TWM515203U - 元件封裝結構 - Google Patents

Description

元件封裝結構

一種晶片封裝結構，尤其是一種元件之側邊配置有導電導熱層的元件封裝結構，具有結構簡單、容易加工、易於檢測且散熱效能優異的特點。

太陽能具有取之不盡，用之不竭的優勢，並是乾淨、無噪音、無污染的天然資源，被視為未來最具有發展的替代性能源之一。由於聚光型太陽能電池模組的操作溫度非常的高，若無有效的散熱機制，將導致太陽能晶片的壽命大幅縮短，甚至燒毀。且就熱阻角度而言，任何散熱不佳的構件及元件等皆會蓄積熱能，一旦溫度過高，將損壞太陽能電池的電流/電壓特性。

而更高倍率的聚光型太陽能電池更是未來主要的發展趨勢，為了能有效幫助散熱及提高太陽能電池的受光性，台灣新型專利公告號M463909號提出了一種具高導熱效率之聚光型太陽能電池，其利用導通孔與電性連接層的結構設計，使該第一電極能被導接至到有第二電極的一面上，而減少匯流排(Busbar)在該光電元件的受光面上的面積，所以能增加太陽能電池之受光，而提升太陽能電池的轉換效率，且導熱絕緣層及電性連接層具優異導熱性，而提升散熱效率。

雖然利用導通孔與電性連接層的確能提高轉換效率及幫助 散熱，但是要設置導通孔與電性連接層，就必須對光電元件做鑽孔及鍍層等製程處理，待鑽孔及鍍層等製程處理完畢後，必須透過檢測去確認孔壁及孔內鍍層的狀況，檢測除了耗時耗力，也需有經驗的檢測人員來判斷是否是良品，又當如製程參數設定不良時，易產生大量廢品。

此外，導通孔與電性連接層是藉由直接傳導方式把熱能傳導至散熱裝置，再以散熱裝置把熱能逸散至環境空間中而達成散熱目的，只是導通孔與電性連接層幾乎都被光電元件包覆，所以無法直接與空氣接觸，因此無法利用輻射散熱方式來排散熱能，然而僅由傳導來散熱仍容易造成熱能蓄積，無法有效散熱。

參閱第一圖，習知技術聚光型太陽能電池之封裝結構的上視圖，參閱第二圖，習知技術聚光型太陽能電池之封裝結構的剖視圖。如第一圖與第二圖所示，習知技術聚光型太陽能電池之封裝結構1a包含絕緣層11a、銅板13a、晶片15a、線路17a與導線19a，其中絕緣層11a的表面之上依序設置銅板13a與晶片15a。

如圖一及圖二所示，晶片15a與線路17a之間還需要相距一間隔D，此間隔D是為了導線19a之打線接合原因而預留，但是造成單一太陽能電池的寬度必須計入間隔D的長度，然而供多個太陽能電池設置的底板只有一定面積，但是單一太陽能電池就已有一個間隔D，越多個太陽能電池所總和起來的間隔D所佔據底板面積就越多，造成太陽能電池的設置密度因而受限，不利於聚光型太陽能電池做更高密度之光電元件配置及封裝。

因此，必須提供一種結構簡單、容易加工、易於檢測且散熱 效能優異的太陽能電池結構，同時更能做更高密度之光電元件配置及封裝。

本創作的主要目的在於提供一種元件封裝結構，包含一光電元件，包含相對之一第一面及一第二面，該第一面與該第二面之相同一側之間並具有一端面，該端面之兩側分別與該第一面與該第二面連接；一第一電極，位於該第一面之上；一第二電極，位於該第二面之上；一絕緣層，位於該端面之上；以及一導電導熱層，位於該絕緣層之上，具有一第一端與一第二端，該第一端與該第一電極電性連接，該第二端與該第二電極朝向同一方向並靠近於該第二面，該絕緣層位於該導電導熱層與該光電元件之間，且該導電導熱層不接觸於該光電元件。

本創作的一特點在於，在光電元件的適當的一側設置絕緣層與導電導熱結構，其中絕緣層用來阻隔光電元件與導電導熱層，導電導熱層用以第一電極得以被導引到有第二電極的一面上，因此不會有先前技術之間隔，也就是太陽能電池的面積大約等同該光電元件的面積，因此該光電元件在相同面積上之配置可達到最大設置密度，使聚光型太陽能電池確實達成更高密度之光電元件配置及封裝的目的。

本創作的另一特點在於，由於絕緣層與導電導熱層直接設置於光電元件的表面上，因此不需對光電元件做鑽孔及鍍層等製程處理，鑽孔及鍍層等製程處理完畢後，必須透過檢測去確認孔壁及孔內鍍層的狀況，檢測除了耗時耗力也需有經驗的檢測人員來判斷是否是良品，又當如製程參數設定不良時，易產生大量廢品，因此本創作將絕緣層與導電導熱結構直接設計於光電元件的表面上，不但一樣能把第一電極導接至與第二 電極相同一面上，在製程處理上更為簡單，尤其導電導熱層在光電元件的外側，因此能藉由直接傳導及輻射散熱方式將熱能直接逸散至外部環境空間中，更有助於散熱效率，檢測人員也能藉直接目視及簡單方法判斷是否為良品，有助於製作效率及提升產品良率。

本創作的另一目的在於提供一種元件封裝結構，一光電元件，包含相對之一第一面及一第二面，該第一面與該第二面之相同一側之間並具有一端面，該端面之兩側分別與該第一面與該第二面連接，該第一面及該第二面上分別設置有一第一電極及一第二電極；以及一導電組件，系固設於該端面之上，由一絕緣層及一導電導熱層構成且該導電組件為預製成型，其中該絕緣層靠近於該光電元件之一側固定於該端面之上，且該絕緣層系設於該導電導熱層與該光電元件之間，且該導電導熱層不接觸於該光電元件，其中該導電導熱層具有一第一端與一第二端，該第一端與該第一電極電性連接，該第二端與該第二電極朝向同一方向並靠近於該第二面。

本創作以模組化方式將絕緣層與導電導熱層預製成獨立的導電組件，因此方便與光電元件結合，尤其導電組件的導電導熱層的配置方式與配置態樣等能依據光電元件、散熱裝置等相關元件需求做適當改變，並可預先備製完成，因此可以有需求進來時再做組裝，有助於製程的簡化而提高製作效率。

〔習知技術〕

1a‧‧‧聚光型太陽能電池之封裝結構

11a‧‧‧絕緣層

13a‧‧‧銅板

15a‧‧‧晶片

17a‧‧‧線路

19a‧‧‧導線

D‧‧‧間隔

〔本發明〕

100‧‧‧元件封裝結構

10‧‧‧光電元件

11‧‧‧第一面

12‧‧‧第二面

13‧‧‧端面

20‧‧‧第一電極

30‧‧‧第二電極

40‧‧‧絕緣層

50‧‧‧導電導熱層

51‧‧‧第一端

53‧‧‧第二端

55‧‧‧轉折部

60‧‧‧導電組件

200‧‧‧散熱裝置

D‧‧‧間隔

第一圖為習知技術聚光型太陽能電池之封裝結構的上視圖。

第二圖為習知技術聚光型太陽能電池之封裝結構的剖視圖。

第三圖為本創作的第一實施例俯視圖。

第四圖為本創作的第一實施例側視圖。

第五圖為本創作的第二實施例側視圖。

第六圖為本創作的第三實施例側視圖。

第七圖為本創作的第一較佳實施例側視圖。

第八圖為本創作與散熱裝置的組裝示意圖。

以下配合圖式及元件符號對本發明之實施方式做更詳細的說明，俾使熟習該項技藝者在研讀本說明書後能據以實施。

參閱第三圖，本創作的第一實施例俯視圖，參閱第四圖，本創作的第一實施例側視圖。如第三圖所示，本創作的元件封裝結構100主要包含一光電元件10、一第一電極20、一第二電極30、一絕緣層40及一導電導熱層50。

請參第四圖所示，該光電元件10包含相互對應之一第一面11及一第二面12，該第一面11與該第二面12之相同一側之間並具有一端面13，該端面13之兩側分別與該第一面11與該第二面12連接。

上段所述之該第一面11與該第二面12可以是該光電元件10之相互對應的頂面與底面，而該端面13則為該光電元件10的一側面，但並不以此為限，亦即當該第一面11與該第二面12是該光電元件10之相互對應的前側面與後側面時，該端面13則為頂面與底面或左側面與右側面，至於該第一面、該第二面與該端面之間的配置關係視實際需求而定， 圖式僅是說明用的實例而已，且該端面13並不限於該光電元件10的一端面13，該光電元件10之相互對應、相鄰的兩端面13或任兩端面13都落於本創作的範圍之內。

該第一電極20系位於該第一面11之上，而該第二電極30系位於該第一面12之上，該第一電極20與該第二電極30系朝向不同方向；該絕緣層40則位於該端面13之上，該絕緣層40系覆蓋的該端面13的部份亦能覆蓋該端面13的全部，該絕緣層40的配置態樣視實際需求而定。

該導電導熱層50位於該絕緣層40之上，該導電導熱層50具有一第一端51與一第二端53，該第一端51與該第一電極20電性連接，該第二端53與該第二電極30朝向同一方向並靠近於該第二面12，該絕緣層40位於該導電導熱層50與該光電元件10之間，且該導電導熱層50不接觸於該光電元件10。

該導電導熱層50更具有一轉折部55，該第一端51經該轉折部55的轉折而得以與該第一電極20構成電性連接，該轉折部55可以是L型或能轉折至該第一電極20的形狀。

該第二端53與該第二電極30朝向同一方向並靠近於該第二面12，亦即該第二端53可接近於、貼齊於或超出於該第二面22。

參閱第五圖，本創作的第二實施例側視圖。如第三圖所示，第五圖所示的結構與第四圖大致相同，但是在第五圖的實施例中，該絕緣層40更形成於該第二面12上，也就是該絕緣層40覆蓋住該端面13與該第二面12的部分，且該第二端53超出於該第二面22。

請參第五圖所示，在本創作的一較佳實施例中，該第二端 53與該第二電極30的底面位於同一水平面，以方便與散熱裝置(參第八圖)連接；或者，該第二端53、該絕緣層40與該第二電極30的底面位於同一水平面。

參閱第六圖，本創作的第三實施例側視圖。第六圖所示的結構與第五圖大致相同，但是在第六圖的實施例中，該導電導熱層50亦覆蓋該絕緣層40，也就是該導電導熱層50對應於該端面13與該第二面12。

參閱第七圖，本創作的第一較佳實施例側視圖。如第七圖所示，本創作的第一較佳實施例包含一光電元件10與一導電組件60，該光電元件10與前述實施例大致相同，其中該導電組件60由一絕緣層40及一導電導熱層50構成，且該導電組件60為預製成型，其中該絕緣層40靠近於該光電元件10之一側固定於該端面13之上，且該絕緣層40系設於該導電導熱層50與該光電元件10之間，且該導電導熱層50不接觸於該光電元件10，其中該導電導熱層50具有一第一端51與一第二端53，該第一端51與該第一電極20電性連接，該第二端53與該第二電極30朝向同一方向並靠近於該第二面12。

參閱第八圖，本創作與散熱裝置的組裝示意圖。如第八圖所示，本創作元件封裝結構100可裝設於散熱裝置200之上，其中利用焊接或固晶製程將該光電元件10的該第一電極20及該第二電極30分別固定於散熱裝置200之上，該散熱裝置200可以是散熱鳍片、散熱片或其他具散熱功能的裝置。

本創作的一特點在於，在光電元件的適當的一側設置絕緣層與導電導熱結構，其中絕緣層用來阻隔光電元件與導電導熱層，導電導熱 層用以第一電極得以被導引到有第二電極的一面上，因此不會有先前技術之間隔D，也就是太陽能電池100的面積大致等同該光電元件10的面積，因此該光電元件10在相同面積上之配置可達到最大設置密度，使聚光型太陽能電池確實達成更高密度之光電元件配置及封裝的目的。。

本創作的另一特點在於，由於絕緣層與導電導熱層直接設置於光電元件的表面上，因此不需對光電元件做鑽孔及鍍層等製程處理，鑽孔及鍍層等製程處理完畢後，必須透過檢測去確認孔壁及孔內鍍層的狀況，檢測除了耗時耗力也需有經驗的檢測人員來判斷是否是良品，又當如製程參數設定不良時，易產生大量廢品，因此本創作將絕緣層與導電導熱結構直接設計於光電元件的表面上，不但一樣能把第一電極導接至與第二電極相同一面上，在製程處理上更為簡單，尤其導電導熱層在光電元件的外側，因此能藉由直接傳導及輻射散熱方式將熱能直接逸散至外部環境空間中，更有助於散熱效率，檢測人員也能藉直接目視及簡單方法判斷是否為良品，有助於製作效率及提升產品良率。

此外，本創作也以模組化方式將絕緣層與導電導熱層預製成獨立的導電組件，因此方便與光電元件結合，尤其導電組件的導電導熱層的配置方式與配置態樣等能依據光電元件、散熱裝置等相關元件需求做適當改變，並可預先備製完成，因此可以有需求進來時再做組裝，有助於製程的簡化而提高製作效率。

以上所述者僅為用以解釋本發明之較佳實施例，並非企圖據以對本發明做任何形式上之限制，是以，凡有在相同之發明精神下所作有關本發明之任何修飾或變更，皆仍應包括在本發明意圖保護之範疇。

100‧‧‧元件封裝結構

10‧‧‧光電元件

11‧‧‧第一面

12‧‧‧第二面

13‧‧‧端面

20‧‧‧第一電極

30‧‧‧第二電極

40‧‧‧絕緣層

50‧‧‧導電導熱層

51‧‧‧第一端

53‧‧‧第二端

55‧‧‧轉折部

Claims (10)

1. 一種元件封裝結構，係包含：一光電元件，包含相對之一第一面及一第二面，該第一面與該第二面之相同一側之間並具有一端面，該端面之兩側分別與該第一面與該第二面連接；一第一電極，位於該第一面之上；一第二電極，位於該第二面之上；一絕緣層，位於該端面之上；以及一導電導熱層，位於該絕緣層之上，具有一第一端與一第二端，該第一端與該第一電極電性連接，該第二端與該第二電極朝向同一方向並靠近於該第二面，該絕緣層位於該導電導熱層與該光電元件之間，且該導電導熱層不接觸於該光電元件。
2. 依據申請專利範圍第1項之元件封裝結構，其中該絕緣層覆蓋該端面之一部份或全部。
3. 依據申請專利範圍第1或2項之元件封裝結構，其中該絕緣層更形成於該第二面上。
4. 依據申請專利範圍第1項之元件封裝結構，其中該第二端與該第二電極的底面位於同一水平面。
5. 依據申請專利範圍第1項之元件封裝結構，其中該第二端、該絕緣層與該第二電極的底面位於同一水平面。
6. 依據申請專利範圍第1項之元件封裝結構，其中該絕緣層更形成於該第二面上，該導電導熱層亦覆蓋該絕緣層並對應於該端面與該第二面。
7. 一種元件封裝結構，係包含： 一光電元件，包含相對之一第一面及一第二面，該第一面與該第二面之相同一側之間並具有一端面，該端面之兩側分別與該第一面與該第二面連接，該第一面及該第二面上分別設置有一第一電極及一第二電極；以及一導電組件，系固設於該端面之上，由一絕緣層及一導電導熱層構成，且該導電組件為預製成型，其中該絕緣層靠近於該光電元件之一側固定於該端面之上，且該絕緣層系設於該導電導熱層與該光電元件之間，且該導電導熱層不接觸於該光電元件，其中該導電導熱層具有一第一端與一第二端，該第一端與該第一電極電性連接，該第二端與該第二電極朝向同一方向並靠近於該第二面。
8. 依據申請專利範圍第7項之元件封裝結構，其中該絕緣層更形成於該第二面上。
9. 依據申請專利範圍第7項之元件封裝結構，其中該第二端與該第二電極的底面位於同一水平面。
10. 據申請專利範圍第7項之元件封裝結構，其中該第二端、該絕緣層與該第二電極的底面位於同一水平面。