DE112010000963T5

DE112010000963T5 - Verfahren und Vorrichtung zum maschinellen Bearbeiten einer Dünnfilmschicht eines Werkstücks

Info

Publication number: DE112010000963T5
Application number: DE112010000963T
Authority: DE
Inventors: Yasuhiko Kanaya; Hiroshi Honda; Kunio Arai; Kazuhisa Ishii
Original assignee: Hitachi Via Mechanics Ltd
Current assignee: Via Mechanics Ltd
Priority date: 2009-03-03
Filing date: 2010-02-24
Publication date: 2012-08-02
Also published as: US20120031147A1; WO2010101060A1; KR20110139191A; JPWO2010101060A1; CN102341211A; TW201032935A

Abstract

Eine Vorrichtung zum Bearbeiten bzw. maschinellen Bearbeiten einer Dünnfilmschicht eines Werkstücks, das ein transparentes Glas ist, auf dem eine Dünnfilmschicht auf seiner oberen Oberfläche angeordnet ist, enthält eine Werkstückunterseitenstützeinrichtung zum Stützen des Werkstücks in einer vertikalen Richtung durch einen Luftauftriebsmechanismus und einen Saugmechanismus, eine Klemmeneinrichtung zum Greifen des Werkstücks, so dass der Bewegung in der vertikalen Richtung des Werkstücks bzw. des Werkstücks in der vertikalen Richtung gefolgt wird, und einen Bearbeitungskopf zum Bearbeiten der Dünnfilmschicht mit einem Laserstrahl. Der Bearbeitungskopf bearbeitet die Dünnfilmschicht auf der oberen Oberfläche des Werkstücks, indem er das Werkstück mit einem Laserstrahl bestrahlt, der durch die Unterseite des Werkstücks eintritt. Ferner enthaltend Düsen, die Dünnfilmschicht wird bearbeitet, während das Kühlmedium von den auf der Dünnfilmschichtseite angeordneten Düsen zugeführt wird.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum maschinellen Bearbeiten einer Dünnfilmschicht eines Werkstücks und eine Dünnfilmschichtbearbeitungsvorrichtung zum Bearbeiten bzw. maschinellen Bearbeiten bzw. spanenden (abhebenden) Bearbeiten eines Werkstücks, das transparentes Glas ist, auf dem eine Dünnfilmschicht auf der oberen Oberfläche angeordnet ist.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Als ein transparentes Glas, auf dem eine Dünnfilmschicht auf der oberen Oberfläche angeordnet ist, ist zum Beispiel eine Solarbatterie bekannt. 29 ist eine Draufsicht, die einen Prozess zum Herstellen einer Solarbatterie zeigt. In 29 ist eine Solarbatterie, die ein Werkstück 101 ist, ein transparentes Glas 102, auf dem eine Mehrzahl von Dünnfilmschichten auf der Oberfläche ausgebildet sind. Die Mehrzahl von Dünnfilmschichten sind über die gesamte Oberfläche des Glases 102 hinweg ausgebildet. Anschließend wird ein Abschnitt der Dünnfilmschichten auf der Peripherie bzw. dem Umfang des Glases 102 entfernt (Kantendetektion). Dieser entfernte Abschnitt wird als entfernter Abschnitt 107 in Bezug genommen bzw. bezeichnet.
30 ist eine Querschnittsansicht zum Erklären des Prozesses zum Herstellen der Solarbatterie. 30(a) zeigt einen ersten Schritt, 30(b) zeigt einen zweiten Schritt, 30(c) zeigt einen dritten Schritt und 30(d) zeigt einen abschließenden Schritt. In dem Prozess zum Herstellen einer Solarbatterie wird zuerst, wie in 30(a) gezeigt, eine erste Dünnfilmschicht (hintere Oberflächenelektrodenschicht) 104 auf dem transparenten Glass 102 abgelegt bzw. angeordnet. Anschließend wird eine erste Liniennut bzw. gerade Nut P1 zum Isolieren zwischen einer Dünnfilmschicht 1041 und einer Dünnfilmschicht 1042 ausgebildet. Ms nächstes wird, wie in 30(b) gezeigt, eine zweite Dünnfilmschicht (Licht absorbierende Schicht) 105 oben auf der Dünnfilmschicht 104 abgelegt bzw. angeordnet. Anschließend wird eine zweite Liniennut bzw. gerade Nut P2 zum Isolieren zwischen einer Dünnfilmschicht 1051 und einer Dünnfilmschicht 1052 ausgebildet. Als nächstes wird, wie in 30(c) gezeigt, eine dritte Dünnfilmschicht (obere Oberflächenelektrodenschicht) 106 oben auf der Dünnfilmschicht 105 abgelegt bzw. angeordnet. Anschließend wird eine dritte Liniennut bzw. gerade Nut P3 zum Isolieren zwischen einer Dünnfilmschicht 1061 und einer Dünnfilmschicht 1062 der Dünnfilmschicht 106 ausgebildet. Die dritte gerade Nut P3 hat eine Tiefe, die die obere Oberfläche der Dünnfilmschicht 104 erreicht bzw. bis zu dieser reicht. Schließlich, wie in 30(d) gezeigt, werden Abschnitte der drei Schichten (Dünnfilmschichten 104, 105 und 106) auf dem Umfang bzw. an der Peripherie des transparenten Glases 102 entfernt. Im Folgenden werden der Peripherieabschnitt bzw. Umfangsabschnitt, von dem die Dünnfilmschichten 104 bis 106 entfernt werden, als der entfernte Abschnitt 107 in Bezug genommen bzw. bezeichnet. Die Breite des entfernten Abschnitts 107 ist 10 bis 15 mm. Ferner sind die Linienabstände zwischen den benachbarten ersten geraden Nuten P1, zwischen den benachbarten zweiten geraden Nuten P2 und zwischen den benachbarten dritten geraden Nuten P3 jeweils 10 bis 15 mm. Ferner ist der Abstand zwischen der benachbarten ersten geraden Nut P1 und der zweiten geraden Nut P2 und der Abstand zwischen der zweiten geraden Nut P2 und der dritten geraden Nut P3 jeweils 100 bis 200 μm. Anders ausgedrückt, sind die ersten bis dritten geraden Nuten P1, P2 und P3, die in Abständen von 100 bis 200 μm angeordnet sind, in Abständen von 10 bis 15 mm ausgebildet.
31 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Hauptteil einer Konfiguration einer Vorrichtung zum maschinellen Bearbeiten einer Dünnfilmschicht zeigt, die herkömmlicher Weise verwendet worden ist. In der herkömmlichen Dünnfilmschichtbearbeitungsvorrichtung wird das Werkstück platziert, wobei die Dünnfilmschicht nach oben weist und die Dünnfilmschicht von der oberen Oberflächenseite bearbeitet wird, so dass die Dünnfilmschicht während der Bearbeitung und des Transports des Werkstücks nicht beschädigt wird. In 31 enthält die Dünnfilmschichtbearbeitungsvorrichtung ein Bett bzw. eine Lagerung bzw. Ablagefläche, einen X-Bewegungsmechanismus 110 und einen Y-Bewegungsmechanismus 117. Der X-Bewegungsmechanismus 110 ist auf der Ablagefläche 114 angeordnet. Der X-Bewegungsmechanismus 110 enthält einen Führungsrollenmechanismus 113, der die untere Oberfläche des Werkstücks abstützt, und einen Führungsmechanismus 112. Der Führungsmechanismus 112 klemmt das Werkstück 112 ein, das an die untere Oberfläche des Werkstücks 101 angebracht ist. Der Führungsmechanismus 112 bewegt sich reziprok in die X-Richtung (eine axiale Richtung auf einer orthogonalen X-Y-Ebene parallel zur Oberfläche der Ablagefläche 114) mittels einer Antriebseinrichtung (nicht gezeigt) mit Abstützung der Seitenoberfläche des Werkstücks 101.
Der Y-Bewegungsmechanismus 117 ist auf einer an die Ablagefläche 114 fest angebrachte Säule 115 angeordnet. Der Y-Bewegungsmechanismus bewegt sich reziprok in die Y-Richtung entlang der Säule 115 mittels einer Y-Antriebsmechanismus (nicht gezeigt). Die Y-Richtung ist die Richtung der anderen Achse auf der XY-Ebene, die senkrecht zur X-Achse ist. Ein Bearbeitungskopf 118 und ein. optisches Liefersystem bzw. Zuführsystem (nicht gezeigt) sind auf dem Y-Bewegungsmechanismus 117 angeordnet. Der Bearbeitungskopf 118 bewegt sich reziprok in die Z-Richtung (Richtung, die senkrecht zur XY-Eben ist) mittels eines Z-Bewegungsmechanismus' (nicht gezeigt).
Die Schritte zum Ausbilden der ersten bis dritten geraden Nuten P1 bis P3 sind wie folgt:

(1) Eine Position in der Y-Richtung des Bearbeitungskopfes 118 wird durch den Y-Bewegungsmechanismus 117 bestimmt.
(2) Nach Bestimmen der Position in der Y-Richtung wird die Position in der Z-Richtung (Höhe) des Bearbeitungskopfes 118 bestimmt.
(3) Während das Werkstück 101 in die X-Richtung mittels des X-Bewegungsmechanismus' 110 bewegt wird, wird ein Laserstrahl von dem Bearbeitungskopf 118 emittiert, um die erste bis dritte gerade Nut P1 bis P3 auszubilden.
(3-1) Die erste Dünnfilmschicht 104 wird mit einem Laserstrahl bearbeitet, der eine Wellenlänge von 1064 nm hat.
(3-2) Die zweite und dritte Dünnfilmschicht 105 und 106 werden mit einem Laserstrahl bearbeitet, der eine Wellenlänge von 532 nm hat.
(4) Nach Ausbilden der dritten geraden Nut P3 wird der Peripherieabschnitt des Werkstücks 101 mit einem Laserstrahl bearbeitet, der eine Wellenlänge von 1064 nm hat, um den entfernten Abschnitt 107 auszubilden.

Die erste bist dritte gerade Nut P1 bis P3 und der entfernte Abschnitt 107 werden von eigens zugeordneten Bearbeitungseinrichtungen bearbeitet. Um die Bearbeitungseffizienz zu erhöhen, sind die Geradenutbearbeitungseinrichtungen jeweils eigens zugeordnet, während sie auf einer Geraden angeordnet sind. Bei der Ausbildung der ersten bis dritten geraden Nuten P1 bis P3 wird ein Strahl mit einem Punktdurchmesser D um eine festgelegte Abweichung 1 verschoben, und die Tiefen der geraden Nuten werden durch das Überlappverhältnis bzw. Überdeckungsverhältnis [(D – 1)/D]% gesteuert. Daher beträgt die gesamte Energie, die in den Überlappabschnitt am Boden der Nut eingebracht wird, (die Anzahl der Überdeckungen) × (die Pulsenergie). Daher verändert sich die eingespritzte bzw. eingebrachte Energie abhängig von dem Ort innerhalb eines Bereichs von der Strahlenergie selbst zur mit der Anzahl von Überdeckungen multiplizierten Strahlenergie.
Die in Patentdokument 1 offenbarte Erfindung ist öffentlich bekannt als dieser Typ von Technologie. Eine Zielsetzung der Erfindung ist, mit Genauigkeit zu bearbeiten, indem der Fokus bzw. Brennpunkt eines Laserstrahls an einer fixierten bzw. festen Position gehalten wird, wenn eine integrierte Solarbatterie von einem Laserstrahl geritzt bzw. vorgezeichnet wird. In dem Verfahren zum Herstellen einer Solarbatterie dieser Erfindung wird eine Elektrodenschicht auf einem isolierenden Substrat ausgebildet und mit einem Laserstrahl bestrahlt. Dadurch wird die Elektrodenschicht aufgeteilt und gemustert. Eine photoelektrische Konversionsschicht wird auf der Elektrodenschicht abgelagert und dann mit einem Laserstrahl bestrahlt. Dadurch wird die photoelektrische Konversionsschicht aufgeteilt und gemustert. Eine Aspekt dieser Erfindung ist, dass die geteilte Geradenkante in der Elektrodenschicht auf dem isolierenden Substrat als Referenz für den Fokus des Laserstrahls verwendet wird, wenn die photoelektrische Konversionsschicht gemustert wird, und dass dadurch die geteilte Gerade in der Elektrodenschicht und die Teilungsgerade der photoelektrischen Konversionsschicht einander überdecken.

Patent Dokument 1: JP-A-10-303444

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG VON DER ERFINDUNG ZU LÖSENDE AUFGABE
Das Bearbeiten in der herkömmlichen Dünnfilmschichtbearbeitungsvorrichtung weist ein Problem auf, dass es schwierig ist, die Bestrahlungsposition für den Laserstrahl an einer festen Position aufrecht zu halten. Anders ausgedrückt, ist die Toleranz der Plattendicke des Werkstücks 101 ± 0,5 mm und die Toleranz der Krümmung bzw. Deformation ist ± 1 mm. Wie oben erwähnt wird, in einer herkömmlichen Vorrichtung die untere Oberfläche des Werkstücks 101 von dem Führungsrollenmechanismus 113 abgestützt. Daher kann die Position der oberen Oberfläche des Werkstücks sich um ± 1,5 mm ändern, was die Summe aus der Toleranz der Plattendicke und der Toleranz der Krümmung oder Deformation ist. Wenn die Fokussierungshöhe des Laserstrahls von der Auslegungsposition abweicht, wir die Bearbeitung unter einer defokussierten Bedingung durchgeführt. Somit variiert der Punktdurchmesser. In diesem Fall können die Nutbreiten der ersten bis dritten geraden Nuten P1 bis P3 nicht die zulässige Variation (±10% oder weniger) erfülllen oder die Targetschicht bzw. Zielschicht wird nicht entfernt und verbleibt wegen unzureichender Energiedichte.
Ferner gibt es auch ein Problem in Bezug auf die Einschränkungen der Pulsperiodendauer bzw. Pulsperiode (1/Pulsfrequenz) des Laserstrahls. Grundsätzlich wird die Temperatur des Strahlüberdeckungsabschnitts wegen der Wärmeleitung der Dünnfilmschicht aus Glas vergrößert, wenn die Pulsperiode verkürzt wird. Folglich tritt leicht eine Ablösung der Nutseitenwände von dem Substrat auf. Somit ist es notwendig gewesen, die Pulsperiode auf 0,04 ms oder mehr (eine Pulsfrequenz von 25 kHz oder weniger) einzustellen. Die Pulsfrequenz, bei der die maximale Ausgabe bzw. Leistung eines Laseroszillators erreicht werden kann, ist 80 bis 120 kHz. Trotzdem musste die Pulsfrequenz auf 25 kHz oder weniger verringert werden und somit konnte der Ausgabenutzwirkungsgrad bzw. Leistungsnutzwirkungsgrad bzw. Nutzleistungswirkungsgrad des Laserstrahls nicht gesteigert werden.
Ein Verfahren zum maschinellen Bearbeiten mit einem Laser, der von der Unterseite eintritt, ist versucht worden (Patentdokument 1), aber dieses Verfahren hat es nicht zu einer praktischen Anwendung geschafft. Der Grund, weshalb dieses Verfahren nicht praktisch verwendet werden konnte ist, dass Schutt bzw. Bohrklein, der bzw. das von der Bearbeitung erzeugt wurde, nicht ausreichend entfernt werden konnte und somit aufgrund des Bohrkleins in den Nuten der Isolierwiderstand auf etwa 50 MΩ verringert wurde. Somit konnte nicht der ideale Isolierwiderstand von 2000 MΩ erhalten werden.
Somit ist eine erste von der Erfindung zu lösende Aufgabe, es zu ermöglichen, die Bestrahlungsposition für den Laserstrahl an seiner Stelle zu halten und dadurch zu gestatten, dass maschinelles Bearbeiten durchgeführt wird, so dass die Nutbreite die zulässige Variation erfüllt, was zu einer Verbesserung der Qualität des bearbeiteten Abschnitts führt.
Ferner ist eine zweite von der Erfindung zu lösende Aufgabe, die Ausgabenutzeffizienz bzw. Leistungsnutzeffizienz des Laserstrahls zu steigern.
LÖSUNGEN FÜR DIE AUFGABEN
Um die oben beschriebenen Probleme zu überwinden, ist ein erstes Mittel ein Verfahren zum Bearbeiten bzw. maschinellen Bearbeiten einer Dünnfilmschicht eines Werkstücks, das ein transparentes bzw. durchsichtiges Glas ist, auf dem eine Dünnfilmschicht auf seiner oberen Oberfläche angeordnet ist, enthaltend maschinelles Bearbeiten des Dünnfilmschicht auf der oberen Oberflächenseite mit einem Laserstrahl, der durch die Unterseite des Werkstücks in einem Zustand eintritt, in dem das Werkstück in der senkrechten bzw. vertikalen Richtung von Druckluft bzw. Pressluft bzw. komprimierter Luft abgestützt wird und von einer Klemmeinrichtung gehalten wird, die beweglich ist, um der Bewegung des Werkstücks in der vertikalen Richtung zu folgen.
Ein zweites Mittel ist ein Verfahren zum Bearbeiten bzw. maschinellen Bearbeiten einer Dünnfilmschicht eines Werkstücks, das ein transparentes Glas ist, auf dem eine Dünnfilmschicht auf seiner oberen Oberfläche angeordnet ist, wobei das maschinelle Bearbeiten durchgeführt wird, während ein Kühlmedium auf einen Bearbeitungsabschnitt geblasen wird.
Ein drittes Mittel ist eine Vorrichtung zum Bearbeiten bzw. maschinellen Bearbeiten einer Dünnfilmschicht eines Werkstücks, das ein transparentes Glas ist, auf dem eine Dünnfilmschicht auf seiner oberen Oberfläche angeordnet ist, wobei die Vorrichtung eine Stützeinrichtung, die das Werkstück in der vertikalen bzw. senkrechten Richtung durch Druckluft stützt, eine Klemmeinrichtung bzw. Klemmeneinrichtung, die das Werkstück hält und beweglich ist, um der Bewegung des Werkstücks in der vertikalen Richtung zu folgen, und einen Laserbearbeitungskopf enthält, der die Dünnfilmschicht durch einen Laserstrahl bearbeitet, wobei die Lasereinrichtung die Dünnfilmschicht auf der oberen Oberfläche durch Bestrahlung mit einem Laserstrahl bearbeitet, der durch die Unterseite des Werkstücks eintritt.
Ein viertes Mittel ist eine Vorrichtung zum Bearbeiten bzw. maschinellen Bearbeiten einer Dünnfilmschicht eines Werkstücks, das ein transparentes Glas ist, auf dem eine Dünnfilmschicht auf seiner oberen Oberfläche angeordnet ist, wobei die Vorrichtung eine Düse beinhaltet zum Liefern bzw. Zuführen eines Kühlmediums und einen Laserbearbeitungskopf enthält, der die Dünnfilmschicht durch einen Laserstrahl bearbeitet, wobei während des Bearbeitens das Kühlmedium von der auf der Dünnfilmschichtseite angeordneten Düse zu einer Position geblasen wird, an der der von dem Laserbearbeitungskopf emittierte Laser auf die Dünnfilmschicht einfällt.
WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Bestrahlungsposition für den Laserstrahl an ihrem Platz gehalten werden. Somit kann das Bearbeiten so durchgeführt werden, dass die Nutbreite die zulässige Variation erfüllt. Im Ergebnis kann die Qualität des bearbeiteten Abschnitts gefördert werden.
Zusätzlich kann die Dünnfilmschicht von der Unterseite bearbeitet werden, während eine Kühlmedium auf die obere Oberflächenseite geblasen wird. Somit kann genug Isolierwiderstand erhalten werden, selbst wenn die Pulsperiode verkürzt wird, und somit kann die Ausgabenutzeffizienz bzw. der Ausgabenutzwirkungsgrad bzw. der Leistungsnutzwirkungsgrad des Laserstrahls gefördert werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein funktionales Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Dünnfilmschichtbearbeitungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine perspektivische Ansicht zum Erklären der Konfiguration des in 1 gezeigten Dünnfilmschichtbearbeitungsvorrichtungshauptkörpers.
3 ist eine Ansicht, die die Details eines in 2 gezeigten Werkstückunterseitenstützmechanismus' zeigt.
4 ist eine Ansicht, die eine modifizierte Ausführungsform 1 des in 3 gezeigten Werkstückunterseitenstützmechanismus' zeigt.
5 ist eine Ansicht, die eine modifizierte Ausführungsform 2 des in 3 gezeigten Werkstückunterseitenstützmechanismus' zeigt.
6 ist eine Ansicht, die eine modifizierte Ausführungsform 3 des in 3 gezeigten Werkstückunterseitenstützmechanismus' zeigt.
7 ist eine Ansicht, die eine modifizierte Ausführungsform 4 des in 3 gezeigten Werkstückunterseitenstützmechanismus' zeigt.
8 ist eine Ansicht, die die Details eines in 2 gezeigten Werkstückseitenklemmmechanismus' bzw. Werkstücksteinklemmenmechanismus' zeigt.
9 ist eine Ansicht, die eine modifizierte Ausführungsform eines in 8 gezeigten Werkstückseitenklemmmechanismus' zeigt.
10 ist eine Ansicht, die die Details eines in 2 gezeigten Werkstückvorderendflächenklemmmechanismus' bzw. 2 gezeigten Werkstückvorderendflächenklemmenmechanismus zeigt.
11 ist eine Ansicht, die die Details eines in 2 gezeigten Werkstückhinterendflächenklemmmechanismus' bzw. Werkstückhinterendflächenklemmenmechanismus' zeigt.
12 ist eine Draufsicht, die ein erstes Anordnungsbeispiel des Klemmmechanismus' bzw. Klemmenmechanismus' in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
13 ist eine Draufsicht, die ein zweites Anordnungsbeispiel zeigt, das eine modifizierte Ausführungsform des ersten Anordnungsbeispiels des in 12 gezeigten Klemmmechanismus' ist.
14 ist eine Draufsicht, die ein drittes Anordnungsbeispiel des in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigten Klemmmechanismus' zeigt.
15 ist eine Draufsicht, die ein viertes Anordnungsbeispiel der Klemmmechanismen in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
16 ist eine Draufsicht, die ein fünftes Anordnungsbeispiel der Klemmmechanismen in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
17 ist eine Draufsicht, die ein sechstes Anordnungsbeispiel der Klemmmechanismen in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
18 ist eine Ansicht zum Erkläre eines ersten Staubsammlers bzw. Staubkollektors zum Bearbeiten der geraden Nuten gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
19 ist eine Seitenansicht, die die hauptsächlichen Teile einer mit dem ersten in 18 gezeigten Staubsammler ausgestatteten Säule zeigt.
20 ist eine Ansicht zum Erklären eines zweiten Staubsammlers zum Bearbeiten der geraden Nuten gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
21 ist eine Seitenansicht, die die hauptsächlichen Teile einer mit dem zweiten in 20 gezeigten Staubsammler ausgestatteten Säule zeigt.
22 ist eine erklärende Ansicht eines dritten Staubsammlers, der in dem Fall des Ausbildens eines entfernten Abschnitts um die Peripherie des Werkstücks in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
23 ist eine vertikale Querschnittsansicht der Führungsrolleneinheiten, die auf beiden Seitenoberflächen bzw. Seitenflächen in der X-Richtung einer oberen Staubsammlerkammer angeordnet sind.
24 ist eine erklärende Ansicht eines vierten Staubsammlers, der beim Bearbeiten eines mittleren bzw. zentralen Abschnitts in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
25 ist eine Seitenansicht, die die hauptsächlichen Teile einer mit dem vierten in 24 gezeigten Staubsammler ausgestatteten Säule zeigt.
26 ist eine schematische Ansicht, die einen Staubverhinderungsmechanismus eines optischen Systems in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
27 ist eine Ansicht, die eine Konfiguration der hauptsächlichen Teile des optischen System in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
28 ist eine. Ansicht, die eine Konfiguration des optischen Systems in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, wenn Bearbeiten zum Entfernen der Peripherie des Werkstücks durch einen Hochausgabelaser bzw. Hochleistungslaser durchgeführt wird.
29 ist eine Draufsicht, die einen Prozess zum Herstellen einer Solarbatterie zeigt, der in der verwandten Technologie durchgeführt wird.
30 ist eine Querschnittsansicht zum Erklären des Prozesses zum Herstellen einer Solarbatterie, der in der verwandten Technologie durchgeführt wird.
31 ist eine Hauptperspektive bzw. Zentralperspektive, die einen Hauptteil einer Konfiguration einer Vorrichtung zum Bearbeiten einer Dünnfilmschicht zeigt, die in der verwandten Technologie verwendet worden ist.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Technologie zum maschinellen Bearbeiten eines Werkstücks, das ein transparentes Glas ist, auf dem eine Dünnfilmschicht auf seiner oberen Oberfläche angeordnet bzw. abgelegt ist, unter Berücksichtigung der Bearbeitungsgenauigkeit und Bearbeitungseffizienz. Im Grunde genommen wird in der vorliegenden Erfindung das Werkstück in der vertikalen Richtung durch Druckluft gestützt und das Werkstück wird von einer Klemmeinrichtung gehalten, die der Bewegung des Werkstücks in der vertikalen Richtung folgt. In diese Zustand wird die Dünnfilmschicht auf der oberen Oberfläche von einem Laserlicht bearbeitet, das durch die Unterseite des Werkstücks eintritt. Nachfolgend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erklärt werden.
1. Gesamte Konfiguration
1 ist ein funktionales Blockdiagramm, das die Konfiguration der Dünnfilmschichtbearbeitungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. In 1 enthält die Dünnfilmschichtbearbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform einen Hauptkörper SA, einen Hauptcontroller bzw. eine Hauptsteuereinrichtung SB und einen Subcontroller bzw. eine untergeordnete Steuereinrichtung SC. Der Dünnfilmschichtbearbeitungsvorrichtungshauptkörper SA umfasst einen XYZ-Positioniermechanismus eines Laserstrahls, einen Bearbeitungskopf einen Laseroszillator, eine Vakuumeinrichtung, eine Nebelerzeugungseinrichtung und dergleichen. Ein Lasercontroller bzw. eine Lasersteuereinrichtung, ein Antriebsmotor, ein Pulsformertreiber, ein Galvanometerscannertreiber und dergleichen sind auf dem Subcontroller SC angebracht. Der Hauptcontroller SB und der Subcontroller SC beinhalten jeweils eine CPU, einen ROM und einen RAM. Jede der CPUs lädt ein Programm, das in ihrem jeweiligen ROM gespeichert ist, in ihre jeweiligen RAMs. Dann führt jede CPU eine vorgeschriebene Steuerung aus, die von dem Programm definiert wird, während jeder RAM als ein Arbeitsbereich und Datenpuffer verwendet wird.
2 ist eine perspektivische Ansicht zum Erklären der Konfiguration des Dünnfilmschichtbearbeitungsvorrichtungshauptkörpers. Die linke Seite einer Mittellinie CL ist aus der Zeichnung ausgelassen. In 2 umfasst der Dünnfilmschichtbearbeitungsvorrichtungshauptkörper SA ein Rahmenmechanismusbett bzw. eine Rahmenmechanismuslagerung A1, einen X-Bewegungsmechanismus A2, einen Y-Bewegungsmechanismus A3, einen Bearbeitungskopf A4, einen Laseroszillator A5 und eine Säule A6. Der X-Bewegungsmechanismus ist auf dem Bett bzw. der Lagerung A1 angeordnet. Der Y-Bewegungsmechanismus A3 ist ähnlich auf dem Bett A1 in orthogonaler Weise relativ zum X-Bewegungsmechanismus A2 angeordnet. Der Bearbeitungskopf A4 ist mit einem auf dem Y-Bewegungsmechanismus A3 angeordneten Z-Bewegungsmechanismus vereint. Die Säule A6 ist oben auf dem Bett A1 fest angebracht bzw. fixiert. Ein Staubsammelmechanismus, der auf dem Bearbeitungskopf angeordnet ist, eine Positionierbeobachtungskamera und eine Höhendetektionseinrichtung zum Detektieren der Höhe sind auf der Säule A6 angeordnet.
Der X-Bewegungsmechanismus A2 umfasst einen ersten X-Antriebsmechanismus (die Details dieses Mechanismus' werden ausgelassen) E1, einen zweiten X-Antriebsmechanismus (die Details dieses Mechanismus' werden ausgelassen) E2 und ein paar Verbindungsplatten 3. Der erste X-Antriebsmechanismus E1 kann durch einen Motor (nicht gezeigt) in der X-Richtung bewegt werden. Der zweite X-Antriebsmechanismus E2 ist parallel zu dem ersten X-Antriebesmechanismus E1 beweglich. Ein Ende der Verbindungsplatte 3 ist an dem ersten X-Antriebsmechanismus E1 fixiert. Das andere Ende der Verbindungsplatte 3 ist mit dem zweiten X-Antriebsmechanismus E2 verbunden. Mit dieser Konfiguration bewegen sich der erste und zweite X-Antriebsmechanismus E1 und E2 simultan. Das Verbindungsstück der Verbindungsplatte 3 mit dem zweiten X-Antriebsmechanismus sind konfiguriert, nur in die Y-Richtung zu gleiten, um nicht den zweiten X-Antriebsmechanismus E2 in die Y-Richtung zu laden bzw. zu belasten.
Ein Werkstückseitenklemmmechanismus 6 ist für jeden der ersten und zweiten Antriebsmechanismen E1 und E2 vorgesehen. Wir später erklärt werden wird, sind die Werkstückseitenklemmen 6 selbst während des Klemmvorgangs des Werkstücks 101 in der vertikalen Richtung beweglich (Nachläufertyp). Ferner sind ein Werkstückvorderendflächenklemmmechanismus 7 und ein Werkstückhinterendflächenklemmmechanismus 8 für den ersten X-Antriebsmechanismus E1 vorgesehen. Ersterer bestimmt die Position der vorderen Endfläche des Werkstücks 101 und letzterer bestimmt die Position der hinteren Endfläche des Werkstücks 101 und beide werden während des Entklemmens zurückgezogen. Ein Werkstückseitenflächendrückmechanismus 9 ist für den zweiten X-Antriebsmechanismus E2 vorgesehen.
Ein Werkstückunterseitenstützmechanismus 4 ist auf dem Bett A1 über einen Stützrahmen 5 vorgesehen. Der Werkstückunterseitenstützmechanismus 4 hat einen Funktion, um das Werkstück zu kippen, und eine Funktion, um das Werkstück zu saugen bzw. anzusaugen, um das Werkstück 101 ohne Kontakt zu stützen. Der Werkstückunterseitenstützmechanismus 4 ist auch auf der nicht dargestellten Seite der Mittellinie CL in der Zeichnung angeordnet. Ein Paar Führungsrollen 10 ist an jedem Ende des Betts A1 in der X-Richtung angeordnet. Die Führungsrollen 10 regulieren jegliche Verschiebung bzw. jeglichen Versatz in der Y-Richtung, wenn das Werkstück 101 in die X-Richtung hinauf in eine Eingabebereitschaftsposition (Klemmposition) geschickt wird. Die Führungsrollen 10 steigen an zu einer Position, die dasselbe Niveau hat wie die Endfläche des Werkstücks 101 nur während des Ladens des Werkstücks 101. Wenn das Werkstück 101 die Klemmposition erreicht, fallen die Führungsrollen 10 nach unten und treten in die Bereitschaft ein. Eine Stützrolle 11 ist für den Stützrahmen 5 vorgesehen. Die Stützrollen 11 sind so angeordnet, dass die Scheitelhöhe ihrer äußeren Durchmesser 0,1 mm höher sind als die obere Oberflächenhöhe der Stützen 46. Die Stützrollen 11 stützen das Werkstück 101, wenn der Werkstückunterseitenstützmechanismus 4 funktionsuntüchtig ist, und gestattet es dem Werkstück 101, manuell bewegt zu werden.
2. Werkstückunterseitenstützmechanismus
2.1 Grundlegende Konfiguration
Das Werkstück 101 wird in einem schwebenden bzw. schwimmenden Zustand auf einem Luftkissen von der unteren Oberflächenseite gestützt. Der Mechanismus für diese Stütze ist der Werkstückunterseitenstützmechanismus 4. 3 ist eine Ansicht, die die Details des Werkstückunterseitenstützmechanismus 4 zeigt. 3(a) ist eine Draufsicht der Hauptteile und 3(b) ist eine Querschnittsansicht.
Wie in 3 gezeigt, hat der Werkstückunterseitenstützmechanismus 4 einen Auftriebsmechanismus 41 und einen Saugmechanismus 42. Die Mechanismen 41 und 42 sind auf einer ebenen Stütze 46 angeordnet. Der Auftriebsmechanismus 41 ist ein flaches Luftlager, das eine Öffnungsanordnung bzw. ein Öffnungsarray bzw. Öffnungsfeld aufweist, das in einer Mehrzahl konzentrischer Kreise angeordnet ist und von mehreren zehn ersten Öffnungen 43 ausgebildet wird, die einen Durchmesser von etwa 0,2 mm aufweisen. Ein Raum 45 ist im Rücken der bzw. hinten an den ersten Öffnungen 43 vorgesehen. Luft wird zu den Räumen 45 von einer Luftquelle (nicht gezeigt) durch einer erste Luftpassage 44 zugeführt. Die Luft wird von den ersten Öffnungen 43 abgegeben. Auf diese Weise ist der Auftriebsmechanismus 41 ein Mechanismus zum Auftrieben bzw. Aufschwimmen durch Luftdruck (nachfolgend wird hierauf als ein Luftauftriebsmechanismus Bezug genommen).
In dem Luftauftriebsmechanismus 41 wird das Werkstück 101 nach oben in die Richtung des Pfeils D2 gedrückt, wenn Luft, die einen Druck von 5 kgf/cm² hat, zu dem Raum 45 zugeführt wird. Simultan wird der Abstand (Lücke) g zwischen der unteren Oberfläche des Werkstücks 101 und der oberen Oberfläche der Stütze 46 durch einen Statikdruckreduktionseffekt aufgrund eines Hochgeschwindigkeitsflusses korrigiert, der durch die Kombination des Luftauftriebsmechanismus' 41 und des Saugmechanismus' 42, die weiter unten erklärt werden sollen, erzeugt wird. Bedenke zum Beispiel einen Fall, in dem das Intervall in den XY-Richtungen des Luftauftriebsmechanismus 41 300 mm beträgt und das Werkstück 101 ein Glas ist, das eine Größe von 300 mm × 1100 mm und eine Dicke von 5 mm hat. In diesem Fall kann der Abstand g zwischen der unteren Oberfläche des Werkstücks 101 und der oberen Oberfläche der Stütze 46 bei 0,2 bis 0,3 aufrechterhalten werden.
Der Saugmechanismus 42 ist am äußeren Umfang bzw. an der äußeren Peripherie bzw. am äußeren Randbereich der Anordnung der ersten Öffnungen 43 des Luftauftriebsmechanismus' 41 angeordnet. Der Saugmechanismus 42 enthält eine Ringnut bzw. ringförmige Nut 48 und einen zweite konzentrisch ausgebildete Luftpassage 47 und ist mit einer Vakuumquelle (nicht gezeigt) verbunden. Indem Luft durch die zweite Luftpassage 47 (Pfeil D3) angesaugt wird, kann das Werkstück 101 angesaugt werden (Pfeil D4). Auf diese Weise wird die Schwebeposition des Werkstücks zu einer Position stabilisiert, in der die Saugkraft durch Lufteinsaugen durch die Nut 48 und die Hebekraft durch Blasen von Luft durch die Öffnungen 43 einander ausgleichen. Zum Beispiel ist die Luftzufuhrpassage 44 zwischen der unteren Oberfläche der ersten Werkstücks 101 und der oberen Oberfläche der Stütze 46 mit dem Saugmechanismus 42 bei einem negativen Druck bzw. Unterdruck von 0,3 kgf/cm² verbunden, zum Beispiel kann der Schwebeabstand g des Werkstücks 101 von der Stütze 46 in einer festen Entfernung (zum Bespiel 0,2 nun) von einander gehalten werden. Ferner können ein Werkstück Verformungen innerhalb von ±1,0 mm durch den Werkstückunterseitenstützmechanismus 4 korrigiert werden. Dadurch können Änderungen in der Höhe der Werkstückoberfläche auf einen Bereich von ±0,5 mm gedämpft werden. Somit kann hochqualitatives Bearbeiten einer einheitlichen Nutbreite ausgeführt werden.
Der Grund dafür, dass die Werkstückverformungen bzw. Werkstückkrümmungen innerhalb von ±1,0 mm korrigiert werden können und dadurch Veränderungen in der Höhe der Werkstückoberfläche auf einen Bereich von ± 0,5 mm gedämpft werden können, ist, dass die Saugkraft durch Einziehen von Luft durch die Nut 48 und die Hebekraft durch Blasen von Luft durch die Öffnungen 43 einander ausgleichen. Dadurch wirken die Kräfte auf das Werkstück, um es flach zu machen. Ferner wird ein Abstand g stabil aufrechterhalten durch den Statikdruckreduktionseffekt aufgrund eines Hochgeschwindigkeitsflusses, der von der Kombination mit dem Saugmechanismus 42 erzeugt wird.
2.2 Modifizierte Ausführungsform 1
4 ist eine Ansicht, die eine modifizierte Ausführung 1 zeigt, die eine modifizierte Ausführungsform des in 3 gezeigten Werkstückunterseitenstützmechanismus' 4 ist. 4(a) ist eine Draufsicht der Hauptteile und 4(b) ist eine Querschnittsansicht.
In der modifizierten Ausführungsform 1 wird die Nut 48 in 3 durch eine Anordnung von zweiten Öffnungen 482, die einen kleinen Durchmesser haben, ersetzt. Die Anordnung zweiter Öffnungen 482 ist konzentrisch mit bzw. zu der Anordnung erster Öffnungen 43 ausgebildet und auf dem äußeren Umfang bzw. auf der äußeren Peripherie der Anordnung erster Öffnungen 43 angeordnet. Die Anordnung zweiter Öffnungen 482 kommuniziert mit einem Nutraum 481 innerhalb der Stütze 46. Der Nutraum 481 kommuniziert mit der zweiten Luftpassage 47. In dieser Ausführungsform beträgt der Durchmesser der zweiten Öffnungen vorzugsweise ungefähr zum Beispiel 1,5 mm. Durch diese Struktur kann die modifizierte Ausführungsform 1 das Werkstück ähnlich der in 3 gezeigten Ausführungsform heben und halten.
Die anderen Glieder, die nicht besonders erklärt worden sind, haben die selbe Konfiguration und äquivalente bzw. gleichwertige Funktion zu denen in dem in 3 gezeigten Werkstückunterseitenstützmechanismus 4.
2.3 Modifizierte Ausführungsform 2
5 ist einen Ansicht, die eine modifizierte Ausführungsform 2 des in 3 gezeigten Werkstückunterseitenstützmechanismus' 4 zeigt. 5(a) ist eine Draufsicht der Hauptteile und 5(b) ist eine Querschnittsansicht.
In der modifizierten Ausführungsform 2 sind die Funktionen der ersten und zweiten Luftpassage 44 und 47 in der in 4 gezeigten modifizierten Ausführungsform umgekehrt. Anders ausgedrückt, ist in der modifizierten Ausführungsform 2 die erste Luftpassage 44 auf der Saugseite vorgesehen, während die zweite Luftpassage 47 auf der Zufuhrseite vorgesehen ist. In der modifizierten Ausführungsform 2 beträgt der Durchmesser der zweiten Öffnungen 482 bevorzugt ungefähr 0,2 mm und der Durchmesser der ersten Öffnungen 43 beträgt bevorzugt ungefähr 1,5 mm. Dadurch werden die zweiten Öffnungen 482 zum Schweben bzw. Schwimmen des Werkstücks 101 genutzt. Andererseits werden die ersten Öffnungen 43 zum Saugen des Werkstücks 101 genutzt.
In dem in 3 gezeigten Werkstückunterseitenstützmechanismus 4 kann eine Saugkraft nicht sofort erhalten werden, selbst wenn das Werkstück 101 die Nut 48 erreicht, weil die Öffnungsfläche der Nut 48 groß ist. Die Saugkraft nimmt scharf zu von dem Zeitpunkt an, zu dem die Öffnung verdeckt wird. Im Gegensatz dazu nimmt in den Werkstückunterseitenstützmechanismen 4 der in 4 und 5 gezeigten modifizierten Ausführungsformen 1 und 2 die Anzahl der zum Werkstück weisenden Öffnungen entsprechend der Position des Werkstücks 101 zu, wenn das Werkstück 101 die Öffnungen, die eine Saugfunktion haben, erreicht. Somit erhöht sich die Saugkraft schrittweise. Ferner verringert sich die Saugkraft schrittweise, wenn das Werkstück von den Öffnungen, die eine Saugfunktion haben, weg geht. Dadurch kann die Saugkraft gemittelt werden bzw. einen Mittelwert erreichen, da – verglichen mit der Ausführungsform in 3 – Veränderungen in der Saugkraft reduziert werden. Somit kann die Saugkraft während der Bewegung des Werkstücks 101 stabilisiert werden.
Die anderen Glieder, die nicht besonders erklärt worden sind, haben die selbe Konfiguration und äquivalente bzw. gleichwertige Funktion zu denen in dem in 3 gezeigten Werkstückunterseitenstützmechanismus 4.
2.4 Modifizierte Ausführungsform 3
6 ist eine Ansicht, die eine modifizierte Ausführungsform 3 des in 3 gezeigten Werkstückunterseitenstützmechanismus' 4 zeigt. 6(a) ist eine Draufsicht der Hauptteile und 6(b) ist eine Querschnittsansicht.
In den in 3 bis 5 gezeigten Ausführungsformen sind der Luftauftriebsmechanismus 41 und der Saugmechanismus 42 konzentrisch angeordnet. Jedoch können der Luftauftriebsmechanismus 41 und der Saugmechanismus 42 als eine getrennte Struktur eingesetzt werden und abwechselnd bei jeder Entfernung L angeordnet sein. Ferner kann, wie in 6 gezeigt, ein ringförmiger Hohlraum 484 anstelle der Nut 48 genutzt werden.
Die anderen Glieder, die nicht besonders erklärt worden sind, haben die selbe Konfiguration und äquivalente bzw. gleichwertige Funktion zu denen in dem in 3 gezeigten Werkstückunterseitenstützmechanismus 4.
2.5 Modifizierte Ausführungsform 4
7 ist eine Ansicht, die eine modifizierte Ausführungsform 4 des in 3 gezeigten Werkstückunterseitenstützmechanismus' 4 zeigt. 7(a) ist eine Draufsicht der Hauptteile und 7(b) ist eine Querschnittsansicht.
In dem Fall der modifizierten Ausführungsform 3 ändert sich die Saugkraft rapide, da die Fläche des Hohlraums 484 groß ist ähnlich wie bei dem in 3 gezeigten Werkstückunterseitenstützmechanismus 4. Somit ist in der in 7 gezeigten modifizierten Ausführungsform 4 eine Anordnung dritter Öffnungen 485 konzentrisch als ein Lufteinlass angeordnet. Die Anordnung dritter Öffnungen 485 kommuniziert mit einem Raum 486 innerhalb der Stütze 46. Der Raum 486 kommuniziert mit der zweiten Luftpassage 47. Dadurch kann verglichen mit der modifizierten Ausführungsform 3 der Druck gemittelt werden bzw. einen Mittelwert erreichen, da rapide Druckänderungen reduziert werden können.
In allen der Werkstückunterseitenstützmechanismen der grundlegenden Konfiguration und der unter Bezug auf 3 bis 7 oben erklärten modifizierten Ausführungsformen 1 bis 4 kann der Luftdruck, der dem Luftauftriebsmechanismus 41 zugeführt wird, entsprechend dem Anordnungsort geändert werden. Alternativ kann der Durchmesser der dritten Öffnungen 43, 482 und 485 zusätzlich zum Ändern des Luftdrucks entsprechend des Anordnungsorts geändert werden. Dadurch kann der Schwebeabstand g des Werkstücks 101 von der oberen Oberfläche der Stütze 46 gesteuert werden. Somit wird es, selbst wenn das Werkstück 101 sich um 1 mm oder mehr verformt bzw. krümmt, fast keine von der Verformung bzw. Krümmung ausgehende Auswirkung geben, wenn der Abstand g so gesteuert wird, dass er an einem Maximum an dem Bearbeitungsabschnitt (an der Mittellinie CL) ist. Somit kann die Bearbeitungsgenauigkeit gefördert werden.
3. Werkstückklemmmechanismus
Das Werkstück 101 wird gestützt, so dass es beweglich in der Z-Richtunng in einem Zustand ist, in dem es auf einem Luftkissen schwebt bzw. schwimmt. Somit ist es notwendig, das Werkstück in diesem Zustand zu halten. Somit sind in der vorliegenden Ausführungsform ein Werkstückseitenklemmmechanismus bzw. Werkstückseitenklemmenmechanismus 6, ein Werkstückvorderendflächenklemmmechanismus bzw. Werkstückvorderendflächenklemmenmechanismus 7 und ein Werkstückhinterendflächenklemmmechanismus bzw. Werkstückhinterendflächenklemmenmechanismus 8 als ein Werkstückklemmmechanismus bzw. Werkstückklemmenmechanismus vorgesehen.
3.1 Werkstückseitenklemmmechanismus
3.1.1 Grundlegende Konfiguration
8 ist eine Ansicht, die die Details des Werkstückseitenklemmmechanismus' 6 zeigt. 8(a) ist eine Draufsicht und 8(b) ist eine Seitenansicht.
In 8 umfasst der Werkstückseitenklemmmechanismus 6 obere und untere Klemmarme 61 und 62, Verbindungsstützen 63, Klemmpins 64 und 65, Verbindungen 66 und 67, eine Verbindungsplatte 68 und Antriebszylinder 69 und dergleichen.
Die Verbindungsstützen 63 und der Antriebszylinder 69 sind mit der Verbindungsplatte 68 dazwischen verbunden. Die Verbindungsstützen 63 sind in einem Paar (einer oberen und einer unteren in 8(a)) in paralleler Weise in der X-Richtung vorgesehen. Ein. Verbindungsanschluss 611 ist mit der Kolbenstange des Antriebszylinders 69 durch die Verbindungsplatte 68 verbunden. Ein Paar Verbindungen 610 wird drehbar auf einer Seitenfläche des Verbindungsanschlusses 611 durch einen Klemmpin 651 gehalten. Die Verbindung 67 und ein Paar L-förmiger Verbindungen 66 werden drehbar auf der Innenseite bzw. auf dem Inneren des Paars Verbindungen 610 durch einen Klemmpin 65 gehalten. Ein anderes Paar Verbindungen 66 wird drehbar auf der anderen Seite der Verbindung 67 durch einen Klemmpin 65 gehalten. Die Mittelteile der vier Verbindungen 66 werden drehbar durch Klemmpins 65 auf der Verbindungsstütze 63 gestützt. Die anderen Enden der vier Verbindungen 66 werden drehbar von Klemmpins 55 auf dem oberen Klemmarm 61 gestützt. Die vier Verbindungen 66, die Verbindungen 67 und der obere Klemmarm 61 bilden einen Verbindungsmechanismus. Somit wird der untere Klemmarm 61 herabgelassen, während er horizontal gehalten wird, indem der Verbindungsanschluss 611 nach links in der Zeichnung bewegt wird, indem der Antriebszylinder 69 bedient wird. Der untere Klemmarm 62 ist fest an die Verbindungsstütze 63 angebracht bzw. an ihr fixiert. Es wird durch ein in dem oberen Klemmarm 61 ausgebildetes Durchgangsloch 614 verhindert, dass der obere Klemmarm 61 den Klemmpin 64 behindert.
Der oben erklärte Werkstückseitenklemmmechanismus 6 wird so gestützt, dass er zusammen mit einer Rückhalteeinrichtung 80, die eine obere Stütze 615, eine untere Stütze 616 und die Verbindungsstütze 63 umfasst, sowie zusammen mit vier Führungsachsen, die durch diese in der vertikalen Richtung hindurchgehen, in die vertikale Richtung bewegt werden kann. Eine von der unteren Stütze 616 gestützte Feder 618 stützt den Werkstückseitenklemmmechanismus 6. Die Rückhalteeinrichtung 80 wird auf dem ersten X-Bewegungsmechanismus 1 von einer Stützeinrichtung (nicht gezeigt) gestützt. Dadurch ist die Werkstückhaltefläche 622 des unteren Klemmarms 62 0,5 mm tiefer relativ zu der unteren Oberfläche des in der Einrichtung installierten Werkstücks 101.
In der obigen Konfiguration wird eine Werkstückhaltefläche 612 des oberen Klemmarms 61 herabgelassen, während sie horizontal gehalten wird, wenn der Antriebszylinder 69 aktiviert wird, und drückt das Werkstück 101 auf die Werkstückhaltefläche 622 des unteren Klemmarms 62. Selbst wenn das Werkstück 101 sich nicht in eine nach unten weisende Richtung bewegt, kann das Werkstück 101 gehalten werden, da der untere Klemmarm sich relativ nach oben bewegt. Anders ausgedrückt, kann das Werkstück sicher gehalten werden, selbst wenn es eine Deformation in dem Werkstück 101 gibt. Ferner kann die vertikal ausgeglichene Belastung durch die Feder 618 nicht mehr als 1 kg aufrechterhalten werden. Somit verformt sich das Werkstück 101 nicht. Das Werkstück 101, das von dm Werkstückseitenklemmmechanismus 6 gestützt wird, ist in der X-Richtung fixiert und gestützt, so dass es in der Z-Richtung bewegt werden kann. Die Feder 618 hat eine Funktion, die auf das Werkstück 101 angewendete Belastung zu 1 kg oder weniger zu machen, indem Leergewicht des Klemmmechanismus' 6 aufgenommen wird. Auf diese Weise können Verformungen oder Höhenvariationen des Werkstücks 101, die auftreten, wenn große Kräfte auf das Werkstück 101 wirken, verhindert werden, indem die auf das Werkstück entlang der vertikalen Richtung ausgeübte Belastung bei 1 kg oder weniger ausgeglichen wird. Somit hat der die Feder 618 enthaltende Klemmmechanismus einen Funktion, das Werkstück zu halten, während er ihm in der vertikalen Richtung folgt.
3.1.2 Modifizierte Ausführungsform
9 ist eine Ansicht, die eine modifizierte Ausführungsform des in 8 gezeigten Werkstückseitenklemmmechanismus' 6 zeigt. 9(a) ist eine Draufsicht und 9(b) ist eine Seitenansicht.
In dem Werkstückseitenklemmmechanismus 6 gemäß der in 9 gezeigten modifizierten Ausführungsform kann sich nicht nur der obere Klemmarm 61 sondern auch der untere Klemmarm 62 nach oben und unten bewegen, indem der in 8 gezeigte Verbindungsmechanismus genutzt wird. In dieser modifizierten Ausführungsform ist der Verbindungsanschluss 611 integral bzw. einteilig mit einem Verbindungsglied 620 zum simultanen Antreiben der oberen und unteren Verbindungen 66 und 67 ausgestaltet. Dadurch überträgt der Verbindungsanschluss 611 die reziproke Bewegung des Antriebszylinders 69 auf die oberen und unteren Verbindungen 67. Dadurch werden die Klemmaktion und die Klemmlöseaktion des oberen und unteren Klemmarms möglich. Diese Aktionen sind im Wesentlichen die selben wie die unter Verwendung von 8 gezeigten Aktionen. Somit werden Gliedern, die identisch zu den in 8 gezeigten sind, die selben Bezugszeichen gegeben, und Erklärungen dazu werden ausgelassen.
In dem Fall dieser modifizierten Ausführungsform kann, verglichen mit dem Fall unter Verwendung der Ausführungsform in 8, die Position der Anschlagfläche des unteren Klemmarms 62 relativ zur unteren Flache des Werkstücks 101 während des Einbaus herabgelassen werden. Anders ausgedrückt, kann eine große Lücke zwischen beiden Flächen vorgesehen werden.
3.2 Werkstückvorderendflächenklemmmechanismus
10 ist eine Ansicht, die die Details eines Werkstückvorderendflächenklemmmechanismus' 7 zeigt. 10(a) ist eine frontale Ansicht und 10(b) ist eine seitliche Querschnittsansicht.
Ein Rotationszylinder 71 rotiert einen Klemmarm 72 in die Richtung des Pfeils in 10 über einen Armrotationsmechanismus 73. Die vordere Endfläche des Werkstücks 101 wird dann in der X-Richtung an der von der strichpunktierten Linie gezeigten Position des Klemmarms 72' positioniert.
3.3 Werkstückhinterendflächenklemmmechanismus
10 ist eine Ansicht, die die Details eines Werkstückhinterendflächenklemmmechanismus' 8 zeigt. 11(a) ist eine frontale Ansicht und 11(b) ist eine seitliche Querschnittsansicht.
Der Werkstückhinterendflächenklemmmechanismus 8 hat das selbe wie der Werkstückvorderendflächenklemmmechanismus 7 und ein Bewegungsmechanismus 81, der den Werkstückvorderendflächenklemmmechanismus 7 trägt und den Werkstückvorderendflächenklemmmechanismus 7 in der X-Richtung bewegt. Der Werkstückhinterendflächenklemmmechanismus 8 bestimmt die Position der hinteren Endfläche des Werkstücks 101 in der X-Richtung.
3.4 Anordnung
In dem Dünnfilmschichtbearbeitungsvorrichtungshauptkörper SA kann der oben erklärte Klemmmechanismus nicht nur die in 2 gezeigte Anordnung haben sondern auch auf verschiedene Arten angeordnet sein. In der vorliegenden Ausführungsform wird zum Beispiel eine wie unten beschrieben Anordnung genutzt.
3.4.1 Erstes Anordnungsbeispiel
12 ist eine Draufsicht, die ein erstes Anordnungsbeispiel des Klemmmechanismus' in der vorliegenden Ausführungsform zeigt. 12 entspricht 2. Der Luftauftriebsmechanismus, der Saugmechanismus (Vakuumsaugmechanismus) und dergleichen sind in dieser Zeichnung ausgelassen.
In 12 enthält die Bearbeitungsvorrichtung einen ersten X-Antriebsmechanismus E1, einen zweiten X-Antriebsmechanismus E2 (wenn die Werkstückgröße klein ist, ist auch ein Nachlaufmechanismus ohne ein Antriebsteil möglich), einen Gleitmechanismus E3, einen Werkstückseitenklemmmechanismus E4, der einen Mechanismus zur Bewegung in der Pfeilrichtung enthält, einen Werkstückseitenpositionierrollenmechanismus E5, der einen Mechanismus zur Bewegung in der Pfeilrichtung enthält, einen Werkstückseitendruckrollenmechanismus E6, der einen Mechanismus zur Bewegung in der Pfeilrichtung enthält, einen Werkstückvorderendpositioniermechanismus E7, der einen Mechanismus zur Bewegung in der Pfeilrichtung enthält, und einen Werkstückhinterendpositioniermechanismus E8, der einen Mechanismus zur Bewegung in der Pfeilrichtung enthält. Die Doppelkreise in 8 zeigen die Positionen der jeweiligen Bearbeitungsköpfe A4.
Das erste Anordnungsbeispiel ist für ein großes Werkstück (zum Beispiel 2600 mm × 2200 mm). Somit sind der Werkstückvorderendpositioniermechanismus E7 und der Werkstückhinterendpositioniermechanismus E8 in einer zentralen bzw. mittleren Position in der Y-Richtung angeordnet.
In dem Fall dieses Anordnungsbeispiels wird nur die Druckrolle E5 zurückgezogen, wenn das Seitenflächenklemmen durch den Seitenklemmmechanismus vollendet worden ist.
Die Bearbeitung wird durchgeführt, während der Werkstückseitendruckrollenmechanismus E6, der Werkstückvorderendpositioniermechanismus E7 und der Werkstückhinterendpositioniermechanismus E8 drücken.
3.4.2 Zweites Anordnungsbeispiel
13 ist eine Draufsicht, die ein zweites Anordnungsbeispiel zeigt, das eine modifizierte Ausführungsform des ersten Anordnungsbeispiels des in 12 gezeigten Klemmmechanismus ist.
In diesem Anordnungsbeispiel wird die in 12 gezeigte Werkstückseitendruckrolle E6 durch einen Werkstückseitenklemmmechanismus E9 ersetzt und der X-Antriebsmechanismus E2 wird durch einen Nachlaufmechanismus E2' ersetzt. Ferner sind der Werkstückvorderendpositioniermechanismus E7, der Werkstückhinterendpositioniermechanismus E8 und der Gleitmechanismus E3 eliminiert. Die anderen Glieder sind dieselben wie die Glieder in dem ersten in 12 gezeigten Anordnungsbeispiel.
Indem die Anordnung in dieser Weise zusammengestellt wird, wird die Struktur der Klemmmechanismen vereinfacht. Ferner können die Klemmen auf dem Werkstück stabilisiert werden. Somit treten Klemmunvollkommenheiten nicht einfach auf.
3.4.3 Drittes Anordnungsbeispiel
14 ist eine Draufsicht, die ein drittes Anordnungsbeispiel der Klemmmechanismen zeigt.
Das dritte Anordnungsbeispiel ist für ein großes (oder mittelgroßes) Werkstück (2600 mm × 2200 mm). Ein Y-Achsenbewegungsmechanismus ist auf dem ersten X-Antriebsmechanismus E1 angeordnet. Auf dessen Bewegungsteil sind der Werkstückseitenklemmmechanismus E4 und der Werkstückseitendruckrollenmechanismus E5 angebracht. Dadurch wird das Werkstück in die XY-Richtungen bewegt. Somit kann eine vorbestimmter Bereich auf dem Werkstück 101 bearbeitet werden, ohne den Bearbeitungskopf A4 zu bewegen. Ferner ist ein Luftauftriebs- und Saugmechanismus 12 auf der oberen Oberfläche des zweiten X-Antriebsmechanismus' E2 vorgesehen. Ferner ist eine Nut für den Durchgang 13, der eine Beeinträchtigung der Druckrolle E6 verhindert, auf der oberen Oberfläche ausgebildet. Zusätzlich sind die Endabschnitte der Verbindungsplatten 3 durch eine Verbindungsplatte 14 verbunden. Indem der Seitendruckrollenmechanismus E6 auf der Verbindungsplatte 14 genutzt wird, kann das Werkstück selbst während der Bearbeitung gedrückt bzw. mit Druck beaufschlagt werden.
Bis zu diesem wurde die vorliegende Erfindung in Bezug auf einen Fall erklärt, in dem sie auf eine Vorrichtung zum Bearbeiten der ersten bis dritten geraden Nuten P1 bis P3 wie in 30 angewandt wird. Allerdings kann die vorliegende Erfindung auch auf eine Werkstückperipheriebearbeitungsmaschine bzw. Werkstückrandbereichbearbeitungsmaschine, die einen Bereich von 10 bis 12 mm von dem äußeren Randbereich des Werkstücks 101 mit einem Hochleistungslaser, der eine Wellenlänge von 1064 nm hat, in einem Entfernter-Abschnitt-Entfernungsschritt entfernt, angewandt werden, indem die Mechanismen E4 bis E7 wie unten beschrieben angeordnet werden.
3.4.4 Viertes Anordnungsbeispiel
15 ist eine Draufsicht, die ein viertes Anordnungsbeispiel der Klemmmechanismen bzw. Klemmenmechanismen.
Das vierte Anordnungsbeispiel ist für ein großen Werkstück (2600 mm × 2200 mm). In diesem Anordnungsbeispiel ist ein Mechanismus, der den Werkstückseitenklemmmechanismus E4 in die Pfeilrichtung bewegt, auf zwei Verbindungsplatten 3 angeordnet. Die Position des Werkstücks in der Y-Richtung wird durch den Seitenpositionierrollenmechanismus E5 und den Seitendruckrollenmechanismus E6, die auf dem Bett bzw. Lager angeordnet sind, bestimmt. Nachdem das Werkstück von dem Klemmenmechanismus E4 geklemmt wird, werden der Seitenpositionierrollenmechanismus E5 und der Seitendruckrollenmechanismus E6 zurückgezogen. Anschließend wird das Werkstück bearbeitet. Nachdem die längere Kantenseite des Werkstücks bearbeitet wird, wird das Werkstück um 90° auf einem Luftkissen in einer Position in der linken Seite der Mittellinie CL (2) gedreht. Anschließend wird die kürzere Kantenseite des Werkstücks bearbeitet. Nachdem die kürzere Kantenseite bearbeitet wird, wird das Werkstück durch Drehen um 90° in seine ursprüngliche Position zurückgebracht und dann wird das Werkstück ausgestoßen. Die anderen Gliedern sind in der selben Weise aufgebaut wie diejenigen des in 12 gezeigten ersten Anordnungsbeispiels.
In dem vorliegenden Anordnungsbeispiel können beide Seiten in einem Punkt bearbeitet werden und das Zentrum bzw. die Mitte kann an zwei Punkten bearbeitet werden, in dem der in 28(a) gezeigte Laserkopf, der später erklärt werden soll, verwendet wird.
3.4.5 Fünftes Anordnungsbeispiel
16 ist eine Draufsicht, die ein fünftes Anordnungsbeispiel der Klemmenmechanismen zeigt.
Das fünfte Anordnungsbeispiel ist für ein mittleres bzw. mittelgroßes Werkstück (1400 mm × 1100 mm). Der oben erklärte Werkstückklemmenmechanismus E4 ist mit einem Vertikalbewegungsmechanismus und einem Vorwärts-Rückwärts-Bewegungsmechanismus auf den zwei Verbindungsplatten 3 versehen, die mit dem Nachläufermechanismus E2' mit dem Gleitmechanismus E3 verbunden sind. Die anderen Glieder sind in der selben Weise aufgebaut wie diejenigen des in 12 gezeigten ersten Anordnungsbeispiels.
Indem wie in diesem Anordnungsbeispiel erklärt angeordnet wird, kann die später zu erklärende in 28(b) gezeigte Konfiguration als der Laserkopf verwendet werden. Somit können beide Seiten simultan bzw. gleichzeitig bearbeitet werden.
3.4.6 Sechstes Anordnungsbeispiel
17 ist eine Draufsicht, die in sechstes Anordnungsbeispiel der Klemmenmechanismen zeigt.
Das sechste Anordnungsbeispiel ist für ein mittelgroßes oder kleines Werkstück (1400 mm × 1100 mm oder weniger). In diesem Anordnungsbeispiel wird der zweite X-Antriebsmechanismus E2 nicht verwendet. Stattdessen werden Flachluftlager E21 auf den Endabschnitten der Verbindungsplatten 3 angeordnet. Die Flachluftlager E21 sind ausgelegt, auf der Oberfläche einer flachen Führung zu gleiten. Zusätzlich ist ein Werkstückhinterendpositioniermechanismus 15 auf dem ersten X-Antriebsmechanismus angeordnet. In diesem Anordnungsbeispiel können Werkstücke verschiedener Größen eingestellt werden, indem die Verbindungsplatte auf der Rückseite in die X-Richtung bewegt wird. Die anderen Glieder sind in der selben Weise aufgebaut wie diejenigen des in 12 gezeigten ersten Anordnungsbeispiels.
Indem wie in diesem Anordnungsbeispiel erklärt angeordnet wird, kann die später zu erklärende in 28(b) gezeigte Konfiguration als der Laserkopf verwendet werden. Somit können beide Seiten simultan bzw. gleichzeitig bearbeitet werden.
4. Staubsammler für die Liniennutbearbeitung
4.1 Ausführungsform für einen ersten Staubsammler
18 ist eine Ansicht zum Erklären eines ersten Staubsammlers (nachfolgend in Bezug genommen als der „Staubsammler DC1”) zum Bearbeiten der Liniennuten gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 18(a) ist eine Draufsicht, 18(b) ist eine Querschnittsansicht entlang der Geraden I-I der 18(a) und 18(c) ist eine Querschnittsansicht entlang der Geraden II-II der 18(a).
Der Staubsammler DC1 enthält eine Staubsammelkammer 26, einen Staubsammelgang bzw. einen Staubsammelkanal 17, Düsen 18 und 19 und eine Luftauftriebsnut bzw. Luftaufschwimmnut 20. Die Mehrzahl Düsen 18 und 19 (in 18 gibt jeweils 3 davon) sind in der Staubsammelkammer 16 angeordnet, so dass sie von einander in der X-Richtung weg weisen. Die Staubsammelkammer 16 ist mit dem Staubsammelgang 17 verbunden. Die Düsen 18 und 19 führen ein Kühlmedium zu wie etwa Luft, Nebel bzw. feuchten Dunst oder Flüssigkeit (hierin Wasser oder gesprühtes Wasser). Die Luftauftriebsnut 20, die auf der unteren Oberfläche (der Oberfläche, die dem Werkstück 101 zugewandt ist) der Staubsammelkammer 16 ausgebildet ist, ist mit einer Druckluftquelle (nicht gezeigt) verbunden. Wie später erklärt werden wird, wird der Staubsammler DC1 mit einem voreingestellten Druck gegen das Werkstück 101 gedrückt.
Von der Luftauftriebsnut 20 zugeführte Luft bildet eine Luftschicht zwischen dem Werkstück 101 und dem Staubsammler DC1 aus. Die Luftschicht schwimmt den Staubsammler DC1 auf. Das Werkstück 101 ist in der Z-Richtung gespannt bzw. vorgespannt. Als Ergebnis davon werden Verformungen bzw. Krümmungen des Werkstücks 101 korrigiert. Dadurch können Höhenvariationen der Oberfläche des Werkstücks minimiert werden.
In 18(c) wird das Werkstück 101 in die Richtung des mit einer durchgezogenen Linie gezeigten Pfeils D5 bewegt, das Kühlmedium wird von der Düse 18 zu einem Bearbeitungsabschnitt 21 zugeführt. Wenn das Werkstück 101 in die Richtung des von einer gestrichelten Linie gezeigten Pfeils D6 bewegt wird, wird das Kühlmedium von der Düse 19 zu einem Bearbeitungsabschnitt 22 zugeführt. Anders ausgedrückt, wird die verwendete Düse umgeschaltet, so dass das Kühlmedium in Richtung der Richtung, in der sich das Werkstück fortbewegt, zugeführt wird. Als Ergebnis davon wird Schutt bzw. Bohrklein, das von der Bearbeitung erzeugt wird, von dem Kühlmedium heruntergekühlt und zu einem noch-nichtbearbeiteten-Abschnitt transportiert. Somit kann der Schutt leicht durch einen Luftbläser oder dergleichen nach dem Bearbeiten entfernt werden, da er nur schwach an der Oberfläche des Werkstücks 101 haftet.
19 ist eine Seitenansicht, die die Hauptteile der Säule A6, die mit dem Staubsammler DC1 versehen ist, zeigt.
In 19 sind Luftzylinder 23 auf einem Fahrgestell 24 fest angebracht. Das Fahrgestell 24 ist in der Y-Richtung auf der Säule A6 beweglich. Der Staubsammler DC1 ist an eine Kolbenstange des Luftzylinders 23 fest angebracht bzw. fixiert. Die Kolbenstange ist gewöhnlich elastisch mit einer Feder 24 in Richtung der nach oben zeigenden Richtung in 19 vorgespannt. Während der Bearbeitung drückt der Luftzylinder 23 den Staubsammler DC1 mit einem voreingestellten Druck in Richtung des Werkstücks 101. Somit werden Verformungen bzw. Krümmungen in der Werkstück korrigiert. Die Feder 25 verhindert, dass der Staubsammler DC1 auf das Werkstück 101 fällt, wenn die Luft angehalten wird, die dem Luftzylinder 23 zugeführt wird.
Luft fließt bei hoher Geschwindigkeit von der Luftauftriebsnut 20 in Richtung des Inneren der Staubsammelkammer 16. Somit wird das Kühlmedium, selbst in dem Fall, in dem feuchter Dunst oder Wasser als das Kühlmedium verwendet wird, von dem Staubsammelgang 17 gesammelt, selbst wenn das Werkstück 101 verformt bzw. gekrümmt ist. Somit gibt es keine Leckagen des Kühlmediums zum Äußeren der Staubsammelkammer 16. Ferner können die Luftzylinder 23 direkt fest an die Säule A6 angebracht werden, wenn das Werkstück 101 auf einem XY-Tisch angebracht wird.
4.2 Ausführungsform des zweiten Staubsammlers
20 ist eine Draufsicht zum Erklären eines zweiten Staubsammlers (nachfolgend in Bezug genommen als „Staubsammler DC2”) zum Bearbeiten der Liniennuten gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 20(a) ist eine Draufsicht, 20(b) ist eine Querschnittsansicht entlang der Geraden I-I der 20(a) und 20(c) ist eine Querschnittsansicht entlang der Geraden II-II der 20(a). Glieder, die identisch zu denjenigen in 18 und 19 gezeigten sind, sind mit den selben Bezugszeichen versehen und Erklärungen derselben werden ausgelassen.
Führungsrollen 31 werden in drehbarer Weise auf den Seitenflächen in der X-Richtung der Staubsammelkammer 16 gestützt. Die Position der Führungsrollen 31 in der Z-Richtung wird so bestimmt, dass die Unterseite der Staubsammelkammer 16 einen Abstand (ungefähr 0,5 mm) von der oberen Oberfläche des Werkstücks 101 einhalten kann. Die Position der Führungsrollen 31 in der Y-Richtung wird so bestimmt, dass die Liniennuten P1 bis P3 nicht einander überlagern.
21 ist eine Seitenansicht, die die Hauptteile der mit dem Staubsammler DC2 ausgestatteten Säule A5 zeigt. In 21 ist die Länge des Staubsammlers DC2 in der Y-Richtung ungefähr die selbe wie die Breite des Werkstücks 101. Somit wird in der Konfiguration der 21 der Staubsammler DC2 von vier Luftzylindern 23 gedrückt. In dem Staubsammler DC2 sind die Luftzylinder 23 an der Säule A6 fixiert bzw. fest an ihr angebracht. Dies ist deswegen, weil es nicht notwendig ist, dass die Zylinder sich in die Y-Richtung bewegen.
4.3 Ausführungsform des dritten Staubsammlers
22 ist eine erklärende Ansicht eines dritten Staubsammlers (nachfolgend in Bezug genommen als der „Staubsammler DC3”), der in dem Fall verwendet wird, in dem ein entfernter Abschnitt 107 um den Randbereich des Werkstücks ausgebildet wird. 22(c) ist eine Vorderansicht, 22(a) ist eine Querschnittsansicht entlang der Geraden I-I der 22(c) und 22(b) ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie II-II der 22(c).
In 22 enthält eine obere Staubsammelkammer (obere Kammer) 32 eine Mehrzahl Düsen 323 (drei im Fall der 22) ähnlich der Staubsammelkammer 16. Das Kühlmedium, das durch eine Passage 324 zugeführt wird, wird in Richtung des Werkstücks 101 mit einem voreingestellten Druck von den Düsen 323 zugeführt. Das zugeführte Kühlmedium wird von einem Staubsammelgang 37 durch einen Hohlraum 325 ausgestoßen. An der unteren Oberfläche sind zusätzlich zu den nutenförmigen Luftblasöffnungen 326 und 328 und der Auftriebsnut 20 eine Mehrzahl kreisförmiger Luftblasöffnungen 327 vorgesehen. Das Innere der oberen Staubsammelkammer 32 ist von dem Äußeren bzw. dem Außenraum durch Luft abgetrennt. Die Düsen 323 sind auf der oberen Staubsammelkammer 32 vorgesehen, so dass die Blasöffnungen in die Y-Richtung zeigen. Die Düsen 323 führen Kühlmedium ähnlich den Düsen 18 und 19 zu. Ein Bearbeitungslaserstrahl B1 fällt auf das Werkstück 101. Nachdem er durch das Werkstück 101 hindurchgegangen ist, fällt eine Laserstrahl b1 auf die obere Staubsammelkammer 32. Wie weiter unten erklärt werden wird, ist ein Strahldämpfer, der den Laserstrahl b1 absorbiert, in der Bestrahlungsposition für den Laserstrahl b1 in der oberen Staubsammelkammer 32 angeordnet. Flansche 321 sind auf beiden Seitenflächen ind er X-Richtung der oberen Staubsammelkammer 32 vorgesehen. Ein Paar Lager (Linearführungseinrichtungen) 35 sind an den Flanschen fixiert. Führungsrolleneinheiten R sind auch auf beiden Seitenflächen in der X-Richtung der oberen Staubsammelkammer angeordnet. 23 ist eine vertikale Querschnittsansicht der Führungsrolleneinheiten R.
Wie in 23 gezeigt, umfasst die Führungsrolleneinheit R im Grunde einen Halter 366, ein inneres Gehäuse 365, einen Gleiter bzw. Schieber 361, einen Schaft 362 und eine Führungsrolle 36. Der Halter 366 ist an die Staubsammelkammer 16 fest angebracht bzw. fixiert. Die Führungsrolle 36 ist in dem Spline-Linearkugellager buw. Spline-Linearschieber 361 integriert bzw. einteilig mit diesem ausgebildet. Der Schaft 362 ist drehbar auf dem Halter 366 von einem Lager 364 gestützt. Der Schieber 361 ist drehbar auf dem inneren Gehäuse 365 von einem Lager 363 gestützt. Ferner ist der Schieber 361 so gestützt, dass er in der Axialrichtung relativ zum dem Schaft 362 beweglich ist. Das innere Gehäuse 365 ist an einen Zylinderkolben eines an den Halter 366 fixierten Zylinders fixiert.
In der oben beschriebenen Konfiguration bewegt sich die Führungsrolle 36 in die Y-Richtung, indem der Zylinderkolben bewegt wird. Dadurch kann das Werkstück positioniert werden. Hier ist es praktisch, den Bewegungshub der Führungsrolle 36 größer als 1/2 der Bearbeitungsbreite des entfernten Abschnitts 107 zu machen. Das heißt, die Führungsrolle 36 ist zum Beispiel in der Mitte bzw. im Zentrum der bearbeiteten Breite positioniert, um mit dem Bearbeiten zu beginnen. Wenn die Bearbeitung die Mittelposition erreicht, wird die Führungsrolle 36 leicht vor die Bearbeitungsendposition bewegt. Auf diese Weise wird die Dünnfilmschicht des Werkstücks 101 von der Führungsrolle 36 nicht beschädigt werden. Ferner kann auch eine Struktur, die die Führungsrolle 36 (inneres Gehäuse 365) an einer gewünschten Position anordnet, erzielt wird. Die Position der Führungsrolle 36 in der Z-Richtung wird so bestimmt, dass das untere Ende der Führungsrolle 36 aus dem unteren Ende der oberen Staubsammelkammer 32 um einen Abstand S1 (zum Beispiel 0,5 mm) hervorsteht. Wie in 22(b) gezeigt, hat eine untere Staubsammelkammer (untere Kammer) 33 eine L-Form. Flansche 331 sind auf beiden Seitenflächen in der X-Richtung dieser Kammer vorgesehen. Spuren 34, die in die Lager (Linearführungseinrichtungen) 35 eingreifen, sind fest an die Flansche 331 angebracht. Die untere Staubsammelkammer 33 bedeckt das Ende des Werkstücks 101, indem sie sich mit der oberen Staubsammelkammer 32 vereint bzw. kombiniert. Eine Durchgangsöffnung 336 zum Übertragen eines einfallenden Bearbeitungslaserstrahls B1 ist auf der unteren Oberfläche der unteren Staubsammelkammer 33 vorgesehen. Ferner ist die Luftauftriebsnut 20 auf der Seite der unteren Staubsammelkammer 33 vorgesehen, die zum Werkstück 101 weist.
Um zu verhindern, dass das Kühlmedium nach außen aus der Öffnung 336 leckt, sind rechtwinklige Luftblasauslässe 332 und 333 vorgesehen, die eine lange Seite entlang der X-Richtung haben. Die Luftblasauslässe 332 und 333 sind mit einer Druckluftquelle (nicht gezeigt) über eine Passage 334 verbunden. Ferner ist ein Luftblasauslass auch an einer Position vorgesehen, die einem Luftblasauslass 327 auf der oberen Oberfläche der unteren Staubsammelkammer 33 zugewandt ist. Die untere Staubsammelkammer 33 ist mit einem Mittel (nicht gezeigt) fest an eine Säule angebracht. Zu dieser Zeit wird das obere Ende der unteren Staubsammelkammer 33 von der unteren Oberfläche des Werkstücks 101 um einen Abstand S2 (zum Beispiel 0,3 mm) getrennt. Die obere Staubsammelkammer 32 bewegt sich in der vertikalen Z-Richtung relativ zu der unteren Staubsammelkammer 33.
Nun werden die in 22(b) gezeigten Abstände (Lücken) S3, S4 und S5 erklärt werden. Der Abstand S3 wird bestimmt durch die Breite des entfernten Abschnitts 107 und beträgt normalerweise 10 bis 15 mm. Der Abstand S4 wird bestimmt von der Plattendicke des Werkstücks 101 und beträgt die Plattendicke des Werkstücks 101 plus 0,2 bis 0,5 mm. Der Abstand S5 beträgt 0,1 mm oder weniger, so dass die Staubsammelwirkung nicht geringer wird. Die untere Staubsammelkammer 33 ist mit dem Staubsammelgang 37 verbunden. Die Punkthöhe des Bearbeitungsstrahls B1 wird durch einen Z-Achsenmechanismus (nicht gezeigt) so eingestellt, dass sie auf die Oberfläche des Bearbeitungsabschnitts passt.
4.4 Ausführungsform des vierten Staubsammlers
24 ist eine erklärende Ansicht eines vierten Staubsammlers (nachfolgend in Bezug genommen als der „Staubsammler DC4”), der beim Bearbeiten eines Mittelabschnitts verwendet wird. 24(a) ist eine Draufsicht, 24(b) ist eine Querschnittsansicht entlang der Geraden I-I der 24(a) und 24(c) ist eine Querschnittsansicht entlang der Geraden II-II der 24(a).
Zum Beispiel wird das Werkstück im Falle einer Werkstückgröße von 2600 × 2200 mm in vier zu verwendende Teile aufgeteilt. Somit wird nicht nur der Randbereich entfernt sondern auch eine entfernter Abschnitt, der eine Kreuzform hat (nachfolgend in Bezug genommen als ein „kreuzförmiger entfernter Abschnitt”), wird in der Mitte ausgebildet. Die Entfernungsbreite des kreuzförmigen entfernten Abschnitts muss zweimal die Breite des entfernten. Abschnitts 107 sein. In dem in 24 dargestellten Staubsammler DC4 beträgt der Abstand zwischen zwei Düsen 18 1/2 der Bearbeitungsbreite. Eine Nut wird entlang der X-Richtung gebildet, indem zwei Strahlen gleichzeitig verwendet werden. Auf diese Weise kann die Bearbeitungseffizienz gefördert werden. Die Zuführrichtung der Düsen 18 kann auch in der Y-Richtung sein. Ferner kann eine Deformation des Werkstücks effizienter korrigiert werden, wenn Führungsrollen vorne und hinten and dem Staubsammler DC4 vorgesehen sind.
25 ist eine Seitenansicht, die die Hauptteile der mit dem Staubsammler DC4 ausgestatteten Säule A6 zeigt. Der in 25 gezeigte Staubsammler DC4 ist auf einer Randbereichdünnfilmschichtentfernungsvorrichtung für ein großes Werkstück angebracht.
Im Fall der Verwendung der Staubsammler DC1 bis DC4 nach Vollendung des Bearbeitens in dem Ausstoßschritt ist es bevorzugt, das Werkstück mit einem Trockner zu trocknen.
Das Verfahren zum Zuführen eines Kühlmediums auf den bearbeiteten Abschnitt ist auch wirkungsvoll in dem Fall des Bearbeitens durch Bestrahlung mit dem Laser von der Dünnfilmschichtseite.
In den Staubsammlern DC1 bis DC4 wird ein Kühlmedium so wie Luft, feuchter Dunst oder Flüssigkeit von den Düsen 18 und 19 zugeführt. In Bezug hierauf wird unten der Grund für das Zuführen von zum Beispiel feuchtem Dunst oder Wasser auf den bearbeiteten Abschnitt gezeigt.
Das heißt, der von dem entfernten Abschnitt 107 (durch Entfernen der Dünnfilmschicht um den Randbereich des Werkstücks gebildeter Abschnitt) benötigte Isolierwiderstand beträgt 2000 MΩ oder mehr in dem Fall das DC 500 V (500 V Gleichspannung) angelegt wird. Beim normalen Bearbeiten des Werkstücks 101 beträgt die Wellenlänge 1064 nm, beträgt die Durchschnittsleistung 300 W oder mehr und beträgt die Pulsfrequenz 5 bis 10 kHz. In diesem Fall beträgt der Punktdurchmesser 400 bis 600 μm und die notwendige Energiedichte beträgt 16 J/cm² oder mehr. Die Dünnfilmschichtkomponente wird durch die Laserstrahlbestrahlung gestreut. Jedoch tritt zu dieser Zeit der entfernte Abschnitt 107 augenblicklich bzw. vorübergehend in einen Vakuumzustand ein. Somit kommt die bearbeitete Komponente augenblicklich zurück und haftet an der Oberfläche, die sich in einem geschmolzenen Zustand befindet. Ferner werden Schweißspritzer und Bohrklein in großen Mengen produziert, ionisiert zu Plasma mit hoher Temperatur und verteilen sich auf dem Randbereich des entfernten Abschnitts 107 und haften auf der Glasoberfläche und werden fest bzw.. härten aus. Somit wird der Isolierwiderstand ungefähr 30 MΩ oder weniger. Jedoch wird die Glasoberfläche mit Wasser bedeckt, wenn feuchter Dunst oder Wasser auf den bearbeiteten Abschnitt gesprüht wird. Die Temperatur der Hochtemperaturspritzer und des Bohrklein wird auch geringer, wenn die Spritzer und das Bohrklein die Glasoberfläche erreichen. Als Ergebnis davon werden die Spritzer und das Bohrklein davon abgehalten, auf der Glasoberfläche zu haften. Anders ausgedrückt, wird das Problem, dass bearbeitete Komponenten an dem entfernten Abschnitt 107 haften, überwunden. Dadurch kann die Voraussetzung eines Isolierwiderstands von 2000 MΩ oder mehr erzielt werden. Ferner kann das Auftreten von Brüchen bzw. Rissen in der Glasfläche aufgrund steigender Temperaturen an Abschnitten des Glases, an denen Strahlen einander überlagern, selbst bei Bearbeitung, die überlagernde Punkte in aufeinander folgenden Pulsen verwendet, eliminiert werden.
5. Optisches System
5.1 Staubverhinderungsmechanismus
26 ist eine schematische Ansicht, die einen Staubverhinderungsmechanismus eines optischen Systems in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Pfeilrichtung ist die Bewegungsrichtung des Werkstücks.
In dem optischen System in der in 26 gezeigten Ausführungsform wird Staub von dem Werkstück 101 durch eine UV-Lampe 144 zur statischen Eliminierung entfernt. Der entfernte Staub fällt in einen Staubsammelgang 145, der auch als reflektierende Platte der UV-Lampe 144 dient. Danach wird der Staub von einem Staubsammler (nicht gezeigt) gesammelt. Eine rotierende Bürste 142 ist auf der von der UV-Lampe 144 stromabwärts gelegenen Seite in der Bewegungsrichtung des Werkstücks. Die rotierende antistatische Bürste 142 säubert die Unterseite des Werkstücks 101. Ein Staubsammelgang 143 ist auf dem äußeren Randbereich der antistatischen Bürste 142 angeordnet. Von dem Werkstück 101 von der antistatischen Bürste 142 entfernter Staub wird von dem Staubsammelgang 143 gesammelt. Anschließend wird der Staub von einem Staubsammler (nicht gezeigt) gesammelt.
Die Position des Laserstrahls B1 in den XY-Richtungen wird von einem Strahlpositioniermechanismus 38 bestimmt. Der Laserstrahl B1 trifft auf das Werkstück 101, nachdem er durch eine Kondensatorlinse (fθ-Linse) 39 hindurchgegangen ist und er von einem Spiegel 40 reflektiert worden ist. Der Strahlpositioniermechanismus 38 ist abgestützt, so dass er frei in der Z-Richtung relativ zu dem Bearbeitungskopf A4 positioniert werden kann. Ein Luftgebläse 141 führt Luft in Richtung der reflektierenden Oberfläche des Spiegels 40 zu. Somit wird kein Glasstaub auf der reflektierenden Oberfläche des Spiegels 40 verbleiben, selbst wenn Glasstaub von dem Werkstück 101 fällt.
Bei der tatsächlichen Bearbeitung werden hohe Produktivität, gute Bearbeitungsqualität und hohe Zuverlässigkeit der Bearbeitung gefordert. Um diese Anforderungen zu erfüllen, sind die Lasereigenschaften wichtig. Wenn eine Frequenz nahe der Pulsfrequenz, bei der die Maximalleistung erhalten werden kann, verwendet wird, werden Leistungsschwankungen des Lasers auf ein Minimum reduziert werden. Der Strahlmodus (Energieverteilung) wird auch in einem guten Zustand stabil werden. Andererseits beträgt der tatsächlich mögliche Wert der Pulsfrequenz, bei der Maximalleistung erhalten werden kann, 80 bis 120 kHz in dem Fall, dass ein Laseroszillator zum Linearnutbearbeiten verwendet wird, so wie er in der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Jedoch ist die Grenze der Tischgeschwindigkeit 1 m/sec.
Beim tatsächlichen Bearbeiten beträgt der Lochdurchmesser, der verwendet wird, 60 μm und das Strahlüberdeckungsverhältnis beträgt 30 bis 50%. Somit wird die Pulsfrequenz auf 25 bis 40 kHz beschränkt. Somit beträgt der Nutzleistungswirkungsgrad maximal 50%.
5.2 Optisches System
In der vorliegenden Ausführungsform wird ein optisches System wie unten beschrieben verwendet, um die Nutzleistungseffizienz zu fördern. 27 ist eine Ansicht, die eine Konfiguration der Hauptteile des optischen System in der vorliegenden Ausführungsform zeigt.
In 27 ist ein erster Eckspiegel 147 an der Eingangspupillenposition einer fθ-Linse 146, die eine Brennweite f hat, angeordnet. Der Winkel des Eckspiegels ist positioniert, so dass er 45° relativ zur optischen Achse der fθ-Linse 146 beträgt. Ein Laserstrahl B2 fällt so ein, dass er koaxial mit der optische Achse der fθ-Linse 146 ist. Zwei zweite Eckspiegel sind an einer Position, die von dem ersten Eckspiegel 147 um einen Abstand l2 getrennt ist, angeordnet. Diese zweiten Eckspiegel sind so angeordnet, dass die Winkel der Laserstrahlen B1 und B3 θ relativ zu dem Laserstrahl B2 betragen. Die Laserstrahlen B1, B2 und B3 haben die selbe Polarisation. Die Pulsbestrahlungssequenz der Laserstrahlen wird um 1/F verschoben. Der Abstand l1 ist der Linienabstand (Abstand zwischen gleichen Strahlpunkten) an dem entfernten Abschnitt 107 und beträgt l1 = fθ. Der Strahlabstand w an der Position des Eckspiegels 148 wird berechnet als w = l2·tanθ.
Zum Beispiel beträgt der Winkel θ, der notwendig ist, um einen Punktabstand l1 des bearbeiteten Abschnitts (entfernten Abschnitts) = 10 μm zu erhalten, ungefähr 5,7° in dem Fall, dass der Strahldurchmesser von 10 mm kondensiert wird, indem eine fθ-Linse verwendet wird, die eine Brennweite f von 10 mm hat. Wenn der notwendige effektive Durchmesser der Spiegel an der Position des zweiten Eckspiegels 148 20 mm beträgt, beträgt der Spiegelabstand l2 zum Vermeiden von störenden Einflüssen zwischen dem Strahl B2 und den Spiegel 148 l2 = 200 mm. Somit kann eine Bearbeitung bei einer Tischgeschwindigkeit von 1 m/sec erzielt werden, indem die drei aus einem Strahl von 80 bis 120 kHz geteilten Strahlen zu der fθ-Linse geführt werden. Somit kann das effektive Leistungsnutzwertverhältnis auf 100% erhöht werden.
Die Leistung eines Hochleistungslasers, der beim Bearbeiten verwendet wird, um den Randbereich eines Werkstücks zu entfernen, beträgt 500 W und die Pulsfrequenz davon beträgt 5 bis 6 kHz. Die Punktgröße, die in einen rechtwinkligen Strahl geformt worden ist, beträgt 600 × 600 μm und das Überdeckungsverhältnis beträgt 30 bis 50%. Somit beträgt die Bearbeitungsgeschwindigkeit 1,5 bis 2,4 m/s. Somit beträgt die Nutzleistungseffizienz maximal 66%, ratenbestimmt durch die Tischgeschwindigkeit. Um die Nutzleistungseffizienz zu fördern, kann ein Strahl verwendet werden, der eine Breite 2 W und einen Bearbeitungsabstand W/2 hat, der gebildet wird, indem vier rechtwinklige Strahlen von 300 × 300 μm nebeneinander ausgerichtet werden. Wenn die Bearbeitung unter Verwendung dieses Strahls durchgeführt wird, kann die Tischgeschwindigkeit um 1/2 (50%) verringert werden. Somit kann die Nutzleistungseffizienz verglichen mit der verwandten Technologie verdoppelt werden.
28 ist eine Ansicht, die die Konfiguration des optischen Systems in der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Die Konfiguration ist ein Beispiel für ein optisches System zum Bearbeiten, um den Randbereich des Werkstücks mit einem Hochleistungslaser zu bearbeiten.
In 28 emittiert ein Laseroszillator 49 einen Emissionsstrahl (der eine Leistung von zum Beispiel 500 W hat) 50, der eine zufällige Polarisation aufweist. Der Emissionsstrahl 50 wird von einem Strahlteiler 51 in zwei Strahlen aufgeteilt, die die selbe Energie haben. Die zwei geteilten Strahlen werden jeweils in eine P-Welle und eine S-Welle durch einen ersten polarisierenden Strahlteiler 52 geteilt. Das Verhältnis (Energie) der P-Wellen, die durch das Teilen durch den polarisierenden Strahlteiler 52 gebildet werden, wird durch eine 1/2 λ-Platte 53 eingestellt. Die 1/2 λ-Platte 53 stellt das Verhältnis der P-Wellen zu S-Wellen durch einen Drehwinkel ein. Die P-Wellen gehen durch einen zweiten polarisierenden Strahlteiler 54 und treten in eine Strahlformer 56 mit Mikrolinsenanordnung (oder rechtwinkliger Faser) ein. Das Verhältnis (Energie) der S-Wellen, die durch das Teilen durch den polarisierenden Strahlteiler 52 gebildet werden, wird an der 1/2 λ-Platte 53 eingestellt. Die 1/2 λ-Platte 53 stellt das Verhältnis der P-Wellen zu S-Wellen durch einen Drehwinkel ein. Die S-Wellen gehen durch den zweiten polarisierenden Strahlteiler 54 durch und treten in dien Strahlformer 56 mit Mikrolinsenanordnung (oder rechtwinkliger Faser) ein. Der Querschnitt der Strahlen, die in den Strahlformer 56 eingetreten sind, wird in eine rechtwinklige Form geformt und dann werden die Strahlen dem entfernten Abschnitt 107 (bearbeiteten Abschnitt) über eine fθ-Linse 57 zugeführt. Die von dem zweiten polarisierenden Strahlteiler 54 reflektierten Strahlen werden von Strahldämpfern 55 absorbiert.
Bezugszeichen 58, 59 und 60 in 28(a) repräsentieren die Anordnung rechtwinkliger Punkte in dem Fall, dass bei Enden von einem Punkt bearbeitet werden, wogegen die Mitte von zwei Punkten bearbeitet wird. Bezugszeichen 61 und 62 in 28(b) zeigen die Anordnung der rechtwinkligen Punkte in dem Fall, dass beide Seiten von zwei rechtwinkligen Punkten bearbeitet werden. Um den Strahlquerschnitt in ein Rechteck zu formen, können eine Mehrzahl Prismen oder eine Mehrzahl Faseremissionsauslässe, die rechtwinklige Querschnitte aufweisen, oder ein Faserverbinder nebeneinander angeordnet sein.
Ein Fall zum Verwenden von vier Strahlen ist oben erklärt worden. Jedoch kann die Tischgeschwindigkeit auf zum Beispiel 35% gesenkt werden, wenn acht Strahlen genutzt werden und die rechtwinkligen Strahlen 210 × 210 μm sind. Ferner ist die Leistung von B1 bis B4 im oben beschriebenen Fall individuell eingestellt worden. Jedoch wird der Leistungsfehler zwischen den Strahlen größer, aber die Anzahl polarisierender Strahlteiler und 1/2 λ-Platten kann verringert werden, wenn der erste polarisierende Strahlteiler 52, die 1/2 λ-Platte 53 und der zweite polarisierende Strahlteiler 51 auf die Leistung eingestellt bzw. an diese angepasst werden.
Wie oben erklärt, können gemäß der vorliegenden Ausführungsform die folgenden Wirkungen erzielt werden:

(1) ein Mechanismus zum Aufschwimmen und Ansaugen des Werkstücks und ein Werkstückklemmenmechanismus einer Art, die der vertikalen Position des Werkstücks folgt, werden verwendet. Dadurch können Höhenvariationen der Werkstückoberfläche auf ein 1/3 desjenigen der verwandten Technologie (von ±1,5 mm bis ±0,05 mm) verbessert werden.
Somit kann der Ertrag gesteigert werden.
(2) Die Dünnfilmschicht wird von der Unterseite bearbeitet, während ein Kühlmedium auf die obere Oberfläche zugeführt wird. Somit kann beim Bearbeiten einer ersten Isolierschicht und beim Bearbeiten zum Entfernern eines Randbereichs des Werkstücks ein Isolierwiderstand von 2000 MQ oder mehr erzielt werden. Als Ergebnis davon können die Erzeugungseffizienz einer Solarbatterie und der Ertrag gesteigert werden.
(3) Ferner kann der Isolierwiderstand gesichert werden und ein Ablösen am Eingang eines Loches kann eliminiert werden, selbst wenn die Pulsperiodendauer verkürzt wird (0,02 ms, Pulsfrequenz 50 kHz). Somit ist es möglich, die Geschwindigkeit zu erhöhen.
(4) Eine Bearbeitung mit verglichen mit der verwandten Technologie reduzierter Leistung von maximal 30% ist möglich. Somit kann Energieersparnis erzielt werden.

Die obigen Wirkungen werden auf diese Weise erzielt.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die obige Ausführungsform beschränkt und verschiedene Modifikationen sind möglich. Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung beinhaltet alle technische Materie, die in dem technischen Konzept der in den Ansprüchen wiedergegebenen Erfindungen enthalten ist.
Bezugszeichenliste

1: erster X-Antriebsmechanismus
2: zweiter X-Antriebsmechanismus
3: Verbindungsplatte
4: Werkstückunterseitenstützmechanismus
5: Stützrahmen
6: Klemmeinrichtung bzw. Klemmeneinrichtung
7: Werkstückvorderendflächenklemmenmechanismus
8: Werkstückhinterendflächenklemmenmechanismus
9: Werkstückseitenflächendrückmechanismus
101: Werkstück
102: transparentes Glas
A1: Bett bzw. Lager
A2: X-Bewegungsmechanismus
A3: Y-Bewegungsmechanismus
A4: Bearbeitungskopf
A5: Laseroszillator
A6: Säule
SA: Dünnfilmschichtbearbeitungsvorrichtungshauptkörper

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 10-303444 A [0008]

Claims

Verfahren zum Bearbeiten bzw. maschinellen Bearbeiten einer Dünnfilmschicht eines Werkstücks, das ein transparentes Glas ist, auf dem eine Dünnfilmschicht auf seiner oberen Oberfläche angeordnet ist, enthaltend: Bearbeiten der Dünnfilmschicht auf der oberen Oberflächenseite durch Bestrahlung mit einem Laserstrahl, der durch eine Unterseite des Werkstück in einem Zustand eintritt, in dem das Werkstück in einer vertikalen Richtung von Druckluft gestützt wird und von einer Klemmeneinrichtung gegriffen wird, so dass der Bewegung in der vertikalen Richtung des Werkstücks bzw. der Bewegung des Werkstücks in der vertikalen Richtung gefolgt wird.
Verfahren zum Bearbeiten bzw. maschinellen Bearbeiten einer Dünnfilmschicht eines Werkstücks, das ein transparentes Glas ist, auf dem eine Dünnfilmschicht auf seiner oberen Oberfläche angeordnet ist, wobei das Bearbeiten durch einen Laserstrahl ausgeführt wird, während ein Kühlmedium auf einen bearbeiteten Abschnitt zugeführt wird.
Verfahren zum Bearbeiten einer Dünnfilmschicht eines Werkstücks gemäß Anspruch 1, bei dem das Bearbeiten durchgeführt wird, während ein Kühlmedium auf einen bearbeiteten Abschnitt zugeführt wird.
Verfahren zum Bearbeiten einer Dünnfilmschicht eines Werkstücks gemäß Anspruch 2 oder 3, bei dem das Kühlmedium eines aus einer gesprühten Flüssigkeit, einer Flüssigkeit und einem Gas ist.
Vorrichtung zum Bearbeiten bzw. maschinellen Bearbeiten einer Dünnfilmschicht eines Werkstücks, das ein transparentes Glas ist, auf dem eine Dünnfilmschicht auf seiner oberen Oberfläche angeordnet ist, enthaltend: eine Stützeinrichtung zum Stützen des Werkstücks in einer vertikalen Richtung durch Druckluft, eine Klemmeneinrichtung zum Greifen des Werkstücks, so dass der Bewegung in der vertikalen Richtung des Werkstücks bzw. des Werkstücks in der vertikalen Richtung gefolgt wird, und eine Laserbestrahlungseinrichtung zum Bearbeiten der Dünnfilmschicht mit eifern Laserstrahl, wobei die Laserbestrahlungseinrichtung die Dünnfilmschicht auf der oberen Oberflächenseite bearbeitet, indem sie das Werkstück mit einem Laserstrahl bestrahlt, der durch die Unterseite des Werkstücks eintritt.
Vorrichtung zum Bearbeiten bzw. maschinellen Bearbeiten einer Dünnfilmschicht eines Werkstücks, das ein transparentes Glas ist, auf dem eine Dünnfilmschicht auf seiner oberen Oberfläche angeordnet ist, enthaltend: eine Düse zum Zuführen eines Kühlmediums, eine Laserbestrahlungseinrichtung zum Bearbeiten der Dünnfilmschicht mit einem Laserstrahl, wobei während des Bearbeitens die Dünnfilmschicht mit einem Laser bearbeitet wird, während das Kühlmedium von der auf der Dünnfilmschichtseite angeordneten Düse zu einer Position zugeführt wird, in der der von der Laserbestrahlungseinrichtung emittierte Laser auf die Dünnfilmschicht fällt.
Vorrichtung zum Bearbeiten einer Dünnfilmschicht eines Werkstücks gemäß Anspruch 5, ferner enthaltend: eine Düse zum Zuführen eines Kühlmediums, wobei während des Bearbeitens das Kühlmedium von der auf der Dünnfilmschichtseite angeordneten Düse zu einer Position zugeführt wird, in der der von der Laserbestrahlungseinrichtung emittierte Laser auf die Dünnfilmschicht fallt.
Vorrichtung zum Bearbeiten einer Dünnfilmschicht eines Werkstücks gemäß Anspruch 6 oder 7, bei der das Kühlmedium eines aus einer gesprühten Flüssigkeit, einer Flüssigkeit und einem Gas ist.