[发明专利]用于计量和包装多晶硅块的方法和装置及计量和包装单元

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于计量(dosing)和包装多晶硅块的方法和装置，以及一种用于计量和包装多晶硅块的装置的计量单元和包装单元。 

背景技术

破碎的多晶硅是，例如，通过西门子方法从三氯硅烷中沉积，然后理想地无污染粉碎。在EP 1 645 333 A1中描述了一种用于自动破碎的方法和一种相应的装置。 

对于在半导体和太阳能工业的应用，期望最低限度污染的破碎的多晶硅。出于这个原因，材料在运输至客户之前也应该低污染包装。 

通常，用于电子工业的破碎的多晶硅用+/-最大50g的重量公差的5kg的袋子包装。对于太阳能工业，通常是用10kg称重和+/-最大100g的重量公差的袋子的破碎的多晶硅。 

原则上适用于包装破碎的硅的管式装袋机为市售。相应的包装机例如在DE 36 40 520 A1中被描述。 

破碎的多晶硅是具有锋利的边缘、不流动的散装材料，单个Si块的重量达2500g。在包装过程中，当在充填传统的塑料袋时，因此有必要当 心该材料不会刺穿，或在最坏的情况下甚至完全破坏它们。为了防止这种情况，需要对市售的包装机作适当的修改以用于包装多晶硅的目的。 

使用市售的包装机，它一般是不可能符合破碎的多晶硅需要的纯度要求，因为通常使用的复合薄膜由于化学添加剂可导致增加破碎的多晶硅的污染。 

EP 1 334 907 B1公开了一种用于低成本自动运输、称重、分份(portioning)、充填和包装高纯度的破碎的多晶硅的装置，包括用于破碎的多晶硅的进料通道、连接至漏斗的用于破碎的多晶硅的称重装置、由硅制成的偏转板、从高纯度的塑料薄膜形成塑料袋并且包括防止静电充电和因此塑料薄膜的颗粒污染的去离子器的充填装置、用于充填破碎的多晶硅的塑料袋的焊接装置、安装在进料通道、称重装置、充填装置和焊接装置上面并且防止破碎的多晶硅的颗粒污染的流箱(flowbox)，以及具有用于充填破碎的多晶硅的焊接的塑料袋的磁感应检测器的输送带，所有接触破碎的多晶硅的组件用硅覆盖或者用高耐磨塑料包盖。 

用于分份破碎的多晶硅的方法是，例如，时间控制进料通道或者用于破碎的多晶硅的贮藏容器或称重装置的充填度的测定。相应的称重装置是已知的，例如，从US 4,813,205。 

根据EP 1 334 907 B1的装置是为了允许没有与人接触的低污染的包装。特别是，要通过用硅或具有高耐磨塑料覆盖内部组件获得低污染的包装。 

但是，已经发现，通过根据DE 10 2007 027 110 A1的程序具体地分份破碎的多晶硅是有问题的。通过这种装置，公差为+/-100g的精确的10kg称重的破碎的多晶硅是不可能的。这特别是应用于50-130mm尺寸的块。 

此外，由于接触硅、硅或者塑料的所有部件的覆盖，已发现整体布局是机械地不是非常稳定的。硅和塑料涂层的相对高磨损使包装机维修非常密集。 

DE 10 2007 027 110 A1公开了一种用于包装破碎的多晶硅或者多晶硅颗粒的装置，由旋转机、充填机和封口机或者包括充填工作台和密封工作台的非圆形布置的装置组成，其中PE袋悬挂在抓取系统上并且以时间顺序从工作台移动到工作台，其特征在于，充填工作台包括自由悬挂的由低污染非金属材料组成的能量吸收器，该能量吸收器在PE袋充填多晶硅之前被引入到PE袋中，并且在PE袋充填了多晶硅后从PE袋中取出，充填过的PE袋进一步通过抓取系统进入到密封工作台，并在那里进行密封。

DE 10 2007 027 110 A1也描述了一种用于包装多晶硅的方法，其中通过充填装置将自由悬挂的已成形的袋子充填多晶硅，随后将充填的袋子密封，其特征在于该袋子由10至1000μm壁厚的高纯度塑料组成。优选地，将充填多晶硅的密封的塑料袋引入到另一个由PE制成的10至1000μm壁厚的塑料袋中，并将这第二个塑料袋密封。 

根据DE 10 2007 027 110 A1，在包装前，多晶硅首先被分份，然后称重。通过现有技术已知的人工或者自动的方法进行分份和称重破碎的多晶硅。关于自动分份，提到EP 1 334 907 B1中已知的装置，虽然它有上述缺点。