CN114203861A - 一种太阳能光伏电池低压水平热处理多功能系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种太阳能光伏电池低压水平热处理多功能系统,包括上下料系统、搬舟净化系统和炉管系统,上下料系统包括上料导片组件、下料导片组件、导片流转输送机构、硅片抓取装置、上料搬运机构、下料搬运机构和舟流转机构,所述上料导片组件、硅片抓取装置、上料搬运机构和舟流转机构成硅片上料系统,本发明的舟采用水平放片方式,除硅片的放置方向外,硅片的三侧被舟限制板遮挡,可以有效阻碍气体从背靠背的硅片缝隙进入背靠背的贴合面,从而有效避免出现绕镀,实现无绕镀或微绕镀,可以去除对绕镀层的处理,从而实现在同一设备系统中连续工艺,无需卸片离线去进行湿法处理。

Description

一种太阳能光伏电池低压水平热处理多功能系统
技术领域
本发明属于太阳能光伏领域,涉及一种太阳能光伏电池低压水平热处理多功能系统。
背景技术
常规TOPCon工序是制绒、硼扩散、去BSG、LPCVD制备氧化层+生长非晶硅、磷扩散、刻蚀清洗、正面钝化层和正膜,背膜和丝网印刷双面电极,不同工序采用不同机器处理,设备多,生产线长,人工参与容易造成人为污染,硅片需要在不同工序间流转,容易造成硅片转运损伤,另外硅片在镀膜工序中,容易发生绕镀问题,本发明有效地解决了这种问题。
发明内容
本发明为了克服现有技术的不足,提供一种太阳能光伏电池低压水平热处理多功能系统。
为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:一种太阳能光伏电池低压水平热处理多功能系统,其特征在于:包括上下料系统、搬舟净化系统和炉管系统,上下料系统包括上料导片组件、下料导片组件、导片流转输送机构、硅片抓取装置、上料搬运机构、下料搬运机构和舟流转机构,所述上料导片组件、硅片抓取装置、上料搬运机构和舟流转机构成硅片上料系统,所述下料导片组件、硅片抓取装置、下料搬运机构和舟流转机构构成硅片下料系统,搬舟净化系统包括搬舟系统、推舟系统、净化冷却系统、传输系统和净化台框架,净化冷却系统包括净化装置和冷却装置,净化装置对通入搬舟净化系统的气体进行过滤净化,冷却装置包括风冷和水冷,冷却装置对搬舟净化系统排放的气体进行降温,所述搬舟系统包括搬舟头、搬舟机械手爪和缓存搬舟机械手,炉管系统包括炉管机架和至少两种工艺炉管,传输系统分别与舟流转机构和搬舟系统对接,用于上下料系统和搬舟净化系统之间舟的流转,搬舟机械手爪抓取舟托,用于舟托在传输系统与推舟系统间的传输,缓存搬舟机械手用于缓存舟托,推舟系统与工艺炉管对接,用于舟搬舟净化系统和炉管系统之间舟的流转,舟在上下料系统、搬舟净化系统和炉管系统流转,舟包括舟限制板,硅片背对背水平放置舟限制板内,舟限制板对硅片的三侧进行遮挡防止绕镀。
进一步的;所述上料导片组件、下料导片组件、导片流转输送机构、上料搬运机构、下料搬运机构和舟流转机构构成上下料系统的导片装置,所述硅片抓取装置包括六轴机器人以及硅片抓取分合机构,硅片抓取分合机构控制硅片的吸取和翻面,所述六轴机器人通过硅片抓取分合机构控制硅片的移动,所述上料导片组件包括上料来料对接输送机构、上料缓存输送机构、上料花篮升降机构、上料花篮输送机构、上料硅片输送机构、上料硅片缓存机构以及上料接片机构,上料花篮输送机构位于上料花篮升降机构下侧,所述下料导片组件包括下料来料对接输送机构、下料缓存输送机构、下料花篮升降机构、下料花篮输送机构、下料硅片输送机构、下料硅片缓存机构以及下料接片机构,下料花篮输送机构位于下料花篮升降机构下侧,导片流转输送机构分别与上料花篮输送机构、下料花篮输送机构连接,花篮经上料花篮输送机构、导片流转输送机构以及下料花篮输送机构在上料导片组件和下料导片组件间流转。
进一步的;所述导片流转输送机构包括流转输送组件和流转移动组件,所述流转移动组件包括横移动力组件,所述横移动力组件采用滚珠丝杆传动方式驱动流转输送组件相对于流转移动组件移动,所述流转输送组件在移动过程中分别与上料花篮输送机构和下料花篮输送机构相接,流转输送组件上端面与上料花篮输送机构和下料花篮输送机构上端面处于同一水平面,保证花篮的平稳过渡,所述硅片抓取分合机构包括硅片抓取分片机构、硅片抓取吸盘机构以及硅片抓取旋转机构,所述硅片抓取吸盘机构包括吸盘吸取装置和控制吸盘吸取装置错位移动的调整装置,所述硅片抓取旋转机构包括吸盘吸片装置和控制吸盘吸片装置转动的旋转装置,六轴机器人控制硅片抓取分合机构的移动,所述硅片抓取分片机构通过硅片抓取吸盘机构与硅片抓取旋转机构控制硅片的移动,所述吸盘吸取装置和吸盘吸片装置控制硅片的吸取分合,所述旋转装置控制硅片翻面,上料搬运机构包括上料搬运定位移动组件、上料搬运硅片顶升组件、上料搬运硅片规整组件以及上料搬运离子吹风组件,所述下料搬运机构包括下料搬运定位移动组件、下料搬运硅片顶升组件、下料搬运硅片规整组件以及下料搬运离子吹风组件,所述上料搬运定位移动组件还包括位置控制装置,所述位置控制装置包括三组检测传感器,上料搬运定位移动组件固设有对应的挡片,所述三组检测传感器分别位于动力组件的两端以及原点位置,通过三组检测传感器和挡片的配合控制上料搬运定位移动组件的移动行程以及实现对上料搬运定位移动组件的原点检测,所述舟流转机构包括传输对接输送组件、夹爪组件和控制夹爪组件移动的移动模组组件,传输对接输送组件承载若干舟,移动模组组件控制夹爪组件夹持舟在传输对接输送组件和上料搬运定位移动组件间流转。
进一步的;所述舟包括包括舟顶板、舟底板和舟支撑杆;舟顶板和舟底板通过舟支撑杆连接,形成放置硅片的放置空间,舟支撑杆沿长度方向间隔设置有舟夹板,相邻的两组舟夹板形成舟夹板腔,舟限制板安装在夹板腔内,舟限制板包括两组安装于舟夹板腔的舟限制侧板以及连接两组舟限制侧板的舟限制连接板,舟限制侧板和舟限制连接板上均固设有硅片安置腔,舟限制侧板和舟限制连接板上对应的硅片安置腔处于同一水平面硅片水平放置在舟上,硅片安置腔容纳两组硅片叠加安装。
进一步的;所述搬舟系统、推舟系统和传输系统安装于净化台框架内部,净化冷却系统位于净化台框架外部,传输系统将位于上下料系统装未工艺硅片的舟传输至搬舟系统,并将装已工艺硅片的舟传输至上下料系统,传输系统用于搬舟系统与上下料系统间舟的交互,搬舟系统将装未工艺硅片的舟移动至推舟系统,推舟系统将装未工艺硅片的舟移动至炉管系统进行工艺,推舟系统将装已工艺硅片的舟移出并通过搬舟系统移动至传输系统,净化冷却系统对搬舟净化系统的气体进行净化。
进一步的;所述搬舟系统包括搬舟立柱和Z轴传动结构;搬舟头通过Z舟传动结构活动设置于搬舟立柱上;搬舟头包括一级手臂、二级手臂、X轴传动结构一、X轴传动结构二以及搬舟机械手爪;一级手臂和二级手臂通过X轴传动结构一活动连接,搬舟机械手爪通过X轴传动结构二活动设置于二级手臂上;X轴传动结构一包括X轴伺服电机一,X轴伺服电机一设置于二级手臂的外侧;搬舟机械手爪用于支撑托起舟托,缓存搬舟机械手用于缓存舟托。
进一步的;所述推舟系统包括推舟传送机构、推舟桨和推舟炉门,推舟桨与推舟炉门连接,两者同步移动,推舟桨用于支撑和承载舟托和舟,舟装载硅片,推舟传送机构通过驱动推舟桨往返移动控制舟托和舟输入或输出工艺炉管,推舟传送机构与推舟炉门固设连接,推舟传送机构的滑动方向与工艺炉管轴向一致,净化装置包括第一空气过滤净化器、第二空气过滤净化器、净化风机、第一进风口和第二进风口,净化装置对通入搬舟净化系统的气体进行过滤净化,冷却装置包括第一进风口和第二进风口、出风口和净化风机,水冷装置包括水冷盘和水冷管道,冷却装置对搬舟净化系统排放的气体进行降温,传输系统包括传输机构和传输机架,通过传输机架对传输机构进行支撑,传输机构分别与舟流转机构和搬舟头对接,传输机构对舟托板组件进行传输。
进一步的;所述传输机构包括传输支板、传输驱动组件和传输张紧组件,所述传输支板的长度决定传输机构对舟托板组件的传输行程,所述传输驱动组件和传输张紧组件分别位于传输支板长度方向的两端,传输驱动组件通过传输第二皮带对舟托板组件进行传输,所述传输张紧组件控制传输第二皮带的张紧力,所述传输驱动组件包括传输第一固定箱和传输第二固定箱,所述传输第一固定箱连接有传输驱动电机,所述传输驱动电机的输出轴转动贯穿传输第一固定箱,所述传输第二固定箱内转动设置有转杆(图未标识),位于传输第一固定箱内的传输驱动电机输出轴以及位于传输第二固定箱转杆分别固设有传输第一转动轮,两组传输第一转动轮通过传输第一皮带连接,所述传输第一固定箱和传输第二固定箱间设有两组传输调节杆,所述传输第二固定箱上固设有传输张紧调节孔,传输张紧调节孔内设有螺钉(图未显示),通过螺钉在传输张紧调节孔内的顶伸使传输第一固定箱相对于传输第二固定箱进行移动,使两者的间距增大或缩小,进而控制传输第一皮带的张紧力,所述转杆上固设有分别位于传输第一转动轮两侧的两组传输第二转动轮,传输第一固定箱和传输第二固定箱安装在传输第二固定板,并通过传输第一固定板与传输支板固定连接。
进一步的;所述工艺炉管安装在炉管机架上,工艺炉管的开口部朝向推舟系统,推舟系统将舟通过推舟传送机构和推舟桨移动至工艺炉管进行工艺,或将已工艺的舟输出工艺炉管,工艺炉管的尾部设有能够通入工艺炉管内部的气体输送装置;气体输送装置对工艺炉管的内部气压进行调节,炉管机架上设有炉管安装机构,炉管安装机构的外侧设置一块炉管封板,炉管封板上设置有用于气体输送装置通过的气体孔洞,至少两组工艺炉管呈上下并排排列,或左右并排排列或左右和上下同时并排排列,形成行和列组合排列,工艺炉管包括LPCVD工艺炉管、磷扩散工艺炉管和硼扩散工艺炉管其中其中两种或三种,炉管系统外置真空泵,用于LPCVD工艺;或/和气源柜,用于硼扩散工艺。
进一步的;所述气体输送装置包括反应气体输送装置和尾气处理装置,所述炉管机架上还设有炉管机架冷却装置和炉腔风冷装置,炉腔风冷装置包括炉管机架风冷盘,炉管机架风冷盘设置在炉管机架的顶部,炉腔风冷装置将炉管机架的热量排出,炉管机架冷却装置降低排风的热量,工艺炉管的内部形成炉腔,所述工艺炉管上设有炉管保温层和隔离层,所述炉管保温层包裹在工艺炉管的外壁上,所述炉管保温层内设置有螺旋缠绕状在工艺炉管上的炉管电炉丝,炉管电炉丝发热形成热场,对内部工艺炉管进行控温,所述隔离层涂抹于炉腔的内壁上,用于保护炉腔;炉管保温层外围设有调温层,所述调温层内设有第二冷却水管道,第二冷却水管道沿石英炉管长度方向呈U形布置,且沿石英炉管的周向以正反U形连续交替的方式均布,第二冷却水管道和第一冷却水管道连通形成冷却水系统,用于调整工艺炉管内的温度。
综上所述,本发明的有益之处在于:
1)、本发明炉管系统至少包括两组工艺炉管,每组工艺炉管和搬舟系统均能够独立工作,实现连续生产,工艺炉管包括LPCVD工艺炉管、磷扩散工艺炉管和硼扩散工艺炉管,可任选其中两种组合或全部,实现在一个多功能热处理设备内部实现硅片Topcon结构的制作生产,实现硅片的N+/N/SiO/掺杂多晶硅的TOPCon结构,节省工艺设备和人工,减少硅片转运损伤;炉管系统通过多组管道并排设计的布置方式,能够实现上下料系统和硅片工艺的同步有序进行,在一炉反应的过程中,可以进行前一炉的下料以及后一炉的上料,实现连续高产量生产。
2)、本发明的舟采用水平放片方式,除硅片的放置方向外,硅片的三侧被舟限制板遮挡,可以有效阻碍气体从背靠背的硅片缝隙进入背靠背的贴合面,从而有效避免出现绕镀,实现无绕镀或微绕镀,可以去除对绕镀层的处理,从而实现在同一设备系统中连续工艺,无需卸片离线去进行湿法处理。
3)、本发明通过在一个设备内,设置多组工艺炉管,各工艺炉管独立运行,且配备一套互不干涉的推舟上料构成,使推舟上料和炉内加工同时进行,从流程上提高了效率和产能。
4)本发明在净化台框架顶部配置净化装置和冷却装置,净化装置对进入净化台框架的气体进行净化,能够有效防止空气中过得灰尘等杂质对硅片的生产工艺产生影响,同时能够提高硅片的散热效率,通过水冷结合风冷,实现净化台框架内部的快速降温。
5)本发明在炉管机架顶部配置炉腔风冷装置和炉管机架冷却装置,炉腔风冷装置将炉管机架的热量排出,炉管机架冷却装置降低排风的热量,大大降低了设备工作时工艺炉管的高温对炉管环境的热辐射影响,使得工艺温度不至于过高而影响电气设备的正常工作,并可以大大缩短硅片的生产工艺周期,进而提高生产效率;并且,采用风冷和水冷两种冷却方式相结合,通过管路结构与工艺炉管内部相连接,解决工艺炉管的发热对硅片生产工艺的影响,进而加快工艺冷却速度,提高工艺成品率,并且降低电器设备的故障率。
附图说明
图1为本发明的装置示意图。
图2为本发明的上下料系统示意图。
图3为本发明的上下料系统的导片装置示意图。
图4为本发明的上下料系统的上料硅片输送机构和上料硅片缓存机构示意图。
图5为本发明的上下料系统的硅片抓取装置和搬运装置示意图。
图6为本发明的传输对接输送组件示意图。
图7为本发明的舟托板组件示意图一。
图8为本发明的舟托板组件示意图二。
图9为本发明的夹爪组件示意图。
图10为本发明的夹爪组件俯视图。
图11为图10中A-A的剖视图。
图12为本发明的舟示意图。
图13为图12中B的放大图。
图14为本发明的搬舟净化系统和炉管系统示意图。
图15为本发明的搬舟净化系统内部示意图。
图16为本发明的搬舟系统示意图。
图17为本发明的搬舟系统分解示意图。
图18为本发明的搬舟头分解示意图一。
图19为本发明的搬舟头分解示意图二。
图20为本发明的搬舟机械手爪分解示意图。
图21为本发明的推舟系统示意图。
图22为本发明的传输系统与舟托装配示意图。
图23为本发明的传输系统示意图一。
图24为本发明的传输系统示意图二。
图25为本发明的传输系统示意图三。
图26为本发明的传输系统示意图四。
图27为图23中C的放大示意图。
图28为本发明的炉管系统内部示意图一。
图29为本发明的传输系统内部示意图二。
图30为本发明的炉管机架冷却装置安装示意图。
图31为本发明的工艺炉管内部示意图。
图32为本发明的工艺炉管外部示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是,以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想,遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。
本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、横向、纵向……)仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
实施例一:
如图1-32所示,一种太阳能光伏电池低压水平热处理多功能系统,包括上下料系统1、搬舟净化系统2和炉管系统3,上下料系统1包括上料导片组件11、下料导片组件12、导片流转输送机构13、硅片抓取装置14、上料搬运机构15、下料搬运机构16和舟流转机构17,搬舟净化系统2包括搬舟系统21、推舟系统22、净化冷却系统23、传输系统24和净化台框架25,炉管系统3包括炉管机架31和至少两种工艺炉管32,传输系统24分别与舟流转机构17和搬舟系统21对接,用于上下料系统1和搬舟净化系统2之间舟的流转,推舟系统22与工艺炉管32对接,用于舟搬舟净化系统2和炉管系统3之间舟的流转,舟在上下料系统1、搬舟净化系统2和炉管系统3流转,舟内的硅片水平放置。
如图2-13所示,上下料系统1包括上料导片组件11、下料导片组件12、导片流转输送机构13、硅片抓取装置14、上料搬运机构15、下料搬运机构16和舟流转机构17,上料导片组件11、下料导片组件12、导片流转输送机构13、上料搬运机构15、下料搬运机构16和舟流转机构17构成上下料系统1的导片装置,所述硅片抓取装置14包括六轴机器人141以及硅片抓取分合机构142,硅片抓取分合机构142控制硅片的吸取和翻面,所述六轴机器人141通过硅片抓取分合机构142控制硅片的移动,所述上料导片组件11、硅片抓取装置14、上料搬运机构15和舟流转机构17成硅片上料系统,所述下料导片组件12、硅片抓取装置14、下料搬运机构16和舟流转机构17构成硅片下料系统。
所述上料导片组件11包括上料来料对接输送机构111、上料缓存输送机构112、上料花篮升降机构113、上料花篮输送机构114、上料硅片输送机构115、上料硅片缓存机构116以及上料接片机构117,上料花篮输送机构114位于上料花篮升降机构113下侧,所述下料导片组件12包括下料来料对接输送机构121、下料缓存输送机构122、下料花篮升降机构123、下料花篮输送机构124、下料硅片输送机构125、下料硅片缓存机构126以及下料接片机构127,下料花篮输送机构124位于下料花篮升降机构123下侧,导片流转输送机构13分别与上料花篮输送机构114、下料花篮输送机构124连接,花篮经上料花篮输送机构114、导片流转输送机构13以及下料花篮输送机构124在上料导片组件11和下料导片组件12间流转。
本实施例中,上料导片组件11和下料导片组件12结构相同,所述上料导片组件11和下料导片组件12分别设有对称分布的两组,以下以上料导片组件11为例进行说明,所述上料来料对接输送机构111采用AGV输送线,其长度可容纳多组花篮同时进行输送,上料来料对接输送机构111在输送方向的两端固设有来料阻挡气缸(图未标识),靠近上料缓存输送机构112的上料来料对接输送机构111端面的两侧固设有对称的两组来料对射传感器(图未标识),两组来料对射传感器和来料阻挡气缸共同配合实现花篮依次单个输送到上料缓存输送机构112的目的,另外,上料来料对接输送机构111还设置有若干传感器(图未显示),传感器的数量与上料来料对接输送机构111一次性承载花篮的数量一致,且相邻传感器的间距可调,传感器对花篮满缺料状态进行检测,实现了对硅片数量的精细控制。
所述上料花篮升降机构113包括升降输送组件1131和花篮升降组件1132,花篮升降组件1132控制升降输送组件1131升降,所述升降输送组件1131的长度与单个花篮长度相配,上料缓存输送机构112将单个花篮输送至升降输送组件1131上,位于升降输送组件1131上的花篮通过夹紧装置固定,防止上料硅片输送机构115取片时造成偏移,影响取片效率,本实施例中,所述花篮升降组件1132采用滚珠丝杆传动方式控制升降输送组件1131升降,所述上料花篮升降机构113还包括用于检测花篮内硅片余量的对射传感器以及用于检测来料花篮朝向的朝向传感器(图未显示),所述朝向传感器防止花篮输送时发生反放错误。
所述上料硅片输送机构115包括硅片输入组件1151、硅片输送调整1152和硅片输出组件1153,所述硅片输入组件1151延伸至上料花篮升降机构113,通过硅片输入组件1151将位于上料花篮升降机构113上花篮内的硅片进行取片,并通过花篮升降组件1132实现依次取片的功能,所述硅片输出组件1153依次延伸上料硅片缓存机构116和上料接片机构117,硅片由硅片输入组件1151输送至硅片输出组件1153,并通过硅片输出组件1153将硅片流入上料接片机构117,所述硅片输送调整1152位于硅片输入组件1151和硅片输出组件1153之间,硅片输送调整1152对硅片进行调整,使硅片在传输过程中保持齐整,便于硅片的流入,提高硅片的流入效率。
所述上料接片机构117包括接片组件1171和接片升降组件1172,所述接片组件1171包括两组对称设置的接片板1173和驱动一组接片板1173移动的动力组件,所述接片升降组件1172采用滚珠传动方式控制接片组件1171的升降,所述动力组件采用滚珠丝杆传动方式移动一组接片板1173,进而控制两组接片板1173间的间距,两组所述接片板1173相对的侧面分别固设有若干上料接片槽(图未标识),上料接片槽长度方向与硅片输出组件1153硅片输送方向一致,相邻的上料接片槽竖直平行设置,硅片流入上料接片槽内,通过接片升降组件1172对接片组件1171的升降控制,实现了将硅片输出组件1153上输送的硅片依次导入上料接片槽的目的。
所述上料硅片缓存机构116位于上料硅片输送机构115和上料接片机构117之间,所述上料硅片缓存机构116包括缓存组件1161和缓存升降组件1162,所述缓存组件1161包括两组对称设置的缓存板1163,所述缓存升降组件1162采用滚珠传动方式控制缓存组件1161的升降,两组所述缓存板1163相对的侧面分别固设有若干缓存槽(图未标识),缓存槽长度方向与硅片输出组件1153硅片输送方向一致,相邻的缓存槽竖直平行设置,所述上料硅片缓存机构116作为临时储存硅片的机构,避免上料接片机构117中上料接片槽装满硅片但未被取片的状况,同时通过缓存升降组件1162对缓存组件1161的升降控制,实现了将硅片输出组件1153上输送的硅片依次导入缓存槽的目的。
所述导片流转输送机构13包括流转输送组件131和流转移动组件132,所述流转移动组件132包括横移动力组件,所述横移动力组件采用滚珠丝杆传动方式驱动流转输送组件131相对于流转移动组件132移动,所述流转输送组件131在移动过程中分别与上料花篮输送机构114和下料花篮输送机构124相接,流转输送组件131上端面与上料花篮输送机构114和下料花篮输送机构124上端面处于同一水平面,保证花篮的平稳过渡。
六轴机器人141控制硅片抓取分合机构142空间移动,使硅片移动以及取放操作更加灵活性,有利于提高硅片取放的速度以及整体的自动化程度。
所述硅片抓取分合机构142包括硅片抓取分片机构1421、硅片抓取吸盘机构1422以及硅片抓取旋转机构1423,所述硅片抓取吸盘机构1422包括吸盘吸取装置和控制吸盘吸取装置错位移动的调整装置,所述硅片抓取旋转机构1423包括吸盘吸片装置和控制吸盘吸片装置转动的旋转装置,六轴机器人141控制硅片抓取分合机构142的移动,所述硅片抓取分片机构1421通过硅片抓取吸盘机构1422与硅片抓取旋转机构1423控制硅片的移动,所述吸盘吸取装置和吸盘吸片装置控制硅片的吸取分合,所述旋转装置控制硅片翻面。
所述上料搬运机构15包括上料搬运定位移动组件151、上料搬运硅片顶升组件152、上料搬运硅片规整组件153以及上料搬运离子吹风组件(图未显示),所述下料搬运机构16包括下料搬运定位移动组件160、下料搬运硅片顶升组件161、下料搬运硅片规整组件162以及下料搬运离子吹风组件(图未显示),本实施例中,上料搬运机构15和下料搬运机构16结构相同,以下以上料搬运机构15为例进行说明。
所述上料搬运定位移动组件151包括动力组件1511、两组翻转组件1512、和位置控制装置(图未显示),所述动力组件1511驱动两组翻转组件1512同步往返运动,所述翻转组件1512控制承载组件1513进行翻转,所述承载组件1513将舟固定和夹紧,并对对舟内硅片进行支撑和限位。
所述上料搬运定位移动组件151还包括位置控制装置,所述位置控制装置包括三组检测传感器,上料搬运定位移动组件151固设有对应的挡片,所述三组检测传感器分别位于动力组件1511的两端以及原点位置,通过三组检测传感器和挡片的配合控制上料搬运定位移动组件151的移动行程以及实现对上料搬运定位移动组件151的原点检测。
所述上料搬运硅片顶升组件152位于动力组件1511的原点位置,所述上料搬运硅片顶升组件152包括顶升移动组件和顶齿组件,顶升移动组件驱动顶齿组件上下往返移动,上料搬运定位移动组件151处于原点位置时,一组翻转组件1512翻转后舟与顶齿组件处于竖直方向的共线。
所述上料搬运硅片规整组件153包括风刀机构和两组对称设置的规整支架,所述规整支架对位于顶齿组件上的硅片进行调整,所述风刀机构对硅片进行分片,所述上料搬运离子吹风组件位于动力组件1511一端,起到除尘除静电作用,便于硅片的后续处理。
所述舟流转机构17包括传输对接输送组件171、夹爪组件172和控制夹爪组件172移动的移动模组组件173,传输对接输送组件171承载若干舟,移动模组组件173控制夹爪组件172夹持舟在传输对接输送组件171和上料搬运定位移动组件151间流转。
所述传输对接输送组件171包括对接机架1713、对接动力组件1712、传输输送结构1711以及用于承托舟托的舟托板组件1714,舟托板组件1714承托舟托,传输输送结构1711承托舟托板组件1714并将舟托板组件1714传输至传输系统24,所述对接机架1713对传输输送结构1711进行支撑,所述对接动力组件1712驱动传输输送结构1711进行往返运动,便于夹爪组件172对舟的夹持,所述传输输送结构1711上固设有用于检测舟有无料的料传感器和用于检测舟托是否放置到位的到位传感器。
所述夹爪组件172包括夹爪传动组件1721、夹爪夹持组件1722以及承载夹爪传动组件1721和夹爪夹持组件1722的夹爪框架组件1724,所述夹爪夹持组件1722设置有两组,两组夹爪夹持组件1722平行分布,夹爪传动组件1721分别与两组夹爪夹持组件1722连接,控制两组夹爪夹持组件1722同步的同向或反向运动,所述夹爪夹持组件1722包括两组夹爪夹紧机构1723,两组夹爪夹紧机构1723将一组舟夹紧,即夹爪组件172抓取两组舟,夹爪传动组件1721通过控制两组夹爪夹持组件1722同向或反向运动,进而控制两组舟的间距,避免在夹持不同大小舟时发生碰撞,提高设备的安全等级。
所述夹爪框架组件1724包括框架底板1724-11、框架侧板1724-13以及框架连接板1724-12,两组所述框架侧板1724-13平行固设于框架底板1724-11两侧,相互远离的框架侧板1724-13端面与框架底板1724-11端面平齐,所述框架底板1724-11固设有上下贯穿的底板移动槽1724-111,两组夹爪夹持组件1722在底板移动槽1724-111内移动,所述框架连接板1724-12固设于两组框架侧板1724-13上端面,所述框架连接板1724-12、两组框架侧板1724-13以及框架底板1724-11之间形成框架腔体,夹爪传动组件1721位于框架腔体内,所述框架连接板1724-12上端面固设有对称的两组框架连接槽1724-121,框架连接槽1724-121为夹爪框架组件1724和外接设备的连接进行定位。
所述夹爪传动组件1721包括夹爪传动电机1721-41,夹爪传动电机1721-41固设于框架底板1724-11的一侧,框架底板1724-11上固设有与夹爪传动电机1721-41位置相对的传动电机固定座1721-42,夹爪传动电机1721-41的输出轴贯穿传动电机固定座1721-42并向框架腔体延伸,输出轴延伸部分固设有传动轮1721-44,所述框架底板1724-11另一侧固设有前后对称的支撑座1721-49,所述支撑座1721-49上贯穿设置有水平方向的滑槽1721-491,两组所述支撑座1721-49间设置有与滑槽1721-491滑动连接的从动轴1721-48,从动轴1721-48上转动设置有传动轮1721-44,两组传动轮1721-44间动力连接有传动带1721-47,所述滑槽1721-491左右侧面为弧形面,上下侧面为平面,所述从动轴1721-48与滑槽1721-491的滑动接触面为平面,避免从动轴1721-48发生转动,从动轴1721-48通过在滑槽1721-491的滑动来调整传动带1721-47的张力,所述框架底板1724-11上对称固设有位于底板移动槽1724-111两侧的传动滑轨1721-45,传动滑轨1721-45的长度方向与传动带1721-47传动方向一致,传动滑轨1721-45上滑动设置有若干传动滑块1721-46,两组夹爪夹持组件1722分别与传动滑块1721-46固设,夹爪传动电机1721-41通过驱动传动带1721-47带动夹爪夹持组件1722移动。
所述夹爪夹持组件1722包括组件连接板1722-00,所述组件连接板1722-00分别连接位于两组传动滑轨1721-45上的传动滑块1721-46,所述组件连接板1722-00的移动方向与传动带1721-47的传动方向一致,传动带1721-47带动夹爪夹持组件1722移动的结构,具体为,一组夹爪夹持组件1722的组件连接板1722-00上端面固设有传动压板一1722-01,传动压板一1722-01与组件连接板1722-00形成同步带贯穿腔一(图未标识),同步带贯穿腔一内设有与传动压板一1722-01固定的传动固板一1722-02,位于上侧的传动带1721-47穿过同步带贯穿腔一并通过传动固板一1722-02压紧,使传动压板一1722-01跟随传动带1721-47移动,进而通过传动带1721-47传动带动夹爪夹持组件1722移动,另一组夹爪夹持组件1722的组件连接板1722-00上端面固设有传动压板二1722-03,传动压板二1722-03与导轨安装板1722-05间形成同步带贯穿腔二(图未标识),同步带贯穿腔二内设有与传动压板二1722-03固定的传动固板二1722-04,位于下侧的传动带1721-47穿过同步带贯穿腔二并通过传动固板二1722-04压紧,使传动压板二1722-03跟随传动带1721-47移动,进而通过传动带1721-47传动带动夹爪夹持组件1722移动,夹爪传动电机1721-41通过传动带1721-47实现了两组夹爪夹持组件1722同向或反向运动,从而控制通过两组夹爪夹持组件1722夹持的舟间距,所述传动固板一1722-02以及传动固板二1722-04与传动带1721-47的接触面设有齿形结构,通过齿形结构与传动带1721-47啮合,避免两者发生相对移动,从而保证了传动带1721-47传动的效率。
为减缓两组夹爪夹持组件1722停止运动时产生的冲击力,所述框架底板1724-11上端面固设有缓存缓冲装置,本实施例中,所述缓存缓冲装置设置有两组且分别靠近两组传动滑轨1721-45的端部,所述缓存缓冲装置包括限位安装板1725-63、限位杆1725-61以及抵块1725-62,所述限位安装板1725-63为L型结构,具体包括位于水平面且与框架底板1724-11固设连接的水平板以及位于竖直面的竖直板,所述限位杆1725-61与竖直板活动连接,本实施例中,限位杆1725-61设置为螺杆,限位杆1725-61贯穿竖直板并通过螺母进行固设,从而调节限位杆1725-61端部与竖直板的距离,所述抵块1725-62固设在限位杆1725-61端部,所述抵块1725-62采用弹性材料,从而提高结构的使用寿命。
为避免舟在夹爪夹持组件1722同向运动时发生碰撞,一组夹爪夹持组件1722的组件连接板1722-00侧面固设有夹爪防撞杆1726,所述夹爪防撞杆1726上固设有夹爪防撞垫圈1726-01,所述夹爪防撞垫圈1726-01设置为软质弹性材料,可进行缓冲且受到压力作用下变形程度小,具有弹性回复能力,在本实施例中,所述夹爪防撞垫圈1726-01材质设置为聚氨酯,避免夹爪夹持组件1722夹持不同大小的舟时发生碰撞,提高设备的安全等级。
所述夹爪夹持组件1722包括夹爪夹紧机构1723,夹爪夹紧机构1723与组件连接板1722-00通过夹爪转接架板1723-10和夹爪气缸安装板1723-06连接,所述组件连接板1722-00下端面固设有对称的定位腔(图未标识),定位腔对组件连接板1722-00和夹爪转接架板1723-10的固设进行定位,所述夹爪转接架板1723-10与夹爪气缸安装板1723-06固设连接,夹爪夹紧机构1723有两组,且对称设置于夹爪气缸安装板1723-06两端,夹爪夹紧机构1723的移动方向与传动带1721-47传动方向垂直,即夹爪夹紧机构1723的移动方向与夹爪夹持组件1722移动方向垂直,所述夹爪气缸安装板1723-06上固设有用于检测舟有无料的检测传感器,下端面固设有传感器,所述夹爪转接架板1723-10上固设有与传感器配合的挡片(图未显示),传感器和挡片的配合用于对夹爪夹持组件1722进行原点检测。
所述夹爪夹紧机构1723包括固设于夹爪气缸安装板1723-06上的夹爪驱动气缸1723-01,夹爪驱动气缸1723-01输出轴端面固设有夹爪连板1723-07,夹爪连板1723-07上固设有夹爪安装板1723-03,所述夹爪安装板1723-03侧面固设有位于夹爪连板1723-07下侧的夹爪1723-02,两组夹爪1723-02水平对称固设于夹爪安装板1723-03两端,所述夹爪1723-02端面固设有槽口(图未标识),两组夹爪1723-02上的槽口间距与舟的连杆间距相配,本实施例中,槽口采用V型槽,通过两组夹爪夹紧机构1723上的四组槽口的设计,便于舟的夹紧以及防止舟的脱落,从而提高舟的夹紧效率和质量,所述夹爪安装板1723-03连接有夹爪托板1723-04,本实施例中,所述夹爪托板1723-04设置为L型结构,所述夹爪托板1723-04包括水平成型面和竖直成型面,所述夹爪托板1723-04竖直成型面与夹爪安装板1723-03下端面固设连接,两组夹爪夹紧机构1723的两组所述夹爪托板1723-04水平成型面相对,在舟夹紧过程中,舟的两组围板分别与夹爪托板1723-04的水平成型面和竖直成型面相抵,即夹爪托板1723-04水平成型面对舟进行支撑,夹爪托板1723-04竖直成型面进一步限制舟的移动,夹爪驱动气缸1723-01的输出轴的伸出或缩回运动带动夹爪夹紧机构1723的移动,从而实现舟的松开或夹紧运动。
为减缓夹爪驱动气缸1723-01输出轴缩回时产生的撞击力,所述夹爪气缸安装板1723-06上固设有夹爪限位板1727,夹爪限位板1727上设置有缓冲杆(图未标记),缓冲杆端面固设有垫圈,垫圈与夹爪安装板1723-03相对,垫圈设置为软质弹性材料,可进行缓冲且受到压力作用下变形程度小,具有弹性回复能力。
所述舟托板组件1714包括舟托板支撑结构1714-1和舟托板限位结构1714-2,所述舟托板支撑结构1714-1用于对舟托的支撑,所述舟托板限位结构1714-2用于对舟托的限位。
所述舟托板组件1714包括舟托板支撑板1714-3,在舟托板支撑板1714-3长度方向的两端对称固设有舟托板竖板1714-4,两组舟托板竖板1714-4的相对侧面分别固设有两组舟托板支撑结构1714-1,同一侧面的两组舟托板支撑结构1714-1的间距与舟托的支撑腔相配,避免舟托的横向偏移,所述舟托板支撑结构1714-1包括舟托板支撑杆1714-13、位于舟托板支撑杆1714-13外侧的舟托板支撑环1714-11和舟托板限位块1714-12,所述舟托板支撑杆1714-13外表面固设有舟托板第一缓冲圈1714-14,有效避免在支撑舟托时舟托板支撑环1714-11与舟托板支撑杆1714-13发生硬碰撞,舟托板限位块1714-12固设于舟托板支撑杆1714-13端部对舟托板支撑环1714-11限位,所述舟托板限位块1714-12设置为上部小、下部大的结构,避免舟托板限位块1714-12的上部与舟托板支撑环1714-11接触,舟托板支撑环1714-11固设有舟托板倒角1714-111,避免舟托板限位块1714-12下部与舟托板支撑环1714-11接触,从而有效防止舟托板支撑环1714-11因舟托作用下压时与舟托板限位块1714-12硬接触而损坏。
所述舟托板限位结构1714-2包括两组,分别位于舟托板竖板1714-4上侧,所述舟托板限位结构1714-2包括舟托板固定架1714-21、舟托板限位杆1714-24和舟托板限位筒1714-22,所述舟托板限位杆1714-24固设在舟托板固定架1714-21上,舟托板限位筒1714-22位于舟托板限位杆1714-24外侧,所述舟托板限位杆1714-24外表面固设有舟托板第二缓冲圈1714-23,有效避免对舟托进行限位时舟托板限位筒1714-22与舟托板限位杆1714-24发生硬碰撞,两组舟托板限位结构1714-2分别位于舟托长度方向的两端,通过两组舟托板限位结构1714-2有效对舟托进行限位,保证舟托在长度方向的稳定性。
所述舟托板支撑环1714-11和舟托板限位筒1714-22的材质可采用石英、peek材料或刚玉陶瓷。
所述移动模组组件173包括移动模组固定连接组件1731、移动模组移动升降组件1732、移动模组移动横移组件1733和移动模组移动平移组件1734,所述移动模组固定连接组件1731与夹爪组件172连接,所述移动模组移动升降组件1732控制移动模组固定连接组件1731沿z方向的往返运动,所述移动模组移动横移组件1733控制移动模组固定连接组件1731沿x方向的往返运动,所述移动模组移动平移组件1734控制移动模组固定连接组件1731沿y方向的往返运动,实现夹爪组件172的空间移动,从而控制舟在传输对接输送组件171、上料搬运定位移动组件151和下料搬运定位移动组件160之间流转(上述x、y、z方向如图5所示)。
为避免出现绕镀问题,本实施例采用特制的舟对硅片进行承托,舟承托硅片进入工艺炉管进行工艺,具体来说,舟19包括包括舟顶板191、舟底板192、舟支撑杆193和舟限制板194;舟顶板191和舟底板192通过舟支撑杆193连接,形成放置硅片的放置空间。舟整体结构简单,自重较轻,尽可能的提升了载重范围。舟支撑杆193沿长度方向间隔设置有舟夹板1931,相邻的两组舟夹板193形成舟夹板腔1932,舟限制板194安装在夹板腔1932内。
舟支撑杆193设置多组,其分布在舟顶板191和舟底板192之间,具体舟支撑杆193数量、舟顶板191形状、舟底板192形状都与硅片相适应。例如,硅片是矩形,整个舟就形成长方体,四根舟支撑杆193分布在舟顶板191和舟底板192的四个角上。根据图的视觉角度,舟夹板1931固设于左右两侧相对舟支撑杆193的相对面上,每根舟支撑杆193上相互对应的夹板腔1932处于同一水平面,舟限制板194安装在位于同一水平面的多组夹板腔193内。
舟限制板194包括两组安装于舟夹板腔1932的舟限制侧板以及连接两组舟限制侧板的舟限制连接板,舟限制侧板和舟限制连接板结构相同,优选的,舟限制侧板和舟限制连接板一体成型,本实施例中,夹板腔1932在竖直方向的剖面形状设置为长方形,舟限制侧板的上下侧面与夹板腔1932的上下侧面相抵,较长的夹板腔1932可以进一步保证舟限制侧板安装的稳定性,舟限制侧板和舟限制连接板上均固设有硅片安置腔1941,舟限制侧板和舟限制连接板上对应的硅片安置腔1941处于同一水平面,硅片安置腔1941在竖直方向的剖面形状不做限定,本实施例硅片安置腔1941采用方形,硅片通过线接触或面接触与硅片安置腔1941进行接触来进行支撑,硅片安置腔1941可容纳两组硅片叠加安装。
本实施例中硅片放置在舟内时,除硅片的放置方向外,硅片的三侧被舟限制板194遮挡,可以有效阻碍气体从背靠背的硅片缝隙进入背靠背的贴合面,从而有效避免出现绕镀,实现无绕镀或微绕镀,可以去除对绕镀层的处理,从而实现在同一设备系统中连续工艺,无需卸片离线去进行湿法处理。
舟顶板191与舟底板192平行设置,尽可能的最大化提供放置舟板的空间。因为舟顶板191与舟底板192非平行设置时,会使得部分空间无法用来水平放置硅片,从而浪费了不必要的空间,并增加了舟的自重。
舟采用非导电、耐高温、抗压材料。较佳材料选择为石英或碳化硅材料,以此尽可能的降低自身重量,提高整个舟对舟板的放置数量,还符合舟非导电、耐高温的特性。
为保证舟整体结构的稳定性,舟支撑杆193之间固设有舟连接轴195,舟连接轴195固设有舟托板1951,舟托板1951与整个舟的重心处于同一水平面,有利于取放舟时的稳定性,不易在搬运中发生舟的偏位;舟托板1951的形状可以根据实际需要进行设置,一般采用矩形,显而易见也可以采用其它形状,只要便于机械手的取放避位以及舟托的承托即可。
在上下料系统1的实施过程中,装满硅片的花篮由上料来料对接输送机构111依次将单个花篮输送至上料缓存输送机构112,上料缓存输送机构112将花篮输送至上料花篮升降机构113,通过上料硅片输送机构115的硅片输入组件1151和花篮升降组件1132的协同运行,将花篮内的硅片依次输出,通过硅片输出组件1153和接片升降组件1172的协同运行,将位于输送线上的硅片依次流入上料接片机构117的上料接片槽,硅片抓取分合机构142的吸盘吸取装置从上料接片槽吸取硅片,通过六轴机器人141将硅片移动至上料搬运定位移动组件151并进行硅片背对背的合片,重复上述步骤直至将上料搬运定位移动组件151上的两组舟装满,装满硅片的舟通过由移动模组组件173控制的夹爪组件172搬运至传输对接输送组件171的舟托中,直至舟托装满舟,传输对接输送组件171与搬舟净化系统2对接,传输对接输送组件171将舟托移动至搬舟净化系统2,实现了硅片由导片装置11到搬舟净化系统2的移动过程,搬舟净化系统2将已工艺的硅片由搬舟净化系统2传输至传输对接输送组件171,装满已工艺硅片的舟通过夹爪组件172搬运至下料搬运机构16,根据上述结构反向流转,从而实现硅片由搬舟净化系统2到导片装置11的移动过程。
如图14-27所示,搬舟净化系统2包括搬舟系统21、推舟系统22、净化冷却系统23、传输系统24和净化台框架25,搬舟系统21、推舟系统22和传输系统24安装于净化台框架25内部,净化冷却系统23位于净化台框架25外部,传输系统24将位于上下料系统1装未工艺硅片的舟传输至搬舟系统21,并将装已工艺硅片的舟传输至上下料系统,传输系统24用于搬舟系统21与上下料系统间舟的交互,搬舟系统将装未工艺硅片的舟移动至推舟系统22,推舟系统22将装未工艺硅片的舟移动至炉管系统进行工艺,推舟系统22将装已工艺硅片的舟移出并通过搬舟系统21移动至传输系统24,净化冷却系统23对搬舟净化系统2的气体进行净化。
搬舟系统21包括搬舟立柱211、搬舟头212、Z轴传动结构214;其中搬舟头212通过Z轴传动结构活动设置于搬舟立柱211上;搬舟头212包括一级手臂212-1、二级手臂212-2、X轴传动结构一212-3、X轴传动结构二212-4以及搬舟机械手爪213;一级手臂212-1和二级手臂212-2通过X轴传动结构一212-3活动连接,搬舟机械手爪213通过X轴传动结构二212-4活动设置于二级手臂212-2上;X轴传动结构一212-3包括X轴伺服电机一212-31,X轴伺服电机一212-31设置于一级手臂212-1的外侧;搬舟机械手爪213用于支撑托起舟托。
所述搬舟立柱211共两根,两根搬舟立柱211相对设置。在两根搬舟立柱211之间设置有搬舟立柱固定板211-1,在本例中搬舟立柱固定板211-1设置于搬舟立柱211的上端和下端,通过搬舟立柱固定板211-1,结合搬舟立柱211,形成稳定的方形框架结构。两根立柱各自通过Z轴传动结构214分别连接两个搬舟头212。Z轴传动结构214包括Z轴伺服电机214-1、同步带212-32、导轨以及滑块212-35;Z轴伺服电机214-1以及滑轨212-34设置于搬舟立柱211上,Z轴伺服电机214-1设置于两根搬舟立柱211相背离的一侧;滑块212-35滑动设置于滑轨212-34上,搬舟头212固定设置于滑块212-35,滑块212-35与Z轴伺服电机214-1之间通过同步带212-32实现传动;在本例中搬舟头212中的一级手臂212-1的一端与滑块212-35固定连接。Z轴传动结构214还包括联轴器212-36以及手臂同步杆212-37,联轴器212-36分别设置于两个搬舟立柱211上,两个联轴器212-36之间设置有手臂同步杆212-37,通过手臂同步杆212-37和联轴器212-36,实现用一个Z轴伺服电机214-1,带动两根搬立柱上的搬舟头212共同动作,并且运动的速率一致。搬舟立柱211上还固定设置有缓存搬舟机械手215,缓存搬舟机械手215对应设置于两根搬舟立柱211上,缓存搬舟机械手215用于缓存舟托;在本例中一根搬舟立柱211上设置有六个缓存搬舟机械手215,相对的,两根搬舟立柱211上能够同时缓存的舟托的最多数量为六个。
所述X轴传动结构一212-3还包括同步带212-32、同步轮212-33、滑轨212-34以及滑块212-35;滑轨212-34设置于一级手臂212-1上,在本例中X轴传动结构一212-3中的滑轨212-34位于一级手臂212-1的下端;二级手臂212-2通过滑块212-35设置于一级手臂212-1的滑轨212-34上;滑块212-35与X轴伺服电机一212-31之间通过同步带212-32和同步轮212-33连接。X轴伺服电机一212-31设置于一级手臂212-1远离搬舟立柱211的一端,并且位于两根一级手臂212-1相背的一侧。X轴传动结构一212-3还包括联轴器212-36以及手臂同步杆212-37;联轴器212-36分别设置于两根搬舟立柱211上的一级手臂212-1上,手臂同步杆212-37设置两个联轴器212-36之间,实现使用一个X轴传动结构一212-3驱动两根一级手臂212-1上的二级手臂212-2共同动作,并且运动速率保持一致。一级手臂212-1上还设置有手臂过线管212-5,手臂过线管212-5位于两根一级手臂212-1之间,在本例中手臂过线管212-5位于一级手臂212-1远离搬舟立柱211的一端,手臂过线管212-5用于集束导线,避免带线对舟托的存放产生影响。
所述X轴传动结构二212-4包括X轴伺服电机二212-41、同步带212-32、同步轮212-33、滑轨212-34以及滑块212-35;其中X轴伺服电机二212-41设置于二级手臂212-2远离搬舟立柱211的一端,在本例中X轴伺服电机二212-41位于两根二级手臂212-2相背的一侧;滑轨212-34设置于二级手臂212-2的下端,搬舟机械手爪213通过滑块212-35设置于二级手臂212-2的滑轨212-34上;滑块212-35与X轴伺服电机二212-41之间通过同步带212-32和同步轮212-33连接。X轴传动结构二212-4还包括联轴器212-36以及手臂同步杆212-37;联轴器212-36分别设置于两根二级手臂212-2上,手臂同步杆212-37设置两个联轴器212-36之间,实现使用一个X轴传动结构二212-4驱动两根二级手臂212-2上的搬舟机械手爪213共同动作,并且运动速率保持一致。
所述搬舟机械手爪213包括爪连接板213-1以及手爪板213-2,手爪板213-2固定设置于爪连接板213-1上。爪连接板213-1设置于二级手臂212-2上设置的滑块212-35上,爪连接板213-1还与同步带212-32连接,在本例中爪连接板213-1与同步带212-32之间通过搬舟夹块213-5,搬舟夹块213-5固定设置于爪连接板213-1上,搬舟夹块213-5还夹紧同步带212-32,随同步带212-32的传动而动作,进而带动搬舟机械手爪213动作,在本例中二级手臂212-2和一级手臂212-1的传动关系与搬舟机械手爪213和二级手臂212-2的传动关系一致。爪连接板213-1呈方形板状,在爪连接板213-1的底部固定连接有手爪板213-2;爪连接板213-1上还设置有微动开关213-3,微动开关213-3与手爪板213-2相接触,用于检测手爪板213-2有没有负重。手爪板213-2的底部设置有沟槽,沟槽内设置有搬舟检测杆213-4,搬舟检测杆213-4的一端与微动开关213-3相接触,搬舟检测杆213-4的另一端伸出手爪板213-2,在手爪板213-2上进行负重时,搬舟检测杆213-4伸出手爪板213-2的一端受到压力下压,另一端则向上翘起,进而触发微动开关213-3。
还包括搬舟光电传感器213-6,搬舟光电传感器213-6设置于立柱的顶部、立柱上的滑块212-35、一级手臂212-1以及二级手臂212-2上,搬舟光电传感器213-6用于感知搬舟头212、二级手臂212-2以及搬舟机械手爪213的位置,提高装置对位置控制的精度。
搬舟系统21通过在搬舟立柱211上设置Z轴传动结构214,控制搬舟头212在Z轴方向的移动;通过设置搬舟头212包括X轴传动结构一212-3和X轴传动结构二212-4,控制二级手臂212-2、搬舟机械手爪213在X轴方向的移动;通过设置Z轴伺服电机214-1、X轴伺服电机一212-31以及X轴伺服电机二212-41均在外侧,保证两个搬舟头212之间的空间,能够增加舟托的容量,从而增加产量;通过设置联轴器212-36和手臂同步杆212-37实现两个搬舟立柱211上的搬舟头212和搬舟机械手爪213等部件的共同运动,相比传统的采用两个伺服电机分别驱动两根搬舟立柱211上的机构的方案,降低设备成本,也提高了两侧的搬舟立柱211上的同步性,保证位置一致;通过在搬舟机械手爪213的爪连接板213-1上设置微动开关213-3,配合手爪板213-2上的搬舟检测杆213-4,能够检测搬舟机械手爪213是否负重。
搬舟系统21实施过程中,传输系统24将舟托从上下料系统1传输,搬舟机械手爪213将舟托从传输系统24移动至推舟系统22,在连续生产中,缓存搬舟机械手215对舟托进行缓存。
推舟系统22包括推舟传送机构221、推舟桨222和推舟炉门223,推舟桨222与推舟炉门223连接,两者同步移动,推舟桨222用于支撑和承载舟托和舟19,舟19装载硅片,推舟传送机构221通过驱动推舟桨222往返移动控制舟托和舟19输入或输出工艺炉管。
所述推舟传送机构221与推舟炉门223固设连接,推舟传送机构221的滑动方向与工艺炉管轴向一致。
所述推舟传送机构221包括推舟滑板2211、推舟固定板2213和推舟滑轨2214,所述推舟滑板2211固设有与推舟滑轨2214配合连接的推舟滑块2212,推舟固定板2213与推舟滑板2211固设连接,推舟固定板2213连接有用于固定推舟炉门223的固定组件,所述固定组件包括对称固设于推舟固定板2213的推舟连接杆2215,两组推舟连接杆2215间固设有推舟桨座2216,推舟桨座2216下端面固设有两组平行设置的推舟桨筒2217,推舟桨筒2217的长度方向与推舟传送机构221的滑动方向一致,所述推舟炉门223固设有两组与两组推舟桨筒2217位置相对的穿孔(图未标识),推舟桨222由推舟固定部2221以及推舟支撑部2222构成,推舟桨筒2217与推舟桨222的推舟固定部2221位于推舟炉门223上穿孔的两侧,推舟固定部2221贯穿穿孔并插入至推舟桨筒2217内部进行固定,推舟桨筒2217与推舟炉门223间设置有密封件(图未标识),通过密封件将推舟桨筒2217和推舟炉门223密封设置,进而保证推舟炉门223将工艺炉管关闭后,工艺炉管腔内的密封性,推舟固定部2221对推舟桨222的整体以及推舟桨222上的承重进行支撑,所述推舟桨222的长度方向与推舟传送机构221的滑动方向一致。
所述推舟支撑部2222用于支撑舟托和舟19,舟托和舟放置在两组推舟支撑部2222之间,推舟支撑部2222对舟托进行支撑,有效限制舟托和舟在推舟桨222宽度方向的移动,另外推舟桨222推舟固定部2221的厚度大于推舟支撑部2222的厚度,两者平滑连接,两组推舟支撑部2222相对侧面的间距大于两组推舟固定部2221相对侧面的间距,舟托和舟一端位于两者连接位置,因宽度存在差异,故能有效防止舟托和舟朝推舟固定部2221移动,使舟托和舟平稳的安放于推舟桨222上。
净化冷却系统23包括净化装置和冷却装置,净化装置包括第一空气过滤净化器2311、第二空气过滤净化器2312、净化风机2313、第一进风口2314和第二进风口2315,第一空气过滤净化器2311和第二空气过滤净化器2312、净化风机2313以及第一进风口2314和第二进风口2315依次横向设置于净化台框架25的上方通过管道相连,在本实施例中,所述第一空气过滤净化器2311和第二空气过滤净化器2312采用空气滤芯净化,为物理净化方式。其中第一空气过滤净化器2311和第二空气过滤净化器2312至少为一组,在本实施例中设置为两组第一空气过滤净化器2311和第二空气过滤净化器2312,第一空气过滤净化器2311以及第二空气过滤净化器2312分别通过气管道结构(图未标记)与净化台框架25的内部空间实现联通。第一空气过滤净化器2311以及第二空气过滤净化器2312由净化风机2313将净化台框架25外部的空气进行净化后通入净化台框架25的内部,因硅片工艺需要洁净,因此通入搬舟净化系统2框架的气体,需要先经过过滤净化。本实施例中第一空气过滤净化器2311和第二空气过滤净化器2312设置为两组的目的是能够保证净化台框架25内部的气流均匀,避免出现一侧的气流大一侧的气流小的情况的发生,保证硅片的散热均匀。通过设置第一空气过滤净化器2311以及第二空气过滤净化器2312通入净化后的冷空气能够极大程度实现净化台框架25内部的降温且不引入污染。
所述第一空气过滤净化器2311以及第二空气过滤净化器2312的形状结构相同,以第一空气过滤净化器2311为例,第一空气过滤净化器2311整体呈直四棱柱形状,在第一空气过滤净化器2311相对的两个侧面上设置有圆柱形的开口,并向外侧延伸,作为气流的导入口(图未标记)。其中将开口设置于侧面而非顶面的目的是为了防止灰层落入装置中,影响第一空气过滤净化器2311和第二空气过滤净化器2312的过滤效率。
其中净化风机2313以及第一进风口2314和第二进风口2315是为了进一步保证净化台框架25内部的空气流通,所述第一进风口2314和第二进风口2315,净化风机2313分别与第一进风口31以及第二进风口32连接,第一进风口31和第二进风口32上分别设置有气流的导出口(图未标记),其中导出口设置于第一进风口2314和第二进风口2315的侧面,目的是为了在第一进风口2314和第二进风口2315不工作时避免灰尘顺着第一进风口2314和第二进风口2315落入净化台框架25的内部。净化台框架25外部的气体能够顺着第一进风口2314和第二进风口2315抽进到净化台框架25内部中。第一进风口2314和第二进风口2315结合第一空气过滤净化器2311和第二空气过滤净化器2312实现净化台框架25内部和外部的气流流通。
冷却装置包括第一进风口2314和第二进风口2315、出风口和净化风机2313,出风口位于搬舟净化系统2内部。为了进一步提高净化台框架25内部的冷却的效率,第一进风口2314和第二进风口2315、出风口和净化风机2313构成风冷方式,本实施例还可以采用风冷装置结合水冷装置的方式,水冷装置包括水冷盘2321和水冷管道(图未标记),所述水冷盘2321和水冷管道形成封闭的循环回路,所述水冷盘2321,一侧设置有水冷盘风机,水冷盘2321上设置水冷盘风机用于实现水冷盘的快速降温。可将搬舟净化系统2内部的热空气抽取上来经过水冷盘冷却后,再排放到搬舟净化系统2外部或者排放到搬舟净化系统2内部实现内部循环。搬舟净化系统2内部的热气流经过水冷盘时,热气流与水冷盘盘管上设置的的散热翅片产生热交换,从而使热气流的温度下降,降温后的热气流能够直接排向外部或通向内部,散热翅片采用铝或铜材质。在本实施例中,所述水冷盘2321还设置有进出水管2323。所述进出水管2323垂直设置于净化台框架25的顶部,进出水管2323通过阀门以及管道与水冷盘2321连通。其中水冷管道可以设置于净化台框架25的上方、侧面、内部三者之一或者其组合,在本实施例中水冷管道设置于净化台框架25的上方、侧边以及内部,通过水冷结合风冷,实现净化台框架25内部的快速降温。为了进一步提高水冷效率,还能够采用特定的冷却液替换水介质。
传输系统24包括传输机构241和传输机架242,所述传输机构241位于传输机架242上,通过传输机架242对传输机构241进行支撑,所述传输机构241包括传输支板241-2、传输驱动组件241-1和传输张紧组件241-9,所述传输支板241-2的长度决定传输机构241对舟托板组件1714的传输行程,所述传输驱动组件241-1和传输张紧组件241-9分别位于传输支板241-2长度方向的两端,传输驱动组件241-1通过传输第二皮带241-7对舟托板组件1714进行传输,所述传输张紧组件241-9控制传输第二皮带241-7的张紧力。
所述传输驱动组件241-1包括传输第一固定箱241-12和传输第二固定箱241-13,所述传输第一固定箱241-12连接有传输驱动电机241-11,所述传输驱动电机241-11的输出轴转动贯穿传输第一固定箱241-12,所述传输第二固定箱241-13内转动设置有转杆(图未标识),位于传输第一固定箱241-12内的传输驱动电机241-11输出轴以及位于传输第二固定箱241-13转杆分别固设有传输第一转动轮241-15,两组传输第一转动轮241-15通过传输第一皮带241-14连接,所述传输第一固定箱241-12和传输第二固定箱241-13间设有两组传输调节杆241-18,所述传输第二固定箱241-13上固设有传输张紧调节孔241-16,传输张紧调节孔241-16内设有螺钉(图未显示),通过螺钉在传输张紧调节孔241-16内的顶伸使传输第一固定箱241-12相对于传输第二固定箱241-13进行移动,使两者的间距增大或缩小,进而控制传输第一皮带241-14的张紧力,所述转杆上固设有分别位于传输第一转动轮241-15两侧的两组传输第二转动轮241-17,传输第一固定箱241-12和传输第二固定箱241-13安装在传输第二固定板241-19,并通过传输第一固定板241-10与传输支板241-2固定连接。
所述传输张紧组件241-9包括传输固板241-91、传输连接板241-92以及传输张紧板241-93,所述传输固板241-91与传输连接板241-92固设连接,所述传输固板241-91高度高于传输连接板241-92高度,所述传输固板241-91上固设有位于传输连接板241-92上方的两组传输调节孔241-911,所述传输连接板241-92上固设有两组传输定位腔241-921,传输定位腔241-921上固设有若干传输移动孔241-922,所述传输张紧板241-93设有两组且对称分布,所述传输张紧板241-93包括传输悬臂241-931和传输张紧转板241-933,所述传输悬臂241-931安装在传输定位腔241-921,通过传输定位腔241-921为传输悬臂241-931的安装进行定位,传输悬臂241-931上固设有多组传输移动槽241-932,紧固件依次通过传输移动槽241-932和传输移动孔241-922将传输张紧板241-93连接,所述传输张紧转板241-933上转动设置有传输第三转动轮241-94,所述传输第三转动轮241-94与传输第二转动轮241-17通过传输第二皮带241-7连接,螺钉贯穿传输调节孔241-911与传输悬臂241-931端面相抵,通过螺钉在传输调节孔241-911内的移动调节传输悬臂241-931端面与传输固板241-91的距离,从而调节传输第三转动轮241-94与传输第二转动轮241-17的间距,进而控制传输第二皮带241-7的张紧力。
位于传输张紧组件241-9前侧的传输支板241-2上固设有传输压块241-8,所述传输压块241-8两侧固设有传输压板241-81,传输第二皮带241-7位于传输压板241-81和传输支板241-2之间,通过传输压板241-81限制传输第二皮带241-7在纵向的移动,避免传输第二皮带241-7发生偏移和晃动,保证传输第二皮带241-7传动的稳定性,所述传输支板241-2上固设有若干位于传输第二皮带241-7下方的传输垫板241-6,本实施例中,所述传输垫板241-6的材料采用聚四氟乙烯,传输垫板241-6的上固设有与传输第二皮带241-7宽度相配的压槽(图未标识),传输第二皮带241-7依次穿过压槽,可有效避免传输第二皮带241-7在横向的晃动,同时可使同传输第二皮带241-7负重时不下陷,减小传输第二皮带241-7的滑动摩擦力,保证传输第二皮带241-7的传动效率,所述传输张紧组件241-9和传输压块241-8上固设有传输封板241-0。
在所述传输支板241-2宽度方向的两侧分别设有若干传输护板241-4,从而可限定舟托板组件1714在一定范围内传送,避免舟托板组件1714在传输过程中偏离过大,在所述传输护板241-4长度方向的两端固设有传输导向板241-41,所述传输导向板241-41朝传输支板241-2外侧延伸,便于舟托板组件1714导入和导出传输机构241。
所述传输护板241-4上固设有若干传输传感器孔241-42,传输护板241-4上固设有传感器(图未显示),传感器通过传输传感器孔241-42对舟托板组件1714进行监测,避免发生空传等问题,保证了传送的效率。
为保证能对不同的舟托板组件1714在传输过程中进行限制,传输支板241-2设有对舟托板组件1714进行调节的传输调整机构241-3,本实施例中,所述传输调整机构241-3位于两组传输护板241-4之间,所述传输调整机构241-3由传输第一调整固定块241-31、传输第二调整固定块241-32以及传输调整杆241-33构成,所述传输第一调整固定块241-31固设于传输机架242上,传输第二调整固定块241-32固设于传输支板241-2上,所述传输导向板241-41位于传输第二调整固定块241-32上方,通过驱动传输调整杆241-33调整传输第一调整固定块241-31和传输第二调整固定块241-32的间距,并通过传输第二调整固定块241-32驱动传输导向板241-41上移,进而使传输护板241-4上移,从而可满足不同舟托板组件1714的传输。
传输系统24的传输过程中,传输机构241的传输驱动组件241-1控制传输第二皮带241-7传动,传输第二皮带241-7传动带动位于舟托板组件1714上的舟托移动,从而将已工艺的舟托传向上下料系统1,将未工艺的舟托由上下料系统1传到搬舟系统21,并通过上述的舟托板支撑结构1714-1、舟托板限位结构1714-2、传输张紧组件241-9、传输张紧调节孔241-16、传输护板241-4、传感器以及传输调整机构241-3保证传输机构241实现对舟托稳定以及可靠的传输。
如图28-32所示,炉管系统3包括炉管机架31和工艺炉管32,工艺炉管32呈卧式安装在炉管机架31上,工艺炉管32的开口部朝向推舟系统22,推舟系统22将舟19通过推舟传送机构221和推舟桨222移动至工艺炉管32进行工艺,或将已工艺的舟19输出工艺炉管32,当推舟桨222最大程度将舟19推进工艺炉管32中时,推舟炉门223可以将工艺炉管32的炉口密封封闭,从而使得工艺炉管32内形成一个与外部隔绝的腔体,工艺炉管32的尾部设有能够通入工艺炉管内部的气体输送装置33;气体输送装置33对工艺炉管32的内部气压进行调节,通常来说,在通入反应气体前,需要将炉内抽真空,形成真空炉的状态,之后再根据实际的反应需要,通入气体进行反应、催化或者保护;炉管机架31上设有炉管安装机构311,炉管安装机构311包括位于炉管机架31两端的方形框架312,方形框架312之间上固定设有横放的炉管支撑板313,炉管支撑板313的上表面的两侧设有两根炉管固定架314,工艺炉管32能够被架在炉管固定架314之间,为了确保工艺炉管32的位置稳定,在必要的时候,可以通过点焊的方式,将工艺炉管32的外部和炉管固定架314进行结合。每组炉管安装机构311的外侧设置一块炉管封板315,炉管封板315上设置有用于气体输送装置33通过的气体孔洞316,在最下方一层的工艺炉管32下方设有机柜部分317,可以用于走线或者放置物品。
炉管系统3至少包括两组工艺炉管32,每组工艺炉管32均与搬舟系统21对应,至少两组工艺炉管32呈上下并排排列,工艺炉管32也可以左右并排排列或者左右和上下同时并排排列,形成行和列组合的方式,可以提升产量;每组工艺炉管32和搬舟系统21均能够独立工作,实现连续生产,工艺炉管32具体可包括LPCVD工艺炉管、磷扩散工艺炉管和硼扩散工艺炉管,可任选其中两种组合,优选方案是三种类型的工艺炉管均包括,实现在一个多功能热处理设备内部实现硅片Topcon结构的制作生产,实现硅片的N+/N/SiO2/掺杂多晶硅的TOPCon结构,节省工艺设备和人工,减少硅片转运损伤;炉管系统3通过多组管道并排设计的布置方式,能够实现上下料系统1和硅片工艺的同步有序进行,在一炉反应的过程中,可以进行前一炉的下料以及后一炉的上料,实现连续高产量生产;本实施例中,炉管系统3可外置真空泵4,用于LPCVD工艺;或/和气源柜5,用于硼扩散工艺。
所述气体输送装置33包括反应气体输送装置和尾气处理装置,所述反应气体输送装置包括沿工艺炉管32的长度方向布置的气体输送框架331-1,所述气体输送框架331-1内包括至少两根气体输送管道331-2,所述气体输送管道331-2连接至位于工艺炉管32尾部的气体输入盒331-3中,所述气体输入盒331-3内设有通入工艺炉管32内部的开口;所述尾气处理装置包括布置在工艺炉管32尾部的至少包括一根进气输送管道332-1和至少两根出气输送管道332-2,进气输送管道332-1和出气输送管道332-2分别连接至进气泵和抽气泵,进气输送管道332-1和出气输送管道332-2均安装在输送管道固定板332-0上,所述输送管道固定板332-0焊接在工艺炉管32的尾部;所述工艺炉管32尾部的中心位置还设有输送通风管332-3,用于辅助排放气体或者平衡气压。
所述炉管机架31上还设有炉管机架冷却装置34,所述炉管机架冷却装置34包括冷却机架341,冷却机架341的两侧设有冷却机架固定支脚342,冷却机架固定支脚342伸出于冷却机架341之外,冷却机架341内设有第一冷却水管道,所述炉管机架31还设置有炉腔风冷装置35,炉腔风冷装置35包括炉管机架风冷盘351,炉管机架风冷盘351设置在炉管机架31的顶部,炉管机架31的顶部还设置有多组风冷排风口352,每组风冷排风口352均对应设有一个排风扇,排风扇通过净化风机2313驱动,每组工艺炉管32所在的炉管机架31上均设有一个向上的通风管,通风管从每组工艺炉管32的侧面连通炉管机架风冷盘351,
炉腔风冷装置35将炉管机架31的热量排出,炉管机架冷却装置34降低排风的热量,大大降低了设备工作时工艺炉管的高温对炉管环境的热辐射影响,使得工艺温度不至于过高而影响电气设备的正常工作,并可以大大缩短硅片的生产工艺周期,进而提高生产效率;并且,采用风冷和水冷两种冷却方式相结合,通过管路结构与工艺炉管内部相连接,解决工艺炉管的发热对硅片生产工艺的影响,进而加快工艺冷却速度,提高工艺成品率,并且降低电器设备的故障率。
所述工艺炉管32的内部形成炉腔,所述工艺炉管32上设有炉管保温层321和隔离层,所述炉管保温层321包裹在工艺炉管32的外壁上,所述炉管保温层321内设置有螺旋缠绕状在工艺炉管32上的炉管电炉丝322,炉管电炉丝322发热形成热场,对内部工艺炉管32进行控温,所述隔离层涂抹于炉腔的内壁上,用于保护炉腔;炉管保温层321外围设有调温层323,所述调温层323内设有第二冷却水管道324,第二冷却水管道324沿石英炉管长度方向呈U形布置,且沿石英炉管的周向以正反U形连续交替的方式均布,第二冷却水管道324和第一冷却水管道连通形成冷却水系统,用于调整工艺炉管32内的温度。
显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种太阳能光伏电池低压水平热处理多功能系统,其特征在于:包括上下料系统、搬舟净化系统和炉管系统,上下料系统包括上料导片组件、下料导片组件、导片流转输送机构、硅片抓取装置、上料搬运机构、下料搬运机构和舟流转机构,所述上料导片组件、硅片抓取装置、上料搬运机构和舟流转机构成硅片上料系统,所述下料导片组件、硅片抓取装置、下料搬运机构和舟流转机构构成硅片下料系统,搬舟净化系统包括搬舟系统、推舟系统、净化冷却系统、传输系统和净化台框架,净化冷却系统包括净化装置和冷却装置,净化装置对通入搬舟净化系统的气体进行过滤净化,冷却装置包括风冷和水冷,冷却装置对搬舟净化系统排放的气体进行降温,所述搬舟系统包括搬舟头、搬舟机械手爪和缓存搬舟机械手,炉管系统包括炉管机架和至少两种工艺炉管,传输系统分别与舟流转机构和搬舟系统对接,用于上下料系统和搬舟净化系统之间舟的流转,搬舟机械手爪抓取舟托,用于舟托在传输系统与推舟系统间的传输,缓存搬舟机械手用于缓存舟托,推舟系统与工艺炉管对接,用于舟搬舟净化系统和炉管系统之间舟的流转,舟在上下料系统、搬舟净化系统和炉管系统流转,舟包括舟限制板,硅片背对背水平放置舟限制板内,舟限制板对硅片的三侧进行遮挡防止绕镀。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏电池低压水平热处理多功能系统,其特征在于:所述上料导片组件、下料导片组件、导片流转输送机构、上料搬运机构、下料搬运机构和舟流转机构构成上下料系统的导片装置,所述硅片抓取装置包括六轴机器人以及硅片抓取分合机构,硅片抓取分合机构控制硅片的吸取和翻面,所述六轴机器人通过硅片抓取分合机构控制硅片的移动,所述上料导片组件包括上料来料对接输送机构、上料缓存输送机构、上料花篮升降机构、上料花篮输送机构、上料硅片输送机构、上料硅片缓存机构以及上料接片机构,上料花篮输送机构位于上料花篮升降机构下侧,所述下料导片组件包括下料来料对接输送机构、下料缓存输送机构、下料花篮升降机构、下料花篮输送机构、下料硅片输送机构、下料硅片缓存机构以及下料接片机构,下料花篮输送机构位于下料花篮升降机构下侧,导片流转输送机构分别与上料花篮输送机构、下料花篮输送机构连接,花篮经上料花篮输送机构、导片流转输送机构以及下料花篮输送机构在上料导片组件和下料导片组件间流转。
3.根据权利要求2所述的一种太阳能光伏电池低压水平热处理多功能系统,其特征在于:所述导片流转输送机构包括流转输送组件和流转移动组件,所述流转移动组件包括横移动力组件,所述横移动力组件采用滚珠丝杆传动方式驱动流转输送组件相对于流转移动组件移动,所述流转输送组件在移动过程中分别与上料花篮输送机构和下料花篮输送机构相接,流转输送组件上端面与上料花篮输送机构和下料花篮输送机构上端面处于同一水平面,保证花篮的平稳过渡,所述硅片抓取分合机构包括硅片抓取分片机构、硅片抓取吸盘机构以及硅片抓取旋转机构,所述硅片抓取吸盘机构包括吸盘吸取装置和控制吸盘吸取装置错位移动的调整装置,所述硅片抓取旋转机构包括吸盘吸片装置和控制吸盘吸片装置转动的旋转装置,六轴机器人控制硅片抓取分合机构的移动,所述硅片抓取分片机构通过硅片抓取吸盘机构与硅片抓取旋转机构控制硅片的移动,所述吸盘吸取装置和吸盘吸片装置控制硅片的吸取分合,所述旋转装置控制硅片翻面,上料搬运机构包括上料搬运定位移动组件、上料搬运硅片顶升组件、上料搬运硅片规整组件以及上料搬运离子吹风组件,所述下料搬运机构包括下料搬运定位移动组件、下料搬运硅片顶升组件、下料搬运硅片规整组件以及下料搬运离子吹风组件,所述上料搬运定位移动组件还包括位置控制装置,所述位置控制装置包括三组检测传感器,上料搬运定位移动组件固设有对应的挡片,所述三组检测传感器分别位于动力组件的两端以及原点位置,通过三组检测传感器和挡片的配合控制上料搬运定位移动组件的移动行程以及实现对上料搬运定位移动组件的原点检测,所述舟流转机构包括传输对接输送组件、夹爪组件和控制夹爪组件移动的移动模组组件,传输对接输送组件承载若干舟,移动模组组件控制夹爪组件夹持舟在传输对接输送组件和上料搬运定位移动组件间流转。
4.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏电池低压水平热处理多功能系统,其特征在于:所述舟包括包括舟顶板、舟底板和舟支撑杆;舟顶板和舟底板通过舟支撑杆连接,形成放置硅片的放置空间,舟支撑杆沿长度方向间隔设置有舟夹板,相邻的两组舟夹板形成舟夹板腔,舟限制板安装在夹板腔内,舟限制板包括两组安装于舟夹板腔的舟限制侧板以及连接两组舟限制侧板的舟限制连接板,舟限制侧板和舟限制连接板上均固设有硅片安置腔,舟限制侧板和舟限制连接板上对应的硅片安置腔处于同一水平面硅片水平放置在舟上,硅片安置腔容纳两组硅片叠加安装。
5.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏电池低压水平热处理多功能系统,其特征在于:所述搬舟系统、推舟系统和传输系统安装于净化台框架内部,净化冷却系统位于净化台框架外部,传输系统将位于上下料系统装未工艺硅片的舟传输至搬舟系统,并将装已工艺硅片的舟传输至上下料系统,传输系统用于搬舟系统与上下料系统间舟的交互,搬舟系统将装未工艺硅片的舟移动至推舟系统,推舟系统将装未工艺硅片的舟移动至炉管系统进行工艺,推舟系统将装已工艺硅片的舟移出并通过搬舟系统移动至传输系统,净化冷却系统对搬舟净化系统的气体进行净化。
6.根据权利要求5所述的一种太阳能光伏电池低压水平热处理多功能系统,其特征在于:所述搬舟系统包括搬舟立柱和Z轴传动结构;搬舟头通过Z舟传动结构活动设置于搬舟立柱上;搬舟头包括一级手臂、二级手臂、X轴传动结构一、X轴传动结构二以及搬舟机械手爪;一级手臂和二级手臂通过X轴传动结构一活动连接,搬舟机械手爪通过X轴传动结构二活动设置于二级手臂上;X轴传动结构一包括X轴伺服电机一,X轴伺服电机一设置于二级手臂的外侧;搬舟机械手爪用于支撑托起舟托,缓存搬舟机械手用于缓存舟托。
7.根据权利要求6所述的一种太阳能光伏电池低压水平热处理多功能系统,其特征在于:所述推舟系统包括推舟传送机构、推舟桨和推舟炉门,推舟桨与推舟炉门连接,两者同步移动,推舟桨用于支撑和承载舟托和舟,舟装载硅片,推舟传送机构通过驱动推舟桨往返移动控制舟托和舟输入或输出工艺炉管,推舟传送机构与推舟炉门固设连接,推舟传送机构的滑动方向与工艺炉管轴向一致,净化装置包括第一空气过滤净化器、第二空气过滤净化器、净化风机、第一进风口和第二进风口,净化装置对通入搬舟净化系统的气体进行过滤净化,冷却装置包括第一进风口和第二进风口、出风口和净化风机,水冷装置包括水冷盘和水冷管道,冷却装置对搬舟净化系统排放的气体进行降温,传输系统包括传输机构和传输机架,通过传输机架对传输机构进行支撑,传输机构分别与舟流转机构和搬舟头对接,传输机构对舟托板组件进行传输。
8.根据权利要求7所述的一种太阳能光伏电池低压水平热处理多功能系统,其特征在于:所述传输机构包括传输支板、传输驱动组件和传输张紧组件,所述传输支板的长度决定传输机构对舟托板组件的传输行程,所述传输驱动组件和传输张紧组件分别位于传输支板长度方向的两端,传输驱动组件通过传输第二皮带对舟托板组件进行传输,所述传输张紧组件控制传输第二皮带的张紧力,所述传输驱动组件包括传输第一固定箱和传输第二固定箱,所述传输第一固定箱连接有传输驱动电机,所述传输驱动电机的输出轴转动贯穿传输第一固定箱,所述传输第二固定箱内转动设置有转杆(图未标识),位于传输第一固定箱内的传输驱动电机输出轴以及位于传输第二固定箱转杆分别固设有传输第一转动轮,两组传输第一转动轮通过传输第一皮带连接,所述传输第一固定箱和传输第二固定箱间设有两组传输调节杆,所述传输第二固定箱上固设有传输张紧调节孔,传输张紧调节孔内设有螺钉(图未显示),通过螺钉在传输张紧调节孔内的顶伸使传输第一固定箱相对于传输第二固定箱进行移动,使两者的间距增大或缩小,进而控制传输第一皮带的张紧力,所述转杆上固设有分别位于传输第一转动轮两侧的两组传输第二转动轮,传输第一固定箱和传输第二固定箱安装在传输第二固定板,并通过传输第一固定板与传输支板固定连接。
9.根据权利要求8所述的一种太阳能光伏电池低压水平热处理多功能系统,其特征在于:所述工艺炉管安装在炉管机架上,工艺炉管的开口部朝向推舟系统,推舟系统将舟通过推舟传送机构和推舟桨移动至工艺炉管进行工艺,或将已工艺的舟输出工艺炉管,工艺炉管的尾部设有能够通入工艺炉管内部的气体输送装置;气体输送装置对工艺炉管的内部气压进行调节,炉管机架上设有炉管安装机构,炉管安装机构的外侧设置一块炉管封板,炉管封板上设置有用于气体输送装置通过的气体孔洞,至少两组工艺炉管呈上下并排排列,或左右并排排列或左右和上下同时并排排列,形成行和列组合排列,工艺炉管包括LPCVD工艺炉管、磷扩散工艺炉管和硼扩散工艺炉管其中其中两种或三种,炉管系统外置真空泵,用于LPCVD工艺;或/和气源柜,用于硼扩散工艺。
10.根据权利要求9所述的一种太阳能光伏电池低压水平热处理多功能系统,其特征在于:所述气体输送装置包括反应气体输送装置和尾气处理装置,所述炉管机架上还设有炉管机架冷却装置和炉腔风冷装置,炉腔风冷装置包括炉管机架风冷盘,炉管机架风冷盘设置在炉管机架的顶部,炉腔风冷装置将炉管机架的热量排出,炉管机架冷却装置降低排风的热量,工艺炉管的内部形成炉腔,所述工艺炉管上设有炉管保温层和隔离层,所述炉管保温层包裹在工艺炉管的外壁上,所述炉管保温层内设置有螺旋缠绕状在工艺炉管上的炉管电炉丝,炉管电炉丝发热形成热场,对内部工艺炉管进行控温,所述隔离层涂抹于炉腔的内壁上,用于保护炉腔;炉管保温层外围设有调温层,所述调温层内设有第二冷却水管道,第二冷却水管道沿石英炉管长度方向呈U形布置,且沿石英炉管的周向以正反U形连续交替的方式均布,第二冷却水管道和第一冷却水管道连通形成冷却水系统,用于调整工艺炉管内的温度。
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