JP2013187312A - 半導体セルのリード線接続装置及び接続方法 - Google Patents
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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複数の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】半導体セル1の上面と下面に複数の導電性テープを幅方向に所定間隔で貼着するテープ貼着手段13と、上面と下面に上記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、半導体セルの搬送方向と交差する方向に半導体セルに接続される複数のリード線の間隔よりも小さな間隔で配置されリード線を所定の形状に成形加工する複数のリード線加工手段15a〜15dと、成形加工された複数のリード線の間隔が成形加工時よりも大きな間隔に変更して半導体セルの上面と下面を交互に電気的に接続する仮圧着手段15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本圧着する本圧着手段16を具備する。
【選択図】 図1
【解決手段】半導体セル1の上面と下面に複数の導電性テープを幅方向に所定間隔で貼着するテープ貼着手段13と、上面と下面に上記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、半導体セルの搬送方向と交差する方向に半導体セルに接続される複数のリード線の間隔よりも小さな間隔で配置されリード線を所定の形状に成形加工する複数のリード線加工手段15a〜15dと、成形加工された複数のリード線の間隔が成形加工時よりも大きな間隔に変更して半導体セルの上面と下面を交互に電気的に接続する仮圧着手段15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19(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19(b)は拡大した側面図を示している。
図19(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複数の上記導電性テープ3、この場合には3本の導電性テープ3(1本のみ図示)が各半導体セル1a〜1nの幅方向に所定間隔で予め貼着されていて、その導電性テープ3にそれぞれ複数のリード線2a〜2nを仮圧着する。つまり、1つの半導体セルの幅方向に3本のリード線が所定間隔で仮圧着される。
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が複数の半導体セル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。
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。
そこで、特許文献2に示すように、互いに隣り合う半導体セルを、この半導体セルの幅方向に所定間隔で離間した複数のリード線によって一列に接続する作業を自動化するリード線接続装置が開発されている。
従来のリード線接続装置は装置本体となるベース部材を有する。このベース部材の長手方向一端には上記半導体セルの供給部が設けられている。この供給部の上記半導体セルはテープ貼着部に供給される。テープ貼着部では半導体セルに導電性テープを貼着する。テープ貼着部で導電性テープが貼着された半導体セルはコンベアなどの搬送手段に供給される。この搬送手段は半導体セルを所定距離ずつ間欠的に搬送するようになっている。
上記搬送手段の側方には、上記リード線を所定の長さに切断するとともに、所定長さに切断されたリード線の長手方向中途部を境にして上下方向に屈曲する形状に成形する複数のリード線加工手段、この実施の形態では3つのリード線加工手段が配置されている。
上記3つのリード線加工手段は、上記半導体セルの上下面に幅方向に所定間隔で貼着された粘着テープに仮圧着される、複数のリード線の間隔と同じ間隔で配置されている。
上記リード線加工手段は、それぞれが中途部で2つに分割された3組の上ブロックと下ブロックを有し、これら上下ブロックの分断された箇所には上記リード線の中途部に傾斜部を成形する金型が設けられている。
3つのリード線加工手段によって所定長さに切断されて中途部に上記傾斜部が成形された複数のリード線は、上記リード線加工手段の3組の上ブロックによって吸着保持されて上記搬送手段の上方へ供給される。上記搬送手段には上記リード線加工手段の上ブロックとで仮圧着手段を構成する3組の下ブロックが上下駆動手段によって上下方向に駆動可能に設けられている。上記下ブロックは上記リード線加工手段の上ブロックと同様、それぞれが中途部で2つに分割されている。
上記リード線加工手段の3組の上ブロックに保持された3本のリード線は上記仮圧着手段の3組の下ブロックに供給保持される。ついで、2つに分割された後端側の下ブロック上に位置するリード線の一端部に半導体セルが供給され、この半導体セルの下面に貼着された導電性テープに上記リード線が貼着される。
ついで、下面にリード線が貼着された上記半導体セルが上記搬送手段によってリード線とともに前端側の下ブロック上に位置するよう所定ピッチ搬送された後、上記リード線加工手段によって新たに成形加工された3本のリード線が上記リード線加工手段の3組の上ブロックに保持されて供給される。
新たに供給された3本のリード線の一端部は下面にリード線が貼着された半導体セルの上面に押圧貼着、つまり仮圧着され、他端部の上面には上記搬送手段によって搬送されるつぎの半導体セルの下面に貼着された導電性テープに貼着される。
このような作業が繰り返されることで、隣り合う半導体セルの上面と下面が導電性テープを介して上記リード線によって順次仮圧着される。それによって、複数の半導体セルを一列に仮圧着することができるようになっている。
上述したように、従来は隣り合う複数の半導体セルを、複数のリード線によって接続する場合、上記半導体セルを搬送する搬送手段の側方に、上記リード線を成形加工する複数のリード線加工手段を、上記半導体セルの幅方向に所定間隔で貼着される複数のリード線と同じ間隔で配置するようにしていた。
最近では半導体セルが大型化する傾向にあるため、そのような場合には半導体セルに貼着される複数のリード線の間隔が大きくなるということがある。複数のリード線の間隔が大きくなると、搬送手段の側方に設置される複数のリード線加工手段が占有する幅方向のスペースが増大することになるから、装置の大型化を招き、好ましくないということがあった。
この発明は、リード線を成形加工する複数のリード線加工手段を、半導体セルの幅方向に貼着される複数のリード線の間隔よりも小さな間隔で設置できるようにすることで、半導体セルが大型化しても、複数のリード線加工手段を設置するために要する幅方向のスペースが増大するのを防止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、互いに隣り合う半導体セルを、この半導体セルの幅方向に所定間隔で離間した複数のリード線によって接続するリード線接続装置であって、
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複数の導電性テープを上記リード線の間隔と同じ間隔となるよう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て供給される上記半導体セルをピッチ送りする搬送手段と、
上記半導体セルの搬送方向と交差する方向に対して上記半導体セルに接続される複数のリード線の間隔よりも小さな間隔で配置され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複数のリード線加工手段と、
複数のリード線加工手段によって成形加工された複数のリード線が成形加工時よりも大きな間隔に変更されて供給され、ピッチ送りされる上記半導体セルの上面と下面の複数の導電性テープに上記リード線の仮圧着を繰り返して行なっ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仮圧着手段と、
この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複数の導電性テープを上記リード線の間隔と同じ間隔となるよう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て供給される上記半導体セルをピッチ送りする搬送手段と、
上記半導体セルの搬送方向と交差する方向に対して上記半導体セルに接続される複数のリード線の間隔よりも小さな間隔で配置され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複数のリード線加工手段と、
複数のリード線加工手段によって成形加工された複数のリード線が成形加工時よりも大きな間隔に変更されて供給され、ピッチ送りされる上記半導体セルの上面と下面の複数の導電性テープに上記リード線の仮圧着を繰り返して行なっ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仮圧着手段と、
この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。
この発明は、互いに隣り合う半導体セルを、この半導体セルの幅方向に所定間隔で離間した複数の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所定長さに切断された粘着性の複数の導電性テープを上記リード線の間隔と同じ間隔となるよう貼着する工程と、
上面と下面に上記導電性テープが貼着されて供給される上記半導体セルをピッチ送りする工程と、
上記半導体セルの搬送方向と交差する方向に対して上記半導体セルに接続される複数のリード線の間隔よりも小さな間隔で配置された複数のリード線加工手段によって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工程と、
複数のリード線加工手段によって成形加工された複数のリード線が成形加工時よりも大きな間隔に変更されて供給され、ピッチ送りされる上記半導体セルの上面と下面の複数の導電性テープに上記リード線の仮圧着を繰り返して行なっ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。
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複数の導電性テープを上記リード線の間隔と同じ間隔となるよう貼着する工程と、
上面と下面に上記導電性テープが貼着されて供給される上記半導体セルをピッチ送りする工程と、
上記半導体セルの搬送方向と交差する方向に対して上記半導体セルに接続される複数のリード線の間隔よりも小さな間隔で配置された複数のリード線加工手段によって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工程と、
複数のリード線加工手段によって成形加工された複数のリード線が成形加工時よりも大きな間隔に変更されて供給され、ピッチ送りされる上記半導体セルの上面と下面の複数の導電性テープに上記リード線の仮圧着を繰り返して行なっ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、複数のリード線加工手段によって成形加工された複数のリード線が成形加工時よりも大きな間隔、つまり半導体セルに貼着された粘着テープに仮圧着する間隔に変更されて供給されるようにした。
そのため、半導体セルの大型化によって半導体セルに仮圧着されるリード線の幅方向に対する間隔が大きくなっても、複数のリード線加工手段を半導体セルに仮圧着される複数のリード線の間隔よりも小さくして配置することが可能となるから、設置スペースを増大させずに複数のリード線加工手段を設置することが可能となる。
以下、この発明の一実施の形態を図面を参照しながら説明する。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、この接続装置は装置本体としての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。
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複数、この実施の形態では3つのリード線加工手段15a〜15cが配置されている。
上記搬送手段14の一端部には仮圧着手段15が配置されている。この仮圧着手段15は、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を、上記搬送手段14によって搬送される半導体セル1に仮圧着する。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1つだけ示している。)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ようになっている。
つぎに、一列に接続された12個の半導体セル1がピッチ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(一列に接続された複数の半導体セル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。
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。
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の長さ寸法と対応する間隔で形成される。
なお、半導体セル1は上記搬送手段14によって搬送される方向を長さ方向とし、搬送方向と交差する方向を幅方向とする。つまり、半導体セル1には3本のリード線2が後述するように幅方向に所定間隔で仮圧着されてから本圧着されることになる。
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の長さ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本以上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。
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17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11(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は引き出し手段としての引き出し体66に挟持されて引き出される。
各リード線加工手段15a〜15cの合計で3つの供給リール65は、図12に示すように回転可能に支持された1つの回転軸65aにdで示す間隔で取り付けられている。上記間隔dは上記半導体セル1に貼着される複数のリード線2の間隔D(図19(a)に示す)に比べて小さな間隔に設定されている。つまり、3つのリード線加工手段15a〜15cは半導体セル1に貼着される3本のリード線2の間隔Dよりも小さな間隔で配置されている。
図13と図14に示すように、上記引き出し体66は受け部材201を有する。この受け部材201は、水平片201aと、この水平片201aの幅方向両端に設けられた一対の垂直片201bとによって側面形状がL字状に形成されている。
上記受け部材201の水平片201aの幅寸法は、図12に示すように3つのリード線加工手段15a〜15cの3つの供給リール65から引き出された3本のリード線2がなす幅寸法W11と同等或いはわずかに大きく設定されている。この実施の形態では図14に示すようにわずかに大きく設定されている。
上記受け部材201の一対の垂直片201bにはガイド孔202(図13に一方のみ図示)が上下方向に沿って形成されている。このガイド孔202には可動部材203の幅方向両側面に突設されたガイドピン204が係合されている。それによって、上記可動部材203は一対の垂直片201b間で上下方向に移動可能に設けられている。
上記一対の垂直片201bの上端間には帯板205が架設され、この帯板205の上面の長手方向中央部には上下駆動源としてのシリンダ206が設けられている。このシリンダ206のロッド206aは上記可動部材203の一端部の上面に連結されている。それによって、シリンダ206が作動すれば、上記可動部材203は上記ガイドピン204と上記ガイド孔202との係合によって下降方向に駆動されるようになっている。
上記可動部材203の他端部には、3つの上記供給リール65から引き出される3本のリード線2の間隔と同じ間隔で3つの支持孔207が上下方向に穿設されている。各支持孔207には保持軸211がスライド可能に挿通支持されている。
上記保持軸211の上端には鍔208が設けられ、下端には上記リード線2と同等の幅寸法に形成された保持部材209が設けられている。上記保持軸211の保持部材209の上面と上記可動部材203の下面との間には、上記保持軸211を下降方向に付勢するばね212が介装されている。
このように構成された上記引き出し体66の上記受け部材201の水平片201aと上記可動部材203との間には上記3つの供給リール65から引き出された3本のリード線2が通される。
そして、上記可動部材203が上記シリンダ206によって下降方向に駆動されると、上記受け部材201の水平片201aの上面と、上記保持軸211の下端に設けられた保持部材209とで3本のリード線2がそれぞれ上記ばね212の復元力に抗して弾性的に挟持される。なお、リード線2は帯板状である。
上記引き出し体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11(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。したがって、上記引き出し体66の上記水平片201aと保持部材209とで3本のリード線2を挟持した状態で、上記引き出し体66が−X方向に駆動されれば、3つの供給リール65からリード線2が引き出されるようになっている。
つまり、3つの供給リール65のリード線2を1つの引き出し体66によって引き出すことができるから、3つのリード線加工手段15a〜15cの供給リール65毎に引き出し体66を設けてリード線2を引き出すようにした場合に比べて部品点数が減少して構成が簡略化されるばかりか、3本のリード線2に対して1つの引き出し体66を位置決め調整すればよいから、調整作業も容易となる。
しかも、3本のリード線2は1つの受け部材201の水平片201aに対してばね212によって保持された3つの保持部材209によって弾性的に挟持される構成となっている。
そのため、たとえば3本のリード線2の厚さ寸法にわずかな差異があっても、厚さの差に応じて各保持部材209が弾性的に変位するから、3本のリード線2を各保持部材209によって弾性的に確実に挟持することができるということがある。
上記引き出し体66によって−X方向に引き出された3本のリード線2は、図11と図12に示すように、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、上型72aと下型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。
なお、図12において、実線の上記引き出し体66はリード線を引き出す前の位置を示し、鎖線の引き出し体66はリード線を引き出したときの位置を示している。
上記クランパ68、上記第1のカッタ69、上記成形金型72及び上記第2のカッタ74は、図12に示すように3つの上記供給リール65から引き出される3本のリード線2がなす幅寸法W11と対応する幅寸法、この実施の形態ではわずかに大きな幅寸法に形成されている。
つまり、上記幅寸法に設定することで、上記引き出し体66と同様、1つのクランパ68によって3本のリード線2を一度にクランプすることができ、それぞれ1つの第1のカッタ69と第2のカッタ74によって3本のリード線2を一度に切断することができる。さらに、1つの成形金型72によって3本のリード線2を同時に成形加工することができる。
したがって、3つのリード線加工手段15a〜15cにそれぞれ上記クランパ68、上記第1のカッタ69、上記成形金型72及び上記第2のカッタ74を設けた場合に比べて部品点数の減少をはかることができるばかりか、調整作業の簡略化等を図ることができる。
なお、上記引き出し体66、上記クランパ68、上記第1のカッタ69、上記成形金型72及び上記第2のカッタ74のそれぞれが1つで3本のリード線2に対応できる幅寸法を有する構成としたが、これらのうちの少なくとも1つだけを3本のリード線2に対応する幅寸法としてもよい。
上記第1乃至第3のリード線加工手段15a〜15cのそれぞれ3つの上記第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9と図10に示すように取付け板77の下面に、この取付け板77の幅方向、つまりY方向に対して間隔調整可能に設けられている。
すなわち、上記取付け板77の下面の上記第1の保持部71と第2の保持部73に対応する部分には長手方向(X方向に)に対して所定間隔で離間したそれぞれ2本のガイドレール221がY方向に沿って設けられている。
各ガイドレール221には上記第1の保持部71と第2の保持部73の上ブロック71a,73aがこれらの上面に設けられた受け部材222をスライド可能に係合させて支持されている。なお、上記ガイドレール221と上記受け部材222はアリ溝ガイドを形成している。それによって、上記上ブロック71a,73aがガイドレール221から落下しないようになっている。
上記第1の保持部71と第2の保持部73の3組の上ブロック71a,73aのうち、幅方向両側のそれぞれ一対の上ブロック71aと73aは、これらの対向する一端部の外面がそれぞれ連結板223によって連結されている。
各連結板223には上記取付け板77の両側面に保持された駆動源としてのリニアモータ224の駆動軸224aが連結されている。一対のリニアモータ224が作動すると、上記取付け板77の幅方向両側に位置するそれぞれ1組の上ブロック71a,73aが幅方向中央に位置する1組の上ブロック71a,73aに対して接離する方向に駆動される。
それによって、幅方向中央に位置する1組の上ブロック71a,73aを基準(中心)にして、幅方向両側に位置する2組の上ブロック71a,73aの間隔を変更することができるようになっている。
つまり、3組の上ブロック71a,73aは、3つの上記供給リール65から引き出される3本のリード線2と同じ間隔である、3つのリード線加工手段15a〜15cの配置間隔と同じ間隔と、上述した半導体セル1に貼着される3本のリード線2の間隔と同じ間隔とに設定できるようになっている。
なお、3組の上ブロック71a,73aの間隔は、上述した間隔だけでなく、他の間隔にも設定することが可能である。
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。
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11(a)に示す状態から、図11(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3本のリード線2が上記引き出し体66によって引き出されると、3本のリード線2の供給リール65側の基端部は1つのクランパ68によって一度に保持される。
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、引き出し体66によって引き出された3本のリード線2がそれぞれ吸着保持される。
ついで、上記成形金型72が閉方向に作動して3本のリード線2の中途部に同時に傾斜部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3本のリード線2を第1、第2のカッタ69,74間の寸法に対応する長さで一度に切断する。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、3本のリード線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。
上記取付け板77が−Y方向に駆動される途中で、この取付け板77の幅方向両側面に設けられた一対のリニアモータ224が作動し、3組の第1、第2の上ブロック71a,73aのうちの、幅方向両側に位置する2組の第1、第2の上ブロック71a,73aを中央に位置する第1、第2の上ブロック71a,73aから離れる方向に駆動する。
それによって、3組の第1、第2の上ブロック71a,73aは搬送手段14の一端部に設けられた下部加圧部材60の3組の第1、第2のブロック61,62と同じ間隔に設定される。
なお、図8では3組の第1、第2の上ブロック71a,73aは第1乃至第3のリード線加工手段15a〜15cの配置間隔と同じ間隔、つまり第1乃至第3のリード線加工手段15a〜15cの間隔よりも小さな間隔に設定されている状態を示している。
このようにして、成形加工されたリード線2が下部加圧部材60の3組の第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15(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15(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15(c)に示す。
上記半導体セル1がピッチ送りされると、図15(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。
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15(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15(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15(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19(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。
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15(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16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の後述する吸着パッド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17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17と図18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18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、図12に示すように、3つのリード線加工手段15a〜15cから引き出される3本のリード線2の間隔d、つまり3つのリード線加工手段15a〜15cの配置間隔を、図19に示す半導体セル1に貼着される3本のリード線2の間隔Dよりも小さくし、リード線2を上記リード線加工手段15a〜15cによって成形加工する。
そして、成形加工された3本のリード線2の間隔dを半導体セル1に貼着される間隔Dに拡大して上記半導体セル1に仮圧着することができるようにした。
そして、成形加工された3本のリード線2の間隔dを半導体セル1に貼着される間隔Dに拡大して上記半導体セル1に仮圧着することができるようにした。
そのため、3つのリード線加工手段15a〜15cの配置間隔dを、半導体セル1に貼着される3本のリード線2の間隔Dよりも小さくして配置することができるから、上記リード線加工手段15a〜15cを配置するために要するスペースを小さくし、装置全体の小型化を図ることが可能となる。とくに、大型の半導体セル1に対してリード線2を仮圧着する場合には有効である。
しかも、3本のリード線2の間隔を変えることができるため、半導体セル1の品種やサイズが変更になって3本のリード線2の間隔を変えなければならない場合であっても、容易に対応することができる。
3本のリード線2を成形加工するための、上記リード線加工手段15a〜15cを構成する引き出し体66、クランパ68、第1のカッタ69、成形金型72及び第2のカッタ74のそれぞれを、1つで3本のリード線2に対応することができる幅寸法とした。
つまり、3つのリード線加工手段15a〜15cの配置間隔dを半導体セル1に貼着される3本のリード線2の間隔Dよりも小さくして配置するようにしたことで、引き出し体66、クランパ68、第1のカッタ69、成形金型72及び第2のカッタ74のそれぞれの幅寸法を容易に3つのリード線加工手段15a〜15cに対応する幅寸法とすることができる。
そのため、3つのリード線加工手段15a〜15cに対してそれぞれ引き出し体66、クランパ68、第1のカッタ69、成形金型72及び第2のカッタ74を1つずつ設ける場合に比べ、部品点数を少なくして構成の簡略化やコストダウンを図ることができる。
しかも、3つのリード線加工手段15a〜15cに対し、それぞれ1つの上記引き出し体66、クランパ68、第1のカッタ69、成形金型72及び第2のカッタ74を位置決めなどの調整を行なえばよいから、これら各種の要素をそれぞれのリード線加工手段15a〜15cに対して位置決め調整しなければならなかった従来に比べ、調整作業も容易かつ迅速に行なうことが可能となる。
上記リード線加工手段15a〜15cの引き出し体66は1つの受け部材201に対し、3つの保持部材209がそれぞれ弾性的にリード線2を挟持して3つの供給リール65から引き出すようにしている。
そのため、リード線2の厚さにばらつきがあっても、3つの保持部材209はそれぞれのリード線2を上記1つの受け部材201とで弾性的に挟持できるから、1つの引き出し体66によって3本のリード線2を確実に引き出すことが可能となる。
この発明は上記一実施の形態に限定されず、種々変形可能である。たとえばリード線加工手段を構成する引き出し体、クランパ、第1のカッタ、成形金型及び第2のカッタのそれぞれを、1つで3本のリード線に対応することができる幅寸法としたが、これらの構成要素のうちの少なくとも1つを3本のリード線に対応することができる幅寸法とすることによっても、構成の簡略化や調整作業の容易化を図ることが可能である。
また、引き出し体を受け部材に対して可動部材を上下動可能に設け、この可動部材に3つの保持部材を弾性的に移動可能に保持する構成としたが、上記保持部材が弾性的に移動可能に保持された上記可動部材を上記受け部材に揺動可能に設け、この可動部材を回転シリンダなどによって回転方向に駆動して上記受け部材と3つの保持部材とで3本のリード線を挟持する構成であってもよい。
また、引き出し体は、可動部材に複数の保持軸をばねによって弾性的に設け、各保持軸の下端にリード線を受け部材とで弾性的に挟持する保持部材を設けるようにしたが、上記保持部材は受け部材上の複数のリード線に対応する長さ寸法を有する所定の厚さのゴムなどによって形成された1つの弾性体とし、可動部材の下面に取り付ける。
そして、上記弾性体は分断溝によって複数のリード線に対応する数の押圧部に分断し、各押圧部によってそれぞれリード線を受け部材とで弾性的に押圧挟持する構成としてもよい。
このような構成によれば、上記一実施の形態と同様、各リード線の厚さにばらつきがあっても、それぞれのリード線を上記弾性体の押圧部と受け部材によって確実かつ均一に挟持することが可能となる。
なお、リード線を成形加工するリード線加工手段の数は3つに限られず、2つ或いは4つ以上であってもよく、その数は複数であればよい。その場合、リード線の本数に応じてリード線加工手段兼仮圧着手段を構成する第1、第2の保持部の上ブロックと下ブロック、仮圧着手段の第1、第2の下ブロックの数、及び引き出し体の保持部材の数を変更或いは予め4つ以上設けておいて必要な数だけを使用するようにすればよい。
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、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、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、62…第2の下ブロック、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、71a…第1の上ブロック、73a…第2の上ブロック、72…成形金型、73…第2の保持部、74…第2のカッタ、77…取り付け板、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、224…リニアモータ(駆動源)。
Claims (6)
- 互いに隣り合う半導体セルを、この半導体セルの幅方向に所定間隔で離間した複数のリード線によって接続するリード線接続装置であって、
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複数の導電性テープを上記リード線の間隔と同じ間隔となるよう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て供給される上記半導体セルをピッチ送りする搬送手段と、
上記半導体セルの搬送方向と交差する方向に対して上記半導体セルに接続される複数のリード線の間隔よりも小さな間隔で配置され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複数のリード線加工手段と、
複数のリード線加工手段によって成形加工された複数のリード線が成形加工時よりも大きな間隔に変更されて供給され、ピッチ送りされる上記半導体セルの上面と下面の複数の導電性テープに上記リード線の仮圧着を繰り返して行なっ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仮圧着手段と、
この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。 - 複数の上記リード線加工手段は、
上記基板の搬送方向に対して2つに分割され複数の上記リード線加工手段の配置間隔と同じ間隔で配置された2つで対をなす複数組の下ブロックと、
上下方向及び水平方向に駆動可能に設けられた可動部材と、
この可動部材の下面に複数組の上記下ブロックに対応して上記基板の搬送方向に対して2つに分割され、かつ複数の上記リード線加工手段の配置方向に対して間隔調整可能に設けられていて、上記リード線の中途部に傾斜部を成形加工するときに複数組の上記下ブロックと対応する間隔に設定され上記可動部材により下降方向に駆動されて上記下ブロックとで上記リード線を保持する2つで対をなす複数組の上ブロックと、
下型と上型を有し、上記上ブロックが下降方向に駆動されるときに上記下型と上型が閉じて上記リード線の中途部に上記傾斜部を成形する金型を有し、
複数の上記リード線加工手段によって中途部に上記傾斜部が成形された複数のリード線は複数組の上記上ブロックによって保持されるとともに、成形加工時よりも大きな間隔に変更されて上記仮圧着手段に供給され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。 - 各引き出し手段に上記リード線をそれぞれ供給する供給リールと、
この供給リールから上記リード線を引き出して上記下ブロックと上ブロックの間及び上記金型の下型と上型の間を通す引き出し手段と、
この引き出し手段によって引き出されて上記金型によって中途部に傾斜部が成形された上記リード線を上記下ブロックと上記上ブロックの両端側で切断する一対のカッタと、
一対のカッタによって上記リード線を切断するとき、このリード線の引き出し方向上流側に位置する一方のカッタよりも上流側の端部を保持するクランパを具備し、
上記供給リール、金型、引き出し手段、カッタ及び上記クランパのうちの、少なくとも1つは複数のリード線加工手段に供給される複数のリード線がなす幅寸法と対応する幅寸法に構成されていることを特徴とする請求項2記載の半導体セルのリード線接続装置。 - 上記引き出し手段は、
複数のリード線加工手段に供給される複数のリード線を受ける幅寸法を有する受け部材と、
上記受け部材に対して接離する方向に駆動可能に設けられた可動部材と
この可動部材に上記複数のリード線と対応する間隔で弾性的に設けられ上記可動部材が上記受け部材に接近する方向に駆動されたときに、その先端と上記受け部材とで複数のリード線を弾性的に挟持する複数の保持部材と
によって構成されていることを特徴とする請求項3記載の半導体セルのリード線接続装置。 - 1つの軸に複数の供給リールが複数のリード線加工手段と対応する間隔で設けられていることを特徴とする請求項3記載の半導体セルのリード線接続装置。
- 互いに隣り合う半導体セルを、この半導体セルの幅方向に所定間隔で離間した複数の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所定長さに切断された粘着性の複数の導電性テープを上記リード線の間隔と同じ間隔となるよう貼着する工程と、
上面と下面に上記導電性テープが貼着されて供給される上記半導体セルをピッチ送りする工程と、
上記半導体セルの搬送方向と交差する方向に対して上記半導体セルに接続される複数のリード線の間隔よりも小さな間隔で配置された複数のリード線加工手段によって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工程と、
複数のリード線加工手段によって成形加工された複数のリード線が成形加工時よりも大きな間隔に変更されて供給され、ピッチ送りされる上記半導体セルの上面と下面の複数の導電性テープに上記リード線の仮圧着を繰り返して行なっ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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JP2012050703A JP2013187312A (ja) | 2012-03-07 | 2012-03-07 | 半導体セルのリード線接続装置及び接続方法 |
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CN106328573A (zh) * | 2016-10-10 | 2017-01-11 | 安徽鼎晖新能源科技有限公司 | Cigs柔性电池片快速拼接机构 |
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US10953560B2 (en) | 2016-06-21 | 2021-03-23 | 3M Innovative Properties Company | Conversion and application of material strips |
-
2012
- 2012-03-07 JP JP2012050703A patent/JP2013187312A/ja active Pending
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