JP2002343989A - 基板スクリーニング装置および基板スクリーニング方法 - Google Patents

基板スクリーニング装置および基板スクリーニング方法

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JP2002343989A JP2001141349A JP2001141349A JP2002343989A JP 2002343989 A JP2002343989 A JP 2002343989A JP 2001141349 A JP2001141349 A JP 2001141349A JP 2001141349 A JP2001141349 A JP 2001141349A JP 2002343989 A JP2002343989 A JP 2002343989A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板に所定の処理を施す際に基板が割れたり
欠けたりするおそれのある基板を、製造ラインに投入す
る前にあらかじめ取除くための基板のスクリーニング装
置を提供する。 【解決手段】 基板スクリーニング装置は、応力付加手
段１３、マイクロクラック検出手段１４および良品・不
良品仕分け手段１５を備えている。応力付加手段１３は
製造ラインの投入する前の未加工の基板に所定の応力を
付加する。マイクロクラック検出手段１４は、応力が付
加された後の基板に衝撃を与え、その基板が発生する音
を捉えて基板の損傷の有無を検出する。良品・不良品仕
分け手段１５は、マイクロクラック検出手段１４によっ
て得られた情報に基づいて基板を振り分ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は基板スクリーニング
装置および基板スクリーニング方法に関し、特に、基板
に処理を施す際にクラックが生じる可能性の高い基板を
あらかじめ排除するための基板スクリーニング装置と、
そのような基板スクリーニング方法とに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来技術として太陽電池のセルを形成す
る工程について説明する。まず、インゴットの状態のシ
リコンの単結晶をスライスすることで、図１３に示すよ
うに、所定の厚さ０．３ｍｍのＰ型のシリコン基板１を
形成する。次に、図１４に示すように、シリコン基板１
の一方の表面に適当なエッチングを施すことにより、反
射率低減のための微小な凹凸２１を形成する。その後、
ｎ型の不純物をシリコン基板１に拡散する。
【０００３】次に、図１５に示すように、凹凸２１を覆
うようにシリコン基板１上に反射率低減のための反射防
止膜２２を形成する。次に、シリコン基板１の他方の面
に裏面電極２４を形成し、一方の表面に表面電極２３を
形成する。
【０００４】その後、表面電極２２および裏面電極２４
が形成されたシリコン基板１を組合わせてモジュール
（図示せず）を作製することで太陽電池セルが形成され
る。このようにして太陽電池セルが完成する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、太陽
電池セルの製造において、シリコン基板の表面には、た
とえば電極を形成したり反射防止膜を形成するなどの所
定の処理が施される。特に、電極を形成する際に電極材
料とシリコン基板との線膨張係数の違いに起因してシリ
コン基板が反ることがある。
【０００６】このことについて説明する。電極は次の３
つの工程により形成される。すなわち、まず、アルミニ
ウムおよび銀の電極をシリコン基板の表面に印刷し乾燥
させる。次に電極を焼成する。その後、はんだをディッ
プする。
【０００７】図１６に示すように、電極を焼成させた後
のシリコン基板１の裏面１ｂには、銀２５とアルミニウ
ム２６からなる電極２４が形成されている。一方、図１
７に示すように、シリコン基板１の表面１ａには銀２７
からなる電極２３が形成されている。
【０００８】ここで、シリコン基板１の線膨張係数とシ
リコン基板１の裏面の大部分を占めるアルミニウム２６
の電極２４の線膨張係数が１桁異なる（アルミニウムの
線膨張係数が高い）。そのため、図１８に示すように、
電極２４を焼成する際に、バイメタル効果によってシリ
コン基板１の裏面１ｂが凸になるようにシリコン基板１
が反ってしまう。
【０００９】これにより、シリコン基板１には曲げ応力
が発生することになる。シリコン基板として、もともと
残留応力を有していたシリコン基板や、マイクロクラッ
クなどの欠陥を有していたシリコン基板の場合、発生し
た曲げ応力によりクラックが成長して、場合によっては
シリコン基板が割れてしまったり、欠けてしまうことが
ある。
【００１０】また、クラックの入ったシリコン基板は、
後の工程においてさらにクラックが成長するなどして最
終的には不良品として除かれることになる。
【００１１】これらの結果、そのようなシリコン基板に
対する処理が無駄になるという問題があった。
【００１２】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであり、１つの目的は基板に所定の処理を施す
際に基板が割れたり欠けたりするおそれのある基板を、
製造ラインに投入する前にあらかじめ取除くための基板
のスクリーニング装置を提供することであり、他の目的
はそのような基板のスクリーニング方法を提供すること
である。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の１つの局面にお
ける基板スクリーニング装置は、製造ラインにおいて基
板に施される所定の処理に伴って発生する応力によって
基板に損傷が生じるおそれのある基板を、製造ラインに
投入する前にあらかじめ排除するための基板スクリーニ
ング装置であって、応力付加手段と加振手段と検出手段
とを備えている。応力付加手段は、所定の処理の際に基
板が受ける応力と実質的に同じ応力を基板に与える。加
振手段は、応力付加手段によって応力が付加された基板
に振動を与える。検出手段は、加振手段により基板が振
動することによって発生する音を捉え、その捉えられた
音の信号に基づいて基板の損傷の有無を検出する。
【００１４】この構成によれば、応力付加手段によっ
て、製造ラインにおいて基板に施される所定の処理に伴
って発生する応力と実質的に同じ応力を基板にあらかじ
め付加し、そして、加振手段と検出手段によりクラック
等の損傷が生じている基板と生じていない基板とを区別
することができる。これにより、製造ラインにおける所
定の処理の際にクラック等の損傷が生じるおそれのある
基板について、そのような基板を製造ラインに投入する
前に排除することができ、製造ラインの処理における無
駄を省くことができる。
【００１５】具体的にその応力付加手段は、所定の処理
の際に基板が受ける応力に伴って生じる基板のそりの形
状に対応した凹状部を有する歪生成型部と、その凹状部
に基板を押しつけるための基板押付部とを含んでいるこ
とが好ましい。
【００１６】これにより、基板をその凹状部に押付ける
ことで、ほぼ一定の所定の応力を基板に比較的容易に付
加することができる。
【００１７】その基板押付部は、ガスの圧力を利用して
基板を歪生成型部の凹状部に押付けることが好ましい。
【００１８】これにより、基板の全体をほぼ均一に凹状
部に押付けることができる。そのようなガスの圧力を利
用するために、基板押付部は、歪生成型部の凹状部と対
向し、ガスの導入口が設けられた押さえ治具と、押さえ
治具と歪生成型部との間に装着され、押さえ治具との間
でガスが送込まれる閉空間を形成するための可撓性を有
するシート部材とを含んでいることがより好ましい。
【００１９】この場合には、閉空間に送込まれたガスの
圧力がシート部材を介して基板に作用する。
【００２０】また、加振手段は、インパルスハンマによ
り基板を叩く手段を含んでいることが好ましい。
【００２１】これにより、加振力をほぼ一定にして基板
を叩くことができる。そして、検出手段は、捉えられた
音の信号から音圧波形を求め、クラックに起因する特有
の周波数領域の音圧波形の減衰パターンに基づいて基板
の損傷の有無を検出する手段を含んでいることが好まし
い。
【００２２】これにより、特有の周波数領域の音圧波形
において一定時間の振動が認められる場合には基板にク
ラックが生じていると判断することができ、そのような
基板を容易に排除することができる。
【００２３】あるいは加振手段は、シグナルジェネレー
タにより周波数を変化させながら基板を振動させる手段
を含んでいることが好ましい。
【００２４】この場合には、１回の加振において周波数
を変えながら連続加振することができるので、基板の判
別をより早く行うことができる。
【００２５】そして、検出手段は、捉えられた音の信号
からパワースペクトルを求め、クラックに起因する特有
の周波数領域のパワースペクトルのレベルに基づいて基
板の損傷の有無を検出する手段を含んでいることが好ま
しい。
【００２６】これにより、特定の周波数以上の周波数域
において音のレベルが高くなっている場合には基板にク
ラックが生じていると判断することができ、そのような
基板を容易に排除することができる。
【００２７】本発明の他の局面における基板スクリーニ
ング方法は、製造ラインにおいて基板に施される所定の
処理に伴って発生する応力により基板に損傷が生じるお
それのある基板を、製造ラインに投入する前にあらかじ
め排除するための基板スクリーニング方法であって、応
力付加工程と加振工程と検出工程とを備えている。応力
付加工程では、所定の処理の際に基板が受ける応力と実
質的に同じ応力を基板に与える。加振工程では、応力付
加工程において応力が付加された基板に振動を与える。
検出工程では、加振工程において基板が振動することに
よって発生する音を捉え、その捉えられた音の信号に基
づいて基板の損傷の有無を検出する。
【００２８】この方法によれば、応力付加工程によっ
て、製造ラインにおいて基板に施される所定の処理に伴
って発生する応力と実質的に同じ応力を基板にあらかじ
め付加し、そして、加振工程と検出工程によりクラック
等の損傷が生じている基板と生じていない基板とを区別
することができる。これにより、製造ラインにおける所
定の処理の際にクラック等の損傷が生じるおそれのある
基板について、そのような基板を製造ラインに投入する
前に排除することができ、製造ラインの処理における無
駄を省くことができる。
【００２９】その応力付加工程では、ガスの圧力により
基板に応力を付加することが好ましい。
【００３０】これにより、基板の全体をほぼ均一に凹状
部に押付けることができて、所定の応力を基板に容易に
付加することができる。
【００３１】また、加振工程では、インパルスハンマに
よって基板を叩き、検出工程では、捉えられた音の信号
から音圧波形を求め、クラックに起因する特有の周波数
領域の音圧波形の減衰パターンに基づいて基板の損傷の
有無を検出することが好ましい。
【００３２】これにより、特有の周波数領域の音圧波形
において一定時間の振動が認められる場合には基板にク
ラックが生じていると判断することができ、そのような
基板を容易に排除することができる。
【００３３】あるいは、加振工程では、シグナルジェネ
レータにより周波数を変化させながら基板を振動させ、
検出工程では、捉えられた音の信号からパワースペクト
ルを求め、クラックに起因する特有の周波数領域のパワ
ースペクトルのレベルに基づいて基板の損傷の有無を検
出することが好ましい。
【００３４】これにより、特定の周波数以上の周波数域
において音のレベルが高くなっている場合には基板にク
ラックが生じていると判断することができ、そのような
基板を容易に排除することができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】実施の形態１ 本発明の実施の形態１に係る基板スクリーニング装置と
それを用いたスクリーニング方法について説明する。ま
ず、図１に基板スクリーング装置のブロック図を示す。
図１に示すように、基板スクリーニング装置は、応力付
加手段１３、マイクロクラック検出手段１４および良品
・不良品仕分け手段１５を備えている。
【００３６】応力付加手段１３は、加工が施される前の
未加工のシリコン基板に所定の応力を付加する。マイク
ロクラック検出手段１４は、応力が付加された後のシリ
コン基板に衝撃を与え、そのシリコン基板が発生する音
を捉えて基板の損傷の有無を検出する。良品・不良品仕
分け手段１５は、マイクロクラック検出手段１４によっ
て得られた情報に基づいてシリコン基板を振り分ける。
【００３７】次に、基板スクリーニング装置を用いた基
板のスクリーニング方法について具体的に説明する。図
２に示すように、まず、歪プロファイル生成型２をあら
かじめ用意する。その歪プロファイル生成型２にシリコ
ン基板１を載置する。
【００３８】この歪プロファイル生成型２には、所定の
処理によって生じる応力に伴って反ったシリコン基板の
形状（プロファイル）とほぼ一致した凹状プロファイル
部２ａが設けられている。この場合には、たとえば、従
来の技術の項において説明した電極を焼成する際に生じ
る応力に伴って反ったシリコン基板の形状に対応した凹
状プロファイル部２ａが設けられている。
【００３９】次に、図３に示すように、シリコン基板を
載置した歪プロファイル生成型２を覆うように、たとえ
ばポリエチレンシート３をかぶせる。次に、図４に示す
ように、凹部４ａを有する押さえ治具４を用意する。こ
の押さえ治具４の凹部４ａの中央付近には、乾燥空気を
送込むためのポート５が形成されている。
【００４０】次に、図５に示すように、押さえ治具４の
凹部４ａがシリコン基板１を載置した歪プロファイル生
成型２と向かい合うように、押さえ治具４を歪プロファ
イル生成型２の上に載置する。
【００４１】次に、図６に示すように、押さえ治具４を
歪プロファイル生成型２にしっかりと押付けて、押さえ
治具４の外周部をポリエチレンシート３に密着させる。
これにより、押さえ治具４の凹部４ａが気密された閉空
間となる。押さえ治具４の開口部５に取り付けられた配
管６から乾燥空気７をその閉空間に送込む。
【００４２】閉空間に乾燥空気７が送込まれることによ
って、ポリエチレンシート３を介してシリコン基板１は
乾燥空気の圧力を受けて、歪プロファイル生成型２に押
付けられる。シリコン基板１が歪プロファイル生成型２
に押付けられることで、シリコン基板１は、歪プロファ
イル生成型２の凹状プロファイル部２ａに沿って変形す
ることになる。これにより、シリコン基板１には、所定
の処理が施された場合におけるシリコン基板の反りに対
応する応力と実質的に同じ応力が作用することになる。
【００４３】その後、乾燥空気を送込むのをやめて、押
さえ治具４およびポリエチレンシート３を取り外し、歪
プロファイル生成型２からシリコン基板１を取り出す。
【００４４】もともと残留応力やマイクロクラックなど
の欠陥を有していたシリコン基板の場合、この応力が付
加されることで、シリコン基板のクラックが成長した状
態となる。一方、もともと欠陥を有していないシリコン
基板においては、この応力を付加することによって何ら
ダメージを受けることはない。
【００４５】次に、図７に示すように、シリコン基板１
を基板支え治具９上に載置する。そして、シリコン基板
１の中央付近をインパルスハンマ８にて叩いて、発生し
た音をマイクロフォン１０で捉える。なお、インパルス
ハンマとは、加振力を検出するセンサを内蔵したハンマ
であり、一定の加振力をもってシリコン基板１を叩くこ
とができる。
【００４６】マイクロフォン１０によって捉えられた音
の音圧波形のデータを、図８および図９にそれぞれ示
す。図８（ａ）、（ｃ）、（ｅ）は、クラックが生じて
いないシリコン基板（ＯＫ品）の場合の音圧波形であ
り、図８（ｂ）、（ｄ）、（ｆ）は、それぞれについて
フィルタ処理（３．５ＫＨｚハイパスフィルタ）を施し
た処理波形である。
【００４７】図９（ａ）、（ｃ）、（ｅ）は、クラック
が生じているシリコン基板（ＮＧ品）の場合の音圧波形
であり、図９（ｂ）、（ｄ）、（ｆ）は、それぞれにつ
いて同様のフィルタ処理を施した処理波形である。
【００４８】特に、図８（ｂ）、（ｄ）、（ｆ）と、図
９（ｂ）、（ｄ）、（ｆ）とを比較すると、クラックが
生じているシリコン基板の場合には、そうでないシリコ
ン基板に比べて加振後の振幅が大きく、一定時間振動が
持続していることが認められる。
【００４９】これは、クラックが生じていないシリコン
基板（ＯＫ品）の場合には、加振により共振周波数付近
における振幅が大きく、３．５ＫＨｚ以上の高周波数域
成分は小さくなっているのに対して、クラックが生じて
いるシリコン基板（ＮＧ品）の場合には、クラックに起
因して共振周波数が複数存在するため高周波数域成分が
比較的大きいためであると考えられ、このことにより、
処理波形において一定時間の振動が認められると考えら
れる。
【００５０】このように、検出された音圧波形をたとえ
ばコンピュータにより演算処理することによって、クラ
ックが生じていないシリコン基板（ＯＫ品）とクラック
が生じているシリコン基板（ＮＧ品）とを容易に識別す
ることができる。
【００５１】この判定により、クラックの生じているシ
リコン基板（ＮＧ品）をあらかじめ取り除き、クラック
の生じていないシリコン基板（ＯＫ品）のみを製造ライ
ンに送込むことができる。
【００５２】このように、本基板スクリーニング装置に
よれば、応力付加手段１３によって、製造ラインにおい
て基板に施される所定の処理に伴って発生する応力と実
質的に同じ応力を基板にあらかじめ付加することがで
き、そして、その基板に対して加振手段１４とマイクロ
クラック検出手段１５によりクラック等の損傷が生じて
いる基板と生じていない基板とを区別することができ
る。
【００５３】これにより、たとえば太陽電池セルを製造
する製造ラインにおける所定の処理の際にクラック等の
損傷が生じるおそれのある基板について、そのような基
板を製造ラインに投入する前に排除することができ、製
造ラインの処理における無駄を省くことができる。
【００５４】なお、歪プロファイル生成型２に載置され
たシリコン基板１を覆い歪プロファイル生成型２と押さ
え治具４との間に挟み込まれるシートとしてポリエチレ
ンシート３を例に挙げた。このシートとしては可撓性を
有し気密性を有するシートであればよく、たとえばポリ
カーボネートシートなども適用することができる。
【００５５】また、押さえ治具４の凹状部に送込むガス
として乾燥空気を例に挙げた。このガスとしては、乾燥
空気の他に、たとえば窒素（Ｎ2）などの不活性ガスを
適用してもよい。
【００５６】実施の形態２ 本発明の実施の形態２に係る基板スクリーニング装置と
それを用いたスクリーニング方法について説明する。こ
こでは、前述した応力付加手段によって応力を付加した
後のシリコン基板を、周波数を変えながら連続加振する
場合について説明する。
【００５７】図１０に示すように、応力を付加したシリ
コン基板１の四隅を加振台１１上にクランプ１１ａによ
り固定する。次に、加振台１１に内蔵されたシグナルジ
ェネレータ（図示せず）により周波数を変えながらシリ
コン基板１を矢印１２に示すように加振する。シリコン
基板１の加振により発生する音をマイクロフォン１０で
捉える。
【００５８】マイクロフォン１０によって捉えられた音
のパワースペクトルのデータを、図１１および図１２に
それぞれ示す。なお、パワースペクトルとは、時間軸上
の音圧波形からある一定時間の音圧波形の周波数成分の
分析を行い、これを周波数軸に変換して音のレベルを算
出したものである。
【００５９】図１１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、クラッ
クが生じていないシリコン基板（ＯＫ品）の場合のパワ
ースペクトルであり、図１２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）
は、クラックが生じているシリコン基板（ＮＧ品）の場
合のパワースペクトルである。
【００６０】図１１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）と、図１２
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）とを比較すると、クラックが生
じているシリコン基板（ＮＧ品）の場合には、そうでな
いシリコン基板（ＯＫ品）に比べて、周波数３．５ＫＨ
ｚ以上の周波数域において音のレベルが高くなっている
ことが認められる。
【００６１】これは、前述したように、クラックが生じ
ているシリコン基板（ＮＧ品）の場合には、クラックに
起因して共振周波数が複数存在することで高周波数域成
分が比較的大きくなるためであると考えられる。
【００６２】このように、検出されたパワースペクトル
のデータをたとえばコンピュータにより演算処理するこ
とによって、クラックが生じていないシリコン基板（Ｏ
Ｋ品）とクラックが生じているシリコン基板（ＮＧ品）
とを容易に識別することができる。
【００６３】この判定により、クラックの生じているシ
リコン基板（ＮＧ品）をあらかじめ取り除き、クラック
の生じていないシリコン基板（ＯＫ品）のみを製造ライ
ンに送込むことができる。
【００６４】特に、本基板スクリーニング装置によれ
ば、前述した基板スクリーニング装置に比べて、シリコ
ン基板１の１回の加振によりパワースペクトルのデータ
を得ることができ、シリコン基板の検査をより高速に行
うことができる。
【００６５】また、クラックが生じているシリコン基板
（ＮＧ品）の場合には、高周波数域成分が比較的大きく
なることから、比較的高い周波数域（たとえば８ＫＨｚ
以上）に限定して加振することで、加振力を大きくする
ことができる。これにより、クラックが生じていないシ
リコン基板（ＯＫ品）とクラックが生じているシリコン
基板（ＮＧ品）との差が拡大されて、容易に判定するこ
とができる。
【００６６】なお、上述した各実施の形態では、シリコ
ン基板に施される処理として、太陽電池セルを製造する
場合の電極形成処理を例に挙げて説明した。この基板ス
クリーニング装置によれば、太陽電池にセルを製造する
場合に施される処理に限られず、基板に処理が施される
ことでクラック等の損傷が生じるおそれのある基板を製
造ラインに投入する前にあらかじめ排除することがで
き、製造ラインにおける無駄を省いて効率的な生産を図
ることができる。
【００６７】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって、制限的なものではないと考えられるべき
である。本発明は上記の説明ではなくて特許請求の範囲
によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範
囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００６８】
【発明の効果】本発明の１つの局面における基板スクリ
ーニング装置によれば、応力付加手段によって、製造ラ
インにおいて基板に施される所定の処理に伴って発生す
る応力と実質的に同じ応力を基板にあらかじめ付加し、
そして、加振手段と検出手段によりクラック等の損傷が
生じている基板と生じていない基板とを区別することが
できる。これにより、製造ラインにおける所定の処理の
際にクラック等の損傷が生じるおそれのある基板につい
て、そのような基板を製造ラインに投入する前に排除す
ることができ、製造ラインの処理における無駄を省くこ
とができる。
【００６９】具体的にその応力付加手段は、所定の処理
の際に基板が受ける応力に伴って生じる基板のそりの形
状に対応した凹状部を有する歪生成型部と、その凹状部
に基板を押しつけるための基板押付部とを含んでいるこ
とが好ましく、この場合には、基板をその凹状部に押付
けることで、ほぼ一定の所定の応力を基板に比較的容易
に付加することができる。
【００７０】その基板押付部は、ガスの圧力を利用して
基板を歪生成型部の凹状部に押付けることが好ましく、
これにより、基板の全体をほぼ均一に凹状部に押付ける
ことができる。
【００７１】そのようなガスの圧力を利用するために、
基板押付部は、歪生成型部の凹状部と対向し、ガスの導
入口が設けられた押さえ治具と、押さえ治具と歪生成型
部との間に装着され、押さえ治具との間でガスが送込ま
れる閉空間を形成するための可撓性を有するシート部材
とを含んでいることがより好ましく、この場合には、閉
空間に送込まれたガスの圧力がシート部材を介して基板
に作用する。
【００７２】また、加振手段は、インパルスハンマによ
り基板を叩く手段を含んでいることが好ましく、これに
より、加振力をほぼ一定にして基板を叩くことができ
る。
【００７３】そして、検出手段は、捉えられた音の信号
から音圧波形を求め、クラックに起因する特有の周波数
領域の音圧波形の減衰パターンに基づいて基板の損傷の
有無を検出する手段を含んでいることが好ましく、これ
により、特有の周波数領域の音圧波形において一定時間
の振動が認められる場合には基板にクラックが生じてい
ると判断することができ、そのような基板を容易に排除
することができる。
【００７４】あるいは加振手段は、シグナルジェネレー
タにより周波数を変化させながら基板を振動させる手段
を含んでいることが好ましく、この場合には、１回の加
振において周波数を変えながら連続加振することができ
るので、基板の判別をより早く行うことができる。
【００７５】そして、検出手段は、捉えられた音の信号
からパワースペクトルを求め、クラックに起因する特有
の周波数領域のパワースペクトルのレベルに基づいて基
板の損傷の有無を検出する手段を含んでいることが好ま
しく、これにより、特定の周波数以上の周波数域におい
て音のレベルが高くなっている場合には基板にクラック
が生じていると判断することができ、そのような基板を
容易に排除することができる。
【００７６】本発明の他の局面における基板スクリーニ
ング方法によれば、応力付加工程によって、製造ライン
において基板に施される所定の処理に伴って発生する応
力と実質的に同じ応力を基板にあらかじめ付加し、そし
て、加振工程と検出工程によりクラック等の損傷が生じ
ている基板と生じていない基板とを区別することができ
る。これにより、製造ラインにおける所定の処理の際に
クラック等の損傷が生じるおそれのある基板について、
そのような基板を製造ラインに投入する前に排除するこ
とができ、製造ラインの処理における無駄を省くことが
できる。
【００７７】その応力付加工程では、ガスの圧力により
基板に応力を付加することが好ましく、これにより、基
板の全体をほぼ均一に凹状部に押付けることができて、
所定の応力を基板に容易に付加することができる。
【００７８】また、加振工程では、インパルスハンマに
よって基板を叩き、検出工程では、捉えられた音の信号
から音圧波形を求め、クラックに起因する特有の周波数
領域の音圧波形の減衰パターンに基づいて基板の損傷の
有無を検出することが好ましく、これにより、特有の周
波数領域の音圧波形において一定時間の振動が認められ
る場合には基板にクラックが生じていると判断すること
ができ、そのような基板を容易に排除することができ
る。
【００７９】あるいは、加振工程では、シグナルジェネ
レータにより周波数を変化させながら基板を振動させ、
検出工程では、捉えられた音の信号からパワースペクト
ルを求め、クラックに起因する特有の周波数領域のパワ
ースペクトルのレベルに基づいて基板の損傷の有無を検
出することが好ましく、これにより、特定の周波数以上
の周波数域において音のレベルが高くなっている場合に
は基板にクラックが生じていると判断することができ、
そのような基板を容易に排除することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１に係る基板スクリーニ
ング装置のブロック図である。
【図２】 同実施の形態において、基板スクリーニング
方法を説明するための一工程を示す斜視図である。
【図３】 同実施の形態において、図２に示す工程の後
に行われる工程を示す斜視図である。
【図４】 同実施の形態において、図３に示す工程の後
に行われる工程を説明するための押さえ治具を示す斜視
図である。
【図５】 同実施の形態において、図３に示す工程の後
に行われる工程を示す断面図である。
【図６】 同実施の形態において、図５に示す工程の後
に行われる工程を示す断面図である。
【図７】 同実施の形態において、図６に示す工程の後
に行われる工程を示す側面図である。
【図８】 同実施の形態において、図７に示す工程にお
いて得られる音圧波形を示し、（ａ）（ｃ）および
（ｅ）は、シリコン基板にクラックが生じていない場合
の音圧波形を示し、（ｂ）（ｄ）および（ｆ）は、それ
ぞれ（ａ）（ｃ）および（ｅ）の音圧波形にフィルタ処
理を施した後の音圧波形を示す図である。
【図９】 同実施の形態において、図７に示す工程にお
いて得られる音圧波形を示し、（ａ）（ｃ）および
（ｅ）は、シリコン基板にクラックが生じている場合の
音圧波形を示し、（ｂ）（ｄ）および（ｆ）は、それぞ
れ（ａ）（ｃ）および（ｅ）の音圧波形にフィルタ処理
を施した後の音圧波形を示す図である。
【図１０】 本発明の実施の形態２に係るスクリーニン
グ方法を説明するための一工程を示す側面図である。
【図１１】 同実施の形態において、図１０に示す工程
において得られるパワースペクトルを示し、（ａ）
（ｂ）および（ｃ）は、シリコン基板にクラックが生じ
ていない場合のパワースペクトルを示す図である。
【図１２】 同実施の形態において、図１０に示す工程
において得られるパワースペクトルを示し、（ａ）
（ｂ）および（ｃ）は、シリコン基板にクラックが生じ
ている場合のパワースペクトルを示す図である。
【図１３】 太陽電池の製造方法を説明するための一工
程を示す断面図である。
【図１４】 図１３に示す工程の後に行われる工程を示
す断面図である。
【図１５】 図１４に示す工程の後に行われる工程を示
す断面図である。
【図１６】 電極を形成した後のシリコン基板を示す一
斜視図である。
【図１７】 電極を形成した後のシリコン基板を示す他
の斜視図である。
【図１８】 電極を形成した後のシリコン基板の問題点
を説明するための斜視図である。
【符号の説明】
１ シリコン基板、１ａ 表面、１ｂ 裏面、２ 歪プ
ロファイル生成型、２ａ 凹状プロファイル部、３ ポ
リエチレンシート、４ 押さえ治具、４ａ 凹部、５
ポート、６ 配管、７ 乾燥空気、８ インパルスハン
マ、９ 基板支え治具、１０ マイクロフォン、１１
加振台、１２ 矢印、１３ 応力付加手段、１４ マイ
クロクラック検出手段、１５ 良品・不良品仕分け手
段、２５、２７ Ａｇ、２６ Ａｌ。
フロントページの続き (72)発明者 村山 英之 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 笹井 浩之 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 2G047 AC10 AD08 BA04 BC07 CA03 EA10 EA11 GD02 GG10 GG28 5F051 FA06 GA04 KA10

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 製造ラインにおいて基板に施される所定
    の処理に伴って発生する応力によって基板に損傷が生じ
    るおそれのある基板を、製造ラインに投入する前にあら
    かじめ排除するための基板スクリーニング装置であっ
    て、 所定の処理の際に基板が受ける応力と実質的に同じ応力
    を基板に与えるための応力付加手段と、 前記応力付加手段によって応力が付加された基板に振動
    を与える加振手段と、 前記加振手段により基板が振動することによって発生す
    る音を捉え、その捉えられた音の信号に基づいて基板の
    損傷の有無を検出する検出手段とを備えた、基板スクリ
    ーニング装置。
  2. 【請求項２】 前記応力付加手段は、 所定の処理の際に基板が受ける応力に伴って生じる基板
    のそりの形状に対応した凹状部を有する歪生成型部と、 前記凹状部に基板を押しつけるための基板押付部とを含
    む、請求項１記載の基板スクリーニング装置。
  3. 【請求項３】 前記基板押付部は、ガスの圧力を利用し
    て基板を前記歪生成型部の前記凹状部に押付ける、請求
    項２記載の基板スクリーニング装置。
  4. 【請求項４】 前記基板押付部は、 前記歪生成型部の前記凹状部と対向し、ガスの導入口が
    設けられた押さえ治具と、 前記押さえ治具と前記歪生成型部との間に装着され、前
    記押さえ治具との間でガスが送込まれる閉空間を形成す
    るための可撓性を有するシート部材とを含む、請求項３
    記載の基板スクリーニング装置。
  5. 【請求項５】 前記加振手段は、インパルスハンマによ
    り基板を叩く手段を含む、請求項１〜４のいずれかに記
    載の基板スクリーニング装置。
  6. 【請求項６】 前記検出手段は、捉えられた音の信号か
    ら音圧波形を求め、クラックに起因する特有の周波数領
    域の音圧波形の減衰パターンに基づいて基板の損傷の有
    無を検出する手段を含む、請求項５記載の基板スクリー
    ニング装置。
  7. 【請求項７】 前記加振手段は、シグナルジェネレータ
    により周波数を変化させながら基板を振動させる手段を
    含む、請求項１〜４のいずれかに記載の基板スクリーニ
    ング装置。
  8. 【請求項８】 前記検出手段は、捉えられた音の信号か
    らパワースペクトルを求め、クラックに起因する特有の
    周波数領域のパワースペクトルのレベルに基づいて基板
    の損傷の有無を検出する手段を含む、請求項７記載の基
    板スクリーニング装置。
  9. 【請求項９】 製造ラインにおいて基板に施される所定
    の処理に伴って発生する応力により基板に損傷が生じる
    おそれのある基板を、製造ラインに投入する前にあらか
    じめ排除するための基板スクリーニング方法であって、 所定の処理の際に基板が受ける応力と実質的に同じ応力
    を基板に与えるための応力付加工程と、 前記応力付加工程において応力が付加された基板に振動
    を与える加振工程と、 前記加振工程において基板が振動することによって発生
    する音を捉え、その捉えられた音の信号に基づいて基板
    の損傷の有無を検出する検出工程とを備えた、基板スク
    リーニング方法。
  10. 【請求項１０】 前記応力付加工程ではガスの圧力によ
    り基板に応力を付加する、請求項９記載の基板スクリー
    ニング方法。
  11. 【請求項１１】 前記加振工程では、インパルスハンマ
    によって基板を叩き、 前記検出工程では、捉えられた音の信号から音圧波形を
    求め、クラックに起因する特有の周波数領域の音圧波形
    の減衰パターンに基づいて基板の損傷の有無を判断す
    る、請求項９または１０に記載の基板スクリーニング方
    法。
  12. 【請求項１２】 前記加振工程では、シグナルジェネレ
    ータにより周波数を変化させながら基板を振動させ、 前記検出工程では、捉えられた音の信号からパワースペ
    クトルを求め、クラックに起因する特有の周波数領域の
    パワースペクトルのレベルに基づいて基板の損傷の有無
    を検出する、請求項９または１０に記載の基板スクリー
    ニング方法。
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