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JP4631033B2 - Method for manufacturing photoelectric conversion device - Google Patents
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Description

本発明は、球状の光電変換素子を実装した光電変換装置の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a photoelectric conversion device in which a spherical photoelectric conversion element is mounted.

クリーンなエネルギー源として光電変換装置が注目されている。代表的な光電変換装置は、結晶シリコン半導体ウエハからなる素子を用いたもの、およびアモルファスシリコンからなる半導体層を用いたものである。前者は、単結晶インゴットの製造および単結晶インゴットから半導体ウエハを製造するまでの工程が繁雑であり、しかも結晶の切削屑などにより高価なシリコン原料の利用率が低いのでコスト高となる。後者は、シリコンの未結合手に水素が結合しているアモルファス構造が、光照射によって水素が放たれて構造変化を起こしやすいため、光電変換効率が光照射により徐々に低下するという問題がある。   As a clean energy source, a photoelectric conversion device has attracted attention. A typical photoelectric conversion device uses an element made of a crystalline silicon semiconductor wafer and uses a semiconductor layer made of amorphous silicon. In the former, the steps from the production of a single crystal ingot and the production of a semiconductor wafer from the single crystal ingot are complicated, and the utilization rate of expensive silicon raw materials is low due to crystal cutting waste and the like, resulting in high costs. The latter has a problem in that the amorphous structure in which hydrogen is bonded to the dangling bonds of silicon is likely to undergo structural change due to the release of hydrogen by light irradiation, so that the photoelectric conversion efficiency is gradually lowered by light irradiation.

前記のような特性低下がなく、安価で、高出力が期待できる光電変換装置として、球状のp型半導体の表面にn型半導体層を形成した球状の光電変換素子を用いたものが検討されている。この光電変換装置は、直径1mm前後の小さな球状素子を用いることにより、光電変換部全体の平均厚みを薄くし、原料Siの使用量を軽減するものである。   As a photoelectric conversion device that does not have the above-described characteristic deterioration, is inexpensive, and can be expected to have high output, a device using a spherical photoelectric conversion element in which an n-type semiconductor layer is formed on the surface of a spherical p-type semiconductor has been studied. Yes. This photoelectric conversion device uses a small spherical element having a diameter of about 1 mm, thereby reducing the average thickness of the entire photoelectric conversion unit and reducing the amount of raw material Si used.

この種の光電変換装置としては、多数の凹部を有する支持体の各凹部内に、直径1mm前後の球状の光電変換素子を取り付け、凹部内面を反射鏡として働かせるものが知られている(特許文献1および2など)。このような構成によれば、素子の材料、特に高価なSiの使用量を低減するとともに、反射鏡の作用により、素子に直接照射される光の4〜6倍の光を素子に照射できるので、光の有効利用ができるなどの利点を有する。   As this type of photoelectric conversion device, there is known a device in which a spherical photoelectric conversion element having a diameter of about 1 mm is attached to each concave portion of a support having a large number of concave portions, and the inner surface of the concave portion serves as a reflecting mirror (Patent Document). 1 and 2). According to such a configuration, it is possible to reduce the amount of element material, particularly expensive Si, and to irradiate the element with 4 to 6 times the light directly irradiated to the element by the action of the reflecting mirror. It has the advantage that light can be used effectively.

この種の光電変換装置の代表的な構造が特許文献2に示されている。光電変換素子は、球状の第1半導体およびその表面を被覆する第2半導体層からなり、第2半導体層が第1半導体の一部を露出させる開口部を有している。この光電変換素子を個々に取り付ける複数の凹部を有する支持体は、前記凹部の底に光電変換素子を嵌合し、第1半導体の露出面を支持体の裏面側に臨ませる孔を有している。支持体は、前記凹部の内面を形成し、第2半導体層と電気的に接続される第2導電体層、およびその背面に設けた電気絶縁層からなる。支持体の孔をとおして第1半導体の露出部と接続される第1導電体層は支持体の背面に取り付けられる。
特開2002−164554号公報 特開2004−063564号公報
A typical structure of this type of photoelectric conversion device is shown in Patent Document 2. The photoelectric conversion element includes a spherical first semiconductor and a second semiconductor layer covering the surface thereof, and the second semiconductor layer has an opening that exposes a part of the first semiconductor. The support having a plurality of recesses to which the photoelectric conversion elements are individually attached has a hole for fitting the photoelectric conversion element to the bottom of the recesses so that the exposed surface of the first semiconductor faces the back side of the support. Yes. The support includes a second conductor layer that forms the inner surface of the recess and is electrically connected to the second semiconductor layer, and an electrical insulating layer provided on the back surface of the second conductor layer. The first conductor layer connected to the exposed portion of the first semiconductor through the hole of the support is attached to the back surface of the support.
JP 2002-164554 A JP 2004-063564 A

上記従来の光電変換装置を製造する際には、光電変換素子の電極を支持体(第2導電体層)の孔に正確に位置決めした後、第2半導体層を支持体に電気的に接続して固定し、その後、支持体の反対側から、支持体の孔に対応する位置に突起が形成された第1導電体層と光電変換素子の電極を電気的に接続する。   In manufacturing the conventional photoelectric conversion device, after the electrodes of the photoelectric conversion element are accurately positioned in the holes of the support (second conductor layer), the second semiconductor layer is electrically connected to the support. Then, from the opposite side of the support, the first conductor layer on which the protrusion is formed at a position corresponding to the hole of the support and the electrode of the photoelectric conversion element are electrically connected.

支持体に球状素子が搭載された光電変換装置を製造する過程においては、極めて多数の球状素子を高速で支持体の凹部に装着する必要があるが、球状素子が支持体に傾いて装着される等の理由により、支持体と第1半導体の電極の間に短絡が発生する場合がある。このような素子が1個でも存在すると、第1導電体層と第2導電体層が短絡して光電変換装置から電力を取り出せない事態が生じるが、従来の製造方法では、このような短絡素子を皆無にすることは不可能に近かった。更に、一旦機能不全となった光電変換装置は、解体して再生することも困難であった。このような事態が発生すると、光電変換装置を完成させるまでに要した工数と材料の全てが損失となり、著しく生産性を損ねることになる。   In the process of manufacturing a photoelectric conversion device in which a spherical element is mounted on a support, it is necessary to mount an extremely large number of spherical elements in the recesses of the support at high speed. For this reason, a short circuit may occur between the support and the first semiconductor electrode. If there is even one such element, the first conductor layer and the second conductor layer are short-circuited, and there is a situation in which power cannot be taken out from the photoelectric conversion device. It was almost impossible to get rid of. Furthermore, once the photoelectric conversion device has failed, it has been difficult to disassemble and regenerate. When such a situation occurs, all of the man-hours and materials required to complete the photoelectric conversion device are lost, and productivity is significantly impaired.

本発明は上記従来の問題点を解決するもので、素子を装着する際の位置ずれ等により、第1半導体の電極と支持体の間で短絡が発生した場合でも出力を取り出すことができる、量産に適した光電変換装置の製造方法を提供することを目的とする。     The present invention solves the above-described conventional problems, and can produce output even when a short circuit occurs between the electrode of the first semiconductor and the support due to misalignment when the element is mounted, etc. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a photoelectric conversion device suitable for the above.

上記目的を達成するため、本発明の第1の光電変換装置の製造方法は、
(1)球状の第1半導体およびその表面を被覆する第2半導体層からなり、前記第2半導体層が前記第1半導体の一部を露出させる開口部を有し、かつ前記第1半導体の露出部に電極が形成されたほぼ球状の複数の光電変換素子、ならびに
隣接する複数の凹部を有し、前記凹部が底部に前記光電変換素子より小さい孔を有する導電性の支持体で構成され、
前記支持体の各凹部に、前記光電変換素子が、前記第1半導体の露出部が前記孔から支持体の裏面側に臨むように装着され、かつ前記光電変換素子の第2半導体層が前記支持体に電気的に接続された構造体を用意する工程、
(2)前記支持体に装着された前記光電変換素子の第1半導体の電極と前記支持体との間の短絡の有無を検査する工程、
(3)前記支持体の裏面側に電気絶縁層を形成する工程、
(4)前記工程(2)で、前記第1半導体の電極と前記支持体の間に短絡のなかった光電変換素子に対し、前記電気絶縁層に孔をあけて前記電極を当該孔内に露出させる工程、および
(5)前記支持体に装着された複数の光電変換素子の第1半導体のそれぞれの電極を相互に電気的に接続する工程
を含むものである。
In order to achieve the above object, the first method for producing a photoelectric conversion device of the present invention is as follows.
(1) It comprises a spherical first semiconductor and a second semiconductor layer covering the surface thereof, the second semiconductor layer has an opening for exposing a part of the first semiconductor, and the first semiconductor is exposed. A plurality of substantially spherical photoelectric conversion elements each having an electrode formed thereon, and a plurality of adjacent recesses, and the recess is formed of a conductive support having a hole smaller than the photoelectric conversion element at the bottom;
The photoelectric conversion element is mounted in each recess of the support so that the exposed portion of the first semiconductor faces the back side of the support from the hole, and the second semiconductor layer of the photoelectric conversion element is supported by the support Preparing a structure electrically connected to the body,
(2) A step of inspecting the presence or absence of a short circuit between the electrode of the first semiconductor of the photoelectric conversion element mounted on the support and the support,
(3) forming an electrical insulating layer on the back side of the support;
(4) In the step (2), a hole is formed in the electrical insulating layer to expose the electrode in the hole for the photoelectric conversion element that is not short-circuited between the electrode of the first semiconductor and the support. And (5) a step of electrically connecting the electrodes of the first semiconductors of the plurality of photoelectric conversion elements mounted on the support to each other.

本発明に第1の光電変換装置の製造方法において、前記工程(5)が、前記電気絶縁層の孔に導電性ペーストを充填して前記孔内に露出した電極の表面に導電性ペーストを塗布すると共に、前記導電性ペーストを繋ぐように前記電気絶縁層上に導電性ペーストを塗布し、加熱して固化させる工程を含むものであっても良い。または、前記工程(5)が、前記電気絶縁層の孔に導電性ペーストを充填して前記孔内に露出した電極の表面に導電性ペーストを塗布した後、前記電気絶縁層に導電性金属シートを接合し、前記導電性ペーストを加熱固化して前記導電性ペーストと前記導電性金属シートを電気的に接続する工程を含むものであっても良い。   In the first method for manufacturing a photoelectric conversion device according to the present invention, in the step (5), the conductive paste is applied to the surface of the electrode exposed in the hole by filling the hole in the electrical insulating layer with the conductive paste. In addition, it may include a step of applying a conductive paste on the electrical insulating layer so as to connect the conductive paste and solidifying by heating. Alternatively, in the step (5), the conductive paste is applied to the surface of the electrode exposed in the hole by filling the hole in the electrical insulating layer with the conductive paste, and then the conductive metal sheet is applied to the electrical insulating layer. And a step of electrically solidifying the conductive paste and electrically connecting the conductive paste and the conductive metal sheet.

次に、本発明の第2の光電変換装置の製造方法は、
(1)球状の第1半導体およびその表面を被覆する第2半導体層からなり、前記第2半導体層が前記第1半導体の一部を露出させる開口部を有し、かつ前記第1半導体の露出部に電極が形成されたほぼ球状の複数の光電変換素子、ならびに
隣接する複数の凹部を有し、前記凹部が底部に前記光電変換素子より小さい孔を有する導電性の支持体で構成され、
前記支持体の各凹部に、前記光電変換素子が、前記第1半導体の露出部が前記孔から支持体の裏面側に臨むように装着され、かつ前記光電変換素子の第2半導体層が前記支持体に電気的に接続された構造体を用意する工程、
(2)前記支持体に装着された前記光電変換素子の第1半導体の電極と前記支持体との間の短絡の有無を検査する工程、
(3)前記支持体の裏面側に、導電性金属シートおよび前記導電性金属シートと前記支持体とを隔離する電気絶縁層を接合する工程、
(4)前記工程(2)で、前記第1半導体の電極と前記支持体の間に短絡のなかった光電変換素子に対し、前記電気絶縁層および導電性金属シートに孔をあけて前記光電変換素子の電極を当該孔内に露出させる工程、および
(5)前記電気絶縁層および導電性金属シートの孔に導電性ペーストを充填し、前記孔内に露出した電極の表面に導電性ペーストを塗布して前記複数の光電変換素子の第1半導体のそれぞれの電極と前記導電性金属シートとを電気的に接続する工程
を含むものである。
Next, the manufacturing method of the 2nd photoelectric conversion apparatus of this invention is as follows.
(1) It comprises a spherical first semiconductor and a second semiconductor layer covering the surface thereof, the second semiconductor layer has an opening for exposing a part of the first semiconductor, and the first semiconductor is exposed. A plurality of substantially spherical photoelectric conversion elements each having an electrode formed thereon, and a plurality of adjacent recesses, and the recess is formed of a conductive support having a hole smaller than the photoelectric conversion element at the bottom;
The photoelectric conversion element is mounted in each recess of the support so that the exposed portion of the first semiconductor faces the back side of the support from the hole, and the second semiconductor layer of the photoelectric conversion element is supported by the support Preparing a structure electrically connected to the body,
(2) A step of inspecting the presence or absence of a short circuit between the electrode of the first semiconductor of the photoelectric conversion element mounted on the support and the support,
(3) The process of joining the electrically insulating layer which isolates a conductive metal sheet and the said conductive metal sheet, and the said support body to the back surface side of the said support body,
(4) In the step (2), for the photoelectric conversion element that is not short-circuited between the electrode of the first semiconductor and the support, the photoelectric conversion is performed by opening a hole in the electrical insulating layer and the conductive metal sheet. A step of exposing the electrode of the element in the hole; and (5) filling the hole of the electrical insulating layer and the conductive metal sheet with a conductive paste and applying the conductive paste to the surface of the electrode exposed in the hole. And a step of electrically connecting each electrode of the first semiconductor of the plurality of photoelectric conversion elements and the conductive metal sheet.

本発明の第2の光電変換装置の製造方法において、前記工程(3)が、前記支持体の裏面側に、導電性金属シートの片面に電気絶縁層が接合して一体化された複合シートを、その電気絶縁層を前記支持体に向けて接合する工程を含むものであっても良い。   In the second method for manufacturing a photoelectric conversion device according to the present invention, the step (3) includes a step of integrating a composite sheet in which an electrical insulating layer is joined to one side of a conductive metal sheet on the back side of the support. The step of joining the electrical insulating layer to the support may be included.

また本発明の第1または第2の光電変換装置の製造方法において、前記工程(1)において、前記支持体の凹部の孔の周縁部に塗布された導電性接着剤を介して前記光電変換素子が固定され、前記第2半導体層と前記支持体が電気的に接続されていることが好ましい。   Moreover, in the manufacturing method of the 1st or 2nd photoelectric conversion apparatus of this invention, in the said process (1), the said photoelectric conversion element through the electroconductive adhesive apply | coated to the peripheral part of the hole of the recessed part of the said support body Is fixed, and the second semiconductor layer and the support are preferably electrically connected.

また本発明の第1または第2の光電変換装置の製造方法において、前記支持体に装着された個々の光電変換素子について、前記工程(2)における検査結果に関するデータと前記支持体の凹部の位置に関するデータをメモリーに記憶し、前記工程(4)において、前記メモリーに記憶されたデータを読み出し、このデータに基づいて前記電気絶縁層、または前記電気絶縁層および前記導電性シートに孔をあけるか否かを決定することが好ましい。同様に、前記工程(2)において、前記支持体の裏面側から触針を前記光電変換素子の電極に接触させ、前記触針と前記支持体の間に流れる電流を測定することにより短絡の有無を検査することが好ましい。   In the first or second method for manufacturing a photoelectric conversion device according to the present invention, for each photoelectric conversion element mounted on the support, data on the inspection result in the step (2) and the position of the recess of the support In the step (4), the data stored in the memory is read out, and the electrical insulating layer or the electrical insulating layer and the conductive sheet are opened based on the data. It is preferable to determine whether or not. Similarly, in the step (2), a stylus is brought into contact with the electrode of the photoelectric conversion element from the back side of the support, and a current flowing between the stylus and the support is measured to determine whether or not there is a short circuit. It is preferable to inspect.

なお、本発明の第1または第2の光電変換装置の製造方法において、前記工程(2)に代え、カメラを用いて前記支持体に装着された前記光電変換素子の装着状態を撮影して、前記第1半導体の電極と前記支持体の周縁部あるいは前記周縁部に連なる導電性接着剤との接触の有無を検査するようにしても良い。   In the first or second method for manufacturing a photoelectric conversion device of the present invention, instead of the step (2), the mounting state of the photoelectric conversion element mounted on the support is photographed using a camera, The presence or absence of contact between the first semiconductor electrode and the peripheral edge of the support or the conductive adhesive connected to the peripheral edge may be inspected.

次に、本発明の第3の光電変換装置の製造方法は、
(1)球状の第1半導体およびその表面を被覆する第2半導体層からなり、前記第2半導体層が前記第1半導体の一部を露出させる開口部を有し、かつ前記第1半導体の露出部に電極が形成されたほぼ球状の複数の光電変換素子、ならびに
隣接する複数の凹部を有し、前記凹部が底部に前記光電変換素子より小さい孔を有する導電性の支持体で構成され、
前記支持体の各凹部に、前記光電変換素子が、前記第1半導体の露出部が前記孔から支持体の裏面側に臨むように装着され、かつ前記光電変換素子の第2半導体層が前記支持体に電気的に接続された構造体を用意する工程、
(2)前記支持体の裏面側に電気絶縁層を形成する工程、
(3)前記電気絶縁層に孔をあけて前記光電変換素子の第1半導体の電極を当該孔内に露出させる工程、
(4)前記電気絶縁層の孔に導電性ペーストを充填して前記孔内に露出した電極の表面に導電性ペーストを塗布する工程、
(5)前記電気絶縁層の孔に充填された導電性ペーストと前記支持体との間の短絡の有無を検査する工程、
(6)前記工程(5)で、前記導電性ペ−ストと前記支持体の間に短絡のあった光電変換素子に対し、前記電気絶縁層の孔に充填された導電性ペーストを絶縁物で覆う工程、および
(7)前記電気絶縁層の孔に充填された導電性ペーストを介し前記複数の光電変換素子のそれぞれの電極を電気的に接続する工程
を含むものである。
Next, the third method for producing a photoelectric conversion device of the present invention is as follows.
(1) It comprises a spherical first semiconductor and a second semiconductor layer covering the surface thereof, the second semiconductor layer has an opening for exposing a part of the first semiconductor, and the first semiconductor is exposed. A plurality of substantially spherical photoelectric conversion elements each having an electrode formed thereon, and a plurality of adjacent recesses, and the recess is formed of a conductive support having a hole smaller than the photoelectric conversion element at the bottom;
The photoelectric conversion element is mounted in each recess of the support so that the exposed portion of the first semiconductor faces the back side of the support from the hole, and the second semiconductor layer of the photoelectric conversion element is supported by the support Preparing a structure electrically connected to the body,
(2) forming an electrical insulating layer on the back side of the support;
(3) A step of opening a hole in the electrical insulating layer to expose a first semiconductor electrode of the photoelectric conversion element in the hole;
(4) A step of filling the hole of the electrical insulating layer with a conductive paste and applying the conductive paste to the surface of the electrode exposed in the hole;
(5) A step of inspecting for the presence or absence of a short circuit between the conductive paste filled in the holes of the electrical insulating layer and the support,
(6) In the step (5), the conductive paste filled in the hole of the electrical insulating layer is made of an insulator with respect to the photoelectric conversion element short-circuited between the conductive paste and the support. A step of covering, and (7) a step of electrically connecting each electrode of the plurality of photoelectric conversion elements through a conductive paste filled in the holes of the electrical insulating layer.

本発明の第3の光電変換装置の製造方法において、前記工程(7)が、前記電気絶縁層の孔に充填された導電性ペーストを繋ぐように前記電気絶縁層上に導電性ペーストを塗布し、加熱して固化させる工程を含むものであっても良い。または、前記工程(7)が、前記電気絶縁層に導電性金属シートを接合した後、前記導電性ペーストを加熱固化して前記導電性ペーストと前記導電性金属シートを電気的に接続する工程を含むものであっても良い。   In the third method for manufacturing a photoelectric conversion device of the present invention, the step (7) applies a conductive paste on the electrical insulating layer so as to connect the conductive paste filled in the holes of the electrical insulating layer. Or a step of solidifying by heating. Alternatively, in the step (7), after a conductive metal sheet is bonded to the electrical insulating layer, the conductive paste is heated and solidified to electrically connect the conductive paste and the conductive metal sheet. It may be included.

また本発明の第3の光電変換装置の製造方法において、前記支持体に装着された個々の光電変換素子について、前記工程(5)における検査結果に関するデータと前記支持体の凹部の位置に関するデータをメモリーに記憶し、前記工程(6)において、前記メモリーに記憶されたデータを読み出し、このデータに基づいて前記電気絶縁層の孔に充填された導電性ペーストを絶縁物で覆うか否かを決定することが好ましい。同様に、前記工程(5)において、前記支持体の裏面側から触針を前記電気絶縁層の孔に充填された導電性ペーストに接触させ、前記触針と前記支持体の間に流れる電流を測定することにより短絡の有無を検査することが好ましい。   In the third method for producing a photoelectric conversion device of the present invention, for each photoelectric conversion element mounted on the support, data relating to the inspection result in the step (5) and data relating to the position of the concave portion of the support are obtained. In the step (6), the data stored in the memory is read out, and based on this data, it is determined whether or not the conductive paste filled in the holes of the electrical insulating layer is covered with an insulator. It is preferable to do. Similarly, in the step (5), the stylus is brought into contact with the conductive paste filled in the hole of the electrical insulating layer from the back side of the support, and the current flowing between the stylus and the support is changed. It is preferable to inspect the presence or absence of a short circuit by measuring.

次に、本発明の第4の光電変換装置の製造方法は、
(1)球状の第1半導体およびその表面を被覆する第2半導体層からなるほぼ球状の複数の光電変換素子、ならびに
隣接する複数の凹部を有し、底部に前記光電変換素子より小さい孔を有する導電性の支持体で構成され、
前記支持体の各凹部に前記光電変換素子が装着され、かつ前記光電変換素子の第2半導体層が前記支持体に電気的に接続された構造体を用意する工程、
(2)前記支持体の孔から裏面側に露出した前記光電変換素子の第2半導体層を除去して第1半導体の一部を露出させる工程、
(3)前記支持体の裏面側に電気絶縁層を形成する工程、
(4)前記電気絶縁層に孔をあけて前記光電変換素子の第1半導体の一部を当該孔内に露出させる工程、
(5)前記電気絶縁層の孔に導電性ペーストを充填して前記孔内に露出した第1半導体の表面に導電性ペーストを塗布した後、熱処理を施して電極を形成する工程、
(6)前記第1半導体に形成された電極と前記支持体との間の短絡の有無を検査する工程、
(7)前記工程(6)で、前記電極と前記支持体の間に短絡のあった光電変換素子に対し、前記電極を絶縁物で覆う工程、および
(8)前記工程(7)で電極を絶縁物で覆った光電変換素子を除き、前記複数の光電変換素子の第1半導体のそれぞれの電極を電気的に接続する工程
を含むものである。
Next, the fourth method for producing a photoelectric conversion device of the present invention is as follows.
(1) A plurality of substantially spherical photoelectric conversion elements comprising a spherical first semiconductor and a second semiconductor layer covering the surface thereof, and a plurality of adjacent recesses, and a hole smaller than the photoelectric conversion element at the bottom. Consists of a conductive support,
Preparing a structure in which the photoelectric conversion element is mounted in each recess of the support and the second semiconductor layer of the photoelectric conversion element is electrically connected to the support;
(2) removing the second semiconductor layer of the photoelectric conversion element exposed to the back side from the hole of the support to expose a part of the first semiconductor;
(3) forming an electrical insulating layer on the back side of the support;
(4) A step of opening a hole in the electrical insulating layer to expose a part of the first semiconductor of the photoelectric conversion element in the hole;
(5) Filling the hole of the electrical insulating layer with a conductive paste and applying the conductive paste to the surface of the first semiconductor exposed in the hole, followed by heat treatment to form an electrode;
(6) A step of inspecting the presence or absence of a short circuit between the electrode formed on the first semiconductor and the support,
(7) The step of covering the electrode with an insulator for the photoelectric conversion element short-circuited between the electrode and the support in the step (6), and (8) The electrode in the step (7). The method includes a step of electrically connecting each electrode of the first semiconductor of the plurality of photoelectric conversion elements except for the photoelectric conversion element covered with an insulator.

更に、本発明の第5の光電変換装置の製造方法は、
(1)球状の第1半導体およびその表面を被覆する第2半導体層からなるほぼ球状の複数の光電変換素子、ならびに
隣接する複数の凹部を有し、底部に前記光電変換素子より小さい孔を有する導電性の支持体で構成され、
前記支持体の各凹部に前記光電変換素子が装着され、かつ前記光電変換素子の第2半導体層が前記支持体に電気的に接続された構造体を用意する工程、
(2)前記支持体の裏面側に電気絶縁層を形成する工程、
(3)前記電気絶縁層に孔をあけて前記光電変換素子の第2半導体層の一部を当該孔内に露出させる工程、
(4)前記電気絶縁層の孔内に露出した前記光電変換素子の第2半導体層を除去して第1半導体の一部を露出させる工程、
(5)前記電気絶縁層の孔内に露出した前記第1半導体の表面に導電性ペーストを塗布した後、熱処理を施して電極を形成する工程、
(6)前記第1半導体に形成された電極と前記支持体との間の短絡の有無を検査する工程、
(7)前記工程(6)で、前記第1半導体の電極と前記支持体の間に短絡のあった光電変換素子に対し、前記電極を絶縁物で覆う工程、および
(8)前記工程(7)で電極を絶縁物で覆った光電変換素子を除き、前記複数の光電変換素子の第1半導体のそれぞれの電極を電気的に接続する工程
を含むものである。
Furthermore, the fifth method for producing a photoelectric conversion device of the present invention is as follows.
(1) A plurality of substantially spherical photoelectric conversion elements comprising a spherical first semiconductor and a second semiconductor layer covering the surface thereof, and a plurality of adjacent recesses, and a hole smaller than the photoelectric conversion element at the bottom. Consists of a conductive support,
Preparing a structure in which the photoelectric conversion element is mounted in each recess of the support and the second semiconductor layer of the photoelectric conversion element is electrically connected to the support;
(2) forming an electrical insulating layer on the back side of the support;
(3) A step of opening a hole in the electrical insulating layer to expose a part of the second semiconductor layer of the photoelectric conversion element in the hole;
(4) removing the second semiconductor layer of the photoelectric conversion element exposed in the hole of the electrical insulating layer to expose a part of the first semiconductor;
(5) A step of applying a conductive paste to the surface of the first semiconductor exposed in the hole of the electrical insulating layer, and then performing a heat treatment to form an electrode;
(6) A step of inspecting the presence or absence of a short circuit between the electrode formed on the first semiconductor and the support,
(7) The step of covering the electrode with an insulator with respect to the photoelectric conversion element short-circuited between the electrode of the first semiconductor and the support in the step (6), and (8) the step (7 The step of electrically connecting the respective electrodes of the first semiconductors of the plurality of photoelectric conversion elements, except for the photoelectric conversion element in which the electrodes are covered with an insulator.

本発明の第4または第5の光電変換装置の製造方法において、前記工程(8)が、前記光電変換素子の第1半導体の電極を繋ぐように前記電気絶縁層上に導電性ペーストを塗布し、加熱して固化させる工程を含むものであっても良い。または、前記工程(8)が、前記電気絶縁層に導電性金属シートを接合した後、前記光電変換素子の第1半導体の電極と前記導電性金属シートを電気的に接続する工程を含むものであっても良い。   In the fourth or fifth method for manufacturing a photoelectric conversion device of the present invention, the step (8) applies a conductive paste on the electrical insulating layer so as to connect the electrodes of the first semiconductor of the photoelectric conversion element. Or a step of solidifying by heating. Alternatively, the step (8) includes a step of electrically connecting the first semiconductor electrode of the photoelectric conversion element and the conductive metal sheet after joining the conductive metal sheet to the electrical insulating layer. There may be.

また本発明の第4または第5の光電変換装置の製造方法において、前記支持体に装着された個々の光電変換素子について、前記工程(6)における検査結果に関するデータと前記支持体の凹部の位置に関するデータをメモリーに記憶し、前記工程(7)において、前記メモリーに記憶されたデータを読み出し、このデータに基づいて前記第1半導体に形成された電極を絶縁物で覆うか否かを決定することが好ましい。同様に、前記工程(6)において、前記支持体の裏面側から触針を前記第1半導体に形成された電極に接触させ、前記触針と前記支持体の間に流れる電流を測定することにより短絡の有無を検査することが好ましい。   In addition, in the fourth or fifth method for manufacturing a photoelectric conversion device of the present invention, for each photoelectric conversion element mounted on the support, data on the inspection result in the step (6) and the position of the recess of the support In the step (7), the data stored in the memory is read out, and based on this data, it is determined whether or not to cover the electrode formed on the first semiconductor with an insulator. It is preferable. Similarly, in the step (6), a stylus is brought into contact with an electrode formed on the first semiconductor from the back side of the support, and a current flowing between the stylus and the support is measured. It is preferable to inspect for the presence of a short circuit.

本発明は、多数の球状の光電変換素子を支持体に装着して光電変換装置を完成する過程において、前記電極と支持体とが短絡した素子など、結果的に第1導電体層と第2導電体層との短絡に繋がる素子を検査によって抽出し、そのような素子を除外して前記電極を第1導電体層に電気的に接続することにより、上記従来の問題点を解決する。
本発明の第1の製造方法では、支持体に素子を固定した後、各素子の第1半導体の電極と支持体の間の短絡の有無を検査し、その結果を、素子を装着した支持体の凹部の位置に関するデータと共にメモリーに記憶する。その後、素子を固定した支持体の裏面に電気絶縁層を形成した後、電気絶縁層に孔をあけて電極を露出させ、各素子のそれぞれの電極を相互に電気的に接続する。
According to the present invention, in the process of mounting a large number of spherical photoelectric conversion elements on a support to complete a photoelectric conversion device, the first conductor layer and the second conductive layer, such as an element in which the electrode and the support are short-circuited, are obtained. By extracting an element that leads to a short circuit with the conductor layer by inspection, and excluding such an element and electrically connecting the electrode to the first conductor layer, the above-mentioned conventional problems are solved.
In the first manufacturing method of the present invention, after the element is fixed to the support, the presence or absence of a short circuit between the electrode of the first semiconductor and the support of each element is inspected, and the result is determined as the support on which the element is mounted. It memorize | stores in the memory with the data regarding the position of the recessed part. Then, after forming an electrical insulating layer on the back surface of the support to which the element is fixed, a hole is formed in the electrical insulating layer to expose the electrode, and the respective electrodes of each element are electrically connected to each other.

この際、メモリーに記憶された支持体の凹部の位置に関するデータと、そこに装着された素子の短絡の有無に関するデータから、第1半導体と支持体の間が短絡している素子については、前記電気絶縁層に孔をあけない。   At this time, from the data on the position of the concave portion of the support body stored in the memory and the data on the presence or absence of a short circuit of the element mounted thereon, for the element in which the first semiconductor and the support body are short-circuited, Do not drill holes in the electrical insulation layer.

支持体の孔に対し素子が傾いて装着され、素子の第1半導体の電極と支持体が接触するような場合、電気絶縁層へ孔をあけ、その孔に導電性ペーストを充填すると、完成した光電変換装置の支持体と第1導電体層が短絡して出力を取り出すことができなくなる。本発明では、そのような素子については孔をあけないため、光電変換装置が機能不全となる事態を未然に防止できる。   When the element is mounted to be inclined with respect to the hole of the support, and the electrode of the first semiconductor of the element and the support are in contact with each other, a hole is formed in the electrical insulating layer, and the hole is filled with a conductive paste. The support of the photoelectric conversion device and the first conductor layer are short-circuited so that the output cannot be taken out. In the present invention, since no hole is formed in such an element, a situation in which the photoelectric conversion device malfunctions can be prevented.

更に、孔をあける位置は、支持体の凹部の中央部に対応する位置としてあらかじめ定められている。したがって、電極と第1導電体層とを接続するための孔をあらかじめ設けた電気絶縁層を支持体に貼り合わせる場合のような、位置合わせの不整合は生じない。また、孔をあけ、そこに導電性ペーストを充填するという比較的簡易な方法により、第1半導体の電極と第1導電体層とを電気的に確実に接続できる。   Furthermore, the position where the hole is made is determined in advance as a position corresponding to the central portion of the concave portion of the support. Therefore, there is no misalignment as in the case where an electrical insulating layer provided with a hole for connecting the electrode and the first conductor layer is bonded to the support. Further, the first semiconductor electrode and the first conductor layer can be electrically and reliably connected by a relatively simple method of opening a hole and filling the conductive paste therewith.

次に、本発明の第2の製造方法では、第1の製造方法と同様、支持体に素子を固定した後、各素子の第1半導体の電極と支持体の間の短絡の有無を検査し、その結果を、素子を装着した支持体の凹部の位置に関するデータと共にメモリーに記憶する。その後、素子を固定した支持体の裏面に、導電性金属シートおよび前記導電性金属シートと前記支持体を隔離する電気絶縁層を接合した後、前記導電性金属シートおよび電気絶縁層に孔をあけて電極を露出させ、そこに導電性ペーストを充填することにより、各素子のそれぞれの電極と第1導電体層との電気的な接続を行う。   Next, in the second manufacturing method of the present invention, as in the first manufacturing method, after the element is fixed to the support, the presence or absence of a short circuit between the first semiconductor electrode of each element and the support is inspected. The result is stored in a memory together with data relating to the position of the concave portion of the support on which the element is mounted. After that, after bonding the conductive metal sheet and the electrically conductive metal sheet to the back surface of the support to which the element is fixed, and separating the support, the conductive metal sheet and the electrical insulating layer are perforated. Then, the electrodes are exposed and filled with a conductive paste, whereby electrical connection between each electrode of each element and the first conductor layer is performed.

この際、メモリーに記憶された支持体の凹部の位置に関するデータと、そこに装着された素子の短絡の有無に関するデータから、第1半導体と支持体が短絡している素子については、前記導電性金属シートおよび電気絶縁層に孔をあけない。   At this time, from the data regarding the position of the concave portion of the support stored in the memory and the data regarding the presence or absence of a short circuit of the element mounted on the memory, for the element in which the first semiconductor and the support are short-circuited, Do not perforate the metal sheet and electrical insulation layer.

この方法によれば、光電変換装置が機能不全となる事態を未然に防止できると共に、位置合わせの不整合が生じない等の第1の製造方法と同様の効果が得られる。   According to this method, a situation in which the photoelectric conversion device malfunctions can be prevented, and effects similar to those of the first manufacturing method can be obtained, such as no misalignment.

一方、本発明の第3の製造方法では、前記第1および第2の製造方法と異なり、まず素子を固定した支持体の裏面に電気絶縁層を形成し、前記電気絶縁層に孔をあけて電極を露出させる。その後、その孔に導電性ペーストを充填し、その導電性ペーストと支持体の間の短絡の有無を検査し、その結果を、素子を装着した支持体の凹部の位置に関するデータと共にメモリーに記憶する。   On the other hand, in the third manufacturing method of the present invention, unlike the first and second manufacturing methods, first, an electrical insulating layer is formed on the back surface of the support to which the element is fixed, and holes are formed in the electrical insulating layer. Expose the electrode. Thereafter, the hole is filled with a conductive paste, the presence or absence of a short circuit between the conductive paste and the support is inspected, and the result is stored in a memory together with data on the position of the concave portion of the support on which the element is mounted. .

この際、メモリーに記憶された支持体の凹部の位置に関するデータと、そこに装着された素子の短絡の有無に関するデータから、導電性ペーストと支持体が短絡している素子については、孔に充填された導電性ペ-ストを絶縁物で覆う。その後、導電性ペーストが絶縁物で覆われた素子を除き、各素子のそれぞれの電極を相互に電気的に接続する。   At this time, from the data on the position of the concave portion of the support stored in the memory and the data on the presence or absence of a short circuit of the element mounted thereon, the element in which the conductive paste and the support are short-circuited is filled in the hole. Cover the resulting conductive paste with an insulator. Thereafter, the electrodes of each element are electrically connected to each other, except for the element in which the conductive paste is covered with an insulator.

第1および第2の製造方法では、検査の際に触針が素子に直接触れることから、素子の位置ずれや支持体との間の接触不良、脱落などが発生する恐れがあるが、第3の製造方法によれば、電気絶縁層によって素子が支持体により強固に支持され、検査工程で素子の位置ずれや脱落が生ずる可能性を抑制できる。   In the first and second manufacturing methods, since the stylus directly touches the element during the inspection, there is a risk that the position of the element may be displaced, poor contact with the support, or dropping off. According to this manufacturing method, the element is firmly supported by the support by the electrical insulating layer, and the possibility that the element is displaced or dropped in the inspection process can be suppressed.

また本発明の第4の製造方法では、電極を形成する前の素子を支持体に固定した後、支持体の孔から裏面側に露出した素子の第2半導体層を除去して第1半導体の一部を露出させ、その後、支持体の裏面に電気絶縁層を形成し、前記電気絶縁層に孔をあけて素子の第1半導体を露出させる。更に、その孔に導電性ペーストを充填した後熱処理を施して電極を形成し、この電極と支持体の間の短絡の有無を検査し、その結果を、素子を装着した支持体の凹部の位置に関するデータと共にメモリーに記憶する。なお、必要に応じて電極上に導電性ペーストを塗布し、その導電性ペーストを介して電極と支持体の間の短絡の有無を検査しても良い。   Further, in the fourth manufacturing method of the present invention, after fixing the element before forming the electrode to the support, the second semiconductor layer of the element exposed to the back side from the hole of the support is removed to remove the first semiconductor. A part is exposed, and then an electrical insulating layer is formed on the back surface of the support, and a hole is formed in the electrical insulating layer to expose the first semiconductor of the element. Furthermore, after filling the hole with a conductive paste, heat treatment is performed to form an electrode, the presence or absence of a short circuit between the electrode and the support is inspected, and the result is determined as the position of the concave portion of the support on which the element is mounted. Store in memory with data about In addition, you may apply | coat a conductive paste on an electrode as needed, and may test | inspect the presence or absence of the short circuit between an electrode and a support body through the conductive paste.

この際、メモリーに記憶された支持体の凹部の位置に関するデータと、そこに装着された素子の短絡の有無に関するデータから、電極と支持体が短絡している素子については、電極を絶縁物で覆う。最後に、電極が絶縁物で覆われた素子を除き、各素子のそれぞれの電極を相互に電気的に接続する。   At this time, based on the data on the position of the concave portion of the support stored in the memory and the data on the presence / absence of a short circuit of the element mounted on the memory, for the element in which the electrode and the support are short-circuited, the electrode should be cover. Finally, the electrodes of each element are electrically connected to each other, except for the elements whose electrodes are covered with an insulator.

第1半導体の露出部に塗布した導電性ペーストに対し、局所的にレーザを照射することによって電極を形成する場合、第1半導体の露出部に塗布した導電性ペースト中の樹脂成分(有機ビヒクルなど)が急激に分解する。その時の物理的な勢いによって導電性ペーストの一部が周囲に飛散し易い。飛散したAg粉などの導電材が支持体の孔の周辺部や孔の縁の導電性接着剤にまで付着して、電極と支持体(第2導電体層)が短絡する場合がまれにある。第4の製造方法においては、導電性ペーストが孔に充填されているので、レーザ照射の際の飛散が孔内にとどまり、短絡が防止できる。   When an electrode is formed by locally irradiating the conductive paste applied to the exposed portion of the first semiconductor with a laser, a resin component (such as an organic vehicle) in the conductive paste applied to the exposed portion of the first semiconductor. ) Decomposes rapidly. A part of the conductive paste is easily scattered around by the physical momentum at that time. In rare cases, the scattered conductive material such as Ag powder adheres to the conductive adhesive at the periphery of the hole of the support or the edge of the hole, and the electrode and the support (second conductive layer) are short-circuited. . In the fourth manufacturing method, since the conductive paste is filled in the holes, the scattering during the laser irradiation stays in the holes and a short circuit can be prevented.

また本発明の第5の製造方法では、電極を形成する前の素子を支持体に固定した後、支持体の裏面側に電気絶縁層を形成し、この電気絶縁層に孔をあけて素子の第2半導体層の一部を露出させ、更に露出した第2半導体層を除去して素子の第1半導体の一部を露出させ、孔内に露出した第1半導体の表面に導電性ペーストを塗布した後、熱処理を施して電極を形成する。その後、この電極と支持体の間の短絡の有無を検査し、その結果を、素子を装着した支持体の凹部の位置に関するデータと共にメモリーに記憶する。   Moreover, in the fifth manufacturing method of the present invention, after fixing the element before forming the electrode to the support, an electrical insulating layer is formed on the back side of the support, and a hole is formed in the electrical insulating layer to form the element. A portion of the second semiconductor layer is exposed, and the exposed second semiconductor layer is removed to expose a portion of the first semiconductor of the device, and a conductive paste is applied to the surface of the first semiconductor exposed in the hole. Then, heat treatment is performed to form an electrode. Thereafter, the presence or absence of a short circuit between the electrode and the support is inspected, and the result is stored in a memory together with data on the position of the concave portion of the support on which the element is mounted.

この際、メモリーに記憶された支持体の凹部の位置に関するデータと、そこに装着された素子の短絡の有無に関するデータから、電極と支持体が短絡している素子については、電極を絶縁物で覆う。その後、電極が絶縁物で覆われた素子を除き、各素子のそれぞれの電極を相互に電気的に接続する。   At this time, based on the data on the position of the concave portion of the support stored in the memory and the data on the presence / absence of a short circuit of the element mounted on the memory, for the element in which the electrode and the support are short-circuited, the electrode is made of an insulator. cover. Thereafter, the electrodes of the respective elements are electrically connected to each other except for the elements whose electrodes are covered with an insulator.

第5の製造方法では、第4の製造方法と同様にレーザ照射時の短絡を防止できる効果がある。さらに、エッチングなどの方法で第2半導体層を除去する際、電気絶縁層で支持体がマスキングされるため、支持体がエッチングなどにより損傷を受ける懸念がない。
以上のように本発明の各製造方法によれば、量産に適した光電変換装置を提供することができる。
The fifth manufacturing method has an effect of preventing a short circuit during laser irradiation as in the fourth manufacturing method. Furthermore, when the second semiconductor layer is removed by a method such as etching, the support is masked by the electrical insulating layer, so there is no concern that the support will be damaged by etching or the like.
As described above, according to each manufacturing method of the present invention, a photoelectric conversion device suitable for mass production can be provided.

(実施の形態1)
以下、本発明の実施の形態1における光電変換装置の製造方法の各工程について、図面を参照して詳細に説明する。
(Embodiment 1)
Hereafter, each process of the manufacturing method of the photoelectric conversion apparatus in Embodiment 1 of this invention is demonstrated in detail with reference to drawings.

1)支持体の凹部に光電変換素子が装着された構造体を用意する工程(1)
本工程では、a.光電変換素子を用意する工程、b.第1半導体の電極を形成する工程、c.支持体を用意する工程、およびd.光電変換素子を支持体に装着する工程の各工程により、支持体の凹部に光電変換素子が装着された構造体を用意する。
1) Step of preparing a structure in which a photoelectric conversion element is mounted in a concave portion of a support (1)
In this step, a. Preparing a photoelectric conversion element; b. Forming a first semiconductor electrode; c. Providing a support; and d. A structure in which the photoelectric conversion element is mounted in the concave portion of the support is prepared by each step of mounting the photoelectric conversion element on the support.

1−a)光電変換素子を用意する工程
本工程では、球状の第1半導体およびその表面を被覆する第2半導体層からなる、図1(a)に示すほぼ球状の光電変換素子を用意する。球状の第1半導体は、例えば、次のようにして作製する。
1-a) Step of Preparing Photoelectric Conversion Element In this step, a substantially spherical photoelectric conversion element shown in FIG. 1A is prepared, which includes a spherical first semiconductor and a second semiconductor layer covering the surface thereof. For example, the spherical first semiconductor is manufactured as follows.

まず、極微量のホウ素を含むp型多結晶Si塊を坩堝内に供給して不活性ガス雰囲気中で溶融させる。この融液を坩堝底部の微小なノズル孔から滴下させ、その液滴を自然落下中に冷却して固化させる。こうして多結晶または単結晶の球状のp型半導体を作製することができる。   First, a p-type polycrystalline Si lump containing a very small amount of boron is supplied into a crucible and melted in an inert gas atmosphere. The melt is dropped from a minute nozzle hole at the bottom of the crucible, and the droplet is cooled and solidified during natural fall. In this manner, a polycrystalline or single crystal spherical p-type semiconductor can be manufactured.

上記のようにして作製した球状のp型半導体の表面を研磨し、さらにエッチングなどにより表面層の約50μmを除去した後、例えば、オキシ塩化リンを拡散源として800〜950℃で10〜30分間熱処理する。これにより、p型半導体の表面に燐を拡散させた、厚さ約0.5μm程度のn型半導体層を第2半導体層として形成する。n型半導体層は、フォスフィンを含むシランなどの混合ガスを用いたCVD法によっても形成することができる。   After polishing the surface of the spherical p-type semiconductor produced as described above and further removing about 50 μm of the surface layer by etching or the like, for example, using phosphorus oxychloride as a diffusion source at 800 to 950 ° C. for 10 to 30 minutes Heat treatment. As a result, an n-type semiconductor layer having a thickness of about 0.5 μm in which phosphorus is diffused on the surface of the p-type semiconductor is formed as the second semiconductor layer. The n-type semiconductor layer can also be formed by a CVD method using a mixed gas such as silane containing phosphine.

第2半導体層を形成した後、第2半導体層上に反射防止膜を形成しても良い。この場合には、後の工程(1−d)において、第2半導体層と支持体(第2導電体層)とを反射防止膜を介して電気的に接続することになる。従って、本発明における反射防止膜は、導電性を有することが必要であり、例えば、溶液析出法、霧化法あるいはスプレー法などで形成したZnO、SnO2およびITO(In23−Sn)などを主体とする薄膜を用いることができる。 After forming the second semiconductor layer, an antireflection film may be formed on the second semiconductor layer. In this case, in the subsequent step (1-d), the second semiconductor layer and the support (second conductor layer) are electrically connected via the antireflection film. Therefore, the antireflection film in the present invention needs to have conductivity, for example, ZnO, SnO 2 and ITO (In 2 O 3 —Sn) formed by a solution deposition method, an atomization method or a spray method. A thin film mainly composed of such as can be used.

第1半導体は、真球であることが好ましいが、ほぼ球状であればよい。他の実施形態では、第1半導体は、芯体の外周面に第1半導体層が被覆されたものであってもよく、第1半導体の中心付近が空洞であってもよい。球状素子7Aの直径は、0.5〜2mmが適当であり、より好ましくは0.8〜1.2mmである。これによって高純度Si等の高価な材料の使用量が少なく、発生電力が大きく、しかも取り扱いが容易な球状素子が得られる。   The first semiconductor is preferably a true sphere, but may be substantially spherical. In other embodiments, the first semiconductor may be one in which the outer periphery of the core is covered with the first semiconductor layer, and the vicinity of the center of the first semiconductor may be a cavity. The diameter of the spherical element 7A is suitably 0.5 to 2 mm, more preferably 0.8 to 1.2 mm. This makes it possible to obtain a spherical element that uses a small amount of expensive material such as high-purity Si, generates a large amount of electric power, and is easy to handle.

上記の実施形態では、第1半導体がp型半導体であり、第2半導体層がn型半導体層である球状素子7Aを示したが、第1半導体がn型半導体であり、第2半導体層がp型半導体層であっても良い。上記の実施形態では結晶Si半導体からなる球状素子を例示したが、化合物半導体やその他の材料からなってもよく、単結晶、多結晶以外に、アモルファス材料からなってもよい。また、第1半導体と第2半導体層の界面にノンドープ層を形成したpin形構造のものや、MIS形、ショットキーバリヤ形、ホモ接合形、およびヘテロ接合形などの構成を有していてもよい。   In the above embodiment, the spherical element 7A in which the first semiconductor is a p-type semiconductor and the second semiconductor layer is an n-type semiconductor layer is shown. However, the first semiconductor is an n-type semiconductor and the second semiconductor layer is It may be a p-type semiconductor layer. In the above embodiment, a spherical element made of a crystalline Si semiconductor is exemplified, but it may be made of a compound semiconductor or other material, and may be made of an amorphous material other than a single crystal or polycrystal. Further, it may have a pin type structure in which a non-doped layer is formed at the interface between the first semiconductor layer and the second semiconductor layer, a MIS type, a Schottky barrier type, a homojunction type, or a heterojunction type. Good.

1−b)第1半導体の電極を形成する工程
本工程では、球状素子の第1半導体の一部を第2半導体層から露出させ、その露出部に電極を形成する。
1-b) Step of Forming Electrode of First Semiconductor In this step, a part of the first semiconductor of the spherical element is exposed from the second semiconductor layer, and an electrode is formed on the exposed portion.

前の工程(1−a)で球状の第1半導体の表面に第2半導体層を形成し、必要に応じて反射防止膜を形成した後、その一部を例えばグラインディングなどで研削して除去することにより、第2半導体層に開口部を形成し、第1半導体の一部を露出させる。この過程を図1(a)および(b)に示す。第2半導体層2で被覆された球状の第1半導体1の一部が切除され、平滑な切断面の外周部に第2半導体層の開口部3が形成され、その内側に第1半導体層の円形の露出部4が形成される。図1(b)の球状素子7Bの中心点から開口部の外周部を結んだ中心角θは45〜90°であればよく、60〜90°が好ましい。これにより、切削による廃棄材料の量を低減した上で、第1半導体と第1導電体層の電気的接続に必要な適切な開口部面積が得られる。   In the previous step (1-a), a second semiconductor layer is formed on the surface of the spherical first semiconductor, an antireflection film is formed as necessary, and a part thereof is removed by grinding, for example, by grinding. Thus, an opening is formed in the second semiconductor layer, and a part of the first semiconductor is exposed. This process is shown in FIGS. 1 (a) and (b). A part of the spherical first semiconductor 1 covered with the second semiconductor layer 2 is cut off, and an opening 3 of the second semiconductor layer is formed on the outer periphery of the smooth cut surface. A circular exposed portion 4 is formed. The central angle θ connecting the outer peripheral portion of the opening from the central point of the spherical element 7B in FIG. 1B may be 45 to 90 °, and preferably 60 to 90 °. Thereby, after reducing the quantity of the waste material by cutting, the suitable opening part area required for the electrical connection of a 1st semiconductor and a 1st conductor layer is obtained.

第1半導体側の電極は、例えば、第1半導体の露出部に導電性ペーストを塗布し、熱処理することにより形成することができる。第1半導体がp型半導体である場合には、一般的に、Al粉もしくはこれにAg粉などを混合した導電材を分散させたガラスフリット型導電性ペーストが用いられる。第1半導体がn型半導体である場合には、燐化合物とAg粉の混合物を導電材として用いるのが好ましい。塗布された導電性ペーストを100℃前後で約10分間程度乾燥させた後、650〜750℃で10分間程度の熱処理をすれば良好な導電層(電極)を形成できる。   The electrode on the first semiconductor side can be formed, for example, by applying a conductive paste to the exposed portion of the first semiconductor and performing a heat treatment. When the first semiconductor is a p-type semiconductor, generally a glass frit type conductive paste in which a conductive material in which Al powder or Ag powder is mixed is dispersed is used. When the first semiconductor is an n-type semiconductor, it is preferable to use a mixture of a phosphorus compound and Ag powder as the conductive material. A good conductive layer (electrode) can be formed by drying the applied conductive paste at about 100 ° C. for about 10 minutes and then performing heat treatment at 650 to 750 ° C. for about 10 minutes.

上記の熱処理により、導電性ペースト中の導電材が第1半導体に拡散して拡散層あるいはSiとの合金層が形成されるとともに、溶融したガラスフリットがバインダーとなって電極が形成される。この拡散層や合金層の作用により第1半導体と電極の接合部の接触抵抗が小さくなる。図1(c)は、図1(b)の球状素子7Bの第1半導体の露出部に円形の電極を形成した球状素子7Cの縦断面図であり、図2はその底面図である。電極5は、図1の球状素子の第1半導体の露出部4の中央部に、導電性ペーストを直径約300μmの円形部分にディスペンサーにより2ドット/秒の速度で塗布し、約700℃で熱処理して形成できる。導電性ペーストの塗布方法は、スクリーン印刷、オフセット印刷もしくはインクジェット法で行うこともできる。電極の形状は特に限定せず、円形以外に、楕円形、多角形、リング状あるいは点の集合などであっても良い。   By the heat treatment, the conductive material in the conductive paste diffuses into the first semiconductor to form a diffusion layer or an alloy layer with Si, and an electrode is formed using the molten glass frit as a binder. Due to the action of the diffusion layer and the alloy layer, the contact resistance of the junction between the first semiconductor and the electrode is reduced. 1C is a longitudinal sectional view of a spherical element 7C in which a circular electrode is formed on the exposed portion of the first semiconductor of the spherical element 7B of FIG. 1B, and FIG. 2 is a bottom view thereof. The electrode 5 is formed by applying a conductive paste to a circular portion having a diameter of about 300 μm at a center of the exposed portion 4 of the first semiconductor of the spherical element of FIG. Can be formed. The conductive paste can be applied by screen printing, offset printing, or inkjet method. The shape of the electrode is not particularly limited, and may be an ellipse, a polygon, a ring, or a set of points other than a circle.

1−c)支持体を用意する工程
本工程では、前の工程(1−b)で用意した球状素子を内部に配置するための多数の凹部を有し、球状素子の第2半導体層と電気的に接続される第2導電体層を兼ねる支持体を用意する。この支持体の代表例として、厚さ0.2mmのAl薄板をプレス加工して作製した支持体の部分的な平面図を図3に示し、図4にそのIV−IV線断面図を示す。支持体10の凹部11は蜂の巣状に形成され、その開口端は六角形である。各開口端は相互に隣接し、凹部11は底になるほど狭くなっている。凹部11の底部に形成された孔12は、球状素子7Cの直径より小さいが、第2半導体層の開口部3とほぼ同じ、あるいはそれよりやや大きい径を有する。孔12は円形であってもその他の形状であってもよいが、第1半導体の露出部と相似形であることが好ましい。
1-c) Step of preparing support In this step, the spherical element prepared in the previous step (1-b) has a large number of recesses for placing inside, and the second semiconductor layer of the spherical element is electrically A support that also serves as the second conductor layer to be connected is prepared. As a typical example of this support, FIG. 3 shows a partial plan view of a support prepared by pressing an Al thin plate having a thickness of 0.2 mm, and FIG. 4 shows a sectional view taken along the line IV-IV. The concave portion 11 of the support 10 is formed in a honeycomb shape, and its open end is hexagonal. The open ends are adjacent to each other, and the concave portion 11 becomes narrower toward the bottom. The hole 12 formed in the bottom of the recess 11 is smaller than the diameter of the spherical element 7C, but has a diameter substantially the same as or slightly larger than the opening 3 of the second semiconductor layer. The hole 12 may be circular or other shapes, but is preferably similar to the exposed portion of the first semiconductor.

後の工程(1−d)において第2半導体層を支持体の孔の縁部に接続することにより、支持体は第2半導体側の導電体(第2導電体層)として機能し、支持体に装着された各球状素子の第2半導体層を電気的に並列に接続する役割を果たす。そのため、ここに用いる支持体の少なくとも受光面側は導電性を有することを必要とする。   By connecting the second semiconductor layer to the edge of the hole of the support in the subsequent step (1-d), the support functions as a conductor on the second semiconductor side (second conductor layer). The second semiconductor layer of each of the spherical elements mounted on is electrically connected in parallel. Therefore, at least the light receiving surface side of the support used here needs to have conductivity.

支持体10に耐熱性が乏しい材料を用いると、球状素子を位置決めした後の熱処理工程などによって変形あるいは変質し易いので、金属などの耐熱性を確保できる材料を使用することが好ましい。支持体の主材料としては、加工性、導電性、フレキシブル性およびコスト等を総合するとAlが好ましいが、Cu、ステンレス鋼およびNiなどの他の導電性材料であっても良い。導電性および光反射性に優れたAgなどのメッキ層を表面に形成することにより、導電体層および反射鏡としての機能を高めることもできる。   If a material having poor heat resistance is used for the support 10, it is likely to be deformed or altered by a heat treatment step after positioning the spherical element. Therefore, it is preferable to use a material that can ensure heat resistance such as metal. As the main material of the support, Al is preferable in terms of workability, conductivity, flexibility, cost, and the like, but other conductive materials such as Cu, stainless steel, and Ni may be used. By forming a plated layer of Ag or the like excellent in conductivity and light reflectivity on the surface, the functions as the conductor layer and the reflecting mirror can be enhanced.

金属材料を主体とする図3に例示したような支持体は、後の工程で第2半導体層と第2導電体層を接続する際に、例えば低温ガラスフリット型導電性ペーストおよび樹脂型導電性ペーストのいずれを用いた場合でも、熱処理によりダメージを受けることはない。例えば、Alを主材料とする通常の支持体の場合は、熱処理の最高温度が550℃に達しても何ら支障がない。一方、樹脂基材と金属薄膜の複合支持体を用いる場合には、比較的低温で熱処理できる樹脂型導電性ペーストを用いることが好ましい。   The support as illustrated in FIG. 3 mainly composed of a metal material is used when, for example, connecting a second semiconductor layer and a second conductor layer in a later step, for example, a low-temperature glass frit type conductive paste and a resin type conductivity. No matter which paste is used, it is not damaged by the heat treatment. For example, in the case of a normal support mainly composed of Al, there is no problem even if the maximum temperature of the heat treatment reaches 550 ° C. On the other hand, when using a composite support of a resin substrate and a metal thin film, it is preferable to use a resin-type conductive paste that can be heat-treated at a relatively low temperature.

1−d)光電変換素子を支持体に装着する工程
本工程では、支持体の孔の縁部に、光電変換素子をその電極から第2半導体層の開口部の外周縁部にわたる部分が支持体の裏面側に露出し、かつ第2半導体層が支持体の凹部内面と接するように装着し、第2半導体層と支持体とを電気的に接続する。
1-d) A process of mounting the photoelectric conversion element on the support In this step, the part extending from the electrode to the outer peripheral edge of the opening of the second semiconductor layer is located on the edge of the hole of the support. The second semiconductor layer and the support are electrically connected to each other so that the second semiconductor layer is exposed to the back surface side of the substrate and the second semiconductor layer is in contact with the inner surface of the concave portion of the support.

好ましい工程をさらに詳しく述べれば、図5に示すように、支持体10に導電性接着剤を塗布する工程、光電変換素子7を、支持体10の孔12に装着するのに適するように、姿勢を整える工程、姿勢を整えた光電変換素子7を、図6に示すように、支持体10に装着する工程、および前記導電性接着剤を固化する工程からなる。   In more detail, the preferred step is a step of applying a conductive adhesive to the support 10, as shown in FIG. 5, so that the photoelectric conversion element 7 is suitable for mounting in the hole 12 of the support 10. As shown in FIG. 6, the photoelectric conversion element 7 with the adjusted orientation, the step of mounting the photoelectric conversion element 7 on the support 10, and the step of solidifying the conductive adhesive.

まず、スクリーン印刷により支持体10の凹部の中心部に設けられた孔12の周縁部に導電性接着剤13を塗着する。具体的には、孔12の開口端に沿うように複数の開口部が配列されたメタルマスク(図示せず)を用い、支持体10の孔12の開口端の外側から孔内にまたがる部分にペースト状の導電性接着剤13を印刷する。孔12の開口端の外側に対応する部分に塗着した接着剤は孔12の周縁部上に転移し、転移部分に連なっている他の接着剤の部分は孔12内に落ち込み、更にその末端部分は支持体10の反対側の面に付着する。このようにして孔12の開口端に沿って複数に分割された導電性接着剤13が支持体10に塗布される。   First, the conductive adhesive 13 is applied to the peripheral portion of the hole 12 provided at the center of the concave portion of the support 10 by screen printing. Specifically, a metal mask (not shown) in which a plurality of openings are arranged along the opening end of the hole 12 is used, and the portion extending from the outside of the opening end of the hole 12 of the support 10 to the inside of the hole is used. The paste-like conductive adhesive 13 is printed. The adhesive applied to the portion corresponding to the outside of the open end of the hole 12 is transferred onto the peripheral edge of the hole 12, and the other adhesive portion connected to the transfer portion falls into the hole 12, and further the end thereof. The part adheres to the opposite surface of the support 10. Thus, the conductive adhesive 13 divided into a plurality along the opening end of the hole 12 is applied to the support 10.

次に、工程(1−b)で作製した、図1(c)に示す球状素子7Cを、図6に示すように姿勢を整えた後支持体10に装着する。球状素子7Cの姿勢を整えて支持体10に装着する方法として、特許文献2に開示されているような、素子7を、開口部の側とは反対側から金属チューブで吸引し、支持体10の凹部11中央に運ぶ方法や、支持体10の凹部11の配列パターンに対応するパターンで多数の窪みを有する基板を用い、それぞれの窪みに球状素子7Cを収納し、開口端側を上にして姿勢を整えた後、窪みの下にある穴から押し出し棒で支持体10の凹部11に一斉に押し上げて装着する方法等がある。生産性および装着の精度等を考慮して、いずれかの方法が選択される。   Next, the spherical element 7C shown in FIG. 1C prepared in the step (1-b) is mounted on the support 10 after the posture is adjusted as shown in FIG. As a method of adjusting the posture of the spherical element 7C and mounting it on the support 10, the element 7 as disclosed in Patent Document 2 is sucked with a metal tube from the side opposite to the opening side, and the support 10 Using a substrate having a number of depressions in a pattern corresponding to the arrangement pattern of the depressions 11 of the support 10 and storing the spherical element 7C in each depression, with the opening end side facing up. After adjusting the posture, there is a method of pushing up and attaching to the concave portion 11 of the support body 10 with an extruding bar from a hole under the recess. Any method is selected in consideration of productivity, mounting accuracy, and the like.

この後、熱処理することにより、導電性接着剤が固化して素子7が支持体10に固定され、同時に第2導電体である支持体10と第2半導体層2が電気的に接続される。   Thereafter, by heat treatment, the conductive adhesive is solidified and the element 7 is fixed to the support 10. At the same time, the support 10 as the second conductor and the second semiconductor layer 2 are electrically connected.

以上説明した工程(1)においては、光電変換素子に電極を形成した後、支持体の凹部に素子を装着したが、これとは逆に、支持体の凹部に素子を装着した後に素子の電極を形成する方法を採用することも可能である。具体的には、以下の(1−e)〜(1−i)の工程により支持体の凹部に光電変換素子が装着された構造体を用意する。   In the step (1) described above, after forming the electrode on the photoelectric conversion element, the element is mounted in the concave portion of the support. On the contrary, the element electrode is mounted after mounting the element in the concave portion of the support. It is also possible to employ a method of forming Specifically, a structure in which the photoelectric conversion element is mounted in the concave portion of the support is prepared by the following steps (1-e) to (1-i).

1−e)球状の第1半導体およびその表面を被覆する第2半導体層からなる複数のほぼ球状の光電変換素子を用意する工程
本工程では、前述の工程(1−a)で説明したのと同様の方法によりほぼ球状の光電変換素子を用意する。
1-e) A step of preparing a plurality of substantially spherical photoelectric conversion elements composed of a spherical first semiconductor and a second semiconductor layer covering the surface thereof In this step, as described in the above step (1-a) A substantially spherical photoelectric conversion element is prepared by the same method.

1−f)光電変換素子を内部に配置するための隣接する複数の凹部を有し、底部に光電変換素子より小さい孔を有する導電性の支持体を用意する工程
本工程では、前述の工程(1−c)で説明したのと同様の方法により多数の凹部を有する支持体を用意する。
1-f) A step of preparing a conductive support having a plurality of adjacent concave portions for arranging the photoelectric conversion element therein and having a hole smaller than the photoelectric conversion element at the bottom portion. A support having a large number of recesses is prepared by the same method as described in 1-c).

1−g)光電変換素子を支持体の各凹部に装着し、光電変換素子の第2半導体層を支持体に電気的に接続する工程
本工程では、前述の工程(1−a)で作製した球状素子7Aを支持体に装着する。
1-g) A process of attaching the photoelectric conversion element to each recess of the support and electrically connecting the second semiconductor layer of the photoelectric conversion element to the support In this process, the photoelectric conversion element was prepared by the above-described process (1-a). The spherical element 7A is mounted on the support.

まず、工程(1−d)で説明したのと同様の方法により、孔12の周縁部に導電性接着剤13を塗着した支持体10を準備する。その後、支持体10上にほぼ真球状の多数の球状素子7Aを分散させて支持体10のそれぞれの凹部11に球状素子7Aを1つずつ落とし込み、余った素子を除去した後、球状素子7Aを導電性接着剤13に押圧することで支持体10に接着する。その後、熱処理することにより、導電性接着剤13が固化して球状素子7Aが支持体10に固定され、同時に第2導電体である支持体10と第2半導体層2が電気的に接続される。図7(1)に球状素子7Aが支持体10に固定された状態の断面を示す。   First, the support 10 in which the conductive adhesive 13 is applied to the peripheral edge of the hole 12 is prepared by the same method as described in the step (1-d). Thereafter, a large number of substantially spherical elements 7A are dispersed on the support 10, and the spherical elements 7A are dropped one by one into the respective recesses 11 of the support 10, and the remaining elements are removed. The conductive adhesive 13 is pressed to adhere to the support 10. Thereafter, by conducting a heat treatment, the conductive adhesive 13 is solidified and the spherical element 7A is fixed to the support 10, and at the same time, the support 10 as the second conductor and the second semiconductor layer 2 are electrically connected. . FIG. 7A shows a cross section in a state in which the spherical element 7A is fixed to the support 10.

前述した工程(1−d)では、素子に電極を形成した後に支持体10に装着するため、素子の姿勢を正確に制御した状態で支持体10へ装着する必要があるが、本工程では姿勢制御の必要がないため、製造の工数を大幅に低減できる。   In the step (1-d) described above, since the electrode is formed on the element and then mounted on the support body 10, it is necessary to mount the element on the support body 10 with the attitude of the element accurately controlled. Since there is no need for control, the number of manufacturing steps can be greatly reduced.

1−h)支持体の孔から裏面側に露出した光電変換素子の第2半導体層を除去して第1半導体の一部を露出させる工程
本工程では、例えばサンドブラスト法により、支持体10の孔12から露出した球状素子7Aの第2半導体層2を除去する。具体的には、素子7Aを装着した支持体10の裏面側に、アルミナからなる微粉状の研磨剤を、ノズルから空気とともに吹き付け、孔12から露出した素子7Aの表面層(深さ約1〜3μm)を第2半導体層2と共に研磨剤で削り取り、第1半導体1を露出させる。図7(2)に第2半導体層2が削り取られた球状素子7Dの断面を示す。
1-h) Step of removing the second semiconductor layer of the photoelectric conversion element exposed on the back side from the hole of the support to expose a part of the first semiconductor In this step, the hole of the support 10 is formed by, for example, sandblasting. The second semiconductor layer 2 of the spherical element 7A exposed from 12 is removed. Specifically, a fine powdery abrasive made of alumina is sprayed from the nozzle together with air on the back side of the support 10 on which the element 7A is mounted, and the surface layer of the element 7A exposed from the hole 12 (depth about 1 to about 1). 3 μm) is scraped off together with the second semiconductor layer 2 with an abrasive to expose the first semiconductor 1. FIG. 7B shows a cross section of the spherical element 7D from which the second semiconductor layer 2 has been removed.

サンドブラスト法では、シリコンのような硬質の材料は研磨されるが、アルミニウム製の支持体や導電性接着剤などの軟質の材料は研磨され難いため、支持体10の裏面側の素子表面だけが選択的に研磨され、除去される。従って、この方法によれば、素子7Dの表面のごく薄い拡散層が除去され、素子7Dはほとんど球状のままの外形を留める。また第2半導体層2は、支持体10の孔12の周縁部ないしは導電性接着剤13の塗布部の際まで除去される。   In the sandblasting method, a hard material such as silicon is polished, but a soft material such as an aluminum support or conductive adhesive is difficult to polish, so only the element surface on the back side of the support 10 is selected. Polished and removed. Therefore, according to this method, a very thin diffusion layer on the surface of the element 7D is removed, and the outer shape of the element 7D remains almost spherical. Further, the second semiconductor layer 2 is removed up to the periphery of the hole 12 of the support 10 or the application portion of the conductive adhesive 13.

研磨後、必要に応じて、後の電極形成が容易なように、また太陽電池特性を損ねることがないように、硝酸−フッ酸の混合液で研磨面を軽くエッチングした後、水洗する。   After polishing, if necessary, the polished surface is lightly etched with a mixed solution of nitric acid-hydrofluoric acid so that subsequent electrode formation is easy and the solar cell characteristics are not impaired, and then washed with water.

1−i)第1半導体の露出部に電極を形成する工程
本工程では、図7(3)に示すように、導電性ペースト14を、印刷法かディスペンサーを用いて第1半導体1の露出部に塗布した後、塗布部に局所的にレーザを照射して局部的に加熱して電極を形成する。レーザ照射は、例えば、YAGレーザ装置を用い、スキャン速度1000mm/sec、印字パルス周期10μmで行うことができる。
なお、導電性ペーストとして、レーザによる熱処理に耐えられるガラスフリット型の導電性ペーストを用いることが好ましい。
1-i) Step of forming electrode on exposed portion of first semiconductor In this step, as shown in FIG. 7 (3), the conductive paste 14 is exposed to the exposed portion of the first semiconductor 1 using a printing method or a dispenser. After the coating, an electrode is formed by locally irradiating a laser on the coating part and locally heating it. The laser irradiation can be performed, for example, using a YAG laser device at a scanning speed of 1000 mm / sec and a printing pulse cycle of 10 μm.
Note that a glass frit-type conductive paste that can withstand heat treatment by a laser is preferably used as the conductive paste.

前述した工程(1−a)〜(1−d)の方法によれば、高温での熱処理を要する第1半導体の電極形成を素子の段階で行うととともに、第2半導体層と支持体との電気的な接続は、支持体が電気絶縁層を有しない段階で行う。したがって、支持体、およびこれに接合される電気絶縁層に、熱処理によるダメージを与えることがないが、素子装着の位置ずれに起因して電極・支持体間の短絡が生ずる場合がある。   According to the method of steps (1-a) to (1-d) described above, electrode formation of the first semiconductor requiring heat treatment at a high temperature is performed at the element stage, and the second semiconductor layer and the support are formed. The electrical connection is performed when the support does not have an electrical insulating layer. Therefore, the support and the electrical insulating layer bonded thereto are not damaged by the heat treatment, but a short circuit between the electrode and the support may occur due to the displacement of the element mounting.

一方、工程(1−e)〜(1−i)の方法によれば、素子の位置合わせが不要となるため、装着時の工程が簡略化されるメリットがあり生産性が高まるが、電極形成のためのペーストの塗布位置がずれたり、塗布層がだれて支持体に接触したりすると、電極・支持体間の短絡が生ずる。
いずれの方法を採用するかは、それぞれの方法のメリット・デメリットを比較検討した上で決定する。
On the other hand, according to the methods of the steps (1-e) to (1-i), the alignment of the elements is not necessary, so that the process at the time of mounting is simplified and the productivity is increased. If the paste application position shifts or the coating layer comes off and comes into contact with the support, a short circuit between the electrode and the support occurs.
Which method is to be adopted is determined after comparing the merits and demerits of each method.

2)電極−支持体間の短絡の有無を検査する工程(2)
本工程では図10に示す実装検査システムを用いて、素子7が支持体10の孔12に対し正確に位置決めされて装着され、電極5と支持体10または導電性接着剤13が接触していないかどうか、また素子7Aを支持体10に装着した後に電極5を形成した場合に、電極5の位置ずれにより電極5と支持体10または導電性接着剤13が接触していないかどうかを検査する。
2) Inspecting for short circuit between electrode and support (2)
In this step, using the mounting inspection system shown in FIG. 10, the element 7 is accurately positioned and attached to the hole 12 of the support 10, and the electrode 5 and the support 10 or the conductive adhesive 13 are not in contact with each other. Whether the electrode 5 and the support 10 or the conductive adhesive 13 are not in contact with each other due to the displacement of the electrode 5 when the electrode 5 is formed after the element 7A is mounted on the support 10. .

図8は予め電極を形成した素子が孔に装着された支持体の平面図、図9は図8のV−V線断面図である。図8および図9の右端の素子のように、前の工程(1−d)において、球状素子7Cが支持体10に対し傾いた状態で装着される場合がある。この場合、素子7Cの電極5と支持体10が導電性接着剤13を介して、もしくは直接接触し、電極5と支持体10の間に短絡が生じる。後の工程(4)、(5)で、このような素子7Cに対し電気絶縁層に孔をあけ、各素子のそれぞれの電極を電気的に接続すると、完成した光電変換装置の支持体と第1導電体層が短絡して出力を取り出すことができなくなる。素子7Aを支持体10に装着した後に電極5を形成した場合にも、電極5の位置ずれにより素子7Cの電極5と支持体10または導電性接着剤13が接触し、電極5と支持体10の間に短絡が生じる。   FIG. 8 is a plan view of a support in which an element in which an electrode is formed in advance is mounted in the hole, and FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line VV in FIG. Like the element at the right end of FIGS. 8 and 9, the spherical element 7 </ b> C may be mounted in a tilted state with respect to the support 10 in the previous step (1-d). In this case, the electrode 5 of the element 7 </ b> C and the support 10 are in direct contact with each other via the conductive adhesive 13, and a short circuit occurs between the electrode 5 and the support 10. In the subsequent steps (4) and (5), holes are formed in the electrical insulating layer for such elements 7C and the respective electrodes of the elements are electrically connected. One conductor layer is short-circuited, and the output cannot be taken out. Even when the electrode 5 is formed after the element 7A is mounted on the support 10, the electrode 5 of the element 7C contacts the support 10 or the conductive adhesive 13 due to the displacement of the electrode 5, and the electrode 5 and the support 10 A short circuit occurs between the two.

光電変換装置の短絡を防止するため、本工程では、各素子について電極5と支持体10の間の短絡の有無を検査し、その結果を、素子7Cを装着する支持体10の凹部11の位置データと共にメモリーに記憶する。短絡が認められる素子7Cについては、後の工程(4)で電気絶縁層への削孔を止めることにより、光電変換装置として機能しなくなる事態の発生を未然に防止する。   In order to prevent a short circuit of the photoelectric conversion device, in this step, the presence or absence of a short circuit between the electrode 5 and the support 10 is inspected for each element, and the result is determined as the position of the recess 11 of the support 10 on which the element 7C is mounted. Store in memory with data. About the element 7C in which a short circuit is recognized, the occurrence of a situation where it does not function as a photoelectric conversion device is prevented in advance by stopping drilling of the electrical insulating layer in the subsequent step (4).

以下、図10に基づき本工程について説明する。実装検査システムは、短絡検査装置20、定電圧装置21、電流測定装置22および情報処理装置23で構成される。   Hereinafter, this process will be described with reference to FIG. The mounting inspection system includes a short circuit inspection device 20, a constant voltage device 21, a current measurement device 22, and an information processing device 23.

短絡検査装置20は、素子7Cの電極に触針を接触させて各素子の電極5と支持体10の間の短絡を検査するものである。具体的には、ベース24に載置され、その上に被検体である支持体10を載置し、紙面と垂直な方向(X軸方向)に移動可能なステージ25と、ベース24に固定された支柱26に支持され、上下方向に移動可能な電動シリンダ27、電動シリンダ27の下部に保持され、先端に支持体10の凹部の数に対応した数の触針29が取り付けられたコンタクトプローブ28、ステージ25に取り付けられたボールねじを回転させてステージ25をX軸方向に移動させるドライバー30、ドライバー30を制御することによりステージ25を所定の位置に移動させるシーケンサー31、およびシーケンサー31の制御の下にコンタクトプローブ28に設けられた複数の触針29のうちの1つを選択するリレー32で構成される。   The short-circuit inspection apparatus 20 inspects a short circuit between the electrode 5 of each element and the support 10 by bringing a stylus into contact with the electrode of the element 7C. Specifically, the stage 10 is placed on the base 24, the support 10 as the subject is placed on the stage 24, the stage 25 is movable in a direction (X-axis direction) perpendicular to the paper surface, and is fixed to the base 24. An electric cylinder 27 supported by the support column 26 and movable in the vertical direction; a contact probe 28 which is held at the lower part of the electric cylinder 27 and has a number of styluses 29 corresponding to the number of recesses of the support 10 at the tip. , Rotating a ball screw attached to the stage 25 to move the stage 25 in the X-axis direction, a sequencer 31 for moving the stage 25 to a predetermined position by controlling the driver 30, and control of the sequencer 31 The relay 32 is configured to select one of a plurality of styluses 29 provided on the contact probe 28 below.

電流測定装置22は、定電圧装置21から供給され、リレー32で選択された触針29と支持体10の間に流れる電流を測定する。情報処理装置23は、メモリー33に記憶された支持体10の凹部11の中心部の位置に関するデータを読み出してシーケンサー31に提供すると共に、電流測定装置22で測定した個々の素子7Cの短絡の有無に関するデータをメモリー33に記憶する。通常、情報処理装置23にはパーソナルコンピュータが用いられ、メモリーにはパーソナルコンピュータに内蔵されたハードディスクが用いられる。なお、34は上記各装置間を電気的に接続するケーブルである。   The current measuring device 22 measures the current supplied from the constant voltage device 21 and flowing between the stylus 29 selected by the relay 32 and the support 10. The information processing device 23 reads out the data related to the position of the central portion of the concave portion 11 of the support 10 stored in the memory 33 and provides it to the sequencer 31, and the presence / absence of short circuit of each element 7 </ b> C measured by the current measuring device 22. Is stored in the memory 33. Usually, a personal computer is used for the information processing device 23, and a hard disk built in the personal computer is used for the memory. Reference numeral 34 denotes a cable for electrically connecting the above devices.

検査に際しては、まず前の工程(1)で製造された凹部11に素子7Cが装着された支持体10を、凹部11を上にしてステージ25上に固定する。ステージ25には4箇所にガイドピン35が設けられており、支持体10の四隅に開けられた位置決め用の穴にガイドピン35を挿入することにより、支持体10はステージ25上に正確に位置決めされる。支持体10の各凹部11の位置は、位置決め用の4つの穴によってX軸およびY軸が規定される座標上の位置として特定される。   In the inspection, first, the support body 10 in which the element 7C is mounted in the recess 11 manufactured in the previous step (1) is fixed on the stage 25 with the recess 11 facing up. The stage 25 is provided with guide pins 35 at four locations, and the support 10 is accurately positioned on the stage 25 by inserting the guide pins 35 into the positioning holes formed at the four corners of the support 10. Is done. The position of each concave portion 11 of the support 10 is specified as a coordinate position where the X axis and the Y axis are defined by the four positioning holes.

なお、コンタクトプローブ28に取り付けられた触針29の数は、支持体10のY軸方向に配列された凹部11の数と等しく、間隔も凹部11の間隔と等しい。   Note that the number of styluses 29 attached to the contact probe 28 is equal to the number of the concave portions 11 arranged in the Y-axis direction of the support 10, and the interval is also equal to the interval between the concave portions 11.

支持体10がステージ25上に固定された後、シーケンサー31の制御に従ってドライバー30を駆動し、ステージ25を、支持体10の第1列目の凹部11がコンタクトプローブ28の触針29に対向する位置まで移動させる。次に、シーケンサー31の制御に従い、電動シリンダ27を下降させて、個々の触針29を支持体の凹部11に装着された素子7Cの電極に接触させる。その後、リレー32によって触針29の1つを選択し、電流測定装置22で素子7Cと支持体10の間に流れる電流を測定する。   After the support 10 is fixed on the stage 25, the driver 30 is driven according to the control of the sequencer 31, and the first row of the recesses 11 of the support 10 faces the stylus 29 of the contact probe 28. Move to position. Next, according to the control of the sequencer 31, the electric cylinder 27 is lowered to bring the individual stylus 29 into contact with the electrode of the element 7 </ b> C mounted in the concave portion 11 of the support. Thereafter, one of the stylus 29 is selected by the relay 32, and the current flowing between the element 7 </ b> C and the support 10 is measured by the current measuring device 22.

素子7Cが正しい姿勢で支持体10の孔12に装着されている場合には、素子7Cと支持体10の間は絶縁され電流は流れないが、図9の右に示すように、素子7Cが支持体10に傾いて装着された場合、素子7Cの電極5と支持体10が短絡して電流が流れる。従って、電流測定装置22によって各素子7Cに流れる電流の値を測定することにより、素子7Cの電極5が支持体10と短絡しているかどうか検査することができる。この検査結果は素子毎に短絡の有無として、情報処理装置23を介し、メモリー33に支持体10の凹部の中心位置に関するデータと対で記憶される。   When the element 7C is mounted in the hole 12 of the support body 10 in the correct posture, the element 7C and the support body 10 are insulated and no current flows, but as shown on the right side of FIG. When mounted on the support 10 at an angle, the electrode 5 of the element 7C and the support 10 are short-circuited, and a current flows. Therefore, it is possible to inspect whether the electrode 5 of the element 7 </ b> C is short-circuited with the support 10 by measuring the value of the current flowing through each element 7 </ b> C by the current measuring device 22. This inspection result is stored in the memory 33 as a pair with data on the center position of the concave portion of the support 10 via the information processing device 23 as presence / absence of a short circuit for each element.

支持体10の第1列目の凹部11に装着された全ての素子7Cについて短絡の検査が終了すると、シーケンサー31の制御により、電動シリンダ27が上方に移動すると共にステージ25がX軸方向に移動し、支持体10の第2列目の凹部11がコンタクトプローブ28の触針29に対向する位置で停止し、その後電動シリンダ27が下降する。同様の動作を繰り返すことにより、支持体10の凹部11に装着された全ての素子7Cについて短絡の有無を検査し、その結果をメモリー33に記憶する。   When the short circuit inspection is completed for all the elements 7C mounted in the recesses 11 in the first row of the support 10, the electric cylinder 27 moves upward and the stage 25 moves in the X-axis direction under the control of the sequencer 31. Then, the concave portion 11 in the second row of the support 10 stops at a position facing the stylus 29 of the contact probe 28, and then the electric cylinder 27 descends. By repeating the same operation, the presence or absence of a short circuit is inspected for all the elements 7 </ b> C attached to the recess 11 of the support 10, and the result is stored in the memory 33.

なお、本実施の形態では、コンタクトプローブを用いて素子の第1半導体と支持体の間の短絡の有無を検査したが、支持体10への素子7Cの装着状態をカメラで撮影した後、画像認識装置を用いて素子7Cの電極5と支持体10の周縁部あるいは周縁部に連なる導電性接着剤13との接触の有無を検査し、電極5と支持体10の周縁部あるいは周縁部に連なる導電性接着剤13が接触しているとき、電極5と支持体の間で短絡が生じる可能性が高いとして、各素子の短絡の有無を判定しても良い。   In the present embodiment, the contact probe is used to inspect the presence or absence of a short circuit between the first semiconductor of the element and the support. However, after shooting the mounting state of the element 7C on the support 10 with a camera, Using a recognition device, the presence or absence of contact between the electrode 5 of the element 7C and the peripheral edge of the support 10 or the conductive adhesive 13 connected to the periphery is inspected, and the electrode 5 and the support 10 are connected to the periphery or the periphery. When the conductive adhesive 13 is in contact, it is highly possible that a short circuit will occur between the electrode 5 and the support.

コンタクトプローブを用いた検査では、1列に並んだ全ての触針が素子に確実に接触する必要があり、接触が不十分な場合には短絡の有無を正確に判断できない場合があるが、画像認識装置を用いた場合には、このような事態は生じない。その一方、画像認識装置を用いた場合には、一般には1つのカメラを移動させて各素子の装着状態を撮影するため、コンタクトプローブを用いた場合に比べ、検査時間が長くなる欠点がある。いずれの方法を採用するかは、検査に要求される精度や検査に要する時間等を考慮して決定される。   In an inspection using a contact probe, it is necessary for all the styluses arranged in a row to contact the element reliably. If the contact is insufficient, the presence or absence of a short circuit may not be accurately determined. Such a situation does not occur when the recognition device is used. On the other hand, in the case of using an image recognition device, generally, since one device is moved to photograph the mounting state of each element, there is a disadvantage that the inspection time becomes longer than when a contact probe is used. Which method is adopted is determined in consideration of the accuracy required for the inspection and the time required for the inspection.

3)支持体の裏面側に電気絶縁層を形成する工程(3)
本工程では、工程(1)で球状素子が所定位置に固定された支持体の裏面側に電気絶縁層を形成する。電気絶縁層を高速で形成する方法としては、スクリーン印刷法、スプレー法、オフセット印刷法、インクジェット法などにより樹脂ペーストを塗布し、乾燥する手法がある。樹脂ペーストの材料としては、エポキシ系、ポリイミド系、シリコーン系、ウレタン系、アクリル系などの各種の樹脂を用いることができる。コスト面および作業性を重視すれば、エポキシ系樹脂を用いるのが最も好ましい。樹脂ペーストは、上記の樹脂材料を有機溶媒や水に溶解または分散させたものである。
3) Step of forming an electrical insulating layer on the back side of the support (3)
In this step, an electrical insulating layer is formed on the back side of the support on which the spherical element is fixed at a predetermined position in step (1). As a method for forming the electrical insulating layer at a high speed, there is a method in which a resin paste is applied and dried by a screen printing method, a spray method, an offset printing method, an ink jet method or the like. As the material of the resin paste, various resins such as epoxy, polyimide, silicone, urethane, and acrylic can be used. In view of cost and workability, it is most preferable to use an epoxy resin. The resin paste is obtained by dissolving or dispersing the above resin material in an organic solvent or water.

スクリーン印刷法、オフセット印刷法は高速でパターン印刷ができるというメリットがある。これらの印刷法により均一に樹脂ペーストを塗布するには、支持体裏面側の被塗布面の凹凸を少なくすることが好ましい。スプレー法は設備の簡便性、生産性などの面から最も好ましく、低コストで電気絶縁層を形成できる。   The screen printing method and the offset printing method have an advantage that pattern printing can be performed at high speed. In order to uniformly apply the resin paste by these printing methods, it is preferable to reduce the unevenness of the coated surface on the back side of the support. The spray method is most preferable from the viewpoints of facility simplicity and productivity, and can form an electrically insulating layer at low cost.

樹脂ペーストを塗布して電気絶縁層を形成する工程の実施形態を図11に例示する。この実施形態では、スプレー法にて支持体の裏面側に樹脂ペーストを塗布し熱処理した後、レーザ光照射により電極の一部を露出させる。樹脂ペーストとして、例えば、エポキシ系樹脂(十条ケミカル社製:MIG−N)をグリコールエステル系溶剤に分散させ、粘度が約20Pa.sになるよう調整されたものを用いることができる。   FIG. 11 illustrates an embodiment of a process of applying a resin paste to form an electrical insulating layer. In this embodiment, a resin paste is applied to the back side of the support by a spray method and heat-treated, and then a part of the electrode is exposed by laser light irradiation. As the resin paste, for example, an epoxy resin (manufactured by Jujo Chemical Co., Ltd .: MIG-N) is dispersed in a glycol ester solvent, and the viscosity is about 20 Pa.s. What was adjusted so that it might become s can be used.

図11(1)に樹脂ペーストの塗布工程を示す。図6に示す位置決めされた球状素子7Cが固定された支持体10を受光面が下になるよう配置し、上方のスプレー塗布装置のノズル41より樹脂ペースト42を霧状に噴霧する。ノズル41を左から右方向に移動させ、支持体10の裏面側に露出した部位の球状素子7C(第2半導体層の開口部3とその周辺部、および第1半導体の露出部4と電極5)および支持体10の裏面全面に厚み約30μmの樹脂ペーストの塗布層43を形成する。   FIG. 11A shows a resin paste application process. The support body 10 to which the positioned spherical element 7C shown in FIG. 6 is fixed is arranged so that the light receiving surface is downward, and the resin paste 42 is sprayed in a mist form from the nozzle 41 of the upper spray coating apparatus. The nozzle 41 is moved from the left to the right, and the spherical element 7C (the opening 3 and its peripheral portion of the second semiconductor layer, and the exposed portion 4 and the electrode 5 of the first semiconductor layer) at the portion exposed on the back surface side of the support 10 is shown. And a coating layer 43 of a resin paste having a thickness of about 30 μm is formed on the entire back surface of the support 10.

次いで、塗布層43に約150℃で約30分間の熱処理を施すことにより、図11(2)に示すような電気絶縁層44が形成される。電気絶縁層44と支持体10の裏面側との密着性は極めて良く、支持体10と第1半導体の露出部4は電気的に完全に絶縁される。   Next, the coating layer 43 is subjected to a heat treatment at about 150 ° C. for about 30 minutes to form an electrical insulating layer 44 as shown in FIG. The adhesion between the electrical insulating layer 44 and the back side of the support 10 is very good, and the support 10 and the exposed portion 4 of the first semiconductor are electrically completely insulated.

電気絶縁層形成の他の実施形態として、ポリエーテルエーテルケトン系などの樹脂シートを用いて電気絶縁層を形成し、その後レーザ光を照射して、電極の一部を露出させる方法もある。球状素子が固定された支持体10を受光面が下になるよう配置し、支持体10の裏面側全面を覆うように樹脂シートを配置する。次いで熱処理により樹脂シートを支持体に密着させる。   As another embodiment of forming an electrical insulating layer, there is a method in which an electrical insulating layer is formed using a resin sheet such as polyether ether ketone, and then a laser beam is irradiated to expose a part of the electrode. The support body 10 to which the spherical element is fixed is disposed so that the light receiving surface faces down, and the resin sheet is disposed so as to cover the entire back surface side of the support body 10. Next, the resin sheet is brought into close contact with the support by heat treatment.

厚み約50μmの薄い樹脂シートを用いた場合でも、支持体10の裏面側との密着性は極めて良く、また支持体10と第1半導体の露出部4は電気的に完全に絶縁される。樹脂シートと支持体10の裏面の間に一部空隙があるが、樹脂シートの厚みが50μm以上であれば強度的にも十分である。   Even when a thin resin sheet having a thickness of about 50 μm is used, the adhesion to the back side of the support 10 is very good, and the support 10 and the exposed portion 4 of the first semiconductor are electrically completely insulated. There is a part of the gap between the resin sheet and the back surface of the support 10. However, if the thickness of the resin sheet is 50 μm or more, the strength is sufficient.

4)電気絶縁層に孔を開けて電極を露出させる工程(4)
本工程では、電気絶縁層44に素子7Cの電極5を露出させるための孔を形成する。
図11(2)の状態において、素子7Cの第1半導体1の電極5を露出させるために、図11(3)に示すように孔12の中央に対応する部分にレーザ光45を照射し、電気絶縁層44を部分的に除去し、孔47を形成する。
4) Step of exposing the electrode by opening a hole in the electrical insulating layer (4)
In this step, a hole for exposing the electrode 5 of the element 7 </ b> C is formed in the electrical insulating layer 44.
In the state of FIG. 11 (2), in order to expose the electrode 5 of the first semiconductor 1 of the element 7C, a laser beam 45 is irradiated to a portion corresponding to the center of the hole 12 as shown in FIG. The electrical insulating layer 44 is partially removed to form a hole 47.

前述の検査工程(2)と同様、ステージ25上に支持体10を固定する。情報処理装置23は、メモリー33に記憶された支持体10の凹部11の中心位置に関するデータを読み出してシーケンサー31に提供し、コンタクトプローブ28の代わりにレーザ光照射用装置46を設置する。レーザ照射用装置光46として出力50WのYAGレーザを用い、約0.01秒の照射時間で直径約100〜150μmの照射部領域の電気絶縁層を除去することができる。   Similar to the above-described inspection step (2), the support 10 is fixed on the stage 25. The information processing device 23 reads out data related to the center position of the concave portion 11 of the support 10 stored in the memory 33 and provides the sequencer 31 with the data, and installs the laser light irradiation device 46 instead of the contact probe 28. An YAG laser with an output of 50 W is used as the laser irradiation device light 46, and the electrically insulating layer in the irradiated region having a diameter of about 100 to 150 μm can be removed in an irradiation time of about 0.01 seconds.

なお、工程(2)で説明したように、電極5と支持体10が短絡している素子7Cについては、支持体10と第1導電体層1が短絡して光電変換装置としての機能が損なわれるのを防止するため孔をあけず、電極5を露出させない。   As described in the step (2), for the element 7C in which the electrode 5 and the support 10 are short-circuited, the support 10 and the first conductor layer 1 are short-circuited and the function as a photoelectric conversion device is impaired. In order to prevent this, no hole is made and the electrode 5 is not exposed.

5)複数の光電変換素子の電極を相互に電気的に接続する工程(5)
本工程では、支持体の所定位置に固定された各球状素子のうち工程(2)で短絡がないと判断された素子の電極間を第1導電体層により電気的に接続する。本工程は、電気絶縁層から露出している各球状素子の電極間を相互に繋ぐように電気絶縁層上に導電性ペーストを塗布し、加熱して固化させることにより第1導電体層を形成する工程を含むことが好ましい。固化された導電性ペーストにより第1導電体層が構成され、この第1導電体層により、支持体に固定された各球状素子の第1半導体側電極の相互間が電気的に接続される。
5) Step of electrically connecting the electrodes of the plurality of photoelectric conversion elements to each other (5)
In this step, among the spherical elements fixed at predetermined positions on the support, the electrodes of the elements determined not to be short-circuited in step (2) are electrically connected by the first conductor layer. In this step, a first conductive layer is formed by applying a conductive paste on the electrical insulation layer so that the electrodes of the spherical elements exposed from the electrical insulation layer are connected to each other and solidifying by heating. It is preferable that the process to include is included. A first conductive layer is constituted by the solidified conductive paste, and the first semiconductor layer electrodes of the spherical elements fixed to the support are electrically connected to each other by the first conductive layer.

導電性ペーストは、工程(3)で形成した電気絶縁層が変形・変質などのダメージを受けない温度下で固化するものを選択することが好ましい。一般的には、100〜200℃という比較的低い熱処理温度で固化できる樹脂型導電性ペーストを用いることが好ましい。電気絶縁層が、高融点ガラスやフッ素系樹脂など比較的耐熱性が優れた材料からなる場合には、低温ガラスフリット型導電性ペーストも使用できる。導電性ペーストの塗布方法としては、ディスペンサー法、スクリーン印刷法、オフセット印刷法、およびスプレー法がある。支持体裏面に凹凸がある場合には、凹部にも導電性ペーストを塗布することが必要であり、特に凹部が深い場合は、ディスペンサー法およびスプレー法が好ましい。   It is preferable to select a conductive paste that solidifies at a temperature at which the electrical insulating layer formed in the step (3) does not suffer damage such as deformation or alteration. In general, it is preferable to use a resin-type conductive paste that can be solidified at a relatively low heat treatment temperature of 100 to 200 ° C. When the electrical insulating layer is made of a material having relatively high heat resistance such as high melting point glass or fluorine resin, a low temperature glass frit type conductive paste can also be used. As a method for applying the conductive paste, there are a dispenser method, a screen printing method, an offset printing method, and a spray method. When the back surface of the support is uneven, it is necessary to apply a conductive paste to the recesses, and particularly when the recesses are deep, a dispenser method and a spray method are preferable.

ディスペンサー法により、導電性ペーストを塗布し熱処理を施すことにより第1導電体層を形成し、各電極を電気的に接続する工程の具体的な実施形態を図12に示す。
まず、裏面側に電気絶縁層44が形成された図11(3)の支持体を用意する。そして、図12(1)のように、ディスペンサーのノズル48から導電性ペースト49を吐出させながら、電気絶縁層44から露出している各球状素子の電極5を繋ぐ直線に沿ってノズル48を移動させ、図12(2)のように、電気絶縁層44上に線状の導電性ペースト塗布層50を形成する。これにより、支持体10に固定された多数の球状素子の各電極5は、支持体10の裏面側において電気絶縁層44を介して、導電性ペースト塗布層50で連結される。
FIG. 12 shows a specific embodiment of a process of forming a first conductor layer by applying a conductive paste by a dispenser method and applying heat treatment, and electrically connecting each electrode.
First, a support shown in FIG. 11 (3) having an electrical insulating layer 44 formed on the back side is prepared. Then, as shown in FIG. 12 (1), while discharging the conductive paste 49 from the nozzle 48 of the dispenser, the nozzle 48 is moved along a straight line connecting the electrodes 5 of the spherical elements exposed from the electrical insulating layer 44. Then, a linear conductive paste coating layer 50 is formed on the electrical insulating layer 44 as shown in FIG. Thereby, each electrode 5 of a large number of spherical elements fixed to the support 10 is connected by the conductive paste coating layer 50 via the electrical insulating layer 44 on the back surface side of the support 10.

導電性ペーストをディスペンサーにより塗布する際には、ノズルの内径に応じて移動速度を適切に調整することにより、適切な線幅で断線が無い導電性ペースト塗布層を形成できる。例えば、ノズル内径を0.15mmとし、ヘッドの移動速さを毎秒80mmにした時、導電性ペーストの塗布層の線幅は490μmであり、ノズル内径を0.1mmとし、ヘッドの移動速さを毎秒10mmにした時、線幅310μmの塗布層が形成される。これらの条件で形成された塗布層は何れも、被塗布面に凹凸があるにも拘らず、断線することなく、各電極間は導電性ペーストにより確実に繋がっている。太陽電池の電気特性から判断した場合には、塗布層の線幅が310μm以上であれば充分である。   When applying the conductive paste with a dispenser, a conductive paste coating layer having an appropriate line width and no disconnection can be formed by appropriately adjusting the moving speed according to the inner diameter of the nozzle. For example, when the nozzle inner diameter is 0.15 mm and the head moving speed is 80 mm per second, the line width of the conductive paste coating layer is 490 μm, the nozzle inner diameter is 0.1 mm, and the head moving speed is When it is set to 10 mm per second, a coating layer having a line width of 310 μm is formed. In any of the coating layers formed under these conditions, the electrodes are securely connected by the conductive paste without disconnection, despite the unevenness of the coated surface. Judging from the electrical characteristics of the solar cell, it is sufficient if the line width of the coating layer is 310 μm or more.

導電性ペーストを線状に塗布するパターンには様々なものがあり、その一例を図13に示す。図13は、図12の工程により導電性ペースト塗布層50が形成された支持体10の裏面側の平面図である。簡略化のため、電極、およびレーザ光による電気絶縁層の除去部などの細部は図中から省略する。一直線上に配列された複数の支持体の凹部11のそれぞれに固定された球状素子の各電極を繋ぐように、線状の導電性ペースト塗布層50が電気絶縁層44上に形成されている。   There are various patterns in which the conductive paste is applied linearly, and an example is shown in FIG. FIG. 13 is a plan view of the back side of the support 10 on which the conductive paste coating layer 50 is formed by the process of FIG. For the sake of simplicity, details such as the electrode and the removal portion of the electrical insulating layer by the laser beam are omitted from the drawing. A linear conductive paste coating layer 50 is formed on the electrical insulating layer 44 so as to connect each electrode of the spherical element fixed to each of the concave portions 11 of the plurality of supports arranged in a straight line.

導電性ペースト塗布層50の線幅は支持体の凹部の孔12の直径よりやや小さく、球状素子の第1半導体の露出部の直径とほぼ等しい。複数の導電性ペースト塗布層50が電気絶縁層44上に平行に配列して形成されている。これら導電性ペースト塗布層50の先端部は、支持体の端部に形成された線状の導電性ペースト塗布層50Aにより連結されている。   The line width of the conductive paste coating layer 50 is slightly smaller than the diameter of the hole 12 in the concave portion of the support, and is substantially equal to the diameter of the exposed portion of the first semiconductor of the spherical element. A plurality of conductive paste coating layers 50 are formed in parallel on the electrical insulating layer 44. The leading ends of these conductive paste coating layers 50 are connected by a linear conductive paste coating layer 50A formed at the ends of the support.

上記の塗布パターンは比較的単純で、作業性が良く、材料消費量も少ないので、低コスト化のためには好ましい。しかし、これに拘ることなく、例えば、線状の導電性ペースト塗布層を網の目状に形成し、網の目を構成する各線状塗布層の交点にそれぞれの電極が位置するようなパターンとすることにより、一層確実な電極間の電気的接続が可能になる。   The coating pattern is relatively simple, has good workability, and consumes less material, which is preferable for cost reduction. However, regardless of this, for example, a linear conductive paste coating layer is formed in a mesh pattern, and each electrode is positioned at the intersection of each linear coating layer constituting the mesh pattern. By doing so, a more reliable electrical connection between the electrodes becomes possible.

上記の導電性ペーストの塗布パターンは、線状の導電性ペースト塗布層により各電極を繋ぐ方法を例示したが、本発明においては、導電性ペーストの塗布パターンは、支持体に固定された全ての球状素子のそれぞれの電極が、電気絶縁層により支持体および第2半導体層と絶縁され、何らかの形で導電性ペーストで連結されていれば、どの様なパターンであっても良い。例えば、導電性ペーストを印刷法により電気絶縁層の全面に塗布しても良い。また、予め電極面が露出している部分に点状に導電性ペーストを塗布した後、線状もしくは面状に導電性ペーストを塗布すれば、より確実な電気的接続を行うことができる。
なお、孔47に導電性ペーストを充填した後、線状の導電性ペースト塗布層により各電極を繋いでも良く、このようにすれば、電極間の電気的接続がより確実に行える。
The conductive paste application pattern illustrated the method of connecting each electrode with a linear conductive paste application layer, but in the present invention, the conductive paste application pattern includes all of the conductive paste fixed patterns to the support. Each electrode of the spherical element may have any pattern as long as it is insulated from the support and the second semiconductor layer by an electrical insulating layer and connected in some form with a conductive paste. For example, a conductive paste may be applied to the entire surface of the electrical insulating layer by a printing method. Further, more reliable electrical connection can be achieved by applying the conductive paste in a dotted or linear manner to the portion where the electrode surface is exposed in advance and then applying the conductive paste in a linear or planar manner.
In addition, after filling the hole 47 with a conductive paste, each electrode may be connected by a linear conductive paste coating layer, and in this way, the electrical connection between the electrodes can be performed more reliably.

上記のように形成された導電性ペースト塗布層に前述の条件で熱処理を施して、塗布層を固化させることにより、第1半導体側の各電極を電気的に接続する第1導電体層が電気絶縁層を介して支持体の裏面側に形成される。この方法によれば、第1半導体と第1導電体層を電気的に接続する工程を高速で行うことができ、さらに部品点数を削減することができる。   The conductive paste coating layer formed as described above is heat-treated under the above-described conditions to solidify the coating layer, whereby the first conductor layer that electrically connects the electrodes on the first semiconductor side is electrically connected. It is formed on the back side of the support via an insulating layer. According to this method, the step of electrically connecting the first semiconductor and the first conductor layer can be performed at high speed, and the number of components can be further reduced.

上記以外に、別途用意したAl箔などの導電性金属シートを導電性ペーストや半田などにより電極に接続する方法を採ることもできる。この場合、予め電極面が露出している部分に点状に導電性ペーストを塗布した後、電気絶縁層上にAlなどの金属シートを圧着し熱処理を施す方法や、更に孔に充填された導電性ペーストを覆うように接着剤としての導電性ペーストを塗布し、その後電気絶縁層上にAlなどの金属シートを圧着し熱処理を施す方法などがある。なお、導電性ペーストに代え、半田を用いて電極と金属薄板を接合しても良い。   In addition to the above, a method of connecting a separately prepared conductive metal sheet such as an Al foil to the electrode using a conductive paste, solder, or the like can be employed. In this case, after applying a conductive paste in a spot-like manner to the part where the electrode surface is exposed in advance, a method of applying a heat treatment by pressing a metal sheet such as Al on the electrical insulating layer, or conducting the conductive material filled in the holes For example, there is a method in which a conductive paste as an adhesive is applied so as to cover the conductive paste, and thereafter a metal sheet such as Al is pressure-bonded on the electrical insulating layer and heat-treated. Note that, instead of the conductive paste, the electrode and the metal thin plate may be joined using solder.

上述した様に、本実施の形態における製造方法では、素子を固定した支持体の裏面に電気絶縁層を接合する。次に、前記電気絶縁層に孔をあけて電極を露出させ、そこに導電性ペーストを充填して孔内に露出した電極の表面に導電性ペーストを塗布することにより、素子の第1半導体の電極と第1導電体層(導電性ペーストまたは金属薄板)との電気的な接続を行う。これによって各素子の電極はそれぞれ電気的に接続される。   As described above, in the manufacturing method according to the present embodiment, the electrical insulating layer is bonded to the back surface of the support to which the element is fixed. Next, a hole is formed in the electrical insulating layer to expose the electrode, and the conductive paste is applied to the surface of the electrode that is filled with a conductive paste and exposed in the hole. Electrical connection is made between the electrode and the first conductor layer (conductive paste or metal thin plate). As a result, the electrodes of each element are electrically connected.

この方法によれば、孔をあける位置は、支持体の凹部の中央部に対応する位置としてあらかじめ定められている。したがって、電極と第1導電体層とを接続するための孔をあらかじめ設けた電気絶縁層を支持体に貼り合わせる場合のような、位置合わせの不整合は生じない。そのため、従来の二層または三層構造の支持体を用いた場合に生じた、電気絶縁層の寸法精度の問題は解決される。   According to this method, the position where the hole is made is determined in advance as a position corresponding to the central portion of the concave portion of the support. Therefore, there is no misalignment as in the case where an electrical insulating layer provided with a hole for connecting the electrode and the first conductor layer is bonded to the support. Therefore, the problem of dimensional accuracy of the electrical insulating layer, which occurs when a conventional support having a two-layer or three-layer structure is used, is solved.

また、素子の第1半導体の電極と第1導電体層との電気的な接続は、前記の孔が設けられた部分に導電性ペーストを充填するという比較的簡易な方法により実施することができる。   The electrical connection between the first semiconductor electrode of the device and the first conductor layer can be performed by a relatively simple method of filling the portion provided with the hole with a conductive paste. .

(実施の形態2)
本実施の形態2は、素子の第1半導体の露出部に形成された電極と支持体の間の短絡を検査する工程(2)までは実施の形態1と同じであるが、支持体の裏面側に導電性金属シートと電気絶縁層を接合した後、工程(2)の検査で短絡がなかった素子の第1半導体の電極に対応する箇所の導電性金属シートと電気絶縁層に孔を開けて前記電極を露出させる点で異なっている。以下、実施の形態1と異なる(3)以降の工程について説明する。
(Embodiment 2)
The second embodiment is the same as the first embodiment until the step (2) for inspecting a short circuit between the electrode formed on the exposed portion of the first semiconductor of the element and the support, but the back surface of the support. After bonding the conductive metal sheet and the electrical insulation layer to the side, a hole is made in the conductive metal sheet and the electrical insulation layer at a location corresponding to the first semiconductor electrode of the element that was not short-circuited in the inspection of the step (2). In that the electrodes are exposed. Hereinafter, the steps after (3) different from the first embodiment will be described.

1)支持体の裏面側に、導電性金属シートおよび電気絶縁層を接合する工程(3)
本工程では、前の工程(1)で球状素子が所定位置に固定された支持体の裏面側に、導電性金属シートおよびこの導電性金属シートと支持体を隔離する電気絶縁層を接合する。この導電性金属シートは、素子の第1半導体の電極を相互に並列に接続する第1導電体として機能する。電気絶縁層は、第1半導体側(第1半導体および第1導電体層)と第2半導体層側(第2半導体層および第2導電体層)とを電気的に絶縁する。
好ましい方法においては、まず、支持体の裏面に、孔から露出している素子の部分も含めて、電気絶縁性の接着剤層を形成し、その上側に、電気絶縁層を導電性金属シートの片面に接合して一体化した複合シートを配置してその電気絶縁層側を支持体に接合する。
1) Step of bonding a conductive metal sheet and an electrical insulating layer to the back side of the support (3)
In this step, a conductive metal sheet and an electrically insulating layer that separates the conductive metal sheet and the support are bonded to the back side of the support on which the spherical element is fixed at a predetermined position in the previous step (1). This conductive metal sheet functions as a first conductor that connects the electrodes of the first semiconductor of the element in parallel to each other. The electrical insulating layer electrically insulates the first semiconductor side (first semiconductor and first conductor layer) and the second semiconductor layer side (second semiconductor layer and second conductor layer).
In a preferred method, first, an electrically insulating adhesive layer is formed on the back surface of the support, including the part of the element exposed from the hole, and the electrically insulating layer is formed on the upper side of the conductive metal sheet. A composite sheet bonded and integrated on one side is disposed, and the electrically insulating layer side is bonded to the support.

電気絶縁性の接着剤層を高速で形成する方法としては、スクリーン印刷法、スプレー法、オフセット印刷法、インクジェット法などにより、ペースト状の接着剤を塗布する手法がある。電気絶縁性接着剤の材料としては、エポキシ系、ポリイミド系、シリコーン系、ウレタン系、アクリル系などの各種の樹脂を用いることができる。コスト面および作業性を重視すれば、エポキシ系樹脂を用いるのが最も好ましい。これらの樹脂材料を有機溶媒や水に溶解または分散させて、塗装用ペーストを調整する。なお、支持体の裏面に電気絶縁性の接着剤層を形成する際の手法は、実施の形態1の工程(3)で説明した支持体の裏面に電気絶縁層を形成する際の手法と同様であるため、ここでは説明を省略する。   As a method for forming an electrically insulating adhesive layer at a high speed, there is a method of applying a paste adhesive by a screen printing method, a spray method, an offset printing method, an ink jet method or the like. As the material for the electrically insulating adhesive, various resins such as epoxy, polyimide, silicone, urethane, and acrylic can be used. In view of cost and workability, it is most preferable to use an epoxy resin. These resin materials are dissolved or dispersed in an organic solvent or water to prepare a coating paste. The method for forming the electrically insulating adhesive layer on the back surface of the support is the same as the method for forming the electrical insulating layer on the back surface of the support described in the step (3) of the first embodiment. Therefore, the description is omitted here.

複合シートは、電気絶縁性シートと金属シートとを貼り合わせたものが用いられる。電気絶縁性シートの材料としては、ポリイミド系、ポリエステル系、ポリエーテルサルホン系、ポリエーテルエーテルケトン系、芳香族ポリアミド系、ポリエーテルスルホン系、ポリエーテルイミド系およびフッ素系などの樹脂を用いることができる。金属シートは、アルミニウム箔が好適に用いられるが、他の金属、例えば銅箔、ニッケル箔などを用いることもできる。金属シートは、第1導電体層として働くに足る低電気抵抗を有することが好ましく、厚みは10〜100μm、電気絶縁層は厚み10〜100μmが好ましい。好ましい例は、厚み100μmのポリエチレンテレフタレートフィルムを貼り合わせた厚み10μmのアルミシートである。   As the composite sheet, a laminate of an electrically insulating sheet and a metal sheet is used. As the material for the electrical insulating sheet, polyimide, polyester, polyethersulfone, polyetheretherketone, aromatic polyamide, polyethersulfone, polyetherimide and fluorine resins should be used. Can do. An aluminum foil is preferably used for the metal sheet, but other metals such as a copper foil and a nickel foil can also be used. The metal sheet preferably has a low electrical resistance sufficient to function as the first conductor layer, and the thickness is preferably 10 to 100 μm, and the electrical insulating layer is preferably 10 to 100 μm. A preferable example is an aluminum sheet having a thickness of 10 μm obtained by bonding a polyethylene terephthalate film having a thickness of 100 μm.

本工程を図14Aおよび図14Bにより説明する。
図14A(1)は、工程(1)により、支持体10の孔12の縁部に導電性接着剤13により素子7Cが固定された状態を示している。次に、図14A(2)に示すように、支持体10の裏面側に電気絶縁性接着剤を塗布して接着剤層51を形成する。次いで、金属シート53に電気絶縁層54を形成した複合シート52を支持体10の接着剤層51を形成した側に配置し、両者間を減圧にしながらシート52の電気絶縁層54側を支持体10に接合する。複合シート52は、図14B(4)のように、素子7Cが固定されている部分を中心としてその周囲に対応する部分の接着剤層14に密着する。
This process will be described with reference to FIGS. 14A and 14B.
FIG. 14A (1) shows a state in which the element 7C is fixed to the edge of the hole 12 of the support 10 by the conductive adhesive 13 in the step (1). Next, as shown in FIG. 14A (2), an electrically insulating adhesive is applied to the back side of the support 10 to form an adhesive layer 51. Next, the composite sheet 52 in which the electrical insulating layer 54 is formed on the metal sheet 53 is disposed on the side of the support 10 where the adhesive layer 51 is formed, and the electrical insulating layer 54 side of the sheet 52 is supported on the support 52 while reducing the pressure therebetween. 10 is joined. As shown in FIG. 14B (4), the composite sheet 52 is in close contact with the adhesive layer 14 at a portion corresponding to the periphery of the portion where the element 7C is fixed.

図示の例では、支持体10の裏面は、凹部11に対応して孔12の部分が頂部となるように膨らんでいる。したがって、隣接する凹部と凹部との間の隔壁の裏面では、接着剤は塗着されているが、電気絶縁層54は密着していない。   In the illustrated example, the back surface of the support 10 swells so that the portion of the hole 12 becomes the top corresponding to the recess 11. Therefore, the adhesive is applied to the back surface of the partition wall between the adjacent recesses, but the electrical insulating layer 54 is not in close contact.

上記のように、接着剤層51を塗布した後、電気絶縁層54を有する金属シート53を接合する方法によると、支持体10が薄い金属シートから構成されている場合、凹部と凹部との間の隔壁の裏面に接着剤が塗布される。この接着剤層は、支持体の前記隔壁を補強する効果を発揮する。また、接着剤層は、支持体の孔の部分に接着されている素子を支持体により強固に固定するのに役立つ。   As described above, according to the method of bonding the metal sheet 53 having the electrical insulating layer 54 after applying the adhesive layer 51, when the support 10 is formed of a thin metal sheet, the gap between the recesses is determined. An adhesive is applied to the back surface of the partition wall. This adhesive layer exhibits the effect of reinforcing the partition walls of the support. The adhesive layer is useful for firmly fixing the element bonded to the hole portion of the support to the support.

電気絶縁層54と導電性金属シート53が一体化された複合シート52を支持体10に接合する他の方法は、電気絶縁層54に接着剤を塗布し、その塗布面を支持体10の裏面に貼り付ける方法である。電気絶縁層54に熱接着性の樹脂材料を用いることもできる。これらの方法によると、支持体の凹部間の隔壁の裏面には、接着剤層が密着しない。上記のようにして電気絶縁層を有する金属シートを接合した後、必要に応じて、接着剤の固化ないし硬化のための熱処理を施す。   Another method of joining the composite sheet 52 in which the electrical insulating layer 54 and the conductive metal sheet 53 are integrated to the support 10 is to apply an adhesive to the electrical insulation layer 54 and use the coated surface as the back surface of the support 10. It is a method of pasting to. A heat-adhesive resin material can also be used for the electrical insulating layer 54. According to these methods, the adhesive layer does not adhere to the back surface of the partition between the concave portions of the support. After the metal sheet having the electrical insulating layer is bonded as described above, heat treatment for solidifying or curing the adhesive is performed as necessary.

なお、導電性金属シートを支持体に接合する更に他の方法として、実施の形態1と同様の方法で電気絶縁層を支持体上に形成した後、絶縁性の接着剤を用いて、もしくは熱圧着で導電性金属シートを電気絶縁層に貼り付ける方法、絶縁性の接着剤を電気絶縁層として兼用して導電性金属シートを支持体に貼り付ける方法などがある。   As yet another method of joining the conductive metal sheet to the support, an electrical insulating layer is formed on the support in the same manner as in the first embodiment, and then an insulating adhesive is used, or heat is applied. There are a method of sticking a conductive metal sheet to an electric insulating layer by pressure bonding, a method of sticking a conductive metal sheet to a support using an insulating adhesive as an electric insulating layer, and the like.

2)電気絶縁層と導電性金属シートに孔をあけて光電変換素子の電極を露出させる工程(4)
本工程では、第1導電体層として働く金属シートと素子7Cの電極5とを電気的に接続するための導電路となる孔を形成する。
2) Step of exposing the electrode of the photoelectric conversion element by opening a hole in the electrical insulating layer and the conductive metal sheet (4)
In this step, a hole serving as a conductive path for electrically connecting the metal sheet serving as the first conductor layer and the electrode 5 of the element 7C is formed.

図14B(4)の状態において、素子7Cの第1半導体1の電極5を露出させるために、孔12の中央に対応する部分にレーザ光を照射し、金属シート53、電気絶縁層54および接着剤層51を部分的に除去し、孔55を形成する(図14B(5))。レーザ照射用装置として出力12WのYAGレーザを用い、約0.017秒の照射時間で、直径約100〜150μmの照射部領域の電気絶縁層および導電性金属シートを除去することができる。具体的な方法は、実施の形態1の工程(4)で説明した方法と同様であるため、ここでは説明を省略する。   In the state of FIG. 14B (4), in order to expose the electrode 5 of the first semiconductor 1 of the element 7C, the portion corresponding to the center of the hole 12 is irradiated with laser light, and the metal sheet 53, the electrical insulating layer 54, and the adhesive are bonded. The agent layer 51 is partially removed to form holes 55 (FIG. 14B (5)). Using a YAG laser with an output of 12 W as the laser irradiation apparatus, the electrically insulating layer and the conductive metal sheet in the irradiated region having a diameter of about 100 to 150 μm can be removed in an irradiation time of about 0.017 seconds. A specific method is the same as the method described in the step (4) of Embodiment 1, and thus description thereof is omitted here.

なお、前述の工程(2)で説明したように、第1半導体1の電極5と支持体10が短絡している素子については、支持体10と導電性金属シート53が短絡して光電変換装置としての機能が損なわれるのを防止するため孔をあけない。   As described in the above step (2), for the element in which the electrode 5 of the first semiconductor 1 and the support 10 are short-circuited, the support 10 and the conductive metal sheet 53 are short-circuited, so that the photoelectric conversion device is used. No hole is made to prevent the function of the sensor from being damaged.

3)光電変換素子の電極と導電性金属シートとを電気的に接続する工程(5)
本工程では、前述の工程(4)で形成した孔55に、導電性のペースト56を充填し、金属シート53と電極5とを電気的に接続する(図14B(6))。
3) Step of electrically connecting the electrode of the photoelectric conversion element and the conductive metal sheet (5)
In this step, the conductive paste 56 is filled in the hole 55 formed in the above-described step (4), and the metal sheet 53 and the electrode 5 are electrically connected (FIG. 14B (6)).

ここに用いる導電性ペーストは、電気絶縁層が変形・変質などのダメージを受けない温度下で固化するものを選択することが好ましい。一般的には、100〜200℃という比較的低い熱処理温度で固化できる樹脂型導電性ペーストを用いることが好ましい。電気絶縁層が、高融点ガラスやフッ素系樹脂など比較的耐熱性が優れた材料からなる場合には、低温ガラスフリット型導電性ペーストも使用できる。導電性ペーストの塗布方法としては、ディスペンサー法、スクリーン印刷法、オフセット印刷法、およびスプレー法がある。   As the conductive paste used here, it is preferable to select a paste that solidifies at a temperature at which the electrical insulating layer is not damaged such as deformation or alteration. In general, it is preferable to use a resin-type conductive paste that can be solidified at a relatively low heat treatment temperature of 100 to 200 ° C. When the electrical insulating layer is made of a material having relatively high heat resistance such as high melting point glass or fluorine resin, a low temperature glass frit type conductive paste can also be used. As a method for applying the conductive paste, there are a dispenser method, a screen printing method, an offset printing method, and a spray method.

以上のようにして得られる光電変換装置においては、球状の光電変換素子が支持体の凹部内の所定位置に強固に固定され、さらに、支持体と第1半導体の電極が短絡した素子を除き、支持体に固定された全ての素子の第1半導体と第1導電体層(導電性金属シート)、第2半導体層と第2導電体層(支持体)とが確実に電気的に接続される。   In the photoelectric conversion device obtained as described above, the spherical photoelectric conversion element is firmly fixed at a predetermined position in the concave portion of the support, and further, except for the element in which the support and the first semiconductor electrode are short-circuited, The first semiconductor of all the elements fixed to the support and the first conductor layer (conductive metal sheet), the second semiconductor layer and the second conductor layer (support) are reliably electrically connected. .

本実施の形態における製造方法では、素子を固定した支持体の裏面に、導電性金属シートおよびこの導電性金属シートと支持体とを隔離する電気絶縁層を接合する。次に、支持体と第1半導体の電極が短絡した素子を除き、前記導電性金属シートおよび電気絶縁層に孔をあけて電極を露出させ、そこに導電性ペーストを充填して孔内に露出した電極の表面に導電性ペーストを塗布することにより、素子の第1半導体の電極と第1導電体層との電気的な接続をする。これによって、第1導電体層と第2導電体層間が短絡することなく、確実に絶縁された光電変換装置を作製することができる。   In the manufacturing method in the present embodiment, a conductive metal sheet and an electrical insulating layer that separates the conductive metal sheet and the support are bonded to the back surface of the support to which the element is fixed. Next, except for the element in which the support and the first semiconductor electrode are short-circuited, a hole is formed in the conductive metal sheet and the electrical insulating layer to expose the electrode, and the conductive paste is filled therein to be exposed in the hole. By applying a conductive paste to the surface of the electrode, the first semiconductor electrode of the element and the first conductor layer are electrically connected. Thus, a photoelectric conversion device that is reliably insulated without short-circuiting between the first conductor layer and the second conductor layer can be manufactured.

この方法によれば、実施の形態1と同様に、電極と第1導電体層とを接続するための孔をあらかじめ設けた電気絶縁層を支持体に貼り合わせる場合のような、位置合わせの不整合は生じない。そのため、従来の二層または三層構造の支持体を用いた場合に生じた、電気絶縁層の寸法精度の問題は解決される。   According to this method, in the same manner as in the first embodiment, there is no alignment problem as in the case where an electrical insulating layer provided with a hole for connecting the electrode and the first conductor layer in advance is bonded to the support. There is no matching. Therefore, the problem of dimensional accuracy of the electrical insulating layer, which occurs when a conventional support having a two-layer or three-layer structure is used, is solved.

また、素子の第1半導体の電極と第1導電体層との電気的な接続は、前記の孔が設けられた部分に導電性ペーストを充填するという比較的簡易な方法により実施することができる。さらに、第1導電体層および第2導電体層は、ともに金属シートなどにより作製される。したがって、多数の素子を固定した光電変換装置のユニット同士を直列または並列に接続する際には、導電体層同士をスポット溶接、超音波溶接またはレーザ溶接などにより、容易に接続することができる。   The electrical connection between the first semiconductor electrode of the device and the first conductor layer can be performed by a relatively simple method of filling the portion provided with the hole with a conductive paste. . Furthermore, both the first conductor layer and the second conductor layer are made of a metal sheet or the like. Therefore, when connecting the units of the photoelectric conversion device in which a large number of elements are fixed in series or in parallel, the conductor layers can be easily connected by spot welding, ultrasonic welding, laser welding, or the like.

(実施の形態3)
上述した実施の形態1および2では、短絡の検査を、支持体に装着された素子の電極にプローブの触針を接触させることによって行った。一方、本実施の形態では、支持体に装着された素子の裏面側に電気絶縁層を形成した後、支持体の全ての凹部中心に対応する電気絶縁層に孔を開けて第1半導体の電極を露出させ、その孔に導電性ペーストを充填した状態で短絡の検査を行う。以下、実施の形態1および2と異なる(2)以降の工程について説明する。
(Embodiment 3)
In the first and second embodiments described above, the short circuit is inspected by bringing the probe stylus into contact with the electrode of the element mounted on the support. On the other hand, in the present embodiment, after forming an electrical insulating layer on the back side of the element mounted on the support, holes are formed in the electrical insulating layer corresponding to the centers of all the recesses of the support, and the first semiconductor electrode Is exposed, and the hole is filled with a conductive paste, and a short circuit is inspected. Hereinafter, the steps after (2) which are different from the first and second embodiments will be described.

1)支持体の裏面側に電気絶縁層を形成する工程(2)
本工程では、球状素子が所定位置に固定された支持体の裏面側に電気絶縁層を形成する。電気絶縁層の形成方法は、実施の形態1の工程(3)で説明した方法と同様であるため、詳しい説明は省略する。
1) Step of forming an electrical insulating layer on the back side of the support (2)
In this step, an electrical insulating layer is formed on the back side of the support on which the spherical element is fixed at a predetermined position. Since the method for forming the electrical insulating layer is the same as the method described in the step (3) of Embodiment 1, detailed description thereof is omitted.

2)電気絶縁層に孔をあけて光電変換素子の電極を当該孔内に露出させる工程(3)
本工程では、電気絶縁層に素子の電極を露出させるための孔を形成する。本工程は支持体に装着された全ての素子に対して電気絶縁層に孔をあける点を除き、実施の形態1の工程(4)で説明した方法と同様であるため、詳しい説明は省略する。図15(1)に支持体10の裏面側に電気絶縁層61が形成され、かつ電気絶縁層61に球状素子の電極5を露出するための孔62が形成された状態を示す。
2) Step of opening a hole in the electrical insulating layer and exposing the electrode of the photoelectric conversion element in the hole (3)
In this step, a hole for exposing the electrode of the element is formed in the electrical insulating layer. Since this step is the same as the method described in step (4) of the first embodiment except that holes are formed in the electrical insulating layer for all elements mounted on the support, detailed description thereof is omitted. . FIG. 15A shows a state where an electrical insulating layer 61 is formed on the back side of the support 10 and a hole 62 for exposing the electrode 5 of the spherical element is formed in the electrical insulating layer 61.

3)電気絶縁層に形成された孔に導電性ペーストを充填する工程(4)
本工程では、上記工程(3)で形成された電気絶縁層の孔に導電性ペーストを充填して孔内に露出した電極の表面に導電性ペーストを塗布する。本工程は、実施の形態2の工程(5)で電気絶縁層と導電性金属シートの孔に導電性ペーストを充填した方法と同様の方法で電気絶縁層の孔に導電性ペーストを充填するため、詳細な説明は省略する。図15(2)に孔62に導電性ペースト63が充填された状態を示す。
3) Step of filling the hole formed in the electrical insulating layer with the conductive paste (4)
In this step, the conductive paste is applied to the surface of the electrode exposed in the hole by filling the hole of the electrical insulating layer formed in the step (3) with the conductive paste. This step is for filling the conductive paste in the holes of the electrical insulating layer in the same manner as the method in which the conductive paste is filled in the holes of the electrical insulating layer and the conductive metal sheet in the step (5) of the second embodiment. Detailed description will be omitted. FIG. 15B shows a state in which the hole 62 is filled with the conductive paste 63.

4)電気絶縁層の孔に充填された導電性ペーストと支持体との間の短絡の有無を検査する工程(5)
本工程では、電気絶縁層61の孔62に充填された導電性ペースト63を介し、電極5と支持体10が短絡している光電変換素子の有無、および導電性ペースト63と支持体10とが接触している孔の有無を検査する。本工程では、図10の実装検査システムを用い、実施の形態1の工程(2)と同様の方法で短絡の有無を検査する。
4) A step (5) for inspecting the presence or absence of a short circuit between the conductive paste filled in the holes of the electrical insulating layer and the support.
In this step, the presence or absence of a photoelectric conversion element in which the electrode 5 and the support 10 are short-circuited through the conductive paste 63 filled in the holes 62 of the electrical insulating layer 61, and the conductive paste 63 and the support 10 are determined. Inspect for contact holes. In this step, the mounting inspection system shown in FIG.

実施の形態1の工程(2)ではコンタクトプローブ28の触針29を素子の電極5に直接接触させることにより短絡の有無を検査したが、本工程では導電性ペースト63と支持体10の間の短絡の有無を検査する点で異なっている。電気絶縁層61に孔62を形成する際、孔62の位置がずれて素子7Cの第2半導体層2や導電性接着剤13が孔62内に露出する場合がある。このような孔62に導電性ペースト63を充填すると、後に形成する第1導電体層と第2導電体層である支持体が短絡し、光電変換装置として機能しなくなる。実施の形態1のように電気絶縁層を形成する前に短絡の検査を行った場合、このような事態に対応できないが、本実施の形態では、このような事態にも対応が可能である。それ以外の点は実施の形態1の方法と同様であるため、詳細な説明は省略する。   In the step (2) of the first embodiment, the presence or absence of a short circuit was inspected by bringing the stylus 29 of the contact probe 28 into direct contact with the electrode 5 of the element, but in this step, the gap between the conductive paste 63 and the support 10 is examined. It differs in that it checks for the presence of a short circuit. When the hole 62 is formed in the electrical insulating layer 61, the position of the hole 62 may be shifted, and the second semiconductor layer 2 and the conductive adhesive 13 of the element 7C may be exposed in the hole 62. When such a hole 62 is filled with the conductive paste 63, a support which is a first conductor layer and a second conductor layer to be formed later will be short-circuited and will not function as a photoelectric conversion device. When a short circuit is inspected before the electrical insulating layer is formed as in the first embodiment, such a situation cannot be dealt with, but in this embodiment, such a situation can also be dealt with. Since the other points are the same as those of the method of the first embodiment, detailed description is omitted.

5)孔に充填された導電性ペーストと支持体の間に短絡のあった孔を絶縁物で覆う工程(6)
本工程では、検査工程(5)で短絡のあった素子7Cに対し、孔62に充填された導電性ペースト63を絶縁物64で覆う。
5) Step of covering the hole with short circuit between the conductive paste filled in the hole and the support with an insulator (6)
In this step, the conductive paste 63 filled in the hole 62 is covered with an insulator 64 for the element 7C that has been short-circuited in the inspection step (5).

実施の形態2の工程(2)で説明したように、素子7Cが支持体10の孔12に対し正確に位置決めされて装着されていない場合、素子7Cの電極5と支持体10が接触し、第1半導体1と支持体10の間に短絡が生じる。このような素子7Cについて導電性ペースト63を孔12内に充填した場合、導電性ペースト63と支持体10の間に短絡が生じる。更に電気絶縁層61にあけた孔62と支持体10の孔との位置ずれによって、素子7Cの第2半導体層2や導電性接着剤13が孔62内に露出している場合、導電性ペースト63と支持体10の間に短絡が生じる。このように導電性ペースト63と支持体10の間に短絡が生じた場合、完成した光電変換装置の出力を取り出すことができなくなる。   As described in the step (2) of the second embodiment, when the element 7C is not accurately positioned and attached to the hole 12 of the support 10, the electrode 5 of the element 7C and the support 10 are in contact with each other. A short circuit occurs between the first semiconductor 1 and the support 10. When the conductive paste 63 is filled in the hole 12 for such an element 7 </ b> C, a short circuit occurs between the conductive paste 63 and the support 10. Further, when the second semiconductor layer 2 and the conductive adhesive 13 of the element 7C are exposed in the hole 62 due to the positional deviation between the hole 62 formed in the electrical insulating layer 61 and the hole of the support 10, the conductive paste A short circuit occurs between 63 and the support 10. As described above, when a short circuit occurs between the conductive paste 63 and the support 10, the output of the completed photoelectric conversion device cannot be taken out.

このため、短絡のあった素子7Cの導電性ペースト63を絶縁物64で覆うことにより、次の工程で各素子7Cの電極を電気的に接続するときに、短絡のあった素子7Cを排除し、完成した光電変換装置が機能しなくなる事態の発生を防止する。図15(3)に、導電性ペースト63が絶縁物64で覆われた状態を示す。   Therefore, by covering the conductive paste 63 of the shorted element 7C with the insulator 64, when the electrodes of the respective elements 7C are electrically connected in the next step, the shorted element 7C is eliminated. The occurrence of a situation where the completed photoelectric conversion device stops functioning is prevented. FIG. 15 (3) shows a state where the conductive paste 63 is covered with the insulator 64.

なお、孔62に充填された導電性ペースト63を絶縁物64で覆う方法は、基本的には、実施の形態1の工程(3)で説明した支持体の裏側に電気絶縁層を形成する方法と同様であるが、本工程では、特定の箇所にのみ絶縁物を塗布するため、ディスペンサー法またはインクジェット法を採用することが好ましい。その際、検査工程(5)で検出した短絡のあった素子7Cの位置に関するデータを用いて絶縁物を塗布する箇所を特定する。   The method of covering the conductive paste 63 filled in the holes 62 with the insulator 64 is basically a method of forming an electrical insulating layer on the back side of the support described in the step (3) of the first embodiment. In this step, it is preferable to employ a dispenser method or an ink jet method in order to apply an insulator only to a specific portion. In that case, the location which apply | coats an insulator is specified using the data regarding the position of the element 7C with the short circuit detected by the test process (5).

6)孔に充填された導電性ペーストを介し、光電変換素子の第1半導体のそれぞれの電極を電気的に並列に接続する工程(7)
本工程では、検査工程(5)で短絡のあった素子を除き、素子7Cの電極5を電気的に並列に接続する。具体的な方法として、実施の形態1の工程(5)で説明したように、各素子7Cの孔に充填された導電性ペースト63を繋ぐように電気絶縁層61上に導電性ペーストを塗布する方法や、実施の形態2の工程(3)で用いたのと同様の金属シートを、導電性接着剤を介して電気絶縁層61に接着する方法がある。導電性ペーストを塗布する方法は、実施の形態1の工程(5)で説明した方法と同様であるため、詳細な説明は省略する。
6) Step of electrically connecting the electrodes of the first semiconductor of the photoelectric conversion element in parallel via the conductive paste filled in the holes (7)
In this step, the electrodes 5 of the element 7C are electrically connected in parallel except for the element that was short-circuited in the inspection step (5). As a specific method, as described in the step (5) of the first embodiment, the conductive paste is applied on the electrical insulating layer 61 so as to connect the conductive paste 63 filled in the holes of the respective elements 7C. There is a method and a method in which a metal sheet similar to that used in the step (3) of Embodiment 2 is bonded to the electrical insulating layer 61 through a conductive adhesive. The method for applying the conductive paste is the same as the method described in the step (5) of Embodiment 1, and thus detailed description thereof is omitted.

金属シートを用いる場合は、金属シートを、導電性接着剤を介して電気絶縁層に接着した後、熱処理することにより、電気絶縁層の孔に充填された導電性ペーストと導電性接着剤が固化し、金属シートが支持体に固定されると共に、各素子の電極と金属シートが電気的に接続される。図15(4)に金属シート65が、導電性接着剤66を介して電気絶縁層61に接着された状態を示す。   When using a metal sheet, the metal sheet is bonded to the electrical insulation layer via a conductive adhesive, and then heat treated to solidify the conductive paste and conductive adhesive filled in the holes of the electrical insulation layer. And while a metal sheet is fixed to a support body, the electrode of each element and a metal sheet are electrically connected. FIG. 15 (4) shows a state where the metal sheet 65 is bonded to the electrical insulating layer 61 via the conductive adhesive 66.

導電性接着剤としては、支持体の孔の周縁部に塗布する熱硬化性樹脂をバインダーとする導電性ペーストや、低温型ガラスフリットをバインダーとする導電性ペーストを用いる。充填された導電性ペーストが半硬化状態であるときに、導電性接着剤を介することなく、金属シートを直接的に圧着し、熱硬化させて接合する方法もある。この場合、短絡の検査も半硬化状態で行う。   As the conductive adhesive, a conductive paste using a thermosetting resin applied to the periphery of the hole of the support as a binder, or a conductive paste using a low-temperature glass frit as a binder is used. There is also a method in which when the filled conductive paste is in a semi-cured state, the metal sheet is directly pressure-bonded and thermally cured without using a conductive adhesive. In this case, the short circuit is also inspected in a semi-cured state.

なお、導電性接着剤66は必ずしも全面に塗布する必要はなく、充填された導電性ペーストを上乗せ塗布する程度であっても良い。
また導電性ペーストや導電性接着剤の塗布面積が少ない場合、電気絶縁層と金属シートとの接着強度を確保するため、電気絶縁層として半硬化状態の熱硬化性樹脂シートを用いて金属シートに圧着し、熱硬化させても良い。
Note that the conductive adhesive 66 does not necessarily have to be applied to the entire surface, and may be applied to the top of the filled conductive paste.
In addition, when the application area of the conductive paste or conductive adhesive is small, a semi-cured thermosetting resin sheet is used as the electric insulating layer to secure the adhesive strength between the electric insulating layer and the metal sheet. It may be crimped and thermally cured.

前述した実施の形態1の方法では、コンタクトプローブ28の触針29が素子7Cに直接触れることから、素子7Cの位置ずれや支持体10との間の接触不良、脱落などが生ずる場合があるが、本実施の形態の方法では、電気絶縁層61によって素子7Cが支持体10により強固に支持され、検査工程で素子7Cの位置ずれや脱落が生ずる可能性を低減できる。その一方で、短絡があった素子について導電性ペースト63を絶縁物64で覆う工程が必要となるため、製造工程が若干煩雑になる。   In the method of the first embodiment described above, since the stylus 29 of the contact probe 28 directly touches the element 7C, the position of the element 7C may be displaced, poor contact with the support 10 or dropout may occur. In the method of the present embodiment, the element 7C is firmly supported by the support 10 by the electrical insulating layer 61, and the possibility that the element 7C is displaced or dropped in the inspection process can be reduced. On the other hand, since a step of covering the conductive paste 63 with the insulator 64 is necessary for the element having a short circuit, the manufacturing process is slightly complicated.

なお、本実施の形態の方法では、電気絶縁層に設けた孔に導電性ペーストを充填した状態で短絡の検査を行ったが、導電性ペーストを充填する前に短絡の検査を行っても良い。この場合、電極と支持体の間に短絡のあった素子については、電気絶縁層に設けられた孔に絶縁物を充填し、その後、実施の形態3と同様に、各素子の電極を導電性ペーストで繋ぐように塗布するか、導電性接着剤を介して金属シートを電気絶縁層に接着する。   In the method of the present embodiment, the short circuit is inspected in a state where the hole provided in the electrical insulating layer is filled with the conductive paste. However, the short circuit may be inspected before the conductive paste is filled. . In this case, with respect to the element that is short-circuited between the electrode and the support, the hole provided in the electrical insulating layer is filled with an insulator, and then the electrode of each element is made conductive as in the third embodiment. It applies so that it may connect with a paste, or it adhere | attaches a metal sheet to an electric insulation layer through a conductive adhesive.

(実施の形態4)
本実施の形態は、電気絶縁層に形成した孔に導電性ペーストを充填した後に短絡の検査を行う点では実施の形態3と同様であるが、第1半導体の電極の形成を、電気絶縁層に孔を開けた後に行う点で異なっている。以下、実施の形態3と異なる点を中心に各工程について説明する。
(Embodiment 4)
The present embodiment is the same as the third embodiment in that a short circuit is inspected after a hole formed in the electrical insulating layer is filled with a conductive paste, but the formation of the first semiconductor electrode is different from that in the electrical insulating layer. This is different in that it is performed after a hole is made. Hereinafter, each step will be described focusing on differences from the third embodiment.

1)支持体の凹部に光電変換素子が装着された構造体を用意する工程(1)
本工程では、a.光電変換素子を用意する工程、b.支持体を用意する工程、およびc.光電変換素子を支持体に装着する工程の各工程により、支持体の凹部に光電変換素子が装着された構造体を用意する。
1) Step of preparing a structure in which a photoelectric conversion element is mounted in a concave portion of a support (1)
In this step, a. Preparing a photoelectric conversion element; b. Providing a support; and c. A structure in which the photoelectric conversion element is mounted in the concave portion of the support is prepared by each step of mounting the photoelectric conversion element on the support.

1−a)光電変換素子を用意する工程
本工程では、実施の形態1の工程(1−a)で説明したのと同様の方法により、ほぼ球状の光電変換素子を用意する。
1-a) Step of Preparing Photoelectric Conversion Element In this step, a substantially spherical photoelectric conversion element is prepared by the same method as described in the step (1-a) of Embodiment 1.

1−b)支持体を用意する工程
本工程では、実施の形態1の工程(1−c)で説明したのと同様の方法により多数の凹部を有する支持体を用意する。
1-b) Step of preparing support In this step, a support having a large number of recesses is prepared by the same method as described in step (1-c) of the first embodiment.

1−c)光電変換素子を支持体に装着する工程
本工程では、実施の形態1の工程(1−g)で説明したのと同様の方法により光電変換素子を支持体に装着する。
1-c) Step of mounting the photoelectric conversion element on the support In this step, the photoelectric conversion element is mounted on the support by the same method as described in the step (1-g) of the first embodiment.

2)支持体の孔から裏面側に露出した光電変換素子の第2半導体層を除去して第1半導体の一部を露出させる工程(2)
本工程では、実施の形態1の工程(1−h)で説明したのと同様の方法により、支持体の孔から裏面側に露出した光電変換素子の第2半導体層を除去して第1半導体の一部を露出させる。
2) Step of removing a part of the first semiconductor by removing the second semiconductor layer of the photoelectric conversion element exposed on the back side from the hole of the support (2)
In this step, the second semiconductor layer of the photoelectric conversion element exposed on the back surface side is removed from the hole of the support by the same method as described in the step (1-h) of the first embodiment, and the first semiconductor is removed. To expose a part of

3)支持体の裏面側に電気絶縁層を形成する工程(3)
本工程では、実施の形態1の工程(3)と同様の方法により、支持体10の裏面側に電気絶縁層を形成する。図16(1)に、裏面側に電気絶縁層67を形成した支持体10の断面を示す。
3) Step of forming an electrical insulating layer on the back side of the support (3)
In this step, an electrical insulating layer is formed on the back side of the support 10 by the same method as in step (3) of the first embodiment. FIG. 16A shows a cross section of the support 10 in which the electrical insulating layer 67 is formed on the back surface side.

4)電気絶縁層に孔をあけて光電変換素子の第1半導体の一部を孔内に露出させる工程(4)
本工程では、電気絶縁層に素子の第1半導体を露出させるための孔を形成する。
4) A step of opening a hole in the electrical insulating layer to expose a part of the first semiconductor of the photoelectric conversion element in the hole (4)
In this step, a hole for exposing the first semiconductor of the element is formed in the electrical insulating layer.

本工程は支持体に装着された全ての素子に対して電気絶縁層に孔をあける点を除き、実施の形態1の工程(4)で説明した方法と同様であるため、詳しい説明は省略する。図16(2)に、支持体10の裏面側に電気絶縁層67が形成され、かつ電気絶縁層67に球状素子7Dの第1半導体1を露出するための孔68が形成された状態を示す。   Since this step is the same as the method described in step (4) of the first embodiment except that holes are formed in the electrical insulating layer for all elements mounted on the support, detailed description thereof is omitted. . FIG. 16B shows a state in which an electrical insulating layer 67 is formed on the back side of the support 10 and a hole 68 is formed in the electrical insulating layer 67 for exposing the first semiconductor 1 of the spherical element 7D. .

5)電気絶縁層に形成された孔に導電性ペーストを充填した後、熱処理を施して電極を形成する工程(5)
本工程では、上記工程(4)で形成された電気絶縁層の孔68に導電性ペーストを充填した後、熱処理を施して電極を形成する。
5) Step of filling the hole formed in the electrical insulating layer with the conductive paste and then performing heat treatment to form the electrode (5)
In this step, the conductive paste is filled in the hole 68 of the electrical insulating layer formed in the step (4), and then heat treatment is performed to form an electrode.

まず、電気絶縁層の孔68に導電性ペーストを充填して孔68内に露出した第1半導体1の表面に導電性ペースト69を塗布する。導電性ペーストを充填する方法は、実施の形態2の工程(5)で説明した方法と同様であるため、詳細な説明は省略する。なお、導電性ペーストには後の熱処理に耐えられるガラスフリット型の導電性ペーストを用いるのが好ましい。図16(3)に、孔68に導電性ペースト69が充填された状態を示す。   First, the conductive paste 69 is applied to the surface of the first semiconductor 1 exposed in the hole 68 by filling the hole 68 of the electrical insulating layer with the conductive paste. Since the method of filling the conductive paste is the same as the method described in the step (5) of Embodiment 2, detailed description thereof is omitted. Note that it is preferable to use a glass frit-type conductive paste that can withstand a subsequent heat treatment as the conductive paste. FIG. 16 (3) shows a state in which the hole 68 is filled with the conductive paste 69.

次に、孔に充填された導電性ペースト69にレーザを照射して局部的に加熱し、電極を形成する。レーザ照射は、例えば、YAGレーザ装置を用い、スキャン速度1000mm/sec、印字パルス周期10μmで行うことができる。この工程により、図16(4)に示すように導電性ペースト69は電極69Aに変わる。   Next, the conductive paste 69 filled in the holes is irradiated with a laser and locally heated to form electrodes. The laser irradiation can be performed, for example, using a YAG laser device at a scanning speed of 1000 mm / sec and a printing pulse cycle of 10 μm. By this step, the conductive paste 69 is changed to the electrode 69A as shown in FIG. 16 (4).

6)第1半導体に形成された電極と支持体との間の短絡の有無を検査する工程(6)
本工程では、実施の形態3の工程(5)と同様の方法により、電極69Aが形成された素子7Eの第1半導体1に形成された電極69と支持体10との間の短絡の有無を検査する。
6) Inspecting the presence or absence of a short circuit between the electrode formed on the first semiconductor and the support (6)
In this step, whether there is a short circuit between the electrode 69 formed on the first semiconductor 1 of the element 7E on which the electrode 69A is formed and the support 10 is determined by the same method as in step (5) of the third embodiment. inspect.

電極69Aと支持体10の間の短絡は、電気絶縁層67にあけた孔68と支持体10の孔との位置ずれによって、支持体10の孔の端部や導電性接着剤13が孔68内に露出する場合に生じる。   The short circuit between the electrode 69 </ b> A and the support 10 is caused by the misalignment between the hole 68 formed in the electrical insulating layer 67 and the hole of the support 10, and the end of the hole of the support 10 or the conductive adhesive 13 is formed in the hole 68. Occurs when exposed inside.

7)前記工程(6)で、電極と支持体の間に短絡のあった光電変換素子の電極を絶縁物で覆う工程(7)
本工程では、実施の形態3の工程(6)と同様の方法により、短絡のあった電極69を絶縁物で覆う。
7) Step (7) of covering the electrode of the photoelectric conversion element that has a short circuit between the electrode and the support in the step (6) with an insulator.
In this step, the shorted electrode 69 is covered with an insulator in the same manner as in step (6) of the third embodiment.

8)複数の光電変換素子の第1半導体のそれぞれの電極を電気的に接続する工程(8)
本工程では、実施の形態3の工程(7)と同様の方法により、検査工程(6)で短絡のあった素子を除き、素子7Eの電極69Aを電気的に並列に接続する。
8) Step of electrically connecting each electrode of the first semiconductor of the plurality of photoelectric conversion elements (8)
In this step, the electrodes 69A of the element 7E are electrically connected in parallel by the same method as in the step (7) of the third embodiment, except for the element that has been short-circuited in the inspection step (6).

(実施の形態5)
本実施の形態は、支持体の凹部に光電変換素子が装着された構造体を用意する工程(1)および、第1半導体に形成された電極と支持体との間の短絡の有無を検査する工程(6)より以降の工程は実施の形態4と同様であり、素子の第1半導体に電極を形成する工程が実施の形態4とは異なっている。以下、実施の形態4と異なる(2)から(5)までの工程について説明する。
(Embodiment 5)
In this embodiment, a step (1) of preparing a structure in which a photoelectric conversion element is mounted in a concave portion of a support, and the presence or absence of a short circuit between the electrode formed on the first semiconductor and the support are inspected. The steps after step (6) are the same as those in the fourth embodiment, and the step of forming electrodes on the first semiconductor of the element is different from that in the fourth embodiment. Hereinafter, steps (2) to (5) different from the fourth embodiment will be described.

1)支持体の裏面側に電気絶縁層を形成する工程(2)
本工程では、実施の形態1の工程(3)と同様の方法により、支持体の裏面側に電気絶縁層を形成する。図17(1)に、裏面側に電気絶縁層70を形成した支持体10の断面を示す。
1) Step of forming an electrical insulating layer on the back side of the support (2)
In this step, an electrical insulating layer is formed on the back side of the support by the same method as in step (3) of the first embodiment. FIG. 17 (1) shows a cross section of the support 10 in which the electrical insulating layer 70 is formed on the back surface side.

2)電気絶縁層に孔をあけて光電変換素子の第2半導体層の一部を当該孔内に露出させる工程(3)
本工程では、電気絶縁層70に素子7Aの第2半導体層2を露出させるための孔を形成する。本工程は支持体に装着された全ての素子に対して電気絶縁層に孔をあける点を除き、実施の形態1の工程(4)で説明した方法と同様であるため、詳しい説明は省略する。図17(2)に、支持体10の裏面側に形成された電気絶縁層70に球状素子7Aの第2半導体層2を露出するための孔71が形成された状態を示す。
2) A step of opening a hole in the electrical insulating layer to expose a part of the second semiconductor layer of the photoelectric conversion element in the hole (3)
In this step, a hole for exposing the second semiconductor layer 2 of the element 7 </ b> A is formed in the electrical insulating layer 70. Since this step is the same as the method described in step (4) of the first embodiment except that holes are formed in the electrical insulating layer for all elements mounted on the support, detailed description thereof is omitted. . FIG. 17B shows a state where a hole 71 for exposing the second semiconductor layer 2 of the spherical element 7 </ b> A is formed in the electrical insulating layer 70 formed on the back surface side of the support 10.

なお、孔71が大き過ぎると、素子7Aとの接触面積が減って素子7Aを支持する強度が落ち、また導電性接着剤13が孔71内に露出し、後で電極を形成する時に短絡の原因となる。一方、孔71が小さ過ぎると、電極形成の際に第2半導体層2と電極が接触する原因となる。このため、孔71の大きさは、これらの条件を考慮した上で決める必要がある。   If the hole 71 is too large, the contact area with the element 7A is reduced, the strength for supporting the element 7A is reduced, the conductive adhesive 13 is exposed in the hole 71, and a short circuit occurs later when an electrode is formed. Cause. On the other hand, if the hole 71 is too small, it causes the second semiconductor layer 2 and the electrode to contact each other during electrode formation. For this reason, it is necessary to determine the size of the hole 71 in consideration of these conditions.

3)孔内に露出した光電変換素子の第2半導体層を除去して第1半導体の一部を露出させる工程(4)
本工程では、エッチングにより孔71内に露出した光電変換素子7Aの第2半導体層2を除去して第1半導体の一部を露出させる。電気絶縁層70をレジスト膜として利用し、またエッチング液にはフッ酸と硝酸の混合液を用いる。エッチング終了後、水洗乾燥する。図17(3)に、第1半導体1が孔71内に露出した球状素子7Fの断面を示す。
3) Step (4) of removing a part of the first semiconductor by removing the second semiconductor layer of the photoelectric conversion element exposed in the hole
In this step, a part of the first semiconductor is exposed by removing the second semiconductor layer 2 of the photoelectric conversion element 7A exposed in the hole 71 by etching. The electrical insulating layer 70 is used as a resist film, and a mixed solution of hydrofluoric acid and nitric acid is used as an etchant. After the etching is completed, it is washed with water and dried. FIG. 17C shows a cross section of the spherical element 7 </ b> F in which the first semiconductor 1 is exposed in the hole 71.

4)孔内に露出した第1半導体の表面に導電性ペーストを塗布した後、熱処理を施して電極を形成する工程(5)
本工程では、実施の形態1の工程(1−i)と同様の方法により、第1半導体の表面に電極を形成する。図17(4)に、孔71内に露出した第1半導体1の表面に導電性ペースト72を塗布した状態を示す。
4) Step of forming an electrode by applying a conductive paste to the surface of the first semiconductor exposed in the hole and then performing heat treatment (5)
In this step, an electrode is formed on the surface of the first semiconductor by the same method as in step (1-i) of the first embodiment. FIG. 17 (4) shows a state where the conductive paste 72 is applied to the surface of the first semiconductor 1 exposed in the hole 71.

本発明による光電変換装置の製造方法は、特に太陽電池の製造に用いて有用である。   The method for manufacturing a photoelectric conversion device according to the present invention is particularly useful for manufacturing a solar cell.

本発明の実施の形態1における、第1半導体の露出部に電極を有する光電変換素子を作製する工程を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the process of producing the photoelectric conversion element which has an electrode in the exposed part of the 1st semiconductor in Embodiment 1 of this invention. 同実施の形態1における第1半導体の露出部に電極を有する光電変換素子の底面図である。It is a bottom view of the photoelectric conversion element which has an electrode in the exposed part of the 1st semiconductor in the same Embodiment 1. 同実施の形態1における支持体の平面図である。It is a top view of the support body in the same Embodiment 1. 図3のIV−IV線断面図である。It is the IV-IV sectional view taken on the line of FIG. 同実施の形態1における導電性接着剤を印刷された支持体の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the support body printed with the conductive adhesive in the first embodiment. 同実施の形態1における支持体に光電変換素子を装着した状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which mounted | wore the support body in the same Embodiment 1 with the photoelectric conversion element. 同実施の形態1における支持体に装着された光電変換素子に電極を形成する工程を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the process of forming an electrode in the photoelectric conversion element with which the support body in the same Embodiment 1 was mounted | worn. 同実施の形態1における支持体に光電変換素子を装着した状態を示す平面図である。It is a top view which shows the state which mounted | wore the support body in the same Embodiment 1 with the photoelectric conversion element. 図8のV−V線断面図である。It is the VV sectional view taken on the line of FIG. 同実施の形態1に用いる実装検査システムの構成図である。It is a block diagram of the mounting inspection system used for the first embodiment. 同実施の形態1において支持体の裏面に電気絶縁層を形成する工程を示す縦断面図である。FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a step of forming an electrical insulating layer on the back surface of the support in the first embodiment. 同実施の形態1において導電性ペーストの塗布工程を示す縦断面図である。FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a conductive paste application step in the first embodiment. 図12の工程で塗布された導電性ペーストの塗布パターンを示す平面図である。It is a top view which shows the application | coating pattern of the electrically conductive paste apply | coated at the process of FIG. 本発明の実施の形態2において支持体の裏面に電気絶縁層と導電性金属シートとの複合シートを接合する工程の前半を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the first half of the process of joining the composite sheet of an electrically insulating layer and an electroconductive metal sheet to the back surface of a support body in Embodiment 2 of this invention. 同実施の形態2において支持体の裏面に電気絶縁層と導電性金属シートとの複合シートを接合する工程の後半を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the second half of the process of joining the composite sheet of an electrically insulating layer and a conductive metal sheet to the back surface of the support in Embodiment 2. 本発明の実施の形態3における各製造工程を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows each manufacturing process in Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態4における各製造工程を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows each manufacturing process in Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態5における各製造工程を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows each manufacturing process in Embodiment 5 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 第1半導体
2 第2半導体層
3 第2半導体層の開口部
4 第1半導体の露出部
5、69A 電極
7A〜7G 光電変換素子
10 支持体
11 凹部
12 孔
13、66 導電性接着剤
14、56、63、69、72 導電性ペースト
20 短絡検査装置
21 定電圧装置
22 電流測定装置
23 情報処理装置
25 ステージ
27 電動シリンダ
28 コンタクトプローブ
29 触針
30 ドライバー
31 シーケンサー
32 リレー
33 メモリー
41、48 ノズル
44、54、61、67、70 電気絶縁層
46 レーザ光照射用装置
47、55、62、68、71 孔
50 導電性ペースト塗布層
51 接着剤層
53、65 導電性金属シート
64 絶縁物
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st semiconductor 2 2nd semiconductor layer 3 Opening part of 2nd semiconductor layer 4 Exposed part of 1st semiconductor 5, 69A Electrode 7A-7G Photoelectric conversion element 10 Support body 11 Recessed part 12 Hole 13, 66 Conductive adhesive agent 14, 56, 63, 69, 72 Conductive paste 20 Short-circuit inspection device 21 Constant voltage device 22 Current measurement device 23 Information processing device 25 Stage 27 Electric cylinder 28 Contact probe 29 Contact needle 30 Driver 31 Sequencer 32 Relay 33 Memory 41, 48 Nozzle 44 , 54, 61, 67, 70 Electrical insulation layer 46 Laser irradiation device 47, 55, 62, 68, 71 Hole 50 Conductive paste coating layer 51 Adhesive layer 53, 65 Conductive metal sheet 64 Insulator

Claims (20)

(1)球状の第1半導体およびその表面を被覆する第2半導体層からなり、前記第2半導体層が前記第1半導体の一部を露出させる開口部を有し、かつ前記第1半導体の露出部に電極が形成されたほぼ球状の複数の光電変換素子、ならびに
隣接する複数の凹部を有し、前記凹部が底部に前記光電変換素子より小さい孔を有する導電性の支持体で構成され、
前記支持体の各凹部に、前記光電変換素子が、前記第1半導体の露出部が前記孔から支持体の裏面側に臨むように装着され、かつ前記光電変換素子の第2半導体層が前記支持体に電気的に接続された構造体を用意する工程、
(2)前記支持体に装着された前記光電変換素子の第1半導体の電極と前記支持体との間の短絡の有無を検査する工程、
(3)前記支持体の裏面側に電気絶縁層を形成する工程、
(4)前記工程(2)で、前記第1半導体の電極と前記支持体の間に短絡のなかった光電変換素子に対し、前記電気絶縁層に孔をあけて前記電極を当該孔内に露出させる工程、および
(5)前記支持体に装着された複数の光電変換素子の第1半導体のそれぞれの電極を相互に電気的に接続する工程
を含む光電変換装置の製造方法。
(1) It comprises a spherical first semiconductor and a second semiconductor layer covering the surface thereof, the second semiconductor layer has an opening for exposing a part of the first semiconductor, and the first semiconductor is exposed. A plurality of substantially spherical photoelectric conversion elements each having an electrode formed thereon, and a plurality of adjacent recesses, and the recess is formed of a conductive support having a hole smaller than the photoelectric conversion element at the bottom;
The photoelectric conversion element is mounted in each recess of the support so that the exposed portion of the first semiconductor faces the back side of the support from the hole, and the second semiconductor layer of the photoelectric conversion element is supported by the support Preparing a structure electrically connected to the body,
(2) A step of inspecting the presence or absence of a short circuit between the electrode of the first semiconductor of the photoelectric conversion element mounted on the support and the support,
(3) forming an electrical insulating layer on the back side of the support;
(4) In the step (2), a hole is formed in the electrical insulating layer to expose the electrode in the hole for the photoelectric conversion element that is not short-circuited between the electrode of the first semiconductor and the support. And (5) a method of manufacturing a photoelectric conversion device, comprising: (5) electrically connecting the electrodes of the first semiconductors of the plurality of photoelectric conversion elements mounted on the support.
前記工程(5)が、前記電気絶縁層の孔に導電性ペーストを充填して前記孔内に露出した電極の表面に導電性ペーストを塗布すると共に、前記導電性ペーストを繋ぐように前記電気絶縁層上に導電性ペーストを塗布し、加熱して固化させる工程を含む請求項1に記載の光電変換装置の製造方法。   In the step (5), the hole of the electrical insulation layer is filled with a conductive paste, and the conductive paste is applied to the surface of the electrode exposed in the hole, and the electrical insulation is performed so as to connect the conductive paste. The manufacturing method of the photoelectric conversion apparatus of Claim 1 including the process of apply | coating an electrically conductive paste on a layer and heating and solidifying. 前記工程(5)が、前記電気絶縁層の孔に導電性ペーストを充填して前記孔内に露出した電極の表面に導電性ペーストを塗布した後、前記電気絶縁層に導電性金属シートを接合し、前記導電性ペーストを加熱固化して前記導電性ペーストと前記導電性金属シートを電気的に接続する工程を含む請求項1に記載の光電変換装置の製造方法。   In the step (5), a conductive paste is applied to the surface of the electrode exposed in the hole by filling the hole in the electric insulating layer with the conductive paste, and then a conductive metal sheet is bonded to the electric insulating layer. And the manufacturing method of the photoelectric conversion apparatus of Claim 1 including the process of heating and solidifying the said conductive paste and electrically connecting the said conductive paste and the said conductive metal sheet. (1)球状の第1半導体およびその表面を被覆する第2半導体層からなり、前記第2半導体層が前記第1半導体の一部を露出させる開口部を有し、かつ前記第1半導体の露出部に電極が形成されたほぼ球状の複数の光電変換素子、ならびに
隣接する複数の凹部を有し、前記凹部が底部に前記光電変換素子より小さい孔を有する導電性の支持体で構成され、
前記支持体の各凹部に、前記光電変換素子が、前記第1半導体の露出部が前記孔から支持体の裏面側に臨むように装着され、かつ前記光電変換素子の第2半導体層が前記支持体に電気的に接続された構造体を用意する工程、
(2)前記支持体に装着された前記光電変換素子の第1半導体の電極と前記支持体との間の短絡の有無を検査する工程、
(3)前記支持体の裏面側に、導電性金属シートおよび前記導電性金属シートと前記支持体とを隔離する電気絶縁層を接合する工程、
(4)前記工程(2)で、前記第1半導体の電極と前記支持体の間に短絡のなかった光電変換素子に対し、前記電気絶縁層および導電性金属シートに孔をあけて前記光電変換素子の電極を当該孔内に露出させる工程、および
(5)前記電気絶縁層および導電性金属シートの孔に導電性ペーストを充填し、前記孔内に露出した電極の表面に導電性ペーストを塗布して前記複数の光電変換素子の第1半導体のそれぞれの電極と前記導電性金属シートとを電気的に接続する工程
を含む光電変換装置の製造方法。
(1) It comprises a spherical first semiconductor and a second semiconductor layer covering the surface thereof, the second semiconductor layer has an opening for exposing a part of the first semiconductor, and the first semiconductor is exposed. A plurality of substantially spherical photoelectric conversion elements each having an electrode formed thereon, and a plurality of adjacent recesses, and the recess is formed of a conductive support having a hole smaller than the photoelectric conversion element at the bottom;
The photoelectric conversion element is mounted in each recess of the support so that the exposed portion of the first semiconductor faces the back side of the support from the hole, and the second semiconductor layer of the photoelectric conversion element is supported by the support Preparing a structure electrically connected to the body,
(2) A step of inspecting the presence or absence of a short circuit between the electrode of the first semiconductor of the photoelectric conversion element mounted on the support and the support,
(3) The process of joining the electrically insulating layer which isolates a conductive metal sheet and the said conductive metal sheet, and the said support body to the back surface side of the said support body,
(4) In the step (2), for the photoelectric conversion element that is not short-circuited between the electrode of the first semiconductor and the support, the photoelectric conversion is performed by opening a hole in the electrical insulating layer and the conductive metal sheet. A step of exposing the electrode of the element in the hole; and (5) filling the hole of the electrical insulating layer and the conductive metal sheet with a conductive paste and applying the conductive paste to the surface of the electrode exposed in the hole. And the manufacturing method of the photoelectric conversion apparatus including the process of electrically connecting each electrode of the 1st semiconductor of these photoelectric conversion elements, and the said electroconductive metal sheet.
前記工程(3)が、前記支持体の裏面側に、導電性金属シートの片面に電気絶縁層が接合して一体化された複合シートを、その電気絶縁層を前記支持体に向けて接合する工程を含む請求項4に記載の光電変換装置の製造方法。   In the step (3), a composite sheet in which an electrical insulation layer is joined to one side of a conductive metal sheet is integrated on the back side of the support, and the electrical insulation layer is joined to the support. The manufacturing method of the photoelectric conversion apparatus of Claim 4 including a process. 前記工程(1)において、前記支持体の凹部の孔の周縁部に塗布された導電性接着剤を介して前記光電変換素子が固定され、前記第2半導体層と前記支持体が電気的に接続されている請求項1または4に記載の光電変換装置の製造方法。   In the step (1), the photoelectric conversion element is fixed via a conductive adhesive applied to the peripheral edge of the hole of the concave portion of the support, and the second semiconductor layer and the support are electrically connected. The manufacturing method of the photoelectric conversion apparatus of Claim 1 or 4 currently performed. 前記支持体に装着された個々の光電変換素子について、前記工程(2)における検査結果に関するデータと前記支持体の凹部の位置に関するデータをメモリーに記憶し、前記工程(4)において、前記メモリーに記憶されたデータを読み出し、このデータに基づいて前記電気絶縁層、または前記電気絶縁層および前記導電性シートに孔をあけるか否かを決定する請求項1または4に記載の光電変換装置の製造方法。   For each photoelectric conversion element mounted on the support, data relating to the inspection result in the step (2) and data relating to the position of the concave portion of the support are stored in a memory. In the step (4), the data is stored in the memory. 5. The photoelectric conversion device according to claim 1, wherein the stored data is read out, and whether to make a hole in the electrical insulating layer or the electrical insulating layer and the conductive sheet is determined based on the data. Method. 前記工程(2)において、前記支持体の裏面側から触針を前記光電変換素子の電極に接触させ、前記触針と前記支持体の間に流れる電流を測定することにより短絡の有無を検査する請求項1または4に記載の光電変換装置の製造方法。   In the step (2), a stylus is brought into contact with the electrode of the photoelectric conversion element from the back side of the support, and the presence or absence of a short circuit is inspected by measuring a current flowing between the stylus and the support. The manufacturing method of the photoelectric conversion apparatus of Claim 1 or 4. 前記工程(2)に代え、カメラを用いて前記支持体に装着された前記光電変換素子の装着状態を撮影して、前記第1半導体の電極と前記支持体の周縁部あるいは前記周縁部に連なる導電性接着剤との接触の有無を検査する請求項6に記載の光電変換装置の製造方法。   Instead of the step (2), a camera is used to photograph the mounting state of the photoelectric conversion element mounted on the support, and the first semiconductor electrode and the peripheral portion of the support or the peripheral portion are connected. The manufacturing method of the photoelectric conversion apparatus of Claim 6 which test | inspects the presence or absence of a contact with a conductive adhesive. (1)球状の第1半導体およびその表面を被覆する第2半導体層からなり、前記第2半導体層が前記第1半導体の一部を露出させる開口部を有し、かつ前記第1半導体の露出部に電極が形成されたほぼ球状の複数の光電変換素子、ならびに
隣接する複数の凹部を有し、前記凹部が底部に前記光電変換素子より小さい孔を有する導電性の支持体で構成され、
前記支持体の各凹部に、前記光電変換素子が、前記第1半導体の露出部が前記孔から支持体の裏面側に臨むように装着され、かつ前記光電変換素子の第2半導体層が前記支持体に電気的に接続された構造体を用意する工程、
(2)前記支持体の裏面側に電気絶縁層を形成する工程、
(3)前記電気絶縁層に孔をあけて前記光電変換素子の第1半導体の電極を当該孔内に露出させる工程、
(4)前記電気絶縁層の孔に導電性ペーストを充填して前記孔内に露出した電極の表面に導電性ペーストを塗布する工程、
(5)前記電気絶縁層の孔に充填された導電性ペーストと前記支持体との間の短絡の有無を検査する工程、
(6)前記工程(5)で、前記導電性ペ−ストと前記支持体の間に短絡のあった光電変換素子に対し、前記電気絶縁層の孔に充填された導電性ペーストを絶縁物で覆う工程、および
(7)前記電気絶縁層の孔に充填された導電性ペーストを介し前記複数の光電変換素子のそれぞれの電極を電気的に接続する工程
を含む光電変換装置の製造方法。
(1) It comprises a spherical first semiconductor and a second semiconductor layer covering the surface thereof, the second semiconductor layer has an opening for exposing a part of the first semiconductor, and the first semiconductor is exposed. A plurality of substantially spherical photoelectric conversion elements each having an electrode formed thereon, and a plurality of adjacent recesses, and the recess is formed of a conductive support having a hole smaller than the photoelectric conversion element at the bottom;
The photoelectric conversion element is mounted in each recess of the support so that the exposed portion of the first semiconductor faces the back side of the support from the hole, and the second semiconductor layer of the photoelectric conversion element is supported by the support Preparing a structure electrically connected to the body,
(2) forming an electrical insulating layer on the back side of the support;
(3) A step of opening a hole in the electrical insulating layer to expose a first semiconductor electrode of the photoelectric conversion element in the hole;
(4) A step of filling the hole of the electrical insulating layer with a conductive paste and applying the conductive paste to the surface of the electrode exposed in the hole;
(5) A step of inspecting for the presence or absence of a short circuit between the conductive paste filled in the holes of the electrical insulating layer and the support,
(6) In the step (5), the conductive paste filled in the hole of the electrical insulating layer is made of an insulator with respect to the photoelectric conversion element short-circuited between the conductive paste and the support. A method of manufacturing a photoelectric conversion device, comprising: a step of covering; and (7) a step of electrically connecting each electrode of the plurality of photoelectric conversion elements through a conductive paste filled in a hole of the electrical insulating layer.
前記工程(7)が、前記電気絶縁層の孔に充填された導電性ペーストを繋ぐように前記電気絶縁層上に導電性ペーストを塗布し、加熱して固化させる工程を含む請求項10に記載の光電変換装置の製造方法。   The said process (7) includes the process of apply | coating a conductive paste on the said electrical insulating layer so that the conductive paste with which the hole of the said electrical insulating layer was filled may be connected, and solidifying by heating. Method for manufacturing a photoelectric conversion device. 前記工程(7)が、前記電気絶縁層に導電性金属シートを接合した後、前記導電性ペーストを加熱固化して前記導電性ペーストと前記導電性金属シートを電気的に接続する工程を含む請求項10に記載の光電変換装置の製造方法。   The step (7) includes a step of electrically connecting the conductive paste and the conductive metal sheet by heating and solidifying the conductive paste after joining the conductive metal sheet to the electrical insulating layer. Item 11. A method for manufacturing a photoelectric conversion device according to Item 10. 前記支持体に装着された個々の光電変換素子について、前記工程(5)における検査結果に関するデータと前記支持体の凹部の位置に関するデータをメモリーに記憶し、前記工程(6)において、前記メモリーに記憶されたデータを読み出し、このデータに基づいて前記電気絶縁層の孔に充填された導電性ペーストを絶縁物で覆うか否かを決定する請求項10に記載の光電変換装置の製造方法。   For each photoelectric conversion element mounted on the support, data relating to the inspection result in the step (5) and data relating to the position of the concave portion of the support are stored in a memory. In the step (6), the data is stored in the memory. The method for manufacturing a photoelectric conversion device according to claim 10, wherein the stored data is read out and whether or not the conductive paste filled in the holes of the electrical insulating layer is covered with an insulator is determined based on the data. 前記工程(5)において、前記支持体の裏面側から触針を前記電気絶縁層の孔に充填された導電性ペーストに接触させ、前記触針と前記支持体の間に流れる電流を測定することにより短絡の有無を検査する請求項10記載の光電変換装置の製造方法。   In the step (5), the stylus is brought into contact with the conductive paste filled in the hole of the electrical insulating layer from the back side of the support, and the current flowing between the stylus and the support is measured. The manufacturing method of the photoelectric conversion apparatus of Claim 10 which test | inspects the presence or absence of a short circuit by. (1)球状の第1半導体およびその表面を被覆する第2半導体層からなるほぼ球状の複数の光電変換素子、ならびに
隣接する複数の凹部を有し、底部に前記光電変換素子より小さい孔を有する導電性の支持体で構成され、
前記支持体の各凹部に前記光電変換素子が装着され、かつ前記光電変換素子の第2半導体層が前記支持体に電気的に接続された構造体を用意する工程、
(2)前記支持体の孔から裏面側に露出した前記光電変換素子の第2半導体層を除去して第1半導体の一部を露出させる工程、
(3)前記支持体の裏面側に電気絶縁層を形成する工程、
(4)前記電気絶縁層に孔をあけて前記光電変換素子の第1半導体の一部を当該孔内に露出させる工程、
(5)前記電気絶縁層の孔に導電性ペーストを充填して前記孔内に露出した第1半導体の表面に導電性ペーストを塗布した後、熱処理を施して電極を形成する工程、
(6)前記第1半導体に形成された電極と前記支持体との間の短絡の有無を検査する工程、
(7)前記工程(6)で、前記電極と前記支持体の間に短絡のあった光電変換素子に対し、前記電極を絶縁物で覆う工程、および
(8)前記工程(7)で電極を絶縁物で覆った光電変換素子を除き、前記複数の光電変換素子の第1半導体のそれぞれの電極を電気的に接続する工程
を含む光電変換装置の製造方法。
(1) A plurality of substantially spherical photoelectric conversion elements comprising a spherical first semiconductor and a second semiconductor layer covering the surface thereof, and a plurality of adjacent recesses, and a hole smaller than the photoelectric conversion element at the bottom. Consists of a conductive support,
Preparing a structure in which the photoelectric conversion element is mounted in each recess of the support and the second semiconductor layer of the photoelectric conversion element is electrically connected to the support;
(2) removing the second semiconductor layer of the photoelectric conversion element exposed to the back side from the hole of the support to expose a part of the first semiconductor;
(3) forming an electrical insulating layer on the back side of the support;
(4) A step of opening a hole in the electrical insulating layer to expose a part of the first semiconductor of the photoelectric conversion element in the hole;
(5) Filling the hole of the electrical insulating layer with a conductive paste and applying the conductive paste to the surface of the first semiconductor exposed in the hole, followed by heat treatment to form an electrode;
(6) A step of inspecting the presence or absence of a short circuit between the electrode formed on the first semiconductor and the support,
(7) The step of covering the electrode with an insulator for the photoelectric conversion element short-circuited between the electrode and the support in the step (6), and (8) The electrode in the step (7). The manufacturing method of a photoelectric conversion apparatus including the process of electrically connecting each electrode of the 1st semiconductor of these photoelectric conversion elements except the photoelectric conversion element covered with the insulator.
(1)球状の第1半導体およびその表面を被覆する第2半導体層からなるほぼ球状の複数の光電変換素子、ならびに
隣接する複数の凹部を有し、底部に前記光電変換素子より小さい孔を有する導電性の支持体で構成され、
前記支持体の各凹部に前記光電変換素子が装着され、かつ前記光電変換素子の第2半導体層が前記支持体に電気的に接続された構造体を用意する工程、
(2)前記支持体の裏面側に電気絶縁層を形成する工程、
(3)前記電気絶縁層に孔をあけて前記光電変換素子の第2半導体層の一部を当該孔内に露出させる工程、
(4)前記電気絶縁層の孔内に露出した前記光電変換素子の第2半導体層を除去して第1半導体の一部を露出させる工程、
(5)前記電気絶縁層の孔内に露出した前記第1半導体の表面に導電性ペーストを塗布した後、熱処理を施して電極を形成する工程、
(6)前記第1半導体に形成された電極と前記支持体との間の短絡の有無を検査する工程、
(7)前記工程(6)で、前記第1半導体の電極と前記支持体の間に短絡のあった光電変換素子に対し、前記電極を絶縁物で覆う工程、および
(8)前記工程(7)で電極を絶縁物で覆った光電変換素子を除き、前記複数の光電変換素子の第1半導体のそれぞれの電極を電気的に接続する工程
を含む光電変換装置の製造方法。
(1) A plurality of substantially spherical photoelectric conversion elements comprising a spherical first semiconductor and a second semiconductor layer covering the surface thereof, and a plurality of adjacent recesses, and a hole smaller than the photoelectric conversion element at the bottom. Consists of a conductive support,
Preparing a structure in which the photoelectric conversion element is mounted in each recess of the support and the second semiconductor layer of the photoelectric conversion element is electrically connected to the support;
(2) forming an electrical insulating layer on the back side of the support;
(3) A step of opening a hole in the electrical insulating layer to expose a part of the second semiconductor layer of the photoelectric conversion element in the hole;
(4) removing the second semiconductor layer of the photoelectric conversion element exposed in the hole of the electrical insulating layer to expose a part of the first semiconductor;
(5) A step of applying a conductive paste to the surface of the first semiconductor exposed in the hole of the electrical insulating layer, and then performing a heat treatment to form an electrode;
(6) A step of inspecting the presence or absence of a short circuit between the electrode formed on the first semiconductor and the support,
(7) The step of covering the electrode with an insulator with respect to the photoelectric conversion element short-circuited between the electrode of the first semiconductor and the support in the step (6), and (8) the step (7 The manufacturing method of the photoelectric conversion apparatus including the process of electrically connecting each electrode of the 1st semiconductor of a said some photoelectric conversion element except the photoelectric conversion element which covered the electrode with the insulator in).
前記工程(8)が、前記光電変換素子の第1半導体の電極を繋ぐように前記電気絶縁層上に導電性ペーストを塗布し、加熱して固化させる工程を含む請求項15または16に記載の光電変換装置の製造方法。   The step (8) includes a step of applying a conductive paste on the electrical insulating layer so as to connect the electrodes of the first semiconductor of the photoelectric conversion element, and heating and solidifying the conductive paste. A method for manufacturing a photoelectric conversion device. 前記工程(8)が、前記電気絶縁層に導電性金属シートを接合した後、前記光電変換素子の第1半導体の電極と前記導電性金属シートを電気的に接続する工程を含む請求項15または16に記載の光電変換装置の製造方法。   The step (8) includes a step of electrically connecting a first metal electrode of the photoelectric conversion element and the conductive metal sheet after bonding a conductive metal sheet to the electrical insulating layer. A method for producing the photoelectric conversion device according to 16. 前記支持体に装着された個々の光電変換素子について、前記工程(6)における検査結果に関するデータと前記支持体の凹部の位置に関するデータをメモリーに記憶し、前記工程(7)において、前記メモリーに記憶されたデータを読み出し、このデータに基づいて前記第1半導体に形成された電極を絶縁物で覆うか否かを決定する請求項15または16に記載の光電変換装置の製造方法。   For each photoelectric conversion element mounted on the support, data relating to the inspection result in the step (6) and data relating to the position of the concave portion of the support are stored in a memory. In the step (7), the data is stored in the memory. 17. The method of manufacturing a photoelectric conversion device according to claim 15, wherein the stored data is read and whether or not the electrode formed on the first semiconductor is covered with an insulator is determined based on the data. 前記工程(6)において、前記支持体の裏面側から触針を前記第1半導体に形成された電極に接触させ、前記触針と前記支持体の間に流れる電流を測定することにより短絡の有無を検査する請求項15または16に記載の光電変換装置の製造方法。


In step (6), a stylus is brought into contact with the electrode formed on the first semiconductor from the back side of the support, and a current flowing between the stylus and the support is measured to determine whether or not there is a short circuit. The manufacturing method of the photoelectric conversion apparatus of Claim 15 or 16 which inspects.


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