專利名稱：一種石英舟的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及硅太陽能電池制造工段所使用的設備，具體是指一種用來固定硅太陽能電池片半成品在擴散爐中進行高溫擴散和氧化用的石英舟。
背景技術(shù)：
石英舟是一種在擴散爐中用來固定硅太陽能電池片半成品(如硅片)的夾具，石英舟需要滿足以下要求⑴其外形尺寸需與其配套使用的擴散爐相適配；⑵由于硅片易碎，在硅片的裝載過程及后續(xù)的高溫擴散和氧化過程中，需要保證其完整性隨著硅太陽能電池片生產(chǎn)線自動化程度的提高，石英舟還應該滿足自動倒片和手工裝片的要求。目前，國內(nèi)廠家所采用的石英舟的品種繁多，根據(jù)實際使用情況，其支撐框架和支杠組件的具體結(jié)構(gòu)雖然不相同，但是，如圖I及圖2所示，一般結(jié)構(gòu)均包括支撐框架4、支杠組件和取舟套筒1，如圖I所示的是手動插片石英舟，其中，支杠組件主要由互相平行的上支杠2和下支杠3組成，支撐框架4分設在上、下支杠2、3的端部，其中，上支杠2位于支撐框架4的上部，而下支杠3位于支撐框架4的底部，取舟套筒I位于支撐框架4的頂部，從而構(gòu)成用于盛裝硅片的框體，上、下支杠2、3上分別開有用于卡住硅片的卡槽，硅片卡于卡槽中將硅片分隔開來以免粘連。以上手動插片石英舟的缺陷是⑴由于在現(xiàn)有工藝中，硅片要求單片擴散，通常是在一組卡槽中放置兩片硅片，并使其向同一方向傾斜，硅片的相對面彼此貼合，而只在兩個硅片的相背面進行擴散，石英舟放入擴散爐中進行高溫擴散和氧化時，一般是兩只石英舟兩端相鄰并排放置，因為取舟套筒I安裝在上支杠的端部且位于支撐框架的頂部，如此導致在設置取舟套筒I的位置處無法放置硅片，同時使得石英舟之間間隔距離較大，從而影響硅片的擴散品質(zhì)，另外，取舟套筒I所用的材質(zhì)為石英材料，其對工藝氣體具有吸附作用，而與取舟套筒I相鄰倚靠的硅片擴散時會受其影響兩對上、下支杠2、3上的卡槽必須一一對應，如果硅片與卡槽接觸的四個接觸點平面度所出現(xiàn)的誤差過大時，卡槽易損害硅片，所以在向石英舟的卡槽內(nèi)裝硅片的過程中需要非常的小心翼翼，這樣無疑降低了生產(chǎn)效率。如圖2所示為自動倒片石英舟,支撐框架4為開孔的面板,面板厚度通常為IOmm,面板不但增加了石英舟的長度，而且對擴散工藝的溫度、工藝氣流等都會產(chǎn)生影響，以致影響硅片的擴散品質(zhì)。
實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種擴散品質(zhì)好、碎片率低且既適用于自動生產(chǎn)線又適用于手動生產(chǎn)線的石英舟。本實用新型的目的是通過以下技術(shù)措施來實現(xiàn)的一種石英舟，包括支撐框架、支杠組件及取舟套筒，所述支杠組件由平行設置的上支杠和下支杠組成，在所述上支杠和下支杠上設有用于卡住硅片的卡槽，其特征在于所述的支撐框架分設于所述上支杠及下支杠兩端的內(nèi)側(cè)，即上支杠和下支杠的端部伸至所述支撐框架外，所述取舟套筒設于所述下支杠上且沿下支杠的橫向設置，所述取舟套筒位于所述支撐框架之間。 本實用新型當將兩石英舟并排放入擴散爐中時，兩個石英舟的上支杠和下支杠在端部直接接觸，有效縮短了兩個石英舟連接處的距離，使其之間無需間隔支撐框架，從而減少連接處硅片之間間隙，減少對擴散爐內(nèi)熱場、氣場的影響，提高擴散品質(zhì)；另外，取舟套筒設于下支杠上且位于支撐框架之間，避免了取舟套筒對硅片擴算品質(zhì)的不良影響，且不會妨礙到硅片的放置，使石英舟具有更高的利用率。所述取舟套筒與所述下支杠垂直，所述取舟套筒的端部設有豎向的連接桿，所述連接桿的的一端連接取舟套筒，另一端連接在上支杠上。所述上支杠與下支杠各采用一對，所述上支杠的卡槽與下支杠的卡槽作為卡住硅片的定位點位于同一平面內(nèi)，該平面為斜面。滿足硅片單面擴算的要求，使放置于其上的硅片具有一定的傾斜度。所述斜面的傾斜角度為2° 5。，有利于硅片的單面擴散。作為本實用新型優(yōu)選的實施方式，所述卡槽的槽口寬度大于所述槽底的寬度，且槽底的寬度為硅片厚度的4 5倍，所述卡槽的深度為硅片厚度的3 4倍，卡槽的槽壁傾斜角度為20° 30°，一對上支杠的底部間距大于硅片長度2. 5 3. 5mm。單片硅片的厚度大約為0.2mm,長度大約為156mm。上述卡槽的設計，為插片留有一定余量,有效減少碎片的發(fā)生。所述支撐框架與所述取舟套筒平行，而與所述上支杠和下支杠垂直，所述下支杠的一端部作為長端伸出支撐框架的長度大于該下支杠另一端部作為短端伸出支撐框架的長度，所述上支杠與下支杠的短端相對應的端部長于該短端，而所述上支杠與下支杠的長端相對應的端部短于該長端以實現(xiàn)硅片的傾斜放置。在上、下支杠上開設對應的卡槽，然后讓上、下支杠錯開一段距離安裝在支撐框架上，一方便得到上述傾斜角度，另一方面是可利用下支杠右端所在平面作為基準面，保證在自動插片時的準確定位，在適應手動生產(chǎn)線的同時適應自動生產(chǎn)線的生產(chǎn)環(huán)境。所述支撐框架的形狀為“U”形，在所述支撐框架的底面上設有支腳。本實用新型具有如下有益效果I)支撐框架分設于所述上支杠及下支杠兩端的內(nèi)側(cè)，當將兩石英舟并排放入擴散爐中時，兩個石英舟的上支杠和下支杠在端部直接接觸，有效縮短了兩個石英舟連接處的距離，使其之間無需間隔支撐框架，從而減少連接處硅片之間間隙，減少對擴散爐內(nèi)熱場、氣場的影響，提高擴散品質(zhì)；取舟套筒設于下支杠上，避免了取舟套筒對硅片擴算品質(zhì)的不良影響，且不會妨礙到硅片的放置，使石英舟具有更高的利用率。2)上、下支杠錯開一定距離的安裝在支撐框架上，巧妙的使放于其上的硅片具有一定的傾斜度，滿足硅片單面擴算的要求，利用下支杠右端所在平面作為基準面，同時考慮自動生產(chǎn)線環(huán)境和手動生產(chǎn)線；卡槽的設計，為插片留有一定余量，有效減少碎片的發(fā)生。

圖I為現(xiàn)有手動插片石英舟的立體圖；圖2為現(xiàn)有自動倒片石英舟的立體圖；圖3為本實用新型較佳實施例的立體圖；[0020]圖4為本實用新型較佳實施例裝載硅片時的立體圖；圖5為本實用新型較佳實施例裝載硅片時的側(cè)視圖。
具體實施方式
如圖3所示，本實用新型較佳實施例的石英舟，包括支撐框架5、支杠組件及取舟套筒8，所述支杠組件由平行設置的上支杠6和下支杠7組成，在所述上支杠6和下支杠7 上設有用于卡住硅片的卡槽，所述的支撐框架5分設于所述上支杠6及下支杠7兩端的內(nèi)偵牝即上支杠6和下支杠7的端部伸至所述支撐框架5外，如此設計，兩只石英舟在擴散爐爐管內(nèi)就可實現(xiàn)槽、杠的直接連接，縮短了連接處硅片之間的間隙，減少了對擴散爐爐內(nèi)熱場、氣場的影響，有利于提高擴散品質(zhì)，所述取舟套筒8設于所述下支杠9上且沿下支杠9的橫向設置，所述取舟套筒8位于所述支撐框架5之間，取舟套筒8設于下支杠7上且位于支撐框架5之間，即設于舟體底部中部位置，避免了取舟套筒對硅片擴算品質(zhì)的不良影響，且不會妨礙到硅片的放置，進一步提高擴散品質(zhì)的同時，使石英舟具有更高的利用率。支撐框架5的形狀為“U”形，在支撐框架5的底面上設有支腳。直徑在O 14-0 10之間的取舟套筒8與所述下支杠7垂直，取舟套筒8的端部設有豎向的連接桿，所述連接桿的的一端連接取舟套筒8，另一端連接在上支杠6上。上支杠與下支杠7各采用一對，上支杠6的卡槽與下支杠7的卡槽作為卡住硅片的定位點位于同一平面內(nèi)，該平面為斜面，該斜面的傾斜角度為2° 5°，本實施例中為3°，如此設置，使放入其中的硅片統(tǒng)一向一個方向稍微傾斜，有利于硅片的單面擴散。上述支撐框架5與取舟套筒8平行，而與所述上支杠6和下支杠7垂直，所述下支杠7的一端部作為長端伸出支撐框架5的長度大于該下支杠7另一端部作為短端伸出支撐框架5的長度，所述上支杠6與下支杠7的短端相對應的端部長于該短端，而所述上支杠6與下支杠7的長端相對應的端部短于該長端以實現(xiàn)硅片的傾斜放置。上述卡槽的槽口寬度大于所述槽底的寬度，且槽底的寬度為硅片厚度的4飛倍，所述卡槽的深度為硅片厚度的3 4倍，卡槽的槽壁傾斜角度為20° 30°，一對上支杠6的底部間距大于娃片長度2. 5 3. 5mm。單片娃片的厚度大約為0. 2mm,長度大約為156mm。上述卡槽的設計，為插片留有一定余量，有效減少碎片的發(fā)生。本實施例中，上、下支杠6、7都為479. 7mm，距離各自的右端面3. 88mm開第一個凹槽，依次開100個凹槽,間距4. 767mm。上支杠6凹槽深度4mm、底部寬1mm、側(cè)面與中心線夾角30°。下支杠7凹槽深度3mm、底部寬1mm、側(cè)面與中心線夾角20°。一對下支杠7右端所在平面右出一對上支杠6右端所在平面4mm距離，一對上支杠6的底部間距159mm，支撐框架安裝位置離下支杠7的右端面26. 5mm。本實用新型先在上、下支杠6、7上開設對應的卡槽，然后讓上、下支杠6、7錯開一段距離安裝在支撐框架5上，一方面得到上述傾斜角度，另一方面可利用下支杠7右端所在平面作為基準面，保證在自動插片時的準確定位，在適應手動生產(chǎn)線的同時適應自動生產(chǎn)線的生產(chǎn)環(huán)境。如圖4、5所示，本實用新型在工作時，硅片9對應的放置在上、下支杠6、7上設置的各組卡槽中，硅片9采用四點定位，手工裝片時，只要順著卡槽之間的間隙即可方便完成裝片。由于卡槽開口和底部寬度都比硅片大許多，硅片不會因為一定的加工誤差而被損傷。在自動裝舟過程中，采用石英舟下支杠的右端面作為定位面，保證了石英舟在自動線上的定位。同時，因為卡槽開口較大，上支杠間距也較大，卡槽的設計不但使其具有一定的硅片位置自校正功能，而且大大降低了在自動插片過程中因設備行程誤差而造成的碎片率。
權(quán)利要求1.一種石英舟，包括支撐框架、支杠組件及取舟套筒，所述支杠組件由平行設置的上支杠和下支杠組成，在所述上支杠和下支杠上設有用于卡住硅片的卡槽，其特征在于所述的支撐框架分設于所述上支杠及下支杠兩端的內(nèi)側(cè)，即上支杠和下支杠的端部伸至所述支撐框架外，所述取舟套筒設于所述下支杠上且沿下支杠的橫向設置，所述取舟套筒位于所述支撐框架之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的石英舟，其特征在于所述取舟套筒與所述下支杠垂直，所述取舟套筒的端部設有豎向的連接桿，所述連接桿的的一端連接取舟套筒，另一端連接在上支杠上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的石英舟，其特征在于所述上支杠與下支杠各采用一對，所述上支杠的卡槽與下支杠的卡槽作為卡住硅片的定位點位于同一平面內(nèi)，該平面為斜面。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的石英舟，其特征在于所述斜面的傾斜角度為2° 5°。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的石英舟，其特征在于所述卡槽的槽口寬度大于所述槽底的寬度，且槽底的寬度為硅片厚度的4 5倍，所述卡槽的深度為硅片厚度的3 4倍，卡槽的槽壁傾斜角度為20° 30°，一對上支杠的底部間距大于硅片長度2. 5 3. 5mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的石英舟，其特征在于所述支撐框架與所述取舟套筒平行，而與所述上支杠和下支杠垂直，所述下支杠的一端部作為長端伸出支撐框架的長度大于該下支杠另一端部作為短端伸出支撐框架的長度，所述上支杠與下支杠的短端相對應的端部長于該短端，而所述上支杠與下支杠的長端相對應的端部短于該長端以實現(xiàn)硅片的傾斜放置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的石英舟，其特征在于所述支撐框架的形狀為“U”形，在所述支撐框架的底面上設有支腳。
專利摘要本實用新型涉及硅太陽能電池制造工段所使用的設備，具體公開了一種石英舟，包括支撐框架、支杠組件及取舟套筒，所述支杠組件由平行設置的上支杠和下支杠組成，在所述上支杠和下支杠上設有用于卡住硅片的卡槽，所述的支撐框架分設于所述上支杠及下支杠兩端的內(nèi)側(cè)，即上支杠和下支杠的端部伸至所述支撐框架外，所述取舟套筒設于所述下支杠上且沿下支杠的橫向設置，所述取舟套筒位于所述支撐框架之間。本實用新型提供了一種既適用于自動生產(chǎn)線又適用于手動生產(chǎn)線、擴散品質(zhì)好、碎片率低的石英舟。
文檔編號H01L21/673GK202363506SQ201120422850
公開日2012年8月1日 申請日期2011年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月31日
發(fā)明者唐亮, 戴德鵬, 王利國 申請人:晶澳(合肥)新能源有限公司, 晶澳(揚州)太陽能科技有限公司