CN102473588B - 基材处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明的实施例提供一种在处理系统中用于处理基材的设备及方法，其具有增加的系统输出量、改善的系统工作时间以及改善的装置产量表现，同时维持可重复且准确的基材处理。该系统可包括多重处理套组(nest)，其通过使用平面马达通过系统控制器所控制的多重平面移动器侧向定位。每一处理套组所支撑的基材可通过旋转致动器来角定位。排除其它用途之外，此系统可用于网板印刷、喷墨印刷、热处理、装置测试以及材料移除过程。
Description
技术领域
本发明的实施例大体上关于一种用于移动、对准及处理基材的设备与方法。特定而言，本发明的实施例可用于准确地于基材上沉积图案化层。
背景技术
太阳能电池为将阳光直接转换成电力的光伏打(PV)装置。太阳能电池一般具有一个或多个p-n结。每一p-n结包含半导体材料内两个不同的区域，其中一侧称为p型区域而另一侧为n型区域。当太阳能电池的p-n结暴露至阳光(由来自光子的能量所构成)时，通过PV效应阳光直接转换成电力。太阳能电池产生特定量的电能并且铺贴成尺寸合于传递期望的系统功率量的模块。太阳能模块加入具有特定框架与连接器的平板。太阳能电池通常形成于硅基材上，该硅基材可为单晶或多晶硅基材。一般的太阳能电池包括硅晶圆、基材或薄片，其一般小于0.3mm厚，并且在形成于基材上的p型区域的顶部上具有n型硅的薄层。
PV市场在近十年已历经每年超过30％的速率的成长。一些文献暗示全球太阳能电池功率的生产在不远的未来可超过10 GWp。估计所有太阳能模块中超过95％的模块为硅晶圆系模块。高市场成长率与对实质减少太阳能电力花费的需求的结合已对非昂贵地形成高品质太阳能电池的层面造成许多严苛挑战。因此，制造商业上可用的太阳能电池的一项主要元素就是，通过在太阳能电池制造过程中改良装置产量且增加基材输出量，以减少需要形成太阳能电池的制造成本。
网板印刷及喷墨印刷已用于对象(诸如衣服或陶瓷)上的印刷设计，且用于电子工业中以印刷电子零件图案，诸如基材表面上的电触点或电互连。在太阳能电池制造过程的技术领域中，亦使用网板印刷与喷墨印刷过程。在这些过程中，生产输出量是由在单基材上移动及印刷图案的时间量所限制。增加输出量的一种方法是通过单一印刷头在超过一个基材上一次印刷图案所达成。然而，当前方法无法在每个各基材上提供一致的图案对准，其会导致不佳的装置表现以及低落的装置效能。
因此，需要一种设备用于生产太阳能电池、电子电路或其它实用的装置，且其具有在基材处理系统内控制基材移动与对准的改良方法。
发明内容
本发明的一个实施例中，一种用于处理基材的设备包括：平面定子；第一移动器，其定位于该平面定子上；第二移动器，其定位于该平面定子上；第一基材支撑件，其连接至该第一移动器并且可定位以在基材加载位置接收基材；第二基材支撑件，其连接至该第二移动器并且可定位以在该基材加载位置接收基材；以及，处理头，其经装设以当该第一基材支撑件处于第一基材处理位置时，处理定位于该第一基材支撑件上的基材。在一个实施例中，该第一及第二移动器经装设以独立于另一者、在水平面中侧向及纵向在该平面定子上移动。在一个实施例中，该处理头进一步经装设以当该第二基材支撑件处于第二基材处理位置时，处理定位于该第二基材支撑件上的基材。
在本发明的另一个实施例中，一种用于处理基材的设备包含：平面定子；第一移动器，其定位于该平面定子上；第二移动器，其定位于该平面定子上；第一基材支撑件，其连接至该第一移动器并且经定位以在第一基材加载位置接收基材；第二基材支撑件，其连接至该第二移动器并且经定位以在第二基材加载位置接收基材；第一处理头，其经装设以当该第一基材支撑件处于第一基材处理位置时，处理定位于该第一基材支撑件上的基材；以及第二处理头，其经装设以当该第二基材支撑件处于第二基材处理位置时，处理定位于该第二基材支撑件上的基材。在一个实施例中，该第一及第二移动器经装设以独立于另一者、在水平面中侧向及纵向在该平面定子上移动。
尚有另一个实施例，一种用于处理基材的方法包含：通过平面定子与附接至第一基材支撑件的第一移动器，将该第一基材支撑件于第一基材加载位置定向；通过该平面定子与附接至第二基材支撑件的第二移动器，将该第二基材支撑件于第二基材加载位置定向；在该第一基材支撑件上接收第一基材；通过第一检验系统获得关于该第一基材于该第一基材支撑件上的位置与方向的数据；在该第二基材支撑件上接收第二基材；通过第二检验系统获得关于该第二基材于该第二基材支撑件上的位置与方向的数据；至少部分基于该第一检验系统所获得的数据，通过该平面定子与该第一移动器将该第一基材支撑件从该第一基材加载位置移动至第一基材处理位置；通过第一处理头处理该第一基材；至少部分基于该第一检验系统所获得的数据，通过该平面定子与该第二移动器将该第二基材支撑件从该第二基材加载位置移动至第二基材处理位置；以及，通过第二处理头处理该第二基材。
附图说明
所以，上述简介的本发明特征可参考对本发明更具体描述的实施例进一步理解和叙述，部分实施例示出于附图中。然而要指出的是，附图仅说明本发明的典型实施例，因此不应被视为其范围的限制，本发明也适用于其它具有同等功效的实施例。
图1为根据本发明的一个实施例的处理系统的示意等轴图。
图2为图1中所示的系统的示意平面图。
图3为图1中所示、说明该系统的替代性操作态样的该系统的示意平面图。
图4为根据本发明的一个实施例的致动器组件的示意等轴图。
图5A及5B是根据本发明的替代性实施例的处理套组的示意等轴图。
图6是根据本发明的实施例的操作程序的示意图表。
图7A至7D是根据本发明的实施例的说明图6的操作程序的系统的示意平面图。
第8A及8B图为根据本发明的一个实施例的说明对准程序的系统的部分平面图。
图9A是根据本发明的一个实施例的平面视图，其示出单处理头，该处理头具有四个处理套组，其各支撑基材，定位于该处理头下方，以供处理操作。
图9B是根据本发明的一个实施例的平面视图，其示出单处理头，该处理头具有二个处理套组，其各支撑基材，定位于该处理头下方，以供处理操作。
具体实施方式
本发明的实施例提供一种在处理系统中用于处理基材的设备及方法，其具有增加的系统输出量、改善的系统工作时间以及改善的装置产能表现，同时维持可重复且准确的基材处理。在一个实施例中，该处理系统适于在晶型硅太阳能电池生产线的一部分内执行网板印刷过程或喷墨印刷过程，在该生产线中，基材以期望的材料图案化，并且随后于一个或多个后续的处理腔室中处理。后续的处理腔室可适于执行一个或多个烘烤步骤以及一个或多个清洁步骤。在一个实施例中，该系统为位于由Baccini S.p.A(其为美国加州Santa Clara之应用材料公司所拥有)购得的SoftlineTM工具内的模块。在另一个实施例中，该处理系统适于执行材料移除过程，诸如激光剥蚀或蚀刻基材一个或多个区域。在其它实施例中，处理系统可适于执行其它材料移除、沉积、热、及/或装置测试过程。
图1为根据本发明的一个实施例的基材处理系统(或系统100)的示意等轴图。在一个实施例中，系统100大体上包括两个进料传送器111、致动器组件140、多个处理套组131、多个处理头102、两个出料传送器112、以及系统控制器101。进料传送器111装设成平行的处理结构，以致每一者可从输入装置(诸如输入传送器113)接收未处理的基材150，并且将每一未处理的基材150传输至连接到致动器组件140的处理套组131。此外，出料传送器112装设成平行的处理结构，以致每一者可从处理套组131接收已处理的基材150，并且将每一已处理的基材150传输至基材移除装置(诸如输出传送器114)。在一个实施例中，输入传送器113及输出传送器114为自动化基材操作装置，其为更大型生产线(例如连接至系统100的SoftlineTM工具)的一部分。在一个实施例中，每一输出传送器114适于将已处理的基材150运输通过炉199，以固化通过处理头102沉积在基材150上的材料。
在一个实施例中，基材150为用于在其上处理太阳能电池的微晶硅基材。在另一个实施例中，基材150为生胚陶瓷基材等。
在本发明的一个实施例中，系统100是网板印刷处理系统，而处理头102包括网板印刷部件，其经装设以于基材150上网板印刷图案化的材料层。在另一个实施例中，系统100是喷墨印刷处理系统，而处理头102包括喷墨印刷部件，其经装设以于基材150上沉积图案化的材料层。尚有另一个实施例，系统100是包括处理头102中的材料移除部件的处理系统，诸如用于剥蚀或蚀刻基材150的一个或多个区域的激光。在其它实施例中，系统100可包含其它基材处理模块，这些模块需要精确移动及定位基材，以供处理。
图2为图1中所示的系统100的示意平面图。图1及图2示出系统100具有两个处理套组131(于位置“1”及“3”)，每一套组经定位以皆传输已处理的基材150至出料传送器112并且从进料传送器111接收未处理的基材150。因此，在系统100中，基材运动大体上遵循图1及2中所示的路径“A”。在此结构中，其余两个处理套组(于位置“2”及“4”)各定位于处理头102之下，以致可在位于各处理套组131上的未处理的基材150上执行过程(例如，网板印刷、喷墨印刷、材料移除)。此类平行处理结构容许增加处理容量且将处理系统占地面积减至最小。尽管，系统100被示出成具有两个处理头102以及四个处理套组131，系统100可在不背离本发明的范畴下，包含额外的处理头102及/或处理套组131。
在一个实施例中，进料传送器111及出料传送器112包括至少一个带116，以通过使用与系统控制器101通讯的致动器(图中未示)支撑并且运输基材150至系统100内的期望位置。图1及图2大体上示出两个带型基材传送系统，其它形式传输机构可在不背离本发明的基本范畴下，用于执行相同的基材传输及定位功能。
在一个实施例中，系统100亦包括检验系统200，其适于在处理执行前后定位及检验基材150。检验系统200可包括一个或多个摄影机120，这些摄影机经定位以检验定位于加载/卸载位置“1”及“3”的基材150，如图1及2所示。检验系统200大体上包括至少一个摄影机120(例如CCD摄影机)以及其它电子部件，这些部件能够定位、检验并且将结果传讯至系统控制器101。在一个实施例中，检验系统200定位进入的基材150的某些特征的位置并且将检验的结果传讯给系统控制器101，以供分析基材150的方向及位置，而助于在处理基材150之前精确将基材150定位于处理头102之下。在一个实施例中，检验系统200检验基材150，以致损坏或者错误处理的基材可从生产线移除。在一个实施例中，处理套组131可各含有灯或其它类似的光学辐射设备，以照明定位于其上的基材，以致其易于被检验系统200所检验。
系统控制器101助于整体系统101的控制及自动化，并且可包括中央处理单元(CPU，图中未示)、内存(图中未示)以及支持电路(或I/O，图中未示)。CPU可为计算机处理器任何形式之一，这些计算机处理器用在工业设定上以供控制各种腔室过程与硬件(例如，传送器、侦测器、马达、流体传递硬件等)，并且监控系统与腔室过程(例如基材位置、处理时间、侦测器讯号等)。内存连接至CPU且可为一种或多种易于取得的内存，诸如随机存取内存(RAM)、只读存储器(ROM)、软盘机、硬盘机或任何其它远程或本地端数字储存装置的形式。软件指令与数据可编码与储存于内存内以指示CPU。支持电路亦连接至CPU以用传统方式支持处理器。支持电路可包括高速缓冲存储器、电源供应器、时脉电路、输入/输出电路及子系统等。系统控制器101可读的程序(或计算机指令)决定何种任务可执行于基材上。该程序较佳为系统控制器101可读的软件，其包括产生与储存至少基材位置信息、各种受控制的部件的移动顺序、基材检验系统信息及其组合的编码。
在一个实施例中，用在系统100中的两个处理头102可为可由BacciniS.p.A购得的传统网板印刷头，其适于在网板印刷过程期间在位置“2”或“4”以期望的图案在配置在处理套组131上的基材150表面上沉积材料。在一个实施例中，处理头102包括多个致动器(例如致动器105，例如步进马达或伺服马达)，这些致动器与系统控制器101通讯且用于调整配置在处理头102内的网板印刷屏蔽(图中未示)相对于印刷中的基材150的位置及/或角方向。在一个实施例中，网板印刷屏蔽为金属薄片或金属板，具有多个孔、狭缝或其它形成为贯穿其中的穿孔，以界定网板印刷材料在基材150的表面上的图案和布局。在一个实施例中，网板印刷材料可包含导电墨水或糊状物、介电墨水或糊状物、掺质胶、蚀刻胶、一种或多种屏蔽材料、或其它导电或介电材料。大体而言，待沉积于基材150的表面上的网板印刷图案以自动化方式对准基材150，其通过使用致动器105以及通过系统控制器101从检验系统200所接收的信息而定向网板印刷屏蔽而执行。在一个实施例中，处理头102适于沉积含金属或含介电质的材料于具有约125mm至约156mm的宽度及约70mm至约156mm的长度的太阳能电池基材上。
图3为根据本发明的实施例图2所示的系统100的示意平面图，其示出处理头102的替代性操作态样。一个实施例中，每处理头102的一部分可在进料传送器111或出料传送器112的一者上方线性移动，如处理头103所示。在另一个实施例中，每处理头102的一部分可在进料传送器111或出料传送器112的一者上方角移动(例如绕枢轴旋转)，如处理头104所示。在各结构中，各处理头102的部分对一侧或另一侧的移动容许处理头102的一者及相对应的进料传送器111或出料传送器112被取下进行维修，而位于另一侧的进料传送器111及相对应的出料传送器112与相对的处理头102一并继续进行生产。
图4为根据本发明的实施例的致动器组件140的示意等轴图。在一个实施例中，致动器组件140为平面马达，其包含定子142以及一个或多个移动器144。定子142可包括永久磁铁零件143，其具有以栅形式排列的多个S极永久磁铁以及N极永久磁铁。移动器144可包括电枢线圈零件145，其通过电缆149接收电子讯号。当电子讯号施加至电枢线圈零件145时，在移动器144的电枢线圈零件145与定子142的永久磁铁零件143之间生成推撞。
为了通过永久磁体零件143及电枢线圈零件145之间生成的推撞效力将移动器144在定子142的平面上以X-Y方向传输，移动器144可通过设于移动器144的下表面中的一个或多个空气喷嘴(图中未示)从定子142的平面升高预定高度。因此，当移动器144通过电缆149接收电子讯号，空气亦可通过喷嘴经连接至空气源且配置于电缆149中的管路传递。通过喷嘴传递空气容许几近无摩擦的X-Y移动以及准确地将移动器144在X-Y方向定位于定子142上。
在本发明的一个实施例中，每一移动器144具有与其连接的各处理套组131。在此类实施例中，致动器组件140能够通过从系统控制器101通过电缆149发送的讯号精确地在X-Y方向移动且定位每一处理套组131。在一个实施例中，致动器组件140在精确度及重复性上能较先前技术的基材处理定位系统具有大幅度的改良。
在一个实施例中，每一处理套组131被附加到旋转致动器148，其定位于处理套组131及其相应的移动器144之间，并且与该二者连接。旋转致动器148可包括旋转盘，其附接至步进马达、伺服马达、或其它与系统控制器101通讯的旋转机构，以将每一处理套组131相对于相应的移动器144以角度准确定位。
图5A及5B是根据本发明的替代性实施例的处理套组131的示意等轴图。在一个实施例中，每一处理套组131包含传送器139，其具有进料滚动条135以及拉紧滚动条136，该二者适于进料并且保持材料137横跨平板138定位，如图5A所示。在一个实施例中，材料137为多孔材料，其容许配置在材料137的一侧上的基材150通过施加至材料137的相对侧的真空而被固持于平台138，该真空是由平台138中所形成的真空通口所提供。在一个实施例中，通过使用连接至平台138中的通口的真空源(图中未示)将真空供给至平台138，该真空源与平台中通口的连接利用配置在电缆束149中的管路所达成。
另一个实施例中，传送器139装设成连续传送器系统，其包含一个或多个进料滚子133以及一个或多个惰轮滚子134，以进给定位于横跨平台138的材料137，如图5B所示。平台138可具有基材支撑表面，基材150及材料137在处理头102执行的处理期间受支撑且保持于该表面上。在一个实施例中，材料137为多孔材料，其容许配置在材料137的一侧上的基材150通过施加至材料137的相对侧的真空而被固持于平台138，该真空由平台138中所形成的真空通口所提供。在一个实施例中，通过使用连接至平台138中的通口的真空源(图中未示)将真空供给至平台138，该真空源与平台中通口的连接利用配置在电缆束149中的管路(图中未示)所达成。在一个实施例中，在传输基材150后，在材料137由进料滚子133送进时清洁材料137。
在本发明某些实施例中，当加载及卸载基材150时，处理套组131总是装设成相同方向。在此类实施例中，相较于之前的传送器结构(图5A)，连续传送器结构(图5B)较受青睐，因为之前的结构在每个基材150从处理套组131加载与卸载时会消耗材料137。因此，图5A中的传送器结构中，材料137在处理期间必须周期性地移除且置换。相较之下，连续传送器结构(图5B)在加载与卸载每个基材150期间，不会消耗材料137。因此，如图5B所示的连续传送器系统可提供利于本发明某些实施例的循环时间、输出量以及产量。
图6是根据本发明的实施例的操作程序600的示意图表。图7A至7D是根据本发明的实施例的说明图6的操作程序600的系统100的示意平面图。
在基材传输操作602中，第一对基材150沿路径“A1”从输入传送器113传输至进料传送器111。在此结构中，系统控制器101用于协调每一输入传送器113及进料传送器111中带116与驱动致动器(图中未示)的运动，以致基材150在这些自动化部件之间可靠地传输。
接着，在基材加载操作604中，每一进料传送器111将第一对基材150加载于位在图7A中所示的加载/卸载位置“1”及“3”的处理套组131上。在此结构中，每个基材150遵循传输路径“A2”从进料传送器111的带116传输至处理套组131中的传送器139的材料137。在此点，注意到以下所述者是重要的：在稳态操作中，在各处理套组131加载未处理基材150时同时卸载的已处理基材150，是由在加载/卸载位置“1”及“3”的处理套组131所支撑的。在此结构中，系统控制器101用于协调带116及进料滚子133(图5B)或进料滚动条135与拉紧滚动条136(图5A)的运动，以可靠地将基材150定位于处理套组131上。
在检验操作606中，第一对基材150的每一者可由检验系统200检验以确保没有损坏、碎裂、破裂的基材150位于处理套组131上。此外，每一检验系统200可获得定位于处理套组131上的基材150的影像并且将这些影像发送至系统控制器101以供分析，以确定每个基材150在各处理套组131上的正确位置及方向。每个基材150在每一处理套组131上的位置与方向的数据随后为系统控制器101与各处理头102及/或移动器144一并所用，以在如后文所述的处理操作期间准确定位基材150。
接着，在第一处理套组移动操作608中，具有配置于其上的未处理基材150的处理套组131各自从其相应加载位置“1”及“3”沿路径“A3”向内移动，如图7B所示。在此结构中，只有最初定位在加载/卸载位置“1”及“3”的印刷套组131通过其相应的移动器144移动。系统控制器101用于协调致动器组件140的移动器144的移动，以确保处理套组131可靠地从位置“1”及“3”朝内移动，以致各处理套组131完全无进料传送器111及出料传送器113，以供后续的移动操作。
在第二处理套组移动操作610中，所有四个处理套组131实质上同时通过他们的致动器组件140的各移动器144沿路径“A4”移动，如图7B所示。在此结构中，原本定位于加载/卸载位置“1”及“3”的处理套组131沿路径“A4”通过各移动器144移动至相应的处理位置“2”及“4”。同时，原本定位于处理位置“2”及“4”的处理套组131沿路径“A4”通过各移动器144向内移动至相应的加载/卸载位置“1”及“3”。系统控制器101用于协调致动器组件140所有四个移动器144的移动，以确保所有四个处理套组131可靠地实质上同时移动以进行程序600中的下一个操作。因为每一移动器144的位置可独立控制，故可期望一次将一个或两个移动器144定位而非一次四个，如图7B所示意性示出。
在第三处理套组移动操作612中，从各加载/卸载位置“1”及“3”向内定位的处理套组131通过其致动器组件140的移动器144沿路径“A5”向外移动至加载/卸载位置“1”及“3”，如图7C所示。系统控制器101用于协调致动器组件140的移动器144的移动，以确保处理套组131可靠地移动进至位置“1”及“3”，以致相应的处理套组131对准进料传送器111及出料传送器113，以供后续卸载/加载操作。
同时，在对准操作614中，位于图7C所示的定位在处理位置“2”及“4”的处理套组131上的基材150准确地对准以供后续处理操作。在一个实施例中，在每个相应处理套组131上的每个基材150的位置及方向数据由检验操作606中的检验系统200所收集，这些数据由系统控制器101所用，以定位及定向处理头102中的部件，以改善后续过程的精确度。
在系统100为网板印刷系统的实施例中，位置及方向信息可用于定位及定向处理头102的网板印刷部件以改善网板印刷过程的精确度。在一个实施例中，每个处理头102中所包含的印刷屏蔽的位置在X-Y方向及角方向等二个方向上自动调整，以基于在检验步骤606期间所接收的数据，将处理头102的印刷屏蔽对准定位于处理套组131上的基材150之上的期望位置。在另一个实施例中，由检验系统200所收集以用于每一处理套组131上的基材150的位置与方向数据可为系统控制器101所用，以准确将每一处理套组131相对于每个处理头102中的印刷屏蔽通过各移动器144于X-Y方向定位，并且使用一个或多个致动器105在角度上相对于定位在处理套组131上的基材150，调整处理头102中印刷屏蔽的方向至期望的位置和方向。
在一个实施例中，由检验系统200所收集以用于每一处理套组131上的基材150的位置与方向数据可为系统控制器101所用，以准确地将每一处理套组131通过各移动器144于X-Y方向定位，并且在角度上相对于定位在处理套组131上的基材150调整处理头102的方向至期望的方向。举例而言，如图8A中所示，具有完美对准、定位于其上的基材150的处理套组131的理想的定位对应具有坐标X’及Y’的位置。在此位置，不需要角度上操控处理头102。然而，如图8B所示，基材150相对处理套组131以角度α定位。基于此方向信息(如从检验系统200所得)，系统控制器101决定基材正确的定位是相对于具有坐标X”及Y”的位置。与此相对应，各移动器144移动至位置X”及Y”。进一步言之，系统控制器101决定处理头102是否应该旋转以补偿处理套组131上基材150的角度上的错误定向。基于此信息，处理头102通过使用致动器805(例如步进马达、伺服马达)以及系统控制器101绕枢轴801旋转角度θ。在一个实施例中，由系统控制器101所计算的角度θ实质上等于检验系统200所测量到的角度α。因此，通过结合调整移动器144的X-Y位置以及处理头102的角定位，基材150准确地定位以供处理。
另一个实施例中，用于配置在每一处理套组131上的每个基材150的位置及方向数据由系统控制器101收集与使用，以通过各移动器144准确地在每处理头102之下将每一处理套组131定位于X-Y方向，并且使用连接至处理套组131及移动器144的旋转致动器148在角度上将配置于每一处理套组131的基材150对准处理头102。在此结构中，所有用于基材150的位置及方向的调整通过每一处理套组131补偿，因而容许在单一处理操作中通过单一网板处理头102处理多重基材150(每一者装设在各处理套组131上)，其随后于下文描述。
图9A与9B是根据本发明的一个实施例的平面视图，其示出单处理头102，该处理头具有多重处理套组131，每一者支撑基材150，定位于该处理头下方，以供基材处理操作之用。图9A是根据本发明的一个实施例的平面视图，其示出单处理头102，该处理头具有四个处理套组131，每一者支撑基材150，定位于该处理头下方，以供处理操作。图9B是根据本发明的实施例的平面视图，其示出单一网板处理头102，该处理头具有二个处理套组131，每一者支撑基材150，定位于该处理头下方，以供处理操作。在这些实施例中，定位于每一处理套组131上的每个基材150的位置及方向数据由系统控制器131所使用，以通过各移动器144准确地将基材150在X-Y方向上定位于处理头102之下，并且通过各旋转致动器148准确地在角度上对准基材150。尽管图9A及9B示出在处理头102之下用于基本上同时对准与处理的四个及两个处理套组131，然而任何数目的处理套组131可视整体系统100的期望输出量及期望的占地面积而采用。
在处理操作616中，诸如网板印刷、喷墨印刷或激光剥蚀等过程执行于第一对基材150上，这些基材准确地在处理位置“2”及“4”定位，如图7C所示。在一个实施例中，该过程为费时约两秒完成的网板印刷，且由来自系统控制器101的指令控制。在一个实施例中，为了改善系统输出量，当执行处理操作616时，操作602至608重复用于第二对基材150。即，在第二操作602中，第二对基材150首先从输入传送器113传输至进料传送器111。在第二操作604中，第二对基材150的每个加载至位于位置“1”及“3”的处理套组131上。在此再次，在稳态操作中，已处理的基材150位于处理套组131上，当第二对未处理之基材150加载时，该已处理基材卸载。在第二操作606中，第二对基材150的每个通过检验系统200受检验。然后，在第二操作608中，支撑第二对基材150的处理套组131的每一者沿路径“A3”朝内移动。
在第四处理套组移动操作618中，位于处理位置“2”及“4”且支撑已处理的基材150的处理套组131的每一者通过其致动器组件140的相应的移动器144沿路径“A4”移动，如图7B所示。同时，从加载/卸载位置“1”及“3”向内定位并且支撑新加载的基材150的处理套组131的每一者沿路径“A4”移动，其中该对准操作614以及处理操作616随后在处理位置“2”及“4”处在基材150上执行。系统控制器101用于协调致动器组件140的所有四个移动器144的移动，以确保所有四个处理套组131可靠地实质上同时移动以供程序600中后续的操作所用。
在替代性第四处理套组移动操作618中，位于处理位置“2”及“4”且支撑已处理的基材150的处理套组131的每一者通过其致动器组件140的相应的移动器144沿路径“A6”移动回到其先前的位置，该位置在其相应的加载/卸载位置“1”或“3”内侧，如图7D所示。同时，从加载/卸载位置“1”或“3”向内定位并且支撑新加载的基材150的处理套组131的每一者沿路径“A6”移动至其相应的处理头102，其中该对准操作614以及处理操作616随后在处理位置“2”及“4”处在基材150上执行。系统控制器101用于协调致动器组件140的所有四个移动器144的移动，以确保所有四个处理套组131可靠地实质上同时移动以供程序600中后续的操作所用。
在第五处理套组移动操作620中，从加载/卸载位置“1”及“3”向内定位且支撑已处理的基材150的处理套组131通过其致动器组件140的相应的移动器144沿路径“A5”向外移动，如图7C所示。系统控制器101用于协调致动器组件140的移动器144的移动，以确保处理套组131可靠地移动至位置“1”及“3”，以致各处理套组131对准进料传送器111以及出料传送器113以供后续卸载/加载操作。
在卸载操作622中，由处理套组131支撑、位于加载/卸载位置“1”及“3”的第一对已处理基材150的每一者卸载至各出料传送器112，其如图7C所示。在此结构中，每一已处理之基材150遵循传输路径“A7”从处理套组131中的传送器139的材料137传输至进料传送器111的带116。同时，未处理的基材150加载到处理套组131上，如前于操作604所描述。系统控制器101用于协调带116与进料滚子133(图5B)的运动或者进料滚动条135与拉紧滚动条136(图5A)的运动，以可靠地从处理套组131卸载已处理的基材150并且将未处理的基材150定位至处理套组131上。
最后，在基材传输操作624中，第一对已处理之基材150沿路径“A8”从出料传送器112传输至输出传送器114，如图7C所示。此结构中，系统控制器101用于协调每一出料传送器112与输出传送器114中带116与驱动致动器(图中未示)的运动，以致基材150可靠地在这些自动化部件之间传输。
在稳态操作中，操作程序600的操作602至624连续重复以在生产线环境中连续处理基材150。示出于图6的操作数目及序列不欲限制此述的本发明的范畴，因在不背离此述之本发明的基本范畴下，一个或多个操作可删除或重新排序。此外，显示于图7A至7D的操作的示意描述不欲限制所述知本发明的范畴，因操作不需以如图所示的序列形式完成，且二个以上的操作可同时完成。
除了上述的介于加载/卸载位置“1”及“3”及处理位置“2”及“4”之间每个基材150的移动外，在本发明的范畴内实施许多其它替代性的传输路径。在一个实施例中，最初位于位置“1”和“2”的处理套组131连续地交换加载、处理及卸载操作的位置。同时，最初位于位置“3”和“4”的处理套组131连续地交换加载、处理及卸载操作的位置。
在另一个实施例中，最初位在加载/卸载位置“1”的处理套组131移动至印刷位置“2”，且随后回到加载/卸载位置“1”。同时，最初位在加载/卸载位置“3”的处理套组131移动至处理位置“4”并且随后回到加载/卸载位置“3”。这些移动在整个处理程序中连续重复。
尚有另一个实施例，最初位在加载/卸载位置“1”的印刷套组131移动至处理位置“2”，随后移动至加载/卸载位置“3”，其如前所述。处理套组131随后移动回至处理位置“2”并且随后移动回至加载/卸载位置“1”。同时，最初位在加载/卸载位置“3”的处理套组131移动至处理位置“4”，随后移动至加载/卸载位置“1”。处理套组131随后移动回至处理位置“4”且随后移动回至加载/卸载位置“3”。这些移动在整个处理程序中连续重复。
虽然前文针对本发明的实施例，但是在不脱离本发明的基本范围的情况下，可设计本发明的其它及另外实施例，且本发明的范围由以下权利要求确定。
Claims (17)
1.一种用于处理基材的设备，其包含：
平面定子；
第一移动器，其定位于所述平面定子上；
第二移动器，其定位于所述平面定子上，其中，所述第一及第二移动器经装设以彼此独立地、在水平面中在所述平面定子上方侧向及纵向移动；
第一基材支撑件，其连接至所述第一移动器并且可定位以在基材加载位置接收第一基材；
第二基材支撑件，其连接至所述第二移动器并且可定位以在所述基材加载位置接收第二基材；
处理头，其经装设以当所述第一基材支撑件处于第一基材处理位置时，处理定位于所述第一基材支撑件上的所述第一基材，其中，所述处理头进一步经装设以当所述第二基材支撑件处于第二基材处理位置时，处理定位于所述第二基材支撑件上的所述第二基材；以及
检验系统，所述检验系统经装设以在所述第一基材支撑件处于所述基材加载位置时获得关于配置在所述第一基材支撑件上的所述第一基材的位置与方向的数据，且经装设以在所述第二基材支撑件处于所述基材加载位置时获得关于配置在所述第二基材支撑件上的所述第二基材的位置与方向的数据，
其中，所述设备经装设以至少部分基于所述检验系统所获得的数据，通过所述平面定子与所述第一移动器，将所述第一基材支撑件从所述基材加载位置移动至所述第一基材处理位置，且其中，所述设备经装设以至少部分基于所述检验系统所获得的数据，通过所述平面定子与所述第二移动器，将所述第二基材支撑件从所述基材加载位置移动至所述第二基材处理位置，
其中，所述处理头经装设以在所述第一基材及所述第二基材上沉积图案化层。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述处理包含下列处理之一：网板印刷和喷墨印刷。
3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述处理头进一步包含一个或多个致动器，这些致动器经装设以基于由所述检验系统所获得的数据侧向、纵向及在角度上调整所述处理头中的部件。
4.根据权利要求1所述的设备，其中，所述处理头进一步包含一个或多个致动器，这些致动器经装设以基于由所述检验系统所获得的数据在角度上调整所述处理头中的部件。
5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第一基材支撑件进一步包含致动器，所述致动器经装设以基于由所述检验系统所获得的数据在角度上调整所述第一基材支撑件。
6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第二基材支撑件进一步包含致动器，所述致动器经装设以基于由所述检验系统所获得的数据在角度上调整所述第二基材支撑件。
7.根据权利要求6所述的设备，其中，所述第一及第二基材支撑件的每一者进一步包含连续传送器，所述连续传送器经装设以辅助加载及卸载基材。
8.一种用于处理基材的设备，其包含：
平面定子；
第一移动器，其定位于所述平面定子上；
第二移动器，其定位于所述平面定子上，其中，所述第一及第二移动器经装设以彼此独立地、在水平面中在所述平面定子上方侧向及纵向移动；
第一基材支撑件，其连接至所述第一移动器并且经定位以在第一基材加载位置接收第一基材；
第二基材支撑件，其连接至所述第二移动器并且经定位以在第二基材加载位置接收第二基材；
第一处理头，其经装设以当所述第一基材支撑件处于第一基材处理位置时，处理定位于所述第一基材支撑件上的所述第一基材；
第二处理头，其经装设以当所述第二基材支撑件处于第二基材处理位置时，处理定位于所述第二基材支撑件上的所述第二基材；
第一检验系统，其经装设以在所述第一基材支撑件处于所述第一基材加载位置时，获得关于配置在所述第一基材支撑件上的所述第一基材的位置与方向的数据；以及
第二检验系统，其经装设以在所述第二基材支撑件处于所述第二基材加载位置时，获得关于配置在所述第二基材支撑件上的所述第二基材的位置与方向的数据，
其中，所述设备经装设以至少部分基于所述第一检验系统所获得的数据，通过所述平面定子与所述第一移动器将所述第一基材支撑件从所述第一基材加载位置移动至所述第一基材处理位置，且其中，所述设备经装设以至少部分基于所述第二检验系统所获得的数据，通过所述平面定子与所述第二移动器将所述第二基材支撑件从所述第二基材加载位置移动至所述第二基材处理位置，且
其中，所述第一处理头经装设以在所述第一基材支撑件处于所述第一基材处理位置时，在定位于所述第一基材支撑件上的所述第一基材上沉积图案化层，且其中，所述第二处理头经装设以在所述第二基材支撑件处于所述第二基材处理位置时，在定位于所述第二基材支撑件上的所述第二基材上沉积图案化层。
9.根据权利要求8所述的设备，其中，所述设备进一步包含：
第三移动器，其定位于所述平面定子上；
第四移动器，其定位于所述平面定子上，其中，所述第一、第二、第三及第四移动器经装设以彼此独立地、在水平面中在所述平面定子上方侧向及纵向移动；
第三基材支撑件，其连接至所述第三移动器并且可定位以在所述第一基材加载位置接收基材；
第四基材支撑件，其连接至所述第四移动器并且可定位以在所述第二基材加载位置接收基材。
10.根据权利要求9所述的设备，其中，所述第一处理头经装设以在所述第三基材支撑件处于第三基材处理位置时，在定位于所述第三基材支撑件上的基材上沉积图案化层，且其中，所述第二处理头经装设以在所述第四基材支撑件处于第四基材处理位置时，在定位于所述第四基材支撑件上的基材上沉积图案化层。
11.根据权利要求10所述的设备，其中，所述第一检验系统进一步经装设以在所述第三基材支撑件处于所述第一基材加载位置时，获得关于配置在所述第三基材支撑件上的基材的位置与方向的数据，且其中，所述第二检验系统进一步经装设以在所述第四基材支撑件处于所述第二基材加载位置时，获得关于配置在所述第四基材支撑件上的基材的位置与方向的数据。
12.根据权利要求11所述的设备，其中，所述设备经装设以至少部分基于所述第一检验系统所获得的数据，通过所述平面定子与所述第三移动器将所述第三基材支撑件从所述第一基材加载位置移动至所述第三基材处理位置，且其中，所述设备经装设以至少部分基于所述第二检验系统所获得的数据，通过所述平面定子与所述第四移动器将所述第四基材支撑件从所述第二基材加载位置移动至所述第四基材处理位置。
13.根据权利要求12所述的设备，其中，所述第一处理头包含一个或多个致动器，这些致动器经装设以基于由所述第一检验系统所获得的数据在角度上定位所述第一处理头中的部件，且其中，所述第二处理头包含一个或多个致动器，这些致动器经装设以基于由所述第二检验系统所获得的数据在角度上定位所述第二处理头中的部件。
14.根据权利要求13所述的设备，其中，所述第一及第三基材支撑件的每一者进一步包含致动器，所述致动器经装设以基于由所述第一检验系统所获得的数据在角度上调整所述第一或第三基材支撑件，且其中，所述第二及第四基材支撑件的每一者进一步包含致动器，所述致动器经装设以基于由所述第二检验系统所获得的数据在角度上调整所述第二或第四基材支撑件。
15.一种用于处理基材的方法，其包含以下步骤：
通过平面定子与附接至第一基材支撑件的第一移动器，将所述第一基材支撑件定向于第一基材加载位置；
通过所述平面定子与附接至第二基材支撑件的第二移动器，将所述第二基材支撑件定向于第二基材加载位置；
在所述第一基材支撑件上接收第一基材；
通过第一检验系统获得关于所述第一基材在所述第一基材支撑件上的位置与方向的数据；
在所述第二基材支撑件上接收第二基材；
通过第二检验系统获得关于所述第二基材在所述第二基材支撑件上的位置与方向的数据；
至少部分基于所述第一检验系统所获得的数据，通过所述平面定子与所述第一移动器将所述第一基材支撑件从所述第一基材加载位置移动至第一基材处理位置；
通过第一处理头处理所述第一基材；
至少部分基于所述第二检验系统所获得的数据，通过所述平面定子与所述第二移动器将所述第二基材支撑件从所述第二基材加载位置移动至第二基材处理位置；以及，
通过第二处理头处理所述第二基材，
其中，所述第一处理头经装设以在所述第一基材支撑件处于所述第一基材处理位置时，在定位于所述第一基材支撑件上的所述第一基材上沉积图案化层，且其中，所述第二处理头经装设以在所述第二基材支撑件处于所述第二基材处理位置时，在定位于所述第二基材支撑件上的所述第二基材上沉积图案化层。
16.根据权利要求15所述的方法，其进一步包含以下步骤：
在处理所述第一基材前，基于由所述第一检验系统所获得的数据，在角度上定向所述第一处理头中的部件；以及
在处理所述第二基材前，基于由所述第二检验系统所获得的数据，在角度上定向所述第二处理头中的部件。
17.根据权利要求15所述的方法，其进一步包含以下步骤：
在处理所述第一基材前，通过连接至所述第一基材支撑件的致动器，在角度上定向所述第一基材支撑件；以及
在处理所述第二基材前，通过连接至所述第二基材支撑件的致动器，在角度上定向所述第二基材支撑件。
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