JP2015126204A

JP2015126204A - Grooving tool and scribe device with grooving tool attached thereto

Info

Publication number: JP2015126204A
Application number: JP2013271654A
Authority: JP
Inventors: 良吾堀井; Ryogo Horii
Original assignee: Mitsuboshi Diamond Industrial Co Ltd
Current assignee: Mitsuboshi Diamond Industrial Co Ltd
Priority date: 2013-12-27
Filing date: 2013-12-27
Publication date: 2015-07-06

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a grooving tool for an integrated thin film solar board which suppresses a damage of a blade tip portion, thereby extending a service life, and facilitating grooving with reduced costs.SOLUTION: The grooving tool comprises: a rod-like body 81; a small-diameter columnar portion 83 formed at the distal end of the body 81; and a blade tip area 84 formed at the distal end of the columnar portion 83. The blade tip area 84 comprises: right and left planar side faces 85 parallel to each other; front and rear faces 87 inserted between the right and left side faces 85 and 85; and a planar bottom face 86 formed at the lower face of the columnar portion 83. Corners formed of the bottom face 86 and the front and rear faces 87 form blade tips 88, and a groove 89 is formed in the center of the bottom face 86.

Description

本発明は、カルコパイライト化合物やテルル化カドミウムなどを用いた化合物系等の集積型薄膜太陽電池を製造する際に用いられる溝加工ツール並びにこの溝加工ツールを取り付けたスクライブ装置に関する。
ここで、カルコパイライト化合物とは、ＣＩＧＳ（Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ_２）の他に、ＣＩＧＳＳ（Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）（Ｓｅ，Ｓ）_２）、ＣＩＳ（ＣｕＩｎＳ_２）等が含まれる。 The present invention relates to a grooving tool used when manufacturing an integrated thin film solar cell such as a compound system using a chalcopyrite compound, cadmium telluride, or the like, and a scribing apparatus to which the grooving tool is attached.
Here, the chalcopyrite compound includes CIGS (Cu (In, Ga) (Se, S) ₂ ), CIS (CuInS ₂ ) and the like in addition to CIGS (Cu (In, Ga) Se ₂ ).

化合物半導体を光吸収層として用いる薄膜太陽電池においては、基板上に複数のユニットセルを直列接続した集積型構造が一般的である。 In a thin film solar cell using a compound semiconductor as a light absorption layer, an integrated structure in which a plurality of unit cells are connected in series on a substrate is generally used.

従来のカルコパイライト化合物系集積型薄膜太陽電池の製造方法について説明する。図６は、ＣＩＧＳ薄膜太陽電池の製造工程を示す模式図である。まず、図６（ａ）に示すように、ソーダライムガラス（ＳＬＧ）等からなる絶縁基板２１上に、プラス側の下部電極となるＭｏ電極層２２をスパッタリング法によって形成した後、スクライブ加工により下部電極分離用の溝Ｓを形成する。 A method for producing a conventional chalcopyrite compound integrated thin film solar cell will be described. FIG. 6 is a schematic diagram showing a manufacturing process of a CIGS thin film solar cell. First, as shown in FIG. 6A, a Mo electrode layer 22 serving as a plus-side lower electrode is formed on an insulating substrate 21 made of soda lime glass (SLG) or the like by a sputtering method, and then the lower portion is formed by scribing. An electrode separation groove S is formed.

その後、図６（ｂ）に示すように、Ｍｏ電極層２２上に、化合物半導体（ＣＩＧＳ）薄膜からなる光吸収層２３を積層して、その上に、ヘテロ接合のためのＺｎＳ薄膜等からなるバッファ層２４を形成し、さらにその上に、ＺｎＯ薄膜からなる絶縁層２５を形成する。そして、下部電極分離用の溝Ｓから横方向に所定距離離隔した位置に、スクライブ加工によりＭｏ電極層２２にまで到達する電極間コンタクト用の溝Ｍ１を形成する。 Thereafter, as shown in FIG. 6B, a light absorption layer 23 made of a compound semiconductor (CIGS) thin film is laminated on the Mo electrode layer 22, and a ZnS thin film for heterojunction is formed thereon. A buffer layer 24 is formed, and an insulating layer 25 made of a ZnO thin film is formed thereon. Then, an interelectrode contact groove M1 reaching the Mo electrode layer 22 is formed by scribing at a position spaced apart from the lower electrode separation groove S by a predetermined distance in the lateral direction.

続いて、図６（ｃ）に示すように、絶縁層２５の上からＺｎＯ：ＡＩ薄膜からなる上部電極としての透明電極層２６を形成し、スクライブ加工により下部のＭｏ電極層２２にまで到達する電極分離用の溝Ｍ２を形成する。 Subsequently, as shown in FIG. 6C, a transparent electrode layer 26 as an upper electrode made of a ZnO: AI thin film is formed on the insulating layer 25, and reaches the lower Mo electrode layer 22 by scribing. A groove M2 for electrode separation is formed.

上述した集積型薄膜太陽電池を製造する工程において、電極分離用の溝Ｍ１およびＭ２をスクライブにより溝加工する技術として、レーザスクライブ法とメカニカルスクライブ法が用いられてきた。 In the process of manufacturing the integrated thin film solar cell described above, a laser scribing method and a mechanical scribing method have been used as a technique for performing groove processing of the electrode separation grooves M1 and M2 by scribing.

レーザスクライブ法は、例えば特許文献１で開示されているように、アークランプ等の連続放電ランプによって、Ｎｄ：ＹＡＧ結晶を励起して発信したレーザ光を照射することにより電極分離用の溝を形成するものであるが、スクライブ時にレーザ光の熱によって光吸収層２３の光電変換特性が劣化するおそれがあった。 In the laser scribing method, for example, as disclosed in Patent Document 1, a groove for electrode separation is formed by irradiating a laser beam emitted by exciting a Nd: YAG crystal with a continuous discharge lamp such as an arc lamp. However, the photoelectric conversion characteristics of the light absorption layer 23 may be deteriorated by the heat of the laser light during scribing.

また、メカニカルスクライブ法は、例えば特許文献２および３で開示されているように、先端が先細り状となった溝加工ツールの刃先を、所定の圧力をかけて基板に押しつけながら移動させることによって、電極間コンタクト用の溝や電極分離用の溝を加工する技術である。現在ではこのメカニカルスクライブ法が多く行われている。 Further, the mechanical scribing method, for example, as disclosed in Patent Documents 2 and 3, by moving the cutting edge of the groove processing tool whose tip is tapered while pressing it against the substrate while applying a predetermined pressure, This is a technique for processing a groove for contact between electrodes and a groove for electrode separation. At present, this mechanical scribing method is often performed.

特開平１１−３１２８１５号公報JP-A-11-31815 特開２００２−０９４０８９号公報JP 2002-094089 A 特開２００４−１１５３５６号公報JP 2004-115356 A

メカニカルスクライブ法で用いられる溝加工ツールは、一般的には特許文献２および３に開示されているような、安いコストで、かつ高精度に仕上げることのできる旋盤を使用した丸断面形状のものが多い。このような丸断面形状の溝加工ツールは、特許文献２および３では刃先の形状を先細り状とし、その先端を水平にカットして平らな面としたものが示されているが、実際には、加工される溝の左右側壁の平行度を精密に仕上げるために、図７に示すように先端部２７を円柱体で形成し、その先端角部を刃先２８としたものが多く用いられている。なお、ツール先端の平らな面は、溝加工の際の溝底面への面接触によってＭｏ電極層を傷つけないために設けられたものである。 The groove processing tool used in the mechanical scribing method is generally of a round cross-sectional shape using a lathe that can be finished with low cost and high accuracy as disclosed in Patent Documents 2 and 3. Many. In such a circular cross-section groove processing tool, Patent Documents 2 and 3 show that the shape of the cutting edge is tapered and the tip is cut horizontally to form a flat surface. In order to precisely finish the parallelism of the left and right side walls of the groove to be processed, as shown in FIG. 7, a tip portion 27 is formed of a cylindrical body, and the tip corner portion is used as a cutting edge 28. . The flat surface at the tip of the tool is provided in order to prevent the Mo electrode layer from being damaged by surface contact with the groove bottom surface during groove processing.

この溝加工ツールを、薄膜太陽電池から離れないように一定の圧力で押しつけながら、スクライブ予定ラインに沿って相対的に移動させて溝加工を行うものであるが、被加工面の凹凸で溝加工ツールは慣性力による上下方向の力を受けてバウンドするため、それを抑えるためには一定の押圧力、例えば０．５Ｎ以上の力が必要となる。
しかし、溝加工ツールを上記の押圧力で薄膜太陽電池に押しつけながら使用していると、図８（ａ）の側面図並びに図８（ｂ）の底面図で示すように、溝加工ツールの先端部２７の刃先２８がツールの進行方向側（矢印方向）および左右側面側で削られることとなり、さらに使用し続けていると、図９に示すように損傷が進行して左右幅が小さくなり、切れ味が劣化する。特に、一本の溝加工ツールで往復加工する場合には、当然ながら図１０に示すようにツールの刃先２８が受ける損傷は前者の場合の２倍以上となる。
刃先先端部の損傷によって刃先の左右幅が小さくなると、加工される溝幅が狭くなって規定された寸法の溝を精度よく加工することができない。また、刃先部分の左右幅や前後幅が削られることによって刃先下面の接触面が小さくなると、同じ押しつけ力であっても単位面積あたりの負荷が大きくなってＭｏ電極層やその下のガラス層を傷つけてしまうおそれがある。さらに、刃先の切れ味が劣化すると、溝をきれいに加工することができないだけでなく、一部の薄膜が不規則に大きく剥がれて必要以上に除去してしまうことがあり、太陽電池の特性および歩留まりが低下するといった問題点があった。 While this grooving tool is pressed with a certain pressure so as not to leave the thin film solar cell, it is moved relatively along the scribe line, but grooving is performed by the unevenness of the work surface. Since the tool bounces in response to the force in the vertical direction due to the inertial force, a constant pressing force, for example, a force of 0.5 N or more is required to suppress it.
However, when the grooving tool is used while being pressed against the thin film solar cell with the above-mentioned pressing force, as shown in the side view of FIG. 8A and the bottom view of FIG. The cutting edge 28 of the part 27 will be shaved on the direction of travel (arrow direction) and the left and right side of the tool, and if it continues to be used, the damage progresses as shown in FIG. The sharpness deteriorates. In particular, when reciprocating with a single grooving tool, the damage to the cutting edge 28 of the tool is naturally more than double that of the former as shown in FIG.
If the left and right width of the cutting edge is reduced due to damage to the tip of the cutting edge, the width of the groove to be processed becomes narrow, and a groove having a specified dimension cannot be processed with high accuracy. In addition, if the contact surface on the lower surface of the blade edge is reduced by cutting the left and right width and the front and rear width of the blade edge portion, the load per unit area increases even with the same pressing force, and the Mo electrode layer and the glass layer below it are There is a risk of hurting. Furthermore, when the cutting edge of the blade is deteriorated, not only the grooves cannot be processed cleanly, but also some thin films may be irregularly peeled off and removed more than necessary, so that the characteristics and yield of solar cells are reduced. There was a problem that it decreased.

そこで本発明は、反復使用による刃先部分の損傷を抑制して長期に渡って使用することができるとともに、旋盤などの比較的安価な工作機械で容易に加工することができる溝加工ツール並びにこれを取り付けたスクライブ装置を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention is a groove machining tool that can be used for a long period of time while suppressing damage to the blade edge portion due to repeated use, and can be easily machined with a relatively inexpensive machine tool such as a lathe and the like. An object is to provide an attached scribing device.

上記課題を解決するためになされた本発明の薄膜太陽電池用の溝加工ツールは、薄膜太陽電池基板の薄膜を剥離させて溝を形成する溝加工ツールであって、棒状のボディと、当該ボディの先端部に形成されたボディより細径の円柱部と、この円柱部の先端部に形成された刃先領域とからなり、前記刃先領域は、前記円柱部の直径よりも狭い間隔で形成された互いに平行な平面状の左側面部および右側面部と、前記左側面部および前記右側面部の間に挟まれた前面部および後面部と、前記円柱部の下面に形成された平らな底面部とからなり、この底面部と前面部とが成す角部並びに底面部と後面部とが成す角部が刃先を形成しており、さらに、前記底面部の中央には前記左側面部から右側面部に渡って延在する溝部が形成されている構成とした。
上記溝加工ツールは、スクライブ装置に組み込まれているスクライブヘッドのホルダに取り付けて使用される。 The groove processing tool for a thin film solar cell of the present invention made to solve the above-mentioned problems is a groove processing tool for forming a groove by peeling a thin film of a thin film solar cell substrate, comprising a rod-shaped body, and the body A cylindrical portion having a diameter smaller than that of the body formed at the tip of the cylindrical portion, and a cutting edge region formed at the leading end of the cylindrical portion, the cutting edge region being formed at an interval narrower than the diameter of the cylindrical portion. It consists of a flat left side part and right side part parallel to each other, a front part and a rear part sandwiched between the left side part and the right side part, and a flat bottom part formed on the lower surface of the cylindrical part, The corner portion formed by the bottom surface portion and the front surface portion and the corner portion formed by the bottom surface portion and the rear surface portion form a cutting edge, and further, extends from the left side surface portion to the right side surface portion at the center of the bottom surface portion. The groove part is formed
The grooving tool is used by being attached to a holder of a scribe head incorporated in a scribe device.

本発明の溝加工ツールでは、刃先領域の底面部と前面部および後面部との角部に形成された刃先の何れか一方を、スクライブ方向に向けてスクライブすることで溝加工を行うものであるが、この加工の際、刃先領域に形成した平らな左、右側面部がツールの移動方向に平行となる姿勢で進行するので、スクライブ時の左右側面部にかかる負荷が軽減され、左右側面部の幅寸法が摩耗により小さくなるような現象は著しく抑制される。これにより、加工される溝幅を一定に保持して高精度の溝を加工することができると共に、ツールの使用寿命を延ばすことができる。
また、刃先領域の底面部は、当該底面部を前後に分断する溝部によって太陽電池基板に対する接触面積が小さくなるように形成されているので、スクライブ加工時の摩擦抵抗を小さくしてスムーズに摺動させることができると共に、前後に分断された底面部により太陽電池基板の表面に一定した力でバランスよく押しつけることができる。これにより、スクライブ加工中でのバウンドなどの現象を緩和して不規則な薄膜の剥離をなくし、直線状できれいな溝を加工することができる。 In the grooving tool of the present invention, grooving is performed by scribing one of the blade edges formed at the corners of the bottom surface, the front surface portion, and the rear surface portion of the blade edge region in the scribe direction. However, during this processing, the flat left and right side surfaces formed in the cutting edge region proceed in a posture that is parallel to the direction of tool movement, so the load on the left and right side surfaces during scribing is reduced, and The phenomenon that the width dimension becomes smaller due to wear is remarkably suppressed. As a result, the groove width to be processed can be kept constant and a highly accurate groove can be processed, and the service life of the tool can be extended.
In addition, the bottom surface portion of the cutting edge region is formed so that the contact area with the solar cell substrate is reduced by a groove portion that divides the bottom surface portion back and forth, so that the frictional resistance at the time of scribing is reduced and sliding smoothly. And can be pressed against the surface of the solar cell substrate with a constant force with a constant force by the bottom part divided in the front and rear direction. As a result, phenomena such as bounce during scribe processing can be alleviated to eliminate irregular peeling of the thin film, and a straight and clean groove can be processed.

また、溝加工ツールの刃先は、刃先領域の前後の角部に２カ所形成されているので、一方が摩耗や破損した場合でも、ツールの取り付け方向を変えることにより他方の刃先を新品として使用できるとともに、溝加工ツールの往復動によるスクライブ加工も可能となって作業効率を高めることができる。また、溝部のエッジ（縁部）は補助的な第二の刃先として作動し、ツールの切れ味を高めることができるといった効果も有している。 Moreover, since the cutting edge of the grooving tool is formed at two corners on the front and rear sides of the cutting edge region, even if one of them is worn or damaged, the other cutting edge can be used as a new one by changing the tool mounting direction. At the same time, scribing by reciprocating movement of the grooving tool is also possible, and work efficiency can be improved. Further, the edge (edge) of the groove portion operates as an auxiliary second cutting edge, and has an effect that the sharpness of the tool can be enhanced.

上記発明において、前面部および後面部が、細径の円柱部の側面を延長した曲面によって形成されているようにしてもよい。
また、上記発明において、ボディ並びに円柱部が断面真円形で形成され、ボディの軸心と円柱部の軸心とが同軸的に形成されている構成としてもよい。
これにより、溝加工ツールのボディを旋盤などの加工機械のチャックで掴んで回転させ、バイトでボディの先端部分を研削することにより、容易かつ精密に、しかも低コストで刃先領域の一部となる円柱部を加工することができる。 In the above invention, the front surface portion and the rear surface portion may be formed by a curved surface obtained by extending the side surface of the thin cylindrical portion.
Moreover, in the said invention, it is good also as a structure by which a body and a cylindrical part are formed in a cross-sectional round shape, and the axial center of a body and the axial center of a cylindrical part are formed coaxially.
As a result, the body of the grooving tool is gripped with a chuck of a processing machine such as a lathe and rotated, and the tip of the body is ground with a cutting tool, so that it becomes a part of the cutting edge region easily and precisely at a low cost. The cylindrical part can be processed.

本発明の溝加工ツールを用いたスクライブ装置の一実施形態を示す概略的正面図。The schematic front view which shows one Embodiment of the scribing apparatus using the groove processing tool of this invention. 本発明に係る溝加工ツールの全体的な斜視図。1 is an overall perspective view of a grooving tool according to the present invention. 図２の溝加工ツールの刃先領域部分を示す斜視図並びに底面図。The perspective view and bottom view which show the blade edge | tip area | region part of the groove processing tool of FIG. 溝加工ツールの別実施例を示す要部の斜視図。The perspective view of the principal part which shows another Example of a groove processing tool. 溝加工ツールのさらなる別実施例を示す図３同様の斜視図並びに底面図。The perspective view similar to FIG. 3, and a bottom view which show another another Example of a groove processing tool. 一般的なＣＩＧＳ系の薄膜太陽電池の製造工程を示す模式図。The schematic diagram which shows the manufacturing process of a general CIGS type thin film solar cell. 従来の溝加工ツールの一例を示す斜視図。The perspective view which shows an example of the conventional groove processing tool. 従来の溝加工ツールの刃先の損傷を示す説明図。Explanatory drawing which shows the damage of the blade edge | tip of the conventional grooving tool. 図８の溝加工ツールの刃先損傷がさらに進行した状態を示す説明図。Explanatory drawing which shows the state which the blade edge | tip damage of the groove processing tool of FIG. 8 further advanced. 従来の溝加工ツールを用いて往復動のスクライブを行った場合の刃先損傷を示す説明図。Explanatory drawing which shows the blade-tip damage at the time of performing reciprocating scribing using the conventional groove processing tool.

以下において、本発明の詳細を、その実施の形態を示す図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明に係る溝加工ツールを用いた集積型薄膜太陽電池用スクライブ装置の実施形態を示す概略的な正面図である。
スクライブ装置Ａは、太陽電池基板Ｗを載置して保持するテーブル１を備えている。テーブル１は、水平なレール２に沿ってＹ方向（図１の前後方向）に移動できるようになっており、モータ（図示略）によって回転するネジ軸３により駆動される。さらに、テーブル１はモータを内蔵する回転駆動部４により水平面内で回動できるようになっている。 Hereinafter, details of the present invention will be described in detail with reference to the drawings illustrating embodiments thereof.
FIG. 1 is a schematic front view showing an embodiment of an integrated thin film solar cell scribing apparatus using a groove processing tool according to the present invention.
The scribing apparatus A includes a table 1 on which the solar cell substrate W is placed and held. The table 1 can move in the Y direction (front-rear direction in FIG. 1) along a horizontal rail 2 and is driven by a screw shaft 3 that is rotated by a motor (not shown). Further, the table 1 can be rotated in a horizontal plane by a rotation driving unit 4 incorporating a motor.

テーブル１を挟んで設けてある両側の支持柱５、５と、Ｘ方向に水平に延びるビーム（横桟）６とを備えたブリッジ７が、テーブル１上を跨ぐようにして設けられている。
ビーム６には、Ｘ方向に水平に延びるガイド９が設けられ、このガイド９にはスクライブヘッド１０がモータＭによってＸ方向に移動できるように取り付けられている。 A bridge 7 including support columns 5 and 5 on both sides provided on the table 1 and a beam (lateral beam) 6 extending horizontally in the X direction is provided so as to straddle the table 1.
The beam 6 is provided with a guide 9 extending horizontally in the X direction. A scribe head 10 is attached to the guide 9 so that the motor M can move in the X direction.

スクライブヘッド１０の下部には、テーブル１上に載置される太陽電池基板Ｗの薄膜表面をスクライブ加工する溝加工ツール８を保持するホルダ１１が設けられている。ホルダ１１は、流体シリンダ１２によって溝加工ツール８と共に昇降できるように形成されている。 A holder 11 that holds a groove processing tool 8 for scribing the thin film surface of the solar cell substrate W placed on the table 1 is provided below the scribe head 10. The holder 11 is formed so that it can be moved up and down together with the grooving tool 8 by the fluid cylinder 12.

図２並びに図３は、本発明において用いる溝加工ツール８を示す。図２は全体を示す斜視図であり、図３（ａ）は刃先部分の拡大斜視図、図３（ｂ）は刃先部分の底面図である。この溝加工ツール８は、鋼材や超硬合金などの工具特性に優れた材料で作製される。
溝加工ツール８は、実質的にホルダ１１への取付部となる断面円形の棒状のボディ８１と、このボディ８１の先端部に一体的に形成された先細り状のテーパ部８２と、テーパ部８２の細くなった先端部で一体的に形成された断面円形の細径の円柱部８３と、この円柱部８３の先端部分に形成された刃先領域８４とからなる。ボディ８１並びに細径の円柱部８３は、断面真円形でそれぞれの軸心が同軸となるように形成するのがよい。これにより、ボディ８１を旋盤などの加工機械のチャックで掴んで回転させ、バイトでボディ８１の先端部分を研削することにより、容易かつ精密にテーパ部８２並びに円柱部８３を加工することができる。 2 and 3 show a grooving tool 8 used in the present invention. 2 is a perspective view showing the whole, FIG. 3 (a) is an enlarged perspective view of the blade edge portion, and FIG. 3 (b) is a bottom view of the blade edge portion. The grooving tool 8 is made of a material having excellent tool characteristics such as steel and cemented carbide.
The grooving tool 8 includes a rod-shaped body 81 having a circular cross section that is substantially a mounting portion to the holder 11, a tapered tapered portion 82 formed integrally with the distal end portion of the body 81, and a tapered portion 82. A thin cylindrical portion 83 having a circular cross section formed integrally with the thin tip portion, and a cutting edge region 84 formed at the tip portion of the cylindrical portion 83. The body 81 and the small-diameter cylindrical portion 83 are preferably formed so that the cross section is a perfect circle and the respective axes are coaxial. Accordingly, the tapered portion 82 and the cylindrical portion 83 can be processed easily and accurately by gripping and rotating the body 81 with a chuck of a processing machine such as a lathe and grinding the tip portion of the body 81 with a cutting tool.

溝加工ツール８の刃先領域８４は、円柱部８３の左右側面を研削機械などでカットすることにより形成された一対の平行な左右の側面部８５、８５と、刃先領域８４の下面に形成された平らな底面部８６と、左右の側面部８５、８５で挟まれ、円柱部８３の円柱の側面を延長した前、後面８７、８７からなり、この底面部８６と前、後面８７、８７とによって形成される角部が刃先８８、８８を形成している。 The cutting edge region 84 of the grooving tool 8 is formed on a pair of parallel left and right side surfaces 85 and 85 formed by cutting the left and right side surfaces of the cylindrical portion 83 with a grinding machine or the like, and the lower surface of the cutting edge region 84. It is sandwiched between a flat bottom face 86 and left and right side faces 85 and 85, and includes a front face and a rear face 87, 87 extending the cylindrical side face of the cylindrical section 83. The bottom face 86 and the front and rear faces 87, 87 The formed corners form the cutting edges 88 and 88.

さらに、底面部８６の中央には、当該底面部８６の太陽電池基板Ｗに対する接触面積を小さくする溝部８９が、底面部８６を前後に分断する方向、すなわち、底面部８６の幅方向に沿って設けられている。図３で示した実施例では、溝部８９は直線状で、かつ、左右の側面部８５から見て半円形に窪むように形成されている。なお、この溝部８９は、図４に示すようなにコの字状の窪みとして形成してもよい。また、これに代えて、図５に示すように、溝部８９の相対する溝壁８９ａ、８９ａが、円柱部８３の外周円のＲと同芯円の円弧面Ｒ’となるように形成してもよい。 Furthermore, in the center of the bottom surface portion 86, a groove portion 89 that reduces the contact area of the bottom surface portion 86 with the solar cell substrate W divides the bottom surface portion 86 back and forth, that is, along the width direction of the bottom surface portion 86. Is provided. In the embodiment shown in FIG. 3, the groove portion 89 is linear and formed so as to be recessed in a semicircular shape when viewed from the left and right side surface portions 85. The groove 89 may be formed as a U-shaped depression as shown in FIG. Instead of this, as shown in FIG. 5, the groove walls 89 a and 89 a facing each other of the groove part 89 are formed so as to be a circular arc surface R ′ concentric with the outer peripheral circle R of the cylindrical part 83. Also good.

ボディ８１の直径は、数ｍｍ程度が好ましく、円柱部８３の直径は０．１〜２ｍｍとするのがよい。また、図３の底面部８６の左右幅Ｌ１は０．０４〜０．５ｍｍが好ましいが、要求されるスクライブの溝幅に合わせて０．０２〜１ｍｍとすることができる。また、刃先領域８４の有効高さ、すなわち刃先領域８４の左右側面部８５、８５の高さＨは０．１〜０．５ｍｍ程度が好ましい。さらに、図３並びに図４で示した溝部８９の幅Ｌ２は０．０５〜１ｍｍとするのがよい。また、図５で示した溝部８９の円弧面の直径Ｒ’は０．０５〜０．５ｍｍ程度がよい。 The diameter of the body 81 is preferably about several mm, and the diameter of the cylindrical portion 83 is preferably 0.1 to 2 mm. 3 is preferably 0.04 to 0.5 mm, but can be 0.02 to 1 mm in accordance with the required groove width of the scribe. Further, the effective height of the cutting edge region 84, that is, the height H of the left and right side surface portions 85, 85 of the cutting edge region 84 is preferably about 0.1 to 0.5 mm. Furthermore, the width L2 of the groove 89 shown in FIGS. 3 and 4 is preferably 0.05 to 1 mm. Further, the diameter R ′ of the arc surface of the groove 89 shown in FIG. 5 is preferably about 0.05 to 0.5 mm.

上述した溝加工ツール８を用いてスクライブ加工を行う場合は、刃先領域８４の何れか一方の刃先８８をツールの移動方向に向けた状態、すなわち、左右の側面部８５、８５が移動方向に平行した姿勢でスクライブヘッド１０のホルダ１１に取り付ける。そして、テーブル１をＹ方向に移動させて太陽電池基板Ｗのスクライブ予定ラインが溝加工ツール８の直下になるよう位置決めをした後に、溝加工ツール８を下動させてその刃先を流体シリンダ１２により太陽電池基板Ｗの表面に押しつけた状態でＸ方向に移動させてＸ方向のスクライブ加工を行う。また、太陽電池基板Ｗの表面にＹ方向のスクライブ加工を行う場合には、テーブル１を９０度回転させて、上記と同様の動作を行う。 When scribing is performed using the grooving tool 8 described above, a state in which one of the blade edges 88 of the blade edge region 84 is directed in the moving direction of the tool, that is, the left and right side surface portions 85 and 85 are parallel to the moving direction. Attach to the holder 11 of the scribe head 10 in the posture. Then, after the table 1 is moved in the Y direction and positioned so that the scribe line of the solar cell substrate W is directly below the grooving tool 8, the grooving tool 8 is moved down and the cutting edge is moved by the fluid cylinder 12. While being pressed against the surface of the solar cell substrate W, it is moved in the X direction to perform scribing in the X direction. Moreover, when performing the scribe process of the Y direction on the surface of the solar cell board | substrate W, the table 1 is rotated 90 degree | times and the operation | movement similar to the above is performed.

上記のスクライブ加工の際、溝加工ツール８の刃先領域８４には平らな左、右側面部８５、８５が設けられており、この左、右側面部８５、８５が溝加工ツール８の移動方向に平行した姿勢で進行するので、スクライブ時に左、右側面部８５、８５にかかる負荷が軽減され、左右側面部８５、８５の幅寸法が摩耗により小さくなるような現象は著しく抑制される。これにより、加工される溝幅を一定に保持して高精度の溝加工を行うことができると共に、ツール寿命を延ばすことができる。
また、底面部８６は、当該底面部８６を前後に分断する溝部８９によって太陽電池基板Ｗに対する接触面積が小さくなるように形成されているので、スクライブ加工時の摩擦抵抗を小さくしてスムーズに摺動させることができると共に、前後に分断された底面部８６により太陽電池基板Ｗの表面に一定した力でバランスよく押しつけることができる。これにより、スクライブ加工中におけるバウンドなどの現象を緩和して不規則な薄膜の剥離をなくし、直線状のきれいなスクライブラインを形成することができる。 At the time of the above scribing, the blade edge region 84 of the grooving tool 8 is provided with flat left and right side surfaces 85 and 85, and the left and right side surfaces 85 and 85 are parallel to the moving direction of the grooving tool 8. Therefore, the load applied to the left and right side surfaces 85 and 85 during scribing is reduced, and the phenomenon that the width dimensions of the left and right side surfaces 85 and 85 are reduced by wear is remarkably suppressed. As a result, the groove width to be machined can be kept constant and high-precision groove machining can be performed, and the tool life can be extended.
Further, since the bottom surface portion 86 is formed so that the contact area with the solar cell substrate W is reduced by the groove portion 89 that divides the bottom surface portion 86 back and forth, the friction resistance at the time of the scribe processing is reduced to smoothly slide. In addition to being able to move, it can be pressed against the surface of the solar cell substrate W with a constant force by the bottom face part 86 divided in the front and back in a balanced manner. As a result, phenomena such as bounce during scribe processing can be alleviated to eliminate irregular peeling of the thin film, and a straight, clean scribe line can be formed.

また、溝加工ツール８の刃先８８、８８は、刃先領域８４の前後の角部に２カ所形成されているので、一方が摩耗や破損した場合でも、ツール８の取り付け方向を変えることにより他方の刃先を新品として使用できるとともに、溝加工ツール８の往復動によるスクライブ加工も可能となって作業効率を高めることができる。また、溝部８９のエッジ（縁部）は補助的な第二の刃先として作動し、ツールの切れ味を高めることができるといった効果もある。 Further, since the cutting edges 88 and 88 of the grooving tool 8 are formed at two corners on the front and rear sides of the cutting edge region 84, even if one of them is worn or damaged, the other is changed by changing the mounting direction of the tool 8. The cutting edge can be used as a new article, and scribing by reciprocating movement of the grooving tool 8 is also possible, so that work efficiency can be improved. Moreover, the edge (edge) of the groove part 89 operates as an auxiliary second cutting edge, and there is an effect that the sharpness of the tool can be enhanced.

以上、本発明の代表的な実施例について説明したが、本発明は必ずしも上記の実施例構造のみに特定されるものでない。例えば上記した刃先領域における円柱部８３の前、後面８７、８７を平らな面にカットして、この平らな面と底面部８６との角部を刃先８８とすることができる。その他本発明では、その目的を達成し、請求の範囲を逸脱しない範囲内で適宜修正、変更することが可能である。 As mentioned above, although the typical Example of this invention was described, this invention is not necessarily limited only to said Example structure. For example, the front and rear surfaces 87 and 87 of the cylindrical portion 83 in the above-described blade edge region can be cut into flat surfaces, and the corner portion between the flat surface and the bottom surface portion 86 can be used as the blade edge 88. Others The present invention can be appropriately modified and changed within the scope of achieving the object and without departing from the scope of the claims.

本発明は、カルコパイライト化合物やテルル化カドミウムなどの化合物系半導体膜を用いた集積型薄膜太陽電池の製造に用いられる溝加工ツールに適用することができる。 The present invention can be applied to a groove processing tool used for manufacturing an integrated thin film solar cell using a compound semiconductor film such as a chalcopyrite compound or cadmium telluride.

Ａスクライブ装置
Ｗ太陽電池基板
７スクライブヘッド
８溝加工ツール
８１ボディ
８３円柱部
８４刃先領域
８５左右の側面部
８６底面図
８８刃先
８９溝部 A scribe device W solar cell substrate 7 scribe head 8 grooving tool 81 body 83 cylindrical portion 84 cutting edge region 85 left and right side surface 86 bottom view 88 cutting edge 89 groove

Claims

A groove processing tool for forming a groove by peeling a thin film of a thin film solar cell substrate,
It consists of a rod-shaped body, a cylindrical part having a smaller diameter than the body formed at the tip of the body, and a cutting edge region formed at the tip of the cylindrical part,
The cutting edge region is formed of a parallel left and right side surface portions formed at intervals narrower than the diameter of the cylindrical portion, and a front surface portion and a rear surface portion sandwiched between the left side surface portion and the right side surface portion. A flat bottom surface portion formed on the lower surface of the cylindrical portion, and a corner portion formed by the bottom surface portion and the front surface portion and a corner portion formed by the bottom surface portion and the rear surface portion form a cutting edge,
Furthermore, the groove processing tool in which the groove part extended over the right side part from the said left side part is formed in the center of the said bottom part.

The grooving tool according to claim 1, wherein the front surface portion and the rear surface portion are formed by a curved surface obtained by extending a side surface of the thin cylindrical portion.

2. The grooving tool according to claim 1, wherein the body and the cylindrical portion are formed in a true circular cross section, and an axis of the body and an axis of the cylindrical portion are formed coaxially.

A scribe head that holds the groove processing tool according to any one of claims 1 to 3 via a holder, and a table on which the thin film solar cell substrate is placed, the scribe head being relative to the thin film solar cell substrate. A scribing device for machining a groove on the surface of the thin-film solar cell substrate with a cutting edge of the groove machining tool.