CN111216255A - 一种光伏产业晶托脱胶的设备及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种光伏产业晶托脱胶的设备与方法。本发明包括：传动机构和在传动机构上方依次设置的加热前喷淋室、微波加热装置、脱胶平台和脱胶后喷淋室，传动机构的上料段作为清洗脱胶的起点、下料段作为清洗脱胶的终点，加热前喷淋室用于为粘有塑料板的晶托一次喷淋洗涤，微波加热装置用于对喷淋后的粘有塑料板的晶托进行微波加热，脱胶平台用于对微波加热后的晶托脱胶，脱胶后喷淋室用于对脱去塑料板的晶托二次喷淋洗涤。本发明利用微波可转化能热能，且不同物质对微波吸收转率不同的特点，用微波对塑料板与晶托之间的粘胶进行加热，使之软化，易于从晶托剥离，该技术解决了现有技术中能耗较高的问题，同时，通过流程化的生产，效率高。
Description
技术领域
本发明涉及半导体和光伏产品生产领域，尤其涉及一种光伏产业晶托脱胶的设备及方法。
背景技术
在目前全球常规能源短缺的情况下，太阳能光伏发电成为绿色再生能源的重要组成部分，得到各国政府的大力扶持和发展；与此同时，我国针对目前国内的高污染、高能耗工业现状，开展了大规模的节能降耗行动，硅材料领域也不例外。在光伏产品生产领域，产业链包括硅料、单晶、硅片、电池片、组件和***应用。其中，在硅片制备过程中，一般采用将开方好的硅棒，用特种胶粘在特制的塑料板上，并将塑料板的另一面，用专用环氧树脂胶粘在金属晶托上，再通过线切，将硅棒割成硅晶片。硅晶片从塑料板上脱离后，需要把塑料板从金属晶托上剥离，金属晶托清理干净后重复利用。
目前，把金属晶托剥离的工艺一般采用热水煮的方式，在80-90℃左右，胶软化，从而使金属晶托和塑料板剥离。另外，也可采用电热烘箱烘烤的方式，将塑料板从金属晶托上剥离。这两种方式，都需要将晶托和塑料同时加热，造成能耗较高，效率低。另外，如果采用热水煮的方式，又会有废水生成，增加废水处理的环节和成本。
发明内容
根据上述提出的技术问题，而提供一种光伏产业晶托脱胶的设备及方法。本发明利用微波可转化能热能，且不同物质对微波吸收转率不同的特点，用微波对粘有塑料板的晶托进行加热。在加热过程中，塑料和金属晶托对微波吸收率很低，而位于两者之间的环氧树脂胶对微波有较高吸收转化率，所以在加热过程中，只是粘胶本身被加热，可轻易使塑料板和金属晶托脱离。而因为塑料板和金属晶托并不吸收微波，本身温度较低，这也意味着较低的能耗。同时，这种方法，并不会产生废水。本发明采用的技术手段如下：
一种光伏产业晶托脱胶的设备，包括：传动机构和在传动机构上方依次设置的加热前喷淋室、微波加热装置、脱胶平台和脱胶后喷淋室，传动机构的上料段作为清洗脱胶的起点，传动机构的下料段作为清洗脱胶的终点，所述加热前喷淋室用于为粘有塑料板的晶托一次喷淋洗涤，所述微波加热装置用于对喷淋后的粘有塑料板的晶托进行微波加热，所述脱胶平台用于对微波加热后的粘有塑料板的晶托脱胶，所述脱胶后喷淋室用于对脱去塑料板的晶托二次喷淋洗涤。
进一步地，所述微波加热装置包括微波加热腔、微波发射装置和置于微波加热腔入口前的前微波抑制段和置于微波加热腔出口的后微波抑制段，所述微波发射装置间隔排布于微波加热腔上。
进一步地，微波发射装置布置在加热腔顶部，通过加热腔腔壁的微波馈孔向腔内馈入微波。
进一步地，所述前微波抑制段、后微波抑制段、加热腔腔壁均为金属，包括碳钢、不锈钢、铝合金。
进一步地，所述微波发射装置微波的频率为2450MHz或915MHz。
进一步地，所述传动机构为履带，履带材质包括金属或高分子聚合物，或两者结合。
进一步地，晶托在微波加热装置内运行时间为5-30min，晶托出料温度在60-120℃。
进一步地，晶托在微波加热装置内运行时间可优选为10-20min，晶托出料温度可优选为75-90℃。
进一步地，各喷淋室的喷淋口均布置在顶部，由上向下喷淋，水由下部水箱收集。
本发明还提供上述光伏产业晶托脱胶设备的脱胶方法，包括如下步骤：
步骤1、取下晶托上的硅片，将粘有塑料板的金属晶托放置在上料段上，其中，塑料板侧向上放置；
步骤2、粘有塑料板的金属晶托行进至加热前喷淋室，清洗其上残留的硅粉；
步骤3、粘有塑料板的金属晶托行进至微波加热装置的微波加热腔中，在连续运动过程中，被布置在设备腔体上的微波发生装置馈入的微波加热；
步骤4、粘有塑料板的金属晶托从微波加热装置的出口运出后，在脱胶平台上，由人工或机械手将塑料板剥离，并清理金属晶托表面残胶；
步骤5、金属晶托行进至脱胶后喷淋室，完成清洗后运至后续的粘胶工段，循环使用。
本发明利用微波可转化能热能，且不同物质对微波吸收转率不同的特点，用微波对粘有塑料板的晶托进行加热。在加热过程中，只是粘胶本身被加热，可轻易使塑料板和金属晶托脱离。塑料板和金属晶托并不吸收微波，解决了现有技术中能耗较高的问题，同时，通过流程化的生产，效率高。
基于上述理由本发明可在半导体和光伏产品生产领域广泛推广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明光伏产业晶托脱胶设备示意图。
图中：1、传动机构；2、上料段；3、晶托；4、加热前喷淋室；5、前微波抑制段；6、微波发射装置；7、微波加热腔；8、后微波抑制段；9、脱胶平台；10、脱胶后喷淋室；11、下料段。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明公开了一种光伏产业晶托脱胶的设备，包括：传动机构1和在传动机构上方依次设置的加热前喷淋室4、微波加热装置、脱胶平台9和脱胶后喷淋室10，传动机构的上料段2作为清洗脱胶的起点，下料段11作为清洗脱胶的终点，所述加热前喷淋室用于为晶托一次喷淋，主要用于冲洗表面浮尘。所述微波加热装置用于对喷淋后的晶托进行微波加热，所述脱胶平台用于对微波加热后的晶托脱胶，所述脱胶后喷淋室用于对晶托二次喷淋。
所述微波加热装置包括微波加热腔7、微波发射装置6和置于微波加热腔入口前的前微波抑制段5和置于微波加热腔出口的后微波抑制段8，所述微波发射装置间隔排布于微波加热腔上。
作为优选的实施方式，微波发射装置布置在加热腔顶部，通过加热腔腔壁的微波馈孔向腔内馈入微波，。
本实施例中，所述前微波抑制段、后微波抑制段、加热腔腔壁均为金属，包括碳钢、不锈钢、铝合金。
所述微波发射装置微波的频率为2450MHz或915MHz。
所述传动机构为履带，履带材质包括金属或高分子聚合物，或两者结合。
晶托3在微波加热装置内运行时间为5-30min，晶托出料温度在60-120℃。优选10-20min，晶托出料温度在75-90℃，根据实际应用情况，还可在加热腔安装温度探测器，其用于实时检测物料温度。
喷淋室在喷淋过程中为一立式封闭空间，履带从其中间穿过，加热前喷淋室和脱胶后喷淋室规格相同或是不同，各喷淋室的喷淋口均布置在顶部，由上向下喷淋，水由下部水箱收集。
在本实施例，上料段宽1m，长1.2m；隧道式微波加热设备，内腔宽0.9m，其中，两端抑波段长0.8-1.5m，加热腔长8-10m，腔体为304不锈钢材质，履带为PP(聚丙烯)或304不锈钢材质。履带运行速度为0.7-1m/min，微波功率100-120Kw，晶托出料温度控制在75-85度。晶托由人工或机械手放置在上料段的履带上，由履带运至喷淋室，在喷淋室清洗干净后，经抑波段进入微波加热腔，晶托加热后，经抑波段，运至脱胶平台。在脱胶平台上，由人工或机械手剥离塑料板，清理残胶，再转运至喷淋室清洗，并在喷淋室后下料段，由人工或机械手下料。本设备每小时可清理金属晶托60-100根。
基于上述光伏产业晶托脱胶的设备的光伏产业晶托脱胶设备的脱胶方法，包括如下步骤：
步骤1、取下晶托上的硅片，将粘有塑料板的金属晶托放置在上料段上，其中，塑料板侧向上放置；
步骤2、粘有塑料板的金属晶托行进至加热前喷淋室，清洗其上残留的硅粉；
步骤3、粘有塑料板的金属晶托行进至微波加热装置的微波加热腔中，在连续运动过程中，被布置在设备腔体上的微波发生装置馈入的微波加热；
步骤4、粘有塑料板的金属晶托从微波加热装置的出口运出后，在脱胶平台上，由人工或机械手将塑料板剥离，并清理金属晶托表面残胶；
步骤5、金属晶托行进至脱胶后喷淋室，完成清洗后运至后续的粘胶工段，循环使用。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (9)
1.一种光伏产业晶托脱胶的设备，其特征在于，包括：传动机构和在传动机构上方依次设置的加热前喷淋室、微波加热装置、脱胶平台和脱胶后喷淋室，传动机构的上料段作为清洗脱胶的起点，传动机构的下料段作为清洗脱胶的终点，所述加热前喷淋室用于为粘有塑料板的晶托一次喷淋洗涤，所述微波加热装置用于对喷淋后的粘有塑料板的晶托进行微波加热，所述脱胶平台用于对微波加热后的粘有塑料板的晶托脱胶，所述脱胶后喷淋室用于对脱去塑料板的晶托二次喷淋洗涤。
2.根据权利要求1所述的光伏产业晶托脱胶的设备，其特征在于，所述微波加热装置包括微波加热腔、微波发射装置和置于微波加热腔入口前的前微波抑制段和置于微波加热腔出口的后微波抑制段，所述微波发射装置间隔排布于微波加热腔上。
3.根据权利要求2所述的光伏产业晶托脱胶的设备，其特征在于，微波发射装置布置在加热腔顶部，通过加热腔腔壁的微波馈孔向腔内馈入微波。
4.根据权利要求2所述的光伏产业晶托脱胶的设备，其特征在于，所述前微波抑制段、后微波抑制段、加热腔腔壁均为金属，包括碳钢、不锈钢、铝合金。
5.根据权利要求2所述的光伏产业晶托脱胶的设备，其特征在于，所述微波发射装置微波的频率为2450MHz或915MHz。
6.根据权利要求1所述的光伏产业晶托脱胶的设备，其特征在于，所述传动机构为履带，履带材质包括金属或高分子聚合物，或两者结合。
7.根据权利要求1所述的光伏产业晶托脱胶的设备，其特征在于，晶托在微波加热装置内运行时间为5-30min，优选10-20min；晶托出料温度在60-120℃，优选75-90℃。
8.根据权利要求1所述的光伏产业晶托脱胶的设备，其特征在于，各喷淋室的喷淋口均布置在顶部，由上向下喷淋，水由下部水箱收集。
9.根据权利要求1～8任一项所述光伏产业晶托脱胶设备的脱胶方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、取下晶托上的硅片，将粘有塑料板的金属晶托放置在上料段上，其中，塑料板侧向上放置；
步骤2、粘有塑料板的金属晶托行进至加热前喷淋室，清洗其上残留的硅粉；
步骤3、粘有塑料板的金属晶托行进至微波加热装置的微波加热腔中，在连续运动过程中，被布置在设备腔体上的微波发生装置馈入的微波加热；
步骤4、粘有塑料板的金属晶托从微波加热装置的出口运出后，在脱胶平台上，由人工或机械手将塑料板剥离，并清理金属晶托表面残胶；
步骤5、金属晶托行进至脱胶后喷淋室，完成清洗后运至后续的粘胶工段，循环使用。
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