CN105817775A - 利用激光的多层基板的加工方法以及加工装置 - Google Patents
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Abstract
本案发明涉及一种利用激光的多层基板的加工方法以及加工装置。可利用简单的构成且在不使装置成本变高的情况下对多层基板进行加工。该加工方法是对多层基板照射激光而进行加工的方法，包含准备步骤以及加工步骤。在准备步骤中，准备包含经积层的至少第1层及第2层的多层基板。在加工步骤中，从第1层侧照射能够对第1层进行加工且相对于第1层具有能够透过的特定的吸收率、并且能够对第2层进行加工的波长的激光，从而同时加工第1层及第2层。
Description
技术领域
本发明涉及一种多层基板的加工方法，尤其是涉及一种对多层基板照射激光而进行加工的加工方法以及加工装置。
背景技术
作为多层基板的一例的薄膜太阳电池是在玻璃基板上形成有作为下部电极层的Mo层，并且在Mo层的上部形成有CIGS(CopperIndiumGalliumSelenide，铜铟镓硒)层等半导体层。而且还在半导体层的上部形成有透明的上部电极层。
此外，作为另一例的触摸面板是在玻璃基板的上部形成有透明电极膜，且还在该透明电极膜的上部形成有树脂制保护罩。
在利用激光对具有如上所述的多层的基板进行加工的情况下，激光被上部层吸收，因此难以加工下部层。因此，如果提高激光的功率以使激光到达下部层，则对上部层造成的损伤变大，此外飞散物变多。
因此，提出有如专利文献1所示的激光加工装置。在该专利文献1的装置中，首先通过调制器件将从激光振荡器输出的激光调制为第1激光、及波长较第1激光短的第2激光。这些激光通过聚光透镜聚光并照射至基板。另外，第1激光被导入至与第2激光不同的光路，且控制第1激光的至到达聚光透镜为止的光路长。此外，第1激光与第2激光的光量通过偏光器控制。
[背景技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开平5-192779号公报
发明内容
[发明要解决的问题]
在专利文献1的装置中，可利用一台装置将不同的两种波长的激光选择性地或者同时照射至基板。但是，有装置构成复杂且装置成本变高的问题。
本发明的课题在于可利用简单的构成且在不使装置成本变高的情况下对多层基板进行加工。
[解决问题的技术手段]
本发明的一形态的利用激光的多层基板的加工方法包含准备步骤以及加工步骤。准备步骤是准备包含经积层的至少第1层及第2层的多层基板。加工步骤是从第1层侧照射能够对第1层进行加工且相对于第1层具有能够透过的特定的吸收率、并且能够对第2层进行加工的波长的激光，从而同时加工第1层及第2层。
此处，对包含第1层及第2层的多层基板从第1层侧照射特定波长的激光。激光一面被第1层吸收，一面一部分透过第1层并到达第2层而被第2层吸收。因此，可利用一种波长的激光同时加工第1层及第2层。
在本发明的另一形态的利用激光的多层基板的加工方法中，激光相对于第1层的吸收率为50％以下且10％以上，且相对于第2层的吸收率为10％以上。
此处，与所述同样地，激光一面被第1层吸收一面一部分透过第1层并到达第2层而被第2层吸收。因此，可利用一种波长的激光同时加工第1层及第2层。
在本发明的又一形态的利用激光的多层基板的加工方法中，激光是脉冲宽度为10psec以上且200nsec以下的脉冲激光。
在本发明的又一形态的利用激光的多层基板的加工方法中，激光为连续波激光。
在本发明的又一形态的利用激光的多层基板的加工方法中，在加工步骤中，在第1层及第2层形成沟槽。
在本发明的又一形态的利用激光的多层基板的加工方法中，在加工步骤中，对第1层及第2层进行改质。
在本发明的又一形态的利用激光的多层基板的加工方法中，在加工步骤中，在第1层及第2层形成龟裂。
本发明的利用激光的多层基板的加工装置是用以对多层基板照射激光而进行加工的装置，具备支撑器件以及加工器件。支撑器件支撑包含经积层的至少第1层及第2层的多层基板。加工器件是从第1层侧照射能够对第1层进行加工且相对于第1层具有能够透过的特定的吸收率、并且能够对第2层进行加工的波长的激光，从而同时加工第1层及第2层。
[发明的效果]
在以上所述的本发明中，可利用一种激光同时加工多层基板，并且可使用低价的装置且在短时间进行加工。
附图说明
图1是利用本发明的一实施方式的方法进行加工的触摸面板的截面局部构成图。
图2是表示ITO(IndiumTinOxides，氧化铟锡)与聚酯层(保护罩)的相对于激光波长的透过率的图。
图3是利用本发明的另一实施方式的方法进行加工的集成型非晶太阳电池的截面局部构成图。
图4是表示ITO、非晶矽层、铝层(背面电极)的相对于激光波长的透过率的图。
图5是本发明的一实施方式的加工装置的概略构成图。
具体实施方式
[第1实施方式]
图1表示利用本发明的第1实施方式的方法进行加工的触摸面板(多层基板的一例)。该触摸面板1是将作为保护罩的聚酯膜11(第1层)及作为透明电极膜的ITO12(第2层)积层于玻璃基板10而形成。更详细而言，在玻璃基板10的上表面形成ITO12，进而在该ITO12的上表面形成聚酯膜11。
此处，图2表示聚酯膜11与ITO12的相对于激光的波长(nm)的透过率(％)。图中，P1表示聚酯膜11的透过率，P2表示ITO12的透过率。
自该图2明确得知，如果从聚酯膜11的上方将波长为1064nm的激光照射至触摸面板1，则所照射的激光大体透过(透过率为80％以上)聚酯膜11而可对ITO12进行加工。此外，可知如果照射波长为355nm的激光，则相对于聚酯膜11的透过率为0％，因此激光不会到达ITO12而仅可对聚酯膜11进行加工。
因此，如果从聚酯膜11侧照射能够对聚酯膜11进行加工且相对于聚酯膜11具有能够透过的透过率(吸收率)、并且能够对ITO12进行加工的波长的激光，则能够同时加工聚酯膜11及ITO12。
具体而言，如果将例如波长为885nm的半导体激光照射至触摸面板1，则该激光相对于聚酯膜11的透过率为约83％(吸收率13％、反射率4％)。因此，可对聚酯膜11进行加工，并且激光透过聚酯膜11而到达ITO12。此外，该激光相对于ITO12的透过率为约63％(吸收率约37％、界面的反射率为1％以下)，从而也能够对ITO12进行加工。即，可同时加工聚酯膜11及ITO12。
[第2实施方式]
图3表示本发明的第2实施方式。此处，采用集成型非晶太阳电池作为所要加工的多层基板的例。该太阳电池2是将作为透明导电膜的ITO21(第1层)、非晶矽层22(第2层)、以及作为背面电极的铝层积层于玻璃基板20而形成。更详细而言，在玻璃基板20的上表面形成有ITO21，且在ITO21的上表面形成有非晶矽层22，进而在非晶矽层22的上表面形成有铝层23。另外，在该例中，从玻璃基板20侧照射激光。
图4表示各层21～23的相对于激光的波长(nm)的透过率(％)。图中，Q1表示ITO21的透过率，Q2表示非晶矽层22的透过率，Q3表示铝层23的透过率。
如自图4所明确般，如果从玻璃基板20侧照射波长为885nm的激光，则所照射的激光被ITO21及非晶矽层22吸收一部分并到达铝层23。因此，可同时加工ITO21、非晶矽层22以及铝层23。
此外，如果照射波长为532nm的激光，则大体透过ITO21而到达非晶矽层22，但波长为532nm的激光相对于非晶矽层22的透过率为大致0％，因此不会到达铝层23。
根据以上所述，如果从ITO21侧照射能够对ITO21及非晶矽层22进行加工且相对于ITO21及非晶矽层22具有能够透过的透过率(吸收率)、并且能够对铝层23进行加工的波长的激光，则可同时加工这些层21～23。
[总结]
自以上实施方式得知，通过在以下的条件下对多层基板进行加工，而可利用一种波长的激光同时加工多层基板。另外，此处的“加工”包含在各层形成沟槽、对各层进行改质、以及在各层形成龟裂。
(1)如果从第1层侧照射能够对第1层(被激光照射的侧的层)进行加工且相对于第1层能够透过、并且能够对积层于第1层的第2层进行加工的波长的激光，则能够利用一种波长的激光同时加工多层基板。
(2)作为激光的波长，较理想的是相对于第1层的吸收率为50％以下且10％以上。虽根据所要加工的材料而不同，但可使用例如300nm以上且1600nm以下的激光。
(3)优选为激光的脉冲宽度为10psec以上且200nsec以下的激光。此外，也可为连续波激光。
[加工装置]
图5表示用以实施如上所述的加工方法的加工装置的概略构成。该加工装置25具有：激光光线振荡单元26，包含激光光线振荡器26a及激光控制部26b；传输光学系统27，包含用以将激光向特定方向引导的多个镜片；以及聚光透镜28，用以使来自传输光学系统27的激光聚光。从激光光线振荡单元26出射光束强度等照射条件经控制的脉冲激光。由激光光线振荡单元26、传输光学系统27以及聚光透镜28构成对多层基板照射激光的加工器件。
例如，通过使用具有振荡的激光的频率或脉冲宽度的切换机构的振荡器作为激光光线振荡器26a，而可变更多层基板的第1层及第2层的吸收率。
多层基板G载置在平台29上。平台29通过驱动控制部30驱动控制而能够在水平面内移动。即，载置在平台29上的多层基板G与从聚光透镜28照射的激光光线能够在水平面内相对移动。此外，激光与载置多层基板G的平台29能够相对地在上下方向移动。激光控制部26b及驱动控制部30通过加工控制部21控制。
另外，加工控制部31由微型计算机构成，控制激光控制部26b及驱动控制部30而执行如上所述的加工。
[其它实施方式]
本发明并不限定于如上所述的实施方式，可在不脱离本发明的范围的情况下进行各种变化或修正。
[符号的说明]
10、20玻璃基板
11聚酯膜(保护罩)
12、21ITO
22非晶矽层
23铝层(背面电极)
Claims (8)
1.一种利用激光的多层基板的加工方法，其是对多层基板照射激光而进行加工的方法，且包含：
准备步骤，准备包含经积层的至少第1层及第2层的多层基板；以及
加工步骤，从所述第1层侧照射能够对所述第1层进行加工且相对于所述第1层具有能够透过的特定的吸收率、并且能够对所述第2层进行加工的波长的激光，从而同时加工所述第1层及所述第2层。
2.根据权利要求1所述的利用激光的多层基板的加工方法，其中所述激光相对于所述第1层的吸收率为50％以下且10％以上，且相对于两层的吸收率为100％以下且10％以上。
3.根据权利要求1或2所述的利用激光的多层基板的加工方法，其中所述激光是脉冲宽度为10psec以上200nsec以下的脉冲激光。
4.根据权利要求1或2所述的利用激光的多层基板的加工方法，其中所述激光为连续波激光。
5.根据权利要求1或2所述的利用激光的多层基板的加工方法，其中在所述加工步骤中，在所述第1层及所述第2层形成沟槽。
6.根据权利要求1或2所述的利用激光的多层基板的加工方法，其中在所述加工步骤中，对所述第1层及所述第2层进行改质。
7.根据权利要求1或2所述的利用激光的多层基板的加工方法，其中在所述加工步骤中，在所述第1层及所述第2层形成龟裂。
8.一种利用激光的多层基板的加工装置，其是用以对多层基板照射激光而进行加工的装置，且具有：
支撑器件，支撑包含经积层的至少第1层及第2层的多层基板；以及
加工器件，从所述第1层侧照射能够对所述第1层进行加工且相对于所述第1层具有能够透过的特定的吸收率、并且能够对所述第2层进行加工的波长的激光，从而同时加工所述第1层及所述第2层。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20201023 |
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