CN113046729A - 伸缩电极反应装置与pecvd设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种伸缩电极反应装置与PECVD设备，伸缩电极反应装置包括反应管组件、电极组件与驱动组件，反应管组件包括管体与端盖，端盖连接于管体的后端；电极组件包括电极杆与电极头，电极杆连接于端盖，并能够相对端盖沿管体的轴向移动，电极头位于管体内，且与电极杆电连接；驱动组件包括动力件、第一弹性件与第一连接件，动力件连接于端盖，第一连接件连接于电极杆，第一弹性件连接于动力件的输出轴与第一连接件之间。上述伸缩电极反应装置中，当电极头与石墨舟发生接触后，随着动力件的进一步驱动，第一弹性件将发生弹性变形，使得电极头与石墨舟之间能够保持紧密的接触，保证接触的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池板制造技术领域，尤其是涉及伸缩电极反应装置与PECVD设备。
背景技术
PECVD设备镀膜的基本流程是：将待反应的硅片及载体(石墨舟)放入反应管并与电极接触，待环境温度和真空达到设定值后进行射频放电镀膜，然后将镀好膜的硅片及载具送出反应管。相关技术中一般采用后电极的电极接入方式，即石墨舟通过推舟机构进入反应管中，在推舟机构到位的情况下，石墨舟与反应管后端的电极接触，此种方式要求石墨舟和电极连接处的具有较高的要求精度，然而实际生产中容易因电极杆变形等各种因素的影响造成石墨舟和电极之间出现线接触和虚接触等不良状况，影响镀膜质量。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种伸缩电极反应装置，能够实现基片的稳定安装。
本发明还提出了一种应用上述伸缩电极反应装置的PECVD设备。
根据本发明第一实施例的伸缩电极反应装置，包括：
反应管组件，包括管体与端盖，所述端盖连接于所述管体的后端；
电极组件，包括电极杆与电极头，所述电极杆连接于所述端盖，并能够相对所述端盖沿所述管体的轴向移动，所述电极头位于所述管体内，且与所述电极杆电连接；
驱动组件，包括动力件、第一弹性件与第一连接件，所述动力件连接于所述端盖，所述第一连接件连接于所述电极杆，所述第一弹性件连接于所述动力件的输出轴与所述第一连接件之间。
根据本发明实施例的伸缩电极反应装置，至少具有如下有益效果：
当动力件启动时，可以通过第一连接件与第一弹性件带动电极杆沿轴向运动，进而带动电极头与石墨舟接触或者分离。当电极头与石墨舟发生接触后，随着动力件的进一步驱动，第一弹性件将发生弹性变形，使得电极头与石墨舟之间能够保持紧密的接触，保证接触的可靠性。
根据本发明的一些实施例，部分所述电极杆伸出于所述管体；
所述驱动组件位于所述管体的外侧，且所述第一连接件连接于所述管体的伸出部分。
根据本发明的一些实施例，所述伸缩电极反应装置还包括第一密封件，所述第一密封件的一端连接于所述端盖，另一端连接于所述第一连接件，且能够随所述第一连接件的运动而伸缩，所述第一密封件与所述第一连接件限定出密封腔体，用于容纳所述电极杆的所述伸出部分。
根据本发明的一些实施例，所述端盖还包括第二密封件，所述第二密封件位于所述端盖上供所述电极杆穿过的通孔处，所述第一密封件的所述一端连接于所述第二密封件。
根据本发明的一些实施例，所述驱动组件包括两个所述第一弹性件与所述两个所述第一连接件；
所述伸缩电极反应装置包括两个所述电极组件，两个所述电极杆分别通过对应的所述第一连接件与所述第一弹性件连接于同一所述动力件。
根据本发明的一些实施例，所述动力件位于两个所述电极组件之间，所述输出轴与两个所述电极杆平行，且所述输出轴与所述电极杆的距离相等。
根据本发明的一些实施例，所述驱动组件还包括：
第二连接件，连接于所述输出轴，并通过所述第一弹性件与所述第一连接件连接；
第二弹性件，一端连接于所述第二连接件，另一端朝向所述端盖。
根据本发明的一些实施例，所述第二弹性件为气弹簧，所述气弹簧包括缸体与活塞杆，所述缸体连接于所述第二连接件，所述活塞杆朝向所述端盖，且所述活塞杆相对所述缸体的伸出长度可调。
根据本发明的一些实施例，所述伸缩电极反应装置还包括：
导向杆，连接于所述端盖，且沿所述轴向延伸；
导向件，连接于所述第一连接件，且能过相对所述导向杆移动。
根据本发明第二实施例的PECVD设备，包括：
所述的伸缩电极反应装置；
推舟机构，用于将石墨舟从所述管体的前端送入所述管体。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，其中：
图1为本发明实施例的伸缩电极反应装置的正视图；
图2为图1中伸缩电极反应装置的侧视图，隐藏反应管组件；
图3为图1中伸缩电极反应装置与石墨舟对接的立体示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
本发明的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
参照图1、图2，本发明实施例的伸缩电极反应装置包括反应管组件100、电极组件200与驱动组件300，其中，反应管组件100用于提供反应所需的密封腔体，电极组件200用于与反应管组件100内的石墨舟接触以进行射频放电镀膜制作，驱动组件300用于实现电极组件200与石墨舟的缓冲接触，保证接触的可靠性。
以图中所示为例，反应管组件100包括管体110与端盖120，管体110可以是公知的石英管，通常为圆筒状结构，其一端(例如前端)具有开口，石墨舟可以通过该开口进出管体110。管体110的另一端(例如尾端)通过端盖120封闭，端盖120可以通过公知的方式连接于管体110，例如通过法兰盘与螺纹紧固件进行连接，并在连接处通过密封垫等密封件进行密封处理。
电极组件200包括电极杆210与电极头220，电极杆210连接于端盖120，沿管体110的轴向设置，且能够沿管体110的轴向移动，从而带动与电极杆210连接的电极头220移动。电极头220位于管体110内的空腔中，与电极杆210的端部电连接，外部的电源可以通过电极杆210向电极头220供电。当电极头220随电极杆210的运动而与石墨舟接触后，伸缩电极反应装置即可对石墨舟上的硅片进行镀膜处理。
能够理解的是，参照图1，电极头220为包括圆锥形的导向部221，相应的，参照图3，石墨舟600上对应设有圆锥形的导向孔610，通过导向部221与导向孔的配合，电极头220可以在一定范围内自适应的与石墨舟600对接，降低对对接精度的要求。
此外，电极组件200还包括有绝缘套230，绝缘套230套接在电极杆210上，以实现电极杆210与端盖120的绝缘连接。
驱动组件300包括动力件310、第一弹性件320与第一连接件330，动力件310连接于端盖120，可以是公知的具有伸缩轴的动力件，例如气缸，也可以是公知的具有旋转轴的动力见，例如电机，当动力件310采用气缸等类型的动力件时，可以通过伸缩轴直接驱动电极杆210沿管体110的轴向运动，当动力件310采用电机等类型的动力件时，可以通过例如齿轮齿条、蜗轮蜗杆等传动结构将旋转轴的转动转化为直线移动，再驱动电极杆210沿管体110的轴向运动。
第一连接件330连接于电极杆210，作为第一弹性件320的安装结构，可以与电极杆210同步移动。第一弹性件320连接于动力件310与第一连接件330之间，具体的，第一弹性件320可以是普通弹簧、气弹簧或者液压弹簧，其一端与第一连接件330连接，另一端与动力件310的输出轴连接。
基于上述，当动力件310启动时，可以通过第一连接件330与第一弹性件320带动电极杆210沿轴向运动，进而带动电极头220与石墨舟接触或者分离。当电极头220与石墨舟发生接触后，随着动力件310的进一步驱动，第一弹性件320将发生弹性变形，使得电极头220与石墨舟之间能够保持紧密的接触，保证接触的可靠性。通常而言，石墨舟的体积、重量远大于电极组件200，故当石墨舟通过推舟机构移送至大致位置后，再通过独立的、功率较小的动力件310驱动体积、重量较小的电极组件200进行对接有助于提高对接精度、降低能源消耗，推舟机构也可以提前脱离石墨舟并进行下批次石墨舟的移料准备工作，加快移料流程。
同时，相比于刚性连接的方式，即使石墨舟通过推舟机构移送后的停放位置存在偏差，电极头220也可以通过第一弹性件320进行自适应调整，降低对于石墨舟停放位置的精度要求。此外，第一弹性件320还可以实现电极头220的缓冲，减少刚性碰撞产生的损伤。
作为上述方案的改进，端盖120上具有通孔，电极杆210穿设在通孔内，使得电极杆210的一部分伸出于管体110，从而连接外部的电源，另一部分则位于管体110内并与电极头220连接。
相应的，驱动组件300也位于管体110的外侧，具体的，动力件310连接于端盖120的外侧，第一连接件330连接于管体110的伸出部分，具体是电极杆210伸出部分的远端。管体110通常为石英管，其尺寸越大，制造工艺、制造成本与安装成本都会随着增加，且镀膜工艺在管内低压环境的基础上对硅片进行加热，因此对于管体110的密封性能要求较高，本实施例中将驱动组件300设置在管体110的外侧，可以减少对管内空间的占用，有助于控制管体110的尺寸；同时，外侧的驱动组件300可以直接与导线、气管等管线连接，避免管线穿过端盖120带来的密封问题，有助于简化反应管组件100的结构。
以图中所示为例，伸缩电极反应装置还包括第一密封件410，第一密封件410的一端连接于端盖120，另一端连接于第一连接件330。第一密封件410与第一连接件330限定出密封腔体，用于容纳电极杆210的伸出部分。当第一连接件330带动电极杆210移动时，第一密封件410的一端固定，另一端能够随第一连接件330的运动而伸缩，如此，能够在电极杆210的移动过程中保持对管体110的密封。
具体的，第一密封件410可以是真空波纹管，第一连接件330可以是密封法兰，其中，真空波纹管远离管体110的一端(例如后端)连接于密封法兰上朝向管体110的侧面(例如前侧面)，电极杆210位于真空波纹管的内腔中，并与密封法兰连接。密封法兰背向管体110的侧面(例如后侧面)连接有密封接头，电源线可以通过密封接头与真空波纹管内的电极杆210连接。
作为上述方案的改进，端盖120还包括第二密封件420，第二密封件420位于端盖120上供电极杆210穿过的通孔处，第一密封件410的前端连接于第二密封件420，可以共同维持管体110的密封环境。第二密封件420可以是密封法兰。能够理解的是，第一密封件410分别与第一连接件330、第二密封件420的连接，以及第二密封件420与端盖120主体结构的连接均可以采用公知的密封方式。
参照图1、图2，作为上述方案的改进，驱动组件300包括两个第一弹性件320与两个第一连接件330，相应的，伸缩电极反应装置包括两个电极组件200，分别作为与石墨舟电连接的正极与负极。两个电极杆210分别通过对应的第一连接件330与第一弹性件320连接于同一动力件310，从而实现同一动力件310的统一驱动，减少动力件310的数量，且每个电极杆210均有独立的第一弹性件320实现缓冲与自适应调整功能，也即，两个第一弹性件320可以发生不同程度的变形，以适应不同的对接情形。
以图中所示为例，两个电极组件200间隔设置，动力件310位于两个电极组件200之间，动力件310的输出轴与两个电极杆210平行，且输出轴与电极杆210的距离相等，也即，动力件310的输出轴位于两个电极杆210的连线的中点，如此，输出轴可以均衡的带动两个电极杆210移动，且整体结构更为紧凑。
参照图1，作为上述方案的改进，驱动组件300还包括第二连接件340与第二弹性件350，第二连接件340连接于动力件310的输出轴，并通过第一弹性件320与第一连接件330连接，具体的，第二连接件340为连接板，动力件310的输出轴连接于连接板的前侧的中部，两个第一弹性件320连接于连接板的后侧的两端，且相对输出轴对称，如此，输出轴可以通过第二连接件340均衡地驱动两个电极杆210移动。
当动力件310驱动第二连接件340朝端盖120移动时，第二连接件340会与端盖120刚性碰撞，从而造成冲击。基于上述问题，本实施例还设置有第二弹性件350，第二弹性件350的一端连接于第二连接件340，另一端朝向端盖120，动力件310驱动第二连接件340朝端盖120移动至设定距离后，第二连接件340与端盖120抵持，导致第二连接件340整体发生形变(例如第二连接件340为普通弹簧时)，或者第二连接件340上与端盖120接触的部位回缩(例如第二连接件340为气弹簧或者液压弹簧时)，从而减缓冲击。
此外，当动力件310采用气缸时，其行程固定，导致电极杆210的行程也固定。当石墨舟的放置位置过于偏向端盖120，或者石墨舟的长度增大时，可能会导致石墨舟的后端过度接近电极头220，如果动力件310仍然以最大的行程驱动电极杆210，会导致第一弹性件320过度变形而丧失缓冲能力，电极头220与石墨舟可能因为相互作用力急剧增大而发生损坏。基于上述问题，第二弹性件350可以采用气弹簧，气弹簧包括缸体与活塞杆，缸体连接于第二连接件340，活塞杆朝向端盖120，且活塞杆相对缸体的伸出长度可以根据实际情况调节，例如，当石墨舟的后端越接近电极头220，活塞杆的伸出距离越长，气缸输出轴的回缩距离越短；反之，当石墨舟的后端越远离电极头220，活塞杆的伸出距离越短，气缸输出轴的回缩距离越长，如此，伸缩电极反应装置既可以采用成本较低的气缸，又能够增加对石墨舟偏离或者石墨舟尺寸变化的适应能力。
参照图1、图2，作为上述方案的改进，伸缩电极反应装置还包括导向杆510与导向件520，导向杆510直接连接于端盖120，或者通过其他构件(例如动力件310的安装支架)连接于端盖120，且沿管体110轴向延伸。导向件520可以是直线轴承，其固定连接于第一连接件330，且能过相对导向杆510移动，从而对电极杆210的移动进行导向。本实施例中的导向杆510与导向件520也位于管体110的外侧，同样可以减少对管内空间的占用。
本发明还公开了一种PECVD设备，包括推舟机构与上述的伸缩电极反应装置，推舟机构可以采用公知结构，其用于将石墨舟从管体110的前端开口送入管体110，当石墨舟沿管体110的轴向运动至设定位置后，动力件310只需驱动电极头220沿轴向移动相对较小的距离既可实现与石墨舟的对接，与推舟机构移送石墨舟的路径相匹配。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
Claims (10)
1.伸缩电极反应装置，其特征在于，包括：
反应管组件，包括管体与端盖，所述端盖连接于所述管体的后端；
电极组件，包括电极杆与电极头，所述电极杆连接于所述端盖，并能够相对所述端盖沿所述管体的轴向移动，所述电极头位于所述管体内，且与所述电极杆电连接；
驱动组件，包括动力件、第一弹性件与第一连接件，所述动力件连接于所述端盖，所述第一连接件连接于所述电极杆，所述第一弹性件连接于所述动力件的输出轴与所述第一连接件之间。
2.根据权利要求1所述的伸缩电极反应装置，其特征在于，部分所述电极杆伸出于所述管体；
所述驱动组件位于所述管体的外侧，且所述第一连接件连接于所述管体的伸出部分。
3.根据权利要求2所述的伸缩电极反应装置，其特征在于，所述伸缩电极反应装置还包括第一密封件，所述第一密封件的一端连接于所述端盖，另一端连接于所述第一连接件，且能够随所述第一连接件的运动而伸缩，所述第一密封件与所述第一连接件限定出密封腔体，用于容纳所述电极杆的所述伸出部分。
4.根据权利要求3所述的伸缩电极反应装置，其特征在于，所述端盖还包括第二密封件，所述第二密封件位于所述端盖上供所述电极杆穿过的通孔处，所述第一密封件的所述一端连接于所述第二密封件。
5.根据权利要求1所述的伸缩电极反应装置，其特征在于，所述驱动组件包括两个所述第一弹性件与所述两个所述第一连接件；
所述伸缩电极反应装置包括两个所述电极组件，两个所述电极杆分别通过对应的所述第一连接件与所述第一弹性件连接于同一所述动力件。
6.根据权利要求5所述的伸缩电极反应装置，其特征在于，所述动力件位于两个所述电极组件之间，所述输出轴与两个所述电极杆平行，且所述输出轴与所述电极杆的距离相等。
7.根据权利要求5所述的伸缩电极反应装置，其特征在于，所述驱动组件还包括：
第二连接件，连接于所述输出轴，并通过所述第一弹性件与所述第一连接件连接；
第二弹性件，一端连接于所述第二连接件，另一端朝向所述端盖。
8.根据权利要求7所述的伸缩电极反应装置，其特征在于，所述第二弹性件为气弹簧，所述气弹簧包括缸体与活塞杆，所述缸体连接于所述第二连接件，所述活塞杆朝向所述端盖，且所述活塞杆相对所述缸体的伸出长度可调。
9.根据权利要求1所述的伸缩电极反应装置，其特征在于，所述伸缩电极反应装置还包括：
导向杆，连接于所述端盖，且沿所述轴向延伸；
导向件，连接于所述第一连接件，且能相对所述导向杆移动。
10.PECVD设备，其特征在于，包括：
权利要求1至9中任一项所述的伸缩电极反应装置；
推舟机构，用于将石墨舟从所述管体的前端送入所述管体。
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| CN202110382652.6A CN113046729A (zh) | 2021-04-09 | 2021-04-09 | 伸缩电极反应装置与pecvd设备 |
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| CN202110382652.6A CN113046729A (zh) | 2021-04-09 | 2021-04-09 | 伸缩电极反应装置与pecvd设备 |
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2021
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Patent Citations (2)
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| CN2666929Y (zh) * | 2003-12-03 | 2004-12-29 | 刘晓荫 | 射频电源导入装置 |
| CN215163121U (zh) * | 2021-04-09 | 2021-12-14 | 深圳市捷佳伟创新能源装备股份有限公司 | 伸缩电极反应装置与pecvd设备 |
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