串焊机虚焊的原因分析与处理方法
发布时间：2024-05-09 09:09:11 浏览量：0

　　针对光伏组件常见的串焊机虚焊问题，HJC999黄金城总区新能源从各个方面进行了全面的原因分析，并提出了串焊设备端相应的解决方案。我们希望通过本篇文章的分享，能够帮助组件厂商的各位工程师在出现虚焊问题时，可以更及时地排查原因，减少此类问题的发生。

　　一、虚焊的判定

　　什么是虚焊?

　　电池片上的焊带未能焊接在电池片主栅线上，导致一小块电池片单元不能接触导电，从而形成断路现象。

　　二、虚焊的检测方法

　　方法1： 肉眼直视30°观察电池串

　　电池串在直视情况下不容易观察到虚焊的现象，眼睛在直视下轻微有个角度偏差的情况下更容易观察到虚焊的异常，如图1所示。

　　方法2：EL检测

　　EL设备采用电生光原理，通过摄像头拍摄照片后，再拼接成一个完整图像。

　　电池片上出现一条沿主栅方向对称性的发暗区域，被确定为虚焊的现象，如图2所示。

　　三、虚焊的类型

　　根据虚焊的位置不同，虚焊可分为如下几种类型：

　　正虚

　　电池片正面的焊带未能焊接在电池片主栅线上。

　　头虚

　　电池片头部的焊带未能焊接在电池片主栅线上。(属于正虚的一种，出现在正面缩进的部位)

　　反虚

　　电池片背面的焊带未能焊接在电池片背面主栅线上。

　　尾虚

　　电池片尾部的焊带未能焊接在电池片主栅线上。(属于正虚的一种，出现在片间距之间)

　　四、虚焊的原因分析

　　造成虚焊的主要原因有如下几种：

　　温度：焊接温度过低。

　　加热时间：加热时间不够。

　　助焊剂：助焊剂浓度不够。

　　压针：压针脱落，未能将焊带压实在正面栅线上。

　　模组顶针：顶针卡滞，未能将焊带压实在背面栅线上。

　　原材料因素：例如焊带锡层太薄，电池片银浆不匹配等。

　　在实际生产过程中，需根据虚焊类别的不同，在此基础上进一步分析。

　　五、正虚的原因分析及处理方法

　　1.焊接温度：焊接温度不够，需增加该区域对应位置灯管的功率。

　　2.焊接时间：焊接时间过短，需增加焊接时间。

　　3.焊接位置：

　　a.焊头位置过高，需降低焊头高度。

　　b.焊头灯管位置和电池片位置偏移，需调节焊头灯管的左右位置。

　　4.焊头体温：由于预热次数不够导致的焊头体温偏低导致虚焊。可增加预热次数或使用温度补偿功能。

　　5.助焊剂&海绵：

　　a.助焊剂浓度偏低。需提升助焊剂烘干温度以增加助焊剂浓度。

　　b.助焊剂海绵材料问题造成助焊剂特性变化使可焊性变差，需更换助焊剂海绵。

　　c.助焊剂被烤干。

　　d.助焊剂补充系统故障，需检查和调节补液系统。

　　6.压针位置：

　　a.压针左右位置不合适。压针和焊盘点距离太远，尤其是头尾压针距离焊盘点距离不得超过1.5mm，焊带和栅线未可靠接触，需检查压针位置。

　　b.压针卡滞/脱落导致电池片与焊带接触不良，需检查压针零件是否正常。

　　7.焊带：焊带锡层厚度不够，需适当减小拉伸比，检查焊带通道有无刮锡。

　　8.银浆：电池片银浆达不到焊接要求。

　　9.其它原因：灯管使用时间过长导致效率降低，需更换灯管。

　　六、反虚的原因分析及处理方法

　　1.焊接温度：焊接温度不够，需增加对应位置灯管的功率。

　　2.焊接时间：焊接时间过短，需增加焊接时间。

　　3.焊接位置：焊头位置过高，需调节焊头高度。

　　4.焊头体温：由于预热次数不够导致的焊头体温偏低导致虚焊。可增加预热次数或使用温度补偿功能。

　　5.焊台/下模组温度：焊台/下模组温度不够，多发生在刚开始焊接时。

　　6.压具温度：初始焊接时压具温度不够易造成反虚。可使用温度补偿功能。

　　7.助焊剂&海绵：

　　a.助焊剂浓度偏低。需提升助焊剂烘干温度以增加助焊剂浓度。

　　b.助焊剂海绵材料问题造成助焊剂特性变化使可焊性变差，需更换助剂海绵。

　　c.助焊剂被烤干。

　　d.助焊剂补充系统故障，需检查和调节补液系统。

　　8.模组顶针：模组顶针未顶到位,焊带与电池片接触不良，检查顶针是否卡滞，模组左右位置是否未能与电池片对正。

　　9.焊带：

　　a.焊带锡层厚度不够，需适当减小拉伸比，检查焊带通道有无刮锡。

　　b.检查焊带是否落槽。

　　10.银浆：电池片银浆达不到焊接要求。

　　11.电池片放片位：电池片放片位不合适，检查电池片背面焊盘点是否与模组顶针对应。

　　12.其它原因：模组磨损严重。

　　七、头虚的原因分析及处理方法

　　1.焊接温度：起焊点位置对应的1/4/7号灯管可适当调整功率以保证锡融化后充分流淌。

　　2.焊接时间：焊接时间过短，需增加焊接时间。

　　3.清洁阀吹气流量：吹气过大易造成头部虚焊。需调整清洁阀管路流量的大小(节流阀调整)，以避免流量过大造成虚焊。

　　3.焊带：焊带锡层厚度不够，需适当减小拉伸比，检查焊带通道有无刮锡。

　　4.助焊剂&海绵：

　　a.助焊剂浓度偏低，需提升助焊剂烘干温度。

　　b.助焊剂海绵材料问题造成助焊剂特性变化使可焊性变差。

　　c.助焊剂被烤干。

　　d.助焊剂补充系统故障，需检查和调节补液系统。

　　5.切刀的裁切： 调试切刀的动刀与定刀之间需无间隙，否则裁切后的断口是向下弯曲导致焊带头部与电池片不能贴合，造成虚焊。

　　6.压针位置：

　　a.压针位置不合适。需检查压针位置。

　　b.压针卡滞/脱落导致电池片与焊带接触不良，需检查压针零件是否正常。

　　c.焊接压针相对于电池片第一个起焊点位置不要全部压住第一个银浆点，会阻断锡的流动。头部压针应该压在银浆点两侧0.5mm位置，这样就不会阻断焊锡流动并且有利于焊接。

　　7.焊带H1的夹持位置：主要指H1的交换位位置调整，调整保证焊带夹持印记在尽量靠着焊带端部，可以把这个位置控制在焊带端部1mm。因为被夹持过后焊带会发生扁平形变，如果过长就不利于错开与电池片第一个银浆点位置，这样加大虚焊的风险。

　　8.正面缩进：在工艺要求正面缩进位置允许情况下，尽量使焊带头部往电池片边缘方向靠近，这样的目的是有利于避开夹持点，避开锡层破坏的位置。

　　9.电池位置：电池片在模组上的位置是否合适。

　　10.头部焊带偏移所致： 检查微夹位置，或焊头焊接位的高度，保证V夹与主栅线对齐，焊接位时，焊头上的V夹距离电池片的高度为0.5mm。