KR102002796B1 - Method of ultrasonic soldering and ultrasonic soldering device - Google Patents

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쇼고 마쓰이
슈헤이 요코야마
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아토비무 가부시키가이샤
노우코우다이 티엘오 가부시키가이샤
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Abstract

(목적) 본 발명은, 초음파 납땜방법 및 초음파 납땜장치에 관한 것으로서, 피납땜부분에 Ag나 납을 포함하지 않는 혹은 혼입량을 삭감한 전극 등에 대한 납땜을 가능하게 하는 것을 목적으로 한다.
(구성) Ag, Cu, Pb를 포함하지 않는 페이스트를 임의부분에 도포하여 소결된 기판 혹은 상기 기판 위의 페이스트 부분을, 땜납의 용융온도보다 낮은 제1소정온도로 예비가열하는 예비가열스텝과, 예비가열스텝에서 예비가열한 제1소정온도의 기판의 페이스트 부분에, 접촉하는 땜납인두 팁부분에 초음파를 인가한 상태에서 공급된 땜납이 용융되는, 초음파를 인가하지 않을 때에 땜납이 용융되는 온도보다 낮은, 제2소정온도로 조정한 상태에서, 땜납인두 팁부분을 페이스트 부분에 접촉하거나 혹은 접촉하면서 이동하여 상기 페이스트 부분에 납땜하는 초음파 납땜스텝을 구비한다.(Object) The present invention relates to an ultrasonic soldering method and an ultrasonic soldering apparatus, and is intended to enable soldering of an electrode or the like which does not contain Ag or lead in an area to be brazed or in which an amount of incorporation is reduced.
(Constitution) a preheating step in which a paste containing no Ag, Cu or Pb is applied to an arbitrary portion and preheating the sintered substrate or the paste portion on the substrate to a first predetermined temperature lower than the melting temperature of the solder, The temperature of the paste portion of the substrate at the first predetermined temperature preliminarily heated in the preliminary heating step is lower than the temperature at which the solder is melted when ultrasonic waves are applied to the solder tip portion of the solder to be contacted, And an ultrasonic soldering step of moving the soldering iron tip portion in contact with or in contact with the paste portion and soldering the soldering tip portion to the paste portion in a state in which the temperature is adjusted to a low second predetermined temperature.

Figure R1020180167094
Figure R1020180167094

Description

초음파 납땜방법 및 초음파 납땜장치{METHOD OF ULTRASONIC SOLDERING AND ULTRASONIC SOLDERING DEVICE}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an ultrasonic soldering method and an ultrasonic soldering apparatus,

본 발명은, 기판(基板) 위의 임의부분에 페이스트(paste)를 도포(塗布)하여 소결(燒結)된 부분에 납땜하는 초음파 납땜방법 및 초음파 납땜장치에 관한 것이다.The present invention relates to an ultrasonic soldering method and an ultrasonic soldering apparatus in which a paste is applied to an arbitrary portion on a substrate (substrate) and soldered to a sintered portion.

종래에 있어서 재생 가능한 에너지를 이용하는 것 중의 하나인 태양전지(太陽電池)는, 20세기의 주역인 반도체 기술을 기초로 하여 그 개발이 이루어지고 있다. 인류의 생존을 좌우하는 지구 차원의 중요한 개발이다. 그 개발의 과제는 태양광(太陽光)을 전기 에너지로 변환하는 효율뿐만 아니라 제조비용의 절감 및 무공해라고 하는 과제에도 대처하면서 진행되고 있다. 이들을 실현하는 대책은, 특히 전극(電極)에 사용되고 있는 은(Ag)이나 납(Pb)의 사용량을 감소시키거나 또는 없애는 것이 중요하다고 되어 있다.BACKGROUND ART Conventionally, solar cells (solar cells), one of which uses renewable energy, are being developed on the basis of semiconductor technology, which is the mainstay of the 20th century. It is an important development at the district level that determines the survival of mankind. The task of development is proceeding in response to not only the efficiency of converting sunlight into electric energy but also the problem of reduction of manufacturing cost and pollution. It is said that it is important to reduce or eliminate the amount of silver (Ag) or lead (Pb) used in the electrode (electrode).

일반적으로 태양전지의 구조는, 도18의 (a)의 평면도 및 (b)의 단면도에 나타내는 바와 같이 태양광 에너지를 전기 에너지로 변환하는 N형/P형의 실리콘 기판(silicon 基板)(43), 실리콘 기판(43)의 표면의 반사를 방지하는 기능을 갖고 절연체 박막(絶緣體 薄膜)인 질화 실리콘막(窒化 silicon膜)(45), 실리콘 기판(43) 중에 발생한 전자를 꺼내는 핑거 전극(finger 電極)(42), 핑거 전극(42)에서 꺼낸 전자를 모으는 버스바 전극(bus bar 電極)(41), 버스바 전극(41)에 모인 전자를 외부로 꺼내는 인출리드 전극(引出lead 電極)(47)을 각 요소로 하여 구성되어 있다.Generally, the structure of the solar cell is an N-type / P-type silicon substrate (silicon substrate) 43 for converting solar energy into electric energy as shown in a plan view of FIG. 18 (a) A silicon nitride film 45 serving as an insulating thin film having a function of preventing the reflection of the surface of the silicon substrate 43 and a finger electrode 45 for taking out electrons generated in the silicon substrate 43. [ A bus bar electrode 41 for collecting electrons taken out from the finger electrode 42 and a lead lead electrode 41 for drawing out electrons collected in the bus bar electrode 41 to the outside 47 as the respective elements.

이 중에서 버스바 전극(버스 전극)(41), 핑거 전극(42)에 은(은 페이스트(銀 paste)) 및 납(납 글라스(lead glass))이 사용되고 있는데, 이것의 은의 사용량을 없애거나 혹은 감소시키고 또한 납(납 글라스)의 사용량을 감소시키거나 또는 없애어 저비용이고 또한 무공해로 하는 것이 기대되고 있다.Silver (silver paste) and lead (lead glass) are used for the bus bar electrode (bus electrode) 41 and the finger electrode 42 among them. And it is expected that the amount of lead (lead glass) used is reduced or eliminated so that the cost is low and also pollution-free.

특히 상기 전극(버스바 전극(41), 핑거 전극(42))을 소결하여 형성하기 위하여 종래에는 은 페이스트(혹은 일부 Cu 페이스트)를 사용하고, 이 은 페이스트에는 은 성분(분말(粉末)), 글라스 성분(납 글라스), 유기재료의 성분, 유기용매의 성분, 수지의 성분을 포함하고 있기 때문에, 이 선두(先頭)의 2개의 은 성분(분말) 및 글라스 성분(납 글라스)을 없애고 대체할 수 있는 것으로 치환하여(예를 들면 NTA 글라스(NTA glass)(후술한다)로 치환하여), 이것을 스크린 인쇄(screen 印刷)하여 소결함으로써 형성된 전극(Ag, Cu．Pb 무(無))에 인출리드선 등을 납땜하는 것이 기대되고 있다.In particular, a silver paste (or a part of Cu paste) is conventionally used to sinter and form the electrode (bus bar electrode 41 and finger electrode 42), and silver paste (powder (powder) (Lead glass), the organic component, the organic solvent component, and the resin component, it is possible to eliminate the two leading silver components (powder) and the glass component (lead glass) (Ag, Cu, Pb, and the like) formed by screen printing and sintering it by replacing the lead wire (for example, NTA glass (to be described later) It is expected that solder is soldered.

상기한 예를 들면 태양전지를 구성하는 전극(버스바 전극(41) 및 핑거 전극(42) 등)을 소결하여 형성하기 위하여, 종래의 은 페이스트 중의 은 성분(분말) 및 글라스 성분(납 글라스)을 없애고 대체할 수 있는 것으로 치환(예를 들면 NTA 글라스)에 의하여 바꾸어서, 은, 납을 없애거나 혹은 감소시킨 NTA 페이스트(일본국 특허출원2015-191857)를 소결함으로써 형성한 전극부분에는 Ag 등이 없기(혹은 Ag 등이 조금밖에 없기) 때문에 종래의 납땜을 할 수 없다는 사태가 발생하였다.(Powder) and a glass component (lead glass) in the conventional silver paste for sintering and forming the electrode (the bus bar electrode 41 and the finger electrode 42, etc.) Ag or the like is formed on the electrode portion formed by sintering the NTA paste (Japanese Patent Application No. 2015-191857) which has been replaced with a substitute (for example, NTA glass) (Or there is only a small amount of Ag or the like), so that conventional soldering can not be performed.

이것을 해결하여, Ag 등이 없거나 혹은 조금밖에 없는 부분(전극 등)에 납땜하는 것이 요망되고 있다.To solve this problem, it has been desired to solder to a portion (electrode or the like) having no Ag or the like or only a little.

본 발명자들은, 페이스트에 후술하는 NTA 글라스(바나딘산염 글라스(vanadate glass)) 100%를 사용하여 Ag와 글라스(납 글라스)를 포함하지 않거나, 혹은 약간 혼입된 페이스트(이하, NTA 페이스트라고 한다)를 소결하여 형성한 버스 전극 등의 위에 납땜을 가능하게 하는 방법을 발견하였다. 상기 방법에 의하여 납땜한 태양전지는 종래의 은 페이스트를 사용하였을 경우보다 우수한 특성을 갖는 태양전지의 제조가 가능(후술한다)한 것도 발견하였다. 이 NTA 페이스트를 소결된 부분(전극 등)에 납땜하는 방법은, 상기한 태양전지의 버스 전극 등에 한정되지 않아, 스크린 인쇄 등에 의하여 전극 등을 형성하는 경우에도 사용되는 납땜방법이다.The present inventors have found that a paste (hereinafter referred to as NTA paste) which does not contain Ag or a glass (lead glass) or a slightly mixed paste is prepared by using 100% of an NTA glass (vanadate glass) On a bus electrode or the like formed by sintering. The solar cell brazed by the above method has also been found to be capable of producing a solar cell having superior characteristics when a conventional silver paste is used (to be described later). The method of soldering the NTA paste to a sintered portion (electrode or the like) is not limited to the bus electrode of the solar cell described above, and is a soldering method used also in the case of forming an electrode or the like by screen printing or the like.

본 발명은, 이들 발견에 의거하여 은의 사용량을 없애거나 또는 약간 혼입하고 또한 납(납 글라스)의 사용량을 감소시키거나 또는 없앤 페이스트(예를 들면 NTA 페이스트)를 소결하여 형성한 예를 들면 태양전지의 버스 전극 위에 후술하는 초음파 납땜하여 표면에 납땜(소위 땜납도금) 및 인출리드선 등을 납땜하여 종래와 같이 부착하는 것을 가능하게 하고, 그 결과 피납땜부분에 Ag나 납을 포함하지 않거나 혹은 혼입량을 삭감한 전극 등에 대한 납땜을 가능하게 하였다.The present invention is based on the finding that the amount of silver used is eliminated or slightly mixed and the amount of lead (lead glass) used is reduced, or the amount of silver (lead glass) (So-called solder plating) and a lead wire or the like on the surface of the bus electrode of a soldering material to be soldered to be described later so that the solder can be attached as in the conventional case. As a result, Thereby enabling soldering to the cut electrode or the like.

그 때문에 본 발명은, 기판 위의 임의부분에 페이스트를 도포하여 소결한 부분에 납땜하는 납땜방법에 있어서, Ag, Cu, Pb를 포함하지 않는 페이스트를 임의부분에 도포하여 소결된 기판 혹은 기판 위의 페이스트 부분을, 땜납의 용융온도보다 낮은 제1소정온도로 예비가열하는 예비가열스텝과, 예비가열스텝에서 예비가열한 제1소정온도의 기판의 페이스트 부분에, 접촉하는 땜납인두 팁부분에 초음파를 인가한 상태에서 공급된 땜납이 용융되는, 초음파를 인가하지 않을 때에 땜납이 용융되는 온도보다 낮은, 제2소정온도로 조정한 상태에서, 땜납인두 팁부분을 페이스트 부분에 접촉하거나 혹은 접촉하면서 이동하여 상기 페이스트 부분에 납땜하는 초음파 납땜스텝을 구비한다.Therefore, the present invention is a soldering method for soldering a portion of a substrate to a sintered portion by applying a paste to an arbitrary portion of the substrate, wherein a paste containing no Ag, Cu, or Pb is applied to an arbitrary portion of the substrate, A preheating step of preheating the paste portion to a first predetermined temperature lower than the melting temperature of the solder; and a preheating step of applying ultrasonic waves to the solder iron tip portion in contact with the paste portion of the substrate, The solder iron tip portion is moved in contact with or contacted with the paste portion in a state in which the supplied solder is melted and adjusted to a second predetermined temperature lower than the temperature at which the solder melts when no ultrasonic wave is applied And an ultrasonic soldering step of soldering to the paste portion.

이 때에 제1소정온도를, 실온 이상으로부터 제2소정온도의 범위 내의 온도로 하도록 되어 있다.At this time, the first predetermined temperature is set to a temperature within a range from the room temperature to the second predetermined temperature.

또한 제2소정온도를, 초음파를 인가하지 않을 때에 땜납이 용융되는 온도보다 10℃에서 40℃ 낮은 범위 내의 온도로 하도록 되어 있다.And the second predetermined temperature is set to a temperature within a range of 10 占 폚 to 40 占 폚 lower than the temperature at which the solder melts when ultrasonic waves are not applied.

또한 Ag, Cu, Pb를 포함하지 않는 페이스트로서, Ag, Cu, Pb를 포함하지 않고 또한 바나딘산염 글라스를 100wt%, 혹은 Cu, Pb를 포함하지 않고 또한 Ag를 0 이상으로부터 50wt%를 포함하고 나머지를 바나딘산염 글라스로 한 NTA 페이스트로 하도록 되어 있다.Further, the paste containing no Ag, Cu, or Pb and containing no Ag, Cu, or Pb and containing 100 wt% of vanadate glass, or Cu and Pb and containing Ag in an amount of 0 to 50 wt% The rest is made of NTA paste made of vanadate glass.

또한 땜납은, 적어도 Sn, Zn, Cl을 포함하도록 되어 있다.Further, the solder includes at least Sn, Zn, and Cl.

또한 초음파 납땜스텝에서 납땜할 때에, 페이스트 부분에 상기 페이스트 중의 유기용제가 잔류하지 않도록 미리 건조 혹은 가열건조하도록 되어 있다.Further, when soldering in the ultrasonic soldering step, the paste is pre-dried or heated and dried so that the organic solvent in the paste does not remain.

또한 기판 위에 도포하는 페이스트 부분이, 가급적 매끄럽게 되도록 하여 소결하도록 되어 있다.Further, the paste portion to be coated on the substrate is sintered so as to be as smooth as possible.

또한 초음파는, 20KHz에서부터 150KHz의 주파수로 하도록 되어 있다.The ultrasonic wave is designed to have a frequency of 20 KHz to 150 KHz.

본 발명은, 상기한 바와 같이 Ag, Cu, Pb를 포함하지 않는 예를 들면 도전성의 NTA 글라스 100%의 NTA 페이스트, 또한 50% 정도까지(함유량을 더 적게 하더라도 좋다)로 한 NTA 페이스트를, 종래의 은(혹은 Cu) 페이스트의 대신에 사용하여 전극을 소성하고, 이것에 초음파 납땜함으로써, 종래의 은 페이스트 중의 은의 사용량을 없애거나 혹은 감소시키고 또한 납(납 글라스)의 이용량을 감소시키거나 또는 없애더라도 페이스트 소결 부분에 납땜하여 인출리드선 등을 부착할 수 있는 것을 발견하였다. 이들에 의하여 하기의 특징이 있다.As described above, the present invention can provide an NTA paste containing 100% of conductive NTA glass containing no Ag, Cu, and Pb, and an NTA paste containing 50% or less NTA paste (Or Cu) paste, and ultrasonically brazing the electrode to reduce or eliminate the amount of silver in the conventional silver paste and reduce the amount of lead (lead glass) used, or It is possible to attach a lead wire or the like by soldering to the paste-sintered portion. These have the following characteristics.

첫 번째, 예를 들면 태양전지의 버스바 전극(버스 전극)을 형성하는데에 도전성의 바나딘산염 글라스인 NTA 글라스(일본국 등록상표 제5009023호, 일본국 특허 제5333976호 등을 참조) 100%, 또한 50% 정도까지를 은 페이스트의 대신에 사용하여, Ag의 사용량을 없애거나 감소시키고 또한 납(납 글라스)의 사용량을 감소시키거나 또는 없애더라도 본원발명의 초음파 납땜에 의하여 페이스트 소결 부분에 납땜할 수 있었다.First, 100% of NTA glass (Japanese Patent No. 5009023, Japanese Patent No. 5333976, etc.), which is a conductive vanadate glass, is used for forming a bus bar electrode (bus electrode) of a solar cell, , And further up to about 50% can be used instead of the silver paste to eliminate or reduce the amount of Ag used and also to reduce or eliminate the amount of lead (lead glass) to be soldered to the paste-sintered portion by the ultrasonic soldering of the present invention Could.

두 번째, 예를 들면 버스바 전극(버스 전극)을 NTA 글라스 100% 내지 50% 정도(함유량을 더 적게 하더라도 좋다)를 사용함으로써, 태양광 에너지를 전자 에너지로 변환하는 효율이 거의 동일하거나 혹은 약간 높은, 버스바 전극으로서의 효과를 발휘하는 전극형성이 현재 초기단계의 실험결과로서 얻어졌다(도17을 참조). 이것은 NTA 글라스가 (1)도전성을 갖는 것, (2)NTA 글라스를 사용함으로써 핑거 전극이 상기 버스바 전극(버스 전극)의 상면의 높이와 동일한 부분 혹은 관통하여 상면으로 돌출된 부분이 형성되고, 이들 부분이 리드 전극의 본 발명의 초음파 납땜에 의하여 접합되고, 결과로서 고전자농도영역(高電子濃度領域)과 리드 전극이 직접적으로 핑거 전극에 의하여 접속되는 것, 그 이외의 요인(예를 들면 하기의 「세 번째」를 참조)에 기인하는 것으로 고찰된다.Secondly, for example, by using the bus bar electrode (bus electrode) in an amount of about 100% to 50% of the NTA glass (the content may be made smaller), the efficiency of converting solar energy into electron energy is almost the same or slightly Electrode formation with high effect as a bus bar electrode was obtained as an experiment result at the present initial stage (see Fig. 17). This is because the NTA glass has (1) conductivity, (2) the NTA glass is used to form a portion of the finger electrode that is the same as the height of the upper surface of the bus bar electrode (bus electrode) (High electron density region) and the lead electrode are directly connected to each other by the finger electrode, and the other factors (for example, Quot; third " below).

세 번째, 종래와 달리 핑거 전극의 형성과 버스바 전극의 형성을, 서로 다른 글라스 프릿(glass frit)을 함유한 페이스트를 사용하는 것에 있다. 종래, 핑거 전극의 형성에 있어서는 파이어 스루(fire through)라고 불리는 현상을 발생시킬 필요가 있었다. 이것은, 은의 소결조제(燒結助劑)로서 사용하고 있는 글라스 프릿 중의 성분분자, 예를 들면 납 글라스 중의 납분자의 활동에 의하여 실리콘 기판의 표층에 형성된 질화 실리콘막의 절연층을 돌파하여 핑거 전극을 형성하도록 하여 실리콘 기판에 생성된 전자를 효율적으로 모으고 있었다. 그러나 버스바 전극의 형성에 대해서는 파이어 스루 현상은 필요하지 않다. 종래에는 버스바 전극도 납성분을 포함한 납 글라스를 소결조제로 하여 소결되고 있었기 때문에, 구조는 다르지만 버스바 전극과 실리콘 기판과의 전기적인 도통로(導通路)가 형성되어 변환효율을 감소시키는 것으로 되어 있었다. 버스바 전극형성에 사용하는 소결조제를 파이어 스루 현상이 발생하지 않는 NTA 글라스를 사용함으로써 변환효율의 감소를 없앨 수 있었다. 그리고 NTA 페이스트에 의하여 소결된 버스바 전극의 부분에 본 발명의 초음파 납땜에 의하여 인출리드선을 납땜하여 전하를 꺼내는 것이 가능하게 되었다.Third, unlike the prior art, the formation of the finger electrode and the formation of the bus bar electrode are performed by using a paste containing glass frit which is different from each other. Conventionally, in forming a finger electrode, it has been necessary to cause a phenomenon called fire through. This is achieved by penetrating the insulating layer of the silicon nitride film formed on the surface layer of the silicon substrate by the action of the constituent molecules in the glass frit used as silver sintering aid (sintering aid), for example, lead molecules in the lead glass, So that the electrons generated on the silicon substrate are efficiently collected. However, the formation of bus bar electrodes does not require a firs-through phenomenon. Conventionally, bus bar electrodes are also sintered using lead glass containing lead components as a sintering auxiliary agent. Therefore, electrical conduction paths (conduction paths) between the bus bar electrodes and the silicon substrate are formed to reduce the conversion efficiency . The sintering aid used for forming the bus bar electrode can be prevented from decreasing the conversion efficiency by using the NTA glass which does not cause the firs-through phenomenon. It has become possible to draw out the charge by soldering the lead wire by ultrasonic soldering to the portion of the bus bar electrode sintered by the NTA paste.

도1은, 본 발명의 1실시예의 구성도이다.
도2는, 본 발명의 1실시예의 구성도(구성도의 2)이다.
도3은, 본 발명의 설명도(땜납 재료 등)이다.
도4는, 본 발명의 동작설명의 플로우차트이다.
도5는, 본 발명의 동작설명의 플로우차트(계속)이다.
도6은, 본 발명의 초음파 납땜장치의 특성예이다.
도7은, 본 발명의 초음파 납땜의 예(NTA 100%)이다.
도8은, 본 발명의 초음파 납땜의 예(NTA 50%)이다.
도9는, 본 발명의 1실시예 구조도(공정의 완성도 : 단면도)이다.
도10은, 본 발명의 동작설명의 플로우차트이다.
도11은, 본 발명의 상세공정의 설명도(설명도의 1)이다.
도12는, 본 발명의 상세공정의 설명도(설명도의 2)이다.
도13은, 본 발명의 상세 설명도(버스바 전극의 소성)이다.
도14는, 본 발명의 설명도(버스바 전극)이다.
도15는, 본 발명의 설명도(버스바 전극)이다.
도16은, 본 발명의 설명도(초음파 납땜)이다.
도17은, 본 발명의 측정예(효율)이다.
도18은, 종래기술의 설명도이다.1 is a configuration diagram of an embodiment of the present invention.
2 is a configuration diagram (configuration diagram 2) of an embodiment of the present invention.
3 is an explanatory diagram (solder material or the like) of the present invention.
Fig. 4 is a flowchart of the operation explanation of the present invention.
5 is a flowchart (continued) for explaining the operation of the present invention.
6 is a characteristic example of the ultrasonic soldering apparatus of the present invention.
7 is an example (NTA 100%) of the ultrasonic soldering of the present invention.
8 is an example (NTA 50%) of the ultrasonic soldering of the present invention.
Fig. 9 is a structural diagram of one embodiment of the present invention (process completeness: sectional view).
Fig. 10 is a flowchart of the operation explanation of the present invention.
11 is an explanatory diagram (1 of the explanatory diagram) of the detailed process of the present invention.
Fig. 12 is an explanatory diagram (explanatory diagram 2) of the detailed process of the present invention.
13 is a detailed explanatory diagram (firing of a bus bar electrode) of the present invention.
Fig. 14 is an explanatory diagram (bus bar electrode) of the present invention.
15 is an explanatory diagram (bus bar electrode) of the present invention.
16 is an explanatory diagram (ultrasonic soldering) of the present invention.
Fig. 17 is a measurement example (efficiency) of the present invention.
Fig. 18 is an explanatory diagram of the prior art.

(실시예1)(Example 1)

도1은, 본 발명의 1실시예의 구성도를 나타낸다. 이 도1은, 태양전지(太陽電池)에 있어서 전극(電極)의 초음파 납땜(超音波 soldering)의 예로서, 버스바 전극(bus bar 電極)(5)에 인출리드선(引出lead線)인 리본(ribbon)(7)을 초음파 납땜하는 예를 들어 이하에서 상세하게 설명한다. 여기에서 초음파 납땜은, 전극에 땜납도금(solder plating)을 하는 것(인출리드선 없음)이나 전극에 리드선 등을 납땜하는 것을 포함한다. 이하 동일하다.Fig. 1 shows a configuration diagram of an embodiment of the present invention. 1 is an example of ultrasound soldering of an electrode in a solar cell. As shown in Fig. 1, a bus bar electrode 5 is provided with a ribbon (lead wire) an example of ultrasonic soldering of the ribbon 7 will be described in detail below. Here, the ultrasonic soldering includes solder plating on the electrode (no lead-out lead) or soldering of the lead wire to the electrode. The same is applied hereinafter.

도1의 (a)는 초음파 납땜한 요부의 정면도를 모식적으로 나타내고, 도1의 (b)는 점선의 원모양 부분을 확대한 측면도를 모식적으로 나타낸다.FIG. 1 (a) schematically shows a front view of a recessed portion subjected to ultrasonic soldering, and FIG. 1 (b) schematically shows a side view of an enlarged circular portion of a dotted line.

도1의 (a) 및 (b)에 있어서 태양전지는, 실리콘 기판(silicon 基板)(1)의 이면측에 형성된 이면전극(裏面電極)(2), 또한 실리콘 기판(1)의 표면측에 형성된 질화막(窒化膜)(3), 버스바 전극(5), 질화막(3)을 관통하는 태양으로 실리콘 기판(1)의 PN층에 발생한 전자(電子)를 꺼내는 핑거 전극(finger 電極)(4), 핑거 전극(4)의 위에 땜납(6)에 의하여 본 발명의 초음파 납땜한 리본(7)(인출리드선)으로 이루어지는 구조를 가지는 것이다. 여기에서는, 전극인 버스바 전극(5)의 위에 땜납(6)에 의하여 리본(7)을 초음파 납땜할 때의 모양을 모식적으로 나타낸 것이다.1 (a) and 1 (b), the solar cell comprises a back electrode (back electrode) 2 formed on the back side of a silicon substrate (silicon substrate) 1, (Finger electrode) 4 for taking out electrons (electrons) generated in the PN layer of the silicon substrate 1 as a mode of penetrating the formed nitride film (nitrification film) 3, the bus bar electrode 5 and the nitride film 3 And a ribbon 7 (drawn lead wire) of an ultrasonic soldering method of the present invention by the solder 6 on the finger electrode 4. Here, the shape of the ribbon 7 is shown by the ultrasonic soldering with the solder 6 on the bus bar electrode 5, which is an electrode.

버스바 전극(5)은, 본 발명자들이 발견한, Ag, Cu, Pb를 포함하지 않고 또한 바나딘산염 글라스(vanadate glass) 100wt%로 한 NTA 페이스트(NTA paste)(일본국 특허출원 특원2015-202461호)를 소결(燒結)하여 형성한 상기 버스바 전극(5)에는 Ag, Cu, Pb를 전혀 포함하지 않거나, 혹은 Cu, Pb를 포함하지 않고 또한 Ag를 0 이상으로부터 50wt%를 포함하고 나머지를 바나딘산염 글라스로 이루어지는 NTA 페이스트를 소결하여 형성한 상기 버스바 전극에는 Ag가 50% 이하이기 때문에, 종래에 있어서 통상의 납땜에 의해서는 납땜이 불가 내지 매우 곤란한 전극이다. 특히 Ag, Cu, Pb를 전혀 포함하지 않는 버스바 전극(5)의 경우에는 완전하게 종래의 납땜 불가, Ag를 50% 이하 포함하는 경우에는 Ag의 부분에만 납땜 가능하고 다른 부분은 납땜 불가로서 기계적 강도가 매우 약하여 박리(剝離)되어 버린다. 본 발명의 초음파 납땜에서는, NTA 페이스트를 소결시킨 부분 즉 Ag, Cu, Pb 등이 없는 부분 혹은 있는 부분과 없는 부분의 전체 면에 걸쳐서 초음파 납땜(초음파 땜납도금)이 실험의 결과, 가능한 것을 발견하였다(도7, 도8의 사진을 참조).The bus bar electrode 5 is made of an NTA paste (Japanese Patent Application No. 2015-A) which does not contain Ag, Cu and Pb and which is made of vanadate glass of 100 wt% Cu, and Pb in the bus bar electrode 5 formed by sintering the conductive paste (not shown in the drawing), or containing no Cu and Pb and containing Ag in an amount of 0 to 50 wt% In the bus bar electrode formed by sintering an NTA paste made of a vanadate glass is 50% or less in Ag, so that soldering is hardly possible with conventional soldering by conventional soldering. Particularly, in the case of the bus bar electrode 5 which does not contain Ag, Cu or Pb completely, it can not be completely soldered in the prior art. In the case of containing Ag in an amount of 50% or less, The strength is very weak and it is peeled off. In the ultrasonic soldering of the present invention, it has been found that ultrasonic soldering (ultrasonic solder plating) is possible as a result of an experiment over the entire surface of a portion where the NTA paste is sintered, that is, a portion where there is no Ag, Cu, Pb, (See photographs of Figs. 7 and 8).

도2에서는 땜납(6)은, 버스바 전극(5)의 위에 초음파 납땜하는 땜납으로서, 적어도 Sn, Zn, Cl을 포함하는 땜납이며, 본 발명의 초음파 땜납인두 팁부분(24)에서 용해되어 납땜되는 것이다.In Fig. 2, the solder 6 is a solder containing at least Sn, Zn, and Cl as a solder for ultrasonic soldering on the bus bar electrode 5. The solder 6 is dissolved in the soldering tip portion 24 of the present invention, .

리본(7)은, 버스바 전극(5)으로부터 전하를 외부로 꺼내는 인출리드선으로서, 여기에서는 구리의 리본의 상면 및 하면에 미리 예비땜납(pre-solder)(72)을 부착하여, 구리(71)의 리본(7)이 땜납(6)에 의하여 버스바 전극(5)에 초음파 납땜되기 쉽게 한 것이다.The ribbon 7 is a lead wire leading out from the bus bar electrode 5 to the outside. Here, a pre-solder 72 is attached in advance to the upper and lower surfaces of the ribbon of copper, Is easily soldered to the bus bar electrode 5 by the solder 6 by ultrasonic soldering.

예비가열대(豫備加熱臺)(21)는, 태양전지 전체를 올려놓고 제1소정온도(실온 이상, 초음파 납땜할 때에 땜납이 용해되는 온도 이하의 범위 내의 온도)로 예비가열하는 것이다. 예비가열대(21)에서 예비가열함으로써 버스바 전극(5)의 납땜부분에, 도면의 외부에 있는 초음파 납땜장치의 초음파 땜납인두 팁부분(24)으로부터 공급되는 열량이 적어지게 되어, 소용량의 초음파 납땜장치에 의하여 초음파 납땜이 가능하게 됨과 아울러, 초음파 땜납인두 팁부분(24)의 온도제어가 쉽게 이루어지고 또한 초음파 납땜이 원활하게 가능하게 된다.The preliminary heating preliminary heating stage 21 preliminarily heats the entire solar cell to a first predetermined temperature (a temperature within a range equal to or lower than a temperature at which the solder dissolves when the ultrasonic soldering is performed at room temperature or higher). The amount of heat supplied from the soldering iron tip portion 24 of the ultrasonic soldering iron of the ultrasonic soldering apparatus on the outside of the figure is reduced in the soldering portion of the bus bar electrode 5 by the preliminary heating in the preliminary hot zone 21, The ultrasonic soldering can be performed by the soldering apparatus, the temperature of the ultrasonic soldering iron tip portion 24 can be easily controlled, and the ultrasonic soldering can be smoothly performed.

다음에 도1의 구성을 기초로 하여, 초음파 납땜할 때의 구성을 도2를 사용하여 상세하게 설명한다.Next, a configuration for ultrasonic soldering will be described in detail with reference to Fig. 2 based on the configuration of Fig.

도2는, 본 발명의 1실시예의 구성도(설명도의 2)를 나타낸다.Fig. 2 shows a configuration diagram (2 of the explanatory diagram) of one embodiment of the present invention.

도2의 (a)는 도1의 (b)에 대응하는 태양전지의 요부의 측면도를 모식적으로 나타내고, 도2의 (b)와 (c)는 초음파 땜납인두(22)에 의하여 버스바 전극(5)을 초음파 납땜할 때의 정면도를 모식적으로 나타낸다. 도2의 (b)는 땜납(6)을 버스바 전극(5)에 납땜하는 경우의 것 즉 버스바 전극(5)의 위에 땜납도금하는 경우의 구성을 나타내고, 도2의 (c)는 땜납(6)과 예비땜납된 리본(7)을 버스바 전극(5)에 납땜하는 경우의 것 즉 버스바 전극(5)의 위에 리본(7)을 납땜하는 경우의 구성을 나타낸다.2 (a) and 2 (b) schematically show side views of the recessed portion of the solar cell corresponding to Fig. 1 (b) (5) is ultrasonically soldered. 2 (b) shows a structure in the case of soldering the solder 6 to the bus bar electrode 5, that is, in the case of solder plating on the bus bar electrode 5, and FIG. 2 (c) The rib 7 is soldered onto the bus bar electrode 5, that is, when the bus bar electrode 5 and the pre-soldered ribbon 7 are soldered to the bus bar electrode 5. FIG.

도2의 (a)는 도1의 (b)와 동일하기 때문에 설명을 생략한다.2 (a) is the same as FIG. 1 (b), and a description thereof will be omitted.

도2의 (b) 및 (c)에 있어서 초음파 땜납인두(22)는, 본 발명에 관한 초음파 납땜장치의 일례를 나타내고, 도면에 나타내는 바와 같이 땜납인두 팁부분(24)과 이것을 가열 및 초음파를 공급하는 초음파 발신기(超音波 發信機) 및 히터(heater)(23)로 구성되는 것이다(도6을 참조). 보통은 20KHz 내지 150KHz의 범위 내의 주파수이고, 실험에서는 60KHz의 것을 사용하였다. 가열용량은, 예비가열대(21)의 온도에 의존하지만, 실험에서는 10W 정도의 것(자동온도조정 부착)을 사용하였다(초음파 납땜하는 부분(버스바 전극(5)의 부분)의 사이즈에 의한 열용량에 대응한 용량의 것을 사용한다).2 (b) and 2 (c), the ultrasonic soldering iron 22 is an example of the ultrasonic soldering apparatus according to the present invention. As shown in the figure, the soldering iron tip 24 is heated and ultrasonic waves And an ultrasonic wave generator (transmitter) and a heater 23 (see FIG. 6). Normally, the frequency is in the range of 20 KHz to 150 KHz, and in the experiment, 60 KHz is used. The heating capacity depends on the temperature of the preliminary hot zone 21, but in the experiment, it was about 10 W (with automatic temperature regulation) (by the size of the portion for ultrasonic soldering (the portion of the bus bar electrode 5) The capacity corresponding to the heat capacity is used).

땜납인두 팁부분(24)은, 땜납(6)을 용융시키고 또한 버스바 전극(5)의 초음파 납땜되는 부분을 가열하여 초음파 납땜하기 위한 것이다. 땜납인두 팁부분(24)은, 실험에서는 도면에 나타내는 바와 같이 원기둥의 선두(先頭)를 45도 정도의 경사면으로 절단한 것을 사용하였지만, 이 형상에 한정되지 않아, 양산성을 높이기 위함 등으로 장방형 형상이나 임의 형상이나, 또한 회전하는 회전체나 슬라이드 하는 슬라이드대(slide臺) 등이더라도 좋고, 초음파와 열을 초음파 납땜하는 부분에 전도(傳導)할 수 있으면 어떤 형상이더라도 좋다.The solder iron tip portion 24 is for melting the solder 6 and for heating the ultrasonic soldering portion of the bus bar electrode 5 for ultrasonic soldering. As shown in the drawing, the solder tip portion 24 is formed by cutting the top of a cylindrical cylinder into an inclined surface of about 45 degrees in the experiment. However, the solder tip portion 24 is not limited to this shape and, for example, Or may be any shape as long as it is capable of conducting ultrasonic waves and heat to a portion to be ultrasonically soldered.

도2의 (b)와 같이 구성하여, 초음파 땜납인두(22)의 땜납인두 팁부분(24)에 공급된 땜납(6)을 버스바 전극(5)의 위에 초음파 납땜함으로써 버스바 전극(5)의 위에 땜납도금을 하는 것이 가능하게 된다.The solder 6 supplied to the solder tip portion 24 of the ultrasonic soldering iron 22 is ultrasonically soldered on the bus bar electrode 5 to form the bus bar electrode 5, It becomes possible to perform solder plating on the surface of the substrate.

도2의 (c)와 같이 구성하여, 초음파 땜납인두(22)의 땜납인두 팁부분(24)에 공급된 땜납(6)과 예비땜납된 리본(7)을 버스바 전극(5)의 위에 초음파 납땜함으로써, 버스바 전극(5)의 위에 리본(7)(인출리드선)을 납땜할 수 있다. 또한 미리 도2의 (b)와 같이 하여 예비납땜을 하여 두고, 이 위에 리본(7)을 초음파 납땜하더라도 좋다.The solder 6 supplied to the solder tip portion 24 of the soldering iron tip 22 of the ultrasonic soldering iron 22 and the ribbon 7 preliminarily soldered are supplied onto the bus bar electrode 5 by ultrasonic waves By soldering, the ribbon 7 (lead wire) can be soldered onto the bus bar electrode 5. Alternatively, preliminary soldering may be performed in advance as shown in FIG. 2 (b), and the ribbon 7 may be ultrasonically brazed on the solder.

도3은 본 발명의 설명도를 나타낸다. 도3은 땜납 재료 등을 나타낸다. 도3은, 도1, 도2에서 이미 설명한 태양전지의 버스바 전극(5) 자체의 재료, 리본(7) 등을 납땜하는 땜납(6)의 재료 등의 일례를 나타낸다.Fig. 3 shows an explanatory diagram of the present invention. 3 shows a solder material or the like. 3 shows an example of the material of the bus bar electrode 5 itself of the solar cell already described in Figs. 1 and 2, the material of the solder 6 for soldering the ribbon 7, and the like.

Figure 112018128949950-pat00001
Figure 112018128949950-pat00001

이상과 같이 본 발명에서는, 버스바 전극(5)이 NTA 글라스의 페이스트(NTA 페이스트)를 소성하여 형성되기 때문에, 종래의 땜납에서는 납땜이 불가 내지 매우 곤란하지만, 본 발명의 초음파 납땜에 의하여, 예비가열한 상태에서 땜납(6)을 사용하여 납땜함으로써 매우 양호하게 버스바 전극(5)의 위에 초음파 납땜에 의하여 땜납도금이나 리본(7)(인출리드선)을 납땜하는 것이, 실험에 의하여 확인되었다(도7, 도8의 사진을 참조).As described above, in the present invention, since the bus bar electrode 5 is formed by baking a paste (NTA paste) of NTA glass, soldering is difficult or impossible with conventional solder. However, by the ultrasonic soldering of the present invention, It has been confirmed experimentally that brazing the solder plating or the ribbon 7 (lead-out lead wire) by ultrasonic soldering onto the bus bar electrode 5 by soldering using the solder 6 in a heated state See Figs. 7 and 8).

다음에 도4 및 도5의 플로우차트의 순서에 따라, 도1부터 도3의 구성을 기초로 하여 태양전지의 전극부(예를 들면 버스바 전극(5))의 초음파 납땜의 순서를 상세하게 설명한다.Next, the procedure of the ultrasonic soldering of the electrode portion of the solar cell (for example, the bus bar electrode 5) is described in detail in accordance with the procedure of the flowcharts of Figs. 4 and 5 Explain.

도4는, 본 발명의 동작설명의 플로우차트를 나타낸다.Fig. 4 shows a flowchart of the operation explanation of the present invention.

도4에 있어서 S1에서는, NTA 버스바 전극을 형성한다. 이것은, 도1부터 도3의 버스바 전극(5)을 NTA 글라스 100wt%(∼50wt%)의 NTA 페이스트를 스크린 인쇄(screen 印刷)하여 소결함으로써, NTA로 이루어지는 버스바 전극(5)을 형성한다. 그리고 NTA 버스바 전극(5)은, 우측에 기재된 바와 같이,In Fig. 4, in S1, an NTA bus bar electrode is formed. This is because the bus bar electrode 5 shown in Figs. 1 to 3 is screen-printed and sintered with NTA paste of 100 wt% (~50 wt%) of NTA glass to form the bus bar electrode 5 made of NTA . The NTA bus bar electrode 5, as described on the right side,

1.페이스트의 유기용제가 없어지게 되도록 처리(용제 비산(溶劑 飛散))한다.1. Treatment (scattering of solvent) so that the organic solvent of the paste disappears.

2.NTA 글라스 전극표면이 평평하게 되도록 소결한다.2. Sinter the NTA glass electrode so that its surface is flat.

또한 1.의 페이스트의 유기용제가 없어지게 되도록 처리(용제 비산)하는 것은, NTA 페이스트 중의 유기용제가 없어지게 되도록 건조처리 혹은 가열건조처리를 하여, 페이스트 중의 용제를 충분하게 증발시켜서(비산시켜서) 없앤다. 용제가 잔류하면, 초음파 납땜은 잘 되지 않는 현상이 나타난다.In order to eliminate (dissolve) the organic solvent in the paste of (1), a drying treatment or a heat drying treatment is performed so that the organic solvent in the NTA paste disappears, and the solvent in the paste is sufficiently evaporated Remove it. When the solvent remains, ultrasonic soldering is not performed well.

이 2.의 NTA 글라스 전극이 평평하게 되도록 소결하는 것은, 도1, 도2의 버스바 전극(5)이 되는 부분에, NTA 페이스트를 스크린 인쇄하여 소결할 때에 가급적 평평하게 되도록 스크린 인쇄함과 아울러 또한 소성 시 및 소결 후에 가급적 평평하게 되도록 소결하는 것에 주의한다. 반대로 말하면, 작은 요철(凹凸)이 형성되지 않도록 조심하여 가급적 평평하게 되도록 소결한다. 평평하게 되지 않으면, 초음파 납땜이 잘 되지 않는 현상이 나타난다.The sintering to make the NTA glass electrode of FIG. 2 flat is performed by screen printing so as to be as flat as possible when the NTA paste is sintered by screen printing and printing on the bus bar electrode 5 shown in FIGS. 1 and 2 It is also noted that sintering is carried out so as to be as flat as possible after firing and after sintering. Conversely, the sintered body is carefully sintered so as to be as flat as possible, so that small unevenness is not formed. If it is not flattened, ultrasonic soldering is not performed well.

S2에서는, 기판을 가열대에 올려놓고, 땜납이 초음파가 공급되었을 때에 녹는 온도 이하의 온도로 올린다. 이 예비가열온도는, 초음파 땜납인두 팁부분(24)을 땜납(6)에 접촉시켜서 초음파를 공급함과 동시에 가열하였을 때에는, 초음파를 공급하지 않을 때보다 약간 낮은 온도에서 땜납(6)이 용융되기 때문에, 이 땜납(6)이 초음파를 공급하였을 때에 용융되는 온도(제2소정온도라고 한다)보다 낮은 온도(제1소정온도(실온 이상으로서, 초음파가 공급되었을 때에 땜납의 용융온도 이하)로 땜납인두 팁부분(24)의 온도를 설정(조정)한다. 한편 제2소정온도는, 초음파를 공급하면서 땜납(6)을 가열하였을 때에 땜납(6)이 용융되는 온도의 범위로서, 초음파를 공급하지 않는 경우의 땜납(6)의 용융온도보다 보통 10∼40℃ 정도 낮은 범위의 온도(땜납의 종류에 의존하기 때문에 실험에 의하여 구함)이다.In S2, the substrate is put on a heating stand, and the solder is heated to a temperature below the melting temperature when ultrasonic waves are supplied. The preheating temperature is such that when the ultrasonic soldering tip 24 is brought into contact with the solder 6 and the ultrasonic wave is supplied and heated, the solder 6 is melted at a temperature slightly lower than when the ultrasonic wave is not supplied (Lower than the second predetermined temperature) at which the solder 6 is melted when the ultrasonic wave is supplied (at a first predetermined temperature (room temperature or higher and lower than the melting temperature of the solder when ultrasonic waves are supplied) And the temperature of the tip portion 24 is set (adjusted). On the other hand, the second predetermined temperature is a range of the temperature at which the solder 6 is melted when the solder 6 is heated while supplying ultrasonic waves, (Which is obtained by experiment because it depends on the type of solder) in the range of usually about 10 to 40 DEG C lower than the melting temperature of the solder 6 in the case of FIG.

S3에서는, 땜납인두 팁부분(24)을, 땜납에 초음파를 공급하였을 때에 용해되는 온도의 범위 내로 온도를 올린다.In S3, the temperature of the solder iron tip portion 24 is raised to a temperature within a range of the temperature that is dissolved when ultrasonic waves are supplied to the solder.

S4에서는, 땜납인두 팁부분(24)에 초음파 20∼150KHz를 공급한다. 이들 S3, S4에서는, 땜납인두 팁부분(24)에 초음파 20∼150KHz를 공급하면서 그 온도를 올려서, 땜납(6)이 용해되는 온도(제2소정온도)로 설정(조정)한다.In S4, ultrasonic waves of 20 to 150 KHz are supplied to the solder iron tip portion 24. In S3 and S4, an ultrasonic wave of 20 to 150 KHz is supplied to the solder tip portion 24, and the temperature is raised to set (adjust) the temperature (second predetermined temperature) at which the solder 6 dissolves.

이상의 S1에서 S4에 의하여, NTA 페이스트를 소성하여 형성한 버스바 전극(5)의 위에 초음파 납땜하는 준비가 완료, 즉 땜납인두 팁부분(24)을 땜납(6)에 접촉하여 땜납(6)을 용해시켜서 버스바 전극(5)에 초음파 납땜하는 준비가 완료한 것이 된다.The solder tip portion 24 is brought into contact with the solder 6 so that the solder 6 is brought into contact with the bus bar electrode 5 formed by firing the NTA paste, And the preparation for ultrasonic soldering to the bus bar electrode 5 is completed.

도5에 있어서 S5에서는, S4에 계속하여 버스바 전극의 상면에 땜납을 부착한다(땜납도금한다). 이것은, S1에서 S4에 의하여 초음파 납땜의 준비가 완료된 땜납인두 팁부분(24)을, 이미 설명한 도2의 (b)에 나타내는 바와 같이 버스바 전극(5)의 상면에 땜납(6)을 공급하면서 상기 땜납인두 팁부분(24)을 접촉시켜서, 땜납(6)을 용해시킴으로써 버스바 전극(5)에 초음파 납땜한다. 이 초음파 납땜에 의하여, 도7(b) 및 도8(b)에 나타내는 바와 같이 버스바 전극(5)의 상면에 땜납(6)이 납땜된다.In S5 of Fig. 5, solder is attached (solder plating) to the upper surface of the bus bar electrode following S4. This is because solder soldering tip portion 24 that has been prepared for ultrasonic soldering by S1 to S4 is soldered to solder tip portion 24 by supplying solder 6 to the upper surface of bus bar electrode 5 as shown in FIG. The solder tip portion 24 is brought into contact with the bus bar electrode 5 to dissolve the solder 6, thereby performing ultrasonic soldering to the bus bar electrode 5. Solder 6 is soldered to the upper surface of the bus bar electrode 5 by the ultrasonic soldering as shown in Figs. 7 (b) and 8 (b).

이상에 의하여 버스바 전극(5)의 상면에 땜납(6)을 초음파 납땜(땜납도금)할 수 있다.As a result, the solder 6 can be ultrasonically soldered (solder plated) to the upper surface of the bus bar electrode 5.

S6에서는, 리본 부착1로서 S3과 S4와 동일하게 한다. 이것은, 도4의 S3과 S4와 동일하게 하여 예비땜납(72)된 리본(7)을 버스바 전극(5)에 초음파 납땜하기 위하여 땜납인두 팁부분(24)을 제2소정온도로 설정(조정)함과 아울러 초음파를 공급하여, 리본(7)을 초음파 납땜 가능한 상태로 한다. 용융되는 땜납이 버스바 전극(5)을 땜납도금하였을 때와 동일한 땜납이면, 제2소정온도 및 초음파는 S3, S4일 때와 동일하고, 다르면 그것에 적합(땜납(6), 예비땜납(72) 등의 종류별로 실험에 의하여 구함)한 제2소정온도 및 초음파를 공급(인가)한다.In S6, the ribbon attachment 1 is made the same as S3 and S4. This is because the solder iron tip portion 24 is set to a second predetermined temperature (to be adjusted) to ultrasonically solder the ribbons 7 preliminarily soldered 72 to the bus bar electrode 5 in the same manner as in S3 and S4 of Fig. And ultrasonic waves are supplied to make the ribbons 7 ultrasonic-solderable. The second predetermined temperature and the ultrasonic wave are the same as those when the bus bar electrode 5 is solder plated and the ultrasonic waves are the same as those when the bus bar electrode 5 is soldered. And the second predetermined temperature and the ultrasonic wave are supplied (applied).

S7에서는, 리본 부착2로서, 초음파 땜납인두 팁부분을 리본에 접촉시켜서 납땜한다. 이것은, 초음파 땜납인두 팁부분(24)을 리본(7)에 접촉시키고, 상기 리본(7)에 예비땜납(72)되어 있는 땜납 혹은 버스바 전극(5)에 땜납도금되어 있는 땜납 혹은 외부로부터 공급된 땜납을 용해시켜서 리본(7)을 버스바 전극(5)에 초음파 납땜한다.In S7, as the ribbon attachment 2, the ultrasonic soldering iron tip portion is soldered by being brought into contact with the ribbon. This is because the ultrasonic soldering iron tip portion 24 is brought into contact with the ribbon 7 and the solder or bus bar electrode 5 preliminarily soldered to the ribbon 7 is solder plated with solder, And the ribbon 7 is ultrasonically soldered to the bus bar electrode 5 by dissolving the solder.

S8에서는 완성된다. 이것은, 버스바 전극(5)의 상면에 구리의 리본(7)의 초음파 납땜을 완료한 것을 의미한다.S8 is completed. This means that the ultrasonic soldering of the ribbon 7 of copper on the upper surface of the bus bar electrode 5 is completed.

이상에 의하여 태양전지를 구성한, NTA 페이스트를 스크린 인쇄하여 소성한 버스바 전극(5)의 위에 초음파 납땜에 의하여 땜납도금 또한 리본(7)을 납땜할 수 있었다.As a result, the ribbon 7 could be soldered by ultrasonic soldering onto the bus bar electrode 5, which was formed by screen-printing the NTA paste and fired, constituting the solar cell.

도6은, 본 발명의 초음파 납땜장치의 특성예를 나타낸다. 이것은, 도1부터 도5에서 이미 설명한 시작실험(試作實驗)에서 사용한 초음파 납땜장치의 특성의 일례를 나타낸다.Fig. 6 shows a characteristic example of the ultrasonic soldering apparatus of the present invention. This shows an example of the characteristics of the ultrasonic soldering apparatus used in the start experiment (test work) already described in Figs. 1 to 5. Fig.

도6에 있어서, 초음파 납땜장치의 특성으로서 도면에 나타내는 하기의 것을 시작실험에 사용하였다. 양산에서는 양산성을 고려하기 때문에 이미 설명한 도1부터 도5에서 이미 설명한 NTA 페이스트를 소성하여 형성한 버스바 전극(5) 등의 상면에 양호하게 초음파 납땜을 할 수 있으면, 어떤 특성의 것을 채용하더라도 좋다.In Fig. 6, the following items shown in the drawings were used for the initial experiment as characteristics of the ultrasonic soldering apparatus. Since mass production is considered in mass production, if the ultrasonic soldering can be preferably performed on the upper surface of the bus bar electrode 5 formed by firing the NTA paste already described in Figs. 1 to 5 described above, good.

Figure 112018128949950-pat00002
Figure 112018128949950-pat00002

한편 땜납인두 팁부분(24)의 온도는, 도면의 외부에 있는 온도계에 의하여 계측한다(예를 들면 열전대(熱電對)를 땜납인두 팁부분(24)에 삽입하여 두고 실측한다. 그리고 이 실측값을 기초로 하여 제2소정온도로 자동조정한다).On the other hand, the temperature of the solder iron tip portion 24 is measured by a thermometer located outside the drawing (for example, a thermocouple is inserted into the solder iron tip portion 24, And automatically adjusts the temperature to the second predetermined temperature.

도7은, 본 발명의 초음파 납땜의 예(NTA 100%)를 나타낸다. 도면에 나타내는 사진은, 도4 및 도5에서 설명한, NTA 페이스트(NTA 100%)를 스크린 인쇄하여 소결함으로써 형성한 버스바 전극(NTA 100%)(5)에 대하여 초음파 납땜 전과 후의 사진을 나타낸다.7 shows an example of ultrasonic soldering (NTA 100%) of the present invention. The photograph shown in the drawing shows a photograph of the bus bar electrode (NTA 100%) 5 formed by screen printing and sintering of NTA paste (NTA 100%) described in Figs. 4 and 5 before and after ultrasonic soldering.

도7의 (a)는 초음파 납땜 전(NTA 100%)의 사진의 예를 나타낸다. 도7의 (a)의 사진상에서, 가로방향의 막대모양의 것이 핑거 전극(4)(Ag 100%, 도1, 도2를 참조)이고, 핑거 전극(4)의 위를 덮도록 세로방향의 띠모양의 것이, 이번에 시작실험을 한 NTA 페이스트(100%)를 소성하여 형성한 버스바 전극(NTA 100%)(5)이다. 이 버스바 전극(NTA 100%)(5)의 부분에, 본 발명에서는 땜납인두 팁부분(24)을 접촉시켜서 납땜하거나 리본 부착하거나 하여 시작실험을 하였다.7 (a) shows an example of a photograph before ultrasonic soldering (NTA 100%). 7 (a), the finger electrode 4 (Ag 100%, refer to Fig. 1 and Fig. 2) in the shape of a rod in the transverse direction is arranged on the finger electrode 4 so as to cover the finger electrode 4 The band-shaped electrode is a bus bar electrode (NTA 100%) (5) formed by firing an NTA paste (100% In the present invention, an initial test was conducted by soldering or attaching a ribbon by bringing the soldering iron tip portion 24 into contact with the portion of the bus bar electrode (NTA 100%) 5.

도7의 (b)는 도7의 (a)의 버스바 전극(NTA 100%)(5)의 위에, 땜납(6)만을 이미 설명한 도4, 도5의 순서에 따라 초음파 납땜한 사진의 예를 나타낸다. 실제로는 전하를 외부로 꺼내는 인출리드선으로서 사용하는 리본(7)을 초음파 납땜하지만, 리본(7)을 납땜한 것에서는 그 밑의 상태가 보이지 않게 되어 버리기 때문에, 여기에서는 실험적으로 땜납(6)만을 초음파 납땜한 것을 나타낸다. 도면에 나타내는 바와 같이 버스바 전극(NTA 100%)(5)의 부분은, 희고 빛나는 땜납이 버스바 전극(NTA 100%)의 위에 납땜되어 있는 모양이 명확하게 판명된다.7B shows an example of a photofinished ultrasonic soldering on the bus bar electrode (NTA 100%) 5 of FIG. 7A in the order of FIGS. 4 and 5, . In reality, the ribbon 7 used as the lead wire for taking out the electric charge to the outside is soldered by ultrasonic wave but when the ribbon 7 is soldered, the state under the solder 6 becomes invisible. This indicates that ultrasonic soldering is performed. As shown in the figure, the portion of the bus bar electrode (NTA 100%) 5 clearly shows the shape in which the white and bright solder is soldered on the bus bar electrode (NTA 100%).

이상과 같이 버스바 전극(NTA 100%)의 위에 본 발명의 도4, 도5의 순서에 따라 초음파 납땜함으로써, 종래의 납땜에 의하여 불가능하였던 NTA 100%인 버스바 전극(5)의 위에 땜납(6)을 납땜할 수 있는 것을 확인할 수 있었다(본 발명자들이 발견하였다).4 and 5 of the present invention on the bus bar electrode (NTA 100%) as described above, the bus bar electrode 5 having NTA of 100%, which was impossible by conventional soldering, 6) could be soldered (found by the present inventors).

다음에 도7의 NTA 100%와 마찬가지로 NTA 50%인 버스바 전극(5)에 관한 사진의 예를 도8에 나타낸다.Next, FIG. 8 shows an example of a photograph of the bus bar electrode 5 having NTA of 50% as in the case of NTA 100% in FIG.

도8은, 본 발명의 초음파 납땜의 예(NTA 50%)를 나타낸다. 도면에 나타내는 사진은, 도4 및 도5에서 설명한, NTA 페이스트(NTA 50%)를 스크린 인쇄하여 소결함으로써 형성한 버스바 전극(NTA 50%)(5)에 대하여 초음파 납땜 전과 후의 사진을 나타낸다.8 shows an example of ultrasonic soldering (NTA 50%) of the present invention. The photograph shown in the drawing shows a photograph before and after ultrasonic soldering with respect to a bus bar electrode (NTA 50%) 5 formed by screen printing and sintering of NTA paste (NTA 50%) described in Figs. 4 and 5.

도8의 (a)는 초음파 납땜 전(NTA 50%)의 사진의 예를 나타낸다. 도8의 (a)의 사진상에서, 상단부분의 가로방향의 막대모양의 것이 핑거 전극(4)(Ag 100%, 도1, 도2를 참조)이고, 핑거 전극(4)의 위를 덮도록 세로방향의 띠모양의 것이, 이번에 시작실험을 한 NTA 페이스트(50%)를 소성하여 형성한 버스바 전극(NTA 50%)(5)이다. 이 버스바 전극(NTA 50%)(5)의 부분에, 본 발명에서는 땜납인두 팁부분(24)을 접촉시켜서 납땜하거나 리본 부착하거나 하여 시작실험을 하였다.8 (a) shows an example of a photograph before ultrasonic soldering (NTA 50%). 8 (a), the rod-like shape in the transverse direction of the upper portion is the finger electrode 4 (Ag 100%, see Figs. 1 and 2) and covers the finger electrode 4 The longitudinal bar-like electrode is a bus bar electrode (NTA 50%) (5) formed by firing an NTA paste (50%) that has undergone start testing this time. In the present invention, the solder iron tip portion 24 was brought into contact with the portion of the bus bar electrode (NTA 50%) 5 to perform soldering or ribbon attachment.

도8의 (b)는 도8의 (a)의 버스바 전극(NTA 50%)(5)의 위에, 땜납(6)만을 이미 설명한 도4, 도5의 순서에 따라 초음파 납땜한 사진의 예를 나타낸다. 실제로는 전하를 외부로 꺼내는 인출리드선으로서 사용하는 리본(7)을 초음파 납땜하지만, 리본(7)을 납땜한 것에서는 그 밑의 상태가 보이지 않게 되어 버리기 때문에, 여기에서는 실험적으로 땜납(6)만을 초음파 납땜한 것을 나타낸다. 도면에 나타내는 바와 같이 버스바 전극(NTA 50%)(5)의 부분은, 희고 빛나는 땜납이 버스바 전극(NTA 50%)의 위에 납땜되어 있는 모양이 명확하게 판명된다.8B shows an example of a picture obtained by ultrasonic soldering on the bus bar electrode (NTA 50%) 5 of FIG. 8A in the order of FIGS. 4 and 5, . In reality, the ribbon 7 used as the lead wire for taking out the electric charge to the outside is soldered by ultrasonic wave but when the ribbon 7 is soldered, the state under the solder 6 becomes invisible. This indicates that ultrasonic soldering is performed. As shown in the figure, the portion of the bus bar electrode (NTA 50%) 5 clearly shows that the white and bright solder is soldered on the bus bar electrode (NTA 50%).

이상과 같이 버스바 전극(NTA 50%)의 위에, 본 발명의 도4, 도5의 순서에 따라 초음파 납땜함으로써 종래의 납땜에 의하여 불가능 혹은 매우 곤란 혹은 박리되기 쉬웠던 NTA 50%인 버스바 전극(5)의 위에 땜납(6)을 납땜할 수 있는 것을 확인할 수 있었다(본 발명자들이 발견하였다).As described above, ultrasonic soldering was performed on the bus bar electrode (NTA 50%) according to the order of FIGS. 4 and 5 of the present invention to make the bus bar electrode It is confirmed that the solder 6 can be soldered on the solder 5 (found by the present inventors).

이하, 상기한 본 발명의 초음파 납땜한 태양전지의 버스바 전극(5) 등을 형성하였을 때의 실시예(실험예)를 상세하게 설명한다(이하의 실시예는 일본국 특허출원 특원2015-180720호(출원일 : 2015년 9월 14일)의 발명자, 출원인이 동일한 출원의 실시예이다).Hereinafter, an example (experimental example) of forming the bus bar electrode 5 and the like of the ultrasonic soldering solar cell of the present invention will be described in detail (the following embodiments are described in Japanese Patent Application No. 2015-180720 (Filing date: September 14, 2015), the applicant is an embodiment of the same application).

도9는, 본 발명의 1실시예 구조도(공정의 완성도 : 단면도)를 나타낸다.Fig. 9 shows a structural diagram of one embodiment of the present invention (process completeness: sectional view).

도9에 있어서 실리콘 기판(11)은, 공지된 반도체의 실리콘 기판이다.In Fig. 9, the silicon substrate 11 is a well-known semiconductor silicon substrate.

고전자농도영역(高電子濃度領域)(확산도핑층(擴散doping層))(12)은, 실리콘 기판(11) 위에 원하는 p형/n형의 층을 확산도핑 등에 의하여 형성한 공지의 영역(층)으로서, 도면에서는 상측방향으로부터 태양광(太陽光)이 입사되면 실리콘 기판(11)에서 전자(電子)를 발생(발전(發電))시키고, 그 전자를 축적하는 영역이다. 여기에서는, 축적된 전자는 전자취출구(電子取出口)(핑거 전극(은(銀)))(14)에 의하여 상측방향으로 꺼내지는 것이다(발명의 효과를 참조).A high electron concentration region (high electron concentration region) (diffusion doping layer (diffused doping layer)) 12 is formed on a silicon substrate 11 in a known region (for example, In the figure is an area for generating (generating) electrons (electrons) in the silicon substrate 11 when solar light is incident from the upper side and accumulating the electrons. Here, the accumulated electrons are taken out in an upward direction by an electron outlet (electron outlet) (a finger electrode (silver)) (see the effect of the invention).

절연막(絶緣膜)(질화리콘막(窒化 silicon膜))(13)은, 태양광을 통과(투과)시키고 또한 버스바 전극(15)과 고전자농도영역(12)을 전기적으로 절연하는 공지의 막이다.An insulating film (nitrided silicon film) 13 is a well-known insulating film which transmits (transmits) solar light and electrically isolates the bus bar electrode 15 from the high electron density region 12 It is membrane.

전자취출구(핑거 전극(은))(14)는, 고전자농도영역(12) 중에 축적된 전자를 절연막(13)에 형성된 구멍을 통하여 꺼내는 입구(핑거 전극)이다. 핑거 전극(14)은, 본 발명에서는 도면에 나타내는 바와 같이 버스바 전극(15)을 NTA 글라스 100%(내지 71% 정도)에서 소성하였을 경우에는, 핑거 전극(14)이 버스바 전극(15)의 상면의 높이와 동일한 부분 혹은 관통하여 상면으로 돌출된 부분을 형성(소성)하여(NTA 페이스트의 두께를 컨트롤 함으로써 한다), 고전자농도영역(12) 중의 전자를 상기 핑거 전극(14)을 통하여 리드선(17)에 직접적으로 유입시키는(전자를 직접적으로 꺼내는) 것이 가능하게 된다. 즉 고전자농도영역(12), 핑거 전극(14), 버스바 전극(15), 리드선(17)의 경로1(종래의 경로1)과, 고전자농도영역(12), 핑거 전극(14), 리드선(17)의 경로2(본 발명에서 추가된 경로2)의 2개의 경로에 의하여 고전자농도영역(12) 중의 전자(전류)를 리드선(17)을 통하여 외부로 꺼낼 수 있고, 결과로서 고전자농도영역(12)과 리드선(17) 사이의 저항값을 매우 작게 할 수 있어, 손실을 감소시켜서 결과적으로 태양전지의 효율을 향상시킬 수 있다.The electron outlet (finger electrode (silver)) 14 is an inlet (finger electrode) for taking out electrons accumulated in the high electron density region 12 through a hole formed in the insulating film 13. The finger electrodes 14 are formed in such a manner that the finger electrodes 14 are connected to the bus bar electrodes 15 when the bus bar electrodes 15 are fired in an NTA glass of about 100% (The thickness of the NTA paste is controlled), and electrons in the high electron density region 12 are injected through the finger electrode 14 It becomes possible to directly flow into the lead wire 17 (to take out the electrons directly). The high electron density region 12, the finger electrode 14, the bus bar electrode 15, the lead line 17 (path 1 in the prior art), the high electron density region 12, the finger electrode 14, The electron (current) in the high electron density region 12 can be taken out to the outside through the lead wire 17 by two paths of the path 2 of the lead wire 17 (path 2 added in the present invention) The resistance value between the high electron density region 12 and the lead line 17 can be made very small, and the loss can be reduced, thereby improving the efficiency of the solar cell.

버스바 전극(전극1(NTA 글라스 100%))(15)은, 복수의 전자취출구(핑거 전극)(14)를 전기적으로 접속하는 전극으로서, Ag의 사용량을 없애거나 또는 삭감하는 대상의 전극이다(발명의 효과를 참조).The bus bar electrode (electrode 1 (NTA glass 100%)) 15 is an electrode to electrically connect a plurality of electron outlet (finger electrodes) 14 and is an electrode to be used for eliminating or reducing the amount of Ag (See effects of the invention).

이면전극(전극2(알루미늄(aluminum)))(16)은, 실리콘 기판(11)의 하면에 형성된 공지의 전극이다.The back electrode (electrode 2 (aluminum)) 16 is a known electrode formed on the lower surface of the silicon substrate 11.

리드선(땜납 형성)(17)은, 복수의 버스바 전극(15)을 전기적으로 연결한 전자(전류I)를 외부로 꺼내거나, 또한 본 발명에서는 핑거 전극(14)이 버스바 전극(15)의 상면과 동일한 높이의 부분 혹은 관통된 부분에 상기 리드선을 초음파 납땜하여 접합함으로써 전자(전류)를 외부로 꺼내거나 하는 리드선이다.In the present invention, the finger electrode 14 is electrically connected to the bus bar electrode 15, and the lead wire (solder forming) 17 is electrically connected to the bus bar electrode 15, (Current) to the outside by ultrasonic welding and soldering the lead wire to a portion having the same height as that of the upper surface of the lead frame or through the lead portion.

이상의 도9의 구조를 기초로 하여, 상측으로부터 하측방향으로 태양광을 조사하면, 태양광은 리드선(17) 및 전자취출구(14)가 없는 부분과 절연막(13)을 통과하여 실리콘 기판(11)에 입사됨으로써 전자를 발생시킨다. 그 후에 고전자농도영역(12)에 축적된 전자는, 전자취출구(핑거 전극)(14), 버스바 전극(15), 리드선(17)의 경로1 및 전자취출구(핑거 전극)(14), 리드선(17)의 경로2의 양쪽 경로를 통하여 외부로 꺼내어진다. 이 때에 도13부터 도17에서 후술하는 바와 같이 버스바 전극(15)을, 페이스트에 글라스 프릿(glass frit)으로서 NTA 글라스(도전성 글라스(導電性 glass)) 100% 내지 71%(더 적더라도 좋음, 도17을 참조)를 혼입하여 소성시켜서 형성함으로써, Ag의 사용량을 없애거나 또는 감소시킬 수 있다. 이하 순차적으로 상세하게 설명한다.9, the sunlight passes through the portion where the lead 17 and the electron outlet 14 are not present and the portion of the silicon substrate 11 through the insulating film 13, Thereby generating electrons. Electrons accumulated in the high electron density region 12 thereafter travel along the path 1 of the electron outlet (finger electrode) 14, the bus bar electrode 15, the lead 17 and the electron outlet (finger electrode) 14, And is taken out through both paths of the path 2 of the lead wire 17. At this time, the bus bar electrode 15 is formed to a thickness of 100 to 71% (more preferably, less than or equal to 100%) of NTA glass (conductive glass) as a glass frit in the paste as described later in Figs. 13 to 17 , See Fig. 17) are mixed and fired so as to eliminate or reduce the amount of Ag used. Hereinafter, it will be described in detail.

도10은, 본 발명의 동작설명의 플로우차트를 나타내고, 도11 및 도12는 각 공정의 상세구조를 나타낸다.Fig. 10 shows a flowchart of the operation explanation of the present invention, and Figs. 11 and 12 show the detailed structure of each step.

도10에 있어서, S1에서는 실리콘 기판을 준비한다.In Fig. 10, a silicon substrate is prepared in S1.

S2에서는 클리닝(cleaning)을 한다. 이들 S1, S2는, 도11의 (a)에 나타내는 바와 같이 S1에서 준비한 실리콘 기판(11)의 면(고전자농도영역(12)을 형성하는 면)을 깨끗하게 클리닝을 한다.In S2, cleaning is performed. These S1 and S2 clean the surface (surface forming the high electron density region 12) of the silicon substrate 11 prepared in S1 as shown in Fig. 11 (a).

S3에서는 확산도핑을 한다. 이것은, 도11의 (b)에 나타내는 바와 같이 도11의 (a)에서 클리닝한 실리콘 기판(11)의 위에 공지의 확산도핑을 하여 고전자농도영역(12)을 형성한다.In S3, diffusion doping is performed. This is accomplished by performing known diffusion doping on the silicon substrate 11 cleaned in Fig. 11A as shown in Fig. 11B to form a high electron density region 12. [

S4에서는 반사방지막(反射防止膜)(질화 실리콘막)을 형성한다. 이것은, 도11의 (c)에 나타내는 바와 같이 도11의 (b)의 고전자농도영역(12)을 형성한 후에, 반사방지막(태양광을 통과시키고 또한 표면반사를 가급적 저감시킨 막)으로서 예를 들면 질화 실리콘막을 공지의 방법에 의하여 형성한다.In S4, an antireflection film (antireflection film) (a silicon nitride film) is formed. This is because, as shown in Fig. 11 (c), after the formation of the high electron density region 12 in Fig. 11 (b), an antireflection film (a film which passes sunlight and whose surface reflection is reduced as much as possible) A silicon nitride film is formed by a known method.

S5에서는 핑거 전극을 스크린 인쇄한다. 이것은, 도11의 (d)에 나타내는 바와 같이 도11의 (c)의 질화 실리콘막(13)을 형성한 후에, 형성되는 핑거 전극(14)의 패턴(pattern)을 스크린 인쇄한다. 인쇄재료는, 예를 들면 은에 프릿으로서 납 글라스(lead glass)를 혼입한 것을 사용한다.In S5, the finger electrodes are screen-printed. 11 (d), the pattern of the finger electrode 14 to be formed is screen-printed after the silicon nitride film 13 of Fig. 11 (c) is formed. As the printing material, for example, lead glass is used as frit in silver.

S6에서는, 핑거 전극을 소성시켜서 파이어 스루(fire through)시킨다. 이것은, 도11의 (d)에서 스크린 인쇄된 핑거 전극(14)의 패턴(은과 납 글라스의 프릿을 혼입한 것)을 소성하고, 도11의 (e)에 나타내는 바와 같이 질화 실리콘막(13)에 파어어 스루시켜서 그 안에 은(도전성)을 형성한 핑거 전극(14)을 형성한다.In S6, the finger electrodes are fired and fire through. 11 (d), the pattern of the finger electrode 14 (mixed with frit of silver and lead glass) screen-printed is fired to form a silicon nitride film 13 To form a finger electrode 14 having silver (conductive) formed therein.

S7에서는 버스바 전극(전극1)을 스크린 인쇄한다. 이것은, 도12의 (f)에 나타내는 바와 같이 도11의 (e)의 핑거 전극(14)을 형성한 후에, 형성되는 버스바 전극(15)의 패턴을 스크린 인쇄한다. 인쇄재료는, 예를 들면 프릿으로서 NTA 글라스(100%)의 것을 사용한다.In S7, the bus bar electrode (electrode 1) is screen-printed. This is done by screen printing the pattern of the bus bar electrode 15 to be formed after the finger electrodes 14 of Fig. 11 (e) are formed as shown in Fig. 12 (f). As the printing material, for example, NTA glass (100%) is used as a frit.

S8에서는 버스바 전극을 소성시킨다. 이것은, 도12의 (f)에서 스크린 인쇄된 버스바 전극(15)의 패턴(NTA 글라스(100%)의 프릿)을 소성(소성시간은 길어도 1분 이내, 1∼3초 이상으로 소성)시켜서, 도12의 (g)에 나타내는 바와 같이 버스바 전극(15)이 최상층에 형성되고, 또한 본 발명의 특징인 핑거 전극(14)이, 상기 최상층에 형성된 버스바 전극(15)의 상면과 동일한 높이의 부분 또는 관통된 부분이 형성된다(이것은 막두께 컨트롤에 의하여 한다).In S8, the bus bar electrode is fired. This is achieved by firing a pattern (frit of NTA glass (100%)) of the bus bar electrode 15 screen-printed in Fig. 12F (firing in 1 minute or less, , The bus bar electrode 15 is formed on the uppermost layer as shown in FIG. 12 (g) and the finger electrode 14, which is a feature of the present invention, is formed on the uppermost surface of the bus bar electrode 15 A height portion or a perforated portion is formed (this is done by film thickness control).

한편 S5 및 S7의 인쇄를 하고, 양자를 동시에 소성하더라도 좋다.On the other hand, S5 and S7 may be printed, and both may be fired simultaneously.

S9에서는 이면전극(전극2)을 형성한다. 이것은, 도12의 (h)에 나타내는 바와 같이 실리콘 기판(11)의 하측(이면)에 예를 들면 알루미늄 전극을 형성한다.In S9, the back electrode (electrode 2) is formed. This is because, for example, an aluminum electrode is formed on the lower side (back surface) of the silicon substrate 11 as shown in FIG. 12 (h).

S10에서는 리드선을 땜납에 의하여 형성한다. 이것은, 도12의 (i)에 나타내는 바와 같이 도12의 (g)의 버스바 전극을 전기적으로 접속하는 리드선을 땜납에 의하여 형성하여, 예를 들면 초음파 납땜에 의하여 형성하여 전기적으로 접속하면, 고전자농도영역(12), 핑거 전극(14), 버스바 전극(15), 리드선(17)의 경로1(종래의 경로1)과, 고전자농도영역(12), 핑거 전극(14), 리드선(17)의 경로2(본 발명에서 추가한 경로2)의 양쪽 경로에서, 고전자농도영역(12) 중의 전자(전류)를 리드선(17)을 통하여 외부로 꺼내는 것이 가능하게 되어, 고전자농도영역(12)과 리드선(17) 사이의 저항값을 매우 작게 하여 로스(loss)를 감소시켜서 태양전지의 효율을 향상시킬 수 있다. 즉 본 발명에서 추가한 경로2는, 핑거 전극(14)의 일단(一端)이 고전자농도영역(12) 중에 있고, 타단(他端)이 NTA 글라스 100%인 버스바 전극(15)의 상면과 동일한 높이의 부분 혹은 관통된 부분에 있고, 이 부분에 리드선이 직접 접합(초음파 납땜에 의하여 직접 접합)되기 때문에, 고전자농도영역(12), 핑거 전극(14), 리드선(17)의 경로2가 형성된다. 또 경로1은 종래의 경로이다.In S10, lead wires are formed by soldering. This is because, as shown in Fig. 12 (i), when lead wires for electrically connecting the bus bar electrodes in Fig. 12 (g) are formed by solder and formed by, for example, ultrasonic soldering, The electron concentration region 12, the finger electrode 14, the bus bar electrode 15 and the path 1 (conventional path 1) of the lead wire 17 and the high electron density region 12, the finger electrode 14, (Current) in the high electron density region 12 can be taken out to the outside through the lead wire 17 in both paths of the path 2 (path 2 added in the present invention) of the high electron density region 17, The resistance value between the region 12 and the lead 17 can be made very small to reduce the loss and improve the efficiency of the solar cell. That is, the path 2 added in the present invention is a path 2 of the bus bar electrode 15 having one end of the finger electrode 14 in the high electron density region 12 and the other end of the NTA glass 100% The finger electrode 14 and the lead 17 are connected to each other by a direct bonding (by ultrasonic soldering) to the portion of the high electron density region 12, the finger electrode 14, 2 is formed. Path 1 is a conventional path.

이상의 공정에 의하여 실리콘 기판에 태양전지를 형성할 수 있다.The solar cell can be formed on the silicon substrate by the above process.

도13은, 본 발명의 상세 설명도(버스바 전극의 소성)을 나타낸다.13 shows a detailed explanatory diagram (firing of a bus bar electrode) of the present invention.

도13의 (a)는 버스바 전극을 은 100%, NTA 0%(중량비)로 소성한 예를 모식적으로 나타내고, 도13의 (b)는 버스바 전극을 은 50%, NTA 50%(중량비)로 소성한 예를 모식적으로 나타내고, 도13의 (c)는 버스바 전극을 NTA 100%(중량비)로 소성한 예를 모식적으로 나타낸다. 소성시간은, 길어도 1분 이내이고, 1∼3초 이상으로 하였다.13 (a) schematically shows an example of firing a bus bar electrode at 100% of silver and 0% of NTA (weight ratio). FIG. 13 (b) FIG. 13 (c) schematically shows an example of firing the bus bar electrode at NTA 100% (weight ratio). FIG. The firing time was 1 minute or less and 1 to 3 seconds or longer.

도13의 (a)와 도13의 (b)와 도13의 (c)에서 도면에 나타내는 바와 같이 거의 동일한 구조가 되도록 형성된 태양전지의 시작실험(試作實驗)에서는 하기와 같은 실험결과가 얻어졌다.As shown in the drawings in FIGS. 13 (a), 13 (b) and 13 (c), the following experimental results were obtained in a solar cell starting experiment .

태양전지의 변환효율Conversion Efficiency of Solar Cell

도13의 (a)의 Ag 100%, NTA 0% 평균 약 17.0%Ag 100% of FIG. 13 (a), NTA 0% average of about 17.0%

도13의 (b)의 Ag 50%, NTA 50% 평균 약 17.0%The Ag 50% in FIG. 13 (b), the NTA 50% average of about 17.0%

도13의 (c)의 Ag 0%, NTA 100% 평균 약 17.2%Ag 0% of FIG. 13 (c), NTA 100% average of about 17.2%

시작실험의 결과는, 버스바 전극의 패턴을 인쇄하는 재료로서, 도13의 (a)와, 도13의 (b)에서는 태양전지를 형성하였을 때의 변환효율이 평균 약 17.0%로 거의 동일한 결과가 얻어지고, 또한 도13의 (c)에서는 변환효율이 평균 약 17.2%가 얻어졌다. 이들 도13의 (a)부터 (c)의 모두는 거의 동일한 변환효율의 범위 내이거나 혹은 도13의 (c)의 NTA 100%가 약간 높은 변환효율인 것이 초기실험결과로부터 판명되었다. 한편 NTA 글라스는 바나듐(vanadium), 바륨(barium), 철(鐵)로 구성되고, 특히 철은 내부적으로 강하게 결합되어 상기 내부에 머물러 있어, 다른 재료와 혼합되더라도 그 결합성은 극히 작은 성질을 갖는 것(일본국 특허 제5333976호 등을 참조), 또한 이미 설명한 본 발명의 고전자농도영역과 리드선 사이의 경로(경로1과, 경로2가 병렬)의 개선에 의한 것으로 추측된다.13A and 13B show the result of the starting experiment as a material for printing the pattern of the bus bar electrode. In FIG. 13A and FIG. 13B, the conversion efficiency when the solar cell is formed is about 17.0% 13 (c), an average conversion efficiency of about 17.2% was obtained. It is found from the initial experimental results that all of these FIGS. 13A to 13C are within the range of substantially the same conversion efficiency or that the NTA 100% of FIG. 13C has a slightly higher conversion efficiency. On the other hand, the NTA glass is composed of vanadium, barium, and iron, and the iron is strongly bonded internally and remains in the interior, so that even if it is mixed with other materials, (Refer to Japanese Patent No. 5333976, etc.), and the improvement of the path (path 1 and path 2 in parallel) between the high electron density region and the lead wire of the present invention already described.

도14 및 도15는, 본 발명의 설명도(버스바 전극)를 나타낸다.Fig. 14 and Fig. 15 show the explanatory diagram (bus bar electrode) of the present invention.

도14의 (a) 및 도14의 (b)는 NTA 50%, Ag 50%의 것으로서, 도14의 (a)는 전체 평면도를 나타내고, 도14의 (b)는 확대도를 나타낸다. 도15의 (c)는 NTA 100%, Ag 0%인 것으로서, 도15의 (c)는 확대도를 나타낸다.14 (a) and 14 (b) show NTA 50% and Ag 50%. FIG. 14 (a) shows an overall plan view and FIG. 14 (b) shows an enlarged view. FIG. 15 (c) shows NTA 100% and Ag 0%, and FIG. 15 (c) shows an enlarged view.

도14의 (a) 및 도14의 (b)에 있어서 버스바 전극(15)은, 도14의 (a)의 전체 평면도에 나타내는 바와 같이 긴 바(bar) 모양의 전극으로서, 이것을 광학현미경에 의하여 확대하면 도14의 (b)에 나타내는 바와 같은 구조가 관찰되었다.14A and 14B, the bus bar electrode 15 is a long bar-shaped electrode as shown in the entire plan view of FIG. 14A, As a result, the structure as shown in Fig. 14 (b) was observed.

도14의 (b)에 있어서 버스바 전극(15)은, 종래의 Ag와 납 글라스의 프릿(frit)에 의하여 소성되었을 경우에는 Ag가 균일하게 분산되어 있었지만, 본 발명의 Ag와 NTA 글라스의 프릿에 의하여 소성(길어도 1분 이내, 1∼3초 이상의 소성)되었을 경우에는 상기 도14의 (b)에 나타내는 바와 같이 버스바 전극(15)의 중앙부분에 Ag가 모여서 형성되는 것이 판명되었다. 그 때문에, 발명의 효과의 부분에서 설명한 바와 같이 Ag에 NTA 글라스를 혼입하여 단시간 소성(길어도 1분, 1∼3초 이상의 소성)시키면 Ag가 중앙부분에 모여서 도전성이 향상되고(종래에는 Ag는 균일하게 분산되어 있었던 경우와 비교하여 도전성이 향상되고), 또한 NTA 글라스 자체도 도전성을 갖는 것 등의 종합적인 작용에 의하여 Ag의 비율을 감소시켜서 NTA 글라스를 늘리더라도, 태양전지로서 제조하였을 경우의 변환효율은 상기한 바와 같이 약 16.9%로서 실험에서는 거의 동일한 결과가 얻어졌다.14 (b), when the bus bar electrode 15 was fired by the frit of conventional Ag and lead glass, Ag was uniformly dispersed. However, in the bus bar electrode 15, It is found that Ag is formed in a central portion of the bus bar electrode 15 as shown in Fig. 14 (b). Therefore, when the NTA glass is mixed with Ag and baked for a short time (baking for 1 minute or longer for 1 to 3 seconds or longer) as described in the effect of the invention, Ag is gathered at the central portion to improve the conductivity , And the NTA glass itself is also conductive, the proportion of Ag is decreased to decrease the proportion of the NTA glass. However, even when the NTA glass is increased, As described above, the efficiency was about 16.9%, and almost the same results were obtained in the experiment.

한편 소성온도는, 500℃에서 900℃이지만, 태양전지로서 형성하였을 경우에 최적의 온도를 실험에 의하여 결정하는 것이 필요하다. 지나치게 낮아도 지나치게 높아도 도14의 (b)와 같은 구조가 얻어지지 않아, 실험에 의하여 결정하는 것이 필요하다.On the other hand, the firing temperature is 500 ° C to 900 ° C, but it is necessary to determine the optimum temperature when forming the solar cell by experiment. Even if it is excessively low or too high, the structure as shown in FIG. 14 (b) can not be obtained and it is necessary to determine it by experiment.

도15의 (c)에 있어서, 버스바 전극(15)은, 도면에 나타내는 중앙부분의 가로방향의 폭이 넓은 바 모양의 전극으로서, 본 발명에 관한 NTA 100%인 확대사진의 일례를 나타낸다.In Fig. 15C, the bus bar electrode 15 is an enlarged bar-shaped electrode having a width in the lateral direction of the central portion shown in the figure, and shows an enlarged photograph of NTA 100% according to the present invention.

이 도15의 (c)의 버스바 전극(15)은, 세로방향으로 폭이 좁은 핑거 전극(14)이 상기 버스바 전극(15)을 관통하여 상측으로 조금 돌출된 부분이 있고, 또한 상기 돌출된 부분의 주위가 원래의 핑거 전극(14)의 폭보다 굵게 되어 있는 것이 판명되었다. 그리고 도면에 나타내는 버스바 전극(15)의 위에, 상기 버스바 전극(15)의 폭과 동일하거나 약간 작거나 또는 약간 큰 폭으로, 후술하는 도16에서 상세하게 설명하는 바와 같이 초음파 납땜함으로써, 이미 설명한 경로1(고전자농도영역(12), 핑거 전극(14), 버스바 전극(15), 리드선(17)의 경로1) 및 경로2(고전자농도영역(12), 핑거 전극(14), 리드선(17)의 경로2)의 양쪽 경로에서 고농도전자영역과 상기 리드선을 도전시켜서 접속하여, 전자(전류)의 손실을 감소시켜서 외부로 효율적으로 꺼내는 것이 가능하게 되어, 도14의 (a), (b)와 거의 동일한 변환효율 또는 약간 높은 변환효율(약 17.2%)이 얻어졌다.The bus bar electrode 15 shown in Fig. 15C has a portion where the finger electrode 14 having a narrow width in the vertical direction passes through the bus bar electrode 15 and protrudes slightly upward, It is found that the periphery of the finger electrode 14 is thicker than the width of the original finger electrode 14. Then, by ultrasonic soldering on the bus bar electrode 15 shown in the drawing, the width of the bus bar electrode 15 is equal to, slightly smaller or slightly larger than the width of the bus bar electrode 15, (The high electron concentration region 12, the finger electrode 14, the bus bar electrode 15, the path 1 of the lead 17) and the path 2 (the high electron density region 12, the finger electrode 14, (Path 2 of the lead wire 17), it is possible to connect the high-concentration electron region and the lead wire by conduction, thereby reducing loss of electrons (current) and efficiently taking them out. , a conversion efficiency almost equal to that of (b) or a slightly higher conversion efficiency (about 17.2%) was obtained.

한편 소성온도는, 도14의 (a), (b)와 거의 같은 500℃에서 900℃이지만, 태양전지로서 형성하였을 경우에 최적의 온도를 실험에 의하여 결정하는 것이 필요하다. 지나치게 낮아도 지나치게 높아도 도15의 (c)와 같은 구조가 얻어지지 않아, 실험에 의하여 결정하는 것이 필요하다.On the other hand, the firing temperature is 500 ° C. to 900 ° C. which is almost the same as in FIGS. 14 (a) and 14 (b), but it is necessary to determine the optimum temperature when the solar cell is formed. The structure as shown in FIG. 15 (c) can not be obtained even if it is excessively low or too high, and it is necessary to determine by experiment.

도16은, 본 발명의 설명도(초음파 납땜)를 나타낸다. 이것은, 이미 설명한 도15의 (c)의 NTA 100%인 경우의 것이다(또한 마찬가지로 도14의 (a), (b)에 적용하더라도 좋다).Fig. 16 shows an explanatory view of the present invention (ultrasonic soldering). This is the case of the NTA 100% shown in FIG. 15 (c) (which may also be applied to FIGS. 14 (a) and 14 (b)).

도16의 (a)는, 핑거 전극(14)을 소성한 후의 상태를 나타낸다.16 (a) shows a state after the finger electrode 14 is fired.

도16의 (b)는, 도16의 (a)의 버스바 전극(15)의 위에, 점선으로 나타내는 여기에서는 약간 큰(혹은 동일하거나 또는 작더라도 좋다) 리드선(17)을 납땜하는 종래의 예를 나타낸다. 이 종래의 예에서는, 통상의 납땜에 의하여 이루어지기 때문에 핑거 전극(14)이 돌출된 부분(Ag)과 리드선(17)은 땜납에 의하여 접합(solder joint)되지만, 핑거 전극(14)이 돌출되어 있지 않은 부분(NTA 100%인 부분)과 리드선(17)은 충분하게 땜납에 의하여 접합되지 않아 기계적 강도가 충분한 것은 아니다. 한편 후술하는 도16의 (c)의 초음파 납땜하였을 경우에는, 땜납에 의하여 접합되어 기계적 강도가 대폭적으로 향상되었다.16B shows a conventional example in which a lead wire 17 is soldered on the bus bar electrode 15 shown in Fig. 16A by a slightly larger (or the same or smaller) . In this conventional example, since the solder is applied by soldering, the portion Ag of the finger electrode 14 protruded and the lead wire 17 are solder jointed, but the finger electrode 14 protrudes (NTA 100% portion) and the lead wire 17 are not sufficiently bonded by solder, so that the mechanical strength is not sufficient. On the other hand, in the case of ultrasonic soldering shown in Fig. 16 (c) to be described later, the solder is bonded to improve the mechanical strength remarkably.

도16의 (c)는, 도16의 (a)의 버스바 전극(15)(도15의 (c)의 버스바 전극(15))의 위에, 점선으로 나타내는 약간 큰 리드선(17)을 초음파 납땜하는 본 발명의 예를 나타낸다. 이 본 발명의 예에서는, 초음파 납땜에 의하여 이루어지기 때문에 핑거 전극(14)이 돌출된 부분(Ag)과 리드선(17)은 땜납에 의하여 접합되고, 또한 핑거 전극(14)이 없는 부분(NTA 100%인 부분)과 리드선(17)도 땜납에 의하여 접합되어 기계적 강도가 대폭적으로 향상됨과 아울러, 이미 설명한 경로2(고전자농도영역(12), 핑거 전극(14), 버스바 전극(15), 리드선(17)의 경로2)의 도전성이 향상되었다.16C shows a slightly larger lead line 17 indicated by a dotted line on the bus bar electrode 15 (bus bar electrode 15 in Fig. 15C) in Fig. 16A as an ultrasonic wave Fig. 5 shows an example of the present invention for soldering. The portion Ag of the finger electrode 14 protruding from the lead wire 17 is joined by solder and the portion where the finger electrode 14 is not present (NTA 100 The finger electrode 14, the bus bar electrode 15, and the bus bar electrode 15) and the lead wire 17 are bonded to each other by the solder so that the mechanical strength is significantly improved. And the conductivity of the path 2) of the lead wire 17 is improved.

도17은, 본 발명의 측정예(효율)를 나타낸다. 본 도17은, 이미 설명한 버스바 전극(15)에 대하여, NTA를 100%에서 70%로 변화시켰을 때의 양호한 측정예로서, 도17의 가로축은 샘플(sample)의 번호를 나타내고, 세로축은 효율(%)을 나타낸다. 샘플은,Fig. 17 shows a measurement example (efficiency) of the present invention. 17 is a good measurement example when the NTA is changed from 100% to 70% with respect to the bus bar electrode 15 already described. In FIG. 17, the horizontal axis represents the number of the sample and the vertical axis represents the efficiency (%). In the sample,

·NTA 100% Ag 0%NTA 100% Ag 0%

·NTA 90% Ag 10%NTA 90% Ag 10%

·NTA 80% Ag 20%NTA 80% Ag 20%

·NTA 70% Ag 30%NTA 70% Ag 30%

로 하고, 이들에 의하여 태양전지를 형성하고, 각 측정결과(효율)는 도면에 나타내는 바와 같다. 한편 초기실험이기 때문에 측정결과에는 도면에 나타내는 바와 같이 상당한 편차가 있지만, 16.9에서 17.5의 범위 내에 들어가 있어, NTA 100%로 버스바 전극(15)을 형성(즉 Ag 없이 형성)하여 태양전지를 제조하였을 경우에도, NTA 70%(혹은 또 80%, 90%)에 비하여 동일한 정도 또는 약간 높은 효율이 얻어져서, NTA 100%에서도 사용할 수 있는 것이 판명되었다(발명자들은 이 사실을 발견하였다)., And a solar cell is formed by these, and the measurement results (efficiency) are as shown in the drawings. On the other hand, because of the initial experiment, there is a considerable variation in the measurement results as shown in the drawing, but the range is from 16.9 to 17.5, and bus bar electrodes 15 are formed with NTA of 100% , The same or slightly higher efficiency was obtained as compared with NTA 70% (or 80%, 90%), and it was found that NTA can be used even at 100% (the inventors have found this fact).

1 : 실리콘 기판
2 : 이면전극
3 : 질화막
4 : 핑거 전극
5 : 버스바 전극
6 : 땜납
7 : 리본
71 : 구리
72 : 예비땜납
21 : 예비가열대
22 : 초음파 땜납인두
23 : 초음파 발신기 및 히터
24 : 땜납인두 팁부분
11 : 실리콘 기판
12 : 고전자농도영역(확산도핑)
13 : 절연막(질화 실리콘막)
14 : 전자취출구(핑거 전극)
15 : 버스바 전극
16 : 이면전극
17 : 리드선1: silicon substrate
2: back electrode
3: nitride film
4: finger electrode
5: bus bar electrode
6: Solder
7: Ribbon
71: Copper
72: preliminary solder
21: Preliminary Tropical
22: Ultrasonic soldering iron
23: Ultrasonic transmitter and heater
24: solder iron tip portion
11: silicon substrate
12: High electron density region (diffusion doping)
13: insulating film (silicon nitride film)
14: Electron outlet (finger electrode)
15: bus bar electrode
16: back electrode
17: Lead wire

Claims (13)

기판(基板) 위의 임의부분에 납땜하는 납땜방법에 있어서,
Ag, Cu, Pb를 포함하지 않는 페이스트를 임의부분에 도포하여 소결한 기판 혹은 상기 기판 위의 페이스트 부분을, 땜납의 용융온도보다 낮은 제1소정온도로 예비가열(豫備加熱)하는 예비가열스텝과,
상기 예비가열스텝에서 예비가열한 제1소정온도의 상기 기판에, 접촉하는 땜납인두 팁부분에 초음파(超音波)를 인가한 상태에서 공급된 땜납이 용융되는, 초음파를 인가하지 않을 때에 땜납이 용융되는 온도보다 낮은, 제2소정온도로 조정한 상태에서, 상기 땜납인두 팁부분을 상기 기판의 납땜 부분에 접촉하거나 혹은 접촉하면서 이동하여 상기 기판의 납땜 부분에 납땜하는 초음파 납땜스텝을
구비하고,
초음파를 인가함과 아울러 상기 땜납을 용융시키고, 상기 용융시킨 땜납을 상기 기판의 납땜 부분에 납땜하는
것을 특징으로 하는 초음파 납땜방법.
A soldering method for soldering an arbitrary portion on a substrate (substrate)
A preheating step of preheating a substrate on which a paste containing no Ag, Cu, and Pb is applied to an arbitrary portion and a paste portion on the substrate to a first predetermined temperature lower than the melting temperature of the solder, and,
Wherein the supplied solder is melted in a state where an ultrasonic wave is applied to the soldering iron tip portion which is in contact with the substrate at the first predetermined temperature preliminarily heated in the preliminary heating step and when the ultrasonic wave is not applied, An ultrasonic soldering step of moving the soldering iron tip portion to the soldering portion of the substrate or contacting the soldering portion of the substrate with soldering to the soldering portion of the substrate while adjusting the temperature to a second predetermined temperature lower than the temperature
Respectively,
The ultrasonic wave is applied and the solder is melted and solder is soldered to the soldering portion of the substrate
Wherein the ultrasonic soldering is carried out by using the ultrasonic soldering method.
제1항에 있어서,
상기 제1소정온도를, 실온(室溫) 이상으로부터 상기 제2소정온도의 범위 내의 온도로 한 것을 특징으로 하는 초음파 납땜방법.
The method according to claim 1,
Wherein the first predetermined temperature is set to a temperature within a range from the room temperature to the second predetermined temperature.
제1항에 있어서,
상기 제2소정온도를, 초음파를 인가하지 않을 때에 땜납이 용융되는 온도보다 10℃에서 40℃ 낮은 범위 내의 온도로 한 것을 특징으로 하는 초음파 납땜방법.
The method according to claim 1,
Wherein said second predetermined temperature is set to a temperature within a range of 10 占 폚 to 40 占 폚 lower than a temperature at which solder melts when ultrasonic waves are not applied.
제2항에 있어서,
상기 제2소정온도를, 초음파를 인가하지 않을 때에 땜납이 용융되는 온도보다 10℃에서 40℃ 낮은 범위 내의 온도로 한 것을 특징으로 하는 초음파 납땜방법.
3. The method of claim 2,
Wherein said second predetermined temperature is set to a temperature within a range of 10 占 폚 to 40 占 폚 lower than a temperature at which solder melts when ultrasonic waves are not applied.
제1항에 있어서,
상기 Ag, Cu, Pb를 포함하지 않는 페이스트로서, Ag, Cu, Pb를 포함하지 않고 또한 바나딘산염 글라스(vanadate glass)를 100wt%, 혹은 Cu, Pb를 포함하지 않고 또한 Ag를 0 이상으로부터 50wt%를 포함하고 나머지를 바나딘산염 글라스로 한 NTA 페이스트로 한 것을 특징으로 하는 초음파 납땜방법.
The method according to claim 1,
The paste containing no Ag, Cu, or Pb and containing 100 wt% of vanadate glass, or Ag containing no Cu or Pb and having Ag of at least 50 wt% %, And the remainder is made of a vanadate glass.
제2항에 있어서,
상기 Ag, Cu, Pb를 포함하지 않는 페이스트로서, Ag, Cu, Pb를 포함하지 않고 또한 바나딘산염 글라스(vanadate glass)를 100wt%, 혹은 Cu, Pb를 포함하지 않고 또한 Ag를 0 이상으로부터 50wt%를 포함하고 나머지를 바나딘산염 글라스로 한 NTA 페이스트로 한 것을 특징으로 하는 초음파 납땜방법.
3. The method of claim 2,
The paste containing no Ag, Cu, or Pb and containing 100 wt% of vanadate glass, or Ag containing no Cu or Pb and having Ag of at least 50 wt% %, And the remainder is made of a vanadate glass.
제3항에 있어서,
상기 Ag, Cu, Pb를 포함하지 않는 페이스트로서, Ag, Cu, Pb를 포함하지 않고 또한 바나딘산염 글라스(vanadate glass)를 100wt%, 혹은 Cu, Pb를 포함하지 않고 또한 Ag를 0 이상으로부터 50wt%를 포함하고 나머지를 바나딘산염 글라스로 한 NTA 페이스트로 한 것을 특징으로 하는 초음파 납땜방법.
The method of claim 3,
The paste containing no Ag, Cu, or Pb and containing 100 wt% of vanadate glass, or Ag containing no Cu or Pb and having Ag of at least 50 wt% %, And the remainder is made of a vanadate glass.
제4항에 있어서,
상기 Ag, Cu, Pb를 포함하지 않는 페이스트로서, Ag, Cu, Pb를 포함하지 않고 또한 바나딘산염 글라스(vanadate glass)를 100wt%, 혹은 Cu, Pb를 포함하지 않고 또한 Ag를 0 이상으로부터 50wt%를 포함하고 나머지를 바나딘산염 글라스로 한 NTA 페이스트로 한 것을 특징으로 하는 초음파 납땜방법.
5. The method of claim 4,
The paste containing no Ag, Cu, or Pb and containing 100 wt% of vanadate glass, or Ag containing no Cu or Pb and having Ag of at least 50 wt% %, And the remainder is made of a vanadate glass.
제1항 내지 제8항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 땜납은, 적어도 Sn 및 Zn을 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 납땜방법.
9. The method according to any one of claims 1 to 8,
Wherein the solder comprises at least Sn and Zn.
제1항 내지 제8항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 초음파 납땜스텝에서 납땜할 때에, 페이스트 부분에 상기 페이스트 중의 유기용제(有機溶劑)가 잔류하지 않도록 미리 건조 혹은 가열건조하는 것을 특징으로 하는 초음파 납땜방법.
9. The method according to any one of claims 1 to 8,
Wherein the paste is preliminarily dried or heated and dried so that the organic solvent in the paste does not remain when soldering in the ultrasonic soldering step.
제1항 내지 제8항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 초음파는, 20KHz에서부터 150KHz의 주파수로 한 것을 특징으로 하는 초음파 납땜방법.
9. The method according to any one of claims 1 to 8,
Wherein the ultrasonic wave has a frequency ranging from 20 KHz to 150 KHz.
제1항 내지 제8항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 기판 위의 페이스트를 도포하는 부분을, 태양전지(太陽電池)의 전극(電極)의 부분으로 한 것을 특징으로 하는 초음파 납땜방법.
9. The method according to any one of claims 1 to 8,
Wherein the portion of the substrate on which the paste is to be applied is a portion of an electrode (electrode) of a solar cell (solar cell).
기판 위의 임의부분에 납땜하는 납땜장치에 있어서,
Ag, Cu, Pb를 포함하지 않는 페이스트를 임의부분에 도포하여 소결한 기판 혹은 상기 기판 위의 페이스트 부분을, 땜납의 용융온도보다 낮은 제1소정온도로 예비가열하는 예비가열수단과,
상기 예비가열수단에서 예비가열한 제1소정온도의 상기 기판에, 접촉하는 땜납인두 팁부분에 초음파를 인가한 상태에서 공급된 땜납이 용융되는, 초음파를 인가하지 않을 때에 땜납이 용융되는 온도보다 낮은, 제2소정온도로 조정한 상태에서, 상기 땜납인두 팁부분을 상기 기판의 납땜 부분에 접촉하거나 혹은 접촉하면서 이동하여 상기 기판의 납땜 부분에 납땜하는 초음파 납땜수단을
구비하고,
초음파를 인가함과 아울러 상기 땜납을 용융시키고, 상기 용융시킨 땜납을 상기 기판의 납땜 부분에 납땜하는
것을 특징으로 하는 초음파 납땜장치.A soldering apparatus for soldering an arbitrary portion on a substrate,
Preheating means for preheating a substrate on which a paste containing no Ag, Cu, and Pb is applied and sintered to an arbitrary portion or a paste portion on the substrate to a first predetermined temperature lower than the melting temperature of the solder,
The temperature of the solder being melted when the ultrasonic wave is applied to the tip portion of the solder iron tip in contact with the substrate at the first predetermined temperature preliminarily heated by the preheating means is lower than the temperature at which the solder melts when the ultrasonic wave is not applied An ultrasonic soldering means for soldering the soldering tip portion of the soldering iron tip to the soldering portion of the substrate while moving the soldering iron tip portion in contact with or contacting the soldering portion of the substrate in a state of being adjusted to the second predetermined temperature
Respectively,
The ultrasonic wave is applied and the solder is melted and solder is soldered to the soldering portion of the substrate
Wherein the ultrasonic soldering apparatus comprises:
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