[发明专利]划线方法和用于划线的喷砂机有效

专利信息
申请号: 201310382121.2 申请日: 2013-08-28
公开(公告)号: CN103659612B 公开(公告)日: 2017-06-09
发明(设计)人: 间濑惠二;日当正人 申请(专利权)人: 株式会社不二制作所
主分类号: B24C1/00 分类号: B24C1/00;B24C5/04;B24C7/00;B24C11/00;H01L31/18
代理公司: 广州三环专利代理有限公司44202 代理人: 温旭,郝传鑫
地址: 日本*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 划线 方法 用于 喷砂机
【说明书】:

技术领域

发明涉及用于在工件上形成沟槽和分离线的划线方法和用于划线的喷砂机。更为具体而言,本发明涉及通过喷射磨料和压缩气体的喷砂法进行划线的方法和用于所述方法的喷砂机。

背景技术

划线,其在工件上形成沟槽和分离线,被用于形成沟槽,所述沟槽在切割诸如玻璃之类的硬质易碎材料时充当分离起始点。划线还用于在半导体装置的制造期间或类似的情形下将衬底上形成的导电膜和半导体膜切割和分离成预定的模式。

接下来描述示例性的太阳能电池,作为半导体装置的一种例子。太阳能电池板包括导电层、光电转换层、缓冲层、以及透明电极层。导电层放置在玻璃衬底上并且充当后表面电极。光电转换层形成在导电层上。缓冲层和透明电极层形成在光电转换层上。每次在玻璃衬底上形成导电层、光电转换层、缓冲层和透明电极层,各个层以预定的模式划线以将它们切割和分离。这在玻璃衬底上形成了串联连接的多个太阳能电池并且还包括完整的结构。

作为用于划线的方法,通常,可使用激光划线、机械划线、以及利用喷砂方法的划线。

这些划线方法中,激光划线是将激光的聚焦点调整至工件的表面并且根据预备的编程处理模式精确地滑动放置在处理台上的工件或激光振荡器从而以预定的模式形成分离线。用于激光划线的处理设备是复杂并且昂贵的设备,从而要求相当大的初始投资。

而且,由于激光划线是使用热量的处理,因而激光划线可使工件变形或使工件质量改变,因此,可应用的材料等受到限制。

在透明材料的处理中存在困难,在透明材料中激光的聚焦点的调整有困难。而且,这可产生废渣(熔融金属的焊接沉淀物)而使产品有故障或类似的失效。

在上述的划线方法中,机械划线,例如,通过在高速旋转由金刚石磨石等形成的研磨轮的同时接触工件的表面并且以预定的模式切开工件的表面来形成沟槽。随着工作进行,诸如昂贵的研磨轮之类的工具会磨损,而且即使工具的磨损很轻微,处理的精确度也会发生变化,因而,要求频繁更换所述工具。这要求相当大的运营费用并且在更换工具期间要停止工作,这降低了生产率。

因此,存在通过喷砂机划线的需求。与使用激光的处理设备相比,喷砂机具有相对简单的设备配置,从而可以以较低的成本引入。而且,操作简单,仅需要补充或更换磨料。因此,喷砂机允许持续划线而无需中止工作并且不会改变处理精确度。

响应所述需求,提出了在太阳能电池制造期间通过喷砂法对导电膜、光电转换层、透明电极等进行划线(日本LOPI H09-260704(JP1997-260704A)和JP2000-124490A)。

尽管不专用于划线,本申请的申请人已提出用于提供恒定量磨料的盘式设备作为提供恒定量磨料的设备10。用于提供恒定量磨料的设备10旨在通过在喷砂处理中向喷嘴稳定地提供恒定量的磨料来改善处理精确度等。之后,通过放置在磨料箱中旋转的盘13上的测量孔13a精确测量的磨料连同压缩气体一起提供至喷嘴20(具体请参见下面的图1,相关技术:JP5183089B2)。

在太阳能电池的上述制造过程中通过划线在导电层、光电转换层、和透明电极层形成的沟槽部分要求形成得尽可能薄。这改善了发电效率,因为当形成为太阳能电池时沟槽部分对发电没有贡献。

响应所述要求,在上述’704和‘490中描述的两个发明中,进行遮掩以在通过喷砂划线之前使用保护性结构覆盖工件的除了形成沟槽的那一部分之外的表面。这允许预定模式的沟槽形成在工件的表面上。

因此,在太阳能电池的上述制造例子中,每当导电层、光电转换层、缓冲层、以及透明电极层形成,便要求通过下述方法进行遮掩:例如,高精确度地以预定模式印刷保护性结构。而且,在通过喷砂划线后,需要通过清洗或另外的方法将在遮掩期间装配的保护性结构移走。如果可以在没有遮掩的情形下使用喷砂将磨料直接喷射在工件的表面来高精确度地形成沟槽或类似物,可以省略一些制造处理步骤并且可以减少要使用的材料的量。因此,可以以更低的成本执行喷砂划线,并且工作所花费的时间得以显著减少。

另一方面,在沟槽是通过没有进行上述遮掩的已知方法并且使用已知喷砂机形成的情形下,不能形成宽度小于或等于1mm的沟槽。不存在允许在不进行掩模的情形下形成细槽的现有喷砂方法,而形成细槽是上述太阳能电池等的制造所必需的。

上面描述了在太阳能电池的制造过程中进行划线。然而,在没有遮掩情形下实现喷砂划线的成本优势,以及各产品尺寸减小和重量减轻伴随的精细处理的必要性也是除了太阳能电池制造之外的领域同样所需要的。

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