N형 셀용 무세정 무할로겐 플럭스: 잔여물이 모듈 수명을 결정하는 이유

플럭스는 모듈 라인에서 가장 작은 소모품이며 25년 보증이 습열을 견딜 수 있는지를 결정할 가능성이 가장 큰 품목입니다. N형 셀 — TOPCon, HJT 및 XBC — 이 PERC를 대체하면서, 두꺼운 웨이퍼와 넓은 핑거에서 작동했던 플럭스는 더 이상 적합하지 않게 되었습니다. 한때 버스바를 깨끗하게 세정했던 동일한 활성이 이제는 초미세 핑거와 얇은 패시베이션 층을 공격하며, 한때 무해하게 증발했던 용매는 이제 85 °C / 85 %RH 에이징 후 절연 손실과 박리로 나타나는 잔류물을 남깁니다. N형 시대에는 더 강한 플럭스가 필요하지 않습니다. 더 순하고, 더 깨끗하고, 더 예측 가능한 플럭스가 필요합니다.

기존 플럭스가 작동을 멈춘 이유

고장 모드는 이론적인 것이 아닙니다. 각각은 스트링거 작업자가 이미 인식하는 결함에 대응합니다.

세 번째 행이 가장 많은 비용을 초래하고 가장 늦게 나타나는 항목입니다. 스트링거 끝에서 보이지 않는 플럭스 잔류물은 모듈이 습열에 들어갈 때 여전히 셀 표면에 남아 있을 수 있으며, 그곳에서 이온 경로가 됩니다. 이것이 업계가 플럭스를 소모품으로 취급하는 것에서 신뢰성 결과를 수반하는 공정 재료로 취급하는 것으로 전환한 이유입니다.

이제 태양광 플럭스를 정의하는 것

네 가지 속성이 있으면 좋은 것에서 사양 항목으로 이동했습니다:

• 순하고 제어 가능한 활성. 리본과 패드의 산화물을 낮은 온도에서 깨뜨릴 만큼 충분하지만, 핑거나 패시베이션 층을 에칭할 만큼은 아닙니다.
• 극히 낮은 잔류물, 진정한 무세정. 납땜 후 단순히 보이지 않을 뿐만 아니라 — 가속 노화 후에도 전기적으로 무해합니다.
• 글로벌 규정 준수. 할로겐 프리 및 저VOC, 국경에서 이를 입증할 시험 문서를 갖춤.
• 양산 안정성. 저장 온도 범위 전반에 걸쳐 결정화가 없어 계절에 따라 배치 활성이 변하지 않습니다.

이들은 서로 다른 방향으로 당기며, 그것이 바로 어려움의 전부입니다. 더 높은 활성은 더 나은 젖음과 더 적은 콜드 조인트를 제공하지만 미세 피처를 공격합니다. 더 낮은 활성은 더 순하지만 산화물 제거가 불충분할 위험이 있습니다. 더 많은 용제는 퍼짐을 돕지만 더 많은 잔류물을 남깁니다. 제형은 타협이며, 제품을 비교할 때 유용한 질문은 그것이 어떤 타협 을 했는가입니다.

제형이 실제로 바꾸는 것

무할로겐 노클린 제품군 하나를 실제 예시로 들어 보자 — 이 글의 출처인 중국 산업 기사에 설명된 Changxian의 CX700/B/D 시리즈 — 세 가지 레버는 용제 시스템, 활성제 시스템, 기능성 첨가제이다.

용제 시스템

시중의 많은 플럭스는 부틸 에테르형 용제에 의존한다: 점도가 높고 증발이 어려우며, 보이지 않는 잔류물 문제의 원인이다. 여기서 설명하는 대안은 저점도 특수 용제와 디프로필렌 글리콜 메틸 에테르(DPM)를 함께 사용한다. 특수 용제는 에테르 결합이 없어 노즐을 막지 않고 미세하게 분무되며, 예열이 활성제가 작용하기 전에 날려 보내지 않을 만큼 충분히 일찍 증발한다. DPM은 습윤 및 가용화를 위해, 그리고 저온에서 결정화를 억제하기 위해 첨가된다.

활성제 시스템

단일한 강한 산 대신, 설명된 접근법은 세 가지 순한 유기산 — 숙신산, 글루타르산, 아디프산 — 을 탄화수소형 활성제와 함께 사용하며, 각각 정해진 역할을 한다. 의도된 거동은 혼합물이 저온에서 작용하여 리본 산화물을 파괴한 다음, 고온 단계에서 미세 핑거를 부식시키지 않고 완전히 활성화되며, 이후 대부분 휘발되어 산성 잔류물이 남아 PID를 유발하지 않도록 하는 것이다.

첨가제

저포말 비이온성 계면활성제는 고속 스프레이 라인을 지원한다 — 거품 축적은 자동 스프레이 플럭서에서 실제 문제이며, 불균일한 도포를 일으킨다. 벤조트리아졸(BTA) 부식 억제제는 리본의 구리 면에서 산화 변색을 억제하고 접합부 기계적 강도를 향상시키기 위해 포함된다.

이 제형에 딸린 공급업체의 진술 — 고형분 함량 1.4–1.7 %, 5 °C에서 장기 보관 후 결정화 없음, RoHS 및 REACH 시험 보고서, 그리고 GW 규모 라인 결과로 TOPCon 라인에서 3–5 % 수율 향상과 HJT 라인에서 미세 균열 감소를 주장 — 은 플럭스 공급업체가 발표한 대로이다. 이는 공급업체 자체 수치이지 독립적 시험이 아니며, 그렇게 읽어야 한다.

플럭스 결함이 라인에서 나타나는 방식

여기서부터는 장비에 관한 질문이 되며, 우리가 매일 다루는 부분입니다. 고객이 솔더링 불량을 보고할 때 플럭스는 좀처럼 첫 번째 용의자가 아니지만 종종 실제 원인입니다. 진단 패턴은 다음과 같습니다:

콜드 조인트 및 낮은 필 강도

필 강도가 균일하게 낮은 것이 아니라 산발적으로 나타난다면, 장비보다는 플럭스와 프로파일을 의심해야 합니다. 프리히트 중에 휘발되는 활성제는 솔더링된 것처럼 보이지만 인장 시험에서 실패하는 조인트를 만듭니다. 단서는 불량이 배치 정확도가 아니라 프리히트 체류 시간이나 주변 습도와 상관관계가 있다는 점입니다.

리본이 패드를 적시지 못함

배치와 온도가 올바른데도 젖음 실패가 발생한다면, 보통 해당 온도에서 플럭스가 산화물을 충분히 빠르게 제거하지 못하거나 불균일하게 도포되고 있음을 의미합니다. 자동 스프레이 플럭서에서는 거품 축적과 노즐 막힘이 그 메커니즘입니다 — 둘 다 장비 결함이기 이전에 제형 특성입니다.

라미네이션 또는 습열 후에만 나타나는 불량

절연 저항 드리프트, 셀 표면의 박리, 그리고 에이징 후에만 나타나는 변색은 잔류물을 가리킵니다. 이것들이 나타날 때쯤이면 모듈은 이미 라미네이션된 상태이므로 조사 비용이 많이 듭니다. 이것이 스트링거에서 나온 조인트의 외관이 아니라 가속 에이징으로 플럭스를 검증해야 하는 가장 강력한 근거입니다.

우리는 이러한 공정을 운영하는 스트링거를 제작합니다 — 바로 SS-1500B, SS-2500B 및 AM050FH MBB 스트링거 — 그리고 고객에게 드리는 실용적인 규칙은 플럭스와 솔더링 프로파일은 대상 셀에서 함께 검증되어야 한다. PERC 기준 셀에서 훌륭한 성능을 보이는 플럭스는 더 미세한 핑거와 더 낮은 열 예산을 가진 0BB TOPCon 셀에 대한 증거가 되지 못합니다. 태버와 스트링거의 작동 방식 에 대한 우리의 개요는 여섯 개 스테이션과 공정 윈도우가 어디에 위치하는지를 다루며, 플럭스는 그 윈도우가 실제로 얼마나 넓은지를 결정하는 요소입니다.

규정 준수가 이제 구매 기준이 되었다

할로겐 함량은 기술적 호기심에서 무역 장벽으로 이동했습니다. EU, 일본, 한국 및 여러 동남아시아 시장은 이제 수입 광전지 소재의 할로겐, VOC 및 유해 잔류물 함량을 검사하며, 규정을 준수하지 않는 플럭스는 품질 논의가 아니라 반송되는 선적입니다. 실질적인 요구 사항은 다음과 같습니다:

• 할로겐 프리 및 중금속 프리 제형, 명시된 한도와 시험 방법 포함
• 제품군이 아닌 특정 등급을 포괄하는 RoHS 및 REACH 문서
• 낮은 VOC, 이는 규정 준수와 공장 환경 모두에 중요합니다
• 배치별 인증서, 규정 준수 질문은 선적마다 제기되기 때문입니다

전환하기 전에 검증해야 할 사항

플럭스 변경은 소모품 교체가 아니라 공정 변경입니다. 전환하기 전에 최소한 다음을 실행하십시오:

1. 전체 프리히트 윈도우에 걸친 필 강도 및 조인트 외관, 명목 설정값이 아니라 — 문제는 새 플럭스가 불량이 나타나기 전까지 얼마나 많은 여유를 주는가입니다.
2. 스트링의 EL 검사, 육안 검사가 놓치는 핑거 손상과 미세 균열을 잡아내기 위함입니다. 인라인 EL이 없다면, 이 시점이 오프라인 EL 설비 가 그 비용을 정당화하는 지점입니다.
3. 습열 후 절연 저항 및 필 강도, 라미네이션된 쿠폰에서. 이것이 잔류물 문제를 다루는 유일한 시험입니다.
4. 저온 보관 점검. 창고가 실제로 도달하는 최저 온도에서 샘플을 보관한 다음 활성과 외관을 확인하십시오 — 현장에 겨울이 있다면 이것은 이론적인 시험이 아닙니다.
5. 정확한 등급에 대한 규정 준수 문서, 첫 선적 전이 아니라 첫 생산 배치 전에 목적지 시장에 대해 확인하십시오.

자주 묻는 질문

노클린은 광전지 플럭스에 대해 실제로 무엇을 의미합니까?

솔더링 후 남은 잔류물이 전기적으로 무해하며 제거가 필요 없다는 의미입니다. 실제로 이는 낮은 고형분 함량, 대부분 휘발되는 활성제, 그리고 습열 후에도 전도성이나 흡습성이 되지 않는 잔류물을 의미합니다. 이것은 외관 주장이 아니라 신뢰성 주장입니다 — 플럭스는 아무것도 보이지 않게 남기면서도 습열 절연 시험에서 실패할 수 있습니다.

할로겐 프리 플럭스는 할로겐화 플럭스보다 약합니까?

반드시 그렇지는 않지만 활성화 화학이 다릅니다. 할로겐 활성제는 매우 효과적인 산화물 제거제이며, 바로 그렇기 때문에 제한됩니다. 할로겐 프리 제형은 유기산 시스템과 신중한 용매 선택으로 충분한 활성을 달성합니다. 트레이드오프는 원시 활성에서 제형 제어와 공정 윈도우 폭으로 이동합니다.

N형에서 플럭스 잔류물이 PERC보다 더 중요한 이유는 무엇입니까?

두 가지 이유가 있습니다. 첫째, N형 셀은 잔류물이 영향을 미치는 표면 상태에 더 민감합니다. 둘째, 업계 시험 체계가 동시에 더 엄격해졌습니다 — 습열 및 PID 시험이 이제 일상적인 구매 요구 사항이므로, 이전에는 보이지 않던 불량이 이제 측정됩니다.

솔더링 프로파일을 재검증하지 않고 플럭스를 변경할 수 있습니까?

변경할 수는 있지만 프로파일이 여전히 적용된다고 가정해서는 안 됩니다. 다른 용매 시스템은 프리히트에서 플럭스가 어떻게 거동하는지를 바꾸고, 다른 활성제는 젖음이 시작되는 온도를 바꿉니다. 확정하기 전에 프리히트 윈도우 전반에 걸쳐 필 강도를 다시 실행하십시오.

플럭스 선택이 0BB 라인에 다르게 영향을 미칩니까?

예. 제로 버스바 형식은 더 얇은 리본과 더 미세한 연결점을 사용하므로 열 질량과 기계적 여유가 더 적습니다. 저온 활성 거동과 활성제의 부드러움이 덜而不是 더 중요합니다. 우리는 위에 링크된 스트링거 기사에서 버스바 형식 질문을 별도로 다루었습니다.

이 기사의 기술적 세부 사항은 어디에서 왔습니까?

제형 설명, 네 가지 주장된 제품 특성 및 라인 결과는 新能供应链에서 발행한 중국 산업 기사에서 가져왔으며, 이는 Changxian CX700/B/D 할로겐 프리 노클린 플럭스 시리즈를 설명합니다. 이는 공급업체가 작성한 콘텐츠이며 우리는 성능 수치를 공급업체 주장으로 표시했습니다. 일반적인 솔더링 엔지니어링 — 활성제 화학, 용제 잔류물 및 내습열 신뢰성이 어떻게 관련되는지 — 은 전자 및 광전지 어셈블리의 표준 관행입니다. 라인 수준 진단 섹션은 우리가 장비 측면에서 이러한 결함을 보는 방식을 반영합니다. 여기에 있는 어떤 것도 어떤 플럭스에 대한 우리 자체 실험실 테스트를 기반으로 하지 않습니다.