专利名称：聚光型太阳能电池芯片组件的焊接装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种芯片组件的焊接装置，尤其涉及一种聚光型太阳能电池芯片 组件的焊接装置。
背景技术：
随着全球的温室效应与石化燃料资源逐渐的消耗，新兴能源技术的开发，已成为 现今人类必须严肃面对的问题。其中，以绿色能源的太阳能取代传统石化燃料能源被视为 有效解决问题的方法之一，其不但日益受到重视更快速地发展中。由于太阳能电池的发电 能源来自于阳光，太阳辐射光在通过太阳能电池材料转换后即可成为可利用能源。以硅晶 片太阳能电池为例，其具有12% 20%的光电转换效率，且当以不同的晶体材料设计出太 阳能电池时，它们的光电特性也会有所不同。一般来说，单晶硅太阳能电池的光电转换效率 最高，使用年限也比较长，但价格成本昂贵，比较适合于发电厂或交通照明信号或标志等场 所的使用。至于多晶硅太阳能电池，由于其多晶特性，在切割及再加工的工艺上，比单晶和 非晶硅更困难，光电转换效率也比单晶硅太阳能电池的低。但简单的工艺和低廉的成本为 其主要特色。故对于非晶硅的太阳能电池来说，由于价格最便宜，生产速度也最快，比较常 应用在部分低功率的消费性电子产品上，且其新型的应用也不断地研发中。但前述的硅晶 片太阳能电池的能量转换效率也仅可达20%，为其主要缺点。当然太阳能电池除了可以选用前述的硅材料外，也可采用其他的三五族(III-V) 材料，如碲化镉、砷化镓铟、砷化镓等化合物半导体来制作，也可以制作出高效率的太 阳能电池。不同于硅晶片太阳能技术，用化合物半导体材料制作的聚光型太阳能电池 (Concentrator Photovoltaic, CPV)可吸收较宽广的太阳光谱能量，再搭配高聚光镜面菲 涅尔透镜(Fresnel Lenes)与太阳光追踪器(Sim Tracker)的组合，将可有效缩小太阳能 电池的吸光面积、降低发电成本，加速相关应用面的推广，且其转换效率更可达40%或以 上。而且聚光型太阳能电池的耐热性比一般晶片型太阳能电池又来的高。然而不论在何类型的太阳能电池模块中，芯片组件的封装技术可谓最为重要的一 环。以聚光型太阳能电池模块为例，其芯片组件是将一聚光型太阳能电池芯片电连接至一 基板而构成，又该基板还可由一绝缘基板加上一导电金属薄膜所构成。然而在聚光型太阳 能电池芯片与基板的电连接工艺中，往往通过一焊接装置来完成。图IA揭示一现有技术的 聚光型太阳能电池芯片组件的焊接装置示意图；以及图IB显示图IA的定位夹具单元装载 芯片组件的示意图。如图所示，该焊接装置1包含有一焊接单元11及一定位夹具单元12。 当芯片组件所需焊接的芯片20及导电金属薄膜21于定位夹具单元12上定位后，焊接单元 11即可对芯片组件进行焊接作业。又焊接单元11的移动可通过一 X轴移动部件13、一 Y 轴移动部件14及一 Z轴移动部件15实现。然而在实际应用时，操作者于进行焊接作业时， 必须先将芯片20及导电金属薄膜21置于定位夹具单元12上，然后启动焊接程序让焊接单 元11依程序设定的路径以及作业点将芯片组件的所有焊接点焊接完成。而在焊接程序执 行期间，操作者只能静待程序执行完毕后，方可再次将另一组芯片20及导电金属薄膜21置
4于定位夹具单元12上接续进行下一次的焊接作业。因此，受限于现有焊接装置1的结构， 无法有效提升芯片组件的工艺效率。另一方面，传统的焊接装置1无法提供精确的对位，因 此还会因夹具精度不足而导致焊接失效的问题。因此，如何有效解决传统技术所产生的问题，实为相关领域技术人员目前迫切需 要解决的课题。
发明内容本实用新型的目的为提供一种聚光型太阳能电池芯片组件的焊接装置，可同时进 行焊接作业以及装卸作业以及可依序执行半自动焊接工程，因此能有效缩短操作待机时 间，进而提升聚光型太阳能电池芯片组件的工艺效率，利于量产。本实用新型的另一目的为提供一种聚光型太阳能电池芯片组件的焊接装置，其结 构简单，且可进行微调控制以提升精确的对位，可避免因夹具精度不足而导致焊接失效的 问题。为实现上述目的，本实用新型提供一种聚光型太阳能电池芯片组件的焊接装置， 至少包含基座；焊接单元，设置于基座上，用于提供能量以进行焊接作业；移动单元，设置 于基座上且连接焊接单元，用以带动焊接单元移动；多个夹具单元，设置于基座上，用以分 别装载欲焊接的至少一个聚光型太阳能电池芯片组件；以及转盘，设置于基座上且承载多 个夹具单元，其中转盘带动多个夹具单元转动，使多个夹具单元的其中一个夹具单元转换 至焊接单元的一焊接作业区域以进行聚光型太阳能电池芯片组件的焊接作业，同时多个夹 具单元的另一个夹具单元转换至一装载作业区域以进行欲焊接的聚光型太阳能电池芯片 组件的装载作业。为实现上述目的，本实用新型提供一种聚光型太阳能电池芯片组件的焊接装置， 至少包含基座；焊接单元，设置于基座上，用于提供能量以进行焊接作业；移动单元，设置 于基座上且连接焊接单元，用以带动焊接单元移动；多个夹具单元，设置于基座上，用以分 别装载欲焊接的至少一个聚光型太阳能电池芯片组件；以及转盘，设置于基座上且承载多 个夹具单元，其中转盘每隔一设定作业期间后转动一设定角度，使多个夹具单元依序且循 环地进入焊接单元的一焊接作业区域以进行焊接作业。本实用新型的有益效果在于，本实用新型提供一种应用于聚光型太阳能电池芯 片组件的焊接装置，通过引入一可旋转的转盘及其上的多个夹具单元，使焊接装置可同时 进行焊接作业以及装卸作业以及可依序执行半自动焊接工程，因此能有效缩短操作待机时 间，进而提升聚光型太阳能电池芯片组件的工艺效率，利于量产。此外，本实用新型的聚光 型太阳能电池芯片组件的焊接装置，其结构简单，且可进行微调控制以提升精确的对位，可 避免因夹具精度不足而导致焊接失效的问题。
图IA 揭示一现有技艺的聚光型太阳能电池芯片组件的焊接装置示意图。图IB 显示图IA的定位夹具单元装载芯片组件的示意图。图2 其为本实用新型较佳实施例的聚光型太阳能电池芯片组件的焊接装置示意 图。[0014]图3A、图3B 显示图2所示的焊接装置进行焊接作业以及装载作业的示意图。[0015]其中，附图标记说明如下[0016]1 聚光型太阳能电池芯片组件的焊接装置[0017]11 焊接单元12 定位夹具单元[0018]13 =X轴移动部件14 =Y轴移动部件[0019]15 =Z轴移动部件20 芯片[0020]21 导电金属薄膜[0021]3 聚光型太阳能电池芯片组件的焊接装置[0022]30 基座31 焊接单元[0023]32 移动单元321 :Χ轴移动部件[0024]322 =Y轴移动部件323 =Z轴移动部件[0025]33 夹具单元331 第一夹具单元[0026]332 第二夹具单元3310 微调组件[0027]3320 微调组件34 转盘[0028]341 对位组件40 芯片组件[0029]401 聚光型太阳能电池芯片402:导电金属网眼薄膜
具体实施方式
体现本实用新型特征与优点的一些典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应 理解的是本实用新型能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本实用新型的范 围，且其中的说明及图示在本质上当作说明之用，而非用以限制本实用新型。请参阅图2，其为本实用新型较佳实施例的聚光型太阳能电池芯片组件的焊接装 置示意图。如图2所示，本实用新型的聚光型太阳能电池芯片组件的焊接装置3包含基座 30、焊接单元31、移动单元32、多个夹具单元33以及转盘34。其中，焊接单元31设置于基 座30上，用于提供能量以进行焊接作业。移动单元32设置于基座30上且连接焊接单元 31，用以带动焊接单元31于一焊接作业区域内移动以进行焊接作业。多个夹具单元33，例 如第一夹具单元331及第二夹具单元332，设置于基座30，用以分别装载欲焊接的一个或多 个聚光型太阳能电池芯片组件40。转盘34设置于基座30上且承载多个夹具单元33，用以 带动多个夹具单元33转动。其中，转盘34每隔一设定作业期间后转动一设定角度，使多个 夹具单元33依序且循环地进入焊接单元31的一焊接作业区域以进行聚光型太阳能电池芯 片组件40的焊接作业。此外，当转盘34带动多个夹具单元33的其中一个夹具单元，例如 第一夹具单元331，转换至焊接单元31的一焊接作业区域进行聚光型太阳能电池芯片组件 40的焊接作业时，同时多个夹具单元33的另一个夹具单元，例如第二夹具单元332，即转 换至装载作业区域以对该夹具单元上欲焊接的聚光型太阳能电池芯片组件40进行装载作 业，借此不只可以同时进行焊接及装载作业，且可连续且循环地进行，以提升整体的作业效 率。图3A及图3B显示图2所示的焊接装置进行焊接作业以及装载作业的示意图。如 图2以及图3A与图3B所示，多个夹具单元33以相同间距或相同夹角相互分隔地环设于转 盘34上。于本实施例中，多个夹具单元33包括第一夹具单元331及第二夹具单元332，其中第一夹具单元331及第二夹具单元332相间隔或相对地环设于转盘34上。根据本实用 新型的构想，当第一夹具单元331上已装载欲焊接的聚光型太阳能电池芯片组件40且转盘 34转动使第一夹具单元331进入焊接单元31的焊接作业区域进行焊接作业时，第二夹具 单元332则移动至一装载作业区域以供作业者进行欲焊接的聚光型太阳能电池芯片组件 40的装载作业。于焊接装置31进行一段设定作业期间且完成第一夹具单元331上的聚光 型太阳能电池芯片组件40的焊接作业时，第二夹具单元332也可完成欲焊接的聚光型太阳 能芯片组件40的装载作业，此时，转盘34将转动一设定角度，例如180°，使第一夹具单元 331移动至装载作业区域，第二夹具单元332移动至焊接作业区域，亦即第一夹具单元331 与第二夹具单元332的位置互换，如图3B所示。此时，焊接单元31则可对第二夹具单元332上欲焊接的聚光型太阳能电池芯片组 件40进行焊接作业，而第一夹具单元331上已完成焊接作业的聚光型太阳能芯片组件40 则可取出并重新装载欲焊接的聚光型太阳能芯片组件40。相似地，于焊接装置3进行一段 设定作业期间且完成第二夹具单元332上的聚光型太阳能电池芯片组件40的焊接作业时， 第一夹具单元331上也已完成欲焊接的聚光型太阳能芯片组件40的装载作业，此时，转盘 34将再转动一设定角度，例如180°，使第二夹具单元332移动至装载作业区域，第一夹具 单元331移动至焊接作业区域，亦即第二夹具单元332与第一夹具单元331的位置互换，如 图3A所示。由于转盘34每隔一设定作业期间后会转动一设定角度，使多个夹具单元33依 序且循环地进入焊接单元31的焊接作业区域以进行聚光型太阳能电池芯片组件40的焊接 作业，因此不只可以同时进行焊接及装载作业，且可以持续且循环地进行，如此可提升整体 的作业效率。于本实施例中，聚光型太阳能电池芯片组件40至少包含聚光型太阳能电池芯片 401及多个导电金属网眼薄膜402，优选的为网眼银箔(Ag Mesh)。于其他实施例中，多个夹 具单元33也可包括三个或四个夹具单元，该多个夹具单元33相间隔地环设于转盘34上。 其中，当使用三个夹具单元时，转盘34转动的设定角度可为例如120°。此外，当使用四个 夹具单元时，转盘34转动的设定角度可为例如90°。于本实施例中，移动单元32可为三维移动装置，可依据一焊接作业指令，例如执 行一焊接作业程序，控制焊接单元31的动作路径以及焊接点，以进行焊接作业。移动单元 32可包含一 X轴移动部件321、一 Y轴移动部件322及一 Z轴移动部件323，可分别控制焊 接单元31于X轴、Y轴及Z轴的移动。于一些实施例中，转盘34可包括多个对位组件341， 例如对位孔，用以将多个夹具单元33精密地对位固定于转盘34上。此外，于一些实施例中， 转盘34可利用设置于基座30内部的一驱动装置(图中未标示)以进行转动。于本实施例中，夹具单元331、332分别包括一个或多个微调组件3310、3320，该微 调组件3310、3320可调整与控制放置于夹具单元331、332上欲焊接的聚光型太阳能电池芯 片组件40的位置，借此可提升焊接作业的精准度，且可避免焊接失效的问题产生。综上所述，本实用新型提供一种应用于聚光型太阳能电池芯片组件的焊接装置， 通过引入一可旋转的转盘及其上的多个夹具单元，使焊接装置可同时进行焊接作业以及装 卸作业以及可依序执行半自动焊接工程，因此能有效缩短操作待机时间，进而提升聚光型 太阳能电池芯片组件的工艺效率，利于量产。此外，本实用新型的聚光型太阳能电池芯片组 件的焊接装置，其结构简单，且可进行微调控制以提升精确的对位，可避免因夹具精度不足而导致焊接失效的问题。 本领域技术人员应当意识到在不脱离本实用新型所附的权利要求所揭示的本实 用新型的范围和精神的情况下所作的更动与润饰，均属本实用新型的权利要求的保护范围 之内。
权利要求一种聚光型太阳能电池芯片组件的焊接装置，其特征在于，该聚光型太阳能电池芯片组件的焊接装置至少包含一基座；一焊接单元，设置于该基座上，用于提供能量以进行焊接作业；一移动单元，设置于该基座上且连接该焊接单元，用以带动该焊接单元移动；多个夹具单元，设置于该基座上，用以分别装载欲焊接的至少一个聚光型太阳能电池芯片组件；以及一转盘，设置于该基座上且承载该多个夹具单元，其中该转盘带动该多个夹具单元转动，使该多个夹具单元的其中一个夹具单元转换至该焊接单元的一焊接作业区域以进行该聚光型太阳能电池芯片组件的焊接作业，同时该多个夹具单元的另一个夹具单元转换至一装载作业区域以进行欲焊接的聚光型太阳能电池芯片组件的装载作业。
2.如权利要求1所述的聚光型太阳能电池芯片组件的焊接装置，其特征在于，该转盘 为每隔一设定作业时间后转动一设定角度以将该多个夹具单元依序且循环地移动至该焊 接单元的该焊接作业区域的转盘。
3.如权利要求2所述的聚光型太阳能电池芯片组件的焊接装置，其特征在于，该设定 角度为 180°、120° 或 90°。
4.如权利要求1所述的聚光型太阳能电池芯片组件的焊接装置，其特征在于，该多个 夹具单元相间隔地环设于该转盘上。
5.如权利要求4所述的聚光型太阳能电池芯片组件的焊接装置，其特征在于，该多个 夹具单元包括第一夹具单元及第二夹具单元，该第一夹具单元与该第二夹具单元相对地环 设于该转盘上。
6.如权利要求1所述的聚光型太阳能电池芯片组件的焊接装置，其特征在于，该转盘 包括用以将该多个夹具单元对位固定于该转盘上的多个对位组件。
7.如权利要求1所述的聚光型太阳能电池芯片组件的焊接装置，其特征在于，该夹具 单元具有用以调整装载于该夹具单元上的该聚光型太阳能电池芯片组件的位置的一微调 组件。
8.如权利要求1所述的聚光型太阳能电池芯片组件的焊接装置，其特征在于，该移动 单元为一三维移动装置。
9.如权利要求8所述的聚光型太阳能电池芯片组件的焊接装置，其特征在于，该移动 单元包含一 X轴移动部件、一 Y轴移动部件及一 Z轴移动部件。
10.如权利要求1所述的聚光型太阳能电池芯片组件的焊接装置，其特征在于，该聚光 型太阳能电池芯片组件包含一聚光型太阳能电池芯片及至少一个导电金属网眼薄膜。
11.如权利要求10所述的聚光型太阳能电池芯片组件的焊接装置，其特征在于，该导 电金属网眼薄膜为一网眼银箔。
12.一种聚光型太阳能电池芯片组件的焊接装置，其特征在于，该聚光型太阳能电池芯 片组件的焊接装置至少包含一基座；一焊接单元，设置于该基座上，用于提供能量以进行焊接作业；一移动单元，设置于该基座上且连接该焊接单元，用以带动该焊接单元移动；多个夹具单元，设置于该基座上，用以分别装载欲焊接的至少一个聚光型太阳能电池 芯片组件；以及一转盘，设置于该基座上且承载该多个夹具单元，其中该转盘每隔一设定作业期间后 转动一设定角度，使该多个夹具单元依序且循环地进入该焊接单元的一焊接作业区域以进 行焊接作业。
13.如权利要求12所述的聚光型太阳能电池芯片组件的焊接装置，其特征在于，该转 盘带动该多个夹具单元转动，使该多个夹具单元的其中一个夹具单元转换至该焊接单元的 该焊接作业区域以进行该聚光型太阳能电池芯片组件的焊接作业，同时该多个夹具单元的 另一个夹具单元转换至一装载作业区域以进行欲焊接的聚光型太阳能电池芯片组件的装 载作业。
14.如权利要求12所述的聚光型太阳能电池芯片组件的焊接装置，其特征在于，该设 定角度为180°、120°或90°。
15.如权利要求12所述的聚光型太阳能电池芯片组件的焊接装置，其特征在于，该多 个夹具单元相间隔地环设于该转盘上。
16.如权利要求15所述的聚光型太阳能电池芯片组件的焊接装置，其特征在于，该多 个夹具单元包括第一夹具单元及第二夹具单元，该第一夹具单元与该第二夹具单元相对地 环设于该转盘上。
17.如权利要求12所述的聚光型太阳能电池芯片组件的焊接装置，其特征在于，该转 盘包括用以将该多个夹具单元对位固定于该转盘上的多个对位组件。
18.如权利要求12所述的聚光型太阳能电池芯片组件的焊接装置，其特征在于，该夹 具单元具有用以调整装载于该夹具单元上的该聚光型太阳能电池芯片组件的位置的一微 调组件。
19.如权利要求12所述的聚光型太阳能电池芯片组件的焊接装置，其特征在于，该移 动单元为一三维移动装置。
20.如权利要求19所述的聚光型太阳能电池芯片组件的焊接装置，其特征在于，该移 动单元包含一 X轴移动部件、一 Y轴移动部件及一 Z轴移动部件。
21.如权利要求12所述的聚光型太阳能电池芯片组件的焊接装置，其特征在于，该聚 光型太阳能电池芯片组件包含一聚光型太阳能电池芯片及至少一个导电金属网眼薄膜。
22.如权利要求21所述的聚光型太阳能电池芯片组件的焊接装置，其特征在于，该导 电金属网眼薄膜为一网眼银箔。
专利摘要本实用新型公开了一种聚光型太阳能电池芯片组件的焊接装置，至少包含基座；焊接单元，设置于基座上，用于提供能量以进行焊接作业；移动单元，设置于基座上且连接焊接单元，用以带动焊接单元移动；多个夹具单元，设置于基座上，用以分别装载欲焊接的聚光型太阳能电池芯片组件；以及转盘，设置于基座上且承载多个夹具单元，其中转盘带动多个夹具单元转动，使多个夹具单元的其中一个夹具单元转换至焊接单元的焊接作业区域以进行焊接作业，同时多个夹具单元的另一个夹具单元转换至装载作业区域以进行装载作业。本实用新型能有效缩短操作待机时间，进而提升聚光型太阳能电池芯片组件的工艺效率，利于量产。
文档编号B23K37/00GK201693302SQ20102000351
公开日2011年1月5日 申请日期2010年1月15日 优先权日2010年1月15日
发明者邓元为, 陈彦光, 陈麒元, 黄贤智 申请人:华旭环能股份有限公司