CN214490200U - 一种多晶硅片用湿式喷砂装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种多晶硅片用湿式喷砂装置，包括上端具有开口的砂浆罐，开口处固定有网状隔板，用于过滤从开口流入砂浆罐的砂浆；网状隔板中心位置固定有承载板，承载板的上表面为平面并用于承载待处理硅片；承载板上表面高于网状隔板上表面；承载板上方设有喷头组件，喷头组件通过支架支撑，喷头组件通过管路与砂浆罐连通，管路中设有砂浆泵。本实用新型能够提高喷砂装置的喷射范围，提高喷砂的效率。

Description

一种多晶硅片用湿式喷砂装置

技术领域

本实用新型属于多晶硅片加工技术领域，具体涉及一种多晶硅片用湿式喷砂装置。

背景技术

这里的陈述仅提供与本实用新型相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

多晶硅片是多晶硅太阳能电池重要的组成部件。采用金刚石线锯切割硅锭，进而获得多晶硅片的方式，具有切割效率高、环境污染小等优点。但获得的多晶硅片表面存在大量密集清晰的线痕并分布有非晶硅薄层，导致硅片表面对酸溶液刻蚀制绒具有阻碍作用，酸刻蚀制绒效果较差，绒面减反性能不能满足工业要求。

发明人了解到，一些技术方案中利用湿法喷砂工艺实现多晶硅片表面的改性处理：将水与磨料所混合的喷砂液利用泵加压后，经由喷头射出，均匀地对硅片表面进行冲击，使硅片形成脆性凹坑形貌的表面，便于后续酸刻蚀制绒。

但将现有喷砂装置利用到多晶硅片表面改性时，会存在下述问题：

(1)现有喷砂装置中一般采用在承载板上表面设置凹槽来定位硅片或者设置夹具夹持硅片，前者会造成硅片与凹槽内壁面之间积聚砂浆，影响硅片取出且容易损伤硅片的侧表面；后者需要设置复杂的机械结构，且夹具容易受到砂浆的冲击，造成零部件连接处积聚砂浆。

(2)喷砂装置中的喷头将砂浆喷射至硅片表面后，使用过的砂浆不便于收集并进行重新利用。

(3)喷砂装置的喷射范围取决于喷头的规格及喷头与待处理硅片之间的距离，在二者均固定的情况下，喷砂装置的喷射范围无法调节。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种多晶硅片用湿式喷砂装置，能够至少解决上述技术问题之一。

为实现上述目的，本实用新型的一个或多个实施例提供一种多晶硅片用湿式喷砂装置，包括上端具有开口的砂浆罐，开口处具有分隔砂浆罐内外空间的网状隔板，网状隔板中心位置固定有承载板，承载板上表面为平面并用于承载待处理硅片；承载板上表面高于网状隔板上表面，承载板上方设有喷头组件，喷头组件通过支架支撑，喷头组件能够在水平面内平动，喷头组件通过管路与砂浆罐连通，管路中设有砂浆泵。

作为进一步的改进，所述砂浆罐通过磁性搅拌器的底座支撑，砂浆罐中设有磁性搅拌子。所述砂浆罐内腔的一侧设有搅拌桨，搅拌桨的转轴与电机的输出轴同轴固定。

作为进一步的改进，所述开口处设有与开口同轴的锥形料斗，锥形料斗上端与网状隔板的下端平齐。

以上一个或多个技术方案的有益效果：

(1)利用承载板上表面的平面来支撑待处理的硅片，承载板处不设置凹槽或者夹具，便于利用胶粘的方式实现硅片与承载板之间的固定，不会产生砂浆积聚的问题；并且承载板上表面高于网状隔板的上表面，便于承载板处砂浆从网状隔板处向下流入砂浆罐中。

(2)利用喷头组件能够在水平面内平动的方式，在喷头的规格及喷头与待处理硅片之间距离不变的情况下，能够扩大喷头的喷射范围。

(3)采用在砂浆罐内腔一侧设置搅拌桨，在砂浆罐中设置会沉入底部的磁性搅拌子与磁性搅拌器底座配合使用的方式，使得砂浆罐中的砂浆能够同时接受侧部和底部的搅拌，提高了砂浆的搅拌效果，使得砂浆中的溶液与磨料混合均匀。

(4)在开口处设置锥形料斗，能承接从开口处掉落的砂浆，并为砂浆提供倾斜的下滑面，使得砂浆匀速的掉落至砂浆罐中。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。

图1是本实用新型实施例中整体结构除支架之外的主视方向示意图；

图2是本实用新型实施例中第一滑轨、第二滑轨等部分结构左视示意图；

图3是本实用新型实施例中网状隔板、承载板等部分结构俯视示意图。

图中，1、第二滑块；2、第二滑轨；3、第一滑轨；4、第一滑块；5、喷头；6、盖板；7、砂浆罐；8、砂浆泵；9、磁性搅拌子；10、底座；11、锥形料斗；12、桨叶；13、电机；14、承载板；15、网状隔板；16、挡料筒。

具体实施方式

如图1-图3所示，本实用新型的一种典型实施方式中提供一种多晶硅片用湿式喷砂装置，包括用于储存并提供砂浆的砂浆罐7、用于支撑待处理硅片的承载板14，用于喷射砂浆的喷头组件。喷头组件处于承载板14的正上方，并通过支架(图中未示出)支撑，喷头组件通过管路与砂浆罐7连通，管路处安装有砂浆泵8，砂浆泵8能够将砂浆罐7中的砂浆泵送至喷头组件喷出，喷至待处理硅片的上表面，通过湿式喷砂工艺实现硅片上表面的改性。

为了实现砂浆的循环利用，在砂浆罐7的上端设置开口，开口处具有分隔砂浆罐7内外空间的网状隔板15，网状隔板15中心位置固定有承载板14，承载板14固定硅片后，喷射至硅片的砂浆会从硅片上表面流至外圈的网状隔板15处，并从网状隔板15回落至砂浆罐7的内腔，将砂浆泵8的进料口连通砂浆罐7内腔的底部，实现砂浆循环利用。

本实施例中开口的横截面可以为方形，也可以为圆形、椭圆形等其他形状，网状隔板的轮廓形状适配于开口。

为了解决砂浆容易积聚在卡接用的凹槽或者夹具部件连接处的问题，本实施例中仅提供一个承载板14，承载板14的上表面为平面，用于直接承载、贴合硅片，承载板14上表面高于网状隔板15上表面，在硅片与承载板14之间添加胶粘剂实现固定，胶粘剂应采用在高于设定温度时能够失效的、温度敏感性高的快速粘结胶粘剂。当需要承载板14与硅片分离时，直接利用热水浇注在硅片表面即可。

在上述能够实现砂浆循环利用的基础上，为了避免外部的杂物从网状隔板15处进入砂浆罐7的内部，并实现网状隔板15与砂浆罐7之间的固定，在本实施例中，所述网状隔板15滤网，滤网边缘环绕有环形的盖板6，盖板6内壁与滤网固定。滤网中具有均匀的网孔，从滤网任意位置下落的砂浆都会被过滤，减少外界杂质进入砂浆罐7的概率。

本实施例中的砂浆泵8用于泵送砂浆，在保证砂浆罐7中砂浆液面始终处于较低水平面的情况下，可以将砂浆泵8设置在砂浆罐7中，只要砂浆液面不高于砂浆罐7的安全高度即可。也可以将砂浆泵8设置在砂浆罐7的外部，砂浆泵8的进料口安装管道，管道穿过砂浆罐7的侧壁进入其内腔。砂浆泵的出料口通过管道连接喷头组件。

为了解决砂浆在喷射至待处理硅片的上表面后容易飞溅至周边空间，影响砂浆循环利用的问题，本实施例中，盖板6上表面固定有挡料筒16，挡料筒16与盖板6同轴设置。挡料筒16高于盖板6及固定后的硅片，能够阻挡向四周飞溅的砂浆，挡料筒16的内壁面与盖板6的内壁面重合，即挡料筒16也沿滤网的外边缘环绕布置。

本实施例中采用聚乙二醇与水混合的溶液(质量比为1:1)与碳化硅磨粒按一定的质量比例(20％～30％)混合而成的砂浆。通过流体的约束与携带，可以对碳化硅磨粒进行有效的控制，从而进行重复利用或回收。在满足使用要求的情况下，也可以采用其他成分配比的砂浆。

为了保证上述由水、磨料组成的砂浆均匀混合，减少磨料沉降对喷砂工艺的影响，本实施例中设置磁性搅拌器，磁性搅拌器的底座10能够支撑砂浆罐7，磁性搅拌子9设置在砂浆罐7的内腔中，通过磁性搅拌器的磁场变化推动放置在砂浆罐7中的磁性搅拌子9运转，达到搅拌砂浆的目的。

在上述利用磁性搅拌器进行搅拌的基础上，为了进一步提高搅拌效果，本实施例中在砂浆罐7内腔的一侧设置搅拌桨，搅拌桨包括转轴及环绕在转轴上的桨叶12，转轴穿过砂浆罐7的侧壁后伸出至外部空间，转轴与电机13的输出轴同轴固定，电机13固定在砂浆罐7的外壁处。从底部及侧部分别对砂浆进行搅拌，能够有效提高搅拌效果，保证砂浆的混合均匀。

为了引导从网状隔板15处下落的砂浆回落至砂浆罐7，使得砂浆具有确定的下落范围，避免砂浆落至搅拌桨的转轴等其他部件处，在所述开口处设有与开口同轴的锥形料斗11，锥形料斗11上端与网状隔板15的下端平齐。为实现锥形料斗11的固定，可以直接在开口处设置台阶孔，台阶孔的大端尺寸等于锥形料斗11的上端尺寸，台阶槽的小端尺寸小于锥形料斗11的上端尺寸。盖板6与砂浆罐7的上端面通过螺栓连接或者凹槽卡接，来限制二者沿水平面之间的运动。

也可以将锥形料斗11固定在盖板6的下端，锥形料斗11的上端尺寸等于开口的上端尺寸，锥形料斗11与开口之间的平面移动被限制，进而盖板6与开口之间沿水平面的运动也会被限制，盖板6直接搭接在砂浆罐7的上端面处即可。

为了提高砂浆喷射范围，本实施例中设置多个喷头5，如图1给出了利用三个喷头5组成喷头组件的示意图，也可以采用其他数量的喷头5，多个喷头5的喷射方向均朝向承载板14，与承载板14垂直。

在上述喷头组件具有多个喷头5的基础上，为了进一步增加喷射范围，所述的喷头组件能够在水平面内平动。

在实现喷头组件平动的一种结构设置中，所述喷头组件包括第一滑块4，喷头5与第一滑块4固定，第一滑块4能在驱动机构带动下沿第一滑轨3滑动，第一滑轨3与第二滑块1固定，第二滑块1能在驱动机构带动下沿第二滑轨2滑动，第一滑轨3与第二滑轨2相互垂直。驱动机构包括驱动第一滑块4滑动的第一丝杠螺母机构和驱动第二滑块1滑动的第二丝杠螺母机构。

第一丝杠螺母机构(图中未示出)包括第一丝杠及第一螺母，第二丝杠螺母机构(图中未示出)包括第二丝杠及第二螺母，第一丝杠轴线方向与第一滑轨3的延伸方向平行，第二丝杠轴线方向与第二滑轨2的延伸方向平行。第一螺母与第一滑块4固定，第二螺母与第二滑块1固定。

第一丝杠通过第一电机驱动，第二丝杠通过第二电机驱动，第一丝杠、第一电机通过第一滑轨3支撑，第二丝杠、第二电机通过第二滑轨2支撑。所述第一滑轨3及第二滑轨2均具有T型滑槽或者燕尾形滑槽，T型滑槽或燕尾形滑槽中设有第一滑块4或第二滑块1。

也可以采用其他结构来驱动喷头组件平动，例如机械手与喷头组件连接。

工作原理：当使用本装置时，将待处理的硅片通过快速胶粘剂粘结在承载板14的上表面，然后打开砂浆泵8，砂浆泵8将砂浆泵送至喷头组件的喷头5处，砂浆从喷头5喷至硅片上表面，通过冲击效应实现硅片改性。为了增加喷射范围，喷头组件沿设定的方向平动，喷出的砂浆从硅片的上表面流至四周并经滤网、锥形料斗11回流至砂浆罐7。

在硅片改性处理完毕后，砂浆泵8停机，对硅片浇注热水，使得胶粘剂失效，将硅片与承载板14分离取出。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种多晶硅片用湿式喷砂装置，其特征在于，包括上端具有开口的砂浆罐，开口处具有分隔砂浆罐内外空间的网状隔板，网状隔板中心位置固定有能承载硅片的承载板，承载板上表面为平面，承载板上表面高于网状隔板上表面，承载板上方设有喷头组件，喷头组件通过支架支撑，喷头组件能够在水平面内平动，喷头组件通过管路与砂浆罐连通，管路中设有砂浆泵。

2.根据权利要求1所述的多晶硅片用湿式喷砂装置，其特征在于，所述网状隔板包括滤网，滤网边缘环绕有环形的盖板，盖板内壁与滤网固定。

3.根据权利要求2所述的多晶硅片用湿式喷砂装置，其特征在于，所述盖板上表面固定有挡料筒，挡料筒与盖板同轴设置。

4.根据权利要求1所述的多晶硅片用湿式喷砂装置，其特征在于，所述砂浆罐通过磁性搅拌器的底座支撑，砂浆罐中设有磁性搅拌子。

5.根据权利要求1或4所述的多晶硅片用湿式喷砂装置，其特征在于，所述砂浆罐内腔的一侧设有搅拌桨，搅拌桨的转轴与电机的输出轴同轴固定。

6.根据权利要求1所述的多晶硅片用湿式喷砂装置，其特征在于，所述开口处设有与开口同轴的锥形料斗，锥形料斗上端与网状隔板的下端平齐。

7.根据权利要求1所述的多晶硅片用湿式喷砂装置，其特征在于，所述喷头组件包括多个喷射方向朝向承载板的喷头。

8.根据权利要求7所述的多晶硅片用湿式喷砂装置，其特征在于，所述喷头组件包括第一滑块，喷头与第一滑块固定，第一滑块能在驱动机构带动下沿第一滑轨滑动，第一滑轨与第二滑块固定，第二滑块能在驱动机构带动下沿第二滑轨滑动，第一滑轨与第二滑轨相互垂直。

9.根据权利要求8所述的多晶硅片用湿式喷砂装置，其特征在于，所述驱动机构包括驱动第一滑块滑动的第一丝杠螺母机构和驱动第二滑块滑动的第二丝杠螺母机构。

10.根据权利要求8所述的多晶硅片用湿式喷砂装置，其特征在于，所述第一滑轨及第二滑轨均具有T型滑槽，T型滑槽中设有第一滑块或第二滑块。

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