特許 6139815 ワークピース処理システム及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6139815

(24)【登録日】2017年5月12日

(45)【発行日】2017年5月31日

(54)【発明の名称】ワークピース処理システム及び方法

(51)【国際特許分類】

   H05K 3/12 20060101AFI20170522BHJP

   B41F 15/08 20060101ALI20170522BHJP

   B41F 15/20 20060101ALI20170522BHJP

   B41F 15/26 20060101ALI20170522BHJP

   B41F 15/40 20060101ALI20170522BHJP

【ＦＩ】

   H05K3/12 610Z

   H05K3/12 610N

   B41F15/08 303E

   B41F15/20

   B41F15/26 A

   B41F15/40 B

【請求項の数】41

【全頁数】24

(21)【出願番号】特願2010-522450(P2010-522450)

(86)(22)【出願日】2008年9月3日

(65)【公表番号】特表2011-501871(P2011-501871A)

(43)【公表日】2011年1月13日

(86)【国際出願番号】GB2008002980

(87)【国際公開番号】WO2009030899

(87)【国際公開日】20090312

【審査請求日】2011年9月5日

【審判番号】不服2015-8509(P2015-8509/J1)

【審判請求日】2015年5月7日

(31)【優先権主張番号】0716999.8

(32)【優先日】2007年9月3日

(33)【優先権主張国】GB

(73)【特許権者】

【識別番号】505465036

【氏名又は名称】エイエスエム アッセンブリー システムズ スウィツァーランド ジーエムビーエイチ

(74)【代理人】

【識別番号】100064539

【弁理士】

【氏名又は名称】右田 登志男

(72)【発明者】

【氏名】ウィルシア リチャード

(72)【発明者】

【氏名】バトル マーティン

(72)【発明者】

【氏名】バソルミュー ミック

(72)【発明者】

【氏名】ノウルス ジョン ブルース

(72)【発明者】

【氏名】ブラウン ダレン

【合議体】

【審判長】 冨岡 和人

【審判官】 小関 峰夫

【審判官】 中川 隆司

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５６−８４９６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５９−２１４２９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平８−３００６１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１２３９１８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

H05K 3/12

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

平行に配置され、各々がワークピースを処理するべく独自に動作可能な複数のワークピース処理モジュールを含むワークピース処理システムであって、
各ワークピース処理モジュールが、
ワークピースを処理するワークピース処理ユニットと、
前記ワークピース処理ユニットへと／から、ワークピースを移送するフィードユニットとを含み、
前記フィードユニットが、
前記ワークピース処理ユニットへと／から、ワークピースを移送するべく動作可能な入力側及び出力側フィードアセンブリと、
前記入力側フィードアセンブリから前記ワークピース処理ユニットへとワークピースを移送するために前記入力側フィードアセンブリに接続され、前記ワークピース処理ユニットから前記出力側フィードアセンブリへとワークピースを移送するために前記出力側フィードアセンブリに接続された処理域フィードアセンブリとを含み、
前記複数のワークピース処理モジュールの各出力側フィードアセンブリは、共同して一緒に、ワークピースの移送に沿う少なくとも一つの共通の出力ワークピースフィードを形成する
ことを特徴とするワークピース処理システム。

【請求項2】

少なくとも３つのワークピース処理モジュールを含む
ことを特徴とする請求項１に記載のワークピース処理システム。

【請求項3】

前記ワークピース処理モジュールが印刷モジュールを含む
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のワークピース処理システム。

【請求項4】

ウェハに印刷するためのホット−メルト処理システムを含む
ことを特徴とする請求項３に記載のワークピース処理システム。

【請求項5】

３つの印刷モジュールであって、該印刷モジュールの第１及び第２がワークピースに対してホット−メルト印刷を提供する、３つの印刷モジュールと、
該第１及び第２の印刷モジュールの間でワークピースを反転させる反転装置とを含む
ことを特徴とする請求項４に記載のワークピース処理システム。

【請求項6】

前記反転装置が、ワークピースを中に受け取るスロットを含む回転要素を含む
ことを特徴とする請求項５に記載のワークピース処理システム。

【請求項7】

前記ワークピース処理モジュールの少なくとも１つが、異なる機能を有する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のワークピース処理システム。

【請求項8】

少なくとも１つのワークピース処理モジュールが印刷機を含み、少なくとも１つのワークピース処理モジュールがボール装着機を含む
ことを特徴とする請求項７に記載のワークピース処理システム。

【請求項9】

少なくとも１つのワークピース処理モジュールが印刷機を含み、複数のワークピース処理モジュールがボール装着機を含む
ことを特徴とする請求項８に記載のワークピース処理システム。

【請求項10】

ワークピースを反転させる反転装置を含み、それにより前記ワークピース処理モジュールの複数がワークピースの異なる面に対して動作を提供するようにする
ことを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のワークピース処理システム。

【請求項11】

前記入力側フィードアセンブリが、ベルトフィード機構を含む
ことを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載のワークピース処理システム。

【請求項12】

前記入力側フィードアセンブリが、カセットフィード機構を含む
ことを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載のワークピース処理システム。

【請求項13】

前記少なくとも１つの出力側フィードアセンブリが、ベルトフィード機構を含む
ことを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載のワークピース処理システム。

【請求項14】

前記ワークピース処理モジュールの前記入力側フィードアセンブリがともに接続されて少なくとも１つの入力側ワークピースフィードを定める
ことを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載のワークピース処理システム。

【請求項15】

前記ワークピース処理モジュールの前記入力側及び出力側フィードアセンブリの少なくとも一方が、該ワークピース処理モジュールの１以上が動作不能な場合にワークピースを下流へとフィードするべく動作するよう前記システムが構成される
ことを特徴とする請求項１４に記載のワークピース処理システム。

【請求項16】

単一の入力側ワークピースフィードを含む
ことを特徴とする請求項１〜１５のいずれかに記載のワークピース処理システム。

【請求項17】

少なくとも２つの入力側ワークピースフィードを含む
ことを特徴とする請求項１〜１５のいずれかに記載のワークピース処理システム。

【請求項18】

単一の出力側ワークピースフィードを含む
ことを特徴とする請求項１〜１７のいずれかに記載のワークピース処理システム。

【請求項19】

少なくとも２つの出力側ワークピースフィードを含む
ことを特徴とする請求項１〜１７のいずれかに記載のワークピース処理システム。

【請求項20】

前記フィードユニットが、少なくとも２つの出力側フィードアセンブリを含む
ことを特徴とする請求項１９に記載のワークピース処理システム。

【請求項21】

請求項１〜２０のいずれかに記載のワークピース処理システムを使用する
ことを特徴とするワークピース処理方法。

【請求項22】

ワークピース処理方法であって、
平行に配置され、各々がワークピースを処理するべく独自に動作可能な複数のワークピース処理モジュールを設ける工程であって、前記複数のワークピース処理モジュールは、それぞれ、ワークピース処理ステーションと、前記ワークピース処理ステーションへと／から、ワークピースを移送する入力側及び出力側フィードアセンブリと、前記入力側フィードアセンブリから前記ワークピース処理ステーションへとワークピースを移送するために前記入力側フィードアセンブリに接続され、前記ワークピース処理ステーションから前記出力側フィードアセンブリへとワークピースを移送するために前記出力側フィードアセンブリに接続された処理域フィードアセンブリとを備え、前記複数のワークピース処理モジュールの各出力側フィードアセンブリが共同して一緒に、ワークピースの移送に沿う少なくとも一つの共通の出力ワークピースフィードを形成する、前記複数のワークピース処理モジュールを設ける工程と、
それぞれの前記入力側フィードアセンブリ上で、前記複数のワークピース処理モジュールへとワークピースをフィードする工程と、
それぞれの前記複数の出力側フィードアセンブリ上で、前記複数のワークピース処理モジュールから、前記少なくとも一つの共通の出力ワークピースフィードに沿って、ワークピースをフィードする工程と、
各入力側フィードアセンブリからそれぞれの前記ワークピース処理ステーションへと、また、それぞれの前記処理域フィードアセンブリから各出力側フィードアセンブリへと、ワークピースをフィードする工程と
を含むことを特徴とするワークピース処理方法。

【請求項23】

少なくとも３つのワークピース処理モジュールを含む
ことを特徴とする請求項２２に記載の方法。

【請求項24】

前記ワークピース処理モジュールが、印刷モジュールを含む
ことを特徴とする請求項２２又は２３に記載の方法。

【請求項25】

前記方法が、ウェハに対してホット−メルト処理するためのものである
ことを特徴とする請求項２４に記載の方法。

【請求項26】

３つの印刷モジュールを含み、該印刷モジュールの第１及び第２が、ワークピースにホット−メルト印刷を提供し、
前記印刷モジュール間でワークピースを連続的に移送する工程と、
前記第１及び第２の印刷モジュールの間でワークピースを反転させる工程と
をさらに含む
ことを特徴とする請求項２５に記載の方法。

【請求項27】

前記ワークピース処理モジュールの少なくとも１つが異なる機能を有する
ことを特徴とする請求項２２又は２３に記載の方法。

【請求項28】

前記方法がボール装着方法であり、少なくとも１つのワークピース処理モジュールが印刷機を含み、少なくとも１つのワークピース処理モジュールがボール装着機を含む
ことを特徴とする請求項２７に記載の方法。

【請求項29】

少なくとも１つのワークピース処理モジュールが印刷機を含み、複数のワークピース処理モジュールがボール装着機を含む
ことを特徴とする請求項２８に記載の方法。

【請求項30】

ワークピースを反転させて、該ワークピースの異なる面に対して動作する工程をさらに含む
ことを特徴とする請求項２２〜２９のいずれかに記載の方法。

【請求項31】

前記入力側フィードアセンブリが、ベルトフィード機構を含む
ことを特徴とする請求項２２〜３０のいずれかに記載の方法。

【請求項32】

前記複数のワークピース処理モジュールの前記入力側フィードアセンブリが、共同して一緒に、１以上の入力側ワークピースフィードを形成する
ことを特徴とする請求項３１に記載の方法。

【請求項33】

前記入力側フィードアセンブリが、カセットフィード機構を含む
ことを特徴とする請求項２２〜３０のいずれかに記載の方法。

【請求項34】

前記少なくとも１つの出力側フィードアセンブリが、ベルトフィード機構を含む
ことを特徴とする請求項３１〜３３のいずれかに記載の方法。

【請求項35】

前記ワークピース処理モジュールの前記入力側フィードアセンブリがともに接続されて少なくとも１つの入力側ワークピースフィードを定める
ことを特徴とする請求項２２〜３４のいずれかに記載の方法。

【請求項36】

前記ワークピース処理モジュールの前記入力側及び出力側フィードアセンブリの少なくとも一方が、該ワークピース処理モジュールの１以上が動作不能な場合にワークピースを下流へとフィードするべく動作する
ことを特徴とする請求項３５に記載の方法。

【請求項37】

単一の入力側ワークピースフィードを含む
ことを特徴とする請求項２２〜３６のいずれかに記載の方法。

【請求項38】

少なくとも２つの入力側ワークピースフィードを含む
ことを特徴とする請求項２２〜３６のいずれかに記載の方法。

【請求項39】

単一の出力側ワークピースフィードを含む
ことを特徴とする請求項２２〜３８のいずれかに記載の方法。

【請求項40】

少なくとも２つの出力側ワークピースフィードを含む
ことを特徴とする請求項２２〜３８のいずれかに記載の方法。

【請求項41】

少なくとも２つの出力側フィードアセンブリを含む
ことを特徴とする請求項４０に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ワークピースを、特定的には基板を、より特定的にはプリント回路基板や太陽電池ウェハを含むウェハ等の電子基板を処理するワークピース処理システム及び方法に関し、特に、ワークピースに印刷するスクリーン印刷システム及び方法に関する。

【背景技術】

【0002】

電子産業における、基板を複雑多層化し、基板へより多くの部品を装着し、基板内で配線を増加させる一般的傾向によって、精密さ及び処理能力の両方の観点において処理動作、特に印刷動作に対する要求が高まっている。

【0003】

ＳＭＴ製造には３つの基本的プロセスが含まれる。つまり、はんだ堆積物の印刷を含む基板への材料堆積物の印刷、印刷された基板への部品の装着、及び印刷された堆積物のリフローである。

【0004】

製造設備には機械がインライン構成で含まれ、機械間を通行するコンベヤによって機械は相互に接続される。基板は、最初に材料堆積物を印刷する印刷機へと渡り、次にピック−アンド−プレース機へと渡り、そこで印刷された基板に部品が装着され、最後にリフロー機へと渡り、組立品が均質化される。

【0005】

処理能力を高め、生産性への高まる要求を満たすための近年の開発は、多様な機械の生産量を高めるためのものであった。これは、各機械工程の時間及び工程間の時間を短縮し、機械に多数のトラックを設けることによって達成されてきた。このような多数トラックの印刷機では、印刷スクリーンが各トラック当たり１枚ずつの複数の画像を含み、これによって、一回の印刷動作で同時に複数の基板に堆積物のパターンを印刷することが可能となる。

【0006】

このようなマルチトラック印刷機によって処理能力は高められたが、単一の印刷スクリーンを使用してワークピースを順次に処理することを前提とすると処理能力の向上には限界がある。

【0007】

太陽電池の製造では、ウェハの上下面へ画像を印刷し、その後に印刷されたウェハを焼成することが必要とされる。典型的には、ウェハの上面に１枚の画像を印刷し、ウェハの下面に２枚の画像を印刷する。

【0008】

このような処理をするべく、従来の生産ラインは９台の独立した処理機械を含む。これらは、生産ラインにウェハを載せるウェハローダと、ウェハの一面に第１のプリントを印刷する第１の印刷機と、印刷されたウェハを乾燥させる第１の乾燥機と、ウェハを反転させるフリッパと、ウェハの他面に第２のプリントを印刷する第２の印刷機と、印刷されたウェハを乾燥させる第２の乾燥機と、ウェハの他面に第３のプリントを印刷する第３の印刷機と、印刷されたウェハを焼成する焼成炉と、完成したウェハを生産ラインから降ろすアンローダとである。多数の独立した機械が必要とされるだけでなく、これらによって大面積が必要となる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

近年、太陽電池ウェハにコンタクトフィンガーを印刷するためのホット−メルト印刷処理が開発され、これによって乾燥工程の必要性が排除される。ホット−メルト印刷を利用すると、従来の乾燥機が必要とされないので独立した機械の台数が７台に減る。しかし、依然として多数の機械が必要とされ、そのため大面積が必要である。

【0010】

本発明は、ワークピースの高処理能力を可能とするワークピース処理システム及び方法、特にワークピース印刷システム及び方法を提供することを目的とする。

【0011】

また、本発明は、複数のワークピース処理モジュールを含み、ワークピースの処理経路の設定において、たとえばワークピース処理モジュールの負荷の分散において融通性を提供し、ワークピース処理モジュールが、たとえば印刷やボール装着等の異なる種類のワークピース処理を提供し、２以上の出力ラインにワークピースが供給され、各出力ラインには異なる個数のワークピースが提供される、ワークピース処理システム及び方法、特にワークピース印刷システム及び方法を提供することを目的とする。

【0012】

また特に、本発明は、ウェハ、特に太陽電池ウェハの印刷を、従来の印刷機と類似したサイズの単一の機械によって提供することにより、生産に必要とされるスペースを大幅に削減するワークピース印刷システム及び方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0013】

１つの観点においては、本発明は、少なくとも１つのワークピース処理モジュールを含むワークピース処理システムであって、各ワークピース処理モジュールが、ワークピースを処理するワークピース処理ユニットと、ワークピース処理ユニットへと／から、ワークピースを移送するべく動作可能なフィードユニットとを含み、フィードユニットが、ワークピース処理ユニットへと／から、ワークピースを移送するべく動作可能な入力側及び出力側フィードアセンブリと、入力側及び出力側フィードアセンブリを相互接続し、入力側フィードアセンブリからワークピース処理ユニットへと、またワークピース処理ユニットから少なくとも１つの出力側フィードアセンブリへと、ワークピースを移送するべく動作可能な処理域フィードアセンブリとを含むことを特徴とするワークピース処理システムを提供する。

【0014】

別の観点においては、本発明は、複数のワークピース処理モジュールを含み、それぞれのワークピース処理モジュールが、ワークピースを処理するワークピース処理ユニットと、ワークピース処理ユニットへと／から、ワークピースを移送するべく動作可能なフィードユニットとを含むことを特徴とするワークピース処理システムを提供する。

【0015】

本発明は、上記のワークピース処理システムを使用するワークピース処理方法へも拡張される。

【0016】

さらなる観点においては、本発明は、ワークピース処理ステーションと、ワークピース処理ステーションへと／から、ワークピースを移送する入力側及び出力側フィードアセンブリと、入力側及び出力側フィードアセンブリを相互接続し、入力側フィードアセンブリからワークピース処理ステーションへと、またワークピース処理ステーションから少なくとも１つの出力側フィードアセンブリへとワークピースを移送する処理域フィードアセンブリとをそれぞれが含む少なくとも１つのワークピース処理モジュールを設ける工程と、入力側フィードアセンブリ上で、少なくとも１つのワークピース処理モジュールへとワークピースをフィードする工程と、少なくとも１つの出力側フィードアセンブリ上で、少なくとも１つのワークピース処理モジュールからワークピースをフィードする工程と、処理域フィードアセンブリ上で、入力側フィードアセンブリからワークピース処理ステーションへと、また少なくとも１つの出力側フィードアセンブリへと、ワークピースをフィードする工程とを含むことを特徴とするワークピース処理方法を提供する。

【0017】

またさらなる観点においては、本発明は、ワークピースを処理するワークピース処理ユニットをそれぞれが含む複数のワークピース処理モジュールを設ける工程と、ワークピース処理ユニットへと／から、ワークピースを移送する工程とを含むワークピース処理方法を提供する。

【0018】

添付の図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示目的のみにおいて以下に記載する。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の第１の実施の形態に係るスクリーン印刷システムの斜視図を示す。

【図2】図１のスクリーン印刷システムの１つの印刷モジュールの拡大斜視図を、参照を容易にするべく印刷ユニットを除去して示す。

【図3】図２の印刷モジュールの（断面Ｉ−Ｉに沿った）部分縦断面図を示す。

【図4(a)】図４（ａ）〜（ｇ）は、図１のスクリーン印刷システムの１つの印刷モジュールの動作を概略的に示す。

【図4(b)】図４（ａ）〜（ｇ）は、図１のスクリーン印刷システムの１つの印刷モジュールの動作を概略的に示す。

【図4(c)】図４（ａ）〜（ｇ）は、図１のスクリーン印刷システムの１つの印刷モジュールの動作を概略的に示す。

【図4(d)】図４（ａ）〜（ｇ）は、図１のスクリーン印刷システムの１つの印刷モジュールの動作を概略的に示す。

【図4(e)】図４（ａ）〜（ｇ）は、図１のスクリーン印刷システムの１つの印刷モジュールの動作を概略的に示す。

【図4(f)】図４（ａ）〜（ｇ）は、図１のスクリーン印刷システムの１つの印刷モジュールの動作を概略的に示す。

【図4(g)】図４（ａ）〜（ｇ）は、図１のスクリーン印刷システムの１つの印刷モジュールの動作を概略的に示す。

【図5】本発明の第２の実施の形態に係るスクリーン印刷システムの平面図を示す。

【図6】本発明の第３の実施の形態に係るスクリーン印刷システムの平面図を示す。

【図7】本発明の第４の実施の形態に係るスクリーン印刷システムの平面図を示す。

【図8】本発明の第５の実施の形態に係るスクリーン印刷システムの斜視図を示す。

【図9】図８のスクリーン印刷システムの平面図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0020】

図１〜４は、本発明の第１の実施の形態に係る、本実施の形態においてはスクリーン印刷システムであるワークピース−処理システムを示す。

【0021】

スクリーン印刷システムは、少なくとも１つのワークピース−処理モジュール３、本実施の形態においては複数のワークピース−処理モジュール３ａ、３ｂ、３ｃを含む。ここでは、これらは平行に配置された印刷モジュールであり、各々が印刷媒体の堆積物をワークピースＷへと印刷するべく独自に動作可能である。

【0022】

各印刷モジュール３ａ、３ｂ、３ｃは、支持ユニット５を含む。支持ユニット５は、地面に置かれる、本実施の形態においては枠部材である下部基礎支持部材７と、下部支持部材７に取り付けられる、本実施の形態においては枠部材である上部支持部材９とを含む。

【0023】

本実施の形態においては、印刷モジュール３ａ、３ｂ、３ｃの下部支持部材７は、単一の一体型構造体として提供される。別の実施の形態においては、印刷モジュール３ａ、３ｂ、３ｃの下部支持部材７は、固定ボルトによって一緒に固定される等、一緒に固定された別個の構造体であってもよい。

【0024】

本実施の形態においては、印刷モジュール３ａ、３ｂ、３ｃの上部支持部材９は、別個の構造体として提供される。

【0025】

各印刷モジュール３ａ、３ｂ、３ｃは、上部支持部材９に搭載され、印刷媒体の堆積物を連続するワークピースＷへと印刷するべく動作可能な、本実施の形態においては印刷ユニットである、ワークピース−処理ユニット１１をさらに含む。

【0026】

印刷ユニット１１は、印刷スクリーンＰＳを支持するスクリーン支持部材１５と、印刷スクリーンＰＳ上を移動して、下に支持されるワークピースＷへと印刷スクリーンＰＳの開口パターンを通じて印刷媒体の堆積物を印刷する印刷ヘッド１９と、印刷動作時に印刷ヘッド１９を印刷スクリーンＰＳ上で駆動する駆動機構２１とを含む。

【0027】

本実施の形態においては、印刷ヘッド１９はエンクローズド（ｅｎｃｌｏｓｅｄ）な印刷ヘッドであり、反対し合う各運動方向に印刷するべく印刷スクリーンＰＳ上を往復駆動可能である。別の実施の形態においては、印刷ヘッド１９はスキージ等のその他の適切な設計であってよく、１つの運動方向にのみ印刷するべく動作可能であってよい。

【0028】

図２及び３に詳しく示すように、各印刷モジュール３ａ、３ｂ、３ｃは、ワークピースＷを受け取り、それを印刷スクリーンＰＳの下に支持するワークピース−支持アセンブリ２２をさらに含む。

【0029】

ワークピース−支持アセンブリ２２は、ワークピースＷを支持するワークピース−支持ユニット２３と、支持されたワークピースＷを印刷スクリーンＰＳに対して整列させるアライメント機構２４とを含む。

【0030】

ワークピース−支持ユニット２３は、垂直に移動可能で印刷ステーションを提供するワークピース−支持部材２５と、ワークピース−支持部材２５を昇降させるべく動作可能なリフト機構２６とを含む。

【0031】

本実施の形態においては、ワークピース−支持部材２５は、ワークピース−支持部材２５にワークピースＷを積み込むことができる第１の下降した積み込み位置と、印刷のためにワークピースＷが印刷スクリーンＰＳの下の位置に設定される第２の上昇したワークピース−処理位置、ここでは印刷位置との間を移動することができる。本発明の印刷システムは、接触型及び非接触型の両方の印刷を可能にする。

【0032】

本実施の形態においては、ワークピース−支持部材２５は、ワークピース−処理テーブル２７、ここでは印刷テーブルを、本実施の形態では、ワークピースＷをそこへと保持するべく作用する、ここでは中央に位置付けられる真空部２８を含むプラテンという形態で含む。

【0033】

本実施の形態においては、真空部２８はパッドを含む。パッドは、ここでは焼結プレートであり、典型的には焼結セラミックプレートである。パッドは、平面的な上面を定めるべく印刷テーブル２７の中に設定され、その下面へ真空源が印加されるとその上面で真空をもたらすものである。

【0034】

本実施の形態においては、ワークピース−支持部材２５は、印刷テーブル２７を貫通して延びる、ここでは圧縮バネである弾性要素３０によって下方に付勢される複数のワークピース−支持要素２９、ここでは直立支柱をさらに含む。

【0035】

本実施の形態においては、印刷テーブル２７が下降した積み込み位置にあるときには、弾性要素３０が圧縮され、ワークピース−支持要素２９が印刷テーブル２７の上面上に突出して、ワークピースＷを印刷テーブル２７の上面から離間させてワークピース−支持要素２９上に受け止めるように、また、印刷テーブル２７が上昇した印刷位置にあるときには、ワークピース−支持要素２９が印刷テーブル２７の上面もしくは上面下に、ここでは印刷テーブル２７の上面に同一平面的に位置し、それによってワークピースＷの下面が印刷テーブル２７の上面に完全に支持されるように、弾性要素３０は各ストップ３１に対して作用するべく構成される。

【0036】

本実施の形態においては、印刷テーブル２７は少なくとも１つの、ここでは複数のウィンドウ３２を含み、これによって、支持されたワークピースＷの縁部と、印刷スクリーンＰＳの下面における、しばしば基準（ｆｉｄｕｃｉａｌｓ）と呼ばれるアライメントマークとへの視線が与えられる。

【0037】

本実施の形態においては、リフト機構２６は、リードスクリュー３３と、リードスクリュー３３を回転させるアクチュエータ３４とを含む。リードスクリュー３３は、時計回り及び反時計回りの反対し合う方向にリードスクリュー３３を回転させることにより印刷テーブル２７の上昇又は下降のいずれかが生じるように、印刷テーブル２７に螺合される。

【0038】

本実施の形態においては、アクチュエータ３４は、駆動モータと、付随するギアボックスアセンブリとを含む。

【0039】

本実施の形態においては、アライメント機構２４は、少なくとも１つの、本実施の形態においては複数のカメラユニット３５と、アクチュエータユニット３６とを含む。カメラユニット３５は、印刷テーブル２７の各ウィンドウ３２を通して、支持されたワークピースＷの縁部と、印刷スクリーンＰＳの下面のアライメントマークとを観察するべく構成される。アクチュエータユニット３６は、カメラユニット３５により取得された画像に応じて、印刷スクリーンＰＳに対する支持されたワークピースＷの整列ずれがあればそれを修正するべく動作可能な複数のアクチュエータ、ここでは駆動モータを含む。

【0040】

本実施の形態においては、アクチュエータユニット３６は、ワークピースＷをＸ、Ｙ、及びθ軸に位置決めする３つのアクチュエータを含む。その他の実施の形態においては、アクチュエータユニット３６は、印刷スクリーンＰＳに対して支持されたワークピースＷが整列することが可能となる任意の数及び配列のアクチュエータを含んでよい。

【0041】

本実施の形態においては、印刷スクリーンＰＳに対してワークピースＷが整列することが達成されるようにするべく印刷スクリーンＰＳに対してワークピースＷを移動させる。しかし、別の実施の形態においては、印刷スクリーンＰＳに対してワークピースＷが整列することが達成されるようにするべくワークピースＷに対して印刷スクリーンＰＳを移動させてもよい。

【0042】

各印刷モジュール３ａ、３ｂ、３ｃは、ワークピースＷを印刷ユニット１１へと／から移送するべく動作可能な、上部支持部材９に取り付けられるフィードユニット３７をさらに含む。

【0043】

フィードユニット３７は、入力側及び出力側フィードアセンブリ３８、３９と、印刷域フィードアセンブリ４０とを含む。入力側及び出力側フィードアセンブリ３８、３９は、本実施の形態においては、印刷ユニット１１の互いに反対側に平行に配置され、印刷モジュール３ａ、３ｂ、３ｃへと／からワークピースＷを移送するべく動作可能である。印刷域フィードアセンブリ４０は、入力側及び出力側フィードアセンブリ３８、３９を相互接続し、印刷のために入力側フィードアセンブリ３８からワークピース−支持ユニット２３のワークピース−支持部材２５へと、印刷後にはワークピース−支持ユニット２３のワークピース−支持部材２５から出力側フィードアセンブリ３９へと、ワークピースＷを移送するべく動作可能である。

【0044】

本実施の形態においては、入力側及び出力側フィードアセンブリ３８、３９は、共通のフィード方向Ｆ１、Ｆ２にワークピースＷをフィードするべく動作可能であるが、別の実施の形態においては、フィード方向Ｆ１、Ｆ２は、反対方向であってよい。

【0045】

図２に詳しく示すように、入力側フィードアセンブリ３８は、個別に動作可能な第１、第２、第３のサブ−フィードアセンブリ３８ａ、３８ｂ、３８ｃを含む。以下により詳しく記載するように、入力側フィードアセンブリ３８の主機能は、印刷域フィードアセンブリ４０へと移送するべくワークピースＷを保持し、また、いずれか下流の印刷モジュール３ａ、３ｂ、３ｃへとワークピースＷを移送することである。

【0046】

第１の積み込みサブ−フィードアセンブリ３８ａは、積み込みステーションを提供し、積み込みステーションからワークピースＷを印刷ユニット１１へと積み込むことができる。

【0047】

第２のアップラインバッファサブ−フィードアセンブリ３８ｂは、積み込みサブ−フィードアセンブリ３８ａの上流にあり、積み込みサブ−フィードアセンブリ３８ａへと下流に移送するべくワークピースＷを一時保管するアップラインバッファステーションを提供する。

【0048】

第３のダウンラインバッファサブ−フィードアセンブリ３８ｃは、積み込みサブ−フィードアセンブリ３８ａの下流にあり、下流へと移送するべくワークピースＷを一時保管するダウンラインバッファステーションを提供する。

【0049】

各サブ−フィードアセンブリ３８ａ、３８ｂ、３８ｃは、本実施の形態においてはベルトであり、ここでは歯付きベルトである、１対の駆動要素４１、４１と、本実施の形態においては駆動モータであるアクチュエータ４５とを含む。１対の駆動要素４１、４１は、ワークピースＷの互いに反対側の下端と係合するべく離間して平行に配置される。アクチュエータ４５は、駆動要素４１、４１がアクチュエータ４５によって共通に駆動されるように、本実施の形態ではプーリ配列４７によって駆動要素４１、４１へと共通に結合される。

【0050】

本実施の形態においては、第１の積み込みサブ−フィードアセンブリ３８ａの内側駆動要素４１は、ここではプーリの配列によって構成され、それにより、以下により詳しく記載するように、間に移動ビーム９５を収容する第１及び第２の離間した駆動要素部を含む。

【0051】

各サブ−フィードアセンブリ３８ａ、３８ｂ、３８ｃは、入力側フィード方向Ｆ１を下流として配置された第１及び第２のセンサ５３、５５を含むセンサユニット５１をさらに含む。ワークピースＷの前縁部が第１の上流側センサ５３によって検出されるまでは第１の移送速度でアクチュエータ４５が駆動要素４１、４１を駆動し、ワークピースＷの前縁部が第１のセンサ５３によって検出されると、第２のより遅い速度でアクチュエータ４５が駆動要素４１、４１を駆動するようにセンサ５３、５５は構成される。これによって、ワークピースＷが正確に位置決めされる。ワークピースＷの前縁部が第２の下流側センサ５５によって検出されると、要求される位置にワークピースＷを位置決めするべくアクチュエータ４５を停止させる。

【0052】

出力側フィードアセンブリ３９は、個別に動作可能な第１、第２、第３のサブ−フィードアセンブリ３９ａ、３９ｂ、３９ｃを含む。以下により詳しく記載するように、出力側フィードアセンブリ３９の主機能は、印刷域フィードアセンブリ４０からワークピースＷを受け取り、それを下流へと移送することである。

【0053】

第１の積み出しサブ−フィードアセンブリ３９ａは、積み出しステーションを提供し、ワークピースＷは、印刷ユニット１１から積み出しステーションへと降ろされる。

【0054】

第２のアップラインバッファサブ−フィードアセンブリ３９ｂは、積み出しサブ−フィードアセンブリ３９ａの上流にあり、下流へと移送するべくワークピースＷを一時保管するアップラインバッファステーションを提供する。

【0055】

第３のダウンラインバッファサブ−フィードアセンブリ３９ｃは、積み出しサブ−フィードアセンブリ３９ａの下流にあり、下流へと移送するべくワークピースＷを一時保管するダウンラインバッファステーションを提供する。

【0056】

各サブ−フィードアセンブリ３９ａ、３９ｂ、３９ｃは、本実施の形態においてはベルトであり、ここでは歯付きベルトである、１対の駆動要素６１、６１と、本実施の形態においては駆動モータであるアクチュエータ６５とを含む。１対の駆動要素６１、６１は、ワークピースＷの互いに反対側の下端と係合するべく離間して平行に配置される。アクチュエータ６５は、駆動要素６１、６１がアクチュエータ６５によって共通に駆動されるように、本実施の形態ではプーリ配列６７によって駆動要素６１、６１へと共通に結合される。

【0057】

本実施の形態においては、第１の積み出しサブ−フィードアセンブリ３９ａの内側駆動要素６１は、ここではプーリの配列によって構成され、それにより、以下により詳しく記載するように、間に移動ビーム１３５を収容する第１及び第２の離間した駆動要素部を含む。

【0058】

各サブ−フィードアセンブリ３９ａ、３９ｂ、３９ｃは、出力側フィード方向Ｆ２を下流として配置された第１及び第２のセンサ７３、７５を含むセンサユニット７１をさらに含む。ワークピースＷの前縁部が第１の上流側センサ７３によって検出されるまでは第１の移送速度でアクチュエータ６５が駆動要素６１、６１を駆動し、ワークピースＷの前縁部が第１のセンサ７３によって検出されると、第２のより遅い速度でアクチュエータ６５が駆動要素６１、６１を駆動するようにセンサ７３、７５は構成される。これによって、ワークピースＷが正確に位置決めされる。ワークピースＷの前縁部が第２の下流側センサ７５によって検出されると、要求される位置にワークピースＷを位置決めするべくアクチュエータ６５を停止させる。

【0059】

図２及び３に詳しく示すように、印刷域フィードアセンブリ４０は、積み込みステーション３８ａに隣接して、本実施の形態においては内側に隣接して配置される入力側移送ステーション８１と、積み込みステーション３８ａから入力側移送ステーション８１へと、また入力側移送ステーション８１から印刷ステーションへとワークピースＷを移送するべく動作可能な入力側移送ユニット８５とを含む。

【0060】

本実施の形態においては、入力側移送ステーション８１は、四角形の形態に配列される、複数のワークピース−支持要素８７、ここでは４つの固定された直立支柱を含む。別の実施の形態においては、ワークピースＷを支持する任意の数及び構成のワークピース−支持要素８７を使用してよい。

【0061】

本実施の形態においては、入力側移送ユニット８５は、第１のワークピースＷを積み込みステーション３８ａから入力側移送ステーション８１へと、第２のワークピースＷを入力側移送ステーション８１から印刷ステーションへと移送するべく動作可能であり、本実施の形態においては、入力側移送ユニット８５は、第１及び第２のワークピースＷを同時に移送するよう構成される。

【0062】

本実施の形態においては、入力側移送ユニット８５は、移動−ビームアセンブリであり、固定された主支持体９１と、主支持体９１に対して移動可能な移動体９３と、移動体９３を昇降させるリフト機構９７と、移動支持体９３を水平に移動させる水平駆動機構１０１とを含む。移動体９３は、水平な移動ビーム９５を、本実施の形態においては移動体９３の上面に含む。

【0063】

本実施の形態においては、移動体９３は軸受により主支持体９１上に支持され、これにより移動体９３が主支持体９１に対して垂直及び水平に摺動することが可能となる。

【0064】

本実施の形態においては、移動ビーム９５は、ワークピースＷをそこへと真空により保持することが可能な第１及び第２の真空部１０３、１０４を含む。

【0065】

本実施の形態においては、真空部１０３、１０４は、移動ビーム９５の上面へと延伸する、真空源が当該上面に印加されると当該上面において真空をもたらす複数の開口部を含む。

【0066】

本実施の形態においては、リフト機構９７は、カム１０５と、アクチュエータ１０７とを含むカム機構である。アクチュエータ１０７は、本実施の形態においては駆動モータであり、第１の下降した位置と、第２の上昇した位置との間でカム１０５を駆動するべく動作可能である。第１の下降した位置では、移動体９３は第１の下降した位置に存在し、この位置では移動ビーム９５はその上に置かれるワークピースＷから離れている。第２の上昇した位置では、移動体９３は第２の上昇した位置に存在し、この位置では移動ビーム９５はその上に置かれるワークピースＷを支持する。

【0067】

本実施の形態においては、カム１０５は、移動体９３に取り付けられる１対のカムローラ１０９、１０９と、１対のカムローラ１０９、１０９のそれぞれに係合し、主支持体９１に取り付けられ、アクチュエータ１０７によって第１及び第２の位置間を回転可能な１対のカム部材１１１、１１１とを含む。

【0068】

本実施の形態においては、駆動機構１０１はリニアモータであり、移動体９３を、したがって移動ビーム９５を、第１の外側位置と第２の内側位置との間で移動させるべく動作する。第１の外側位置では、移動ビーム９５が積み込みステーション３８ａから入力側移送ステーション８１へとまたがって延伸する。第２の内側位置では、移動ビーム９５が入力側移送ステーション８１から印刷ステーションへとまたがって延伸する。

【0069】

この構成では、移動ビーム９５を、外側位置にあるときは、アクチュエータ１０７の操作により上昇させてワークピースＷを積み込みステーション３８ａ及び入力側移送ステーション８１から持ち上げ、駆動機構１０１により内側位置へと水平に移動させてワークピースＷをそれぞれ入力側移送ステーション８１及び印刷ステーションの上方に位置付け、次にアクチュエータ１０７の操作により下降させてワークピースＷを入力側移送ステーション８１及び印刷ステーションへと降ろすことができる。

【0070】

別の実施の形態においては、入力側移送ユニット８５はベルト−フィードアセンブリを含むことができる。移動−ビームアセンブリは、特に印刷動作において破損しやすい繊細なワークピースＷ、たとえば太陽電池や燃料電池に用いられる基板を支持する特段の利点を有する。

【0071】

図２及び３に詳しく示すように、印刷域フィードアセンブリ４０は、積み出しステーション３９ａに隣接して、本実施の形態においては内側に隣接して配置される出力側移送ステーション１２１と、ワークピースＷを印刷ステーションから出力側移送ステーション１２１へと、また出力側移送ステーション１２１から積み出しステーション３９ａへと移送するべく動作可能な出力側移送ユニット１２５とをさらに含む。

【0072】

本実施の形態においては、出力側移送ステーション１２１は、四角形の形態に配列される、複数のワークピース−支持要素１２７、ここでは４つの固定された直立支柱を含む。別の実施の形態においては、ワークピースＷを支持する任意の数及び構成のワークピース−支持要素１２７を使用してよい。

【0073】

本実施の形態においては、出力側移送ユニット１２５は、第１のワークピースＷを印刷ステーションから出力側移送ステーション１２１へと、第２のワークピースＷを出力側移送ステーション１２１から積み出しステーション３９ａへと移送するべく動作可能であり、本実施の形態においては、出力側移送ユニット１２５は、第１及び第２のワークピースＷを同時に移送するよう構成される。

【0074】

本実施の形態においては、出力側移送ユニット１２５は、移動−ビームアセンブリであり、固定された主支持体１３１と、主支持体１３１に対して移動可能な移動体１３３と、移動体１３３を昇降させるリフト機構１３７と、移動支持体１３３を水平に移動させる水平駆動機構１４１とを含む。移動体１３３は、水平な移動ビーム１３５を、本実施の形態においては移動体１３３の上面に含む。

【0075】

本実施の形態においては、移動体１３３は軸受により主支持体１３１上に支持され、これにより移動体１３３が主支持体１３１に対して垂直及び水平に摺動することが可能となる。

【0076】

本実施の形態においては、移動ビーム１３５は、ワークピースＷをそこへと真空により保持することが可能な第１及び第２の真空部１４３、１４４を含む。

【0077】

本実施の形態においては、真空部１４３、１４４は、移動ビーム１３５の上面へと延伸する、真空源が当該上面に印加されると当該上面において真空をもたらす複数の開口部を含む。

【0078】

本実施の形態においては、リフト機構１３７は、カム１４５と、アクチュエータ１４７とを含むカム機構である。アクチュエータ１４７は、本実施の形態においては駆動モータであり、第１の下降した位置と、第２の上昇した位置との間でカム１４５を駆動するべく動作可能である。第１の下降した位置では、移動体１３３は第１の下降した位置に存在し、この位置では移動ビーム１３５はその上に置かれるワークピースＷから離れている。第２の上昇した位置では、移動体１３３は第２の上昇した位置に存在し、この位置では移動ビーム１３５はその上に置かれるワークピースＷを支持する。

【0079】

本実施の形態においては、カム１４５は、移動支持体１３３に取り付けられる１対のカムローラ１４９、１４９と、主支持体１３１に取り付けられ、１対のカムローラ１４９、１４９のそれぞれに係合し、アクチュエータ１４７によって第１及び第２の位置間を回転可能な１対のカム部材１５１、１５１とを含む。

【0080】

本実施の形態においては、駆動機構１４１はリニアモータであり、移動体１３３を、したがって移動ビーム１３５を、第１の内側位置と第２の外側位置との間で移動させるべく動作する。第１の内側位置では、移動ビーム１３５が印刷ステーションから出力側移送ステーション１２１へとまたがって延伸する。第２の外側位置では、移動ビーム１３５が出力側移送ステーション１２１から積み出しステーション３９ａへとまたがって延伸する。

【0081】

この構成では、移動ビーム１３５を、内側位置にあるときは、アクチュエータ１４７の操作により上昇させてワークピースＷを印刷ステーション及び出力側移送ステーション１２１から持ち上げ、駆動機構１４１により外側位置へと水平に移動させてワークピースＷをそれぞれ出力側移送ステーション１２１及び積み出しステーション３９ａの上方に位置付け、次にアクチュエータ１４７の操作により下降させてワークピースＷを出力側移送ステーション１２１及び積み出しステーション３９ａへと降ろすことができる。

【0082】

各印刷モジュール３ａ、３ｂ、３ｃは、印刷モジュール３ａ、３ｂ、３ｃの動作を制御し、スクリーン印刷システムにおけるその他の印刷モジュール３ａ、３ｂ、３ｃと連絡するコントローラ１５１をさらに含む。

【0083】

添付の図面の図４（ａ）〜（ｇ）を参照して、上記スクリーン印刷システムの動作を以下に記載する。

【0084】

スクリーン印刷システムの動作では、入力側及び出力側アセンブリ３８、３９が連続的かつ自動的に操作される。

【0085】

入力側移動ビーム９５が下降した外側位置又は内側位置にあるとき、図４（ａ）〜（ｃ）及び４（ｅ）〜（ｇ）に示すように、入力側フィードアセンブリ３８は、いずれか下流の印刷モジュール３ａ、３ｂ、３ｃへのワークピースＷの供給を維持するように、また図４（ｄ）に示すように印刷ステーションの積み込み周期の開始にあたりワークピースＷが積み込みステーション３８ａに位置していることを確実にするように連続的に操作される。

【0086】

出力側移動ビーム１３５が下降した外側位置又は内側位置にあるとき、図４（ａ）〜（ｄ）並びに（ｆ）及び（ｇ）に示すように、出力側フィードアセンブリ３９は、ワークピースＷを下流へと移送するように、また図４（ｅ）に示すように印刷ステーションの積み出し周期の開始にあたり積み出しステーション３９ａが出力側移送ステーション１２１からワークピースＷを受け取るべく空いた状態となっていることを確実にするように連続的に操作される。

【0087】

図４（ａ）は、印刷テーブル２７がワークピースＷを上昇した印刷位置で支持し、入力側及び出力側移送ユニット８５、１２５の移動ビーム９５、１３５がそれぞれ下降した外側位置にあってワークピースＷから離れており、入力側移動ビーム９５が積み込みステーション３８ａ及び入力側移送ステーション８１に位置し、出力側移動ビーム１３５が積み出しステーション３９ａ及び出力側移送ステーション１２１に位置する構成を示す。

【0088】

この構成では、ワークピースＷは完全に印刷テーブル２７に支持され、印刷テーブル２７の真空部２８への真空の印加により印刷テーブル２７へと保持される。

【0089】

印刷ユニット１１による印刷の後、印刷テーブル２７の真空部２８から真空を除去し、図４（ｂ）に示すように、印刷テーブル２７を下降した積み込み／積み出し位置へと下降させる。

【0090】

印刷テーブル２７を下降した積み込み／積み出し位置に下降させるとき、各ワークピース−支持要素２９の弾性要素３０がそれぞれストップ３１に係合する。ストップ３１は弾性要素３０の付勢、ここでは圧縮を生じさせるべく作用し、弾性要素３０によって印刷テーブル２７の上面上へとワークピース−支持要素２９が延伸し、印刷テーブル２７の上面からワークピースＷが離間する積み込み／積み出し位置においてワークピースＷがワークピース−支持要素２９上に支持される。

【0091】

図４（ｃ）に示すように、次に出力側移送ユニット１２５を、本実施の形態においてはその水平駆動機構１４１を作動させることにより操作し、出力側移動ビーム１３５を内側へと水平に移動させて、印刷ステーション及び出力側移送ステーション１２１上にそれぞれ置かれたワークピースＷの下に位置付ける。

【0092】

図４（ｄ）に示すように、次に入力側及び出力側移動ビーム９５、１３５をそれぞれ、本実施の形態においては各リフト機構９７、１３７を操作することにより、ここでは同時に上昇した位置へと上昇させる。これは、入力側及び出力側移動ビームの上に置かれたワークピースＷを、支持構造体、つまり積み込みステーション３８ａ、入力側移送ステーション８１、印刷ステーション、及び出力側移送ステーション１２１から持ち上げるように作用する。

【0093】

この構成では、移動ビーム９５、１３５の真空部１０３、１０４、１４３、１４４に真空が印加され、ワークピースＷがそこへと保持される。

【0094】

図４（ｅ）に示すように、次に入力側及び出力側移送ユニット８５、１２５を操作し、その移動ビーム９５、１３５を、本実施の形態においては各水平駆動機構１０１、１４１の操作により水平に、ここでは同時に移動させる。出力側移動ビーム１３５は、印刷ステーション及び出力側移送ステーション１２１に置かれたワークピースＷをそれぞれ出力側移送ステーション１２１及び積み出しステーション３９ａへと移動させるように外側へと移動し、入力側移動ビーム９５は、入力側移送ステーション８１及び積み込みステーション３８ａに置かれたワークピースＷをそれぞれ印刷ステーション及び入力側移送ステーション８１へと移動させるように内側へと移動する。

【0095】

この構成にあるとき、移動ビーム９５、１３５の真空部１０３、１０４、１４３、１４４から真空は除去される。

【0096】

図４（ｆ）に示すように、次に入力側及び出力側移動ビーム９５、１３５をそれぞれ、本実施の形態においては各リフト機構９７、１３７を操作することにより、ここでは同時に下降した位置へと下降させる。これは、支持されたワークピースＷを、その下の支持構造体、つまり入力側移送ステーション８１、印刷ステーション、出力側移送ステーション１２１、及び積み出しステーション３９ａへと下降させるように作用する。

【0097】

入力側及び出力側移動ビーム９５、１３５を下降させた後、入力側移動ビーム９５を、本実施の形態においては各水平駆動機構１０１の操作により外側へと水平に移動させ、図４（ｇ）に示すように入力側移動ビーム９５を積み込みステーション３８ａ及び入力側移送ステーション８１に隣接させて位置付ける。

【0098】

次に、後続のワークピースＷについて、この手順を同一の方法で繰り返すことができる。

【0099】

印刷モジュール３ａ、３ｂ、３ｃのいずれかの入力側フィードアセンブリ３８の積み込みステーション３８ａ上にワークピースＷがない場合でも、入力側移送ステーション８１から印刷ステーションへとワークピースＷを移送するべく入力側移送ユニット８５を操作する。

【0100】

本実施の形態においては、入力側及び出力側移送ユニット８５、１２５を同時に操作するが、別の実施の形態においては、独立して操作することができる。

【0101】

通常の操作では、各印刷モジュール３ａ、３ｂ、３ｃは同期的に循環する。しかし、印刷モジュール３ａ、３ｂ、３ｃのいずれかがワークピースＷに印刷することが不可能な場合、印刷不実行の印刷モジュール３ａ、３ｂ、３ｃの入力側及び出力側フィードアセンブリ３８、３９は依然として機能し、その他の印刷モジュール３ａ、３ｂ、３ｃへと／から、依然としてワークピースＷをフィードすることができる。

【0102】

この構成により、印刷モジュール３ａ、３ｂ、３ｃの１以上が故障した場合、結果は処理能力がその分低下することだけにとどまる。なぜなら、本発明のスクリーン印刷システムにおいては、ラインの完全停止が必要とされず、機能する印刷モジュール３ａ、３ｂ、３ｃの継続的操作が可能であり、ラインのアップタイムが全体として増加することになるからである。

【0103】

図５は、本発明の第２の実施の形態に係るワークピース−処理システムを示す。

【0104】

本実施の形態のワークピース−処理システムは、上記の第１の実施の形態のものに非常に類似している。したがって、記載が不必要に重複することを回避するべく差異のみを詳細に記載し、類似の要素を類似の参照符号によって示すこととする。

【0105】

本実施の形態のワークピース−処理システムは、ワークピース−処理モジュール３ａ、３ｂ、３ｃの少なくとも１つ、本実施の形態においては第１のワークピース−処理モジュール３ａが、その他のワークピース−処理モジュール３ｂ、３ｃとは異なるワークピース−処理機能を提供し、それにより異なるワークピース−処理モジュール３ａ、３ｂ、３ｃ間で負荷の分散が達成される点において上記のワークピース−処理システムとは異なる。

【0106】

本実施の形態においては、ワークピース−処理システムは、ボール−装着機を含み、第１のワークピース−処理モジュール３ａは、上記の実施の形態でのように印刷モジュールを含み、当該印刷モジュールにおいてはワークピース−処理ユニット１１は、印刷媒体の、ここではフラックスの堆積物をワークピースＷへと印刷するべく動作可能な印刷ユニットを含み、第２及び第３のワークピース−処理モジュール３ｂ、３ｃはそれぞれボール−装着モジュールを含み、当該ボール−装着モジュールにおいては、ワークピース−処理ユニット１１は、ＷＯ−Ａ−２０００／０５４９２１に開示されるような、各ワークピースＷ上の印刷された堆積物の上にボール、ここでははんだボールを装着するべく動作可能なボール−装着ユニットを含む。

【0107】

図示するように、ワークピースＷは一方の、つまり第２のフィードアセンブリ３９に沿って第１のワークピース−処理モジュール３ａへとフィード（Ｆ_ｉｎ）されてそこで印刷され、次に印刷されたワークピースＷはワークピース−処理モジュール３ａ、３ｂ、３ｃの他方の、つまり第１のフィードアセンブリ３８の操作により選択的に第２及び第３のワークピース−処理モジュール３ｂ、３ｃへとフィードされ、各ワークピースＷ上の印刷された堆積物の上にボールが装着され、その後、典型的にはボールを融解させてワークピースＷ上に接続バンプを形成するべくリフロー炉へと、第２及び第３のワークピース−処理モジュール３ｂ、３ｃの一方の、つまり第２のフィードアセンブリ３９により下流にフィード（Ｆ_ｏｕｔ）される。

【0108】

この構成では、第１のワークピース−処理モジュール３ａを印刷モジュールとして搭載することは、第２及び第３のワークピース−処理モジュール３ｂ、３ｃをボール−装着モジュールとして搭載することに対して、印刷機は通常２台以上のボール装着機と進行を合わせることができるという点において釣り合い、これによりワークピース−処理システムの処理能力が最大化される。

【0109】

本発明は、任意の種類及び任意の台数のワークピース−処理モジュール３ａ、３ｂ、３ｃに対しても適用され、たとえばワークピース−処理モジュール３ａ、３ｂ、３ｃをラインから休止させるとき等に、ワークピースＷの処理経路を能動的に再設定することが可能であることは理解されよう。このワークピース経路の能動的再設定は、ワークピース−処理システムが各種ワークピース−処理モジュール３ａ、３ｂ、３ｃをそれぞれ複数含む場合に特に有効である。

【0110】

図６は、本発明の第３の実施の形態に係るワークピース−処理システムを示す。

【0111】

本実施の形態のワークピース−処理システムは、上記の第１の実施の形態のものに極めて類似している。したがって、記載が不必要に重複することを回避するべく差異のみを詳細に記載し、類似の要素を類似の参照符号によって示すこととする。

【0112】

本実施の形態のワークピース−処理システムは、フィードユニット３７が第１及び第２の後方フィードアセンブリ３９、３９’を含み、それらが一緒に第１及び第２の出力側ラインを提供し、これにより、たとえば二重レーン生産のための第１及び第２のワークピースフィードＦ１_ｏｕｔ、Ｆ２_ｏｕｔが提供され、ワークピース−処理モジュール３ａ、３ｂ、３ｃの出力側移送ユニット１２５がそれぞれ、印刷ステーションから出力側移送ステーション１２１へと、出力側移送ステーション１２１から第１の内側後方フィードアセンブリ３９の積み出しステーション３９ａへと、第１の内側後方フィードアセンブリ３９の積み出しステーション３９ａから第２の外側後方フィードアセンブリ３９’の積み出しステーション３９ａ’へとワークピースＷを移送するべく修正される点において、上記の第１の実施の形態のものと相違する。

【0113】

本実施の形態においては、ワークピース−処理モジュール３ａ、３ｂ、３ｃの出力側移送ユニット１２５は、その第１及び第２の後方フィードアセンブリ３９、３９’へと、第１及び第２のワークピースフィードＦ１_ｏｕｔ、Ｆ２_ｏｕｔの要求に基づいて、ワークピースＷを選択的に供給するよう操作される。

【0114】

本実施の形態においては、第１及び第２のワークピース−処理モジュール３ａ、３ｂの出力側移送ユニット１２５は、その第２の外側後方フィードアセンブリ３９’へとワークピースＷを供給するよう操作され、第３のワークピース−処理モジュール３ｃは、その第１の内側後方フィードアセンブリ３９へとワークピースＷを供給するよう操作される。

【0115】

本実施の形態のワークピース−処理システムは、フィードユニット３７が２つの入力側ワークピースフィードＦ１_ｉｎ、Ｆ２_ｉｎを備える点においても上記の第１の実施の形態のものと相違する。本実施の形態においては、各入力側ワークピースフィードＦ１_ｉｎ、Ｆ２_ｉｎのワークピースＷが異なるものであるが、別の実施の形態においては同一のものであってよい。

【0116】

本実施の形態においては、各ワークピース−処理モジュール３ａ、３ｂ、３ｃには別々の入力側ワークピースフィードＦ１_ｉｎ、Ｆ２_ｉｎが供給される。

【0117】

本実施の形態においては、入力側ワークピースフィードＦ１_ｉｎ、Ｆ２_ｉｎはそれぞれ、第３のワークピース−処理モジュール３ｃと、第１及び第２のワークピース−処理モジュール３ａ、３ｂとに供給される。第１の入力側ワークピースフィードＦ１_ｉｎは、第３のワークピース−処理モジュール３ｃの前方フィードアセンブリ３８へと供給され、第２の入力側ワークピースフィードＦ２_ｉｎは、第１のワークピース−処理モジュール３ａの前方フィードアセンブリ３８と第２のワークピース−処理モジュール３ｂの前方フィードアセンブリ３８へと、第１及び第２のワークピース−処理モジュール３ａ、３ｂの前方フィードアセンブリ３８の選択的操作により供給される。

【0118】

１つの実施の形態においては、ワークピース−処理モジュール３ａ、３ｂ、３ｃは、ワークピースＷに対して異なる動作、たとえば異なる印刷動作を提供することができる。

【0119】

本実施の形態においては、第１及び第２のワークピース−処理モジュール３ａ、３ｂは、ワークピースＷに対して同一の動作、ここでは同一の印刷動作を提供し、第３のワークピース−処理モジュール３ｃは第１及び第２のワークピース−処理モジュール３ａ、３ｂとは異なる印刷動作を提供する。

【0120】

図７は、本発明の第４の実施の形態に係るワークピース−処理システムを示す。

【0121】

本実施の形態のワークピース−処理システムは、上記の第１の実施の形態のものと極めて類似している。したがって記載が不必要に重複することを回避するべく差異のみを詳細に記載し、類似の要素を類似の参照符号によって示すこととする。

【0122】

本実施の形態のワークピース−処理システムは、各ワークピース−処理モジュール３ａ、３ｂ、３ｃのフィードユニット３７の前方フィードアセンブリ３８が別個のカセットフィード機構２０１を含む点において上記の第１の実施の形態のものと相違する。

【0123】

カセットフィード機構２０１は、複数のワークピースＷを保持するカセット２０３を含み、そこからワークピースＷを個別に取り外すことができる。本実施の形態においては、カセット２０３は、ワークピースＷを積み重ねる複数の個別スロットを有する。

【0124】

本実施の形態においては、カセット２０３は、カセット２０３の水平方向位置を固定し、カセット２０３の垂直方向の運動のみを与えるべく作用するリニア軸受２０４により支持される。

【0125】

カセットフィード機構２０１は、本実施の形態ではエレベータープラットフォームである駆動ユニット２０５をさらに含む。駆動ユニット２０５は、カセット２０３を所定の位置間で垂直に移動させるべく動作し、それにより、入力側移送ステーション８１により下流へと移送されるワークピースＷを一時保管するアップラインバッファステーションがカセット２０３により提供されるようにする。入力側移送ステーション８１は、カセット２０３から一時保管されたワークピースＷを引き出すべく動作する。本実施の形態においては、動作時、カセット２０３を最大高さまで上昇させ、その後、ワークピースＷのうち後続の１つが入力側移送ステーション８１へと提示されるように連続的に下降させる。

【0126】

本実施の形態においては、駆動ユニット２０５は、カセット２０３に結合されるリードスクリュー２０７と、アクチュエータ２０９とを含む。アクチュエータ２０９は、ここではモータ及び付随するギアボックスアセンブリであり、リードスクリュー２０７を駆動してカセット２０３を所定の位置間で移動させ、ワークピースＷが連続的に入力側移送ステーション８１へと一時保管されるようにするべく動作する。

【0127】

本実施の形態においては、ワークピース−処理モジュール３ａ、３ｂ、３ｃの後方フィードアセンブリ３９により、単一の、共通出力側ワークピースフィードＦ_ｏｕｔが提供される。

【0128】

図８及び９は、本発明の第５の実施の形態に係るワークピース−処理システムを示す。

【0129】

本実施の形態のワークピース−処理システムは、上記の第１の実施の形態のものと極めて類似している。したがって記載が不必要に重複することを回避するべく差異のみを詳細に記載し、類似の要素を類似の参照符号によって示すこととする。

【0130】

本実施の形態のワークピース−処理システムは、ワークピース−処理システムが、ワークピースＷとしてのウェハに、本実施の形態においては太陽電池ウェハに対して、ホルト−メルト（ｈｏｌｔ−ｍｅｌｔ）印刷を行うべく構成される点において上記の第１の実施の形態のものと相違する。

【0131】

本実施の形態においては、第１及び第２のワークピース−処理モジュール３ａ、３ｂの、印刷ユニットとしてのワークピース−処理ユニット１１は、ウェハに対してホルト−メルト印刷を行うべく構成される。具体的には、第１及び第２のワークピース−処理モジュール３ａ、３ｂのそれぞれにおいて、印刷スクリーンＰＳと、ここではスキージである印刷ヘッド１９と、印刷テーブル２７とを、ここでは６０〜１００Ｃの温度に加熱する。

【0132】

本実施の形態のワークピース−処理システムは、ワークピースＷの下面及び上面の両方に印刷を提供するべくワークピースＷを反転させる反転装置３０１を含む点において、上記の第１の実施の形態のものとさらに相違する。

【0133】

本実施の形態においては、反転装置３０１は、隣接し合うワークピース−処理モジュール３ａ、３ｂ、３ｃのフィードアセンブリ３８、３９の一方の間に、ここでは、第１及び第２のワークピース−処理モジュール３ａ、３ｂの後方フィードアセンブリ３９の間に設置される。ワークピース−処理モジュール３ａ、３ｂ、３ｃが連続して構成されるこの構成により、従来の印刷機と類似の大きさの設置面積を有する印刷機を用いてウェハのホット−メルト（ｈｏｔ−ｍｅｌｔ）印刷が有利に提供される。しかし、反転装置３０１を別の態様で設置することができることは理解されよう。

【0134】

本実施の形態においては、反転装置３０１は、回転要素３０３としてフリッパを、ここでは、ワークピースＷを中に受け取るための少なくとも１対の逆方向性のスロット３０５を有するホイールの形態で含む。スロット３０５が、第１のワークピース−処理モジュール３ａの後方フィードアセンブリ３９のダウンラインバッファサブ−フィードアセンブリ３９ｃに位置するとき、第１のワークピース−処理モジュール３ａの後方フィードアセンブリ３９の操作によりワークピースＷをその中に受け取り、また、回転要素３０３の回転により、スロット３０５が、第２のワークピース−処理モジュール３ｂの後方フィードアセンブリ３９のアップラインバッファサブ−フィードアセンブリ３９ｂに位置するとき、第２のワークピース−処理モジュール３ｂの後方フィードアセンブリ３９の操作により、反転した向きでフィードされるようにワークピースＷを提示するよう回転要素３０３は構成される。

【0135】

本実施の形態においては、回転要素３０３に少なくとも１対の逆方向性のスロット３０５を設けることにより、第１及び第２のワークピース−処理モジュール３ａ、３ｂのフィードアセンブリ３９は同時に２つのワークピースＷに対して動作することができる。

【0136】

本実施の形態においては、回転要素３０３は、複数対の逆方向性のスロット３０５を含み、これによりワークピースＷを回転要素３０３に一時保管することが可能となる。

【0137】

本実施の形態においては、太陽電池印刷機としてのワークピース−処理システムは、太陽電池に対するコンタクトフィンガーの印刷を提供する。

【0138】

第１の工程では、入力側ワークピースフィードＦ_ｉｎを、第１の融点を有する銀ペーストを用いてワークピースＷの上面に純銀の収集器アレイを印刷するべく動作する第１のワークピース−処理モジュール３ａの前方フィードアセンブリ３８へと、ここでは言及した範囲の上端へ向けてフィードする。

【0139】

印刷されたワークピースＷを、次に、第１のワークピース−処理モジュール３ａの後方フィードアセンブリ３９へと移送する。このときまでに、印刷は十分に乾燥してハンドリングが可能となっている。

【0140】

第１の印刷されたワークピースＷを、本実施の形態では回転要素３０３のスロット３０５に設置される反転装置３０１へと後方フィードアセンブリ３９によって移送し、回転要素３０３を回転させて、ワークピースＷを、第２のワークピース−処理モジュール３ｂの後方フィードアセンブリ３９へと、反転した向きで提示する。

【0141】

次に、銀ペーストの融点よりも低い第２の融点を有する銀−アルミニウム化合物を用いてワークピースＷの他方の下面にバスバーを印刷するべく動作する第２のワークピース−処理モジュール３ｂにより、第１の印刷及び反転されたワークピースＷへと印刷する。

【0142】

第２の印刷されたワークピースＷを、第２及び第３のワークピース−処理モジュール３ｂ、３ｃの前方フィードアセンブリ３８により、第３のワークピース−処理モジュール３ｃへと移送する。

【0143】

次に、アルミニウム化合物を用いてワークピースＷの他方の下面にバックサイドフィールド（ｂａｃｋ ｓｉｄｅ ｆｉｅｌｄ）を印刷するべく動作する第３のワークピース−処理モジュール３ｃにより、第２の印刷されたワークピースＷへと印刷する。

【0144】

次に、ここでは出力側ワークピースフィードＦ_ｏｕｔの中の第３のワークピース−処理モジュール３ｃの後方フィードアセンブリ３９により、第３の印刷されたワークピースＷを下流へと、焼成炉へ向けて直接に移送する。

【0145】

最後に、本発明をその好適な実施の形態において記載してきたが、添付の特許請求の範囲に定義される発明の範囲から逸脱することなく多くの異なる点において変更することが可能であることは理解されよう。

【0146】

たとえば、印刷モジュール３ａ、３ｂ、３ｃに関連して例示されたが、本発明は、ボール−装着モジュール及びピック−アンド−プレースモジュールを含むいかなるワークピース−処理モジュールに関連する用途をも有する。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4(a)】

【図4(b)】

【図4(c)】

【図4(d)】

【図4(e)】

【図4(f)】

【図4(g)】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】