银浆基础知识
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集成电路封装基础知识教材集成电路封装基础知识第一章集成电路的概述第一■节序言第二节集成电路的产生第三节集成电路的定义第四节集成电路的前道和后道的定义第五节集成电路的分类第二章集成电路的构成第一节集成电路的主要构成第二节各组成部分的作用第三章集成电路的封装类型第一节国外集成电路的封装类型第二节国内集成电路的命名第三节本公司内部的集成电路的封装类型第四节集成电路未来发展的趋势第四章集成电路的一脚(INDEX)识别第一节集成电路的一脚构成第二节集成电路的一脚识别第五章集成电路封装的主要材料第一节集成电路的主要原材料第二节各原材料的组成、保管、主要参数第六章集成电路封装工艺流程第一节集成电路封装的主要工艺流程第二节集成电路封装的详细工艺流程第三节封装中工艺流程的变化第七章集成电路封装设备的主要结构第一节封装设备的通用结构第二节设备各部分的作用第三节各工序各部分的结构不同第四节设备操作面板上常用英文和日文单词注释第八章集成电路封装设备的主要控制原理第一节PLC的概念第二节PLC的控制原理第三节设备的控制原理第九章集成电路封装中的常用单位换算第一节长度单位换算表第二节质量单位换算表第三节体积和容积单位换算表第四节力单位换算表第五节力矩和转矩单位换算表第六节压力和应力单位换算表第七节密度单位换算表第一节序言从本世纪50年代末开始,经历了半个多世纪的无线电电子技术正酝酿着一场新的革命.这场革命掀起的缘由是微电子学和微电子技术的兴起•而这场革命的旋涡中心则是集成电路和以其为基础的微型电子计算机.集成电路的问世,开辟了电子技术发展的新天地,而其后大规模和超大规模集成电路的出现,则迎来了世界新技术革命的曙光•由于集成电路的兴起和发展,创造了在一块小指甲般大小的硅片上集中数千万个晶体管的奇迹;使过去占住整幢大楼的复杂电子设备缩小到能放入人们的口袋,从而为人类社会迈向电子化,自动化,智能化和信息化奠定了最重要的物质基础•无怪乎有人将集成电路和微电子技术的兴起看成是跟火和蒸汽机的发明具有同等重要意义的大事1 •集成电路的产生5•集成电路的分类:TTL集成电路;(定义)集成运算放大器;COMS集成电路;接口集成电路; ECL集成电路;集成稳压器与非线性模拟集成电路微型计算机集成电路;HTL集成电路.2•集成电路的构成:.集成电路的封装类型1. 国外集成电路封装类型的命名及分类SIP ---------------------------------------------- (SINGLE IN -INE PACKAGE) ZIP ---------------------------------------- (ZIG-ZAG IN-LINE PACKAGE)DIP-------------------------------------------- (DUAL IN-LINE PACKAGE) SHDIP -------------------------- (SHRINK DUAL IN-LINE PACKAGE)WDIP ------------------ (WINDOW TYPE DUAL IN-LINE PACKAGE)PGA -------------------------------------- (PIN GRID ALLEY PACKAGE)SVP---------------------------------- (SURFACE VERTICAL PACKAGE) SOP ----------------------- (SMALL OUTLINE L-LEADED PACGAGE) TSOP1 ------------ (THIN SMALL OUTLINE L-LEADED PACKAGE)LSSOP -------------------------------------- (LOW PRO SMALL OUTLINE PACKAGE)TSSOP -------------------------------------- (THIN PRO SMALL OUTLINE PACKAGE)UTSOP ------------------------------------ (ULTRA THIN SMALL OUTLINE L-LEADED PACKAGE)QFP ------------------------------------------------------------------ (QUAD FLAT L-LEADED PACKAGE)LQFP -------------------------------------------- (LOW PRO FLAT L-LEADED PACKAGE)TQFP --------------------------------------------------------- (THIN QUAD FLAT L-LEADED PACKAGE)UTQFP ------------------------------------------ (ULTRA THIN QUAD FLAT L-LEADED PACKAGE)HQFP -------------------------------------------------------------------------------- (QFP WITH HEAT SINK)TPQFP ------------------------------------------------- (TEST PAD QUAD FLAT L-LEADED PACKAGE)SON ---------------------------------------------------- (SMALL OUTLINE NON-LEADED PACKAGE)QFN ----------------------------------------------------------- (QUAD FLAT NON-LEADED PACKAGE)SOJ ----------------------------------------------------------- (SMALL OUTLINE J-LEADED PACKAGE)QFJ ------------------------------------------------------------------- (QUAD FLAT J-LEADED PACKAGE)BGA ------------------------------------------------------------------------------------ (BALL GRID ARRAY)SPGA ------------------------------------------------------------- (SHRINK PIN GRID ALLEY PACKAGE)LGA ------------------------------------------------------------------------ (LEAD GRID ALLEY PACKAGE)DTP ------------------------------------------------------------------- (DUAL TAPE CARRIER PACKAGE)QTP ------------------------------------------------------------------- (QUAD TAPE CARRIER PACKAGE)SIMM ------------------------------------------------------------- (SINGLE INLINE MEMORY MODULE)DIMM ---------------------------------------------------------------- (DUAL INLINE MEMORY MODULE)SOCKET TYPE3. 国内外封装名称对照:SIP ----------- S INGLE IN LINE PACKAGE ------------------ 单列封装SIPT --------- S INGLE IN LINE PACKAGE WITH TAB----- 带散热片的单列封装DIP ----------- D UAL IN LINE PACKAGE ----------------------- 双列封装DIPT --------- D UAL IN LINE PACKAGE WITH TAB -------- 带散热片的双列封装SDIP --------- S HRINK DUAL IN LINE PACKAGE ----------- 纵向收缩型双列封装2. 国内集成电路的名称和代号:玻璃陶瓷扁平封装 W 陶瓷四面引线扁平封装 Q 塑料双列弯引线封装O 陶瓷熔封扁平封装 H 塑料双列封装 P 陶瓷熔封双列封装 J 金属菱形封装 K 塑料片式载体封装 E 陶瓷扁平封装 F 塑料扁平封装 B 塑料四面引线扁平封装 N 陶瓷双列封装 D 塑料单列封装 S 金属圆形封装 T 陶瓷无引线片式载体封装 --------------- C陶瓷针栅阵列封装 ---------------------- GSWDIP ----- SKINNY DIP OR SHRINK WIDTH DUAL IN LINE PACKAGE----------- 横向收缩型双列封装QIP ---------- QUAD IN LINE PACKAGE ----------------------- 四列封装ZIP ----------- ZIGZAG IN LINE PACKAGE -------------------- 引线交叉排列封装CERDIP ——CERAMIC DUAL IIN LINE PACKAGE ------- 陶瓷熔封双列式封装CDIP -------- CERAMIC DUAL IN LINE PACKAGE (SIDE BRAZED )----------- 陶瓷双列式封装(通常指侧面钎焊的)PGA --------- PIN GRID ARRAY --------------------------------- 针栅阵列封装SOP --------- SMALL OUT LINE PACKAGE ------------------ 微型封装(两面出腿)SOJ --------- SMALL OUTLINE PACKAGE WITH J LEAD----J 形弓 I 线微型封装PLCC -------- PLASTIC LEADED CHIP CARRIER ----------- CLCC/LCC--CERAMIC LEADLESS CHIP CAEEIER ------ 陶瓷片式载体 QFP --------- QUAD FLAT PACKGE ---------------------------- 四面引线扁平封装 薄的微型封装(两面出腿)塑封有引线的片式封装TSOP ------- THIN SMALL OUTLINE PACKAGE ------------4.本公司内现有的封装类型SIP、SIPTDIP、DIPT、SDIP、SKDIPDIP24、DIP28、DIPT14、SDIP42、SDIP52、SDIP64、SKDIP22、SKDIP24SOP8、SOP14 SOP16 SOP20、SOP24 SOP28 SOL8SOJ26QFP48、QFP64、QFP80、QFP100.集成电路的一脚(INDEX)识别印记正对人的位置,产品最左下角的起脚为一脚,然后按逆时针方向旋转,以次列数.DIP8、DIP14、DIP16、DIP18、DIP20、 SOP 、SOL SOJQFP5.本公司内现有的圭寸装品种.集成电路封装的主要材料1. 引线框架:LEAD FRAME(IC的载体,连接芯片和PCB板)(框架的一脚标记与芯片的一脚在装片时,要保持一致)2•银浆Ag:用以粘接芯片和L/F的PAD.3. 金丝:用以连接芯片和L/F.4. 树脂(塑封料):用以包封以键合好的半成品,以达到保护芯片的目的5. 油墨:用以标识集成电路.四.集成电路封装工艺流程1. 主要工艺流程:(磨片)-----划片-----装片-----键合——塑封——去飞边——电镀-----打印-----切筋打弯-------- 外观-----(测试)----包装2. 工艺流程的细化:贴片----磨片----贴片----划片----超声清洗----UV照射----崩片----装片----银浆固化----键合----塑封前烘----塑封----后固化----切筋----去飞边----电镀----打印----油墨固化----成形----外观----测试----包装七.设备的结构和控制原理1. 磨片(减薄):在使用大直径的硅片制造集成电路芯片时,由于其厚度较大,不能满足划片,装片和键合的工艺要求,因此需要对圆片的背面进行处理和减薄,除去其背面的氧化层,才能保证在装片和键合时有良好的浸润性,并改善装片后芯片与中岛之间的欧姆接触,减小串联附加电阻和提高散热性能.1.)研磨法:是利用大量硬度较大,颗粒较细并具有复杂棱角的磨料,在外力的推动下对被加工表面进行磨削作用的一种机械加工方法•研磨料:可采用天然或人造金刚砂,如a -AL2O3;a -SiC 磨料与水的比例为:1:52. )磨削法:是将机械平面磨削方法应用到半导体器件的加工中.磨削圆片时,砂轮和转盘各自以相反方向旋转,借助于它们的相对运动将圆片磨削减薄.(例:MPS2R30C减薄机)结构:由磨头,转盘(吸盘),磨头垂直和水平进给机构和冷却装置等部分组成.2. 划片:把已制有电路图形的集成电路圆片切割分离成具有单个图形(单元功能)的芯片,常用的方法有金刚刀划片,砂轮划片和激光划片等几种.而我们通常使用的是砂轮划片.砂轮划片机的砂轮转速为30000r/min左右,切割速度通常在50-150mm/min之间.圆片的固定方法是采用真空吸盘,并且工作台面是气垫式的,因此可以保证切割深度完全一致.同时利用监视图象或显微镜来进行定位.全自动划片机工艺步骤包括:圆片上料,对准,划片,清洗,烘干,进圆片盒等工步. 划片的切割方法:通常我们采用的是切割留深法.划片的切割方式:A模式(用于非FJ产品) C 模式(用于富士通产品)3. 装片:是把集成电路芯片粘接到引线框架中岛上的指定位置,为丝状引线的连接提供条件的工艺,称之为装片.3.1 装片的方法有:导电胶粘接法,银浆,低温玻璃烧结法和低熔点合金的共晶熔接法等.3.2 导电胶粘接法由于具有工艺简单.成本低,易采用自动化专用设备,同时在胶粘剂中增加一定比例的金属粉粒,以改善胶粘剂的导电和导热性能,有利于改善芯片的散热条件,因此目前广为应用的就是导电胶粘接法.3.3导电胶:是利用高分子有机化合物所制成的胶粘剂,是以环氧树脂为主体并加有银粉或铝粉等金属粉粒,再配置少量的固化剂和溶剂而成,其具体要求是:粘接牢固,固化时间短,在经受一定的温度后仍能保持其固化状态不变,并在固化期间不产生过多的挥发气体而污染芯片和具有较高的导电散热能力.3.4装片机:由承片台,真空吸嘴,芯片传送机构,加热系统,工件传送机构几个主要部分组成. 承片台:主要作用是将已经分离的但仍与塑料薄膜保持粘贴的芯片,连同贴片环进入承片台后,可由步进电机驱动承片台,作X和丫方向的移动,并通过图形识别装置,挑选出合格与合格芯片.对缺角,破裂和注有不合格标志的芯片,将有反馈信号加至步进电机,使承片台迅速移动,不将其剔除不用;而对合格芯片,则也有反馈信号输至步进电机,使承片台移动,将其送入到规定的位置上.真空吸嘴:作用是将到达规定位置的芯片,为了保护芯片不受损伤,采用真空吸力键芯片吸起,并送到引线框架的中岛上进行装片.真空吸嘴分为:平面吸嘴,斜面吸嘴和角锥吸嘴等. 根据材料的不同可分为:金属吸嘴和海绵吸嘴等.芯片的传送机构:通常采用悬臂式结构•主要作用是将由真空吸嘴吸取的芯片直接送到规定位置去进行装片,也可经过中途修正台修正位置后再送到规定位置上•加热系统:由内热式电阻加热,体积小但功率可达150-200W,并附有调温装置和预热设备,但仅限于共晶焊接装片使用.工件传送机构:对于塑料封装引线框架,可根据引线的尺寸来调整其轨道的宽度,并由步进电机按规定程序使之准确就位•4. 键合:将芯片的电极用金丝与引线框架的内引线连接起来,这一工艺过程称之为键合•4.1集成电路的芯片与封装外壳的连接方式可分为:有引线键合结构和无引线键合结构两大类有引线键合结构就是通常所说的丝焊法,即用金丝或铝丝实行金-金键合,金-铝键合或铝- 铝键合•由于都是在一定压力下进行的焊接,故又称为压焊•4.2目前塑料封装的集成电路通常使用有引线键合的金丝焊接.金丝焊接又分为:热压楔焊,热压球焊,超声热压焊,超声焊.4.3热压焊键合:就是在加热和加压的同时,对其芯片金属化层的压点(一般是铝层)以及外壳或引线框架的外引线引出端头,用金属丝引线(一般是金丝)通过焊接连接起来.由于金属丝和芯片上的铝层同时受热受压,其接触面产生了塑性变形,并破坏了界面的氧化膜,使两者接触面几乎接近原子引力的范围;又因为金丝和焊接层(铝层,镀金层或镀银层)表面存在的不平整现象,加压后其高低不平处相互填充而产生弹性嵌合作用,使两者紧密结合在一起,从而达到键合的目的.键合时,外壳或引线框架应预先加热到310-350 C°,金丝通过陶瓷,碳化钨或碳化钛硬质合金所做成的劈刀,并加热至200C°左右.当金丝由劈刀毛细孔中伸出时,利用氢气或电火花在其端头进行加热,使其熔化成球状,并立即通过50-160g的压力压焊在芯片金属化层的压点上.外焊点则仍采用楔形焊,,即金丝与外壳或引线框架的外引线引出端头实行金-金的热压焊接.4.4超声焊键合:是利用超声波的能量将金属丝(通常是用铝丝)在不加热的情况下,实行内外焊点的键合.其工作原理是由超声波发生器产生的几十千周的(通常为50-60kHz)超声波振荡电能,通过磁致伸缩换能器,在超声频磁场感应下迅速伸缩而产生弹性振动,再经变幅杆传给劈刀,并同时在劈刀上施加一定的压力.劈刀就在这两种力的作用下,带动金属丝在芯片金属层的压点和外壳或引线框架的外引出端头的表面迅速摩擦振动.这样不仅破坏了两者焊接界面的氧化膜,同时也使两者产生塑性变形,使两种纯净的金属面紧密接触,形成牢固的键合.超声焊接的内外焊点都是成楔形的,不需要对芯片和外壳加热,压点是实行铝-铝键合.键合状态主要由以下三个工艺参数所决定的:功率,时间,压力.4.5超声热压焊键合:在热压焊的基础上再加增加超声的能量所实现的键合,称之为超声热压超声热压焊同时具有热压和超声压焊两者的优点,可以降低热压焊的温度(从单纯的热压焊温度---300 C°以上下降至200-260 C°),使一些耐温不高的外壳货基片也能应用金丝作互连•对于引线框架较厚的和带有散热片的塑料封装集成电路,因为它们的散热好,温度梯度大,也可采用超声热压焊•超声热压焊机分为:手动式,半自动式,全自动式.操作步骤:(1)位置复原:确定芯片一金属化层压点为第一个焊接点,并调整其位置,使之置于对位光点之下;11/15(2) 按下开动钮:劈刀降落并进行第一点的焊接.当金球与芯片压点接触时,劈刀端头的内凹面在热能的作用下将金球压成钉头状的焊点,此时超声波发生器同步启动,并产生超声能量,以加速焊接的进行;(3) 劈刀自动提升到一定高度,丝夹张开,使金丝自动送出;(4) 把引线框架外引线一相应的引出端头作为第二焊点,并调整其位置,使之置于对位光点之下,按下开动钮,劈刀降落,以第二点的焊接,并用劈刀端头的外侧把金丝压成楔形的焊点,此时超声波发生器同步启动,并产生超声能量,以加速焊接的进行;(5) 劈刀自动升起时丝夹夹紧金丝,把金丝从楔形焊点的端头拉断,成为一个无丝尾的焊点;(6) 劈刀自动停在复原位置上,丝夹仍然夹紧金丝,电子烧球器产生高压电火花,把金丝端部烧成金球;(7) 丝夹松开,靠金丝的张力把金球升起到劈刀端部,准备进行下一个程序的循环.全自动式金丝球焊机:当对其第一个产品进行光点对位或采用自教程序进行焊接后,则所有的动作程序全部存储在微处理机中,通过自动传输机构,对以后的同类产品进行连续作业作业人员只需用料盒将已经装片的引线框架放到送料台上,并取走已焊接好的产品.如果个别芯片装片位置不当或有其他差错时,则设备上图形识别装置将会自动报警停机,以待作业人员处理.同时,当金丝使用完毕后,设备也会自动给出信号,告诉作业人员添加金丝.图形识别装置的作用:就是对芯片的焊接位置进行寻找和检测,其工作原理是采用相关法技术,即用工业视频摄像机摄取芯片表面的图形,并将摄取图象转换为二进制数码,然后和预先存储的标准的二进制数码图象进行比较.当发现差异时,可由步进电机按给定信号驱动工作台,作X和丫方向的移动,直至对位准确为止.校准范围一般在X= ± 0.2mm,Y= ± 0.2mm 0 =±5°.4.6 球焊劈刀:适用于金丝球焊键合,都是空心管状轴对称型,其端头的锥角有30 ° ,20 ° ,15° ,10° 等.劈刀常用材料有:陶瓷,碳化钨和碳化钛等.由于陶瓷能耐王水(3HCL+HNO3)的腐蚀,当金丝阻塞劈刀通孔而不能取出时,可用王水浸泡而将残存的金丝溶解出来,因此陶瓷劈刀应用较多.4.7金丝要求:(1)丝材的表面应光滑,清洁,不应有任何有机物如油脂,指印等的污染;(2) 不应有大于直径四分之一的影响丝材横截面的缺凹,划伤,裂痕,凸块和附着物⑶丝材应卷绕在特定的绕线轴上,不应有小于30°的死弯和小于0.76mm直径的结存在,且卷绕紧密整齐,不能杂乱松动;(4) 任意长的丝材卷绕在绕线轴上时,只能单层上绕式密绕,且每轴只绕一根,并在首尾注有标记;(5) 每轴丝材都应有严格的包装,以防止受损或污染,并应有规定的标志.⑹金丝纯度要求在99.99%以上,经制成细丝后还需进行退火处理,以保证其拉力强度和延伸率都能符合键合工艺要求.金丝成分表:金丝的选用:应根据集成电路的工作电流来加以选择.一般金丝的熔断电流与金丝的直径成线性关系.5.塑封:即塑料封装,是一种非气密性封装.它是将键合后的半成品用塑料封装起来,以达到保护作用以适应一定的环境.5.1塑料封装从50年代开始,70年代推广,到今天九十年代已广为使用.之所以塑料封装能发展到目前的水平,因其存在诸多的优点:(1) 塑料封装在集成电路的组装过程中一次加工完毕,不同与其他形式的气密性封装,需要事先作成封装外壳,大大简化了工艺流程;(2) 生产工艺简便.一次成型几百只,节省时间,提高工效,易于实现自动化,便于大批量生产;(3) 成本低.所用材料少,除了在初建初期需要对设备和模具投资外,以后的维护费用很低,是气密性封装的1/3-1/5;(4) 重量轻,抗冲击,振动和加速运动等机械性能都比较优越;(5) 环氧和硅酮树脂的抗辐射性能好;(6) 绝缘性能好,寄生参数小;(7) 抗化学腐蚀能力强;(8) 塑料封装中铀,钍的含量少,适于VLSI存储器的封装. 缺点:(1) 抗潮性能差;(2) 热性能差;(3) 抗盐雾腐蚀性能差;(4) 电屏蔽性能差;(5) 易老化.5.2塑封树脂:是一种热固性塑料,以高分子化合物合成的树脂为基体,加入固化剂仮应促进剂(催化剂),填充剂,阻燃剂,脱模剂和着色剂等组成.常用树脂有:环氧树脂,硅酮树脂等.目前我们使用的是环氧树脂. 树脂发展趋势:高纯度,低应力,低a射线等.树脂的保管:5C°以下.5.3塑料封装的成型方法有滴涂敷法,填充法,浇铸法和递模成型法.目前我们使用的是递模成型法. 递模成型法:是将塑料包封机上油缸压力,通过注塑头,传递到被预热的塑料上,使塑料经浇道,浇口缓慢挤入型腔,并充满整个型体,把芯片包封起来,该成型法称之为递模成型法.也就是通常称的塑封.5.4塑圭寸的工艺条件:⑴塑封模的温度:175土5C°(2) 合模压力:根据塑封模的大小,重量,型腔数,以下框架材料,成品外形尺寸和注塑压力等条件选定的.(3) 注塑压力:也称为递模压力和传递压力,其作用是传递塑料,使塑料能充满型腔.一般30-100Kg/cm2.⑷预热温度:塑料(塑封料)的预热温度取决于塑料的凝胶时间和流动性,一般为80-100C。
电路板的基础知识讲解教程在现代电子设备中,电路板扮演着至关重要的角色。
它是电子设备中的信息传输和控制的核心部件,承载着电子元件和连接线路,为电子设备提供支持和连接功能。
本文将主要介绍电路板的基础知识,包括电路板的类型、组成结构、制造工艺等方面内容。
电路板的类型根据用途和结构特点,电路板可以分为单层板、双层板和多层板三种类型。
1.单层板:单层板上只有一层导电层,通常用于简单的电子产品中,成本低廉,制造工艺简单。
2.双层板:双层板上有两层导电层,通过通过通过连接两层来实现电路的功能。
适用于中等复杂度的电子产品。
3.多层板:多层板具有三层或三层以上的导电层,层与层之间通过通过层间连线连接。
多层板适用于高端电子产品和大型综合电路设计。
电路板的组成结构一个典型的电路板包括以下几个主要部分:1.基板:作为电路板的主体,基板承载着电子元件和连接线路,通常由玻璃纤维、环氧树脂等材料构成。
2.导线:导线是用来传输电信号和电力的连接线路,通常采用铜箔或银浆印刷在基板表面。
3.元件:元件包括电阻、电容、集成电路等,通过焊接或插装等方式安装在电路板上,实现电路功能。
4.焊接点:焊接点是用来连接电子元件与导线的部分,通常使用焊锡或其他焊接材料固定元件。
电路板的制造工艺电路板的制造工艺包括以下几个主要步骤:1.电路设计:在设计过程中,确定电路板类型、布局、元件位置等,使用CAD软件进行设计。
2.制作印刷板:根据电路设计文件制作印刷板,通常采用光刻、腐蚀等工艺制作导线。
3.元件安装:将元件按照设计要求焊接或插装到电路板上,注意元件位置、方向和焊接质量。
4.检测与调试:完成元件安装后,对电路板进行测试和调试,确保电路功能正常。
5.涂覆保护:最后对电路板进行防腐蚀、增加机械强度等处理,保护电路板表面。
通过以上步骤,一个完整的电路板制造工艺就完成了。
结语电路板作为现代电子设备的核心部件,对于各种电子产品的功能和性能起着决定性的作用。
光伏系统基础知识光伏系统概况光伏系统(PhotoVoItaiCSyStem)主要由光伏组件、汇流箱、配电柜、逆变器、变压器等设备组成。
光伏如件光伏如件光伏i1•件光伏皿件光伏皿件光伏组件■■■■89■■■■■■■■■■■■⅝∣MBn■!1■■■■■■■■■光伏系统设备组成图・汇流箱作用:将若干个光伏串列并联接入汇流,兼有监控和保护作用。
汇流箱可减少光伏组件与逆变器之间的接线,方便维护,提高系统的可靠性。
23.配电柜作用:二级汇流,在应用中可以对上下级起到保护。
4.逆变器作用:太阳能光伏阵列产生的直流电,经逆变器(Inverter)转换成正弦波交流电,从而输入电网。
5.变压器作用:变压器(TranSfOnner)能够起到升降压得作用。
当其使电压升高,可有效减少电压的损耗。
6.光伏组件7.1光伏组件定义光伏组件的基本单元是电池片,单体太阳能电池不能直接做电源使用,须将若干单体电池串、并联连接和严密封装成组件。
光伏组件(或称太阳能电池板So1arPaneI)是光伏发电系统中的最重要的部分,其作用是将太阳能转化为电能,以推动负载工作。
8.2光伏组件分类目前光伏电站常用的电池组件为:单晶硅光伏组件、多晶硅光伏组件及薄膜光伏组件。
从外观上看,单晶硅光伏组件为深蓝色,近乎黑色,单晶电池片四角呈圆弧状。
多晶硅为天蓝色,多晶电池片呈正方形,表面有类似冰花一样的花纹。
薄膜光伏组件主要包括钙钛矿、碎化镉(CdTe)、铜钢钱硒(CIGS)>碑化线(GaAs)o非晶硅电池包含在薄膜电池内。
此外,最近较火的异质结(HnyHJT)为晶体硅上沉积非晶硅薄膜,属于单晶硅电池与非晶硅电池的结合产物。
从使用性能上来说,单晶硅光伏组件光电转化效率为21%左右,最高达24%,但制作成本大。
由于单晶硅一般采用钢化玻璃以及防水树脂进行封装,因此坚固耐用,使用寿命一般可达15年,最高可达25年。
多晶硅光伏组件光电转化效率则降低不少,约为17%左右,但制作成本较低,因此得到大量发展。
光伏行业基础知识内部培训单晶和多晶单晶硅硅棒多晶硅硅锭单晶硅主要是125×125mm和156×156mm两种规格多晶硅主要是156×156mm规格单晶硅硅片因为使用硅棒原因,四角有圆形大倒角,而多晶硅硅片一般采用小倒角。
单晶的转换效率高,但产能低、能耗大;多晶的转换效率相对较低,但能耗低、产能大,适合于规模化生产。
单晶硅和多晶硅太阳电池单晶硅太阳电池多晶硅太阳电池多晶硅硅片相对于单晶硅硅片,有明显的多晶特性,表面有一个个晶粒形状,而单晶硅硅片表面颜色一致。
实验室最高效率:单晶24.7%,多晶20.3% 生产效率:单晶19%,多晶17%晶体硅太阳电池结构正面电极减反射膜 n 型硅 p 型硅背面电极太阳电池是将太阳光能直接转变为直流电能的阳光发电装置。
当光线照射太阳电池表面时,一部分光子被硅材料吸收;光子的能量传递给了硅原子,使电子发生了越迁,成为自由电子在PN结两侧集聚形成了电位差,当外部接通电路时,在该电压的作用下,将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。
这个过程的实质是:光子能量转换成电能的过程。
pn 结晶体硅太阳电池制备工艺制绒和清洗扩散制PN结背面周边刻蚀制减反射膜丝网烧结档测试丝网印刷正电极分类检测包装丝网印刷背电场原硅片丝网印刷背电极PECVD刻蚀和去磷硅玻璃扩散制绒制绒和清洗硅片清洗机械损伤层约10微米在硅片的切割生产过程中会形成厚度达10微米左右的损伤层,且可能引入一些金属杂质和油污。
如果损伤层去除不足,残余缺陷在后续的高温处理过程中向硅片深处继续延伸,会影响到太阳电池的性能。
单晶硅片的清洗采用碱液腐蚀技术多晶硅片的清洗采用酸液腐蚀技术由于绒面结构的存在,入射光经绒面第一次反射后,反射光并非直接入射到空气中,而是遇到邻近绒面,经过邻近绒面的第二次甚至第三次反射后,才入射到空气中,这样对入射光就有了多次利用,从而减小了反射率。
表面没有绒面结构的硅片对入射光的反射率大于30%,有绒面结构的硅片对入射光的反射率减小到了12%左右。
液晶显示模块(LCM)的基础知识一、LCD的工作原理1、液晶显示器基本常识LCD基本常识液晶显示是一种被动的显示,它不能发光,只能使用周围环境的光。
它显示图案或字符只需很小能量。
正因为低功耗和小型化使LCD成为较佳的显示方式。
液晶显示所用的液晶材料是一种兼有液态和固体双重性质的有机物,它的棒状结构在液晶盒内一般平行排列,但在电场作用下能改变其排列方向。
对于正性TN-LCD,当未加电压到电极时,LCD处于"OFF"态,光能透过LCD呈白态;当在电极上加上电压LCD处于"ON"态,液晶分子长轴方向沿电场方向排列,光不能透过LCD,呈黑态。
有选择地在电极上施加电压,就可以显示出不同的图案。
对于STN-LCD,液晶的扭曲角更大,所以对比度更好,视角更宽。
STN-LCD是基于双折射原理进行显示,它的基色一般为黄绿色,字体蓝色,成为黄绿模。
当使用紫色偏光片时,基色会变成灰色成为灰模。
当使用带补偿膜的偏光片,基色会变成接近白色,此时STN成为黑白模即为FSTN,以上三种模式的偏光片转90°,即变成了蓝模,效果会更佳。
2、液晶0下图是一个反射式TN型液晶显示器的结构图.从图中可以看出,液晶显示器是一个由上下两片导电玻璃制成的液晶盒,盒内充有液晶,四周用密封材料-胶框(一般为环氧树脂)密封,盒的两个外侧贴有偏光片。
液晶盒中上下玻璃片之间的间隔,即通常所说的盒厚,一般为几个微米(人的准确性直径为几十微米)。
上下玻璃片内侧,对应显示图形部分,镀有透明的氧化铟-氧化锡(简称ITO)导电薄膜,即显示电极。
电极的作用主要是使外部电信号通过其加到液晶上去(这个电信号一般来自IC)。
液晶盒中玻璃片内侧的整个显示区覆盖着一层定向层。
定向层的作用是使液晶分子按特定的方向排列,这个定向层通常是一薄层高分子有机物,并经摩擦处理。
在TN型液晶显示器中充有正性向列型液晶。
液晶分子的定向就是使长棒型的液晶分子平行于玻璃表面沿一个固定方向排列,分子长轴的方向沿着定向处理的方向。
银浆系由高纯度的(99.9% )金属银的微粒、粘合剂、溶剂、助剂所组成的一种机械混和物的粘稠状的浆料。
导电银浆对其组成物质要求是十分严格的。
其品质的高低、含量的多少,以及形状、大小对银浆性能都有着密切关系。
①金属银微粒A、银微粒的含量金属银的微粒是导电银浆的主要成份,薄膜开关的导电特性主要是靠它来体现。
金属银在浆料中的含量直接与导电性能有关。
从某种意义上讲,银的含量高,对提高它的导电性是有益的,但当它的含量超过临界体积浓度时,其导电性并不能提高。
一般含银量在80~90%(重量比)时,导电量已达最高值,当含量继续增加,电性不再提高,电阻值呈上升趋势;当含量低于60%时,电阻的变化不稳定。
在具体应用中,银浆中银微粒含量既要考虑到稳定的阻值,还要受固化特性、粘接强度、经济性等因素制约,如银微粒含量过高,被连结树脂所裹覆的几率低,固化成膜后银导体的粘接力下降,有银粒脱落的危险。
故此,银浆中的银的含量一般在60~70% 是适宜的。
B、银微粒的大小银微粒的大小与银浆的导电性能有关。
在相同的体积下,微粒大,微粒间的接触几率偏低,并留有较大的空间,被非导体的树脂所占据,从而对导体微粒形成阻隔,导电性能下降。
反之,细小微粒的接触几率提高,导电性能得到改善。
微粒的大小对导电性的影响,从上述情况来看,只是一种相对的关系。
由于受加工条件和丝网印刷方式的影响,既要满足微粒顺利通过丝网的网孔,又要符合银微粒加工的条件,一般粒度能控制在3~5μm 已是很好,这样的粒度仅相当于250目普通丝网网径的1/10~1/5,能使导电微粒顺利通过网孔,密集地沉积在承印物上,构成饱满的导电图形。
C、微粒的形状银微粒的形状与导电性能的关系十分密切。
从一般的印象出发,都只是把微粒理解为球状或近似球状的颗粒。
而用于制作导电印料的导电微粒以呈片状、扁平状、针状的为好,其中尤以片状微粒更为上乘。
圆形的微粒相互间是点的接触,而片状微粒就可以形成面与面的接触,印刷后,片状的微粒在一定的厚度时相互呈鱼鳞状重叠,从而显示了更好的导电性能。
在同一配比、同一体积的情况下,球状微粒电阻为10-2 ,而片状微粒可达10-4②粘合剂粘合剂又称结合剂,是导电银浆中的成膜物质。
在导电银浆中,导电银的微粒分散在粘合剂中。
在印剜图形前,依靠被溶剂溶解了的粘合剂使银浆构成有一定粘度的印料,完成以丝网印刷方式的图形转移;印刷后,经过固化过程,使导电银浆的微粒与微粒之间、微粒与基材之间形成稳定的结合。
这是结合剂的双重责任。
结合剂通常采用合成树脂,它是高分子的聚合物。
合成树脂可分为热固型和热塑型两大类。
热固性树脂,如酚醛树脂、环氧树脂等。
它们的特征是在一定温度下固化成形后,即使再加热也不再软化,也不易溶解在溶剂中。
热塑性树脂因其分子间相对吸引力较低,受热后软化,冷却后则恢复常态。
热塑性聚合物树脂由于链与链之间容易相对移动的原因,表现出具有可挠性。
结合剂的树脂一般都是绝缘体,由于粘合剂本身并不导电,若不在一定温度下固化,导电微粒则不能形成紧密的连接。
不同的树脂加入同一种导电物质,固化成膜后,其导电性能各不相同,这与粘合剂树脂凝聚性有关。
导电银浆对结合剂树脂的选择,有多方面的考虑。
不同结合剂的粘度、凝聚性、附着性、热特性等有较大的差异。
导电银浆的制造者对于导电银浆所作用的基材、固化条件、成膜物的理化特性都需要统筹兼顾。
③溶剂导电银浆中的溶剂的作用:a、溶解树脂,使导电微粒在聚合物中充分的分散;b、调整导电浆的粘度及粘度的稳定性;c、决定干燥速度;d、改善基材的表面状态,使浆料与基体有很好的密着性能。
导电银浆中的溶剂的溶解度与极性,是选择溶剂的重要参数,这是由于溶剂对印刷适性与基材的结合固化都有较大的影响。
此外,溶剂沸点的高低、饱和蒸气压的大小、对人体有无毒性,都是应该考虑的因素。
溶剂的沸点与饱和气压对印料的稳定性与操作的持久性关系重大;对加热固化的温度、速率都有决定性的影响。
一般都选用高沸点的溶剂,常用的有BCA(丁基溶酐乙酸酯)、二乙二醇丁醚醋酸酯、二甘醇乙醚醋酸酯、异佛尔酮等④助剂导电银浆中的助剂主要是指导电银浆的分散剂、流平剂、金属微粒的防氧剂、稳定剂等。
助剂的加入会对导电性能产生不良的影响,只有在权衡利弊的情况下适宜地、选择性地加入。
导电银浆按烧结温度不同,分为高温银浆,中温银浆和低温银浆。
其中高中温烧结型银浆主要用在太阳能电池,压电陶瓷等方面。
低温银浆主要用在薄膜开关及键盘线路上面。
目前国内每月对低温银浆的月用量大概在40吨左右。
其中大部分份额被美国,日本的品牌所霸占。
国内做的比较好厂家有江苏纳为,上海宝银等。
随着欧盟无卤标准推行,越来越多的客户需要对产品不含卤素。
这个技术壁垒导致了国外厂商基本控制了高端市场。
目前江苏纳为的FP201成功打破了这一垄断。
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导电胶的型号及其用途总结为了更好的为尊崇的您提供优质服务,公司在深圳、北京、成都、苏州等地有设有分支机构。
现把公司导电胶的型号及其用途总结如下:BQ-6060系列单组分光刻银胶,此产品特别适合电容触摸屏和平板显示器件制作。
也可用于其他对线细和线距要求严格的线路制作。
也可以用于对温度敏感部位的黏结导通。
BQ-6880系列双组分,A:B=1:1;电子线路的修补粘接和导电电热,如薄膜开关粘结、电极引出、跳线粘结、导线粘结、ITO粘结、电路修补、电子线路引出及射频元件的粘接,也适用于电子显微镜台上器件粘结,也可用于金属与金属间的粘结导电、细小空间的灌注等用途。
特别适合非晶硅薄膜太阳能电池用。
BQ-6883系列常温快速固化型;此系列为单组份导电银胶,可以在常温下最快5分钟完全固化,能极高提高生产效率;有的产品也可以分别在1小时、2小时、4小时、8小时完全固化。
999-200系列,高温快速固化,200度20秒就能固化,极大生产提高效率。
999-120系列,中温固化,特别适合燃料敏化二氧化钛太阳能电池用。
具有很好导通效果和附着力,很好的丝网印刷性,很高的性价比。
999-80系列,低温快速固化,对各种材质的导线都很很好的粘结性能,具有很好的导通效果。
999-50系列,可以在50度的温度下快速固化,同时具有很好的粘结效果和导通效果。
BQ-6889低温固化型;良好的导电性,优良的可焊接性,粘结力强,性能稳定,极好的丝印效果;太阳能电池、光伏电池(FV)背电极专用。
也可用于电池的引出电极和太阳能电池硅片上的修补导电线路。
BQ-6999系列,UV紫外线光固化型导电银胶,可以广泛应用于热敏器件和不需要加热固化的部件的粘接导通,特别适用于大规模流水线作业。
我们提供的系列低温快固银浆、银浆可以应用于以下类型的太阳能电池的电极引出和制作:一、多晶硅薄膜(poly-Si thin film)太阳能电池二、非晶硅薄膜(a-Si thin film)太阳能电池三、碲化镉(CdTe)系薄膜太阳能电池四、砷化镓(GaAs)系薄膜太阳能电池五、硒铟铜(CIS)系薄膜太阳能电池六、聚合物多层修饰电极型太阳能电池七、纳米晶化学太阳能电池八、染料敏化二氧化钛(色素增感)型太阳能电池补充一点:上面没有太多提到厚膜浆料。
在电阻、电感、电容的陶瓷元件中还会用到几乎与上面不同类别的银浆,烧结后作为内、外电极适用。
外电极浆料中,根据不同的技术需求、不同的工艺添加不同量的玻璃。
浆料的流变性特别重要。
浆料里面各项指标都非常重要!值得一提的是,银浆和其它电子材料行业,中国的底子都很差。
国产的银浆所占市场分额很小,而且品质和利润都属于低端。
电子元件行业里大量使用银浆做点电极浆料,根据电子元件产品特点,银含量、陶瓷添加剂以及流变特性很重要。
银浆的分类:1、仿电镀银系列:具有极佳的电镀效果,色泽亮白,极佳的明亮度,金属感和遮盖力。
2、闪银系列:18um、20um细强闪银浆属于粒径偏细闪烁效果较好的强闪光银浆,粒径分布窄,覆盖率高。
25um、28um、30um、45um、60um是浆状颜料,粒径分布均匀,表面平滑,闪耀感极强,为金属闪耀效果颜料,庄彩的闪银具有独特的闪烁效果,金属感明亮度高,广泛用于汽车漆,摩托车漆,自行车漆和高品质的工业漆。
3、细白银系列:细白银浆的良好特性是遮盖率强、稳定性好,对光和热的反射性能较好,耐热力强,在高温烘焙下不易变色。
银浆密度较轻,转移性能良好。