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1、(10)申请公布号 CN 102844851 A (43)申请公布日 2012.12.26 C N 1 0 2 8 4 4 8 5 1 A *CN102844851A* (21)申请号 201180016244.3 (22)申请日 2011.03.30 61/319,605 2010.03.31 US H01L 21/607(2006.01) H01L 21/60(2006.01) (71)申请人奥托戴尼电气公司 地址美国加利福尼亚 (72)发明人 CB卢钦格 O L瓦伦丁 徐涛 (74)专利代理机构永新专利商标代理有限公司 72002 代理人蔡胜利 (54) 发明名称 超声波焊接系统及利用该。
2、超声波焊接系统的 方法 (57) 摘要 提供了一种超声波焊接系统。超声波焊接系 统包括焊接头组件以及由其支承的焊接工具。该 系统还包括加压构件，其适合于压靠着利用焊接 工具所焊接的焊接材料。加压构件由焊接头组件 支承并且可以与焊接工具独立地相对于焊接头组 件移动。超声波焊接系统也可以是超声波带焊接 系统或太阳能电池带焊接系统，以便将带材料焊 接至太阳能电池的一部分。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2012.09.26 (86)PCT申请的申请数据 PCT/US2011/030537 2011.03.30 (87)PCT申请的公布数据 WO2011/123539 EN 2。
3、011.10.06 (51)Int.Cl. 权利要求书5页 说明书10页 附图13页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 5 页 说明书 10 页 附图 13 页 1/5页 2 1.一种超声波焊接系统，其包括： 焊接头组件； 由所述焊接头组件支承的焊接工具；以及 加压构件，其适合于压靠着利用所述焊接工具所焊接的焊接材料，所述加压构件由所 述焊接头组件支承，并且所述加压构件能够独立于所述焊接工具地相对于所述焊接头组件 移动。 2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述超声波焊接系统还包括致动器，其中 所述致动器适合于使得所述加压构件移动使其与所述焊接材料接。
4、触和脱离接触。 3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述超声波焊接系统还包括在所述致动 器与所述加压构件之间安置的压缩构件，所述压缩构件包括弹簧构件或气动构件，适合于 在以由所述致动器所施加的特定力而使得所述加压构件与所述焊接材料之间接触时压缩。 4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述加压构件包括多个加压元件。 5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述多个加压元件包括邻近所述焊接工 具的相反侧的第一加压元件，所述第一加压元件适合于压靠着所述焊接材料。 6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述多个加压元件还包括第二加压元件， 其中所述第二加压元件自所述第一加压元件大致9。
5、0度地定位并且位于所述焊接工具的其 它相反侧上。 7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述第二加压元件分别包括下侧表面，其 中所述下侧表面适合于接触包括焊接材料所焊接的元件的结构的一部分。 8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，在XY平面内所述焊接工具的末端部分与 （1）至少一个所述第一加压元件的最靠近部分之间的距离是从大约0.05至5.00毫米，并 且，在XY平面内所述焊接工具的末端部分与（2）至少一个所述第二加压元件的最靠近部分 之间的距离是从大约0.10至5.00毫米。 9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，在XY平面内所述焊接工具的末端部分与 （1）至少一个所述第一加压元。
6、件的最靠近部分之间的距离是从大约0.20至1.50毫米，并 且，在XY平面内所述焊接工具的末端部分与（2）至少一个所述第二加压元件的最靠近部分 之间的距离是从大约0.50至2.00毫米。 10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述加压构件限定开口，所述焊接工具 在焊接操作的过程中延伸穿过所述开口。 11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述加压构件完全包围所述焊接工具 的一部分。 12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述加压构件具有圆形或矩形的形状。 13.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述加压构件具有下侧表面，所述下侧 表面适合于与所述焊接材料的上侧表面接触。。
7、 14.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述加压构件的最靠近的部分边缘在XY 平面内与所述焊接工具的末端部分隔开大约0.05至5.00毫米。 15.一种超声波带焊接系统，其包括： 焊接头组件； 由所述焊接头组件支承的加压构件；以及 权 利 要 求 书CN 102844851 A 2/5页 3 加压构件，其适合于压靠着利用所述焊接工具所焊接的带材料，所述加压构件由所述 焊接头组件支承，并且所述加压构件能够独立于所述焊接工具地相对于所述焊接头组件移 动。 16.根据权利要求15所述的系统，其特征在于，所述超声波带焊接系统还包括致动器， 其中所述致动器适合于使得所述加压构件移动使其与所述带材料。
8、接触和脱离接触。 17.根据权利要求16所述的系统，其特征在于，所述超声波带焊接系统还包括在所述 致动器与所述加压构件之间安置的压缩构件，所述压缩构件包括弹簧构件或气动构件，适 合于在以由所述致动器所施加的特定力而使得所述加压构件与所述带材料之间接触时压 缩。 18.根据权利要求15所述的系统，其特征在于，所述加压构件包括多个加压元件。 19.根据权利要求18所述的系统，其特征在于，所述多个加压元件包括邻近所述焊接 工具的相反侧的第一加压元件，所述第一加压元件适合于压靠着所述带材料。 20.根据权利要求19所述的系统，其特征在于，所述多个加压元件还包括第二加压元 件，其中所述第二加压元件自所述。
9、第一加压元件大致90度地定位并且邻近所述焊接工具 的其它相反侧。 21.根据权利要求20所述的系统，其特征在于，所述第二加压元件分别包括下侧表面， 其中所述下侧表面适合于接触包括带材料所焊接的元件的结构的一部分。 22.根据权利要求20所述的系统，其特征在于，在XY平面内所述焊接工具的末端部分 与（1）至少一个所述第一加压元件的最靠近部分之间的距离是从大约0.05至5.00毫米， 并且，在XY平面内所述焊接工具的末端部分与（2）至少一个所述第二加压元件的最靠近部 分之间的距离是从大约0.10至5.00毫米。 23.根据权利要求20所述的系统，其特征在于，在XY平面内所述焊接工具的末端部分 与（。
10、1）至少一个所述第一加压元件的最靠近部分之间的距离是从大约0.20至1.50毫米， 并且，在XY平面内所述焊接工具的末端部分与（2）至少一个所述第二加压元件的最靠近部 分之间的距离是从大约0.50至2.00毫米。 24.根据权利要求15所述的系统，其特征在于，所述加压构件限定开口，所述焊接工具 在焊接操作的过程中延伸穿过所述开口。 25.根据权利要求24所述的系统，其特征在于，所述加压构件完全包围所述焊接工具 的一部分。 26.根据权利要求25所述的系统，其特征在于，所述加压构件具有圆形或矩形的形状。 27.根据权利要求16所述的系统，其特征在于，所述加压构件具有下侧表面，所述下侧 表面适合于。
11、与所述带材料的上侧表面接触。 28.根据权利要求16所述的系统，其特征在于，所述加压构件的最靠近的部分边缘在 XY平面内与所述焊接工具的末端部分隔开大约0.05至5.00毫米。 29.根据权利要求20所述的系统，其特征在于，所述超声波带焊接系统还包括带材料 对正元件，其中所述带材料对正元件由所述焊接头组件承载并且与所述第一加压元件隔 开，所述带材料对正元件适合于使得所述带材料沿着预定的路径对正。 30.一种用于将带材料焊接至太阳能电池的一部分的太阳能电池带焊接系统，所述太 阳能电池带焊接系统包括： 权 利 要 求 书CN 102844851 A 3/5页 4 焊接头组件； 由所述焊接头组件支承。
12、的带焊接工具；以及 加压构件，其适合于压靠着利用所述焊接工具所焊接的带材料，所述加压构件由所述 焊接头组件承载，并且所述加压构件能够独立于所述焊接工具地相对于所述焊接头组件移 动。 31.根据权利要求30所述的系统，其特征在于，所述系统还包括致动器，其中所述致动 器适合于使得所述加压构件移动使其与所述带材料接触和脱离接触。 32.根据权利要求31所述的系统，其特征在于，所述系统还包括在所述致动器与所述 带材料之间安置的压缩构件，所述压缩构件包括弹簧构件或气动构件，适合于在以由所述 致动器所施加的特定力而使得所述加压构件与所述带材料之间接触时压缩。 33.根据权利要求32所述的系统，其特征在于，。
13、所述加压构件包括多个加压元件。 34.根据权利要求33所述的系统，其特征在于，所述多个加压元件包括邻近所述焊接 工具的相反侧的第一对加压元件，所述第一对加压元件适合于压靠着所述带材料。 35.根据权利要求34所述的系统，其特征在于，所述多个加压元件还包括第二对加压 元件，其中所述第二对加压元件自所述第一对加压元件大致90度地定位并且邻近所述焊 接工具的其它相反侧。 36.根据权利要求35所述的系统，其特征在于，所述第二对加压元件包括下侧表面，其 中所述下侧表面适合于接触包括带材料所焊接的元件的结构的一部分。 37.根据权利要求35所述的系统，其特征在于，在XY平面内所述焊接工具的末端部分 与（。
14、1）所述第一对加压元件中的至少一个的最靠近部分之间的距离是从大约0.05至5.00 毫米，并且，在XY平面内所述焊接工具的末端部分与（2）所述第二对加压元件中的至少一 个的最靠近部分之间的距离是从大约0.10至5.00毫米。 38.根据权利要求35所述的系统，其特征在于，在XY平面内所述焊接工具的末端部分 与（1）所述第一对加压元件中的至少一个的最靠近部分之间的距离是从大约0.20至1.50 毫米，并且，在XY平面内所述焊接工具的末端部分与（2）所述第二对加压元件中的至少一 个的最靠近部分之间的距离是从大约0.50至2.00毫米。 39.根据权利要求30所述的系统，其特征在于，所述加压构件限定。
15、开口，所述焊接工具 在焊接操作的过程中延伸穿过所述开口。 40.根据权利要求39所述的系统，其特征在于，所述加压构件完全包围所述焊接工具 的一部分。 41.根据权利要求40所述的系统，其特征在于，所述加压构件具有圆形或矩形的形状。 42.根据权利要求30所述的系统，其特征在于，所述加压构件具有下侧表面，所述下侧 表面适合于与所述带材料的上侧表面接触。 43.根据权利要求30的系统，其特征在于，所述加压构件的最靠近的部分边缘在XY平 面内与所述焊接工具的末端部分隔开大约0.05至5.00毫米。 44.根据权利要求35述的系统，其特征在于，所述系统还包括带材料对正元件，其中所 述带材料对正元件由所。
16、述焊接头组件承载并且与所述第一加压元件隔开，所述带材料对正 元件适合于使得所述带材料沿着预定的路径对正。 45.根据权利要求35所述的系统，其特征在于，所述系统还包括太阳能电池，所述太阳 权 利 要 求 书CN 102844851 A 4/5页 5 能电池具有沿其长度定位的母线，所述母线在所述太阳能电池的工作区上设置，以使得多 个工作区部分位于所述母线的每侧上，并且多个电流指部在相应的工作区部分之间延伸并 且电连接至所述母线，所述带材料为了焊接而被定位在所述母线上。 46.根据权利要求45所述的系统，其特征在于，所述第二对加压元件适合于与所述工 作区部分或所述电流指部中的至少一个接触。 47.。
17、根据权利要求45所述的系统，其特征在于，所述第二对加压元件适合于与所述工 作区部分和所述电流指部接触。 48.一种将带焊接至基板的方法，所述方法包括： (a)使得带的一部分与焊接工具的末端部分接触，所述带覆盖基板的一部分； (b)将超声波能量施加至所述焊接工具，以在所述带与位于下方的基板部分之间形成 焊接部； (c)使得加压构件与所述带的邻近所述焊接工具末端部分的一部分接触； (d)在将所述焊接工具从所述焊接部向上抬起直至所述焊接工具不再接触所述焊接部 之前，维持所述加压构件与所述带的接触的部分之间的接触；以及 (e)将所述加压构件从所述带的接触的部分抬起直至所述加压构件不再接触所述带的 接触。
18、的部分。 49.根据权利要求48所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在步骤(b)之后但在步 骤(c)之前停止向所述焊接工具供应超声波能量的步骤。 50.根据权利要求48所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在步骤(c)之后停止向 所述焊接工具供应超声波能量的步骤。 51.根据权利要求48所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在步骤(b)之前使得加 压元件与所述基板的邻近所述末端部分的相反侧的其它部分接触的步骤。 52.根据权利要求51所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在步骤(a)之前引导所 述带的其它部分以使得所述带为了焊接被定位在位于下方的基板部分上的步骤。 53.根据权利要求48所述。
19、的方法，其特征在于，所述方法还包括在步骤(a)之前引导所 述带的其它部分以使得所述带为了焊接被定位在位于下方的基板部分上的步骤。 54.根据权利要求48所述的方法，其特征在于，步骤(c)包括利用由焊接头组件承载的 致动器使得所述加压构件与所述带的一部分接触和脱离接触，其中所述焊接头组件还承载 所述焊接工具。 55.根据权利要求54所述的方法，其特征在于，还包括在所述致动器与所述加压构件 之间定位压缩构件的步骤，其中所述压缩构件适合于施加力，所述致动器利用所述力使得 所述加压构件与所述带接触和脱离接触。 56.根据权利要求48所述的方法，其特征在于，步骤(c)在步骤(a)之前执行。 57.根据权。
20、利要求48所述的方法，其特征在于，步骤(a)在步骤(c)之前执行。 58.根据权利要求48所述的方法，其特征在于，步骤(c)与步骤(a)同时地执行。 59.根据权利要求48所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在步骤(b)之后利用切 割机构切割所述带的步骤(f)。 60.根据权利要求48所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在步骤(b)之后但在步 骤(d)之前利用切割机构切割所述带的步骤(f)。 权 利 要 求 书CN 102844851 A 5/5页 6 61.根据权利要求48所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在步骤(d)之后利用切 割机构切割所述带的步骤(f)。 权 利 要 求 书CN。
21、 102844851 A 1/10页 7 超声波焊接系统及利用该超声波焊接系统的方法 0001 交叉相关申请 0002 本发明专利申请要求2010年3月31日提交的美国临时专利申请No.61/319605 的优先权，其全文结合在此引作参考。 技术领域 0003 本发明涉及超声波焊接操作，并且更具体地讲涉及用于太阳能电池、半导体器件 等的线材和带焊接系统。 背景技术 0004 在半导体器件的处理与包装中，超声波焊接（例如，线材焊接、带焊接等）继续是在 包装体内两个部位之间提供电互连的宽广使用的方法（例如，在半导体模具的冲模垫与引 线框的引线之间）。例如带焊接机被用于在将电互连的对应部位之间形成带。
22、互连。焊接工 具的上末端在多数情况中被构造成在带焊接系统的换能器（例如，超声波换能器）中接合， 这造成了在焊接时焊接工具振动。 0005 在太阳能电池应用（例如，晶状硅太阳能电池、薄膜太阳能电池等）中提供互连时， 诸如焊接或导电粘结的技术被用于将相连的电池电连接、汇聚来自多个电池的电流等。 0006 在特定的应用中，已经出现了关于焊接工具粘附至焊接的带的问题。也就是说，在 已经形成焊接之后，期望的是将焊接工具在焊接后的带上方抬起。如果焊接工具粘附至（或 者否则焊接至）带材料，则在工具抬起的过程中，可能出现带（或太阳能基板的其它部分）受 损。例如，粘附至工具的带材料可以从基板脱掉，并且可以在周围。
23、的基板的部分附近被进一 步撕裂（或否则受损）。 0007 因此，期望的是提供改进的超声波焊接系统以及使用方法。 发明内容 0008 根据本发明的示意性实施例，提供了一种超声波焊接系统。超声波焊接系统包括 焊接头组件以及由焊接头组件承载的焊接工具。该系统还包括加压构件，其适于压靠着利 用焊接工具被焊接的焊接材料。加压构件还由焊接头组件支承并且可以相对于焊接头组件 且与焊接工具独立地移动。超声波焊接系统还可以是超声波带焊接系统或太阳能电池带焊 接系统，以便将带材料焊接至太阳能电池的一部分。 0009 根据本发明的另一示意性实施例，提供了将带焊接至基板的方法。所述方法包括 以下步骤：（1）将带的一部。
24、分与焊接工具的末端部分接触，所述带覆盖基板的一部分；（2） 将超声波能量施加至焊接工具，以在带与位于下方的基板部分之间形成焊接部；（3）使得 加压构件与带的邻近焊接工具末端的部分接触；（4）在将焊接工具从焊接部向上抬起直至 焊接工具不再与焊接部接触之前，维持加压构件与带的接触的部分之间的接触；以及（5） 直至加压构件不再与带的接触的部分接触之前，将加压构件从带的接触的部分抬起。 说 明 书CN 102844851 A 2/10页 8 附图说明 0010 在结合附图阅读时通过以下详细的说明更好地理解本发明。主要注意的是，根据 常识，附图的各个特征并非等比例的。相反地，为了清楚，各个特征的尺寸被任。
25、意地扩展或 减小。在附图中示出了： 0011 图1是太阳能基板的俯视图； 0012 图2A至2B是根据本发明的不同示意性实施例的焊接系统的各部分的侧框图； 0013 图3A至3F是根据本发明的不同示意性实施例的焊接系统的各部分的透视框图； 0014 图4A至4C是根据本发明的不同示意性实施例的焊接系统的各部分的侧框图； 0015 图5是根据本发明的不同示意性实施例的焊接系统的俯视框图； 0016 图6是根据本发明的不同示意性实施例的另一个焊接系统的俯视框图； 0017 图7是根据本发明的不同示意性实施例的另一个焊接系统的俯视框图；并且 0018 图8是与根据本发明的示意性实施例的超声波焊接操作。
26、有关的时序图。 具体实施方式 0019 在导电材料（例如带材料（ribbon material）与基板的超声波焊接的过程中，带 通过焊接工具相对于位于下方的基板而移动，以促进焊接形成。大体上，焊接工具与带之间 的运动是不期望的。基于将带焊接至基板表面的同样的机制，这种相对运动可以造成焊接 工具粘附至或焊接至带。如果焊接工具在焊接过程中粘附至带的话，则带的一部分（以及或 许位于带下方和/或邻近带的基板的一部分）可以由焊接工具抬起（例如在焊接完成之后 并且工具升高之后），因而损坏或甚至破坏了基板。这种粘附的问题可以在太阳能电池焊接 （例如，由于在焊接的过程中用于固定太阳能基板的机构，例如，这是由于。
27、太阳能基板的几 何形状）的过程中变差。随着晶状太阳能电池的厚度将减小，这种问题甚至在将来更差。此 外，因为焊接工具在反复焊接的过程中被不断地污染，这种粘附问题将变得更差。 0020 根据本发明，与超声波焊接系统（例如，线材焊接系统、带焊接系统等）相关联地设 置加压构件。加压构件可以由焊接系统的焊接头组件支承，并且可以相对于焊接头组件移 动。在焊接完成之后抬离焊接工具的过程中，加压构件可以被用于压靠着诸如带（和/或线 材或带所焊接的工件的其它部件）的导体的一部分。加压构件可以减少或甚至消除焊接后 的带（或其它焊接材料）从位于下方的基板的抬离，因而减少了使得工件/基板破裂和相关 损坏的可能性。正如。
28、所清楚地，加压构件可以包括多个加压元件，所述多个加压元件可以独 立地移动。 0021 图1是具有工作区（active area）102（例如，其用于将光能转换成电能）的示例 太阳能基板100（也称为太阳能电池）。在一起设置的多个太阳能基板/电池100可以全 体地被看作为是太阳能面板。在太阳能基板100的工作区102上设置电流指部（current finger）或迹线104以及母线（busbar）106，它们视觉上将工作区102划分成工作区部分的 网格。母线106大致垂直于电流指部104地延伸，并且为由工作区102产生且由电流指部 104汇聚的电能提供了电流路径。电流指部104和母线106可以例。
29、如由银厚膜形成。当然， 其它材料是可以想到的。 0022 例如，期望地在（1）第一太阳能基板100的前侧上的母线106与（2）第二太阳能基 板（未示出）的后侧之间提供电互连。此外，期望的是在第一太阳能基板100的母线106与 说 明 书CN 102844851 A 3/10页 9 太阳能系统的汇流总线之间提供电互连。导电带（或其它互连材料）可以焊接至母线106和 其它区域，以提供这种互连。 0023 图2A示出了承载加压构件204的焊接头组件200，其中所述加压构件固定至致动 器202。致动器202沿着垂直的Z方向平移，并且升高和降低加压构件204，以抵靠着：（1） 覆盖太阳能基板210的一部。
30、分的焊接材料（未示出）；和/或（2）太阳能基板210本身。太 阳能基板210由焊接表面/工件保持件208支承并且例如利用真空器具或工件保持件的夹 持机构（未示出）被保持就位。致动器202例如可以是音圈（voice coil）、压电件（piezo）、 电机、气压缸等。 0024 尽管在图2A中未示出，焊接头组件200还可以承载邻近加压构件204的焊接工 具（例如，见图7），其中所述焊接工具将带材料焊接至基板210的母线（例如，见图1的母线 106）。焊接工具大体上被固定至换能器（例如，见图7中的换能器716），其中所述换能器将 超声波能量引至焊接工具，使得焊接工具末端部分振动（例如，沿X轴线、Y。
31、轴线等振动）。在 焊接步骤的开始，末端部分（其与带材料接触）的振动造成了带材料与焊接部位（例如，太阳 能基板的母线）之间的相对运动，因而促使了焊接。 0025 图2B示出了焊接头组件200，其包括在致动器202与加压构件204之间夹置 的压缩构件206。压缩构件206可以是弹簧、弯曲件（flexure）、液压结构等，并且压缩 构件可以通过补偿加压构件204与焊接材料（例如，带）之间的或者加压构件204与承载 焊接材料的基板之间的小高度振动而由加压材料204维持接触。压缩构件206还允许 向下保持的（加压）力的调整。例如，压缩构件206可以用于确保加压构件204并不用大 到可以造成损坏的力与带或。
32、基板接触。应当注意，如果压缩构件206包括例如弹簧，则这 种弹簧可以是相当刚性的弹簧，以还确保了最小的力被施加至带/基板。例如，利用弯曲件 作为加压构件204（见图3E至3F如下所述），可以获得相当刚性的系统。这种结构可以 采用短行程距离以产生大的力、可以被自引导、并且可以被设计为具有适合于应用的形状。 这种弯曲设计可以用重量轻的结构提供相对大的加压力。 0026 图3A至3F示出了不同的加压构件（例如，如图2A至2B所示的加压构件 204/204），它们具有多种形状和形式，例如根据本发明的其它示意性实施例的加压构件 304、304、304、304、304。当然，其它加压构件构造也是可以想到的。
33、。除非另外 描述（例如，见包括如图3D所示的加压构件304的加压元件310、312以及如图3E 至3F所示的弯曲件310），压缩构件306在图3A至3C的加压构304、304、304与由 焊接头组件300所承载的致动器302之间夹置。然而，应当理解尽管利用了处于相关的致 动器与加压构件之间的压缩构件（例如，构件306）示出和/或说明了本发明的不同的示意 性实施例，但是这种压缩构件可以不是期望的（例如，在包括诸如气动致动器、音圈等的具 有一体柔顺性的致动器的系统中）。 0027 具体地，如图3A所示，加压构件304可以具有高度为H的圆柱形的形状。应当清 楚如果高度H足够小的话，则加压构件304可。
34、以被看作是垫圈等。圆柱形加压构件304包 括焊接工具通孔308，焊接工具（未示出）在所述焊接工具通孔内可以垂直地、自由地且与加 压构件304无关地沿z轴线移动。加压构件304可以具有不同于所示的圆柱形的形状的任 何期望的形状（例如，矩形的形状等）。同样，焊接通孔308可以是如图所示的圆柱形的，或 者可以具有允许焊接工具垂直平移运动的任何形状。 说 明 书CN 102844851 A 4/10页 10 0028 加压构件304具有下侧表面310，其适于使得待焊接的带与位于下方的基板（例 如，太阳能基板）接触和/或适于接触位于下方的基板的邻近带焊接部位的一部分。尽管下 侧表面310在图3A中示出为。
35、平坦的，但是该下侧表面可以包括突出部，其中所述突出部适 于接触带和/或邻近带焊接部位的基板部分。这种突出部可以具有任何在给定的应用中所 期望的形状或构造。 0029 图3B示出了加压构件304，其具有矩形的形状并且限定了焊接工具通孔308， 焊接工具（未示出）在所述焊接工具通孔308内可以自由地且与加压构件304无关地沿 z轴线垂直移动。焊接通孔308可以是如图所示矩形的，或者可以具有任何允许焊接工具 自由垂直平移运动的形状。加压构件304包括第一对相对的加压元件310，其中它们适 合于接触带；以及两个附加对相对的加压元件312，其中它们适合于接触一对相邻的电流 指部或者基板（例如，见图1）的。
36、邻近带焊接部位的工作区。应当清楚，加压构件304可以 具有第一或第二对加压元件310、312（或者两者都具有），或者可以没有加压元件310、 312并且因而可以在功能上作为具有平坦下侧表面310（例如，见图3A）的加压构件304。 正如所清楚的，加压元件310、312的尺寸（例如、高度、宽度等）可以取决于应用与所期望 的功能而按需改变（并且可以彼此不同）。 0030 图3C示出了U形加压构件304，其具有相对的腿，其中所述相对的腿用作为成对 的加压元件310。取决于加压元件310的构造与布置，所述加压元件适合于接触待焊接 的带的邻近焊接工具的末端部分的一部分和/或基板的邻近带焊接部位支承带的一。
37、部分 （例如，一对相邻的电流指部或一对相邻的电流指部之间的工作区）。U形加压构件304具 有长度L和宽度W，并且包括焊接工具通孔308，焊接工具（未示出）在所述焊接工具通孔 内可以自由地且与加压构件304无关地沿z轴线垂直移动。焊接工具通孔308可以是如 图所示矩形的，或者可以具有任何允许焊接工具通孔308的自由垂直平移运动的形状。加 压构件304还包括可选的加压元件312（虚线所示），其可以被用于在加压元件310接 触待焊接的带的近端部分时接触基板的一部分（例如，基板的工作区、基板的电流指部等）。 0031 图3D示出了加压构件304，其包括第一对加压元件310（其中的第二个加压 元件由所示。
38、的第一个加压元件所掩饰），其中所述加压元件适于接触待焊接的带；以及第二 对加压元件312，其中所述加压元件适于邻近带焊接部位接触基板或者适于接触焊接工 具的前和后部中的带。压缩构件306（例如弹簧）在对应的加压元件310与一个或多 个致动器（未示出，但是例如见图7的致动器702）之间夹置。压缩构件306（例如弹簧） 在对应的加压元件312与附加的一个或多个致动器（未示出，但是例如参见图7的致动器 702）。正如针对图5和6更详细说明地那样，示意性的第一对和第二对加压元件310、 312可以彼此相互独立地（或一起地）移动，并且相互隔开，以使得焊接工具（未示出）可以 在加压元件310、312之间自。
39、由地并且与它们独立地移动。 0032 图3E示出了加压构件304，其包括加压元件310，该加压元件适于接触 待焊接的带。加压构件304通过（由焊接头组件300承载的）致动器302被驱动。在图 3E中，加压元件310是弯曲件，并且由此，确切的压缩构件（例如如上所述的弹簧306、 306）如果需要的话可以从设计中省略。图3F示出了加压构件304的一部分的另一 视图（相对于如图3E所示的视图旋转90度）。加压元件310限定了开口308，其用 于接收或者部分地包围焊接工具350（这里，工具350在图3E中虚线示出）。开口308 说 明 书CN 102844851 A 10 5/10页 11 在加压元件。
40、310的腿部A与B之间限定。这样，腿部A与B的相应的接触部分可以被用 于压靠着焊接工具350的相反侧上的带材料。 0033 图3E至3F示出了作为加压元件的弯曲件的一个示意性应用；然而，应当理解多种 不同的弯曲结构是可以采用的。此外，尽管示出了单个加压元件310，但是应当理解按 照应用中所期望地任何数量的（具有或不具有单独致动的）加压元件可以被提供，以接触带 和/或太阳能基板的另一部分（例如，邻近带焊接部位）。 0034 图4A至4C示出了示意性带对正构件400、400、400，其适于使得待焊接的带对 正。带对正构件400、400、400可以沿着待焊接的带的长度与任何加压构件/加压元件 （例如。
41、，加压构件204、304和加压元件310、310、310）隔开（例如，见图5中的带对正 构件518定位成沿着带508的长度与加压构件512隔开）。应当清楚，这种带对正功能还可 以被结合到示意性加压构件204、304和示意性加压元件310、310、310中，正如以 下参照图5所讨论的那样。带对正构件400、400、400沿着预定的路径捕获并对正带408 的一部分。例如，在通过焊接工具将带408焊接至位于下方的母线之前，该预定的路径可以 高效地沿着位于下方的母线将带408对中。对应的压缩构件406（例如弹簧）可以在带对 正构件400、400、400与致动器402（其可以或不可以由焊接头组件承载）之。
42、间夹置。此 外，不同的压缩构件（例如弯曲件）可以被采用。此外，如果期望的可以不采用压缩构件（例 如，在不期望压缩构件的实施例中，就像如使用者所期望那样在致动器为音圈、气动致动器 等时）。 0035 如图4A所示，带对正构件400包括一对彼此相对的腿部414，并且适于在距预期的 带焊接部分相应距离远处躺在带408上方。腿部414限定了用于接收带408的基本上矩形 的开口。 0036 如图4B所示，带对正构件400包括腿部414，其限定了用于接收带408的反V 形的形状。该反V形的形状能够有助于接收偏离对正的带408，并且将该带引导成在带对正 构件400内被对中。 0037 如图4C所示，带对正构。
43、件400包括与带对正构件400类似的总体形状，但是相对 的构件腿部414具有缩短的长度，从而整个厚度的带408不会在带对正构件400的开口 内接收。 0038 正如本领域技术人员可以想到的，带对正构件400、400、400可以用作为第二 对加压构件，其中所述第二对加压构件适合于接触支承基板的带408的工作区。也就是说， 对正构件适合于接触电流指部和/或电流指部之间的工作区的部分。 0039 图5示出了基板（太阳能基板）500的一部分的俯视框图，其中所述基板具有母线 506，在所述母线上焊接带508（例如，铝带、铜带、铝铜复合带、银带、银铜复合带、银铝复合 带等）。太阳能基板500包括由电流指部。
44、504分开的电池或工作区502，其中所述电流指部 将由电池502所产生的电流引向母线506，其中所述母线基本上与所述电流指部504垂直 地延伸。带508附着在母线506上并沿着母线定位，并且带在焊接区510（也称为焊接部 510）处被焊接至母线506，在图5中示出了一个焊接区。由焊接头组件承载的加压构件包 括带加压元件512、电流指部/工作区加压元件514、以及带对正构件518（其在焊接之前使 得带508对正）。同样由焊接头组件承载的但与加压构件独立操作的焊接工具（未示出）被 用于在带508上形成焊接部510。 说 明 书CN 102844851 A 11 6/10页 12 0040 带（第一。
45、）加压元件512接触带508的邻近焊接工具和焊接部510的一部分。在XY 平面内从焊接工具的末端部分（其中，未示出的焊接工具将定位在焊接部510的直接上方） 到至少一个第一加压元件512的最靠近部分的距离516的示意性范围可以是从大约0.05 至5.00毫米或从大约0.20至1.50毫米。电流指部/电池（第二）加压元件514接触（1） 位于成对的电流指部504之间且邻近焊接工具和焊接部510的电池502的一部分；和/或 （2）成对的电流指部504的邻近焊接部510的一部分。在XY平面内从焊接工具的末端部分 （其中，未示出的焊接工具将定位在焊接部510的直接上方）到至少一个第二加压元件514 的。
46、最靠近部分的距离520的示意性范围可以是从大约0.10至5.00毫米或者从大约0.50至 2.00毫米。带对正构件518远离第一加压元件512和带508的接触部分，从而在将带508 焊接至母线506之前和过程中带508基本上沿着预定的路径（例如，沿着母线506的长度） 对中。 0041 加压元件512、514可以由钢、加硬钢、不锈钢、碳化钨、陶瓷、等许多其它材料制 成。如果加压元件514适合于接触电池/工作区520的一些部分，则第二元件514（或至少 元件514的底表面）可以由不损害接触电池/工作区520的这些部分的材料（例如柔软材 料）形成。 0042 加压元件512、514可以具有任何期望。
47、的形状或构造。例如，加压元件512、514可 以如上所述与图3A至3D的加压构件的加压元件关联地被构造。此外，加压元件512、514 可以具有与如图4A至4C所示的带对正构件类似的形状，并且取决于加压元件相对于带材 料的位置，所述加压元件可以被用作为带对正构件。 0043 正如本领域技术人员清楚的，加压构件可以包括带加压元件、电流指部/电池加 压元件、以及带对正构件的任何组合，其例如包括：（1）带加压元件512；（2）带加压元件 512和带对正构件518；（3）结合有带对正构件518的带对正功能的带加压元件512；（4）电 流指部/电池加压元件514；（5）带对正加压元件512和电流指部/电池。
48、加压元件514；或 者（6）带加压元件512、带对正构件518和电流指部/电池加压元件514的所有三个。 0044 带对正构件518的带对正功能可以整合到带加压元件512中。在这种情况中，改 型的元件512可以与带508接触，以如上所述地对正带508。此时，改型的元件512可以仅 仅用作为引导件，或者还可以用作为将抵抗着带508的向下的力施加至母线506的加压元 件。然后，元件514可以被降低以与基板500接触，并且然后，焊接工具被用于将带508焊 接至焊接区510。如果改型的元件512之前仅仅用作为引导构件，则现在改型的元件可以在 焊接工具抬起之前作为带加压元件被进一步向下压。然后，焊接工具。
49、抬起可以没有对带和 /或基板损害地被完成。 0045 在本发明的另一示意性实施例中，提供了将带焊接至基板的方法。利用作为实例 的图5，该方法可以包括将带508的（躺在母线506上面的）一部分与焊接工具（未示出）的 末端部分接触。超声波能量可以被施加至焊接工具，以在带508与母线506之间形成焊接 部510。加压元件512可以与带508的邻近焊接工具的末端部分的那部分接触。在将焊接 工具从焊接部510向上抬起时直到焊接工具不再接触焊接部510之前，这种接触可以在加 压元件512与带508之间被维持。加压元件512然后可以从带508的接触部分被抬起。 0046 图8示出了示意性焊接过程的不同元件/特性时序图。更具体地，提供了对正构 件518、加压元件514、焊接工具力、超声波能量、以及加压元件512的运动/动作的时序图。 说 明 书CN 102844851 A 12 7/10页。