JP2019012745A - 電子部品の実装方法及び実装基板 - Google Patents

Abstract

【課題】従来よりも低コストで電子部品を実装できる電子部品の実装方法を提供する。【解決手段】電子部品の実装方法は、樹脂板４１上に銀ペーストを用いて電極４３ａを含む配線パターン４３を形成するパターン形成工程（Ｓ１０）と、発電素子４２を電極４３ａに配置する実装工程（Ｓ２０）と、銀ペーストを第一の温度で熱硬化させる硬化工程（Ｓ３０）とを含む。【選択図】図５Ａ

Description

本開示は、電子部品の実装方法及び当該電子部品の実装方法により作製された実装基板に関する。

ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）などの半導体素子（電子部品の一例）を基板に実装する実装方法が種々知られている。例えば、特許文献１には、樹脂材料などの耐熱性が低い材料を用いずにＬＥＤを基板上に実装する技術が開示されている。

特願２０１０−５４７４３７号公報

ところで、光エネルギーを電気エネルギーに変換する集光型の太陽電池モジュールでは、光電変換を行う発電素子（電子部品の一例）が基板に実装された実装基板が用いられる。当該実装基板は、低コストで製造されることが求められる。つまり、発電素子を低コストで基板に実装することが求められる。

そこで、本開示は、従来よりも低コストで電子部品を実装できる電子部品の実装方法及び実装基板を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本開示の一態様に係る電子部品の実装方法は、樹脂板上に導電性ペーストを用いて電極を含む配線パターンを形成するパターン形成工程と、電子部品を前記電極に配置する実装工程と、前記導電性ペーストを第一の温度で熱硬化させる硬化工程とを含む。

また、上記目的を達成するために、本開示の一態様に係る実装基板は、樹脂板と、前記樹脂板上に導電性ペーストを用いて形成された、電極を含む配線パターンと、前記電極に配置された電子部品とを備え、前記樹脂板と前記電子部品との間には、前記導電性ペーストにより形成された前記電極のみが配置される。

本開示によれば、従来よりも低コストで電子部品を実装できる電子部品の実装方法及び実装基板を提供することができる。

図１は、実施の形態１に係る太陽電池モジュールの外観を示す模式図である。 図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線における、実施の形態１に係る太陽電池モジュールの断面模式図である。 図３は、実施の形態１に係る発電モジュールの拡大断面模式図である。 図４は、実施の形態１に係る発電モジュールの部分平面図である。 図５Ａは、実施の形態１に係る発電モジュールの製造方法を示すフローチャートである。 図５Ｂは、従来例に係る発電モジュールの製造方法を示すフローチャートである。 図６は、実施の形態１に係る発電モジュールの製造過程を示す概略断面図である。 図７は、実施の形態２に係る発電モジュールの製造方法を示すフローチャートである。 図８は、実施の形態３に係る発電モジュール製造方法を示すフローチャートである。 図９は、実施の形態４に係る発電モジュール製造方法を示すフローチャートである。

以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。

なお、発明者は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するものであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。

また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化される場合がある。

また、以下の実施の形態で説明に用いられる図面においては座標軸が示される場合がある。Ｚ軸のマイナス側が太陽電池モジュールの設置面側、Ｚ軸のプラス側が太陽光の光入射面側を表している。また、Ｘ軸及びＹ軸は、Ｚ軸に垂直な平面上において、互いに直交する軸である。例えば、以下の実施の形態において、「平面視」とは、光入射面側から見る（Ｚ軸方向から見る）ことを意味する。また、例えば、以下の実施の形態において、「断面視」とは、切断線を含む面で切断された太陽電池モジュールを切断された面に対して垂直方向側から見ることを意味している。例えば、Ｙ軸とＺ軸とで規定された平面（切断線で切断された面の一例）で切断された場合、断面視とは当該断面をＸ軸方向側から見ることを意味している。

（実施の形態１）
以下、本実施の形態に係る太陽電池モジュール１０について、図１〜図６を参照しながら説明する。

［１．太陽電池モジュールの全体構成］
まずは、本実施の形態に係る太陽電池モジュール１０の構成について、図１〜図３を参照しながら説明する。

図１は、本実施の形態に係る太陽電池モジュール１０の模式図である。太陽電池モジュール１０は、太陽光をレンズ（光学系）により集光する集光型の太陽電池モジュールである。

図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線における、本実施の形態に係る太陽電池モジュール１０の断面模式図である。太陽電池モジュール１０は、第一のレンズアレイ２０と、第二のレンズアレイ３０と、発電モジュール４０と、取り出し電極５０とを備える。なお、図１中のＩＩ−ＩＩ線は、Ｙ軸方向に平行であり、かつ太陽電池モジュール１０のＸ軸方向における中央を切断する切断線である。

［１−１．第一のレンズアレイ］
まず、第一のレンズアレイ２０について、図１及び図２を参照しながら説明する。

図１に示すように、第一のレンズアレイ２０は、正の屈折率を有する複数の第一のレンズ２１がアレイ状（二次元状）に配置されて構成された一次集光レンズアレイである。第一のレンズ２１は、太陽光を後述する第二のレンズ３１に集光する。

本実施の形態では、第一のレンズアレイ２０は、２５個の第一のレンズ２１がアレイ状に配置されて構成されるが、第一のレンズアレイ２０を構成する第一のレンズ２１の数は特に限定されない。また、第一のレンズ２１の平面視における形状は、特に限定されない。図１では、第一のレンズ２１の形状は正方形状である例について示しているが、第一のレンズ２１は長方形状、又は、六角形状であってもよい。

なお、本実施の形態では、第一のレンズ２１は、一辺が２２ｍｍの正方形状である。つまり、第一のレンズアレイ２０は、一辺が１１０ｍｍの正方形状である。また、第一のレンズ２１の厚み（Ｚ軸方向の長さ）は、例えば、７．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。

図２に示すように、第一のレンズアレイ２０は、太陽光が入射する光入射面２１ａ（Ｚ軸プラス側の面）と、光入射面２１ａと反対側の面であり、当該太陽光が出射する光出射面２１ｂ（Ｚ軸マイナス側の面）とを有する。また、本実施の形態では、第一のレンズ２１のそれぞれは、例えば、光出射面２１ｂ側に第二のレンズ３１に向けて突出した凸部が形成されている凸レンズが用いられる。例えば、凸部は、太陽光が出射される方向（Ｚ軸プラス側からＺ軸マイナス側に向かう方向）に向けて突出している。すなわち、第一のレンズアレイ２０は、第二のレンズアレイ３０側に突出した凸形状を有する。

第一のレンズアレイ２０の材質は、透明な樹脂であるとよい。太陽電池モジュール１０の軽量化に寄与するためである。具体的に、第一のレンズアレイ２０は、アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）を射出成型することなどにより作製される。

［１−２．第二のレンズアレイ］
次に、第二のレンズアレイ３０について、図２を参照しながら説明する。

第二のレンズアレイ３０は、発電素子４２側から第一のレンズ２１側（Ｚ軸マイナス側からＺ軸プラス側）に突出した凸形状を有する複数の第二のレンズ３１がアレイ状に配置されて構成された二次集光レンズアレイであり、第一のレンズアレイ２０の光出射方向側に配置される。また、第二のレンズアレイ３０は、図２中のＸ−Ｙ平面に広がる支持基板としてのベース部３２と、ベース部３２の光入射面側（Ｚ軸プラス側）に形成された第二のレンズ３１とを有する。第二のレンズ３１の光軸は、第一のレンズ２１の光軸と一致する。なお、「一致する」とは、完全に一致する場合に限定されず、実質的に一致することも含まれる。例えば、二つの値に数％の誤差があっても、これらは一致するとみなされ得る。

ベース部３２は板状であり、第一のレンズアレイ２０の第一のレンズ２１に１対１に対応して第二のレンズ３１がベース部３２の表面にアレイ状に配置されている。また、第二のレンズ３１とベース部３２とは、一体に成型される。

第二のレンズアレイ３０の材質は、透明な樹脂であるとよい。樹脂を用いることで、太陽電池モジュール１０の軽量化に寄与するためである。具体的に、第二のレンズアレイ３０は、アクリル樹脂を押し出し成型、又は、射出成型することにより作製される。なお、第一のレンズアレイ２０と第二のレンズアレイ３０とは、同一の材料で形成されてもよい。

［１−３．発電モジュール］
次に、発電モジュール４０について、図２〜図４を参照しながら説明する。

図２に示すように、発電モジュール４０は、照射された太陽光の光エネルギーを電気エネルギーに変換する発電部であり、樹脂板４１と発電素子４２とから構成される。

樹脂板４１は、発電素子４２を保持する保持部材の一例であり、シリコーン系樹脂の接着剤でベース部３２（例えば、ベース部３２に形成されている凹部）に固定されている。樹脂板４１に搭載される発電素子４２は、第二のレンズアレイ３０のベース部３２に配置されたときに、第二のレンズ３１の焦点に位置が合うとよい。例えば、ベース部３２に樹脂板４１の位置合わせ用の凹部が形成されており、当該凹部に樹脂板４１が挿入されたときに、第二のレンズ３１の焦点の位置と発電素子４２の位置とが一致するとよい。ベース部３２に凹部が形成されていると、当該凹部に発電素子４２を固定した樹脂板４１を挿入するだけで、第二のレンズ３１の焦点に発電素子４２を配置することができるので、製造のプロセスが短縮できる。

なお、樹脂板４１は、透明な樹脂材料で形成される。本実施の形態では、樹脂板４１は透明なアクリル樹脂で形成される。これにより、発電素子４２が樹脂板４１の第二のレンズアレイ３０とは逆側の面（Ｚ軸マイナス側の面）に固定されている場合であっても、発電素子４２は集光された太陽光を受光できる。

なお、第一のレンズアレイ２０と発電素子４２との距離は、第一のレンズアレイ２０及び第二のレンズアレイ３０の集光特性により決定されるが、一例として、３１ｍｍ程度である。

発電素子４２は、照射された太陽光の光エネルギーを電気エネルギーに変換する機能を有する。すなわち、発電素子４２は、光電変換を行う。発電素子４２は、ＧａＡｓ系材料、ＧａＮ系材料、Ｓｉ系材料の薄膜から構成されている。これらの薄膜に光を照射すると光電流が発生するので、外部回路に電気エネルギーを供給することが可能となる。発電素子４２には、エネルギー変換効率が４０％以上のＧａＡｓ系材料からなる薄膜を用いることが好ましい。なお、発電素子４２の受光面積は、例えば、略１ｍｍ^２である。また、発電素子４２は、例えば、Ｙ軸方向に沿って等間隔に配置される。

第二のレンズアレイ３０の光出射面側（Ｚ軸マイナス側）には、発電素子４２に発生した光電流を外部回路へ取り出すための取り出し電極５０が形成されている。取り出し電極５０としては、例えば、Ｃｕ箔、Ａｌ箔、Ｎｉ箔を使用することができる。

ここで、発電モジュール４０の構造について、図３及び図４を参照しながらさらに詳細に説明する。

図３は、本実施の形態に係る発電モジュール４０の拡大断面模式図である。具体的には、図３は、図２に示す複数の発電モジュール４０のうちの一つの発電モジュール４０の拡大断面模式図である。図４は、本実施の形態に係る発電モジュール４０の部分平面図である。具体的には、図４は、発電モジュール４０をＺ軸マイナス側からＺ軸プラス側に向かう向きに見たときの発電モジュール４０の部分平面図である。なお、図３は、図４のＩＩＩ−ＩＩＩ線における、本実施の形態に係る発電モジュール４０の拡大断面模式図である。

図３及び図４に示すように、樹脂板４１には、導電層である配線パターン４３が形成されている。さらに、配線パターン４３は、電極４３ａと、配線４３ｂとから構成される。なお、配線パターン４３は、導電性ペーストにより形成され、本実施の形態では銀ペーストにより形成される。すなわち、電極４３ａ及び配線４３ｂは、銀ペーストにより形成される。なお、詳細は後述するが、電極４３ａ及び配線４３ｂは、同一の材料を用い、一体的に形成される。また、図３の二点鎖線Ｌは、電極４３ａと配線４３ｂとの境界を示す仮想線である。

なお、詳細は後述するが、本実施の形態に係る発電モジュール４０に使用される銀ペーストは、低温で硬化し、かつ硬化後の抵抗率（体積抵抗率）が低い材料が用いられる。例えば、樹脂板４１の耐熱温度である９５℃より低い温度で熱硬化し、かつ硬化後の抵抗率が５０μΩ・ｃｍである銀ペーストが用いられる。また、銀ペーストは、銀粉、樹脂（バインダ）、硬化促進剤、及び、溶剤（希釈剤）などから構成される。例えば、銀粉は、硬化後の抵抗率を低くする観点から、球状よりフレーク状の方がよい。樹脂は、例えばエポキシ系樹脂である。また、硬化促進剤は、樹脂板４１の耐熱温度（本実施の形態では９５℃）より低い温度で、樹脂を硬化させる促進剤が用いられる。例えば、樹脂がエポキシ系樹脂である場合、硬化促進剤はエポキシ系樹脂を硬化させる硬化剤が用いられる。なお、銀ペーストのうち銀粉の含有量は９０％以上である。また、溶剤は、銀ペーストの粘度調整などのために含有される。

図３に示すように、本実施の形態に係る発電モジュール４０は、太陽光が入射する側から、樹脂板４１、配線パターン４３、発電素子４２の順に積層されている。具体的には、太陽光が入射する側から、樹脂板４１、配線パターン４３（電極４３ａ）、発電素子４２の順に積層されている。より具体的には、樹脂板４１と電極４３ａとが接触し、電極４３ａと発電素子４２とが接触して、積層されている。つまり、本実施の形態に係る発電モジュール４０は、発電素子４２と配線パターン４３との接合に、はんだなどの接合部材を用いておらず、この点に特徴を有する。

電極４３ａは、樹脂板４１の発電素子４２側の面に形成され、発電素子４２が配置される実装用の電極パターンである。つまり、発電素子４２は、電極４３ａと接合する。電極４３ａは、発電素子４２に形成されている電極（図示しない）と電気的に接続されることで、発電素子４２と配線４３ｂとが電気的に接続される。すなわち、発電素子４２が生成した電気エネルギーを、配線４３ｂを介して外部回路に取り出すことができる。

電極４３ａの厚み（Ｚ軸方向の長さ）は、銀ペーストの種類などにより適宜決定されるが、一例として、１５μｍである。

図４に示すように、電極４３ａは四つ形成されている。具体的には、Ｙ軸プラス側に形成されている配線４３ｂ（一方の配線４３ｂとも記載する。）のＹ軸マイナス側の端縁から、Ｙ軸マイナス側に形成されている配線４３ｂ（他方の配線４３ｂとも記載する。）に向けて二つの電極４３ａが伸びて形成されている。また、他方の配線４３ｂのＹ軸プラス側の端縁から、一方の配線４３ｂに向けて二つの電極４３ａが伸びて形成されている。すなわち、一つの配線に対して、二つの電極が形成されている。一方及び他方の配線４３ｂのそれぞれから二つの電極４３ａが形成されていることで、発電素子４２を実装するときの発電素子４２の位置ズレを抑制することができる。なお、配線４３ｂが伸びる方向と電極４３ａが伸びる方向とは、略平行である。また、配線４３ｂから伸びて形成される電極４３ａの数は特に限定されない。

なお、発電素子４２は、樹脂板４１に実装される電子部品の一例である。

配線４３ｂは、発電素子４２が生成した電気エネルギーを外部回路に供給するための配線用のパターンである。具体的には、配線４３ｂは、Ｙ軸方向において、一端が電極４３ａと接続され、他端が取り出し電極５０と接続されている。これにより、配線４３ｂを介して、発電素子４２と取り出し電極５０とが電気的に接続されるので、発電素子４２のそれぞれで発生した光電流を取り出すことができる。

配線４３ｂの厚み（Ｚ軸方向の長さ）は、銀ペーストの種類などにより適宜決定されるが、一例として、１５μｍである。また、配線４３ｂは、電極４３ａより幅（Ｘ軸方向の長さ）が広い。

上記のように構成された発電モジュール４０は、電子部品（本実施の形態では、発電素子４２）が基板（本実施の形態では、樹脂板４１）に実装された実装基板の一例である。

［１−４．外枠など］
次に、外枠６０などの部材について、図２を参照しながら説明する。

第一のレンズアレイ２０と第二のレンズアレイ３０との間には、外枠６０と、支承部材６１とが配置されている。支承部材６１は、第二のレンズアレイ３０に対し第一のレンズアレイ２０を支え持ち、第一のレンズアレイ２０と第二のレンズアレイ３０との間隔を維持する部材である。本実施の形態の場合、外枠６０と支承部材６１とはそれぞれ、第二のレンズアレイ３０と一体で形成されている。支承部材６１は、支持部６１ａと先端部６１ｂとからなる。外枠６０と支承部材６１の先端部６１ｂとはそれぞれ、第一のレンズアレイ２０の光出射面２１ｂに接触して第一のレンズアレイ２０を支持している。先端部６１ｂにおける第一のレンズアレイ２０と接触する部分は、例えば略球状である。支持部６１ａの幅（Ｙ軸方向の長さ）に対して第一のレンズアレイ２０側にある先端部６１ｂの幅（Ｙ軸方向の長さ）は小さい。これにより、第一のレンズ２１から出射する太陽光に支承部材６１が干渉することを抑制できる。

なお、外枠６０のみで第一のレンズアレイ２０を支える、つまり第一のレンズアレイ２０と第二のレンズアレイ３０との間隔を維持できる場合は、先端部６１ｂは、第一のレンズアレイ２０と接触していなくてもよい。また、外枠６０と先端部６１ｂとで第一のレンズアレイ２０を支えている場合も、先端部６１ｂの全てが第一のレンズアレイ２０と接触していなくてもよい。

上記のように構成された太陽電池モジュール１０は、第一のレンズアレイ２０、第二のレンズアレイ３０、及び、樹脂板４１がアクリル樹脂により構成されるので、軽量である。例えば、太陽電池モジュール１０は、時刻によらず太陽電池モジュール１０の光入射面２１ａを太陽光側に向ける（言い換えると、光入射面２１ａに太陽光を垂直に入射させる）ために、太陽光を追尾する装置（図示せず）に搭載されて使用される場合がある。具体的には、太陽電池モジュール１０は、太陽光を追尾する装置に複数搭載されて使用される場合がある。これにより、光入射面２１ａに対し垂直に太陽光を受光することが日中の多くの時間で可能となる。

この場合において、太陽電池モジュール１０が軽量であるので、太陽光を追尾する装置に必要とされる強度を下げることができる。つまり、本実施の形態に係る太陽電池モジュール１０であれば、太陽光を追尾する装置などの付帯設備のコストを低減することができる。さらに、太陽光を追尾する装置は、第一のレンズアレイ、第二のレンズアレイ、及び保持部材がガラスなどのアクリル樹脂より重い材料で形成されている場合に比べ、より少ないエネルギーで太陽電池モジュール１０の光入射面２１ａを太陽光に向けて動かすことができる。つまり、より少ないエネルギーで、太陽電池モジュール１０の発電効率を向上させることができる。

［２．発電モジュールの製造方法］
続いて、上述した発電モジュール４０の製造方法について、図５Ａ〜図６を参照しながら説明する。

なお、本実施の形態では、アクリル樹脂からなる樹脂板４１を用いている。つまり、本実施の形態では、基板の材料はガラスなどの耐熱温度が高い材料を用いていない。そのため、製造工程において、加えることができる熱の温度は、ガラスを用いた場合より低くなる。例えば、製造工程で加えることができる熱の温度は、樹脂板４１の耐熱温度より低い温度である。アクリル樹脂の耐熱温度はおよそ９５℃であるので、本実施の形態では、製造工程で加えることができる温度は、９５℃より低い温度である。

そのため、発電素子４２を接合するために、はんだを用いることができない。また、銀ペーストにより形成される配線パターン４３の硬化において、９５℃より低い温度で銀ペーストが硬化する必要がある。以下においては、はんだを用いずに発電素子４２を配線パターン４３と接合し、かつ９５℃より低い温度で配線パターン４３を硬化できる発電素子４２の実装方法について説明する。

そこで、本実施の形態に係る発電モジュール４０では、上記で説明したように、９５℃より低い温度で硬化し、かつ９５℃より低い温度での硬化により抵抗率（体積抵抗率）が５０μΩ・ｃｍ以下となる銀ペーストが用いられる。以下では、９０℃で硬化し、硬化した後の抵抗率が５０μΩ・ｃｍ以下である銀ペーストを用いて発電モジュール４０を作製する製造方法について説明する。

まず、本実施の形態に係る発電モジュール４０の製造方法について、図５Ａ及び図６を参照しながら説明する。

図５Ａは、本実施の形態に係る発電モジュール４０の製造方法を示すフローチャートである。図６は、本実施の形態に係る発電モジュール４０の製造過程を示す概略断面図である。なお、図６では、樹脂板４１に対してＺ軸マイナス方向側に配線パターン４３及び発電素子４２が積層される場合の製造過程を示している。そのため、図３と図６とでは、樹脂板４１、配線パターン４３、及び、発電素子４２の積層方向が逆となっている。また、図６における二点鎖線Ｌは、配線パターン４３のうちの電極４３ａと配線４３ｂとの境界を示す仮想線である。

図５Ａに示すように、まず、樹脂板４１に配線パターン４３を形成するパターン形成工程が行われる（Ｓ１０）。本実施の形態では、銀ペーストを用いてスクリーン印刷などの印刷によりパターン形成工程が行われる。これにより、樹脂板４１に配線パターン４３が形成される。

図６の（ａ）は、銀ペーストが印刷される前の樹脂板４１を示す図であり、図６の（ｂ）は、銀ペーストが印刷された後の樹脂板４１を示す図である。図６の（ｂ）に示すように、パターン形成工程において、電極４３ａ及び配線４３ｂは、一体的に形成される。なお、樹脂板４１は、例えば平板状の部材である。

なお、ステップＳ１０では、印刷した銀ペーストを熱硬化させる硬化工程は行われない。つまり、硬化促進剤により樹脂が硬化していないので、印刷された銀ペーストは硬化していない状態である。また、銀ペーストには、溶剤も含まれている。

図５Ａを再び参照して、次に、発電素子４２を配置する実装工程が行われる（Ｓ２０）。つまり、銀ペーストが硬化していない状態で、当該銀ペースト（具体的には、当該銀ペーストにより形成される電極４３ａ）上に発電素子４２が実装される。例えば、ステップＳ２０の時点では、電極４３ａ及び配線４３ｂを形成する銀ペーストは、溶剤を含んでおり、また樹脂は硬化が進んでいない状態である。

図６の（ｃ）は、発電素子４２が配置された状態を示す図である。具体的には、発電素子４２が電極４３ａに配置された状態を示す図である。なお、図６の（ｃ）では、一例として、電極４３ａと配線４３ｂとは略等しい厚み（Ｚ軸方向の長さ）である場合を示している。電極４３ａ及び配線４３ｂを構成する銀ペーストは硬化していないので、電極４３ａは、配置された発電素子４２の重みで変形し得る。具体的には、電極４３ａは厚みが小さくなるように変形し得る。

図５Ａを再び参照して、次に、電極４３ａ及び配線４３ｂを構成する銀ペーストを硬化させる硬化工程が行われる（Ｓ３０）。硬化工程では、熱を加えることで、銀ペーストを硬化させる。より具体的には、銀ペーストに熱を加えることで、硬化促進剤が樹脂を硬化させる。これにより、発電素子４２が電極４３ａと接合されて、発電モジュール４０が形成される。つまり、配線４３ｂを形成する材料（銀ペースト）と同じ材料で形成される電極４３ａを用いて、発電素子４２が接合される。なお、硬化工程での熱により、銀ペーストに含有されている溶剤が揮発する。

なお、硬化工程における加熱条件は銀ペーストの種類などで適宜決定されるが、一例として９０℃の温度で１〜２時間程度の加熱が行われる。９０℃は、樹脂板４１の耐熱温度より低く、かつ銀ペーストを熱硬化させる第一の温度の一例である。加熱温度が樹脂板４１の耐熱温度より低いことで、硬化工程における加熱により樹脂板４１に外観変化（例えば、撓みなどの変形、変質、又は変色など）が発生することを抑制できる。また、省電力化（省エネ）につながる。

図６の（ｄ）は、硬化工程により銀ペーストが硬化して形成された発電モジュール４０を示す図である。銀ペーストは硬化時に、銀ペーストに含まれる樹脂が収縮する。これにより、発電素子４２が電極４３ａに接合される。

ここで、従来のはんだを用いた製造方法について、図５Ｂを参照しながら説明する。

図５Ｂは、従来例に係る発電モジュールの製造方法を示すフローチャートである。つまり、樹脂材料ではなくガラスなどを用いて形成された基板（以降では、ガラス板とも記載する。）に発電素子を実装する場合の製造方法である。

図５Ｂに示すように、銀ペーストを用いてガラス板に配線パターンを形成するパターン形成工程が行われる（Ｓ１０００）。例えば、本実施の発電モジュール４０の製造方法と同様、スクリーン印刷などにより配線パターンが形成される。なお、従来では、パターン形成工程において、発電素子を接合するための電極は形成されない。そして、形成された配線パターンを熱により硬化させる硬化工程が行われる（Ｓ１０１０）。ここで、ガラス板は樹脂板４１に比べ耐熱温度が高いので、例えば、２５０℃程度の温度で銀ペーストを硬化させる。

従来では、硬化工程の後に、発電素子を接合するための電極であるはんだを印刷するはんだ印刷工程が行われる（Ｓ１０２０）。そして、発電素子をはんだ上に配置する実装工程（Ｓ１０３０）、及び、発電素子を接合する（言い換えると、発電素子をはんだ付けする）リフロー工程（Ｓ１０４０）が行われる。リフロー工程では、リフロー炉などにより、はんだの融点以上の温度が加えられる。例えば、低融点はんだ（錫及びビスマスなどを含むはんだ）であっても、１４０℃程度の熱が加えられる。これにより、はんだが融解し、発電素子が接合される。そして、はんだにより飛散したフラックスなどを除去するために洗浄が行われる（Ｓ１０５０）。

以上のように、従来であれば、はんだを用いているなどの理由により、樹脂板４１の耐熱温度より低い温度で発電モジュールを作製することができなかった。さらに、従来では、加熱を行う工程が二回必要であった。具体的には、配線パターンを形成するための硬化工程と、発電素子を接合するためのリフロー工程とが必要であった。

一方、本実施の形態に係る製造方法であれば、加熱を行う工程は一回でよい。具体的には、配線パターン４３の形成と、発電素子４２の接合とを、硬化工程（Ｓ３０）により同時に行うことができる。また、はんだを使用していないので、フラックス飛散などによる洗浄工程は不要となる。つまり、本実施の形態に係る発電モジュール４０の製造方法であれば、製造プロセスを簡略化できる。

また、本実施の形態では、発電素子４２が直接電極４３ａと接合される。つまり、電極４３ａと発電素子４２との間に、他の接合部材（例えば、はんだや導電性接着剤）は配置されていない。例えば、導電性接着剤などの接合部材を用いて電極４３ａと発電素子４２とが接合される場合、電極４３ａの製造バラつき（例えば、印刷ズレなど）、導電性接着剤の塗布位置のズレなどを考慮する必要がある。そのため、導電性接着剤のサイズは、電極４３ａの製造バラつき及び導電性接着剤の位置ズレなどを考慮し決定される。つまり、導電性接着剤のサイズが大きくなり、コストアップにつながる。一方、本実施の形態では、導電性接着剤などの接合部材は使用しないので、接合部材の位置ズレなどを考慮しなくてもよい。すなわち、本実施の形態に係る発電モジュール４０は、低コストで作製することが可能である。

［３．効果など］
以上のように、本実施の形態に係る発電素子４２（電子部品の一例）の実装方法は、樹脂板４１上に銀ペースト（導電性ペーストの一例）を用いて電極４３ａを含む配線パターン４３を形成するパターン形成工程（Ｓ１０）と、発電素子４２（電子部品の一例）を電極４３ａに配置する実装工程（Ｓ２０）と、銀ペーストを第一の温度（例えば、９０℃）で熱硬化させる硬化工程（Ｓ３０）とを含む。

これにより、配線パターン４３の形成と、発電素子４２の接合とを、一回の硬化工程で行うことができる。さらに、はんだを用いて接合する場合には、フラックスの飛散を洗浄するための洗浄工程が必要となるが、本実施の形態では、はんだを用いていないので洗浄工程を行わなくてもよい。これにより、従来よりも製造プロセスを簡略化できるので、低コストで発電素子４２などの電子部品を樹脂板４１に実装できる。さらに、基板に樹脂板４１を用いることで、基板にガラス板を用いている場合に比べ、部材のコストを低減することができる。

また、樹脂板４１は、アクリル基板である。

これにより、汎用性があり比較的低コストであるアクリル樹脂を用いて、樹脂板４１を形成することができる。

また、以上のように、本実施の形態に係る発電モジュール４０（実装基板の一例）は、樹脂板４１と、樹脂板４１上に銀ペーストを用いて形成された、電極４３ａを含む配線パターン４３と、電極４３ａに配置された発電素子４２とを備える。そして、樹脂板４１と発電素子４２との間には、銀ペーストにより形成された電極４３ａのみが配置される。

これにより、発電素子４２が実装される基板を樹脂板４１でるので、基板がガラス板である場合に比べ、基板のコストを低減することができる。また、発電素子４２は銀ペーストにより形成された電極４３ａと接合される。これにより、加熱する工程が一回でよく、かつフラックスなどを洗浄する洗浄工程を省略できるので、製造プロセスを簡略化できる。つまり、製造コストを削減することができる。これらにより、本実施の形態に係る発電モジュール４０は、従来よりも低コストで作製できる。

（実施の形態２）
以下、本実施の形態に係る発電モジュール４０の製造方法について、図７を参照しながら説明する。本実施の形態では、実施の形態１に係る発電モジュール４０の製造方法と異なる点を中心に説明する。なお、発電モジュール４０の構成は実施の形態１と同様であり、説明を省略する。

図７は、本実施の形態に係る発電モジュール４０の製造方法を示すフローチャートである。実施の形態１と異なる点は、硬化工程（Ｓ１３０）の後に、局所加熱工程（Ｓ１４０）を行う点である。なお、パターン形成工程（Ｓ１１０）〜硬化工程（Ｓ１３０）は、実施の形態１に係るパターン形成工程（Ｓ１０）〜硬化工程（Ｓ３０）と同様であり、説明を省略する。

本実施の形態では、硬化工程（Ｓ１３０）の後に、局所加熱工程（Ｓ１４０）が行われる。銀ペーストは、高温で加熱するとことで接合強度が増す。そこで、本実施の形態では、電極４３ａに対して局所加熱を行うことで、加熱による熱が樹脂板４１へ与える影響を抑制しつつ、電極４３ａを形成する銀ペーストの接合強度を向上させることができる。また、高温で加熱することで、硬化工程時よりさらに銀ペーストの抵抗率を下げることができる。

なお、局所加熱は、少なくとも発電素子４２と電極４３ａとが接触する領域（例えば、図４に示す、平面視において発電素子４２と電極４３ａとが重なる領域）に行われる。つまり、発電素子４２と電極４３ａとの接合領域に局所加熱が行われる。これにより、発電素子４２と電極４３ａとの接合強度を向上させることができる。

局所加熱を行う方法は特に限定されないが、レーザ加熱、近赤外線加熱、又は、誘導加熱などにより行われる。また、局所加熱工程では、樹脂板４１の耐熱温度より高い温度が電極４３ａに加えられる。つまり、硬化工程より高い温度が、電極４３ａに加えられる。例えば、１００〜２００℃程度の温度が２０秒以下の期間加えられる。一例として、１５０℃の温度が２０秒間加えられる。１５０℃は、樹脂板４１の耐熱温度より高く、かつ銀ペーストをさらに熱硬化させる第二の温度の一例である。

以上のように、本実施の形態に係る発電素子４２（電子部品の一例）の実装方法は、硬化工程（Ｓ１３０）の後に、さらに、第一の温度（例えば、９０℃）より高い第二の温度（例えば、１５０℃）で電極４３ａを局所加熱する局所加熱工程（Ｓ１４０）を含む。

これにより、発電素子４２と電極４３ａとの接合強度を向上させることができる。つまり、信頼性の高い発電モジュール４０を実現することができる。

また、第一の温度（例えば、９０℃）は、樹脂板４１の耐熱温度より低い温度であり、第二の温度（例えば、１５０℃）は、樹脂板４１の耐熱温度より高い温度である。

これにより、硬化工程では、加熱による樹脂板４１への影響を抑制しつつ、銀ペーストを硬化させることができる。また、局所加熱工程では、局所加熱を行うので、樹脂板４１の耐熱温度より高い温度を電極４３ａに加えることができる。つまり、局所加熱による樹脂板４１への影響を抑制しつつ、さらに電極４３ａの接合強度を向上させることができる。

なお、上記では、硬化工程（Ｓ１３０）の後に局所加熱工程（Ｓ１４０）を行う例について説明したが、順番はこれに限定されない。つまり、局所加熱工程（Ｓ１４０）の後に硬化工程（Ｓ１３０）が行われてもよい。

（実施の形態３）
以下、本実施の形態に係る発電モジュール４０の製造方法について、図８を参照しながら説明する。本実施の形態では、実施の形態２に係る発電モジュール４０の製造方法と異なる点を中心に説明する。なお、発電モジュール４０の構成は実施の形態１と同様であり、説明を省略する。

図８は、本実施の形態に係る発電モジュール４０の製造方法を示すフローチャートである。実施の形態２と異なる点は、パターン形成工程（Ｓ２１０）と実装工程（Ｓ２３０）との間に、乾燥工程（Ｓ２２０）を行う点である。

なお、パターン形成工程（Ｓ２１０）は実施の形態２に係るパターン形成工程（Ｓ１１０）と同様であり、実装工程（Ｓ２３０）〜局所加熱工程（Ｓ２５０）は実施の形態２に係る実装工程（Ｓ１２０）〜局所加熱工程（Ｓ１４０）と同様であり、説明を省略する。

本実施の形態では、パターン形成工程（Ｓ２１０）の後に、銀ペーストに含まれる溶剤を揮発させるための乾燥工程（Ｓ２２０）が行われる。

銀ペーストは、銀ペーストの粘度を調整するために溶剤を含んでいる。これは銀ペーストを印刷するときの印刷性を向上させるためであり、例えば溶剤の種類、又は含有量などにより銀ペーストの粘度が調整される。パターン形成工程で樹脂板４１に印刷された銀ペーストは溶剤を含んでいる。そのため、溶剤を含んで低粘度化している銀ペースト上に（具体的には、銀ペーストで形成された電極４３ａ上に）発電素子４２を配置すると、発電素子４２の重さなどにより銀ペーストが変形する場合がある。例えば、平面視において電極４３ａが広がるように変形することでリークが生じる懸念があり、乾燥工程はリーク対策として実施される。例えば、銀ペーストに含有される溶剤の量が多く、印刷された銀ペーストの粘度が低い場合に有効である。

乾燥工程は、熱を加えて溶剤を揮発させることで、印刷された後の銀ペーストの粘度を高くするために行われる。乾燥工程では、含有している溶剤が揮発する温度以上の温度が加えられる。一例として、９０℃の温度が１０分間加えられる。例えば、乾燥工程で加えられる温度は、硬化工程で加えられる温度と同じ（一例として、９０℃）であり、乾燥工程で加熱される時間は、硬化工程で加熱される時間より短い。これにより、硬化促進剤が樹脂を硬化させることを抑制しつつ、溶剤を揮発させ銀ペーストの粘度を高めることができる。よって、ステップＳ２３０で発電素子４２が電極４３ａ上に配置された場合でも、電極４３ａの変形を抑制することができる。

なお、上記では、硬化工程（Ｓ２４０）の後に局所加熱工程（Ｓ２５０）を行う例について説明したが、順番はこれに限定されない。つまり、局所加熱工程（Ｓ２５０）の後に硬化工程（Ｓ２４０）が行われてもよい。

また、上記では、局所加熱工程（Ｓ２５０）を行う例について説明したが、局所加熱工程は行われなくてもよい。

以上のように、本実施の形態に係る発電素子４２（電子部品の一例）の実装方法は、さらに、パターン形成工程（Ｓ２１０）と実装工程（Ｓ２３０）との間に、さらに、銀ペーストに含まれる溶剤を揮発させる乾燥工程（Ｓ２２０）を含む。

これにより、電極４３ａを形成する銀ペーストの粘度を高めることができるので、実装工程において発電素子４２が実装されたときの電極４３ａの変形を抑制することができる。よって、電極４３ａの変形によるリークの発生を低減することができるので、製造工程における歩留まりの改善につながる。

（実施の形態４）
以下、本実施の形態に係る発電モジュール４０の製造方法について、図９を参照しながら説明する。本実施の形態では、実施の形態１に係る発電モジュール４０の製造方法と異なる点を中心に説明する。なお、発電モジュール４０の構成は実施の形態１と同様であり、説明を省略する。

上記実施の形態１〜３においては、樹脂板４１の耐熱温度より低い温度で硬化する銀ペーストを用いる例について説明したが、本実施の形態では、樹脂板４１の耐熱温度より高い温度で硬化する銀ペーストを用いて発電モジュール４０を作製する方法について説明する。

まず、樹脂板４１に電極４３ａを形成する電極形成工程が行われる（Ｓ３１０）。電極形成工程では、配線パターン４３の電極４３ａ及び配線４３ｂのうちの電極４３ａのみが印刷などにより形成される。なお、電極形成工程（Ｓ３１０）は、配線パターン４３のうちの電極４３ａを形成する、パターン形成工程の一例である。

次に、電極形成工程で印刷された銀ペーストに含有されている溶剤を揮発させる乾燥工程（Ｓ３２０）、及び、乾燥工程の後に発電素子４２を電極４３ａ上に配置する実装工程（Ｓ３３０）が行われる。本実施の形態に係る乾燥工程及び実装工程は、実施の形態３に係る乾燥工程及び実装工程と同様であり、説明を省略する。

そして、電極４３ａを形成する銀ペーストを加熱する局所加熱工程が行われる（Ｓ３４０）。電極４３ａを局所加熱により加熱することで、樹脂板４１が加熱による影響を受けにくい。つまり、樹脂板４１の耐熱温度より高い温度で加熱を行っても、局所加熱であることから樹脂板４１への影響が少ない。すなわち、樹脂板４１の耐熱温度より高い温度で硬化する銀ペーストを用いて、発電モジュール４０を作製することができる。これにより、汎用性のある銀ペーストを用いて、発電モジュール４０を作製することができる。

局所加熱工程では、局所加熱を行うことで電極４３ａを形成する銀ペーストを硬化させ、発電素子４２が接合される。すなわち、局所加熱工程は、電極４３ａを形成する銀ペーストを硬化させる、硬化工程の一例である。

局所加熱工程で電極４３ａが硬化した後、配線４３ｂを形成する配線形成工程が行われる（Ｓ３５０）。配線４３ｂは、電極４３ａに比べ幅（Ｘ軸方向の長さ）が大きいので、電極４３ａより配線４３ｂを形成する方法の選択肢が広い。実施の形態１のように印刷により配線４３ｂを形成することも可能であるが、例えばディスペンサなどにより銀ペーストを塗布することで配線４３ｂを形成することも可能である。配線形成工程では、印刷、塗布のどちらで配線４３ｂが形成されてもよい。

また、配線形成工程では、形成された配線４３ｂを加熱により硬化させる。ここでの加熱は、樹脂板４１の耐熱温度より低い温度で行われる。つまり、配線４３ｂは、樹脂板４１の耐熱温度より低い温度で硬化する銀ペーストにより形成される。言い換えると、電極４３ａと配線４３ｂとは、異なる材料により形成されてもよい。

なお、本実施の形態では、樹脂板４１の耐熱温度より高い温度で硬化する銀ペーストを用いて電極４３ａを形成する例について説明したが、樹脂板４１の耐熱温度より低い温度で硬化する銀ペーストを用いて電極４３ａを形成する場合にも適用可能である。例えば、電極４３ａ及び配線４３ｂを同じ材料で形成する場合にも、本実施の形態に係る発電モジュール４０の製造方法に適用可能である。

（その他の実施の形態）
以上、実施の態様に係る電子部品の実装方法及び実装基板について、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、この実施の形態に限定されるものではない。

したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。

その他、実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態、または、本開示の主旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本開示に含まれる。

上記実施の形態では、樹脂板はアクリル樹脂から形成される例について説明したが、これに限定されない。樹脂板は、透光性を有し汎用性のある樹脂材料（例えば、プラスチック）から形成されていればよい。例えば、樹脂板は、ポリカーボネート（ＰＣ）などから構成されてもよいし、その他の樹脂材料で構成されてもよい。

上記実施の形態では、第一のレンズは、凸レンズである例について説明したが、これに限定されない。第一のレンズは、球面レンズ、非球面レンズ、フレネルレンズなどであってもよい。例えば、第一のレンズがフレネルレンズである場合、フレネル面は第一のレンズの光出射面側であるとよい。つまり、第一のレンズの光出射面に凹凸が形成されるとよい。

上記実施の形態では、太陽電池モジュールは、第一のレンズアレイ及び第二のレンズアレイを備える例について説明したが、これに限定されない。太陽電池モジュールは、第二のレンズアレイは、備えていなくてもよい。

上記実施の形態では、導電性ペーストは、導電フィラーとして銀粉を含む銀ペーストである例について説明したが、これに限定されない。例えば、導電フィラーは、金粉、銅粉、ニッケル粉、アルミ粉などであってもよいし、それ以外であってもよい。なお、抵抗率を低くする観点から、銀ペーストが用いられるとよい。

上記実施の形態では、電子部品は、発電素子である例について説明したが、これに限定されない。本願発明は、はんだなどの接合部材を介して基板に接合されていた電子部品に適用可能である。例えば、ＬＥＤ、又は、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）などの半導体素子などを基板に実装する場合にも適用可能である。

上記実施の形態における発電モジュールの製造方法における複数の工程の順序は一例である。複数の工程の順序は、変更されてもよいし、一部の工程は行われなくてもよい。例えば、実施の形態３において局所加熱工程は行われなくてもよいし、実施の形態４において乾燥工程は行われなくてもよい。

上記実施の形態で説明した発電モジュールの製造方法における各工程は、１つの工程で実施されてもよいし、別々の工程で実施されてもよい。なお、１つの工程で実施されるとは、各工程が１つの装置を用いて実施される、各工程が連続して実施される、又は、各工程が同じ場所で実施されることを含む意図である。また、別々の工程とは、各工程が別々の装置を用いて実施される、各工程が異なる時間（例えば、異なる日）に実施される、又は、各工程が異なる場所で実施されることを含む意図である。

本開示の実装部品の実装方法、及び、実装基板は、実装基板を備える各種機器に適用可能である。特に、軽量化及び低コスト化が求められる太陽電池モジュール、ウェアラブルデバイス、又は、車載用のカメラモジュールなどに備えられる実装基板に有用である。

１０ 太陽電池モジュール
２０ 第一のレンズアレイ
２１ 第一のレンズ
２１ａ 光入射面
２１ｂ 光出射面
３０ 第二のレンズアレイ
３１ 第二のレンズ
３２ ベース部
４０ 発電モジュール（実装基板）
４１ 樹脂板
４２ 発電素子（電子部品）
４３ 配線パターン
４３ａ 電極
４３ｂ 配線
５０ 取り出し電極
６０ 外枠
６１ 支承部材
６１ａ 支持部
６１ｂ 先端部

Claims (6)

1. 樹脂板上に導電性ペーストを用いて電極を含む配線パターンを形成するパターン形成工程と、
   電子部品を前記電極に配置する実装工程と、
   前記導電性ペーストを第一の温度で熱硬化させる硬化工程とを含む
   電子部品の実装方法。
2. 前記硬化工程の後に、さらに、前記第一の温度より高い第二の温度で前記電極を局所加熱する局所加熱工程を含む
   請求項１に記載の電子部品の実装方法。
3. 前記第一の温度は、前記樹脂板の耐熱温度より低い温度であり、
   前記第二の温度は、前記耐熱温度より高い温度である
   請求項２に記載の電子部品の実装方法。
4. さらに、前記パターン形成工程と前記実装工程との間に、前記導電性ペーストに含まれる溶剤を揮発させる乾燥工程を含む
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の電子部品の実装方法。
5. 前記樹脂板は、アクリル基板である
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の電子部品の実装方法。
6. 樹脂板と、
   前記樹脂板上に導電性ペーストを用いて形成された、電極を含む配線パターンと、
   前記電極に配置された電子部品とを備え、
   前記樹脂板と前記電子部品との間には、前記導電性ペーストにより形成された前記電極のみが配置される
   実装基板。

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