用于太阳能模块的镀覆电接触件的制作方法_3

文档序号:9204392阅读:来源:国知局
铜合金层(112)的电镀期间不会看到局部电位的变化。这种类型的板面镀覆(panel plating)方法不包括将要电镀的隔离特征(例如导线)。布局(例如第一开口(109)和第二开口(110)的位置和尺寸)的变化对于局部电位不再有影响。所镀覆的金属或金属合金厚度分布现在取决于所施加的镀覆抗阻剂层(108)的厚度精度。这允许提高电流密度,因为隔离的布局特征不是限制因素。镀覆速度的提高缩短了沉积铜或铜合金层(112)所需的时间。
[0052]在本领域内众所周知的不导电表面的传统制造中,导电种子层(111)例如是通过无电镀覆而形成的。
[0053]用于沉积导电种子层(111)的其他适当的方法例如是利用本征导电聚合物的直接镀覆、化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)以及等离子体增强化学气相沉积(PECVD)。这些方法在本领域内也是已知的。
[0054]优选的是,通过无电镀覆来沉积导电种子层(111)。
[0055]还可以对图案化的镀覆抗阻剂层(108)的表面进行活化,以用于随后通过各种方法进行电镀,所述各种方法例如在“Printed Circuits Handbook (印刷电路手册)” C.F.Coombs Jr.(编辑),第 6 版,McGraw Hill,第 28.5 到 28.9 和 30.1 到 30.11 页中作了描述。这些处理涉及形成包括碳粒子、贵金属胶体、贵金属离子或导电聚合物的导电层。
[0056]随后可以可选地实施薄中间金属涂层的无电镀覆,以便增强导电种子层(111)。随后,借助于导电种子层(111),可以实施根据本发明的铜或铜合金层(112)的电镀。
[0057]导电种子层(111)可以由单一金属层、单一金属合金层或者具有至少两个不同的单层的多层制成。适合作为导电种子层(111)的金属和金属合金是从由以下各项组成的一组当中选择的:铜、锡、钴、镍、银、锡合金(比如锡铅合金、锡银合金)、铜合金(比如铜镍合金、铜铬合金、铜钌合金、铜铑合金、铜银合金、铜铱合金、铜钯合金、铜铂合金、铜金合金和铜稀土合金、铜镍银合金、铜镍稀土金属合金)、镍合金(比如镍磷合金和镍硼合金)以及钴合金(比如钴钨磷合金和钴钼磷合金)。
[0058]作为导电种子层(111),铜、铜合金、镍和镍合金是最为优选的。
[0059]根据本发明的一个优选实施例,所述导电种子层(111)还可以通过无电镀覆方法形成,其中催化金属不使用贵金属而是使用铜作为催化金属。针对在不导电表面上形成这样的催化铜的典型实例可以在US 3,993,491和US 3,993,848中找到。
[0060]所述导电种子层(111)的厚度优选地小于ΙΟμπι,并且更加优选的是处于0.1和5 μ m之间。
[0061]接下来,通过电镀到导电种子层(111)上而优选地沉积铜或铜合金层(112)(图3e)0
[0062]适当的铜和铜合金电镀浴成分在本领域内是已知的。可以应用对于镀覆通常所使用的铜或铜合金镀浴成分和处理参数。优选的铜镀浴成分包括水、铜离子源、例如硫酸和/或甲磺酸之类的酸、以及从由以下各项组成的一组当中选择的一种或更多种有机添加剂:增白添加剂、载体添加剂(carrier additive)、勾染添加剂(leveler additive)以及润湿剂。在应当沉积铜合金的情况下,其他可选的添加剂例如是卤素离子(比如氯离子)以及第二金属离子源。
[0063]由于图案化的镀覆抗阻剂层(108)也被导电种子层(111)覆盖,因此铜或铜合金层(112)的电镀也在这一层上。铜或铜合金层(112)的厚度在图案化的镀覆抗阻剂层(108)上面应当优选不超出10 μ m,并且更加优选的是不超出6 μ m。
[0064]可以使用DC镀覆和反向脉冲(reverse pulse)镀覆全部二者来将铜或铜合金作为铜或铜合金层(112)沉积到导电种子层(111)上。
[0065]在本发明的一个实施例中,利用反向脉冲镀覆并且在存在不可溶阳极的情况下从还包括Fe3+离子的含水镀浴(aqueous plating bath)沉积铜或铜合金。
[0066]在根据本发明的方法的步骤(Vi)中,蚀刻去除铜或铜合金层(112)的被镀覆在图案化的镀覆抗阻剂层(108)上面的那些部分。与此同时,被镀覆到第二开口(110)中的类似数量(在该层的厚度方面)的铜或铜合金层(112)也被蚀刻去除。在图3f中图示了根据本发明的方法的步骤(vi )。
[0067]在本发明的一个实施例中,在去除铜或铜合金层(112)之前,在后来形成硅太阳能电池(102)之间的布线(113)的铜或铜合金层(112)的那些部分上方,不将附加的蚀刻抗阻剂施加到铜或铜合金层(112)上。
[0068]术语“蚀刻抗阻剂”在这里被定义成任何种类的图案化屏障,例如感光成像(photoimageable)的或丝网印刷的有机抗阻剂和金属蚀刻抗阻剂,其防止在蚀刻期间不合期望地去除所述蚀刻抗阻剂下方的金属材料。
[0069]所述去除优选地通过化学蚀刻一定数量的铜或铜合金层(112)来实施,所蚀刻的数量足以从导电种子层(111)、硅太阳能电池(102)之间的布线(113)以及布线(113)下方的布线加固柱(114)去除铜或铜合金层(112)。如图3f中所示,布线(113)下方的所述布线加固柱(114)优选地垂直于两个硅太阳能电池(102)和(102 ’)之间的水平间隔(103)。布线加固柱(114)可以具有圆柱、线或一部分线的形状。
[0070]在本发明的一个实施例中,通过蚀刻去除一定数量的铜或铜合金层(112),所去除的数量足以还去除第二开口(110)内部的铜或铜合金层(112)的一部分。在沉积在第二开口(110)内部的铜或铜合金层(112)的厚度方面,该部分可以优选的是0.1到10 μ m,更加优选的是0.5到5μπι。
[0071]可以通过电解方式或者化学方式来实施对于铜或铜合金层(112)的蚀刻。此外,机械抛光可以被单独应用或者与电解或化学剥离相组合应用来去除铜或铜合金层(112)。
[0072]例如在C.F.Coombs, Jr.的“Printed Circuits Handbook (印刷电路手册)”,第5版,2001年,McGraw-Hill,第33.4章中公开了针对铜或铜合金层(112)以及由铜或铜合金组成的导电种子层(111)的典型蚀刻或剥离构成。
[0073]在常规实验中选择适当的蚀刻溶液和蚀刻条件。
[0074]接下来,在步骤(Vi)中通过化学和/或电化学蚀刻去除处在图案化的镀覆抗阻剂层(108)上面的导电种子层(111)的那些部分(图3f)。
[0075]可以利用与步骤(V)中的铜或铜合金层(112)相同的方法去除导电种子层(111)。
[0076]在本发明的一个实施例中,图案化的镀覆抗阻剂层(108)保留在太阳能模块(101)上,并且在后继的处理步骤中在密封太阳能模块(101)的背面时被用作密封材料。
[0077]在本发明的另一个实施例中,在根据本发明的方法中的步骤(vi )之后去除图案化的镀覆抗阻剂层(108)。从而获得如图4中所示的太阳能模块(101)。
[0078]可以通过用溶剂接触图案化的镀覆抗阻剂层(108)从太阳能模块(101)去除(剥离)图案化的镀覆抗阻剂层(108),所述溶剂优选是从包括以下各项的一组当中选择的:丙酮、正戊醇、乙酸正戊醇、苯甲醇、1,4-丁二醇、乙酸甲氧基丁酯、乙酸正丁酯、乙酸仲丁酯、正丁醇、2-丁醇、丁基二甘醇、丁基二甘醇乙酯、二甘醇二丁醚、丁基乙二醇、丁基乙二醇乙酯、正丁基三甘醇、氯仿、环己烷、环己醇、环己酮、环己胺、正癸烷、萘烷、双丙酮醇、1,2-二氯乙烷、1,2- 二氯苯、1,2- 二氯丙烷、二乙醇胺、二甘醇、二甘醇二丁醚、二甘醇二乙醚、二甘醇二甲醚、二甘醇单丁醚、二甘醇单丁醚乙酯、二甘醇单乙醚、二甘醇单甲醚、二甘醇单乙醚乙酯、二乙醚、二乙酮、二甘醇二甲醚、二异丁酮、二异丙胺、二异丙醇胺、二异丙醚、二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、1,4-二氧杂环乙烷、二戊烯、二丙二醇、二丙二醇单丁醚、二丙二醇单甲醚、正十二烷、丙二醇二乙酯、丙二醇单甲醚、丙二醇单甲醚乙酯、丙二醇单丁醚、丙二醇单丁醚乙酯、三丙二醇单甲醚、三丙二醇单丁醚、3-乙氧基丙酸乙酯、乙醇胺、丙二醇单乙醚、乙氧基丙基乙酯、乙酸乙酯、乙基戊酮、乙苯、2-乙基丁醇、乙基丁酮、乙基二甘醇、乙基二甘醇乙酯、1,2- 二氯乙烷、乙二醇、乙二醇二乙醚、乙二醇二甲醚、乙二醇单丁醚
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