专利名称：用于太阳能电池模块的端子盒的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于太阳能电池模块的端子盒。
背景技术：
专利文献I公开了过去的用于太阳能电池模块的端子盒。该端子盒构成为具有多个端子板、与对应的两个端子板连接的反向负载时旁路用的ニ极管以及收纳这些ニ极管和端子板的框体。在各端子板和ニ极管被收纳在框体内后，注入有机硅树脂。并且，在有机硅树脂固化后，向框体罩上护罩。现有技术文献专利文献 专利文献I :日本专利第3498945号公报
发明内容
可是，在上述的情况下，在ニ极管产生的热量在有机硅树脂及护罩中传递，然后释放到大气中。但是，如果这样ニ极管的周围被有机硅树脂和护罩双重地树脂密封，则存在热量容易蓄积在有机硅树脂内的情況。因此，源自框体的散热不充分，在最差的情况下有可能对ニ极管的整流功能产生障碍。本发明就是基于上述情况而完成的，其目的在于，提供一种散热性能良好的用于太阳能电池模块的端子盒。本发明提供一种用于太阳能电池模块的端子盒，被安装于太阳能电池板，所述用于太阳能电池模块的端子盒的特征在于，具有多个端子板；反向负载时旁路用的ニ极管，与所述各端子板中对应的两个端子板连接；一次树脂层，覆盖所述ニ极管的周围，而且附着于所述ニ极管；以及二次树脂层，由与所述一次树脂层不同的树脂构成，不覆盖所述ニ极管的周围。由于ニ极管的周围被覆有一次树脂层，二次树脂层不覆盖ニ极管的周围，因而在ニ极管产生的热量通过一次树脂层释放到大气中。因此，作为向大气中的散热路径，树脂层不是双重的，因而热量不易蓄积，散热性能良好。并且，能够利用二次树脂层弥补一次树脂层不能提供的功能。本发明的用于太阳能电池模块的端子盒也可以附加如下结构。(I)覆盖ニ极管的周围的一次树脂层露出于大气中。这样，在ニ极管产生的热量迅速从一次树脂层向大气中释放。(2) 一次树脂层具有沿着ニ极管的外形的凸状的被覆部。这种被覆部由于厚度较薄，因而在ニ极管产生的热量更迅速地从一次树脂层向大气中释放。(3) ニ极管由裸芯片和导体片构成，该裸芯片具有整流功能，并且被支撑于两个端子板中的ー个端子板上，该导体片被架设连接于裸芯片和另ー个端子板。由于ニ极管未利用树脂进行封装，因而ニ极管的发热直接传递到一次树脂层，散热性能更加良好。
(4)与二次树脂层相比，一次树脂层耐热性高，而且具有与ニ极管的膨胀系数更接近的膨胀系数。这样，即使在ニ极管处于高热状态时也能够散热，并且能够降低由于热膨胀而施加给ニ极管的负载。另ー方面，对于不強烈要求这种特性的二次树脂层，能够利用比一次树脂层低廉的材料。(5) —次树脂层包含玻璃纤维。由此，能够提高一次树脂层的強度。(6) 二次树脂层利用耐气候性高于一次树脂层的树脂构成。由此，即使是暴露于大气中，也能够抑制劣化的进展。(7)端子板具有用于连接来自太阳能电池板的导线的导线连接部，导线连接部被 配置为面向筒状的包围部的开口内部，包围部仅由二次树脂层构成。这样，散热要求低的导线连接部的周围被二次树脂层包围，在散热要求高的ニ极管被覆有一次树脂层。因此，一次树脂层和二次树脂层分别被适当地分配于必要部位。(8)在导线与导线连接部连接后，向包围部内注入由绝缘树脂构成的密封部件而使其固化。密封部件被注入包围部内，不注入于ニ极管侧，因而能够減少其注入量。(9)在向包围部内注入由绝缘树脂构成的密封部件而使其固化后，将护罩嵌装于包围部的开ロ端部并且进行封盖。护罩被嵌装于包围部，不嵌装于ニ极管侧，因而能够实现紧凑结构。
图I是在本发明的实施方式I中连接了线缆的用于太阳能电池模块的端子盒的俯视图。图2是使用树脂部覆盖各端子板之前的ニ极管模块的俯视图。图3是沿图2中的A-A线的剖视图。图4是ニ极管模块的俯视图。图5是用于太阳能电池模块的端子盒的俯视图。图6是沿图5中的B-B线的剖视图。图7是用于说明ニ极管的散热路径的示意图。
具体实施例方式<实施方式1>根据图I 图7来说明本发明的实施方式I。实施方式I的用于太阳能电池模块的端子盒(以下简称为端子盒10)被安装于太阳能电池板100(參照图7)的背面侧，该太阳能电池板100配置有相互串联连接的多个太阳能电池单元，端子盒10具有多个端子板21、在对应的两个端子板21之间架设的反向负载时旁路用的ニ极管22、和覆盖各端子板21及ニ极管22的周围的一次树脂层23。并且，该端子盒10是将ニ极管模块20作为中间部件进行一次成形，然后进行二次成形而完成的。端子板21形成为将导电性的金属板剪断等而得的帯状，如图2所示沿宽度方向横向排列配置了四个。在各端子板21的前端部形成有导线连接部24，导线连接部24通过锡焊与来自太阳能电池单元组的未图示的导线连接。在导线连接部24开ロ形成有用于插入导线的横长的连接孔25。
各端子板21中位于宽度方向两端的两个端子板21被作为线缆连接端子21A，线缆连接端子21A分别与用于从太阳能电池单元组取出电动势的正侧和负侧的两个线缆90连接。在线缆连接端子21A的前端部中与导线连接部24相邻的位置，形成有向宽度方向两端外方突出的一对线缆连接部26。在线缆连接部26的中间部形成有向前方呈台阶状而偏移的弯曲部27。并且，在两个线缆连接部26的前端部形成有开ロ圆筒状的圆筒部28。在圆筒部28立起形成ー对圆筒片29 (參照图9)，两个圆筒片29被卷绕于线缆90的末端部的芯线部91上，由此线缆连接端子21A被铆接连接于线缆90。ニ极管22由扁平的裸芯片22A和与裸芯片22A连接的金属板状的导体片22B构成，ニ极管自身不用树脂进行封装。裸芯片22A是将P侧区域(正极区域)和N侧区域(负极区域)进行层压而形成的，被直接放置于端子板21的表面的宽度方向大致中央部。裸芯片22A的底面通过锡焊与端子板21的表面连接。在本实施方式 中，裸芯片22A被支撑于四个端子板21中图示的右侧的三个端子板21上。导体片22B如图3所示形成为从一端朝向另一端沿宽度方向延伸的细长状态，其宽度方向一端部通过锡焊与裸芯片22A的顶面(极性与裸芯片22A的底面不同)连接，其宽度方向另一端部通过锡焊与和支撑裸芯片22A的端子板21相邻的端子板21连接。SP，导体片22B被架设于相互邻接的端子板21之间，整体上是在四个端子板21之间配置了三个。其中，各端子板21兼具在裸芯片22A发热时释放该热量的散热板的功能。在各端子板21中，在支撑裸芯片22A的部分与具有导线连接部24和线缆连接部26的部分之间形成有台阶31，以台阶31为边界，支撑裸芯片22A的部分的散热面积扩大。另外，不支撑裸芯片22A的图示左侧的线缆连接端子21A由于散热要求低，因而其面积小于另ー个端子板
21。由此，实现空间效率的提高。ニ极管模块20如图4所示除上述的各端子板21及各ニ极管22之外，还具有以覆盖各ニ极管22周围的方式进行模塑被覆的一次树脂层23。換言之，ニ极管模块20形成为各ニ极管22与各端子板21 —起被一次树脂层23树脂封装的状态。一次树脂层23不形成于各端子板21的前端部，而是被覆于各端子板21中除前端部之外的部分的整体上。由此，导线连接部24和线缆连接部26被露出配置于ニ极管模块
20。并且，一次树脂层23在俯视观察时呈矩形的扁平板面状，在正反两面薄薄地被覆于各端子板21中从台阶31的正前方位置到后方的部分。这种一次树脂层23具有如下作用将各端子板21之间保持为预定间隔，同时避免过大的应力作用于各端子板21与各ニ极管22之间，而且对各端子板21和各ニ极管22进行绝缘被覆。—次树脂层23被配置为使其表面露出于大气中。并且,在一次树脂层23的表面形成有被覆部32，被覆部32呈沿着ニ极管22的外形的凸状外形。被覆部32形成为在一次树脂层23的前后方向大致中央部沿着宽度方向的大致总体宽度呈直线状延伸的状态。包括被覆部32在内的一次树脂层23的厚度，从端子板21的表面一直到ニ极管22的表面都被设为大致固定的厚度(參照图6)。并且，在一次树脂层23的表面形成有位于被覆部32前方的爪状的突条部33。突条部33形成为沿着宽度方向的大致总体宽度呈直线状延伸的状态。另外，在一次树脂层23的表面，在突条部33前方的前端部形成有横长狭缝状的凹槽34。凹槽34形成为沿着宽度方向的大致总体宽度呈直线状延伸的状态，各端子板21的表面通过凹槽34而露出。一次树脂层23利用聚苯硫醚(下面称为PPS)等耐热性良好的热塑性树脂构成。并且，一次树脂层23包含玻璃纤维，由此实现耐热性的提高。下面，对端子盒10进行说明，端子盒10除上述的ニ极管模块20之外，还具有由ニ次树脂层41构成的包围部42。另外，包围部42包括与一次树脂层23的前端部连接成一体的平板状的连接部43 ;在连接部43的前方以包围各导线连接部24和两个线缆连接部26的周围的方式而立起的筒状的筒部44。即，二次树脂层41不覆盖各ニ极管22的周围，而且构成端子盒10的前端部。在本实施方式中，利用一次树脂层23和二次树脂层41构成树脂部50。连接部43如图6所示薄薄地被覆于一次树脂层23的前端部的表面上，其后端与突条部33紧密粘接，并且配置为使其表面与突条部33的突端大致为相同高度。在进行ニ次树脂层41的成形吋，利用突条部33来阻挡熔融树脂。
二次树脂层41利用耐气候性及机械性质优于一次树脂层23的聚苯醚(下面称为PPE)等热塑性树脂构成。二次树脂层41不包含玻璃纤维。构成一次树脂层23的PPS的线膨胀系数小于构成二次树脂层41的PPE，而且具有与构成各端子板21和各ニ极管22的导体片22B的铜合金等金属更接近的线膨胀系数。筒部44具有超过ニ极管模块20的整体宽度的、在俯视观察时呈横长圆形的开ロ部45，并且配置为使各导线连接部24和两个线缆连接部26面向该开ロ部45内部。筒部44的后部的根处部分进入凹槽34内，由此二次树脂层41被紧密地粘接于一次树脂层23上。如图5所示，在筒部44的宽度方向两端部的外表面形成有圆筒状的线缆插入部46。在线缆插入部46内形成有沿宽度方向贯通的插入孔47，用于插入线缆90。线缆90形成为从筒部44的插入孔47向宽度方向两端外方引出。并且，在线缆插入部46的外周面上沿着全周形成有环状槽48，还嵌装着橡胶栓80(參照图I)。橡胶栓80填埋插入孔47与线缆90之间的间隙，由此起到阻止水进入筒部44内的作用。筒部44的开ロ部45的宽度方向两端侧的底面部被封堵板49封堵，在封堵板49上装载着两个线缆连接端子21A的圆筒部28。在封堵板49的与圆筒部28对应的位置形成有开ロ的夹具孔61。在筒部44的开ロ部45的上端，沿着全周形成有台阶状的支撑部62，能够在支撑部62支撑护罩(未图示)的周缘部。下面，对本实施方式的ニ极管模块20及端子盒10的制造方法等进行说明。首先，通过锡焊将ニ极管22与各端子板21连接(參照图2)。此时，可以利用载体将两个端子板21之间连接成一体，以便各端子板21与各ニ极管22的连接部位不会受到过大的应力。这种载体能够在成形一次树脂层23后通过剪断而去除。然后，将上述的各端子板21和各ニ极管22已成为一体的部件设置在一次成形用的模具(未图示)内，向该模具内注射填充熔融树脂。由此，在除导线连接部24和线缆连接部26之外的各端子板21的部分以及各ニ极管22的周围被覆了薄薄的熔融树脂，在熔融树脂固化后，形成了一次树脂层23。如此制造ニ极管模块20 (參照图4)。然后，将ニ极管模块20设置在二次成形用的模具(未图示)内，向该模具内注射填充熔融树脂。在熔融树脂固化后，在一次树脂层23的前端部，以包围导线连接部24和线缆连接部26的周围的方式，形成与该前端部为一体的作为二次树脂层41的包围部42。如此制造端子部10 (參照图5和图6)。然后，将线缆90从两侧外方插入到线缆插入部46的插入孔47中。在将线缆90的芯线部91支撑于圆筒部28的状态下，从下方将铆接夹具(未图示)插入夹具孔61中，通过操作该铆接夹具对圆筒片29实施弯曲加工，由此将线缆90连接固定于线缆连接部26。并且，将预先贯通线缆90的橡胶栓80拉起到线缆插入部46侧，将橡胶栓80嵌装于线缆插入部46的外周面(參照图I)。此时，橡胶栓80的内周部进入线缆插入部46的环状槽48中，由此提高橡胶栓80与线缆插入部46的紧密粘接性。然后，利用粘接剂等将端子盒10的底面安装于太阳能电池板100的背面。在安装的过程中，将导线引入筒部44的开ロ部45内并经过连接孔25，通过锡焊将导线的前端部与对应的端子板21的导线连接部24连接。然后，向筒部44内注入填充由有机硅树脂等绝缘树脂构成的密封部件，在密封部件固化后，将护罩嵌装于支撑部62，进行筒部44的封盖。如此，完成端子盒10向太阳能电池板100的安装。可是，ニ极管22在使用时达到高温，因而由于自身的热量而受到损伤，有可能对整流功能产生障碍。然而，根据本实施方式，如图7简要示出的那样，在ニ极管22产生的热·量通过各端子板21迅速从一次树脂层23的底面向太阳能电池板100 —侧释放，同时从ー次树脂层23的顶面迅速向大气ー侧释放，因而避免热量在ニ极管模块20 (端子盒10)内部蓄积。而且，在ニ极管22的周围被覆有被覆部32，由于该被覆部32具有沿着ニ极管22的外形的外形，因而能够将被覆部32的厚度抑制为极小厚度，散热性能格外提高。并且，导线连接部24和线缆连接部26被露出配置于ニ极管模块20，因而在成形ニ极管模块20后，能够顺利进行导线的连接作业和线缆90的连接作业。并且，各端子板21横向排列成一列地进行配置，并且与和位于排列方向两端的线缆连接端子21A的导线连接部24相邻的线缆连接部26连接成一体，因而ニ极管模块20被分割成为被一次树脂层23模塑被覆的区域和具有导线连接部24及线缆连接部26的区域这两部分，成形性能良好。并且，各端子板21是通过注射成形而与一次树脂层23成为一体的注射成形品，因而容易成形，并且能够将一次树脂层23在各端子板21上的被覆量调整为微小量。并且，筒状的包围部42是之后形成于ニ极管模块20的前端部的，因而能够容易从ニ极管模块20制造端子盒10。另外，向筒部44的开ロ部45内注入绝缘性的密封部件，在筒部44上以覆盖密封部件的方式罩上护罩，因而能够仅在筒部44内部将密封部件的注入量抑制为少量程度。另外，根据本实施方式，树脂部50具有与一次树脂层23不同的二次树脂层41，因而能够利用二次树脂层41弥补一次树脂层23不能提供的功能。并且，ニ极管22自身利用裸芯片22A和导体片22B构成，不利用树脂进行封装，因而ニ极管22的发热直接传递到一次树脂层23，散热性能更加良好。并且，与二次树脂层41相比，一次树脂层23耐热性高，而且具有与ニ极管22的膨胀系数更加接近的膨胀系数，因而即使在ニ极管22处于高热状态时也能够散热，并且能够降低由于热膨胀而施加给ニ极管22的负载。另ー方面，对于不強烈要求这种特性的二次树脂层41，能够利用比一次树脂层23低廉的材料。并且，各端子板21具有导线连接部24，导线连接部24被配置为面向筒部44的开ロ部45内部，包括筒部44的包围部42仅构成于二次树脂层41，因而散热要求低的导线连接部24的周围被二次树脂层41包围，在散热要求高的ニ极管22被覆有一次树脂层23。因此，一次树脂层23和二次树脂层41分别被适当地分配于必要部位。〈其它实施方式〉本发明不限于根据上述记述及附图而说明的实施方式，例如下述的实施方式也包含于本发明的技术范围内。 (I)也可以是只有ニ极管的周围被树脂部被覆的结构。(2)也可以是，线缆连接部形成于线缆连接端子中的形成有导线连接部的ー侧的相反侧的前端部。(3)也可以是，使用环氧树脂、不饱和聚酯树脂等热固性树脂取代PPS。(4)作为ニ极管，也可以采用对裸芯片和导体片进行了树脂封装的封装ニ极管。(5)也可以是，各端子板仅构成于两个线缆连接端子，在两个线缆连接端子之间仅架设形成一个ニ极管。标号说明10用于太阳能电池模块的端子盒(端子盒);20 ニ极管模块；21端子板；22 ニ极管；23 一次树脂层；24导线连接部；26线缆连接部；41 二次树脂层；42包围部；45 开ロ部；50树脂部；90 线缆；100太阳能电池板。
权利要求
1.一种用于太阳能电池模块的端子盒，被安装于太阳能电池板，所述用于太阳能电池模块的端子盒的特征在于，具有 多个端子板； 反向负载时旁路用的ニ极管，与所述各端子板中对应的两个端子板连接； 一次树脂层，覆盖所述ニ极管的周围，而且附着于所述ニ极管；以及 二次树脂层，由与所述一次树脂层不同的树脂构成，不覆盖所述ニ极管的周围。
2.根据权利要求I所述的用于太阳能电池模块的端子盒，其特征在于，覆盖所述ニ极管的周围的所述一次树脂层露出于大气中。
3.根据权利要求2所述的用于太阳能电池模块的端子盒，其特征在于，所述一次树脂层具有沿着所述ニ极管的外形的凸状的被覆部。
4.根据权利要求I所述的用于太阳能电池模块的端子盒，其特征在于，所述ニ极管由裸芯片和导体片构成，该裸芯片具有整流功能并且被支撑于所述两个端子板中的ー个端子板上，该导体片被架设连接于所述裸芯片和另ー个端子板。
5.根据权利要求I所述的用于太阳能电池模块的端子盒，其特征在于，与所述二次树脂层相比，所述一次树脂层耐热性高而且具有与所述ニ极管的膨胀系数更接近的膨胀系数。
6.根据权利要求5所述的用于太阳能电池模块的端子盒，其特征在于，所述一次树脂层包含玻璃纤维。
7.根据权利要求5所述的用于太阳能电池模块的端子盒，其特征在于，所述二次树脂层利用耐气候性高于所述一次树脂层的树脂构成。
8.根据权利要求I所述的用于太阳能电池模块的端子盒，其特征在于，所述端子板具有用于连接来自太阳能电池板的导线的导线连接部，所述导线连接部被配置为面向筒状的包围部的开口内部，所述包围部仅由所述二次树脂层构成。
9.根据权利要求8所述的用于太阳能电池模块的端子盒，其特征在于，在所述导线与所述导线连接部连接后，向所述包围部内注入由绝缘树脂构成的密封部件而使其固化。
10.根据权利要求9所述的用于太阳能电池模块的端子盒，其特征在于，在向所述包围部内注入由绝缘树脂构成的密封部件而使其固化后，将护罩嵌装于所述包围部的开ロ端部并且进行封盖。
全文摘要
本发明提供一种散热性能良好的用于太阳能电池模块的端子盒。端子盒(10)具有多个端子板(21)；反向负载时旁路用的二极管(22)，与各端子板(21)中对应的两个端子板(21)连接；一次树脂层(23)，覆盖二极管(22)的周围，而且附着于二极管(22)；以及二次树脂层(41)，由与一次树脂层(23)不同的树脂构成，不覆盖二极管(22)的周围，而且附着于除二极管(22)之外的部分。
文档编号H01L31/042GK102725860SQ20108004722
公开日2012年10月10日 申请日期2010年10月19日 优先权日2010年3月23日
发明者东小园诚, 吉川裕之 申请人:住友电装株式会社