CN202363506U - 一种石英舟 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及硅太阳能电池制造工段所使用的设备，具体公开了一种石英舟，包括支撑框架、支杠组件及取舟套筒，所述支杠组件由平行设置的上支杠和下支杠组成，在所述上支杠和下支杠上设有用于卡住硅片的卡槽，所述的支撑框架分设于所述上支杠及下支杠两端的内侧，即上支杠和下支杠的端部伸至所述支撑框架外，所述取舟套筒设于所述下支杠上且沿下支杠的横向设置，所述取舟套筒位于所述支撑框架之间。本实用新型提供了一种既适用于自动生产线又适用于手动生产线、扩散品质好、碎片率低的石英舟。
Description
技术领域
本实用新型涉及硅太阳能电池制造工段所使用的设备，具体是指一种用来固定硅太阳能电池片半成品在扩散炉中进行高温扩散和氧化用的石英舟。
背景技术
石英舟是一种在扩散炉中用来固定硅太阳能电池片半成品（如硅片）的夹具，石英舟需要满足以下要求：⑴其外形尺寸需与其配套使用的扩散炉相适配；⑵由于硅片易碎，在硅片的装载过程及后续的高温扩散和氧化过程中，需要保证其完整性；⑶随着硅太阳能电池片生产线自动化程度的提高，石英舟还应该满足自动倒片和手工装片的要求。
目前，国内厂家所采用的石英舟的品种繁多，根据实际使用情况，其支撑框架和支杠组件的具体结构虽然不相同，但是，如图1及图2所示，一般结构均包括支撑框架4、支杠组件和取舟套筒1，如图1所示的是手动插片石英舟，其中，支杠组件主要由互相平行的上支杠2和下支杠3组成，支撑框架4分设在上、下支杠2、3的端部，其中，上支杠2位于支撑框架4的上部，而下支杠3位于支撑框架4的底部，取舟套筒1位于支撑框架4的顶部，从而构成用于盛装硅片的框体，上、下支杠2、3上分别开有用于卡住硅片的卡槽，硅片卡于卡槽中将硅片分隔开来以免粘连。
以上手动插片石英舟的缺陷是：⑴由于在现有工艺中，硅片要求单片扩散，通常是在一组卡槽中放置两片硅片，并使其向同一方向倾斜，硅片的相对面彼此贴合，而只在两个硅片的相背面进行扩散，石英舟放入扩散炉中进行高温扩散和氧化时，一般是两只石英舟两端相邻并排放置，因为取舟套筒1安装在上支杠的端部且位于支撑框架的顶部，如此导致在设置取舟套筒1的位置处无法放置硅片，同时使得石英舟之间间隔距离较大，从而影响硅片的扩散品质，另外，取舟套筒1所用的材质为石英材料，其对工艺气体具有吸附作用，而与取舟套筒1相邻倚靠的硅片扩散时会受其影响；⑵两对上、下支杠2、3上的卡槽必须一一对应，如果硅片与卡槽接触的四个接触点平面度所出现的误差过大时，卡槽易损害硅片，所以在向石英舟的卡槽内装硅片的过程中需要非常的小心翼翼，这样无疑降低了生产效率。
如图2所示为自动倒片石英舟，支撑框架4为开孔的面板，面板厚度通常为10mm，面板不但增加了石英舟的长度，而且对扩散工艺的温度、工艺气流等都会产生影响，以致影响硅片的扩散品质。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种扩散品质好、碎片率低且既适用于自动生产线又适用于手动生产线的石英舟。
本实用新型的目的是通过以下技术措施来实现的：一种石英舟，包括支撑框架、支杠组件及取舟套筒，所述支杠组件由平行设置的上支杠和下支杠组成，在所述上支杠和下支杠上设有用于卡住硅片的卡槽，其特征在于：所述的支撑框架分设于所述上支杠及下支杠两端的内侧，即上支杠和下支杠的端部伸至所述支撑框架外，所述取舟套筒设于所述下支杠上且沿下支杠的横向设置，所述取舟套筒位于所述支撑框架之间。
本实用新型当将两石英舟并排放入扩散炉中时，两个石英舟的上支杠和下支杠在端部直接接触，有效缩短了两个石英舟连接处的距离，使其之间无需间隔支撑框架，从而减少连接处硅片之间间隙，减少对扩散炉内热场、气场的影响，提高扩散品质；另外，取舟套筒设于下支杠上且位于支撑框架之间，避免了取舟套筒对硅片扩算品质的不良影响，且不会妨碍到硅片的放置，使石英舟具有更高的利用率。
所述取舟套筒与所述下支杠垂直，所述取舟套筒的端部设有竖向的连接杆，所述连接杆的的一端连接取舟套筒，另一端连接在上支杠上。
所述上支杠与下支杠各采用一对，所述上支杠的卡槽与下支杠的卡槽作为卡住硅片的定位点位于同一平面内，该平面为斜面。满足硅片单面扩算的要求，使放置于其上的硅片具有一定的倾斜度。所述斜面的倾斜角度为2°～5°，有利于硅片的单面扩散。
作为本实用新型优选的实施方式，所述卡槽的槽口宽度大于所述槽底的宽度，且槽底的宽度为硅片厚度的4~5倍，所述卡槽的深度为硅片厚度的3~4倍，卡槽的槽壁倾斜角度为20°～30°，一对上支杠的底部间距大于硅片长度2.5~3.5mm。单片硅片的厚度大约为0.2mm，长度大约为156mm。上述卡槽的设计，为插片留有一定余量，有效减少碎片的发生。
所述支撑框架与所述取舟套筒平行，而与所述上支杠和下支杠垂直，所述下支杠的一端部作为长端伸出支撑框架的长度大于该下支杠另一端部作为短端伸出支撑框架的长度，所述上支杠与下支杠的短端相对应的端部长于该短端，而所述上支杠与下支杠的长端相对应的端部短于该长端以实现硅片的倾斜放置。在上、下支杠上开设对应的卡槽，然后让上、下支杠错开一段距离安装在支撑框架上，一方便得到上述倾斜角度，另一方面是可利用下支杠右端所在平面作为基准面，保证在自动插片时的准确定位，在适应手动生产线的同时适应自动生产线的生产环境。
所述支撑框架的形状为“U”形，在所述支撑框架的底面上设有支脚。
本实用新型具有如下有益效果：
1）支撑框架分设于所述上支杠及下支杠两端的内侧，当将两石英舟并排放入扩散炉中时，两个石英舟的上支杠和下支杠在端部直接接触，有效缩短了两个石英舟连接处的距离，使其之间无需间隔支撑框架，从而减少连接处硅片之间间隙，减少对扩散炉内热场、气场的影响，提高扩散品质；取舟套筒设于下支杠上，避免了取舟套筒对硅片扩算品质的不良影响，且不会妨碍到硅片的放置，使石英舟具有更高的利用率。
2）上、下支杠错开一定距离的安装在支撑框架上，巧妙的使放于其上的硅片具有一定的倾斜度，满足硅片单面扩算的要求，利用下支杠右端所在平面作为基准面，同时考虑自动生产线环境和手动生产线；卡槽的设计，为插片留有一定余量，有效减少碎片的发生。
附图说明
图1为现有手动插片石英舟的立体图；
图2为现有自动倒片石英舟的立体图；
图3为本实用新型较佳实施例的立体图；
图4为本实用新型较佳实施例装载硅片时的立体图；
图5为本实用新型较佳实施例装载硅片时的侧视图。
具体实施方式
如图3所示，本实用新型较佳实施例的石英舟，包括支撑框架5、支杠组件及取舟套筒8，所述支杠组件由平行设置的上支杠6和下支杠7组成，在所述上支杠6和下支杠7上设有用于卡住硅片的卡槽，所述的支撑框架5分设于所述上支杠6及下支杠7两端的内侧，即上支杠6和下支杠7的端部伸至所述支撑框架5外，如此设计，两只石英舟在扩散炉炉管内就可实现槽、杠的直接连接，缩短了连接处硅片之间的间隙，减少了对扩散炉炉内热场、气场的影响，有利于提高扩散品质，所述取舟套筒8设于所述下支杠9上且沿下支杠9的横向设置，所述取舟套筒8位于所述支撑框架5之间，取舟套筒8设于下支杠7上且位于支撑框架5之间，即设于舟体底部中部位置，避免了取舟套筒对硅片扩算品质的不良影响，且不会妨碍到硅片的放置，进一步提高扩散品质的同时，使石英舟具有更高的利用率。支撑框架5的形状为“U”形，在支撑框架5的底面上设有支脚。
直径在Φ14-Φ10之间的取舟套筒8与所述下支杠7垂直，取舟套筒8的端部设有竖向的连接杆，所述连接杆的的一端连接取舟套筒8，另一端连接在上支杠6上。
上支杠与下支杠7各采用一对，上支杠6的卡槽与下支杠7的卡槽作为卡住硅片的定位点位于同一平面内，该平面为斜面，该斜面的倾斜角度为2°～5°，本实施例中为3°，如此设置，使放入其中的硅片统一向一个方向稍微倾斜，有利于硅片的单面扩散。
上述支撑框架5与取舟套筒8平行，而与所述上支杠6和下支杠7垂直，所述下支杠7的一端部作为长端伸出支撑框架5的长度大于该下支杠7另一端部作为短端伸出支撑框架5的长度，所述上支杠6与下支杠7的短端相对应的端部长于该短端，而所述上支杠6与下支杠7的长端相对应的端部短于该长端以实现硅片的倾斜放置。
上述卡槽的槽口宽度大于所述槽底的宽度，且槽底的宽度为硅片厚度的4~5倍，所述卡槽的深度为硅片厚度的3~4倍，卡槽的槽壁倾斜角度为20°～30°，一对上支杠6的底部间距大于硅片长度2.5~3.5mm。单片硅片的厚度大约为0.2mm，长度大约为156mm。上述卡槽的设计，为插片留有一定余量，有效减少碎片的发生。
本实施例中，上、下支杠6、7都为479.7mm，距离各自的右端面3.88mm开第一个凹槽，依次开100个凹槽，间距4.767mm。上支杠6凹槽深度4mm、底部宽1mm、侧面与中心线夹角30°。下支杠7凹槽深度3mm、底部宽1mm、侧面与中心线夹角20°。一对下支杠7右端所在平面右出一对上支杠6右端所在平面4mm距离，一对上支杠6的底部间距159mm，支撑框架安装位置离下支杠7的右端面26.5mm。
本实用新型先在上、下支杠6、7上开设对应的卡槽，然后让上、下支杠6、7错开一段距离安装在支撑框架5上，一方面得到上述倾斜角度，另一方面可利用下支杠7右端所在平面作为基准面，保证在自动插片时的准确定位，在适应手动生产线的同时适应自动生产线的生产环境。
如图4、5所示，本实用新型在工作时，硅片9对应的放置在上、下支杠6、7上设置的各组卡槽中，硅片9采用四点定位，手工装片时，只要顺着卡槽之间的间隙即可方便完成装片。由于卡槽开口和底部宽度都比硅片大许多，硅片不会因为一定的加工误差而被损伤。在自动装舟过程中，采用石英舟下支杠的右端面作为定位面，保证了石英舟在自动线上的定位。同时，因为卡槽开口较大，上支杠间距也较大，卡槽的设计不但使其具有一定的硅片位置自校正功能，而且大大降低了在自动插片过程中因设备行程误差而造成的碎片率。
Claims (7)
1.一种石英舟，包括支撑框架、支杠组件及取舟套筒，所述支杠组件由平行设置的上支杠和下支杠组成，在所述上支杠和下支杠上设有用于卡住硅片的卡槽，其特征在于：所述的支撑框架分设于所述上支杠及下支杠两端的内侧，即上支杠和下支杠的端部伸至所述支撑框架外，所述取舟套筒设于所述下支杠上且沿下支杠的横向设置，所述取舟套筒位于所述支撑框架之间。
2.根据权利要求1所述的石英舟，其特征在于：所述取舟套筒与所述下支杠垂直，所述取舟套筒的端部设有竖向的连接杆，所述连接杆的的一端连接取舟套筒，另一端连接在上支杠上。
3.根据权利要求2所述的石英舟，其特征在于：所述上支杠与下支杠各采用一对，所述上支杠的卡槽与下支杠的卡槽作为卡住硅片的定位点位于同一平面内，该平面为斜面。
4.根据权利要求3所述的石英舟，其特征在于：所述斜面的倾斜角度为2°～5°。
5.根据权利要求4所述的石英舟，其特征在于：所述卡槽的槽口宽度大于所述槽底的宽度，且槽底的宽度为硅片厚度的4~5倍，所述卡槽的深度为硅片厚度的3~4倍，卡槽的槽壁倾斜角度为20°～30°，一对上支杠的底部间距大于硅片长度2.5~3.5mm。
6.根据权利要求5所述的石英舟，其特征在于：所述支撑框架与所述取舟套筒平行，而与所述上支杠和下支杠垂直，所述下支杠的一端部作为长端伸出支撑框架的长度大于该下支杠另一端部作为短端伸出支撑框架的长度，所述上支杠与下支杠的短端相对应的端部长于该短端，而所述上支杠与下支杠的长端相对应的端部短于该长端以实现硅片的倾斜放置。
7.根据权利要求6所述的石英舟，其特征在于：所述支撑框架的形状为“U”形，在所述支撑框架的底面上设有支脚。
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