一种硅芯焊接设备及硅芯焊接方法技术

本申请公开了一种硅芯焊接设备及硅芯焊接方法，属于硅芯焊接技术领域，硅芯焊接设备包括焊接箱、预热组件、加热组件、打磨装置以及两组夹持组件。预热组件、加热组件以及打磨装置依次设置，两组夹持组件均与焊接箱滑动连接，两组夹持组件可以分别夹持一根硅芯在焊接箱内移动，从而将硅芯移动到各个加工位置以及保证两根硅芯焊接时的同轴度，利用打磨结构能够对加工完成后的硅芯进行打磨。本发明专利技术公开的鼓芯焊接设备能够对硅芯进行焊接，从而得到长度较大的硅芯，以满足各种还原炉的需求，有效地提高了硅芯的利用率，避免造成硅芯浪费。此外，通过高频焊接加热装置对硅芯进行焊接，焊接强度和稳定性更高，且焊接处不会引入其他杂质。质。质。

【技术实现步骤摘要】
一种硅芯焊接设备及硅芯焊接方法


[0001]本专利技术涉及硅芯焊接
，具体而言，涉及一种硅芯焊接设备及硅芯焊接方法。

技术介绍

[0002]多晶硅作为电子信息和新能源的基础材料之一，其需求量不断增大，品质要求不断提高。目前多晶硅制备工艺中，改良西门子法占据主流地位，该方法主要利用多晶硅还原炉中的硅芯作为载体生产多晶硅。随着多晶硅还原炉技术的发展，还原炉从径向及高度方面不断增长，衍生出超4m高度的大型还原炉，相应的硅芯高度也要求达到4m甚至更高。区熔法制备硅芯，硅芯长度增加，对生产条件要求更高，且硅芯的垂直度无法得到有效保证。对于原生硅棒切割硅芯，受硅棒质量的影响，切割后的硅芯小于硅棒长度，无法正常使用。此外，硅芯加工过程中受工器具的影响，产生的断裂硅芯也较多，若不充分利用，则会硅芯的浪费。
[0003]目前，提高硅芯的长度，一般使用两段硅芯直接套接的方式，但这种方式针对于大型还原炉使用的硅芯，没有较好的稳定性。

技术实现思路

[0004]本专利技术公开了一种硅芯焊接设备，以改善上述的问题。
[0005]本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案是：
[0006]基于上述的目的，本专利技术公开了一种硅芯焊接设备，包括：
[0007]焊接箱；
[0008]预热组件，所述预热组件安装于所述焊接箱内；
[0009]加热组件，所述加热组件安装于所述焊接箱内；
[0010]两组夹持组件，两组所述夹持组件均安装于所述焊接箱内，且所述夹持组件与所述焊接箱滑动连接；以及
[0011]打磨装置，所述打磨装置与所述焊接箱间隔设置。
[0012]可选地：所述加热组件包括第一支架和第一感应线圈，所述第一支架安装于所述焊接箱内，所述第一感应线圈安装于所述第一支架。
[0013]可选地：所述第一支架与所述焊接箱转动连接，所述预热组件包括支撑架和铁块，所述铁块安装于所述支撑架，所述支撑架与所述焊接箱滑动连接，滑动所述支撑架以使所述铁块进入或者离开所述第一感应线圈。
[0014]可选地：所述预热组件包括第二支架、第二感应线圈和石英管，所述第二支架安装于所述焊接箱内，所述第二感应线圈安装于所述第二支架，所述石英管包裹在所述第二感应线圈的外壁和内壁上。
[0015]可选地：所述夹持组件包括：
[0016]滑轨，所述滑轨安装于所述焊接箱，所述滑轨的设置方向与所述预热组件和所述
加热组件的连接线方向平行；
[0017]横梁，所述横梁与所述滑轨滑动连接；
[0018]控制座，所述控制座与所述横梁滑动连接；以及
[0019]机械手，所述机械手安装于所述控制座。
[0020]可选地：所述控制座包括第一滑动座、第二滑动座和第三滑动座，所述第一滑动座与所述横梁滑动连接，所述第二滑动座与所述第一滑动座滑动连接，所述第二滑动座的滑动方向与所述第一滑动座的滑动方向垂直，所述第三滑动座与所述第二滑动座滑动连接，所述第三滑动座的滑动方向与所述第一滑动座和所述第二滑动座的方向均垂直，所述机械手安装于所述第三滑动座。
[0021]基于上述的目的，本专利技术还公开了一种硅芯焊接方法，包括如下步骤：
[0022]步骤一：进行预处理；
[0023]步骤二：先利用辐射热对硅芯进行预热，再采用加热线圈对硅芯焊接处进行加热，并进行焊接；
[0024]步骤三：对焊接完成的硅芯进行冷却；
[0025]步骤四；对冷却完成的硅芯进行打磨，并利用超声和射线对硅芯进行检测。
[0026]可选地：在步骤三中，当硅芯焊接处的温度高于500℃时，降温速率控制在5～10℃/min；当硅芯焊接处温度在200℃—500℃之间时，降温速率控制在20
‑
50℃/min；当硅芯焊接处温度小于200℃时，放置在空气中冷却。
[0027]可选地：在步骤二中，当硅芯焊接端达到熔融时，至少将其中一根硅芯向前移动0.1～1mm。
[0028]可选地：还包括步骤五：对硅芯进行检测，至少采用超声波和射线中的一种方式对硅芯的焊接位置进行检测。
[0029]与现有技术相比，本专利技术实现的有益效果是：
[0030]本专利技术公开的鼓芯焊接设备能够对硅芯进行焊接，从而得到长度较大的硅芯，以满足各种还原炉的需求，有效地提高了硅芯的利用率，避免造成硅芯浪费。此外，本专利技术公开的设备通过高频焊接加热装置对硅芯进行焊接，可以同时实现对焊接件预热和高频感应加热，加热融合效率高，融化部分内外温场小，焊接时需要融化加热的硅芯长度也相对较小，焊接强度和稳定性更高，且焊接处不会引入其他杂质。
附图说明
[0031]图1示出了本专利技术实施例公开的硅芯焊接设备的示意图；
[0032]图2示出了本专利技术实施例公开的加热组件在第一状态时的示意图；
[0033]图3示出了本专利技术实施例公开的加热组件在第二状态时的示意图；
[0034]图4示出了本专利技术实施例公开的加热组件的示意图；
[0035]图5示出了本专利技术实施例公开的第一种预热组件的示意图；
[0036]图6示出了本专利技术实施例公开的夹持组件的示意图；
[0037]图7示出了本专利技术实施例公开的控制座的示意图；
[0038]图8示出了本专利技术实施例公开的第二种预热组件的安装示意图；
[0039]图9示出了本专利技术实施例公开的第二种预热组件的示意图；
[0040]图10示出了本专利技术实施例公开的第三种预热组件的示意图；
[0041]图11示出了本专利技术实施例公开的硅芯焊接方法的示意图。
[0042]图中：
[0043]100
‑
焊接箱，110
‑
第一滑动门，120
‑
第二滑动门，200
‑
预热组件，210
‑
支撑架，220
‑
铁块，230
‑
第二支架，240
‑
第二感应线圈，250
‑
石英管，300
‑
加热组件，310
‑
第一支架，320
‑
第一感应线圈，400
‑
夹持组件，410
‑
滑轨，420
‑
横梁，430
‑
控制座，431
‑
第一滑动座，432
‑
第二滑动座，433
‑
第三滑动座，440
‑
机械手。
具体实施方式
[0044]下面通过具体的实施例子并结合附图对本专利技术做进一步的详细描述。
[0045]实施例：
[0046]参阅图1至图3，本专利技术实施例公开了一种硅芯焊接设备，其包括焊接箱100、预热组件200、加热组件300、打磨装置以及两组夹持组件400。焊接箱100包括一个焊接腔，预热组件200、加热组件300以及两组坚持组件均位于该焊本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硅芯焊接设备，其特征在于，包括：焊接箱；预热组件，所述预热组件安装于所述焊接箱内；加热组件，所述加热组件安装于所述焊接箱内；两组夹持组件，两组所述夹持组件均安装于所述焊接箱内，且所述夹持组件与所述焊接箱滑动连接；以及打磨装置，所述打磨装置与所述焊接箱间隔设置。2.根据权利要求1所述的硅芯焊接设备，其特征在于，所述加热组件包括第一支架和第一感应线圈，所述第一支架安装于所述焊接箱内，所述第一感应线圈安装于所述第一支架。3.根据权利要求2所述的硅芯焊接设备，其特征在于，所述第一支架与所述焊接箱转动连接，所述预热组件包括支撑架和铁块，所述铁块安装于所述支撑架，所述支撑架与所述焊接箱滑动连接，滑动所述支撑架以使所述铁块进入或者离开所述第一感应线圈。4.根据权利要求2所述的硅芯焊接设备，其特征在于，所述预热组件包括第二支架、第二感应线圈和石英管，所述第二支架安装于所述焊接箱内，所述第二感应线圈安装于所述第二支架，所述石英管包裹在所述第二感应线圈的外壁和内壁上。5.根据权利要求1所述的硅芯焊接设备，其特征在于，所述夹持组件包括：滑轨，所述滑轨安装于所述焊接箱，所述滑轨的设置方向与所述预热组件和所述加热组件的连接线方向平行；横梁，所述横梁与所述滑轨滑动连接；控制座，所述控制座与所述横梁滑动连接；以及机械手，所述机械手安装于所述控制座。6.根据权利要求5所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王生红，杨明财，陈聪，柴玉荣，郭梅珍，史正斌，鲍守珍，
申请(专利权)人：亚洲硅业青海股份有限公司，
类型：发明
国别省市：