一种固化装置和烘干设备
技术领域
本发明涉及电子元件加工领域,尤其涉及一种固化装置。
背景技术
在具有印刷电路的电子元件的加工过程中,在电子元件的表面印刷上电路后,需要烘干电子元件以使电子元件表面浆料里含有的有机物等得以挥发,使得印刷之后的电子元件表面金属电极与电子元件的基体(例如硅片)得以接触,形成固化金属电极。由于固化需要的时间较长,相关技术中一般通过将电子元件平铺设置于加热炉中进行固化,为了使每次烘干的电子元件的数量较多,对应的平铺面积较大,导致加热炉的占地面积较大,不符合实际生产的需求。
发明内容
本发明提供一种固化装置及烘干设备,以解决如何减小固化装置和烘干设备的占地面积的技术问题。
本发明实施例提供一种固化装置,该固化装置包括:壳体,所述壳体内形成中空的加热腔;加热组件,设置于所述加热腔内;输送组件,所述输送组件沿第一方向穿过所述加热腔,所述输送组件的输送面能够沿第一方向运动;容纳件,所述容纳件形成中空的容纳腔,与所述容纳腔相邻的所述容纳件的壁面上设置有多个沿第二方向间隔分布的分隔件,所述第二方向与所述第一方向基本垂直,每个所述分隔件一端与所述壁面连接,与所述一端相对的另一端为自由端;其中,所述容纳件设置在所述输送组件的输送面上,随所述输送组件沿所述第一方向运动。
进一步的,所述分隔件包括:第一分隔件,设置在所述容纳件与所述容纳腔相邻的第一侧壁上;第二分隔件,设置在所述容纳件与所述第一侧壁相对的第二侧壁上;其中,所述第一分隔件具有多个并沿所述第二方向间隔分布,每个所述第一分隔件对应有位于所述第二方向上的相同位置的所述第二分隔件。
进一步的,每个分隔件的上端的表面为平面或曲面,由所述分隔件与所述壁面连接的所述一端向所述自由端向下倾斜。
进一步的,所述容纳件的一端为开口端,每个所述分隔件从与所述开口端相邻的第一端向远离所述开口端的第二端延伸,所述第一端位于所述第二端的上方。
进一步的,所述第一方向与水平平面平行或位于所述水平平面内,所述第一端向所述第二端的延伸方向与所述第一方向基本垂直。
进一步的,所述输送组件的输送面与水平平面基本平行,所述第二方向与所述输送面基本垂直,且所述分隔件由所述第一端向所述第二端延伸的方向与所述第二方向呈预设的锐角。
进一步的,所述输送组件的输送面与水平平面平行,所述第二方向与所述输送面呈预设的锐角,且所述分隔件由所述第一端向所述第二端延伸的方向与所述第二方向基本垂直。
进一步的,所述输送组件的输送面与水平平面呈预设的夹角,所述第二方向与所述输送面基本垂直,且所述分隔件由所述第一端向所述第二端延伸的方向与所述第二方向基本垂直。
进一步的,所述加热组件包括:第一加热件,设置在所述加热腔的底部;第二加热件,与所述第一加热件间隔;气流驱动件,且所述气流驱动件的进风口与所述第二加热件的间距不超过预设的阈值。
本发明实施例还提供一种烘干设备,该烘干设备包括:机架;如上述发明实施例所述的固化装置;冷却组件,安装在所述机架上并在所述第一方向上与所述固化装置相邻,所述输送组件穿过所述冷却组件;回流组件,安装在所述机架上并沿第三方向延伸,所述第三方向平行于所述第一方向,所述回流组件与所述输送组件相邻。
本发明实施例提供的固化装置,包括内部形成加热腔的壳体,具有容纳腔的容纳件、输送组件和加热组件,加热组件位于加热腔中,输送组件穿过加热腔,容纳件设置于输送组件上以随输送组件沿第一方向运动。其中,容纳件的壁面上设置有多个沿第二方向间隔设置的分隔件,第二方向与第一方向基本垂直,从而一个容纳件可以层叠多个电子元件,例如硅片,从而在一次性固化硅片数量确定的情况下,相对于将电子元件平铺一层在固化装置中加热,本发明实施例的固化装置占地的面积有效减少,从而利于满足实际生产的需求。同时,分隔件的一端与容纳腔的壁面连接,而与该一端相对的另一端为自由端,即,分隔件仅与电子元件的一部分接触,减小了接触面积,从而防止电子元件被划伤。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种固化装置的部分剖视结构示意图;
图2为本发明实施例提供的固化装置中的一种容纳件的结构示意图;
图3为本发明实施例提供的固化装置中的另一种容纳件的结构示意图;
图4为本发明实施例提供的固化装置中的容纳件和第一种类型的分隔件的装配示意图;
图5为本发明实施例提供的固化装置中的容纳件和第二种类型的分隔件的装配示意图;
图6为本发明实施例提供的固化装置中的容纳件和第三种类型的分隔件的装配示意图;
图7为本发明实施例提供的固化装置中的一种容纳件和输送组件的装配示意图;
图8为本发明实施例提供的固化装置中的另一种容纳件与输送组件的装配示意图;
图9为本发明实施例提供的固化装置中的另一种容纳件与输送组件的装配示意图;
图10为本发明实施例提供的固化装置中的另一种容纳件与输送组件的装配示意图;
图11为本发明实施例提供的固化装置中的另一种容纳件的结构示意图;
图12为本发明实施例提供的固化装置中的一种加热组件的结构示意图;
图13为本发明实施例提供的一种烘干设备的结构示意图。
附图标记说明
1-机架,2-固化装置,3-冷却组件,4-回流组件,10-壳体,11-加热腔,20- 加热组件,21-第一加热件,22-第二加热件,23-气流驱动件,24-安装支架,25- 对流腔,30-输送组件,31-输送面,40-容纳件,41-容纳腔,42-分隔件,421- 第一分隔件,422-第二分隔件,426-分隔件的第一端,427-分隔件的第二端,44- 开口端,45-挡板,42A-第一种类型的分隔件,423A-斜面,42B-第二种类型的分隔件,423B-曲面,42C-第三种类型的分隔件,423C-球面,424C-第一面,425C- 第二面,426C-尖角,D1-第一方向,D2-第二方向,D3-第三方向,P1-水平平面。
具体实施方式
在具体实施方式中所描述的各个实施例中的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以进行各种组合,例如通过不同的具体技术特征的组合可以形成不同的实施方式,为了避免不必要的重复,本发明中各个具体技术特征的各种可能的组合方式不再另行说明。
在具体实施方式中,本发明提供的固化装置用于固化电子元件上的印刷电路,该电子元件可以为任何需要使用印刷电路的电子系统中的硅片,例如可以为服务器芯片的硅片,也可以为电机控制器中的硅片,还可以为太阳能电池的硅片。本领域技术人员应当知晓,固化装置所具体应用的领域和具体固化的电子元件的类型不对该固化装置的结构产生限定。以下以固化装置用于太阳能电池加工领域中对硅片的固化为例进行说明。
如图1所示,本发明实施例提供的固化装置包括:壳体10、加热组件20、输送组件30和容纳件40。为显示出壳体10内的部件,图1对固化装置进行了部分剖视,有部分不显示壳体10而仅显示其内部的部件。如图1所示,壳体 10内形成中空的加热腔11,加热组件20设置于加热腔11中,以烘干加热腔 11中的硅片,可选的,加热腔11的内壁设置有隔热材料,以防止加热腔中的热量散失,从而更好地烘干硅片的表面。
输送组件30沿第一方向(如图1所示的D1)穿过加热腔11,输送组件30 的输送面31能够沿第一方向D1运动,具体的,输送组件30包括运动部分和固定部分,运动部分与固定部分可活动地连接,固定可以相对固化装置放置的地面或支撑物不发生平动,运动部分的上端表面为输送面31,输送面31能够沿着第一方向运动,以带动放置于该运动部分上的硅片穿过加热腔11,从而在硅片穿过加热腔11的过程中,利用加热组件20烘干硅片的表面,其中,运动部分的上端表面是指在输送组件30的俯视图中能够看到的输送组件30的运动部分的面。输送组件30为任何可以运输电子元件的装置,例如可以为带传动装置,该带传动装置中的传输带为输送组件30的运动部分,该带传动装置中的带轮为输送组件30的固定部分;例如该输送组件30还可以为齿轮齿条装置,齿轮与齿条啮合,齿轮旋转带动齿条沿直线运动,且齿条上设置有承载板,该齿轮齿条装置中的齿条和承载板为输送组件30的运动部分,该齿轮齿条装置中的齿轮为输送组件30的固定部分。
如图2所示,容纳件40形成中空的容纳腔41,与容纳腔41相邻的容纳件 40的壁面上设置有多个分隔件42,即,容纳件40用于包围形成容纳腔41的壁面设置有多个分隔件42,为了便于说明下文中将该壁面称为内壁面。每个硅片放置于对应的一个分隔件42上,即各硅片之间由分隔件42分隔,以防止各硅片相互接触。分隔件42沿第二方向间隔分布,该第二方向D2与第一方向D1 基本垂直。第一方向D1为图1所示的输送组件30的运动方向,例如,为水平左右的方向,那么对应的第二方向D2为基本竖直的上下方向(上下层叠),也可以第二方向D2是前后方向(前后层叠)。需要说明的是,第一方向D1与第二方向D2之间基本垂直是表示这两个方向之间的夹角与90度的差值在预设的范围内,例如,第一方向D1与第二方向D2的夹角为80到100度。需要说明的是,以下内容涉及“基本垂直”均为相同含义,即两者之间的夹角可以从80 度到100度,不限于绝对垂直的夹角为90度的情况;以下内容涉及“基本平行”包括两者之间的夹角小于或等于10度的情况,不限于绝对平行的夹角为0度的情况。
通过容纳件40中层叠设置硅片,减少了硅片在第一方向的面积。如图2 所示,每个分隔件42一端与容纳腔41的内壁面连接,与该一端相对的另一端为自由端,即,分隔件42并非沿第二方向完全隔断容纳腔41,也并不与硅片的设置有印刷电路的面的整个面接触,而是仅与硅片的设置有印刷电路板的面的一部分接触,既能够保证烘干时硅片上的液滴不会聚集与分隔件42上,也减小了分隔件42与硅片的接触面积,防止硅片被分隔件划伤。
本发明实施例提供的固化装置,包括内部形成加热腔的壳体,具有容纳腔的容纳件、输送组件和加热组件,加热组件位于加热腔中,输送组件穿过加热腔,容纳件设置于输送组件上以随输送组件沿第一方向运动。其中,容纳件的壁面上设置有多个沿第二方向间隔设置的分隔件,第二方向与第一方向基本垂直,从而一个容纳件可以层叠多个电子元件,例如硅片,从而在一次性固化硅片数量确定的情况下,相对于将电子元件平铺一层在固化装置中加热,本发明实施例的固化装置占地的面积有效减少,从而利于满足实际生产的需求。同时,分隔件的一端与容纳腔的壁面连接,而与该一端相对的另一端为自由端,即,分隔件仅与电子元件的一部分接触,减小了接触面积,从而防止电子元件被划伤。
在一些实施例中,第一方向的水平平面呈锐角,即,输送组件30的运动方向与水平平面之间的夹角小于90度,从可以在无需额外设置用于固定容纳件的元件的前提下,利用输送面31与容纳件40之间的摩擦力,使输送组件30带动容纳件40沿第一方向运动。可选的,第二方向与水平平面平行且与第一方向基本垂直,从而减小由于硅片的自身重力,在硅片和分隔件42之间产生的正压力和摩擦力,进一步防止硅片被划伤。可选的,第二方向与水平平面基本垂直,从而与第一方向大致垂直,利用硅片自身的重力,在硅片与分隔件42的接触面之间形成摩擦力,并利用该摩擦力防止硅片从分隔件42上脱落。为了便于说明,下文中均以第二方向与水平平面大致垂直的情况为例进行示例性说明。
在一些实施例中,如图3所示,分隔件42包括第一分隔件421和第二分隔件422,第一分隔件421设置在容纳件42与容纳腔41相邻的第一侧壁411上,第二分隔件422设置在容纳件40与第一侧壁411相对的第二侧壁412上,即,第一分隔件421和第二分隔件422相对设置,从而在硅片的两端支撑硅片并限制硅片的运动,防止硅片从分隔件42上滑落。可选的,沿第二方向,相邻的第一分隔件421的间距与相邻的第二分隔件422的间距相等,且均与硅片的厚度相等,从而限制硅片沿第二方向的运动,防止硅片在运动的过程中由于沿第二方向的振动而与分隔件42之间发生撞击,从而划伤硅片。
在一些实施例中,每个分隔件42的上端的表面为平面或曲面,由分隔件 42与壁面连接的一端向分隔件42的自由端向下倾斜,即,将分隔件42的上表面设置为倾斜的平面或曲面实现了分隔件42与硅片的线接触,从而进一步减小了硅片与分隔件42的接触面积,进一步防止硅片被划伤,其中,分隔件42的上表面为在使用的状态下分隔件42的俯视图中能够看到的面。
可选的,如图4所示,第一种类型的分隔件42A的上表面为平面,且第第一种类型的分隔件42A与壁面连接的一端向第一种类型的分隔件42A的自由端的方向上,第一种类型的分隔件的上表面为向下倾斜的斜面423A,实现第一种类型的分隔件42A与硅片的线接触。
如图5所示,第二种类型的分隔件42B的上表面为曲面423B,通过曲面与硅片的接触实现第二种类型的分隔件42B与硅片的线接触。可选的,如图5所示,第二种类型的分隔件42B的上表面为向与第二种类型的分隔件42B的相对的另一侧突出的曲面423B。
可选的,如图6所示,第三种类型的分隔件42C的上表面为曲面,且该曲面包括两个相交形成尖角426C的面,尖角426C向用于容纳硅片的方向突出,具体的,曲面包括第一面424C和第二面425C,第一面424C和第二面425C相交从而形成尖角426C,且在使用状态下的第三种类型的分隔件42C的俯视图上能够看到尖角426C顶端的尖点,以使硅片与第三种类型的分隔件42C的接触为点接触,从而进一步减小硅片与第三种类型的分隔件42C之间的接触面积,进而防止硅片划伤。可选的,第一面424C和第二面425C为相切的两个曲面,即,第三种类型的分隔件42C的上表面为球面423C,从而可以一次性加工出第三种类型的分隔件42C的上表面,而无需分别加工第一面424C和第二面425C,降低了第三种类型的分隔件42C的制造成本和制造时间。可选的,如图6所示,第三种类型的分隔件42C上端的尖角426C有多个,从而保证第三种类型的分隔件42C与硅片的接触点不少于三个,从而可靠地支撑硅片并限制硅片绕接触点的偏转运动。
在一些实施例中,如图7所示,容纳件40的一端为开口端44,每个分隔件42从开口端44相邻的分隔件的第一端426向远离开口端44的分隔件的第二端427延伸,且分隔件的第一端426位于分隔件的第二端427的上方。即,分隔件42倾斜设置,且分隔件42靠近开口端44的一端高于远离开口端44的一端,从而使硅片的重力沿该倾斜方向的分力指向远离开口端44的一端,进一步防止硅片从开口端44掉落出容纳腔41外。基于第一方向D1与水平平面之间的夹角不同,输送组件30的输送面31与水平平面(图中以P1表示)之间的夹角不同,以及容纳件40在输送面31上的摆放姿态不同,分隔件42的倾斜设置可以通过多种方式实现,下面结合附图对分隔件42倾斜的具体实现方式进行示例性说明,需要理解的是,以下列举的实现方式并非所有分隔件倾斜的所有实现方式的穷举,分隔件42的实现方式还可以为除以下说明的实现方式外的其他实现方式。
如图7所示,第一方向D1与水平平面P1呈锐角,分隔件的第一端426向分隔件的第二端427的延伸方向与第一方向D1平行,分隔件的第一端426高于分隔件的第二端427,且分隔件的第一端426向分隔件的第二端427的延伸方向与第二方向基本垂直,即,通过输送组件30的斜向上传输,并使容纳件 40的开口端44朝向输送组件30的传输方向,实现分隔件42的倾斜设置。
如图8所示,第一方向D1与水平平面P1平行或位于水平平面P1内,分隔件的第一端426向与分隔件的第二端427的延伸方向与第一方向D1垂直。即,输送组件30的传输方向与水平平面P1平行,容纳件40的开口端44的朝向与输送组件30的传输方向垂直,从而防止在传输的过程中,容纳件40中的硅片在惯性的作用下沿第一方向D1滑出容纳件40。在容纳件40的开口端44 的朝向与输送组件30的传输方向基本垂直的状态下,分隔件42的倾斜设置也包括多种实现方式,下面具体进行说明。
如图8所示,输送组件30的输送面31与水平平面P1平行,第二方向D2 与输送面31基本垂直,且分隔件的第一端426向分隔件的第二端427延伸的方向与第二方向D2呈预设的锐角,即,输送面31水平设置,容纳件40水平放置于输送面31上,分隔件的第一端426向分隔件的第二端427的延伸方向相对于容纳件40的第二方向D2倾斜设置,从而实现了分隔件42的倾斜设置。
如图9所示,输送组件30的输送面31与水平平面P1平行,第二方向D2 与输送面31呈预设的锐角,且分隔件的第一端426向分隔件的第二端427延伸的方向与第二方向D2垂直,即,输送面31水平设置,容纳件40倾斜放置于输送面31上,通过将容纳件40倾斜放置在与水平平面P1平行的输送面31上,实现分隔件42的倾斜。具体的,容纳件40的倾斜放置是指容纳件40的第二方向D2与输送面31不垂直,容纳件40的倾斜放置可以通过多种方式实现,例如可以通过在容纳件40的底部设置支撑块,将容纳件40进行斜向支撑实现,例如也可以通过使容纳件40的底面设置为与第二方向呈预设夹角的斜面实现。
如图10所示,输送组件30的输送面31与水平平面P1呈预设的锐角,第二方向D2与输送面31垂直,且分隔件的第一端426向分隔件的第二端427延伸的方向与第二方向D2垂直,即,输送面31倾斜设置,容纳件40放置于输送面31上,通过输送面31的倾斜设置实现分隔件42的倾斜设置。
在一些实施例中,如图11所示,容纳件40与开口端44相对的另一端设置有能够透气的挡板45,从而使倾斜放置于分隔件42上的硅片在加热烘干时产生的液滴和蒸汽能够从挡板45排出容纳腔,从而进一步加快烘干硅片所需的时间。挡板45为任何可以实现透水和透气,并能够阻挡硅片从容纳件40与开口端44相对的另一端脱出的结构。例如,挡板45由透水和透气的材料制成,可以在无需设置透水孔的情况下实现透水和透气。例如,挡板45的表面设置有多个透水透气孔,且该透水透气孔的内缘尺寸均不大于硅片的长度尺寸和宽度尺寸,从而在实现透水和透气的功能的同时防止硅片由透气孔中脱出容纳腔41。例如,容纳件40与开口端44相对另一端也为开口端,且挡板45设置于该另一端的开口端的内缘,从而使该另一端的开口端的宽度方向的内缘尺寸小于相对设置的两个分隔件42的自由端的间距,从而在最大限度保证在烘干硅片时的透水和透气能力的同时,防止硅片从该另一端的开口端脱出容纳腔41。如图8所示,开口端44对应的整个平面都是开口的,从而方便放入和取出硅片。
在一些实施例中,如图12所示,加热组件20包括第一加热件21、第二加热件22和气流驱动件23。第一加热件21例如可以为陶瓷红外加热件,设置于加热腔11的底部,并与输送组件30的运动部分接触,将热量由第一加热件21、输送组件30的运动部分、容纳件40、分隔件42的方向传导至设置于分隔件42 上的硅片,从而通过热传导对硅片进行加热。第二加热件22例如可以发热丝组,第二加热件22与第一加热件21间隔,第二加热件22并不与硅片直接接触或间接接触,而是通过在加热腔11中的空气并实现热对流,通过热对流对硅片进行加热。气流驱动件23的进风口与第二加热件22的间距不超过预设的阈值,从而吸收第二加热件22附近的热空气,并在硅片穿过加热腔11的过程中,将该热空气垂向容纳件40中的硅片,加快加热腔11中的热对流,并实现该热对流的导向,从而在容纳腔11中实现热气循环,即,通过热传导和热对流同时对加热腔11中的硅片进行加热,进一步缩短了烘干硅片所需的时间,即使同时烘干多各硅片能够保证良好的烘干效果。可选的,第一加热件21、第二加热件22 和气流驱动件23的数量均为多个,且每个第一加热件21、每个第二加热件22 和每个气流驱动件23均沿第一方向在加热腔11中间隔设置,从而保证硅片在穿过加热腔11的过程中持续受到热传导和热对流的同时作用,保证加热腔11 中的硅片能够被良好的烘干。
在一些实施例中,如图12所示,加热组件20还包括安装支架24,安装支架24位于加热腔11中,且安装支架24围合成中空的对流腔25,且气流驱动件23的出风口位于对流腔25中,从而在对流腔25中形成热对流。对流腔25 的内缘尺寸大于容纳件40的外缘尺寸,输送组件30的运动部分带动容纳件40 穿过对流腔25,相较于在整个加热腔11中实现热对流,通过设置对流腔25,在对流腔25中实现热流对,在更小的空间内形成热对流,从而加快了热对流的速度,进而使穿过对流腔25的硅片能够被更良好的烘干。可选的,第二加热件 22位于对流腔25的内部,整个热对均在对流腔25中进行加快了热对流的速度,从而增加了热对流的温度,进而使穿过对流腔25的硅片能够被更良好的烘干。可选的,安装支架24设置有通气孔,且第二加热元件22设置于对流腔25的外部,气流驱动件23将被第二加热元件22加热的干燥空气导入对流腔25中,该热空气与硅片接触后,温度下降且湿度增大,该温度下降湿度增大的空气由通气孔排出对流腔,并与第二加热元件22接触,重新被加热成为高温且干燥的气体,从而使热对流过程中的高温且干燥的气体不断通入对流腔25中,而低温湿润的气体不断从对流腔25中排出,进而使穿过对流腔25的硅片能够被更良好的烘干。
本发明实施例还提供一种烘干设备,如图13所示,该烘干设备包括:机架 1、固化装置2、冷却组件3和回流组件4。固化装置2为如图1至图12中任一副所描述的固化装置,固化装置2安装在机架1上。冷却组件3安装在机架上并在第一方向上与固化装置相邻,输送组件30穿过冷却组件3,输送组件30 带动容纳件40穿过固化装置2后,带动容纳件40穿过冷却组件3,从而冷却被高温加热后的硅片,降低硅片的温度,从避免在后续工序的过程中高温的硅片烫伤执行后续工序的工作人员,或造成执行后续工序的机械装置造成热损伤或热疲劳,后续工序例如可以为将烘干后的硅片从容纳件40中取出并打包装箱。回流组件4安装在机架1上并沿第三方向D3延伸,第三方向D3与第一方向D3平行,且回流组件4与输送组件30相邻,回流组件4用于运送经过冷却且硅片被取出后的空的容纳件40,将空的容纳件40集中至预定的位置,从而实现空的容纳件40的自动回收。可选的,第三方向与第一方向相反,回流组件4在输送组件30的长度方向上与输送组件30相邻,从而使经过冷却后且被取出硅片的容纳件40能够直接运动至回流组件4上,而无需设置额外的转移装置。可选的,烘干设备还包括转移装置,该转移装置设备于输送装置30的长度方向的一端,第三方向与第一方向相同,回流组件4在垂直于输送组件30的长度方向上与输送组件30相邻。经过冷却且硅片被取出的空的容纳件40被转移装置由输送组件30转移至回流组件4上,回流组件4沿第三方向将空的容纳件40 反向运输至空的容纳件40的集中位置。该转移装置例如可以为机械臂,容纳件40的底部和顶部均设置有定位孔46以便机械臂的定位,且容纳件40的顶部还设置有锥形凸台47,以便于机械臂的夹取。
可选的,烘干装置还包括举升装置,举升装置的一端与机架1可活动地连接,举升装置的另一端与壳体10固定连接,从而在需要检修加热组件20时,将壳体10举起,为加热组件20的检修提供空间。
以上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。