JP5509050B2 - Grooving tool for thin film solar cells - Google Patents
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Description
本発明は、溝加工ツール、特に、ホルダに保持され、ホルダとともに集積型薄膜太陽電池基板上をスクライブ予定ラインに沿って相対的に移動させて、薄膜太陽電池基板の薄膜を剥離除去して溝を形成するための溝加工ツールに関する。 The present invention relates to a groove processing tool, in particular, a groove which is held by a holder and relatively moves along the scribe line along the integrated thin film solar cell substrate together with the holder to peel and remove the thin film on the thin film solar cell substrate. The present invention relates to a grooving tool for forming a groove.
集積型薄膜太陽電池を製造する際には、基板上に形成された薄膜をスクライブして除去することによって、絶縁のためのストライプ状の溝が形成される。この溝を形成するためのツールとして、特許文献1に示されるようなツールが用いられている。この特許文献1に示されたツールは、針状又は平たがね状の刃先を有している。そして、このツールを溝形成方向に移動させることによって、ストライプ状の溝が形成される。 When an integrated thin film solar cell is manufactured, striped grooves for insulation are formed by scribing and removing the thin film formed on the substrate. As a tool for forming this groove, a tool as shown in Patent Document 1 is used. The tool shown in this patent document 1 has a needle-like or flat blade-like cutting edge. Then, the striped groove is formed by moving the tool in the groove forming direction.
この特許文献1に示されたツールでは、刃先が摩耗によって丸くなると、スクライブラインと接する膜の端部付近のめくれが大きくなり、溝の加工品質が低下する。 In the tool disclosed in Patent Document 1, when the cutting edge is rounded due to wear, turning near the end of the film in contact with the scribe line is increased, and the processing quality of the groove is deteriorated.
そこで、特許文献2に示されるようなツール及び製造方法が提供されている。この特許文献2に記載された製造方法では、薄膜にストライプ状の溝を形成するために、溝形成用のツール及び剥離用のツールが用いられる。 Therefore, a tool and a manufacturing method as disclosed in Patent Document 2 are provided. In the manufacturing method described in Patent Document 2, a groove forming tool and a peeling tool are used to form a stripe-shaped groove in a thin film.
溝形成用ツールは、加工時のツール移動方向と直交する工具幅方向の両端に、2つの三角錘状の凸部を有している。そして、この2つの凸部の間には上方に窪む円弧状の凹部が形成されている。また、剥離用ツールは、溝とほぼ同じ幅の平坦な刃先を有している。 The groove forming tool has two triangular pyramid-shaped convex portions at both ends in the tool width direction orthogonal to the tool movement direction during processing. And between these two convex parts, the circular-arc-shaped recessed part recessed upwards is formed. Further, the peeling tool has a flat cutting edge having substantially the same width as the groove.
そして、溝を形成する場合は、まず溝形成用ツールが溝形成方向に移動させられ、これにより溝の幅方向両端部に相当する箇所に2つのストライプ状の溝が形成される。次に、剥離用ツールが同様に溝形成方向に移動させられ、2つのストライプ状の溝の間に残った薄膜が剥離される。 When forming a groove, first, the groove forming tool is moved in the groove forming direction, whereby two stripe-shaped grooves are formed at locations corresponding to both ends in the width direction of the groove. Next, the peeling tool is similarly moved in the groove forming direction, and the thin film remaining between the two striped grooves is peeled off.
文献2で示された溝形成用ツールを用いて溝加工した場合、溝端部の膜剥離が抑えられるが、十分な加工品質の溝が得られるとは言い難い。溝加工時において膜剥離が十分に抑えられない場合は、パターニングラインを正確に形成することができず、太陽電気基板の発電効率が低下するという問題が生じる。 When grooving is performed using the groove forming tool shown in Document 2, it is difficult to say that a groove with sufficient processing quality can be obtained, although film separation at the groove end is suppressed. If film peeling cannot be sufficiently suppressed during the groove processing, the patterning line cannot be formed accurately, and the power generation efficiency of the solar electric substrate is reduced.
また、特許文献2に示された方法では、まず溝形成用ツールで2つの溝を形成しておき、その後、残った膜を剥離用ツールで剥離するので、溝を形成するために2工程が必要になる。このため加工時間が長くなる。また、溝を形成するために、溝形成用と剥離用の2つのツールが必要になる。 In the method disclosed in Patent Document 2, two grooves are first formed with a groove forming tool, and then the remaining film is peeled off with a peeling tool. I need it. For this reason, processing time becomes long. Moreover, in order to form a groove | channel, two tools for groove | channel formation and peeling are needed.
本発明の課題は、溝形成時における溝端部の膜剥離を抑えて、高い品質で加工でき、かつ簡単な工程で溝加工を行うことができる溝加工ツールを得ることにある。 An object of the present invention is to obtain a groove processing tool capable of processing with high quality and capable of performing groove processing in a simple process while suppressing film peeling at the end of the groove during groove formation.
第1発明に係る薄膜太陽電池用溝加工ツールは、ホルダに保持され、ホルダとともに集積型薄膜太陽電池基板上をスクライブ予定ラインに沿って相対的に移動させて、薄膜太陽電池基板の薄膜を剥離除去して溝を形成するためのツールである。この溝加工ツールは、ホルダに保持されるツール本体と、ツール本体の先端部に形成された刃先部と、を備えている。刃先部は、ツール移動方向一端側の先端に、ツール移動方向と交差する方向に延びる刃を有し、刃は、刃先部の底面から視て、第1端から第2端にわたってツール移動方向と直交する方向に対してツール移動方向後方に同じ角度で傾斜している。 The groove processing tool for a thin film solar cell according to the first invention is held by a holder, and moves relative to the integrated thin film solar cell substrate along the planned scribe line together with the holder to peel the thin film of the thin film solar cell substrate. It is a tool for removing and forming a groove. This grooving tool includes a tool main body held by a holder and a blade edge portion formed at the tip of the tool main body. Cutting unit, the tip of the tool moving direction one end, has a blade extending in a direction intersecting the tool movement direction, the blade is viewed from the bottom surface of the cutting edge, the tool movement direction over the second end from the first end It is inclined at the same angle to the rear of the tool movement direction with respect to the orthogonal direction.
この溝加工ツールは、刃先部の刃が、底面から視てツール移動方向に対してツール移動方向後方に傾斜している。したがって、この溝加工ツールを基板に対して相対的に移動させて溝を形成すると、溝の端はエッジにより切断される。このため、溝の端部はより強い剪断力で切断されることになり、溝以外の部分の膜剥離を抑えることができる。しかも、刃が第1端から第2端側に傾斜しているので、溝端部の除去された膜が、刃の傾斜面に沿って溝中央部側にスムーズに排出される。このため、除去された膜が切断性能を悪化させることが抑えられ、安定した高品質の溝加工を行うことができる。さらに、従来方法のように2つのツールを用いる必要がない。 In the grooving tool, the blade at the blade edge portion is inclined rearward in the tool movement direction with respect to the tool movement direction as viewed from the bottom surface. Accordingly, when the groove processing tool is moved relative to the substrate to form the groove, the end of the groove is cut by the edge. For this reason, the edge part of a groove | channel will be cut | disconnected by a stronger shear force, and film | membrane peeling of parts other than a groove | channel can be suppressed. Moreover, since the blade is inclined from the first end to the second end side, the film from which the groove end portion is removed is smoothly discharged to the groove central portion side along the inclined surface of the blade. For this reason, it is suppressed that the removed film | membrane removes cutting performance, and stable high quality groove processing can be performed. Furthermore, we need not name to use two tools as in the prior art methods.
また、この場合は、刃の第1端側で除去された薄膜をスムーズに第2端側に排出することができ、溝の加工品質が安定する。 Further, in this case, the thin film removed on the first end side of the blade can be smoothly discharged to the second end side, and the groove processing quality is stabilized.
第2発明に係る薄膜太陽電池用溝加工ツールは、第1発明の溝加工ツールにおいて、刃先部はツール移動方向他端側の先端に、ツール移動方向と交差する方向に延びる刃を有している。そして、刃は、刃先部の底面から視て、第1端から第2端にわたってツール移動方向と直交する方向に対してツール移動方向後方に同じ角度で傾斜している。 The grooving tool for a thin film solar cell according to the second invention is the grooving tool according to the first invention, wherein the blade tip portion has a blade extending in a direction intersecting the tool moving direction at the tip of the other end side in the tool moving direction. Yes. The blade, when viewed from the bottom surface of the cutting edge is inclined at the same angle in the tool movement direction rearwardly from the first end with respect to the direction perpendicular to the tool movement direction over the second end.
この場合は、ツールの刃先部において、ツール移動方向の両端に刃が形成されているので、ツール移動方向一端側の刃が摩耗した場合は、ツールの装着方向を変えてツール移動方向他端側の刃を使用することができる。また、刃先部のツール移動方向一端側の刃とツール移動方向他端側の刃の傾斜を逆方向にした場合は、往動時と復動時の両方向の移動時において、加工品質の良い溝を形成することができる。 In this case, since the blade is formed at both ends in the tool moving direction at the blade edge part of the tool, if the blade on one end side in the tool moving direction is worn, the tool mounting direction is changed to the other end side in the tool moving direction. Blades can be used. In addition, when the inclination of the blade on the one end side in the tool movement direction and the blade on the other end side in the tool movement direction are reversed, the groove with good machining quality can be used during both forward and backward movements. Ru can be formed.
また、この場合は、ツール移動方向一端側の刃が摩耗した場合は、ツールの装着方向を変えてツール移動方向後方他端側の刃を使用することができる。 In this case , when the blade on one end side in the tool moving direction is worn, the tool mounting direction can be changed to use the blade on the other end on the rear side in the tool moving direction.
第3発明に係る薄膜太陽電池用溝加工ツールは、第5発明の溝加工ツールにおいて、刃先部のツール移動方向一端側の刃とツール移動方向他端側の刃とは、逆方向に同じ角度で傾斜している。 The grooving tool for a thin film solar cell according to the third invention is the grooving tool according to the fifth invention, wherein the blade on one end side in the tool movement direction of the blade edge portion and the blade on the other end side in the tool movement direction are at the same angle in the opposite direction. It is inclined at.
この場合は、往動時と復動時の両方向の移動時において、加工品質の良い溝を形成することができる。 In this case, a groove with good machining quality can be formed during movement in both directions during forward movement and backward movement.
第4発明に係る薄膜太陽電池用溝加工ツールは、第1発明から第3発明のいずれかの溝加工ツールにおいて、刃先部は、薄膜上の溝が形成される方向に沿って同じ幅でツール本体の全幅にわたって延びている。 A grooving tool for a thin film solar cell according to a fourth invention is the grooving tool according to any one of the first to third inventions, wherein the cutting edge has the same width along the direction in which the groove on the thin film is formed. It extends over the entire width of the body.
ここでは、刃先部が溝形成方向に沿って同じ幅で延びている。このため、刃先が摩耗しても、修正加工によって逃げ部を形成するだけで、同じツールを使い続けることが可能となる。 Here, the blade edge portion extends with the same width along the groove forming direction. For this reason, even if the cutting edge is worn, it is possible to continue using the same tool only by forming a relief portion by correction processing.
第5発明に係る薄膜太陽電池用溝加工ツールは、第1発明から第4発明の溝加工ツールにおいて、ツール本体は矩形に形成されている。 A grooving tool for a thin-film solar cell according to a fifth aspect of the present invention is the grooving tool of the first to fourth aspects of the present invention, wherein the tool body is formed in a rectangular shape.
本件発明のツールでは、溝加工時におけるツールの姿勢を固定する必要がある。すなわち、例えば、溝の形成される方向に対してツールがホルダに対して傾いて取り付けられた場合は、所望の溝幅でスクライブされなかったり、ツール先端による溝端部の切断性が低下したりする。 In the tool of the present invention, it is necessary to fix the posture of the tool at the time of grooving. That is, for example, when the tool is attached to the holder so as to be inclined with respect to the direction in which the groove is formed, the tool is not scribed with a desired groove width, or the cutting ability of the groove end by the tool tip is reduced. .
以上のような、ツールの取付角度の狂いによって発生する不具合を防止するために、ツール交換時等においては、ツール取付角度の調整作業が必要となる。従来、この調整は、ツールとホルダとをツール角度調整用の別の装置に取り付け、ツールの取付角度を顕微鏡で確認しながら行われる。このような調整作業は非常に面倒であり、長い作業時間を要する。 In order to prevent the problems caused by the deviation of the mounting angle of the tool as described above, the tool mounting angle needs to be adjusted when the tool is replaced. Conventionally, this adjustment is performed while attaching the tool and the holder to another device for adjusting the tool angle and confirming the attachment angle of the tool with a microscope. Such adjustment work is very troublesome and requires a long work time.
そこで、この第5発明では、ツール本体を矩形にしている。この場合は、ホルダ側に矩形の溝を形成し、ツール本体をこの矩形の溝に嵌め込むだけで、ツールの取付角度を規制することができる。このため、溝加工ツールをホルダに取り付ける際に、簡単な作業で正確な姿勢で取り付けることができる。 Therefore, in the fifth invention, the tool body is rectangular. In this case, the mounting angle of the tool can be regulated simply by forming a rectangular groove on the holder side and fitting the tool main body into the rectangular groove. For this reason, when attaching a grooving tool to a holder, it can attach with an exact attitude | position by a simple operation | work.
第6発明に係る薄膜太陽電池用溝加工ツールは、第1発明の溝加工ツールにおいて、刃先部の刃は、底面から視て第1端から第2端にわたって5°以上35°以下の範囲で傾斜し、移動方向前面の基板表面に対する角度は65°以上75°以下の範囲である。 The grooving tool for a thin film solar cell according to a sixth aspect of the present invention is the grooving tool of the first aspect, wherein the blade of the blade edge portion is in the range of 5 ° to 35 ° from the first end to the second end as viewed from the bottom surface. The angle with respect to the substrate surface on the front in the moving direction is in the range of 65 ° to 75 °.
以上のような本発明では、薄膜太陽電池の溝加工において、溝形成時において、特に溝端部の膜剥離を抑えることができる。また、1つのツールで膜を確実に除去でき、かつ常に安定した品質の溝を形成することができる。 In the present invention as described above, in the groove processing of the thin-film solar cell, it is possible to suppress the film peeling particularly at the groove end portion when forming the groove. In addition, the film can be surely removed with one tool, and a groove having a stable quality can be always formed.
本発明の一実施形態を採用した集積型薄膜太陽電池用スクライブ装置の外観斜視図を図1に示す。 FIG. 1 shows an external perspective view of an integrated thin film solar cell scribing apparatus that employs an embodiment of the present invention.
−第1実施形態−
[スクライブ装置の全体構成]
この装置は、太陽電池基板Wが載置されるテーブル1と、スクライブヘッド2に設けられたホルダ組立体3と、それぞれ2つのカメラ4及びモニタ5と、を備えている。
-First embodiment-
[Overall configuration of scribing device]
This apparatus includes a table 1 on which a solar cell substrate W is placed, a holder assembly 3 provided on a scribe head 2, and two cameras 4 and a monitor 5, respectively.
テーブル1は水平面内において図1のY方向に移動可能である。また、テーブル1は水平面内で任意の角度に回転可能である。 The table 1 is movable in the Y direction in FIG. 1 in a horizontal plane. The table 1 can be rotated at an arbitrary angle within a horizontal plane.
スクライブヘッド2は、移動支持機構6によって、テーブル1の上方においてX,Y方向に移動可能である。なお、X方向は、図1に示すように、水平面内でY方向に直交する方向である。移動支持機構6は、1対の支持柱7a,7bと、1対の支持柱7a,7b間にわたって設けられたガイドバー8と、ガイドバー8に形成されたガイド9を駆動するモータ10と、を有している。スクライブヘッド2は、ガイド9に沿って、前述のようにX方向に移動可能である。そして、このスクライブヘッド2には図示しないエアシリンダが設けられており、このエアシリンダによってホルダ組立体3はリニアガイドに沿って上下動が可能である。 The scribe head 2 can be moved in the X and Y directions above the table 1 by the movement support mechanism 6. The X direction is a direction orthogonal to the Y direction in the horizontal plane, as shown in FIG. The moving support mechanism 6 includes a pair of support columns 7a and 7b, a guide bar 8 provided between the pair of support columns 7a and 7b, a motor 10 that drives a guide 9 formed on the guide bar 8, and have. The scribe head 2 is movable in the X direction along the guide 9 as described above. The scribe head 2 is provided with an air cylinder (not shown), and the holder assembly 3 can be moved up and down along the linear guide by the air cylinder.
2つのカメラ4はそれぞれ台座12に固定されている。各台座12は支持台13に設けられたX方向に延びるガイド14に沿って移動可能である。2つのカメラ4は上下動が可能であり、各カメラ4で撮影された画像が対応するモニタ5に表示される。ここで、太陽電池基板Wの表面には位置を特定するためのアライメントマークが設けられている。このアライメントマークを2つのカメラ4で撮影することによって、アライメントマークの位置が特定される。そして、特定されたアライメントマークの位置に基づいて、テーブル1に載置された太陽電池基板Wの方向ズレが検出される。 The two cameras 4 are each fixed to a pedestal 12. Each base 12 is movable along a guide 14 provided in the support base 13 and extending in the X direction. The two cameras 4 can move up and down, and an image photographed by each camera 4 is displayed on a corresponding monitor 5. Here, an alignment mark for specifying a position is provided on the surface of the solar cell substrate W. The position of the alignment mark is specified by photographing the alignment mark with the two cameras 4. And the direction shift | offset | difference of the solar cell substrate W mounted in the table 1 is detected based on the position of the specified alignment mark.
[ホルダ組立体]
ホルダ組立体3は、スクライブヘッド2の一面に固定されている。このホルダ組立体3は、スクライブヘッド2とともにX,Y方向に移動可能であり、またスクライブヘッド2に対して上下方向に移動可能である。ホルダ組立体3を取り出して図2及び図3に示す。図2はホルダ組立体3の正面図、図3はその側面図である。
[Holder assembly]
The holder assembly 3 is fixed to one surface of the scribe head 2. The holder assembly 3 can move in the X and Y directions together with the scribe head 2 and can move in the vertical direction with respect to the scribe head 2. The holder assembly 3 is taken out and shown in FIGS. FIG. 2 is a front view of the holder assembly 3, and FIG. 3 is a side view thereof.
ホルダ組立体3は、スクライブヘッド2に固定されるホルダ15と、ホルダ15に保持された溝加工ツール16と、固定プレート26と、を備えている。 The holder assembly 3 includes a holder 15 that is fixed to the scribe head 2, a groove processing tool 16 that is held by the holder 15, and a fixing plate 26.
<ホルダ>
ホルダ15は、プレート状の部材であって、スクライブヘッド2に取り付けられる第1主面17と、逆側の第2主面18と、を有している。また、ホルダ15には、上下に2つの貫通孔19が形成されており、それぞれの貫通孔19を貫通する2本のボルト20によって、ホルダ15はスクライブヘッド2に固定される。また、ホルダ15には、下方から上方に向けて所定長さの溝21が形成されている。溝21は、第2主面18に形成されており、所定の深さを有する矩形形状である。また、この溝21の上部にはストップ面21aが形成されている。このストップ面21aに溝加工ツール16の上端面が当接している。これにより、溝加工ツール16の上方への移動が規制されている。
<Holder>
The holder 15 is a plate-like member, and has a first main surface 17 attached to the scribe head 2 and a second main surface 18 on the opposite side. In addition, two through holes 19 are formed on the holder 15 in the vertical direction, and the holder 15 is fixed to the scribe head 2 by two bolts 20 that penetrate the respective through holes 19. In addition, a groove 21 having a predetermined length is formed in the holder 15 from below to above. The groove 21 is formed in the second main surface 18 and has a rectangular shape having a predetermined depth. A stop surface 21 a is formed on the upper portion of the groove 21. The upper end surface of the grooving tool 16 is in contact with the stop surface 21a. Thereby, the upward movement of the grooving tool 16 is restricted.
<溝加工ツール>
溝加工ツール16は、ホルダ15の矩形溝21に挿入され、また、前述のように、溝加工ツール16の上端面が矩形溝21のストップ面21aに当接している。溝加工ツール16は、超硬合金又は焼結ダイヤモンド等の硬質材料で形成されており、ツール本体22と、刃先部24と、から構成されている。
<Groove tool>
The groove processing tool 16 is inserted into the rectangular groove 21 of the holder 15, and the upper end surface of the groove processing tool 16 is in contact with the stop surface 21 a of the rectangular groove 21 as described above. The grooving tool 16 is made of a hard material such as cemented carbide or sintered diamond, and includes a tool body 22 and a blade edge portion 24.
ツール本体22は、ホルダ15の矩形溝21に対応して矩形に形成されている。また、ツール本体22の下部、すなわち刃先部24につながる部分は、ツール移動方向(図2の右側)から視て、下方に行くにしたがって先細になる傾斜面となっている。そして、刃先部24はツール本体22の先端部にツール本体22と一体に形成されている。 The tool body 22 is formed in a rectangular shape corresponding to the rectangular groove 21 of the holder 15. Further, the lower part of the tool body 22, that is, the part connected to the blade edge part 24 is an inclined surface that tapers as it goes downward as viewed from the tool movement direction (right side in FIG. 2). The cutting edge 24 is formed integrally with the tool body 22 at the tip of the tool body 22.
図4(a)〜(d)に刃先部24の詳細を示す。なお、図4(b)は図4(a)の一部を拡大して示したものであり、図4(c)は刃先部24を底面側から視た図である。また、図4(d)は加工時のツールの姿勢を拡大して示したものである。 The details of the blade edge portion 24 are shown in FIGS. 4B is an enlarged view of a part of FIG. 4A, and FIG. 4C is a view of the cutting edge 24 viewed from the bottom side. FIG. 4D shows an enlarged view of the tool during processing.
刃先部24は、底面24aと、前面24b及び後面24cと、対向する第1側面24d及び第2側面24eと、を有している。 The blade edge portion 24 has a bottom surface 24a, a front surface 24b and a rear surface 24c, and a first side surface 24d and a second side surface 24e facing each other.
底面24aの長手方向の一端部には、底面24aに対して所定の角度θ1だけ傾斜する刃先面25aが形成されている。この刃先面25aは、溝加工ツール16がヘッドに取り付けられた加工姿勢においては、テーブル1の表面、すなわち基板Wの表面と平行になる面である。また、前面24b及びこの前面24bの先端エッジである刃25は、ツール移動方向Mと直交する仮想線Nに対してツール移動方向後方に角度αだけ傾斜している。この傾斜角度αは、5°以上35°以下が好ましい。このように前面24b及び刃25を傾斜させることによって、刃幅方向(刃先部24の厚み方向)の両端に1対のエッジ25b,25cが形成される。そして、一方のエッジ25bは底面側から見て鈍角に形成され、他方のエッジ25cは底面側から見て鋭角に形成される。 At one end portion in the longitudinal direction of the bottom surface 24a, a cutting edge surface 25a that is inclined with respect to the bottom surface 24a by a predetermined angle θ1 is formed. The cutting edge surface 25a is a surface that is parallel to the surface of the table 1, that is, the surface of the substrate W, in the processing posture in which the groove processing tool 16 is attached to the head. Further, the front surface 24b and the blade 25 which is the tip edge of the front surface 24b are inclined by an angle α rearward in the tool movement direction with respect to a virtual line N orthogonal to the tool movement direction M. The inclination angle α is preferably 5 ° or more and 35 ° or less. By tilting the front surface 24b and the blade 25 in this manner, a pair of edges 25b and 25c are formed at both ends in the blade width direction (the thickness direction of the blade edge portion 24). One edge 25b is formed at an obtuse angle when viewed from the bottom surface side, and the other edge 25c is formed at an acute angle when viewed from the bottom surface side.
ここで、刃先面25a及び前面24bの一例を以下に示す。 Here, an example of the blade edge surface 25a and the front surface 24b is shown below.
刃先面25aの長さL:5〜15μm
前面24bの高さH:0.5〜0.7mm
なお、これらの数値は一例であって、薄膜の材質やツールの材質等によって様々に変更し得るものである。
Length L of cutting edge surface 25a: 5 to 15 μm
The height H of the front surface 24b: 0.5 to 0.7 mm
These numerical values are merely examples, and can be variously changed depending on the material of the thin film, the material of the tool, and the like.
以上のような溝加工ツール16を用いて加工する場合は、図4(d)に示すように、太陽電池基板Wに対して刃先部24の前面24b及び後面24cが基板表面に対して角度θ2だけ傾斜するようにセットされる。このような姿勢で溝加工ツール16をセットすることにより、前述のように、加工時には、刃先面25aが基板Wの表面と平行になる。このような加工姿勢では、刃先面25aが基板Wの表面に平行になるので、1対のエッジ25b,25cの下端及び刃25(前面部24bの先端エッジ)を含む面が基板Wの表面と平行になる。 When processing using the groove processing tool 16 as described above, as shown in FIG. 4D, the front surface 24b and the rear surface 24c of the blade edge portion 24 with respect to the solar cell substrate W are at an angle θ2 with respect to the substrate surface. Set to tilt only. By setting the grooving tool 16 in such a posture, the cutting edge surface 25a is parallel to the surface of the substrate W during processing as described above. In such a processing posture, the cutting edge surface 25a is parallel to the surface of the substrate W, so that the surface including the lower ends of the pair of edges 25b and 25c and the blade 25 (the leading edge of the front surface portion 24b) is the surface of the substrate W. Become parallel.
なお、角度θ2としては、65°〜75°が好ましい。溝加工ツール16をこのような傾斜角度で取り付けて加工することにより、溝形成時に余分な膜が剥離されるのを抑えることができる。 The angle θ2 is preferably 65 ° to 75 °. By attaching and machining the groove machining tool 16 at such an inclination angle, it is possible to prevent the excess film from being peeled off when forming the groove.
<固定プレート>
図2及び図3に示すように、固定プレート26には、横方向に並ぶ2つの貫通孔27が形成されている。そして、固定プレート26は、各貫通孔27を貫通しホルダ15の対応するネジ孔28に螺合する2本のボルト29によって、ホルダ15の第2主面18に固定されている。このようにして、固定プレート26は、ホルダ15の矩形溝21に挿入された溝加工ツール16の上方のほぼ1/3を覆っている。
<Fixed plate>
As shown in FIGS. 2 and 3, the fixing plate 26 has two through holes 27 arranged in the lateral direction. The fixing plate 26 is fixed to the second main surface 18 of the holder 15 by two bolts 29 that pass through the through holes 27 and screw into the corresponding screw holes 28 of the holder 15. In this way, the fixing plate 26 covers approximately 3 above the groove processing tool 16 inserted into the rectangular groove 21 of the holder 15.
また、固定プレート26には貫通するネジ孔26aが形成されている。ネジ孔26aは、固定プレート26がホルダ15に固定された状態で、溝加工ツール16に臨むような位置に設けられている。そして、このネジ孔26aにネジ部材30を螺合することで、ネジ部材30の先端が溝加工ツール16を矩形溝21の底面に対して押圧する。これにより、溝加工ツール16が矩形溝21から落下するのが防止されている。 The fixing plate 26 is formed with a threaded hole 26a that passes therethrough. The screw hole 26 a is provided at a position facing the grooving tool 16 in a state where the fixing plate 26 is fixed to the holder 15. Then, by screwing the screw member 30 into the screw hole 26 a, the tip of the screw member 30 presses the groove processing tool 16 against the bottom surface of the rectangular groove 21. Thereby, the groove processing tool 16 is prevented from dropping from the rectangular groove 21.
<溝加工ツールの取付>
基板Wの薄膜上に溝を形成する場合は、溝加工ツール16の刃先面25aが、基板Wの表面と平行になるようにセットし、溝加工ツール16を溝形成方向に沿って移動させる。このため、ホルダ15に対して適切な取付角度で溝加工ツール16を装着する必要がある。
<Installation of groove machining tool>
When grooves are formed on the thin film of the substrate W, the cutting edge surface 25a of the groove processing tool 16 is set so as to be parallel to the surface of the substrate W, and the groove processing tool 16 is moved along the groove forming direction. For this reason, it is necessary to attach the grooving tool 16 to the holder 15 at an appropriate attachment angle.
この実施形態では、ツール本体22が矩形であり、ホルダ15に矩形溝21が形成されているので、矩形のツール本体22を矩形溝21に嵌め込むことによって、ホルダ15に対して溝加工ツール16を適切な角度に固定することができる。 In this embodiment, since the tool main body 22 is rectangular and the rectangular groove 21 is formed in the holder 15, the groove processing tool 16 is inserted into the holder 15 by fitting the rectangular tool main body 22 into the rectangular groove 21. Can be fixed at an appropriate angle.
また、この溝加工ツール16を含むホルダ組立体3は、太陽電池基板Wの表面に対してツール自体が所定の角度(例えば70°)で傾斜するようにセットされる。 The holder assembly 3 including the groove processing tool 16 is set so that the tool itself is inclined at a predetermined angle (for example, 70 °) with respect to the surface of the solar cell substrate W.
[動作]
溝加工ツール16が以上のような加工姿勢となるようにスクライブヘッド2にセットされる。そして、テーブル1をY方向に所定ピッチで移動させるたびに、ホルダ組立体3を下降させ、溝加工ツール16の刃先25を太陽電池基板Wの表面に押し付ける。そして、ホルダ組立体3をX方向に移動させることにより、太陽電池基板Wの表面にX方向に沿った溝が形成される。
[Operation]
The grooving tool 16 is set on the scribe head 2 so as to have the above processing posture. Then, every time the table 1 is moved at a predetermined pitch in the Y direction, the holder assembly 3 is lowered and the cutting edge 25 of the grooving tool 16 is pressed against the surface of the solar cell substrate W. And the groove | channel along the X direction is formed in the surface of the solar cell board | substrate W by moving the holder assembly 3 to a X direction.
[実験例]
図5(a)〜(c)に、本実施形態による溝加工ツールを用いて薄膜を除去した場合のモニタ画像を示している。図5(a)は刃25の傾斜角度α=0°のツールを用いて、移動速度を100mm/sec、400mm/sec、800mm/secで加工したものである。また、図5(b)は刃25の傾斜角度α=20°のツールを用いて同様の移動速度で加工したもの、図5(c)は刃25の傾斜角度α=30°のツールを用いて同様の移動速度で加工したものである。また、各図において、白く表れている部分は溝加工した部分であり、黒く表れている部分は薄膜が残っている部分である。そして、各溝において、図において上側の端部が、刃先部24の第2側面24eが接触する部分である。
[Experimental example]
FIGS. 5A to 5C show monitor images when the thin film is removed using the groove processing tool according to the present embodiment. FIG. 5 (a) is obtained by processing at a moving speed of 100 mm / sec, 400 mm / sec, and 800 mm / sec using a tool having an inclination angle α = 0 ° of the blade 25. FIG. 5 (b) shows a tool machined at the same moving speed using a tool with an inclination angle α = 20 ° of the blade 25, and FIG. 5 (c) uses a tool with an inclination angle α = 30 ° of the blade 25. Are processed at the same moving speed. Moreover, in each figure, the white part is a grooved part, and the black part is the part where the thin film remains. And in each groove | channel, the upper edge part in a figure is a part which the 2nd side surface 24e of the blade edge | tip part 24 contacts.
各図から明らかなように、α=0°では溝の両端において波状に薄膜が除去されており、溝の加工品質が低下している。一方、α=20°及び30°では、溝の上側の端部(鋭角に形成されたエッジ25cが接触する部分)は、比較的直線状に加工されており、加工品質が良好である。 As is apparent from each figure, when α = 0 °, the thin film is removed in a wavy shape at both ends of the groove, and the processing quality of the groove is degraded. On the other hand, at α = 20 ° and 30 °, the upper end of the groove (the portion where the edge 25c formed at an acute angle contacts) is processed in a relatively straight line, and the processing quality is good.
以上の実験結果から、以下のことがわかる。 From the above experimental results, the following can be understood.
(a) 刃25をツール移動方向と直交する方向から傾斜させたことにより、鋭角に形成されたナイフエッジによって剪断効果が向上する。 (a) Since the blade 25 is inclined from the direction orthogonal to the tool moving direction, the shearing effect is improved by the knife edge formed at an acute angle.
(b) 刃25のエッジ部分によって除去された膜が、刃25の傾斜によってスムーズに排出され、除去された膜が加工に与える悪影響を抑えることができる。 (b) The film removed by the edge portion of the blade 25 is smoothly discharged by the inclination of the blade 25, and the adverse effect of the removed film on processing can be suppressed.
[第1実施形態の特徴]
(1) 刃先部24の刃25が、底面から視てツール移動方向に対して傾斜している。したがって、この溝加工ツールによって溝を形成すると、溝の幅方向の端はナイフエッジによって剪断効果が向上する。このため、溝端部における溝以外の部分の膜剥離を抑えることができる。
[Features of the first embodiment]
(1) The blade 25 of the blade edge portion 24 is inclined with respect to the tool moving direction when viewed from the bottom surface. Therefore, when a groove is formed by this groove processing tool, the shearing effect is improved by the knife edge at the end in the width direction of the groove. For this reason, film peeling of portions other than the groove at the groove end can be suppressed.
(2) 溝加工時に除去された膜が、刃25の上方に形成された前面部24bに沿って溝の一端から溝中央部側にスムーズに排出される。このため、除去された膜が切断性能を悪化させることが抑えられ、安定した高品質の溝加工を行うことができる。 (2) The film removed at the time of grooving is smoothly discharged from one end of the groove toward the groove center along the front surface portion 24b formed above the blade 25. For this reason, it is suppressed that the removed film | membrane removes cutting performance, and stable high quality groove processing can be performed.
(3) 矩形のツール本体22をホルダ15の矩形溝21に挿入し、溝加工ツール16の取付角度を規制している。このため、非常に簡単な構成で、かつ簡単な取付作業で、溝加工ツール16をホルダ15に常に一定の姿勢で取り付けることができる。したがって、このような溝加工ツール16によって形成される溝の加工品質が安定する。 (3) A rectangular tool body 22 is inserted into the rectangular groove 21 of the holder 15 to regulate the mounting angle of the groove machining tool 16. For this reason, it is possible to always attach the grooving tool 16 to the holder 15 in a fixed posture with a very simple configuration and a simple attachment operation. Therefore, the processing quality of the groove formed by such a groove processing tool 16 is stabilized.
また、溝加工ツール16の刃先部24は、溝が形成される方向に沿って、同じ幅でツール本体22の全体長さにわたって連続して延びている。このため、刃25が摩耗しても、刃先の修正加工によって簡単に切断効果を回復させることができ、ツール寿命を長くすることができる。 Further, the cutting edge portion 24 of the groove processing tool 16 continuously extends over the entire length of the tool main body 22 with the same width along the direction in which the groove is formed. For this reason, even if the blade 25 is worn, the cutting effect can be easily recovered by correcting the blade edge, and the tool life can be extended.
[第1実施形態の変形例]
ここで、スクライブラインに沿って溝加工を行う場合、(A)溝の一端側における膜剥離が許容できる場合と、(B)溝の両端において膜剥離を抑える必要がある場合と、がある。(A)の場合は、前述のような溝加工ツール16を用いて溝加工を行うことにより、要望される品質の溝が得られる。一方、(B)の場合は、図4に示した溝加工ツールでは満足する品質の溝を得ることができない。
[Modification of First Embodiment]
Here, when the groove processing is performed along the scribe line, there are (A) a case where film peeling at one end side of the groove is allowable and (B) a case where film peeling needs to be suppressed at both ends of the groove. In the case of (A), a groove having a desired quality can be obtained by performing groove processing using the groove processing tool 16 as described above. On the other hand, in the case of (B), a groove having satisfactory quality cannot be obtained with the groove machining tool shown in FIG.
そこで、(B)の場合は、図6に示す構成によって、要望される品質の膜を得ることができる。すなわち、刃先部の刃の傾斜角度が逆である1対の溝加工ツールを用いて溝加工を行えばよい。なお、図6に示す2つの溝加工ツールは、刃先部を底面側から視た形状のみを模式的に示したものである。 Therefore, in the case of (B), a film having a desired quality can be obtained by the configuration shown in FIG. That is, grooving may be performed using a pair of grooving tools in which the angle of inclination of the blade at the cutting edge is reversed. Note that the two grooving tools shown in FIG. 6 schematically show only the shape of the cutting edge viewed from the bottom surface side.
ここでは、第1実施形態と同様の第1溝加工ツール16と、この第1溝加工ツール16とは刃の角度が逆である第2溝加工ツール16’が用いられる。また、ホルダに対してこれらの2つの溝加工ツール16,16’が固定される。この場合、一方の溝加工ツール16又は16’が他方の溝加工ツールよりツール移動方向上流側に配置されている。 Here, a first grooving tool 16 similar to that of the first embodiment and a second grooving tool 16 'whose blade angle is opposite to that of the first grooving tool 16 are used. Also, these two grooving tools 16, 16 'are fixed to the holder. In this case, one grooving tool 16 or 16 'is arranged upstream of the other grooving tool in the tool movement direction.
このような溝加工ツール16,16’を用いることにより、溝の両端部の加工品質を良好にすることができる。 By using such groove processing tools 16, 16 ', the processing quality at both ends of the groove can be improved.
−第2実施形態−
第1実施形態では、刃先部24のツール移動方向一端側にのみ刃25を設けたが、図7(a)(b)に示すように、刃先部34,34’のツール移動方向両端側に刃を設けてもよい。なお、図7(a)(b)は刃先部34,34’を底面側から視た図である。
-Second Embodiment-
In the first embodiment, the blade 25 is provided only on one end side of the cutting edge portion 24 in the tool moving direction. However, as shown in FIGS. 7A and 7B, the cutting edge portions 34 and 34 ′ have both ends in the tool moving direction. A blade may be provided. 7A and 7B are views of the blade edge portions 34 and 34 'viewed from the bottom surface side.
具体的には、図7(a)に示す刃先部34は、第1実施形態と同様に、底面34aと、前面34b及び後面34cと、対向する第1側面34d及び第2側面34eと、を有している。そして、刃先部34の前面34b及び後面34cのそれぞれの下端には、ツールの移動方向Mと交差する方向に延びる刃35a,35bを有している。刃先部34の刃35a,35bは、ツール移動方向Mと直交する方向に対して同じ方向に同じ角度だけ傾斜している。 Specifically, the blade edge portion 34 shown in FIG. 7A includes a bottom surface 34a, a front surface 34b and a rear surface 34c, and a first side surface 34d and a second side surface 34e facing each other, as in the first embodiment. Have. The lower end of each of the front surface 34b and the rear surface 34c of the blade edge portion 34 has blades 35a and 35b extending in a direction intersecting with the moving direction M of the tool. The blades 35 a and 35 b of the blade edge portion 34 are inclined by the same angle in the same direction with respect to the direction orthogonal to the tool moving direction M.
図7(b)に示した刃先部34’も、ほぼ同様の構成である。すなわち、底面34a’と、前面34b’及び後面34c’と、対向する第1側面34d’及び第2側面34e’と、を有している。そして、前面34b’及び後面34c’のそれぞれの下端には刃35a’35b’を有している。また、この図7(b)に示す刃先部34’では、刃35a’35b’は、刃35a,35bとは逆方向に同じ角度だけ傾斜している。 The cutting edge portion 34 ′ shown in FIG. 7B has a substantially similar configuration. That is, it has a bottom surface 34a ', a front surface 34b' and a rear surface 34c ', and a first side surface 34d' and a second side surface 34e 'facing each other. The lower end of each of the front surface 34b 'and the rear surface 34c' has blades 35a'35b '. Further, in the blade edge portion 34 ′ shown in FIG. 7B, the blades 35 a ′ 35 b ′ are inclined by the same angle in the opposite direction to the blades 35 a and 35 b.
以上のような刃先部34,34’を有する溝加工ツールを用いることにより、一方の刃35a,35a’が摩耗したときに、各溝加工ツールの取付方向を逆にして、他方の刃35b,35b’によって加工を続けることができる。 By using the grooving tool having the cutting edge portions 34, 34 'as described above, when one of the blades 35a, 35a' is worn, the mounting direction of each grooving tool is reversed, and the other blade 35b, Processing can be continued by 35b '.
−第3実施形態−
[溝加工ツール]
図8(a)(b)に、第3実施形態による往復ヘッド用の溝加工ツールを示している。なお、図8(a)(b)は刃先部を底面側から視た図である。
-Third embodiment-
[Grooving tool]
8A and 8B show a reciprocating head grooving tool according to the third embodiment. 8A and 8B are views of the blade edge portion as viewed from the bottom surface side.
ここで、「往復ヘッド用の溝加工ツール」とは、往復移動時の往動時及び復動時の両方向の移動時に溝の一端部を加工できるようにしたツールである。 Here, the “groove machining tool for the reciprocating head” is a tool that can machine one end of the groove during forward movement during reciprocating movement and during movement in both directions during backward movement.
より詳細には、一方のツールの刃先部44は、底面44aと、前面44b及び後面44cと、対向する第1側面44d及び第2側面44eと、を有している。そして、刃先部44の前面44b及び後面44cのそれぞれの下端には、ツールの移動方向Mと交差する方向に延びる刃45a,45bを有している。刃先部44の刃45a,45bは、ツール移動方向Mと直交する方向に対して互いに逆方向に同じ角度だけ傾斜している。 More specifically, the cutting edge portion 44 of one tool has a bottom surface 44a, a front surface 44b and a rear surface 44c, and a first side surface 44d and a second side surface 44e facing each other. The lower end of each of the front surface 44b and the rear surface 44c of the blade edge portion 44 has blades 45a and 45b extending in a direction intersecting with the moving direction M of the tool. The blades 45a and 45b of the blade edge portion 44 are inclined by the same angle in the opposite directions with respect to the direction orthogonal to the tool moving direction M.
このような刃先部44を有する溝加工ツールを用いて溝加工する場合は、まず、往復移動時の往動時には、一方の刃45aによって溝が加工される。このとき、溝の一端部が刃45aのエッジ部分によって切断されるので、溝の一端部の加工品質を良好にすることができる。また、復動時には、溝加工ツールが装着されたヘッドの位置が移動され、先に加工された溝に隣接する溝の一端部が、刃45bによって溝が加工される。このとき、先の加工と同様に、溝の一端部が刃45bのエッジ部分によって切断されるので、溝の一端部の加工品質を良好にすることができる。 When grooving using such a grooving tool having the cutting edge portion 44, first, the groove is machined by one of the blades 45a at the time of reciprocating movement. At this time, since one end of the groove is cut by the edge portion of the blade 45a, the processing quality of the one end of the groove can be improved. Further, at the time of backward movement, the position of the head on which the grooving tool is mounted is moved, and one end of the groove adjacent to the previously machined groove is machined by the blade 45b. At this time, since the one end of the groove is cut by the edge portion of the blade 45b as in the previous processing, the processing quality of the one end of the groove can be improved.
なお、他方の溝加工ツールの刃先部44’についても同様の構成であり、一方のツールの刃先部44とは、刃45a’,45b’の傾斜する方向のみが異なっている。 Note that the cutting edge portion 44 ′ of the other grooving tool has the same configuration, and differs from the cutting edge portion 44 of one tool only in the direction in which the blades 45 a ′ and 45 b ′ are inclined.
[往復ヘッド]
ここで、前述のように、加工時には、ツール自体を基板表面に対して傾斜させてセットする必要がある。そこで、図8(a)(b)に示すようなツールが装着されるヘッドは、ツールを揺動自在に支持し、往動時と復動時とでツールの傾斜角度を切り替える必要がある。
[Reciprocating head]
Here, as described above, at the time of processing, it is necessary to set the tool itself so as to be inclined with respect to the substrate surface. Therefore, a head to which a tool as shown in FIGS. 8A and 8B is attached needs to support the tool in a swingable manner and switch the tilt angle of the tool between forward movement and backward movement.
以上のようなヘッドの構造を図9に示す。この往復ヘッド103は、板状のベース116と、ホルダ117と、揺動部材118と、エアシリンダ119と、を有している。 FIG. 9 shows the structure of the head as described above. The reciprocating head 103 has a plate-like base 116, a holder 117, a swing member 118, and an air cylinder 119.
ホルダ117は、図示しないレールを介して、ベース116に対して上下方向にスライド自在に支持されている。ホルダ117は、ホルダ本体122と、ホルダ本体122の表面に固定された支持部材123と、を有している。ホルダ本体122は、板状に形成され、上部に開口122aを有している。支持部材123は横方向に長い矩形状の部材であり、内部に揺動部材118が挿通する貫通孔123aが形成されている。 The holder 117 is supported so as to be slidable in the vertical direction with respect to the base 116 via a rail (not shown). The holder 117 has a holder main body 122 and a support member 123 fixed to the surface of the holder main body 122. The holder main body 122 is formed in a plate shape and has an opening 122a at the top. The support member 123 is a rectangular member that is long in the lateral direction, and a through hole 123a through which the swing member 118 is inserted is formed.
揺動部材118は、下部のツール装着部124と、ツール装着部124から上方に延びて形成された延長部125と、を有している。ツール装着部124には溝が形成され、この溝にツールが挿入され、さらに固定プレート124aによってツールが溝内に固定されている。延長部125の下部には水平方向で、溝形成方向と直交する方向に貫通する孔125aが形成されている。そして、この孔125aを貫通するピン126を中心に揺動部材118は揺動自在となっている。延長部125の上端部125bの左右両側には、1対の規制部材127a,127bが設けられている。各規制部材127a,127bは、ホルダ本体122に固定されたストッパとしての筒状部材と、筒状部材の内部に挿入されたスプリングと、を有している。そして、各スプリングの先端が延長部125の上端部125bに当接することにより、揺動部材118は図9に示すような中立位置に維持されている。また、揺動部材118が揺動していずれかのスプリングを押し、延長部125の上端部125bが筒状部材に当接することにより、揺動角度が規制されるようになっている。 The swing member 118 has a lower tool mounting portion 124 and an extension portion 125 formed to extend upward from the tool mounting portion 124. A groove is formed in the tool mounting portion 124, a tool is inserted into the groove, and the tool is fixed in the groove by a fixing plate 124a. A hole 125a is formed in the lower portion of the extension portion 125 so as to penetrate in the horizontal direction and in a direction orthogonal to the groove forming direction. The swing member 118 is swingable around a pin 126 that passes through the hole 125a. A pair of restricting members 127 a and 127 b are provided on the left and right sides of the upper end portion 125 b of the extension portion 125. Each regulation member 127a, 127b has a cylindrical member as a stopper fixed to the holder main body 122, and a spring inserted into the cylindrical member. Then, when the tip of each spring abuts on the upper end 125b of the extension 125, the swinging member 118 is maintained in the neutral position as shown in FIG. Further, the swinging member 118 swings and pushes one of the springs, and the upper end portion 125b of the extension part 125 comes into contact with the cylindrical member, so that the swinging angle is regulated.
エアシリンダ119はシリンダ支持部材130の上面に固定されている。シリンダ支持部材130は、ホルダ117の上部に配置され、ベース116に固定されている。シリンダ支持部材130には上下方向に貫通する孔が形成されており、エアシリンダ119のピストンロッド(図示せず)がこの貫通孔を貫通し、ロッド先端がホルダ117に連結されている。 The air cylinder 119 is fixed to the upper surface of the cylinder support member 130. The cylinder support member 130 is disposed on the upper portion of the holder 117 and is fixed to the base 116. A hole penetrating in the vertical direction is formed in the cylinder support member 130, and a piston rod (not shown) of the air cylinder 119 penetrates the through hole, and the rod tip is connected to the holder 117.
また、ベース116の上部にはスプリング支持部材131が設けられている。スプリング支持部材131とホルダ117との間にはスプリング132が設けられており、このスプリング132によってホルダ117は上方に付勢されている。このスプリング132によって、ホルダ117の自重をほぼキャンセルすることができる。 A spring support member 131 is provided on the upper portion of the base 116. A spring 132 is provided between the spring support member 131 and the holder 117, and the holder 117 is urged upward by the spring 132. By this spring 132, the weight of the holder 117 can be almost canceled.
ホルダ117の左右両側には、1対のエア供給部134a,134bが設けられている。1対のエア供給部134a,134bはともに同じ構成であり、それぞれジョイント135とエアノズル136とを有している。 A pair of air supply units 134 a and 134 b are provided on both the left and right sides of the holder 117. The pair of air supply units 134a and 134b have the same configuration, and each include a joint 135 and an air nozzle 136.
[溝加工動作]
以上のような装置を用いて溝加工を行う場合は、エアシリンダ119を駆動してホルダ117及び揺動部材118を下降させて、ツールの先端を薄膜に当てる。このときの、ツールの薄膜に対する加圧力は、エアシリンダ119に供給されるエア圧によって調整される。
[Grooving operation]
When grooving is performed using the apparatus as described above, the air cylinder 119 is driven to lower the holder 117 and the swing member 118, and the tip of the tool is applied to the thin film. At this time, the pressure applied to the thin film of the tool is adjusted by the air pressure supplied to the air cylinder 119.
次にヘッド103をスクライブ予定ラインに沿って移動させる。往動時は、ツールの刃と基板上の薄膜との接触抵抗によって、揺動部材118はピン126を中心に時計回りに揺動する。この揺動は、揺動部材118の上端部125bが右側の規制部材127aに当接することによって規制される。したがって、ツールは所定の角度傾斜した姿勢で移動され、溝が形成される。 Next, the head 103 is moved along the scribe line. During the forward movement, the swing member 118 swings clockwise about the pin 126 due to the contact resistance between the tool blade and the thin film on the substrate. This swing is restricted by the upper end 125b of the swing member 118 coming into contact with the right restricting member 127a. Therefore, the tool is moved in a posture inclined by a predetermined angle, and a groove is formed.
この後、ヘッド103を基板に対して相対的に移動させ、ツールを次に下降すべきスクライブ予定ライン上に移動させる。そして、前記同様に、ツールを基板上の薄膜に押し付けて、前記とは逆方向にヘッド103を移動させる。 Thereafter, the head 103 is moved relative to the substrate, and the tool is moved onto the scribe line to be lowered next. In the same manner as described above, the tool is pressed against the thin film on the substrate, and the head 103 is moved in the opposite direction.
この復動時においては、ツールの刃と基板上の薄膜との接触抵抗によって、揺動部材118はピン126を中心に反時計回りに揺動する。この揺動は、揺動部材118の上端部125bが左側の規制部材127bに当接することによって規制される。したがって、ツール2は往動時とは逆に傾斜した姿勢で移動され、溝が形成される。 During this backward movement, the swing member 118 swings counterclockwise about the pin 126 due to the contact resistance between the tool blade and the thin film on the substrate. This swing is regulated by the upper end 125b of the swing member 118 coming into contact with the left regulating member 127b. Therefore, the tool 2 is moved in an inclined posture as opposed to the forward movement, and a groove is formed.
以上のような動作によって、ツールの往復移動時に溝加工を行うことができる。なお、往復ヘッドにおいて、揺動部材118の揺動角度を切り替えるためのエアシリンダ等のアクチュエータを設けてもよい。 By the operation as described above, groove processing can be performed when the tool is reciprocated. In the reciprocating head, an actuator such as an air cylinder for switching the swing angle of the swing member 118 may be provided.
−参考例−
図6に示した第1実施形態の変形例では、2つの溝加工ツールを用いて溝の両端部をそれぞれのツールのエッジ部分で加工するようにしたが、1つの溝加工ツールによって溝の両端部をツールのエッジ部分で加工するようにしてもよい。この場合の溝加工ツールを図10に示している。この参考例の溝加工ツールは、刃先部の形状のみが第1実施形態と異なっている。
-Reference example-
In the modification of the first embodiment shown in FIG. 6, both end portions of the groove are processed at the edge portions of the respective tools using two groove processing tools, but both ends of the groove are formed by one groove processing tool. You may make it process a part in the edge part of a tool. A grooving tool in this case is shown in FIG. The grooving tool of this reference example differs from the first embodiment only in the shape of the cutting edge.
図10に示す溝加工ツール216の刃先部224は、底面224aと、前面224b及び後面224cと、第1側面224d及び第2側面224eと、を有している。 The cutting edge portion 224 of the grooving tool 216 shown in FIG. 10 has a bottom surface 224a, a front surface 224b and a rear surface 224c, and a first side surface 224d and a second side surface 224e.
底面224aは長方形に形成されている。後面224cは、底面224aと直交して上方に延び、ツール本体222の面と同一平面である。第1及び第2側面224d,224eは、底面224aの長辺から底面224aと直交して上方に延び、互いに平行に形成されている。なお、ツール本体222の下部において第1及び第2側面224d,224eにつながる部分は、第1実施形態と同様に、下方に行くにしたがって先細になる傾斜面となっている。 The bottom surface 224a is formed in a rectangular shape. The rear surface 224c extends upward perpendicular to the bottom surface 224a and is flush with the surface of the tool body 222. The first and second side surfaces 224d and 224e extend upward from the long side of the bottom surface 224a perpendicular to the bottom surface 224a, and are formed in parallel to each other. In addition, the part connected to the first and second side surfaces 224d and 224e in the lower part of the tool body 222 is an inclined surface that tapers as it goes downward as in the first embodiment.
また、溝加工ツール216の刃先部224は、溝が形成される方向に沿って、同じ幅でツール本体222の全体長さにわたって連続して延びている。 Further, the cutting edge portion 224 of the groove processing tool 216 extends continuously over the entire length of the tool main body 222 with the same width along the direction in which the groove is formed.
以上のような刃先部224において、底面224aと前面224bの下端部分との角部に、刃225が形成されている。この刃225について、以下に詳細に説明する。なお、図10(b)は図10(a)の一部を拡大して示したものであり、図10(c)は加工時のツールの姿勢を拡大して示したものである。 In the blade edge portion 224 as described above, the blade 225 is formed at the corner between the bottom surface 224a and the lower end portion of the front surface 224b. The blade 225 will be described in detail below. 10B is an enlarged view of a part of FIG. 10A, and FIG. 10C is an enlarged view of the posture of the tool during processing.
底面224aの長手方向の一端部には、底面224aに対して所定の角度θ1だけ傾斜する刃先面225aが形成されている。この刃先面225aは、この溝加工ツール216がヘッドに取り付けられた加工姿勢においては、テーブル1の表面、すなわち基板Wの表面と平行になる面である。また、前面224b及びこの前面224bの先端エッジである刃225は、内側に向かって窪む曲面部となっている。この曲面部を形成することによって、刃幅方向(刃先部224の厚み方向)の両端に1対のエッジ225b,225cが形成され、1対のエッジ225b,225cの間に内側に窪む逃げ部(前面224b)が形成される。 At one end in the longitudinal direction of the bottom surface 224a, a cutting edge surface 225a that is inclined by a predetermined angle θ1 with respect to the bottom surface 224a is formed. The cutting edge surface 225a is a surface that is parallel to the surface of the table 1, that is, the surface of the substrate W in the processing posture in which the groove processing tool 216 is attached to the head. Further, the front surface 224b and the blade 225 which is the leading edge of the front surface 224b are curved portions that are recessed inward. By forming the curved surface portion, a pair of edges 225b and 225c are formed at both ends in the blade width direction (thickness direction of the blade edge portion 224), and a relief portion recessed inwardly between the pair of edges 225b and 225c. (Front surface 224b) is formed.
ここで、刃225の一例を以下に示す。 Here, an example of the blade 225 is shown below.
刃先面225aの長さL:5〜15μm
前面(刃及び逃げ部)の高さH:0.5〜0.7mm
前面(曲面部=逃げ部)の深さD:3〜5μm
なお、これらの数値は一例であって、薄膜の材質やツールの材質等によって様々に変更し得るものである。
Length L of blade edge surface 225a: 5 to 15 μm
Front (blade and relief) height H: 0.5 to 0.7 mm
Front surface (curved surface = relief) depth D: 3-5μm
These numerical values are merely examples, and can be variously changed depending on the material of the thin film, the material of the tool, and the like.
以上のような溝加工ツール216を用いて加工する場合は、図10(c)に示すように、太陽電池基板Wに対して刃先部224の前面224b及び後面224cが基板表面に対して角度θ2だけ傾斜するようにセットされる。このような姿勢で溝加工ツール216をセットすることにより、前述のように、加工時には、刃先面225aが基板Wの表面と平行になる。このような加工姿勢では、刃先面225aが基板Wの表面に平行になるので、刃225を構成する1対のエッジ225b,225c及び刃225(前面224bの先端エッジ)を含む面が基板Wの表面と平行になる。 When machining using the groove machining tool 216 as described above, as shown in FIG. 10C, the front surface 224b and the rear surface 224c of the blade edge portion 224 with respect to the solar cell substrate W are at an angle θ2 with respect to the substrate surface. Set to tilt only. By setting the grooving tool 216 in such a posture, the cutting edge surface 225a becomes parallel to the surface of the substrate W during processing as described above. In such a processing posture, the blade edge surface 225a is parallel to the surface of the substrate W, so that the surface including the pair of edges 225b and 225c and the blade 225 (the leading edge of the front surface 224b) constituting the blade 225 is the substrate W. Parallel to the surface.
なお、角度θ2としては、65°〜75°が好ましい。溝加工ツール216をこのような傾斜角度で取り付けて加工することにより、溝形成時に余分な膜が剥離されるのを抑えることができる。 The angle θ2 is preferably 65 ° to 75 °. By attaching and machining the groove processing tool 216 at such an inclination angle, it is possible to prevent the excess film from being peeled off when forming the groove.
[参考例の特徴]
この参考例では、1対のエッジ225b,225c及び刃225が基板表面と平行になるような加工姿勢で薄膜がスクライブされる。このため、1つの工程で、溝端部付近に膜の剥がれやめくれが少ない加工品質の良い溝を形成することができる。また、1対のエッジ225b,225c及び逃げ部の存在によって、エッジ225b,225cが摩耗しても刃先全体が丸くなりにくいので、長期にわたって安定した品質の溝を形成することができる。
[ Reference example features]
In this reference example , the thin film is scribed in a processing posture such that the pair of edges 225b and 225c and the blade 225 are parallel to the substrate surface. For this reason, it is possible to form a groove with good processing quality with little peeling or turning of the film in the vicinity of the groove end in one step. In addition, the presence of the pair of edges 225b and 225c and the relief portion prevents the entire cutting edge from being rounded even when the edges 225b and 225c are worn, so that a groove having a stable quality can be formed over a long period of time.
[参考例の変形例]
前記参考例では、刃の部分が底面から視てU字形状に形成されていたが、底面から視てV字形状に形成しても同様の効果が得られる。
[Modification of Reference Example ]
In the reference example , the blade portion is formed in a U shape when viewed from the bottom surface. However, the same effect can be obtained even when the blade portion is formed in a V shape when viewed from the bottom surface.
[他の実施形態]
本発明は以上のような実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形又は修正が可能である。
[Other Embodiments]
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes or modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
(a) 前記各実施形態では、ツール本体の全体を矩形にしたが、ツール本体を丸棒によって形成しても良い。この場合も、刃先部及び刃先については、前記実施形態と同様に形成すれば、前記実施形態と同様に、1つの工程で加工品質の良い溝を形成することができる。また、長期にわたって安定した品質の溝を形成することができる。 (a) In the embodiments described above, the entire tool body is rectangular, but the tool body may be formed of a round bar. Also in this case, if the cutting edge portion and the cutting edge are formed in the same manner as in the above-described embodiment, a groove with good processing quality can be formed in one step, as in the above-described embodiment. Further, it is possible to form a groove having a stable quality over a long period of time.
(b) 刃先の具体的実施例は前記例に限定されるものではなく、薄膜の材質やツール材質等の仕様に応じて種々の変形が可能である。 (b) Specific examples of the cutting edge are not limited to the above examples, and various modifications can be made according to specifications such as the material of the thin film and the material of the tool.
15,117 ホルダ
16,16’,216 溝加工ツール
22,222 ツール本体
24,34,34’,44,44’,224 刃先部
25,35a,35b,35a’35b’,45a,45b,45a’,45b’,225 刃
15,117 Holder 16, 16 ', 216 Groove processing tool 22, 222 Tool body 24, 34, 34', 44, 44 ', 224 Cutting edge 25, 35a, 35b, 35a' 35b ', 45a, 45b, 45a' , 45b ', 225 blade
Claims (6)
前記ホルダに保持されるツール本体と、
前記ツール本体の先端部に形成された刃先部と、
を備え、
前記刃先部は、ツール移動方向一端側の先端に、ツール移動方向と交差する方向に延びる刃を有し、
前記刃は、前記刃先部の底面から視て、第1端から第2端にわたってツール移動方向と直交する方向に対してツール移動方向後方に同じ角度で傾斜しており、
前記刃先部の刃は、加工時において、移動方向前面の基板表面に対する角度は65°以上75°以下の範囲で移動方向に向かって倒れている、
薄膜太陽電池用溝加工ツール。 A groove processing tool that is held by a holder, moves relative to the integrated thin film solar cell substrate along the planned scribe line together with the holder, and peels and removes the thin film of the solar electric substrate to form a groove. There,
A tool body held by the holder;
A cutting edge formed at the tip of the tool body;
With
The blade edge portion has a blade extending in a direction intersecting the tool moving direction at a tip on one end side in the tool moving direction,
The blade is inclined at the same angle rearward in the tool movement direction with respect to the direction orthogonal to the tool movement direction from the first end to the second end, as viewed from the bottom surface of the blade edge portion ,
The blade of the blade edge part is tilted toward the moving direction in the range of 65 ° or more and 75 ° or less with respect to the substrate surface on the front surface in the moving direction during processing.
Grooving tool for thin film solar cells.
前記ツール移動方向他端側の先端の刃は、前記刃先部の底面から視て、第1端から第2端にわたってツール移動方向と直交する方向に対してツール移動方向後方に同じ角度で傾斜している、
請求項1に記載の薄膜太陽電池用溝加工ツール。 The blade edge portion has a blade extending in the direction intersecting the tool moving direction at the tip of the other end side in the tool moving direction,
Tip blade of the tool moving direction end side as viewed from the bottom surface of the cutting edge, inclined at the same angle in the tool movement direction rearwardly relative to the direction perpendicular to the tool movement direction over the first end or we second end doing,
The groove processing tool for thin film solar cells according to claim 1.
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