专利名称：太阳能玻璃激光划线方法
技术领域：
本发明是关于一种可有效提高所刻划的直线间平行度的太阳能玻璃激光划线方法。
背景技术：
其中一种娃薄膜太阳能电池的制作方式，是先在一基板上生成一透明导电薄膜层(Transparent Conducting Oxide, T⑶)，并利用激光在该透明导电薄膜层上刻划出相间隔的直线，以将该透明导电薄膜层隔出多个隔离的区域；接着以溅渡或等离子体辅助化学气相沉积法(Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition,PECVD)于该透明导电薄膜层上铺设一非晶硅薄膜层，并同样利用激光在该非晶硅薄膜层上刻划出直线；然后再于该非晶 硅薄膜层上铺设一金属薄膜层，且同样利用激光在该金属薄膜层上刻划直线。其中，在对于前述透明导电薄膜层、非晶硅薄膜层以及金属薄膜层上的激光划线制造工艺的品质要求中，最基本的就是线与线不得形成交叉，亦即线与线间需相互平行，更甚者则是要求线与线间的划线平行度的误差需在+/-10微米(Pm)以内。现有技术的激光划线方法，是设置三支固定式电荷稱合装置(Charge-CoupledDevice, (XD)的方式来进行视觉取像，该视觉取像的主要目的在求得前一薄膜层上的直线的斜率以及线与线之间的平均间距，进一步具体的来说，参见图8所示，首先令前述三固定式电荷耦合装置分别为一第一电荷耦合装置31、一第二电荷耦合装置32与一第三电荷耦合装置33，接着假设当要将一非晶硅薄膜层以直线分隔出四十个区块时，需在该等薄膜层上刻划出三十九条直线；实际操作时，先利用该第一电荷耦合装置31与第二电荷耦合装置32对该透明导电薄膜层上的第一条直线LI的两点位置进行取像，并计算以求得该第一条直线LI的斜率，同时利用该第三电荷耦合装置33对该透明导电层上的第三十九条直线L39进行取像，配合该第一电荷耦合装置31的取像结果，从而推算出第一条直线LI至第三十九条直线L39间各直线的平均间距，然后便可藉上述计算所得的透明导电薄膜层上第一条直线LI的斜率以及各直线的平均间距的数据，来对该非晶硅薄膜层进行激光划线；同样地，在后续的步骤中，也是先利用各电荷耦合装置来对该非晶硅薄膜层上的直线进行取像，以求得该非晶硅薄膜层上第一条直线的斜率以及各直线的平均间距后，再对该金属薄膜层进行激光划线。然而，由于上述现有技术的激光划线方法仅藉一次的取像结果来决定后续所有直线的划线斜率以及线与线之间的平均间距，未能考虑到各加工设备间的精度的差异，以及该基板本身可能会因外力而产生位移的问题，以致随着所需刻划的直线的数量越多，所刻划的直线间平行度的良率也越低，如此将会导致该太阳能电池发电效率的递减。
发明内容
有鉴于上述现有技术所存在的问题，本发明提供一种太阳能玻璃激光划线方法，希藉此设计解决现有技术激光划线方法仅藉一次的取像结果决定后续所有直线的斜率以及线与线间的间距，导致各直线间平行度的良率低的缺点。为了达到上述的发明目的，本发明所利用的技术手段是使一太阳能玻璃激光划线方法包括一直线取像动作，在该直线取像动作中是以至少一视觉对位装置取得一基板上前一制造工艺的薄膜层中所刻划的每一条直线上其中一点的坐标，接着令该视觉对位装置与基板相对侧向移动，再使该视觉对位装置取得该前一制造工艺的薄膜层的每一条直线上另一点的坐标，以各条直线的两点坐标来计算每一条直线的线斜率，又，以两相邻直线的点的坐标来计算该两相邻的直线之间的间距；一激光划线动作，其是令该基板与至少一激光划线装置相对侧向移动，使该激光划线装置根据前述直线取像动作中所取得的前一制造工艺的薄膜层上每一条直线的两点坐标在后一制造工艺的薄膜层上进行刻划直线的动作，配合该直线的线斜率，令该激光划线装置在划线的过程中进行位置的微调，并根据前述直线取像动作中所得的两相邻直线之 间的间距，令该激光划线装置移动至下一直线的预定刻划位置，以进行刻划下一直线的动作。上述太阳能玻璃激光划线方法中，该基板可分为若干区块，每一区块配置一视觉对位装置以及一激光划线装置，以同时对各区块进行该直线取像动作以及该激光划线动作。在上述直线取像动作与激光划线动作中，可驱动一可夹掣该基板的夹持机构来带动该基板相对该视觉对位装置与激光划线装置侧向移动。在上述直线取像动作中，计算所得的每一条直线的两点坐标以及线斜率是传递至相对应的激光划线装置，又，计算所得的两相邻直线间的间距是传递至设有该激光划线装置的一移动平台，令该移动平台带动该激光划线装置移动至下一直线的预定刻划位置。本发明的优点在于，其藉由该直线取像动作取得前一制造工艺中每一条直线上的两点坐标的方式，除了可精确掌控前一制造工艺中每一条直线的线斜率以及划线间距之夕卜，更可于后续的激光划线动作中即时调整该激光划线装置于后一制造工艺中所刻划的直线的线斜率，从而达到提高各直线间的平行度的目的。
图I为一激光划线设备的前视图。图2为该激光划线设备的侧视图。图3为该激光划线设备的上视图。图4至图7为本发明的直线取像动作的上视示意图。图8为现有技术的取像动作的上视示意图。附图标号10激光划线设备11机台111移动平台12气浮平台13夹持机构14激光划线装置15视觉对位装置20基板
21第一侧22第二侧31第一电荷耦合元件32第二电荷耦合元件33第三电荷耦合元件LI第一条直线L39第三十九条直线
具体实施例方式以下配合图式及本发明的较佳实施例，进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段。参见图I至图3所示，本发明的太阳能玻璃激光划线方法是利用一激光划线设备10来予以达成，该激光划线设备10包括一机台11、一气浮平台12、一夹持机构13、至少一激光划线装置14与至少一视觉对位装置15 :该机台11上设有一移动平台111，该移动平 台111可于该机台11上沿一方向来回移动；该气浮平台12架设于该机台11上方，一待进行激光划线加工的基板20是位于该气浮平台12上方，藉该气浮平台12所产生的气体来托持该基板20，令该基板20可以近似悬浮的非接触方式来进行移动；该夹持机构13架设于该气浮平台12的一侧，可夹掣并带动该基板20沿一方向来回移动，该夹持机构13带动该基板10移动的方向与该移动平台111的移动方向相互垂直；该激光划线装置14装设于该移动平台111上，且位于该气浮平台12下方，该激光划线装置14可于该移动平台111上沿一方向来回移动，该激光划线装置14的移动方向平行于该移动平台111的移动方向，又，该移动平台111以及激光划线装置14皆以伺服电机系统来驱动并进行精密定位；该视觉对位装置15为电荷耦合元件(Charge-Coupled Device，CCD)，其是装设于该气浮平台12上方，该视觉对位装置15可沿一方向来回移动，该视觉对位装置15的移动方向垂直于该夹持机构13，亦即，该视觉对位装置15的移动方向与该移动平台111以及激光划线装置14相互平行。参见图4至图I所示，令该基板20在以本发明的太阳能玻璃激光划线方法进行激光划线加工时，其上已有在前一制造工艺中刻划了多条相互平行的直线的薄膜层，又，令该基板20上对应直线两端的两相对侧分别为一第一侧21与一第二侧22，本发明的太阳能玻璃激光划线方法包括一直线取像动作以及一激光划线动作，其中在直线取像动作中，是以该视觉对位装置15在该基板20的第一侧21处依序对该前一制造工艺的薄膜层的各条直线进行取像动作，以取得每一条直线上其中一点的坐标，接着驱动该夹持机构13来带动该基板20侧向移动，使该视觉对位装置15对应于该基板20的第二侧22处，并再次依序对该前一制造工艺的薄膜层的各条直线进行取像动作，以取得每一条直线上另一点的坐标，对各条直线上所取得的两点坐标进行计算，可求得每一条直线的线斜率，将计算所得的每一条直线的两点坐标以及线斜率传递至相对应的激光划线装置14的伺服电机系统中，又，将两相邻直线上所取得的点的坐标进行计算，可求得该两相邻的直线之间的间距，并将计算所得的间距传递至该移动平台111的伺服电机系统中；激光划线动作是利用该激光划线装置14对后一制造工艺的薄膜层进行划线，首先驱动该夹持机构13带动该基板20侧向移动，同时令该激光划线装置14根据前述直线取像动作中所取得的前一制造工艺的薄膜层上每一条直线的两点坐标在后一制造工艺的薄膜层上进行刻划直线的动作，并配合该直线的线斜率，令该激光划线装置14在划线的过程中进行位置的微调，当一条直线刻划完成之后，接着便根据前述直线取像动作中所得的两相邻直线之间的间距，令该移动平台111带动该激光划线装置14移动至下一直线的预定刻划位置，以进行刻划下一直线的动作。上述激光划线装置14与视觉对位装置15的数量可配合基板20的尺寸大小来选择使用，当该基板20为一大型基板时，操作人员可先将该基板20分为若干区块，并对每一区块配置一激光划线装置14以及一视觉对位装置15来进行本发明的激光划线方法，从而缩短进行激光划线的时间。
藉由上述本发明的太阳能玻璃激光划线方法，可更精确掌控前一制造工艺中每一条直线的线斜率以及划线间距，以即时调整该激光划线装置14于后一制造工艺中所刻划的直线的线斜率，从而达到提高各直线间的平行度的目的。
权利要求
1.一种太阳能玻璃激光划线方法，包括一直线取像动作以及一激光划线动作，其特征在于 在直线取像动作中，以至少一视觉对位装置取得一基板上前一制造工艺的薄膜层中所刻划的每一条直线上其中一点的坐标，接着令所述视觉对位装置与基板相对侧向移动，再使所述视觉对位装置取得所述前一制造工艺的薄膜层的每一条直线上另一点的坐标，以各条直线的两点坐标来计算每一条直线的线斜率，又，以两相邻直线的点的坐标来计算所述两相邻的直线之间的间距； 在激光划线动作中，令所述基板与至少一激光划线装置相对侧向移动，使所述激光划线装置根据所述直线取像动作中所取得的前一制造工艺的薄膜层上每一条直线的两点坐标在后一制造工艺的薄膜层上进行刻划直线的动作，配合所述直线的线斜率，令所述激光划线装置在划线的过程中进行位置的微调，并根据所述直线取像动作中所得的两相邻直线之间的间距，令所述激光划线装置移动至下一直线的预定刻划位置，以进行刻划下一直线的动作。
2.如权利要求I所述的太阳能玻璃激光划线方法，其特征在于，所述基板分为若干区块，每一区块配置一视觉对位装置以及一激光划线装置，以同时对各区块进行所述直线取像动作以及所述激光划线动作。
3.如权利要求I所述的太阳能玻璃激光划线方法，其特征在于，在所述直线取像动作与激光划线动作中，驱动一可夹掣所述基板的夹持机构来带动所述基板相对所述视觉对位装置与激光划线装置侧向移动。
4.如权利要求2所述的太阳能玻璃激光划线方法，其特征在于，在所述直线取像动作与激光划线动作中，驱动一可夹掣所述基板的夹持机构来带动所述基板相对所述视觉对位装置与激光划线装置侧向移动。
5.如权利要求I至4中任一权利要求所述的太阳能玻璃激光划线方法，其特征在于，在所述直线取像动作中，计算所得的每一条直线的两点坐标以及线斜率是传递至相对应的激光划线装置，又，计算所得的两相邻直线间的间距是传递至设有所述激光划线装置的一移动平台，令所述移动平台带动所述激光划线装置移动至下一直线的预定刻划位置。
全文摘要
本发明是关于一种太阳能玻璃激光划线方法，其是先以一直线取像动作取得前一制造工艺中每一条直线上的两点坐标，从而掌握每一直线的线斜率以线与线间的间距，接着再以所求得的各直线的点坐标利用一激光划线动作对该基板上后一制造工艺的薄膜层进行激光划线，并配合各直线的线斜率即时调整一激光划线装置于后一制造工艺中所刻划的直线的线斜率，达到提高各直线间的平行度的目的。本发明通过直线取像动作取得前一制造工艺中每一条直线上的两点坐标的方式，可精确掌控前一工艺中每一条直线的线斜率以及划线间距之外，更可于后续的激光划线动作中即时调整该激光划线装置于后一制造工艺中所刻划的直线的线斜率，从而达到提高各直线间的平行度的目的。
文档编号B23K26/42GK102756213SQ20111022739
公开日2012年10月31日 申请日期2011年8月9日 优先权日2011年4月26日
发明者张振昌, 杨胜雄, 王裕贤, 简瑞胤 申请人:竑腾科技股份有限公司