JP3195564U

JP3195564U - 光起電力モジュール

Info

Publication number: JP3195564U
Application number: JP2014005795U
Authority: JP
Inventors: シアオホワチェン; イーワン
Original assignee: ヤンヂョウヤンジエエレクトロニックテクノロジーカンパニーリミテッド
Priority date: 2014-05-29
Filing date: 2014-10-31
Publication date: 2015-01-29
Anticipated expiration: 2024-10-31
Also published as: CN203859129U

Abstract

【課題】太陽電池ダイオード集積モジュールの改善に関して、簡単な構造を持ち、温度の均一性が良く、製品の安定性を向上させる光起電力モジュールを提供する。【解決手段】銅片Ｉ〜ＩＶ（即ち、銅片Ｉ１１、銅片ＩＩ１２、銅片ＩＩＩ１３及び銅片ＩＶ１４）と、チップＩ〜ＩＩＩ（即ち、チップＩ２１、チップＩＩ２２及びチップＩＩＩ２３）と、若干のジャンパー３とを含み、銅片Ｉ〜ＩＶ同士間に均一的な隙間が置かれ、銅片Ｉ１１にチップＩ２１が設けられ、銅片ＩＩ１２にチップＩＩ２２が設けられ、チップＩ及びチップＩＩは、極性が同じであり、前記チップＩＩＩ２３は、前記銅片ＩＶ１４に設けられ、前記チップＩＩＩは、極性が前記チップＩ、ＩＩと逆になり、そして、ジャンパーを介して前記銅片ＩＩＩに接続されている。前記チップＩ２１は、銅片Ｉ１１の正面に設けられ、チップＩＩ２２は、銅片ＩＩ１２の正面に設けられ、チップＩＩＩ２３は、銅片ＩＶ１４の正面に設けられている。【選択図】図１

Description

本考案は、太陽電池に用いられる光起電力モジュール製品に関し、特に、太陽電池ダイオード集積モジュールの改善に関する。

太陽電池業界において、個別半導体部品のパッケージ化の目的は、半導体チップの機能を便利な形でユーザーに提供するとともに、一定の可用性に達するためであり、昇温の均一性及び高温状態での高信頼性を厳しく要求している。その中、チップの溶接方式は、製品の耐熱及び昇温効果に直接影響を与える。

半導体業界の迅速発展に伴って、顧客より個別部品に対する要求はますます高まっている。太陽電池業界において、昇温の抑制やチップサイズの小型化やコストの低減などの要求がますます増えており、限られた内部空間内に製品の放熱性を向上しなければならず、如何に銅部品の放熱性を十分に活用して、製品の性能を低下させない前提の下で顧客の要求を満たすのかが、当分野の技術課題である。

図５〜６に示すように、従来の技術では、３つのチップ（即ち、チップI２１、チップII２２、チップIII２３）が直列するとともに、いずれも同じ表面向きのプロセスを用いる（即ち、いずれもＰ面が上向きになり、或はＮ面が上向きになる）。こうした結果、４個の銅片（銅片I１１、銅片II１２、銅片III１３、銅片IV１４）のうち、銅片II１２及び銅片III１３には大量の熱量が溜まっており、主な原因は、チップII２２及びチップIII２３からの熱量が中央部にある銅片II１２及び銅片III１３に集中して溜まってきたことにあると発見した。これにより、パッケージ化後の製品の中央部位の昇温が大きくなり、製品全体の温度均一性が悪くなってしまうことになる。

上述の問題について、本考案は、簡単な構造を持ち、温度の均一性が良く、製品の安定性を向上させる光起電力モジュールを提供することを目的とする。

本実用新案の技術方案においては、銅片I〜IVと、チップI〜IIIと、若干のジャンパーとが含まれ、銅片I〜IV同士間に均一的な隙間が置かれ、銅片IにチップIが設けられ、銅片IIにチップIIが設けられ、チップI及びチップIIの極性が同じであり、前記チップIIIは、前記銅片IVに設けられ、極性が前記チップI、IIと逆になり、そして、ジャンパーを介して前記銅片IIIに接続されている。

前記チップIは、銅片Iの正面に設けられ、チップIIは、銅片IIの正面に設けられ、チップIIIは、銅片IVの正面に設けられている。

前記チップI及びチップIIは、Ｐ面が上向きになり、前記チップIIIは、Ｎ面が上向きになる。

前記チップI及びチップIIは、Ｎ面が上向きになり、前記チップIIIは、Ｐ面が上向きになる。

前記光起電力モジュールは、チップI〜III、若干のジャンパー及び銅片I〜IV中部をパッケージするパッケージ体を含み、前記銅片Iは、入線端１及び出線端１を有し、前記銅片II、入線端２及び出線端２を有し、前記銅片IIIは、入線端３及び出線端３を有し、前記銅片IVは、入線端４及び出線端４を有しており、
前記出線端１、出線端４及び入線端１〜４の根元の外部には、それぞれ、パッケージブロックが設けられ、前記パッケージブロックは、前記パッケージ体と、一体になるように繋がっている。

前記出線端１、出線端４及び入線端１〜４の根元表面に溝が設けられている。

本実用新案は、モジュール内部の溶接構造及びチップの溶接位置に対して調整を行い、そのうちの１つのチップの位置を転位することにより、該チップの熱エネルギーが次のチップを遠く離れ、完成品の中央位置から離れるようになり、製品の中央部に熱量が溜まってチップに昇温を招くことを避けて、製品全体の性能を改善することができる。また、パッケージ体及びパッケージブロックの構造は、パッケージ体に対する軽減効果を有しており、材料使用量を減らすことができるとともに、各リードピン（即ち、各入線端、出線端）とプラスチックパッケージ材との結合強度を確保することができる。各リードピンの根元に設けられている溝は、防水効果を有するとともに、プラスチックパッケージ材との結合面積を増大し、さらに結合強度を高めることができる。

図１は、本実用新案の構造を示す説明図である。図２（ａ）、（ｂ）は、本実施形態に係る方法によってメッキ膜が設けられた被メッキ物の一部を示す断面図である。図３は、図１におけるＢ−Ｂ面の断面図である。図４は、本実用新案の作動状態を示す説明図である。図５は、従来の技術における構造を示す説明図である。図６は、図５におけるＣ−Ｃ面の断面図である。図７は、本実用新案の好ましい実施形態の構造を示す説明図である。図８は、図７におけるＤ−Ｄ面の断面図である。図９は、本実用新案における溝の好ましい実施形態の構造を示す説明図である。

図１〜４に示すように、本考案は、銅片I〜IV（即ち、銅片I１１、銅片II１２、銅片III１３及び銅片IV１４）と、チップI〜III（即ち、チップI２１、チップII２２及びチップIII２３）と、若干のジャンパー３とを含み、銅片I〜IV同士間に均一的な隙間が置かれ、銅片I１１にチップI２１が設けられ、銅片II１２にチップII２２が設けられ、チップI及びチップIIは、極性が同じであり、前記チップIII２３は、前記銅片IV１４に設けられ、前記チップIIIは、極性が前記チップI、IIと逆になり、そして、ジャンパーを介して前記銅片IIIに接続されている。

前記チップI２１は、銅片I１１の正面に設けられ、チップII２２は、銅片II１２の正面に設けられ、チップIII２３は、銅片IV１４の正面に設けられている。

図２〜３に示すように、前記チップI２１及びチップII２２は、Ｐ面２４が上向きになり、前記チップIII２３は、Ｎ面２５が上向きになる。

本実用新案は、作動状態において、銅片、チップ及びジャンパーの外部がパッケージ体１０を介してパッケージされ、モジュール内部の調整を経てから、電流が「＋」へ流入し、「−」から流出するという要求が満たされており、製品中央部の放熱空間を増大し、効果的に昇温を抑え、製品の品質及び使用寿命を向上することができる。

前記光起電力モジュールは、チップI〜III（２１、２２、２３）、若干のジャンパー３及び銅片I〜IV（１１、１２、１３、１４）中部をパッケージするパッケージ体１０を含み、前記銅片I１１は、入線端I１１０及び出線端I１１１を有し、前記銅片II１２は、入線端II１２０を有し、前記銅片III１３は、入線端III１３０を有し、前記銅片IV１４は、入線端IV１４０及び出線端IV１４１を有している。

パッケージ体１０の材料使用量を減らすとともにリードピンの強度を確保するために、図７、８に示すように、前記出線端I１１１、出線端IV１４１及び入線端I〜IV（１１０、１２０、１３０、１４０）の根元の外部には、それぞれパッケージブロック１００が設けられ、前記パッケージブロック１００は、前記パッケージ体１０と、一体になるように繋がっている。このような構造を持つパッケージ体は、リードピンの外側へ派生することで、パッケージ体の材料使用量を減らすことができる。

図７、８に示すように、前記出線端I１１１、出線端IV１４１及び入線端I〜IV（１１０、１２０、１３０、１４０）の根元表面に溝４が設けられている。上述した設計案の背景には、本実用新案製品の応用環境に、配置の部材が高圧高温高湿度による各種の衝撃（太陽電池コンポーネントが高原、砂漠などの劣悪な環境に頻繁に応用されること）を対抗できると求められていることがある。部材の気密性不良が生じた場合、水気が隙間を通して本体内部までに浸透して、チップのドレイン電流が大きくなることで、最終的に、材料が失効になってしまう恐れがある。従って、太陽電池部材のプラスチックパッケージ体と銅ラックとの間の結合性は、信頼性に影響を与える最も重要な要素の１つとなる。また、本製品のサイズ及び重さが比較的に大きいため、運送・取付の過程において変形が容易に生じてしまう恐れがあり、特に、リードピンのプラスチックパッケージ体の外に露出されている部位には発生しやすい。上記の実施案は、このような現状さえに対して、パッケージブロック、溝の構造を介して、このような高強度の結合性及び部材全体の耐湾曲性の要件を満たしている。これにより、製品の気密性を増強し、製品が各種の湿度及び気圧での使用条件を満足することができるとともに、リードピン（即ち、各銅片の伸出部分）の耐湾曲性も大きく向上することができる。

溝４は、多種の形を有しており、例えば、図７において銅片方向と垂直になる横溝であっても、図９における楔形溝であっても、さらに波形溝であっても良い。溝４の断面形状は波形でも良く、ジグザグ形などでも良い。

具体的に実施するとき、６つのリードピン（即ち、出線端I（１１１）、出線端IV（１４１）及び入線端I〜IV（１１０、１２０、１３０、１４０））の表面、裏面には、それぞれ溝４が設けられ、溝４毎に５つの溝が設けられ、溝の深さを０．０５〜０．１ｍｍ以内とし、且つプラスチックパッケージ体が溝全体を包むように設計してもよい。これにより、溶けたプラスチックパッケージ材が溝部分に流れてきたときに、溝の内側まで埋め込むようになるため、噛み合う効果を形成し、結合がさらに堅固になり、外から奥まで５つの保護層が形成されることにより、部材が高圧高温高湿度の条件であっても水気がチップの表面までに入れなく、チップの電気安定性及び信頼性がより良くなり、それとともに、リードピン部位がより多くのプラスチックパッケージ材に包まれて強度がさらに増大するため、変形し難くなる。

３ジャンパー
４溝
１０パッケージ体
１１銅片I
１２銅片II
１３銅片III
１４銅片IV
２１チップI
２２チップII
２３チップIII
２４Ｐ面
２５Ｎ面
１００パッケージブロック
１１０入線端I
１１１出線端I
１２０入線端II
１３０入線端III
１４０入線端IV
１４１出線端IV

Claims

銅片I〜IVと、チップI〜IIIと、若干のジャンパーとを含み、銅片I〜IV同士間に均一な隙間が置かれ、銅片IにチップIが設けられ、銅片IIにチップIIが設けられ、チップI及びチップIIの極性が同じである光起電力モジュールであって、
前記チップIIIは、前記銅片IVに設けられ、前記チップIIIは、極性が前記チップI、IIと逆になり、そして、ジャンパーを介して前記銅片IIIに接続されていることを特徴とする光起電力モジュール。
前記チップIは、銅片Iの正面に設けられ、チップIIは、銅片IIの正面に設けられ、チップIIIは、銅片IVの正面に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の光起電力モジュール。
前記チップI及びチップIIは、Ｐ面が上向きになり、前記チップIIIは、Ｎ面が上向きになることを特徴とする請求項２に記載の光起電力モジュール。
前記チップI及びチップIIは、Ｎ面が上向きになり、前記チップIIIは、Ｐ面が上向きになることを特徴とする請求項２に記載の光起電力モジュール。
チップI〜III、若干のジャンパー及び銅片I〜IV中部をパッケージするパッケージ体を含み、前記銅片Iは、入線端１及び出線端Iを有し、前記銅片IIは、入線端IIを有し、前記銅片IIIは、入線端IIIを有し、前記銅片IVは、入線端IV及び出線端IVを有しており、
前記出線端I、出線端IV及び入線端I〜IVの根元の外部には、それぞれパッケージブロックが設けられ、前記パッケージブロックは、前記パッケージ体と、一体になるように繋がっていることを特徴とする請求項１に記載の光起電力モジュール。
前記出線端I、出線端IV及び入線端I〜IVの根元表面に、溝が設けられていることを特徴とする請求項５に記載の光起電力モジュール。