JP2007221138A - Soldering method of tab lead - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solder a tab lead to collector electrodes of a solar cell in an efficient, firm, and lowly resistive manner so that the tab lead is fixed to the collector electrodes. <P>SOLUTION: In a method of soldering a tab lead, a tab lead 4 is pressed to an elongated collector electrode 2 provided on a surface of a solar cell 1, and then the tab lead 4 is heated and soldered to the collector electrode 2 of the solar cell 1 while the tab lead 4 is pressed. Furthermore, in the method, the tab lead 4 is pressed to the collector electrode 2 of the solar cell 1 by a pressing rod 7 extending in a direction parallel to the tab lead, and then while the pressing rod 7 presses the tab lead 4, infrared rays are irradiated toward the tab lead 4 so that the tab lead 4 is heated by the infrared rays and soldered to the collector electrode 2. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、太陽電池セルの表面にタブリードを半田付けする装置に関する。   The present invention relates to an apparatus for soldering tab leads to the surface of a solar battery cell.

太陽電池セルは、表面にタブリードを半田付けして固定している。タブリードは、複数の太陽電池セルを直列に設定するリード線となり、あるいは出力端子として使用される。太陽電池セルにタブリードを半田付けする装置は開発されている（特許文献１）。この公報に記載される半田付け装置は、図１に示すように、押えピン３０と押え部材３１でタブリード４の２ヶ所を太陽電池セル１に押え付け、押えピン３０と押え部材３１との間に半田こて３２を押し付けて、タブリード４を半田バンプ３３にて太陽電池セル１に半田付けする。
特開２００１−１０２６１０ The solar battery cell is fixed by soldering a tab lead to the surface. The tab lead serves as a lead wire for setting a plurality of solar cells in series, or is used as an output terminal. An apparatus for soldering tab leads to solar cells has been developed (Patent Document 1). As shown in FIG. 1, the soldering apparatus described in this gazette presses two locations of the tab lead 4 to the solar cell 1 with a presser pin 30 and a presser member 31, and presses between the presser pin 30 and the presser member 31. The soldering iron 32 is pressed against the solar battery cell 1 with the solder bumps 33.
JP 2001-102610 A

この構造の半田付け装置は、長いタブリードを太陽電池セルの電極に能率よく半田付けできない欠点がある。半田こてが、タブリードを局部的に半田付けするからである。さらに、この構造の装置の最大の欠点は、タブリードを隙間なく太陽電池セルの電極に密着して、広い面積で電極に半田付けできないことである。このことは、タブリードと太陽電池セルとの機械的な結合強度を低下させるばかりでなく、太陽電池セルの発電電力を有効に取り出すことを難しくする。   The soldering apparatus having this structure has a drawback that a long tab lead cannot be efficiently soldered to the electrode of the solar battery cell. This is because the soldering iron locally solders the tab lead. Furthermore, the biggest drawback of the device having this structure is that the tab lead is in close contact with the electrode of the solar battery cell without a gap and cannot be soldered to the electrode in a large area. This not only reduces the mechanical coupling strength between the tab lead and the solar battery cell, but also makes it difficult to effectively extract the generated power of the solar battery cell.

本発明は、従来のこの欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、太陽電池セルの集電極にタブリードを能率よく半田付けして固定できると共に、タブリードをしっかりと低抵抗な状態で集電極に半田付けして固定できるタブリードの半田付け方法と装置を提供することにある。   The present invention has been developed for the purpose of solving this conventional defect. An important object of the present invention is to provide a tab lead soldering method capable of efficiently soldering and fixing a tab lead to a collector electrode of a solar battery cell and soldering and fixing the tab lead to the collector electrode in a state of low resistance. And to provide a device.

本発明のタブリードの半田付け方法は、太陽電池セル１の表面に設けている細長い集電極２にタブリード４を押圧し、タブリード４を押圧する状態で、タブリード４を加熱して太陽電池セル１の集電極２に半田付けする。さらに、本発明の方法は、タブリード４を、これと平行な方向に延長している押圧ロッド７で太陽電池セル１の集電極２に押圧し、押圧ロッド７がタブリード４を押圧している状態で、タブリード４の方向に向けて赤外線を照射し、赤外線で加熱してタブリード４を集電極２に半田付けする。   In the method of soldering a tab lead according to the present invention, the tab lead 4 is pressed against the elongated collector electrode 2 provided on the surface of the solar cell 1, and the tab lead 4 is heated in a state where the tab lead 4 is pressed. Solder to the collector electrode 2. Furthermore, in the method of the present invention, the tab lead 4 is pressed against the collector electrode 2 of the solar cell 1 with the pressing rod 7 extending in a direction parallel to the tab lead 4, and the pressing rod 7 presses the tab lead 4. Then, infrared rays are irradiated in the direction of the tab lead 4, and the tab leads 4 are soldered to the collector electrode 2 by heating with infrared rays.

タブリード４は、横断面形状を円形とする線材で太陽電池セル１の集電極２に押圧することができる。また、この線材にはタングステン線を使用することができる。さらに好ましくは、タブリード４の幅の０．５〜２倍の太さの線材でタブリード４を太陽電池セル１の集電極２に押圧して、赤外線を照射すると、赤外線が効率よくタブリード４を加熱して半田付けできる。   The tab lead 4 can be pressed against the collector electrode 2 of the solar battery cell 1 with a wire having a circular cross-sectional shape. Moreover, a tungsten wire can be used for this wire. More preferably, when the tab lead 4 is pressed against the collector electrode 2 of the solar cell 1 with a wire having a thickness 0.5 to 2 times the width of the tab lead 4 and irradiated with infrared rays, the infrared rays efficiently heat the tab leads 4. And can be soldered.

さらに、本発明の半田付け方法は、太陽電池セル１の両面に設けている集電極２に同時にタブリード４を半田付けして能率よく多量生産できる。タブリード４は、赤外線ランプ２０で赤外線を照射して加熱することができる。   Furthermore, according to the soldering method of the present invention, the tab leads 4 can be simultaneously soldered to the collector electrodes 2 provided on both sides of the solar battery cell 1 and mass production can be efficiently performed. The tab lead 4 can be heated by irradiating infrared rays with an infrared lamp 20.

本発明のタブリードの半田付け装置は、太陽電池セル１の表面の集電極２にタブリード４を押圧する押圧具５と、この押圧具５がタブリード４を押圧する状態で、タブリード４の方向に赤外線を照射する赤外線ヒータ９とを備える。押圧具５は、タブリード４に平行な方向に延長している押圧ロッド７を備える。この押圧ロッド７がタブリード４を太陽電池セル１の集電極２に押圧する状態で、赤外線ヒータ９はタブリード４の方向に向かって赤外線を照射して、タブリード４を太陽電池セル１の集電極２に半田付けする。   The tab lead soldering apparatus according to the present invention includes a pressing tool 5 that presses the tab lead 4 against the collector electrode 2 on the surface of the solar battery cell 1, and an infrared ray in the direction of the tab lead 4 while the pressing tool 5 presses the tab lead 4. The infrared heater 9 which irradiates is provided. The pressing tool 5 includes a pressing rod 7 extending in a direction parallel to the tab lead 4. In a state where the pressing rod 7 presses the tab lead 4 against the collector electrode 2 of the solar cell 1, the infrared heater 9 irradiates infrared rays toward the tab lead 4, and the tab lead 4 is connected to the collector electrode 2 of the solar cell 1. Solder to.

さらに、本発明の半田付け装置は、好ましくは押圧ロッド７を横断面の形状を円形とする線材を使用する。この線材にはタングステン線が最適である。耐熱性があって半田が付着しないからである。押圧ロッド７の太さは、好ましくはタブリード４の幅の０．５〜２倍とする。この押圧ロッド７で押圧されるタブリード４は、赤外線で速やかに加熱される。押圧具５は、複数の押圧アーム６の先端に押圧ロッド７を固定して、タブリード４を押圧できる。この構造の押圧具５は、押圧アーム６の先端に押圧ロッド７を嵌入する嵌入凹部６Ａを設け、この嵌入凹部６Ａに押圧ロッド７を嵌入してしっかりと固定できる。赤外線ヒータ９には、反射鏡１９を有する赤外線ランプ２０が適している。赤外線を集束してタブリード４を加熱できるからである。   Furthermore, the soldering apparatus of the present invention preferably uses a wire rod having a circular cross-sectional shape for the pressing rod 7. A tungsten wire is most suitable for this wire. This is because there is heat resistance and solder does not adhere. The thickness of the pressing rod 7 is preferably 0.5 to 2 times the width of the tab lead 4. The tab lead 4 pressed by the pressing rod 7 is quickly heated with infrared rays. The pressing tool 5 can press the tab lead 4 by fixing the pressing rod 7 to the tips of the plurality of pressing arms 6. The pressing tool 5 having this structure is provided with an insertion recess 6A for inserting the pressing rod 7 at the tip of the pressing arm 6, and the pressing rod 7 can be inserted into the insertion recess 6A and firmly fixed. An infrared lamp 20 having a reflecting mirror 19 is suitable for the infrared heater 9. This is because the tab lead 4 can be heated by focusing infrared rays.

さらに、本発明の半田付け装置は、太陽電池セル１の両面にタブリード４を半田付けできる。この装置は、太陽電池セル１の両面に設けている集電極２にタブリード４を押圧して、このタブリード４の方向に向けて赤外線を照射する赤外線ランプ２０を、太陽電池セル１の両面に設けている。この装置の押圧具５は、太陽電池セル１の上面と下面に設けている集電極２に半田付けされるタブリード４を押圧する押圧ロッド７を有する。太陽電池セル１の下面を押圧する押圧ロッド７は連続する押圧ロッド７とし、太陽電池セル１の上面を押圧する押圧ロッド７を複数に分離して、押圧ロッド７の間に作業隙間１０を設けることができる。   Furthermore, the soldering apparatus of the present invention can solder the tab leads 4 to both surfaces of the solar battery cell 1. This apparatus is provided with infrared lamps 20 that irradiate infrared rays in the direction of the tab leads 4 by pressing the tab leads 4 against the collector electrodes 2 provided on both sides of the solar cells 1. ing. The pressing tool 5 of this device has a pressing rod 7 that presses the tab lead 4 soldered to the collector electrode 2 provided on the upper and lower surfaces of the solar battery cell 1. The pressing rod 7 that presses the lower surface of the solar battery cell 1 is a continuous pressing rod 7, the pressing rod 7 that presses the upper surface of the solar battery cell 1 is separated into a plurality, and a work gap 10 is provided between the pressing rods 7. be able to.

さらに、本発明の半田付け装置は、太陽電池セル１を脱着できるように装着しているパレット８に押圧具５を装着することができる。この装置は、太陽電池セル１にタブリード４を半田付けするタクトタイムを著しく短縮できる優れた特長がある。それは、パレット８で太陽電池セル１を移送しながら、タブリード４を半田付けできるために、半田付け領域で半田付けして、冷却領域で冷却できるからである。   Furthermore, the soldering apparatus of this invention can mount | wear with the pressing tool 5 to the pallet 8 with which the photovoltaic cell 1 is mounted | worn so that attachment or detachment is possible. This apparatus has an excellent feature that the tact time for soldering the tab lead 4 to the solar battery cell 1 can be remarkably shortened. This is because the tab lead 4 can be soldered while the solar battery cell 1 is transferred by the pallet 8, so that it can be soldered in the soldering area and cooled in the cooling area.

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための半田付け方法と装置を例示するものであって、本発明は方法と装置を以下のものに特定しない。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the embodiments described below exemplify a soldering method and apparatus for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention does not specify the method and apparatus as follows.

さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲の欄」、および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。   Further, in this specification, in order to facilitate understanding of the scope of claims, the numbers corresponding to the members shown in the examples are referred to as “the scope of claims” and “the means for solving the problems”. It is added to the member shown by. However, the members shown in the claims are not limited to the members in the embodiments.

図２と図３は、本発明の半田付け装置でタブリード４を半田付けする太陽電池セル１を示す（約１０ｃｍ角）。図２の太陽電池セル１は、表面に平行に２列の集電極２（幅約２ｍｍ）を設けている。太陽電池セル１の上面に設けている集電極２は、両側に多数の分岐電極３（幅約５０μｍ）を延長して設けている。集電極２は、銀ペーネトをパターン印刷し、加熱して形成される。分岐電極３は、太陽電池セル１の上面に電気接続している。この太陽電池セル１は、図３の断面図に示すように、上面は正極、下面は負極の集電極２を設けている。半田付け装置は、複数の太陽電池セル１を隣に並べて、隣接する太陽電池セル１をタブリード４で直列に接続する。直列に接続するために、隣接する太陽電池セル１は、図３の断面図に示すように、上面と下面の集電極２をタブリード４で接続する。   2 and 3 show a solar battery cell 1 (about 10 cm square) in which the tab lead 4 is soldered by the soldering apparatus of the present invention. The solar battery cell 1 of FIG. 2 is provided with two rows of collecting electrodes 2 (width of about 2 mm) parallel to the surface. The collector electrode 2 provided on the upper surface of the solar battery cell 1 is provided with a large number of branch electrodes 3 (width of about 50 μm) extended on both sides. The collector electrode 2 is formed by pattern-printing silver heat and heating. The branch electrode 3 is electrically connected to the upper surface of the solar battery cell 1. As shown in the cross-sectional view of FIG. 3, the solar battery cell 1 is provided with a collector electrode 2 having a positive electrode on the upper surface and a negative electrode on the lower surface. The soldering apparatus arranges a plurality of solar cells 1 next to each other and connects the adjacent solar cells 1 in series with tab leads 4. In order to connect in series, adjacent solar cells 1 connect collector electrodes 2 on the upper and lower surfaces with tab leads 4 as shown in the cross-sectional view of FIG.

図４は、太陽電池セル１の表面に設けている細長い集電極２にタブリード４を半田付けする状態を示す概要図である。この図に示すように、タブリード４を集電極２に押圧する状態で、タブリード４を赤外線で加熱して集電極２に半田付けする。タブリード４は、これと平行な方向に延長している押圧ロッド７で太陽電池セル１表面の集電極２に押圧され、タブリード４を押圧ロッド７で押圧する状態で、タブリード４の方向に向けて赤外線を照射してタブリード４を集電極２に半田付けする。   FIG. 4 is a schematic diagram showing a state in which the tab lead 4 is soldered to the elongated collector electrode 2 provided on the surface of the solar battery cell 1. As shown in this figure, in a state where the tab lead 4 is pressed against the collector electrode 2, the tab lead 4 is heated with infrared rays and soldered to the collector electrode 2. The tab lead 4 is pressed against the collector electrode 2 on the surface of the solar battery cell 1 by a pressing rod 7 extending in a direction parallel to the tab lead 4, and the tab lead 4 is pressed by the pressing rod 7 toward the tab lead 4. The tab lead 4 is soldered to the collector electrode 2 by irradiating infrared rays.

押圧ロッド７がタブリード４を集電極２に押圧して半田付けする装置を、図５ないし図８に示している。図５は、太陽電池セル１の両面にタブリード４を押圧して半田付けする部分の概略横断面図である。図６は、押圧ロッド７を太陽電池セル１に押圧する機構を示す平面図である。さらに、図７と図８は、太陽電池セル１をパレット８に装着して半田付けする装置全体の概略平面図である。   An apparatus in which the pressing rod 7 presses the tab lead 4 against the collector electrode 2 and solders is shown in FIGS. FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a portion where the tab lead 4 is pressed and soldered to both surfaces of the solar battery cell 1. FIG. 6 is a plan view showing a mechanism for pressing the pressing rod 7 against the solar battery cell 1. Further, FIGS. 7 and 8 are schematic plan views of the entire apparatus for mounting the solar battery cell 1 on the pallet 8 and soldering.

図５に示す半田付け装置は、パレット８に装着された太陽電池セル１表面の集電極２にタブリード４を押圧する押圧具５と、この押圧具５がタブリード４を押圧する状態で、タブリード４の方向に赤外線を照射する赤外線ヒータ９とを備える。太陽電池セル１は、パレット８に一列に並べて脱着できるように装着される（図７参照）。パレット８は、太陽電池セル１を装着する細長い長方形の開口部８Ａを中央に縦方向に伸びるように設けている。この開口部に一列に並べて太陽電池セル１が装着される。さらに、パレット８の開口部の下側には、縦方向に伸びる２列の押圧ロッド７ｄを配設している。この押圧ロッド７ｄは、太陽電池セル１の下面にタブリード４を押圧すると共に、開口部に装着された太陽電池セル１が落下するのを阻止する。   The soldering apparatus shown in FIG. 5 includes a pressing tool 5 that presses the tab lead 4 against the collector electrode 2 on the surface of the solar cell 1 mounted on the pallet 8, and the tab lead 4 in a state where the pressing tool 5 presses the tab lead 4. And an infrared heater 9 for irradiating infrared rays in the direction. The solar cells 1 are mounted on the pallet 8 so as to be detachable in a line (see FIG. 7). The pallet 8 is provided so that a long and narrow rectangular opening 8A in which the solar battery cell 1 is mounted extends in the vertical direction at the center. The solar cells 1 are mounted in a line in this opening. Further, two rows of pressing rods 7 d extending in the vertical direction are disposed below the opening of the pallet 8. The pressing rod 7d presses the tab lead 4 against the lower surface of the solar battery cell 1 and prevents the solar battery cell 1 attached to the opening from dropping.

押圧具５は、タブリード４を集電極２に押圧する押圧ロッド７と、この押圧ロッド７を押圧する押圧アーム６とを備える。押圧ロッド７は、タブリード４に平行な方向に延長されて、図４と図５に示すように、タブリード４を太陽電池セル１の集電極２に押圧する。これ等の図に示す押圧ロッド７は、横断面形状を円形とする線材である。線材である押圧ロッド７は、好ましくはタブリード４の幅にほぼ等しい太さとする。ただ、押圧ロッド７の太さは、タブリード４の幅の０．５〜２倍とすることもできる。押圧ロッド７が細すぎると、強度が低下してタブリード４の全体をしっかりと集電極２に押圧できなくなる。反対に押圧ロッド７が太すぎると、赤外線がタブリード４を有効に加熱できくなくなる。したがって、線材である押圧ロッド７の外径は、好ましくはタブリード４にほぼ等しく、あるいは前述の範囲とする。押圧ロッド７には、耐熱特性も要求される。このため、押圧ロッド７は、好ましくは、タングステン線等の金属で製作される。タングステンは極めて優れた耐熱性を有すると共に、半田が付着しない特長があり、アルミ、ステンレスより良い。ただ、押圧ロッド７は、表面をセラミックでコーティングしている金属線、あるいは全体をセラミック製とするロッドも使用できる。タブリード４の材料としては、銅箔（１５０μｍ厚、幅１．５ｍｍ）にディップ法等により半田層（厚さ４０μｍ）を形成したものを用いる。このタブリード４により、集電極２上に別途半田層を設けることなく半田付けできる。なお、半田付けをより確実に行うため、必要に応じて集電極２上に別途半田層を設けてもよい。   The pressing tool 5 includes a pressing rod 7 that presses the tab lead 4 against the collector electrode 2 and a pressing arm 6 that presses the pressing rod 7. The pressing rod 7 is extended in a direction parallel to the tab lead 4, and presses the tab lead 4 against the collector electrode 2 of the solar battery cell 1 as shown in FIGS. 4 and 5. The pressing rod 7 shown in these drawings is a wire having a circular cross-sectional shape. The pressure rod 7 that is a wire is preferably of a thickness approximately equal to the width of the tab lead 4. However, the thickness of the pressing rod 7 can be 0.5 to 2 times the width of the tab lead 4. If the pressing rod 7 is too thin, the strength decreases and the entire tab lead 4 cannot be firmly pressed against the collector electrode 2. On the other hand, if the pressing rod 7 is too thick, the infrared rays cannot effectively heat the tab lead 4. Accordingly, the outer diameter of the pressing rod 7 which is a wire is preferably approximately equal to the tab lead 4 or in the above-described range. The pressing rod 7 is also required to have heat resistance characteristics. For this reason, the pressing rod 7 is preferably made of a metal such as a tungsten wire. Tungsten has extremely excellent heat resistance and has the feature that solder does not adhere to it, which is better than aluminum and stainless steel. However, the pressing rod 7 can also be a metal wire whose surface is coated with ceramic, or a rod made entirely of ceramic. As a material for the tab lead 4, a copper foil (150 μm thickness, width 1.5 mm) having a solder layer (thickness 40 μm) formed by a dipping method or the like is used. The tab lead 4 can be soldered without providing a separate solder layer on the collector electrode 2. In order to perform soldering more reliably, a separate solder layer may be provided on the collector electrode 2 as necessary.

押圧アーム６は、先端に押圧ロッド７を固定している。押圧アーム６は、図５の拡大斜視図に示すように、押圧ロッド７を嵌入する嵌入凹部６Ａを先端に設けている。この嵌入凹部６Ａに押圧ロッド７が嵌入されて、押圧ロッド７は押圧アーム６に固定される。図の装置は、太陽電池セル１の上面と下面に半田付けされるタブリード４を押圧する押圧ロッド７を有する押圧具５を備えている。太陽電池セル１の下面を押圧する押圧ロッド７ｄは、連続する押圧ロッド７である。ひとつのパレット８の開口部には、２本の押圧ロッド７ｄを配設して、全ての太陽電池セル１の下面の集電極２にタブリード４を押圧する。太陽電池セル１の上面を押圧する押圧ロッド７は複数に分離されて、押圧ロッド７の間に作業隙間１０を設けている。図７の押圧具５は、１枚のタブリード４を、３つに分割された押圧ロッド７で太陽電池セル１の上面に押圧している。太陽電池セル１には２列にタブリード４を半田付けするので、上側において、全体で６本の押圧ロッド７でタブリード４を集電極２に押圧する。押圧ロッド７の作業隙間１０は、前工程で太陽電池セル１の集電極２の上面にタブリード４を供給すると共に、供給されたタブリード４が押圧ロッド７に押圧されるまで、位置ずれしないように集電極２に押圧する供給アーム（図示せず）を入れる隙間である。   The pressing arm 6 has a pressing rod 7 fixed to the tip. As shown in the enlarged perspective view of FIG. 5, the pressing arm 6 is provided with a fitting recess 6 </ b> A for fitting the pressing rod 7 at the tip. The pressing rod 7 is inserted into the insertion recess 6 </ b> A, and the pressing rod 7 is fixed to the pressing arm 6. The illustrated apparatus includes a pressing tool 5 having a pressing rod 7 that presses a tab lead 4 soldered to the upper and lower surfaces of the solar battery cell 1. The pressing rod 7 d that presses the lower surface of the solar battery cell 1 is a continuous pressing rod 7. Two pressing rods 7 d are disposed in the opening of one pallet 8, and the tab leads 4 are pressed against the collecting electrodes 2 on the lower surfaces of all the solar cells 1. The pressing rod 7 that presses the upper surface of the solar battery cell 1 is divided into a plurality of pieces, and a work gap 10 is provided between the pressing rods 7. The pressing tool 5 of FIG. 7 presses one tab lead 4 against the upper surface of the solar battery cell 1 with a pressing rod 7 divided into three. Since the tab leads 4 are soldered to the solar cells 1 in two rows, the tab leads 4 are pressed against the collector electrode 2 by a total of six pressing rods 7 on the upper side. The working gap 10 of the pressing rod 7 supplies the tab lead 4 to the upper surface of the collecting electrode 2 of the solar battery cell 1 in the previous process, and does not shift the position until the supplied tab lead 4 is pressed by the pressing rod 7. This is a gap for inserting a supply arm (not shown) that presses against the collector electrode 2.

複数に分割された押圧ロッド７は、隣接する押圧アーム６の先端にその両端を固定している。太陽電池セル１の下面にタブリード４を押圧する下側の押圧アーム６は移動させる必要はなく、パレット８に固定している中心フレーム１１に固定される（図５参照）。太陽電池セル１の上面にタブリード４を押圧する上側の押圧アーム６は、傾動できるようにパレット８に連結される。太陽電池セル１をパレット８に脱着するときに、上側の押圧アーム６が邪魔になるからである。上側の押圧ロッド７は、パレット８の開口部に太陽電池セル１を脱着するときに、図５の一点鎖線で示されるように垂直に立つ方向に移動される。   The pressing rod 7 divided into a plurality is fixed at both ends to the tip of the adjacent pressing arm 6. The lower pressing arm 6 that presses the tab lead 4 to the lower surface of the solar cell 1 does not need to be moved, and is fixed to the center frame 11 fixed to the pallet 8 (see FIG. 5). The upper pressing arm 6 that presses the tab lead 4 against the upper surface of the solar battery cell 1 is connected to the pallet 8 so that it can tilt. This is because when the solar battery cell 1 is attached to or detached from the pallet 8, the upper pressing arm 6 becomes an obstacle. The upper pressing rod 7 is moved in a vertical standing direction as shown by a one-dot chain line in FIG. 5 when the solar cell 1 is attached to or detached from the opening of the pallet 8.

上側の押圧アーム６を傾動させる機構は、図５、６に示している。押圧アーム６は回転軸１２に固定され、この回転軸１２には小歯車１３を固定している。さらに、回転軸１２は、回転できるようにパレット８に連結している。さらにまた、押圧アーム６は、弾性体１４で水平方向に押圧されている。パレット８には、小歯車１３に噛み合う駆動歯車１５を回転できるように連結している。この駆動歯車１５には駆動アーム１６を突出させている。駆動アーム１６が図５の矢印Ａで示す方向に開閉シリンダー２２によって押されると、駆動歯車１５が小歯車１３を回動させて、押圧アーム６を水平方向から垂直方向に傾動させる。なお、この開閉シリンダー２２は、太陽電池セル１が、装着あるいは取り出される工程に設置され、半田付け工程にはない。   A mechanism for tilting the upper pressing arm 6 is shown in FIGS. The pressing arm 6 is fixed to a rotating shaft 12, and a small gear 13 is fixed to the rotating shaft 12. Furthermore, the rotating shaft 12 is connected to the pallet 8 so that it can rotate. Furthermore, the pressing arm 6 is pressed in the horizontal direction by the elastic body 14. A drive gear 15 that meshes with the small gear 13 is connected to the pallet 8 so that it can rotate. A drive arm 16 protrudes from the drive gear 15. When the drive arm 16 is pushed by the open / close cylinder 22 in the direction indicated by the arrow A in FIG. 5, the drive gear 15 rotates the small gear 13 to tilt the push arm 6 from the horizontal direction to the vertical direction. The open / close cylinder 22 is installed in a process in which the solar battery cell 1 is mounted or taken out, and is not in a soldering process.

図７に示すように、パレット８には、複数枚の太陽電池セル１が装着される。このパレット８は、各々の太陽電池セル１に独立してタブリード４を押圧できる押圧具５を備えている。１枚の太陽電池セル１は、２列の集電極２を上面に設けている。１列の集電極２には、３本に分離された複数の押圧ロッド７がタブリード４を押圧する。３本の押圧ロッド７は、６本の押圧アーム６を介して１本の回転軸１２に固定される。１本の回転軸１２が回転されると、６本の押圧アーム６が一緒に傾動されて、３本の押圧ロッド７を一緒に移動させる。回転軸１２は、太陽電池セル１の境界で分割されて、各々の太陽電池セル１の単位で独立して回転できる。太陽電池セル１に設けている２列の集電極２には、その両側に配設している押圧アーム６で、２列に６本の押圧ロッド７が押圧される。各々の太陽電池セル１の両側に配設している押圧アーム６は、一緒に傾動される。   As shown in FIG. 7, a plurality of solar cells 1 are mounted on the pallet 8. The pallet 8 includes a pressing tool 5 that can press the tab lead 4 independently to each solar battery cell 1. One solar cell 1 is provided with two rows of collecting electrodes 2 on the upper surface. A plurality of pressing rods 7 separated into three members press the tab lead 4 on one row of collecting electrodes 2. Three pressing rods 7 are fixed to one rotating shaft 12 through six pressing arms 6. When one rotating shaft 12 is rotated, the six pressing arms 6 are tilted together to move the three pressing rods 7 together. The rotating shaft 12 is divided at the boundary of the solar battery cells 1 and can be rotated independently in units of each solar battery cell 1. The six pressing rods 7 are pressed in two rows by the pressing arms 6 arranged on both sides of the two rows of collecting electrodes 2 provided in the solar cell 1. The pressing arms 6 disposed on both sides of each solar battery cell 1 are tilted together.

押圧具５は、パレット８に連結されて、パレット８に装着された太陽電池セル１の集電極２にタブリード４を押圧する。押圧具５がタブリード４を太陽電池セル１に押圧する状態で、パレット８は移送される。パレット８に装着しているタブリード４の方向に向けて赤外線を照射する赤外線ヒータ９は、図５の断面図に示すように、パレット８を移送できるようにセットしている固定フレーム１７に固定している。フレーム１７は、パレット８を縦方向に移送できる直線状の移送開口を有する。フレーム１７は、移送開口に所定の間隔で複数のローラー１８を固定している。ローラー１８は、回転できるようにフレーム１７に固定されて、パレット８を水平な姿勢で載せて移送する。パレット８は、図８に示すように、移送機構（図示せず）に押されて、フレーム１７の移送開口を、半田付け領域→冷却領域→排出領域の順番に移送される。   The pressing tool 5 is connected to the pallet 8 and presses the tab lead 4 against the collector electrode 2 of the solar battery cell 1 mounted on the pallet 8. The pallet 8 is transferred in a state where the pressing tool 5 presses the tab lead 4 against the solar battery cell 1. The infrared heater 9 for irradiating infrared rays toward the tab lead 4 mounted on the pallet 8 is fixed to a fixed frame 17 set so that the pallet 8 can be transported, as shown in the sectional view of FIG. ing. The frame 17 has a linear transfer opening through which the pallet 8 can be transferred in the vertical direction. The frame 17 has a plurality of rollers 18 fixed to the transfer opening at a predetermined interval. The roller 18 is fixed to the frame 17 so as to be able to rotate, and the pallet 8 is placed and transferred in a horizontal posture. As shown in FIG. 8, the pallet 8 is pushed by a transfer mechanism (not shown) and transferred through the transfer opening of the frame 17 in the order of soldering area → cooling area → discharge area.

フレーム１７に固定している赤外線ヒータ９は、移送開口を通過するパレット８に装着している太陽電池セル１に赤外線を照射する。図の赤外線ヒータ９は、反射鏡１９を有する赤外線ランプ２０である。赤外線ランプ２０は、反射鏡１９で赤外線を集束して、タブリード４の方向に向けて赤外線を照射する。赤外線ランプ２０は、タブリード４の方向に伸びる細長いランプで、タブリード４を加熱して集電極２に半田付けする。赤外線ヒータ９は、図８において、半田付け領域の上下に配設される。パレット８がこの半田付け領域を通過するとき、赤外線ヒータ９はタブリード４を加熱して集電極２に半田付けする。赤外線ランプ２０は、パレット８が通過後オフする。赤外線ランプ２０は、オフ状態になってもしばらく残光があり、急激には温度が低下しない。必要に応じて図９のように赤外線ヒータ９は、赤外線ランプ２０とタブリード４との間にシャッター２１を設けてもよい。この赤外線ヒータ９は、シャッター２１を開閉してタブリード４の加熱を制御できる。シャッター２１を閉じると、赤外線ランプ２０の光が遮断されるので、加熱状態を急激に遮断できる。このため、半田付け領域において、タブリード４が集電極２に半田付けされた後、シャッター２１を閉じて速やかに冷却できる。この構造は、タクトタイムを短縮することに効果がある。冷却時間を短縮できるからである。   The infrared heater 9 fixed to the frame 17 irradiates the solar cell 1 mounted on the pallet 8 passing through the transfer opening with infrared rays. The illustrated infrared heater 9 is an infrared lamp 20 having a reflecting mirror 19. The infrared lamp 20 focuses the infrared rays by the reflecting mirror 19 and irradiates the infrared rays toward the tab lead 4. The infrared lamp 20 is an elongated lamp extending in the direction of the tab lead 4 and heats the tab lead 4 to be soldered to the collector electrode 2. Infrared heaters 9 are arranged above and below the soldering area in FIG. When the pallet 8 passes through this soldering region, the infrared heater 9 heats the tab lead 4 and solders it to the collector electrode 2. The infrared lamp 20 is turned off after the pallet 8 has passed. Even if the infrared lamp 20 is turned off, there is afterglow for a while, and the temperature does not drop rapidly. If necessary, the infrared heater 9 may be provided with a shutter 21 between the infrared lamp 20 and the tab lead 4 as shown in FIG. The infrared heater 9 can control the heating of the tab lead 4 by opening and closing the shutter 21. When the shutter 21 is closed, the light from the infrared lamp 20 is cut off, so that the heating state can be cut off rapidly. For this reason, after the tab lead 4 is soldered to the collector electrode 2 in the soldering region, the shutter 21 can be closed to quickly cool the tab lead 4. This structure is effective in reducing the tact time. This is because the cooling time can be shortened.

以上の半田付け装置は、以下のようにして赤外線ヒータ９の集電極２にタブリード４を半田付けする。
［パレットの供給工程］
複数枚の太陽電池セル１を装着したパレット８が、フレームの半田付け領域に供給される。半田付け領域に供給されたパレット８には、図３の断面図に示すように、隣接する太陽電池セル１の上下の集電極２にタブリード４を供給して、図５に示すように、タブリード４を押圧ロッド７でもって集電極２に押圧している。本発明は、タブリード４の供給方向や機構を特定するものではないが、タブリード４は、たとえば以下のようにして隣接する太陽電池セル１の上下に供給される。
(1) 下側の押圧ロッド７の上に第１のタブリード４を張設する。このとき、押圧アーム６は垂直方向に移動されて、上側の押圧ロッド７と押圧アーム６は、第１の太陽電池セル１と第１のタブリード４の装着の邪魔にならない位置に待機する。
(2) 第１のタブリード４の上に１枚の第１の太陽電池セル１を供給して、第１の太陽電池セル１を下側の押圧ロッド７、第１のタブリード４上に載せる。
(3) 第１の太陽電池セル１上に、第２のタブリード４を張設し、次に第２の太陽電池セル１を接続する側において、この第２のタブリード４を下側の押圧ロッド７上にも張設する。この後、上側の押圧ロッド７と押圧アーム６にて、第１の太陽電池セル１及びこの上の第２のタブリード４を押圧する。
(4) 第２のタブリード４上で、次接続側において、１枚の第２の太陽電池セル１を供給して、第２の太陽電池セル１を下側の押圧ロッド７、第２のタブリード４上に載せる。 The above soldering apparatus solders the tab lead 4 to the collector electrode 2 of the infrared heater 9 as follows.
[Pallet supply process]
A pallet 8 equipped with a plurality of solar cells 1 is supplied to the soldering area of the frame. As shown in the cross-sectional view of FIG. 3, the pallet 8 supplied to the soldering region is supplied with tab leads 4 to the upper and lower collector electrodes 2 of the adjacent solar cells 1, and as shown in FIG. 4 is pressed against the collector electrode 2 by the pressing rod 7. Although the present invention does not specify the supply direction or mechanism of the tab lead 4, the tab lead 4 is supplied to the upper and lower sides of the adjacent solar cells 1 as follows, for example.
(1) The first tab lead 4 is stretched on the lower pressing rod 7. At this time, the pressing arm 6 is moved in the vertical direction, and the upper pressing rod 7 and the pressing arm 6 stand by at a position that does not interfere with the mounting of the first solar cell 1 and the first tab lead 4.
(2) One first solar cell 1 is supplied on the first tab lead 4, and the first solar cell 1 is placed on the lower pressing rod 7 and the first tab lead 4.
(3) The second tab lead 4 is stretched on the first solar cell 1, and then the second tab lead 4 is connected to the lower pressing rod on the side where the second solar cell 1 is connected. 7 is also stretched. Thereafter, the first solar cell 1 and the second tab lead 4 thereon are pressed by the upper pressing rod 7 and the pressing arm 6.
(4) On the second tab lead 4, on the next connection side, one second solar cell 1 is supplied, and the second solar cell 1 is connected to the lower pressing rod 7, the second tab lead. 4. Place on top.

その後、(3)〜(4)の工程を繰り返して、パレット８に複数枚の太陽電池セル１を装着する。   Thereafter, the steps (3) to (4) are repeated to mount a plurality of solar cells 1 on the pallet 8.

ここで、タブリード４を供給するときには、供給アーム（図示せず）を用いるが、供給アームは、押圧ロッド７の作業隙間１０において駆動するので、押圧ロッド７及び押圧アーム６の動きが妨げられることはない。
［半田付け工程］
押圧ロッド７がタブリード４を集電極２に押圧する状態で、赤外線ヒータ９がオン状態で、パレット８を通過させることにより、タブリード４の方向に向けて赤外線を照射する。赤外線は、タブリード４を加熱して集電極２に半田付けする。タブリード４には、あらかじめ半田層がディップ形成してある。
［冷却工程］
パレット８が赤外線ヒータ９を通過し、タブリード４が半田付けされると、パレット８が半田付け領域から冷却領域に移動される。
［排出工程］ 冷却領域で冷却された後、パレット８は排出領域に移動され、ここで押圧アーム６が垂直に回動されて、タブリード４の押圧を解除すると共に、太陽電池セル１をパレット８から排出できる状態とする。押圧アーム６を垂直に回転させるために、排出領域には、図５に示す駆動アーム１６を押圧するための開閉シリンダー２２を配設している。この開閉シリンダー２２が駆動アーム１６を押圧して、押圧アーム６を垂直位置に移動させる。押圧アーム６を開いた状態で、タブリード４で直列に接続された全ての太陽電池セル１がパレット８から取り出される。太陽電池セル１を除去したパレット８は、排出領域から取り出され、太陽電池セル１を供給して半田付け領域に供給される。図８に示す装置全体については、各工程に分けて作業しているが、図４又は図５に示す工程のみにも本発明を利用できる。 Here, when the tab lead 4 is supplied, a supply arm (not shown) is used. However, since the supply arm is driven in the work gap 10 of the pressing rod 7, the movement of the pressing rod 7 and the pressing arm 6 is hindered. There is no.
[Soldering process]
In the state where the pressing rod 7 presses the tab lead 4 against the collector electrode 2, the infrared heater 9 is turned on, and the pallet 8 is passed, so that infrared rays are emitted toward the tab lead 4. Infrared rays heat the tab lead 4 and solder it to the collector electrode 2. A solder layer is dip formed on the tab lead 4 in advance.
[Cooling process]
When the pallet 8 passes through the infrared heater 9 and the tab lead 4 is soldered, the pallet 8 is moved from the soldering area to the cooling area.
[Discharging Step] After cooling in the cooling region, the pallet 8 is moved to the discharging region, where the pressing arm 6 is rotated vertically to release the pressing of the tab lead 4 and the solar cell 1 is moved to the pallet 8. It will be in a state that can be discharged from. In order to rotate the pressing arm 6 vertically, an opening / closing cylinder 22 for pressing the drive arm 16 shown in FIG. The opening / closing cylinder 22 presses the drive arm 16 to move the pressing arm 6 to a vertical position. With the pressing arm 6 opened, all the solar cells 1 connected in series with the tab lead 4 are taken out from the pallet 8. The pallet 8 from which the solar cells 1 are removed is taken out from the discharge region, supplied with the solar cells 1 and supplied to the soldering region. The entire apparatus shown in FIG. 8 is divided into each process, but the present invention can be used only for the processes shown in FIG. 4 or FIG.

本発明の半田付け方法と半田付け装置は、太陽電池セルの集電極にタブリードを能率よく半田付けして固定できると共に、タブリードをしっかりと低抵抗な状態で集電極に半田付けして固定できる特長がある。それは、本発明の半田付け方法と装置が、太陽電池セルの表面に設けている細長い集電極に配設されたタブリードと平行な方向に延長している押圧ロッドでタブリードを太陽電池セルの集電極に押圧し、押圧ロッドがタブリードを押圧する状態で、タブリードに向けて赤外線を照射して、赤外線で加熱してタブリードを集電極に半田付けしているからである。本発明の半田付け方法と装置は、従来の半田こてのように、タブリードを局部的に半田付けするのではなく、細長いタブリードを太陽電池セルの細長い集電極に沿って押圧する状態で半田付けする。したがって、長いタブリードを極めて能率良く、しかも隙間なく太陽電池セルの集電極に密着させて広い面積で半田付けできる。このように、長いタブリードを細長い集電極に確実に半田付けできる本発明の方法と装置は、低抵抗な状態で半田付けできるので太陽電池セルの発電電力を有効に取り出しできると共に、タブリードと太陽電池セルとの機械的な結合強度を向上できる。   The soldering method and the soldering apparatus of the present invention are capable of efficiently soldering and fixing the tab lead to the collector electrode of the solar battery cell, and can also solder and fix the tab lead to the collector electrode in a state of low resistance. There is. That is, the soldering method and apparatus of the present invention uses a pressing rod extending in a direction parallel to the tab lead disposed on the elongated collector electrode provided on the surface of the solar cell to connect the tab lead to the solar cell collector electrode. This is because the tab lead is soldered to the collector electrode by irradiating infrared rays toward the tab lead and heating with infrared rays in a state where the pressing rod presses the tab lead. The soldering method and apparatus of the present invention are not soldered locally like a conventional soldering iron, but soldered in a state in which the elongated tab lead is pressed along the elongated collector electrode of the solar battery cell. To do. Therefore, a long tab lead can be soldered in a wide area by bringing it into close contact with the collector electrode of the solar battery cell with high efficiency and no gap. Thus, the method and apparatus of the present invention that can reliably solder a long tab lead to an elongated collector electrode can be soldered in a low resistance state, so that the generated power of the solar cell can be taken out effectively, and the tab lead and the solar cell The mechanical bond strength with the cell can be improved.

従来のタブリードの半田付け装置を示す断面図Sectional view showing a conventional tab lead soldering device タブリードを半田付けする太陽電池セルを示す平面図Top view showing solar cells to solder tab leads 図２に示す太陽電池セルの断面図Sectional drawing of the photovoltaic cell shown in FIG. 本発明の一実施例にかかる半田付け方法で太陽電池セルの集電極にタブリードを半田付けする状態を示す概要図The schematic diagram which shows the state which solders a tab lead to the collector electrode of a photovoltaic cell with the soldering method concerning one Example of this invention. 本発明の一実施例にかかる半田付け装置の概略横断面図1 is a schematic cross-sectional view of a soldering apparatus according to an embodiment of the present invention. 押圧ロッドを太陽電池セルに押圧する機構を示す平面図The top view which shows the mechanism which presses a press rod to a photovoltaic cell. 太陽電池セルをパレットに装着して半田付けする状態を示す概略平面図Schematic plan view showing a state in which solar cells are mounted on a pallet and soldered 本発明の一実施例にかかる半田付け装置全体の概略平面図1 is a schematic plan view of an entire soldering apparatus according to an embodiment of the present invention. 赤外線ヒータの一例を示す断面図Sectional view showing an example of infrared heater

符号の説明Explanation of symbols

１…太陽電池セル
２…集電極
３…分岐電極
４…タブリード
５…押圧具
６…押圧アーム ６Ａ…嵌入凹部
７…押圧ロッド
８…パレット ８Ａ…開口部
９…赤外線ヒータ
１０…作業隙間
１１…中心フレーム
１２…回転軸
１３…小歯車
１４…弾性体
１５…駆動歯車
１６…駆動アーム
１７…フレーム
１８…ローラー
１９…反射鏡
２０…赤外線ランプ
２１…シャッター
２２…開閉シリンダー
３０…押えピン
３１…押え部材
３２…半田こて
３３…半田バンプ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Solar cell 2 ... Collecting electrode 3 ... Branch electrode 4 ... Tab lead 5 ... Pressing tool 6 ... Pressing arm 6A ... Insertion recessed part 7 ... Pressing rod 8 ... Pallet 8A ... Opening 9 ... Infrared heater 10 ... Working gap 11 ... Center Frame 12 ... Rotating shaft 13 ... Small gear 14 ... Elastic body 15 ... Drive gear 16 ... Drive arm 17 ... Frame 18 ... Roller 19 ... Reflector 20 ... Infrared lamp 21 ... Shutter 22 ... Opening / closing cylinder 30 ... Presser pin 31 ... Pressing member 32 ... Soldering iron 33 ... Solder bump

Claims (4)

太陽電池セル(1)の表面に設けている細長い集電極(2)にタブリード(4)を押圧し、タブリード(4)を押圧する状態で、タブリード(4)を加熱して太陽電池セル(1)の集電極(2)に半田付けするタブリードの半田付け方法において、
タブリード(4)を、これと平行な方向に延長されてなる押圧ロッド(7)で太陽電池セル(1)の表面の集電極(2)に沿って押圧し、タブリード(4)を押圧ロッド(7)で押圧する状態で、タブリード(4)を太陽電池セル(1)の集電極(2)に半田付けするタブリードの半田付け方法。 The tab lead (4) is pressed against the elongated collector electrode (2) provided on the surface of the solar cell (1), and the tab lead (4) is heated in a state where the tab lead (4) is pressed. In the soldering method of the tab lead to be soldered to the collector electrode (2) of
The tab lead (4) is pressed along the collector electrode (2) on the surface of the solar cell (1) with a pressing rod (7) extended in a direction parallel to the tab lead (4), and the tab lead (4) is pressed against the pressing rod ( A method of soldering a tab lead, in which the tab lead (4) is soldered to the collecting electrode (2) of the solar cell (1) in the state of being pressed in step 7). タブリード(4)の方向に向けて赤外線を照射してタブリード(4)を太陽電池セル(1)の集電極(2)に半田付けする請求項１に記載のタブリードの半田付け方法。 The tab lead soldering method according to claim 1, wherein the tab lead (4) is soldered to the collecting electrode (2) of the solar battery cell (1) by irradiating infrared rays toward the tab lead (4). 押圧ロッド(7)が金属製である請求項１または２に記載のタブリードの半田付け方法。 The tab lead soldering method according to claim 1 or 2, wherein the pressing rod (7) is made of metal. 複数の太陽電池セル(1)に跨って連続する押圧ロッド(7)で複数の太陽電池セル(1)の表面の集電極(2)にタブリード(4)を押圧し、タブリード(4)を複数の太陽電池セル(1)の集電極(2)に半田付けする請求項１記載のタブリードの半田付け方法。 The tab lead (4) is pressed against the collector electrode (2) on the surface of the plurality of solar cells (1) with the pressing rod (7) continuous across the plurality of solar cells (1). The tab lead soldering method according to claim 1, wherein the collector electrode (2) of the solar cell (1) is soldered.
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