System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种感光性抗蚀剂油墨及金属栅线的制备方法技术_技高网

一种感光性抗蚀剂油墨及金属栅线的制备方法技术

技术编号:43790664 阅读:2 留言:0更新日期:2024-12-24 16:22
本申请提供一种感光性抗蚀剂油墨及用于光伏电池片中金属栅线的制备方法,所述感光性抗蚀剂油墨的原料包括:(A)丙烯酸共聚物树脂;(B)光聚合性化合物;(C)光引发剂;所述感光性抗蚀剂油墨每100克固体份中乙烯基含量为0.2~0.5摩尔;所述丙烯酸共聚物树脂的分子量为1~5万。本申请所提供的感光性抗蚀剂油墨具有良好的灵敏度、分辨率及电镀性能,从而能够形成残足尺寸更小的抗蚀剂图案,在光伏电池的应用中表现出良好的综合性能,具有极好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及于印刷电路板制造,尤其涉及一种感光性抗蚀剂油墨及用于光伏电池片中金属栅线的制备方法。


技术介绍

1、光伏电池片通常通过在电池片两侧印刷银浆并高温固化形成栅线电极,将电流导出。丝网印刷导电银浆是目前主流技术。然而,银浆耗量大、成本高企是制约 hjt 等 n 型电池产业化提速的痛点之一,行业迫切需要创新金属化工艺以实现降本增效。一种办法是使用铜替代银粉,以减少银粉的用量,如电镀铜技术。

2、光伏电镀铜工艺流程主要包括种子层沉积、图形化、电镀及后处理等环节:首先在异质结电池表面沉积有透明导电薄膜(tco),然后使用pvd 设备沉积金属种子层,再在种子层表面涂布感光树脂层,干燥后选择性光照使不需要镀铜的位置感光材料发生化学反应,而需要镀铜的位置感光材料不变;接着,通过显影去除未改性的感光材料,形成图形化的掩膜, 接着进行电镀将铜沉积于该线路图形区域内露出的种子层上,然后在铜表面制作保护层,剥离掩膜,最后闪蚀去除种子层并做表面处理,最终得到铜栅电极。

3、在制作铜导线图案时,裸露出的电镀区域截面的理想图案为矩形或者正梯形,以形成上边沿宽度小于等于下边沿宽度的栅线。若抗蚀剂截面为倒梯形,则镀覆工序中沉积的铜截面为上宽下窄的倒梯形形状,影响电池片的光电转化效率。

4、此外,在显影工序中,靠近曝光部位的侧壁底部容易出现显影不净产生残足(或残胶),进而影响镀层和种子层之间的附着力,使得电镀形成的栅线导电性能变差。因此,需开发出能够形成分辨率更高、残足尺寸更小的抗蚀剂图案的感光性抗蚀剂组合物。中国申请cn116449650a公开了一种用于光伏电池片的抗蚀剂,使用感光性树脂、光聚合单体、引发剂、助剂,以及粒径在0.1-2微米的固体颗粒,实现电镀铜截面形成为为正梯形的栅线。然而,该专利技术不涉及感度和分辨率,而且,该专利技术使用了0.1-2微米的固体颗粒,粒径较大,在显影时,这些固体颗粒物进入到显影液中,显影喷淋时,颗粒物撞击电池片表面,可能会对电池片表面形成划痕破坏,故难以满足应用需求。


技术实现思路

1、本申请的第一目的,在于提供一种感光性抗蚀剂油墨,能够形成分辨率更高、残足尺寸更小的抗蚀剂图案,以改善现有感光性抗蚀剂油墨的应用性能。

2、本申请所提供的一种感光性抗蚀剂油墨,其原料包括:

3、(a)丙烯酸共聚物树脂;

4、(b)光聚合性化合物;

5、(c)光引发剂;

6、所述感光性抗蚀剂油墨每100克固体份,乙烯基含量为0.2~0.5 mol,优选0.2~0.44 mol;和/或,所述的丙烯酸共聚物树脂的分子量为10000~50000,优选10000~40000。

7、通过采用上述技术方案,从提高光辐射灵敏性和截面形貌角度考虑,每100克的扣除溶剂组分后的组合物(即感光性抗蚀剂油墨)总量计,乙烯基的含量为0.2摩尔以上。从固化物剥离性角度考虑,每100克的扣除溶剂组分后的组合物总量计,乙烯基的含量为0.5摩尔,特别是0.44摩尔以下。本申请合理控制感光性抗蚀剂油墨中乙烯基的含量可有效提高光刻工艺的效率和图案质量,尤其是精确性(如分辨率和成像质量)和成膜性能(薄膜质量及理化性能)等。

8、从提高分辨率,减少残足的角度出发,丙烯酸共聚物树脂的重量平均分子量应当在5万及其以下;从避免抗蚀剂截面形状形成为正梯形角度出发,丙烯酸共聚物树脂的重量平均分子量优选1万及其以上;碱溶性树脂的重量平均分子量更优选1万~4万。本申请通过选择特定分子量范围的丙烯酸共聚物树脂,可进一步优化油墨的感光速度、成像分辨率、稳定性以及与基材的附着力。

9、本申请所提供的感光性抗蚀剂油墨,其原料优选还包括(d)紫外吸收剂,该(d)紫外吸收剂对波长300~450nm的光具有吸收性。

10、作为(d)紫外线吸收剂,只要其对波长300~450nm的光具有吸收均可,可以是无机系紫外吸收剂,或者是有机系紫外吸收剂,也可以采用有机系和无机系复配使用。

11、作为无机系紫外线吸收剂,可以选自炭黑(天津金大地化工,sm100)、纳米氧化铈(智钛纳微,zt-ce01)、纳米氧化锌(北京德科岛金科技,dk-zno-15)、纳米氧化钛(北京德科岛金科技,dk405)中的一种或几种,特别优选炭黑和纳米氧化锌。

12、作为有机系紫外吸收剂,可选自二苯甲酮衍生物、苯甲酸酯衍生物、苯并三唑衍生物、三嗪衍生物或苯并噁嗪类化合物中的一种或几种。

13、作为二苯甲酮衍生物,可选自2,2'-羟基-4-甲氧基二苯甲酮(南京米兰化工,bp-8)、2,2'-二羟基-4,4'-二甲氧基二苯甲酮(南京米兰化工,bp-6)、2,2',4,4'-四羟基二苯甲酮(南京米兰化工,bp-2)等。作为苯甲酸酯衍生物,可选自二乙氨基羟苯甲酰基苯甲酸己酯(南京米兰化工,uv-a plus)、3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸正十六酯(南京米兰化工,uv-2908)。作为苯并三唑衍生物,可选自2-(2'-羟基-5'-甲基苯基)苯并三氮唑(南京米兰化工,uv-p)、2-(2'-羟基-3',5'双(a,a-二甲类基苄基)苯基)苯并三唑(南京米兰化工,uv-234)、2-(-羟基-3-叔丁基-5"-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑(南京米兰化工,uv-326)、2-(2'-羟基-3',5'-二特丁基苯基)-5-氯苯并三唑(南京米兰化工,uv-327)、2-(2'-羟基-3',5'-二特戊基苯基)苯并三唑(南京米兰化工,uv-328)、2,2'-亚甲基双[6-(2h-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯酚](南京米兰化工,uv-360)等。作为三嗪衍生物,可选自2-[4-[2-羟基-3-十三烷氧基丙基]氧基]-2-羟基苯基]-4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪和 2-[4-[2-羟基-3-十二烷氧基丙基]氧基]-2-羟基苯基]-4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪混合物(南京米兰化工,uv-400)、2-[4,6-二(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪-2-基]-5-[3-[(2-乙基己基) 氧]-2-羟基丙氧基酚(南京米兰化工,uv-405)等。作为苯并噁嗪类,可选择2,2'-(1,4-亚苯基)双-4h-3,1-苯并恶嗪-4-酮(南京米兰化工,uv-3638)。

14、特别优选地,有机系紫外吸收剂,可选自2,2',4,4'-四羟基二苯甲酮(南京米兰化工,bp-2)、2-(-羟基-3-叔丁基-5"-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑(南京米兰化工,uv-326)和二乙氨基羟苯甲酰基苯甲酸己酯(南京米兰化工,uv-a plus)中的一种或多种,优选一种或两种。

15、(d)紫外线吸收剂可以单独使用1种也可以组合2种以上使用。相对于100重量份所述(a)组分和(b)组分和(c)组分的总量,(d)紫外线吸收剂配合量优选为0.04~5.1重量份;更优选1~3.9重量份,如0.1~1.9重量份(不含该范本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种感光性抗蚀剂油墨,其特征在于,其原料包括:

2.根据权利要求1所述的感光性抗蚀剂油墨,其特征在于,还包括(D)紫外吸收剂,所述(D)紫外吸收剂对波长300~450nm的光具有吸收性;

3.根据权利要求1或2任一项所述的感光性抗蚀剂油墨,其特征在于,所述感光性抗蚀剂油墨在20℃、589.3nm波长下的折射率高于1.48。

4.根据权利要求1-3任一项所述的感光性抗蚀剂油墨,其特征在于,所述(A)丙烯酸共聚物树脂包含结构式如式(I)、(II)、(III)所示的共聚单元中的至少一种;

5.根据权利要求1-4任一项所述的感光性抗蚀剂油墨,其特征在于,所述(A)丙烯酸共聚物树脂还进一步包含选自(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸四氢呋喃酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯中一种或多种的共聚单体;

6.根据权利要求1-5任一项所述的感光性抗蚀剂油墨,其特征在于,所述(B)光聚合性化合物包含有分子结构中具有三个或三个以上乙烯基的(甲基)丙烯酸酯化合物,优选所述分子结构中具有三个或三个以上乙烯基的(甲基)丙烯酸酯化合物选自丙三醇三(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化丙三醇三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化丙三醇三(甲基)丙烯酸酯、三(2-羟乙基)异氰尿酸三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基丙氧基化三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、乙氧基丙氧基化季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基丙氧基化季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化丙氧基化二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化丙氧基化二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化丙氧基化二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化丙氧基化二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯中的一种或几种;

7.根据权利要求1-6任一项所述的感光性抗蚀剂油墨,其特征在于,所述(C)光引发剂为安息香醚、二苯甲酮及其衍生物、硫杂蒽酮系化合物、蒽醌及其衍生物、吖啶系化合物、噻吨酮系化合物、六芳基双咪唑系化合物、吡唑啉系化合物、蒽系化合物中的一种或多种;优选为六芳基双咪唑系化合物或吖啶系化合物;

8.根据权利要求1-7任一项所述的感光性抗蚀剂油墨,其特征在于,所述原料还包括(G)溶剂,所述(G)溶剂选自醇类、酮类、醚类、芳香烃类或酯类溶剂中的一种或几种;

9.根据权利要求8所述的感光性抗蚀剂油墨,其特征在于,所述原料还包括(E)气相二氧化硅;

10.一种用于光伏电池片中金属栅线的制备方法,其特征在于,包括:将权利要求1-9任一项所述感光性抗蚀剂油墨,通过丝网印刷以层叠至光伏电池片的种子导体层上,再进行烘干,以制得感光性抗蚀剂层;

...

【技术特征摘要】

1.一种感光性抗蚀剂油墨,其特征在于,其原料包括:

2.根据权利要求1所述的感光性抗蚀剂油墨,其特征在于,还包括(d)紫外吸收剂,所述(d)紫外吸收剂对波长300~450nm的光具有吸收性;

3.根据权利要求1或2任一项所述的感光性抗蚀剂油墨,其特征在于,所述感光性抗蚀剂油墨在20℃、589.3nm波长下的折射率高于1.48。

4.根据权利要求1-3任一项所述的感光性抗蚀剂油墨,其特征在于,所述(a)丙烯酸共聚物树脂包含结构式如式(i)、(ii)、(iii)所示的共聚单元中的至少一种;

5.根据权利要求1-4任一项所述的感光性抗蚀剂油墨,其特征在于,所述(a)丙烯酸共聚物树脂还进一步包含选自(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸四氢呋喃酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯中一种或多种的共聚单体;

6.根据权利要求1-5任一项所述的感光性抗蚀剂油墨,其特征在于,所述(b)光聚合性化合物包含有分子结构中具有三个或三个以上乙烯基的(甲基)丙烯酸酯化合物,优选所述分子结构中具有三个或三个以上乙烯基的(甲基)丙烯酸酯化合物选自丙三醇三(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化丙三醇三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化丙三醇三(甲基)丙烯酸酯、三(2-羟乙基)异氰尿酸三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基丙氧基化三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四...

【专利技术属性】
技术研发人员:李志强詹志英陈耀宏李伟杰
申请(专利权)人:杭州福斯特电子材料有限公司
类型:发明
国别省市:

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