(57)【要約】      （修正有）【課題】はんだをワークピースに付着させるための方法および装置を提供する。【解決手段】ワークピースに付着させるはんだは、はんだ付け温度ＴＬでかつ超音波の作用下ではんだ付けが行なわれる。前記ワークピースを壊さずに問題なくはんだ付けを行なうために、前記はんだを加熱手段５０によって加熱し、搬送手段によって前記ワークピースを弾性的に支持し前記はんだは付着され、かつ前記超音波の作用下ではんだ付けが行なわれる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
はんだをワークピース、好ましくは、太陽電池のような半導体素子に付着させるための方法であって、前記はんだを、はんだ付け温度ＴＬでかつソノトロードによって、超音波の作用下ではんだ付けしてなる方法において、
前記はんだを、加熱手段によって加熱し、かつ前記ワークピースに付着し、超音波の作用下ではんだ付けすること、および／またははんだ付け中に、前記ワークピースを前記ソノトロードの方向に押圧することによって、前記ワークピースを運ぶ搬送手段によって、前記ワークピースを、弾性的に支持することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記はんだを前記加熱手段によって温度ＴＬに加熱し、但し、ＴＬ≧ＴＭであり、ＴＭは、はんだの溶融温度であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
はんだ付けのために必要な熱を、前記はんだを介して前記ワークピースに伝達することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記はんだを、前記ワークピースと前記加熱手段との間の相対移動の際に前記ワークピースと少なくとも一時的に接触される前記加熱手段によって加熱することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記加工手段を、前記ワークピースに沿って摺動可能に運ぶことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記ワークピースの上の前記はんだの高さを、超音波を前記はんだに導入するソノトロードの、ワークピース側で延びているソノトロードヘッドと、前記ワークピースの表面との間の間隔によっておよび／または前記はんだの塗布量によって、調整することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記超音波を照射するソノトロードの縦軸を、前記ワークピースから出ている法線に対し、角度αで整列し、但し、０°≦α≦９０°であり、好ましくは２０°≦α≦６０°であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記はんだと接触する、前記ソノトロードの先端は、超音波で励起されたソノトロードの波腹の中で延びていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
超音波振動を供給するために、ソノトロードヘッドを有するソノトロードを用い、このソノトロードヘッドの、前記はんだと接触する先端は、前記ワークピースに塗布されたはんだストリップの幅と同じかまたはこの幅より大きい幅を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
超音波振動を供給するために、前記はんだと接触する領域を有するソノトロードヘッドを有するソノトロードを用い、この領域は、硬質材料からなりまたは硬質材料を有し、特に、例えばタングステンカーバイド、ＳｉＣ、ダイヤモンドからなる硬質材料層からなることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
Ａｌ２Ｏ３，ＳｉＣ，Ｓｉ３Ｎ４，ＳｉＯ２のような研磨剤を含むはんだを用いること、あるいは、温度降下の際に析出されかつ研磨剤として作用する成分を含有するはんだを用いることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記はんだの硬化後に、はんだを新たに加熱し、かつ加圧によって平滑化することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記はんだと前記ワークピースとの間のはんだ付けソーンを、Ｎ２，アルゴンまたはフォーミングガスのような不活性ガスによって囲むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記はんだの、前記ワークピースへのはんだ付けの間に、前記はんだの上に、接続導体のような電気導体をはんだ付けすること、あるいは、前記はんだのはんだ付け後に、特別の方法段階で、熱エネルギを供給しつつ、前記ワークピースにはんだ付けされた前記はんだ上に、電気導体を塗布することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記ワークピースとしての太陽電池上に、前記はんだを、前記太陽電池上にある電流コレクタと導電結合するためのバスバーを形成するための路またはストリップの形態で、はんだ付けすることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
はんだ付けゾーンで、ワークピース（１２）上に、特に、太陽電池のような半導体素子上にはんだを付着しかつはんだ付けするための装置であって、はんだ供給手段（５４）と、前記はんだのための加熱手段（５０）と、超音波ソノトロード（５８）と、前記加熱手段および前記超音波ソノトロードに相対して前記ワークピースを搬送するための搬送装置（１０）とを具備し、
前記搬送装置（１０）は、前記ワークピース（１２）を、このワークピースを前記超音波ソノトロード（５８）の方向に押圧することによって、前記はんだ付けゾーンを通って弾性的に搬送することを特徴とする装置。
【請求項１７】
前記搬送装置（１０）は、第１のおよび第２の搬送手段（１６，１８）を有し、両者の間には、前記ワークピース（１２）が、締付状態で固定されており、前記第１の搬送手段（１６）は能動的に駆動され、前記第２の搬送手段（１８）は、前記第１の搬送手段またはワークピースとの摩擦係合によってあるいは追加の自身の駆動手段によって駆動されていることを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記第１のおよび第２の搬送手段（１６，１８）は、平ベルトまたは丸形ベルトのようなエンドレス平坦要素またはエンドレス丸形要素であることを特徴とする請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記第１のおよび／または第２の搬送手段（１６，１８）は、２つの互いに間隔をあけているエンドレス平坦要素またはエンドレス丸形要素を有し、これらの要素は、共通の軸（２７）に取り付けられた転向ローラ（２９，３０）を介して運ばれていることを特徴とする請求項１７または１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記第１の搬送手段（１６）は、前記ワークピース（１２）を前記第１のおよび第２の搬送手段（１６，１８）に供給することができるために用いる第３の搬送手段（２０）によって、駆動可能であることを特徴とする請求項１７に記載の装置。
【請求項２１】
前記加熱手段（５０）および前記超音波ソノトロード（５８）は、ユニットとして、前記ワークピース（１２）の搬送面を規定する前記第１の搬送手段（１６）に対し調整可能であることを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【請求項２２】
前記加熱手段（５０）および前記超音波ソノトロード（５８）は、互いにかつ前記搬送面に対し調整可能であることを特徴とする請求項１６または２１に記載の装置。
【請求項２３】
前記加熱手段（５０）は、溶融したはんだを放出しかつ前記搬送面に整列された出口開口部（５４）を有することを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【請求項２４】
前記出口開口部（５４）の領域に直ぐに、またはこの出口開口部から間隔をあけて、前記溶融したはんだと接触するソノトロードヘッド（４４）を有する超音波ソノトロード（５８）が設けられていることを特徴とする請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
この装置は、前記加熱手段（５０）に対し絶縁された少なくとも１つのガス供給チャンネル（６２）を有し、このガス供給チャンネルから、前記はんだ付けゾーンに不活性ガスが供給されることができることを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【請求項２６】
前記加熱手段（５０）は、ワークピース側に、少なくとも１つの摺動ランナー（４６，４８）を有することを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【請求項２７】
前記加熱手段（５０）は、前記少なくとも１つの摺動ランナー（４６，４８）によって、前記ワークピース（１２）上に摺動可能に支持されることができることを特徴とする請求項２６に記載の装置。
【請求項２８】
前記ワークピース（１２）またはこのワークピース上に付着されたはんだは、センサによって検知可能であり、決定された値に従って、前記超音波ソノトロード（５８）が前記はんだに対し整列可能であることを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【請求項２９】
前記ソノトロード（５８）の、前記はんだと接触する領域は、前記ワークピース（１２）に付着される溶融されたはんだ付けストリップの幅と同じかまたはこの幅より小さい幅を有することを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【請求項３０】
前記ソノトロード（５８）の、前記はんだと接触する領域は、タングステンカーバイド、炭化ケイ素、窒化ホウ素またはダイヤモンドからなる硬質材料層を有することを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、はんだをワークピース、好ましくは、太陽電池のような半導体素子に付着させるための方法に関する。はんだは、はんだ付け温度ＴＬで、超音波の作用下ではんだ付けされる。更に、本発明は、はんだ付けゾーンで、ワークピース上に、特に、太陽電池のような半導体素子上にはんだを付着しかつはんだ付けするための装置に関し、この装置は、はんだ供給手段と、はんだのための加熱手段と、超音波ソノトロードと、加熱手段および超音波ソノトロードに相対してワークピースを搬送するための搬送装置とを具備する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１からは、接続導体を太陽電池に取り付けるための方法が公知である。この方法では、はんだを超音波はんだ付けによって太陽電池に付着させる。この目的のために、はんだワイヤまたははんだプレフォーム（Lotformteile）の形態のはんだは、超音波ソノトロードによって、はんだ付け温度ではんだ付けされる。
【０００３】
はんだを特に太陽電池に超音波ではんだ付けすることは、融剤を使用する必要がないという利点を示す。他の場合では、融剤を使用しないことによって、太陽電池の損傷という危険性が生じてしまう。超音波作用によって、太陽電池上にある酸化層が破り開かれる。その目的は、はんだと、太陽電池の、対応の金属層との間の、機械的に強い導電接続を保証するためである。このことは、金属層が、アルミニウムからなる裏面コンタクトのようなアルミニウム層であるとき、特にそのとき、利点がある。
【０００４】
このような超音波はんだ付け方法は、例えば、特許文献２または非特許文献１から読み取れる。
【０００５】
知られた方法では、超音波を照射する、超音波ソノトロードであってもよいはんだ付け装置の、その取付によって、薄い壊れやすいワークピースの場合には、ワークピースが損傷を受けるという欠点がある。しかしながら、特に、ワークピースが凹凸のある表面を有するときに、はんだ付け接続が、必要な程度には均等に形成されていないという欠点に注意しなければならない。更に、超音波ソノトロードによって伝導される熱エネルギによるはんだの溶融によって、必要な熱入力が、ソノトロードの、はんだと接触される先端のデザインの故に、必要な程度には再現可能に達成されないという欠点がある。
【０００６】
特許文献３からは、太陽電池モジュールを製造するための方法および装置が公知である。この目的のためには、互いに接続される個々の太陽電池が、複数の搬送ベルトの間で運ばれる。一方の搬送ベルトは、連続する太陽電池をコネクタと接続するために必要な熱エネルギを放出し、他方の搬送ベルトは、接続のために必要な圧力を伝達する。第３の搬送ベルトによって、複数の太陽電池は、最初の２つのベルトに供給される。
【０００７】
特許文献４からは、超音波ソノトロードが読み取れる。超音波ソノトロードによって、はんだがワークピースに付着される。超音波ソノトロードの縦軸は、ワークピースの法線に対し平行に延びている。
【０００８】
特許文献５には、成分として研磨剤を含むはんだ材料が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】WO-A-2008/014900（DE-A-10 2006 035 626）
【特許文献２】US-B-6,357,649
【特許文献３】EP-A-1 699 090
【特許文献４】JP-A-2844330
【特許文献５】DE-T-692 22 611
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】Mardesich et al.:”A Low-Cost Photovoltaic Cell Process Based on Thick Film Techniques;14th IEEE PV, Sp.Conf.Proc.,1980 pp 943-947
【発明の概要】
【００１１】
明細書の最初の部分に記載されたタイプの方法および装置を、壊れやすいワークピースに、特に、２００μｍまでの厚さおよび／または波形のまたはわずかに湾曲した表面を有するワークピースにはんだをはんだ付けすることができるように、改善するという目的が本発明の基礎になっている。この場合、再現可能なはんだ付けの保証と同時に高い処理量の可能性を開くことが意図される。
【００１２】
本発明によれば、上記目的は、明細書の最初の部分に記載のタイプの方法を用いて、ワークピースを、はんだ付けの最中に、弾性的に支持すること、および／またははんだを、加熱後に、ワークピースに付着しかつ超音波作用下ではんだ付けることによって、解決される。
【００１３】
本発明は、はんだを、加熱手段によって加熱し、ワークピースに付着し、かつ超音波の作用下ではんだ付けすること、および／またはワークピースを、はんだ付け中に、ワークピースをソノトロードの方向に押圧することによって、ワークピースを運ぶ搬送手段によって、弾性的に支持することを特徴とする。この場合、特に提案されていることは、はんだを、はんだのはんだ付け温度ＴＬへの加熱後に、超音波作用によってはんだ付けすることである。はんだ付け温度ＴＬは、≧ＴＭである。ＴＭは、はんだ材料の融点である。融点は、例えば、Ｓｎ-Ｂｉ-はんだ材料では、１４０℃、Ｓｎ-Ｐｂはんだ材料では１８０℃である。
【００１４】
本発明によれば、はんだをまず所望のはんだ付け温度に加熱し、次に、溶融したはんだをワンピースに塗布することが提案されている。次に、所望の超音波が照射される。この措置によって、再現可能なはんだ付けが保証される。はんだとの内的結合のためのワークピースの加熱が、はんだ自体からワークピースへ伝達される。加熱されたはんだ自体が、結合に必要な熱を、ワークピース材料に入れる。しかし、熱の伝達が、超音波装置によってなされる必要はない。このことによって再現可能なはんだ付けが保証されている。
【００１５】
特に、本発明は、ワークピースの加熱を、はんだが自らの熱をワークピースとの接触によってワークピースに放出することにより、なされることを提案する。このことを保証するためには、はんだ材料を加熱する加熱手段を、はんだ付けゾーンの領域で、直にワークピースの上面へ運ぶことができる。必要な場合には、加熱手段とワークピースとの間の直接的な接触が、例えば加熱手段から出ているランナーによってなされる。
【００１６】
補足的に、超音波装置が、所望の温度に調節することができる。更に、ソノトロードの温度は、はんだ付け温度ＴＬと同じか、それよりも僅かに高いほうがよい。但し、はんだから熱が除去されないことが意図される限りである。
【００１７】
加熱温度の温度は、好ましくははんだ付け温度ＴＬと６００℃との間、特に、少なくともはんだ付け温度ＴＬより上のほぼ１００℃にあるほうがよい。
【００１８】
ソノトロードがはんだから熱を奪わないためには、ソノトロードの温度は、はんだ付け温度ＴＬと６００℃との間、好ましくは３００℃と５００℃の間の範囲にあるほうがよい。ソノトロードが、加熱手段の温度と同じ温度を有することは好ましい。
【００１９】
際立った独自発明的な実施の形態では、更に、ワークピースが、はんだ付け中に弾性的に支持されることが提案されている。このことによって、厚さが変化するまたは凹凸のある表面を有するワークピースを、必要な程度にかつ再現可能に処理するころができることが保証されている。ワークピースが超音波ソノトロードに弾性的に押圧される。ソノトロードすなわちソノトロードの先端が、常に、超音波入力中に、溶融されたはんだと接触していることが保証されている。
【００２０】
ワークピースの弾性的な支持に基づいて、ワークピースは、ソノトロードの方向に押される。この弾性的な支持は、搬送要素によって可能にされる。この搬送要素によって、ワークピースは、ソノトロードの下を通って運ばれる。この場合、搬送要素は、０．０１ｋＮ／ｍｍ２≦Ｅ≦０．１ｋＮ／ｍｍ２の間の弾性係数（Ｅ，単位  ｋＮ／ｍｍ２）範囲にあるほうがよい。
【００２１】
これらの措置すべてによって、ケイ素ウェハのような高感度のワークピースを破壊なしに処理することができる。同時に、温度調節によって、超音波の作用を考慮せずとも、亀裂が生じないことが保証されている。
【００２２】
特に提案されていることは、はんだ付け工程中に、ワークピースが、例えば歯付きベルトとしてデザインされた搬送手段によって、はんだ付けゾーンに入りかつこのはんだ付けゾーンの中を通って搬送されることである。ワイヤの形態のはんだを、市販のワイヤフィールドを介してはんだ付けゾーンに入れることができる。この目的のために、はんだワイヤを加熱手段に挿入することができる。加熱手段の中で、はんだは溶融する。後続のはんだワイヤは、溶融された材料を、出口開口部を通って押し出す。その目的は、はんだ材料をワークピースの上に塗布するためである。この場合、既に、溶融されたはんだ材料が、ソノトロードと接触する。ソノトロードは、同様に、加熱されていることは好ましい。
【００２３】
ソノトロードの加熱は、塗布面が大きい場合には、必ずしも必要ではない。しかしながら、はんだの付着後に、はんだの上に、例えば導体路をはんだ付けすることが意図され、このことは、太陽電池がワークピースときの、接続導体の場合に当てはまり、従って、細いはんだ付けストリップがはんだ付けされることが意図されるときは、一定の温度が十分な程度には保証されていないときの、はんだのはんだ付けの際に、導体路の引き剥がし力が、導体路の長さに亘って同一のままであることが保証されていないだろう。このことは、導体路の横断面が５ｍｍ２より下であるときに、当てはまる。
【００２４】
はんだ付けゾーンにおける均等な温度は、はんだが、ワークピースの直ぐ上に熱を照射する加熱手段を通って運ばれるとき、達成される。ワークピースに沿って延びている金属プレートによって、はんだを運ぶことができる。十分に性能のよい加熱要素が、同様に必要である。加熱要素および熱容量は、溶融熱および結晶化熱が、短時間で給排されることができるように、設計されねばならない。この場合、既述のように、溶融熱の供給は、同様に加熱されていてもよいソノトロードの温度に係わりなく、なされる。
【００２５】
熱の排出は、実質的にワークピースの内部で、例えば、熱を大気に排出する、ワークピースとしてのケイ素ウェハにおいてなされる。伝達された熱は、ケイ素ウェハ自体の僅かな加熱をもたらすにすぎない。それ故に、直ぐ続いて、他の処理もなされることができる。
【００２６】
しかし、本発明に係わる教示は、はんだ付けされたはんだへの超音波の作用直後に、太陽電池の、接続導体のような導体が、はんだ付けされるという可能性も含む。
【００２７】
はんだおよびソノトロードを、同一の位置で、ワークピースである太陽電池の金属被覆と直接に接触させるほうがよい。ソノトロードと金属被覆との間の間隔ａは、０＜ａ≦５００μｍ、特に５０μｍ≦ａ≦１００μｍである。
【００２８】
本発明に基づいて、超音波出力および超音波周波数、はんだ供給温度およびはんだ付け温度は、別々に、制御される。それ故に、破壊および亀裂の形成のような破損をもたらす、はんだの、ワークピースへのはんだ付けが、回避される。
【００２９】
本発明に係わる超音波はんだ付けでは、亀裂が、特に太陽電池のような半導体素子に生じないことが、非常に優しい熱供給によって保証される。本発明に基づき、加熱されたはんだ自体を介しての熱の供給がなされる。半導体素子を追加の加熱手段により加熱することができる。しかし、このことは必ずしも必要ではない。むしろ、必要なプロセスパラメータが、熱せられたはんだを介してのみ、用いられることが、特に提案される。追加の加熱手段が設けられていてもよいのは、はんだの冷却が、ワークピースへの熱伝導に基づいて、最小にするべきことが望まれるときである。太陽電池の場合に、熱容量および熱伝導も、例えば２００μｍまでの比較的少ない厚さの故に、低い。しかしながら、接続導体の後のはんだ付けのためには、比較的少ないはんだ量しか塗布されないので、追加の加熱手段は、必要な場合には、再現可能な結果を保証するために、用いられることができる。
【００３０】
しかしながら、本発明は、一方では半導体素子の予備加熱のため、および他方でははんだ材料の溶融または加熱のために用いることができる追加の加熱手段を用いることも含む。
【００３１】
この目的のために、例えば、太陽電池を予備加熱するかまたははんだ材料を溶融するホットエアノズルを用いることができる。この場合、半導体材料上に沿っての加熱手段の摺動は必要ない。
【００３２】
はんだの温度およびソノトロードおよび加熱手段の温度の調節によって、はんだ付け個所から、温度勾配が形成される。この温度勾配は、本発明に係わる教示に基づき、亀裂発生を不可能にする。超音波装置の出力および周波数の調節によって、更に、はんだが、所望の程度に、ワークピースの材料と、太陽電池の裏面の場合には、焼成またはスパッタリングされたアルミニウム層と、必要な程度に、結合または合金化すること、および、十分な接着力が保証されており、その結果、次に、はんだ付けされる導体路に作用する剥ぎ取り力が、剥がれをもたらすことはないことが保証される。
【００３３】
プロセス熱が、はんだによって、好ましくははんだのみによって、破損の恐れのある太陽電池のようなワークピースへもたらされるとき、極めて優しい方法が用いられることが明らかになった。
【００３４】
超音波の照射によって保証されることは、はんだがはんだ付けされるべき相手であるワークピース表面上の、万が一ある酸化層が、破り開かれ、それ故に、はんだと材料の間の所望の結合、および材料へのはんだの合金化が、必要な程度に可能にされることである。あり得る説明は、超音波振動の、はんだ溶融物への浸入の際に、複数のキャビティが発生され、これらのキャビティは壊れて、衝撃波を金属被覆の材料へもたらすことである。このマイクロ機械的負荷によって、その下に位置している材料構造が破壊され、例えば、はんだとの合金形成が活発化される。金属面にある酸化層が破壊され、それ故に、融剤なしのはんだ付けが可能となる。十分に硬い合金を製造することが意図されるとき、はんだ付け温度が十分に高く選択される。この場合、太陽電池がワークピースとして用いられる限り、太陽電池の光起電力特性が損なわれない、という副次的な条件が考慮される。
【００３５】
はんだをアルミニウム層にはんだ付けすることが意図されるとき、５００℃までの温度が必要である。この場合に提案されていることは、スズからなるかまたはスズを含むはんだ材料の場合には、はんだ材料の温度が１８０℃と５００℃、好ましくは２５０℃と４００℃の間に調節されることである。このことによって、太陽電池の特性は悪影響を受けない。
【００３６】
ソノトロードには、定常の縦波が発生される。縦波はソノトロードの軸方向に延びている。この場合、ソノトロードは、波腹がソノトロードヘッド、すなわちはんだと接触している先端で延びているように、波長に対して設計されている。このことによって、所望のキャビティが形成されることが可能である。特に酸化層を破壊することが意図されているときは、ソノトロードの縦軸が、ワークピースの、ソノトロードに向いている表面から出ている法線と一致しないことは、利点である。従って、本発明により、ソノトロードの縦軸を、法線に対し所定の角度で調整することができることが提案されている。この角度は、０°と９０°の間である。ソノトロードの縦軸と法線とが一致すべきでないとき、角度は、法線に対し２０°と６０°の間に調整するほうがよい。このことによって、必要な程度に、酸化層を破り開けることができる。このことは、超音波溶接の場合にも、当てはまる。
【００３７】
このこととは別に、本発明に係わる教示の改善では、プロセスの安定性を得るために超音波装置が連続的に働いていることができる。その目的は、超音波装置の制御の際の万が一生じる共振のずれ（Resonanzabweichungen）を回避するためである。超音波装置の連続的な作動は、はんだによる濡れ特性が安定化されるという利点をもたらす。
【００３８】
他の、際立った、独自発明的な思想は、太陽電池が半導体素子であるときは、通常、銀からなるバスバーの代わりに、はんだ付けストリップ自体が、予め太陽電池上に取り付けられた電流コレクタ（フィンガ）を接続することを提案する。
【００３９】
はんだ付けストリップの形態のバスバーは、フィンガと導電結合しなければならず、しかし、太陽電池の、フィンガに向いた半導体層までの貫通接続（Durchkontaktieren）がなされることはなく、貫通接続がなされないことにより、他の場合なら、短絡が生じてしまうだろう。それ故に、超音波によるはんだ付けストリップのはんだ付けの際には、太陽電池の、特にＳｉＮｘからなり、反射防止層として用いられる外層が、破壊されないことが、保証されねばならない。この目的のために、ソノトロードの面から出ている法線に対する、ソノトロードの縦軸が、０°より大きくて、特に２０°と６０°との間の範囲にある角度を形成するという思想が用いられる。このことによって、超音波はんだ付けの際には、超音波振動の横軸の振動成分が作用する。それ故に、下にある半導体層と接触がなされることがないように、ＳｉＮＸ層のような前層が破壊されることなく、フィンガ（はんだ付けストリップまたは棒はんだ）によるはんだ付けが、適切になされる。はんだ付けストリップのはんだ付けが、超音波周波数が低いとき、２０と４０ｋＨｚの間の範囲でなされることは好ましい。
【００４０】
特に提案されていることは、超音波が、整列されたソノトロード縦軸の、ワークピースによって平行に規定された面に対し、斜めにまたは極端な場合には平行に照射されることである。実際また、ソノトロードの励起は、共振周波数と異なる周波数でなされてもよい。このことは、ソノトロードの離調によって、あるいはソノトロードの長さの選択によってなされることができる。ソノトロードは、λ／２またはλ／２の整数倍とは異なる。
【００４１】
本発明では、はんだ付けストリップの形態で、はんだを付着させることができる。これらのはんだ付けストリップは、特にスズからなり、２ｍｍ／ｓｅｃと２００ｍｍ／ｓｅｃの間、特に、２２ｍｍ／ｓｅｃと８０ｍｍ／ｓの間の速度で塗布される。この場合、はんだ付けストリップをバスバーとして太陽電池の前面に超音波で付着する可能性もある。はんだ付けストリップ、従って好ましくはスズストリップは、１と３ｍｍの間の幅、好ましくは約２ｍｍの幅を有するほうがよい。
【００４２】
本発明の改善で提案されていることは、はんだが研磨剤を含むことである。その目的は、はんだがはんだ付けされるべき相手である、特に金属層の表面を、破り開き、あるいは、酸化層を除去するためである。
【００４３】
例として、DE-T-69222611から読み取れる研磨剤添加物を用いることができる。この公報を本願に組み入れることを明記する。
【００４４】
補足してまたはその代わりに、はんだの中に溶かされ、はんだの冷却の際に生じ、かつ出来る限り硬い沈殿物を形成する合金成分を用いることができる。例えば金属元素Ｍｅで濃縮されかつスズからなりまたはスズを含むはんだが、金属元素Ｍｅのまたは化合物ＳｎＸＭｅ１−Ｘの冷却の際に、マイクロメータの大きさの固体粒子を析出することができる。これらの固体粒子は、例えば、酸化層の機械的磨耗を強めることが可能de
ある。この場合、Ｍｅは、グループＺｎ，Ａｇ，Ｃｕ，Ａｌ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｂａ，Ｐｂ，Ｓｂ，Ｂｉ，Ｎｉ，Ｇｅ，Ｓｉの少なくとも１つの金属であってもよい。
【００４５】
更に、本発明は、はんだの付着前に、ワークピース上の酸化層、例えばアルミニウム酸化層を、例えば、ツールによる往復動によって平滑化することを提案する。このような措置によって、酸化層は、塑性変形される。このことによって、今ある脆さの故に破壊がなされる、
超音波の使用および超音波の法線に対する整列によって、はんだ付けに供給される超音波によって、今ある酸化層、例えばアルミニウム酸化層を破壊することができる。同時に、ワークピースの表面層構造は、供給された超音波の故にはんだに生じるキャビティと、キャビティの崩壊とによって破り開かれる。それ故に、層材料へのはんだの合金化が可能にされる。はんだと層材料の間に合金が形成される。この部分反応の程度は、ワークピースの表面の法線に対する、ソノトロードの縦軸の、その角度調節によって影響を受け、はんだがはんだ付けされるべき相手である金属化層材料に従って、最適化されねばならない。
【００４６】
他の、注意すべきプロセス因子は、ソノトロードヘッドすなわちその先端とワークピース表面との間の間隔である。この間隔によって、ワークピースの上方の、はんだ層の厚さすなわち高さによって予め設定される。
【００４７】
厚さを、簡単な方法で、機械的に調節することができる。
【００４８】
このことは、ソノトロードすなわちソノトロードヘッドまたは先端と、ワークピースの表面との間隔によって、なされることができる。この場合、特に提案されていることは、微測ねじによって、ソノトロードを、表面に対し０μｍと５００μｍとの間の、好ましくは５０μｍと１００μｍの間の間隔で調整することができる。それ故に、このことにより、溶融深度が予め設定される。
【００４９】
ソノトロード、詳しくはソノトロードの先端は、更に、加熱手段の、必要な場合にはワークピース上で支持される複数のランナーの間に、しかも、これらのライナーの縦方向に見てライナーの前端の領域でまたは前端の前に設けられているほうがよい。この場合、ランナーは、はんだのための加熱の温度を有し、従って、加熱手段からの排出の際のはんだの温度を有するほうがよい。それ故に、所定の温度条件が支配している。
【００５０】
ソノトロードまたは同様に作用する要素を有する、使用される超音波装置は、２０ｋＨｚと１００ｋＨｚの間の、好ましくは４０ｋＨｚと８０ｋＨｚの間の領域で励起されるほうがよい。
【００５１】
はんだがはんだ付けされる相手であるワークピースを、破損のなしに処理することができるように、ワークピースは、いわば弾性的に支持される。この目的のために、例えば提案されていることは、ワークピースが、歯付きベルト、丸形ベルトリングまたは平ベルトを介して、はんだ付けゾーンに入れられる。はんだ付けゾーンには、ソノトロードを有する加熱手段が設けられている。超音波ソノトロードの、ワークピースへの降下の際に、湾曲をもたらす力が、はんだを介してワークピースに導入されるので、軟らかなまたは弾性的な支持がなされる。この支持は、記述のように、特に、搬送ベルト上での支持によってなされる。この搬送ベルトは、超音波ソノトロードを載せることによって、ワークピースの反りを埋め合わせる。各々のワークピースに異なって発生する、ワークピースの湾曲は、損傷をもたらすことはない。更に、このことによって、以下の利点が生じる。この利点とは、ソノトロードの、ワークピースの表面に対しての、マイクロメータの正確さの位置決めが必ずしも必要というわけではなくて、何故ならば、搬送ベルトまたはベルトが、ワークピースを、実質的に一定の僅かな力で、ソノトロードの方向に押圧する、という利点である。
【００５２】
従って、明細書の最初の部分に記載のタイプの発明は、ワークピースの搬送手段が、ワークピースを、はんだ付けゾーンを通って、弾性的に搬送することを特徴とする。
【００５３】
搬送装置が、ワークピースを、このワークピースの、超音波ソノトロードの方向に押圧することによって、はんだ付けゾーンの中を弾性的に搬送することが提案される。
【００５４】
特に提案されていることは、搬送装置が、第１のおよび第２の搬送手段を有し、両者の間には、ワークピースが、締付状態で固定されており、第１の搬送手段は能動的に駆動され、第２の搬送手段は、第１の搬送手段またはワークピースとの摩擦係合によって駆動されることである。
【００５５】
特に、第１のおよび第２の搬送手段は、平ベルトまたは丸形ベルトのようなエンドレス平坦要素またはエンドレス丸形要素であり、第１のおよび／または第２の搬送手段は、２つの互いに間隔をあけているエンドレス平坦要素またはエンドレス丸形要素を有し、これらの要素は、共通の軸から出ている転向ローラを介して運ばれる。この場合、第１の搬送手段は、第３の搬送手段によって駆動されるほうがよい。この第３の搬送手段によって、ワークピースは、第１のおよび第２の搬送手段に供給されることができる。両者の搬送手段の領域には、はんだ付けゾーンが延びている。
【００５６】
加熱手段および超音波ソノトロードは、共通の保持手段から出ているほうがよい。この保持手段に対し、搬送手段および超音波ソノトロードが、ユニットとして、第１の搬送手段によって予め設定されている、ワークピースの搬送面へ、調整可能である。更に、超音波ソノトロードと加熱手段との間の相対調整が可能である。その目的は、塗布されるはんだの厚さすなわち高さを調整することができるためである。幅は、更に、はんだの塗布に依存している。
【００５７】
加熱手段は、溶融したはんだを放出しかつ搬送面に整列された出口開口部を有する。更に、出口開口部の領域に直ぐに、またはこの出口開口部から間隔をあけて、溶融したはんだと接触するソノトロードヘッドを有する超音波ソノトロードが設けられていることができる。
【００５８】
更に、提案されていることは、本発明の装置が、加熱手段に対し絶縁された少なくとも１つのガス供給チャンネルを有し、このガス供給チャンネルによって、はんだ付けゾーンに不活性ガスが供給されることができることである。この不活性ガスは、アルゴン、窒素またはフォーミングガスであってもよい。
【００５９】
本発明の改善で提案されていることは、加熱手段または超音波ソノトロードは、共通の保持手段には、洗浄手段が割り当てられていることである。その目的は。加熱手段またはソノトロードに、はんだによる外被を除くためである。実際また、はんだによる汚染を除くために、吸引装置が設けられていてもよい。
【００６０】
実質的にプロセスに関連のコンポーネントが、共通の保持手段から出ているので、簡単な保守がなされることができる。
【００６１】
本発明の複数の他の詳細、利点および特徴は、複数の請求項と、これらの請求項から読み取れる、単独および／または組合せで生じる複数の特徴とからのみならず、図面から見て取れる複数の好ましい実施の形態の以下の記述からも明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】搬送装置の側面図を示す。
【図２】図１のＡ−Ａに沿った断面図を示す。
【図３】溶融したはんだを超音波装置によって放出するための装置の原理図を示す。
【図４】図３に示した装置の部分図を示す。
【図５】１つの超音波装置のソノトロードの、半導体素子に対する位置決めの状態を示す。
【図６】ソノトロードの、図５の半導体素子に対する他の位置決めの状態を示す。
【図７】半導体素子を加熱するための手段の切断面を示す。
【図８】はんだ路を平滑にするための手段を示す。
【図９】ソノトロードの原理図を平面図で示す。
【発明を実施するための形態】
【００６３】
基本的に同一の要素には同一の参照符号が付されている図面からは、全く基本的に、平らなワークピースにはんだを付着させ、かつ、はんだをワークピースにはんだ付けするための装置および措置がここでは、見て取れる。ここで、以下、本発明に係わる教示を、ワークピースである太陽電池を参照して説明する。ただし、このことによって、限定がなされることは意図されない。実際また、記述される搬送手段は、例として理解されねばならず、同一に作用する複数の要素と取り替えることが可能である。これらの要素は、説明される作用を保証するのであるから、技術用語が、同義語として理解されねばならない。
【００６４】
図１からは、複数の太陽電池１２をはんだ付けステーションを通って搬送するために用いる搬送装置１０が見て取れる。はんだ付けステーションは、基本的には、図３から見て取られ、参照符号１４を有する。
【００６５】
搬送手段２０は、２つの、互いに間隔をあけた歯付きベルト２２，２４を有する。これらの歯付きベルトは、共通の歯付きベルトディスク２６、２８を介して駆動される。歯付きベルト２２，２４は、シャフト２７を介して互いに結合された歯付きベルト用ディスク２９，３０を駆動する。シャフト２７には、平ベルトディスク３２が嵌め込まれている。平ベルトディスクの周りには、高弾性的な平ベルト３４が運ばれかつ駆動される。平ベルト３４は、更に、他の平ベルトディスク３６の周りに運ばれる。図１の図では、平ベルト３４の上方には、転向ローラまたは転向ディスク３８，４０の周りに運ばれる平ベルト４２が延びている。この平ベルトと、高弾性の平ベルト３４との間では、太陽電池１２が、はんだ付けステーション４２を通って運ばれる。従って、平ベルト４２の搬送は、平ベルト３４および／または処理される太陽電池１２との摩擦係合によってなされる。但し、太陽電池が、歯付きベルト２２，２４を介して平ベルト３４と４２の間の領域へ入れられた場合に限る。この場合、平ベルト３４，４２の、従ってまた平ベルトのベアリングの整列は、太陽電池１２を運ぶための平ベルト３４と４２の間の必要な空間が用いられるように、なされる。
【００６６】
図１および２の比較からは、太陽電池１２が、ほぼ中央で、平ベルト３４，４２によって把持され、かつ平ベルトによって搬送されることが、明らかにされる。
【００６７】
当然ながら、２つの互いに間隔をあけた下方の平ベルトと、該平ベルトに対して設けられた２つの上方の平ベルトとが、太陽電池１２の搬送のために用いられ、それ故に、太陽電池が、２つの、互いに間隔をあけた、ストリップ状の領域で、平ベルトと接触される可能性もある。
【００６８】
搬送方向には、参照符号Ｔが付されている。
【００６９】
太陽電池１２上にはんだを付着させかつはんだ付けするためには、太陽電池１２がはんだ付けステーション１４の領域にある（このことは、図示しないセンサによって検出される）ときに、はんだ付けステーション１４は、太陽電池１２の方向に調整される。この目的のために必要な制御信号は、少なくとも１つのセンサによって発生されることができる。はんだ付けステーション１４の、太陽電池１２の方向への調整は、以下に記述するようになされる。その目的は、超音波発振機５８のソノトロードヘッド４４と、はんだ付けステーション１４から出てかつ太陽電池１２上に塗布される、はんだと、の間の接触がなされるためである。この場合、駆動される高弾性的な平ベルト３４は、ソノトロードヘッド４４および太陽電池１２との壊れない接触のために、および、太陽電池１２上方に取り付けられた、加熱手段５０のランナー４６，４８があれば、そのランナーへ、必要な反力を供給する。加熱手段５０には、供給手段５２を介して、はんだが供給される。このはんだは、加熱手段５０の中で溶解し、かつ出口開口部５４を通って、ソノトロードヘッド４４の直前で、太陽電池１２へ供給される。この場合、供給手段５２は、加熱手段５０に対し、供給絶縁手段５６によって絶縁される。
【００７０】
平ベルト３４の弾性係数Ｅ  単位ｋＮ／ｍｍ２は、０．０１ｋＮ／ｍｍ２と０．１ｋＮ／ｍｍ２の範囲にあるほうがよい。その目的は、はんだを塗布し、かつソノトロード４４およびソノトロードから供給される超音波振動との協働の際に、太陽電池１２の破壊が不可能とされるように、太陽電池１２を十分に弾性的に支持するためである。
【００７１】
例えば搬送要素が、駆動ベルトであるとき、このベルトは、フックの法則に従ってたわみΔｘに対し比例する力Ｋによって、ワークピースを、ソノトロードへ押圧する。すなわち、Ｋ＝ｋ＊Δｘが成り立つ。
【００７２】
比例定数は、１ｎ／ｍｍと１００Ｎ／ｍｍの間にある。但し、５Ｎ／ｍｍ≦ｋ≦５０Ｎ／ｍｍが好ましい。この値は、ワークピースが、厚さ１６０−２００μｍの、壊れやすい太陽電池であるとき、妥当である。たわみが０．２ｍｍであるとき、力は２Ｎである。
【００７３】
この場合、ベルトの弾性係数は０．０１ないし０．１ｋＮ／ｍｍ２であった。これは一例にすぎない。その代わりに、実験によって、太陽電池または任意のワークピースが、ソノトロードの圧力下で、亀裂を被るか、割れるかをテストすることもできる。
【００７４】
ソノトロードヘッド４４は、超音波発振機５８の先端である。この超音波発振機は、金属超音波溶接について知られている超音波発振機である。必要な場合には、超音波発振機５８は、ブースタを有することができる。超音波発振機は、所望の周波数範囲で、好ましくは２０ｋＨｚと８０ｋＨｚの間の範囲で、超音波振動を発生させる。この超音波振動は、縦波である。超音波発振機５８は、波腹が、ソノトロードヘッド４４の領域で、しかも、ソノトロードヘッド４４が、太陽電池の上に塗布されたはんだと接触してなる領域で、延びているように、超音波振動の波長に同調されている。
【００７５】
ソノトロードヘッド４４の先端は、太陽電池１２の表面に塗布されているはんだと接触する。このことは、原理的には、図５−７から明らかである。はんだが、ソノトロードヘッド４４およびソノトロードヘッドの先端を介して加熱される必要はないので、ソノトロードヘッドまたは先端の直径が縮径されることができる。このことによって、ソノトロードヘッド４４とはんだとの間の接触面を、従来の装置と比較して所望の程度に縮小することができる。その目的は、細い条導体も幅の広い条導体も、所望のように製造するためである。かくして、はんだの塗布方向に対し直角、すなわち、搬送方向Ｔに直角である、ソノトロードヘッド４４の先端の延在は、例えば０．５ｍｍと５ｍｍの範囲にあってもよい。
【００７６】
複数の図から、更に、全く原理的に明らかであるように、はんだ付け個所には、バルブ６０を介しかつ複数のチャンネル６２を介して、不活性ガスが供給されることができる。はんだ付け個所は、はんだがノズル５４から出て、かつソノトロードヘッド４４が接触してなる領域である。この目的のために、ノズルチャンネル６２は、加熱手段５０に対して、矩形の領域６４を介して、適切に絶縁されている。
【００７７】
加熱手段５０および超音波発振機５８からなるユニットを太陽電池１２の表面に対し整列することができるように、はんだ付けステーション１４が、取付プレート６６から出ている。取付プレートは、固定式の保持手段、例えば台に結合されている。
【００７８】
加熱手段５０と、従ってランナー４６，４８と、超音波発振機５８と、従ってソノトロードヘッド４４とを、ｘ方向に調整することができるように、アングルプレート６８が、取付プレート６６と結合されている。アングルプレートは、２つの、互いに調整可能なプレート要素７０，７２からなる。これらのプレート要素７０，７２の結合点に関して、垂直線（Ｚ方向）に対し±５°の角度を調整することができる。
【００７９】
アングルプレート６８は、アダプタプレート７４を介して、リフティングユニット７６と結合されている。リフティングユニットによって、超音波発振機５８および加熱手段５０のユニットが、ｚ方向に調整可能である。この結果、リフティングユニット７６は、処理される太陽電池１２の昇降を可能にする。
【００８０】
微調整ユニット７８は、アダプタプレート８０を介して、リフティングユニット７６と結合されている。微調整ユニット７８は、ｚ方向での更なる調整を可能にする。その目的は、かくして、太陽電池１２への、従って、太陽電池の表面へのソノトロードヘッド４４の正確な調整を可能にするためである。このことによって、はんだ付けされるはんだの厚さすなわち高さが事前設定される。
【００８１】
微調整ユニット７８は、他のアダプタプレート８２を介して、調整手段８４と結合される。調整手段は、アングルエレメント８６と結合されている。アングルエレメントから、加熱手段５０および超音波発振機５８が出ている。
【００８２】
調整手段８４は、ｙ方向でのアングルエレメント（Winkelelement）８６の調整を可能にする。
【００８３】
加熱手段５０が、アングルエレメント８６によって、はんだ供給手段５２およびガス接続部６０ならびにガスチャンネルすなわちノズルチャンネル６２としっかりと結合されている。ガスチャンネルに対して、超音波発振機５８が、調整ユニット８５によってｚ方向に調整可能である。この目的のために、調整手段８５からは、ブラケットのような取付手段８８が出ている。ブラケットによって、超音波発振機５８が保持されている。この場合、取付要素８８は、超音波発振機５８のバイブレーション・ノードの中で延びている。
【００８４】
はんだ付けステーション１４のかような構造によって、超音波発振機５８従ってまたソノトロードヘッド４４を、太陽電池１２の表面に対し、所望の程度に整列する可能性がある。しかしながら、同時に、必要な場合には、加熱手段５０の摺動ランナー（以下、単にランナーという）４６，４８が、太陽電池の表面上で支持されている可能性も提供される。しかしながら、このことは、必然的な特徴ではない。むしろ、加熱手段５０の部分であるランナー４６，４８は、太陽電池１２に対し間隔をあけて延びている。
【００８５】
実施の形態では、はんだ付けステーション１４は、超音波発振機５８が、アングルエレメント８６に対し、ｚ方向にのみ調整可能であるように設計されている。このとき、同様に、超音波発振機５８の縦軸が、太陽電池１２の表面から出ている法線に沿って延びているＺ軸に対し、所望の角度で整列されるという可能性が構造的に与えられている。かくして、表面に対するソノトロードヘッド４４の所望の角度を調整する可能性がある。その目的は、必要な程度で、例えば酸化層を破り開くことができるためである。但し、このことは、法線に沿った超音波発振機５８の整列の際には、必要な程度で可能ではないほうがよい場合に限る。
【００８６】
このことを明らかにするために、ソノトロードへっどの、太陽電池１２の表面に対する整列の原理図が、図５および６に示されている。
【００８７】
前述のように、ソノトロード４２によって伝達される超音波の、太陽電池１２の中への超音波作用が、ソノトロードの使用される形態および太陽電池１２への整列によって、影響を受けることができる。図５では、ソノトロードの縦方向４３は、太陽電池１２の表面から出ている法線に対し平行に整列されている。かくして、ソノトロード４４によって発生された超音波振動は、太陽電池１２またははんだに作用する、実質的に垂直方向の振動成分を有する。ソノトロードの縦軸すなわち軸方向４３は、太陽電池１２の表面に対し直角に延びている。ソノトロード４４の、はんだと接触される接触面４５が、縦軸４３に対し、角度α（但し、α≠９０°）で整列されるとき、発生された超音波振動は、垂直方向の振動成分と、横方向の振動成分とに分割される（図６を参照せよ）。この変形例によって防止されることは、例えば、太陽電池１２の破壊されない表面層、例えばＳｉＮＸ層が、はんだの、はんだ付けの際に、はんだが直接に半導体層と接触するように、機械的に応力を受けないことである。その結果、短絡が回避されることである。換言すれば、表面層が密閉されていることが保証されるのである。
【００８８】
このような措置は、例えば、太陽電池１２の前面にあるフィンガを形成する電流コレクタ１１２，１１４，１１６が、はんだからなるバーまたはストリップ意１１８，１２０を介して、導電結合されるとき、特にそのときに、利点である。これらのバーまたはストリップバーは、従来の技術では特に銀からなるバスバーと取り替えられる。このことによって、フィンガ１１２，１１４，１１６の導電結合がなされる。バスバーを形成するはんだ付けストリップ１１８，１２０からは、このとき、複数の太陽電池１２の配線接続のために必要なコネクタ、例えば、スズめきされた銅コネクタが出ている。これらの銅コネクタは、超音波によって、はんだ付け路すなわちはんだ付けストリップ１１８，１２０とはんだ付けされる。このようなコネクタには、図９では、参照符号１２２，１２４が付されている。
【００８９】
はんだをはんだ付けすることができるために必要な、太陽電池１２の熱は、本発明では、好ましくは、はんだ自体によって伝達される。必要な場合には、太陽電池１２の予備加熱は、加熱手段５０またはランナー４６，４８を介してなされることができる。
【００９０】
実際また、ソノトロードヘッド４４が、加熱手段５０の温度に加熱されるという可能性がある。しかしながら、このことは、必然的な特徴ではない。
【００９１】
既知の技術と異なり、はんだを溶融させるために必要な熱が、ソノトロードヘッド４４を介して伝達されないことによって、ソノトロードヘッドを、はんだとの接触の領域で、比較的細く形成することができるか、あるいは、僅かな横断面または直径をもって形成することができる。特に提案されていることは、搬送方向Ｔに対応している塗布方向に対し直角である、延びているソノトロードヘッドの延在が、０．５ｍｍと５ｍｍの間にあって、横断面は、円、楕円または矩形あるいは正方形であってもよいことである。矩形の場合には、従って、横方向の長さが、塗布方向に対し直角で、０．５ｍｍ−５ｍｍであり、円また楕円の場合には、円の直径または楕円の延在は、搬送方向に対し直角にあって、０．５ｍｍ−５ｍｍであってもよい。異なった大きさ、特に、ｃｍの範囲までの延在を選択することができる。但し、このことが必要であるほうがよい場合に限る。
【００９２】
本発明に係わる教示によって考慮される他の変形例は、図７から見て取れ、太陽電池１２を所望の程度で加熱するためのものである。例えば、太陽電池１２を予備加熱するために、およびはんだ材料を溶融または加熱するために用いられる加熱手段５０の代わりに、ホットエアノズルを有する加熱手段５１が用いられる。この場合、ホットエアノズルから放出される熱気は、太陽電池１２を予備加熱するためおよびはんだ材料を溶融し、または更に加熱するために用いられる。加熱された空気は、所望の角度で、太陽電池１２とはんだ材料との間の接触領域に当たり、基本的には、図７から見て取れるように、好ましくは、ソノトロード４４と太陽電池１２の間の接触領域に向けられる。従って、はんだ材料を、必要な場合に、同様に加熱されたソノトロード４４に直に接して、溶融することができる。次に、超音波によって、はんだ材料をはんだ付けする。
【００９３】
更なる処理のために、付着されたはんだ材料が平滑にされ、あるいは、今ある酸化が減じられおよび／または表面に不純物が万一あって、該不純物を除去することは望ましい。何故ならば、超音波作用によって、太陽電池上の導電性の接触面が、凹凸および不純物の故に、酸化が増大する傾向にあるからである。酸化を減じ、かつ表面に万一不純物があれば、該不純物を除去するために、本発明では、接触面の新たな溶融および平滑化がなされることが提案されている。この目的のために、図８に示すように、基本的に提案されていることは、はんだ接触面が、硬化後に、加熱レール１２６のような加熱要素によって溶融され、かつ太陽電池１２と加熱レール１２６との間の相対移動によって、溶融されかつ平滑にされることである。図８では、このようなはんだ路すなわちはんだ付け路またははんだ付けストリップには、参照符号１２８が付されている。
【００９４】
これらの措置を、はんだ付けステーション１４自体で、実行することができる。但し、電気的導体が、はんだ路上へのはんだ塗布と共に、直ぐにははんだ付けされないときのみである。
【００９５】
本発明に係わる方法は、特に、連続的方法のために適切である。この場合、複数の路では、平行に、太陽電池のような半導体素子に、かようなはんだ路を備えることができる。裏面および前面にも、このようなはんだ付け路を、超音波によってはんだ付けするために、太陽電池を、第１のはんだ付けステーションから第２のはんだ付けステーションへ渡すことができる。このことは、例えば、転向ホイールまたは他の適切な手段によってなされることができる。
【符号の説明】
【００９６】
１０  搬送装置
１２  ワークピース
１６  搬送手段
１８  搬送手段
２０  搬送手段
２６  共通軸
２９  転向ローラ
３０  転向ローラ
４４  ソノトロードヘッド
４６  摺動ランナー
４８  摺動ランナー
５０  搬送手段
５４  はんだ供給手段、出口開口部
５８  超音波ソノトロード、超音波発振機
６２  ガス供給チャンネル
【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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