(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹部を上側主面に有し、前記凹部の周囲の側部の上面に導電層が設けられた基体と、
該基体の前記凹部を覆うように設けられた、光が前記凹部内に向けて透過する開口部を有する素子搭載基板と、
該素子搭載基板の下側主面に設けられたリード電極と、
前記素子搭載基板の下側主面に前記開口部を覆うように搭載されて前記リード電極を介して前記導電層に電気的に接続され、前記凹部内に収容された、受光面を上側にして平面視において前記開口部と前記受光面とが重なっている光電変換素子と、
前記素子搭載基板の上側主面に前記開口部を覆うように設けられた透光性の窓部材とを備えていることを特徴とする光電変換装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光電変換装置であって、
前記光電変換素子の前記受光面は、平面視において前記開口部の内側に位置していることを特徴とする光電変換装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の光電変換装置であって、
前記光電変換素子の前記受光面は、平面視において形状が前記開口部の形状と相似形であることを特徴とする光電変換装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の光電変換装置であって、
前記リード電極の一端は、前記光電変換素子の下面で電気的に接続されるとともに、平面透視において少なくとも一部が前記受光面と重なっていることを特徴とする光電変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光電変換素子が搭載されている基板と光電変換素子との間に生じる応力を低減させることができる光電変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光電変換装置において、光電変換素子が基板上に搭載されて接合されたものがある。このような光電変換装置としては、例えば、特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−３１６５１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の光電変換装置は、光電変換素子が搭載されている基板と光電変換素子との熱膨張係数差に起因して発生する応力によって、光電変換素子にクラックが発生しやすく、また、光電変換素子が破損しやすくなりやすいという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、光電変換装置の光電変換素子が搭載されている基板と光電変換素子との間に生じる応力を低減することができる光電変換装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために本発明における光電変換装置は、凹部を上側主面に有し、前記凹部の周囲の側部の上面に導電層が設けられた基体と、該基体の前記凹部を覆うように設けられた、光が前記凹部内に向けて透過する開口部を有する素子搭載基板と、該素子搭載基板の下側主面に設けられたリード電極と、前記素子搭載基板の下側主面に前記開口部を覆うように搭載されて前記リード電極を介して前記導電層に電気的に接続され、前記凹部内に収容された、受光面を上側にして平面視において前記開口部と前記受光面とが重なっている光電変換素子と、前記素子搭載基板の上側主面に前記開口部を覆うように設けられた透光性の窓部材とを備えていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の光電変換装置は、光電変換素子が搭載されている基板と光電変換素子との間に生じる応力を低減することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態に係る光電変換装置であって、（ａ）は光電変換装置の斜視図、（ｂ）は（ａ）に示す光電変換装置の分解斜視図である。
【図２】図１に示す光電変換装置であって、（ａ）は光電変換装置の平面図、（ｂ）は図１の光電変換装置をＡ−Ａで切断したときの光電変換装置の断面図、（ｃ）は、他の例の素子搭載基板と窓部材関係を示す断面図である。
【図３】本実施形態の変形例１に係る光電変換装置の断面図である。
【図４】本実施形態の変形例２に係る光電変換装置の平面図である。
【図５】本実施形態の変形例３に係る光電変換装置であって、（ａ）は光電変換装置の断面図、（ｂ）は（ａ）の光電変換装置の光電変換素子とリード電極との関係を示す平面図、（ｃ）は他の例の光電変換素子とリード電極との関係を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態に係る光電変換装置について、図面を参照しながら説明する。
【００１０】
＜実施形態＞
＜光電変換装置の構成＞
本実施形態に係る光電変換装置は、図１および図２に示すような構成を有している。すなわち、光電変換装置は、凹部１ａを上側主面に有し、凹部１ａの周囲の側部の上面に導電層１ｂが設けられた基体１と、基体１の凹部１ａを覆うように設けられた、光が凹部１ａ内に向けて透過する開口部２ａを有する素子搭載基板２と、素子搭載基板２の下側主面に設けられたリード電極３と、素子搭載基板２の下側主面に開口部２ａを覆うように搭載されてリード電極３を介して導電層１ｂに電気的に接続され、凹部１ａ内に収容された、受光面４ａを上側にして平面視において開口部２ａと受光面４ａとが重なっている光電変換素子４と、素子搭載基板２の上側主面に開口部２ａを覆うように設けられた透光性の窓部材５とを備えている。
【００１１】
本実施形態に係る光電変換装置は、太陽光エネルギーを電力に変換する。そして、光電変換装置は、光エネルギーを電力に変換する光電変換素子４を含んでいる。かかる光電変換素子４は、例えば、太陽光エネルギーを電力に変換する機能を備えている太陽電池素子である。光電変換装置は、光が窓部材５を透過して開口部２ａを介して、光電変換素子４の受光面に入射される。そして、光電変換素子４は、光エネルギーを電力に変換する。
【００１２】
基体１は、図１に示すように、凹部１ａを上側主面に有し、凹部１ａの周囲の側部の上面に導電層１ｂが設けられている。すなわち、基体１は、上側主面に凹部１ｃａを有し、図２に示すように、平面視において互いに対向する側部の上面にそれぞれ導電層１ｂが設けられている。また、導電層１ｂは、凹部１ａを覆うように設けられている素子搭載基板２の外周から露出するように対向している側部の上面に設けられている。なお、導電層１ｂは、リード電極３、３０と光電変換素子４の接合を容易にするために、互いに対向するように側部の上面にそれぞれ設けることが好ましい。
【００１３】
基体１の凹部１ａの周囲の側部の上面に設けられている導電層１ａは、リード電極３、３０を介して光電変換素子に電気的に接続されている。また、導電層１ｂは、外部に電気を取り出すために、接合材を介して外部リード端子を設けることができる。なお、基体１は、平面視において四角形状に限らず、円形状であってもよく、形状は限定されない。基体１は、例えば、一方の辺幅が、２（ｍｍ）〜２５０（ｍｍ）に、他方の辺幅が、２（ｍｍ）〜２５０（ｍｍ）に、厚みが、０．２５（ｍｍ）〜５（ｍｍ）に設定されている。また、凹部の深さは、例えば、０．２４（ｍｍ）〜４．９（ｍｍ）に設定されている。
【００１４】
また、基体１は、例えば、アルミナ質セラミックス、窒化アルミニウム質セラミックスまたはムライト質セラミックス等のセラミック材料からなる。基体１は、光電変換素子４の発熱をすみやかに放熱し、かつ高い絶縁性を有する材料が好ましい。また、基体１の熱伝導率は、例えば、１０（Ｗ／ｍ・Ｋ）以上３００（Ｗ／ｍ・Ｋ）以下に設定されている。また、基体１の熱膨張係数は、例えば、３（ｐｐｍ／℃）以上１０（ｐｐｍ／℃）以下に設定されている。
【００１５】
また、基体１の凹部１ａの周囲の側部の上面に設けられている導電層１ｂは、タングステン、モリブデンまたはマンガン等で形成されている。
【００１６】
基体１は、平板形状のグリーンシートに金型を用いた打ち抜きを施すことによってそれ
ぞれの形状に合わせて製作される。そして、基体１の凹部１ａの周囲の側部の上面の導電層１ｂは、セラミックグリーンシートに、例えば、タングステン、モリブデンまたはマンガン等の粉末に有機溶剤、溶媒を添加混合してなる金属ペーストを予め周知のスクリーン印刷法によって所定パターンに印刷塗布することによって形成される。そして、基体１は、これらのセラミックグリーンシートを複数積層することによって形成される。
【００１７】
素子搭載基板２は、平面視したとき、矩形状に形成された部材である。素子搭載基板２は、基体１の上側主面の凹部１ａを覆うように設けられている。そして、素子搭載基板２は、光が凹部１ａ内に向けて透過する開口部２ａを有している。素子搭載基板２は、例えば、一方の辺幅が、４（ｍｍ）〜２００（ｍｍ）に、他方の辺幅が、４（ｍｍ）〜２００（ｍｍ）に、厚みが、０．１（ｍｍ）〜５（ｍｍ）に設定されている。また、開口部２ａは、図２（ａ）に示すように、Ｘが、３（ｍｍ）〜３０（ｍｍ）に、Ｙが、３（ｍｍ）〜３０（ｍｍ）に設定されている。
【００１８】
また、素子搭載基板２は、絶縁性の材料からなり、例えば、アルミナ質セラミックス、窒化アルミニウム質セラミックスまたはムライト質セラミックス等のセラミック材料からなる。または、これらの材料のうちの複数の材料を混合した複合系からなる。また、素子搭載基板２は、リード電極３、３０、および窓部材５との接合部にメタライズ層が設けられている。また、素子搭載基板２は、光電変換素子４との接合時の平坦性を確保する、すなわち、光電変換素子４から素子搭載基板２までの高さを調整するために、ダミーパターン２ｂを設けることができる。なお、ダミーパターン２ｂは、光電変換素子４に設けることもできる。また、素子搭載基板２は、上述の基体１と同様にして製作される。
【００１９】
また、素子搭載基板２の熱伝導率は、例えば、２０（Ｗ／ｍ・Ｋ）以上６００（Ｗ／ｍ・Ｋ）以下に設定されている。また、素子搭載基板２の熱膨張係数は、例えば、３（ｐｐｍ／℃）以上２３（ｐｐｍ／℃）以下に設定されている。なお、素子搭載基板２の平面視したときの形状は、凹部１ａの形状に合わせて、矩形状に限らず、円形状等の形状にすることができる。素子搭載基板２は、基体１の凹部１ａの周囲の側部の上面で基体１に、例えば、ガラスまたは樹脂等からなる接合材を介して接合されている。
【００２０】
リード電極３は、図２（ｂ）に示すように、素子搭載基板２の下側主面に設けられている。そして、リード電極３は、一端が凹部１ａの周囲の側部の上面の導電層１ｂに電気的に接続されて、他端が光電変換素子４の下面に設けられている第１の電極４ｂに電気的に接続されている。なお、リード電極３は、図１（ｂ）に示すように、階段形状を有している。また、リード電極３が接続されている導電層１ｂが設けられている側部に対向する側部に設けられている導電層１ｂには、平板状のリード電極３０が電気的に接続されている。
【００２１】
また、リード電極３０は、一端が光電変換素子４の上面に設けられている第２の電極４ｃに電気的に接続され、他端が凹部１ａの周囲の側部の上面の導電層１ｂに電気的に接続されている。リード電極３、３０は、接合材を介して導電層１ｂ、第１の電極４ｂおよび第２の電極４ｃにそれぞれ電気的に接続されている。接合材は、例えば、銀（Ａｇ）ロウまたは銀（Ａｇ）−銅（Ｃｕ）ロウ等のロウ材、低融点半田または導電性エポキシ樹脂等からなる。また、リード電極３、３０は、素子搭載基板２の下側主面に形成されているメタライズ層に接合材を介して設けられている。
【００２２】
また、光電変換素子４は、リード電極３、３０で電気的に接続されているため、電気抵抗を低減することができる。また、リード電極３、３０は、光電変換素子４で発生した熱を外部に放熱することができる。
【００２３】
リード電極３、３０は、例えば、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金または鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）合金等の金属材料からなる。これらの金属のインゴットを周知の圧延加工法や打ち抜き加工法、エッチング加工法等の金属加工法を採用することによって、所定の形状となるように製作される。リード電極３、３０の熱伝導率は、例えば、１０（Ｗ／ｍ・Ｋ）以上４５０（Ｗ／ｍ・Ｋ）以下に設定されている。また、リード電極３、３０の熱膨張係数は、例えば、３（ｐｐｍ／℃）以上２３（ｐｐｍ／℃）以下に設定されている。また、リード電極３、３０は、例えば、長さが、０．５（ｍｍ）〜７０（ｍｍ）に、幅が、０．２５（ｍｍ）〜２５（ｍｍ）に、厚みが、０．１（ｍｍ）〜２．０（ｍｍ）に設定されている。
【００２４】
光電変換素子４は、開口部２ａを透過して入射する光を受光する受光面４ａを有している。そして、光電変換素子４は、素子搭載基板２の下側主面に開口部２ａを覆うように搭載されてリード電極３、３０を介して導電層１ｂに電気的に接続されている。そして、光電変換素子４は、凹部１ａ内に収容されて、受光面４ａを上側にして平面視において開口部２ａと受光面４ａとが重なるように搭載されている。光電変換素子４は、素子搭載基板２に複数個搭載されているが、光電変換素子４の個数は複数個に限らず、素子搭載基板２に１個搭載されていてもよい。なお、受光面４ａが四角形状の場合、受光面４ａは、例えば、一方の辺幅が、１（ｍｍ）〜４０（ｍｍ）に、他方の辺幅が、１（ｍｍ）〜４０（ｍｍ）に設定されている。
【００２５】
また、光電変換素子４は、図１に示すように、凹部１ａ内に底面から離して収容されているが、これに限らない。凹部１ａの底面のリード電極３に対応する部分にリード電極３が収容可能な凹所、すなわち、リード電極３の逃げ部を設けることによって、光電変換素子４は、下面を凹部１ａの底面に接触させて収容することができる。これによって、光電変換装置は、光電変換素子４から発生する熱を光電変換素子４の下面から基体１を介して光電変換装置の外部に効率よく放熱することができる。
【００２６】
光電変換素子４の受光面４ａは、図２に示すように、平面視において素子搭載基板２の開口部２ａの内側に位置させることができる。受光面４ａが、平面視において開口部２ａの内側に位置しているため、光電変換素子４は、開口部２ａを透過して光電変換素子４に入射される光を受光面４ａで効果的に受光することができる。また、受光面４ａの外周は、平面視において、開口部４ａの内側に位置するとともに開口部４ａの外周により近く位置させることが好ましい。これによって、光電変換装置は、開口部２ａを通過して光電変換素子４に入射される光を効果的に受光することができる。
【００２７】
また、光電変換素子４の受光面４ａは、素子搭載基板２の開口部２ａを断面視して、開口部４ａの内側に受光面４ａを位置させることもできる。これによって、光電変換装置は、光電変換素子４の受光面４ａは窓部材５に近づくため、光電変換効率を向上することができる。
【００２８】
素子搭載基板２の厚みを薄くすることで、光電変換素子４の受光面４ａと窓部材５との距離を短くすることができるため、光電変換素子４は、受光面４ａに開口部２ａを透過して光電変換素子４に入射される光を効率よく受光することができる。
【００２９】
また、素子搭載基板２は、図２（ｃ）に示すように、断面視したときの開口部２ａの形状が、光電変換素子４が搭載される側から窓部材５に向かって開口部２ａが拡がるような逆テーパー形状にすることができる。これにより、光電変換素子４は、開口部２ａを透過して受光面４ａに入射される光を効率よく取り込むことができる。
【００３０】
また、光電変換素子４の受光面４ａは、平面視において開口部２ａの内側に位置してい
れば、断面視において開口部２ａに下方に位置していてもよい。
【００３１】
光電変換素子４は、下面に下面電極となる第１の電極４ｂが設けられている。この第１の電極４ｂは、例えば、銀、アルミニウム等により形成されている。そして、光電変換素子４の第１の電極４ｂは、例えば、低融点半田または導電性エポキシ樹脂等の接合材を介して、リード電極３の一端に電気的に接続されている。
【００３２】
また、光電変換素子４は、上面に上面電極となる第２の電極４ｃが設けられている。この第２の電極４ｃは、例えば、銀、アルミニウム等により形成されている。そして、光電変換素子４の第２の電極４ｃは、例えば、低融点半田または導電性エポキシ樹脂等の接合材を介して、リード電極３の他端に電気的に接続されている。
【００３３】
光電変換素子４は、例えば、III−Ｖ族化合物半導体を含んでいる太陽電池素子である
。光電変換素子４は、光起電力効果により、受光した光エネルギーを即時に電力に変換して出力することができる。例えば、太陽電池素子は、ＩｎＧａＰ／ＧａＡｓ／Ｇｅ３接合型セルの構造を有している。インジウムガリウムリン（ＩｎＧａＰ）トップセルは、６６０ｎｍ以下の波長領域に含まれる光をエネルギー変換する。ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）ミドルセルは、６６０ｎｍから８９０ｎｍまでの波長領域に含まれる光をエネルギー変換する。ゲルマニウム（Ｇｅ）ボトムセルは、８９０ｎｍから２０００ｎｍまでの波長領域に含まれる光をエネルギー変換する。３つのセルは、トンネル接合を介して直列に接続されている。開放電圧は、３つのセルの起電圧の和である。
【００３４】
ここで、光電変換素子４の下面に設けられている第１の電極４ｂは、例えば、正極として機能している。また、光電変換素子４の上面に設けられている第２の電極４ｃは、例えば、負極として機能している。そして、光電変換素子４は、第１の電極４ｂおよび第２の電極４ｃがリード電極３、３０で電気的に接続されており、光電変換装置は、互いに対向している導電層１ｂを介して外部に電気を取り出すことができる。
【００３５】
窓部材５は、素子搭載基板２の上側主面に開口部２ａを覆うように設けられている。平面視したとき、四角形状に形成された、透光性の部材である。なお、窓部材５の形状は限定されない。窓部材５は、光を透過させて光電変換素子４に導く機能を備えている。また、窓部材５は、光電変換素子４に光を集光する機能を備えていてもよい。窓部材５の透光性とは、光電変換素子４が、太陽電池素子である場合は、太陽光の少なくとも一部の波長領域に含まれる光が透過できることをいう。また、窓部材５は、例えば、サファイヤ、ホウ珪酸ガラス、プラスチックまたは透光性樹脂等の材料からなり、太陽光を透過することができる材料であればよい。また、半球状に形成された光学部材、例えば、集光レンズを窓部材５として設けて、光電変換素子４に集光することもできる。また、窓部材５は、両表面に波長に適した無反射コート材を膜付することもできる。
【００３６】
また、窓部材５の熱伝導率は、例えば、１０（Ｗ／ｍ・Ｋ）以上２０（Ｗ／ｍ・Ｋ）以下に設定されている。また、窓部材５の熱膨張係数は、例えば、３（ｐｐｍ／℃）以上２３（ｐｐｍ／℃）以下に設定されている。また、窓部材５は、例えば、一方の辺幅が、４（ｍｍ）〜２００（ｍｍ）に、他方の辺幅が、４（ｍｍ）〜２００（ｍｍ）に、厚みが、０．１５（ｍｍ）〜５（ｍｍ）に設定されている。
【００３７】
また、光電変換装置は、窓部材５によって気密に封止されるため、大気が遮断され、窓部材５や光電変換素子３等への水分の付着が抑制される。
【００３８】
また、窓部材５の下面主面は、少なくとも開口部２ａを除く領域に、素子搭載基板２と接合される位置に金属層が形成されている。また、金属層は、蒸着法やスパッタリング法
等の薄膜形成技術によって形成される。金属層は、例えば、チタン、白金、金、クロム、ニッケル、金、銀、銅、あるいはそれらの合金等の金属材料からなる。窓部材５は、下面主面の金属層が、例えば、ロウ材、半田、低融点ガラスまたはエポキシ樹脂等からなる接合材を介して、素子搭載基板２の上側主面に接合されている。接合方法は、例えば、ロウ材接合、半田接合または樹脂接合等の方法である。ロウ材は、例えば、銀−銅ロウ等からなる。また、半田は、例えば、金−錫系、金−ゲルマニウム系または錫−鉛系等からなる。また、低融点ガラスとは、ガラス転移点が６００℃以下のガラスのことをいう。
【００３９】
本実施形態の光電変換装置は、光電変換素子４が素子搭載基板２の開口部２ａを覆うように、光電変換素子４の上面の外周部のみで素子搭載基板２に搭載されている。すなわち、光電変換素子４は、光電変換素子４に入射される入射光によって温度の上昇が高い中央部の領域が開口部２ａに位置しているため素子搭載基板２に直接接合させていない。これにより、光電変換装置は、温度上昇の高い中央部の領域が素子搭載基板３に接していないため、素子搭載基板２と光電変換素子４との間に熱膨張係数差によって発生する熱応力が低減される。したがって、光電変換装置は、光電変換素子４と素子搭載基板２との接合部で割れやクラック等の発生を抑制することができる。また、光電変換装置は、光電変換素子４の割れやクラック等の発生を抑制することができる。
【００４０】
本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。以下、本実施形態１の変形例について説明する。なお、本実施形態の変形例に係る光電変換装置のうち、本実施形態１に係る光電変換装置と同様な部分については、同一の符号を付して適宜説明を省略する。
【００４１】
＜変形例１＞
本実施形態に係る変形例の光電変換装置は、図３に示すように、光電変換素子４０の上面に第３の電極４ｄおよび第２の電極４ｃが設けられる構成としてもよい。なお、第３の電極４ｄは、上述の第１の電極４ｂと同じ機能を有している。すなわち、光電変換素子４０は、上面の同じ面上に正極として機能する第３の電極４ｄおよび負極として機能する第２の電極４ｃの２つの電極が設けられている。
【００４２】
このような構成によって、光電変換装置は、ダミーパターン２ｂ等を設けることなく、素子搭載基板２と光電変換素子４との接合部の平坦性を向上することができる。これによって、光電変換装置は、光電変換素子４が傾くことを抑制することができ、光電変換素子４は、開口部２ａからの入射光を効率よく受光面に入射させることができる。
【００４３】
また、このような構成によって、光電変換装置は、平板状のリード電極３０のみを介することで、導電層１ｂ、光電変換素子４を電気的に接続することができる。これにより、光電変換装置は、リード電極３０のみを製作するため生産性を向上させることができる。
【００４４】
また、光電変換装置は、リード電極３０の代わりに、導電層を素子搭載基板２に設けて、リード電極３０の機能としてもよい。これによって、光電変換装置は、素子搭載基板２と光電変換素子４との接合性を容易にすることができる。
【００４５】
また、配線距離を短くすることができ、低電気抵抗化することができるため、光電変換装置は、光電変換効率を向上することができる。
【００４６】
また、光電変換素子４は、図３に示すように、凹部１ａ内に底面から離して収容されているが、これに限らない。光電変換素子４は、下面を凹部１ａの底面に光電変換素子４の下面を接触させて収容することができる。これによって、光電変換装置は、光電変換素子４から発生する熱を光電変換素子４の下面から基体１を介して光電変換装置の外部に効率
よく放熱することができる。
【００４７】
＜変形例２＞
本実施形態に係る変形例の光電変換装置は、図２または図４に示すように、光電変換素子４の受光面４ａは、平面視において形状が開口部２ａの形状と相似形に設けられている。
光電変換素子４の受光面４ａは、図２（ａ）に示すように、開口部２ａが四角形状に設けられており、これに合わせて四角形状に設けられている。また、光電変換素子４の受光面４ａは、図４に示すように、開口部２ａが円形状に設けられており、これに合わせて円形状に設けられている。また、開口部２ａが多角形状であれば、受光面４ａは多角形状に設けられる。このように、光電変換素子４の受光面は、平面視において形状が開口部２ａの形状と相似形に設けられることが好ましい。
【００４８】
このような構成によって、開口部２ａおよび受光面４ａの形状が相似形に設けられているため、光電変換素子は、開口部２ａからの入射光を効率よく受光面４ａに入射させることができる。
【００４９】
＜変形例３＞
本実施形態に係る変形例の光電変換装置は、図５（ａ）または（ｂ）に示すように、リード電極３の一端は、光電変換素子４の下面で電気的に接続されるとともに、平面透視において少なくとも一部が受光面４ａと重なっている。すなわち、リード電極３の一部は、平面透視において受光面４ａと重なって設けられていればよい。
【００５０】
リード電極３の一端は、図５（ｂ）に示すように、平面視において光電変換素子４の受光面４ａの内側を通って受光面４ａの外側に延在するように設けられている。リード電極３の一端は、受光面４ａの外側に、例えば、１（ｍｍ）〜２５（ｍｍ）の範囲で延在するように設けられている。これによって、受光面４ａと対応する領域にある光電変換素子４の下面は、温度の上昇が高く、発生する熱量が多くなるが、リード電極３の一端が受光面４ａと対応する位置に設けられているため、光電変換素子４の全体にわたって熱を均一にすることができる。したがって、光電変換装置は、光電変換素子４に熱が局所的に分布するのを抑制することができ、光電変換素子４は、光電変換効率を向上させることができる。さらに、光電変換装置は、光電変換素子４の温度上昇に伴って発生する熱を、受光面４ａの直下からリード電極３を介して素子搭載基板２に伝達して、基体１を介して光電変換装置の外部に放熱することができる。
【００５１】
また、他の例として、リード電極３の一端は、図５（ｃ）に示すように、平面視において光電変換素子４の受光面４ａの外周よりも外側に位置するように設けられている。リード電極３は、受光面４ａの外周より、例えば、１（ｍｍ）〜２５（ｍｍ）の範囲で外側に位置するように設けられている。これにより、光電変換素子４は、リード電極３の一端が光電変換素子４の受光面４ａと対応する領域よりも外側に位置しているため、さらに光電変換素子４に熱が局所的に分布するのを効果的に抑制することができる。さらに、光電変換装置は、光電変換素子４の温度上昇に伴って発生する熱を、光電変換素子４の下面からリード電極３を介して素子搭載基板２に伝達して、基体１を介して光電変換装置の外部に放熱することができる。
【００５２】
＜光電変換装置の製造方法＞
ここで、光電変換装置の製造方法を説明する。
【００５３】
基体１は、例えば、アルミナ質セラミックスからなる場合、グリーンシートは、酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化マグネシウム、酸化カルシウム等の原料粉末に、有機バイン
ダ、可塑剤、溶剤、分散剤等を混合添加してペースト状とし、ドクターブレード法やカレンダーロール法等によって形成される。
【００５４】
また、平板形状のグリーンシートは、タングステン、モリブデンまたはマンガン等の高融点金属粉末に有機バインダ、可塑剤、溶剤等を添加してなる金属ペーストが、凹部１ａの周囲の側部の上側の所定位置にスクリーン印刷法等によって印刷塗布されて、導電層１ｂとなるメタライズ層が形成されている。
【００５５】
そして、平板形状のグリーンシートが、金型を用いた打ち抜きを施すことによってそれぞれの形状に合わせて製作される。
【００５６】
これらの平板形状のグリーンシートは、積層されて、約１６００℃の温度で同時に焼成される。そして、基体１は、電解メッキまたは無電解メッキ等のメッキ形成方法によって、メタライズ層上に厚さ３（μｍ）以下のニッケルメッキ層が形成される。
【００５７】
また、素子搭載基板２は、開口部２ａを有する形状で、上述の基体１と同様にして製作される。
【００５８】
リード電極３、３０は、例えば、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金を型枠に鋳込んで作製したインゴットを周知の切削加工や打ち抜き加工等の金属加工法を用いて所定形状にして製作される。
【００５９】
そして、光電変換素子４は、素子搭載基板２の下側主面に搭載され、光電変換素子４の第１の電極４ｂ、第２の電極４ｃおよびリード電極３、３０が接合材を介して電気的に接続される。また、基体１の導電層１ａは、リード電極３、３０に電気的に接続される。
なお、接合材は、例えば、銀（Ａｇ）ロウ、銀（Ａｇ）−銅（Ｃｕ）ロウ、金（Ａｕ）−錫（Ｓｎ）半田、金（Ａｕ）−ゲルマニウム(Ｇｅ)半田等の材料または導電性エポキシ樹脂等である。
【００６０】
窓部材５は、素子搭載基板２の上側主面に開口部２ａを覆うように、例えば、Ａｕ−Ｓｎ半田、Ｓｎ−銀（Ａｇ）−銅（Ｃｕ）半田、Ｓｎ−亜鉛（Ｚｎ）−ビスマス（Ｂｉ）、樹脂等を介して接合される。これによって、光電変換装置となる。
【符号の説明】
【００６１】
１  基体
１ａ  凹部
１ｂ  導電層
２  素子搭載基板
２ａ  開口部
２ｂ  ダミーパターン
３、３０  リード電極
４、４０  光電変換素子
４ａ  受光面
４ｂ  第１の電極
４ｃ  第２の電極
４ｄ  第３の電極
５  窓部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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