ITUD20090042A1 - PINZA DI BERNOULLI - Google Patents

Description

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Descrizione del trovato avente per titolo:Description of the invention having as title:

"PINZA DI BERNOULLI ""BERNOULLI CALIPER"

CAMPO DI APPLICAZIONEFIELD OF APPLICATION

Forme di realizzazione della presente invenzione si riferiscono in generale ad un dispositivo per la manipolazione di substrati durante processi di fabbricazione. In particolare, forme di realizzazione della presente invenzione si riferiscono alla manipolazione di substrati in un sistema ed in un processo per la stampa serigrafica di uno schema a strati multipli su una superficie del substrato.Embodiments of the present invention generally refer to a device for handling substrates during manufacturing processes. In particular, embodiments of the present invention relate to the manipulation of substrates in a system and process for screen printing a multi-layered pattern on a surface of the substrate.

DESCRIZIONE DELLO STATO DELLA TECNICADESCRIPTION OF THE STATE OF THE ART

Le celle solari sono dispositivi fotovoltaici (FV) che convertono la luce solare direttamente in potenza elettrica. Le celle solari hanno tipicamente una o più giunzioni p-n. Ciascuna giunzione p-n comprende due regioni differenti all'interno di un materiale semiconduttore, in cui un lato è indicato come la regione di tipo p e l'altro come la regione di tipo n.Solar cells are photovoltaic (PV) devices that convert sunlight directly into electrical power. Solar cells typically have one or more p-n junctions. Each p-n junction comprises two different regions within a semiconductor material, where one side is referred to as the p-type region and the other as the n-type region.

Quando la giunzione p-n di una cella solare è esposta alla luce solare (costituita di energia da fotoni), la luce solare è direttamente convertita in elettricità mediante l'effetto FV. Le celle solari generano una quantità specifica di potenza elettrica e sono impilate in moduli dimensionati per erogare la quantità desiderata di potenza del sistema. I moduli solari sono uniti in pannelli con specifici telai e connettori. Le celle solari sono normalmente formate su substrati di silicio, che possono essere substrati di silicio mono o multicristallini . Una tipica cella solare include un wafer, substrato o foglio in silicio di spessore tipicamente inferiore a circa 0,3 mm con uno strato sottile di silicio di tipo n sopra ad una regione di tipo p ricavata sul substrato.When the p-n junction of a solar cell is exposed to sunlight (made up of energy from photons), the sunlight is directly converted into electricity by the PV effect. Solar cells generate a specific amount of electrical power and are stacked in modules sized to deliver the desired amount of system power. The solar modules are joined in panels with specific frames and connectors. Solar cells are normally formed on silicon substrates, which can be mono or multicrystalline silicon substrates. A typical solar cell includes a silicon wafer, substrate or sheet typically less than about 0.3 mm thick with a thin layer of n-type silicon on top of a p-type region formed on the substrate.

Il mercato FV ha mostrato una crescita a tassi annui superiori al 30% negli ultimi 10 anni. Alcuni articoli suggeriscono che la produzione mondiale di potenza da celle solari può superare i 10 GWp nel prossimo futuro. Si stima che più del 95% di tutti i moduli solari siano a base di wafer in silicio. L'alto tasso di crescita del mercato in combinazione con la necessità di ridurre in modo sostanziale i costi dell'elettricità solare ha comportato una pluralità di sfide serie per formare a basso costo celle solari di alta qualità. Pertanto, un componente principale nel realizzare celle solari accettabili commercialmente risiede nel ridurre i costi di fabbricazione richiesti per formare le celle solari migliorando la produttività del dispositivo e aumentando la resa del substrato.The PV market has shown growth at annual rates of over 30% over the past 10 years. Some articles suggest that world power production from solar cells may exceed 10 GWp in the near future. It is estimated that more than 95% of all solar modules are based on silicon wafers. The high growth rate of the market combined with the need to substantially reduce the costs of solar electricity has resulted in a number of serious challenges in forming low-cost, high-quality solar cells. Therefore, a major component in making commercially acceptable solar cells lies in reducing the manufacturing costs required to form the solar cells by improving the productivity of the device and increasing the yield of the substrate.

La stampa serigrafica viene utilizzata da tempo per la stampa di disegni su oggetti, quali stoffe o ceramiche, e viene utilizzata nell'industria elettronica per la stampa di disegni di componenti elettrici, quali contatti o interconnessioni elettriche sulla superficie di un substrato. Lo stato dell'arte dei processi di fabbricazione di celle solari utilizza anche processi di stampa serigrafica. In alcune applicazioni, è desiderabile stampare linee di contatto su substrati di celle solari aventi rapporti di aspetto più alti (vale a dire il rapporto fra l'altezza della linea rispetto alla larghezza della linea) rispetto a quanto sia possibile con la stampa di uno schema a singolo strato per aumentare la capacità dei contatti di trasportare corrente. Allo scopo di soddisfare questa necessità, è stata sperimentata la stampa serigrafica di uno schema a doppio strato per aumentare il rapporto di aspetto delle linee stampate. Tuttavia, il disallineamento di un secondo strato di uno schema di stampa serigrafica su uno strato esistente dello schema di stampa serigrafica dovuto ad errori nel posizionamento del substrato su un dispositivo di trasferimento automatizzato, difetti nel bordo del substrato, o lo sfalsamento del substrato sul dispositivo di trasferimento automatizzato possono portare a basse prestazioni del dispositivo e ad una bassa efficienza del dispositivoScreen printing has long been used for printing designs on objects, such as fabrics or ceramics, and is used in the electronics industry for printing designs for electrical components, such as electrical contacts or interconnections on the surface of a substrate. State of the art solar cell manufacturing processes also use screen printing processes. In some applications, it is desirable to print nips on solar cell substrates having higher aspect ratios (i.e. the ratio of line height to line width) than is possible with printing a schematic. single layer to increase the ability of the contacts to carry current. In order to meet this need, screen printing of a double layer pattern was experimented to increase the aspect ratio of the printed lines. However, the misalignment of a second layer of a screen print pattern on an existing layer of the screen print pattern due to errors in positioning the substrate on an automated transfer device, defects in the substrate edge, or offsetting the substrate on the device Automated transfer can lead to low device performance and low device efficiency

I substrati per celle solari sono tipicamente fragili e vulnerabili alla rottura anche con urti meccanici e carichi torsionali minimi. In aggiunta, poiché aumentano i costi di fabbricazione, vi è una richiesta di wafer sempre più sottili (< 150 micron) per massimizzare il rendimento. Tuttavia, wafer più sottili si rompono più facilmente, e i wafer rotti non sono utilizzabili per le celle solari. Sebbene i wafer siano protetti nella cella completata, essi sono molto fragili durante la fabbricazione e pertanto devono essere manipolati con attenzione.Solar cell substrates are typically brittle and vulnerable to breakage even with minimal mechanical impact and torsional loads. In addition, as manufacturing costs increase, there is a demand for ever thinner wafers (<150 microns) to maximize throughput. However, thinner wafers break more easily, and broken wafers are not usable for solar cells. Although the wafers are protected in the completed cell, they are very fragile during manufacture and therefore must be handled with care.

Pertanto, vi è una richiesta per una apparecchiatura di stampa serigrafica per la produzione di celle solari, circuiti elettronici, od altri dispositivi utili che disponga di un metodo migliorato di manipolazione di un substrato all'interno del sistema.Therefore, there is a demand for screen printing equipment for the production of solar cells, electronic circuits, or other useful devices that has an improved method of manipulating a substrate within the system.

ESPOSIZIONE DEL TROVATOEXPOSURE OF THE FOUND

Forme di realizzazione della presente invenzione forniscono in generale un dispositivo per la manipolazione di substrati. Il dispositivo comprende un corpo provvisto di una superficie di ricezione substrati che circonda un'apertura di iniezione di gas ed un'apertura di scarico di gas. Una sorgente di gas è collegata all'apertura di iniezione di gas. L'apertura di scarico di gas è uno o più passaggi posizionati vicino alla superficie di ricezione substrati e l'apertura di iniezione di gas è uno o più passaggi posizionati lontano dalla superficie di ricezione substrati.Embodiments of the present invention generally provide a device for handling substrates. The device comprises a body provided with a substrate receiving surface surrounding a gas injection opening and a gas discharge opening. A gas source is connected to the gas injection port. The gas discharge port is one or more passages located near the substrate receiving surface and the gas injection port is one or more passages located away from the substrate receiving surface.

In un'altra forma di realizzazione dell'invenzione, viene fornito un metodo di manipolazione di un substrato. Il metodo comprende il posizionamento di un dispositivo di manipolazione sopra il substrato. Il dispositivo di manipolazione comprende un corpo provvisto di una superficie di ricezione substrati che circonda un'apertura di iniezione di gas ed un'apertura di scarico di gas. Una sorgente di gas è collegata all'apertura di iniezione di gas. L'apertura di scarico di gas è uno o più passaggi posizionati vicino alla superficie di ricezione substrati e l'apertura di iniezione di gas è uno o più passaggi posizionati lontano dalla superficie di ricezione substrati. Il metodo comprende la creazione di una regione di vuoto sopra il substrato facendo fluire gas fuori dall'apertura di iniezione gas, sopra il substrato, verso la superficie di ricezione substrati, ed attraverso l'apertura di scarico gas. Il metodo comprende anche la chiusura a tenuta di una porzione che circonda la regione di vuoto portando il substrato a contatto della superficie di ricezione substrati, e la movimentazione del substrato.In another embodiment of the invention, a method of manipulating a substrate is provided. The method comprises placing a handling device on top of the substrate. The handling device comprises a body provided with a substrate receiving surface surrounding a gas injection port and a gas discharge port. A gas source is connected to the gas injection port. The gas discharge port is one or more passages located near the substrate receiving surface and the gas injection port is one or more passages located away from the substrate receiving surface. The method comprises creating a vacuum region above the substrate by flowing gas out of the gas injection port, over the substrate, to the substrate receiving surface, and through the exhaust gas port. The method also comprises sealing a portion surrounding the vacuum region by bringing the substrate into contact with the substrate receiving surface, and handling the substrate.

In una ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione, viene fornito un sistema di stampa serigrafica. Il sistema di stampa serigrafica comprende un attuatore rotante provvisto di un nido di stampa disposto su di esso e mobile tra una prima posizione, una seconda posizione ed una terza posizione, un convogliatore di ingresso posizionato per caricare un substrato sul nido di stampa nella prima posizione, ed una unità di pre-centraggio provvista di un dispositivo di manipolazione substrati senza contatto posizionato per centrare un substrato sul convogliatore di ingresso. Il dispositivo di manipolazione senza contatto comprende un corpo provvisto di una superficie di ricezione substrati che circonda un'apertura di iniezione di gas ed un'apertura di scarico di gas. Una sorgente di gas è collegata all'apertura di iniezione di gas. L'apertura di scarico di gas è uno o più passaggi posizionati vicino alla superficie di ricezione substrati e l'apertura di iniezione di gas è uno o più passaggi posizionati lontano dalla superficie di ricezione substrati. Il sistema di stampa serigrafica comprende anche una camera di stampa serigrafica provvista di un dispositivo di stampa serigrafica regolabile disposto su di essa in cui la camera di stampa serigrafica è posizionata per stampare uno schema sul substrato quando il nido di stampa è nella seconda posizione. Lo schema comprende una struttura conduttiva di linee sottili. In aggiunta, un convogliatore di uscita è posizionato per scaricare il substrato quando il nido di stampa è nella terza posizione. Un controllore di sistema comprendente un software è configurato per attivare il dispositivo di manipolazione substrati senza contatto per muovere il substrato e per centrare il substrato sul convogliatore di ingresso.In a further embodiment of the present invention, a screen printing system is provided. The screen printing system comprises a rotary actuator provided with a printing nest disposed on it and movable between a first position, a second position and a third position, an inlet conveyor positioned to load a substrate on the printing nest in the first position , and a pre-centering unit provided with a non-contact substrate handling device positioned to center a substrate on the inlet conveyor. The non-contact handling device comprises a body provided with a substrate receiving surface surrounding a gas injection port and a gas discharge port. A gas source is connected to the gas injection port. The gas discharge port is one or more passages located near the substrate receiving surface and the gas injection port is one or more passages located away from the substrate receiving surface. The screen printing system also comprises a screen printing chamber provided with an adjustable screen printing device disposed thereon in which the screen printing chamber is positioned to print a pattern on the substrate when the printing nest is in the second position. The scheme includes a conductive structure of thin lines. In addition, an exit conveyor is positioned to unload the substrate when the print nest is in the third position. A system controller comprising software is configured to activate the non-contact substrate handling device to move the substrate and to center the substrate on the inlet conveyor.

In una ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione, viene fornito un sistema di stampa serigrafica. Il sistema di stampa serigrafica comprende un attuatore rotante provvisto di un nido di stampa disposto su di esso e mobile tra una prima posizione, una seconda posizione ed una terza posizione, un convogliatore di ingresso posizionato per caricare un substrato sul nido di stampa nella prima posizione, ed un convogliatore di centraggio posizionato per caricare un substrato sul convogliatore di ingresso. Il convogliatore di centraggio comprende un dispositivo di manipolazione substrati senza contatto per centrare un substrato sul convogliatore di centraggio. Il dispositivo di manipolazione senza contatto comprende un corpo provvisto di una superficie di ricezione substrati che circonda un'apertura di iniezione di gas ed un'apertura di scarico di gas. Una sorgente di gas è collegata all'apertura di iniezione di gas. L'apertura di scarico di gas è uno o più passaggi posizionati vicino alla superficie di ricezione substrati e l'apertura di iniezione di gas è uno o più passaggi posizionati lontano dalla superficie di ricezione substrati. Il sistema di stampa serigrafica comprende anche una camera di stampa serigrafica provvista di un dispositivo di stampa serigrafica regolabile disposto su di essa in cui la camera di stampa serigrafica è posizionata per stampare uno schema sul substrato quando il nido di stampa è nella seconda posizione. Lo schema comprende una struttura conduttiva di linee sottili. In aggiunta, un convogliatore di uscita è posizionato per scaricare il substrato quando il nido di stampa è nella terza posizione. Un controllore di sistema comprendente un software è configurato per attivare il dispositivo di manipolazione substrati senza contatto per muovere il substrato e per centrare il substrato sul convogliatore di ingresso.In a further embodiment of the present invention, a screen printing system is provided. The screen printing system comprises a rotary actuator provided with a printing nest disposed on it and movable between a first position, a second position and a third position, an inlet conveyor positioned to load a substrate on the printing nest in the first position , and a centering conveyor positioned to load a substrate onto the inlet conveyor. The centering conveyor comprises a non-contact substrate handling device for centering a substrate on the centering conveyor. The non-contact handling device comprises a body provided with a substrate receiving surface surrounding a gas injection port and a gas discharge port. A gas source is connected to the gas injection port. The gas discharge port is one or more passages located near the substrate receiving surface and the gas injection port is one or more passages located away from the substrate receiving surface. The screen printing system also comprises a screen printing chamber provided with an adjustable screen printing device disposed thereon in which the screen printing chamber is positioned to print a pattern on the substrate when the printing nest is in the second position. The scheme includes a conductive structure of thin lines. In addition, an exit conveyor is positioned to unload the substrate when the print nest is in the third position. A system controller comprising software is configured to activate the non-contact substrate handling device to move the substrate and to center the substrate on the inlet conveyor.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNIBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Affinché il modo in cui le sopra indicate caratteristiche della presente invenzione possa essere compreso in dettaglio, una descrizione più particolare dell'invenzione, riassunta sopra in breve, può essere esposta con riferimento a forme di realizzazione, alcune delle quali sono illustrate nelle tavole allegate. Va notato, tuttavia, che le tavole allegate illustrano solo forme di realizzazione tipiche di questa invenzione e non devono essere pertanto considerate limitative del suo ambito, in quanto l'invenzione può ammettere forme di realizzazione ugualmente efficaci.In order that the manner in which the above-indicated characteristics of the present invention can be understood in detail, a more particular description of the invention, summarized briefly above, can be set forth with reference to embodiments, some of which are illustrated in the attached tables. It should be noted, however, that the attached tables only illustrate typical embodiments of this invention and should therefore not be considered as limiting its scope, since the invention can admit equally effective embodiments.

La figura 1A è una vista isometrica schematica di un sistema che può essere utilizzato in collegamento con forme di realizzazione della presente invenzione per formare strati multipli di uno schema desiderato.Figure 1A is a schematic isometric view of a system that can be used in conjunction with embodiments of the present invention to form multiple layers of a desired pattern.

La figura 1B è una vista schematica in pianta dall'alto del sistema di Figura 1A.Figure 1B is a schematic top plan view of the system of Figure 1A.

La figura 2A è una vista in pianta di una superficie frontale, o superficie di ricezione luce, di un substrato per cella solare.Figure 2A is a plan view of a front surface, or light receiving surface, of a solar cell substrate.

La figura 2B è una vista schematica in sezione di una porzione di un substrato per cella solare avente un secondo strato opportunamente allineato stampato al di sopra di un primo strato.Figure 2B is a schematic sectional view of a portion of a solar cell substrate having a suitably aligned second layer printed on top of a first layer.

La figura 2C è una vista schematica isometrica di un substrato per cella solare che illustra il disallineamento di strati serigrafati.Figure 2C is an isometric schematic view of a solar cell substrate illustrating the misalignment of screen printed layers.

La figura 3 è una vista schematica isometrica di un dispositivo di manipolazione substrati senza contatto secondo una forma di realizzazione della presente invenzione .Figure 3 is an isometric schematic view of a non-contact substrate handling device according to an embodiment of the present invention.

La figura 4 è una vista schematica isometrica del lato posteriore di un dispositivo di manipolazione substrati senza contatto secondo una forma di realizzazione della presente invenzione.Figure 4 is an isometric schematic view of the rear side of a non-contact substrate handling device according to an embodiment of the present invention.

La figura 5A illustra una vista schematica in sezione di un substrato e di una forma di realizzazione del dispositivo di manipolazione substrati senza contatto prima che il dispositivo manipoli il substrato.Figure 5A illustrates a schematic sectional view of a substrate and an embodiment of the non-contact substrate handling device before the device manipulates the substrate.

La figura 5B è una vista schematica in sezione di un substrato e di una forma di realizzazione del dispositivo di manipolazione substrati senza contatto durante la manipolazione senza contatto del substrato. La figura 6 è un diagramma schematico di una sequenza operativa per la manipolazione senza contatto di un substrato secondo una forma di realizzazione della presente invenzione.Figure 5B is a schematic sectional view of a substrate and an embodiment of the non-contact substrate handling device during non-contact handling of the substrate. Figure 6 is a schematic diagram of an operational sequence for contactless manipulation of a substrate according to an embodiment of the present invention.

La figura 7 è una vista in pianta dall'alto di un sistema che può essere utilizzato in collegamento con forme di realizzazione della presente invenzione per formare strati multipli di uno schema desiderato su un substrato.Figure 7 is a top plan view of a system that can be used in conjunction with embodiments of the present invention to form multiple layers of a desired pattern on a substrate.

DESCRIZIONE DETTAGLIATADETAILED DESCRIPTION

Forme di realizzazione della presente invenzione forniscono un dispositivo ed un metodo per la manipolazione di substrati durante la lavorazione, come in un sistema di stampa serigrafica, che utilizzano un dispositivo di manipolazione substrati migliorato che può essere utilizzato per processi di trasferimento, allineamento e stampa serigrafica che possono migliorare il rendimento del dispositivo ed il costo di possesso (CdP) di una linea di lavorazione substrati. In una forma di realizzazione, il sistema di stampa serigrafica, nel seguito sistema, è idoneo ad eseguire un processo di stampa serigrafica all'interno di una porzione di una linea di produzione di celle solari in silicio cristallino in cui un substrato viene disegnato secondo uno schema con un materiale desiderato in due o più strati e viene poi lavorato in una o più camere di lavorazione in sequenza. Le camere di lavorazione in sequenza possono essere idonee ad eseguire una o più fasi di cottura ed una o più fasi di pulizia. In una forma di realizzazione, il sistema è un modulo posizionato all'interno dello strumento Softline™ venduto dalla Baccini S.p.A., che è di proprietà della Applied Materials, Ine. di Santa Clara, California. Anche se la discussione che segue discute in primo luogo i processi di stampa serigrafica di uno schema, quale una struttura di interconnessione o di contatto, su una superficie di un dispositivo a celle solari, questa configurazione non è intesa ad essere limitativa dell'ambito dell'invenzione qui descritto.Embodiments of the present invention provide a device and method for handling substrates during processing, such as in a screen printing system, which use an improved substrate handling device that can be used for transfer, alignment and screen printing processes. which can improve the performance of the device and the cost of ownership (CoP) of a substrate processing line. In one embodiment, the screen printing system, hereinafter system, is suitable for performing a screen printing process within a portion of a crystalline silicon solar cell production line in which a substrate is designed according to one pattern with a desired material in two or more layers and is then processed in one or more processing chambers in sequence. The processing chambers in sequence can be suitable for carrying out one or more cooking phases and one or more cleaning phases. In one embodiment, the system is a module located within the Softline ™ instrument sold by Baccini S.p.A., which is owned by Applied Materials, Inc. of Santa Clara, California. Although the following discussion first discusses the processes of screen printing a pattern, such as an interconnect or contact structure, onto a surface of a solar cell device, this configuration is not intended to be limiting the scope of the invention described herein.

Andrebbe notato che, anche se un contatto tra il substrato ed il dispositivo di manipolazione viene utilizzato per mantenere il substrato stabile ed impedire la rotazione del substrato, il termine "senza contatto" viene spesso utilizzato per descrivere il dispositivo di manipolazione in quanto la forza di presa effettiva non avviene mediante contatto meccanico.It should be noted that even though a contact between the substrate and the handling device is used to keep the substrate stable and prevent rotation of the substrate, the term "non-contact" is often used to describe the handling device as the force of actual gripping is not done by mechanical contact.

La figura 1A è una vista schematica isometrica e la figura 1B è una vista schematica in pianta dall'alto che illustrano una forma di realizzazione di un sistema di stampa serigrafica, o sistema 100, che può essere utilizzato in collegamento con forme di realizzazione della presente invenzione per formare strati multipli di uno schema desiderato su una superficie di un substrato per cella solare 150. In una forma di realizzazione, il sistema 100 comprende un convogliatore di entrata 111, un gruppo attuatore rotante 130, una camera di stampa serigrafica 102, un convogliatore di uscita 112, ed una camera di essiccazione 200. Il convogliatore di entrata 111 può essere configurato per ricevere un substrato 150 da un dispositivo di alimentazione, quale un convogliatore di alimentazione 113, e per trasferire il substrato 150 ad un nido di stampa 131 accoppiato al gruppo attuatore rotante 130. In una forma di realizzazione dell'invenzione, una unità di manipolazione substrati senza contatto 175 su un convogliatore di centraggio 170 può essere utilizzata per pre-centrare un substrato quando esso passa tra il convogliatore di alimentazione 113 ed il convogliatore di entrata 111. In un'altra forma di realizzazione, il convogliatore di entrata 111 può passare attraverso una unità di pre-centraggio 160 avente un dispositivo di manipolazione substrati senza contatto per pre-centrare un substrato 150 quando esso viene trasferito dal convogliatore di entrata 111 al nido di stampa 131.Figure 1A is an isometric schematic view and Figure 1B is a schematic top plan view illustrating one embodiment of a screen printing system, or system 100, which can be used in conjunction with embodiments of the present invention for forming multiple layers of a desired pattern on a surface of a solar cell substrate 150. In one embodiment, the system 100 comprises an inlet conveyor 111, a rotary actuator assembly 130, a screen printing chamber 102, a outlet conveyor 112, and a drying chamber 200. The inlet conveyor 111 can be configured to receive a substrate 150 from a feed device, such as a feed conveyor 113, and to transfer the substrate 150 to a printing nest 131 coupled to the rotary actuator assembly 130. In one embodiment of the invention, a non-contact substrate handling unit 17 5 on a centering conveyor 170 can be used to pre-center a substrate as it passes between the feed conveyor 113 and the inlet conveyor 111. In another embodiment, the inlet conveyor 111 can pass through a unit. pre-centering 160 having a non-contact substrate handling device for pre-centering a substrate 150 as it is transferred from the inlet conveyor 111 to the nest 131.

Il convogliatore di uscita 112 può essere configurato per ricevere un substrato lavorato 150 da un nido di stampa 131 accoppiato al gruppo attuatore rotante 130 e per trasferire il substrato 150 alla camera di essiccazione 200. Il convogliatore di alimentazione 113 ed il convogliatore di essiccazione 114, che è contenuto nella camera di essiccazione 200, possono essere dispositivi automatizzati di manipolazione substrati che sono parte di una linea di produzione più grande. Per esempio, il convogliatore di alimentazione 113 ed il convogliatore di uscita 114 possono essere parte dello strumento Softline™ venduto dalla Baccini S.p.A. di Treviso, Italia, del quale il sistema 100 può essere un modulo.The outlet conveyor 112 can be configured to receive a processed substrate 150 from a printing nest 131 coupled to the rotary actuator assembly 130 and to transfer the substrate 150 to the drying chamber 200. The feeding conveyor 113 and the drying conveyor 114, which is contained in the drying chamber 200, can be automated substrate handling devices that are part of a larger production line. For example, the feed conveyor 113 and the output conveyor 114 can be part of the Softline ™ instrument sold by Baccini S.p.A. of Treviso, Italy, of which system 100 can be a module.

Anche se il convogliatore di essiccazione 114, i convogliatori di ingresso 111, i convogliatori di uscita 112, ed i convogliatori di alimentazione 113 sono descritti in generale nel seguito come convogliatori del tipo a cinghia, altri tipi di convogliatori, dispositivi robotizzati, od altri similari meccanismi di trasferimento substrati potrebbero essere utilizzati senza allontanarsi dall'ambito di base dell'invenzione qui descritta. Si noterà che le Figure 1A-1B sono intese solo ad illustrare una possibile configurazione di sistema di lavorazione che potrebbe trarre beneficio dalle varie forme di realizzazione qui descritte, e quindi altre configurazioni di convogliatore ed altri tipi di camere di deposizione materiale potrebbero essere utilizzati senza allontanarsi dall'ambito di base dell'invenzione qui descritta.Although the drying conveyor 114, the inlet conveyors 111, the output conveyors 112, and the feed conveyors 113 are described in the following generally as belt-type conveyors, other types of conveyors, robotic devices, or similar. substrate transfer mechanisms could be used without departing from the basic scope of the invention described herein. It will be noted that Figures 1A-1B are intended only to illustrate one possible processing system configuration that could benefit from the various embodiments described herein, and thus other conveyor configurations and other types of material deposition chambers could be used without departing from the basic scope of the invention described herein.

Come illustrato in Figura 1A, il gruppo attuatore rotante 130 può essere ruotato e posizionato angolarmente attorno all’asse "B" da un attuatore rotante (non illustrato) e da un controllore di sistema 101, in modo che i nidi di stampa 131 possano essere posizionati angolarmente in modo selettivo all'interno del sistema 100. Il gruppo attuatore rotante 130 può avere anche uno o più componenti di supporto per facilitare il controllo dei nidi di stampa 131 o di altri dispositivi automatizzati utilizzati per eseguire una sequenza di lavorazione substrati nel sistema 100.As illustrated in Figure 1A, the rotary actuator assembly 130 can be rotated and angularly positioned around the "B" axis by a rotary actuator (not shown) and a system controller 101, so that the print nests 131 can be selectively angularly positioned within the system 100. The rotary actuator assembly 130 may also have one or more support components to facilitate the control of the print nests 131 or other automated devices used to perform a substrate processing sequence in the system 100.

In una forma di realizzazione, il gruppo attuatore rotante 130 comprende quattro nidi di stampa 131, o supporti di substrato, ciascuno idoneo a supportare un substrato 150 durante il processo di stampa serigrafica eseguito all'interno della camera di stampa serigrafica 102. La figura 1B illustra schematicamente la posizione del gruppo attuatore rotante 130 in cui un nido di stampa 131 è nella posizione "1" per ricevere un substrato 150 dal convogliatore di alimentazione 113, un altro nido di stampa 131 è nella posizione "2" all'interno della camera di stampa serigrafica 102 in modo che un altro substrato 150 possa ricevere uno schema serigrafato su una sua superficie, un altro nido di stampa 131 è nella posizione "3" per trasferire un substrato lavorato 150 al convogliatore di evacuazione 112, ed un altro nido di stampa 131 è nella posizione "4", la quale è una fase intermedia tra la posizione "1" e la posizione "3".In one embodiment, the rotary actuator assembly 130 comprises four print nests 131, or substrate supports, each adapted to support a substrate 150 during the screen printing process performed inside the screen printing chamber 102. Figure 1B schematically illustrates the position of the rotary actuator assembly 130 in which a printing nest 131 is in the "1" position to receive a substrate 150 from the feed conveyor 113, another printing nest 131 is in the "2" position within the chamber printing unit 102 so that another substrate 150 can receive a silk-screened pattern on its surface, another printing nest 131 is in the "3" position to transfer a processed substrate 150 to the evacuation conveyor 112, and another nest of print 131 is in position "4", which is an intermediate step between position "1" and position "3".

In una forma di realizzazione, la camera di stampa serigrafica 102 nel sistema 100 utilizza un dispositivo di stampa serigrafica convenzionale venduto dalla Baccini S.p.A., che è idoneo a depositare materiale in uno schema desiderato sulla superficie del substrato 150 posizionato sul nido di stampa 131 nella posizione "2" durante il processo di stampa serigrafica. In una forma di realizzazione, la camera di stampa serigrafica 102 contiene una pluralità di attuatori, ad esempio, gli attuatori 102A (ad esempio motori a passo, servo-motori) che sono in comunicazione con il controllore di sistema 101 e sono utilizzati per regolare la posizione e/o l'orientamento angolare del dispositivo di stampa serigrafica rispetto al substrato attraverso comandi inviati dal controllore di sistema 101. In una forma di realizzazione, la camera di stampa serigrafica 102 è idonea a depositare un materiale contenente metallo o contenente dielettrico sul substrato per cella solare 150. In una forma di realizzazione, il substrato per cella solare 150 ha una larghezza tra circa 125 mm e circa 156 mm ed una lunghezza tra circa 70 mm e circa 156 mm.In one embodiment, the screen printing chamber 102 in the system 100 uses a conventional screen printing device sold by Baccini S.p.A., which is suitable for depositing material in a desired pattern on the surface of the substrate 150 positioned on the printing nest 131 in the position "2" during the screen printing process. In one embodiment, the screen printing chamber 102 contains a plurality of actuators, for example, the actuators 102A (for example, stepper motors, servo motors) which are in communication with the system controller 101 and are used to regulate the angular position and / or orientation of the screen printing device with respect to the substrate through commands sent by the system controller 101. In one embodiment, the screen printing chamber 102 is suitable for depositing a metal-containing or dielectric-containing material on the solar cell substrate 150. In one embodiment, solar cell substrate 150 has a width between about 125 mm and about 156 mm and a length between about 70 mm and about 156 mm.

In una forma di realizzazione, il sistema 100 include un gruppo di ispezione 200 idoneo ad ispezionare un substrato 150 disposto sul nido di stampa 131 in posizione "1". Il gruppo di ispezione 200 può includere una o più telecamere 121 posizionate per ispezionare un substrato entrante, o lavorato 150, disposto sul nido di stampa 131 in posizione "1". In una forma di realizzazione, il gruppo di ispezione 200 include almeno una telecamera 121 (ad esempio una telecamera CCD) ed altri componenti elettronici atti ad ispezionare ed a comunicare i risultati dell'ispezione al controllore di sistema 101 utilizzati per analizzare l'orientamento e la posizione del substrato 150 sul nido di stampa 131.In one embodiment, the system 100 includes an inspection assembly 200 suitable for inspecting a substrate 150 disposed on the printing nest 131 in position "1". The inspection assembly 200 may include one or more cameras 121 positioned to inspect an incoming, or processed substrate 150, arranged on the printing nest 131 in position "1". In one embodiment, the inspection assembly 200 includes at least one camera 121 (e.g. a CCD camera) and other electronic components adapted to inspect and communicate the inspection results to the system controller 101 used to analyze the orientation and the position of the substrate 150 on the printing nest 131.

II controllore di sistema 101 facilita il controllo e l'automazione dell'intero sistema 100 e può includere una unità di elaborazione centrale (CPU) (non illustrata), una memoria (non illustrata), e circuiti di supporto (o I/O) (non illustrati). La CPU può essere di una qualsiasi forma di processori per computer che sono utilizzati nelle impostazioni industriali per controllare vari processi e hardware per camere (ad esempio convogliatori, rilevatori, motori, hardware per erogazione di fluidi, ecc) e per monitorare il sistema ed i processi nella camera (ad esempio posizione del substrato, tempo di processo, segnale dal rilevatore, ecc.). La memoria è collegata alla CPU, e può essere una o più di una memoria facilmente disponibile, quale una memoria ad accesso casuale (RAM), una memoria di sola lettura (ROM), dischi floppy, dischi rigidi, o una qualsiasi altra forma di memorizzazione digitale, locale o remota. Istruzioni e dati di software possono essere codificati e memorizzati all'interno della memoria per istruire la CPU. Anche i circuiti di supporto sono collegati alla CPU per supportare il processore in modo convenzionale. I circuiti di supporto possono comprendere cache, alimentatori di potenza, circuiti di clock, circuiteria ingresso/uscita, sottosistemi e simili. Un programma (o istruzioni da computer) leggibili dal controllore di sistema 101 determina quali compiti sono eseguibili su un substrato. Preferibilmente, il programma è un software leggibile dal controllore di sistema 101, il quale include un codice per generare e memorizzare almeno informazioni di posizione del substrato, la sequenza di movimenti dei vari componenti controllati, informazioni del sistema di ispezione substrato, ed una qualsiasi loro combinazione. In una forma di realizzazione della presente invenzione, il controllore di sistema 101 include un software per attivare il dispositivo di manipolazione substrati senza contatto per muovere il substrato quanto necessario, come ad esempio per pre-centrare il substrato, quando il substrato si muove attraverso il sistema di lavorazione 100.System controller 101 facilitates control and automation of the entire system 100 and may include a central processing unit (CPU) (not shown), memory (not shown), and supporting circuits (or I / O) (not shown). The CPU can be any form of computer processors which are used in industrial settings to control various processes and hardware for chambers (e.g. conveyors, detectors, motors, fluid dispensing hardware, etc.) and to monitor the system and processes in the chamber (e.g. location of the substrate, process time, signal from the detector, etc.). The memory is connected to the CPU, and may be one or more of a readily available memory, such as random access memory (RAM), read-only memory (ROM), floppy disks, hard disks, or any other form of digital storage, local or remote. Software instructions and data can be encoded and stored within memory to instruct the CPU. Support circuits are also connected to the CPU to support the processor in a conventional manner. The supporting circuits may include caches, power supplies, clock circuits, input / output circuitry, subsystems and the like. A program (or computer instructions) readable by the system controller 101 determines which tasks are executable on a substrate. Preferably, the program is software readable by the system controller 101, which includes a code for generating and storing at least position information of the substrate, the sequence of movements of the various controlled components, information of the substrate inspection system, and any of them. combination. In one embodiment of the present invention, the system controller 101 includes software for activating the non-contact substrate handling device to move the substrate as needed, such as to pre-center the substrate, as the substrate moves across the substrate. machining system 100.

Le figure 1A-1B illustrano in generale una configurazione di sistema che contiene una camera di essiccazione 200 che è posizionata per ricevere un substrato 150 da un convogliatore di uscita 112, dopo che il substrato 150 è stato lavorato in una camera di stampa serigrafica 102. In generale, la camera di essiccazione 200 contiene una regione di lavorazione 202 nella quale viene erogata energia da un sistema termico 201 ad uno o più substrati posizionati su di essa, in modo che il materiale depositato su una superficie dell'uno o più substrati possa essere essiccato. In un esempio, il materiale depositato è una pasta contenente alluminio (Al), quale una pasta cermet di alluminio privo di piombo (ad esempio Al Cermet 6214) che è comunemente utilizzata nei processi di produzione di celle solari per formare i contatti sul lato posteriore su un substrato cristallino di celle solari. La regione di lavorazione 202 presenta un convogliatore di essiccazione 114 che è idoneo a ricevere un substrato da un altro dispositivo di trasferimento (ad esempio il convogliatore di uscita 112), ed a muovere e/o posizionare il substrato 150 all'interno della regione di lavorazione 202.Figures 1A-1B generally illustrate a system configuration which contains a drying chamber 200 which is positioned to receive a substrate 150 from an outlet conveyor 112, after the substrate 150 has been processed in a screen printing chamber 102. In general, the drying chamber 200 contains a processing region 202 in which energy is delivered by a thermal system 201 to one or more substrates positioned thereon, so that the material deposited on a surface of the one or more substrates can be dried. In one example, the deposited material is an aluminum (Al) -containing paste, such as a lead-free aluminum cermet paste (e.g. Al Cermet 6214) which is commonly used in solar cell manufacturing processes to form the back side contacts. on a crystalline substrate of solar cells. The processing region 202 has a drying conveyor 114 which is suitable for receiving a substrate from another transfer device (for example the outlet conveyor 112), and for moving and / or positioning the substrate 150 within the region of machining 202.

Dopo l'essiccazione dei substrati, un altro sistema 100 può essere disposto in linea per lavorare il secondo lato del substrato 150. Un dispositivo od unità di ribaltamento (non illustrato) è posizionato per ricevere e trasferire substrati dai convogliatori del sistema di produzione automatica quali i convogliatori 113 e 114, che sono utilizzati per trasferire i substrati tra le varie fasi di lavorazione. Anche una unità di precentraggio, quali le unità 170 o 160 che utilizzano il dispositivo di manipolazione senza contatto come sopra, può essere posizionata nella linea di produzione tra l'essiccatore 200 ed una unità di ribaltamento (non illustrata) per pre-centrare il substrato 150 in modo da allineare correttamente il substrato con l'unità di ribaltamento. In aggiunta, forme di realizzazione dell'invenzione possono includere altre unità oltre alle unità di pre-centraggio che sono utilizzate per prelevare e posizionare i substrati lungo il processo di produzione o per muoverli in un qualsiasi modo quando necessario.After drying of the substrates, another system 100 can be placed in line to process the second side of the substrate 150. A tilting device or unit (not shown) is positioned to receive and transfer substrates from the conveyors of the automatic production system such as the conveyors 113 and 114, which are used to transfer the substrates between the various processing steps. Also a pre-centering unit, such as units 170 or 160 using the non-contact handling device as above, can be placed in the production line between the dryer 200 and a tilting unit (not shown) to pre-center the substrate. 150 in order to properly align the substrate with the tilt unit. In addition, embodiments of the invention may include other units in addition to pre-centering units which are used to pick up and position substrates along the manufacturing process or to move them in any way as needed.

La figura 2A è una vista in pianta di una superficie frontale 155, o superficie di ricezione luce, di un substrato per cella solare 150. I substrati per cella solare possono avere uno spessore di 300 micron, ma stanno diventando sempre più sottili come ad esempio con spessori tra 100 e 150 micron. Poiché i substrati per celle solari diventano più sottili, una maggiore attenzione deve essere posta quando si manipolano i substrati durante la loro fabbricazione in modo da non scheggiare, rompere, fessurare o rovinare in altro modo il substrato, in particolare quando la cella solare è stata parzialmente lavorata per formare alcune caratteristiche di una cella fotovoltaica. Ad esempio, le celle solari sono regolarmente riposizionate e centrate durante la loro fabbricazione per depositare correttamente i vari strati che formano la cella fotovoltaica e permettono la produzione di corrente. Aumentando la manipolazione, aumenta la probabilità di danneggiare i substrati. Alcuni esempi di problematiche relative alla fabbricazione ed alla manipolazione di celle fotovoltaiche sono discussi nel seguito in maggior dettaglio.Figure 2A is a plan view of a front surface 155, or light receiving surface, of a solar cell substrate 150. Solar cell substrates may be 300 microns thick, but are becoming thinner and thinner such as with thicknesses between 100 and 150 microns. As solar cell substrates become thinner, more care must be taken when handling substrates during their manufacture so as not to chip, crack, crack or otherwise damage the substrate, particularly when the solar cell has been partially processed to form some characteristics of a photovoltaic cell. For example, solar cells are regularly repositioned and centered during their manufacture to properly deposit the various layers that form the photovoltaic cell and allow the production of current. By increasing handling, the likelihood of damaging substrates increases. Some examples of problems relating to the manufacture and handling of photovoltaic cells are discussed in more detail below.

La corrente elettrica generata dalla giunzione formata in una cella solare, quando illuminata, fluisce attraverso una struttura di contatto frontale 156 disposta sulla superficie frontale 155 del substrato per cella solare 150, ed una struttura di contatto posteriore (non illustrata), disposta sulla superficie posteriore (non illustrata) del substrato per cella solare 150. La struttura di contatto frontale 156, come illustrato in Figura 2A, può essere configurata come linee metalliche sottili ampiamente distanziate, o dita 152, che forniscono corrente a barre di bus 151 più grandi. Tipicamente, la superficie frontale 155 è rivestita da uno strato sottile di materiale dielettrico, quale nitruro di silicio (SiN), il quale agisce da rivestimento antiriflesso (ARC) per minimizzare la riflessione della luce. La struttura di contatto posteriore (non illustrata) è generalmente non vincolata alle sottili linee metalliche in quanto la superficie posteriore del substrato per cella solare 150 non è una superficie di ricezione luce.The electric current generated by the junction formed in a solar cell, when illuminated, flows through a front contact structure 156 disposed on the front surface 155 of the solar cell substrate 150, and a rear contact structure (not shown), disposed on the back surface (not shown) of the solar cell substrate 150. The front contact structure 156, as illustrated in Figure 2A, can be configured as widely spaced thin metal lines, or fingers 152, which supply current to larger bus bars 151. Typically, the front surface 155 is coated with a thin layer of dielectric material, such as silicon nitride (SiN), which acts as an anti-reflective coating (ARC) to minimize light reflection. The back contact structure (not shown) is generally unconstrained to the thin metal lines since the back surface of the solar cell substrate 150 is not a light receiving surface.

In una forma di realizzazione, il posizionamento della barre di bus 151 e delle dita 152 sulla superficie frontale 155 del substrato 150 dipende dall'allineamento di un dispositivo di stampa serigrafica utilizzato nella camera di stampa serigrafica 102 (Figura 1A) rispetto al posizionamento del substrato 150 sul nido di stampa 131. Il dispositivo di stampa serigrafica è in genere un foglio od una piastra contenuta nella camera di stampa serigrafica 102. Il foglio o piastra presenta una pluralità di fori, fessure od altri elementi distintivi ricavati su di essa per definire lo schema ed il posizionamento dell'inchiostro o della pasta di stampa serigrafica sulla superficie frontale 155 del substrato 150. Tipicamente, l'allineamento dello schema serigrafato delle dita 152 e delle barre di bus 151 sulla superficie del substrato 150 dipende dall'allineamento del dispositivo di stampa serigrafica rispetto ad un bordo del substrato 150. Ad esempio, il posizionamento di uno schema serigrafato a singolo strato delle barre di bus 151 e delle dita 152 può avere una posizione attesa X ed un orientamento angolare atteso R rispetto ad un bordo 150A e una posizione attesa Y rispetto ad un bordo 150B del substrato come illustrato in Figura 2A. L'errore di posizione dello strato singolo dello schema serigrafato delle dita 152 e delle barre di bus 151 sulla superficie frontale 155 del substrato 150 rispetto alla posizione attesa (X, Y) ed all'orientamento angolare atteso R sulla superficie frontale 155 del substrato 150 può essere descritto come uno scostamento di posizione (ΔΧ, ΔΥ) e uno scostamento angolare AR. Pertanto, lo scostamento di posizione (ΔΧ, ΔΥ) è l'errore nel posizionamento dello schema di barre di bus 151 e di dita 152 rispetto ai bordi 150A e 150B, e lo scostamento angolare AR è l'errore nell'allineamento angolare dello schema stampato delle barre di bus 151 e delle dita 152 rispetto al bordo 150B del substrato 150. L'errato posizionamento di uno strato singolo dello schema serigrafato delle barre di bus 151 e delle dita 152 sulla superficie del substrato 150 può influenzare la capacità del dispositivo formato di operare correttamente e quindi influenzare la resa di dispositivo del sistema 100. Tuttavia, la minimizzazione degli errori di posizione diventa ancor più critica in applicazioni che presentano strati multipli dello schema serigrafato posti uno sopra l'altro.In one embodiment, the positioning of the bus bars 151 and fingers 152 on the front surface 155 of the substrate 150 depends on the alignment of a screen printing device used in the screen printing chamber 102 (Figure 1A) relative to the positioning of the substrate 150 on the printing nest 131. The screen printing device is generally a sheet or a plate contained in the screen printing chamber 102. The sheet or plate has a plurality of holes, slits or other distinctive elements obtained on it to define the pattern and positioning of the ink or silk-screen printing paste on the front surface 155 of the substrate 150. Typically, the alignment of the silk-screen pattern of the fingers 152 and bus bars 151 on the surface of the substrate 150 depends on the alignment of the printing device. silk-screen printing relative to an edge of the substrate 150. For example, the placement of a silk-screen pattern single layer of bus bars 151 and fingers 152 can have an expected position X and an expected angular orientation R with respect to an edge 150A and an expected position Y with respect to an edge 150B of the substrate as illustrated in Figure 2A. The position error of the single layer of the silkscreen pattern of fingers 152 and bus bars 151 on the front surface 155 of the substrate 150 with respect to the expected position (X, Y) and the expected angular orientation R on the front surface 155 of the substrate 150 can be described as a position offset (ΔΧ, ΔΥ) and an angular offset AR. Therefore, the position deviation (ΔΧ, ΔΥ) is the error in the positioning of the pattern of bus bars 151 and fingers 152 with respect to the edges 150A and 150B, and the angular offset AR is the error in the angular alignment of the pattern printing of bus bars 151 and fingers 152 relative to the edge 150B of substrate 150. Incorrect positioning of a single layer of the silkscreen pattern of bus bars 151 and fingers 152 on the surface of substrate 150 can affect the capacity of the formed device to operate correctly and thus affect the device yield of the system 100. However, the minimization of position errors becomes even more critical in applications that have multiple layers of the silk-screened pattern placed one on top of the other.

In uno sforzo di aumentare la capacità di trasportare corrente della struttura di contatto frontale 156 senza ridurre l'efficienza di una cella solare completata, l'altezza delle barre di bus 151 e delle dita 152 può essere aumentata senza aumentare il loro spessore serigrafando lo schema delle barre di bus 151 e delle dita 152 in due o più strati successivi. La figura 2B è una vista schematica laterale in sezione di una porzione del substrato 150 provvisto di un secondo strato opportunamente allineato di barre di bus 151B e di dita 152B stampato al di sopra di un primo strato di barre di bus 151A e di dita 152A.In an effort to increase the current carrying capacity of the front contact structure 156 without reducing the efficiency of a completed solar cell, the height of the bus bars 151 and fingers 152 can be increased without increasing their thickness by screen printing the pattern. bus bars 151 and fingers 152 in two or more successive layers. Figure 2B is a schematic side sectional view of a portion of the substrate 150 provided with a suitably aligned second layer of bus bars 151B and fingers 152B printed on top of a first layer of bus bars 151A and fingers 152A.

La figura 2C è una vista schematica isometrica del substrato per cella solare 150 che illustra il disallineamento di strati serigrafati. Tipicamente, l'allineamento dello schema serigrafato per il secondo strato sul primo strato è dipendente dall'allineamento del dispositivo di stampa serigrafica rispetto ai bordi 150A e 150B del substrato 150, come illustrato in Figura 2A. Tuttavia, il disallineamento del secondo strato rispetto al primo strato può verificarsi a causa di una variazione nel posizionamento del substrato 150 e/o dell'effetto combinato di tolleranze di misurazione tra la prima operazione di stampa serigrafica e le successive operazioni di stampa serigrafica. In generale, il disallineamento del secondo strato di dita 152B e di barre di bus 151B rispetto al primo strato di dita 152A e di barre di bus 151A può essere descritto come un disallineamento di posizione (XlfYj) ed un disallineamento angolare R1. Il disallineamento di posizione ed angolare del secondo strato dello schema serigrafato rispetto al primo strato dello schema serigrafato può ridurre le prestazioni del dispositivo e l'efficienza del dispositivo a causa di una maggior copertura od oscuramento della superficie frontale 155 di quanto succederebbe con uno schema a strato singolo, comportando una riduzione complessiva della resa del dispositivo del sistema 100.Figure 2C is an isometric schematic view of the solar cell substrate 150 illustrating the misalignment of screen printed layers. Typically, the alignment of the silk-screen pattern for the second layer on the first layer is dependent on the alignment of the silk-screen printing device with respect to the edges 150A and 150B of the substrate 150, as illustrated in Figure 2A. However, misalignment of the second layer relative to the first layer can occur due to a variation in the positioning of the substrate 150 and / or the combined effect of measurement tolerances between the first screen printing operation and subsequent screen printing operations. In general, the misalignment of the second layer of fingers 152B and bus bars 151B with respect to the first layer of fingers 152A and bus bars 151A can be described as a position misalignment (XlfYj) and an angular misalignment R1. The position and angular misalignment of the second layer of the silkscreen pattern with respect to the first layer of the silkscreen pattern can reduce the performance of the device and the efficiency of the device due to a greater coverage or darkening of the front surface 155 than would happen with a pattern to single layer, resulting in an overall reduction in the yield of the device of the system 100.

In uno sforzo di migliorare la manipolazione dei substrati durante la fabbricazione delle cele solari, forme di realizzazione dell'invenzione utilizzano un dispositivo di manipolazione substrati senza contatto, come illustrato nelle Figure 3 e 4. Le forme di realizzazione dell'invenzione possono essere utilizzate come parte delle unità di pre-centraggio sopra discusse. Infatti, forme di realizzazione dell'invenzione non solo includono tali unità di lavorazione, ma includono anche una qualsiasi unità di manipolazione necessaria per muovere un substrato. Inoltre, forme di realizzazione dell'invenzione possono includere effettori terminali utilizzati per la manipolazione di substrati durante la lavorazione.In an effort to improve handling of substrates during solar cell fabrication, embodiments of the invention utilize a non-contact substrate handling device, as illustrated in Figures 3 and 4. Embodiments of the invention can be used as part of the pre-centering units discussed above. Indeed, embodiments of the invention not only include such processing units, but also include any handling units necessary to move a substrate. Further, embodiments of the invention may include end effectors used for handling substrates during processing.

Le figure 3 e 4 illustrano viste schematiche isometriche del lato frontale (Figura 3) o del lato posteriore (Figura 4) di un dispositivo di manipolazione substrati senza contatto 300, secondo una forma di realizzazione della presente invenzione. Il dispositivo 300 comprende un corpo 310 provvisto di una superficie di ricezione substrati 312 che circonda un'apertura di iniezione gas 314 ed un'apertura di scarico gas 316. Una sorgente di gas 318 è collegata all'apertura di iniezione gas 314 per fornire gas per attivare il dispositivo di manipolazione substrati senza contatto. L'apertura di scarico gas 316 è uno o più passaggi 320 posizionati vicino alla superficie di ricezione substrati 312. L'apertura di iniezione gas 314 è uno o più passaggi 322 posizionati lontano dalla superficie di ricezione substrati 312. Ad esempio, l'apertura di iniezione gas 314, comprendente uno o più passaggi 322, può essere disposta centralmente lungo il corpo 310 come illustrato nelle Figure 3 e 4.Figures 3 and 4 illustrate isometric schematic views of the front side (Figure 3) or the rear side (Figure 4) of a non-contact substrate handling device 300, according to an embodiment of the present invention. The device 300 comprises a body 310 provided with a substrate receiving surface 312 surrounding a gas injection port 314 and a gas discharge port 316. A gas source 318 is connected to the gas injection port 314 for supplying gas. to activate the non-contact substrate handling device. The gas discharge port 316 is one or more passages 320 located near the substrate receiving surface 312. The gas injection port 314 is one or more passages 322 positioned away from the substrate receiving surface 312. For example, the opening injection valve 314, comprising one or more passages 322, can be arranged centrally along the body 310 as illustrated in Figures 3 and 4.

In una forma di realizzazione dell'invenzione, l'apertura di iniezione gas 314 e l'apertura di scarico gas 316 formano un dispositivo di flusso di Venturi, vale a dire un dispositivo di flusso per generare un vuoto per mezzo di un flusso d'aria o un flusso di gas di scarico attraverso uno stretto foro. In un'altra forma di realizzazione dell'invenzione, l'apertura di iniezione gas 314 e l'apertura di scarico gas 316 formano un dispositivo o pinza di flusso di Bernoulli. La superficie di ricezione substrati 312 può essere un disco anulare che circonda una depressione centrale 306 nel corpo 310. Ad esempio, il disco anulare può comprendere un anello staccabile 334 fissato al corpo 310, ad esempio mediante viti 340. Il corpo può formare in generale altre forme non circolari quali ad esempio una forma ovale, rettangolare od altre forme poligonali. In queste forme di realizzazione, una forma a nastro chiuso corrispondente al perimetro della faccia del corpo può anche circondare ed essere fissata al corpo per formare la superficie di ricezione substrati 312.In one embodiment of the invention, the gas injection port 314 and the gas discharge port 316 form a venturi flow device, i.e. a flow device for generating a vacuum by means of a flow of gas. air or a stream of exhaust gas through a narrow hole. In another embodiment of the invention, the gas injection port 314 and the gas exhaust port 316 form a Bernoulli flow device or clamp. The substrate receiving surface 312 may be an annular disc surrounding a central depression 306 in the body 310. For example, the annular disc may comprise a detachable ring 334 attached to the body 310, for example by screws 340. The body may generally form other non-circular shapes such as for example an oval, rectangular or other polygonal shapes. In these embodiments, a closed web shape corresponding to the perimeter of the body face can also surround and be attached to the body to form the substrate receiving surface 312.

In una forma di realizzazione dell'invenzione, il corpo 310 del dispositivo di manipolazione senza contatto 300 può comprendere una pinza di Bernoulli 330 fissata all'interno di una sede 338 provvista di uno o più elementi di supporto 344. La sede 338 presenta una faccia anulare 332 che estende l'area superficiale della pinza di Bernoulli 330. In questa forma di realizzazione, la sede 338 è fissata ad un anello staccabile 334 in corrispondenza di uno o più elementi di supporto 344, ad esempio mediante viti 340. L'anello staccabile 334 presenta una superficie di ricevimento substrati 312. Una guarnizione 336 può essere disposta sulla superficie di ricezione substrati 312 per smorzare il contatto che avviene con il substrato 150 durante la manipolazione e per fornire un'area di tenuta. I passaggi di scarico 320 dell'apertura di scarico 316 possono essere delimitati perimetralmente. L'apertura di scarico gas può essere due o più passaggi quali i tre passaggi 320 illustrati nelle Figure 3 e 4.In an embodiment of the invention, the body 310 of the non-contact handling device 300 can comprise a Bernoulli gripper 330 fixed inside a seat 338 provided with one or more support elements 344. The seat 338 has a face ring 332 which extends the surface area of the Bernoulli gripper 330. In this embodiment, the seat 338 is fixed to a detachable ring 334 at one or more support elements 344, for example by means of screws 340. The ring The detachable surface 334 has a substrate receiving surface 312. A gasket 336 may be disposed on the substrate receiving surface 312 to dampen the contact that occurs with the substrate 150 during handling and to provide a sealing area. The discharge passages 320 of the discharge opening 316 can be perimeter delimited. The gas discharge opening can be two or more passages such as the three passages 320 shown in Figures 3 and 4.

II dispositivo di manipolazione senza contatto 300 può essere realizzato in un materiale comprendente plastica, carbonio, metallo, alluminio od una loro combinazione. Per esempio, porzioni del corpo 310 possono comprendere alluminio e plastica ed un anello staccabile 334 fissato al corpo 310 può comprendere plastica e gomma. Quindi, la superficie di ricezione substrati forma un'area continua di contatto che tocca il substrato per fornire un miglior supporto e bilanciamento. Inoltre, una pressione di gas inferiore è richiesta per attivare il dispositivo di manipolazione senza contatto 300 per manipolare in modo più gentile i substrati fragili 150.The non-contact handling device 300 can be made of a material comprising plastic, carbon, metal, aluminum or a combination thereof. For example, portions of the body 310 may comprise aluminum and plastic and a detachable ring 334 attached to the body 310 may comprise plastic and rubber. Hence, the substrate receiving surface forms a continuous contact area that touches the substrate to provide better support and balance. Additionally, a lower gas pressure is required to activate the non-contact handling device 300 to more gently handle the fragile substrates 150.

Le figure 5A e 5B illustrano una vista schematica in sezione di un substrato e di una forma di realizzazione del dispositivo di manipolazione substrati lungo la linea AA-AA di Figura 4. Le figure illustrano la manipolazione senza contatto del substrato prima (Figura 5A) e durante (Figura 5B) la manipolazione del substrato 150. Il gas passa da una sorgente di gas 318 verso l'apertura di iniezione gas 314 che inietta del gas nell'area tra il substrato ed il dispositivo di manipolazione senza contatto. Il gas può passare attorno ad un restringimento 342 dell'apertura di iniezione gas 314 che forma i passaggi 322. Inizialmente, il gas fluisce senza ostacoli sopra il substrato e passa attraverso un'area compresa tra il dispositivo di manipolazione ed il substrato come indicato in generale dalle frecce "A".Figures 5A and 5B illustrate a schematic sectional view of a substrate and an embodiment of the substrate handling device along the line AA-AA of Figure 4. The figures illustrate the non-contact handling of the substrate before (Figure 5A) and during (Figure 5B) handling of the substrate 150. The gas passes from a gas source 318 to the gas injection port 314 which injects gas into the area between the substrate and the non-contact handling device. The gas can pass around a narrowing 342 of the gas injection port 314 which forms the passages 322. Initially, the gas flows unobstructed over the substrate and passes through an area between the handling device and the substrate as indicated in general by arrows "A".

Come il gas fluisce sopra il substrato 150 ed il dispositivo di manipolazione senza contatto 300 si avvicina al substrato, la pressione sopra il substrato diminuisce, determinando uno squilibrio di pressione. Come lo squilibrio aumenta, la pressione maggiore del gas sotto il substrato spinge il substrato a sollevarsi, come indicato dalle frecce "C". Una regione di vuoto 510 generalmente tra il substrato ed il corpo 310 si crea sopra la superficie del substrato, come anche indicato dalle frecce "B". Il gas successivamente fluisce attraverso la superficie del substrato ed attraverso i passaggi di scarico del gas 320 dell'apertura di scarico del gas 316 come indicato dalle frecce "A". La guarnizione in gomma 336 impedisce al substrato di ruotare e stabilizza il substrato nel contempo muovendo il substrato verso una nuova posizione. La guarnizione 332 può anche sigillare una porzione 520 che circonda la regione di vuoto 510.As the gas flows over the substrate 150 and the non-contact handling device 300 approaches the substrate, the pressure above the substrate decreases, resulting in a pressure imbalance. As the imbalance increases, the increased pressure of the gas beneath the substrate causes the substrate to rise, as indicated by the arrows "C". A vacuum region 510 generally between the substrate and the body 310 is created above the surface of the substrate, as also indicated by the arrows "B". The gas subsequently flows through the substrate surface and through the gas exhaust passages 320 of the gas exhaust port 316 as indicated by the arrows "A". The rubber gasket 336 prevents the substrate from rotating and stabilizes the substrate while moving the substrate to a new location. The gasket 332 can also seal a portion 520 surrounding the vacuum region 510.

In un'altra forma di realizzazione dell'invenzione, il dispositivo di manipolazione senza contatto 300 può avere una faccia 332 del corpo 310 che si inclina da una regione centrale del corpo verso la superficie di ricezione substrati 312. Quando un substrato 150 contatta il dispositivo di manipolazione 300, si forma una luce tra il substrato 150 ed il corpo 310 del dispositivo di manipolazione 300. Una inclinazione declinante può formarsi da una regione centrale del corpo, ad esempio una depressione centrale 306, verso un bordo esterno della superficie di ricezione substrati 312.In another embodiment of the invention, the non-contact handling device 300 may have a face 332 of the body 310 that tilts from a central region of the body towards the substrate receiving surface 312. When a substrate 150 contacts the device handle 300, a gap is formed between the substrate 150 and the body 310 of the handling device 300. A declining slope can form from a central region of the body, for example a central depression 306, towards an outer edge of the substrate receiving surface 312.

Poiché l'inclinazione declina verso il bordo esterno della superficie di ricezione substrati 312, la luce tra il substrato 150 ed il corpo 310 diminuirà. In altre parole, la luce tra il corpo 310 ed il substrato 150 può variare dal centro al bordo, il che può aiutare a mantenere la velocità del flusso di gas. Poiché il gas esce dall'apertura di iniezione gas 314 e viaggia lungo il percorso indicato dalle frecce "A", il gas può diminuire in densità e perdere velocità. Tuttavia, diminuendo la luce tra il corpo 310 ed il substrato 150, la densità così come la velocità non diminuiranno così rapidamente, ciò significando che anche pressioni del gas inferiori possono essere necessarie per sollevare il substrato 150.As the slope declines towards the outer edge of the substrate receiving surface 312, the light between the substrate 150 and the body 310 will decrease. In other words, the gap between the body 310 and the substrate 150 can vary from center to edge, which can help maintain the velocity of the gas flow. As the gas exits the gas injection port 314 and travels along the path indicated by the arrows "A", the gas can decrease in density and lose speed. However, by decreasing the gap between the body 310 and the substrate 150, the density as well as the velocity will not decrease as rapidly, meaning that even lower gas pressures may be required to lift the substrate 150.

La figura 6 è un diagramma schematico di una sequenza operativa per la manipolazione senza contatto di un substrato secondo una forma di realizzazione della presente invenzione. Il metodo 600 per manipolare senza contatto un substrato include il posizionamento di un dispositivo di manipolazione sopra il substrato, riquadro 602. Il dispositivo di manipolazione include un corpo provvisto di una superficie di ricezione substrati che circonda un'apertura di iniezione gas ed un'apertura di scarico gas, riquadro 604. Una sorgente di gas è collegata all'apertura di iniezione gas e l'apertura di scarico gas è uno o più passaggi posizionati vicino alla superficie di ricezione substrati, e l'apertura di iniezione gas è uno o più passaggi posizionati lontano dalla superficie di ricezione substrati, riquadro 606. Il metodo include anche la creazione di una regione di vuoto al di sopra del substrato facendo fluire gas fuori dall'apertura di iniezione gas, sopra il substrato, verso la superficie di ricezione substrati, ed attraverso l'apertura di scarico gas, riquadro 608. Una porzione che circonda la regione di vuoto è chiusa a tenuta portando il substrato a contattare la superficie di ricezione substrati, riquadro 610, e muovendo il substrato 150, riquadro 612.Figure 6 is a schematic diagram of an operational sequence for contactless manipulation of a substrate according to an embodiment of the present invention. Method 600 for contactless handling of a substrate includes placing a handling device on top of the substrate, box 602. The handling device includes a body provided with a substrate receiving surface surrounding a gas injection port and an opening. exhaust port, box 604. A gas source is connected to the gas injection port and the exhaust gas port is one or more passages located near the substrate receiving surface, and the gas injection port is one or more passages located away from the substrate receiving surface, box 606. The method also includes creating a void region above the substrate by flowing gas out of the gas injection port, above the substrate, to the substrate receiving surface, and through the gas discharge opening, box 608. A portion surrounding the vacuum region is sealed, causing the substrate to contact the substrate receiving surface, box 610, and moving substrate 150, box 612.

Anche se forme di realizzazione della presente invenzione sono raffigurate nelle Figure 1A e 1B con riferimento ad un sistema 100 avente un solo ingresso ed una sola uscita, forme di realizzazione dell'invenzione sono ugualmente applicabili ad un sistema 700 avente un doppio ingresso ed una doppia uscita come raffigurato in Figura 7.Although embodiments of the present invention are depicted in Figures 1A and 1B with reference to a system 100 having a single inlet and a single outlet, embodiments of the invention are equally applicable to a system 700 having a double inlet and a double output as shown in Figure 7.

La figura 7 è una vista in pianta dall'alto di un sistema 700 che può essere utilizzato in collegamento con forme di realizzazione della presente invenzione per formare strati multipli di uno schema desiderato, quali barre di bus 151 e dita 152, sulla superficie frontale 150 del substrato 150. Come illustrato, il sistema 700 differisce dal sistema 100 raffigurato nelle Figure 1A e 1B per il fatto che il sistema 700 include due convogliatori di ingresso 111, due unità di manipolazione substrati senza contatto 175 su convogliatori di centraggio 170 utilizzate per precentrare substrati, due unità di pre-centraggio 160 e due convogliatori di uscita 112. Il sistema 700 differisce dal sistema 100 anche per il fatto che il sistema 700 include due camere di stampa serigrafica 102. Il sistema include anche due convogliatori di essiccazione 114 con due essiccatori 200. Tuttavia, la sequenza operativa delle forme di realizzazione dell'invenzione con riferimento al sistema 700 è sostanzialmente la stessa di quella con riferimento al sistema 100. Per esempio, la sequenza operativa 600 con riferimento al primo substrato 150 caricato inizialmente nella posizione "1" è la stessa di quella descritta in precedenza con riferimento alla Figura 6. Tuttavia, la sequenza operativa 600 può essere eseguita simultaneamente con il secondo substrato 150 caricato inizialmente nella posizione "3".Figure 7 is a top plan view of a system 700 that can be used in conjunction with embodiments of the present invention to form multiple layers of a desired pattern, such as bus bars 151 and fingers 152, on the front surface 150 of substrate 150. As illustrated, system 700 differs from system 100 depicted in Figures 1A and 1B in that system 700 includes two inlet conveyors 111, two non-contact substrate handling units 175 on centering conveyors 170 used to pre-center substrates, two pre-centering units 160 and two exit conveyors 112. System 700 differs from system 100 also in that system 700 includes two screen printing chambers 102. The system also includes two drying conveyors 114 with two dryers 200. However, the operational sequence of the embodiments of the invention with reference to the system 700 is substantially the same as that with reference to system 100. For example, the operating sequence 600 with reference to the first substrate 150 initially loaded in position "1" is the same as that described above with reference to Figure 6. However, the operating sequence 600 may be performed simultaneously with the second substrate 150 initially loaded in the "3" position.

Forme di realizzazione della presente invenzione possono fornire vari vantaggi durante la manipolazione di substrati. Il contatto continuo di superficie da parte del dispositivo di manipolazione substrati al posto del contatto puntuale può ridurre le vibrazioni ed indurre una minore sollecitazione meccanica all'interno del substrato. L'area effettiva per il flusso di gas viene aumentata ciò comportando pressioni minori necessarie per produrre l'effetto di sollevamento del dispositivo di manipolazione senza contatto. In aggiunta, una quantità minore di polvere può contaminare i circuiti formati sul substrato in confronto al sistema di manipolazione a vuoto che si potrà riempire di polvere, creando una notevole fonte di polvere all'interno della camera. Inoltre, nei sistemi di manipolazione a vuoto, particelle possono intasare il sistema a vuoto, mentre nelle forme di realizzazione della presente invenzione, poiché nessun gas viene introdotto nel sistema di manipolazione, non avviene alcun intasamento. Un altro possibile vantaggio è che quando forme di realizzazione dell'invenzione vengono utilizzate per manipolare substrati dopo che sono passati attraverso un essiccatore riscaldato, i substrati saranno raffreddati simultaneamente mentre vengono manipolati.Embodiments of the present invention can provide various advantages when handling substrates. Continuous surface contact by the substrate handling device in place of point contact can reduce vibration and induce less mechanical stress within the substrate. The effective area for the gas flow is increased resulting in lower pressures required to produce the lifting effect of the non-contact handling device. In addition, a smaller amount of dust can contaminate the circuits formed on the substrate compared to the vacuum handling system which will be able to fill with dust, creating a significant source of dust within the chamber. Also, in vacuum handling systems, particles can clog the vacuum system, while in the embodiments of the present invention, since no gas is introduced into the handling system, no clog occurs. Another possible advantage is that when embodiments of the invention are used to handle substrates after they have passed through a heated dryer, the substrates will be cooled simultaneously as they are handled.

Anche se quanto sopra esposto è diretto a forme di realizzazione della presente invenzione, altre ed ulteriori forme di realizzazione dell'invenzione possono essere ipotizzate senza allontanarsi dal suo ambito di base, ed il suo ambito è determinato dalle rivendicazioni che seguono.Although the foregoing is directed to embodiments of the present invention, other and further embodiments of the invention may be hypothesized without departing from its basic scope, and its scope is determined by the following claims.

Claims (20)

Translated fromItalian

RIVENDICAZIONI1. Un dispositivo di manipolazione substrati senza contatto, comprendenteun corpo provvisto di una superficie di ricezione substrati che circonda un'apertura di iniezione gas ed un'apertura di scarico gas; euna sorgente di gas collegata all'apertura di iniezione di gas, in cui l'apertura di scarico di gas è uno o più passaggi posizionati vicino alla superficie di ricezione substrati, e l'apertura di iniezione di gas è uno o più passaggi posizionati lontano dalla superficie di ricezione substrati.CLAIMS1. A non-contact substrate handling device, comprisinga body provided with a substrate receiving surface surrounding a gas injection opening and a gas discharge opening; Anda gas source connected to the gas injection port, where the gas discharge port is one or more passages located close to the substrate receiving surface, and the gas injection port is one or more passages located far away from the substrate receiving surface.2. Dispositivo di manipolazione senza contatto come nella rivendicazione 1, in cui l'apertura di iniezione gas e l'apertura di scarico gas formano un dispositivo di flusso di Venturi.2. Non-contact handling device as in claim 1, wherein the gas injection port and the gas discharge port form a venturi flow device.3. Dispositivo di manipolazione senza contatto come nella rivendicazione 1, in cui l'apertura di iniezione gas e l'apertura di scarico gas formano una pinza di Bernoulli.3. Non-contact handling device as in claim 1, wherein the gas injection port and the gas discharge port form a Bernoulli gripper.4. Dispositivo di manipolazione senza contatto come nella rivendicazione 1, in cui la superficie di ricezione substrati è un disco anulare che circonda una depressione centrale nel corpo.4. Non-contact handling device as in claim 1, wherein the substrate receiving surface is an annular disk surrounding a central depression in the body.5. Dispositivo di manipolazione senza contatto come nella rivendicazione 1, in cui la superficie di ricezione substrati comprende un anello staccabile fissato al corpo.5. Non-contact handling device as in claim 1, wherein the substrate receiving surface comprises a detachable ring attached to the body.6. Dispositivo di manipolazione senza contatto come nella rivendicazione 1, in cui la superficie di ricezione substrati comprende una guarnizione.6. Non-contact handling device as in claim 1, wherein the substrate receiving surface comprises a gasket.7. Dispositivo di manipolazione senza contatto come nella rivendicazione 1, in cui ciascun passaggio di scarico è delimitato perimetralmente.7. Non-contact handling device as in claim 1, wherein each discharge passage is bounded perimeter.8. Dispositivo di manipolazione senza contatto come nella rivendicazione 1, in cui l'apertura di scarico gas ha due passaggi.8. Non-contact handling device as in claim 1, wherein the exhaust gas opening has two passages.9. Dispositivo di manipolazione senza contatto come nella rivendicazione 1, in cui l'apertura di scarico gas ha tre passaggi.9. Non-contact handling device as in claim 1, wherein the exhaust gas opening has three passages.10. Dispositivo di manipolazione senza contatto come nella rivendicazione 1, in cui il corpo è realizzato in un materiale comprendente plastica, carbonio, metallo, alluminio, gomma o loro combinazioni.10. Non-contact handling device as in claim 1, wherein the body is made of a material comprising plastic, carbon, metal, aluminum, rubber or combinations thereof.11. Dispositivo di manipolazione senza contatto come nella rivendicazione 1, in cui una distanza di luce formata tra il corpo ed il substrato, quando il substrato contatta il dispositivo di manipolazione, varia da una regione centrale del corpo verso un bordo esterno della superficie di ricezione substrati .11. Non-contact handling device as in claim 1, wherein a gap of light formed between the body and the substrate, when the substrate contacts the handling device, varies from a central region of the body to an outer edge of the receiving surface substrates.12 . Dispositivo di manipolazione senza contatto come nella rivendicazione 11 , in cui la distanza di luce diminuisce dalla regione centrale del corpo verso il bordo esterno della superficie di ricezione substrati .12. Non-contact handling device as in claim 11, wherein the distance of light decreases from the central region of the body to the outer edge of the substrate receiving surface.13. Un metodo di manipolazione senza contatto di un substrato, comprendente :posizionamento di un dispositivo di manipolazione sopra il substrato, il dispositivo di manipolazione comprendendo :un corpo provvisto di una superficie di ricezione substrati che circonda un ' apertura di iniezione di gas ed un' apertura di scarico di gas;una sorgente di gas collegata all ' apertura di iniezione di gas , in cui l ' apertura di scarico di gas è due o più passaggi posizionati vicino alla superficie di ricezione substrati , e l ' apertura di iniezione di gas è uno o più passaggi posizionati lontano dalla superficie di ricezione substrati;creazione di una regione di vuoto sopra il substrato facendo fluire gas fuori dall ' apertura di iniezione gas, sopra il substrato, verso la superficie di ricezione substrati, ed attraverso l'apertura di scarico gas;chiusura a tenuta di una porzione che circonda la regione di vuoto portando il substrato a contatto della superficie di ricezione substrati; e movimentazione del substrato.13. A method of contactless handling of a substrate, comprising:positioning a handling device over the substrate, the handling device comprising:a body provided with a substrate receiving surface surrounding a gas injection opening and a gas discharge opening;a gas source connected to the gas injection port, where the gas discharge port is two or more passages located near the substrate receiving surface, and the gas injection port is one or more passages located away from the substrate receiving surface;creating a vacuum region above the substrate by causing gas to flow out of the gas injection port, over the substrate, to the substrate receiving surface, and through the gas exhaust port;sealing a portion surrounding the vacuum region by bringing the substrate into contact with the substrate receiving surface; and handling of the substrate.14. Metodo come nella rivendicazione 13, comprendente inoltre il raffreddamento del substrato durante la movimentazione del substrato.A method as in claim 13, further comprising cooling the substrate during handling of the substrate.15. Metodo come nella rivendicazione 13, comprendente inoltre il centraggio del substrato su un sistema di trasporto durante la movimentazione del substrato.A method as in claim 13, further comprising centering the substrate on a transport system during handling of the substrate.16. Metodo come nella rivendicazione 13, in cui la superficie di ricezione substrati è un disco anulare che circonda una depressione centrale nel corpo.A method as in claim 13, wherein the substrate receiving surface is an annular disk surrounding a central depression in the body.17. Metodo come nella rivendicazione 13, in cui la superficie di ricezione substrati comprende una guarnizione.A method as in claim 13, wherein the substrate receiving surface comprises a gasket.18. Un sistema di stampa serigrafica comprendente: un attuatore rotante provvisto di un nido di stampa disposto su di esso e mobile tra una prima posizione, una seconda posizione ed una terza posizione ;un convogliatore di ingresso posizionato per caricare un substrato sul nido di stampa nella prima posizione;una unità di pre-centraggio provvista di un dispositivo di manipolazione substrati posizionato per centrare un substrato sul convogliatore di ingresso; il dispositivo di manipolazione substrati comprendendo :un corpo provvisto di una superficie di ricezione substrati che circonda un'apertura di iniezione di gas ed un'apertura di scarico di gas;una sorgente di gas collegata all'apertura di iniezione di gas, in cui l'apertura di scarico di gas è uno o più passaggi posizionati vicino alla superficie di ricezione substrati e l'apertura di iniezione di gas è uno o più passaggi posizionati lontano dalla superficie di ricezione substrati;una camera di stampa serigrafica provvista di un dispositivo di stampa serigrafica regolabile disposto su di essa, in cui la camera di stampa serigrafica è posizionata per stampare uno schema sul substrato quando il nido di stampa è nella seconda posizione, in cui lo schema comprende una struttura conduttiva di linee sottili;un convogliatore di uscita posizionato per scaricare il substrato quando il nido di stampa è nella terza posizione; eun controllore di sistema comprendente un software configurato per attivare il dispositivo di manipolazione substrati per muovere il substrato e per centrare il substrato sul convogliatore di ingresso.18. A screen printing system comprising: a rotary actuator provided with a printing nest disposed thereon and movable between a first position, a second position and a third position;an inlet conveyor positioned to load a substrate onto the print nest in the first position;a pre-centering unit provided with a substrate handling device positioned to center a substrate on the inlet conveyor; the substrate handling device comprising:a body provided with a substrate receiving surface surrounding a gas injection opening and a gas discharge opening;a gas source connected to the gas injection port, where the gas discharge port is one or more passages located near the substrate receiving surface and the gas injection port is one or more passages located away from the substrate receiving surface;a screen printing chamber provided with an adjustable screen printing device disposed thereon, in which the screen printing chamber is positioned to print a pattern on the substrate when the printing nest is in the second position, in which the pattern comprises a structure conductive of fine lines;an outlet conveyor positioned to discharge the substrate when the print nest is in the third position; Anda system controller comprising software configured to activate the substrate handling device to move the substrate and to center the substrate on the inlet conveyor.19. Sistema di stampa serigrafica come nella rivendicazione 18, comprendente inoltre:un convogliatore di essiccazione posizionato per ricevere substrati dal convogliatore di uscita e idoneo a trasferire uno o più substrati attraverso una unità di essiccazione; euna unità di manipolazione substrati posizionata per manipolare i substrati dopo il loro passaggio attraverso l'unità di essiccazione, l'unità di manipolazione substrati presentando un dispositivo di manipolazione substrati posizionato per centrare un substrato sul convogliatore di ingresso, il dispositivo di manipolazione substrati comprendendo :un corpo presentante una superficie di ricezione substrati che circonda un'apertura di iniezione gas ed un'apertura di scarico gas; e una sorgente di gas collegata all'apertura di iniezione di gas, in cui l'apertura di scarico di gas è uno o più passaggi posizionati vicino alla superficie di ricezione substrati, e l'apertura di iniezione di gas è uno o più passaggi posizionati lontano dalla superficie di ricezione substrati.19. Screen printing system as in claim 18, further comprising:a drying conveyor positioned to receive substrates from the outlet conveyor and adapted to transfer one or more substrates through a drying unit; Anda substrate handling unit positioned to manipulate substrates after they pass through the drying unit, the substrate handling unit having a substrate handling device positioned to center a substrate on the inlet conveyor, the substrate handling device comprising:a body having a substrate receiving surface surrounding a gas injection opening and a gas discharge opening; and a gas source connected to the gas injection port, where the gas discharge port is one or more passages located near the substrate receiving surface, and the gas injection port is one or more passages located away from the substrate receiving surface.20. Un sistema di stampa serigrafica, comprendente: un attuatore rotante provvisto di un nido di stampa disposto su di esso e mobile tra una prima posizione, una seconda posizione ed una terza posizione;un convogliatore di ingresso posizionato per caricare un substrato sul nido di stampa nella prima posizione;un convogliatore di centraggio posizionato per caricare un substrato sul convogliatore di ingresso, il convogliatore di centraggio comprendendo un dispositivo di manipolazione substrati per centrare un substrato sul convogliatore di centraggio, il dispositivo di manipolazione substrati comprendendo:un corpo provvisto di una superficie di ricezione substrati che circonda un'apertura di iniezione di gas ed un'apertura di scarico di gas; euna sorgente di gas collegata all'apertura di iniezione di gas, in cui l'apertura di scarico di gas è uno o più passaggi posizionati vicino alla superficie di ricezione substrati, e l'apertura di iniezione di gas è uno o più passaggi posizionati lontano dalla superficie di ricezione substrati;una camera di stampa serigrafica provvista di un dispositivo di stampa serigrafica regolabile disposto su di essa, in cui la camera di stampa serigrafica è posizionata per stampare uno schema sul substrato quando il nido di stampa è nella seconda posizione, in cui lo schema comprende una struttura conduttiva di linee sottili;un convogliatore di uscita posizionato per scaricare il substrato quando il nido di stampa è nella terza posizione; eun controllore di sistema comprendente un software configurato per attivare il dispositivo di manipolazione substrati senza contatto per muovere il substrato e per centrare il substrato sul convogliatore di ingresso.20. A screen printing system, comprising: a rotary actuator provided with a printing nest disposed thereon and movable between a first position, a second position and a third position;an inlet conveyor positioned to load a substrate onto the print nest in the first position;a centering conveyor positioned to load a substrate onto the inlet conveyor, the centering conveyor comprising a substrate handling device for centering a substrate on the centering conveyor, the substrate handling device comprising:a body provided with a substrate receiving surface surrounding a gas injection opening and a gas discharge opening; Anda gas source connected to the gas injection port, where the gas discharge port is one or more passages located close to the substrate receiving surface, and the gas injection port is one or more passages located far away from the substrate receiving surface;a screen printing chamber provided with an adjustable screen printing device disposed thereon, in which the screen printing chamber is positioned to print a pattern on the substrate when the printing nest is in the second position, in which the pattern comprises a structure conductive of fine lines;an outlet conveyor positioned to discharge the substrate when the print nest is in the third position; Anda system controller comprising software configured to activate the non-contact substrate handling device to move the substrate and to center the substrate on the inlet conveyor.