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杜邦的正银(五)——产品技术分析(2)

杜邦的产品从14时代开始到现在的17、18及后面可推测的19、MWT等等,实际上到17是一个真正意义上的变化。因为这个17在许多方面有别于前面的所有浆料,尤其是提出了高方阻的概念,似乎在高方阻上性能更优。但即使在原有产线工艺的前提下也相对16有0.2的绝对效率提高,而若是高方阻的话那就是0.5的提高,大家一时就奉为“神浆”!我们的铝浆也曾有超过0.5的绝对效率提高的,但我们却没有得到什么称号。
高方阻对应的当然是另一层原理了,如果用那个16体系在高方阻上恐怕效果比低阻更差。那直接用17代替这个16取得0.2效率提高的改进到底和在呢?这个从杜邦自己的产品说明里能得到解释。这个0.2主要是17耗银减少即线条变细光照面积增加及改进了接触电阻而得到的。那么改变细线条这点我想我们大家东东脑筋应该是能做到,关键的是如何改进这个接触电阻的问题,因为这个涉及到半导体欧姆接触的原理。
我们再来看一个变化,那就是17推出来的时候带来一个明显的工艺变化,烧结温度升高温度!工艺的变化往往意味着它内部体系的一个调整变化。那么对于这个温度的升高,很明显从烧结理论来说,要么是主材料的粒径增大了或者主材的活性降低了,要么就是它里面加了某种东西需要特定高温烧结的。
下面逐一分析下。
对于添加某种东西需要特定高温烧结来说是有可能的,因为基于这个正面电极的原理,他除了正常的电极外还可以做选择性发射电极即SE电池,实现的方法很多,其中之一就是硅墨技术,而且也只有这个技术当年大规模使用过,只是后来被杜邦收购后似乎直接用这个17正银就能达到那个硅墨技术的效果。基于这些历史事实,我们不难推断它这个里面是不是做了第五主族元素的浓参杂在电极底下,因为这个第五主族的参杂是需要高温的,而且如果实现了电极底下的浓掺杂刚好符合那个半导体欧姆接触原理的,即这个浓参杂可有效降低硅和这个非活性金属银的功函数差的,看看后面铝浆就不需要这么麻烦了,因为他和硅的公函差很小,而且本身容易形成合金实现浓参杂的,所以那个自然而然的是欧姆接触的。那么到底是不是做了第五主族元素参杂呢?大家可能首先想到光谱分析了,这个分析肯定有的,因为玻璃里可以有的,但不保证能参杂进去。这个时候最简单的方法就是把这个正银当背银试试,如果做了第五主族元素参杂,那在背银里它会扩散到背面从而在背面形成复合中心大大降低电流的,或者在背面整面印刷正银,然后清洗掉看看背面的P+浓度是否降低。
那么看看这个主材的变化即粒径增大或者活性降低了,我们从另一个高温烧结时间变短的结果可以推测出来不是这个活性的变化,最有可能的是粒径增大了。至于这个烧结时间变短,很明显,17的线相对16细,不需要烧那么长时间了,而这个烧结温度的高低往往取决粒径大小。那么我们就可以对17做个激光粒度分析了,可以证实的是,他基本上是D50为2微米左右的结晶好的银粉颗粒。杜邦这个变化给我们许多搞铝浆的倒造成不小的麻烦,以至于我们也在那创造新概念,高温铝浆。杜邦为啥不起个高温银浆呢?
杜邦是很明白的,他做了什么变化,需要什么工艺配合。而我们如果能很好的搞明白烧结理论,那么也可以反推出他的变化的。浆料说穿了就是材料和“火”的艺术,而我们许多时候只懂搞材料,而并不真正搞懂“火”的,似乎那个是客户工艺或者说设备厂商的问题。
那么看看杜邦往往推的确是一个材料和“火”的整体艺术的。我们行业中的一些前辈经验丰富的往往能根据客户的烧结制度要求很快的定出所需材料的粒径形貌等各类指标,我想这个我们需要把他数学模型化精细化,以至于不同的烧结温度变化我们可以对粉料粒度进行0.1微米精度的精确计算。

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