[发明专利]激光加工装置

说明书

技术领域

本发明涉及激光加工装置，特别涉及用于沿着基板上的多条加工预定线照射激光的激光加工装置。

背景技术

在太阳电池的制造中，沿着多条线对基板上的薄层照射激光，分割出多个子电池。然后，将分割出的子电池相互连接起来。

在这样的向太阳电池基板照射激光来进行加工的图案形成工序中，沿着预定间距的大量加工预定线照射激光。

例如，在专利文献1的装置中，设置有各自能够输出4条激光束的多个光学单元。并且，通过使多个光学单元进行扫描，来形成预定间距的多条划线槽。

而且，在专利文献2中，将衍射光学元件（DOE）与f-sinθ透镜组合起来而构成光学单元。在此，预定间距的大量激光的光束点（beam spot）照射到基板上。

专利文献1：日本特表2010-509067号公报

专利文献2：日本特开2001-62578号公报

通过使用专利文献1和2中所述的装置进行加工，能够在短时间内加工大量的图案形成线。

在此，在图案形成线的条数超过一个光学单元的光束数的情况下，通过排列配置多个光学单元，同样能够缩短加工时间。

但是，在多条图案形成线的间距很小的情况下，不能通过多个光学单元按等间距同时进行加工。亦即，由于光学单元一般具有内置了透镜等光学元件的镜筒，因此，即便使相邻的镜筒最大限度地接近，在形成于一个镜筒内部的光束点与形成于另一个镜筒内部的光束点之间也会空出与镜筒彼此的厚度相应的距离。因此，在图案形成线的间距很小的情况下，相邻的光学单元间的图案形成线的间距会比其它图案形成线的间距大。

而且，太阳电池的图案形成通过由固定的光学系统与载物台移动部件组合而成的装置来实施，或通过使用了振镜扫描器（ガルバノスキヤナ）等扫描光学系统的装置来实施。

在如上所述的装置结构中，图案形成线的间距精度由载物台的移动间距精度或扫描器的定位精度确定，一般是几μm～几十μm。而且，需要针对每条图案形成线进行由伺服马达实现的定位。从而，在加工大量的图案形成线的情况下，加工的生产间隔时间变长，如果间距的要求精度变高的话，定位要花费更长的时间。

发明内容

本发明的课题在于，即使在多条加工预定线的间距很小的情况下，也能够通过排列多个光学单元来沿着多条加工预定线同时照射激光。

本发明的另一课题在于提供一种激光加工装置，其能够在短时间内高精度地调整多条加工线的间距。

第1发明涉及的激光加工装置是用于沿着基板上的多条加工预定线照射激光的装置，其具有：激光射出装置，其用于射出激光；以及第1光学单元和第2光学单元。第1光学单元和第2光学单元分别具有：衍射光学元件，其用于将来自激光射出装置的激光分支为多条激光；和透镜，其用于使来自衍射光学元件的多条激光以沿着基板上的一条直线排列的方式聚光。并且，将由第1光学单元在基板上聚光形成的多个光束点连接而成的第1直线、与将由第2光学单元在基板上聚光形成的多个光束点连接而成的第2直线彼此平行地错开。

在此，第1光学单元和第2光学单元在大量的光束点排列的方向上错开进行配置。因此，即使在多条加工预定线的间距很小、并且各光学单元的镜筒等框体的厚度很厚的情况下，也能够利用多个光学单元沿着多条加工预定线同时照射激光。

第2发明涉及的激光加工装置为，在第1发明的装置中，将第1光学单元的透镜的中心与第2光学单元的透镜的中心连接起来的直线相对于第1直线和第2直线倾斜。

第3发明涉及的激光加工装置为，在第1或第2发明的装置中，第1光学单元和第2光学单元具有直径相同的圆筒状的镜筒。并且，第1光学单元和第2光学单元的中心间距离不小于镜筒的直径。

在该情况下，能够避免2个光学单元的干涉，能够沿着间距很小的多条加工预定线照射激光。

第4发明涉及的激光加工装置为，在第1到第3发明中的任意一个发明的装置中，第1光学单元和第2光学单元的中心间距离比第1光学单元的中心与第2光学单元的中心之间的沿第1直线和第2直线的距离长。

第5发明涉及的激光加工装置为，在第1到第4发明中的任意一个发明的装置中，第1光学单元还具有光束分离器，所述光束分离器用于对来自激光射出装置的激光进行分支。并且，第2光学单元还具有反射镜，所述反射镜用于将来自光束分离器的激光反射并引导至第2光学系统的衍射光学元件。

在此，能够用简单的结构沿多条加工预定线照射激光。