(57)【要約】  方法は、太陽電池内で電気導管としての役割を果たすように構成された金属片を提供することを含む。プロセスは、さらに、半導体基板の上面においてコーティングを含む、半導体基板を提供することを含み、コーティングは、誘電反射防止膜、透明導電性酸化物、またはアモルファスシリコンである。金属片は、半導体基板の上面に連結され、金属片の第１の表面を半導体基板の上面に、アクティブはんだを使用してはんだ付けすることを含む。
2016528738.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属片を太陽電池に連結させる方法であって、
前記太陽電池内で電気導管としての役割を果たすように構成された金属片を提供することであって、前記金属片が第１の表面を有する、提供することと、
半導体基板の上面にコーティングを含む前記半導体基板を提供することであって、前記コーティングが、誘電反射防止膜、透明導電性酸化物、またはアモルファスシリコンである、提供することと、
前記金属片を前記半導体基板の前記上面に連結させることであって、前記金属片の前記第１の表面を、前記半導体基板の前記上面に、アクティブはんだを使用してはんだ付けすることを含む、連結させることと、
を備える、前記方法。
【請求項２】
前記半導体基板の前記上面が、前記コーティングの金属化部分と、前記コーティングの非金属化部分とを備え、前記金属片が、前記金属化部分と前記非金属化部分との両方にはんだ付けされる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記金属化部分が、銀ファイヤースルーペーストを備える、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記金属片を前記半導体基板の前記上面に連結させる前記ステップが、
前記半導体基板を、前記アクティブはんだの融点に基づいて、所定の温度に予熱することと、
はんだ付けツールを、前記アクティブはんだの前記融点よりも高い、または前記アクティブはんだの前記融点に等しい、はんだ付け温度に予熱することと、
前記金属片を、前記半導体基板の前記上面の上に配置することと、
前記はんだ付けツールを使用して、前記金属片を加熱することと、
前記金属片を、前記金属片を前記上面に連結させた後に、前記アクティブはんだの前記融点よりも低い温度に冷却することと、
を備える、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記所定の温度が、前記アクティブはんだの前記融点よりも約２０〜３５℃低い範囲内であり、
前記はんだ付け温度が、前記アクティブはんだの前記融点よりも約２０〜３５℃高い範囲内である、
請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記冷却することが、強制気体を吹きつけることを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記金属片が銅を備える、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記金属片が、ニッケルコーティングを、前記銅上に有する、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記金属片が、１よりも大きいアスペクト比を有する細長い要素を含み、前記アスペクト比が、前記細長い要素の幅に対する前記細長い要素の高さの比率である、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記金属片と前記第２の部分との間の接触エリアが、約６０ミクロンより小さい、または約６０ミクロンに等しい、幅を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記はんだ付けすることが、フラックスなしに実行される、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記アクティブはんだが、錫と銀とチタニウムとセリウムとガリウムとビスマスと鉄と銅とニッケルとアンチモンと亜鉛とインジウムとのうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記誘電反射防止膜が窒化ケイ素である、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記はんだ付けすることが、はんだ付けツールを前記金属片に沿って継続的に移動させることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記アクティブはんだを、前記金属片の前記第１の表面の上に、前記金属片がマンドレル内に固定されている間に、電気メッキすること、
をさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記アクティブはんだを、前記第１の表面を含む前記金属片の複数の面の上に、電気メッキすること、
をさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記アクティブはんだを、前記金属片の前記第１の表面の上に、溶融はんだウェットディップコーティング法またはホットエアレベラー法を使用してコーティングすることをさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
前記アクティブはんだを、前記金属片の前記第１の表面の上に、はんだペーストを印刷面の上に印刷し、その後、前記印刷面を前記金属格子の前記第１の表面に接触させることによって、コーティングすることをさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
前記はんだ付けすることが、はんだ付けツールのはんだ付け温度を所定の範囲内で変化させて、残留酸化物を除去することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
はんだ付けツール及び前記金属片が、前記金属片と前記金属化部分との間のインターフェースにおいて、実質的に同じ幅を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項２１】
前記金属片が、独立の格子として構成されている、請求項１に記載の方法。
【請求項２２】
前記金属片が電鋳物である、請求項１に記載の方法。
【請求項２３】
前記はんだ付けすることが、はんだ付けツールを用いて超音波はんだ付けすることを備え、前記はんだ付けツールが、はんだ付けホーンを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項２４】
前記金属片が、アクティブはんだでコーティングされた第１の表面を有する、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
はんだ付けホーンの周波数を、前記はんだ付けホーンの大きさに少なくとも基づいて選択することをさらに備える、請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
前記周波数が、２０ｋＨｚと６０ｋＨｚとの間である、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記超音波はんだ付けすることが、前記はんだ付けツールのはんだ付け温度を、所定の範囲内で選択して、超音波エネルギーの有効性を高めることを含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２８】
はんだ付けホーンの幅が、前記金属片の幅と、前記金属片と前記半導体基板との間のインターフェースにおいて、実質的に同じである、請求項２３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本出願は、全ての目的のために参照により本明細書に組み込まれる、２０１３年８月２１日に出願された、「Ｕｓｉｎｇ  Ａｎ  Ａｃｔｉｖｅ  Ｓｏｌｄｅｒ  Ｔｏ  Ｃｏｕｐｌｅ  Ａ  Ｍｅｔａｌｌｉｃ  Ａｒｔｉｃｌｅ  Ｔｏ  Ａ  Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ  Ｃｅｌｌ」という題名の、Ｕ．Ｓ．  Ｐｒｏｖｉｓｉｏｎａｌ  Ｐａｔｅｎｔ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｎｏ．６１／８６８，４３６に対する優先権を主張する。
【背景技術】
【０００２】
ソーラーセルは、光子を電気エネルギーに変換するデバイスである。セルによって生み出された電気エネルギーは、半導体物質に連結された電気接点を通して集められ、モジュール内の他の太陽電池との相互接続を通して経路転送される。「標準セル」は、入力される太陽エネルギーを吸収し、それを電気エネルギーに変換するために使用され、反射防止膜（ＡＲＣ）層の下かつ金属バックシートの上に配置された、半導体物質を有する。
【０００３】
半導体基板からの電流を運ぶ電気導管を、半導体基板またはＡＲＣ層に取り付けるプロセスは、結果として生じるソーラーセルが性能要求と信頼性要求との両方を満たすことを保証する、重要な側面である。従来の取り付け方法は、はんだを使用して、電気導管を半導体基板の金属部分に取り付けることを伴う。従来の方法は、フラックスを使用して自然酸化物を取り除くことと、追加的な力または圧力を使用して、はんだの化学反応と併用する機械的結合を作り出すことと、を必要とする。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
方法は、太陽電池内で電気導管としての役割を果たすように構成された金属片を提供することを含む。プロセスは、さらに、半導体基板の上面においてコーティングを含む、半導体基板を提供することを含み、そのコーティングは、誘電反射防止膜、透明導電性酸化物、またはアモルファスシリコンである。金属片は、半導体基板の上面に連結され、金属片の第１の表面を半導体基板の上面に、アクティブはんだを使用してはんだ付けすることを含む。
【０００５】
本明細書で説明する本発明の態様と実施形態との各々を、単独で、または互いに組み合わせて使用することができる。以下に、態様と実施形態とを、添付図面を参照して説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１Ａ】従来のソーラーセルの斜視図である。
【図１Ｂ】太陽電池の金属片への、フラックスの従来の塗布の断面図である。
【図２】一実施形態による、半導体表面への電気導管金属片の例示的な取り付けの斜視図である。
【図３Ａ】実施形態で使用される金属片の平面図である。
【図３Ｂ】実施形態で使用される金属片の平面図である。
【図３Ｃ】図３Ｂの断面Ｂ−Ｂの断面図である。
【図４Ａ】金属片を作成するための電気メッキマンドレルの一実施形態の斜視図である。
【図４Ｂ】マンドレルを使用して金属片を作成する例示的な段階の、簡略化した断面図である。
【図４Ｃ】マンドレルを使用して金属片を作成する例示的な段階の、簡略化した断面図である。
【図４Ｄ】マンドレルを使用して金属片を作成する例示的な段階の、簡略化した断面図である。
【図５】一実施形態による、超音波はんだ付けツールの斜視図である。
【図６】一実施形態による、超音波はんだ付け配置の斜視図である。
【図７】一実施形態による、例示的な方法のフロー図である。
【図８】別の実施形態による、例示的な方法のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
取り付けプロセスを簡略化し、取り付けプロセスの全体的な費用を削減する一方で、ソーラーセルとモジュールとの信頼性と性能とを増加させる、太陽電池の電気部品を取り付けるための方法を開示する。プロセスは、太陽電池の電気部品の結合を改善する一方で、自然酸化物を除去するためのフラックスの必要性を減少させる。
【０００８】
図１Ａは、反射防止膜（ＡＲＣ）層１１０と、エミッタ１２０と、ベース１３０と、おもて面接触部１４０と、裏面接触層１５０とを含む、従来のソーラーセル１００の簡略斜視図である。ＡＲＣ層１１０は、たとえば、窒化ケイ素であってよい。エミッタ１２０及びベース１３０は、反対の極性にドープされた半導体物質であり、共に、ソーラーセルの活性領域と呼ばれ得る。おもて面接触部１４０は、たとえば、銀ファイヤースルーペーストを使用して作成された金属化領域であってよい。銀ペーストは、通常、点模様のエリアとして図示されているファイヤースルー領域１１５を介して活性領域と電気接触するために、反射防止膜層１１０を焼成貫通する。入射光は、ソーラーセル１００に、ＡＲＣ層１１０を通って入り、光電流が、エミッタ１２０とベース１３０とのジャンクションで作られる原因となる。おもて面接触部１４０に起因するシェーディングが、セル１００の効率に影響を与える、ということが理解できる。作り出された電流は、おもて面接触部１４０と裏面接触部１５０とに接続された電気回路を通して集められる。バスバー１４５は、フィンガー要素として図示されているおもて面接触部１４０を接続することができる。バスバー１４５は、電流を、おもて面接触部１４０から集める。バスバー１４５は、また、（図示しない）金属リボンをバスバー１４５にはんだ付けし、金属リボンを近くの（たとえば、隣接する）セルに繋げ、そのリボンをその近くのセルにはんだ付けすることによって、他のソーラーセル間のインターコネクト部を提供するために使用され得る。おもて面接触部１４０とバスバー１４５との組み立て品を、金属化層と呼ぶこともできる。他の種類のソーラーセルでは、透明導電性酸化物（ＴＣＯ）層が、電流を集めるために、ＡＲＣ層１１０を置き換え、またはＡＲＣ層１１０の上に配置され得る。ＴＣＯ型のセルでは、たとえば、おもて面接触部１４０とバスバー１４５という形態の金属化は、電流をＴＣＯソーラーセルから集めるために、焼成貫通の必要なく、ＴＣＯ層の上に作られる。たとえば、ヘテロ接合セルでは、層１１０はＴＣＯ層であり、コーティング層１２０は、アモルファスシリコンであってよい。いくつかのＴＣＯソーラーセルでは、おもて面接触部１４０及び１４５（及び結果的にファイヤースルー領域１１５）は、存在する必要がない。
【０００９】
他の従来方法では、おもて面接触部１４０及びバスバー１４５は、半導体物質及び／またＡＲＣ層１１０に取り付けられた金属部品であってよい。従来の取り付け方法は、金属部品をはんだでコーティングすることと、その後に、そのはんだを溶かして、半導体物質の金属化部分及び／またはＡＲＣ層１１０の金属化部分との金属間ジョイント部を形成することと、を伴う。ソーラーセルの金属化は、通常、銀ペーストを、所望の模様の、セルに接続される電気接点として、スクリーン印刷することを伴う。図１Ａでは、おもて面接触部１４０は、平行な部分から成る線形の模様に構成され、バスバー１４５は、おもて面接触部１４０に垂直である。金属間ジョイント部は、通常、おもて面接触部１４０とバスバー１４５との下の、これらの金属化部分１１５において接続されている。従来方式ではんだ付けされたおもて面接触部は、比較的平坦で幅が広く、電流を集めるために必要な電気伝導性を提供する。これらの平坦で幅広のフィンガーは、セルに容易にはんだ付けされ得、セルの金属化エリアへのフィンガーの結合エリアによって提供される、十分な機械的強度を有している。しかしながら、太陽電池の光入射面上のシェーディングを最小限にするなどのために小さくされた接触部では、小さくなった結合エリアは、接触部とセルとの間の機械的強度に影響を与える。
【００１０】
金属部品を取り付ける従来方法は、フラックスを使用して自然酸化物を除去する。図１Ｂは、太陽電池のおもて面接触部１４０及び／またはバスバー１４５などの金属片への、フラックス１６０の従来の塗布の断面図である。フラックス１６０は、はんだ付けの前に、従来、その中におもて面接触部１４０を浸して酸化物を除去する、融解形態で示されている。フラックス１６０は、その主要目的が、おもて面接触部１４０の酸化を還元反応を通して防ぐことである、化学薬品である。フラックス１６０は、また、潤滑、つまり、はんだ付けのために、おもて面接触部１４０の外面に下塗りするためにも使用され得、それは、はんだが、おもて面接触部１４０上よりもフラックス上でより容易に流れることができ、したがって、おもて面接触部１４０への、より均一なはんだの塗布を可能にするためである。しかしながら、フラックス１６０を使用することは、いくつかの欠点を有する。たとえば、フラックスは、化学的に侵略的であり得、それにより、徐々に部品を劣化させ、ソーラーセルの性能に影響を与えることがある。ほとんどのフラックスは、はんだ付けの後に清掃を必要とし、それにより、費用を追加することがある。ノークリーンフラックスでは、フラックスからの化学残留物がセル内に閉じ込められたままになり、セルの損傷の原因となり得る。したがって、フラックスを使用する必要なしに、金属片を半導体基板に取り付けるためのプロセスが望まれており、それを本明細書で開示する。
【００１１】
図２は、一実施形態による、半導体２０２の部分への電気導管（たとえば、金属片２４５）の例示的な取り付けの斜視図である。金属片２４５は、たとえば、伝導性を増加させるために、銅から作成され得、また、腐食を防ぐために、ニッケルコーティングを有することができる。金属片２４５は、ソーラーセルのシェーディングを最小限にするために、１よりも大きいアスペクト比を有する長細い要素であってよく、アスペクト比は、細長い要素の幅「Ｗ」に対する細長い要素の高さ「Ｈ」の比率であり、それは、本出願の譲受人によって所有され、参照により本明細書に組み込まれる、「Ｆｒｅｅ−Ｓｔａｎｄｉｎｇ  Ｍｅｔａｌｌｉｃ  Ａｒｔｉｃｌｅ  ｆｏｒ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ」という題名の、２０１３年３月１３日に出願された、Ｂａｂａｙａｎ他の関連出願である、Ｕ．Ｓ．  Ｐａｔｅｎｔ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｎｏ．１３／７９８，１２３で詳細に説明されている。たとえば、細長い要素は、図３Ａ〜図３Ｃに示し、以下でさらに説明する、フィンガー３１０及びフィンガー３２０、またはフレーム要素３３０であってよい。代替的に、金属片２４５は、Ｂａｂａｙａｎ他でより詳細に説明し、図３Ｂに示し、以下でさらに説明する、太陽電池のシェーディングを最小限にする、幅に対する高さのアスペクト比を有する格子模様を含むことができる。金属片２４５を、Ｂａｂａｙａｎ他でより詳細に説明する通り、電鋳することができる。
【００１２】
図３Ｃでは、本実施形態のフィンガー３１０は、本図では約２など、約１から約５などの、１よりも大きいアスペクト比を有して示されている。幅よりも大きい断面の高さを有することは、太陽電池への金属層３００ｂのシェーディングの影響を減少させる。さまざまな実施形態では、フィンガー３１０とフィンガー３２０とのうちの一部のみが、１よりも大きいアスペクト比を有することができ、または、フィンガー３１０とフィンガー３２０との大部分が、１よりも大きいアスペクト比を有することができ、または、フィンガー３１０とフィンガー３２０との全部が、１よりも大きいアスペクト比を有することができる。フィンガー３１０の高さ「Ｈ」は、たとえば、約５ミクロンから約２００ミクロンなどの、約５ミクロンから約５ｍｍまたは約１０ミクロンから約３００ミクロンに及ぶことができる。フィンガー３１０の幅「Ｗ」は、たとえば、約１０ミクロンから約１５０ミクロンなどの、約１０ミクロンから約５ｍｍに及ぶことができる。平行なフィンガー３１０間の距離は、各フィンガーの中心線の間で測定した、ピッチ「Ｐ」を有する。いくつかの実施形態では、ピッチは、たとえば、約１ｍｍから約２５ｍｍの間に及ぶことができる。さまざまな実施形態では、フィンガー３１０及びフィンガー３２０は、互いに異なる幅と高さとピッチとを有することができ、または同一のいくつかの特徴を有することができ、またはすべての特徴を同一にすることができる。値を、太陽電池の大きさ、所望の効率のためのシェーディング量、または金属片がセルのおもて面または裏面に連結されているかどうかなどの、要因に従って選択することができる。いくつかの実施形態では、フィンガー３１０は、約０．５ｍｍと約６ｍｍとの間のピッチを有することができ、フィンガー３２０は、約１．５ｍｍと約２５ｍｍとの間のピッチを有することができる。フィンガー３１０及びフィンガー３２０は、フィンガー３１０とフィンガー３２０とに実質的に同じ形状と間隔の溝を有するマンドレル内に形成される。フレーム要素３３０は、フィンガー３１０とフィンガー３２０とに同じ高さを有することができ、または、図３Ｃに破線によって示す通り、より細い部品であってよい。他の実施形態では、フレーム要素３３０を、フィンガー要素３１０とフィンガー要素３２０との上に接して、またはそれらの上方に、形成することができる。
【００１３】
図２に戻ると、ＡＲＣ層２１０は、活性領域２２５の上面に提供されている。電気接点を、導電層２０４を用いて活性領域２２５に作ることができ、導電層２０４は、加熱されると、ペーストが、ＡＲＣ層２１０を焼成貫通し、拡散し、活性領域２２５の表面に接触するようにする、金属ペーストなどである。導電層２０４を、フィンガーとバスバーとのセットから成る模様にすることができ、それは、その後、リボンと共に他のセルにはんだ付けされて、モジュールを作成する。別の態様では、ソーラーセルは、透明導電性酸化物層（ＴＣＯ）間に挟まれた半導体物質を有することができ、半導体物質は、その後、これもまたフィンガー／バスバー模様に構成された導電ペーストの最終層でコーティングされる。これらの両方の種類のセルでは、銀ペースト、ＰＶＤニッケル、またはＰＶＤ  ＩＴＯなどの導電層２０４は、水平方向の（セル表面に平行な）電流を可能にするように動作し、ソーラーセル間の接続が、モジュールの作成に向けてなされることを可能にする。
【００１４】
ＡＲＣ層２１０の上面２０５は、２つの領域または部分２０６と部分２０８とを有する。金属化領域２０６は、たとえば、ファイヤースルーペーストによって形成された、上面２０５の部分である。非金属化領域２０８は、ファイヤースルーペーストまたは他の金属物質によって形成されていない、上面２０５の部分である。したがって、非金属化領域２０８は、たとえば、誘電ＡＲＣ、アモルファスシリコン、またはＴＣＯであってよい。電気導管（たとえば、バスバー、格子線またはフィンガー）としての役割を果たすように構成された、銅電鋳片などの金属片２４５は、破線「ａ」と「ｂ」と「ｃ」とによって示す、金属化領域２０６と非金属化領域２０８との両方の少なくとも一部に、（図示しない）アクティブはんだを使用して連結された、底面２７０を有する。アクティブはんだを、たとえば、金属片２４５の底面２７０に、底面２７０の長さに沿って継続的にか、離散点においてかのいずれかで、塗布することができる。代替的に、アクティブはんだを、半導体２０２の上面２０５に塗布することができる。アクティブはんだを使用して、金属片２４５を非金属化領域２０８に点「ｂ」などで接続することは、金属領域２０６（点「ａ」及び点「ｃ」）のみで結合することと比較して、金属片２４５と半導体２０２との間の機械的結合を向上させる。
【００１５】
他の実施形態では、金属片２４５を、図２に示すものに垂直に向けることができ、金属化領域２０６（たとえば、ファイヤースルーペースト）の長さに沿って結合させることができ、または金属化領域２０６に平行であるが露出コーティング２０８の上に結合させることができる。さらなる実施形態では、金属化領域２０６は、ＴＣＯ型のソーラーセル上など、半導体２０２上に存在しないことがある。そのようなＴＣＯセルでは、上面２０５は、非金属化領域２０８のみから成り、そこに、金属片２４５が、アクティブはんだを使用して接続される。
【００１６】
金属片２４５が、従来の金属片のアスペクト比よりも大きい、幅に対する高さアスペクト比を有し得るため、金属片２４５は、接触面（たとえば、半導体に面する表面）において、より小さな表面積を有することがある。たとえば、従来のソーラーセルの取り付けでは、バスバーがタブ線に、標準はんだを用いて、比較的より広い接触エリアを有してはんだ付けされ、接触エリアは、たとえば、１．５〜２ｍｍの幅×ソーラーセルの長さ、のバスバーによって画定される。より小さな接触インターフェースを有する金属片を使用する時、金属片とファイヤースルーペーストとの間の接触エリアを、ソーラーセルの長さ×ｉ）ファイヤースルーペーストの幅、またはｉｉ）金属片、のうちの小さい方、によって画定することができる。たとえば、ファイヤースルーペーストの幅は、約６０ミクロンであってよい。金属片の幅は、たとえば、約１０ミクロンから５ｍｍに及ぶことができる。したがって、開示の実施形態は、金属片２４５と太陽電池との間のジョイント部の強度を増加させる一方で、シェーディングを最小限にするために、金属片２４５の寸法をできる限り小さく留めるように、金属片２４５を取り付ける方法を提供する。
【００１７】
さらに、従来のはんだ付けは、金属を金属に接続するのみである。図２の実施形態では、アクティブはんだの使用は、金属片２４５を、導電層２０４の金属ペーストのみならず、ＡＲＣ層２１０の非金属化領域２０８にも接続することを可能にする。ＡＲＣ層２１０は、たとえば、通常は金属に結合させることが非常に難しい、窒化ケイ素であってよい。他の実施形態では、コーティング層２１０は、アモルファスシリコン、透明導電性酸化物、または誘電体層であってよい。したがって、金属片２４５の太陽電池への機械的結合は、単に、導電性の金属化エリア２０６にはんだ付けされるだけでなく、非金属化領域２０８を含む、金属片２４５の長さに沿った複数エリアで接続されることによって、改善する。金属片２４５を、ファイヤースルーペースト間のウエハの領域２０８、たとえば、半導体物質の上面及び／またはＡＲＣ層の真上に、はんだ付けすることができ、それによって、金属片２４５のウエハへの結合強度を、ジョイントエリアを増やすことによって改善する。金属片とウエハ２０２の非金属化領域２０８との間のそのようなジョイント部は、取り付けにアクティブはんだを使用することによって可能になる。
【００１８】
他の実施形態では、超音波はんだ付けを使用して、金属間ジョイント部をさらにもっと強化することができる。いずれの場合（つまり、超音波はんだ付けを用いる、または用いない、アクティブはんだ）でも、フラックスを使用する必要性は排除される。実施形態による超音波はんだ付け手法は、また、結合部における追加的な強度を提供する。たとえば、アクティブはんだを用いた超音波はんだ付けは、ウエハのジャンクションまたは上面が、たとえば、窒化ケイ素または透明導電性酸化物（ＴＣＯ）を含む、真性半導体薄膜を用いたヘテロ接合（ＨＩＴ）、他の標準的な光起電半導体物質、及び／または、ＡＲＣ層などの、取り付け困難な膜を含む時に、金属片をウエハに取り付けることを可能にする。
【００１９】
アクティブはんだ及び／または超音波はんだ付けを使用する実施形態を、特定の連続するステップを用いて、以下に説明する。当業者に知られているステップは、さらに詳細には説明しない。
【００２０】
一実施形態による第１のステップとして、金属片を、アクティブはんだでコーティングすることができる。結合プロセスでは、はんだの量を、以下の考察に従って調整し、制御することができる。超音波エネルギーを使用するには、媒体が、超音波を、超音波源（たとえば、はんだごて先）から、結合インターフェースに、効果的に送信することが必要である。したがって、超音波の経路内の全物質は、エネルギーを最少の減衰で伝達できるべきである。たとえば、空気は、空気が超音波を劇的に減衰させ、したがって、超音波を、酸化物の除去と結合とについて無力な状態にするために、望ましくない物質である。したがって、はんだごて先と結合インターフェースとの間の空気の量を減らすこと、または最小限にすることは、効果的な超音波はんだ付けを保証するために望ましい。したがって、金属片のより多くの表面積をはんだでコーティングすること（たとえば、一面よりも多くにはんだを有すること）が有利であり得、それは、融解物質が、一般に、固体や気体と比較して、超音波エネルギーを伝達するのに優れた媒体であるためである。
【００２１】
従来、超音波処理は、太陽電池のシェーディングが原因の、望ましくない効果であるはんだスプラッシュの原因となり得る。超音波処理によって生成される動きによって引き起こされるはんだスプラッシュを最小限にするために、使用するはんだコーティングの量を減らすこと、または最小限にすること、が望ましい。したがって、より小さな、はんだで覆われた金属片の表面積を有する（たとえば、一面のみにはんだを有する）ことが有利であり得、それは、追加的なはんだが、はんだスプラッシュの原因となり得るからである。
【００２２】
適切なはんだ量に関する前述の考察では、超音波エネルギーが減衰されないことを保証することと、スプラッシュを減少させることとの間のトレードオフがある。コーティングステップで使用するプロセスにより、はんだは、基板層に取り付けられる金属片の一面のみをコーティングすることができ、または、はんだは、一面より多く、たとえば、全面をコーティングすることができる。コーティングステップのさまざまなプロセスを、以下に、より詳細に説明する。
【００２３】
図４Ａは、一実施形態による、マンドレル４００と連動した電気メッキの斜視図である。いくつかの実施形態では、マンドレル４００を使用して金属片を形成することと、小片をアクティブはんだでコーティングすることとの両方を行うことができる。他の実施形態では、金属片を、他の方法によって形成し、アクティブはんだの塗布のために、マンドレル４００内に配置することができる。マンドレル４００を、ステンレス鋼、銅、陽極酸化アルミニウム、チタニウム、またはモリブデンなどの導電性物質、ニッケル、ニッケル鉄合金（たとえば、インバール）、銅、またはこれらの金属の任意の組み合わせから作成することができ、高メッキ電流を可能にし、高スループットを可能にする、十分なエリアを有して設計することができる。他の実施形態では、マンドレル４００を、たとえば、導電性物質と誘電物質とから成るスタック、または２つの導電性物質で作成することができる。マンドレル４００は、模様要素４０８と模様要素４１０とを含むプレフォーム模様を有する外表面４０５を有し、作成する金属片／電気導管の所望の形状にカスタマイズされ得る。本実施形態では、模様要素４０８及び模様要素４１０は、長方形の断面を有する溝またはトレンチであるが、他の実施形態では、模様要素４０８及び模様要素４１０は、三角形、ダイヤモンド形、ひし形、台形、及び他の正多角形または非正多角形などの、他の断面形状を有することができる。模様要素４０８及び模様要素４１０は、本実施形態では、平行線のセットが互いに垂直に交差する、格子形模様を形成する交差部として示されている。
【００２４】
模様要素４１０は、高さ「Ｈ」と幅「Ｗ」とを有し、幅に対する高さの割合がアスペクト比を定める。マンドレル４００内の模様要素４０８と模様要素４１０とを使用して金属片を形成することによって、電鋳金属部分を、光起電アプリケーションに合わせることができる。たとえば、アスペクト比は、約０．０１と約１０との間であってよい。いくつかの実施形態では、アスペクト比を、約１と約１０との間、または約１と約５との間など、１より大きく設計することができる。幅よりも大きい高さを有することにより、金属層が、たとえば、１のアスペクト比を有する標準的な円形ワイヤと比較して、または水平方向に平坦で１未満のアスペクト比を有する従来のスクリーン印刷模様と比較して、十分な電流を運ぶが、セル上のシェーディングを減少させることを可能にする。スクリーン印刷金属フィンガーのシェーディング値は、たとえば、６％を超えることがある。したがって、１より大きいアスペクト比を有する電気導管を作成する能力は、効率を最大化するために重要な、太陽電池に対する最小開口部損失を可能にする。電鋳電気導管をソーラーセルの裏面で使用する実施形態では、１未満などの他の値のアスペクト比を使用することができる。
【００２５】
模様要素の、アスペクト比と、断面の形状及び縦方向配置とを電鋳して、電流容量、直列抵抗、シェーディング損失、及びセル配置などの、所望の仕様を満たすことができる。任意の電鋳プロセスを使用することができる。たとえば、マンドレル４００内に作成される金属片を、電気メッキプロセスによって形成することができる。特に、電気メッキは、一般に、等方性プロセスであるため、電気メッキを模様付きのマンドレルに閉じ込めて、部品の形状をカスタマイズすることは、効率を最大化することにおいて重要な改善点である。さらに、長いが狭い管路は、通常、それらを半導体表面上に配置した時には不安定になる傾向があるが、マンドレルの使用を通して作成され得るカスタマイズ模様は、これらの長く狭い導管を安定させるインターコネクト線などの特徴を可能にする。いくつかの実施形態では、たとえば、プレフォーム模様を、交差線を有する継続格子として構成することができる。この構成は、格子を形成する複数の電鋳要素を機械的に安定させるのみならず、電流がより多くの導管に広がるために、低い並列抵抗も可能にする。格子形構造は、また、セルの頑健性も向上させることができる。たとえば、格子の一部が破損した場合、または機能しなくなった場合、電流は、格子模様が存在するために、破損エリアの周りを流れることができる。
【００２６】
図４Ｂ〜図４Ｄは、金属層片を、マンドレル４００を使用して作成する、例示的な段階の簡略断面図である。
【００２７】
図４Ｂでは、模様要素４１０を有するマンドレル４００が提供される。マンドレル４００は、電鋳要素４１２が図４Ｃに示す模様要素４１０内で形成される、電鋳プロセスを施される。電鋳要素４１２は、たとえば、銅のみであってよく、または、他の実施形態では、銅合金であってよい。他の実施形態では、最初にニッケル層をマンドレル４００上にメッキし、その後、銅でメッキして、ニッケルが、最終半導体デバイスの銅汚染に対する障壁を提供するようにすることができる。追加的なニッケル層を、任意で、電鋳要素４１２の上面にメッキして、図４Ｃの層４１５によって示す通り、銅を封入することができる。他の実施形態では、複数の層を、模様要素４１０内に作成する金属片の必要な特性を達成するために望まれるさまざまな金属を使用して、メッキすることができる。
【００２８】
いくつかの実施形態では、アクティブはんだを金属片に、電鋳プロセス中に塗布することができる。たとえば、図４Ｃでは、要素４１２を、マンドレル４００内に形成した後、マンドレル４００内に留めたまま、アクティブはんだ層４１４で電気メッキすることができ、従って、要素４１２の一面を覆う。アクティブはんだ層４１４は、電鋳要素４１２（たとえば、図２の底面２７０）を、太陽電池または他の半導体に接続する。一面、つまり上面の上にアクティブはんだが存在することは、取り付けには十分である。別の実施形態では、電鋳要素４１２がマンドレル４００から取り外された後などに、アクティブはんだで電気メッキして、電鋳要素４１２の複数の面を覆うことができる。そのような実施形態では、図４Ｃのコーティング層４１５が、電鋳要素４１２の複数面を覆うアクティブはんだを表す。
【００２９】
図示されていないさらに別の実施形態では、金属片は、プレフォーム模様４１０内に形成されたものに加えて、表面４０５の一番上に形成されたバスバーなどの、追加的な金属部分を有することができる。アクティブはんだ層を、これらの追加的な表面にもメッキすることができる。
【００３０】
図４Ｄでは、電鋳要素４１２は、独立の金属片４１６として、マンドレル４００から取り外される。電鋳要素４１２は、図４Ａの模様４０８によって形成されるものなどの、交差要素４１８を含むことができる。交差要素４１８は、金属片４１６を、単一の独立した小片にすることを補助し、個別の要素４１２と要素４１８とを互いに揃えたまま、金属片４１６を他の処理ステップに容易に移動できるようにする。金属片４１６の上面４０７は、アクティブはんだ４１４（または、複数面を覆っている場合は、アクティブはんだ４１５）を結合剤として用いて、太陽電池に接続される。
【００３１】
代替的に、電気メッキのステップを、金属片４１６がマンドレル４００から取り外された後に完了させることができ、その場合、はんだは、金属片４１６の１つより多い面にコーティングされる。はんだをより多くの面に有することにより、取り付け中に、超音波エネルギー伝達のためのより良い媒体を金属片４１６に提供することによって、超音波はんだ付けの効率を向上させることができる。
【００３２】
別の実施形態では、アクティブはんだを金属片に、ホットエアレベラー（ＨＡＳＬ）をマンドレルと合わせて使用して、塗布することができる。ＨＡＳＬプロセスでは、図４Ｃなどのように、金属片がまだマンドレル内で支えられている間に、はんだを金属片に塗布し、したがって、はんだが、金属片の一面のみをコーティングすることを可能にする。その中に金属片を有するマンドレルは、アクティブはんだが金属片の露出面の上をコーティングするように、ＨＡＳＬ槽の中に浸される。いくつかの実施形態では、ＨＡＳＬプロセスは、窒素などの不活性雰囲気内で実行される。
【００３３】
一実施形態によると、アクティブはんだを金属片に、はんだペースト転写によっても塗布することができる。はんだペースト転写を、インクプロセスを使用して実行することができ、インクプロセスでは、最初に、はんだペーストを表面に印刷することができ、その後、金属片を印刷面に接触させて、ペーストの一部を金属片に転写する。このプロセスも、また、はんだが金属片の一面のみをコーティングすることを可能にする。
【００３４】
一実施形態による、第２のステップとして、構成要素をさまざまな所望の温度に予熱して、はんだ付け条件を改善することができる。構成要素を、たとえば、ホットガン、赤外線加熱、ホットプレート、またはマイクロ波を使用して予熱することができるが、構成要素を、任意の知られている予熱プロセスを使用して予熱することができる。ウエハ／基板層と金属片とを、アクティブはんだの融点から、２５℃以内などの約２０〜３５℃以内の温度に予熱することができる。具体的な予熱温度は、はんだ付け配置の全体的な断熱と他の特徴とに依存する。はんだ付けホーンもまた、たとえば、アクティブはんだの融点よりも２５℃以内で高いなど、アクティブはんだの融点よりも約２０〜３５℃高い温度以内に、予熱することができる。はんだ付けホーンをまた、熱を金属片に加えるように構成することもできる。
【００３５】
はんだの融点は、はんだの組成により変化する。たとえば、比較的より高温のはんだでは、約２２０℃のはんだ温度を有するはんだ組成の一可能性は、最大で、９４重量％錫と、４重量％銀と、２．４重量％チタニウムと、０．１重量％セリウムと、０．１重量％ガリウムとを含む。約１４０℃のはんだ温度を有する比較的より低温のはんだでは、はんだ組成の別の可能性は、約５０〜５５重量％ビスマスと、４０〜４５重量％錫と、１．５〜２．８重量％銀と、１．８〜２．８重量％チタニウムと、０〜０．２重量％ガリウム及び／またはセリウムと、０〜０．１重量％鉄、銅及び／またはニッケルと、を含む。他の実施形態では、アクティブはんだ組成は、ａ）６０〜７０重量％錫と、３〜６重量％アンチモンと、３〜５重量％亜鉛と、２５〜３５重量％インジウムと、であって、約１５５℃の融点を有してよく、ｂ）７０〜８０重量％錫と、３〜５重量％アンチモンと、３〜５重量％亜鉛と、１５〜２５重量％インジウムと、であって、約１８２℃の融点を有してよく、またはｃ）９４〜９６重量％錫と、３〜５重量％アンチモンと、１〜３重量％亜鉛と、であって、約２１７℃の融点を有してよい。
【００３６】
一実施形態による、第３のステップとして、超音波エネルギーを使用して、従来ではフラックスまたは他の化学的手段を使用することによってのみ除去される、表面の酸化物を破壊する。
【００３７】
図５は、一実施形態による、超音波はんだ付けツール５００の斜視図である。超音波はんだ付けツールは、たとえば、電気エネルギーを超音波に変換する圧電変換器である超音波振動子５０２を、超音波ホーン５０５と共に使用する。温度センサ及びヒータ５０４は、はんだごて先５０６の現在温度を感知し、先５０６を、使用するはんだに従って、所望の温度に加熱することができる。はんだごて先５０６を、金属間ジョイント部を形成する際の強度及び／または信頼性の所望の効果を達成する特性を有するように、選択及び／またはカスタマイズすることができる。
【００３８】
大きさに関して、従来の超音波はんだ付けでは、１ｍｍ×１ｍｍ×４ｍｍ×４ｍｍからの大きさのはんだ付け鉄先を、ポイントはんだ付けに使用する。実施形態では、はんだごて先５０６を、金属片の広いエリアをウエハ／基板層に結合させることを可能にするように、選択またはカスタマイズし、それによって、製造時間を短縮することができる。ウエハサイズ（たとえば、１５６ｍｍ×１５６ｍｍ）と同じ大きさの先端を使用することができ、したがって、はんだ付けツール５００を金属片に沿って継続的に移動させることによる、シングルパスで結合を可能にする。金属片が、図３Ｂで説明した格子様の模様を含む場合、はんだごて先を、細長い要素またはフィンガー３１０／３２０などの格子様の模様の一要素の幅、または図２のバスバー２４５の幅、と同じ幅を有するように、選択することができる。はんだ付けツール５００を、その後、各要素に沿って動かして、その要素をはんだ付けする。別の実施形態では、はんだごて先を、格子全体の幅と同じ幅を有するように、選択することができる。たとえば、はんだ付けツールは、図３Ｂの金属層３００ｂの大よその幅と同じ幅を有することができ、それによって、シングルパスで格子全体の結合を可能にする。代替的に、はんだごて先の幅を、格子全体の幅よりも小さく、たとえば、格子３００ｂの幅の１／４または１／２になるように、選択することができる。その後、格子のはんだ付けは、はんだ付けツールを格子部分に沿った縦方向に沿って移動させ、その後、隣接部分に沿った別の経路を通り、これを、格子全体が加熱され、はんだ付けされるまで繰り返すことによってなど、はんだ付けツールを複数回通過させて達成することができる。
【００３９】
形状と設計とに関して、図６を参照してより詳細に説明する通り、はんだごて先５０６を、強度仕様及び／または信頼性仕様を満たすために要求される出力と周波数とを有するように、選択またはカスタマイズすることができる。
【００４０】
図６は、一実施形態による、超音波はんだ付け配置６００の斜視図である。超音波はんだ付け配置６００では、超音波はんだ付けツール６０１は、超音波振動子６０２と、超音波ホーン６０５と、温度センサ及びヒータ６０４と、はんだごて先６０６と、を含む。ウエハ６４０は、表面６２５を加熱するように、予熱デバイス６０８を使用して予熱される。予熱デバイス６０８は、たとえば、本実施形態ではホットプレートであってよく、または、ホットガン、赤外線加熱、またはマイクロ波であってよい。別々に予熱されるかもしれず、されないかもしれない、金属片は、ウエハの上に配置され、超音波はんだ付けツール６０１を組み立て品の上面に沿って継続的に移動させて、金属片をウエハに結合させることができる。
【００４１】
ホーンの周波数と温度とを、調整し、制御することができる。ホーン周波数は、より広い接触エリアが、より狭い接触エリアよりも、より低い周波数を有するホーンを必要とすることができるように、ホーンの大きさに反比例し得る。ホーン周波数は、２０〜５０ｋＨｚの間など、または約３０ｋＨｚの周波数など、２０ｋＨｚと６０ｋＨｚとの間であってよい。ホーン温度は、キャビテーション性能を改善するために変化することができ、それによって、超音波エネルギーをはんだに移動させ、自然酸化物を除去することを、より効果的に可能にする。
【００４２】
広域ホーンなどの、ポイントはんだ付けで使用されるものよりも大きなホーンを使用して、ウエハの上面の上の金属片のための、比較的多くの数の接点に対応することができる。広域ホーンを、ウエハの部分的または全体的な長さまたは幅に沿って移動させて、ウエハエリア全体を覆うことができ、それによって、結合の前と間と後との温度プロフィールが、ウエハ全体に渡って一定であることを保証することを補助する。広域ホーンを、金属片の部分的または全体的な長さまたは幅に沿って移動させることもできる。
【００４３】
アクティブはんだが塗布され、及び／または超音波はんだ付けが完了した後、結合ジョイント部を冷却することができる。好適には、これは、はんだが意図された結合エリアの隣接領域に移動すること、したがって、ジョイント部の強度を最小にし、望ましくないシェーディングを増やすことを防ぐために、迅速に行われる。したがって、好適には、結合ジョイント部は、はんだの融点よりも低い温度に、迅速に冷却される。たとえば、１つの領域を結合した直後に（はんだ付けホーンが他の領域へ継続的に移動している間でさえも）、エアナイフまたはエアガンを使用して吹き付ける強制気体などを用いて、結合領域を冷却することがきる。
【００４４】
図７は、一実施形態による、例示的なアクティブはんだ方法７００のフロー図である。ステップ７１０では、コーティングを有する半導体基板が提供され、ステップ７２０では、金属片が提供される。コーティングは、窒化ケイ素などの誘電ＡＲＣ、ＴＣＯなどの導電ＡＲＣ、またはアモルファスシリコンであってよい。いくつかの実施形態では、半導体は、また、銀ファイヤースルーペーストなどの導電コーティングを、金属片との電気接点が接続される領域において含む。導電コーティングは、したがって、ウエハ上の、（導電層が塗布されている）金属化領域と、（導電層が塗布されていない）非金属化領域とを画定する。他の実施形態では、半導体の上面が完全に非金属化されるように、導電コーティングを使用しない。金属片は、図３Ａ〜図３Ｃに関連して説明した電鋳要素、または別の方法で形成された電気導管であってよい。その後、ステップ７３０で、たとえば、金属片、または半導体基板の上面の部分及び／またはＡＲＣ層を、アクティブはんだでコーティングすることによって、アクティブはんだを塗布する。アクティブはんだを金属片に塗布する場合、金属片の１つまたは複数の面を、アクティブはんだで覆うことができる。ステップ７１０〜ステップ７３０を、任意の順番で、または同時に実行することがきる。ステップ７４０では、ウエハとはんだ付けツールとを、はんだの融点に基づいて予熱することができる。いくつかの実施形態では、金属片も予熱することができる。その後、ステップ７５０で、金属片を半導体基板上に配置し、はんだ付けツールを金属片の一部または全部に沿って移動させることなどによって、ウエハにはんだ付けする。ステップ７５０のはんだ付けは、半導体の非金属化部分のみに、または金属化部分と非金属化部分との両方に、はんだ付けすることを伴うことができる。ステップ７５０では、アクティブはんだを使用することで、フラックスに対する必要性を減少させる、または排除する。ステップ７６０で、ジョイント部を冷却し、プロセスが終了する。
【００４５】
図８は、一実施形態による、例示的な超音波はんだ付けプロセス８００のフロー図である。プロセスは、ステップ８１０で、ウエハに、コーティング層を含む半導体基板を提供することから始まり、ステップ８２０で、金属片を提供する。コーティング層は、図７のステップ７１０に関連して説明したものに類似の、金属化導電領域を有することができ、したがって、ウエハ上の（導電層が塗布される）金属化領域と（導電層が塗布されない）露出領域とを画定する。代替的に、半導体は、銀ファイヤースルーペーストによって形成された導電領域のないＴＣＯセルなどの、非金属化面のみを備えることができる。その後、ステップ８３０で、アクティブはんだを、金属片が半導体にはんだ付けされるエリアに塗布する。アクティブはんだを、半導体に、または金属片に塗布することができる。金属片に塗布した場合、アクティブはんだは、半導体に結合される底面のみをコーティングすることができ、または金属片の複数面をコーティングすることができる。図示の通り、ステップ８１０〜ステップ８３０を、任意の順番で、または同時に実行することができる。ステップ８１０〜ステップ８３０が完了した後、ステップ８４０で、ウエハ及びはんだ付けツールと、任意で金属片とを、はんだの融点に基づいて予熱する。金属片は、ステップ８５０で、所定のジョイント部において、通常、フラックスを使用せずに、ウエハの金属化領域と非金属化領域との両方に、または、代替的に、非金属化領域のみに、超音波はんだ付けされる。ステップ８５５では、はんだごて先の大きさと、温度と、周波数とを、上記で説明した仕様と要因とに基づいて、選択、カスタマイズ、及び／または調整する。これらのはんだ付けパラメータを、プロセス８００の開始前に、選択及び／またはカスタマイズすることができ、プロセスの任意のステップにおいて、たとえば、はんだ付けステップ８５０中に、調整することができる。いくつかの実施形態では、超音波ホーンを、別の場所、たとえば、金属片の格子様の模様の交点、及び／または銀ペーストフィンガーを有する金属片と、銀ペーストフィンガー間の半導体基板、反射防止膜、及び／またはアモルファスシリコンの部分との交点に、適用することができる。他の実施形態では、超音波ホーンを、金属片の部分に沿って継続的に移動させることができる。その後、ジョイント部を、ステップ８６０で、周囲空気または強制空気などを用いて冷却し、プロセスは終了する。
【００４６】
フラックスの必要性を排除することにおいて、説明した実施形態は、複数の利点をもたらす。たとえば、金属片及び太陽電池は、腐食リスクの減少を経験し得、構成要素の電気特性と化学特性とをより良く保つことができる。外観の悪い残留物もまた、残留物を適用し、清掃することに関連するプロセス費用の減少と共に、減少する。
【００４７】
本明細書の実施形態を、光起電アプリケーションに関して主に説明したが、プロセスとデバイスとを、再配線層（ＲＤＬ）またはフレックス回路などの他の半導体アプリケーションに適用することもできる。さらに、フローチャートのステップは、代替順番で実行され得、図示しない追加のステップを含むことができる。たとえば、上記で説明した通り、はんだ付けされたジョイント部を、他のジョイント部をはんだ付けされている間に、冷却することができる。
【００４８】
本明細書を、本発明の具体的な実施形態に関して詳細に説明したが、当業者が、前述についての理解に達した際に、これらの実施形態に対する変更と変形と同等物とを容易に思いつき得る、ということが理解される。
【００４９】
本発明に対するこれら及び他の変更と変形とを、当業者は、添付の特許請求の範囲により具体的に記載される本発明の範囲から逸脱せずに、実践することができる。さらに、当業者は、前述の説明が、単に例示であり、本発明を限定する意図がない、ということを理解する。
【図１Ａ】
2016528738.tif 000003
【図１Ｂ】
2016528738.tif 000004
【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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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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【手続補正書】
【提出日】平成28年4月20日(2016.4.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属片を太陽電池に連結させる方法であって、
前記太陽電池内で電気導管としての役割を果たすように構成された金属片を提供することであって、前記金属片が第１の表面を有する、提供することと、
半導体基板の上面にコーティングを含む前記半導体基板を提供することであって、前記コーティングが、誘電反射防止膜、透明導電性酸化物、またはアモルファスシリコンである、提供することと、
前記金属片を前記半導体基板の前記上面に連結させることであって、前記金属片の前記第１の表面を、前記半導体基板の前記上面に、アクティブはんだを使用してはんだ付けすることを含む、連結させることと、
を備える、前記方法。
【請求項２】
前記半導体基板の前記上面が、前記コーティングの金属化部分と、前記コーティングの非金属化部分とを備え、前記金属片が、前記金属化部分と前記非金属化部分との両方にはんだ付けされる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記金属化部分が、銀ファイヤースルーペーストを備える、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記金属片を前記半導体基板の前記上面に連結させる前記ステップが、
前記半導体基板を、前記アクティブはんだの融点に基づいて、所定の温度に予熱することと、
はんだ付けツールを、前記アクティブはんだの前記融点よりも高い、または前記アクティブはんだの前記融点に等しい、はんだ付け温度に予熱することと、
前記金属片を、前記半導体基板の前記上面の上に配置することと、
前記はんだ付けツールを使用して、前記金属片を加熱することと、
前記金属片を、前記金属片を前記上面に連結させた後に、前記アクティブはんだの前記融点よりも低い温度に冷却することと、
を備える、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記アクティブはんだを、前記金属片の前記第１の表面の上に、前記金属片がマンドレル内に固定されている間に、電気メッキすること、
をさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記アクティブはんだを、前記金属片の前記第１の表面の上に、溶融はんだウェットディップコーティング法またはホットエアレベラー法を使用してコーティングすることをさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記アクティブはんだを、前記金属片の前記第１の表面の上に、はんだペーストを印刷面の上に印刷し、その後、前記印刷面を前記金属格子の前記第１の表面に接触させることによって、コーティングすることをさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記金属片が、独立の格子として構成されている、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記金属片が電鋳物である、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記はんだ付けすることが、はんだ付けツールを用いて超音波はんだ付けすることを備え、前記はんだ付けツールが、はんだ付けホーンを備える、請求項１に記載の方法。
【国際調査報告】
2016528738.tif 000017
2016528738.tif 000018
2016528738.tif 000019