將材料施加至襯底上的方法及系統的制作方法
【專利說明】將材料施加至襯底上的方法及系統
[0001]本申請是申請日為2009年11月30日，申請號為200980147948.7，發明名稱為“將材料施加至襯底上的方法及系統”的專利申請的分案申請。
【背景技術】
[0002]介紹無接觸沉積技術，諸如在制造太陽能電池、平板顯示器、薄膜晶體管(TFT)或印刷電路時的噴墨印刷或氣溶膠分布時，能夠在一襯底上沉積傳導線路等。需要的傳導線路的導電性可能必須與各種不同的其它要求或限制平衡。例如，雖較寬的傳導線路可較佳地傳導太陽能電池所造成的電能，但它們亦可能阻擋該進程中所需求的太陽或其它的光。然而，縮減傳導線路的寬度可能造成不佳的減低的導電性。而且，一種例如太陽能電池的制造，可能需要在一對應數目的方向和/或一對應數目的寬度來沉積許多的傳導線路。此外，傳導線路典型必須被沉積在一襯底上的一特定位置，并依據一特定的分布可能在傳導線路之間有一預定的距離，或另一種適當關系。
[0003]目前適用于量產太陽能電池的系統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與多個噴嘴結合，它們被排列在一實質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，在一現有技術的系統和方法中，當一材料的沉積要依據特定的圖案或參數時，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。要使系統和方法能夠依據一預定的參數組，諸如寬度、方向和分布等，而在一襯底上達到一簡單、快速且具成本效益的傳導線路的沉積，乃是一種技術上的挑戰。
【附圖說明】
[0004]具體地指出有關本發明的主題并在本說明書的結論部分明確地提出請求。然而，本發明的組織和操作方法，以及其目的、特征和優點等，可配合附圖參閱以下的詳細說明而被最佳地理解，其中:
[0005]圖1示出依據本發明實施例的示例性金屬化圖案；
[0006]圖2示出一依據本發明實施例的印刷單元的一示例性排列及一相關印刷圖案的示圖；
[0007]圖3示出一依據本發明實施例的印刷單元的一示例性排列及一相關印刷圖案的示圖；
[0008]圖4示出一依據本發明實施例的印刷單元的一示例性排列及一相關印刷圖案的示圖；
[0009]圖5示出一依據本發明實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示出一依據本發明實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示出一依據本發明實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示出一依據本發明之實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的示圖；及
[0013]圖9示出一依據本發明實施例的示例性圖案。
[0014]應該理解為了示圖的簡明和清楚起見，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相對于其它組件被夸大。而且，若考慮適宜，標號可能會在附圖中被重復以用來標示對應或類似的組件。
【具體實施方式】
[0015]在以下詳細說明中，許多特定的細節被陳述以便提供對本發明的徹底理解。但是，本領域的普通技術人員應該理解無需特定細節本發明也可被實施。在其它實例中，公知的方法、程序、構件、模塊、單元及/或電路等未被詳細描述，以避免模糊了本發明。
[0016]本發明的實施例可被應用于多種的印刷系統和方法。為了清楚和簡明起見，無接觸材料沉積系統的示例性實施例和參考說明將會被主要應用于使用一噴墨系統的微電子、平板顯示器和太陽能電池等傳導金屬線路的制造。但是，本發明的范圍并不被該示例性實施例所限制，而可被應用于其它的沉積系統，諸如一氣溶膠噴射沉積系統或一分配器和其它的應用，諸如制圖，壓印，大量媒體，封裝、電子和其它使用任何適當墨汁或分配材料。
[0017]本發明的實施例系指向印刷線路的方法，例如以無接觸沉積來印刷導電線路的方法。例如，該方法可包括由多個噴墨噴嘴將材料比如銀沉積在一襯底譬如一半導體晶片上來印刷導電性接觸線路等。該線路可被設計成具有一所需尺寸，例如寬度，其會滿足導電性要求。本發明的實施例亦指向依據預定參數譬如一襯底上之一或更多線路的方向、寬度或位置，及/或一有關間隔值或線路的其它關系之參數來沉積傳導線路等。該等實施例在例如于光生伏打電池的正面沉積金屬化圖案時將會是有利的。
[0018]如此處所述的，依據現有技術，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置。依據某些實施例，多個印刷頭或其它印刷單元可被沿一掃描軸線或方向來設置。如此設置的印刷頭還可被依據一所需和/或預定的間隔參數或數值來安裝、相隔或定置。例如，三個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印刷頭所印成的三條對應線路互相隔開或間隔一預定距離。這種安排可與輸送帶處理結合，如此處所述且在現有技術中已知的。例如，許多的平行線路可被以一對應數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位置。如此處所述的，本發明的實施例可以達平并行線路以各種不同的間隔值、參數或距離及依據其它參數而印刷。依據本發明的實施例，除了如此處所述的排列來制造平行線路之外，印刷頭也可相對于該掃描軸呈一角度來被安裝或設置，或它們可被斜傾、旋轉或設置成使一印刷線路的寬度依據一預定的參數。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，印刷頭或其它相關的印刷單元可被排列成能容許任何適當的圖案。
[0019]雖然本發明的實施例可應用于多種印刷系統、方法和目的，但為了清楚簡明起見，太陽能電池的正面金屬化將會被主要地描述于此。然而，應請了解本發明的實施例并不限制于此處所述的示例，因此可被應用于任何適當的系統、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導電線路，通常稱為“手指”或“指線”等。指線路用于將光子產生的電流傳導至電端子，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。各指線之間的典型間隔為2_，而該線寬可視制造技術而定，且可小于ΙΟΟμπι。針對包含大面積的光生伏打組件，或當數個太陽能電池被互接在一起來形成一太陽能模塊時，指線應具有充分的導電性以便有效地將該光子產生的電流傳導至電端子。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]現請參閱圖1，其示出依據本發明實施例的示例性金屬化圖案。如圖1所示，許多平行的細指線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，可依據一第二間隔參數如102所示來印成。因此且如圖1所示，本發明的實施例可構成能依據至少一對應多個間隔參數和對應多個寬度參數來沉積多個平行線路。
[0022]在圖1中所示的圖案可為一典型的圖案的示例，其可使用例如量產的太陽能電池。為了清楚，該圖案將會被進一步引述于此，然而，應請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、間隔或其它參數等也可配合本發明的實施例來使用。如前此處所述的，諸如一指線路103和匯流線或匯流條101的圖案可由一個或更多個噴嘴分布金屬化材料來敷設，噴嘴可被安裝在一印刷單元中，而該襯底會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線路。
[0023]依據本發明的實施例且如此處所述，多條線