一種多晶硅硅芯焊接設(shè)備。解決了現(xiàn)有射頻焊接不可靠，容易損傷硅芯的問題。它包括高頻焊接機(jī)、保護(hù)箱和和用于夾持待焊接件的夾持機(jī)構(gòu)，所述的高頻焊接機(jī)設(shè)有伸入保護(hù)箱內(nèi)用于待焊接件焊接的焊接頭，所述的夾持機(jī)構(gòu)夾持待焊接件并使得待焊接件的待焊接部處于保護(hù)箱內(nèi)，所述的焊接頭上設(shè)有由焊接頭加熱用于待焊接件預(yù)熱的預(yù)熱組件。本實用新型專利技術(shù)的有益效果是，通過高頻焊接機(jī)和預(yù)熱組件的設(shè)置，可以對待焊接件進(jìn)行焊接預(yù)熱和高頻感應(yīng)加熱，待焊接件面焊接部的外溫差更小，整個焊接面完全處于熔融狀態(tài)時融化高度也相對較小，焊接強(qiáng)度更高，導(dǎo)電性能也更強(qiáng)。本實用新型專利技術(shù)還具有結(jié)構(gòu)簡單，裝配方便，動作可靠，使用壽命長等優(yōu)點。使用壽命長等優(yōu)點。使用壽命長等優(yōu)點。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
多晶硅硅芯焊接設(shè)備
[0001]本技術(shù)涉及一種多晶硅生產(chǎn)領(lǐng)域，具體涉及一種多晶硅硅芯焊接設(shè)備。
技術(shù)介紹
[0002]目前，改良西門子法是多晶硅材料制備的主流生產(chǎn)方法，主要通過含硅氣體在還原爐內(nèi)的多晶硅基體表面反應(yīng)沉積生產(chǎn)多晶硅。而硅芯則通過夾持裝置均勻分布于還原爐地盤上，每兩根硅芯通過頂部的橫梁部分形成導(dǎo)電回路，多對硅芯通過底盤的電極導(dǎo)電后發(fā)熱至氣體反應(yīng)溫度，使得還原爐內(nèi)部的氣體在硅芯表面反應(yīng)生成多晶硅并富集在硅芯表面，實現(xiàn)硅芯的生長，從而生產(chǎn)多晶硅材料。
[0003]采用上述方法生產(chǎn)出的單根硅芯是一個整體，一般為8
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15mm直徑的圓柱形硅芯或者相應(yīng)邊長的方形硅芯。但隨著多晶硅生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展，還原爐從徑向及高度方面不斷增長，衍生出超4m高度的大型還原爐，相應(yīng)的硅芯高度也要求達(dá)到3m甚至更高。在硅芯生產(chǎn)制備過程中，硅芯高度需要統(tǒng)一，因此須對硅心進(jìn)行裁切，但由于受應(yīng)力、刀具、卡具等因素的影響，硅芯斷裂難免發(fā)生，使硅心的長度達(dá)不到還原爐的使用要求，無法使用。因此，如何將斷裂的硅芯進(jìn)行合理的再次利用，如何延長硅芯，提高生產(chǎn)效益，成為硅芯生產(chǎn)乃至多晶硅生產(chǎn)的難題，對硅芯焊接的研究刻不容緩。
[0004]目前，對斷裂的硅芯比較常用的處理方法為熔接，熔接是使用激光射頻的方式使得待焊接硅芯溶解，射頻因為頻率夠高，加熱時的加熱層很薄，要完全讓硅芯的中心熔化，需要增加加熱時間，這樣外面的熔化區(qū)的高度就越來越高，只有這樣才能確保中心不是虛焊，而其在向里面加熱的同時熱量也向上、下傳遞，因此加熱到硅芯內(nèi)部讓其融化時，溫度會很高且上下無需熔接部分的分子也會被破壞。
技術(shù)實現(xiàn)思路
[0005]為解決
技術(shù)介紹
中現(xiàn)有射頻焊接不可靠，容易損傷硅芯的問題，本技術(shù)提供一種多晶硅硅芯焊接設(shè)備。
[0006]本技術(shù)的技術(shù)方案是：一種多晶硅硅芯焊接設(shè)備，包括高頻焊接機(jī)、保護(hù)箱和和用于夾持待焊接件的夾持機(jī)構(gòu)，所述的高頻焊接機(jī)設(shè)有伸入保護(hù)箱內(nèi)用于待焊接件焊接的焊接頭，所述的夾持機(jī)構(gòu)夾持待焊接件并使得待焊接件的待焊接部處于保護(hù)箱內(nèi)，所述的焊接頭上設(shè)有由焊接頭加熱用于待焊接件預(yù)熱的預(yù)熱組件。
[0007]作為本技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的預(yù)熱組件包括預(yù)熱件，所述的焊接頭通過高頻感應(yīng)磁場加熱預(yù)熱件并通過預(yù)熱件對待焊接件預(yù)熱。
[0008]作為本技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的預(yù)熱件上設(shè)有供焊接頭產(chǎn)生的高頻感應(yīng)磁場穿過的多個開口。
[0009]作為本技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的預(yù)熱組件包括絕緣件，所述的預(yù)熱件套設(shè)于絕緣件內(nèi)。
[0010]作為本技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的焊接頭上設(shè)有安裝孔，所述的絕緣件套設(shè)
于安裝孔內(nèi)。
[0011]作為本技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的預(yù)熱件穿過焊接頭的安裝孔且焊接頭設(shè)于預(yù)熱件開口的中部處。
[0012]作為本技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的保護(hù)箱上設(shè)有用于保護(hù)氣進(jìn)氣的第一接口。
[0013]作為本技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的保護(hù)箱上設(shè)有用于備用氣源進(jìn)氣的第二接口和用于排氣的第三接口。
[0014]作為本技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的保護(hù)箱包括殼體和觀察窗，所述的殼體和觀察窗相互配合形成密腔，所述的密封腔內(nèi)設(shè)有設(shè)有用于監(jiān)測的測溫儀。
[0015]作為本技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的夾持機(jī)構(gòu)包括第一夾持組件和第二夾持組件，所述的第一夾持組件包括用于夾持待焊接件的第一夾持件、第一滑臺和第一動力源，所述的第一動力源與第一夾持件相連接并驅(qū)動第一夾持件相對第一滑臺滑移，所述的第二夾持組件包括用于夾持待焊接件的第二夾持件、第二滑臺和第二動力源，所述的第二動力源與第二夾持件相連接并驅(qū)動第二夾持件相對第二滑臺滑移，所述的第一夾持件上設(shè)有用于夾持待焊接件的第一夾持孔，所述的第二夾持件上設(shè)有用于夾持待焊接件的第二夾持孔，所述的第一夾持孔的中心和第二夾持孔的中心同軸設(shè)置。
[0016]本技術(shù)的有益效果是，通過高頻焊接機(jī)和預(yù)熱組件的設(shè)置，可以對待焊接件進(jìn)行焊接預(yù)熱和高頻感應(yīng)加熱，待焊接件面焊接部的外溫差更小，整個焊接面完全處于熔融狀態(tài)時融化高度也相對較小，焊接強(qiáng)度更高，導(dǎo)電性能也更強(qiáng)。本技術(shù)還具有結(jié)構(gòu)簡單，裝配方便，動作可靠，使用壽命長等優(yōu)點。
附圖說明
[0017]附圖1為本技術(shù)實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]附圖2為本技術(shù)實施例另一方向的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]附圖3為附圖2中焊接頭11處的爆炸結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]附圖4為附圖2中I處的放大結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]附圖5為本技術(shù)實施例工作時的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖中，1、高頻焊接機(jī)；11、焊接頭；111、安裝孔；112、感應(yīng)加熱圈；113、高頻變壓器；2、保護(hù)箱；21、第一接口；22、第二接口；23、第三接口；24、殼體；25、觀察窗；26、密封腔；27、測溫儀；3、夾持機(jī)構(gòu)；31、第一夾持組件；311、第一夾持件；312、第一滑臺；313、第一動力源；314、第一夾持孔；32、第二夾持組件；321、第二夾持件；322、第二滑臺；323、第二動力源；324、第二夾持孔；4、預(yù)熱組件；41、預(yù)熱件；411、開口；42、絕緣件；5、待焊接件。
具體實施方式
[0023]下面結(jié)合附圖對本技術(shù)實施例作進(jìn)一步說明：
[0024]由圖1結(jié)合圖2
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5所示，一種多晶硅硅芯焊接設(shè)備，包括高頻焊接機(jī)1、保護(hù)箱2和和用于夾持待焊接件的夾持機(jī)構(gòu)3，所述的高頻焊接機(jī)1設(shè)有伸入保護(hù)箱2內(nèi)用于待焊接件焊接的焊接頭11，所述的夾持機(jī)構(gòu)3夾持待焊接件并使得待焊接件的待焊接部處于保護(hù)箱2內(nèi)，所述的焊接頭11上設(shè)有由焊接頭11加熱用于待焊接件預(yù)熱的預(yù)熱組件4。本技術(shù)的
有益效果是，通過高頻焊接機(jī)和預(yù)熱組件的設(shè)置，可以對待焊接件進(jìn)行焊接預(yù)熱和高頻感應(yīng)加熱，待焊接件面焊接部的外溫差更小，整個焊接面完全處于熔融狀態(tài)時融化高度也相對較小，焊接強(qiáng)度更高，導(dǎo)電性能也更強(qiáng)。本技術(shù)還具有結(jié)構(gòu)簡單，裝配方便，動作可靠，使用壽命長等優(yōu)點。具體的說，所述的焊接頭為感應(yīng)線圈焊接頭。更具體的說，所述的焊接頭11包括感應(yīng)加熱圈112和高頻變壓器113。具體的說，感應(yīng)加熱圈（感應(yīng)線圈）本身不產(chǎn)生熱量，其只產(chǎn)生高頻磁場，在這個線圈里的具有磁特性的產(chǎn)品在磁場的作用下自身分子運動產(chǎn)生熱量（如預(yù)熱件），這種熱量的產(chǎn)生是由外而內(nèi)一層層推進(jìn)，而且頻率越高，產(chǎn)生的熱量層越薄。感應(yīng)線圈首先是感應(yīng)加熱預(yù)熱件，被加熱后形成高溫預(yù)熱件再對硅芯烘烤（熱輻射），避免采用射頻激光（（頻率超高，頻率是我們的10倍）焊接。當(dāng)硅芯溫度達(dá)到居里點之后，硅芯自身具有感應(yīng)加熱特性，部分感應(yīng)磁場從預(yù)熱件的開口進(jìn)入對硅芯直接感應(yīng)加熱，同時磁場會對熔化的硅液產(chǎn)生磁懸浮作用而不會滴落，洛侖磁力對液態(tài)硅有攪拌作用，上下液態(tài)硅完全熔為一體，實現(xiàn)冶金結(jié)合。當(dāng)然通常感應(yīng)線圈是設(shè)有一層類似石棉的保護(hù)材料防止冷凝水直接生成。本技術(shù)主要針對目前市場上硅芯斷裂本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
【技術(shù)特征摘要】
1.一種多晶硅硅芯焊接設(shè)備，其特征在于:包括高頻焊接機(jī)（1）、保護(hù)箱（2）和和用于夾持待焊接件的夾持機(jī)構(gòu)（3），所述的高頻焊接機(jī)（1）設(shè)有伸入保護(hù)箱（2）內(nèi)用于待焊接件焊接的焊接頭（11），所述的夾持機(jī)構(gòu)（3）夾持待焊接件并使得待焊接件的待焊接部處于保護(hù)箱（2）內(nèi)，所述的焊接頭（11）上設(shè)有由焊接頭（11）加熱用于待焊接件預(yù)熱的預(yù)熱組件（4）。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多晶硅硅芯焊接設(shè)備，其特征在于所述的預(yù)熱組件（4）包括預(yù)熱件（41），所述的焊接頭（11）通過高頻感應(yīng)磁場加熱預(yù)熱件（41）并通過預(yù)熱件（41）對待焊接件預(yù)熱。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多晶硅硅芯焊接設(shè)備，其特征在于所述的預(yù)熱件（41）上設(shè)有供焊接頭（11）產(chǎn)生的高頻感應(yīng)磁場穿過的多個開口（411）。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多晶硅硅芯焊接設(shè)備，其特征在于所述的預(yù)熱組件（4）包括絕緣件（42），所述的預(yù)熱件（41）套設(shè)于絕緣件（42）內(nèi)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多晶硅硅芯焊接設(shè)備，其特征在于所述的焊接頭（11）上設(shè)有安裝孔（111），所述的絕緣件（42）套設(shè)于安裝孔（111）內(nèi)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多晶硅硅芯焊接設(shè)備，其特征在于所述的預(yù)熱件（41）穿過焊接頭（11）的安裝孔（111）且焊接頭（11）設(shè)于預(yù)熱件（41）開口（411）的中部處。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多晶硅硅芯焊接設(shè)備，其特征在于所述的保護(hù)箱（2）上...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張忠杰，
申請(專利權(quán))人：張忠杰，
類型：新型
國別省市：
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