玉的作用。

  一.调节烧结温度时机的选择需要我们调节烧结温度的时候也就是电池的电性能和外观出现异常的时候,所以我首先要做的就是对测试结果的观测和分析。其实我们主要观察的就是FF的变化,FF的好坏在一定程度上反映了欧姆接触的好坏,如果此时填充因子不理想,看看串联电阻,并联电阻以及反向电流的情况,如果这些值不理想,那么有可能烧结温度调节不到位,此时我们可以考虑调节烧结温度来改善电池的电性能。

  二.烧结温度温区的选择我们的烧结炉分为9个区,前三个区是烘干区,主要完成浆料中有机成分的挥发,后六个区主要完成背场和正面的烧结,背场主要是铝浆到铝金属的转变和硅铝合金的形成,也可以说有硅铝欧姆接触的形成,正面是银浆到银金属的转变和银硅合金的形成,我们烧结的关键是银硅的欧姆接触,因为银的功函数较高,和铝相比,较难以和硅形成欧姆接触,所以当我们选择温区的时候,如果出现弓片,铝珠和鼓包问题,首先可以选择降低8区和9区的温度,同时结合4,5和6区的温度,如果仅仅是电性能的异常,就主要选择调节8区和9区的温度,7区的温度配合着调节。

  三.烧结温度升降的选择烧结温度调节最关键的,最难把握的就是升降的选择,该升温的时候就不能降温,何时升温何时降温需要一定的经验和技巧,两者要结合,这样才能更好的把握温度的调节,怎样判断升温还是降温主要还是根据测试的结果。烧结是有欠烧和过烧的说法的,每一批片子都有一个最佳烧结点,当温度超过或者低于最佳烧结点的温度的时候,片子都是没有达到我们的理想烧结要求的,欠烧时欧姆接触没有完全形成,串联电阻会偏大,填充因子偏低,过烧时银硅合金消耗太多银金属,银硅合金层相当于隔离层,阻止了载流子的输出,也会增加接触电阻,降低填充因子。因为欠烧和过烧的一个相似的表现就是串联电阻偏大,填充因子偏低,如果仅仅根据这个表现我们还不能决定时降温还时升温,此时最好的办法时参考并联电阻和反向电流,因为在过烧时会导致更多的杂质驱入到pn结附近,增加了局部漏电的几率,这样并联电阻会偏小,反向电流偏大,但是这也不是绝对的,因为当银浆污染和边缘刻蚀不足时也有可能出现这种情况,其实这个时候也可以参考一下短路电流,温度过高时表面复合的几率又大一些,短路电流会小一些,这也可以作为调节温度的一个参考点。当并联电阻和反向电流都正常时,可能还不能对升降温做出决定,那么我们就可以做一次探索,一直降温,降到电性能产生明显变化为止,这样我们就可以知道温度调节的大致方向,也可以完成调节的过程。在调节温度的过程中,我们也有可能遇到这种情况,多次调节温度,大幅度的变化温度,却未见电性能产生明显变化,此时就观察一下开路电压的情况,如果开路电压还算正常,那么此时最大的可能就时测试台出现异常,如果两条线同时生产同一型号片子,就可以做比较测试,验证测试台是否出现问题,在确保测试台正常的情况下,如果调节无效,那就不是烧结的问题了。其实我们在对烧结温度调节之前还要做的一件事情就是查看烧结炉的每个加热灯管是不是在正常的情况下工作的,观察点就是各温区加热灯管输出功率的百分比,如果发现这个百分比偏大,或者是上下波动较大,那就让设备人员检查加热灯管的状态.

  四.烧结温度调节相关异常状况处理 1.弓片弓片已经成为近段时间主要的质量问题,一个普遍的现象就是片子整体变薄了,当出现弓片时,最快捷最有明显效果的还是降低烧结区的温度,这样可能会使得片子产生的应力稍微小一些,然后再去查找其他根本的原因,有可能时片子太薄或者铝浆印刷量太大,对于调节温度来说,首先是将8区和9区的温度降到最低,降低温度的底线就是保证填充因子,也就是效率的正常,不能只为了消除弓片而忽视了效率,当把8区和9 区的温度降低到最低时,如果弓片现象还没有消除的话,可以配合调节4,5和6区的温度,有时,这样的调节并不能完全保证弓片的消除,我们做的就是尽量减小弓片严重性。 2.铝珠和鼓包现象铝珠一般都是烧结区温度过高出现的,这是我们实际生产中很少遇见的情况,在我们对片子进行二次烧结时,铝珠基本上都会出现的,当一次烧结出现铝珠时,此时已经有过烧的嫌疑了,那就直接降低烧结区的温度。鼓包现象时经常出现的外观问题,这种现象基本上是都可以通过调节烧结区的温度来解决的,除了浆料本身的原因之外,从烧结角度来调节鼓包的话,首先还是把烧结区的温度降到最低,也是要保证欧姆接触,也就是保证效率的正常,再去调节烘干区的温度,个人认为鼓包的最大的可能一是烧结区温度过高使得硅铝合金突破铝的氧化层,二是片子在经过烘干区时浆料挥发不充分或者时挥发过快。其实鼓包还有其他的原因有关系,上面只是从调节烧结温度的角度谈论这个问题的。

  五.烧结炉异常对烧结的影响对于每条线的烧结炉来说,都是有一定的差异的,烧结炉的8区和9区的温度有时候会出现较大范围的波动,对于连续生产来讲是绝对不允许的,在实际生产中会偶尔出现填充因子偏低的情况,当把这些片子进行二次重烧时,填充因子又回到正常,也就时说在一次烧结时,这些片子时欠烧的,为什么会出现这样的情况那?个人认为,这跟设备的稳定性有很大的关系,对于烧结炉的某个温区来说,因为烧结炉的腔体与外界进行空气交换时会导致温度有所降低,此时加热灯管会增加功率输出的百分比,来维持设定的温度,但是如果从腔体内的温度降低到加热灯管增加功率输出百分比的时间过长,而片子恰好在这个反应时间内通过烧结区,那么这个片子就有可能出现烧结不足,这也是我们要求烧结炉的温度一定要稳定的原因。当我们调节温度的时候,要承认每个烧结炉的差异性,每个烧结炉的设定温度与实际烧结温度的差别也是不同的,也包括调整的幅度也是有差异的,烧结应坚持一项最基本的原则就是尽量在最低的温度下完成烧结,因为高温既会影响加热灯管的寿命,也会增加过烧的几率。

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