專(zhuān)利名稱(chēng)：具有活性焊料涂層的導(dǎo)線及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于ー種太陽(yáng)能電池電極及其制作方法，特別是關(guān)于ー種具有活性焊料涂層的導(dǎo)線及其使用方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，因?yàn)槭剂现饾u短缺，使得各種再生性替代能源(例如太陽(yáng)能電池、燃料電池、風(fēng)カ發(fā)電)的發(fā)展逐漸受到重視，其中尤以太陽(yáng)能發(fā)電最受各界重視。請(qǐng)參考附圖I所示，其掲示一種現(xiàn)有太陽(yáng)能電池組件的剖視圖，其中當(dāng)制作此現(xiàn)有太陽(yáng)能電池組件時(shí)，首先提供一 P型硅半導(dǎo)體襯底11，進(jìn)行表面酸蝕粗化后，接著將磷或類(lèi)似物質(zhì)以熱擴(kuò)散方式于所述P型硅半導(dǎo)體襯底11的受光面?zhèn)刃纬煞聪驅(qū)щ婎?lèi)型的一 η型擴(kuò)散層12，并形成P — η界面(junction)。隨后，再于所述η型擴(kuò)散層12上形成ー抗反射層13與一正面電極14，其中通過(guò)等離子體化學(xué)氣相沉積等方法于所述η型擴(kuò)散層12上 形成氮化硅(silicon nitride)膜作為所述抗反射層13，再于所述抗反射層13上以網(wǎng)印方式涂布含有銀粉末的銀導(dǎo)電漿料，隨后進(jìn)行烘烤干燥及高溫?zé)Y(jié)的程序，以形成所述正面電極14。在高溫?zé)Y(jié)過(guò)程中，用以形成所述正面電極14的導(dǎo)電漿料可燒結(jié)并穿透所述抗反射層13，直到電學(xué)接觸所述η型擴(kuò)散層12上。另ー方面，所述P型硅半導(dǎo)體襯底11的背面?zhèn)葎t使用含有鋁粉末的鋁導(dǎo)電漿料以印刷方式形成鋁質(zhì)的一背面電極層15。隨后，進(jìn)行干燥烘烤的程序，再于相同上述的高溫?zé)Y(jié)下進(jìn)行燒結(jié)。燒結(jié)過(guò)程中，從干燥狀態(tài)轉(zhuǎn)變成鋁質(zhì)的背面電極層15 ;同時(shí)，使鋁原子擴(kuò)散至所述P型硅半導(dǎo)體襯底11中，于是在所述背面電極層15與P型硅半導(dǎo)體襯底11之間形成含有高濃度的鋁摻雜劑的ー P+層16。所述層通常稱(chēng)為后表面場(chǎng)(BSF)層，且有助于改良太陽(yáng)能電池的光轉(zhuǎn)換效率。由于鋁質(zhì)的背面電極層15，不具焊接性(潤(rùn)濕性差)。此外，可通過(guò)網(wǎng)印方式于所述背面電極層15上印刷ー種銀-鋁導(dǎo)電漿料，經(jīng)燒結(jié)后形成一具有良好焊接性的導(dǎo)線17，以便將多個(gè)太陽(yáng)能電池相互串連形成一模塊。然而，現(xiàn)有太陽(yáng)能電池組件在實(shí)際制造上仍具有下述問(wèn)題，例如連接于所述正面電極層14、背面電極層15及導(dǎo)線17是使用銀、鋁及銀-鋁等導(dǎo)電漿料來(lái)制作電極及導(dǎo)線，但所述銀、鋁及銀-鋁導(dǎo)電漿料的材料成本頗高，約占整個(gè)模塊制作成本的10至20%。再者，這些導(dǎo)電漿料含有一定比例金屬粉末、玻璃粉末及有機(jī)媒劑，如日本Kokai專(zhuān)利公開(kāi)第2001-127317號(hào)及第2004-146521號(hào)和臺(tái)灣美商杜邦申請(qǐng)的中國(guó)臺(tái)灣專(zhuān)利公告第1339400號(hào)，其中導(dǎo)電漿料含有降低導(dǎo)電學(xué)及不利于焊接性的玻璃微粒；以及另含有有機(jī)溶劑等成分，因此在燒結(jié)后會(huì)造成太陽(yáng)能芯片的污染，故必須特別加以清洗。再者，使用導(dǎo)電漿料制作導(dǎo)線必需經(jīng)過(guò)450至850°C左右的高溫?zé)Y(jié)，但此高溫條件可能造成其它材料層的材料劣化或失效，進(jìn)而嚴(yán)重影響制造電池的良率?；谏鲜龈邷?zé)Y(jié)條件精密控制的需求，也使得進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)步驟相對(duì)較為費(fèi)時(shí)及復(fù)雜，并會(huì)影響在單位時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)電池的整體生產(chǎn)量。故，有必要提供ー種制作太陽(yáng)能電池電極的方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供ー種具有活性焊料涂層的導(dǎo)線及其使用方法，使用成本較低的活性焊料來(lái)涂布在線材的外表面上，以形成具有活性焊料涂層的導(dǎo)線，當(dāng)使用導(dǎo)線時(shí)，若導(dǎo)線的活性焊料涂層接觸預(yù)先加熱的基板(如太陽(yáng)能電池基板)，即可焊接結(jié)合在基板上來(lái)形成電路圖案，因而有利于降低材料成本,并簡(jiǎn)化及加速電路エ藝,并且增強(qiáng)電學(xué)效應(yīng)。本發(fā)明的次要目的在于提供ー種具有活性焊料涂層的導(dǎo)線及其使用方法，其中當(dāng)應(yīng)用在制作太陽(yáng)能電池基板時(shí)，導(dǎo)線能以相對(duì)較低熔點(diǎn)溫度焊能直接活性接結(jié)合在太陽(yáng)能電池基板的不具焊接性(潤(rùn)濕性差)的鋁質(zhì)背面電極層上，以形成電路圖案來(lái)連接于數(shù)個(gè)背面電極之間，故不需通過(guò)網(wǎng)印方式銀-鋁導(dǎo)電漿料來(lái)制作導(dǎo)線，以及高溫?zé)Y(jié)エ藝，因而有利于避免網(wǎng)印不均勻及基板材料再次因高溫?zé)Y(jié)作業(yè)而劣化，以相對(duì)提高基板制造良率，并且增強(qiáng)電學(xué)效應(yīng)。
本發(fā)明的另一目的在于提供ー種具有活性焊料涂層的導(dǎo)線及其使用方法，其在由具有活性焊料涂層的金屬導(dǎo)線材具有良好導(dǎo)電率，能有效地降低電能消耗，進(jìn)而提高太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率，故不會(huì)因?qū)щ姖{料含有不具導(dǎo)電學(xué)及不利于焊接性的玻璃微粒問(wèn)題。本發(fā)明的再一目的在于提供ー種具有活性焊料涂層的導(dǎo)線及其使用方法，其在由具有活性焊料涂層的所形成的電路圖案上可進(jìn)ー步選擇進(jìn)行無(wú)電鍍或電鍍等增厚處理，其除了可増加所述電路圖案的厚度外，也可増加電路圖案與外部電路結(jié)合的接合性質(zhì)、導(dǎo)電能力及防止氧化生銹能力。為達(dá)上述的目的，本發(fā)明提供ー種具有活性焊料涂層的導(dǎo)線，其包含ー線材，具有一外表面；以及ー活性焊料涂層，涂布在所述線材之外表面上；其中所述活性焊料涂層的一活性焊料包含至少ー種焊錫合金，并混摻有6 % (重量)以下的至少ー種活性成分以及O. 01%至2 % (重量)的至少ー種稀土族元素(Re)。再者，本發(fā)明另提供ー種具有活性焊料涂層的導(dǎo)線的使用方法，其包含下列步驟提供一基板；提供ー導(dǎo)線，其具有ー線材及涂布在所述線材上的一活性焊料涂層，其中所述活性焊料涂層包含至少ー種焊錫合金，并混摻有6 % (重量)以下的至少ー種活性成分以及O. 01%至2 % (重量)的至少ー種稀土族元素(Re);先以低于450°C的溫度預(yù)熱所述導(dǎo)線及基板；再將所述預(yù)熱后的導(dǎo)線放置在所述預(yù)熱后的基板上，使所述活性焊料涂層接觸、熔化并焊接結(jié)合在所述預(yù)熱后的基板上；以及，冷卻固化所述導(dǎo)線的活性焊料涂層的活性焊料，以通過(guò)所述導(dǎo)線形成一電路圖案。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述線材的材料選自銀基合金、銅基合金、鋁基合金、鎳基合、金基合金或其混合合金。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述焊錫合金選自錫基合金、鉍基合金或銦基合金。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述錫基合金、鉍基合金或銦基合金混摻有6 %(重量)以下的至少ー種活性成分，例如選自包含4 % (重量)以下的鈦(Ti)、釩(V)、鎂(Mg)、鋰(Li)、鋯(Zr)、鉿(Hf)或其混合。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述稀土族元素選自鈧元素(Sc)、釔元素(Y)或“鑭系元素”，其中“鑭系元素”包含鑭(La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(Nd)、鉅(Pm)、釤(Sm)、銪(Eu)、釓(Gd)、鋱(Td)、鏑(Dy)、欽(Ho)、鉺(Er)、銩(Tm)、鐿(Yb)或镥(Lu)。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，在將所述導(dǎo)線放置在所述基板上的步驟中，通過(guò)超聲波的輔助使所述活性焊料涂層接觸、熔化并焊接結(jié)合在所述基板上。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，在形成所述電路圖案之后，另包含對(duì)所述電路圖案選擇進(jìn)行無(wú)電鍍或電鍍，以增加所述電路圖案的厚度。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述無(wú)電鍍或電鍍使用的金屬為銅、銀、鎳、金或其復(fù)合層。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述活性焊料涂層的厚度介于10至200微米(μπι)之間。 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述基板選自太陽(yáng)能電池、發(fā)光二極管(LED)、電容組件、 振蕩器組件、半導(dǎo)體芯片、其它主動(dòng)或被動(dòng)組件的半導(dǎo)體基板、金屬氧化物基板、燃料電池電極板或陶瓷基板。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述基板選擇一太陽(yáng)能電池的基板，其中所述太陽(yáng)能電池基板具有一背面，所述導(dǎo)線在所述背面上形成所述電路圖案，以電學(xué)連接數(shù)個(gè)背面電極。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述基板及電路圖案與一銅覆層形成ー堆棧結(jié)構(gòu)，所述堆棧結(jié)構(gòu)可與另ー相同的堆棧結(jié)構(gòu)進(jìn)一歩相互堆棧。


附圖I :現(xiàn)有太陽(yáng)能電池組件的剖視圖。附圖2A至附圖2D :本發(fā)明較佳實(shí)施例具有活性焊料涂層的導(dǎo)線的使用方法的流程意圖。
具體實(shí)施例方式為了讓本發(fā)明的上述及其它目的、特征、優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文將特舉本發(fā)明較佳實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說(shuō)明如下。再者，本發(fā)明所提到的方向用語(yǔ)，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“內(nèi)”、“外”或“側(cè)面”等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語(yǔ)是用以說(shuō)明及理解本發(fā)明，而非用以限制本發(fā)明。請(qǐng)參照附圖2A至附圖2D所示，其掲示本發(fā)明較佳實(shí)施例具有活性焊料涂層的導(dǎo)線的使用方法的流程示意圖，其中所述方法主要包含下列步驟提供一基板2 ;提供ー導(dǎo)線3，其具有ー線材31及涂布在所述線材31上的一活性焊料涂層32，其中所述活性焊料涂層32包含至少ー種焊錫合金，并混摻有6 % (重量)以下的至少ー種活性成分以及O. 01%至2% (重量)的至少ー種稀土族元素(Re);先以低于450°C的溫度預(yù)熱所述基板2 ;再將所述預(yù)熱后的導(dǎo)線3放置在所述預(yù)熱后的基板2上，使所述活性焊料涂層32接觸、熔化并焊接結(jié)合在所述預(yù)熱后的基板2上；以及，冷卻固化所述導(dǎo)線3的活性焊料涂層32的活性焊料，以通過(guò)所述導(dǎo)線3形成一電路圖案3。請(qǐng)參照附圖2A所示，本發(fā)明較佳實(shí)施例以活性焊料制作太陽(yáng)能電池電極的方法首先是提供一基板2。在本步驟中，所述基板2可選自太陽(yáng)能電池、發(fā)光二極管(LED)、電容組件、振蕩器組件、半導(dǎo)體芯片、其它主動(dòng)或被動(dòng)組件的半導(dǎo)體基板、金屬氧化物基板、燃料電池電極板或陶瓷基板。在本實(shí)施例中，所述基板2以一太陽(yáng)能電池基板為例，例如可選自硅太陽(yáng)能電池(例如多晶硅、單晶硅或非晶硅)、化合物太陽(yáng)能電池(例如III-V族的砷化鎵、II-VI族碲化鎘CdTe、硫化鎘CdS與多元化合物的銅銦硒CuInSe2或銅銦鎵硒CIGS等)或有機(jī)型太陽(yáng)能電池的芯片型或薄膜型基板，其中當(dāng)所述基板2選自硅太陽(yáng)能電池的芯片型基板時(shí)，所述基板2可選擇包含一 P型硅半導(dǎo)體襯底21，但本發(fā)明并不限于此。如附圖2A所示，在ー實(shí)施方式中，當(dāng)所述基板2包含所述P型硅半導(dǎo)體襯底21時(shí)，所述P型硅半導(dǎo)體襯底21的正面?zhèn)瓤捎蓛?nèi)而外依序預(yù)先形成一 η型擴(kuò)散層22、ー抗反射層23及數(shù)個(gè)正面電極24。另外，所述P型硅半導(dǎo)體襯底21的背面?zhèn)葎t由外而內(nèi)依序形成ー鋁質(zhì)的背面電極層25及一 ρ+層26。上述基板2的結(jié)構(gòu)類(lèi)似于附圖I的現(xiàn)有太陽(yáng)能電池組件的結(jié)構(gòu)，且僅為本發(fā)明的一種實(shí)施方式，故于此不另予詳細(xì)說(shuō)明其與現(xiàn)有技術(shù)相同的部份。請(qǐng)參照附圖2Β所示，本發(fā)明較佳實(shí)施例以活性焊料制作太陽(yáng)能電池電極的方法接著是提供ー導(dǎo)線3，其具有ー線材31及涂布在所述線材31上的一活性焊料涂層32，其中所述活性焊料涂層32包含至少ー種焊錫合金，并混摻有6 % (重量)以下的至少ー種活 性成分以及O. 01%至2 % (重量)的至少ー種稀土族元素(Re)。在本步驟中，所述活性焊料涂層32的活性焊料最初可以為線狀固態(tài)焊條、粉末狀焊粉或膏狀焊料的形態(tài)，在涂布吋，將所述活性焊料以低于450°C的熔點(diǎn)溫度進(jìn)行熔融，接著將所述線材31浸入熔融的活性焊料內(nèi)，或亦可以刷涂方式涂布在所述線材31的外表面；或亦可通過(guò)擠制方式將活性焊料包覆在所述線材31的外表面；或通過(guò)電鍍方式將活性焊料電鍍?cè)谒鼍€材31的外表面，或亦可以物理氣相沉積(Physical Vapor Deposition, PVD)方式將活性焊料鍍?cè)谒鼍€材31的外表面，其中所述活性焊料涂層32的涂布厚度與所述線材31的直徑或剖面形狀依實(shí)際基板需求來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。例如，在本實(shí)施例中，所述線材31是呈扁平長(zhǎng)條狀的線材形狀體，所述活性焊料涂層32的厚度介于10至200微米(μ m)之間，所述線材31的直徑至少大于所述活性焊料涂層32的厚度值。再者，本發(fā)明使用的線材31合金選自銀基合金、銅基合金、招基合金、鎳基合、金基合金或其混合合金。再者，本發(fā)明使用的焊錫合金選自錫基合金、銦基合金、鉍基合金、其它焊錫合金或其混合。所述錫基合金、鉍基合金或銦基合金并混摻有6 % (重量)以下的至少ー種活性成分，例如選自包含O. 1%至6. 0%、0· 1%至5. 0%或O. 1%至4. O % (重量)的鈦(Ti)、釩(V)、鎂(Mg)、鋰(Li)、鋯(Zr)、鉿(Hf)或其混合。同時(shí)，所述錫基合金、鉍基合金或銦基合金亦混摻有O. 01%至2. 0%、0. 01%至I. 0%或O. 01%至O. 5 % (重量)的至少ー種稀土族元素(Re)。例如，所述稀土族元素選自鈧元素(Sc)、釔元素(Y)或“鑭系元素”，其中“鑭系元素”又包含鑭(La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(Nd)、鉅(Pm)、釤(Sm)、銪(Eu)、釓(Gd)、鋱(Td)、鏑(Dy)、欽(Ho)、鉺(Er)、銩(Tm)、鐿(Yb)或镥(Lu)，在產(chǎn)業(yè)的利用上，稀土族元素通常以混合物的形態(tài)存在，常見(jiàn)的稀土族元素混合物例如由鑭(La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(Nd)或釤(Sm)以及極少量的鐵(Fe)、磷(P)、硫⑶或娃(Si)所組成。請(qǐng)參照附圖2C所示，本發(fā)明較佳實(shí)施例以活性焊料制作太陽(yáng)能電池電極的方法接著是先以低于450°C的溫度預(yù)熱所述基板2。在本步驟中，根據(jù)所述活性焊料的實(shí)際成份組成比例，所述活性焊料的預(yù)設(shè)熔點(diǎn)溫度范圍大致可維持在低于450°C的相對(duì)較低加熱溫度下，例如在100°C至450°C之間、150°C至400°C之間或200°C至350°C之間，但并不限于此。本發(fā)明是在將所述導(dǎo)線3焊接結(jié)合在所述基板2上之前，預(yù)先加熱所述基板2，使所述基板2的背面(或正面)具有低于或等于或高于所述活性焊料的熔點(diǎn)。值得注意的是，此加熱溫度遠(yuǎn)低于一般傳統(tǒng)網(wǎng)印燒結(jié)方式，如所述基板2的正面電極24及/導(dǎo)線3’及/或背面電極25的高溫?zé)Y(jié)溫度(約在450至850°C左右)，因此本實(shí)施案例是屬于相對(duì)較低加熱溫度，故不會(huì)進(jìn)一步造成所述基板的任何材料的劣化。另外，不會(huì)發(fā)生導(dǎo)電學(xué)降低問(wèn)題，如一般采用網(wǎng)印的銀、鋁及銀-鋁的導(dǎo)電漿料內(nèi)，因含有不具導(dǎo)電學(xué)玻璃微粒，造成太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率降低。請(qǐng)參照附圖2C所示，本發(fā)明較佳實(shí)施例以活性焊料制作太陽(yáng)能電池電極的方法接著再將所述預(yù)熱后的導(dǎo)線3放置在所述預(yù)熱后的基板2上，使所述活性焊料涂層32接觸、熔化并焊接結(jié)合在所述預(yù)熱后的基板2上，成為一背面導(dǎo)線3’。在本步驟中，本發(fā)明是將所述導(dǎo)線3放置在所述基板2的背面上并位于數(shù)個(gè)背面電極25之間。更詳細(xì)的說(shuō)，使用一工具4 (例如一壓桿)將所述導(dǎo)線3壓在所述基板2的背面上，使得所述活性焊料涂層32接觸、熔化并焊接結(jié)合在所述基板2的背面上，因而成為一背面導(dǎo)線3’，其中所述背面導(dǎo)線3’包含一線材31’及一活性焊料涂層32’，所述活性焊料涂層32’熔 化并焊接結(jié)合在所述基板2上。此結(jié)合過(guò)程也可簡(jiǎn)稱(chēng)為打線作業(yè)。其正面電極24其實(shí)施與上述方法相同，故于此不另予詳細(xì)說(shuō)明其與現(xiàn)有技術(shù)相同的部份。另外，在上述打線作業(yè)期間，本發(fā)明較佳亦可選擇經(jīng)由所述工具4施加超聲波予所述導(dǎo)線3的活性焊料涂層32的活性焊料，以活化所述活性焊料與所述基板2之間的一反應(yīng)接合層(未標(biāo)示)，其中超聲波的頻率及處理時(shí)間依所述活性焊料的種類(lèi)及所需刮涂厚度等參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，本發(fā)明并不限制頻率及處理時(shí)間等參數(shù)。當(dāng)施加超聲波的能量予所述活性焊料時(shí)，超聲波的波動(dòng)能量進(jìn)入所述活性焊料中，可以通過(guò)超聲波的攪動(dòng)將所述熔化活性焊料的表面氧化膜擊破，以露出所述活性焊料的金屬焊料與活性成分，并促進(jìn)所述熔融活性焊料的活性成分與所述基板2之間的反應(yīng)形成一層反應(yīng)接合層；另外，超聲波亦可賦予將活性焊料內(nèi)的高硬度介金屬化合物顆粒對(duì)所述基板2的固體表面提供摩擦式清潔作用，而有利于將所述基板2的表面污物與鈍化層除去。再者，超聲波對(duì)所述活性焊料也能賦予額外動(dòng)能，以利其滲入所述基板2的微細(xì)孔洞等死角內(nèi)，如此可使所述活性焊料在后續(xù)冷卻固化后直接牢固接合于清潔后的基板2的固體表面。另夕卜，本實(shí)施超聲波輔助接合過(guò)程中，其中所述基板2以及所述導(dǎo)線3的預(yù)熱溫度，則可在所述活性焊料的熔點(diǎn)以下，通過(guò)超聲波能量將所述導(dǎo)線3焊接接合于基板2。請(qǐng)參照附圖2D所示，本發(fā)明較佳實(shí)施例以活性焊料制作太陽(yáng)能電池電極的方法接著是冷卻固化所述背面導(dǎo)線3’的活性焊料涂層32的活性焊料，以通過(guò)所述背面導(dǎo)線3’形成一電路圖案。在完成上述打線作業(yè)后，接著冷卻所述基板2，使所述活性焊料固化，讓所述背面導(dǎo)線3’牢固結(jié)合在所述基板2的背面上而形成一電路圖案，所述電路圖案可為縱向或橫向排列或其它排列方式。再者，本發(fā)明在形成所述電路圖案之后，另可選擇性包含下述加工步驟對(duì)所述電路圖案選擇進(jìn)行無(wú)電鍍或電鍍形成一保護(hù)層(未繪示)，用以增加所述電路圖案的厚度。上述無(wú)電鍍或電鍍工藝使用的金屬較佳為銅、鎳、金、銀、錫或其復(fù)合層，所述無(wú)電鍍或電鍍工藝可形成一金屬鍍層作為保護(hù)層，所述保護(hù)層有利于增加所述電路圖案與外部導(dǎo)線結(jié)合的接合性質(zhì)、導(dǎo)電能力及防止氧化生銹能力。在通過(guò)所述無(wú)電鍍或電鍍工藝增加厚度之后，本發(fā)明較佳使所述電路圖案的厚度最終達(dá)到介于10至200微米(μ m)之間。在本發(fā)明的另一實(shí)施方式中，所述基板2可以是一種多層電路基板，其中由所述導(dǎo)線3焊接結(jié)合在所述基板2外側(cè)而形成一具有電路圖案基板，并與另一具有電路圖案基板堆棧形成一堆棧結(jié)構(gòu)(未繪示)，其中所述堆棧結(jié)構(gòu)更可與另一相同的堆棧結(jié)構(gòu)進(jìn)一步相互堆棧，并以相同方式堆棧二個(gè)或以上的堆棧結(jié)構(gòu)，以形成所述多層電路基板。如上所述，相較于附圖I的現(xiàn)有太陽(yáng)能電池組件在工藝上使用銀、鋁及銀-鋁導(dǎo)電漿料分別來(lái)制作正面電極、背面電極層及導(dǎo)線必需經(jīng)過(guò)450至850°C左右的高溫?zé)Y(jié)因而可能造成材料劣化、失效，以及導(dǎo)電漿料內(nèi)含有不具導(dǎo)電學(xué)的玻璃微粒，造成電阻增高，轉(zhuǎn)換效率低等問(wèn)題，附圖2A至附圖2D的本發(fā)明通過(guò)使用成本較低的活性焊料來(lái)涂布在線材31的外表面上，以形成具有活性焊料涂層32的導(dǎo)線3，當(dāng)使用導(dǎo)線3時(shí)，若導(dǎo)線3的活性焊料涂層32接觸預(yù)先加熱的基板2 (如太陽(yáng)能電池基板)，即可焊接結(jié)合在基板2上來(lái)形成電路圖案，因而有利于降低材料成本，并簡(jiǎn)化及加速電路工藝，并降低導(dǎo)線電阻系數(shù)，進(jìn)而增加轉(zhuǎn)換效率。再者，當(dāng)本發(fā)明應(yīng)用在制作太陽(yáng)能電池基板時(shí)，導(dǎo)線3能以相對(duì)較低熔點(diǎn)溫度焊接結(jié)合在太陽(yáng)能電池基板的背面電極層上，以形成電路圖案來(lái)連接于數(shù)個(gè)背面電極25之 間，故不需通過(guò)高溫?zé)Y(jié)銀-鋁導(dǎo)電漿料來(lái)制作導(dǎo)線，因而有利于避免基板材料再次因高溫?zé)Y(jié)作業(yè)而劣化，以相對(duì)提高基板制造良率。另外，本發(fā)明在由具有活性焊料涂層32的線材3所形成的電路圖案上可進(jìn)一步選擇進(jìn)行無(wú)電鍍或電鍍等增厚處理，其除了可增加所述電路圖案的厚度外，也可增加電路圖案與外部電路結(jié)合的接合性質(zhì)、導(dǎo)電能力及防止氧化生銹能力。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露，然其并非用以限制本發(fā)明，任何熟習(xí)此項(xiàng)技藝的人士，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種更動(dòng)與修飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書(shū)申請(qǐng)所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種具有活性焊料涂層的導(dǎo)線的使用方法，其特征在于，包含 提供一基板； 提供一導(dǎo)線，其具有一線材及涂布在所述線材上的一活性焊料涂層，其中所述活性焊料涂層包含至少一種焊錫合金，并混摻有6 % (重量)以下的至少一種活性成分以及O. 01%至2 % (重量)的至少一種稀土族元素； 先以低于450°C的溫度預(yù)熱所述基板； 再將所述預(yù)熱后的導(dǎo)線放置在所述預(yù)熱后哦基板上，使所述活性焊料涂層接觸、熔化并焊接結(jié)合在所述預(yù)熱后之基板上；以及 冷卻固化所述導(dǎo)線的活性焊料涂層的活性焊料，以通過(guò)所述導(dǎo)線形成一電路圖案。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有活性焊料涂層的導(dǎo)線的使用方法，其特征在于，在將所 述導(dǎo)線放置在所述基板上的步驟中，通過(guò)超聲波的輔助使所述活性焊料涂層接觸、熔化并焊接結(jié)合在所述基板上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有活性焊料涂層的導(dǎo)線的使用方法，其特征在于，在形成所述電路圖案之后，另包含對(duì)所述電路圖案選擇進(jìn)行無(wú)電鍍或電鍍，以增加所述電路圖案的厚度。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有活性焊料涂層的導(dǎo)線的使用方法，其特征在于，所述焊錫合金選自錫基合金、秘基合金或銦基合金。
5.根據(jù)權(quán)利要求4述的具有活性焊料涂層的導(dǎo)線的使用方法，其特征在于，所述錫基合金或銦基合金混摻的至少一種活性成分選自4 % (重量)以下的鈦、釩、鎂、鋰、鋯、鉿或其混合。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有活性焊料涂層的導(dǎo)線的使用方法，其特征在于，所述稀土族元素選自鈧元素、釔元素或鑭系元素，其中所述鑭系元素包含鑭、鈰、鐠、釹、鉅、釤、箱、禮、鋪、鏑、欽、鉺、錢(qián)、鐿或錯(cuò)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有活性焊料涂層的導(dǎo)線的使用方法，其特征在于，所述線材合金選自銀基合金、銅基合金、招基合金、鎳基合、金基合金或其混合合金。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有活性焊料涂層的導(dǎo)線的使用方法，其特征在于，所述基板選自太陽(yáng)能電池、發(fā)光二極管、電容組件、振蕩器組件或半導(dǎo)體芯片的半導(dǎo)體基板、燃料電池電極板、金屬氧化物基板或陶瓷基板。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的具有活性焊料涂層的導(dǎo)線的使用方法，其特征在于，所述基板選擇一太陽(yáng)能電池的基板，其中所述太陽(yáng)能電池基板具有一背面，所述導(dǎo)線在所述背面上形成所述電路圖案，以電學(xué)連接數(shù)個(gè)背面電極。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有活性焊料涂層的導(dǎo)線的使用方法，其特征在于，所述基板及電路圖案是與另一具有電路圖案的基板形成一堆棧結(jié)構(gòu)，所述堆棧結(jié)構(gòu)可與另一相同的堆棧結(jié)構(gòu)進(jìn)一步相互堆棧。
11.一種具有活性焊料涂層的導(dǎo)線，包含 一線材，具有一外表面；以及 一活性焊料涂層，涂布在所述線材之外表面上； 其特征在于，所述活性焊料涂層的一活性焊料包含至少一種焊錫合金，并混摻有6 %(重量)以下的至少一種活性成分以及O. 01%至2 % (重量)的至少一種稀土族元素。
全文摘要
一種具有活性焊料涂層的導(dǎo)線及其使用方法，所述方法包含提供一基板；提供一導(dǎo)線，其具有一線材及涂布在所述線材上的一活性焊料涂層，所述活性焊料涂層包含至少一種焊錫合金，并混摻有6%(重量)以下的至少一種活性成分以及0.01%至2%(重量)的至少一種稀土族元素(Re)；先以低于450℃的溫度預(yù)熱所述導(dǎo)線及基板；再將所述預(yù)熱后的導(dǎo)線放置在所述預(yù)熱后的基板上，使所述活性焊料涂層接觸、熔化并焊接結(jié)合在所述預(yù)熱后的基板上；以及，冷卻固化所述導(dǎo)線的活性焊料涂層的活性焊料，以通過(guò)所述導(dǎo)線形成一電路圖案。
文檔編號(hào)H01L31/18GK102856428SQ201210216878
公開(kāi)日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月29日
發(fā)明者曹龍泉 申請(qǐng)人:國(guó)立屏東科技大學(xué)