(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の導体層と、
前記複数の導体層の層間に設置され、前記複数の導体層を絶縁する絶縁層と、
前記複数の導体層の少なくとも１つの導体層の表面に設置され、プローブピンの側面部が前記表面に取り付けられるとともに接続された前記プローブピンと、
を備えることを特徴とする、
プローブバー。
【請求項２】
複数の導体層と、
前記複数の導体層の層間に設置され、前記複数の導体層を絶縁する絶縁層と、
前記複数の導体層の少なくとも１つの導体層に形成された除去部内に設置され、この除去部が形成された導体層又は該導体層とは異なる導体層に接続されたプローブピンと、
を備えることを特徴とする、
プローブバー。
【請求項３】
被測定対象の電流を測定する電流測定プローブと、前記被測定対象の電圧を測定する電圧測定プローブとを備え、
前記複数の導体層は、
前記電流測定プローブのプローブピンを接続する第１の導体層と、
前記電圧測定プローブのプローブピンを接続する第２の導体層と、
を含むことを特徴とする、
請求項１又は請求項２に記載のプローブバー。
【請求項４】
前記第１の導体層は前記第２の導体層より厚く、もしくは前記第２の導体層より幅広く、又は前記第２の導体層より厚くて幅広いことを特徴とする、
請求項３に記載のプローブバー。
【請求項５】
前記複数の導体層および前記絶縁層は、プリント基板で構成されていることを特徴とする、
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のプローブバー。
【請求項６】
前記プローブピンの一部又は全部を外部回路と電気的に接続するコネクタを備えることを特徴とする、
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のプローブバー。
【請求項７】
前記プローブバーの表面の一部又は全体が絶縁体で覆われていることを特徴とする、
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のプローブバー。
【請求項８】
前記プローブバーの表面の一部又は全体は、光反射率が表面処理により調整されていることを特徴とする、
請求項１ないし請求項７のいずれかに記載のプローブバー。
【請求項９】
前記複数の導体層との間に前記絶縁層を介して設置される導体層、又は前記導体層の少なくとも１つの外側に設置される導体層でシールドを形成することを特徴とする、
請求項１ないし請求項８のいずれかに記載のプローブバー。
【請求項１０】
１つの導体層が複数の前記プローブピンを接続していることを特徴とする、
請求項１ないし請求項９のいずれかに記載のプローブバー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、太陽電池セルなど、各種の電子素子の電気的な特性測定に用いられるプローブバーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子素子としてたとえば、太陽電池セルの電気的な特性測定には、プローブバーが用いられる。太陽電池セルの一例として、単結晶型や多結晶型の結晶系が知られている。図１０は、この結晶系の太陽電池セルの表面および裏面の電極構造の一例を示している。この太陽電池セルでは、一辺の大きさがたとえば、約１５０〔ｍｍ〕である。
【０００３】
太陽電池セル１００の表面には、太陽光（擬似太陽光を含む、以下同様）が照射される。この太陽光を受ける表面には、細い多数のフィンガー電極１０２と、電力を取り出すための比較的太い少数のバスバー電極１０４が設けられている。フィンガー電極１０２は、太陽光を遮らない細い幅に設定され、その幅はたとえば、０．１〔ｍｍ〕である。このためフィンガー電極１０２の抵抗は、比較的高抵抗である。このフィンガー電極１０２の配置はたとえば、数〔ｍｍ〕間隔であり、その設置数は数十本である。これに対し、バスバー電極１０４は、フィンガー電極１０２からの電力をまとめて取り出し、しかも低損失で取り出すための幅を有する。この幅は太く、たとえば、２〔ｍｍ〕である。バスバー電極１０４の設置数はたとえば、１〜３本である。図１０に示す太陽電池セルでは、２本のバスバー電極１０４を備えている。
【０００４】
太陽電池セル１００の裏面には、電極１０６が全面に亘って設けられている。太陽電池セル１００の表面に太陽光が照射されると、裏面側の電極１０６と、表面側の電極つまり、フィンガー電極１０２およびバスバー電極１０４との間に電圧が発生する。したがって、表面側の電極と裏面側の電極の間に負荷を接続し、負荷に電流を流すことにより、太陽電池セル１００より電力を取り出すことができる。
【０００５】
この太陽電池セルとしてたとえば、結晶系太陽電池セルの出力測定に関し、擬似太陽光を照射しながら電圧を掃引することにより、Ｉ−Ｖ特性（電流と電圧の関係）を求める方法が知られている（たとえば、非特許文献１）。この出力測定の結果は、図１１のＡに示すようなものであり、Ｉ−Ｖ特性曲線のＤ点（開放電圧）は一例として０．７〔Ｖ〕、Ｃ点（短絡電流）は一例として数〔Ａ〕である。Ｉ−Ｖ特性曲線の測定回路は、図１１のＢに示す。この測定回路では、太陽電池セル１００に電流端子と電圧端子を別個に設けている。つまり、四端子法の測定回路を構成している。
【０００６】
太陽電池セルのＩ−Ｖ特性測定には、太陽電池セルの裏面電極とバスバー電極にプローブを当接させて行う方法が知られている（たとえば、特許文献１の図１０および図１２）。この特許文献１では、裏面電極に電流測定プローブとしてのステージを面接触させている。このステージと絶縁された電圧測定プローブピンは、ステージの中央付近で裏面電極と接触している。表面電極のバスバー電極にはプローブユニット（プローブバー）を当接させている。このプローブユニットには、複数の電流測定用プローブピンと１本の電圧測定用プローブピンが含まれている。この測定回路は、全体として四端子法によるＩ−Ｖ特性測定を行う構成である。
【０００７】
プローブバーの当接部位にバスバー電極を用いるのは、バスバー電極から電力を取り出しているためである。これは当然のことではあるが、さらに、バスバー電極に照射される太陽光がプローブバーによって遮られても、太陽電池セルの電気的特性に影響を与えないためでもある。バスバー電極の幅がたとえば、２〔ｍｍ〕である場合、プローブバーは位置決め精度に配慮し、バスバー電極の幅よりも薄いたとえば、１〔ｍｍ〕厚のものが用いられる。
【０００８】
この太陽電池セルの特性測定に関し、プローブバー中に一括接続された複数の電圧測定プローブを備えることも知られている（たとえば、特許文献２の図１１（ｂ））。特許文献２の図１２（ａ）および（ｂ）では、表面電極と裏面電極に同じプローブバーを当接している。特許文献２の図４では、プローブバー中に、独立した複数の電圧測定プローブを備え、太陽電池セル内の各部の電位分布を測定している。
【０００９】
このようなプローブバーの本体は、金属板で形成されている。つまり、電流測定用プローブピンは金属板に固定され、電気的に接続されている。また、電圧測定用プローブピンはこの金属板と絶縁されて固定されている（たとえば、特許文献１の〔０００３〕、〔００１６〕、図２、図３の絶縁具２２ｄ、特許文献２の〔０００５〕、〔００１７〕）。
【００１０】
このプローブバーは、プローブピンをはめ込む溝が形成された複数の金属板本体を重ね合わせて構成されている（たとえば、特許文献３、特許文献４）。非特許文献２には市販されたプローブバーを示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００６−１１８９８３号公報
【特許文献２】特開２０１１−０９９７４６号公報
【特許文献３】意匠登録第１３４９９２３号公報
【特許文献４】意匠登録第１３７８４３４号公報
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】ＪＩＳ  Ｃ  ８９１３：１９９８「結晶系太陽電池セル出力測定方法」
【非特許文献２】プローブ・バー  ＫＳＭシリーズカタログ〔共進電機株式会社（http://www.kyoshin-electric.co.jp/products/pdf/probe＿bar.pdf）〕
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ところで、従来のプローブバーにはプローブピンの絶縁、プローブピンの配線、プローブバーの反り、固定、質量、結線および光反射率に以下の課題がある。
【００１４】
(1)プローブピンの絶縁
図１２は従来のプローブバーの要部断面を示している。このプローブバー２００では、電流測定プローブ２０２のプローブピン２０３が、金属で形成されているプローブバー本体２０４に接続している。このため、電圧測定プローブ２０６では、プローブバー本体２０４とプローブピン２０８の間を絶縁する必要がある。プローブバー本体２０４は金属でできているので、電圧測定プローブ２０６のプローブピン２０８とプローブバー本体２０４の間には絶縁体２１０の介在など、電気的絶縁のための特別な構造が必要となるという課題がある。
【００１５】
なお、プローブバー本体から絶縁された電圧測定プローブ２０６は、当該プローブピン２０８から電線を通じてプローブバー２００外部の電圧測定手段等に接続される。これは非特許文献２や、特許文献２の図１１、図１２に記載されている。
【００１６】
(2)プローブピンの配線
従来のプローブバーでは、特許文献２の図４に示すように、複数のプローブピンで複数の電位を測定する場合には、各プローブピンの電位を個別に電圧測定手段に接続するための電線が必要であり、配線数が増える。この配線数が増加し、電線がバスバー電極よりも厚くなると、被測定物である太陽電池セルの発電部分への太陽光を配線が遮り、発電能力に影響を与え、電気的特性が正確に測定できないという課題がある。
【００１７】
(3)プローブバーの反り等
従来技術のプローブバーでは、プローブバー本体が金属でできており、金属は塑性変形しやすいという性質を有する。このため、プローブバーが反りや歪みなどの変形を生じると、その変形を修正できず、プローブピンをバスバー電極に正確に当接させることができなくなるという課題がある。
【００１８】
(4)プローブバーの固定
従来のプローブバーでは、プローブバー本体が金属でできているため、プローブバーを試験装置等に装着する際、試験装置等とプローブバー本体を電気的に絶縁する必要がある。即ち、この絶縁の必要により、プローブバー固定のための方法や材料の選択が制限されるため、設計の自由度が低いという課題がある。
【００１９】
(5)プローブバーの質量
従来のプローブバーの質量は、プローブバー本体が金属であるため、重い。このため、自動試験装置などに組み込む際、プローブバーを移動させるには多くの駆動力が必要となる。このため、装置の小型化が妨げられ、省エネルギー化やコストダウンができないという課題がある。
【００２０】
(6)プローブバーの結線
従来のプローブバーは、プローブバー本体が金属で形成されているため、プローブバー本体への結線には、圧着端子を装着した電線をプローブバーにネジ止めしたり、電線をプローブバーの金属部に直接はんだ付けしたりする必要がある（特許文献４の〔使用状態を示す参考図１〕や、非特許文献２の写真、参照）。このような結線方法では、プローブバーを交換する場合に、電線の取り外しや装着のために手間がかかるという課題がある。
【００２１】
(7)プローブバーの光反射率
従来のプローブバーは、プローブバー本体が金属で形成されていることは既述の通りである。金属は一般的に、光を反射しやすい性質を有する。また、太陽電池セルに照射する太陽光は、完全な平行光とは限らない。このため、被測定物である太陽電池セルに照射した太陽光のうち、プローブバー本体部分に照射された太陽光は反射し、プローブバーが当接されているバスバー電極周辺の、発電可能部分に反射光が追加照射される。このため、プローブバーがない場合よりも太陽電池セルの発電量が増加することがある。逆に、プローブバーが当接されているバスバー電極周辺の発電可能部分にプローブバーの影が生じて光量が低下し、プローブバーがない場合よりも太陽電池セルの発電量が減少することもある。このようにプローブバーの存在により、照射した太陽光の強度と太陽電池セルの発電量の関係が変化するため、太陽電池セルの発電効率を正確に測定できないという課題がある。
【００２２】
本発明のプローブバーの目的は、上記課題を鑑み、プローブピンの絶縁構造を簡略化することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上記課題を解決するための構成は以下の通りである。
【００２４】
(1) 複数の導体層と、前記複数の導体層の層間に設置され、前記複数の導体層を絶縁する絶縁層と、前記複数の導体層の少なくとも１つの導体層の表面に設置され、プローブピンの側面部が前記表面に取り付けられるとともに接続された前記プローブピンとを備えることを特徴とする、プローブバー。
(2) 複数の導体層と、前記複数の導体層の層間に設置され、前記複数の導体層を絶縁する絶縁層と、前記複数の導体層の少なくとも１つの導体層に形成された除去部内に設置され、この除去部が形成された導体層又は該導体層とは異なる導体層に接続されたプローブピンとを備えることを特徴とする、プローブバー。
【００２５】
(3) 被測定対象の電流を測定する電流測定プローブと、前記被測定対象の電圧を測定する電圧測定プローブとを備え、前記複数の導体層は、前記電流測定プローブのプローブピンを接続する第１の導体層と、前記電圧測定プローブのプローブピンを接続する第２の導体層とを含むことを特徴とする、(1)又は(2)に記載のプローブバー。
(4)  前記第１の導体層は前記第２の導体層より厚く、もしくは前記第２の導体層より幅広く、又は前記第２の導体層より厚くて幅広いことを特徴とする、(3)に記載のプローブバー。
【００２６】
(5)  前記複数の導体層および前記絶縁層は、プリント基板で構成されていることを特徴とする、(1)ないし(4)のいずれかに記載のプローブバー。
【００２７】
(6)  前記プローブピンの一部又は全部を外部回路と電気的に接続するコネクタを備えることを特徴とする、(1)ないし(5)のいずれかに記載のプローブバー。
【００２８】
(7)  前記プローブバーの表面の一部又は全体が絶縁体で覆われていることを特徴とする、(1)ないし(6)のいずれかに記載のプローブバー。
【００２９】
(8)   前記プローブバーの表面の一部又は全体は、光反射率が表面処理により調整されていることを特徴とする、(1)ないし(7)のいずれかに記載のプローブバー。
(9)  前記複数の導体層との間に前記絶縁層を介して設置される導体層、又は前記導体層の少なくとも１つの外側に設置される導体層でシールドを形成することを特徴とする、(1)ないし(8)のいずれかに記載のプローブバー。
(10)   １つの導体層が複数の前記プローブピンを接続していることを特徴とする、(1)ないし(9)のいずれかに記載のプローブバー。
【発明の効果】
【００３０】
本発明のプローブバーによれば、次のいずれかの効果が得られる。
【００３１】
(1)プローブピンの絶縁に関し、本発明のプローブバーでは、絶縁体層を挟んだ複数の導体層から構成されており、電流測定プローブを接続する導体層と電圧測定プローブを接続する導体層が互いに絶縁されているので、電圧測定プローブのプローブピンを個別に絶縁することが不要である。これにより、組立工数を低減でき、また歩留まりを向上させることができる。
【００３２】
(2)プローブピンからの配線に関し、電圧測定プローブは、電圧測定プローブに接続される導体層を通じて、プローブバー外部の電圧測定手段に接続されるので、電圧測定プローブ接続用の配線が不要である。
【００３３】
複数のプローブピンで複数の電位を測定する場合は、複数の導体層を備えているので、各ピンに導体層を対応させ、絶縁層を介して積層することができる。また、プリント基板を使用する場合には、各ピンに対応するプリントパターンや複数の導体層を対応させることもできる。いずれの構成を取っても、プローブバー外部の配線が不要であるので、プローブバーの厚さを薄くでき、太陽電池セルのバスバー電極の幅以下に設定できる。つまり、プローブバー外部の電線による、太陽電池セルの発電部に照射すべき太陽光の遮光を防止できるので、電気的特性の測定の測定精度を高めることができる。
【００３４】
(3)プローブバーの反りなどに関し、プリント基板を使用すれば、プリント基板が持つ平面度が良好であるという性質を利用できる。また、プリント基板の弾力性を利用することができるので、プリント基板に引っ張り応力を加えて試験装置に装着、固定すれば、反り矯正をすることもできる。また、導体層よりも厚い絶縁層を備えた場合にも、その絶縁層が持つ弾力性を利用でき、同様の効果が得られる
【００３５】
(4)プローブバーの固定に関し、プリント基板を使用すれば、または、厚い絶縁体を挟んだ薄い導体による構成とすれば、絶縁体部分で試験装置に装着することができ、つまり、プローブバーを固定する際の電気的絶縁が不要である。これにより、プローブバー固定方法や固定材料の選択に制限を受けることがなく、設計の自由度が広がる。
【００３６】
(5)プローブバーの質量に関し、プリント基板や、厚い絶縁体を挟んだ薄い導体層による構成とすれば、プローブバー本体を金属で形成するものに比較し、質量を軽量化できる。これにより、自動試験装置などに組み込む際に、プローブバーを移動させるための駆動力が少なくて済み、装置の小型化、省エネルギー、コストダウンを図ることができる。
【００３７】
(6)プローブバーの結線に関し、外部接続にプリント基板用のコネクタを用いれば、電線の着脱は、コネクタの挿抜によって容易に行うことができる。これにより、プローブバー交換に要する作業時間や手間を削減できる。複数の電圧測定プローブの各々の電位を外部に取り出す場合、複数の電線等を個別に接続する必要がなく、複数の接点を備えたコネクタを用いれば、たとえば、単一のコネクタだけで容易に着脱できる。
【００３８】
(7)プローブバーの光反射率に関し、表面処理によってプローブバー表面の光反射率を調整すれば、プローブバーによる太陽電池セルの発電量の低下や変化を防止でき、これにより、太陽電池セルの発電効率を正確に測定できる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】第１の実施の形態に係るプローブバーを示す図である。
【図２】第２の実施の形態に係るプローブバーを示す図である。
【図３】第３の実施の形態に係るプローブバーを示す図である。
【図４】第４の実施の形態に係るプローブバーを示す図である。
【図５】図４のV−V線断面を示す図である。
【図６】第５の実施の形態に係るプローブバーを示す図である。
【図７】図６のVII−VII線断面を示す図である。
【図８】第６の実施の形態に係るプローブバーを示す図である。
【図９】第７の実施の形態に係るプローブバーを示す図である。
【図１０】太陽電池セルを示す図である。
【図１１】Ｉ−Ｖ特性曲線および測定回路を示す図である。
【図１２】従来のプローブバーの断面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
〔第１の実施の形態〕
【００４１】
図１は第１の実施の形態に係るプローブバーを示している。図１のＡはプローブバーの片側平面を示している。図１のＢは図１のＡのIB−IB断面を示している。図１のＣは他のプローブバーの断面を示している。
【００４２】
このプローブバー２は長方形状である。このプローブバー２には第１および第２の導体層４−１、４−２と絶縁層６とが備えられている。この例では、２枚の導体層４−１、４−２の間に絶縁層６が備えられている。導体層４−１、４−２は電気抵抗の低い銅板などの良導体材料で形成され、絶縁層６は絶縁体材料で形成されている。この例では、導体層４−１、４−２が最も少ない２枚の構成を例示しているが、これに限定されない。３層以上の導体層を備えてもよい（以下も同様）。
【００４３】
さらに、プローブピンを備えていない導体層を絶縁層を介して設置してもよい。このような導体層は、導体層４−１、４−２のたとえばシールドに用いることができる。導体層４−１、４−２間にプローブピンを備えない導体層でシールドを形成すれば、導体層４−１、４−２間の電気的干渉などを防止できる。また、導体層４−１、４−２の外側に導体層でシールドを形成すれば、導体層４−１、４−２に対する外部雑音などの影響を低減できる（以下も同様）。
【００４４】
各導体層４−１、４−２は、絶縁層６よりも厚く設定されている。プローブピン８−１、８−２の直径がたとえば、０．５〔ｍｍ〕であれば、導体層４−１、４−２の厚さはたとえば０．５〔ｍｍ〕程度とし、絶縁層６の厚さはたとえば、０．１〔ｍｍ〕未満に設定すればよいが、これらの数値に限定されるものではない。
【００４５】
図１のＢに示すように、図中の上側の導体層４−１には電流測定プローブ１０の複数のプローブピン８−１が接続され、図中の下側の導体層４−２には電圧測定プローブ１２の複数のプローブピン８−２が接続されている。各プローブピン８−１と各プローブピン８−２とが交互に配置されている。
【００４６】
図１のＢの電流測定プローブ１０側では、導体層４−２と絶縁層６を残して導体層４−１を部分的に除去している。この除去部分に電流測定プローブ１０のプローブピン８−１が設置されている。このプローブピン８−１は、導体層４−１の内側壁面に接続されている。この接続にはたとえば、はんだ１１を用いればよい。
【００４７】
電圧測定プローブ１２側では、導体層４−１と絶縁層６を残して導体層４−２を部分的に除去している。この除去部分に電圧測定プローブ１２のプローブピン８−２が設置されている。このプローブピン８−２は導体層４−２の内側壁面に接続されている。
【００４８】
第１の実施の形態では、各プローブピン８−１、８−２は完全に直線上に配置されず、各プローブピン８−１、８−２の位置にプローブピン８−１、８−２の直径程度のずれが生じる。しかし、この程度のずれは実用上、問題にならない。
【００４９】
各導体層４−１、４−２および絶縁層６の積層体には複数の固定用孔１４が形成されている。各導体層４−１、４−２の端部には各々独立した電流測定端子接続部１６−１、電圧測定端子接続部１６−２が形成されている。電流測定端子接続部１６−１には、太陽電池セルの電流測定端子に接続される接続孔１８−１が形成されている。電圧測定端子接続部１６−２には、接続孔１８−２が形成されている。したがって、導体層４−１には太陽電池セルの電流測定端子が接続される。導体層４−２には太陽電池セルの電圧測定端子が接続される。これらの接続には、圧着端子を装着した電線をネジ止めする等の方法が用いられる。各導体層４−１、４−２には、電流測定端子接続部１６−１や電圧測定端子接続部１６−２を介して、外部電源や測定器などが接続される。
【００５０】
この実施の形態では、太陽電池セルの電気的測定（四端子法によるＩ−Ｖ特性の測定）に用いられるプローブバー２を構成しているが、これに限定されない。太陽電池セル以外の電子素子の測定に用いてもよい。
【００５１】
プローブピン８−１と導体層４−１との接続は、図１のＣに示すように、導体層４−２の除去部分における導体層４−１の露出面に接続してもよく、またプローブピン８−２と導体層４−１の除去部分における導体層４−２の露出面との接続も同様にしてもよい。また、図１のＢの接続方法と図１のＣの接続方法を併用してもよい。
【００５２】
〔第２の実施の形態〕
【００５３】
第２の実施の形態は、導体層４−１、４−２や絶縁層６の厚さを異ならせたプローブバーや、電圧測定プローブとして導体層の異なるプローブピンを備えるプローブバーを示している。
【００５４】
図２は、第２の実施の形態に係るプローブバーの断面を示している。図２のＡに示すプローブバー２は、導体層４−１、絶縁層６および導体層４−２の３層構造である。導体層４−１は、絶縁層６および導体層４−２より厚く形成されている。
【００５５】
図２のＢに示すプローブバー２は、導体層４−１、絶縁層６−１、導体層４−２、絶縁層６−２および導体層４−３の５層構造である。導体層４−１は、他の４層の各々よりも厚く形成されている。プローブピン８−１は導体層４−１に接続されている。プローブピン８−２は導体層４−２に接続されている。また、プローブピン８−３は導体層４−３に接続されている。つまり、電圧測定プローブ１２は、導体層４−２、４−３に対応して複数のプローブピン８−２、８−３が設置されている。
【００５６】
図２のＡに示す構成では、プローブピン８−２を一括接続して使用することができる。図２のＢに示す構成では、複数の電圧測定プローブ１２のプローブピン８−２、８−３の各々の電位を外部に取り出すことができる。より多数の電位を外部に取り出すには、取り出す電位数に応じて導体層４−２、４−３の数を増やせばよい。その際、導体層４−２、４−３の厚さを薄くしてもよい。
【００５７】
電流測定プローブ１０のプローブピン８−１にはたとえば、数〔Ａ〕の電流が流れる。このため、電流測定プローブ１０のプローブピン８−１が接続される導体層４−１は、電気抵抗を下げるために厚く形成することが望ましい。電圧測定プローブ１２のプローブピン８−２、８−３にはほとんど電流が流れないので、電圧測定プローブ１２のプローブピン８−２、８−３が接続される導体層４−２、４−３は薄く形成すればよい。
【００５８】
このため、電流測定プローブ１０のプローブピン８−１が接続されている導体層４−１は厚いので、圧着端子を装着した電線をその導体層にネジ止めするなどにより、外部の測定器などに接続される。電圧測定プローブ１２が接続される導体層４−２、４−３のそれぞれは共に薄い。そこで、これらの接続にはたとえば、プリント基板用コネクタなどの接続手段を用いればよい。
【００５９】
〔第３の実施の形態〕
【００６０】
第３の実施の形態は、導体層よりも厚い絶縁層を備えるプローブバーを示している。図３は第３の実施の形態に係るプローブバー２の断面を示している。
【００６１】
図３のＡないしＣに示すプローブバー２では、導体層４−１、絶縁層６および導体層４−２の３層構造とし、絶縁層６が導体層４−１、４−２に対して厚く設定されている。導体層４−１は電流測定プローブ１０側に設定され、導体層４−２は電圧測定プローブ１２側に設定されている。
【００６２】
図３のＡに示すプローブバー２では、電流測定プローブ１０側で導体層４−１を残し絶縁層６および導体層４−２を部分的に除去している。この除去部分に電流測定プローブ１０のプローブピン８−１が設置されている。このプローブピン８−１が導体層４−１の内側にはんだ１１により接続されている。
【００６３】
また、電圧測定プローブ１２側では、導体層４−２を残して絶縁層６および導体層４−１を部分的に除去している。この除去部分には、電圧測定プローブ１２のプローブピン８−２が設置されている。このプローブピン８−２が導体層４−２の内側にはんだ１１により接続されている。
【００６４】
図３のＢに示すプローブバー２では、除去された絶縁層６の部分で導体層４−１に切り込みを入れ、この導体層４−１を絶縁層６の窪み部分に折り込み、電流測定プローブ１０のプローブピン８−１を接続している。電圧測定プローブ１２側においても同様に、除去された絶縁層６の部分で導体層４−２に切り込みを入れ、この導体層４−２を絶縁層６の窪み部分に折り込み、電圧測定プローブ１２のプローブピン８−２を接続している。
【００６５】
図３のＣに示すプローブバー２では、絶縁層６および導体層４−２の除去部分に、導体層４−１の絶縁層６の除去間隔内にプレス加工などにより溝２０が形成され、この溝２０内に電流測定プローブ１０のプローブピン８−１を配置し、導体層４−１にはんだ１１により接続している。電圧測定プローブ１２側においても同様であり、絶縁層６および導体層４−１の除去部分に、導体層４−２の絶縁層６の除去間隔内にプレス加工などにより溝２０が形成され、この溝２０部分に電圧測定プローブ１２のプローブピン８−２を配置し、導体層４−２にはんだ１１により接続している。この場合、電流測定プローブ１０と電圧測定プローブ１２の各プローブピン８−１、８−２はプローブバー２の各々異なる面から接続する必要があるが、適宜に図３のＡまたはＢに示す構成を併用し、プローブバー２の片面から接続してもよい。
【００６６】
各導体層４−１、４−２は各々独立して、圧着端子を装着した電線を絶縁体層６と共にプローブバー２にネジ止めするなどの方法で、外部の測定器などに接続することができる。また、コネクタを装着することによって、外部の測定器などに接続してもよい。
【００６７】
第１の実施の形態ないし第３の実施の形態に基づけば、導体層や絶縁層の各々の厚さを組み合わせることや、導体層または絶縁層の層数、プローブピンの配置などの種々の組み合わせは、本発明のプローブバーに含まれるものである。
【００６８】
〔第４の実施の形態〕
【００６９】
第４の実施の形態は、厚い絶縁層と薄い導体層とを備える、プリント基板を用いたプローブバーを示している。複数のプローブピンのうち、中央の１本を電圧測定プローブとし、他を電流測定プローブとして複数のプローブピンを備えている。
【００７０】
図４および図５は、第４の実施の形態に係るプローブバーを示している。図４のＡは一方の面から見たプローブバーを示している。図４のＢは、他方の面から見たプローブバーを示している。図５は、図４のＡのV−V線断面を示している。図４および図５において、図１と同一部分には同一符号を付してある。
【００７１】
このプローブバー２は、両面基板で構成されている。必要に応じて、多層基板を用いることもできる。また、パターン間を接続するジャンパーなどを併用すれば、片面基板でも同様の機能を実現しうる。
【００７２】
図４のＡおよびＢに示すように、プリント基板２１の基板部２２の表面には、既述の導体層として銅箔パターン２４や銅箔パターン２５が設置されている。基板部２２は絶縁層である。この銅箔パターン２４は、プリント基板２１の端部に形成された電流測定端子接続部１６−１と、複数の電流測定プローブ１０のプローブピン８−１が接続されている。また、銅箔パターン２５は、プリント基板２１の端部の電圧測定端子接続部１６−２と、基板中央部の電圧測定プローブ１２のプローブピン８−２に接続されている。電流測定端子接続部１６−１、電圧測定端子接続部１６−２は各々電線をネジ止めされる。プリント基板２１の四隅に形成された固定穴１４の周辺には、銅箔が存在しておらず、絶縁された基板部２２の部分で試験装置などに直接固定される。
【００７３】
プローブピン８−１、８−２は図５に示すように、基板部２２の切欠き部にはんだ１１によって接続される。プローブピン８−１、８−２をより確実かつ強固に接続するため、基板部２２の切欠き部にはスルーホールめっき２６が施されている。このスルーホールめっき２６は一例であり、これに限定するものではない。
【００７４】
この実施の形態では、大電流が流れる電流測定プローブ１０への銅箔パターン２４は、抵抗を下げるために広いパターンを構成している。さらに抵抗を下げるために、多層基板を用いて、内層を図４のＡと同様のパターンにして複数の導体層とすることも可能である。
【００７５】
〔第５の実施の形態〕
【００７６】
第５の実施の形態は、プリント基板を用いてプローブバーを構成している。電流測定プローブと電圧測定プローブの各プローブピンが交互に配置され、電流測定プローブと電圧測定プローブは、各々共通に接続されている。
【００７７】
図６は、第５の実施の形態に係るプローブバーを示している。図６のＡは一方の面から見たプローブバーを示している。図６のＢは、他方の面から見たプローブバーを示している。図７は、図６のＡのVII−VII線断面を示している。
【００７８】
このプローブバー２では、電流測定プローブ１０や電圧測定プローブ１２を外部と接続するために、プリント基板用コネクタ２８（３極のリード部品）を用いている。既述のように、電流測定プローブ１０には一例として数〔Ａ〕の電流が流れるが、電圧測定プローブ１２にはほとんど電流が流れない。このプローブバー２では、図６のＡに示すように、銅箔パターン２４に加え、図６のＢに示す３分の１程度の銅箔パターン２４も電流測定プローブ１０への接続に割り当てている。表裏面の銅箔パターン２４は、スルーホール２６によって接続しており、さらに抵抗を下げて大電流を流すことができるように構成している。この場合、３極のプリント基板用コネクタ２８のうち２極を割り当てているのも、同様の理由である。
【００７９】
電圧測定プローブ１２に接続している銅箔パターン２５には、ほとんど電流が流れないため細目のパターンとし、３極のプリント基板用コネクタ２８のうち１極のみを割り当てている。
【００８０】
図７に示すように、プローブピン８−１、８−２がはんだ１１によって接続されている。接続手段ははんだ１１以外の接続手段でもよい。プローブピン８−１、８−２と接続される銅箔パターン２４、銅箔パターン２５の接続部の物理的強度を保つために、プローブピン８−１、８−２の接続部の周辺には広い銅箔パターン２４、銅箔パターン２５が配置されている。さらに必要に応じて、スルーホール２６を適宜配置し、表裏面の銅箔パターン２４を接続することにより、プローブピン接続部の銅箔パターン２４の物理的強度を強化してもよい。
【００８１】
この実施の形態では、プローブピン８−１、８−２を片面に接続しているが、これに限定されない。このように、プリント基板２１の片面にプローブピン８−１、８−２を接続する方法は、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）のような薄い基板を使用し、絶縁体材料でプリント基板２１を覆い、これにより、プローブピン８−１、８−２を支持してプローブバー２の本体に固定するような場合にも利用可能である。
【００８２】
〔第６の実施の形態〕
【００８３】
第６の実施の形態は、プリント基板を用いた他のプローブバーを示している。複数の電流測定プローブと電圧測定プローブが交互に配置されている。電流測定プローブは共通接続しているが、電圧測定プローブは各々独立して外部に接続できる。
【００８４】
図８は、第６の実施の形態に係るプローブバーを示している。図８のＡは一方の面から見たプローブバーを示している。図８のＢは、他方の面から見たプローブバーを示している。
【００８５】
この実施の形態では、大電流を扱う電流測定プローブ１０のプローブピン８−１を外部と接続する部分は、電流測定端子接続部１６−１に電線をネジ止めできるように構成されている。電圧測定プローブ１２のプローブピンの８−２は、各々独立して外部と接続するために、プリント基板用コネクタ２９（多極の表面実装部品）を用いている。接続手段はこれに限定されない。
【００８６】
この実施の形態では、電圧測定プローブ１２の各プローブピン８−２の各々とプリント基板用コネクタ２９の間を銅箔パターン２５で接続している。多層基板を使用する場合は、これらの銅箔パターン２５の一部又は全部を必要に応じて内層の導体層で構成してもよい。
【００８７】
〔第７の実施の形態〕
【００８８】
第７の実施の形態はプリント基板を用いた他のプローブバーを示している。プローブバーの表面が絶縁体材料で覆われている。
【００８９】
図９は、第７の実施の形態に係るプローブバーを示している。図９のＡはプローブバーの側面を示している。図９のＢはプローブバーの平面を示している。図９のＣは図９のＢの側面を示している。図９のＤは図９のＢのIXB部の内部を示している。
【００９０】
この実施の形態では、プリント基板２１を絶縁体材料で形成されたケース３０内に設置している。ケース３０は外装部材の一例であり、プリント基板２１はケース３０内に注入された封止樹脂３２によって封入している。このようなケース３０および封止樹脂３２を用いることにより、プリント基板２１を外部と絶縁すると共に、プローブピン８−１、８-２を適正な位置に位置決めし、固定している。
【００９１】
このプローブバー２には、図９のＣに示すように、ケース３０内に設置されたプリント基板２１に、プローブピン８−１、８−２が接続されている。このように構成されたプローブバー２によれば、絶縁体材料で形成されたケース３０で試験装置などに取り付けることができ、プリント基板２１の表面を絶縁できる。
【００９２】
プローブバー２に設置されたプリント基板用コネクタ３４は、一例として２極のリード部品である。電流測定プローブおよび電圧測定プローブの各々のプローブピン８−１、８−２は、既述のプリント基板用コネクタ３４を介して外部接続が可能である。プリント基板２１を絶縁体材料で形成されたケース３０に装着する以外に、プリント基板２１の外面に絶縁性を持つフィルムやシートを接着してもよいし、また、絶縁性樹脂によるラミネート加工により、プリント基板２１の表面を絶縁してもよい。
【００９３】
なお、第７の実施の形態で示した構成つまり、その表面を絶縁体材料で覆うプローブバー２は、既述の第４の実施の形態〜第６の実施の形態のみならず、第１の実施の形態〜第３の実施の形態にも適用可能である。
【００９４】
〔第８の実施の形態〕
【００９５】
第８の実施の形態は、前述の各実施の形態のプローブバー２において、表面処理によってプローブバー表面の光反射率を調整する。
【００９６】
第１ないし第３の実施の形態のプローブバー２は、表面を金属で構成している。金属は一般的に、光を反射しやすいし、また、その表面の酸化等により光反射率や色が経年変化する。第４ないし第６の実施の形態のプローブバー２はプリント基板２１で構成され、その表面をソルダーレジストで被覆している場合も多い。このソルダーレジストでも、材質固有の色を有し、ある程度光を反射する性質を有する。このソルダーレジストで被覆されたプリント基板２１は、銅箔パターンがある部分とない部分とでは、外観色が異なる。第７の実施の形態のプローブバー２は、表面を絶縁層で覆っているが、絶縁体の材質や色、表面状態などで異なるものの、光を反射し得る。
【００９７】
太陽電池セルの電気的特性を測定する場合、プローブバー２は、太陽電池セルのバスバー電極上に当接される。このバスバー電極にプローブバー２を設置するのは、プローブバー２で太陽光を遮っても太陽電池セルの電気的特性に影響を及ぼさないからである。しかし太陽光や擬似太陽光は完全な平行光ではない。このような太陽光や疑似太陽光がプローブバー２で反射すると、この反射光がバスバー電極の周辺に照射される。また、バスバー電極の周辺にプローブバー２の影を生じる場合も生じる。反射による光量増大や影による光量低下は、太陽電池セルの発電効率（照射する太陽光の強度と、太陽電池セルの発電出力の比）に影響する。これにより測定の誤差を生じる。
【００９８】
斯かる課題を解決するには、プローブバー２に表面処理を施して、プローブバー２表面の光反射率を調整すればよい。この表面処理には塗装処理、メッキ処理、黒化処理、その他の表面処理が含まれる。
【００９９】
(1) 塗装処理
【０１００】
プローブバー２の表面に塗料を塗装し、プローブバー２の表面の光反射率を調整する。より具体的には、プローブバー２の有無による太陽電池セルの発電出力の変化を監視する。そして、プローブバー２の有無によって発電出力の増加または減少が生じず、発電出力に影響のないような塗料を選択すればよい。
【０１０１】
光の反射によって、プローブバー２が存在している場合にプローブバー２のない場合に比較して太陽電池セルの発電出力が増加すれば、塗料は光反射率の低いものを選択する。光反射を抑制するには、暗色のつや消し塗料が好ましい。より高度に光反射を抑制するには、たとえば、黒体塗料を選択してもよい。
【０１０２】
プローブバー２の存在で太陽電池セルの発電出力が減少する場合には、光反射率を高める塗装を行う。この場合、光反射を高めるには、つや消しでない明色の塗料を選択すればよい。
【０１０３】
なお、塗装による表面処理で光反射率を調整する対象は、上記実施の形態のいずれであってもよい。
【０１０４】
(2) メッキ処理
【０１０５】
第１ないし第３の実施の形態のプローブバー２において、その表面が金属の場合には、その金属表面にメッキ処理を施し、光反射率を向上させてもよいし、光反射率を低下させてもよい。またメッキの色によって反射光の色を変化させてもよい。光反射率等を調整するために、メッキ処理を施す場所として、金属表面の適当な領域や導体パターンを選択してもよい。
【０１０６】
(3) 黒化処理
【０１０７】
第１ないし第３の実施の形態のプローブバー２において、その表面が金属の場合は、その金属表面に黒化処理を施すことによって光反射率を低下させてもよい。この黒化処理においても、光反射率を調整するために、黒化処理を施す場所を、金属表面の適当な領域や導体パターンを選択することができる。
【０１０８】
(4) その他の表面処理
【０１０９】
第４ないし第６の実施の形態のプローブバー２のようにプリント基板２１を用いている場合には、ソルダーレジストの着色など光反射率を考慮した選択をすればよい。光反射率を低下させるためには黒色レジストや暗色のソルダーレジストが適し、光反射率を向上させるためには明色のソルダーレジストが適する。
【０１１０】
第７の実施の形態のプローブバー２では、その表面を覆うケース３０、フィルム、樹脂シートなどの絶縁体の色、材質、表面の平滑度、凹凸の有無などを選択して光反射率を調整すればよい。
【０１１１】
また、上記実施の形態のいずれにおいても、表面を粗面化処理や平滑化処理することにより、光反射率を調整してもよい。
【０１１２】
このように塗装処理、メッキ処理、黒化処理、その他の表面処理のいずれかの表面処理を施せば、プローブバー２の表面の光反射率を調整できる。つまり、プローブバー２の有無による太陽電池セルの出力電力量への影響を回避でき、太陽電池セルの出力などの測定精度を高めることができる。
【０１１３】
なお、この実施の形態において、プローブバー２を太陽電池セルのバスバー電極に当接した際に太陽電池セルからはみ出る部分は、表面処理しても影響がない（又は少ない）ので、必ずしもプローブバー２全体に表面処理を施す必要はない。プローブバー２の表面処理の光反射率を調整して、プローブバー２の有無によって太陽電池セルの発電出力が変化しないようにすればよい。太陽電池セルに照射する擬似太陽光の波長が限られている場合は、それらの限られた波長に注目して、色を考慮した表面処理による光反射率の調整を行なってもよい。
【０１１４】
〔他の実施の形態〕
【０１１５】
上記実施の形態では、太陽電池セルの測定に用いるプローブバーについて説明したが、本発明はこのプローブバーに限定されない。本発明のプローブバーは、太陽電池セル以外の電子素子の測定に広く用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１６】
本発明のプローブバーは、太陽電池セルなどでの電子素子の電気的特性の測定を行うために用いることができる他、直線状の位置に複数のプローブピンを当接させて行う電気的特性の測定に対して、広く利用することができる。
【０１１７】
プリント基板を用いるプローブバーによれば、複数のプローブピン各々を独立してプローブバーの外部に接続することが容易なので、たとえば、電位分布を得るなどの用途にも利用できる。
【符号の説明】
【０１１８】
２  プローブバー
４−１、４−２、４−３  導体層
６、６−１、６−２  絶縁層
８−１、８−２、８−３  プローブピン
１０  電流測定プローブ
１２  電圧測定プローブ
２４、２５  銅箔パターン
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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