(57)【要約】      （修正有）【課題】薄膜太陽電池ワークに溝加工を施す際、加工点位置補正用マークを薄膜太陽電池ワークのエッジデリーション領域の任意の位置に加工することで、補正専用ワークを不要とする加工点位置補正方法を提供する。【解決手段】加工手段の加工点を薄膜太陽電池ワークのエッジデリーション領域の任意の位置に相対的に移動させるステップと、エッジデリーション領域の任意の位置に加工点位置補正用マークを加工するステップと、加工点位置補正用マークを検出するステップと、加工点位置補正用マークの中心位置の計測をするステップと、加工点位置補正用マークの中心位置と加工点位置補正用マーク加工時の狙い位置とを比較し、加工点のずれ量を算出するステップと、加工点のずれ量を打ち消す補正量を制御装置に設定するステップと、補正後ずれ量が許容値未満であるかを判定し許容値以上の場合アラーム出力するステップとを有する。【選択図】図１
2013123766.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明なガラス基板の表面に薄膜が配置され周縁部に後工程で絶縁加工されるエッジデリーション領域を有する薄膜太陽電池のワークに対し、加工手段を用いて溝加工を施す際、所定の補正時間間隔ごとに前記加工手段の加工点の位置ずれを補正する加工点位置補正方法であって、
前記加工手段の加工点を前記ワークのエッジデリーション領域の任意の位置に相対的に移動させるステップと、
前記加工手段を用いて前記任意の位置に加工点位置補正用マークを加工するステップと、
前記加工点位置補正用マークを検出するステップと、
検出した前記加工点位置補正用マークの中心位置の計測をするステップと、
前記加工点位置補正用マークの中心位置と加工点位置補正用マーク加工時の狙い位置とを比較し、加工点のずれ量を算出するステップと、
前記加工点のずれ量を打ち消す補正量を制御装置に設定するステップと、
前記加工手段の加工点を前記ワークのエッジデリーション領域の加工点位置補正用マークと一定の間隔を有する任意の位置に相対的に移動させるステップと、
前記加工手段を用いて前記加工点位置補正用マークと一定の間隔を有する任意の位置に加工点位置確認用マークを加工するステップと、
前記加工点位置確認用マークを検出するステップと、
検出した前記加工点位置確認用マークの中心位置の計測をするステップと、
前記加工点位置確認用マークの中心位置と加工点位置確認用マーク加工時の狙い位置とを比較し、加工点の補正後ずれ量を算出するステップと、
算出した前記加工点の補正後ずれ量が許容値未満であるかを判定するステップと、
前記加工点の補正後ずれ量が許容値以上である場合、アラーム出力するステップと、
を有することを特徴とする加工点位置補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜太陽電池ワークに直線状に溝加工を施す際の、加工手段の加工点位置補正方法に関するものする。
【背景技術】
【０００２】
従来、薄膜太陽電池の製造工程において、透明なガラス基板の表面に薄膜が配置された薄膜太陽電池ワークに対して、薄膜層を隣接する構造から分離するために、レーザ光の照射等によって直線状に溝加工が施される。このような溝加工を施すレーザ加工装置は、例えば特許文献１に開示されている。特許文献１のレーザ加工装置は、薄膜太陽電池ワークの裏面側に配置された加工ヘッド部（加工手段）により、ワーク裏面側からレーザ光を照射してワークの表面側の薄膜に対して溝加工を施している。加工された各溝の間隔にばらつきが発生すると薄膜太陽電池の性能に与える影響は大きいため、加工手段の加工点の位置決めを高精度に保つ必要があった。
【０００３】
特許文献２には、レーザ光を加工箇所に照射してワークを加工するプリント基板加工機において、あらかじめ指定されたガルバノ補正時間に達している場合、ガルバノミラーの位置決め精度の確認のために、レーザ光をガルバノ精度補正用ワークに照射し、加工した穴をカメラにて読み取り、画像装置にて位置誤差を求め、位置誤差に基づいてガルバノ装置を補正することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ＷＯ２０１０／１０１０６０Ａ１公報（図２）
【０００５】
【特許文献２】特開２００４−１３０３６５号公報（段落００２３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
レーザ加工機での補正専用ワークには、安価で入手がし易く、軽量で取り扱いが容易、加工性が良い等の理由から通常アクリル板が用いられるが、実際のパターン加工ワークとは異なる材質や異なる板厚の補正専用ワークにマークを加工するとなると、レーザ出力やショット数、焦点距離等の加工条件を変更する必要があり、また材質や板厚の相違による位置誤差の許容値や補正量についても考慮しなければならず、作業者の負担になっていた。
【０００７】
また、補正専用ワークにかかる費用を抑えようとすると、補正専用ワーク１枚あたりのマーク加工数をできるだけ多くするために、補正専用ワークのサイズおよびマークサイズから、補正専用ワークへのマーク数および各マーク間の間隔を求め、マーク位置をずらして加工するよう制御しなければならず、また補正専用ワークのサイズについても、装置の大きさ、加工軸数、クランプ機構等を考慮して決定しなければならず、作業者の負担をさらに大きくしていた。
【０００８】
補正専用ワークを使用することで、補正専用ワークにかかる費用に加えて、補正専用ワークのための設置スペース、クランプ機構、補正専用ワーク交換のための搬出入に伴う時間、搬出入のための専用機構等が必要となり、生産コストを増大させ、かつ生産効率を低下させていた。
【０００９】
そこで、本発明は、補正専用ワークを使用することによる上記従来技術の問題点を解決することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記問題点を解決するために、加工点位置補正用マークを薄膜太陽電池ワークのエッジデリーション領域の任意の位置に加工し、補正専用ワークを不要とすることを特徴とする。
【００１１】
エッジデリーション領域とは、周囲との間の電気的な絶縁を確保するために絶縁加工されるワーク周縁部に設けられる領域であり、通常ワークの端から一定の幅以上で設定される。
【００１２】
薄膜太陽電池ワークにおいては、エッジデリーション領域は溝加工領域を囲む形でワークの縁から所定の幅（例えば１０〜１５ｍｍ）をもって設定され、溝加工の後工程で絶縁加工されるため、溝加工の際にエッジデリーション領域に薄膜太陽電池の加工に必要のないマーク等を加工しても、電池性能に影響を与えることはない。また、エッジデリーション領域の材質や板厚は溝加工領域とまったく同じであることから、エッジデリーション領域への加工点位置補正用マークの加工のために、レーザ出力や焦点距離等の加工条件をあらたに設定する必要はない。溝加工と同じ加工条件で加工点位置補正用マークを加工できることで、位置決め精度の信頼性は向上する。さらに、マーク加工位置はエッジデリーション領域内の任意の位置でよいため、補正専用ワークにマーク位置をずらして加工するようなマーク位置制御は必要ない。以上のことから、本願発明者は、エッジデリーション領域に加工点位置補正用マークを加工すると良いということを見い出した。
【発明の効果】
【００１３】
本発明により、補正専用ワークを不要にでき、補正専用ワークにかかる費用や設置スペース、クランプ機構、補正専用ワークの搬出入に伴う時間や搬出入のための専用機構が不要になることから、ランニングコストの低減、ダウンタイムの短縮、イニシャルコストの削減が可能となり、生産性向上につながる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る加工点位置補正処理の動作を示すフローチャートである。
【図２】薄膜太陽電池ワークのエッジデリーション領域を説明するための平面図である。
【図３】加工点位置補正用マークが加工された位置と加工点位置補正用マークの狙い位置の関係を説明するための図である。
【図４】加工点位置補正用マークと加工点位置確認用マークとの位置関係を説明するための図である。
【図５】本発明に係る薄膜太陽電池ワークに溝加工を施す装置の全体構成図である。
【図６】図５におけるマーク位置検出を画像処理で行う場合の全体構成図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を図示の実施形態に基づいて詳細に説明する。
【実施例】
【００１６】
薄膜太陽電池のワークに溝加工を施す工程における加工点位置補正処理は、所定の補正時間間隔ごとに図１のようなフローで実施される。
【００１７】
まず補正処理を行う。最初のステップＳ１０では、図２で示すように、位置決め手段２４を用いて、加工手段２０の加工点を薄膜太陽電池ワーク１のエッジデリーション領域１ａの任意の位置に相対的に移動させる。位置決め手段２４は、例として、ＸＹテーブルである。あるいは加工手段２０やマーク位置検出手段２１に駆動装置を搭載させたものなどでもよい。加工手段２０は、例として、レーザ発振器とガルバノスキャナ、ドリルなどである。
【００１８】
次のステップＳ２０では、加工手段２０を用いてエッジデリーション領域１ａの任意の位置に加工点位置補正用マーク１１を加工する。加工点位置補正用マーク１１の形状は十字型や丸型（点）等、マークサイズは十字型の場合は通常１ｍｍ×１ｍｍ程度であるが、マーク位置検出手段２１にて中心位置を検出できるものであればよい。
【００１９】
次に図５で示すマーク位置検出手段２１により、加工点位置補正用マーク１１を検出し（Ｓ３０）、マークの中心位置の計測を行い（Ｓ４０）、狙い位置１２とのずれ量を算出する（Ｓ５０）。
【００２０】
マーク位置の検出を画像処理で行う場合は、例えば図６で示すように、加工点位置補正用マーク１１を撮像する撮像手段２２と、撮像した画像からマークの中心位置を計測し、狙い位置１２とのずれ量を算出する画像処理装置２３とからなる。
【００２１】
狙い位置１２は、例えば撮像手段２２の中心位置を装置の基準位置としている場合は、図３で示すように撮像手段２２の中心位置が狙い位置１２となる。
【００２２】
画像処理で行う場合、ステップＳ３０〜Ｓ５０は次のようになる。
【００２３】
ステップＳ３０では、位置決め手段２４を用いて撮像手段２２の撮像点を加工点位置補正用マーク１１の位置に相対的に移動させ、撮像手段２２を用いて加工点位置補正用マーク１１を撮像する。
【００２４】
ステップＳ４０では、撮像した画像から、画像処理装置２３を用いて加工点位置補正用マーク１１の中心位置の計測を行う。
【００２５】
ステップＳ５０では、画像処理装置２３にて、ステップＳ４０で計測した加工点位置補正用マーク１１の中心位置と、加工点位置補正用マーク１１加工時の狙い位置１２とを比較し、加工点の位置のずれ量を算出する。例えば基準位置からの距離を測定し、狙い位置１２がＰ１２＝（Ｘ１２，Ｙ１２）＝（１０ｍｍ，１０ｍｍ）であり、加工点位置補正用マーク１１の中心位置がＰ１１＝（Ｘ１１，Ｙ１１）＝（
Ｘ１２−０．０１２ｍｍ，Ｙ１２＋０．０１０ｍｍ）であるとすると、加工点のずれ量ＤはＤ＝（ΔＸ，ΔＹ）＝（−０．０１２ｍｍ，＋０．０１０ｍｍ）となる。
【００２６】
ステップＳ６０では、加工点のずれ量Ｄを打ち消す補正量Ａを制御装置２５に設定する。本実施例の場合の補正量Ａは、Ａ＝（Ｘａ，Ｙａ）＝（−ΔＸ，−ΔＹ）＝（＋０．０１２ｍｍ，−０．０１０ｍｍ）となり、これを制御装置２５に設定する。これにより加工点がＰ＝（Ｘ，Ｙ）＝（Ｘ１２＋Ｘａ，Ｙ１２＋Ｙａ）＝（１０＋０．０１２ｍｍ，１０−０．０１０ｍｍ）＝（１０．０１２ｍｍ，９．９９０ｍｍ）である位置に移動し、狙い位置１２に加工点位置補正用マーク１１が加工されるように加工点の位置が補正される。
【００２７】
次に、設定した補正量Ａが適切であるか確認処理を行う。ステップＳ１１０では、ステップＳ１０と同様に、加工手段２０の加工点を薄膜太陽電池ワーク１のエッジデリーション領域１ａ内の、Ｓ２０で加工した加工点位置補正用マーク１１と一定の間隔を有する任意の位置に相対的に移動させる。
【００２８】
ステップ１２０では、加工手段２０を用いてエッジデリーション領域１ａの加工点位置補正用マーク１１と一定の間隔を有する任意の位置に加工点位置確認用マーク１１１を加工する。通常、加工点位置確認用マーク１１１は、加工点位置補正用マーク１１と同様のものを使用する。加工点位置補正用マーク１１とその狙い位置１２および加工点位置確認用マーク１１１とその狙い位置１１２の位置関係を図示すると、図４のようになる。
【００２９】
次に、図５で示すマーク位置検出手段２１により、加工点位置確認用マーク１１１を検出し（Ｓ１３０）、マークの中心位置の計測を行い（Ｓ１４０）、この時の狙い位置１１２とのずれ量を算出する（Ｓ１５０）。通常、ステップＳ１３０〜Ｓ１５０は、ステップＳ３０〜Ｓ５０と同様の手順で実施される。
【００３０】
ステップＳ１６０では、ステップＳ１５０で算出した補正後の加工点のずれ量Ｄ’＝（ΔＸ’，ΔＹ’）を許容値Ｔ＝（Ｔｘ，Ｔｙ）と比較して、許容値未満であるかを判定する。ΔＸ’＜ＴｘかつΔＹ’＜Ｔｙである場合は、許容値未満であると判定される。
【００３１】
補正後の加工点のずれ量Ｄ’が許容値以上である場合は、加工手段２０に異常があるとしてアラーム出力を行い、加工点位置補正処理を終了する。
【００３２】
補正後の加工点のずれ量Ｄ’が許容値未満である場合は、そのまま加工点位置補正処理を終了する。
【符号の説明】
【００３３】
１        薄膜太陽電池ワーク
１ａ      エッジデリーション（絶縁加工）領域
１ｂ      溝加工領域
１１      加工点位置補正用マーク
１２      加工点位置補正用マークの狙い位置
２０      加工手段
２１      マーク位置検出手段
２２      撮像手段
２３      画像処理装置
２４      位置決め手段
２５      制御装置
１１１    加工点位置確認用マーク
１１２    加工点位置確認用マークの狙い位置
【図１】
2013123766.tif 000003
【図２】
2013123766.tif 000004
【図３】
2013123766.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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