CN110079791A - 一种用于pecvd反应区的伸缩式滚轮传输结构 - Google Patents

一种用于pecvd反应区的伸缩式滚轮传输结构 Download PDF

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Abstract

PECVD设备反应区采用上述伸缩式滚轮结构用于工件载板的传输，所述滚轮转动传入工件；所述托针装置上升，顶起工件脱离滚轮；所述滚轮缩出反应区；所述托针装置下降，将工件下落至下电极上；工件在反应区完成镀膜工艺；所述托针装置上升顶起工件；所述滚轮伸入反应区；所述托针装置下降，将工件下落至所述滚轮上；所述滚轮转动传出已完成镀膜工件；工件传入下一个PECVD腔室重复上述过程进行下一道镀膜工序，工件可以高效率的直线进给。因此，采用上述伸缩式滚轮结构既可以保证工件的可靠传输、加快节拍、提高设备的生产效率并且可以有效的满足PECVD提高效率、增大产能的迫切需求。

Description

一种用于PECVD反应区的伸缩式滚轮传输结构
技术领域
本发明涉及真空传输技术领域，更具体地说，本发明涉及一种对PECVD反应区的伸缩式滚轮传输结构。
背景技术
PECVD ( Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition ) 是指等离子体增强化学的气相沉积法。工作原理是借助微波或射频等使含有薄膜成分原子的气体电离，在局部形成等离子体，而等离子体化学活性很强，很容易发生反应，在基片上沉积出所期望的薄膜。
发明用于PECVD产线设备，为镀膜工艺提供了一种可伸缩的滚轮传输结构。通过使用本发明所述的可伸缩式传输结构可以有效的满足异质结高效太阳能电池生产快节拍、高稳定性及和非晶硅薄膜沉积所需的严格工艺环境要求。
现有技术中，在PECVD中用于传输的多数是机械手传输，由于机械手送、取片时动作复杂，传输效率低，影响整线设备稼动率，而且机械手成本高昂。
发明内容
本发明提供一种对PECVD设备的伸缩式滚轮传输结构，以解决现有技术中存在的上述问题。
本发明提供一种用于PECVD反应区的伸缩式滚轮传输结构，其特征在于，包括传动电机、同步轮、传输轴、磁流体装置、伸缩波纹管、滚轮、滑轨装置、伸缩装置、升降装置及托针装置；
其中，所述传动电机与所述同步轮有皮带连接；
所述同步轮与所述传输轴设置有键连接；
所述传输轴与所述滚轮螺钉固定连接设置；
可选的，所述滚轮材料为铝合金，设置有防滑装置；
所述传输轴与所述磁流体装置动态真空密封设置；
所述滑轨装置由滑块和轨道构成；
多组所述磁流体装置与所述滑轨装置有集成连接；
所述滑轨装置轨道间接固定于真空腔室；
所述滑轨装置滑块间接固定于伸缩装置；
可选的，伸缩装置为气缸结构，缸体间接固定于真空腔室；
所述伸缩波纹管连接于所述磁流体装置和真空腔室之间，并与二者密封接触；
可选的，所述托针装置为多组PIN均匀穿过下电极，底部由一块板连接为一体；
可选的，所述升降装置为伺服电机、单轴驱动器结构；
所述升降装置与真空腔室之间为伸缩波纹管形式，馈入传动与所述托针装置连接；
本申请还提供一种包括上述伸缩式滚轮传输结构的真空PECVD装置。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明提供一种用于PECVD反应区的伸缩式滚轮传输结构，包括传动电机、同步轮、传输轴、磁流体装置、伸缩波纹管、滚轮、滑轨装置、伸缩装置、升降装置及托针装置；其中所述传动电机与所述同步轮有皮带连接；所述同步轮与所述传输轴设置有键连接；所述传输轴与所述滚轮螺钉固定连接设置；所述滚轮材料为铝合金，装有全氟橡胶圈以增大摩擦力；所述传输轴与所述磁流体装置动态真空密封设置；所述滑轨装置由滑块和轨道构成，滑块可沿轨道直线滑动；多组所述磁流体装置与所述滑轨装置有集成连接；多组所述磁流体装置固定与筋板，筋板连接于所述滑轨装置滑块上；所述滑轨装置轨道间接固定于真空腔室；所述滑轨装置滑块间接固定于所述伸缩装置；伸缩装置为气缸结构，缸体间接固定于真空腔室；所述伸缩波纹管连接于所述磁流体装置和真空腔室之间，并与二者密封接触，由所述伸缩装置带动所述滚轮实现真空内伸缩运动；所述托针装置为多组PIN均匀穿过下电极，底部由一块板连接为一体；所述升降装置为伺服电机、单轴驱动器结构；所述升降装置与真空腔室之间为波纹管形式，馈入传动与所述托针装置连接,实现托针装置真空室内的升降运动。
在PECVD设备反应区采用上述伸缩式滚轮结构用于工件载板的传输，所述滚轮由所述传动电机驱动转动传入工件；所述托针装置由所述升降装置驱动上升，顶起工件脱离滚轮；所述滚轮由伸缩装置驱动缩出反应区；所述托针装置由所述升降装置驱动下降，将工件下落至下电极上；工件在反应区完成镀膜工艺；所述托针装置由所述升降装置驱动顶起工件；所述滚轮由伸缩装置驱动伸入反应区；所述托针装置由所述升降装置驱动下降，将工件下落至所述滚轮上；所述滚轮由伺服电机驱动转动传出已完成镀膜工件；工件传入下一个PECVD腔室重复上述过程进行下一道镀膜工序，工件可以高效率的直线进给。因此，采用上述伸缩式滚轮结构既可以保证工件的可靠传输；又可以加快节拍，提高设备的生产效率。并且，在PECVD设备中采用上述伸缩式滚轮结构可以有效的满足PECVD提高效率、增大产能的迫切需求。
附图说明
图1是本申请实施例提供的伸缩式滚轮传输结构的内部结构示意图之一。
图2是本申请实施例提供的伸缩式滚轮传输结构的内部结构示意图之二。
图3是本申请实施例提供的伸缩式滚轮传输结构的内部结构示意图之三。
图4是本申请实施例提供的伸缩式滚轮传输结构的内部结构示意图之四。
图5是本申请实施例提供的PECVD产线反应室部分结构图。
图6是现有技术中机械手传输结构内部示意图。
具体实施例
本申请公开一种用于PECVD设备的伸缩式滚轮传输结构，在PECVD设备中采用伸缩式滚轮传输结构用于工件至反应区的传输，滚轮传动直线进给方式提高了传输的效率，滚轮结构传出完成后可缩回设置，避免了滚轮对PECVD反应区的影响。因此，此种伸缩式滚轮传输结构有效提高了PECVD设备中工件传输的效率，解决PECVD设备节拍慢、结构复杂的问题，提高整个设备的产能。
以下通过具体的实施例对本申请提供的伸缩式滚轮传输结构进行详细的介绍和说明。
图1是本申请实施例提供的伸缩式滚轮传输结构的内部结构示意图之一，其中伸缩装置和升降装置处于传输状态。图2是本申请实施例提供的伸缩式滚轮传输结构的内部结构示意图之二，其中伸缩装置和升降装置处于滚轮准备缩回状态。图3是本申请实施例提供的伸缩式滚轮传输结构的内部结构示意图之三，其中伸缩装置和升降装置处于滚轮已缩回状态。图4是本申请实施例提供的伸缩式滚轮传输结构的内部结构示意图之四，其中伸缩装置和升降装置处于可进行镀膜工艺状态。图5是本申请实施例提供的PECVD产线反应室部分结构图。可分别结合图1、图2、图3、图4和图5及下述说明对本申请的伸缩式滚轮传输结构进行理解。
本申请实施例提供一种用于PECVD设备的伸缩式滚轮传输结构，该伸缩式滚轮传输结构包括以下部件：同步轮001，磁流体装置002、伸缩波纹管003、传输轴004、滚轮005、传动电机008、滑轨装置009、伸缩装置010、托针装置011、以及升降装置012。
下面对本申请的伸缩式滚轮传输结构进行详细介绍。本申请实施例中，传动电机008为伺服电机，也可以是其它闭环控制电机，与同步轮001有皮带连接；同步轮001与传输轴004有键连接、顶丝固定；传输轴004与滚轮005螺钉固定连接；滚轮005材料为铝合金，装有全氟橡胶圈以增大摩擦力。当然，全氟橡胶圈也可以是其他耐温、无污染的材料，在此不再赘述。
以上是对所述结构传输功能的介绍和说明，传动电机008驱动滚轮005转动传输。下面对所述结构伸缩功能进行介绍和说明。传输轴004与磁流体装置002动态真空密封；滑轨装置009由滑块和轨道构成，滑块可沿轨道直线滑动；六组磁流体装置002固定在筋板上，筋板底部连接于滑轨装置009滑块上, 且固定于伸缩装置010；滑轨装置009轨道间接固定于真空腔室；伸缩装置010为气缸结构，缸体间接固定于真空腔室，也可以是电机传动等其他直线运动机构；伸缩波纹管030连接于所述磁流体002和真空腔室之间，并与二者密封接触，密封处为橡胶密封圈。
以上是对所述结构伸缩功能的介绍和说明，伸缩装置010驱动滚轮005直线伸缩。为实现工件传输时传输功能和伸缩功能的交替，所述结构还需升降功能辅助进行，下面对所述结构升降功能进行介绍和说明。托针装置011为多组PIN均匀穿过下电极，底部由一块板连接为一体，PIN材料为铝合金；升降装置012为伺服电机、单轴驱动器结构，单轴驱动器为丝杠、滑块结构，伺服电机用联轴器连接至丝杠；升降装置012与真空腔室之间为波纹管形式，馈入传动与托针装置011连接，波纹管与二者密封接触，密封处为橡胶密封圈。
以上是对所述结构升降功能的介绍和说明，升降装置012驱动托针装置直线升降。下面对所述结构具体工作流程进行介绍和说明。滚轮005由传动电机008驱动转动传入工件，此时所述结构状态如图1所示；托针装置011由升降装置012驱动上升，顶起工件脱离滚轮，此时所述结构状态如图2所示；滚轮005由伸缩装置010驱动缩出反应区，滚轮005端面与PECVD反应腔内壁几乎平齐，滚轮005外径略小于PECVD反应腔壁上缩出孔内径，此时所述结构状态如图3所示；托针装置011由升降装置012驱动下降，将工件下落至下电极007上，托针装置011所有PIN上表面在同一平面，且此时此平面低于下电极007上表面，如图4所示；工件在反应区完成镀膜工艺；托针装置011由升降装置012驱动顶起工件，如图3所示；滚轮005由伸缩装置010驱动伸入反应区，如图2所示；托针装置011由升降装置012驱动下降，将工件下落至滚轮005上，如图1所示；滚轮005由传动电机008驱动转动传出已完成镀膜工件；工件传入下一个PECVD腔室重复上述过程进行下一道镀膜工序。结合本申请提供的伸缩式滚轮传输结构工作原理，工件可以高效率的直线进给完成镀膜工艺，既可以保证工件的可靠传输又可以加快节拍，提高设备的生产效率。并且，在PECVD设备中采用上述伸缩式滚轮结构可以有效的满足PECVD提高效率、增大产能的迫切需求。
图5所示为PECVD产线反应室部分，本发明应用在图5中A部分。PECVD设备为提高设备产能，需要加快节拍，加快节拍最简单有效就是加快传输速率，本申请在保证PECVD设备正常镀膜工艺同时加快生产节拍。
本申请的实施例可应用在PECVD设备缓冲室传动系统部分。工件在进入PECVD反应室前需要缓冲室提前给工件加热升温，真空内部加热需要直接接触，传动系统加入以本申请的实施例的伸缩式滚轮传输结构可提高传输效率，延伸至整个产线，可提高整线产能。
本申请虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本申请，任何本领域技术人员在不脱离本申请的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本申请的保护范围应当以本申请权利要求所界定的范围为准。

Claims (17)

1.本发明提供一种用于PECVD反应区的伸缩式滚轮传输结构，其特征在于，包括传动电机、同步轮、传输轴、磁流体装置、伸缩波纹管、滚轮、滑轨装置、伸缩装置、升降装置及托针装置；其中，所述传动电机与所述同步轮有皮带连接；所述同步轮与所述传输轴设置有键连接；所述传输轴与所述滚轮有固定连接；所述传输轴与所述磁流体装置动态真空密封设置；多组所述磁流体装置与所述滑轨装置有集成连接；所述伸缩装置一端固定于真空腔室，另一端连接于滑轨装置；所述伸缩波纹管连接于所述磁流体装置和真空腔室之间，并与二者密封接触；所述托针装置穿过下电极设置；所述升降装置馈入真空室与所述托针装置连接设置。
2.根据权利要求1所述的用于PECVD反应区的伸缩式滚轮传输结构，其特征在于，所述传动电机与所述同步轮有皮带连接具体为多组所述同步轮之间皮带连接，所述传动电机皮带驱动多组所述同步轮同步转动，且真空室两侧两组所述传动电机同步转动。
3.根根据权利要求1所述的用于PECVD反应区的伸缩式滚轮传输结构，其特征在于，所述同步轮与所述传输轴设置有键连接具体为传动轴上设置键槽，同步轮设置有长键槽和顶丝，二者之间靠键和顶丝固定连接。
4.根根据权利要求1所述的用于PECVD反应区的伸缩式滚轮传输结构，其特征在于，所述传输轴与所述滚轮有螺钉固定连接一体。
5.根据权利要求4所述的用于PECVD反应区的伸缩式滚轮传输结构，其特征在于，所述滚轮上材料为铝合金，结构上有密封槽，套有全氟橡胶圈，既可增大传输摩擦力又不影响镀膜工艺所需环境。
6.根根据权利要求1所述的用于PECVD反应区的伸缩式滚轮传输结构，其特征在于，所述传输轴与所述磁流体装置动态真空密封设置具体为二者同轴设置，轴承提供轴向支撑，磁流体提供动态密封，传输轴可沿磁流体装置相对转动并保证真空密封。
7.根根据权利要求1所述的用于PECVD反应区的伸缩式滚轮传输结构，其特征在于，多组所述磁流体装置与所述滑轨装置有集成连接具体为多组磁流体装置固定在一块筋板上且Z轴方向在同一平面，筋板与两个滑轨装置的滑块部分连接。
8.根根据权利要求7所述的用于PECVD反应区的伸缩式滚轮传输结构，其特征在于，所述滑轨装置由滑块部分和轨道部分构成，滑块可沿轨道进行直线运动。
9.根根据权利要求1所述的用于PECVD反应区的伸缩式滚轮传输结构，其特征在于，所述伸缩装置为气缸，缸体固定于真空腔室，气缸轴连接于权利要求7所述筋板上，实现伸缩装置驱动两个滑轨装置进行直线运功。
10.根根据权利要求1所述的用于PECVD反应区的伸缩式滚轮传输结构，其特征在于，所述伸缩波纹管连接于所述磁流体装置和真空腔室之间，并与二者密封接触，伸缩运动时保证真空密封。
11.根根据权利要求10所述的用于PECVD反应区的伸缩式滚轮传输结构，其特征在于，所述密封结构为橡胶密封圈。
12.根根据权利要求1所述的用于PECVD反应区的伸缩式滚轮传输结构，其特征在于，所述托针装置穿过下电极设置具体为多组PIN穿过下电极上多组孔，且多组PIN底部连接在一块板上，所有PIN同步升降。
13.根根据权利要求12所述的用于PECVD反应区的伸缩式滚轮传输结构，其特征在于，所述托针装置升降运动时上限位置PIN上表面高于所述滚轮上面，下限位置PIN上表面低于下电极上表面。
14.根根据权利要求1所述的用于PECVD反应区的伸缩式滚轮传输结构，其特征在于，所述升降装置馈入真空室与所述托针装置连接设置具体为升降装置驱动轴穿过真空室与托针装置连接，升降装置与真空室之间设置有伸缩波纹管，并与二者密封接触。
15.根根据权利要求14所述的用于PECVD反应区的伸缩式滚轮传输结构，其特征在于，所述升降装置由伺服电机和单轴驱动器构成，单轴驱动器具体为丝杠、滑块结构，伺服电机驱动靠联轴器连接至单轴驱动器驱动滑块升降运动。
16.根根据权利要求14所述的用于PECVD反应区的伸缩式滚轮传输结构，其特征在于，所述密封结构为橡胶密封圈。
17.一种PECVD装置，其特征在于，包括上述权利要求1至16任一伸缩式滚轮传输结构。
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