[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Aufnahme sowie zum Fixieren und
Fördern im Wesentlichen flacher Gegenstände, damit diese aus einem Stapel kontrolliert
und beschädigungsfrei vereinzelt werden können. Ferner bezieht sich die Erfindung
auf ein Verfahren zur Vereinzelung derartiger Gegenstände unter Verwendung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung.
[0002] Das technische Gebiet der Erfindung betrifft die Bearbeitung bzw. Handhabung dünner,
bruchempfindlicher und scheibenförmiger Gegenstände, wie sie beispielsweise in der
Halbleiter- und Solartechnik in Form sogenannter Wafer vorliegen.
[0003] Bei einem der bekannten Herstellungsverfahren für derartige Substrate werden Siliziumblöcke
oder Siliziumsäulen (vorliegend Substratblöcke genannt) verwendet, die in dünne, bruchempfindliche
Scheiben (vorliegend Substrate genannt) zersägt werden. Die auf diese Weise hergestellten
Substrate weisen typischerweise Dicken von einigen 10 bis zu 300 µm auf und sind in
der Regel quadratisch oder rechteckig ausgebildet. Sie haben dann bevorzugt eine jeweilige
Kantenlänge bis 210 mm.
[0004] Die Substratblöcke werden zum Sägen gewöhnlich auf eine Halteeinrichtung aufgeklebt.
Diese Halteeinrichtung besteht typischerweise aus einem Metallträger, auf dem wiederum
eine Glasplatte als Zwischenträger aufgebracht ist, wobei der zu bearbeitende Substratblock
auf der Glasplatte aufgeklebt ist. Alternativ hierzu können nach dem Stand der Technik
auch andere Materialien für die Ausbildung der Halteeinrichtung vorgesehen sein.
[0005] Zur Herstellung der zuvor genannten Substrate ist es notwendig, den Substratblock
scheibenartig vollständig durchzusägen, sodass der Sägeschnitt selbst über den Substratblock
hinaus bis in die Glasplatte hineinreicht. Nach dem Sägen haftet jedes der auf diese
Weise hergestellten Substrate mit seiner einen Kante über eine Klebeverbindung weiterhin
an der Glasplatte, wodurch ein kammartiges Gebilde entsteht, welches über die Halteeinrichtung
zusammengehalten wird.
[0006] Bevor die einzelnen Substrate, die nun eine scheibenförmige Ausbildung aufweisen,
von der Halteeinrichtung abgelöst und anschließend der eigentlichen Reinigung zugeführt
werden, findet in der Regel eine Vorreinigung statt, bei der ein Teil des beim Sägen
entstandenen Gemenges aus Säge-, Binde- und Kühlmittel sowie Abrieb (die sogenannte
Slurry), welches sich zwischen den einzelnen Substraten befindet oder ihnen aufgelagert
ist, herausgewaschen wird.
[0007] Ein Problem herkömmlicher Techniken besteht darin, dass die Substrate während der
Behandlung trockenfallen, wodurch sich die Slurrybestandteile auf den Substratoberflächen
verfestigen und nicht mehr entfernt werden können. Folglich muss sichergestellt sein,
dass die Substrate nach dem Sägen zu keinem Zeitpunkt mehr trockenfallen. Dies wird
erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass sämtliche Bearbeitungsschritte nach dem Sägen
bis zur erfolgten Vereinzelung in einer bzw. verschiedenen Flüssigkeiten erfolgen.
[0008] Ein weiteres Problem betrifft die Ausbildung von Adhäsionskräften durch einen flächigen
Kontakt zweier benachbarter Substrate. Diese Kraft, die im Falle des Vorhandenseins
von Slurryrückständen auf der Substratoberfläche noch verstärkt wird, muss bei der
Vereinzelung in jedem Fall überwunden werden und bedeutet ein erhebliches Risiko hinsichtlich
der gewünschten Unversehrtheit der einzelnen Substrate. Diese Adhäsionskräfte treten
auch auf, wenn sich die Substrate in einem flüssigen Medium befinden, was erfindungsgemäß
vorgesehen ist.
[0009] Anschließend erfolgt eine zumeist mechanische Trennung der Substrate von der Halteeinrichtung,
sodass ein Stapel von Substraten entsteht, bei dem die Substrate flächig auf- bzw.
aneinander liegen und in einem losen Stapelverbund vorliegen.
[0010] In einem weiteren Schritt werden die Substrate schließlich voneinander vereinzelt,
also aus dem losen Stapelverbund herausgenommen, sodass jedes Substrat einzeln weiterbe-
oder verarbeitet werden kann. Ein Beispiel für einen derartigen, an vereinzelten Substraten
durchzuführenden Schritt ist eine Endreinigung der Substrate mittels Ultraschall.
[0011] Die Schritte des Trennens und Vereinzelns sind insofern von großer Wichtigkeit, als
dass bei unsachgemäßer Handhabung sehr leicht Schäden an den Substraten auftreten
können, wie zum Beispiel Bruch, Haftmarken durch Antrocknen und Kratzer durch Reibung.
Aus diesem Grund sind aus dem Stand der Technik verschiedene Vorrichtungen und Verfahren
bekannt, die eine möglichst schonende Handhabung der Substrate zum Ziel haben.
[0012] In der wo 01/28745 A1 werden Verfahren und Einrichtungen zum Trennen bzw. Ablösen
von scheibenförmigen Substraten aus einem Substratblock beschrieben. Eine roboterartige
Einrichtung greift das abzulösende Substrat über Saugeinrichtungen, wobei das Substrat
durch eine oszillierende Bewegung der Einrichtung von der Halteeinrichtung gelöst
wird. Dabei sind oszillierende Bewegungen in unterschiedliche Richtungen vorgesehen.
Das Greifen des zu vereinzelnden Substrats erfolgt mit einer über der Fläche des Substrats
angeordneten und an der Einrichtung befestigten Saugeinrichtung. Zur Freigabe des
Substrats wird innerhalb der Saugeinrichtung ein gewisser Überdruck erzeugt, sodass
das abgelöste Substrat wieder von der Einrichtung entfernbar ist.
[0013] Aus der
DE 199 00 671 A1 sind Verfahren und Vorrichtungen zum Ablösen von scheibenförmigen Substraten wie
insbesondere von Wafern bekannt. Es wird vorgeschlagen, die unmittelbar nach dem Sägevorgang
aneinander haftenden Substrate, die mit ihrer einen Kante noch an der Halteeinrichtung
befestigt sind, durch einen gezielten Fluidstrahl voneinander im Abstand zu halten.
Eine Keileinrichtung sorgt dafür, dass eine Trennung des abzulösenden Substrats von
der Halteeinrichtung erfolgt. Gleichzeitig wird das vereinzelte Substrat mittels einer
Saugeinrichtungen aufweisenden greifarmähnlichen Einrichtung aus der Halteeinrichtung
entnommen.
[0014] Aus der
DE 199 04 834 A1 ist eine Vorrichtung zum Ablösen von einzelnen dünnen, bruchempfindlichen und scheibenartigen
Substraten bekannt. Der Substratblock mit den bereits gesägten Substraten befindet
sich in einem mit einem Fluid gefüllten Behälter. Im Gegensatz zum bisher geschilderten
Stand der Technik ist die Halteeinrichtung zusammen mit den noch an der Halteeinrichtung
fixierten Substraten senkrecht ausgerichtet, sodass das zu vereinzelnde Substrat parallel
zur Fluidoberfläche angeordnet ist. Eine Keileinrichtung sorgt dafür, dass eine Trennung
zwischen der Glasplatte und dem zu vereinzelnden Substrat stattfindet. Ein in unmittelbarer
Nähe zum Substrat angeordnetes Transportband sorgt dafür, dass die abgelösten und
aufschwimmenden Substrate abtransportiert werden. Eine Schiebeeinrichtung sieht vor,
dass die Halteeinrichtung immer wieder in die gleiche Position gebracht und horizontal
gegen die Keileinrichtung zur Ablösung des jeweiligen Substrats gefahren wird. Auf
der anderen Seite des Förderbandes ist eine Einrichtung vorgesehen, mit der die vereinzelten
Substrate automatisch in einen Ständer eingefügt werden. Ziel der Ablösung ist es,
dass die abgetrennten, scheibenartig ausgebildeten Substrate nach ihrer Entfernung
von der Halteeinrichtung gestapelt und in vorbestimmte Einrichtungen eingefügt oder
unmittelbar flach aufeinandergelegt werden.
[0015] Für das Trennen und Vereinzeln sind also Bewegungen notwendig, die komplexe Einrichtungen
erfordern, sofern man auf eine gefahrenträchtige manuelle Bedienung verzichten möchte.
Da es sich bei den Substraten jedoch um sehr bruchempfindliche und dünne, plattenartig
ausgestaltete Gegenstände handelt, können diese nicht ohne Risiko über herkömmliche
greifarmähnliche Systeme aufgenommen werden. Hierzu ist es notwendig, sehr präzise
und feinfühlige Einrichtungen vorzusehen, damit eine Schädigung der Substrate möglichst
vermieden wird. Die auf das Substrat insgesamt wirkenden Kräfte wie insbesondere die
oben erwähnten Adhäsionskräfte und die bei Verwendung von mechanischen Trennmitteln
und/oder Greifern entstehenden Kräfte sollen sowohl beim Trennen des Substrats von
der Halteeinrichtung als auch beim Vereinzeln des Substrats so gering sein, dass eine
Beschädigung des Substrats jederzeit ausgeschlossen ist.
[0016] Die obigen Verfahren des Standes der Technik erfordern jedoch die Verwendung von
Saugeinrichtungen zum Abtrennen und/oder Vereinzeln einzelner Substrate oder ermöglichen
zwar die sequenzielle Vereinzelung eines gesamten gesägten Substratblockes, jedoch
ohne zu gewährleisten, dass die Substrate während der Behandlung in einem definierten
Abstand zueinander gehalten werden. Die Anwendung dieser Verfahren führt ferner dazu,
dass die Substrate hohen mechanischen Belastungen ausgesetzt werden.
[0017] Eine von Hand durchgeführte Vereinzelung birgt die Gefahr, dass die sehr dünnen und
bruchempfindlichen sowie scheibenförmig ausgebildeten Substrate insbesondere aufgrund
der erhöhten Adhäsionskräfte zerbrechen.
[0018] Ein weiterer Nachteil herkömmlicher Techniken besteht darin, dass zumeist nur längere
Taktzeiten realisiert werden können.
[0019] Es besteht daher Bedarf an der Bereitstellung einer Vorrichtung, mit welcher ein
gesägter Substratblock schonend und schnell in einzelne Substrate vereinzelt werden
kann, ohne dass Adhäsionskräfte zwischen den Substraten überwunden werden müssen.
[0020] Die Aufgabe wird durch Bereitstellung der Vorrichtung gemäß Anspruch 1 und des Verfahrens
gemäß Anspruch 8 gelöst. Besonders bevorzugte Ausführungsformen sind in den jeweiligen
Unteransprüchen angegeben.
[0021] Die erfindungsgemäße Vorrichtung dient der Aufnahme im Wesentlichen flacher Gegenstände,
im Folgenden auch Substrate bezeichnet, in senkrecht stehender Positionierung, sowie
dem Fixieren und Fördern derselben in einem definierten Abstand zueinander. Die Vorrichtung
umfasst mindestens zwei parallel zueinander angeordnete Bänder, wobei der Abstand
zwischen den Bändern größer ist als die Breite der flachen Gegenstände und wobei die
Bänder gegenläufig antreibbar sind. Ferner umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung
Mittel zum Antreiben der Bänder, und Mittel zur Veränderung des Abstandes der mindestens
zwei parallel zueinander angeordneten Bänder. Diese jeweiligen Mittel können ein-
oder mehrfach vorgesehen sein.
[0022] Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht daher die Bearbeitung von Substraten
unter Beibehaltung eines jeweils zwischen zwei Substraten gegebenen Abstandes. Dieser
Abstand ergibt sich entweder aus dem Sägeprozess oder durch Verwendung eines geeigneten
Mittels wie einer kamm- und/oder bürstenartigen Vorrichtung, die vorzugsweise nur
vorübergehend in den Substratblock eingebracht wird und zu der gewünschten Beabstandung
führt. Alternativ oder zusätzlich kann die erfindungsgemäße Vorrichtung ein geeignetes
Mittel in Form einer Strömungseinrichtung wie z.B. eine Düsenleiste umfassen, über
die Fluid von mindestens einer Seite in den Substratblock eingebracht werden kann.
[0023] Dem Fachmann ist klar, dass die erfindungsgemäße Lehre bereits mit einer Vorrichtung
ausgeführt werden kann, welche nur zwei parallel zueinander angeordnete Bänder aufweist.
Selbstverständlich kann die Funktion dieser Bänder auch von einer Mehrzahl derselben
ausgeübt werden, sofern diese mit der gleichen Vorschubgeschwindigkeit antreibbar
sind.
[0024] Alternativ oder zusätzlich kann die mit den Substraten in Kontakt kommende Oberfläche
des Bandes nicht glatt, sondern kontrolliert uneben gestaltet sein, wie beispielsweise
durch Bereitstellung eines geeigneten Noppen- oder Rillenmusters, wobei das letztgenannte
bevorzugt senkrecht, also in Richtung der Substratkanten ausgebildet ist und am meisten
bevorzugt einen Rillenabstand aufweist, welcher gerade dem Abstand der Sägeschnitte
des Substratstapels entspricht. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des Bandes
umfasst bürstenartige Strukturen auf der den Substraten zugewandten Bandseite, wobei
bürstenartige Strukturen in Form eines Noppen- oder Rillenmusters besonders bevorzugt
sind.
[0025] Die Breite eines Bandes oder mehrerer Bänder, welche die Funktion dieses einen Bandes
als Bandgruppe erfüllen, muss so bemessen sein, dass ein sicheres Fixieren und Fördern
der Substrate gewährleistet ist. Bevorzugterweise entspricht diese Breite mindestens
einem Drittel und höchstens vier Fünftel der Substrathöhe. Am meisten bevorzugt ist
die Breite dergestalt, dass noch ein genügend großer Freiraum insbesondere im Bereich
der Halteeinrichtung übrig bleibt, durch den beispielsweise zum Zwecke der Reinigung
Fluid eingebracht werden kann bzw. wieder austritt.
[0026] Die Bänder müssen in Bezug zum Substratblock derart positionierbar sein, dass ein
sicheres Fixieren der Substrate gewährleistet ist. Dies bedeutet, dass die für das
Fixieren und Fördern erforderliche Haftreibung von dem Band bzw. den Bändern auf die
seitlichen Substratkanten ausgeübt werden kann.
[0027] Vorzugsweise umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung ferner eine Grundplatte, auf,
an oder unter welcher das oder die Mittel zum Antreiben der Bänder und/oder das oder
die Mittel zu deren Abstandsveränderung angeordnet sind.
[0028] Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Grundplatte zweiteilig ausgestaltet,
wobei jedem Teil jeweils mindestens ein Band oder eine Bandgruppe zugeordnet ist.
Es kann vorteilhaft sein, den Spalt zwischen den Hälften einer geteilten Grundplatte
mittels einer geeigneten Abdeckung zu verschließen, um beispielsweise Teile zerbrochener
Substrate von einem Eindringen in den Raum zwischen den Hälften der Grundplatte zu
vermeiden.
[0029] Grundsätzlich ist es ausreichend, wenn das oder die Bänder einer Seite durch ein
einzelnes Mittel antreibbar ist bzw. sind. Da die Bänder aber über mindestens zwei
Bandführungshilfen gespannt werden, können diese Bandführungshilfen selbst antreibbar
ausgestaltet sein, wobei sowohl aktive, selbstdrehende, als auch passive, sich mitdrehende
Ausführungen realisiert sein können. Alternativ können auch feststehende Bandführungshilfen
vorgesehen sein, sofern zumindest eine der Hilfen antreibbar ausgestaltet ist. Erfindungsgemäß
sind diese Bandführungshilfen senkrecht positioniert oder können zum Fixieren der
Gegenstände in die Senkrechte verfahren werden und werden von geeigneten Motoren in
Rotation um ihre Längsachsen versetzt, sofern es sich um eine aktive Ausführung handelt.
[0030] Um ein Band oder eine Bandgruppe anzutreiben, muss das bzw. müssen die Mittel zum
Antreiben mittels einer geeigneten Vorrichtung wie beispielsweise einem Getriebe mit
mindestens einer der (aktiv oder passiv) drehbaren Bandführungshilfen so verbunden
sein, dass eine Übertragung der Bewegung auf die drehbare Bandführungshilfe und somit
auf die im Kontakt mit den Substratkanten befindliche Innenseite des Bandes erfolgt.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind die Bänder beider Seiten der erfindungsgemäßen
Vorrichtung von nur einem einzigen Mittel zum Antreiben der Bänder angetrieben, wobei
wiederum ein geeignetes Getriebe, welches die Bewegung auf beide Bänder verteilt,
benutzt werden sollte. Alternativ kann selbstverständlich jede Bandseite und/oder
jede Bandführungshilfe einem separaten Mittel zum Antreiben zugeordnet werden, wenn
dies gewünscht wird. Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Mittel
zum Antreiben des Bandes vollständig in die Bandführungshilfe integriert, indem beispielsweise
ein Elektromotor mit seinem Stator fest an der Grundplatte fixiert ist, und das Band
um die Außenseite des Rotors gelegt und so angetrieben wird.
[0031] Dem Fachmann ist klar, dass das antriebserzeugende Element nicht unbedingt Bestandteil
der erfindungsgemäßen Vorrichtung sein muss. Es ist lediglich sicherzustellen, dass
den Mitteln zum Antreiben der Bänder die hierfür erforderliche Bewegung zugeführt
wird, was über geeignete Vorrichtungen zur Transmission wie z.B. Schnecken, Wellen,
Gewindestangen etc. realisiert werden kann. Im Rahmen dieser Ausführungsform wäre
das die Bewegung erzeugende Element der erfindungsgemäßen Vorrichtung als externe
Komponente funktionell zugeordnet. Es kann an der vorzugsweise inneren Wandung des
umgebenden Beckens oder auch außerhalb desselben angeordnet bzw. bereitgestellt sein.
Daher umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung ferner bevorzugt entsprechende hydraulische,
pneumatische, und/oder mechanische Schnittstellen, über die das antriebserzeugende
Element mit dem oder den Mitteln zum Antreiben der Bänder gekoppelt werden kann, wobei
diese Kopplung beispielsweise während des Eintauchens der Vorrichtung in ein Bad erfolgt,
vorzugsweise unter Zuhilfenahme selbstzentrierender Elemente.
[0032] Unabhängig davon, ob die erfindungsgemäße Vorrichtung die obige Grundplatte aufweist
oder nicht, sind das oder die Mittel zur Veränderung des Abstandes der Bänder vorzugsweise
als pneumatische Zylinder ausgebildet. Alternativ können jedoch auch alle gleichwirkenden
Mittel eingesetzt werden, wie zum Beispiel Elektromotoren, hydraulische Zylinder und/oder
mechanische Antriebe. Im Falle des Vorhandenseins einer Grundplatte sind diese Mittel
vorzugsweise auf, an und/oder unter derselben angeordnet. Bei der alternativ bevorzugten
Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ohne Grundplatte werden diese
Mittel entweder an der vorzugsweise inneren Wandung des umgebenden Beckens angeordnet
oder aber als außerhalb des Beckens angeordnete Komponenten bereitgestellt, so dass
diese keine Bestandteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung bilden, sondern ihr funktionell
zugeordnet sind.
[0033] Nach einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Fixierung der Gegenstände durch
eine Veränderung des Abstandes der beiden Hälften und somit des Abstandes der Bänder
dergestalt, dass die Parallelität ihrer Flächen jederzeit im Wesentlichen erhalten
bleibt. Diese Ausführungsform betrifft damit eine Vorrichtung, bei der die Bänder
stets senkrecht positioniert sind.
[0034] Nach einer alternativen Ausführungsform befinden sich die Bänder in Ruhestellung
in waagerechter oder schräger Position. Der zwischen Ihnen aufgespannte Winkel kann
daher zwischen 0° und 180° betragen, wobei ein Winkel zwischen 15° und 30° besonders
bevorzugt ist.
[0035] Das Fixieren der Gegenstände erfolgt erfindungsgemäß stets dadurch, dass sie von
den Bändern in aufrechter Stellung seitlich mit ausreichendem Druck gehalten werden.
Hierzu können beide Seiten gleichzeitig oder nacheinander an den Block herangefahren
werden. Alternativ ist eine Bandseite feststehend ausgebildet. In diesem Fall erfolgt
das Fixieren durch Heranfahren der anderen Bandseite.
[0036] Es wird darauf hingewiesen, dass anstelle einer zweigeteilten und bewegbaren Grundplatte
erfindungsgemäß auch andere Mechanismen, die der parallelen oder winkligen Lageänderung
der Bänder dienen, eingesetzt werden können. Dies können beispielsweise auf der Grundplatte
angebrachte Schienen, auf welchen die Mittel zur Abstandsänderung verschieblich gelagert
sind, oder Drehgelenke sein, um die diese Mittel kippen können.
[0037] Die Antriebsmittel bzw. Bandführungshilfen sind bevorzugt als Rollen oder Walzen
ausgebildet und so angeordnet, dass je ein Band bzw. eine Bandseite von mindestens
zwei dieser Rollen oder Walzen gespannt wird.
[0038] Nach einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung ferner
Mittel zur Stabilisierung des Bandes bzw. der Bänder. Dieses Mittel zur Stabilisierung
sorgt dafür, dass die für das Fixieren und Fördern erforderliche Haftreibung möglichst
über die gesamte Länge des Bandes bzw. der Bänder wirksam und möglichst gleichförmig
auf die seitlichen Substratkanten übertragen wird. Dieses Mittel wird bevorzugt durch
eine im Wesentlichen formstabile Stützstruktur gebildet, welche zwischen den Bandführungshilfen
angeordnet ist.
[0039] Ein Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, dass der für die Ausprägung der
erforderlichen Haftreibung benötigte Anpressdruck auch unabhängig von der Bandspannung
bereitgestellt werden kann. Besonders bevorzugt ist das Mittel zur Bandstabilisierung
an den Bandführungshilfen befestigt, so dass es den Bewegungen dieser Hilfen bei der
Veränderung des Bandabstandes jederzeit folgt.
[0040] Nach einer alternativen Ausführungsform ist das Mittel zur Bandstabilisierung an
der Grundplatte bzw. zusätzlich an derselben befestigt.
[0041] Auf diese Weise kann das Mittel zur Bandstabilisierung gleichzeitig die Funktion
des Mittels zur Veränderung des Bandabstandes übernehmen, sofern die Grundplatte zweiteilig
und bewegbar ausgestaltet ist und/oder Schienen oder gleichwirkende Mittel aufweist,
über die das Mittel zur Bandstabilisierung verfahren werden kann.
[0042] Obgleich das Mittel zur Bandstabilisierung vorzugsweise einteilig mit einer durchgehenden
Kontaktfläche ausgestaltet ist, kann es auch mehrteilig ausgebildet sein und Durchbrechungen
aufweisen.
[0043] Nach einer bevorzugten Ausführungsform kann die erfindungsgemäße Vorrichtung ein
Mittel zur Herstellung einer Beabstandung der flachen Gegenstände umfassen, insofern
eine durchgehende Beabstandung noch herzustellen ist und nicht durch einen vorhergehenden
Prozessschritt bereits hergestellt worden ist. Dieses Mittel kann besonders bevorzugt
eine Strömungseinrichtung wie beispielsweise eine Düsenleiste sein, mit der Fluid
wie beispielsweise Wasser, Glykol und/oder Reinigungsflüssigkeit von allen Seiten,
vorzugsweise aber seitlich in den Substratstapel oder den Substratblock eingebracht
werden kann, wodurch ein Auffächern der Substrate herbeigeführt oder unterstützt wird.
In einer weiteren Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann dieses Mittel eine
kamm- und/oder bürstenartige Struktur sein, die zur Herstellung eines gleichmäßigen
Abstandes zumindest teilweise und vorzugsweise nur vorübergehend in die durch den
Sägeprozess und/oder die Strömungseinrichtung vorgegebenen Zwischenräume des Substratblockes
eingebracht wird und zu der gewünschten Beabstandung führt. Hierfür kann es erforderlich
sein, dass das Mittel nach seiner Einführung in den Substratstapel parallel zu den
seitlichen Substratkanten verfahren wird.
[0044] Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann ein Mittel zum Auffangen der
vereinzelten Substrate vorgesehen sein. Dieses kann besonders bevorzugt trichterartig
ausgestaltet sein, sodass das soeben vereinzelte Substrat in den Trichter gleitet
und von diesem in eine durch die Ausrichtung des Trichters vorgegebene Richtung gelenkt
wird. Diese Richtung kann beispielsweise auf ein nachgeordnetes Transportband weisen.
Alternativ kann diese Richtung auch in ein Magazin ("Carrier") weisen, welches dazu
geeignet ist, eine Vielzahl von Substraten gleichzeitig aufzunehmen. Dem trichterförmigen
Hilfsmittel kommt dabei die Aufgabe zu, das Substrat so zu führen, dass es an den
nächsten freien Platz im Magazin gelangt, ohne mit einem zuvor in das Magazin eingegebenen
Substrat zu kollidieren. Nach einer am meisten bevorzugten Ausführungsform erfolgt
die Positionierung des Magazins und/oder des trichterförmigen Hilfsmittels mittels
einer geeigneten Vorschubeinrichtung. Alternativ oder ergänzend kann die Bestimmung
des Ortes, an welchen das gerade vereinzelte Substrat gelangt, mittels Kippen des
trichterförmigen Hilfsmittels geschehen.
[0045] Schließlich kann die erfindungsgemäße Vorrichtung nach einer besonders bevorzugten
Ausführungsform auch ein Mittel zum Abtransport eines vereinzelten Substrates umfassen.
[0046] Das Mittel zum Abtransport des Substrates kann nach einer bevorzugten Ausführungsform
ein Transportband, eine Rollenbahn, oder besonders bevorzugt ein aus mindestens zwei
parallel verlaufenden Riemen bestehendes System sein, wodurch das jeweilige vereinzelte
Substrat flächig aufgenommen und abtransportiert werden kann. Wahlweise können diese
Mittel zum Abtransport eher horizontal oder aber in einem Winkel zur Horizontalen
angeordnet sein.
[0047] Nach einer bevorzugten Ausführungsform kann die Vorrichtung auch ein Mittel zum Entfernen
der Halteeinrichtung umfassen. Besonders bevorzugt kann dieses Mittel unter oder an
der Grundplatte bzw. an der oder den Führungshilfen befestigt sein. Alternativ kann
das Mittel zum Entfernen der Halteeinrichtung auch außerhalb der erfindungsgemäßen
Vorrichtung angeordnet und beispielsweise eine Komponente des umgebenden Behandlungsbeckens
sein, so dass es der erfindungsgemäßen Vorrichtung funktionell zugeordnet ist.
[0048] Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung
ferner eine Fixierungshilfe zum Kontaktieren der bei einer Mehrzahl zu bearbeitender
flacher Gegenstände vorhandenen Halteeinrichtung. Diese Fixierungshilfe ist als mindestens
einseitig lösbares Verbindungselement konstruktiv zwischen der Halteeinrichtung und
der oder den Führungshilfen angeordnet und dient einer Kopplung derselben. Die vorzugsweise
zweiteilige Fixierungshilfe kann entweder direkt an den Führungshilfen und/oder an
der Grundplatte befestigt sein. Wesentlich ist lediglich, dass ein geschlossener Kraftfluss
zwischen Halteeinrichtung, Fixierungshilfe und Führungshilfe hergestellt wird.
[0049] Besonders bevorzugt wird die Fixierungshilfe durch verlängerte Führungshilfen bereitgestellt,
wobei die Position des oder der Bänder unerändert beibehalten wird.
[0050] Diese Fixierungshilfe stellt erfindungsgemäß sicher, dass sich Halteeinrichtung und
Führungshilfen, und somit die Bänder, in einer zueinander fixierten Position befinden,
die sich insbesondere auch dann nicht ändert, wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung
zusammen mit der Halteeinrichtung bewegt wird, um diese beispielsweise von einer Behandlungsstation
zur nächsten zu transportieren. So wird sichergestellt, dass die bruchempfindlichen
Substrate, sobald sie sich in Kontakt mit den Bändern befinden und von Ihnen gehalten
werden, nicht durch das im Allgemeinen hohe Gewicht der Halteeinrichtung beschädigt
werden, welches ohne die Fixierungshilfe auf ihnen lasten würde. Dieses Gewicht wird
stattdessen über die Fixierungshilfe aufgenommen, so dass eine Beschädigung der Substrate
auch bei ruckartigen Bewegungen, wie z.B. beim Aufnehmen oder Absetzen des gehaltenen
Substratstapels, nahezu ausgeschlossen wird.
[0051] Ausführungsbeispiele für die Fixierungshilfe betreffen Konstruktionen aus Stangen
und/oder Platten, welche eine ausreichende Länge aufweisen, um von der Halteeinrichtung
zur Führungshilfe bzw. Grundplatte zu reichen, wobei eine Kopplung der Stangen und/oder
Platten mit der Halteeinrichtung beispielsweise über Bohrungen, Schraubungen, Klemmungen,
mit oder ohne Verriegelungsmechanismen erfolgen kann, wobei diejenigen Varianten zu
bevorzugen sind, welche eine sichere Kopplung einerseits und eine schnelle und einfache
Entkopplung andererseits ermöglichen.
[0052] Nach einer alternativen Ausführungsform kann die Entlastung der Substrate von einer
noch mit ihnen verbundenen Halteeinrichtung dergestalt erfolgen, dass mittels der
erfindungsgemäß vorgesehenen Führungshilfen und den damit verbundenen Bändern mindestens
zusätzlich zu den Substraten auch eine Klemmung der Halteeinrichtung erfolgt. Dabei
sind entweder die Führungshilfen und/oder die Halteeinrichtung so anzupassen, dass
beim Annähern der Bänder eine ausreichend stabile Klemmung auch der Halteeinrichtung
mit denselben ermöglicht wird. Dies kann beispielsweise durch formschlüssige Verbindungen
wir Vorsprünge, Ausnehmungen, Stiftverbindungen zusammen mit entsprechenden Aufnahmen
usw. erreicht werden. Gleichzeitig ist sicherzustellen, dass nach einem Auflösen der
Kleberschicht zwischen Substraten und Halteeinrichtung ein einfaches Entfernen der
Halteeinrichtung erfolgen kann, ohne dass ein Verlust der Haftreibung zwischen Bändern
und Substraten auftritt. Hierzu sind bevorzugt zusätzliche Mittel vorzusehen, die
ein separates An- und Abkoppeln der Halteeinrichtung ermöglichen, wie z.B. verfahrbare
Arretierungen und dergleichen.
[0053] Besonders bevorzugt ist die Fixierungshilfe derart ausgestaltet, dass sie ebenfalls
die Funktion des Mittels zum Entfernen der Halteeinrichtung ausüben kann. Hierzu muss
die gegebenenfalls zweiteilige Fixierungshilfe verfahrbar ausgestaltet sein, so dass
sich der Abstand zwischen dem oder den Elementen der Fixierungshilfe, die der Kontaktierung
der Halteeinrichtung dienen, und dem oder den Befestigungspunkten der Fixierungshilfe
(Führungshilfe und/oder Grundplatte) verändert werden kann. Im bevorzugten Fall einer
von beiden Teilen der Fixierungshilfe gleichzeitig auszuführenden linearen Bewegung
kann die Abstandsänderung beispielsweise mittels geeigneter, parallel zur Mittelachse
der Führungshilfe(n) weisender Schienen, oder mittels einer teleskopartigen Ausgestaltung
herbeigeführt werden.
[0054] Im Rahmen einer besonders bevorzugten Ausführungsform, bei der die Fixierungshilfe
durch die verlängerten Führungshilfen bereitgestellt wird, erfolgt die Veränderung
des Abstandes und damit die Entfernung der Halteeinrichtung durch teleskopartiges
Ausfahren der in die Führungshilfen integrierten Fixierungshilfe. Obwohl in der Regel
beide Teile einer zweiteiligen Fixierungshilfe gleichmäßig verfahren werden, ist es
ebenso denkbar, dass nur eine Seite verfährt und die andere Seite ein Verkippen der
einseitig abgehobenen Halteeinrichtung von den Substratoberkanten erlaubt.
[0055] Gewünschtenfalls kann der Vorrichtung noch ein Mittel zum Abtransport der Halteeinrichtung
zugeordnet sein. Dieses Mittel dient der Herstellung einer größeren Entfernung zwischen
abgelöster Halteeinrichtung und Substratstapel als dem zum Fördern notwendigen Mindestabstand,
da dies unter bestimmten Vorraussetzungen vorteilhaft oder notwendig ist. Nach einer
weiteren Ausführungsform ist dieses Mittel derart ausgestaltet, dass mit ihm nicht
nur die Halteeinrichtung, sondern auch die mit ihr in Kontakt befindliche Fixierungshilfe
abtransportiert werden kann, sofern letztere lösbar befestigt ist.
[0056] Das erfindungsgemäße Verfahren zur Vereinzelung mehrerer senkrecht positionierter
flacher Gegenstände erfolgt unter Verwendung einer Vorrichtung, mit der im Wesentlichen
flache Gegenstände in senkrecht stehender Positionierung aufgenommen sowie in einem
definierten Abstand zueinander fixiert und gefördert werden können. Diese Vorrichtung
umfasst (1) mindestens zwei parallel zueinander angeordnete Bänder, wobei der Abstand
zwischen den Bändern größer ist als die Breite der flachen Gegenstände und wobei die
Bänder gegenläufig antreibbar sind, (2) Mittel zum Antreiben der Bänder, sowie (3)
Mittel zur Veränderung des Abstandes der mindestens zwei parallel zueinander angeordneten
Bänder. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die folgenden Schritte durchführt:
- Beladen der Vorrichtung mit den Gegenständen;
- Fixieren der Gegenstände durch Verringerung des Abstandes der mindestens zwei parallel
zueinander angeordneten Bänder;
- Fördern der fixierten Gegenstände in die von den gegenläufig antreibbaren Bändern
vorgegebene Richtung;
- Vereinzeln der Gegenstände durch Förderung derselben aus dem Bereich der Fixierung,
sodass ein jeweils zu vereinzelnder Gegenstand von der Fixierung freigegeben wird.
[0057] Nachstehend werden die einzelnen Phasen detaillierter erläutert.
[0058] Durch das Beladen der Vorrichtung ist der Substratstapel zwischen den Bändern positioniert.
Dieser Vorgang des Beladens kann manuell oder automatisiert erfolgen, wobei die hierfür
erforderliche Bewegung von dem Substratstapel und/oder den Bändern ausgeführt wird.
Dies bedeutet, dass der Substratstapel oder -block in die im Wesentlichen feststehende
Vorrichtung eingebracht wird, oder dass die Vorrichtung um den im Wesentlichen feststehenden
Substratstapel oder -block positioniert wird. Nach einer dritten Variante wird die
zur Beladung benötigte Bewegung sowohl vom Substratstapel bzw. - block als auch von
der Vorrichtung durchgeführt. In jedem Fall werden die Substrate so im Raum zwischen
den beiden Bändern oder Bandgruppen der erfindungsgemäßen Vorrichtung positioniert,
dass sich die Bänder jeweils seitlich und in ungefähr gleichem Abstand von den Substraten
befinden.
[0059] Der Zeitpunkt des Beladens kann direkt nach dem Sägen, nach der sich im Allgemeinen
anschließenden Vorreinigung, oder erst nach der Ablösung der Halteeinrichtung liegen.
Dementsprechend kann der Ort des Beladens innerhalb einer Vorrichtung im Bereich des
Sägens, des Ablösens, des Vorreinigens oder des Vereinzelns liegen. Bevorzugt kann
er dabei im Bereich einer Vorrichtung liegen, die einige oder alle zur Ver- und Aufarbeitung
des Substratstapels notwendigen, vorstehend aufgeführten Verfahrensschritte in sich
vereint.
[0060] Das Herstellen eines Abstandes zwischen jeweils zwei benachbarten Substraten kann
auch unter Zuhilfenahme weiterer Vorrichtungen erfolgen, wie zum Beispiel einer kamm-
und/oder bürstenartigen Struktur, die vorzugsweise nur vorübergehend von mindestens
einer freien Seite in die Zwischenräume der Substrate eingreift und diese bis zur
Fixierung in definiertem Abstand zueinander hält.
[0061] Wie bereits zuvor im Rahmen der detaillierten Beschreibung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung ausgeführt, wird das Fixieren der Substrate erfindungsgemäß durch das
kontinuierliche Verringern des Abstandes der Bänder bewirkt. Dieser Vorgang dauert
so lange an, bis die Bänder an beiden Seiten des Substratstapels anliegen und die
Gesamtheit der seitlichen Substratkanten mit einer gewissen Kraft berühren. Bei einer
geeigneten Materialauswahl des Bandes, welches bevorzugt aus elastischem Werkstoff
wie beispielsweise Gummi oder ähnlichem synthetischen Material beschaffen sein kann,
und einer geeigneten Dosierung der über den Abstand beeinflussbaren Kraft wird zwischen
Band und Substratkante eine Haftreibung erzeugt, die größer ist als die Gewichtskraft
eines Substrates, sodass dieses sicher zwischen den beiden Bändern gehalten wird und
förderbar ist. Ein wesentliches Merkmal der Erfindung liegt darin, dass die Haftreibung
nicht nur vertikal in Richtung der Schwerkraft, sondern auch horizontal in Richtung
des Bandes wirkt.
[0062] Ein vor dem Fixieren zwischen den Flächen aufeinander folgender Substrate vorhandener
Abstand, wie er typischerweise nach dem Sägen und vor dem Ablösen von der Halteeinrichtung
vorliegt, bleibt somit erhalten. Diese Verfahrenssteuerung ermöglicht eine Handhabung
der Substrate, ohne dass nachteilige Kräfte der zuvor beschriebenen Art auf die Flächen
derselben ausgeübt werden.
[0063] Um eine gewichtskraftbedingte Beschädigung der bruchempfindlichen Substrate während
des Transportes zusammen mit der oft schweren Halteeinrichtung zu vermeiden, kann
ein entsprechender Sicherungsschritt eingefügt werden. Dazu kann die Vorrichtung erfindungsgemäß
eine Fixierungshilfe umfassen, mit welcher die bei einer Mehrzahl zu bearbeitender
flacher Gegenstände vorhandene Halteeinrichtung vor dem Schritt des Förderns kontaktiert
wird. Diese Fixierungshilfe kann zu einem beliebigen Zeitpunkt vor dem Fördern der
flachen Gegenstände eingesetzt werden und schafft eine stabile Verbindung zwischen
der Halteeinrichtung und den Führungshilfen bzw. der Grundplatte. Obwohl die Fixierungshilfe
bereits vor dem ersten Transport des gesägten Substratstapels eingesetzt werden kann,
ist es besonders bevorzugt, dass sie beim oder unmittelbar vor dem Fixieren der Substrate,
also beim Annähern der Bänder an die Substratkanten, eingesetzt wird. Auf diese Weise
wird die Halteeinrichtung gegen eine Relativbewegung in Bezug auf die Substrate gesichert,
wodurch die Gefahr eines Abbrechens der Substratkanten aus der mittels Kleber hergestellten
Verbindungsschicht der Halteeinrichtung weitgehend beseitigt wird. Ein Entsichern
der Fixierungshilfe kann erfindungsgemäß zu jedem beliebigen Zeitpunkt nach dem Koppeln
derselben mit den Führungshilfen und/oder der Grundplatte erfolgen. Bevorzugt erfolgt
dieses Entkoppeln jedoch erst dann, wenn die Klebeschicht an- oder aufgelöst wurde
und ein Entfernen der Halteeinrichtung unmittelbar bevorsteht.
[0064] Für den besonders bevorzugten Fall, bei dem die Fixierungshilfe gleichzeitig die
Funktion des Mittels zum Entfernen der Halteeinrichtung ausüben kann, wird das Entfernen
der Halteeinrichtung durch eine geeignete Verfahrbewegung derjenigen Teile der Fixierungshilfe
erreicht, die unmittelbar mit der Halteeinrichtung in Verbindung stehen, wobei diese
Verfahrbewegung bevorzugt gleichmäßig von den nunmehr freigelegten oberen Kanten der
flachen Gegenstände weg erfolgen sollte, um eine Beschädigung durch Verkippen zu verhindern.
Alternativ kann das Entfernen auch erfolgen, indem eine Kombination aus einseitigem
Ausfahren und einer rotatorischen, seitlich abklappenden Bewegung ausgeführt wird.
[0065] Nach der besonders bevorzugten Ausführungsform, bei welcher die Fixierungshilfe gleichzeitig
über eine Möglichkeit zur Entfernung der Halteeinrichtung verfügt, wird das Herstellen
des zum Fördern mindestens notwendigen Mindestabstandes bereits durch die Fixierungshilfe
bewirkt, so dass eine Förderung der flachen Gegenstände ermöglicht wird und ein weiteres
Entfernen der Halteeinrichtung durch ein separates Mittel nicht nötig ist.
[0066] Sofern noch nicht geschehen, muss spätestens zu diesem Zeitpunkt, also spätestens
unmittelbar vor der Vereinzelung, eine vollständige Trennung der Substrate von der
Halteeinrichtung erfolgen, was vorzugsweise unter Verwendung des zuvor beschriebenen
Mittels geschieht. Da das erfindungsgemäße Verfahren vollständig in flüssigem Medium
durchgeführt wird, ist also darauf zu achten, dass zumindest das Medium, in welchem
sich der Substratblock vor der Vereinzelung befindet, mit geeigneten chemischen Zusätzen
angereichert ist, durch deren Wirkung die verbleibende Klebeschicht zwischen den Substraten
und der Glasplatte zumindest an- oder bevorzugt aufgelöst wird.
[0067] Die erfindungsgemäß angestrebte vollständige Trennung erfordert eine minimale Beabstandung
der Halteeinrichtung von den Oberkanten der Substrate, nicht jedoch die Beseitigung
etwaig verbleibender Klebefäden. Ein zumindest minimales Beabstanden ist notwendig,
da es sonst zu einem Verhaken von Unebenheiten der gesägten Glasplatte mit den abgelösten
Substratkanten kommen kann. Derartige Unebenheiten können dabei bereits von Anfang
an in der Glasplatte vorhanden gewesen oder erst durch den vorangegangenen Sägeprozess
auf dieser entstanden sein und z.B. in Form von Graten vorliegen. Dieser minimale
Abstand zwischen den Substratkanten und der Halteeinrichtung beträgt zwei Millimeter.
Die derart abgelöste Halteeinrichtung ist dann so vom fixierten Substratstapel zu
entfernen, dass keine Beschädigung desselben durch z.B. abbrechende Kanten in der
Verbindungszone zur Halteeinrichtung erfolgt. Dies kann bevorzugt automatisiert mittels
einer geeigneten Abnahmeeinrichtung erfolgen. Besonders bevorzugt erfolgt diese Abnahme
mittels der vorerwähnten Fixierungseinrichtung mit gleichzeitiger Funktion des Mittels
zum Entfernen der Halteeinrichtung. Besonders bevorzugt kann der Abnahmeprozess mittels
geeigneter Rüttelbewegungen wie z.B. mittels Ultraschall unterstützt werden.
[0068] Zum Fördern der fixierten Substrate werden nun die Bänder nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren dergestalt angetrieben, dass sich beide Bänder oder Bandgruppen mit gleicher
Geschwindigkeit, jedoch gegenläufig bewegen. Aufgrund der zwischen Bändern und Substraten
bestehenden Haftreibung werden die Gegenstände mit den Bändern in Band-Vorschubrichtung
fortbewegt.
[0069] Das Vereinzeln der von der Halteeinrichtung getrennten, aber mit der erfindungsgemäßen
Vorrichtung fixierten Substrate geschieht durch das Fördern der einzelnen Substrate
aus dem Bereich der Fixierung heraus. Es existiert demnach ein Freigabepunkt, der
dadurch gebildet wird, dass der Abstand der beiden Bänder dort, wo deren Parallelität
aufgrund der abgerundeten Form der Bandführungshilfen endet, erfindungsgemäß wieder
zunimmt, sodass die Reibungskräfte zwischen Band und Substrat nicht mehr ausreichen
und das Substrat in Richtung der Schwerkraft freigegeben wird. Im Falle runder bzw.
walzenförmiger Bandführungshilfen liegt der Freigabepunkt gerade auf der Ebene, die
durch die beiden Achsen der am weitesten stromabwärts angeordneten Bandführungshilfen
geht.
[0070] Nach einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens verlässt
das Substrat die Vorrichtung durch eine trichterartige Substratführungshilfe. Nach
einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird das Substrat mittels der trichterartigen
Substratführungshilfe in ein geeignetes Magazin überführt.
[0071] Nach einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
verlässt das Substrat die Vorrichtung derart, dass es beispielsweise in kontrollierter
Art und Weise auf ein bevorzugterweise gering beabstandetes Mittel zum Abtransport
des vereinzelten Substrates überführt wird. Ein solches Mittel kann beispielsweise
ein Transportband, eine Rollenbahn, oder besonders bevorzugt ein aus mindestens zwei
parallel verlaufenden Riemen bestehendes System sein, auf welches das Substrat in
einem vorbestimmten Winkel fällt.
[0072] Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
kann das Auffangen auch so erfolgen, dass das vereinzelte Substrat in ein Magazin
überführt wird, welches besonders bevorzugt mittels einer geeigneten Mechanik den
nächsten freien Platz so bereithält, dass das vereinzelte Substrat diesen auf einem
direkten Weg und ohne unnötige Flächenberührung mit der Umgebung erreichen kann. Das
erfindungsgemäße Magazin kann weiterhin auch geeignete Mittel zur Beabstandung der
Substrate enthalten, sodass ein gegenseitiges Berühren der Substratflächen auch hier
vermieden wird. Ein derartiges Mittel zur Beabstandung kann beispielsweise durch kammartige
Strukturen an den Seitenwänden des erfindungsgemäßen Magazins erreicht werden.
[0073] Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die erfindungsgemäße Vorrichtung
nach dem Beladen und Fixieren der Substrate aus der zunächst horizontalen Lage mittels
Verschwenken in eine vertikale Lage gebracht, sodass die Gegenstände horizontal über-
bzw. untereinander positioniert sind. Dabei kann das Ende der Vorrichtung, über welches
die Freigabe erfolgt, nach oben oder unten weisen. Dies bedeutet, dass ein jeweils
freizugebendes Substrat die Vorrichtung nach oben oder nach unten verlässt.
[0074] Das erfindungsgemäße Verfahren kann einen zusätzlichen Schritt des Abtransportes
der vereinzelten flachen Gegenstände umfassen. Hierzu können die zuvor dargelegten
Mittel verwendet werden. Der Abtransport der nach oben freigegebenen, horizontal auf
dem Fluid aufschwimmenden Gegenstände kann bevorzugt mittels geeigneter Strömungshilfen
erfolgen.
[0075] Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
[0076] Die Figur 1 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 in einer dreidimensionalen Ansicht
ohne einen in den Raum zwischen den Bändern 7 eingelegten Substratblock. Auf zwei
gegenüberliegenden Seiten einer geteilten Grundplatte 2 befindet sich je ein Band
3, wobei hier nur das hintere dargestellt ist. Jedes Band 3 ist zwischen jeweils zwei
Führungshilfen 4 gespannt. Weiterhin sind Mittel zum Antreiben der Bänder 5 und Mittel
zur Veränderung des Abstandes der Bänder 6 vorgesehen. In der dargestellten Ausführungsform
befinden sich diese Mittel 5 und 6 auf der Unterseite der Grundplatte 2. Die Mittel
6 erlauben ein paralleles Bewegen der Bänder 3 aufeinander zu bzw. voneinander weg,
indem die entsprechenden Bewegungen von beiden Hälften der Grundplatte 2 ausgeführt
werden. Außerdem dargestellt ist jeweils ein Mittel zur Stabilisierung des Bandes
15, welches zwischen den Führungshilfen 4 auf der Grundplatte 2 befestigt ist.
[0077] Die Figur 2 zeigt schematisch den Bewegungsablauf der in Figur 1 dargestellten Vorrichtung
beim parallelen Fixieren eines Substratblocks. Im Raum 7 zwischen den Bändern 3 befindet
sich ein Substratblock 10, der aus den eigentlichen Substraten 11 und der Halteeinrichtung
12 besteht. Durch ein paralleles Bewegen der beiden Hälften der Grundplatte in Pfeilrichtung
14 wird der Abstand der Bänder verändert, da sie über die Führungshilfen 4 mit der
Grundplatte 2 fest verbunden sind.
[0078] Die Figur 3 zeigt den Bewegungsablauf bei Verwendung einer Variante der in den Figuren
1 und 2 beschriebenen Grundkonfiguration, bei welcher die Grundplatte 2 nicht geteilt,
sondern einteilig ausgebildet ist, und bei der die Führungshilfen 4 zum Spannen des
Bandes 3 beweglich auf der Grundplatte gelagert sind.
[0079] Vorzugsweise können hierzu Schienen eingesetzt werden, die eine entsprechende lineare
Verfahrbewegung ermöglichen (nicht dargestellt). Hierbei ist es unerheblich, ob jede
Führungshilfe 4 einem eigenen Mittel zur Veränderung des Abstandes 6 zugeordnet ist,
oder ob beispielsweise die jeweils zu einem Band 3 gehörigen Mittel 4 mit einem gemeinsamen
Mittel 6 bewegt werden.
[0080] Die Figur 4 zeigt den Bewegungsablauf einer weiteren Variante der Grundkonfiguration
der Vorrichtung 1. Nach dieser Ausführungsform wird die Abstandsänderung durch ein
Anwinkeln der Bandführungshilfen 4 in Richtung 15 erreicht. Die Kippbewegung erfolgt
um einen Drehpunkt 8, der bevorzugt parallel zur Längsachse der Grundplatte 2 liegt.
Die endgültige Position der Bänder 3 muss für den Schritt der Fixierung derart sein,
dass die Bänder die zum sicheren Fixieren und Fördern erforderliche Haftreibung auf
die Substrate ausüben können.
[0081] Die Figur 5 zeigt den Bewegungsablauf einer Variante der in Figur 4 beschriebenen
Konfiguration. Hier ist die Grundplatte 2 nicht geteilt, sondern einteilig ausgebildet,
und das jeweilige Anwinkeln der Führungshilfe 4 erfolgt durch ein Verschwenken um
ein an ihrem Fuß angebrachtes Drehgelenk 9, wie durch den Pfeil 15 angedeutet ist.
Alternativ kann das Drehgelenk 9 auch an einer anderen Stelle liegen, wobei lediglich
sichergestellt sein muss, dass zu keiner Zeit Teile der Bandführungshilfe 4 in den
Raum 7 hineinragen, da sonst eine Behinderung beim Beladen des Substratblocks 10 die
Folge wäre.
[0082] Die Figur 6 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zusammen mit zwei Varianten
der Fixierungshilfe 13, wobei die Vorrichtung 1 jeweils nur hälftig dargestellt ist.
Nach einer in Figur 6 links gezeigten ersten Variante stellt die Fixierungshilfe 13
eine Verbindung zwischen der Halteeinrichtung 12 und der Führungshilfe 4 her, so dass
nach Eingriff der Fixierungshilfe 13 in die Halteeinrichtung 12 mittels Verfahren
in Richtung 14 jederzeit eine Relativbewegung zwischen der Halteeinrichtung 12 und
der Führungshilfe 3 verhindert wird. Die hier dargestellte Variante eignet sich insbesondere
in Kombination mit separat auf der Grundplatte 2 verfahrbaren Führungshilfen 4.
[0083] Nicht dargestellt sind Hilfsmittel zur mechanischen Ankopplung der Fixierungshilfe
13 mit der Führungshilfe 3 und/oder der Halteeinrichtung 12. Die Figur 6 zeigt rechts
eine alternative Ausführungsform, bei welcher die Fixierungshilfe 13 an einer geteilten
Grundplatte 2 befestigt ist. Hier erfolgt das Herstellen eines Eingriffes durch die
Bewegung der Grundplattenhälften aufeinander zu. In weiteren, nicht dargestellten
Varianten ist die Fixierungshilfe 13 unabhängig von der Führungshilfe 4 oder der Grundplatte
2 in Pfeilrichtung 14 bewegbar, so dass der Eingriff der Fixierungshilfe 13 nicht
zwangläufig gleichzeitig mit dem Fixieren der Substrate 11 erfolgen muss. Dies stellt
insbesondere im Hinblick auf ein einfaches Entkoppeln der Fixierungshilfe direkt vor
der Abnahme der dann abgelösten Halteeinrichtung 12 eine besonders bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung dar. Nach einer nicht dargestellten weiteren bevorzugten Variante der
erfindungsgemäßen Vorrichtung dient die Fixierungshilfe 13 auch dem Entfernen der
Halteeinrichtung 12 von den Substraten 11. Dies kann beispielsweise durch ein Verfahren
der mit der Halteeinrichtung 12 im Eingriff stehenden Fixierungshilfe 13 in axialer
Richtung der Führungshilfen 4 geschehen, sodass ein Abstand zwischen den oberen Kanten
der Substrate 11 und der Halteeinrichtung 12 erzeugt wird. Es ist klar, dass dieses
Entfernen erst nach einer An- oder Auflösung des Klebers stattfinden kann. Nach erfolgtem
Entfernen der Halteeinrichtung 12 kann diese von einem ebenfalls nicht dargestellten
Mittel zum Abtransport der Halteeinrichtung übernommen und aus dem Bereich der Vorrichtung
abtransportiert werden.
[0084] Die Figur 7 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
welche ähnlich der in Figur 6 dargestellten Vorgehensweise eine Sicherung der Halteeinrichtung
12 zusammen mit den Substraten 11 bewirkt. Hierzu sind die Führungshilfen 4 dergestalt
ausgebildet, dass sie über die der Halteeinrichtung 12 zugewandten Oberkanten der
Substrate 11 hinaus- und in den Bereich der Seitenflächen der Halteeinrichtung 12
hineinragen. Wie beispielhaft dargestellt, erfolgt dann eine Klemmung bzw. ein Lösen
sowohl der Substrate 11 als auch der Halteeinrichtung 12 von den Bändern 3 durch eine
Bewegung der Führungshilfen in Richtung 14.
[0085] Die Figur 8 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 mit einem Mittel zum Abtransport
vereinzelter Substrate 20, wobei dessen Aufnahmefläche 21 mit der Substratfläche einen
Winkel von 0°<α <90° und vorzugsweise 30°<α <60° bildet. Die vom erfindungsgemäß fixierten
Substratblock 10 vereinzelten Substrate 11 fallen dementsprechend einen geringen Weg
in Richtung der Schwerkraft, bevor sie auf die Aufnahmefläche 21 treffen und dort
liegen bleiben.
[0086] Die Figur 9 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 in einer senkrechten Anordnung,
zusammen mit einem Mittel zum Abtransport 20 vereinzelter Substrate 11. Das Mittel
20 ist im Wesentlichen unterhalb der Vorrichtung 1 angeordnet. Die Aufnahmefläche
21 des Mittels 20 ist im Wesentlichen parallel zur Substratfläche ausgerichtet. Auch
hier fallen die vereinzelten Substrate 11 in Richtung der Schwerkraft, bevor sie auf
der Aufnahmefläche 21 liegen bleiben und durch entsprechende Transportbewegung abtransportiert
werden.
[0087] Die Figur 10 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 mit einem Mittel zum Auffangen
22, welches so unter dem Ort der Substratvereinzelung angeordnet ist, dass die vereinzelten
Substrate 11 selbsttätig oder unter Zuhilfenahme einer beispielsweise trichterförmigen
Führung 23 in das Mittel zum Auffangen 22 gleiten oder fallen. Um ein Aufeinanderfallen
der vereinzelten Substrate zu verhindern, kann das Mittel zum Auffangen 22 linear
in Bewegungsrichtung 24 verschiebbar sein, sodass unabhängig vom Füllungsgrad immer
dafür Sorge getragen werden kann, dass keine Kollision der Substrate miteinander auftritt.
Bezugszeichenliste
[0088]
- 1
- Vorrichtung
- 2
- Grundplatte
- 3
- Band
- 4
- Führungshilfe
- 5
- Mittel zum Antreiben des Bandes
- 6
- Mittel zur Veränderung des Abstandes der Bänder
- 7
- Raum zwischen den Bändern
- 8
- Drehpunkt
- 9
- Drehgelenk
- 10
- Substratblock
- 11
- Substrat, flacher Gegenstand
- 12
- Halteeinrichtung
- 13
- Fixierungshilfe
- 14
- Richtung bei paralleler Bewegung
- 15
- Richtung bei winkliger Bewegung
- 16
- Mittel zur Bandstabilisierung
- 20
- Mittel zum Abtransport vereinzelter Substrate
- 21
- Aufnahmefläche
- 22
- Mittel zum Auffangen
- 23
- Führung
- 24
- Bewegungsrichtung
1. Vorrichtung zur Aufnahme im Wesentlichen flacher Gegenstände in senkrecht stehender
Positionierung sowie zum Fixieren und Fördern derselben in einem definierten Abstand
zueinander, umfassend:
- mindestens zwei parallel zueinander angeordnete Bänder (3), wobei der Abstand zwischen
den Bändern (3) größer ist als die Breite der flachen Gegenstände (11) und wobei die
Bänder (3) gegenläufig antreibbar sind;
- Mittel zum Antreiben der Bänder (5);
- Mittel zur Veränderung des Abstandes (6) der mindestens zwei parallel zueinander
angeordneten Bänder (3).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Grundplatte (2), auf, an oder unter
welcher Mittel zum Antreiben der Bänder (5) und/oder Mittel zur deren Abstandsveränderung
(6) angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der das oder die Mittel zur Veränderung des
Abstandes (6) ein oder mehrere pneumatische Zylinder sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, bei der die Grundplatte (2) zweiteilig ausgestaltet
ist, wobei jedem Teil jeweils mindestens ein Band (3) zugeordnet ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner umfassend ein Mittel zum Auffangen
(22) eines jeweils vereinzelten Gegenstandes (11), welches bevorzugt trichterartig
ausgestaltet ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend ein Mittel zum
Abtransport (20) eines vereinzelten Gegenstandes (11), wobei das Mittel (20) vorzugsweise
als ein die Gegenstände (11) flächig transportierendes Transportband ausgestaltet
ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend eine Fixierungshilfe
(13) zum Kontaktieren der bei einer Mehrzahl zu kontaktierender flacher Gegenstände
(11) vorhandenen Halteeinrichtung (12).
8. Verfahren zur Vereinzelung mehrerer senkrecht positionierter flacher Gegenstände unter
Verwendung einer Vorrichtung, mit der im Wesentlichen flache Gegenstände in senkrecht
stehender Positionierung aufgenommen sowie in einem definierten Abstand zueinander
fixiert und gefördert werden können, wobei die Vorrichtung 1 folgende Komponenten
umfasst:
- mindestens zwei parallel zueinander angeordnete Bänder (3), wobei der Abstand zwischen
den Bändern (3) größer ist als die Breite der flachen Gegenstände (11) und wobei die
Bänder (3) gegenläufig antreibbar sind;
- Mittel zum Antreiben der Bänder (5);
- Mittel zur Veränderung des Abstandes (6) der mindestens zwei parallel zueinander
angeordneten Bänder (3);
indem man die folgenden Schritte durchführt:
- Beladen der Vorrichtung (1) mit den Gegenständen (11);
- Fixieren der Gegenstände (11) durch Verringerung des Abstandes der mindestens zwei
parallel zueinander angeordneten Bänder (3);
- Fördern der fixierten Gegenstände (11) in die von den gegenläufig antreibbaren Bändern
(3) vorgegebene Richtung;
- Vereinzeln der Gegenstände (11) durch Förderung derselben aus dem Bereich der Fixierung,
sodass ein jeweils zu vereinzelnder Gegenstand (11) von der Fixierung freigegeben
wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem die verwendete Vorrichtung (1) ferner eine Fixierungshilfe
(13) umfasst, mit welcher die bei einer Mehrzahl zu bearbeitender flacher Gegenstände
(11) vorhandene Halteeinrichtung (12) vor dem Schritt des Förderns kontaktiert wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, bei dem die Vorrichtung (1) nach dem Fixieren der
Gegenstände (11) derart verschwenkt wird, dass die Gegenstände horizontal über- bzw.
untereinander positioniert sind.
11. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, ferner umfassend das jeweilige Auffangen eines vereinzelten
und von der Fixierung freigegebenen Gegenstandes (11) unter Verwendung einer trichterartigen
Substratführungshilfe (23).
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, ferner umfassend den Abtransport der
vereinzelten flachen Gegenstände (11).
Geänderte Patentansprüche gemäss Regel 137(2) EPÜ.
1. Vorrichtung zur gleichzeitigen Aufnahme sowie zum Fixieren und Fördern mehrerer senkrecht
positionierter im Wesentlichen flacher Gegenstände in einem definierten Abstand zueinander,
umfassend:
- mindestens zwei parallel zueinander angeordnete Bänder (3), mit denen die für das
Fixieren und Fördern erforderliche Haftreibung auf die seitlichen Kanten der Gegenstände
ausgeübt wird, wobei der Abstand zwischen den Bändern (3) größer ist als die Breite
der flachen Gegenstände (11) und wobei die Bänder (3) gegenläufig antreibbar sind;
- Mittel zum Antreiben der Bänder (5);
- Mittel zur Veränderung des Abstandes (6) der mindestens zwei parallel zueinander
angeordneten Bänder (3).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Grundplatte (2), auf, an oder
unter welcher Mittel zum Antreiben der Bänder (5) und/oder Mittel zur deren Abstandsveränderung
(6) angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der das oder die Mittel zur Veränderung des
Abstandes (6) ein oder mehrere pneumatische Zylinder sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, bei der die Grundplatte (2) zweiteilig ausgestaltet
ist, wobei jedem Teil jeweils mindestens ein Band (3) zugeordnet ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, ferner umfassend Führungshilfen (4)
zum Spannen der mindestens zwei parallel zueinander angeordneten Bänder (3), wobei
die Führungshilfen (4) an der Grundplatte befestigt sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner umfassend ein Mittel zum Auffangen
(22) eines jeweils vereinzelten Gegenstandes (11), welches bevorzugt trichterartig
ausgestaltet ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend ein Mittel
zum Abtransport (20) eines vereinzelten Gegenstandes (11), wobei das Mittel (20) vorzugsweise
als ein die Gegenstände (11) flächig transportierendes Transportband ausgestaltet
ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, ferner umfassend eine Fixierungshilfe
(13) zur Schaffung einer stabilen Verbindung zwischen der bei einer Mehrzahl zu bearbeitender
flacher Gegenstände (11) vorhandenen Halteeinrichtung (12) und den Führungshilfen
(4) bzw. der Grundplatte (2).
9. Verfahren zur Vereinzelung mehrerer senkrecht positionierter flacher Gegenstände
unter Verwendung einer Vorrichtung, mit der im Wesentlichen flache Gegenstände in
senkrecht stehender Positionierung aufgenommen sowie in einem definierten Abstand
zueinander fixiert und gefördert werden können, wobei die Vorrichtung (1) folgende
Komponenten umfasst:
- mindestens zwei parallel zueinander angeordnete Bänder (3), wobei der Abstand zwischen
den Bändern (3) größer ist als die Breite der flachen Gegenstände (11) und wobei die
Bänder (3) gegenläufig antreibbar sind;
- Mittel zum Antreiben der Bänder (5);
- Mittel zur Veränderung des Abstandes (6) der mindestens zwei parallel zueinander
angeordneten Bänder (3);
indem man die folgenden Schritte durchführt:
- Beladen der Vorrichtung (1) mit den Gegenständen (11);
- Fixieren der Gegenstände (11) durch Verringerung des Abstandes der mindestens zwei
parallel zueinander angeordneten Bänder (3);
- Fördern der fixierten Gegenstände (11) in die von den gegenläufig antreibbaren Bändern
(3) vorgegebene Richtung;
- Vereinzeln der Gegenstände (11) durch Förderung derselben aus dem Bereich der Fixierung,
sodass ein jeweils zu vereinzelnder Gegenstand (11) von der Fixierung freigegeben
wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem die verwendete Vorrichtung (1) ferner eine Fixierungshilfe
(13) umfasst, mit welcher die bei einer Mehrzahl zu bearbeitender flacher Gegenstände
(11) vorhandene Halteeinrichtung (12) vor dem Schritt des Förderns stabil mit den
Führungshilfen (4) bzw. der Grundplatte (2) verbunden wird.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, bei dem die Vorrichtung (1) nach dem Fixieren
der Gegenstände (11) derart verschwenkt wird, dass die Gegenstände horizontal über-
bzw. untereinander positioniert sind.
12. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, ferner umfassend das jeweilige Auffangen eines
vereinzelten und von der Fixierung freigegebenen Gegenstandes (11) unter Verwendung
einer trichterartigen Substratführungshilfe (23).
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, ferner umfassend den Abtransport der
vereinzelten flachen Gegenstände (11).