201200278 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係Μ於-種在製造集成型_太陽電池等時所使 用之除塵抽吸裝置’本發明制係關於—種可較佳地去除當 利用雷射光束進行工杜士士客 y、田 仃I件加叫所產生之塵埃之除塵抽吸裝 置及具備該除塵抽吸袭置之雷射加工機。 【先前技術】 -般而言’_太陽電池係於玻璃等之透光性絕緣 依序疊層透明導電膜、光電轉換層及背面電極作為“ 構成，於钱型+，Μ “朕等而 之各層分離成帶狀:予會耩 束而進行將構成薄膜 成—h串聯連接之圖案化（雷射 此處，於雷射圖案化中，亦包含如圖u ^
之周緣作為絕緣部In ” 十皆痒土 、、吧、，袭基板P ^ . L ± 亚以一疋寬度去除所有薄膜成分之+ 驟，但此日爾薄膜形成面朝上而進行 乂 雷射光束而去除之管胳 束^線，則經 渣會再次附料二，分誠0離旬將飛散，該剝離 位導電结合使應電性絕緣之部 從而於邊去除中必須進行大量的清洗作 口此’近年來’以減輕剝離潰相對於薄厂 目的’將薄鄉成_下，對該薄卿成面自者等為 光束’或者通過透紐絕缘基板而自上方照:射雷射 此時產生夕立丨灿士士 田对先束，但 制南查亦有不少情況將如煙般以微細粉 舞，在將复讲Φ々卜主、 ％塵而飛 /、放置之h况下會因該剝離潼而使薄膜污損。 099131945 ' 201200278 因此，提出下述方案：於具有凹部之平台上，將玻璃基板 以薄膜縣面朝下之姿勢岐行配置，时使集塵管連通於 平台之底β H塵官連接於集塵機而回收剝離渣(例如 專利文獻1) ° [先前技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]曰本專利特開200Μ 11〇78號公報 【發明内容】 (發明所欲解決之問題） 然而，於專利文獻1所記載之太陽電池製造裝置中，會引 起下述問題：將集塵機與平台相連接之可撓性集塵管會因載 置有基板之平口之往復移動而亂動，由此產生之振動會傳達 至基板而使给射光束之焦深偏移，或者集塵管會由於重複之 彎曲應力而提前斷裂。 除此之外，玻璃基板(板狀之工件）之全周係由平台自下方 支持，並且可藉由該玻璃基板而使凹部密閉，故集塵機之抽 吸力會逐漸降低，從而無法較佳地去除凹部内所產生之剝離 查。 而且，由於集塵管係連通於平台之底部中央，故存在雷射 光束之照射位置自中央向端部移動時集塵效果會下降之問 題。 又，由於玻璃基板之全周係由平台所支持，故無法於玻璃 099131945 4 201200278 基板之周緣形成如圖11所示之絕緣部In，在為防止此現象 而使平台小於玻璃基板且使絕緣部In之形成部分伸出至平 台之外側的情況下，於形成絕緣部In時，集塵機之抽吸力 完全不會作用於該部分，從而於形成絕緣部In時將無法回 收剝離渣。 本發明係鑒於上述情況而完成者，其目的在於提供一種用 於在太陽電池用基板之全周形成無薄膜之絕緣部時之較佳 除塵抽吸裝置及具備此裝置之雷射加工機。 (解決問題之手段） 為達成上述目的，本發明係一種除塵抽吸裝置， 其具備有支持板狀工件之端緣部之工件支持具、及經由導 管而連結連通於吸氣源之抽吸頭，並抽吸去除在該抽吸頭靠 上方所配設之上述工件之加工時產生之塵埃；其特徵在於， 上述抽吸頭具有上述導管之一端所連接之橫長固定腔 室、及設置於該固定腔室上部之可升降自如之可動喷嘴， 上述固定腔室具有可與上述可動喷嘴之下部滑動自如地 嵌合之外框部，在與該外框部鄰接之位置處，設置有使上述 可動喷嘴升降之喷嘴驅動部， 上述工件支持具具有可在支持上述工件之端緣部之支持 位置、與自上述可動喷嘴之移動路徑上偏離之待機位置之間 移動之接觸件。 又，本發明係一種雷射加工機，具備有：配置有板狀工件 099131945 5 201200278 之加工平台；支持上述工件之端緣部之工件支持具；一邊沿 上述工件之端緣部移動一邊朝向該端緣部自上方照射雷射 光束之加工頭；及被配置於上述加工平台上所配設工件靠下 方之抽吸頭；其特徵在於， 上述抽吸頭具有經由導管而連結連通於吸氣源之橫長固 定腔室、及設置於該固定腔室上部之可升降自如之可動喷 嘴， 上述固定腔室具有可與上述可動噴嘴之下部滑動自如地 嵌合之外框部，在與該外框部鄰接之位置處，設置有使上述 可動喷嘴升降之喷嘴驅動部， 上述工件支持具具有可在支持上述工件之端緣部之支持 位置、與自上述可動喷嘴之移動路徑上偏離之待機位置之間 移動之接觸件。 進而，如上述構成之雷射加工機中，與方形之工件對應而 將至少4個抽吸頭排列成方形狀，同時與上述工件之各端緣 部對應而設置有數個上述工件支持具， 其具備控制部，當藉由上述加工頭對上述工件之一端緣部 照射雷射光束時，用於一邊使與該一端緣部對應之工件支持 具移動至上述待機位置，一邊使位於上述工件之一端緣部下 方的抽吸頭之可動喷嘴上升。 除此之外，上述雷射加工機中，與各抽吸頭對應而將上述 導管自吸氣源經由空氣歧管而分支為數個分支管，並於該各 099131945 6 201200278 :板支管内設置有可經上述控制部而各別地進行開閉控制之 (發明效果） 根據本發明，係構成為具有姑 定胜室及設置料上邹之可_¥==於吸氣源之固 如地嵌合於，室⑽(外框::二嘴降可= 一邊僅使可動喷嘴上升叫近於其上核之工件之部 1可 =由該可動噴嘴心㈣地抽料除自^所產"生之塵 除此之外’本發財料转於讀工叙端緣部之工件 支持具㈤日守具有可在讀工件支持具支持工件之端緣部之支 持位置、與自可動喷嘴之移動路徑上偏離之待機位置之間移 動之接觸件’因此即便在對工件之端緣部實施雷射光束加工 之隋況下’亦可使J1件支持具退離至待機位置以保護免受雷 射光束之影響’且可使可動噴嘴接近於工件之端緣部而提高 集塵效果。 又，本發明中係與方形之工件對應而將包含可動喷嘴之至 少4個抽吸頭排列成方形狀，且藉由控制部而控制該各可動 賀嘴之升降及數個工件支持具之移動，因此可更有效地進行 工件之雷射加工，而且與各抽吸頭對應而將導管經由空氣歧 官而分支成數個分支管，並於該各分支管内設置有可經由控 制部而各別地進行開閉控制之擋板，因此可一邊使用吸氣容 099131945 201200278 量較小之吸氣源，一邊僅自與工件之加工位置對應之可動喷 嘴進行吸氣而可獲得較大之集塵力。 【實施方式】 以下，根據圖式詳細說明本發明。首先，圖1表示具備本 發明除塵抽吸裝置之雷射加工機之整體形像，以下概述其構 成：元件符號1為藉由數個支持托架而可調整高度地受到支 持之架台，於其上面，左右一對支柱11在前後方向隔開間 隔而豎立起二組（圖1中僅圖示前側之支柱11)。 於前後一對支柱11之上面分別架設有橫樑材12，於該橫 樑材12上敷設有導軌13。於導軌13，可滑動自如地卡合有 移動台14，該移動台14自線性驅動部15(例如線性馬達)獲 得動力後而沿導執13之長度方向（前後方向）移動。 又，於左右一對移動台14上架設有梁材16，於該梁材16 亦沿其長度方向敷設有導軌17。於導軌17卡合有沿其長度 方向（左右方向）滑動自如之滑塊18，該滑塊18構成為自線 性驅動部19(例如線性馬達)獲得動力後而沿與移動台14之 移動方向正交之方向移動。 於滑塊18,安裝有朝向下述板狀之工件自上方照射雷射 光束之加工頭Lh，藉由自該加工頭Lh照射之雷射光束而對 上述工件實施既定之加工。 再者，架台1之上面部形成為藉由組裝之方形防塵蓋la 所包圍之加工.平台2，於該加工平台2上配設有上述工件。 099131945 201200278 由圖2顯然可知，加工平台2係由豎立於底板21上之4 個外框部34而區劃之方形區域，於該加工平台2内’隔開 既定之間隔並列狀設置有用以使由一點鏈線表示之方形板 狀工件W藉由空氣壓而上浮之帶狀浮動單元22。該等浮動 單元22係上面穿設有數個空氣喷出口（未圖示）之中空構造 物，藉由自上述各空氣噴出口噴射之空氣而可使工件…上 浮1 mm左右。再者，工件W例如係於單面形成有用以實 施雷射圖案化之薄膜之太陽電池用面板（本例中’縱1400 mm，橫1100 mm)，且該工件W係以於玻璃等透光性絕緣 基板上所形成之光電轉換層等之薄膜形成面朝向下方，於上 浮狀態下配設於加工平台2上。 另一方面，形成為下述構成：於加工平台2之周圍，以方 幵>之排列开>態配置有包含外框部34之4個抽吸頭3，藉由 該等抽吸頭3而抽吸去除於卫件w加工時所產生之塵埃(本 例中為剝離渣）。 圖3中’抽吸頭3係藉由固定於底板之橫長固定腔 3卜及設置於固定腔室31上部之可升降自如之可動噴嘴 所構成。於本例中’固定腔室31由固定於额Μ底面之 部腔室33、及經由底板21而與下部腔室％内連通之上 外框部34構成，於底板21形財將下 34連通之狹縫狀連通孔21a。 至h /、外框- 下部腔室3；3係具有凹字形剖 稱&物，於其上端開! 099131945 9 201200278 緣形成有固定用之凸緣33a。又，外框部34係具有左右一 對側面部34a及與該兩側面部34a正交之端面部34b之橫長 扁平角筒狀，其内部形成為嵌入有可動喷嘴32之喷嘴插入 口 34c，於下端緣形成有固定用之凸緣34d。 可動喷嘴32亦與外框部34同樣係橫長扁平角筒狀，其上 端開口部分係作為吸氣口 32a而以V字狀擴展。而且，該 可動喷嘴32可升降地嵌合於外框部3·4内，並由下述喷嘴驅 動部而進行其升降。 圖2中，元件符號4為上述喷嘴驅動部，該喷嘴驅動部4 對應於4個抽吸頭3而設置於與上述各外框部34鄰接之位 置，各個部位連結於上述可動喷嘴32之長度方向中央部 分。再者，於本例中，圖2之左右所示之外框部34、34之 長度方向兩端係作為筒狀之喷嘴導軌35而與外框部34相區 別，於該喷嘴導軌35内可升降地嵌合有圖4所示之次喷嘴 36，於喷嘴導軌35中，連通有與橫長下部腔室33不同之小 腔室37。而且，該次喷嘴36係與可動喷嘴32不同地構成 為藉由喷嘴驅動部5而進行升降。 又，由圖2顯然可知，於底板21上，設置有數個工件夾 具6及定位夾具7作為支持加工平台2上所配設工件W之 端緣部之工件支持具。該工件夾具6及定位夾具7係沿上浮 配置於加工平台2上之工件W之各端緣部而設置於與外框 部34鄰接之位置。 099131945 10 201200278 以下，詳細敍述喷嘴驅動部4與工件支持具6、7之構成。 再者，喷嘴驅動部5與喷嘴驅動部4基本上為相同之構成， 故其構成將依照喷嘴驅動部4之構造說明故省略其說明。 圖5中，喷嘴驅動部4具有固定於底板21之直角定盤41、 及固定於直角定盤41之垂直面之致動器42。本例中，致動 器42係以頭側（桿側）朝上而固定於直角定盤41之複動形空 壓缸，於其伸縮桿連結有L形之滑動板43。於滑動板43固 定有支架44，且該支架44之前端係結合於可動喷嘴32之 側面。因此，根據該喷嘴驅動部4，藉由致動器42之伸縮 驅動，而可於工件W之端緣部之正下方使可動噴嘴32進行 升降。再者，可動喷嘴32之升降衝程為30 mm左右，上升 端中在可動喷嘴32之下部嵌合於外揮部34内之狀態下，其 上端（吸氣口 32a)係接近於工件W之底面端緣部。 其次，圖6中，工件夾具6具備2個致動器61、62。本 例中，該等致動器61、62亦係複動形之空壓缸，其中一者 61係以頭側朝向外框部34而固定於底板21上，於其伸縮 桿上連結有L形之滑動板63。於滑動板63上固定有2個直 角定盤64、65，於其中之一者直角定盤64之垂直面以頭側 朝上而固定有致動器62，於其伸縮桿則連結有L形之滑動 板66。於滑動板66，固定有朝外框部34之上方延伸之臂構 件67，於臂構件67之前端安裝有由合成樹脂等形成之墊 67a ° 099131945 11 201200278 又，於直角定盤65之上細固定有支牟似站丄 文木68,错由該支架68 而將輥68a可旋轉自如地予以支持。 @且，根據該工件夾具6 ’藉由致動器61之伸縮驅動而 可使塾67a及親68a移動至可動噴嘴32之上方，然後藉由 致動器62之伸縮驅動而降低墊67a，從而將工件w之端緣 部藉由墊67a及親68a而予以夾持。再者，墊67a及輕 係將工件W之端緣部夾持並予以固定支持之接觸件，該兩 者67a、68a係形成為可在圖6實線所示之待機位置與—點 鏈線所示支持位置之間移動，於待機位置處自 ” 〜干W之端 緣部離開並自可動喷嘴32之移動路徑上偏離，於支持位 處位於下降端之可動喷嘴32上方，而如上所述自上下方= 夾持工件W之端緣部並予以固定支持。 〇 另-方面’如圖7所示’定位夾具7係具備有固 21上之台座71、及固定於該台座71上之致動器72。_ 中’遠致動器72亦係複動形之空壓缸，复传 本例 框部⑽固定於台座71上，於其伸縮桿朝向外 動板73。於滑動板73,固定有朝外框部％之上 形之滑 構件74 ’於臂構件74之前端安襄有與卫 I伸之臂 之輥75。 之端面捿觸 而且，根據該定位夾具7，可藉由致動器72 而使輥75移動至可動喷嘴32之上方，將該輥二:縮驅動 件W之端φ並自側方支持卫件w，同時 Μ於工 _945 ”於前後 12 201200278 左右方向之定位。再者，輥75係可自侧方支持工件W之貼 靠在其端面之接觸件，其可於圖7實線所示之待機位置與一 點鏈線所示之支持位置之間移動，於待機位置處自工件W 之端面離開並自可動喷嘴32之移動路徑上偏離，於支持位 置處位於下降端之可動噴嘴32上方，一邊如上所述與工件 W之端面接觸一邊自側方支持工件W。 其次，說明與抽吸頭3相連接之吸氣系統之構成，如圖4 至圖7所示，於構成抽吸頭3之下部腔室33設置有管連接 口 33b，在與該下部腔室33不同之小腔室37中亦形成有如 圖4之管連接口 37a。 而且，下部腔室33及小腔室37係經由如圖8之導管8 而連結連通於吸氣源V。再者，最好使用真空泵或排風機作 為吸氣源V。此處，導管8包含：一端連接於吸氣源V之 本管81 ;本管81之另一端所連接之空氣歧管82 ;及各一端 連接於空氣歧管82之分支管83、84 ;而上述各分支管83、 84之另外各一端係分別連接於下部腔室33與小腔室37。 又，於本管81插入有空氣過濾器85，於分支管83内之其 一端部（分支端）則分別設置有擋板86。 擋板86係藉由未圖示之空壓馬達而作動之蝶形擋板，其 驅動源（空壓馬達)係透過由數個控制閥構成之閥裝置87而 以配管連接於空氣壓縮機等空壓源88。 又，如圖8所示，於閥裝置87，以配管連接有作為上述 099131945 13 201200278 喷嘴驅動部4及工件支驅動源之致動器42、6卜 62、72(空壓缸），除此之夕卜、有匕制構成閥裝置87 之各控制間之控制部9。商此=竭]部9而可各別地 進行各擔板86之開閉一 _ f動部4和工件支持具 刀之驅動控制。 (工件夾具6、定位夹具 此處，若說明具備^ 抽吸裝置之雷射加工機 之使用態樣，該雷射力^機主要k使用於對卫件W(於透光 性絕緣基板之單面形成#電轉換層㈣膜之薄膜太陽電 池面板)之全周形成如圖11所丁之Ιη之情況時。如 上戶斤述，工件w係以其#媒$成面朝下而上浮配置於力17工 平台2上，且其各端緣部#、由工件夾具6及定位夾具7而予 以支持。 再者，於圖9中，將工件W之4個端緣部分別設為Ε1、 E2、E3、E4，並為方便起見’對與上·述各端緣部E1〜E4 對應之可動噴嘴32、工件夹具6、定位失具7及次喷嘴36 分別添加附標A、B、C、D來說明該等之動作，當加工頭 Lh自圖9所示之點位置沿工件W之一端緣部E1移動至該 圖右方時，工件夾具6A及定位夾具7A會退至待機位置， 工件W之另外3個端緣部E2〜E4將由工件夾具6B、6C、 6D及定位夾具7B、7C、7D而支持。又’可動噴嘴32A及 次喷嘴36A、36B係位於上升端並抽吸自工件W之端緣部
E1所產生之塵埃（剝離渣），其他可動噴嘴32B、32C、32D 099131945 14 201200278 及次喷嘴36C、36D則位於下降端並等待加工頭Lhi到來。 然後，到達圖9右端之加工頭Lh將繼續沿工件w之端緣 部E2移動至圖9之上方’因此可發揮下述作用：此時可動 喷嘴32A及次喷嘴36A下降，同時位於待機位置之工件夾 具6A及定位夾具7A朝向支持位置移動而支持工件w之端 緣部E卜另-方面，工件夾具6B及定位夾具川退離至待 機位置’可動喷嘴32B及次喷嘴36C移動至上升端而抽吸 自工件W之端緣部E2產生之塵埃。 再者’加工頭Lh使雷射光束一邊向左右振動一邊進行移 動’因此若在加工頭Lh之移動路徑上工件w下表面之薄膜 被去除一定寬度（l〇mm左右），且加工頭Lh沿工件W之端 面部E1〜E4環繞1周，則於工件w之全周將形成如圖11 之絕緣部In。又，4個次噴嘴36係與加卫頭Lh之位置無關 地時常進彳了吸氣’可動噴嘴32位於下降端並_其吸氣路 徑（圖8所示之擋板86)。 此處由於胃射光束對薄膜之照射所產生之聽渣大多數 曰化為微、、、®之粉塵而浮游’故將以原樣放置後會再次附著於 薄膜而使應電性絕緣之部位導電結合，本發明中在產生該剝 ^查後，接著以可動喷嘴32立即抽吸，因此可不污損已圖 本化之薄膜而保持在較佳之狀態，而且於抽吸剝離潰時可動 噴背32將接近於其產生部，故不會有灑落之情況，更進一 /由於僅位於加工頭Lh正下方之可動噴嘴32進行吸氣， 099131945 201200278 故可一邊使用排氣容量較小之吸氣源v —邊獲得較大之集 塵力。 以上，已說明本發明之實施形態，但該除塵抽吸裝置及雷 射加工機並不受限於太陽電池，亦可較佳地用於液晶面板之 圖案化及其他加工。 又，固定腔室可為如圖10(a)所示將下部腔室33與外框部 34 —體成形而成之構造，或者亦可為如圖10(b)所示不存在 與下部腔室33相當部分而僅存外框部34之形態。 又，作為喷嘴驅動部4、工件夾具6、定位夾具7之驅動 源，可利用油壓缸或電磁螺線管，此外，亦可構成為藉由將 馬達作為驅動源之曲柄機構或進給螺桿機構而使可動喷嘴 32及接觸件（墊67a及輥68a、75)移動。 【圖式簡單說明】 圖1係表示具備本發明除塵抽吸裝置之雷射加工機之前 視圖。 圖2係表示該雷射加工機之加工平台及其周圍之俯視圖。 圖3係將構成本發明除塵抽吸裝置之抽吸頭局部切斷而 表示之立體圖。 圖4係表示抽吸頭之一部分之前視圖。 圖5係圖2之A-A放大剖視圖。 圖6係圖2之B-B放大剖視圖。 圖7係圖2之C-C放大剖視圖。
S 099131945 16 201200278 係表示本發明除塵抽吸裝置之吸氣系統之管路圖。 圖9係表示可動噴嘴之排列形態之平面概略圖。 圖10係表示抽吸頭之變形例之說明圖。 圖11係表示工件之立體圖。 【主要元件符號說明】 la 11 12 13、17 14 15、19 16 18 2 21 21a 架台 防塵蓋 支柱 橫樑材 導執 移動台 線性驅動部 梁材 滑塊 加工平台 底板 連通孔 浮動單元 抽吸頭 固定腔室 可動噴嘴 吸氣口 22 3 31 32、32A、32B、32C、32D 32a 099131945 201200278 33 33a、34d 33b 、 37a 34 34a 34b 34c 35 36、36A、36B、36C、36D 37 4 41 42 、 61 、 62 、 72 43 、 63 、 66 、 73 44、68 5 6、 6A、6B、6C、6D 64、65 67、74 67a 68a、75
7、 7A、7B、7C、7D 099131945 下部腔室 凸緣 管連接口 外框部 侧面部 端面部 喷嘴插入口 喷嘴導軌 次喷嘴 小月空室 喷嘴驅動部 直角定盤 致動器 滑動板 支架 喷嘴驅動部 工件夾具(工件支持具) 直角定盤 臂構件 墊(接觸件） 輥(接觸件） 定位夾具(工件支持具) 201200278 71 台座 8 導管 81 本管 82 空氣歧管 83、84 分支管 85 空氣過濾器 86 擋板 87 閥裝置 88 空壓源 9 控制部 El、E2、E3、E4 端緣部 In 絕緣部 Lh 加工頭 P 絕緣基板 V 吸氣源 W 工件 099131945 19