將材料施加至襯底上的方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】將材料施加至襯底上的方法及系統(tǒng)
[0001]本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2009年11月30日，申請(qǐng)?zhí)枮?00980147948.7，發(fā)明名稱為“將材料施加至襯底上的方法及系統(tǒng)”的專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
【背景技術(shù)】
[0002]介紹無接觸沉積技術(shù)，諸如在制造太陽能電池、平板顯示器、薄膜晶體管(TFT)或印刷電路時(shí)的噴墨印刷或氣溶膠分布時(shí)，能夠在一襯底上沉積傳導(dǎo)線路等。需要的傳導(dǎo)線路的導(dǎo)電性可能必須與各種不同的其它要求或限制平衡。例如，雖較寬的傳導(dǎo)線路可較佳地傳導(dǎo)太陽能電池所造成的電能，但它們亦可能阻擋該進(jìn)程中所需求的太陽或其它的光。然而，縮減傳導(dǎo)線路的寬度可能造成不佳的減低的導(dǎo)電性。而且，一種例如太陽能電池的制造，可能需要在一對(duì)應(yīng)數(shù)目的方向和/或一對(duì)應(yīng)數(shù)目的寬度來沉積許多的傳導(dǎo)線路。此外，傳導(dǎo)線路典型必須被沉積在一襯底上的一特定位置，并依據(jù)一特定的分布可能在傳導(dǎo)線路之間有一預(yù)定的距離，或另一種適當(dāng)關(guān)系。
[0003]目前適用于量產(chǎn)太陽能電池的系統(tǒng)和方法利用輸送帶處理在一沿單一軸線典型稱為“掃描軸線”或“掃描方向”的線性掃描中平移一襯底。此輸送帶處理典型會(huì)與多個(gè)噴嘴結(jié)合，它們被排列在一實(shí)質(zhì)上正交于該掃描軸線或方向，通常稱為“橫向掃描”軸線的印刷頭中。但是，在一現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)和方法中，當(dāng)一材料的沉積要依據(jù)特定的圖案或參數(shù)時(shí)，噴嘴可能必須被特制地排列、安裝或控制。例如，在一襯底上印刷許多并行線路可能必須移除、消止、間插、或者保持某些噴嘴。要使系統(tǒng)和方法能夠依據(jù)一預(yù)定的參數(shù)組，諸如寬度、方向和分布等，而在一襯底上達(dá)到一簡(jiǎn)單、快速且具成本效益的傳導(dǎo)線路的沉積，乃是一種技術(shù)上的挑戰(zhàn)。
【附圖說明】
[0004]具體地指出有關(guān)本發(fā)明的主題并在本說明書的結(jié)論部分明確地提出請(qǐng)求。然而，本發(fā)明的組織和操作方法，以及其目的、特征和優(yōu)點(diǎn)等，可配合附圖參閱以下的詳細(xì)說明而被最佳地理解，其中:
[0005]圖1示出依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的示例性金屬化圖案；
[0006]圖2示出一依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的印刷單元的一示例性排列及一相關(guān)印刷圖案的示圖；
[0007]圖3示出一依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的印刷單元的一示例性排列及一相關(guān)印刷圖案的示圖；
[0008]圖4示出一依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的印刷單元的一示例性排列及一相關(guān)印刷圖案的示圖；
[0009]圖5示出一依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的印刷單元的一示例性排列及一定位單元的示圖；
[0010]圖6示出一依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的印刷單元的一示例性排列及一定位單元的示圖；
[0011]圖7示出一依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的印刷單元的一示例性排列及一平移單元的示圖；
[0012]圖8示出一依據(jù)本發(fā)明之實(shí)施例的印刷單元的一示例性排列，一平移單元及一襯底的示例性旋轉(zhuǎn)的示圖；及
[0013]圖9示出一依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的示例性圖案。
[0014]應(yīng)該理解為了示圖的簡(jiǎn)明和清楚起見，附圖中示出的組件并不一定被依比例繪制。例如，為了清楚，某些組件的尺寸可能會(huì)相對(duì)于其它組件被夸大。而且，若考慮適宜，標(biāo)號(hào)可能會(huì)在附圖中被重復(fù)以用來標(biāo)示對(duì)應(yīng)或類似的組件。
【具體實(shí)施方式】
[0015]在以下詳細(xì)說明中，許多特定的細(xì)節(jié)被陳述以便提供對(duì)本發(fā)明的徹底理解。但是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解無需特定細(xì)節(jié)本發(fā)明也可被實(shí)施。在其它實(shí)例中，公知的方法、程序、構(gòu)件、模塊、單元及/或電路等未被詳細(xì)描述，以避免模糊了本發(fā)明。
[0016]本發(fā)明的實(shí)施例可被應(yīng)用于多種的印刷系統(tǒng)和方法。為了清楚和簡(jiǎn)明起見，無接觸材料沉積系統(tǒng)的示例性實(shí)施例和參考說明將會(huì)被主要應(yīng)用于使用一噴墨系統(tǒng)的微電子、平板顯示器和太陽能電池等傳導(dǎo)金屬線路的制造。但是，本發(fā)明的范圍并不被該示例性實(shí)施例所限制，而可被應(yīng)用于其它的沉積系統(tǒng)，諸如一氣溶膠噴射沉積系統(tǒng)或一分配器和其它的應(yīng)用，諸如制圖，壓印，大量媒體，封裝、電子和其它使用任何適當(dāng)墨汁或分配材料。
[0017]本發(fā)明的實(shí)施例系指向印刷線路的方法，例如以無接觸沉積來印刷導(dǎo)電線路的方法。例如，該方法可包括由多個(gè)噴墨噴嘴將材料比如銀沉積在一襯底譬如一半導(dǎo)體晶片上來印刷導(dǎo)電性接觸線路等。該線路可被設(shè)計(jì)成具有一所需尺寸，例如寬度，其會(huì)滿足導(dǎo)電性要求。本發(fā)明的實(shí)施例亦指向依據(jù)預(yù)定參數(shù)譬如一襯底上之一或更多線路的方向、寬度或位置，及/或一有關(guān)間隔值或線路的其它關(guān)系之參數(shù)來沉積傳導(dǎo)線路等。該等實(shí)施例在例如于光生伏打電池的正面沉積金屬化圖案時(shí)將會(huì)是有利的。
[0018]如此處所述的，依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，印刷頭或其它的印刷單元沿一垂直或正交于一掃描方向或軸線的方向或直線來設(shè)置。依據(jù)某些實(shí)施例，多個(gè)印刷頭或其它印刷單元可被沿一掃描軸線或方向來設(shè)置。如此設(shè)置的印刷頭還可被依據(jù)一所需和/或預(yù)定的間隔參數(shù)或數(shù)值來安裝、相隔或定置。例如，三個(gè)印刷頭可被沿一掃描方向來安裝，且近一步可被分開或間隔而使由該三個(gè)印刷頭所印成的三條對(duì)應(yīng)線路互相隔開或間隔一預(yù)定距離。這種安排可與輸送帶處理結(jié)合，如此處所述且在現(xiàn)有技術(shù)中已知的。例如，許多的平行線路可被以一對(duì)應(yīng)數(shù)目的沿一掃描軸線排列的印刷頭，及以一輸送帶沿該掃描軸線平移該襯底而來印刷或沉積在一襯底上的許多個(gè)位置。如此處所述的，本發(fā)明的實(shí)施例可以達(dá)平并行線路以各種不同的間隔值、參數(shù)或距離及依據(jù)其它參數(shù)而印刷。依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，除了如此處所述的排列來制造平行線路之外，印刷頭也可相對(duì)于該掃描軸呈一角度來被安裝或設(shè)置，或它們可被斜傾、旋轉(zhuǎn)或設(shè)置成使一印刷線路的寬度依據(jù)一預(yù)定的參數(shù)。例如，在一單次掃描中，一較窄的第二線路可被以一 2厘米(cm)的距離平行于一較寬的第一線路來印成，及又一較寬的第三線路可被以一離該第二線路1.5cm的距離而平行于該第一和第二線路來印成。如此處所述的，印刷頭或其它相關(guān)的印刷單元可被排列成能容許任何適當(dāng)?shù)膱D案。
[0019]雖然本發(fā)明的實(shí)施例可應(yīng)用于多種印刷系統(tǒng)、方法和目的，但為了清楚簡(jiǎn)明起見，太陽能電池的正面金屬化將會(huì)被主要地描述于此。然而，應(yīng)請(qǐng)了解本發(fā)明的實(shí)施例并不限制于此處所述的示例，因此可被應(yīng)用于任何適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)、方法或目的。
[0020]太陽能電池的正面金屬化典型包含等間隔的細(xì)導(dǎo)電線路，通常稱為“手指”或“指線”等。指線路用于將光子產(chǎn)生的電流傳導(dǎo)至電端子，而可使一太陽能電池能提供電力。線路之間的間隔為一需要減少由該光生伏打組件的材料的電阻所生的損耗的要求，及要最小化陰影損耗的要求之間的折衷妥協(xié)。各指線之間的典型間隔為2_，而該線寬可視制造技術(shù)而定，且可小于ΙΟΟμπι。針對(duì)包含大面積的光生伏打組件，或當(dāng)數(shù)個(gè)太陽能電池被互接在一起來形成一太陽能模塊時(shí)，指線應(yīng)具有充分的導(dǎo)電性以便有效地將該光子產(chǎn)生的電流傳導(dǎo)至電端子。為克服此問題的通常方法是使用若干例如二條或三條正交于該指線的較寬線路，稱為“匯流條”或“條帶”者，以由等指線收集該光子產(chǎn)生的電流，及連接至其它太陽能電池或端子。匯流條的寬度典型為1.5至3毫米(mm)。
[0021]現(xiàn)請(qǐng)參閱圖1，其示出依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的示例性金屬化圖案。如圖1所示，許多平行的細(xì)指線103可被以一特定間隔如104所示來沉積。另一組平行線路101則可較寬，例如所述的匯流線，可依據(jù)一第二間隔參數(shù)如102所示來印成。因此且如圖1所示，本發(fā)明的實(shí)施例可構(gòu)成能依據(jù)至少一對(duì)應(yīng)多個(gè)間隔參數(shù)和對(duì)應(yīng)多個(gè)寬度參數(shù)來沉積多個(gè)平行線路。
[0022]在圖1中所示的圖案可為一典型的圖案的示例，其可使用例如量產(chǎn)的太陽能電池。為了清楚，該圖案將會(huì)被進(jìn)一步引述于此，然而，應(yīng)請(qǐng)理解此示例圖案被引用于此作為一示例，且各種不同的其它圖案、寬度、間隔或其它參數(shù)等也可配合本發(fā)明的實(shí)施例來使用。如前此處所述的，諸如一指線路103和匯流線或匯流條101的圖案可由一個(gè)或更多個(gè)噴嘴分布金屬化材料來敷設(shè)，噴嘴可被安裝在一印刷單元中，而該襯底會(huì)在底下沿一掃描方向來被掃描。因此，一沿一掃描軸定向的噴嘴陣列可適用于形成如圖1所示圖案的光生伏打太陽能電池的傳導(dǎo)線路。
[0023]依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例且如此處所述，多條線