[发明专利]用于将焊料涂覆在工件上的方法和设备

权利要求书

1.一种用于将焊料涂覆到工件(10)上优选涂覆到诸如太阳能电池的半导体器件上的方法，其中使用焊丝在超声波焊头(18)所施加的超声振动的作用下将熔融状态下的焊丝涂覆到工件上，其特征在于，将焊丝供应给在加热装置(16、17)和施加超声振动的超声焊头(18)之间延伸的间隙(24)，焊丝被熔化后经过间隙流向工件(10)。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将超声波焊头(18)和加热装置(16、17)之间的间隙(24)调整到¹/₂D≤B≤D的宽度B，其中D表示焊丝的直径。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将超声波焊头(18)和加热装置(16、17)各自加热到焊丝熔点以上的温度。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，独立于超声波焊头(18)的温度调整加热装置(16、17)的温度。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使用一种块状或立方体状的加热体作为加热装置(16、17)，所述加热体在超声波焊头一侧优选具有限定间隙(24)的突出部分(26)，所述突出部分优选具有一种圆柱段几何形状。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，相对于超声波焊头(18)适当地定向加热装置(16、17)或突出部分(26)，使得间隙(24)沿着其高度具有相同的宽度，或者朝向工件(10)扩大。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将焊料涂覆到一个工件(10)上之后且在将焊料涂覆到另一个工件上之前，优选通过一种液体或者一种如空气、N₂、氩气之类的气体或其它惰性气体的脉冲作用对间隙(24)进行清洁。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使用锡锌基、锡银基或者特别是纯锡焊料作为焊料。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，超声波焊头(18)的纵轴线与从工件表面引出的法线夹成夹角α，且0°＜α≤90°。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，以0.1mm/s≤V≤200mm/s尤其20mm/s≤V≤80mm/s的速度V涂覆焊料。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使用太阳能电池作为工件(10)，将焊料作为尤其是宽度A为0.5mm≤A≤15mm、优选为A≈2mm的主栅线涂覆到太阳能电池上。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，超声波焊头(18)即使在焊丝供应中断时也保持受激振动，以此保持工艺稳定性。

13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使得超声波焊头(18)以不同于其谐振频率的频率进行振动。

14.一种用于将焊料涂覆到工件(10)上尤其是涂覆到诸如太阳能电池的半导体器件上的设备，包括焊丝供应装置、加热装置(16、17)、施加超声波的超声波焊头(18)以及用来不仅相对于加热装置而且也相对于超声波焊头输送工件的输送装置，其中焊丝在配属于加热装置的加热区(14)中熔化，其特征在于，加热区(14)包括间隙(24)，由超声波焊头(18)和加热装置(16、17)形成该间隙的边界，并且所述间隙用来将焊料供应给工件(10)。

15.根据权利要求14所述的设备，其特征在于，加热装置(16)是一种块状或者立方体状的加热体(17)，所述加热体在超声波焊头一侧具有限定间隙(24)的突出部分(26)，所述突出部分优选具有一种圆柱段几何形状。

16.根据权利要求15所述的设备，其特征在于，所述加热体(17)的底面(30)与工件(10)的表面从超声波焊头(18)开始夹成锐角α，该锐角优选在0°＜α≤20°之间，尤其0°＜α≤5°。

17.根据权利要求14所述的设备，其特征在于，间隙(24)沿着其高度具有恒定不变的宽度B，或者朝向工件(10)增大。

18.根据权利要求14所述的设备，其特征在于，所述设备包括清洁装置，可通过该清洁装置以脉冲形式将诸如N₂、空气、氩气、惰性气体或液体之类的一种清洁介质供应给间隙(24)。