JP2002158324A - 半導体素子及び太陽電池 - Google Patents
半導体素子及び太陽電池Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 温度差の厳しいところで使用し得るダイオー
ドを提供する。 【解決手段】 チップ部１２のアノード電極に接続され
る電極板１３に、スリット１を設ける。熱ストレスを、
このスリット１５で吸収する。
ドを提供する。 【解決手段】 チップ部１２のアノード電極に接続され
る電極板１３に、スリット１を設ける。熱ストレスを、
このスリット１５で吸収する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、チップ型ダイオ
ードなどの半導体素子に関する。
ードなどの半導体素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般によく知られた屋根等に設置される
太陽電池は、図５に示すように、複数個の太陽電池セル
ＢＳ1 、ＢＳ2 、……、ＢＳn が直列に接続され、負荷
Ｚに発生電圧が導出される。この種の太陽電池では、太
陽光が影になるなどして、発電に寄与しないセルに、逆
バイアスの高電圧がかからないように、各太陽電池セル
ＢＳ1 、ＢＳ2 、……、ＢＳn に、それぞれに並列にダ
イオードＤ1 、Ｄ2 、……、Ｄn をバイパス用に接続し
ている。ここで使用されるダイオードは、例えば図６に
示すように、メサ構造ガラスパッシベーション型のベア
チップ型のもので、Ｎ層とＰ層を有し、Ｐ層にはアノー
ド電極を有し、このアノード電極が高温半田（融点２９
０°Ｃ）５を介して、偏平な電極板１で外部に接続さ
れ、またＮ層にはカソード電極を有し、このカソード電
極がやはり高温半田６を介して、偏平な電極板２で外部
に接続されるようになっている。
太陽電池は、図５に示すように、複数個の太陽電池セル
ＢＳ1 、ＢＳ2 、……、ＢＳn が直列に接続され、負荷
Ｚに発生電圧が導出される。この種の太陽電池では、太
陽光が影になるなどして、発電に寄与しないセルに、逆
バイアスの高電圧がかからないように、各太陽電池セル
ＢＳ1 、ＢＳ2 、……、ＢＳn に、それぞれに並列にダ
イオードＤ1 、Ｄ2 、……、Ｄn をバイパス用に接続し
ている。ここで使用されるダイオードは、例えば図６に
示すように、メサ構造ガラスパッシベーション型のベア
チップ型のもので、Ｎ層とＰ層を有し、Ｐ層にはアノー
ド電極を有し、このアノード電極が高温半田（融点２９
０°Ｃ）５を介して、偏平な電極板１で外部に接続さ
れ、またＮ層にはカソード電極を有し、このカソード電
極がやはり高温半田６を介して、偏平な電極板２で外部
に接続されるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記した太陽電池で
は、太陽電池セルは屋根の上面に配列され、バイパス用
のダイオードユニットは、太陽電池セルの下面に配置さ
れるが、太陽の照射されている時と、夜など太陽が照射
されない時とでは、かなりの温度差となり、ダイオード
の電極板は、温度差により、膨張・収縮し、またねじれ
現象などにより、アノード電極やカソード電極と電極板
との接合部が剥離し、電気的に切断されてしまうという
問題があった。
は、太陽電池セルは屋根の上面に配列され、バイパス用
のダイオードユニットは、太陽電池セルの下面に配置さ
れるが、太陽の照射されている時と、夜など太陽が照射
されない時とでは、かなりの温度差となり、ダイオード
の電極板は、温度差により、膨張・収縮し、またねじれ
現象などにより、アノード電極やカソード電極と電極板
との接合部が剥離し、電気的に切断されてしまうという
問題があった。
【０００４】この発明は上記問題点に着目してなされた
ものであって、温度差の厳しいところで使用しても破壊
されない、ダイオード等の半導体素子を提供することを
目的としている。
ものであって、温度差の厳しいところで使用しても破壊
されない、ダイオード等の半導体素子を提供することを
目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明の半導体素子
は、半導体チップの裏面に、少なくとも第１と第２の電
極を有し、これら電極が外部に接続するための電極板に
接続されてなる半導体素子において、前記第１と第２の
電極に接続される電極板の少なくとも、いずれかに切り
欠き凹部を設けている。
は、半導体チップの裏面に、少なくとも第１と第２の電
極を有し、これら電極が外部に接続するための電極板に
接続されてなる半導体素子において、前記第１と第２の
電極に接続される電極板の少なくとも、いずれかに切り
欠き凹部を設けている。
【０００６】この半導体素子では、温度上昇により、電
極板が膨張し、あるいは温度低下により、電極板が収縮
しても、その膨張・収縮、あるいはそれによるねじれ歪
みが切り欠き凹部で吸収され、半導体素子の電極と、外
部接続用の電極板との接合部にストレスが加えられず、
その部分で剥離が生じることはない。したがって、半導
体素子の機能阻害を回避することができる。
極板が膨張し、あるいは温度低下により、電極板が収縮
しても、その膨張・収縮、あるいはそれによるねじれ歪
みが切り欠き凹部で吸収され、半導体素子の電極と、外
部接続用の電極板との接合部にストレスが加えられず、
その部分で剥離が生じることはない。したがって、半導
体素子の機能阻害を回避することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、実施の形態により、この発
明をさらに詳細に説明する。図１は、この発明の一実施
形態であるメサ構造ガラスパッシベーション型のベアチ
ップ型のダイオードを示し、図１の（ａ）は、平面図、
図１の（ｂ）はその断面図である。この実施形態ベアチ
ップ型のダイオード１１は、Ｐ層とＮ層からなるチップ
部１２と、チップ部１２のＰ層の電極（アノード）と高
温半田１８を介して接続された電極板１３と、Ｎ層の電
極（カソード）と高温半田１９を介して接続される電極
板１４とから構成されている。チップ部１２のサイズ
は、１．５〜３ｍｍ平方であり、電極板１３、１４とし
て、材料は銅（Ｃｕ）が使用され、厚さは０．７〜０．
２ｍｍ程度である。この実施形態ダイオードの特徴は、
メサ構造のため、電極接着面積の少ないアノード側の電
極板１３に、長手方向に直交する方向にスリット（切り
欠き凹部）１５を設けたことである。このようなスリッ
トは、電極板１４にも設けてもよい。電極板１４の穴１
６は、このダイオードをケース体やその他の支持体に取
り付ける場合の位置決め用の穴である。
明をさらに詳細に説明する。図１は、この発明の一実施
形態であるメサ構造ガラスパッシベーション型のベアチ
ップ型のダイオードを示し、図１の（ａ）は、平面図、
図１の（ｂ）はその断面図である。この実施形態ベアチ
ップ型のダイオード１１は、Ｐ層とＮ層からなるチップ
部１２と、チップ部１２のＰ層の電極（アノード）と高
温半田１８を介して接続された電極板１３と、Ｎ層の電
極（カソード）と高温半田１９を介して接続される電極
板１４とから構成されている。チップ部１２のサイズ
は、１．５〜３ｍｍ平方であり、電極板１３、１４とし
て、材料は銅（Ｃｕ）が使用され、厚さは０．７〜０．
２ｍｍ程度である。この実施形態ダイオードの特徴は、
メサ構造のため、電極接着面積の少ないアノード側の電
極板１３に、長手方向に直交する方向にスリット（切り
欠き凹部）１５を設けたことである。このようなスリッ
トは、電極板１４にも設けてもよい。電極板１４の穴１
６は、このダイオードをケース体やその他の支持体に取
り付ける場合の位置決め用の穴である。
【０００８】チップ部１２で発熱した熱は、メサ構造の
ためＮ側（カソード側）の方が（チップ接着面積の大き
い方）が熱抵抗が小さくなるため、Ｐ層側より放熱効果
が大きい。したがって、Ｐ層側の電極板１３にスリット
１５があっても、電極板１４の放熱効果にほとんど影響
しない。一方で、接着面積を増やせば、多少の引っ張り
力は改善されるが、ダイオードチップが割高となり、好
ましくない。
ためＮ側（カソード側）の方が（チップ接着面積の大き
い方）が熱抵抗が小さくなるため、Ｐ層側より放熱効果
が大きい。したがって、Ｐ層側の電極板１３にスリット
１５があっても、電極板１４の放熱効果にほとんど影響
しない。一方で、接着面積を増やせば、多少の引っ張り
力は改善されるが、ダイオードチップが割高となり、好
ましくない。
【０００９】この実施形態ダイオードを太陽電池のバイ
パス用として使用する場合には、図２に示すように、端
子箱１７に収納し、電極板１３と電極板１４の外側端を
外付けの太陽電池２０の電池セルの両端と、リード線で
半田付けする。ダイオード１１は、ベアチップと電極板
の厚さのみであるので、超薄型のバイパスダイオードが
得られる。
パス用として使用する場合には、図２に示すように、端
子箱１７に収納し、電極板１３と電極板１４の外側端を
外付けの太陽電池２０の電池セルの両端と、リード線で
半田付けする。ダイオード１１は、ベアチップと電極板
の厚さのみであるので、超薄型のバイパスダイオードが
得られる。
【００１０】図２は、１個のダイオードを端子箱１７に
収納しているが、図３に示すように、３個のダイオード
を直列に接続したものを端子箱１７に収納し、外つけの
太陽電池２０に接続してもよい。
収納しているが、図３に示すように、３個のダイオード
を直列に接続したものを端子箱１７に収納し、外つけの
太陽電池２０に接続してもよい。
【００１１】図４は、この発明の他の実施形態であるメ
サ構造ガラスパッシベーション型のベアチップ型のダイ
オードを示す平面図である。
サ構造ガラスパッシベーション型のベアチップ型のダイ
オードを示す平面図である。
【００１２】この実施形態ダイオードの特徴は、図１に
示したものに比して、電極板１３にスリット１５の他
に、スリット１５を切り欠いた側端とは逆の側端から、
更にスリット１５ａを設けたことである。スリット１
５、１５ａの２つを設けたことにより、熱膨張・収縮を
より吸収できる。
示したものに比して、電極板１３にスリット１５の他
に、スリット１５を切り欠いた側端とは逆の側端から、
更にスリット１５ａを設けたことである。スリット１
５、１５ａの２つを設けたことにより、熱膨張・収縮を
より吸収できる。
【００１３】なお、上記実施形態のダイオードは、太陽
電池の端子箱に設ける場合を想定しているが、この実施
形態ダイオードを太陽電池モジュール内に一体的に組み
込んでもよい。
電池の端子箱に設ける場合を想定しているが、この実施
形態ダイオードを太陽電池モジュール内に一体的に組み
込んでもよい。
【００１４】また、上記実施形態では、チップ型のダイ
オードについて説明したが、この発明はダイオードに限
ることなく、トランジスタ等、他の半導体素子にも適用
できる。
オードについて説明したが、この発明はダイオードに限
ることなく、トランジスタ等、他の半導体素子にも適用
できる。
【００１５】
【発明の効果】この発明によれば、電極板に切り欠き凹
部を設けたので、温度差の厳しい環境下で使用しても、
熱膨張・収縮による変位を吸収でき、熱ストレスによる
素子破壊を防止できる。その上、熱耐用の大型ケース体
等が不要となり、熱ストレスに強い素子の小型化を実現
できる。また、例えば太陽電池に使用した場合におい
て、従来の端子箱のダイオードに置換して、この発明に
係るダイオードを採用すると、従来のダイオードよりも
放熱効果大である上、端子箱を小さくできる。
部を設けたので、温度差の厳しい環境下で使用しても、
熱膨張・収縮による変位を吸収でき、熱ストレスによる
素子破壊を防止できる。その上、熱耐用の大型ケース体
等が不要となり、熱ストレスに強い素子の小型化を実現
できる。また、例えば太陽電池に使用した場合におい
て、従来の端子箱のダイオードに置換して、この発明に
係るダイオードを採用すると、従来のダイオードよりも
放熱効果大である上、端子箱を小さくできる。
【００１６】また、太陽電池のモジュールに内蔵させた
場合には、放熱効果大である上に、従来の端子箱内のダ
イオードが不要となるので、太陽電池モジュールに付設
するのは、電線接続箱のみの機能の箱でよく、全体とし
ての小型化を実現できる。
場合には、放熱効果大である上に、従来の端子箱内のダ
イオードが不要となるので、太陽電池モジュールに付設
するのは、電線接続箱のみの機能の箱でよく、全体とし
ての小型化を実現できる。
【図１】この発明の一実施形態であるベアチップ型のダ
イオードを示す図である。
イオードを示す図である。
【図２】同実施形態ダイオード１個のユニットと太陽電
池の接続を示す図である。
池の接続を示す図である。
【図３】同実施形態ダイオード３個のユニットと太陽電
池の接続を示す図である。
池の接続を示す図である。
【図４】この発明の他の実施形態であるベアチップ型の
ダイオードを示す図である。
ダイオードを示す図である。
【図５】バイパス用のダイオードを接続した太陽電池の
回路図である。
回路図である。
【図６】メサ構造ガラスパッシベーション型のベアチッ
プ型のダイオードを示す断面図である。
プ型のダイオードを示す断面図である。
１１ メサ構造ガラスパッシベーション型のベアチッ
プ型のダイオード １２ チップ部 １３ アノード側の電極板 １４ カソード側の電極板 １５ スリット １６ 位置決め穴
プ型のダイオード １２ チップ部 １３ アノード側の電極板 １４ カソード側の電極板 １５ スリット １６ 位置決め穴
Claims (4)
- 【請求項１】半導体チップの表面に、少なくとも第１と
第２の電極を有し、これら電極が外部に接続するための
電極板に接続されてなる半導体素子において、 前記第１と第２の電極に接続される電極板の少なくと
も、いずれかに切り欠き凹部を設けたことを特徴とする
半導体素子。 - 【請求項２】前記切り欠き凹部は、１つの電極板に複数
個設けたことを特徴とする請求項１記載の半導体素子。 - 【請求項３】前記半導体素子は、第１の電極がアノー
ド、第２の電極がカソードである請求項１又は請求項２
記載の半導体素子。 - 【請求項４】複数個の電池セルが縦続接続され、各電池
セルに並列にダイオードが接続される太陽電池におい
て、 前記ダイオードは、アノードを外部に接続するための電
極板、カソードを外部に接続するための電極板の少なく
とも、いずれか一方の電極板に切り欠き凹部を設けたも
のであることを特徴とする太陽電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000350597A JP2002158324A (ja) | 2000-11-17 | 2000-11-17 | 半導体素子及び太陽電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000350597A JP2002158324A (ja) | 2000-11-17 | 2000-11-17 | 半導体素子及び太陽電池 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002044081A Division JP2002237613A (ja) | 2002-02-21 | 2002-02-21 | 太陽電池の端子箱 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002158324A true JP2002158324A (ja) | 2002-05-31 |
Family
ID=18823795
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000350597A Pending JP2002158324A (ja) | 2000-11-17 | 2000-11-17 | 半導体素子及び太陽電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002158324A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010053730A3 (en) * | 2008-11-04 | 2010-07-08 | Miasole | Combined diode, lead assembly incorporating an expansion joint |
| US8203200B2 (en) | 2009-11-25 | 2012-06-19 | Miasole | Diode leadframe for solar module assembly |
| US8697980B2 (en) | 2007-06-19 | 2014-04-15 | Hanergy Holding Group Ltd. | Photovoltaic module utilizing an integrated flex circuit and incorporating a bypass diode |
| US9018513B2 (en) | 2008-05-15 | 2015-04-28 | Apollo Precision (Kunming) Yuanhong Limited | Solar-cell module with in-laminate diodes and external-connection mechanisms mounted to respective edge regions |
| US9059351B2 (en) | 2008-11-04 | 2015-06-16 | Apollo Precision (Fujian) Limited | Integrated diode assemblies for photovoltaic modules |
-
2000
- 2000-11-17 JP JP2000350597A patent/JP2002158324A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8697980B2 (en) | 2007-06-19 | 2014-04-15 | Hanergy Holding Group Ltd. | Photovoltaic module utilizing an integrated flex circuit and incorporating a bypass diode |
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| WO2010053730A3 (en) * | 2008-11-04 | 2010-07-08 | Miasole | Combined diode, lead assembly incorporating an expansion joint |
| US8586857B2 (en) | 2008-11-04 | 2013-11-19 | Miasole | Combined diode, lead assembly incorporating an expansion joint |
| US9059351B2 (en) | 2008-11-04 | 2015-06-16 | Apollo Precision (Fujian) Limited | Integrated diode assemblies for photovoltaic modules |
| US8203200B2 (en) | 2009-11-25 | 2012-06-19 | Miasole | Diode leadframe for solar module assembly |
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