(57)【要約】【課題】はんだ被覆処理時の太陽電池素子の割れを防止するとともに、はんだの付着を防止し、繰り返して使用可能な安価な基板載置治具を提供する。【解決手段】複数の基板１を底面支持部材５に載置して側面支持部材７で所定間隔に保持する基板載置治具２であって、上記底面支持部材５がエンジニアリング・プラスチックからなることを特徴とする。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の基板を底面支持部材に載置して側面支持部材で所定間隔に保持する基板載置治具において、前記底面支持部材がエンジニアリング・プラスチックからなることを特徴とする基板載置治具。
【請求項２】
前記エンジニアリング・プラスチックがＰＥＥＫ樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の基板載置治具。
【請求項３】
前記側面支持部材が金属からなることを特徴とする請求項１に記載の基板載置治具。
【請求項４】
前記金属がステンレスであることを特徴とする請求項３に記載の基板載置治具。
【請求項５】
前記側面支持部材が前記基板の間で屈曲していることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の基板載置治具。
【請求項６】
前記側面支持部材がエンジニアリング・プラスチックからなることを特徴とする請求項１に記載の基板載置治具。
【請求項７】
前記エンジニアリング・プラスチックがＰＥＥＫ樹脂であることを特徴とする請求項６に記載の基板載置治具。
【請求項８】
前記側面支持部材は前記基板の端面側から中央側に向かって先細状になっていることを特徴とする請求項６または７に記載の基板載置治具。
【請求項９】
前記底面支持部材もしくは側面支持部材が棒状であることを特徴とする請求項１に記載の基板載置治具。
【請求項１０】
前記底面支持部材もしくは側面支持部材が金属で補強されていることを特徴とする請求項１に記載の基板載置治具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は基板載置治具に関し、特に太陽電池素子の電極のはんだ被覆工程や化学処理工程などで好適に用いることができる基板載置治具に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
従来から半導体接合を有する半導体基板の受光面側に表面電極を有し反受光面側に裏面電極を有する太陽電池素子が広く用いられている。これらの太陽電池素子の電極の表面は、長期信頼性を確保するために、および次工程で太陽電池素子同士をインナーリードで接続するために、はんだで被覆される。
【０００３】
電極をはんだで被覆する方法にはさまざまな方法があるが、生産性の点から太陽電池素子を溶融はんだに浸漬させる浸漬法が最も一般的である。はんだを太陽電池素子の電極に浸漬法で被着する場合、太陽電池素子を一枚ずつ直接つかんではんだ浴に浸漬させる方法がある（例えば特許文献１参照）。しかし、この方法では太陽電池素子を一枚ずつ処理するために生産性が悪いという問題がある。
【０００４】
この問題を解決するために、複数の太陽電池素子を金属製の載置治具に載置してはんだを複数の太陽電池素子の電極に同時に被覆する方法もある（例えば特許文献２参照）。すなわち、複数の基板を間隔をもって略平行に載置するための複数のスリットを有する複数の側板を所定間隔に保持した金属製の載置治具に複数の基板を収納してはんだ浴に浸漬するものである。
【０００５】
この方法では、複数の太陽電池素子の電極に一度にはんだを被覆できるために生産性は向上するものの、載置治具を溶融したはんだ浴から引き上げるときに余分な溶融はんだが金属製の載置治具から流れ落ちにくく、太陽電池素子が挿入されたスリットにはんだが残って凝固するとはんだ被覆の済んだ太陽電池素子が載置治具から取り出せなくなるという問題があった。
【０００６】
この問題を解決する方法として、載置治具の表面を電界研磨処理したり、酸化皮膜またはＰＦＡ（テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）樹脂で被覆したりする方法も提案されている（例えば特許文献２参照）。
【０００７】
このうち、載置治具の表面を電解研磨処理する方法では、はんだが載置治具へ付着する問題を最初は防ぐことができるものの、使用を繰り返すうちにその効果はなくなってしまう。
【０００８】
また、載置治具の表面を酸化皮膜で被覆する方法では、載置治具を化学処理すると酸化皮膜がエッチングされることがあるため、はんだ被覆の前処理や処理後の洗浄方法が制限されたり、これらを行う際に太陽電池素子を詰め替えなければならないという問題があった。
【０００９】
さらに、載置治具の表面をＰＦＡ樹脂で被覆する方法では、はんだが載置治具に付着する問題を最初は防ぐことができるものの、ＰＦＡ樹脂は柔らかいために変形して使用できなくなるという問題があった。また、ＰＦＡ樹脂を厚くすると載置治具に載置できる太陽電池素子の枚数が少なくなるという問題があった。また、逆に厚みが薄いと太陽電池素子との衝撃が繰り返されるうちにその部分が破け、ＰＦＡ樹脂を高い頻度で交換しなければならなくなるという問題があった。ＰＦＡ樹脂はもともと高価な材料であり、高い頻度で交換すればさらに製造コストの上昇を招く。さらに、この方法では、太陽電池素子をスリットの間に差し込む際に、太陽電池素子の底面が金属製のスリットの下端部に食い込んで破損するという問題があった。
【００１０】
この問題を回避するため、太陽電池素子の底部を支持するために、スリットの下端近傍を横切るＰＥＥＫ樹脂（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＦＡ樹脂、ＰＴＦＥ樹脂（ポリテトラフルオロエチレン）などからなるバーを設ける方法もある（例えば、特許文献２参照）。この方法では、太陽電池素子を載置治具に差し込む際に、太陽電池素子の底部はスリットの下端に接触するのと同時にバーに接触するため、スリトットに食い込む問題は回避できるが、このバーは太陽電池素子に与える衝撃を減らす目的から比較的柔らかい材質のものを使用するため、使用を繰り返すうちに磨り減ることがあり、太陽電池素子の底部が金属製のスリットに早く接触して、その衝撃によって太陽電池素子にクラックを生じるという問題があった。
【００１１】
この問題は、太陽電池素子の底部がバーに先に接触するようにスリットの下端よりもバーを高く設けることによって簡単に回避することができる。しかし、このようにすると太陽電池素子の底部とスリットとの間に隙間ができ、ここにはんだが溜まって、太陽電池素子が取り出せなくなるという問題を生じる。このように、この方法ではスリットとバーの位置調整が大変微妙になる。
【００１２】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、はんだ被覆処理時の太陽電池素子の割れを防止するとともに、はんだの付着を防止し、繰り返して使用可能な安価な基板載置治具を提供することを目的とする。
【００１３】
【特許文献１】
特開平３−１４５１６６号公報
【特許文献２】
特開２００２−３１９６１６号公報
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明による基板載置治具は、複数の基板を底面支持部材に載置して側面支持部材で所定間隔に保持する基板載置治具において、前記底面支持部材がエンジニアリング・プラスチックからなることを特徴とする。
【００１５】
上記基板載置治具では、前記底面支持部材がＰＥＥＫ樹脂からなることが望ましい。
【００１６】
また、上記基板載置治具では、前記側面支持部材が金属からなることが望ましい。
【００１７】
また、上記基板載置治具では、前記金属がステンレスであることが望ましい。
【００１８】
また、上記基板載置治具では、前記側面支持部材が前記基板の間で屈曲していることが望ましい。
【００１９】
また、上記基板載置治具では、前記側面支持部材がエンジニアリング・プラスチックからなることが望ましい。
【００２０】
また、上記基板載置治具では、前記エンジニアリング・プラスチックがＰＥＥＫ樹脂であることが望ましい。
【００２１】
また、上記基板載置治具では、前記側面支持部材は前記基板の端面側から中央側に向かって先細状になっていることが望ましい。
【００２２】
また、上記基板載置治具では、前記底面支持部材もしくは側面支持部材が棒状であることが望ましい。
【００２３】
また、上記基板載置治具では、前記底面支持部材もしくは側面支持部材が金属で補強されていることが望ましい。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を用いて詳細に説明する。
図１は本発明に係る基板載置治具を側面側からみたときの図、図２は前面からみたときの図、図３は図１のＡ−Ａ’線の断面図である。図１ないし図３において、１は太陽電池素子などからなる基板、２は基板載置治具、３は側板、４は前面板、５は底面支持部材、６はスリットを示す。
【００２５】
本発明による基板載置治具２は、底面支持部材５によって複数の基板（太陽電池素子）１の底部を保持するとともに、基板１を側面支持部材７によって所定間隔になるように略平行に保持する。複数の基板１を所定間隔を保って略平行に保持する方法としては、例えば図１および図３に示すように、側板３に複数のスリット６を形成し、そのスリット６の間に基板１を収納すればよい。また、底面支持部材５にスリット（図不示）を形成し、その間に基板１を収納することによっても基板１を所定間隔を保って略平行に保持することができる。
【００２６】
本発明による基板載置治具２は、底面支持部材５がエンジニアリング・プラスチックで構成されている。このように底面支持部材５と側面支持部材７とを分けて底面支持部材５をエンジニアリング・プラスチックで形成することにより、基板１を基板載置治具２に収納する際に、スリット６の下端部に基板１が食い込むことはなく、もって基板１を破損することもない。また、従来問題であった底面支持部材５の取り付け位置の微妙な調整を考慮する必要もない。
【００２７】
エンジニアリング・プラスチックは、耐熱性、耐薬品の観点から、基板載置治具２の材料として優れている。また、金属に比較して柔らかい材料であるため、基板１に与える衝撃を効果的に抑制することができる。その中でもＰＥＥＫ樹脂は比較的硬い材料であることから、繰り返し使用しても磨耗が少なく、長期間使用することができ、経済性の面でも優れている。
【００２８】
側面支持部材７は金属製であったほうがよい。強度を確保できるとともに、基板載置治具２を大型化することが可能になって収納できる基板１の枚数が増えるからである。そのため、同時処理枚数が増え、生産性を向上させることができる。このときさらに金属製の材料の表面をエンジニアリング・プラスチックで被覆すれば、基板載置治具２にはんだが付着して太陽電池電池素子１が取り外せなくなるという問題も回避できる。
【００２９】
前記金属はステンレスであったほうがよい。加工が容易で、安価で、必要な強度などの観点から最も優れた材料だからである。
【００３０】
側面支持部材７は収納する太陽電池素子１の底面に触れなければどのような形状であってもよいが、図３から図５に示すように、収納する複数の太陽電池素子１同士の間で屈曲していた方がよい。強度を向上させることができるとともに、太陽電池素子１同士の間隔を確実に確保できるからである。また、側面支持部材７を屈曲させて太陽電池素子１に接触する面積を増やすことにより、処理中に太陽電池素子１に加わる力を分散でき、処理中に太陽電池素子１が割れることを有効に抑制できる。
【００３１】
また、太陽電池素子１の下方側で屈曲部を太陽電池素子１の外側へ出すことによって屈曲部を伝って流れるはんだを太陽電池素子１の外へ導くことができ、太陽電池素子１の表面に不要なはんだが被着することを防止できる。
【００３２】
また、側面支持部材７は、耐薬品性、耐熱性のあるエンジニアリング・プラスチックで形成することもできる。側面支持部材７をエンジニアリング・プラスチックで形成することにより、金属で形成するときに比べて太陽電池素子１に加わる側面からの衝撃を低減でき、太陽電池素子１の割れを抑制できるとともに、エンジニアリング・プラスチックははんだ濡れ性が悪いために側面支持部材７に余剰なはんだが付着することを防止でき、太陽電池素子１の表面に不要なはんだが被着することを防ぐことができる。
【００３３】
また、エンジニアリング・プラスチックはＰＥＥＫ樹脂であることが望ましい。ＰＥＥＫ樹脂以外にも例えばフッ素系の樹脂などを用いることもできるが、ＰＥＥＫ樹脂は金属より柔らかいものの、エンジニアリング・プラスチックの中では適度な硬度をもつため、繰り返し使用しても磨耗が少なく、耐久性に優れているからである。
【００３４】
側面支持部材７をエンジニアリング・プラスチックで形成したときの一実施例を図６および図７を用いて説明する。図６は基板載置治具２を側面方向からみたときの図であり、図７は図６のＡ−Ａ’間の断面図である。図６および図７において、１は太陽電池素子（基板）、２は基板載置治具、３は側板、４は前面板、５は底面支持部材、７は側面支持部材を示す。
【００３５】
前面板４は強度が確保できる形状であればどのような形状のものでもよい。例えば図２に示すような形状にすればよい。
【００３６】
エンジニアリング・プラスチックは金属に比べて熱伝導率（→間違えました。）が小さいために温まりにくい。そのため、棒状にして金属で側面支持部材７を形成するときよりも体積を減らすことによって温めやすくし、基板１を載置した基板載置治具２を浸漬させたときのはんだや薬液の温度の低下を防止する。これは側面支持部材７にエンジニアリング・プラスチックを使用した場合に限らず、底面支持部材５にエンジニアリング・プラスチックを使用した場合も同様である。
【００３７】
側面支持部材７をエンジニアリング・プラスチックで形成する場合、側面支持部材７は基板１の端面側から中央側に向かって先細状になっていたほうがよい。そのために、図６のＡ−Ａ’間の断面である図７に示すように、側面支持部材７の断面形状が円形であったり、頂点が基板１の内側方向を向いた三角形のような多角形などにすればよい。基板１との接触面積を低減して基板１の温度が下がることを防止するためである。また、基板１との接触面積を低減することにより、側面支持部材７のスリットと太陽電池素子１の間にはんだが入らずに太陽電池素子１の必要部分にはんだが付着しないという問題も解消できる。
【００３８】
すなわち、基板１との接触面積は小さい方がよいものの、金属では割れの問題から点で支えるより線で支えた方がよい。しかし、金属と比べて柔らかい材質のエンジニアリング・プラスチックを使用する場合には、基板１に与える影響を効果的に抑制できるため、接触面積を減らして点で支えることが可能になる。さらに効果的にするためには、図７の側面支持部材７の１本の断面積を小さくし、本数を増やした方がよい。
【００３９】
また、図８は基板１を収納したときの側面支持部材７と基板１の接触箇所を基板載置治具１の上方からみたときの拡大図である。基板１を収納するために側面支持部材７に設けるスリット６は、図８（ａ）に示すように、まっすぐに形成してもよいが、図８（ｂ）に示すように、上方からみたときに開口側が裾広がり状となるようにすればさらによい。このようにすることにより、基板１の温度が下がることを防止できるとともに、太陽電池素子１の必要部分にはんだが付着しないという問題を回避でき、基板１を収納しやすくなる。側面支持部材７に設けるスリット６の形状は底面支持部材５に適用しても同様の効果が得られる。
【００４０】
また、エンジニアリング・プラスチックで形成された底面支持部材５もしくは側面支持部材７は金属で補強されていたほうがよい。このようにすることにより、基板載置治具２の強度を確保でき、大型化することが可能になって収納できる基板１の枚数が増えるために、基板１の同時処理枚数が増えて生産性を向上させることができる。例えば図９（ａ）に示すように、棒状のエンジニアリング・プラスチックの芯９として金属を使用することによって補強したり、図９（ｂ）に示すように、エンジニアリング・プラスチックを金属９で挟み込んで補強するなどの方法がある。さらに、基板載置治具２の全ての表面をエンジニアリング・プラスチックで覆えば、はんだ処理ばかりでなくその他の薬液を用いた化学処理などの際にも使用することができ、基板１をはんだ処理の際に特別な基板載置治具２に移載する必要がなくなる。
【００４１】
【発明の効果】
以上のように、本発明による基板載置治具によれば、複数の基板を載置する底面支持部材がエンジニアリング・プラスチックからなることから、基板を基板載置治具に収納する際に、スリットの下端部に基板が食い込んで基板を破損するという問題は発生しない。また、従来問題であった底面支持部材の取り付け位置の微妙な調整をする必要もない。
【００４２】
また、上記エンジニアリング・プラスチックをＰＥＥＫ樹脂にすることにより、繰り返し使用しても磨耗が少なく、長期間使用することができるため、経済性の面で優れた基板載置治具になる。
【００４３】
さらに、側面支持部材を金属にすれば、強度を確保できるために基板載置治具を大型化することができ、収納できる基板の枚数が増えて基板の同時処理枚数が増え、もって生産性を向上させることができる。
【００４４】
このとき、金属製の材料の表面をさらにエンジニアリング・プラスチックで被覆すれば、基板載置治具にはんだが付着して太陽電池電池素子がはずせなくなるという問題を発生することもない。
【００４５】
このときの金属は加工が容易で、安価で、必要な強度などの点からステンレスであったほうがよい。
【００４６】
また、側面支持部材が基板の間で屈曲していれば強度は更に増す。
【００４７】
側面支持部材はエンジニアリング・プラスチックで形成することもできる。このようにすると、太陽電池素子の割れを抑制できるとともに、側面支持部材に余剰なはんだが付着することを防止でき、太陽電池素子の表面に不要なはんだが被着することを防止できる。
【００４８】
また、エンジニアリング・プラスチックは繰り返し使用しても磨耗が少なく、耐久性に優れているからＰＥＥＫ樹脂であることが望ましい。
【００４９】
側面支持部材は基板端面側から中央側に向かって先細状になっていたほうがよい。このようにすることにより、基板との接触面積を低減して基板の温度が下がることを防止できる。また、基板を収納するために側面支持部材に設けるスリットと太陽電池素子の間にはんだが入らず、太陽電池素子の必要部分にはんだが付着しないという問題を基板との接触面積を低減することによって抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る基板載置治具を側面側からみた図である。
【図２】本発明に係る基板載置治具を前面側からみた図である。
【図３】図１のＡ−Ａ’間の断面図である。
【図４】図１のＡ−Ａ’間の他の断面図である。
【図５】図１のＡ−Ａ’間の他の断面図である。
【図６】本発明に係る基板載置治具を側面側からみた他の図である。
【図７】図６のＡ−Ａ’間の断面図である。
【図８】側面支持部材と基板の接触点を上方からみたときの図である。
【図９】側面支持部材の断面図である。
【符号の説明】
１・・・太陽電池素子、２・・・基板載置治具、３・・・側板、４・・・前面板、５・・・底面支持部材、６・・・スリット、７・・・側面支持部材、８・・・屈曲部、９補強部材
【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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【図６】
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【図７】
2004247598.tif 000009
【図８】
2004247598.tif 000010
【図９】
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