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DE102015213818A1 - Vorrichtung zur Handhabung von flachen Substraten - Google Patents

Vorrichtung zur Handhabung von flachen Substraten Download PDF

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DE102015213818A1
DE102015213818A1 DE102015213818.6A DE102015213818A DE102015213818A1 DE 102015213818 A1 DE102015213818 A1 DE 102015213818A1 DE 102015213818 A DE102015213818 A DE 102015213818A DE 102015213818 A1 DE102015213818 A1 DE 102015213818A1
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DE
Germany
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substrate
suction head
suction
contact element
sensor
Prior art date
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DE102015213818.6A
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English (en)
Inventor
Peter Allgaier
Harald Wanka
Matthias Drews
Klaus Mang
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Asys Automatisierungssysteme GmbH
Original Assignee
Asys Automatisierungssysteme GmbH
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Publication date
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    • H10P72/78

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Abstract

Die Erfindung betrifft Vorrichtung (1) zur Handhabung von flachen Substraten (2), insbesondere Leiterplatten, Wavern oder Solarzellen, mit wenigstens einen Saugkopf (4) zum Halten eines Substrats (2), wobei der Saugkopf (4) ein ringförmiges Kontaktelement (6) zum Auflegen auf das Substrat (2) aufweist, und mit einer mit dem Saugkopf (4) wirkverbundenen Vakuumeinrichtung (11) zum Erzeugen eines Unterdrucks in einem Saugraum (12) zwischen dem Saugkopf (4) und dem Saubstrat (2). Es ist vorgesehen, dass der ringförmige Verlauf des Kontaktelements (6) einer Außenrandkontur des Substrats (2) entspricht.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Handhabung von flachen Substraten, insbesondere Leiterplatten, Wavern, Solarzellen, Glassubstrate, glassubstratbasierte Bauelemente, Displays, Dünnschichtelemente, insbesondere Dünnschichtsolarzellen oder dergleichen, mit einem Saugkopf zum Halten eines Substrats, wobei der Saugkopf ein ringförmiges Kontaktelement zum Auflegen auf das Substrat aufweist, und mit einer mit dem Saugkopf wirkverbundenen Vakuumeinrichtung zum Erzeugen eines Unterdrucks in einem Saugraum zwischen dem Saugkopf und dem Substrat.
  • Vorrichtungen der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. Zur Handhabung von flachen/ebenen Substraten, also von Substraten, die sich grundsätzlich in einer Ebene erstrecken, gegebenenfalls jedoch auch auf das Substrat bereits aufgebrachte Elemente, wie Leiterbahnen, Kontaktelemente oder elektrische/elektronische Bauteile aufweisen, finden bereits unterschiedliche Greifeinrichtungen Verwendung. Selbstverständlich ist es bekannt, ein Substrat durch eine Greifeinrichtung mechanisch an einer dafür vorgesehenen Stelle zu greifen und beispielsweise anzuheben, um es an einen anderen Ort zu verbringen. Nachteilig hierbei ist es, dass, wenn das Substrat von einer ebenen Oberfläche hochgehoben werden muss, dies mechanisch nur mit Greifern möglich ist, die im Randbereich des Substrats das Substrat hintergreifen und die Rückseite des Substrats unterstützen, wobei starke mechanische Belastungen und eventuell unerwünschte Substratdurchbiegungen die Folge sind. Auch ist es bekannt, dass ebene Substrate durch Greifeinrichtungen gehandhabt werden können, die nur an der Oberseite des Substrats aufliegen und durch Erzeugung eines Unterdrucks das Substrat halten. Dazu weisen derartige Greifeinrichtungen einen Saugkopf mit einem ringförmigen Kontaktelement auf, das zum Greifen des Substrats auf die Oberfläche des Substrats aufgedrückt wird, sodass das ringförmige Kontaktelement vollumfänglich auf dem Substrat aufliegt. Mittels einer Vakuumeinrichtung kann dann ein Unterdruck in dem Druckraum zwischen Saugkopf und Substrat erzeugt werden, durch welchen das Substrat an den Saugkopf angezogen und damit gegriffen wird. Nachteilig hierbei ist es, dass das Kontaktelement häufig Abdrücke auf der Oberfläche des Substrats hinterlässt und nicht überall auf das Substrat aufgesetzt werden kann. Es müssen dabei über das Substrat verteilt mehrere Saugköpfe auf das Substrat aufgesetzt werden, wozu das Substrat entsprechend viele Stellen aufweisen muss, an welchen jeweils ein Saugkopf aufgesetzt werden kann.
  • Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Handhabung von flachen Substraten zu schaffen, die ein sicheres Greifen des Substrats ohne kritische mechanische Belastungen des Substrats erlaubt, und ohne dass das Substrat hierfür besondere Vorkehrungen aufweisen muss.
  • Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Diese hat den Vorteil, dass die Greifeinrichtung das Substrat insgesamt von nur einer Seite beaufschlagt, dass das Substrat beim Anheben von einer Ebene nicht hintergriffen werden muss, und dass gleichzeitig mechanische Belastungen aufgrund von unerwünschten Durchbiegungen des Substrats vermieden werden. Erfindungsgemäß ist hierzu vorgesehen, dass der ringförmige Verlauf des Kontaktelements der Außenrandkontur des Substrats entspricht. Der Saugkopf ist damit zumindest im Bereich des Kontaktelements mindestens genauso groß wie das Substrat selbst, sodass sich das Kontaktelement beim Aufsetzen auf das Substrat an dessen Außenrand entlang erstreckt. Weil der Außenrand von Substraten häufig funktionslos ist, kann dieser gut zur Auflage des Kontaktelements genutzt werden. Das Substrat wird somit nahezu vollständig mit dem Unterdruck durch die Vakuumeinrichtung beaufschlagt. Dadurch wird das Substrat insgesamt gegen den Saugkopf gezogen, wobei auch Bereiche des Substrats in Richtung des Saugkopfs gezogen werden, die von dem Kontaktelement beabstandet sind. Durch den Unterdruck wird außerdem gewährleistet, dass ein Durchbiegen des Substrats verhindert wird. Damit entstehen höchstens am Außenrand des Substrats Abdrücke durch das Kontaktelement. Auf dem Substrat bereits vorgesehene Elemente, werden durch die Greifeinrichtung nicht beeinflusst und mechanische Beanspruchungen des Substrats werden vermieden.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Kontaktelement eine elastisch verformbare Dichtlippe aufweist. Durch die elastische Verformbarkeit der Dichtlippe ist gewährleistet, dass sich diese an das Substrat anpasst, sodass beispielsweise Fertigungstoleranzen durch eine elastische Verformung der Dichtlippe kompensiert werden. Darüber hinaus gewährleistet die Dichtlippe, dass das Substrat beim Ansaugen im Kontaktbereich des Kontaktelements nicht beschädigt wird.
  • Bevorzugt umgreift die Dichtlippe den Außenrand des Substrats. Dabei ist vorgesehen, dass die Dichtlippe zumindest bereichsweise an der Außenseite des Substrats anliegt. Dadurch wird das Substrat an dem Saugkopf geführt gehalten, wodurch ein sicheres Halten und Transportieren des Substrats gewährleistet ist. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Dichtlippe eine Zentrierschräge aufweist, sodass beim Aufsetzen des Saugkopfes auf das Substrat diese automatisch zueinander ausgerichtet werden, um einen möglichst dichten Sitz des Kontaktelementes auf beziehungsweise an dem Substrat zu gewährleisten. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Vakuumeinrichtung wenigstens eine Einrichtung zum Ermitteln einer Durchbiegung des Substrats aufweist. Durch das Ermitteln der Durchbiegung des Substrats kann gewährleistet werden, dass ein Benutzer beispielsweise auf eine zu starke Durchbiegung hingewiesen werden kann, um den Greifvorgang bei Bedarf zu unterbrechen. Gleichzeitig kann mittels dieser Einrichtung die Qualität des Substrats geprüft werden. So kann beispielsweise bei einer unerwarteten Durchbiegung des Substrats davon ausgegangen werden, dass das verwendete Material oder die Herstellung des Substrats fehlerhaft gewesen ist.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Einrichtung einen Drucksensor zum Ermitteln des Unterdrucks in dem Saugraum zwischen Saugkopf und Substrat aufweist. Wird beispielsweise ein unerwarteter Druckverlauf erfasst, so kann darauf geschlossen werden, dass eine Durchbiegung des Substrats stattgefunden haben muss. Darüber hinaus wird der durch den Drucksensor ermittelte Druckwert bevorzugt dazu genutzt, einen vorgebbaren Mindestunterdruck und damit ein sicheres Greifen des Substrats zu gewährleisten.
  • Der Drucksensor ist gemäß einer ersten Ausführungsform der Vakuumeinrichtung zugeordnet und erfasst insbesondere in einem Verbindungskanal zwischen Vakuumeinrichtung und Saugkopf den dort vorherrschenden Unterdruck. Die Vakuumeinrichtung ist insbesondere als Vakuumpumpe ausgebildet. Gemäß einer zweiten Ausführungsform ist bevorzugt vorgesehen, dass der Drucksensor dem Saugkopf zugeordnet ist, um direkt dort den Druck zu erfassten, wo er ausschlaggebend für das sichere Greifen des Substrats ist.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Einrichtung einen insbesondere in dem Saugkopf angeordneten Abstandssensor aufweist, der einen Abstand des Substrats beabstandet von dem Außenrand des Substrats zu dem Saugkopf erfasst. Durch das Ermitteln des Abstands, insbesondere durch das Erfassen einer Abstandsänderung kann auf einfache Art und Weise auf eine Durchbiegung des Substrats geschlossen werden.
  • Bevorzug ist dabei vorgesehen, dass der Abstandssensor einen Abstand eines Substrats mittig in Bezug auf das Kontaktelement erfasst. Dadurch wird der Abstand an der Stelle erfasst, die sich üblicherweise bei einem entsprechend hohen Unterdruck am weitesten in Richtung des Saugkopfes unter Durchbiegung des Substrats bewegt. Damit ist an dieser Stelle ein Durchbiegen des Substrats besonders sicher erfassbar.
  • Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist bevorzugt vorgesehen, dass der Abstandssensor als berührungsfrei arbeitender Sensor, insbesondere als Laser oder Ultraschallsensor ausgebildet ist. Durch die berührungsfreie Ausbildung des Sensors wird gewährleistet, dass ein zusätzlicher Berührungskontakt mit dem Substrat vermieden wird, wodurch eine Beschädigung des Substrats oder auf dem Substrat aufgebrachter Elemente beim Greifen sicher vermieden wird. Durch die berührungsfreie Abstandsmessung kann diese an jeder beliebigen Stelle des Substrats, unabhängig davon, ob die Stelle verbaut ist oder nicht, durchgeführt werden.
  • Gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ist bevorzugt vorgesehen, dass der Abstandssensor wenigstens einen beweglichen Messfühler aufweist, der insbesondere im unbenutzten Zustand von dem Saugkopf über das Kontaktelement hinaus vorsteht. Der Messfühler wird damit beim Aufsitzen des Saugkopfes auf das Substrat ebenfalls auf das Substrat aufgesetzt und federt insbesondere beim Aufsetzen ein, bis der Saugkopf vollständig aufgesetzt ist. Weitere Verstellungen des Messfühlers werden dann nur noch durch eine Durchbiegung des Substrats bewirkt und können entsprechend ausgewertet werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist außerdem vorgesehen, dass die Vakuumeinrichtung eine Druckregeleinrichtung aufweist, die in Abhängigkeit von der erfassten Durchbiegung des Substrats beziehungsweise in Abhängigkeit des erfassten Abstands oder der erfassten Abstandsänderung den Unterdruck regelt. Dabei ist vorgesehen, dass die Vakuumeinrichtung den Unterdruck derart regelt, dass eine Durchbiegung des Substrats vermieden wird. Durch die Druckregeleinrichtung, die in Abhängigkeit des Abstands den Unterdruck regelt, ist es auf einfache Art und Weise möglich, einem Durchbiegen des Substrats durch Erhöhen oder Verringern des Unterdrucks, je nach dem in welche Richtung das Substrat sich durchbiegt, entgegen zu wirken.
  • Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass die Vakuumeinrichtung, insbesondere der Saugkopf, ein betätigbares Ventil aufweist, das bei seiner Betätigung den Saugraum mit der Umgebung zum Druckausgleich verbindet. Durch das Betätigen des Ventils ist ein schneller Druckausgleich zwischen Saugraum und Umgebung möglich, wodurch in kurzer Zeit das Druckniveau in dem Saugraum verändert werden kann. Dies ist beispielsweise dann von Vorteil, wenn sich das Substrat plötzlich durchbiegt. Durch das Öffnen des Ventils wird gewährleistet, dass eine weitergehende Durchbiegung in kürzester Zeit unterbunden und damit die Unversehrtheit des Substrats gewährleistet wird.
  • Im Folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Dazu zeigt die einzige
  • Figur eine Vorrichtung zum Handhaben eines flachen Substrats in einer vereinfachten Schnittdarstellung.
  • Die Figur zeigt in einer vereinfachten Schnittdarstellung eine Vorrichtung 1 zur Handhabung von flachen beziehungsweise plattenförmigen Substraten. Dazu ist beispielhaft ein Substrat 2 dargestellt, das beispielsweise als Solarzelle, Waver oder Leiterplatte ausgebildet ist, und auf einem Boden 3, beispielsweise einer Druck- oder Transporteinrichtung, aufliegt. Auch kann das Substrat 2 als Glassubstrat, glassubstratbasiertes Bauelement, Display, Dünnschichtelement oder Dünnschichtsolarzelle ausgebildet sein. Das Substrat 2 kann dabei in jedem Fall unbestückt oder mit einem oder mehreren Bauteilen bestückt ausgebildet sein beziehungsweise vorliegen.
  • Die Vorrichtung 1 weist einen Saugkopf 4 auf, der im Längsschnitt gesehen die Kontur eines hyperbolischen Trichters aufweist. An seinem freien, die Trichteröffnung 5 aufweisenden Ende weist der Saugkopf 4 ein Kontaktelement 6 auf, das ringförmig ausgebildet ist, wobei die Ringform des Kontaktelements 6 der Kontur eines Außenrands 7 des Substrats 2 entspricht. Das Kontaktelement 6 ist dabei als elastisch verformbare Dichtlippe 8 ausgebildet. Die Dichtlippe 8 weist an ihrem freien, dem Substrat 2 zugewandten Ende eine sich über den gesamten Umfang des Kontaktelements 6 erstreckende Zentrierschräge 9 auf, die derart ausgebildet ist, dass das Substrat 2 stets zwischen den äußersten Punkten der Dichtlippe 8 angeordnet werden kann. Der Abstand von gegenüberliegenden äußersten Punkten der Dichtlippe 8 beziehungsweise die Öffnungsweite der Dichtlippe 8 ist an dem freien Ende der Dichtlippe 8 zweckmäßigerweise stets größer als die Breite des Substrats 2.
  • Der Saugkopf 4 ist auf einfache Art und Weise auf das Substrat 2 aufsetzbar, wie in der Figur gezeigt. Die Zentrierschräge 9 hilft dabei, das Substrat 2 sicher derart zu fassen, dass der Saugkopf 4 mit dem Kontaktelement 6 umfänglich auf dem Außenrand 7 des Substrats 2 aufliegt. Der Saugkopf 4 wird zweckmäßigerweise durch einen Roboterarm oder dergleichen gehalten, der den Saugkopf 4 in verschiedene Positionen verbringen kann. Ist der Saugkopf 4 gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel mit Spiel an dem Roboterarm beziehungsweise an der Bewegungseinrichtung gelagert und/oder das Substrat auf dem Boden 3 verschiebbar, so kann durch die Zentrierschräge 9 außerdem eine automatische Ausrichtung von Saugkopf 4 zu Substrat 2 erfolgen.
  • Durch die vorteilhafte Ausbildung des Kontaktelements 6 ist gewährleistet, dass das Kontaktelement 6 nicht nur auf der Oberfläche 10 des Substrats 2 aufliegt, sondern das Substrat 2 auch an seinem Rand umgreift. Dadurch ist ein besonders dichtes Aufliegen des Kontaktelements 6 auf dem Substrat 2 gewährleistet.
  • Die Vorrichtung 1 weist weiterhin eine Vakuumeinrichtung 11 auf, die dazu ausgebildet ist, in einem zwischen dem Saugkopf 4 und dem Substrat 2 gebildeten Saugraum 12 einen Unterdruck, also einen im Vergleich zum außerhalb des Saugkopfs 4 vorliegenden Umgebungsdruck niedrigeren Druck einzustellen. Dazu fördert die Vakuumeinrichtung 11 zweckmäßigerweise das in dem Saugraum 12 beim Aufsetzen des Saugkopfes 4 auf das Rad 2 befindliche Luftvolumen aus dem Saugraum 12 hinaus, wie durch einen Pfeil 13 angedeutet. Durch das Erzeugen des Unterdrucks in dem Saugraum 12 wird erreicht, dass das Substrat 2 an den Saugkopf 4, insbesondere gegen das Kontaktelement 6 angesaugt beziehungsweise angezogen wird. Durch das Einstellen des Unterdrucks wird somit das Substrat 2 durch die Vorrichtung 1 gegriffen und kann durch Bewegen des Saugkopfes 4 mitbewegt und beispielsweise von einer ersten Einrichtung zu einer zweiten Einrichtung transportiert werden.
  • Dadurch, dass der ringförmige Verlauf des Kontaktelements 6 dem Außenrand 7 beziehungsweise der Außenrandkontur des Substrats 2 entspricht, ist gewährleistet, dass ein mechanischer Kontakt zwischen Saugkopf 4 und Substrat 2 nur an dessen Außenrand erfolgt, wodurch die übrige Oberfläche 10 des Substrats 2 nicht mechanisch mit einer Kraft beaufschlagt wird, die zu einer Beschädigung oder Verunreinigung der Oberfläche 10 führen könnte. Dadurch, dass sich der Saugraum 12 über das gesamte Substrat 2, abgesehen vom Außenrand 7, erstreckt, ist mittels der Vakuumeinrichtung 11 ein Saugdruck einstellbar, der sich auf das gesamte Substrat 2 auswirkt. Dadurch wird das Substrat 2 beispielsweise auch in Bereichen in Richtung des Saugkopfes 4 gezogen, die weiter beabstandet zu dem Außenrand 7, beispielsweise mittig in dem Substrat verortet sind.
  • Wird ein zu hoher Unterdruck eingestellt, kann es passieren, dass sich das Substrat in Richtung des Saugkopfes 4 verformt beziehungsweise durchbiegt, wie durch eine gestrichelte Linie 14, die die Oberfläche 10 des Substrats 2 im durchgebogenen Zustand zeigt, dargestellt. Bei einer derartigen Durchbiegung des Substrats 2 wird das Substrat 2 mechanisch stark belastet, was zu bleibenden Schäden oder Beeinträchtigungen des Substrats 2 führen kann.
  • Um das Durchbiegen des Substrats 2 zu verhindern, sind daher gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Abstandssensor 15 sowie eine Druckregeleinrichtung 16 vorgesehen. Der Abstandssensor 15 ist in dem Saugkopf 4 vorliegend mittig gehalten. Dazu weist der Saugkopf 4 mehrere, insbesondere drei über den Umfang des Saugkopfes 4 verteilt angeordnete Streben 17 auf, die in die Mitte des Saugkopfes 4 führen, wo sie in einen Aufnahmering 18 einmünden, der eine Aufnahmeöffnung 19 zur Aufnahme des Abstandssensors 15 aufweist. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Streben 17 einstückig mit dem Saugkopf 4, insbesondere mit dessen Mantelwand ausgebildet sind. Durch die verteilte Anordnung der Streben 17 verbleiben Strömungswege für die mittels der Vakuumeinrichtung 11 abzusaugende Luft aus dem Saugraum 12. An dieser Stelle sei erwähnt, dass die Vakuumeinrichtung 11 nicht unbedingt in der Verlängerung der Mittelachse des Saugkopfes 4 angeordnet sein muss. Vielmehr kann die Vakuumeinrichtung 11 unabhängig von dem Saugkopf 4 angeordnet und beispielsweise durch eine Schlauchverbindung oder Rohrverbindung mit dem Saugkopf 4 verbunden sein. Die in der Figur dargestellte Anordnung ist lediglich beispielhaft zu verstehen.
  • Der Abstandssensor 15 ist vorliegend als berührungsfrei arbeitender Sensor ausgebildet, beispielsweise als Lasersensor oder Ultraschallsensor, der den Abstand oder die Entfernung zur Oberfläche 10 des Substrats 2 ermittelt. Durch die mittige Anordnung des Abstandssensors 15 wird der Abstand zum Mittelpunkt der Oberfläche 10 erfasst, wie durch eine gestrichelte Linie gezeigt. Der Abstandssensor 15 ist dazu derart ausgerichtet, dass er den Abstand in einer Senkrechten zur Oberfläche 10 des Substrats 2 ermittelt.
  • Ist der Sensorkopf 4 auf das Substrat 2 aufgesetzt, so liegt das Substrat noch eben auf dem Boden 3 auf. In diesem Zustand erfasst der Abstandssensor 15 einen ersten Abstand A zu dem Substrat 2. Wird die Vakuumeinrichtung 11 angesteuert, um in dem Saugraum 12 einen Unterdruck zu erzeugen, kann sich der erfasste Abstand verändern, wenn sich das Substrat 2 durchbiegt, wie durch die Linie 14 angedeutet. In diesem Fall wird ein Abstand B erfasst, der kürzer ist als der Abstand A. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind zum besseren Verständnis die Durchbiegung und die damit einhergehenden Abstandsänderungen übertrieben dargestellt.
  • Wird mittels des Abstandssensors 15 somit ermittelt, dass sich der ursprüngliche Abstand A, der beispielsweise als Referenzabstand vorgegeben oder beim Aufsetzen des Saugkopfes 4 auf das Substrat 2 ermittelt wird, verändert, so wird darauf erkannt, dass sich das Substrat 2 durchbiegt. Dabei wird darauf erkannt, dass sich das Substrat 2 in Richtung des Saugkopfes 4 durchbiegt, wenn der Abstand sich verkleinert, und dass sich das Substrat 2 in Richtung vom Saugkopf 4 weg, durchbiegt, wenn sich der Abstand vergrößert. Im ersten Fall bedeutet die Abstandsverkleinerung, dass der im Saugraum eingestellte Unterdruck zu hoch ist. Im zweiten Fall zeigt die Abstandsvergrößerung, dass der Unterdruck zu klein gewählt ist, sodass sich das Substrat 2 schwerkraftbedingt von dem Saugkopf 4 nach unten durchbiegt (nicht dargestellt).
  • Die Vorrichtung 1 weist ferner eine Druckregeleinrichtung 16 auf, die insbesondere der Vakuumeinrichtung 11 zugeordnet ist, wie in der Figur gezeigt. Die Druckregeleinrichtung 16 ist mit dem Abstandssensor 15 verbunden und regelt den durch die Vakuumeinrichtung 11 eingestellten Unterdruck in dem Saugraum 12 in Abhängigkeit von dem mittels des Abstandssensors 15 erfassten Abstands und damit in Abhängigkeit von einer Durchbiegung des Substrats 2. Nimmt der aktuell erfasste Abstand gegenüber dem Referenzabstand ab, so wird der eingestellte Unterdruck im Saugraum 12 verringert. Nimmt der aktuell ermittelte Abstand gegenüber dem Referenzabstand zu, so wird der Unterdruck erhöht. Dadurch wird der jeweiligen Durchbiegung vorteilhaft entgegengewirkt.
  • Die Vorrichtung 1 weist weiterhin ein betätigbares Ventil 20 auf, das vorliegend als Ventilklappe ausgebildet ist, und einer in der Mantelwand des Saugkopfes 4 zugeordneten Öffnung 21, die in den Saugraum 12 führt, zugeordnet ist. Die Ventilklappe 20 ist vorzugsweise auf der Außenseite des Saugkopfes 4 angeordnet, sodass sie in Richtung der Mantelwand durch den Unterdruck gezogen wird. Um die Druckverhältnisse im Saugraum schnell zu beeinflussen, um beispielsweise eine kritische Durchbiegung zu verhindern, wird das Ventil 20 durch einen Aktuator 22 betätigt, sodass die Öffnung 21 freigegeben und ein Druckausgleich zwischen Umgebung und Saugraum 12 stattfinden kann. Hierdurch ist es möglich, in kurzer Zeit den Unterdruck in dem Saugraum 12 zu verringern.
  • Alternativ oder zusätzlich zu dem Abstandssensor 15 kann an dem Saugkopf 4 auch ein Drucksensor 23 vorgesehen sein, der den im Saugraum 12 vorherrschenden Unterdruck überwacht. Wird anhand des ermittelten Druckverlaufs eine Abweichung von einem erwarteten Druckverlauf ermittelt, so wird darauf geschlossen, dass eine Durchbiegung des Substrats 2 stattgefunden haben muss, sodass in Abhängigkeit des Druckverlaufs die Druckregeleinrichtung 16 den Unterdruck in dem Saugraum 12 zur Vermeidung der Durchbiegung regelt.
  • Insgesamt wird somit eine Vorrichtung 1 geboten, die ein sicheres Greifen eines Substrats ohne besondere mechanische Belastungen des Substrats erlaubt, wobei gleichzeitig ein Hintergreifen des Substrats nicht notwendig ist und das Substrat auch bereits mit elektrischen/elektronischen Komponenten bestückt sein kann, die durch den Saugkopf 4 nicht beeinträchtigt werden, weil dieser nur an dem Außenrand 7 des Substrats 2 mittels des Kontaktelements 6 aufliegt. Die Regelung der Vakuumeinrichtung 11, die insbesondere eine Vakuumpumpe aufweist, kann durch eine Regelung der Pumpenleistung erfolgen. Alternativ kann vorgesehen sein, dass eine feste Pumpenleistung vorgegeben ist und eine Gaseinspeisung über ein Flussmesser oder durch sich öffnende Ventile, wie beispielsweise durch das Ventilelement 20 beeinflusst wird.

Claims (12)

  1. Vorrichtung (1) zur Handhabung von flachen Substraten (2), insbesondere Leiterplatten, Wavern oder Solarzellen, mit wenigstens einen Saugkopf (4) zum Halten eines Substrats (2), wobei der Saugkopf (4) ein ringförmiges Kontaktelement (6) zum Auflegen auf das Substrat (2) aufweist, und mit einer mit dem Saugkopf (4) wirkverbundenen Vakuumeinrichtung (11) zum Erzeugen eines Unterdrucks in einem Saugraum (12) zwischen dem Saugkopf (4) und dem Saubstrat (2), dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Verlauf des Kontaktelements (6) einer Außenrandkontur des Substrats (2) entspricht.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (6) eine elastisch verformbare Dichtlippe (8) aufweist.
  3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlippe (8) den Außenrand des Substrats (2) umgreift.
  4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumeinrichtung (11) wenigstens eine Einrichtung zum Ermitteln einer Durchbiegung des Substrats (2) aufweist.
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung einen Drucksensor (23) zum Ermitteln des Unterdrucks in dem Saugraum (12) aufweist.
  6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucksensor (23) dem Saugkopf (4) zugeordnet ist.
  7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung einen in dem Saugkopf (4) angeordneten Abstandssensor (15) aufweist, der einen Abstand des Substrats (2) beabstandet von dem Außenrand (7) des Substrats (2) zu dem Saugkopf (4) erfasst.
  8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandssensor (15) in Bezug auf das Kontaktelement (6) mittig angeordnet ist.
  9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandssensor (15) als berührungsfrei arbeitender Sensor, insbesondere Laser- oder Ultraschallsensor, ausgebildet ist.
  10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandssensor (15) einen beweglichen Messfühler aufweist, der insbesondere im unbenutzten Zustand von dem Saugkopf (4) über das Kontaktelement (6) hinaus vorsteht.
  11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumeinrichtung (11) eine Druckregeleinrichtung (16) aufweist, die in Abhängigkeit von dem erfassten Abstand den Unterdruck in dem Saugraum (12) regelt.
  12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumeinrichtung (11), insbesondere an dem Saugkopf (4), ein betätigbares Ventil (20) aufweist, das bei seiner Betätigung den Saugraum (12) mit der Umgebung zum Druckausgleich verbindet.
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DE (1) DE102015213818A1 (de)
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109300831A (zh) * 2018-11-30 2019-02-01 湖南文理学院 一种磁控溅射镀膜机用基片转移保护装置
DE102019129417A1 (de) * 2019-10-31 2021-05-06 Sick Ag Verfahren zum automatischen Handhaben von Objekten
DE102020105733A1 (de) 2020-03-04 2021-09-09 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Greifelement für eine Vakuumgreifeinrichtung sowie Vakuumgreifeinrichtung

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112408805B (zh) * 2020-11-16 2022-05-17 中建材玻璃新材料研究院集团有限公司 极薄玻璃减薄承载装置及减薄装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6279976B1 (en) * 1999-05-13 2001-08-28 Micron Technology, Inc. Wafer handling device having conforming perimeter seal
US20070158031A1 (en) * 2004-01-16 2007-07-12 Sharp Kabushiki Kaisha Substrate adsorption device and substrate bonding device
US7726715B2 (en) * 2003-01-29 2010-06-01 Mitsuboshi Diamond Industrial Co., Ltd. Vacuum suction head

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4185814A (en) * 1977-12-12 1980-01-29 International Business Machines Corporation Pick up and placement head for green sheet and spacer
DE4001937A1 (de) * 1990-01-24 1991-07-25 Antriebs Steuerungstech Ges Handhabungsvorrichtung mit einem sauggreifer und verfahren zum handhaben und ueberpruefen von fluiddurchstroemten bauteilen
US7396022B1 (en) * 2004-09-28 2008-07-08 Kla-Tencor Technologies Corp. System and method for optimizing wafer flatness at high rotational speeds
US20070026772A1 (en) * 2005-07-28 2007-02-01 Dolechek Kert L Apparatus for use in processing a semiconductor workpiece
DE102005051201B4 (de) * 2005-09-22 2008-01-17 J. Schmalz Gmbh Sauggreifer
US7355386B2 (en) * 2005-11-18 2008-04-08 Delta Design, Inc. Method of automatically carrying IC-chips, on a planar array of vacuum nozzles, to a variable target in a chip tester
KR101610272B1 (ko) * 2009-04-15 2016-04-08 한화테크윈 주식회사 진공 노즐 제어 장치 및 이를 갖는 부품 실장기용 헤드 어셈블리

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6279976B1 (en) * 1999-05-13 2001-08-28 Micron Technology, Inc. Wafer handling device having conforming perimeter seal
US7726715B2 (en) * 2003-01-29 2010-06-01 Mitsuboshi Diamond Industrial Co., Ltd. Vacuum suction head
US20070158031A1 (en) * 2004-01-16 2007-07-12 Sharp Kabushiki Kaisha Substrate adsorption device and substrate bonding device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109300831A (zh) * 2018-11-30 2019-02-01 湖南文理学院 一种磁控溅射镀膜机用基片转移保护装置
DE102019129417A1 (de) * 2019-10-31 2021-05-06 Sick Ag Verfahren zum automatischen Handhaben von Objekten
DE102019129417B4 (de) 2019-10-31 2022-03-24 Sick Ag Verfahren zum automatischen Handhaben von Objekten
DE102020105733A1 (de) 2020-03-04 2021-09-09 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Greifelement für eine Vakuumgreifeinrichtung sowie Vakuumgreifeinrichtung

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