CN201293798Y - 太阳能电池检测机台用探针卡 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种应用于太阳能电池检测机台的探针卡，通过设置宽度对应于太阳能电池汇流电极宽度的基板，并在基板中形成第一与第二管道组，分别供设置第一及第二探针组，且在基板中形成导接该第一探针组的第一导电部及导接该第二探针组的第二导电部，并由第一探针组与第二探针组分别量测该太阳能电池受检测时的电压与所产生的光电流。由于基板宽度对应于太阳能电池的汇流电极宽度，将探针卡遮光所形成误差降至最低，使量测结果失真最少，提升量测正确率，并提供良好的导接与散热效果。

Description

太阳能电池检测机台用探针卡

技术领域

本实用新型涉及到一种探针卡，尤其是一种应用于太阳能电池检测机台用探针卡。

背景技术

随石油价格不断上涨，可将太阳能转换为电能作为替代能源的太阳能电池日益受到重视，而太阳能电池的价格需视其光-电转换效率而定。如图1所示，目前常见的太阳能电池10主要以多晶硅制造而成，并且具有一个受光面14，以及相反于受光面的背面(图未示)，受光面上更形成有例如在硅材料中掺入银粉的汇流电极12以导出光电流，此种不进行光-电转换的汇流电极12区域宽度约2公厘(mm)。

为能正确度量太阳能电池10的光-电转换效率，目前常用高强度的平行光垂直照射受测太阳能电池10的受光面14，并同时以探针卡(Probe Card)上的探针导电接触汇流电极12，以导出并感测光照时太阳能电池10的电压及光电流。然而，目前现有的探针卡如图2所示，是将多根探针202固定在一片基板20上，并以焊接于探针202顶部的导线9将探针信号导接回机台。当探针202恰正对汇流电极12时，基板20的投影将恰位于汇流电极12旁，遮蔽部分可收光并进行光电转换的作用区域，而导线9则更不时不规则地逸出基板20与探针202的投影之外。

虽然探针卡基板20的厚度不过2公厘，但对于例如5时见方的太阳能电池而言，两片探针卡的基板20，一共将遮蔽受光面14总宽度152公厘(156公厘减两道汇流电极4公厘)中的4公厘作用区域，亦即，即使忽略导线，基板20仍将使量测结果产生2.6％的误差。而且，由于太阳能电池是以多晶硅制造而成，每片太阳能电池受基板遮蔽区域的光-电转换效率均不一致，全无重复性，使得基板遮蔽受光面的作用区域所造成的量测误差，无法任何方式正确估计或进行补偿。

可以预期，当太阳能电池产量及需求量逐渐平衡、市场更成熟时，此种量测误差将逐渐不可被接受，尤其当某批产品的质量恰位于两种不同价位的光-电转换效率区域分界附近时，对于量测准确度的要求将更趋强烈。

此外，考虑6时见方的太阳能电池受测时，其光电流可达8安培大小，因此限制探针卡上导线的线径不能太细，以免大量电流通过小面积而产生高温；不幸地，导线加粗又使得导线遮蔽太阳能电池受光面作用区域的问题更严重；但线径过细，将因大电流所生高温，使探针卡寿命加速减损，平添耗材成本。因此，如何设计出可避免增添量测误差并经久耐用的探针卡，将成为检测设备厂商不可忽视的课题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种有效降低探针卡遮蔽太阳能电池受光面作用区域而导致测试误差的太阳能电池检测机台用探针卡。

本实用新型另一目的在于提供一种有效分散电流、确保导电性良好的太阳能电池检测机台用探针卡。

本实用新型的再一目的在于提供一种扩大散热面积、延长探针卡使用寿命的太阳能电池检测机台用探针卡。

为实现以上目的，本实用新型采取了以下的技术方案：一种太阳能电池检测机台用探针卡，其中该检测机台是供检测复数个分别具有布设有预定宽度汇流电极并供光照的受光面、及相反于该受光面的背面的太阳能电池，该探针卡包含：分别具有复数个探针的第一探针组、及第二探针组；及厚度对应于该等汇流电极预定宽度，其中形成有固定该第一探针组的该等探针的第一管道组、固定该第二探针组的该等探针的第二管道组、导接该第一探针组该等探针的第一导电部、及导接该第二探针组该等探针的第二导电部，并具有沿该厚度方向彼此相反的第一侧面与第二侧面的基板。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：由于所有探针均设置于基板中，基板所遮蔽太阳能电池的位置恰对应于汇流电极，丝毫没有额外遮蔽受光面作用区域的问题，提升量测结果的准确度。更利用多根探针分散电流，并由设置于基板的两导电金属层导接各探针，不仅分散来自太阳能电池的光电流，也同时具备散热效果，使得探针卡使用寿命更长。

附图说明

图1是现有太阳能电池的立体示意图；

图2是现有太阳能电池的俯视示意图，说明基板及导线遮蔽受光面的情形；

图3是本实用新型第一实施例的立体示意图；

图4是本实用新型第一实施例的D部分局部放大爆炸示意图；

图5是本实用新型第一实施例说明焊锡部与导电部的关系立体示意图；

图6是本实用新型第二实施例的立体示意图；

图7是本实用新型第二实施例说明以溅镀方式，在基板两侧的表面形成铜镀层以提供导接讯号途径的立体示意图；

图8是本实用新型第三实施例的俯视示意图；及

图9是本实用新型第四实施例说明以盲孔方式作为管道组，供探针组设置的立体示意图；

附图标记说明：3、3’、3”、探针卡，9、导线，10、太阳能电池，12、汇流电极，14、受光面，20、30、30’、30”、30’”、基板，31、31’”、第一管道组32、32”、第二管道组，33、33’、33”、33’”、第一探针组，34、34’、34”、34’”、第二探针组，35、套筒部，36、测试端部，37、弹性件，202、探针，310、310”、第一导电部，320、320”、第二导电部，312、322、焊接部，350、挡止部，31’、32’、凹陷槽道，310’、第一表面铜镀层，320’、第二表面铜镀层。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的内容做进一步详细说明。

第一实施例：

本案第一实施例的探针卡3如图3所示，主要包含基板30，其厚度与前述太阳能电池10的汇流电极12宽度对应，基板30内则形成复数个作为管道的穿孔31、32，为同时度量测试光束照射时，太阳能电池10感应出的光电流及电压，本例中分别以四根探针33例释为第一探针组，供度量太阳能电池受光照时的电压，并以四根探针34例释为第二探针组，供度量太阳能电池10受光照测试时的光电流。两探针组的所有探针33、34分别组设于上述穿孔31、32中，为说明起见，将容纳第一探针组探针33的穿孔31称为第一管道组，而容纳第二探针组探针34的穿孔32分为第二管道组。

为确保暴露于穿孔下方的长度相对应，每一根探针33、34能同步接触受测的汇流电极12，各探针33及34如图4所示，分别例释为具有套筒部35及穿置于套筒部35内的测试端部36，且彼此以设置于套筒部35内的弹性件居间缓冲，弹性件则以弹簧37为例，探针33及34再分别透过导线连接到测试机台，以检测太阳能电池的输出，使得测试端部36受弹性件37的抵推而部分凸出于套筒部35前方；套筒部35更形成有一个挡止部350，以限制该等探针33及34设置于穿孔31及32中的深度。

本例中如图5所示，基板30沿其厚度方向的两侧面上分别形成有铜箔导电层310与320，第一探针组的探针33在凸出穿孔31上方部分，通过焊接部312导接至作为第一导电部的导电层310；第二探针组的探针34则在凸出穿孔32上方部分，同样通过例如焊接部322导接至作为第二导电部的铜箔导电层320。由此，两组探针分别通过例如四根探针33、34分别将受测太阳能电池的电压与电流传导至整片的铜箔导电层310与320，一方面分散光电流的分布密度，另方面增大散热面积，使得大电流传导的阻抗与发热问题获得良好抒解，增长使用寿命。

并且，此种结构方式完全没有凸出于基板30侧面的遮光结构，而基板30的投影恰对应于原本不感光的汇流电极部分，使测试的平行光可以完全照射至受测太阳能电池受光面，正确测得太阳能电池的光-电转换效率。

第二实施例：

本案第二实施例的探针卡3’如图6所示，本例中的第一管道组是由不导电基板30’的第一侧面向内形成的例如四道平行凹陷槽道31’，相反的，第二侧面亦向内形成另一组四道凹陷槽道32’，以分别供第一探针组的探针33’及第二探针组的探针34’嵌置其中。

如图7所示，当各探针33’与34’分别嵌置于凹陷槽道31’与32’后，在基板30’外表面处以例如溅镀方式，逐渐在第一与第二表面上分别形成表面铜镀层310’与320’，一方面提供各探针33’与34’导接讯号及散热的途径，另方面提供机械支撑，使得原本被挖入形成槽道31’与32’的基板30’在厚度方向获得两侧的机械支撑补强，弥补结构上的脆弱点，从而提升制造良率与使用寿命。

第三实施例：

图8所示为本案第三实施例，探针卡3”的第一探针组的探针33”及第二探针组的探针34”，分别以前后交错的平行排列方式设置于基板30”内，并以埋设于基板30”内的第一导电部310”导接至第一探针组，第二导电部320”则导接至第二探针组，达成上述减少遮蔽的功效。

当然，如熟悉本技术领域者所能轻易理解，基板内供设置探针的管道组并非局限于穿孔，亦可如图9本案第四较佳实施例所示，在基板30’”内形成盲孔31’”及32’”作为第一管道组与第二管道组，分别供第一探针组的探针33’”及第二探针组的探针34’”设置其中，仍可达成相同的效果。

上列详细说明是针对本实用新型可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本实用新型的专利范围，凡未脱离本实用新型所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (7)

1、一种太阳能电池检测机台用探针卡，其特征在于：该检测机台是供检测至少一个分别具有布设有预定宽度汇流电极并供光照的受光面、及相反于该受光面的背面的太阳能电池，该探针卡包含：

分别具有复数个探针的第一探针组、及第二探针组；及厚度对应于该太阳能电池汇流电极预定宽度，其中形成有固定该第一探针组的所述探针的第一管道组、固定该第二探针组的所述探针的第二管道组、导接该第一探针组所述探针的第一导电部、及导接该第二探针组所述探针的第二导电部，并具有沿该厚度方向彼此相反的第一侧面与第二侧面的基板。

2、如权利要求1所述的太阳能电池检测机台用探针卡，其特征在于：所述第一导电部与该第二导电部分别形成于该基板所述第一及第二侧面的两导电金属层。

3、如权利要求1所述的太阳能电池检测机台用探针卡，其特征在于：所述第一导电部与该第二导电部分别埋设于该基板内的两层导电金属层。

4、如权利要求1或2或3所述的太阳能电池检测机台用探针卡，其特征在于：所述第一及第二管道组为复数个彼此成对平行排列、并垂直该厚度方向贯穿该基板的贯穿孔。

5、如权利要求1或2或3所述的太阳能电池检测机台用探针卡，其特征在于：所述第一及第二管道组为复数个彼此成对平行排列、并分别由所述第一及第二侧面凹陷的槽道。

6、如权利要求1或2或3所述的太阳能电池检测机台用探针卡，其特征在于：所述探针分别具有供定位于所述第一管道组或第二管道组的挡止部。

7、如权利要求1或2或3所述的太阳能电池检测机台用探针卡，其特征在于：所述探针分别具有供定位于所述第一管道组或第二管道组的套筒部、设置于该套筒部内的弹性件、及穿设于该套筒部并受该弹性件抵推而部分凸出于该套筒部的测试端部。

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