(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属基板にプレス加工法により穴の前記金属基板の裏面側にバリを有する抜き部を設ける工程と、
前記金属基板表面側から前記金属基板の裏面側にバリを有する抜き部を埋める絶縁部材を配置し、その後に
前記金属基板裏面側から前記金属基板の裏面側にバリを有する抜き部を埋める絶縁部材を配置する工程と、
前記金属基板の裏面側にバリを有する抜き部を埋める絶縁部材に、前記基板の表面側から裏面側に至る開口を設ける工程と、
前記基板の表面側から、前記開口の側壁を通って、前記基板の裏面側に至る導電膜を前記絶縁部材上に配置する工程と、
を有することを特徴とする光起電力装置用基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、出力を基板の裏面側に取り出すための光起電力装置用基板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来において、出力を基板の裏面側に取り出すための光起電力装置用基板の製造方法が、特開平１０−９３１１９号公報の第3実施例として、この公報の図１１〜１７に開示されている。この製造方法においては、出力を金属基板の裏面側に取り出すためにプレス加工法を用いて金属基板に開口を設けている。そして、このプレス時に発生する突起状のバリを埋めるように絶縁膜を配置し、この絶縁部材上に導電膜を配置して、出力を基板表面から裏面に導出している。このように、上記絶縁膜により、金属基板の突起状のバリが導電膜と接触して短絡することを防止していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この従来の製造方法又は構造には、以下の問題点があった。図１１は、この問題点を説明する要部断面図である。図において、２１はその表面全域に絶縁膜２２を形成した金属基板で、開口２３の周囲にはプレス加工時に発生したバリ２３bが存在する。２４、２５は、基板２１の表面側、裏面側よりスクリーン印刷法により配置した絶縁膜であり、開口２３内の側壁にも絶縁膜を配置することができる。なお、この開口２３内の側壁にスクリーン印刷法により絶縁膜を配置する方法は、上記公報の段落番号２５に詳細に説明されている。
【０００４】
この従来の製造方法又は構造においては、実際に形成される絶縁膜の膜厚が、開口２３の端部、即ち、バリ２３bの部分では、薄くなり、バリ２３bが大きい場合には、絶縁膜２５の表面より、バリ２３bの先端が出る。そして、この絶縁膜上に出力を取り出す導電膜２６を形成すると、この導電膜と金属基板が短絡状態となり、正常に出力を取り出すことができない。
【０００５】
本発明はこのような問題点を解決するために成されたものであり、バリが発生した金属基板であっても、基板と短絡することなく、裏面側に出力が取り出せる光起電力装置用基板及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の構成は、金属基板にプレス加工法により穴又は切欠状の抜き部を設ける工程と、前記抜き部を埋める絶縁部材を配置する工程と、前記抜き部を埋める絶縁部材に、前記基板の表面側から裏面側に至る開口を設ける工程と、前記基板の表面側から、前記開口の側壁を通って、前記基板の裏面側に至る導電膜を前記絶縁部材上に配置する工程とを有することを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の第1実施例を、図１〜７を用いて詳細に説明する。
【０００８】
図１に示す工程において、まず、略矩形状でステンレス等の金属基板１（厚さ０．１〜０．５ｍｍ）上に、酸化シリコン又はポリイミド樹脂等の絶縁膜２（膜厚約１０〜６０μm）を形成する。次に、基板１の表面側（絶縁膜２側）より裏面側に打ち抜くプレス加工法を用いて、金属基板１の左下及び右下コーナー近傍に、円形の抜き部３ａ、３ｄ（直径約０．７〜１．０ｍｍ）を設ける。ここで、図１（ｂ）及び（ｃ）に示すように、基板１の切断箇所には、基板１裏面より約１０〜３０μｍ程度の突起したバリ３ａb、３ｄbが形成されてしまう。また、ここでは円形の抜き部３ａ、３ｄを設けているが、基板１の外周端に設けられた切欠状の抜き部であってもよい。
【０００９】
次に、図２に示す工程においては、基板１側から順番に金属電極層、アモルファスシリコン等の半導体光活性層、透明電極層からなる略矩形状の光起電力素子Ａ〜Ｄが形成される。これら光起電力素子Ａ〜Ｄは、基板１の長手方向に沿って隣接して配置され、図示されていないが、例えば、特公昭５８−２１８２７号公報に開示される構造にて、各々が光起電力素子Ａ〜Ｄの順に直列接続されている。加えて、光起電力素子Ａ、Ｄの電極層より延出する出力端子Ａａ、Ｄｄが、形成される。
【００１０】
次に、図３に示す工程においては、基板１表面側より、抜き部３ａ、３ｄの外周部上及び内部に、絶縁部材４ａ、４ｄ（膜厚約３０〜６０μｍ）を配置する。この形成方法は、基板１表面側より、スクリーン印刷法を用いて、未硬化のＵＶ硬化樹脂等の絶縁部材４ａ、４ｄを、抜き部３ａ、３ｄの外周部上及びそれらの内部に印刷し、その後、ＵＶ光を照射することにより硬化させるものである。このとき、抜き部３ａ、３ｄの直径が、上記のように約０．７〜１．０ｍｍであり、比較的小さいので、スクリーン印刷法にて、抜き部３ａ、３ｄの外周部上及び内部に、未硬化の樹脂を印刷し、硬化させることにより、抜き部３ａ、３ｄの内部にも絶縁部材４ａ、４ｄが配置、充てんされることになる。
【００１１】
次に、図４に示す工程においては、替わって基板１裏面側より、抜き部３ａ、３ｄの外周部上及び抜き部３ａ、３ｄ内の絶縁部材４ａ、４ｄ上に、絶縁部材５a、５ｄ（膜厚約３０〜６０μｍ）を配置する。この形成方法は、スクリーン印刷法を用いて、未硬化のＵＶ硬化樹脂等の絶縁部材５ａ、５ｄを、印刷の後、ＵＶ光を照射することにより硬化させるものである。図示されるように、基板１裏面側に形成された絶縁部材５ａ、５ｄは、抜き部３ａ、３ｄに比較して、大面積の略矩形である。
【００１２】
ここで、抜き部３ａ、３ｄ内に絶縁部材４ａ、４ｄが充てんされ、絶縁部材４ａ、４ｄ上に絶縁部材５ａ、５ｄを配置している。従って、従来で問題のあったような、抜き部３ａ、３ｄの端部で絶縁膜が薄くなり、バリの先端が絶縁膜を貫通するということがない。
【００１３】
次に、図５に示す工程においては、ＹＡＧレーザ等のレーザ光を、抜き部３ａ、３ｄの中心部に位置する絶縁部材４ａ、５ａ、４ｄ、５ｄに照射することにより、開口６ａ、６ｄ（直径約１０〜５００μｍ）を形成する。なお、開口の直径が約１００μｍ以下の場合は、レーザ光をスポット状に照射して開口を設け、また、開口の直径が約１００μｍ以上になる場合には、レーザ光を円周上に走査することにより開口を設ける。
【００１４】
次に、図６に示す工程では、基板１表面側に、開口６ａ、６ｄを埋め出力端子Ａａ、Ｄｄに至る導電膜７ａ、７ｄを形成する。この形成方法は、スクリーン印刷法が用いられ、ポリイミド又はフェノール系のバインダーに銀、ニッケル、アルミニウム、銅又はカーボン等の粉末（粒径約３〜７μｍ）を含むもので、スクリーン印刷によりパタ−ニングされた後、１５０℃で熱硬化され、厚さ約１０〜５０μｍに形成される。
【００１５】
図７に示す工程では、替わって基板１裏面側において、絶縁部材５ａ、５ｄ上及び開口６ａ、６ｄ内の導電膜７ａ、７ｄ上に、導電膜８ａ、８ｄを形成する。これにより、出力端子Ａａ、Ｄｄと導電膜８ａ、８ｄが導通状態になり、光起電力装置が完成する。導電膜８ａ、８ｄの形成方法、材質は、導電膜７ａ、７ｄと同様である。そして、これら導電膜８ａ、８ｄの形状は、大面積の略矩形状であるので、別途用意されるリード部材（図示なし）を容易に接続することができる。ここで、導電膜８ａ、８ｄにおいて、導電性を優先させて粉末に金属材料を用いる場合、基板１裏面上において金属粉末が外気にさらされその表面が腐食することを防止するために、導電膜８ａ、８ｄ上に腐食に強いカーボン粉末を含むカーボンペーストを形成してもよい（図示なし）。また、導電膜８ａ、８ｄの形状は、基板１の裏面側であるので、任意の形状を採用できる。
【００１６】
ここで、抜き部３ａ、３ｄ内に絶縁部材４ａ、４ｄが充てんされ、絶縁部材４ａ、４ｄ上に絶縁部材５ａ、５ｄを配置している。従って、従来で問題のあったような、抜き部３ａ、３ｄの端部で絶縁膜が薄くなり、バリの先端が絶縁膜を貫通するということがない。従って、絶縁膜に開口６ａ、６ｄを設けて、基板1の表面側から、開口６ａ、６ｄの側壁を通って、裏面側に至る導電膜を配置しても、この導電膜が基板と導通することがなく、出力を正常に取り出すことができる。
【００１７】
次に、本実施例の光起電力装置と、図１１に開示される従来の光起電力装置にて、出力端子と基板との短絡状態を調査した。その結果、本実施例においては、短絡が一切発生しなかったのに対して、従来品においては７８％の短絡が発生した。これにより、本実施例においては、確実に、出力端子と基板との短絡が防止できたことが確認できた。
【００１８】
次に、本発明の第２実施例を、図８〜１０を用いて詳細に説明する。図８に示す工程において、まず、略矩形状でステンレス等の金属基板１１（厚さ０．１〜０．５ｍｍ）の表面側より裏面側に打ち抜くプレス加工法を用いて、金属基板１の左下及び右下コーナー近傍に、円形の抜き部１３ａ、１３ｄ（直径約０．７〜１．０ｍｍ）を設ける。ここで、図８（ｂ）及び（ｃ）に示すように、基板１１の切断箇所には、基板１１裏面より約１０〜３０μｍ程度の突起したバリ１３ａb、１３ｄbが形成されてしまう。また、ここでは円形の抜き部１３ａ、１３ｄを設けているが、基板１１の外周端に設けられた切欠状の抜き部であってもよい。
【００１９】
次に、図９に示す工程においては、基板１１表面上に絶縁部材として絶縁膜１２Ｓ（膜厚約３０〜６０μm）、基板１１裏面上に絶縁部材としての絶縁膜１２Ｒ（膜厚約３０〜６０μm）を配置する。これら絶縁膜の形成方法は、ポリイミド膜の母材であるワニスを、スピンコータ又はロールコータ等で均一に塗布し、１００〜３００℃まで段階的に昇温しながら処理することにより形成するものである。また、ワニスをコートするときに、基板１１の抜き部１３a、１３ｂ内部においてもワニスが入り込み、加熱処理の後、図９に示すように、抜き部１３a、１３ｂ内部にも、絶縁膜が充てん、配置される。従って、従来で問題のあったような、抜き部１３ａ、１３ｄの端部で絶縁膜が薄くなり、バリの先端が絶縁膜を貫通するということがない。
【００２０】
次に、第１実施例における絶縁部材４ａ、４ｄ、５ａ、５ｄを配置せず、第１実施例の図２、５〜７と同じ工程を用いることにより、図１０に示すように、第２実施例における光起電力装置を完成する。以下、第１実施例と同じ製造方法、構造のものは、同じ名称、符号を用いて、説明を省略する。
【００２１】
第２実施例も、第１実施例と同様に、抜き部１３ａ、１３ｄ内に絶縁膜１２Ａ、１２Ｒである絶縁部材が充てんされている。従って、従来で問題のあったような、抜き部１３ａ、１３ｄの端部で絶縁膜が薄くなり、バリの先端が絶縁膜を貫通するということがない。従って、絶縁膜に開口６ａ、６ｄを設けて、基板１1の表面側から、開口６ａ、６ｄの側壁を通って、裏面側に至る導電膜を配置しても、この導電膜が基板と導通することがなく、出力を正常に取り出すことができる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明は、金属基板にプレス加工法により穴又は切欠状の抜き部を設ける工程と、抜き部を埋める絶縁部材を配置する工程と、抜き部を埋める絶縁部材に、基板の表面側から裏面側に至る開口を設ける工程とを備えることにより、抜き部の端部で絶縁部材が薄くなることがなく、従って、抜き部の端部でプレス加工時に発生したバリが絶縁部材を貫通することがない。よって、その後の工程で、基板の表面側から開口の側壁を通って裏面側に至る導電膜を配置しても、この導電膜が基板と導通することがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の第1工程を示し、（a）は平面図、（ｂ）は（a）におけるA−A拡大断面図、（ｃ）はＢ―Ｂ拡大断面図である。
【図２】本発明の第１実施例の第２工程を示し、（a）は平面図、（ｂ）は（a）におけるA−A拡大断面図、（ｃ）はＢ―Ｂ拡大断面図である。
【図３】本発明の第１実施例の第３工程を示し、（a）は平面図、（ｂ）は（a）におけるA−A拡大断面図、（ｃ）はＢ―Ｂ拡大断面図である。
【図４】本発明の第１実施例の第４工程を示し、（a）は平面図、（ｂ）は（a）におけるA−A拡大断面図、（ｃ）はＢ―Ｂ拡大断面図、（ｄ）は底面図である。
【図５】本発明の第１実施例の第５工程を示し、（a）は平面図、（ｂ）は（a）におけるA−A拡大断面図、（ｃ）はＢ―Ｂ拡大断面図、（ｄ）は底面図である。
【図６】本発明の第１実施例の第６工程を示し、（a）は平面図、（ｂ）は（a）におけるA−A拡大断面図、（ｃ）はＢ―Ｂ拡大断面図である。
【図７】本発明の第１実施例の第７工程を示し、（a）は平面図、（ｂ）は（a）におけるA−A拡大断面図、（ｃ）はＢ―Ｂ拡大断面図、（ｄ）は底面図である。
【図８】本発明の第２実施例の第1工程を示し、（a）は平面図、（ｂ）は（a）におけるA−A拡大断面図、（ｃ）はＢ―Ｂ拡大断面図である。
【図９】本発明の第２実施例の第２工程を示し、（a）は平面図、（ｂ）は（a）におけるA−A拡大断面図、（ｃ）はＢ―Ｂ拡大断面図である。
【図１０】本発明の第２実施例の完成図を示し、（a）は平面図、（ｂ）は（a）におけるA−A拡大断面図、（ｃ）はＢ―Ｂ拡大断面図、（ｄ）は底面図である。
【図１１】従来の光起電力装置用基板を示す要部断面図である。
【符号の説明】
１、１１  金属基板
３ａ、３ｄ、１３ａ、１３ｄ  抜き部
４ａ、４ｄ、５ａ、５ｄ  絶縁部材
６ａ、６ｄ  開口
７ａ、７ｄ、８ａ、８ｄ  導電膜
【図１】
0004175724.tif 000002
【図２】
0004175724.tif 000003
【図３】
0004175724.tif 000004
【図４】
0004175724.tif 000005
【図５】
0004175724.tif 000006
【図６】
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【図７】
0004175724.tif 000008
【図８】
0004175724.tif 000009
【図９】
0004175724.tif 000010
【図１０】
0004175724.tif 000011
【図１１】
0004175724.tif 000012