CN104002391A - 抗翘曲变形防止硅棒断裂的玻璃粘接结构 - Google Patents

抗翘曲变形防止硅棒断裂的玻璃粘接结构 Download PDF

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金宇
金鑫
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Abstract

一种抗翘曲变形防止晶棒断裂的玻璃粘接结构,将整块玻璃板改变成由N块玻璃板段的拼接结构,在相邻两块玻璃板段之间留有空隙,在玻璃板段的长度侧边开设光滑清胶倒角面,这样连接板即使存有一定变形量,在连接板被强行压平时,能消减连接板对玻璃板产生的压应力,玻璃板段不会出现断裂的现象,更不会损伤粘接在其上的硅棒,消除了因玻璃块断裂而引发的晶棒爆裂、崩边等系列缺陷,降低了晶棒切割的破片率。更便于彻底清除胶体,在硅片脱胶时不会造成硅落,降低了硅片的破损率,提高得片率,每刀可多得硅片12片~20片,经济效益十分可观。在硅棒的两端增设限位玻璃板,能防止切割时两端的硅片损坏。

Description

抗翘曲变形防止硅棒断裂的玻璃粘接结构
技术领域:
本发明涉及与晶体硅切片机配套用器具,尤其涉及粘胶玻璃的硅棒连接座。
背景技术:
太阳能是一种取之不尽、用之不竭的绿色能源。晶体硅太阳能电池越来越多的应用于能源领域,在晶体硅太阳能电池中含有若干硅片,现在的硅片制作通常由方形的硅棒过线切割机床切割成厚度在0.2毫米左右的薄片,待切割硅棒在切割前须先进行粘接处理,如图1所示,用胶粘层2将玻璃板1粘固在晶托3的连接板31上,然后再用胶粘层2将待切割的硅棒4粘固在玻璃板1上,使晶托3通过玻璃板1与硅棒4粘连成一体,形成待切割部件,在硅棒4与晶托3的连接板31之间增设玻璃板1的目的是为了防止切割钢丝切割到晶托3的连接板31。切割时,待切割的硅棒4朝下,多线切割机上的进给部件带动待切割的硅棒4等速向切割钢丝移动,当待切割的硅棒4完成切割后,所有硅片均粘接在玻璃板1上,工艺上通常将之称为待取部件,用专用提升装置托起待取部件中的晶托3,松开紧固螺钉,然后将待取部件铲离多线切割机的进给部件,当待取部件被提升装置铲离多线切割机的进给部件后,必须将粘有硅片组的晶托3整体经过常温水清洗、然后再用高温水(高于90度)浸泡,由于热熔胶遇到高温热水后会立即软化,使得硅片组和玻璃板1分离,从而获得硅片。在脱胶过程中,由于连接板31必须经过冷水的清洗和热水浸泡与清洗的交规,这样必然会导致连接板31的翘曲变形,直接影响到连接板31的平整度。由于玻璃板1为非金属材料,变形系数小,当将玻璃板1粘接在翘曲变形的连接板31上后,按照硅棒的粘接工艺要求,硅棒必须牢固在粘接在玻璃板1上,虽然粘胶层能弥补玻璃板与翘曲变形的连接板31之间的不重叠缝隙,但当粘接有硅棒的晶托安装在切片机上后,必须进行气动压紧,在此过程中连接板31被强制压平,在强行压平过程中,连接板31受力复位的二次变形必然带动粘胶层对整块玻璃板1产生极大应力,若变形量过大必然会促使玻璃板1破裂,从而引发硅棒的破裂,一旦硅棒出现破裂,严重时整根硅棒全部报废,造成的经济损失很大,即使引发硅棒4局部产生裂纹,也会产生较多的废片。目前,多线切割机在夹紧过程中出现玻璃板1断裂现象约有10%左右,因此,这一技术缺陷是硅棒切割硅片过程中,硅片得片率难以提高的关键工序。另一方面,由于在粘结硅棒时,在玻璃板1与硅棒结合面的四周都会有外溢的胶液,在胶液固化后必须彻底清除沿硅棒四周粘接的固化胶体,否则在脱胶取片时很容易产生硅落,在硅片清理时容易导致硅片破损,现有的粘接玻璃板1都是整块双面磨砂的玻璃板,四周直角,规格为870*158*12mm,粘接硅棒长度在850mm以内,这种结构无法彻底清除粘接在硅棒四周的固体胶体,胶液牢固在粘接在磨砂玻璃面上,清除刀具在玻璃上铲除胶体难度很大,且无法清除彻底,清除胶体费工费时,人工成本高,这是硅棒粘接工序中最难控制的问题。
发明内容:
为了克服现有技术存在的上述不足,本发明提供了一种抗翘曲变形防止硅棒断裂的玻璃粘接结构,它既能方便粘接固化后的彻底清胶,又能规避晶托和连接板结合体的变形,消除硅棒粘接后在上机安装固定夹紧过程中出现的玻璃板断裂现象,能提高硅片成品率,降低粘胶人工成本,提高生产效率。
本发明所采用的技术方案是:
一种抗翘曲变形防止硅棒断裂的玻璃粘接结构,包括玻璃板、粘胶层、晶托和硅棒,所述晶托由连接板和固定座组成,连接板固定在固定座上,玻璃板通过粘胶层粘接在连接板上,硅棒通过粘胶层粘接在玻璃板上,其特征是:所述玻璃板由N块玻璃板段沿连接板长度方向对接而成,N大于等于2,相邻两块玻璃板段的连接边之间存有对接间隙,所述玻璃板段的上端面为光滑端面,下端面为磨砂层,在前后上边角设有光滑清胶倒角面,所有玻璃板段的下端面通过粘胶层粘固在晶托的连接板的上端面上,在相邻两块玻璃板段的对接间隙中充满粘接胶,待切割硅棒通过粘胶层粘固在玻璃板段的光滑端面上,硅棒的长度与其上的玻璃板段的长度相对应。
进一步,在玻璃板段上设有的光滑清胶倒角面的角度为15度~75度。
进一步,相邻两块玻璃板段之间的对接间隙的宽度1mm~3mm的空隙。
进一步,在硅棒的两端增设限位玻璃板,它能防止切割时两端的硅片损坏。
由于将一整块玻璃板改变成由N块玻璃板段的拼接结构,在相邻两块玻璃板段之间留有空隙,即便连接板重复使用存有一定变形量,当在粘接好玻璃板段上粘接硅棒后,装上多线切割机夹紧工件上后,连接板被强行压平,由于相邻两块玻璃板段之间的存有空隙,这样就减缓了连接板对玻璃板产生的应力,夹紧固定好后玻璃板段不会出现断裂的现象,因此不会对粘接在其上的硅棒产生任何损伤。消除了因玻璃块断裂而引发的硅棒爆裂、崩边等系列缺陷,降低了硅棒切割的破片率,经申请人经过1个月试验,采用在连接板上设置与硅棒段数相同个数的玻璃板段方案,可彻底消除粘接玻璃板现断裂的现象,即使将粘接玻板改为二块拼接结构,只要最短一块的长度大于粘接玻璃板总长度1/3都行。经统计和预算,按每月切片硅棒总长度1700米计算,可消除断裂粘接玻璃板200块,节省人民币5000元;减少因粘接玻璃断裂而导致硅棒损坏长度达2000mm,按照3元/mm计算可节省成本6000元。
在玻璃板段与硅棒粘接面的长度侧边开设光滑的倒角面,在粘胶固化后只要沿硅棒长度方向用刀划开,再沿玻璃板上倒角面铲开固化的粘胶层,使之与玻璃板面彻底分离,这样当硅棒切断结束后,硅片的侧边不会粘有胶体,在硅片脱胶时不会造成硅落,降低了硅片的破损率,提高得片率,每刀可多得硅片12片~20片,经济效益十分可观。
附图说明:
图1为待切割硅棒、玻璃粘接板和晶托三者间的现有连接结构示意图;
图2为本发明的结构示意图;
图3是玻璃板段在连接板上的粘接分布示意图;
图4为玻璃板段的横向截面视图。
图中:1-玻璃板;2-粘胶层;3-晶托;4-硅棒;5-限位玻璃板;11-玻璃板段;12-对接间隙;13-光滑端面;14-磨砂层;15-光滑清胶倒角面;31-连接板;32-固定座。
具体实施方式:
下面结合附图详细说明本发明的具体实施方案:
一种抗翘曲变形防止硅棒断裂的玻璃粘接结构,包括玻璃板1、粘胶层2、晶托3和硅棒4,所述晶托3由连接板31和固定座32组成,连接板31固定在固定座32上,玻璃板1通过粘胶层2粘接在连接板31上,硅棒4通过粘胶层2粘接在玻璃板1上,所述玻璃板1由二块玻璃板段11沿连接板31长度方向对接而成,在两块玻璃板段11的连接边之间存有宽度1mm的对接间隙12,所述玻璃板段11的上端面为光滑端面13,下端面为磨砂层14,在前后上边角设有光滑清胶倒角面15,光滑清胶倒角面15的角度为45度,二块玻璃板段11的下端面通过粘胶层2粘固在晶托3的连接板31的上端面上,在二块玻璃板段11的对接间隙12中充满粘接胶,待切割硅棒4通过粘胶层2粘固在玻璃板段11的光滑端面13上,硅棒4的长度与对应的玻璃板段11长度相对应,在硅棒4的两端增设限位玻璃板5,它能防止切割时两端的硅片损坏。

Claims (4)

1.一种抗翘曲变形防止硅棒断裂的玻璃粘接结构,包括玻璃板(1)、粘胶层(2)、晶托(3)和硅棒(4),所述晶托(3)由连接板(31)和固定座(32)组成,连接板(31)固定在固定座(32)上,玻璃板(1)通过粘胶层(2)粘接在连接板(31)上,硅棒(4)通过粘胶层(2)粘接在玻璃板(1)上,其特征是:所述玻璃板(1)由N块玻璃板段(11)沿连接板(31)长度方向对接而成,N大于等于2,相邻两块玻璃板段(11)的连接边之间存有对接间隙(12),所述玻璃板段(11)的上端面为光滑端面(13),下端面为磨砂层(14),在前后上边角设有光滑清胶倒角面(15),所有玻璃板段(11)的下端面通过粘胶层(2)粘固在晶托(3)的连接板(31)的上端面上,在相邻两块玻璃板段(11)的对接间隙(12)中充满粘接胶,待切割硅棒(4)通过粘胶层粘固在玻璃板段(11)的光滑端面(13)上,硅棒(4)的长度与其上的玻璃板段(11)的长度相对应。
2.根据权利要求1所述抗翘曲变形防止晶棒断裂的玻璃粘接结构,其特征是:在玻璃板段(11)上设有的光滑清胶倒角面(15)的角度为15度~75度。
3.根据权利要求1所述抗翘曲变形防止晶棒断裂的玻璃粘接结构,其特征是:相邻两块玻璃板段(11)之间的对接间隙(12)的宽度1mm~3mm的空隙。
4.根据权利要求1所述抗翘曲变形防止晶棒断裂的玻璃粘接结构,其特征是:在硅棒(4)的两端增设限位玻璃板(5)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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