一种大产能链式高温扩散设备的制作方法

1.本发明涉及光伏和半导体领域，具体涉及一种大产能链式高温扩散设备。


背景技术：

2.随着光伏电池产能需求的不断扩张，硅片尺寸的增大（目前主流市场为182mm、210mm规格），对电池片高温扩散设备的要求也不断提高，传统的高温承载框架内部结构为石英炉管式，其可容纳的硅片数量有限，工艺周期长且生产中的异常不能及时发现、化学品和特气损耗大、保养时间长、硅片规格尺寸变大时，承载框架也需更换成对应规格。为此，需要设计一种大产能链式高温扩散设备。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种大产能链式高温扩散设备，以解决上述问题。
4.为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种大产能链式高温扩散设备，包括：承载框架，所述承载框架内部中空；以及所述承载框架内具有若干个工艺腔，所述工艺腔适于放置退火输送装置；其中多个所述工艺腔内的退火输送装置同步输送工件，以使多个工件同步在所述承载框架内退火。
5.进一步地，所述工艺腔沿所述看承载框架高度方向依次设置。
6.进一步地，所述承载框架包括底板架、若干中间架和顶板架，所述顶板架设置在所述底板架上方，各所述中间架设置在所述顶板架和所述底板架中间；各所述中间架依次连接，且位于顶部和底部的所述中间架分别与所述顶板架和所述底板架连接。
7.进一步地，所述中间架侧壁适于安装观察窗口。
8.进一步地，所述顶板架上设置有若干换气风扇。
9.进一步地，所述退火输送装置包括输送盒，所述输送盒两侧分别设置有两安装栏，两所述安装栏之间设置有传动机构；所述传动机构包括上传动组件、中传动组件和下传动组件，所述上传动组件、所述中传动组件和所述下传动组件分别与所述安装栏的两端转动连接；以及所述上传动组件、所述中传动组件和所述下传动组件贯穿所述输送盒设置；所述中传动组件分别与所述上传动组件和所述下传动组件传动连接；其中所述中传动组件上输送工件时，所述中传动组件驱动所述上传动组件和所述下传动组件同步输送工件。
10.进一步地，所述中传动组件包括若干中从动辊，所述上传动组件包括若干上从动辊，所述下传动组件包括若干下传动辊；所述上传动辊、所述下传动辊和所述中传动辊一一对应；所述中从动辊沿所述输送盒长度方向依次设置。
11.进一步地，所述中从动辊、所述上传动辊和所述下传动辊上依次设置有若干传动轮；至少一个所述中从动辊的传动轮与所述上传动辊的传动轮传动连接；至少一个所述中传动辊的常动轮与所述下传动辊的传动轮传动连接；相邻两所述中从动辊之间传动连接，相邻两所述上从动辊之间传动连接，相邻两所述下从动辊之间传动连接。
12.进一步地，所述输送盒包括防污染层和保温层。
13.进一步地，所述输送盒顶部设置有连接杆，所述连接杆可拆卸的与所述承载框架连接。
14.相对于现有技术，本发明实施例具有以下有益效果：1、通过设置多层的工艺腔提高了设备的空间利用率，增大了产能，同时也降低了每片硅片平均实用的化学品和特气消耗量。2、通过链式平面流片方式能够兼容不同尺寸硅片传输，且工艺周期短、产品异常能及时发现，方便产线管理。3、红外灯管控温使硅片的受热更加均匀，保证了扩散的均匀性。
附图说明
15.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
16.图1示出了本发明的大产能链式高温扩散设备的立体图；图2示出了图1中a部分的局部放大图；图3示出了本发明的退火输送装置的立体图；图4示出了本发明的传动机构的局部示意图；图5示出了图4中b部分的局部放大图；图6示出了本发明的退火输送装置的外壁结构示意图。
17.图中：1、承载框架；11、工艺腔；12、底板架；13、中间架；131、观察窗口；14、顶板架；141、换气风扇；2、退火输送装置；21、输送盒；22、安装栏；23、传动机构；231、上传动组件；2311、上从动辊；232、中传动组件；2321、中从动辊；233、下传动组件；2331、下从动辊；234、传动轮；24、连接杆；3、保温层；31、第一隔热层；32、第二隔热层；33、高温炉体包覆层；4、防污染层。
具体实施方式
18.现在结合附图对本发明做进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
19.实施例一，如图1至5所示，本实施例提供了一种大产能链式高温扩散设备，包括：承载框架1和多个退火输送装置2。承载框架1内放置若干个退火输送装置2。退火输送装置2适于驱动工件在承载框架1内运输。针对上述部件，下面进行一一详述。
20.承载框架1，承载框架1为高温扩散设备的外部框架结构，承载框架1内部中空，承载框架1内具有若干个工艺腔11，在遵循本实施例提供的基本机构的情况下，在其他实施例
中，可采取若干个承载框架1依次放置，并将相邻的承载框架1可拆除连接的一侧的外壳，以使两个承载框架1拼接成内部空间更大组合体，承载框架1内可通入高温工艺气体，以使工艺气体对放置到承载框架1内的工件，即硅片，进行高温退火工艺。本实施例中，一个承载框架1内具有三个工艺腔11，三个工艺腔11沿高度方向依次设置。一个工艺腔11内适于放置一个退火输送装置2，通过这种方式，使得本实施例所示的大产能链式高温扩散设备能够厎纵向空间进行充分利用，实现大产能的需求。
21.下面具体说明承载框架1的结构，承载框架1包括底板架12、若干中间架13和顶板架14。底板架12位本实施例所示承载框架1的安装基座，底板架12两侧向上延伸，成凹字型，底板架12内侧适于放置一个退火输送装置2，底板架12的两侧的上方分别能够安装一个中间架13，两中间架13之间也可以安装一个中间架13，这样三个中间架13依次连接，且位于顶部和底部的所述中间架13分别与所述顶板架14和所述底板架12连接，中间架13上也可以放置一个退火输送装置2。顶板架14的两侧向下延伸设置，顶板架14的两侧分别与两中间架13连接，且顶板架14的两侧之间也可以安装一个顶板，顶板上也可以放置一个退火输送装置2，即两中间架13设置在顶板架14和底板架12中间，底板架12、三中间架13和顶板架14内侧均形成一个工艺腔11，以用来放置对应放置一个退火输送装置2。
22.为了方便操作人员观察承载框架1内的情况，所述中间架13侧壁适于安装观察窗口131。
23.为了方便对承载框架1内部进行换气，所述顶板架14上设置有若干换气风扇141。换气风扇141启动时，可以将承载框架1内部的气体向外吹，以便于更换顶板架14内的工艺气体。
24.退火输送装置2，退火输送装置2上适于放置若干个工件，并且退火输送装置2能够依次输送个工件沿水平方向穿过工艺腔11，工件在退货输送装置内穿过承载框架1内的对应工艺腔11时，与工艺腔11内的工艺气体进行充分接触，从而达到对工件高温退火的效果。
25.下面具体说明退火输送装置2的结构，所述退火输送装置2包括输送盒21，所述输送盒21两侧分别设置有两安装栏22，两所述安装栏22之间设置有传动机构23。输送盒21为本实施例所示退火输送装置2的安装基座，输送盒21内适于放置工件。传动机构23与两安装栏22转动连接，且传动机构23沿横向贯穿承载框架1设置。传动机构23适于驱动放置到输送盒21内的工件沿输送盒21的长度方向输送，以使工件进行高温退火。
26.下面具体说明传动机构23的结构，所述传动机构23包括上传动组件231、中传动组件232和下传动组件233。所述上传动组件231、所述中传动组件232和所述下传动组件233的两端分别与两所述安装栏22转动连接。同时，所述上传动组件231、所述中传动组件232和所述下传动组件233贯穿所述输送盒21设置。本实施例中，输送盒21内部可沿竖直方向分为三层，每一层均均可以独立放置工件，并且三层从上到下分别对应上传动组件231、中传动组件232和下传动组件233，上传动组件231可驱动最上层的工件运动，中传动组件232可驱动中层的工件运动，最下层的可驱动最下层的工件运动。具体来说，所述中传动组件232分别与所述上传动组件231和所述下传动组件233传动连接。通过上述设置，所述中传动组件232上输送工件时，所述中传动组件232驱动所述上传动组件231和所述下传动组件233同步输送工件。
27.为了实现上述效果，所述中传动组件232包括中主从动辊和若干中从动辊2321，各
中从动辊2321分别位于中住从动辊的左/右两侧。所述上传动组件231包括上主从动辊和若干上从动辊2311，各上从动辊2311分别位于上主从动辊的左/右两侧。所述下传动组件233包括下主从动辊和若干下从动辊2331，各下从动辊2311分别位于下主从动辊的左/右两侧。所述上从动辊2311、所述下从动辊2331和所述中从动辊2321一一对应。中主从动辊、上主从动辊、下主从动辊、中从动辊2321、上从动辊2311和下从动辊2331的两轴端放置于所述输送盒21两侧安装栏22的外部，而其辊体为陶瓷材质在所述输送盒21中进行传输使用，避免了电池片生产运输过程中被金属离子的污染。中主从动辊、上主从动辊、下主从动辊、中从动辊2321、上从动辊2311和下从动辊2331上依次设置有若干传动轮234，本实施例中传动轮234优选为链轮。中主从动辊、上主从动辊和下主从动辊之间通过传动轮234配合链条即可实现传动。各中从动辊2321与中主动辊之间也可通过传动轮234配合链条实现传动，各上从动辊2311与上主动辊之间也可通过传动轮234配合链条实现传动，各下从动辊2331与下主动辊之间也可通过传动轮234配合链条实现传动。中主从动辊、上主从动辊和下主从动辊中任一选择一个与外部的电动执行器连接，即可实现整体的同步运动，电动执行器优选为电机。在上述设置下，在输送盒21内设置对应的输送带，各上从动辊2311驱动最上层的输送带输送工件，各中从动辊2321驱动中层的输送带输送工件，各下从动辊2331驱动最下层的输送带输送工件。此外，采用链轮与链条的连接方式，使其传动方式为挠性连接传动，从而起到各辊体转动起到减震、隔音等作用，从而保护设备，提高设备的使用寿命，同时，链轮和链条作为挠性连接传动的其中一种，在本实施例环境中，链轮和链条能够适应高温环境的作业。
28.为了方便对进入退火输送装置2内的工艺气体进行加热，以使工艺气体达到对工件实现退工加工的温度，本实施例中，在退火输送装置2的顶部，即各上从动辊2311的上方还设置有若干个红外灯管。红外灯管可以对退火输送装置2内的工艺气体进行加热，同时，通过多个红外灯管的设置沿退火输送装置2的长度方向均匀设置，能够实现工艺气体的均匀加热，进而实现对整体的温度控制，以使硅片在退火输送装置2内受热更加均匀，保证了工艺气体扩散的均匀性。
29.为了提高退火输送装置2内腔的保温效果，进一步辅助红外灯管的加热功能，以精确控制退火输送装置2内的温度。本实施中，输送盒21的外壁具有保温层，所述保温层3包括两第一隔热层31、两第二隔热层32和高温炉体包覆层33。所述第一隔热层31和所述第二隔热层32依次交错设置。所述高温炉体包覆层33与位于外侧的所述第二隔热层32连接。本实施例中，第一隔热层31的材质为硅盐酸，即形成硅盐酸隔热层，硅盐酸适于在高温环境下使用。所述第二隔热层32的材质为石英棉，即形成石英棉隔热层，通过将石英棉制成可压缩的适用于高温环境下使用的石英棉隔热层。所述高温炉体包覆层33材质为304不锈钢。为了连接各第一隔热层31、各所述第二隔热层32和所述高温炉体包覆层33，本实施例中，各所述第一隔热层31、各所述第二隔热层32和所述高温炉体包覆层33由陶瓷钉贯穿连接。
30.此外，为了避免输送盒21内部造成金属离子污染，本实施中，输送盒21内部，即第一隔热层31的内侧上还设置有防污染层，防污染层采用非金属且耐高温的材料制成，作为优选，可以是高纯石英板，以避免输送盒21内部的金属在高温工艺气体影响下产生金属离子，对工件造成污染。
31.为了实现输送盒21与承载框架1的定位，所述输送盒21顶部设置有连接杆24，所述
连接杆24可拆卸的与所述承载框架1连接。
32.值得一提的是，本发明专利申请涉及的大产能链式高温扩散设备的其他部件等技术特征应被视为现有技术，这些技术特征的具体结构、工作原理以及可能涉及的控制方式、空间布置方式采用本领域的常规选择即可，不应被视为本发明专利的发明点所在，本发明专利不作进一步具体展开详述。
33.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种大产能链式高温扩散设备，其特征在于，包括：承载框架（1），所述承载框架（1）内部中空；以及所述承载框架（1）内具有若干个工艺腔（11），所述工艺腔（11）适于放置退火输送装置（2）；其中多个所述工艺腔（11）内的退火输送装置（2）同步输送工件，以使多个工件同步在所述承载框架（1）内退火。2.如权利要求1所述的大产能链式高温扩散设备，其特征在于，所述工艺腔（11）沿所述看承载框架（1）高度方向依次设置。3.如权利要求2所述的大产能链式高温扩散设备，其特征在于，所述承载框架（1）包括底板架（12）、若干中间架（13）和顶板架（14），所述顶板架（14）设置在所述底板架（12）上方，各所述中间架（13）设置在所述顶板架（14）和所述底板架（12）中间；各所述中间架（13）依次连接，且位于顶部和底部的所述中间架（13）分别与所述顶板架（14）和所述底板架（12）连接。4.如权利要求3所述的大产能链式高温扩散设备，其特征在于，所述中间架（13）侧壁适于安装观察窗口（131）。5.如权利要求4所述的大产能链式高温扩散设备，其特征在于，所述顶板架（14）上设置有若干换气风扇（141）。6.如权利要求1所述的大产能链式高温扩散设备，其特征在于，所述退火输送装置（2）包括输送盒（21），所述输送盒（21）两侧分别设置有两安装栏（22），两所述安装栏（22）之间设置有传动机构（23）；所述传动机构（23）包括上传动组件（231）、中传动组件（232）和下传动组件（233），所述上传动组件（231）、所述中传动组件（232）和所述下传动组件（233）的两端分别与所述两安装栏（22）转动连接；以及所述上传动组件（231）、所述中传动组件（232）和所述下传动组件（233）贯穿所述输送盒（21）设置；所述中传动组件（232）分别与所述上传动组件（231）和所述下传动组件（233）传动连接；其中所述中传动组件（232）上输送工件时，所述中传动组件（232）驱动所述上传动组件（231）和所述下传动组件（233）同步输送工件。7.如权利要求6所述的大产能链式高温扩散设备，其特征在于，所述中传动组件（232）包括若干中从动辊（2321），所述上传动组件（231）包括若干上从动辊（2311），所述下传动组件（233）包括若干下从动辊（2331）；所述上从动辊（2311）、所述下从动辊（2331）和所述中从动辊（2321）一一对应；所述中从动辊（2321）沿所述输送盒（21）长度方向依次设置。8.如权利要求7所述的大产能链式高温扩散设备，其特征在于，所述中从动辊（2321）、所述上从动辊（2311）和所述下从动辊（2331）上依次设置有若干传动轮（234）；至少一个所述中从动辊（2321）的传动轮（234）与所述上从动辊（2311）的传动轮（234）
传动连接；至少一个所述中从动辊（2321）的常动轮与所述下从动辊（2331）的传动轮（234）传动连接；相邻两所述中从动辊（2321）之间传动连接，相邻两所述上从动辊（2311）之间传动连接，相邻两所述下从动辊（2331）之间传动连接。9.如权利要求6所述的大产能链式高温扩散设备，其特征在于，所述输送盒（21）内壁设置有防污染层。10.如权利要求6所述的大产能链式高温扩散设备，其特征在于，所述输送盒（21）顶部设置有连接杆（24），所述连接杆（24）可拆卸的与所述承载框架（1）连接。

技术总结
本发明涉及光伏和半导体领域，具体涉及一种大产能链式高温扩散设备。本发明提供了一种大产能链式高温扩散设备，包括：若干依次连接的承载框架，所述承载框架内部中空；以及所述承载框架内具有若干个工艺腔，所述工艺腔适于放置退火输送装置。多个所述工艺腔内的退火输送装置同步输送工件，以使多个工件同步在所述承载框架内退火。通过设置多层的工艺腔提高了设备的空间利用率，增大了产能，同时也降低了每片硅片平均实用的化学品和特气消耗量。通过链式平面流片方式能够兼容不同尺寸硅片传输，且工艺周期短、产品异常能及时发现，方便产线管理。红外灯管控温使硅片的受热更加均匀，保证了扩散的均匀性。证了扩散的均匀性。证了扩散的均匀性。


技术研发人员：左国军 杜茂林 李晶晶 王锋 张凯 巩振江 尹丽英 赵俊
受保护的技术使用者：常州捷佳创精密机械有限公司
技术研发日：2023.07.27
技术公布日：2023/9/20