JP2011014880A - 半導体セルのリード線接続装置及び接続方法 - Google Patents

半導体セルのリード線接続装置及び接続方法 Download PDF

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Abstract

【課題】この発明は太陽電池モジュールに用いられる結晶系の複数の半導体セルをリード線によって接続するためのリード線接続装置を提供することにある。
【解決手段】供給部１２から供給された半導体セルの上面と下面に粘着性の導電性テープを同時に貼着するテープ貼着手段１３と、導電性テープが貼着された半導体セルをピッチ送りする搬送手段１４と、リード線を成形加工するリード線加工手段１５ａ〜１５ｄと、ピッチ送りされる半導体セルと対向する部位に設けられ成形されたリード線を保持してピッチ送りされる半導体セルの上面と下面に設けられた導電性テープにリード線の仮圧着を繰り返して隣り合う半導体セルの上面と下面を交互に接続する仮圧着手段１５と、仮圧着手段よりも半導体セルの送り方向下流側に配置され半導体セルの上面と下面に仮圧着された上下一対のリード線を同時に本圧着する本圧着手段１６を具備する。
【選択図】 図１

Description

この発明は太陽電池モジュールに用いられる複数の半導体セルをリード線によって一列に接続するためのリード線接続装置及び接続方法に関する。
太陽電池モジュールには結晶タイプと薄膜タイプがある。結晶タイプの太陽電池モジュールは単結晶シリコンや多結晶シリコンなどの半導体セルをリード線によって一列に接続し、その半導体セルをガラス製の基板上に樹脂によって一体的にラミネートして構成される。このような構成の太陽電池モジュールは特許文献１に示されている。
特許文献１に示された太陽電池モジュールは２つの太陽電池セルである、半導体セルの表面に配置された導通材としての、たとえば導電性テープを介してクランク状に曲成された接続部材である、帯板状のリード線で電気的に接続するようにしている。
上記リード線による２つの半導体セルの接続は、リード線の一端部を一方の半導体セルの上面に設けられた導電性テープに接続し、他端部を他方の半導体セルの下面に設けられた導電性テープに接続するようにしている。
特許文献１では２つの半導体セルをリード線によって接続することが示されている。しかしながら、太陽電池モジュールの出力を向上させる場合には接続される半導体セルの数は２つでなく、たとえば１０個以上の多数の半導体セルをリード線によって一列に接続するということが行われる。
図１５（ａ）は多数の半導体セル１（１ａ〜１ｎとする）をリード線２（２ａ〜２ｎとする）によって一列に接続した状態の平面図、図１５（ｂ）は拡大した側面図を示している。図１５（ｂ）に示すように各半導体セル１ａ〜１ｎの上下面には粘着性を有する熱硬化性の樹脂からなる上記導電性テープ３が予め貼着されていて、その導電性テープ３にリード線２ａ〜２ｎを仮圧着する。
ついで、上記リード線２ａ〜２ｎを仮圧着時よりも大きな加圧力で加圧しながら加熱する。それによって、上記導電性テープ３が溶融硬化されるから、リード線２ａ〜２ｎが半導体セル１ａ〜１ｎの上下面に本圧着、つまり接続固定されることになる。
特開２００５−１０１５１９号公報
上述したように、複数の半導体セル１ａ〜１ｎを、導電性テープ３を介してリード線２ａ〜２ｎによって一列に接続する場合、その接続作業を自動化して生産性の向上を図ることが望まれている。
しかしながら、従来は複数の半導体セル１ａ〜１ｎをリード線２ａ〜２ｎによって接続する作業を自動化する装置が開発されていなかった。
仮に、複数の半導体セル１ａ〜１ｎをリード線２ａ〜２ｎによって接続する作業を自動化する場合、半導体セル１ａ〜１ｎは単結晶シリコンや多結晶シリコンなどの脆い結晶であるため、導電性テープの貼着やリード線２ａ〜２ｎの仮圧着及び本圧着時に半導体セル１ａ〜１ｎを不用意に加圧したり、加熱すると、損傷するということがあったり、本圧着時の不均一な熱膨張によって変形やひずみが生じるということが考えられる。
この発明は、複数の半導体セルをリード線によって接続する作業を自動化するとともに、その際に半導体セルが加圧力によって損傷したり、熱によって変形やひずみが生じないようにした半導体セルのリード線接続装置及び接続方法を提供することにある。
この発明は、複数の半導体セルをリード線によって一列に接続するリード線接続装置であって、
上記半導体セルの供給部と、
この供給部から供給された上記半導体セルの上面と下面に所定長さに切断された粘着性の導電性テープを同時に貼着するテープ貼着手段と、
このテープ貼着手段によって上面と下面に上記導電性テープが貼着された上記半導体セルが供給されその半導体セルをピッチ送りする搬送手段と、
上記リード線を長手方向の中途部を境にして上下方向に屈曲する形状に成形加工するリード線加工手段と、
上記搬送手段によってピッチ送りされる上記半導体セルと対向する部位に設けられ上記リード線加工手段によって成形加工されたリード線を保持してピッチ送りされる上記半導体セルの上面と下面に設けられた導電性テープに上記リード線の仮圧着を繰り返して隣り合う上記半導体セルの上面と下面を交互に電気的に接続するための仮圧着手段と、
この仮圧着手段よりも上記搬送手段による半導体セルの送り方向下流側の半導体セルと対向する部位に配置され上記仮圧着手段によって上記半導体セルの上面と下面に仮圧着された上下一対の上記リード線を同時に本圧着する本圧着手段と
を具備したことを特徴とする半導体セルのリード線接続装置にある。
上記供給部から上記半導体セルが交互に供給される第１のテープ貼着部と第２のテープ貼着部を備えていることが好ましい。
上記テープ貼着手段と上記搬送手段の間には、上記半導体セルに上記テープ貼着手段で貼着された導電性テープの貼着状態の良否を検査する検査手段が設けられていることが好ましい。
上記仮圧着手段は、
上記搬送手段によって搬送される半導体セルの下面に対向する位置に配置され上端に上記リード線加工手段で成形加工されたリード線を吸着保持する受け面を有して上下方向に駆動される下部加圧部材と、
上記半導体セルの上方で水平方向及び上下方向に駆動可能に設けられ上記リード線加工手段で成形加工されたリード線を下端に形成された保持面で吸着保持して上記下部加圧部材の受け面に供給するとともに、上記リード線の供給と上記搬送手段による上記半導体セルのピッチ送りによって上記半導体セルの上面と下面の上記導電性テープに貼着された上記リード線を上記下部加圧部材とで同時に加圧して仮圧着する上部加圧部材と
によって構成されていることが好ましい。
上記本圧着手段は、
仮圧着されたリード線によって一列に接続されて上記搬送手段により搬送される上記半導体セルの下面に対向する部位に上下方向に駆動可能に設けられた下部本圧着ヘッドと、
上記半導体セルの上面で、上記下部本圧着ヘッドに対向する部位に上下方向に駆動可能に設けられ上記下部本圧着ヘッドとで上記半導体セルの上面と下面に仮圧着された上記導電性テープを同時に加圧して本圧着する上部本圧着ヘッドと
によって構成されていることが好ましい。
上記搬送手段による上記半導体セルの搬送方向には、一列に接続された半導体セルの間隔の整数倍の間隔で複数の本圧着手段が配置されていて、
上記搬送手段は一列に接続された半導体セルを、これら半導体セルの接続間隔と同じ距離でピッチ送りし、
上記複数の本圧着手段は複数の半導体セルがピッチ送りされる毎に複数の半導体セルの上面と下面に仮圧着されたリード線を同時に本圧着することが好ましい。
上記本圧着手段によってリード線が本圧着された複数の半導体セルを同時に吸着して上記搬送手段の側方に排出する排出手段が設けられていることが好ましい。
上記本圧着手段に搬入される半導体セルを予熱する予熱ヒータと、上記本圧着手段でリード線が本圧着されてこの本圧着手段から搬出される上記半導体セルを徐冷する徐冷ヒータを有することが好ましい。
上記本圧着手段によってリード線が本圧着される前の上記半導体セルを、上記搬送手段に対して搬送方向と交差する方向に位置決めするゲージ機構を有することが好ましい。
上記本圧着手段は、半導体セルに仮圧着されたリード線を本圧着する加圧ツールを有し、この加圧ツールの上記リード線を加圧する加圧面の幅寸法は、上記リード線の幅寸法よりも小さく設定されていることが好ましい。
上記本圧着手段は、並設された３つの加圧ツールを有し、並設方向の中央に位置する加圧ツールには第１の加圧面が形成され、両側に位置する２つの加圧ツールには第１の加圧面と第２の加圧面が形成されていて、複数の半導体セルを一列に接続するリード線が３本の場合には３つの加圧ツールの第１の加圧面によって上記リード線を加圧し、上記リード線が２本の場合には両側に位置する２つの加圧ツールの第２の加圧面によって上記リード線を加圧する構成であることが好ましい。
この発明は、複数の半導体セルをリード線によって一列に接続するリード線接続方法であって、
上記半導体セルの上面と下面に粘着性の導電性テープを同時に貼着する工程と、
上記半導体セルの上面と下面に設けられた上記導電性テープに２本の上記リード線の一方の一端部と他方の他端部を同時に仮圧着して隣り合う上記半導体セルの上面と下面を交互に電気的に接続するための工程と、
上記半導体セルの上面と下面に仮圧着された上下一対の上記リード線を同時に本圧着する工程と
を具備したことを特徴とする半導体セルのリード線接続方法にある。
この発明によれば、半導体セルの上面と下面に導電性テープを同時に貼着するとともに、半導体セルに貼着された導電性テープに対するリード線の仮圧着及び本圧着を同じく上面と下面とで同時に行うようにした。
そのため、導電性テープの貼着やリード線の仮圧着及び本圧着時に半導体セルに不均一な加圧力や熱が加わり難くなるから、半導体セルが損傷したり、熱によって変形やひずみが生じるのを防止することができる。
この発明の第１の実施の形態のリード線接続装置の概略的構成を示す平面図。 テープ貼着手段の貼着テーブルが設けられた架台の側面図。 図２に示す架台の平面図。 貼着テーブルに供給された半導体セルの上下面に導電性テープを貼着するテープ貼着部を示す側面図。 （ａ）、（ｂ）は離型テープに貼着された粘着テープを所定の長さに分断するときの説明図。 半導体セルを第１、第２の受け渡し装置によって供給部から搬送手段へ搬送する順序を説明するための図。 搬送手段の無端ベルトの一部断面した側面図。 搬送手段及びその側方のリード線加工手段の上方に配置された仮圧着手段を構成する第１、第２の上ブロックの配置状態を示す平面図。 本発明の…半導体セルの上下面にリード線を仮圧着する一対の下ブロックと上ブロックを一部断面して示す側面図。 （ａ）はリード線成形加工手段がリード線を成形加工する前の状態を示す図、（ｂ）はリード線成形加工手段がリード線を成形加工している状態を示す図。 （ａ）〜（ｆ）は半導体セルにリード線を順次接続してストリングを形成する工程を順次示した図。 本圧着手段の構成を示す側面図。 半導体セルを搬送手段によって搬送されながら作られたストリングを搬送手段から排出するための排出手段を示す平面図。 上記排出手段の側面図。 （ａ）は半導体セルをリード線によって接続したストリングの平面図、（ｂ）はストリングの一部を拡大した側面図。 この発明の第２の実施の形態の搬送手段の一部を示す正面図。 図１６に示す搬送手段の平面図。 本圧着手段の上部加圧ツールを示す側面図。 図１８に示す本圧着手段の１つの上部加圧ツールの拡大図。 この発明の第３の実施の形態の上部加圧ツールを示す側面図。 この発明の第４の実施の形態の上部加圧ツールを示す正面図。
以下、この発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。図１乃至図１４はこの発明の第１の実施の形態であって、まず、装置全体の概略的構成を説明する。図１はリード線接続装置の概略的構成を示す平面図であって、この接続装置は矩形板状のベース部材１１を備えている。このベース部材１１の上面には、長手方向の一端から他端に向かって半導体セル１の供給部１２、この半導体セル１の上下面に導電性テープ３を貼着するテープ貼着手段１３、このテープ貼着手段１３で上下面に導電性テープ３が貼着された半導体セル１を間欠的にピッチ搬送する搬送手段１４が順次配設されている。
なお、上記導電性テープ３は粘着性を有する合成樹脂に金属などの導電性を有する微粒子が混入されてテープ状に形成されている。
上記搬送手段１４の一端部の側方には、この搬送手段１４に順次供給される複数の半導体セル１を一列に接続するためのリード線２をクランク状に成形加工する３つのリード線加工手段１５ａ〜１５ｃが配置されている。
上記リード線加工手段１５ａ〜１５ｃによってクランク状に成形加工されたリード線２は、上記搬送手段１４の一端部の上方に配置された仮圧着手段１５によって上記搬送手段１４を搬送される半導体セル１に仮圧着される。後述するように、リード線２の仮圧着が繰り返されることで、複数の半導体セル１が順次一列に接続されながら、上記搬送手段１４によって搬送される。
上記搬送手段１４の上記仮圧着手段１５よりも搬送方向の下流側には、上記仮圧着手段１５によって仮圧着されたリード線２を半導体セル１の上下面に同時に本圧着する複数、この実施の形態では３つの本圧着手段１６（図１に鎖線でだけ示している。）が所定間隔で配置されている。３つの本圧着手段１６の配置間隔は、一列に接続される半導体セル１の数がたとえば１２個の場合、これら半導体セル１の接続ピッチＰの整数倍である、３倍の間隔で配置されている。
そして、３つの本圧着手段１６は１２個の半導体セル１が一列に接続されると、搬送方向の１番目、５番目及び９番目の半導体セル１に対向し、これら３つの半導体セル１に仮圧着されたリード線２を同時に本圧着する。
つぎに、一列に接続された１２個の半導体セル１がＰの距離でピッチ送りされると、３つの本圧着手段１６は２番目、６番目及び１０番目の半導体セル１に仮圧着されたリード線２を本圧着する。このような本圧着が４回繰り返されることで、３つの本圧着手段１６によって１２個の半導体セル１に仮圧着されたそれぞれのリード線２が本圧着されることになる。
上記搬送手段１４の他端部の側方には上記本圧着手段１６によってリード線２が本圧着されて一列に接続された１２個の半導体セル１（一列に接続された半導体セル１をストリング１Ａという）を上記搬送手段１４から吸着して排出する排出手段１７（後述するように図１３と図１４に示す。）が設けられている。
上記排出手段１７によって搬送手段１４から搬出されたストリング１Ａは、図１に示す検査部１８でリード線２の接続状態が画像認識によって検査された後、ストッカ１９に収容されて搬出されるようになっている。
つぎに、各部の構成について説明する。
上記供給部１２は図１に示すように第１のストレージ２１と第２のストレージ２２が上記搬送手段１４の搬送方向（この方向をＸ方向とする）と交差する方向（この方向をＹ方向とする）に離間して設けられている。なお、Ｘ方向とＹ方向は図１に矢印で示す。
各ストレージ２１，２２はカセット２３を有し、各カセット２３には上記半導体セル１が設けられている。各ストレージ２１，２２のカセット２３は＋Ｘ方向にピッチ送りされ、各ストレージ２１，２２の末端で一方のストレージ２１と他方のストレージ２２のカセット２３が−Ｙ方向及び＋Ｙ方向にそれぞれ交互に送られ、各ストレージ２１，２２のＹ方向の中心の受け渡し位置Ｄに位置決めされる。
受け渡し位置Ｄに位置決めされたカセット２３の半導体セル１は、図６に示す第１の受け渡し装置２４によって吸着されてアライメントステージ２５に受け渡される。このアライメントステージ２５に供給載置された半導体セル１は、その上方に配置されたカメラ２６によって撮像され、その撮像に基づいて外観検査及び位置認識される。
半導体セル１の外観がたとえば欠けがあるなどして不良と判定されると、その半導体セル１は図示しない制御装置からの指令に基づき上記第１の受け渡し装置２４によって排出され、良品であると判定されると、上記第１の受け渡し装置２４によって上記テープ貼着手段１３の第１の貼着テーブル３５と第２の貼着テーブル３６（後述する）に交互に供給載置されるようになっている。
上記受け渡し位置Ｄで第１の受け渡し装置２４によって半導体セル１が取り出されて空となったカセット２３は−Ｘ方向に移動し、その末端から排出されたのち、半導体セル１が供給されて第１或いは第２のストレージ２１，２２に戻されて、上述した動作を繰り返すようになっている。
上記第１の受け渡し装置２４は図６に示すようにＸ・Ｙ・Ｚ駆動源２７によって水平方向及び上下方向に駆動される可動体２８を有する。この可動体２８は上記半導体セル１の上面の四隅部を吸着する４つの吸着パッド２９（２つのみ図示）が設けられている。
それによって、上記第１の受け渡し装置２４は上記受け渡す位置Ｄで４つの吸着パッド２９によって上記カセット２３の半導体セル１の上面の四隅部を吸着してこの半導体セル１を移載搬送することができるようになっている。
上記アライメントステージ２５で外観検査及び位置認識された半導体セル１は、上記第１の受け渡し装置２４によって上記テープ貼着手段１３に供給される。
なお、上記アライメントステージ２５から上記テープ貼着手段１３への半導体セル１の移載は上記第１の受け渡し装置２４でなく、他の受け渡し装置を用いて行うようにしてもよく、その点は限定されるものでない。
上記テープ貼着手段１３は、図１に示すように上記搬送手段１４を中心にしてＹ方向に対称に離間して配置された同じ構成の第１のテープ貼着部３１と第２のテープ貼着部３２を有する。第１、第２のテープ貼着部３１，３２は図２乃至図５に示すように構成されている。
すなわち、上記テープ貼着手段１３はＹ方向に沿って設置された架台３３を有する。図３に矢印で示すように、上記架台３３の上面のＸ方向に沿う幅方向の両端部には一対のＹガイドレール３４が敷設されている。このＹガイドレール３４には上述した第１の貼着テーブル３５と第２の貼着テーブル３６とが上記Ｙガイドレール３４に沿って移動可能に設けられている。
図２と図３に示すように、各貼着テーブル３５，３６の幅方向一端部の下面には連結片３７が設けられている。各連結片３７にはそれぞれ駆動プーリ３８と従動プーリ３９に張設された無端ベルト４１が連結されている。一対の駆動プーリ３８はそれぞれモータ４２によって回転駆動される。
それによって、第１の貼着テーブル３５は上記架台３３のＹ方向に沿う一端部と中央部との間で往復駆動可能となっており、第２の貼着テーブル３６は上記架台３３のＹ方向に沿う他端部と中央部との間で往復駆動可能となっている。上記架台３３のＹ方向中央部に駆動された各貼着テーブル３５，３６を図１に鎖線で示す。
図３に示すように、上記第１、第２の貼着テーブル３５，３６には上下面に貫通する３つの貫通孔４３が形成されている。これら貫通孔４３はＸ方向に沿って長く、Ｙ方向に沿って所定間隔で形成されている。
図１に示すように、上記架台３３のＹ方向の一端部には上記第１のテープ貼着部３１が設けられ、他端部には上記第２のテープ貼着部３２が設けられている。図４に示すように、各テープ貼着部３１，３２は上記各貼着テーブル３５，３６のＸ方向に沿う一端部の上方と下方に配置された供給リール４４を有する。供給リール４４には図５（ａ），（ｂ）に示すように離型テープ４に貼着された上記導電性テープ３が巻装されている。
上記供給リール４４から離型テープ４とともに引き出された導電性テープ３は、カッタからなる切断機構４０ａによって図５（ａ）に示す一対の切断線３ａが形成される。一対の切断線３ａは上記導電性テープ３に所定の間隔、つまり半導体セル１の幅寸法と対応する間隔で形成される。
上記導電性テープ３の一対の切断線３ａによって切断された部分は、中抜き機構４０によって除去されることで、図５（ｂ）に示す隙間Ｃが形成される。それによって、上記導電性テープ３は半導体セル１の幅寸法と対応する長さに分断される。なお、中抜き機構４０は公知の技術であるので、ここでは詳細な説明は省略する。
このようにして所定の長さに分断された導電性テープ３は離型テープ４とともに一対のガイドローラ４４ａにガイドされて第１、第２の貼着テーブル３５，３６の上面と下面に平行に走行する。
上記導電性テープ３が平行に走行する部分の上方と下方にはそれぞれシリンダなどの上下駆動源４５によって上下方向に駆動される上部加圧ツール４６ａと下部加圧ツール４６ｂが配置されている。
上記アライメントステージ２５上に供給されて外観検査及び位置認識された半導体セル１は、上記第１の受け渡し装置２４によって上記アライメントステージ２５から上記架台のＹ方向の中央部に位置決めされた第１或いは第２の貼着テーブル３５，３６に供給載置される。
半導体セル１が供給載置された第１の貼着テーブル３５或いは第２の貼着テーブル３６が上記架台のＹ方向の中央部から一端部或いは他端部に駆動されると、上記上部加圧ツール４６ａと下部加圧ツール４６ｂが同時に上昇方向と下降方向に駆動される。
それによって、これら加圧ツール４６ａ，４６ｂは離型テープ４を介して導電性テープ３の所定長さに分断された部分を上記半導体セル１の上面と下面に同時に接して押圧して貼着する。その後、離型テープ４は半導体セル１に貼着された導電性テープ３から図示しない離型ローラなどによって剥離され、巻取りリール４７に巻き取られる。
すなわち、上記アライメントステージ２５で外観検査及び位置認識された半導体セル１は第１の貼着テーブル３５と第２の貼着テーブル３６に交互に供給され、第１のテープ貼着部３１と第２のテープ貼着部３２で導電性テープ３が貼着される。
上記第１、第２のテープ貼着部３１，３２は、第１、第２の貼着テーブル３５，３６の上方と下方に配置されたそれぞれ３組の供給リール４４、巻取りリール４７及び上下部の加圧ツール４６ａ，４６ｂを有する。それによって、半導体セル１の上下面にはそれぞれ３本の導電性テープ３がこれら導電性テープ３に同時に接する上下の加圧ツール４６ａ，４６ｂによって同時に加圧貼着されるようになっている。
半導体セル１の上下面に導電性テープ３を同時に加圧貼着するようにしたことで、半導体セル１を一度位置決めすれば、その上下面に対して導電性テープ３を精密に位置決めして貼着することができる。
つまり、半導体セル１の上下面に導電性テープ３を貼着するため、半導体セル１の一方の面に導線性テープ３を貼着してから、この半導体セル１を上下逆向きに反転させて他方の面に導線性テープ３を貼着するようにした場合、半導体セル１を上下逆向きに反転させたときに位置ずれが生じ、その上下面に導線性テープ３を精密に位置決めして貼着することができなかったり、反転させるための機構の複雑化や反転に要する時間によって生産性の低下を招くことになる。
しかしながら、上述したように、半導体セル１の上下面に対して導電性テープ３を同時に貼着するようにしたことで、貼着精度や生産性の向上、さらには機構の簡略化を図ることが可能となる。
なお、半導体セル１の上下面に貼着される導電性テープ３の数は３本に限られず、２本或いは４本などであってもよく、その数は半導体セル１の構造などに応じて設定される。
また、半導体セル１の上下面に貼着される導電性テープ３の数が複数の場合、上記半導体セル１の上下面に対して導線性テープ３を１本ずつ仮圧着するようにしてもよい。その場合、第１、第２のテープ貼着部３１，３２にそれぞれ１組の供給リール４４、巻取りリール４７、及び上下の加圧ツール４６ａ，４６ｂを設け、１本の導電性テープ３を貼着する毎に第１、第２の貼着テーブル３５，３６をＹ方向に所定距離移動させてつぎの導電性テープ３を貼着するようにすればよい。
つまり、各テープ貼着部３１，３２に１組の供給リール４４、巻取りリール４７、及び上下の加圧ツール４６ａ，４６ｂだけを設ける構成とすることで、各テープ貼着部３１，３２の構成の簡略化や小型化を図ることができる。
上記第１のテープ貼着部３１と第２のテープ貼着部３２とに供給された半導体セル１の上下面にそれぞれ３本の導電性テープ３が貼着されると、その半導体セル１を載置した第１の貼着テーブル３５及び第２の貼着テーブル３６は架台３３のＹ方向の一端部及び他端部から中央部に交互に駆動位置決めされる。
上記架台３３の中央部に位置決めされた第１の貼着テーブル３５或いは第２の貼着テーブル３６上の半導体セル１は、図６に示すように水平方向及び上下方向に駆動される第２の受け渡し装置４８によって吸着保持され、上記テープ貼着手段１３と搬送手段１４との間に設けられた貼着検査ステージ４９に供給される。
なお、第２の受け渡し装置４８は上記第１の受け渡し装置２４と構成が同一であるので、同一部分には同一記号を付して説明を省略する。
上記貼着検査ステージ４９では半導体セル１の上下面に貼着された導電性テープ３の貼着状態、たとえばめくれがあるか否かなどが上下両方向に配置された撮像カメラ５１によって上下面同時に撮像されて検査される。撮像カメラ５１による撮像の結果、不良である場合には図示しない制御装置からの指令に基づいて排出され、良品である場合には上記第２の受け渡し装置４８によって上記搬送手段１４に供給される。
図７或いは図１３に示すように、上記搬送手段１４は上記半導体セル１の幅寸法よりも小さな間隔でＹ方向に離間した一対の無端ベルト５３を有する。この無端ベルト５３は図７に示すように駆動プーリ５４と従動プーリ５５とに張設されている。駆動プーリ５４は図８に示すモータ５６によって上記無端ベルト５３の上面側が−Ｘ方向から＋Ｘ方向に向かって走行するよう回転駆動される。無端ベルト５３の走行方向を図８に＋Ｘの矢印で示す。
上記無端ベルト５３は所定のピッチＰで間欠的に駆動される。このピッチＰは図１３にＰで示す、リード線２によって一列に接続されて隣り合う半導体セル１の間隔と同じ距離となっている。
図７と図８に示すように、上記無端ベルト５３には厚さ方向に貫通する多数の吸引孔５３ａがＸ方向に沿って所定間隔で穿設されている。無端ベルト５３の上下内面間には、ブロック５７がその上面と下面を上記無端ベルト５３の内周面の上下に位置する部分に接触させて設けられている。このブロック５７には吸引路５８が長手方向に沿って形成されている。
上記吸引路５８からは上記ブロック５７の上面に開口する複数の分岐孔５８ａが上記無端ベルト５３に穿設された吸引孔５３ａと対応する間隔で分岐形成されている。なお、分岐孔５８ａは上記ブロック５７の下面にも開口形成してもよい。
上記吸引路５８の一端は閉塞され、他端には吸引ポンプ５９が接続されている。それによって、上記吸引ポンプ５９が作動すれば、吸引路５８及び分岐孔５８ａを介して上記無端ベルト５３の上記吸引孔５３ａに吸引力が発生するようになっている。
なお、上記吸引孔５３ａの間隔は、無端ベルト５３が間欠駆動されるピッチＰの整数分の１或いはピッチＰと同じに設定されている。それによって、無端ベルト５３の吸引孔５３ａと上記ブロック５７の分岐孔５８ａは、無端ベルト５３の駆動前に一致させておくことで、無端ベルト５３を間欠駆動しても、常に対向するようになっている。
このようにすることで、半導体セル１に対してリード線２を仮圧着したり、本圧着する際、位置決めされた半導体セル１が無端ベルト５３上でずれ動かないよう位置決め保持することができる。
図８に示すように、上記搬送手段１４を構成する無端ベルト５３の−Ｘ方向に位置する一端部には、一対の無端ベルト５３の間と外側に、上記仮圧着手段１５を構成する合計で３組の下部加圧部材６０が配設されている。
３組の下部加圧部材６０はそれぞれＸ方向に所定間隔で離間して配置された第１の下ブロック６１と第２の下ブロック６２からなり、各ブロック、つまり合計で６つのブロック６１，６２はそれぞれシリンダなどの上下駆動手段６３（図９に示す）によって上下駆動される取付け板６３ａの上面に一体的に取付け固定されている。
上記第１の下ブロック６１の上端面は平坦な第１の受け面６１ａに形成され、第２の下ブロック６２の上端面は第１の受け面６１ａよりもわずかに低い位置にある平坦な第２の受け面６２ａに形成されている。
上記第１の受け面６１ａと第２の受け面６２ａには吸引孔６１ｂ，６２ｂが開口形成されていて、これらの吸引孔６１ｂ，６２ｂには図示しない吸引ポンプによって吸引力を発生させることができるようになっている。
上記３組の各下ブロック６１，６２の上面には、上記搬送手段１４の一端部の側方に配設された上記第１乃至第３のリード線加工手段１５ａ〜１５ｃによってクランク状に成形加工されたリード線２がそれぞれ同時に供給される。
各リード線加工手段１５ａ〜１５ｃは、図１０（ａ），（ｂ）に示すように上記リード線２が巻装された供給リール６５を有する。この供給リール６５のリード線２は引き出し爪６６に挟持されて引き出される。なお、リード線２は帯板状である。
上記引き出し爪６６は図示しないシリンダや無端走行されるワイヤなどによって図１０（ａ）に矢印で示すＸ方向に往復駆動されるようになっている。それによって、上記リード線２は上記供給リール６５から−Ｘ方向に引き出されるようになっている。
上記引き出し爪６６によって−Ｘ方向に引き出された上記リード線２は、クランパ６８、第１のカッタ６９、第１の上ブロック７１ａと第１の下ブロック７１ｂに分割された第１の保持部７１、上下一対の型７２ａ，７２ｂからなる成形金型７２、第２の上ブロック７３ａと第２の下ブロック７３ｂに分割された第２の保持部７３及び第２のカッタ７４を通される。第２のカッタ７４よりも引き出し方向の下流側には廃棄ボックス７５が配置されている。
上記第１乃至第３のリード線加工手段１５ａ〜１５ｃの上記第１の保持部７１の上ブロック７１ａと上記第２の保持部７３の第２の上ブロック７３ａは図８と図９に示す取付け板７７の下面に取付けられている。
図９に示すように、第１の保持部７１の第１の上ブロック７１ａの下端面は、第２の保持部７３の第２の上ブロック７３ａの下端面よりもわずかに高くなるよう設定されている。さらに、一対の上ブロック７１ａ，７３ａにはそれらの下端面に開口する吸引孔８２が形成されている。
上記第１の保持部７１の第１の下ブロック７１ｂの上端面は、第２の保持部７３の第２の下ブロック７３ｂの上端面よりもわずかに高くなるよう設定されている。
上記取付け板７７は、図８と図９に示す板状の可動部材７９の下面に複数の上下シリンダ８１によって上下方向に駆動可能に設けられている。上記可動部材７９は水平シリンダ７８によってＹ方向に駆動されるようになっている。
なお、上記一対の上ブロック７１ａ，７３ａは上記仮圧着手段１５の上部加圧部材を兼ねている。
図１０（ａ）に示す状態から、図１０（ｂ）に示すように第１乃至第３のリード線加工手段１５ａ〜１５ｃの各供給リール６５から上記リード線２が上記引き出し爪６６によって引き出されると、このリード線２の供給リール６５側の基端部は上記クランパ６８によって保持される。
それと同時に、図８に示すように第１乃至第３のリード線加工手段１５ａ〜１５ｃの上方で待機する上記第１の保持部７１と第２の保持部７３の第１、第２の上ブロック７１ａ，７３ａが上下シリンダ８１によって下降方向に駆動され、これら上ブロック７１ａ，７３ａの下端面に開口した吸引孔８２によって成形加工される前の、引き出し爪６６によって引き出された上記リード線２が吸着保持される。
ついで、上記成形金型７２が閉方向に作動してリード線２の中途部に傾斜部２ｓを形成する。それと同時に一対のカッタ６９，７４が作動して供給リール６５から引き出されたリード線２を一対のカッタ６９，７４間の寸法に対応する長さで切断する。リード線２の第２のカッタ７４よりも下流側の部分は上記廃棄ボックス７５に排出される。
なお、リード線２の一端部と他端部は、上記傾斜部２ｓによって異なる高さになるが、その高さの差は半導体セル１の厚さに対応する寸法であり、たとえば１ｍｍ程度の非常に小さい寸法である。
第１乃至第３のリード線加工手段１５ａ〜１５ｃでの上記リード線２の成形及び切断が終了すると、上記成形金型７２が開方向に駆動された後、リード線２と直交する水平方向に駆動され、リード線２の上下方向から退避する。ついで、第１、第２の保持部７１，７３の各上ブロック７１ａ，７３ａの下端面によって形成加工されたリード線２が吸着保持される。
ついで、上ブロック７１ａ，７３ａが取付けられた取付け板７７が上下シリンダ８１によって上昇方向に駆動された後、上記取付け板７７が取付けられた可動部材７９が水平シリンダ７８によって−Ｙ方向に駆動されて、上記上ブロック７１ａ，７３ａの下端面に吸着保持されたリード線２が搬送手段１４の一端部に設けられた下部加圧部材６０の第１、第２のブロック６１，６２の上方に位置決めされる。
成形加工されたリード線２が下部加圧部材６０の第１、第２のブロック６１，６２の上方に位置決めされると、上記上ブロック７１ａ，７３ａが下降方向に駆動され、図１１（ａ）に示すように成形加工されたリード線２（２ａ）が第１、第２のブロック６１，６２の上端面である第１、第２の受け面６１ａ，６２ａに受け渡されて吸着保持される。
このようにして、リード線２が第１、第２の受け面６１ａ，６２ａに吸着保持された後、そのリード線２の上記第２の下ブロック６２の第２の受け面６２ａ上に位置する下方に屈曲した他端部には、図１１（ｂ）に示すように上記第２の受け渡し装置４８によって上下面にそれぞれ３本の導電性テープ３が貼着された半導体セル１が供給載置される。
リード線２の他端部に半導体セル１が供給載置されると、第１、第２のブロック６１，６２は上下駆動手段６３によって下降方向に駆動されて搬送手段１４に受け渡された後、この搬送手段１４によって下面にリード線２（２ａ）の一端部が貼着された上記半導体セル１がピッチＰの距離だけ間欠搬送される。この状態を図１１（ｃ）に示す。
上記半導体セル１がピッチ送りされると、図１１（ｄ）に示すように第１の下ブロック６１と第２の下ブロック６２は上下駆動手段６３によって上昇方向に駆動される。それによって、下面にリード線２の他端部が貼着された半導体セル１が第１の下ブロック６１の第１の受け面６１ａによって搬送手段１４の無端ベルト５３から上昇させられる。その後、成形加工されたつぎのリード線２（２ｂ）が第１の保持部７１と第２の保持部７３の上ブロック７１ａ，７３ａに吸着保持されて供給される。
このリード線２（２ｂ）の一端部は、下部加圧部材６０の第１の下ブロック６１の第１の受け面６１ａにリード線２（２ａ）を介して吸着保持された半導体セル１の上面の導電性テープ３に対応する位置に供給され、他端部は下部加圧部材６０の第２の下ブロック６２の受け面６２ａに供給される。
それによって、第１の下ブロック６１の受け面６１ａに保持された半導体セル１は、その下面に貼着されたリード線２（２ａ）の他端部と、上面に貼着されたリード線２（２ｂ）の一端部が第１の下ブロック６１の受け面６１ａと、第１の上ブロック７１の下端面によって同時に加圧されることになる。つまり、半導体セル１の上下面に最初に供給されたリード線２（２ａ）の他端部と、つぎに供給されたリード線２（２ｂ）の一端部が同時に仮圧着される。
なお、上記第１の上ブロック７１ａと第２の上ブロック７３ａが第１乃至第３のリード線加工手段１５ａ〜１５ｃによって成形されたリード線２を取り出すときに、上下シリンダ８１によって各上ブロック７１ａ，７３ａに付与される加圧力は、リード線２を半導体セル１に仮圧着するときの圧力よりも高くなるよう設定される。
それによって、リード線２を各リード線加工手段１５ａ〜１５ｃから確実に取り出すことができ、仮圧着時には取出し時よりも圧力が低いことで、リード線２が半導体セル１に貼着された導電性テープ３からずれるのを防止できる。
また、第１の保持部７１と第２の保持部７３を１枚の取付け板７７に取付けるようにしているが、各保持部７１，７３を別々の取付け板に取付けてそれぞれを上下シリンダ８１によって上下駆動するようにしてもよい。
そのようにすれば、リード線２を吸着するときには各保持部７１，７３が同じ圧力でリード線２に当たるよう各上下シリンダ８１に供給する気体圧力を制御し、リード線２に半導体セル１を後述するよう仮圧着するときには、そのときの状態に応じて各保持部７１，７３が半導体セル１を加圧する圧力が最適となるよう、一対の上下シリンダ８１に供給する気体の圧力を制御することで、半導体セル１の損傷を防止することができる。
このようにして、１番目に供給された半導体セル１の上面と下面にリード線２（２ａ，２ｂ）が仮圧着されると、第１の保持部７１と第２の保持部７３の上ブロック７１ａ，７３ａが上昇して図８に矢印で示す＋Ｙ方向に移動（後退）した後、図１１（ｅ）に示すように、リード線２（２ｂ）の他端部に第２の受け渡し装置４８によってつぎの半導体セル１が供給され、上記リード線２（２ｂ）に下面の導電性テープ３が貼着される。
ついで、第１、第２のブロック６１，６２が下降方向に駆動されてリード線２（２ｂ）によって電気的に接続された２つの半導体セル１が無端ベルト５３に受け渡された後、図１１（ｆ）に示すようにこれら半導体セル１が無端ベルト５３によってピッチＰの距離で間欠送りされる。
その後、成形加工されたリード線２を下端面に吸着保持した上ブロック７１ａ，７３ａが−Ｙ方向に駆動されて搬送手段１４の無端ベルト５３の上方に位置決めされた後、下降方向に駆動されて図１１（ｆ）に鎖線で示すようにリード線２（２ｃ）が供給される。
上記リード線２（２ｃ）は、一端部が第１の下ブロック６１の受け面６１ａ上の半導体セル１の上面に供給位置決めし、他端部が第２の下ブロック６２の第２の受け面６２ａに供給位置決めする。
それによって、第１の下ブロック６１の受け面６１ａ上の半導体セル１の下面と上面に対し、リード線２（２ｂ）の他端部と、リード線２（２ｃ）の一端部とが上記第１の下ブロック６１の受け面６１ａと第１の上ブロック７１ａの下端面とで加圧されて仮圧着される。
このような仮圧着が繰り返して行われることで、複数、たとえば１２個の半導体セル１が図１５（ａ）に示すようにリード線２ａ〜２ｎによって一列に接続されたストリング１Ａとなる。つまり、半導体セル１の下面と上面にリード線２の他端部と一端部が順次仮圧着された、仮圧着状態のストリング１Ａとなる。
なお、半導体セル１にリード線２を導電性テープ３によって仮圧着した場合、導電性テープ３に含まれる微粒子が押し潰されないことがあり、そのときには仮圧着によって半導体セル１とリード線２とが電気的に接続されないこともある。
このようにして、半導体セル１の下面と上面にリード線２の他端部と一端部を順次仮圧着して仮圧着状態のストリング１Ａを形成するようにすれば、ストリング１Ａを構成する半導体セル１の数を１２個だけでなく、任意の数にすることができる。
また、図１１（ｂ），（ｄ），（ｆ）などのように第１のブロック６１と第２のブロック６２の一方だけに設けられた半導体チップ１に対してリード線３を仮圧着する場合、上述したように第１の保持部７１と第２の保持部７３を別々の取付け板によって上下シリンダ８１に連結すれば、リード線２に半導体チップ１を仮圧着する一方の保持部７１又は７３に加える加圧力を、他方の保持部よりも小さくすることができる。それによって、半導体チップ１を加圧し過ぎて損傷させることを防止することができる。
１２個の半導体セル１からなる仮圧着状態のストリング１Ａが搬送手段１４によって搬送され、先端の半導体セル１が３つの本圧着手段１６の、＋Ｘ方向の最先端に位置する本圧着手段１６に対向する位置まで搬送されると、１番目、５番面及び９番面の半導体セル１に仮圧着されたリード線２が３つの本圧着手段１６によって同時に本圧着される。
上記本圧着手段１６は、図１２に示すように上記搬送手段１４の無端ベルト５３の上方に配置され上部シリンダ８５によって上下駆動される板状の上部可動部材８６と、下方に配置され下部シリンダ８７によって上下駆動される板状の下部可動部材８８を有する。
上記上部可動部材８６の下面にはヒータ９１ａによって加熱される３本の上部加圧ツール９１が後述する所定間隔で設けられている。上記下部可動部材８８の上面にはヒータ９２ａによって加熱される３本の下部加圧ツール９２が上記上部加圧ツール９１と対応する位置に設けられている。
なお、各シリンダ８５，８７による上部加圧ツール９１と下部加圧ツール９２の上昇及び下降方向の駆動は２段階のストロークで行えるようになっている。
各加圧ツール９１，９２は、半導体セル１の上下面に仮圧着されたそれぞれ３本のリード線２と対応する間隔で設けられている。上部加圧ツール９１と半導体セル１の上面との間には上部クッションテープ９４が介装され、下部加圧ツール９２と半導体セル１の下面との間には下部クッションテープ９５が介装される。
各クッションテープ９４，９５は供給リール９６から繰り出され、一対のガイドローラ９７にガイドされて半導体セル１の上面と下面とに平行に走行し、巻取りリール９８に巻き取られるようになっている。
なお、詳細は図示しないが、上側及び下側の上記供給リール９６、ガイドローラ９７及び巻取りリール９８は上記本圧着手段１６の上側及び下側の加圧ツール９１，９２と一体的に上下動するようになっている。
上記ストリング１Ａが搬送されて３つの本圧着手段１６に対して１番目、５番面及び９番面の半導体セル１が位置決めされると、各本圧着手段１６の上部加圧ツール９１が下降方向に駆動され、下部加圧ツール９２が上昇方向に駆動される。それによって、ストリング１Ａの１番目、５番面及び９番面の半導体セル１の上下面に仮圧着された各３本のリード線２が各加圧ツール９１，９２によって加圧されながら、加熱される。
それによって、リード線２を半導体セル１に貼着した導電性テープ３が上下加圧ツール９１，９２の熱によって溶融硬化されるから、上記リード線２が半導体セル１の上下面に本圧着される。つまり、半導体セル１の上下面に対してリード線２が同時、つまり同じタイミングで本圧着される。
なお、本圧着時の各シリンダ８５，８７による上部加圧ツール９１と下部加圧ツール９２の上昇及び下降方向の駆動は、２段階のストロークのうち、小さい方のストロークで行われる。それによって、本圧着に要するタクトタイムを短縮することができる。
このようにして、ストリング１Ａの１番目、５番面及び９番面の半導体セル１に対してリード線２が本圧着されると、ストリング１Ａが１ピッチＰだけ間欠搬送される。それによって、３つの本圧着手段１６に対して２番目、６番面及び１０番面の半導体セル１が対向位置決めされる。
その後、３つの本圧着手段１６を作動させてそれらの半導体セル１に対してリード線２を本圧着した後、ストリング１ＡをピッチＰで間欠搬送して本圧着を行うという動作を合計で４回繰り返せば、１２個の半導体セル１に仮圧着されたリード線２を全て本圧着することができる。
このようにして、１２個の半導体セル１に接続された全てのリード線２が本圧着されたストリング１Ａは、上記排出手段１７によって搬送手段１４から搬出されて上記ストッカ１９に格納される。
上記排出手段１７によってストリング１Ａを搬出する際、各本圧着手段１６の上部加圧ツール９１と下部加圧ツール９２は各シリンダ８５，８７の大きなストロークで駆動される。
それによって、上部加圧ツール９１と下部加圧ツール９２の間隔を十分に大きくすることができるから、上記排出手段１７の吸着パッド１０５を上記上部加圧ツール９１と下部加圧ツール９２の間に確実に入り込ませることができる。
上記排出手段１７は、図１３に示すように上記ストリング１Ａと対応する長さ寸法に形成された水平可動部材１０１を有する。この水平可動部材１０１は複数、たとえば２つの水平シリンダ１０２によって上記搬送手段１４の上方から退避した位置、つまり図１３に実線で示す上記ストッカ１９の上方で待機した位置と、鎖線で示す搬送手段１４の上方に対向する位置の間でＹ方向に駆動されるようになっている。
図１３と図１４に示すように、上記水平可動部材１０１の下面には複数の上下シリンダ１０３によって上下可動部材１０４が上下方向に駆動可能に設けられている。この上下可動部材１０４には上記ストリング１Ａの各半導体セル１の四隅部を吸着保持する４本で組をなす複数組、１２組の吸着パッド１０５（図１４に２本のみ図示）が軸線を垂直にして設けられている。各吸着パッド１０５は図示しない吸引ポンプに接続され、吸引力が発生するようになっている。
上記ストリング１Ａの１２個の半導体セル１のリード線２が本圧着され終わると、上記水平可動部材１０１が上記水平シリンダ１０２によって搬送手段１４の上方のストリング１Ａの上方に駆動位置決めされる。
ついで、上下シリンダ１０３が作動して上下可動部材１０４が下降方向に駆動される。それによって、上下可動部材１０４に設けられた各組の４本の吸着パッド１０５によって１２個の半導体セル１の上面四隅部が吸着される。
吸着パッド１０５が半導体セル１を吸着すると、上記上下可動部材１０４が上昇し、水平可動部材１０１が＋Ｙ方向である後退方向に駆動され、上記検査部８の上方に位置決めされる。ストリング１Ａは検査部８に供給され、ここで上下面に接続されたリード線２の接続状態が検査させる。検査によって良否の判定がなされた後、検査部８よりも後退方向である、＋Ｙ方向に設けられた上記ストッカ１９に格納される。
１２個の半導体セル１を直列に接続したストリング１Ａは、最終的に予め設定された発電電力が要求される。一方、個々の半導体セル１の発電電力にはばらつきがある。そこで、供給部１の第１のストレージ２１と第２のストレージ２２に、それぞれ異なる発電電力の半導体セル１を設けるようにしておく。
そして、所定の発電電力のストリング１Ａを構成する場合、供給部１のテープ貼着手段１３に供給する、第１のストレージ２１からの半導体セル１の数と、第２のストレージ２２からの半導体セル１の数を、要求されるストリング１Ａの発電電力に応じて設定することで、所望する発電電力のストリング１Ａを構成することができる。
つまり、供給部１２に第１、第２のストレージ２１，２２を設けたことで、個々の半導体セル１の出力電力が異なっても、ストリング１Ａの発電電力を要求される発電電力に設定することができる。
以上のように、上記構成のリード線接続装置によれば、半導体セル１の上下面に所定の長さに切断された導電性テープ３を貼着するとき、半導体セル１の上下面に対して同時に行うようにした。
そのため、半導体セル１に導電性テープ３を貼着する際、その半導体セル１を上方向や下方向に湾曲させることなく行なうことができるから、半導体セル１に割れが生じるのを防止することができる。しかも、導電性テープ３を半導体セル１の上下面に対して同時に貼着できるため、別々に行う場合に比べて生産性を向上させたり、装置構成のコンパクト化を図ることができる。
導電性テープ３が貼着された半導体セル１に対して所定の形状に成形加工されたリード線２を仮圧着する際、その仮圧着を上記半導体セル１の上下面に対して同時に行うようにした。
そのため、そのことによっても、半導体セル１を上方向や下方向に湾曲させることなく行なうことができるから、半導体セル１に割れが生じるのを防止することができる。しかも、半導体セル１の上下面に対してリード線２を同時に仮圧着できるから、別々に行う場合に比べて生産性の向上や装置構成の簡略化を図ることができる。
半導体セル１の上下面に仮圧着されたリード線２を本圧着する場合、その本圧着を上記半導体セル１の上下面に対して同時に行うようにした。
そのため、そのことによっても、半導体セル１を上方向や下方向に湾曲させることなく行なうことができるから、半導体セル１に割れが生じるのを防止することができる。しかも、半導体セル１の上下面に対してリード線２を同時に本圧着できるから、別々に行う場合に比べて生産性の向上や装置構成の簡略化を図ることができる。
さらに、本圧着の場合、半導体セル１は上部加圧ツール９１に設けられたヒータ９１ａと、下部加圧ツール９２に設けられたヒータ９２ａとによって高い温度に加熱されることになるから、半導体セル１に熱変形や熱ひずみが生じる虞がある。
しかしながら、リード線２の本圧着時、半導体セル１は上下面がそれぞれ３本の上部加圧ツール９１と下部加圧ツール９２によって同時に、しかも同じ条件で均一に加熱される。そのため、半導体セル１は各加圧ツール９１，９２によって加熱されても熱変形や熱ひずみが生じ難いということがある。
また、複数の半導体セル１をリード線２によってピッチＰの間隔で一列に接続してストリング１Ａとしたならば、半導体セル１のピッチＰの整数倍の間隔で配置された複数の本圧着手段１６によって複数の半導体セル１に接続されたリード線２を同時に本圧着するようにした。そして、本圧着後、ストリング１ＡをピッチＰで間欠搬送し、複数の本圧着手段１６による本圧着を複数回、繰り返して行うようにした。
そのため、複数の半導体セル１に対して仮圧着されたリード線２の本圧着を、複数の本圧着手段１６によって同時に、しかも効率よく行なうことが可能となる。
つぎに、この発明の他の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同一部分には同一記号を付して説明を省略する。
図１６乃至図１９はこの発明の第２の実施の形態を示す。この第２の実施の形態は搬送手段１１４の変形例であって、この搬送手段１１４は第１の実施の形態と同様の駆動プーリ５４と従動プーリ５５との間に張設されたスチール製の２本の無端ベルト５３を有する。各無端ベルト５３には厚さ方向に貫通する吸引孔５３ａが所定間隔で穿設されている。
図１６に示すように、各無端ベルト５３の無端走行の上側の部分の下面にはそれぞれ帯状のブロック１１５が上面を上記無端ベルト５３の下面に接触させて配置されている。上記ブロック１１５は、上記半導体セル１に上記リード線２を本圧着する本圧着手段１６に対応する部分が除去されている。つまり、上記ブロック５７は上記本圧着手段１６に対応する本圧着位置Ｂで２つに分割されている。
各ブロック１１５には第１の実施の形態と同様の吸引路５８が形成され、この吸引路５８には上記無端ベルト５３に形成された吸引孔５３ａに連通する複数の分岐孔５８ａが穿設されている。上記吸引路５８には、第１の実施の形態と同様、吸引ポンプ５９（図１６には図示せず）が接続される。
それによって、無端ベルト５３上に供給された半導体セル１は、上記分岐孔５８ａを介して上記吸引孔５３ａに生じる吸引力によって保持される。
上記ブロック５７の分割された部分である本圧着位置Ｂには、上記第１の実施の形態の下部加圧ツール９２に代えてバックアップツール１１６が上面を上記無端ベルト５３の下面よりもわずかに低くして設けられている。
図１８に示すように、上記バックアップツール１１６の上面には上記無端ベルト５３と対応する位置に、この無端ベルト５３が上記バックアップツール１１６の上面に当たるのを避けるための一対の溝１１６ａが形成されている。
上記バックアップツール１１６の上方には、上記第１の実施の形態と同様、上部シリンダ８５によって上下方向に駆動される上部可動部材８６の下面に取付けられた３つの上部加圧ツール９１がそれぞれ上記バックアップツール１１６に対向して設けられている。
なお、バックアップツール１１５にはヒータ１１６ｂが設けられ、上部加圧ツール９１にもヒータ９１ａが設けられている。
したがって、上下面にリード線２が導電性テープ３によって仮圧着された半導体セル１が上記本圧着位置Ｂに搬送位置決めされた後、上記上部加圧ツール９１が下降方向に駆動されれば、上記半導体セル１の上下面に仮圧着されたリード線２が同時に本圧着されることになる。
なお、バックアップツール１１５は上部加圧ツール９１と同様、３つに分割して一対の無端ベルト５３の間及び両側に、上記上部加圧ツール９１と対向させて設けるようにしてもよい。
図１９に示すように、半導体セル１にリード線２を本圧着するための、上記上部加圧ツール９１の加圧面９１ａの幅寸法Ｗ１は、リード線２の幅寸法Ｗ２よりも小さく設定されている。半導体セル１の上下面に設けられる導電性テープ３の幅寸法Ｗ３は、リード線２の幅寸法Ｗ２よりも小さく設定される。
このようにすれば、本圧着時にリード線２が上部加圧ツール９１の加圧面９１ａによって加圧加熱されて上記導電性テープ３が溶融しても、加圧面９１ａよりも幅寸法が大きなリード線２によって溶融物が加圧ツール９１側に上昇して上記加圧面９１ａに付着するのが防止される。
それによって、加圧面９１ａに溶融物が付着するのを防止するため、リード線２と加圧面９１ａとの間に、上記第１の実施の形態のようにクッションテープを介在させずなくてもよくなるということがある。
なお、導電性テープ３の幅寸法Ｗ３がリード線２の幅寸法Ｗ２と同等或いはリード線２の幅寸法Ｗ２よりも大きくても、加圧面９１ａの幅寸法Ｗ１がリード線２の幅寸法Ｗ２よりも小さければ、加圧面９１ａに溶融物が付着するのを防止することができる。
図１７に示すように、上記本圧着位置Ｂの上流側と下流側には、上記無端ベルト５３によって搬送されてきた半導体セル１の両側を押圧して位置決めする第１、第２のゲージ機構１１８Ａ，１１８Ｂが設けられている。各ゲージ機構１１８Ａ，１１８Ｂは図示せぬ駆動源によって開閉駆動、つまり搬送される半導体セル１の搬送方向と交差する方向に開閉駆動されるそれぞれ一対の押圧部材１１９を有する。
つまり、半導体セル１は上記本圧着位置Ｂに搬送位置決めされる前の位置と、上記本圧着位置Ｂでリード線２が本圧着された後の位置で、それぞれ搬送方向と交差する方向に対して上記無端ベルト５３上で位置決めされる。したがって、複数の半導体セル１を一列に接続する際、これら半導体セル１に曲がりが生じることがないよう接続できるようになっている。
上記本圧着位置Ｂの上流側には、この本圧着位置Ｂに搬送供給される半導体セル１を予備加熱する３つに分割された予熱ヒータ１２１が一対の無端ベルト５３の間と外側の部分に設けられている。
上記本圧着位置Ｂの下流側には、この本圧着位置Ｂでリード線２が本圧着されて搬出された半導体セル１を徐冷する３つに分割された徐冷ヒータ１２２が予熱ヒータ１２１と同様、一対の無端ベルト５３の間と外側の部分に設けられている。
それによって、半導体セル１にリード線２が本圧着される際、半導体セル１は予熱ヒータ１２１によって予め予熱されているから、急激な温度上昇を避けることができる。また、リード線２が本圧着された半導体セル１は徐冷ヒータ１２２によって徐々に温度が低下するから、急激な温度低下を避けることができる。
このように、半導体セル１の急激な温度変動を避けるようにしたことで、リード線２を本圧着する際、半導体セル１に反り、欠け或いは割れが生じるのを防止することができる。
上記予熱ヒータ１２１及び徐冷ヒータ１２２としては、電熱ヒータ、赤外線ヒータ或いは他の熱源であっても良く、その種類は限定されない。
通常、上記半導体セル１は仮圧着手段１５でリード線２を仮圧着することで約８０℃に温度上昇し、本圧着手段１６でリード線２を本圧着することで１２０〜１８０℃、この実施の形態では約１８０℃に温度上昇する。したがって、上記半導体セル１は、上記予熱ヒータ１２１で約８０℃から１４０〜１５０℃に予熱し、上記徐冷ヒータ１２２では約１８０℃から１５０℃程度に徐冷するとよい。
なお、予熱ヒータ１２１及び徐冷ヒータ１２２を半導体セル１の搬送方向に沿って複数設け、半導体セル１の温度管理をより一層、きめ細かく行なうようにしてもよい。
また、予熱と徐冷は、予熱ヒータ１２１と徐冷ヒータ１２２を半導体セル１の搬送方向に対して１つだけ設けて行なう場合について説明したが、複数の半導体セル１の搬送方向に対して複数の予熱ヒータ１２１と徐冷ヒータ１２２を設け、半導体セル１を段階的に予熱及び徐令するようにしてもよい。たとえば、半導体セル１を２０℃ずつ予熱及び徐令するようにすれば、半導体セル１の反り、欠け或いは割れが発生するのを確実に防止することが可能となる。
図２０はこの発明の第３の実施の形態を示す。第１の実施の形態では隣り合う半導体セル１を３本のリード線２によって接続するようにしているが、半導体セル１の大きさなどによっては２本のリード線２によって接続することがある。
そこで、第３の実施の形態においては、半導体セル１に３本のリード線２を本圧着する３つの上部加圧ツール１９１を、図２０に示す構成とすることによって、リード線２が３本であっても、２本であっても本圧着できるようにした。
すなわち、３つの上部加圧ツール１９１は並設されていて、中央に位置する加圧ツール１９１は１つの加圧面、つまり第１の加圧面１９１ａを有する。両側に位置する２つの上部加圧ツール１９１は並設方向外側に位置する第１の加圧面１９１ａと内側に位置する第２の加圧面１９１ｂを有する。
３つの第１の加圧面１９１ａの間隔は、半導体セル１に３本のリード線２を本圧着するときの、これら３本のリード線２の間隔と同じに設定され、２つの第２の加圧面１９１ｂの間隔は、半導体セル１に２本のリード線２を本圧着するときの、これらリード線２の間隔と同じに設定されている。
なお、各上部加圧ツール１９１にはそれぞれヒータ１９１ｃが設けられている。
半導体セル１に３本のリード線２を本圧着する場合、３つの上部加圧ツール１９１の第１の加圧面１９１ａがリード線２を加圧する。このとき、両側に位置する２つの加圧ツール１９１の第２の加圧面１９１ａは、各上部加圧ツール１９１の第１の加圧面１９１ａがリード線２を加圧しているため、そのリード線２の厚さによって半導体セル１の板面を加圧することはない。
同様に、半導体セル１に２本のリード線２を本圧着する場合、２つの上部加圧ツール１９１の第２の加圧面１９１ｂがリード線２を加圧する。このとき、各上部加圧ツール１９１の第１の加圧面１９１ａは、各上部加圧ツール１９１の第２の加圧面１９１ｂがリード線２を加圧しているため、そのリード線２の厚さによって半導体セル１の板面を加圧することはない。
つまり、並設された３つの上部加圧ツール１９１のうち、両側に位置する２つの上部加圧ツール１９１に第１、第２の加圧面１９１ａ，１９１ｂを設け、中央の上部加圧ツール１９１には第１の加圧面１９１ａだけを設けることによって、半導体セル１に本圧着されるリード線が３本であっても、２本であっても対応することができる。
なお、この実施の形態では本圧着手段１６に適用した場合を例に挙げて説明したが、仮圧着手段１５にも適用することができる。
また、半導体セル１の上面側を上部加圧ツール１９１によって加圧し、下面がバックアップツール１１６で加圧する場合を例にして説明したが、半導体セル１の下面をバックアップツール１１６に代わり、第１の実施の形態に示すように下部加圧ツール９２で加圧する場合、下部加圧ツール９２も上部加圧ツール１９１と同様な構成とすればよい。
図２１は、この発明の第４の実施の形態を示す。この実施の形態は、半導体セル１の長さ寸法に応じて上部加圧ツール２９１或いは図示しない下部加圧ツールの長さ寸法を変えることができるようにしている。
つまり、各加圧ツール２９１の加圧面２９１ａの長手方向の両端部には、加圧ツール９１，９２の本体部分に対してチップ１２４がたとえば蟻溝結合など連結手段によって図２１に実線で示す取外し位置から鎖線で示すように、着脱脱可能に取付け固定できるようになっている。
チップ１２４を加圧ツール２９１の加圧面２９１ａの長手方向の両端部に取付けると、そのチップ１２４の下面が加圧面の一部を構成するようになっている。したがって、加圧ツール２９１にチップ１２４を取付ければ、加圧面２９１ａを長尺にすることができ、チップ１２４を取り外せば、加圧面２９１ａを短尺にすることができる。
たとえば、短尺な半導体セル１にリード線２を本圧着する際、加圧面２９１ａが長尺であると、その加圧面２９１ａの前端部と後端部とが前後に位置する半導体セル１の搬送方向の端部を加圧することがあり、そのような場合には加圧面２９１ａによって部分的に加圧された半導体セル１が損傷する虞がある。
そこで、上述したように半導体セル１の長さ寸法が短いときには、加圧ツール２９１からチップ１２４を取り外してその加圧面２９１ａを短くすることで、前後に位置する半導体セル１が損傷するのを防止することができる。
１…半導体セル、２，２ａ〜２ｎ…リード線、３…導電性テープ、１２…供給部、１３…テープ貼着手段、１４…搬送手段、１５…仮圧着手段、１６…本圧着手段、１７…排出手段、１８…検査部、２４…第１の受け渡し装置、２５…アライメントステージ、３１…第１のテープ貼着部、３２…第２のテープ貼着部、３５…第１の貼着テーブル、３６…第２の貼着テーブル、４８…第２の受け渡し装置、４９…貼着検査ステージ、５３…無端ベルト（搬送手段）、６０…下部加圧部材、６１…第１の下ブロック、６１ａ…第１の受け面、６２…第２の下ブロック、６２ａ…第２の受け面、６４ａ〜６４ｃ…第１乃至第３のリード線加工手段、６５…供給リール、６６…引出し爪、６８…クランパ、６９…第１のカッタ、７１…第１の保持部、７２…成形金型、７３…第２の保持部、７４…第２のカッタ、８５…上部シリンダ、８７…下部シリンダ、９１…上部加圧ツール、９２…下部加圧ツール。

Claims (13)

  1. 複数の半導体セルをリード線によって一列に接続するリード線接続装置であって、
    上記半導体セルの供給部と、
    この供給部から供給された上記半導体セルの上面と下面に所定長さに切断された粘着性の導電性テープを同時に貼着するテープ貼着手段と、
    このテープ貼着手段によって上面と下面に上記導電性テープが貼着された上記半導体セルが供給されその半導体セルをピッチ送りする搬送手段と、
    上記リード線を長手方向の中途部を境にして上下方向に屈曲する形状に成形加工するリード線加工手段と、
    上記搬送手段によってピッチ送りされる上記半導体セルと対向する部位に設けられ上記リード線加工手段によって成形加工されたリード線を保持してピッチ送りされる上記半導体セルの上面と下面に設けられた導電性テープに上記リード線の仮圧着を繰り返して隣り合う上記半導体セルの上面と下面を交互に電気的に接続するための仮圧着手段と、
    この仮圧着手段よりも上記搬送手段による半導体セルの送り方向下流側の半導体セルと対向する部位に配置され上記仮圧着手段によって上記半導体セルの上面と下面に仮圧着された上下一対の上記リード線を同時に本圧着する本圧着手段と
    を具備したことを特徴とする半導体セルのリード線接続装置。
  2. 上記供給部から上記半導体セルが交互に供給される第１のテープ貼着部と第２のテープ貼着部を備えていることを特徴とする請求項１記載の半導体セルのリード線接続装置。
  3. 上記テープ貼着手段と上記搬送手段の間には、上記半導体セルに上記テープ貼着手段で貼着された導電性テープの貼着状態の良否を検査する検査手段が設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の半導体セルのリード線接続装置。
  4. 上記仮圧着手段は、
    上記搬送手段によって搬送される半導体セルの下面に対向する位置に配置され上端に上記リード線加工手段で成形加工されたリード線を吸着保持する受け面を有して上下方向に駆動される下部加圧部材と、
    上記半導体セルの上方で水平方向及び上下方向に駆動可能に設けられ上記リード線加工手段で成形加工されたリード線を下端に形成された保持面で吸着保持して上記下部加圧部材の受け面に供給するとともに、上記リード線の供給と上記搬送手段による上記半導体セルのピッチ送りによって上記半導体セルの上面と下面の上記導電性テープに貼着された上記リード線を上記下部加圧部材とで同時に加圧して仮圧着する上部加圧部材と
    によって構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の半導体セルのリード線接続装置。
  5. 上記本圧着手段は、
    仮圧着されたリード線によって一列に接続されて上記搬送手段により搬送される上記半導体セルの下面に対向する部位に上下方向に駆動可能に設けられた下部本圧着ヘッドと、
    上記半導体セルの上面で、上記下部本圧着ヘッドに対向する部位に上下方向に駆動可能に設けられ上記下部本圧着ヘッドとで上記半導体セルの上面と下面に仮圧着された上記導電性テープを同時に加圧して本圧着する上部本圧着ヘッドと
    によって構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の半導体セルのリード線接続装置。
  6. 上記搬送手段による上記半導体セルの搬送方向には、一列に接続された半導体セルの間隔の整数倍の間隔で複数の本圧着手段が配置されていて、
    上記搬送手段は一列に接続された半導体セルを、これら半導体セルの接続間隔と同じ距離でピッチ送りし、
    上記複数の本圧着手段は複数の半導体セルがピッチ送りされる毎に複数の半導体セルの上面と下面に仮圧着されたリード線を同時に本圧着することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の半導体セルのリード線接続装置。
  7. 上記本圧着手段によってリード線が本圧着された複数の半導体セルを同時に吸着して上記搬送手段の側方に排出する排出手段が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の半導体セルのリード線接続装置。
  8. 上記本圧着手段に搬入される半導体セルを予熱する予熱ヒータと、上記本圧着手段でリード線が本圧着されてこの本圧着手段から搬出される上記半導体セルを徐冷する徐冷ヒータを有することを特徴とする請求項１記載の半導体セルのリード線の接続装置。
  9. 上記本圧着手段によってリード線が本圧着される前の上記半導体セルを、上記搬送手段に対して搬送方向と交差する方向に位置決めするゲージ機構を有することを特徴とする請求項１記載の半導体セルのリード線の接続装置。
  10. 上記本圧着手段は、半導体セルに仮圧着されたリード線を本圧着する加圧ツールを有し、この加圧ツールの上記リード線を加圧する加圧面の幅寸法は、上記リード線の幅寸法よりも小さく設定されていることを特徴とする請求項１記載の半導体セルのリード線の接続装置。
  11. 上記本圧着手段は、並設された３つの加圧ツールを有し、並設方向の中央に位置する加圧ツールには第１の加圧面が形成され、両側に位置する２つの加圧ツールには第１の加圧面と第２の加圧面が形成されていて、複数の半導体セルを一列に接続するリード線が３本の場合には３つの加圧ツールの第１の加圧面によって上記リード線を加圧し、上記リード線が２本の場合には両側に位置する２つの加圧ツールの第２の加圧面によって上記リード線を加圧する構成であることを特徴とする請求項１記載の半導体セルのリード線の接続装置。
  12. 上記本圧着手段は、半導体セルに仮圧着されたリード線を本圧着する加圧ツールを有し、この加圧ツールの上記リード線を加圧する加圧面の長手方向の両端部には、その加圧面の長さ寸法を調整するためのチップが着脱可能に設けられていることを特徴とする請求項１記載の半導体セルのリード線の接続装置。
  13. 複数の半導体セルをリード線によって一列に接続するリード線接続方法であって、
    上記半導体セルの上面と下面に粘着性の導電性テープを同時に貼着する工程と、
    上記半導体セルの上面と下面に設けられた上記導電性テープに２本の上記リード線の一方の一端部と他方の他端部を同時に仮圧着して隣り合う上記半導体セルの上面と下面を交互に電気的に接続するための工程と、
    上記半導体セルの上面と下面に仮圧着された上下一対の上記リード線を同時に本圧着する工程と
    を具備したことを特徴とする半導体セルのリード線接続方法。
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