JP3224281U - フレキシブルプリント基板 - Google Patents
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Abstract
【課題】フレキシブルプリント基板及び太陽光発電モジュールを提供する。【解決手段】太陽光発電モジュールに用いられるフレキシブルプリント基板1であって、樹脂基材2と、前記樹脂基材2の上面に塗布される接着剤層と、前記接着剤層の上面に複合される銅箔と、メッキで前記銅箔の上面に形成される酸化防止メッキ層とを備え、前記銅箔と前記酸化防止メッキ層とは、エッチングにより回線3として形成される。【選択図】図1
Description
本発明は、2016年12月13日に中国専利局に提出され、出願番号がCN201611147213.2であり、名称が「フレキシブルプリント基板及びその製造方法」である中国特許出願の優先権を主張し、引用によりその全ての内容を本願に取り込む。
本発明は、太陽光発電モジュールの技術分野に関し、特にフレキシブルプリント基板、その製造方法及び太陽光発電モジュールに関する。
太陽エネルギが新エコエネルギであるので、環境問題が益々重視される現在、太陽光発電は、将来の主なエネルギ源と見なされる。これにより、太陽光発電産業は、科学技術の進歩、政策のサポートに従って、凄い勢いで発展しつつある。このため、太陽光発電をより効率よく利用でき、より効率な太陽光発電モジュールを製造することは、益々市場のニーズになる。
本発明は、フレキシブルプリント基板、その製造方法及び太陽光発電モジュールを提供することを目的とする。
当該フレキシブルプリント基板は、製造設計が簡単であり、優れる溶接性及び耐酸化性を有する。当該太陽光発電モジュールは、放熱性能を向上させ、内部抵抗を低減させるとともに、優れる耐酸化性及び加工性を有する。
上記目的を達成するために、本発明は、以下の技術案を採用する。
フレキシブルプリント基板は、太陽光発電モジュールに用いられ、樹脂基材と、樹脂基材の上面に塗布される接着剤層と、接着剤層の上面に複合される銅箔と、メッキで銅箔の上面に形成される酸化防止メッキ層とを備え、銅箔と酸化防止メッキ層とは、エッチングにより回線として形成され、酸化防止メッキ層において、亜鉛の含有量が0.5〜20mg/m2であり、ニッケルの含有量が0.5〜15 mg/m2であり、クロムの含有量が0.5〜8mg/m2であるように構成されている。
接着剤層は、接着剤の塗布により形成され、接着剤は、樹脂20〜100重量部、硬化剤1〜5重量部、助剤0.1〜0.5重量部、フィラー0.1〜0.5重量部及び溶剤5〜10重量部を含有する。好ましくは、樹脂は、ポリエステル、エポキシ樹脂及びアクリル樹脂からなる群から選ばれる少なくとも1つのものである。
接着剤層の厚みは、8〜20μmであり、好ましくは10〜15μmである。
樹脂基材の材質は、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエチレンテレフタレート(PET)及びポリイミド(PI)からなる群から選ばれる少なくとも1つである。
樹脂基材の厚みは、45〜125μmであり、好ましくは70〜100μmである。
銅箔の厚みは10〜45μmであり、好ましくは18〜40μmである。
太陽光発電モジュールは、太陽電池セルと上記のフレキシブルプリント基板とを備え、太陽電池セルと回線とは半田で接合される。
上記のフレキシブルプリント基板の製造方法は、
接着剤の成分を用意し均一に混合させて、接着剤を形成する工程Aと、
工程Aにおいて形成された接着剤を1〜3kVのコロナ処理が行われた樹脂基材の上に均一に塗布し接着剤層を形成させてから、50℃〜80℃で1〜5minの急速乾燥をした後、接着剤層の上面に銅箔を複合し熟成させて、フレキシブル銅張板を形成させる工程Bと、
工程Bにおけるフレキシブル銅張板の銅箔の上面に酸化防止メッキ層をメッキで形成する工程Cと、
工程Cにおける酸化防止メッキ層の上面にドライフィルムを貼り付けて露光と現像を行い、エッチングで回線を形成してから、ドライフィルムを剥離して、フレキシブルプリント基板を形成させる工程Dと、を含む。
接着剤の成分を用意し均一に混合させて、接着剤を形成する工程Aと、
工程Aにおいて形成された接着剤を1〜3kVのコロナ処理が行われた樹脂基材の上に均一に塗布し接着剤層を形成させてから、50℃〜80℃で1〜5minの急速乾燥をした後、接着剤層の上面に銅箔を複合し熟成させて、フレキシブル銅張板を形成させる工程Bと、
工程Bにおけるフレキシブル銅張板の銅箔の上面に酸化防止メッキ層をメッキで形成する工程Cと、
工程Cにおける酸化防止メッキ層の上面にドライフィルムを貼り付けて露光と現像を行い、エッチングで回線を形成してから、ドライフィルムを剥離して、フレキシブルプリント基板を形成させる工程Dと、を含む。
工程Cにおける酸化防止メッキ層において、亜鉛の含有量が0.5〜40 mg/m2であり、ニッケルの含有量が0.5〜20mg/m2であり、クロムの含有量が0.5〜10 mg/m2である。
工程Dにおける酸化防止メッキ層は、エッチングで回線が形成された後のドライフィルムの剥離工程においてマイクロエッチングされるので、前記メッキ層の含有量が変更するようになる。酸化防止メッキ層の変更後のメッキ層含有量は、亜鉛の含有量が0.5〜20mg/m2であり、ニッケルの含有量が0.5〜15mg/m2であり、クロムの含有量が0.5〜8 mg/m2である。
好ましくは、工程Dにおけるドライフィルムの剥離工程は、濃度が8%〜12%の剥離剤において行われる。好ましくは、ドライフィルムの剥離プロセスのパラメータは、温度範囲が50〜80℃であり、剥離時間が30〜120sである。
好ましくは、工程Dにおけるエッチングプロセスは、45〜55℃の温度、1.5〜3kg/cm2の圧力で、濃度が200〜300mol/Lである塩化第二鉄のエッチング液によるエッチングを3〜5min行ってから取り出すようになる。
好ましくは、工程Dにおけるドライフィルム(7)の厚みが30〜50μmである。
本発明によるフレキシブルプリント基板、その製造方法及び太陽光発電モジュールにおいて、当該フレキシブルプリント基板の製造設計が簡単であり、優れる溶接性及び耐酸化性を有し、当該太陽光発電モジュールは、放熱性能を向上させ、内部抵抗を低減させるとともに、優れる耐酸化性及び加工性を有する。
本発明の説明において、明確な規定と制限がない限り、「設置」、「取付」、「連続」、「連接」などの用語は、広義的に理解すべきである。例えば、固定接続でもよいし、取外し可能な接続でもよいし、一体接続でもよい。そして、機械的な接続でもよいし、電気接続でもよい。また、直接に接続されてもよいし、中間物を介して間接に接続されてもよいし、2つの部材の内部の連通でもよい。当業者は、実際の状況により本発明における上記用語の具体的な意味を解釈してもよい。
以下、具体的な実施形態を利用して図面を参照しながら本発明の技術案を説明する。
実施例1
図2aと図2bに示すように、本実施例が提供したフレキシブルプリント基板1は、樹脂基材2と、樹脂基材2の上面に塗布される接着剤層6と、接着剤層6の上面に複合される銅箔5と、メッキで銅箔5の上面に形成される酸化防止メッキ層4とを備えている。銅箔5と酸化防止メッキ層4とは、エッチングにより回線3として形成される。樹脂基材2の材質はポリエチレンテレフタレート(PET)であり、樹脂基材2の厚みは50μmであり、接着剤層6の厚みは8μmであり、銅箔5の厚みは20μmである。
図2aと図2bに示すように、本実施例が提供したフレキシブルプリント基板1は、樹脂基材2と、樹脂基材2の上面に塗布される接着剤層6と、接着剤層6の上面に複合される銅箔5と、メッキで銅箔5の上面に形成される酸化防止メッキ層4とを備えている。銅箔5と酸化防止メッキ層4とは、エッチングにより回線3として形成される。樹脂基材2の材質はポリエチレンテレフタレート(PET)であり、樹脂基材2の厚みは50μmであり、接着剤層6の厚みは8μmであり、銅箔5の厚みは20μmである。
図2d〜図2eに示すように、フレキシブルプリント基板1は、以下の製造プロセスで形成される。
S101では、ポリエステル500g、硬化剤30g、助剤3g、フィラー3g及び溶剤70gを均一に混合させて、接着剤を作製する。
S102では、2kVのコロナ処理が行われた厚みが50μmである樹脂基材2の上面に接着剤を塗布し8μmの接着剤層6を形成してから、70℃で3minの急速乾燥をした後、接着剤層6の上面に20μmの銅箔5を複合し熟成させて、厚みが78μmであり、TD=340mm、MD=340mmであるフレキシブル銅張板を形成する。
S103では、銅箔5の上面に、亜鉛の含有量が21.5mg/m2であり、ニッケルの含有量が10.4mg/m2であり、クロムの含有量が7mg/m2である酸化防止メッキ層4をメッキで形成する。
S104では、図2dに示すように、上記の酸化防止メッキ層4付きのフレキシブル銅張板を、サンプル1、サンプル2、サンプル3及びサンプル4のような4つの170mm×170mmのサンプルに切断し、サンプル1〜4の上面にそれぞれ40μmのドライフィルム7を貼り付ける。
さらに露光、現像を行い、50℃の温度、2kg/cm2の圧力で、濃度が250mol/Lである塩化第二鉄のエッチング液によるエッチングを3min行ってから取り出す。これによってエッチングで銅箔5と酸化防止メッキ層4が回線3として形成される。その後、純水で清潔に洗浄して、図2eに示すように、4つの170mm×170mmのサンプル(サンプル1〜4)を形成する。
上記のエッチングで回線3が形成されたサンプル1〜4に対して、異なるプロセスに従ってドライフィルム7の剥離を行う。具体的には、温度が60℃であり、濃度が8%〜12%である剥離液において、サンプル1〜4がそれぞれ対応する180s、120s、60s、30sの剥離時間でドライフィルム7の剥離を行い、その後、純水で清潔に洗浄し乾燥させる。ドライフィルム7が剥離された後の構成は、図2fに示され、即ちフレキシブルプリント基板1の4つのサンプルを形成する。
以下、上記のフレキシブルプリント基板1の4つのサンプルの性能を測定する。
銅箔5の表面の酸化防止メッキ層4は、剥離速度によるメッキ層の元素含有量の変化が発生するので、剥離されてなる酸化防止メッキ層4に対してEDS測定装置でメッキ層元素の含有量を測定する。上記の最終的に形成された4つのサンプルを5cm×5cmのサイズに切断し、錫の含有量が42%であり、ビスマスの含有量が57%であり、銀の含有量が1%である低温半田ペーストを塗布して、160℃〜180℃で加熱して溶融させ、目視で4つのサンプルの溶接性を観察する。さらにサンプル1〜4に対して、85℃の温度、85%RHの湿度、24hで老化させ、目視で耐酸化性及び半田密着性を観察する。測定結果は、以下の表に示されている。
表1 サンプル1〜4の溶接性、耐酸化性及び半田密着性の測定結果
実施例2
図1に示すように、本実施例が提供した太陽光発電モジュールは、太陽電池セル8と実施例1におけるフレキシブルプリント基板1とを備え、当該フレキシブルプリント基板1は、半田で太陽電池セル8と回線3とを接合させる。当該太陽光発電モジュールは、放熱性能を向上させ、内部抵抗を低減させるとともに、優れる耐酸化性及び加工性を有する。
図1に示すように、本実施例が提供した太陽光発電モジュールは、太陽電池セル8と実施例1におけるフレキシブルプリント基板1とを備え、当該フレキシブルプリント基板1は、半田で太陽電池セル8と回線3とを接合させる。当該太陽光発電モジュールは、放熱性能を向上させ、内部抵抗を低減させるとともに、優れる耐酸化性及び加工性を有する。
実施例3
図2aと図2bに示すように、本実施例が提供したフレキシブルプリント基板1は、その構成が実施例1におけるフレキシブルプリント基板1の構成とほぼ同じであり、異なる箇所は以下になる。本実施例における樹脂基材2の材質はポリエチレンナフタレート(PEN)であり、樹脂基材2の厚みは120μmであり、接着剤層6の厚みは20μmであり、銅箔5の厚みは30μmである。
図2aと図2bに示すように、本実施例が提供したフレキシブルプリント基板1は、その構成が実施例1におけるフレキシブルプリント基板1の構成とほぼ同じであり、異なる箇所は以下になる。本実施例における樹脂基材2の材質はポリエチレンナフタレート(PEN)であり、樹脂基材2の厚みは120μmであり、接着剤層6の厚みは20μmであり、銅箔5の厚みは30μmである。
図2d〜図2eに示すように、本実施例におけるフレキシブルプリント基板1は、以下の製造プロセスで形成される。
S301では、エポキシ樹脂1000g、硬化剤50g、助剤2g、フィラー2g及び溶剤100gを均一に混合させて、接着剤を作成するようになる。
S302では、3kVのコロナ処理が行われた樹脂基材2の上面に接着剤を塗布し接着剤層6を形成してから、80℃で1minの急速乾燥をした後、接着剤層6の上面に銅箔5を複合し熟成させて、フレキシブル銅張板を形成する。
S303では、銅箔5の上面に酸化防止メッキ層4をメッキで形成する。
S304では、上記の酸化防止メッキ層4付きのフレキシブル銅張板の上面に50μmのドライフィルム7を貼り付けて露光、現像を行い、さらに55℃の温度、3kg/cm2の圧力で、濃度が200mol/Lである塩化第二鉄のエッチング液によるエッチングを5min行ってから取り出し、これによってエッチングで銅箔5と酸化防止メッキ層4が回線3として形成されるようになる。その後、純水で清潔に洗浄する。ドライフィルム7の剥離工程は、以下のようになる。具体的には、温度が60℃であり、濃度が8%〜12%である剥離液において、それぞれ120sの剥離時間で剥離を行い、そして純水で清潔に洗浄し乾燥させて、フレキシブルプリント基板1を形成するようになる。
実施例4
図2aと図2bに示すように、本実施例が提供したフレキシブルプリント基板1は、その構成が実施例1におけるフレキシブルプリント基板1の構成とほぼ同じであり、異なる箇所は以下になる。本実施例における樹脂基材2の材質はポリイミド(PI)であり、樹脂基材2の厚みは70μmであり、接着剤層6の厚みは10μmであり、銅箔5の厚みは10μmである。
図2aと図2bに示すように、本実施例が提供したフレキシブルプリント基板1は、その構成が実施例1におけるフレキシブルプリント基板1の構成とほぼ同じであり、異なる箇所は以下になる。本実施例における樹脂基材2の材質はポリイミド(PI)であり、樹脂基材2の厚みは70μmであり、接着剤層6の厚みは10μmであり、銅箔5の厚みは10μmである。
図2d〜図2eに示すように、本実施例におけるフレキシブルプリント基板1は、以下の製造プロセスで形成される。
S401では、アクリル樹脂300g、硬化剤20g、助剤1g、フィラー5g及び溶剤50gを均一に混合させて、接着剤を作製する。
S402では、1kVのコロナ処理が行われた樹脂基材2の上面に接着剤を塗布し接着剤層6を形成してから、50℃で5minの急速乾燥をした後、接着剤層6の上面に銅箔5を複合し熟成させて、フレキシブル銅張板を形成させる。
S403では、銅箔5の上面に酸化防止メッキ層4をメッキで形成する。
S404では、上記の酸化防止メッキ層4付きのフレキシブル銅張板の上面に30μmのドライフィルム7をそれぞれ貼り付けて露光、現像を行い、さらに45℃の温度、1.5kg/cm2の圧力で、濃度が300mol/Lである塩化第二鉄のエッチング液によるエッチングを3min行ってから取り出し、これによってエッチングで銅箔5と酸化防止メッキ層4が回線3として形成される。その後、純水で清潔に洗浄する。ドライフィルム7の剥離工程は、以下のようになる。具体的には、温度が60℃であり、濃度が8%〜12%である剥離液において、それぞれ120sの剥離時間で剥離を行い、そして純水で清潔に洗浄し乾燥させて、フレキシブルプリント基板1を形成する。
実施例5
図2aと図2bに示すように、本実施例が提供したフレキシブルプリント基板1は、その構成が実施例1におけるフレキシブルプリント基板1の構成とほぼ同じであり、異なる箇所は以下になる。本実施例における樹脂基材2の材質はポリエチレンナフタレート(PEN)とポリエチレンテレフタレート(PET)であり、樹脂基材2の厚みは100μmであり、接着剤層6の厚みは15μmであり、銅箔5の厚みは45μmである。
図2aと図2bに示すように、本実施例が提供したフレキシブルプリント基板1は、その構成が実施例1におけるフレキシブルプリント基板1の構成とほぼ同じであり、異なる箇所は以下になる。本実施例における樹脂基材2の材質はポリエチレンナフタレート(PEN)とポリエチレンテレフタレート(PET)であり、樹脂基材2の厚みは100μmであり、接着剤層6の厚みは15μmであり、銅箔5の厚みは45μmである。
実施例1における測定方法に従って、実施例3〜5におけるフレキシブルプリント基板1の溶接性、耐酸化性及び半田密着性を測定し、測定結果は、以下の表に示されている。
表2 実施例3〜5のフレキシブルプリント基板の溶接性、耐酸化性及び半田密着性の測定結果
以上により、本発明の実施例のフレキシブルプリント基板は、製造設計が簡単であり、優れる溶接性及び耐酸化性を有する。本発明の実施例の太陽光発電モジュールは、放熱性能を向上させ、内部抵抗を低減させるとともに、優れる耐酸化性及び加工性を有する。
以上、具体的な実施例を参照しながら本発明の技術原理を説明した。これらの説明は、本発明の原理を解釈するためのものに過ぎず、本発明の保護範囲に対する制限ではないと理解すべきである。当業者は、上記の記載に基づいて、創造的な労働をしなくても、本発明のその他の具体的な実施形態を想到できる。これらの実施形態も本発明の保護範囲に該当する。
本発明のフレキシブルプリント基板は、優れる溶接性及び耐酸化性を有し、太陽光発電モジュールに適用されると、放熱性能を向上させ、内部抵抗を低減させるとともに、優れる耐酸化性及び加工性を有する。
1 フレキシブルプリント基板、2 樹脂基材、3 回線、4 酸化防止メッキ層、5 銅箔、6 接着剤層、7 ドライフィルム、8 太陽電池セル。
Claims (16)
- 太陽光発電モジュールに用いられるフレキシブルプリント基板であって、
樹脂基材(2)と、前記樹脂基材(2)の上面に塗布される接着剤層(6)と、前記接着剤層(6)の上面に複合される銅箔(5)と、メッキで前記銅箔(5)の上面に形成される酸化防止メッキ層(4)とを備え、
前記銅箔(5)と前記酸化防止メッキ層(4)とは、エッチングにより回線(3)として形成され、
前記酸化防止メッキ層(4)において、亜鉛の含有量が0.5〜20mg/m2であり、ニッケルの含有量が0.5〜15mg/m2であり、クロムの含有量が0.5〜8mg/m2であることを特徴とするフレキシブルプリント基板。 - 前記接着剤層(6)は、接着剤の塗布により形成され、
前記接着剤は、樹脂20〜100重量部、硬化剤1〜5重量部、助剤0.1〜0.5重量部、フィラー0.1〜0.5重量部及び溶剤5〜10重量部を含有することを特徴とする請求項1に記載のフレキシブルプリント基板。 - 前記樹脂は、ポリエステル、エポキシ樹脂及びアクリル樹脂からなる群から選ばれる少なくとも1つのものであることを特徴とする請求項2に記載のフレキシブルプリント基板。
- 前記接着剤層(6)の厚みは、8〜20μmであり、好ましくは10〜15μmであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載のフレキシブルプリント基板。
- 前記樹脂基材(2)の材質は、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエチレンテレフタレート(PET)及びポリイミド(PI)からなる群から選ばれる少なくとも1つであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載のフレキシブルプリント基板。
- 前記樹脂基材(2)の厚みは、45〜125μmであり、好ましくは70〜100μmであることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載のフレキシブルプリント基板。
- 前記銅箔(5)の厚みは、10〜45μmであり、好ましくは18〜40μmであることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1つに記載のフレキシブルプリント基板。
- 請求項1〜7のいずれか1つに記載のフレキシブルプリント基板(1)と太陽電池セル(8)とを備え、前記太陽電池セル(8)と前記回線(3)とは半田で接合されることを特徴とする太陽光発電モジュール。
- 請求項1〜7のいずれか1つに記載のフレキシブルプリント基板の製造方法であって、
接着剤の成分を用意し均一に混合させて、接着剤を形成する工程Aと、
前記工程Aにおいて形成された接着剤を1〜3kVのコロナ処理が行われた樹脂基材(2)の上に均一に塗布し接着剤層(6)を形成させてから、50℃〜80℃で1〜5minの急速乾燥をした後、接着剤層(6)の上面に銅箔(5)を複合し熟成させて、フレキシブル銅張板を形成させる工程Bと、
前記工程Bにおけるフレキシブル銅張板の銅箔(5)の上面に酸化防止メッキ層(4)をメッキで形成する工程Cと、
前記工程Cにおける酸化防止メッキ層(4)の上面にドライフィルム(7)を貼り付けて露光と現像を行い、エッチングで回線(3)を形成してから、前記ドライフィルム(7)を剥離して、フレキシブルプリント基板を形成させる工程Dと、
を含むことを特徴とするフレキシブルプリント基板の製造方法。 - 前記工程Cにおける酸化防止メッキ層(4)において、亜鉛の含有量が0.5〜40mg/m2であり、ニッケルの含有量が0.5〜20mg/m2であり、クロムの含有量が0.5〜10mg/m2であることを特徴とする請求項9に記載のフレキシブルプリント基板の製造方法。
- 前記工程Dにおける酸化防止メッキ層(4)は、エッチングで回線(3)が形成された後のドライフィルム(7)の剥離工程においてマイクロエッチングされ、前記メッキ層の含有量が変更したことを特徴とする請求項9又は10に記載のフレキシブルプリント基板の製造方法。
- 前記酸化防止メッキ層(4)の変更後のメッキ層含有量は、亜鉛の含有量が0.5〜20mg/m2であり、ニッケルの含有量が0.5〜15mg/m2であり、クロムの含有量が0.5〜8mg/m2であることを特徴とする請求項11に記載のフレキシブルプリント基板の製造方法。
- 前記工程Dにおけるドライフィルム(7)の剥離工程は、濃度が8%〜12%の剥離剤において行われることを特徴とする請求項9〜12のいずれか1つに記載のフレキシブルプリント基板の製造方法。
- 前記工程Dにおけるドライフィルム(7)の剥離プロセスのパラメータは、温度範囲が50〜70℃であり、剥離時間が30〜120sであることを特徴とする請求項9〜13のいずれか1つに記載のフレキシブルプリント基板の製造方法。
- 前記工程Dにおけるエッチングプロセスは、45〜55℃の温度、1.5〜3kg/cm2の圧力で、濃度が200〜300mol/Lである塩化第二鉄のエッチング液によるエッチングを3〜5minで行ってから取り出すようになることを特徴とする請求項9〜14のいずれか1つに記載のフレキシブルプリント基板の製造方法。
- 前記工程Dにおけるドライフィルム(7)の厚みが30〜50μmであることを特徴とする請求項9〜14のいずれか1つに記載のフレキシブルプリント基板の製造方法。
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