(57)【要約】【課題】簡易な装置構成で、配線接続の十分な信頼性が得られる配線接続装置および配線接続方法、を提供する。【解決手段】配線接続装置は、パンチ治具３２と、レーザ発振器５３と、押え治具７１とを備える。パンチ治具３２は、パンチ３６を有し、このパンチ３６によってインターコネクタ２１に接合部を成型加工する。レーザ発振器５３は、インターコネクタ２１を加熱し、電極と接合部とを接合する。押え治具７１は、インターコネクタ２１上に配置され、パンチ治具３２による成型加工時およびレーザ発振器５３による加熱処理時に、インターコネクタ２１を固定する。押え治具７１には、パンチ治具３２による成型加工時にパンチ３６が通過するガイド孔と、レーザ発振器５３による加熱処理時に、レーザ発振器５３から発せられるレーザ光が通過する通過孔とが、共通の貫通孔７３により形成される。【選択図】図３
2010010332.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板表面に形成された複数の電極間を配線部材により接続する配線接続装置であって、
成型用突起部を有し、前記成型用突起部によって配線部材に接合部を成型加工する成型部材と、
配線部材を加熱し、電極と接合部とを接合する加熱機構と、
配線部材上に配置され、前記成型部材による成型加工時および前記加熱機構による加熱処理時に、配線部材を固定する固定部材とを備え、
前記固定部材には、前記成型部材による成型加工時に前記成型用突起部が通過するガイド孔と、前記加熱機構による加熱処理時に、前記加熱機構から発せられる加熱用媒体または前記加熱機構が通過する通過孔とが、共通の孔により形成される、配線接続装置。
【請求項２】
前記成型部材による成型加工時に、配線部材が載置される成型加工用治具と、
前記加熱機構による加熱処理時に、基板および配線部材が載置される加熱処理用治具とをさらに備え、
前記固定部材には、前記成型加工用治具に対して前記固定部材を位置決めし、かつ前記加熱処理用治具に対して前記固定部材を位置決めするための位置決め部が設けられる、請求項１に記載の配線接続装置。
【請求項３】
前記固定部材は、配線部材を吸着する吸着機構を有する、請求項１または２に記載の配線接続装置。
【請求項４】
前記吸着機構は、配線部材に作用する吸着力を調整可能な調整機構を含む、請求項３に記載の配線接続装置。
【請求項５】
前記固定部材は、配線部材に当接し、柔軟性を有する材料から形成され、前記固定部材から配線部材に作用する荷重を分散させる荷重分散機構を有する、請求項１から４のいずれか１項に記載の配線接続装置。
【請求項６】
前記固定部材は、配線部材に当接し、配線部材を吸着する吸着機構と、配線部材に当接し、柔軟性を有する材料から形成され、前記固定部材から配線部材に作用する荷重を分散させる荷重分散機構とを有し、
前記吸着機構および前記荷重分散機構に当接する配線部材の当接面を基準に、前記吸着機構および前記荷重分散機構は、ほぼ同一の高さを有する、請求項１から５のいずれか１項に記載の配線接続装置。
【請求項７】
前記成型用突起部は、配線部材の厚み方向の剛性よりも大きい剛性を有する、請求項１から６のいずれか１項に記載の配線接続装置。
【請求項８】
前記通過孔を通過する加熱用媒体は、熱線または熱気体である、請求項１から７のいずれか１項に記載の配線接続装置。
【請求項９】
前記通過孔を通過する前記加熱機構は、半田ごてである、請求項１から７のいずれか１項に記載の配線接続装置。
【請求項１０】
基板表面に形成された複数の電極間を配線部材により接続する配線接続方法であって、
前記配線部材上に、孔が形成された固定部材を配置し、前記固定部材により前記配線部材を固定する工程と、
前記固定部材により前記配線部材を固定した状態で、前記配線部材上に、成型用突起部を有する成型部材を配置し、前記成型用突起部材を前記孔に通しつつ、前記成型用突起部材によって前記配線部材に接合部を成型加工する工程と、
前記固定部材により前記配線部材を固定した状態で、前記配線部材上に加熱機構を配置し、前記加熱機構から発せられた加熱用媒体または前記加熱機構を前記孔に通しつつ前記配線部材に向かわせ、加熱により前記電極と前記接合部とを接合する工程とを備える、配線接続方法。
【請求項１１】
前記配線部材に接合部を成型加工する工程と、前記電極と接合部とを接合する工程との間を通じて、前記固定部材により前記配線部材を固定した状態を維持する、請求項１０に記載の配線接続方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、一般的には、基板表面に形成された複数の電極間を配線部材により接続する配線接続装置および配線接続方法に関し、より特定的には、太陽電池セル基板の表面に形成された複数の電極間をインターコネクタにより接続し、両者の接続強度を向上させる配線接続装置および配線接続方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の配線接続装置に関して、たとえば、特開平４−２１９９９０号公報には、回路基板の所定位置にＩＣ部品を装着し、そのままＩＣ部品のリードを基板の電極に確実にしかも生産性良く接合することを目的としたＩＣ部品のリード接合方法が開示されている（特許文献１）。特許文献１に開示されたＩＣ部品のリード接合方法においては、ＩＣ部品のリードと基板の電極とを接合する。この際、まず、ＩＣ部品のリードに、その平坦部が先端に向かって下方を向くように予めフォーミングを施す。その上で、ＩＣ部品を装着ヘッドにより保持し、基板上に装着する。さらに、ＩＣ部品を装着ヘッドにより加圧して、リードの撓みによりハンダ等の電極上の接合金属の高さばらつきを吸収した状態でリードに光を照射し、接合金属を溶融させる。
【０００３】
また、特開平４−１９９５９３号公報には、装置のリード押えにはんだやＳｎ等がボンディングにより付着し、レーザ光線などの熱源が遮られることを防止する半導体装置の外部リードボンディング装置（ＯＬＢ装置）が開示されている（特許文献２）。特許文献２に開示されたＯＬＢ装置においては、外部リードの先端部を押えるリード押さえに、レーザ光線などの非接触熱源が通過する開孔部が設けられている。
【特許文献１】特開平４−２１９９９０号公報
【特許文献２】特開平４−１９９５９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
太陽電池の一形態として、太陽電池セル基板の表面に形成された複数の電極間を配線部材（インターコネクタ）によって接続する態様の太陽電池がある。このような構成を備える太陽電池においては、配線部材に電極に向かって凸となる接合部を成型することによって、基板表面の電極に配線部材の接合部を確実に接触させ、接合部へのレーザ光線の照射により、電極および配線部材間を接合することができる。
【０００５】
しかしながら、上記方法により配線接続を実施しようとすると、接合部に精度よくレーザ光線を照射することが困難という問題がある。また、配線部材は一般的に薄くてその剛性が低いため、成型工程および接合工程間のハンドリング時に配線部材が折れ曲がったり破損したりする問題がある。これらの問題が解決されない場合、配線接続の信頼性を十分に向上させることができない。
【０００６】
また、配線部材の成型工程時と、電極および配線部材の接合工程時とのそれぞれで配線部材を固定するための機構が必要となるため、配線接続装置の装置構成が複雑になるという問題がある。
【０００７】
そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、簡易な装置構成で、配線接続の十分な信頼性が得られる配線接続装置および配線接続方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に従った配線接続装置は、基板表面に形成された複数の電極間を配線部材により接続する配線接続装置である。配線接続装置は、成型部材と、加熱機構と、固定部材とを備える。成型部材は、成型用突起部を有し、この成型用突起部によって配線部材に接合部を成型加工する。加熱機構は、配線部材を加熱し、電極と接合部とを接合する。固定部材は、配線部材上に配置され、成型部材による成型加工時および加熱機構による加熱処理時に、配線部材を固定する。固定部材には、成型部材による成型加工時に成型用突起部が通過するガイド孔と、加熱機構による加熱処理時に、加熱機構から発せられる加熱用媒体または加熱機構が通過する通過孔とが、共通の孔により形成される。
【０００９】
このように構成された配線接続装置によれば、成型加工時および加熱処理時に共通の固定部材が使用されるため、配線接続装置を簡易な構成とすることができる。また、成型加工時と加熱処理時との間で固定部材の取り替えが不要となり、配線部材の折れ曲がりや破損を防止できる。また、成型用突起部が通過するガイド孔と、加熱用媒体または加熱機構が通過する通過孔とが共通の孔により形成されるため、加熱用媒体または加熱機構をより確実に接合部に向かわせ、電極および接合部間を接合することができる。したがって、本発明によれば、簡易な装置構成で、配線接続の十分な信頼性を得ることができる。
【００１０】
また好ましくは、配線接続装置は、成型部材による成型加工時に、配線部材が載置される成型加工用治具と、加熱機構による加熱処理時に、基板および配線部材が載置される加熱処理用治具とをさらに備える。固定部材には、成型加工用治具に対して固定部材を位置決めし、かつ加熱処理用治具に対して固定部材を位置決めするための位置決め部が設けられる。このように構成された配線接続装置によれば、成型加工用治具および加熱処理用治具に対して、固定部材に固定された配線部材を精度よく位置決めすることができる。
【００１１】
また好ましくは、固定部材は、配線部材を吸着する吸着機構を有する。このように構成された配線接続装置によれば、簡易な構成で、配線部材を固定部材に確実に固定することができる。
【００１２】
また好ましくは、吸着機構は、配線部材に作用する吸着力を調整可能な調整機構を含む。このように構成された配線接続装置によれば、吸着機構から配線部材に作用する吸着力の調整によって、配線部材の折れ曲がりや破損を防ぐことができる。
【００１３】
また好ましくは、固定部材は、配線部材に当接し、柔軟性を有する材料から形成され、固定部材から配線部材に作用する荷重を分散させる荷重分散機構を有する。このように構成された配線接続装置によれば、固定部材から配線部材に作用する荷重を分散させることによって、配線部材の折れ曲がりや破損を防ぐことができる。
【００１４】
また好ましくは、固定部材は、配線部材に当接し、配線部材を吸着する吸着機構と、配線部材に当接し、柔軟性を有する材料から形成され、固定部材から配線部材に作用する荷重を分散させる荷重分散機構とを有する。吸着機構および荷重分散機構に当接する配線部材の当接面を基準に、吸着機構および荷重分散機構は、ほぼ同一の高さを有する。このように構成された配線接続装置によれば、荷重分散機構および吸着機構に当接する配線部材が、両者の間で変形することを防止できる。
【００１５】
また好ましくは、成型用突起部は、配線部材の厚み方向の剛性よりも大きい剛性を有する。このように構成された配線接続装置によれば、配線部材に対する成型加工時、成型用突起部が変形したり破損したりすることを防止できる。
【００１６】
また好ましくは、通過孔を通過する加熱用媒体は、熱線または熱気体である。また好ましくは、通過孔を通過する加熱機構は、半田ごてである。このように構成された配線接続装置によれば、熱線、熱気体または半田ごてを、より確実に接合部に向かわせ、電極および接合部間を接合することができる。
【００１７】
この発明に従った配線接続方法は、基板表面に形成された複数の電極間を配線部材により接続する配線接続方法である。配線接続方法は、配線部材上に、孔が形成された固定部材を配置し、固定部材により配線部材を固定する工程と、固定部材により配線部材を固定した状態で、配線部材上に、成型用突起部を有する成型部材を配置し、成型用突起部材を孔に通しつつ、成型用突起部材によって配線部材に接合部を成型加工する工程と、固定部材により配線部材を固定した状態で、配線部材上に加熱機構を配置し、加熱機構から発せられた加熱用媒体または加熱機構を孔に通しつつ配線部材に向かわせ、加熱により電極と接合部とを接合する工程とを備える。
【００１８】
このように構成された配線接続方法によれば、簡易な装置構成で、配線接続の十分な信頼性を得ることができる。
【００１９】
また好ましくは、配線部材に接合部を成型加工する工程と、電極と接合部とを接合する工程との間を通じて、固定部材により配線部材を固定した状態を維持する。このように構成された配線接続方法によれば、成型工程および接合工程間において、配線部材のハンドリングを固定部材を用いて行なうことにより、配線部材の折れ曲がりや破損を防ぐことができる。また、成型工程および接合工程間において、固定部材に対する配線部材の位置ずれを防ぐことができる。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明したように、この発明に従えば、簡易な装置構成で、配線接続の十分な信頼性が得られる配線接続装置および配線接続方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。
【００２２】
（実施の形態１）
図１は、太陽電池セルの製造工程を示す分解組み立て図である。図１を参照して、まず、本実施の形態における配線接続装置を用いて製造される太陽電池セルの構造について説明を行なう。
【００２３】
太陽電池セル１１は、太陽電池セル基板１２およびインターコネクタ２１を有する。太陽電池セル基板１２の裏面１２ｂは、絶縁膜１８により覆われている。太陽電池セル基板１２には、裏面１２ｂに開口する貫通孔１３が形成されている。絶縁膜１８には、貫通孔１３に重なる位置に開口部１９が形成されている。太陽電池セル基板１２には、複数の電極１４が形成されている。各電極１４は、貫通孔１３を充填し、かつ開口部１９に露出するように設けられている。
【００２４】
図２は、図１中の太陽電池セル基板に形成された電極のレイアウトを示す平面図である。図１および図２を参照して、複数の電極１４は、ｐ電極１４ｐおよびｎ電極１４ｎからなる。列方向において、ｐ電極１４ｐとｎ電極１４ｎとが、交互に互いに間隔を隔てて配置されている。列方向に直交する行方向において、複数のｐ電極１４ｐが互いに間隔を隔てて配置され、複数のｎ電極１４ｎが互いに間隔を隔てて配置されている。このように同一極となる複数の電極１４を直線状に配置するレイアウトにより、レーザ光の照射によって複数の電極１４間を接続する際、レーザ光のスキャンを簡単かつ素早く行なうことができる。
【００２５】
なお、複数の電極１４を配置するレイアウトは、図２中に示す形態に限られず、適宜変更されてもよい。
【００２６】
図１を参照して、複数の電極１４間は、インターコネクタ２１によって接続される。インターコネクタ２１は、芯材２２、光吸収層２４および低融点金属層２３の３層構造から形成されている。
【００２７】
芯材２２は、電気伝導度が高く、かつ、熱伝導度の高い材料、たとえば銅から形成されている。光吸収層２４は、所定の波長のレーザ光を吸収する材料、たとえば半田材料から形成されている。光吸収層２４は、芯材２２の一方の表面に形成されている。低融点金属層２３は、太陽電池セル基板１２と向い合って配置される、芯材２２の他方の表面に形成されている。
【００２８】
インターコネクタ２１には、接合部２６が形成されている。接合部２６は、電極１４と重なって位置決めされ、光吸収層２４に対するレーザ光の照射によって電極１４と接合される。接合部２６は、インターコネクタ２１がその板厚方向（芯材２２、光吸収層２４および低融点金属層２３の積層方向）に成型加工されることにより、形成されている。インターコネクタ２１は、太陽電池セル基板１２に向い合う表面２１ａと、表面２１ａの反対側に面する表面２１ｂとを有する。接合部２６は、表面２１ａで凸となり、表面２１ｂで凹となる形状を有する。
【００２９】
続いて、本実施の形態における配線接続装置について説明する。図３は、この発明の実施の形態１における配線接続装置を示す断面図である。
【００３０】
図３を参照して、本実施の形態における配線接続装置は、インターコネクタ２１に成型加工を施し、接合部２６を形成するための金型装置部３１と、接合部２６および電極１４を接合するためのレーザ照射装置部５１と、金型装置部３１およびレーザ照射装置部５１において、インターコネクタ２１を固定する押え治具７１とを有する。
【００３１】
図３（Ａ）を参照して、金型装置部３１は、成型用治具３７およびパンチ治具３２を有する。成型用治具３７は、インターコネクタ２１がセッティングされる下型であり、パンチ治具３２は、成型用治具３７と対向して配置される可動式の上型である。
【００３２】
金型装置部３１のより詳細な構造について説明すると、成型用治具３７は、ベース部３８およびガイドピン４０を含んで構成されている。ベース部３８は、インターコネクタ２１が載置される載置面３８ａを有する。インターコネクタ２１は、表面２１ａと載置面３８ａとが向い合わせになり、表面２１ｂとパンチ治具３２とが向い合わせになるようにセッティングされる。
【００３３】
ベース部３８には、載置面３８ａ上においてインターコネクタ２１を位置決めするためのピン４１が設けられている。ピン４１は、載置面３８ａから突出する形態で設けられている。載置面３８ａに載置されたインターコネクタ２１の周縁をピン４１に当接させることにより、インターコネクタ２１の位置決めが行なわれる。ベース部３８には、成型用凹部３９が形成されている。成型用凹部３９は、載置面３８ａから凹む形態で形成されている。成型用凹部３９は、後述のパンチ３６に対向する位置に形成されている。ガイドピン４０は、ベース部３８から、載置面３８ａより離間する方向に延びて形成されている。
【００３４】
パンチ治具３２は、接合部２６の成型時、成型用治具３７に向けて移動する。パンチ治具３２は、ベース部３３およびパンチ３６を含んで構成されている。ベース部３３には、ガイド孔３４が形成されている。成型加工時、ガイド孔３４にガイドピン４０が挿入されることによって、パンチ治具３２は、ガイドピン４０による案内を受けながら成型用治具３７に向けて移動する。
【００３５】
パンチ３６は、ベース部３３から成型用治具３７に向けて突出する形状を有する。パンチ３６は、パンチ治具３２の移動に伴ってインターコネクタ２１に当接し、接合部２６を成型する。パンチ３６は、インターコネクタ２１の板厚方向の剛性よりも大きい剛性を有する。すなわち、インターコネクタ２１にその板厚方向の力を加え、インターコネクタ２１が変形し始めるときの力の大きさＦ１よりも、パンチ３６に力を加え、パンチ３６が変形し始めるときの力の大きさＦ２の方が大きい。このような構成により、パンチ３６を変形、破損させることなく、インターコネクタ２１に対して成型工程を実施することができる。
【００３６】
図３（Ｂ）を参照して、レーザ照射装置部５１は、レーザ発振器５３、ガルバノスキャナ５４および加熱用治具５７を有する。
【００３７】
加熱用治具５７は、ベース部５８およびガイドピン６０を含んで構成されている。ベース部５８は、太陽電池セル基板１２およびインターコネクタ２１が載置される載置面５８ａを有する。ベース部５８には、載置面５８ａ上において太陽電池セル基板１２を位置決めするためのピン６１が設けられている。ピン６１は、載置面５８ａから突出する形態で設けられている。載置面５８ａに載置された太陽電池セル基板１２の周縁をピン６１に当接させることにより、太陽電池セル基板１２の位置決めが行なわれる。ガイドピン６０は、ベース部５８から、載置面５８ａより離間する方向に延びて形成されている。
【００３８】
レーザ発振器５３およびガルバノスキャナ５４は、載置面５８ａ上の太陽電池セル基板１２およびインターコネクタ２１から距離を隔てた位置に設けられている。レーザ発振器５３は、図１中の光吸収層２４に吸収される波長を有するレーザ光を発振する。ガルバノスキャナ５４は、レーザ発振器５３から発せられたレーザ光を所定の位置にスキャン（走査）する。
【００３９】
レーザ発振器５３から発せられたレーザ光が、インターコネクタ２１の光吸収層２４に照射されることにより、低融点金属層２３が加熱、溶融され、その結果、太陽電池セル基板１２の電極１４とインターコネクタ２１の接合部２６とが接合される。
【００４０】
なお、レーザ光による加熱位置の移動方法としては、レーザ発振器５３および加熱用治具５７を固定したままでガルバノスキャナ５４を用いて加熱位置をスキャンする光学スキャン方式（高速移動が可能だが、照射可能エリアが狭い）のほか、レーザの発振位置を固定したままで、加熱用治具５７を載せたステージ等を機械的に移動させる方式（照射可能エリアは広いが、移動速度が遅く、振動等の影響を受けやすい）や、レーザの発振位置そのものを機械的に移動させる方式（照射可能エリアは広いが、移動速度が遅く、振動等の影響を受けやすい）、上記の光学スキャン方式、ステージ移動方式、レーザの発振位置を移動させる方式を適宜組み合わせた方式（ある限定された領域を光学スキャン方式で高速にレーザ照射した後で、ステージを移動して隣接する限定領域を光学スキャン方式でレーザ照射することを繰り返すことによって、広い領域を比較的高速にレーザ照射が可能になる光学スキャン方式＋ステージ移動方式等）などが考えられる。また、レーザ光以外の加熱方式として、赤外線ランプ、ハロゲンランプ等の光線の利用も可能である。
【００４１】
図３を参照して、押え治具７１は、ベース部７２、吸着機構７５および荷重分散機構７４を含んで構成されている。
【００４２】
その構造について詳細に説明すると、ベース部７２には、ガイド孔７６が形成されている。金型装置部３１による成型加工時、ガイド孔７６にガイドピン４０が挿入されることによって、成型用治具３７に対して押え治具７１が位置決めされる。さらに、レーザ照射装置部５１による加熱処理時、ガイド孔７６にガイドピン６０が挿入されることによって、加熱用治具５７に対して押え治具７１が位置決めされる。
【００４３】
吸着機構７５は、インターコネクタ２１を吸着する。本実施の形態では、吸着機構７５が真空吸着パッドから形成されている。吸着機構７５は、真空ポンプ８１および吸着力調整機構８２に接続されている（図３（Ｂ）中およびこれ以降の図中では、図示が省略されている）。真空ポンプ８１の駆動時、吸着機構７５に負圧が発生することにより、インターコネクタ２１が押え治具７１に吸着固定される。吸着力調整機構８２は、吸着機構７５からインターコネクタ２１に作用する吸着力を調整する。吸着力調整機構８２は、たとえば、真空ポンプ８１および吸着機構７５間の経路上に配置され、流路断面積を変更可能な可変オリフィスにより形成されている。
【００４４】
なお、吸着機構７５は、真空吸着パッドに限られず、たとえばベルヌーイの原理を利用してインターコネクタ２１を引き寄せる非接触式吸着パッドから形成されてもよい。この場合、吸着機構７５は、インターコネクタ２１の吸着面に沿って空気や窒素ガスなどの気流を形成するための吸排気装置に接続される。
【００４５】
荷重分散機構７４は、吸着機構７５に吸着されたインターコネクタ２１に当接し、押さえ治具７１からインターコネクタ２１に作用する荷重を分散させる。荷重分散機構７４は、シリコーンゴムまたはウレタンゴムなどの柔軟性材質から形成される１個または複数のブロック片から形成されている。
【００４６】
一般的には、インターコネクタ２１は、薄い銅箔や細い銅線の表面に半田などをメッキしたものから形成され、非常に柔らかく、取り扱い時に変形し易い特性を有する。本実施の形態においては、押え治具７１が荷重分散機構７４を備え、さらにインターコネクタ２１に作用する吸着力を調整する吸着力調整機構８２を備えるため、押え治具７１により固定されたインターコネクタ２１が、変形したり切断したりすることを防止できる。
【００４７】
また、吸着機構７５に真空吸着パッドを用いた本実施の形態では、吸着機構７５および荷重分散機構７４の双方が、インターコネクタ２１の表面２１ｂに当接する。この場合、吸着機構７５および荷重分散機構７４は、インターコネクタ２１の表面２１ｂを基準に同一の高さを有することが好ましい。このような構成により、押え治具７１により固定されたインターコネクタ２１が、吸着機構７５および荷重分散機構７４間の高さの差に起因して湾曲するということがなくなる。
【００４８】
押え治具７１には、貫通孔７３が形成されている。貫通孔７３は、ベース部７２および荷重分散機構７４を貫通するように形成されている。
【００４９】
インターコネクタ２１の成型加工時、パンチ治具３２が成型用治具３７に向けて移動するのに伴って、パンチ３６は、貫通孔７３を通過してインターコネクタ２１の表面２１ｂに達する。また、インターコネクタ２１の加熱処理時、レーザ発振器５３から発せられたレーザ光は、貫通孔７３を通過してインターコネクタ２１の表面２１ｂに達する。すなわち、パンチ３６をインターコネクタ２１に導くための孔と、レーザ光をインターコネクタ２１に導くための孔とが、共通の貫通孔７３により形成されている。
【００５０】
この発明の実施の形態１における配線接続装置は、基板表面としての太陽電池セル基板１２の裏面１２ｂに形成された複数の電極１４間を配線部材としてのインターコネクタ２１により接続する。配線接続装置は、成型部材としてのパンチ治具３２と、加熱機構としてのレーザ発振器５３と、固定部材としての押え治具７１とを備える。パンチ治具３２は、成型用突起部としてのパンチ３６を有し、このパンチ３６によってインターコネクタ２１に接合部２６を成型加工する。レーザ発振器５３は、インターコネクタ２１を加熱し、電極１４と接合部２６とを接合する。押え治具７１は、インターコネクタ２１上に配置され、パンチ治具３２による成型加工時およびレーザ発振器５３による加熱処理時に、インターコネクタ２１を固定する。押え治具７１には、パンチ治具３２による成型加工時にパンチ３６が通過するガイド孔と、レーザ発振器５３による加熱処理時に、レーザ発振器５３から発せられる加熱用媒体としてのレーザ光が通過する通過孔とが、共通の孔としての貫通孔７３により形成される。
【００５１】
本実施の形態における配線接続装置は、パンチ治具３２による成型加工時に、インターコネクタ２１が載置される成型加工用治具としての成型用治具３７と、レーザ発振器５３による加熱処理時に、太陽電池セル基板１２およびインターコネクタ２１が載置される加熱処理用治具としての加熱用治具５７とをさらに備える。押え治具７１には、成型用治具３７に対して押え治具７１を位置決めし、かつ加熱用治具５７に対して押え治具７１を位置決めするための位置決め部としてのガイド孔７６が設けられる。
【００５２】
なお、本実施の形態では、押え治具７１にガイド孔７６を設け、成型用治具３７および加熱用治具５７にそれぞれガイドピン４０およびガイドピン６０を設ける構成としたが、押え治具７１にガイドピンを設け、成型用治具３７および加熱用治具５７にガイド孔を設ける構成としてもよい。
【００５３】
続いて、図１中の太陽電池セル１１の配線接続方法について説明を行なう。図４は、図１中の太陽電池セルの配線接続方法の工程を表すフローチャートである。図５から図８は、図１中の太陽電池セルの配線接続方法の各工程を説明するための断面図である。
【００５４】
図４および図５を参照して、まず、成型用治具３７にインターコネクタ２１をセッティングする（Ｓ１０１）。この際、インターコネクタ２１の周縁をピン４１に当接させながら、インターコネクタ２１を載置面３８ａに載置する。ガイド孔７６にガイドピン４０を挿入しつつ、インターコネクタ２１上に押え治具７１を配置する。図４および図６を参照して、次に、押え治具７１によりインターコネクタ２１を固定する（Ｓ１０２）。この際、図示しない真空ポンプ８１を駆動させることにより、インターコネクタ２１を吸着機構７５に真空吸着する。
【００５５】
図４および図３（Ａ）を参照して、次に、インターコネクタ２１に接合部２６を成型加工する（Ｓ１０３）。この際、ガイド孔３４にガイドピン４０を挿入し、さらにパンチ３６を貫通孔７３に通しつつ、パンチ治具３２を成型用治具３７に向けて移動させる。接合部２６は、貫通孔７３の開口位置に重なる位置に形成される。本実施の形態では、ガイド孔７６，３４およびガイドピン４０を用いた位置決め機構により、インターコネクタ２１の適切な位置に接合部２６を形成することができる。
【００５６】
図４および図７を参照して、次に、インターコネクタ２１を成型用治具３７から退避させる（Ｓ１０４）。この際、真空ポンプ８１の駆動を継続させることにより、インターコネクタ２１を押え治具７１により固定されたままの状態で退避させる。
【００５７】
図４および図８を参照して、次に、加熱用治具５７に太陽電池セル基板１２およびインターコネクタ２１をセッティングする（Ｓ１０５）。この際、太陽電池セル基板１２の周縁をピン６１に当接させながら、太陽電池セル基板１２を載置面５８ａに載置する。ガイド孔７６にガイドピン６０を挿入しつつ、太陽電池セル基板１２上に、インターコネクタ２１を固定した状態の押え治具７１を配置する。
【００５８】
本実施の形態では、インターコネクタ２１が押え治具７１に固定されたままの状態で受け渡されるので、Ｓ１０４およびＳ１０５の移動の際にインターコネクタ２１が曲がったり、破損したりする問題が発生しない。また、押え治具７１は、Ｓ１０３の成型加工工程と、次に説明するＳ１０６の接合工程との間で共通して使用されるため、装置構造が簡単になる。
【００５９】
図４および図３（Ｂ）を参照して、次に、インターコネクタ２１に形成された接合部２６と、基板表面の電極１４とを接合する（Ｓ１０６）。この際、レーザ発振器５３から発せられたレーザ光を貫通孔７３を通じてインターコネクタ２１に照射し、インターコネクタ２１に対して加熱処理を施す。
【００６０】
本実施の形態では、Ｓ１０３に示す成型加工工程からＳ１０６に示す接合工程まで、インターコネクタ２１が押え治具７１に固定されたままの状態に維持される。このため、インターコネクタ２１が押え治具７１に対して位置ずれを起こすということがない。その結果、ガイド孔７６およびガイドピン６０を用いた位置決め機構により、インターコネクタ２１に形成された接合部２６と、基板表面の電極１４とを精度よく重ねることができる。また、レーザ光は、貫通孔７３を通じてインターコネクタ２１に向かうため、レーザ光を確実に接合部２６に照射させることができる。
【００６１】
また、本実施の形態では、貫通孔７３が荷重分散機構７４を貫通するように形成されている。荷重分散機構７４が設けられた位置ではインターコネクタ２１と太陽電池セル基板１２との良好な接触状態が得られるため、レーザ光を荷重分散機構７４により近い位置に導くことにより、接合部２６と電極１４との間の接合の信頼性を向上させることができる。
【００６２】
この発明の実施の形態１における配線接続方法は、インターコネクタ２１上に、貫通孔７３が形成された押え治具７１を配置し、押え治具７１によりインターコネクタ２１を固定する工程（Ｓ１０１〜Ｓ１０２）と、押え治具７１によりインターコネクタ２１を固定した状態で、インターコネクタ２１上に、パンチ３６を有するパンチ治具３２を配置し、パンチ３６を貫通孔７３に通しつつ、パンチ３６によってインターコネクタ２１に接合部２６を成型加工する工程（Ｓ１０３）と、押え治具７１によりインターコネクタ２１を固定した状態で、インターコネクタ２１上にレーザ発振器５３を配置し、レーザ発振器５３から発せられたレーザ光を貫通孔７３に通しつつインターコネクタ２１に向かわせ、加熱により電極１４と接合部２６とを接合する工程（Ｓ１０４〜Ｓ１０６）とを備える。
【００６３】
このように構成された、この発明の実施の形態１における配線接続装置および配線接続方法によれば、簡易な装置構成で、インターコネクタ２１に形成された接合部２６と、基板表面の電極１４との接続の信頼性を向上させることができる。
【００６４】
（実施の形態２）
本実施の形態では、図３中の配線接続装置の変形例について説明する。以下、実施の形態１における配線接続装置の構造と重複する構造については、説明を繰り返さない。
【００６５】
図９は、図３中の配線接続装置の第１変形例を示す断面図である。図９を参照して、本変形例では、図３（Ｂ）中のレーザ発振器５３およびガルバノスキャナ５４に替えて、加熱用媒体としての熱風を噴射する熱風噴射器８６が設けられている。吸着機構７５および荷重分散機構７４には、噴射された熱風を排気するための切り込みまたは孔が形成されている。図４中のＳ１０６に示す工程時、熱風噴射器８６から噴射された熱風は、貫通孔７３を通過してインターコネクタ２１の表面２１ｂに達する。熱風は、低融点金属層２３の融点以上の温度を有し、熱風による加熱により、インターコネクタ２１の接合部２６と電極１４とが接合される。
【００６６】
図１０は、図３中の配線接続装置の第２変形例を示す断面図である。図１０を参照して、本変形例では、図３（Ｂ）中のレーザ発振器５３およびガルバノスキャナ５４に替えて、半田ごて８７が設けられている。図４中のＳ１０６に示す工程時、半田ごて８７が貫通孔７３を通過してインターコネクタ２１の表面２１ｂに達する。半田ごて８７による加熱により、インターコネクタ２１の接合部２６と電極１４とが接合される。
【００６７】
図１１は、図３中の配線接続装置の第３変形例を示す断面図である。図１１を参照して、本変形例では、複数のレーザ発振器５３が設けられている。このような構成により、図４中のＳ１０６に示す工程時、複数のレーザ光を同時にインターコネクタ２１に照射し、インターコネクタ２１の接合部２６と電極１４とを接合する。
【００６８】
なお、レーザ光の照射位置を複数にする方法としては、１個のレーザ発振器５３から、光ファイバー等の伝送線路を用いて光線を分岐する方法（電極１４の個数が少ない場合に有効で、装置コストは低く抑えられるが、１個当たりのパワーは低下するため接合に要する時間が長くなる）や、複数個のレーザ発振器５３を準備する方法（図１１中に示す例，電極１４の個数が多い場合に有効で、接合に要する時間は短く抑えられるが、装置コストが増大する）がある。さらに、１個のレーザ発振器５３から、光ファイバー等の伝送線路を用いて光線を分岐して、比較的少数の複数点を同時に照射した後に、レーザ光の照射位置を移動して、より多数の電極１４を接合することも可能である。
【００６９】
このように構成された、この発明の実施の形態２における配線接続装置によれば、実施の形態１に記載の効果を同様に得ることができる。
【００７０】
なお、実施の形態１および２において説明した配線接続装置の構造を適宜組み合わせて、新たな配線接続装置を構成してもよい。
【００７１】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】太陽電池セルの製造工程を示す分解組み立て図である。
【図２】図１中の太陽電池セル基板に形成された電極のレイアウトを示す平面図である。
【図３】この発明の実施の形態１における配線接続装置を示す断面図である。
【図４】図１中の太陽電池セルの配線接続方法の工程を表すフローチャートである。
【図５】図１中の太陽電池セルの配線接続方法のＳ１０１の工程を説明するための断面図である。
【図６】図１中の太陽電池セルの配線接続方法のＳ１０２の工程を説明するための断面図である。
【図７】図１中の太陽電池セルの配線接続方法のＳ１０４の工程を説明するための断面図である。
【図８】図１中の太陽電池セルの配線接続方法のＳ１０５の工程を説明するための断面図である。
【図９】図３中の配線接続装置の第１変形例を示す断面図である。
【図１０】図３中の配線接続装置の第２変形例を示す断面図である。
【図１１】図３中の配線接続装置の第３変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７３】
１２  太陽電池セル基板、１２ａ  裏面、１４  電極、２１  インターコネクタ、２１ｂ  表面、２６  接合部、３２  パンチ治具、３６  パンチ、３７  成型用治具、５３  レーザ発振器、５７  加熱用治具、７１  押え治具、７３  貫通孔、７４  荷重分散機構、７５  吸着機構、７６  ガイド孔、８２  吸着力調整機構、８６  熱風噴射器、８７  半田ごて。
【図１】
2010010332.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2010010332.tif 000006
【図５】
2010010332.tif 000007
【図６】
2010010332.tif 000008
【図７】
2010010332.tif 000009
【図８】
2010010332.tif 000010
【図９】
2010010332.tif 000011
【図１０】
2010010332.tif 000012
【図１１】
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