(57)【要約】【課題】従来から行われてきたサンドブラストによりパターン切削加工に於いて、マスキングとして感光性ドライフィルムを使用する方法やマスキングインクをスクリーン印刷にて印刷してマスキングを行う方法ではコストと時間がかかり、簡単なマスキング方法で基板のダイシングや太陽電池の溝加工等ライン形状の溝加工を精度良く行える方法が望まれている。【解決手段】加工基板に噴射する研磨材と高圧エアーの噴射角度を加工基板に対し３０度以下に噴射し、研磨材の噴射する方向にスリット状貫通溝を形成したマスキング板を設置してマスキング板と研磨材噴射ノズルを研磨材噴射ノズルの傾き方向に移動させることにより精度良くライン形状の溝加工が可能となった。【選択図】              図１
2011093080.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
研磨材噴射ノズルから高圧エアーと研磨材の混合気流を加工基板に吹き付け、加工基板の一部に、ライン形状のパターン切削加工を行うサンドブラスト加工に於いて、研磨材噴射ノズルの噴射方向に切削するライン幅のスリット状の貫通溝を設けるか、非加工部分のみ研磨材があたらないようにしたマスキング板を加工基板とほぼ平行に１ミリ以下の間隔で設置し、研磨材噴射ノズルを基板に対して３０°以下３°以上の角度で研磨材噴射ノズルから高圧エアーと研磨材の混合流体を吹き付け加工基板の一部を一定幅で切削加工することを特徴とするサンドブラスト加工方法。
【請求項２】
請求項１記載のサンドブラスト加工方法に於いて、研磨材噴射ノズルとマスキング材を加工基板とほぼ平行に研磨材噴射ノズルの傾斜方向又は研磨材噴射ノズルの傾斜方向と反対方向に移動させるようにすることにより一定幅でライン形状のパターン切削加工を行えるようにしたことを特徴とするサンドブラスト装置。
【請求項３】
請求項１記載のサンドブラスト加工方法に於いて、加工基板を研磨材噴射ノズルの傾斜方向又は研磨材噴射ノズルの傾斜方向と反対方向に移動させるようにすることにより一定幅でライン状のパターン切削加工を行えるようにしたことを特徴とするサンドブラスト加工方法。
【請求項４】
請求項１記載のサンドブラスト加工方法に於いて、加工基板を研磨材噴射ノズルの傾斜方向にサイクロンと導管を介して接続され、集塵機の負圧により内部を負圧状態にした研磨材回収ボックスを設け、研磨材噴射ノズルから噴射された研磨材を回収し、サイクロンにて捕集することを特徴とするサンドブラスト装置。
【請求項５】
請求項４記載のサンドブラスト装置に於いて、研磨材回収ボックスの開口部から研磨材回収ボックス内に高圧エアーが流れるようにエアーカーテンを設置して研磨材回収ボックスの開口部から研磨材が飛散することを防ぐようにしたことを特徴とするサンドブラスト装置。
【請求項６】
請求項１記載のサンドブラスト加工方法に於いて、研磨材噴射ノズルの研磨材を噴射する研磨材噴射口がほぼ矩形の横長スリット形状であり、該研磨材噴射ノズル内部に設けられた研磨材噴射ノズル内研磨材拡散板へ向け開口部が丸形状の研磨材供給ノズルより４５度以下5度以上の角度を持って噴射し、研磨材噴射ノズル内研磨材拡散板へ研磨材が丸形状のノズルより噴射される位置を可変とすることで研磨材の拡散状態を調整し、横長スリット形状の研磨材噴射口より均一に研磨材が噴射するようにしたことを特徴とするサンドブラスト装置。
【請求項７】
請求項１記載のサンドブラスト加工方法に於いて、研磨材噴射ノズルの研磨材を噴射する研磨材噴射口がほぼ矩形の縦長スリット形状であり、研磨材噴射ノズル先端部にこの矩形の研磨材噴射口が横方向に一定ピッチで複数配列されており、該研磨材噴射ノズル内部に設けられた研磨材拡散部へ向け開口部が丸形状のノズルより４５度以下で5度以下の角度を持って噴射し、研磨材拡散部へ研磨材が丸形状のノズルより噴射される位置を可変とすることで研磨材の拡散状態を調整し、横方向に複数配列されたそれぞれの研磨材噴射口より均一にほぼ同じ量の研磨材を噴射でするようにしたことを特徴とするサンドブラスト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板のダイシング及び太陽電池の溝切削加工及び薄膜太陽電池コーナー部の膜除去等に使用される、サンドブラスト加工によるラインパターン切削加工に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来サンドブラストにより加工基板上に穴や溝等のパターン切削を行うパターン切削加工は、マスキング材料としてサンドブラスト用感光性ドライフィルムを使用して加工基板にサンドブラスト用ドライフィルムをラミネートした後、ガラスマスクやフィルムマスク等のパターンマスクを使用して、露光後に炭酸ナトリウム水溶液等のアルカリ現像液をシャワーにて吹き付けて未露光部分を洗い出し、加工基板上にマスキングパターンを作成するか、スクリーン印刷にて耐サンドブラスト性のあるマスキング用インクを印刷後硬化させてマスキングパターンを作成後、図４のように集塵機２３の負圧で外気に対して負圧にしたサンドブラスト加工室内２８で、研磨材噴射ノズル２を加工基板１に対しほぼ垂直になるように設置して、研磨材噴射ノズル２を左右に高速で移動させながら加工基板１をゆっくり前後に移動させて加工基板１全面に加工基板上部より研磨材と高圧エアーの混合流体６を吹き付けパターンマスク以外の部分のパターン切削加工を行った後パターンマスクを剥離液にて剥離することによりパターン切削加工を行っていた。
【特許文献１】特開平３−２９４１８０号広報
【特許文献２】特開２００２−３１４１０６号広報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながらこのサンドブラスト用感光性ドライフィルムを使用してマスキングパターンを形成する方法やスクリーン印刷にてマスキングパターンを形成する方法では、ある一定の幅で連続したラインパターンの切削を行うような簡単なパターン切削加工に於いても、マスキングパターン形成やマスキングの剥離行程に、時間とコストがかかっておりもっと簡易的にでき、精度良く加工できるサンドブラスト加工によりパターン切削加工方法が望まれている。
【０００４】
そのため、基板のダイシングや太陽電池の溝加工等ライン形状の溝パターン等直線上の簡単なパターン形成に於いて、従来のサンドブラスト用感光性ドライフィルムやスクリーン印刷を使用したマスキングを使用しない方法として、図３のように従来のアルミナ等の研磨材で切削されないような研磨材より硬度の高いサファイア基板や単結晶ＳｉＣ等の材質の板に、加工基板上に形成するラインパターンの幅で貫通溝８を形成したマスキング板７を加工基板１に近づけて、研磨材噴射ノズル２を基板に対して垂直に設置して、加工基板の真上から研磨材と高圧エアーの混合流体６を噴射しながら、研磨材噴射ノズル２とマスキング板７を一方方向に移動させることにより簡単にライン形状でパターン切削できれば安価にライン形状のパターン切削加工を行う事が可能となる。
【０００５】
しかしながら、この方法を使用してサンドブラストにて切削溝加工を行ったところ、図６のように加工基板１とマスキング板７の隙間で貫通溝８を通って加工基板１にあたった研磨材と高圧エアーの混合流体が横に吹き出し、溝パターン以外の加工基板表面も少し切削してしまい、精度の良いライン状の溝パターン切削加工ができない課題が発生した。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明のサンドブラスト加工方法及び加工装置に於いては図１及び図２のように研磨材噴射ノズル２を加工基板１に対して３０度以下３度以上の角度で研磨材と高圧エアーの混合流体６を吹き付けるように設置し、研磨材噴射ノズル２の噴射方向にサンドブラスト加工にて切削したい部分のみスリット状貫通口８等の開口部を設けるか、非加工部分のみ研磨材があたらないようにした研磨材より硬度の高い材質を使用したマスキング板７を加工基板１とほぼ平行に１ミリ以下望ましくは0.5ミリ以下の隙間ができるように設置し、研磨材と高圧エアーの混合流体６を研磨材噴射ノズルから噴射しながら、研磨材噴射ノズル２を加工基板１に対して傾けた方向又は傾けた方向と逆方向に、研磨材噴射ノズル２とマスキング板７を加工基板１との距離をほぼ一定に保ちながら移動させることによりライン形状切削溝９を形成した。
【発明の効果】
【０００７】
研磨材噴射ノズル２を加工基板１に対して真上から研磨材と高圧エアーの混合流体６を噴射した場合、加工基板１にあたった研磨材と高圧エアーの混合流体６は噴射された部分から加工基板１の表面全面に拡散して流れるため、加工基板とマスキング板との間に加工基板上をマスキング板が移動するための隙間があると、隙間の間を研磨材と高圧エアーの混合流体６が流れて切削するパターン以外の部分の加工基板表面を削ってしまうが、研磨材噴射ノズル２を基板に対し研磨材噴射ノズル２の移動方向に３０°以下３°以上の角度で傾けることにより研磨材と高圧エアーの混合流体６は主に研磨材噴射ノズル２を傾けた方向に流れ、切削するライン形状の溝に対して垂直方向には流れにくくなり溝を形成する研磨材噴射ノズル２とマスキング板７の進行方向のみ研磨材と高圧エアーの混合流体６が流れるようになり、マスキング板７の開口部である溝部分以外には研磨材と高圧エアーの混合流体が流れないため溝部分以外の加工基板表面を削ることが無くなり精度の良いライン形状の溝パターンの切削加工が可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の研磨材供給方法及び供給装置の実施の形態について、以下に図を参照して説明する。
【０００９】
本発明に使用される研磨材供給装置を設置するサンドブラスト装置は、図７のような装置であり、サンドブラスト装置本体３４及びサイクロン等の分級装置２１及び集塵機２３よりなり、サンドブラスト装置本体３４には研磨材回収ボックス１４及び研磨材噴射ノズル２及びマスキング板７が備えられている。
【００１０】
研磨材回収ボックス１４は分級装置２１と研磨材回収用導管２２にて連結し、分級装置２１は集塵機２３と集塵用導管２４にて連結しており、研磨材回収ボックス１４は集塵機２３からの負圧により常に外気に対して負圧状態になっており、研磨材噴射ノズル２から噴射された研磨材と高圧エアーの混合流体６が研磨材回収ボックス１４から飛散しないようになっている。
【００１１】
研磨材噴射ノズル２から噴射された研磨材と高圧エアーの混合流体６は、マスキング板７を介して加工基板１にあたりマスキング板の開口部のみサンドブラスト加工され、研磨材は集塵機２３により発生する負圧による空気の流れにより研磨材噴射ノズル２の噴射方向に設置された研磨材回収ボックス１４から分級装置２１に流れ、サイクロン等の分級装置２１により使用できる研磨材と破砕された研磨材及び被加工物を削った粉塵に分離して、使用できる研磨材は研磨材加圧弁２７を介して研磨材加圧タンク２０に入り、研磨材加圧タンク２０に入った研磨材は研磨材加圧タンク２０下部に設置された研磨材定量供給装置１９より一定量の研磨材と高圧エアーの混合流体が研磨材導管１２を経て研磨材噴射ノズル２より再び噴射されてサンドブラスト加工が行われる。
【００１２】
図８のように研磨材噴射ノズル２の噴射方向にスリット状の開口部等を設けた研磨材の材質より硬度の高い材質で作られたマスキング板７を加工基板１とほぼ平行に１ミリ以下望ましくは0.5ミリ以下の間隔で設置し、研磨材噴射ノズル２を加工基板１に対して３０°以下３°以上の角度で研磨材噴射ノズル２から研磨材と高圧エアーの混合流体６を吹き付け、研磨材噴射ノズル２とマスキング板７を一緒に研磨材噴射ノズル２の噴射方向に、加工基板１との距離がほぼ一定になるように移動させることにより加工基板２にマスキング板７にて設定された一定幅のライン形状のパターン切削加工を行った。
【００１３】
研磨材噴射ノズル２の研磨材噴射方向で加工基板上部に加工基板１を覆うように、加工基板１に吹き付けられた研磨材と高圧エアーの混合流体６を回収するための研磨材回収ボックス１４を設けた。
【００１４】
研磨材回収ボックス１４は集塵機２３により発生する負圧により、外気に対して負圧になっており、研磨材噴射ノズル２より噴射された研磨材と高圧エアーの混合流体６を捕集する。
【００１５】
研磨材噴射ノズル２から噴射する高圧エアーの速度が、研磨材回収ボックス１４の外から中へ流れる空気の流れより速くなると、研磨材噴射ノズル２から噴射された研磨材は研磨材回収ボックス１４から吹き出してしまう。
【００１６】
研磨材噴射ノズル２から噴射された研磨材が研磨材回収ボックス１４から吹き出さないためには研磨材回収ボックス１４と加工ワークとの隙間を5ミリ以下、望ましくは3ミリ以下とできるだけ狭くして研磨材回収ボックス１４の外から中へ流れる空気の流れを速くするようにし、研磨材噴射ノズル２から研磨材が吹き込む場所以外の開口部に研磨材回収ボックス１４の外から中へ高圧エアーが流れるようにしたエアーカーテンを研磨材回収ボックス１４外部に設置することにより、研磨材噴射ノズル２より噴射する研磨材と高圧エアーの混合流体の噴射圧力を上げてもエアーカーテンから吹き出す高圧エアーの圧力を上げることにより研磨材回収ボックス１４から研磨材の吹き出しを防止することが可能となる。
【００１７】
加工基板１に対して研磨材回収ボックス１４を一定方向に移動させるが、加工基板１から研磨材回収ボックス１４が外れたときに、研磨材回収ボックス１４の外気に対する開口率が大きくなり、研磨材回収ボックス１４内の負圧度が低くなり研磨材噴射ノズル２から噴射された研磨材と高圧エアーの混合流体６が研磨材回収ボックス１４から外に吹き出すようになる。
【００１８】
これを防止するために加工基板１とほぼ同じ厚みのダミー板を加工基板１の周りに設置して研磨材回収ボックス１４内の負圧が低下しないようにする。
【００１９】
図９及び図１０は研磨材回収ボックス１４及び研磨材噴射ノズル６が移動する前後に加工基板１と同じ厚みの加工用ダミー板後３２及び加工用ダミー板３３を設けたものである。
【００２０】
また研磨材噴射ノズル２から噴射された研磨材と高圧エアーの混合流体６が、加工基板１にあたった後、加工基板表面を流れる速度を下げ、該研磨材と高圧エアーの混合流体６が研磨材回収ボックス１４から吹き出さないために、研磨材と高圧エアーの混合流体６が噴射され、加工基板１にあたる部分の前方に図８及び図１０のように研磨材と高圧エアーの混合流体６がガラス基板表面１から上に流れるように研磨材噴射ノズル２の傾きと逆方向に傾けた板を加工基板１に近づけて研磨材回収ボックス１４下部に取り付けた研磨材回収ボックス内研磨材拡散板１８を設置することが望ましい。
【００２１】
研磨材噴射ノズル２に研磨材と高圧エアーの混合流体６を導入する研磨材導入管１２は通常丸形状のゴムホースが使用されるが、丸形状で供給された研磨材と高圧エアーの混合流体を研磨材噴射ノズル２から研磨材と高圧エアーの混合流体６が噴射する横長の研磨噴射口３の幅まで均一に広げる必要があり、研磨材噴射口３の幅に対して研磨材の広がりが少ない場合は研磨材噴射口３の中心部のみ研磨材の量が多くなり、広がりが大きすぎる場合は研磨材噴射口３のコーナー部のみ研磨材の噴射量が多くなり均一な加工ができなくなる。
【００２２】
図１１及び図１２に示すように研磨材導管１２の先端部で研磨材噴射ノズル２内部に丸形状の研磨材供給ノズル４を設置し、研磨材噴射ノズル内部の研磨材噴射口延長上に形成された研磨材噴射ノズル内研磨材拡散板５に研磨材供給ノズルから45度以下の角度で研磨材拡散板５にあて、研磨材供給ノズル４から研磨材噴射ノズル内に供給された研磨材を広げるようにする。
【００２３】
前記丸形状の研磨材吹き出しノズルから研磨材噴射ノズル内研磨材拡散板にあたる位置を調整することにより研磨材の広がり量を調整することが可能となる。
【００２４】
また研磨材供給ノズルから研磨材噴射ノズル内研磨材拡散板にあたる角度が大きいほど、研磨材噴射ノズル内研磨材拡散板にあたった研磨材が広がりやすくなり、逆に角度が小さいほど広がりにくくなる。
【００２５】
図１１のA及び図１２のAのように研磨材噴射ノズル内研磨材拡散板５にあたる位置を奥側にすると研磨材の広がり方が少なくなり、手前側にすることにより広がり方が大きくなる。
【実施例】
【００２６】
以下に前述した本発明の研磨材供給方法及び装置の実施例について具体的に図面を参照して説明する。
【００２７】
［実施例１］
本発明のサンドブラスト加工方法及び装置の実施例としてガラス基板上にFTO膜（透明導電膜）のついた加工基板に表面のFTO膜を研磨材としてホワイトアルミナ（平成サンケイ製）の＃１２００（平均粒径１５ミクロン）を使用してライン形状でパターン切削を行った実施例を図１及び図８及び図１０を参照して説明する。
【００２８】
図１に於いて、研磨材噴射ノズル２の3ヶ所から35ミリピッチで内径19ミリのサンドブラスト用ブラストホースを使用した研磨材導管１２が入るようにし、それぞれの研磨材導管１２の先端部にはφ12ミリのボロンカーバイト製研磨材供給ノズル４を設置して、研磨材供給ノズル４から噴射した研磨材と高圧エアーの混合流体６が３０度の角度で研磨材噴射ノズル内研磨材拡散板５に吹き付けられるようにした。
【００２９】
研磨材噴射ノズル２から研磨材が吹き出す研磨材噴射口３が、図１のように横１ミリ縦２ミリのほぼ矩形の研磨材噴射口３で、研磨材噴射口３から加工基板に研磨材と高圧エアーの流体６が噴射する角度が１０度になるように横方向に１０ミリピッチで１１ヶ配列した。
【００３０】
研磨材噴射口３は研磨材噴射中に摩耗しないようにボロンカーバイト製の板に溝加工を行った板2枚を接着剤にて貼り合わせて作成した。
【００３１】
図１２のA及びBのように研磨材噴射ノズル内２の研磨材供給ノズル４の位置を上下方向に移動調整することにより噴射した研磨材と高圧エアーの混合流体６が研磨材噴射ノズル内研磨材拡散板５にあたる位置を変えてこの１１ヶの研磨材噴射口３から均一に研磨材が噴射するようにした。
【００３２】
図１のように研磨材噴射ノズル２の噴射方向に研磨材噴射ノズル２の研磨材噴射口３から噴射された研磨材があたる部分に０．２ミリ幅で長さ３５ミリのライン状のマスキング板貫通溝８を研磨材噴射口３のピッチと同じ１０ミリピッチで１１ヶ配列した０．５ミリ厚のマスキング板７を加工基板とほぼ平行に０．２ミリの間隔で設置した。
【００３３】
マスキング板７の材質は使用する研磨材のホワイトアルミナより硬度の高いサファイアガラス基板にレーザー加工で溝加工を行った板を使用した。
【００３４】
図８及び図１０のように研磨材噴射ノズル２の研磨材噴射方向に加工基板１との隙間が１ミリとなるように加工基板上面に研磨材回収ボックス１４を設け、研磨材噴射ノズル２から噴射した研磨材と高圧エアーの混合流体６を研磨材噴射ノズル２の噴射方向に集塵機２３の負圧により内部が負圧状態になった研磨材回収ボックス１４にて捕集するようにした。
【００３５】
研磨材回収ボックス１４の外周４面の内、研磨材噴射ノズル２から研磨材が噴射される面以外の３面に図８及び図１０のようにエアーカーテン用高圧エアー噴射ノズル１５を取り付け、研磨材回収ボックス１４の外側より基板に対し４５度の角度で研磨材回収ボックス１４内側に向けて０．１ミリスリットのエアーカーテン用高圧エアー吹き出し口１６より0.2MPaの圧力の高圧エアーを噴射させることにより研磨材噴射ボックス１４の3外面にエアーカーテンを設けて研磨材噴射ノズル２から噴射する研磨材と高圧エアーとの混合流体６の圧力を高くしても研磨材が研磨材回収ボックス１４から飛散しないようにした。
【００３６】
研磨材回収ボックス１４内の、研磨材と高圧エアーの混合流体６が噴射され、加工基板１にあたる部分の前方に図８のように研磨材と高圧エアーの混合流体６が加工基板１表面から上に流れて研磨材回収用導管２２に回収されやすいように研磨材噴射ノズル２の傾きと逆方向に加工基板１に対し３０度傾けた拡散板研磨材回収ボックス内研磨材拡散板１８を１２ミリピッチで１２例加工基板１との隙間が０．５ミリになるように研磨材回収ボックス１４下部に取り付け、研磨材噴射ノズル２から加工基板に対し１０度の角度で吹き付けた研磨材と高圧エアーとの混合流体６が吹き出さないようした。
【００３７】
研磨材噴射ノズル２から噴射した研磨材が加工基板１上に残留しないように図８のように研磨材噴射ノズル２背面に、研磨材が噴射される方向に向け高圧エアーを吹き付けられるように加工基板クリーニング用エアーブロー１３を設置し、研磨材噴射ノズル２と一緒に移動するにようにした。
【００３８】
加工基板１の外周に、研磨材回収ボックス１４が移動することにより加工基板１から外れたときに研磨材回収ボックス１４内の負圧が低下しないように加工基板１と同じ厚みの加工用ダミー板を設置した。
【００３９】
研磨材噴射ノズル及びマスキング板及び研磨材回収ボックスを一緒に研磨材噴射ノズルの傾けた方向に、ほぼ加工基板と平行に研磨材噴射ノズルと加工基板との距離が10ミリになるように移動速度2m/minの速度にて移動しながら研磨材噴射ノズルから研磨材を約25g/minの噴射量で噴射圧力0.2MPaの圧力にて噴射してガラス基板上に０．２ミリ幅で10ミリピッチ、深さ５ミクロンのラインパターンのブラスト切削加工を行いガラス基板上のFTO膜（透明導電膜）のラインパターン切削加工を行った。
【００４０】
［実施例２］
薄膜太陽電池ガラス加工基板の外周を研磨材としてホワイトアルミナ（平成サンケイ製）＃１２００（平均粒径１５ミクロン）を使用して、１０ミリ幅で正確にパターン切削を行い、薄膜太陽電池コーナー部の薄膜除去を行うためのサンドブラスト加工方法及び装置の実施例を、図２及び図８及び図１０を使用して説明する。
【００４１】
図２に於いて、研磨材噴射ノズル２の１ヶ所から内径19ミリのサンドブラスト用ブラストホースを使用した研磨材導管１２が入るようにし、研磨材導管１２の先端部にはφ12ミリのボロンカーバイト製研磨材供給ノズル４を設置して、研磨材供給ノズル４から噴射した研磨材と高圧エアーの混合流体６が３０度の角度で研磨材噴射ノズル内研磨材拡散板５に吹き付けられるようにした。
【００４２】
研磨材噴射ノズル２から研磨材が吹き出す研磨材噴射口３が、図２のように横１８ミリ縦１ミリのほぼ矩形の研磨材噴射口３で、研磨材噴射口３から加工基板に研磨材と高圧エアーの流体６が噴射する角度が１０度になるようにした。
【００４３】
研磨材噴射口３は研磨材噴射中に摩耗しないようにボロンカーバイト製の板に溝加工を行った板2枚を接着剤にて貼り合わせて作成した。
【００４４】
図１２のA及びBのように研磨材噴射ノズル内２の研磨材供給ノズル４の位置を上下方向に移動調整することにより噴射した研磨材と高圧エアーの混合流体６が研磨材噴射ノズル内研磨材拡散板５にあたる位置を変えてこの１８ミリ幅の研磨材噴射口３から均一に研磨材が噴射するようにした。
【００４５】
図２のように研磨材噴射ノズル２の噴射方向に研磨材噴射ノズル２の研磨材噴射口３から噴射された研磨材があたる部分に加工基板の端から１０ミリに研磨材があたらないように3ミリ厚のマスキング板を設置した。
【００４６】
マスキング板７の材質は使用する研磨材のホワイトアルミナより硬度の高いボロンカーバイト製の板を研磨加工した材料を使用した。
【００４７】
図８及び図１０のように研磨材噴射ノズル２の研磨材噴射方向に加工基板１との隙間が１ミリとなるように加工基板上面に研磨材回収ボックス１４を設け、研磨材噴射ノズル２から噴射した研磨材と高圧エアーの混合流体６を研磨材噴射ノズル２の噴射方向に集塵機２３の負圧により内部が負圧状態になった研磨材回収ボックス１４にて捕集するようにした。
【００４８】
研磨材回収ボックス１４の外周４面の内、研磨材噴射ノズル２から研磨材が噴射される面以外の３面に図８及び図１０のようにエアーカーテン用高圧エアー噴射ノズル１５を取り付け、研磨材回収ボックス１４の外側より基板に対し４５度の角度で研磨材回収ボックス１４内側に向けて０．１ミリスリットのエアーカーテン用高圧エアー吹き出し口１６より0.2MPaの圧力の高圧エアーを噴射させることにより研磨材噴射ボックス１４の3外面にエアーカーテンを設けて研磨材噴射ノズル２から噴射する研磨材と高圧エアーとの混合流体６の圧力を高くしても研磨材が研磨材回収ボックス１４から飛散しないようにした。
【００４９】
研磨材回収ボックス１４内の、研磨材と高圧エアーの混合流体６が噴射され、加工基板１にあたる部分の前方に図８のように研磨材と高圧エアーの混合流体６が加工基板１表面から上に流れて研磨材回収用導管２２に回収されやすいように研磨材噴射ノズル２の傾きと逆方向に加工基板１に対し３０度傾けた拡散板研磨材回収ボックス内研磨材拡散板１８を１２ミリピッチで１２例加工基板１との隙間が０．５ミリになるように研磨材回収ボックス１４下部に取り付け、研磨材噴射ノズル２から加工基板に対し１０度の角度で吹き付けた研磨材と高圧エアーとの混合流体６が吹き出さないようした。
【００５０】
研磨材噴射ノズル２から噴射した研磨材が加工基板１上に残留しないように図８のように研磨材噴射ノズル２背面に、研磨材が噴射される方向に向け高圧エアーを吹き付けられるように加工基板クリーニング用エアーブロー１３を設置し、研磨材噴射ノズル２と一緒に移動するにようにした。
【００５１】
図８及び図１０のように加工基板１の研磨材回収ボックスが移動する前後に、研磨材回収ボックス１４が移動することにより加工基板１から外れたときに研磨材回収ボックス１４内の負圧が低下しないように加工基板１と同じ厚みの加工用ダミー板後３２及び加工用ダミー板前３３を設置した。
【００５２】
研磨材噴射ノズル２及びマスキング板７及び研磨材回収ボックス１４を一緒に研磨材噴射ノズル２の傾けた方向に、ほぼ加工基板と平行に研磨材噴射ノズル２と加工基板１との距離が10ミリになるように移動速度2m/minの速度にて移動しながら研磨材噴射ノズル２から研磨材を約５０g/minの噴射量で噴射圧力0.2MPaの圧力にて噴射して加工基板２上の端から10ミリの切削加工を行い、この加工を加工基板を回転させて4コーナーを加工して加工基板4面を端から１０ミリの薄膜除去を精度良く行う事ができた。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明の産業上の利用可能性としては、半導体等で使用されるシリコンウェハー等の基板ダイシング加工や結晶系太陽電池や薄膜系太陽電池の溝形状のライン切削加工及び薄膜系太陽電池の基板コーナー部の薄膜除去加工がある。
【００５４】
基板ダイシングに於いては、基板の薄膜化により従来のダイヤモンドブレード等の刃物を使用したダイシングではチッピング等が起きやすく加工中に基板が破損してしまう問題があった。
【００５５】
サンドブラスト加工を使用して安価にライン溝形状のダイシングが行えれば基板の厚みが薄くなっても加工中に起きるチッピングによる基板の破損が減少でき歩留まりが上がるメリットがある。
【００５６】
また太陽電池のライン形状の溝切削加工では、現状レーザー加工が主流になっているがランニングコストが高く、サンドブラスト加工を使用して安価に精度良くライン形状の溝加工が出来れば太陽電池のランニングコストを下げることができ、安価に太陽電池を製作できる可能性が高い。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明のライン形状パターン切削加工例１のアイソメ図
【図２】本発明のライン形状パターン切削加工例２のアイソメ図
【図３】従来の噴射方式でマスキング板を使用したライン形状パターン切削加工のアイソメ図
【図４】従来のパターン切削用サンドブラスト装置の平面説明図
【図５】本発明の研磨材噴射ノズルを傾けた場合の研磨材の流れを示す断面図
【図６】従来の研磨材噴射ノズルの流れを示す断面図
【図７】本発明で使用した装置の平面図
【図８】本発明で使用した装置の研磨材噴射ノズル及び研磨材回収ボックスの断面平面図
【図９】本発明での加工状態を示すアイソメ図
【図１０】本発明での加工状態を示す断面アイソメ図
【図１１】本発明の研磨材噴射ノズル内の研磨材拡散方法を示すアイソメ図
【図１２】本発明の研磨材噴射ノズル内の研磨材拡散方法を示す平面断面図
【符号の説明】
【００５８】
１  加工基板
２  研磨材噴射ノズル
３  研磨材噴射口
４  研磨材供給ノズル
５  研磨材噴射ノズル内研磨材拡散板
６  研磨材と高圧エアーの混合流体
７  マスキング板
８  マスキング板貫通溝
９  加工されたライン形状切削溝
１０  研磨材噴射ノズル＋マスキング板移動方向
１１  研磨材噴射ノズル＋マスキング板＋研磨材回収ボックス移動方向
１２  研磨材導管（研磨材供給ホース）
１３  加工基板洗浄用エアーブローノズル
１４  研磨材回収ボックス
１５  エアーカーテン用高圧エアー噴射ノズル
１６  エアーカーテン用高圧エアー吹き出し口
１７  エアーカーテンのエアー
１８  研磨材回収ボックス内研磨材拡散板
１９  研磨材定量供給装置
２０  研磨材加圧タンク
２１  分級装置（サイクロン）
２２  研磨材回収用導管
２３  集塵機
２４  集塵用導管
２５  研磨材噴射ノズル駆動部
２６  研磨材噴射ノズル＋マスキング板＋研磨材回収ボックス駆動部
２７  研磨材加圧弁
２８  サンドブラスト加工室
２９  サンドブラスト加工室ホッパー
３０  研磨材供給タンク
３１  コンベアローラー
３２  加工用ダミー板後
３３  加工用ダミー板前
３４  サンドブラスト装置本体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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