薄膜太阳电池用槽加工工具 【技术领域】
本发明涉及槽加工工具， 特别地， 涉及由保持器保持、 并用于与保持器一起沿着预 定切割线在集成型薄膜太阳电池基板上相对移动从而形成槽的槽加工工具。背景技术
当制造集成型薄膜太阳电池时， 将形成于基板上的薄膜切割除去， 由此形成用于 进行绝缘的带状的槽。作为用于形成该槽的工具， 使用如专利文献 1 中所示的工具。该专 利文献 1 所示的工具具有针状或者扁凿状的刀锋。进而， 通过使该工具在槽形成方向移动 而形成带状的槽。
在该专利文献 1 所示的工具中， 当刀锋由于磨损而变圆时， 与切割线相邻的膜的 端部附近的翘曲变大， 槽的加工品质下降。
因此， 提供有如专利文献 2 所示的工具及制造方法。在该专利文献 2 所记载的制 造方法中， 为了在薄膜形成带状的槽， 使用槽形成用的工具以及剥离用的工具。
槽形成用工具在与加工时的工具移动方向正交的工具宽度方向的两端具有 2 个 三棱锥状的凸部。进而， 在这 2 个凸部之间形成有朝上方凹陷的圆弧状的凹部。并且， 剥离 用工具具有宽度与槽大致相同的平坦的刀锋。
进而， 当形成槽时， 首先使槽形成用工具在槽形成方向移动， 由此在与槽的宽度方 向两端部相当的部位形成 2 条带状的槽。接着， 使剥离用工具同样在槽形成方向移动， 从而 将残留在 2 条带状的槽之间的薄膜剥离。
[ 专利文献 1] 日本实开昭 63-16439 号公报
[ 专利文献 2] 日本特开 2002-33498 号公报
在使用文献 2 所示的槽形成用工具进行槽加工的情况下， 虽然能够抑制槽端部的 膜剥离， 但是很难说得到了充分的加工品质的槽。当在进行槽加工时未能充分地抑制膜剥 离的情况下， 无法准确地形成图案线， 会产生太阳电池基板的发电效率下降的问题。
并且， 在专利文献 2 所示的方法中， 首先使用槽形成用工具预先形成 2 个槽， 然后 利用剥离用工具将残留的膜剥离， 因此， 为了形成槽需要进行 2 个工序。因此， 加工时间变 长。并且， 为了形成槽， 需要槽形成用工具和剥离用工具这 2 个工具。 发明内容 本发明的课题在于， 得到一种能够抑制槽形成时的槽端部的膜剥离、 能够高品质 地进行加工、 并且能够以简单的工序进行槽加工的槽加工工具。
第一方面所涉及的薄膜太阳电池用槽加工工具是由保持器保持、 并用于与保持器 一起在集成型薄膜太阳电池基板上沿着预定切割线相对移动而形成槽的工具。该槽加工 工具具备 ： 工具主体， 该工具主体由保持器保持 ； 以及刀锋部， 该刀锋部形成于工具主体的 末端部。 刀锋部在工具移动方向一端侧的末端具有在与工具移动方向交叉的方向延伸的刀 刃， 从刀锋部的底面观察， 刀刃的从第一端朝向第二端侧的至少包括第一端的一部分相对
于与工具移动方向正交的方向朝工具移动方向后方倾斜。
对于该槽加工工具， 从底面观察， 刀锋部的刀刃相对于工具移动方向朝工具移动 方向后方倾斜。 因此， 当使该槽加工工具相对于基板相对移动而形成槽时， 槽的端部由边缘 切断。因此， 槽的端部由更强的剪切力切断， 能够抑制槽以外的部分的膜剥离。并且， 由于 刀刃从第一端朝向第二端侧倾斜， 因此， 槽端部的被除去的膜沿着刀刃的倾斜面朝槽中央 部侧顺畅地被排出。 因此， 能够抑制被除去的膜使切断性能劣化的情况， 能够进行稳定的高 品质的槽加工。另外， 无需像以往的方法那样使用 2 个工具。
对于第二方面所涉及的薄膜太阳电池用槽加工工具， 在第一方面的槽加工工具 中， 从底面观察， 刀锋部的刀刃从第一端直到第二端以相同的角度倾斜。
在该情况下， 能够将由刀刃的第一端侧除去的薄膜朝第二端侧排出， 槽的加工品 质稳定。
对于第三方面所涉及的薄膜太阳电池用加工工具， 在第一方面的槽加工工具中， 刀锋部的刀刃具有 ： 形成于第一端和第二端的一对边缘 ； 以及凹陷部 ( 逃げ部 )， 该凹陷部 形成于一对边缘之间， 且朝内侧凹陷。
此处， 槽的宽度方向两端部由一对边缘除去， 且槽的中央部由凹陷部除去。这样， 仅通过使槽加工工具在槽形成方向移动， 槽的宽度方向的两端和中央部被切割， 能够利用 一个工序加工槽。并且， 即便边缘磨损， 由于形成于一对边缘之间的凹陷部朝内侧凹陷， 因 此， 能够抑制刀锋整体变圆的情况。因此， 能够长时间地使槽的加工品质良好。 对于第四方面所涉及的薄膜太阳电池用槽加工工具， 在第三方面的槽加工工具 中， 包括刀锋的一对边缘和凹陷部的下端缘的面在加工姿态下与薄膜表面平行。
在该情况下， 与第三方面同样， 仅通过使工具朝一个方向移动就能够以高加工品 质将槽的宽度方向的两端切断。
对于第五方面所涉及的薄膜太阳电池用槽加工工具， 在第一方面的槽加工工具 中， 刀锋部在工具移动方向另一端侧的末端具有在与工具移动方向交叉的方向延伸的刀 刃。 进而， 从刀锋部的底面观察， 刀刃的从第一端朝向第二端侧的至少包括第一端的一部分 相对于与工具移动方向正交的方向朝工具移动方向后方倾斜。
在该情况下， 在工具的刀锋部， 在工具移动方向的两端形成有刀刃， 因此， 在工具 移动方向一端侧的刀刃磨损的情况下， 能够改变工具的装配方向而使用工具移动方向另一 端侧的刀刃。并且， 在使刀锋部的工具移动方向一端侧的刀刃和工具移动方向另一端侧的 刀刃的倾斜为相反方向的情况下， 能够在去往移动时和返回移动时这两个方向的移动时形 成加工品质良好的槽。
对于第六方面所涉及的薄膜太阳电池用槽加工工具， 在第五方面的槽加工工具 中， 刀锋部的工具移动方向一端侧的刀刃和工具移动方向另一端侧的刀刃朝相同的方向以 相同的角度倾斜。
在该情况下， 在工具移动方向一端侧的刀刃磨损的情况下， 能够改变工具的装配 方向而使用工具移动方向后方另一端侧的刀刃。
对于第七方面所涉及的薄膜太阳电池用槽加工工具， 在第五方面的槽加工工具 中， 刀锋部的工具移动方向一端侧的刀刃和工具移动方向另一端侧的刀刃朝向相反的方向 以相同的角度倾斜。
在该情况下， 能够在去往移动时和返回移动时这两个方向的移动时形成加工品质 良好的槽。
对于第八方面所涉及的薄膜太阳电池用槽加工工具， 在第一方面的槽加工工具 中， 刀锋部沿着薄膜上的槽所形成的方向以相同的宽度跨越工具主体的整个宽度延伸。
此处， 刀锋部沿着槽形成方向以相同的宽度延伸。因此， 即便刀锋磨损， 仅通过借 助修正加工形成凹陷部就能够继续使用同一工具。
对于第九方面所涉及的薄膜太阳电池用槽加工工具， 在第一方面至第八方面中的 任一方面的槽加工工具中， 工具主体形成为矩形。
在本发明的工具中， 需要固定槽加工时的工具的姿态。即， 例如， 在工具相对于保 持器安装成相对于槽的形成方向倾斜的情况下， 无法以期望的槽宽度进行切割、 或者基于 工具末端的槽端部的切断性下降。
为了防止如上所述的由工具的安装角度的紊乱产生的不良情况， 在工具更换时 等， 需要进行工具安装角度的调整作业。以往， 该调整以下述方式进行 ： 将工具和保持器安 装于用于进行工具角度调整的另外的装置， 一边利用显微镜确认工具的安装角度一边进行 调整。这种调整作业非常麻烦， 需要很长的作业时间。
因此， 在该第九方面中， 将工具主体形成为矩形。在该情况下， 在保持器侧形成矩 形的槽， 仅通过将工具主体嵌入该矩形的槽就能够限制工具的安装角度。 因此， 当将槽加工 工具安装于保持器时， 能够通过简单的作业以准确的姿态进行安装。
在如上所述的本发明中， 在薄膜太阳电池的槽加工中， 当形成槽时， 能够抑制特别 是槽端部的膜剥离。 并且， 能够利用一个工具可靠地将膜除去， 并且始终能够形成稳定的品 质的槽。 附图说明
图 1 是采用了本发明的一个实施方式的切割装置的外观立体图。
图 2 是第一实施方式的保持器组装体的主视图。
图 3 是图 2 的侧视图。
图 4 是槽加工工具的外观立体图及其局部放大图、 以及仰视图。
图 5 是示出槽加工的实验例的图。
图 6 是示出第一实施方式的变形例的槽加工的例子的图。
图 7 是第二实施方式的槽加工工具的仰视图。
图 8 是第三实施方式的槽加工工具的仰视图。
图 9 是用于装配第三实施方式的槽加工工具的往复头的主视图。
图 10 是第四实施方式的槽加工工具的外观立体图及其局部放大图。
标号说明
15、 117 ： 保持器 ； 16、 16’ 、 216 ： 槽加工工具 ； 22、 222 ： 工具主体 ； 24、 34、 34’ 、 44、 44’ 、 224 ： 刀锋部 ； 25、 35a、 35b、 35a’ 、 35b’ 、 45a、 45b、 45a’ 、 45b’ 、 225 ： 刀刃。 具体实施方式
图 1 中示出采用了本发明的一个实施方式的集成型薄膜太阳电池用切割装置的外观立体图。
- 第一实施方式
[ 切割装置的整体结构 ]
该装置具备 ： 工作台 1， 该工作台 1 用于载置太阳电池基板 W ； 保持器组装体 3， 该 保持器组装体 3 设置于切割头 2 ； 2 个照相机 4 ； 以及 2 个监视器 5。
工作台 1 能够在水平面内在图 1 的 Y 方向移动。并且， 工作台 1 能够在水平面内 旋转至任意的角度。
切割头 2 能够借助移动支承机构 6 在工作台 1 的上方在 X、 Y 方向移动。另外， 如 图 1 所示， X 方向是在水平面内与 Y 方向正交的方向。移动支承机构 6 具有 ： 一对支承柱 7a、 7b ； 引导杆 8， 该引导杆 8 跨越一对支承柱 7a、 7b 之间设置 ； 以及电动机 10， 该电动机 10 用于驱动形成于引导杆 8 的引导部 9。切割头 2 能够沿着引导部 9 如前面所述在 X 方向移 动。进而， 在该切割头 2 设置有未图示的气缸， 保持器组装体 3 能够借助该气缸沿着直线引 导部 (linear guide) 上下移动。
2 个照相机 4 分别固定于基座 12。各个基座 12 能够沿着引导部 14 移动， 该引导 部 14 设置于支承座 13， 且沿 X 方向延伸。2 个照相机 4 能够上下移动， 由各个照相机 4 拍 摄的图像显示于对应的监视器 5。 此处， 在太阳电池基板 W 的表面设置有用于确定位置的对 准标记。通过利用 2 个照相机 4 拍摄该对准标记来确定对准标记的位置。进而， 根据确定 了的对准标记的位置检测载置于工作台 1 的太阳电池基板 W 的方向偏移。 [ 保持器组装体 ]
保持器组装体 3 固定于切割头 2 的一面。该保持器组装体 3 能够与切割头 2 一起 在 X、 Y 方向移动， 并且能够相对于切割头 2 在上下方向移动。将保持器组装体 3 抽出而在 图 2 和图 3 中示出。图 2 是保持器组装体 3 的主视图， 图 3 是其侧视图。
保持器组装体 3 具备 ： 保持器 15， 该保持器 15 固定于切割头 2 ； 槽加工工具 16， 该 槽加工工具 16 由保持器 15 保持 ； 以及固定板 26。
< 保持器 >
保持器 15 是板状的部件， 具有安装于切割头 2 的第一主面 17 以及位于相反侧的 第二主面 18。并且， 在保持器 15 的上下形成有 2 个贯通孔 19， 保持器 15 通过贯通各个贯 通孔 19 的 2 根螺栓 20 固定于切割头 2。并且， 在保持器 15 中从下方朝向上方形成有预定 长度的槽 21。槽 21 形成于第二主面 18， 且是具有预定深度的矩形形状。并且， 在该槽 21 的上部形成有止挡面 21a。槽加工工具 16 的上端面抵接于该止挡面 21a。由此， 限制槽加 工工具 16 朝向上方的移动。
< 槽加工工具 >
槽加工工具 16 插入于保持器 15 的矩形槽 21， 并且， 如前面所述， 槽加工工具 16 的 上端面抵接于矩形槽 21 的止挡面 21a。槽加工工具 16 由超硬合金或者烧结金刚石等硬质 材料形成， 且由工具主体 22 和刀锋部 24 构成。
工具主体 22 与保持器 15 的矩形槽 21 对应地形成为矩形。并且， 从工具移动方向 ( 图 2 的右侧 ) 观察， 工具主体 22 的下部、 即与刀锋部 24 相连的部分形成为随着朝向下方 而变得尖细的倾斜面。 进而， 刀锋部 24 在工具主体 22 的末端部与工具主体 22 形成为一体。
图 4 的 (a) ～ (d) 示出刀锋部 24 的详细情况。另外， 图 4 的 (b) 是将图 4 的 (a)
的局部放大示出的图， 图 4 的 (c) 是从底面侧观察刀锋部 24 的图。并且， 图 4 的 (d) 是将 加工时的工具的姿态放大示出的图。
刀锋部 24 具有底面 24a、 前表面 24b、 后表面 24c、 以及对置的第一侧面 24d 和第二 侧面 24e。
在底面 24a 的长度方向的一端部形成有刀锋面 25a， 该刀锋面 25a 相对于底面 24a 倾斜预定的角度 θ1。在槽加工工具 16 被安装于切割头的加工姿态下， 该刀锋面 25a 是与 工作台 1 的表面、 即基板 W 的表面平行的面。并且， 前表面 24b 以及该前表面 24b 的末端边 缘即刀刃 25 相对于与工具移动方向 M 正交的假想线 N 朝工具移动方向后方倾斜角度 α。 该倾斜角度 α 优选为 5°以上、 35°以下。通过以这种方式使前表面 24b 和刀刃 25 倾斜， 从而在刀刃宽度方向 ( 刀锋部 24 的厚度方向 ) 的两端形成一对边缘 25b、 25c。进而， 一方 的边缘 25b 从底面侧观察形成为钝角， 另一方的边缘 25c 从底面侧观察形成为锐角。
此处， 以下示出刀锋面 25a 以及前表面 24b 的一例。
刀锋面 25a 的长度 L ： 5μm ～ 15μm
前表面 24b 的高度 H ： 0.5mm ～ 0.7mm
另外， 上述数值是一个例子， 能够根据薄膜的材质或工具的材质等以各种各样的 方式变更。 如图 4 的 (d) 所示， 在使用如上所述的槽加工工具 16 进行加工的情况下， 刀锋部 24 的前表面 24a 和后表面 24c 设置成， 相对于太阳电池基板 W 的基板表面倾斜角度 θ2。 通 过以这种姿态设置槽加工工具 16， 如前面所述， 当进行加工时， 刀锋面 25a 与基板 W 的表面 平行。由于在这种加工姿态下刀锋面 25a 与基板 W 的表面平行， 因此， 包括一对边缘 25b、 25c 的下端和刀刃 25( 前表面 24b 的末端边缘 ) 的面与基板 W 的表面平行。
另外， 作为角度 θ2 优选为 65°～ 75°。 通过以这种倾斜角度安装槽加工工具 16 来进行加工， 能够抑制形成槽时过量的膜被剥离。
< 固定板 >
如图 2 和图 3 所示， 在固定板 26 形成有沿横向排列的 2 个贯通孔 27。进而， 固定 板 26 借助 2 根螺栓 29 固定于保持器 15 的第二主面 18， 所述 2 根螺栓 29 贯通各贯通孔 27 并与保持器 15 的对应的螺纹孔 28 螺合。这样， 固定板 26 覆盖插入于保持器 15 的矩形槽 21 中的槽加工工具 16 的上方的大致 1/3。
并且， 在固定板 26 形成有贯通的螺纹孔 26a。螺纹孔 26a 设置于在固定板 26 被固 定于保持器 15 的状态下面对槽加工工具 16 的位置。进而， 通过将螺纹部件 30 螺合于该螺 纹孔 26a， 从而螺纹部件 30 的末端将槽加工工具 16 按压于矩形槽 21 的底面。由此来防止 槽加工工具 16 从矩形槽 21 落下。
< 槽加工工具的安装 >
当在基板 W 的薄膜上形成槽的情况下， 槽加工工具 16 的刀锋面 25a 以与基板 W 的 表面平行的方式设置， 并使槽加工工具 16 沿着槽形成方向移动。因此， 需要相对于保持器 15 以适当的安装角度装配槽加工工具 16。
在该实施方式中， 由于工具主体 22 为矩形、 且在保持器 15 形成有矩形槽 21， 因此， 通过将矩形的工具主体 22 嵌入矩形槽 21 就能够相对于保持器 15 将槽加工工具 16 固定成 适当的角度。
并且， 包括该槽加工工具 16 的保持器组装体 3 以刀具自身相对于太阳电池基板 W 的表面倾斜预定的角度 ( 例如 70° ) 的方式设置。
[ 动作 ]
槽加工工具 16 以形成如上所述的加工姿态的方式设置于切割头 2。进而， 每当使 工作台 1 在 Y 方向以预定间距移动时， 就使保持器组装体 3 下降， 将槽加工工具 16 的刀锋 25 按压于太阳电池基板 W 的表面。进而， 通过使保持器组装体 3 在 X 方向移动， 从而在太阳 电池基板 W 的表面形成沿着 X 方向的槽。
[ 实验例 ]
图 5 的 (a) ～ (c) 示出使用本实施方式的槽加工工具将薄膜除去的情况下的监视 器图像。图 5 的 (a) 是使用刀刃 25 的倾斜角度 α ＝ 0°的工具、 并使移动速度为 100mm/ sec、 400mm/sec、 800mm/sec 进行加工的情况下的监视器图像。并且， 图 5 的 (b) 是使用刀 刃 25 的倾斜角度 α ＝ 20°的工具以同样的移动速度进行加工的情况下的监视器图像， 图 5 的 (c) 是使用刀刃 25 的倾斜角度 α ＝ 30°的工具以同样的移动速度进行加工的情况下 的监视器图像。并且， 在各图中， 以白色表示的部分是进行了槽加工的部分， 以黑色表示的 部分是残留有薄膜的部分。 进而， 在各槽中， 图中上侧的端部是与刀锋部 24 的第二侧面 24e 接触的部分。 从各图可以看出， 在 α ＝ 0°的情况下， 在槽的两端， 薄膜呈波状地被除去， 槽的 加工品质下降。另一方面， 在 α ＝ 20°和 30°的情况下， 槽的上侧的端部 ( 与形成为锐角 的边缘 25c 接触的部分 ) 被加工成比较直的直线状， 加工品质良好。
从以上的实验结果可以清楚以下事项。
(a) 通过使刀刃 25 从与工具移动方向正交的方向倾斜， 能够利用形成为锐角的刀 边 (knife edge) 提高剪切效果。
(b) 由刀刃 25 的边缘部分除去的膜借助刀刃 25 的倾斜顺畅地被排出， 能够抑制被 除去的膜对加工赋予的不良影响。
[ 第一实施方式的特征 ]
(1) 从底面观察， 刀锋部 24 的刀刃 25 相对于工具移动方向倾斜。因此， 当利用该 槽加工工具形成槽时， 由于刀边的存在， 槽的宽度方向的端部的剪切效果提高。因此， 能够 抑制槽端部处的槽以外的部分的膜剥离。
(2) 槽加工时被除去的膜沿着形成于刀刃 25 的上方的前表面 24b 从槽的一端朝槽 中央部侧顺畅地排出。 因此， 能够抑制被除去的膜使切断性能劣化的情况， 能够进行稳定的 高品质的槽加工。
(3) 将矩形的工具主体 22 插入于保持器 15 的矩形槽 21， 限制槽加工工具 16 的安 装角度。因此， 能够以非常简单的结构、 并且以简单的安装作业将槽加工工具 16 始终以恒 定的姿态安装于保持器 15。因此， 利用这种槽加工工具 16 形成的槽的加工品质稳定。
并且， 槽加工工具 16 的刀锋部 24 沿着槽所形成的方向以相同的宽度遍及工具主 体 22 的整体长度连续地延伸。因此， 即便刀刃 25 磨损， 也能够通过刀锋的修正加工简单地 使切断效果恢复， 能够延长工具寿命。
[ 第一实施方式的变形例 ]
此处， 在沿着切割线进行槽加工的情况下， 存在以下两种情况 ： (A) 能够允许槽的
一端侧的膜剥离的情况 ； 以及 (B) 需要在槽的两端抑制膜剥离的情况。在 (A) 的情况下， 能 够通过使用如前面所述的槽加工工具 16 进行槽加工而得到期望的品质的槽。另一方面， 在 (B) 的情况下， 利用图 4 所示的槽加工工具无法得到满足的品质的槽。
因此， 在 (B) 的情况下， 能够利用图 6 所示的结构得到期望的品质的膜。即， 使用 刀锋部的刀刃的倾斜角度相反的一对槽加工工具进行槽加工即可。另外， 图 6 所示的 2 个 槽加工工具仅示意性地示出从底面侧观察刀锋部的形状。
此处， 使用与第一实施方式同样的第一槽加工工具 16 和刀刃的角度与该第一槽 加工工具 16 的刀刃角度相反的第二槽加工工具 16’ 。并且， 这 2 个槽加工工具 16、 16’ 相对 于保持器固定。在该情况下， 一方的槽加工工具 16 或者 16’ 配置在比另一方的槽加工工具 靠工具移动方向上游侧的位置。
通过使用这种槽加工工具 16、 16’ ， 能够使槽的两端部的加工品质良好。
- 第二实施方式
在第一实施方式中， 仅在刀锋部 24 的工具移动方向一端侧设置刀刃 25， 但是， 也 可以如图 7 的 (a)、 (b) 所示， 在刀锋部 34、 34’ 的工具移动方向两端侧设置刀刃。另外， 图 7 的 (a)、 (b) 是从底面侧观察刀锋部 34、 34’ 的图。
具体地说， 图 7 的 (a) 所示的刀锋部 34 与第一实施方式同样， 具有底面 34a、 前表 面 34b、 后表面 34c、 以及对置的第一侧面 34d 和第二侧面 34e。进而， 在刀锋部 34 的前表 面 34b 和后表面 34c 的各自的下端具有在与工具的移动方向 M 交叉的方向延伸的刀刃 35a、 35b。刀锋部 34 的刀刃 35a、 35b 相对于与工具移动方向 M 正交的方向朝相同方向倾斜相同 的角度。
图 7 的 (b) 所示的刀锋部 34’ 也是大致同样的结构。即， 具有底面 34a’ 、 前表面 34b’ 、 后表面 34c’ 、 以及对置的第一侧面 34d’ 和第二侧面 34e’ 。进而， 在前表面 34b’ 和后 表面 34c’ 的各自的下端具有刀刃 35a’ 、 35b’ 。并且， 在该图 7 的 (b) 所示的刀锋部 34’ 中， 刀刃 35a’ 、 35b’ 朝与刀刃 35a、 35b 的倾斜方向相反的方向倾斜相同的角度。
通过使用具有如上所述的刀锋部 34、 34’ 的槽加工工具， 当一方的刀刃 35a、 35a’ 磨损时， 能够使各槽加工工具的安装方向相反， 利用另一方的刀刃 35b、 35b’ 继续进行加工。
- 第三实施方式
[ 槽加工工具 ]
图 8 的 (a)、 (b) 中示出第三实施方式的往复头用的槽加工工具。 另外， 图 8 的 (a)、 (b) 是从底面侧观察刀锋部的图。
此处， 所谓 “往复头用的槽加工工具” 是指， 能够在往复移动时的去往移动时和返 回移动时这两个方向的移动时对槽的一端部进行加工的工具。
更详细地说， 一方的工具的刀锋部 44 具有底面 44a、 前表面 44b、 后表面 44c、 以及 对置的第一侧面 44d 和第二侧面 44e。进而， 在刀锋部 44 的前表面 44b 和后表面 44c 的各 自的下端具有在与工具的移动方向 M 交叉的方向延伸的刀刃 45a、 45b。刀锋部 44 的刀刃 45a、 45b 相对于与工具移动方向 M 正交的方向彼此朝相反的方向倾斜相同的角度。
在使用具有这种刀锋部 44 的槽加工工具进行槽加工的情况下， 首先， 在往复移动 时的去往移动时利用一方的刀刃 45a 加工槽。此时， 槽的一端部被刀刃 45a 的边缘部分切 断， 因此， 能够使槽的一端部的加工品质良好。 并且， 当返回移动时， 装配有槽加工工具的头的位置移动， 与刚才加工的槽相邻的槽的一端部由刀刃 45b 加工槽。此时， 与刚才的加工同 样， 槽的一端部由被刀刃 45b 的边缘部分切断， 因此， 能够使槽的一端部的加工品质良好。
另外， 另一方的槽加工工具的刀锋部 44’ 也是同样的结构， 仅刀刃 45a’ 、 45b’ 的倾 斜方向与一方的工具的刀锋部 44 的刀刃 45a、 45b 的倾斜方向不同。
[ 往复头 ]
此处， 如前面所述， 当进行加工时， 需要使工具自身相对于基板表面倾斜而进行设 置。因此， 装配有如图 8 的 (a)、 (b) 所示的工具的头将工具支承为摆动自如， 在去往移动时 和返回移动时需要切换工具的倾斜角度。
图 9 中示出如上所述的往复头的构造。该往复头 103 具有 ： 板状的基座 116 ； 保持 器 117 ； 摆动部件 118 ； 以及气缸 119。
保持器 117 经由未图示导轨被支承为相对于基座 116 在上下方向滑动自如。保持 器 117 具有保持器主体 122 和固定于保持器主体 122 的表面的支承部件 123。保持器主体 122 形成为板状， 且在上部具有开口 122a。支承部件 123 是横向较长的矩形状的部件， 且在 内部形成有供摆动部件 118 贯穿插入的贯通孔 123a。
摆动部件 118 具有下部的工具装配部 124 和从工具装配部 124 朝上方延伸而形成 的延长部 125。 在工具装配部 124 形成有槽， 工具插入于该槽， 并进一步利用固定板 124a 将 工具固定在槽内。在延长部 125 的下部形成有在水平方向、 且与槽形成方向正交的方向贯 通的孔 125a。进而， 摆动部件 118 以贯通该孔 125a 的销 126 为中心摆动自如。在延长部 125 的上端部 125b 的左右两侧设置有一对限制部件 127a、 127b。各个限制部件 127a、 127b 具有固定于保持器主体 122 的作为止挡件的筒状部件和插入于筒状部件的内部的弹簧。进 而， 各个弹簧的末端抵接于延长部 125 的上端部 125b， 由此， 摆动部件 118 被维持在如图 9 所示的中立位置。 并且， 摆动部件 118 摆动而按压某一个弹簧， 且延长部 125 的上端部 125b 抵接于筒状部件， 由此来限制摆动角度。
气缸 119 固定于气缸支承部件 130 的上表面。 气缸支承部件 130 配置在保持器 117 的上部， 并固定于基座 116。在气缸支承部件 130 形成有在上下方向贯通的孔， 气缸 119 的 活塞杆 ( 未图示 ) 贯通该贯通孔， 且活塞杆末端与保持器 117 连结。
并且， 在基座 116 的上部设置有弹簧支承部件 131。 在弹簧支承部件 131 与保持器 117 之间设置有弹簧 132， 保持器 117 由该弹簧 132 朝上方施力。能够利用该弹簧 132 大致 抵消保持器 117 的自重。
在保持器 117 的左右两侧设置有一对空气供给部 134a、 134b。一对空气供给部 134a、 134b 都形成为相同的结构， 且分别具有接头 135 和空气喷嘴 136。
[ 槽加工动作 ]
在使用如上所述的装置进行槽加工的情况下， 驱动气缸 119 而使保持器 117 和摆 动部件 118 下降， 使工具的末端抵靠于薄膜。 此时的工具相对于薄膜的加压力由对气缸 119 供给的空气压力调整。
接着， 使往复头 103 沿着预定切割线移动。当去往移动时， 摆动部件 118 借助工具 的刀刃与基板上的薄膜之间的接触阻力以销 126 为中心朝顺时针方向摆动。该摆动通过摆 动部件 118 的上端部 125b 抵接于右侧的限制部件 127a 而被限制。因此， 工具以倾斜预定 的角度的姿态移动， 从而形成槽。然后， 使往复头 103 相对于基板相对移动， 使工具移动至下一次应当下降的预定 切割线上。进而， 与前面所述同样， 将工具按压于基板上的薄膜， 使往复头 103 朝与前面所 述的移动方向相反的方向移动。
当该返回移动时， 摆动部件 118 借助工具的刀刃与基板上的薄膜之间的接触阻力 以销 126 为中心朝逆时针方向摆动。该摆动通过摆动部件 118 的上端部 125b 抵接于左侧 的限制部件 127b 而被限制。因此， 工具 2 以朝与去往动作时的倾斜方向相反的方向倾斜的 姿态移动， 从而形成槽。
通过如上所述的动作， 能够在工具的往复移动时进行槽加工。 另外， 也可以在往复 头中设置用于切换摆动部件 118 的摆动角度的气缸等致动器。
- 第四实施方式
在图 6 所示的第一实施方式的变形例中， 使用 2 个槽加工工具而利用各个工具的 边缘部分加工槽的两端部， 但是， 也可以通过一个槽加工工具而利用工具的边缘部分加工 槽的两端部。图 10 中示出该情况下的槽加工工具。该第四实施方式的槽加工工具仅刀锋 部的形状与第一实施方式不同。
图 10 所示的槽加工工具 216 的刀锋部 224 具有底面 224a、 前表面 224b、 后表面 224c、 第一侧面 224d、 以及第二侧面 224e。 底面 224a 形成为长方形。后表面 224c 与底面 224a 正交地朝上方延伸， 且与工 具主体 222 的面为同一平面。第一侧面 224d 和第二侧面 224e 从底面 224a 的长边以与底 面 224a 正交的方式朝上方延伸， 且彼此平行地形成。另外， 与第一实施方式同样， 工具主体 222 的下部中与第一侧面 224d、 第二侧面 224e 相连的部分形成为随着朝向下方而变得尖细 的倾斜面。
并且， 槽加工工具 216 的刀锋部 224 沿着槽所形成的方向以相同的宽度遍及工具 主体 222 的整体长度连续地延伸。
在如上所述的刀锋部 224 中， 在底面 224a 与前表面 224b 的下端部分的角部形成 有刀刃 225。以下对该刀刃 225 进行详细说明。另外， 图 10 的 (b) 是将图 10 的 (a) 的一部 分放大示出的图， 图 10 的 (c) 是将加工时的工具的姿态放大示出的图。
在底面 224a 的长度方向的一端部形成有相对于底面 224a 倾斜预定的角度 θ1 的 刀锋面 225a。该刀锋面 225a 是在该槽加工工具 216 安装于头的加工姿态下与工作台 1 的 表面、 即基板 W 的表面平行的面。并且， 前表面 224b 以及该前表面 224b 的末端边缘即刀刃 225 形成朝向内侧凹陷的曲面部。 通过形成该曲面部， 在刀刃宽度方向 ( 刀锋部 224 的厚度 方向 ) 的两端形成有一对边缘 225b、 225c， 在一对边缘 225b、 225c 之间形成有朝内侧凹陷的 凹陷部 ( 前表面 224b)。
此处， 以下示出刀刃 225 的一例。
刀锋面 225a 的长度 L ： 5μm ～ 15μm
前表面 ( 刀刃以及凹陷部 ) 的高度 H ： 0.5mm ～ 0.7mm
前表面 ( 曲面部＝凹陷部 ) 的深度 D ： 3μm ～ 5μm
另外， 上述数值是一个例子， 能够根据薄膜的材质或工具的材质等以各种各样的 方式变更。
如图 10 的 (c) 所示， 在使用如上所述的槽加工工具 216 进行加工的情况下， 刀锋
部 224 的前表面 224b 和后表面 224c 设置成， 相对于太阳电池基板 W 的基板表面倾斜角度 θ2。通过以这种姿态设置槽加工工具 216， 如前面所述， 当进行加工时， 刀锋面 225a 与基 板 W 的表面平行。由于在这种加工姿态下刀锋面 225a 与基板 W 的表面平行， 因此， 包括刀 刃 225( 前表面 224b 的末端边缘 ) 以及构成刀刃 225 的一对边缘 225b、 225c 的面与基板 W 的表面平行。
另外， 作为角度 θ2 优选为 65°～ 75°。通过以这种倾斜角度安装槽加工工具 216 而进行加工， 能够抑制形成槽时过量的膜被剥离。
[ 第四实施方式的特征 ]
在本实施方式中， 在一对边缘 225b、 225c 以及刀刃 225 与基板表面平行的加工姿 态下切割薄膜。因此， 能够利用 1 个工序形成在槽端部附近膜的剥离或翘曲少的加工品质 良好的槽。并且， 由于一对边缘 225b、 225c 以及凹陷部的存在， 即便边缘 225b、 225c 磨损， 刀刃整体也难以变圆， 能够长时间地形成稳定的品质的槽。
[ 第四实施方式的变形例 ]
在前面所述的实施方式中， 从底面观察， 刀刃的部分形成为 U 字形状， 但是， 即便 从底面观察形成为 V 字形状也能够得到同样的效果。
[ 其他的实施方式 ] 本发明不限定于如上所述的实施方式， 能够不脱离本发明的范围进行各种变形或者修正。 (a) 在前面所述的各个实施方式中， 工具主体的整体形成为矩形， 但是， 也可以将 工具主体形成为圆棒。 在该情况下， 对于刀锋部和刀锋， 只要以与前面所述的实施方式同样 的方式形成即可， 与前面所述的实施方式同样， 能够利用 1 个工序形成加工品质良好的槽。 并且， 能够长时间地形成稳定的品质的槽。
(b) 刀锋的具体实施例并不限定于前面所述的例子， 能够根据薄膜的材质或者工 具材质等的规格进行各种变形。