專利名稱：用于太陽能聚光器的引線框架容納裝置封裝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
太陽能電池需要一些集成電路封裝，以用在發(fā)電系統(tǒng)中。封裝可以為太陽能電 池提供環(huán)境保護(hù)、散熱、電連接和/或其他功能。此外，或者作為替代，封裝提供有助 于使太陽能電池相對(duì)于系統(tǒng)的其他部件正確放置的結(jié)構(gòu)。聚光太陽能發(fā)電單元可用于將入射的光聚焦在太陽能電池上。經(jīng)聚焦的光可以 表現(xiàn)出單位面積500個(gè)太陽(500SunS)的功率，這樣的光需要可以在整個(gè)工作壽命期間經(jīng) 受這種強(qiáng)度的太陽能電池封裝。封裝還必須可以支持由聚光太陽能發(fā)電單元通常在其中 實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)所產(chǎn)生的高功率電平。試圖解決上述問題的傳統(tǒng)嘗試導(dǎo)致產(chǎn)生了由于材料成本和/或制造難度而較昂 貴的太陽能電池封裝。需要一種改進(jìn)的用于太陽能聚光器中的太陽能電池封裝。這種系 統(tǒng)可以改進(jìn)制造能力、成本、工作壽命、對(duì)準(zhǔn)、發(fā)電效率、功率耗散和/或電磁隔離。


圖1是根據(jù)--些實(shí)施例的部分組裝的集成電路封裝的頂部透視圖。
圖2是根據(jù)--些實(shí)施例的集成電路封裝的頂部透視圖。
圖3是根據(jù)--些實(shí)施例的集成電路封裝的側(cè)剖視圖。
圖4是根據(jù)--些實(shí)施例的一部分板條的頂部試圖。
圖5是根據(jù)--些實(shí)施例的集成電路封裝和光學(xué)部件的側(cè)剖視圖。
圖6是根據(jù)--些實(shí)施例的集成電路封裝的側(cè)剖視圖。
圖7是根據(jù)--些實(shí)施例的引線框架的頂視圖。
圖8是根據(jù)--些實(shí)施例的引線框架和太陽能電池的頂部透視圖。
圖9是根據(jù)--些實(shí)施例的引線框架、太陽能電池和底側(cè)導(dǎo)體的頂部透視圖。
圖10是根據(jù)-一些實(shí)施例的集成電路封裝的頂部透視圖。
具體實(shí)施例方式提供以下說明書以使本領(lǐng)域的任何人員都可制造并使用所描述的實(shí)施例，說明 書闡述了所構(gòu)思的用于實(shí)現(xiàn)一些實(shí)施例的最優(yōu)模式。然而，各種修改對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員 是顯而易見的。圖1是根據(jù)一些實(shí)施例的集成電路封裝100的一部分的透視圖。封裝100包括 基底110和太陽能電池120。基底110可以包括模制的材料，如環(huán)氧模制復(fù)合材料或者 現(xiàn)在已知或以后會(huì)公知的任何其他適當(dāng)材料。基底Iio支撐引線框架部件135、140以及150a和150b。引線框架部件可以用公知引線框架制造技術(shù)從導(dǎo)電性板條蝕刻或者沖軋而成。太陽能電池120可包括III-V太陽能電池、II-VI太陽能電池、硅太陽能電池或 者現(xiàn)在已知或以后會(huì)公知的任何其他類型的太陽能電池。太陽能電池120可包括任何數(shù) 量的作用層、介質(zhì)層和金屬化層，并且可以用現(xiàn)在公知或以后會(huì)公知的任何適當(dāng)方法制 造。太陽能電池120可以響應(yīng)于接收到的光子產(chǎn)生載流子(例如空穴和電子)。導(dǎo)電端部125a和125b設(shè)置在太陽能電池120的上側(cè)。每個(gè)導(dǎo)電端部125a和 125b可包括任何適當(dāng)?shù)慕饘俳佑|部，可包括薄的粘著層(例如Ni或者Cr)、歐姆金屬(例 如Ag)、擴(kuò)散勢壘層(例如TiW或者TiW:N)、可焊接金屬(例如Ni)和鈍化金屬(例如 Au)。焊絲130a和130b將導(dǎo)電端部125a和125b電耦合到導(dǎo)電引線框架部件135。 因 而，根據(jù)一些實(shí)施例，導(dǎo)電端部125a和125b表現(xiàn)出相同的極性。另一個(gè)導(dǎo)電端部(未示出)可以設(shè)置在太陽能電池120的下側(cè)。該導(dǎo)電端部可 以表現(xiàn)出和導(dǎo)電端部125a和125b相反的極性。根據(jù)一些實(shí)施例，利用模片附連環(huán)氧樹 脂或者焊料將該導(dǎo)電端部耦合到導(dǎo)電引線框架部件140。實(shí)施例并不受限于導(dǎo)電部件135 和140所示意的形狀和相對(duì)尺寸。利用前述結(jié)構(gòu)，在太陽能電池120起作用產(chǎn)生載流子時(shí)，電流可以在導(dǎo)電部件 135和140之間流動(dòng)。如果太陽能電池120出現(xiàn)故障或者由于其他原因不能產(chǎn)生載流子， 旁路二極管145可以響應(yīng)于接收到的外部信號(hào)電耦合導(dǎo)電部件135和導(dǎo)電部件140。裝置100還包括設(shè)置在模制的基底110上的引線框架連接條(tiebar) 150a和 150b。下文進(jìn)一步描述引線框架連接條150a和150b。圖2是根據(jù)一些實(shí)施例的組裝后的封裝100的頂視圖。把模制復(fù)合材料155模 壓在圖1的裝置上，模塑復(fù)合材料155包括任何適當(dāng)?shù)牟牧?。還示出由模制復(fù)合材料155 限定的開口 160和165。導(dǎo)電部件135和導(dǎo)電部件140分別通過開口 160和165暴露出 來。隔熱屏蔽170設(shè)置在復(fù)合材料155的另一個(gè)開口內(nèi)，以暴露太陽能電池120的作用 區(qū)域。根據(jù)一些實(shí)施例，通過隔熱屏蔽170可見任何百分比(包括100% )的太陽能電 池120作用區(qū)域。隔熱屏蔽170的內(nèi)部可以是反射性的(例如，經(jīng)過涂敷，或者本身就 是反射性的)，以有助于將入射的光導(dǎo)引到作用區(qū)域。根據(jù)一些實(shí)施例，隔熱屏蔽170可以和復(fù)合材料155共同成型。可以在共同成 型過程中或者共同成型之后利用公知模壓技術(shù)限定開口 160和165。根據(jù)一些實(shí)施例，復(fù) 合材料155的上表面是淺色的，以助于反射入射在上面的太陽能。一些實(shí)施例中，模制 復(fù)合材料155可以具有高的導(dǎo)熱性，以助于入射太陽能的熱量分散。圖3是圖2的截面A的視圖。圖3示出設(shè)置在模制基底110上的引線框架部件 135、140和150a以及150b。還示出開口 160和165以及隔熱屏蔽170。一些實(shí)施例中， 圖2或圖3裝置的基底110安裝在散熱器或者其他導(dǎo)電部件上。由于開口 160和165，降 低了引線框架135和140以及導(dǎo)電部件之間放電的風(fēng)險(xiǎn)。就此而言，部件135和140之 一和導(dǎo)電部件之間的有效距離包括部件所處的開口的深度。圖1和3還示出部件150a和導(dǎo)電部件135之間的縫隙152a以及部件150b和導(dǎo) 電部件140之間的縫隙152b。縫隙152a和152b可以提供部件150a和150b的電隔離， 還允許存在較不敏感的邊緣區(qū)域，用于操縱裝置100。
圖4是用于解釋根據(jù)一些實(shí)施例制造裝置100的導(dǎo)電板條(例如銅)的頂視圖。 帶陰影的部件代表蝕刻、沖軋和/或其他制造步驟后留下的板條。示出了三個(gè)裝置的引 線框架部件，但是板條可以包括任何數(shù)量裝置的部件。根據(jù)一些實(shí)施例，在制造引線框架部件之后，將模制復(fù)合材料110或者其他絕 緣基底模壓到板條上。接下來，沿線200A到200F切割板條，以形成如裝置100的縫隙 152a和152b的縫隙。這一切割過程并不完全把基底110切穿，而是斷開部件150a(150b) 和部件135(140)的電連接。將太陽能電池貼附到導(dǎo)電部件140a到140c，對(duì)整個(gè)板條進(jìn)行模壓加工，以制造 包括隔熱屏蔽170并限定開口 160和165的模制復(fù)合材料155。在一些實(shí)施例中，隔熱屏 蔽170包括在模制復(fù)合材料155成型后貼敷的反射薄膜。然后，通過沿線210A到210D 進(jìn)行切割使板條的多個(gè)裝置分開。圖5是根據(jù)一些實(shí)施例的裝置300的側(cè)剖視圖。裝置300包括對(duì)應(yīng)于裝置100 的部件135和140的引線框架部件335和340，但是不包括對(duì)應(yīng)于部件150a和150b的結(jié) 構(gòu)。因而，為了產(chǎn)生如裝置300的裝置，可以沿線200A到200F分隔圖4的板條。導(dǎo)電部件335和340耦合到絕緣基底375，基底375可以包括模制復(fù)合材料，或 者不包括模制復(fù)合材料。一些實(shí)施例中，基底375進(jìn)而耦合到散熱器。根據(jù)一些實(shí)施 例，可以通過在開口 360和365內(nèi)設(shè)置絕緣材料(例如硅酮)進(jìn)一步提高散熱器和部件 335和340之間的電隔離?？梢栽谔畛浣^緣材料之前通過開口 360和365把絕緣的導(dǎo)線耦 合到部件335和340。光學(xué)部件380耦合到隔熱屏蔽370。光學(xué)部件380可以增加聚光的太陽能輻射收 集器的受光角、使入射的聚焦光在太陽能電池320的表面上均勻分布并/或進(jìn)一步聚光。 隔熱屏蔽370可以有助于把部件380保持在適當(dāng)位置?？梢园杨愃频墓鈱W(xué)部件耦合到裝 置100的隔熱屏蔽120。一些實(shí)施例中，隔熱屏蔽不接觸光學(xué)部件，但是保護(hù)相鄰的模制 復(fù)合材料不受熱(例如散逸的光)。圖6是根據(jù)一些實(shí)施例的裝置400的側(cè)視圖。裝置400包括設(shè)置在倒裝芯片的 太陽能電池420上的模制復(fù)合材料410。還示出了引線框架導(dǎo)電部件435和440以及限定 開口 465的模制復(fù)合材料455。裝置400還包括散熱器/底側(cè)接觸部485。接觸部可包 括表現(xiàn)出適當(dāng)導(dǎo)熱性的任何導(dǎo)電材料。如下文所述以及后面的附圖所清楚示意的，焊料團(tuán)420電耦合到部件435，接觸 部485電耦合到部件440。就此，圖7是根據(jù)一些實(shí)施例的裝置400的引線框架部件的頂 視圖。圖8是顯示將焊料團(tuán)422耦合到部件435后太陽能電池420的頂部透視圖。太陽 能電池420的底側(cè)接觸部424也是可見的。圖9示出附連到底側(cè)接觸部424和導(dǎo)電部件440之后的接觸部485。因而，接觸 部485和部件440表現(xiàn)出第一極性，部件435和焊料團(tuán)422表現(xiàn)出第二極性。圖10是根據(jù)一些實(shí)施例的裝置400的頂部透視圖。具體而言，在接觸部385上 涂布模制復(fù)合材料410，向部件335和340的另一側(cè)涂布模制復(fù)合材料455。因而，圖10 是圖8和圖9所示的裝置400的相反側(cè)的視圖。清楚起見，要注意，圖6是圖10所示的 截面B的剖視圖。模制復(fù)合材料455限定開口 460和465。導(dǎo)電部件435和導(dǎo)電部件440分別通過開口 460和465暴露出來。還通過模制復(fù)合材料455暴露太陽能電池120的作用區(qū)域。 裝置400的一些實(shí)施例還包括如上所述的隔熱屏蔽。 此處描述的幾個(gè)實(shí)施例僅為說明之用。實(shí)施例可以包括此處所述部件的目前公 知的或以后公知的任何形式。因而，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明可以理解可通過各種修 改和改變實(shí)現(xiàn)其他實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種裝置，包括引線框架，包括第一導(dǎo)電部件；太陽能電池，電耦合到第一導(dǎo)電部件并包括作用區(qū)域；以及 模制復(fù)合材料，設(shè)置在引線框架和太陽能電池上，模制復(fù)合材料限定作用區(qū)域的至 少一部分上的第一開口和第一導(dǎo)電部件的至少一部分上的第二開口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，還包括在第一開口內(nèi)共同成型在模制復(fù)合材料中的屏蔽部件，屏蔽部件用于容納光學(xué)部件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，引線框架包括和第一導(dǎo)電部件電隔離的第二導(dǎo)電部件；以及 其中，模制復(fù)合材料限定第二導(dǎo)電部件的至少一部分上的第三開口，第三開口和第 一開口及第二開口位于引線框架的同一側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中，表現(xiàn)出第一極性的太陽能電池的第一導(dǎo)電端部耦合到第一導(dǎo)電部件；以及 其中，表現(xiàn)出第二極性的太陽能電池的第二導(dǎo)電端部耦合到第二導(dǎo)電部件。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，還包括引線框架連接條部件，其和第一導(dǎo)電部件以及第二導(dǎo)電部件電隔離。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，還包括絕緣基底，耦合到引線框架的和太陽能電池相反的一側(cè)；以及 耦合到絕緣基底的散熱部件。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，還包括電耦合到第一導(dǎo)電部件的導(dǎo)線，導(dǎo)線的一部分通過第二開口 ；以及 設(shè)置在第二開口內(nèi)且包圍導(dǎo)線的一部分的絕緣材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，引線框架包括和第一導(dǎo)電部件電隔離的第二導(dǎo)電部件；以及 其中太陽能電池包括第一導(dǎo)電端部，和作用區(qū)域設(shè)置在太陽能電池的同一側(cè)，表現(xiàn)出第一極性，并電耦 合到第一導(dǎo)電部件；以及第二導(dǎo)電端部，和作用區(qū)域設(shè)置在太陽能電池的相反側(cè)，表現(xiàn)出第二極性； 裝置還包括導(dǎo)電的散熱器，電耦合到第二導(dǎo)電部件和第二導(dǎo)電端部；其中模制復(fù)合材料限定第二導(dǎo)電部件的至少一部分上的第三開口，第三開口和第一 開口及第二開口位于引線框架的同一側(cè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中模制復(fù)合材料是淺色的。
10.—種方法，包括制造包括第一導(dǎo)電部件的引線框架； 將包括作用區(qū)域的太陽能電池電耦合到第一導(dǎo)電部件；以及 將模制復(fù)合材料模壓到引線框架和太陽能電池上，經(jīng)模壓的模制復(fù)合材料限定作用 區(qū)域的至少一部分上的第一開口和第一導(dǎo)電部件的至少一部分上的第二開口。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中模壓模制復(fù)合材料包括在第一開口內(nèi)將屏蔽部件模壓到模制復(fù)合材料中，屏蔽部件用于容納光學(xué)部件。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，制造的引線框架包括和第一導(dǎo)電部件電隔離的第二導(dǎo)電部件；以及 其中模壓的模制復(fù)合材料限定第二導(dǎo)電部件的至少一部分上的第三開口，第三開口 和第一開口及第二開口位于引線框架的同一側(cè)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中電耦合太陽能電池和第一導(dǎo)電部件包括把表現(xiàn) 出第一極性的太陽能電池的第一導(dǎo)電端部電耦合到第一導(dǎo)電部件；該方法還包括把表現(xiàn)出第二極性的太陽能電池的第二導(dǎo)電端部電耦合到第二導(dǎo)電部件。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括把絕緣基底耦合到和太陽能電池相反的引線框架的一側(cè)； 電隔離引線框架的連接條部件和第一導(dǎo)電部件以及第二導(dǎo)電部件； 使第一導(dǎo)電部件、第二導(dǎo)電部件、太陽能電池、模制復(fù)合材料和隔離的引線框架連 接條部件成為單獨(dú)裝置。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，還包括 耦合散熱裝置到絕緣基底。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，還包括電耦合導(dǎo)線和第一導(dǎo)電部件，其中導(dǎo)線的一部分通過第二開口；和 在開口內(nèi)且包圍導(dǎo)線的一部分設(shè)置絕緣材料。
17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中制造的引線框架包括和第一導(dǎo)電部件電隔離的第二導(dǎo)電部件； 其中太陽能電池包括第一導(dǎo)電端部，和作用區(qū)域設(shè)置在太陽能電池的同一側(cè)，表現(xiàn)出第一極性，并電耦 合到第一導(dǎo)電部件；以及第二導(dǎo)電端部，和作用區(qū)域設(shè)置在太陽能電池的相反側(cè)，表現(xiàn)出第二極性；以及 其中經(jīng)模壓的模制復(fù)合材料限定第二導(dǎo)電部件的至少一部分上的第三開口，第三開 口和第一開口及第二開口位于引線框架的同一側(cè)； 該方法還包括電耦合導(dǎo)電的散熱器和第二導(dǎo)電部件以及第二導(dǎo)電端部。
18.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，還包括在導(dǎo)電的散熱器的至少一部分上模壓模制復(fù)合材料。
全文摘要
一種系統(tǒng)，包括引線框架，引線框架包括第一導(dǎo)電部件、電耦合到第一導(dǎo)電部件并包括作用區(qū)域的太陽能電池和設(shè)置在引線框架和太陽能電池上的模制復(fù)合材料。模制復(fù)合材料限定作用區(qū)域的至少一部分上的第一開口和第一導(dǎo)電部件的至少一部分上的第二開口。
文檔編號(hào)H01L23/495GK102027601SQ200880121409
公開日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2008年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月21日
發(fā)明者E·沛雷德, G·舒克 申請(qǐng)人:索爾?？怂构煞萦邢薰?br>