KR20190124776A

KR20190124776A - 인쇄 장치

Info

Publication number: KR20190124776A
Application number: KR1020197029631A
Authority: KR
Inventors: 후버트 라이니쉬
Original assignee: 에크라 우토메티세룬시스템 게엠베하
Priority date: 2017-03-20
Filing date: 2018-03-20
Publication date: 2019-11-05
Also published as: SG11201908742RA; RU2019133155A; US11376838B2; EP3600894A1; US20200016886A1; WO2018172305A1; MX2019011149A; DE102017204630A1; CN110678333A; TW201835986A; EP3600894B1

Abstract

본 발명은 기판(20), 특히 태양광 전지, 웨이퍼, 회로 기판 등을 인쇄하기 위한 인쇄 장치(1)에 관한 것으로서, 적어도 하나의 이동 가능한 인쇄 테이블(8_1, 8_2, 9_1, 9_2)에 할당된 적어도 하나의 인쇄 기구(2, 3)를 가지고, 상기 기판(20)이 이동될 수 있는 컨베이어 트랙(4)을 가지며, 상기 컨베이어 트랙(4)으로부터 적어도 하나의 상기 인쇄 기구(2, 3)로 그리고 그 반대로 상기 기판을 운반하기 위한 운반 기구를 가진다. 본 발명에 따르면, 상기 운반 기구는 진자 축(10, 11)을 중심으로 회전되거나 회전될 수 있고 상기 진자 축으로부터 떨어진 적어도 하나의 단부에 상기 인쇄 테이블(8_1, 8_2, 9_1, 9_2)을 갖는 적어도 하나의 운반 진자(8, 9)를 가지고, 상기 인쇄 테이블(8_1, 8_2, 9_1, 9_2)은 상기 운반 진자(8, 9)에 의해 인쇄 작업을 위해 상기 인쇄 기구(2, 3)에 할당된 제1 위치 및 상기 컨베이어 트랙(4)에 놓인 제2 위치로 회전될 수 있으며, 각각의 상기 인쇄 테이블(8_1, 8_2, 9_1, 9_2)은 상기 인쇄 테이블(8_1, 8_2, 9_1, 9_2)의 상기 제2 위치에 상기 컨베이어 트랙(4)을 형성하는 운송 기구(13)를 갖는다.

Description

인쇄 장치

본 발명은 기판, 특히 태양광 전지, 웨이퍼, 회로 기판 등을 인쇄하기 위한 인쇄 장치에 관한 것으로서, 기판이 이동될 수 있는 컨베이어 트랙(conveyor track)을 갖는 적어도 하나의 이동 가능한 인쇄 테이블이 할당된 인쇄 기구(printing device)를 가지며, 컨베이어 트랙으로부터 인쇄 테이블로 그리고 그 반대로 기판을 운반하기 위한 운반 기구(transport device)를 갖는다.

언급된 이러한 유형의 인쇄 장치는 종래기술로부터 이미 알려져 있다. 평평한(flat)/평면적인(planar) 기판, 특히 태양광 전지, 웨이퍼, 회로 기판 등의 취급을 위해, 처리의 목적으로 충분한 주의를 기울여 정확하게 이동시킬 수 있는 인쇄 장치가 필요하다. 전기 공학에서 공통적인 평평한 기판은 예를 들어, 전기 전도체 및/또는 전기 전도성 접점(contact point)을 생성하기 위해 전기 전도성 페이스트(paste)로 종종 인쇄된다. 인쇄 기구는 이러한 목적으로 공지되어 있으며, 예를 들어 인쇄 스크린 또는 인쇄 마스크를 따라 가압되는 계량 블레이드(metering blade)에 의해 기판에 미리 결정된 패턴의 전기 전도체 경로를 적용한다. 일반적으로, 이러한 인쇄 장치는 기판이 증착될(deposited) 수 있는 인쇄 테이블을 갖는다. 이 경우, 인쇄 테이블은, 예를 들어, 계량 블레이드 및/또는 인쇄 마스크에 대한 수용 위치로부터 인쇄 위치로 기판을 운반하기 위해, 이동 가능하다. 기판을 인쇄 테이블 상으로 이동시키고, 인쇄 테이블로부터 그것들을 제거하기 위해, 예를 들어, 기계적으로 또는 공압적으로(pneumatically) 기판을 파지하고 운반하는 운반 기구가 제공된다. 기판의 공급 및 제거를 위해, 기구는 하나 이상의 이러한 인쇄 기구 또는 다른 처리(processing) 장치가 배열되는 컨베이어 트랙을 따라 그것들을 운반하고(transport) 운송하는(convey) 것으로 알려져 있다. 그 후 운송 기구는 컨베이어 트랙으로부터 기판을 제거하고, 예를 들어, 인쇄 작업이 완료된 후 컨베이어 트랙으로 그것을 다시 이동 시키기 위해 인쇄 테이블로 그것을 공급한다. 컨베이어 트랙으로부터 인쇄 기구로 그리고 그 반대로의 기판의 운반은 안전하고 빠른 운반을 위해 복잡한 메커니즘 및 액추에이터를 요구한다.

본 발명의 목적은, 복잡한 액추에이터의 필요 없이, 컨베이어로부터 인쇄기구로 그리고 그 반대로의 기판의 쉽고 안전하고 빠른 이동을 보장하는, 개선된 인쇄 장치를 만드는 것이다.

본 발명의 목적은 청구항 1의 특징을 갖는 인쇄 장치에 의해 달성된다. 이 인쇄 장치는 특히 간단한 운동학에 의해 달성되는 간단한 이동에 의해 각각의 기판이 컨베이어 트랙으로부터 인쇄 기구로 그리고 그 반대로 이동할 수 있다는 장점을 갖는다. 우선, 액추에이터는 기판의 운반을 가능하게 하기에 충분하다. 본 발명에 따르면, 운반 기구는, 진차 축 주위로 회전되거나 순환될 수 있고, 진자 축으로부터 떨어진 적어도 하나의 단부에서 인쇄 테이블을 갖는, 하나 이상의 운반 진자를 구비하고, 인쇄 테이블은 인쇄 작업을 위해 인쇄 기구에 할당된 컨베이어 트랙의 제1 위치 및 제2 위치로 회전 가능하고, 인쇄 테이블은 또한 제2 위치에서 컨베이어 트랙을 형성하기 위해 운송 기구를 구비한다. 따라서, 제2 위치로부터 제1 위치로 또는 컨베이어 트랙으로부터 인쇄 기구로의 운반은, 인쇄 테이블이 원형 경로를 따라 이동되도록 진자 축 추위의 회전 운동에 의해 일어난다. 제2 위치가 컨베이어 트랙에 있고 따라서 진자 축이 제2 위치에서 컨베이어 트랙을 형성하기 때문에, 기판은 단순히 컨베이어 트랙 자체에 의해 인쇄 테이블 상으로 운반되므로, 인쇄 테이블의 운송 기구는 인쇄 테이블 상으로 및 인쇄 테이블로부터 컨베이어 트랙 상으로의 각각의 기판의 운반을 단순화시킨다. 운송 기구는 또한 인쇄 테이블 자체가 컨베이어 트랙을 형성하도록 하여, 기판이 제2 위치에서 인쇄 테이블 위로 쉽게 운송될 수 있도록, 예를 들어 인쇄 기구를 지나서 생산 라인(production line)의 처리(processing) 기구로 그것을 다시 운반할 수 있도록 한다. 따라서, 인쇄 장치는 또한, 기판이 각각의 인쇄 기구를 쉽게 통과할 수 있는 기판을 위한 일종의 바이패스가 제공된다는 장점을 갖는다. 본 발명에 따른 인쇄 장치의 설계로 인한 추가적인 장점은, 운송 진자가 예를 들어 180°만 회전하도록 설계될 수 있으므로, 압력 테이블로 안내되기 위해 진공 또는 전기와 같은 물질의 회전 피드-스루(feed-through)가 필요하지 않다는 것이다. 결과적으로, 간단한 메커니즘 및 연결 기술이 사용될 수 있다. 이는 비용 및 인쇄 장치의 내구성 측면에서 모두 이점을 초래한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 각각의 경우에 인쇄 테이블이 운송 진자의 진자 축의 적어도 2개의 단부에 배열되어, 인쇄 장치의 빈도(frequency) 및 처리량(throughput)이 증가되는 것이 제공된다. 그렇게 함으로써, 운반 진자는, 운반 진자에 의해 진자 축을 회전시킴으로써 제1 위치에서 제2 위치로 운반될 수 있는 2개의 인쇄 테이블을 운반한다. 인쇄 테이블은 바람직하게는, 인쇄 테이블 중 하나가 제1 위치에 있을 때, 다른 인쇄 테이블이 제2 위치에 있도록, 배열된다.

특히, 인쇄 테이블 중 하나가 제1 위치에 있을 때마다, 다른 하나는 제2 위치에 있을 때, 운반 진자의 운반 이동을 용이하게 하기 위해, 인쇄 테이블은 진자 축에 대해 서로 대향하여 배열된다. 이것은, 예를 들어 인쇄 테이블 중 하나 상에 놓인 기판이 인쇄될 수 있는 한편, 다른 기판이 컨베이어 트랙에 위치된 인쇄 테이블 위로 운송될 수 있게 한다. 따라서, 인쇄 작업의 실행 동안, 컨베이이어 트랙이 중단되지 않고 기판의 운송이 보장되므로, 인쇄 장치에 의한 기판의 전체 처리량이 간단한 방식으로 증가된다. 컨베이어 트랙에 운반 기구를 용이하게 통합함으로써, 공간-절약(space-saving) 및 건설적으로 간단한 솔루션이 또한 가능하다.

또한, 각각의 운송 기구는, 각각의 인쇄 테이블 상에 기판을 위한 기판 지지대를 형성하는, 구동 가능한 컨베이어 벨트, 특히 진공 벨트, 종이 벨트 등을 갖는 것이 제공된다. 컨베이어 벨트에 의해, 기판은 운송 기구에 의해 인쇄 테이블 위로 쉽게 운송될 수 있다. 각각의 컨베이어 벨트는 인쇄 테이블 상의 기판에 대한 기판 지지대를 형성한다. 이는, 특히 인쇄 공정 중에 인쇄 테이블 상에 이것을 배치하기 위해, 컨베이어 벨트, 특히 진공 벨트 또는 공기-투과성(air-permeable) 종이 벨트 상에 놓일 수 있는 기판에 흡입 효과를 줄 수 있는 몇몇의 흡입 개구를 선택적으로 갖춘다. 게다가, 진공 고정(fixation)은 또한, 운반 진자가 회전할 때 기판이 인쇄 테이블 상에 안전하게 유지되는 것을 보장한다. 종이 벨트와는 대조적으로, 진공 벨트 자체는 자체 진공 또는 흡입 개구를 가져야 하며, 그렇지 않으면 바람직하게는 공기-불투과성(air-impermeable) 재료, 특히 탄성 변형 가능한 재료로 구성되며, 이는 각각의 기판에 대해 한정된 탄성 지지대를 제공하고, 이에 의해 지지대의 탄성은, 예를 들어 그것의 해안-경도(shore-hardness)에 의해 규정되고 적합한 재료 선택에 의해 조정될 수 있다. 바람직하게는, 각각의 운송 기구는 각각의 기판에 대해 큰 지지 표면 영역을 제공하기 위해 적어도 실질적으로 전체 인쇄 테이블 위로 연장되는 컨베이어 벨트 또는 기판이 배치될 수 있고 기판 지지대를 함께 형성하는 적어도 2개 이상의 평행 컨베이어 벨트를 가진다.

각각의 운송 기구는 바람직하게는 교환 가능한 컨베이어 카트리지를 갖는다. 대안적으로, 운송 기구는, 선택적으로 통합된 구동 방향을 갖는, 예를 들어 컨베이어 벨트 카트리지 형태의 교체 가능한 유닛으로서 설계된다. 따라서, 컨베이어 벨트는, 컨베이어 카트리지를 교체함으로써, 유지보수 또는 청소 중에 쉽게 교체될 수 있다. 결과적으로, 인쇄 장치의 비용 효율적이고 빠른 유지보수 및 수리가 가능하다.

또한, 본 발명은, 각각의 운반 진자에 대한 컨베이어 트랙이 중단된 섹션을 갖거나, 또는 컨베이어 트랙을 완성하기 위해 제2 위치에서 각각의 인쇄 테이블이 중단된 섹션을 채우거나 교체하는 중단을 갖는다. 따라서 컨베이어 트랙은, 컨베이어 트랙을 계속하기 위해 인쇄 테이블 중 하나에 의해 채워질 수 있는, 각각의 운반 진자에 대한 중단을 갖는다. 따라서, 운반 진자의 인쇄 테이블은 제2 위치에서 컨베이어 트랙을 완성하여, 그것은 기판이 하나의 인쇄 기구를 지나서 추가적인 처리 스테이션(processing station) 특히 추가적인 인쇄 기구로 이송될 수 있는 연속적인 컨베이어 트랙을 형성한다.

또한, 각각의 진자 축은 수직으로 정렬되어, 각각의 인쇄 테이블이 운반 진자에 의해 수평면에서 이동되고, 특히 회전되는 것이 바람직하다. 결과적으로, 운반 진자는 저렴하고 구조적으로 보관하기 쉽다. 수직 축을 중심으로 회전함으로써, 운반 진자는 수평면에 충분한 공간만 있으면, 인쇄 장치의 다른 구성요소와 충돌을 피할 수 있다. 제2 위치에서 컨베이어 트랙을 형성하기 위해, 예를 들어 컨베이어 트랙에 할당된 인쇄 테이블이 컨베이어 트랙 상에 놓여지고, 컨베이어 트랙을 따라 운송된 시판을 픽업하고, 운송 기구를 통해 추가로 이송되도록 하기 위해, 운반 진자가 회전 가능하다. 바람직하게는 인쇄 테이블은 공급 경사(feed slant) 및 제거 경사(removal slant)를 가지며, 이는 컨베이어 트랙으로부터 기판을 들어올리거나 픽업하는 것 또는 컨베이어 트랙에 기판을 배치하는 것을 용이하게 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 각각의 인쇄 테이블의 적어도 기판 지지대는 수직적으로 이동 가능하다. 이는 각각의 기판 지지대가 높이 조절 가능하거나, 올려지거나 내려질 수 있게 한다. 이는 기판 지지대가 특히 컨베이어 트랙 또는 인쇄 마스크 또는 인쇄 기구 부근으로 쉽게 안내될 수 있게 한다. 특히, 운반 진자는, 수평면에서 회전될 수 있는 운반 진자에 의해 인쇄 테이블이 컨베이어 트랙 아래로 이동하고, 컨베이어 트랙을 완성하기 위해 기판 지지대가 컨베이어 트랙 아래로부터 들어올려지거나, 그것을 채우거나 교체하기 위해 컨베이어 트랙의 중단에 삽입될 수 있도록, 설계된다. 결과적으로, 인쇄 테이블의 제2 위치에 있는 각각의 인쇄 테이블 또는 운반 진자에 의해, 컨베이어 트랙의 간단한 완성이 보장된다. 제1 및/또는 제2 위치에서 인쇄 테이블의 용이한 삽입되는 포지셔닝(positioning)을 보장하기 위해, 특히 센터링 가이드(centering guide)는 컨베이어 트랙, 특히 인쇄 테이블 및/또는 기판 지지대에 선택적으로 할당된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 각각의 인쇄 테이블 및/또는 각각의 기판의 각각의 인쇄 테이블에서 제1 및/또는 제2 위치에, 지지대는 각각의 기판 지지대를 위한 리프팅 기구가 할당되는 것으로 의도된다. 필요에 따라 기판 지지대를 올리거나 내릴 수 있도록 리프팅 기구가 각각의 인쇄 테이블 상에 배열되는 경우, 기판 지지대의 상승 및 하강을 보장하는, 인쇄 테이블과 함께 추가적인 액추에이터가 운반된다. 이는 리프팅 측면에서 기판 지지대의 개별적인 작동을 보장하지만, 각각의 리프팅 기구를 위해 각각의 인쇄 테이블 상에 적절한 설치 공간을 필요로 한다. 각각의 리프팅 기구가 각각의 인쇄 테이블의 제1 또는 제2 위치에만, 즉 인쇄 장치의 고정 리프팅 기구로서 할당된다면, 공간을 절약하기 위해 각각의 인쇄 테이블이 구성될 수 있고, 운반 진자는 적은 고유 질량으로 실현될 수 있다. 고정 리프팅 기구는 특히 제1 또는 제2 위치 결정된 인쇄 테이블 중 하나의 기판 지지대를 들어올리도록 설계된다. 이를 위해, 리프팅 기구는, 기판 지지대 및/또는 인쇄 테이블에 위치된 기판을 들어올리기 위해 각각의 인쇄 테이블의 개구를 통해 통과되거나 각각의 인쇄 테이블을 지날 수 있는, 예를 들어 하나 이상의 펀치(punch), 램(ram) 등을 포함한다. 이를 위해, 예를 들어 램 또는 펀처(puncher)에 의한 리프팅 기구는, 컨베이어 벨트와 전체적으로 상승 또는 하강하기 위해 운송 기구와 협력한다. 결과적으로, 간단하고 저렴한 리프팅 기구가 실현된다. 대안적으로, 각각의 리프팅 기구는, 또한 기판 지지대를 들어올리기 위해 인쇄 테이블 또는 전체 운반 진자를 들어올리도록 설계된다. 이를 위해, 각각의 리프팅 기구는, 예를 들어 필요에 따라 각각의 인쇄 테이블을 상승 또는 하강시키기 위해, 즉 그것의 높이(z-방향)를 조정하는 방식으로 제1 또는 제2 위치에 할당된다. 고정 리프팅 기구와 이동 가능한 인쇄 테이블 사이의 안전한 상호 작용을 보장하기 위해, 특히 센터링 보조기구(centering aid)가 리프팅 기구에 할당되어, 인쇄 테이블의 제1 또는 제2 위치에서 램 및/또는 펀처를 기판 지지대에 안전하게 공급하는 것이 보장된다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 각각의 리프팅 기구가 운반 진자와 함께 이동되는 것이 바람직하다.

본 발명의 대안적인 실시예에 따르면, 각각의 경우에, 전술한 인쇄 테이블의 배열을 보장하고 인쇄 기구 또는 컨베이어 트랙에 공급하기 위해 전체 운반 진자가 리프팅 기구에 의해 상승 및 하강되거나 높이가 조정될 수 있다. 결과적으로, 각각의 운반 진자에 대한 리프팅 기구의 수가 1로 감소된다.

특히, 각각의 리프팅 기구는, 인쇄 기구 상의 운반 위치로부터 인쇄 위치로 또는 컨베이어 트랙 상의 운송 위치로 기판을 들어올리도록 구성된다. 이는 이미 위에서 명시된 장점을 초래한다.

또한, 운반 기구는, 다른 운반 진자로서 설계되고 그 옆에 배열되는 적어도 하나의 추가적인 운반 진자를 갖는 것이 바람직하다. 따라서, 인쇄 장치는, 나란히 배열되는 적어도 2개의 운반 진자를 가진다. 컨베이어 트랙은, 운반 진자의 수에 대응하는 중단을 가지므로, 각가의 운반 진자는, 각각의 운반 진자의 인쇄 테이블이 전술한 바와 같이 컨베이어 트랙을 형성하기 위해 배열될 수 있는 컨베이어 트랙 내에 또는 위에 제2 위치가 할당된다.

운반 진자는 바람직하게는 그들의 인쇄 테이블의 이동 경로가 겹치도록 서로 가까이 배열된다. 결과적으로, 인쇄 장치는 특히 공간-절약을 위해 설계된다. 적절하게는, 운반 진자는 작동 중에 서로 충돌하지 않도록 구동된다. 이는, 예를 들어 루츠(roots) 송풍기와 유사한 운반 진자의 작동을 초래한다. 따라서, 운반 진자는 루츠 배열로 형성된다.

운반 진자는 바람직하게는, 특히, 전술된 구동을 구현하기 위해, 서로 기계적으로 또는 전기적으로 결합된다. 기계적 결합으로 인해, 인접한 운반 진자의 충돌이 확실하고 영구적으로 방지될 수 있다. 또한, 추가적인 운방 진자를 위한 추가적인 드라이브가 필요하기 않다. 이는 인쇄 장치의 간단하고 에너지-절약적인(energy-saving) 실시예를 초래한다. 전기적 결합의 결과로, 운반 진자에 할당된 액추에이터는 각각의 운반 진자의 회전을 달성하기 위해 서로 독립적으로 작동된다. 전기적 결합은, 개별적인 운반 진자 구동을 가능하게 하고, 이는 예를 들어 운반 진자가 적어도 일시적으로 서로 평행하게 정렬되도록 한다. 이는 인쇄 장치의 작동에 있어 더 많은 자유를 초래한다. 선택적으로, 인쇄 테이블의 운송 기구, 특히 운반 진자의 그것들은 함께 구동된다.

또한, 운반 테이블은 공통 인쇄 기구의 그들의 제1 위치에 또는 각각의 경우에 별도의 인쇄 기구에 할당되는 것이 바람직하다. 따라서, 2개의 운반 진자는, 단일 인쇄 기구 또는, 서로 독립적으로 작동될 수 있는 2개의 상이한 또는 적어도 별도로 형성된 인쇄기구와, 상호 작용할 수 있다. 공정 요구사항에 따라, 필터 조정 메커니즘, 공통 계량 블레이드 및/또는 플루드(flood) 이동 축 또는 다수의 필터의 조합이 함께 형성될 수 있다. 개별적인 요소는 함께 제공되지 않고 별도로 제공될 수도 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 바람직하게는 진자 축이 수평으로 정렬되어, 각각의 인쇄 테이블이 운반 진자에 의해 수직 평면에서 회전되거나(pivoted) 회전된다(rotated). 따라서, 인쇄 테이블은 운반 진자에 의해 상승되고, 원형 경로를 따라 인쇄 기구 또는 컨베이어 트랙으로 안내된다. 결과적으로, 공간은 특히 컨베이어 트랙의 방향으로 절약될 수 있지만, 운반 진자 운동의 수직 평면에서이 공간이 반드시 요구된다.

이하에서, 본 발명은 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명될 것이다.
도 1은 측면에서 본 유리한(advantageous) 인쇄 장치를 도시한다.
도 2는 상면에서 본 인쇄 장치를 도시한다.
도 3은 인쇄 장치의 상세한 예(illustration)를 도시한다.
그림 4a 및 4b는 그들의 기능을 설명하기 위해 서로 다른 작동 상태에 있는 인쇄 장치를 도시한다.

도 1은, 특정 전기 전도성 인쇄 페이스트에 의해 인쇄될, 태양광 전지, 웨이퍼, 인쇄 회로 기판 등과 같은 기판에 적합한 인쇄 장치(1)의 단순화된 측면을 도시한다. 인쇄 장치(1)는 나란히 놓인 2개의 인쇄 기구(2, 3)를 도시한다. 인쇄 기구(2, 3)에는 기판이 인쇄 기구(2, 3) 로 안내되거나, 이들을 지나칠 수 있는 컨베이어 트랙(4)이 할당된다. 이 목적을 위해, 컨베이어 트랙(4)은 컨베이어 트랙 섹션(4_1 및 4_2) 사이에 형성되는 제1 중단(5) 및 컨베이어 트랙 섹션(4_2 및 4_3) 사이에 형성되는 제2 중단(6)에 의해 서로 직렬로 배열되는(arranged one behind the other in series) 몇몇의 컨베이어 트랙 섹션(4_1, 4_2, 4_3)을 갖는다.

도 2는 인쇄 장치(1)를 단순화된 평면도로 도시한다. 컨베이어 트랙(4)은 측면에서 인쇄 기구(2 및 3)으로부터 거리를 두고 그것들을 지나가는 것을 볼 수 있다. 컨베이어 트랙(4)을 따른 기판의 이동 경로는 도 2 및 도 1에서 화살표(7)로 표시된다. 각각의 인쇄 기구(2, 3)에 수직 진자 축(10, 11) 각각을 중심으로 회전될(pivoted) 수 있는 운반 진자(8, 9)가 할당된다. 각각의 운반 진자(8, 9)는 할당된 진자 축(10, 11)으로부터 떨어진 2개의 대향하는 인쇄 테이블(8_1, 8_2 또는 9_1, 9_2)을 각각 갖는다. 인쇄 테이블(8_1, 8_2, 9_1 및 9_2)은 할당된 회전(pivoting)의 축 및 진자 축(10, 11)으로부터 각각 거리가 동일하게 배열된다. 도 2에 도시된 위치에서, 2개의 운반 진자(8 및 9)는 서로 평행하게 배열되도록 정렬된다. 이 경우, 컨베이어 트랙(4)의 인쇄 테이블(8_1 및 9_1) 중 하나와 각각의 운반 진자(8 및 9)의 각각의 다른 인쇄 테이블(8_2 및 9_2)이 인쇄 기구(2, 3) 중 하나에 할당된다. 운반 진자(8, 9)는 컨베이어 벨트로부터 인쇄 기구(2, 3)로 그리고 그 반대로 기판이 운반될 수 있도록 하는 운반 기구를 형성한다.

연속 컨베이어 트랙으로 설계되고, 이와 관련하여 기판을 인쇄 장치(1) 또는 인쇄 기구(2, 3)를 통과하여 운반하는 또 다른 컨베이어 트랙(21)이 컨베이어 트랙(4)과 평행하게 작동하고, 이들 기판에 대해 어떠한 공정 단계도 수행하지 않는다. 컨베이어 트랙(21) 상에 위치된 기판은 예를 들어 컨베이어 트랙(21)의 운송 방향으로 인쇄 장치(1)의 앞 또는 뒤에 배열된 인쇄 장치(1)와 유사하게 설계된 인쇄 장치로 처리된다. 다른 인쇄 장치는, 예를 들어 인쇄 장치(1)와 동일한 치수의 운반 진자를 갖도록, 인쇄 장치(1)와 같이 사용/작동될 수 있다. 대안적으로, 인쇄 기구(2, 3)가 컨베이어 트랙(4)으로부터 오는 것보다 추가적인 인쇄 기구의 인쇄 기구가 컨베이어 트랙(21)으로부터 가깝거나 멀리 떨어져 있는지에 따라, 추가적인 인쇄 장치는 더 짧거나 더 긴 운반 진자, 즉 더 크거나 더 작은 반경으로 설계될 수 있다.

컨베이어 트랙(4)의 각각의 중단(5, 9)은 적어도 실질적으로 인쇄 테이블(8_1 내지 9_2) 중 하나의 폭에 대응한다. 인쇄 테이블(8_1 내지 9_2)은 각각 동일한 디자인이기 때문에, 이하에서는 간략화를 위해 인쇄 테이블(들)이 참조될 것이다.

진자 축(10, 11)은 도시된 운반 진자(8, 9)의 평행 정렬에서 인쇄 테이블(8_1 또는 9_1) 중 하나가 컨베이어 트랙(4)의 각각의 중단(5, 6)에 정확하게 배열되고 따라서 컨베이어 트랙(4)을 완성하는 방식으로 컨베이어 트랙(4)으로부터 거리를 두고 배열된다.

도 3은 컨베이어 트랙(4)의 영역에서 운반 진자(8)의 인쇄 테이블(8_1)을 상세 측면도로 도시한다. 이미 설명된 바와 같이, 컨베이어 트랙(4)은 기판을 운반하기 위한 운송 수단을 갖는다. 특히, 컨베이어 트랙(4)은 각각의 기판이 운반될 수 있는 수단에 의해 각각의 컨베이어 트랙 섹션(4_1, 4_2 및 4_3)에 적어도 하나의 컨베이어 벨트(12)를 갖는다. 도 4a 및 4b에 도시된 바와 같이, 유리하게는, 컨베이어 트랙(4)은 각각의 컨베이어 트랙 섹션에서 서로 평행하게 정렬되고 서로 떨어진 적어도 2개의 컨베이어 벨트(12)를 갖는다. 컨베이어 벨트(12) 또는 컨베이어 벨트 섹션(4_1 내지 4_3)은 함께 기판이 운송될 수 있는 운송 평면(conveying plane)을 형성한다. 인쇄 테이블이 컨베이어 트랙의 각각의 중단(5 또는 6)에 있을 때, 인쇄 테이블은 컨베이어 트랙(4)의 이 운송 평면을 완성하도록 설계된다. 컨베이어 벨트(12)는 본 경우와 같이, 평평한 벨트 또는 원형 벨트로 구성될 수 있거나, 컨베이어 롤러 등과 같은 다른 운송 요소에 의해 구성될 수 있다.

도 3은 인쇄 테이블(8_1)이 컨베이어 트랙 섹션(4_1 및 4_2) 사이에서 컨베이어 트랙(4)의 중단(5)에 어떻게 위치되는지를 도시한다. 각각의 인쇄 테이블(8_1 내지 9_2) 자체는 운송 기구(13)를 가지며, 이를 통해 기판이 컨베이어 트랙(4)을 따라 추가로 이송될 수 있으며, 즉, 컨베이어 트랙(4)을 완성한다. 이를 위해, 각각의 컨베이어(13)는 편의상 적어도 하나의 구동 가능한 컨베이어 벨트(14) 및 그에 의해 컨베이어 벨트(14)가 구동될 수 있는 액추에이터를 포함한다. 구체적으로, 액추에이터는 예를 들어 속도-제어 또는 제어 방식으로 컨베이어 벨트(14)를 제어하는 전기 모터이다. 컨베이어 벨트(14)는 컨베이어 트랙 섹션(4_1 내지 4_3)의 컨베이어 벨트(12)와 평행하게 또는 일직선으로 정렬되어, 기판이 컨베이어 트랙(4)을 따라 중단 없이 운송될 수 있다.

각각의 인쇄 테이블의 컨베이어 벨트(14)는 또한 기판이 위치되는 인쇄 테이블(8_1)의 상부에서 기판 지지대(14)로서 기능한다. 도 3에 도시된 위치에서, 인쇄 테이블(8_1)은, 기판 지지대(15)가 컨베이어 벨트(12)가 동일 평면상에 있도록 컨베이어 트랙(4)의 중단(5)에 배치되고, 기판은 또한 전술한 바와 같은 컨베이어 평면의 레벨에서 인쇄 테이블의 영역으로 이송된다. 이는 각각의 중단(5, 6)에 인쇄 테이블 중 하나를 배치함으로써 컨베이어 트랙(4)을 따라 기판을 안전하게 운반하는 것을 보장한다. 각각의 컨베이어 벨트(14)의 운반을 위해, 각각의 인쇄 테이블 또는 각각의 컨베이어 기구(13)는 몇몇의 편향 롤러(16)를 가지므로, 컨베이어 벨트(14)는 연속 매체로서 사용될 수 있다.

선택적인 유리한 실시예에 따르면, 컨베이어 벨트(14)는, 각각의 인쇄 테이블 상에 상호 교환 가능하게 배열될 수 있고 인쇄 테이블 상에 제공된 액추에이터 또는 드라이브에 작동 가능하게 연결될 수 있는, 컨베이어 벨트 카트리지(17)의 일부로서 제공된다. 결과적으로, 예를 들어 유지 보수 목적으로, 컨베이어 벨트(14)의 간단한 교체가 가능하다. 이는 컨베이어 벨트가 예를 들어 플라스틱 벨트보다 더 빨리 마모의 징조를 나타내는 종이 벨트인 경우 특히 유리하다. 컨베이어 벨트 카트리지(17)는 용이한 교체를 보장하기 위해, 예를 들어 각각의 인쇄 테이블의 진자 축(10 또는 11)에 대해 반경 방향으로 제거 가능하다.

선택적으로, 사용된 컨베이어 벨트(14)는, 각각의 인쇄 테이블에서 발생된 진공에 의해 기판이 기판 지지대(15) 내로 흡수될 수 있고, 따라서 진공에 의해 기판 지지대(15)에 고정될 수 있는 방식으로, 예를 들어 공기-투과성이거나 공기-투과성 개구를 갖도록 진공 벨트로서 설계되는 것이 제공된다. 이는 아래에서 더 상세히 논의되는 바와 같이, 각각의 운반 진자(8 및/또는 9)가 인쇄 테이블 상에 놓여진 기판과 함께 각각의 진자 축(10, 11) 주위로 회전될 때 특히 유리하다.

각각의 인쇄 테이블이 컨베이어 트랙(4)의 각각의 중단(5, 6)에 삽입될 수 있도록, 각각의 운반 진자(8, 9)의 높이(z-방향)가 완전히 조정될 수 있다. 리프팅 기구(18, 19)는 각각의 운반 진자(8, 9)가 할당되고, 이를 통해 전체 운반 진자(8, 9)가 하강되고 상승될 수 있다. 대안적으로, 인쇄 테이블(8_1 내지 9_2)은 개별적으로 높이가 조절 가능하거나, 올려지거나 내려질 수 있다. 이 경우, 각각의 인쇄 테이블(8_1 내지 9_2)는 자체 리프팅 기구가 할당된다. 리프팅 기구는 운반 진자와 함께 운반될 수 있거나, 필요에 따라 인쇄 테이블 또는 기판 지지대(15)를 상승 또는 하강시키기 위해, 컨베이어 트랙(4) 및 각각의 인쇄 기구(2, 3) 상에 고정적으로 배열될 수 있다.

특히 도 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 운반 진자(8, 9)는 동일한 디자인을 가지며, 각각의 진자 축(10, 11)에서 그들의 회전 가능한 배열로 인해, 각각의 경우에 최대 반경이 각각 도 2에 점선으로 도시되는 원형 궤도를 갖는다. 운반 진자(8, 9) 이동 영역/이동 경로가 겹치도록 서로를 향해 배열되어 있음을 알 수 있다. 특히, 운반 진자(8, 9)는 서로에 대해 너무 가깝게 배치되어, 처음에 서로 평행하게 정렬된 두 진자가 90°로 회전되면, 운반 진자(8, 9)는 서로 충돌할 수 있다.

이 배열은 또한, 운반 진자(8, 9)가 서로 멀리 떨어져 배열되어, 운반 진자(8, 9) 중 하나만이 회전될 때 충돌이 확실하게 방지되는 것을 동시에 보장한다. 유리하게는, 운반 진자(8, 9)는 서로 기계적으로 및/또는 전기적으로 연결되어, 운반 진자(8, 9)의 충돌이 확실하게 방지된다. 이를 위해, 운반 진자(8, 9)는 루츠(Roots) 기어박스 또는 송풍기의 방식으로 이동하여 안전한 작동이 영구적으로 보장된다. 특히, 이러한 작동은 또한 운반 진자(8, 9)를 서로 결합시키는 기계적 또는 전기적 수단에 의해 간단하게 실현될 수 있다.

전술된 바와 같이, 운반 진자(8, 9)는, 인쇄 테이블 중 하나가 컨베이어 트랙(4)에 위치될 때 다른 인쇄 테이블이 각각의 인쇄 기구(2 또는 3)에 할당되도록, 설계된다. 도 3에 도시된 예시적인 실시예에서, 예를 들어 인쇄 테이블(8_2 및 9_2)은 각각의 인쇄 기구(2 또는 3)에 할당된다. 이 경우, 각각의 인쇄 기구(2, 3)는 인쇄 마스크 및 예를 들어 계량 블레이드를 가지며, 이를 통해 인쇄 페이스트가 인쇄 마스크를 통해 기판에 도포될 수 있다. 인쇄 마스크는 도 3에 도시된 바와 같이, 기판에 대한 인쇄 프로세스에 유리한 높이에 위치되도록 배열된다. 이것은 인쇄 마스크 아래에 위치된 인쇄 테이블이 상승 위치에 있도록 수행될 수 있다. 이는 인쇄 마스크 아래에서 인쇄 테이블을 국소적으로 들어올리거나 전술한 바와 같이 전체 운반 진자(8, 9)를 들어올림으로써 달성된다. 인쇄 위치에서, 인쇄 마스크와 기판 표면 사이의 거리가 어쨌든 존재하기 때문에, 각각의 인쇄 테이블의 들어올림이 필요하지 않을 수 있어서, 인쇄 위치에서 인쇄 테이블을 수평으로만 돌리기에 충분하다.

또한, 인쇄 공정은 각각의 인쇄 기구(2, 3)에서 수행될 수 있지만, 인쇄 테이블(8_1 및 8_2)의 도움으로 컨베이어 트랙(4)에서 동시에 두 인쇄 기구를 지나 기판이 이송될 수 있다는 것이 보장된다. 따라서, 컨베이어 트랙은 인쇄 작업을 실행하는 동안 중단되지 않고, 오히려 각각의 운반 진자(8, 9)에 의해 완료된다.

도 4a 및 4b는 인쇄 장치(1)의 작동을 설명하기 위해 상이한 기능 상태에서의 인쇄 장치(1)의 사시도를 도시한다. 도 3에 도시된 인쇄 테이블(8_1)의 위치에서 시작하여, 그 작동이 보다 상세하게 설명될 것이다. 먼저, 기판(20)은 컨베이어 트랙(4)에 의해 인쇄 테이블(8_1)이 위치된 제 1 중단(5)으로 이송된다. 인쇄 테이블(8_1)의 운송 기구(13)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 기판(2)을 수용하고, 특히 인쇄 테이블(8_1)의 중앙에 배치되도록 구동된다. 이어서, 리프팅 기구(18)는 인쇄 테이블(8_1) 또는 운반 진자(8)를 낮추도록 작동되어, 기판 지지대(15)는 컨베이어 트랙(4) 아래에서 기판(20)과 함께 놓인다.

이어서, 운반 진자(8)는 액추에이터, 특히 전기 모터에 의해 회전 운동으로 회전되어, 인쇄 테이블(8_1)이 컨베이어 트랙(4) 아래로 회전되어 인쇄 기구(2)로 공급된다. 동시에, 초기에 인쇄 기구(2)에 할당된 인쇄 테이블(8_2)는 컨베이어 트랙(4)의 방향으로 인쇄 기구(2)에 의해 이동된다. 운반 진자(8)가 180°만큼 회전되면, 운반 진자(8) 또는 각각의 인쇄 테이블만을 들어올리기 위해, 리프팅 기구(18)가 다시 작동되어, 인쇄 테이블(8_2)은 컨베이어 트랙(4)을 완성하고, 인쇄 테이블(8_1)은 도 4b에 도시된 바와 같이 인쇄 작업을 수행하기 위해 인쇄 기구(2)에 할당된다. 따라서, 운반 진자(9)가 작동된다. 인쇄 기구(2)에 의해 인쇄 공정이 수행되는 동안, 운반 진자(8)는, 컨베이어 벨트(4)에 지금 할당된 인쇄 테이블(8_2)에 의해 운송 방향으로 더 뒤에 위치된 제2 운반 진자(9)의 인쇄 테이블(9_1)로 기판을 더 운송한다. 이어서 기판(20)은 그에 따라 픽업되고, 예를 들어 운반 진자(9)를 낮추고, 회전시키고, 들어올림으로써 인쇄 기구(3)에 공급된다. 이것은 매우 짧은 사이클 시간 또는 높은 처리 속도로 인쇄 장치를 만든다. 기판 공급 및 제거뿐만 아니라 플루딩(flooding) 및 인쇄 공정도 전체적으로 일시적으로 중단될 수 있다. 이 경우, 비용 이유 또는 공정 요건에 따라, 예를 들어 x, y, α 필터 위치 조정(22) 및/또는 계량 이동 축(23)과 같은 장치가 한번만 존재할 수 있다.

이것은 예를 들어 상이한 기판이 인쇄 기구(2, 3)에 공급될 수 있음을 보여준다. 유리한 배열로 인해, 인쇄 기구(2, 3)는 모든 제2 기판만을 수용한다. 예를 들어, 유형 A 및 B의 기판(20)이 공급된 기판의 열에서 컨베이어 트랙(4) 상에 교대로 배열되는 경우, 유형 A의 기판(20)은 운반 진자(8)에 의해 인쇄 기구(2)에 각각 공급될 것이고, 유형 B의 기판(20)은 운반 진자(9)에 의해 인쇄 기구(3)에 각각 공급될 것이다.

도시된 실시예와 반대로, 원칙적으로 진자 축(10, 11)이 수평으로 정렬되어, 인쇄 테이블(8_1, 9_2, 9_1, 9_2)이 수직 평면에서 원형 트랙 상에 이동되는 것이 고려될 수 있다.

Claims

기판(20), 특히 태양광 전지, 웨이퍼, 회로 기판 등을 인쇄하기 위한 인쇄 장치(1)로서, 적어도 하나의 이동 가능한 인쇄 테이블(8_1, 8_2, 9_1, 9_2)이 할당된 적어도 하나의 인쇄 기구(2, 3)를 가지고, 상기 기판(20)이 이동될 수 있는 컨베이어 트랙(4)을 가지며, 상기 컨베이어 트랙(4)으로부터 적어도 하나의 상기 인쇄 기구(2, 3)로 그리고 그 반대로 상기 기판을 운반하기 위한 운반 기구를 가지고, 상기 운반 기구는 진자 축(10, 11)을 중심으로 회전되거나(pivoted) 회전될(rotated) 수 있고 상기 진자 축으로부터 떨어진 적어도 하나의 단부에 상기 인쇄 테이블(8_1, 8_2, 9_1, 9_2)을 갖는 적어도 하나의 운반 진자(8, 9)를 갖는 것을 특징으로 하며, 상기 인쇄 테이블(8_1, 8_2, 9_1, 9_2)은 상기 운반 진자(8, 9)에 의해 인쇄 작업을 위한 상기 인쇄 기구(2, 3)에 할당된 제1 위치 및 상기 컨베이어 트랙(4)에 놓인 제2 위치로 회전될 수 있고, 각각의 상기 인쇄 테이블(8_1, 8_2, 9_1, 9_2)은 상기 인쇄 테이블(8_1, 8_2, 9_1, 9_2)의 상기 제2 위치에서 상기 컨베이어 트랙(4)을 형성하는 운송 기구(13)를 갖는 인쇄 장치(1).
제1 항에 있어서,
각각의 인쇄 테이블(8_1, 8_2, 9_1, 9_2)은 상기 진자 축(10, 11)으로부터 떨어진 곳에서 상기 운반 진자(8, 9)의 적어도 2개의 단부에 배열되는 것을 특징으로 하는 인쇄 장치.
제1 항 내지 제2 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 인쇄 테이블(8_1, 8_2, 9_1, 9_2)은 상기 진자 축(10, 11)에 대해 서로 대향하여 배열되는 것을 특징으로 하는 인쇄 장치.
제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
각각의 상기 운송 기구(13)는, 각각의 상기 인쇄 테이블(8_1, 8_2, 9_1, 9_2)의 상부에 상기 기판(20)에 대한 기판 지지대(15)를 형성하는, 구동 가능한 컨베이어 벨트(14), 특히 진공 벨트, 종이 벨트 등을 갖는 것을 특징으로 하는 인쇄 장치.
제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,
각각의 상기 운송 기구(13)는 교환 가능한 컨베이어 벨트 카트리지(17)를 갖는 것을 특징으로 하는 인쇄 장치.
제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 컨베이어 트랙(4)은, 상기 컨베이어 트랙(4)을 완성하기 위해 각각의 인쇄 테이블(8_1, 9_2)에 의해 채워지거나 교체될 수 있는, 상기 운반 진자(8, 9)의 각각에 대한 중단(5, 6)을 갖는 것을 특징으로 하는 인쇄 장치.
제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 진자 축(10, 11)은 수직으로 정렬되어, 각각의 상기 인쇄 테이블(8_1, 8_2, 9_1, 9_2)이 상기 운반 진자(8, 9)에 의해 수평면에서 이동 가능한 것을 특징으로 하는 인쇄 장치.
제1 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 있어서,
각각의 인쇄 테이블(8_1, 8_2, 9_1, 9_2)의 적어도 상기 기판 지지대(15)는 수직으로 이동 가능한 것을 특징으로 하는 인쇄 장치.
제1 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서,
각각의 상기 인쇄 테이블(8_1, 8_2, 9_1, 9_2)의 상기 제1 및/또는 제2 위치에서 및/또는 각각의 인쇄 테이블(8_1, 8_2, 9_1, 9_2)에서, 리프팅 기구(18, 19)는 각각의 상기 기판 지지대(15)를 위해 배열되는 것을 특징으로 하는 인쇄 장치.
제1 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 있어서,
각각의 상기 리프팅 기구(18, 19)는 상기 인쇄 장치(2, 3) 상의 운반 위치로부터 인쇄 위치로 및/또는 상기 컨베이어 트랙(4) 상의 운송 위치로 기판(20)을 들어올리도록 설계되는 것을 특징으로 하는 인쇄 장치.
제1 항 내지 제10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 운반 기구는, 다른 상기 운반 진자(8, 9)와 마찬가지로, 하나의 상기 운반 진자(8, 9) 옆에 배열되고 할당되는, 적어도 하나의 추가적인 운반 진자(8, 9)를 갖는 것을 특징으로 하는 인쇄 장치.
제1 항 내지 제11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 운반 진자(8, 9)는, 상기 인쇄 테이블(8_1, 8_2, 9_1, 9_2)의 상기 이동 경로가 겹치도록 서로 가까이 배열되는 것을 특징으로 하는 인쇄 장치.
제1 항 내지 제12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 운반 진자(8, 9)는 서로 기계적으로 또는 전기적으로 결합되어, 상기 인쇄 테이블(8_1, 8_2, 9_1, 9_2)이 서로 충돌하는 것이 방지되는 것을 특징으로 하는 인쇄 장치.
제1 항 내지 제13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 운반 진자(8, 9)는 그들의 제1 위치에서 공통 인쇄 기구(2, 3)에 또는 각각의 경우에 별도의 인쇄 기구(2, 3)에 할당되는 것을 특징으로 하는 인쇄 장치.
제1 항 내지 제14 항 중 어느 한 항에 있어서,
각각의 상기 진자 축(10, 11)은 수평으로 향하여, 각각의 상기 인쇄 테이블(8_1, 8_2, 9_1, 9_2)이 상기 운반 진자(8, 9)에 의해 수평면에서 이동될 수 있는 것을 특징으로 하는 인쇄 장치.