CN102317029A - 激光加工装置及激光加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供激光加工装置及激光加工方法。激光加工装置，加工用于太阳能电池的被加工基板，具备：保持部(65)，保持被加工基板(60)；激光振荡器(1)，对被加工基板(60)照射激光，并加工该被加工基板(60)；移动机构(5)，使对被保持部(65)保持的被加工基板(60)的激光(L)的照射位置相对移动。激光加工装置还具备涂敷机构(10)，在被加工基板(60)之中的由激光加工了的被加工部分依次涂敷保护材料。
Description
关联申请的相互参照
本申请主张于2008年6月6日申请的日本特愿2008-149442号申请的优选权，参考并包含了该特愿2008-149442号申请的全部内容。
技术领域
本发明涉及通过对被保持部保持的被加工基板照射激光，来加工该被加工基板的激光加工装置及激光加工方法。
背景技术
以往，作为加工被加工基板的激光加工装置，已知具备保持被加工基板的保持部，以及对被保持部保持的被加工基板照射被反射镜反射的激光的激光振荡器(例如，参照日本特开2007-048835号公报)。此外，为提高由这种激光加工装置加工的被加工基板的耐气候性，已知在被加工基板上涂敷氟系树脂或玻璃等构成的保护材料(例如，参照日本特开2001-102603号公报)。
但是，近年来，被加工基板有大型化的趋势，形成于被加工基板的槽的数量变多等，到被加工基板的加工结束为止耗时较长。因此，像以往那样，在被加工基板的加工结束后，在被加工基板的被加工部分上涂敷保护材料的方法中，涂敷保护材料时已经由于和外部空气的反应而发生被加工部分劣化或者被污染。此外，到这样涂敷保护材料为止要花费时间，涂敷保护材料时有时已经在被加工部分上附着了杂质。
发明内容
本发明考虑了这一点，其目的在于，提供一种即使在加工较大的被加工基板的情况下，也能防止该被加工基板的被加工部分劣化的激光加工装置及激光加工方法。
本发明的激光加工装置，加工用于太阳能电池的被加工基板，具备：
保持部，保持被加工基板；
激光振荡器，对所述被加工基板照射激光，并加工该被加工基板；
移动机构，使对被所述保持部保持的所述被加工基板的激光的照射位 置相对移动；及
涂敷结构，在所述被加工基板之中的由激光加工了的被加工部分依次涂敷保护材料。
本发明的激光加工装置中，也可以所述移动结构通过使所述激光振荡器移动，来使对被所述保持部保持的所述被加工基板的激光的照射位置移动，所述涂敷机构通过所述移动机构而与所述激光振荡器成为一体地移动。
本发明的激光加工装置中，所述保护材料也可以由液状或凝胶状的流体构成，通过干燥并固化而显示出电绝缘性和耐气候性。
本发明的激光加工装置也可以还具备清洗所述被加工基板之中的由激光加工了的被加工部分的清洗机构，所述涂敷结构在通过所述清洗结构清洗之后，在所述被加工基板之中的由激光加工了的被加工部分涂敷保护材料。
本发明的激光加工装置也可以还具备干燥通过所述涂敷机构涂敷于所述被加工基板的保护材料的加热机构。
本发明的激光加工装置也可以还具备照射紫外线的紫外线光源，所述保护材料包含紫外线硬化树脂，所述紫外线光源对通过所述涂敷机构涂敷于所述被加工基板的保护材料照射紫外线，从而使该保护材料硬化。
本发明的激光加工装置中，所述涂敷机构也可以通过喷射方式，在所述被加工基板之中的由激光加工了的被加工部分涂敷保护材料。
本发明的激光加工方法，加工用于太阳能电池的被加工基板，具备如下步骤：
通过保持部保持所述被加工基板；
通过激光振荡器对所述被加工基板照射激光，来加工该被加工基板；
通过由移动机构使所述激光振荡器移动，从而使对被所述保持部保持的所述被加工基板的激光的照射位置相对移动；
通过由所述移动机构使涂敷结构与所述激光振荡器成为一体地移动，从而在所述被加工基板之中的由激光加工了的被加工部分依次涂敷保护材料。
根据本发明，涂敷机构在被加工基板之中的由激光加工了的被加工部分依次涂敷保护材料。因此，即使在加工较大的被加工基板的情况下，也 一样可以防止该被加工基板的被加工部分劣化。
附图说明
图1是示出本发明的第一实施方式的激光加工装置的结构图。
图2是示出使用本发明的第一实施方式的激光加工装置的激光加工方法的结构图。
图3是示出本发明的第一实施方式的变形例的激光加工装置的结构图。
图4是示出本发明的第一实施方式的另外的变形例的激光加工装置的结构图。
图5是示出本发明的第二实施方式的激光加工装置的结构图。
具体实施方式
第一实施方式
以下参照附图说明本发明的激光加工装置和激光加工方法的第一实施方式。在此，图1至图4是示出本发明的第一实施方式的图。
本实施方式的激光加工装置是加工用于太阳能电池的被加工基板的装置。如图1所示，激光加工装置具备：保持部65，保持被加工基板60；激光振荡器1，对被加工基板60照射激光L而加工被加工基板60；移动机构5，使对被保持部65保持的被加工基板60的激光L的照射位置相对移动；涂敷机构10，在被加工基板60之中的由激光L加工了的被加工部分，依次涂敷保护材料。
此外，作为保护材料，本实施方式中使用由液状或凝胶状构成、且通过干燥并固化而表现出电绝缘性和耐气候性的材料。
此外，如图1所示，在激光振荡器1和被保持部65保持的被加工基板60之间(光路上的之间)，设置有反射激光L的反射镜21和用于将由反射镜21反射的激光L聚光于被处理基板60上的聚光透镜22。
此外，在图1中，通过使移动机构5、激光振荡器1、反射镜21、聚光透镜22和涂敷机构10一体地移动，构成为使对被保持部65保持的被加工基板60的激光L的照射位置移动。
此外，如图1所示，在移动机构5中，在涂敷机构10的上游侧(图1 的左侧)设置有清洗被加工基板60之中的由激光L加工了的被加工部分的清洗机构15。该清洗机构15具备以旋转轴15b为中心自由旋转的清洗辊15a。此外，本实施方式中利用通过这种自由旋转的清洗辊15a来清洗由激光L加工了的被加工部分的方式来说明。但是，不局限于此，清洗机构15例如也可以通过对被加工部分吹清洁空气或惰性气体(氮气等)的气体，来清洁由激光L加工了的被加工部分。此外，激光L的加工截面只要不脏，也可以使用清洗液。
此外，如上所述清洗机构15使用气体的情况下，有如下优点：机构简单，与使用清洗液的情况不同无需回收清洗液。
另一方面，清洗机构15使用清洗液的情况下，具有可以通过化学性的清洗效果来清洗的优点。进一步地，通过与后续工序中涂敷的保护材料的相互作用，例如可以使保护材料硬化，不需要使用后述的加热机构18或第二实施方式中示出的紫外线光源19。
此外，使用气体或清洗液的情况下，清洗辊15a并不是必需。而且，在这种情况下，由于不需要机械性的清洗，因此可以减少加在被加工基板60上的损伤。
此外，如图1所示，在移动机构5中，在涂敷机构10的下游侧(图1的右侧)设置有使由涂敷机构10涂敷在被加工基板60上的保护材料干燥的加热结构18。
接着，阐述由这种结构构成的本实施方式的作用。
首先，通过保持部65保持透明的被加工基板60(保持工序81)(参照图1和图2)。之后，通过移动机构5，使激光振荡器1、反射镜21、聚光透镜22、清洗机构15、涂敷机构10和加热机构18成为一体地移动。此外，以下的工序在激光振荡器1、反射镜21、聚光透镜22、清洗机构15、涂敷机构10和加热机构18这样移动的期间内进行。
接着，从激光振荡器1照射激光L(激光照射工序82)(参照图1和图2)。这时，从激光振荡器1照射的激光L经由反射镜21和聚光透镜22，到达被加工基板60，加工该被加工基板60(参照图1)。
接着，通过清洗机构15，清洗被加工基板60之中的由激光L加工了的被加工部分(清洗工序84)(参照图1和图2)。更具体地说，清洗辊15a 与被加工基板60的被加工部分抵接，该清洗辊15a以旋转轴15b为中心旋转。
据此，可以去除被加工基板60的被加工部分上附着的杂质等，可以使后述的涂敷工序85中涂敷的保护材料可靠地附着在被加工部分上。
接着，从通过移动机构5而与激光振荡器1成为一体地移动的涂敷机构10，对被加工基板60之中的由激光L加工了的被加工部分上依次(按照被加工基板被加工的顺序)涂敷保护材料(涂敷工序85)(参照图1和图2)。
这样，根据本实施方式，激光振荡器1和涂敷机构10成为一体地移动，因此由激光L加工被加工基板60后，立刻对加工了的被加工部分涂敷保护材料。因此，可以马上用保护材料覆盖被加工部分。其结果，即使是在加工尺寸较大的被加工基板60的情况下，也可以可靠地防止被加工部分被污染、劣化，或者被加工部分上附着杂质。
即，以往的话，在被加工基板60的一系列的加工结束后(成为被加工基板60的加工对象的部位全部加工之后)，在被加工部分涂敷保护材料。因此，在加工较大的被加工基板60的情况下，从加工被加工部分开始，到对该被加工部分涂敷保护材料为止耗时较长。其结果，在对被加工部分涂敷保护材料时，已经由于和外部空气(外部环境)的反应而发生被加工部分劣化或污染。此外，对被加工部分涂敷保护材料时有时已经在被加工部分上附着了杂质。
对此，根据本实施方式，由激光L加工被加工基板60后，立刻对加工了的被加工部分涂敷保护材料。因此，即使在加工较大的被加工基板60的情况下(与被加工基板60的尺寸无关)，也可以立刻对加工了的被加工部分涂敷保护材料。其结果，被加工部分与外部空气的接触时间显著缩短，可以可靠地防止被加工部分被污染、劣化，或者在被加工部分上附着杂质。
这样，若在被加工基板60的被加工部分涂敷保护材料，则涂敷在被加工基板60上的保护材料由加热机构18加热并干燥(加热工序86)(参照图1和图2)。其结果，在由涂敷机构1涂敷的阶段，由液状或凝胶状的流体构成的保护材料固化。此外，固化的保护材料具有电绝缘性和耐气候性，所以可靠地保护被加工部分。
如此本发明的实施方式通过加热机构18对涂敷在被加工部分上的保护 材料加热并干燥，因此可以迅速又可靠地覆盖被加工部分。
因此，可以可靠地防止被加工部分被污染、劣化，或者被加工部分上附着杂质。
到成为被加工基板60的加工对象的全部部分被加工为止，断续地或连续地进行上述的激光照射工序82、清洗工序84、涂敷工序85和加热工序86。而且，若成为加工对象的全部部位被加工(加工结束)，则移动机构5停止，从保持部65除去被加工基板60(除去工序89)。
此外，作为涂敷机构10，也可以使用通过喷射方式涂敷保护材料的机构。通过使用这种喷射方式，可以靠微小粒滴来供给保护材料，因此可以只用激光L的预热迅速干燥保护材料。因此，无需使用加热机构18或第二实施方式示出的紫外线源19。此外，也可以高精度地控制涂敷量和涂敷位置，可以消除浪费。此外，涂敷机构10也可以具备分配喷嘴，构成为利用该分配喷嘴涂敷保护材料。
此外，将吸收激光L的材料用作保护材料的情况下，也可以将激光振荡器用作加热机构18。这种情况下，使用产生保护材料的干燥所必需的发热的程度的输出构成的激光振荡器即可。
这时，可以设置与激光振荡器1不同的激光振荡器，也可以将从激光振荡器1照射的激光L分开后，穿过滤光器等形成低输出，然后照射保护材料。使用这种结构的情况下，因为无需使用加热机构18，可以使结构简单化。在此，由穿过滤光器等形成低输出的激光L对保护材料选择性地加热，因此可以减少加在被加工基板60上的损伤。
此外，也可以将照射IR光(红外光)的机构用作加热结构18。这种情况下，通过IR光(红外光)干燥被加工基板60上涂敷的保护材料。
在此，上述将使激光振荡器1、反射镜21、聚光透镜22、清洗机构15、涂敷机构10和加热机构18一体地移动的机构，作为移动机构5进行了说明。但是不局限于此，例如如图3所示，也可以在保持部65设置移动机构5，通过该移动机构5使保持部65移动，使对被加工基板60的激光L的照射位置相对移动。
即使是在这样的方式下，若由激光L加工了被加工基板60，则可以之后立刻用保护材料覆盖被加工部分。因此，与上述方式相同，即使在加工 尺寸较大的被加工基板60的情况下，也一样可以可靠地防止被加工部分被污染、劣化，或者在被加工部分上附着杂质。
在此，上述中说明了涂敷机构10、清洗机构15和加热机构18以被加工基板60为基准，配置在与反射镜21和聚光透镜22相同的一侧，通过移动机构5来移动的方式。但是，不局限于此，如图4所示，也可以是涂敷机构10，清洗机构15和加热机构18以被加工基板60为基准，配置在与反射镜21和聚光透镜22相反的一侧。图4示出的方式为，例如被作为加工基板60的加工对象的薄膜(未图示)位于被加工基板60的下侧时使用。
此外，在这种情况下，也可以将由喷射机构方式涂敷保护材料的机构用作涂敷机构10。而且，在这种由喷射方式涂敷保护材料的情况下，可以靠微小粒滴来涂敷保护材料，因此即使在如图4所示从下侧涂敷保护材料的情况下，也可以防止保护材料滴落。
第二实施方式
接着，根据图5说明本发明的第二实施方式。图5示出的第二实施方式，保护材料由紫外线硬化树脂构成。而且，设有使由涂敷机构10涂敷在被加工基板60上的由紫外线硬化树脂构成的保护材料硬化的紫外线光源19，来替代加热机构18。其他结构与图1至图3中示出的第一实施方式大致相同。
图5中示出的第二实施方式中，对与图1至图3中示出的第一实施方式相同的部分附上相同的符号，并省略详细说明。
本实施方式中，保护材料由紫外线硬化树脂构成，涂敷在被加工基板60的被加工部分上的紫外线硬化树脂，通过从紫外线光源19照射的紫外线硬化。
本实施方式也可以取得和第一实施方式同样的效果。
即，当然可以达成清洗机构15和涂敷机构10带来的效果。不仅如此，也可以不使用第一实施方式那样的加热机构18，而实现第一实施方式的加热机构18带来的效果。
即，本实施方式中，若由激光L加工被加工基板60，则之后立刻在被加工的被加工部分涂敷保护材料。而且，涂敷在被加工部分上的保护材料，由从紫外线光源19照射的紫外线来硬化。因此，可以迅速又可靠地用保护 材料覆盖被加工部分，更可靠地防止被加工部分被污染、劣化，或者在被加工部分上附着杂质。此外，在这种由从紫外线光源19照射的紫外线硬化保护材料的情况下，由于不使用热，所以可以防止因热导致被加工基板60变质。
此外，将吸收激光L的材料用作保护材料的情况下，也可以将照射紫外线波长的激光的激光振荡器用作紫外线光源19。
这时，可以设置与激光振荡器1不同的激光振荡器，也可以将来自激光振荡器1的激光L分开并通过波长变换装置变换为紫外线波长的激光，另外，作为激光振荡器1，还可以将照射紫外线波长的激光的构件。此外，在使用从激光振荡器1分出的激光的情况下，也可以穿过滤光器等形成低输出，然后照射保护材料。此外，由于用穿过滤光器等形成的低输出的激光L选择性地照射保护材料，所以可以减少加在被加工基板60上的损伤。
上述这种使用从激光振荡器1分出的激光的情况下，因为无需使用紫外线光源19，所以可以使结构简单。
Claims (8)
1.一种激光加工装置，加工用于太阳能电池的被加工基板，其特征在于，具备，
保持部，保持被加工基板；
激光振荡器，对所述被加工基板照射激光，并加工该被加工基板；
移动机构，使对被所述保持部保持的所述被加工基板的激光的照射位置相对移动；及
涂敷机构，在所述被加工基板之中的由激光加工了的被加工部分依次涂敷保护材料。
2.根据权利要求1所述的激光加工装置，其特征在于，
所述移动机构通过使所述激光振荡器移动，来使对被所述保持部保持的所述被加工基板的激光的照射位置移动，
所述涂敷机构通过所述移动机构而与所述激光振荡器成为一体地移动。
3.根据权利要求1所述的激光加工装置，其特征在于，
所述保护材料由液状或凝胶状的流体构成，通过干燥并固化而显示出电绝缘性和耐气候性。
4.根据权利要求1所述的激光加工装置，其特征在于，
还具备清洗机构，该清洗机构清洗所述被加工基板之中的由激光加工了的被加工部分，
所述涂敷机构在通过所述清洗机构清洗之后，在所述被加工基板之中的由激光加工了的被加工部分涂敷保护材料。
5.根据权利要求1所述的激光加工装置，其特征在于，
还具备加热机构，该备加热机构干燥通过所述涂敷机构涂敷于所述被加工基板的保护材料。
6.根据权利要求1所述的激光加工装置，其特征在于，
还具备照射紫外线的紫外线光源，
所述保护材料包含紫外线硬化树脂，
所述紫外线光源对通过所述涂敷机构涂敷于所述被加工基板的保护材料照射紫外线，从而使该保护材料硬化。
7.根据权利要求1所述的激光加工装置，其特征在于，
所述涂敷机构通过喷射方式，在所述被加工基板之中的由激光加工了的被加工部分涂敷保护材料。
8.一种激光加工方法，加工用于太阳能电池的被加工基板，其特征在于，具备如下步骤：
通过保持部保持所述被加工基板；
通过激光振荡器对所述被加工基板照射激光，来加工该被加工基板；
通过移动机构使所述激光振荡器移动，从而使对被所述保持部保持的所述被加工基板的激光的照射位置相对移动；及
通过所述移动机构使涂敷机构与所述激光振荡器成为一体地移动，从而在所述被加工基板之中的由激光加工了的被加工部分依次涂敷保护材料。
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