阅读说明：本技术 晶片光处理装置和烧结炉 (Wafer optical processing device and sintering furnace ) 是由 苏文华 于 2019-08-20 设计创作，主要内容包括：本申请提供一种晶片光处理装置和烧结炉,该晶片光处理装置包括：晶片支撑装置、上部光源装置和下部光源装置。所述晶片支撑装置具有支撑件,所述支撑件被配置为能够将所述晶片支撑在所述上表面的上方；所述上部光源装置设置在所述晶片支撑装置的上方,并被配置为提供朝向所述支撑件的上表面照射的光源；所述下部光源装置设置在所述晶片支撑装置的下方,并被配置为提供朝向所述支撑件的下表面照射的光源。本申请提供的晶片光处理装置能够高效地处理晶片。(The application provides a wafer light processing apparatus and fritting furnace, this wafer light processing apparatus includes: a wafer support device, an upper light source device and a lower light source device. The wafer support apparatus having a support configured to support the wafer above the upper surface; the upper light source device is arranged above the wafer supporting device and is configured to provide a light source irradiating towards the upper surface of the supporting piece; the lower light source device is disposed below the wafer support device and configured to provide a light source that shines toward a lower surface of the support. The wafer optical processing device provided by the application can process wafers efficiently.)

晶片光处理装置和烧结炉

技术领域

本申请涉及一种晶片光处理装置，尤其是用在烧结炉中的晶光光处理装置。

背景技术

目前，PERC太阳能电池是得到大范围商业应用的太阳能电池之一，在生产PERC太阳能电池时，在对电池电极的晶片经过烧结工序后，在自然状态下会发生一个光衰减后又恢复的过程。这一过程通常需要一定的时间，为了缩短这一过程的时间，在烧结工序之后，将对太阳能电池的晶片进行光处理，从而太阳能电池的晶片能在一个较短的时间内完成衰减后又恢复的过程。目前太阳能电池晶片的生产均采用流水线作业，在烧结工序后进入对晶片进行光处理将有效提高生产效率。

发明内容

本申请提供了一种晶片光处理装置，用于对烧结后的晶片进行光处理，包括：

晶片支撑装置，所述晶片支撑装置包括支撑件，所述支撑件具有相对设置的上表面和下表面，所述支撑件在从上表面到下表面的方向被镂空，所述支撑件被配置为能够将所述晶片支撑在所述上表面的上方；

上部光源装置，所述上部光源装置设置在所述晶片支撑装置的上方，并被配置为提供朝向所述支撑件的上表面照射的光源；以及

下部光源装置，所述下部光源装置设置在所述晶片支撑装置的下方，并被配置为提供朝向所述支撑件的下表面照射的光源。

如上所述的晶片光处理装置，所述晶片支撑装置包括传送带，所述传送带形成所述支撑件。

如上所述的晶片光处理装置，所述传送带上设有隔离件，所述隔离件被配置为能够将所述晶片与所述传送带的上表面之间隔开一定距离。

如上所述的晶片光处理装置，所述上部光源装置和所述下部光源装置分别包括多个光源模块，在对晶片进行光处理时，可以启动所述多个光源模块中的一个或多个。

如上所述的晶片光处理装置，所述光源模块提供LED光源。

如上所述的晶片光处理装置，所述上部光源装置在单位时间内能够提供的最大光照能量大于所述下部光源装置在单位时间内能够提供的最大光照能量。

如上所述的晶片光处理装置，所述晶片光处理装置还包括：

上部透明挡板，所述上部透明挡板位于所述上部光源装置和所述晶片支撑装置之间，并与所述上部光源装置之间具有间距，所述上部透明挡板上设有若干孔；

下部透明挡板，所述下部透明挡板位于所述下部光源装置和所述支撑装置之间，并与所述下部光源装置之间具有间距。

如上所述的晶片光处理装置，所述晶片光处理装置还包括：

上部冷却装置，所述上部冷却装置设置在所述上部光源装置的上方，从而为所述上部光源装置提供冷却，

下部冷却装置，所述下部冷却装置设置在所述下部光源装置的下方，用于为所述下部光源装置提供冷却。

如上所述的晶片光处理装置，所述晶片光处理组件还包括：

壳体，所述上部光照装置和所述下部光源装置均位于所述壳体中，所述壳体包括进风口和出风口，所述进风口位于所述壳体的上方，所述出风口位于所述壳体的下方，使得气流能够从进风口流入并从出风口流出。

本申请提供一种烧结炉，所述烧结炉包括：

晶片烧结处理装置；以及

如上所述的晶片光处理装置，所述晶片光处理装置设置在所述晶片烧结处理装置的下游。

本申请中的晶片光处理装置能够在保证光处理效果的前提下，同时对晶片的正面和背面进行处理，使处理效率大幅提高。

附图说明

图1为一个晶片光处理装置的立体图；

图2A是图1中的晶片光处理装置除去壳体的前部和后部的立体图

图2B是图2A的晶片光处理装置沿着A-A线一个剖面视图；

图3为上部光处理组件、晶片支撑装置和下部光处理组件的立体图；

图4为图3中的上部光处理组件的分解图；

图5为图3中的下部光处理组件的分解图；

图6是图2B中的上部光处理组件、晶片支撑装置和下部光处理组件的简化视图。

具体实施方式

下面将参考构成本说明书一部分的附图对本发明的各种具体实施方式进行描述。应该理解的是，虽然在本申请中使用表示方向的术语，诸如“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”等描述本申请的各种示例结构部分和元件，但是在此使用这些术语只是为了方便说明的目的，基于附图中显示的示例方位而确定的。由于本申请所公开的实施例可以按照不同的方向设置，所以这些表示方向的术语只是作为说明而不应视作为限制。

图1为一个晶片光处理装置的立体图，用于说明晶片光处理装置100的外部结构。如图1所示，晶片光处理装置100具有壳体101和一对输送通道130a、130b。壳体101具有前部111，后部112，上部113，下部114，左部115和右部116，从而壳体101大致形成一个箱体。前部111上具有晶片入口162a，162b，后部112具有晶片出口。其中晶片入口162a，162b和晶片出口分别与上游装置和下游装置连通。晶片入口162a，162b和晶片出口之间形成输送通道130a、130b。也就是说，输送通道130a、130b贯穿壳体101的前部111和后部112。输送通道130a、130b中设有晶片支撑装置140a，140b，用于支撑和传输待处理的晶片150。壳体101的上部113具有进风口103a、103b，壳体101的下部114具有出风口104a、104b，进风口103a、103b或出风口104a，104b与风机(图中未示出)连接，使得气流能够从进风口103a、103b进入壳体101的内部，再从出风口104a、104b流出。气流在壳体101内流动能够带走壳体101的一部分热量，保证壳体101内部的温度在保持在预定范围。其中壳体101的下部114包括底板170和出风口箱172a、172b，底板170的四侧分别与壳体的前部111，后部112，左部115和右部116连接。底板170上具有开口，出风口箱172a、172b的一端与底板170上的开口连通，另一端形成出风口104a，104b，从而气流能够从底板170上的开口经过出风口箱172a，172b，再从出风口104a，104b流出。

图2A是图1中的晶片光处理装置除去壳体的前部和后部的立体图，示出了晶片光处理装置的内部部件，图2B是图2A的一个截面视图。图2A去除了壳体101的前部111和后部112，能够看到晶片光处理装置的内部部件。如图2A和图2B所示，晶片光处理装置100包括两个并排设置的晶片处理组件201a和201b，其中晶片处理组件201a和201b结构完全相同，在实际应用中，可以根据需要同时使用两个晶片处理组件201a和201b，或仅使用其中一个。在其它实施例中，也可以仅设置一个或更多个晶片处理组件。以下将以其中一个晶片处理组件201a介绍其内部的结构，晶片处理组件201b与晶片处理组件201a具有相同的结构。

晶片处理组件201a包括上板213、下板214、左板215和右板216，上板213、下板214、左板215和右板216围成筒形空间270。其中进风口103a设置在上板213上，出风口箱172a与下板214连接。进风口103a的下方设有导流架281，导流架281沿如图2A所示的前后方向延伸，导流架281在前后方向上的长度大于进风口103a的直径，并小于上板213在前后方向上的长度。导流架281具有底板282和自底板282在宽度方向上(即图2B所示的左右方向上)的两侧向上延伸形成的侧板283，284，侧板283，284的上端与晶片处理组件201a的上板213连接，从而导流架281与晶片处理组件201a的上板213之间围成两端具有开口的导流通道285，导流通道285引导气流在壳体101内部的流动。从进风口103进入的气流沿着导流通道285流动，从导流通道285前后两端的开口流出。筒形空间270中设有晶片支撑装置140a，上部光处理组件231和下部光处理组件232。其中上部光处理组件231的两侧分别通过支撑架与左板215和右板216连接，并且上部光处理组件231位于晶片支撑装置140a的上方并且与晶片支撑装置140a之间具有一定间距。同样地，下部光处理组件232的两侧分别与左板215和右板216连接，并且下部光处理组件232位于晶片支撑装置140a的下方并且与晶片支撑装置140a之间具有一定间距。上部光处理组件231和下部光处理组件232分别对放置在晶片支撑装置140a上的晶片150的正面和背面进行光处理，其中晶片150的正面朝向上部光处理组件231，晶片150的背面朝向下部光处理组件232。

图3为上部光处理组件231、晶片支撑装置140a和下部光处理组件232的立体图，如图3所示，晶片支撑装置140a包括传送带305和一对石英棒307，传送带305由一对石英棒307支撑。传送带305构成支撑件，用于支撑晶片150。在外力的作用下，传送带305能够相对于石英棒307移动，从而带动放置在传送带305上的晶片150一起移动，使得晶片150能够从晶片150从前部111上的晶片入口162a，162b进入晶片光处理装置100内，再从后部112上的晶片出口离开晶片光处理装置100。需要说明的是，在本申请的附图中仅示出了晶片光处理装置100内的传送带305，在晶片光处理装置100之外的传送带在图中未示出。而在包含晶片光处理装置100的设备中，传送带305贯穿晶片光处理装置100以及晶片光处理装置100上游和下游的相关装置，也就是说晶片150在传送带305上经过晶片光处理装置100上游的装置处理之后，由传送带305进入进入晶片光处理装置100，晶片150在移动经过晶片光处理装置100的过程中，被上部光处理组件231和下部光处理组件232进行光处理，接着晶片150被传送带305传送至下游的装置进行下一道工序的处理。

上部光处理组件231和下部光处理组件232均能产生一定强度的光，从而分别对晶片150的正面和背面进行光照处理，从而加速光衰减的过程。传送带305为具有镂空部分的网状结构，从而下部光处理组件232的光能够穿过传送带305上的镂空部分对晶片150的背面进行光处理。

图4为图3中的上部光处理组件231的分解图，如图4所示，上部光处理组件231包括上部冷却装置401、上部光源装置402和上部透明挡板403。上部冷却装置401、上部光源装置402和上部透明挡板403通过支撑架480固定在一起。上部光源装置402用于提供向晶片150的正面(即上表面)照射的光源，上部冷却装置401用于吸收上部光源装置402所产生的热量，上部透明挡板403用于阻挡传送通道130a中的杂质，使期不易粘结在上部光源装置402上。上部光源装置402包括集成了多个LED光源的光源板471，其中光源板471可以分为多个LED光源模块，在应用中可以根据需求开启全部或部分LED光源模块。上部光源装置402在工作时会产生大量的热量，为了保证高晶片处理组件201a内的温度在一个合适的范围，采用上部冷却装置401吸收上部光源装置402产生的热量。上部冷却装置包括由金属材料制成的冷却板425和盘管426。冷却板425大致呈板状并具有一定的厚度，冷却板425的下表面429大致为平滑的平面，光源板471连接在冷却板425的下表面上。冷却板425具有自上表面向内凹陷而形成的数个凹槽，凹槽的形状与盘管426的形状相匹配，用于容纳盘管426。盘管426嵌入冷却板425中，使得盘管426与冷却板425的接触面积尽可能大。盘管426具有入口441和出口442，冷却水从入口441流入盘管再从出口442流出。上部光源装置402产生的热量经过冷却板425、盘管426传递到盘管426内部，与盘管426内的冷却水热交换，使得冷却水吸收热量并升高温度，并最终从出口442流出，带走一部分热量。上部光源装置402的下方设有上部透明挡板403，上部透明挡板403设有若干孔445，孔445利于上部光处理组件431在竖直方上的气流流通，防止上部光源装置402附近局部过热。上部透明挡板403由玻璃或其它透明材料制成，在一定程度上能够阻挡杂质接触上部光源装置402。在积累了一定量杂质后，可以擦拭上部透明挡板403进行清洁。

图5为图3中的下部光处理组件232的分解图，与如图4所示的上部光处理组件231类似，下部光处理组件232包括下部冷却装置501、下部光源装置502和下部透明挡板503。下部冷却装置501、下部光源装置502和下部透明挡板503通过支撑架580固定在一起。下部光源装置502用于提供向晶片150的背面照射的光源，下部冷却装置501用于吸收下部光源装置502所产生的热量，下部透明挡板503用于阻挡传送通道130a中的杂质粘结在下部光源装置502上。下部光源装置502由多个光源模块571形成，其中光源模块571为LED光源模块，在应用中可以根据需求开启全部或部分光源模块571。多个光源模块571可以相互之间分别独立，各自连接在下部冷却装置501上。下部光源装置502与上部光源装置402功率可以设置为相同的或不同的，这是由于晶片150正面和背面的处理需求所决定的。在本申请中，晶片150正面的光处理需求大于晶片背面150的光处理需求，因此上部光源装置402在单位时间内能够提供的最大光照能量大于所述下部光源装置502在单位时间内能够提供的最大光照能量。在本申请中下部光源装置502采用多个单独的可拆卸的光源模块，上部光源装置501采用集成式的光源模块。当在，在其它实施例中，也可以根据需要采用其它形式的光源模块。下部冷却装置501的结构和上部冷却装置401的结构相同，但下部冷却装置501与上部冷却装置的放置方向不同，下部冷却装置501的上表面529形成大致光滑的平面，盘管526从冷却板525的下方装入冷却板525的凹槽从而位于冷却板525中。也就是说，下部冷却装置501和上部冷却装置401相对设置。下部光处理组件232的光源模块571连接在冷却板525的上表面529上。下部光源装置502产生的热量经过冷却板525、盘管526传递到盘管526内部，与盘管526内的冷却水热交换，从而冷却水带走一部分热量。下部光源装置502的上方设有下部透明挡板503，与上部透明挡板403不同，下部透明挡板503不再设置孔，这是由于重力作用并且气流在壳体101内大致为自上而下流动，杂质相对来说较容易向下沉积积累在下部透明挡板503上。下部透明挡板503不再设置孔，能够防止杂质通过孔落在下部光源装置502上。下部透明挡板503由玻璃或其它透明材料制成。在积累了一定量杂质后，可以擦拭下部透明挡板503进行清洁。在本申请中通常下部光源装置502产生的热量小于上部光源装置402所产生的热量，下部透明挡板503没有设置孔也不会导致下部光源装置502附近局部过热。

图6是图2B中的上部光处理组件231、晶片支撑装置140a和下部光处理组件232的简化视图，用于更清楚地表达以上各组件之间相对位置关系。如图6所示，上部光处理组件231的上部光源装置402贴近上部冷却装置401的下表面，使得上部冷却装置401能够有效地吸收上部光源装置402所产生的热量。此处所说贴近是说距离较近，但上部光源装置402也可以和上部却装置401之间具有一定的间隙。上部透明挡板403和上部光源装置402之间具有一定的间距601，从而在晶片光处理装置100的前后方向上，上部透明挡板403和上部光源装置402的之间形成开口351(参见图3)。间距601使得气流能够在上部透明挡板403和上部光源装置402之间流动，气流从开口351流出，从而带走一部分热量，防止上部光源装置402局部过热。并且上部透明挡板403上设有若干孔445，若干孔445更进一步有利于气流的流动，使得气流还能够自上而下穿过孔445流出。

类似地，下部光处理组件232包括下部冷却装置501，下部光源装置502和下部透明挡板503，其中下部光源装置502贴近下部却装置501的下表面，使得冷却装置501能够有效地吸收下部光源装置502所产生的热量。此处所说贴近是说距离较近，但下部光源装置502也可以和下部却装置501之间具有一定的间隙。下部透明挡板503和下部光源装置502之间具有一定的间距602，从而在晶片光处理装置100的前后方向上，下部透明挡板503和下部光源装置502之间形成开口352(参见图3)，间距602使得气流能够在下部透明挡板503和下部光源装置502之间流动，并从开口352流出，从而带走一部分热量，防止下部光源装置502局部过热。如之前所述下部透明挡板503不再设置孔，以避免杂质穿过孔落在下部光源装置502上。

还是如图6所示，晶片支撑装置140a包括传送带305和石英棒307。两条石英棒307分别位于传送带305的两侧。传送带305具有上表面605和下表面607，下表面607大致为平面并与两条石英棒307接触，从而两条石英棒307支撑传送带305。在本申请中，传送带305形成支撑晶片150的支撑件。传送带305的上表面605上设有隔离件618，隔离件618沿着传送带305的延伸方向延伸的两条凸筋628a，628b。两条凸筋628a，628b的内侧分别形成向外向上延伸的斜面。两个斜面分别具有底部629a，629b，底部629a，629b之间的距离小于晶片150的宽度。从而当晶片150位于传送带305上时，晶片150的宽度方向上的两个侧边与斜面接触或与两条凸筋628a，628b的顶部接触，从而晶片150与传送带305的上表面之间具有一定距离，这使得晶片150的下表面不与传送带接触，利于晶片150形成光洁的下表面(即晶片的背面)。在申请中，传送带305为网状结构，也就是说传送带305具有贯穿传送带305的上表面和下表面的镂空部分。因此来自下部光源装置502的光源可以穿过镂空部分照射晶片150的下表面。并且具有镂空部分的网状传送带305利于传送带305两侧的气流的流通。隔离件618可以与网状的传送带305一体成型，例如由形成网状传送带的上部的若干金属丝向上弯折形成，也可以是单独成型的部件连接在传送带305的上表面。

本申请中的晶片光处理装置100设置在烧结炉的晶片烧结处理装置的下游，晶片经过烧结工序并迅速冷却后，由传送带305传送至晶片光处理装置100的晶片入口。在晶片150由传送带305传送从而穿过晶片光处理装置100的过程中，晶片光处理装置100的上部光源装置402和下部光源装置502分别对晶片150的正面和背面进行光处理。在处理过程中，上部光源装置402和下部光源装置502产生大量的热量，为了将晶片光处理装置100内的温度保持在一定范围(例如保持在250℃-300℃)，上部冷却装置401和下部冷却装置501中流动的冷却水能够带走一部分热量；同时，与晶片光处理装置100连接的风机使气流从进风口103a向出风口104a流动，也能带走一部分热量。风机可以根据晶片光处理装置100内的温度进行风量调节，在温度偏高时加大风量，在温度较低时减小风量。在晶片达到晶片光处理装置100的晶片出口处时，已完成光处理过程，晶片150将由传送带运输至下一道工序。整个光处理过程仅需10-30秒。本申请中的晶片光处理装置100能够同时对晶片的正面和背面进行处理，使处理效率大幅提高。正面和背面均被处理过的晶片可应用在太阳能电池的电极，这种电极的正面和背面均能接收太阳能。

尽管本文中仅对本发明的一些特征进行了图示和描述，但是对本领域技术人员来说可以进行多种改进和变化。因此应该理解，所附的权利要求旨在覆盖所有落入本发明实质精神范围内的上述改进和变化。