[发明专利]激光制图装置和激光制图方法

说明书

技术领域

本发明涉及采用激光对形成于基板上的薄膜进行制图的激光制图装置和激光制图方法，本发明特别是涉及采用适合于对具有透光性的基板的集成型薄膜太阳能电池的电极等进行制图的激光制图装置和激光制图方法。

背景技术

在过去，在制作于基板上集成多个组件单元(cell)的集成型太阳能电池的场合，必须对应于各组件单元(cell)而呈矩形状将叠置于该基板上的该薄膜分割，进行形成将该薄膜分割用的槽(在下面称为划线)的制图。作为该制图的方法，包括通过照射激光，将薄膜的一部分烧饰(ablation)以形成划线的激光制图方法，人们知道有采用该方法的专利文献1中给出的激光制图装置(激光加工装置)。

在专利文献1的激光加工装置中，为了谋求划线性能的提高，通过采用光纤对激光束的作为基本强度(power)分布的正规分布(激光点的中间的强度(power)强的分布)进行平坦(flat)处理，可在照射了激光的面内均匀地进行加工。其利用了光纤的下述的特性，即，在于芯体内激光传播的过程中，具有沿光束径向对该光强度分布进行平坦(flat)处理的特性。另外，在激光光学系统的光路中设置视野光圈，通过使激光束呈矩形，象图12所示的那样，可尽可能地对激光的重合部分进行加工。由于对激光的重合部分两次照射激光，故容易发生加工变化。作为减小该面积的措施，实施上述对策。

已有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭62-244592号文献

发明内容

最近，为了提高太阳能电池的发电效率，要求图13所示的划线宽度的变窄、划线间距的变窄。其原因在于：由于该划线的部分对太阳能电池的发电没有作用，故如果尽可能地减小其面积，可增加太阳能电池板的有效面积，则可提高太阳能电池的发电效率。

为了减小划线的宽度，必须精细地将激光聚光，必须尽可能地减小加工面的光束直径的变化，进行加工。为此，在激光光学系统中，必须在平时使基板表面的距离保持一定而进行加工。但是，基板的厚度具有变化，基板表面的高度改变。为了伴随该情况将距离保持一定，必须在平时进行对焦而加工。但是，在专利文献1的装置中，没有装载自动对焦机构。于是，在谋求划线宽度变窄的方面有限制。

本发明的目的在于提供可减小划线宽度和划线间距小间距化的激光制图装置和激光制图方法。

具体来说，本发明的目的在于提供一种激光制图装置和激光制图方法，其中，作为于现有装置中构成课题的小间距化有限制的对策，装载自动对焦机构，另外，实施该自动对焦机构的运用方法，由此，通过较低价格的自动对焦机构，可实现上述划线宽度的变窄与间距的变窄。

另外，可通过划线宽度的变窄和划线的间距的小间距化，有助于提高太阳能电池板的发电效率。

本发明的激光制图装置为下述的装置，其中，采用激光对形成于基板(1)上的薄膜进行呈矩形状的分断加工，其特征在于，该装置包括：

基板固定台(3)，该基板固定台(3)放置上述基板(1)；光学头(5)，该光学头(5)并设了多个分别照射激光加工束的激光加工用光学系统(4)；光学头相对移动机构(6)，上述光学头相对移动机构(6)使上述基板固定台(3)和光学头(5)相对移动，移动方向为沿上述基板(1)的加工面上的相垂直的两个轴方向(X，Y)；加工控制机构(31)，上述加工控制机构(31)控制：通过该光学头相对移动机构(6)使上述光学头(5)相对上述基板(1)而移动的通路，以及在该通路上分别进行上述光学头(5)发生的激光的照射的开始和停止的基板(1)的加工开始位置(S)和加工结束位置(E)；

在上述光学头(5)中，在上述各激光加工用光学系统(4)上具有自动对焦机构(7)，该机构(7)使该激光加工用光学系统(4)和上述基板(1)的加工面之间的距离与上述激光加工用光学系统(4)的焦距一致，设置对焦功能控制机构(32)，该机构(32)在上述基板(1)的加工开始位置(S)启动自动对焦机构(7)的作为自动对焦功能的对焦功能，在基板(1)的加工结束位置(E)结束该对焦功能。

但是，在直到基板(1)的边缘都有全部划线的必要的场合，加工用激光的照射开始位置在加工开始位置(S)的前侧也没有关系。又，加工用激光的照射结束位置在加工结束位置(E)后面也没有关系。在此场合，自动对焦功能在加工开始位置(S)启动，在加工结束位置(E)结束。