TWI424581B - 基材處理系統及處理基材之方法 - Google Patents

Description

基材處理系統及處理基材之方法

本發明之實施例大體上關於一種用於移動、對準及處理基材的設備與方法。特定而言，本發明之實施例可用於準確地於基材上沉積一圖案化層。

太陽能電池為將陽光直接轉換成電力的光伏打(PV)裝置。太陽能電池一般具有一個或多個p-n接面。每一p-n接面包含半導體材料內兩個不同的區域，其中一側稱為p型區域而另一側為n型區域。當太陽能電池的p-n接面暴露至陽光(由來自光子的能量所構成)時，透過PV效應陽光直接轉換成電力。太陽能電池產生特定量的電能並且鋪貼成尺寸合於傳遞期望之系統功率量的模組。太陽能模組加入具有特定框架與連接器的平板。太陽能電池通常形成於矽基材上，該矽基材可為單晶或多晶矽基材。一般的太陽能電池包括矽晶圓、基材或薄片，其一般小於0.3 mm厚，並且在形成於基材上的p型區域之頂部上具有n型矽之薄層。

PV市場在近十年已歷經每年超過30%之速率的成長。一些文獻暗示全球太陽能電池功率之生產在不遠的未來可超過10 GWp。估計所有太陽能模組中超過95%的模組為矽晶圓系模組。高市場成長率與對實質減少太陽能電力花費之需求的結合已對非昂貴地形成高品質太陽能電池之層面造成許多嚴苛挑戰。因此，製造商業上可用的太陽能電池之一項主要元素就是，藉由在太陽能電池製造製程中改良裝置產量且增加基材輸出量，以減少需要形成太陽能電池的製造成本。

網板印刷及噴墨印刷已用於物件(諸如衣服或陶瓷)上的印刷設計，且用於電子工業中以印刷電子零件圖案，諸如基材表面上的電觸點或電互連。在太陽能電池製造製程的技術領域中，亦使用網板印刷與噴墨印刷製程。在這些製程中，生產輸出量是由在單一基材上移動及印刷圖案的時間量所限制。增加輸出量的一種方法是藉由透過單一印刷頭在超過一個基材上一次印刷圖案所達成。然而，當前方法無法在每個個別基材上提供一致的圖案對準，其會導致不佳的裝置表現以及低落的裝置效能。

因此，需要一種設備用於生產太陽能電池、電子電路或其他實用的裝置，且其具有在基材處理系統內控制基材移動與對準的改良方法。

本發明之一實施例中，一種用於處理一基材的設備包括：一平面定子；一第一移動器，其定位於該平面定子上；一第二移動器，其定位於該平面定子上；一第一基材支撐件，其耦接至該第一移動器並且可定位以在一基材加載位置接收一基材；一第二基材支撐件，其耦接至該第二移動器並且可定位以在該基材加載位置接收一基材；以及，一處理頭，其經裝設以當該第一基材支撐件處於一第一基材處理位置時，處理定位於該第一基材支撐件上的一基材。一實施例中，該第一及第二移動器經裝設以獨立於另一者、在水平面中側向及縱向移動於該平面定子之上。在一實施例中，該處理頭進一步經裝設以當該第二基材支撐件處於一第二基材處理位置時，處理定位於該第二基材支撐件上的一基材。

在本發明的另一實施例中，一種用於處理一基材的設備包含：一平面定子；一第一移動器，其定位於該平面定子上；一第二移動器，其定位於該平面定子上；一第一基材支撐件，其耦接至該第一移動器並且經定位以在一第一基材加載位置接收一基材；一第二基材支撐件，其耦接至該第二移動器並且經定位以在一第二基材加載位置接收一基材；一第一處理頭，其經裝設以當該第一基材支撐件處於一第一基材處理位置時，處理定位於該第一基材支撐件上的一基材；以及一第二處理頭，其經裝設以當該第二基材支撐件處於一第二基材處理位置時，處理定位於該第二基材支撐件上的一基材。在一實施例中，該第一及第二移動器經裝設以獨立於另一者、在水平面中側向及縱向移動於該平面定子之上。

尚有另一實施例，一種用於處理一基材的方法包含：透過一平面定子與附接至一第一基材支撐件的一第一移動器，將該第一基材支撐件於一第一基材加載位置定向；透過該平面定子與附接至一第二基材支撐件的一第二移動器，將該第二基材支撐件於一第二基材加載位置定向；在該第一基材支撐件上接收一第一基材；透過第一檢驗系統擷取關於該第一基材於該第一基材支撐件上之位置與方向之資料；在該第二基材支撐件上接收一第二基材；透過第二檢驗系統擷取關於該第二基材於該第二基材支撐件上之位置與方向之資料；至少部份基於該第一檢驗系統所擷取的資料，透過該平面定子與該第一移動器將該第一基材支撐件從該第一基材加載位置移動至一第一基材處理位置；透過一第一處理頭處理該第一基材；至少部份基於該第二檢驗系統所擷取的資料，透過該平面定子與該第二移動器將該第二基材支撐件從該第二基材加載位置移動至一第二基材處理位置；以及，透過一第二處理頭處理該第二基材。

本發明之實施例提供一種在處理系統中用於處理基材的設備及方法，其具有增加的系統輸出量、改善的系統工作時間以及改善的裝置產能表現，同時維持可重複且準確的基材處理。在一實施例中，該處理系統適於在晶型矽太陽能電池生產線的一部份內執行網板印刷製程或噴墨印刷製程，在該生產線中，基材以期望的材料圖案化，並且隨後於一個或多個後續的處理腔室中處理。後續的處理腔室可適於執行一個或多個烘烤步驟以及一個或多個清潔步驟。在一實施例中，該系統為位於由Baccini S.p.A(其為美國加州Santa Clara之應用材料公司所擁有)購得的Softline^TM 工具內的模組。在另一實施例中，該處理系統適於執行材料移除製程，諸如雷射剝蝕或蝕刻基材一個或多個區域。在其他實施例中，處理系統可適於執行其他材料移除、沉積、熱、及/或裝置測試製程。

第1圖為根據本發明之一實施例之基材處理系統(或系統100)之概略等角視圖。在一實施例中，系統100大體上包括兩個進料傳送器111、致動器組件140、複數個處理套組131、複數個處理頭102、兩個出料傳送器112、以及系統控制器101。進料傳送器111裝設成平行處理組態，以致每一者可從輸入裝置(諸如輸入傳送器113)接收未處理的基材150，並且將每一未處理的基材150傳輸至耦接致動器組件140的處理套組131。此外，出料傳送器112裝設成平行處理組態，以致每一者可從處理套組131接收已處理的基材150，並且將每一已處理的基材150傳輸至基材移除裝置(諸如輸出傳送器114)。在一實施例中，輸入傳送器113及輸出傳送器114為自動化基材操作裝置，其為更大型生產線(例如連接至系統100的Softline^TM 工具)的一部份。在一實施例中，每一輸出傳送器114適於將已處理的基材150運輸通過爐199，以固化透過處理頭102沉積在基材150上的材料。

在一實施例中，基材150為用於在其上處理太陽能電池的微晶矽基材。在另一實施例中，基材150為生胚陶瓷基材等。

在本發明之一實施例中，系統100是網板印刷處理系統，而處理頭102包括網板印刷部件，其經裝設以於基材150上網板印刷圖案化之材料層。在另一實施例中，系統100是噴墨印刷處理系統，而處理頭102包括噴墨印刷部件，其經裝設以於基材150上沉積圖案化之材料層。尚有另一實施例，系統100是包括處理頭102中之材料移除部件的處理系統，諸如用於剝蝕或蝕刻基材150之一個或多個區域的雷射。在其他實施例中，系統100可包含其他基材處理模組，該等模組需要精確移動及定位基材以供處理。

第2圖為第1圖中所繪之系統100的概略平面圖。第1圖及第2圖繪示系統100具有兩個處理套組131(於位置「1」及「3」)，每一套組經定位以皆傳輸已處理的基材150至出料傳送器112並且從進料傳送器111接收未處理的基材150。因此，在系統100中，基材運動大體上遵循第1及2圖中所示的路徑「A」。在此組態中，其餘兩個處理套組(於位置「2」及「4」)各定位於處理頭102之下以致可在位於個別處理套組131上的未處理之基材150上執行製程(例如，網板印刷、噴墨印刷、材料移除)。此類平行處理組態容許增加處理容量且將處理系統佔地面積減至最小。儘管，系統100被描繪成具有兩個處理頭102以及四個處理套組131，系統100可在不背離本發明之範疇下，包含額外的處理頭102及/或處理套組131。

在一實施例中，進料傳送器111及出料傳送器112包括至少一個帶116，以藉由使用與系統控制器101通訊的致動器(圖中未示)支撐並且運輸基材150至系統100內的期望位置。第1圖及第2圖大體上繪示兩個帶型式基材傳送系統，其他型式傳輸機構可在不背離本發明之基本範疇下，用於執行相同的基材傳輸及定位功能。

在一實施例中，系統100亦包括檢驗系統200，其適於在處理執行前後定位及檢驗基材150。檢驗系統200可包括一個或多個攝影機120，該等攝影機經定位以檢驗定位於加載/卸載位置「1」及「3」的基材150，如第1及2圖所示。檢驗系統200大體上包括至少一個攝影機120(例如CCD攝影機)以及其他電子部件，該等部件能夠定位、檢驗並且將結果傳訊至系統控制器101。在一實施例中，檢驗系統200定位進入的基材150之某些特徵的位置並且將檢驗的結果傳訊給系統控制器101，以供分析基材150的方向及位置，而助於在處理基材150之前精確將基材150定位於處理頭102之下。在一實施例中，檢驗系統200檢驗基材150，以致損壞或者錯誤處理的基材可從生產線移除。在一實施例中，處理套組131可各含有燈或其他類似的光學輻射設備以照明定位於其上的基材，以致其易於被檢驗系統200所檢驗。

系統控制器101助於整體系統101的控制及自動化，並且可包括中央處理單元(CPU，圖中未示)、記憶體(圖中未示)以及支持電路(或I/O，圖中未示)。CPU可為電腦處理器任何型式之一，該等電腦處理器用在工業設定上以供控制各種腔室製程與硬體(例如，傳送器、偵測器、馬達、流體傳遞硬體等)，並且監控系統與腔室製程(例如基材位置、處理時間、偵測器訊號等)。記憶體連接至CPU且可為一種或多種易於取得的記憶體，諸如隨機存取記憶體(RAM)、唯讀記憶體(ROM)、軟碟機、硬碟機或任何其他遠端或本地端數位儲存裝置之型式。軟體指令與資料可編碼與儲存於記憶體內以指示CPU。支持電路亦連接至CPU以用習知方式支持處理器。支持電路可包括高速緩衝存儲器、電源供應器、時脈電路、輸入/輸出電路及子系統等。系統控制器101可讀的程式(或電腦指令)決定何種任務可執行於基材上。該程式較佳為系統控制器101可讀之軟體，其包括建立與儲存至少基材位置資訊、各種受控制之部件的移動順序、基材檢驗系統資訊及其組合之編碼。

在一實施例中，用在系統100中的兩個處理頭102可為可由Baccini S.p.A購得的習知網板印刷頭，其適於在網板印刷製程期間於位置「2」或「4」以期望的圖案於配置在處理套組131上之基材150表面上沉積材料。在一實施例中，處理頭102包括複數個致動器(例如致動器105，例如步進馬達或伺服馬達)，該等致動器與系統控制器101通訊且用於調整配置在處理頭102內的網板印刷遮罩(圖中未示)相對於印刷中的基材150之位置及/或角方向。在一實施例中，網板印刷遮罩為金屬薄片或金屬板，具有複數個孔、狹縫或其他形成為貫穿其中的穿孔，以界定網板印刷材料在基材150之表面上的圖案和布局。在一實施例中，網板印刷材料可包含導電墨水或糊狀物、介電墨水或糊狀物、摻質膠、蝕刻膠、一種或多種遮罩材料、或其他導電或介電材料。大體而言，待沉積於基材150之表面上的網板印刷圖案以自動化方式對準基材150，其是藉由使用致動器105以及系統控制器101從檢驗系統200所接收的資訊而定向網板印刷遮罩而執行。在一實施例中，處理頭102適於沉積含金屬或含介電質之材料於具有約125 mm至約156 mm之寬度及約70 mm至約156 mm之長度的太陽能電池基材上。

第3圖為根據本發明之實施例繪於第2圖中之系統100之概略平面圖，其繪示處理頭102的替代性操作態樣。一實施例中，每一處理頭102的一部份可在進料傳送器111或出料傳送器112之一者之上線性移動，如處理頭103所繪。在另一實施例中，每一處理頭102之一部分可在進料傳送器111或出料傳送器112之一者之上角向移動(例如繞樞軸旋轉)，如處理頭104所繪。在各組態中，個別處理頭102的部份對一側或另一側之移動容許處理頭102之一者及相對應的進料傳送器111或出料傳送器112被取下進行維修，而位於另一側的進料傳送器111及相對應的出料傳送器112與相對的處理頭102一併繼續進行生產。

第4圖為根據本發明之實施例之致動器組件140的概略等角視圖。在一實施例中，致動器組件140為平面馬達，其包含定子142以及一個或多個移動器144。定子142可包括永久磁鐵零件143，其具有以柵型式排列的複數個S極永久磁鐵以及N極永久磁鐵。移動器144可包括電樞線圈零件145，其透過電纜149接收電子訊號。當電子訊號施加至電樞線圈零件145時，在移動器144的電樞線圈零件145與定子142的永久磁鐵零件143之間生成推撞。

為了藉由永久磁體零件143及電樞線圈零件145之間生成的推撞效力在定子142的平面上以X-Y方向傳輸移動器144，移動器144可從定子142的平面透過設於移動器144之下表面中的一個或多個空氣噴嘴(圖中未示)升高一預定高度。因此，當移動器144透過電纜149接收電子訊號，空氣亦可藉噴嘴透過耦接至空氣源且配置於電纜149中的管路傳遞。藉噴嘴傳遞空氣容許幾近無摩擦的X-Y移動以及準確地將移動器144在X-Y方向定位於定子142上。

在本發明的一實施例中，每一移動器144具有與其耦接的個別處理套組131。在此類實施例中，致動器組件140能夠透過從系統控制器101藉電纜149發送的訊號精確地在X-Y方向移動且定位每一處理套組131。在一實施例中，致動器組件140在精確度及重複性上能較先前技術的基材處理定位系統具有大幅度的改良。

在一實施例中，每一處理套組131被附加上旋轉致動器148，其定位於處理套組131及其個別的移動器144之間，並且與該二者耦接。旋轉致動器148可包括一旋轉盤，其附接至步進馬達、伺服馬達、或其他與系統控制器101通訊的旋轉機構，以將每一處理套組131相對於個別的移動器144於一角度準確定位。

第5A及5B圖是根據本發明之替代性實施例的處理套組131之概略等角視圖。在一實施例中，每一處理套組131包含傳送器139，其具有進料捲軸135以及拉緊捲軸136，該二者適於進料並且保持材料137橫跨平板138定位，如第5A圖所示。在一實施例中，材料137為多孔材料，其容許配置在材料137之一側上的基材150藉由施加至材料137之相對側的真空而被固持於平台138，該真空是由平台138中所形成的真空通口所提供。在一實施例中，藉由使用耦接至平台138中之通口的真空源(圖中未示)將真空供給至平台138，該真空源與平台中通口的耦接是利用配置在電纜束149中所配置的管路所達成。

另一實施例中，傳送器139裝設成連續傳送器系統，其包含一個或多個進料滾子133以及一個或多個惰輪滾子134，以進料定位於橫跨平台138的材料137，如第5B圖所示。平台138可具有基材支撐表面，基材150及材料137在處理頭102執行的處理期間受支撐且保持於該表面上。在一實施例中，材料137為多孔材料，其容許配置在材料137之一側上的基材150藉由施加至材料137之相對側的真空而被固持於平台138，該真空是由平台138中所形成的真空通口所提供。在一實施例中，藉由使用耦接至平台138中之通口的真空源(圖中未示)將真空供給至平台138，該真空源與平台中通口的耦接是利用配置在電纜束149中所配置的管路(圖中未示)所達成。在一實施例中，在傳輸基材150後於材料137由進料滾子133送進時清潔材料137。

在本發明某些實施例中，當加載及卸載基材150時，處理套組131總是裝設成相同方向。在此類實施例中，相較於之前的傳送器組態(第5A圖)，連續傳送器組態(第5B圖)較受青睞，因為之前的組態在每一基材150從處理套組131加載與卸載時會消耗材料137。因此，在第5A圖中的傳送器組態中，材料137在處理期間必須週期性地移除且置換。相較之下，連續傳送器組態(第5B圖)在加載與卸載每一基材150期間，不會消耗材料137。因此，如第5B圖所示的連續傳送器系統可提供利於本發明某些實施例的循環時間、輸出量以及產量。

第6圖是根據本發明之實施例之操作程序600的概略圖表。第7A至7D圖是根據本發明之實施例之說明第6圖的操作程序600的系統100之概略平面圖。

在基材傳輸操作602中，第一對基材150沿路徑「A1」從輸入傳送器113傳輸至進料傳送器111。在此組態中，系統控制器101用於接應每一輸入傳送器113及進料傳送器111中帶116與驅動致動器(圖中未示)的運動，以致基材150在該等自動化部件之間可靠地傳輸。

接著，在基材加載操作604中，每一進料傳送器111將第一對基材150加載於位在第7A圖中所示之加載/卸載位置「1」及「3」的處理套組131上。在此組態中，每一基材150遵循傳輸路徑「A2」從進料傳送器111的帶116傳輸至處理套組131中的傳送器139之材料137。在此點，注意到以下所述者是重要的：在穩態操作中，在個別處理套組131加載未處理基材150時同時卸載的已處理基材150，是由在加載/卸載位置「1」及「3」的處理套組131所支撐。在此組態中，系統控制器101用於接應帶116及進料滾子133(第5B圖)或進料捲軸135與拉緊捲軸136(第5A圖)之間的運動以可靠地將基材150定位於處理套組131上。

在檢驗操作606中，第一對基材150的每一者可由檢驗系統200檢驗以確保沒有損壞、碎裂、破裂的基材150位於處理套組131上。此外，每一檢驗系統200可擷取定位於處理套組131上的基材150之影像並且將該等影像發送至系統控制器101以供分析，以確定每一基材150在個別處理套組131上的正確位置及方向。每一基材150於每一處理套組131上的位置與方向資料隨後為系統控制器101與個別處理頭102及/或移動器144一併所用，以在如後文所述之處理操作期間準確定位基材150。

接著，在第一處理套組移動操作608中，具有配置於其上之未處理基材150的處理套組131各自從其個別加載位置「1」及「3」沿路徑「A3」向內移動，如第7B圖所示。在此組態中，只有最初定位在加載/卸載位置「1」及「3」的印刷套組131藉由其個別移動器144移動。系統控制器101用於接應致動器組件140之移動器144的移動，以確保處理套組131可靠地從位置「1」及「3」朝內移動，以致個別處理套組131完全無進料傳送器111及出料傳送器113，以供後續的移動操作。

在第二處理套組移動操作610中，所有四個處理套組131實質上同時透過他們的致動器組件140之個別移動器144沿路徑「A4」移動，如第7B圖所示。在此組態中，原本定位於加載/卸載位置「1」及「3」的處理套組131沿路徑「A4」透過個別移動器144移動至個別的處理位置「2」及「4」。同時，原本定位於處理位置「2」及「4」的處理套組131沿路徑「A4」透過個別移動器144向內移動至個別的加載/卸載位置「1」及「3」。系統控制器101用於接應致動器組件140所有四個移動器144的移動，以確保所有四個處理套組131可靠地實質上同時移動以進行程序600中的下一個操作。因為每一移動器144的位置可獨立控制，故可期望一次將一個或兩個移動器144定位而非一次四個，如第7B圖所概略性繪示。

在第三處理套組移動操作612中，從個別加載/卸載位置「1」及「3」向內定位的處理套組131透過其致動器組件140的移動器144沿路徑「A5」向外移動至加載/卸載位置「1」及「3」，如第7C圖所示。系統控制器101用於接應致動器組件140的移動器144之移動，以確保處理套組131可靠地移動進至位置「1」及「3」，以致個別的處理套組131對準進料傳送器111及出料傳送器113，以供後續卸載/加載操作。

同時，在對準操作614中，位於第7C圖所示之定位在處理位置「2」及「4」的處理套組131上的基材150準確地對準以供後續處理操作。在一實施例中，在每一個別處理套組131上的每一基材150之位置及方向資料由檢驗操作606中的檢驗系統200所收集，該等資料由系統控制器101所用，以定位及定向處理頭102中的部件，以改善後續製程的精確度。

在系統100為網板印刷系統的實施例中，位置及方向資訊可用於定位及定向處理頭102的網板印刷部件以改善網板印刷製程的精確度。在一實施例中，每一處理頭102中所包含的印刷遮罩之位置在X-Y方向及角方向等二方向上自動調整，以基於在檢驗步驟606期間所接收的資料，將處理頭102的印刷遮罩對準定位於處理套組131上基材150之上的期望位置。在另一實施例中，由檢驗系統200所收集以用於每一處理套組131上的基材150之位置與方向資料可為系統控制器101所用，以準確將每一處理套組131相對於每一處理頭102中的印刷遮罩透過個別移動器144於X-Y方向定位，並且使用一個或多個致動器105在角度上相對於定位在處理套組131上之基材150，調整處理頭102中印刷遮罩的方向至期望的位置和方向。

在一實施例中，由檢驗系統200所收集以用於每一處理套組131上的基材150之位置與方向資料可為系統控制器101所用，以準確地將每一處理套組131透過個別移動器144於X-Y方向定位，並且在角度上相對於定位在處理套組131上之基材150調整處理頭102的方向至期望的方向。舉例而言，如第8A圖中所示，具有完美對準、定位於其上的基材150之處理套組131之理想的定位對應具有座標X’及Y’之位置。在此位置，不需要角度上操控處理頭102。然而，如第8B圖所示，基材150相對處理套組131以角度α定位。基於此方向資訊(如從檢驗系統200所得)，系統控制器101決定基材正確之定位是相對於具有座標X”及Y”的位置。與此相對應，個別移動器144移動至位置X”及Y”。進一步言之，系統控制器101決定處理頭102是否應該旋轉以補償處理套組131上基材150的角度上的錯誤定向。基於此資訊，處理頭102透過使用致動器805(例如步進馬達、伺服馬達)以及系統控制器101繞樞軸801旋轉一角度θ。在一實施例中，由系統控制器101所計算的角度θ實質上等於檢驗系統200所測量到的角度α。因此，藉由結合調整移動器144的X-Y位置以及處理頭102的角定位，基材150準確地定位以供處理。

另一實施例中，用於配置在每一處理套組131上的每一基材150之位置及方向資料由系統控制器101收集與使用，以透過個別移動器144準確地在每一處理頭102之下將每一處理套組131定位於X-Y方向，並且使用耦接至處理套組131及移動器144的旋轉致動器148在角度上將配置於每一處理套組131的基材150對準處理頭102。在此組態中，所有用於基材150之位置及方向的調整是藉由每一處理套組131補償，因而容許在單一處理操作中藉由單一網板處理頭102處理多重基材150(每一者裝設在個別處理套組131上)，其隨後於下文描述。

第9A與9B圖是根據本發明之一實施例之平面視圖，其描繪一單一處理頭102，該處理頭具有多重處理套組131，每一者支撐基材150，定位於該處理頭下方，以供基材處理操作之用。第9A圖是根據本發明之一實施例之平面視圖，其描繪一單一處理頭102，該處理頭具有四個處理套組131，每一者支撐基材150，定位於該處理頭下方，以供處理操作。第9B圖是根據本發明之實施例之平面視圖，其描繪一單一網板處理頭102，該處理頭具有二個處理套組131，每一者支撐基材150，定位於該處理頭下方，以供處理操作。在該等實施例中，定位於每一處理套組131上的每一基材150之位置及方向資料由系統控制器131所使用，以透過個別移動器144準確地將基材150在X-Y方向上定位於處理頭102之下，並且透過個別旋轉致動器148準確地在角度上對準基材150。儘管第9A及9B圖描繪處理頭102之下用於實質上同時對準與處理的四個及兩個處理套組131，然而任何數目的處理套組131可視整體系統100的期望輸出量及期望的佔地面積而採用。

在處理操作616中，諸如網板印刷、噴墨印刷或雷射剝蝕等之製程執行於第一對基材150上，該等基材準確地在處理位置「2」及「4」定位，如第7C圖所示。在一實施例中，該製程為費時約兩秒完成的網板印刷，且透過來自系統控制器101的指令控制。在一實施例中，為了改善系統輸出量，當執行處理操作616時，操作602至608重複用於第二對基材150。即，在第二操作602中，第二對基材150首先從輸入傳送器113傳輸至進料傳送器111。在第二操作604中，第二對基材150各加載至位於位置「1」及「3」的處理套組131上。在此再次，於穩態操作中，已處理的基材150位於處理套組131上，當第二對未處理之基材150加載時，該已處理基材卸載。在第二操作606中，第二對基材150各透過檢驗系統200受檢驗。然後，在第二操作608中，支撐第二對基材150的處理套組131的每一者沿路徑「A3」朝內移動。

第四處理套組移動操作618中，位於處理位置「2」及「4」且支撐已處理的基材150之處理套組131之每一者藉由其致動器組件140之個別移動器144沿路徑「A4」移動，如第7B圖所示。同時，從加載/卸載位置「1」及「3」向內定位並且支撐新加載之基材150的處理套組131之每一者沿路徑「A4」移動，其中該對準操作614以及處理操作616隨後在處理位置「2」及「4」處於基材150上執行。系統控制器101用於接應致動器組件140之所有四個移動器144的移動，以確保所有四個處理套組131可靠地實質上同時移動以供程序600中後續的操作所用。

在替代性第四處理套組移動操作618中，位於處理位置「2」及「4」且支撐已處理的基材150之處理套組131之每一者藉由其致動器組件140之個別移動器144沿路徑「A6」移動回到其先前的位置，該位置在其個別加載/卸載位置「1」或「3」內側，如第7D圖所示。同時，從加載/卸載位置「1」或「3」向內定位並且支撐新加載之基材150的處理套組131之每一者沿路徑「A6」移動至其個別處理頭102，其中該對準操作614以及處理操作616隨後在處理位置「2」及「4」處於基材150上執行。系統控制器101用於接應致動器組件140之所有四個移動器144的移動，以確保所有四個處理套組131可靠地實質上同時移動以供程序600中後續的操作所用。

在第五處理套組移動操作620中，從加載/卸載位置「1」及「3」向內定位且支撐已處理的基材150之處理套組131藉由其致動器組件140之個別移動器144沿路徑「A5」向外移動，如第7C圖所示。系統控制器101用於接應致動器組件140之移動器144的移動，以確保處理套組131可靠地移動至位置「1」及「3」，以致個別處理套組131對準進料傳送器111以及出料傳送器113以供後續卸載/加載操作。

在卸載操作622中，由處理套組131支撐、位於加載/卸載位置「1」及「3」的第一對已處理基材150之每一者卸載至個別出料傳送器112，其如第7C圖所示。在此組態中，每一已處理之基材150遵循傳輸路徑「A7」從處理套組131中的傳送器139之材料137傳輸至進料傳送器111之帶116。同時，未處理的基材150加載到處理套組131上，如前於操作604所描述。系統控制器101用於接應帶116與進料滾子133(第5B圖)的運動或者進料捲軸135與拉緊捲軸136(第5A圖)之運動，以可靠地從處理套組131卸載已處理之基材150並且將未處理的基材150定位至處理套組131上。

最後，在基材傳輸操作624中，第一對已處理之基材150沿路徑「A8」從出料傳送器112傳輸至輸出傳送器114，如第7C圖所示。此組態中，系統控制器101用於接應每一出料傳送器112與輸出傳送器114中帶116與驅動致動器(圖中未示)的運動，以致基材150可靠地在該等自動化部件之間傳輸。

在穩態操作中，操作程序600的操作602至624連續重複以在生產線環境中連續處理基材150。繪示於第6圖的操作數目及序列不欲限制此述知本發明的範疇，因在不背離此述之本發明之基本範疇下，一個或多個操作可刪除或重新排序。此外，顯示於第7A至7D圖的操作之概略描述不欲限制所述知本發明的範疇，因操作不需以如圖所示的序列形式完成，且二個以上的操作可同時完成。

除了上述的介於加載/卸載位置「1」及「3」及處理位置「2」及「4」之間每一基材150的移動外，在本發明之範疇內實施許多其他替代性的傳輸路徑。在一實施例中，最初位於位置「1」和「2」的處理套組131連續地交換加載、處理及卸載操作的位置。同時，最初位於位置「3」和「4」的處理套組131連續地交換加載、處理及卸載操作的位置。

在另一實施例中，最初位在加載/卸載位置「1」的處理套組131移動至印刷位置「2」，且隨後回到加載/卸載位置「1」。同時，最初位在加載/卸載位置「3」的處理套組131移動至處理位置「4」並且隨後回到加載/卸載位置「3」。該等移動在整個處理程序中連續重複。

尚有另一實施例，最初位在加載/卸載位置「1」的印刷套組131移動至處理位置「2」，隨後移動至加載/卸載位置「3」，其如前所述。處理套組131隨後移動回至處理位置「2」並且隨後移動回至加載/卸載位置「1」。同時，最初位在加載/卸載位置「3」的處理套組131移動至處理位置「4」，隨後移動至加載/卸載位置「1」。處理套組131隨後移動回至處理位置「4」且隨後移動回至加載/卸載位置「3」。這些移動在整個處理程序中連續重複。

前述者係導向本發明之實施例，其他更進一步的本發明之實施例可不背離本發明之基本範疇而設計，本發明之範疇由隨後的申請專利範圍所限定。

100．．．系統

101．．．系統控制器

102、103、104．．．處理頭

105．．．致動器

111．．．進料傳送器

112．．．出料傳送器

113．．．輸入傳送器

114．．．輸出傳送器

116．．．帶

120．．．攝影機

131．．．處理套組

133．．．進料滾子

134．．．惰輪滾子

135．．．進料捲軸

136．．．拉緊捲軸

137．．．材料

138．．．平板

139．．．傳送器

140．．．致動器組件

142．．．定子

143．．．永久磁鐵零件

144．．．移動器

145．．．電樞線圈零件

148．．．旋轉致動器

149．．．電纜

150．．．基材

199．．．爐

200．．．檢驗系統

600．．．程序

602-624．．．操作

801．．．樞軸

805．．．致動器

A1-A8．．．路徑

藉由參照一些繪示於附加圖式中實施例，可獲得如上文所簡短總結的本發明之更特定的描述，如此可得到詳細瞭解本發明之前述特徵的方法。然而，應注意，附加圖式僅繪示本發明之典型實施例，且因此不欲視為其範疇之限制，因本發明可允許其他同等有效之實施例。

第1圖為根據本發明之一實施例之處理系統的概略等角視圖。

第2圖為第1圖中所繪之系統的概略平面圖。

第3圖為第1圖中所繪、說明該系統之替代性操作態樣之該系統的概略平面圖。

第4圖為根據本發明之一實施例之致動器組件的概略等角視圖。

第5A及5B圖是根據本發明之替代性實施例的處理套組之概略等角視圖。

第6圖是根據本發明之實施例之操作程序的概略圖表。

第7A至7D圖是根據本發明之實施例之說明第6圖的操作程序的系統概略平面圖。

第8A及8B圖為根據本發明之一實施例之說明對準程序的系統之部份平面圖。

第9A圖是根據本發明之一實施例之平面視圖，其描繪一單一處理頭，該處理頭具有四個處理套組，其各支撐基材，定位於該處理頭下方，以供處理操作。

第9B圖是根據本發明之一實施例之平面視圖，其描繪一單一處理頭，該處理頭具有二個處理套組，其各支撐基材，定位於該處理頭下方，以供處理操作。

100．．．系統

101．．．系統控制器

102．．．處理頭

105．．．致動器

111．．．進料傳送器

112．．．出料傳送器

113．．．輸入傳送器

114．．．輸出傳送器

116．．．帶

120．．．攝影機

131．．．處理套組

140．．．致動器組件

150．．．基材

199．．．爐

200．．．檢驗系統

Claims (25)

1. 一種用於處理一基材的設備，其包含：一平面定子；一第一移動器，其定位於該平面定子上；一第二移動器，其定位於該平面定子上，其中該第一及第二移動器經裝設以獨立於另一者、在一水平面中側向及縱向移動於該平面定子之上；一第一基材支撐件，其耦接至該第一移動器並且可定位以在一基材加載位置接收一基材；一第二基材支撐件，其耦接至該第二移動器並且可定位以在該基材加載位置接收一基材；以及，一處理頭，其經裝設以當該第一基材支撐件處於一第一基材處理位置時，處理定位於該第一基材支撐件上的一基材，其中該處理頭進一步經裝設以當該第二基材支撐件處於一第二基材處理位置時，處理定位於該第二基材支撐件上的一基材。
2. 如請求項第1項所述之設備，其中該處理包含下列處理之一：網板印刷、噴墨印刷、雷射剝蝕或雷射蝕刻。
3. 如請求項第1項所述之設備，其進一步包含一檢驗系統，該檢驗系統經裝設以在該第一基材支撐件處於該基材加載位置時，擷取關於配置在該第一基材支撐件上的一基材之位置與方向之資料。
4. 如請求項第3項所述之設備，其中該設備經裝設以至少部份基於該檢驗系統所擷取的資料，透過該平面定子與該第一移動器，將該第一基材支撐件從該基材加載位置移動至該第一基材處理位置。
5. 如請求項第4項所述之設備，其中該處理頭經裝設以在該第一基材及該第二基材上沉積一圖案化層。
6. 如請求項第5項所述之設備，其中該處理頭進一步包含一個或多個致動器，該等致動器經裝設以基於由該檢驗系統所擷取的資料側向、縱向及在角度上調整該處理頭中的部件。
7. 如請求項第5項所述之設備，其中該處理頭進一步包含一個或多個致動器，該等致動器經裝設以基於由該檢驗系統所擷取的資料在角度上調整該處理頭中的部件。
8. 如請求項第5項所述之設備，其中該第一基材支撐件進一步包含一致動器，該致動器經裝設以基於由該檢驗系統所擷取的資料在角度上調整該第一基材支撐件。
9. 如請求項第8項所述之設備，其中該檢驗系統進一步經裝設以在該第二基材支撐件處於該基材加載位置時，擷取關於配置在該第二基材支撐件上的一基材之位置與方向之資料。
10. 如請求項第9項所述之設備，其中該設備經裝設以至少部份基於該檢驗系統所擷取的資料，透過該平面定子與該第二移動器將該第二基材支撐件從該基材加載位置移動至該第二基材處理位置。
11. 如請求項第10項所述之設備，其中該第二基材支撐件進一步包含一致動器，該致動器經裝設以基於由該檢驗系統所擷取的資料在角度上調整該第二基材支撐件。
12. 如請求項第11項所述之設備，其中該第一及第二基材支撐件之每一者進一步包含一連續傳送器，該連續傳送器經裝設以助加載及卸載一基材。
13. 一種用於處理一基材的設備，其包含：一平面定子；一第一移動器，其定位於該平面定子上；一第二移動器，其定位於該平面定子上，其中，該第一及第二移動器經裝設以獨立於另一者、在水平面中側向及縱向移動於該平面定子之上；一第一基材支撐件，其耦接至該第一移動器並且經定位以在一第一基材加載位置接收一基材；一第二基材支撐件，其耦接至該第二移動器並且經定位以在一第二基材加載位置接收一基材；一第一處理頭，其經裝設以當該第一基材支撐件處於一第一基材處理位置時，處理定位於該第一基材支撐件上的一基材；以及一第二處理頭，其經裝設以當該第二基材支撐件處於一第二基材處理位置時，處理定位於該第二基材支撐件上的一基材。
14. 如請求項第13項所述之設備，其進一步包含：一第一檢驗系統，其經裝設以在該第一基材支撐件處於該第一基材加載位置時，擷取關於配置在該第一基材支撐件上的一基材之位置與方向之資料；以及一第二檢驗系統，其經裝設以在該第二基材支撐件處於該第二基材加載位置時，擷取關於配置在該第二基材支撐件上的一基材之位置與方向之資料
15. 如請求項第14項所述之設備，其中該設備經裝設以至少部份基於該第一檢驗系統所擷取的資料，透過該平面定子與該第一移動器將該第一基材支撐件從該第一基材加載位置移動至該第一基材處理位置，且其中該設備經裝設以至少部份基於該第二檢驗系統所擷取的資料，透過該平面定子與該第二移動器將該第二基材支撐件從該第二基材加載位置移動至該第二基材處理位置。
16. 如請求項第15項所述之設備，其中該第一處理頭經裝設以在該第一基材支撐件處於該第一基材處理位置時，在定位於該第一基材支撐件上的一第一基材上沉積一圖案化層，且其中該第二處理頭經裝設以在該第二基材支撐件處於該第二基材處理位置時，在定位於該第二基材支撐件上的一基材上沉積一圖案化層。
17. 如請求項第15項所述之設備，其中該設備進一步包含：一第三移動器，其定位於該平面定子上；一第四移動器，其定位於該平面定子上，其中，該第一、第二、第三及第四移動器經裝設以獨立於另一者、在水平面中側向及縱向移動於該平面定子之上；一第三基材支撐件，其耦接至該第三移動器並且可定位以在該第一基材加載位置接收一基材；一第四基材支撐件，其耦接至該第四移動器並且可定位以在該第二基材加載位置接收一基材。
18. 如請求項第17項所述之設備，其中該第一處理頭經裝設以在該第三基材支撐件處於一第三基材處理位置時，在定位於該第三基材支撐件上的一基材上沉積一圖案化層，且其中該第二處理頭經裝設以在該第四基材支撐件處於該第四基材處理位置時，在定位於該第四基材支撐件上的一基材上沉積一圖案化層。
19. 如請求項第18項所述之設備，其中該第一檢驗系統進一步經裝設以在該第三基材支撐件處於該第一基材加載位置時，擷取關於配置在該第三基材支撐件上的一基材之位置與方向之資料，且其中該第二檢驗系統進一步經裝設以在該第四基材支撐件處於該第二基材加載位置時，擷取關於配置在該第四基材支撐件上的一基材之位置與方向之資料。
20. 如請求項第19項所述之設備，其中該設備經裝設以至少部份基於該第一檢驗系統所擷取的資料，透過該平面定子與該第三移動器將該第三基材支撐件從該第一基材加載位置移動至該第三基材處理位置，且其中該設備經裝設以至少部份基於該第二檢驗系統所擷取的資料，透過該平面定子與該第四移動器將該第四基材支撐件從該第二基材加載位置移動至該第四基材處理位置。
21. 如請求項第20項所述之設備，其中該第一處理頭包含一個或多個致動器，該等致動器經裝設以基於由該第一檢驗系統所擷取的資料在角度上定位該第一處理頭中的部件，且其中該第二處理頭包含一個或多個致動器，該等致動器經裝設以基於由該第二檢驗系統所擷取的資料在角度上定位該第二處理頭中的部件。
22. 如請求項第21項所述之設備，其中該第一及第三基材支撐件之每一者進一步包含一致動器，該致動器經裝設以基於由該第一檢驗系統所擷取的資料在角度上調整該第一或第三基材支撐件，且其中該第二及第四基材支撐件之每一者進一步包含一致動器，該致動器經裝設以基於由該第二檢驗系統所擷取的資料在角度上調整該第二或第四基材支撐件。
23. 一種用於處理一基材的方法，其包含以下步驟：透過一平面定子與附接至一第一基材支撐件的一第一移動器，將該第一基材支撐件定向於一第一基材加載位置；透過該平面定子與附接至一第二基材支撐件的一第二移動器，將該第二基材支撐件定向於一第二基材加載位置；在該第一基材支撐件上接收一第一基材；透過一第一檢驗系統擷取關於該第一基材於該第一基材支撐件上之位置與方向之資料；在該第二基材支撐件上接收一第二基材；透過一第二檢驗系統擷取關於該第二基材於該第二基材支撐件上之位置與方向之資料；至少部份基於該第一檢驗系統所擷取的資料，透過該平面定子與該第一移動器將該第一基材支撐件從該第一基材加載位置移動至一第一基材處理位置；透過一第一處理頭處理該第一基材；至少部份基於該第二檢驗系統所擷取的資料，透過該平面定子與該第二移動器將該第二基材支撐件從該第二基材加載位置移動至一第二基材處理位置；以及，透過一第二處理頭處理該第二基材。
24. 如請求項第23項所述之方法，其進一步包含以下步 驟：在處理該第一基材前，基於由該第一檢驗系統所擷取的資料，在角度上定向該第一處理頭中的部件；以及在處理該第二基材前，基於由該第二檢驗系統所擷取的資料，在角度上定向該第二處理頭中的部件。
25. 如請求項第23項所述之方法，其進一步包含以下步驟：在處理該第一基材前，透過耦接至該第一基材支撐件的一致動器，在角度上定向該第一基材支撐件；以及在處理該第二基材前，透過耦接至該第二基材支撐件的一致動器，在角度上定向該第二基材支撐件。