专利名称：用于太阳能聚光器的引线框架容纳装置封装的制作方法
技术领域：
太阳能电池需要一些集成电路封装，以用在发电系统中。封装可以为太阳能电 池提供环境保护、散热、电连接和/或其他功能。此外，或者作为替代，封装提供有助 于使太阳能电池相对于系统的其他部件正确放置的结构。聚光太阳能发电单元可用于将入射的光聚焦在太阳能电池上。经聚焦的光可以 表现出单位面积500个太阳(500SunS)的功率，这样的光需要可以在整个工作寿命期间经 受这种强度的太阳能电池封装。封装还必须可以支持由聚光太阳能发电单元通常在其中 实现的系统所产生的高功率电平。试图解决上述问题的传统尝试导致产生了由于材料成本和/或制造难度而较昂 贵的太阳能电池封装。需要一种改进的用于太阳能聚光器中的太阳能电池封装。这种系 统可以改进制造能力、成本、工作寿命、对准、发电效率、功率耗散和/或电磁隔离。
图1是根据--些实施例的部分组装的集成电路封装的顶部透视图。
图2是根据--些实施例的集成电路封装的顶部透视图。
图3是根据--些实施例的集成电路封装的侧剖视图。
图4是根据--些实施例的一部分板条的顶部试图。
图5是根据--些实施例的集成电路封装和光学部件的侧剖视图。
图6是根据--些实施例的集成电路封装的侧剖视图。
图7是根据--些实施例的引线框架的顶视图。
图8是根据--些实施例的引线框架和太阳能电池的顶部透视图。
图9是根据--些实施例的引线框架、太阳能电池和底侧导体的顶部透视图。
图10是根据-一些实施例的集成电路封装的顶部透视图。
具体实施例方式提供以下说明书以使本领域的任何人员都可制造并使用所描述的实施例，说明 书阐述了所构思的用于实现一些实施例的最优模式。然而，各种修改对本领域技术人员 是显而易见的。图1是根据一些实施例的集成电路封装100的一部分的透视图。封装100包括 基底110和太阳能电池120。基底110可以包括模制的材料，如环氧模制复合材料或者 现在已知或以后会公知的任何其他适当材料。基底Iio支撑引线框架部件135、140以及150a和150b。引线框架部件可以用公知引线框架制造技术从导电性板条蚀刻或者冲轧而成。太阳能电池120可包括III-V太阳能电池、II-VI太阳能电池、硅太阳能电池或 者现在已知或以后会公知的任何其他类型的太阳能电池。太阳能电池120可包括任何数 量的作用层、介质层和金属化层，并且可以用现在公知或以后会公知的任何适当方法制 造。太阳能电池120可以响应于接收到的光子产生载流子(例如空穴和电子)。导电端部125a和125b设置在太阳能电池120的上侧。每个导电端部125a和 125b可包括任何适当的金属接触部，可包括薄的粘着层(例如Ni或者Cr)、欧姆金属(例 如Ag)、扩散势垒层(例如TiW或者TiW:N)、可焊接金属(例如Ni)和钝化金属(例如 Au)。焊丝130a和130b将导电端部125a和125b电耦合到导电引线框架部件135。 因 而，根据一些实施例，导电端部125a和125b表现出相同的极性。另一个导电端部(未示出)可以设置在太阳能电池120的下侧。该导电端部可 以表现出和导电端部125a和125b相反的极性。根据一些实施例，利用模片附连环氧树 脂或者焊料将该导电端部耦合到导电引线框架部件140。实施例并不受限于导电部件135 和140所示意的形状和相对尺寸。利用前述结构，在太阳能电池120起作用产生载流子时，电流可以在导电部件 135和140之间流动。如果太阳能电池120出现故障或者由于其他原因不能产生载流子， 旁路二极管145可以响应于接收到的外部信号电耦合导电部件135和导电部件140。装置100还包括设置在模制的基底110上的引线框架连接条(tiebar) 150a和 150b。下文进一步描述引线框架连接条150a和150b。图2是根据一些实施例的组装后的封装100的顶视图。把模制复合材料155模 压在图1的装置上，模塑复合材料155包括任何适当的材料。还示出由模制复合材料155 限定的开口 160和165。导电部件135和导电部件140分别通过开口 160和165暴露出 来。隔热屏蔽170设置在复合材料155的另一个开口内，以暴露太阳能电池120的作用 区域。根据一些实施例，通过隔热屏蔽170可见任何百分比(包括100% )的太阳能电 池120作用区域。隔热屏蔽170的内部可以是反射性的(例如，经过涂敷，或者本身就 是反射性的)，以有助于将入射的光导引到作用区域。根据一些实施例，隔热屏蔽170可以和复合材料155共同成型。可以在共同成 型过程中或者共同成型之后利用公知模压技术限定开口 160和165。根据一些实施例，复 合材料155的上表面是浅色的，以助于反射入射在上面的太阳能。一些实施例中，模制 复合材料155可以具有高的导热性，以助于入射太阳能的热量分散。图3是图2的截面A的视图。图3示出设置在模制基底110上的引线框架部件 135、140和150a以及150b。还示出开口 160和165以及隔热屏蔽170。一些实施例中， 图2或图3装置的基底110安装在散热器或者其他导电部件上。由于开口 160和165，降 低了引线框架135和140以及导电部件之间放电的风险。就此而言，部件135和140之 一和导电部件之间的有效距离包括部件所处的开口的深度。图1和3还示出部件150a和导电部件135之间的缝隙152a以及部件150b和导 电部件140之间的缝隙152b。缝隙152a和152b可以提供部件150a和150b的电隔离， 还允许存在较不敏感的边缘区域，用于操纵装置100。
图4是用于解释根据一些实施例制造装置100的导电板条(例如铜)的顶视图。 带阴影的部件代表蚀刻、冲轧和/或其他制造步骤后留下的板条。示出了三个装置的引 线框架部件，但是板条可以包括任何数量装置的部件。根据一些实施例，在制造引线框架部件之后，将模制复合材料110或者其他绝 缘基底模压到板条上。接下来，沿线200A到200F切割板条，以形成如装置100的缝隙 152a和152b的缝隙。这一切割过程并不完全把基底110切穿，而是断开部件150a(150b) 和部件135(140)的电连接。将太阳能电池贴附到导电部件140a到140c，对整个板条进行模压加工，以制造 包括隔热屏蔽170并限定开口 160和165的模制复合材料155。在一些实施例中，隔热屏 蔽170包括在模制复合材料155成型后贴敷的反射薄膜。然后，通过沿线210A到210D 进行切割使板条的多个装置分开。图5是根据一些实施例的装置300的侧剖视图。装置300包括对应于装置100 的部件135和140的引线框架部件335和340，但是不包括对应于部件150a和150b的结 构。因而，为了产生如装置300的装置，可以沿线200A到200F分隔图4的板条。导电部件335和340耦合到绝缘基底375，基底375可以包括模制复合材料，或 者不包括模制复合材料。一些实施例中，基底375进而耦合到散热器。根据一些实施 例，可以通过在开口 360和365内设置绝缘材料(例如硅酮)进一步提高散热器和部件 335和340之间的电隔离。可以在填充绝缘材料之前通过开口 360和365把绝缘的导线耦 合到部件335和340。光学部件380耦合到隔热屏蔽370。光学部件380可以增加聚光的太阳能辐射收 集器的受光角、使入射的聚焦光在太阳能电池320的表面上均勻分布并/或进一步聚光。 隔热屏蔽370可以有助于把部件380保持在适当位置。可以把类似的光学部件耦合到装 置100的隔热屏蔽120。一些实施例中，隔热屏蔽不接触光学部件，但是保护相邻的模制 复合材料不受热(例如散逸的光)。图6是根据一些实施例的装置400的侧视图。装置400包括设置在倒装芯片的 太阳能电池420上的模制复合材料410。还示出了引线框架导电部件435和440以及限定 开口 465的模制复合材料455。装置400还包括散热器/底侧接触部485。接触部可包 括表现出适当导热性的任何导电材料。如下文所述以及后面的附图所清楚示意的，焊料团420电耦合到部件435，接触 部485电耦合到部件440。就此，图7是根据一些实施例的装置400的引线框架部件的顶 视图。图8是显示将焊料团422耦合到部件435后太阳能电池420的顶部透视图。太阳 能电池420的底侧接触部424也是可见的。图9示出附连到底侧接触部424和导电部件440之后的接触部485。因而，接触 部485和部件440表现出第一极性，部件435和焊料团422表现出第二极性。图10是根据一些实施例的装置400的顶部透视图。具体而言，在接触部385上 涂布模制复合材料410，向部件335和340的另一侧涂布模制复合材料455。因而，图10 是图8和图9所示的装置400的相反侧的视图。清楚起见，要注意，图6是图10所示的 截面B的剖视图。模制复合材料455限定开口 460和465。导电部件435和导电部件440分别通过开口 460和465暴露出来。还通过模制复合材料455暴露太阳能电池120的作用区域。 装置400的一些实施例还包括如上所述的隔热屏蔽。 此处描述的几个实施例仅为说明之用。实施例可以包括此处所述部件的目前公 知的或以后公知的任何形式。因而，本领域技术人员根据本发明可以理解可通过各种修 改和改变实现其他实施例。
权利要求
1.一种装置，包括引线框架，包括第一导电部件；太阳能电池，电耦合到第一导电部件并包括作用区域；以及 模制复合材料，设置在引线框架和太阳能电池上，模制复合材料限定作用区域的至 少一部分上的第一开口和第一导电部件的至少一部分上的第二开口。
2.根据权利要求1所述的装置，还包括在第一开口内共同成型在模制复合材料中的屏蔽部件，屏蔽部件用于容纳光学部件。
3.根据权利要求1所述的装置，其中，引线框架包括和第一导电部件电隔离的第二导电部件；以及 其中，模制复合材料限定第二导电部件的至少一部分上的第三开口，第三开口和第 一开口及第二开口位于引线框架的同一侧。
4.根据权利要求3所述的装置，其中，表现出第一极性的太阳能电池的第一导电端部耦合到第一导电部件；以及 其中，表现出第二极性的太阳能电池的第二导电端部耦合到第二导电部件。
5.根据权利要求3所述的装置，还包括引线框架连接条部件，其和第一导电部件以及第二导电部件电隔离。
6.根据权利要求1所述的装置，还包括绝缘基底，耦合到引线框架的和太阳能电池相反的一侧；以及 耦合到绝缘基底的散热部件。
7.根据权利要求1所述的装置，还包括电耦合到第一导电部件的导线，导线的一部分通过第二开口 ；以及 设置在第二开口内且包围导线的一部分的绝缘材料。
8.根据权利要求1所述的装置，其中，引线框架包括和第一导电部件电隔离的第二导电部件；以及 其中太阳能电池包括第一导电端部，和作用区域设置在太阳能电池的同一侧，表现出第一极性，并电耦 合到第一导电部件；以及第二导电端部，和作用区域设置在太阳能电池的相反侧，表现出第二极性； 装置还包括导电的散热器，电耦合到第二导电部件和第二导电端部；其中模制复合材料限定第二导电部件的至少一部分上的第三开口，第三开口和第一 开口及第二开口位于引线框架的同一侧。
9.根据权利要求1所述的装置，其中模制复合材料是浅色的。
10.—种方法，包括制造包括第一导电部件的引线框架； 将包括作用区域的太阳能电池电耦合到第一导电部件；以及 将模制复合材料模压到引线框架和太阳能电池上，经模压的模制复合材料限定作用 区域的至少一部分上的第一开口和第一导电部件的至少一部分上的第二开口。
11.根据权利要求10所述的方法，其中模压模制复合材料包括在第一开口内将屏蔽部件模压到模制复合材料中，屏蔽部件用于容纳光学部件。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，制造的引线框架包括和第一导电部件电隔离的第二导电部件；以及 其中模压的模制复合材料限定第二导电部件的至少一部分上的第三开口，第三开口 和第一开口及第二开口位于引线框架的同一侧。
13.根据权利要求12所述的方法，其中电耦合太阳能电池和第一导电部件包括把表现 出第一极性的太阳能电池的第一导电端部电耦合到第一导电部件；该方法还包括把表现出第二极性的太阳能电池的第二导电端部电耦合到第二导电部件。
14.根据权利要求12所述的方法，还包括把绝缘基底耦合到和太阳能电池相反的引线框架的一侧； 电隔离引线框架的连接条部件和第一导电部件以及第二导电部件； 使第一导电部件、第二导电部件、太阳能电池、模制复合材料和隔离的引线框架连 接条部件成为单独装置。
15.根据权利要求14所述的方法，还包括 耦合散热装置到绝缘基底。
16.根据权利要求10所述的方法，还包括电耦合导线和第一导电部件，其中导线的一部分通过第二开口；和 在开口内且包围导线的一部分设置绝缘材料。
17.根据权利要求10所述的方法，其中制造的引线框架包括和第一导电部件电隔离的第二导电部件； 其中太阳能电池包括第一导电端部，和作用区域设置在太阳能电池的同一侧，表现出第一极性，并电耦 合到第一导电部件；以及第二导电端部，和作用区域设置在太阳能电池的相反侧，表现出第二极性；以及 其中经模压的模制复合材料限定第二导电部件的至少一部分上的第三开口，第三开 口和第一开口及第二开口位于引线框架的同一侧； 该方法还包括电耦合导电的散热器和第二导电部件以及第二导电端部。
18.根据权利要求10所述的方法，还包括在导电的散热器的至少一部分上模压模制复合材料。
全文摘要
一种系统，包括引线框架，引线框架包括第一导电部件、电耦合到第一导电部件并包括作用区域的太阳能电池和设置在引线框架和太阳能电池上的模制复合材料。模制复合材料限定作用区域的至少一部分上的第一开口和第一导电部件的至少一部分上的第二开口。
文档编号H01L23/495GK102027601SQ200880121409
公开日2011年4月20日 申请日期2008年12月22日 优先权日2007年12月21日
发明者E·沛雷德, G·舒克 申请人:索尔福克斯股份有限公司