DE19950068A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Vereinzeln und Ablösen von dünnen, bruchempfindlichen, scheibenförmigen Substraten mit unterschiedlichem Format - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zum Vereinzeln und Ablösen von dünnen, bruchempfindlichen, scheibenförmigen Substraten mit unterschiedlichem Format

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren, mit der (dem) dünne, bruchempfindliche, scheibenförmige Substrate automatisch und beschädigungsfrei einzeln aus einem Sägeblock von der Klebestelle abgelöst werden, auch wenn die Scheiben im feuchtem Zustand aneinanderhaften, z. T. schon abgebrochen sind oder in unterschiedlichen Formatgrößen vorliegen.

Description

Bei der Herstellung von Substraten, wie sie beispielsweise für Solarzellen eingesetzt werden, verwendet man Siliziumblöcke oder -säulen, die in dünne Scheiben zersägt werden. Dazu wird der Block oder die Säule auf eine Basisplatte aufgeklebt. Nach dem Sägen haftet die Scheibe an einer Seite nur noch über die Klebestelle auf der Basisplatte. Nachdem der Block vollständig in Scheiben zerteilt ist entsteht ein kammartiges Gebilde, von dem die sehr bruchempfindlichen Scheiben nach dem heutigen Stand der Technik an der Klebestelle von Hand abgebrochen werden. Da die Scheiben nur ca. 0,3 mm dick sind und der Sägespalt auch nicht größer ist, werden bei diesem Ablösevorgang viele Scheiben beschädigt oder zerbrochen.
Bei der automatischen Vereinzelung hingegen besteht das Problem, daß die gesägten Scheiben aus prozeßtechnischen Gründen im feuchten Zustand gehalten werden müssen und dadurch untereinander haften. Es können auch noch gebrochene Scheiben unterschiedlicher Form und Größe noch an der Klebestelle haften, die aber trotzdem entfernt oder überwunden werden müssen, oder es befinden sich schon abgelöste Scheiben im gesägten Block. Auch diese müssen sicher entfernt werden. Außerdem ist es erforderlich, Scheiben mit unterschiedlichem Format zu verarbeiten.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren, mit der (dem) dünne, bruchempfindliche scheibenförmige Substrate automatisch und beschädigungsfrei einzeln aus einem Sägeblock von der Klebestelle abgelöst werden, auch wenn die Scheiben im feuchten Zustand aneinanderhaften, z. T. schon abgebrochen sind oder in unterschiedlichen Formatgrößen vorliegen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der gesägte Block (1), der nur noch über die Klebekanten der Scheiben (2) mit der Basisplatte (3) verbunden ist, einem Sauggreifer (4) positionierbar zugeführt wird und nach dem Festsaugen durch Rütteln die Scheiben von der Klebenaht (5) einzeln ablöst, wobei zuvor eine senkrecht angeordnete Schlitzdüse (6) die vorderste Scheibe (7) von den übrigen noch anhaftenden Scheiben durch gezieltes Einspritzen einer Flüssigkeit in den an der Basis noch erhaltenen Sägespalt (8) ablöst und damit vereinzelt.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind dem Ausführungsbeispiel zu entnehmen, welches in den Fig. 1 . . . 4 beschrieben wird.
Fig. 1: Frontansicht der Vereinzelungsvorrichtung
Fig. 2: Draufsicht der Vereinzelungsvorrichtung
Fig. 3: Saugermatrix
Fig. 4: Matrixschaltung für Sauggreifer
Für das Vereinzeln und Ablösen der jeweils vorderen Scheibe (7) wird der gesägte Block (1) mit der Basisplatte (3) mit Hilfe des Sensors (9) mit einem geeigneten Antrieb an den Sauggreifer (4) positioniert und angedockt. Nach der Rückmeldung über die Wandler (10), daß ein ausreichendes Vakuum erreicht ist, fängt der Sauggreifer (4), geführt von dem bogenförmigen Schieber (11) und angetrieben von dem motorisch betriebenen Exzenter (12) um den Drehpunkt (13), der auch dem Fußpunkt der Scheibe (7), sowie der Klebestelle (5) entspricht, an zu oszillieren und rüttelt damit die Scheibe (7) von der Klebestelle (5) ab. Zeitgleich sprüht die Schlitzdüse (6) in den verbliebenen Sägespalt (8) am Fuß der Scheibe, um eine anhaftende, nachfolgende Scheibe abzulösen und dadurch zu vereinzeln. Die nach kurzer Zeit abgelöste, vorderste Scheibe (7) wird dann mit der Greiferhalterung (14) senkrecht nach oben abgeführt, gleichzeitig wird die Oszillation des Greifers (4) eingestellt. Sollte eine Scheibe (7) noch nicht vollständig abgelöst sein, so bewirkt der Widerstand eine Relativbewegung zwischen der Platte (15), an der der Sauggreifer (4) befestigt ist und der Greiferhalterung (14) gegen die Kraft der Feder (16), wobei die Platte (15) durch Stößel (17) der Greiferhalterung (14) geführt und gehalten wird. Diese Relativbewegung löst ein Signal am Sensor (18) aus, was zu einer Wiederholung der Rüttelbewegung führt, bis tatsächlich die Scheibe (7) vollständig abgelöst ist.
Um unterschiedliche Scheibenformate (19' bis 19"") und in begrenztem Umfang auch Bruchstücke ablösen zu können, sind die Sauger (20) in Form einer Matrix angeordnet, die wiederum in mehreren formatabhängigen Kreisen (21' und 21") verschaltet werden können.
Fig. 4 zeigt beispielhaft einen Schaltkreis, bei dem n Sauger (20) auch n Vakuumerzeuger - im Beispiel Ejektordüsen - und n Wandler (10) zur Abfrage des erforderlichen Vakuums zugeordnet sind.
Mit diesen Schaltkreisen kann zum einen formatabhängig eine bestimmte Anzahl von Saugern beaufschlagt werden, zum anderen lassen sich Bruchstücke entfernen und detektieren und somit eine Gut-/Schlecht-Sortierung durchführen.

Claims (6)

1. Vorrichtung und Verfahren zum Vereinzeln und Ablösen von dünnen, bruchempfindlichen, scheibenförmigen Substraten mit unterschiedlichem Format dadurch gekennzeichnet, daß das Ablösen der Scheiben (7) von der Klebestelle (5) durch eine Rüttelbewegung erfolgt.
2. Vorrichtung und Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das Rütteln bogenförmig um den Drehpunkt (13) erfolgt, der im Fußpunkt der Scheibe (7) und der Klebestelle (5) liegt.
3. Vorrichtung und Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben (7) mit Saugern (20) gehalten werden, die in einer formatabhängigen Matrix angeordnet sind.
4. Vorrichtung und Verfahren nach Ansprüchen 1 und 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Matrix in mehrere Schaltkreise aufgeteilt sein kann.
5. Vorrichtung und Verfahren nach Ansprüchen 1, 3 und 4 dadurch gekennzeichnet, daß jedem Sauger (20) ein Vakuumerzeuger und ein Wandler zur Erfassung des anliegenden Vakuums zugeordnet ist.
6. Vorrichtung und Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der ersten und zweiten Scheibe eine senkrecht angeordnete Schlitzdüse (6) angeordnet ist.
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