專(zhuān)利名稱(chēng)：高精度太陽(yáng)能玻璃激光劃線方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可有效提高所刻劃的直線間平行度的高精度太陽(yáng)能玻璃激光劃線方法。
背景技術(shù)：
其中一種娃薄膜太陽(yáng)能電池的制作方式，是先在一基板上生成一透明導(dǎo)電薄膜層(Transparent Conducting Oxide, T⑶)，并利用激光在該透明導(dǎo)電薄膜層上刻劃出相間隔的直線，以將該透明導(dǎo)電薄膜層隔出數(shù)個(gè)隔離的區(qū)域；接著以濺射或電漿輔助化學(xué)氣相沉積法(Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition,PECVD)在該透明導(dǎo)電薄膜層上鋪設(shè)一非晶硅薄膜層，并同樣利用激光在該非晶硅薄膜層上刻劃出直線；然后再在該非晶硅薄膜層上鋪設(shè)一金屬薄膜層，且同樣利用激光在該金屬薄膜層上刻劃直線。
其中，在對(duì)于前述透明導(dǎo)電薄膜層、非晶硅薄膜層以及金屬薄膜層上的激光劃線制造工藝的品質(zhì)要求中，最基本的就是線與線不得形成交叉，亦即線與線間需相互平行，更甚者則是要求線與線間的劃線平行度的誤差需在+/-10微米(Pm)以?xún)?nèi)?，F(xiàn)有技術(shù)的激光劃線方法，是設(shè)置三支固定式電荷稱(chēng)合元件(Charge-CoupledDevice, (XD)的方式來(lái)進(jìn)行視覺(jué)取像，該視覺(jué)取像的主要目的在求得前一薄膜層上的直線的斜率以及線與線之間的平均間距，進(jìn)一步具體的來(lái)說(shuō)，參見(jiàn)圖8所示，首先令前述三固定式電荷耦合元件分別為一第一電荷耦合元件31、一第二電荷耦合元件32與一第三電荷耦合元件33，接著假設(shè)當(dāng)要將一非晶硅薄膜層以直線分隔出四十個(gè)區(qū)塊時(shí)，需在該等薄膜層上刻劃出三十九條直線。實(shí)際操作時(shí)，先利用該第一電荷耦合元件31與第二電荷耦合元件32對(duì)該透明導(dǎo)電薄膜層上的第一條直線LI的兩點(diǎn)位置進(jìn)行取像，并計(jì)算以求得該第一條直線LI的斜率，同時(shí)利用該第三電荷耦合元件33對(duì)該透明導(dǎo)電層上的第三十九條直線L39進(jìn)行取像，配合該第一電荷耦合元件31的取像結(jié)果，從而推算出第一條直線LI至第三十九條直線L39間各直線的平均間距，然后便可藉上述計(jì)算所得的透明導(dǎo)電薄膜層上第一條直線LI的斜率以及各直線的平均間距的數(shù)據(jù)，來(lái)對(duì)該非晶硅薄膜層進(jìn)行激光劃線。同樣地，在后續(xù)的步驟中，也是先利用各電荷耦合元件來(lái)對(duì)該非晶硅薄膜層上的直線進(jìn)行取像，以求得該非晶硅薄膜層上第一條直線的斜率以及各直線的平均間距后，再對(duì)該金屬薄膜層進(jìn)行激光劃線。然而，由于上述現(xiàn)有技術(shù)的激光劃線方法僅藉一次的取像結(jié)果來(lái)決定后續(xù)所有直線的劃線斜率以及線與線之間的平均間距，未能考慮到各加工設(shè)備間的精度的差異，以及該基板本身可能會(huì)因外力而產(chǎn)生位移的問(wèn)題，以致隨著所需刻劃的直線的數(shù)量越多，所刻劃的直線間平行度的良率也越低，如此將會(huì)導(dǎo)致該太陽(yáng)能電池發(fā)電效率的遞減。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種高精度太陽(yáng)能玻璃激光劃線方法，希藉此設(shè)計(jì)解決現(xiàn)有技術(shù)激光劃線方法僅藉一次的取像結(jié)果決定后續(xù)所有直線的斜率以及線與線間的間距，導(dǎo)致各直線間平行度的良率低的缺點(diǎn)。為了達(dá)到上述的發(fā)明目的，本發(fā)明所利用的技術(shù)手段是使一高精度太陽(yáng)能玻璃激光劃線方法包括一直線取像動(dòng)作，其先以至少一視覺(jué)對(duì)位裝置取得一基板上前一制造工藝的薄膜層中所刻劃的第一直線的兩點(diǎn)坐標(biāo)，利用該第一直線上所取得的兩點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算該第一直線的線斜率，接著移動(dòng)該視覺(jué)對(duì)位裝置與基板的 相對(duì)位置，使該視覺(jué)對(duì)位裝置對(duì)應(yīng)該前一制造工藝的薄膜層中的第二直線，并取得該第二直線上的兩點(diǎn)坐標(biāo)，利用該第二直線上所取得的兩點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算該第一直線的線斜率，又，將該第二直線中其中一點(diǎn)的坐標(biāo)與該第一直線中其中一點(diǎn)的坐標(biāo)進(jìn)行計(jì)算，可求得該第一、第二直線之間的間距；一激光劃線動(dòng)作，其令該基板與至少一激光劃線裝置相對(duì)側(cè)向移動(dòng)，使該激光劃線裝置根據(jù)前一制造工藝的薄膜層上第一直線的兩點(diǎn)坐標(biāo)在后一制造工藝的薄膜層上進(jìn)行刻劃直線的動(dòng)作，配合該第一直線的線斜率，令該激光劃線裝置在劃線的過(guò)程中進(jìn)行位置的微調(diào)，接著根據(jù)該第一、第二直線之間的間距，令該激光劃線裝置移動(dòng)至下一直線的預(yù)定刻劃位置。上述太陽(yáng)能玻璃激光劃線方法中，該基板可分為若干區(qū)塊，每一區(qū)塊配置一視覺(jué)對(duì)位裝置以及一激光劃線裝置，以同時(shí)對(duì)各區(qū)塊進(jìn)行該直線取像動(dòng)作以及該激光劃線動(dòng)作。上述直線取向動(dòng)作與激光劃線動(dòng)作中，可驅(qū)動(dòng)一可夾掣該基板的夾持機(jī)構(gòu)來(lái)帶動(dòng)該基板相對(duì)該視覺(jué)對(duì)位裝置側(cè)向移動(dòng)。上述直線取像動(dòng)作中，計(jì)算所得的第一直線與第二直線的兩點(diǎn)坐標(biāo)以及線斜率傳遞至相對(duì)應(yīng)的激光裝置中，計(jì)算所得的第一直線與第二直線之間的間距傳遞至設(shè)有該激光劃線裝置的一移動(dòng)平臺(tái)，以令該移動(dòng)平臺(tái)根據(jù)該第一、第二直線之間的間距來(lái)帶動(dòng)該激光劃線裝置移動(dòng)至下一直線的預(yù)定刻劃位置。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，其通過(guò)取得前一制造工藝中每一條直線的兩點(diǎn)坐標(biāo)的方式，除了可精確掌控前一制造工藝中每一條直線的線斜率以及劃線間距之外，更可即時(shí)調(diào)整該激光劃線裝置在后一制造工藝中所刻劃的直線的線斜率，從而達(dá)到提高各直線間的平行度的目的。


圖I為本發(fā)明實(shí)施例的一激光劃線設(shè)備的前視圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例的該激光劃線設(shè)備的側(cè)視圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例的該激光劃線設(shè)備的上視圖；圖4至圖7為本發(fā)明實(shí)施例的直線取像動(dòng)作的上視示意圖；圖8為現(xiàn)有技術(shù)的取像動(dòng)作的上視示意圖。附圖標(biāo)號(hào)10激光劃線設(shè)備11機(jī)臺(tái)
111移動(dòng)平臺(tái)12氣浮平臺(tái)
13夾持機(jī)構(gòu)14激光劃線裝置
15視覺(jué)對(duì)位裝置20基板
21第一側(cè)22第二側(cè)
LI第一直線L2第二直線
31第一電荷耦合元件32第二電荷耦合元件
33第三電荷耦合元件LI第一條直線
L39第三十九條直線
具體實(shí)施例方式以下配合圖式及本發(fā)明的較佳實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段。參見(jiàn)圖I至圖3所示，本發(fā)明的高精度太陽(yáng)能玻璃激光劃線方法是利用一激光劃線設(shè)備10來(lái)予以達(dá)成，該激光劃線設(shè)備10包括一機(jī)臺(tái)11、一氣浮平臺(tái)12、一夾持機(jī)構(gòu)13、至少一激光劃線裝置14與至少一視覺(jué)對(duì)位裝置15 :該機(jī)臺(tái)11上設(shè)有一移動(dòng)平臺(tái)111，該移動(dòng)平臺(tái)111可于該機(jī)臺(tái)11上沿一方向來(lái)回移動(dòng)；該氣浮平臺(tái)12架設(shè)于該機(jī)臺(tái)11上方，一待進(jìn)行激光劃線加工的基板20位于該氣浮平臺(tái)12上方，藉該氣浮平臺(tái)12所產(chǎn)生的氣體來(lái)托持該基板20，令該基板20可以近似懸浮的非接觸方式來(lái)進(jìn)行移動(dòng)；該夾持機(jī)構(gòu)13架設(shè)于該氣浮平臺(tái)12的一側(cè)，可夾掣并帶動(dòng)該基板20沿一方向來(lái)回移動(dòng)，該夾持機(jī)構(gòu)13帶動(dòng)該基板10移動(dòng)的方向與該移動(dòng)平臺(tái)111的移動(dòng)方向相互垂直；該激光劃線裝置14裝設(shè)于該移動(dòng)平臺(tái)111上，且位于該氣浮平臺(tái)12下方，該激光劃線裝置14可在該移動(dòng)平臺(tái)111上沿一方向來(lái)回移動(dòng)，該激光劃線裝置14的移動(dòng)方向平行于該移動(dòng)平臺(tái)111的移動(dòng)方向，又，該移動(dòng)平臺(tái)111以及激光劃線裝置14皆以伺服馬達(dá)系統(tǒng)來(lái)驅(qū)動(dòng)并進(jìn)行精密定位；該視覺(jué)對(duì)位裝置15為電荷耦合元件(Charge-Coupled Device，CCD)，其裝設(shè)在該氣浮平臺(tái)12上方，該視覺(jué)對(duì)位裝置15可沿一方向來(lái)回移動(dòng)，該視覺(jué)對(duì)位裝置15的移動(dòng)方向垂直于該夾持機(jī)構(gòu)13，亦即，該視覺(jué)對(duì)位裝置15的移動(dòng)方向與該移動(dòng)平臺(tái)111以及激光劃線裝置14相互平行。參見(jiàn)圖4至圖I所示，令該基板20在以本發(fā)明的高精度太陽(yáng)能玻璃激光劃線方法進(jìn)行激光劃線加工時(shí)，其上已有在前一制造工藝中刻劃了多條相互平行的直線的薄膜層，又，令該基板20上對(duì)應(yīng)直線兩端的兩相對(duì)側(cè)分別為一第一側(cè)21與一第二側(cè)22，本發(fā)明的高精度太陽(yáng)能玻璃激光劃線方法包括一直線取像動(dòng)作以及一激光劃線動(dòng)作，其中
在直線取像動(dòng)作中，先以該視覺(jué)對(duì)位裝置15在該基板20的第一側(cè)21處對(duì)該前一制造工藝的薄膜層的第一直線LI進(jìn)行取像動(dòng)作，以取得該第一直線LI上其中一點(diǎn)的坐標(biāo)，接著驅(qū)動(dòng)該夾持機(jī)構(gòu)13來(lái)帶動(dòng)該基板20側(cè)向移動(dòng)，使該視覺(jué)對(duì)位裝置15對(duì)應(yīng)于該基板20的第二側(cè)22處，并對(duì)前一制造工藝的薄膜層的第一直線LI進(jìn)行取像動(dòng)作，以取得該第一直線LI上另一點(diǎn)的坐標(biāo)，對(duì)該第一直線LI上所取得的兩點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行計(jì)算可求得該第一直線LI的線斜率，將計(jì)算所得的第一直線LI的兩點(diǎn)坐標(biāo)以及線斜率傳遞至相對(duì)應(yīng)的激光劃線裝置14的伺服馬達(dá)系統(tǒng)中；接著移動(dòng)該位于基板20的第二側(cè)22處的視覺(jué)對(duì)位裝置15至前一制造工藝的薄膜層中第二直線L2的位置處，以取得該第二直線L2上其中一點(diǎn)的坐標(biāo)，將在該第二直線L2上所取得的點(diǎn)的坐標(biāo)與該第一直線LI中其中一點(diǎn)的坐標(biāo)進(jìn)行計(jì)算，可求得該第一、第二直線L1、L2之間的間距，并將計(jì)算所得的間距傳遞至該移動(dòng)平臺(tái)111的伺服馬達(dá)系統(tǒng)中，接著驅(qū)動(dòng)該夾持機(jī)構(gòu)13來(lái)帶動(dòng)該基板20反向移動(dòng)，使該視覺(jué)對(duì)位裝置15對(duì)應(yīng)于該基板20的第一側(cè)處，并對(duì)前一制造工藝的薄膜層的第二直線L2進(jìn)行取像動(dòng)作，以取得該第二直線L2上另一點(diǎn)的坐標(biāo)，對(duì)該第二直線L2上所取得的兩點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行計(jì)算，可求得該第二直線L2的線斜率，將計(jì)算所得的第二直線L2的坐標(biāo)以及線斜率傳遞至該激光劃線裝置14的伺服馬達(dá)系統(tǒng)中；
激光劃線動(dòng)作是對(duì)后一制造工藝的薄膜層進(jìn)行劃線，且與該第二直線的取像動(dòng)作同時(shí)進(jìn)行，當(dāng)在前述第二直線的取像動(dòng)作中，且在該夾持機(jī)構(gòu)13帶動(dòng)該基板20移動(dòng)的同時(shí)，該激光劃線裝置14根據(jù)前述直線取像動(dòng)作所取得的前一制造工藝的薄膜層上第一直線LI的兩點(diǎn)坐標(biāo)在后一制造工藝的薄膜層上進(jìn)行刻劃直線的動(dòng)作，并配合該第一直線LI的線斜率，令該激光劃線裝置14在劃線的過(guò)程中進(jìn)行位置的微調(diào)，當(dāng)該后一制造工藝的薄膜層的第一直線刻劃完成之后，根據(jù)前述直線取像動(dòng)作中所得的第一、第二直線LI、L2之間的間距，令該移動(dòng)平臺(tái)111帶動(dòng)該激光劃線裝置14移動(dòng)至下一直線的預(yù)定刻劃位置，并重復(fù)該直線取像動(dòng)作以及該激光劃線動(dòng)作。上述激光劃線裝置14與視覺(jué)對(duì)位裝置15的數(shù)量可配合基板20的尺寸大小來(lái)選擇使用，例如，在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，該激光劃線設(shè)備10上設(shè)有二激光劃線裝置14與二視覺(jué)對(duì)位裝置15，以縮短進(jìn)行激光劃線的時(shí)間。通過(guò)上述本發(fā)明實(shí)施例的高精度太陽(yáng)能玻璃激光劃線方法，可更精確掌控前一制造工藝中每一條直線的線斜率以及劃線間距，以即時(shí)調(diào)整該激光劃線裝置14在后一制造工藝中所刻劃的直線的線斜率，從而達(dá)到提高各直線間的平行度的目的。以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種高精度太陽(yáng)能玻璃激光劃線方法，其特征在于，其包括一直線取像動(dòng)作以及一激光劃線動(dòng)作，其中 在所述直線取像動(dòng)作中，先以至少一視覺(jué)對(duì)位裝置取得一基板上前一制造工藝的薄膜層中所刻劃的第一直線上的兩點(diǎn)坐標(biāo)，利用所述第一直線上所取得的兩點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算所述第一直線的線斜率，接著移動(dòng)所述視覺(jué)對(duì)位裝置與基板的相對(duì)位置，使所述視覺(jué)對(duì)位裝置對(duì)應(yīng)所述前一制造工藝的薄膜層中的第二直線，并取得所述第二直線上的兩點(diǎn)坐標(biāo)，利用所述第二直線上所取得的兩點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算所述第一直線的線斜率，又，將所述第二直線中其中一點(diǎn)的坐標(biāo)與所述第一直線中其中一點(diǎn)的坐標(biāo)進(jìn)行計(jì)算，可求得所述第一、第二直線之間的間距； 在激光劃線動(dòng)作中，令所述基板與至少一激光劃線裝置相對(duì)側(cè)向移動(dòng)，使所述激光劃線裝置根據(jù)前一制造工藝的薄膜層上第一直線的兩點(diǎn)坐標(biāo)在后一制造工藝的薄膜層上進(jìn)行刻劃直線的動(dòng)作，配合所述第一直線的線斜率，令所述激光劃線裝置在劃線的過(guò)程中進(jìn)行位置的微調(diào)，接著根據(jù)所述第一、第二直線之間的間距，令所述激光劃線裝置移動(dòng)至下一直線的預(yù)定刻劃位置。
2.如權(quán)利要求I所述的高精度太陽(yáng)能玻璃激光劃線方法，其特征在于，所述基板分為若干區(qū)塊，每一區(qū)塊配置一視覺(jué)對(duì)位裝置以及一激光劃線裝置，以同時(shí)對(duì)各區(qū)塊進(jìn)行所述直線取像動(dòng)作以及所述激光劃線動(dòng)作。
3.如權(quán)利要求I所述的高精度太陽(yáng)能玻璃激光劃線方法，其特征在于，在所述直線取向動(dòng)作與激光劃線動(dòng)作中，驅(qū)動(dòng)一可夾掣所述基板的夾持機(jī)構(gòu)來(lái)帶動(dòng)所述基板相對(duì)所述視覺(jué)對(duì)位裝置側(cè)向移動(dòng)。
4.如權(quán)利要求2所述的高精度太陽(yáng)能玻璃激光劃線方法，其特征在于，在所述直線取向動(dòng)作與激光劃線動(dòng)作中，驅(qū)動(dòng)一可夾掣所述基板的夾持機(jī)構(gòu)來(lái)帶動(dòng)所述基板相對(duì)所述視覺(jué)對(duì)位裝置側(cè)向移動(dòng)。
5.如權(quán)利要求I至4任一項(xiàng)所述的高精度太陽(yáng)能玻璃激光劃線方法，其特征在于，在所述直線取像動(dòng)作中，計(jì)算所得的第一直線與第二直線的兩點(diǎn)坐標(biāo)以及線斜率傳遞至相對(duì)應(yīng) 的激光裝置中，計(jì)算所得的第一直線與第二直線之間的間距傳遞至設(shè)有所述激光劃線裝置的一移動(dòng)平臺(tái)，以令所述移動(dòng)平臺(tái)根據(jù)所述第一、第二直線之間的間距來(lái)帶動(dòng)所述激光劃線裝置移動(dòng)至下一直線的預(yù)定刻劃位置。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種高精度太陽(yáng)能玻璃激光劃線方法，其包括一直線取像動(dòng)作以及激光劃線動(dòng)作，該直線取像動(dòng)作分別對(duì)一基板上前一制造工藝的薄膜層中所刻劃的兩直線進(jìn)行取像，以取得每一直線的兩點(diǎn)坐標(biāo)，從而掌握每一直線的線斜率以線與線間的間距，接著再以該激光劃線動(dòng)作對(duì)該基板上后一制造工藝的薄膜層進(jìn)行激光劃線，并即時(shí)調(diào)整一激光劃線裝置在后一制造工藝中所刻劃的直線的線斜率，達(dá)到提高各直線間的平行度的目的。
文檔編號(hào)B23K26/02GK102756212SQ201110227298
公開(kāi)日2012年10月31日 申請(qǐng)日期2011年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月26日
發(fā)明者張振昌, 王裕賢, 簡(jiǎn)瑞胤 申請(qǐng)人:竑騰科技股份有限公司