CN210040136U - 输送辊、输送装置及基片处理设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了用于输送基片(2)的输送辊(9,18)，在其表面(10)上设有突起部(11)。在一实施例中，沿输送辊(9,18)的纵向方向(L)一个接一个地设置有至少两个突起部(11)。在另一实施例中，突起部被实施为高出部的形式。还提供了用于基片处理设备(1)的输送装置(8)，包括至少一个所述输送辊。还提供了一种基片处理设备(1)，尤其是用于基片的单侧湿化学处理的，其包括所述输送装置和具有处理液体的处理槽(3,5)。在一实施例中，基片处理设备具有干燥部(7)，所述输送装置被设置在干燥部中。或者，基片处理设备具有处理液体的附加处理罐，其中在处理罐和附加处理罐之间设有所述输送装置。

Description

输送辊、输送装置及基片处理设备

技术领域

本实用新型涉及一种用于输送基片的输送辊和用于基片处理设备的输送装置。另外，本实用新型涉及具有输送装置的基片处理设备。

背景技术

在诸如太阳能电池制造等一些技术领域，需要只从一侧处理基片(也称为晶片)，而基片的另一侧不受处理的影响。

在这种情况下的湿法工艺领域中，例如，湿法化学边缘绝缘(对扩散背面设置的寄生发射极进行一侧蚀刻)、抛光(基片侧的化学平滑化，特别是纹理化基片背面)、电化学工艺(特别是金属化的电化学沉积)被称为单侧预处理步骤(例如基片边缘的疏水化)的随后处理。

与许多与基片侧面系统相关的批量生产过程相反，可以线内生产过程中对基片进行单面处理。

在一侧上处理基片的一种已知的线内方法，是在WO 2005/093788A1中描述的方法，该方法使待处理的基片的下侧与处理液体完全接触而形成弯月面。如果基片在一侧上被处理，则在基片离开含有处理液的处理槽之后，处理液的液滴仍会附着在基片的下侧。

在基片与布置在处理槽后面的用于输送基片的输送辊接触时，处理液的液滴可以被转移到输送辊上。如果随后的基片与输送辊接触，则随后的基片也会与保留在输送辊上的墨滴接触。这通常不是关键的，因为随后的基片在其下侧也携带处理液的残余物，因此留在输送辊上的处理液滴对随后的基片没有额外的负面影响。

然而，附着在处理液体的输送辊上的液滴不会与随后的基片的下表面接触，而是与其边缘接触。由于附着在输送辊上的处理液的液滴的尺寸可以在毫米范围内，而待处理基片的厚度通常在十分之二毫米的范围内，所以这种边缘接触可能导致处理液从输送辊被转移到下一个基片的顶部。特别是在基片的后缘，这是一个经常观察到的后果。处理液体对基片上侧的污染可能导致对基片上侧的不希望的后果，例如对基片上侧造成蚀刻。

过去，这些效果不重要，因为在之前的基片处理装置中，通常在处理槽上接着一个漂洗装置，在处理槽两侧离开处理槽后立即清洗基片，因而处理液只能短暂地作用在基片上。

然而，更新的工艺需要更宽范围的处理过程，例如基片的几个相继的单侧处理，特别是在处理槽之间的干运行，由此各处理槽之间对基片的中间清洗不能进行，或者这样的中间清洗将大大增加处理装置的复杂性。同时，还使用具有高反应性的处理液，其即使在知道被冲洗掉的短的反应时间里也可能对基片顶面产生负面影响。

实用新型内容

本实用新型的目的是基于用处理液体对基片进行的下侧处理，以减少处理液体从输送辊到后续基片的顶部的转移，优选地防止处理液体到后面基片的顶部的转移。

到目前为止，已经尝试通过在离开处理槽后冲洗处理过的基片和/或通过使用低反应性处理液来解决该问题。但是，这可能有以下缺点：

-对流程的限制，

-对处理槽的反应性的限制，

-对基片的任何上侧保护层有更高的要求。

通过根据本实用新型的一个方面的输送辊、根据本实用新型的另一个方面的输送装置以及根据本实用新型的又一个方面的基片处理设备，而得到了实现。

通过本实用新型，可以实现以下一个或多个优点：

-可能的处理流程的扩展，特别是在随后的进一步的单面处理之前可以进行单侧预处理步骤，

-现有设备的改进，特别是在用高反应性处理液处理之后防止对基片上侧的攻击，

-减少用于冲洗被处理的基片的必要冲洗装置的数目。

根据本实用新型的用于输送基片的输送辊具有布置在其表面上的突起部。

输送辊的突起部形成支撑点，被输送的基片在输送过程中可以停靠在该支撑点上。如果附着在被输送的基片的被处理的下侧上的处理液体的液滴在其突起部之一处从输送辊上脱离，则该液滴可以从该突起部流动到输送辊的一个沿轴向较近的区域。输送辊沿轴向较近的区域应理解为输送辊的一个表面区域，其比一个突起部的表面更接近其纵轴。在输送辊的这样一个较近的区域中，有利的是，液滴与随后的基片不可能接触，由此那个避免液滴被转移到随后的基片。

换句话说，可以通过输送辊的突出部来避免来自先前输送的基片的处理液被保留在输送辊与要被输送的基片接触的那些点处，这些处理液可能污染待输送的基片的顶部。

可以避免被输送的基片的上侧与先前传输的基片留在传输辊上的处理液体的不希望的接触以及处理液体对基片上侧的影响，诸如对基片上侧的蚀刻。

有利的是，输送辊包括布置在输送辊的表面上的至少两个突起部，使得输送的基片能够在不倾斜的情况下在突起部上被输送。优选地，至少两个突起部沿着输送辊的纵向方向一个接一个地设置，更优选地彼此间隔开。

在本实用新型的一个有利的实施例中，所述突起部被实施为高出部。换句话说，每个突起部被这样有利地设计，即：使得停留在突起部上的基片与该突起部只在一个点接触。这样可以特别有效地避免输送辊上的处理液转移到被输送的基片上。

在本实用新型的一个有利的实施例中，输送辊具有基体，特别是圆柱形基体。优选地，突起部与基体一体形成。

一个或多个突起部可以在输送辊上至少部分地沿周向延伸。此外，一个或多个突起部可以至少部分地与输送辊的周向成一个角度地延伸。

优选地，输送辊具有一个对称轴。一个或多个突起部可以相对于输送辊的对称轴轴对称。

在本实用新型的一个有利的实施例中，至少一个突起部被设计为一种闭环结构。闭环结构的突起部应该理解为环形的突起部，其沿着输送辊的周向没有中断。

至少一个突起部可以具有以锐角即小于90°的角度相交的两个侧壁。优选地，侧壁以彼此最多75°的角度相交。这使得处理液能够从这种突起部的侧壁快速地排出。

还有利的是，至少一个突起部部具有两个拱形的侧壁，特别是凹拱形的。另外，这些弯曲的侧壁可以以锐角相交。

在输送辊的纵向方向上，相邻的突起部有利地彼此相距与在输送基片的过程中被传递到输送辊上的处理液液滴的尺寸相比较大的距离。这样可以避免突起部上发生毛细作用。

另一方面，如果所述距离较小，则所述突起部可具有处理液体的毛细作用，这有利于处理液体从输送辊转移到随后的基片。沿纵向方向上的相邻突起部彼此具有小的间距的输送辊可以被用于例如将液体主动地输送到被输送的基片上。

在本实用新型的一个优选实施例中，沿输送辊的纵向方向相邻的突起部彼此具有至少5mm优选至少10mm的距离。

输送辊的至少一个突起部可以设计成锥形的端部。特别地，锥形端部可以具有小于90°优选地至多75°的锥角。

此外，至少两个突起部可以沿输送辊的周向一个接一个地布置。这些沿着输送辊的周向依次设置的突起部可以被具体设计为具有锥形端部。

沿着输送辊的周向相邻的突起部有利地彼此相距一个距离，该距离与在输送基片的过程中转移到输送辊上的处理液液滴的尺寸相比较大，以避免突起部处的毛细作用。

此外，突起部有利地具有至少2mm优选至少3mm特别优选至少4mm的高度。

进一步地，输送辊的表面至少部分是疏水的。结果，特别是在水溶液处理液的情况下，有利于从突起部排出处理液滴。在本实用新型申请中，当正常条件下(20℃空气温度，1013毫巴空气压力)下，当水滴与输送辊的表面区域形成大于90°的接触角(也称为润湿角)时，该表面区域被认为是疏水性的。

在本实用新型的一个有利的实施例中，输送辊的表面的至少一部分区域中具有塑料材料。因为塑料材料通常具有高的疏水性。

该输送辊可以有利地被用于实施湿化学处理方法，特别是单侧的湿化学处理方法。但是，该输送辊不限于被用于这种方法或相关装置。

如上所述，本实用新型涉及一种用于基片处理设备的输送装置。

根据本实用新型的用于基片处理设备的输送装置具有至少一个上述类型的输送辊，即至少一个根据本实用新型的输送辊。

有利地，该输送装置具有多个这样的输送辊，其中这些输送辊可以彼此平行地布置。在多个输送辊的情况下，这些辊尤其可以被设计成彼此相同的。

而且，如上所述，本实用新型涉及一种基片处理设备。

根据本实用新型的基片处理系统包括上述类型的输送装置(即根据本实用新型的输送装置)和具有处理液的处理槽。

基片处理系统优选用于基片特别是太阳能电池基片的单面湿法化学处理。此外，基片处理设备优选设计为线内处理设备。

输送辊，根据其输送装置，可被布置在例如所述处理槽的后面。

优选地，输送装置的输送辊在基片处理设备中沿水平方向对齐。

突起部具有这样的有利形状，即：使得作用在处理液体上的重力沿着与向上逐渐变细的突起部的表面相垂直的方向上的分量大于处理液与输送辊表面之间的附着力。以这种方式可以实现的是，如果处理液体与突起部的的向上渐细的部分接触，则处理液体从输送辊的区域中流动，因为处理液与突起部表面之间的附着力不足以使处理液抵抗重力的作用。

另外还有利的是，输送装置的输送辊的相邻突起部彼此相距足够远，从而避免形成导致处理液留在突起部之间的毛细作用力。

在本实用新型的一个优选实施例中，输送装置的各输送辊至少在其表面的一部分区域中处于不被处理液体润湿的材料上。这促进了处理液从突起部的排出。就本实用新型的目的来说，当在正常条件(20℃空气温度， 1013毫巴空气压力)下处理液的液滴与该材料形成大于90°的接触角时，该材料被认为为是不能被处理液润湿的。

上述附着力和毛细作用力取决于输送辊表面上的材料的材料特性和处理流体的特性。因此，包括突起部的形状、相邻突起部之间的距离、以及为特定应用选择的输送辊表面的材料，都对附着力和毛细作用力有影响。此外，基片处理设备可具有一个或多个干燥部分。基片处理系统的干燥部分应被理解为基片处理系统的区域，其中被处理的基片不被有意地置于与处理液体接触的状态。有利地，该输送装置被设置在基片处理系统的这种干燥部分中。

另外，基片处理设备可以具有处理液体的其他的处理槽。包含在第二处理槽中的处理液可以是与第一处理槽中处理液相同的处理液或是另一种处理液。输送装置例如可以被布置在第一处理槽和第二处理槽之间。

为了避免处理液从传统的不带突出部的输送辊转移到被输送的基片上，基本上可以设想一种剥离装置，该装置从这种传统的输送辊上剥离处理液的液滴并使其滴下。

这样的剥离装置将不得不满足两个要求：

-一方面，剥离装置必须能够精确地调节和具有柔性，以确保其最佳地适应这种传统的输送辊的表面，并且液体剥离是足够有效的，

-同时剥离器必须足够坚固，才能在批量生产(基片处理系统的深度处理、污染、大的维护周期和低度维护)的条件下可靠运行。

即使是可能的话，“灵活”和“坚固”特性的结合，同时进一步满足基片化学处理设备中其他的强制性条件(例如耐化学品性、机械输送特性)，是非常昂贵的。为此，使用根据本实用新型的输送辊是更佳的，这使得可以省去这种剥离装置。

根据本实用新型，提供了用于输送基片的输送辊，在其表面上设置有突起部，其特征在于：沿输送辊的纵向方向相邻的突起部彼此相距至少 5mm。

附图说明

图1以示意图示出了具有根据本实用新型的多个输送辊的基片处理系统的实施例；

图2是图1的基片处理系统的输送辊和基片的一部分的局部剖视图；

图3是图2的输送辊的剖视图；

图4是根据本实用新型的另一输送辊的剖视图。

具体实施方式

以下，将参考附图更详细地解释本实用新型。在尽可能的情况下，相同或等同的元件具有相同的附图标记。本实用新型不限于附图中所示的实施例，甚至不限于功能特征。前面的描述和以下对附图的描述包含许多特征，这些特征构成本实用新型的附加限定在从属权利要求中部分以几个组来给出。然而，本领域技术人员也将单独考虑这些特征并将其结合成有意义的进一步组合。特别地，这些特征可以与根据本实用新型的输送辊、根据本实用新型的输送装置和/或根据本实用新型的基片处理系统单独地或以任何合适的组合的形式相结合。

图1示出了用于基片2的单侧湿法化学处理的基片处理设备1的示意图。

基片处理设备1被设计为线内基片处理设备，并且包括其中盛有第一处理液体4的第一处理槽3和其中盛有第二处理液体6中的第二处理槽5。在这两个处理槽3、5之间，基片处理设备1具有干燥部7。

此外，基片处理设备1包括布置在所述干燥部分7中的输送装置8。该输送装置8包括多个输送辊9，这些输送辊9水平设置并且彼此平行。在图1中，示例显示了输送装置8的五个输送辊9。输送装置8的各输送辊9在其表面10上具有多个突起部11(参见图2)。在本实施例中，输送装置8的所有输送辊9彼此相同。

此外，基片处理设备1还包括两个另外的输送装置12，其具有多个并置的、彼此平行的输送辊13。这两个另外的输送装置12中的一个被设置在第一处理槽3中，而另外的输送装置12中的另一个被设置在第二处理槽5中。

两个另外的输送装置12的输送辊13可以是例如没有突起部的完整辊或者具有突起部的输送辊。特别地，两个另外的输送装置12的输送辊13 可以像布置在干燥部7中的输送装置8的输送辊9那样形成。

借助于上述输送装置8、12，被处理的基片2沿输送方向T被输送通过基片处理设备1。

当通过处理槽3、5时，基片2的下侧与相应的处理液体4、6接触。各基片2在其上侧可选地具有保护层，该保护层旨在保护上侧不受处理液体4、6的作用。

在第二处理槽5之后，基片处理设备1可选地具有冲洗装置(图中未示出)，用于清洗基片。

图2以示例的方式示出了布置在干燥部7中的输送装置8的输送辊9之一的局部剖面以及由该输送辊9输送的基片2的剖面。

在图2中，输送辊9被示出为其纵向方向L平行于附图平面地延伸。

输送辊9的表面10上具有多个突起部11，突起部11与输送辊9的圆柱形基体14一体地形成。由输送辊9输送的基片2仅在这些突起部的高度处与输送辊9接触。

此外，输送辊9的突起部11相对于纵轴15是轴对称的。在本实施例中，突起部11各形成闭环结构并沿输送辊9的周向U延伸(参照图3)。

突起部11被实施成高出部。每个突起部11具有两个以锐角相交的凹形侧壁16。

此外，突起部11沿输送辊9的纵向方向L一个接一个地设置。在本实施例中，在中心平面之间测量，沿输送辊9的纵向方向L的相邻突起部 11彼此间的距离d为23mm。而且，本实施方式中的突起部11的高度h 为4mm。

输送辊9的表面10由疏水性塑料材料制成，使得水滴在正常条件(20 ℃空气温度，1013毫巴空气压力)下与表面10形成大于90°的接触角。

如果粘附在被输送的基片2的下侧上的第一处理液4的液滴17从输送辊上脱离，则由于其表面张力和在重力的影响下，液滴17从一个突起部 11流入输送辊9的的两个突起部11之间的更靠近其轴的区域。结果，液滴17不会与后来的基片2接触，因此不会被转移到随后的基片2上。

图3示出了图2中的输送辊9沿着图2所示的截面A-A的剖视图。

在该剖视图中，可见输送辊9的一个突起部11，更确切地说是可见该突起部11的两个侧壁16中的一个。

图4示出了垂直于其纵向方向的另一输送辊18的截面。

该输送辊18也具有多个突起部11；这些突起部11与输送辊18的圆柱形基体14一体地形成。该输送辊18的突起部11被设计成锥角小于90°的锥形尖端。

在图4中，八个突起部11是可见的，它们沿输送辊18的圆周方向U排成一排。除了这八个可见的突起部11之外，输送辊18还具有在图4中不可见的突起部11，其中沿着输送辊18的圆周方向U的八个突起部一个接一个地布置。这些另外的突起部11沿输送辊18的纵向方向(即垂直于图4的平面的方向)上错开。

图4的输送辊18可以作为图2和图3描述的输送辊9的替代或附加而用于图1的基片处理设备1中。特别地，布置在干燥部7中的输送装置8 的所有输送辊9可以由图4的输送辊18替换。

已经参照所示实施例详细描述了本实用新型。然而，本实用新型不限于所公开的示例。在不脱离本实用新型的基本构思的前提下，本领域技术人员根据这些实施例可以得到其他变形。

附图标记列表

1基片处理设备

2基片

3处理槽

4处理液

5处理槽

6处理液

7干燥部

8输送装置

9输送辊

10表面

11突起部

12输送装置

13输送辊

14基体

15纵轴

16侧壁

17液滴

18输送辊

d距离

h高度

L纵向方向

T输送方向

U圆周方向。

Claims (21)

1.用于输送基片(2)的输送辊(9,18)，在其表面(10)上设置有突起部(11)，其特征在于：

沿输送辊(9,18)的纵向方向(L)相邻的突起部(11)彼此相距至少5mm。

2.根据权利要求1所述的输送辊(9,18)，其特征在于：

其中沿输送辊(9,18)的纵向方向(L)一个接一个地设置有至少两个突起部(11)。

3.根据权利要求1或2所述的输送辊(9,18)，其特征在于：

突起部(11)被实施为高出部的形式。

4.根据权利要求1或2所述的输送辊(9,18)，其特征在于：

所述突起部(11)与基体(14)一体地形成。

5.根据权利要求1或2所述的输送辊(9,18)，其特征在于：

至少一个突起部(11)至少部分地沿着输送辊(9,18)的周向方向(U)延伸。

6.根据权利要求1或2所述的输送辊(9,18)，其特征在于：

至少一个所述突起部(11)相对于纵轴(15)对称地形成。

7.根据权利要求1或2所述的输送辊(9,18)，其特征在于：

至少一个突起部(11)是闭环结构的。

8.根据权利要求1或2所述的输送辊(9,18)，其特征在于：

突起部(11)中的至少一个具有以锐角彼此相交的两个侧壁(16)。

9.根据权利要求1或2所述的输送辊(9,18)，其特征在于：

其中至少一个突起部(11)具有弧形的两个侧壁(16)，特别是凹形弯曲的两个侧壁(16)。

10.根据权利要求1或2所述的输送辊(9,18)，其特征在于：

沿输送辊(9,18)的纵向方向(L)相邻的突起部(11)彼此相距至少10mm 的距离(d)。

11.根据权利要求1或2所述的输送辊(9,18)，其特征在于：

突起部(11)中的至少一个是锥形尖端。

12.根据权利要求1或2所述的输送辊(9,18)，其特征在于：

突起部(11)中的至少两个沿输送辊(9,18)的圆周方向(U)被一个接一个地设置。

13.根据权利要求1或2所述的输送辊(9,18)，其特征在于：

突起部(11)具有至少2mm的高度(h)。

14.根据权利要求1或2所述的输送辊(9,18)，其特征在于：

所述输送辊的表面(10)至少部分地是疏水的。

15.根据权利要求1或2所述的输送辊(9,18)，其特征在于：

输送辊(9,18)的表面(10)的至少部分区域中具有塑料材料。

16.一种用于基片处理设备(1)的输送装置(8)，其特征在于该输送装置(8)包括至少一个根据前述权利要求之一所述的输送辊(9,18)。

17.基片处理设备(1)，包括根据权利要求16所述的输送装置(8)和具有处理液体(4,6)的处理槽(3,5)，其特征在于：

所述输送辊(9,18)的相邻突起部(11)相隔得足够远，从而避免了导致所述处理液(4,6)存留在所述突起部(11)之间的毛细作用力的形成。

18.根据权利要求17所述的基片处理设备(1)，其特征在于：

所述输送辊(9,18)的突起部(11)具有这样的形状，即使得作用在处理液体(4,6)上的重力沿着与向上逐渐变细的突起部(11)的表面相垂直的方向上的分量大于处理液(4,6)与输送辊(9,18)的表面(10)之间的附着力。

19.根据权利要求17或18所述的基片处理设备(1)，其特征在于：

输送辊(9,18)的表面(10)的至少部分区域内具有不被处理液体(4,6)润湿的材料。

20.根据权利要求17或18所述的基片处理设备(1)，其特征在于：

干燥部(7)，所述输送装置(8)被设置在干燥部(7)中。

21.根据权利要求17或18所述的基片处理设备(1)，其特征在于：

具有处理液体(4,6)的附加处理罐(3,5)，其中在处理罐和附加处理罐(3,5)之间设置有输送装置(8)。

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