(57)【要約】【課題】耐湿性を有し厚くなることを低減することができる光電変換モジュールを提供する。【解決手段】光電変換モジュール１３は第２面３５ｂと、第１電極５１と、を有し、受光する光５４の光エネルギーを電気に変換する光電変換装置２１と、第２面３５ｂの法線方向からの光電変換装置２１の平面視において第１電極５１と少なくとも一部が重なる第１基板配線２３及び第２基板配線２４と、第１基板配線２３及び第２基板配線２４が露出する第１０開口３４ａおよび第１０開口３４ａを囲む第１０溝３４ｂを有する第１絶縁膜３４と、を有する配線基板２２と、第１０開口３４ａに設けられ、第１電極５１と第１基板配線２３及び第２基板配線２４とを電気的に接続する導通部５２と、第１０溝３４ｂに設けられ、光電変換装置２１と配線基板２２とに接する第３封止部３１及び第４封止部３２と、を備える。【選択図】図４
2020161515.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光面と、電極と、を有し、受光する光の光エネルギーを電気に変換する光電変換装置と、
前記受光面の法線方向からの前記光電変換装置の平面視において前記電極と重なる配線と、前記配線が露出する開口及び前記開口を囲む溝を有する被覆層と、を有する配線基板と、
前記開口に設けられ、前記電極と前記配線とを電気的に接続する導通部と、
前記溝に設けられ、前記光電変換装置と前記配線基板とに接する封止部と、を備えることを特徴とする光電変換モジュール。
【請求項２】
請求項１に記載の光電変換モジュールであって、
前記導通部及び前記封止部は、同一の材料であることを特徴とする光電変換モジュール。
【請求項３】
請求項２に記載の光電変換モジュールであって、
前記電極は金のバンプを有し、前記導通部は銀を含むことを特徴とする光電変換モジュール。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の光電変換モジュールであって、
前記開口は、第１開口及び第２開口を有し、
前記溝は、前記第１開口及び前記第２開口を囲むことを特徴とする光電変換モジュール。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の光電変換モジュールであって、
前記溝は、前記開口を囲む第１溝と、前記第１溝を囲む第２溝と、を有することを特徴とする光電変換モジュール。
【請求項６】
時刻を計測する計時部と、
時刻を表示する表示部と、
前記計時部と前記表示部とに電力を供給する光電変換モジュールと、を備え、
前記光電変換モジュールに請求項１〜５のいずれか一項に記載の光電変換モジュールが用いられていることを特徴とする電子時計。
【請求項７】
電力を供給する光電変換モジュールを備え、前記光電変換モジュールに請求項１〜５のいずれか一項に記載の光電変換モジュールが用いられていることを特徴とする電子機器。
【請求項８】
受光面と、電極と、を有する光電変換装置において、前記電極に銀ペーストを塗布し、前記電極を囲んで前記銀ペーストを塗布する工程と、
配線と、前記配線が露出する開口及び前記開口を囲む溝を有する被覆層と、を有する配線基板において、前記電極に塗布された前記銀ペーストと前記開口から露出した前記配線とが接し、前記電極を囲んで塗布された前記銀ペーストと前記溝とが接するように前記光電変換装置と前記配線基板とを配置し、前記銀ペーストを前記光電変換装置と前記配線基板とで挟む工程と、
前記銀ペーストを加熱し固化させて前記光電変換装置と前記配線基板とを接合する工程と、を備えることを特徴とする光電変換モジュールの製造方法。
【請求項９】
配線と、前記配線が露出する開口及び前記開口を囲む溝を有する被覆層と、を有する配線基板において、前記開口及び前記溝に銀ペーストを塗布する工程と、
受光面と、電極と、を有する光電変換装置において、前記開口に塗布された前記銀ペーストと前記電極とが接するように前記配線基板と前記光電変換装置とを配置し、前記銀ペーストを前記光電変換装置と前記配線基板とで挟む工程と、
前記銀ペーストを加熱し固化させて前記光電変換装置と前記配線基板とを接合する工程と、を備えることを特徴とする光電変換モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光電変換モジュール、電子時計、電子機器および光電変換モジュールの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光電変換モジュールとしての太陽電池が広く利用されている。太陽電池には電極や配線が配置されている。電極に水分が付着すると、電極が腐食して電気抵抗が増加するので発電効率が低下する。そして、水分の侵入を抑制する太陽電池が特許文献１に開示されている。それによると、太陽電池には太陽電池セルが基板上に複数配置されている。
【０００３】
基板上には各太陽電池セル及び配線を覆うバリア膜が配置されている。バリア膜はシリコン酸化膜やシリコン窒化膜を積層して形成されている。さらに、太陽電池では各太陽電池セルが基板と保護層とで挟まれ、周囲がフレームにて挟まれている。つまり、基板、保護層及びフレームにて形成された容器内に各太陽電池セル及び配線が収納されている。尚、基板の材料はガラスである。保護層の材料はフッ化ビニル樹脂である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−４５５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の太陽電池はバリア膜と保護層とで２重に各太陽電池セルを覆っている。これにより、耐湿性が高くなっている。しかし、太陽電池は保護層を有するので厚くなってしまう。このように、耐湿性を有する光電変換モジュールは厚くなる課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願の光電変換モジュールは、受光面と、電極と、を有し、受光する光の光エネルギーを電気に変換する光電変換装置と、前記受光面の法線方向からの前記光電変換装置の平面視において前記電極と重なる配線と、前記配線が露出する開口及び前記開口を囲む溝を有する被覆層と、を有する配線基板と、前記開口に設けられ、前記電極と前記配線とを電気的に接続する導通部と、前記溝に設けられ、前記光電変換装置と前記配線基板とに接する封止部と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
上記の光電変換モジュールでは、前記導通部及び前記封止部は、同一の材料であることが好ましい。
【０００８】
上記の光電変換モジュールでは、前記電極は金のバンプを有し、前記導通部は銀を含むことが好ましい。
【０００９】
上記の光電変換モジュールでは、前記開口は、第１開口及び第２開口を有し、前記溝は、前記第１開口及び前記第２開口を囲むことが好ましい。
【００１０】
上記の光電変換モジュールでは、前記溝は、前記開口を囲む第１溝と、前記第１溝を囲む第２溝と、を有することが好ましい。
【００１１】
本願の電子時計は、時刻を計測する計時部と、時刻を表示する表示部と、前記計時部と前記表示部とに電力を供給する光電変換モジュールと、を備え、前記光電変換モジュールに上記に記載の光電変換モジュールが用いられていることを特徴とする。
【００１２】
本願の電子機器では、電力を供給する光電変換モジュールを備え、前記光電変換モジュールに上記に記載の光電変換モジュールが用いられていることを特徴とする。
【００１３】
本願の光電変換モジュールの製造方法は、受光面と、電極と、を有する光電変換装置において、前記電極に銀ペーストを塗布し、前記電極を囲んで前記銀ペーストを塗布する工程と、配線と、前記配線が露出する開口及び前記開口を囲む溝を有する被覆層と、を有する配線基板において、前記電極に塗布された前記銀ペーストと前記開口から露出した前記配線とが接し、前記電極を囲んで塗布された前記銀ペーストと前記溝とが接するように前記光電変換装置と前記配線基板とを配置し、前記銀ペーストを前記光電変換装置と前記配線基板とで挟む工程と、前記銀ペーストを加熱し固化させて前記光電変換装置と前記配線基板とを接合する工程と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
本願の光電変換モジュールの製造方法は、配線と、前記配線が露出する開口及び前記開口を囲む溝を有する被覆層と、を有する配線基板において、前記開口及び前記溝に銀ペーストを塗布する工程と、受光面と、電極と、を有する光電変換装置において、前記開口に塗布された前記銀ペーストと前記電極とが接するように前記配線基板と前記光電変換装置とを配置し、前記銀ペーストを前記光電変換装置と前記配線基板とで挟む工程と、前記銀ペーストを加熱し固化させて前記光電変換装置と前記配線基板とを接合する工程と、を備えることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の実施形態にかかわる腕時計の構造示す模式平面図。
【図２】腕時計の内部構造を示す模式側断面図。
【図３】光電変換モジュールの構造を示す模式平面図。
【図４】光電変換モジュールの構造を示す模式側断面図。
【図５】第３封止部の構造を示す要部模式平面図。
【図６】第４封止部の構造を示す要部模式平面図。
【図７】フィンガー電極及びバスバー電極の構造を示す模式平面図。
【図８】光電変換モジュールの製造方法のフローチャート。
【図９】光電変換モジュールの製造方法を説明するための模式図。
【図１０】光電変換モジュールの製造方法を説明するための模式図。
【図１１】光電変換モジュールの製造方法を説明するための模式図。
【図１２】光電変換モジュールの製造方法を説明するための模式図。
【図１３】光電変換モジュールの製造方法を説明するための模式図。
【図１４】光電変換モジュールの製造方法を説明するための模式図。
【図１５】光電変換モジュールの製造方法を説明するための模式図。
【図１６】第２の実施形態にかかわる第５封止部の構造を示す要部模式平面図。
【図１７】第５封止部の構造を示す模式側断面図。
【図１８】第３の実施形態にかかわる第１封止部及び第２封止部の構造を示す要部模式平面図。
【図１９】第１封止部及び第２封止部の構造を示す模式側断面図。
【図２０】第４の実施形態にかかわる光電変換モジュールの製造方法を説明するための模式図。
【図２１】第５の実施形態にかかわるスマートフォンの構成を示す概略斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、実施形態について図面に従って説明する。尚、各図面における各部材は、各図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材毎に縮尺を異ならせて図示している。
【００１７】
（第１の実施形態）
本実施形態では、腕時計と、この腕時計に搭載された光電変換装置との特徴的な例について、図に従って説明する。第１の実施形態にかかわる腕時計及び光電変換装置について図１〜図７に従って説明する。図１は、腕時計の構造示す模式平面図である。図１に示すように、電子機器及び電子時計としての腕時計１はケース２を備えている。ケース２の図中上側と下側にはバンド３が配置されている。ケース２及びバンド３が輪を形成し、腕に設置して輪の大きさを調整することにより腕時計１が腕に固定される。尚、「光電変換装置 」とは、受光面と、電極と、を有し、受光する光の光エネルギーを電気に変換する太陽電池セルのことを指す。
【００１８】
図中中央ではケース２内に円板状の文字盤４が配置されている。文字盤４には同心円状に第１目盛４ａが配置されている。文字盤４の中心には時刻を示す時針５、分針６が配置されている。腕時計１はストップウオッチ機能を備え、文字盤の中心には計時用秒針７が配置されている。
【００１９】
文字盤４の図中左上側には時刻表示用秒針８が配置されている。時刻表示用秒針８の周りには時刻表示用秒針８用の目盛である第２目盛４ｂが同心円状に配置されている。時刻表示用秒針８は現在時刻の秒を示す。
【００２０】
文字盤４の図中下側には第１表示用針９が配置されている。第１表示用針９の周りには第１表示用針９用の目盛である第３目盛４ｃが同心円状に配置されている。腕時計１は内部に太陽光を受光して発電する光電変換モジュールと２次電池を備えている。第１表示用針９は２次電池の電池残量を示すときに用いられる。
【００２１】
ケース２の図中右側には竜頭１０が配置されている。時針５及び分針６が示す時刻を調整するときに竜頭１０が用いられる。操作者は竜頭１０を引き出して回転することにより時針５及び分針６を回転させることができる。
【００２２】
ケース２の図中右上側、右下側、左上側及び左下側には操作ボタン１１が配置されている。操作者は操作ボタン１１を操作することにより腕時計１に各種の機能を行わせることができる。例えば、ストップウオッチ機能を行わせるとき、操作者は操作ボタン１１を操作してスタート、ストップ、リセット等を腕時計１に行わせる。
【００２３】
ケース２及びバンド３はステンレスやチタン等の剛性のある材料で構成されている。竜頭１０、操作ボタン１１、第１目盛４ａ、第２目盛４ｂ及び第３目盛４ｃは銅合金や鉄合金等の剛性があり加工しやすい材料で構成されている。文字盤４は樹脂やセラミックス等の光透過性のある材料で構成されている。
【００２４】
図２は腕時計の内部構造を示す模式側断面図である。図２に示すように、腕時計１の図中上側には風防板１２がケース２に配置されている。風防板１２はケース２に固定されている。風防板１２はガラス等の光透過性のある材料で構成されている。風防板１２の図中下側には文字盤４が配置されている。そして、文字盤４と風防板１２との間に時針５、分針６、計時用秒針７、時刻表示用秒針８及び第１表示用針９が配置されている。操作者は風防板１２を通して、時針５、分針６、計時用秒針７、時刻表示用秒針８、第１表示用針９及び文字盤４を見ることができる。
【００２５】
文字盤４の図中下側には光電変換モジュール１３が配置されている。光電変換モジュール１３は室内光や太陽光を受光して発電する。文字盤４は光を透過するので、文字盤４を照射する光の一部は文字盤４を透過して光電変換モジュール１３を照射する。
【００２６】
光電変換モジュール１３の図中下側には回路基板１４が配置されている。回路基板１４の図中上側の面には計時部としてのＣＰＵ１５（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）の他にメモリー等の各種の電気素子が配置されている。ＣＰＵ１５は時刻を計測する機能を備えている。
【００２７】
回路基板１４の図中下側にはムーブメント１６及び２次電池１７が配置されている。ムーブメント１６には複数のモーター及び輪列が配置されている。そして、ＣＰＵ１５がムーブメント１６の動作を制御する。図中中央ではムーブメント１６の一部が図中上側に突出して文字盤４を貫通している。そして、突出した部分のムーブメント１６に時針５、分針６、計時用秒針７、時刻表示用秒針８及び第１表示用針９が配置されている。そして、ＣＰＵ１５はムーブメント１６に時針５、分針６、計時用秒針７、時刻表示用秒針８及び第１表示用針９を回転させて各針が目盛を示す位置を制御する。
【００２８】
２次電池１７は光電変換モジュール１３が発電する電力によって充電される。そして、２次電池１７に充電された電気エネルギーは回路基板１４及びムーブメント１６のモーターに利用される。ムーブメント１６及び２次電池１７の図中下側には裏蓋１８が配置されている。裏蓋１８はケース２に固定されている。ケース２、風防板１２、裏蓋１８により腕時計１の内部が密閉されている。
【００２９】
文字盤４、時針５、分針６、時刻表示用秒針８、計時用秒針７及びムーブメント１６等により表示部１９が構成されている。表示部１９は時刻を表示する。ムーブメント１６が、時針５、分針６、時刻表示用秒針８及び計時用秒針７を動かして時刻や時間の推移を表示する。そして、光電変換モジュール１３はＣＰＵ１５及び表示部１９等に電力を供給する。
【００３０】
図３は光電変換モジュールの構造を示す模式平面図であり、光電変換モジュール１３を文字盤４側から見た図である。図３に示すように、光電変換モジュール１３は光電変換装置２１及び配線基板２２を備えている。そして、配線基板２２は光電変換装置２１と重なるように設けられている。そして、光電変換装置２１と配線基板２２とは電気的に接続されている。配線基板２２は円形をしており、一部が図中左側に長く伸びた形状になっている。長く伸びた部分は回路基板１４と接続されている。配線基板２２には配線としての第１基板配線２３及び配線としての第２基板配線２４が設置され、第１基板配線２３及び第２基板配線２４は光電変換装置２１と回路基板１４とを電気的に接続する。また、回路基板１４と２次電池１７とは電気的に接続され、光電変換モジュール１３は光電変換装置２１で発電した電気エネルギーを２次電池１７に充電する。
【００３１】
１つの光電変換モジュール１３には扇形の４つの光電変換装置２１が配置されている。そして、４つの光電変換装置２１を組み合わせることにより円形の配線基板２２と略同じ形になっている。つまり、光電変換装置２１は円板または円板の面積を略４等分した形状になっている。４つの光電変換装置２１は同じ構造になっている。光電変換装置２１の形状はこの形状に限らない。１つの円形または円板の面積を２〜３分割した形状でもよく、５分割以上に分割した形状でも良い。２つの光電変換装置２１には時刻表示用秒針８等を配置するための穴２１ａが配置されている。
【００３２】
図４は光電変換モジュールの構造を示す模式側断面図である。図４に示すように、光電変換モジュール１３は図中下側に配置された配線基板２２に重ねて光電変換装置２１が配置されている。配線基板２２は絶縁基板２５を備えている。絶縁基板２５にはポリイミド基板、ポリエチレンテレフタレート基板等の各種樹脂基板が用いられる。本実施形態では、例えば、絶縁基板２５にポリイミド基板が用いられている。
【００３３】
絶縁基板２５上には第１基板配線２３及び第２基板配線２４が配置されている。第１基板配線２３及び第２基板配線２４には銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、銀または銀合金等が用いられる。本実施形態では、例えば、第１基板配線２３及び第２基板配線２４には銅合金が用いられている。
【００３４】
第１基板配線２３の上には導通部としての第１導通部２６が配置され、第２基板配線２４の上には導通部としての第２導通部２７が配置されている。第１導通部２６は第１基板配線２３と光電変換装置２１とを電気的に接続し、第２導通部２７は第２基板配線２４と光電変換装置２１とを電気的に接続する。
【００３５】
第１基板配線２３において第１導通部２６が配置された場所を第５電極２３ａとする。第２基板配線２４において第２導通部２７が配置された場所を第６電極２４ａとする。配線基板２２に設置された端子のうち第１導通部２６及び第２導通部２７が配置された端子を第２電極２８とする。第２電極２８は第５電極２３ａ及び第６電極２４ａを有する。
【００３６】
第１導通部２６の周囲には第１導通部２６を囲む円環状の封止部としての第３封止部３１が配置されている。第２導通部２７の周囲には第２導通部２７を囲む円環状の封止部としての第４封止部３２が配置されている。
【００３７】
第１導通部２６、第２導通部２７、第３封止部３１及び第４封止部３２の材料は同一の材料になっている。第１導通部２６、第２導通部２７、第３封止部３１及び第４封止部３２には導電ペースト、導電シート、導電性接着剤、金属材料、はんだ、ろう材等が用いられる。本実施形態では、例えば、第１導通部２６、第２導通部２７、第３封止部３１及び第４封止部３２に銀を含む導電ペーストが用いられている。
【００３８】
第１導通部２６、第２導通部２７、第３封止部３１及び第４封止部３２が配置された場所を除いた場所には絶縁基板２５、第１基板配線２３及び第２基板配線２４上に接着層３３を介して被覆層としての第１絶縁膜３４が配置されている。接着層３３は絶縁基板２５と第１絶縁膜３４とを接着する。接着層３３の材料にはエポキシ系接着剤、シリコーン系接着剤、オレフィン系接着剤、アクリル系接着剤等が用いられる。本実施形態では、例えば、接着層３３の材料にエポキシ系接着剤が用いられている。
【００３９】
第１絶縁膜３４は第１基板配線２３及び第２基板配線２４を電気的に絶縁する膜である。第１絶縁膜３４の材料にはポリイミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂等の各種樹脂材料が用いられている。本実施形態では、例えば、第１絶縁膜３４の材料にポリイミド樹脂が用いられている。尚、第１絶縁膜３４は絶縁フィルムともいう。
【００４０】
光電変換装置２１は半導体基板３５を備えている。半導体基板３５は単結晶シリコンを含む基板である。半導体基板３５には単結晶シリコン以外の部分があっても良い。半導体基板３５の外周を基板端部３５ｃとする。半導体基板３５において配線基板２２を向く側の面を第１面３５ａとする。半導体基板３５において第１面３５ａと反対側の面を受光面としての第２面３５ｂとする。第２面３５ｂは光電変換装置２１が受光する面である。そして、第２面３５ｂの法線方向を第１方向３５ｑとする。第１方向３５ｑは受光面の法線方向になっている。第２面３５ｂには反射防止膜３６が配置されている。反射防止膜３６はシリコン窒化膜及び酸化シリコン膜が積層された膜である。シリコン窒化膜はＳｉＮｘで表される膜であり、例えば、Ｓｉ3Ｎ4である。また、酸化シリコン膜はＳｉＯｘで表される膜であり、例えば、ＳｉＯ2である。
【００４１】
反射防止膜３６は光の反射を防止する機能と保護膜の機能とを有している。反射防止膜３６の屈折率、膜厚を適宜制御することにより、第２面３５ｂにおける光の反射を抑制することができる。反射防止膜３６はシリコンの未結合手の数を低減する。未結合手では自由正孔及び自由電子が再結合する確率が高く、光電変換装置２１の変換効率が大きく低下する。反射防止膜３６は変換効率が大きく低下することを抑制する。
【００４２】
半導体基板３５の第２面３５ｂには、凹凸形状のテクスチャー３５ｐが形成されている。テクスチャー３５ｐは、例えば、多数の略ピラミッド状突起で構成される。このようなテクスチャー３５ｐは光の多重反射により、第２面３５ｂにおける外部光の反射損失を抑制し、半導体基板３５内に侵入する光量の増大を図ることができる。半導体基板３５が例えば（１００）面を主面とする基板である場合、（１１１）面を傾斜面とするピラミッド状突起がテクスチャー３５ｐとして好適に用いられる。
【００４３】
半導体基板３５の第１面３５ａには不活性化膜３７が配置されている。不活性化膜３７は二酸化シリコン膜である。不活性化膜３７が設置されていない状態では半導体基板３５の第１面３５ａにシリコンの未結合手が多く存在する。
【００４４】
不活性化膜３７に二酸化シリコン膜が設置されている状態では単結晶シリコンの未結合手に酸素が結合するので未結合手の数が低減される。二酸化シリコン膜は電気を通さないので不活性化膜３７は絶縁膜となっている。半導体基板３５の絶縁性をより高めるために、さらに不活性化膜３７に重ねて第２絶縁膜３８が配置されている。第２絶縁膜３８は二酸化シリコン膜でも良く、シリコン窒化膜でも良いが、本実施形態では例えば、二酸化シリコン膜になっている。
【００４５】
半導体基板３５の第１面３５ａには第２絶縁膜３８に重ねて第１フィンガー電極４１と第２電極としての第２フィンガー電極４２とが並べて配置されている。第１フィンガー電極４１と対向する場所の不活性化膜３７には所定の箇所に第１穴３７ａが配置されている。第２絶縁膜３８には第１穴３７ａと対向する場所に第３穴３８ａが配置されている。そして、第１穴３７ａでは第１フィンガー電極４１が半導体基板３５と接触し、電気的に接続している。第１穴３７ａが配置された場所では第１面３５ａ側の半導体基板３５に第１導電型の第１不純物領域としてのｐ＋不純物領域４３が形成されている。ｐ＋不純物領域４３は半導体基板３５にボロン等のＩＩＩ族の元素が注入されてｐ型の半導体になっている領域である。
【００４６】
第２フィンガー電極４２と対向する場所の不活性化膜３７には所定の箇所に第２穴３７ｂが配置されている。第２絶縁膜３８には第２穴３７ｂと対向する場所に第４穴３８ｂが配置されている。そして、第２穴３７ｂでは第２フィンガー電極４２が半導体基板３５と接触し、電気的に接続している。第２穴３７ｂが配置された場所では第１面３５ａ側の半導体基板３５に第２導電型の第２不純物領域としてのｎ＋不純物領域４４が形成されている。ｎ＋不純物領域４４は半導体基板３５にリンやヒ素等のＶ族の元素が注入されてｎ型の半導体になっている領域である。
【００４７】
第１フィンガー電極４１と対向する場所の半導体基板３５にはｐ＋不純物領域４３が間隔をあけて並べて配置されている。第２フィンガー電極４２と対向する場所の半導体基板３５にはｎ＋不純物領域４４が間隔をあけて並べて配置されている。本実施形態では半導体基板３５にｎ−型の半導体を適用しており、ｐ＋不純物領域４３とｎ−型の半導体基板３５との間でｐｎ接合ダイオードを形成している。
【００４８】
このように、半導体基板３５の第１面３５ａには第１フィンガー電極４１及び第２フィンガー電極４２が配置されている。この第２フィンガー電極４２は第１フィンガー電極４１と極性の異なる電極である。ここで、半導体基板３５の厚み方向とは、第１面３５ａ及び第２面３５ｂの垂線方向を指し、半導体基板３５の厚み方向から見るとは、第１面３５ａまたは第２面３５ｂを平面視する方向を指す。
【００４９】
第１フィンガー電極４１及び第２フィンガー電極４２の図中下側では第１フィンガー電極４１及び第２フィンガー電極４２を覆って第３絶縁膜４５が配置されている。第３絶縁膜４５に重ねて第１バスバー電極４６と第２バスバー電極４７とが並べて配置されている。第１フィンガー電極４１と第１バスバー電極４６とが対向する場所の第３絶縁膜４５には所定の箇所に第５穴４５ａが配置されている。そして、第５穴４５ａでは第１フィンガー電極４１が第１バスバー電極４６と電気的に接続されている。
【００５０】
第２フィンガー電極４２と第２バスバー電極４７とが対向する場所の第３絶縁膜４５には所定の箇所に第６穴４５ｂが配置されている。そして、第６穴４５ｂでは第２フィンガー電極４２が第２バスバー電極４７と電気的に接続されている。第１バスバー電極４６と第２バスバー電極４７とは電気的に絶縁されている。
【００５１】
第１バスバー電極４６及び第２バスバー電極４７の図中下側では第３絶縁膜４５、第１バスバー電極４６及び第２バスバー電極４７を覆って第４絶縁膜４８が配置されている。第１導通部２６は第１バスバー電極４６と対向する場所に配置されている。第１バスバー電極４６において第１導通部２６が配置された場所を第３電極４６ａとする。そして、第２導通部２７は第２バスバー電極４７と対向する場所に配置されている。第２バスバー電極４７において第２導通部２７が配置された場所を第４電極４７ａとする。光電変換装置２１に設置された電極のうち第１導通部２６及び第２導通部２７が配置された電極を電極としての第１電極５１とする。第１電極５１は第３電極４６ａ及び第４電極４７ａを有する。
【００５２】
受光する光を電気に変換する光電変換装置２１は第２面３５ｂ及び第１電極５１を有する。配線基板２２は第１方向３５ｑからの光電変換装置２１の平面視において第１電極５１と重なる第１基板配線２３及び第２基板配線２４を有する。他にも、配線基板２２は第１基板配線２３及び第２基板配線２４が露出する開口としての第１０開口３４ａ及び第１０開口３４ａを囲む溝としての第１０溝３４ｂを有する第１絶縁膜３４を有する。第１導通部２６及び第２導通部２７を導通部５２とする。導通部５２は第１０開口３４ａに配置され第１電極５１と第２電極２８とを電気的に接続する。
【００５３】
導通部５２は第１導通部２６及び第２導通部２７を有する。第３電極４６ａと第５電極２３ａとが第１導通部２６により電気的に接続されている。そして、第４電極４７ａと第６電極２４ａとが第２導通部２７により電気的に接続されている。
【００５４】
第１電極５１はバンプ５３を有している。バンプ５３の材料は金である。金は金以外の金属との親和性が高い。このため、第１電極５１と導通部５２とが接合し難いときにも金のバンプ５３を介することにより、第１電極５１と導通部５２とを確実に接合して電気的に接続することができる。そして、導通部５２は銀を含む。金と銀とが接合するとき接合面での抵抗が低い。従って、第１電極５１から導通部５２までの電圧降下を小さくすることができる。
【００５５】
第３絶縁膜４５及び第４絶縁膜４８の材料には二酸化シリコン膜やシリコン窒化膜を用いることができる。本実施形態では、例えば、第３絶縁膜４５及び第４絶縁膜４８の材料にシリコン窒化膜を用いている。第１バスバー電極４６及び第２バスバー電極４７の材料にはアルミニウム、チタン、銅等の金属や合金が用いることができる。本実施形態では、例えば、第１バスバー電極４６及び第２バスバー電極４７の材料にアルミニウム−銅合金を用いている。
【００５６】
第１導通部２６と対向する場所の第４絶縁膜４８には所定の箇所に第７穴４８ａが配置されている。そして、第７穴４８ａでは第１導通部２６が第１バスバー電極４６と電気的に接続されている。第２導通部２７と対向する場所の第４絶縁膜４８には所定の箇所に第８穴４８ｂが配置されている。そして、第８穴４８ｂでは第２導通部２７が第２バスバー電極４７と電気的に接続されている。
【００５７】
従って、ｐ＋不純物領域４３は第１フィンガー電極４１、第１バスバー電極４６、第１導通部２６及び第１基板配線２３と電気的に接続されている。ｎ＋不純物領域４４は第２フィンガー電極４２、第２バスバー電極４７、第２導通部２７及び第２基板配線２４と電気的に接続されている。
【００５８】
半導体基板３５に光５４が照射されるとき、半導体基板３５内では光を吸収して電子が励起して自由正孔３５ｍと自由電子３５ｎとが生成される。自由正孔は原子から離れて移動可能になった正孔であり、自由電子は原子から離れて移動可能になった電子である。そして、自由正孔と自由電子とが半導体基板内を拡散する。ｐ＋不純物領域４３とｎ−型の半導体基板３５の間に空乏層が形成される。
【００５９】
空乏層には内蔵電界が形成される。正孔、電子が空乏層に到達すると、電界に沿って正孔、電子が移動する。第１フィンガー電極４１に接近する正孔は第１フィンガー電極４１に向かって流れ、第１フィンガー電極４１は正電極になる。第２フィンガー電極４２に接近する電子は第２フィンガー電極４２に向かって流れ、第２フィンガー電極４２は負電極になる。
【００６０】
不活性化膜３７及び第２絶縁膜３８の膜厚と屈折率は第１フィンガー電極４１及び第２フィンガー電極４２での反射率が高くなるように設定されている。半導体基板３５を通過した光５４の一部は第１フィンガー電極４１及び第２フィンガー電極４２で反射して半導体基板３５に向かって進行する。このため、半導体基板３５は効率よく光５４を吸収することができる。
【００６１】
第３封止部３１は第１基板配線２３と第４絶縁膜４８との間に配置されている。そして、第３封止部３１は第１基板配線２３及び第４絶縁膜４８と接合している。同様に、第４封止部３２は第２基板配線２４と第４絶縁膜４８との間に配置されている。そして、第４封止部３２は第２基板配線２４及び第４絶縁膜４８と接合している。
【００６２】
図５は第３封止部の構造を示す要部模式平面図である。図５は第４絶縁膜４８側から第１導通部２６、第３封止部３１及び第１絶縁膜３４を見た図である。図５に示すように、第３封止部３１は円環状になっている。第３封止部３１が囲む内側に水分が侵入することを第３封止部３１が抑制する。第１導通部２６の光電変換装置２１側には第３電極４６ａが配置されている。第３電極４６ａの材料はアルミニウム−銅合金であり水分により腐食され易い。しかし、第３封止部３１が水分の侵入を抑制するので、第３電極４６ａが腐食されることを第３封止部３１が抑制する。
【００６３】
図６は第４封止部の構造を示す要部模式平面図である。図６は第４絶縁膜４８側から第２導通部２７、第４封止部３２及び第１絶縁膜３４を見た図である。図６に示すように、第４封止部３２は円環状になっている。第４封止部３２が囲む内側に水分が侵入することを第４封止部３２が抑制する。第２導通部２７の光電変換装置２１側には第４電極４７ａが配置されている。第４電極４７ａの材料はアルミニウム−銅合金であり水分により腐食され易い。しかし、第４封止部３２が水分の侵入を抑制するので、第４電極４７ａが腐食されることを第４封止部３２が抑制する。
【００６４】
このように、第３封止部３１及び第４封止部３２は第１０溝３４ｂに設けられ、光電変換装置２１と配線基板２２とに接する。第３封止部３１及び第４封止部３２は第１電極５１及び第２電極２８を囲み光電変換装置２１と配線基板２２との間の空間を封止する。
【００６５】
図７は、フィンガー電極及びバスバー電極の構造を示す模式平面図であり、光電変換装置２１を第２面３５ｂ側から見た図である。図７に示すように、光電変換装置２１は円の中心を通る線で四等分にした形状に近い形状になっている。基板端部３５ｃの内円の中心に近い側の基板端部３５ｃを内側端部３５ｄとする。基板端部３５ｃの内円の中心から離れた側の基板端部３５ｃを外側端部３５ｆとする。基板端部３５ｃの内図中左側の基板端部３５ｃを第１対向端部３５ｅとする。基板端部３５ｃの内図中下側の基板端部３５ｃを第２対向端部３５ｇとする。第１対向端部３５ｅ及び第２対向端部３５ｇは配線基板２２に設置したとき隣り合う光電変換装置２１と互いに対向する部分である。
【００６６】
内側端部３５ｄと外側端部３５ｆとは同心円である。内側端部３５ｄ及び外側端部３５ｆの中心を端部中心５５とする。半導体基板３５の第２面３５ｂの面上において端部中心５５から離れる方向及び端部中心５５に接近する方向を径方向５６とする。さらに、端部中心５５から離れる方向を＋径方向５６ａとし、端部中心５５に接近する方向を−径方向５６ｂとする。
【００６７】
半導体基板３５の第２面３５ｂの面上において径方向５６と直交する方向を周方向５７とする。周方向５７は端部中心５５を中心とする円の円周に沿う方向である。さらに、周方向５７において時計回りの方向を＋周方向５７ａとし、反時計回りの方向を−周方向５７ｂとする。第１対向端部３５ｅに沿う方向及び第２対向端部３５ｇに沿う方向は径方向５６である。内側端部３５ｄの接線方向及び外側端部３５ｆに沿う方向は周方向５７である。
【００６８】
第１フィンガー電極４１及び第２フィンガー電極４２は径方向５６に長い形状をしている。第１フィンガー電極４１及び第２フィンガー電極４２は内側端部３５ｄから外側端部３５ｆに向かって延びた形状になっている。第１フィンガー電極４１及び第２フィンガー電極４２は周方向５７に交互に配置されている。
【００６９】
図を見やすくするために、図中には第１フィンガー電極４１及び第２フィンガー電極４２が各２つ配置されている。第１フィンガー電極４１及び第２フィンガー電極４２の本数は特に限定されない。例えば、第１フィンガー電極４１及び第２フィンガー電極４２が約１００本配置されても良い。
【００７０】
第１バスバー電極４６及び第２バスバー電極４７は周方向５７に長い扇形の形状をしている。第１バスバー電極４６及び第２バスバー電極４７は第１対向端部３５ｅから第２対向端部３５ｇに向かって延びた形状になっている。
【００７１】
図中には第１バスバー電極４６及び第２バスバー電極４７が各１つ配置されている。第１バスバー電極４６及び第２バスバー電極４７の本数は特に限定されない。第１バスバー電極４６が−径方向５６ｂ側に配置され、第２バスバー電極４７が＋径方向５６ａ側に配置されている。
【００７２】
半導体基板３５の厚み方向から見て第１フィンガー電極４１と第１バスバー電極４６とが交差する場所に第５穴４５ａが配置されている。そして、第５穴４５ａでは第１フィンガー電極４１と第１バスバー電極４６とが電気的に接合されている。
【００７３】
同様に、半導体基板３５の厚み方向から見て第２フィンガー電極４２と第２バスバー電極４７とが交差する場所に第６穴４５ｂが配置されている。そして、第６穴４５ｂでは第２フィンガー電極４２と第２バスバー電極４７とが電気的に接合されている。
【００７４】
半導体基板３５の厚み方向から見て第１バスバー電極４６と重なる場所に第１導通部２６が配置されている。第１導通部２６は第１フィンガー電極４１や第２フィンガー電極４２と重ならない場所に配置されている。同様に、半導体基板３５の厚み方向から見て第２バスバー電極４７と重なる場所に第２導通部２７が配置されている。第２導通部２７も第１フィンガー電極４１や第２フィンガー電極４２と重ならない場所に配置されている。
【００７５】
次に上述した光電変換モジュール１３の製造方法について図８〜図１５にて説明する。図８は、光電変換モジュールの製造方法のフローチャートであり、図９〜図１５は光電変換モジュールの製造方法を説明するための模式図である。図８のフローチャートにおいて、ステップＳ１はダイオード形成工程である。この工程は、半導体基板３５にダイオードを形成する工程である。次にステップＳ２に移行する。ステップＳ２は配線形成工程である。この工程は、半導体基板３５にフィンガー電極及びバスバー電極を形成する工程である。次にステップＳ３に移行する。
【００７６】
ステップＳ３はテクスチャー形成工程である。この工程は、半導体基板３５の第２面３５ｂにテクスチャー３５ｐを形成する工程である。次にステップＳ４に移行する。ステップＳ４は基板分割工程である。この工程は、シリコンウエハーを分割して光電変換装置２１の形状にする工程である。次にステップＳ５に移行する。ステップＳ５は配線基板形成工程である。この工程は、絶縁基板２５上に第１基板配線２３、第２基板配線２４、及び導通部５２等を形成する工程である。次にステップＳ６に移行する。ステップＳ６は基板実装工程である。この工程は、配線基板２２に光電変換装置２１を実装する工程である。以上の工程により光電変換モジュール１３が完成する。
【００７７】
次に、図９〜図１５を用いて、図８に示したステップと対応させて、製造方法を詳細に説明する。図９はステップＳ１のダイオード形成工程に対応する図である。図９に示すように、シリコンウエハー５８を用意する。シリコンウエハー５８は予め所定の厚みに研削され、表面を研磨されている。さらに、表面がエッチングされており、格子欠陥が低減されている。シリコンウエハー５８は光電変換装置２１が複数形成されるマザー基板である。
【００７８】
シリコンウエハー５８は円板状であり対向する２つの平面を有する。２つの平面の一方を第２面５８ａとし、他方の平面を第１面５８ｂとする。第１面５８ｂに第１保護膜６１を成膜する。第１保護膜６１はシリコン窒化膜である。第１保護膜６１はＰＥＣＶＤ（ｐｌａｓｍａ  ｅｎｈａｎｃｅｄ  ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法を用いて成膜される。
【００７９】
シリコンウエハー５８の第２面５８ａ側に第１二酸化シリコン膜６２を成膜する。酸化炉を用いた方法、蒸着法、スパッタ法またはＣＶＤ（ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法のいずれかを用いて第１二酸化シリコン膜６２が成膜される。本実施形態では例えば酸化炉を用いて第１二酸化シリコン膜６２を成膜した。９００℃〜１１００℃程度に加熱した石英管の酸化炉の中にシリコンウエハー５８を入れ酸素や水素等のガスを導入する。この操作によりシリコンを酸化させることで第１二酸化シリコン膜６２を成膜する。
【００８０】
次に、ｐ＋不純物領域４３を形成する。まず、シリコンウエハー５８の第２面５８ａ側にレジスト膜を成膜する。レジスト膜は感光性の樹脂膜である。スピンコート法やスプレーコート法等を用いて感光性の樹脂を溶解した樹脂溶液が塗布される。次に、樹脂溶液を乾燥させることにより溶媒を除去して樹脂膜を形成する。感光性の樹脂にはネガ型及びポジ型のいずれの材料を採用しても良い。次に、フォトリソグラフィー技術を用いてレジスト膜を露光して現像する。現像されたレジスト膜にはｐ＋不純物領域４３の形状の開口が形成される。このレジスト膜をイオン注入マスクとして用いる。
【００８１】
次に、シリコンウエハー５８に対してホウ素をイオン注入する。シリコンウエハー５８の厚み方向に対して注入角度を調整してホウ素の注入深さを制御する。また、第１二酸化シリコン膜６２を通してイオン注入することによりホウ素を、浅く打ち込むことができる。続いて、レジスト膜を除去する。
【００８２】
レジスト膜の除去は、レジスト膜を溶解・剥離可能な発煙硝酸、硫酸や有機溶剤等を用いたウエットエッチング法、あるいは、酸素プラズマアッシング法等により行うことができる。本実施形態では、例えば、酸素プラズマアッシングでアッシングした後で、さらに、有機剥離液や硫酸を用いてレジスト膜の残渣を除去した。
【００８３】
次に、ｎ＋不純物領域４４を形成する。シリコンウエハー５８の第２面５８ａ側にレジスト膜を成膜する。次に、フォトリソグラフィー技術を用いてレジスト膜を露光して現像する。現像されたレジスト膜にはｎ＋不純物領域４４の形状の開口が形成される。このレジスト膜をエッチングマスクとして用いる。
【００８４】
次に、シリコンウエハー５８に対してリンをイオン注入する。シリコンウエハー５８の厚み方向に対して注入角度を調整してリンの注入深さを制御する。また、第１二酸化シリコン膜６２を通してイオン注入することによりリンを、浅く打ち込むことができる。続いて、レジスト膜を剥離する。
【００８５】
次に、シリコンウエハー５８を加熱して注入したホウ素及びリンをシリコンと置換させる。シリコンとリン、ホウ素は価数が違うので、余分な電子もしくは正孔濃度が増える。そして、ホウ素及びリンが配置されたシリコンの結晶では電気的性質が変化して半導体から金属に近くなる。このように、シリコンウエハー５８にｎ＋不純物領域４４と、ｎ＋不純物領域４４と異なるｐ＋不純物領域４３とを形成する。
【００８６】
図１０はステップＳ２の配線形成工程に対応する図である。図１０に示すように、ステップＳ２において、第１二酸化シリコン膜６２上に第２絶縁膜３８の材料となる第２二酸化シリコン膜を形成する。第２二酸化シリコン膜はＣＶＤ法を用いて成膜する。続いて、第１二酸化シリコン膜６２に第１穴３７ａ及び第２穴３７ｂを形成する。さらに、第２二酸化シリコン膜に第３穴３８ａ及び第４穴３８ｂを形成する。
【００８７】
第１穴３７ａ及び第２穴３７ｂは不活性化膜３７のパターンである。第３穴３８ａ及び第４穴３８ｂは第２絶縁膜３８のパターンである。
【００８８】
第１二酸化シリコン膜６２及び第２二酸化シリコン膜に重ねて図示しないレジスト膜が成膜される。次に、フォトリソグラフィー技術を用いてレジスト膜を露光する。そして、レジスト膜を現像する。レジスト膜はエッチングマスクとして機能する。現像されたレジスト膜には第１穴３７ａ、第２穴３７ｂ、第３穴３８ａ及び第４穴３８ｂの形状の開口が形成される。
【００８９】
次に、シリコンウエハー５８に酸素プラズマを照射し、さらに、シリコンウエハー５８をバッファードフッ酸に浸漬して第１穴３７ａ、第２穴３７ｂ、第３穴３８ａ及び第４穴３８ｂを形成する。レジスト膜をマスクにして第１二酸化シリコン膜６２及び第２二酸化シリコン膜がエッチングされる。続いてレジスト膜を除去する。
【００９０】
第１二酸化シリコン膜６２及び第２二酸化シリコン膜は不活性化膜３７及び第２絶縁膜３８のパターンに形成される。第１二酸化シリコン膜６２は所定のパターンに形成されて不活性化膜３７になる。第２二酸化シリコン膜も所定のパターンに形成されて第２絶縁膜３８になる。従って、第２面５８ａに不活性化膜３７及び第２絶縁膜３８が形成される。
【００９１】
次に、第２絶縁膜３８上に第１フィンガー電極４１及び第２フィンガー電極４２を形成する。第１フィンガー電極４１及び第２フィンガー電極４２は第１層と第２層との２層構造になっている。第１層の材料はアルミニウム−シリコン合金である。第２層の材料はチタンナイトライドである。第２絶縁膜３８上に第１層がスパッタ法にて成膜される。次に、第１層の上に第２層がスパッタ法にて成膜される。
【００９２】
第１層は第２層より反射率が高くなっている。従って、半導体基板３５を通過した光５４の一部は第１フィンガー電極４１及び第２フィンガー電極４２で高い比率で反射して半導体基板３５に向かって進行する。このため、半導体基板３５は効率よく光５４を吸収することができる。
【００９３】
次に、シリコンウエハー５８の第２面５８ａ側にレジスト膜を成膜する。次に、フォトリソグラフィー技術を用いてレジスト膜を露光して現像する。現像されたレジスト膜には第１フィンガー電極４１及び第２フィンガー電極４２の形状が形成される。このレジスト膜をエッチングマスクとして用いる。次に、シリコンウエハー５８をエッチング液に浸漬して２層に成膜した金属配線の膜を第１フィンガー電極４１及び第２フィンガー電極４２の形状にする。続いてレジスト膜を剥離する。その結果、第２絶縁膜３８上に第１フィンガー電極４１及び第２フィンガー電極４２が形成される。
【００９４】
次に、第２絶縁膜３８、第１フィンガー電極４１及び第２フィンガー電極４２に重ねて第３絶縁膜４５を形成する。第３絶縁膜４５はシリコン窒化膜である。第３絶縁膜４５はＣＶＤ法を用いて成膜する。続いて、第３絶縁膜４５に第５穴４５ａ及び第６穴４５ｂを形成する。
【００９５】
シリコンウエハー５８の第２面５８ａ側にレジスト膜を成膜する。次に、フォトリソグラフィー技術を用いてレジスト膜を露光して現像する。現像されたレジスト膜には第５穴４５ａ及び第６穴４５ｂの形状の開口が形成される。このレジスト膜をエッチングマスクとして用いる。次に、シリコンウエハー５８をドライエッチングして第３絶縁膜４５に第５穴４５ａ及び第６穴４５ｂを形成する。続いてレジスト膜を剥離する。
【００９６】
次に、第３絶縁膜４５上に第１バスバー電極４６及び第２バスバー電極４７を形成する。第１バスバー電極４６及び第２バスバー電極４７の材料はアルミニウム―銅合金である。スパッタ法を用いて第３絶縁膜４５上にアルミニウム―銅合金の膜を形成する。続いて、アルミニウム―銅合金の膜から第１バスバー電極４６及び第２バスバー電極４７を形成する。
【００９７】
シリコンウエハー５８の第２面５８ａ側にレジスト膜を成膜する。次に、フォトリソグラフィー技術を用いてレジスト膜を露光して現像する。現像されたレジスト膜には第１バスバー電極４６及び第２バスバー電極４７の形状が形成される。このレジスト膜をエッチングマスクとして用いる。次に、シリコンウエハー５８をエッチング液に浸漬してアルミニウム―銅合金の膜から第１バスバー電極４６及び第２バスバー電極４７を形成する。続いてレジスト膜を剥離する。その結果、第３絶縁膜４５上に第１バスバー電極４６及び第２バスバー電極４７が形成される。
【００９８】
次に、第１バスバー電極４６及び第２バスバー電極４７上に第４絶縁膜４８を形成する。第４絶縁膜４８の材料はシリコン窒化膜である。第４絶縁膜４８はＣＶＤ法を用いて成膜する。続いて、第４絶縁膜４８に第７穴４８ａ及び第８穴４８ｂを形成する。
【００９９】
シリコンウエハー５８の第２面５８ａ側にレジスト膜を成膜する。次に、フォトリソグラフィー技術を用いてレジスト膜を露光して現像する。現像されたレジスト膜には第７穴４８ａ及び第８穴４８ｂの形状の開口が形成される。このレジスト膜をエッチングマスクとして用いる。次に、シリコンウエハー５８をドライエッチングして第７穴４８ａ及び第８穴４８ｂを形成する。続いてレジスト膜を剥離する。
【０１００】
図１１〜図１２はステップＳ３のテクスチャー形成工程に対応する図である。図１１に示すように、ステップＳ３において、シリコンウエハー５８の第２面５８ａに第２保護膜６３を成膜する。第２保護膜６３は樹脂からなる膜である。第２保護膜６３の成膜方法はステップＳ１におけるレジスト膜の成膜方法と同じ成膜方法を用いる。次に、第１保護膜６１及びシリコンウエハー５８を削る。シリコンウエハー５８はグラインダーにて削る。砥石の砥粒を細かくすることにより破砕層を減少することができる。研削後のシリコンウエハー５８の厚みは特に限定されないが本実施形態では、例えば、約１７０μｍにしている。
【０１０１】
図１２に示すように、続いて、シリコンウエハー５８の第１面５８ｂにテクスチャー３５ｐを形成する。テクスチャー３５ｐは四角錐の突起が隙間なく配置された面である。テクスチャー３５ｐの形成には、例えばウエットエッチング法が用いられる。ウエットエッチング法は、たとえば、水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウム、水酸化テトラメチルアンモニウム等のアルカリ水溶液にイソプロピルアルコールを添加し、７０℃以上８０℃以下に加熱した溶液により行われる。
【０１０２】
次に、第２保護膜６３を除去する。第２保護膜６３の除去方法はステップＳ１におけるレジスト膜の除去方法と同じ除去方法を用いることができる。次に、第１面５８ｂに反射防止膜３６を成膜する。反射防止膜３６は第１面５８ｂにシリコン窒化膜を成膜する。反射防止膜は、シリコン窒化膜の単層でもよいが、シリコン窒化膜に加えて、シリコン酸化膜とシリコン窒化膜とを交互に重ねて多層に形成しても良い。また、他にも、シリコン窒化膜に加えて、シリコン酸化膜と酸化ニオブ膜とを交互に重ねて多層に形成しても良い。
【０１０３】
その後、必要に応じて、加熱処理を施す。この加熱処理をシンター処理という。この加熱処理により光電変換装置２１の特性を最適化させることができる。
【０１０４】
次に、第１バスバー電極４６上における第７穴４８ａの中央の場所にバンプ５３を形成する。さらに、第２バスバー電極４７上における第８穴４８ｂの中央の場所にバンプ５３を形成する。バンプ５３の材料は金である。バンプ５３はワイヤーボンディング装置を用いて形成される。ワイヤーボンディング装置は金線の先端を保持するキャピラリを備えている。ワイヤーボンディング装置はキャピラリを加熱して金線の先端をボール状にする。さらに、ワイヤーボンディング装置は金線の先端を第１バスバー電極４６に接触させる。この状態にてワイヤーボンディング装置はキャピラリを加熱し超音波振動を加えることにより金線の先端を第１バスバー電極４６に付着させる。次に、ワイヤーボンディング装置はキャピラリをシリコンウエハー５８から離して金線の先端を第１バスバー電極４６に残す。その結果、第１バスバー電極４６にバンプ５３が形成される。同様の方法にてワイヤーボンディング装置は金線の先端を第２バスバー電極４７に付着させる。その結果、第２バスバー電極４７にバンプ５３が形成される。
【０１０５】
図１３はステップＳ４の基板分割工程に対応する図である。図１３に示すように、シリコンウエハー５８を半導体基板３５の基板端部３５ｃに沿ってダイシングして分割する。さらに、穴２１ａに沿ってダイシングする。基板端部３５ｃ及び穴２１ａは曲線で構成されているので、ダイシングにはレーザーダイシング法を用いる。まず、シリコンウエハー５８の第１面５８ｂを粘着テープ６５に貼り付ける。粘着テープ６５の外周部にはダイシングリング６６が貼り付けられている。ダイシングリング６６は粘着テープ６５及びそれに貼り付けたシリコンウエハー５８を支持し易くする。
【０１０６】
次に、レーザーダイシング装置６７を用意する。レーザーダイシング装置６７はレーザー光源、ＸＹテーブル及び制御装置を備えている。制御装置はＸＹテーブルの移動量やレーザー光源の射出を制御する。レーザー光源はシリコンウエハー５８を切断するレーザー光６８を射出可能であれば良く特に限定されない。本実施形態では、例えば、レーザー光源にＹＡＧレーザー（Ｙｔｔｒｉｕｍ  Ａｌｕｍｉｎｕｍ  Ｇａｒｎｅｔ）を用いている。レーザー光源はシリコンウエハー５８に３５５ｎｍの波長のレーザー光６８を射出する。レーザー光源にはレーザー光６８を集光する光学系とレーザー光６８を任意の方向を射出するガルバノミラーを備えている。そして、制御装置はレーザー光６８が加工する位置を制御する。尚、レーザー光源としては、波長５３２ｎｍのＮｄ：ＹＶＯ4レーザー（ネオジム添加バナジウム酸イットリウム）を用いても良い。
【０１０７】
次に、シリコンウエハー５８を図示しないＸＹテーブルに設置する。そして、予め入力された経路に沿ってレーザー光６８を照射するように制御装置はガルバノミラーとＸＹテーブルを制御する。
【０１０８】
レーザーダイシング装置６７により生産性良くシリコンウエハー５８が切断される。そして、シリコンウエハー５８から光電変換装置２１が切りとられる。粘着テープ６５から光電変換装置２１を剥すことにより光電変換装置２１が取り出される。
【０１０９】
図１４はステップＳ５の配線基板形成工程に対応する図である。図１４に示すように、ステップＳ５において、配線基板２２が形成される。配線基板２２ではポリイミドにて形成された絶縁基板２５上に第１基板配線２３及び第２基板配線２４が形成される。第１基板配線２３及び第２基板配線２４はアルミニウムを分散媒に分散させた溶液を精密オフセット印刷等にて絶縁基板２５上に印刷し、印刷した溶液を乾燥させることで形成される。
【０１１０】
第１基板配線２３及び第２基板配線２４が形成された絶縁基板２５上に接着層３３及び第１絶縁膜３４が配置される。まず、エポキシ系接着剤よりなる接着層３３を絶縁基板２５に塗布する。接着層３３は所定のパターンに塗布される。接着層３３の塗布方法には各種の印刷方法を用いることができる。本実施形態では、例えば、スクリーン印刷法を用いて接着層３３を塗布している。
【０１１１】
接着層３３に重ねて第１絶縁膜３４を設置してラミネートする。次に、接着層３３を加熱して固化することにより、第１絶縁膜３４が絶縁基板２５に接着固定される。第１絶縁膜３４は感光性樹脂により形成されている。次に、フォトリソグラフィー技術を用いて第１絶縁膜３４を露光して現像する。現像されたレジスト膜には導通部５２を配置する予定の場所に円形の第１０開口３４ａが形成される。さらに、現像されたレジスト膜には第３封止部３１または第４封止部３２を配置する予定の場所に円環状の第１０溝３４ｂが形成される。第１０開口３４ａ及び第１０溝３４ｂの接着層３３を洗浄して除去する。接着層３３が除去されるので、第１０開口３４ａでは第１基板配線２３の第２電極２８が露出する。第１０溝３４ｂでは第２電極２８を囲んで第２基板配線２４が露出する。
【０１１２】
配線基板２２は第１基板配線２３、第２基板配線２４及び第１絶縁膜３４を有する。第１絶縁膜３４は第１基板配線２３または第２基板配線２４が露出する第１０開口３４ａ及び第１０開口３４ａを囲む第１０溝３４ｂを有する。第１０開口３４ａ及び第１０溝３４ｂに銀ペーストを塗布する。詳しくは、第１０開口３４ａの第２電極２８上と第１０溝３４ｂの第１基板配線２３及び第２基板配線２４に銀ペースト７１を塗布する。銀ペースト７１は熱硬化性樹脂と銀の粒子とを混成したものである。さらに、銀ペースト７１は溶媒を加えて粘度を調整してある。銀ペースト７１はスクリーン印刷法等の印刷方法を用いて配置される。第２電極２８には銀ペースト７１が円柱状に配置される。第１０溝３４ｂには銀ペースト７１が円環状に配置される。
【０１１３】
図１５はステップＳ６の基板実装工程に対応する図である。図１５に示すように、ステップＳ６において、光電変換装置２１が配線基板２２に実装される。
【０１１４】
まず、光電変換装置２１と配線基板２２とを重ね合わせる。第１０開口３４ａに塗布された銀ペースト７１と第１電極５１とが接するように配線基板２２と光電変換装置２１とを配置する。そして、銀ペースト７１を光電変換装置２１と配線基板２２とで挟む。その後、光電変換装置２１と配線基板２２とを押圧して加熱する。銀ペースト７１は荷重を受けて変形し、第１電極５１と第２電極２８との間で広がる。同様に、第１０溝３４ｂでも銀ペースト７１は荷重を受けて変形し第１基板配線２３及び第２基板配線２４と第４絶縁膜４８との間で広がる。この状態で銀ペースト７１が加熱されて固化する。その結果、銀ペースト７１が固化して光電変換装置２１と配線基板２２とが接合される。
【０１１５】
銀ペースト７１の加圧条件は特に限定されない。０．７Ｎ／ｍｍ2以上１．１／ｍｍ2以下が好ましい。さらに、０．８Ｎ／ｍｍ2以上１．０／ｍｍ2以下が好ましい。さらには、０．７４／ｍｍ2以上０．９４／ｍｍ2以下が好ましい。本実施形態では、例えば、２５°Ｃの温度で０．８９Ｎ／ｍｍ2の荷重を１秒間加えている。例えば、１カ所の銀ペースト７１の面積が４．５ｍｍ2とする。５カ所に銀ペースト７１を配置したときに加える荷重は０．８９×４．５×５＝２０．０２５Ｎとなる。この条件で加圧するとき、銀ペースト７１を適正な範囲に広げることができる。
【０１１６】
加熱時に加える荷重は不要であるが、本実施形態では、例えば、０．３５ニュートンの荷重を加えている。銀ペースト７１の加熱条件も特に限定されない。１７０°Ｃ以上２１０°Ｃ以下が好ましい。さらには、１８０°Ｃ以上２００°Ｃ以下が好ましい。本実施形態では、例えば、１９０°Ｃの温度を３０分加えている。この条件で加熱するとき、銀ペースト７１を適正な状態に固化することができる。
【０１１７】
第１基板配線２３の第２電極２８である第５電極２３ａと第１バスバー電極４６の第１電極５１である第３電極４６ａとの間の銀ペースト７１が第１導通部２６になる。第２基板配線２４の第２電極２８である第６電極２４ａと第２バスバー電極４７の第１電極５１である第４電極４７ａとの間の銀ペースト７１が第２導通部２７になる。
【０１１８】
その結果、図４に示すように、第１導通部２６は第１基板配線２３と第１バスバー電極４６との双方に接触し電気的及び機械的に接続する。第３封止部３１は第１導通部２６を封止する。同様に、第２導通部２７は第２基板配線２４と第２バスバー電極４７との双方に接触し電気的及び機械的に接続する。第４封止部３２は第２導通部２７を封止する。
【０１１９】
第１０開口３４ａの第２電極２８に塗布される銀ペースト７１と第２電極２８を囲む第１０溝３４ｂに塗布される銀ペースト７１とは同一材料であり、同一工程で塗布される。第２電極２８に塗布されるペーストの材料と第２電極２８を囲む第１０溝３４ｂに塗布されるペーストの材料が異なるときには第１０開口３４ａの第２電極２８にペーストを塗布する工程と第２電極２８を囲む第１０溝３４ｂにペーストを塗布する工程が別の工程となる。このときに比べて、本方法では１つの工程で第１０開口３４ａの第２電極２８と第２電極２８を囲む第１０溝３４ｂに銀ペースト７１を塗布するので生産性良く光電変換モジュール１３を製造することができる。以上の工程により光電変換モジュール１３が完成する。
【０１２０】
上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、光電変換モジュール１３は光電変換装置２１及び配線基板２２を備えている。光電変換装置２１は受光する光５４を電気に変換する。配線基板２２は光電変換装置２１で生じた電気を伝送する基板である。そして、光電変換装置２１には第１電極５１が配置され、配線基板２２には第１基板配線２３及び第２基板配線２４が配置されている。第２面３５ｂの第１方向３５ｑからの光電変換装置２１の平面視において、第１電極５１と第１基板配線２３及び第２基板配線２４とは一部が重なって配置されている。
【０１２１】
配線基板２２には第１絶縁膜３４が配置されている。第１絶縁膜３４は第１基板配線２３及び第２基板配線２４の一部が露出する第１０開口３４ａ及び第１０開口３４ａを囲む第１０溝３４ｂを有する。第１電極５１と第２電極２８との間には導通部５２が配置されている。導通部５２は第１０開口３４ａに設けられている。導通部５２は第１電極５１と第１基板配線２３または第２基板配線２４と電気的に接続する。光電変換装置２１が供給する電気は導通部５２を介して配線基板２２に流れる。
【０１２２】
第１０溝３４ｂには第３封止部３１及び第４封止部３２が設けられている。は第３封止部３１及び第４封止部３２は光電変換装置２１と配線基板２２とに接する。第３封止部３１及び第４封止部３２は水分の侵入を防ぐので、第１電極５１及び第２電極２８が腐食されることを低減することができる。特許文献１のように保護層を配置する構造では、配線基板２２の厚み及び光電変換装置２１の厚みに保護層の厚みが加わるので光電変換モジュール１３が厚くなる。この構造に比べて、光電変換モジュール１３は第３封止部３１及び第４封止部３２が光電変換装置２１と配線基板２２との間に配置されるので、耐湿性を有し光電変換モジュール１３が厚くなることを低減することができる。
【０１２３】
（２）本実施形態によれば、導通部５２、第３封止部３１及び第４封止部３２の材料は同一の材料である。従って、導通部５２、第３封止部３１及び第４封止部３２を同じ工程で配置することができる為、生産性良く光電変換モジュール１３を製造することができる。
【０１２４】
（３）本実施形態によれば、腕時計１はＣＰＵ１５、表示部１９及び光電変換モジュール１３を備えている。ＣＰＵ１５が時刻を計測する。表示部１９が時刻を表示する。そして、光電変換モジュール１３がＣＰＵ１５と表示部１９とに電力を供給する。従って、腕時計１は受光して時刻を表示することができる。そして、光電変換モジュール１３は薄いので、腕時計１を薄くすることができる。
【０１２５】
（第２の実施形態）
次に、光電変換モジュールの一実施形態について図１６及び図１７を用いて説明する。図１６は第５封止部の構造を示す要部模式平面図である。図１６は第４絶縁膜４８側から導通部５２、第５封止部及び第５絶縁膜を見た図である。図１７は第５封止部の構造を示す模式側断面図である。本実施形態が第１の実施形態と異なるところは、２つの導通部を１つの封止部が囲んで封止する点にある。尚、第１の実施形態と同じ点については説明を省略する。
【０１２６】
すなわち、本実施形態では、図１６及び図１７に示すように、光電変換モジュール７４は光電変換装置２１及び配線基板７５を備えている。配線基板７５において、第２電極２８は第５電極２３ａ及び第６電極２４ａを有する。光電変換装置２１において第１電極５１は第３電極４６ａ及び第４電極４７ａを有する。光電変換装置２１と配線基板７５との間に導通部５２が配置されている。
【０１２７】
導通部５２は第１導通部２６及び第２導通部２７を有する。第３電極４６ａと第５電極２３ａとが第１導通部２６により電気的に接続されている。そして、第４電極４７ａと第６電極２４ａとが第２導通部２７により電気的に接続されている。
【０１２８】
配線基板７５では絶縁基板２５及び第２基板配線２４上に接着層３３を介して被覆層としての第５絶縁膜７６が配置されている。第５絶縁膜７６には第１開口としての第１１開口７６ａ及び第２開口としての第１２開口７６ｂの２つの開口が配置されている。第１１開口７６ａには第１導通部２６が配置されている。第１２開口７６ｂには第２導通部２７が配置されている。さらに、第５絶縁膜７６には第１１開口７６ａ及び第１２開口７６ｂを囲む長円の溝としての第１２溝７６ｃが配置されている。そして、第１２溝７６ｃには封止部としての第５封止部７７が配置されている。第５封止部７７の材料は第１導通部２６及び第２導通部２７と同じ材料である。このように、第５封止部７７は第３電極４６ａ、第４電極４７ａ、第５電極２３ａ及び第６電極２４ａを囲んでいる。
【０１２９】
開口は、第１１開口７６ａ及び第１２開口７６ｂを有している第１１開口７６ａ及び第１２開口７６ｂにはそれぞれ導通部５２が配置されている。そして、第１２溝７６ｃは、第１１開口７６ａ及び第１２開口７６ｂを囲む。第１２溝７６ｃには第５封止部７７が配置されている。
【０１３０】
このとき、第１１開口７６ａの導通部５２を１つの封止部が囲み、第１２開口７６ｂの導通部５２を１つの封止部が囲むときに比べて、封止部のパターンを簡単な形状にすることができる。封止部を印刷等の方法にて配置するとき、封止部のパターンが簡単な方が複雑な形状のときに比べて品質よく配置することができる。従って、封止部を品質良く配置することができる。
【０１３１】
（第３の実施形態）
次に、光電変換モジュールの一実施形態について図１８及び図１９を用いて説明する。図１８は第１封止部及び第２封止部の構造を示す要部模式平面図である。図１８は第４絶縁膜４８側から導通部５２、第１封止部、第２封止部及び第６絶縁膜を見た図である。図１９は第１封止部及び第２封止部の構造を示す模式側断面図である。本実施形態が第１の実施形態と異なるところは、１つの導通部を２つの封止部が囲んで封止する点にある。尚、第１の実施形態と同じ点については説明を省略する。
【０１３２】
すなわち、本実施形態では、図１８及び図１９に示すように、光電変換モジュール８１は光電変換装置２１及び配線基板８２を備えている。光電変換装置２１には第１電極５１が配置されている。配線基板８２には第２電極２８が配置されている。光電変換装置２１と配線基板８２との間に導通部５２が配置されている。第１電極５１と第２電極２８とが導通部５２により電気的に接続されている。
【０１３３】
配線基板８２では絶縁基板２５及び第２基板配線２４上に接着層３３を介して被覆層としての第６絶縁膜８３が配置されている。第６絶縁膜８３には開口としての第１３開口８３ａ、第１溝としての第１３溝８３ｂ及び第２溝としての第１４溝８３ｃが形成されている。
【０１３４】
第１３開口８３ａは円形である。第１３開口８３ａには導通部５２が配置されている。第１３溝８３ｂは円環状である。第１３溝８３ｂは第１３開口８３ａを囲んで配置されている。第１３溝８３ｂには封止部としての第１封止部８４が配置されている。第１４溝８３ｃも円環状である。第１４溝８３ｃは第１３溝８３ｂを囲んで配置されている。第１４溝８３ｃには封止部としての第２封止部８５が配置されている。第１封止部８４及び第２封止部８５の材料は導通部５２と同じ材料である。
【０１３５】
このように、溝は、第１３開口８３ａを囲む第１３溝８３ｂと、第１３溝８３ｂを囲む第１４溝８３ｃと、を有する。第１３溝８３ｂに第１封止部８４が配置されている。第１４溝８３ｃに第２封止部８５が配置されている。このように、封止部は第１封止部８４及び第２封止部８５を有している。光電変換装置２１の厚み方向において導通部５２は第１電極５１及び第２電極２８に挟まれている。そして、第１封止部８４は導通部５２を囲んでいるので、第１封止部８４は第１電極５１及び第２電極２８を囲んでいる。第２封止部８５は第１封止部８４を囲んでいる。
【０１３６】
光電変換モジュール８１の構成では、水分は第２封止部８５及び第１封止部８４を通過しないと第１電極５１及び第２電極２８に到達できない。従って、第２封止部８５がないときに比べて、水分を第１電極５１及び第２電極２８に到達し難くすることができる。
【０１３７】
（第４の実施形態）
次に、光電変換モジュールの製造方法の一実施形態について図２０を用いて説明する。図２０は光電変換モジュールの製造方法を説明するための模式図である。本実施形態が第１の実施形態と異なるところは、銀ペースト７１を光電変換装置２１に塗布する点にある。尚、第１の実施形態と同じ点については説明を省略する。
【０１３８】
すなわち、本実施形態では、ステップＳ５の配線基板形成工程において絶縁基板２５に銀ペースト７１を塗布しない。そして、ステップＳ６の基板実装工程にて、第１電極５１に銀ペースト７１を塗布し、第１電極５１を囲んで銀ペースト７１を塗布する。
【０１３９】
配線基板２２には第１基板配線２３、第２基板配線２４及び第１絶縁膜３４が配置されている。第１絶縁膜３４は第１基板配線２３、第２基板配線２４が露出する第１０開口３４ａ及び第１０開口３４ａを囲む第１０溝３４ｂを有する。次に、第１電極５１に塗布された銀ペースト７１と第１０開口３４ａから露出した第１基板配線２３及び第２基板配線２４とが接し、第１電極５１を囲んで塗布された銀ペースト７１と第１０溝３４ｂとが接するように光電変換装置２１と配線基板２２とを配置する。そして、銀ペースト７１を光電変換装置２１と配線基板２２とで挟む。
【０１４０】
その後、光電変換装置２１と配線基板２２とを押圧して加熱する。銀ペースト７１は荷重を受けて変形し、第１電極５１と第２電極２８との間で広がる。同様に、第１０溝３４ｂでも銀ペースト７１は荷重を受けて変形し第１基板配線２３及び第２基板配線２４と第４絶縁膜４８との間で広がる。この状態で銀ペースト７１が加熱されて固化する。その結果、銀ペースト７１が固化して光電変換装置２１と配線基板２２とが接合される。
【０１４１】
この方法においても、第１電極５１に塗布される銀ペースト７１と第１電極５１を囲んで塗布される銀ペースト７１とは同一材料であり、同一工程で塗布されている。第１電極５１に塗布されるペーストの材料と第１電極５１を囲んで塗布されるペーストの材料が異なるときには第１電極５１にペーストを塗布する工程と第１電極５１を囲んでペーストを塗布する工程が別の工程となる。このときに比べて、本方法では１つの工程で第１電極５１と第１電極５１を囲んで銀ペースト７１を塗布するので生産性良く光電変換モジュール１３を製造することができる。
【０１４２】
（第５の実施形態）
次に、光電変換モジュール１３、光電変換モジュール７４または光電変換モジュール８１を搭載した電子機器の一実施形態について図２１を用いて説明する。図２１は、スマートフォンの構成を示す概略斜視図である。
【０１４３】
図２１に示すように、電子機器としてのスマートフォン８８はケース８９を備えている。スマートフォン８８はケース８９の内部に光電変換モジュール９０、表示部９１、操作ボタン９２、音声信号出力ソケット９３、２次電池９４及び制御装置９５等を備えている。光電変換モジュール９０は受光した光５４を電気に変換して発電する。光電変換モジュール９０は発電した電力を２次電池９４に供給する。２次電池９４は光電変換モジュール９０から電力を入力して蓄電する。そして、２次電池９４は電力を表示部９１及び制御装置９５等に供給する。
【０１４４】
制御装置９５はアンテナを備え、携帯電話、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）及びブルートゥース（登録商標）の電波を受信する。制御装置９５は受信した電波に含まれる信号に画像信号や文字信号が含まれるとき、信号を表示部９１に伝送する。また、制御装置９５は受信した電波に含まれる信号に音声信号が含まれるとき、信号を音声信号出力ソケット９３に出力する。
【０１４５】
表示部９１にはＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）または液晶表示装置が用いられている。表示部９１は制御装置９５から画像信号や文字信号を入力して表示する。表示部９１には位置入力装置が配置されたタッチパネルになっている。操作者は表示部９１及び操作ボタン９２を操作して制御装置９５に操作の指示を入力する。
【０１４６】
音声信号出力ソケット９３にイヤフォンのプラグが差し込まれる。制御装置９５は音声信号出力ソケット９３に音声信号を出力する。操作者はイヤフォンから音声を聞くことができる。
【０１４７】
光電変換モジュール９０には上記の光電変換モジュール１３、光電変換モジュール７４または光電変換モジュール８１が用いられている。上記の光電変換モジュール１３、光電変換モジュール７４または光電変換モジュール８１は薄いので、スマートフォン８８が厚くなることを低減できる。
【０１４８】
尚、本実施形態は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により種々の変更や改良を加えることも可能である。変形例を以下に述べる。
（変形例１）
前記第１の実施形態では、第３封止部３１及び第４封止部３２の形状は円環状であった。第３封止部３１及び第４封止部３２の形状は多角形や楕円形の他複数の直線や曲線を組み合わせた形状でも良い。配線のレイアウトの自由度を高くすることができる。
【０１４９】
（変形例２）
前記第１の実施形態では、導通部５２に銀ペースト７１を用いた。導通部５２には銅等の金属や炭素等の導電性物質を用いても良い。入手しやすい導電性物質を用いることで光電変換モジュール１３を製造し易くなる。
【０１５０】
（変形例３）
前記第５の実施形態では、光電変換モジュール１３、光電変換モジュール７４または光電変換モジュール８１を備えた電子機器の例としてスマートフォン８８を示した。他にも、例えば、携帯音楽プレーヤー、ヘッドマウントディスプレイ懐中電灯、携帯型の血圧計、ラジオ、電話、補聴器、等の各種電子機器に光電変換モジュール１３、光電変換モジュール７４または光電変換モジュール８１を設置しても良い。このときにも電子機器が厚くなることを低減できる。
【０１５１】
（変形例４）
前記第１の実施形態では、導通部５２を第３封止部３１や第４封止部３２が囲む実装構造を用いた電子デバイスの例として光電変換モジュール１３を示した。他にも、例えば、Ｓｉ−ＯＬＥＤ、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）、インクジェットヘッド、ジャイロセンサー、圧力センサー、加速度センサー、流量センサー等の電子デバイスに導通部５２を第３封止部３１や第４封止部３２が囲む実装構造を用いても良い。電子デバイスを薄くすることができる。
【０１５２】
（変形例５）
前記第２の実施形態では、第５封止部７７が２つの導通部５２を囲んでいる。第５封止部７７は３つ以上の導通部５２を囲んでも良い。第５封止部７７の個数を減らして封止部の形状を簡単な形状にすることができる。
【０１５３】
（変形例６）
前記第３の実施形態では、導通部５２を第１封止部８４及び第２封止部８５の２つの封止部で囲んでいる。導通部５２を３つ以上の封止部で囲んでも良い。さらに、水分を第１電極５１及び第２電極２８に到達し難くすることができる。
【０１５４】
以下に、実施形態から導きだされる内容を記載する。
【０１５５】
光電変換モジュールは、受光面と、電極と、を有し、受光する光の光エネルギーを電気に変換する光電変換装置と、前記受光面の法線方向からの前記光電変換装置の平面視において前記電極と重なる配線と、前記配線が露出する開口及び前記開口を囲む溝を有する被覆層と、を有する配線基板と、前記開口に設けられ、前記電極と前記配線とを電気的に接続する導通部と、前記溝に設けられ、前記光電変換装置と前記配線基板とに接する封止部と、を備えることを特徴とする。
【０１５６】
この構成によれば、光電変換モジュールは光電変換装置及び配線基板を備えている。光電変換装置は受光面で受光する光を電気に変換する。配線基板は光電変換装置で生じた電気を伝送する基板である。そして、光電変換装置には電極が配置され、配線基板には配線が配置されている。受光面の法線方向からの光電変換装置の平面視において電極と配線とは一部が重なって配置されている。
【０１５７】
配線基板には被覆層が配置されている。被覆層は配線が露出する開口及び開口を囲む溝を有する。電極と配線との間には導通部が配置されている。導通部は開口に設けられている。導通部は電極と配線とを電気的に接続する。光電変換装置が供給する電気は導通部を介して配線基板に流れる。
【０１５８】
溝には封止部が設けられている。封止部は光電変換装置と配線基板とに接する。封止部は水分の侵入を防ぐので、電極が腐食されることを低減することができる。特許文献１のように保護層を配置する構造では、配線基板の厚み及び光電変換装置の厚みに保護層の厚みが加わるので光電変換モジュールが厚くなる。この構造に比べて、本光電変換モジュールは封止部が光電変換装置と配線基板との間に配置されるので、耐湿性を有し光電変換モジュールが厚くなることを低減することができる。
【０１５９】
上記の光電変換モジュールでは、前記導通部及び前記封止部は、同一の材料であることが好ましい。
【０１６０】
この構成によれば、導通部の材料及び封止部の材料は同じ材料である。従って、導通部と封止部とを同じ工程で配置することができる為、生産性良く光電変換モジュールを製造することができる。
【０１６１】
上記の光電変換モジュールでは、前記電極は金のバンプを有し、前記導通部は銀を含むことが好ましい。
【０１６２】
この構成によれば、電極は金のバンプを有している。金は金以外の金属との親和性が高い。このため、電極と導通部とが接合し難いときにも金のバンプを介することにより、電極と導通部とを確実に接合して電気的に接続することができる。そして、導通部は銀を含む。金と銀とが接合するとき接合面での抵抗が低い。従って、電極から導通部までの電圧降下を小さくすることができる。
【０１６３】
上記の光電変換モジュールでは、前記開口は、第１開口及び第２開口を有し、前記溝は、前記第１開口及び前記第２開口を囲むことが好ましい。
【０１６４】
この構成によれば、開口は、第１開口及び第２開口を有している。第１開口及び第２開口にはそれぞれ導通部が配置されている。そして、溝は、第１開口及び第２開口を囲む。溝には封止部は配置されている。
【０１６５】
このとき、第１開口の導通部を１つの封止部が囲み、第２開口の導通部を１つの封止部が囲むときに比べて、封止部のパターンを簡単な形状にすることができる。封止部を印刷等の方法にて配置するとき、封止部のパターンが簡単な方が複雑な形状のときに比べて品質よく配置することができる。従って、封止部を品質良く配置することができる。
【０１６６】
上記の光電変換モジュールでは、前記溝は、前記開口を囲む第１溝と、前記第１溝を囲む第２溝と、を有することが好ましい。
【０１６７】
この構成によれば、溝は開口を囲む第１溝と、第１溝を囲む第２溝と、を有している。第１溝及び第２溝には封止部が配置されている。第１溝の封止部は電極及び配線を囲む。第２溝の封止部は第１溝の封止部を囲む。水分は第２溝の封止部及び第１溝の封止部を通過しないと電極及び配線に到達できない。従って、第２溝の封止部がないときに比べて、水分を電極及び配線に到達し難くすることができる。
【０１６８】
電子時計は、時刻を計測する計時部と、時刻を表示する表示部と、前記計時部と前記表示部とに電力を供給する光電変換モジュールと、を備え、前記光電変換モジュールに上記に記載の光電変換モジュールが用いられていることを特徴とする。
【０１６９】
この構成によれば、電子時計は計時部、表示部及び光電変換モジュールを備えている。計時部が時刻を計測する。表示部が時刻を表示する。そして、光電変換モジュールが計時部と表示部とに電力を供給する。従って、電子時計は受光して時刻を表示することができる。そして、光電変換モジュールに上記の光電変換モジュールが用いられている。上記の光電変換モジュールは薄いので、電子時計を薄くすることができる。
【０１７０】
電子機器は、電力を供給する光電変換モジュールを備え、前記光電変換モジュールに上記に記載の光電変換モジュールが用いられていることを特徴とする。
【０１７１】
この構成によれば、電子機器は光電変換モジュールを備えている。光電変換モジュールが電力を供給する。そして、光電変換モジュールに上記の光電変換モジュールが用いられている。上記の光電変換モジュールは薄いので、電子機器が厚くなることを低減できる。
【０１７２】
光電変換モジュールの製造方法は、受光面と、電極と、を有する光電変換装置において、前記電極に銀ペーストを塗布し、前記電極を囲んで銀ペーストを塗布する工程と、配線と、前記配線が露出する開口及び前記開口を囲む溝を有する被覆層と、を有する配線基板において、前記電極に塗布された銀ペーストと前記開口から露出した前記配線とが接し、前記電極を囲んで塗布された銀ペーストと前記溝とが接するように前記光電変換装置と前記配線基板とを配置し、前記銀ペーストを前記光電変換装置と前記配線基板とで挟む工程と、前記銀ペーストを加熱し固化させて前記光電変換装置と前記配線基板とを接合する工程と、を備えることを特徴とする。
【０１７３】
この方法によれば、光電変換装置に配置された電極上と電極を囲む場所とに銀ペーストを塗布する。そして、配線基板に配置された配線と光電変換装置の電極とを対向させて配置する。このとき、電極に塗布された銀ペーストと開口から露出した配線とが接する。さらに、電極を囲んで塗布された銀ペーストと溝とが接する。次に、銀ペーストを光電変換装置と配線基板とで挟む。そして、銀ペーストを加熱し固化して光電変換装置と配線基板とを接合している。
【０１７４】
このとき、銀ペーストは電極と配線とに挟まれる。そして、銀ペーストを加熱し固化させている。銀ペーストは固化するときに収縮するので、固化した銀ペーストは導電性を有する。このため、電極と配線とは固化した銀ペーストにより電気的に接続される。
【０１７５】
さらに、銀ペーストは電極を囲んで塗布される。そして、銀ペーストは固化される。固化した銀ペーストは電極の周囲で光電変換装置と配線基板とを接合するので、電極を封止する。
【０１７６】
電極に塗布される銀ペーストと電極を囲んで塗布される銀ペーストとは同一材料であり、同一工程で塗布されている。電極に塗布されるペーストの材料と電極を囲んで塗布されるペーストの材料が異なるときには電極にペーストを塗布する工程と電極を囲んでペーストを塗布する工程が別の工程となる。このときに比べて、本方法では１つの工程で電極と電極を囲んで銀ペーストを塗布するので生産性良く光電変換モジュールを製造することができる。
【０１７７】
光電変換モジュールの製造方法は、配線と、前記配線が露出する開口及び前記開口を囲む溝を有する被覆層と、を有する配線基板において、前記開口及び前記溝に銀ペーストを塗布する工程と、受光面と、電極と、を有する光電変換装置において、前記開口に塗布された銀ペーストと前記電極とが接するように前記配線基板と前記光電変換装置とを配置し、前記銀ペーストを前記光電変換装置と前記配線基板とで挟む工程と、前記銀ペーストを加熱し固化させて前記光電変換装置と前記配線基板とを接合する工程と、を備えることを特徴とする。
【０１７８】
この方法によれば、配線基板は配線と被覆層とを有する。被覆層は配線が露出する開口及び開口を囲む溝を有する。そして、開口及び溝に銀ペーストを塗布する。光電変換装置は受光面と、電極と、を有する。そして、開口に塗布された銀ペーストと電極とが接するように配線基板と光電変換装置とを配置する。次に、銀ペーストを光電変換装置と配線基板とで挟む。そして、銀ペーストを加熱し固化させて光電変換装置と前記配線基板とを接合している。
【０１７９】
このとき、銀ペーストは電極と配線とに挟まれる。そして、銀ペーストを加熱し固化させている。銀ペーストは固化するときに収縮するので、銀ペーストは導電性を有する。このため、電極と配線とは固化した銀ペーストにより電気的に接続される。
【０１８０】
さらに、銀ペーストは配線を囲んだ溝に塗布される。そして、銀ペーストは固化される。固化した銀ペーストは電極及び配線の周囲で光電変換装置と配線基板とを接合するので、電極及び配線を封止する。
【０１８１】
配線が露出する開口に塗布される銀ペーストと配線を囲んだ溝に塗布される銀ペーストとは同一材料であり、同一工程で塗布される。配線が露出する開口に塗布されるペーストの材料と配線を囲んだ溝に塗布されるペーストの材料が異なるときには配線が露出する開口にペーストを塗布する工程と配線を囲んだ溝にペーストを塗布する工程が別の工程となる。このときに比べて、本方法では１つの工程で配線が露出する開口と配線を囲んだ溝とに銀ペーストを塗布するので生産性良く光電変換モジュールを製造することができる。
【符号の説明】
【０１８２】
１…電子機器及び電子時計としての腕時計、１３，７４，８１，９０…光電変換モジュール、１５…計時部としてのＣＰＵ、１９，９１…表示部、２１…光電変換装置、２２，７５，８２…配線基板、２３…配線としての第１基板配線、２３ａ…第５電極、２４…配線としての第２基板配線、２４ａ…第６電極、２６…導通部としての第１導通部、２７…導通部としての第２導通部、２８…第２電極、３１…封止部としての第３封止部、３２…封止部としての第４封止部、３４…被覆層としての第１絶縁膜、３４ａ…開口としての第１０開口、３４ｂ…溝としての第１０溝、３５ｂ…受光面としての第２面、３５ｑ…受光面の法線方向としての第１方向、４６ａ…第３電極、４７ａ…第４電極、５１…電極としての第１電極、５２…導通部、５３…バンプ、５４…光、７１…銀ペースト、７６…被覆層としての第５絶縁膜、７６ａ…第１開口としての第１１開口、７６ｂ…第２開口としての第１２開口、７６ｃ…溝としての第１２溝、７７…封止部としての第５封止部、８３…被覆層としての第６絶縁膜、８３ａ…開口としての第１３開口、８３ｂ…第１溝としての第１３溝、８３ｃ…第２溝としての第１４溝、８４…封止部としての第１封止部、８５…封止部としての第２封止部、８８…電子機器としてのスマートフォン。
【図１】
2020161515.tif 000003
【図２】
2020161515.tif 000004
【図３】
2020161515.tif 000005
【図４】
2020161515.tif 000006
【図５】
2020161515.tif 000007
【図６】
2020161515.tif 000008
【図７】
2020161515.tif 000009
【図８】
2020161515.tif 000010
【図９】
2020161515.tif 000011
【図１０】
2020161515.tif 000012
【図１１】
2020161515.tif 000013
【図１２】
2020161515.tif 000014
【図１３】
2020161515.tif 000015
【図１４】
2020161515.tif 000016
【図１５】
2020161515.tif 000017
【図１６】
2020161515.tif 000018
【図１７】
2020161515.tif 000019
【図１８】
2020161515.tif 000020
【図１９】
2020161515.tif 000021
【図２０】
2020161515.tif 000022
【図２１】
2020161515.tif 000023