用于以高生产率曝光板状工件的设备制造技术

本发明专利技术所解决的问题在于提供一种用于加工平板工件(6)的新颖选择，其中，仅利用一个加工单元(4)可实现特别高的生产率和改进的精度。根据本发明专利技术解决该问题在于可移动工作台系统(2)包括在共用轨道布置(23)上的两个相同的工作台(21、22)，共用轨道布置(23)具有在检测单元(3)和加工单元(4)下方的线性轨道区域，并且因此工作台(21、22)可以完全在检测单元(3)和加工单元(4)下方沿着共用轨道布置(23)在相同的工作台移动方向交替地直线移动，并且工作台(21、22)可以由计算机单元(5)独立地控制。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于以高生产率曝光板状工件的设备
本专利技术涉及用于以高工件产量加工板状工件的设备，尤其用于在电路板或晶片上直接曝光光敏涂层以随后蚀刻导电轨道或电子电路期间增加产量。
技术介绍
直接曝光装置正越来越多地用于电路板和晶片的生产。这些制造工艺被自动化至高程度。直接曝光装置的重要生产参数是可实现的产量。机器固有的循环时间越短，就能更有效地使用系统。机器固有的循环时间通常由搬运时间、曝光时间和非生产时间之和给出。非生产时间包括诸如将工件运输到加工工作台、目标配准、工件对准和机器调整等的过程。例如在直接曝光装置中的实际加工操作是曝光工件(例如涂覆抗蚀剂的基板)，其中，曝光时间基本上通过材料特性(诸如抗蚀剂敏感性等)和可用的曝光能量来预先确定。这样一来，仅搬运时间和非生产时间可以减少，以提高材料产量。现有技术公开了用于板状工件的曝光系统，曝光系统可通过电磁辐射(主要在可见光谱或紫外光谱范围内)用激光束或用电子束或粒子束以预定图案曝光工件。该曝光直到产生工件与存储在曝光装置中的预定图案之间的正确位置关系之后才进行，工件具有位于其上的标识(目标标记或目标)。为此，位于工件上的目标由相机获取，并且工件和曝光图案在曝光区域之前或曝光区域中彼此对准。为了在板状工件(诸如电路板或晶片等)上生产导电轨道或非常小的电子结构，要以高空间精度执行的曝光过程以及为此需要的搬运和对准板状工件的时间是提高工件产量的限制因素。由于这个原因，努力通过翻转工件来在同一装置中并且以重叠的方式或同时地执行搬运步骤和曝光步骤(如果希望前侧面和后侧面曝光)，以便减少曝光过程的非生产时间。例如在文件EP0951054A1、EP0722123B1、US6,806,945B2和JP2010-181519A中公开了此类解决方案。这些系统的缺点在于，必须存在具有位于两个曝光装置之间的翻转装置的两个曝光装置或者用于同时曝光顶部和底侧面的两个曝光装置。从JP2009-092723A中已知具有用于同时曝光两侧面的单独光源的解决方案，其中，经由分束器生成两条光束路径，并且经由反射镜准直器通过相应光掩模的平行相反定向的光束用于曝光基板的两侧面，然而，其中实质上需要接触曝光，并且为此目的所需的掩模极其昂贵，因为掩模在曝光图案的所需变化的情况下难以适应。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于加工板状工件的新型可能性，其中仅利用一个加工单元实现了特别高的产量和改进的精度。作为扩展目的，工件的两侧的加工应该可以用同一个加工单元在不需要中间存储的情况下进行，并且应该实现相对于具有相等产量的机器而言整个加工机器的所需占用面积的减小。根据本专利技术，在用于加工板状工件的设备中，该设备具有可移动工作台系统，该可移动工作台系统用于接纳板状工件，以及配准单元，该配准单元在可移动工作台系统上方用于获取目标，以及加工单元，该加工单元具有用于加工工件的可控加工路径，以及该设备包含计算机单元，该计算机单元用于控制加工单元与工件之间的对准并且用于根据工件的位置来对预定加工进行空间区分，该工件的位置是基于所配准的目标确定的，上述目的的实现在于，该可移动工作台系统具有在共用轨道布置上的两个相同的工作台，共用轨道布置具有在配准单元和加工单元下方的线性轨道区域，使得工作台能够完全在配准单元和加工单元下方、在协同的工作台移动方向上沿着共用轨道布置交替地直线移动，以及工作台通过计算机单元是彼此独立地可控制的。计算机单元有利地包括工具，出于装载和卸载板状工件的目的该工具用于关于工作台移动速度和方向以及工作台的交替向内和向外移动而独立控制两个工作台，以便从轨道布置的两个相对的侧进给板状工件以在向内移动过程中配准目标，在向外移动过程中根据目标的确定的位置来进行逐行加工，以及装载和卸载已经完全从加工壳体移出的对应的工作台。配准单元可取地具有横向于工作台移动方向的线性取向并且具有至少两个传感器区域，以用于在工作台中的一个在配准单元下方通过期间，空间地检测至少在工作台的侧向边缘区域中或位于工作台上的板状工件的侧向边缘区域中的位置标记。加工单元可取地被布置成平行于配准单元并且具有横向于工作台移动方向的可控加工路径，以便对板状工件进行逐行加工。配准单元有利地包括相机，这些相机用于检测板状工件的目标的位置，使得可以凭借于计算机单元来检测工件的位置并且预设工件的尺寸，并且可以产生用于结束移入移动和引入工作台之一的移出移动以进行预定加工的信号。计算机单元可取地具有延迟装置，该延迟装置用于移入移动到移出移动的方向反转，当板状工件的后边缘已经超出加工单元的加工路径或超出配准单元的检测区域时，取决于最后经过两者中的那一个，根据配准单元与加工单元之间的距离，首先触发所述方向反转。已经证明有利的是，计算机单元包含用于工作台的移入移动到移出移动的不同速度状态，速度状态被适配成配准单元的感测速度和加工单元的预定义加工速度，其中，选择移入移动的平均速度使得比移出移动的平均速度快。配准单元有利地具有闪光照明，该闪光照明用于将目标感测限制于工作台或位于工作台上的板状工件的其中预期有目标的这些区域。已经证明特别有利的是，工作台之一被提供在加工壳体内部以在移入移动过程中用于凭借于配准单元感测目标，并且在移出移动过程中凭借于加工单元以进行逐行加工，其中，同时引导另一个工作台以在加工壳体外部装载和卸载处于移出状态的工件。优选地，横向于工作台移动方向并行工作的两个夹持器设置在加工壳体的外部，以用于在轨道布置的每个出口侧分别装载和卸载工作台中的一个。根据本专利技术的设备有利地包括运输系统，该运输系统提供在加工壳体的外部以及机器壳体的内部，以用于提供板状工件以便在两侧面上进行加工，通过该运输系统将已加工一侧面的工件可通过翻转运动从轨道布置的一个出口侧转移至轨道布置的另一个出口侧。在第一个可取的实施例中，提供两个铰接臂机器人作为运输系统，这些铰接臂机器人具有双侧可旋转的夹持器头部，该夹持器头部被配置为通过旋转该夹持器头部以便移除完全加工的工件并且存放尚未完成的工件，并且铰接臂机器人被设置为通过将已加工一侧面的工件从一个铰接臂机器人转移至另一个铰接臂机器人而进行固有的翻转运动。替代地，在第二优选实施例中，提供辊式输送机作为运输系统，该辊式输送机邻近共用轨道布置布置并且辅助有双倍布置的夹持器，这些夹持器可以横向于工作台移动而移动以便移除完全加工的工件并且存放尚未完成的工件。翻转装置有利地集成在辊式输送机中作为叉形翻转折板，该翻转折板在辊式输送机的辊平面中在翻转折板的纵向侧处是可回转的，其中板状工件凭借于辊式输送机的输送辊在回转运动之后可移动到叉形翻转折板的叉开口中并且从该叉开口移出。该翻转装置优选地形成为叉形翻转折板，使得翻转装置在其纵向侧处在辊平面中是可回转的并且相对于输送机平面能够固定在90°的位置中，其中板状工件在不翻转的情况下凭借于辊式输送机的输送辊能够移动穿过在可回转的纵向侧与叉形翻转折板的叉元件之间的狭缝。有利的是，夹持器设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于加工板状工件的设备，所述设备具有可移动工作台系统、配准单元、加工单元以及计算机单元；所述可移动工作台系统用于接纳板状工件，所述配准单元在所述可移动工作台系统上方用于采集目标，所述加工单元具有用于加工所述工件的可控加工路径，以及所述计算机单元用于控制加工单元与工件之间的对准并且用于根据所述工件的位置来对预定加工进行空间区分，所述工件的位置是基于配准目标确定的，其特征在于，所述可移动工作台系统(2)具有在共用轨道布置(23)上的两个相同的工作台(21、22)，所述共用轨道布置(23)具有在配准单元(3)和加工单元(4)下方的线性轨道区域，使得所述工作台(21、22)能够完全在所述配准单元(3)和所述加工单元(4)下方、在协同的工作台移动方向上沿着所述共用轨道布置(23)交替地直线移动，以及所述工作台(21、22)是由所述计算机单元(5)彼此独立地可控制的。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181212 DE 102018132001.91.一种用于加工板状工件的设备，所述设备具有可移动工作台系统、配准单元、加工单元以及计算机单元；所述可移动工作台系统用于接纳板状工件，所述配准单元在所述可移动工作台系统上方用于采集目标，所述加工单元具有用于加工所述工件的可控加工路径，以及所述计算机单元用于控制加工单元与工件之间的对准并且用于根据所述工件的位置来对预定加工进行空间区分，所述工件的位置是基于配准目标确定的，其特征在于，所述可移动工作台系统(2)具有在共用轨道布置(23)上的两个相同的工作台(21、22)，所述共用轨道布置(23)具有在配准单元(3)和加工单元(4)下方的线性轨道区域，使得所述工作台(21、22)能够完全在所述配准单元(3)和所述加工单元(4)下方、在协同的工作台移动方向上沿着所述共用轨道布置(23)交替地直线移动，以及所述工作台(21、22)是由所述计算机单元(5)彼此独立地可控制的。


2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述计算机单元(5)包括工具，出于装载和卸载板状工件(6)的目的，所述工具用于关于工作台移动方向、工作台移动速度以及所述工作台(21、22)的交替向内和向外移动而独立控制所述两个工作台(21、22)，以便从所述共用轨道布置(23)的两个相对的侧进给板状工件(6)以在向内移动过程中配准所述目标(33)，在向外移动过程中根据所述目标(33)的确定的位置来进行逐行加工，以及装载和卸载已经完全从加工壳体(7)移出的对应的工作台(21、22)。


3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述配准单元(3)具有横向于所述工作台移动方向的线性取向并且具有至少两个传感器区域，以用于在所述工作台(21、22)中的一个在所述配准单元(3)下方通过期间，空间地检测至少在所述工作台(21、22)的侧向边缘区域中或位于所述工作台上的所述板状工件(6)的侧向边缘区域中的位置标记。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其特征在于，所述加工单元(4)被布置成平行于所述配准单元(3)并且具有可控加工路径，以便对所述板状工件(6)进行逐行加工。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的设备，其特征在于，所述配准单元(3)包括相机(31)，所述相机(31)用于检测所述板状工件(6)的目标(33)的位置，使得能够凭借于所述计算机单元(5)来检测所述工件(6)的位置并且预设所述工件的尺寸，并且能够产生用于结束移入移动和引入工作台(21、22)之一的移出移动以进行预定加工的信号。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的设备，其特征在于，所述计算机单元(5)具有延迟装置，所述延迟装置用于移入移动到移出移动的方向反转，当所述板状工件(6)的后边缘已经超出所述加工单元(4)的加工路径或超出所述配准单元(3)的检测区域时，取决于最后经过所述加工单元和所述配准单元中的那一个，根据所述配准单元(3)与所述加工单元(4)之间的距离，首先触发所述方向反转。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的设备，其特征在于，所述计算机单元(5)包含用于所述工作台(21、22)的移入移动到移出移动的不同速度状态，所述速度状态适配所述配准单元(3)的感测速度和所述加工单元(4)的预定义加工速度，其中，选择所述移入移动的平均速度使得比所述移出移动的平均速度快。


8.根据权利要求1至7中任一项所述的设备，其特征在于，所述配准单元(3)具有闪光照明，所述闪光照明用于将所述目标感测限制于所述工作台(21、22)或位于所述工作台(21、22)上的板状工件(6)的其中预期有目标(33)的这些区域。


9.根据权利要求1至8中任一项所述的设备，其特征在于，所述工作台(21、22)之一被提供在所述加工壳体(7)内部以在所述移入移动过程中用于凭借于所述配准单元(3)感测所述目标(33)，并且在所述移出移动过程中凭借于所述加工单元(4)用于进行逐行加工，其中，引导另一个工作台(21、22)以在所述加工壳体(7)外部装载和卸载处于移出状态的所述工件(6)。


10.根据权利要求1至9中任一项所述的设备，其特征在于，在所述加工壳体(7)的外部设置有横向于所述工作台移动、并行地工作的两个夹持器(84；85、86)，以用于在所述共用轨道布置(23)的每个出口侧处分别装载和卸载工作台(21、22)。


11.根据权利要求1至10中任一项所述的设备，其特征在于，在所述加工壳体(7)的外部以及机器壳体(9)的内部设置有运输系统，所述运输系统用于提供所述板状工件(6)以用于在两侧面进行加工，通过所述运输系统将已加工一侧面的工件(62)通过翻转运动能够从所述共用轨道布置(23)的一个出口侧转移至所述共用轨道布置(23)的另一个出口侧。


12.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，提供两个铰接臂机器人(81)作为运输系统，所述铰接臂机器人(81)具有双侧可旋转头部(812)，所述头部(812)被配置为通过旋转所述头部(812)以便移除已加工的工件(62；63)并且存放尚未完...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯特芬·吕克，乌韦·克洛斯基，
申请(专利权)人：激光影像系统有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE