(57)【要約】【課題】電線の劣化を抑制しつつ半導体基板に適切に電線を取り付けることができる電線付半導体基板の製造装置及び電線付半導体基板の製造方法を提供すること。【解決手段】電線付半導体基板の製造装置は、巻状体に巻かれた帯状の電線Ｒを引き出す可動チャック２１と、引き出された電線Ｒが載置されて幅方向の曲がりを矯正する載置ガイド３０と、載置ガイド３０に載置された電線Ｒを曲がりが矯正された状態で保持して半導体基板上に移送する移送アーム２８とを備える。移送アーム２８を載置ガイド３０に載置された電線Ｒに押圧することで捩れの曲がりも矯正される。引き出された電線Ｒは、切断された後に半導体基板上に移送される。曲がりが矯正された状態で保持して半導体基板上に移送することで、電線Ｒを引張塑性変形させることなく半導体基板に取り付けることが可能になる。【選択図】図３
2009231711.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状の電線が巻かれた状態の巻状体から前記電線を引き出す可動チャックと；
引き出された前記電線が載置され、載置された前記電線の幅方向の曲がりを矯正する載置ガイドと；
前記載置ガイドに載置された前記電線を曲がりが矯正された状態で保持して半導体基板上に移送する移送アームとを備える；
電線付半導体基板の製造装置。
【請求項２】
前記載置ガイドが、
引き出された前記電線が、帯状の一方の面が接するように載置される載置台と、
前記載置台に載置された前記電線を、幅方向から挟む挟持部材とを含んで構成された；
請求項１に記載の電線付半導体基板の製造装置。
【請求項３】
前記載置ガイドが、底部が帯状の前記電線の幅よりもやや大きい幅に形成されて開口部が前記電線の幅の２倍以上の幅に形成された断面形状を有する嵌合溝が、引き出された前記電線の長手方向に連なって形成されて構成された；
請求項１に記載の電線付半導体基板の製造装置。
【請求項４】
引き出された前記電線に弾性変形の範囲内の引張応力により張力を付与するテンションローラと；
前記載置ガイドと前記テンションローラとの間に配置され、前記載置ガイドに最も近接したローラであって、前記電線の前記載置ガイドに接する方の面に接し、引き出された前記電線を前記載置ガイドに対して適切な位置に案内する案内ローラとを備える；
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の電線付半導体基板の製造装置。
【請求項５】
帯状の電線が巻かれた状態の巻状体から前記電線を引き出す引出工程と；
引き出された前記電線の曲がりを、引張応力が弾性変形の範囲内にとどまるように矯正する矯正工程と；
引き出された前記電線を所定の長さに切断する切断工程と；
切断された前記電線を前記曲がりが矯正された状態で半導体基板上に移送する移送工程とを備える；
電線付半導体基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電線付半導体基板の製造装置及び電線付半導体基板の製造方法に関し、特に電線の劣化を抑制しつつ半導体基板に適切に電線を取り付けることができる電線付半導体基板の製造装置及び電線付半導体基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
地球温暖化の影響が懸念される昨今、地球温暖化の原因となる二酸化炭素や有害な排気ガスを排出しないクリーンな発電装置である太陽電池の普及が期待されている。太陽電池は半導体の一種で、光エネルギーを直接電気に変える太陽光発電装置である。太陽電池は、一般に、半導体層を挟むように設けられた電極層に、取り出し電極として導電体を、超音波ハンダや導電性樹脂の接着材を用いて取り付ける。取り出し電極としての導電体には、帯状の電線（リード）が用いられることが多い。帯状の電線は、取り扱いを容易にする観点から、一般に、ロール状に巻き取られている。
【０００３】
帯状の電線は、ロール状に巻き取られていることにより巻き癖が付与されている。このため、ロール状に巻き取られている状態から引き出された電線は、直進性が失われて電線の幅方向に湾曲し、また、捩れが生じる場合があった。このように湾曲が生じると直進性を保って半導体基板の電極層に電線を取り付けることが困難となり、また、捩れが生じると平面性を保って半導体基板の電極層に電線を取り付けることが困難であった。さらに、引き出す電線の長さが長くなるほど、このような電線の湾曲及び捩れによる問題が顕著となる。このような不都合を解消する技術として、強制的に引っ張って塑性変形させた設定長さのリード（帯状の電線）を太陽電池セル（電極層）の溶着位置に供給するものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００３−２９８０９６号公報（段落０００２−００１６等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、帯状の電線を引っ張りにより塑性変形させると、帯状の電線が劣化して耐久性が劣り、製品寿命が短くなる場合がある。
【０００５】
本発明は上述の課題に鑑み、電線の劣化を抑制しつつ半導体基板に適切に電線を取り付けることができる電線付半導体基板の製造装置及び電線付半導体基板の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の第１の態様に係る電線付半導体基板の製造装置は、例えば図１及び図３に示すように、帯状の電線Ｒが巻かれた状態の巻状体から電線Ｒを引き出す可動チャック２１と；引き出された電線Ｒが載置され、載置された電線Ｒの幅方向の曲がりを矯正する載置ガイド３０と；載置ガイド３０に載置された電線Ｒを曲がりが矯正された状態で保持して半導体基板Ｗ上に移送する移送アーム２８とを備える。
【０００７】
このように構成すると、載置ガイドに載置された電線を曲がりが矯正された状態で保持して半導体基板上に移送することが可能になるので、電線を、引っ張りによる塑性変形をさせることなく曲がりが矯正された状態で半導体基板に供給することが可能になり、電線の劣化を抑制しつつ半導体基板に適切に電線を取り付けることができる。
【０００８】
また、本発明の第２の態様に係る電線付半導体基板の製造装置は、例えば図１及び図３に示すように、上記本発明の第１の態様に係る電線付半導体基板の製造装置１において、載置ガイド３０が、引き出された電線Ｒが、帯状の一方の面が接するように載置される載置台３１と、載置台３１に載置された電線Ｒを、幅方向から挟む挟持部材３２とを含んで構成されている。
【０００９】
このように構成すると、載置ガイドが、載置台に載置された電線を幅方向から挟む挟持部材を含んで構成されているので、電線の幅方向の曲がりが比較的大きな場合であっても電線の幅方向の曲がりを矯正することができる。
【００１０】
また、本発明の第３の態様に係る電線付半導体基板の製造装置は、例えば図６に示すように、上記本発明の第１の態様に係る電線付半導体基板の製造装置において、載置ガイド６１が、底部が帯状の電線Ｒの幅よりもやや大きい幅Ｌ３に形成されて開口部が電線Ｒの幅の２倍以上の幅Ｌ２に形成された断面形状を有する嵌合溝６１ｇが、引き出された電線Ｒの長手方向に連なって形成されて構成されている。
【００１１】
このように構成すると、載置ガイドにおける可動部を比較的少なくすることができ、載置ガイドの構成を単純にすることが可能となる。
【００１２】
また、本発明の第４の態様に係る電線付半導体基板の製造装置は、例えば図３に示すように、上記本発明の第１の態様乃至第３の態様のいずれか１つの態様に係る電線付半導体基板の製造装置１（例えば図１参照）において、引き出された電線Ｒに弾性変形の範囲内の引張応力により張力を付与するテンションローラ２３と；載置ガイド３０とテンションローラ２３との間に配置され、載置ガイド３０に最も近接したローラ２４であって、電線Ｒの載置ガイド３０に接する方の面に接し、引き出された電線Ｒを載置ガイド３０に対して適切な位置に案内する案内ローラ２４とを備える。
【００１３】
このように構成すると、電線の載置ガイドに接する方の面に接し、引き出された電線を載置ガイドに対して適切な位置に案内する案内ローラを備えるので、引き出された電線の端部が載置ガイドに接する方の面と反対の方向に反り返ることを抑制することができ、電線が半導体基板上に移送された後でも電線の端部が半導体基板の面と反対の方向に反り返ることを抑制することができる。
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明の第５の態様に係る電線付半導体基板の製造方法は、例えば図１及び図５に示すように、帯状の電線Ｒが巻かれた状態の巻状体から電線Ｒを引き出す引出工程（Ｓ２）と；引き出された電線Ｒの曲がりを、引張応力が弾性変形の範囲内にとどまるように矯正する矯正工程（Ｓ４、Ｓ５）と；引き出された電線Ｒを所定の長さに切断する切断工程（Ｓ７）と；切断された電線Ｒを曲がりが矯正された状態で半導体基板Ｗ上に移送する移送工程（Ｓ８）とを備える。
【００１５】
このように構成すると、切断された電線を引張応力が弾性変形の範囲内にとどまるようにして曲がりが矯正された状態で半導体基板上に移送するので、電線を、引張塑性変形させることなく曲がりが矯正された状態で半導体基板に供給することが可能になり、電線の劣化を抑制しつつ半導体基板に適切に電線を取り付けることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、電線を、引っ張りによる塑性変形をさせることなく曲がりが矯正された状態で半導体基板に供給することが可能になり、電線の劣化を抑制しつつ半導体基板に適切に電線を取り付けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において互いに同一又は相当する部材には同一あるいは類似の符号を付し、重複した説明は省略する。
【００１８】
まず図１を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る電線付半導体基板の製造装置としての薄膜系太陽電池集電極配線機１（以下、単に「配線機１」という。）を説明する。図１は、配線機１の模式的構成図である。配線機１は、半導体基板としての基板Ｗに接着剤ＡＤを塗布する接着剤塗布装置１０と、基板Ｗに帯状の電線としてのリボン電線Ｒを供給する電線供給装置としてのリボン供給機２０（図１中では構成の一部を省略している）と、接着剤ＡＤに紫外線を照射する照射装置としてのＵＶ照射器４０と、接着剤ＡＤを加熱する加熱装置としての加熱炉５０と、上記各装置（機器）の間で基板Ｗを搬送するコンベア９１と、配線機１の動作を制御する制御装置９５を備えている。本実施の形態では、基板Ｗは太陽電池セルである。また、リボン電線Ｒは、取り出し電極として機能する。
【００１９】
基板Ｗは、薄膜系太陽電池に用いられる半導体基板であり、矩形（長方形又は正方形）のガラス基板の上に、透明電極、半導体膜、裏面電極が順に形成されて構成されている。接着剤ＡＤは裏面電極側に塗布され、接着剤ＡＤが塗布された基板Ｗ上にリボン電線Ｒが接合されて電線付基板となる。基板Ｗは、例えば大きさ１３００ｍｍ×１０００ｍｍ、厚さ５ｍｍ程度である。基板Ｗの一辺の長さは、７００ｍｍ〜２５００ｍｍの場合が多く、特に１０００ｍｍ前後の場合が多いが、これ以外の寸法でもよい。なお、上記の基板Ｗの構成はあくまでも例示であって、上記以外の構成の基板であってもよい。
【００２０】
コンベア９１は、基板Ｗの搬送方向Ｄに直角かつ基板Ｗの面に平行に伸びる軸９１ａに、複数のローラ９１ｂが取り付けられ、このローラ９１ｂ付の軸９１ａが基板Ｗの搬送方向Ｄに複数配設されて構成されている。ローラ９１ｂは、１つの軸９１ａに対して安定した基板Ｗの搬送ができる個数が設けられている。ローラ９１ｂ付の軸９１ａは、典型的には常に３つ以上で基板Ｗを支持搬送できるような間隔で配設されている。コンベア９１には、基板Ｗが、接着剤ＡＤが塗布される面を上方に向けて載置される。コンベア９１は、制御装置９５に制御される駆動装置（不図示）によって軸９１ａが回転させられることにより、載置された基板Ｗを搬送することができるように構成されている。
【００２１】
接着剤塗布装置１０は、接着剤ＡＤを吐出するノズル１１を有している。本実施の形態では、搬送方向Ｄを向いて基板Ｗの左右両辺のうちの一方の辺に接着剤を塗布する第１ノズル１１Ａと、他方の辺に接着剤ＡＤを塗布する第２ノズル１１Ｂとを有している。以下の説明において、第１ノズル１１Ａと第２ノズル１１Ｂとを特に区別しない場合は「ノズル１１」と総称する。ノズル１１は、接着剤ＡＤが蓄えられているタンク１３と、接着剤ＡＤが供給されるチューブ１２を介して接続されている。タンク１３の内部には、接着剤ＡＤが蓄えられている領域と空気が充満されている空気領域とを隔てるダイアフラム（不図示）が設けられており、空気領域内を加圧することにより接着剤ＡＤをノズル１１に供給することができるように構成されている。
【００２２】
本実施の形態で用いられる接着剤ＡＤは、紫外線を照射することにより基板Ｗとリボン電線Ｒとを仮止めすることができる程度に硬化するように構成されている。接着剤ＡＤには、典型的には、基板Ｗとリボン電線Ｒとの導電性を確保する導電性物質が含まれている。ここで「仮止め」とは、基板Ｗを加熱炉５０に搬送して接着剤ＡＤを本硬化させるまでの間に基板Ｗとリボン電線Ｒとが剥がれない程度に（基板Ｗとリボン電線Ｒとの相対的な位置が変わらない程度に）基板Ｗに対してリボン電線Ｒを接合することである。また「本硬化」とは、太陽電池モジュール（不図示）中において実用可能な程度の強度で基板Ｗに対してリボン電線Ｒを接合することである。
【００２３】
接着剤塗布装置１０のノズル１１は、吐出口を下方に向けた状態で直交フレーム１４に取り付けられている。直交フレーム１４は、基板Ｗの搬送方向Ｄと平行な平行方向Ｄ２に伸びる平行フレーム１５に取り付けられている。制御装置９５に制御される駆動装置（不図示）により、直交フレーム１４は平行方向Ｄ２に往復移動することができるように、また、平行フレーム１５は上下方向に往復移動することができるように構成されている。接着剤塗布装置１０は、直交フレーム１４及び平行フレーム１５が平行方向Ｄ２及び上下方向に移動することにより、基板Ｗに対して平行方向Ｄ２に伸びる辺に沿って所定の間隔をあけて点状（あるいは楕円状又は短線状）に接着剤ＡＤを塗布することができるように構成されている。接着剤塗布装置１０の搬送方向Ｄの下流側には、リボン供給機２０が配設されている。
【００２４】
リボン供給機２０は、接着剤塗布装置１０よりも搬送方向Ｄ下流側で、搬送されてくる基板Ｗの左右両方の外側に、合計２つ設けられている。なお、図１においては、説明の便宜上、図中手前側のリボン供給機２０の図示を省略しているが、実際は同様に構成されたリボン供給機２０が搬送されてきた基板Ｗを挟むように左右合計２つ設けられている。１つのリボン供給機２０は、巻状体に巻き上げられたリボン電線Ｒを引き出す可動チャック２１と、リボン電線Ｒの幅方向の曲がりを矯正する載置ガイドとしての挟持型載置ガイド３０と、曲がりが矯正された状態でリボン電線Ｒを保持して基板Ｗ上に移送する移送アーム２８とを備えている。リボン電線Ｒは、帯状の導電体で、本実施の形態では、幅が２ｍｍ、厚さが０．１６ｍｍの帯状の銅線が、ボビン（図１中では不図示）に巻かれることにより巻状体となっている。
【００２５】
図２に示すように、リボン電線Ｒは、ボビンから引き出したときに、幅方向に湾曲又は蛇行したり（図２（ａ）参照）、長手方向直角断面で見て幅方向の両端の高さが一定でない捩れが生じたり（図２（ｂ）参照）する場合がある。これは、リボン電線Ｒがボビンに巻かれる前から真っ直ぐでなかったり、リボン電線Ｒをボビンに巻いたときに癖がついたり、リボン電線Ｒをボビンから引き出した時に自重でたわんだりすることに起因する。なお、リボン電線Ｒに湾曲、蛇行、捩れ等が生じて、基板Ｗに接合するための直進性が失われた状態を「曲がり」と総称することとする。引き出されたリボン電線Ｒの曲がりは、基板Ｗが大きいために引き出されたリボン電線Ｒが長くなるほど程度が大きくなる可能性が高い。特に、基板Ｗの一辺が１０００ｍｍ前後以上の長さを有すると、引き出されたリボン電線Ｒも曲がりの影響が出るほど長くなる可能性がある。リボン供給機２０は、引き出されたリボン電線Ｒの曲がりを矯正することができるように以下の構成を有している。
【００２６】
ここで図３を参照して、リボン供給機２０の詳細を説明する。図３はリボン供給機２０の概略構成を示す斜視図である。移送アーム２８は、直方体の本体２８ｂの１つの面に、リボン電線Ｒを吸引保持する吸引ノズル２８ｓが所定の間隔を空けて直線上に複数設けられて構成されている。各吸引ノズル２８ｓは、真空ポンプ（不図示）に接続されており、リボン電線Ｒと接する先端部分が負圧になることによりリボン電線Ｒを吸引保持することができるように構成されている。吸引ノズル２８ｓが設けられる所定の間隔は、曲がりを矯正したリボン電線Ｒに再び許容範囲を超えた曲がりが生じないように維持できる間隔であり、本実施の形態では６０ｍｍピッチとしている。また、移送アーム２８の両端部に設けられる吸引ノズル２８ｓの間隔は、切断されたリボン電線Ｒの端部の撓みを抑制するために、６０ｍｍ以下の適切なピッチとしている。本体２８ｂの、吸引ノズル２８ｓが設けられている面の長さは、基板Ｗに接合するリボン電線Ｒの長さに対応できるように構成されている。移送アーム２８は、制御装置９５に制御される駆動装置（不図示）により、鉛直方向Ｄ３に延びた鉛直レール（不図示）に沿って上下に往復移動することができると共に、平行方向Ｄ２に直交する直交方向Ｄ１に延びた直交レール（不図示）に沿って往復移動することができるように構成されている。直交レール（不図示）は、両リボン供給機２０間に搬送されてきた基板Ｗの接着剤ＡＤ（図１参照）が塗布された位置の鉛直上方まで移送アーム２８を移動させることができるように延びている。
【００２７】
挟持型載置ガイド３０は、引き出されたリボン電線Ｒの一方の面が接する載置面３１ｆが形成された載置台３１と、引き出されたリボン電線Ｒをその幅方向両側から挟む挟持部材３２とを有している。載置面３１ｆは、移送アーム２８の吸引ノズル２８ｓが設けられた面に対向するように載置台３１に形成されている。挟持部材３２は、載置台３１の直交方向Ｄ１両側面からそれぞれ直交方向Ｄ１に延びた直交レール（不図示）に沿って往復移動することができるように構成されている。載置台３１は、制御装置９５に制御される駆動装置（不図示）により、鉛直方向Ｄ３に延びた鉛直レール（不図示）に沿って挟持部材３２と共に上下に往復移動することができるように構成されている。
【００２８】
ここで図４を参照して、挟持型載置ガイド３０の詳細を説明する。図４は挟持型載置ガイド３０を説明する図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は図４（ａ）におけるＢ−Ｂ矢視断面図である。載置台３１は、載置面３１ｆに、挟持部材３２の突部３２ｐを受け入れることができる深さの窪み３１ｃが形成されている。窪み３１ｃは、直交方向Ｄ１の両側から幅Ｌ１の矯正部３１ｒを残すように、平行方向Ｄ２の所定の間隔ごとに削られて形成されている。窪み３１ｃに挟まれた各矯正部３１ｒは、一直線上に位置するように形成されている。矯正部３１ｒの幅Ｌ１は、リボン電線Ｒの幅以上、許容される幅方向の曲がりを持つリボン電線Ｒの直交方向Ｄ１における最外部（搬送された基板Ｗから最も遠い位置）と最内部（搬送された基板Ｗに最も近い位置）との距離以下に形成され、典型的にはほぼリボン電線Ｒの幅に形成されている。リボン電線Ｒの幅方向の曲がりの許容範囲は、典型的には、線状に接着剤ＡＤが塗布された基板Ｗ（図１参照）にリボン電線Ｒを接合したときに接着剤ＡＤがリボン電線Ｒからはみ出さない程度の直進性を有する範囲である。また、平行方向Ｄ２における窪み３１ｃの所定の間隔は、リボン電線Ｒの幅方向の曲がりを矯正するために必要とする支持間隔の最大値以下の距離であり、典型的には、移送アーム２８に設けられた吸引ノズル２８ｓと同じピッチである。
【００２９】
挟持部材３２は、移送アーム２８や載置台３１と同様に、平行方向Ｄ２に長い部材である。挟持部材３２には、載置台３１の窪み３１ｃに嵌合する突部３２ｐが、窪み３１ｃに対応する位置に形成されている。挟持部材３２は、鉛直方向Ｄ３の中央部分が載置面３１ｆの高さに位置するように設けられている。挟持部材３２は、載置台３１の矯正部３１ｒを両側から挟むように互いが近接することにより、近接した挟持部材３２の突部３２ｐと突部３２ｐとの間隔が幅Ｌ１になり、この間に載置されたリボン電線Ｒの幅方向の曲がりを矯正することができるように構成されている。また、平行方向Ｄ２における突部３２ｐ間に切り欠き部３２ｃが形成されているので、両挟持部材３２が近接している状態で移送アーム２８をリボン電線Ｒに向けて降下させても挟持部材３２と吸引ノズル２８ｓとが干渉しないように構成されている。
【００３０】
再び図３に戻ってリボン供給機２０の説明を続ける。鉛直方向Ｄ３において離間した状態の移送アーム２８と挟持型載置ガイド３０との間には、平行方向Ｄ２に移動可能な可動チャック２１と位置が固定された案内チャック２２とが設けられている。可動チャック２１は、制御装置９５に制御される駆動装置（不図示）により、平行方向Ｄ２に延びた平行レール（不図示）に沿って平行方向Ｄ２における載置台３１の外側（本実施の形態では搬送方向Ｄ下流側）から反対側の外側（本実施の形態では搬送方向Ｄ上流側）までの間を往復移動することができるように構成されている。可動チャック２１は、リボン電線Ｒをつまむことができる把持部２１ｐを有している。案内チャック２２には、可動チャック２１の平行方向Ｄ２への移動によりリボン電線Ｒが引き出される際に、リボン電線Ｒの振れを防ぐガイドつまみ２２ｐが設けられている。可動チャック２１は、平行方向Ｄ２において、載置台３１よりも搬送方向Ｄ下流側に配設されている。案内チャック２２は、平行方向Ｄ２において、可動チャック２１よりも搬送方向Ｄ下流側に配設されている。可動チャック２１と案内チャック２２との間には、リボン電線Ｒを切断するカッター（不図示）が設けられている。
【００３１】
案内チャック２２よりも搬送方向Ｄ下流側には、案内ローラ２４が、案内チャック２２のガイドつまみ２２ｐと同程度の高さにその上端が位置するように配設されている。載置台３１の上方に供給されるリボン電線Ｒは、載置台３１に接する方の面が案内ローラ２４に接触しつつ案内ローラ２４の上方を通過するようになっている。案内ローラ２４よりも搬送方向Ｄ下流側には、テンションローラ２３が、その下端が案内ローラ２４の上端よりも低くなるように配設されている。テンションローラ２３は、鉛直方向に移動できるように構成されており、載置台３１の上方に供給されるリボン電線Ｒに張力を付与することができるようになっている。テンションローラ２３は、弾性変形の範囲の引張応力によりリボン電線Ｒに張力を付与するように、典型的には所定の質量を有する自由移動可能な動滑車状に構成されている。ここで「所定の質量」は、リボン電線Ｒが波打たない程度の張力をリボン電線Ｒに与える質量であって、リボン電線Ｒが引張塑性変形しない質量である。好ましくは、リボン電線Ｒが、曲げ応力による塑性変形も生じない方がよい。なお、テンションローラ２３によるリボン電線Ｒへの付勢は、重力によらずバネ等の弾性体によって（典型的には鉛直上方に付勢する場合）、又は重力と弾性体によってもよい。ボビンＢに巻かれたリボン電線Ｒは、テンションローラ２３よりも搬送方向Ｄ下流側に設置される。
【００３２】
再び図１に戻って配線機１の説明を続ける。ＵＶ照射器４０は、紫外線を照射する照射部４１と、照射部４１を平行方向Ｄ２に往復移動可能に保持するレール４４とを有している。ＵＶ照射器４０は、基板Ｗに取り付けられるリボン電線Ｒの本数と同じ数（本実施の形態では２つ）が設けられている。照射部４１は、例えば集光レンズであり、光ファイバ４２を介して光源４３から導入された光を集光する。レール４４は、平行方向Ｄ２に伸びるように、搬送されてきた基板Ｗの下方に位置するように、それぞれ設置されている。照射部４１は、搬送されてきた基板Ｗの接着剤ＡＤが塗布されている位置の下方に配設され、上方に向けて（すなわち基板Ｗに向けて）照射するようにレール４４に取り付けられている。照射部４１は、制御装置９５に制御される駆動装置（不図示）により、レール４４に沿って往復移動することができるように構成されている。なお、照射部４１は、発光ダイオードであってもよい。この場合には、光ファイバ４２及び発光ダイオードとは別の光源４３が不要となる。
【００３３】
加熱炉５０は、複数枚の基板Ｗを収容し、電気又はガスを熱源として炉内に設置された発熱器（不図示）を発熱させ、炉内に収容された基板Ｗに塗布された接着剤ＡＤを加熱することができるように構成されている。本実施の形態では、加熱炉５０は、制御装置９５によって熱源の導入量が調節されることにより、常温よりも高く２００℃以下に炉内を加熱することができるように構成されている。加熱炉５０に収容された複数枚の基板Ｗは、隣り合う基板Ｗの対向する面間の距離Ｎ（基板Ｗの面とその直下の基板Ｗの対向する面との距離）が所定の小間隔となるようにラック（不図示）に保持されている。所定の小間隔は、各基板Ｗに塗布された接着剤ＡＤを、予定されている接着強度で硬化（本硬化）する温度に加熱することができる最小の間隔（この間隔は典型的にはリボン電線Ｒを基板Ｗに押さえつける押さえ機構を配置することができる間隔よりも狭い）とすると、加熱炉５０をコンパクトにすることができて好適である。ラック（不図示）は、基板Ｗを上下に移動させることができるように構成されている。
【００３４】
制御装置９５は、接着剤塗布装置１０と信号ケーブルで接続されており、ノズル１１を平行方向Ｄ２及び上下に往復移動させることができるように構成されている。また、制御装置９５は、リボン供給機２０と信号ケーブルで接続されており、可動チャック２１、移送アーム２８、載置台３１、挟持部材３２をそれぞれ所定の方向に往復移動させることができるように構成されていると共に、可動チャック２１によるリボン電線Ｒを供給するタイミングや移送アーム２８によるリボン電線Ｒに対する吸引の開始及び解除を調節することができるように構成されている。また、制御装置９５は、ＵＶ照射器４０と信号ケーブルで接続されており、紫外線を照射する位置及びタイミングを調節することができるように構成されている。また、制御装置９５は、加熱炉５０と信号ケーブルで接続されており、基板Ｗの収容及び炉内温度を調節することができるように構成されている。また、制御装置９５は、コンベア９１と信号ケーブルで接続されており、基板Ｗの搬送及び停止を制御することができるように構成されている。
【００３５】
次に図５のフローチャートを参照して配線機１の作用を説明する。なお、以下の説明において言及する配線機１の構成部材等の符号については、適宜図１〜図４を参照する。基板Ｗが配線機１に搬入されてコンベア９１に載置されると、制御装置９５はコンベア９１を起動して基板Ｗを接着剤塗布装置１０の位置まで搬送し、両ノズル１１を搬送方向Ｄの下流から上流に向けて移動させて基板Ｗに接着剤ＡＤを塗布する（Ｓ１）。ノズル１１は、搬送方向Ｄの下流から上流に向けて所定の距離だけ移動すると吐出口が基板Ｗに近接するが触れない高さまで下降して一旦停止し、接着剤ＡＤを吐出口から吐出する。吐出された接着剤ＡＤは基板Ｗの両辺に点状に塗布される。接着剤ＡＤを互いに所定の距離だけ離して点状に塗布したら、ノズル１１は再び上昇して搬送方向Ｄの下流から上流に向けて所定の距離だけ移動した後に下降して一旦停止し、接着剤ＡＤを吐出口から吐出する。以降、基板Ｗの端部までこの要領で接着剤ＡＤを塗布していく。このように接着剤ＡＤを基板Ｗに対して点状に塗布することで、後にリボン電線Ｒを接合して加熱炉５０で加熱した際に、リボン電線Ｒが熱膨張した場合であってもリボン電線Ｒに生じる応力を緩和することができ、リボン電線Ｒが基板Ｗから剥離することを抑制することができる。ここでの「所定の距離」は、太陽電池モジュール（不図示）中において実用可能な程度の強度で基板Ｗに対してリボン電線Ｒを接合することと、リボン電線Ｒの弾性変形の範囲内で加熱炉５０における熱膨張による伸びを吸収することとを両立できる、基板Ｗに対してリボン電線Ｒを固定する位置の距離である。基板Ｗに接着剤ＡＤが塗布されると、制御装置９５はコンベア９１を起動して基板Ｗをリボン供給機２０に向けて搬送する。
【００３６】
基板Ｗがリボン供給機２０まで搬送されてくる間に、リボン供給機２０では、リボン電線Ｒを基板Ｗに供給するための以下の準備が行われる。まず、移送アーム２８と挟持型載置ガイド３０とが離れている状態で、基板Ｗの両脇の可動チャック２１が搬送方向Ｄの下流側にあるリボン電線Ｒの先端を把持し、可動チャック２１を搬送方向Ｄの下流から上流に向けて移動させてリボン電線Ｒを挟持型載置ガイド３０の上流側端部まで引き出す（Ｓ２）。このとき、テンションローラ２３によりリボン電線Ｒにかかる引張応力が弾性変形の範囲内でリボン電線Ｒに張力が付与されるので、リボン電線Ｒを劣化させることなくリボン電線Ｒが波打つことを回避することができる。リボン電線Ｒが引き出されたら、制御装置９５は両挟持部材３２が離れた状態の挟持型載置ガイド３０を鉛直上方に移動させ、載置面３１ｆをリボン電線Ｒに接触させる（Ｓ３）。その後、両挟持部材３２を互いに接近させ、両挟持部材３２でリボン電線Ｒをその幅方向から挟み込む（Ｓ４）。このとき、両挟持部材３２は矯正部３１ｒに接触するため、接近した突部３２ｐ間の距離は幅Ｌ１より狭くなることはない。両挟持部材３２の突部３２ｐが幅Ｌ１の距離に近接することにより、リボン電線Ｒを折り曲げることなく幅方向の曲がりを矯正することができる。
【００３７】
挟持部材３２でリボン電線Ｒを挟んで幅方向の曲がりを矯正したら、制御装置９５は移送アーム２８を鉛直下方に移動させ、各吸引ノズル２８ｓの先端を載置面３１ｆに接触している面とは反対のリボン電線Ｒの面に押しつける（Ｓ５）。載置台３１に載置されたリボン電線Ｒに移送アーム２８を押しつけることにより、引き出されたリボン電線Ｒの捩れを矯正することができる。次に制御装置９５は、移送アーム２８と挟持型載置ガイド３０とで挟んだ状態のリボン電線Ｒを、吸引ノズル２８ｓで吸引する（Ｓ６）。その後カッター（不図示）を用いてリボン電線Ｒを案内チャック２２の手前（搬送方向Ｄの上流側）で切断する（Ｓ７）。その後、制御装置９５は、移送アーム２８を、鉛直上方に移動させた後、基板Ｗの接着剤ＡＤが塗布されている部分の鉛直上方まで直交方向Ｄ１に移動させ（Ｓ８）、さらにその位置で鉛直下方に移動させて、基板Ｗの接着剤ＡＤが塗布されている部分にリボン電線Ｒを載置する（Ｓ９）。リボン電線Ｒは、この、挟持型載置ガイド３０から基板Ｗ上の所定の位置まで移送される間、所定の間隔に配置された吸引ノズル２８ｓに吸引保持されていることにより、曲がりが矯正された状態を保持している。リボン電線Ｒは、基板Ｗ上に載置された後も移送アーム２８により基板Ｗに押さえつけられている。
【００３８】
そして、移送アーム２８によりリボン電線Ｒを基板Ｗに押さえつけた状態で、ＵＶ照射器４０の照射部４１を、紫外線を発光させたまま、平行方向Ｄ２に基板Ｗの一端から他端まで移動させることにより、紫外線を接着剤ＡＤに照射する（Ｓ１０）。これにより、接着剤ＡＤは加熱炉５０で加熱による本硬化が行われるまでの間に基板Ｗとリボン電線Ｒとを仮止めできる程度の接着強度で硬化する。一般に、紫外線等の光を照射して仮止めの接着強度で硬化する接着剤は、加熱によって硬化する接着剤よりも硬化するまでの時間が短い。したがって、本実施の形態によれば、基板Ｗとリボン電線Ｒとを仮止めするのに要するプロセスタイムを加熱によって硬化する場合に比べて短縮することができる。
【００３９】
ＵＶ照射により基板Ｗとリボン電線Ｒとを仮止めしたら、移送アーム２８によるリボン電線Ｒの吸引保持を解除し、移送アーム２８をホームポジション（挟持型載置ガイド３０の鉛直上方で挟持型載置ガイド３０から離れた位置）に戻す。そして制御装置９５は、コンベア９１を起動してリボン電線Ｒが仮止めされた基板Ｗを加熱炉５０に搬送し、基板Ｗを加熱炉５０内に投入する（Ｓ１１）。これまで説明した基板Ｗにリボン電線Ｒを仮止めするまでの工程は順次行われ、リボン電線Ｒが仮止めされた基板Ｗは順次加熱炉５０内に投入される。収容可能な枚数の基板Ｗが加熱炉５０内に投入されたら、加熱炉５０の基板投入口（不図示）を閉じ、加熱炉５０内を所定の温度に加熱する（Ｓ１２）。ここでの所定の温度は、基板Ｗに塗布された接着剤ＡＤを本硬化させることができる温度であり、接着剤ＡＤの硬化速度を上げる観点から下限を１００℃程度、さらには１２０℃程度とすることが好ましく、基板Ｗの損傷を回避する観点から上限を２００℃程度、さらには１８０℃程度とすることが好ましいところ、本実施の形態では１５０℃としている。加熱炉５０における加熱は、約３０分程度行われる。接着剤ＡＤを加熱炉５０で加熱することにより、光のような電磁波では得ることが困難な接着強度で接着剤ＡＤを本硬化させることができる。加熱炉５０における加熱は相当のプロセスタイムを要するが、本実施の形態の加熱炉５０は収容した各基板Ｗの面間距離Ｎが所定の小間隔であって基板Ｗの１枚あたりが占有する容積が比較的小さいため多数の基板Ｗを収容することができ、１度に処理できる基板Ｗの枚数を増加することで生産性を向上させることができる。
【００４０】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。以下には、本発明の第１の実施の形態との相違点を主に説明する。第２の実施の形態では、載置ガイドの構成が第１の実施の形態と異なっている。すなわち、載置ガイドが、第１の実施の形態における載置台３１と挟持部材３２とを有する挟持型載置ガイド３０に代えて、第２の実施の形態では、曲がりを矯正するためにリボン電線Ｒを嵌め込む嵌合溝が形成された溝型載置ガイドを備えている。
【００４１】
図６を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る配線機が備えるリボン供給機２０Ａを説明する。図６（ａ）は、リボン供給機２０Ａの概略構成を示す斜視図、図６（ｂ）は平行方向Ｄ２に直交する断面図である。本発明の第２の実施の形態に係る配線機におけるリボン供給機２０Ａ以外の構成は、本発明の第１の実施の形態に係る配線機１（図１参照）と同様である。また、リボン供給機２０Ａは、リボン供給機２０（図３参照）と比較して、リボン供給機２０（図１参照）が備えていた挟持型載置ガイド３０（図１参照）に代えて溝型載置ガイド６１を備えている点が異なっているが、リボン供給機２０（図１参照）と同様の機能・作用を有する移送アーム２８、可動チャック２１、案内チャック２２、テンションローラ２３、案内ローラ２４を備えている点で一致している。
【００４２】
溝型載置ガイド６１は、概略形状が直方体に形成され、上面（移送アーム２８に対向する面）にリボン電線Ｒを受け入れる嵌合溝６１ｇが形成されて構成されている。溝型載置ガイド６１は、平行方向Ｄ２の長さが移送アーム２８の長さとほぼ同じとなっている。嵌合溝６１ｇは、上面（開口部）において幅Ｌ２が最も広く、深部に進むにつれて幅が徐々に狭くなるテーパー状に形成され、最深部（嵌合溝６１ｇの底部）において深さ方向で幅Ｌ３が変わらない（テーパーになっていない）部分が形成されている。嵌合溝６１ｇ底部の幅Ｌ３の部分は、直交方向Ｄ１における溝型載置ガイド６１の中央部に形成されている。嵌合溝６１ｇ上部の幅Ｌ２は、リボン電線Ｒを嵌合溝６１ｇの底部に導くのを容易にする観点から直交方向Ｄ１における溝型載置ガイド６１の幅いっぱいに形成してもよく、少なくともリボン電線Ｒの幅の２倍以上に、好ましくはリボン電線Ｒの幅の３倍以上に形成される。嵌合溝６１ｇ底部の幅Ｌ３は、リボン電線Ｒの幅よりもやや大きい幅に形成されている。「やや大きい幅」とは、真っ直ぐの状態のリボン電線Ｒを幅Ｌ３の部分に嵌め込むことができるようにリボン電線Ｒの幅に余裕分（嵌め込み代）を加えた幅以上、かつ、許容される幅方向の曲がりを持つリボン電線Ｒの直交方向Ｄ１における最外部（搬送された基板Ｗから最も遠い位置）と最内部（搬送された基板Ｗに最も近い位置）との距離以下の幅である。溝型載置ガイド６１は、制御装置９５に制御される駆動装置（不図示）により、鉛直方向Ｄ３に延びた鉛直レール（不図示）に沿って上下に往復移動することができるように構成されている。
【００４３】
溝型載置ガイド６１を備えるリボン供給機２０Ａでは、移送アーム２８と溝型載置ガイド６１とが離れている状態で、リボン供給機２０（図３、図５参照）と同様に可動チャック２１によりリボン電線Ｒを引き出した後、引き出されたリボン電線Ｒが嵌合溝６１ｇの底部に至るまで溝型載置ガイド６１を鉛直上方に移動させる。すると、嵌合溝６１ｇ上部の幅Ｌ２が広く形成されているためリボン電線Ｒが嵌合溝６１ｇ内に入りやすく、嵌合溝６１ｇが深さ方向に向かって幅が狭くなるようにテーパー状に形成されているためリボン電線Ｒが嵌合溝６１ｇの底部に向かって滞りなく導かれる。リボン電線Ｒが幅Ｌ３の部分に入り込むと、リボン電線Ｒの幅方向の曲がりが矯正される。その後、リボン供給機２０（図３、図５参照）と同様に移送アーム２８を鉛直下方に移動させ、各吸引ノズル２８ｓの先端を嵌合溝６１ｇの底部に接触している面とは反対のリボン電線Ｒの面に押しつけて、引き出されたリボン電線Ｒの捩れを矯正する。その後、リボン電線Ｒを吸引ノズル２８ｓで吸引し、カッター（不図示）を用いてリボン電線Ｒを所定の位置で切断し、切断されたリボン電線Ｒを基板Ｗ上方まで移送して基板Ｗ上の所定の位置に載置するのもリボン供給機２０（図３、図５参照）と同様である。また、その後配線機において、移送アーム２８によりリボン電線Ｒを基板Ｗに押さえつけた状態で紫外線を接着剤ＡＤに照射し、リボン電線Ｒが仮止めされた基板Ｗを加熱炉５０内に投入し、加熱炉５０内を所定の温度に加熱する作用も、第１の実施の形態に係る配線機１（図１参照）と同様に行われる。
【００４４】
以上の説明では、基板Ｗが太陽電池セルであるとしたが、半導体の薄板でできた集積回路の基板等の、太陽電池セル以外の半導体基板であってもよい。
【００４５】
以上の説明では、１枚の基板Ｗに対して２本のリボン電線Ｒを接合することとしたが、３本以上のリボン電線Ｒを１枚の基板Ｗに対して接合して抵抗を低減させるようにしてもよい。この場合、以上の説明で２本のノズル１１を有していることとした接着剤塗布装置１０について、基板Ｗに接合するリボン電線Ｒの本数に応じた本数のノズル１１を設けることとしてもよい。
【００４６】
以上の説明では、ＵＶ照射器４０の照射部４１を、紫外線を発光させたまま、平行方向Ｄ２に基板Ｗの一端から他端まで移動させることとしたが、照射部４１が接着剤ＡＤに紫外線を照射できる位置に来たときだけ発光させてその他のときは発光させないようにしてもよい。また、照射部４１は、基板Ｗ上に点状に塗布されて押さえられて広がる各接着剤ＡＤが基板Ｗとリボン電線Ｒとを仮止めできる程度の接着強度で硬化するように、連続的あるいは各接着剤ＡＤの下方で一時的に止まるように間欠的に移動するように構成されているとよい。あるいは、基板Ｗに塗布された各接着剤ＡＤの複数又は全部に対して一度に（同時に）紫外線を照射できるようにＵＶ照射器４０を構成して、処理時間を短縮するようにしてもよい。
【００４７】
以上の説明では、ＵＶ照射器４０で接着剤ＡＤに紫外線を照射してリボン電線Ｒを基板Ｗに仮止めすることとしたが、接着剤として熱硬化反応型の接着剤を用い、ＵＶ照射器４０に代えて近赤外線領域の電磁波を照射できるハロゲンランプや熱風供給機などの加熱装置用いて接着剤を加熱することによりリボン電線Ｒを基板Ｗに仮止めするように構成してもよい。この場合は、紫外線を透過しにくい基板構成においても基板Ｗとリボン電線Ｒとを仮止めすることができる程度に接着剤を硬化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る配線機の概略構成を示す斜視図である。
【図２】リボン電線の曲がりを説明する模式図である。（ａ）は幅方向の曲がりを示す図、（ｂ）は捩れを示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る配線機を構成するリボン供給機の概略構成を示す斜視図である。
【図４】挟持型載置ガイドを説明する図である。（ａ）は平面図、（ｂ）は図４（ａ）におけるＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る配線機の動作を説明するフローチャートである。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る配線機を構成するリボン供給機を説明する図である。（ａ）は概略構成を示す斜視図、（ｂ）は直交方向縦断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  配線機
２１  可動チャック
２３  テンションローラ
２４  案内ローラ
２８  移送アーム
３０  挟持型載置ガイド
３１  載置台
３２  挟持部材
６１  溝型載置ガイド
６１ｇ  嵌合溝
Ｒ  リボン電線
Ｗ  基板
【図１】
2009231711.tif 000003
【図２】
2009231711.tif 000004
【図３】
2009231711.tif 000005
【図４】
2009231711.tif 000006
【図５】
2009231711.tif 000007
【図６】
2009231711.tif 000008