CN204214723U - 一种硅片韧性测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种硅片韧性测试装置，涉及硅片测试设备技术领域。包括基台、顶盖、压针和称重器，基台为上表面的四个端角处带有四个立柱的正方形台板，立柱的截面为直角三角形，所述立柱两个相互垂直的柱面分别与基台的两个相互垂直的侧面共面，在立柱的斜面上开有水平截面为直角三角形的卡位凹槽，卡位凹槽上端贯通立柱的顶面，下端止于立柱的一个水平截面，顶盖放置在四个立柱的顶面上，顶盖的中心开有通孔，压针为从上向下套穿在通孔内的压杆，压杆底部呈半球形形状，顶部连接有水槽，基台放置在称重器上。该装置能够有效快速准确地对硅片的韧性值作出测量。

Description

一种硅片韧性测试装置

技术领域

本实用新型涉及硅片测试设备技术领域。

背景技术

在光伏电池片的制作过程中，首先需要将硅料进行铸锭，然后通过物理切割将硅锭切割成硅片，再通过电池工序以硅片为基底将其制作成电池。铸锭过程中，因铸锭工艺、铸锭炉或者其他因素的不同，不同的硅锭或者同一硅锭内不同位置的硅片其韧性是不同的。不同位置的硅片，其韧性直接反映出此位置的硅锭内部晶体状况即硅锭内部的韧性，通常我们要求高韧性的硅片，这就需要我们在事先得知硅块韧性较低的部位，然后对铸锭工艺等做针对性的改进。所以对硅片韧性的测量成为重要的依据。

在现有技术中是利用千分表、支柱以及放置在硅片表面的砝码来测量硅片韧性的，支柱放在千分表上，硅片放在支柱上，然后往硅片上添加砝码，支柱支撑硅片的四角并定位卡住硅片四角完成硅片定位，千分表指针正对硅片几何中心，硅片上方放置砝码使硅片发生形变，千分表测量硅片形变量，砝码重量为施压重量，根据两者之比来判断硅片的韧性指数。

现有技术存在下述缺点：1、只能按照砝码的既定重量来施压，施加的重量值为不连续的间隔点，本身造成测量值的不准确性，其次砝码放置点较难掌握，即施压点位置不定，造成人为操作上的误差较大。2、砝码底端为平面，施压后由于硅片形变，硅片与砝码的接触面的形状发生变化，造成力矩的变化，导致误差的产生。3、施压过程，砝码脱手放在硅片上时不稳定易发生震荡，造成硅片形变，测量难度增加。4、施压后，硅片变形且其四个端角部翘起，硅片边缘与定位支柱间形成缝隙，使支柱与硅片之间由面接触变为点接触，摩擦力减小，硅片易滑动。5、千分表指针本身有向上的弹性，抵消了一部分砝码施加的压力，造成测量上的误差。

针对上述问题现需要一种新型的硅片韧性测试装置，能够解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种硅片韧性测试装置，该装置能够有效快速准确地对硅片的韧性值作出测量。

为解决上述问题本实用新型采取的技术方案是：一种硅片韧性测试装置，包括基台、顶盖、压针和称重器，所述基台为上表面的四个端角处带有四个立柱的正方形台板，所述立柱的截面为直角三角形，所述立柱两个相互垂直的柱面分别与基台的两个相互垂直的侧面共面，在立柱的斜面上开有水平截面为直角三角形的卡位凹槽，所述卡位凹槽上端贯通立柱的顶面，下端止于立柱的一个水平截面，所述顶盖放置在四个立柱的顶面上，所述顶盖的中心开有通孔，所述压针为从上向下套穿在通孔内的压杆，所述压杆底部呈半球形形状，顶部连接有水槽，所述基台放置在称重器上。

优选的，所述卡位凹槽的两个相互垂直的槽面分别与立柱的两个相互垂直的柱面平行。

优选的，所述顶盖的下表面的设有四个卡位柱，所述卡位柱的截面形状与卡位凹槽的截面形状相同，所述卡位柱的长度小于卡位凹槽的长度，所述顶盖水平的放置在四个立柱的顶面上，所述四个卡位柱卡接在四个卡位凹槽内。

优选的，所述水槽为圆形槽体，所述压针的顶部与水槽的底面中心连接。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：在测试的时候将基台放在称重器上，然后将硅片的四个端角卡在四个卡位凹槽上，然后盖上顶盖，并使顶盖的四个卡位柱同时卡在卡位凹槽上，再将压针穿过通孔并与硅片接触，最后向水槽内注水，观察称重器在重量为多少时硅片破裂，即可为硅片的韧性测量值，1、四个卡位凹槽分别支撑硅片的四个端角，卡位凹槽给予硅片支撑力，硅片角部翘起后，硅片与卡位凹槽的接触呈一条直线，线式接触使硅片在操作中不易滑动；2、卡位凹槽不仅定位硅片，而且定位顶盖，顶盖的卡位柱与卡位凹槽严密扣合使顶盖稳定，进而使压针保持稳定；3、顶盖中心的通孔竖直向下使压针与硅片表面的几何中心接触，保证硅片表面几何中心为受力点，硅片的受力方向竖直向下；4、压针的底部为半球形形状，从而使其与硅片的接触面为弧面，使硅片与压针的接触受力点不随硅片的形变发生变化；5、采用注水的方式逐渐增加重力，使施加压力的增加为连续数值，可以精确判断硅片破裂时的所施加的压力。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

图1 本实用新型的结构示意图；

图2为图1的正视图；

图3 为图1中基台和立柱的结构示意图；

图4 为图1中顶盖的仰视图。

其中，1、基台，2、顶盖，3、压针，4、称重器，5、立柱，6、卡位凹槽，7、通孔，8、水槽，9、卡位柱，10、硅片。

具体实施方式

如图1显示了该装置的立体效果图，图2为图1的正视图，该装置包括基台1、顶盖2、压针3和称重器4，所述基台1为上表面的四个端角处带有四个立柱5的正方形台板，所述立柱5的截面为直角三角形，所述立柱5两个相互垂直的柱面分别与基台1的两个相互垂直的侧面共面，顶盖2放置在四个立柱5的顶面上。

如图3所示在立柱5的斜面上开有水平截面为直角三角形的卡位凹槽6，所述卡位凹槽6上端贯通立柱5的顶面，下端止于立柱5的一个水平截面，卡位凹槽6的两个相互垂直的槽面分别与立柱5的两个相互垂直的柱面平行。

如图4所示顶盖2的中心开有通孔7，顶盖2的下表面的设有四个卡位柱9，所述卡位柱9的截面形状与卡位凹槽6的截面形状相同，所述卡位柱9的长度小于卡位凹槽6的长度。

由图2可知压针3为从上向下套穿在通孔7内的压杆，所述压杆底部呈半球形形状，顶部连接有水槽8，所述水槽8为圆形槽体，所述压针3的顶部与水槽8的底面中心连接，基台1放置在称重器4上，顶盖2水平的放置在四个立柱5的顶面上，四个卡位柱9卡接在四个卡位凹槽6内。

在测试的时候将基台1放在称重器4上，然后将硅片10的四个端角卡在四个卡位凹槽6上，然后盖上顶盖2，并使顶盖2的四个卡位柱9同时卡在卡位凹槽6上，此时开始记重，再将压针3穿过通孔7并与硅片10接触，最后向水槽8内注水，观察称重器4在重量为多少时硅片10破裂，即为硅片10的韧性测量值，由于卡位柱9的长度小于卡位凹槽6的长度，而且当硅片10和顶盖2均放下的时候，顶盖2下方的卡位柱9底端并没有接触到硅片10的上表面，从而为硅片10被挤压时四个端角的翘起留下了空间。

使用该装置的有益效果在于：1、四个卡位凹槽分别支撑硅片的四个端角，卡位凹槽给予硅片支撑力，硅片角部翘起后，硅片与卡位凹槽的接触呈一条直线，线式接触使硅片在操作中不易滑动；2、卡位凹槽不仅定位硅片，而且定位顶盖，顶盖的卡位柱与卡位凹槽严密扣合使顶盖稳定，进而使压针保持稳定；3、顶盖中心的通孔竖直向下使压针与硅片表面的几何中心接触，保证硅片表面几何中心为受力点，硅片的受力方向竖直向下；4、压针的底部为半球形形状，从而使其与硅片的接触面为弧面，使硅片与压针的接触受力点不随硅片的形变发生变化；5、采用注水的方式逐渐增加重力，使施加压力的增加为连续数值，可以精确判断硅片破裂时的所施加的压力。

Claims (4)

1.一种硅片韧性测试装置，其特征是：包括基台（1）、顶盖（2）、压针（3）和称重器（4），所述基台（1）为上表面的四个端角处带有四个立柱（5）的正方形台板，所述立柱（5）的截面为直角三角形，所述立柱（5）两个相互垂直的柱面分别与基台（1）的两个相互垂直的侧面共面，在立柱（5）的斜面上开有水平截面为直角三角形的卡位凹槽（6），所述卡位凹槽（6）上端贯通立柱（5）的顶面，下端止于立柱（5）的一个水平截面，所述顶盖（2）放置在四个立柱（5）的顶面上，所述顶盖（2）的中心开有通孔（7），所述压针（3）为从上向下套穿在通孔（7）内的压杆，所述压杆底部呈半球形形状，顶部连接有水槽（8），所述基台（1）放置在称重器（4）上。

2.根据权利要求1所述的一种硅片韧性测试装置，其特征是：所述卡位凹槽（6）的两个相互垂直的槽面分别与立柱（5）的两个相互垂直的柱面平行。

3.根据权利要求2所述的一种硅片韧性测试装置，其特征是：所述顶盖（2）的下表面的设有四个卡位柱（9），所述卡位柱（9）的截面形状与卡位凹槽（6）的截面形状相同，所述卡位柱（9）的长度小于卡位凹槽（6）的长度，所述顶盖（2）水平的放置在四个立柱（5）的顶面上，所述四个卡位柱（9）卡接在四个卡位凹槽（6）内。

4.根据权利要求3所述的一种硅片韧性测试装置，其特征是：所述水槽（8）为圆形槽体，所述压针（3）的顶部与水槽（8）的底面中心连接。