JP2010538481A - 金属堆積ユニットにおいて、特に、光電池セルのための１つ以上の電子回路板を位置決めする位置決め装置 - Google Patents

金属堆積ユニットにおいて、特に、光電池セルのための１つ以上の電子回路板を位置決めする位置決め装置 Download PDF

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Abstract

動作ユニット（１１）に対して電子回路板（１２ａ）を位置決めする位置決め装置（１０）が提供される。この装置（１０）は、第１の動作位置と第２の動作位置との間で選択的に回転する回転部材（１６）と、上記回転部材（１６）に取り付けられる位置決め部材（１７）とを備える。上記位置決め部材（１７）は、上記回転部材（１６）に取り外し可能に取り付けられるフレーム（２４）と、各電子回路板（１２ａ）が載せられるトランスピラン材料で形成されたストリップ（３２）とを備え、上記ストリップ（３２）は、上記フレーム（２４）に枢着された１対の巻取り／巻戻しローラ（３０、３１）の間に巻き取られる。
【選択図】 図２

Description

発明の分野
本発明は、例えば、セリグラフィーによる金属堆積ユニットにおいて、電子回路板、これだけではないが、特に光電池セルのためのグリーンテープ又はウエハのための位置決め装置に関するものである。より詳細には、本発明による位置決め装置は、ローディングステーションから排出ステーションへ、少なくとも金属堆積ステーションを通って電子回路板を搬送する、例えば、回転ターレット又はターンテーブルを備えた搬送部材に適用される。
発明の背景
例えば、光電池セルの製造のため、例えば、ウエハと称されるものである電子回路板を加工するためのプラントが知られており、これらプラントは、少なくとも、それらウエハに金属トラックを堆積するユニットと、その堆積ユニット及びあり得る他の加工ステーションに対してそれらウエハを位置決めし、搬送する位置決め装置と、を備えている。
少なくとも、金属ウエハを供給するベルトと、この供給ベルトにより供給されたウエハが上部に位置決めされる回転ターレット又はターンテーブルとを備える位置決め装置が知られている。そのターレットは、光電池セルを完成するように、堆積ユニットの定められた動作位置に各ウエハを搬送し位置決めするため、一定の角度ずつ回転することができる。
このようなタイプの搬送部材は、ウエハを位置決めするための特定の部材を必要とし、これら特定の部材は、少なくとも、ターレットに取り付けられた支持プレートを備え、ウエハは、コンベヤベルトから出されるときに、この支持プレートの上で最初に堆積させられる。
ウエハ上に各金属トラックを堆積させる際の精度を保証するためには、プレート上のウエハの位置を修正するため、位置決め装置に対して複雑な校正及び整列ステーションを関連付け、又、完成ウエハを排出ベルトの方へ個々に移動させる特定のピックアップ及び排出部材を関連付けることが必要である。
その結果、製造コストが増大し、プラントの動作時間が増大し、生産性の減少が避けられないものとなってしまう。
支持プレートの代わりに、２つの巻取り／巻戻しローラの間に巻き取られる、例えば、ペーパーであるトランスピラン（transpirant）材料で形成されたスライディングストリップがターレット上にあるような位置決め装置も知られている。
このような解決法は、ターレット上のウエハの堆積を導くことができるのであるが、いったんペーパーストリップがそれらローラのうちの一方に完全に巻き取られると、そのペーパーストリップを定期的に交換することが必要とされるため、そのプラントの長い保守ステップ即ちプラントの不作動状態が長くなってしまう。
更に又、それらの保守ステップは、むしろ複雑であり、特に専門知識を有する人員が介在することを必要としている。
本発明の１つの目的は、容易且つ経済的に形成でき且つ電子回路板の位置を修正するのに長くてコストの掛かるステップを必要とせずに、それら電子回路板を搬送部材上に精度良く位置決めできるようにするような電子回路板のための位置決め装置を得ることである。
本発明のもう１つの目的は、交換のために長くて複雑で且つコストの掛かる保守ステップを必要としないような電子回路板のための位置決め装置を達成することである。
本出願人は、従来技術の欠点を克服し且つこれら及び他の目的及び利点を達成するため、本発明を案出し、試験し、実施した。
本発明は、特許請求の範囲の独立請求項に記載され特徴付けられており、一方、特許請求の範囲の従属請求項は、本発明の他の特徴又はその主発明思想の変形を記載している。
本発明による位置決め装置は、電子回路板、例えば、これだけではないが、シリコンベースのウエハを動作ユニットに対して位置決めするのに適用される。
本発明による位置決め装置は、少なくとも第１の動作位置と第２の動作位置との間で選択的に回転することのできる回転部材と、上記回転部材に取り付けられることのできる位置決め部材と、を備える。
本発明の特徴付け部によれば、上記位置決め部材は、少なくとも、上記回転部材に取り外し可能に取り付けられるフレームと、各電子回路板が載せられるトランスピラン材料で形成されたストリップと、を備える。
更に又、上記電子回路板は、上記フレームに枢着された１対の巻取り／巻戻しローラの間に巻き取られる。
従って、本発明では、上記位置決め装置は、例えば、異なるサイズ及び／又は機能の別の位置決め装置と交換できるように、又は、単に上記トランスピランストリップが使い切られたときに、上記回転要素から選択的に取り外し可能になっている。
上記位置決め装置を選択的に取り外し可能なものとしたことにより、上記ストリップを交換するための動作をスピードアップし且つ簡単化し、製造の際に起こりうる中断を最小限にし、生産性を増大し、且つ上記搬送部材の管理の全コストを減少させることができる。
ある変形例によれば、上記取り外し可能なフレームは、限られた数の動作でもって、都合の良いことには、上記回転要素上に形成された協調座（coordinated seating）へ上記フレームをスライディング挿入するだけでもって、少なくとも上記位置決め装置を上記回転要素へと相互的に機械、電気及び可能な空気圧で接続できるように適合された迅速取り付け手段を備える。
別の変形例によれば、本発明による位置決め装置は、少なくとも、上記トランスピランストリップ即ち上記電子回路板の上記回転要素に向かっての又は上記回転要素からの移動を決定するように、上記２つの巻取り／巻戻しローラのうちの１つと選択的に協働させられることのできる被駆動ローラを備える。都合の良いことには、上記被駆動ローラは、上記電子回路板のためのローディング及び／又はアンローディングステーションに対応して上記回転要素に取り付けられる。
もう１つ別の変形例によれば、上記取り外し可能なフレームは、又、背面照明効果を決定し、上記トランスピランストリップ上の上記電子回路板の位置を制御し修正する動作を容易とするため、上記トランスピランストリップの下に配置された点灯（lighting）手段を備える。
更に別の変形例によれば、上記取り外し可能なフレームは、上記トランスピランストリップと協働するように配置され且つ上記トランスピランストリップの上方にある所定の動作位置において空加圧低下により上記電子回路板を保持することができる吸引手段を備える。
本発明のこれらの及び他の特徴は、添付図面に関して非制限的実施例として与えられる好ましい実施形態についての以下の説明から明らかとなろう。
本発明による位置決め装置が設けられた、シリコンウエハ上に金属を堆積するための装置の概略上面図である。 図１の堆積ユニットの部分的に断面とした概略側面図である。 図１の位置決め装置の部分的に断面とした拡大詳細図である。 図１の堆積ユニットの連続する一部の動作ステップを示している。 図１の堆積ユニットの連続する一部の動作ステップを示している。 図１の堆積ユニットの連続する一部の動作ステップを示している。 図１の堆積ユニットの連続する一部の動作ステップを示している。 図１の堆積ユニットの連続する一部の動作ステップを示している。
好ましい実施形態の詳細な説明
添付図面を参照するに、本発明による位置決め装置１０は、電子回路板、例えば、ウエハ１２ａから出発して光電池セル１２ｂを形成するためのプラントの金属堆積ユニット１１に取り付けられている。
ウエハ１２ａ及び光電池セル１２ｂは、ウエハ１２ａを供給するための第１のコンベヤベルト１３、光電池セル１２ｂを排出するための第２のコンベヤベルト１５及びこれら２つのベルト１３及び１５の間に置かれた回転ターレット１６により、金属堆積ユニット１１に対して移動され、位置決めされる。この回転ターレット１６は、以下に説明するように、種々な動作位置の間にターンテーブルの形式においてウエハ１２ａ及び光電池セル１２ｂを搬送する。
この位置決め装置１０は、１つ以上の（この場合には、４つの）位置決め部材１７を備えており、これら位置決め部材１７は、互いに９０°で角度的にずらされており、回転ターレット１６上の周辺に形成された協調アセンブリ座１８の内側で、取り外し可能なフレーム２４により回転ターレット１６に取り付けられている。
各々の取り外し可能なフレーム２４（図３）は、機械的な迅速取付け部材１９、電気的な迅速取付け部材２０及び空気圧的な迅速取付け部材２１を備えている。
詳述するに、機械的取付け部材１９は、フレーム２４の側部に沿って形成された２つの直線リブ２２を備えており、これら直線リブ２２は、各アセンブリ座１８の内側に形成された図示していない嵌合取付け溝（図示せず）内でスライドできるものとされている。
これら直線リブ２２は、相対的アセンブリ座１８にフレーム２４を一時的にクランプするため、相対的取付けピン２５の位置決め座を定める中断部２３を有している。
電気的取り付け部材２０は、フレーム２４の前壁に取り付けられた２つ以上の金属プレートレット２６を備えており、これら金属プレートレット２６は、アセンブリ座１８の内側に設けられた対応導体（図示せず）によって接触可能になっている。
空気圧的取付け部材２１は、これもまたフレーム２４の前壁に形成された２つ以上のパイプ２７を備えており、これらパイプ２７は、アセンブリ座１８の内側に設けられた対応空気圧接続部（図示せず）と接続することができるものとされている。
フレーム２４は、又、ウエハ１２ａ又は光電池セル１２ｂを支持するための上部表面２９と、ペーパーストリップ３２が周囲に巻き取られる２つの支持ローラ３０及び３１と、を備える。
第１のコンベヤベルト１３から達するウエハ１２ａ又は第２のコンベヤベルト１５の方へと送られる光電池セル１２ｂは、ペーパーストリップ３２上に位置決めされる。
詳述するに、上部表面２９は、ウエハ１２ａ又は光電池セル１２ｂがフレーム２４上に部分的に保持されるようにする空気圧低下を画成することのできる複数の吸引穴３４を備えている。
都合の良いことには、上部表面２９は、ペーパーストリップ３２上で光電池セル１２ｂの位置を視認し修正するために可能な作業をし易くするように背面照明されもする。
ペーパーストリップ３２は、最初に、２つの支持ローラのうちの第１の支持ローラ３０でコイル状に配置されており、上部表面２９の上方に配置され、２つの支持ローラのうちの第２の支持ローラ３１へと巻き取られる。フレームには、第２の支持ローラ３１にキー嵌めされた移動ローラ３３もある。
位置決め装置１０は、又、第１のコンベヤベルト１３及び第２のコンベヤベルト１５に対応して、回転ターレット１６の固定部分に取り付けられた少なくとも１つの（この場合には、２つの）移動機構３５を備えている（図２）。
各移動機構３５には、移動ローラ３３に接触してそれを回転作動させ、ペーパーストリップ３２を巻き取るように配置された少なくとも１つの被駆動ホイール３６が設けられている。このタイプの運動伝達は、「ピンチローラ」として知られている。
図４ａから図４ｅを参照するに、本発明による位置決め装置１０は、次のように機能する。
非制限的実施例を示すため、図４ａから図４ｅは、光電池セル１２ｂが形成される単一シリコンウエハ１２ａの移動サイクルを概略的に示している。実際の動作状態においては、ウエハ１２ａは、光電池セル１２ｂの生産性を最適なものとするため、実質的に連続サイクルにおいてローディングされることは明らかである。
シリコンウエハ１２ａは、第１のコンベヤベルト１３により回転ターレット１６の方へと搬送される。そして、その回転ターレット１６は、位置決め装置１０の第１のフレーム２４がその第１のコンベヤベルト１３に向かって面する角度で位置決めされており、ペーパーストリップ３２は、第２の支持ローラ３１の周りに巻き取り移動する状態にある。
その時、シリコンウエハ１２ａは、ペーパーストリップ３２上に位置決めされ、上部表面２９に対して実質的に中央位置に達するまで、そのペーパーストリップ３２により移動させられる。シリコンウエハ１２ａの移動と同時に、そのウエハ１２ａをペーパーストリップ３２に近接して保持させ、その如何なる横方向の移動もできるだけ確実に阻止するようにするため、空気圧の低下が吸引穴３４を通して生成される。
その空気圧の低下を積極的に維持しつつ、回転ターレット１６は、約９０°だけ回転させるようにされ、そのシリコンウエハ１２ａが金属堆積ユニット１１と協働するようにする。
このステップ中に、新しいシリコンウエハ１２ａは、次のフレーム２４のペーパーストリップ３２上にローディング可能になる。
金属が堆積され、従って、光電池セル１２ｂが形成されたとき、回転ターレット１６は、更に９０°回転され、そのフレーム２４が第２のコンベヤベルト１５と対応するようにする。
この位置において、ペーパーストリップ３２は、光電池セル１２ｂを第２のコンベヤベルト１５上へと搬送し、従って、その光電池セル１２ｂをそのプラントの他の動作ステーションの方へと排出させるように、移動される。
そのペーパーストリップ３２が使い切られるとき、取付けピン２５が外され、対応するフレーム２４が、機械的取付け部材１９をスライドすることにより、そのアセンブリ座１８から取り外される。電気的取付け部材２０及び空気圧的取付け部材２１は、フレーム２４が取り外され始めるとすぐに、自動的に分離されるようになっている。
その後、新しいフレーム２４が準備され、又は、その同じフレーム２４に新しいペーパーストリップ３２が設けられ、アセンブリ座１８へと再挿入される。これは、機械的取付け部材１９をスライドさせることにより、行われる。電気的取付け部材２０及び空気圧的取付け部材２１は、アセンブリ座１８へのフレーム２４の挿入が完了するとすぐに、自動的に接続されるようになっている。
しかしながら、本発明の分野及び範囲から逸脱することなく、前述したような位置決め装置１０に対する部品の変形及び／又は追加を行えることは明らかである。
例えば、取付けピン２５及び相対的中断部２３の代わりに、相対的アセンブリ座１８におけるフレーム２４の機械的クランプが、電子的に又は空気圧的にサーボ命令されるスナップイン機構を用いて行うことができ、又は、同一形状のカップリングにより行うことができ、又は、フレームを容易に取り外しできる形式でクランプすることを保証できる他の方式で行うことができるようにすることは、本発明の分野内に入るものである。
ペーパーストリップ３２の代わりに、任意の他のトランスピラン材料のストリップを使用できるようにすることも、本発明の分野内に入るものである。
特定の実施例に関して本発明を説明してきたのであるが、当業者であれば、特許請求の範囲に記載されたような特徴を有し、従って、全て特許請求の範囲によって限定された保護の分野内に入るような、金属堆積ユニットにおける、特に光電池セルのためのシリコンベースのウエハのための位置決め装置の多くの他の均等物を達成することが確かにできることも、明らかである。
１０…位置決め装置、１１…金属堆積ユニット、１２ａ…電子回路板（ウエハ）、１２ｂ…光電池セル、１３…第１のコンベヤベルト、１５…第２のコンベヤベルト、１６…回転ターレット、１７…位置決め部材、１８…協調アセンブリ座、１９…迅速取付け部材（機械的）、２０…迅速取付け部材（電気的）、２１…迅速取付け部材（空気圧的）、２２…直線リブ、２３…中断部、２４…取り外し可能なフレーム、２５…相対的取付けピン、２６…金属プレートレット、２７…パイプ、２９…上部表面、３０…支持ローラ、３１…支持ローラ、３２…ペーパーストリップ、３３…移動ローラ、３４…吸引穴、３５…移動機構、３６…被駆動ホイール

Claims (12)

  1. 動作装置（１１）に対して電子回路板（１２ａ）を位置決めする位置決め装置において、少なくとも第１の動作位置と第２の動作位置との間で選択的に回転することのできる回転部材（１６）と、上記回転部材（１６）に取り付けられることのできる位置決め部材（１７）とを備えた位置決め装置であって、
    上記位置決め部材（１７）は、少なくとも、上記回転部材（１６）に取り外し可能に取り付けられるフレーム（２４）と、
    上記電子回路板（１２ａ）の各々が載せられるトランスピラン材料で形成されたストリップ（３２）と、
    を備え、
    上記フレーム（２４）に枢着された１対の巻取り／巻戻しローラ（３０、３１）の間にストリップベルト（３２）が巻き取られることを特徴とする、位置決め装置。
  2. 上記取り外し可能なフレーム（２４）は、上記取り外し可能なフレーム（２４）の上記回転部材（１６）へ少なくとも相互的機械及び電気接続ができるように適合された迅速取付け手段（１９、２０、２１）を備える、請求項１に記載の位置決め装置。
  3. 上記迅速取付け手段は、上記取り外し可能なフレーム（２４）の側部に沿って形成され且つ各アセンブリ座（１８）の内側に形成された嵌合取付け溝と協働することのできる直線リブ（２２）を備える機械的取付け部（１９）を備える、請求項２に記載の位置決め装置。
  4. 上記直線リブ（２２）は、上記アセンブリ座（１８）に上記取り外し可能なフレーム（２４）を一時的にクランプするための相対取付けピン（２５）の位置決め座を画成することのできる中断部（２３）を少なくとも有する、請求項３に記載の位置決め装置。
  5. 上記迅速取付け手段は、上記取り外し可能なフレーム（２４）の前壁に取り付けられ且つ上記アセンブリ座（１８）の内側に設けられた対応する電気導体によって接触させることのできる１つ以上の金属プレート（２６）を備える電気的取付け部（２０）を備える、請求項２から４のいずれに記載の位置決め装置。
  6. 上記迅速取付け手段は、上記取り外し可能なフレーム（２４）の前壁に形成され且つ上記アセンブリ座（１８）の内側に設けられた対応する空気圧接続部と接続することのできる１つ以上のパイプ（２７）を備える空気圧的取付け部（２１）を備える、請求項２から５のいずれかに記載の位置決め装置。
  7. 上記トランスピランストリップ（３２）を上記１対の巻取り／巻戻しローラ（３０、３１）の周りに選択的に移動させるために、上記回転部材（１６）上の所定の固定位置に取り付けられた移動手段（３５）を備える、請求項２から６のいずれかに記載の位置決め装置。
  8. 上記移動手段（３５）は、上記トランスピランストリップ（３２）の移動を決定するため、上記２つの巻取り／巻戻しローラ（３０、３１）のうちの１つと選択的に協働させられることのできる被駆動ローラ（３６）を少なくとも備える、請求項７に記載の位置決め装置。
  9. 上記取り外し可能なフレーム（２４）は、背面照明効果を決定するため、上記トランスピランストリップ（３２）の下に配置された点灯手段を備える、請求項１から８のいずれかに記載の位置決め装置。
  10. 上記取り外し可能なフレーム（２４）は、上記トランスピランストリップ（３２）と協働するように配置され且つある所定の動作位置において上記電子回路板（１２ａ）を保持することができる吸引手段（３４）を備える、請求項１から９のいずれかに記載の位置決め装置。
  11. 上記電子回路板は、シリコンベースのウエハである、請求項１に記載の位置決め装置。
  12. 金属堆積ユニットにおいて、特に光電池セルのための１つ以上の電子回路板を位置決めする位置決め装置。
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