JP2009040478A - Packaging case - Google Patents

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Katsuichi Maeda
勝一 前田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a packaging case which protects a semiconductor device formed with an uneven face from an external force such as a shock without using a cushioning material or a film. <P>SOLUTION: This packaging case 1 for storing a semiconductor device formed with an uneven face includes pairs of partitioning grooves 2a, 2b in the case 1 perpendicularly relative to the bottom face of the case 1 for inserting the end face of a semiconductor device 4, and holding members 3a, 3b for holding the end face of the device 4. The holding member 3a set on the bottom face of the case 1 is made of polyethylene foam and the members 3a, 3b are each provided on the top lid 5 and the bottom face of the case 1. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、太陽電池等の半導体装置を梱包するための梱包ケースに関するものである。 The present invention relates to a packing case for packing semiconductor devices such as solar cells.

近年、半導体装置の生産量が増大するに伴い、半導体装置を大量に輸送することが要求されている。半導体装置を大量に輸送するためには、半導体装置の生産性を下げることなく、半導体装置を作業性よく梱包および開梱することができ、かつ輸送中に半導体装置に破損、割れ等が発生しないことが必要条件となる。しかし、半導体装置は、半導体基板上に凹凸を形成する層が設けられているため、複数個重ねて収容する場合、振動や衝撃等の外力によって割れ等が生じる場合がある。   In recent years, as the production amount of semiconductor devices increases, it is required to transport a large amount of semiconductor devices. In order to transport a large amount of semiconductor devices, the semiconductor devices can be packed and unpacked with good workability without reducing the productivity of the semiconductor devices, and the semiconductor devices are not damaged or cracked during transportation. Is a necessary condition. However, since a semiconductor device is provided with a layer for forming irregularities on a semiconductor substrate, cracks or the like may occur due to external force such as vibration or impact when a plurality of layers are accommodated.

従来、摩擦、振動あるいは落下等の外力により変形や破損が生じやすい半導体装置のような被梱包物品を輸送する場合、その梱包方法としては次のような方法があった。   Conventionally, when an article to be packed such as a semiconductor device that is likely to be deformed or damaged by an external force such as friction, vibration, or dropping is transported, there are the following methods.

特許文献1は、積層した複数枚の半導体装置を薄いフィルム状に形成した有機材料等で覆うことによって、半導体装置を保護・固定する方法(シュリンク方式)を示している。   Patent Document 1 shows a method (shrink method) of protecting and fixing a semiconductor device by covering a plurality of stacked semiconductor devices with an organic material or the like formed into a thin film.

図6に基づいて、シュリンク方式による梱包方式を説明する。図6は、梱包ケースの概略構成を示す断面図である。図6に示すように、シュリンク方式の梱包では、外装箱61の中に被梱包物品の基本形状を有する空気マット62が収容されている。そして、積層した複数枚の半導体装置63が空気マット62の凹部に収められる。複数枚の半導体装置63上には、空気マット62と接していない部分を保護する第2の空気マット64が載置される。このように、積層した複数枚の半導体装置63の周囲を空気マット62・64によって囲むことにより、外部の衝撃等から半導体装置63を保護している。   Based on FIG. 6, the shrinking packing method will be described. FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the packaging case. As shown in FIG. 6, in shrink-type packaging, an air mat 62 having the basic shape of an article to be packed is accommodated in an outer box 61. The plurality of stacked semiconductor devices 63 are stored in the recesses of the air mat 62. On the plurality of semiconductor devices 63, a second air mat 64 for protecting a portion not in contact with the air mat 62 is placed. As described above, by surrounding the plurality of stacked semiconductor devices 63 with the air mats 62 and 64, the semiconductor devices 63 are protected from external impacts and the like.

特許文献2は、成型した硬質のプラスチック等のトレーに、積層した複数枚の半導体装置(積層した複数枚の半導体装置をさらに緩衝材等で覆う場合もある)をその主面がトレー底面に対して垂直になるように収納する積層トレー方式が知られている。図7に基づいて、積層トレー方式による梱包方式を説明する。図7は、梱包ケースの概略構成を示す断面図である。図7に示すように、積層トレー方式の梱包では、積層した複数枚の半導体装置71が、その主面を外装箱72の底面に対して垂直にして収容されている。そして、二枚の板状のスペーサ73が、積層した複数枚の半導体装置71と外装箱72の間に、積層した複数枚の半導体装置71の主面とスペーサ73の主面とが対向するように挿入されている。その位置にスペーサ73を挿入することにより、積層した複数枚の半導体装置71が外装箱72の内部で動くスペースをなくしている。従って、外部から振動が与えられた場合に、積層した複数枚の半導体装置71が勢いよく外装箱72の側面にぶつかることもなく、その結果、積層した複数枚の半導体装置71を外部からの衝撃・振動等から保護することができる。   Patent Document 2 discloses that a plurality of stacked semiconductor devices (in some cases, a plurality of stacked semiconductor devices may be further covered with a buffer material or the like) on a molded hard plastic tray or the like whose main surface is against the bottom of the tray. A stacking tray system is known that stores them vertically. Based on FIG. 7, the packing system by a laminated tray system is demonstrated. FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the packaging case. As shown in FIG. 7, in the stacked tray type packaging, a plurality of stacked semiconductor devices 71 are accommodated with the main surface thereof being perpendicular to the bottom surface of the outer box 72. The two plate-like spacers 73 are arranged between the stacked semiconductor devices 71 and the outer box 72 so that the main surface of the stacked semiconductor devices 71 and the main surface of the spacer 73 face each other. Has been inserted. By inserting the spacer 73 at that position, a space for moving the plurality of stacked semiconductor devices 71 inside the outer box 72 is eliminated. Accordingly, when vibration is applied from the outside, the plurality of stacked semiconductor devices 71 do not strike the side surface of the outer box 72 vigorously, and as a result, the plurality of stacked semiconductor devices 71 are impacted from the outside.・ Can be protected from vibration.

特許文献3は、積層した複数枚の半導体装置を緩衝材で覆い、個装ケースに収納する方法(個装ケース収納方式)を示している。個装ケース収納方式は、変形や破損が発生しやすい被梱包物品を複数枚積層して梱包する場合に、被梱包物品より大きい平面サイズを有する剛性のある平板を準備し、その平板上に複数枚の被梱包物品を積層し、これを収納袋内に収納して真空パッキングする方法である。   Patent Document 3 shows a method (an individual case storage method) in which a plurality of stacked semiconductor devices are covered with a cushioning material and stored in an individual case. The individual case storage method prepares a rigid flat plate having a larger plane size than the packaged article when a plurality of packaged articles that are likely to be deformed or damaged are stacked and packed, and a plurality of pieces are placed on the flat plate. This is a method in which a plurality of articles to be packed are stacked and stored in a storage bag for vacuum packing.

あるいは、変形や破損が発生しやすい半導体装置のような被梱包物品を輸送する梱包方法として、成型した硬質プラスチック等のトレーに半導体装置を1枚ずつ収納する枚葉トレー方式が知られている。   Alternatively, as a packaging method for transporting an article to be packaged such as a semiconductor device that is likely to be deformed or damaged, a single-wafer tray method is known in which semiconductor devices are stored one by one in a tray of molded hard plastic or the like.

このように、半導体装置の梱包方式には様々な種類があり、これらの方法を組み合わせた梱包方法等も知られている。   As described above, there are various types of packaging methods for semiconductor devices, and packaging methods combining these methods are also known.

半導体装置の代表例である結晶シリコン太陽電池セル80について、図8に基づいて説明する。図8は、梱包ケースに収容される結晶シリコン太陽電池セル80の構成を示す断面図である。結晶シリコン太陽電池セル80は、受光面電極81と、半導体基板82と、裏面コンタクト用電極83と、受光面電極81が埋め込まれた表面層84と、裏面コンタクト用電極83が埋め込まれた裏面層85と、を備える。受光面電極81は、半導体基板82の上面(太陽光を受光する側の面)に形成された表面層84に埋め込まれ、受光面電極81の一部は表面層84の上面から突出している。裏面コンタクト用電極83は半導体基板82の下面に形成された裏面層85に埋め込まれ、裏面コンタクト用電極83の一部は裏面層85の下面から突出している。従って、結晶シリコン太陽電池セル80は表裏面とも平滑ではなく、凸凹な面によって形成されている。
特開2003−34363号公報(2003年2月4日公開) 特開2005−243971号公報(平成17年9月8日(2005.9.8)) 特開2004−269026号公報(2004年9月30日公開)
A crystalline silicon solar cell 80 which is a typical example of a semiconductor device will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a cross-sectional view showing the configuration of the crystalline silicon solar battery cell 80 accommodated in the packaging case. The crystalline silicon solar cell 80 includes a light receiving surface electrode 81, a semiconductor substrate 82, a back contact electrode 83, a surface layer 84 in which the light receiving surface electrode 81 is embedded, and a back layer in which the back contact electrode 83 is embedded. 85. The light-receiving surface electrode 81 is embedded in a surface layer 84 formed on the upper surface of the semiconductor substrate 82 (the surface that receives sunlight), and a part of the light-receiving surface electrode 81 protrudes from the upper surface of the surface layer 84. The back contact electrode 83 is embedded in a back layer 85 formed on the bottom surface of the semiconductor substrate 82, and a part of the back contact electrode 83 protrudes from the bottom surface of the back layer 85. Therefore, the crystalline silicon solar battery cell 80 is not smooth on both the front and back surfaces, and is formed by an uneven surface.
JP 2003-34363 A (published February 4, 2003) JP-A-2005-243971 (September 8, 2005 (2005.9.8)) JP 2004-269026 A (published on September 30, 2004)

しかしながら、上記従来の構成では、梱包時または輸送時に半導体装置が破損してしまうという問題が生じていた。   However, the above-described conventional configuration has a problem that the semiconductor device is damaged during packaging or transportation.

具体的には、近年の半導体装置の薄型化に伴い、半導体装置の半導体基板厚さはより薄くなっており、そのため半導体装置の半導体基板に反りが発生しやすくなり、また半導体装置は応力に対してより脆弱となっている。このため、振動や衝撃、落下等の外力によって半導体装置に割れ等の破損が発生する頻度が多くなっている。   Specifically, with the recent thinning of semiconductor devices, the thickness of the semiconductor substrate of the semiconductor device has become thinner, so that the semiconductor substrate of the semiconductor device is more likely to warp, and the semiconductor device is resistant to stress. Are becoming more vulnerable. For this reason, the frequency with which breakage such as cracks occurs in the semiconductor device due to external forces such as vibration, impact, and drop is increasing.

特に、電極等の部品を平板状の半導体基板表面に備える太陽電池セルのような半導体装置の場合、表面が凹凸のある構造であるため、複数枚積層して梱包することにより外部からの振動、衝撃等に対し半導体装置に割れが生じやすくなっている。また、半導体装置の厚さに僅かなバラツキがあっても、その半導体装置を積層することによって積層厚さに大きな差が生じ、積層物と梱包ケースの大きさにミスマッチが生じ、それによって半導体装置に負荷がかかり割れが生じやすくなるという問題があった。図9(a)〜(c)に示す積層トレー方式の梱包ケースを例にその問題を説明する。積層物と梱包ケースの大きさにミスマッチが生じると、例えば、厚みのある積層物が梱包された場合(図9(a))、積層物は梱包ケースの中で動くスペースがない。従って、積層物は外部から受ける衝撃によって動くことがなく、梱包ケース(あるいはスペーサ)との衝突による割れが生じにくい。あるいは、通常の厚みを有した積層物が梱包された場合(図9(b))、積層物と梱包ケースの間に挿入されたスペーサが積層物の動きを抑制し、積層物は外部から受ける衝撃によって動くことがなく、梱包ケース(あるいはスペーサ)との衝突による割れが生じにくい。しかし、薄い厚みの積層物が梱包された場合(図9(c))、積層物とスペーサの間に隙間が生じ、積層物は、外部から受ける衝撃によって勢いよく梱包ケース(あるいはスペーサ)とぶつかってしまい、その結果、積層物に割れが生じやすくなる。   In particular, in the case of a semiconductor device such as a solar cell provided with a flat semiconductor substrate surface with components such as electrodes, since the surface has an uneven structure, vibration from the outside by packing a plurality of stacked layers, The semiconductor device is easily cracked by impact or the like. In addition, even if there is a slight variation in the thickness of the semiconductor device, there is a large difference in the stacking thickness due to the stacking of the semiconductor device, and there is a mismatch between the size of the stacked product and the packing case. There was a problem that cracks were likely to occur due to the load applied to the. The problem will be described with reference to an example of a stacked tray type packing case shown in FIGS. If there is a mismatch between the size of the laminate and the packaging case, for example, when a thick laminate is packaged (FIG. 9A), the laminate has no space to move in the packaging case. Therefore, the laminate does not move due to an impact received from the outside, and cracks due to collision with the packing case (or spacer) are unlikely to occur. Alternatively, when a laminate having a normal thickness is packed (FIG. 9B), the spacer inserted between the laminate and the packing case suppresses the movement of the laminate, and the laminate receives from the outside. It does not move due to impact, and is less likely to crack due to collision with the packing case (or spacer). However, when a thin laminate is packaged (FIG. 9 (c)), a gap is formed between the laminate and the spacer, and the laminate strikes the packing case (or spacer) vigorously by an external impact. As a result, the laminate tends to crack.

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、半導体基板上に凹凸層が形成された半導体装置を振動および衝撃等の外力から保護することにより、梱包作業及び輸送時における半導体装置の破損を抑制することができる梱包ケースを実現することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and its object is to protect a semiconductor device having a concavo-convex layer formed on a semiconductor substrate from external forces such as vibration and impact, thereby packaging and transporting the semiconductor device. An object of the present invention is to realize a packaging case capable of suppressing damage to a semiconductor device at the time.

本発明に係る梱包ケースは、上記課題を解決するために、凸凹な面によって形成された半導体装置を収納する梱包ケースにおいて、該半導体装置の端面を挿入できるように、該梱包ケースの底面に対して垂直に、該梱包ケースの内部に対をなして形成された仕切り溝と、該半導体装置の端面を保持する保持部材、とを備え、該梱包ケースの底面に設置される該保持部材はポリエチレンフォームによって形成されていることを特徴としている。   In order to solve the above problems, a packaging case according to the present invention is a packaging case for storing a semiconductor device formed by an uneven surface, so that an end surface of the semiconductor device can be inserted with respect to the bottom surface of the packaging case. A partition groove formed in a pair in the packing case and a holding member for holding the end face of the semiconductor device, and the holding member installed on the bottom surface of the packing case is made of polyethylene. It is characterized by being formed of foam.

前記の構成によれば、凸凹な面によって形成された半導体装置の端面が前記仕切り溝に挿入・収納され、さらに保持部材が半導体装置の他の端面を保持し、また、前記梱包ケースの底面に配置された前記保持部材は、衝撃を低減するための高い緩衝力に優れ、かつ前記半導体装置による常時荷重に対し体積収縮をおこさないポリエチレンフォームによって形成されていることにより、振動および衝撃等の外力から半導体装置をより好適に保護することができるという効果を奏する。   According to the above configuration, the end surface of the semiconductor device formed by the uneven surface is inserted and stored in the partition groove, and the holding member holds the other end surface of the semiconductor device, and is also formed on the bottom surface of the packing case. The arranged holding member is made of polyethylene foam which is excellent in high shock-absorbing force for reducing impact and does not cause volume shrinkage with respect to a constant load by the semiconductor device. As a result, the semiconductor device can be more suitably protected.

本発明に係わる梱包ケースは、前記保持部材が前記梱包ケースの底面および上蓋に設置されることが好ましい。   In the packaging case according to the present invention, it is preferable that the holding member is installed on a bottom surface and an upper lid of the packaging case.

前記の構成によれば、前記保持部材が、前記梱包ケースの底面および上蓋から前記半導体装置の端面を保持することにより、振動および衝撃等の外力から半導体装置をより好適に保護することができるというさらなる効果を奏する。   According to the above configuration, the holding member holds the end surface of the semiconductor device from the bottom surface and the upper lid of the packing case, thereby more suitably protecting the semiconductor device from external forces such as vibration and impact. There is a further effect.

本発明に係わる梱包ケースは、前記ポリエチレンフォームの圧縮応力が45〜180kPa、永久圧縮歪が10%以下であることが好ましい。   In the packaging case according to the present invention, the polyethylene foam preferably has a compressive stress of 45 to 180 kPa and a permanent compressive strain of 10% or less.

前記の構成によれば、この条件における前記ポリエチレンフォームは、特に衝撃を低減するための高い緩衝力に優れ、かつ、前記半導体装置による常時荷重に対し、体積収縮をおこさないため、半導体装置をより好適に保護することができるというさらなる効果を奏する。   According to the above configuration, the polyethylene foam in this condition is particularly excellent in high shock-absorbing force for reducing impact, and does not cause volume shrinkage with respect to a constant load by the semiconductor device. The further effect that it can protect suitably is produced.

本発明に係わる梱包ケースは、前記半導体装置が太陽電池セルであることが好ましい。   In the packing case according to the present invention, the semiconductor device is preferably a solar battery cell.

前記の構成によれば、太陽電池セルは、とくに表面が凹凸のある構造を有しており、複数枚積層して梱包することにより外部からの振動、衝撃等に対し半導体装置に割れが生じやすく、従って前記梱包ケースを用いてより好適に保護することができるというさらなる効果を奏する。   According to the above configuration, the solar battery cell has a particularly uneven surface structure, and the semiconductor device is likely to be cracked due to external vibration, impact, etc. by stacking and packing a plurality of solar cells. Therefore, the further effect that it can protect more suitably using the said packing case is produced.

本発明に係る梱包ケースは、以上のように、凸凹な面によって形成された半導体装置を収納する梱包ケースにおいて、該半導体装置の端面を挿入できるように、該梱包ケースの底面に対して垂直に、該梱包ケースの内部に対をなして形成された仕切り溝と、該半導体装置の端面を保持する保持部材、とを備え、該梱包ケースの底面に設置される該保持部材はポリエチレンフォームによって形成されていることを特徴としているため、振動および衝撃等の外力から半導体装置を保護し、梱包作業および輸送時における半導体装置の破損を抑制することができるという効果を奏する。   The packaging case according to the present invention, as described above, is perpendicular to the bottom surface of the packaging case so that the end surface of the semiconductor device can be inserted into the packaging case that houses the semiconductor device formed by the uneven surface. A partition groove formed in a pair inside the packing case and a holding member for holding the end face of the semiconductor device, and the holding member installed on the bottom surface of the packing case is formed of polyethylene foam Therefore, the semiconductor device can be protected from external forces such as vibration and impact, and the semiconductor device can be prevented from being damaged during packing work and transportation.

本発明の実施の形態について図面を参照し説明する。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

本実施の形態に係る梱包ケースは、図1ないし図3によって説明される。すなわち、図1ないし図3は、それぞれ、本実施の形態に係る梱包ケース1の平面断面図、正面断面図、側面断面図を示す。   The packaging case according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. That is, FIG. 1 thru | or FIG. 3 shows the plane sectional view, front sectional drawing, and side sectional drawing of the packaging case 1 which concerns on this Embodiment, respectively.

本実施の形態に係る梱包ケース1を図1ないし図3に基づいて説明する。梱包ケース1は、仕切り溝2a、2bおよび2cと、側面6aおよび6bと、保持部材3aと、保持部材3bを有する上蓋5と、を備える。側面6aは、梱包ケース1の一側面を構成している。側面6bは、梱包ケース1の内部に、側面6aと平行に配設されている。仕切り溝2aは、側面6a上に、かつ梱包ケース1の内側に形成されている。仕切り溝2bは、側面6b上に、かつ側面6aに対向する面上に形成されている。仕切り溝2cは、側面6b上に、かつ仕切り溝6bと反対側の面上に形成されている。そして、仕切り溝2aないし2cは、梱包ケース1の底面に対して垂直に、側面6aおよび6bの上端から下端まで形成されている。また、仕切り溝2aおよび2bは、側面6aおよび6b上の相対する位置に、一対の関係を保ちつつ、所定の間隔をもって複数形成されている。仕切り溝2cは、仕切り溝2bと表裏対称に、側面6b上に形成されている。   A packaging case 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. The packaging case 1 includes partition grooves 2a, 2b and 2c, side surfaces 6a and 6b, a holding member 3a, and an upper lid 5 having a holding member 3b. The side surface 6 a constitutes one side surface of the packaging case 1. The side surface 6b is disposed inside the packing case 1 in parallel with the side surface 6a. The partition groove 2 a is formed on the side surface 6 a and on the inner side of the packaging case 1. The partition groove 2b is formed on the side surface 6b and on the surface facing the side surface 6a. The partition groove 2c is formed on the side surface 6b and on the surface opposite to the partition groove 6b. The partition grooves 2 a to 2 c are formed from the upper end to the lower end of the side surfaces 6 a and 6 b perpendicular to the bottom surface of the packaging case 1. Further, a plurality of partition grooves 2a and 2b are formed at predetermined positions while maintaining a pair of relationships at opposing positions on the side surfaces 6a and 6b. The partition groove 2c is formed on the side surface 6b symmetrically with the partition groove 2b.

梱包ケース1の底面には細長い板状の保持部材3aが設置されている。本実施の形態では、図1に示すように、保持部材3aは、側面6aと側面6bとの間に2箇所設けられている。さらに、仕切り溝2cと対向する位置に配設された図示しない側面と側面6bとの間には、2つの保持部材3a(1つは図示せず)が設けられている。そして、側面6aおよび6bの間に設置された保持部材3aは、側面6aおよび6bからほぼ等しい距離に、側面6aおよび6bに対して垂直に、側面6aが隣接する梱包ケース1の一方の側面から他方の側面に至るまで取り付けられている。仕切り溝2cと対向する位置に配設された図示しない側面と側面6bとの間の保持部材3aも、同様に取り付けられている。   An elongated plate-like holding member 3 a is installed on the bottom surface of the packing case 1. In the present embodiment, as shown in FIG. 1, two holding members 3a are provided between the side surface 6a and the side surface 6b. Furthermore, two holding members 3a (one not shown) are provided between a side surface (not shown) and a side surface 6b disposed at a position facing the partition groove 2c. And the holding member 3a installed between the side surfaces 6a and 6b is perpendicular to the side surfaces 6a and 6b at a substantially equal distance from the side surfaces 6a and 6b, from one side surface of the packing case 1 adjacent to the side surface 6a. It is attached to the other side. A holding member 3a between a side surface (not shown) and a side surface 6b disposed at a position facing the partition groove 2c is similarly attached.

梱包ケース1には、図2および図3に示すように、保持部材3bを有する上蓋5が取り付けられている。本実施の形態においては、保持部材3bは、梱包ケース1の底面に設置された保持部材3aに対応する位置に、側面6aおよび6bと垂直に、そして側面6aおよび6bからほぼ等しい距離に2箇所設置されている。   As shown in FIGS. 2 and 3, an upper lid 5 having a holding member 3 b is attached to the packing case 1. In the present embodiment, the holding member 3b is provided at two positions at a position corresponding to the holding member 3a installed on the bottom surface of the packing case 1 and perpendicular to the side surfaces 6a and 6b and at an approximately equal distance from the side surfaces 6a and 6b. is set up.

半導体装置4の代表例である結晶シリコン太陽電池セル40について、図4に基づいて説明する。図4は、梱包ケース1に収容される半導体装置4の代表例である結晶シリコン太陽電池セル40の構成を示す断面図である。結晶シリコン太陽電池セル40は、受光面電極41と、半導体基板42と、裏面コンタクト用電極43と、受光面電極41が埋め込まれた表面層44と、裏面コンタクト用電極43が埋め込まれた裏面層45とを備える。受光面電極41は、半導体基板42の上面(太陽光を受光する側の面)に形成された表面層44に埋め込まれ、受光面電極41の一部は表面層44の上面から突出している。裏面コンタクト用電極43は、半導体基板42の下面に形成された裏面層45に埋め込まれ、裏面コンタクト用電極43の一部は裏面層45の下面から突出している。従って、結晶シリコン太陽電池セル40は表裏面とも平滑ではなく、凸凹な面によって形成されている。   A crystalline silicon solar battery cell 40 which is a typical example of the semiconductor device 4 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view showing a configuration of a crystalline silicon solar battery cell 40 that is a typical example of the semiconductor device 4 accommodated in the packaging case 1. The crystalline silicon solar cell 40 includes a light receiving surface electrode 41, a semiconductor substrate 42, a back contact electrode 43, a front surface layer 44 in which the light receiving surface electrode 41 is embedded, and a back surface layer in which the back contact electrode 43 is embedded. 45. The light receiving surface electrode 41 is embedded in a surface layer 44 formed on the upper surface of the semiconductor substrate 42 (the surface on the side receiving sunlight), and a part of the light receiving surface electrode 41 protrudes from the upper surface of the surface layer 44. The back contact electrode 43 is embedded in a back layer 45 formed on the bottom surface of the semiconductor substrate 42, and a part of the back contact electrode 43 protrudes from the bottom surface of the back layer 45. Therefore, the crystalline silicon solar battery cell 40 is not smooth on both the front and back surfaces, but is formed by an uneven surface.

なお、半導体装置における受光面電極41あるいは裏面コンタクト用電極43としては、アルミニウム、銀などからなる金属電極、銅、銀、ハンダなどからなる配線された電極、酸化錫や酸化亜鉛などの透明導電性金属酸化物などが挙げられる。   As the light receiving surface electrode 41 or the back contact electrode 43 in the semiconductor device, a metal electrode made of aluminum, silver or the like, a wired electrode made of copper, silver, solder or the like, or a transparent conductive material such as tin oxide or zinc oxide. A metal oxide etc. are mentioned.

上記構成において、半導体装置4が梱包ケース1に収納される際の動作を、図1ないし図3に基づき説明すると、以下の通りである。   In the above configuration, the operation when the semiconductor device 4 is stored in the packaging case 1 will be described as follows with reference to FIGS.

まず、半導体装置4を複数個重ね合わせてスタック状にする。スタック状になった半導体装置4の主面を梱包ケース1の底面に対して垂直に向ける。この状態で半導体装置4を梱包ケース1に収納するが、上記説明したように、梱包ケース1の側面6aおよび6bには、仕切り溝2aおよび2bが梱包ケースの底面に対して垂直に形成されている。また、仕切り溝2aおよび2bは、側面6aおよび6b上の相対する位置に、一対の関係を保ちつつ、所定の間隔をもって複数形成されている。その一対の関係を保った仕切り溝2aおよび2bに、スタック状になった半導体装置4の両端を挿入する。   First, a plurality of semiconductor devices 4 are stacked to form a stack. The main surface of the stacked semiconductor device 4 is oriented perpendicular to the bottom surface of the packaging case 1. In this state, the semiconductor device 4 is accommodated in the packaging case 1. As described above, the partition grooves 2 a and 2 b are formed on the side surfaces 6 a and 6 b of the packaging case 1 so as to be perpendicular to the bottom surface of the packaging case. Yes. Further, a plurality of partition grooves 2a and 2b are formed at predetermined positions while maintaining a pair of relationships at opposing positions on the side surfaces 6a and 6b. Both ends of the stacked semiconductor device 4 are inserted into the partition grooves 2a and 2b maintaining the pair of relationships.

上記説明したように、梱包ケース1の底面には、側面6aと6bの間に保持部材3aが2箇所設置されている。スタック状になった半導体装置4の下側端面が梱包ケース1の底面付近まで挿入されると、半導体装置4の下側端面は保持部材3aに接触し、保持部材3aの上に載置される。このようにして、スタック状になった半導体装置4の下側端面は保持部材3aに保持される。   As described above, two holding members 3a are installed on the bottom surface of the packaging case 1 between the side surfaces 6a and 6b. When the lower end surface of the stacked semiconductor device 4 is inserted to the vicinity of the bottom surface of the packaging case 1, the lower end surface of the semiconductor device 4 contacts the holding member 3a and is placed on the holding member 3a. . In this way, the lower end face of the stacked semiconductor device 4 is held by the holding member 3a.

続いて、上蓋5が梱包ケース1の上面に取り付けられる。上蓋5には保持部材3bが2箇所取り付けられている。この保持部材3bが、梱包ケース1に収納されたスタック状の半導体装置4の上側端面を上方から押さえ、それにより、保持部材3bが半導体装置4の上側端面を上方から保持することになる。このとき、上記説明したように、保持部材3bと半導体装置4の上側端面は垂直になっている。   Subsequently, the upper lid 5 is attached to the upper surface of the packaging case 1. Two holding members 3 b are attached to the upper lid 5. The holding member 3b presses the upper end surface of the stacked semiconductor device 4 housed in the packing case 1 from above, whereby the holding member 3b holds the upper end surface of the semiconductor device 4 from above. At this time, as described above, the holding member 3b and the upper end surface of the semiconductor device 4 are vertical.

このように、スタック状になった半導体装置4は、その主面が梱包ケース1の底面に対して垂直になった状態において、上側端面が上蓋5に取り付けられた保持部材3bに保持され、下側端面が梱包ケース1の底面に取り付けられた保持部材3aに保持され、両側端面が仕切り溝2aおよび2bに収納される。   In this way, the stacked semiconductor device 4 is held by the holding member 3b whose upper end surface is attached to the upper lid 5 in a state where its main surface is perpendicular to the bottom surface of the packaging case 1, The side end surfaces are held by a holding member 3a attached to the bottom surface of the packaging case 1, and both side end surfaces are stored in the partition grooves 2a and 2b.

ここで、半導体装置4における半導体基板42の形状は特に限定されないのはいうまでもない。その形状としては、例えば、正方形、長方形、円形、楕円形等が挙げられる。より具体的には、IC、光学ピックアップ、レーザーなどの電子部品、太陽電池セル等が挙げられる。特に、太陽電池セルは、非常に割れやすい半導体基板(厚さ50〜300μm)表面に、半導体基板よりも厚くて(0.1〜1mm)硬い金属電極が形成され、表面が凹凸となっている。従って、本実施の形態に係る梱包ケース1を用いることにより、別途緩衝材やフィルムなどを用いることなく、より好適に半導体装置4を梱包することができる。   Here, needless to say, the shape of the semiconductor substrate 42 in the semiconductor device 4 is not particularly limited. Examples of the shape include a square, a rectangle, a circle, and an ellipse. More specifically, an IC, an optical pickup, an electronic component such as a laser, a solar battery cell, and the like can be given. In particular, in the solar battery cell, a metal electrode that is thicker (0.1 to 1 mm) and harder than the semiconductor substrate is formed on the surface of the semiconductor substrate (thickness 50 to 300 μm) that is very fragile, and the surface is uneven. . Therefore, by using the packaging case 1 according to the present embodiment, the semiconductor device 4 can be more suitably packaged without using a buffer material or a film.

仕切り溝2aおよび2bの幅はとくに限定されないが、半導体装置4の収容効率と半導体装置4にかかる負荷とのバランスを取るという観点から、その幅は、仕切り溝2aおよび2bに挿入するスタック状になった半導体装置の端面厚さの1.5倍以下であることが好ましい。また、作業性を良くするという観点から、仕切り溝2aおよび2bの幅は、仕切り溝2aおよび2bに挿入するスタック状になった半導体装置4の端面厚さよりも少し大きいことが好ましい。これは仕切り溝2cおよび図示しない仕切り溝についても同様である。   The widths of the partition grooves 2a and 2b are not particularly limited, but from the viewpoint of balancing the accommodation efficiency of the semiconductor device 4 and the load applied to the semiconductor device 4, the width is a stack shape inserted into the partition grooves 2a and 2b. It is preferable that it is 1.5 times or less of the end face thickness of the semiconductor device. From the viewpoint of improving workability, the width of the partition grooves 2a and 2b is preferably slightly larger than the thickness of the end face of the stacked semiconductor device 4 inserted into the partition grooves 2a and 2b. The same applies to the partition groove 2c and a partition groove (not shown).

なお、梱包ケース1に形成する仕切り溝は、少なくとも梱包ケース1の対向する一対の側面に形成されておればよい。しかし、図1で示すように、梱包ケース1の内部に配設された側面6bの両主面に仕切り溝2bおよび2cを形成し、側面6bを挟む右左の区画に、それぞれ半導体装置4を収納することも可能である。このように梱包ケース1内部に側面6bのような側面を配設することにより、梱包ケース1に半導体装置4の収納スペースを複数区画設けることが可能である。   In addition, the partition groove | channel formed in the packaging case 1 should just be formed in a pair of side surface which the packaging case 1 opposes at least. However, as shown in FIG. 1, the partition grooves 2b and 2c are formed on both main surfaces of the side surface 6b disposed inside the packaging case 1, and the semiconductor devices 4 are respectively housed in the right and left sections sandwiching the side surface 6b. It is also possible to do. As described above, by arranging the side surface such as the side surface 6b inside the packaging case 1, it is possible to provide a plurality of compartments for storing the semiconductor device 4 in the packaging case 1.

梱包ケース1の底面に設置された保持部材3aは、ポリエチレンフォームによって形成されている。本実施の形態におけるポリエチレンフォームは、圧縮応力(45〜180kPa)、永久圧縮歪10%以下のものを用いている。   The holding member 3a installed on the bottom surface of the packaging case 1 is formed of polyethylene foam. The polyethylene foam in the present embodiment uses a compression stress (45 to 180 kPa) and a permanent compression strain of 10% or less.

図5を用いてポリエチレンフォームの圧縮応力、及び永久圧縮歪について説明する。なお、図5は、積層した複数枚の半導体装置4が保持部材3a・3bによって保持される様子を側面断面図によって模式的に表している。   The compressive stress and permanent compressive strain of the polyethylene foam will be described with reference to FIG. FIG. 5 schematically shows a state in which a plurality of stacked semiconductor devices 4 are held by the holding members 3a and 3b in a side sectional view.

まずポリエチレンフォームの圧縮応力について説明する。本実施の形態におけるポリエチレンフォームの圧縮応力は45〜180kPaであることが好ましい。圧縮応力が45kPaより小さいと、図5の左下拡大図で示すように、複数枚積層した半導体装置4は保持部材3aに沈み込みやすくなる。そして、複数枚積層した半導体装置4が保持部材3aから受ける反力(加重)は、複数枚積層した半導体装置4のうち最も外側に位置する箇所(矢印a部)に集中しやすくなる。その結果、最も外側に位置する半導体装置4に破損が生じやすくなる。圧縮応力が180kPa以上ある場合、保持部材3aが硬すぎるために、保持部材3aのクッション性が衝撃・振動に対して低下する。その結果、半導体装置4に破損が生じやすくなる。なお、圧縮応力はISO11752に準じて測定することができる。   First, the compressive stress of polyethylene foam will be described. The compressive stress of the polyethylene foam in the present embodiment is preferably 45 to 180 kPa. When the compressive stress is less than 45 kPa, as shown in the lower left enlarged view of FIG. 5, a plurality of stacked semiconductor devices 4 are likely to sink into the holding member 3a. The reaction force (weight) received from the holding member 3a by the plurality of stacked semiconductor devices 4 is likely to concentrate on the outermost position (arrow a portion) of the stacked semiconductor devices 4. As a result, the outermost semiconductor device 4 is likely to be damaged. When the compressive stress is 180 kPa or more, since the holding member 3a is too hard, the cushioning property of the holding member 3a is reduced with respect to impact and vibration. As a result, the semiconductor device 4 is easily damaged. The compressive stress can be measured according to ISO11752.

なお、図5の右側・左側拡大図では半導体装置4がそれぞれ6枚積層されているが、積層する半導体装置4の数は6枚に限定されるわけではない。   In the enlarged right and left views of FIG. 5, six semiconductor devices 4 are stacked, but the number of stacked semiconductor devices 4 is not limited to six.

次にポリエチレンフォームの永久圧縮歪について説明する。ポリエチレンフォームは、特に衝撃を低減するための高い緩衝力に優れ、かつ、半導体装置4による常時荷重に対し、体積収縮をおこさないという特性を有する。ある梱包材に圧力を加えた後にその圧力を開放すると、その梱包材は、元の状態からいくらか歪みが生じるのが通常である。元の状態からの歪みの割合を永久圧縮歪と称するが、ポリエチレンフォームはその永久圧縮歪が小さい。従って、ポリエチレンフォームによって形成された保持部材3aを用いることにより、半導体装置4をより好適に保護することができる。本実施の形態では、永久圧縮歪が小さいほど半導体装置4の保護に有効であり、理想は永久圧縮歪が0%である。つまり、複数回使用しても歪みが生じることなく、元の状態に戻る保持部材が最適である。なお、永久圧縮歪が10%以上ある場合、複数回の使用により歪みが大きくなり、図5の右下拡大図で示すように複数枚積層した半導体装置4が保持部材3aに沈み込み、それにより複数枚積層した半導体装置4が外部から受ける衝撃・振動が大きくなる。結果として、複数枚積層した半導体装置4は破損が生じやすくなる。なお、永久圧縮歪はJIS−K−6767に準じて測定することができる。   Next, permanent compression strain of the polyethylene foam will be described. The polyethylene foam is particularly excellent in high buffering force for reducing impact, and has a characteristic that volume shrinkage is not caused by a constant load applied by the semiconductor device 4. When a pressure is applied to a certain packing material and then the pressure is released, the packing material usually has some distortion from its original state. The ratio of strain from the original state is referred to as permanent compression strain, but polyethylene foam has a small permanent compression strain. Therefore, the semiconductor device 4 can be more suitably protected by using the holding member 3a formed of polyethylene foam. In the present embodiment, the smaller the permanent compression strain, the more effective the protection of the semiconductor device 4, and ideally the permanent compression strain is 0%. That is, the holding member that returns to the original state without causing distortion even when used a plurality of times is optimal. When the permanent compressive strain is 10% or more, the strain increases due to multiple use, and a plurality of stacked semiconductor devices 4 sink into the holding member 3a as shown in the lower right enlarged view of FIG. The impact / vibration received from the outside by the stacked semiconductor device 4 increases. As a result, the plurality of stacked semiconductor devices 4 are likely to be damaged. The permanent compression strain can be measured according to JIS-K-6767.

なお、ポリエチレンフォームは、半導体装置4を安定に保持するための適度な応力、外部からの振動又は衝撃を低減するための高い緩衝力を有するものであれば特に限定されない。一例として架橋高発泡ポリエチレンやゲルテープ等が挙げられる。   The polyethylene foam is not particularly limited as long as it has an appropriate stress for stably holding the semiconductor device 4 and a high buffering force for reducing external vibration or impact. Examples include cross-linked highly foamed polyethylene and gel tape.

また、上蓋5に設置された保持部材3bは、軟質ウレタンフォームである必要はなく、半導体装置4を保持する緩衝材であればよい。保持部材3aは、梱包ケース1の底面において半導体装置4の端面に対して垂直方向に設置されるが、梱包ケース1の底面全面に取り付ける必要はない。上蓋5に取り付けられる保持部材3bも同様で、上蓋全体に取り付ける必要はない。   Further, the holding member 3 b installed on the upper lid 5 does not need to be a flexible urethane foam, and may be a buffer material that holds the semiconductor device 4. The holding member 3 a is installed in a direction perpendicular to the end surface of the semiconductor device 4 on the bottom surface of the packaging case 1, but it is not necessary to attach the holding member 3 a to the entire bottom surface of the packaging case 1. The holding member 3b attached to the upper lid 5 is the same, and need not be attached to the entire upper lid.

なお、本実施の形態では、半導体装置4を複数個重ね合わせてスタック状し、スタック状になった半導体装置を仕切り溝2aおよび2bに収納しているが、半導体装置4をスタック状にせず、個別に仕切り溝2aおよび2bに収納することも、もちろん可能である。
(実施例1)
実際に太陽電池セル40を本実施の形態の梱包ケース1により梱包して、実輸送実験を行った結果について説明する。
In the present embodiment, a plurality of semiconductor devices 4 are stacked and stacked, and the stacked semiconductor devices are stored in the partition grooves 2a and 2b. However, the semiconductor devices 4 are not stacked. It is of course possible to store them individually in the partition grooves 2a and 2b.
Example 1
The result of actually carrying out the actual transportation experiment by packing the solar battery cell 40 with the packing case 1 of this Embodiment is demonstrated.

実輸送試験では、156mm角で厚さが約160〜300μmの多結晶シリコン太陽電池セルを用いた。本実施の形態における梱包ケース1は、一対の仕切り溝2aおよび2bを計60対設けている。太陽電池セル40は、15枚を重ねてひとつのスタックにし、それを一対の仕切り溝2aおよび2bに収納する。従って、梱包ケース1には、計900枚の太陽電池セル40を収納することができる。本実験においては、梱包ケース1に900枚の太陽電池セル40を収納して行った。なお、本実験で用いたポリエチレンフォームは、圧縮応力が95kPa、永久圧縮歪みが3.1%(30分後)であった。   In the actual transportation test, a polycrystalline silicon solar cell having a square of 156 mm and a thickness of about 160 to 300 μm was used. The packing case 1 in the present embodiment is provided with a total of 60 pairs of partition grooves 2a and 2b. The solar battery cells 40 are stacked to form a single stack, which is stored in the pair of partition grooves 2a and 2b. Therefore, a total of 900 solar cells 40 can be stored in the packing case 1. In this experiment, 900 solar cells 40 were stored in the packing case 1. The polyethylene foam used in this experiment had a compressive stress of 95 kPa and a permanent compressive strain of 3.1% (after 30 minutes).

比較の対象として、梱包ケース1の底面の保持部材3aおよび上蓋5の保持部材3bをともに軟質ウレタンフォームによって形成した梱包ケースを用いた実輸送試験を行った。   As an object of comparison, an actual transportation test using a packaging case in which the holding member 3a on the bottom surface of the packing case 1 and the holding member 3b of the upper lid 5 are both formed of flexible urethane foam was performed.

この梱包ケースは、一対の仕切り溝2aおよび2bを計60対設けている。太陽電池セル40は、15枚を重ねてひとつのスタックにし、それを一対の仕切り溝2aおよび2bに収納する。従って、梱包ケース1には、計900枚の太陽電池セル40を収納することができる。本実験は、梱包ケースに900枚の太陽電池セル40を収納して行った。多結晶シリコン太陽電池セル40は2回の実験とも同一のものを用いた。   This packing case is provided with a total of 60 pairs of a pair of partition grooves 2a and 2b. The solar battery cells 40 are stacked to form a single stack, which is stored in the pair of partition grooves 2a and 2b. Therefore, a total of 900 solar cells 40 can be stored in the packing case 1. This experiment was performed by storing 900 solar cells 40 in a packing case. The same polycrystalline silicon solar cell 40 was used in the two experiments.

実輸送試験は、実際に、奈良県より栃木県の間をトラックにより輸送することにより実施した。結果を表1に示す。   The actual transport test was actually carried out by transporting trucks from Nara Prefecture to Tochigi Prefecture. The results are shown in Table 1.

Figure 2009040478
Figure 2009040478

本実施の形態 :割れ率 0.37% 比較例(従来形態) :割れ率 0.96%
表1に示すように、本実輸送試験において、太陽電池セル40の割れ率は比較例では0.96%であった。これに対し、本実施の形態では0.37%となり、4割程度の割れ率に抑えることができた。このように、本実施の形態による梱包ケース1は、梱包ケースの底面および上蓋の保護材ともに軟質ウレタンフォームによって形成された梱包ケースを用いた比較例に比べ、割れ率が顕著に低くなることを示せた。
This embodiment: Cracking rate 0.37% Comparative example (conventional mode): Cracking rate 0.96%
As shown in Table 1, in the actual transportation test, the cracking rate of the solar battery cell 40 was 0.96% in the comparative example. On the other hand, in this embodiment, it was 0.37%, and it was possible to suppress the cracking rate to about 40%. Thus, the packing case 1 according to the present embodiment has a significantly lower crack rate than the comparative example using the packing case formed of the flexible urethane foam for both the bottom and top cover protective materials. I showed it.

本発明に係る梱包ケースは、ポリエチレンフォームからなる保持部材を備えているため、輸送時における半導体装置の破損をより抑制することができる。よって、太陽電池等の梱包ケースとして好適に適用することができる。   Since the packaging case according to the present invention includes a holding member made of polyethylene foam, it is possible to further suppress damage to the semiconductor device during transportation. Therefore, it can be suitably applied as a packing case for solar cells and the like.

本発明の実施の形態を示すものであり、梱包ケースの要部構成を示す平面断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 illustrates an embodiment of the present invention and is a cross-sectional plan view illustrating a main configuration of a packaging case. 上記梱包ケースの構成を示す正面断面図である。It is front sectional drawing which shows the structure of the said packaging case. 上記梱包ケースの構成を示す側面断面図である。It is side surface sectional drawing which shows the structure of the said packaging case. 一般的な太陽電池セルの断面図の一例である。It is an example of sectional drawing of a general photovoltaic cell. 積層した複数枚の半導体装置が、保持部材によって保持される様子を表す模式図である。It is a schematic diagram showing a mode that the several laminated semiconductor device is hold | maintained by a holding member. 従来の梱包方法(シュリンク方式)に用いる梱包ケースの断面図の一例である。It is an example of sectional drawing of the packing case used for the conventional packing method (shrink system). 従来の梱包方法(積層トレー方式)に用いる梱包ケースの断面図の一例である。It is an example of sectional drawing of the packing case used for the conventional packing method (laminated tray system). 一般的な太陽電池セルの断面図の一例である。It is an example of sectional drawing of a general photovoltaic cell. 従来の梱包方法(積層トレー方式)による半導体装置の梱包状態を表す模式図であり、(a)は厚みのある積層物を梱包する場合を、(b)は通常の厚みを有する積層物を梱包する場合を、(c)は、薄い厚みの積層物を梱包する場合を表す模式図である。It is a schematic diagram showing the packing state of the semiconductor device by the conventional packing method (laminated tray system), (a) packs the laminated body with thickness, (b) packs the laminated body with normal thickness. (C) is a schematic diagram showing the case where a thin laminate is packed.

符号の説明Explanation of symbols

1 梱包ケース
2a、2b、2c 仕切り溝
3a、3b 保持部材
4 半導体装置
5 上蓋
6a、6b 側面
40 太陽電池セル
41 受光面電極
42 半導体基板
43 裏面コンタクト用電極
44 表面層
45 裏面層
61 外装箱
62 空気マット
63 半導体装置
64 第2の空気マット
71 半導体装置
72 外装箱
73 スペーサ
80 太陽電池セル
81 受光面電極
82 半導体基板
83 裏面コンタクト用電極
84 表面層
85 裏面層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Packing case 2a, 2b, 2c Partition groove 3a, 3b Holding member 4 Semiconductor device 5 Upper cover 6a, 6b Side surface 40 Solar cell 41 Light-receiving surface electrode 42 Semiconductor substrate 43 Back surface contact electrode 44 Surface layer 45 Back surface layer 61 Outer box 62 Air mat 63 Semiconductor device 64 Second air mat 71 Semiconductor device 72 Outer box 73 Spacer 80 Solar cell 81 Light receiving surface electrode 82 Semiconductor substrate 83 Back contact electrode 84 Surface layer 85 Back surface layer

Claims (4)

基板上に凹凸を形成した層が設けられた半導体装置を収納する梱包ケースにおいて、
該半導体装置の両端を挿入できるように、該梱包ケースの底面に対して垂直に、該梱包ケースの内部に対をなして形成された仕切り溝と、
該半導体装置の端面を保持する保持部材とを備え、
該梱包ケースの底面に設置される該保持部材はポリエチレンフォームによって形成されていることを特徴とする梱包ケース。
In a packaging case for storing a semiconductor device provided with a layer having irregularities formed on a substrate,
Partition grooves formed in pairs inside the packing case, perpendicular to the bottom surface of the packing case, so that both ends of the semiconductor device can be inserted;
A holding member for holding the end face of the semiconductor device,
The packaging case, wherein the holding member installed on the bottom surface of the packaging case is made of polyethylene foam.
前記保持部材は、前記梱包ケースの底面および上蓋に設置されることを特徴とする請求項1に記載の梱包ケース。   The packaging case according to claim 1, wherein the holding member is installed on a bottom surface and an upper lid of the packaging case. 前記ポリエチレンフォームは、圧縮応力が45〜180kPa、永久圧縮歪が10%以下であることを特徴とする請求項1また請求項2のいずれかに記載の梱包ケース。   The packing case according to any one of claims 1 and 2, wherein the polyethylene foam has a compressive stress of 45 to 180 kPa and a permanent compressive strain of 10% or less. 前記半導体装置は太陽電池セルであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の梱包ケース。   The packaging case according to claim 1, wherein the semiconductor device is a solar battery cell.
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