JP2005072390A - Solar battery element manufacturing device - Google Patents

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Hiroaki Takahashi
宏明 高橋
Toshihiko Kaneko
俊彦 兼子
Tomohito Oda
智史 小田
Hirotaka Hayashi
洋隆 林
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solar battery element manufacturing device that can form uniform solder layers on the surfaces of the electrodes of solar battery elements. <P>SOLUTION: The solar battery element manufacturing device forms solder layers on the surfaces of the electrodes of a plurality of solar battery elements having the electrodes on their surfaces by housing the solar battery elements in a wafer carrier and dipping the wafer carrier in a solder melt by holding the carrier by means of an arm. In the manufacturing device, a retaining bar which prevents the floating of the solar battery elements is provided above the elements and, at the same time, a vertically moving mechanism which moves the solar battery elements upward and downward in the solder melt is installed to the retaining bar. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は太陽電池素子の製造装置に関し、特に表面に電極を有する太陽電池素子をはんだ融液に浸漬して電極の表面にはんだ層を形成する太陽電池素子の製造装置に関する。   The present invention relates to a solar cell element manufacturing apparatus, and more particularly to a solar cell element manufacturing apparatus in which a solar cell element having an electrode on its surface is immersed in a solder melt to form a solder layer on the surface of the electrode.

従来より、太陽電池素子の受光面電極と裏面電極は、パターンマスクを用いたスクリーン印刷法で銀ペーストを印刷して焼成することにより形成されている。この電極の表面は、複数の太陽電池素子をインナーリードで接続して使用したり、電極の長期信頼性を確保したり、抵抗を低減したりするために、はんだで被覆する。   Conventionally, the light-receiving surface electrode and the back surface electrode of the solar cell element are formed by printing and baking a silver paste by a screen printing method using a pattern mask. The surface of this electrode is covered with solder in order to use a plurality of solar cell elements connected by inner leads, to ensure long-term reliability of the electrode, and to reduce resistance.

電極の表面にはんだ付けを行う場合、複数の太陽電池素子を金属製のウェハーキャリアにセットして自動はんだ装置でフラックスを塗布して乾燥してはんだ融液６に浸漬し、引き上げた後にフラックスを洗浄して乾燥することによって行っていた（例えば特許文献１参照）。   When soldering to the surface of the electrode, a plurality of solar cell elements are set on a metal wafer carrier, the flux is applied by an automatic soldering apparatus, dried, immersed in the solder melt 6, and the flux is lifted after being pulled up. This was done by washing and drying (see, for example, Patent Document 1).

図３は太陽電池素子の電極表面にはんだ層を形成する際に使用する一般的な製造装置を示す図である。図３において、複数の太陽電池素子１をセットしたウェハーキャリア２をアーム３で支持してはんだ槽５のはんだ融液６に浸漬して引き上げることによって太陽電池素子１の電極の表面にはんだ層を形成する。この方法によれば複数の太陽電池素子１の表面に同時にはんだ層を形成できるため生産性がよい。
特開２００２−３１９６１６号公報 FIG. 3 is a diagram showing a general manufacturing apparatus used when forming a solder layer on the electrode surface of the solar cell element. In FIG. 3, a wafer carrier 2 on which a plurality of solar cell elements 1 are set is supported by an arm 3 and dipped in a solder melt 6 in a solder bath 5 to pull up a solder layer on the surface of the electrode of the solar cell element 1. Form. According to this method, since a solder layer can be simultaneously formed on the surface of a plurality of solar cell elements 1, productivity is good.
JP 2002-319616 A

しかし、上述の方法によれば、複数の太陽電池素子１をウェハーキャリア２にセットして速い速度ではんだ融液６に浸漬すると、比重の軽い太陽電池素子１が浮き上がってウェハーキャリア２から出たり、ウェハーキャリア２とぶつかり割れたりするという問題が発生することがあった。   However, according to the above-described method, when a plurality of solar cell elements 1 are set on the wafer carrier 2 and immersed in the solder melt 6 at a high speed, the solar cell element 1 having a low specific gravity is lifted and comes out of the wafer carrier 2. In some cases, the wafer carrier 2 may collide and break.

この問題を回避するには、はんだ融液６への浸漬速度を遅くすればよいが、はんだ融液６への浸漬速度を遅くすると太陽電池素子１の下方側のはんだ融液６への浸漬時間が長くなって電極の銀がはんだ融液６中に溶けだすいわゆるはんだ食われが発生し、電極強度が弱くなるという問題が発生することがあった。   In order to avoid this problem, the immersion speed in the solder melt 6 may be decreased. However, if the immersion speed in the solder melt 6 is decreased, the immersion time in the solder melt 6 on the lower side of the solar cell element 1 is reduced. As a result, the so-called solder erosion in which the silver of the electrode starts to melt into the solder melt 6 occurs and the electrode strength is weakened.

また、ウェハーキャリア２とアーム３とははんだが付着しにくい金属であるステンレス鋼で形成するのが一般的である。ステンレス鋼にはんだが付着しにくいのは表面に自然酸化膜が形成されやすく、この自然酸化膜がはんだの濡れを阻害するからである。しかし、はんだに浸漬する前に塗布するフラックスにはこの酸化膜を除去する作用があるため、長期にわたって使用を繰り返すと、ステンレス鋼表面の酸化膜が薄くなり、はんだが付着するようになってしまう。アーム３にはんだが付着すると、ウェハーキャリア２とアーム３とが付着したり、アーム３とウェハーキャリア２との間にはんだが挟まり、ウェハーキャリア２をアーム３で確実に支持できないなどのトラブルが発生することがあった。   The wafer carrier 2 and the arm 3 are generally formed of stainless steel, which is a metal to which solder is difficult to adhere. The reason why the solder hardly adheres to the stainless steel is that a natural oxide film is easily formed on the surface, and this natural oxide film inhibits the wetting of the solder. However, the flux applied before dipping in the solder has the effect of removing this oxide film, so if it is used over a long period of time, the oxide film on the surface of the stainless steel will become thin and the solder will adhere. . If the solder adheres to the arm 3, the wafer carrier 2 and the arm 3 adhere to each other, or the solder is sandwiched between the arm 3 and the wafer carrier 2, and the wafer carrier 2 cannot be reliably supported by the arm 3. There was something to do.

さらに、上記の方法ではんだ浸漬を行った場合、しばしば部分的にはんだ被覆のない太陽電池素子ができてしまうことがわかった。この原因について調査検討を行ったところ、ウェハーキャリアのスリットと、はんだ被覆されるべき太陽電池素子の電極部とが接触した状態で溶融はんだに浸漬されたときに、接触した部分のはんだ被覆が不十分となりやすい傾向があることがわかった。このような部分的に、はんだ被覆がない太陽電池素子は長期信頼性を満足しないため、はんだ工程後の外観検査で不良となって歩留まりを低下させてしまう。   Furthermore, it has been found that when the solder immersion is performed by the above method, a solar cell element without a partial solder coating is often formed. As a result of investigating and investigating this cause, when the wafer carrier slit and the electrode portion of the solar cell element to be soldered are in contact with each other, when the wafer is immersed in molten solder, the contacted portion is not covered with solder. It turns out that it tends to be sufficient. Such a solar cell element that does not have a solder coating does not satisfy long-term reliability. Therefore, it becomes defective in appearance inspection after the soldering process, and yield is reduced.

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、太陽電池素子の電極の表面にはんだ層を生産性よく形成するための太陽電池素子の製造装置を提供することを目的とする。また、太陽電池素子の電極表面のはんだ未被覆部の発生を抑制するための太陽電池素子の製造装置を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of such a problem, and it aims at providing the manufacturing apparatus of the solar cell element for forming a solder layer on the surface of the electrode of a solar cell element with sufficient productivity. Moreover, it aims at providing the manufacturing apparatus of the solar cell element for suppressing generation | occurrence | production of the solder non-coating part of the electrode surface of a solar cell element.

上記目的を達成するために、請求項１にかかる本発明の太陽電池素子の製造装置は、表面に電極が形成された複数の太陽電池素子をウェハーキャリアに収容し、このウェハーキャリアをアームで保持してはんだ融液に浸漬して前記電極の表面にはんだ層を形成する太陽電池素子の製造装置において、前記太陽電池素子の上部にこの太陽電池素子の浮遊を防止する押さえバーを設けるとともに、この押さえバーに太陽電池素子をはんだ融液中で上下動作させるための上下動作機構を設けたことを特徴とする。   In order to achieve the above object, a solar cell element manufacturing apparatus according to a first aspect of the present invention accommodates a plurality of solar cell elements having electrodes formed on a surface thereof in a wafer carrier, and holds the wafer carrier by an arm. Then, in the solar cell element manufacturing apparatus in which a solder layer is formed on the surface of the electrode by being immersed in a solder melt, a pressing bar for preventing the solar cell element from floating is provided above the solar cell element, and this A vertical movement mechanism for moving the solar cell element up and down in the solder melt is provided on the holding bar.

このようにしたので、複数の太陽電池素子を高速にはんだ融液に浸漬しても、太陽電池素子がはんだ融液内で浮遊することがない。そして、押さえバーをはんだ融液中で上下に動作することにより、はんだより比重の小さい太陽電池素子は押さえバーの上下に伴い上下するので、ウェハーキャリアの保持部分と太陽電池素子の電極部との間に、はんだが入り込み、電極部を確実に被覆する。   Since it did in this way, even if a several solar cell element is immersed in a solder melt at high speed, a solar cell element does not float in a solder melt. Then, by operating the holding bar up and down in the solder melt, the solar cell element having a specific gravity smaller than that of the solder moves up and down along with the upper and lower sides of the holding bar, so that the holding part of the wafer carrier and the electrode part of the solar cell element In between, solder enters and the electrode part is reliably covered.

そして本発明の請求項２にかかる太陽電池素子の製造装置は、前記アームと押さえバーとが金属からなり、その表面がチタン、クロム、アルミニウム、ジルコニウム、タングステン、タンタル、鉄、モリブデンのいずれかの酸化物で被覆されているので、金属によりその強度が確保されるとともに、表面がはんだの濡れを阻害する酸化物で形成されるため、はんだが付着しにくく、アームや押さえバーにはんだが付着することがない。   In the solar cell element manufacturing apparatus according to claim 2 of the present invention, the arm and the pressing bar are made of metal, and the surface thereof is any one of titanium, chromium, aluminum, zirconium, tungsten, tantalum, iron, and molybdenum. Since it is covered with oxide, its strength is ensured by the metal, and the surface is formed of oxide that inhibits solder wetting, so it is difficult for solder to adhere, and solder adheres to the arm and holding bar There is nothing.

また本発明の請求項３にかかる太陽電池素子の製造装置は、アームと押さえバーがチタン、クロム、アルミニウム、ジルコニウム、タングステン、タンタル、鉄、モリブデンのいずれかの酸化物からなっているので、金属によりその強度が確保されるとともに、はんだの濡れを阻害する酸化物で形成されるため、アームや押さえバーにはんだが付着しにくく、フラックスの使用を繰り返しても、その効果が持続する。   Further, in the solar cell element manufacturing apparatus according to claim 3 of the present invention, the arm and the holding bar are made of any of oxides of titanium, chromium, aluminum, zirconium, tungsten, tantalum, iron, and molybdenum. Therefore, the strength is ensured and the oxide is formed by an oxide that inhibits the wettability of the solder. Therefore, the solder hardly adheres to the arm and the holding bar, and the effect is maintained even if the flux is repeatedly used.

さらに本発明の請求項４にかかる太陽電池素子の製造装置は、前記アームと押さえバーとが金属からなり、その表面がエンジニアリング・プラスチックで被覆されていることから、エンジニアリング・プラスチックはいずれもはんだとの濡れ性が悪いため、アームや押さえバーにはんだが付着しにくくなる。また、エンジニアリング・プラスチックは金属より柔らかい材料であるため、太陽電池素子と接触しても与える衝撃を小さくすることができる。   Furthermore, in the solar cell element manufacturing apparatus according to claim 4 of the present invention, since the arm and the holding bar are made of metal and the surface thereof is covered with engineering plastic, the engineering plastic is made of solder. Since the wettability of the solder is poor, it becomes difficult for the solder to adhere to the arm and the holding bar. In addition, since engineering plastic is a softer material than metal, the impact applied to the solar cell element can be reduced.

そして本発明の請求項５にかかる太陽電池素子の製造装置は、前記アームと押さえバーとがエンジニアリング・プラスチックで形成されているので、本発明の請求項４にかかる太陽電池素子の製造装置と同様の作用を奏する。   The solar cell element manufacturing apparatus according to claim 5 of the present invention is the same as the solar cell element manufacturing apparatus according to claim 4 of the present invention because the arm and the pressing bar are formed of engineering plastic. Has the effect of.

以上詳細に説明したように、本発明の請求項１にかかる太陽電池素子の製造装置によれば、複数の太陽電池素子を高速にはんだ融液に浸漬しても、太陽電池素子がはんだ融液内で浮遊せず、太陽電池素子をウェハーキャリア内に確実に保持できる。そして、押さえバーをはんだ融液中で上下に動作することにより、はんだより比重の小さい太陽電池素子は押さえバーの上下に伴い上下し、ウェハーキャリアの保持部分と太陽電池素子の電極部との間に、はんだが入り込む。その結果、はんだにより電極部が確実に被覆されるので、高い信頼性が得られるとともに、はんだ被覆不良により歩留まりを落とすことがない。   As described above in detail, according to the solar cell element manufacturing apparatus of the first aspect of the present invention, even if a plurality of solar cell elements are immersed in the solder melt at high speed, the solar cell element is still in the solder melt. The solar cell element can be securely held in the wafer carrier without floating inside. Then, by moving the holding bar up and down in the solder melt, the solar cell element having a specific gravity smaller than that of the solder moves up and down with the holding bar up and down, and between the holding part of the wafer carrier and the electrode part of the solar cell element Solder enters. As a result, since the electrode portion is reliably covered with solder, high reliability is obtained and the yield is not lowered due to poor solder coating.

また本発明の請求項２にかかる太陽電池素子の製造装置によれば、アームと押さえバーを金属で形成するとともに、その表面をセラミックスもしくはチタン、クロム、アルミニウム、ジルコニウム、タングステン、タンタル、鉄、モリブデンのいずれかの酸化物で被覆すると、アームや押さえバーにはんだが付着することはなくなり、ウェハーキャリアをアームに確実に支持できるとともに、押さえバーと太陽電池素子との付着や太陽電池素子へのはんだの付着も防止できる。   According to the solar cell element manufacturing apparatus of the second aspect of the present invention, the arm and the holding bar are formed of metal, and the surface thereof is ceramic or titanium, chromium, aluminum, zirconium, tungsten, tantalum, iron, molybdenum. If any of these oxides is coated, the solder will not adhere to the arm or the holding bar, and the wafer carrier can be securely supported by the arm, and the adhesion between the holding bar and the solar cell element or the solder to the solar cell element Can also be prevented.

そして本発明の請求項３にかかる太陽電池素子の製造装置は、アームと押さえバーがチタン、クロム、アルミニウム、ジルコニウム、タングステン、タンタル、鉄、モリブデンのいずれかの酸化物からなっているので、金属によりその強度が確保されるとともに、はんだの濡れを阻害する酸化物で形成されるため、アームや押さえバーにはんだが付着しにくく、ウェハーキャリアをアームに確実に支持できるとともに、押さえバーと太陽電池素子との付着や太陽電池素子へのはんだの付着も防止できる。そして、フラックスの使用を繰り返しても、その効果が持続する。   In the solar cell element manufacturing apparatus according to claim 3 of the present invention, the arm and the holding bar are made of any one of oxides of titanium, chromium, aluminum, zirconium, tungsten, tantalum, iron, and molybdenum. This ensures the strength of the solder and prevents the solder from adhering to the arm and holding bar, and can securely support the wafer carrier on the arm, as well as the holding bar and solar cell. It is also possible to prevent adhesion to the element and adhesion of solder to the solar cell element. And even if the use of the flux is repeated, the effect continues.

そして本発明の請求項４にかかる太陽電池素子の製造装置は、アームと押さえバーを金属で形成するとともに、その表面をエンジニアリング・プラスチックで被覆すると、アームや押さえバーにはんだが付着することはなくなり、アームや押さえバーにはんだが付着することはなくなり、ウェハーキャリアをアームに確実に支持できるとともに、押さえバーと太陽電池素子との付着や太陽電池素子へのはんだの付着も防止でき、さらにエンジニアリング・プラスチックは金属よりも柔らかい材料であるため、太陽電池素子と接触したとしても太陽電池素子に与える衝撃を小さくすることができ、太陽電池素子の割れや欠けの問題を有効に抑制できる。   In the solar cell element manufacturing apparatus according to claim 4 of the present invention, when the arm and the pressing bar are formed of metal and the surface thereof is covered with engineering plastic, the solder does not adhere to the arm or the pressing bar. Solder does not adhere to the arm and holding bar, and the wafer carrier can be securely supported by the arm, and adhesion between the holding bar and the solar cell element and solder can be prevented. Since plastic is a softer material than metal, the impact on the solar cell element can be reduced even when it comes into contact with the solar cell element, and the problem of cracking or chipping of the solar cell element can be effectively suppressed.

そして本発明の請求項５にかかる太陽電池素子の製造装置は、アームと押さえバーとをエンジニアリング・プラスチックで形成したので、アームと押さえバーを金属で形成して表面をエンジニアリング・プラスチックで被覆したときと同様の効果を得ることができる。   In the solar cell element manufacturing apparatus according to claim 5 of the present invention, since the arm and the pressing bar are formed of engineering plastic, the arm and the pressing bar are formed of metal and the surface is covered with engineering plastic. The same effect can be obtained.

以下、本発明の実施形態を図面を用いて詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１は本発明にかかる太陽電池素子の製造装置の一実施形態を説明するための図であり、図２は図１のウェハーキャリアを側面から見たときの図である。図において１は太陽電池素子、２はウェハーキャリア、３はアーム、４は押さえバー、５ははんだ槽、６ははんだ融液、７はシリンダーを示す。   FIG. 1 is a view for explaining an embodiment of a solar cell element manufacturing apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a view of the wafer carrier of FIG. In the figure, 1 is a solar cell element, 2 is a wafer carrier, 3 is an arm, 4 is a holding bar, 5 is a solder bath, 6 is a solder melt, and 7 is a cylinder.

本発明の太陽電池素子の製造装置では、表面に電極が形成された複数の太陽電池素子１をウェハーキャリア２に収容し、このウェハーキャリア２をアーム３で保持してはんだ槽５の中にあるはんだ融液６に浸漬して太陽電池素子１の電極の表面にはんだ層を形成するものである。   In the solar cell element manufacturing apparatus of the present invention, a plurality of solar cell elements 1 having electrodes formed on the surface are accommodated in a wafer carrier 2, and the wafer carrier 2 is held by an arm 3 in a solder bath 5. It is immersed in the solder melt 6 to form a solder layer on the surface of the electrode of the solar cell element 1.

本発明の太陽電池素子１の製造装置では、太陽電池素子１の上部に太陽電池素子１の浮遊を防止するための押さえバー４を設けている。このようにすることにより、複数の太陽電池素子１をウェハーキャリア２にセットして速い速度ではんだ融液６に浸漬しても、この押えバー４によって太陽電池素子１の浮き上がりが阻止できる。もって、複数の太陽電池素子１を速い速度ではんだ融液６に浸漬しても、比重の軽い太陽電池素子１が浮き上がってウェハーキャリア２から出たり割れたりするという問題が発生することはない。   In the manufacturing apparatus of the solar cell element 1 of the present invention, a pressing bar 4 for preventing the solar cell element 1 from floating is provided on the solar cell element 1. Thus, even if a plurality of solar cell elements 1 are set on the wafer carrier 2 and immersed in the solder melt 6 at a high speed, the presser bar 4 can prevent the solar cell elements 1 from being lifted. Therefore, even if a plurality of solar cell elements 1 are immersed in the solder melt 6 at a high speed, there is no problem that the solar cell element 1 having a low specific gravity is lifted and comes out or breaks from the wafer carrier 2.

この押さえバー４ははんだ融液６に浸漬する際にウェハーキャリア２に収容されている全ての太陽電池素子１を上方から押さえる構造であればよく、アーム３とは異なる駆動系に接続されていてはんだ融液６に浸漬される直前に上方から下降し、ウェハーキャリア２の中に収容されている全ての太陽電池素子１を押さえてもよいし、アーム３にとりつけておいてアーム３がウェハーキャリア２を保持するときに、同時に太陽電池素子１を押さえる構造にしてもよい。また太陽電池素子１をウェハーキャリア２に収容後、押さえバー４をウェハーキャリア２に取り付けておいてはんだ融液６に浸漬させた後、ウェハーキャリア２から太陽電池素子１を取り出す前に押さえバー４をはずすことも可能である。   The pressing bar 4 may be any structure that holds all the solar cell elements 1 accommodated in the wafer carrier 2 from above when immersed in the solder melt 6, and is connected to a drive system different from the arm 3. Immediately before being immersed in the solder melt 6, it may descend from above to hold down all the solar cell elements 1 housed in the wafer carrier 2, or it may be attached to the arm 3 and the arm 3 is attached to the wafer carrier. When 2 is held, the solar cell element 1 may be pressed simultaneously. Further, after the solar cell element 1 is accommodated in the wafer carrier 2, the pressing bar 4 is attached to the wafer carrier 2 and immersed in the solder melt 6, and then the pressing bar 4 is removed before the solar cell element 1 is taken out from the wafer carrier 2. It is also possible to remove.

また、この押さえバー４は、上下動作機構であるシリンダー７とともに構成されている。シリンダー７は、リニア駆動が可能なエアシリンダーや油圧シリンダー、あるいは電磁シリンダーなどを用いることができ、上下にストローク可能な状態で本発明の太陽電池装置に取り付けられている。そして、このシリンダー７の動作に連動させて押さえバー４を上下に動作し、太陽電池素子１が収められたウェハーキャリア２がはんだ融液６に浸漬している間に上下動作を行えるように構成されている。   The presser bar 4 is configured with a cylinder 7 which is a vertical movement mechanism. As the cylinder 7, an air cylinder, a hydraulic cylinder, an electromagnetic cylinder, or the like that can be linearly driven can be used, and is attached to the solar cell device of the present invention in a state where it can be vertically stroked. The presser bar 4 is moved up and down in conjunction with the operation of the cylinder 7 so that the vertical movement can be performed while the wafer carrier 2 containing the solar cell element 1 is immersed in the solder melt 6. Has been.

このようにはんだ融液６中で押さえバー４を上下させることで、はんだより比重の小さい太陽電池素子１は上下する。このときウェハーキャリア２のスリットとはんだ被覆されるべき太陽電池素子１の電極部との間にはんだが入り込み、はんだ被覆されないところは全く発生しなくなる。   Thus, by moving the holding bar 4 up and down in the solder melt 6, the solar cell element 1 having a specific gravity smaller than that of the solder moves up and down. At this time, the solder enters between the slit of the wafer carrier 2 and the electrode portion of the solar cell element 1 to be solder-coated, and the portion that is not solder-coated does not occur at all.

なお、押さえバー４の上下のストロークの幅は１０ｍｍ〜２０ｍｍ程度の範囲でも動作可能な構成としておき、実際に太陽電池素子１が収められたウェハーキャリア２をはんだ融液６に浸漬したときには、５ｍｍ程度のストローク幅で上下動作してやればよい。このストローク幅の範囲以上を上下ストロークさせても、特に大きな効果が得られるわけではなく、また、このストローク幅の範囲以下では目立った効果が得られない。さらに、上下ストロークの速度は、５ｍｍ／ｓｅｃ〜２０ｍｍ／ｓｅｃ程度が望ましい。この速度範囲以上だと、太陽電池素子１の揺動が激しくなりウェハーキャリア２と接触して破損するおそれがある。また、この速度範囲以下でも特に問題はないが、上下動作を完了するのに時間がかかりすぎるため、望ましくない。そして、上述の条件で、押さえバー４を往復で５〜１０ストロークの上下動作を行ってやれば、ウェハーキャリア２に収納された太陽電池素子１の電極のはんだを被覆すべき箇所は、確実にはんだ被覆され、本発明の効果を良好に奏する。   It should be noted that the vertical stroke width of the presser bar 4 is configured to be operable even in the range of about 10 mm to 20 mm, and when the wafer carrier 2 in which the solar cell element 1 is actually immersed in the solder melt 6, it is 5 mm. What is necessary is just to move up and down with a stroke width of about. Even if the upper and lower strokes are made over the range of this stroke width, a particularly great effect is not obtained, and a conspicuous effect cannot be obtained below this stroke width range. Furthermore, the vertical stroke speed is desirably about 5 mm / sec to 20 mm / sec. If it is above this speed range, the solar cell element 1 will vigorously swing and come into contact with the wafer carrier 2 and may be damaged. Although there is no particular problem below this speed range, it is not desirable because it takes too much time to complete the up and down movement. And if the up-and-down operation of 5-10 strokes is performed by reciprocating the pressing bar 4 under the above-mentioned conditions, the location where the solder of the electrode of the solar cell element 1 housed in the wafer carrier 2 is to be coated is surely It is coated with solder and exhibits the effects of the present invention.

太陽電池素子１と直接接触する押さえバー４の先端部は鋭利な構造でない方がよい。これは太陽電池素子１が浮き上がったときに押さえバー４が太陽電池素子１に衝撃を与え、割れたり欠けたりすることを回避するためである。   The tip of the presser bar 4 that is in direct contact with the solar cell element 1 should not have a sharp structure. This is to prevent the pressing bar 4 from impacting the solar cell element 1 when the solar cell element 1 is lifted, and cracking or chipping.

また、太陽電池素子１と押さえバー４の接触幅が大きすぎると、複数の太陽電池素子１をセットしたウェハーキャリア２をはんだ融液６に浸漬した際に、はんだ融液６が上方に抜けなかったり、引き上げる際に太陽電池素子１の間にはんだ融液６が入り込まなかったりして太陽電池素子１の電極表面にはんだ層が形成されない箇所が発生するという問題が起きることがある。そのため、太陽電池素子１と押さえバー４の接触幅はなるべく小さくしておく必要がある。これらの点から、太陽電池素子１と直接接触する押さえバー４の先端部はその断面が半円の形状であることが望ましい。   Moreover, when the contact width of the solar cell element 1 and the holding bar 4 is too large, when the wafer carrier 2 on which the plurality of solar cell elements 1 are set is immersed in the solder melt 6, the solder melt 6 does not escape upward. In some cases, the solder melt 6 may not enter between the solar cell elements 1 when the solar cell element 1 is pulled up, and a portion where a solder layer is not formed on the electrode surface of the solar cell element 1 may occur. Therefore, the contact width between the solar cell element 1 and the pressing bar 4 needs to be as small as possible. From these points, it is desirable that the tip of the presser bar 4 that directly contacts the solar cell element 1 has a semicircular cross section.

アーム３と押さえバー４とは金属からなり、その表面がチタン、クロム、アルミニウムのいずれかの酸化物で被覆されていた方がよい。このようにすると金属によりその強度が確保されるとともに、表面がはんだの濡れを阻害する酸化物で形成されるため、はんだが付着しにくい。そのため、従来問題であったウェハーキャリア２とアーム３とが付着したり、アーム３とウェハーキャリア２との間にはんだが挟まり、ウェハーキャリア２を確実に支持できないなどのトラブルを解消することができる。また、押さえバー４の表面をチタン、クロム、アルミニウム、ジルコニウム、タングステン、タンタル、鉄、モリブデンのいずれかの酸化物で被覆すると、押さえバー４と太陽電池素子１の付着による太陽電池素子１の割れや、押さえバー４に付着した余剰なはんだが太陽電池素子１に付着するという問題を防止できる。金属の表面をセラミックスもしくはチタン、クロム、アルミニウムのいずれかの酸化物で被覆するためには、例えば溶射などの方法で１μｍ程度の厚みに形成すればよい。   The arm 3 and the pressing bar 4 are preferably made of metal, and the surfaces thereof are preferably covered with an oxide of titanium, chromium, or aluminum. If it does in this way, while the intensity | strength is ensured with a metal, since the surface is formed with the oxide which inhibits the wetting of a solder, solder does not adhere easily. For this reason, problems such as the wafer carrier 2 and the arm 3 that have been problems in the past or the solder that is sandwiched between the arm 3 and the wafer carrier 2 and the wafer carrier 2 cannot be reliably supported can be solved. . Further, when the surface of the pressing bar 4 is covered with any oxide of titanium, chromium, aluminum, zirconium, tungsten, tantalum, iron, and molybdenum, the solar cell element 1 is cracked due to the adhesion between the pressing bar 4 and the solar cell element 1. Moreover, the problem that the excess solder adhering to the presser bar 4 adheres to the solar cell element 1 can be prevented. In order to coat the metal surface with ceramics or any of oxides of titanium, chromium, and aluminum, it may be formed to a thickness of about 1 μm by a method such as spraying.

また、アーム３と押さえバー４をチタン、クロム、アルミニウム、ジルコニウム、タングステン、タンタル、鉄、モリブデンのいずれかの酸化物で形成すれば、フラックスの使用を繰り返しても、酸化膜が表面のみに形成されているわけではないので、その効果が持続する。   Further, if the arm 3 and the holding bar 4 are made of any of oxides of titanium, chromium, aluminum, zirconium, tungsten, tantalum, iron, and molybdenum, an oxide film is formed only on the surface even if the flux is repeatedly used. Because it is not done, the effect lasts.

また、アーム３と押さえバー４を金属で形成し、その表面をエンジニアリング・プラスチックで被覆したものでもよい。ここでエンジニアリング・プラスチックとは、熱可塑性樹脂のうち高性能のものをいい、耐熱性が１００℃以上、強度が５００ｋｇｆ／ｃｍ２以上、曲げ弾性率が２４０００ｋｇｆ／ｃｍ２以上あるプラスチックのことをいう。エンジニアリング・プラスチックとしては、例えば、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）など）や液晶ポリマ（ＬＣＰ）などの材料があるが、本発明においては、良好な耐熱性を有するＰＥＥＫを用いることが望ましい。 Further, the arm 3 and the pressing bar 4 may be formed of metal and the surfaces thereof may be covered with engineering plastic. And here engineering plastics, refers to one of the high performance of the thermoplastic resin, the heat resistance is 100 ° C. or higher, the strength is 500 kgf / cm 2 or more, flexural modulus refers to a plastic that is 24000 kgf / cm 2 or more . Examples of engineering plastics include materials such as polyether ether ketone (PEEK) and liquid crystal polymer (LCP). In the present invention, it is desirable to use PEEK having good heat resistance.

エンジニアリング・プラスチックはいずれもはんだとの濡れ性が悪いため、アーム３や押さえバー４にはんだが付着することはなくなる。そのため従来、問題であったウェハーキャリア２とアーム３とが付着したり、アーム３とウェハーキャリア２との間にはんだがはさまったり、ウェハーキャリア２を確実に支持できないなどのトラブルを解消することができる。また、押さえバー４の表面をエンジニアリング・プラスチックで被覆すると、押さえバー４と太陽電池素子１の付着による太陽電池素子１の割れや押さえバー４に付着した余剰なはんだが太陽電池素子１に付着するという問題を防止できる。金属の表面をエンジニアリング・プラスチックで被覆するには、溶射、浸漬、塗布、貼りつけなどさまざまな方法があり、形成する厚みはその材料に合わせて選択すればよい。   Since all the engineering plastics have poor wettability with solder, the solder does not adhere to the arm 3 or the holding bar 4. Therefore, the conventional problems such as the wafer carrier 2 and the arm 3 adhering to each other, the solder being sandwiched between the arm 3 and the wafer carrier 2, and the wafer carrier 2 being unable to be reliably supported are solved. Can do. Further, when the surface of the presser bar 4 is covered with engineering plastic, cracking of the solar cell element 1 due to adhesion of the presser bar 4 and the solar cell element 1 and excess solder attached to the presser bar 4 adhere to the solar cell element 1. Can be prevented. There are various methods for coating a metal surface with engineering plastics, such as thermal spraying, dipping, coating, and pasting. The thickness to be formed may be selected according to the material.

また、エンジニアリング・プラスチックはいずれも金属より柔らかい材料であるため、太陽電池素子１と接触したとしても太陽電池素子１に与える衝撃を小さくすることができ、太陽電池素子１の割れや欠けの問題を有効に抑制することが可能になる。   In addition, since all engineering plastics are softer than metal, the impact on the solar cell element 1 can be reduced even if it comes into contact with the solar cell element 1. It becomes possible to suppress effectively.

さらに、アーム３と押さえバー４とをエンジニアリング・プラスチックで形成することも可能である。このようにしてもアーム３と押さえバー４を金属で形成し、表面をエンジニアリング・プラスチックで被覆したときと同様の効果を得ることができる。   Furthermore, the arm 3 and the holding bar 4 can be formed of engineering plastic. Even if it does in this way, the effect similar to the case where the arm 3 and the presser bar 4 are formed of metal and the surface is covered with engineering plastic can be obtained.

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で多くの修正および変更を加えることができる。例えば、アーム３は太陽電池素子１をはんだ融液６に浸漬させるためにウェハーキャリア２を支持するものであり、押さえバー４は太陽電池素子１を押さえるためのものであって、その形状はこれに限定されるものではない。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, Many corrections and changes can be added within the scope of the present invention. For example, the arm 3 supports the wafer carrier 2 in order to immerse the solar cell element 1 in the solder melt 6, and the pressing bar 4 is for pressing the solar cell element 1, and its shape is It is not limited to.

また、本発明の太陽電池製造装置には、シリンダー７を上下にストローク動作が可能として取り付け、シリンダーの上下動作に連動して押さえバー４を上下動作するような構成としたが、これに限るものではなく、シリンダー７を例えば水平にストローク動作が可能な状態で取り付けて、この水平方向のストロークを上下方向のストロークに変換して押さえバー４を上下動作するようにしても構わない。   In addition, the solar cell manufacturing apparatus of the present invention is configured such that the cylinder 7 is attached so as to be able to move up and down, and the presser bar 4 is moved up and down in conjunction with the up and down movement of the cylinder. Instead, the cylinder 7 may be mounted, for example, in a state where the stroke operation can be performed horizontally, and the horizontal stroke may be converted into a vertical stroke so as to move the presser bar 4 up and down.

さらに、押さえバー４を上下動作させるための上下動作機構としてシリンダー７を用いたが、これに限るものではなく、モーターなどの回転運動を水平運動に変換するためのカムなどの機械部品を用いて構成されていても良い。   Furthermore, although the cylinder 7 is used as the vertical movement mechanism for moving the presser bar 4 up and down, the present invention is not limited to this, and mechanical parts such as a cam for converting the rotational motion of the motor or the like into horizontal motion are used. It may be configured.

そして、本発明は多くの応用を加えることも可能である。例えばはんだの被処理物は太陽電池素子以外にもいろいろな分野の基板に応用することが可能である。また本発明によればはんだ付着防止の効果を得ることができるので、はんだ槽やその中の設置物、またウェハーキャリアに応用することも可能である。   The present invention can be applied in many ways. For example, an object to be processed of solder can be applied to substrates in various fields other than solar cell elements. Further, according to the present invention, the effect of preventing the adhesion of solder can be obtained, so that the present invention can be applied to a solder bath, an installation in the solder tank, and a wafer carrier.

本発明にかかる太陽電池素子の製造装置の一実施例を示す図である。It is a figure which shows one Example of the manufacturing apparatus of the solar cell element concerning this invention. 本発明にかかる太陽電池素子の製造装置の一実施例を示す図であり、図１の側面図である。It is a figure which shows one Example of the manufacturing apparatus of the solar cell element concerning this invention, and is a side view of FIG. 従来の太陽電池素子の製造装置を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing apparatus of the conventional solar cell element.

符号の説明Explanation of symbols

１：太陽電池素子
２：ウェハーキャリア
３：アーム
４：押さえバー
５：はんだ槽
６：はんだ融液
７：シリンダー 1: Solar cell element 2: Wafer carrier 3: Arm 4: Holding bar 5: Solder tank 6: Solder melt 7: Cylinder

Claims (5)

表面に電極が形成された複数の太陽電池素子をウェハーキャリアに収容し、このウェハーキャリアをアームで保持してはんだ融液に浸漬して前記電極の表面にはんだ層を形成する太陽電池素子の製造装置において、前記太陽電池素子の上部にこの太陽電池素子の浮遊を防止する押さえバーを設けるとともに、この押さえバーに太陽電池素子をはんだ融液中で上下動作させるための上下動作機構を設けたことを特徴とする太陽電池素子の製造装置。 Manufacturing of a solar cell element in which a plurality of solar cell elements having electrodes formed on the surface are accommodated in a wafer carrier, the wafer carrier is held by an arm and immersed in a solder melt to form a solder layer on the surface of the electrode In the apparatus, a press bar for preventing the solar cell element from floating is provided above the solar cell element, and a vertical operation mechanism for moving the solar cell element up and down in the solder melt is provided on the press bar. An apparatus for manufacturing a solar cell element. 前記アームと押さえバーとが金属からなり、その表面がチタン、クロム、アルミニウム、ジルコニウム、タングステン、タンタル、鉄、モリブデンのいずれかの酸化物で被覆されていることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池素子の製造装置。 The arm and the holding bar are made of metal, and the surface thereof is coated with an oxide of titanium, chromium, aluminum, zirconium, tungsten, tantalum, iron, or molybdenum. Solar cell element manufacturing apparatus. 前記アームと押さえバーとがチタン、クロム、アルミニウム、ジルコニウム、タングステン、タンタル、鉄、モリブデンのいずれかの酸化物からなることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池素子の製造装置。 The apparatus for manufacturing a solar cell element according to claim 1, wherein the arm and the holding bar are made of any oxide of titanium, chromium, aluminum, zirconium, tungsten, tantalum, iron, and molybdenum. 前記アームと押さえバーとが金属からなり、その表面がエンジニアリング・プラスチックで被覆されていることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池製造装置。 The solar cell manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the arm and the holding bar are made of metal, and the surface thereof is covered with engineering plastic. 前記アームと押さえバーとがエンジニアリング・プラスチックからなることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池製造装置。

The solar cell manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the arm and the holding bar are made of engineering plastic.

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