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Referenzen zu verwandten Anmeldungen
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Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Benefits der US provisional application serial number 61/504,802, eingereicht am 6. Juli 2011 mit dem Titel „Solar cell module an moulded lead-frame and method of manufacture”, welche in ihrer Gesamtheit hiermit durch diese Referenz miteingeschlossen ist.
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Gebiet der Offenbarung
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Die vorliegende Offenbarung ist im Allgemeinen gerichtet auf ein Solarzellenmodul und insbesondere gerichtet auf ein Solarzellenmodul auf einem geformten Lead-Frame und ein Verfahren zur Herstellung des Solarzellenmoduls auf geformten Leadframe.
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Hintergrund
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Interesse an alternativen Energiequellen, die unterstützend bzw. andauernd und erneuerbar sind, ist weiterhin am Wachsen, da die Kosten für herkömmliche Energiequellen weiterhin ansteigen. Dieses Interesse hat die Entwicklung von alternativen Energiequellen, wie Solarenergie, erzeugt. Solarenergie erfordert photovoltaische Vorrichtungen. Photovoltaische Vorrichtungen, die als Halbleiter-Photovoltaik konfiguriert sind, sind herkömmlich haltbare Solarzellen. Solarzellen müssen robust sein, um eine zuverlässige Energiequelle zu ermöglichen und müssen effizient hergestellt werden, um Volumen- und Kostenerfordernisse zu befriedigen.
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Solarzellen sind typischerweise hergestellt mit keramischen Substraten, die injection moulding-Techniken verwenden und erfordern Erwärmungsschritte, um das Bonden oder Miteinander-Anhaften der Komponenten zu ermöglichen. Herkömmlich aufgebaute und hergestellte Solarzellen tendieren dazu, relativ hohe Herstellungskosten und eine niedrige Verwendung zu erzeugen. Ebenso werden herkömmliche Solarzellen in individuellen Einheiten vielmehr als durch ein Streifenformat hergestellt, welches die Produktionskosten erhöht. Weiterhin erfordern herkömmliche Ausführungen das Erwärmen, um das Bonden zu ermöglichen und ziehen Qualitätsprobleme, wie inkonsistente Überprüfung von Lückenbereichen zwischen einem Chip und einem thermischen Pad, nach sich.
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Versuche zum Verbessern von Solarzellenzuverlässigkeit und niedrigeren Herstellungskosten beinhalten das Übereinanderstapeln von Laminatplatten, um eine Paket zu bilden, das eine Solarzelle unterstützt, wie es in
US 2011/0265871 beschrieben ist, wovon die Gesamtheit hiermit miteinbezogen wird, mittels Referenz. Der gestapelte Aufbau liefert Schichten, die unterschiedlich als Kühlkörper, Solarzellen, Befestigung und elektrische Verbindung dienen. Jedoch erscheint die '871 Veröffentlichung insofern schwierig, als dass ihre Herstellung in einer kosteneffektiven Weise stattfinden soll.
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US 8,026,440 liefert eine Solarzellenmoduleinheit mit einem Laminarsubstrat, welches mit einer elektrischen leitenden oberen Schicht, einer mittleren Schicht, welche wärmeleitend, jedoch nicht elektrisch leitend ist und einer thermisch leitenden Bodenschicht aufgebaut ist. Eine Solarzelle ist montiert auf einer Leiterplatte, die auf der oberen Schicht positioniert ist. Die '440 Veröffentlichung benutzt nicht ein Lead-Frame-Substrat und sagt nichts zu ihrem Herstellungsverfahren. Die gesamten Inhalte der
US 8,026,440 werden hiermit durch Referenz miteinbezogen.
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US 7,977,777 liefert ein Lead-Frame-thermoplastisches Paket für eine Solarzelle. Die '777 Veröffentlichung benutzt nicht Streifenformat-Aufbautechniken und verwendet Stanz- und Plattierungstechniken, um ihren Chip mit einem Lead-Frame zu verbinden. Der gesamte Inhalt der
US 7,977,777 wird hiermit durch Referenz miteinbezogen.
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Was benötigt ist, ist deshalb ein Solarzellenmodul, welches eine erhöhte Leistungsfähigkeit, eine erhöhte Qualität und geringere Kosten als herkömmliche Solarzellen aufweist und Verfahren zur Herstellung desselbigen. Was benötigt wird, ist ein Aufbau für solche eine Solarzelle und für ein Herstellungsverfahren.
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Es ist deshalb ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung, ein Solarzellenmodul auf einem geformten Lead-Frame zur Verfügung zu stellen. Es ist ebenso ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung, einfach zu implementierende und kosteneffektive Verfahren zum Aufbauen eines Solarzellenmoduls auf einem geformten Lead-Frame zur Verfügung zu stellen.
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Das Solarzellenmodul der vorliegenden Offenbarung ersetzt das herkömmliche keramische Substrat mit einem Kupfer-Lead-Frame und verwendet Softlötmitteltechniken, um konventionelle Verbindungsverfahren für Komponenten zu ersetzen, die thermische Erwärmung und/oder das Aushärten erfordern. Das Verfahren liefert eine bessere Kontrolle und Überprüfung der Lücken zwischen dem thermischen Pad und dem Chip (DIE) und verwendet eine Streifenformatherstellungslösung anstelle von einer individuellen Einheitenlösung. Ebenso liefern Kupfer-Lead-Frames eine höhere thermische Leitfähigkeit als konventionelle Keramiksubstrate. Somit wird ein Solarzellenmodul hergestellt, das eine erhöhte Leistungsfähigkeit, eine höhere Qualität und geringere Kosten als herkömmliche Solarzellen aufweist.
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In einer Ausführungsform der Solarzellenmodulvorrichtung umfasst die Solarzellenvorrichtung ein Substrat, welches eine obere Oberfläche und eine untere Oberfläche und einen Halbleiterchip umfasst, der auf der oberen Substratoberfläche positioniert ist. Der Chip hat eine obere Oberfläche und eine untere Oberfläche. Ein Lötmittelmaterial ist angeordnet zwischen der oberen Oberfläche des Substrats und der unteren Oberfläche des Halbleiterchips und verbindet die obere Oberfläche des Substrats und die untere Oberfläche des Halbleiterchips. Eine Schutzschicht des Materials ist angeordnet auf der oberen Halbleiterchipoberfläche; die Schutzschicht hat eine obere Oberfläche und eine untere Oberfläche. Eine elektrische Komponente ist befestigt bzw. montiert auf der oberen Oberfläche des Substrats benachbart zu dem Halbleiterchip. Eines oder mehrere der elektrischen Verbindung werden hergestellt zwischen der oberen Oberfläche des Substrats und dem Halbleiterchip. Letztendlich hat das Solarzellenmodul eine Formstruktur, die den Halbleiterchip umrundet und umgibt, wobei die Form mit einer Aussparung aufgebaut ist, welche über der oberen Oberfläche der Schutzschicht gebildet ist.
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In einer Ausführungsform eines Herstellungsverfahrens der Solarzellenmodulvorrichtung ist ein Rahmenstreifen zur Verfügung stellt, welcher vielfache bzw. multiple Leadframesubstrate umfasst, wobei die Substrate eine obere und eine untere Oberfläche aufweisen. Ein Lötmittelmaterial ist dispensiert auf der oberen Oberfläche von einem oder mehreren der Substrate und verbindet eine elektrische Dioden Komponente mit dem Lötmaterial. Ein Lötmittelmaterial ist dispensiert auf der oberen Oberfläche des Substrates und verbindet ein Halbleiterchip mit dem Lötmittelmaterial. Eine oder mehrere der elektrischen Verbindungen werden zwischen der oberen Oberfläche des Substrates und dem Halbleiterchip hergestellt. Eine Schutzkeil ist verbunden mit deiner oberen Oberfläche des Halbleiterchips. Eine Formstruktur ist verbunden mit der oberen Oberfläche des Substrates, wobei die Form dazu geeignet ist, den Halbleitchip zu umgeben und weiterhin mit einer Aussparung ausgestattet ist, die über der oberen Oberfläche der Schutzschicht gebildet ist. Die Formstrukturen werden dann von dem Rahmenstreifen (Frames-Stripe) getrimmt, um Solarzellenmodularvorrichtungen zu bilden.
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In einer weiteren Ausführungsform eines Verfahrens zur Herstellung der Solarzellenmodulvorrichtung ist ein Rahmenstreifen zu Verfügung stellt, wobei der Rahmenstreifen umfasst multiple oder mehrfache Lead-Frame Substrate, wobei die Substrate eine obere und eine untere Oberfläche aufweisen. Ein Lötmittelmaterial wird und ist dispensiert auf der oberen Oberfläche der Substrate und verbindet eine Dioden Elektrik Komponente mit dem Lotmittelmaterial. Ein Schutzteil (Protective Member) ist verbunden mit der oberen Oberfläche des Halbleiterchips. Ein Lötmittelmaterial ist dispensiert auf bzw. aufgebracht auf der oberen Oberfläche der Substrate und verbindet den Halbleiterchip zusammen mit den verbunden Schutzteil mit dem Lötmittelmaterial. Eine oder mehrere elektrische Verbindungen werden dann zwischen der oberen Oberfläche der Substrate und dem Halbleiterchip hergestellt. Eine Formstruktur wird mit der oberen Oberfläche der Substrate verbunden, wobei die Form dazu geeignet ist, den Halbleitchip zu umgeben und weiter hin mit einer Aussparung versehen ist, die über der oberen Oberfläche der Schutzschicht gebildet ist. Die Formstrukturen werden dann von dem Rahmenstreifen getrimmt, um Solarzellenmodullarvorrichtungen zu bilden.
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Die vorliegende Offenbarung wird weiterhin durch die Zeichnungen und die nachfolgen detaillierte Beschreibung verstanden werden. Obwohl diese Beschreibung sich auf spezifische Details bezieht ist es so zu verstehen, dass bestimmte Ausführungsformen der Erfindung praktiziert werden können ohne diese speziellen Details.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Beigefügte, die mit einbezogen werden und einen Teil der Beschreibung darstellen, stellen Ausführungsformen der Offenbarung dar und zusammen mit der allgemeinen Beschreibung der Offenbarung, die weiter oben gegeben wurde und die der detaillierten Beschreibung der Zeichnungen, die nachfolgend gegeben wird, dienen Sie dazu, die Prinzipien der Offenbarung zu beschreiben und zu erklären.
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Es sollte so zu verstehen sein, dass die Zeichnungen nicht notwendigerweise im Maßstab sind. In bestimmten Beispielen sind Details, die nicht notwendig sind, um die Offenbarung zu verstehen oder andere Details schwieriger zu verstehen sind, weggelassen worden. Es soll natürlich so verstanden werden, dass die Offenbarung nicht notwendigerweise auf die besonderen Ausführungsformen, die darin dargestellten, beschränkt ist.
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Die vorliegende Offenbarung wird in Verbindung mit den beigefügten Figuren beschrieben:
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1 ist eine Querschnitt-Seiten-Ansicht eines Solarzellenmoduls auf geformten Lead-Frame entsprechend mindestens einiger Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
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2A ist eine perspektivische Draufsicht eines Solarzellenmoduls auf geformten Lead-Frame entsprechend einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
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2B Ist eine perspektivische Lead-Frame entsprechende mindestens einigen Auführungsformen der vorliegenden Offenbarung angewendet sind;
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4C ist eine perspektivische Bodenansicht eines einzelnen Rahmenelementes, welches einem Verfahren zur Herstellung eines Solarzellenmodules auf geformten Lead-Frame entsprechend mindestens einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung angewendet wird;
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5 ist ein Fluss-Diagramm einer Ausführungsform eines Verfahrens zur Herstellung von einem Solarzellenmodul auf geformten Lead-Frame entsprechend mindestens einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
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6 ist ein Fluss-Diagramm einer alternativen Ausführungsform von einem Verfahren zur Herstellung eines Solarzellenmoduls auf geformten Lead-Frame entsprechend von mindestens einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
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Detaillierte Beschreibung
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Die sich ergebende Beschreibung liefert nur Ausführungsformen und ist beschränkten des Schutzumfanges der Anwendbarkeit oder der Konfiguration der Ansprüche gedacht. Vielmehr wird die nachfolgende Beschreibung den Fachmann mit einer Anwendungsbeschreibung zum Implementieren der beschriebenen Ausführungsformen versorgen. Bevorzugte Ausführungsformen sind beschrieben, um die vorliegende Erfindung nicht zum beschränken des Schutzumfanges, welcher durch die Ansprüche definiert ist, darzustellen. Ähnliche Elemente in verschiedenen Ausführungsformen werden herkömmlicherweise mit ähnlichen Bezugszeichen versehen. Es kann so verstanden werden, dass verschiedene Änderungen in der Funktion und der Anordnung der Elemente durchgeführt werden können, ohne von dem Gedanken und dem Schutzumfang der beigefügten Ansprüche abzuweichen.
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Unter Bezugnahme nun auch die 1–6 werden Darstellungen und Aufbauten der Vorrichtung und der Verfahren zur Herstellung der Vorrichtung gezeigt. Obwohl Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung in Verbindung mit einer Solarzellenmodul aufgeformten Lead-Frame beschrieben werden, werden die Fachmänner es zu schätzen wissen, dass die Merkmale, die hierin offenbart sind, angewendet werden können, um andere elektrische Substratmodule zu erschaffen.
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Mit Bezug auf 1 ist eine Querschnitts-Seitenansicht der Vorrichtung 100 gezeigt. Eine Solarzellenmodul-Vorrichtung 100 und Komponenten davon werden beschrieben werden entsprechend mindestens einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Es sollte geschätzt werden, dass der Therm-Solarzellenmodul-Vorrichtung wie hierin verwendet, eine komplette Solarzellenmodul-Vorrichtung oder jede Zwischen-Solarzellenmodul-Vorrichtung (z. B. eine oder mehrere teilweise zusammengebaute Komponenten einer Solarzellenmodul-Vorrichtung) beinhaltet.
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1 Zeigt ein erstes Beispiel einer Solarzellenmodul-Vorrichtung 100, die einen Rahmen 105 hat, Komponente 110, Chip 117, Glas 113, Thermisches Pad 140 und Form 145 hat. Ein Klebstoff 130 ist zwischen den Glas 133 und dem Chip 117 positioniert. Der Rahmen 105 bildet Verbindungspins 107 auf jeder Seite der Solarzellenmodul-Vorrichtung 100 und Plattierungsgebiete 106. Der Rahmen 105 umfasst eine erste Seite mit einer inneren Oberfläche 108 und eine zweite Seite mit einer inneren Oberfläche 109. Die Forme 145 greift in die innere Oberfläche der ersten Seite des Substrates 108 und die innere Oberfläche der zweiten Seite der Oberfläche 109 ein.
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Zwei Drähte 120 verbinden jeweils mit jeder der Plattierungsgebiete 106 und mit dem Chip 117. Softlötmittel 115 ist positioniert zwischen dem Chip 117 und dem Rahmen 105. Die Die Komponente 110 ist positioniert auf eine der Plattierungsgebiete 106.
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2A–B stellen eine jeweilige perspektivische Draufsicht und Bodenansicht der Solarzellenmodul-Vorrichtung 100 mit Verbindungspins 107, thermalen Pads 140 und der Form 145, wie dargestellt, dar. Weiterhin stellt 2A das Solarzellenmodul 100 dar, wenn es mit Sonnenlicht 180 bestrahlt ist, welches zu und durch die Glas 133 Komponente übertragen wird.
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Die Form 145 ist dazu geeignet, eine Kavität oder eine Aussparung zu bilden um eine Belichtung von mindestens einem Anteil des Glases 133 zu bilden. In einer Ausführungsform wir mehr als 50% der oberen Oberfläche der Glasoberfläche belichtet. In einer Ausführungsform ist die Kavität oder die Aussparung angewinkelt, d. h. die Kavität oder Aussparung ist nicht senkrecht zu der oberen Oberfläche des Rahmes 105. In einer Ausführungsform ist die Kavität oder Aussparung angewinkelt mit einem Winkel von mindestens 5 Grad von der vertikalen oder mindestens 5 Grad von der senkrechten zu der oberen Oberfläche des Rahmens 105.
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Der Rahmen
105 kann aufgebaut sein aus einem Lead-Frame und mehr spezifisch aus einem Kupfer Lead-Frame. Andere Materialien, die dem Fachmann bekannt sind, für ähnliche Rahmennutzungen, können benutzt werden. Zum Beispiel kann der Rahmen
105 eine Legierung umfassen, die mindestens ein Teil welches aus einer Gruppe bestehend aus Nickel, Kupfer, Eisen, Silber und Zinn ausgewählt wird, umfasst.
US 6,646,330 offenbart einen Lead-Frame zur Verwendung einer Elektronik und ein Verfahren zur Herstellung selbigen. Für den Zweck des zur Verfügung Stellens von zusätzlichen Offenbarung bezüglich des Rahmens
105 und anderer Komponenten der Vorrichtung
105 und damit verbundener Prozesse wird der gesamte Inhalt der
US 6,646,330 hiermit durch Referenz mit einbezogen.
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Eine Draht 120 kann aus Golddraht aufgebaut sein, ob andere Materialien verwendet werden können, die für einen Fachmann ähnlichen verbinden von Chips einer 117 und Plattierungsgebieten 106 bekannt sind, wie beispielsweise Nickel. Die Komponente 110 kann eine Diode sein, jedoch könnte sie jede Oberflächen montierte Technologie (SMT) Komponente, die dem Fachmann bekannt ist, sein. Ein Glas 133 kann ein Glas umfassen obwohl andere Materialien verwendet werden können, die für einen Fachmann zum Schutz der Chips 117 bekannt sind und dafür geeignet sind für Adhäsion, um verschiedene Grundstoffe, Polymere und andere optisch inaktive Materialien mit einzuschließen. Der Chips 117 kann ein Halbleiterchip sein. Der Kleber 130 bzw. Klebstoff 130 kann jeder Klebstoff sein der einem Fachmann bekannt ist, um UV-Klebung bzw. UV-Klebstoff mit einzuschließen. Softlötmittel 115 können jede Softlötmittel-Zusammensetzung oder Anwendungstechniken sein, die Softlötmittel beinhalten, die dem Fachmann bekannt sind. Die Form 145 kann eine Kunststoffzusammensetzung sein, obwohl andere Materialien, die dem Fachmann zum Formen bekannt sind, verwendet werden können, um Materialien wie Polyethylenterephthalat (PET), Polyethylenenterephtalat Glycol (PET G), Kristalline PET (PET-C) mit einzuschließen.
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Die Komponenten der 1 insbesondere der Komponente Glas 133, Klebstoff 130, Chips 117, Softlötmittel 115, Rahmen 105 und/oder thermales Pad 140 wird im wesentlichen co-planar zu einander positioniert. Der Begriff „im wesentlichen co-planar” kann verstanden werden, dass eine gemeinsame Ebene innerhalb, einer Toleranz, die nicht 5 Grad und/oder 2 mil überschreitet, geteilt wird.
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Der Klebstoff 130 kann im Wesentlichen sich über die gesamte Breite und/oder Längendimension des Glases 133 erstrecken, ebenso kann das Softlötmittel 115 sich im Wesentlichen über die gesamte Breite und/oder Höhe des Chips 117 erstrecken, weiterhin kann sich das thermale Pad 140 im Wesentlichen über die gesamte Breite und die Längendimension des Chips 117 erstrecken. Der Ausdruck „im Wesentlichen sich über die Gesamt Länge erstrecken” kann verstanden werden, als das es sich nicht weniger als 50% der vergleichslänge hinweg erstreckt, das heißt, die Querschnitt-Breitendimension des Klebstoffes 130 ist nicht weniger als 50% der Dimension der Querschnitt-Breitendimension des Glases 133, wie im 1 dargestellt. Ähnlich ist die Querschnitt-Breitendimension des Softlötmittels 115, nicht weniger als 50% der Dimension der Querschnitt-Breitendimension des Chips 117, wie in 1 dargestellt.
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Es gibt viele Methoden um die Schutzglas
133 Komponenten mit dem Chips
117 zu verhaften.
US 2004/007324 und
WO 2009/1063058 offenbaren herkömmliche Haftverfahren, wovon beide hiermit durch Referenz in Ihrer Gesamtheit mit einbezogen werden. Es sollte begrüßt werden, das die oben erwähnten Dokumente nicht einschränkende Beispiele des Typs von Verfahren sind, die angewendete werden können um die Elemente Glas
133 und Chip
117 miteinander zu verhaften. Andere bekannte oder jetzt noch zu entwickelnde Mechanismen werden ebenso berücksichtigt als innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Offenbarung zu seiend.
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Es kann begrüßt werden, dass jede Kombination an bekannten oder beschriebenen Verfahren für das Verbinden, das Affektieren, das Zusammenhaften oder das Positionieren eines Stapel der Komponenten Glas 133, Klebstoff 130, Chip 117, Softlötmittel 115, Rahmen 105 und/oder thermalen Pad 140 verwendet werden kann, um eine Solarzellenmodul-Vorrichtung 100 zu erhalten.
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Eine Ausführungsform von einem Verfahren zu Herstellung einer Solarzellenmodul-Vorrichtung entsprechend von mindestens einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ist in den 3–5 dargestellt. Die 3 + 4 sind bildliche Darstellungen und die 5 ist ein Fluss-Diagramm des Prozesses bzw. Ablaufes. Die 3–5 werden in Kombination diskutiert werden.
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Eine generelle Ordnung für die Schritte des Verfahrens 300, 500 von einem Verfahren zur Herstellung werden in 3 bzw. 5 gezeigt. Das Verfahren 500 startet mit einer Start-Funktion 501 und endet mit einer End-Funktion 560. Das Verfahren 300, 500 kann mehrere oder weniger Schritte beinhalten und kann die Ordnung bzw. Reihenfolge der Schritte unterschiedlich zu derjenigen, die in den 3 bzw. 5 gezeigt werden, arrangieren.
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Nachfolgende soll das Verfahren 300, 500 in Bezug auf die System, Komponenten, Elemente etc., die in Verbindung mit den 1–12 beschrieben sind, erklärt werden. Das Verfahren 300, 500 stellt eine Ausgangsform des Solarzellenmodules 100 der von dem Typ, wie in den 1–2 gezeigt, dar.
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Ein Rahmenstreifen 306, der eine Vielzahl an Kupferleadframes 105, welche ultimativ eine Vielzahl an Vorrichtungen 100 bilden werden, umfassen, wird in dem Schritt 301 der 3 korrespondierend zu der Startfunktion 501 von 5 dargestellt. Bei dem Schritt 310, 510 wird Softlötmittel 115 dispensiert auf die Vielzahl von Leadframes 105 für das Berühren der Diodenkomponente 110. Eine Diodenkomponente 110 ist verbunden durch Benutzen von Softlötmittel 115, mit dem Rahmenstreifen 306 für jeden der Kupferleadframes, welche zu jedem der Vielzahl an Vorrichtungen 100 korrespondieren. Das Softlötmittel 115 kann auf verschiedene Arten dispensiert werden, um das Schmelzen von Softlötmitteldraht auf dem Rahmenstreifen 306 und das Dispensieren von Softlötmittelpaste direkt auf den Rahmenstreifen 306 Substrat miteinzuschließen. Jedoch ermöglich in jedem Verfahren 300, 500 der Schritt 310, 510 das Dispensieren von Softlötmittel 115 auf den Rahmenstreifen 306 und das Verbinden der Diodenkomponente 110 ohne einen Rückflussprozess für die Diodenverbindung. Das heißt, der Schritt 310, 510 erfordert nicht den Rückfluss und/oder die thermische Behandlung, wie das Plazieren im einem Ofen, um die Verbindung zu ermöglichen.
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4A zeigt eine detailliertere Draufsicht eines Rahmensstreifens 306, wie in Schritt 301 dargestellt und für die Startfunktion 501 gefordert. Derselbe Rahmenstreifen 306 der 4A umfasst vier Leadframes 105 (welche ultimativ vier Vorrichtungen 100 bilden werden). 4B ist eine perspektivische Draufsicht von einem der vier Leadframes 105 des Rahmenstreifens 306 im Detail sehend die Verbindungspints 107 und die Plattierungsgebiete 106. Die Plattierungsgebiete 106 empfangen Softlötmittel 115, um so die Diodenkomponente 110 im Schritt 310, 510 zu verbinden. 4C ist eine perspektivische Bodenansicht von einem der vier Leadframes 105 des Rahmenstreifens 306 im Detail betrachtet das Thermalpad 140. Das Thermalpad wird nach dem Übertragungs-Formungsschritt 345, 545, der nachfolgend zu beschreiben ist, belichtet.
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In Schritt
315,
515 wird das Softlötmittel
115 auf die Vielzahl an Leadframes
105 zum Verbinden des Chips
117 dispensiert. Eine Chip-Komponente
117 ist verbunden durch Benutzen von Softlötmittel
115 mit dem Rahmenstreifen
306 für jedes der Kupferleadframes, welche zu einer Vielzahl von Vorrichtungen
100 korrespondieren. Das Softlötmittel
115 kann auf verschiedene Weisen dispensiert werden, um das Schmelzen des Softlötmitteldrahtes auf dem Rahmenstreifen
306 und das Dispensieren der Softlötmittelpaste direkt auf dem Rahmenstreifen
306 Substrat mit einzuschließen. Jedoch ermöglicht bei jedem Verfahren
300,
500 der Schritt
315,
515 das Dispensieren des Softlötmittels
115 auf dem Rahmenstreifen
306 und das Verbinden der Chipkomponente
117 ohne einen Flux und/oder Nichtfluss-Unter-Füll-Prozess für die Verbindung. D. h. der Schritt
315,
515 erfordert nicht zusätzliche Prozessschritte, um den Chip
117 an den Rahmenstreifen
306 zu verbinden, sobald das Softlötmittel auf dem Rahmenstreifen
306 dispensiert wird, um nicht erforderliche thermische Behandlung, wie das Platzieren in einem Ofen, miteinzuschließen, um die Verbindung zu ermöglichen. Für den Zweck des Zur-Verfügung-Stellens zusätzlicher Offenbarung bezüglich des Verbindens in dem Stand der Technik wird hiermit der gesamte Inhalt der
US 5,904,504 durch Referenz miteinbezogen.
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Im Schritt 320, 520 wird Drahtbonding durchgeführt. Insbesondere werden Golddrähte 120 zwischen dem Chip 117 und dem Leadframe 105 an Plattierungsgebieten 106 gebondet. Im Schritt 525 wird Klebstoff 130 dispensiert, welcher benutzt werden wird, um Glas 133 mit dem Chip 117 zu verbinden. Der Klebstoff 130 kann UV-Klebstoff sein oder ein anderer Klebstoff, der dem Fachmann zum Verbinden von Glas 133 mit dem Chip 117 bekannt ist. Im Schritt 330, 530 wird Glas 133 mittels Klebstoff 130 mit dem Chip 117 verbunden. In dem Schritt 535 wird dem Klebstoff 130, wie einem UV-Klebstoff, ermöglicht, auszuhärten (cure).
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Im Schritt 514 wird Plasma-Cleaning durchgeführt, ein Prozess, welcher die Komponentenoberflächen, wie den Leadframe 105, säubern kann. Plasma-Cleaning wird verwendet, um z. B. Oxide zu entfernen und/oder die Verklebung der Form 145 mit dem Rahmen 105 zu assistieren.
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Im Schritt 345, 545 tritt Übertragungsformung auf, in welchem die Form 145 positioniert wird und mit einem Rahmenstreifen 306 an jedem Leadframe 105 verbunden wird. Die Form 145 kann mit dem Rahmenstreifen 306 durch jeden Prozess, der für den Fachmann bekannt ist, verbunden werden, um durch Druck und/oder Hitze dies miteinzuschließen. Die Form 145 kann ein Thermosetmaterial umfassen.
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An dem Schritt 330, 350 werden ein Satz von vier Solarzellenmodulvorrichtungen 100 getrimmt und von diesen gebildet, die auf dem Rahmenstreifen 306 gebildet sind. Im Allgemeinen umfasst Trimmen das Entfernen einer besonderen Modulvorrichtung 100 von dem Rahmenstreifen 306 und das Bilden umfasst das Biegen des Rahmens 105, um so die Schrittkonfiguration der 2A–2B und ebenso die Konnektorpins 107 zu bilden.
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In dem Schritt 555 werden jede der nun zusammengebauten Solarmodulrayvorrichtungen 100 getestet, z. B. um die Qualität und die funktionelle Leistungsfähigkeit herauszufinden. Das Verfahren 300, 500 endet bei dem Schritt 560. Der Prozess endet bei dem Schritt 560 mit dem Herstellen von einer oder mehreren Solarmodulrayvorrichtungen 100.
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US 7,872,686 liefert zusätzliche Details bezüglich einiger der oben genannten Schritte, wie ein Plasma säubern (plasma cleaning), wie es durch Referenz in seiner Gesamtheit miteinbezogen wird.
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Eine alternative Ausführungsform von einem Verfahren zur Herstellung einer Solarzellenmodulvorrichtung entsprechend mindestens einigen Ausführungen der vorliegenden Offenbarung ist in 6 dargestellt. 6 ist ein Flussdiagramm des Prozesses.
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Eine allgemeine Reihenfolge bzw. Ordnung für die Schritte des Verfahrens 600 von einem Herstellungsverfahren ist in 6 gezeigt. Das Verfahren 600 startet mit einer Startfunktion 601 und endet mit einer Endfunktion 660. Das Verfahren 600 kann mehrere oder wenigere Schritte beinhalten oder kann die Reihenfolge der Schritte unterschiedlicher Anordnung unterschiedlich zu den Schritten, wie in 6 gezeigt.
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Nachfolgend soll das Verfahren 600 mit Bezug auf die Systeme, Komponenten, Elemente, etc., die in Verbindung mit den 1, 2 beschrieben sind, erklärt werden. Das Verfahren 600 stellt eine Ausführungsform des Solarzellenmoduls 100 mit dem Typ, wie er in den 1, 2 gezeigt ist, dar.
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Ein Rahmenstreifen 306, der eine Vielzahl an Kupferleadframes 105 umfasst, welche ultimativ eine Vielzahl an Vorrichtungen 100 bilden werden, ist in Schritt 601 der 6 dargestellt, korrespondierend zu der Startfunktion 601. In dem Schritt 601 wird Softlötmittel 115 auf die Vielzahl an Leadframes 105 für das Verbinden der Diodenkomponente 110 dispensiert. Eine Diodenkomponente 110 ist verbunden durch Benutzen von Softlötmittel 115 mit dem Rahmenstreifen 306 für jeden der Kupferleadframes, welche zu jeder der Vielzahl an Vorrichtungen 100 korrespondieren. Das Softlötmittel 115 kann in verschiedenen Weisen dispensiert werden, um das Schmelzen des Softlötmitteldrahtes auf dem Rahmenstreifen 306 und das Dispensieren von der Softlötmittelpaste direkt auf dem Rahmenstreifen 306 Substrat miteinzuschließen. Jedoch ermöglicht in jedem Verfahren 600 der Schritt 610 das Dispensieren von Softlötmittel 115 auf dem Rahmenstreifen 306 und das Verbinden der Diodenkomponente 110 ohne einen Rückflussprozess für die Diodenverbindung. D. h. der Schritt 610 erfordert nicht den Rückfluss und/oder die thermische Behandlung, wie es durch das Platzieren in einem Ofen gemacht wird, um die Verbindung zu ermöglichen.
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Der Schritt 612 umfasst verschiedene Schritte, vor allem die auf dem Wafer-Level durchgeführt werden, indem sie durchgeführt werden im Hinblick auf einen individuellen Chip 117 (obwohl viele Chips zur gleichen Zeit erfasst werden können). Insbesondere umfasst der Schritt 612 die Schritte 625, 630, 635 und 638. In dem Schritt 625 wird der Klebstoff 130 dispensiert, welcher verwendet wird, um das Glas 133 mit dem Chip 117 zu verbinden. Der Klebstoff 130 kann ein UV-Klebstoff sein oder ein anderer Klebstoff, der dem Fachmann für das Verbinden von Glas 133 mit dem Chip 117 bekannt ist. Im Schritt 630 wird das Glas 133 über den Klebstoff 130 mit dem Chip 117 verbunden. In dem Schritt 635 wird dem Klebstoff 130, wie einem UV-Klebstoff, ermöglicht auszuhärten. In dem Schritt 638 werden die individuellen Chips 117 separiert, d. h. ein Wafersägenprozess wird durchgeführt, um individuelle Chips 117 mit verbundenem Glas 133 zu separieren. Am Ende des Schrittes 638 wird ein individueller Chip 117 mit seinem Schutzglas 133, welches damit verbunden ist, hergestellt.
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Die Schritte 615, 620 und 640–660 des Verfahrens 600 sind die gleichen wie die Schritte 515, 520 und 540–560 des Verfahrens 500.
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In dem Schritt 605 wird das Softlötmittel 115 auf die Vielzahl an Leadframes 105 für das Verbinden der Chips 115, die mit dem Glas konfiguriert sind (wie nach dem Schritt 638 produziert) dispensiert. Eine Chipkomponente 117 mit dem verbundenen Glas 133 wird angesetzt durch Benutzen von Softlötmittel 115, um an den Rahmenstreifen 306 für jeden der Kupferleadframes, welche zu jeder der Vielzahl an Vorrichtungen 100 korrespondieren. Das Softlötmittel 115 kann in verschiedenen Weisen dispensiert werden, um das Schmelzen des Softlötmitteldrahtes aus dem Rahmenstreifen 306 und das Dispensieren der Softlötmittelpaste direkt auf den Rahmenstreifen 306 Substrat miteinzuschließen. Jedoch ermöglicht in jedem Verfahren 600 der Schritt 615 das Dispensieren des Softlötmittels 115 auf dem Rahmenstreifen 306 und das Berühren der Chipkomponente 117 mit verbundenem Glas 133 ohne ein Flux und/oder Nichtfluss-Unter-Füll-Prozess für die Berührung. D. h. der Schritt 615 erfordert nicht die zusätzlichen Verfahrensschritte, um den Chip 117 (mit anhängendem Glas 133) mit dem Rahmenstreifen 306 zu verbinden, sobald das Softlötmittel auf dem Rahmenstreifen 306 dispensiert wird, um nicht erforderliche thermale Behandlung, wie das Platzieren in einem Ofen, miteinzuschließen, um die Verbindung zu ermöglichen.
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Im Schritt 620 wird das Drahtbonding durchgeführt. Insbesondere Golddrähte 120 werden zwischen dem Chip 117 (mit angefügtem Glas 133) und dem Leadframe 105 an den Platzierungsgebieten 106 gebondet. In Schritt 640 wird das Plasma-Cleaning durchgeführt, ein Prozess, welcher die Komponentenoberflächen, wie den Leadframe 105, säubern kann. Das Plasma-Cleaning wird angewendet zum Entfernen von beispielsweise Oxiden und/oder zum Assistieren in der Verklebung der Form 145 mit dem Rahmen 105.
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In dem Schritt 645 tritt Übertragungsformung auf, in welchem die Form 145 zu dem Rahmenstreifen 306 bei jedem Leadframe 105 positioniert und damit verbunden wird. Die Form 145 kann mit dem Rahmenstreifen 306 durch jeden Prozess, der dem Fachmann bekannt ist, verbunden werden, um durch Druck und/oder Hitze dies miteinzuschließen. Die Form 145 kann ein Thermosetmaterial umfassen.
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In dem Schritt 615 wird ein Satz von vier Solarzellenmodulvorrichtungen 100 getrimmt und von denjenigen gebildet, die auch unter dem Rahmenstreifen 306 gebildet werden. Im Allgemeinen umfasst das Trimmen das Entfernen einer besonderen Modulvorrichtung 100 von dem Rahmenstreifen 306 und das Bilden umfasst das Biegen des Rahmens 105, um so die Schrittkonfiguration der 2A–2B zu bilden und ebenso Konnektorpins 107 zu bilden.
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In dem Schritt 655 wird jede der nun zusammengebauten Solarmodulrayvorrichtungen 100 getestet, beispielsweise, um die Qualität und die funktionelle Leistungsfähigkeit zu evaluieren. Das Verfahren 600 endet in dem Schritt 660. Der Prozess endet in dem Schritt 660 durch Herstellen von einem oder mehreren Solarmodulrayvorrichtungen 100.
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Um zusätzliche Offenbarung bezüglich der oben erwähnten Komponenten und dem Verfahren zur Herstellung zur Verfügung zu stellen, werden die folgenden Schriften durch Referenz in ihrer Gesamtheit miteinbezogen:
US 2002/0153038 ;
US 2007/0204900 ;
US 2009/0159128 ;
US 2009/0140406 ;
US 2011/008951 9 ;
US 6,574,858 ;
US 6,395,972 und
US 7,842,542 .
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Während die bildlichen Darstellungen und Flussdiagramme diskutiert wurden und in Beziehung zu den besonderen Eventsequenzen dargestellt werden, sollte es verstanden werden, dass Veränderungen, Zusätze und Weglassungen zu diesen Sequenzen auftreten können, ohne materielle Beeinflussungen der Funktion der offenbarten Ausführungsformen, Konfigurationen und Aspekte zu erwirken.
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Die vorliegende Offenbarung beinhaltet in verschiedenen Aspekten, Ausführungsformen und/oder Konfigurationen Komponenten, Verfahren, Prozesse, Systeme und/oder Geräte, die im Wesentlichen hierin beschrieben und dargestellt sind, einschließlich verschiedener Aspekte, Ausführungsformen, Konfigurationen zu Ausführungsformen, Unterkombinationen und/oder Unterformen davon. Für den Fachmann wird es zu verstehen sein, wie die offenbarten Aspekte, Ausführungsformen und/oder Konfigurationen nach dem Verstehen der vorliegenden Offenbarung durchzuführen und zu verwenden sind. Die vorliegende Offenbarung in verschiedenen Aspekten, Ausführungsformen und/oder Konfigurationen beinhalten das Liefern von Vorrichtungen und Prozessen in der Abwesenheit von Punkten, die nicht dargestellt sind und/oder hierin beschrieben sind und/oder in verschiedenen Aspekten, Ausführungsformen und/oder Konfigurationen hiervon einschließlich in Abwesenheit von solchen Punkten, wie sie benutzt werden können, in vorausgegangenen Vorrichtungen und Prozessen, beispielsweise zum Verbessern der Durchführbarkeit, des Erreichens von Verbesserungen und/oder der Reduzierung von Kosten von Implementationen.
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Die vorausgegangene Diskussion ist dargestellt worden zum Zwecke der Darstellung und der Beschreibung. Das Vorausgegangene ist nicht zu sehen als eine Limitierung der Offenbarung auf die Form oder die Formen, die darin offenbart sind. In der vorausgegangenen detaillierten Beschreibung z. B. werden verschiedene Merkmale der Offenbarung zusammengruppiert in einen oder mehrere Aspekte, Ausführungsformen und/oder Konfigurationen für den Zwecke des Screen-Lining der Offenbarung. Die Merkmale der Aspekte, Ausführungsformen und/oder Konfigurationen der Offenbarung können kombiniert werden in alternierenden Aspekten, Ausführungsformen und/oder Konfigurationen, die anders sind als die oben Diskutierten. Dieses Verfahren der Offenbarung soll nicht interpretiert werden als Reflektion einer Absicht, dass die Ansprüche mehr Merkmale benötigen als ausdrücklich in jedem diese Ansprüche dargestellt ist. Vielmehr liegen die erfinderischen Aspekte, wie es die folgenden Ansprüche reflektieren, in weniger als sämtlichen Merkmalen eines einzelnen vorausgegangenen offenbarten Aspektes, einer Ausführungsform und/oder einer Konfiguration.
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Somit werden die folgenden Ansprüche hierdurch in diese detaillierte Beschreibung miteingeschlossen, wobei jeder Anspruch für sich als eine separate bevorzugte Ausführungsform der Offenbarung steht.
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Weiterhin hat somit die Beschreibung eine Beschreibung von einem oder mehreren Aspekten, Ausführungsformen und/oder Konfigurationen beinhaltet und durch bestimmte Variationen und Modifikationen, andere Variationen, Kombinationen und Modifikationen sind innerhalb des Umfangs der Offenbarung, beispielsweise wie sie innerhalb dem Wissen eines Fachmannes liegen könnten, nach Verstehen der vorliegenden Offenbarung enthalten. Es ist beabsichtigt, Rechte zu erhalten, welche alternative Aspekte, Ausführungsformen und/oder Konfigurationen zu dem erlaubten Ausmaß miteinschließen, einschließlich Alternativen, unverwechselbare und/oder äquivalente Strukturen, Funktionen, Bereiche oder Schritte zu diesen, die beansprucht werden, egal ob alternativ oder nicht, unverwechselbar oder interverwechselbar und auswechselbar und/oder äquivalenter Strukturen, Funktionen, Bereiche oder Schritte offenbart sind und ohne zu beabsichtigen, oder den patentierbaren Gegenstand öffentlich einzuweihen.
