用于支撑和输送基板的装置制造方法

用于支撑和输送基板的装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及用于支撑和输送基板的装置。提供了一种用于设备（11）的印刷基板（12）的支撑和输送单元，其中设备（11）用于沉积由导电或非导电材料制成的印刷迹线，所述印刷基板（12）设置有在第一表面（55）与所述第二表面（56）之间延伸的孔（57）。支撑单元包括第一流体动力回路（32）和第二流体动力回路（33），其中第一流体动力回路（32）适合于产生第一吸入条件以使基板（12）保持附着到支撑单元的支撑表面（113）上，第二流体动力回路（33）不同于并且至少部分地独立于第一流体动力回路，其适合于产生第二受控的吸入条件，该第二受控的吸入条件能够允许利用导电或非导电材料对孔（57）的受控填充。
【专利说明】用于支撑和输送基板的装置
[0001]本申请是 申请人:于2012年6月6日提交的，申请号为“201220271512.8”，发明名称为“用于支撑和输送基板的装置”的实用新型专利申请的分案申请。
【技术领域】
[0002]本发明的方面一般地涉及用于在基板上沉积印刷材料的方法和设备。本文所提出的一些实施例涉及例如在丝网印刷、喷墨印刷、激光印刷或其他技术中、用于沉积印刷迹线的设备的用于印刷基板的支撑和输送装置。实施例可用于例如通过在基板、板或诸如晶片、箔片或硅基物体等相似元件上使用多层图案印刷导电迹线，来制作光伏电池。实施例也可以与来自提供印刷操作的其他领域的印刷支撑元件一起使用。
【背景技术】
[0003]已知用于制造太阳能电池、光伏电池或类似的半导体装置的印刷机械，其利用单元(cell)、使用丝网印刷方法、通过适合的导电材料或者导电衆料(conductive paste)或接触浆料来实现电子电路和接触。
[0004]在这样的方法中一般使用的印刷机械包括与直线型输送机或者具有旋转工作台的机器相关联的适合的工作站，也叫做印刷巢，其中各个单元在支撑单元上远离工作站和朝向工作站移动。印刷巢具有工作表面或平面，其中要被处理的基板每次都搁置在所述工作表面或平面上。
[0005]更具体而言，印刷巢包括设置有流体动力回路的支撑表面，其中流体动力回路具有相互连接的多个通道，其中多个通道朝向布置基板的表面开口，以制作单元。流体动力回路与吸入装置相关联，其中吸入装置可以确定吸力(或比环境压力低的压力)和/或基板上的局部真空的状态，以保持基板附着到印刷巢上并且防止基板从正确的印刷位置移动。诸如卷烟纸等透气材料(transpirable material)层布置在印刷巢的表面与基板之间，以防止印刷巢的表面在单元的印刷期间变脏，并且防止基板在其下表面上受到损坏。
[0006]一种方法用于将基板放置在印刷巢上，并且然后将基板带入用于印刷操作的工作站。在印刷操作期间，在基板的面向印刷机械的表面上，制作导电迹线并且将(通过基板)的孔金属化。在金属化过程期间，孔完全或部分地填充金属浆料(例如银基金属浆料)，其中金属浆料在单元的前表面(连接件可以直接连接到该前表面)与后表面之间具有导电和/或接触功能。
[0007]在印刷操作期间，吸入回路的启动具有正确地利用导电浆料填充存在于基板中的孔的功能。这允许使用所印刷的材料的流体性质。
[0008]因此，印刷巢所具有的流体动力回路执行在印刷期间保持要被印刷的基板的功能以及移动该基板的功能两者，以及在印刷步骤中提供正确地并且完全地填充孔的功能。
[0009]然而，在该操作期间，经常发生导电浆料从基板泄露并且弄脏透气材料层的情况，其中透气材料层必须更换或恢复。为此，印刷巢通常设置有装载器以加载透气材料层，其中该装载器包括与移动装置相关联的进给卷轴和收集卷轴。[0010]假设印刷机械的较高生产力，需要透气材料层的频繁更换以防止其被沉积成形成不必要的厚度(其中随后的晶片搁置在其上)，这可能导致印刷缺陷和/或可能弄脏随后的晶片。因此，透气材料的频繁更换可能引起不必要的导电条件和低质量的印刷。
[0011 ] 透气材料的频繁更换也可能弓I起用于更换带的频繁停工，伴随着由于更换的带而带来的增加的成本。此外，透气材料的频繁更换可能引入在放置和制造随后的晶片时的发生错误的可能性。
[0012]而且，如果流体动力回路执行保持基板附着到印刷巢上的功能以及允许填充基板的孔的功能，由于这两个功能需要不同的工作压力，因此可能不能正确地控制这两个动作。这在大多数时候导致基板的孔的非受控的填充以及浆料从单元的背面的不必要的泄露。
[0013]因此，需要提供在用于印刷迹线的沉积的设备中支撑和输送印刷基板的设备和方法，其可避免导电浆料因意外而泄露。还需要基本上消除在前面的步骤中使用的印刷浆料意外地进入随后的印刷操作。
[0014]另一个需要是提供这样的设备和方法，该设备和方法允许将由于更换带而产生的停工时间和成本以及由于印刷支撑件在带上的不正确定位而产生的可能的印刷错误、限制为最低限度。
[0015]还需要通过适当地控制对基板的孔的填充水平来减少印刷浆料的浪费，从而可以调节金属在孔内部的水平，从而可以是齐平的或者部分突出的。
[0016] 申请人:已经设计并测试了实施例，以克服本领域的状态的缺点并且实现这些和其他的目的和优势。

【发明内容】

[0017]在独立权利要求中陈述并且描述了本发明，而从属权利要求描述了本发明的其他特征或对主要发明思想的改变。
[0018]在一个实施例中，提供了用于支撑和输送用于沉积印刷迹线的基板的装置，该装置包括:支撑板，其具有支撑表面，该支撑表面适合于支撑放置在支撑表面上的基板；第一流体动力回路，其被配置为在支撑板的支撑表面的一个或多个第一区域中产生第一吸入条件、以维持基板附着到支撑表面上；以及第二流体动力回路，其被配置为在支撑板的支撑表面的一个或多个第二区域中产生第二吸入条件，其中一个或多个第二区域被布置成在基板搁置在支撑表面上时、与基板中的一个或多个孔流体地连通。
[0019]在其他实施例中，第二吸入条件被配置为，受到控制以允许使用导电材料对基板中的一个或多个孔的受控填充。在另一个实施例中，支撑表面还包括多个第一孔和多个第二孔，多个第一孔与第一流体动力回路流体地连通，多个第二孔与所述第二流体动力回路流体地连通，并且第一孔和第二孔至少部分地朝向支撑表面开口。在又一实施例中，第二孔的至少一些被布置成在基板搁置在支撑表面上时与基板的孔对齐。而且，第二孔的至少一些可以具有在支撑表面附近终止的喇叭形部分。此外，覆盖元件可以至少部分地布置在多个第二孔的至少一个的内部，其中覆盖元件相对于支撑表面缩进、以至少部分地覆盖至少一个第二孔。覆盖元件可以至少部分地布置在具有喇叭形部分的多个第二孔的至少一个的内部，其中覆盖元件相对于支撑表面缩进、以至少部分地覆盖至少一个第二孔，其中覆盖元件布置在第二孔的喇叭形部分的内部。[0020]在另一个实施例中，所述装置还包括控制单元，所述控制单元被配置为在第二流体动力回路中控制在时间的不同时刻处且对于确定的时间间隔作用的至少第一水平的吸入压力和第二水平的吸入压力。
[0021]在又一实施例中，所述装置可以包括第一吸入装置，其用于产生第一吸入条件；以及第二吸入装置，其用于产生第二吸入条件。在另一个实施例中，所述装置可以包括:第一吸入单元，其与第一流体动力回路流体地连通；以及第二吸入单元，其独立于第一吸入单元，并且与第二流体动力回路流体地连通。
[0022]在又一实施例中，第一流体动力回路可以至少部分地独立于第二流体动力回路，并且所述装置还包括:基底元件，其耦合到第一气动连接件和第二气动连接件；支撑平台，其布置在基底元件的上方；以及扩散元件，其布置在支撑平台的上方，其中支撑板布置在扩散元件的上方。而且，所述装置可以包括:一个或多个管道，其形成在支撑平台与基底元件之间；以及在支撑平台中的一个或多个孔，其与一个或多个管道流体地连通，并且与支撑表面中的第一孔流体地连通。
[0023]此外，所述装置可以包括:在基底元件中的腔体，该腔体与第二气动连接件流体地连通；第一空隙，其形成在支撑平台与扩散元件之间，其中第一空隙与在基底元件中的腔体流体地连通；以及第二空隙，其形成在扩散元件与支撑板之间，其中第二空隙被配置成，通过在扩散元件中的多个孔以及在扩散元件的周界边缘与支撑平台之间的间隙中的一者或两者、与第一空隙流体地连通，并且其中所述第二空隙与在支撑板的支撑表面中的第二孔流体地连通。
[0024]在其他实施例中，提供了用于在在印刷基板上沉积导电或非导电材料的方法，所述方法包括以下步骤:放置印刷基板，使得基板的第一表面布置在支撑和输送单元的支撑表面上；使用印刷头将导电或非导电材料沉积在基板的第二表面上，其中基板具有在第一表面与第二表面之间延伸的孔；使用与支撑和输送单元相关联的第一流体动力回路在基板上产生吸入压力，该吸入压力适合于将基板附着到支撑表面上；以及使用与支撑和输送单元相关联的第二流体动力回路产生第二吸入压力，该第二吸入压力能够提供利用导电或非导电材料对孔的受控填充，其中第二流体动力回路至少部分地不同于并且独立于第一流体动力回路。
[0025]在其他实施例中，使用第二动力学回路的步骤还包括:在时间的不同时刻处且对于确定的时间间隔、施加至少第一水平的吸入压力和第二水平的吸入压力。用于放置印刷基板的其他实施例还包括将基板放置在支撑表面上以将基板中的各个孔布置成与支撑表面中的孔流体地连通，其中支撑表面中的孔与第二流体动力回路流体地连通。又一其他实施例提供了，导电或非导电材料是从包括墨、浆料、掺杂凝胶和蚀刻凝胶的组中选取的导电材料。在其他实施例中，导电材料是金属基浆料，其中金属基浆料还包括玻璃纤维。在其他实施例中，金属基浆料还包括树脂。在其他实施例中，金属基浆料可以是银基浆料。在其他实施例中，金属基浆料可以是铜基或钥基或者金属基的混合物。替代地或另外地，导电或非导电材料可以是从包括墨、浆料、电解质浆料、掺杂凝胶或蚀刻凝胶的组中选取的非导电材料。
[0026]在其他实施例中，支撑和输送单元(也称为印刷巢)可用于与用于沉积印刷迹线的设备协作地支撑和输送印刷基板。设备(可以是基本上已知的类型)至少设置有印刷头，该印刷头适合于根据预定图案在印刷基板上沉积至少印刷迹线。基板设置有搁置在支撑和输送单元的支撑表面上的第一表面以及朝向印刷头的第二表面，其中在印刷步骤期间，在第二表面上制作迹线，并且基板具有在第一表面与第二表面之间延伸的孔，其中该孔在印刷步骤期间以导电和/或非导电材料至少部分地填充，以实现基板的第一表面和第二表面之间的电连接或绝缘连接。
[0027]根据一个实施例，支撑和输送单元包括第一流体动力回路和第二流体动力回路，其中第一流体动力回路适合于产生第一吸入条件，以保持基板附着到支撑和输送单元的支撑表面上，并且第二流体动力回路不同于并且至少部分地独立于第一流体动力回路，且第二流体动力回路适合于产生通过基板的孔的受控吸入的第二条件，以允许孔由导电或非导电材料填充。
[0028]第一流体动力回路可以在基板的表面上、在基板的没有孔的连续区域附近作用，而第二流体动力回路主要对应于基板的要被填充的孔或者在该孔的附近作用。
[0029]因此通过适当地控制第一和第二吸入条件，利用第一流体动力回路，可以在印刷操作期间以及在输送操作期间、使基板保留在支撑和输送单元的支撑表面的表面上的固定位置处，从而得到非常精确的迹线；而利用第二流体动力回路，可以适当地控制通过孔的材料的吸入水平，以使得孔被正确地填充从而实现基板的第一表面与第二表面之间的接触，并且还防止部分材料与印刷单元的支撑表面接触。
[0030]因此，可以根据需要同时或在时间的不同时刻激活第一和第二流体动力回路。
[0031]以这种方式，由于对至少第二流体动力回路的吸入强度的精确控制，因此不需要将支撑和输送单元(即，印刷巢)与在基板的每个处理循环必须恢复的透气材料层相关联。但应该注意，本发明的实施例也使用通过透气材料层传输的吸力、低压力或压力差。因此，被配置为使用透气材料的印刷巢没有排除在本发明的范围外。在属于Baccini的美国专利申请 N0.12/257，159 (作为 US 2009/0314201 公开)和 N0.12/256，707 (作为 US2009/0265926公开)中还描述了各种印刷巢配置和使用印刷巢的装置，这两个申请通过引用全部结合于此，如同在本文中全部记载。可以理解，这些申请所描述的实施例可以根据本文的教导来使用。例如，如果不需要或期望，可以移除或不使用涉及透气材料的特征。或者，可以通过透气材料来进行吸力或压力控制。
[0032]根据一个实施例，支撑和输送单元包括支撑板，其中在支撑板的厚度上制作了多个第一孔和第二孔，第一孔和第二孔分别流体地连接到第一和第二流体动力回路。
[0033]第一和第二孔至少部分地朝向其上布置基板的支撑表面开口，以分别在基板中(以使基板附着)以及在基板的孔中(以控制材料的填充)限定吸入条件。
[0034]在一些实施例中，第二流体动力回路的第二孔中的至少一些朝向支撑表面开口，并且在基板搁置在支撑表面上时与基板的孔中的至少一些对应。即，第二孔的朝向支撑表面的开口与在支撑基板上形成的孔的布置相配合。
[0035]在又一其他实施例中，第二孔的至少一些在具有喇叭形部分的上部终止，该喇叭形部分具有比在基本中形成的孔大的平面尺寸。以这样的方式，当导电材料从其在印刷步骤期间被引入的孔中突出(即使是一点点)时、可以防止支撑表面被导电材料污染。
[0036]根据另一个实施例，至少覆盖元件适合于至少部分地布置在第二孔的至少一个中的内部，并且相对于支撑表面缩进，以至少部分地封闭第二孔并且防止被印刷和带入的材料进入第二流体动力回路并且改变通过基板的孔的吸入条件。
[0037]根据变体，如果在支撑板中制作的第二孔设置有喇叭形部分，则覆盖元件至少部分地布置在喇叭形部分的内部。
[0038]在其他形式的实施例中，支撑和输送单元包括控制单元，其被设置成至少在第二流体动力回路中、确定在时间的不同时刻处和对于确定的时间间隔作用的至少第一水平的吸力和第二水平的吸力(或压力差)。该方案允许以期望的方式控制利用导电材料填充孔的方式，防止出现损坏支撑表面的问题。
[0039]在其他形式的实施例中，第一流体动力回路和第二流体动力回路与适合于产生第一和第二吸入条件的吸入装置相关联。使吸入装置与开关装置、阀等相关联是有利的，这允许在第一和第二流体动力回路中独立地确定吸入条件。
[0040]在其他形式的实施例中，吸入装置包括与第一流体动力回路相关联的第一吸入单元、以及独立于第一流体动力回路、与第二流体动力回路相关联的第二吸入单元。
[0041]本发明还涉及用于在印刷基板上沉积导电材料的方法，其中印刷基板布置在上述类型的支撑和输送单元中。
【专利附图】

【附图说明】
[0042]为了能够详细地理解所述特征，可以参考附图进行各个实施例的更具体的描述。注意，所附附图仅图示了代表性实施例，并且因此没有按尺寸绘制并且不限制权利要求范围。
[0043]图1示意性地示出了用于在印刷基板上沉积印刷迹线的设备的布局，其中提供了根据一些实施例的支撑和输送单元。
[0044]图2示意性地图示了图1的变体。
[0045]图3是根据实施例的支撑和输送单元的分解图。
[0046]图4是在组装条件下，图3中的支撑和输送单元的平面图。
[0047]图5是图4中的从V - V观看的截面图。
[0048]图6是图4中的从V1- VI观看的截面图。
[0049]图7是图4中的从YD - YD观看的截面图。
[0050]图8是图4中的从VD1- VDI观看的截面图。
[0051]图9是根据第一变体、图8的放大细节图。
[0052]图10是根据第二变体、图8的放大细节图。
[0053]图11是图9的变体。
[0054]这些和其他特征通过优选实施例的下面的描述来例示，且参考附图以非限制性示例给出。为了便于阅读，尽可能地使用相同的参考附图来标记附图中的相同元件。可以理解，在没有其他说明的情况下，一个实施例的元件和特征可以方便地结合到其他形式的实施例中。因此，一个实施例的元件和特征可以有利地结合到其他实施例中而不需要进一步陈述。
【具体实施方式】
[0055]参考图1，示出了设备11的布局，设备11通常用于在打印支撑或基板12上沉积印刷迹线。在本文所示的实施例中，设备11包括处理单元13，处理单元13 —般设置有入口输送机15、旋转执行器单元16、丝网印刷头19和出口输送机20。入口和出口输送机15和20分别适合于在箭头F所示的方向上、使基板12朝向旋转执行器单元16移动以及从旋转执行器单元16离开。
[0056]旋转执行器单元16包括在角度上相互交错布置的四个支撑和输送单元10 (也叫做印刷巢)，并且其各个能够在第一位置“I”、第二位置“2”、第三位置“3”和第四位置“4”之间移动，其中第一位置“I”接收来自入口输送机15的基板12，第二位置“2”在丝网印刷头19的内部，第三位置“3”朝向出口输送机20传递处理过的基板12，并且第四位置“4”是位置“ I”和位置“3”之间的中间阶段。
[0057]进给输送机15和出口输送机20包括传送带21，传送带21能够使基板12在工作方向F上移动，或者在任何情况下使基板12与适合的操作位置对应。
[0058]根据变体(未示出)，代替设置为使用传送带21，输送机15和20包括机械和/或电磁轨道，在其上基板12能够例如由印刷巢10支撑、以被引导的方式滑动，其中印刷巢10然后将通过旋转执行器单元16在四个位置之间移动。
[0059]根据图2所示的实施例，设置了具有传送带21的单个输送机25，其中传送带21在位置“I”、位置“2”和位置“3”之间输送基板12，其中在位置“I”中，基板12被引入到丝网印刷头19中，位置“2”在丝网印刷头19的内部，并且位置“3”中，处理过的基板12从丝网印刷头19中排出，并且被朝向其他操作站输送。在该实施例中，没有设置旋转执行器单元16。
[0060]根据变体(未示出)，代替单个输送带25，设置机械和/或电磁轨道，在其上，基板12能够例如由印刷巢10支撑、以被引导的方式滑动。
[0061]图3示出了这样的实施例，其中各个印刷巢10包括支撑平台80(也叫做平板)，其中基底元件81在下部、支撑板82的对侧与支撑平台80相关联。空气扩散元件83插入在支撑平板82与支撑平台80之间，后文将描述空气扩散元件83的功能。
[0062]支撑平台80设置有基本上形成为框体的第一腔体85、以及相对于第一腔体85在内部、基本上是方形的第二腔体86，第二腔体86转而限定内基面87。在第一腔体85和第二腔体86之间，限定了基台表面(abutment surface)88,其中在使用期间,支撑板82粘着地布置在基台表面88上。在第一腔体85中，在基台表面88上制作了多个孔89，其延伸通过支撑平台80的整个厚度。为了从支撑平台80中移除空气扩散元件83，限定第二腔体86的两个对边设置有多个凹陷处94，该多个凹陷处94限定了适合的工具可进入的空间。
[0063]内基面87可以设置有多个第一定位销90和第二定位销91。第二定位销可以在尺寸上大于第一定位销90。特别地，第一销90和第二销91两者都适合于将空气扩散元件83保持在第二腔体86内部的预定位置中并且远离内基面87，以使得空气扩散元件83与支撑平台80 —起限定第一空隙92，并且与支撑板82 —起第二空隙93 (图5及图8)。第二定位销91 (图3)各个设置有孔95，下文将描述孔95的功能。在内基面87中，在其内部位置中，还制造了腔体84。
[0064]支撑平台80也设置有第三腔体96 (图7)，其基板上是方形并且形成在制作第一和第二腔体85和86的对侧上。第三腔体96的尺寸适合于容纳基底元件81。
[0065]基底元件81 (参见，例如图3)可以基本上与平板一致，并且可以在基底元件81上制作多个沟槽97。多个沟槽97中的至少一些可以向基底元件81的边缘的外围延伸，以使得当基底元件81与支撑平台80相关联时，(支撑平台80的)孔89直接面向沟槽97。
[0066]其他的沟槽97朝向基底元件81的内部延伸，以限定相对于沟槽97的底表面的突出部分99。特别地，在沟槽97中的一个的附近制作了第一孔100，而在突出部分99的一个的附近，制作了孔101。第一气动连接件103通过第一凸缘102关联在第一孔100的附近，并且朝向沟槽97开口。
[0067]第二孔101通过第二凸缘105关联到第二气动连接件106，其中第二气动连接件106在支撑平台80与基底元件81相关联时、朝向支撑平台80的内基面87开口。
[0068]基底元件81的突出部分99设置有孔107，其中孔107在基底元件81与支撑平台80相关联时、与形成在第二定位销91中的孔95基本对齐。
[0069]在基底元件81与支撑平台80的组装情况中，突出部分99抵靠支撑平台80的第三腔体96的下表面并与其粘着，同时沟槽97在上部被封闭，以限定封闭管道98 (图5-8)。
[0070]如图3所示，扩散元件83基本上是平坦的且是方形的，并且具有尺寸小于第二腔体86的尺寸的平面。扩散元件83设置有多个第一孔110，其以矩阵配置布置的并且仅作为示例地具有包括在0.1mm到3_之间的直径。空气扩散元件83也设置有第二孔111和第三孔112，其中第二孔111和第三孔112的尺寸和所形成的确定位置适合于允许它们在扩散元件83与支撑平台80相关联时、分别放置在支撑平台80的第一定位销90和第二定位销91的内部。
[0071]支撑板82设置有支撑表面113，其中在使用期间，基板12布置在支撑表面113上，以能够被金属化或印刷。支撑板82设置有多个第一孔117和多个第二孔116。第一孔117制作在支撑板82的周界上，并且第一孔117所在的位置使得，当支撑板82与支撑平台80相关联时，第一孔117与形成在基台表面88中的孔89基本上同轴。第二孔116根据取决于基板12的特性的预定样式布置，第二孔116在该示例中根据矩阵配置，即，在行和列的交叉点处布置，并且仅作为示例地具有包括在0.1mm和3mm之间的尺寸。
[0072]此外，在支撑板82的周界边缘附近，制作了多个通道119，该多个通道119在上部打开，其各个在支撑表面113上延伸，以包围第一孔117中的一个孔，并且在厚度方向上朝向支撑板82的周界边缘附近的外部开口。特别地，通道119根据凹形几何尺寸朝向支撑板82的周界边缘延伸，并且保持限制在支撑表面113的确定周界带内，使得它们不影响制作第二孔116的区域。
[0073]支撑板82还设置有第三孔118，在第三孔118是四个的情况下，当支撑板82与支撑平台80相关联时，第三孔118与第二定位销91的孔95和基底元件81的孔107基本上对齐且同轴。
[0074]在印刷巢10的组装条件下，限定了不同的第一和第二流体动力回路32和33，在其中可以建立明确的和不同条件的吸力或压力差。
[0075]特别地，第一流体动力回路32由第一气动连接件103限定，其中第一气动连接件103流体地连接到管道98，管道98流体地连接到形成在支撑平台80的基台表面88中的孔89，并且孔89转而与支撑板82的第一孔117对齐并同轴，并且朝向其支撑表面113开口。
[0076]第二流体动力回路33由第二气动连接件106限定，其中第二气动连接件106通过腔体84直接流体地连接到支撑平台80的内基面87，并且因此连接到限定在支撑平台80与扩散元件83之间的第一空隙92。
[0077]在第一空隙92与第二空隙93之间的流体连接通过第一孔110、以及在扩散元件83的周界边缘与第二腔体86之间产生的间隙来设置。
[0078]第二空隙93转而与第二孔116流体地连接，其中第二孔116形成在支撑板82中并且转而朝向支撑板82的支撑表面113开口。
[0079]在第一和第二流体动力回路32和33中，在印刷操作期间，分别设置第一吸力条件和第二吸力条件，其分别并且明显地作用在第一孔117和第二孔116上。
[0080]空气扩散元件83适合于平等地分配在第一空隙92中、在第二空隙93中生成的第二吸力条件，以使得支撑板82的第二孔116的各个经受相同的吸力或压力差。
[0081]第二和第二流体动力管道32和33还包括第一和第二吸入单元41和42，其分别连接到第一气动连接件103和第二气动连接件106，并且相互独立地确定在流体动力管道32、33内部的受控吸力的动作。
[0082]在某些优选形式的实施例(诸如在图8中设置的)中，支撑板82的第二孔116利用比相应的孔具有更大直径的喇叭形部分45在朝向支撑表面113的上部终止。
[0083]在一个图9所示的实施例中，喇叭形部分45由侧表面46和底表面47限定。在图9中，侧表面46基本上是圆柱形的，并且被布置成与底表面47正交。
[0084]各个第二孔116的末端在上部由覆盖元件49覆盖,其中覆盖元件49包括第一部分50和第二部分51，第一部分50基本上与侧表面46平行地延伸，第二部分51位于第一部分50的上方并且基本上平行于底表面47。第一和第二部分50和51的尺寸为，使覆盖兀件49收缩在喇叭形部分45的内部，并且在支撑表面113与第二部分51之间限定空隙。第一部分50设置有可通行的阀座52，其允许第二孔116与喇叭形部分45之间的流体的连接。
[0085]在某些实施例中，第一部分50可以包括大致的圆柱体，该圆柱体具有比第二孔116的直径更大的直径，并且第一部分50可以布置成与第二孔116基本上同轴。
[0086]在其他实施例中，覆盖元件49可以是可移除类型的，这允许其可以更换，诸如可以清洁或维护。在这种情况下，覆盖元件49和喇叭形部分45可以设置有连接元件，该连接元件设置来用于它们的相互连接，诸如螺纹连接、相同形状连接、咬合连接(snap-1nconnections)等。图9还图示了其中喇机形部分45制作在支撑板82中的实施例。
[0087]图10图示了另一个实施例，其中覆盖元件49与扩散元件83相关联，或者与扩散元件83形成为单个零件。覆盖元件49还与第二孔116相协调地布置，以使得覆盖元件49至少部分地包含在第二孔116的内部。
[0088]另一个实施例在图11中图示，其中第二孔116的各个喇叭状地朝向外侧终止。在其他一些实施例中，不包括插入的覆盖元件。或者，可以设置覆盖元件。
[0089]转到图8，可以讨论用于放置基板的实施例。在印刷操作期间，基板12以第一表面55面向并且靠在支撑板82的支撑表面113上、来布置。基板的第二表面56面朝丝网印刷头19，并且因此第二表面56放置在基板的第一表面55的相对一侧。通过第一流体动力回路32来提供基板12在支撑板82上的正确定位以及在印刷操作和移动期间对定位的维持。当第一吸入单元41启动时，可以在第一流体动力回路32中产生吸力(或较低的压力)，其使得基板12附着到支撑表面113上。
[0090]基板12以已知模式设置有多个孔57，其中多个孔57在填充导电材料时实现第二表面56与第一表面55之间的电连接,其中在第二表面56上制作了指状件和母线(fingersand busbars)(未不出)。
[0091]在印刷操作期间，并且在开始之前，各个孔57与支撑板82的第二孔116的各个的末端相应地布置。事实上，形成第二孔116的位置相对于基板12在其布置在支撑板82上时必须假设的位置、和在基板12中制作孔57的位置来限定。
[0092]在印刷操作期间，孔57通过被填充导电材料而被金属化。孔57的正确填充由第二流体动力回路33来提供。事实上，当第二吸入单元42被驱动时，产生了吸力(或者比环境压力低的压力)，其倾向于以可调节的方式并且精确地吸入在印刷步骤期间分布在基板12的表面上的填充材料。
[0093]通过适当地控制第二吸入单元42的吸入压力，可以使得孔57被均匀地填充至期望的水平，并且吸入的材料不会弄脏支撑板82的支撑表面113。另外，将需要插入步骤来进行清洁，或者将需要透气材料层以避免弄脏下一个被印刷的基板12。此外，覆盖元件49的存在可防止所吸入的残留材料被引入到第二空隙93中，并且防止通过第二孔116损坏或改变吸力条件。
[0094]当组装印刷巢10时，基底元件81的孔107、第二定位销91的孔95以及支撑板82的第三孔118基本上相互对齐且同轴，并且顶料销能够插入通过其中(未示出)。当基板12搁置在支撑表面113上时，顶料销能够将其从表面113顶起，以使得适合的移除设备能够从印刷巢10中抓取基板12，并且将其传送到随后的处理步骤。
[0095]基板12可以具有多晶硅基底。在一个示例中，基板可以是用于制造太阳能电池的类型。在另一个示例中，可以设置用于制造绿膜陶瓷基板(green-tape ceramicsubstrates)的基板类型。
[0096]在一个实施例中，各个印刷巢10可以包括灯或其他类似的发光设备，以照射放置在其上的基板12，使其可以更容易地被检测系统检测。
[0097]用于设备11中的印刷头19 (如图8所示)可以是从Applied Materials Italia(应用材料意大利)S.R.L.获得的传统的丝网印刷头。
[0098]丝网印刷头19可以包括未示出的多个执行器(例如，步进电动机或伺服电动机)，其可以与系统控制器60通信，其中系统控制器60适合于调节打印掩膜或网(print maskor net) 61 (在图8中示意性地示出)的位置和/或角度取向。
[0099]打印掩膜61可以是金属箔或金属片，其具有以相同的方式形成为在基板12上要得到的图案的迹线的多个孔或裂缝或者其他缝隙。
[0100]与丝网印刷头19相关联的叶片62可以以已知的方式在打印掩膜61上分布导电或非导电材料，该材料转而将在基板12上限定迹线的图案。
[0101]导电或非导电材料可以包括墨、浆料、掺杂凝胶、切口凝胶或掩蔽材料等。在一些实施例中，孔可以填充有诸如金属浆料等导电材料。一种这样的导电浆料是银(Ag)基浆料，该银基浆料可以被选取或使用，以使得粘度和导电性可以允许孔被充分地填充。导电浆料根据剪切速率(即，浆料已被放置在其上的测试“板”的速度)可以具有约10到约IOOOPa *s之间的粘度。银浆料也可以具有低电阻(几毫欧/单位面积)的特性。其他材料可以是Cu-Al-Zn-Sn或Mb-基浆料，或其混合物。导电浆料也可以包含玻璃纤维(玻璃料)，其允许制造表面和浆料之间的接触。导电浆料也(或者另外地或替换地)包括树脂。树脂可以帮助防止浆料在烧结炉中被烧结以后分解。
[0102]通过根据由控制器60接收的信息来定向打印掩膜61，必须在基板12的表面上沉积的图案可以与基板自动地对齐，其中控制器60处理由例如布置在印刷头19的上游和下游的相对TV摄像机检测到的信息。
[0103]提供以下特征是有利的:支撑和输送单元10或印刷巢由定位设备来控制，该定位设备适合于将基板12放置在支撑板82的支撑表面113上、以将各个孔57布置成与第二孔116的喇叭形部分45对应，从而允许它们被金属化；支撑板82的第一孔117的末端相反地布置成靠近基板12的基本连续的表面区域，即，允许用于通过吸力(或比环境压力低的压力)将基板12保持在支撑板82的支撑表面113上的更有效的动作。
[0104]支撑板82中的以及支撑表面113上的通道119的存在，允许将由第一流体动力回路32产生的低压区域限制或隔离为仅第一孔117周围的区域，也防止吸力影响第二孔116周围的区域，并且因此防止在基板12的孔57中的吸入条件产生变化。
[0105]在其他形式的实施例中(未示出)，干燥炉也与印刷头19相关联，以处理沉积在基板12上的材料。
[0106]在另一个实施例中，设备11是喷墨印刷设备并且丝网印刷头19包括喷墨印刷组件，该喷墨印刷组件被配置为沉积用于限定基板12上的图案的迹线层。
[0107]控制器60帮助整个设备11的控制和自动控制，并且适合于控制印刷过程、输送机、检测器、电动机、流体输送设备、吸入单元等。
[0108]沉积方法可以包括将由入口输送机15进给的基板12放置在印刷巢10的支撑表面113上的第一步骤。
[0109]然后启动第一吸入单元41，其通过第一流体动力回路32作用，使基板12附着到支撑表面113上并且防止基板意外地移动。
[0110]仅给出示例，第一吸入单元41在基板12上施加包括在Imbar与Ibar之间的吸力(或较低压力)的作用。
[0111]在该步骤期间，位于印刷头19上游的TV摄像机设置来检测基板12的位置，以通过定位设备控制和调节导电材料的正确沉积。
[0112]基板12以第一表面55搁置在支撑板82的支撑表面113上、并且以各个孔57与第二流体动力通路33的第二孔116基本上对齐和同轴的条件布置。第一流体动力回路32的第一孔117直接面向基板12的第一表面55并且在不面向孔57的位置处。
[0113]第二步骤设置来在基板12的第二表面56上沉积导电材料。特别地，叶片62设置来均匀地在打印掩膜61上分布导电材料的均匀层，导电材料填充打印掩膜61的底部(seating)和裂缝以在第二表面56上限定期望的图案。
[0114]然后启动第二吸入单元42，其通过第二孔116产生吸力。该吸入条件允许先前沉积的导电材料均勻的填充孔57,并且因此限定第一和第二表面55和56之间的电接触的条件。通过适当地控制吸入压力值，可以防止导电材料弄脏支撑表面113或覆盖元件49的第二部分51。
[0115]在时间的不同时刻处作用的压力的两种水平中的第二流体动力回路33中、设置受控应用是有利的。压力的两种水平的该应用步骤由控制器60适当地控制。
[0116]特别地提供了，在导电材料的沉积期间，第二流体动力回路33经受至少第一压力值，该第一压力值使得导电材料将孔57部分地填充到例如其体积的大约一半，并且在该沉积操作结束时，施加至少第二压力值，该第二压力值使得材料到达基板12的第一表面55，或者至少使得材料仅到达填充孔57的确定水平。
[0117]在其他形式的实施例中，也可以适当地控制第二压力值以仅允许例如孔57的表面填充，即，仅其外壁的填充，从而在孔中留下间隙。例如，该间隙可以通过孔的全程，从而仍保持孔的中间打开。
[0118]在该过程期间设置的该至少第一和至少第二压力值是所使用的导电材料的密度/浓度、粘度和表面张力的函数。简单地给出示例，图11示意性地示出了在时间的不同时刻处导电材料的水平，并且具体地示出了与刚沉积通过打印掩膜61的材料对应的第一水平70、随着由第一压力值给予的吸力的作用而来的第二水平71、以及随着由第二水平压力值给予的吸力的作用而来的第三水平72。
[0119]这些吸力(或较低压力)值适用于确定的时间周期,例如包括在0.1是到2s之间的周期。
[0120]该步骤一结束，基板12就被带入用于随后的操作的排出条件(对应于位置“3”)。
[0121]显然，在不脱离本发明的领域和范围的情况下，可以对到目前为止所述的用于基板12的支撑和输送单元10和相对沉积方法、作出零部件和/或步骤的修改和/或添加。
[0122]虽然前述内容指向本发明的实施例，在不脱离本发明基本范围的条件下可以涉及本发明的其他和另外的实施例，并且本发明的范围由所附权利要求决定。
【权利要求】
1.一种用于支撑和输送基板的装置，所述基板用于沉积印刷迹线，所述装置包括: 支撑板，该支撑板具有支撑表面，所述支撑表面用于支撑放置在所述支撑表面上的基板； 第一流体动力回路，该第一流体动力回路被配置为在所述支撑板的所述支撑表面的一个或多个第一区域中产生第一吸入条件；以及 第二流体动力回路，该第二流体动力回路被配置为在所述支撑板的所述支撑表面的一个或多个第二区域中产生第二吸入条件， 所述支撑表面还具有多个第一孔和多个第二孔，所述多个第一孔与所述第一流体动力回路流体地连通，所述多个第二孔与所述第二流体动力回路流体地连通，并且第一孔和第二孔至少部分地朝向所述支撑表面开口。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一吸入条件用于维持所述基板附着到所述支撑表面。
3.根据权利要求2所述的装置，其中所述第二吸入条件被配置为，受到控制以允许使用导电材料对所述基板中的所述一个或多个孔的受控填充。
4.根据权利要求3所述的装置，还包括控制单元，所述控制单元被配置为在所述第二流体动力回路中控制在时间的不同时刻处且对于确定的时间间隔作用的至少第一水平的吸入压力和第二水平的吸入压力。
5.根据权利要求1所述的装置，还包括:用于产生所述第一吸入条件的第一吸入装置，以及用于产生所述第二吸入条件的第二吸入装置。
6.根据权利要求1的装置，还包括:与所述第一流体动力回路流体地连通的第一吸入单元，以及独立于所述第一吸入单元并且与所述第二流体动力回路流体地连通的第二吸入单元。
7.根据权利要求1所述的装置，其中所述第二孔的至少一些具有在所述支撑表面附近终止的喇叭形部分。
8.根据权利要求1所述的装置，还包括覆盖元件，所述覆盖元件至少部分地布置在所述多个第二孔的至少一个的内部，其中所述覆盖元件相对于所述支撑表面缩进、以至少部分地覆盖至少一个第二孔。
9.根据权利要求1所述的装置，还包括覆盖元件，所述覆盖元件至少部分地布置在具有喇叭形部分的所述多个第二孔的至少一个的内部，其中所述覆盖元件相对于所述支撑表面缩进、以至少部分地覆盖所述至少一个第二孔，其中所述覆盖元件布置在所述第二孔的所述喇叭形部分的内部。
10.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一流体动力回路至少部分地独立于所述第二流体动力回路，并且所述装置还包括: 基底元件，该基底元件耦合到第一气动连接件和第二气动连接件； 支撑平台，该支撑平台布置在所述基底元件的上方；以及 扩散元件，该扩散元件布置在所述支撑平台的上方，其中所述支撑板布置在所述扩散元件的上方。
11.根据权利要求10所述的装置，还包括: 形成在所述支撑平台与所述基底元件之间的一个或多个管道；以及在所述支撑平台中的一个或多个孔，该一个或多个孔与所述一个或多个管道流体地连通，并且与所述支撑表面中的所述第一孔流体地连通。
12.一种用于支撑和输送基板的装置，所述基板用于沉积印刷迹线，所述装置包括: 支撑板，该支撑板具有支撑表面，所述支撑表面用于支撑放置在所述支撑表面上的基板； 与所述第一流体动力回路流体地连通的第一吸入单元；以及 独立于所述第一吸入单元并且与所述第二流体动力回路流体地连通的第二吸入单元， 所述支撑表面还具有多个第一孔和多个第二孔，所述多个第一孔与所述第一流体动力回路流体地连通，所述多个第二孔与所述第二流体动力回路流体地连通，并且第一孔和第二孔至少部分地朝向所述支撑表面开口。
13.根据权利要求12的装置，其中所述第一流体动力回路被配置为在所述支撑板的所述支撑表面的一个或多个第一区域中产生第一吸入条件。
14.根据权利要求13的装置，其中所述第一吸入条件用于维持所述基板附着到所述支撑表面。
15.根据权利要求14的装置，其中所述第二流体动力回路被配置为在所述支撑板的所述支撑表面的一个或多个第二区域中产生第二吸入条件。
16.根据权利要求14的装置，所述装置还包括用于产生所述第一吸入条件的第一吸入装置，以及用于产生所述第二吸入条件的第二吸入装置。
17.根据权利要求12的装置，其中所述第二孔的至少一些具有在所述支撑表面附近终止的喇叭形部分。
18.根据权利要求12所述的装置，还包括覆盖元件，所述覆盖元件至少部分地布置在所述多个第二孔的至少一个的内部，其中所述覆盖元件相对于所述支撑表面缩进、以至少部分地覆盖至少一个第二孔。
19.根据权利要求12所述的装置，其中所述第一流体动力回路至少部分地独立于所述第二流体动力回路，并且所述装置还包括: 基底元件，该基底元件耦合到第一气动连接件和第二气动连接件； 支撑平台，该支撑平台布置在所述基底元件的上方；以及 扩散元件，该扩散元件布置在所述支撑平台的上方，其中所述支撑板布置在所述扩散元件的上方。
20.根据权利要求12所述的装置，还包括: 形成在所述支撑平台与所述基底元件之间的一个或多个管道；以及 在所述支撑平台中的一个或多个孔，该一个或多个孔与所述一个或多个管道流体地连通，并且与所述支撑表面中的所述第一孔流体地连通。
【文档编号】B41F17/00GK203391458SQ201320397829
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2012年6月6日 优先权日:2011年6月6日
【发明者】詹佛朗哥·帕斯奎林, 马科·加里亚左, 戴戈·唐尼, 瓦伦蒂娜·福林, 乔达诺·洛克, 乔治欧·塞勒里 申请人:应用材料意大利有限公司