CN102056720A - 用于将硅块固定在用于其的承载件处的方法和相应的布置 - Google Patents

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Abstract

本发明为了将硅块(13)固定在承载件(16)处，用于更好的进一步处理，在这两者之间的粘接结合(20)中引入以粘接剂(23)浸渍的由玻璃纤维组成的纤维材料(22)。然后该硅块(13)被置于承载件(16)上。通过该纤维材料(22)，该粘接结合(20)未被过度按压在一起，并且更加稳定。

Description

用于将硅块固定在用于其的承载件处的方法和相应的布置
技术领域
本发明涉及一种将由硅组成的块(或相似的)固定在用于其的承载件处的方法以及硅块(Silizium-Block)在这种承载件处的相应的布置。
背景技术
已知将硅块(由其例如锯出用于太阳能电池的晶片)固定在承载件处，用于该加工步骤以及进一步的加工步骤。这通常通过粘合进行，其中硅块被固定粘接在承载件处。然后硅块的进一步处理(特别是运输)能够通过承载件的抓合(Greifen)进行，其中此时硅块通常悬挂在承载件下方。此处，获得较均匀的粘接结合(Klebefuge)——特别是承载件(一方面)和硅块(另一方面)之间的正好希望的对齐——常常是有问题的。
发明内容
本发明的基本目的是，实现开头所述的方法以及开头所述的布置，利用其能够避免现有技术的问题，而特别地能够实现硅块和承载件之间的简单、可靠和准确地限定的连接。
该目的通过带有权利要求1的特征的方法以及通过带有权利要求8的特征的布置而实现。本发明的有利的以及优选的实施形式是进一步的权利要求的主题，并在下面进一步阐述。有些适用于本发明的特征仅联系该方法或布置描述。而它们应能够独立于此，既适用于该方法又适用于该布置。权利要求通过明确地参考说明书的内容表达。
根据本发明设置成硅块和承载件之间的粘合通过粘接结合中的粘接层实现，其中该粘接层具有纤维材料和粘接剂。这意味着，首先通过在粘接结合中的纤维材料能够实现一种间距固定，或者说粘接结合(例如通过位于承载件上的硅块的重量)不会通过推挤粘接剂自身变得太小。因此保留粘接结合的最小厚度，其能够通过所使用的纤维材料的种类、结构和厚度而改变。
有利地，在安装或安置在硅块或承载件处之前，以粘接剂浸渍
Figure BPA00001276418900021
纤维材料或将粘接剂遍设于纤维材料。这可以例如通过喷涂纤维材料上的至少一侧实现。有利地，粘接剂在面状纤维材料上的这种涂布(Aufbringen)或浸渍是利用粘接剂进行的唯一步骤。进一步可以设置成用粘接剂涂刷硅块或承载件待粘合的两侧中的至少一侧或为其涂薄层。这可以通过喷涂(aufsprühen)、刷涂(aufstreichen)或滚涂(aufwalzen)进行。
为了防止粘接剂在硅块上散开(verlaufen)，可以设置成在整个粘接过程中硅块的设置用于粘合的面朝向下方，至少直至粘接剂至少部分地硬化，使得它不再容易流动。由此可以避免必须花费很大代价将跑出或流挂(tropfen)的粘接剂从硅块去除。
有利地，纤维材料均匀地分布在整个粘接面或粘接结合上。特别有利地，其甚至侧向地突出(überstehen)。
在本发明的实施形式中，纤维材料可以超过承载件而突出，特别在它通过硬化的粘接剂固定时。有利地，粘接剂可以单独地或与纤维材料一起侧向地搭接(übergreifen)承载件，而特别有利地，其与承载件相连接。由此例如也可以改善承载件和硅块之间的粘接连接的对于侧向运动的稳定性。也可以使纤维材料在侧向的搭接中抓合进承载件的凹陷部分(例如凹槽或凹陷的类型)中。这样可以单独通过粘接剂或附加加强地通过纤维材料实现一种承载件的卡接(Umkrallung)，作为粘接层或纤维材料在承载件处的加强固定。为了保持尽可能均匀的硅块和承载件的间距，纤维材料可以在它的表面上具有均匀的材料厚度。特别地，当它用粘接剂浸渍或完全吸收时或当在粘接结合上施加较高的压力时(例如因为硅块位于承载件上并以它的自重按压在粘接结合上并以此按压在纤维材料上)，也应该有这样均匀的材料厚度。
有利地，在本发明的实施形式中纤维材料具有规则的纤维布置。例如其为编织的结构，备选地，铺设物(Gelege)或其它由纤维组成的纺织(textil)层状材料也是可以想象的。特别有利地，纤维材料被单层地引入粘接结合中。如果粘接结合具有更大的厚度，也可以多层地设置纤维材料。纤维材料的厚度与粘接结合的比例应该是使得纤维材料在粘接结合中处于一定压力下，从而它能够行使它的作为间距保持件的功能。一种可能的用于该纤维材料为玻璃纤维。备选地，也可以使用其它已知的纤维原料。
在本发明的另一实施形式中，粘接层可以是能够导电的，并为此具有能够导电的纤维材料和/或能够导电的粘接剂。这里也可以混合导电的纤维至普通的玻璃纤维，例如以大约5％至10％的份额。备选地或附加地，粘接剂可以是能够导电的，也可能添加至其它粘接剂。为了之后在锯割晶片块(Waferblock)后分离粘接层或粘接连接，可以通过供应电力至粘接层处而产生带有欧姆加热作用(ohmsche 
Figure BPA00001276418900031
)的电流，例如通过侧面的接触。这是一种可能的用以分解或溶解相应地铺设的粘接剂的机理，以从承载件分离所述晶片。
有利地，在涂布粘接剂至纤维材料上时，相比之后与纤维材料一起在粘接结合中存在的粘接剂，涂布明显更多的粘接剂。在粘合中，多余的粘接剂从纤维材料中被挤出，直至粘接结合具有所希望的接缝宽度。这可以例如如前所述通过将硅块置于承载件上而实现，使得它利用它的重量挤压以粘接剂浸渍的纤维材料。当然，也可以设置进一步的力作用。
在将硅块和承载件按压在一起或粘接剂硬化之后，即在硅块和承载件的布置完成时，有利地，在粘接结合中相比粘接剂可以存在明显更多的纤维材料。由此强度主要通过纤维材料产生。这里纤维材料和粘接剂的比例可以在3∶1和5∶1之间变化，如果必要甚至可以更大。
在本发明的另一实施形式中，可以使用包含填充料(Füllstoff)的粘接剂用于粘接结合。作为填充料或者可以使用纤维材料，例如有很短纤维长度(在最大为数毫米的范围内)的纤维材料，而其它纤维材料的纤维明显更长。备选地可以使用填充体其例如为具有均匀的大小或均匀的直径的球状物(或相似的)。这种填充体也可以帮助阻碍粘接结合部分地譬如通过按压在一起而消失。这种填充体可以例如由玻璃(或相似的)组成。备选地，它们可以由与粘接剂相同的材料组成，由此得到均匀的粘接层材料特性。这对纤维材料的纤维也有效。
这些特征和进一步的特征除来自权利要求之外还来自说明书和附图，其中单独的特征各自独立或以若干个合并的形式在本发明的实施形式中并在其它领域中实现，并可以显示有利的以及可保护的实施形式，这里对该实施形式要求保护。在中间标题和单独的段落中的本申请的部分不限制在其下作出的说明的一般性。
附图说明
在附图中示意性地示出本发明的实施例并在下面进一步阐述。其中：
图1显示了承载件和硅块的布置的截面图，该承载件和硅块通过带有纤维材料和粘接剂的粘接结合相连接，而
图2显示了图1中的布置的备选形式，其中以粘接剂浸渍的纤维材料搭接承载件并接合在侧面的凹槽中。
具体实施方式
在图1中根据本发明的布置11的示意性的截面图显示了硅块13如何与用于其的承载件16相粘合。图1显示了这两部分连结到一起之后的布置11，而例如仍在粘合硬化之前或直接在其后。其中硅块13以它的下侧14朝向承载件16而位于其上，其中两个侧面15a和侧面15b是自由的。硅块13的下侧14与承载件16的上侧17形成粘接结合20。硅块的尺寸为例如200mm至300mm的宽度或高度，而承载件16有相同的宽度，且它的高度为大约50mm，粘接结合20可以为数毫米，例如1mm至3mm。
可以看到，粘接结合20如何完全由纤维材料22和粘接剂23填充。进一步还可以看到，通过在粘接结合中20中基本均匀地存在的纤维材料22，粘接结合20本身具有大约恒定的高度。
由图1还可以看到，纤维材料22和粘接剂23都未以显著的规模从粘接结合20超出并达到承载件16的侧面18a和侧面18b处。这可以例如通过去除由于按压在一起而超出的粘接剂23或纤维材料22实现。备选地，可以这样将纤维材料22和粘接剂23引入粘接结合20，使得几乎没有什么从其超出。而在承载件16的侧面18a和侧面18b处这也不影响，因为在其使用后，它可以从承载件16(该承载件16例如由玻璃组成)相对容易地机械地去除。
在图1中未显示粘接剂23在仍分离的纤维材料22上的涂布。但这可以按已知的方式和方法进行：手工将粘接剂23涂布在纤维材料22上，例如通过滚压、喷射或利用刷子，其中纤维材料22已经裁剪成(zuschneiden)大致在接缝20的表面上。备选地，它可以在更大的加工数量下来自供给装置——例如来自储存辊子(Vorratsrolle)，并机械地或自动地被设置粘接剂23。进一步，在涂布纤维材料22之前，或者硅块13的下侧14，或者承载件16的上侧17(也可能两者都)已经设有粘接剂23。
如同之前所实施的，纤维材料22可以以制造垫的形式由玻璃纤维组成，但也可以由其它纤维组成或以其它形式存在。这里单独的纤维应大致具有纤维垫伸延的方向，以便可以实现恒定的厚度，用于大约恒定的粘接结合20。可以使用环氧树脂作为粘接剂23，备选地可以使用其它用于这种纤维连接材料的树脂或粘接剂，例如前述带有一定导电能力的粘接剂。可以通过加热来加速硬化。
在图2中显示了布置111的备选的构造。这里带有侧面115a和侧面115b以及下侧114的硅块113也通过粘接结合120与承载件116相连接。纤维材料122连同粘接剂123再次位于粘接结合120中。与在图1中不同，这里纤维材料122侧向地被引导向外超出粘接结合120并在两侧都具有带卡接121a和卡接121b的伸延。该卡接121接合在位于承载件116的侧面118a和侧面118b中的凹槽119a和凹槽119b中。如同从图2容易地看到的，纤维材料122连同粘接剂123的该构造正好通过卡接121a和卡接121b形成特别坚固的至承载件116的连接。这样可以制造相比图1中更稳定的连接。
为了制造布置111，类似图1所描述的，以粘接剂浸渍的或设有粘接剂的纤维材料122(其侧向地明显超过粘接结合120而突出)经过承载件116的侧面118a和侧面118b的上部区域卷成或弯曲成它以它的外缘接合在凹槽119a和凹槽119b中。由此正好形成所示的卡接121a和卡接121b。即使当其伸延在图2中显示成相对有棱角的，实际上它可以是倒圆角的或正好沿着承载件116的侧面118a和侧面118b处伸延。该卡接121a和卡接121b的造型也可以通过辅助器件实现，例如从外部靠上的模具(Formen)。该模具可以例如构造成它们将侧向地突出的纤维材料122不仅压入凹槽119a和凹槽119b中，而且总体地产生造型，特别地产生卡接121a和卡接121b的相应的外轮廓。
从图2可以看到，为了制造该布置111，纤维材料122在侧面处应超过粘接结合120的侧面大约30mm至50mm而突出。
备选地，对于利用纤维材料的卡接121也可以设想，仅仅粘接剂侧向地卡接承载件116。这里虽然强度有所降低，但仍是有利地。
附加于在图1和图2中显示的在粘接结合20中的纤维材料22连同粘接剂23，也可以设有前述的填充体。其可以或者在粘接剂之后涂布在纤维材料上，或着已经与粘接剂一起涂布或与其混合。备选地，它们可以在放置设有粘接剂的纤维材料22之后例如涂布或铺在承载件16的上侧17上。
有利地，设有粘接剂23的纤维材料22首先被涂布在承载件16的上侧17上。然后硅块13以它的下侧14被放置于其上。为了稳定的连接以及为了从纤维材料22挤压出尽可能多的粘接剂23，附加于硅块13的自重，可以从上方施加进一步的按压。这里应该例如通过从外部放置的校直器件(Richtmittel)注意承载件16和硅块13具有准确的相互对齐，至少是平行的或下侧14平行于上侧17。

Claims (14)

1.一种将硅块(13，113)固定在用于所述硅块(13，113)的承载件(16，116)处的方法，其中所述硅块被固定粘接在承载件(16，116)处，其特征在于，该粘合通过粘接结合(20，120)中的粘接层实现，其中所述粘接层具有纤维材料(22，122)和粘接剂(23，123)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述纤维材料(22，122)在安装于所述硅块(13，113)或所述承载件(16，116)处之前利用所述粘接剂(23，123)浸渍，优选地通过至少一侧的喷涂。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在安装所述纤维材料(22，122)之前，所述粘接剂(23，123)至少被平坦地涂布在所述硅块(13，113)或承载件(16，116)的一侧上，优选地通过至少一侧的喷涂。
4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，利用粘接剂(123)浸渍的所述纤维材料(122)侧向地超过所述承载件(116)而突出，而且优选地搭接承载件而延伸，并特别地侧向地与所述承载件(116)相连接。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，利用粘接剂(123)浸渍的所述纤维材料(122)以承载件由所述纤维材料(122)卡接的方式延伸进入所述承载件(116)的凹陷部分或凹槽(119a，b)中，用于所述纤维材料或粘接层在所述承载件(116)处的加强的固定。
6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述粘接层是能够导电的——利用能够导电的纤维材料(22，122)和/或能够导电的粘接剂(23，123)，用于之后通过借助供应电流至粘接层而由电流产生的欧姆加热作用的加热来分离所述粘接层或粘接连接。
7.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，相比此后与所述纤维材料(20，120)一起在粘接结合中存在的粘接剂，明显更多粘接剂(23，123)被涂布在所述纤维材料(22，122)上，其中多余的粘接剂(23，123)从纤维材料(22，122)中被挤出，优选地通过所述硅块(13，113)的重量而没有附加的力作用。
8.一种硅块(13，113)在用于所述硅块的承载件(16，116)处的布置，其中所述硅块(13，113)被固定粘接在所述承载件(16，116)处，其特征在于，该粘合通过粘接结合(20，120)中的粘接层实现，而所述粘接层具有纤维材料(22，122)和粘接剂(23，123)。
9.根据权利要求8所述的布置(11，111)，其特征在于，在所述粘接结合(20，120)中，在将所述硅块(13，113)和承载件(16，116)按压在一起之后，特别地在硬化之后，相比粘接剂(23，123)存在明显更多的纤维材料(22，122)，优选地至少三倍至五倍于其。
10.根据权利要求8或9所述的布置(11，111)，其特征在于，它们是利用根据权利要求1至16中任一项所述的方法制造的。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的布置(11，111)，其特征在于，利用粘接剂(123)浸渍的纤维材料(122)侧向地超过所述承载件(116)而突出，而且优选地搭接所述承载件而延伸，并特别地侧向地与所述承载件(116)相连接。
12.根据权利要求11所述的布置(11，111)，其特征在于，利用粘接剂(123)浸渍的所述纤维材料(122)以承载件由所述纤维材料(122)卡接的方式延伸进入所述承载件(116)的凹陷部分或凹槽(119a，b)中，用于所述纤维材料或粘接层在所述承载件(116)处的加强的固定。
13.根据权利要求8至12中任一项所述的布置(11，111)，其特征在于，所述粘接层是能够导电的，具有能够导电的纤维材料(22，122)和/或能够导电的粘接剂(23，123)，用于之后通过借助供应电流至粘接层而由电流产生的欧姆加热作用的加热来分离所述粘接层或粘接连接。
14.根据权利要求8至13中任一项所述的布置(11，111)，其特征在于，用于所述粘接结合(20，120)的所述粘接剂(23，123)具有填充料，其中所述填充料或者是纤维材料，或者是填充体，特别地是有大致均匀大小的球状物或相似物，其中优选地，所述填充体由玻璃或由与粘接剂相同的材料组成。
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