CN115142022A - 一种真空镀膜设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种真空镀膜设备,包括加热装置、载板装置、特气喷淋装置和工艺腔体，载板装置装载硅片，工艺腔体包括镀膜真空腔体一、镀膜真空腔体二和载板转换真空腔体，载板转换真空腔体连接在镀膜真空腔体一和镀膜真空腔体二之间，载板转换真空腔体用于硅片镀膜面的转换，工艺腔体的各真空腔体之间通过阀腔连接，本发明通过可双面镀膜的载板装置和载板转换真空腔体，实现了在一条密闭生产线上硅片双面镀膜的功能，并在镀膜过程中，硅片载板转换真空腔体实现硅片镀膜面的转换，硅片不再与大气接触，杜绝了空气中水蒸气、氧气、灰尘等因素对硅片性能的不良影响，提高了硅片的生产质量。

Description

一种真空镀膜设备

技术领域

本发明属于光伏设备领域，涉及一种真空镀膜设备。

背景技术

异质结太阳能电池制造工序的核心工艺包括薄膜沉积工艺，薄膜沉积工艺包括I型本征非晶硅薄膜、P型非晶硅薄膜、N型非晶硅薄膜等多道镀膜工艺。每一道镀膜工艺在工艺镀膜腔体中进行。

目前设备工艺镀膜生产线普遍采用单面镀膜的工艺，在硅片镀膜面和未镀膜面转换时，通过自动化翻面机构将硅片从载板上取出，对硅片翻面后再装载在载板上，进入后续镀膜工序。翻面时硅片与空气接触，空气中水蒸气、氧气、灰尘等会导致硅片后续性能下降。

另外目前设备工艺镀膜生产线通过多条生产线配合生产，并在生产线外增加自动化翻面机构对硅片进行翻面，因而出现设备占地空间大的问题。

发明内容

本发明为了克服现有技术的不足，提供一种真空镀膜设备。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种真空镀膜设备,包括加热装置、载板装置、特气喷淋装置和工艺腔体，载板装置装载硅片，工艺腔体包括镀膜真空腔体一、镀膜真空腔体二和载板转换真空腔体，载板转换真空腔体连接在镀膜真空腔体一和镀膜真空腔体二之间，载板转换真空腔体用于硅片镀膜面的转换，工艺腔体的各真空腔体之间通过阀腔连接，镀膜真空腔体一、镀膜真空腔体二、载板转换真空腔体和阀腔形成硅片镀膜生产线。

进一步的，至少所述镀膜真空腔体一、镀膜真空腔体二和载板转换真空腔体其中之一由真空腔体构成，真空腔体包括腔体框架、前腔门组件和后腔门组件，前腔门组件和后腔门组件通过连接机构与腔体框架连接，前腔门组件和后腔门组件设置于腔体框架两侧，前腔门组件或/和后腔门组件设置为多腔门结构。

进一步的，所述腔体框架两侧设有隔板，隔板上设置有梁架，梁架设置有若干干泵对接法兰，前腔门组件和后腔门组件与腔体框架之间铰接。

进一步的，还包括传动结构，所述传动结构包括定位支撑机构、动力机构和定位机构，定位支撑机构包括齿条，齿条设置于载板装置，动力机构包括动力齿轮，齿条与动力齿轮啮合连接。

进一步的，还包括变距结构，所述变距结构包括变距动力组件、变距传动组件、伸缩组件和对接组件，变距动力组件与变距传动组件连接，变距传动组件与伸缩组件连接，伸缩组件与对接组件连接，变距动力组件通过变距传动组件、伸缩组件和对接组件控制载板装置移动。

进一步的，所述镀膜真空腔体一包括第一镀膜真空腔体和第二镀膜真空腔体，镀膜真空腔体二包括第三镀膜真空腔体和第四镀膜真空腔体，第一镀膜真空腔体和第二镀膜真空腔体用于硅片一侧的镀膜，第三镀膜真空腔体和第四镀膜真空腔体用于硅片另一侧的镀膜。

进一步的，所述第一镀膜真空腔体、阀腔、第二镀膜真空腔体、阀腔、载板转换真空腔体、阀腔、第三镀膜真空腔体、阀腔、第四镀膜真空腔体依次连接形成载板装置的运行路径。

进一步的，所述定位支撑机构包括支架、支撑组件和支撑板，支撑板与载板装置连接，支撑组件设有若干，沿载板装置移动方向的若干支撑组件设置于支架，动力机构设有若干，沿载板装置移动方向的若干动力机构设置于真空腔体。

进一步的，所述动力机构包括电机组件、磁流体、联轴器、轴承座和动力转轴，轴承座设置于真空腔室，动力齿轮设置于动力转轴外表面，动力转轴通过联轴器与磁流体连接，磁流体与电机组件通过紧固机构连接，联轴器、动力齿轮、轴承座和动力转轴位于真空腔体内部，电机组件和磁流体位于真空腔体外部，磁流体的安装面与真空腔体的外表面连接。

进一步的，所述加热装置包括加热器和热源，工艺腔体还包括装载预热真空腔体和卸料散热真空腔体，装载预热真空腔体通过阀腔与第一镀膜真空腔体连接，卸料散热真空腔体通过阀腔与第四镀膜真空腔体连接，装载预热真空腔体、镀膜真空腔体一、镀膜真空腔体二和载板转换真空腔体设有一对加热器，一对加热器相对于设备中心线对称设置，热源设置于镀膜真空腔体一和镀膜真空腔体二的中心线，镀膜真空腔体一和镀膜真空腔体二内设置一对特气喷淋装置，一对特气喷淋装置相对于热源对称设置，装载预热真空腔体以及载板转换真空腔体沿真空腔体的中心线到真空腔体的腔外方向依次分布传动结构和加热器，镀膜真空腔体一和镀膜真空腔体二沿真空腔体的中心线到真空腔体的腔外方向依次分布热源、特气喷淋装置、传动结构和加热器。

综上所述，本发明的有益之处在于：

1)本发明通过可双面镀膜的载板装置和载板转换真空腔体，实现了在一条密闭生产线上硅片双面镀膜的功能，并在镀膜过程中，硅片载板转换真空腔体实现硅片镀膜面的转换，硅片不再与大气接触，杜绝了空气中水蒸气、氧气、灰尘等因素对硅片性能的不良影响，提高了硅片的生产质量。

2)本发明整体真空腔体以流水线形式分布，缩短载板装置的运行路径，同时不再需要额外增加自动化翻面机构进行硅片镀膜面的转换，降低了设备成本，节省了设备的占地面积，提高了客户场地的使用效率，达到设备工艺集成度高、设备运转效率高以及设备成本低的效果。

3)本发明将干泵对接法兰设置于梁架，不再干涉腔门的开启，提高了维保效率。

4)本发明通过多腔门的结构降低了单个腔门的质量，减小对铰链的负载，提升了铰链的使用寿命；同时降低了腔门的尺寸，进而降低了生产加工难度，提升腔门的强度和寿命，并使腔门具备更优的密封性能，能有效保障真空腔体的真空度，而且腔门打开占用的面积为现有结构的一半或更少，减小了设备的占用面积。

5)本发明将前腔门组件和后腔门组件同步开启，增大了设备维保空间，便于工作人员操作，提高维修效率。

6)本发明通过变距传动组件和伸缩组件对载板装置承载的硅片与特气喷淋装置或/和热源间距进行调整，调节的区间范围广，可满足不同硅片、不同工艺的间距需求，同时实现间距自动调整的技术效果，提高生产效率，满足自动化流水线式生产的需求。

7)本发明通过伸缩组件的固定法兰与真空腔体外侧面的对接法兰设置连接，并在固定法兰和对接法兰之间设置密封圈，保证波纹管与真空腔体的密封性，移动法兰与变距传动组件连接实现载板装置沿轴向的往复运动，实现对硅片与特气喷淋装置或/和热源间距调节的效果。

8)本发明通过动力齿轮与齿条的啮合连接将动力机构的动力传递至载板装置，不仅提高了传动效率，而且载板装置在腔体内的运行位置与理论值差异小，有利于设备整体的精细化管理，动力齿轮与齿条的啮合位置位于载板装置的顶部，针对量产机，载板装置的运行稳定性得到提升，有效降低硅片碎片的风险。

9)本发明中齿条与定位轮采用卡槽连接，实现对载板装置的定位和支撑，使载板装置的定位不再依靠外形定位，提高了载板装置运行的定位精度，降低了整体加工件的加工难度，降低了设备成本。

10)本发明中沿载板装置移动方向的若干动力机构设置于真空腔体，沿载板装置移动方向的若干支撑组件设置于支架，从而保证载板装置在运行过程中的定位功能以及传输动力需求，本发明中若干定位组件沿载板装置的移动方向设置于定位支架，定位组件在载板装置的下方对载板装置进行定位和限定，进一步保证载板装置在运行过程中的稳定性。

附图说明

图1为本发明的真空镀膜设备示意图。

图2为本发明的真空腔体、变距结构、载板装置和传动结构装配示意图。

图3为本发明的载板装置和硅片装配示意图。

图4为本发明的真空腔体示意图。

图5为本发明的真空腔体主视图。

图6为本发明的真空腔体俯视图。

图7为本发明的传动结构与载板装置装配示意图。

图8为图7中A的放大示意图。

图9为本发明的传动结构侧视图。

图10为图7中B的放大示意图。

图11为本发明传动结构、载板装置与真空腔体装配示意图。

图12为本发明传动结构、载板装置与真空腔体装配侧视图。

图13为本发明的变距结构示意图。

图14为本发明的变距结构与载板装置装配示意图。

图15为本发明的真空腔体、变距结构与载板装置装配示意图。

图16为本发明的实施例二中真空腔体主视图。

图中标识：加热装置2、特气喷淋装置5、阀腔6、硅片7、第二阀门10、第一阀门11、装载预热真空腔体12、第一镀膜真空腔体13、真空腔体14、第二镀膜真空腔体15、载板转换真空腔体16、第三镀膜真空腔体17、第四镀膜真空腔体18、卸料散热真空腔体19、腔体框架140、第一腔门141、第二腔门142、第三腔门143、第四腔门144、梁架145、干泵对接法兰146、隔板147、铰链148、对接法兰149、载板装置3、框架30、上框板301、下框板302、传动结构4、定位支撑机构41、支架411、轮安装架412、支撑轮413、定位轮414、齿条415、支撑板416、动力机构42、电机组件421、磁流体422、联轴器423、动力齿轮 424、轴承座425、动力转轴426、定位机构43、定位支架431、定位固定板432、定位杆433、变距结构8、变距动力组件81、变距传动组件82、丝杠螺母821、丝杆822、固定座823、隔离板824、伸缩组件83、移动法兰831、波纹管832、固定法兰833、对接组件84、对接杆841、对接块842、安装支架85、第一轴承 86、滑动装置87、固接板872、滑块871、传感器88。

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。

因安装误差等原因，本发明实施例中所指的平行关系可能实际为近似平行关系，垂直关系可能实际为近似垂直关系。

实施例一：

如图1-15所示，一种真空镀膜设备，包括加热装置、载板装置、特气喷淋装置、阀腔6、工艺腔体、传动结构4和变距结构8，载板装置装载硅片7，工艺腔体包括装载预热真空腔体、镀膜真空腔体一、镀膜真空腔体二、载板转换真空腔体和卸料散热真空腔体，阀腔6连接在工艺腔体的各真空腔体之间，载板转换真空腔体连接在镀膜真空腔体一和镀膜真空腔体二之间，载板转换真空腔体用于硅片镀膜面的转换。

阀腔6、镀膜真空腔体一、镀膜真空腔体二和载板转换真空腔体形成一条硅片镀膜生产线，通过一条硅片镀膜生产线实现硅片7双面镀膜以及硅片镀膜面的转换，减小了硅片镀膜生产线的占地空间，本实施例中硅片镀膜生产线还可包括装载预热真空腔体和卸料散热真空腔体，实现硅片7从预热、镀膜、镀膜面转换到卸料完整的镀膜工序。

本实施例中，图1中y方向为载板装置3的移动方向，图1中x方向与载板装置3移动方向垂直。

工艺腔体包括由若干真空腔体14构成的装载预热真空腔体12、镀膜真空腔体一、镀膜真空腔体二、载板转换真空腔体16和卸料散热真空腔体19，镀膜真空腔体一包括第一镀膜真空腔体13和第二镀膜真空腔体15，镀膜真空腔体二包括第三镀膜真空腔体17和第四镀膜真空腔体18，第一镀膜真空腔体13、第二镀膜真空腔体15用于硅片7一侧的镀膜，第三镀膜真空腔体17和第四镀膜真空腔体18用于硅片7另一侧的镀膜，各真空腔体之间设置有阀腔6，阀腔6将相邻的真空腔体相互隔离，避免工艺污染，装载预热真空腔体12设置有第一阀门11，卸料散热真空腔体19设置有第二阀门10，第一阀门11和第二阀门10 将设备与大气环境隔离。

装载预热真空腔体12、阀腔6、第一镀膜真空腔体13、阀腔6、第二镀膜真空腔体15、阀腔6、载板转换真空腔体16、阀腔6、第三镀膜真空腔体17、阀腔6、第四镀膜真空腔体18、阀腔6和卸料散热真空腔体19依次连接构成真空镀膜设备的生产线，装载硅片7的载板装置3通过传动结构4驱动并沿生产线运行，构成载板装置3的运行路径，本实施例装载预热真空腔体12、阀腔6、第一镀膜真空腔体13、阀腔6、第二镀膜真空腔体15、阀腔6、载板转换真空腔体16、阀腔6、第三镀膜真空腔体17、阀腔6、第四镀膜真空腔体18、阀腔 6和卸料散热真空腔体19优选以流水线形式分布，缩短载板装置3的运行路径，减小设备的占地面积。

加热装置2包括加热器21和热源22，装载预热真空腔体12、镀膜真空腔体一、镀膜真空腔体二和载板转换真空腔体16设有一对加热器21，一对加热器 21相对于设备中心线对称设置，本实施例设备中心线的方向为y方向，各真空腔体的中心线与设备中心线共线，热源22设置于镀膜真空腔体一和镀膜真空腔体二的中心线，镀膜真空腔体一和镀膜真空腔体二内设置一对特气喷淋装置5，一对特气喷淋装置5相对于热源22对称设置。

传动结构4贯穿生产线，传动结构4设有一对，一对传动结构4相对于设备中心线对称设置，一台传动结构4控制至少一台载板装置3的运行，一台传动结构4上的若干载板装置3沿运行路径分布，载板装置3的运行路径位于特气喷淋装置5和加热器21之间，特气喷淋装置5用于特气的喷淋，本实施例所述的特气是指用于半导体的特种气体。

如图1所示，装载预热真空腔体12以及载板转换真空腔体16沿真空腔体的中心线到真空腔体的腔外方向依次分布传动结构4和加热器21，镀膜真空腔体一和镀膜真空腔体二沿真空腔体的中心线到真空腔体的腔外方向依次分布热源22、特气喷淋装置5、传动结构4和加热器21，各真空腔室的加热器21、热源22和特气喷淋装置5单独运行。

如图3所示，载板装置3包括框架30、卡槽31和卡针32，硅片7通过卡针32设置于卡槽31，硅片7两侧均无大面积的遮挡，增大镀膜的有效面积比例，实现了双面镀膜的需求，载板装置3装载硅片7的尺寸和数量可根据客户生产要求进行设定，在此不做进一步的赘述。

如图4-6所示，本实施例的真空腔体14为多功能真空腔体，真空腔体14 可构成装载预热真空腔体12、镀膜真空腔体一、镀膜真空腔体二、载板转换真空腔体16和卸料散热真空腔体19，真空腔体14可用于镀膜的不同工序，从而实现了真空腔体多功能运用的需求和目的。

真空腔体14包括腔体框架140、前腔门组件和后腔门组件，前腔门组件和后腔门组件设置于腔体框架140两侧，前腔门组件或/和后腔门组件设置为多腔门结构。

前腔门组件和后腔门组件沿x方向分布，图4中z方向为真空腔体的高度方向,图4中y方向为载板装置3的移动方向,y方向作为真空腔体的长度方向。

本实施例中，腔体框架140设置为立式方形结构，腔体框架140内设置工艺腔室，硅片在工艺腔室进行镀膜工艺，腔体框架140两侧设有隔板147，隔板 147上设置有梁架145，两侧的梁架145优选对称设置，梁架145上设置有若干加强筋，梁架145设置有若干干泵对接法兰146，若干干泵对接法兰146沿真空腔体的高度方向分布。

本实施例将干泵对接法兰146设置于梁架145，不再干涉腔门的开启，提高了维保效率。

腔体框架140至少单侧设置为多腔门结构，如前腔门组件设置为单腔门结构，后腔门组件设置为多腔门结构，或前腔门组件设置为多腔门结构，后腔门组件设置为单腔门结构，或前腔门组件和后腔门组件均设置为多腔门结构。

本实施例中，前腔门组件与腔体框架140间设有若干连接机构，后腔门组件与腔体框架140间设有若干连接机构，连接机构可设为铰链148，前腔门组件包括若干腔门，若干腔门沿y方向分布，本实施例腔门数量设置为两扇，具体为第一腔门141和第二腔门142，第一腔门141和第二腔门142沿y方向分布，后腔门组件包括若干腔门，若干腔门沿y方向分布，本实施例腔门数量设置为两扇，具体为第三腔门143和第四腔门144，第三腔门143和第四腔门144沿y 方向分布，前腔门组件或/和后腔门组件在y方向开启或关闭腔门，第一腔门141、第二腔门142、第三腔门143和第四腔门144分别通过铰链148与腔体框架140 连接，第一腔门141、第二腔门142、第三腔门143和第四腔门144中任一腔门上的铰链148数量优选设置为3件，3件铰链148沿真空腔体的高度方向均匀分布，防止铰链148变形，保证前腔门组件和后腔门组件与腔体框架140的连接强度。

本实施例隔板147设置于前腔门组件或/和后腔门组件的相邻腔门之间。

本实施例腔门的宽度不大于1.5m，优选为1.3m，腔门的宽度方向为y方向，相较于现有的腔体框架140单侧单腔门结构，本实施例通过多腔门的结构降低了单个腔门的质量，减小对铰链148的负载，提升了铰链148的使用寿命；同时降低了腔门的尺寸，从而降低了生产加工难度，在同等条件下，较小的尺寸不易产生变形，可提升本实施例腔门的强度和寿命，且具备更优的密封性能，能有效保障真空腔体的真空度。

在本实施例中，前腔门组件的第一腔门141和第二腔门142，后腔门组件的第三腔门143和第四腔门144同步打开，增大了设备维保空间，便于工作人员操作，提高维修效率；本实施例腔门打开占用的面积为现有结构的一半或更少，减小了设备的占用面积。

在本实施例中，腔体框架140、前腔门组件和后腔门组件的材质可采用铝及铝合金、不锈钢等。

本实施例真空腔体的多腔门结构可运用于其他设备的腔体，不仅限于真空镀膜设备。

如图7-12所示，传动结构4包括定位支撑机构41、动力机构42和定位机构43，定位支撑机构41包括齿条415，齿条415设置于载板装置3，动力机构 42包括动力齿轮424，齿条415与动力齿轮424啮合连接。

载板装置3包括框架30,框架30包括上框板301和下框板302，上框板301 和下框板302沿上下方向分布，上下方向为图示中的z方向。

定位支撑机构41包括支架411、支撑组件、齿条415和支撑板416，支架 411的长度方向与载板装置3的移动方向平行，支架411设置于真空腔体的顶部。

支撑组件设有若干，沿载板装置3移动方向的若干支撑组件设置于支架411，支撑组件包括轮安装架412、支撑轮413和定位轮414，支撑轮413和定位轮414 设置于轮安装架412。

齿条415和支撑板416分别设置于上框板301的两侧面，齿条415的长度方向与载板装置3的移动方向平行，若干支撑板416沿载板装置3的移动方向分布，齿条415与定位轮414位于同侧，支撑板416和支撑轮413位于同侧，齿条415的下端面设有卡块(图未标识)，定位轮414设有卡槽(图未标识)，卡块的截面与卡槽的截面形状相同，如卡块设为V型结构，卡槽设为V型槽，卡块扣入卡槽，两者形成卡槽连接，或齿条415的下端面设有卡槽(图未标识)，定位轮414设有卡块(图未标识)，两者仍可形成卡槽连接，优选的，定位轮414 采用现有的V型轮，齿条415的卡块设为V型结构，通过齿条415与定位轮414 的卡槽连接，实现对载板装置3的定位，使载板装置3的定位不再依靠外形定位，提高了载板装置3的定位精度，降低了整体加工件的加工难度，降低了设备成本。

支撑轮413位于支撑板416下侧，在载板装置3运行过程中，支撑轮413 与支撑板416保持贴合状态，支撑轮413对支撑板416进行支撑，通过齿条415 与定位轮414的啮合作用以及支撑轮413与支撑板416支撑，实现载板装置3 的悬挂支撑。

动力机构42包括电机组件421、磁流体422、联轴器423、动力齿轮424、轴承座425和动力转轴426，轴承座425设有一对，一对轴承座425位于定位支撑机构41的两侧，且设置于真空腔体的腔室顶部，真空腔体的腔室为硅片的工作区域以及移动区域，动力转轴426贯穿一对轴承座425并与一对轴承座425 转动连接，动力转轴426的轴线与载板装置3的移动方向垂直，动力转轴426 外表面设置有动力齿轮424，动力齿轮424与齿条415啮合，实现运动传递，动力转轴426的一端通过联轴器423与磁流体22连接，磁流体22与电机组件421 通过紧固机构连接，动力转轴426的轴线、联轴器423的轴线、磁流体422的轴线以及电机组件421的轴线共线，如图11所示，联轴器423、动力齿轮424、轴承座425和动力转轴426位于真空腔体内部，电机组件421和磁流体422位于真空腔体外部，磁流体422的安装面4221与真空腔体的腔体框架40连接，通过磁流体422将真空腔体的内外隔离，保证腔体内的密封性，电机组件421 将动力通过磁流体422向真空腔体内部传递。

本实施例中，动力机构42通过动力齿轮424与齿条415啮合的作用，驱动载板装置3移动，动力齿轮424与齿条415的传动效率高于现有采用托辊结构进行传动的传动效率，且动力齿轮424与齿条415传动的定位精度高，载板装置3在腔体内的运行位置与理论值差异小，有利于设备整体的精细化管理，动力齿轮424与齿条415的啮合位置位于载板装置3的顶部，针对于量产机的大载板，载板装置3的运行稳定性得到提升，有效降低硅片碎片的风险。

本实施例中，动力机构42设有若干，沿载板装置3移动方向的若干动力机构42分布在真空腔体，支撑组件设有若干，沿载板装置3移动方向的若干支撑组件分布在支架411，从而保证载板装置3在运行过程中的定位功能以及传输动力需求。

定位机构43设置于真空腔室的底部，如图7所示，定位机构43与定位支撑机构41的间距与载板装置3在真空腔室高度方向的尺寸相配，定位支撑机构41与载板装置3的上框板301连接，对载板装置3的上端进行定位支撑，定位机构43与载板装置3的下框架302连接，对载板装置3的下端进行定位。

定位机构43包括定位支架431和定位组件，定位支架431的长度方向与载板装置3的移动方向平行，定位支架431与真空腔体内部的底部连接，且定位支架431与支架411平行设置。

定位组件设有若干，若干定位组件沿载板装置3的移动方向设置于定位支架431，定位组件包括定位固定板432和一对定位杆433，定位杆433设有滚轮 434，一对定位杆433对称位于定位固定板432的两侧，滚轮434的间距大于下框架302的宽度，在动力机构42的驱动下载板装置3移动时，载板装置3的下框架302在定位组件的一对定位杆433之间移动，滚轮434与下框架302的端面接触，从而实现对载板装置3移动的进一步定位和限定，使载板装置3在移动过程中保持稳定。

为保证载板装置3的下框架302能准确进入定位组件的一对定位杆433之间，下框架302在其移动方向的两端设置为尖头结构，即下框架302两端的尺寸逐渐减小，从而可方便且准确进入不同定位组件间的一对定位杆433之间。

本实施例传动结构4通过支撑轮413对支撑板416的支撑作用，定位轮414 对齿条415的支撑作用，对载板装置3进行支撑和定位，实现载板装置3的悬挂和支撑，并通过定位机构43对下框架302的定位作用，进一步对载板装置3 进行定位和限定，电机组件421启动通过磁流体422、联轴器423驱动动力齿轮 424转动，动力齿轮424与齿条415啮合连接，通过动力齿轮424的转动驱动齿条415沿移动空间运行，实现载板装置3在不同真空腔体间的移动。

本实施例的传动结构4可运用于其设备的动力传输，不仅限于真空镀膜设备。

如图13-15所示，变距结构8包括变距动力组件81、变距传动组件82、伸缩组件83和对接组件84，变距动力组件81与变距传动组件82连接，变距传动组件82与伸缩组件83连接，伸缩组件83与对接组件84连接，变距动力组件 81通过变距传动组件82、伸缩组件83和对接组件84控制载板装置3的移动，优选控制载板装置3装载的硅片与特气喷淋装置5或/和热源22的间距。

变距结构8设置于真空腔体14上，变距结构8还包括安装支架85，变距动力组件81和变距传动组件82设置于安装支架85，安装支架85设置于真空腔体 14的外侧面，真空腔体14的外侧面位于真空腔体14的腔外。

变距动力组件81包括电机，电机的输出轴通过第一轴承86与变距传动组件82连接并将动力传递至变距传动组件82。

变距传动组件82包括丝杠螺母821、丝杆822和一对固定座823，一对固定座823固定在安装支架85，丝杆822的一端与一件固定座823转动连接，丝杆822的另一端转动贯穿另一件固定座823并与第一轴承86连接，变距动力组件81通过第一轴承86将动力传输至丝杆822，丝杠螺母821与丝杆822螺旋连接，且丝杠螺母821与安装支架85滑动连接，丝杆822转动时，丝杠螺母821 沿丝杆822的轴向移动。

变距传动组件82还包括隔离板824，隔离板824与安装支架85以及变距动力组件81连接，隔离板824、安装支架85以及变距动力组件81形成隔离空间，变距传动组件82的丝杠螺母821、丝杆822和一对固定座823位于隔离空间，隔离板824对变距传动组件82起到一定的防护作用。

变距结构8还包括若干传感器88，传感器88用于感应丝杠螺母821的位置，防止丝杠螺母821与固定座823相碰。

伸缩组件83包括移动法兰831、波纹管832和固定法兰833，波纹管832 的两端与移动法兰831和固定法兰833连接，固定法兰833与真空腔体14外侧面的对接法兰149连接，固定法兰833和对接法兰149之间设有密封圈，保证波纹管与真空腔体14的密封性，使波纹管832与真空腔体14处于同一真空环境中，移动法兰831与丝杠螺母821连接，伸缩组件83位于真空腔体14的腔外。

对接组件84包括对接杆841和对接块842，对接杆841一端插入波纹管832 与移动法兰831连接，对接杆841的另一端与对接块842连接，对接块842位于真空腔体14内部，载板装置3装载硅片，载板装置3通过定位支撑机构41 以及定位机构43设置于真空腔体14的腔内，定位支撑机构41包括支架411，定位机构43包括定位支架431，支架411以及定位支架431的长度方向与载板装置3在不同真空腔体14间的运行路径平行，对接块842分别与支架411以及定位支架431连接，支架411以及定位支架431与真空腔体14之间设置有滑动装置87，滑动装置87包括固接板872和滑块871，固接板872与真空腔体14 连接，滑块871分别与支架411和定位支架431连接，滑块871与固接板872 滑动连接。

变距结构8实施过程中，变距动力组件81启动，带动丝杆822转动，丝杆 822转动使丝杠螺母821沿丝杆822的轴向移动，丝杠螺母821移动同步带动移动法兰831沿丝杆822的轴向移动，移动法兰831移动带动对接块842移动，对接块842移动带动支架411移动，载板装置3悬挂支撑在支架411，支架411 移动进而带动载板装置3同步移动，从而实现载板装置3装载的硅片与特气喷淋装置5或/和热源22间距的调整，本实施例中通过变距传动组件82对硅片与特气喷淋装置5或/和热源22间距进行调节，调节的区间范围广，可满足不同硅片、不同工艺的间距需求；本实施例中伸缩组件83的固定法兰833与真空腔体14外侧面的对接法兰149连接，固定法兰833和对接法兰149之间设有密封圈，保证波纹管与真空腔体14的密封性，移动法兰831与变距传动组件82连接实现载板装置3沿轴向的往复运动，实现对硅片与特气喷淋装置5或/和热源 22间距调节的效果。

如图14所示，变距结构8设有若干，若干变距结构8沿真空腔体14的高度方向分布在真空腔体14的上端和下端，若干变距结构8沿载板装置3的运行路径分布，保证载板装置3在间距调节过程中保持稳定。

本实施例的变距结构8可运用于其设备的变间调节，不仅限于真空镀膜设备。

如图15所示，真空腔体14内一般配置一对载板装置3，载板装置3相对真空腔体14的轴线对称设置，若干变距结构8分别设置于真空腔体14的腔门两侧，若干变距结构8分别调整一对载板装置3与特气喷淋装置5或/和热源22 的间距。

在其他实施例中，对接组件84的对接块842可直接与载板装置3连接。

本实施例中实施过程中，硅片7装载在载板装置3，定位支撑机构41将载板装置3悬挂支撑和定位，定位机构43在下方对载板装置3进行定位和限定，动力机构42驱动载板装置3在运行路径移动，动力机构42将载板装置3输送至装载预热真空腔体12，装载预热真空腔体12内的加热器21启动，加热器21 的热辐射对载板装置3装载的硅片7进行镀膜工艺前的预加热；动力机构42将载板装置3输送至第一镀膜真空腔体13，传动结构4启动，将载板装置3装载的硅片7与第一镀膜真空腔体13内的特气喷淋装置5以及热源22的间距调节至设定值，第一镀膜真空腔体13内的加热器21启动，热源22启动，特气喷淋装置5释放的特气经过热源22分解，在硅片7的一面镀本征非晶硅薄膜；动力机构42将载板装置3输送至第二镀膜真空腔体15，传动结构4启动，将载板装置3装载的硅片7与第二镀膜真空腔体15内的特气喷淋装置5以及热源22的间距调节至设定值，第二镀膜真空腔体15内的加热器21启动，热源22启动，特气喷淋装置5释放的特气经过热源22分解，在硅片7的一面镀n型掺杂硅基薄膜；动力机构42将载板装置3输送至载板转换真空腔体16，载板转换真空腔体16内设置转换机构，通过转换机构将一侧传动结构4上的载板装置3转换到另一侧传动结构4，对两侧传动结构4上的载板装置3位置置换，载板装置3装载的硅片已镀膜面面向腔外，未镀膜面面向热源22；动力机构42将已转换位置的载板装置3输送至第三镀膜真空腔体17，传动结构4启动，将载板装置3装载的硅片7与第三镀膜真空腔体17内的特气喷淋装置5以及热源22的间距调节至设定值，第三镀膜真空腔体17内的加热器21启动，热源22启动，特气喷淋装置5释放的特气经过热源22分解，在硅片7的另一面，即未镀膜面镀本征非晶硅薄膜；动力机构42将载板装置3输送至第四镀膜真空腔体18，传动结构 4启动，将载板装置3装载的硅片7与第四镀膜真空腔体18内的特气喷淋装置 5以及热源22的间距调节至设定值，第四镀膜真空腔体18内的加热器21启动，热源22启动，特气喷淋装置5释放的特气经过热源22分解，在硅片7的另一面镀p型掺杂硅基薄膜；动力机构42将完成镀膜的载板装置3输送至卸料散热真空腔体19，卸料散热真空腔体19内设置降温结构，降温结构提供常温气体对硅片散热降温，降温完成后动力机构42驱动载板装置3流转出设备。

本实施例依靠可双面镀膜的载板装置3和载板转换真空腔体16，实现了在一条密闭生产线上硅片7双面镀膜的功能，并在镀膜过程中，硅片7在载板转换真空腔体16实现硅片镀膜面的转换，硅片不再与大气接触，杜绝了空气中水蒸气、氧气、灰尘等因素对硅片7性能的不良影响，提高了硅片7的生产质量。

本实施例整体真空腔体以流水线形式分布，缩短载板装置3的运行路径，同时不再需要额外增加自动化翻面机构进行硅片镀膜面的转换，降低了设备成本，节省了设备的占地面积，提高了客户场地的使用效率，达到设备工艺集成度高、设备运转效率高以及设备成本低的效果。

其他能使齿条415与定位轮414配合，并使齿条415与定位轮414可相对活动的连接方式也在本申请的保护范围之内。

实施例二：

如图16所示，本实施例与实施例一的区别在于：实施例一中前腔门组件的第一腔门141和第二腔门142沿y方向分布，后腔门组件的第三腔门143和第四腔门144沿y方向分布，前腔门组件或/和后腔门组件在y方向开启或关闭腔门，而本实施例中，前腔门组件的第一腔门141和第二腔门142沿z方向分布，后腔门组件的第三腔门143和第四腔门144沿z方向分布，前腔门组件或/和后腔门组件在z方向开启或关闭腔门。

实施例三：

本实施例与实施例一的区别在于：实施例一中，阀腔6、镀膜真空腔体一、镀膜真空腔体二和载板转换真空腔体16形成一条硅片镀膜生产线，而本实施例中，阀腔6、镀膜真空腔体一、镀膜真空腔体二和载板转换真空腔体16形成多条硅片镀膜生产线，一条生产线可用于硅片7一侧的镀膜，一条生长线可用于硅片7另一侧的镀膜，另外，载板转换真空腔体16也可形成一条生长线用于硅片镀膜面的转换，硅片7在密闭的载板转换真空腔体进行镀膜面的转换，硅片7 不再与大气接触，杜绝了空气中水蒸气、氧气、灰尘等因素对硅片7性能的不良影响，提高了硅片7的生产质量。

其他实施例中，变距传动组件82可采用齿轮齿条传动结构，齿轮和齿条啮合连接，齿条与移动法兰831连接，变距动力组件81驱动齿轮转动，齿轮通过啮合作用驱动齿条移动，齿条移动带动移动法兰831移动，后续间距调节工序与实施例一相同，在此不做赘述；或变距传动组件82可采用齿轮传输带传动结构，齿轮带动传输带传动，移动法兰831设置于传输带，变距动力组件81驱动齿轮转动，齿轮带动传输带移动，传输带移动带动移动法兰831移动，后续间距调节工序与实施例一相同，在此不做赘述；或变距传动组件82可采用凸轮结构，变距动力组件81与凸轮的主动端连接，凸轮的从动端与移动法兰831连接，变距动力组件81驱动凸轮转动，凸轮的从动端驱动移动法兰831移动，后续间距调节工序与实施例一相同，在此不做赘述。

其他实施例中，伸缩组件83可采用多层套筒结构，外层套筒与真空腔体14 连接，内层套筒位于外层套筒内部，内层套筒与外层套筒滑动连接并保持密封性，内层套筒的一端与对接杆841连接，内层套筒的另一端与变距传动组件82，从而可通过多层套筒结构实现对对接杆841的移动。

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)

1.一种真空镀膜设备,其特征在于：包括加热装置、载板装置、特气喷淋装置和工艺腔体，载板装置装载硅片，工艺腔体包括镀膜真空腔体一、镀膜真空腔体二和载板转换真空腔体，载板转换真空腔体连接在镀膜真空腔体一和镀膜真空腔体二之间，载板转换真空腔体用于硅片镀膜面的转换，工艺腔体的各真空腔体之间通过阀腔连接，镀膜真空腔体一、镀膜真空腔体二、载板转换真空腔体和阀腔形成硅片镀膜生产线。

2.根据权利要求1所述的一种真空镀膜设备，其特征在于：至少所述镀膜真空腔体一、镀膜真空腔体二和载板转换真空腔体其中之一由真空腔体构成，真空腔体包括腔体框架、前腔门组件和后腔门组件，前腔门组件和后腔门组件通过连接机构与腔体框架连接，前腔门组件和后腔门组件设置于腔体框架两侧，前腔门组件或/和后腔门组件设置为多腔门结构。

3.根据权利要求2所述的一种真空镀膜设备，其特征在于：所述腔体框架两侧设有隔板，隔板上设置有梁架，梁架设置有若干干泵对接法兰，前腔门组件和后腔门组件与腔体框架之间铰接。

4.根据权利要求1所述的一种真空镀膜设备，其特征在于：还包括传动结构，所述传动结构包括定位支撑机构、动力机构和定位机构，定位支撑机构包括齿条，齿条设置于载板装置，动力机构包括动力齿轮，齿条与动力齿轮啮合连接。

5.根据权利要求1所述的一种真空镀膜设备，其特征在于：还包括变距结构，所述变距结构包括变距动力组件、变距传动组件、伸缩组件和对接组件，变距动力组件与变距传动组件连接，变距传动组件与伸缩组件连接，伸缩组件与对接组件连接，变距动力组件通过变距传动组件、伸缩组件和对接组件控制载板装置移动。

6.根据权利要求1所述的一种真空镀膜设备，其特征在于：所述镀膜真空腔体一包括第一镀膜真空腔体和第二镀膜真空腔体，镀膜真空腔体二包括第三镀膜真空腔体和第四镀膜真空腔体，第一镀膜真空腔体和第二镀膜真空腔体用于硅片一侧的镀膜，第三镀膜真空腔体和第四镀膜真空腔体用于硅片另一侧的镀膜。

7.根据权利要求6所述的一种真空镀膜设备，其特征在于：所述第一镀膜真空腔体、阀腔、第二镀膜真空腔体、阀腔、载板转换真空腔体、阀腔、第三镀膜真空腔体、阀腔、第四镀膜真空腔体依次连接形成载板装置的运行路径。

8.根据权利要求4所述的一种真空镀膜设备，其特征在于：所述定位支撑机构包括支架、支撑组件和支撑板，支撑板与载板装置连接，支撑组件设有若干，沿载板装置移动方向的若干支撑组件设置于支架，动力机构设有若干，沿载板装置移动方向的若干动力机构设置于真空腔体。

9.根据权利要求8所述的一种真空镀膜设备，其特征在于：所述动力机构包括电机组件、磁流体、联轴器、轴承座和动力转轴，轴承座设置于真空腔室，动力齿轮设置于动力转轴外表面，动力转轴通过联轴器与磁流体连接，磁流体与电机组件通过紧固机构连接，联轴器、动力齿轮、轴承座和动力转轴位于真空腔体内部，电机组件和磁流体位于真空腔体外部，磁流体的安装面与真空腔体的外表面连接。

10.根据权利要求6所述的一种真空镀膜设备，其特征在于：所述加热装置包括加热器和热源，工艺腔体还包括装载预热真空腔体和卸料散热真空腔体，装载预热真空腔体通过阀腔与第一镀膜真空腔体连接，卸料散热真空腔体通过阀腔与第四镀膜真空腔体连接，装载预热真空腔体、镀膜真空腔体一、镀膜真空腔体二和载板转换真空腔体设有一对加热器，一对加热器相对于设备中心线对称设置，热源设置于镀膜真空腔体一和镀膜真空腔体二的中心线，镀膜真空腔体一和镀膜真空腔体二内设置一对特气喷淋装置，一对特气喷淋装置相对于热源对称设置，装载预热真空腔体以及载板转换真空腔体沿真空腔体的中心线到真空腔体的腔外方向依次分布传动结构和加热器，镀膜真空腔体一和镀膜真空腔体二沿真空腔体的中心线到真空腔体的腔外方向依次分布热源、特气喷淋装置、传动结构和加热器。

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