红外线炉系统技术方案

本发明专利技术涉及一种红外线炉系统，其可以调整工件在炉的相应区段中花费的时间的量，而同时使所使用的炉的占据面积、即占地空间的量最小化。各个实施方式允许优化每个区段的所需的热持续期，这然后也使得在每个区段内的加热和/或冷却曲线最优化。设有传输传送带以将工件从工作于第一速度下的一个传送带传输到工作于与第一速度不同的第二速度下的第二传送带，以免损坏工件。设有滚子以支撑工件和保持适当的定向。加热灯支撑组件为加热灯提供电力并且便于更换和替换加热灯。空气输送系统提供保持在正确温度下的过程气体。排气系统以改善的反转变化和减小的噪音条件提供空气流。红外线加热灯通过提供气流横越端部端子而被冷却。加热灯发射的光的波长通过控制被引入炉的区段中的过程气体的参数而调整。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】红外线炉系统
技术介绍
太阳能电池或光伏电池通过将导电墨水以所需图案沉积在太阳能电池晶片的顶部和底部上而被制造。晶片在炉系统中被以热的方式处理以使导电墨水变干燥并且燃烧掉粘合剂及其它材料，然后点燃所述材料以在晶片表面上形成金属化图案。用于这种金属化过程的炉系统典型地采用红外线加热以提供处理晶片所需要的快速热处理。一般可以认为已知的晶片燃烧炉的特征在于包括三个区段位于晶片在该处被装入炉中的入口处的干燥区、通常被认为是中间区的燃尽区/点燃区、以及位于端部处并具有晶片从该处被移除的出口的冷却区段。在许多晶片燃烧炉中，被用于处理晶片通过区段的传送带通常是单一带的结构，其中相同的带根据带的部分所位于的区段而经受不同的温度。然而，带有贯穿其整个长度的单一传送带的炉提供的处理只具有一个速率以用于使晶片通过系统。因此，所述单一速率限制了在晶片在传送带上穿过炉时由晶片经历的热曲线。如果必须改变晶片在炉的一个区段内所花费的时间量，那么皮带速度必须被提高或降低，这然后也改变了晶片在系统的另一个区段中经历的持续时间。已知通过以相比于在炉的另一个区域中的速度提高的速度来运行第二传送带，第二传送带和驱动器可以置于炉的燃尽区/点燃区中，以便在不降低最高温度的情况下缩短温度峰值的持续时间。然而，设置第二带引起一些问题，例如如何在不损坏处理中的晶片的情况下，从以不同速度运行的带、即比当前的带相对较慢或较快的带上接收晶片，或者传输晶片到所述带上。所需要的是一种晶片处理炉，其提供用于更改炉的各个区段中的热曲线的灵活性，以使得每个炉节段都可以单个地被调整，而不会不利地影响另一个炉区段。
技术实现思路
在本专利技术的一个实施方式中，红外线炉系统包括多个区段，例如干燥、燃尽/点燃和冷却的区段，每个区段都具有独立的传送带以使得工件可以以与工件穿过任何其它区段可能具有的速率不同的速率穿过相应的区段。有利地，本专利技术的红外线炉允许调整工件在炉的相应区段中花费的时间的量，同时使占据面积、即炉使用的占地空间的量最小化。调整驻留时间允许用于优化每个区段的所需的热持续期，这然后也使得在每个区段内的加热和 /或冷却曲线最优化。在本专利技术的另一个实施方式中，设有传输传送带以将工件从工作于第一速度下的一个传送带传输到工作于第二速度下的第二传送带，其中所述第二速度不同于第一速度。 传输传送带通过防止工件在各个带以彼此不同的速度行进的位置处位于两个不同的传送带上来防止工件受损坏。设有滚子以支撑工件和保持工件如其被移动到下一个区段的适当的定向。本专利技术的一个实施方式提供了加热灯支撑件或触发器组件，其为加热灯提供电力并且便于更换和替换加热灯。触发器支撑件包括彼此联接的触发器支撑件前面板部分和触发器支撑件后部分。多个触发器箱体(pods)被限定在触发器支撑件后部分中。触发器支撑件提供触发器箱体以接收相应的触发器。触发器包括灯连接器，其通过相应的触发器开口伸出以与相应的灯接触。触发器通过内部弹簧被保持就位。当触发器沿与弹簧的力相反的方向被拉动时，相应的加热灯被脱开并且可以被移除或更换。在又一个实施方式中，炉包括具有一个或多个区域、至少一个用于传输产品的传送带、入口和出口的第一区段；具有一个或多个区域、至少一个用于传输产品的传送带、入口和出口的第二区段；以及具有一个或多个区域、至少一个用于传输产品的传送带、入口和出口的第三区段。第一区段、第二区段和第三区段中的至少一个包括设于相应的至少一个产品传送带上方或下方的一系列灯，其中每个灯都包括位于第一端部端子和第二端部端子之间的细长管状部位；第一区段、第二区段和第三区段中的至少一个包括用于冷却灯的端部端子的灯冷却系统。在本专利技术的另一个实施方式中，过程气体通过设置在炉的区域之间的排气支柱被移除。排气支柱被设置在传送带的上方和下方并且帮助限定不同区域的轮廓。每个排气支柱包括排气管，其用于使过程气体从区域中通气排出。排气管可以包括上排气管和下排气管。上下排气管输入到与排气塔联接的文丘里管区段中。每一个上下排气管都具有沿其定位的多个孔，以便将要被通气到系统外部的气体抽吸进来。用于提供抽吸力来抽吸处理过的气体离开区域的机构包括插入在文丘里管区段的侧壁中的直角高压管。压缩接头与高压管的远端联接，并且空气喷嘴与压缩接头联接。在运行中，大约SOpsi的高压空气被提供进入高压管的近端并且从空气喷嘴被排出。由于文丘里效应，因此这在从空气喷嘴出来的空气后面建立了一个抽吸并且导致空气通过孔被吸入。有利地，在这一空气压力水平下使用空气喷嘴提供了空气的充分运动，大约为大致71立方英尺/分钟。附图说明通过结合附图参考以下描述，可以更好地理解本专利技术的实施方式，其中图1是根据本专利技术的一个实施方式的红外线炉系统的框图；图2是如图1所示的红外线炉系统的剖视图；图3-6是根据本专利技术的一个实施方式的传输传送带的各种视图；图7和8是在传输传送带上行进的晶片的各种视图；图9和10是滚子的不同实施方式的视图；图11-13是根据本专利技术的一个实施方式的炉的区段的横截面视图；图14是通过线J-J截取的图11的横截面视图；图15是根据本专利技术的一个实施方式的排气系统；图16是根据本专利技术的一个实施方式的方法；图17是根据本专利技术的一个实施方式的用于保持加热灯的端部的温度的透视图；图18是如图17所示的实施方式的交替的视图；图19是根据本专利技术的一个实施方式的触发器支撑件的透视图；图20是如图19所示的触发器支撑件的侧视图；图21是如图19所示的触发器支撑件的顶视图；图22是安装在触发器支撑件中的灯触发器的透视图23是灯触发器的分解视图；图M是如图22所示安装在触发器支撑件中的灯触发器的顶视图；图25是在用于支撑灯的位置安装在触发器支撑件中的灯触发器的侧视图；图沈是在触发器支撑件内位于其退回位置中的灯触发器的侧视图；图27是根据本专利技术的一个实施方式的带有偏置灯丝的加热灯的视图；图观是根据本专利技术的一个实施方式的U形加热灯的视图；以及图四是本专利技术的另一个实施方式的视图。将可理解的是，为了视图的简单和清楚起见，附图中示出的元件并不一定精确地或按比例地绘制。例如，一些元件的尺寸可能相对于其它元件放大以便于清楚，或者多个物理构件可以包括在一个功能块或元件中。此外，在认为适当时，附图标记可以在多个附图中间重复以表示相应的或类似的元件。此外，在附图中示出的一些区块可以结合成单个功能。具体实施例方式在下面的详细说明中，给出了多个详细的细节以便提供对本专利技术的实施方式的彻底的理解。本领域普通技术人员将理解的是，本专利技术的这些实施方式可以在没有一些细节的情况下实践。在其它情况下，公知的方法、过程、构件和结构可以不被详细描述，以便不使本专利技术的实施方式模糊。如将在下面更详细地描述的那样，根据本专利技术的多个实施方式，红外线炉系统提供了一种系统，其允许调整晶片在炉的相应区段中花费的时间的量，而同时使占据面积、即使炉使用的占地空间的量最小化。有利地，本专利技术的多个实施方式允许优化每个区段的所需的热持续期，这然后也使得在每个区段内的加热和/或冷却曲线最优化。将可理解的是，本专利技术的应用不限于在以下描述中所阐述的或在附图中所示出的构件的结构和布置的细节。本专利技术能够被实施为其它实施方式或以多种方式被实践或执行。并且，将可理解的是，在此使用的措辞和术语本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.03.02 US 61/156,588;2010.01.26 US 12/693,7021.一种炉，其包括具有一个或多个区域、至少一个用于传输产品的传送带、入口和出口的第一区段； 具有一个或多个区域、至少一个用于传输产品的传送带、入口和出口的第二区段； 具有一个或多个区域、至少一个用于传输产品的传送带、入口和出口的第三区段； 第一区段、第二区段和第三区段中的至少一个包括设于相应的至少一个产品传送带上方或下方的一系列灯，每个灯都包括位于第一端部端子和第二端部端子之间的细长管状部位；并且第一区段、第二区段和第三区段中的至少一个包括用于提供过程气体的过程气体系统，其中所述过程气体被引导横越相应区段的灯的管状部位。2.根据权利要求1所述的炉，其特征在于，第一区段、第二区段和第三区段中的至少一个包括用于冷却相应灯的端部端子的灯冷却系统。3.根据权利要求2所述的炉，其特征在于，所述灯冷却系统包括 第一导管，所述灯的第一端部端子设于其中；以及第二导管，所述灯的第二端部端子设于其中。4.根据权利要求3所述的炉，其特征在于，所述灯冷却系统还包括用于提供通过所述第一导管和第二导管中的至少一个的运动的气体的鼓风机。5.根据权利要求4所述的炉，其特征在于，所述灯冷却系统还包括 用于冷却所述气体的与所述鼓风机联接的装置。6.根据权利要求3所述的炉，其特征在于，所述第一导管和第二导管中的至少一个是封闭系统，在相应导管中流动的气体在其中再循环。7.根据权利要求6所述的炉，其特征在于，所述气体是空气。8.根据权利要求1所述的炉，其特征在于，用于相应的至少一个区段的所述过程气体系统包括第一强制通风部；流体地联接所述第一强制通风部和所述相应区段的多个第一槽缝；以及流体移动系统，其用于引导气体从所述第一强制通风部通过所述多个第一槽缝并且进入所述相应区段内，其中，所述多个第一槽缝中的每一个都与所述相应区段的相应的一个灯的细长管状部位对齐。9.根据权利要求8所述的炉，其特征在于，所述炉还包括 用于引入过程气体到第一强制通风部中的气体源，其中，所述过程气体是从所述第一强制通风部联接通过所述多个第一槽缝并且进入所述相应区段中以越过所述灯的气体。10.根据权利要求8所述的炉，其特征在于，所述炉还包括 与第一强制通风部流体地联接的第一放气门，其中，所述第一放气门可操作以控制流入所述第一强制通风部中的气体的量。11.根据权利要求10所述的炉，其特征在于，所述炉还包括第一流量计，其设于所述第一放气门中并且可操作以测量所述第一放气门中的气体的流量。12.根据权利要求1所述的炉，其特征在于，所述灯沿着炉的相应区段的长度间隔开。13.根据权利要求12所述的炉，其特征在于，每个灯被配置为从所述细长管状部位发射红外线辐射。14.根据权利要求13所述的炉，其特征在于，每个灯都可移动，所述炉还包括 与所述可移动的灯联接的灯支撑系统。15.根据权利要求14所述的炉，其特征在于，所述炉还包括用于为所述灯提供电力的灯支撑系统，所述灯支撑系统包括灯触发器，其包括用于可脱开地电连接到所述灯的端部端子的电触点； 配置为接收所述灯触发器的触发器支撑框架，所述触发器支撑框架具有限定在其中以接收所述电触点的开口 ；以及与触发器支撑框架和灯触发器联接的弹簧机构，所述弹簧机构配置为推动所述电触点通过所述开口并且与所述灯的所述端部端子接合。16.根据权利要求15所述的炉，其特征在于，所述灯触发器包括 便于灯触发器与所述弹簧机构相反地运动的手柄部分。17.根据权利要求15所述的炉，其特征在于，所述电触点包括第二弹簧机构以推动所述电触点与所述灯的所述端部端子接合。18.根据权利要求15所述的炉，其特征在于，所述灯支撑系统还包括 与所述电触点电接合并且延伸通过所述灯触发器的电源线。19.根据权利要求1所述的炉，其特征在于，所述炉还包括用于将产品从第一区段的出口传输到第二区段的入口的第一传送带；以及用于将产品从第二区段的出口传输到第三区段的入口的第二传送带， 其中，第一传输传送带和第二传输传送带中的每一个被配置为适应在运行于不同速度下的两个区段传送带之间传输的产品。20.根据权利要求19所述的炉，其特征在于，所述第一传输传送带和第二传输传送带中的至少一个包括沿着行进轴线设置并且沿垂直于所述行进轴线的方向大致彼此平行的多个第一轴； 与所述多个第一轴联接并且运行从而在第一速度下驱动所述多个第一轴的第一驱动组件；沿着所述行进轴线设置并且沿垂直于所述行进轴线的方向大致彼此平行的多个第二轴；以及与所述多个第二轴联接并且运行从而在第二速度下驱动所述多个第二轴的第二驱动组件；其中，所述多个第一轴和所述多个第二轴中的每一个都具有可同轴且自由旋转地设于所述轴上的至少一个滚子。21.根据权利要求20所述的炉，其特征在于所述第一驱动组件被配置为在与所述第一区段传送带的速度大致相同的速度下驱动所述多个第一轴；并且所述第二驱动组件被配置为在与所述第二区段传送带的速度大致相同的速度下驱动所述多个第二轴。22.根据权利要求20所述的炉，其特征在于多个第一轴和多...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·R·多尔蒂，D·J·布特兰德，
申请(专利权)人：BTU国际公司，
类型：发明
国别省市：