加工頭及溝槽加工裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是有關(guān)于一種在薄膜太陽(yáng)電池制造加工時(shí)對(duì)薄膜進(jìn)行溝槽加工的加工頭及溝槽加工裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在集成型薄膜太陽(yáng)電池的制造步驟中，例如專(zhuān)利文獻(xiàn)I所記載，具有在基板上沉積半導(dǎo)體薄膜，且反復(fù)進(jìn)行多次圖案化(patterning)的步驟。在該制造步驟中，在脆性材料基板上形成金屬制的下部電極層，且作為圖案化Pl是將電極層借由激光光束以分割成短條狀的方式切開(kāi)。在其上形成P型光吸收層、及緩沖(buffer)層而成為集成型半導(dǎo)體薄膜。之后，作為圖案化P2的沿著從圖案化Pl的溝槽稍微偏移的線(xiàn)而機(jī)械性地刻劃緩沖層與P型光吸收層的一部分而借此以分割成短條狀的方式切開(kāi)。接著，在緩沖層上形成由金屬氧化物構(gòu)成的透明導(dǎo)電膜。接著，作為圖案化P3，是沿著從圖案化P2的溝槽稍微偏移的線(xiàn)而機(jī)械性地刻劃緩沖層與P型光吸收層的一部分而借此呈短條狀切開(kāi)。如此方式可制造薄膜的太陽(yáng)電池。因此，必須使圖案化P2、P3的線(xiàn)分別相對(duì)于圖案化Pl的線(xiàn)稍微偏移，且必須對(duì)一片基板例如以5mm左右的間距形成數(shù)百條平行的溝槽。
[0003]在專(zhuān)利文獻(xiàn)2、3中揭示有太陽(yáng)電池用的刻劃裝置。在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中，在刻劃頭的基座上設(shè)置保持加工工具的工具保持具、使工具保持具上下動(dòng)的氣缸、及用于消去工具保持具本身重量的彈簧等，且借由氣缸一邊調(diào)整負(fù)載一邊將工具按壓于工件。此外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)3中揭示有借由在梁上的滑動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝多個(gè)頭而同時(shí)進(jìn)行多個(gè)刻劃的刻劃裝置。
[0004]此外，專(zhuān)利文獻(xiàn)4的加工頭是對(duì)平板狀的構(gòu)件在狹縫(slit)進(jìn)行分?jǐn)嗖⒃O(shè)置有頭部及本體部與桿部，且彈性地保持頭部。在該加工頭的頭部安裝工具，借由呈多數(shù)并列地排列加工頭，而可在薄膜太陽(yáng)電池的制造步驟中并列地進(jìn)行刻劃的方法被提出。
[0005]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2005-191167號(hào)公報(bào)
[0006]專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2011-155151號(hào)公報(bào)
[0007]專(zhuān)利文獻(xiàn)3:日本特開(kāi)2010-245255號(hào)公報(bào)
[0008]專(zhuān)利文獻(xiàn)4:日本特開(kāi)2014-8553號(hào)公報(bào)
[0009]然而在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中所揭示的頭，由于是組合多個(gè)構(gòu)件而成的構(gòu)造因此頭的寬度大至數(shù)十mm程度，且難以將頭設(shè)成比此更狹窄。因此如專(zhuān)利文獻(xiàn)3所揭示在并列地配置多個(gè)頭的情形，存在有無(wú)法使頭的間隔變非常地狹窄的問(wèn)題。因此在太陽(yáng)電池的制造步驟等中，存在有無(wú)法以例如5_的狹窄間隔進(jìn)行刻劃，同時(shí)平行地形成多條刻劃線(xiàn)的問(wèn)題。此夕卜，作為工具上下動(dòng)的導(dǎo)引件，使用有線(xiàn)性滾珠軸承，而存在有因?qū)б挠嘞抖诩庸ぶ惺构ぞ呶恢貌环€(wěn)定的問(wèn)題。進(jìn)一步地由于工具的間隔寬，因此為了保持加工位置的精度而有必要設(shè)置多個(gè)攝影機(jī)。此外，專(zhuān)利文獻(xiàn)4的加工頭存在有因剛性不足，而難以保持加工位置精度的問(wèn)題。
[0010]由此可見(jiàn)，上述現(xiàn)有的加工頭及溝槽加工裝置在結(jié)構(gòu)與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進(jìn)一步改進(jìn)。為了解決上述存在的問(wèn)題，相關(guān)廠(chǎng)商莫不費(fèi)盡心思來(lái)謀求解決之道，但長(zhǎng)久以來(lái)一直未見(jiàn)適用的設(shè)計(jì)被發(fā)展完成，而一般產(chǎn)品又沒(méi)有適切結(jié)構(gòu)能夠解決上述問(wèn)題，此顯然是相關(guān)業(yè)者急欲解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明的目的在于提供一種能夠以狹窄的間距并列地排列多個(gè)工具，且用于在薄膜太陽(yáng)電池基板同時(shí)形成多個(gè)溝槽的加工頭及使用其的溝槽加工裝置。本發(fā)明解決了前述專(zhuān)利文獻(xiàn)中的加工頭的問(wèn)題，使頭可以設(shè)成更為狹窄，且在并列地配置多個(gè)頭的情形，可使頭的間隔變非常地狹窄，因此在太陽(yáng)電池的制造步驟等中，可以例如5mm的狹窄間隔進(jìn)行刻劃，同時(shí)平行地形成多條刻劃線(xiàn)。此外，相應(yīng)的工具位置不穩(wěn)定、加工位置精度不高的問(wèn)題也得到了解決。
[0012]本發(fā)明的目的是采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
[0013]一種加工頭，具備:前端具有工具的多個(gè)第I頭單元、前端具有工具的多個(gè)第2頭單元、以一定間隔交互地安裝有該第I及第2頭單元的構(gòu)架、以及分別在Z軸方向獨(dú)立地驅(qū)動(dòng)該第I及第2頭單元的工具的驅(qū)動(dòng)裝置；該第I頭單元，具備:固定于該構(gòu)架的基座、在前端保持該工具的工具保持具、以及使其工具保持具相對(duì)于該基座而在z軸方向移動(dòng)自如的線(xiàn)性導(dǎo)引件；該第2頭單元，具備:固定于該構(gòu)架的基座、在前端保持該工具的工具保持具、以及使其工具保持具相對(duì)于該基座而在z軸方向移動(dòng)自如的線(xiàn)性導(dǎo)引件；該第I及第2頭單元，相對(duì)于與z軸垂直的X軸方向從各自的工具至線(xiàn)性導(dǎo)引件的間隔相互不同；該構(gòu)架，是該各頭單元的工具在y軸方向?yàn)橐欢ㄩg隔，且以使各頭單元的線(xiàn)性導(dǎo)引件X軸方向的位置錯(cuò)開(kāi)的方式交互地配置有該第I及第2頭單元。
[0014]本發(fā)明的目的還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
[0015]前述的該加工頭，在配置工具保持具的與I軸垂直的X軸方向正及負(fù)位置相互地組合有該第I及第2頭單元并配置于該構(gòu)架。
[0016]本發(fā)明的目的也可采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0017]一種加工頭，具備:前端具有工具的多個(gè)頭單元、以一定間隔安裝有該頭單元的構(gòu)架、以及分別在z軸方向獨(dú)立地驅(qū)動(dòng)該頭單元工具的驅(qū)動(dòng)裝置；該頭單元，具備:固定于該構(gòu)架的基座、在前端保持該工具的工具保持具、以及使其工具保持具相對(duì)于該基座而在z軸方向移動(dòng)自如的線(xiàn)性導(dǎo)引件；該頭單元，包括相對(duì)于與Z軸垂直的X軸方向從各自的工具至線(xiàn)性導(dǎo)引件的間隔相互不同的至少2種類(lèi)的頭單元；該構(gòu)架，該各頭單元的工具在y軸方向?yàn)橐欢ㄩg隔，且以使相鄰的頭單元線(xiàn)性導(dǎo)引件的X軸方向位置錯(cuò)開(kāi)的方式，將從工具至線(xiàn)性導(dǎo)引件的間隔相互不同的該頭單元相鄰地配置。
[0018]本發(fā)明的目的還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
[0019]前述的加工頭，在配置工具保持具的與y軸垂直的X軸方向正及負(fù)位置組合有該至少2種類(lèi)的頭單元并配置于該構(gòu)架。
[0020]本發(fā)明的目的還采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0021]一種溝槽加工裝置，具備:載置基板的平臺(tái)、裝附用于溝槽加工工具的前述任一加工頭、及用于使該平臺(tái)與該加工頭在水平面內(nèi)相對(duì)移動(dòng)的移動(dòng)裝置；使該加工頭平行移動(dòng)于基板上面，在基板上形成溝槽。
[0022]借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明加工頭及溝槽加工裝置至少具有下列優(yōu)點(diǎn)及有益效果:
[0023]根據(jù)具有如此特征的本發(fā)明，由于在相鄰接的頭區(qū)塊使線(xiàn)性導(dǎo)引件的位置錯(cuò)開(kāi)，因此能夠在并列地配置頭區(qū)塊時(shí)使相鄰的頭與區(qū)塊的間隔變狹窄。因此能夠以與應(yīng)加工溝槽的間距相同的間隔設(shè)置頭區(qū)塊，且能夠在制造太陽(yáng)電池時(shí)的薄膜同時(shí)地形成多數(shù)個(gè)溝槽。
[0024]上述說(shuō)明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說(shuō)明如下。
【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1是本發(fā)明實(shí)施結(jié)構(gòu)的溝槽加工裝置的立體圖。
[0026]圖2是本發(fā)明的第I實(shí)施結(jié)構(gòu)的加工頭的主視圖。
[0027]圖3是本發(fā)明的第I實(shí)施結(jié)構(gòu)的加工頭的仰視圖。
[0028]圖4A及圖4B是本發(fā)明的第I實(shí)施結(jié)構(gòu)的2種類(lèi)頭區(qū)塊的側(cè)視圖。
[0029]圖5是表示本發(fā)明的第I實(shí)施結(jié)構(gòu)的2種類(lèi)頭區(qū)塊的I組配置的側(cè)視圖。
[0030]圖6是本發(fā)明第2實(shí)施結(jié)構(gòu)的加工頭的仰視圖。
[0031]【主要元件符號(hào)說(shuō)明】
[0032]10:溝槽加工裝置11:平臺(tái)
[0033]12:臺(tái)座13:攝影機(jī)
[0034]14:支承臺(tái)15:導(dǎo)引件
[0035]16:顯示器17:橋架
[0036]18a、18b:支柱19:導(dǎo)引桿
[0037]20:導(dǎo)引件21:馬達(dá)
[0038]30:加工頭32:構(gòu)架
[0039]31A、31B、31A-1 ?31A_5、31B_1 ?31B-5:頭單元
[0040]33:汽缸區(qū)塊42、46:基座
[0041]43、47:線(xiàn)性導(dǎo)引件44、48:工具保持具
[0042]45、49:工具
【具體實(shí)施方式】
[0043]為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的一種加工頭及溝槽加工裝置的【具體實(shí)施方式】、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說(shuō)明如后。
[0044]圖1是表示本發(fā)明實(shí)施結(jié)構(gòu)的溝槽加工裝置整體構(gòu)成的立體圖。在該圖中，溝槽加工裝置10具備有載置薄膜太陽(yáng)電池基板W的平臺(tái)11，該薄膜太陽(yáng)電池基板W成為在xy平面上加工的對(duì)象。平臺(tái)11可在水平面(xy平面)內(nèi)在圖1的y方向移動(dòng)，且可在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)任意角度。
[0045]在平臺(tái)11上方，2個(gè)臺(tái)座12分別安裝有攝影機(jī)13。各臺(tái)座12可沿著設(shè)于支承臺(tái)14的在X方向延伸的導(dǎo)引件15移動(dòng)。2臺(tái)攝影機(jī)13可上下動(dòng)，且各攝影機(jī)13所拍攝到的影像顯示于對(duì)應(yīng)的顯示器16。
[0046]在平臺(tái)11上方設(shè)置橋架17。橋架17具有一對(duì)支承柱18a、18b、跨于上述支承柱之間并設(shè)置于X軸方向的導(dǎo)引桿19、及驅(qū)動(dòng)形成于導(dǎo)引桿19的導(dǎo)引件20的馬達(dá)21。橋架17，以可沿導(dǎo)引件20而在水平面內(nèi)移動(dòng)于X方向的方式保持加工頭30。此處，設(shè)置于橋架17的導(dǎo)引件20及馬達(dá)21，構(gòu)成用于使加工頭沿X軸方向在水平面內(nèi)相對(duì)移動(dòng)的移動(dòng)裝置。
[0047]接著，針對(duì)本發(fā)明第I實(shí)施結(jié)構(gòu)的加工頭30進(jìn)行說(shuō)明。圖2是該加工頭30的主視圖，圖3是其仰視圖。如上述圖式所示，加工頭30具有相鄰并以一定間隔配置的多個(gè)頭單元。此處，例如設(shè)定成10個(gè)頭單元31A-1?31A-5、31B-1?31B-5以5_的