KR20210100729A - Ultrasonic Soldering Device and Ultrasonic Soldering Method - Google Patents

Ultrasonic Soldering Device and Ultrasonic Soldering Method Download PDF

Info

Publication number
KR20210100729A
KR20210100729A KR1020217022576A KR20217022576A KR20210100729A KR 20210100729 A KR20210100729 A KR 20210100729A KR 1020217022576 A KR1020217022576 A KR 1020217022576A KR 20217022576 A KR20217022576 A KR 20217022576A KR 20210100729 A KR20210100729 A KR 20210100729A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
solder
substrate
iron tip
ultrasonic
soldering
Prior art date
Application number
KR1020217022576A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
가쓰야 아라이
미에코 스가와라
겐이치 고바야시
히데토시 고미야
쇼고 마쓰이
준 니시고리
Original Assignee
아토비무 유겐가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 아토비무 유겐가이샤 filed Critical 아토비무 유겐가이샤
Publication of KR20210100729A publication Critical patent/KR20210100729A/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K3/00Tools, devices, or special appurtenances for soldering, e.g. brazing, or unsoldering, not specially adapted for particular methods
    • B23K3/02Soldering irons; Bits
    • B23K3/025Bits or tips
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06BMETHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K3/00Tools, devices, or special appurtenances for soldering, e.g. brazing, or unsoldering, not specially adapted for particular methods
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K3/00Tools, devices, or special appurtenances for soldering, e.g. brazing, or unsoldering, not specially adapted for particular methods
    • B23K3/02Soldering irons; Bits
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K3/00Tools, devices, or special appurtenances for soldering, e.g. brazing, or unsoldering, not specially adapted for particular methods
    • B23K3/02Soldering irons; Bits
    • B23K3/03Soldering irons; Bits electrically heated
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K3/00Tools, devices, or special appurtenances for soldering, e.g. brazing, or unsoldering, not specially adapted for particular methods
    • B23K3/06Solder feeding devices; Solder melting pans
    • B23K3/0607Solder feeding devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K3/00Tools, devices, or special appurtenances for soldering, e.g. brazing, or unsoldering, not specially adapted for particular methods
    • B23K3/08Auxiliary devices therefor
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/05Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Abstract

(목적) 본 발명은, 초음파 납땜장치 및 초음파 납땜방법에 관한 것으로서, 기판의 막에 대한 열손상, 초음파 손상 없이 균일하고 얇고 또한 견고한 땜납층의 형성을 목적으로 한다.
(구성) 인두팁 가열장치와, 초음파 발진장치와, 땜납 예비가열장치와, 땜납 슬라이드 장치와, 인두팁 이동장치를 구비하고, 예비가열된 실 모양의 땜납을 인두팁 부분에 의하여 용해시키고 또한 초음파를 인가하여 근접한 기판부분의 부착물을 제거하고, 기판부분에 용융땜납을 부착시켜서 납땜하는 것을 특징으로 하는 초음파 납땜장치이다.
(Objective) The present invention relates to an ultrasonic soldering apparatus and an ultrasonic soldering method, and an object of the present invention is to form a uniform, thin and strong solder layer without thermal damage or ultrasonic damage to the film of a substrate.
(Configuration) An iron tip heating device, an ultrasonic oscillation device, a solder preheating device, a solder slide device, and an iron tip moving device are provided. It is an ultrasonic soldering device characterized by removing the adhering substances on the adjacent substrate and attaching molten solder to the substrate for soldering.

Figure P1020217022576
Figure P1020217022576

Description

초음파 납땜장치 및 초음파 납땜방법Ultrasonic Soldering Device and Ultrasonic Soldering Method

본 발명은, 기판 또는 기판 상에 형성된 막(膜)의 부분에 납땜하는 초음파 납땜장치(超音波 soldering裝置) 및 초음파 납땜방법에 관한 것이다.The present invention relates to an ultrasonic soldering apparatus and ultrasonic soldering method for soldering to a substrate or a portion of a film formed on the substrate.

종래에 있어서 태양전지는, 태양광 에너지를 전기 에너지로 변환하는 N형/P형의 실리콘 기판과, 실리콘 기판의 표면에 절연체 박막(薄膜)인 질화 실리콘막과, 실리콘 기판 중에 발생한 전자를 인출하는 핑거 전극(finger 電極)과, 핑거 전극에서 인출한 전자를 모으는 버스바 전극(bus bar 電極)과, 버스바 전극에 모인 전자를 외부로 인출하는 인출리드 전극(引出lead 電極)의 각 요소로 구성되어 있다.Conventionally, a solar cell includes an N-type/P-type silicon substrate that converts solar energy into electrical energy, a silicon nitride film that is an insulator thin film on the surface of the silicon substrate, and a method for extracting electrons generated in the silicon substrate. Consists of a finger electrode, a bus bar electrode that collects electrons drawn from the finger electrode, and a lead electrode that draws out the electrons collected in the bus bar electrode to the outside. has been

또한 태양전지의 이면(裏面)에는, 알루미늄 페이스트(aluminum paste)를 도포하여 형성된 알루미늄 전극에 리드선(lead線)을 납땜하고 있다.Further, on the back surface of the solar cell, a lead wire is soldered to an aluminum electrode formed by applying an aluminum paste.

이때에 태양전지의 이면에서는 알루미늄 전극에 리드선을 납땜하고 있다. 그러나 그 강도가 약하여, 알루미늄 전극에 홀(hole)을 뚫고 은 페이스트(銀 paste)를 도포·소결(塗布·燒結)시켜서, 상기 은 페이스트의 부분에 리드선을 납땜하여 강도를 확보하고 있다.At this time, on the back surface of the solar cell, a lead wire is soldered to the aluminum electrode. However, the strength is weak, a hole is drilled in an aluminum electrode, silver paste is applied and sintered, and a lead wire is soldered to the silver paste portion to ensure strength.

상기에서 설명한 예를 들면 태양전지의 이면에 형성된 알루미늄 전극에 리드선을 납땜하거나, 그 알루미늄 전극에 홀을 뚫고 여기에 은 페이스트를 도포·소결시키고, 이 은 페이스트의 부분에 리드선을 납땜하거나 하는 것에서는, 상기 리드선의 인장강도가 충분히 얻어지지 않거나, 은 페이스트를 도포·소결시킨다는 여분의 공정이 필요하여 코스트가 높아진다는 문제가 있었다.For example, when soldering a lead wire to an aluminum electrode formed on the back surface of a solar cell, making a hole in the aluminum electrode, applying and sintering silver paste thereto, and soldering a lead wire to a part of this silver paste, , there is a problem in that the tensile strength of the lead wire is not sufficiently obtained, or an extra step of applying and sintering the silver paste is required, and thus the cost is increased.

이 때문에, 태양전지를 구성하는 기판(실리콘 기판) 또는 기판 상에 형성된 알루미늄 전극에 리드선을 견고하고 또한 저코스트로 납땜하는 것이 요망되고 있다.For this reason, it is desired to solder a lead wire to the board|substrate (silicon board|substrate) which comprises a solar cell, or the aluminum electrode formed on the board|substrate firmly and at low cost.

본 발명자들은, 땜납에 있어서 인두팁의 단면적 및 열용량을 크게 하여 인두팁의 가열온도를 저감시켜서 기판에 대한 열손상을 저감시키고, 또한 초음파 전도를 양호하게 하여 초음파 출력을 작게 함으로써 기판 상의 부착물을 제거하여 얇고 균일한 땜납층을 형성하고, 기판의 막에 대한 손상 없이 균일하고 또한 얇은 땜납층의 형성을 실현하였다.The present inventors increase the cross-sectional area and heat capacity of the iron tip in solder to reduce the heating temperature of the iron tip to reduce thermal damage to the substrate, and also improve the ultrasonic conduction to reduce the ultrasonic output, thereby removing the deposits on the substrate and making it thinner. A uniform solder layer was formed, and the formation of a uniform and thin solder layer was realized without damage to the film of the substrate.

그 때문에 본 발명은, 기판 또는 기판 상에 형성된 막의 부분에 납땜하는 초음파 납땜장치에 있어서, 피납땜대상인 기판 또는 막을 형성한 기판을 땜납의 용융온도보다 낮은 소정 온도로 예비가열하는 기판 예비가열장치와, 기판 예비가열장치에 의하여 예비가열된 소정 온도의 기판의 부분에 근접하는 납땜인두팁 부분을 초음파를 인가한 상태로 공급된 땜납이 용융되는 소정 온도로 조정하는 인두팁 가열장치와, 인두팁 가열장치에 의하여 가열된 인두팁 부분에 초음파를 공급하는 초음파 발진장치와, 인두팁 부분에 공급되는 실 모양의 땜납을 상기 실 모양의 땜납이 용해되는 온도보다 낮은 온도로 예비가열하는 땜납 예비가열장치와, 땜납 예비가열장치에 의하여 예비가열된 실 모양의 땜납을 가열된 인두팁 부분에 공급하는 속도를 조정하는 땜납 슬라이드 장치와, 기판에 근접하는 가열된 인두팁에 땜납 슬라이드 장치에 의하여 예비가열된 실 모양의 땜납을 소정 속도로 공급하면서 인두팁을 소정 속도로 납땜방향으로 이동시키는 인두팁 이동장치를 구비하고, 예비가열된 실 모양의 땜납을 인두팁 부분에 의하여 용해시키고 또한 초음파를 인가하여 근접한 기판부분의 부착물을 제거하고, 상기 기판부분에 그 용융땜납을 부착시켜서 납땜하도록 구성한다.Therefore, the present invention provides an ultrasonic soldering apparatus for soldering a portion of a substrate or a film formed on the substrate, comprising: a substrate preheating apparatus for preheating a substrate to be soldered or a substrate on which a film is formed to a predetermined temperature lower than the melting temperature of the solder; , an iron tip heating device that adjusts the soldering iron tip portion close to the portion of the substrate at a predetermined temperature preheated by the substrate preheating device to a predetermined temperature at which the solder supplied in the state of applying ultrasonic waves is melted; An ultrasonic oscillation device for supplying ultrasonic waves to the heated iron tip portion, a solder preheating device for preheating the thread-shaped solder supplied to the iron tip portion to a temperature lower than the temperature at which the thread-shaped solder is dissolved; A solder slide device for adjusting the speed at which the preheated thread-like solder is supplied to the heated iron tip portion, and the pre-heated thread-like solder by the solder slide device is applied to the heated iron tip close to the substrate at a predetermined speed. An iron tip moving device for moving the iron tip in the soldering direction at a predetermined speed while supplying is provided, the preheated thread-like solder is dissolved by the iron tip portion, and ultrasonic waves are applied to remove the adhering to the adjacent substrate portion, and the substrate portion It is configured to be soldered by attaching the molten solder to it.

이때에 인두팁 부분의 형상에 있어서, 인두팁의 이동방향의 길이를 인두팁의 이동방향의 폭보다 길게 하여, 단면적 및 열용량을 크게 함으로써 기판으로의 열전도를 개선하여 인두팁 온도를 저하시켜서, 기판 상의 막 또는 기판 중의 막에 대한 열손상을 저감시키도록 하고 있다.At this time, in the shape of the iron tip portion, by making the length in the moving direction of the iron tip longer than the width in the moving direction of the iron tip, thereby increasing the cross-sectional area and heat capacity, heat conduction to the substrate is improved to lower the temperature of the iron tip, thereby reducing the temperature of the film or substrate on the substrate. In order to reduce the thermal damage to the film|membrane in it.

또한 인두팁 부분의 형상에 있어서, 인두팁의 이동방향의 길이를 인두팁의 이동방향의 폭보다 길게 하여, 단면적을 크게 함으로써 초음파의 기판으로의 열전도를 개선하고, 부착물의 제거를 개선하여 초음파 발진출력을 저감시켜서, 기판 상의 막 또는 기판 중의 막에 대한 초음파 손상을 저감시키도록 하고 있다.In addition, in the shape of the iron tip portion, the length in the moving direction of the iron tip is longer than the width in the moving direction of the iron tip, thereby increasing the cross-sectional area to improve the heat conduction of ultrasonic waves to the substrate and to improve the removal of attachments to reduce the ultrasonic oscillation output Thus, the ultrasonic damage to the film on the substrate or the film in the substrate is reduced.

또한 초음파 발진출력을 2W∼6W, 바람직하게는 2W로 하도록 하고 있다.In addition, the ultrasonic oscillation output is 2W to 6W, preferably 2W.

또한 인두팁 부분의 형상에 있어서, 인두팁의 이동방향의 길이를 인두팁의 이동방향의 폭의 3배 내지 6배로 하고, 기판에 있어서 인두팁의 이동방향의 굴곡 길이의 주기에 맞추어서 균일한 두께의 땜납층을 형성하도록 하고 있다.In addition, in the shape of the iron tip portion, the length in the moving direction of the iron tip is 3 to 6 times the width in the moving direction of the iron tip, and a solder layer of uniform thickness is formed in accordance with the cycle of the bending length in the moving direction of the iron tip on the board. to form.

또한 예비가열된 실 모양의 땜납의 단면적을 크게 또는 작게 하여 기판으로의 땜납 두께를 가급적 얇게 조정할 수 있도록 하도록 하고 있다.In addition, the cross-sectional area of the preheated thread-like solder is made large or small so that the thickness of the solder to the substrate can be adjusted as thin as possible.

또한 예비가열된 실 모양의 땜납의 공급속도와 인두팁의 이동속도를 동일하게 하도록 하고 있다.In addition, the supply speed of preheated thread-like solder and the moving speed of the iron tip are made to be the same.

또한 예비가열된 실 모양의 땜납의 공급속도와 인두팁의 이동속도에 있어서, 전자를 후자보다 빠르게 하여 용융땜납량을 증가시켜서 기판으로의 땜납 두께를 두껍게 하고, 또는 전자를 후자보다 느리게 하여 용융땜납량을 감소시켜서 기판으로의 땜납 두께를 얇게 하여, 땜납 두께를 가급적 얇게 조정할 수 있도록 하도록 하고 있다.In addition, in the supply speed of preheated thread-like solder and the moving speed of the iron tip, the former is made faster than the latter to increase the amount of molten solder to increase the thickness of the solder to the substrate, or the former is made slower than the latter to increase the amount of molten solder The thickness of the solder to the substrate is reduced by reducing

또한 인두팁 부분의 이동속도를 150mm/s 내지 200mm/s로 하여, 균일하고 또한 얇은 땜납층을 형성하도록 하고 있다.In addition, the moving speed of the iron tip portion is set to 150 mm/s to 200 mm/s to form a uniform and thin solder layer.

또한 인두팁의 재료 또는 인두팁을 코팅하는 재료를 고경도, 내마모성의 재료로 하도록 하고 있다.In addition, the material of the iron tip or the material for coating the iron tip is made of a material with high hardness and abrasion resistance.

또한 인두팁의 재료를 티타늄, 티타늄 합금, 실리콘 또는 실리콘 합금 중 어느 하나로 하도록 하고 있다.In addition, the material of the iron tip is to be any one of titanium, titanium alloy, silicon or silicon alloy.

또한 인두팁의 코팅두께는 5∼15μm로 하도록 하고 있다.In addition, the coating thickness of the iron tip is 5 to 15 μm.

본 발명은, 상기에서 설명한 바와 같이 땜납에 있어서 인두팁의 단면적 및 열용량을 크게 하여 인두팁의 가열온도를 저감시켜서 기판에 대한 열손상을 저감시키고, 또한 초음파 전도를 양호하게 하여 초음파 출력을 작게 함으로써 기판 상의 부착물을 제거하여 얇고 균일한 땜납층을 형성하며, 기판의 막에 대한 손상 없이 균일하고 또한 얇은 땜납층이 형성하는 것이 가능하게 되었다. 이들에 의하여 하기의 특징이 있다.As described above, the present invention increases the cross-sectional area and heat capacity of the iron tip in solder to reduce the heating temperature of the iron tip to reduce thermal damage to the substrate, and also improves ultrasonic conduction to reduce the ultrasonic output on the substrate. It became possible to form a thin and uniform solder layer by removing the deposit, and to form a uniform and thin solder layer without damage to the film of the substrate. These have the following characteristics.

(1) 인두팁의 단면적을 증대(실험에서는 약 4배)시킴으로써, 인두팁의 가열온도를 약 90℃ 내릴 수 있어(실험), 인두팁에 녹아 있는 용융땜납을 근접(약 30μm)한 기판에 부착시켜서 납땜할 때에, 기판에 주는 열손상을 저감시킬 수 있었다.(1) By increasing the cross-sectional area of the iron tip (about 4 times in the experiment), the heating temperature of the iron tip can be lowered by about 90°C (experiment). In this case, it was possible to reduce the thermal damage to the substrate.

(2) 또한 (1)일 때에, 기판을 예비가열하는 기판 예비가열장치의 온도를 약 30℃ 낮게 할 수 있어, 기판에 대한 열손상을 저감시키는 데에도 기여할 수 있었다.(2) Also, in the case of (1), the temperature of the substrate preheating apparatus for preheating the substrate can be lowered by about 30° C., which can also contribute to reducing thermal damage to the substrate.

(3) 또한 (1)일 때에, 인두팁의 단면적을 크게(실험에서는 약 4배) 함으로써, 초음파 발진장치로부터의 초음파의 전도가 양호하게 되어, 출력을 2W로 저감시켜도 기판의 부착물을 충분히 제거하여, 얇고 또한 균일한 땜납층을 형성할 수 있었다.(3) In the case of (1), by increasing the cross-sectional area of the iron tip (about 4 times in the experiment), the conduction of the ultrasonic waves from the ultrasonic oscillator becomes good, and even if the output is reduced to 2W, the substrate adheres , a thin and uniform solder layer could be formed.

(4) 기판 상의 땜납층의 두께는, 종래의 반 또는 3분의 1 정도인 50μm∼100μm 정도를 실현할 수 있어, 땜납재료의 사용량이 반감 또는 3분의 1로 줄어서 코스트를 저감할 수 있었다.(4) The thickness of the solder layer on the substrate can be realized about 50 µm to 100 µm, which is about half or one-third of the conventional one, and the amount of solder material used is reduced by half or one-third, and the cost can be reduced.

(5) 납땜인두의 인두팁을 고경도, 내마모성의 금속(티타늄, 티타늄 합금, 실리콘, 실리콘 합금 등)으로 제작하거나 코팅함으로써, 인두팁의 수명을 대폭 길게 하는 것이 가능하게 되었다.(5) By manufacturing or coating the iron tip of the soldering iron with a high-hardness and wear-resistant metal (titanium, titanium alloy, silicon, silicon alloy, etc.), it has become possible to significantly extend the life of the iron tip.

[도1] 본 발명의 1실시예의 구성도이다.
[도2] 본 발명의 동작설명 플로차트1이다.
[도3] 본 발명의 동작설명 플로차트2이다.
[도4] 본 발명의 온도설정 플로차트이다.
[도5] 본 발명의 납땜대상의 기판예이다.
[도6] 본 발명의 납땜장치의 구성례이다.
[도7] 본 발명의 인두팁의 개선예이다.
[도8] 본 발명의 인두팁 속도(S1)의 예이다.
[도9] 본 발명의 땜납 공급속도(S2)의 예이다.
[도10] 본 발명의 온도 설정례이다.
[도11] 본 발명의 초음파 파워 설정례이다.
[도12] 본 발명과 종래의 설정례이다.
[도13] 본 발명의 납땜 사진예이다.
[도14] 본 발명의 인두팁의 형상례이다.
[도15] 본 발명의 ABS 코팅의 처리 설명도이다.
[도16] 본 발명의 ABS 코팅의 처리 설명도(경도)이다.
[도17] 본 발명의 ABS 코팅의 납땜인두에 대한 응용례이다.
[도18] 본 발명의 ABS 코팅의 표면 현미경 화상례1(몰리브덴)이다.
[도19] 본 발명의 ABS 코팅의 표면 현미경 화상례2이다.
[도20] 본 발명의 동작설명 플로차트(예비납땜이 없는 경우)이다.
[도21] 본 발명의 리본 접속례이다.
[도22] 본 발명의 와이어 접속례이다.
[도23] 본 발명의 납땜 조건예이다.
[도24] 본 발명의 와이어의 납땜조건 및 납땜 성공례이다.
[도25] 본 발명의 초음파 납땜에 있어서의 예비납땜의 유무, 땜납 공급의 유무 등의 설명도이다.
1 is a block diagram of one embodiment of the present invention.
[Fig. 2] Flowchart 1 for explaining the operation of the present invention.
[Fig. 3] Flowchart 2 for explaining the operation of the present invention.
[Figure 4] It is a flowchart of temperature setting of the present invention.
Fig. 5 is an example of a substrate to be soldered according to the present invention.
[Fig. 6] A structural example of the soldering apparatus of the present invention.
[Figure 7] An improved example of the iron tip of the present invention.
[Figure 8] It is an example of the tip speed (S1) of the present invention.
[Fig. 9] An example of the solder supply rate S2 of the present invention.
[Fig. 10] A temperature setting example of the present invention.
[Fig. 11] An example of setting ultrasonic power according to the present invention.
[Fig. 12] A setting example of the present invention and the prior art.
[Fig. 13] An example of a soldering photo of the present invention.
[Fig. 14] An example of the shape of the iron tip of the present invention.
[Figure 15] It is an explanatory diagram of the treatment of the ABS coating of the present invention.
[Figure 16] It is an explanatory diagram (hardness) of the ABS coating of the present invention.
[Fig. 17] It is an application example for the soldering iron of the ABS coating of the present invention.
[Fig. 18] A surface microscope image example 1 (molybdenum) of the ABS coating of the present invention.
[Figure 19] Example 2 of a surface microscope image of the ABS coating of the present invention.
[Fig. 20] It is a flowchart for explaining the operation of the present invention (without pre-soldering).
[Fig. 21] A ribbon connection example of the present invention.
[Fig. 22] A wire connection example of the present invention.
[Fig. 23] An example of soldering conditions according to the present invention.
[Fig. 24] The soldering conditions and soldering success example of the wire of the present invention.
[Fig. 25] It is explanatory drawing of the presence or absence of pre-soldering, the presence or absence of solder supply, etc. in the ultrasonic soldering of this invention.

(실시예1)(Example 1)

도1은, 본 발명의 1실시예의 구성도를 나타낸다. 이 도1은, 태양전지의 기판(실리콘 기판)의 이면의 초음파 납땜(超音波 soldering)의 예이고, 태양전지의 기판의 표면에도 적용할 수 있다.1 shows a block diagram of one embodiment of the present invention. Fig. 1 is an example of ultrasonic soldering on the back surface of a substrate (silicon substrate) of a solar cell, and is applicable to the surface of a substrate of a solar cell.

도1에 있어서 기판(태양전지 기판, 실리콘 기판)(1)은, 태양전지를 구성하는 실리콘 기판이다(도5를 참조).In Fig. 1, a substrate (solar cell substrate, silicon substrate) 1 is a silicon substrate constituting a solar cell (refer to Fig. 5).

기판 적재대(基板 積載臺)(기판 예비가열대)(2)는, 기판(1)을 탑재하여 예비가열하는 것으로서, 여기에서는 땜납이 용융되는 온도 이하, 실온 이상의 소정 온도로 가열하는 것이다.A substrate mounting table (substrate preheating table) 2 is for mounting and preheating the substrate 1 , and is heated to a predetermined temperature below the temperature at which the solder is melted and above room temperature.

인두팁(iron tip)(3)은 납땜장치를 구성하는 인두팁으로서, 피납땜대상인 기판(1)에 근접(보통 약 30μm)하여 배치되고, 인두팁 가열장치(4)에 의하여 소정 온도로 가열되고, 또한 초음파 발진장치(5)로부터 초음파가 인가된 상태에서 인두팁 이동장치(S1)(32)에 의하여 납땜방향으로 이동되는 것이다.The iron tip 3 is an iron tip constituting the soldering device, disposed close to the substrate 1 to be soldered (usually about 30 μm), and heated to a predetermined temperature by the iron tip heating device 4, and It is moved in the soldering direction by the iron tip moving device (S1) (32) in a state in which the ultrasonic wave is applied from the ultrasonic oscillator (5).

인두팁 온도(T3)(31)는 인두팁의 온도(T3)이다.The iron tip temperature (T3) (31) is the temperature (T3) of the iron tip.

인두팁 이동장치(S1)(32)는 인두팁(3)을 납땜방향으로 이동시키는 장치이다.The iron tip moving device (S1) (32) is a device for moving the iron tip (3) in the soldering direction.

인두팁 가열장치(4)는 인두팁(3)을 소정 온도로 가열하는 것으로서, 세라믹 히터 등의 가열체이다.The iron tip heating device 4 heats the iron tip 3 to a predetermined temperature, and is a heating element such as a ceramic heater.

초음파 발진장치(5)는 초음파를 발진시켜서 인두팁(3)에 공급하는 것으로서, 여기에서는 2W∼6W의 초음파 출력을 발생시키는 것이다.The ultrasonic oscillator 5 oscillates ultrasonic waves and supplies them to the iron tip 3, which generates an ultrasonic output of 2W to 6W.

땜납(solder)(6)은 인두팁(3)에 공급되는 실(絲) 모양의 땜납으로서, Sn, Zn 등을 포함하고 Pb 등을 포함하지 않는 땜납이다.The solder 6 is a thread-shaped solder supplied to the iron tip 3, and is a solder containing Sn, Zn, etc., but not containing Pb or the like.

땜납 예비가열장치(T2)(7)는 실 모양의 땜납(6)을 예비가열하는 것으로서, 땜납(6)을 당해 땜납(6)이 용융되는 온도 이하로 예비가열하는 것이다.The solder preheating device (T2) 7 preheats the thread-like solder 6, and preheats the solder 6 to a temperature below which the solder 6 melts.

땜납 슬라이드 장치(solder slide 裝置)(8)는, 도시한 바와 같이 예비가열된 실 모양의 땜납(6)을 소정 속도로 인두팁(3)의 선단부분(先端部分)에 자동으로 공급하는 것이다.As shown in the figure, the solder slide device 8 automatically supplies preheated thread-like solder 6 to the tip portion of the iron tip 3 at a predetermined speed.

다음에, 도2 및 도3을 사용하여 도1의 구성의 동작을 상세하게 설명한다.Next, the operation of the configuration of Fig. 1 will be described in detail with reference to Figs.

도2 및 도3은, 본 발명의 동작설명 플로차트를 나타낸다.2 and 3 show a flow chart for explaining the operation of the present invention.

도2에 있어서 S1에서는, 태양전지 기판(이면에 알루미늄 패턴을 형성)을 준비한다. 즉, 후술하는 도5에 나타내는 태양전지 기판(실리콘 기판)을 준비한다. 도5의 실리콘 기판(1)은, 이면에 알루미늄 페이스트(aluminum paste)를 도5의 (b)와 같이 스크린 인쇄하고 소결(燒結)하여 알루미늄막(11)을 형성한 것으로서, 세로방향의 띠 모양의 부분(도시하지 않은 표면에 형성된 버스바 전극(bus bar 電極)에 대응하는 이면의 부분)에 알루미늄막(11)이 없는 본래의 실리콘 기판(1)이 노출된 것이다.In S1 in Fig. 2, a solar cell substrate (an aluminum pattern is formed on the back surface) is prepared. That is, the solar cell substrate (silicon substrate) shown in FIG. 5 mentioned later is prepared. The silicon substrate 1 of FIG. 5 is an aluminum film 11 formed by screen-printing and sintering an aluminum paste on the back surface as shown in FIG. The original silicon substrate 1 without the aluminum film 11 is exposed on a portion of (not shown, on the back surface corresponding to a bus bar electrode formed on the surface).

S2에서는, 기판 적재대를 소정의 온도(T1)로 가열한다. 즉, 도1의 기판 적재대(2)를 소정의 온도(T1)(땜납(6)이 용해되는 온도보다 약간 낮은 온도)로 가열한다.In S2, the board|substrate mounting table is heated to predetermined temperature T1. That is, the substrate mounting table 2 of Fig. 1 is heated to a predetermined temperature T1 (a temperature slightly lower than the temperature at which the solder 6 is melted).

S3에서는, 기판을 기판 적재대에 올려놓는다. 이에 따라 소정 온도(T1)로 가열된 기판 적재대(2)에 기판을 순차적으로 올려놓고 소정 온도(T1)로 순차적으로 가열한다.In S3, the board|substrate is put on the board|substrate mounting stand. Accordingly, the substrates are sequentially placed on the substrate mounting table 2 heated to a predetermined temperature (T1) and sequentially heated to a predetermined temperature (T1).

S4에서는, 땜납 예비가열장치, 인두팁을 각각 소정 온도(T2, T3)로 가열한다. 즉, 도1의 땜납 예비가열장치(7)를 소정 온도(T2)(땜납(6)이 용융되는 온도보다 약간 낮은 온도)로 가열하고 또한 도1의 인두팁(3)을 T3(초음파를 인가하였을 때에 땜납(6)이 용융되는 온도)로 가열한다.In S4, the solder preheater and the iron tip are heated to predetermined temperatures (T2 and T3), respectively. That is, the solder preheater 7 of FIG. 1 is heated to a predetermined temperature T2 (a temperature slightly lower than the temperature at which the solder 6 is melted), and the iron tip 3 of FIG. It is heated to a temperature at which the solder 6 is melted).

S5에서는, 초음파 출력을 소정 파워(W)로 설정한다. 즉, 도1의 초음파 발진장치(5)의 초음파 출력을 소정 파워(W)(실험에서는 예를 들면 2W∼6W의 범위이고, 2W가 바람직하다)로 설정한다.In S5, the ultrasonic output is set to a predetermined power (W). That is, the ultrasonic output of the ultrasonic oscillator 5 of Fig. 1 is set to a predetermined power W (in the experiment, it is, for example, in the range of 2W to 6W, preferably 2W).

도3에 있어서 S6에서는, 인두팁을 기판면에 근접시켜서 용융땜납을 실리콘 기판(또는 알루미늄면)에 접착시킨다(기판 상 약 30μm). 즉, 도1의 인두팁(3)을 기판(1)의 이면(도5의 (b)를 참조) 상에서 약 30μm로 근접시키고, 기판(1)의 이면인 알루미늄면 또는 기판(1)의 노출된 실리콘 기판(실리콘면)에 예비가열되어 공급된 실 모양의 땜납(6)이 용융된 용융땜납을, 공급된 초음파에 의하여 당해 면 상의 부착물을 제거하고 접착시킨다.In S6 in Fig. 3, the molten solder is adhered to the silicon substrate (or aluminum surface) by bringing the iron tip close to the substrate surface (about 30 mu m on the substrate). That is, the iron tip 3 of FIG. 1 is brought close to about 30 μm on the back side of the substrate 1 (refer to FIG. 5 (b)), and the aluminum side of the substrate 1 or the exposed surface of the substrate 1 The molten solder in which the thread-like solder 6 supplied to the silicon substrate (silicon surface) is preheated and melted is adhered to the silicon substrate (silicon surface) by removing the deposits on the surface by the supplied ultrasonic waves.

S7에서는, 인두팁을 납땜대상의 시점(始點)에서 종점(終點)을 향하여 소정 속도(S1)로 이동시킨다.In S7, the iron tip is moved at a predetermined speed S1 from the starting point to the end point of the soldering object.

S8에서는, 종점에서 인두팁을 들어올린다. 이들 S6∼S8에 의하여, 인두팁의 부분에 자동으로 공급된 용융땜납이, 근접한 기판 상의 도5의 (b)의 알루미늄면 또는 실리콘면의 부착물이 제거된 부분에, 시점에서 종점을 향하여 접착시키는 것이 가능하게 된다.In S8, the iron tip is lifted at the end point. According to these S6 to S8, the molten solder automatically supplied to the part of the iron tip is adhered from the starting point toward the end point to the part where the adhesion of the aluminum or silicon surface of Fig. 5 (b) is removed on the adjacent substrate. it becomes possible

S9에서는, 끝인지를 판별한다. YES인 경우에는 종료된다. NO인 경우에는 S10에서 다음의 납땜 시작 장소로 이동하고, S6 이후를 반복한다. 예를 들면 가로와 세로의 길이가 각각 150mm인 태양전지 기판(실리콘 기판)인 경우에는 실험에서는 5번 반복하였다.In S9, it is determined whether it is the end. In case of YES, it is terminated. If NO, move to the next soldering start location in S10, and repeat after S6. For example, in the case of a solar cell substrate (silicon substrate) having a horizontal and vertical length of 150 mm, the experiment was repeated 5 times.

이상과 같이, 태양전지 기판의 알루미늄면 또는 실리콘면에 근접하여 인두팁(3)을 배치하고, 당해 인두팁(3)의 선단부분에 예비가열된 실 모양의 땜납(6)을 자동으로 공급하여 당해 인두팁(3)에 용융땜납을 형성함과 아울러, 당해 인두팁(3)으로부터 초음파를 근접한 태양전지 기판의 알루미늄면 또는 실리콘면에 공급하여 부착물을 제거한 후에, 시점에서 종점까지 이동하면서 용융땜납을 접착함으로써 태양전지 기판의 알루미늄면이나 실리콘면에 손상을 주지 않고, 용융땜납을 얇고 견고하고 또한 말끔하게 접착하는 것이 가능하게 되었다. 이들에 의하여, 리본(리드선)을 태양전지 기판의 알루미늄면 또는 실리콘면에 견고하게 직접 고정하거나(이 경우에는 도1의 실 모양의 땜납(6) 대신에, 예비납땜한 리본을 사용함), 또는 실 모양의 땜납(6)으로 프리 납땜한 후에 리본을 납땜(초음파 없어도 가능)하는 것이 가능하게 되었다.As described above, the iron tip 3 is placed close to the aluminum surface or the silicon surface of the solar cell substrate, and preheated thread-like solder 6 is automatically supplied to the tip of the iron tip 3 to the iron tip. In addition to forming the molten solder in (3), ultrasonic waves are supplied from the iron tip 3 to the aluminum or silicon surface of the adjacent solar cell substrate to remove the deposit, and then the molten solder is adhered while moving from the starting point to the final point. It has become possible to adhere thinly, firmly and cleanly with molten solder without damaging the aluminum or silicon surface of the battery substrate. Thereby, the ribbon (lead wire) is firmly fixed directly to the aluminum or silicon surface of the solar cell substrate (in this case, instead of the thread-like solder 6 of FIG. 1, a pre-soldered ribbon is used), or After pre-soldering with the thread-like solder 6, it became possible to solder the ribbon (even without ultrasonic waves).

이하, 순차적으로 상세하게 설명한다.Hereinafter, it will be described in detail sequentially.

도4는, 본 발명의 온도설정 플로차트를 나타낸다. 즉, 도1, 도2 및 도3에서 설명한 온도(T1, T2, T3)의 설정을 상세하게 설명한 것이다.Fig. 4 shows a temperature setting flowchart of the present invention. That is, the setting of the temperatures T1, T2, and T3 described in FIGS. 1, 2 and 3 will be described in detail.

·온도(T1) : 도1의 기판 적재대의 온도·Temperature (T1): the temperature of the substrate mounting table of FIG.

·온도(T2) : 도1의 땜납 예비가열장치의 온도·Temperature (T2): the temperature of the solder preheating device of FIG. 1

·온도(T3) : 도1의 인두팁(3)의 온도·Temperature (T3): the temperature of the iron tip (3) in FIG.

도4에 있어서 S11에서는, T1, T2, T3의 최적의 온도범위를 설정한다. 즉, 실험에 의하여 미리 구한 최적의 온도범위를 각각 설정한다.In S11 in Fig. 4, the optimum temperature ranges of T1, T2, and T3 are set. That is, the optimum temperature range obtained in advance by experiment is set respectively.

S12에서는, T1이 소정의 온도범위인지를 판별한다. 즉, 현재의 온도(T1)가 S11에서 설정한 T1의 최적의 온도범위 내인지를 판별한다. YES인 경우에는 S13으로 진행한다. NO인 경우에는 S11로 되돌아가서 반복한다.In S12, it is determined whether T1 is a predetermined temperature range. That is, it is determined whether the current temperature T1 is within the optimum temperature range of T1 set in S11. If YES, the process proceeds to S13. If NO, it returns to S11 and repeats.

S13에서는, T2가 소정의 온도범위인지를 판별한다. 즉, 현재의 온도(T2)가 S11에서 설정한 T2의 최적의 온도범위 내인지를 판별한다. YES인 경우에는 S14로 진행한다. NO인 경우에는 S11로 되돌아가서 반복한다.In S13, it is determined whether T2 is a predetermined temperature range. That is, it is determined whether the current temperature T2 is within the optimum temperature range of T2 set in S11. If YES, the process proceeds to S14. If NO, it returns to S11 and repeats.

S14에서는, T3이 소정의 온도범위인지를 판별한다. 즉, 현재의 온도(T3)가 S11에서 설정한 T3의 최적의 온도범위 내인지를 판별한다. YES인 경우에는 S15에서 납땜을 시작한다. NO인 경우에는 S11로 되돌아가서 반복한다.In S14, it is determined whether T3 is a predetermined temperature range. That is, it is determined whether the current temperature T3 is within the optimum temperature range of T3 set in S11. If YES, soldering starts at S15. If NO, it returns to S11 and repeats.

이상과 같이, 도1의 기판 적재대(2)의 온도(T1), 땜납 예비가열장치(7)의 온도(T2) 및 인두팁(3)의 온도(T3)가 실험에 의하여 미리 구한 최적의 온도범위 내(후술한다)로 각각 조정되었다고 판명되었을 경우에, 납땜을 시작하고(이미 설명한 도2의 S5 이후를 실행하고), 태양전지 기판의 알루미늄면 또는 실리콘면 상의 부착물을 초음파로 제거하면서, 예비가열되어 용융된 용융땜납을 인두팁으로부터 근접한 당해 알루미늄면 또는 실리콘면에 접착시켜서 납땜하는 것이 가능하게 된다.As described above, the temperature T1 of the substrate mounting table 2 of FIG. 1, the temperature T2 of the solder preheater 7, and the temperature T3 of the iron tip 3 are the optimum temperatures obtained in advance by experiment. When it is determined that each has been adjusted within the range (to be described later), soldering is started (by performing S5 and later in FIG. 2 as already described), and while removing the adhesions on the aluminum or silicon surface of the solar cell substrate with ultrasonic waves, preliminary It becomes possible to solder by adhering the heated and molten molten solder to the aluminum surface or the silicon surface adjacent from the iron tip.

도5는, 본 발명의 땜납 대상인 기판예를 나타낸다.Fig. 5 shows an example of a substrate to be soldered according to the present invention.

도5의 (a)는 태양전지 기판(실리콘 기판)의 이면의 단면도를 나타내고, 도5의 (b)는 태양전지 기판의 이면의 평면도를 나타낸다.Fig. 5(a) is a cross-sectional view of the back surface of the solar cell substrate (silicon substrate), and Fig. 5(b) is a plan view of the back surface of the solar cell substrate.

도5의 (a) 및 (b)에 있어서, 태양전지 기판(실리콘 기판)(1)의 이면에는, 사선으로 도시한 바와 같이 알루미늄 페이스트를 도포·소결하여 알루미늄막(11)이 형성되고, 사선으로 도시하지 않은 표면의 띠 모양의 버스바 전극에 대응하는 부분은 알루미늄막 없이 실리콘면이 노출된 구조로 형성되어 있다.5 (a) and (b), on the back surface of the solar cell substrate (silicon substrate) 1, an aluminum film 11 is formed by applying and sintering an aluminum paste as shown by the diagonal line, The portion corresponding to the band-shaped bus bar electrode on the surface, not shown, is formed in a structure in which the silicon surface is exposed without an aluminum film.

본 발명은, 태양전지의 이면의 알루미늄막(11) 부분 또는 실리콘면이 노출된 부분에 용융땜납을 접착시켜서 납땜한다.According to the present invention, molten solder is adhered to the aluminum film 11 portion of the back surface of the solar cell or the portion where the silicon surface is exposed, followed by soldering.

도6은, 본 발명의 납땜장치의 구성례를 나타낸다. 이 납땜장치는 초음파 발진장치(5), 전파로(傳播路)(51), 인두팁(3)으로 이루어진다.Fig. 6 shows a configuration example of the soldering apparatus of the present invention. This soldering apparatus consists of an ultrasonic oscillation device (5), a propagation path (51), and an iron tip (3).

도6에 있어서 초음파 발진장치(5)는, 도1의 초음파 발진장치(5)에 대응하며 초음파를 발진시켜서 출력하는 것으로서, 초음파 출력이 2W∼6W의 범위 내에서 조정할 수 있도록 한 것이다.6, the ultrasonic oscillator 5 corresponds to the ultrasonic oscillator 5 of FIG.

전파로(51)는, 초음파 발진장치(5)가 발생시킨 초음파 출력을 양호한 효율로 인두팁(3)으로 전파시키는 것이다.The propagation path 51 propagates the ultrasonic output generated by the ultrasonic oscillator 5 to the iron tip 3 with good efficiency.

인두팁(3)은 도1의 인두팁(3)으로서, 소정 온도(T3)로 가열되어 예비가열된 땜납을 용융시켜서 용융땜납을 생성함과 아울러, 초음파 발진장치(5)가 발생시킨 초음파를 전파로(51)를 통하여 수신하고, 근접하여 배치된 태양전지 기판의 알루미늄면 또는 실리콘면으로 전파하여 당해 알루미늄면 또는 실리콘면 상의 부착물을 제거한 후에, 용융땜납을 접착하여 납땜하기 위한 것이다. 인두팁(3)은, 도시한 바와 같이 폭(세로방향)에 대하여 길이(가로방향이며 인두팁(3)이 이동하여 납땜하는 방향)가 긴 것이다(통상 2배∼6배 정도, 도7, 도14를 사용하여 후술한다).The iron tip 3 is the iron tip 3 of FIG. 1, which is heated to a predetermined temperature T3 and melts the preheated solder to generate molten solder, and transmits the ultrasonic wave generated by the ultrasonic oscillator 5 as a propagation path. After receiving through (51) and propagating to the aluminum or silicon surface of the solar cell substrate disposed adjacently to remove the deposits on the aluminum or silicon surface, the molten solder is adhered and soldered. As shown, the iron tip 3 has a long length (horizontal direction and the direction in which the iron tip 3 moves and solders) with respect to the width (vertical direction) as shown (usually about 2 to 6 times, Figs. 7 and 14). will be described later using ).

이상과 같이 초음파 발진장치(5)를 전파로(51)를 통하여 인두팁(3)에 접속시킴으로써, 인두팁(3)으로부터 근접하여 배치된 태양전지 기판의 알루미늄면 또는 실리콘면에 초음파를 공급하여 표면의 부착물을 제거한 후에, 당해 인두팁(3)의 용융땜납을 알루미늄면 또는 실리콘면에 접착시켜서 견고하게 납땜하는 것이 가능하게 된다.As described above, by connecting the ultrasonic oscillation device 5 to the iron tip 3 through the propagation path 51, the ultrasonic wave is supplied to the aluminum or silicon surface of the solar cell substrate disposed close to the iron tip 3 to form the surface of the surface. After the attachment is removed, the molten solder of the iron tip 3 is adhered to the aluminum surface or the silicon surface to enable solid soldering.

도7은, 본 발명의 인두팁의 개선예를 나타낸다.7 shows an improved example of the iron tip of the present invention.

도7의 (a)는 종래의 인두팁의 형상례를 나타낸다. 종래의 인두팁은, 도시한 바와 같이 1mm×1mm의 정사각형 또는 원 형상의 납땜부분(33)을 사용하여 납땜하고 있었다. 이러한 종래의 납땜부분(33)에서는, 방향성이 없어서 임의의 방향을 향하여 납땜할 수 있어 편리하였다.Figure 7 (a) shows an example of the shape of a conventional iron tip. The conventional iron tip was soldered using a soldering part 33 having a square or circular shape of 1 mm x 1 mm as shown. In this conventional soldering part 33, there is no directionality, so it is convenient to solder in an arbitrary direction.

그러나 납땜부분(33)의 접촉면적이 작아서, 도7의 (a)의 예에서는 1mm×1mm의 직사각형이며 접촉면적이 1mm2로서, 접촉되는 알루미늄면 또는 실리콘면에 대한 열저항이 크고 또한 초음파 저항도 크다.However, the contact area of the soldering portion 33 is small, as also in the example of (a), 7 and the 1mm × 1mm rectangle contact area of 1mm 2, large and the heat resistance of the aluminum surface being in contact with or silicon surface also ultrasonic resistance also big

이 때문에, 본 발명의 도7의 (b)의 실험례에서는, 폭은 1mm로 동일하게 하고, 길이를 4mm로 4배로 하여 접촉면적을 4배로 크게 하여, 접촉되는 알루미늄면 또는 실리콘면에 대한 열저항을 약 1/4로 작게 하고 또한 초음파 저항도 약 1/4로 작게 하여, 결과로서 이 상태에 대응하는 인두팁(3)의 가열온도를 저하시킬 수 있고 또한 초음파 출력도 저하시킬 수 있었다. 그 결과, 알루미늄면 또는 실리콘면에 대한 열손상 및 초음파 손상을 각각 저감시켜서, 얇은 땜납층(종래의 반 또는 3분의 1의 두께)을 형성함으로써, 견고하고 또한 말끔한 납땜이 가능하게 되었다.For this reason, in the experimental example of FIG. 7(b) of the present invention, the width is made the same as 1 mm, the length is quadrupled to 4 mm, and the contact area is quadrupled, and heat to the aluminum or silicon surface to be contacted By reducing the resistance to about 1/4 and also reducing the ultrasonic resistance to about 1/4, as a result, the heating temperature of the iron tip 3 corresponding to this state could be lowered and the ultrasonic output could also be lowered. As a result, by reducing thermal damage and ultrasonic damage to the aluminum surface or the silicon surface, respectively, and forming a thin solder layer (half or 1/3 the thickness of conventional ones), strong and clean soldering is possible.

도7의 (b)는 본 발명의 인두팁의 형상례를 나타낸다. 본 발명의 인두팁은, 도시한 바와 같이 폭이 1mm이고, 길이가 4mm인 직사각형 모양의 납땜부분(34)을 사용하여 납땜하였다. 이러한 본 발명의 납땜부분(34)은, 도7의 (a)의 납땜부분(33)에 비하여 알루미늄면 또는 실리콘면에 대한 접촉면적이 4배로 되어 있기 때문에, 열저항 및 초음파 저항을 약 1/4로 저감시킬 수 있음과 아울러, 인두팁(3)의 단면적을 4배로 하여 열용량을 증대(약 4배)시킬 수 있었다.Figure 7 (b) shows an example of the shape of the iron tip of the present invention. The iron tip of the present invention was soldered using a rectangular soldering part 34 having a width of 1mm and a length of 4mm as shown. Since the soldering part 34 of the present invention has four times the contact area with respect to the aluminum or silicon surface compared to the soldering part 33 of FIG. In addition to being able to reduce it to 4, it was possible to increase the heat capacity (about 4 times) by quadrupling the cross-sectional area of the iron tip 3 .

도7의 (c)는 본 발명의 다른 인두팁의 형상례를 나타낸다. 본 발명의 다른 인두팁은, 도시한 바와 같이 폭이 1mm 이하, 길이가 4mm 정도인 직사각형 모양의 납땜부분(35)을 갖는다. 이러한 다른 인두팁의 형상례에서는, 도7의 (b)의 인두팁(3)의 선단에, 폭이 1mm 이하, 길이가 4mm 이하의 작은 형상으로 한 것을 부가한 구조로서, 특히 폭을 1mm 이하로 하고 싶은 경우에 편리한 구조이다. 즉 도7의 (b)의 인두팁의 형상과 대략 동일하거나 또는 약간 큰 열저항, 초음파 저항, 열용량을 구비하는 상태에서, 폭만을 1mm 이하로 임의로 작게 할 수 있다는 특징이 있다.Figure 7 (c) shows an example of the shape of another iron tip of the present invention. Another iron tip of the present invention has a rectangular soldering part 35 having a width of 1 mm or less and a length of about 4 mm as shown. In this other example of the shape of the iron tip, it is a structure in which a small shape with a width of 1 mm or less and a length of 4 mm or less is added to the tip of the iron tip 3 in FIG. It is a convenient structure if you want. That is, it has a feature that only the width can be arbitrarily reduced to 1 mm or less in a state that is approximately the same as or slightly larger than the shape of the iron tip of FIG.

이상과 같이, 인두팁의 폭에 대한 길이방향을 길게(실험에서는 4배) 하여, 동일한 폭의 납땜이 가능한 상태에서, 태양전지 기판의 알루미늄면 또는 실리콘면 사이의 열저항을 작게(실험에서는 약 1/4로 작게) 하고 또한 열용량을 크게 하여(약 4배), 결과로서 인두팁의 온도를 저감시키고 또한 초음파 출력을 저감시켜서, 태양전지 기판의 알루미늄면 또는 실리콘면에 대한 열손상, 초음파 손상을 저감시킴으로써 얇은 땜납층의 납땜을 실현함과 아울러, 견고하고 또한 말끔한 납땜을 실현할 수 있었다.As described above, by increasing the length of the iron tip in the longitudinal direction (4 times in the experiment), the thermal resistance between the aluminum surface or the silicon surface of the solar cell substrate is reduced (about 1 in the experiment) in a state where soldering of the same width is possible. /4) and increase the heat capacity (about 4 times), as a result, the temperature of the iron tip is reduced and the ultrasonic output is reduced, thereby reducing thermal damage and ultrasonic damage to the aluminum or silicon surface of the solar cell substrate By doing so, it was possible to realize soldering of a thin solder layer while also realizing strong and clean soldering.

도8은, 본 발명의 인두팁 속도(S1)의 예를 나타낸다. 즉, 도1의 인두팁(3)의 속도(S1)에 대응시켜서 도시한 하기의 정보를 대응시킨 것이다.8 shows an example of the tip speed S1 of the present invention. That is, the information shown below corresponds to the speed S1 of the iron tip 3 of FIG. 1 .

Figure pct00001
Figure pct00001

여기에서 속도는, 도1의 인두팁(3)을 피납땜대상인 태양전지 기판(1)의 알루미늄면 또는 실리콘면에 대하여 이동시키는 속도(S1)이다. 속도예(mm/s)는, 본 실험에서 사용한 도7의 (b)의 인두팁의 형상인 경우의 상한, 최적범위, 하한의 속도예이다. 비고는 각 속도(상한, 최적범위, 하한)에 있어서의 납땜의 상태를 관찰한 것이다. 이하에서 설명한다.Here, the speed is the speed S1 of moving the iron tip 3 of FIG. 1 with respect to the aluminum surface or the silicon surface of the solar cell substrate 1 to be soldered. The speed example (mm/s) is a speed example of the upper limit, the optimal range, and the lower limit in the case of the shape of the iron tip of FIG. 7 (b) used in this experiment. The remarks are observations of the solder state at each speed (upper limit, optimal range, lower limit). It will be described below.

(1) 도1의 인두팁(3)의 속도를 상한인 200mm/s 이상으로 하면, 인두팁(3)에서, 녹은 용융땜납이 태양전지 기판(1)의 알루미늄면 또는 실리콘면으로의 공급이 늦어져서, 결과로서 그 면으로의 땜납의 공급이 도중에 끊어져 버리기 때문에, 속도의 상한을 200mm/s로 한 것이다.(1) If the speed of the iron tip 3 in FIG. 1 is set to 200 mm/s or more, the upper limit, the supply of molten solder from the iron tip 3 to the aluminum or silicon surface of the solar cell substrate 1 is delayed. , since the supply of solder to the surface is cut off halfway as a result, the upper limit of the speed is set to 200 mm/s.

(2) 속도의 최적범위가 150∼200mm/s인 경우에는, 태양전지 기판(1)의 알루미늄면 또는 실리콘면에 땜납을 균일하고 또한 얇게 도포할 수 있었다.(2) When the optimum range of the speed was 150 to 200 mm/s, the solder could be uniformly and thinly applied to the aluminum surface or the silicon surface of the solar cell substrate 1 .

(3) 속도의 하한인 150mm/s 이하에서는, 땜납의 공급이 과잉이 되어, 알루미늄면 또는 실리콘면에 땜납이 고이는 곳이 생긴다.(3) At 150 mm/s or less, which is the lower limit of the speed, the supply of solder becomes excessive, and places where the solder accumulates on the aluminum surface or the silicon surface occur.

이상의 실험결과로부터, 도1의 인두팁(3)의 속도의 최적범위는 150∼200mm/s이며, 이에 따라 지나치게 늦어도 지나치게 빨라도 땜납을 균일하고 또한 얇게 알루미늄면 또는 실리콘면에 도포할 수 없었다. 또한 실험에서는 도7의 (b)의 인두팁(3)의 형상을 사용하였지만 다른 형상(폭 등)을 사용하여도 좋고, 또한 희망하는 땜납 두께 등이 다르면, 실험에 의하여 최적속도를 각각 구하는 것이 필요하다.From the above experimental results, the optimum range of the speed of the iron tip 3 in FIG. 1 is 150 to 200 mm/s, and accordingly, even if it is too late or too fast, the solder could not be uniformly and thinly applied to the aluminum or silicon surface. In addition, although the shape of the iron tip 3 of Fig. 7(b) was used in the experiment, other shapes (width, etc.) may be used. Also, if the desired solder thickness, etc. is different, it is necessary to obtain the optimum speed by experiment. do.

도9는, 본 발명의 땜납 공급속도(S2)의 예를 나타낸다. 즉, 도1의 땜납(6)을 인두팁(3)에 공급하는 속도(S2)에 대응시켜서 도시한 하기의 정보를 대응시킨 것이다.Fig. 9 shows an example of the solder supply rate S2 of the present invention. That is, the following information shown in FIG. 1 corresponds to the speed S2 of supplying the solder 6 to the iron tip 3 .

Figure pct00002
Figure pct00002

여기에서 속도는, 도1의 땜납 예비가열장치(7)에 의하여 예비가열된 땜납(6)을 땜납 슬라이드 장치(8)에 의하여 인두팁(3)에 공급하는 속도(S2)이다. 비고는, 속도(빠름(인두팁 속도보다 빠르다), 최적범위, 느림(인두팁 속도보다 느리다))에 있어서의 납땜의 상태를 관찰한 것이다. 이하에서 설명한다.Here, the speed is the speed S2 at which the solder 6 preheated by the solder preheating device 7 of FIG. 1 is supplied to the iron tip 3 by the solder slide device 8 . The remarks are observations of the soldering state in speed (fast (faster than the iron tip speed), optimal range, and slow (slower than the iron tip speed)). It will be described below.

(1) 도1의 땜납 슬라이드 장치(8)에 의하여 공급하는 땜납(6)의 속도를 빠르게(인두팁 속도보다 빠르게) 하면, 인두팁(3)의 속도보다 빠른 속도로 땜납(6)이 인두팁(3)에 공급되어, 말하자면 땜납의 과잉공급이 되어, 용융땜납을 태양전지 기판(1)의 알루미늄면 또는 실리콘면에 두껍게 도포하고, 또한 지나치게 빠르면 땜납이 고이는 곳이 생긴다.(1) If the speed of the solder 6 supplied by the solder slide device 8 of Fig. 1 is increased (faster than the speed of the iron tip), the solder 6 is moved at a speed faster than the speed of the iron tip 3 ), that is to say, oversupply of solder, so that the molten solder is thickly applied to the aluminum or silicon surface of the solar cell substrate 1, and if it is too fast, solder pooling occurs.

(2) 땜납(6)의 속도가 최적범위인 경우(땜납(6)의 속도와 인두팁의 속도가 동일한 경우)에는, 태양전지 기판(1)의 알루미늄면 또는 실리콘면에 땜납을 균일하고 또한 얇게 도포할 수 있었다.(2) When the speed of the solder 6 is within the optimum range (when the speed of the solder 6 and the speed of the iron tip are the same), the solder is evenly and thinly applied to the aluminum or silicon surface of the solar cell substrate 1 . could be spread

(3) 땜납(6)의 속도를 느리게(인두팁 속도보다 느리게) 하면, 인두팁(3)의 속도보다 느린 속도로 땜납(6)이 인두팁(3)에 공급되어, 말하자면 땜납의 과소공급이 되어, 용융땜납을 태양전지 기판(1)의 알루미늄면 또는 실리콘면에 얇게 도포하고, 더 느리게 하면 땜납이 도중에 끊어졌다.(3) If the speed of the solder 6 is slowed (slower than the speed of the iron tip), the solder 6 is supplied to the iron tip 3 at a speed slower than the speed of the iron tip 3, that is to say, an undersupply of solder, If the molten solder was applied thinly to the aluminum or silicon surface of the solar cell substrate 1, and it was made more slowly, the solder broke in the middle.

이상의 실험결과로부터, 도1의 땜납 슬라이드 장치(8)에 의한 땜납(6)의 공급속도의 최적범위는 인두팁과 동일한 경우에 땜납을 균일하고 또한 얇게 도포할 수 있고, 약간 빠르게 하면 땜납을 두껍게 할 수 있지만, 지나치게 빠르면 땜납이 고이는 곳이 생기고, 약간 느리게 하면 땜납을 얇게 할 수 있지만, 지나치게 느리게 하면 땜납이 도중에 끊어지는 것이 판명되었다. 또한 공급되는 실 모양의 땜납(6)의 단면적을 변경한(증감한) 것을 사용하여, 땜납의 두께를 조정(증감)하는 것도 가능하다.From the above experimental results, the optimum range of the supply speed of the solder 6 by the solder slide device 8 in Fig. 1 is the same as that of the iron tip, so that the solder can be applied evenly and thinly. However, it has been found that if the speed is too fast, the solder will collect, and if it is slightly slowed, the solder can be thinned, but if it is too slow, the solder will break in the middle. In addition, it is also possible to adjust (increase or decrease) the thickness of the solder by using the one in which the cross-sectional area of the supplied thread-like solder 6 is changed (increased or decreased).

도10은, 본 발명의 온도 설정례를 나타낸다. 즉, 도1의 기판 적재대(2), 땜납 예비가열장치(7), 인두팁 가열장치(4)에 대응시켜서 하기의 정보를 대응시킨 것이다.Fig. 10 shows an example of setting the temperature of the present invention. That is, it corresponds to the substrate mounting table 2, the solder pre-heating device 7, and the iron tip heating device 4 in FIG. 1 to correspond to the following information.

Figure pct00003
Figure pct00003

여기에서 장치는, 도1의 기판 적재대(2), 땜납 예비가열장치(7), 인두팁 가열장치(4)이다. 설정온도는, 각 장치에 실험에 의하여 설정된 설정온도예를 나타내고, 설정온도범위는, 각 장치에 실험에서 사용된 적절한 설정온도범위이다. 이하에서 설명한다.Here, the devices are the substrate mounting table 2, the solder preheating device 7, and the iron tip heating device 4 shown in FIG. The set temperature represents an example of a set temperature set by an experiment for each device, and the set temperature range is an appropriate set temperature range used in the experiment for each device. It will be described below.

(1) 도1의 기판 적재대(T1)(2)는, 초음파를 인가하였을 때에 땜납(6)이 용융되어 인두팁(3)에 의하여 용융땜납이 되는 온도보다 약간 낮은 온도로서, 실험에서는 170℃로 설정하고, 적절한 설정온도범위는 140℃∼200℃의 범위이었다.(1) The substrate mounting table (T1) (2) of FIG. 1 is a temperature slightly lower than the temperature at which the solder 6 melts and becomes molten solder by the iron tip 3 when ultrasonic waves are applied. In the experiment, 170° C. and the appropriate set temperature range was in the range of 140°C to 200°C.

(2) 도1의 땜납 예비가열장치(T2)(7)는, 인두팁(3)에 의하여 용융땜납이 되는 온도보다 약간 낮은 온도로 땜납(6)을 예비가열하는 것으로서, 실험에서는 160℃로 설정하고, 적절한 설정온도범위는 150℃∼200℃의 범위이었다.(2) The solder preheating device (T2) (7) of FIG. 1 preheats the solder (6) to a temperature slightly lower than the temperature at which the soldering iron tip (3) turns into molten solder. In the experiment, it is set to 160°C. and the appropriate set temperature range was in the range of 150°C to 200°C.

(3) 도1의 인두팁 가열장치(T3)(4)는, 초음파를 인가하였을 때에 땜납(6)이 용융되어 인두팁(3)에 의하여 용융땜납이 되는 온도로서, 실험에서는 360℃로 설정하고, 적절한 설정온도범위는 340℃∼450℃의 범위이었다.(3) The iron tip heating device (T3) (4) of FIG. 1 is the temperature at which the solder 6 is melted and becomes molten solder by the iron tip 3 when ultrasonic waves are applied. In the experiment, it is set to 360°C, A suitable set temperature range was 340°C to 450°C.

또한 상기 설정온도, 설정온도범위는 사용하는 땜납(6)의 재료에 의존하는 것으로서, 상기 실험례에서는 Sn·Zn 땜납을 사용하였다. 다른 땜납재료는 용융온도가 다르기 때문에, 실험에 의하여 설정온도, 설정온도범위를 구하여 설정할 필요가 있다.In addition, the set temperature and the set temperature range depend on the material of the solder 6 used, and Sn-Zn solder was used in the above experimental example. Since different solder materials have different melting temperatures, it is necessary to obtain and set the set temperature and set temperature range by experiment.

도11은, 본 발명의 초음파 파워 설정례를 나타낸다. 즉, 도1의 초음파 발진장치(5)의 발진출력파워에 대응시켜서 하기의 정보를 대응시킨 것이다.Fig. 11 shows an example of setting the ultrasonic power of the present invention. That is, the following information is made to correspond to the oscillation output power of the ultrasonic oscillator 5 of FIG. 1 .

Figure pct00004
Figure pct00004

여기에서 파워는, 도1의 초음파 발진장치(5)가 인두팁(3)에 공급하는 초음파 발진출력(파워)이다. W는, 실험에서 설정한 파워(W)이다. 비고는, 각파워의 경우의 상황을 관찰한 정보를 나타낸다. 이하에서 설명한다.Here, the power is the ultrasonic oscillation output (power) supplied to the iron tip 3 by the ultrasonic oscillation device 5 of FIG. 1 . W is the power (W) set in the experiment. The remarks indicate information that observed the situation in the case of each power. It will be described below.

(1) 도1의 초음파 발진장치(5)의 초음파 발진파워를 크게(실험에서는 6W 이상) 한 경우에는,(1) When the ultrasonic oscillation power of the ultrasonic oscillation device 5 of Fig. 1 is increased (6W or more in the experiment),

·인두팁 온도를 내리는 것이 가능It is possible to lower the iron tip temperature

·기판 또는 결정의 손상, 파손・Damage or breakage of the substrate or crystal

·땜납 접착면이 매끄럽게 되지 않는다는・The solder bonding surface is not smooth.

현상을 확인할 수 있었다. 여기에서 「인두팁 온도를 내리는 것이 가능」은, 초음파 출력(파워)을 크게(예를 들면 6W 이상) 하였을 경우에, 인두팁(3)의 용융땜납이 될 때의 가열온도가 초음파 출력을 크게 함으로써 저하되어, 결과로서 인두팁 온도(T3)를 내릴 수 있다는 것을 의미한다. 또한 「기판 또는 결정 손상, 파손」은, 초음파 출력을 크게 하였기 때문에, 그 결과, 당해 큰 초음파 출력에 의하여 태양전지 기판의 알루미늄면, 실리콘면에 초음파 손상을 주어서, 기판 또는 결정의 손상 또한 막의 파손이 발생할 가능성이 크게 되는 것을 의미한다. 또한 「땜납 접착면이 매끄럽게 되지 않는다」는, 초음파 출력이 크기 때문에 알루미늄면, 실리콘면에 대한 땜납이 매끄럽게 되지 않아서 울퉁불퉁한 상태가 되어 버리는 것을 의미한다.phenomenon could be observed. Here, “it is possible to lower the iron tip temperature” means that when the ultrasonic output (power) is increased (for example, 6 W or more), the heating temperature when the iron tip 3 becomes molten solder decreases by increasing the ultrasonic output. This means that the tip temperature (T3) can be lowered as a result. In addition, "substrate or crystal damage or breakage" means that the ultrasonic output is increased. As a result, the large ultrasonic output causes ultrasonic damage to the aluminum surface and silicon surface of the solar cell substrate, thereby damaging the substrate or crystal and film breakage. This means that the likelihood of this happening is high. Also, "the solder bonding surface does not become smooth" means that the solder to the aluminum surface and the silicon surface does not become smooth because of the large ultrasonic output, and thus becomes uneven.

(2) 초음파 출력이 최적범위(예를 들면 2W∼6W의 범위 내이고, 바람직하게는 2W)인 경우에는, 땜납이 태양전지 기판(1)의 알루미늄면, 실리콘면에 균일하고 또한 얇게 도포될 수 있었다.(2) When the ultrasonic power is in the optimum range (for example, within the range of 2W to 6W, preferably 2W), the solder can be uniformly and thinly applied to the aluminum surface and the silicon surface of the solar cell substrate 1 . could

(3) 초음파 출력이 작은(예를 들면 2W 이하) 경우에는,(3) When the ultrasonic power is small (eg 2W or less),

·인두팁 온도를 올릴 필요가 있음It is necessary to raise the iron tip temperature.

·산화물 등을 충분히 제거할 수 없는Inability to sufficiently remove oxides, etc.

현상을 확인할 수 있었다. 여기에서 「인두팁 온도를 올릴 필요」는, 초음파 출력(파워)을 작게(예를 들면 2W 이하) 한 경우에, 인두팁(3)의 용융땜납이 될 때의 가열온도가 초음파 출력을 작게 함으로써 상승하여, 결과로서 인두팁 온도(T3)를 올릴 필요성이 생기는 것을 의미한다. 또한 「산화물 등을 충분히 제거할 수 없다」는, 초음파 출력을 작게 하였기 때문에, 그 결과, 태양전지 기판의 알루미늄면, 실리콘면 상의 부착물, 산화물 등을 충분히 제거할 수 없는 것을 의미한다.phenomenon could be observed. Here, “need to raise the iron tip temperature” means that when the ultrasonic output (power) is reduced (for example, 2 W or less), the heating temperature of the iron tip 3 when it becomes a molten solder rises by reducing the ultrasonic output. , means that there is a need to raise the iron tip temperature (T3) as a result. In addition, "the oxide and the like cannot be sufficiently removed" means that, as a result, deposits, oxides, etc. on the aluminum surface and silicon surface of the solar cell substrate cannot be sufficiently removed because the ultrasonic output is made small.

도12는, 본 발명과 종래의 설정례를 나타낸다.12 shows an example of the present invention and a conventional setting.

이 도12는, 각 항목에 대하여 종래와 본 발명을 비교하고 그 차이를 구체적으로 하기와 같이 기술한 것이다. 여기에서 항목은, 비교항목으로서 「인두팁 온도(T3)」 등이다. 종래는, 항목의 종래의 구체예를 나타내고, 본 발명은, 항목의 본 발명의 구체예를 나타낸다. 비고는 항목의 상세한 설명이다.Fig. 12 compares the prior art and the present invention for each item, and describes the difference in detail as follows. Here, the item is "Iron tip temperature (T3)" and the like as a comparison item. Conventionally, the conventional specific example of an item is shown, and this invention shows the specific example of this invention of an item. A note is a detailed description of an item.

Figure pct00005
Figure pct00005

여기에서 인두팁 온도(T3)는, 종래에는 450℃이었지만, 본 발명에서는 인두팁(3)의 선단부분 형상의 폭을 동일하게 한 경우에 길이를 약 4배로 하여 단면적을 4배로 한 결과(도7의 (b)를 참조), 인두팁 온도(인두팁 가열온도)는 360℃가 되어, 약 90℃ 저하시키는 것을 실험에 의하여 확인할 수 있었다. 이에 따라 인두팁(3)의 용융땜납을 태양전지 기판(1)의 알루미늄면, 실리콘면에 근접하여 접착시킬 때의 온도를 저하시켜서, 열손상을 저감시킬 수 있었다.Here, the iron tip temperature T3 was 450° C. in the prior art, but in the present invention, when the width of the tip shape of the iron tip 3 is made the same, the length is approximately quadrupled and the cross-sectional area is quadrupled (Fig. 7). (b)), the temperature of the iron tip (heating temperature of the iron tip) became 360°C, and it was confirmed by experiment that the temperature was decreased by about 90°C. Accordingly, the temperature when the molten solder of the iron tip 3 is adhered close to the aluminum surface and the silicon surface of the solar cell substrate 1 is lowered, thereby reducing thermal damage.

기판 예비가열온도(T1)는, 인두팁 온도를 저하시키는 것이 가능하게 되었음과 동시에, 당해 기판 예비가열온도도 200℃에서 170℃로 약 30℃ 저하시켜도, 본 발명의 인두팁(3)(종래에 비하여 약 4배의 길이를 구비하는 인두팁(도7의 (b)를 참조))을 사용하여 납땜이 가능하게 되었다.The substrate preheating temperature (T1) made it possible to lower the iron tip temperature and at the same time, even if the substrate preheating temperature was also lowered by about 30°C from 200°C to 170°C, the iron tip 3 of the present invention (compared to the conventional one). Soldering became possible using an iron tip having a length of about 4 times (refer to FIG. 7(b)).

인두팁 속도(S1)는, 종래의 150mm/S에서 본 발명의 인두팁으로 함으로써 178mm/S로 28mm/S만큼 속도를 향상시킬 수 있었다.The speed of the iron tip (S1) could be improved by 28 mm/S to 178 mm/S by using the iron tip of the present invention from the conventional 150 mm/S.

땜납 공급은, 본 발명에서는 200펄스로 하였다.Solder supply was 200 pulses in the present invention.

인두팁 높이는, 종래에는 20∼30μm이었지만, 본 발명에서는 30μm로 제어하였다.The iron tip height was conventionally 20 to 30 μm, but in the present invention, it was controlled to 30 μm.

땜납 예비가열온도(T2)는, 종래에는 없었지만, 본 발명에서는 160℃로 예비가열하였다.The solder preheating temperature (T2) was not previously available, but in the present invention, it was preheated to 160°C.

초음파 발진출력은, 종래에는 6W이었지만, 본 발명에서는 본 발명의 인두팁(도7의 (b)를 참조)을 사용하여 폭을 동일하게 하고 단면적을 4배로 하여 초음파 저항을 저감시켜서, 2W에서도 태양전지 기판(1) 상의 부착물을 충분히 제거하여 용융땜납을 접착시킴으로써, 균일하고 또한 얇게(종래 두께의 반) 납땜할 수 있었다.The ultrasonic oscillation output was 6W in the prior art, but in the present invention, using the iron tip of the present invention (refer to FIG. By sufficiently removing the deposits on the substrate 1 and adhering the molten solder, it was possible to solder uniformly and thinly (half of the conventional thickness).

땜납 중량은, 종래에는 패스 1개당 0.02∼0.03g이고, 1매의 웨이퍼에서 5개(5패스)로 당해 0.1∼0.15g의 땜납을 사용하고 있었다. 본 발명은 패스 1개당 0.01g이고, 1매의 웨이퍼에서 5개(5패스)로 0.05g의 땜납을 사용하였기 때문에, 종래에 비하여 반에서 3분의 1로 감소시켜서, 땜납 사용량을 삭감시킬 수 있었다. 또한 본 발명에 의한 땜납 사용량의 삭감은, 태양전지 기판(1)의 알루미늄면, 실리콘면에 대한 땜납 두께를 종래에 비하여 반에서 3분의 1로 얇게 할 수 있다.The solder weight is 0.02 to 0.03 g per pass conventionally, and 0.1 to 0.15 g of the solder was used in 5 pieces (5 passes) per wafer. In the present invention, since the amount of solder is 0.01 g per pass and 0.05 g of solder is used in 5 pieces (5 passes) in one wafer, the amount of solder used can be reduced by reducing from half to one third compared to the prior art. there was. In addition, in the reduction in the amount of solder used according to the present invention, the thickness of the solder on the aluminum surface and the silicon surface of the solar cell substrate 1 can be reduced from half to one third as compared with the conventional one.

도13은, 본 발명의 납땜 사진예를 나타낸다. 도13에 있어서의 (a)가로방향은 적정조건인 경우(도12의 본 발명의 경우)의 납땜 사진예를 나타내며, 말끔하게 얇고 또한 균일하게 납땜되어 있는 모습을 관찰할 수 있다.Fig. 13 shows an example of a soldering photo of the present invention. The horizontal direction in Fig. 13 (a) shows an example of a soldering photograph in the case of an appropriate condition (in the case of the present invention in Fig. 12), and it can be observed that the solder is neatly thin and uniformly soldered.

한편, 도13에 있어서의 (b)세로방향은 부적정조건인 경우의 납땜불량의 사진예를 나타내고, 이 납땜불량의 사진예에서는 납땜부분의 표면에 요철(凹凸)이 있어, 균일하게 납땜되어 있지 않은 납땜불량의 모습을 관찰할 수 있다.On the other hand, (b) in Fig. 13, the vertical direction shows a photographic example of poor soldering in the case of unsuitable conditions. Unsold solder defects can be observed.

도14는, 본 발명의 인두팁의 형상례를 나타낸다.14 shows an example of the shape of the iron tip of the present invention.

도14의 (a)는 인두팁 폭의 예를 나타낸다. 즉, 납땜하려고 하는 인두팁(3)의 폭이, 납땜대상인 패턴(여기에서는 예로서 버스바 패턴)의 폭과 동일하거나 크거나 작은 경우에 대하여 납땜상태를 설명한 것으로서, 인두팁의 폭(크다, 동일하다, 작다)으로 나누어서 납땜상태를 아래와 같이 기재한 것이다.Fig. 14 (a) shows an example of the width of the iron tip. That is, the soldering state is described for a case in which the width of the iron tip 3 to be soldered is equal to, greater than, or smaller than the width of the pattern to be soldered (here, a bus bar pattern as an example), and the width of the iron tip (larger, the same) , smaller) and the soldering state is described as follows.

Figure pct00006
Figure pct00006

(상기에서 사행(蛇行)은 뱀처럼 구불구불한 형상이다)(In the above, meandering is a snake-like shape.)

이상과 같이 인두팁의 폭(납땜방향과 직각방향의 폭)은, 납땜대상인 패턴의 폭과 동일할 때에 최선의 결과가 얻어지고, 그보다 지나치게 넓거나 지나치게 좁거나 하면, 양호한 결과는 얻어지지 않는 것이 판명되었다.As described above, the best result is obtained when the width of the iron tip (width in the direction perpendicular to the soldering direction) is the same as the width of the pattern to be soldered, and it is found that good results cannot be obtained if it is too wide or too narrow than that. became

도14의 (b)는 실험례를 나타낸다. 즉, 실험하였을 때의 조건, 결과 등이며 아래와 같다.Fig. 14(b) shows an experimental example. That is, the conditions and results of the experiment are as follows.

·인두팁의 폭은, 표면의 버스바 패턴의 폭에 맞추었다. 즉, 예를 들면 이미 설명한 도7의 (b)에 나타내는 본 발명의 인두팁 형상례에 나타내는 바와 같이, 납땜대상인 버스바 패턴의 폭 1mm에 본 발명의 인두팁의 폭을 맞추었다.· The width of the iron tip was matched to the width of the busbar pattern on the surface. That is, for example, as shown in the example of the shape of the iron tip of the present invention shown in FIG. 7B , the width of the iron tip of the present invention is matched to the width of 1 mm of the bus bar pattern to be soldered.

·인두팁의 길이는, 웨이퍼 표면의 가공형상의 요철(굴곡)에 의존한다. 즉, 인두팁의 길이는, 당해 인두팁의 선단부분의 용융땜납을 납땜대상인 부분(웨이퍼 상의 패턴, 예를 들면 버스바 패턴 등)에 접착시켜서 납땜하는 관계이기 때문에, 당해 웨이퍼 표면의 가공형상의 굴곡(요철)의 주기(예를 들면 1주기)에 맞추는 것이 필요하여, 웨이퍼의 굴곡(요철)에 의존한다는 의미이다.· The length of the iron tip depends on the unevenness (bending) of the processing shape of the wafer surface. That is, since the length of the iron tip is a relation in which the molten solder at the tip of the iron tip is adhered to the part to be soldered (pattern on the wafer, for example, bus bar pattern, etc.) It is necessary to match the period (for example, one period) of the unevenness), which means that it depends on the bending (irregularity) of the wafer.

·본 실험례에서는, 현재 상태의 웨이퍼의 가공형상의 요철(굴곡)이 4mm 내에 들어가기 때문에 4mm로 하였다. 즉, 실험에서 사용한 웨이퍼의 가공형상의 요철(굴곡)의 1주기가 4mm 내에 들어갔기 때문에, 이미 설명한 도7의 (b)에 나타내는 본 발명의 인두팁 형상례의 길이를 4mm로 맞추었다.- In this experimental example, since the unevenness|corrugation (curvature) of the processed shape of the wafer in a present state falls within 4 mm, it was set as 4 mm. That is, since one cycle of unevenness (bending) of the processing shape of the wafer used in the experiment fell within 4 mm, the length of the iron tip shape example of the present invention shown in FIG.

이상과 같이 납땜대상인 부분의 폭(패턴의 폭) 및 납땜대상인 웨이퍼 표면의 가공형상의 요철(굴곡)에 맞추어서, 인두팁의 폭, 길이를 결정(조정)함과 아울러, 더불어서 열저항, 초음파 저항이 작고 또한 열용량이 커지도록 인두팁의 형상을 결정(조정)하였다. 그 결과, 이미 설명한 바와 같이 본 발명에서는, 종래에 비하여 반 또는 3분의 1의 두께이고 또한 균일한 땜납층을 태양전지 기판의 알루미늄면, 실리콘면에 강하게 납땜하고, 또한 인두팁의 가열온도를 저하시키고 초음파 출력을 저감시켜서, 태양전지 기판의 납땜 면의 열손상, 초음파 손상을 저감시킬 수 있었다.As described above, the width and length of the iron tip are determined (adjusted) in accordance with the width (width of the pattern) of the part to be soldered and the unevenness (bentness) of the processing shape of the wafer surface to be soldered, as well as thermal resistance and ultrasonic resistance. The shape of the iron tip was determined (adjusted) so that it was small and the heat capacity was large. As a result, as described above, in the present invention, a solder layer having a thickness of half or a third of that of the prior art and a uniform solder layer is strongly soldered to the aluminum surface and silicon surface of the solar cell substrate, and the heating temperature of the iron tip is lowered. It was possible to reduce the thermal damage and ultrasonic damage of the soldering surface of the solar cell substrate by reducing the ultrasonic output.

도15는, 본 발명의 ABS 코팅의 처리 설명도를 나타낸다.Fig. 15 shows a process explanatory diagram of the ABS coating of the present invention.

도15의 (a)는, 티타늄(TA) 처리의 모습을 도식적으로 나타낸다.Fig. 15 (a) schematically shows the state of the titanium (TA) treatment.

도15의 (a)에 있어서, 기재(11)는 초음파 납땜 인두의 인두팁의 기재(재료)로서, 예를 들면 티타늄 금속(티타늄 합금)이다. 이 기재(11)는, 티타늄 금속에 한정되지 않고, 열전도성이 좋고 단단하고 내마모성(耐磨耗性)이 있는 금속이면 어떤 금속이어도 좋다(도17 등에서 후술한다). 또한 이온 스퍼터링(ion sputtering)에 의하여 기재(11) 상에 고경도(高硬度), 내마모성의 막을 형성하는 관계로부터, 부착성 또는 합금성이 높은 것이 필요하다.In Fig. 15(a), a substrate 11 is a substrate (material) of an iron tip of an ultrasonic soldering iron, and is, for example, titanium metal (titanium alloy). The base material 11 is not limited to titanium metal, and may be any metal as long as it has good thermal conductivity, is hard, and has abrasion resistance (to be described later in FIG. 17 and the like). In addition, from the viewpoint of forming a high-hardness, abrasion-resistant film on the substrate 11 by ion sputtering, it is necessary to have high adhesion or alloying properties.

TA 혼합층(12)은, 기재(11) 상으로부터 이온 스퍼터링에 의하여 여기에서는 티타늄 이온을 충돌시켜서, 도시한 바와 같이 당해 기재(11)의 표면으로부터 내부에 형성된 혼합층이다. TA 혼합층(12)의 두께는, 도시한 바와 같이 보통 5∼10μm 정도가 적절하다.The TA mixed layer 12 is a mixed layer formed from the surface of the base 11 to the inside by colliding titanium ions here by ion sputtering from the base 11 , as shown. As shown in the figure, the thickness of the TA mixed layer 12 is usually about 5 to 10 μm.

TA 피막(13)은, 기재(11) 상으로부터 이온 스퍼터링에 의하여 여기에서는 티타늄 이온을 충돌시켰을 때에, 도시한 바와 같이 당해 기재(11) 상에 형성된 티타늄의 피막(TA 피막)이다. TA 피막(13)의 두께는, 도시한 바와 같이 보통 5∼10μm 정도가 적절하다. 필요한 경우에는, 위에서부터 약간 연마하면 얇아지지만, 평탄하게 하여 평면성을 좋게 하여도 좋다. 그래서 실험에서는 이온 스퍼터링(ABS 코팅)은, 펄스 50Hz, 최대전압 220V, 전류 42A(노멀 모드)로 실시함으로써, 요철은 10μm 이상이 얻어졌다. 10×10mm2 영역을 13분 동안 처리하였다.The TA film 13 is a titanium film (TA film) formed on the base material 11 as shown when titanium ions are collided here by ion sputtering from the base material 11 . As shown in the figure, the thickness of the TA film 13 is usually about 5 to 10 µm. If necessary, it becomes thin by grinding a little from above, but may be flattened to improve planarity. Therefore, in the experiment, ion sputtering (ABS coating) was performed with a pulse of 50 Hz, a maximum voltage of 220 V, and a current of 42 A (normal mode), whereby an unevenness of 10 µm or more was obtained. A 10×10 mm 2 area was treated for 13 minutes.

원래의 기재 표면(14)은, 이온 스퍼터링 전의 기재(11)의 표면이다.The original substrate surface 14 is the surface of the substrate 11 before ion sputtering.

이상과 같이 기재(11) 상에서 티타늄(또는 티타늄 합금)의 이온 스퍼터링을 하면, 당해 기재(11)의 표면으로부터 내부로 TA 혼합층(12)이 형성되어 견고하게 고정됨과 아울러 기재(11) 상에 TA 피막(13)이 형성되어, 당해 TA 피막(13)이 구비하는 고경도 또한 내마모성의 인두팁을 제작하는 것이 가능하게 된다. TA 피막(13)은, 필요에 따라 표면을 약간 연마하여 평탄하게 함으로써 미끄러짐을 좋게 하는 것도 가능하다.When ion sputtering of titanium (or titanium alloy) is performed on the substrate 11 as described above, the TA mixed layer 12 is formed from the surface of the substrate 11 to the inside and is firmly fixed, and TA on the substrate 11 The coating film 13 is formed, so that it is possible to manufacture a high hardness and wear resistance iron tip provided by the TA coating film 13 . The TA film 13 can also improve sliding by slightly grinding the surface as needed to make it flat.

도15의 (b)는, 실리콘(SA) 처리의 모습을 도식적으로 나타낸다.Fig. 15(b) schematically shows the state of the silicon (SA) treatment.

도15의 (b)에 있어서, 기재(21)는 초음파 납땜 인두의 인두팁의 기재(재료)로서, 예를 들면 실리콘 금속(실리콘 합금)이다. 이 기재(21)는, 실리콘 금속에 한정되지 않고, 열전도성이 좋고 단단하고 내마모성이 있는 금속이면 어떤 금속이어도 좋다(도17 등에서 후술한다). 또한 이온 스퍼터링에 의하여 기재(21) 상에 고경도, 내마모성의 막을 형성하는 관계로부터, 부착성 또는 합금성이 높은 것이 필요하다.In Fig. 15(b), a substrate 21 is a substrate (material) of an iron tip of an ultrasonic soldering iron, and is, for example, silicon metal (silicon alloy). The base material 21 is not limited to silicon metal, and may be any metal as long as it has good thermal conductivity, is hard and has abrasion resistance (described later in Fig. 17 and the like). In addition, from the viewpoint of forming a film of high hardness and wear resistance on the substrate 21 by ion sputtering, it is necessary to have high adhesion or alloying properties.

SA 혼합층(22)은, 기재(21) 상으로부터 이온 스퍼터링에 의하여 여기에서는 실리콘 이온을 충돌시켜서, 도시한 바와 같이 당해 기재(21)의 표면으로부터 내부에 형성된 혼합층이다. SA 혼합층(22)의 두께는, 도시한 바와 같이 보통 5∼10μm 정도가 적절하다.The SA mixed layer 22 is a mixed layer formed inside from the surface of the substrate 21 by ion sputtering from on the substrate 21 by making silicon ions collide here, as illustrated. As shown in the figure, the thickness of the SA mixed layer 22 is usually about 5 to 10 μm.

SA 피막(23)은, 기재(21) 상으로부터 이온 스퍼터링에 의하여 여기에서는 실리콘 이온을 충돌시켰을 때에, 도시한 바와 같이 당해 기재(21) 상에 형성된 실리콘의 피막(SA 피막)이다. SA 피막(23)의 두께는, 도시한 바와 같이 보통 5∼10μm 정도가 적절하다. 필요한 경우에는, 위에서부터 약간 연마하면 얇아지지만, 평탄하게 하여 평면성을 좋게 하여도 좋다.The SA film 23 is a silicon film (SA film) formed on the substrate 21 when silicon ions are collided here by ion sputtering from the substrate 21 , as illustrated. As shown in the figure, the thickness of the SA film 23 is usually about 5 to 10 µm. If necessary, it becomes thin by grinding a little from above, but may be flattened to improve planarity.

원래의 기재 표면(24)은, 이온 스퍼터링 전의 기재(21)의 표면이다.The original substrate surface 24 is the surface of the substrate 21 before ion sputtering.

이상과 같이 기재(21) 상으로부터 실리콘(또는 실리콘 합금)의 이온 스퍼터링을 하면, 당해 기재(21)의 표면으로부터 내부로 SA 혼합층(22)이 형성되어 견고하게 고정됨과 아울러 기재(21) 상에 SA 피막(23)이 형성되어, 당해 SA 피막(23)이 구비하는 고경도이고 또한 내마모성의 인두팁을 제작하는 것이 가능하게 된다. SA 피막(23)은, 필요에 따라 표면을 약간 연마하여 평탄하게 함으로써 미끄러짐을 좋게 하는 것도 가능하다.When ion sputtering of silicon (or silicon alloy) is performed on the substrate 21 as described above, the SA mixed layer 22 is formed from the surface of the substrate 21 to the inside and is firmly fixed and on the substrate 21 . The SA coating 23 is formed, so that it is possible to manufacture a high-hardness and wear-resistant iron tip provided with the SA coating 23 . It is also possible to improve the slippage of the SA film 23 by slightly polishing the surface as necessary to make it flat.

도16은, 본 발명의 ABS 코팅의 처리 설명도(경도)를 나타낸다. 이 도16은, 이미 설명한 도15의 (a)의 TA 처리의 피막경도(被膜硬度)(HV : 비커스 경도(Vickers 硬度))의 예를 나타낸 것이다.Fig. 16 shows an explanatory diagram (hardness) of the ABS coating of the present invention. Fig. 16 shows an example of the film hardness (HV: Vickers hardness) of the TA treatment of Fig. 15 (a), which has already been described.

도16에 있어서 좌측의 칸은, 이미 설명한 도15의 (a)의 TA 처리, 원래의 기재 표면(14)까지 연마가공, 원래의 기재 표면에서 5μm 연마가공의 3개의 상태일 때를 나타내고, 우측의 칸은 피막경도(被膜硬度)(HV)의 예로서, 여기에서는 기재(11)가 Fe계 기재인 예를 나타내고, 하기의 경도를 구비한다.In Fig. 16, the column on the left shows the case of three states: the TA treatment of Fig. 15 (a), the grinding processing up to the original substrate surface 14, and the 5 μm grinding processing from the original substrate surface, which have already been described. The column of is an example of film hardness (HV), and here, the example in which the base material 11 is an Fe-based base material is shown, and it is equipped with the following hardness.

Figure pct00007
Figure pct00007

여기에서 TA 표면일 때에 피막경도 2500HV는, 도15의 (a)의 TA 처리 후의 상태 그대로(5∼15μm 두께의 TA 피막(13)을 티타늄 이온 스퍼터링한 상태 그대로)일 때의 피막경도가 2500HV 정도인 것을 의미한다. 즉, 종래의 초음파 납땜 인두의 인두팁의 스테인리스(SUS304)의 경도가 150HV(후술하는 도17을 참조)인 것에 비하여, 16배 정도 경도가 단단한 것을 의미한다(내마모성도 대략 동일함).Here, the film hardness of 2500 HV on the TA surface is about 2500 HV as it is after the TA treatment in Fig. means to be That is, the hardness of the stainless steel (SUS304) of the iron tip of the conventional ultrasonic soldering iron is 150HV (refer to FIG. 17 to be described later), which means that the hardness is 16 times harder (abrasion resistance is approximately the same).

마찬가지로, 원래의 기재 표면까지 연마가공의 2000HV는, 도15의 (a)의 TA 처리 후의 상태에서 원래의 기재 표면(14)까지 연마가공하였을 때의 피막경도가 2000HV 정도인 것을 의미한다. 즉, 종래의 초음파 납땜 인두에 있어서의 인두팁의 스테인리스(SUS304)의 경도가 150HV(후술하는 도17을 참조)인 것에 비하여, 13배 정도 경도가 단단한 것을 의미한다(내마모성도 대략 동일함).Similarly, 2000 HV of grinding to the original substrate surface means that the film hardness when grinding to the original substrate surface 14 in the state after the TA treatment in Fig. 15(a) is about 2000 HV. That is, it means that the hardness of the stainless steel (SUS304) of the iron tip in the conventional ultrasonic soldering iron is 150 HV (refer to FIG. 17 to be described later), which is about 13 times harder (the abrasion resistance is approximately the same).

마찬가지로, 원래의 기재 표면에서 5μm 연마가공의 1000HV는, 도15의 (a)의 TA 처리 후의 상태에서 원래의 기재 표면에서 5μm 연마가공하였을 때의 피막경도가 1000HV 정도인 것을 의미한다. 즉, 종래의 초음파 납땜 인두에 있어서의 인두팁의 스테인리스(SUS304)의 경도가 150HV(후술하는 도17을 참조)인 것에 비하여, 6배 정도 경도가 단단한 것을 의미한다(내마모성도 대략 동일함).Similarly, 1000 HV of 5 μm grinding on the original substrate surface means that the film hardness when 5 μm grinding on the original substrate surface is about 1000 HV in the state after the TA treatment in Fig. 15(a). That is, it means that the hardness of the stainless steel (SUS304) of the iron tip in the conventional ultrasonic soldering iron is 150HV (refer to FIG. 17 to be described later), which is about 6 times harder (the abrasion resistance is approximately the same).

도17은, 본 발명의 ABS 코팅의 납땜인두에 대한 응용례를 나타낸다. 이 도17은, 이미 설명한 도15의 (a)의 TA 피막, 도15의 (b)의 SA 피막 등의 경도(HV), 비열(J/KgK), 열전도율(W/mK)의 관계를 나타내는 것이다.17 shows an application example of the ABS coating of the present invention to a soldering iron. Fig. 17 shows the relationship between hardness (HV), specific heat (J/KgK), and thermal conductivity (W/mK) of the TA film of Fig. 15 (a) and the SA film of Fig. 15 (b), which have already been described. will be.

도17에 있어서 좌측의 칸은 이미 설명한 도15의 (a)의 TA 피막, 도15의 (b)의 SA 피막, 그 이외의 재료일 때를 나타내고, 우측의 칸은 경도, 비열, 열전도율의 값의 예를 나타내고, 하기의 경도, 비열, 열전도율을 각각 구비한다.In Fig. 17, the column on the left shows the TA film of Fig. 15 (a), the SA film of Fig. 15 (b), and other materials, which have already been described, and the column on the right shows the hardness, specific heat, and thermal conductivity values. Examples of , each having the following hardness, specific heat, and thermal conductivity.

Figure pct00008
Figure pct00008

여기에서 좌측 칸의 인두팁의 피막/재료는, 종래에는 몰리브덴, 크롬몰리브덴강, SUS304 등을 사용하고 있고, 경도는 147∼415HV의 범위 내(수백 HV)이었다(도17의 우측에 기재한 「(1) 원래의 경도(수백 HV)」를 참조).Here, molybdenum, chromium-molybdenum steel, SUS304, etc. were conventionally used for the film/material of the iron tip in the left column, and the hardness was within the range of 147 to 415 HV (several hundreds of HV) (“( 1) See “Original Hardness (Hundreds of HV)”).

이러한 종래의 인두팁(몰리브덴, 크롬몰리브덴강, SUS304)의 표면에 본 발명의 도15의 (a)의 TA 피막을 형성하면, TA 피막의 경도가 2500HV로 약 6배 높아지는(도17에 도시한 「(2)처리 후의 경도(2500HV)」를 참조) 것이 판명되었고, 내마모성도 대략 마찬가지로 높아지는 것이 판명되었다.When the TA film of Fig. 15 (a) of the present invention is formed on the surface of such a conventional iron tip (molybdenum, chromium molybdenum steel, SUS304), the hardness of the TA film is increased by about 6 times to 2500 HV (“ (2) Hardness after treatment (2500 HV)") was found, and it was found that the abrasion resistance was also substantially similarly increased.

마찬가지로 도17의 우측에 나타내는 바와 같이,Similarly, as shown on the right side of Fig. 17,

「(3)원래의 열전도율(SUS304의 16.3)」에서 「(4)변경 후의 열전도율(몰리브덴의 147)」로 커지는 것이 판명되었다.It was found that it increased from "(3) original thermal conductivity (16.3 of SUS304)" to "(4) thermal conductivity after change (147 of molybdenum)".

즉 인두팁의 기재를 종래의 「SUS304」에서 본 발명의 「몰리브덴」으로 변경하여 열전도율을 약 9배 크게 하고, 또한 표면에 TA 피막을 형성하여 표면의 경도를 약 6배만큼 크게 할 수 있었다.That is, by changing the base material of the iron tip from the conventional "SUS304" to the "molybdenum" of the present invention, the thermal conductivity was increased by about 9 times, and the surface hardness was increased by about 6 times by forming a TA film on the surface.

여기에서, 인두팁의 기재를 SUS304에서 몰리브덴으로 변경함으로써, 실리콘 기판에 대한 열적 특성, 특히 열전도성이 대폭적으로 개선되어, 인두팁의 교환빈도를 약 6개월 정도 늘릴 수 있었다. 그러나 경도는 작기 때문에, 인두팁의 교환빈도는 6개월 정도가 되었다. 또한 인두팁의 기재인 몰리브덴에 TA 처리(TA코팅)를 실시(이미 설명한 도15의 (a)를 참조)하여 경도를 높임으로써, 인두팁의 교환빈도를 1년 반 정도로 향상시킬 수 있었다.Here, by changing the base material of the iron tip from SUS304 to molybdenum, thermal properties, particularly thermal conductivity, to the silicon substrate were significantly improved, and the frequency of replacement of the iron tip could be increased by about 6 months. However, since the hardness is small, the frequency of replacement of the iron tip is about 6 months. In addition, by increasing the hardness by performing TA treatment (TA coating) on molybdenum, the base material of the iron tip (refer to FIG.

도18은, 본 발명의 ABS 코팅의 표면 현미경 사진예(몰리브덴)를 나타낸다. 이 도18에 나타내는 ABS 코팅은 실험에서는, 펄스 50Hz, 최대전압 220V, 전류 14A(마일드 모드)로 실시함으로써, 요철은 5μm 정도가 얻어졌다. 10×10mm2 영역을 40분 동안 처리하였다.18 shows an example of a surface micrograph (molybdenum) of the ABS coating of the present invention. In the experiment, the ABS coating shown in Fig. 18 was performed with a pulse of 50 Hz, a maximum voltage of 220 V, and a current of 14 A (mild mode), whereby the unevenness of about 5 μm was obtained. A 10×10 mm 2 area was treated for 40 minutes.

도18의 (a)는 몰리브덴 표면(기재)의 현미경 사진을 나타내고, 도18의 (b)는 TA 표면(티타늄 코팅)의 현미경 사진을 나타낸다. 양 화상은 위에서부터 5, 10, 20, 50배의 순서로 배율이 높아지는 화상이다.Fig. 18(a) shows a photomicrograph of the molybdenum surface (substrate), and Fig. 18(b) shows a photomicrograph of the TA surface (titanium coating). Both images are images whose magnification increases in the order of 5, 10, 20, and 50 times from the top.

도18의 (a)의 몰리브덴 표면(기재)에는, 도시한 바와 같이 가로방향으로 기계가공의 후를 관찰할 수 있다.In the molybdenum surface (substrate) of Fig. 18(a), as shown in the figure, it is possible to observe after machining in the transverse direction.

도18의 (b)의 TA 표면(티타늄 코팅)은, 인두팁 기재인 몰리브덴 표면에, 티타늄 이온 스퍼터에 의하여 티타늄이 섬(島) 모양으로 형성되어 있는 모습이 판명된다. 이 TA 표면은, 이미 설명한 도15의 (a)에 도식적으로 나타내는 바와 같이 표면에 섬 모양의 요철이 존재하기 때문에, 필요에 따라 「TA 표면」, 「원래의 기재 표면까지 연마가공」, 「원래의 기재 표면에서 5μm 연마가공」으로 함으로써, 표면을 평탄하게 하는 것이 가능하다. 또한 연마할수록 도16에 기재한 바와 같이 경도가 2500에서 1000HV 정도로 작아지기 때문에, 사용에 따라 최적의 평탄성이 얻어지는 연마를 할 필요가 있다.In the TA surface (titanium coating) of FIG. 18(b), it is revealed that titanium is formed in an island shape by titanium ion sputtering on the surface of molybdenum, which is the iron tip base material. This TA surface has island-like irregularities on the surface as schematically shown in FIG. It is possible to flatten the surface by performing 5 μm grinding on the surface of the substrate. In addition, as the hardness decreases from 2500 to 1000 HV as shown in Fig. 16, as the polishing increases, it is necessary to perform polishing to obtain optimum flatness according to use.

도18의 (c)의 SA 표면(실리콘 코팅)은, 인두팁 기재인 몰리브덴 표면에, 실리콘 이온 스퍼터에 의하여 실리콘이 섬 모양으로 형성되어 있는 모습이 판명된다. 이 SA 표면은, 이미 설명한 도15의 (b)에 도식적으로 나타내는 바와 같이 표면에 섬 모양의 요철이 존재하기 때문에, 필요에 따라 「SA 표면」, 「원래의 기재 표면까지 연마가공」, 「원래의 기재 표면에서 5μm 연마가공」으로 함으로써, 표면을 평탄하게 하는 것이 가능하다. 또한 연마할수록 TA 피막과 마찬가지로 경도가 작아지기 때문에, 사용에 따라 최적의 평탄성이 얻어지는 연마를 할 필요가 있다.In the SA surface (silicon coating) in Fig. 18C, it is found that silicon is formed in an island shape by silicon ion sputtering on the surface of molybdenum, which is the iron tip base material. This SA surface has island-like irregularities on the surface as schematically shown in FIG. It is possible to flatten the surface by performing 5 μm grinding on the surface of the substrate. In addition, since the hardness decreases as the polishing increases, as in the case of the TA film, it is necessary to perform polishing to obtain optimum flatness according to use.

도19는, 본 발명의 ABS 코팅의 표면 현미경 사진예2를 나타낸다. 즉, 이미 설명한 도18의 (a)의 Mo(몰리브덴), 도18의 (b)의 TA(티타늄 코팅), 도18의 (c)의 SA(실리콘 코팅) 각각에 있어서의 4배의 실체 현미경의 화상례이다.Figure 19 shows the surface micrograph Example 2 of the ABS coating of the present invention. That is, a stereoscopic microscope at 4 times in each of Mo (molybdenum) in Fig. 18 (a), TA (titanium coating) in Fig. 18 (b), and SA (silicon coating) in Fig. 18 (c), which have already been described. is a picture example of

다음에, 도20∼도25를 사용하여 땜납을 부착시킨 인출선인 리본 또는 선재(線材)(와이어) 등을, 기판 또는 기판 상에 형성된 막에 직접 초음파 납땜하는 순서를 상세하게 설명한다.Next, the procedure for directly ultrasonically soldering a ribbon or a wire (wire), which is a lead wire to which solder is attached, to a substrate or a film formed on the substrate will be described in detail with reference to Figs.

도20은, 본 발명의 동작설명 플로차트(예비납땜이 없는 경우)를 나타낸다.Fig. 20 shows a flowchart (without pre-soldering) for explaining the operation of the present invention.

도20에 있어서 S101에서는, 납땜인두, 웨이퍼 적재대 등의 온도, 초음파 발진주파수 등의 설정을 한다. 즉, 초음파 납땜을 하기에 앞서, 전준비로서 이하의 것을 한다.In Fig. 20, in S101, the temperature of the soldering iron, the wafer mounting table, and the like, the ultrasonic oscillation frequency, and the like are set. That is, before ultrasonic soldering, the following are performed as preparatory steps.

·납땜인두 : 소정 온도로 가열(리본 또는 선재에 부착되어 있는 땜납이 용융되는 온도로 가열)한다.· Soldering iron: Heat to a predetermined temperature (heat to a temperature at which the solder attached to the ribbon or wire is melted).

·웨이퍼 적재대 : 기판인 웨이퍼의 적재대를 소정 온도로 예비가열(리본 또는 선재에 부착되어 있는 땜납이 용융되는 온도보다 약간 낮은 온도, 예를 들면 180℃(후술한다))한다.· Wafer mounting table: Preheat the mounting table of the wafer, which is the substrate, to a predetermined temperature (a temperature slightly lower than the temperature at which the solder attached to the ribbon or wire is melted, for example, 180°C (to be described later)).

·초음파 발진주파수 등 : 소정 주파수, 소정 출력의 초음파를 납땜인두팁으로부터 기판인 웨이퍼에 공급하도록 조정한다(예를 들면 후술하는 바와 같이 수십 KHz, 1∼6W의 초음파를 인두팁에 공급하도록 조정한다).· Ultrasonic oscillation frequency, etc.: Adjust so that ultrasonic waves of a predetermined frequency and a predetermined output are supplied from the soldering iron tip to the wafer, which is the substrate.

S102에서는, 웨이퍼를 소정의 위치에 세팅한다. 즉, 리본 또는 선재를 초음파 납땜하려고 하는, 예를 들면 태양전지의 웨이퍼를 S101에서 소정 온도로 가열한 웨이퍼 적재대의 소정의 위치에 자동기(도시하지 않음)에 의하여 반송하여 고정한다. 고정하면 매우 짧은 시간에 소정 온도(예를 들면 180℃)로 예비가열된다.In S102, the wafer is set at a predetermined position. That is, a wafer of, for example, a solar cell to be ultrasonically soldered to a ribbon or wire is transferred and fixed by an automatic machine (not shown) to a predetermined position on a wafer mounting table heated to a predetermined temperature in S101. When fixed, it is preheated to a predetermined temperature (eg 180° C.) in a very short time.

S103에서는, 땜납 부착 와이어 또는 리본을 송출한다. 즉, S102에서 웨이퍼 적재대의 소정 위치에 고정되어 예비가열된 웨이퍼의 소정 위치(초음파 납땜하는 기판 또는 기판 상의 막의 소정 위치)에, 미리 땜납을 부착시킨 와이어(선재) 또는 리본을 자동기(도시하지 않음)에 의하여 송출한다. 와이어(선재) 또는 리본은, 릴에서 송출하거나 또는 소정의 길이로 절단한 와이어 또는 리본을 다수 수납한 탑재상자로부터 송출한다. 또한 특히 와이어를 릴에서 송출하는 중에 비틀림에 의하여 끊어지는 경우가 가끔 발생하기 때문에, 소정의 길이로 절단한 와이어(선재)를 자동기에 의하여 적재상자로부터 송출하는 것이 바람직하다. 리본의 경우에는 그 정도는 아니다.In S103, the solder-attached wire or ribbon is sent out. That is, in S102, a wire (wire rod) or ribbon previously soldered to a predetermined position (a substrate to be ultrasonically soldered or a film on a substrate to be ultrasonically soldered) of the preheated wafer fixed at a predetermined position on the wafer mounting table is placed in an automatic machine (not shown). not) sent by The wire (wire rod) or ribbon is sent out from a reel or is sent out from a mounting box in which a plurality of wires or ribbons cut to a predetermined length are accommodated. In addition, in particular, since the wire sometimes breaks due to torsion while it is being sent from the reel, it is preferable to send the wire (wire rod) cut to a predetermined length from the loading box by an automatic machine. In the case of the ribbon, that's not the case.

S104에서는, 초음파 납땜을 한다. 즉, S102에서 웨이퍼를 웨이퍼 적재대에 고정하여 소정 온도(예를 들면 180℃)로 예비가열한 상태에서, 또한 S103에서 땜납을 부착시킨 와이어(선재) 또는 리본을, 웨이퍼 상 또는 웨이퍼 상에 형성된 막(알루미늄막, 질화막, 글라스막 등) 상에 공급(또는 재치)한 상태에서, 초음파 납땜 인두의 인두팁을 가볍게 눌러서 초음파를 공급하여 쓰레기(먼지) 등을 제거하면서, 당해 와이어(선재) 또는 리본에 부착되어 있는 땜납을 용융시켜서, 와이어 또는 리본과, 웨이퍼(기판) 또는 웨이퍼 상에 형성된 막(기판 상의 막)을 초음파 납땜한다.In S104, ultrasonic soldering is performed. That is, in the state in which the wafer is fixed to the wafer mounting table in S102 and preheated to a predetermined temperature (for example, 180° C.), and the wire (wire rod) or ribbon to which the solder is attached in S103 is formed on the wafer or on the wafer. In the state of being supplied (or placed) on a film (aluminum film, nitride film, glass film, etc.), the wire (wire rod) or ribbon The solder adhering thereto is melted, and the wire or ribbon and the wafer (substrate) or the film formed on the wafer (film on the substrate) are ultrasonically soldered.

S105에서는, 처리 웨이퍼가 있는지를 판별한다. YES인 경우에는, 처리 웨이퍼가 아직 있기 때문에 S106에서 다음의 웨이퍼 처리(S102∼S104의 처리)를 반복한다. NO인 경우에는, 모든 웨이퍼의 처리가 종료되었기 때문에 종료한다.In S105, it is determined whether there is a processing wafer. In the case of YES, since there is still a processing wafer, the following wafer processing (processes S102 to S104) is repeated in S106. In the case of NO, the processing of all wafers has been completed, and thus the process is completed.

이상에 의하여, 와이어(선재) 또는 리본에 미리 부착시킨 땜납을 용융시켜서, 예비가열된 웨이퍼(기판) 또는 웨이퍼 상에 형성된 막(기판 상의 막)에 직접 초음파 납땜하는 것이 가능하게 된다. 이에 따라, 이미 설명한 땜납이 부착되어 있지 않은 와이어 또는 리본을 기판 또는 기판 상의 막에 초음파 납땜하는 경우에 비하여, 이하의 우위점이 있다.As a result, it is possible to melt the solder previously attached to the wire (wire) or ribbon, and then directly ultrasonically solder to the preheated wafer (substrate) or the film (film on the substrate) formed on the wafer. Accordingly, there are the following advantages over the case of ultrasonically soldering the previously described wire or ribbon to which no solder is attached to a substrate or a film on the substrate.

1. 본 예에서는, 와이어 또는 리본에 땜납이 부착되어 있기 때문에, 땜납의 자동공급장치, 예비가열장치 등이 불필요하다.1. In this example, since solder is attached to the wire or ribbon, an automatic solder feeding device, preheating device, etc. are unnecessary.

2. 땜납을 기판 또는 기판 상의 막에 예비납땜하고, 다음에 와이어 또는 리본을 납땜하는 경우에 비하여, 당해 예비납땜공정이 불필요하다.2. Compared with the case where solder is pre-soldered to a substrate or a film on the substrate and then a wire or ribbon is soldered, the pre-soldering step is unnecessary.

도21은, 본 발명의 리본 접속례를 나타낸다. 즉, 이미 설명한 도20의 플로차트에 따라 땜납을 부착시킨 리본을 웨이퍼(예를 들면 태양전지 기판) 또는 웨이퍼 상의 막에 직접 초음파 납땜하여, 당해 리본을 전기적으로 또한 기계적으로 견고하게 접속한 예를 나타낸다.Fig. 21 shows a ribbon connection example of the present invention. That is, an example in which a ribbon to which solder is attached is directly ultrasonically soldered to a wafer (for example, a solar cell substrate) or a film on the wafer according to the flowchart of FIG. .

도21의 (a)는 핑거면으로의 접속례를 나타내고, 도21의 (b)는 실리콘면으로의 접속례를 나타내고, 도21의 (c)는 이면 알루미늄면으로의 접속례를 나타낸다.Fig. 21 (a) shows an example of connection to the finger surface, Fig. 21 (b) shows an example of connection to the silicon surface, and Fig. 21 (c) shows an example of connection to the rear aluminum surface.

도21의 (a)는 핑거면으로의 접속례를 나타낸다. 도21의 (a-1)은 리본을 핑거면에 초음파 납땜한 예를 나타내고, 도21의 (a-2)는 가로방향에서 보았을 때의 도면을 나타낸다.Fig. 21 (a) shows an example of connection to the finger surface. Fig. 21 (a-1) shows an example in which a ribbon is ultrasonically soldered to a finger surface, and Fig. 21 (a-2) shows a view when viewed from the horizontal direction.

도21의 (a)에 있어서 도시한 리본(땜납을 부착시킨 리본)은, 도20의 플로차트에 따라 실리콘 기판 상에 형성된 핑거면에 직접 초음파 납땜하여, 당해 리본을 핑거면(핑거 전극)에 전기적으로 접속하고 또한 당해 리본을 막(질화막 또는 질화막 상에 형성된 글라스막)에 기계적으로 견고하게 접속(고정)한 예를 나타낸다.The ribbon (ribbon to which solder is attached) shown in Fig. 21(a) is ultrasonically soldered directly to the finger surface formed on the silicon substrate according to the flowchart of Fig. 20, and the ribbon is electrically connected to the finger surface (finger electrode). An example in which the ribbon is mechanically and securely connected (fixed) to a film (a nitride film or a glass film formed on the nitride film) is shown.

도21의 (b)는 실리콘면(기판)으로의 접속례를 나타낸다. 도21의 (b-1)은 리본을 실리콘면에 초음파 납땜한 예를 나타내고, 도21의 (b-2)는 가로방향에서 보았을 때의 도면을 나타낸다.Fig. 21B shows an example of connection to the silicon surface (substrate). Fig. 21 (b-1) shows an example in which a ribbon is ultrasonically soldered to a silicon surface, and Fig. 21 (b-2) shows a view when viewed from the horizontal direction.

도21의 (b)에 있어서 도시한 리본(땜납을 부착시킨 리본)은, 도20의 플로차트에 따라 실리콘 기판 상에 직접 초음파 납땜하여, 당해 리본을 실리콘면(기판)에 전기적으로 접속하고 또한 당해 리본을 실리콘면(기판)에 기계적으로 견고하게 접속(고정)한 예를 나타낸다.The ribbon (ribbon to which solder is attached) shown in Fig. 21(b) is directly ultrasonically soldered onto a silicon substrate according to the flowchart of Fig. 20, the ribbon is electrically connected to the silicon surface (substrate), and the An example in which the ribbon is mechanically and firmly connected (fixed) to the silicon surface (substrate) is shown.

도21의 (c)는 이면 알루미늄면으로의 접속례를 나타낸다. 도21의 (c―1)은 리본을 이면 알루미늄면에 초음파 납땜한 예를 나타내고, 도21의 (c―2)는 가로방향에서 보았을 때의 도면을 나타낸다.Fig. 21(c) shows an example of connection to the rear aluminum surface. Fig. 21 (c-1) shows an example in which the ribbon is ultrasonically soldered to the aluminum surface of the back surface, and Fig. 21 (c-2) shows a view when viewed from the horizontal direction.

도21의 (c)에 있어서 도시한 리본(땜납을 부착시킨 리본)은, 도20의 플로차트에 따라 실리콘 기판의 이면의 알루미늄면에 직접 초음파 납땜하여, 당해 리본을 이면 알루미늄면에 전기적으로 접속하고 또한 당해 리본을 이면 알루미늄면에 기계적으로 견고하게 접속(고정)한 예를 나타낸다.The ribbon (ribbon to which solder is attached) shown in Fig. 21(c) is ultrasonically soldered directly to the aluminum surface of the back surface of the silicon substrate according to the flowchart in Fig. 20, and the ribbon is electrically connected to the aluminum surface on the back surface. Moreover, the example in which the said ribbon was connected (fixed) mechanically and firmly to the back aluminum surface is shown.

도22는, 본 발명의 와이어 접속례를 나타낸다. 즉, 이미 설명한 도20의 플로차트에 따라 땜납을 부착시킨 와이어(선재)를 웨이퍼(예를 들면 태양전지 기판) 또는 웨이퍼 상의 막에 직접 초음파 납땜하여, 당해 와이어를 전기적으로 또한 기계적으로 견고하게 접속한 예를 나타낸다.Fig. 22 shows a wire connection example of the present invention. That is, in accordance with the flow chart of Fig. 20 described above, a wire (wire) to which solder is attached is directly ultrasonically soldered to a wafer (eg, a solar cell substrate) or a film on the wafer, and the wire is electrically and mechanically firmly connected. shows an example.

도22의 (a)는 핑거면으로의 접속례를 나타내고, 도22의 (b)는 실리콘면으로의 접속례를 나타내고, 도22의 (c)는 이면 알루미늄면으로의 접속례를 나타낸다.Fig. 22(a) shows an example of connection to the finger surface, Fig. 22(b) shows an example of connection to the silicon surface, and Fig. 22(c) shows an example of connection to the rear aluminum surface.

도22의 (a)는 핑거면으로의 접속례를 나타낸다. 도22의 (a-1)은 와이어를 핑거면에 초음파 납땜한 예를 나타내고, 도22의 (a-2)는 가로방향에서 보았을 때의 도면을 나타낸다.Fig. 22(a) shows an example of connection to the finger surface. Fig. 22 (a-1) shows an example in which a wire is ultrasonically soldered to a finger surface, and Fig. 22 (a-2) shows a view when viewed from the horizontal direction.

도22의 (a)에 있어서 도시한 와이어(땜납을 부착시킨 와이어)는, 도20의 플로차트에 따라 실리콘 기판 상에 형성된 핑거면에 직접 초음파 납땜하여, 당해 와이어를 핑거면(핑거 전극)에 전기적으로 접속하고 또한 당해 와이어를 막(질화막 또는 질화막 상에 형성된 글라스막)에 기계적으로 견고하게 접속(고정)한 예를 나타낸다.The wire (wire attached with solder) shown in Fig. 22(a) is ultrasonically soldered directly to the finger surface formed on the silicon substrate according to the flowchart in Fig. 20, and the wire is electrically connected to the finger surface (finger electrode). An example in which the wire is mechanically and securely connected (fixed) to a film (a nitride film or a glass film formed on the nitride film) is shown.

도22의 (b)는 실리콘면(기판)으로의 접속례를 나타낸다. 도22의 (b-1)은 와이어를 실리콘면에 초음파 납땜한 예를 나타내고, 도22의 (b-2)는 가로방향에서 보았을 때의 도면을 나타낸다.22B shows an example of connection to a silicon surface (substrate). Fig. 22 (b-1) shows an example in which a wire is ultrasonically soldered to a silicon surface, and Fig. 22 (b-2) shows a view when viewed from the horizontal direction.

도22의 (b)에 있어서 도시한 와이어(땜납을 부착시킨 와이어)는, 도20의 플로차트에 따라 실리콘 기판 상에 직접 초음파 납땜하여, 당해 와이어를 실리콘면(기판)에 전기적으로 접속하고 또한 당해 와이어를 실리콘면(기판)에 기계적으로 견고하게 접속(고정)한 예를 나타낸다.The wire (wire to which solder is attached) shown in Fig. 22(b) is directly ultrasonically soldered on the silicon substrate according to the flowchart of Fig. 20, and the wire is electrically connected to the silicon surface (substrate), and the An example in which a wire is mechanically and firmly connected (fixed) to a silicon surface (substrate) is shown.

도22의 (c)는 이면 알루미늄면으로의 접속례를 나타낸다. 도22의 (c―1)은 와이어를 이면 알루미늄면에 초음파 납땜한 예를 나타내고, 도22의 (c―2)는 가로방향에서 보았을 때의 도면을 나타낸다.Fig. 22(c) shows an example of connection to the rear aluminum surface. Fig. 22 (c-1) shows an example in which a wire is ultrasonically soldered to the aluminum surface of the back surface, and Fig. 22 (c-2) shows a view when viewed from the horizontal direction.

도22의 (c)에 있어서 도시한 와이어(땜납을 부착시킨 와이어)는, 도20의 플로차트에 따라 실리콘 기판의 이면의 알루미늄면에 직접 초음파 납땜하여, 당해 와이어를 이면 알루미늄면에 전기적으로 접속하고 또한 당해 와이어를 이면 알루미늄면에 기계적으로 견고하게 접속(고정)한 예를 나타낸다.The wire shown in Fig. 22(c) (the wire to which the solder is attached) is directly ultrasonically soldered to the aluminum surface of the back surface of the silicon substrate according to the flowchart in Fig. 20, and the wire is electrically connected to the aluminum surface of the back surface. Moreover, the example in which the said wire was mechanically and firmly connected (fixed) to the back aluminum surface is shown.

도23은, 본 발명의 납땜 조건예를 나타낸다. 즉, 이미 설명한 도20, 도21, 도22에 있어서 초음파 납땜에서 사용한 납땜조건의 일례를 나타낸다. 도시한 바와 같이 샘플, 초음파 출력, 초음파 주파수, 인두온도, 스테이지 온도(웨이퍼 적재대 온도)는, 이하와 같이 하였다.23 shows an example of soldering conditions of the present invention. That is, an example of the soldering conditions used in ultrasonic soldering in FIG. 20, FIG. 21, and FIG. 22 already described is shown. As shown in the figure, the sample, ultrasonic output, ultrasonic frequency, iron temperature, and stage temperature (wafer loading table temperature) were as follows.

Figure pct00009
Figure pct00009

도24는, 본 발명의 와이어의 납땜조건 및 납땜 성공례를 나타낸다.Fig. 24 shows the soldering conditions and soldering success examples of the wire of the present invention.

도24의 (a)는 성공 개수/총개수의 예를 나타낸다. 여기에서는 와이어의 단면 형상으로서, 도시한 바와 같이 0.5mmφ, 0.4mmφ, 0.3mmφ, 0.2mmφ에 대하여 실험하였을 때의 성공 개수의 예를 나타내고, 도면에 나타내는 이하와 같은 결과가 얻어졌다.24(a) shows an example of the number of successes/total number. Here, as the cross-sectional shape of the wire, examples of the number of successes when tested for 0.5 mm phi, 0.4 mm phi, 0.3 mm phi, and 0.2 mm phi are shown as shown, and the following results shown in the drawings were obtained.

Figure pct00010
Figure pct00010

여기에서 (a-1) 「10μm 정도 두께의 땜납 코팅」은, 와이어(구리 와이어)에 10μm 정도 두께의 땜납을 부착(땜납 코팅에 의하여 부착)시킨 것이다. (a-2) 「상기 와이어의 찌그러진 형상」은, 후술하는 도24의 (b)에서 설명하는 바와 같이 「10μm 정도 두께의 땜납 코팅」의 ○모양의 와이어를 약간 찌그러 뜨린 것이다. (a-3) 「예비납땜, 구리선 ○형상」은, 기판 상에 예비납땜하여 두고, 이것에 구리선 ○형상의 와이어를 초음파 납땜한 것이다.Here, (a-1) "solder coating with a thickness of about 10 μm" refers to a wire (copper wire) with solder having a thickness of about 10 μm attached (attached by solder coating). (a-2) The "distorted shape of the wire" is a slightly crushed o-shaped wire of a "solder coating with a thickness of about 10 μm" as described in FIG. 24 (b) to be described later. (a-3) "Pre-soldering, copper wire ○ shape" is pre-soldered on a substrate, and a copper wire ○ shaped wire is ultrasonically brazed thereto.

이상과 같이, 와이어의 단면 지름이 0.5mmφ, 0.4mmφ, 0.3mmφ, 0.2mmφ에 대하여, 이미 설명한 도20의 플로차트에 따라 기판(웨이퍼)으로의 초음파 납땜을 실험한 결과, 이하와 같은 결과가 얻어졌다.As described above, the results of ultrasonic soldering to a substrate (wafer) were tested according to the flow chart of FIG. lost.

(1) (a-1)의 ○형상인 상태의 와이어는 초음파 납땜이 곤란하였지만, 그 이외는 모두 초음파 납땜을 할 수 있었다(전기적, 기계적인 접속이 양호하게 되었다).(1) Ultrasonic soldering was difficult for the wire in the (circle) shape of (a-1), but ultrasonic soldering was possible in all other cases (electrical and mechanical connection became good).

(2) 0.5mmφ의 와이어(0.5mmφ인 구리선의 표면에 땜납을 부착시킨 와이어)는 지나치게 단단하여, 웨이퍼에 초음파 납땜을 한 경우에 당해 웨이퍼가 갈라지거나 벗겨지는 경우가 있어, 취급에 어려움이 있다. 당해 와이어를 사용하기 위해서는 소둔(燒鈍) 등을 하여 부드럽게 할 필요성이 있다.(2) 0.5mmφ wire (a wire with solder attached to the surface of a 0.5mmφ copper wire) is too hard, and when ultrasonic soldering is performed on the wafer, the wafer may crack or peel off, making handling difficult . In order to use the wire, it is necessary to soften it by annealing or the like.

(3) (a-3)에 나타내는 바와 같이 기판에 미리 예비납땜(초음파 예비납땜)을 하여 두면, 구리선 ○형상의 와이어이더라도 기판에 초음파 납땜이 가능하다는 것이 판명되었다.(3) As shown in (a-3), it was found that ultrasonic soldering to the substrate was possible even with a copper wire ○-shaped wire by pre-soldering (ultrasonic pre-soldering) to the substrate in advance.

도24의 (b)는, 찌그러진 와이어의 설명도를 나타낸다. 즉, 상기에서 설명한 도24의 (a)의 「(a-2)상기 와이어의 찌그러진 형상」의 설명도를 나타낸다.Fig. 24(b) shows an explanatory view of the crushed wire. That is, an explanatory view of "(a-2) distorted shape of the wire" in Fig. 24(a) described above is shown.

도24의 (b-1)은 구리선 ○형상의 와이어의 예를 나타내고, 도24의 (b-2)는 찌그러진 형상의 예를 나타낸다.Fig. 24 (b-1) shows an example of a copper wire ?-shaped wire, and Fig. 24 (b-2) shows an example of a distorted shape.

도24의 (b―2)에 있어서, 도24의 (b―1)의 구리선 ○형상의 와이어를, 여기에서는 도면에 나타내는 바와 같이 지름방향의 상하로 약간 찌그러 뜨려서, 하방의 기판과 접하는 부분이 약 100∼200μm 정도 또는 그 이상이면, 안정적으로 납땜이 가능(도20의 플로차트에 따른 초음파 납땜이 가능)하게 되는 것이 실험에 의하여 판명되었다.In Fig. 24 (b-2), the copper wire (circle)-shaped wire of Fig. 24 (b-1) is slightly crushed up and down in the radial direction as shown in the figure here, so that the portion in contact with the substrate below is If it is about 100 to 200 µm or more, it has been found through experiments that stable soldering is possible (ultrasonic soldering according to the flowchart of FIG. 20 is possible).

도25는, 본 발명의 초음파 납땜의 설명도(예비납땜의 유무(有無), 땜납 공급의 유무 등)를 나타낸다. 여기에서, 세로축은 예비납땜 유무의 구별을 나타낸다. 즉, 와이어 또는 리본이 초음파 납땜하려고 하는 기판(예를 들면 웨이퍼 또는 웨이퍼의 표면에 형성된 막)의 부분에 미리 예비납땜되어 있는 경우에는 유, 예비납땜되어 있지 않은 경우에는 무의 구별이다.Fig. 25 shows an explanatory diagram (with or without presoldering, with or without solder supply, etc.) of ultrasonic soldering according to the present invention. Here, the vertical axis represents the distinction between the presence or absence of pre-soldering. That is, there is a distinction between a wire or a ribbon being pre-soldered to a portion of a substrate to be ultrasonically soldered (eg, a wafer or a film formed on a surface of the wafer) in advance, and in a case in which it is not pre-soldered.

또한 가로축은 와이어 또는 리본의 땜납 부착 유무의 구별을 나타낸다. 즉, 와이어 또는 리본의 표면에 미리 납땜(또는 땜납 코팅)되어 있는 경우에는 유, 납땜되어 있지 않은 경우에는 무이다.In addition, the horizontal axis represents the distinction between the presence or absence of solder adhesion to the wire or ribbon. That is, if the surface of the wire or ribbon is soldered (or coated with solder) in advance, it is present, if it is not soldered, it is not.

도25에 있어서, 예비납땜의 유무와 와이어 또는 리본의 땜납 부착의 유무의 조합에 대하여, 이미 설명한 도20의 플로차트에 따라 초음파 납땜한 경우에, 도면에 나타내는 이하의 실험결과가 얻어졌다.In Fig. 25, the following experimental results shown in the drawings were obtained when ultrasonic soldering was performed according to the flow chart of Fig. 20 already described for the combination of the presence or absence of pre-soldering and the presence or absence of solder adhesion of wires or ribbons.

Figure pct00011
Figure pct00011

여기에서 상세하게 설명하면, 4개의 조합(1), (2), (3), (4)에 대하여 하기의 결과가 얻어졌다.In detail here, the following results were obtained for the four combinations (1), (2), (3), and (4).

(1) 「예비납땜 유」, 「와이어 또는 리본의 땜납 부착 유」인 경우에는,(1) In the case of “pre-solder oil” or “solder attachment oil for wire or ribbon”,

1. 안정된 작업1. Stable work

2. ○형상의 와이어이더라도 납땜이 가능함2. Soldering is possible even with a ○-shaped wire

이라는 결과가 얻어졌다. 즉, 와이어 또는 리본을 초음파 납땜하려고 하는 기판(웨이퍼) 또는 기판 상에 형성된 막의 부분에 미리 초음파 납땜에 의하여 예비납땜한 부분에, 땜납을 부착시킨 와이어 또는 리본을 초음파 납땜한 경우의 실험결과이다. 안정된 작업을 할 수 있고, 또한 ○형상의 와이어이더라도 납땜이 양호하게 가능(전기적으로 접속 또한 기계적으로 견고하게 접속이 가능)하였다.result was obtained. That is, it is an experimental result in the case of ultrasonically soldering a wire or ribbon to which a solder is attached to a portion pre-soldered by ultrasonic soldering on a substrate (wafer) or a film formed on the substrate to be ultrasonically soldered with a wire or ribbon. A stable operation was possible, and even with a ○-shaped wire, soldering was possible (electrically connected and mechanically firmly connected).

(2) 「예비납땜 무」, 「와이어 또는 리본의 땜납 부착 유」인 경우에는,(2) In the case of “No pre-soldering” or “With solder attached to wires or ribbons”,

1. ○형상을 찌그러 뜨린 와이어 또는 리본은 밀착1. ○ Wires or ribbons with distorted shapes are closely adhered

2. ○형상 와이어의 밀착은 불안정2. The adhesion of the ○shaped wire is unstable.

3. 부착시킨 땜납이 벗겨진 장소의 밀착이 문제가 있다3. There is a problem with the adhesion of the place where the attached solder has peeled off.

는 결과가 얻어졌다. 즉, 와이어 또는 리본을 초음파 납땜하려고 하는 기판(웨이퍼) 또는 기판 상에 형성된 막의 부분에 초음파 납땜에 의한 예비납땜이 없는 부분에, 땜납을 부착시킨 와이어 또는 리본을 초음파 납땜한 경우의 실험결과이다. ○형상을 찌그러 뜨린 와이어 또는 리본은 밀착이 양호, ○형상의 와이어의 밀착은 불안정, 또한 부착시킨 땜납이 벗겨진 장소의 밀착에 문제가 있다는 결과가 얻어졌다.was obtained. That is, it is an experimental result in the case of ultrasonically soldering a wire or ribbon to which a solder is attached to a portion of a substrate (wafer) or a film formed on the substrate to which the wire or ribbon is to be ultrasonically soldered to a portion where there is no preliminary soldering by ultrasonic soldering. The result was obtained that the wire or ribbon with the shape of ○ had good adhesion, the adhesion of the wire with the shape of ○ was unstable, and that there was a problem in adhesion at the place where the attached solder was peeled off.

(3) 「예비납땜 유」, 「와이어 또는 리본의 땜납 부착 무」인 경우에는,(3) In the case of “Pre-soldering oil” or “No soldering of wires or ribbons”,

1. 열이 전해지는 방법에 따라서는, 땜납재료가 일정하게 부착되지 않는 경우가 있다는 결과가 얻어졌다. 즉, 와이어 또는 리본을 초음파 납땜하려고 하는 기판(웨이퍼) 또는 기판 상에 형성된 막의 부분에 미리 초음파 납땜에 의하여 예비납땜한 부분에, 땜납 부착이 없는 와이어 또는 리본을 초음파 납땜한 경우의 실험결과이다. 열이 전해지는 방법에 따라서는, 땜납재료가 일정하게 부착되지 않는 경우가 있다는 결과가 얻어졌다. 즉 와이어 또는 리본에 땜납이 부착되어 있지 않고, 납땜하려고 하는 기판의 부분에 예비납땜이 되어 있고, 와이어 또는 리본의 위에서부터 납땜인두팁으로 가볍게 누르면서 초음파 납땜하기 때문에, 인두팁, 와이어 또는 리본, 기판 상의 예비납땜부분으로 열이 전해지는 경로에 있어서 열이 전해지는 방법에 따라 일정하고 말끔한 납땜이 이루어질 수 없는 경우가 발생하였다. 즉, 와이어 또는 리본에 납땜하여 두면 해결할 수 있다.1. A result was obtained that the solder material may not adhere uniformly depending on the method of heat transfer. That is, it is an experimental result in the case of ultrasonically soldering a wire or ribbon without solder adhesion to a portion pre-soldered by ultrasonic soldering to a substrate (wafer) or a film formed on the substrate to be ultrasonically soldered with a wire or ribbon. A result was obtained that the solder material did not adhere uniformly depending on the method of heat transfer. In other words, since solder is not attached to the wire or ribbon, the part of the board to be soldered is pre-soldered, and ultrasonic soldering is performed while lightly pressing with the soldering iron tip from the top of the wire or ribbon, the soldering iron tip, wire or ribbon, reserve on the board In the path of heat transfer to the soldering part, there was a case where consistent and clean soldering could not be achieved depending on the method of heat transfer. That is, it can be solved by soldering it to a wire or ribbon.

(4) 「예비납땜 무」, 「와이어 또는 리본의 땜납 부착 무」인 경우에는,(4) In the case of “No pre-soldering” or “No soldering of wires or ribbons”,

1. 땜납 공급 필요1. Requires solder supply

2. 와이어 또는 리본의 공급과 더불어 땜납 공급은 작업이 불안정2. In addition to the supply of wire or ribbon, the supply of solder is unstable.

3. 균일한 땜납재료의 공급이 어렵다3. It is difficult to supply a uniform solder material

는 결과가 얻어졌다. 즉, 와이어 또는 리본 및 납땜하려고 하는 기판의 부분에도 예비납땜이 없는 경우이기 때문에, 와이어 또는 리본과 땜납을 동시에 공급할 필요가 있다. 그 때문에 땜납 공급이 필요하며, 와이어 또는 리본의 공급과 땜납의 공급의 양자가 공급작업이 불안정하고, 또한 균일한 땜납재료의 공급이 어렵다는 결과가 얻어졌다.was obtained. That is, since there is no preliminary soldering for the wire or ribbon and the portion of the board to be soldered, it is necessary to simultaneously supply the wire or ribbon and solder. Therefore, it is necessary to supply solder, and the result is that the supply operation of both the supply of the wire or ribbon and the supply of the solder is unstable, and it is difficult to supply the solder material uniformly.

1 : 기판(태양전지 기판, 실리콘 기판)
2 : 기판 적재대(기판 예비가열대)
3 : 인두팁
31 : 인두팁 온도(T3)
32 : 인두팁 이동장치(S1)
4 : 인두팁 가열장치
5 : 초음파 발진장치
6 : 땜납
7 : 땜납 예비가열장치(T2)
8 : 땜납 슬라이드 장치(S2)
11, 21 : 기재
12 : TA 혼합층
13 : TA 피막
14 : 원래의 기재 표면
22 : SA 혼합층
23 : SA 피막
24 : 원래의 기재 표면
1: Substrate (solar cell substrate, silicon substrate)
2: Substrate loading stand (substrate pre-heating stand)
3: Iron tip
31: iron tip temperature (T3)
32: iron tip moving device (S1)
4: Iron tip heating device
5: Ultrasonic oscillator
6: Solder
7: Solder preheating device (T2)
8: Solder slide device (S2)
11, 21: description
12: TA mixed layer
13: TA film
14: original substrate surface
22: SA mixed layer
23: SA film
24: original substrate surface

Claims (16)

기판 또는 기판 상에 형성된 막(膜)의 부분에 납땜하는 초음파 납땜장치(超音波 soldering裝置)에 있어서,
피납땜대상인 기판 또는 막을 형성한 기판을, 땜납(solder)의 용융온도보다 낮은 소정 온도로 예비가열하는 기판 예비가열장치와,
상기 기판 예비가열장치에 의하여 예비가열된 소정 온도의 상기 기판의 부분에 근접하는 납땜인두팁 부분을, 초음파를 인가한 상태로 공급된 땜납이 용융되는 소정 온도로 조정하는 인두팁 가열장치(iron tip 加熱裝置)와,
상기 인두팁 가열장치에 의하여 가열된 인두팁 부분에 상기 초음파를 공급하는 초음파 발진장치와,
상기 인두팁 부분에 공급되는 실(絲) 모양의 땜납을, 상기 실 모양의 땜납이 용해되는 온도보다 낮은 온도로 예비가열하는 땜납 예비가열장치와,
상기 땜납 예비가열장치에 의하여 예비가열된 실 모양의 땜납을 상기 가열된 인두팁 부분에 공급하는 속도를 조정하는 땜납 슬라이드 장치(solder slide 裝置)와,
상기 기판에 근접하는 상기 가열된 인두팁에 상기 땜납 슬라이드 장치에 의하여 상기 예비가열된 실 모양의 땜납을 소정 속도로 공급하면서 상기 인두팁을 소정 속도로 납땜방향으로 이동시키는 인두팁 이동장치(iron tip 移動裝置)를
구비하고,
예비가열된 실 모양의 땜납을 인두팁 부분에 의하여 용해시키고 또한 초음파를 인가하여 근접한 기판부분의 부착물을 제거하고 상기 기판부분에 상기 용융땜납을 부착시켜서 납땜하는 것을 특징으로 하는 초음파 납땜장치.
In an ultrasonic soldering apparatus for soldering to a substrate or a portion of a film formed on the substrate,
A substrate preheating device for preheating a substrate to be soldered or a substrate on which a film is formed to a predetermined temperature lower than a melting temperature of solder;
An iron tip heating device that adjusts a soldering iron tip portion close to a portion of the substrate having a predetermined temperature preheated by the substrate preheating device to a predetermined temperature at which the solder supplied with ultrasonic waves is melted. )Wow,
an ultrasonic oscillator for supplying the ultrasonic wave to the iron tip portion heated by the iron tip heating device;
a solder preheating device for preheating the thread-shaped solder supplied to the iron tip to a temperature lower than a temperature at which the thread-shaped solder is dissolved;
a solder slide device for adjusting the speed at which the thread-shaped solder preheated by the solder preheating device is supplied to the heated iron tip portion;
An iron tip moving device that moves the iron tip in the soldering direction at a predetermined speed while supplying the pre-heated thread-like solder by the solder slide device to the heated iron tip close to the substrate at a predetermined speed cast
provided,
An ultrasonic soldering apparatus, characterized in that preheated thread-like solder is dissolved by an iron tip portion, and ultrasonic waves are applied to remove adhesions on adjacent substrate portions, and the molten solder is attached to the substrate portion for soldering.
제1항에 있어서,
상기 인두팁 부분의 형상에 있어서, 상기 인두팁의 이동방향의 길이를 상기 인두팁의 이동방향의 폭보다 길게 하여, 단면적 및 열용량을 크게 함으로써 기판으로의 열전도(熱傳導)를 개선하여 상기 인두팁 온도를 저하시켜서, 기판 상의 막 또는 기판 중의 막에 대한 열손상을 저감시키는 것을 특징으로 하는 초음파 납땜장치.
According to claim 1,
In the shape of the iron tip portion, the length in the moving direction of the iron tip is longer than the width in the moving direction of the iron tip, thereby increasing the cross-sectional area and heat capacity, thereby improving heat conduction to the substrate and lowering the temperature of the iron tip, An ultrasonic soldering apparatus for reducing thermal damage to a film on a substrate or to a film in the substrate.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 인두팁 부분의 형상에 있어서, 상기 인두팁의 이동방향의 길이를 상기 인두팁의 이동방향의 폭보다 길게 하여, 단면적을 크게 함으로써 상기 초음파의 기판으로의 열전도를 개선하고, 부착물의 제거를 개선하여 그 초음파 발진출력을 저감시켜서, 기판 상의 막 또는 기판 중의 막에 대한 초음파 손상을 저감시키는 것을 특징으로 하는 초음파 납땜장치.
3. The method of claim 1 or 2,
In the shape of the iron tip portion, the length in the moving direction of the iron tip is longer than the width in the moving direction of the iron tip, thereby increasing the cross-sectional area to improve heat conduction of the ultrasonic waves to the substrate and to improve the removal of attachments. An ultrasonic soldering apparatus characterized by reducing an oscillation output to reduce ultrasonic damage to a film on a substrate or a film in the substrate.
제3항에 있어서,
초음파 발진출력을 2W∼6W, 바람직하게는 2W로 하는 것을 특징으로 하는 초음파 납땜장치.
4. The method of claim 3,
An ultrasonic soldering apparatus characterized in that the ultrasonic oscillation output is 2W to 6W, preferably 2W.
제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 인두팁 부분의 형상에 있어서, 상기 인두팁의 이동방향의 길이를 상기 인두팁의 이동방향의 폭의 3배 내지 6배로 하고, 기판에 있어서 인두팁의 이동방향의 굴곡 길이의 주기에 맞추어서 균일한 두께의 땜납층을 형성하는 것을 특징으로 하는 초음파 납땜장치.
5. The method according to any one of claims 1 to 4,
In the shape of the iron tip portion, the length in the moving direction of the iron tip is 3 to 6 times the width in the moving direction of the iron tip, and the solder having a uniform thickness according to the cycle of the bending length in the moving direction of the iron tip on the board Ultrasonic soldering apparatus, characterized in that to form a layer.
제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 예비가열된 실 모양의 땜납의 단면적을 크게 또는 작게 하여 기판으로의 땜납 두께를 가급적 얇게 조정할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 초음파 납땜장치.
6. The method according to any one of claims 1 to 5,
The ultrasonic soldering apparatus according to claim 1, wherein the thickness of the solder to the substrate can be adjusted as thin as possible by increasing or decreasing the cross-sectional area of the preheated thread-like solder.
제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 예비가열된 실 모양의 땜납의 공급속도와 상기 인두팁의 이동속도를 동일하게 하는 것을 특징으로 하는 초음파 납땜장치.
7. The method according to any one of claims 1 to 6,
Ultrasonic soldering apparatus, characterized in that the supply speed of the preheated thread-like solder and the moving speed of the iron tip are the same.
제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 예비가열된 실 모양의 땜납의 공급속도와 상기 인두팁의 이동속도에 있어서, 전자(前者)를 후자(後者)보다 빠르게 하여 용융땜납량을 증가시켜서 기판으로의 땜납 두께를 두껍게 하거나, 또는 전자를 후자보다 느리게 하여 용융땜납량을 감소시켜서 기판으로의 땜납 두께를 얇게 하여, 땜납 두께를 가급적 얇게 조정할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 초음파 납땜장치.
8. The method according to any one of claims 1 to 7,
In the supply speed of the preheated thread-like solder and the moving speed of the iron tip, the former is made faster than the latter to increase the amount of molten solder to increase the thickness of the solder to the substrate, or An ultrasonic soldering apparatus characterized in that it is made slower than the latter to reduce the amount of molten solder, thereby reducing the thickness of the solder to the substrate, so that the thickness of the solder can be adjusted as thin as possible.
제1항 내지 제8항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 인두팁 부분의 이동속도를 150mm/s 내지 200mm/s로 하여, 균일하고 또한 얇은 땜납층을 형성하는 것을 특징으로 하는 초음파 납땜장치.
9. The method according to any one of claims 1 to 8,
An ultrasonic soldering apparatus, characterized in that a uniform and thin solder layer is formed by setting the moving speed of the iron tip to 150 mm/s to 200 mm/s.
제1항 내지 제9항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 인두팁의 재료 또는 상기 인두팁을 코팅하는 재료를 고경도(高硬度), 내마모성(耐磨耗性)의 재료로 하는 것을 특징으로 하는 초음파 납땜장치.
10. The method according to any one of claims 1 to 9,
Ultrasonic soldering apparatus, characterized in that the material of the iron tip or the material for coating the iron tip is made of a material of high hardness and wear resistance.
제10항에 있어서.
상기 재료를 티타늄, 티타늄 합금, 실리콘 또는 실리콘 합금 중 어느 하나로 하는 것을 특징으로 하는 초음파 납땜장치.
11. The method of claim 10.
Ultrasonic soldering apparatus, characterized in that the material is any one of titanium, titanium alloy, silicon or silicon alloy.
제10항 또는 제11항에 있어서,
상기 인두팁의 코팅두께는 5∼15μm로 하는 것을 특징으로 하는 초음파 납땜장치.
12. The method of claim 10 or 11,
The ultrasonic soldering device, characterized in that the coating thickness of the iron tip is 5 ~ 15㎛.
제1항에 있어서,
상기 땜납 예비가열장치, 땜납 슬라이드 장치, 인두팁 이동장치 대신에, 미리 땜납이 부착되고 외부로 전류를 인출하는 인출선인 리본 또는 선재(線材)를, 상기 기판 또는 기판 상에 형성된 막의 부분에 상기 인두팁 부분으로 누르면서, 상기 인두팁을 소정 속도로 납땜방향으로 이동시키는 인두팁 이동장치를 구비하고,
미리 리본 또는 선재에 부착시킨 땜납을 인두팁 부분에 의하여 용해시키고 또한 초음파를 인가하여 근접한 기판부분의 부착물을 제거하고, 상기 기판부분에 상기 용융땜납을 부착시켜서 납땜하는 것을 특징으로 하는 초음파 납땜장치.
According to claim 1,
Instead of the solder preheating device, the solder slide device, and the iron tip moving device, a ribbon or wire, which is a lead wire that is pre-solder attached and draws a current to the outside, is placed on the substrate or a portion of the film formed on the substrate, the iron tip portion and an iron tip moving device for moving the iron tip in the soldering direction at a predetermined speed while pressing
An ultrasonic soldering apparatus characterized in that solder previously attached to a ribbon or wire is dissolved by an iron tip portion, and ultrasonic waves are applied to remove adhesions on adjacent substrate portions, and the molten solder is attached to the substrate portion for soldering.
제13항에 있어서,
상기 선재는 원형 모양의 선재를 약간 찌그러 뜨린 형상으로 하는 것을 특징으로 하는 초음파 납땜장치.
14. The method of claim 13,
The wire rod is an ultrasonic soldering device, characterized in that the circular-shaped wire rod is slightly crushed.
기판 또는 기판 상에 형성된 막의 부분에 납땜하는 초음파 납땜방법에 있어서,
피납땜대상인 기판 또는 막을 형성한 기판을, 땜납의 용융온도보다 낮은 소정 온도로 예비가열하는 기판 예비가열장치와,
상기 기판 예비가열장치에 의하여 예비가열된 소정 온도의 상기 기판의 부분에 근접하는 납땜인두팁 부분을, 초음파를 인가한 상태로 공급된 땜납이 용융되는 소정 온도로 조정하는 인두팁 가열장치와,
상기 인두팁 가열장치에 의하여 가열된 인두팁 부분에 상기 초음파를 공급하는 초음파 발진장치와,
상기 인두팁 부분에 공급되는 실 모양의 땜납을 상기 실 모양의 땜납이 용해되는 온도보다 낮은 온도로 예비가열하는 땜납 예비가열장치와,
상기 땜납 예비가열장치에 의하여 예비가열된 실 모양의 땜납을, 상기 가열된 인두팁 부분에 공급하는 속도를 조정하는 땜납 슬라이드 장치와,
상기 기판에 근접하는 상기 가열된 인두팁에 상기 땜납 슬라이드 장치에 의하여 상기 예비가열된 실 모양의 땜납을 소정 속도로 공급하면서, 상기 인두팁을 소정 속도로 납땜방향으로 이동시키는 인두팁 이동장치를
설치하고,
예비가열된 실 모양의 땜납을 인두팁 부분에 의하여 용해시키고 또한 초음파를 인가하여 근접한 기판부분의 부착물을 제거하고, 상기 기판부분에 상기 용융땜납을 부착시켜서 납땜하는 것을 특징으로 하는 초음파 납땜방법.
An ultrasonic soldering method for soldering a substrate or a portion of a film formed on the substrate, the method comprising:
a substrate preheating device for preheating the substrate to be soldered or the substrate on which the film is formed to a predetermined temperature lower than the melting temperature of the solder;
an iron tip heating device for adjusting a soldering iron tip portion close to a portion of the substrate having a predetermined temperature preheated by the substrate preheating device to a predetermined temperature at which the solder supplied in a state of applying ultrasonic waves is melted;
an ultrasonic oscillator for supplying the ultrasonic wave to the iron tip portion heated by the iron tip heating device;
a solder preheating device for preheating the thread-shaped solder supplied to the iron tip to a temperature lower than a temperature at which the thread-shaped solder is dissolved;
a solder slide device for adjusting a speed at which the thread-shaped solder preheated by the solder preheating device is supplied to the heated iron tip portion;
an iron tip moving device that moves the iron tip in a soldering direction at a predetermined speed while supplying the pre-heated thread-like solder by the solder slide device to the heated iron tip close to the substrate at a predetermined speed;
install,
An ultrasonic soldering method, characterized in that the preheated thread-like solder is melted by an iron tip portion, and ultrasonic waves are applied to remove the adhesion of the adjacent substrate portion, and the molten solder is attached to the substrate portion for soldering.
제15항에 있어서,
상기 땜납 예비가열장치, 땜납 슬라이드 장치, 인두팁 이동장치 대신에, 미리 땜납이 부착되고 외부로 전류를 인출하는 인출선인 리본 또는 선재를 상기 기판 또는 기판 상에 형성된 막의 부분에 상기 인두팁 부분으로 누르면서, 상기 인두팁을 소정 속도로 납땜방향으로 이동시키는 인두팁 이동장치를 설치하고,
미리 리본 또는 선재에 부착시킨 땜납을 인두팁 부분에 의하여 용해시키고 또한 초음파를 인가하여 근접한 기판부분의 부착물을 제거하고, 상기 기판부분에 상기 용융땜납을 부착시켜서 납땜하는 것을 특징으로 하는 초음파 납땜방법.
16. The method of claim 15,
Instead of the solder preheating device, the solder slide device, and the iron tip moving device, a ribbon or wire, which is a lead wire that is pre-solder attached and draws current to the outside, is pressed against the substrate or a portion of the film formed on the substrate with the iron tip portion, Installing an iron tip moving device that moves the iron tip in the soldering direction at a predetermined speed,
An ultrasonic soldering method characterized in that solder previously attached to a ribbon or wire is melted by an iron tip part, and ultrasonic waves are applied to remove the adhesion on the adjacent substrate, and the molten solder is attached to the substrate for soldering.
KR1020217022576A 2018-12-18 2019-10-25 Ultrasonic Soldering Device and Ultrasonic Soldering Method KR20210100729A (en)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018236377 2018-12-18
JPJP-P-2018-236377 2018-12-18
JPJP-P-2019-037814 2019-03-01
JP2019037814 2019-03-01
PCT/JP2019/042073 WO2020129410A1 (en) 2018-12-18 2019-10-25 Ultrasonic soldering device and ultrasonic soldering method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210100729A true KR20210100729A (en) 2021-08-17

Family

ID=71101213

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020217022576A KR20210100729A (en) 2018-12-18 2019-10-25 Ultrasonic Soldering Device and Ultrasonic Soldering Method

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JPWO2020129410A1 (en)
KR (1) KR20210100729A (en)
CN (1) CN113226613A (en)
TW (1) TWI724631B (en)
WO (1) WO2020129410A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023008783A1 (en) 2021-07-30 2023-02-02 주식회사 엘지에너지솔루션 Electrolyte for lithium-sulfur battery and lithium-sulfur battery comprising same

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001102610A (en) * 1999-09-29 2001-04-13 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd Lead wire with solder bump, lead wire-mounting device for solar cell, and method for manufacturing solar cell
JP2009195939A (en) * 2008-02-21 2009-09-03 Mitsuo Ebisawa Cylindrical soldering gun
JP2011005545A (en) * 2009-05-25 2011-01-13 Hitachi Metals Ltd Solder alloy, and soldered body using the same
WO2011114983A1 (en) * 2010-03-17 2011-09-22 株式会社アルバック Solar cell module and process for production thereof
JP5498879B2 (en) * 2010-07-09 2014-05-21 本田技研工業株式会社 Soldering apparatus and method
JP2012074565A (en) * 2010-09-29 2012-04-12 Diamond Electric Mfg Co Ltd Ultrasonic junction tool, ultrasonic junction device and junction material pattern formation method
CN203875447U (en) * 2014-05-27 2014-10-15 张曹 Ultrasonic wave low-temperature brazing device
JP6696665B2 (en) * 2015-10-25 2020-05-20 農工大ティー・エル・オー株式会社 Ultrasonic soldering method and ultrasonic soldering apparatus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023008783A1 (en) 2021-07-30 2023-02-02 주식회사 엘지에너지솔루션 Electrolyte for lithium-sulfur battery and lithium-sulfur battery comprising same

Also Published As

Publication number Publication date
TWI724631B (en) 2021-04-11
JPWO2020129410A1 (en) 2021-10-14
CN113226613A (en) 2021-08-06
WO2020129410A1 (en) 2020-06-25
TW202029517A (en) 2020-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5221231B2 (en) Method for producing solar cell lead wire
JP2010205792A (en) Solar cell lead, method of manufacturing same, and solar cell using same
US20090186195A1 (en) Reactive Multilayer Joining With Improved Metallization Techniques
KR20140015466A (en) Method for soldering solar cell contacts on aluminium connection-conductors
TW201017916A (en) Method for soldering contact wires to solar cells
EP2110861A2 (en) Solar cell lead wire and production method therefor and solar cell using same
KR20210100729A (en) Ultrasonic Soldering Device and Ultrasonic Soldering Method
JP2009218560A (en) Lead wire for solar cell, manufacturing method thereof, and solar cell
US20120031895A1 (en) Soldering head and process for inductive soldering
JP2010080540A (en) Formation method of electrode connection part
JP6546953B2 (en) Sputtering target-backing plate assembly and method for manufacturing the same
JP2010283138A (en) Solar cell lead wire and method of manufacturing the same, and solar cell using the same
EP0101374B1 (en) Semiconductor laser substrate and process for its production
JP2004349666A (en) Electrostatic chuck
TW201841463A (en) Solar cell module manufacturing method
JP6474672B2 (en) Solder-plated copper wire manufacturing method and solder-plated copper wire manufacturing apparatus
EP1189016A1 (en) Method for manufacturing mounted AFM probes by soldering
JP6991172B2 (en) Sputtering target-backing plate junction
US6550668B2 (en) Method and means for rapid heat-sink soldering
CN109093218B (en) Manufacturing method of target assembly
JP2008034721A (en) Thermoelectric power generation element, and its manufacturing method
KR100664520B1 (en) Method of manufacturing metal foil/ceramics joining material and metal foil laminated ceramic substrate
CN109411378A (en) A kind of preparation method of copper strips winding-type welding column
JP5407061B2 (en) Solar cell lead, manufacturing method thereof, and solar cell using the same
JP2007141621A (en) Lead wire for solar battery

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application