JP2012028671A - Photoelectric conversion device and photoelectric conversion module - Google Patents

Photoelectric conversion device and photoelectric conversion module Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photoelectric conversion device and a photoelectric conversion module capable of contributing to the improvement of environment resistance.SOLUTION: A photoelectric conversion device 2 comprises: a substrate 5; a photoelectric conversion element 4 provided on the substrate 5; a frame body 6 surrounding a periphery of the photoelectric conversion element 4 in planar view; a flange part 7a provided in the upper part of the photoelectric conversion element 4 with a space from the photoelectric conversion element 4 and protruding in a plane direction to the top face of the substrate 5; and a condensation component 7 in which the flange part 7a and the frame body 6 are joined.

Description

本発明は、光電変換装置、ならびにその光電変換装置を用いた光電変換モジュールに関する。   The present invention relates to a photoelectric conversion device and a photoelectric conversion module using the photoelectric conversion device.

近年、光電変換素子を有する光電変換装置の開発が進められている。例示的な光電変換装置としては、太陽エネルギーを電力に変換する太陽電池装置がある。特に、発電効率の向上を目的として、集光型の太陽電池装置の開発が進められている。光電変換装置は、光エネルギーを電力エネルギーに変換する光電変換素子を有している。光電変換装置が例えば太陽電池装置の場合、光電変換素子は、太陽エネルギーを電力エネルギーに変換する太陽電池素子である（例えば、特許文献１参照）。   In recent years, development of a photoelectric conversion device having a photoelectric conversion element has been advanced. As an exemplary photoelectric conversion device, there is a solar cell device that converts solar energy into electric power. In particular, for the purpose of improving the power generation efficiency, a concentrating solar cell device is being developed. The photoelectric conversion device includes a photoelectric conversion element that converts light energy into electric power energy. When the photoelectric conversion device is, for example, a solar cell device, the photoelectric conversion element is a solar cell element that converts solar energy into electric power energy (see, for example, Patent Document 1).

なお、光電変換装置は、光電変換素子上に、光電変換素子に光を集光させる集光部材が設けられる。   Note that in the photoelectric conversion device, a condensing member that condenses light on the photoelectric conversion element is provided on the photoelectric conversion element.

特開２００９−２７２５６７号公報JP 2009-272567 A

光電変換装置は、光を集光して電気に変換するものであるため、室外にて設置されて用いられることがある。特に、光電変換装置を室外で用いた場合は、天候または気温の変化によって、光電変換装置の外表面に水滴が付くことがある。その水滴が装置内部に進入した場合は、装置が所望する動作を行なわない可能性が生じる。   Since the photoelectric conversion device collects light and converts it into electricity, the photoelectric conversion device may be used outdoors. In particular, when the photoelectric conversion device is used outdoors, water droplets may adhere to the outer surface of the photoelectric conversion device due to changes in weather or air temperature. When the water droplet enters the inside of the apparatus, there is a possibility that the apparatus does not perform a desired operation.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、耐環境性の向上に寄与することが可能な光電変換装置、ならびに光電変換モジュールを提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of the above, Comprising: It aims at providing the photoelectric conversion apparatus which can contribute to the improvement of environmental resistance, and a photoelectric conversion module.

上記課題を解決するために、本発明の一実施形態に係る光電変換装置は、基板と、該基板上に設けられた光電変換素子と、平面視して前記光電変換素子の周囲を囲繞して設けられた枠体と、前記光電変換素子の上方に前記光電変換素子と間を空けて配置されるとともに、前記基板の上面に対して平面方向に突出する鍔部を有し、前記鍔部が前記枠体と接合された集光部材と、を備えている。   In order to solve the above problems, a photoelectric conversion device according to an embodiment of the present invention includes a substrate, a photoelectric conversion element provided on the substrate, and surrounds the periphery of the photoelectric conversion element in a plan view. The frame body is disposed above the photoelectric conversion element and spaced apart from the photoelectric conversion element, and has a flange that protrudes in a plane direction with respect to the upper surface of the substrate, and the flange is A light collecting member joined to the frame.

また、本発明の一実施形態に係る光電変換モジュールは、前記光電変換装置と、前記光電変換装置の上方に設けられた受光部材と、を備えている。   Moreover, the photoelectric conversion module which concerns on one Embodiment of this invention is equipped with the said photoelectric conversion apparatus and the light-receiving member provided above the said photoelectric conversion apparatus.

本発明によれば、耐環境性の向上に寄与することが可能な光電変換装置、ならびに光電変換モジュールを提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the photoelectric conversion apparatus which can contribute to improvement of environmental resistance, and a photoelectric conversion module can be provided.

本実施形態に係る光電変換モジュールの概観を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the external appearance of the photoelectric conversion module which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る光電変換装置、及び受光部材の断面図である。It is sectional drawing of the photoelectric conversion apparatus which concerns on this embodiment, and a light-receiving member. 本実施形態に係る光電変換装置の一部を拡大した断面図である。It is sectional drawing to which a part of photoelectric conversion apparatus concerning this embodiment was expanded. 本実施形態に係る光電変換装置の平面図であって、集光部材を取り除いた状態を示している。It is a top view of the photoelectric conversion apparatus which concerns on this embodiment, Comprising: The state which removed the condensing member is shown. 一変形例に係る光電変換装置、及び受光部材の断面図である。It is sectional drawing of the photoelectric conversion apparatus which concerns on one modification, and a light-receiving member. 一変形例に係る光電変換装置、及び受光部材の断面図である。It is sectional drawing of the photoelectric conversion apparatus which concerns on one modification, and a light-receiving member. 一変形例に係る光電変換装置、及び受光部材の断面図である。It is sectional drawing of the photoelectric conversion apparatus which concerns on one modification, and a light-receiving member. 一変形例に係る光電変換装置、及び受光部材の断面図である。It is sectional drawing of the photoelectric conversion apparatus which concerns on one modification, and a light-receiving member.

以下に添付図面を参照して、本発明にかかる光電変換モジュール、及び光電変換装置の実施形態を説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されないものとする。   Embodiments of a photoelectric conversion module and a photoelectric conversion device according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In addition, this invention shall not be limited to the following embodiment.

＜光電変換モジュールの概略構成＞
図１は、本実施形態に係る光電変換モジュール１の概観斜視図と、その一部を拡大した分解斜視図である。また、図２は、図１に示す光電変換装置２、受光部材３の断面図である。さらに、図３は、図２に示した光電変換装置２の一部を拡大した断面図である。また、図４は、図２に示す光電変換装置２の平面図であって、集光部材を取り除いた状態を示している。 <Schematic configuration of photoelectric conversion module>
FIG. 1 is an overview perspective view of a photoelectric conversion module 1 according to the present embodiment, and an exploded perspective view in which a part thereof is enlarged. 2 is a cross-sectional view of the photoelectric conversion device 2 and the light receiving member 3 shown in FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a part of the photoelectric conversion device 2 shown in FIG. FIG. 4 is a plan view of the photoelectric conversion device 2 shown in FIG. 2 and shows a state in which the light collecting member is removed.

本実施形態に係る光電変換モジュール１は、太陽光を電力に変換する太陽光発電モジュールである。また、本実施形態に係る光電変換装置２は、光を集光する光電変換素子４を含んでいる。かかる光電変換素子４は、例えば太陽光を集光して発電する機能を備えている。光電変換モジュール１は、図１に示すように、複数の光電変換装置２を含んで構成されている。そして、複数の光電変換装置２が、電気的に並列または直列に接続されている。   The photoelectric conversion module 1 according to the present embodiment is a photovoltaic power generation module that converts sunlight into electric power. Moreover, the photoelectric conversion apparatus 2 according to the present embodiment includes a photoelectric conversion element 4 that collects light. For example, the photoelectric conversion element 4 has a function of collecting sunlight to generate power. As shown in FIG. 1, the photoelectric conversion module 1 includes a plurality of photoelectric conversion devices 2. A plurality of photoelectric conversion devices 2 are electrically connected in parallel or in series.

光電変換モジュール１は、複数の光電変換装置２と、光を受光する受光部材３とを含んでいる。受光部材３は、光電変換装置２の上方に設けられている。受光部材３は、例えばドーム形状のフレネルレンズである。受光部材３は、外部からの光を受光するとともに、受光した光を光電変換装置２に集める機能を備えている。なお、受光部材３は、例えばガラス、プラスチックまたは透光性樹脂等からなる。かかる受光部材３は、フレーム部材３ａとレンズ部材３ｂとを含んでおり、レンズ部材３ｂを取り囲むようにフレーム部材３ａにて固定されている。   The photoelectric conversion module 1 includes a plurality of photoelectric conversion devices 2 and a light receiving member 3 that receives light. The light receiving member 3 is provided above the photoelectric conversion device 2. The light receiving member 3 is, for example, a dome-shaped Fresnel lens. The light receiving member 3 has a function of collecting light received from the outside and collecting the received light in the photoelectric conversion device 2. The light receiving member 3 is made of, for example, glass, plastic, or translucent resin. The light receiving member 3 includes a frame member 3a and a lens member 3b, and is fixed by the frame member 3a so as to surround the lens member 3b.

光電変換装置２は、図２または図３に示すように、基板５と、基板５上に設けられた光電変換素子４と、平面視して光電変換素子４の周囲を囲繞して設けられた枠体６と、光電変換素子４の上方に光電変換素子４と間を空けて配置されるとともに、基板５の上面に対して平行方向に突出する鍔部７ａを有し、鍔部７ａが枠体６と接合された集光部材７と、を含んでいる。   2 or 3, the photoelectric conversion device 2 is provided so as to surround the periphery of the photoelectric conversion element 4 in plan view, and the photoelectric conversion element 4 provided on the substrate 5. The frame 6 and the photoelectric conversion element 4 are disposed above the photoelectric conversion element 4 so as to be spaced apart from each other, and have a flange part 7a protruding in a parallel direction with respect to the upper surface of the substrate 5, and the flange part 7a is a frame. A light collecting member 7 joined to the body 6.

基板５は、絶縁性の基板であって、アルミナまたはムライト等のセラミック材料、あるいはガラスセラミック材料等から成る。または、これらの材料のうち複数の材料を混合した複合系材料から成る。   The substrate 5 is an insulating substrate and is made of a ceramic material such as alumina or mullite, or a glass ceramic material. Or it consists of a composite material which mixed several materials among these materials.

基板５内には、枠体６の内外を電気的に接続するための導電路８が設けられている。導電路８の一端は、枠体６で囲まれる領域内に位置し、導電路８の他端は、枠体６で囲まれない領域に位置する。そして、導電路８の一端が、枠体６内に実装される光電変換素子４と電気的に接続され、導電路８の他端が、隣接する光電変換装置２と電気的に接続される。導電路８は、例えば、銅、銀、金、鉄、アルミニウム、ニッケル、コバルトまたはクロム等の金属材料、あるいはそれらの合金からなる。   A conductive path 8 for electrically connecting the inside and outside of the frame body 6 is provided in the substrate 5. One end of the conductive path 8 is positioned in a region surrounded by the frame body 6, and the other end of the conductive path 8 is positioned in a region not surrounded by the frame body 6. One end of the conductive path 8 is electrically connected to the photoelectric conversion element 4 mounted in the frame 6, and the other end of the conductive path 8 is electrically connected to the adjacent photoelectric conversion device 2. The conductive path 8 is made of, for example, a metal material such as copper, silver, gold, iron, aluminum, nickel, cobalt, or chromium, or an alloy thereof.

基板５上には、光電変換素子４が実装される領域に、端子として機能する第１電極体９が設けられている。第１電極体９は、光電変換素子４の下面に電気的に接続される。そして、光電変換素子４にて発電した電力を第１電極体９に流すことができる。第１電極体９は、例えば、銅、銀、金、鉄、アルミニウム、ニッケル、コバルトまたはクロム等の金属材料、あるいはそれらの合金からなる。   On the board | substrate 5, the 1st electrode body 9 which functions as a terminal is provided in the area | region in which the photoelectric conversion element 4 is mounted. The first electrode body 9 is electrically connected to the lower surface of the photoelectric conversion element 4. Then, the electric power generated by the photoelectric conversion element 4 can be passed through the first electrode body 9. The 1st electrode body 9 consists of metal materials, such as copper, silver, gold | metal | money, iron, aluminum, nickel, cobalt, chromium, or those alloys, for example.

光電変換素子４は、第１電極体９の中央部上に設けられ、第１電極体９と電気的に接続される。光電変換素子４の第１電極体９と対向する下面には、光電変換素子４の下面電極パターンが形成されている。かかる下面電極パターンが、例えば半田を介して第１電極体９に電気的に接続されている。   The photoelectric conversion element 4 is provided on the central portion of the first electrode body 9 and is electrically connected to the first electrode body 9. A lower surface electrode pattern of the photoelectric conversion element 4 is formed on the lower surface of the photoelectric conversion element 4 facing the first electrode body 9. The lower electrode pattern is electrically connected to the first electrode body 9 via, for example, solder.

また、光電変換素子４の上面には、上面電極パターンが形成されている。かかる上面電極パターンは、例えばワイヤを介して後述する枠体６の一部である第１枠体部６ａ上に形成される第２電極体１０に電気的に接続される。   An upper surface electrode pattern is formed on the upper surface of the photoelectric conversion element 4. The upper surface electrode pattern is electrically connected to the second electrode body 10 formed on the first frame body portion 6a which is a part of the frame body 6 described later, for example, via a wire.

光電変換素子４は、例えば、III−Ｖ族化合物半導体を含んでいる太陽電池素子である。光電変換素子４は、光起電力効果により、受けた光を即時に電力に変換して出力することができる。例示的な太陽電池素子は、ＩｎＧａＰ／ＧａＡｓ／Ｇｅ３接合型セルの構造を有している。インジウムガリウムリン（ＩｎＧａＰ）トップセルは、６６０ｎｍ以下の波長領域に含まれる光をエネルギー変換する。ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）ミドルセルは、６６０ｎｍ以上８９０ｎｍ以下の波長領域に含まれる光をエネルギー変換する。ゲルマニウム（Ｇｅ）ボトムセルは、８９０ｎｍ以上２０００ｎｍ以下の波長領域に含まれる光をエネルギー変換する。３つのセルは、トンネル接合を介して直列に接続されている。開放電圧は、３つのセルの起電圧の和である。なお、光電変換素子４の一辺は、例えば３ｍｍ以上１５ｍｍ以下の長さである。また、光電変換素子４は、例えば０．３ｍｍ以上５ｍｍ以下の厚みである。   The photoelectric conversion element 4 is a solar cell element including a III-V group compound semiconductor, for example. The photoelectric conversion element 4 can immediately convert the received light into electric power and output it by the photovoltaic effect. An exemplary solar cell element has an InGaP / GaAs / Ge3 junction cell structure. The indium gallium phosphide (InGaP) top cell converts energy contained in a wavelength region of 660 nm or less. The gallium arsenide (GaAs) middle cell converts energy contained in a wavelength region of 660 nm or more and 890 nm or less. The germanium (Ge) bottom cell converts energy contained in a wavelength region of 890 nm or more and 2000 nm or less. The three cells are connected in series via a tunnel junction. The open circuit voltage is the sum of the electromotive voltages of the three cells. Note that one side of the photoelectric conversion element 4 has a length of, for example, 3 mm or more and 15 mm or less. Moreover, the photoelectric conversion element 4 is 0.3 mm or more and 5 mm or less in thickness, for example.

第１電極体９の端部上に、枠体６の一部である第１枠体部６ａが設けられる。第１枠体部６ａは、絶縁性の部材であって、第１電極体９と第２電極体１０との間に介在されるものである。そして、第１電極体９と第２電極体１０とが直接、電気的に導通するのを防いでいる。第１枠体部６ａは、平面視して光電変換素子４の外周に沿った領域に設けられる。なお、第１枠体部６ａは、基板５と同様に、アルミナまたはムライト等のセラミック材料、あるいはガラスセラミック材料等から成る。または、これらの材料のうち複数の材料を混合した複合系材料から成る。なお、第１枠体部６ａの熱膨張率は、例えば３０×１０−６１／Ｋ以上１２０×１０−６１／Ｋ以下に設定されている。 A first frame body portion 6 a that is a part of the frame body 6 is provided on the end portion of the first electrode body 9. The first frame body portion 6 a is an insulating member and is interposed between the first electrode body 9 and the second electrode body 10. The first electrode body 9 and the second electrode body 10 are prevented from being directly electrically connected. The first frame body portion 6a is provided in a region along the outer periphery of the photoelectric conversion element 4 in plan view. The first frame portion 6a is made of a ceramic material such as alumina or mullite, a glass ceramic material, or the like, like the substrate 5. Or it consists of a composite material which mixed several materials among these materials. The coefficient of thermal expansion of the first frame body portion 6a is set to, for example, 30 × 10 −6 1 / K or more and 120 × 10 −6 1 / K or less.

第１枠体部６ａ上には、平面視して光電変換素子４の周囲を取り囲むように第２電極体１０が設けられている。第２電極体１０は、例えば半田を介して第１枠体部６ａ上に設けられている。第２電極体１０は、中央部に貫通穴が設けられた板体である。その貫通穴内に光電変換素子４が配置される。なお、第２電極体１０は、例えば、銅、銀、金、鉄、アルミニウム、ニッケル、コバルトまたはクロム等の金属材料、あるいはそれらの合金からなる。   On the 1st frame part 6a, the 2nd electrode body 10 is provided so that the circumference | surroundings of the photoelectric conversion element 4 may be enclosed in planar view. The second electrode body 10 is provided on the first frame body portion 6a via, for example, solder. The second electrode body 10 is a plate having a through hole at the center. The photoelectric conversion element 4 is disposed in the through hole. In addition, the 2nd electrode body 10 consists of metal materials, such as copper, silver, gold | metal | money, iron, aluminum, nickel, cobalt, chromium, or those alloys, for example.

第２電極体１０は、光電変換素子４の上面に形成された上面電極パターンに例えばワイヤを介して電気的に接続される。ここで、第１電極体９は、正極として機能する。また、第２電極体１０は、負極として機能する。そして、光電変換素子４は、第１電極体９または第２電極体１０を介して外部に電気を取り出すことができる。   The 2nd electrode body 10 is electrically connected to the upper surface electrode pattern formed in the upper surface of the photoelectric conversion element 4 via a wire, for example. Here, the first electrode body 9 functions as a positive electrode. The second electrode body 10 functions as a negative electrode. The photoelectric conversion element 4 can extract electricity to the outside via the first electrode body 9 or the second electrode body 10.

また、第２電極体１０は、隣接する光電変換装置２の第１電極体９に導電路８を介して電気的に接続される。ここで、第２電極体１０と導電路８とは、接続端子１１を介して電気的に接続される。ここで、接続端子１１は、例えば、銅、銀、金、鉄、アルミニウム、ニッケル、コバルトまたはクロム等の金属材料、あるいはそれらの合金からなる。   The second electrode body 10 is electrically connected to the first electrode body 9 of the adjacent photoelectric conversion device 2 through the conductive path 8. Here, the second electrode body 10 and the conductive path 8 are electrically connected via the connection terminal 11. Here, the connection terminal 11 consists of metal materials, such as copper, silver, gold | metal | money, iron, aluminum, nickel, cobalt, chromium, or those alloys, for example.

接続端子１１は、隣接する光電変換装置２同士を電気的に接続するものである。そして、接続端子１１の一端は、一方の光電変換装置２における基板５の上面に露出する導電路８の他端に、例えば半田を介して電気的に接続される。また、接続端子１１の他端は、他方の光電変換装置２における第２電極体１０の下面に、例えば半田を介して電気的に接続される。このように、隣接する光電変換装置２同士において、一方の光電変換装置２の導電路８と他方の光電変換装置２の第２電極体１０とを簡易に接続することができる。   The connection terminal 11 is for electrically connecting adjacent photoelectric conversion devices 2 to each other. Then, one end of the connection terminal 11 is electrically connected to the other end of the conductive path 8 exposed on the upper surface of the substrate 5 in one photoelectric conversion device 2 via, for example, solder. In addition, the other end of the connection terminal 11 is electrically connected to the lower surface of the second electrode body 10 in the other photoelectric conversion device 2 via, for example, solder. In this way, in the adjacent photoelectric conversion devices 2, the conductive path 8 of one photoelectric conversion device 2 and the second electrode body 10 of the other photoelectric conversion device 2 can be easily connected.

接続端子１１は、一方の光電変換装置２において発電した電気を他方の光電変換装置２に伝達することができる。このようにして、光電変換装置２において発電した電気を、隣接する光電変換装置２に送ることができる。そして、光電変換モジュール１は、直列または並列に電気的に接続した複数の光電変換装置２を有しており、それぞれの光電変換装置２にて発電した電気を光電変換モジュール１から取り出すことができる。   The connection terminal 11 can transmit electricity generated in one photoelectric conversion device 2 to the other photoelectric conversion device 2. In this way, the electricity generated in the photoelectric conversion device 2 can be sent to the adjacent photoelectric conversion device 2. The photoelectric conversion module 1 has a plurality of photoelectric conversion devices 2 electrically connected in series or in parallel, and the electricity generated by each photoelectric conversion device 2 can be taken out from the photoelectric conversion module 1. .

第２電極体１０上には、枠体６の一部である第２枠体部６ｂが設けられている。第２枠体部６ｂは、集光部材７の鍔部７ａを支持するものである。かかる第２枠体部６ｂは、第２電極体１０上に形成され、平面視して発光素子４の外周を取り囲むように設けられる。なお、第２枠体部６ｂは、第１枠体部６ａと同様に、アルミナまたはムライト等のセラミック材料、あるいはガラスセラミック材料等から成る。または、これらの材料のうち複数の材料を混合した複合系材料から成る。なお、第２枠体部６ｂの熱膨張率は、例えば３０×１０−６１／Ｋ以上１２０×１０−６１／Ｋ以下に設定されている。 On the 2nd electrode body 10, the 2nd frame part 6b which is a part of the frame 6 is provided. The second frame body portion 6 b supports the flange portion 7 a of the light collecting member 7. The second frame body portion 6b is formed on the second electrode body 10 and is provided so as to surround the outer periphery of the light emitting element 4 in plan view. In addition, the 2nd frame part 6b consists of ceramic materials, such as an alumina or a mullite, or a glass ceramic material similarly to the 1st frame part 6a. Or it consists of a composite material which mixed several materials among these materials. In addition, the thermal expansion coefficient of the 2nd frame part 6b is set to 30 * 10 < -6 > 1 / K or more and 120 * 10 < -6 > 1 / K or less, for example.

第２枠体部６ｂ上には、接合体１２を介して集光部材７が接続される。接合体１２は、鍔部７ａの外表面から枠体６の第２枠体部６ｂの外表面にかけて連続して形成されている。そして、集光部材７と枠体６とを強固に接合することができ、集光部材７が枠体６から位置ズレするのを抑制することができる。   The light collecting member 7 is connected to the second frame body portion 6b via the joined body 12. The joined body 12 is continuously formed from the outer surface of the flange portion 7 a to the outer surface of the second frame body portion 6 b of the frame body 6. And the condensing member 7 and the frame 6 can be joined firmly, and it can suppress that the condensing member 7 shifts | deviates from the frame 6. FIG.

また、接合体１２は、枠体６の第２枠体部６ｂの上部であって、平面視して第２枠体部６ｂの外表面の周囲に沿って連続して設けられている。接合体１２が、枠体６の周囲を取り囲むように連続して設けられることで、枠体６と集光部材７とを効果的に強固に接合することができる。そして、枠体６と集光部材７で囲まれる領域の封止性を向上させて、該領域内に位置する光電変換素子４を気密封止することができ、光電変換素子４の電気特性が時間の経過とともに、大きく変化するのを抑制することができる。   Moreover, the joined body 12 is an upper portion of the second frame body portion 6b of the frame body 6 and is continuously provided along the periphery of the outer surface of the second frame body portion 6b in a plan view. Since the joined body 12 is continuously provided so as to surround the periphery of the frame body 6, the frame body 6 and the light collecting member 7 can be effectively and firmly joined. And the sealing property of the area | region enclosed by the frame 6 and the condensing member 7 can be improved, the photoelectric conversion element 4 located in this area | region can be airtightly sealed, and the electrical property of the photoelectric conversion element 4 is It can suppress that it changes greatly with progress of time.

接合体１２は、鍔部７ａの外表面および第２枠体部６ｂの外表面に直接接して形成された第１接合層１２ａと、第１接合層１２ａの外表面に形成された第２接合層１２ｂとから構成されている。第１接合層１２ａは、枠体６と集光部材７の熱膨張差に起因する熱応力を緩和する機能を有している。また、第２接合層１２ｂは、枠体６と集光部材７との間の接合力を向上させて枠体６と集光部材７で囲まれる領域の封止性を良好に維持する機能を有している。第１接合層１２ａは、例えば、低融点のガラスまたは半田材料等であって、熱膨張率が、枠体６と集光部材７の間の値となるような材料からなる。なお、第１接合層１２ａの熱膨張率は、例えば３０×１０−６１／Ｋ以上１００×１０−６１／Ｋ以下に設定されている。また、第２接合層１２ｂは、例えば、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シアネート樹脂、シリコーン樹脂またはビスマレイミドトリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂やポリエーテルケトン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂またはポリフェニレンエーテル樹脂等の熱可塑性樹脂等の封止性に優れた材料からなる。なお、第２接合層１２ｂは、第１接合層１２ａの弾性率よりも低い弾性率であることが望ましい。第２接合層１２ｂの弾性率を第１接合層１２ａの弾性率よりも低くし、第２接合層１２ｂを弾性のある材料とすることで、第２接合層１２ｂを伸縮しやすくすることができ、外部から接合層１２内に進入する水分に対する耐水性を向上させることができる。 The joined body 12 includes a first joining layer 12a formed in direct contact with the outer surface of the flange portion 7a and the outer surface of the second frame body portion 6b, and a second joining formed on the outer surface of the first joining layer 12a. Layer 12b. The first bonding layer 12 a has a function of relieving thermal stress caused by a difference in thermal expansion between the frame body 6 and the light collecting member 7. Further, the second bonding layer 12b has a function of improving the bonding force between the frame body 6 and the light collecting member 7 and maintaining the sealing performance of the region surrounded by the frame body 6 and the light collecting member 7 in a good manner. Have. The first bonding layer 12a is made of, for example, a low melting point glass or a solder material, and has a coefficient of thermal expansion that is a value between the frame 6 and the light collecting member 7. The coefficient of thermal expansion of the first bonding layer 12a is set to, for example, 30 × 10 −6 1 / K or more and 100 × 10 −6 1 / K or less. The second bonding layer 12b is made of, for example, a thermosetting resin such as polyimide resin, acrylic resin, epoxy resin, urethane resin, cyanate resin, silicone resin or bismaleimide triazine resin, polyether ketone resin, polyethylene terephthalate resin, or polyphenylene. It consists of material excellent in sealing properties, such as thermoplastic resins, such as ether resin. Note that the second bonding layer 12b desirably has an elastic modulus lower than that of the first bonding layer 12a. By making the elastic modulus of the second bonding layer 12b lower than the elastic modulus of the first bonding layer 12a and making the second bonding layer 12b an elastic material, the second bonding layer 12b can be easily expanded and contracted. The water resistance against moisture entering the bonding layer 12 from the outside can be improved.

第１接合層１２ａは、鍔部７ａの下面と第２枠体部６ｂの外側面にまたがって形成されている。そして、鍔部７ａの下面と第２枠体部６ｂとの間のすきまを第１接合層１２ａで埋めている。第１接合層１２ａの材料は、第２枠体部６ｂの熱膨張率と鍔部７ａの熱膨張率との間の大きさの熱膨張率の材料を選択することで、第２枠体部６ｂと鍔部７ａとが熱膨張するときに、両者の熱膨張率の差に起因して、両者が剥離しようとするのを抑制することができ、両者を良好に繋ぎ止めることができる。   The first bonding layer 12a is formed across the lower surface of the flange portion 7a and the outer surface of the second frame body portion 6b. And the clearance gap between the lower surface of the collar part 7a and the 2nd frame part 6b is filled up with the 1st joining layer 12a. The material of the first bonding layer 12a is selected by selecting a material having a thermal expansion coefficient that is between the thermal expansion coefficient of the second frame body part 6b and the thermal expansion coefficient of the flange part 7a. When 6b and the collar part 7a thermally expand, it can suppress that both try to peel off due to the difference of a thermal expansion coefficient of both, and can hold both well.

第２接合層１２ｂは、第１接合層１２ａの外表面に沿って形成される。平面視したときに、鍔部７ａが第２枠体部６ｂから平面方向に突出しているが、その突出している大きさに対応する面積が鍔部７ａの下面に想到する。その鍔部７ａの露出する下面を、第１接合層７ａおよび第２接合層１２ｂで被覆する。そして、鍔部７ａの露出していた下面を接合体１２で被覆することができる。   The second bonding layer 12b is formed along the outer surface of the first bonding layer 12a. When seen in a plan view, the flange portion 7a protrudes from the second frame body portion 6b in the planar direction, but an area corresponding to the protruding size reaches the lower surface of the flange portion 7a. The exposed lower surface of the flange portion 7a is covered with the first bonding layer 7a and the second bonding layer 12b. Then, the exposed lower surface of the flange portion 7 a can be covered with the joined body 12.

集光部材７は、受光部材３を介して透過した光を集光し、集光した光を光電変換素子４に集中させる機能を備えている。集光部材７は、光電変換素子４の上方に光電変換素子４と間を空けて配置されている。そして、基板５の上面に対して平面方向に突出する鍔部７ａを有しているとともに、鍔部７ａが枠体６の第２枠体部６ｂと接合されている。また、鍔部７ａは、集光部材７の一部であって、集光部材７と一体に設けられている。   The condensing member 7 has a function of condensing the light transmitted through the light receiving member 3 and concentrating the collected light on the photoelectric conversion element 4. The condensing member 7 is disposed above the photoelectric conversion element 4 and spaced from the photoelectric conversion element 4. And it has the collar part 7a which protrudes in the plane direction with respect to the upper surface of the board | substrate 5, and the collar part 7a is joined with the 2nd frame body part 6b of the frame 6. FIG. The flange portion 7 a is a part of the light collecting member 7 and is provided integrally with the light collecting member 7.

集光部材７は、例えばガラス、プラスチックまたは透光性樹脂等の光透過性の材料からなる。光電変換素子４を枠体６で取り囲むとともに、枠体６の上面に集光部材７を設けることで、光電変換素子４を取り囲む周囲の空間の気密性を良好に維持することができる。   The condensing member 7 is made of a light transmissive material such as glass, plastic, or translucent resin. While surrounding the photoelectric conversion element 4 with the frame body 6 and providing the condensing member 7 on the upper surface of the frame body 6, the airtightness of the surrounding space surrounding the photoelectric conversion element 4 can be maintained satisfactorily.

集光部材７と枠体６は、光電変換素子４を封止する機能を備えている。つまり、光電発光素子４が、基板５、枠体６、枠体７、第１電極体９および第２電極体１０で囲まれることで気密封止される。なお、気密封止される空間は、不活性ガスが充填されている。あるいは、気密封止される空間は、大気よりも圧力の低い低圧状態に維持されている。   The light condensing member 7 and the frame 6 have a function of sealing the photoelectric conversion element 4. That is, the photoelectric light emitting element 4 is hermetically sealed by being surrounded by the substrate 5, the frame body 6, the frame body 7, the first electrode body 9, and the second electrode body 10. Note that the space to be hermetically sealed is filled with an inert gas. Alternatively, the hermetically sealed space is maintained in a low pressure state having a lower pressure than the atmosphere.

集光部材７は、光電変換素子４と間を空けて配置されている。集光部材７と光電変換素子４とが気密封止された空間を介して設けられることで、集光部材７の一部が光電変換素子４と接触し、集光部材７または光電変換素子４が損傷するのを抑制することができる。仮に、光電変換素子４が損傷すると、光電変換素子４の光電変換効率が低減することがあるが、本実施形態によれば、両者が接触しないため、光電変換素子４の光電変換効率が低減するのを抑制することができる。また、仮に、集光部材７が損傷すると、受光部材３から集光部材７を介して光電変換素子４に向かう光が損傷した箇所にて乱反射する虞があるが、本実施形態によれば、両者が接触しないため、光電変換素子４に集光する光の量が低減するのを抑制することができる。   The condensing member 7 is disposed with a space from the photoelectric conversion element 4. By providing the condensing member 7 and the photoelectric conversion element 4 through a hermetically sealed space, a part of the condensing member 7 comes into contact with the photoelectric conversion element 4, and the condensing member 7 or the photoelectric conversion element 4. Can be prevented from being damaged. If the photoelectric conversion element 4 is damaged, the photoelectric conversion efficiency of the photoelectric conversion element 4 may be reduced. However, according to the present embodiment, since the two do not contact, the photoelectric conversion efficiency of the photoelectric conversion element 4 is reduced. Can be suppressed. In addition, if the condensing member 7 is damaged, there is a risk that light traveling from the light receiving member 3 to the photoelectric conversion element 4 via the condensing member 7 may be irregularly reflected at the damaged portion. Since both do not contact, it can suppress that the quantity of the light condensed on the photoelectric conversion element 4 reduces.

鍔部７ａが、集光部材７に無い場合を想定すると、集光部材７は、上部よりも下部の幅が狭くなるように形成されている。集光部材７が上部よりも下部が幅狭に形成されていることで、受光部材３から光電変換装置２に向けて進行する光の屈折角度を調整し、集光部材７の側面から外部に漏れ出る光を低減することができ、集光部材７の下面から光電変換素子４に向けて多くの光を放出することができる。その結果、光電変換素子４に多くの光を当てることができ、光電変換効率を向上させることができる。   Assuming the case where the flange 7a is not present in the light collecting member 7, the light collecting member 7 is formed so that the width of the lower part is narrower than the upper part. Since the light condensing member 7 is formed so that the lower part is narrower than the upper part, the refraction angle of the light traveling from the light receiving member 3 toward the photoelectric conversion device 2 is adjusted, and from the side surface of the light collecting member 7 to the outside Light leaking out can be reduced, and a large amount of light can be emitted from the lower surface of the light collecting member 7 toward the photoelectric conversion element 4. As a result, a lot of light can be applied to the photoelectric conversion element 4, and the photoelectric conversion efficiency can be improved.

集光部材７と鍔部７ａは、連続して一体的に形成されている。集光部材７と鍔部７ａとを一体とすることで、基板５上の所定位置に設けられた光電変換素子４に対して、集光部材７を位置決めするときに、鍔部７ａを第２枠体部６ｂ上に配置するだけで、集光部材７が光電変換素子４上に位置決めすることができ、製造工程を単純化することができる。   The condensing member 7 and the collar part 7a are integrally formed continuously. By integrating the light condensing member 7 and the flange portion 7a, when the light condensing member 7 is positioned with respect to the photoelectric conversion element 4 provided at a predetermined position on the substrate 5, the flange portion 7a is moved to the second position. The light collecting member 7 can be positioned on the photoelectric conversion element 4 only by being disposed on the frame body portion 6b, and the manufacturing process can be simplified.

また、仮に、集光部材７と鍔部７ａとが別体の場合、所定位置に設けられた光電変換素子４に対して、第２枠体部６ｂを固定した後に、さらに、鍔部７ａを集光部材７に固定しなければならない。そのため、鍔部７ａについても位置決めもしなければならず、製造工程が複雑化する虞があった。一方、本実施形態によれば、集光部材７と鍔部７ａとを一体とすることで、所定位置に設けられた光電変換素子４に対して、両者を一度に位置決めすることができる。   Further, if the light collecting member 7 and the flange portion 7a are separate, after fixing the second frame body portion 6b to the photoelectric conversion element 4 provided at a predetermined position, the flange portion 7a is further moved. It must be fixed to the light collecting member 7. For this reason, the flange portion 7a must also be positioned, which may complicate the manufacturing process. On the other hand, according to this embodiment, the condensing member 7 and the collar part 7a are united, and both can be positioned at once with respect to the photoelectric conversion element 4 provided in the predetermined position.

また、平面視して光電変換素子４と集光部材７とは、重なるように配置されている。光電変換素子４と集光部材７とが重なる領域を大きくすることで、集光部材７を介して光電変換素子４に集光される光の量を多くすることができる。その結果、光電変換素子４の光電変換効率を向上させることができる。   Moreover, the photoelectric conversion element 4 and the condensing member 7 are arrange | positioned so that it may overlap with planar view. By enlarging the region where the photoelectric conversion element 4 and the light collecting member 7 overlap, the amount of light condensed on the photoelectric conversion element 4 through the light collecting member 7 can be increased. As a result, the photoelectric conversion efficiency of the photoelectric conversion element 4 can be improved.

基板５の下面には、放熱部材１３が設けられている。放熱部材１３は、光電変換装置２に伝わる熱を外部に放熱する機能を備えている。光電変換装置２は、受光部材３を介して伝わる光のエネルギーの一部が、熱に変換されて発熱する。そのため、放熱部材１３は、光電変換装置２と接続されており、光電変換装置２から伝わる熱を吸収して外部に放熱する。なお、放熱部材１３は、例えば、アルミニウム、銅またはモリブデン等の放熱機能を備えた金属材料からなる。   A heat radiating member 13 is provided on the lower surface of the substrate 5. The heat radiating member 13 has a function of radiating heat transmitted to the photoelectric conversion device 2 to the outside. In the photoelectric conversion device 2, a part of the energy of light transmitted through the light receiving member 3 is converted into heat to generate heat. Therefore, the heat radiating member 13 is connected to the photoelectric conversion device 2, absorbs heat transmitted from the photoelectric conversion device 2, and radiates the heat to the outside. The heat dissipation member 13 is made of a metal material having a heat dissipation function, such as aluminum, copper, or molybdenum.

本実施形態に係る光電変換装置２は、光を集光して電気に変換するものである。室外に設置して使用されることが多いため、天候または気温の変化によって、光電変換装置２の外表面に水滴が付くことがあり得る。その場合は、結露または雨天時の雨滴等が原因となって、光電変換モジュール１内に発生した水滴が、光電変換装置２の集光部材７の表面に付くことが想定される。集光部材７の上面に付いた水滴は、重力等の影響を受けて、集光部材７の上面に沿って移動するが、本実施形態に係る光電発光装置２によれば、平面視したときに、第２枠体部６ｂが鍔部７ａの端部よりも内側に位置するように配置されているため、水滴は第２枠体部６ｂと鍔部７ａとの接合箇所から、枠体６で囲まれる気密空間内に進入しにくく、枠体６内の光電変換素子４が酸化するのを抑制することができる。   The photoelectric conversion device 2 according to the present embodiment condenses light and converts it into electricity. Since it is often used outside the room, water droplets may be attached to the outer surface of the photoelectric conversion device 2 due to changes in weather or air temperature. In that case, it is assumed that water droplets generated in the photoelectric conversion module 1 are attached to the surface of the light collecting member 7 of the photoelectric conversion device 2 due to condensation or raindrops in the rain. The water droplets attached to the upper surface of the light collecting member 7 are affected by gravity or the like, and move along the upper surface of the light collecting member 7, but according to the photoelectric light emitting device 2 according to the present embodiment, when viewed in plan view In addition, since the second frame body portion 6b is disposed so as to be located on the inner side of the end portion of the flange portion 7a, the water droplets are removed from the joint portion between the second frame body portion 6b and the flange portion 7a. It is difficult to enter the hermetic space surrounded by, and the photoelectric conversion element 4 in the frame 6 can be prevented from being oxidized.

また、本実施形態に係る光電変換装置２は、第２枠体部６ｂで囲まれない領域に位置する鍔部７ａの露出していた下面が、接合体１２にて被覆されている。そのため、集光部材７に被着した水滴が、集光部材７と第２枠体部６ｂとの接合箇所から、枠体６内に進入しにくくすることができる。   Further, in the photoelectric conversion device 2 according to this embodiment, the exposed lower surface of the flange portion 7a located in the region not surrounded by the second frame body portion 6b is covered with the joined body 12. Therefore, it is possible to make it difficult for water droplets attached to the light collecting member 7 to enter the frame body 6 from the joint portion between the light collecting member 7 and the second frame body portion 6b.

さらに、本実施形態に係る光電変換装置２は、集光部材７に鍔部７ａを設け、鍔部７ａの下面を第２枠体部６ｂの上面が支持する構造であるため、平面視したときに、集光部材７と枠体６との接続箇所が露出していないため、水滴が集光部材７の上方から当該接続箇所に進入しにくくすることができる。   Furthermore, since the photoelectric conversion device 2 according to the present embodiment has a structure in which the condensing member 7 is provided with the flange portion 7a and the lower surface of the flange portion 7a is supported by the upper surface of the second frame body portion 6b, Moreover, since the connection location of the condensing member 7 and the frame 6 is not exposed, it is possible to make it difficult for water droplets to enter the connection location from above the condensing member 7.

上述したように、本実施形態によれば、集光部材の外表面に被着した水滴が装置内部に進入するのを抑制することができ、耐環境性の向上に寄与することが可能な光電変換装置２、ならびに光電変換モジュール１を提供することができる。   As described above, according to the present embodiment, it is possible to prevent water droplets deposited on the outer surface of the light collecting member from entering the inside of the device, and to contribute to improvement of environmental resistance. The conversion device 2 and the photoelectric conversion module 1 can be provided.

なお、本発明は上述の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。   In addition, this invention is not limited to the above-mentioned form, A various change, improvement, etc. are possible in the range which does not deviate from the summary of this invention.

＜光電変換モジュールの製造方法＞
ここで、図１に示す光電変換モジュール１、および図２に示す光電変換装置２の製造方法を説明する。 <Method for producing photoelectric conversion module>
Here, a method for manufacturing the photoelectric conversion module 1 shown in FIG. 1 and the photoelectric conversion device 2 shown in FIG. 2 will be described.

まず、基板５および枠体６を準備する。基板５および枠体６が、例えば酸化アルミニウム質焼結体から成る場合、酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化マグネシウムまたは酸化カルシウム等の原料粉末に、有機バインダー、可塑剤または溶剤等を添加混合して混合物を得る。そして、基板５および枠体６の型枠内に、混合物を充填して乾燥させた後、焼結前の基板５および枠体６を取り出す。なお、基板５は、導電路８となるためのビア穴を形成しておく。   First, the substrate 5 and the frame 6 are prepared. When the substrate 5 and the frame body 6 are made of, for example, an aluminum oxide sintered body, an organic binder, a plasticizer, a solvent, or the like is added to and mixed with the raw material powder such as aluminum oxide, silicon oxide, magnesium oxide, or calcium oxide. Get. And after filling the formwork of the board | substrate 5 and the frame 6 with a mixture and making it dry, the board | substrate 5 and the frame 6 before sintering are taken out. The substrate 5 is formed with a via hole for forming the conductive path 8.

また、タングステンまたはモリブデン等の高融点金属粉末を準備し、この粉末に有機バインダー、可塑剤または溶剤等を添加混合して金属ペーストを得る。   Moreover, a high melting point metal powder such as tungsten or molybdenum is prepared, and an organic binder, a plasticizer, a solvent, or the like is added to and mixed with the powder to obtain a metal paste.

そして、取り出した焼結前の基板５の上面に対して、例えばスクリーン印刷法を用いて、金属ペーストを塗って第１電極体９を接合するためのメタライズ層を形成する。なお、基板５のビア穴には、金属ペーストを充填して導電路８を形成する。   Then, a metallized layer for joining the first electrode body 9 is formed on the upper surface of the unsintered substrate 5 by applying a metal paste using, for example, a screen printing method. The via hole of the substrate 5 is filled with a metal paste to form a conductive path 8.

また、焼結前の第１枠体部６ａの上面に対して、例えばスクリーン印刷法を用いて、金属ペーストを塗って第２電極体１０を接合するためのメタライズ層を形成する。そして、基板５および枠体６を、約１６００℃の温度で焼成することにより、基板５および枠体６をそれぞれ別々に作製することができる。   Further, a metallized layer for joining the second electrode body 10 is formed on the upper surface of the first frame body portion 6a before sintering by applying a metal paste using, for example, a screen printing method. And the board | substrate 5 and the frame 6 can be separately produced by baking the board | substrate 5 and the frame 6 at the temperature of about 1600 degreeC, respectively.

そして、基板５の第１電極体９を接合するためのメタライズ層の上面に、第１電極体９をロウ材等により接合する。また、第１電極体９の上面に、第１枠体部６ａをロウ材等により接合する。さらに、第１枠体部６ａの第２電極体１０を接合するためのメタライズ層の上面に、第２電極体１０をロウ材等により接合する。   Then, the first electrode body 9 is bonded to the upper surface of the metallized layer for bonding the first electrode body 9 of the substrate 5 with a brazing material or the like. In addition, the first frame body portion 6a is joined to the upper surface of the first electrode body 9 with a brazing material or the like. Further, the second electrode body 10 is joined to the upper surface of the metallized layer for joining the second electrode body 10 of the first frame body portion 6a with a brazing material or the like.

次に、基板５および第１枠体部６ａで囲まれる領域であって、第１電極体９上に光電変換素子４を実装する。そして、第１電極体９と光電変換素子４の下面とを電気的に接続する。また、第１枠体部６ａ上の第２電極体１０から、光電変換素子４の上面に対して、ボンディングワイヤを介して電気的に接続する。さらに、第２電極体１０上に第２枠体部６ｂをロウ材等により接合する。   Next, the photoelectric conversion element 4 is mounted on the first electrode body 9 in a region surrounded by the substrate 5 and the first frame body portion 6a. Then, the first electrode body 9 and the lower surface of the photoelectric conversion element 4 are electrically connected. In addition, the second electrode body 10 on the first frame body portion 6a is electrically connected to the upper surface of the photoelectric conversion element 4 through a bonding wire. Further, the second frame body portion 6b is joined to the second electrode body 10 with a brazing material or the like.

また、集光部材７を準備する。集光部材７は、集光部材７の型枠にガラス材料を充填し、冷却することで作製することができる。   Moreover, the condensing member 7 is prepared. The condensing member 7 can be produced by filling the mold of the condensing member 7 with a glass material and cooling it.

そして、第２枠体部６ｂ上に半田を介して集光部材７の鍔部７ａを固着する。このようにして、光電変換装置２を作製することができる。   And the collar part 7a of the condensing member 7 is fixed on the 2nd frame part 6b via solder. In this way, the photoelectric conversion device 2 can be manufactured.

次に、光電変換モジュール１の作製方法について説明する。まず、複数個の光電変換装置２と、放熱部材１３を準備する。   Next, a method for manufacturing the photoelectric conversion module 1 will be described. First, the some photoelectric conversion apparatus 2 and the heat radiating member 13 are prepared.

ここでは、二つの光電変換装置２の接続方法について説明する。一方の光電変換装置２の導電路８と他方の光電変換装置２の第２電極体１０とが隣り合うように、両者を配置する。そして、両者を接続端子１１を介して固定するとともに、固定した二つの光電変換装置２を放熱部材１３上に固定して設ける。   Here, a method of connecting the two photoelectric conversion devices 2 will be described. Both are arranged so that the conductive path 8 of one photoelectric conversion device 2 and the second electrode body 10 of the other photoelectric conversion device 2 are adjacent to each other. And while fixing both through the connection terminal 11, the two fixed photoelectric conversion apparatuses 2 are fixed and provided on the heat radiating member 13. FIG.

このようにして、光電変換装置２を放熱部材１３に固定することができる。同様にして、複数個の光電変換装置２を放熱部材１３に配置して固定する。そして、受光部材３を配置した複数個の光電変換装置２上に設けることで、光電変換モジュール１を作製することができる。   In this way, the photoelectric conversion device 2 can be fixed to the heat dissipation member 13. Similarly, a plurality of photoelectric conversion devices 2 are arranged and fixed on the heat dissipation member 13. And the photoelectric conversion module 1 is producible by providing on the several photoelectric conversion apparatus 2 which has arrange | positioned the light-receiving member 3. FIG.

＜変形例＞
以下、本発明の実施形態の変形例について説明する。なお、本発明の実施形態の変形例に係る光電変換装置１のうち、本発明の実施形態に係る光電変換装置１と同様な部分については、同一の符号を付して適宜説明を省略する。なお、図５ないし図８は、一変形例に係る発光装置１の断面図であって、図２の断面図に相当する。 <Modification>
Hereinafter, modifications of the embodiment of the present invention will be described. In addition, about the photoelectric conversion apparatus 1 which concerns on the modification of embodiment of this invention, about the part similar to the photoelectric conversion apparatus 1 which concerns on embodiment of this invention, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted suitably. 5 to 8 are cross-sectional views of the light-emitting device 1 according to a modification, and correspond to the cross-sectional view of FIG.

上記実施形態に係る光電変換装置２は、基板５内に導電路８を設けて、導電路８を用いて、隣接する光電変換装置２同士を電気的に接続したが、これに限られない。例えば、図５に示すように、導電路８を基板５ｘ内に設けず、第１電極体９ｘを用いて、隣接する光電変換装置２同士を電気的に接続してもよい。   In the photoelectric conversion device 2 according to the above-described embodiment, the conductive path 8 is provided in the substrate 5 and the adjacent photoelectric conversion devices 2 are electrically connected to each other using the conductive path 8, but the present invention is not limited thereto. For example, as shown in FIG. 5, the conductive paths 8 may not be provided in the substrate 5x, and the adjacent photoelectric conversion devices 2 may be electrically connected using the first electrode body 9x.

本変形例に係る光電変換装置２１は、基板５ｘ上に設けられる第１電極体９ｘを、一つの光電変換装置２１に対応する大きさにして、基板５ｘ上に形成する。そして、その第１電極体９ｘが、枠体６ｘ内から枠体６ｘ外にまで延在されるように配置する。また、第１電極体９ｘ上に、枠体６ｘで囲まれない領域に位置する第１電極体９ｘの上面の一部を露出するように、第１枠体部６ａｘを設ける。そして、第１枠体部６ａｘ上に形成される第２電極体１０ｘの上面であって、枠体６ｘで囲まれない領域に位置する露出する第２電極体１０ｘの上面から、隣接する枠体６ｘで囲まれない領域に位置する露出した第１電極体９ｘの上面にかけて、接続端子１１ｘを介して電気的に接続する。このようにして、隣接する光電変換装置２１同士を電気的に接続してもよい。本変形例に係る光電変換装置２１によれば、基板５ｘ内に導電路８を形成しなくてもよいため、基板５ｘの上面に第１電極体１０ｘを引き伸ばすことができ、枠体６の実装される実装面に対する固定強度を上げることができる。   In the photoelectric conversion device 21 according to this modification, the first electrode body 9x provided on the substrate 5x is formed on the substrate 5x so as to have a size corresponding to one photoelectric conversion device 21. Then, the first electrode body 9x is arranged so as to extend from the inside of the frame body 6x to the outside of the frame body 6x. Further, the first frame body portion 6ax is provided on the first electrode body 9x so as to expose a part of the upper surface of the first electrode body 9x located in a region not surrounded by the frame body 6x. And it is an upper surface of the 2nd electrode body 10x formed on the 1st frame body part 6ax, Comprising: From the upper surface of the exposed 2nd electrode body 10x located in the area | region which is not enclosed by the frame body 6x, an adjacent frame body Electrical connection is made via the connection terminal 11x over the exposed upper surface of the first electrode body 9x located in a region not surrounded by 6x. In this manner, adjacent photoelectric conversion devices 21 may be electrically connected. According to the photoelectric conversion device 21 according to this modification, the conductive path 8 does not have to be formed in the substrate 5x, and therefore the first electrode body 10x can be extended on the upper surface of the substrate 5x, and the frame body 6 can be mounted. The fixing strength with respect to the mounting surface can be increased.

また、上記実施形態に係る光電変換装置２、および上記変形例に係る光電変換装置２１は、集光部材７の鍔部７ａの端部が基板５の上面に対して垂直となるように形成されていたが、これに限られない。例えば、図６に示すように、鍔部７ａｙの端部を基板５の上面に対して傾斜するように形成しても構わない。   Further, the photoelectric conversion device 2 according to the embodiment and the photoelectric conversion device 21 according to the modification are formed so that the end portion of the flange portion 7 a of the light collecting member 7 is perpendicular to the upper surface of the substrate 5. However, it is not limited to this. For example, as shown in FIG. 6, the end portion of the flange portion 7ay may be formed to be inclined with respect to the upper surface of the substrate 5.

本変形例に係る光電変換装置２２は、鍔部７ａｙの形状は、断面視したときに、基板５の上面に対して傾斜するように設定されている。鍔部７ａｙは、断面視して、上部よりも下部の幅が広く設定されている。なお、鍔部７ａｙの基板５の上面に対する傾斜角度は、例えば２０度以上８０度以下に設定されている。   In the photoelectric conversion device 22 according to this modification, the shape of the flange portion 7ay is set to be inclined with respect to the upper surface of the substrate 5 when viewed in cross section. The collar portion 7ay is set to have a lower width wider than an upper portion in a cross-sectional view. In addition, the inclination angle with respect to the upper surface of the board | substrate 5 of the collar part 7ay is set to 20 to 80 degree | times, for example.

また、傾斜した鍔部７ａｙの上面から第２枠体部６ｂｙの上面にかけて連続して接合体１２ｙが形成されている。なお、接合体１２ｙは、上述した実施形態に係る光電変換装置２の接合体１２と同様に二層から構成されている。   Moreover, the joined body 12y is formed continuously from the upper surface of the inclined flange portion 7ay to the upper surface of the second frame body portion 6by. In addition, the joined body 12y is comprised from two layers similarly to the joined body 12 of the photoelectric conversion apparatus 2 which concerns on embodiment mentioned above.

接合体１２ｙは、枠体６ｙと集光部材７ｙとを接続するためのものであって、枠体６ｙと集光部材７ｙによって囲まれる領域内に外部から水分などが進入するのを抑制する機能を備えている。接合体１２ｙは、集光部材７ｙの上面から鍔部７ａｙの上面にかけてなだらかに形成されることで、集光部材７ｙの上面に被着した水滴が、集光部材７ｙの上面から集光部材７の外方に向かって流れていくときに、接合体１２ｙの上面に沿って外部に向かって流れ、枠体６ｙと集光部材７ｙの接合箇所から進入するのを抑制することができ、枠体６および集光部材７ｙで囲まれる領域の封止性を良好に維持することができる。   The joined body 12y is for connecting the frame body 6y and the light collecting member 7y, and has a function of preventing moisture and the like from entering the area surrounded by the frame body 6y and the light collecting member 7y. It has. The joined body 12y is gently formed from the upper surface of the light collecting member 7y to the upper surface of the flange portion 7ay, so that water droplets deposited on the upper surface of the light collecting member 7y are transferred from the upper surface of the light collecting member 7y. When flowing outward, it can flow outward along the upper surface of the joined body 12y and can be prevented from entering from the joined portion of the frame 6y and the light collecting member 7y. 6 and the sealing property of the region surrounded by the light collecting member 7y can be maintained well.

また、上記実施形態に係る光電変換装置２、および上記変形例に係る光電変換装置２１、２２は、第２電極体１０を第１枠体部６ａに形成していたが、これに限られない。例えば、図７に示すように、基板５ｚの上面に、第１電極体９ｚと第２電極体１０ｚを並設するように間を空けて形成してもよい。   Moreover, although the photoelectric conversion apparatus 2 which concerns on the said embodiment, and the photoelectric conversion apparatuses 21 and 22 which concern on the said modification formed the 2nd electrode body 10 in the 1st frame body part 6a, it is not restricted to this. . For example, as shown in FIG. 7, the first electrode body 9z and the second electrode body 10z may be formed on the upper surface of the substrate 5z with a gap therebetween.

本変形例に係る光電変換装置２３は、第１電極体９ｚおよび第２電極体１０ｚは、枠体６ｚで囲まれる領域から、枠体６ｚで囲まれない領域にかけて延在して設けられる。そして、第１電極体９ｚ上に光電変換素子４を実装し、その光電変換素子４の上面と、基板５ｚ上の第２電極体１０ｚの上面とを例えばワイヤを介して電気的に接続される。また、第１枠体部６ａは、第１電極体９ｚの上面と第２電極体１０ｚの上面にかけて形成される。さらに、第２枠体部６ｂが第１枠体部６ａ上に形成される。   In the photoelectric conversion device 23 according to this modification, the first electrode body 9z and the second electrode body 10z are provided to extend from a region surrounded by the frame body 6z to a region not surrounded by the frame body 6z. And the photoelectric conversion element 4 is mounted on the 1st electrode body 9z, and the upper surface of the photoelectric conversion element 4 and the upper surface of the 2nd electrode body 10z on the board | substrate 5z are electrically connected through a wire, for example. . The first frame body portion 6a is formed over the upper surface of the first electrode body 9z and the upper surface of the second electrode body 10z. Further, the second frame body portion 6b is formed on the first frame body portion 6a.

第２枠体部６ｂが第１枠体部６ａ上に例えば半田を介して接続される。第２枠体部６ｂの下面と第１枠体部６ａの上面との間に、第２電極体１０ｚが形成されないため、第１枠体部６ａと第２枠体部６ｂとの間において、両界面に対して熱応力が加わりにくい構造となることで、第１枠体部６ａと第２枠体部６ｂとの間にクラックが発生するのを抑制することができ、枠体６の内部の封止性を向上させることができる。   The second frame body part 6b is connected to the first frame body part 6a via, for example, solder. Since the second electrode body 10z is not formed between the lower surface of the second frame body portion 6b and the upper surface of the first frame body portion 6a, between the first frame body portion 6a and the second frame body portion 6b, Due to the structure in which thermal stress is hardly applied to both interfaces, the occurrence of cracks between the first frame body portion 6a and the second frame body portion 6b can be suppressed. The sealing property can be improved.

また、上記実施形態に係る光電変換装置２、および上記変形例に係る光電変換装置２１、２２、２３は、接続端子１１が、枠体６で囲まれない領域に設けられていたが、これに限られない。   In addition, the photoelectric conversion device 2 according to the embodiment and the photoelectric conversion devices 21, 22, and 23 according to the modification example are provided in a region where the connection terminal 11 is not surrounded by the frame body 6. Not limited.

本変形例に係る光電変換装置２４は、接続端子１１ｙを基板５ｙの上面に形成してもよい。接続端子１１ｙは、枠体６で囲まれる領域から枠体６で囲まれない領域にまで延在される。接続端子１１ｙを枠体６内にまで延在することで、例えば熱伝導性が高く、抵抗値が低い銅系の金属材料を用いることによって熱伝導する広がりを増やして放熱効果を向上させることや、あるいは電気抵抗値を小さくするという作用効果を奏する。   In the photoelectric conversion device 24 according to this modification, the connection terminal 11y may be formed on the upper surface of the substrate 5y. The connection terminal 11 y extends from a region surrounded by the frame body 6 to a region not surrounded by the frame body 6. By extending the connection terminal 11y to the inside of the frame body 6, for example, by using a copper-based metal material having high thermal conductivity and low resistance value, the spread of heat conduction can be increased and the heat dissipation effect can be improved. Alternatively, there is an effect of reducing the electric resistance value.

１ 光電変換モジュール
２ 光電変換装置
３ 受光部材
３ａ フレーム部材
３ｂ レンズ部材
４ 光電変換素子
５ 基板
６ 枠体
６ａ 第１枠体部
６ｂ 第２枠体部
７ａ 鍔部
７ 集光部材
８ 導電路
９ 第１電極体
１０ 第２電極体
１１ 接続端子
１２ 接合体
１２ａ 第１接合層
１２ｂ 第２接合層
１３ 放熱部材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photoelectric conversion module 2 Photoelectric conversion apparatus 3 Light receiving member 3a Frame member 3b Lens member 4 Photoelectric conversion element 5 Substrate 6 Frame body 6a 1st frame body part 6b 2nd frame body part 7a Gutter part 7 Condensing member 8 Conductive path 9 1st 1 electrode body 10 2nd electrode body 11 connection terminal 12 joined body 12a first joining layer 12b second joining layer 13 heat dissipation member

Claims (7)

基板と、
該基板上に設けられた光電変換素子と、
平面視して前記光電変換素子の周囲を囲繞して設けられた枠体と、
前記光電変換素子の上方に前記光電変換素子と間を空けて配置されるとともに、前記基板の上面に対して平行方向に突出する鍔部を有し、前記鍔部が前記枠体と接合された集光部材と、を備えた光電変換装置。 A substrate,
A photoelectric conversion element provided on the substrate;
A frame provided to surround the photoelectric conversion element in plan view;
The collar is disposed above the photoelectric conversion element and spaced apart from the photoelectric conversion element, and has a flange that protrudes in a direction parallel to the upper surface of the substrate, and the flange is joined to the frame. A photoelectric conversion device comprising a light collecting member. 請求項１に記載の光電変換装置であって、
前記鍔部の外表面から前記枠体の外表面にかけて、接合体が連続して設けられていることを特徴とする光電変換装置。 The photoelectric conversion device according to claim 1,
A joined body is continuously provided from the outer surface of the flange to the outer surface of the frame. 請求項２に記載の光電変換装置であって、
前記接合体は、平面視して前記枠体の外表面の周囲に沿って連続して設けられていることを特徴とする光電変換装置。 The photoelectric conversion device according to claim 2,
The joined body is continuously provided along the periphery of the outer surface of the frame body in plan view. 請求項２または請求項３に記載の光電変換装置であって、
前記接合体は、前記鍔部の外表面および前記枠体の外表面に直接接して形成された第１接合層と、前記第１接合層の外表面に形成された第２接合層とを有していることを特徴とする光電変換装置。 The photoelectric conversion device according to claim 2 or 3, wherein
The joined body has a first joining layer formed in direct contact with the outer surface of the flange and the outer surface of the frame, and a second joining layer formed on the outer surface of the first joining layer. A photoelectric conversion device characterized by that. 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の光電変換装置であって、
前記鍔部は、前記枠体の上端に支持されていることを特徴とする光電変換装置。 A photoelectric conversion device according to any one of claims 1 to 4,
The collar portion is supported by an upper end of the frame body. 請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の光電変換装置であって、
前記鍔部は、断面視して、上部よりも下部の幅が広く設定されていることを特徴とする光電変換装置。 A photoelectric conversion device according to any one of claims 1 to 5,
The photoelectric conversion device, wherein the collar has a lower width wider than an upper portion in a cross-sectional view. 請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の光電変換装置と、
前記光電変換装置の上方に設けられた受光部材と、を備えた光電変換モジュール。 A photoelectric conversion device according to any one of claims 1 to 6,
And a light receiving member provided above the photoelectric conversion device.
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