(57)【要約】      （修正有）【課題】  半田部の液位の増減をより正確に検出することができる半田液位検出方法、半田自動供給装置および半田ディップ装置を提供する。【解決手段】  半田槽２に収容されている溶融半田の基準高さでの温度によって溶融半田の半田部の液位の増減を検出する。また、半田槽に収容されている溶融半田の基準高さでの温度に応じて半田槽中に半田を供給する。半田ディップ装置として溶融半田を収容するための半田槽と、上記の半田自動供給装置と、半田槽に収容されている溶融半田の基準高さでの温度を検出する温度センサ７とを含む。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半田槽に収容されている溶融半田の基準高さでの温度によって前記溶融半田中の半田部の液位の増減を検出することを特徴とする、半田液位検出方法。
【請求項２】
前記溶融半田は半田ドロス部を含むことを特徴とする、請求項１に記載の半田液位検出方法。
【請求項３】
前記温度の検出に熱電対を用いることを特徴とする、請求項１または２に記載の半田液位検出方法。
【請求項４】
半田槽に収容されている溶融半田の基準高さでの温度に応じて前記半田槽中に半田を供給することを特徴とする、半田自動供給装置。
【請求項５】
溶融半田を収容するための半田槽と、請求項４に記載の半田自動供給装置と、前記半田槽に収容されている溶融半田の基準高さでの温度を検出する温度センサと、を含む、半田ディップ装置。
【請求項６】
前記温度センサは熱電対であることを特徴とする、請求項５に記載の半田ディップ装置。
【請求項７】
フラックスを収容するためのフラックス槽と、洗浄液を収容するための洗浄槽と、を含むことを特徴とする、請求項５または６に記載の半田ディップ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半田液位検出方法、半田自動供給装置および半田ディップ装置に関し、特に溶融半田の半田部の液位の増減をより正確に検出することができる半田液位検出方法、半田自動供給装置および半田ディップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、太陽電池セルの製造工程において、銀ペーストがウエハに印刷された後に、銀ペーストの表面に半田付けを行なう半田ディップ工程が行なわれている。この半田ディップ工程においては、太陽電池セルを量産するにつれて半田槽に収容されている溶融半田の量が減少する。そこで、半田自動供給装置を用いて、溶融半田の量が一定レベルを維持するように半田を適宜供給している。
【０００３】
図４（ａ）から図４（ｃ）に、従来の半田液位検出方法を利用した半田の供給方法を図解する模式的な側面図を示す。まず、図４（ａ）に示されているように、半田槽２に収容されている溶融半田１１中にフロー型液位検出センサ６を浸漬させる。フロー型液位検出センサによる半田液位検出方法は、フロー型液位検出センサ６を溶融半田１１にセットし、半田ドロス部９も含めた液位を検出する。ここで、半田槽２にはフラックスが付着した太陽電池セルが投入されるため、溶融半田１１には、半田部８と、フラックスと半田部８を構成する半田とが反応することによって生成した半田ドロス部９とが形成される。そして、図４（ｂ）に示されているように、太陽電池セルの量産に伴って半田部８を構成する半田量が減少し、半田ドロス部９を構成する半田ドロス量が増加する。ここで、フロー型液位検出センサ６によって半田槽２中の溶融半田１１の液位が減少していることが検出されると半田槽２中に新たに半田が供給され、図４（ｃ）に示すように溶融半田１１の液位が増加して回復する。そして、フロー型液位検出センサ６によって半田槽２中の溶融半田１１の液位が増加して回復したことが検出されると半田の供給が停止する。
【０００４】
また、特許文献１には、溶融半田の液面に浮かぶフロートと、このフロートに連結され軸受で昇降自在に支持されたシャフトと、シャフトの移動を検出するセンサとで構成された液面検出センサを備えた半田噴流装置が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、グランパの水平方向両端に、溶融半田の液面検出用の２個の導通センサを対設した半田ディップ装置が開示されている。
【０００６】
また、特許文献３には、下端のみを開口した密閉型の中空体を、この中空体の下端における開口部を半田浴槽内における溶融半田に浸漬するようにして配設し、この中空体に中空体内における圧力を検出するための圧力センサを設けた溶融半田液面の検出装置が開示されている。
【０００７】
また、特許文献４には、鋭利な先端を有する第１の導体と、この第１の導体の先端よりもその先端が下方に位置する第２の導体とを備え、被測定導電性流体を媒体とする第１および第２の導体間の導通状態の変化により導電性流体の液面を検出するようにした液面検出センサが開示されている。
【０００８】
また、特許文献５には、上下方向の位置調整可能な本体に常時下方を向く接触針を回動自在に設置するとともに、接触針と半田液面との接触状態を電気的に検知する半田液面検出装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−１１８３５６号公報
【特許文献２】特開平６−２２６４４４号公報
【特許文献３】特開平３−１０５２１８号公報
【特許文献４】実開昭６２−３４３２１号公報
【特許文献５】実開昭６１−１５８３５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来のフロー型液位検出センサを用いた方法においては、半田ドロス部を含んだ溶融半田全体の液位の増減が検出されてしまうため、半田部の液位の増減の検出の正確性に欠けるという問題があった。また、従来の特許文献１〜５に記載の方法も同様の問題を有している。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、半田部の液位の増減をより正確に検出することができる半田液位検出方法、半田自動供給装置および半田ディップ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者が鋭意検討した結果、半田槽に収容された溶融半田の半田部とその半田部上に形成される半田ドロス部との間に温度差（半田ドロス部の方が半田部よりも温度が低い）があることを見い出し、本発明を完成するに至った。
【００１２】
すなわち、本発明は、半田槽に収容されている溶融半田の基準高さでの温度によって溶融半田の半田部の液位の増減を検出することを特徴とする半田液位検出方法である。ここで、本発明において「基準高さ」は、特に限定されず適宜設定することができる。
【００１３】
また、本発明の半田液位検出方法において、溶融半田は半田ドロス部を含んでいることがある。
【００１４】
また、本発明の半田液位検出方法においては、温度の検出に熱電対を用いることができる。
【００１５】
また、本発明は、半田槽に収容されている溶融半田の基準高さでの温度に応じて半田槽中に半田を供給することを特徴とする半田自動供給装置である。
【００１６】
さらに、本発明は、溶融半田を収容するための半田槽と、上記の半田自動供給装置と、半田槽に収容されている溶融半田の基準高さでの温度を検出する温度センサと、を含む、半田ディップ装置である。
【００１７】
ここで、本発明の半田ディップ装置において、温度センサとして熱電対を用いることができる。
【００１８】
また、本発明の半田ディップ装置は、フラックスを収容するためのフラックス槽と、洗浄液を収容するための洗浄槽と、を含むことができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、半田部の液位の増減をより正確に検出することができる半田液位検出方法、半田自動供給装置および半田ディップ装置を提供することができる。また、本発明においては、温度を基準にしているため、半田の供給開始時および供給停止時を数値化することができ、半田の供給管理が容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明の図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表わすものとする。
【００２１】
（半田ディップ装置）
図１に、本発明の半田ディップ装置の好ましい一例を上方から見た模式的な平面図を示す。本発明の半田ディップ装置１０は、順次配列された、フラックス槽１、半田槽２および洗浄槽３を含み、さらに半田槽２に新たな半田を供給するための半田自動供給装置５を含んでいる。ここで、半田槽２には、半田槽２中の溶融半田の基準高さにおける温度を測定することができる温度センサが備えられている。また、半田自動供給装置５は、半田槽２中の溶融半田の基準高さにおける温度に応じて半田槽２中に新たに半田を供給することができる半田供給部を含んでいる。温度センサとしては、たとえば熱電対などを用いることができる。
【００２２】
（半田ディップ工程）
以下、図２を参照して、太陽電池セルの製造工程における半田ディップ工程について説明する。まず、銀ペーストが印刷された後のウエハを複数積載したキャリア４をフラックス槽１中のフラックスに浸漬させる。これにより、銀ペーストの表面にフラックスが付着する。銀ペーストの表面に直接半田は付着しないため、銀ペーストと半田との間にフラックスを緩衝材として用いることにより、銀ペーストと半田とを付着させることができるようになる。このとき、銀ペースト以外の部分にもフラックスが付着する。
【００２３】
次に、フラックス槽１からキャリア４を引き上げた後、キャリア４を半田槽２中の溶融半田に浸漬させる。これにより、ウエハに印刷された銀ペーストの表面に半田付けを行なうことができる。ここで、銀ペースト以外のウエハの部分に付着したフラックスが半田槽２中の溶融半田の半田部と反応して溶融半田に半田ドロス部が生成される。
【００２４】
続いて、半田槽２からキャリア４を引き上げた後、キャリア４を洗浄槽３中の洗浄液に浸漬させてウエハの洗浄を行なう。最後に、ウエハを乾燥し、半田ディップ装置からキャリア４が取り出される。
【００２５】
上記のようにして半田ディップ工程が行なわれ、太陽電池セルが製造される。ここで、太陽電池セルの量産が進行するにつれて半田槽２中の溶融半田の量が減少するため、半田槽２中に新たに半田を供給する必要があるが、本発明においては、半田の供給開始時および供給停止時を判断するのに溶融半田の半田部の液位の増減をより正確に検出することができる点に特徴がある。
【００２６】
（半田液位検出方法）
以下、図３（ａ）から図３（ｃ）を参照して、本発明の半田液位検出方法の好ましい一例について説明する。まず、図３（ａ）に示すように、半田槽２に収容された溶融半田１１中に温度センサ７を浸漬させる。ここで、半田槽２に温度センサ７が取り付けられている。また、温度センサ７の温度検出部７ａは溶融半田１１の半田部８中の基準高さの位置に設置され、半田部８の温度は１９０℃〜１９５℃である。
【００２７】
次に、太陽電池セルの量産が進行すると、図３（ｂ）に示すように、半田槽２中の半田部８を構成する半田量が減少し、半田ドロス部９を構成する半田ドロス量が増加する。このとき温度センサ７によって検出される温度は徐々に低下していき、半田ドロス部９の温度である１７０℃〜１７５℃に近づいていく。
【００２８】
次いで、温度センサ７によって検出される温度が半田ドロス部９の実測温度になった時点で、上述した半田自動供給装置の半田供給部から半田槽２中に新たに半田を供給する。これにより、図３（ｃ）に示すように、半田部８を構成する半田量を増加させることができる。そして、温度センサ７によって検出される温度が再び上昇して半田部８の温度である１９０℃〜１９５℃になった時点で半田の供給を停止する。
【００２９】
なお、本発明において、半田の供給は、半田自動供給装置の半田供給部の一例であるベルト機構などによって行なうことができる。たとえば、ベルト機構のベルト上に固体の半田を載せ、ベルトの移動によって半田を半田槽２まで搬送し、ベルトの端部から半田を半田槽２中に落下させることによって半田を供給することができる。なお、半田の供給停止は、ベルトの移動を停止することによって行なうことができる。
【００３０】
（半田供給制御）
以下に、本発明における半田の供給開始および供給停止の制御の好ましい一例について説明する。ここでは、半田自動供給装置本体に取り付けられている温度タイマの設定温度（ＳＶ）値と半田槽中の溶融半田の基準高さにおける実測温度（ＰＶ）値とを比較することによって、半田の供給開始および供給停止の制御を行なう。なお、本体制御ＢＯＸに取り付けられている温度タイマは、ＳＶ値とＰＶ値の双方を同時に表示している。
【００３１】
まず、温度タイマのＳＶ値を設定するとともに、温度センサによって半田槽中の溶融半田の基準高さにおけるＰＶ値を常時検出する。ここで、温度タイマに表示されているＳＶ値はたとえば１８５℃であり、ＰＶ値はたとえば１９０℃である。
【００３２】
次に、太陽電池セルの量産が進行するにつれて、半田槽中の溶融半田の半田部を構成する半田量が減少し、半田ドロス部を構成する半田ドロス量が増加する。これにより、半田部の液位が徐々に減少し、温度の低い半田ドロス部が溶融半田の基準高さに近づいてくるため、基準高さの半田部の温度は半田ドロス部に引っ張られ、ＰＶ値は徐々に低下する。ここで、温度タイマに表示されているＳＶ値はたとえば１８５℃であり、ＰＶ値はたとえば１８８℃である。
【００３３】
その後、太陽電池セルの量産がさらに進行すると、ＳＶ値の方がＰＶ値よりも高く（ＳＶ値＞ＰＶ値）なる。ここで、温度タイマに表示されているＳＶ値はたとえば１８５℃であり、ＰＶ値はたとえば１８４℃である。このとき、半田部の液位が適正位置以下になったと判断して、半田の供給を自動的に開始し、半田部の液位を上昇させる。そして、ＰＶ値の方がＳＶ値よりも高く（ＳＶ値＜ＰＶ値）なった時点で、半田部の液位が適正位置以上になったと判断して、半田の供給が自動的に停止する。このような半田の供給開始と供給停止とが繰り返されて、半田の自動供給が可能になる。
【００３４】
このように本発明においては、溶融半田の半田ドロス部の温度と半田部の温度との温度差を利用することによって、溶融半田の半田部の液位の増減をより正確に検出することができる。そして、検出されたより正確な半田部の液位の増減に基づいて、半田の供給開始および供給停止を実行することができるため、より効率的に半田の供給を行なうことができる。さらに、半田の供給開始および供給停止の実行を温度値によって管理することができるため、半田の供給管理が非常に容易となる。
【００３５】
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。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明によれば、半田槽に収容されている溶融半田の基準高さでの温度によって、溶融半田の半田部の液位の増減をより正確に検出することができる。したがって、本発明は、太陽電池セルの製造に好適に利用することができるだけでなく、太陽電池セルの製造以外の半田付け工程にも利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の半田ディップ装置の好ましい一例を上方から見た模式的な平面図を示す。
【図２】本発明において太陽電池セルの製造工程における半田ディップ工程を図解する模式的な側面図である。
【図３】（ａ）は本発明において半田槽に収容された溶融半田中に温度センサを浸漬させたときの状態の一例を示す模式的な側面図であり、（ｂ）は本発明において半田槽中の半田部を構成する半田量が減少し半田ドロス部を構成する半田ドロス量が増加したときの状態の一例を示す模式的な側面図であり、（ｃ）は本発明において半田槽中に半田を供給して半田部を構成する半田量を増加させた後の状態の一例を示す模式的な側面図である。
【図４】（ａ）は従来において半田槽に収容された溶融半田中にフロー型液位検出センサを浸漬させたときの状態の一例を示す模式的な側面図であり、（ｂ）は従来において半田槽中の半田部を構成する半田量が減少し半田ドロス部を構成する半田ドロス量が増加したときの状態の一例を示す模式的な側面図であり、（ｃ）は従来において半田槽中に半田を供給して半田部を構成する半田量を増加させた後の状態の一例を示す模式的な側面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  フラックス槽、２  半田槽、３  洗浄槽、４  キャリア、５  半田自動供給装置、６  フロー型液位検出センサ、７  温度センサ、７ａ  温度検出部、８  半田部、９  半田ドロス部、１０  半田ディップ装置、１１  溶融半田。
【図１】
2006255719.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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