晶棒粘接定位夹具及晶棒粘接方法与流程

本发明属于切片粘接技术领域，具体涉及一种晶棒粘接定位夹具，还设计一种利用该夹具进行晶棒粘接的方法。

背景技术

随着全球经济的快速发展，人类对能源的需求不断增长，但煤、石油、天然气等化石燃料，正逐渐被耗竭。而作为绿色能源的太阳能正越来越多地被人类所接受和应用，日益受到世界各国的重视并得到大力发展。

晶硅片作为太阳能发电的一种基础材料，是由晶棒或晶锭进行切片加工而成。在切片工序中，首先将晶棒或晶锭粘接于晶托，然后移至切片机中进行切片。现有的晶棒粘接，是在固定地点进行，借助直尺等工具，多次调整螺钉以定位；并且，在有树脂、玻璃等牺牲层的情况下，还须待牺牲层和晶托之间的胶固化后才能粘接方棒。因此该粘接方式不具有流动性，作业效率低下、耗时长，并且粘接精度不稳定。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种晶棒粘接定位夹具，解决了现有的晶棒粘接定位器不具有流动性、作业效率低下、且粘接精度不稳定的问题。

本发明的目的还在于提供一种利用该定位夹具进行晶棒粘接的方法。

本发明所采用的一种技术方案是：晶棒粘接定位夹具，用于定位待粘接的晶托及晶棒，晶棒粘接定位夹具包括第一定位组件和连接于第一定位组件的第二定位组件，第一定位组件包括两个用于定位晶托两端的定位臂，第二定位组件包括一个定位杆和连接于定位杆两端的两个夹持臂，定位杆用于从晶棒的侧面支撑晶棒，两个夹持臂与两个定位臂相对应，每个夹持臂均与一个对应的定位臂相对设置，两个夹持臂夹持晶棒的两端。

本发明的特点还在于，

每个定位臂均包括定位臂本体及位于定位臂本体端部的至少一个定位件，晶托承载于定位臂本体，定位件包括机械连接的螺栓和顶块，螺栓用于带动顶块相对于晶托伸缩，使顶块与晶托的侧面相抵靠。

晶托与晶棒之间具有牺牲层，定位件还包括位于定位臂本体远离另一定位臂一侧的端面定位挡片，端面定位挡片用于定位牺牲层的端面。

定位件还包括机械连接的侧面定位挡片和定位旋钮，侧面定位挡片由定位旋钮固定于定位臂本体内侧，定位旋钮用于带动侧面定位挡片向靠近牺牲层的方向移动，使侧面定位挡片与牺牲层的侧面相抵靠。

定位杆包括定位杆本体和垫条，定位时，垫条位于定位杆本体与晶棒之间。

两个夹持臂中，至少一个夹持臂通过滑动块滑动连接于定位杆，夹持臂通过滑动块调节在定位杆上的相对位置，对晶棒的端面进行夹持定位。

夹持臂包括机械连接于滑动块的夹持杆，夹持杆能以定位杆为轴向上翻转。

第二定位组件的定位杆通过定位销可拆卸地连接于第一定位组件的定位臂。

本发明所采用的另一种技术方案是：晶棒粘接方法，使用如上的晶棒粘接定位夹具，包括如下步骤：提供待粘接的晶托和晶棒；利用第一定位组件的定位臂对晶托进行定位；利用第二定位组件的定位杆对晶棒的侧面进行定位，利用夹持臂对晶棒的端面进行夹持。

本发明的特点还在于，

晶棒和晶托的端面均为宽度方向及高度方向组成，晶棒的侧面为高度方向及长度方向组成，晶棒定位在晶托上，至少沿宽度方向居中设置。

本发明的有益效果是：本发明的晶棒粘接定位夹具解决了现有的晶棒粘接定位器不具备流动性，粘胶过程，作业效率低下、耗时长的问题，其通过第一定位组件、第二定位组件分别对晶托、牺牲层和晶棒进行定位，解决了粘接精度不稳定的问题；通过调节第一定位组件的定位件，可以实现不同生产规格牺牲层、不同切片机晶托的快速定位。本发明的晶棒粘接方法利用该晶棒粘接定位夹具每次粘接晶棒，无需待牺牲层与晶托之间胶固化，可减少约15min固化时间，对粘胶产能有很大的提升；而且不需要在固定地点进行，可根据晶托的位置，将晶棒粘接定位夹具置于其上，定位后直接完成粘接过程；节省工作空间，可固定可随动，具有流动治具特点，可适应流水线作业。

附图说明

图1是本发明的晶棒粘接定位夹具的结构示意图；

图2是本发明的晶棒粘接定位夹具粘接牺牲层的示意图；

图3是本发明的晶棒粘接定位夹具粘接晶棒的示意图。

图中100.晶棒粘接定位夹具，1.第一定位组件，2.第二定位组件，10.定位臂，11.定位臂本体，12.定位件，120.定位旋钮，121.侧面定位挡片，122.端面定位挡片，123.螺栓，124.顶块，20.定位杆，200.垫条，201.定位杆本体，21.夹持臂，210.滑动块，211.锁紧螺丝，212.夹持杆，213.连接块，214.滑动轴承，22.定位销，30.牺牲层，31.晶托，40.晶棒。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明，但本发明的保护范围并不仅仅限于这些实施方式，在不脱离本发明构思的前提下，还可以有更多改进或变化的其他实施方式，而这些改进和变化都应属于本发明的范围。

实施例1

如图1所示，本实施例提供的晶棒粘接定位夹具100，用于定位晶托31和晶棒40。该晶棒粘接定位夹具100包括第一定位组件1和第二定位组件2。本实施例中，第一定位组件1和第二定位组件2通过定位销22可拆卸连接，当然，第一定位组件1、第二定位组件2还可以固接，比如焊接等。

第一定位组件1包括分别用于定位晶托31两端的两个定位臂10。定位臂10包括定位臂本体11和位于定位臂本体11端部的至少一个定位件12。当然，定位臂本体11端部可以只设置一个定位件12，也可以设置两个定位件12。定位件12包括侧面定位挡片121、端面定位挡片122、螺栓123及与螺栓123机械连接的顶块124，侧面定位挡片121由定位旋钮120固定于定位臂本体11内侧，端面定位挡片122固定于定位臂本体11远离另一定位臂10一侧。本实施例，顶块124为聚四氟乙烯块状材料，由螺杆连接于螺栓123。当然，顶块123也可以为柱状或其他形状，也可以固接于螺栓123。

第二定位组件2包括定位杆20和两个夹持臂21。本实施例中定位杆20两端包括两个滑动块210，夹持臂21通过滑动块210滑动连接于定位杆20。当然，一端的夹持臂21也可不通过滑动块210而直接固定连接于定位杆20。

定位杆20包括定位杆本体201和垫条200。定位杆本体201通过定位销22连接于定位臂本体11，垫条200固定于定位杆本体201内侧。定位时，垫条210位于定位杆本体201与晶棒40之间，不但支撑晶棒40，同时对晶棒40表面起缓冲作用。垫条210优选为聚四氟乙烯材质。

夹持臂21包括夹持杆212和滑动块210，夹持杆212机械连接于连接块213，连接块213通过螺钉连接于滑动块210，滑动块210滑动连接于定位杆本体201。本实施例中，定位杆本体201具有滑槽，滑动块210具有滑动轴承214，滑动轴承214与滑槽相配合，使得滑动块210在定位杆本体201上可滑动。锁紧螺丝211对滑动块210在定位杆本体201上位置进行固定。夹持杆212能够以定位杆20为轴向上翻转。

实施例2

参阅图2和图3，提供一种晶棒粘接方法，其利用如上所述的晶棒粘接定位夹具100定位晶托31和晶棒30。

首先参阅图1中的坐标轴对本实施例提到的方向进行定义：晶棒40和晶托31的端面均为宽度方向(即图示的x方向)及高度方向(即图示的z方向)组成，晶棒40的侧面为高度方向(即图示的z方向)及长度方向(即图示的y方向)组成，晶棒40的顶面及底面均为长度方向(即图示的y方向)及宽度方向(即图示的x方向)组成。

该方法包括以下步骤：

第一步：提供待粘接的晶托31、牺牲层30和晶棒40。牺牲层30为板状材料，可为树脂板或玻璃板。本实施例中，牺牲层30为长方形板。晶棒40可以为单晶或多晶方棒；

第二步：参阅图2，利用如上所述的晶棒粘接定位夹具100定位晶托31和牺牲层30。具体地，首先调节定位销22取下晶棒粘接定位夹具100的第二定位组件2，将晶托31承载于定位臂本体11，然后旋转螺栓123带动螺栓123端部的顶块124向晶托31方向相抵靠，对晶托31进行定位；然后通过定位销22将第二定位组件2套装在第一定位组件1上；

然后，在牺牲层30待粘接面涂抹胶a，将牺牲层30置于晶托31上表面，牺牲层30的端面靠近端面定位挡片122的内侧；调节定位旋钮120带动侧面定位挡片121向牺牲层30的侧面相抵靠，对牺牲层30的侧面进行定位，使牺牲层30沿晶托31宽度方向(即图示的x方向)居中设置。通过调节螺栓123带动顶块124向晶托31方向伸缩可以实现不同生产规格的晶托31定位；调节定位旋钮120带动侧面定位挡片121向牺牲层30侧面方向伸缩可以实现不同生产规格的牺牲层30定位；

第三步：参阅图3，完成晶托31和牺牲层30定位后，无须待晶托31和牺牲层30之间胶a固化，可直接在牺牲层30上表面涂抹胶b；将晶棒40放置于牺牲层30上表面，利用定位杆20对晶棒40侧面进行支撑定位，使晶棒40沿晶托31宽度方向(即图示的x方向)居中设置。晶棒40放置时，夹持杆212可以定位杆20为轴向上翻转，有利于晶棒40的放置；

然后，夹持杆212翻转回原位，旋转锁紧螺丝211调节滑动块210在定位杆本体201上位置，进而调节夹持臂21的位置，夹持臂21对晶棒40端部进行夹持定位，调节锁紧螺丝211对滑动块210在定位杆本体201上位置进行固定。

本实施例中，晶棒40的粘接不限于固定地点，可根据晶托31的位置，将晶棒粘接定位夹具100置于其上，完成粘接过程。