TWI317176B - Process for laser scribing - Google Patents

Description

V 1317176 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種產生多條平行雷射劃線的方法，這 些雷射劃線可被用以分割大型薄膜太陽能面板，且係基於 藉由使用知描器單元之要被刻劃出的小線段之平行重疊帶 ' 子。這一方法允許快速又正確地產生劃線，而不需要面板 ' 的咼速動作，且允許使用一個測量系統，此測量系統能夠 使第二被刻劃的直線之位置相對於先前被刻劃的直線定位 ® 得非常正確，且允許彌補面板扭曲所引起的位置之不規則 性。 【先前技術】 早已眾所皆知多年的係使用雷射來劃線太陽能面板中 所成的薄層，以產生並互相連接子電池。此項技術包含將 下電極（通常為ITO)的一薄層鋪設於一玻璃板片上，且 用雷射以典型為5到10mm的間隔劃線，以便將此IT〇層 分隔成數個氣隔離的區域。然後，將例如非晶石夕的電氣產 ® 生層舖設於整個區域上，且再一次使用一雷射以在此層中 ' 刻劃出直線，這些直線平行且會盡量靠近於第一層内的初 ，始劃線。然後，鋪設一第三頂層，通常是鋁，且然後第三 -人使用一雷射光束以在此層中劃線，這些劃線得接近且平 行於其他直線，以破壞電氣的連續性。 藉由此方法，可以在該面板的所有電池之間產生一電 氣串聯連接，致使整個面板所產生的電壓是由每個單元内 所形成的電位及電池數目的乘積而提供的。一般來說，面 6 1317176 ' 板被分割成50到1 〇〇個電池，致使整個面板的輸出電壓 是在50伏特的範圍内。jP10209475號專利揭示所使用的 標準雷射製程之完整說明。 如同ITO/矽/鋁之結構，可以使用許多其他材質來製 作太陽能面板。可以根據碲化鎘（CdTe)、硒化銦銅（CIS)及 玻璃上的結晶矽（CSG)製造出其他同樣有效的裝置。在所 有情形中，使用雷射來刻劃上述這些層的一部份或全部。 用以刻劃個別層的雷射光束有時被從玻璃片的塗佈側 I k敷，但也可以從相反的一侧塗敷在此情形中，該等光 束在與薄膜相交之前會通過玻璃。所使用的雷射一般會在 、’工外線（IR)範圍的光譜内作用，但是，也廣泛地使用以第 二諧波波長（532mm)操作的雷射。甚至有時候使用uv雷 =。這些雷射通常會產生脈衝，其等所具有的脈衝長度: 二於幾奈秒到幾百奈秒範圍之間，且以幾kHz到幾MHz 範圍間之脈衝重複速率實施操作。 | 在—些情形中，太陽能面板被製作於例如金屬片等的 非透明基板上。在此情形中，不可能有通過該基板的光線， 、所#的刻劃製程均需要使光束從該被塗佈側入射進 '在-些其他實施例中，太陽能面板係被製作於一個例 :薄金屬或聚合體薄片的—撓性基板上。在前者的情形 ’可能僅有來自該塗佈側的光線。在後者的情形中，來 破塗佈側或者通過基底的光線均是有可能的。 這些裳置的共同特徵在於必須產生出長度各具有一公 5好幾公尺長的多數劃線’以便分割面板上的每一層。 7 1317176 因此，每一層的總劃線長度總計會超過1〇〇公尺所以， 通常需藉由在可接受的面板加工次數中 八双Y由太陽能面板加工 工具而產生。-般來說，此等少於兩分鐘。此意味著所需 之雷射刻劃速度每秒達好幾公尺。

為了達到這-點，已經建構出許多種雷射工且。在一 些情形中，這些工具具有靜止的光學元件，如此意味著該 面板必須非常快速地移動。A了避免面板的速度過高，通 常使用多個靜止的平行的光學元件頭。作為其中一範例， 具有尺寸大約之需要16G條個別劃線的—面板可 在⑽移、内以八條平行光束，使該面板以小於300mm/sec 的最大速度移動而被加工完成。這樣的方式是可以接受 的，但是就光學元件頭的數量以及f射光束分割與平衡等 要求來說’就很複雜。使非常沉重的臺座系統重複地以高 速來回移動，也會導致不可靠性。 另-種方式是使用單一光束來刻劃出所有直線，但是 卻使用-個電流計所驅動的鏡面掃描器系統使光束以高速 移動。美國專利申請公告第US2003/0209527A1揭示這樣 的-個案例。使用-個掃描器系、统，使該雷射光束能夠以 高達4m/s的速度橫跨為600mm的整個寬度移動，同時使 該面板以垂直方向移動通過該掃描器單元。 此發明案之所以特別有效乃是因為不需要高速的面板 移動’而且只需要使用一條光束。但是其缺點在於：為了 覆盍面板的整個面積，必須使用具有大掃描視野的一掃描 器透鏡。如此通常意味著該等透鏡具有相當長的焦距。通 8 1317176 :需要使用一個具有一第三軸的掃、 掃描期間動態地調整光束擴張， ’、、、、以便在每次 度上。如此會對控制系統增添性持焦點在整個面板寬 之長焦距對所產生的焦點之最少:。所要求的掃描透鏡 此，所產生的劃線寬度便無法望:產生限制，且因 起正確定位劃線的困難度，這是因為同時會弓I 關與透鏡焦距的定位誤差。上去、掃益系統比例有

因為《'的m寬度應該要盡可能越窄越好， 劃線必須要盡量越接近在—起越好，由於在這三停叫= 間的區域不會產生電力，因而需要被縮小。 、 则_㈣7A1亦引進_種在劃線期間面板的連續 動作之概念’因而產生出所謂的「蝴蝶結結構」。相較於 步進掃描處理，此種方法报有效’且可以很容易地且非嚴 格要求的情形下被用於劃線位置。然而，在劃線必須非常 接近先前劃線的第二與第三面板劃線製程中’此種蝴蝶结 結構便難以實施。 ” 在其中劃線需要可靠地被置在非常接近現有的劃線之 情形中，由於在製造期間面板扭曲與尺寸變化之緣故，所 以必須測量先前劃線的位置，且藉由調整掃描器的動作補 償以維持住正確的相對定位。整個面板的膨脹或收縮之總 體測量可以輕易地藉由在裝載之後測量一面板上的起初與 最後劃線之位置。可以使用此資料來修正這些總體變化， 此乃藉由透過工具來調整用於控制面板動作的參數，或者 甚至修正對這些直線的微小傾斜。然而，單純的總體扭曲 1317176 、'不足以允許這些劃線的接近與正確定位，這是因為 :以製造第一劃線的工具上之誤差，或者，在後續的面板 ’程期間所引進的誤差，使得劃線間距變得不規則。

在此所描述的本發明係使用US2003/0209527A1所示 蝴蝶…、·。構’卻以—種企圖解決上述所有限制，且允許 使用動_對準系統之方式加以實施，此動態對準系統能綠 保所有的劃線可相對於先前的劃線產生正確定位。申請人 稱本發明之掃描方法為「蝴蝶結掃描（bts)」，且稱對齊 系統為「動態劃線對齊（DSA)」。 【發明内容】 依據本發明，設有一種用於在一面板上（典型地為一 太陽此面板（1 1))之薄塗層内正確地以雷射劃線的方法， ί ϋ用包含—光學系統及—掃描器透鏡的-雷射光束掃描 器單元（13)’其特徵在於包含以下步驟： 使用該單元（13)以沿著一第一方向（χ)移動一雷射光束 (12)，以便在該面板（11)上刻劃出線段（15)，這些線段是所 要求的總直線長度之一部份； 以垂直於第一方向（χ)的第二方向（γ)連續地相對於該 面板（11)而移動該單元（13)，以形成一條劃線條帶（16);^ 定位該掃描器單元（13)，致使在下一個要被加工的每 條帶子中之劃線的開始位置均正確地重疊到已經被加工 上一條帶子内的劃線之最終位置端部，致使所有的劃線均 互相連接；以及 重複該等使用及移動步驟，以形成複數條平行的書I】線 1317176 帶’以利用連續的劃線覆蓋該面板的全面積。 依據本發明之一第一較佳變例，此方法之進一步的特 徵在於提供用於光學系統及掃描器透鏡（13)之一步驟，以 便將該雷射光束（12)1焦於該面板（π)的表面上。 依據本發明的第二較佳變例或第一較佳變例，此方法 之進一步特徵在於提供用於光學系統及掃描器透鏡（13)之 步驟，以便使該雷射光束（12)能夠被成形、均勻化且成像 於該面板（11)的表面上。

依據本發明的第三較佳變例、或第一或第二較佳變例， 法之進步特徵在於使用超過一個掃描器單元（23、 23’ ’如圖2所示），該等單元（23、23，）被並聯使用。 依據本發明之第四變例或上述較佳變例，本發明之進 一步特徵在於可以在一真空室内實施。 、依據本發明之第五變例或上述較佳變例，此方法其特 徵，於另外包含設置_個被裝配到掃描器⑷）上的單一债 :益⑷’)之步驟’致使’在原始劃線操作之後的第二劃線 术作期間’該《ί貞測器（45)係用則貞測先前刻劃好的直線 :與加工中的帶子相鄰之面板(41)的-區域中之現有層上 施便允許將第二劃線操作相對於原始劃線操作實 —乂本發明之第六變例或上述較佳變例，此方法之 的二=在：提供至少兩個被裝配至每個掃描器(4 2 )上 偵測器（45、45，/之步驟’致使’在—第二劃線操作期間， )之功能係要偵測先前刻劃好的直線在與加 11 1317176 •工中的帶子相鄰之面板（41)的一區域中之現有層上的端部 位置，以便允許將第二劃線相對於原始劃線在角度及位置 上正確定位。 根據本發明的一第二觀點，彀有一種藉由上述申請專 利範圍任一項所述之方法所製成的產品。 在本發明中，一掃描器單元被用來以高速移動光束（例 如US2003/0209527A1所揭示），但是’由掃瞄器單元所產 生的光束掃描區域之長度被侷限為所需要的總直線長度之 ® 部份，而非全部的直線長度。這一點的原因乃是：需要 多條帶子以刻劃出直線的總長度，如此意味著藉由基板的 掃描器單元在兩個軸上相對於掃描器單元的光束移動是需 要的，以便覆蓋全部的面積。 作為一範例，考量以下的情形，其中需要具有 600x1200mm尺寸的一面板被刻劃出大約12〇條直線，且 直線間距大約10mm，所有直線均平行於面板的最短邊緣。 此面板被以單一掃描器進行加工，且藉由單一雷射所供 •給。掃描器所刻劃的直線長度被限制為面板寬度的五分之 -一，所以掃描長度為12〇mm，且需要五條帶子來覆蓋整個 .面板面積。此製程包括該面板相對於該掃描頭在垂直於劃 線方向的方向上之連續移動，同時實施BTS掃描以便在且 有12〇_的寬度之一條帶子上畫彳線。在面板移動過^ 120mm之全長之後，該面板或掃描器在平行於直線方向的 方向上步進一段帶子的寬度，然後重複此製程。在五個這 樣的操作之後，面板的全部區域已經都被覆蓋住。在—條 12 1317176 τ子的劃線端部與相鄰帶+ ㈤妒子之間的正確重疊當然對於具有 連續劃線來說是必要的。 本發明中所述之配置方式的關鍵優點在於：藉由將掃 描一長度限制成劃線長度的—部份，則可以使用相當短焦距 (一般為細mm α下）的掃描透鏡，以及因此可以輕易達成 較小的絲尺切及高精確性光點定位。也不需要使用三 軸式掃描器。

本發明的另一主要優點在於：它能夠輕易掃描較大的 面板尺寸。這-點在上述US2003/〇2〇9527ai㈣所揭示 的製程類型中是無法達成的，因為對於具有高彡m以上 的視野尺寸之絲尺寸及位置的精確㈣是㈣困難的。 用於刻劃太陽能面板的此方法之另一關鍵優點在於使 用具有短焦距的掃描透鏡’如此能夠使用這類的透鏡實施 成像，而非聚焦模式，如此允許其等能與均f且成形過的 雷射光束一起使用。 作為運用此掃描器的刻劃技術是如何放大比例來加工 較大的面板之範例可以考慮以下的情形：具有2〇xi6m尺 寸的一太陽能面板，其中需要平行於長邊緣的1〇〇條劃線。 在此情形中，使用四個掃描器單元，每個掃描頭均可被藉 由其本身雷射來供給，或者可以根據製程使用來自一雷射 的一部份光束。 四個掃描器係被安裝於面板上方的起重機架之移動载 架上L且這些掃描器彼此之間隔為面板寬度的四分之—， 在此6形中為400mm。面板被安裝於一單轴式臺座上，致 13 1317176 • 使匕此夠被在垂直於門形機架的方向上移動。此製程之步 驟敘述如下： 1) 該面板移動，使得該等掃描器被定位於該面板前緣 上方； 2) 該掃描器載架在門形機架上移動，致使其中一掃描 器被定位成接近面板的側緣； 3) 所有四個掃描器在BTS模式進行操作，使該掃描器 載架在平行於該面板前緣的方向上連續移動，在一條 I 10 〇 m m寬的帶子中刻劃出平行面板長側邊的一系列直線； 4) 掃描器載架移動的距離等於該等掃描器之間的間 隔，在此情形中為4〇〇mm，致使，在該面板的前緣，該帶 子的整個長度均已經被劃線； 5) 然後’該面板被指引往前1 〇〇nlin，且重複上述製程， 在第一條劃線附近產生出第二條劃線，以在一條帶子内的 直線端部正確地重合下一條帶子的端部； • 6)重複此製程2〇次，致使能產生出2〇條帶子，且整 個面板表面均被以連續的劃線所覆蓋。 假如該等劃線被要求須在平行於該面板的短邊緣之方 向上產生時’則可以如下的方式使用相同的光學配置： 1) 該面板移動’致使此掃描器列被定位於該面板前緣 的上方； 2) 掃描器载架在門形機架上移動，致使四個掃描器中 的一個會接近該面板的側緣； 3) 所有四個掃描器均於BTS模式中操作，而該面板在 14 1317176 平行於該面板長邊的方向上連續移動，在一條平行於面板 側緣延伸的i〇0mm寬之帶子中刻劃出平行該面板短邊且間 距為1 Omm的一系列直線； 句該面板移動過為―的全長，而在該面板表面上產 生四條直線； 5)在掃描器門形機架上的載架側向地步進_匪，且 重複此製程，而該面板以相反方向移自，在與第—組帶子 相鄰處產生四條以上的帶子； _上述製程兩次以上’直到總共已經產生出“條 帶子且已經覆蓋住全部的面板區域為止。 。在上述範例中，使用四個掃描頭僅被用作為說明此製 程之用。當然，可以根據面板尺寸及製程時間規定而定從 一個到八個甚至更多的任何數量之掃描頭。當添加更多掃 描頭時，掃描器操作的總數或者每個掃描 移動會減少，因而能減少加工時間。 的㈣ 在上述範例中，使用丨〇〇赤彳1 P、便用100或120_的掃描線長度僅作 為祝明此製程之用。可根據製鋥 ,ώ 龈裂程要求而定，使用任何的掃 描線長度或帶子的寬度。一船决 你 解析产Α饴 般來§兄，在使用高精確度及高 解析度先罩成像，以產生一忐彬/Ν ή 成I 穴銳邊緣的光點之情形 ，可使用紐焦距的透鏡，且在每 ^ θ ^ r 牡母條咿子中的劃線長度— 又-在50到100mm的範圍内。在其中可以使用一 點且劃線定位精確度的要求並未、 m ^ A 此之呵的情形中，可以 使用一較長焦距的透鏡，且書彳線 來我度可尚達200mm以上。 用於使太陽能面板刻劃的方 4 W叼万去更為有效之重要規定乃 15 1317176 是在於：帶子之間的結合區域不能損壞基板或者以任何方 式限制太陽能面板的性能。必須有一個小重疊區域，其中 —條線的端部恰好重疊於相鄰的對應直線，且因此製程條 件必須為此重疊區域所接收的額外雷射照射不會對面板的 有效操作引起任何問題。對於運用玻璃為主的太陽能面板 製造中所使用的薄膜來說’通常雷射光束會與薄膜相交， 且在一次或兩次雷射發射之後，可能會使薄膜脫落，而且， 當光束通過此玻璃時，額外的照射就沒有任何效果。假如 選擇正確的波長與能量密度的話，則不管哪一層脫落均可 運用此方法。 在上述提供的範例中，雷射光束或光束均由上方入射 到該面板的上方塗鍍侧。這一點並非是唯一的配置方式， 且同樣地可以使用其他配置方式。該等光束也可以從上方 入射，且面板可以被配置成使得該被塗鍍側面朝下。替代 地，該等掃描器單元也可以被定位在該面板的下方，而該 等光束被導引朝上，且該面板的上或下表面皆被塗鍍。 在所有上述提供的範例中，該面板已經被配置成可以 在一軸上移動，同時帶有該等掃描器的載架可在正交軸上 移動。也可以使用其他配置方式。在製程期間，該面板可 以保持靜止，而藉由在面板上的一移動門形機架使該等 掃描器在兩軸上移動。另一方面，該等掃描器可以被維持 成靜止，而使該面板在兩軸上移動。 $如需要在塗鍍單元之間的轉移期間於一個被固持於 真工至内的面板上劃線’該面板在—個方向上移動而該等 16 1317176 “器在另一方向移動之配置方式是非常方便的。在此情 形中’該面板沿著一軸水平地在此真空室内移動，而同時 ㈣掃描器單元在此真空室上方的門形機架上以垂直方向 f動，而使得該等雷射光束被導引向下通過面板表面上的 —窗口。面板的塗鍍側在此配置情形中可以面朝上或面朝 下’此配置方式甚至允許在升高溫度的面板上劃線。 β水平式i也安裝面板纟非是唯一 &西己置方式。本發明也 可以在面板被固持成垂直方向或甚至與垂直成某1度而 進行操作。在此情形中，面板在水平方向上的移動以及掃 描器在垂直方向上的移動是—種實料酉己置方式。假如需 要在塗鍍單元之間的轉移期間，在真空容室内所維持的一 面板上進行劃線時，此種配置方式是特別恰當的。塗鑛單 =係以面板被定向成垂直或接近垂直的平面中而進J操 在刻劃太陽能面板期間發生的一項主要的問題是精確 控制在面板表面上的刻劃位置。大部份的太陽能面板製造 配置方式需要三個分開的相繼雷射劃線操作。對於在第—

層中的劃線之定位精確度要求是比在第二層肖第三層的刻 線要求更不嚴格得多，第二層與第三層的刻線必須相對於 先爾的劃線定位得更加正確。上述本發明的一項關鍵優點 在於短長度的劃線被產生於一連串相當窄的帶子中之情形 中即可以輕易地實施一種對齊方式，以測量與正在被刻劃 的帶子相鄰之現有劃線之面板上的位置。當被測量到的帶 子相繼地被刻劃時’所收集到的資料被儲存且被用來校I 17 Ϊ317176 f描器執跡。以此方式’此系統能連續地測量在欲被刻劃 下條f子中先前刻劃好的直線之正確位置，同時可執 2將第二劃線相對於每條帶子中的原始劃線之正確定位。 σ等稱此種對齊技術為「動態刻劃對齊（DS A)」。 *動t刻劃對齊（DSA)藉由將一適當的偵測器裝配至每 個掃4田頭以取簡單形式實施。此谓測器在平行於該等劃線 的方向上與光束中心偏移了一段距離，此距離將㈣測器 相鄰^線ι子的寬度内。在此位置中，當該掃描器在 面板的表面上方移動，或者面板在掃描器底下移動時，該 偵測器會記錄在下一個要被加工的直線帶中的劃線之位 ^ °當偵測II記錄出-劃線的存在時，在n形機架或面板 臺座上的編碼器位置會被記錄成為劃線位置的參考。對於 所有在此帶子中的劃線重複此步驟。纟已經刻劃了一條完 整帶子使得關於在相鄰帶子㈣所有劃線之位置的整組資 '已經被記錄之後，該等資料被處理且下載到該掃描器控 制时上jt匕等寅料下載操作可以在面板或掃描器從已經被

雷射刻劃過的帶子上方> A m A 方之位置移動到已經被測量過的相鄰 啄子上方之位置。然後使用此等記錄且處理過的刻劃位置 資料來校正該掃描㈣移動，致使被掃描的直線之軌跡可 以被校正，用於先前刻劃好的直線之些微移動，且因此可 以正確地維持在每條新直線以及每條先前刻劃好的直線之 間的間隔。 為了允許刻劃出平杆於& 4 7 丁於面板任一邊緣的直線，每個掃 描器頭需要有被裝配於其之兩個伯測器。這些伯測器彼此 18 1317176 = 90。的角度進行安裝’且從平行於兩個 Γ中心線之方向偏移。從掃描器光束中心線偏移的I: 此使這些偵測器在每個情形中被放置於相鄰帶子上方。 「動態刻劃對齊（DSA)」的方法是料有效的 ^許所有直線的刻劃位置之⑽變化能夠被測量出來且 二要顯者地減緩整個刻劃製程°dsa能達成這 乃疋由於已經存在面板較下層薄膜中的劃線之所有線 ㈣位置記錄發生在—帶子内，同時第二直線被正確： 二於:目鄰帶子中的一上層内，所以，不會對刻劃製程 ;加任何顯著的時間。惟-需要的額外時間是被用以測量 第 條直線。在此情形Φ，π -Γ 1 不可此同時劃線，所以這會對 2個製程增加一點昧 ”，時間。然而，由於沿著第一條帶子的對 =過能夠以最大的可允許臺座速度完成，此速度明顯地 劃線所使用的速度更快，1由於欲刻劃多條帶子，所以 為了㈣㈣—帶子内的直線位置有關之資料而增加-次 額外的操作對於整個時間來說增加以很微小的。 用於DSA之單-個劃線位置谓測器的使用僅能允許每 個相繼的劃線能正確對齊並定位到每條先前的劃線之單一 *置^存又如在每個掃描器頭上使用兩個偵測器，而使其 等&著在平订於劃線方向的—直線移動且被定位成使得一 個:貞測器可記錄接近相鄰帶子内的劃線之一端，且另一偵 :器：錄相反端附近，就可以明顯地改善DSA技術。如此 一味著個谓測裔從該掃描器光束中心位置移動了大約一 半的線T子寬度’且债測器之間的間隔接近整個帶子的 19 1317176 寬度。以此方式 該兩個偵測器可記錄每條劃線兩端附近 的位置，致使旎夠被用來偵測劃線區段的空間及角度變 一組兩個偵測器裝配至掃描器頭，且相對

可以補償位置與角度位置誤差。 化。错由將另外一 於該第一組以90 很多種運用光學的感測器可以被用作為DSA偵測器。 在每個情形中的要求乃是要偵測出當直線彼此互相重疊時 ♦在-薄膜内所切割的直線之位置。如此意味著在劃線位置 薄膜的光學穿透性能會經常顯著地改變，致使能夠輕易地 測量出光學穿透性中的變化。 【實施方式】 以下’將參考附圖說明本發明的較佳實施例。 將一大型扁平太陽能面板11安裝於一臺座系統上，此 太陽能面板是由玻璃、金屬或塗佈有ITO或其他導電或半 0 導電性層或組合層之聚合體基底所組成，此臺座系統能允 °争6亥太陽能面板在一 X軸上移動。此要求的係在該塗層内 刻劃出平行於該矩形面板的長側邊延伸之X方向的多數平 行直線。使來自一雷射的光束通過一個二轴式掃描器單元 13’且藉由一透鏡14聚焦於此面板的表面上，以便在此 面板上劃線1 5。該掃描器單元被安裝於面板上方的一門形 構架之一移動載架上，致使’它能夠在γ方向上移動。如 圖所示，產生出成一連串帶子16之平行於X軸延伸之在 塗層内的劃線排，其中，每條帶子的寬度是面板總長度的 20 1317176 :部分。每條帶子的產生係藉由該掃描器…向 續移動，同時該掃描器單元在…於帶子的寬度上偏移 光束。此種製程稱之為蝴蝶結掃描（BTs)。在掃描器已妙 在y方向内移動及整個面板寬度之後，該面板會係沿著： 方向以帶子的寬度步進的，且利用該掃描器在反γ方 向上之移動來重複此製程。整個面板區域被刻劃有多 帶子’這些帶子在帶子17 <間的邊界上充分重疊，以便 在整個面板的總長度上產生連續的劃線。

圖2顯示比圖！更為複雜的配置方式，以符合平行於 該矩形面板的短邊緣之在太陽能板塗層中的劃線之要求。 該面板2丨被安裝於一臺座上，該臺座能允許其在X方向 上移動。兩個雷射光束22、22，被導引至兩個掃描器單元 =、23’處，此兩個掃描器單元沿著γ方向被分成該面板 寬度的一半。該等掃描器單元被安裝於面板上方的一門形 構杀之載架上，其接著允許能在Y方向上之移動。藉由 使該面板在X方向上連續移動，且同時以雙掃描器頭執行 BTS刻劃操作，該面板的整個面積被刻劃出一連串平行於 该長軸延伸的帶子。在該面板的全長已經被覆蓋之後，該 等掃描器沿著Y方向以帶子寬度步進，且此製程被重複。 在圖2所示的特別情形中，僅需要通過面板兩次就能完成 刻劃操作’但是在實際上，可能會需要通過更多的次數。 圖3顯示類似於圖1的配置方式之頂視圖，其中太陽 月b板3 1可以在X方向上移動’且一掃描器單元3 2可以沿 Y方向在面板上方移動。太陽能面板具有一個或更多已被 21 1317176 塗覆的薄膜層，這些薄膜層已經事先被雷射刻劃出直線 33，且此時該面板上已經塗鍍有一額外層，而且，要求的 係要在該頂塗鍍層中刻劃出另一組平行且非常接近現有直 線之新直線34。在此情形中，如圖所示，一 一^ 被安裝於該掃描器單元上。此偵測器係面朝下的，且與Y 軸臺座中的編碼器一起使用，以便偵測並記錄在面板上之

現有劃線33 #位置。㈣測器可以從掃描器光束十心位 置沿X方向移動，致使它可以在與被加工過的帶子37相 鄰之帶子36内的一點觀視該面板的表面。在所示的圖中， /偵測疋與光束直線中心相隔一段距離，此距離大約等 於：線帶子寬冑36，如此意味著該偵測器可記錄對應於相 鄰帶子的中心之直線位置資料。該偵測器可以被安裝於其 他位置’可從掃描ϋ光束中心位置在Χ方向與γ方向上移 動；’只要它能夠在要被刻劃的下―條帶子内的某點上觀察 到该面板表面即可。在一條帶子甲的BTS刻劃操作期間， 相鄰帶子内的現有劃線位置上之資料被收集並儲存於一適 當的電腦内。該面板在x方向中前進，致使所測量的帶子 會被置於掃描器底下，該等處理過的m置資料會被下 載到此掃描器控制器，且然後利用該等處理過的資料在被 測，的帶子上執行BTS直線刻劃操作，該等資料被用以校 間的光束軌跡，以補償該等現有劃線與預期位置 之間的偏移。 由該掃描器通 劃線，使該面 圖3顯示一面板之特殊的情形，其中藉 過該面m回’產生出九條帶子互連的β 22 板被完全加工。此圖顯 _ ,、、不在第二次通過的中間之程。 掃描器沿γ方向朝向哕圖 以 穴忒圖的頂端移動，且該掃描器在其 下的帶子中刻劃第-貪丨治 ，、- _ —劃線區段，同時在頭上的偵測器偵測 在要被刻劃的下一個恶·工rVi Ο. - 個帶子内先前層劃線線段之位置。

上觀察到面板表面即可。在一條帶子中之第二層的BTs刻 1317176 圖4顯示類似於圖2所示的配置方式之頂視圖，其中 —太陽能面板41可以、 — 任X方向上移動，且兩個掃描器單 元42、42’可以沿γ古a — 方向在平板上方移動。此太陽能面板 1具有-個或更多已施用的薄膜層，這些薄膜層 被以雷射刻劃出直線43，且接装 且接著s亥面板41上已經被塗鑛 有額外層ffij且，該要求係要在頂塗鍛層中刻劃出另— 、且平仃幻Μ接近該等現有直線的新直線44。在此情形 ^如圖所示’兩偵測器裝i 45、45’被裝附於每個掃描 -單7C上。該等偵測器面朝下，且與X軸臺座中的編碼器 (使用則更偵測並記錄在面板上之現有劃線Μ的位 置。該等㈣器可以被從該掃描器光束中心、位置沿Y方向 移動，致使它們在與加工中的帶子相鄰之帶子内之接近現 有劃線線段之端部的位置處可以觀視到該面板的表面。在 所示的圖+，該等偵測器與光束直線中心相隔一段距離， 此距離大約等於劃線帶子寬度的一半，且為該劃線帶子寬 度46的一又二分之一倍，此意味著該等偵測器可記錄對 應於相鄰帶子的直線端之直線位置資料。該等偵測器可以 被相對於該掃描器單元地安裝於其他位置，只要它們能夠 在要被刻劃的下一條帶子内接近該等劃線之端部的某些點 23 1317176 劃操作期間，相鄰帶子内的現有劃線兩端的位置上之資料 被收集並儲存於一適當的電腦内。該等婦描器被沿著^方 向V進，致使該等被測量的帶子被置於該等掃描器底下， 料處理過的劃線端位置資料會被下載到該等掃描器控制 益且然後利用該等處理過資辛斗，在#測量的帶子上執行 BTS直線刻劃操作，該等資料被❹以在掃描期間校正光 ^執跡’以補償現有劃線與預期位置之間的空間與角度偏 ^冑示-個面板之特殊的情形，其中藉由該面 =…通過三回，產生出六條互連劃線，該面板被完 工此圖顯示在第二次通過之中門玷 、义T間的程序。該面板沿 λ方向朝向該圖的右邊移動， 逻秒動且該兩個掃描頭在其等底下 的▼子中刻劃第二劃線區段，同時说 叮隹母個碩上的兩個偵測 器偵測在要被刻劃的下一個帶 ' 肀于円先刖層劃線線段之位置 興角度。 【圖式簡單說明】 &面顯不適用於藉由在本發明中所述的方法刻劃太陽 的-種配置方式之一般示意圖，其中單一掃描器單 兀〜出平行於一矩形面板的較長邊之直線。 圓2顯示適用於藉由在本發明φ拼、+. μ 士.+ w &

At 你+贫叨笮所述的方法刻劃太陽 月t*面板的一種配置方式一 立 一 ^ 般不思圖，其中兩個掃描器單 兀並聯操作，以刻劃出 _ 平订於一矩形面板的較短邊之直 線0 ·’属不利用具有一偵測器的單一掃描器單元之一太 24 1317176 陽能面板刻劃工具之配置方式的 用於將一組新的劃線動態地刻劃 器的兩個掃描器單元的一太陽 的平面圖，該等偵測器被用以 度與位置上刻劃對齊於現有的 圖4顯示具有多個偵測 能面板刻劃工具之配置方式 將一組新的劃線動態地在角 劃線。 俯視圖，該偵測器被裝附 對齊於現有的劃線位置。 【主要元件符號說明】

11 面板 12 雷射光束 13 掃描器單元 14 透鏡 15 直線 16 帶子 17 帶子 21 面板 22 雷射光束 VT 雷射光束 23 掃描器單元 23， 掃描器單元 31 面板 32 掃描器單元 33 直線 34 直線 3 5 偵測器裝置 25 1317176 36 帶子 37 帶子 41 面板 42 掃描器單元 42} 掃描器單元 43 直線 44 直線 45 偵測器裝置 45' 偵測器裝置 46 帶子 26

Claims (1)

1317176 十、申請專利範困： 1· 一種用於正確地在一面板上（典型地為一太陽能面 板（11))之薄塗層内以雷射劃線的方法，其利用包含一光 學系統及一掃描器透鏡的一雷射光束掃描器單元（丨3)，其 特徵在於以下該等步驟： 使用該單元（13)以沿著—第一方向（χ)移動一雷射光束 (12)，以便在該面板（11)上刻劃出線段（15)，這些線段是所 要求的總直線長度之一部份； > «垂直於該第-方向（X)的一第二方向⑺連續地相對 於《•亥面板（11)移動該單元（丨3 )，以形成一條刻劃條帶（1 6); 定位該掃描器單元（13)，致使在了一個要被加工的每 條帶子令之劃線的開始位置均正確地重疊已經被加工的上 -條帶子内的劃線之最終位置端冑，致使所有的劃線均互 相連接；以及 重複該等使用及移動步驟，以形成複數條平行劃線條 帶，以利用連續的劃線覆蓋該面板的全面積。

2·如申請專利範圍第1項之m特徵在於提供用 於光學系統及掃描n透鏡（13)之步驟，以便將該雷射光束 (12)聚焦於該面板（11)的表面上。 ㈣範圍帛！項之方法，其特徵在於提供用 於光學系統及掃描器透鏡（13)之—㈣，以便使該雷射光 束（12)能夠被成形、均f化且成像於該面板⑴）的表面上。 〇中請_範@第3項之方法’其特徵在於使 用超過-個掃描H單元（23、23’’如圖2所示），該等單元 27