CN104480418A - 光伏焊带的镀锡处理方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种光伏焊带的镀锡处理方法及其装置，将铜带在双轴绕卷系统的放料端释放成单根直线经外圆内方密封法兰组合密封后进入辅助真空腔，再经密封组合密封后进入等离子体处理腔；处理完成后，经密封组合密封后进入辅助真空腔，再经密封组合解密封后直接进入热镀锡装置，镀锡完成后即制得光伏焊带并收卷成型。应用本发明光伏焊带的镀锡处理工艺及其装置，能够连续不间断处理、镀锡，提高了工艺效率，降低了生产成本，保持了较好的质量一致性；并且避免使用助焊剂等高污染原料，具有一定的节能、环保效应。

Description

光伏焊带的镀锡处理方法及其装置

技术领域

本发明涉及一种等离子体表面处理工艺，尤其涉及一种用于光伏焊带制造的热镀锡及其前处理的工艺及装置。

背景技术

光伏焊带是在光伏太阳能板中使用的热镀锡铜导体，在制备时需进行镀锡。传统铜带镀锡工艺是将铜带通过熔锡/焊剂池中，接着在冷却塔中垂直擦拭并冷却镀锡后的铜线。传统工艺存在以下三点缺陷：                                               金属间键合只有在带表面清洁且适当激活时才能实现；酸清洗或浸泡是用于表面激活前清洗铜带表面的传统方法，存在环境污染问题；浸助焊剂是脏污程度大而有损环境的工艺，对操作人员也是有害的。

等离子体表面改性处理技术是目前使用的材料制备技术之一，其基本原理是在一定外界条件下，材料外部物质（等离子反应气体）与材料表面发生物理或化学反应，从而使材料表面状态发生变化或在材料表面产生新的元素和新的基团，最终满足实际应用的需要。

发明内容

鉴于上述现有光伏焊带传统制造工艺的缺陷，本发明的目的是提出一种光伏焊带的镀锡处理方法及其装置，解决光伏焊带便于规模化生产且提高品质的问题。

本发明的上述第一个目的，将通过以下技术方案得以实现：光伏焊带的镀锡处理方法，所述光伏焊带为热镀锡的铜带，其特征在于：将铜带置于双轴绕卷系统的两个转轴上单向连续传动，在两个转轴之间沿传动方向顺次设置等离子体处理腔和热镀锡单元，使铜带在真空处理下进、出通过等离子体处理腔对铜带进行表面改性处理，表面改性处理后的铜带直接通入热镀锡单元进行镀锡处理制成光伏焊带。

进一步地，在铜带通入等离子体处理腔、热镀锡单元之前分别通过辅助真空腔作预真空处理。

更进一步地，在铜带的单向连续传动路径中采用外圆内方密封法兰组合进行真空隔断。

本发明的上述第二个目的，将通过以下技术方案得以实现：光伏焊带的镀锡处理装置，所述光伏焊带为热镀锡的铜带，其特征在于：所述镀锡处理装置包含双轴绕卷系统且在双轴绕卷系统的两个转轴之间沿传动方向顺次设置等离子体处理腔和热镀锡单元，所述等离子体处理腔为具有正电极板和负电极板并外联真空泵的密闭处理腔，且等离子体处理腔的进口处和出口处均设有真空隔断单元，所述铜带经一个转轴、等离子体处理腔、热镀锡单元传动绕卷至另一个转轴。

进一步地，所述等离子体处理腔在铜带传动方向的两侧分别设有一个辅助真空腔，且两个辅助真空腔外联真空泵；所述辅助真空腔外端及辅助真空腔与等离子体处理腔连接处分别设有真空隔断单元。

更进一步地，所述真空隔断单元为凸法兰和凹法兰装接形成的法兰组合，两个法兰内芯设有两个方密封片且相对方密封条的外侧设有O型密封圈，所述铜带穿接于包夹的两个方密封片之间。

应用本发明光伏焊带的镀锡处理工艺及其装置，较之于传统镀锡工艺具有如下显著优点：①、能够连续不间断处理、镀锡，提高了工艺效率，降低了生产成本，保持了较好的质量一致性；②利用等离子体表面处理工艺相对传统酸洗、冲洗、干燥、浸助焊剂等制作工艺大大缩短了步骤，且避免使用助焊剂等高污染原料，具有一定的节能、环保效应。

附图说明

图1是本发明光伏焊带的镀锡处理装置的整体示意图。

图2是本发明所用等离子体处理腔的内部结构示意图。

图3是本发明所用真空隔断单元的结构示意图。

具体实施方式

以下便结合实施例附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详述，以使本发明技术方案更易于理解、掌握。

利用等离子体表面处理技术对光伏焊带原料（即铜带）表面进行清洗、活化处理，经镀锡工艺时能使锡粘附在铜带表面而不需要用助焊剂，可以实现致密、均匀的镀锡层，且整个等离子体表面处理过程中锡废物非常少，高效环保。

下面结合附图对本发明优选实施例作进一步详细阐述，以使本发明技术方案得以完整理解和创新性认识。

如图1至图3所示，分别是本发明光伏焊带的镀锡处理装置的整体示意图、所用等离子体处理腔的内部结构示意图及所用真空隔断单元的结构示意图。首先从该光伏焊带的镀锡处理装置来初步了解该工艺，从图示可见：该镀锡处理装置具有作为基础构件的双轴绕卷系统，该双轴绕卷系统具有相隔一段距离且同步转动的两个转轴11、12，该转轴主要用于将铜带和处理制得的光伏焊带以绕卷形式装载、卸料，以满足连续制造工艺的需求。

图示的装置中，在双轴绕卷系统的两个转轴之间沿传动方向（设定从转轴11至转轴12的传动方向），顺次设置等离子体处理腔2和热镀锡单元3，该等离子体处理腔2为具有绝缘板22、正电极板23和负电极板24并外联真空泵61的密闭处理腔21，是提供铜带表面改性处理的必要设备，为保证该表面处理的性能需在真空环境下操作，故等离子体处理腔的进口处和出口处均设有真空隔断单元5，上述铜带8经转轴11、等离子体处理腔2、热镀锡单元3制成光伏焊带8’传动绕卷至另一个转轴12。

作为进一步的优化方案，该等离子体处理腔2在铜带传动方向的两侧分别设有一个辅助真空腔41、42，且两个辅助真空腔外联真空泵62；该辅助真空腔外端及辅助真空腔与等离子体处理腔连接处分别设有真空隔断单元。

此外，更细致地，上述真空隔断单元5为凸法兰51和凹法兰52装接形成的法兰组合，两个法兰内芯设有两个方密封片53且相对方密封条的外侧设有O型密封圈54，上述进入热镀锡单元3前的铜带8穿接于各真空隔断单元5中包夹的两个方密封片之间，实现真空隔断。

接下来，基于以上光伏焊带的镀锡处理装置的优选实施例，进一步深入理解本发明镀锡处理工艺的具体实现。

将铜带置于双轴绕卷系统的两个转轴上单向连续传动（这里值得一提的是：沿传动方向的前向转轴11放置的是作为光伏焊带原料的铜带原料，而后向转轴12则绕卷装载的是经镀锡处理的成品），在两个转轴之间沿传动方向顺次设置等离子体处理腔和热镀锡单元，铜带8在转轴11处释放呈单根线性片材，经第一个真空隔断单元5（即外圆内方密封法兰组合）密封后进入辅助真空腔41进行预真空处理，再经第二个真空隔断单元5进入等离子体处理腔2进行真空等离子体表面处理，使铜带表面状态发生变化或在铜带表面产生新的元素/新的基团。处理完成后继续在密封组合和另一个辅助真空腔42的真空隔断处理下直接通入热镀锡单元3之中，经上述表面改性处理的铜带在热镀锡单元3中得以致密、均匀的镀锡处理作业；镀锡完成后即制得高品质及性能一致性强的光伏焊带成品，收卷成型于另一个转轴12。在连续处理作业过程中，真空泵61、62需要持续作业，以维持辅助真空腔和等离子体处理腔两者的真空状态。

更细致地，在铜带的单向连续传动路径中采用真空隔断单元5进行真空隔断，这里真空隔断单元5为一种外圆内方密封法兰组合，如前述结构描述，该密封组合包括通过螺钉帽组件55相接合的凹、凸法兰，且在两法兰相接合处通过所设外圆内方的两种密封材料对铜带的通道与外界严密隔绝，以此较好地实现了真空隔绝，保证了等离子体处理腔的处理效果，并利于后续的镀锡作业。

综上可见，本发明的光伏焊带的等离子体表面处理方法及其装置的特点及优点显著：、该装置整个铜带处理过程连续不间断，相比传统镀锡工艺，本装置镀锡效率高，质量好；提高了生产效率、降低了生产成本。、利用等离子体表面处理制备镀锡铜带相比于传统的酸洗、冲洗、干燥、浸助焊剂等制作工艺大大缩短了步骤，铜带经等离子体处理后即可镀锡；、运用等离子体对铜带进行表面处理无助焊剂生产，锡废物少，节能又环保。

除上述实施例外，本发明还可以有其它实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (6)

1.光伏焊带的镀锡处理方法，所述光伏焊带为热镀锡的铜带，其特征在于：将铜带置于双轴绕卷系统的两个转轴上单向连续传动，在两个转轴之间沿传动方向顺次设置等离子体处理腔和热镀锡单元，使铜带在真空处理下进、出通过等离子体处理腔对铜带进行表面改性处理，表面改性处理后的铜带直接通入热镀锡单元进行镀锡处理制成光伏焊带。

2.根据权利要求1所述光伏焊带的镀锡处理方法，其特征在于：在铜带通入等离子体处理腔、热镀锡单元之前分别通过辅助真空腔作预真空处理。

3.根据权利要求1或2所述光伏焊带的镀锡处理方法，其特征在于：在铜带的单向连续传动路径中采用外圆内方密封法兰组合进行真空隔断。

4.光伏焊带的镀锡处理装置，所述光伏焊带为热镀锡的铜带，其特征在于：所述镀锡处理装置包含双轴绕卷系统且在双轴绕卷系统的两个转轴之间沿传动方向顺次设置等离子体处理腔和热镀锡单元，所述等离子体处理腔为具有正电极板和负电极板并外联真空泵的密闭处理腔，且等离子体处理腔的进口处和出口处均设有真空隔断单元，所述铜带经一个转轴、等离子体处理腔、热镀锡单元传动绕卷至另一个转轴。

5.根据权利要求4所述光伏焊带的镀锡处理装置，其特征在于：所述等离子体处理腔在铜带传动方向的两侧分别设有一个辅助真空腔，且两个辅助真空腔外联真空泵；所述辅助真空腔外端及辅助真空腔与等离子体处理腔连接处分别设有真空隔断单元。

6.根据权利要求4或5所述光伏焊带的镀锡处理装置，其特征在于：所述真空隔断单元为凸法兰和凹法兰装接形成的法兰组合，两个法兰内芯设有两个方密封片且相对方密封条的外侧设有O型密封圈，所述铜带穿接于包夹的两个方密封片之间。