專利名稱：光致電元件的制作裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種光致電元件的制作裝置，尤其涉及一種將檢測與 修復(fù)等程序整合在同 一機(jī)臺上的光致電元件的制作裝置。
背景技術(shù)：
光致電元件，即，太陽能板的種類繁多，通常所稱的太陽能板包括硅 晶型太陽能板、化合物半導(dǎo)體型太陽能板、薄膜型太陽能板、電化學(xué)太陽 能板、由可撓曲基材制作的太陽能板、及一般認(rèn)為具有平板型特征的各種 太陽光發(fā)電設(shè)備，其中硅晶型太陽能板又包括由單晶硅、多晶硅等不同材
質(zhì)制成的太陽能板;薄膜型太陽能板又包括由非晶硅、微晶硅、CIGS、CdTe、 多元化合物等不同薄膜材質(zhì)的單層或多層結(jié)構(gòu)所制成的太陽能板；電化學(xué) 太陽能板又包括由有機(jī)材料、高分子材料、納米材料等制成的太陽能板； 以及由可撓曲基材制作的太陽能板又包括由金屬薄片或化合物薄片為基 材所制成的太陽能板。如果根據(jù)材料性質(zhì)來區(qū)分太陽能板的種類，其可分 為單晶硅(single crystal silicon)太陽能板、多晶硅(polycrystal silicon)太陽能 板、非晶珪(amorphous silicon,簡稱a-Si)太陽能板、由包括砷化鎵(GaAs)、 磷化銦(InP)、磷化鎵銦(InGaP)的m-V族摻雜制成的太陽能板、由包括蹄 化鎘(CdTe)、硒化銦銅(CuInSe2)的II-VI族摻雜制成的太陽能板、由包括染 料敏化、有機(jī)材料、高分子材料、納米材料等的電化學(xué)材料制成的太陽能 板。
近年來，由于對能源及石油供應(yīng)短缺的疑慮，使得與太陽能發(fā)電相關(guān) 的產(chǎn)業(yè)因而隨之成為熱門產(chǎn)業(yè)，特別是與利用薄型太陽能板進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換 的太陽能電池相關(guān)的技術(shù)，由于其具有多種無可取代的優(yōu)勢且兼具有高度的可利用性，因而成為該產(chǎn)業(yè)中的明星。但在現(xiàn)今太陽能板的整體制作過 程中，仍存在許多待改進(jìn)之處，這些缺點多半源于產(chǎn)業(yè)界迄今并未對薄型
太陽能電池(thin film solar cell)發(fā)展出完整的瑕瘋檢測設(shè)備，以及其檢測與 修復(fù)過程過于分散。
在公知技術(shù)中，對于太陽能板制作過程與相關(guān)生產(chǎn)設(shè)備的架構(gòu)，其檢 測與修復(fù)是在各個獨立的機(jī)臺上分開地進(jìn)行的，也就是說，檢測與修復(fù)的 過程被分散在兩個不同的機(jī)臺上進(jìn)行，通常的狀況是通過各類瑕疵檢測設(shè) 備或人工目檢機(jī)臺來確定太陽能板所具有的瑕瘋形態(tài)，再將具有某種特定 瑕疵形態(tài)的太陽能板送至相對應(yīng)的修復(fù)設(shè)備進(jìn)行瑕瘋修復(fù)，或者通過電性 測量的方式進(jìn)行元件劃線過程的完成度測試，或者應(yīng)用電性加載等方式來 進(jìn)行各類瑕疵的fl^復(fù)。
此外，太陽能板在元件圖案劃線過程中所形成的瑕瘋以及在成膜(鍍膜) 過程中所形成的瑕疵也被分開在不同的設(shè)備進(jìn)行處理，即，先利用一個專 門的設(shè)備來檢測在元件圖案劃線過程中所形成的瑕瘋，然后再利用另一個 專門的設(shè)備對該瑕疵進(jìn)行修復(fù)，接著再將太陽能板移至檢測太陽能板在成 膜過程中所形成的瑕疵的另一個專門的設(shè)備，而這樣的瑕疵也將被一個專 門的設(shè)備修復(fù)。
因此，在整個太陽能板的生產(chǎn)/制作過程中，勢必使用到許多不同的設(shè) 備，因而上述的做法將會造成必須同時購置多種生產(chǎn)設(shè)備的龐大投資金額 與經(jīng)濟(jì)效益的問題，而且還有需要大面積的生產(chǎn)線空間、必須配合復(fù)雜的 物流與倉儲系統(tǒng)、增加造成產(chǎn)品質(zhì)量控管漏洞的可能性等重大疑慮，且在 將太陽能板由各個獨立的檢測4莫塊移動至修復(fù)模塊時，不但額外拉長制作 時間，而且太陽能板在運送至檢測模塊或修復(fù)模塊后，須經(jīng)數(shù)次反復(fù)的重 新精確定位，現(xiàn)今電子工藝領(lǐng)域一般講求精確、精準(zhǔn)與精密，重新定位難 免造成誤差。
除了上述的主要缺點外，對于許多生產(chǎn)上的特定需求狀況，例如，多 樣化的彈性化生產(chǎn)系統(tǒng)、各種尺寸的太陽能板、產(chǎn)品研究發(fā)展用的整合性 用途，以及基板上無二維條形碼的產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)控等，則會有需要整合型設(shè) 備的需求，也就是說，將檢測才莫塊或修復(fù)模塊整合在同一個機(jī)臺上，或整合地檢測及修復(fù)在元件圖案劃線過程中所形成的瑕瘋以及在成膜過程中 所形成的瑕疵。

實用新型內(nèi)容
因此，鑒于公知技術(shù)中所產(chǎn)生的缺點，如何針對這些缺點發(fā)展出更為 經(jīng)濟(jì)實惠且可靠的解決方案，實用新型人經(jīng)過實驗、測試及研究之后，終 于構(gòu)思出本申請"光致電元件的制作裝置"，其能有效地克服下列缺點，
即，公知技術(shù)中檢測模塊與修復(fù);f莫塊分別獨立，以及在元件圖案劃線過程 中所形成的瑕瘋和在成膜過程中所形成的瑕瘋被分開檢測及修復(fù)，因而無 法做最有效的連續(xù)作業(yè)，還能大幅度筒化這些制作裝置的架構(gòu)設(shè)計，并使 整體的生產(chǎn)效益大幅度地升高。期望通過本實用新型的開發(fā)，對國內(nèi)太陽 能板產(chǎn)業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)一份心力。
本實用新型是將太陽能板的制作裝置的檢測模塊與修復(fù)模塊整合到 同 一機(jī)臺上，以克服太陽能板的制作裝置的檢測模塊與修復(fù)模塊通常被分 開設(shè)置在兩個不同的機(jī)臺上所造成的諸多關(guān)于生產(chǎn)效能與效率的問題，因 此提高該太陽能板的合格率并降低制作成本、克服在元件圖案劃線過程中 同步進(jìn)行自動檢測的技術(shù)問題、克服自動檢測后實時地進(jìn)行修復(fù)的問題及 克服修復(fù)后仍可能存在瑕疵的問題，從而提高該太陽能板制作的合格率。
再者，本實用新型首先提出將太陽能板制作過程中的元件檢測及元件 修復(fù)這兩個原本應(yīng)在不同機(jī)臺上分開地進(jìn)行的設(shè)備整合到同一機(jī)臺上，且 本實用新型進(jìn)一步提出在檢測模塊及修復(fù)模塊中，分別同時檢測和修復(fù)在 元件圖案劃線過程中所形成的瑕瘋以及在成膜(鍍膜)過程中所形成的瑕 瘋。
根據(jù)本實用新型的第一設(shè)計，提出了一種光致電元件的制作裝置，其 包^^殳置于基座的第一承臺，太陽能板位于該第一承臺上；以及檢測模塊 和修復(fù)模塊，其均分別設(shè)置于該第一承臺，其中該檢測模塊檢測該太陽能 板而發(fā)現(xiàn)該太陽能板在成膜過程或元件劃線過程中產(chǎn)生的瑕疵，修復(fù)模塊 寸務(wù)復(fù)該瑕瘋。
6優(yōu)選地，本實用新型所提供的該種光致電元件的制作裝置，進(jìn)一步包 括設(shè)置于該基座的第二承臺，該第二承臺用于承載該檢測模塊或該修復(fù)模 塊。
優(yōu)選地，本實用新型所提供的該種光致電元件的制作裝置，其中該第
一和該第二承臺分別包括移動設(shè)備，用于移動該檢測模塊、該修復(fù);f莫塊或 該太陽能板。
優(yōu)選地，本實用新型所提供的該種光致電元件的制作裝置，其中該移 動i殳備為X/Y軸向各別固定架構(gòu)、X/Y二軸向相互背負(fù)架構(gòu)、龍門式架構(gòu) 或其組合。
優(yōu)選地，本實用新型所提供的該種光致電元件的制作裝置，其中該第 一承臺設(shè)置在該基座之上或之下。
優(yōu)選地，本實用新型所提供的該種光致電元件的制作裝置，進(jìn)一步包 括用于牢固地定位該太陽能板的固定設(shè)備。
優(yōu)選地，本實用新型所提供的該種光致電元件的制作裝置，其中該固 定設(shè)備為快速插拔接頭、連接器、探針設(shè)備或平面性電性負(fù)載接續(xù)材料， 其中該平面性電性負(fù)載接續(xù)材料為接觸簧片或異方性導(dǎo)電月繼(ACF)。
優(yōu)選地，本實用新型所提供的該種光致電元件的制作裝置，其中該太 陽能板為硅晶型太陽能板、化合物半導(dǎo)體型太陽能板、薄膜型太陽能板、 電化學(xué)太陽能板、由可撓曲基材制作的太陽能板、平板型太陽能板以或具 有平板型特征的太陽光發(fā)電設(shè)備。
優(yōu)選地，本實用新型所提供的該種光致電元件的制作裝置，其中該檢 測才莫塊用于對該太陽能板進(jìn)行檢測，其為電荷耦合元件攝影設(shè)備、具有探 針的電性檢測設(shè)備、不被接觸的電壓感測探頭、光致發(fā)光 (Photoluminescence)影4象分才斤i殳備、電致發(fā)光(Electroluminescence)影4象分才斤 設(shè)備、電致發(fā)熱(Electric-induced-heating)影像分析設(shè)備、超聲波致熱 (Ultrasonic-induced-heating)影像分析設(shè)備、紅外線(Infrared Ray, IR)熱感影 像設(shè)備或其組合。
優(yōu)選地，本實用新型所提供的該種光致電元件的制作裝置，其中該檢測模塊進(jìn)一步用于將電性負(fù)載或檢測信息自動輸入到該太陽能板，其中該 檢測信息為電壓、電流、測試信號、測試光源或數(shù)值數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，本實用新型所提供的該種光致電元件的制作裝置，其中該檢 測模塊用于取得該檢測信息的電壓、電流、測試信號、測試光源或數(shù)值數(shù) 據(jù)。
優(yōu)選地，本實用新型所提供的該種光致電元件的制作裝置，進(jìn)一步包 括運算單元，用于解析影像或測量數(shù)值數(shù)據(jù)，因此識別該瑕瘋并確定修復(fù) 方法，其中該運算單元為桌上型計算才幾、工業(yè)型計算^L、筆記本計算才幾或 具有運算處理器的電子電路板。
優(yōu)選地，本實用新型所提供的該種光致電元件的制作裝置，其中該修
復(fù)模塊為激光、刮刀、滾刀、劃針、滾輪、激光修復(fù)(laserrepair)模塊、激 光化學(xué)氣相沉積(laser CVD)修復(fù)設(shè)備、局部成膜(small area deposition)修復(fù) 設(shè)備、噴涂修復(fù)(inkjetrepair)設(shè)備、點涂修復(fù)(inkrepair)設(shè)備、研磨帶修復(fù) (t叩erepair)設(shè)備、研磨輪《奮復(fù)設(shè)備或其組合。
優(yōu)選地，本實用新型所提供的該種光致電元件的制作裝置，其中該修 復(fù)模塊設(shè)置在該第一承臺的X軸、Y軸、相互背負(fù)的X/Y軸設(shè)備上、獨立 安裝位置或工件的下方。
優(yōu)選地，本實用新型所提供的該種光致電元件的制作裝置，其中該修 復(fù)模塊利用自動模式或手動模式修復(fù)該瑕瘋。
優(yōu)選地，本實用新型所提供的該種光致電元件的制作裝置，其中該手 動模式通過修復(fù)操作界面來移動該太陽能板或該修復(fù)模塊、控制該光源模 塊或該檢測;f莫塊或顯示影像或結(jié)果。
優(yōu)選地，本實用新型所提供的該種光致電元件的制作裝置，其中該自 動模式提出自動修復(fù)建議，該自動修復(fù)建議包括修復(fù)位置自動計算、修復(fù) 路徑自動計算、自動修復(fù)能量調(diào)整、自動修復(fù)高度調(diào)整、修復(fù)模式建議及 修復(fù)數(shù)據(jù)記錄。
優(yōu)選地，本實用新型所提供的該種光致電元件的制作裝置，其中該自 動模式與學(xué)習(xí)系統(tǒng)配合，該學(xué)習(xí)系統(tǒng)由專家系統(tǒng)或神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)建。優(yōu)選地，本實用新型所提供的該種光致電元件的制作裝置，其中該修 復(fù)位置自動計算及該修復(fù)路徑自動計算包括運用該檢測才莫塊的結(jié)果進(jìn)行 定位、運用空間幾何參數(shù)及位置校正參數(shù)，以計算修復(fù)位置，并快速移動
至該瑕疵點來進(jìn)行修復(fù)動作；該自動修復(fù)能量調(diào)整包括依據(jù)該瑕瘋的形態(tài) 或分類進(jìn)行修復(fù)能量的最佳化調(diào)整；該自動修復(fù)高度調(diào)整包括快速移動至 最佳的修復(fù)高度，并運用自動對焦或激光測距的原理；該修復(fù)模式建議包 括自動列出最佳的修復(fù)方式，而對該瑕瘋進(jìn)行該手動或該自動修復(fù)；以及 該修復(fù)數(shù)據(jù)記錄包括紀(jì)錄修復(fù)結(jié)果數(shù)據(jù)，以供查詢或后續(xù)分析之用，并紀(jì) 錄于整廠整合信息系統(tǒng)(MES)內(nèi)。
優(yōu)選地，本實用新型所提供的該種光致電元件的制作裝置，其中該檢 測模塊及該修復(fù)模塊分別為自動化設(shè)備。
優(yōu)選地，本實用新型所提供的該種光致電元件的制作裝置，其中該瑕 疵為斷線、材料底層剝離、鍍膜層剝離、雜質(zhì)、毛邊、短路、線寬過粗、 線寬過細(xì)、線間距不準(zhǔn)確、尺寸不良、膜厚不均、斷差不良、微小裂痕 (microcracks)、缺損(holes)、雜質(zhì)(inclusion)、擴(kuò)散深度(diffusion length)不 足、傳導(dǎo)不良、膜層的電阻值與元件設(shè)計值不符、膜層的I-V特性與元件 設(shè)計值不符、少數(shù)載流子濃度與設(shè)計值不符、薄膜層間短路、物理性質(zhì)瑕 瘋或機(jī)械'l"生質(zhì)瑕瘋。
根據(jù)本實用新型的第二設(shè)計，提出了一種光致電元件的制作裝置，其 包括第一承臺，致電元件位于該第一承臺上；以及檢測修復(fù)模塊，其設(shè)置 于該第一承臺，其中該檢測模塊檢測該光致電元件而發(fā)現(xiàn)該光致電元件的 瑕瘋并修復(fù)該瑕瘋。
優(yōu)選地，本實用新型所提供的該種光致電元件的制作裝置，其中該光 致電元件為太陽能板。
優(yōu)選地，本實用新型所提供的該種光致電元件的制作裝置，其中該瑕 疵是在成膜過程或元件劃線過程中產(chǎn)生的。
通過前述構(gòu)想的解釋，可看到本實用新型所運用的太陽能板的制作裝 置可完成該檢測模塊與該修復(fù)模塊的整合工程，并具有自動瑕疵修復(fù)，以及運用手動修復(fù)方式來克服自動修復(fù)后仍存在的瑕疵的特點。為了易于說 明，通過下述的優(yōu)選實施例及圖示來進(jìn)一步理解本實用新型。


圖1為本實用新型所提出的該種光致電元件的制作裝置的示意圖。
具體實施方式

本實用新型可通過以下的實施例說明來得到充分的理解，本領(lǐng)域技術(shù) 人員可以據(jù)此實現(xiàn)本實用新型，然而本申請的實施并不^皮下列實施例限制 其實施方式。
請參閱圖1，其為本實用新型所提出的該種光致電元件的制作裝置的
示意圖。圖1中所示的光致電元件的制作裝置10包括檢測模塊2、太陽能 板4、移動設(shè)備5、移動設(shè)備6、修復(fù)模塊7、運算單元8、光源模塊12、 第二承臺13、第一承臺15及基座14,以上各元件之間的連接關(guān)系如圖1 所示。
在圖1中所示的光致電元件的制作裝置10，其中第二承臺13設(shè)置在 第一承臺15之上，檢測模塊2、修復(fù)模塊7、光源模塊12或前述各模塊 的組合架設(shè)在第二承臺13上，且移動設(shè)備6也架設(shè)在第二承臺13上，移 動設(shè)備6使檢測模塊2及修復(fù)模塊7能夠沿著被預(yù)設(shè)為X軸的方向移動， 而第一承臺15包括移動設(shè)備5，移動設(shè)備5使太陽能板4能夠沿著被預(yù)設(shè) 為Y軸的方向移動，通過移動設(shè)備5及移動設(shè)備6，檢測模塊2及修復(fù)模 塊7可在前述X軸及Y軸所構(gòu)成的坐標(biāo)平面上移動，移動i殳備5及移動設(shè) 備6為X/Y軸向各別固定架構(gòu)、X/Y二軸向相互背負(fù)架構(gòu)、龍門式架構(gòu)或 前述各種架構(gòu)的組合，通常修復(fù)模塊7設(shè)置在該第二承臺15的X軸、Y 軸、相互背負(fù)的X/Y軸設(shè)備上、獨立安裝或設(shè)置在太陽能板4的下方，運 算單元8為桌上型計算機(jī)、工業(yè)型計算機(jī)、筆記本計算才幾或具有運算處理 器的電子電路板，通常檢測模塊2及修復(fù)模塊7可分別為自動化設(shè)備。
此外，本實用新型的光致電元件的制作裝置10進(jìn)一步設(shè)置有用于牢固地定位該太陽能板4的固定設(shè)備(未示于圖中)，此固定i殳備為快速插拔 接頭、連接器、探針設(shè)備或平面性電性負(fù)載接續(xù)材料，其中平面性電性負(fù) 載接續(xù)材料為接觸簧片或異方性導(dǎo)電膠膜(ACF)。
為了適應(yīng)大尺寸的太陽能板4，第一承臺15可設(shè)置在基座14的上方 或下方，原則上是i殳置在基座14的上方，如果太陽能^反4的尺寸過大， 可另外在基座14的下方再設(shè)置一個第一承臺15，在兩個第一承臺15上均 布置本實用新型的光致電元件的制作裝置，則在兩個第一承臺15上的光 致電元件的制作裝置可同時在大尺寸太陽能板4的兩面工作，因而無須翻 轉(zhuǎn)大尺寸的太陽能板4。
在圖1中的光致電元件的制作裝置10主要用于制作/生產(chǎn)太陽能板4， 包括硅晶型太陽能板、化合物半導(dǎo)體型太陽能板、薄膜型太陽能板、電化 學(xué)太陽能板、由可撓曲基材制作的太陽能板、平板型太陽板或其它具有平 板型特征的光致電元件。
在圖1中的檢測模塊2用于檢測在太陽能板4制作過程中所產(chǎn)生的各 種瑕疵，依照瑕疵發(fā)生的原因，可將這些瑕瘋大致分為兩大類，在元件圖 案劃線過程中所形成的瑕瘋以及在成膜(鍍膜)過程中所形成的瑕疵，其中 成膜過程指在太陽能板表面上形成光吸收膜或背面電極(Back contact)膜等 薄膜的制作程序。通常在元件圖案劃線過程中容易形成的瑕疵包括斷線、 材料底層剝離、鍍膜層剝離、雜質(zhì)、毛邊、短路、線寬過粗、線寬過細(xì)、 線間距不準(zhǔn)確、尺寸不良、膜厚不均、斷差不良等形態(tài)的瑕瘋；而在成膜 過程中容易形成的瑕疵包括微小裂痕、缺損、雜質(zhì)、擴(kuò)散深度不足或傳導(dǎo) 不良、異物(或雜質(zhì)、不均勻成膜)造成的薄膜層間短路(或樣i短路)、膜層的 電阻值與元件設(shè)計值不符、膜層的I-V特性與元件設(shè)計值不符、少數(shù)載流 子濃度與設(shè)計值不符、物理性質(zhì)瑕疵或機(jī)械性質(zhì)瑕疵等形態(tài)的瑕疵。除了 前述兩類的主要瑕瘋外，其它瑕瘋的來源還包括在太陽能板搬運過程中所 形成的瑕疵，通常此類型的瑕瘋為微小裂痕或裂痕，可被上述的瑕疵分類 包括。前述各種形態(tài)的瑕瘋可能是可見的(visible)也可能是不可見的 (invisible),但均可通過檢測模塊2的檢測而被發(fā)現(xiàn)，前述各種形態(tài)的瑕瘋 可能單獨存在于太陽能板上，也可能同時有數(shù)種瑕瘋存在于太陽能板上。為了識別出在元件圖案劃線過程中所形成的瑕瘋，檢測模塊2為電荷 耦合元件(CCD)攝影設(shè)備、具有探針的電性檢測設(shè)備、不浮皮接觸的電壓感 測探頭或前述設(shè)備的組合等，為了識別出在成膜過程中所形成的瑕疵，檢 測模塊2為電荷耦合元件攝影設(shè)備、具有探針的電性檢測設(shè)備、不被接觸 的電壓感測探頭、光致發(fā)光影像分析設(shè)備、電致發(fā)光影像分析設(shè)備、電致 發(fā)熱影像分析設(shè)備、超聲波致熱影像分析設(shè)備、紅外線熱感影像設(shè)備或前 述設(shè)備的組合等。但請?zhí)貏e注意，由于在元件圖案劃線過程中所形成的瑕 疵以及在成膜過程中所形成的瑕瘋兩者所在的位置(或類型)并不相同，因 此檢測模塊2可選擇前述設(shè)備的組合而進(jìn)行瑕瘋檢測，舉例而言，檢測模 塊2可能先分別使用CCD和具有探針的電性檢測設(shè)備來檢測在元件圖案 劃線制過程中所形成的瑕瘋，最后再用電致發(fā)光影像分析i殳備來檢測在成 膜過程中所形成的瑕疵，因此檢測模塊2可能包括至少一個以上的上述設(shè) 備或上述所有的設(shè)備，也可能是上述設(shè)備的組合，檢測模塊2可僅實施上 述單一的設(shè)備，也可交替實施上述的設(shè)備或其組合，視太陽能板4上的瑕 瘋形態(tài)分布狀況而定。
舉例而言，為了良好地識別出太陽能板在元件圖案劃線過程中所形成 的瑕疵，此時的太陽能板4僅在表面覆有一層透明導(dǎo)電膜(front contact), 檢測模塊2使用高精度攝影設(shè)備或電荷耦合元件(CCD)配合光源模塊12對 太陽能板4進(jìn)行影像擷取，再配合特定的算法來發(fā)現(xiàn)所擷取的太陽能板4 影像中存在的瑕瘋，此時檢測模塊2將搭配包括一個以上光源的組合的光 源模塊12，原則上光源模塊12為選擇性模塊，如果不使用影像檢測的手 段，則可選擇不使用光源模塊12，光源模塊12的光源性質(zhì)視太陽能板上 的劃線層的特性而定，優(yōu)選的實施例為將光源模塊12架設(shè)于檢測模塊2 與太陽能板4之間，以落射方式對太陽能板4正向打光，并同時在太陽能 板4的另一側(cè)架設(shè)另一光源模塊12以提供背光，光源模塊12所包括的光 源可同時或選擇性地打開或關(guān)閉并調(diào)整亮度。以上通過CCD或具有探針 的電性檢測元件所獲得的影像或檢測信息將通過光致電元件的制作裝置 10中的運算單元8進(jìn)行進(jìn)一步的處理，以分析所獲得的影像或檢測信息而 發(fā)現(xiàn)太陽能板4在元件圖案劃線過程中所形成的各種瑕疵并決定后續(xù)的修 復(fù)方法。檢測模塊2的實施并非僅限于采用影像擷取的方式，也可使用以
12電氣特性為檢測方式的檢測模塊，如利用具有探針的電性檢測元件，該具
有探針的電性檢測元件將檢測信息施加至太陽能板，再接^R/取得此檢測信 息，這樣的檢測信息為電性負(fù)載、電壓、電流、測試信號或測試光源。
而對于太陽能板在成膜過程中所形成的瑕疵，此時由于太陽能板4的 表面已鍍有由包括銅銦硒(CIS)、銅銦鎵硒(CIGS)、鎘碲(CdTe)、硫化鎘 (CdS)、疏化鋅(ZnS)等的材料形成的鍍光吸收層(absorption layer)薄膜或背 面電極，因此檢測模塊2將用電致發(fā)光影像分析設(shè)備或電致發(fā)熱影像分析 設(shè)備對太陽能板4進(jìn)行檢測。舉例而言，當(dāng)檢測模塊2釆用電致發(fā)光影像 分析設(shè)備對太陽能板4進(jìn)行檢測時，首先將檢測信息輸入到太陽能板4， 此檢測信息為電壓、電流、測試信號、測試光源或由前述信息組成的一系 列波形信號，此波形可為ON/OFF交錯的電壓信號或經(jīng)實騶，沒計的電壓周 期變化。當(dāng)這些檢測信息輸入到太陽能板4之后，由于太陽能板4本身是 一種光致電元件，故當(dāng)將電壓反向輸入到太陽能板時，在太陽能板的表面 上將產(chǎn)生微弱的光亮或溫度升高的現(xiàn)象，接著檢測模塊2將采用紅外線熱 影像攝影設(shè)備來偵測太陽能板4所產(chǎn)生的IR熱輻射信號，當(dāng)IR熱影像攝 影設(shè)備接收到這些IR信號后，進(jìn)一步將這些IR信號轉(zhuǎn)換成肉眼可以判別 的熱影像圖以及溫度分布圖，使用者通過判別熱影像圖以及溫度分布圖， 即可發(fā)現(xiàn)在太陽能板4上是否存在前述的在成膜過程中所形成的各種瑕 瘋。
當(dāng)檢測模塊2完成瑕疵檢測，包括在元件圖案劃線過程中所形成的瑕 疵以及在成膜過程中所形成的瑕疵之后，修復(fù)模塊7將依據(jù)前述的檢測結(jié) 果，對太陽能板4上所存在的瑕疵進(jìn)行必要的修復(fù)。為了修復(fù)在元件圖案 劃線過程中所形成的瑕瘋，修復(fù)模塊7將選用激光、刮刀、滾刀、劃針、 滾輪、激光修復(fù)設(shè)備或前述設(shè)備的組合等，而為了修復(fù)在成膜過程中所形 成的瑕疵，修復(fù)模塊7將選用激光化學(xué)氣相沉積(laserCVD)修復(fù)設(shè)備、局 部成膜(small area deposition)修復(fù)設(shè)備、噴涂^f務(wù)復(fù)(inkjet repair)設(shè)備、點涂 修復(fù)(inkr鄰air)設(shè)備、研磨帶(taperepair)修復(fù)設(shè)備、研磨輪修復(fù)設(shè)備或前述 設(shè)備的組合等。但請?zhí)貏e注意，由于在元件圖案劃線過程中所形成的瑕疵 以及在成膜過程中所形成的瑕瘋兩者所在的位置(或類型)并不相同，因此 修復(fù)模塊7可選擇前述設(shè)備的組合而進(jìn)行瑕疵修復(fù)，舉例而言，修復(fù)模塊7可能先分別使用滾刀及激光來修復(fù)在元件圖案劃線過程中所形成的瑕 疵，最后再用點涂修復(fù)設(shè)備來修復(fù)在成膜過程中所形成的瑕瘋，因此修復(fù) 模塊7可能包括至少一個以上的上述設(shè)備或上述所有的設(shè)備，也可能是上 述設(shè)備的組合，修復(fù)模塊7可僅實施上述單一的設(shè)備，也可交替實施上述 的設(shè)備或其組合，視太陽能板4上的瑕疵形態(tài)分布狀況而定。
為了^"復(fù)在元件圖案劃線過程中所形成的瑕瘋，此時由于太陽能》反4 的表面僅存有鍍光吸收層薄膜，通常太陽能板4所具有的瑕疵多為斷線、 材料底層剝離、鍍膜層剝離、雜質(zhì)、毛邊、短路、線寬過粗、線寬過細(xì)、 線間距不準(zhǔn)確、尺寸不良、膜厚不均、斷差不良等形態(tài)的瑕瘋，修復(fù);f莫塊 7將選擇激光、刮刀、滾刀、劃針、滾輪、激光修復(fù)模塊或前述設(shè)備的組 合來修復(fù)前迷瑕疵，修復(fù)模塊7可供使用者選擇利用自動或手動的方式來 修復(fù)太陽能板4上的瑕疵，當(dāng)使用者選用自動的方式進(jìn)行修復(fù)時，修復(fù)模 塊7將依據(jù)瑕瘋的形態(tài)以自動或手動的方式而選用適合的修復(fù)設(shè)備，舉例 而言，其中一種優(yōu)選實施方式為采用修復(fù)才莫塊7，即，采用激光修復(fù)坤莫塊 進(jìn)行瑕疵修復(fù)，此時激光修復(fù)模塊將依據(jù)檢測模塊2的檢測結(jié)果，適當(dāng)?shù)?調(diào)整激光修復(fù)模塊的參數(shù)，例如，輸出波長與混合方式、功率、作用高度、 發(fā)射頻率、激光點形狀大小等參數(shù)，以對太陽能板4的瑕疵進(jìn)行修復(fù)。
而對于太陽能板在成膜過程中所形成的瑕瘋，此時太陽能板4的表面 已形成具有背面電極鍍膜或鍍光吸收層薄膜等的金屬薄膜或透明導(dǎo)電膜， 此時存在于太陽能板4表面上的鍍膜瑕瘋大致包括以下數(shù)種(A)短路鍍 膜上存有應(yīng)被切斷但最后并未遭到切斷的材料；(B)斷路鍍膜上存有不應(yīng) 被切斷但最后遭到切斷的材料；(C)異物鍍膜上存有不在規(guī)劃中的雜質(zhì) (impurity)、凸起(toki)等材料；(D)膜質(zhì)膜層的電阻或I-V特性不良，修 復(fù)^f莫塊7將依據(jù)存在于太陽能板4表面上的鍍膜及其瑕疵的種類而選用激 光化學(xué)氣相沉積修復(fù)設(shè)備、局部成膜修復(fù)設(shè)備、噴涂修復(fù)設(shè)備、點涂修復(fù) 設(shè)備、研磨帶修復(fù)設(shè)備、研磨輪修復(fù)設(shè)備或其組合來修復(fù)上述瑕瘋。
當(dāng)太陽能板4表面上的鍍膜具有前述A種瑕瘋時，修復(fù)模塊7將選用 激光修復(fù)模塊(或刮刀、滾刀、劃針)，將應(yīng)斷而未斷處直接以激光再次切 割，以打斷應(yīng)斷而未斷處而消除A種瑕瘋。當(dāng)太陽能板4表面上的鍍膜具 有前述B種瑕疵時，修復(fù)模塊7將選用激光化學(xué)氣相沉積修復(fù)設(shè)備、局部成膜修復(fù)設(shè)備或噴墨修復(fù)模塊，而將含有鍍膜材料，包括銅銦硒(CIS)、銅 銦鎵硒(CIGS)或鎘碲(CdTe)等材料的氣體化合物，通過激光化學(xué)氣相沉積 修復(fù)模塊或局部成膜修復(fù)模塊而直接沉積在不應(yīng)斷而斷處，以填補(bǔ)不應(yīng)斷 而斷處來消除B種瑕瘋；B種瑕瘋也可使用噴墨修復(fù)技術(shù)，即，噴墨微影 成像技術(shù)(inkjet photolithography),將含有鍍膜材料的墨滴通過噴墨修復(fù)模 塊直接噴印到不應(yīng)斷而斷處，以填補(bǔ)不應(yīng)斷而斷處來消除B種瑕疵，噴墨 微影成像技術(shù)是制造彩色濾光片(color filter)的一種新式技術(shù)，特別是用于 制造TFTLCD的CF，但也可用于修復(fù)CF的亮點，本實用新型在此特別 提出將這種新式的噴墨微影成像技術(shù)應(yīng)用于修復(fù)太陽能板4表面的鍍膜瑕 瘋。
當(dāng)太陽能板4表面上的鍍膜具有前述C種瑕瘋時，修復(fù)模塊7將選用 激光修復(fù)設(shè)備來去除雜質(zhì)瑕瘋，或可選用研磨帶修復(fù)設(shè)備作為修復(fù)模塊7， 對凸起處進(jìn)行研磨而消除C種瑕瘋。當(dāng)太陽能板4表面上的鍍膜具有前述 D種瑕疵時，可能所鍍膜層的晶相不是所預(yù)期的結(jié)果，或由摻雜層(doping layer)摻雜不恰當(dāng)所致，修復(fù)模塊7將選用局部成膜修復(fù)設(shè)備來修復(fù)模塊， 對瑕疵部位進(jìn)行膜質(zhì)的改善而消除D種瑕瘋。
修復(fù)^^莫塊7可供使用者選擇利用自動或手動的方式來修復(fù)太陽能板4 上的瑕疵，其中手動模式允許操作者通過一個修復(fù)操作界面來控制修復(fù)才莫 塊7或太陽能板4的移動，且允許使用者可以進(jìn)一步控制光源才莫塊12或 檢測模塊2，也可以顯示太陽能板4的影像或檢測模塊2的檢測結(jié)果；自 動模式則可以提出自動修復(fù)建議，此自動修復(fù)建議包括修復(fù)位置自動計 算、修復(fù)路徑自動計算、自動修復(fù)能量調(diào)整、自動修復(fù)高度調(diào)整、修復(fù)模 式建議及修復(fù)數(shù)據(jù)記錄等，此自動修復(fù)建議可進(jìn)一步搭配可學(xué)習(xí)系統(tǒng)，此 可學(xué)習(xí)系統(tǒng)由專家系統(tǒng)或神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建，且此自動修復(fù)建議能加快手動模 式的修復(fù)速度，而修復(fù)位置自動計算及修復(fù)路徑自動計算包括運用檢測模 塊2的結(jié)果進(jìn)行定位、運用空間幾何參數(shù)及位置校正參數(shù)來計算修復(fù)位置 并快速移動至瑕疵點以進(jìn)行修復(fù)動作；自動修復(fù)能量調(diào)整包括依據(jù)瑕疵的 形態(tài)進(jìn)行修復(fù)能量的最佳化調(diào)整；該自動修復(fù)高度調(diào)整包括快速移動至最 佳的修復(fù)高度，并運用自動對焦或激光測距的原理；該修復(fù)^^莫式建議包括 自動列出最佳的修復(fù)方式，而選擇對瑕瘋進(jìn)行手動或自動修復(fù)處理；以及 修復(fù)數(shù)據(jù)記錄包括紀(jì)錄修復(fù)結(jié)果數(shù)據(jù)以供查詢或后續(xù)分析之用，相關(guān)信息紀(jì)錄于整廠整合信息系統(tǒng)(MES)內(nèi)。
本實用新型的整體實施流程為第二承臺13的移動設(shè)備6在X方向 移動并定位開始位置，第一承臺15的移動設(shè)備5運送太陽能板4以在Y 方向上移動，此時檢測模塊2開始在太陽能板4上進(jìn)行檢測工作，其檢測 數(shù)據(jù)將交由運算單元8進(jìn)行分析以得到檢測結(jié)果，運算單元8再依據(jù)此檢 測結(jié)果控制修復(fù)模塊7，對太陽能板4實時地進(jìn)行必要的修復(fù)，如此完成 在某一 X方向位置上的Y方向的某一欄(column)上的瑕瘋檢測及瑕瘋修復(fù) 動作，待此欄動作完成后，第二承臺將在X方向上移動到下一個需要進(jìn)行 檢測及修復(fù)的欄位，并重復(fù)上述的檢測及修復(fù)動作，直至太陽能板4的整 體都被檢測并修復(fù)完畢為止。
與公知的太陽能板的制作裝置相比，本實用新型具有如下優(yōu)點
(1) 精簡的生產(chǎn)流程由于本實用新型是將太陽能板產(chǎn)品的檢測與修復(fù) 等過程整合在同 一個生產(chǎn)設(shè)備上，故可大幅度地減少不同種類生產(chǎn)設(shè)備的 購置，并降低生產(chǎn)線對物料搬送與倉儲系統(tǒng)的需求。
(2) 確實的瑕疵修復(fù)成效本實用新型是通過精度、可靠度與穩(wěn)定性俱 佳的自動化瑕疵檢測系統(tǒng)來做生產(chǎn)質(zhì)量的判定，并依據(jù)瑕瘋分析的結(jié)果來 施行修復(fù)工作，之后以再確認(rèn)工程對瑕疵修復(fù)的成效做復(fù)檢，因而可確保 產(chǎn)品的質(zhì)量控管無疏漏。
(3) 整體生產(chǎn)效益優(yōu)勢無論就前述精簡的生產(chǎn)流程所可能減少的設(shè)備 投資與生產(chǎn)線空間的耗費，還是就確實的瑕瘋修復(fù)成效使產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定及 合格率升高所帶來的成本降低與商譽(yù)提升等實際經(jīng)濟(jì)效益來看，本實用新 型的運用都存在著明顯的"整體生產(chǎn)效益優(yōu)勢"。
本申請實為難得一見、值得珍惜的難得實用新型，以上所述僅為本實 用新型的優(yōu)選實施例而已，不應(yīng)以其限定本實用新型所實施的范圍。故本 領(lǐng)域的技術(shù)人員可進(jìn)行各種變化和更改，然而都不脫離如所附權(quán)利要求保 護(hù)的范圍，即，所有根據(jù)本實用新型的權(quán)利要求所作的各種變化與更改， 都應(yīng)落在本實用新型專利覆蓋的范圍內(nèi)。
1權(quán)利要求1.一種光致電元件的制作裝置，其特征在于，所述裝置包括第一承臺，其設(shè)置于基座，太陽能板位于所述第一承臺上；以及檢測模塊和修復(fù)模塊，其均分別設(shè)置于所述第一承臺，其中所述檢測模塊檢測所述太陽能板而發(fā)現(xiàn)所述太陽能板在成膜過程或元件劃線過程中產(chǎn)生的瑕疵，修復(fù)模塊修復(fù)所述瑕疵。
2. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其特征在于，所述裝置進(jìn)一步包括設(shè)置 于所述基座的第二承臺，所述第二承臺用于承載所述檢測模塊或所述修復(fù) 模塊。
3. 如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述第一承臺和所述第二 承臺分別包括移動設(shè)備，用于移動所述檢測模塊、所述修復(fù)模塊或所述太 陽能板。
4. 如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述移動設(shè)備為X/Y軸向 各別固定架構(gòu)、X/Y二軸向相互背負(fù)架構(gòu)、龍門式架構(gòu)。
5. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第一承臺設(shè)置在所述 基座之上或之下。
6. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其特征在于，所迷裝置進(jìn)一步包括用于 牢固地定位所述太陽能板的固定設(shè)備。
7. 如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述固定設(shè)備為快速插拔 接頭、連接器、探針設(shè)備或平面性電性負(fù)載接續(xù)材料，其中所述平面性電 性負(fù)載接續(xù)材料為接觸簧片或異方性導(dǎo)電膠膜ACF。
8. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其特征在于，所述太陽能板為硅晶型太 陽能板、化合物半導(dǎo)體型太陽能板、薄膜型太陽能板、電化學(xué)太陽能板、 由可撓曲基材制作的太陽能板、平板型太陽能板或具有平板型特征的太陽 光發(fā)電設(shè)備。
9. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其特征在于，所述檢測模塊用于對所述 太陽能板進(jìn)行檢測，所述檢測模塊為電荷耦合元件攝影設(shè)備、具有探針的 電性檢測設(shè)備、不被接觸的電壓感測探頭、光致發(fā)光影像分析設(shè)備、電致 發(fā)光影像分析設(shè)備、電致發(fā)熱影像分析設(shè)備、超聲波致熱影像分析設(shè)備、 紅外線熱感影像設(shè)備。
10. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述檢測模塊進(jìn)一步用 于將電性負(fù)栽或檢測信息自動輸入到所述太陽能板。
11. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置進(jìn)一步包括運 算單元，用于解析影像或測量數(shù)值數(shù)據(jù)，其中所述運算單元為桌上型計算 機(jī)、工業(yè)型計算機(jī)、筆記本計算機(jī)或具有運算處理器的電子電路板。
12. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述修復(fù)模塊為激光、 刮刀、滾刀、劃針、滾輪、激光修復(fù)模塊、激光化學(xué)氣相沉積修復(fù)設(shè)備、 局部成膜修復(fù)設(shè)備、噴涂修復(fù)設(shè)備、點涂修復(fù)設(shè)備、研磨帶修復(fù)設(shè)備、研 磨輪修復(fù)設(shè)備。
13. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述修復(fù)模塊設(shè)置在所 述第一承臺的X軸、Y軸、相互背負(fù)的X/Y軸設(shè)備上、獨立安裝位置或工 件的下方。
14. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述檢測模塊及所述修 復(fù)模塊分別為自動化設(shè)備。
15. —種光致電元件的制作裝置，其特征在于，所迷裝置包括 第一承臺，光致電元件位于所述第一承臺上；以及 檢測修復(fù)模塊，其設(shè)置于所述第一承臺，其中所述檢測修復(fù)模塊檢測所述光致電元件而發(fā)現(xiàn)所述光致電元件 的瑕瘋并+務(wù)復(fù)所述瑕瘋。
16. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述光致電元件為太陽 能板。
專利摘要本實用新型提供了一種光致電元件的制作裝置，其包括設(shè)置于基座的第一承臺，太陽能板位于該第一承臺上；以及檢測模塊和修復(fù)模塊，其均分別設(shè)置在該第一承臺上，其中該檢測模塊檢測該太陽能板而發(fā)現(xiàn)該太陽能板的瑕疵，修復(fù)模塊修復(fù)該瑕疵。
文檔編號H01L31/18GK201323206SQ20082013313
公開日2009年10月7日 申請日期2008年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月8日
發(fā)明者周妍君, 張仁明, 李俞璽, 林瑞堉, 沈家麟, 王騰緯, 詹議翔, 陳詩涌 申請人:臺達(dá)電子工業(yè)股份有限公司