單晶硅電池板焊帶釬焊工藝及可靠性研究.pdf

1、太陽能被認為是21世紀最重要的新能源，對解決人類能源危機和環(huán)境問題具有重要的意義。太陽能發(fā)電技術(shù)的核心是太陽能電池組件，而硅電池板和焊帶的釬焊連接作為太陽能電池組件制作過程中最重要的工序，直接影響著電池組件的光電轉(zhuǎn)化效率和使用壽命。目前，準(zhǔn)備將民用的單晶硅電池板用于空間衛(wèi)星，但其焊點在空間大溫差的工作條件下可靠性不足，無法滿足空間衛(wèi)星的使用要求。本課題的目標(biāo)是研究滿足空間衛(wèi)星使用要求的新的釬焊工藝，使焊點滿足熱循環(huán)性能要求和剝離力要求，

2、并對互連焊點進行可靠性研究。
　　本課題對比研究了手工點焊和熱壓釬焊兩種釬焊工藝方案，甄選出熱循環(huán)性能較好的熱壓釬焊方案，應(yīng)用正交試驗方法對熱壓釬焊方案進行了參數(shù)優(yōu)化，通過正交試驗直觀分析和方差分析，確定最優(yōu)參數(shù)組，并明確參數(shù)對試驗結(jié)果的影響程度。最優(yōu)參數(shù)組所焊接的焊點熱循環(huán)測試和剝離力測試表明，其性能滿足了航天測試標(biāo)準(zhǔn)。
　　對Sn-37Pb、Sn-3.5Ag和Sn-3.0Ag-0.5Cu釬料與銀漿界面進行了界面反應(yīng)研究和

3、失效分析，熱壓釬焊焊后三種釬料與銀漿的界面均出現(xiàn)了Ag3Sn薄層。本課題對熱循環(huán)實驗后界面化合物Ag3Sn的厚度和釬料微觀組織進行了表征，隨著熱循環(huán)試驗的不斷進行，界面的變化主要包括兩部分，一是界面化合物Ag3Sn不斷變厚，且Sn-37Pb/Ag界面處Ag3Sn生長最快；二是釬料中金屬間化合物或固溶體相逐漸粗化。
　　對熱壓釬焊工藝所焊接的Sn-37Pb/Ag、Sn-3.0Ag-0.5Cu/Ag和Sn-3.5Ag/Ag三種接頭Ag