TW201635870A - 可撓性印刷電路板之接合構造、聚光型太陽能發電模組、以及可撓性印刷電路板之接合方法 - Google Patents

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Youichi Nagai
Takashi Iwasaki
Yoshiya Abiko
Kazumasa Toya
Kenji Saito
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Sumitomo Electric Industries
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Abstract

本發明的接合構造，係具備：用於將裝置的內部電路和外部導體互相連接之接線盒、位於接線盒內而用於與外部導體接合之金屬電極、以及構成內部電路且其終端部與金屬電極接合之細片狀的可撓性印刷電路板；金屬電極，係具有與終端部以重疊的方式進行接合之接合部，與終端部重疊前之自由單獨狀態下的該接合部，係在和其對向面之間確保比終端部(包含焊料)的厚度更大的間隙，且在被按壓的情況具有朝向對向面側的可動性。

Description

可撓性印刷電路板之接合構造、聚光型太陽能發電模組、以及可撓性印刷電路板之接合方法
本發明是關於可撓性印刷電路板之接合構造、接合方法，並關於含有這種接合構造的聚光型太陽能發電模組。
聚光型太陽能發電(CPV：Concentrator Photovoltaic)的基本構造，是在發電效率高的小型化合物半導體所構成的發電元件(太陽能電池)，讓經由透鏡聚光後的太陽光射入。將這種基本構成多數個縱橫排列可構成1個模組。作為配置在大範圍的發電元件之基板，例如將發電元件等間隔地組裝之長條狀基板已被提出(例如，參照專利文獻1的圖5)。在此情況，相鄰的2個長條狀基板之間，是利用配線連結材來相互連接。
此外，作為這種長條狀基板，能使用可撓性印刷電路板(FPC：Flexible Printed Circuit)(參照專利文獻2)。
發電元件的輸出，是在基板上將一定數量的 發電元件互相串聯，或是將串聯體進一步並聯等，經由模組內的電路連接而從模組輸出。此外，最後為了從模組內的基板往外輸出，必須將基板和例如設置於模組的殼體之連接器進行連接。如此般的連接，是使用纜線(例如，參照專利文獻3的圖6)、或是使用將基板和殼體架橋之特殊連接器(例如，參照專利文獻3的圖1)。
[專利文獻1]日本特許第5214005號公報
[專利文獻2]日本特開2013-80760號公報
[專利文獻3]日本特開2013-145707號公報
然而，若在模組內的連接是採用纜線，在連接步驟必須耗費時間。另一方面，若採用特殊連接器，縱使可縮短步驟所需時間，但會造成製品成本上昇。此外，不管是哪個情況，都難以達成連接步驟的自動化。
有鑑於上述以往的問題點，本發明是以在裝置內使用可撓性印刷電路板為前提，其目的是為了提供一種接合構造及接合方法，讓用於將可撓性印刷電路板的終端部與外部導體連接的作業變得簡單確實，還適用於作業的自動化。
<可撓性印刷電路板之接合構造>
本發明的可撓性印刷電路板之接合構造，係具備接線盒、金屬電極以及細片狀的可撓性印刷電路板，該接線盒是用於將裝置的內部電路和外部導體互相連接；該金屬電極，是位於前述接線盒內，用於與前述外部導體接合；該可撓性印刷電路板，是構成前述內部電路，其終端部與前述金屬電極接合；前述金屬電極，係具有與前述終端部以重疊的方式進行接合之接合部，與前述終端部重疊前之自由單獨狀態下的該接合部，係在和其對向面之間確保比前述終端部的厚度更大的間隙，且在被按壓的情況具有朝向前述對向面側之可動性。
<聚光型太陽能發電模組>
此外，本發明的聚光型太陽能發電模組，係具備聚光部、殼體、可撓性印刷電路板、以及發電元件，該聚光部，是將用於讓太陽光會聚的聚光透鏡排列成陣列狀而成；該殼體，是用於支承前述聚光部；該可撓性印刷電路板，是配置於前述殼體的底面；該發電元件，是對應於各聚光透鏡的聚光位置而配置於前述可撓性印刷電路板上；該聚光型太陽能發電模組係具有接線盒、金屬電極、以及細片狀的可撓性印刷電路板，該接線盒，是在前述殼體之底面的一部分形成為比該底面更凹陷，用於連接用來將前述發電元件的輸出匯集並朝外部輸出的外部導體；該金屬 電極，是位於前述接線盒內，用於與前述外部導體接合；該可撓性印刷電路板，是構成內部電路，其終端部與前述金屬電極接合；前述金屬電極，係具有與前述終端部以重疊的方式進行接合之接合部，與前述終端部重疊前之自由單獨狀態下的該接合部，係在和其對向面之間確保比前述終端部的厚度更大的間隙，且在被按壓的情況具有朝向前述對向面側之可動性。
<可撓性印刷電路板之接合方法>
此外，本發明的可撓性印刷電路板之接合方法，是在用於將裝置的內部電路和外部導體互相連接的接線盒內，將用於與前述外部導體接合的金屬電極、和構成前述內部電路之細片狀的可撓性印刷電路板之終端部互相連接；前述金屬電極之與前述終端部以重疊的方式進行接合的接合部，係在和其對向面之間，在自由單獨狀態下確保既定的間隙，且在被按壓的情況，成為具有朝向前述對向面側之可動性的狀態；在前述間隙，將其厚度比間隙尺寸更薄的前述終端部***；在將焊接機電極緊壓於前述接合部而使前述接合部和前述終端部互相密合的狀態下，藉由進行局部加熱而使前述接合部和前述終端部互相接合。
依據本發明，讓用於將可撓性印刷電路板的 終端部和外部導體連接的作業變得簡單確實，還適用於作業的自動化。
1‧‧‧聚光型太陽能發電板
1M‧‧‧聚光型太陽能發電模組
3‧‧‧架台
3a‧‧‧支柱
3b‧‧‧基礎
4‧‧‧追蹤感測器
5‧‧‧直接日射強度計
11‧‧‧殼體
11a‧‧‧底面
11b‧‧‧凸緣部
12‧‧‧可撓性印刷電路板
12e‧‧‧終端部
13‧‧‧一次聚光部
13f‧‧‧菲涅耳透鏡
14‧‧‧接線盒
14a‧‧‧突起部
14b‧‧‧孔
14c‧‧‧底面
15‧‧‧接線盒
16‧‧‧發電元件
17、18‧‧‧纜線
19‧‧‧金屬電極
19a‧‧‧凹部
19b‧‧‧接合部
19c‧‧‧基部
19d‧‧‧豎起部
19x‧‧‧銅箔
19y‧‧‧Sn鍍層
20‧‧‧矽酮樹脂
51、52‧‧‧焊接機電極
100‧‧‧聚光型太陽能發電裝置
圖1係顯示聚光型太陽能發電裝置的一例之立體圖。
圖2係將聚光型太陽能發電模組的一例放大顯示之立體圖(局部剖開)。
圖3係僅將圖2中之殼體的底面更詳細地顯示之俯視圖。
圖4係殼體的後視圖。
圖5係第1實施形態之可撓性印刷電路板之接合構造(接合方法)的完成狀態之接線盒的立體圖。
圖6係圖5所示的接線盒之一部分的分解立體圖。
圖7係顯示將可撓性印刷電路板的終端部接合於金屬電極的步驟(第1)之立體圖。
圖8係顯示將可撓性印刷電路板的終端部接合於金屬電極的步驟(第2)之立體圖。
圖9係顯示將可撓性印刷電路板的終端部接合於金屬電極的步驟(完畢狀態)之立體圖。
圖10係第2實施形態的可撓性印刷電路板之接合構造(接合方法)的完成狀態之接線盒的立體圖。
圖11係圖10所示的接線盒的一部分之分解立體圖。
圖12係顯示第2實施形態之將可撓性印刷電路板的 終端部接合於金屬電極的步驟((a)為第1步驟，(b)為第2步驟)之剖面圖。
圖13係顯示第2實施形態之將可撓性印刷電路板的終端部接合於金屬電極的步驟(完畢狀態)之剖面圖。
圖14係顯示2種焊接機所進行之焊接的概要之剖面圖，(a)為脈衝加熱焊接機，(b)為電阻焊接機。
〔實施形態的要旨〕
本發明的實施形態之要旨，至少包含以下的形態。
(1)作為可撓性印刷電路板之接合構造，係具備接線盒、金屬電極以及細片狀的可撓性印刷電路板，該接線盒是用於將裝置的內部電路和外部導體互相連接；該金屬電極，是位於前述接線盒內，用於與前述外部導體接合；該可撓性印刷電路板，是構成前述內部電路，其終端部與前述金屬電極接合；前述金屬電極，係具有與前述終端部以重疊的方式進行接合之接合部，與前述終端部重疊前之自由單獨狀態下的該接合部，係在和其對向面之間確保比前述終端部的厚度更大的間隙，且在被按壓的情況具有朝向前述對向面側之可動性。
如此般的可撓性印刷電路板之接合構造，與終端部接合前之自由單獨狀態下的金屬電極之接合部，係在和其對向面之間確保比終端部的厚度更大的間隙。利用 該間隙的存在，縱使不將金屬電極的接合部抬高，仍可將可撓性印刷電路板的終端部輕易地***接合部和其對向面之間。因此，依據此接合構造，用於進行接合的構件之配置可簡單且確實地進行，再者，利用焊接步驟，能將接合部和終端部輕易且迅速地進行接合。亦即，讓用於將可撓性印刷電路板的終端部與外部導體連接的作業變得簡單確實，還適用於作業的自動化。
(2)此外，在(1)的接合構造中，前述金屬電極的一部分，可利用該一部分以外的基部作為前述對向面而以具有前述間隙的方式來形成前述接合部。
在此情況，例如，藉由將金屬電極的一部分稍微豎起後再彎折的加工，就能簡易地形成接合部並確保必要的間隙。
(3)此外，在(2)的接合構造中，能使前述接合部具有能接近前述對向面的彈性。
在此情況，例如將焊接機電極緊壓時接合部會彎曲，而能實現確實地與終端部密合之接合構造。
(4)此外，在(1)的接合構造中，前述接合部可在前述金屬電極設有一對，前述可撓性印刷電路板可具有一對，各可撓性印刷電路板的終端部是與一對的前述接合部接合。
在此情況，能夠將2個終端部***而分別與對應的接合部進行接合。因此，例如能夠將2個並聯的電路利用1個接線盒連接於外部導體。
(5)此外，在(4)的接合構造中，可構成為在前述接線盒形成有突起部，前述金屬電極是在形成於其中央的凹部與前述突起部進行卡合，一對的前述終端部是對於該突起部從兩側對峙。
在此情況的突起部，有助於金屬電極的定位以及一對的終端部之定位。
(6)此外，在(5)的接合構造中可構成為，與前述終端部重疊前之自由單獨狀態下的前述接合部，是藉由與前述突起部之卡合而在其和前述對向面之間確保前述間隙。
在此情況，不須在金屬電極的形狀上特別下工夫，利用與突起部的卡合就能確保用於將終端部***的間隙。
(7)此外，在(1)~(6)任一者的接合構造中較佳為，前述接線盒，是設置在前述裝置的底面，且形成為比該底面更凹陷。
在此情況，容易在接合完成後的接線盒將矽酮樹脂等的絕緣材注入。此情況的接線盒成為絕緣材的模框。
(8)一方，作為聚光型太陽能發電模組，係具備聚光部、殼體、可撓性印刷電路板、以及發電元件，該聚光部，是將用於讓太陽能會聚的聚光透鏡排列成陣列狀而成；該殼體，是用於支承前述聚光部；該可撓性印刷電路板，是配置於前述殼體的底面；該發電元件，是對應於各聚光透鏡的聚光位置而配置於前述可撓性印刷電路板上；該聚光型太陽能發電模組係具有接線盒、金屬電極、 以及細片狀的可撓性印刷電路板，該接線盒，是在前述殼體之底面的一部分形成為比該底面更凹陷，用於連接用來將前述發電元件的輸出匯集並朝外部輸出的外部導體；該金屬電極，是位於前述接線盒內，用於與前述外部導體接合；該可撓性印刷電路板，是構成內部電路，其終端部與前述金屬電極接合；前述金屬電極，係具有與前述終端部以重疊的方式進行接合之接合部，與前述終端部重疊前之自由單獨狀態下的該接合部，係在和其對向面之間確保比前述終端部的厚度更大的間隙，且在被按壓的情況具有朝向前述對向面側之可動性。
在該聚光型太陽能發電模組，與終端部接合前之自由單獨狀態下的金屬電極之接合部，係在和其對向面之間確保比終端部的厚度更大的間隙。利用該間隙的存在，縱使不將金屬電極的接合部抬高，仍能將可撓性印刷電路板的終端部輕易地***接合部和其對向面之間。因此，具有這種接合構造的聚光型太陽能發電模組，用來進行接合之構件的配置可簡單且確實地進行，再者，利用焊接步驟，能夠將接合部和終端部輕易且迅速地接合。亦即，讓用於將可撓性印刷電路板的終端部與外部導體連接的作業變得簡單確實，還適用於作業的自動化。
(9)此外，在(8)的聚光型太陽能發電模組較佳為，前述可撓性印刷電路板，是在前述底面上無接縫地連續配置。
在此情況，因為在底面上並不存在可撓性印刷電路板 的連接部，因此，電氣連接的可靠性高。
(10)此外，作為可撓性印刷電路板之接合方法，是在用於將裝置的內部電路和外部導體互相連接的接線盒內，將用於與前述外部導體接合的金屬電極、和構成前述內部電路之細片狀的可撓性印刷電路板之終端部互相連接；前述金屬電極之與前述終端部以重疊的方式進行接合的接合部，係在和其對向面之間，在自由單獨狀態下確保既定的間隙，且在被按壓的情況，成為具有朝向前述對向面側之可動性的狀態；在前述間隙，將其厚度比間隙尺寸更薄的前述終端部***；在將焊接機電極緊壓於前述接合部而使前述接合部和前述終端部互相密合的狀態下，藉由進行局部加熱而使前述接合部和前述終端部互相接合。
在如此般可撓性印刷電路板之接合方法，與終端部接合前之自由單獨狀態下的金屬電極之接合部，係在和其對向面之間確保比終端部的厚度更大的間隙。利用該間隙的存在，縱使不將金屬電極的接合部抬高，仍能將可撓性印刷電路板的終端部輕易地***接合部和其對向面之間。因此，依據此方法，利用焊接(脈衝焊接、電阻焊接)，能夠將接合部與終端部輕易且迅速地接合。亦即，讓用於將可撓性印刷電路板的終端部與外部導體連接的作業變得簡單確實，還適用於作業的自動化。
〔實施形態的詳細內容〕 《採用可撓性印刷電路板之接合構造/接合方法之裝置的一例》
以下，針對本發明的實施形態的詳細內容，參照圖式作說明。首先，作為本發明的一實施形態之採用可撓性印刷電路板之接合構造/接合方法的一例是考慮聚光型太陽能發電模組的情況，從聚光型太陽能發電裝置的構造開始作說明。
圖1係顯示聚光型太陽能發電裝置的一例之立體圖。圖中，聚光型太陽能發電裝置100係具備：聚光型太陽能發電板1、具有將其從背面側支承之支柱3a及基礎3b之架台3。聚光型太陽能發電板1，是由多數個聚光型太陽能發電模組1M縱橫排列而聚集成。在本例，中央部除外，是由62個(縱7×橫9-1)聚光型太陽能發電模組1M縱橫排列而聚集成。1個聚光型太陽能發電模組1M的額定輸出設定成例如約100W時，聚光型太陽能發電板1整體具有約6kW的額定輸出。
在聚光型太陽能發電板1的背面側設有驅動裝置(未圖示)，藉由讓該驅動裝置動作，能將聚光型太陽能發電板1進行方位角及仰角之雙軸驅動。藉此，能使用步進馬達(未圖示)驅動聚光型太陽能發電板1，而使其始終在方位角及仰角雙方朝向太陽的方向。此外，例如在聚光型太陽能發電板1之任意場所(本例為中央部)或該發電板1的附近設置追蹤感測器4及直接日射強度計5。太陽的追蹤動作，是根據追蹤感測器4、從設置場所 的緯度、經度、時刻所算出之太陽位置來進行。
亦即，上述驅動裝置，當太陽每移動既定角度，就會將聚光型太陽能發電板1驅動該既定角度。以既定角度移動的事象，可藉由追蹤感測器4判定，也能藉由緯度、經度、時刻來判定。因此，也會有追蹤感測器4被省略的情況。既定角度，例如為一定值，但也可以是依太陽高度、時刻而變化的值。此外，使用步進馬達僅為一例，也能使用其他可進行精密動作的驅動源。
《聚光型太陽能發電模組的一例》
圖2係將聚光型太陽能發電模組(以下也簡稱為模組)1M的一例放大顯示之立體圖(局部剖開)。圖中，模組1M的主要構成要素包括：具有底面11a之矩形容器狀的殼體11、設置成與底面11a接觸之可撓性印刷電路板12、以及像蓋子那樣安裝在殼體11的凸緣部11b之一次聚光部13。殼體11是金屬製的。可撓性印刷電路板12之輸出的終端分成正側、負側，接到設置成從殼體11的背面突出之接線盒(junction box)14，15。
一次聚光部13係菲涅耳透鏡陣列，由作為將太陽光聚光的透鏡要素之菲涅耳透鏡13f呈陣列狀地複數個(例如縱14×橫10，合計140個)排列而形成。如此般的一次聚光部13，例如是使用玻璃板作為基材，在其背面(內側)形成有矽酮樹脂膜。菲涅耳透鏡是形成於該樹脂膜。
圖3係僅將圖2之殼體11的底面11a更詳細地顯示之俯視圖。圖3係顯示作為一例之可撓性印刷電路板12的形狀、配置。當然，可撓性印刷電路板12的形狀、配置包含各種形式，這只不過是一例。
在可撓性印刷電路板12上，等間隔地配置有多數個發電元件(太陽能電池)16。各發電元件16分別配置在：使太陽光以入射角0度射入所對應的菲涅耳透鏡13f的情況之光軸上。經由菲涅耳透鏡13f會聚後的光是射入對應的發電元件16。又在發電元件16上，例如也可能載置作為二次聚光部之球狀透鏡等，在此省略詳細的說明。
在可撓性印刷電路板12上，雖省略其圖示，係設有用於將發電元件16間進行連結之銅圖案、旁通二極體。本例的可撓性印刷電路板12，在搭載發電元件16的部位較寬大，除此以外的部位則較細窄。可撓性印刷電路板12，在圖的上半部及下半部分別連成一串，呈無接縫地連續配置。因此，在底面11a上並不存在連接部，其電氣連接的可靠性高。若以圖的縱方向為列，將相鄰的列彼此左右連結的部分，是比設置發電元件16的部位更細窄，利用此細窄，能以不密合在底面11a上而稍微上浮的方式進行連結。
例如，在圖的上半部，將發電元件16串聯，其兩端(正側的終端及負側的終端)當中之例如正側拉到接線盒14，負側拉到接線盒15。在圖的下半部也是同樣 的，因此，在本例，上側70個發電元件16之串聯電路和下側70個發電元件16的串聯電路成為互相並聯輸出。此終端連接及並聯連接是在接線盒14、15內進行。
圖4係殼體11的後視圖。如前述般，接線盒14、15是朝背面側突出，分別與作為「外部導體」之輸出用的纜線17、18連接。此外，作為外部導體雖一般是採用纜線，但也能使用絕緣棒等。
《接合構造/接合方法的第1實施形態》
接下來，針對作為可撓性印刷電路板之接合構造/接合方法的第1實施形態作說明。
圖5顯示完成狀態的接線盒14之立體圖。該接線盒14雖是顯示沒有上表面的長方體，但這只不過是一例，實際上可視需要作成各種形狀。在此只不過是圖示最簡單的形狀。該接線盒14，是在殼體11的底面11a之既定位置(圖4)，從背面側進行固定。又因為另一個接線盒15的構造也是同樣的，僅針對作為代表例之接線盒14作詳細說明。
圖6係圖5所示的接線盒14的一部分之分解立體圖。
在圖6中，接線盒14例如為耐熱樹脂製的成形品，在底面形成有定位用的突起部14a。為了容易裝設金屬電極19，突起部14a例如形成為：圖中Z方向的寬度越往Y方向(高度方向)的上方越細。此外，在接線盒14的一側面形成有孔14b，在此能讓纜線17通過。
在導體(例如銅板)之金屬電極19，形成具有與突起部14a對應的形狀之凹部19a。亦即，一邊利用凹部19a避開突起部14a一邊將金屬電極19導引到突起部14a而成為可卡合的形態。在凹部19a的兩側，形成有一對的接合部19b。如圖示般，接合部19b形成為：從金屬電極19之基部19c的前端稍微往上豎起(豎起部19d)再朝-X方向彎折。此作法利用彎折加工就能簡易地實現，因此對於製造而言是適當的作法。
然而，圖6所示般之金屬電極19的作法，並不限定於上述作法。例如，可取代豎起部19d，透過用以確保間隙G的金屬間隔物將接合部19b以成為金屬電極的一部分的方式進行固定。總之，只要作為金屬電極19的一部分(但不是同一物體亦可)之接合部19b形成為：以該一部分以外的基部19c作為對向面且具有間隙G即可。接合部19b，當被朝向圖中的Y方向(更正確的說，是-Y方向)按壓的情況具有朝向該方向的可動性。
回到圖5，纜線17例如焊接於金屬電極19。可撓性印刷電路板12的終端部12e，進入接合部19b的下方，與接合部19b進行電氣性且物理性接合。接合完畢後，在接線盒14內填充例如矽酮樹脂20。矽酮樹脂20，是將金屬電極19、可撓性印刷電路板12的終端部12e、及纜線17的相互接合部位予以絕緣、保護，且將全體固定住。接線盒14，因為形成為比殼體11的底面11a更凹陷，在接合完畢後的接線盒14內之矽酮樹脂的注入變容 易。亦即，接線盒14成為矽酮樹脂的模框。
在此，針對接合部19b和可撓性印刷電路板12的終端部12e之接合方法作說明。
圖14顯示2種焊接機所進行的焊接的概要之剖面圖。首先，圖14(a)顯示脈衝加熱焊接機。焊接機電極51係如圖示般成為U字狀。在焊接機電極51的下方設有金屬電極19(銅箔19x及Sn鍍層19y)，在其下方配置放上焊料21後的終端部12e。
在此情況，若在焊接機電極51有圖示箭頭所示般的電流流過，焊接機電極51會發熱，透過金屬電極19將熱傳遞到焊料21。結果，使焊料21(熔點220~225℃)及與其接觸的Sn鍍層19y(熔點約230℃)熔化而互相熔接。
如此般，脈衝加熱焊接機是將電流流過焊接機電極51時的發熱透過金屬電極19傳遞到焊料21，藉此實現熔接所致的接合。
另一方面，圖14(b)顯示電阻焊接機。焊接機電極52如圖示般豎設有2根。在焊接機電極52的下方設有金屬電極19(銅箔19x及Sn鍍層19y)，在其下方配置放上焊料21後的終端部12e。
在此情況，若在焊接機電極52有圖示箭頭所示般的電流流過，在焊接機電極52和Sn鍍層19y之間會因電阻而產生發熱。該發熱透過金屬電極19傳遞到焊料21。結果，使焊料21及與其接觸的Sn鍍層19y熔化而互 相熔接。
如此般，電阻焊接機係將電流從焊接機電極52流到金屬電極19時的發熱透過金屬電極19傳遞到焊料21，藉此實現熔接所致的接合。
上述脈衝加熱焊接、電阻焊接，都能容易且迅速地藉由進行局部加熱來實現熔接。因此，讓用於將可撓性印刷電路板12的終端部12e接合於金屬電極19而與纜線17形成電氣連接的作業變得簡單確實，還適用於作業的自動化。
圖7~圖9係顯示將可撓性印刷電路板12的終端部12e接合於金屬電極19的步驟之立體圖。
首先，在圖7，是考慮將可撓性印刷電路板12的終端部12e放到圖示的既定位置之前的狀態。這時，金屬電極19的接合部19b，係在和其對向面(亦即與基部19c為同一個平面)之間，在自由單獨狀態下確保既定的間隙G，且在被焊接機電極51(52亦可，以下相同)按壓的情況具有朝向對向面側的可動性。在此情況的可動性，是取決於接合部19b的彈性。
放上固體焊料21後的狀態下之終端部12e的厚度t(包含焊料21)是比間隙G小(G>t)。因此，其厚度比間隙G尺寸更薄之終端部12e(包含焊料21)，縱使不將接合部19b抬高，仍能輕易地***間隙G。此外，在間隙G將終端部12e***時，如圖5所示般，終端部12e是進入接合部19b的下方，終端部12e的前端面與突 起部14a(圖5)接觸或是其稍前側的位置成為接合的既定位置。亦即，突起部14a有助於將終端部12e***時的定位。
當終端部12e位於既定位置時，接下來如圖8所示般，焊接機電極51下降，將接合部19b予以按壓。這時，接合部19b撓曲而將焊料夾住，成為終端部12e和接合部19b被互相用力壓緊的狀態。亦即，帶有彈性的接合部19b撓曲，而能實現確實地與終端部12e密合之接合構造。
如此般，將焊接機電極51緊壓於接合部19b而使接合部19b和終端部12e(包含焊料21)成為互相密合的狀態，藉由進行局部加熱，能夠使接合部19b和終端部12e互相接合。
熔接完畢後，讓焊接機電極51退避，如圖9所示般，利用彈性使接合部19b回到原先的位置，接合部19b成為與終端部12e強固地接合的狀態。
關於另一方的接合部19b和終端部12e，也是可完全相同地進行強固地接合。因此，能夠將2個並聯的電路利用1個接線盒14連接於纜線17。
《總結(第1實施形態)》
如此般可撓性印刷電路板12的接合構造，與終端部12e接合前之自由單獨狀態下的金屬電極19之接合部19b，係在和其對向面之間確保比終端部12e的厚度更大 的間隙G。利用該間隙G的存在，縱使不將金屬電極19的接合部19b抬高，仍能將可撓性印刷電路板的終端部12e輕易地***接合部19b和其對向面之間。
依據上述接合構造/接合方法，為了進行接合之構件的配置可簡單確實地進行，再者，利用焊接步驟可將接合部和終端部輕易且迅速地接合。亦即，讓用於將可撓性印刷電路板的終端部與外部導體連接的作業變得簡單確實，還適用於作業的自動化。
《接合構造/接合方法的第2實施形態》
接下來，針對可撓性印刷電路板之接合構造/接合方法的第2實施形態作說明。
圖10係完成狀態的接線盒14之立體圖。該接線盒14雖是顯示沒有上表面的長方體，但這只不過是一例，實際上可視需要作成各種形狀。在此只不過是圖示最簡單的形狀。該接線盒14，是在殼體11的底面11a之既定位置(圖4)，從背面側進行固定。又因為另一個接線盒15的構造也是同樣的，僅針對作為代表例之接線盒14作詳細說明。
圖11係圖10所示的接線盒14之一部分的分解立體圖。
在圖11中，接線盒14例如為耐熱樹脂製的成形品，在底面形成有定位用的突起部14a。為了容易裝設金屬電極19，突起部14a例如形成為：圖中Z方向的寬度越往 Y方向(高度方向)的上方越細。此外，在接線盒14的一側面形成有孔14b，在此能讓纜線17通過。
在導體(例如銅板)之金屬電極19，形成具有與突起部14a對應的形狀之凹部19a。亦即，一邊利用凹部19a避開突起部14a一邊將金屬電極19導引到突起部14a而成為可卡合的形態。然而，凹部19a的寬度(Z方向)是比突起部14a的下方寬度(Z方向)稍窄。因此，金屬電極19的下面全體，並不是與接線盒14的底面14c「緊貼」地接觸，而是成為從底面稍微浮起的狀態。該浮起的尺寸，具有與第1實施形態中的間隙G同樣的意義。此外，凹部19a的兩側，成為與可撓性印刷電路板12的終端部12e之接合部19b。
回到圖10，纜線17例如焊接於金屬電極19。可撓性印刷電路板12的終端部12e，進入接合部19b的下方，與接合部19b進行電氣性且物理性接合。接合完畢後，在接線盒14內填充例如矽酮樹脂20。矽酮樹脂20，是將金屬電極19、可撓性印刷電路板12的終端部12e、及纜線17的相互接合部位予以絕緣、保護，且將全體固定住。接線盒14，因為形成為比殼體11的底面11a更凹陷，在接合完畢後的接線盒14內之矽酮樹脂的注入變容易。在此情況的接線盒14成為矽酮樹脂的模框。
圖12~圖13係顯示在第2實施形態中，將可撓性印刷電路板12的終端部12e接合於金屬電極19的步驟之剖面圖。
首先，在圖12(a)中，是考慮將可撓性印刷電路板12的終端部12e放到圖示的既定位置之前的狀態。這時，金屬電極19的接合部19b，係在和其對向面、即底面14c之間，在自由單獨狀態下確保既定的間隙G，且在被焊接機電極51(52亦可，以下相同)按壓的情況具有朝向對向面側的可動性。在此情況的可動性是取決於：將金屬電極19的凹部19a擴大的彈性變形、或是接合部19b的彈性變形。
放上固體焊料21後的狀態下之終端部12e的厚度t(包含焊料21)是比間隙G小(G>t)。因此，其厚度比間隙G尺寸更薄之終端部12e(包含焊料21)，縱使不將接合部19b抬高，仍能輕易地***間隙G。此外，在間隙G將終端部12e***時，終端部12e是進入接合部19b的下方，終端部12e的前端面與突起部14a接觸或是其稍前側的位置成為接合的既定位置。亦即，突起部14a有助於將終端部12e***時的定位。
當終端部12e位於既定位置時，如圖12(b)所示般，焊接機電極51下降，將接合部19b予以按壓。這時，接合部19b反抗其與突起部14a的卡合而撓曲，或是凹部19a(圖11)稍微擴大，將焊料21夾住，使終端部12e和接合部19b成為被互相用力壓緊的狀態。
如此般，將焊接機電極51緊壓於接合部19b而使接合部19b和終端部12e(包含焊料21)成為互相密合的狀態，藉由進行局部加熱，能夠使接合部19b和終端部12e 互相接合。
熔接完畢後，使焊接機電極51退避，如圖13所示般，接合部19b成為與終端部12e強固地接合的狀態。
關於另一方的接合部19b和終端部12e，也能完全相同地進行強固地接合。
《總結(第2實施形態)》
如此般可撓性印刷電路板12的接合構造，與終端部12e接合之前的自由單獨狀態下之金屬電極19的接合部19b，係在和其對向面(底面14c)之間確保比終端部12e的厚度更大的間隙G。利用該間隙G的存在，縱使不將金屬電極19的接合部19b抬高，仍能將可撓性印刷電路板的終端部12e輕易地***接合部19b其和對向面之間。此外，縱使不像第1實施形態那樣特別對於金屬電極19的形狀下工夫，利用其與突起部14a的卡合就能夠確保用來***終端部12e的間隙。
依據上述接合構造/接合方法，為了進行接合之構件的配置可簡單確實地進行，再者，利用焊接步驟可將接合部和終端部輕易且迅速地接合。亦即，讓用於將可撓性印刷電路板的終端部與外部導體連接的作業變得簡單確實，還適用於作業的自動化。
《其他》
此外，在上述各實施形態雖是說明，將模組1M當作對象的「裝置」的情況的可撓性印刷電路板12之接合構造/接合方法，但如此般接合構造/接合方法本身，並不具備聚光型太陽能發電模組依賴性。因此，也同樣適用於採用可撓性印刷電路板之各種的電氣製品、電氣設備、汽車的車內配線等。
此次所揭示的實施形態只不過是例示而不是用來構成限制。本發明的範圍是如申請專利範圍所示，係包含與申請專利範圍均等的意義、以及範圍內的所有變更。
12‧‧‧可撓性印刷電路板
12e‧‧‧終端部
14‧‧‧接線盒
14a‧‧‧突起部
15‧‧‧接線盒
17、18‧‧‧纜線
19‧‧‧金屬電極
19a‧‧‧凹部
19b‧‧‧接合部
19c‧‧‧基部
20‧‧‧矽酮樹脂

Claims (10)

  1. 一種可撓性印刷電路板之接合構造，係具備接線盒、金屬電極以及細片狀的可撓性印刷電路板，該接線盒是用於將裝置的內部電路和外部導體互相連接；該金屬電極，是位於前述接線盒內，用於與前述外部導體接合；該可撓性印刷電路板，是構成前述內部電路，其終端部與前述金屬電極接合；前述金屬電極，係具有與前述終端部以重疊的方式進行接合之接合部，與前述終端部重疊前之自由單獨狀態下的該接合部，係在和其對向面之間確保比前述終端部的厚度更大的間隙，且在被按壓的情況具有朝向前述對向面側之可動性。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之可撓性印刷電路板之接合構造，其中，前述金屬電極的一部分，是利用該一部分以外的基部作為前述對向面而以具有前述間隙的方式來形成前述接合部。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之可撓性印刷電路板之接合構造，其中，前述接合部，係具有可接近前述對向面的彈性。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之可撓性印刷電路板之接合構造，其中， 前述接合部，是在前述金屬電極設有一對，前述可撓性印刷電路板是具有一對，各可撓性印刷電路板的終端部是與一對的前述接合部接合。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之可撓性印刷電路板之接合構造，其中，在前述接線盒形成有突起部，前述金屬電極是在形成於其中央的凹部與前述突起部進行卡合，一對的前述終端部是對於該突起部從兩側對峙。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之可撓性印刷電路板之接合構造，其中，與前述終端部重疊前之自由單獨狀態下的前述接合部，是藉由與前述突起部之卡合而在其和前述對向面之間確保前述間隙。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之可撓性印刷電路板之接合構造，其中，前述接線盒，是設置在前述裝置的底面，且形成為比該底面更凹陷。
  8. 一種聚光型太陽能發電模組，係具備聚光部、殼體、可撓性印刷電路板、以及發電元件，該聚光部，是將用於讓太陽光會聚的聚光透鏡排列成陣列狀而成；該殼體，是用於支承前述聚光部；該可撓性印刷電路板，是配置於前述殼體的底面；該發電元件，是對應於各聚光透鏡的聚光位置而配置 於前述可撓性印刷電路板上；該聚光型太陽能發電模組係具有接線盒、金屬電極、以及細片狀的可撓性印刷電路板，該接線盒，是在前述殼體之底面的一部分形成為比該底面更凹陷，用於連接用來將前述發電元件的輸出匯集並朝外部輸出的外部導體；該金屬電極，是位於前述接線盒內，用於與前述外部導體接合；該可撓性印刷電路板，是構成內部電路，其終端部與前述金屬電極接合；前述金屬電極，係具有與前述終端部以重疊的方式進行接合之接合部，與前述終端部重疊前之自由單獨狀態下的該接合部，係在和其對向面之間確保比前述終端部的厚度更大的間隙，且在被按壓的情況具有朝向前述對向面側之可動性。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之聚光型太陽能發電模組，其中，前述可撓性印刷電路板，是在前述底面上無接縫地連續配置。
  10. 一種可撓性印刷電路板之接合方法，是在用於將裝置的內部電路和外部導體互相連接的接線盒內，將用於與前述外部導體接合的金屬電極、和構成前述內部電路之細片狀的可撓性印刷電路板之終端部互相連接；前述金屬電極之與前述終端部以重疊的方式進行接合 的接合部，係在和其對向面之間，在自由單獨狀態下確保既定的間隙，且在被按壓的情況，成為具有朝向前述對向面側之可動性的狀態；在前述間隙，將其厚度比間隙尺寸更薄的前述終端部***；在將焊接機電極緊壓於前述接合部而使前述接合部和前述終端部互相密合的狀態下，藉由進行局部加熱而使前述接合部和前述終端部互相接合。
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