丝网印刷操作规程.doc

丝网印刷操作规程

丝网印刷及烧结工艺操作规程
一、工作目的
1，丝网印刷工作目的
在电池的正反两面印上电极,通过电极可以把电池与外电路连接起来(或者可以实现电池与电池的连接),从而把电池产生的电流导出来。
2，烧结工作目的
是通过烧结的方法，使前面丝网印刷工序印刷在电池的电极与电池形成良好的欧姆接触, 从而提高电池输出功率的能力。
二、工艺原理
2.1 丝网印刷工作原理：
是把带有图像或图案的模版被附着在丝网上进行印刷的。太阳电池通常使用的是不锈钢丝网制作而成。将硅片直接放在带有模版的丝网下面时，丝网印刷浆料在刮刀的挤压下穿过丝网中间的网孔，印刷到硅片上。丝网上的模版把一部分丝网小孔封住使得颜料不能穿过丝网，而只有图像部分能穿过，因此在硅片上只有图像部位有印迹。换言之，丝网印刷实际上就是利用浆料渗透过印版进行印刷的。
图1丝网印刷原理图

图2太阳能制造中电池片印刷原理图

2.2 烧结工作原理
干燥硅片上的浆料，燃尽浆料的有机组分，使浆料和硅片形成良好的欧姆接触。烧结时电极将穿过减反射膜层直接与硅材料接触。

图3烧结原理图

三、工艺操作步骤
① 确定抽风、冷却水、电、气运行正常；
② 按设备操作规程开机；
③ 检查各道工序工艺参数，只有达到工艺要求才能投片生产；
④ 将待印刷电池片放入上料盒，推到上料抓手下方（注：只有正电极工序有此步骤其他工序则跳过此步）；
⑤ 将搅拌好的对应工序浆料加到网版上，开机进行印刷；
⑥ 印刷完毕后进行检测分档，将电池片分类包装入库，重复④、⑤、⑥条，直到生产完成；
⑦ 若长时间停用，则取下浆料，将网版擦拭干净然后按设备操作规程关机，并关闭气源、冷却水、设备电源。

四、印刷烧结操作规程
4.1 印刷烧结操作注意事项：
1) 印刷生产操作必须在烘干、烧结炉开机后，并且温度达到工艺规定值后进行；
2) 在印刷中，尽量减少停机的次数及停机单次时间，以达到提高产量的目的；
3) 在生产操作中，各小工序的浆料加入量不能过多或者过少，要适量。加入量过多容易影响丝网的张力，过少容易损坏丝网及橡胶刷皮，会减少丝网和刷皮的使用寿命。另外铝背场与正银这两道工序加完浆料或停止印刷超过2分钟后继续印刷之前必须先把网板擦干净，加完浆料必须换手套再去操作机器，避免把浆料沾污到设备及其他地方上；
4) 尽量减少在生产中可能的擦丝网次数及擦网时间，注意擦拭的力度，擦网时还须顺着栅线的方向擦。
5) 禁止在烧结炉运行过程中，将手、身体靠近能动部件、炉子网带出口等；
6) 禁止在烧结炉上面覆盖物体，严禁在炉子附近存放可燃性气体；禁止在丝网印刷系统工作中设置或更改印刷系统和烧结炉的工艺参数；
7) 操作人员须戴手套操作，严禁裸手接触硅片、浆料，不得随意离开操作现场；
8) 各工序工作台上的物品要摆放整齐，浆料不能到处乱涂，最好用完后就用盖子将浆料口封住；
9) 保持印刷平台的清洁,随时清除平台上的任何碎片和异物,防止产生碎片或损坏网版；
10) 及时清理行走臂和烘箱里的碎片，防止堵塞电机或产生新的碎片；
11) 印刷台上的贴纸要平整、干净，否则易引起碎片或报警；
12) 出现报警时应首先查看报警信息显示,然后采取相应措施；
13) 机器自动运行时不要打开或调用需手动状态下运行的软件功能（如摄像校正，输入输出显示控制等），否则会造成死机；
14) 设备运行中禁止修改系统时间，否则会造成死机；
15) 严禁随意拆除机器上防护用的护盖或门锁；
16) 严禁将物件放在机器运动部件（如印刷平台、行走臂、烘箱托盘等）之上；
17) 严禁在机器运行时从运动的部件上取放电池片或做其它操作，需要时必须停机，长时间停机清理碎片或维护时应将旋钮选择在Manual(手动)模式；
18) 若某个电机确需手动复位时，应将相应位置上的电池片取下；
19) 机器运行时如有异常现象，应立即停机，并通知设备维护。

4.2印刷烧结详细操作步骤及相关设备的使用
第一道工序-背银印刷：
首先将装好硅片的上料盒放到上料部分，然后推到传感器部分上料盒自动运行到上料抓手下边，将搅好的浆料倒入丝网上（注意浆料要倒在回墨刀的下面不要倒在图案上），将Cycle start按下，开始正常工作(自动模式下机器状态显示灯中绿色灯会亮)。此时机器开始印刷硅片，1号机在开始的时候印刷前几片要注意观察上料抓手是否有抓双片，是否有碎片，如果有碎片则马上按下Cycle Stop 待机器停止后将碎片清理干净。
印刷中出现的破片碎片要及时处理。大块碎片用手或镊子拣出，细小碎片用吸尘器吸除（严禁裸手清理碎片）；丝印台上碎片清除后必须用无尘纸擦拭。按自检标准挑拣出来的可用残破片（如崩边、缺角、裂纹及破损但仍有部分可用的），须详细记录原因，并严格分类装在收集盒内。可用残破片切勿随意损伤或者将双片取下装入其他上料盒。
印刷完的硅片注意观察印刷的电极图形要印刷完整，并处在硅片正中，不能偏移（图形定位差小于等于0.2mm）；发现电极图形印刷不完整或有偏移要及时停机调整，用无尘纸沿同一方向擦拭丝印网框底面。
机器在运行过程中要注意观察丝网上的浆料，若丝网机无浆料须及时加浆料。平均每半小时加料一次，网框内浆料的厚度不得超过0.5cm，能覆盖住印刷区域即可，操作中尽量避免粘污设备，如有粘污，加完浆料后用无尘纸蘸酒精擦拭干净。
发现设备问题时必须停机，并报修。待设备修复后才能正常生产，减少和控制碎片。生产过程中（前道工序）产生的缺陷片（小缺口片、掉角片等）只要丝网印刷系统能印的片子要求印刷后烧结并交于工段长。
第二道工序-铝背场印刷：
待一号机印刷完的硅片到达二号机时，将搅拌好的浆料倒入丝网上（注意浆料要倒在回墨刀的下面不要倒在图案上），注意加完浆料要先擦下网搬然后将Cycle start按下，开始正常工作(自动模式下机器状态显示灯中 绿色灯会亮)。如果不擦网板则机器容易粘片。此时机器开始印硅片，观察印完的片子图案，印刷的电极图形要印刷完整，并处在硅片正中，不能偏移（图形定位差小于等于1mm）；发现电极图形印刷不完整或有偏移要及时停机调整，用无尘纸沿同一方向擦拭丝印网框底面，第一道印刷的背银极要完全漏出。
要求：印刷过程中必须抽测，在更换丝网后也必须进行抽测；图形完好则机器正常工作，在看机器时注意观察台面纸如果被浆料粘污则马上换台面纸。注意观察网板上的浆料如果浆料都被刮到两边而中间刮刀下的浆料不够时则停下机器用铲刀把周围的浆料都铲到回墨刀下，再开始印刷，若丝网机浆料缺少时注意加加浆料，加浆料时网框内浆料的厚度不得超过0.5cm，能覆盖住印刷区域即可，操作中尽量避免粘污设备，如有粘污，加完浆料后用无尘纸蘸酒精擦拭干净。如果发现有硅片被粘到网板上则马上停下机器，把硅片取下，然后把网板擦干净再继续印刷。如果硅片有缺口则须从印刷行走臂上取下以防止弄破网板或浆料印到台面纸上。
第三道工序-正银印刷：
待第二道工序印刷完毕的硅片快要过来时把搅拌好的浆料加到丝网上，（注意浆料要倒在回墨刀的下面不要倒在图案上），将Cycle start按下,开始正常工作(自动模式下机器状态显示灯中 绿色灯会亮)。此时机器开始印硅片，观察印刷完毕的硅片看图形是否完整，清晰，是否有断栅如果有断栅则马上按下停止按钮，然后按F5键把网板抬起来，用干的无尘布将网板擦拭干净之后继续印刷。
在看机器时注意观察台面纸如果被浆料粘污则马上换台面纸。注意观察网板上的浆料如果浆料都被刮到两边而中间刮刀下的浆料不够时则停下机器用铲刀把周围的浆料都铲到回墨刀下，再开始印刷，若网版内无浆料须及时加浆料，操作中尽量避免粘污设备，如有粘污，加完浆料后用无尘纸蘸酒精擦拭干净。如果硅片有缺口则须从印刷行走臂上取下以防止弄破网板或浆料印到台面纸上。
注意观察烘箱过后的翻转部分是否会出现碎片，如果出现碎片则马上按Cycle Stop 键将碎片清理干净后再继续印刷。如果后边无硅片印刷，在炉带方的行走臂上还有硅片则注意停片，在抓手将一片硅片抓到炉带上后马上按下按Cycle Stop 键等待3秒中后再按Cycle Start 键等抓手将当前片送到炉带上后上按下按Cycle Stop 键等待3秒中后再按Cycle Start 键，如此循环直到行走臂上无硅片为止。
第四道工序-检测分档：
硅片从烧结炉里出来后需检测硅片的质量，并对其分档处理然后包装，该工序首先对电池片的外观进行目检，出现下列情况时须从行走臂上取下：
(1)表面电极发黄；(2)有铝包、铝珠；(3)细栅断栅长度超过0.5mm，在主电极两边出现断栅；(4)有V字形缺口；边上有崩边，亮点；(5)电池表面色差较严重；(6)弯曲程度超过1mm。
分档部分设取片包装工位。机器设定为每档托盘满100片会报警，档位对应按钮（上有档位标号）蓝色灯亮，并有报警声。此时检测部分会停止运转，应及时取下该托盘的泡沫盒进行包装，同时换上一个空的泡沫盒并按下亮灯的按钮，机器会继续运行。
印刷完毕需要关机时应先关闭烧结炉加热然后关闭印刷线机器然后关闭烧结炉。

4.3 印刷烧结的开机、关机：
A烧结开机
1) 查看排风排气是否良好；
2) 开启冷却水和压缩空气阀门，阀门开关转向上方为开始，向右90度为关闭；
3) 确认所有的急停按钮都处在打开状态；
4) 开启电源，首先将电源开关向左下放旋转使箭头指向到放电位置停留3秒钟，然后将开关转到向上的位置，然后按下电源开关旁边的辅助电源按钮（电源开关左边的黑色的system start 按钮）等待机器开机；

图4-1烧结开机操作界面
5) 上图为烧结炉软件控制系统界面，待烧结炉的系统自动进入操作界面，登陆软件，加载所需用到的工艺。然后首先打开水电气（UTILITIES），点最下边的黄色小三角，待READY绿色灯状态亮（约10秒钟）后打开炉带（点中间的黄色小三角），待READY绿色灯状态亮（约10秒钟）打开加热（点最上面的黄色小三角）。待温度到达设定温度（READY绿色灯状态亮时）即可生产。

B印刷开机：
1) 检查排风是否有、是否够用（以手帕放在排风口边缘能吸上去为好）。检查电源是否符合标准，如果一切正常则开始开机。打开压缩空气（0.5~0.7Mpa）、真空(-0.06~-0.08 Mpa)的手动阀。关上所有的机器安全门使门锁到位，确认急停按钮拉出。将所有的手动模式都调到自动状态（控制板上的MAN STEP AUTOM 按钮置于AUTOM状态）。合上电源开关（电源开关从0状态旋至1状态为开启电源），等待计算机和Baccini程序自动运行；
2) 程序运行后按下Auxiliaries辅助开关(会有闪光)，查看网版是否锁紧，如未锁紧，按下F4键,锁紧网版 ；
3) 按下Cycle reset使机器复位（注意三台机器的印刷、烘干、缓冲都按下复位按钮）。Cycle start闪烁时为复位结束；
4) 查看所有的机器循环菜单，确认机器的印刷（菜单2-1中的 Enable oven heating前面的空白方框内打勾为打开）、翻转（菜单2-1中的 Enable flip-over前面的空白方框内打勾为打开）、上片（菜单2-1中的 Enable loader 前面的空白方框内打勾为打开）、摄像校正都打开（菜单2-1中的 Vision Setting 下面的四个选项前面的空白方框内打勾为打开），和烘干循环都已开启（菜单2-1中的Enable printing 前面的空白方框内打勾为打开）；
5) 在开始印刷前必须要确定丝网印刷系统的烘箱温度达到规定值，并且烧结炉的温度也要达到规定值。下面开始进行印刷操作。

C烧结关机：
1) 确认炉带上已无硅片，印刷机无硅片送到炉带上后，关闭加温，进行降温；点击上图加热部分右边的小三角，当此小三角为黄色时则说明加热已关闭，此时等待机器降温；

图4-1烧结关机操作界面
2) 待各温度降至要求值以下，关闭炉带，关闭炉带后10秒钟左右关闭水、气，退出软件，关闭电脑；
3) 关闭设备电源，将电源开关箭头指向从向上的方向向左转动90度为关闭。

D印刷关机：
1) 等硅片都走完后停下机器循环动作，按下Cycle stop使机器停止，保存数据。检查机器行走臂及烘箱，确认行走臂上、烘箱内无硅片；
2) 将所有的自动按钮都打到手动模式下（控制板上的MAN STEP AUTOM 按钮置于STOP状态）；关闭烘箱加热1号2号机的烘干循环（菜单2-1中的Enable printing 前面的空白方框内无打勾为关闭）；
3) 按下急停按钮，将机器总开关打到关闭一端（电源开关从1状态旋至0状态为关闭电源）；
4) 指示灯熄灭后关闭压缩空气与真空；
5) 关闭电箱电源开关。

五、质量标准
5.1 电池片判定标准：
1) 印刷完背电极工序的电池片图形应处在电池片正中，图形饱满、均匀，无断线、缺口；
2) 印刷铝背场后的电池片图形饱满、均匀，应把背电极完全漏出，无铝浆污染，无铝包或不平整的地方；
3) 印刷完正电极的电池片应无断栅，线条印刷清晰完整、粗细均匀，没有被污染的地方，细栅断膻长度不可超过0.5mm，不可在两边出现断栅；
4) 烧结后的氮化硅表面颜色应该均匀，无明显的色差.；
5) 电池最大弯曲度不超过1mm。
6) 表面电极不可是黄色；
7) 烧结过后不可有铝包，铝珠；
8) 电池片不可有V字形缺口、边上不能有崩边、亮点；
9) 如果电池表面色差较严重的应拿下。

5.2 解决方法
如在印刷部分出现印刷不良或断栅等印刷问题情况时应及时通知工艺师进行处理，如有不合格电池片应及时从行走臂上取下，交给工段长分类摆放并通知工艺师等待其处理。
如检测部分出现上述不合格电池片应及时从行走臂上取下，归类存放，待印刷结束后对其进行分档、归类、入库处理。

六、设备维护：
6.1 印刷设备维护
检测（维护）设备名称、位置
检修（维护）内容
检修（维护）标准
A．设备外观及周围环境
1．保持机器工作区域及控制区域的清洁，如有浆料粘污则应马上擦拭干净；（日维护）
2．随时清理机器行走臂上的粘污浆料，一有浆料粘上必须马上清理干净；（日维护）
3．随时清理机器上及周围的碎片，机器行走臂内碎片每星期清理一次。（周维护）
1．表面干净无赃物；
2．机器行走臂上不可有一点浆料粘污；
3．机器周遍及行走臂内无碎片。
B．检查烘箱部分
1．检查烘箱传动链条，定期加高温润滑油；（月维护）
2．检查各部分传感器，用硅片挡上看是否有感应；（月维护）
3．清理托盘（日维护）
1．润滑良好，运动自如；
2．紧固良好、无松动、无小碎片挡到；
3．保证托盘上无碎片，定期用无尘布沾究竟擦拭托盘保持托盘干净整洁。
C．气动及真空部分
1．检查气动元件气体压力；（月维护）
2．检查各真空元件；（月维护）
3．吸盘要定期检查如有损坏应立即更换。（月维护）
1．保持气体压力适度不会造成碎片；
2．真空大小适当不会把片子吸碎；
3．吸盘要保证完好无破损。
D．整条线的碎片清理
定期清理机器内，行走臂内的碎片。（日维护）
不会有碎片挡住传感器，或有碎片掉在行走臂内导致其中器件损坏。
E．机器水平度
定期检查机器的水平度（月维护）
偏差不要太大，不要导致碎片发生。

6.2 烧结设备维护
1) 炉膛内封刀保养。关闭加热和炉带，等温度降到室温的时候拆下机器炉膛连接上下的所有螺丝，把炉膛降下去，然后用无尘布沾酒精擦拭炉膛内封刀，炉膛内一边一个都要擦拭，在擦拭的时候把手伸进炉膛内上下擦拭；（周保养）
2) 清理挥发物盒子。关闭加热和炉带，等温度降到室温的时候拆下回收箱，将回收箱内的杂质清理干净。然后将上下连接管道及排风顺便清理干净，不能有油污染；（周保养）
3) 冷却水过滤器，每两个月到三个月检查一次冷却水过滤器，如果水流量够（流量表里第一个表的位置在黑笔涂的位置则正常），水也很清则不用换，如果过滤器内水已经黑了则许马上更换；
4) 每日清理炉体表面使其干净；
5) 每天清理上下料口的碎片和灰尘；
6) 每月清理炉膛碎片；
7) 定期检查、更换支撑棒（如果支撑棒与炉带接触面被磨损2/3后应转动支撑棒，使支撑棒其他完好面接触炉带，如支撑棒以无完好面则应更换支撑棒）；（月维护）
8) 烧结炉的进风滤芯要定期检查，一定要保持进风滤芯的清洁；（月维护）
9) 定期清洁炉带，用无尘布带少量酒精擦拭；（日维护）
10) 定期检查炉子传动链条保证运动自如，传动良好；（每月维护一次）
11) 定期检查热电偶，保证热电偶无破裂，电缆无破损；（月维护）
12) 定期检查加热灯管否良好保证加热灯管无破损，能正常加热。（月维护）

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