專利名稱：構(gòu)圖裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種將形成在基板上的膜部分剝離或去除的構(gòu)圖裝置(I^tterning device)0
背景技術(shù)：
以往，已知有一種通過向 CIGS(Copper Indium Gallium DiSelenide，銅銦鎵硒) 系太陽電池的表面擠壓刀尖，使形成在太陽電池表面上的膜剝離而執(zhí)行槽加工的技術(shù)(構(gòu)圖)(例如參照專利文獻(xiàn)1)。例如，與此相當(dāng)?shù)挠袨榱嗽谔栯姵赜没宓亩瞬柯冻鱿虏侩姌O，而相對寬幅地剝離或去除形成在下部電極上的膜的步驟(也稱為切削步驟)等。先行技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 國際公開第2009/145058號

發(fā)明內(nèi)容
在太陽電池的制造步驟中，進(jìn)行所述構(gòu)圖之前要實施各種熱處理，但熱處理有時會導(dǎo)致構(gòu)成太陽電池的基板(玻璃基板)上產(chǎn)生翹曲，在構(gòu)圖時刀尖的刀刃方向與基板表面并未大致平行。在使用寬度窄的構(gòu)圖工具而形成寬度窄的槽的情況下，基板翹曲的影響較小，但在所述切削步驟中，去除部分的寬度大，因此需要使用刀尖寬度大的構(gòu)圖工具，若基板發(fā)生翹曲，則產(chǎn)生刀尖與形成在基板上的膜未均勻接觸，而無法以所需寬度剝離或去除膜這樣的問題。本發(fā)明是鑒于所述課題研究而成，目的在于提供一種能夠恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行構(gòu)圖而將形成在基板上的膜部分剝離或去除的構(gòu)圖裝置。為了解決所述課題，技術(shù)方案1的發(fā)明是一種進(jìn)行構(gòu)圖而將形成在基板上的膜部分剝離或去除的裝置，其特征在于包括保持單元，保持形成著膜的基板；構(gòu)圖工具，在前端部上具有在刀刃方向上延伸的刀尖；固定器，將所述構(gòu)圖工具固定；固定器擺動部，將所述固定器保持為能夠圍繞包含加工方向和鉛垂方向的平面內(nèi)的第1軸旋轉(zhuǎn)；驅(qū)動部，使所述固定器擺動部相對于所述保持單元相對移動；及升降部，使所述固定器擺動部升降；且所述升降部使所述固定器擺動部向接近所述保持單元的方向移動而使所述構(gòu)圖工具的所述刀尖觸碰所述膜之后，所述驅(qū)動部使所述固定器擺動部相對于所述加工方向相對移動， 由此在所述構(gòu)圖工具沿著所述加工方向進(jìn)行所述膜的構(gòu)圖時，所述構(gòu)圖工具將在水平面內(nèi)所述刀刃方向正交于所述加工方向時的所述刀尖的姿勢設(shè)為基準(zhǔn)姿勢，并且通過所述固定器圍繞所述第1軸旋轉(zhuǎn)，能夠仿照所述膜在所述刀刃方向上的傾斜度擺動。另外，技術(shù)方案2的發(fā)明是根據(jù)技術(shù)方案1所述的構(gòu)圖裝置，其特征在于所述固定器擺動部能夠圍繞在水平面內(nèi)垂直于所述加工方向的所述第2軸轉(zhuǎn)動。另外，技術(shù)方案3的發(fā)明是根據(jù)技術(shù)方案2所述的構(gòu)圖裝置，其特征在于通過使所述固定器擺動部圍繞所述第1軸轉(zhuǎn)動，將所述構(gòu)圖工具設(shè)為傾斜姿勢而進(jìn)行所述構(gòu)圖。
另外，技術(shù)方案4的發(fā)明是根據(jù)技術(shù)方案1至3中任一技術(shù)方案所述的構(gòu)圖裝置， 其特征在于所述構(gòu)圖工具的所述刀刃方向上的寬度大于固定在所述固定器上的部分的寬度。另外，技術(shù)方案5的發(fā)明是根據(jù)技術(shù)方案1至3中任一技術(shù)方案所述的構(gòu)圖裝置， 其特征在于所述構(gòu)圖工具在所述刀尖上部具有貫通孔。[發(fā)明的效果]根據(jù)技術(shù)方案1至技術(shù)方案5的發(fā)明，即便在由于基板產(chǎn)生翹曲等原因?qū)е伦鳛闃?gòu)圖對象的膜上在刀刃方向上有傾斜度的情況下，也可以使構(gòu)圖工具的刀尖姿勢仿照該傾斜度而變化，從而能夠穩(wěn)定地形成所需寬度的槽。尤其是，根據(jù)技術(shù)方案4所述的發(fā)明，通過1次構(gòu)圖可以形成更大寬度的槽。另外，根據(jù)技術(shù)方案5所述的發(fā)明，從基板上去除的膜的加工碎屑通過貫通孔而向加工行進(jìn)方向的相反側(cè)排出。由此，加工碎屑存在于加工行進(jìn)方向上而阻礙構(gòu)圖的情況或附著于刀尖上的情況得到抑制，因此構(gòu)圖精度進(jìn)一步提高。


圖1是表示構(gòu)圖裝置1的整體構(gòu)成的一例的前視圖。圖2是表示構(gòu)圖裝置1的整體構(gòu)成的一例的側(cè)視圖。圖3是表示太陽電池3的構(gòu)成的一例的前視圖。圖4是表示構(gòu)圖頭部30附近的構(gòu)成的一例的前視圖。圖5是表示固定器擺動部34附近的構(gòu)成的一例的側(cè)視圖。圖6是例示正在進(jìn)行構(gòu)圖時的構(gòu)圖頭部30的模樣的側(cè)視圖。圖7是表示構(gòu)圖工具60的構(gòu)成的前視圖。圖8是例示構(gòu)圖工具60與形成著膜5的基板4的位置關(guān)系的前視圖。圖9是表示構(gòu)圖工具60的姿勢與槽6的關(guān)系的圖。圖10是表示變形例的構(gòu)圖工具160的前視圖。圖11是例示將構(gòu)圖工具160使用于利用構(gòu)圖裝置1的構(gòu)圖的情況下的模樣的圖。圖12是表示變形例的構(gòu)圖工具沈0的前視圖。圖13是表示變形例的構(gòu)圖工具360的前視圖。[符號的說明]1構(gòu)圖裝置3太陽電池4基板5膜6槽30 構(gòu)圖頭部31 固定器34 固定器擺動部35 固定器接頭36 安裝片
38回旋部40固定器安裝組件50升降部60構(gòu)圖工具260構(gòu)圖工具360構(gòu)圖工具61刀部261刀部361刀部61a刀尖261a刀尖361a刀尖61b貫通孔361b 貫通孔70驅(qū)動部
具體實施例方式〈構(gòu)圖裝置的整體構(gòu)成〉圖1及圖2分別是表示構(gòu)圖裝置1的整體構(gòu)成的一例的前視圖及側(cè)視圖。圖3是表示作為利用構(gòu)圖裝置1的構(gòu)圖的主要對象的太陽電池3的構(gòu)成的一例的前視圖。此外， 在圖1及以后的各圖中，為了明確它們的方向關(guān)系，附加將Z軸方向設(shè)為鉛垂方向，將XY平面設(shè)為水平面的MZ正交坐標(biāo)系。另外，在本實施方式中，若并未特別說明，則設(shè)為Y軸正方向為構(gòu)圖的行進(jìn)方向(加工行進(jìn)方向)。此處，在本實施方式中，所謂構(gòu)圖是指如下的處理例如，在如圖3所示的太陽電池3般在基板4上形成著膜5的情況下，利用工具而使膜5剝離，由此在膜5上形成槽6 (參照圖3)、或使例如金屬背面(下部)電極等特定的膜露出?；?是例如包含如玻璃基板或陶瓷基板等的脆性材料或樹脂膜等可撓性材料的基板。此外，在本實施方式中，存在如下情況將在基板4上形成著膜5，且形成槽6之前的狀態(tài)的物件、即構(gòu)圖的對象物簡稱為基板4。另外，如圖3所示，太陽電池3的膜5具有金屬背面(下部)電極Ll、CIGS(Cu、In、 Ga, Se)光吸收層L2、緩沖層L3、及透明電極窗層L4。此外，因構(gòu)圖引起的槽6的形成是以如下方式進(jìn)行將金屬背面電極L1、CIGS光吸收層L2、緩沖層L3、及透明電極窗層L4依次層疊后，去除CIGS光吸收層L2、緩沖層L3、及透明電極窗層L4。另外，還存在如下情況在層疊透明電極窗層L4之前的階段中，通過去除 CIGS光吸收層L2及緩沖層L3而形成槽。而且，通過所形成的槽6露出金屬背面電極Li。返回到圖1及圖2，構(gòu)圖裝置1主要包含保持單元10、構(gòu)圖單元20、拍攝部單元80、 及控制單元90。保持單元10保持構(gòu)成太陽電池3的基板4，并且使所保持的基板4相對于構(gòu)圖單元20移動。如圖1所示，保持單元10設(shè)置于基部IOa上，且主要包含平臺11、滾珠螺桿機構(gòu)12、及電動機13。此處，基部IOa由例如大致長方體狀的石板而形成，且其上表面(與保持單元10 相向的面)經(jīng)過平坦加工。由此，可以降低基部IOa的熱膨脹，從而可以使保持于保持單元 10上的基板4良好地移動。平臺11保持所載置的基板4。另外，平臺11使所保持的基板4在箭頭ARl方向 (X軸正或負(fù)方向下面，還簡稱為“進(jìn)退方向”)上進(jìn)退，并且在箭頭Rl方向上旋轉(zhuǎn)。如圖 1及圖2所示，平臺11主要包含吸附部11a、旋轉(zhuǎn)臺lib、及移動臺11c。吸附部Ila設(shè)置于旋轉(zhuǎn)臺lib的上側(cè)。如圖1及圖2所示，在吸附部Ila的上表面，可以載置基板4。另外，在吸附部Ila的上表面上，多個吸附槽(省略圖示)配置成格子狀。因此，各吸附槽內(nèi)的環(huán)境以載置著基板4的狀態(tài)排氣(吸引)，由此基板4相對于吸附部Ila而吸附。旋轉(zhuǎn)臺lib設(shè)置于吸附部Ila的下側(cè)，且使吸附部Ila以與Z軸大致平行的旋轉(zhuǎn)軸 Ild為中心旋轉(zhuǎn)。另外，移動臺Ilc設(shè)置于旋轉(zhuǎn)臺lib的下側(cè)，使吸附部Ila及旋轉(zhuǎn)臺lib
沿著進(jìn)退方向移動。因此，吸附保持于平臺11上的基板4在箭頭ARl方向上進(jìn)退，并且以仿照吸附部 Ila的進(jìn)退動作而移動的旋轉(zhuǎn)軸Ild為中心旋轉(zhuǎn)。滾珠螺桿機構(gòu)12配置于平臺11的下側(cè)，使平臺11在箭頭ARl方向上進(jìn)退。如圖 1及圖2所示，滾珠螺桿機構(gòu)12主要包含傳送螺桿12a、及螺帽12b。傳送螺桿1 是沿著平臺11的進(jìn)退方向而延伸的棒體。在傳送螺桿12a的外周面上，設(shè)置著螺旋狀的槽(省略圖示)。另外，分別為傳送螺桿12a的一端由支撐部1 而可旋轉(zhuǎn)地支撐，傳送螺桿12a的另一端由支撐部14b而可旋轉(zhuǎn)地支撐。此外，傳送螺桿12a 與電動機13連動連結(jié)，若電動機13旋轉(zhuǎn)，則傳送螺桿1 在動機13的旋轉(zhuǎn)方向上旋轉(zhuǎn)。螺帽12b隨著傳送螺桿12a的旋轉(zhuǎn)，通過未圖示的滾珠的滾動運動而在箭頭ARl 方向上進(jìn)退。如圖1及圖2所示，螺帽12b固定在移動臺Ilc的下部。因此，若電動機13受到驅(qū)動而電動機13的旋轉(zhuǎn)力傳遞到傳送螺桿12a，則螺帽 12b在箭頭ARl方向上進(jìn)退。這樣一來，固定著螺帽12b的平臺11與螺帽12b同樣地在箭頭ARl方向上進(jìn)退?！獙?dǎo)軌15、16對行進(jìn)方向上的平臺11的移動進(jìn)行限制。如圖2所示，一對導(dǎo)軌 15、16在基部IOa上，在箭頭AR2方向上隔開特定距離而固定。多個(本實施方式中為2個)滑動部17 (17a、17b)設(shè)為沿著導(dǎo)軌15而在箭頭ARl 方向上滑動自如。如圖1及圖2所示，滑動部17在移動臺Ilc的下部，在箭頭ARl方向上隔開特定距離而固定。多個(本實施方式中為2個)滑動部18設(shè)為沿著導(dǎo)軌16而在箭頭ARl方向上滑動自如。然而，在圖1及圖2中，為了便于圖示，僅記載了滑動部18a。如圖1及圖2所示， 滑動部18與滑動部17同樣地在移動臺Ilc的下部，在箭頭ARl方向上隔開特定距離而固定。如上所述，若電動機13的旋轉(zhuǎn)力賦予到滾珠螺桿機構(gòu)12，則平臺11沿著一對導(dǎo)軌 15、16移動。因此，可以確保進(jìn)退方向上的平臺11的直進(jìn)性。構(gòu)圖單元20負(fù)責(zé)構(gòu)圖而在形成于基板4上的膜5上形成槽6。如圖1及圖2所示，構(gòu)圖單元20主要包含構(gòu)圖頭部30、及驅(qū)動部70。構(gòu)圖頭部30包括構(gòu)圖工具60 (參照圖4)，該構(gòu)圖工具60在構(gòu)圖時實際上作為與膜5接觸而將其剝離或去除的工具。在本實施方式中，以使構(gòu)圖工具60抵接于膜5的構(gòu)圖對象部位的狀態(tài)，使構(gòu)圖頭部30相對于保持于保持單元10上的基板4移動，由此可以通過構(gòu)圖工具60剝離或去除形成在基板4上的膜5，由此形成槽6。此外，下文對構(gòu)圖頭部30 的詳細(xì)的構(gòu)成及構(gòu)圖處理進(jìn)行敘述。驅(qū)動部70使安裝著構(gòu)圖工具60的固定器31 (參照圖4)相對于保持單元10移動， 由此使構(gòu)圖工具60沿著箭頭AR2方向(Y軸正或負(fù)方向下面，還簡稱為“加工方向”)往復(fù)移動。如圖2所示，驅(qū)動部70主要包含多個(本實施方式中為2根)支柱71(71a、71b)、多個(本實施方式中為2根)導(dǎo)軌72、及電動機73。支柱71 (71a、71b)從基部IOa向上下方向(Z軸方向)延伸。在支柱71a、71b之間，固定著導(dǎo)軌72。導(dǎo)軌72對加工方向上的構(gòu)圖頭部30的移動進(jìn)行限制。如圖2所示，導(dǎo)軌72以夾在支柱71a、71b之間的狀態(tài)，在上下方向上隔開特定距離而固定。電動機73與未圖示的傳送機構(gòu)(例如，滾珠螺桿機構(gòu))連動連結(jié)。由此，若電動機73旋轉(zhuǎn)，則構(gòu)圖頭部30沿著導(dǎo)軌72在箭頭AR2方向上往復(fù)。拍攝部單元80對保持于保持單元10上的基板4進(jìn)行拍攝。如圖2所示，拍攝部單元80具有多個(本實施方式中為2臺)相機85 (8 、邪b)。如圖1及圖2所示，相機85配置于保持單元10的上方。相機85對形成在基板4 上的特征性的部分(例如，省略圖示的對準(zhǔn)標(biāo)記)的圖像進(jìn)行拍攝。而且，基于通過相機85 而拍攝的圖像，求出基板4的位置及姿勢?？刂茊卧?0實現(xiàn)構(gòu)圖裝置1的各要素的動作控制、及數(shù)據(jù)運算。如圖1及圖2 所示，控制單元90主要包含ROM (Read Only Memory，只讀存儲器)91、RAM (Random Access Memory，隨機存取存儲器)92、及CPU (Central Processing Unit，中央處理單元)93。ROM (Read Only Memory) 91為所謂的非揮發(fā)性存儲部，例如存儲著程序91a。此夕卜，作為R0M91，還可以使用讀寫自如的非揮發(fā)性存儲器即快閃存儲器。RAM (Random Access Memory)92為揮發(fā)性存儲部，例如存儲著CPU93的運算中所使用的數(shù)據(jù)。CPU (Central Processing Unit) 93 執(zhí)行根據(jù) R0M91 的程序 91a 的控制(例如，利用升降部50的固定器擺動部34的升降動作、及利用驅(qū)動部70的構(gòu)圖頭部30的往復(fù)動作等控制)、及基板4的位置運算等數(shù)據(jù)處理?！礃?gòu)圖頭部的概略構(gòu)成〉圖4是表示構(gòu)圖頭部30附近的構(gòu)成的一例的前視圖。圖5是表示固定器擺動部 34附近的構(gòu)成的一例的側(cè)視圖。此外，圖4及圖5是表示不進(jìn)行構(gòu)圖時的構(gòu)圖頭部30或者其一部分的模樣的圖。圖6是例示正在進(jìn)行構(gòu)圖時的構(gòu)圖頭部30的模樣的側(cè)視圖。圖7 是表示構(gòu)圖工具60的構(gòu)成的前視圖。此外，在以后還將構(gòu)圖裝置1不進(jìn)行構(gòu)圖時稱為“靜止時”。如圖4至圖6所示，構(gòu)圖頭部30主要包含構(gòu)圖工具60、保持固定構(gòu)圖工具60的固定器31、可以使固定著構(gòu)圖工具60的固定器31擺動的固定器擺動部34、及用于對構(gòu)圖工具60的高度位置進(jìn)行調(diào)整的升降部50。
構(gòu)圖工具60是部分剝離或去除膜5而形成槽6(參照圖3)的工具。構(gòu)圖工具60 大致包含超硬合金或金剛石煅燒體等硬質(zhì)構(gòu)件。如圖7所示，構(gòu)圖工具60主要包含刀部 61、及握持部62。如圖4至圖7所示，構(gòu)圖工具60、或者至少其刀部61呈平板狀。另外，如圖7所示，刀部61在其前端部上，具有在刀刃方向(箭頭AR3方向)上延伸的刀尖61a。此處，如圖4至圖7所示，將沿著刀部61的表面的方向，且與刀刃方向大致垂直的方向(箭頭AR4 方向)定義為長度方向。為了確保相對于膜5的接觸區(qū)域，且提高耐磨損性，對刀尖61a實施倒角。作為刀尖61a(被倒角的部分)的長度方向的尺寸Si，優(yōu)選為0. 3mm 2mm(更優(yōu)選為0. 5mm Imm)。另夕卜，作為刀部61整體的長度方向上的尺寸S2，優(yōu)選為2mm 20mm(更優(yōu)選為3mm IOmm)。此外，作為刀尖61a的刀刃方向上的尺寸S3，優(yōu)選為優(yōu)選Imm 15mm(更優(yōu)選為 2mm IOmm)。如圖7所示，握持部62呈平板狀，且從刀部61沿著長度方向(箭頭AR4方向)延伸。握持部62的端部附近插入到設(shè)置于固定器31上的固定孔31a，由此構(gòu)圖工具60固定在固定器31上。如圖7所示，握持部62以刀刃方向上的刀尖61a的尺寸S3(第3尺寸)變得大于相同刀刃方向上的握持部62的尺寸S4的方式設(shè)置。其意圖在于，通過1次槽加工而形成的槽6的寬度盡可能地變大。此外，作為刀刃方向上的握持部62的尺寸S4，優(yōu)選為0.5mm 12mm(更優(yōu)選為 Imm 8mm)。具有以上構(gòu)成的構(gòu)圖工具60在構(gòu)圖時，是固定在固定器31上。作為將構(gòu)圖工具 60固定在固定器31上的方法，可以應(yīng)用各種方法，但就可以簡便且穩(wěn)定地進(jìn)行的方面來說，優(yōu)選為利用螺合止動的固定。更具體來說，如圖4及圖5所示，構(gòu)圖工具60以如下方式而相對于固定器31固定 在靜止時，長度方向大致與鉛垂方向(Z軸方向)一致，且刀尖61a的刀刃方向相對于槽6 的加工方向(Y軸方向)大致變?yōu)榇怪薄?lt;固定器擺動部及升降部>固定著構(gòu)圖工具60的固定器31保持于固定器擺動部34上。而且，固定器擺動部 34保持于升降部50上。具體來說，如圖4至圖6所示，固定器擺動部34主要包含安裝著固定器31的固定器接頭35、及用于將固定器接頭35安裝于升降部50上的固定器安裝組件40。固定器接頭 35包含安裝片36、及回旋部38。固定器安裝組件40包含軸承46、47、及固定部49。安裝片36是固定器接頭35上的固定器31的直接安裝要素。如圖4至圖6所示， 安裝片36設(shè)置于固定器接頭35的下端部分。在安裝片36上，設(shè)置著固定軸36a，固定器31安裝于所述固定軸36a上。固定軸 36a在安裝著固定器31的狀態(tài)下，與構(gòu)圖工具60的長度方向大致垂直，且在與刀尖61a的刀刃方向大致垂直的方向(箭頭AR5方向)上延伸。下面，還將與刀尖61a的刀刃方向大致垂直的方向簡稱為“軸心方向”。該軸心方向在靜止時，與Y軸方向一致?；匦?8是用于將固定器接頭35連接于固定器安裝組件40的部位。回旋部38通過固定器安裝組件40中所包括的軸承46、47而轉(zhuǎn)軸支撐。也就是說，回旋部38以與軸承46、47的內(nèi)徑面相向的方式，插入于固定器安裝組件40的本體部40a。由此，固定器接頭 35能夠以與構(gòu)圖工具60的長度方向大致平行的旋轉(zhuǎn)軸38a為中心旋轉(zhuǎn)。此外，軸承46、47 在固定器安裝組件40的本體部40a內(nèi)，以在靜止時按照該順序定位的方式配置。因此，在靜止時，回旋部38的旋轉(zhuǎn)軸38a的延伸方向與Z軸方向一致。通過具備所述回旋部38，固定器接頭35能夠以回旋部38的旋轉(zhuǎn)軸38a為中心旋轉(zhuǎn)。此外，旋轉(zhuǎn)軸38a存在于包含加工方向與鉛垂方向的平面內(nèi)，因此換句話說，固定器接頭35可以圍繞存在于包含加工方向與鉛垂方向的平面內(nèi)的軸旋轉(zhuǎn)。然而，在回旋部38的前端部38b上，設(shè)置著對回旋部38的旋轉(zhuǎn)動作進(jìn)行限制的固定部49。由此，對于固定器接頭35，實際上僅容許在圍繞旋轉(zhuǎn)軸38a的特定的角度范圍內(nèi)的擺動。此外，在本實施方式中，作為使用2個軸承46、47的構(gòu)圖裝置進(jìn)行了說明，但軸承的個數(shù)并不限定于此，例如可以為1個，還可以為3個以上。升降部50是與固定器擺動部34的固定器安裝組件40連接，從而使保持固定器31 的固定器擺動部34作為整體而在Z軸方向上升降的部位。如圖4所示，升降部50主要包含氣缸51、及傳遞部52。氣缸51是賦予用于使固定器擺動部34沿著上下方向(Z軸正或負(fù)方向)升降的驅(qū)動力的驅(qū)動力供給源。如圖4所示，氣缸51配置于固定器安裝組件40的上方，且主要包含本體部5la、及桿51b。桿51b可以相對于本體部51a而進(jìn)退。如圖4所示，桿51b的下端連結(jié)于傳遞部 52。因此，氣缸51受到驅(qū)動而桿51b從本體部51a進(jìn)出，由此傳遞部52向較桿51b的下端更下方向按下。傳遞部52設(shè)置于氣缸51與固定器擺動部34的固定器安裝組件40之間，將來自氣缸51的驅(qū)動力傳遞到固定器安裝組件40。如圖4所示，導(dǎo)引機構(gòu)53主要包含導(dǎo)軌53a、及沿著導(dǎo)軌53a而在上下方向上滑動自如的導(dǎo)引組件53b。在導(dǎo)引組件5 上，附設(shè)有作為固定器安裝組件40的直接安裝要素的安裝板M。在安裝板M上，設(shè)置著供固定器安裝組件40的轉(zhuǎn)動軸40b插入的插入口 56、及對轉(zhuǎn)動軸40b進(jìn)行轉(zhuǎn)軸支撐的軸承57。如圖4所示，插入口 56在平行于構(gòu)圖工具60的刀刃方向的方向上延伸，換句話說，于在水平面內(nèi)垂直于加工方向的方向上延伸。通過在所述插入口 56內(nèi)插入轉(zhuǎn)動軸40b， 固定器擺動部34可以通過軸承57而圍繞轉(zhuǎn)動軸40b轉(zhuǎn)動。此外，如圖5所示、或者如在圖 6中以一點虛線所示，在靜止時，固定器擺動部34以構(gòu)圖工具60的長度方向與鉛垂方向一致的方式定位。另外，固定器擺動部34圍繞轉(zhuǎn)動軸40b的轉(zhuǎn)動是通過未圖示的角度限制機構(gòu)而限制于特定的角度θ的范圍內(nèi)。例如，于圖6中，僅可以在以箭頭R3表示的范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動。更具體來說，以靜止時的位置為中心限制于士30°的范圍內(nèi)的情況為優(yōu)選的一例。另外，還為通過轉(zhuǎn)動軸40b插入至插入口 56，固定器擺動部34隔著安裝板M而由導(dǎo)引組件5 保持。通過利用氣缸51而賦予的驅(qū)動力，在導(dǎo)引機構(gòu)53中，導(dǎo)引組件5 沿著導(dǎo)軌53a而被導(dǎo)引，由此實現(xiàn)固定器擺動部34的Z軸方向上的升降動作。〈構(gòu)圖〉其次，對利用具有如上所述的構(gòu)成的構(gòu)圖裝置1的構(gòu)圖進(jìn)行說明。圖8是例示構(gòu)圖工具60與形成著膜5的基板4的位置關(guān)系的前視圖。如上所述，在本實施方式的構(gòu)圖裝置1中，固定器擺動部34可以圍繞在水平面內(nèi)垂直于加工方向的轉(zhuǎn)動軸40b轉(zhuǎn)動，且固定器接頭35可以圍繞包含加工方向與鉛垂方向的平面內(nèi)的旋轉(zhuǎn)軸38a旋轉(zhuǎn)。由此，固定著構(gòu)圖工具60的固定器31能夠以可以圍繞彼此正交的兩軸擺動的狀態(tài)進(jìn)行構(gòu)圖。此外，轉(zhuǎn)動軸40b與旋轉(zhuǎn)軸38a之間存在后者位于前者的垂直面內(nèi)的關(guān)系。具體來說，首先以基板4吸引固定在平臺11上的狀態(tài)，相對于膜5的構(gòu)圖開始位置(槽6的形成開始位置)，如圖8所示般觸碰構(gòu)圖工具60的刀尖61a。此時，通過以特定的推力驅(qū)動氣缸51，從固定在固定器31上的構(gòu)圖工具60相對于基板4上的膜5施加特定的負(fù)重。接著，以使所述負(fù)重發(fā)揮作用的狀態(tài)，通過驅(qū)動部70使包含構(gòu)圖工具60的構(gòu)圖頭部30相對于膜5移動。此時，將在水平面內(nèi)刀刃方向正交于加工方向時的刀尖61a的姿勢稱為基準(zhǔn)姿勢?，F(xiàn)在，若將從構(gòu)圖開始位置的加工行進(jìn)方向設(shè)為Y軸正方向，則在靜止時，如圖5 所示、或者如在圖6中以一點虛線所示，具有構(gòu)圖工具60的長度方向與鉛垂方向一致的姿勢的固定器擺動部34在刀尖61a上朝向與加工行進(jìn)方向反向(Y軸負(fù)方向)上接受來自膜 5的阻力。由此，的阻力成為轉(zhuǎn)矩，固定器擺動部34整體圍繞轉(zhuǎn)動軸40b轉(zhuǎn)動，從而如在圖 6中以實線所示，獲取從鉛垂方向僅傾斜某一角度θ的姿勢。構(gòu)圖頭部30的移動以固定器擺動部34保持該傾斜姿勢的狀態(tài)行進(jìn)。此時，當(dāng)然構(gòu)圖工具60也從靜止時的姿勢僅傾斜角度θ，但以即使在的傾斜姿勢的狀態(tài)下，構(gòu)圖工具60也對膜5作用特定的負(fù)重的方式，進(jìn)行所述Z軸方向上的固定器擺動部；34的位置調(diào)整，由此在構(gòu)圖頭部30移動期間，通過構(gòu)圖工具60的刀尖61a而實現(xiàn)膜 5的剝離或去除。此外，到此為止對構(gòu)圖時的加工行進(jìn)方向為Y軸正方向的情況進(jìn)行了說明，但在加工行進(jìn)方向為與此反轉(zhuǎn)的Y軸負(fù)方向的情況下，固定器擺動部34可以通過獲取在圖6中以二點虛線表示的傾斜姿勢，進(jìn)行相同形態(tài)下的加工。因此，若為例如形成彼此平行的多個槽6的情況，則可以實現(xiàn)使加工行進(jìn)方向依次反轉(zhuǎn)成Y軸正負(fù)方向的往復(fù)加工。在該情況下，每當(dāng)加工行進(jìn)方向反轉(zhuǎn)，固定器擺動部34的傾斜姿勢交替地變換成圖6的實線的情況與二點鏈線的情況。此外，在無需進(jìn)行往復(fù)加工的情況下，也可以省略轉(zhuǎn)動軸40b而以特定的角度θ固定固定器擺動部34。固定構(gòu)圖工具60的固定器31如上所述般安裝于圍繞旋轉(zhuǎn)軸38a而在特定角度范圍內(nèi)擺動的固定器接頭35上，因此在構(gòu)圖期間，固定器31也保持為能夠圍繞的旋轉(zhuǎn)軸38a 擺動的狀態(tài)。因此，在如膜5的加工對象位置將作為加工方向的Y軸方向朝向軸傾斜的情況下，固定器31也圍繞旋轉(zhuǎn)軸38a僅旋轉(zhuǎn)某一角度α，由此構(gòu)圖工具60可獲取仿照的傾斜的姿勢。對該方面進(jìn)行表示的圖為圖9。圖9是表示構(gòu)圖工具60的姿勢與槽6的關(guān)系的圖。例如，如圖9(a)所示，在膜5的加工對象位置平行于XY平面的情況下，固定器31 無需圍繞旋轉(zhuǎn)軸38a旋轉(zhuǎn)(α =0)。也就是說，刀尖61a保持為基準(zhǔn)姿勢。此時形成的槽 6 (6a)的寬度與構(gòu)圖工具60的刀刃方向上的尺寸S3大致為相同程度。然而，如圖9 (b)所示，在因基板4翹曲等的原因而膜5的加工對象位置將Y軸方向朝向軸傾斜的情況下，若與圖9(a)同樣地使固定器31圍繞旋轉(zhuǎn)軸38a旋轉(zhuǎn)(α =0)， 則構(gòu)圖工具60的刀尖61a處于保持基準(zhǔn)姿勢的狀態(tài)，因此在刀尖61a與膜5之間產(chǎn)生角度 δ的開口，從而產(chǎn)生以僅有刀尖61a的一部分與膜5接觸之狀態(tài)完成加工的所謂的肩觸的狀態(tài)。此時形成的槽6(6b)的寬度與構(gòu)圖工具60的刀刃方向上的尺寸S3相比，變得極其小。與此相對，在本實施方式的情況下，如圖9(c)所示，在膜5的加工對象位置將Y軸方向朝向軸傾斜的情況下，固定器31圍繞旋轉(zhuǎn)軸38a也僅旋轉(zhuǎn)角度α，由此使構(gòu)圖工具60 的刀尖61a的姿勢從基準(zhǔn)姿勢發(fā)生變化，從而實現(xiàn)使刀尖61a的大致整體與膜5接觸的狀態(tài)。與膜5不存在傾斜的情況相比，此時形成的槽6(6c)的寬度雖變小，但若與固定器31 不旋轉(zhuǎn)的情況相比，則充分地變大。而且，于圖9中，為了便于說明而夸張傾斜，實際上的膜 5的傾斜程度(凹凸差)充其量為數(shù)百μ m左右，因此實質(zhì)上是通過一面使固定器31擺動一面進(jìn)行構(gòu)圖而形成大致固定寬度的槽6。也就是說，即使在構(gòu)圖工具60的刀刃方向上，在膜5上存在傾斜度，通過使刀尖61a的姿勢仿照該傾斜度而變化，也可以形成寬度穩(wěn)定的槽 6。以上，如說明般在本實施方式的構(gòu)圖裝置中，能夠以使構(gòu)圖工具可以圍繞包含加工方向與鉛垂方向的平面內(nèi)的旋轉(zhuǎn)軸擺動的狀態(tài)，進(jìn)行設(shè)置于基板的主表面上的膜的構(gòu)圖。由此，在因在基板上存在翹曲等的原因而在作為構(gòu)圖的對象的膜上在刀刃方向上存在傾斜度的情況下，也可以使構(gòu)圖工具的刀尖的姿勢仿照該傾斜度而發(fā)生變化，因此可以穩(wěn)定地形成所需寬度的槽?！醋冃卫狄陨希瑢Ρ景l(fā)明的實施方式進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并不限定于所述實施方式，可以實現(xiàn)各種變形。圖10是表示變形例的構(gòu)圖工具160的前視圖。圖10所示的構(gòu)圖工具160將材質(zhì)設(shè)為彈簧鋼，且在所述實施方式的構(gòu)圖工具60的刀部61上設(shè)置貫通孔61b。由此，在構(gòu)圖工具160中，與構(gòu)圖工具60相比，刀尖61a的剛性變小。圖11是例示將構(gòu)圖工具160使用于利用構(gòu)圖裝置1的構(gòu)圖的情況下的模樣的圖。 構(gòu)圖工具160因包括貫通孔61b而刀尖61a的剛性變小，因此觸碰膜5的刀尖61a易于仿照基板4的主表面的形狀而變形。因此，在因基板4的翹曲等而在膜5上存在傾斜的情況下，與所述實施方式相比，更易于使刀尖61a沿著基板4的主表面追隨。由此，進(jìn)一步優(yōu)選地抑制刀尖61a與肩觸到形成在基板4上的膜5。另外，通過構(gòu)圖而從膜5剝離或去除的部分(加工碎屑)透過設(shè)置于刀部61上的貫通孔61b，向與構(gòu)圖工具160的加工行進(jìn)方向反側(cè)排出。由此，加工碎屑存在于加工行進(jìn)方向上而成為構(gòu)圖的阻礙情況或附著于刀尖61a上的情況得到抑制，因此構(gòu)圖精度進(jìn)一步提尚。此外，在使用構(gòu)圖工具160的情況下，若膜5的凹凸并非如此之大，則在不進(jìn)行圍繞旋轉(zhuǎn)軸38a的擺動的情況下，也獲得抑制肩觸的效果。圖12及圖13分別是表示變形例的構(gòu)圖工具沈0、360的構(gòu)成的前視圖。也就是說， 在構(gòu)圖裝置1的構(gòu)圖中，也可以使用如圖12的構(gòu)圖工具260般刀刃方向上的刀部261及握持部沈2的尺寸大致相同的構(gòu)圖工具。也就是說，在所述情況下，若握持部262的刀刃方向的尺寸與構(gòu)圖工具60的握持部62的同一方向的尺寸S4相同，則刀尖^la的刀刃方向的尺寸變得小于構(gòu)圖工具60的同一方向的刀尖61a的尺寸S3，但根據(jù)想要形成的槽6的尺寸，選擇所用的構(gòu)圖工具即可。另一方面，圖13所示的構(gòu)圖工具360是在所述變形例的構(gòu)圖工具160的刀部61 上設(shè)置著貫通孔361b的工具。在所述構(gòu)圖工具360中，獲得與構(gòu)圖工具160相同的效果。另外，在所述實施方式中，固定器31還可以為以能夠相對于固定軸36a擺動的方式安裝的形態(tài)。也就是說，還可以為固定器31在圖4的箭頭R2方向上擺動的形態(tài)。例如， 在以不存在構(gòu)圖工具60的傾斜度的狀態(tài)進(jìn)行構(gòu)圖的情況下，有若僅依靠圍繞旋轉(zhuǎn)軸38a的擺動則難以抑制肩觸的情況，但若固定器31可以圍繞固定軸36a擺動，則即使在這種情況下，也可以抑制肩觸。另外，在所述實施方式中，構(gòu)圖裝置1是將太陽電池3的膜5作為剝離或去除(構(gòu)圖)的對象，但構(gòu)圖裝置1的構(gòu)圖對象并不限定于此。只要是在成為基臺的基部(并不限定于基板)上形成可構(gòu)圖的膜的對象便足夠。另外，在所述實施方式中，說明了在構(gòu)圖時構(gòu)圖頭部30通過驅(qū)動部70而相對于保持單元10在加工方向(箭頭AR2方向)上移動的情況，但構(gòu)圖的形態(tài)并不限定于此。例如， 還可以為構(gòu)圖頭部30固定，使保持單元10在加工方向上移動。此外，還可以為保持單元10 及構(gòu)圖頭部30這兩者在加工方向上移動。也就是說，只要保持單元10及構(gòu)圖頭部30的至少一者相對于另一者相對移動便足夠。
權(quán)利要求
1.一種構(gòu)圖裝置，進(jìn)行構(gòu)圖而部分剝離或去除形成在基板上的膜，特征在于包括保持單元，保持形成著膜的基板；構(gòu)圖工具，在前端部具有在刀刃方向上延伸的刀尖；固定器，將所述構(gòu)圖工具固定；固定器擺動部，將所述固定器保持為能夠圍繞包含加工方向和鉛垂方向的平面內(nèi)的第 1軸旋轉(zhuǎn)；驅(qū)動部，使所述固定器擺動部相對于所述保持單元相對移動；及升降部，使所述固定器擺動部升降；且所述升降部使所述固定器擺動部向接近所述保持單元的方向移動而使所述構(gòu)圖工具的所述刀尖與所述膜觸碰后，所述驅(qū)動部使所述固定器擺動部相對于所述加工方向相對移動，由此在所述構(gòu)圖工具沿著所述加工方向進(jìn)行所述膜的構(gòu)圖時，所述構(gòu)圖工具將在水平面內(nèi)所述刀刃方向正交于所述加工方向時的所述刀尖的姿勢設(shè)為基準(zhǔn)姿勢，并且通過所述固定器圍繞所述第1軸的旋轉(zhuǎn)，能夠仿照所述膜在所述刀刃方向上的傾斜度擺動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的構(gòu)圖裝置，其特征在于所述固定器擺動部能夠圍繞在水平面內(nèi)垂直于所述加工的第2軸轉(zhuǎn)動。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的構(gòu)圖裝置，其特征在于通過使所述固定器擺動部圍繞所述第2軸轉(zhuǎn)動，將所述構(gòu)圖工具設(shè)為傾斜姿勢而進(jìn)行所述構(gòu)圖。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求所述的構(gòu)圖裝置，其特征在于所述構(gòu)圖工具的所述刀刃方向上的寬度大于固定在所述固定器上的部分的寬度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求所述的構(gòu)圖裝置，其特征在于所述構(gòu)圖工具在所述刀尖的上部具有貫通孔。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行構(gòu)圖而部分剝離或去除形成在基板上的膜的構(gòu)圖裝置。部分剝離或去除形成在基板上的膜的構(gòu)圖裝置具備固定器擺動部，該固定器擺動部將固定著構(gòu)圖工具的固定器保持為能夠圍繞包含加工方向和鉛垂方向的平面內(nèi)的第1軸旋轉(zhuǎn)，通過構(gòu)圖工具的刀尖觸碰膜之后使固定器擺動部相對于加工方向相對移動而進(jìn)行構(gòu)圖時，構(gòu)圖工具通過與固定器擺動部圍繞第1軸旋轉(zhuǎn)的組合，可以仿照膜在刀刃方向上的傾斜度而擺動。
文檔編號B28D5/00GK102569129SQ201110442359
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月24日
發(fā)明者曾山正信 申請人:三星鉆石工業(yè)股份有限公司