CN103515219A - 基板的加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明有关于一种基板的加工装置，是用以加工基板表面的装置，且具备载置基板的载台、头部、马达、感测器、及控制部。头部具有可相对于载台沿水平方向相对移动的基座、及在前端安装有加工用工具且被基座升降自如地支承的保持具。马达使保持具相对于基座升降。感测器检测基板表面的高度位置。控制部根据感测器的检测结果而控制马达驱动机构，从而控制保持具的高度位置。本发明的基板的加工装置可准确地追随基板表面的挠曲，并抑制加工不良。

Description

基板的加工装置

技术领域

本发明有关于一种基板的加工装置，尤其关于一种用以在太阳电池基板的薄膜形成槽的加工装置。

背景技术

太阳电池基板是例如借由如专利文献1所示的方法而制造。在该专利文献1所记载的制造方法中，在玻璃等基板上形成由Mo膜组成的下部电极膜，其后，借由在下部电极膜形成槽而将其分割为短条状。其次，在下部电极膜上形成CIGS膜等包含黄铜矿构造化合物半导体膜的化合物半导体膜。然后，该等半导体膜的一部分借由槽加工而呈条纹状地除去且分割为短条状，并以覆盖该等半导体膜的方式形成上部电极膜。最后，上部电极膜的一部分借由槽加工而呈条纹状地剥离且分割为短条状。

作为如上步骤中的槽加工技术之一，使用有借由金刚石等机械工具而除去薄膜的一部分的机械划线法。在该机械划线法中，为了可进行稳定宽度的槽加工，而提出有如专利文献2所示的方法。在该专利文献2所示的方法中，使用有具备调整加工负荷的加工负荷调整机构的槽加工工具及剥离工具。

又，在专利文献3中，亦提供一种设置有沿槽形成方向摇动自如的钟摆摇动体，而可于往返移动时形成槽的装置。

在先前的槽加工装置中，工具借由气缸而按压于太阳电池基板。而且，在太阳电池基板的表面挠曲的情形时，借由使气缸的活塞杆上下移动而使工具追随基板表面。

此处，在在太阳电池基板上进行槽加工的情形时，将按压荷重设定得较小的情形较多。而且，由于在太阳电池基板的制造中，当在玻璃基板上形成金属膜（Mo膜）时会进行热处理，因此玻璃表面的挠曲变大的情形较多。

在此种状况下，若如先前装置般仅使气缸的活塞杆上下移动，则工具会无法充分地追随太阳电池基板的挠曲，且工具的按压力的变动会变大。如此一来，存在成为加工残留或对基板造成损伤的原因而产生加工不良的情形。

[先前技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本实开昭63-16439号公报

[专利文献2]日本特开2002-033498号公报

[专利文献3]日本特开2010-245255号公报

发明内容

本发明的目的在于获得一种可准确地追随基板表面的挠曲，且可抑制加工不良的加工装置。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。本发明的基板的加工装置，是用以加工基板表面的装置，且具备载置基板的载台、头部、驱动机构、感测器、及控制部。头部具有可相对于载台沿水平方向相对移动的基座、及在前端安装有加工用工具且被基座升降自如地支承的保持具。驱动机构使保持具相对于基座升降。感测器检测基板表面的高度位置。控制部根据感测器的检测结果控制驱动机构，从而控制保持具的高度位置。

此处，基板表面的高度是借由感测器而检测，且与该检测结果相应地相对于基座沿上下方向移动控制安装工具的保持具。

因此，工具可沿上下方向移动的范围与先前装置相比变大，从而使工具的相对于基板表面的追随性提高。借此，使工具的按压力的变动变小，从而可抑制加工残留或对基板的损伤等加工不良。

较佳的，前述的基板的加工装置，其中保持具包含保持具本体、工具安装部、及按压装置。工具安装部相对于保持具本体升降自如地支承，且于下端部安装工具。按压装置用以将工具安装部对载台上的基板按压。

较佳的，前述的基板的加工装置，其中按压装置是活塞杆的前端连结于工具安装部的气缸。

较佳的，前述的基板的加工装置，其中感测器对基板的表面照射激光而检测基板的表面的高度位置。

较佳的，前述的基板的加工装置，其中感测器安装于基座。而且，控制部接收来自感测器的检测结果，并根据感测器与基板表面之间的距离变化量而控制驱动机构。

较佳的，前述的基板的加工装置，其中感测器安装于保持具本体。而且，控制部接收来自感测器的检测结果，并以使感测器与基板表面之间的距离始终固定的方式控制驱动机构。

借由上述技术方案，本发明的基板的加工装置至少具有下列优点及有益效果：在如上所述的本发明中，即便在基板表面的挠曲较大的情形时，亦可使工具精度良好地追随该挠曲，从而可抑制加工不良。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图,详细说明如下。

附图说明

图1：本发明的实施例的加工装置的外观立体图。

图2（a）和图2(b)：本发明的第1实施例的头部的前视图和侧视图。

图3（a）和图3(b)：本发明的第2实施例的头部的前视图和侧视图。

【主要元件符号说明】

1：载台2：工具

3、30：头部16、32：基座

17、33：保持具18、34：马达

19、38：感测器21、35：保持具本体

22、36：工具安装部23、37：气缸

24、40：控制部

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种基板的加工装置的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

－第1实施例－

将采用本发明的第1实施例的基板加工装置的外观立体图示于图1。

[槽加工装置的整体构成]

该装置包含载置太阳电池基板（以下仅记为「基板」）W的载台1、安装槽形成用工具2的头部3、2个相机4及2个监视器5。

载台1于水平面内可沿图1的Y方向移动。又，载台1于水平面内能够以任意的角度旋转。再者，在图1中，表示头部3的概略外观，关于头部3将于下文叙述。

头部3借由移动支承机构6而可于载台1的上方沿X、Y方向移动。再者，如图1所示，X方向是于水平面内与Y方向正交的方向。移动支承机构6具有1对支承柱7a、7b、跨及1对支承柱7a、7b间而设置的导杆8、及驱动形成于导杆8的导轨9的马达10。各头部3可沿导轨9如上述般在X方向上移动。

2个相机4分别固定于台座12。各台座12可沿设置于支承台13的沿X方向延伸的导轨14移动。2个相机4可进行上下移动，借由各相机4拍摄的图像显示于对应的监视器5中。

[头部]

在图2中示意性地表示头部3及其控制块。图2（a）是前视图，图2（b）是侧视图。

头部3具有基座16及保持具17。又，在头部3中设置有用以驱动保持具17的马达18及感测器19。

基座16可沿图1所示的导杆8的导轨9在X方向上移动。

保持具17借由马达18而沿上下方向地驱动，并经由图未示的轨道而相对于基座16沿上下方向滑动自如地支承。该保持具17具有保持具本体21、工具安装部22、及气缸23。

工具安装部22相对于保持具本体21而升降自如地支承。气缸23固定于保持具本体21，且活塞杆的下端连结于工具安装部22。借由该气缸23而将安装于工具安装部22的工具2向下方（基板）按压。在工具安装部22的下部拆卸自如地安装有工具2。

感测器19检测载置于载台1上的基板的表面的高度，且固定于基座16。该感测器19对基板的表面照射激光，从而测定感测器19与基板之间的距离。

在该装置中设置有控制部24。控制部24接收来自感测器19的检测信号，从而控制马达18。具体而言，控制部24使保持具17与感测器19和基板之间的距离变化量相应地上下移动。即，在基板的表面较正规的位置向上方挠曲的情形时，上述距离与挠曲量相应地变短。因此，控制部24以变短距离的量驱动马达18而使保持具17向上方移动。

[槽加工动作]

在使用如上的装置对太阳电池基板进行槽加工的情形时，借由移动机构6而使头部3移动并且使载台1移动，使用相机4及监视器5而使工具2位于划线预定线上。

在进行如上的位置对准后，驱动气缸23而使保持具17下降，使工具2的前端接触薄膜。此时的工具2的相对于薄膜的加压力是借由供给至气缸23的气压而调整。

其次，驱动马达10使头部3沿划线预定线扫描。此时，检测基板表面的高度（与感测器19之间的距离），该检测结果输入至控制部24。如上所述，控制部24根据基板表面的高度而驱动控制马达18，使保持具17即工具2沿上下方向移动。因此，可使工具2的相对于薄膜的加压力始终维持于适当的压力。

[特征]

由于根据基板表面的高度位置而沿上下方向移动控制具有工具安装部22及气缸23的保持具17，因此与如先前装置般在气缸23的动作范围内使工具2沿上下方向移动的情形相比，工具2的相对于基板表面的追随性提高。即，即便在基板的挠曲较大的情形时，亦可使工具2精度良好地追随基板表面。因此，可使加工残留较少，又，可抑制对构成太阳电池基板的玻璃基板的损伤。

－第2实施例－

在图3中示意性地表示本发明的第2实施例。图3（a）是槽加工装置的头部及其控制块的前视图，图3（b）是侧视图。再者，头部以外的部分与第1实施例所示的构成相同。

与第1实施例同样地，头部30具有可沿X方向移动的基座32与保持具33。又，在头部30中设置有用以沿上下方向驱动保持具33的马达34。

保持具33具有保持具本体35、相对于保持具本体35升降自如地支承的工具安装部36、固定于保持具本体35的气缸37、及感测器38。气缸37的活塞杆的下端连结于工具安装部36。又，在工具安装部36的下部拆卸自如地安装有工具2。

感测器38检测载置于载台1上的基板的表面的高度，且固定于保持具本体35。该感测器38与第1实施例同样地对基板的表面照射激光，从而测定感测器38与基板之间的距离。

在该第2实施例中，设置有控制部40。控制部40接收来自感测器38的检测信号，而控制马达34。具体而言，控制部40以使感测器38与基板之间的距离始终固定的方式控制马达34而使保持具33上下移动。

[槽加工动作]

关于槽加工动作与第1实施例相同。此处，保持具33的驱动控制与第1实施例不同。即，在驱动马达34而使头部3沿划线预定线扫描时，检测基板表面的高度（与感测器38之间的距离），并将该检测结果输入至控制部40。如上所述，控制部40根据基板表面的高度，以使感测器38与基板表面之间的距离始终固定的方式驱动控制马达34，从而使保持具33即工具2沿上下方向移动。因此，可将工具2的相对于薄膜的加压力维持于适当的压力。

[特征]

除第1实施例的特征以外，由于感测器38与保持具33共同追随基板表面而沿上下方向移动，因此可借由感测器38测定的基板表面的高度范围扩大。因此，与感测器的可测定范围无关地使对基板表面的可追随范围扩大。即，在第1实施例中，需要以使基板表面的高度不会自感测器的测定范围偏离的方式，根据基板的厚度或厚度方向的变形而交换可测定范围不同的感测器，或调整感测器的安装位置（高度），但在第2实施例中，由于感测器的高度追随基板的表面而变化，因此无需进行此种感测器的安装位置的调整。

又，可无需进行伴随感测器的交换或安装位置的调整的零点调整作业。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种基板的加工装置，其是用以加工基板表面的加工装置，其特征在于其具备：

载台，载置基板；

头部，具有可相对于该载台而沿水平方向相对移动的基座、及在前端安装有加工用工具且被该基座升降自如地支承的保持具；

驱动机构，使该保持具相对于该基座升降；

感测器，检测该基板表面的高度位置；及

控制部，根据该感测器的检测结果而控制该驱动机构，从而控制该保持具的高度位置。

2.如权利要求1所述的基板的加工装置，其特征在于其中，该保持具具有：

保持具本体；

工具安装部，相对于该保持具本体而升降自如地被支承，且在下端部安装该工具；及

按压装置，用以将该工具安装部对该载台上的基板按压。

3.如权利要求2所述的基板的加工装置，其特征在于其中，该按压装置是活塞杆的前端连结于该工具安装部的气缸。

4.如权利要求1至3中任一项所述的基板的加工装置，其特征在于其中，该感测器对该基板表面照射激光而测定该基板表面的高度位置。

5.如权利要求1至3中任一项所述的基板的加工装置，其特征在于其中，该感测器安装于该基座；

该控制部接收来自该感测器的检测结果，并根据该感测器与该基板表面之间的距离变化量而控制该驱动机构。

6.如权利要求4所述的基板的加工装置，其特征在于其中，该感测器安装于该基座；

该控制部接收来自该感测器的检测结果，并根据该感测器与该基板表面之间的距离变化量而控制该驱动机构。

7.如权利要求2或3所述的基板的加工装置，其特征在于其中，该感测器安装于该保持具本体；

该控制部接收来自该感测器的检测结果，并以使该感测器与该基板表面之间的距离始终固定的方式控制该驱动机构。

8.如权利要求4所述的基板的加工装置，其特征在于其中，该感测器安装于该保持具本体；

该控制部接收来自该感测器的检测结果，并以使该感测器与该基板表面之间的距离始终固定的方式控制该驱动机构。

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