JP2007180370A - 光電変換装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】球状の第1半導体1とその表面に第2半導体層2を有する素子を用いる。この素子を、第2導電体層を兼ねる支持体の凹部11の底にある孔の縁部に第2半導体層が接し、かつ一部が支持体の裏側に望むように装着する。その後、支持体の裏側に臨む部位の第1半導体の露出部に形成されている電極と支持体の間の短絡の有無を検査する。この検査結果に基づき、短絡があった素子を除く各素子の電極を、支持体の裏面側に接する電気絶縁層44を介して第1導電体層に接続し、光電変換装置を製造する。
【選択図】図12
Description
(1)球状の第1半導体およびその表面を被覆する第2半導体層からなり、前記第2半導体層が前記第1半導体の一部を露出させる開口部を有し、かつ前記第1半導体の露出部に電極が形成されたほぼ球状の複数の光電変換素子、ならびに
隣接する複数の凹部を有し、前記凹部が底部に前記光電変換素子より小さい孔を有する導電性の支持体で構成され、
前記支持体の各凹部に、前記光電変換素子が、前記第1半導体の露出部が前記孔から支持体の裏面側に臨むように装着され、かつ前記光電変換素子の第2半導体層が前記支持体に電気的に接続された構造体を用意する工程、
(2)前記支持体に装着された前記光電変換素子の第1半導体の電極と前記支持体との間の短絡の有無を検査する工程、
(3)前記支持体の裏面側に電気絶縁層を形成する工程、
(4)前記工程(2)で、前記第1半導体の電極と前記支持体の間に短絡のなかった光電変換素子に対し、前記電気絶縁層に孔をあけて前記電極を当該孔内に露出させる工程、および
(5)前記支持体に装着された複数の光電変換素子の第1半導体のそれぞれの電極を相互に電気的に接続する工程
を含むものである。
(1)球状の第1半導体およびその表面を被覆する第2半導体層からなり、前記第2半導体層が前記第1半導体の一部を露出させる開口部を有し、かつ前記第1半導体の露出部に電極が形成されたほぼ球状の複数の光電変換素子、ならびに
隣接する複数の凹部を有し、前記凹部が底部に前記光電変換素子より小さい孔を有する導電性の支持体で構成され、
前記支持体の各凹部に、前記光電変換素子が、前記第1半導体の露出部が前記孔から支持体の裏面側に臨むように装着され、かつ前記光電変換素子の第2半導体層が前記支持体に電気的に接続された構造体を用意する工程、
(2)前記支持体に装着された前記光電変換素子の第1半導体の電極と前記支持体との間の短絡の有無を検査する工程、
(3)前記支持体の裏面側に、導電性金属シートおよび前記導電性金属シートと前記支持体とを隔離する電気絶縁層を接合する工程、
(4)前記工程(2)で、前記第1半導体の電極と前記支持体の間に短絡のなかった光電変換素子に対し、前記電気絶縁層および導電性金属シートに孔をあけて前記光電変換素子の電極を当該孔内に露出させる工程、および
(5)前記電気絶縁層および導電性金属シートの孔に導電性ペーストを充填し、前記孔内に露出した電極の表面に導電性ペーストを塗布して前記複数の光電変換素子の第1半導体のそれぞれの電極と前記導電性金属シートとを電気的に接続する工程
を含むものである。
(1)球状の第1半導体およびその表面を被覆する第2半導体層からなり、前記第2半導体層が前記第1半導体の一部を露出させる開口部を有し、かつ前記第1半導体の露出部に電極が形成されたほぼ球状の複数の光電変換素子、ならびに
隣接する複数の凹部を有し、前記凹部が底部に前記光電変換素子より小さい孔を有する導電性の支持体で構成され、
前記支持体の各凹部に、前記光電変換素子が、前記第1半導体の露出部が前記孔から支持体の裏面側に臨むように装着され、かつ前記光電変換素子の第2半導体層が前記支持体に電気的に接続された構造体を用意する工程、
(2)前記支持体の裏面側に電気絶縁層を形成する工程、
(3)前記電気絶縁層に孔をあけて前記光電変換素子の第1半導体の電極を当該孔内に露出させる工程、
(4)前記電気絶縁層の孔に導電性ペーストを充填して前記孔内に露出した電極の表面に導電性ペーストを塗布する工程、
(5)前記電気絶縁層の孔に充填された導電性ペーストと前記支持体との間の短絡の有無を検査する工程、
(6)前記工程(5)で、前記導電性ペ−ストと前記支持体の間に短絡のあった光電変換素子に対し、前記電気絶縁層の孔に充填された導電性ペーストを絶縁物で覆う工程、および
(7)前記電気絶縁層の孔に充填された導電性ペーストを介し前記複数の光電変換素子のそれぞれの電極を電気的に接続する工程
を含むものである。
(1)球状の第1半導体およびその表面を被覆する第2半導体層からなるほぼ球状の複数の光電変換素子、ならびに
隣接する複数の凹部を有し、底部に前記光電変換素子より小さい孔を有する導電性の支持体で構成され、
前記支持体の各凹部に前記光電変換素子が装着され、かつ前記光電変換素子の第2半導体層が前記支持体に電気的に接続された構造体を用意する工程、
(2)前記支持体の孔から裏面側に露出した前記光電変換素子の第2半導体層を除去して第1半導体の一部を露出させる工程、
(3)前記支持体の裏面側に電気絶縁層を形成する工程、
(4)前記電気絶縁層に孔をあけて前記光電変換素子の第1半導体の一部を当該孔内に露出させる工程、
(5)前記電気絶縁層の孔に導電性ペーストを充填して前記孔内に露出した第1半導体の表面に導電性ペーストを塗布した後、熱処理を施して電極を形成する工程、
(6)前記第1半導体に形成された電極と前記支持体との間の短絡の有無を検査する工程、
(7)前記工程(6)で、前記電極と前記支持体の間に短絡のあった光電変換素子に対し、前記電極を絶縁物で覆う工程、および
(8)前記工程(7)で電極を絶縁物で覆った光電変換素子を除き、前記複数の光電変換素子の第1半導体のそれぞれの電極を電気的に接続する工程
を含むものである。
(1)球状の第1半導体およびその表面を被覆する第2半導体層からなるほぼ球状の複数の光電変換素子、ならびに
隣接する複数の凹部を有し、底部に前記光電変換素子より小さい孔を有する導電性の支持体で構成され、
前記支持体の各凹部に前記光電変換素子が装着され、かつ前記光電変換素子の第2半導体層が前記支持体に電気的に接続された構造体を用意する工程、
(2)前記支持体の裏面側に電気絶縁層を形成する工程、
(3)前記電気絶縁層に孔をあけて前記光電変換素子の第2半導体層の一部を当該孔内に露出させる工程、
(4)前記電気絶縁層の孔内に露出した前記光電変換素子の第2半導体層を除去して第1半導体の一部を露出させる工程、
(5)前記電気絶縁層の孔内に露出した前記第1半導体の表面に導電性ペーストを塗布した後、熱処理を施して電極を形成する工程、
(6)前記第1半導体に形成された電極と前記支持体との間の短絡の有無を検査する工程、
(7)前記工程(6)で、前記第1半導体の電極と前記支持体の間に短絡のあった光電変換素子に対し、前記電極を絶縁物で覆う工程、および
(8)前記工程(7)で電極を絶縁物で覆った光電変換素子を除き、前記複数の光電変換素子の第1半導体のそれぞれの電極を電気的に接続する工程
を含むものである。
本発明の第1の製造方法では、支持体に素子を固定した後、各素子の第1半導体の電極と支持体の間の短絡の有無を検査し、その結果を、素子を装着した支持体の凹部の位置に関するデータと共にメモリーに記憶する。その後、素子を固定した支持体の裏面に電気絶縁層を形成した後、電気絶縁層に孔をあけて電極を露出させ、各素子のそれぞれの電極を相互に電気的に接続する。
以上のように本発明の各製造方法によれば、量産に適した光電変換装置を提供することができる。
以下、本発明の実施の形態1における光電変換装置の製造方法の各工程について、図面を参照して詳細に説明する。
本工程では、a.光電変換素子を用意する工程、b.第1半導体の電極を形成する工程、c.支持体を用意する工程、およびd.光電変換素子を支持体に装着する工程の各工程により、支持体の凹部に光電変換素子が装着された構造体を用意する。
本工程では、球状の第1半導体およびその表面を被覆する第2半導体層からなる、図1(a)に示すほぼ球状の光電変換素子を用意する。球状の第1半導体は、例えば、次のようにして作製する。
本工程では、球状素子の第1半導体の一部を第2半導体層から露出させ、その露出部に電極を形成する。
本工程では、前の工程(1−b)で用意した球状素子を内部に配置するための多数の凹部を有し、球状素子の第2半導体層と電気的に接続される第2導電体層を兼ねる支持体を用意する。この支持体の代表例として、厚さ0.2mmのAl薄板をプレス加工して作製した支持体の部分的な平面図を図3に示し、図4にそのIV−IV線断面図を示す。支持体10の凹部11は蜂の巣状に形成され、その開口端は六角形である。各開口端は相互に隣接し、凹部11は底になるほど狭くなっている。凹部11の底部に形成された孔12は、球状素子7Cの直径より小さいが、第2半導体層の開口部3とほぼ同じ、あるいはそれよりやや大きい径を有する。孔12は円形であってもその他の形状であってもよいが、第1半導体の露出部と相似形であることが好ましい。
本工程では、支持体の孔の縁部に、光電変換素子をその電極から第2半導体層の開口部の外周縁部にわたる部分が支持体の裏面側に露出し、かつ第2半導体層が支持体の凹部内面と接するように装着し、第2半導体層と支持体とを電気的に接続する。
本工程では、前述の工程(1−a)で説明したのと同様の方法によりほぼ球状の光電変換素子を用意する。
本工程では、前述の工程(1−c)で説明したのと同様の方法により多数の凹部を有する支持体を用意する。
本工程では、前述の工程(1−a)で作製した球状素子7Aを支持体に装着する。
本工程では、例えばサンドブラスト法により、支持体10の孔12から露出した球状素子7Aの第2半導体層2を除去する。具体的には、素子7Aを装着した支持体10の裏面側に、アルミナからなる微粉状の研磨剤を、ノズルから空気とともに吹き付け、孔12から露出した素子7Aの表面層(深さ約1〜3μm)を第2半導体層2と共に研磨剤で削り取り、第1半導体1を露出させる。図7(2)に第2半導体層2が削り取られた球状素子7Dの断面を示す。
本工程では、図7(3)に示すように、導電性ペースト14を、印刷法かディスペンサーを用いて第1半導体1の露出部に塗布した後、塗布部に局所的にレーザを照射して局部的に加熱して電極を形成する。レーザ照射は、例えば、YAGレーザ装置を用い、スキャン速度1000mm/sec、印字パルス周期10μmで行うことができる。
なお、導電性ペーストとして、レーザによる熱処理に耐えられるガラスフリット型の導電性ペーストを用いることが好ましい。
いずれの方法を採用するかは、それぞれの方法のメリット・デメリットを比較検討した上で決定する。
本工程では図10に示す実装検査システムを用いて、素子7が支持体10の孔12に対し正確に位置決めされて装着され、電極5と支持体10または導電性接着剤13が接触していないかどうか、また素子7Aを支持体10に装着した後に電極5を形成した場合に、電極5の位置ずれにより電極5と支持体10または導電性接着剤13が接触していないかどうかを検査する。
本工程では、工程(1)で球状素子が所定位置に固定された支持体の裏面側に電気絶縁層を形成する。電気絶縁層を高速で形成する方法としては、スクリーン印刷法、スプレー法、オフセット印刷法、インクジェット法などにより樹脂ペーストを塗布し、乾燥する手法がある。樹脂ペーストの材料としては、エポキシ系、ポリイミド系、シリコーン系、ウレタン系、アクリル系などの各種の樹脂を用いることができる。コスト面および作業性を重視すれば、エポキシ系樹脂を用いるのが最も好ましい。樹脂ペーストは、上記の樹脂材料を有機溶媒や水に溶解または分散させたものである。
本工程では、電気絶縁層44に素子7Cの電極5を露出させるための孔を形成する。
図11(2)の状態において、素子7Cの第1半導体1の電極5を露出させるために、図11(3)に示すように孔12の中央に対応する部分にレーザ光45を照射し、電気絶縁層44を部分的に除去し、孔47を形成する。
本工程では、支持体の所定位置に固定された各球状素子のうち工程(2)で短絡がないと判断された素子の電極間を第1導電体層により電気的に接続する。本工程は、電気絶縁層から露出している各球状素子の電極間を相互に繋ぐように電気絶縁層上に導電性ペーストを塗布し、加熱して固化させることにより第1導電体層を形成する工程を含むことが好ましい。固化された導電性ペーストにより第1導電体層が構成され、この第1導電体層により、支持体に固定された各球状素子の第1半導体側電極の相互間が電気的に接続される。
まず、裏面側に電気絶縁層44が形成された図11(3)の支持体を用意する。そして、図12(1)のように、ディスペンサーのノズル48から導電性ペースト49を吐出させながら、電気絶縁層44から露出している各球状素子の電極5を繋ぐ直線に沿ってノズル48を移動させ、図12(2)のように、電気絶縁層44上に線状の導電性ペースト塗布層50を形成する。これにより、支持体10に固定された多数の球状素子の各電極5は、支持体10の裏面側において電気絶縁層44を介して、導電性ペースト塗布層50で連結される。
なお、孔47に導電性ペーストを充填した後、線状の導電性ペースト塗布層により各電極を繋いでも良く、このようにすれば、電極間の電気的接続がより確実に行える。
本実施の形態2は、素子の第1半導体の露出部に形成された電極と支持体の間の短絡を検査する工程(2)までは実施の形態1と同じであるが、支持体の裏面側に導電性金属シートと電気絶縁層を接合した後、工程(2)の検査で短絡がなかった素子の第1半導体の電極に対応する箇所の導電性金属シートと電気絶縁層に孔を開けて前記電極を露出させる点で異なっている。以下、実施の形態1と異なる(3)以降の工程について説明する。
本工程では、前の工程(1)で球状素子が所定位置に固定された支持体の裏面側に、導電性金属シートおよびこの導電性金属シートと支持体を隔離する電気絶縁層を接合する。この導電性金属シートは、素子の第1半導体の電極を相互に並列に接続する第1導電体として機能する。電気絶縁層は、第1半導体側(第1半導体および第1導電体層)と第2半導体層側(第2半導体層および第2導電体層)とを電気的に絶縁する。
好ましい方法においては、まず、支持体の裏面に、孔から露出している素子の部分も含めて、電気絶縁性の接着剤層を形成し、その上側に、電気絶縁層を導電性金属シートの片面に接合して一体化した複合シートを配置してその電気絶縁層側を支持体に接合する。
図14A(1)は、工程(1)により、支持体10の孔12の縁部に導電性接着剤13により素子7Cが固定された状態を示している。次に、図14A(2)に示すように、支持体10の裏面側に電気絶縁性接着剤を塗布して接着剤層51を形成する。次いで、金属シート53に電気絶縁層54を形成した複合シート52を支持体10の接着剤層51を形成した側に配置し、両者間を減圧にしながらシート52の電気絶縁層54側を支持体10に接合する。複合シート52は、図14B(4)のように、素子7Cが固定されている部分を中心としてその周囲に対応する部分の接着剤層14に密着する。
本工程では、第1導電体層として働く金属シートと素子7Cの電極5とを電気的に接続するための導電路となる孔を形成する。
本工程では、前述の工程(4)で形成した孔55に、導電性のペースト56を充填し、金属シート53と電極5とを電気的に接続する(図14B(6))。
上述した実施の形態1および2では、短絡の検査を、支持体に装着された素子の電極にプローブの触針を接触させることによって行った。一方、本実施の形態では、支持体に装着された素子の裏面側に電気絶縁層を形成した後、支持体の全ての凹部中心に対応する電気絶縁層に孔を開けて第1半導体の電極を露出させ、その孔に導電性ペーストを充填した状態で短絡の検査を行う。以下、実施の形態1および2と異なる(2)以降の工程について説明する。
本工程では、球状素子が所定位置に固定された支持体の裏面側に電気絶縁層を形成する。電気絶縁層の形成方法は、実施の形態1の工程(3)で説明した方法と同様であるため、詳しい説明は省略する。
本工程では、電気絶縁層に素子の電極を露出させるための孔を形成する。本工程は支持体に装着された全ての素子に対して電気絶縁層に孔をあける点を除き、実施の形態1の工程(4)で説明した方法と同様であるため、詳しい説明は省略する。図15(1)に支持体10の裏面側に電気絶縁層61が形成され、かつ電気絶縁層61に球状素子の電極5を露出するための孔62が形成された状態を示す。
本工程では、上記工程(3)で形成された電気絶縁層の孔に導電性ペーストを充填して孔内に露出した電極の表面に導電性ペーストを塗布する。本工程は、実施の形態2の工程(5)で電気絶縁層と導電性金属シートの孔に導電性ペーストを充填した方法と同様の方法で電気絶縁層の孔に導電性ペーストを充填するため、詳細な説明は省略する。図15(2)に孔62に導電性ペースト63が充填された状態を示す。
本工程では、電気絶縁層61の孔62に充填された導電性ペースト63を介し、電極5と支持体10が短絡している光電変換素子の有無、および導電性ペースト63と支持体10とが接触している孔の有無を検査する。本工程では、図10の実装検査システムを用い、実施の形態1の工程(2)と同様の方法で短絡の有無を検査する。
本工程では、検査工程(5)で短絡のあった素子7Cに対し、孔62に充填された導電性ペースト63を絶縁物64で覆う。
本工程では、検査工程(5)で短絡のあった素子を除き、素子7Cの電極5を電気的に並列に接続する。具体的な方法として、実施の形態1の工程(5)で説明したように、各素子7Cの孔に充填された導電性ペースト63を繋ぐように電気絶縁層61上に導電性ペーストを塗布する方法や、実施の形態2の工程(3)で用いたのと同様の金属シートを、導電性接着剤を介して電気絶縁層61に接着する方法がある。導電性ペーストを塗布する方法は、実施の形態1の工程(5)で説明した方法と同様であるため、詳細な説明は省略する。
また導電性ペーストや導電性接着剤の塗布面積が少ない場合、電気絶縁層と金属シートとの接着強度を確保するため、電気絶縁層として半硬化状態の熱硬化性樹脂シートを用いて金属シートに圧着し、熱硬化させても良い。
本実施の形態は、電気絶縁層に形成した孔に導電性ペーストを充填した後に短絡の検査を行う点では実施の形態3と同様であるが、第1半導体の電極の形成を、電気絶縁層に孔を開けた後に行う点で異なっている。以下、実施の形態3と異なる点を中心に各工程について説明する。
本工程では、a.光電変換素子を用意する工程、b.支持体を用意する工程、およびc.光電変換素子を支持体に装着する工程の各工程により、支持体の凹部に光電変換素子が装着された構造体を用意する。
本工程では、実施の形態1の工程(1−a)で説明したのと同様の方法により、ほぼ球状の光電変換素子を用意する。
本工程では、実施の形態1の工程(1−c)で説明したのと同様の方法により多数の凹部を有する支持体を用意する。
本工程では、実施の形態1の工程(1−g)で説明したのと同様の方法により光電変換素子を支持体に装着する。
本工程では、実施の形態1の工程(1−h)で説明したのと同様の方法により、支持体の孔から裏面側に露出した光電変換素子の第2半導体層を除去して第1半導体の一部を露出させる。
本工程では、実施の形態1の工程(3)と同様の方法により、支持体10の裏面側に電気絶縁層を形成する。図16(1)に、裏面側に電気絶縁層67を形成した支持体10の断面を示す。
本工程では、電気絶縁層に素子の第1半導体を露出させるための孔を形成する。
本工程では、上記工程(4)で形成された電気絶縁層の孔68に導電性ペーストを充填した後、熱処理を施して電極を形成する。
本工程では、実施の形態3の工程(5)と同様の方法により、電極69Aが形成された素子7Eの第1半導体1に形成された電極69と支持体10との間の短絡の有無を検査する。
本工程では、実施の形態3の工程(6)と同様の方法により、短絡のあった電極69を絶縁物で覆う。
本工程では、実施の形態3の工程(7)と同様の方法により、検査工程(6)で短絡のあった素子を除き、素子7Eの電極69Aを電気的に並列に接続する。
本実施の形態は、支持体の凹部に光電変換素子が装着された構造体を用意する工程(1)および、第1半導体に形成された電極と支持体との間の短絡の有無を検査する工程(6)より以降の工程は実施の形態4と同様であり、素子の第1半導体に電極を形成する工程が実施の形態4とは異なっている。以下、実施の形態4と異なる(2)から(5)までの工程について説明する。
本工程では、実施の形態1の工程(3)と同様の方法により、支持体の裏面側に電気絶縁層を形成する。図17(1)に、裏面側に電気絶縁層70を形成した支持体10の断面を示す。
本工程では、電気絶縁層70に素子7Aの第2半導体層2を露出させるための孔を形成する。本工程は支持体に装着された全ての素子に対して電気絶縁層に孔をあける点を除き、実施の形態1の工程(4)で説明した方法と同様であるため、詳しい説明は省略する。図17(2)に、支持体10の裏面側に形成された電気絶縁層70に球状素子7Aの第2半導体層2を露出するための孔71が形成された状態を示す。
本工程では、エッチングにより孔71内に露出した光電変換素子7Aの第2半導体層2を除去して第1半導体の一部を露出させる。電気絶縁層70をレジスト膜として利用し、またエッチング液にはフッ酸と硝酸の混合液を用いる。エッチング終了後、水洗乾燥する。図17(3)に、第1半導体1が孔71内に露出した球状素子7Fの断面を示す。
本工程では、実施の形態1の工程(1−i)と同様の方法により、第1半導体の表面に電極を形成する。図17(4)に、孔71内に露出した第1半導体1の表面に導電性ペースト72を塗布した状態を示す。
2 第2半導体層
3 第2半導体層の開口部
4 第1半導体の露出部
5、69A 電極
7A〜7G 光電変換素子
10 支持体
11 凹部
12 孔
13、66 導電性接着剤
14、56、63、69、72 導電性ペースト
20 短絡検査装置
21 定電圧装置
22 電流測定装置
23 情報処理装置
25 ステージ
27 電動シリンダ
28 コンタクトプローブ
29 触針
30 ドライバー
31 シーケンサー
32 リレー
33 メモリー
41、48 ノズル
44、54、61、67、70 電気絶縁層
46 レーザ光照射用装置
47、55、62、68、71 孔
50 導電性ペースト塗布層
51 接着剤層
53、65 導電性金属シート
64 絶縁物
Claims (20)
- (1)球状の第1半導体およびその表面を被覆する第2半導体層からなり、前記第2半導体層が前記第1半導体の一部を露出させる開口部を有し、かつ前記第1半導体の露出部に電極が形成されたほぼ球状の複数の光電変換素子、ならびに
隣接する複数の凹部を有し、前記凹部が底部に前記光電変換素子より小さい孔を有する導電性の支持体で構成され、
前記支持体の各凹部に、前記光電変換素子が、前記第1半導体の露出部が前記孔から支持体の裏面側に臨むように装着され、かつ前記光電変換素子の第2半導体層が前記支持体に電気的に接続された構造体を用意する工程、
(2)前記支持体に装着された前記光電変換素子の第1半導体の電極と前記支持体との間の短絡の有無を検査する工程、
(3)前記支持体の裏面側に電気絶縁層を形成する工程、
(4)前記工程(2)で、前記第1半導体の電極と前記支持体の間に短絡のなかった光電変換素子に対し、前記電気絶縁層に孔をあけて前記電極を当該孔内に露出させる工程、および
(5)前記支持体に装着された複数の光電変換素子の第1半導体のそれぞれの電極を相互に電気的に接続する工程
を含む光電変換装置の製造方法。 - 前記工程(5)が、前記電気絶縁層の孔に導電性ペーストを充填して前記孔内に露出した電極の表面に導電性ペーストを塗布すると共に、前記導電性ペーストを繋ぐように前記電気絶縁層上に導電性ペーストを塗布し、加熱して固化させる工程を含む請求項1に記載の光電変換装置の製造方法。
- 前記工程(5)が、前記電気絶縁層の孔に導電性ペーストを充填して前記孔内に露出した電極の表面に導電性ペーストを塗布した後、前記電気絶縁層に導電性金属シートを接合し、前記導電性ペーストを加熱固化して前記導電性ペーストと前記導電性金属シートを電気的に接続する工程を含む請求項1に記載の光電変換装置の製造方法。
- (1)球状の第1半導体およびその表面を被覆する第2半導体層からなり、前記第2半導体層が前記第1半導体の一部を露出させる開口部を有し、かつ前記第1半導体の露出部に電極が形成されたほぼ球状の複数の光電変換素子、ならびに
隣接する複数の凹部を有し、前記凹部が底部に前記光電変換素子より小さい孔を有する導電性の支持体で構成され、
前記支持体の各凹部に、前記光電変換素子が、前記第1半導体の露出部が前記孔から支持体の裏面側に臨むように装着され、かつ前記光電変換素子の第2半導体層が前記支持体に電気的に接続された構造体を用意する工程、
(2)前記支持体に装着された前記光電変換素子の第1半導体の電極と前記支持体との間の短絡の有無を検査する工程、
(3)前記支持体の裏面側に、導電性金属シートおよび前記導電性金属シートと前記支持体とを隔離する電気絶縁層を接合する工程、
(4)前記工程(2)で、前記第1半導体の電極と前記支持体の間に短絡のなかった光電変換素子に対し、前記電気絶縁層および導電性金属シートに孔をあけて前記光電変換素子の電極を当該孔内に露出させる工程、および
(5)前記電気絶縁層および導電性金属シートの孔に導電性ペーストを充填し、前記孔内に露出した電極の表面に導電性ペーストを塗布して前記複数の光電変換素子の第1半導体のそれぞれの電極と前記導電性金属シートとを電気的に接続する工程
を含む光電変換装置の製造方法。 - 前記工程(3)が、前記支持体の裏面側に、導電性金属シートの片面に電気絶縁層が接合して一体化された複合シートを、その電気絶縁層を前記支持体に向けて接合する工程を含む請求項4に記載の光電変換装置の製造方法。
- 前記工程(1)において、前記支持体の凹部の孔の周縁部に塗布された導電性接着剤を介して前記光電変換素子が固定され、前記第2半導体層と前記支持体が電気的に接続されている請求項1または4に記載の光電変換装置の製造方法。
- 前記支持体に装着された個々の光電変換素子について、前記工程(2)における検査結果に関するデータと前記支持体の凹部の位置に関するデータをメモリーに記憶し、前記工程(4)において、前記メモリーに記憶されたデータを読み出し、このデータに基づいて前記電気絶縁層、または前記電気絶縁層および前記導電性シートに孔をあけるか否かを決定する請求項1または4に記載の光電変換装置の製造方法。
- 前記工程(2)において、前記支持体の裏面側から触針を前記光電変換素子の電極に接触させ、前記触針と前記支持体の間に流れる電流を測定することにより短絡の有無を検査する請求項1または4に記載の光電変換装置の製造方法。
- 前記工程(2)に代え、カメラを用いて前記支持体に装着された前記光電変換素子の装着状態を撮影して、前記第1半導体の電極と前記支持体の周縁部あるいは前記周縁部に連なる導電性接着剤との接触の有無を検査する請求項6に記載の光電変換装置の製造方法。
- (1)球状の第1半導体およびその表面を被覆する第2半導体層からなり、前記第2半導体層が前記第1半導体の一部を露出させる開口部を有し、かつ前記第1半導体の露出部に電極が形成されたほぼ球状の複数の光電変換素子、ならびに
隣接する複数の凹部を有し、前記凹部が底部に前記光電変換素子より小さい孔を有する導電性の支持体で構成され、
前記支持体の各凹部に、前記光電変換素子が、前記第1半導体の露出部が前記孔から支持体の裏面側に臨むように装着され、かつ前記光電変換素子の第2半導体層が前記支持体に電気的に接続された構造体を用意する工程、
(2)前記支持体の裏面側に電気絶縁層を形成する工程、
(3)前記電気絶縁層に孔をあけて前記光電変換素子の第1半導体の電極を当該孔内に露出させる工程、
(4)前記電気絶縁層の孔に導電性ペーストを充填して前記孔内に露出した電極の表面に導電性ペーストを塗布する工程、
(5)前記電気絶縁層の孔に充填された導電性ペーストと前記支持体との間の短絡の有無を検査する工程、
(6)前記工程(5)で、前記導電性ペ−ストと前記支持体の間に短絡のあった光電変換素子に対し、前記電気絶縁層の孔に充填された導電性ペーストを絶縁物で覆う工程、および
(7)前記電気絶縁層の孔に充填された導電性ペーストを介し前記複数の光電変換素子のそれぞれの電極を電気的に接続する工程
を含む光電変換装置の製造方法。 - 前記工程(7)が、前記電気絶縁層の孔に充填された導電性ペーストを繋ぐように前記電気絶縁層上に導電性ペーストを塗布し、加熱して固化させる工程を含む請求項10に記載の光電変換装置の製造方法。
- 前記工程(7)が、前記電気絶縁層に導電性金属シートを接合した後、前記導電性ペーストを加熱固化して前記導電性ペーストと前記導電性金属シートを電気的に接続する工程を含む請求項10に記載の光電変換装置の製造方法。
- 前記支持体に装着された個々の光電変換素子について、前記工程(5)における検査結果に関するデータと前記支持体の凹部の位置に関するデータをメモリーに記憶し、前記工程(6)において、前記メモリーに記憶されたデータを読み出し、このデータに基づいて前記電気絶縁層の孔に充填された導電性ペーストを絶縁物で覆うか否かを決定する請求項10に記載の光電変換装置の製造方法。
- 前記工程(5)において、前記支持体の裏面側から触針を前記電気絶縁層の孔に充填された導電性ペーストに接触させ、前記触針と前記支持体の間に流れる電流を測定することにより短絡の有無を検査する請求項10記載の光電変換装置の製造方法。
- (1)球状の第1半導体およびその表面を被覆する第2半導体層からなるほぼ球状の複数の光電変換素子、ならびに
隣接する複数の凹部を有し、底部に前記光電変換素子より小さい孔を有する導電性の支持体で構成され、
前記支持体の各凹部に前記光電変換素子が装着され、かつ前記光電変換素子の第2半導体層が前記支持体に電気的に接続された構造体を用意する工程、
(2)前記支持体の孔から裏面側に露出した前記光電変換素子の第2半導体層を除去して第1半導体の一部を露出させる工程、
(3)前記支持体の裏面側に電気絶縁層を形成する工程、
(4)前記電気絶縁層に孔をあけて前記光電変換素子の第1半導体の一部を当該孔内に露出させる工程、
(5)前記電気絶縁層の孔に導電性ペーストを充填して前記孔内に露出した第1半導体の表面に導電性ペーストを塗布した後、熱処理を施して電極を形成する工程、
(6)前記第1半導体に形成された電極と前記支持体との間の短絡の有無を検査する工程、
(7)前記工程(6)で、前記電極と前記支持体の間に短絡のあった光電変換素子に対し、前記電極を絶縁物で覆う工程、および
(8)前記工程(7)で電極を絶縁物で覆った光電変換素子を除き、前記複数の光電変換素子の第1半導体のそれぞれの電極を電気的に接続する工程
を含む光電変換装置の製造方法。 - (1)球状の第1半導体およびその表面を被覆する第2半導体層からなるほぼ球状の複数の光電変換素子、ならびに
隣接する複数の凹部を有し、底部に前記光電変換素子より小さい孔を有する導電性の支持体で構成され、
前記支持体の各凹部に前記光電変換素子が装着され、かつ前記光電変換素子の第2半導体層が前記支持体に電気的に接続された構造体を用意する工程、
(2)前記支持体の裏面側に電気絶縁層を形成する工程、
(3)前記電気絶縁層に孔をあけて前記光電変換素子の第2半導体層の一部を当該孔内に露出させる工程、
(4)前記電気絶縁層の孔内に露出した前記光電変換素子の第2半導体層を除去して第1半導体の一部を露出させる工程、
(5)前記電気絶縁層の孔内に露出した前記第1半導体の表面に導電性ペーストを塗布した後、熱処理を施して電極を形成する工程、
(6)前記第1半導体に形成された電極と前記支持体との間の短絡の有無を検査する工程、
(7)前記工程(6)で、前記第1半導体の電極と前記支持体の間に短絡のあった光電変換素子に対し、前記電極を絶縁物で覆う工程、および
(8)前記工程(7)で電極を絶縁物で覆った光電変換素子を除き、前記複数の光電変換素子の第1半導体のそれぞれの電極を電気的に接続する工程
を含む光電変換装置の製造方法。 - 前記工程(8)が、前記光電変換素子の第1半導体の電極を繋ぐように前記電気絶縁層上に導電性ペーストを塗布し、加熱して固化させる工程を含む請求項15または16に記載の光電変換装置の製造方法。
- 前記工程(8)が、前記電気絶縁層に導電性金属シートを接合した後、前記光電変換素子の第1半導体の電極と前記導電性金属シートを電気的に接続する工程を含む請求項15または16に記載の光電変換装置の製造方法。
- 前記支持体に装着された個々の光電変換素子について、前記工程(6)における検査結果に関するデータと前記支持体の凹部の位置に関するデータをメモリーに記憶し、前記工程(7)において、前記メモリーに記憶されたデータを読み出し、このデータに基づいて前記第1半導体に形成された電極を絶縁物で覆うか否かを決定する請求項15または16に記載の光電変換装置の製造方法。
- 前記工程(6)において、前記支持体の裏面側から触針を前記第1半導体に形成された電極に接触させ、前記触針と前記支持体の間に流れる電流を測定することにより短絡の有無を検査する請求項15または16に記載の光電変換装置の製造方法。
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