スティックダイオード
【課題】取り付け性の低下やコストの増加が発生することがなく、樹脂の温度変化による変形を抑制して、ダイオードチップへのストレスを抑制できるスティックダイオードを提供する。
【解決手段】
この発明のスティックダイオード１は、樹脂４の第１封止部４Ｆと第２封止部４Ｂとの体積が等しく形成している。そのため、第１封止部４Ｆと第２封止部４Ｂの熱容量が等しくなる。また、第１封止部４Ｆは第２封止部４Ｂと接合して一体となっており、ダイオードチップの発熱や夜間等の冷却による第１封止部と第２封止部の変形量が等しく、温度変化により封止体全体が変形するのを防止できる。これにより、ダイオードチップへのストレスが軽減し、ダイオードチップの割れや劣化を防止することができる。また、部品を追加することなく、樹脂４の体積を調整しているのみであり、取り付け性の低下やコストの増加が発生することがない。
【解決手段】
この発明のスティックダイオード１は、樹脂４の第１封止部４Ｆと第２封止部４Ｂとの体積が等しく形成している。そのため、第１封止部４Ｆと第２封止部４Ｂの熱容量が等しくなる。また、第１封止部４Ｆは第２封止部４Ｂと接合して一体となっており、ダイオードチップの発熱や夜間等の冷却による第１封止部と第２封止部の変形量が等しく、温度変化により封止体全体が変形するのを防止できる。これにより、ダイオードチップへのストレスが軽減し、ダイオードチップの割れや劣化を防止することができる。また、部品を追加することなく、樹脂４の体積を調整しているのみであり、取り付け性の低下やコストの増加が発生することがない。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、太陽電池モジュールに接続するスティック状のダイオードの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１（Ａ）は、従来のスティックダイオードの斜視概観図であり、図１（Ｂ）は、従来のスティックダイオードの正面透視図であり、図１（Ｃ）は、従来のスティックダイオードの側面透視図である。
【０００３】
複数の太陽電池モジュールを直列接続したストリングには、通常、各太陽電池モジュールにバイパスダイオードを並列に接続する。また、複数のストリングを並列接続した太陽電池アレイには、通常、各ストリングに対して逆流防止ダイオードを直列に接続する。
【０００４】
従来、バイパスダイオードや逆流防止ダイオードの一種として、棒（スティック）状のスティックダイオードが使用されることがある。図１（Ａ）〜図１（Ｃ）に示すように、従来のスティックダイオード１０１は、一方の金属板（導体板）１０２にダイオードチップ１０５のアノードが半田により接合され、他方の金属板（導体板）１０３に径の小さなリード１０７を介してダイオードチップ１０５のカソードが接続されている。ダイオードチップ１０５は、絶縁のために周囲をガラス１０６で封止されている。金属板１０２と金属板１０３は、所定の間隔で（すき間１０９をあけて）平面状の側面を対向して配置されている。金属板１０２、金属板１０３、ダイオードチップ１０５、及びリード１０７は、絶縁性を有する樹脂（封止体）１０４により封止されて、樹脂１０４の両端から端子１０２Ｔと端子１０３Ｔが突出している。樹脂１０４は、直方体型に成形されている。
【０００５】
従来のスティックダイオードには、絶縁性を有する樹脂に金属板が埋め込まれ、リード線の接続部だけが露出した構成のものもあった（特許文献１参照。）。
【０００６】
スティックダイオード１０１は、金属板１０２のダイオードチップ１０５が接合された面と反対側の面を封止（被覆）する樹脂１０４の裏面１０４ＢＨを、太陽電池モジュールや金属板等の放熱板に密着させ、端子１０２Ｔの孔１０２Ｈと端子１０３Ｔの孔１０３Ｈにボルトなどを挿入して取り付ける。太陽電池モジュールが発電しているときにダイオードチップ１０５に電流が流れるとダイオードチップ１０５は発熱するが、この熱を放熱板から放熱することでスティックダイオード１０１が過熱するのを抑制できる。特許文献１に記載のスティックダイオード（太陽電池用接続具）も同様に、太陽電池モジュールに密着させて取り付けることで、過熱を抑制できる。
【０００７】
ここで、樹脂１０４は、金属板１０２，１０３の周囲に一体的に成型したものであるが、以下の説明では便宜上、図１（Ｃ）において一点鎖線Ｌ１０１よりも上側を封止する樹脂１０４を第１封止部１０４Ｆと称し、一点鎖線Ｌ１０１よりも下側を封止する樹脂１０４を第２封止部１０４Ｂと称する。
【０００８】
樹脂は、その量が多くなると、冷却時の収縮量や過熱時の膨張量が大きくなることが知られているが、スティックダイオード１０１では、ダイオードチップ１０５とリード１０７を封止（被覆）する第１封止部１０４Ｆの方が、第２封止部１０４Ｂよりも樹脂量が多くなっていた。そのため、スティックダイオード１０１では、ダイオードチップ１０５が発熱すると、第１封止部１０４Ｆが第２封止部１０４Ｂよりも大きく膨張し、樹脂１０４全体として、上に凸（図１（Ｃ）に示す矢印Ｙ１０１の方向）に変形することがあった。また、夜間等にスティックダイオード１０１が冷却されると、第１封止部１０４Ｆの収縮量が第２封止部１０４Ｂよりも大きいため、下に凸（図１（Ｃ）に示す矢印Ｙ１０２の方向）に変形することがあった。このように樹脂１０４が変形すると、スティックダイオード１０１が太陽電池モジュールと密着しなくなるので、放熱効率が低下するという問題があった。さらに、樹脂１０４が膨張や収縮を繰り返すことで、反り（変形）方向が変わるので、ダイオードチップ１０５にストレスが加わり、ダイオードチップ１０５が割れたり、ダイオードチップ１０５を接合する半田が金属板１０２から剥がれたりするなどの問題があった。
【０００９】
このような問題に対して、従来、半導体チップの封止樹脂の表面に金属板を取り付けて封止樹脂の膨張を矯正し、放熱効率を改善する半導体装置が開示されている（特許文献２参照）。この発明のように、スティックダイオードの樹脂１０４の表面に金属板を取り付けることで、封止体の変形を防止することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００６−１９５３２号公報
【特許文献２】特開２００３−２４３５９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、封止体に金属板を取り付けると、スティックダイオードの重量や厚みが増加して取り付け性が低下したり、材料と製造工程が増えるのでコストが増加したりするという問題が発生する。
【００１２】
そこで、この発明は、取り付け性の低下やコストの増加が発生することがなく、温度変化による樹脂の変形を抑制して、ダイオードチップにストレスが加わるのを抑制できるスティックダイオードを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
（１）この発明のスティックダイオードは、第１導体板の側方に第２導体板が水平に対向して配置され、第１導体板の一方の面にはダイオードチップが接合され、ダイオードチップと第２導体板は導電性接合体により接合されている。第１導体板の一方の面、第２導体板の一方の面、ダイオードチップ、及び導電性接合体は、第１封止部により封止されている。第１導体板の他方の面及び第２導体板の他方の面は第２封止部により封止されている。第１封止部は第２封止部と接合している。第１封止部と第２封止部は、体積が等しく形成されている。
【００１４】
この構成においては、スティックダイオードは、封止体の第１封止部と第２封止部の体積が等しく形成されているので、第１封止部と第２封止部の熱容量が等しくなる。また、第１封止部は第２封止部と接合して一体となっており、ダイオードチップの発熱や夜間等の冷却による第１封止部と第２封止部の変形量がほぼ等しいため、封止体全体の熱による膨張量や冷却による収縮量が均等になる。したがって、ダイオードチップの発熱や夜間等の冷却等の温度変化により封止体全体が変形するのを防止できる。そのため、ダイオードチップへのストレスが軽減し、ダイオードチップの割れや劣化を防止することができる。また、部品を追加することなく、封止体の体積を調整しているのみであり、取り付け性の低下やコストの増加が発生することがない。
【００１５】
（２）上記発明のスティックダイオードにおいて、凸型に折り曲げ加工された金属板から成り、ダイオードチップと、第２導体板の一方の面を接合する導電性接合体を備えている。
【００１６】
この構成においては、第２導体板とダイオードチップを電気的に接続する導電性接合体をダイオードチップの放熱板としても使用できる。ダイオードチップは、両面に金属板が接合されているので、放熱性が良くなり、熱による封止体の変形を抑制できる。また、金属板は、凸型に折り曲げ加工されているので、金属板の一部は第１封止部の表面に近い部分に位置し、外気により冷却されやすくなる。したがって、封止体の温度上昇を抑制できるので、封止体の変形を確実に防止できる。
【００１７】
（３）上記発明のスティックダイオードにおいて、第１封止部と第２封止部は、第１導体板及び第２導体板において封止体により封止されている部位の端部に形成された貫通孔を介してさらに接合されている。
【００１８】
この構成においては、封止体の両端部は、温度変化による変形量が最も大きくなる部分であるが、第１封止部と第２封止部がこの貫通孔を介して接合されているので、ダイオードチップの発熱や夜間等の冷却による封止体の変形を抑制し、封止体が導体板から剥離するのを防止することができる。また、この貫通孔により、端子からの熱がスティックダイオード内部に伝わりにくくすることができ、内部温度の上昇を抑制することが出来、端子の半田付け性を良好にすることができる。
【００１９】
（４）第１導体板及び第２導体板は、第１の幅の部位と、それよりも狭い第２の幅の部位の一部と、を封止体で封止されている。
【００２０】
この構成においては、第１封止部と第２封止部の端部において、両者が接合する部分が増えるので、温度変化による封止体の変形や導体板からの剥離を防止することができる。
【００２１】
（５）第１封止部の短手方向の幅は、第１導体板の一方の面の垂線方向において、第１導体板の一方の面から離れるにしたがって狭くなる。
【００２２】
この構成においては、断面で見て第１封止部の上面部の幅が最も狭く形成されて用いられる樹脂の量が最も少ないため、上面部における温度変化による変形を抑制することができる。また、断面形状を長方形にした場合と比べて、樹脂の使用量を削減できるので、第１封止部と第２封止部の単位面積当たりの体積を等しくすることができる。また、断面形状を長方形にした場合と比べて、金型の抜けが良くなり金型が劣化しにくいので、金型寿命を長くすることができる。
【００２３】
（６）第２封止部の短手方向の幅は、第１導体板の他方の面の垂線方向において、第１導体板の他方の面から離れるにしたがって狭くなる。
【００２４】
この構成においては、断面形状を長方形にした場合と比べて、金型の抜けが良くなり金型が劣化しにくいので、金型寿命を長くすることができる。
【発明の効果】
【００２５】
この発明によれば、取り付け性の低下やコストの増加が発生することがなく、スティックダイオードの樹脂の温度変化による変形を抑制でき、これによりダイオードチップにストレスが加わるのを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１（Ａ）は、従来のスティックダイオードの斜視概観図であり、図１（Ｂ）は、従来のスティックダイオードの正面透視図であり、図１（Ｃ）は、従来のスティックダイオードの側面透視図である。
【図２】図２（Ａ）は、スティックダイオードの内部構造を示す正面図である。図２（Ｂ）は、スティックダイオードの内部構造を示す側面図である。図２（Ｃ）は、スティックダイオードの内部構造を示す背面図である。
【図３】スティックダイオードを太陽電池モジュールに取り付けた使用例を示す図である。
【図４】図４（Ａ）は、スティックダイオードの正面図である。図４（Ｂ）は、スティックダイオードの側面図である。図４（Ｃ）は、スティックダイオードの背面図である。図４（Ｄ）は、スティックダイオードの端子側から見た側面図である。
【図５】図５（Ａ）は、スティックダイオードの内部構造を示す正面拡大図である。図５（Ｂ）は、スティックダイオードの内部構造を示す側面拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図２（Ａ）は、スティックダイオードの内部構造を示す正面図である。図２（Ｂ）は、スティックダイオードの内部構造を示す側面図である。図２（Ｃ）は、スティックダイオードの内部構造を示す背面図である。
【００２８】
図３は、スティックダイオードを太陽電池モジュールに取り付けた使用例を示す図である。
【００２９】
まず、スティックダイオードの概略構成について説明する。図２に示すように、一方の導体板（第１導体板に相当）２にダイオードチップ５のアノードが半田により接合され、他方の導体板（第２導体板に相当）３に接合板（導電性接合体に相当）７を介してダイオードチップ５のカソードが接続される。導体板２は導体板３と水平に対向して配置される。ダイオードチップ５は、絶縁のために周囲をガラス６で封止されている。導体板２、導体板３、ダイオードチップ５、及び接合板７は、絶縁性を有する樹脂（封止体）４（図２において点線で示す）により封止されて、樹脂４の両端から端子２Ｔと端子３Ｔが突出している。端子２Ｔには長孔２Ｈが形成され、端子３Ｔには長孔３Ｈが形成されている。長孔２Ｈと長孔３Ｈは、スティックダイオード１を太陽電池モジュールに取り付けるときに使用する。スティックダイオード１は、放熱側の樹脂４の底面４Ｍ（平面）を、図３に示すように、太陽電池モジュール５１の周囲の枠５４や金属板等に密着させて取り付け、枠５４や金属板を放熱板として使用する。
【００３０】
なお、図３には、パワーコンディショナ６１に接続された太陽電池モジュール５１にスティックダイオード１を並列接続した例を示している。
【００３１】
本発明では、ダイオードチップ５の発熱や夜間等の冷却による樹脂（封止体）４の変形を抑制するために、樹脂４を以下のように形成する。すなわち、２つの導体板２，３の一方の面を封止する樹脂（後述する第１封止部４Ｆ）と、２つ導体板２，３の他方の面を封止する樹脂（後述する第２封止部４Ｂ）の体積を等しくし、より好ましくは両者の単位面積当たりの体積を等しくし、２つの導体板２，３の長片方向に均一に形成する。
【００３２】
次に、樹脂４の具体的な構成（形状）について説明する。図４（Ａ）は、スティックダイオードの正面図である。図４（Ｂ）は、スティックダイオードの側面図である。図４（Ｃ）は、スティックダイオードの背面図である。図４（Ｄ）は、スティックダイオードの端子側から見た側面図である。
【００３３】
樹脂４は、導体板２，３の周囲に一体的に成型したものであるが、以下の説明では便宜上、図４（Ｄ）に示す中心線Ｃ１よりも上（図４（Ｂ）に示す中心線Ｃ２よりも左）のダイオードチップ５（不図示）を搭載している側の樹脂４を第１封止部４Ｆと称し、図４（Ｄ）に示す中心線Ｃ１よりも下（図４（Ｂ）に示す中心線Ｃ２よりも右）の放熱板に密着させる側の樹脂４を第２封止部４Ｂと称する。ダイオードチップ５と接合板７が配置される分、第１封止部の高さは第２封止部の高さよりも高くなる。
【００３４】
第１封止部４Ｆは、中心部４Ｃ１と、上面部４Ｕから成り、導体板２の一方の面２Ｆ、導体板３の一方の面３Ｆ、ダイオードチップ５、及び接合板７を封止（被覆）する。中心部４Ｃ１は、板状で側面が台形である。上面部４Ｕは、板状で側面が台形状であり、上面部４Ｕの上面４Ｓの短手方向の幅Ｗ３が導体板２，３の幅Ｗ２よりも若干狭くなっている。すなわち、第１封止部４Ｆの短手方向の幅は、導体板２の一方の面２Ｆの垂線方向において、導体板２の一方の面２Ｆから離れるにしたがって狭くなっている。このように、中心部４Ｃ１と上面部４Ｕの側面形状を台形にしているので、従来のように断面形状を長方形にした場合と比べて、樹脂の使用量を削減でき、第１封止部４Ｆと第２封止部４Ｂとを同じ体積に調整できる。また、金型の抜けが良くなり金型が劣化しにくくなるので、金型の長寿命化が可能となる。上面４Ｓは、導体板２，３と平行である。上面部４Ｕは、中心部４Ｃ１の上面に、長手方向の両端部の面４Ｔ１，４Ｔ２を除く全面に一体成型されている。
【００３５】
第２封止部４Ｂは、中心部４Ｃ２と、下面部４Ｄから成り、導体板２の他方の面２Ｂ、及び導体板３の他方の面３Ｂを封止（被覆）するよう、第１封止部４Ｆに一体成型されている。中心部４Ｃ２は、板状で側面が台形状である。下面部４Ｄは、板状で側面が台形状であり、底面４Ｍの短手方向の幅Ｗ４が導体板２，３の幅Ｗ２よりも若干広くなっている。すなわち、第２封止部４Ｂの短手方向の幅は、導体板２の他方の面２Ｂの垂線方向において、導体板２の他方の面２Ｂから離れるにしたがって狭くなっている。このように、中心部４Ｃ２と下面部４Ｄの側面形状を台形にしているので、従来のように断面形状を長方形にした場合と比べて、金型の抜けが良くなり金型が劣化しにくくなるので、金型の長寿命化が可能となる。下面部４Ｄの底面４Ｍは、導体板２，３と平行である。下面部４Ｄは、中心部４Ｃ２の上面に、短手方向の両端部の面４Ｔ３，４Ｔ４を除く全面に一体成型されている。
【００３６】
なお、本例では、第１封止部４Ｆと第２封止部４Ｂは、同一材料で同時に一体成型されている。
【００３７】
樹脂４を上記のような形状に形成することで、第１封止部４Ｆと第２封止部４Ｂは、体積が等しく、導体板２，３の長手方向（長片方向）に均一に形成されている。
【００３８】
ここで、中心部４Ｃ１，４Ｃ２の端部の面４Ｔ１，４Ｔ２，４Ｔ３，４Ｔ４は、第１封止部４Ｆと第２封止部４Ｂの体積を等しくするための調整部分として形成されている。
【００３９】
上面４Ｓの幅Ｗ３は底面４Ｍの幅Ｗ４よりも小さく、さらに両端部の面４Ｔ１，４Ｔ２が形成されているため、上面部４Ｕの長手方向の長さは下面部４Ｄの長さよりも短い。そのため、ダイオードチップ１０５が発熱した際に、より温度上昇が大きい上面部４Ｕは、中心部４Ｃ１から上面４Ｓ側ほど、樹脂の量が少なくなる。このように、樹脂の量が少ないほど、熱による変形量を小さくできるため、本発明では、上面４Ｓの変形量は底面４Ｍの変形量よりも小さくできる。また、両端部の面４Ｔ１，４Ｔ２の部分は、他の部分よりも樹脂量が少ないので、上面部４Ｕが変形したとしてもこの部分（すなわち、中心部４Ｃ１，４Ｃ２の端部）は変形せず、中心部４Ｃ１，４Ｃ２が端子２Ｔ，３Ｔを押圧することを防止できる。そのため、ダイオードチップ５が発熱した際に、スティックダイオード１全体が、従来のスティックダイオード１０１のように上に凸に変形することが防止できるので、底面４Ｍと放熱板（図３に示した太陽電池モジュール５１の周囲の枠５４）との密着性を損なわない。また、導体板２，３の変形を防止できるため、ダイオードチップ１０５の搭載面も平らに保つことができ、ダイオードチップ１０５の割れや半田の剥離を防止することができる。
【００４０】
このように第１封止部４Ｆと第２封止部４Ｂを上記のような形状に形成することで、一体成型された第１封止部４Ｆと第２封止部４Ｂの熱容量が等しくでき、ダイオードチップ５が発熱した際には第１封止部４Ｆと第２封止部４Ｂとの変形しようとする力の均衡がとれるので、結果的に樹脂４全体の変形が抑制される。したがって、取り付け性の低下やコストの増加が発生することがなく、ダイオードチップ５の発熱や夜間の冷却等の温度変化による樹脂４の変形を抑制できる。
【００４１】
なお、第１封止部４Ｆと第２封止部４Ｂとの体積を等しくする場合には、単位面積当たりの体積が等しくなるように成型することが、より好ましい。これにより、封止体の変形を抑制できる。
【００４２】
なお、樹脂４としては、エポキシ樹脂の使用が好ましい。エポキシ樹脂は、熱硬化性樹脂であり、成形時に熱によって軟化し化学反応により固化し、その後加熱しても軟化したり融けたりしないので、ダイオードチップ５の発熱により樹脂４の温度が上昇しても変形しにくく、樹脂４の変形を抑制することができる。
【００４３】
樹脂４としてエポキシ樹脂を使用する場合には、予めアフタベーキングを行っておくと良い。アフタベーキングは、熱硬化性樹脂を成形後、一定温度のもとに一定時間加熱する操作であり、加熱によって樹脂の硬化状態をさらに進めて、寸法安定性を向上することができる。
【００４４】
次に、スティックダイオードの内部構成の詳細について説明する。図５（Ａ）は、スティックダイオードの内部構造を示す正面拡大図である。図５（Ｂ）は、スティックダイオードの内部構造を示す側面拡大図である。導体板２及び導体板３は、長片状で銅などの金属板にメッキを施したものである。
【００４５】
導体板２において、端子２Ｔと反対側の端部には、凹部２Ｕが形成されている。凹部２Ｕは、コの字状の凹部２ＪとＣ字状（曲線状）の凹部２Ｄから成る。また、凹部２Ｕの各角部（コーナー）は弧状に形成されている。また、凹部２Ｕは全体を弧状（曲線状）に形成してもよい。
【００４６】
導体板３において、端子３Ｔと反対側の端部には、凸部３Ｊが形成されている。凸部３Ｊの各角部（コーナー）は弧状に形成されている。なお、凸部３Ｊは、その一部または全体を弧状（曲線状）に形成してもよい。
【００４７】
導体板３は、導体板２の側方にすき間９をあけて水平に対向して配置されている。すなわち、導体板２の凹部２Ｕ（凹部２Ｊ）の内側に、導体板３の凸部３Ｊが位置し、導体板２と導体板３が接触しないように配置されている。また、ダイオードチップ５の上面（カソード）に接合板７の接合面７Ａが半田により接合され、導体板３の凸部３Ｊに接合板７の接合面７Ｂが半田により接合されている。
【００４８】
接合板７は、両端部が凸型に折り曲げ加工され、両端に接合面７Ａと接合面７Ｂを備えている。接合板７は、銅などの金属板にメッキを施したものであり、ダイオードチップ５及び凸部３Ｊの幅Ｗ５よりも若干狭い幅Ｗ６である。
【００４９】
ここで、スティックダイオード１では、凹部２Ｕの内側に凸部３Ｊが位置するように構成するので、スティックダイオード１を幅方向（短手方向）にどこを切断しても、必ず断面には樹脂４内に導体板が存在する。これにより、導体板２と導体板３の対向部の強度を増すことができ、スティックダイオード１に曲げ応力が加わっても、樹脂４が折れるのを防止できる。
【００５０】
また、接合板７は、金属性の板材（金属板）なので、径の細いリードを使用した場合よりも強度を増すことができるので、スティックダイオード１に曲げ応力が加わっても、従来のスティックダイオード１０１のように樹脂１０４が折れるのを防止できる。
【００５１】
次に、スティックダイオード１において、銅製の導体板２，３と、エポキシ樹脂製の樹脂４と、では、導体板２，３の方が熱膨張係数が大きい。上記のように、熱膨張係数が樹脂４よりも大きく温度変化による変形量が大きい導体板２と導体板３の端部に凹部２Ｕと凸部３Ｊを形成することで、図１（Ｂ）に示した従来のスティックダイオード１０１のように金属板１０３，１０４の端部（対向部）が直線状であった場合と比較して、端部における導体板の幅方向の量が減る。つまり、導体板の端部の熱膨張による変形量が、従来のスティックダイオード１０１よりも少なくなる。これにより、導体板２と導体板３が熱膨張により変形しても樹脂４を押圧する力を従来よりも弱めることができ、樹脂４が割れるのを防止できる。このように、本発明のスティックダイオード１では、２つの導体板２，３の対向面を非直線状に形成することで、樹脂４の割れを抑制できる。
【００５２】
また、凹部２Ｕと凸部３Ｊの各角部を弧状にしたり、凹部２ＵにＣ形（の凹部２Ｄを設けたりすることで、熱膨張により導体板２または導体板３が樹脂４を押圧する力が加わっても、この力をさらに分散させることができる。したがって、樹脂４の割れを防止できるので、金属板から樹脂を剥がれにくくすることができる。
【００５３】
また、接合板７は、ダイオードチップ５に接合された金属性の板材なので、ダイオードチップ５の放熱板としても使用することができ、ダイオードチップ５の両面において放熱することができる。また、接合板７は、凸型に折り曲げ加工されているので、樹脂４の上面４Ｓの近傍に位置させることができ、放熱性を高めることができる。
【００５４】
次に、導体板２に接合されたダイオードチップ５の４つの角の周囲には、それぞれＬ字形のスリット（長孔）８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８Ｄが形成されている。このようにスリットを設けることで、ダイオードチップ５の発熱により導体板２が膨張しても、スリット８Ａ〜８Ｄでこの膨張を吸収できる。これにより、ダイオードチップ５に影響を与えることがなく、ダイオードチップ５の破損や半田剥がれを防止できる。
【００５５】
なお、ダイオードチップ５の周囲に設けるスリットは４つに限るものではなく、ダイオードチップ５の形状や発熱特性に応じて必要な数のスリットを設ければ良い。
【００５６】
次に、図２（Ａ），（Ｃ）に示すように、導体板２は、短手方向の幅が第１の幅Ｗ１で形成された幅狭部２Ｃと、第１の幅Ｗ１よりも狭い第２の幅Ｗ２で形成された幅広部２Ｒからなり、幅狭部２Ｃの大半の部分が端子２Ｔとされ、幅狭部２Ｃの一部と幅広部２Ｒが樹脂４で被覆されている。導体板３も、同様に、短手方向の幅が第１の幅Ｗ１で形成された幅狭部３Ｃと、第１の幅Ｗ１よりも狭い第２の幅Ｗ２で形成された幅広部３Ｒからなり、幅狭部３Ｃの大半の部分が端子３Ｔとされ、幅狭部３Ｃの一部と幅広部３Ｒが樹脂４で被覆されている。
【００５７】
導体板２の幅広部２Ｒの端部に長孔（貫通孔）２Ａが形成されている。導体板３は、幅広部３Ｒの端部に長孔（貫通孔）３Ａが形成されている。
【００５８】
樹脂４は、導体板２の幅広部２Ｒ，３Ｒと幅狭部２Ｃ，３Ｃの一部を被覆する。このように構成することで、端子２Ｔが幅Ｗ１の直線状である場合と比較して、第１封止部４Ｆと第２封止部４Ｂとを一体成型した部分の面積として図２及び図５に示す斜線部２ＳＨ、３ＳＨの部分が増加するため、樹脂４と端子２Ｔの接合強度が増し、樹脂４の温度が上昇または下降したときに、樹脂４を導体板２から剥がれにくくすることができる。導体板３についても、同様のことが言え、斜線部３ＳＨの部分の増加により樹脂を剥がれにくくすることができる。
【００５９】
また、導体板２の樹脂４から端子２Ｔが突出する部位の近傍である幅広部２Ｒの端部に長孔２Ａを設けることで、長孔２Ａを介して第１封止部４Ｆと第２封止部４Ｂが一体成型されるので、両者の剥離強度が増強され、樹脂４を導体板２から剥がれにくくすることができる。導体板３についても、同様のことが言える。
【００６０】
また、このように長穴２Ａ，３Ａを形成しているため、端子２Ｔ，３Ｔを半田付けする際に、端子２Ｔ，３Ｔからの熱を、幅広部２Ｒ，３Ｒの長穴２Ａ，３Ａよりもダイオードチップ５側やダイオードチップ５内に伝わりにくくすることができ、半田付け性が良好になる。
【００６１】
なお、ダイオードチップ５はメサ形に限るものではなく、プレーナ形や他の形のものも当然使用でき、放熱性を考慮してメサ形と同様に導体板２に取り付けると良い。
【００６２】
なお、上記の説明では、スティックダイオード１に使用する導体板２、導体板３、及び接合板７として、銅などの金属板を用いた場合について説明したが、これに限るものではなく、導電性を有するものであれば他のものでも良い。例えば、鉄、アルミニウム、グラファイト、導電性高分子なども適用可能である。
【符号の説明】
【００６３】
１，１０１…スティックダイオード ２，３…導体板 ２Ａ，２Ｈ，３Ａ，３Ｈ…長孔 ２Ｂ…他方の面 ２Ｃ，３Ｃ…幅狭部 ２Ｄ，２Ｊ，２Ｕ…凹部 ２Ｆ…一方の面 ２Ｒ，３Ｒ…幅広部 ２Ｔ，３Ｔ，１０２Ｔ，１０３Ｔ…端子 ３Ｂ…他方の面 ３Ｆ…一方の面 ３Ｊ…凸部 ４，１０４…樹脂 ４Ｂ，４Ｆ…封止部 ４Ｃ１，４Ｃ２…中心部 ４Ｄ…下面部 ４Ｍ…底面 ４Ｓ…上面 ４Ｔ１，４Ｔ２，４Ｔ３，４Ｔ４…面 ４Ｕ…上面部 ５，１０５…ダイオードチップ ６，１０６…ガラス ７…接合板 ８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８Ｄ…スリット ５１…太陽電池モジュール １０２，１０３…金属板 １０４Ｂ…第２封止部 １０４ＢＨ…裏面 １０４Ｆ…第１封止部 １０７…リード
【技術分野】
【０００１】
この発明は、太陽電池モジュールに接続するスティック状のダイオードの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１（Ａ）は、従来のスティックダイオードの斜視概観図であり、図１（Ｂ）は、従来のスティックダイオードの正面透視図であり、図１（Ｃ）は、従来のスティックダイオードの側面透視図である。
【０００３】
複数の太陽電池モジュールを直列接続したストリングには、通常、各太陽電池モジュールにバイパスダイオードを並列に接続する。また、複数のストリングを並列接続した太陽電池アレイには、通常、各ストリングに対して逆流防止ダイオードを直列に接続する。
【０００４】
従来、バイパスダイオードや逆流防止ダイオードの一種として、棒（スティック）状のスティックダイオードが使用されることがある。図１（Ａ）〜図１（Ｃ）に示すように、従来のスティックダイオード１０１は、一方の金属板（導体板）１０２にダイオードチップ１０５のアノードが半田により接合され、他方の金属板（導体板）１０３に径の小さなリード１０７を介してダイオードチップ１０５のカソードが接続されている。ダイオードチップ１０５は、絶縁のために周囲をガラス１０６で封止されている。金属板１０２と金属板１０３は、所定の間隔で（すき間１０９をあけて）平面状の側面を対向して配置されている。金属板１０２、金属板１０３、ダイオードチップ１０５、及びリード１０７は、絶縁性を有する樹脂（封止体）１０４により封止されて、樹脂１０４の両端から端子１０２Ｔと端子１０３Ｔが突出している。樹脂１０４は、直方体型に成形されている。
【０００５】
従来のスティックダイオードには、絶縁性を有する樹脂に金属板が埋め込まれ、リード線の接続部だけが露出した構成のものもあった（特許文献１参照。）。
【０００６】
スティックダイオード１０１は、金属板１０２のダイオードチップ１０５が接合された面と反対側の面を封止（被覆）する樹脂１０４の裏面１０４ＢＨを、太陽電池モジュールや金属板等の放熱板に密着させ、端子１０２Ｔの孔１０２Ｈと端子１０３Ｔの孔１０３Ｈにボルトなどを挿入して取り付ける。太陽電池モジュールが発電しているときにダイオードチップ１０５に電流が流れるとダイオードチップ１０５は発熱するが、この熱を放熱板から放熱することでスティックダイオード１０１が過熱するのを抑制できる。特許文献１に記載のスティックダイオード（太陽電池用接続具）も同様に、太陽電池モジュールに密着させて取り付けることで、過熱を抑制できる。
【０００７】
ここで、樹脂１０４は、金属板１０２，１０３の周囲に一体的に成型したものであるが、以下の説明では便宜上、図１（Ｃ）において一点鎖線Ｌ１０１よりも上側を封止する樹脂１０４を第１封止部１０４Ｆと称し、一点鎖線Ｌ１０１よりも下側を封止する樹脂１０４を第２封止部１０４Ｂと称する。
【０００８】
樹脂は、その量が多くなると、冷却時の収縮量や過熱時の膨張量が大きくなることが知られているが、スティックダイオード１０１では、ダイオードチップ１０５とリード１０７を封止（被覆）する第１封止部１０４Ｆの方が、第２封止部１０４Ｂよりも樹脂量が多くなっていた。そのため、スティックダイオード１０１では、ダイオードチップ１０５が発熱すると、第１封止部１０４Ｆが第２封止部１０４Ｂよりも大きく膨張し、樹脂１０４全体として、上に凸（図１（Ｃ）に示す矢印Ｙ１０１の方向）に変形することがあった。また、夜間等にスティックダイオード１０１が冷却されると、第１封止部１０４Ｆの収縮量が第２封止部１０４Ｂよりも大きいため、下に凸（図１（Ｃ）に示す矢印Ｙ１０２の方向）に変形することがあった。このように樹脂１０４が変形すると、スティックダイオード１０１が太陽電池モジュールと密着しなくなるので、放熱効率が低下するという問題があった。さらに、樹脂１０４が膨張や収縮を繰り返すことで、反り（変形）方向が変わるので、ダイオードチップ１０５にストレスが加わり、ダイオードチップ１０５が割れたり、ダイオードチップ１０５を接合する半田が金属板１０２から剥がれたりするなどの問題があった。
【０００９】
このような問題に対して、従来、半導体チップの封止樹脂の表面に金属板を取り付けて封止樹脂の膨張を矯正し、放熱効率を改善する半導体装置が開示されている（特許文献２参照）。この発明のように、スティックダイオードの樹脂１０４の表面に金属板を取り付けることで、封止体の変形を防止することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００６−１９５３２号公報
【特許文献２】特開２００３−２４３５９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、封止体に金属板を取り付けると、スティックダイオードの重量や厚みが増加して取り付け性が低下したり、材料と製造工程が増えるのでコストが増加したりするという問題が発生する。
【００１２】
そこで、この発明は、取り付け性の低下やコストの増加が発生することがなく、温度変化による樹脂の変形を抑制して、ダイオードチップにストレスが加わるのを抑制できるスティックダイオードを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
（１）この発明のスティックダイオードは、第１導体板の側方に第２導体板が水平に対向して配置され、第１導体板の一方の面にはダイオードチップが接合され、ダイオードチップと第２導体板は導電性接合体により接合されている。第１導体板の一方の面、第２導体板の一方の面、ダイオードチップ、及び導電性接合体は、第１封止部により封止されている。第１導体板の他方の面及び第２導体板の他方の面は第２封止部により封止されている。第１封止部は第２封止部と接合している。第１封止部と第２封止部は、体積が等しく形成されている。
【００１４】
この構成においては、スティックダイオードは、封止体の第１封止部と第２封止部の体積が等しく形成されているので、第１封止部と第２封止部の熱容量が等しくなる。また、第１封止部は第２封止部と接合して一体となっており、ダイオードチップの発熱や夜間等の冷却による第１封止部と第２封止部の変形量がほぼ等しいため、封止体全体の熱による膨張量や冷却による収縮量が均等になる。したがって、ダイオードチップの発熱や夜間等の冷却等の温度変化により封止体全体が変形するのを防止できる。そのため、ダイオードチップへのストレスが軽減し、ダイオードチップの割れや劣化を防止することができる。また、部品を追加することなく、封止体の体積を調整しているのみであり、取り付け性の低下やコストの増加が発生することがない。
【００１５】
（２）上記発明のスティックダイオードにおいて、凸型に折り曲げ加工された金属板から成り、ダイオードチップと、第２導体板の一方の面を接合する導電性接合体を備えている。
【００１６】
この構成においては、第２導体板とダイオードチップを電気的に接続する導電性接合体をダイオードチップの放熱板としても使用できる。ダイオードチップは、両面に金属板が接合されているので、放熱性が良くなり、熱による封止体の変形を抑制できる。また、金属板は、凸型に折り曲げ加工されているので、金属板の一部は第１封止部の表面に近い部分に位置し、外気により冷却されやすくなる。したがって、封止体の温度上昇を抑制できるので、封止体の変形を確実に防止できる。
【００１７】
（３）上記発明のスティックダイオードにおいて、第１封止部と第２封止部は、第１導体板及び第２導体板において封止体により封止されている部位の端部に形成された貫通孔を介してさらに接合されている。
【００１８】
この構成においては、封止体の両端部は、温度変化による変形量が最も大きくなる部分であるが、第１封止部と第２封止部がこの貫通孔を介して接合されているので、ダイオードチップの発熱や夜間等の冷却による封止体の変形を抑制し、封止体が導体板から剥離するのを防止することができる。また、この貫通孔により、端子からの熱がスティックダイオード内部に伝わりにくくすることができ、内部温度の上昇を抑制することが出来、端子の半田付け性を良好にすることができる。
【００１９】
（４）第１導体板及び第２導体板は、第１の幅の部位と、それよりも狭い第２の幅の部位の一部と、を封止体で封止されている。
【００２０】
この構成においては、第１封止部と第２封止部の端部において、両者が接合する部分が増えるので、温度変化による封止体の変形や導体板からの剥離を防止することができる。
【００２１】
（５）第１封止部の短手方向の幅は、第１導体板の一方の面の垂線方向において、第１導体板の一方の面から離れるにしたがって狭くなる。
【００２２】
この構成においては、断面で見て第１封止部の上面部の幅が最も狭く形成されて用いられる樹脂の量が最も少ないため、上面部における温度変化による変形を抑制することができる。また、断面形状を長方形にした場合と比べて、樹脂の使用量を削減できるので、第１封止部と第２封止部の単位面積当たりの体積を等しくすることができる。また、断面形状を長方形にした場合と比べて、金型の抜けが良くなり金型が劣化しにくいので、金型寿命を長くすることができる。
【００２３】
（６）第２封止部の短手方向の幅は、第１導体板の他方の面の垂線方向において、第１導体板の他方の面から離れるにしたがって狭くなる。
【００２４】
この構成においては、断面形状を長方形にした場合と比べて、金型の抜けが良くなり金型が劣化しにくいので、金型寿命を長くすることができる。
【発明の効果】
【００２５】
この発明によれば、取り付け性の低下やコストの増加が発生することがなく、スティックダイオードの樹脂の温度変化による変形を抑制でき、これによりダイオードチップにストレスが加わるのを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１（Ａ）は、従来のスティックダイオードの斜視概観図であり、図１（Ｂ）は、従来のスティックダイオードの正面透視図であり、図１（Ｃ）は、従来のスティックダイオードの側面透視図である。
【図２】図２（Ａ）は、スティックダイオードの内部構造を示す正面図である。図２（Ｂ）は、スティックダイオードの内部構造を示す側面図である。図２（Ｃ）は、スティックダイオードの内部構造を示す背面図である。
【図３】スティックダイオードを太陽電池モジュールに取り付けた使用例を示す図である。
【図４】図４（Ａ）は、スティックダイオードの正面図である。図４（Ｂ）は、スティックダイオードの側面図である。図４（Ｃ）は、スティックダイオードの背面図である。図４（Ｄ）は、スティックダイオードの端子側から見た側面図である。
【図５】図５（Ａ）は、スティックダイオードの内部構造を示す正面拡大図である。図５（Ｂ）は、スティックダイオードの内部構造を示す側面拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図２（Ａ）は、スティックダイオードの内部構造を示す正面図である。図２（Ｂ）は、スティックダイオードの内部構造を示す側面図である。図２（Ｃ）は、スティックダイオードの内部構造を示す背面図である。
【００２８】
図３は、スティックダイオードを太陽電池モジュールに取り付けた使用例を示す図である。
【００２９】
まず、スティックダイオードの概略構成について説明する。図２に示すように、一方の導体板（第１導体板に相当）２にダイオードチップ５のアノードが半田により接合され、他方の導体板（第２導体板に相当）３に接合板（導電性接合体に相当）７を介してダイオードチップ５のカソードが接続される。導体板２は導体板３と水平に対向して配置される。ダイオードチップ５は、絶縁のために周囲をガラス６で封止されている。導体板２、導体板３、ダイオードチップ５、及び接合板７は、絶縁性を有する樹脂（封止体）４（図２において点線で示す）により封止されて、樹脂４の両端から端子２Ｔと端子３Ｔが突出している。端子２Ｔには長孔２Ｈが形成され、端子３Ｔには長孔３Ｈが形成されている。長孔２Ｈと長孔３Ｈは、スティックダイオード１を太陽電池モジュールに取り付けるときに使用する。スティックダイオード１は、放熱側の樹脂４の底面４Ｍ（平面）を、図３に示すように、太陽電池モジュール５１の周囲の枠５４や金属板等に密着させて取り付け、枠５４や金属板を放熱板として使用する。
【００３０】
なお、図３には、パワーコンディショナ６１に接続された太陽電池モジュール５１にスティックダイオード１を並列接続した例を示している。
【００３１】
本発明では、ダイオードチップ５の発熱や夜間等の冷却による樹脂（封止体）４の変形を抑制するために、樹脂４を以下のように形成する。すなわち、２つの導体板２，３の一方の面を封止する樹脂（後述する第１封止部４Ｆ）と、２つ導体板２，３の他方の面を封止する樹脂（後述する第２封止部４Ｂ）の体積を等しくし、より好ましくは両者の単位面積当たりの体積を等しくし、２つの導体板２，３の長片方向に均一に形成する。
【００３２】
次に、樹脂４の具体的な構成（形状）について説明する。図４（Ａ）は、スティックダイオードの正面図である。図４（Ｂ）は、スティックダイオードの側面図である。図４（Ｃ）は、スティックダイオードの背面図である。図４（Ｄ）は、スティックダイオードの端子側から見た側面図である。
【００３３】
樹脂４は、導体板２，３の周囲に一体的に成型したものであるが、以下の説明では便宜上、図４（Ｄ）に示す中心線Ｃ１よりも上（図４（Ｂ）に示す中心線Ｃ２よりも左）のダイオードチップ５（不図示）を搭載している側の樹脂４を第１封止部４Ｆと称し、図４（Ｄ）に示す中心線Ｃ１よりも下（図４（Ｂ）に示す中心線Ｃ２よりも右）の放熱板に密着させる側の樹脂４を第２封止部４Ｂと称する。ダイオードチップ５と接合板７が配置される分、第１封止部の高さは第２封止部の高さよりも高くなる。
【００３４】
第１封止部４Ｆは、中心部４Ｃ１と、上面部４Ｕから成り、導体板２の一方の面２Ｆ、導体板３の一方の面３Ｆ、ダイオードチップ５、及び接合板７を封止（被覆）する。中心部４Ｃ１は、板状で側面が台形である。上面部４Ｕは、板状で側面が台形状であり、上面部４Ｕの上面４Ｓの短手方向の幅Ｗ３が導体板２，３の幅Ｗ２よりも若干狭くなっている。すなわち、第１封止部４Ｆの短手方向の幅は、導体板２の一方の面２Ｆの垂線方向において、導体板２の一方の面２Ｆから離れるにしたがって狭くなっている。このように、中心部４Ｃ１と上面部４Ｕの側面形状を台形にしているので、従来のように断面形状を長方形にした場合と比べて、樹脂の使用量を削減でき、第１封止部４Ｆと第２封止部４Ｂとを同じ体積に調整できる。また、金型の抜けが良くなり金型が劣化しにくくなるので、金型の長寿命化が可能となる。上面４Ｓは、導体板２，３と平行である。上面部４Ｕは、中心部４Ｃ１の上面に、長手方向の両端部の面４Ｔ１，４Ｔ２を除く全面に一体成型されている。
【００３５】
第２封止部４Ｂは、中心部４Ｃ２と、下面部４Ｄから成り、導体板２の他方の面２Ｂ、及び導体板３の他方の面３Ｂを封止（被覆）するよう、第１封止部４Ｆに一体成型されている。中心部４Ｃ２は、板状で側面が台形状である。下面部４Ｄは、板状で側面が台形状であり、底面４Ｍの短手方向の幅Ｗ４が導体板２，３の幅Ｗ２よりも若干広くなっている。すなわち、第２封止部４Ｂの短手方向の幅は、導体板２の他方の面２Ｂの垂線方向において、導体板２の他方の面２Ｂから離れるにしたがって狭くなっている。このように、中心部４Ｃ２と下面部４Ｄの側面形状を台形にしているので、従来のように断面形状を長方形にした場合と比べて、金型の抜けが良くなり金型が劣化しにくくなるので、金型の長寿命化が可能となる。下面部４Ｄの底面４Ｍは、導体板２，３と平行である。下面部４Ｄは、中心部４Ｃ２の上面に、短手方向の両端部の面４Ｔ３，４Ｔ４を除く全面に一体成型されている。
【００３６】
なお、本例では、第１封止部４Ｆと第２封止部４Ｂは、同一材料で同時に一体成型されている。
【００３７】
樹脂４を上記のような形状に形成することで、第１封止部４Ｆと第２封止部４Ｂは、体積が等しく、導体板２，３の長手方向（長片方向）に均一に形成されている。
【００３８】
ここで、中心部４Ｃ１，４Ｃ２の端部の面４Ｔ１，４Ｔ２，４Ｔ３，４Ｔ４は、第１封止部４Ｆと第２封止部４Ｂの体積を等しくするための調整部分として形成されている。
【００３９】
上面４Ｓの幅Ｗ３は底面４Ｍの幅Ｗ４よりも小さく、さらに両端部の面４Ｔ１，４Ｔ２が形成されているため、上面部４Ｕの長手方向の長さは下面部４Ｄの長さよりも短い。そのため、ダイオードチップ１０５が発熱した際に、より温度上昇が大きい上面部４Ｕは、中心部４Ｃ１から上面４Ｓ側ほど、樹脂の量が少なくなる。このように、樹脂の量が少ないほど、熱による変形量を小さくできるため、本発明では、上面４Ｓの変形量は底面４Ｍの変形量よりも小さくできる。また、両端部の面４Ｔ１，４Ｔ２の部分は、他の部分よりも樹脂量が少ないので、上面部４Ｕが変形したとしてもこの部分（すなわち、中心部４Ｃ１，４Ｃ２の端部）は変形せず、中心部４Ｃ１，４Ｃ２が端子２Ｔ，３Ｔを押圧することを防止できる。そのため、ダイオードチップ５が発熱した際に、スティックダイオード１全体が、従来のスティックダイオード１０１のように上に凸に変形することが防止できるので、底面４Ｍと放熱板（図３に示した太陽電池モジュール５１の周囲の枠５４）との密着性を損なわない。また、導体板２，３の変形を防止できるため、ダイオードチップ１０５の搭載面も平らに保つことができ、ダイオードチップ１０５の割れや半田の剥離を防止することができる。
【００４０】
このように第１封止部４Ｆと第２封止部４Ｂを上記のような形状に形成することで、一体成型された第１封止部４Ｆと第２封止部４Ｂの熱容量が等しくでき、ダイオードチップ５が発熱した際には第１封止部４Ｆと第２封止部４Ｂとの変形しようとする力の均衡がとれるので、結果的に樹脂４全体の変形が抑制される。したがって、取り付け性の低下やコストの増加が発生することがなく、ダイオードチップ５の発熱や夜間の冷却等の温度変化による樹脂４の変形を抑制できる。
【００４１】
なお、第１封止部４Ｆと第２封止部４Ｂとの体積を等しくする場合には、単位面積当たりの体積が等しくなるように成型することが、より好ましい。これにより、封止体の変形を抑制できる。
【００４２】
なお、樹脂４としては、エポキシ樹脂の使用が好ましい。エポキシ樹脂は、熱硬化性樹脂であり、成形時に熱によって軟化し化学反応により固化し、その後加熱しても軟化したり融けたりしないので、ダイオードチップ５の発熱により樹脂４の温度が上昇しても変形しにくく、樹脂４の変形を抑制することができる。
【００４３】
樹脂４としてエポキシ樹脂を使用する場合には、予めアフタベーキングを行っておくと良い。アフタベーキングは、熱硬化性樹脂を成形後、一定温度のもとに一定時間加熱する操作であり、加熱によって樹脂の硬化状態をさらに進めて、寸法安定性を向上することができる。
【００４４】
次に、スティックダイオードの内部構成の詳細について説明する。図５（Ａ）は、スティックダイオードの内部構造を示す正面拡大図である。図５（Ｂ）は、スティックダイオードの内部構造を示す側面拡大図である。導体板２及び導体板３は、長片状で銅などの金属板にメッキを施したものである。
【００４５】
導体板２において、端子２Ｔと反対側の端部には、凹部２Ｕが形成されている。凹部２Ｕは、コの字状の凹部２ＪとＣ字状（曲線状）の凹部２Ｄから成る。また、凹部２Ｕの各角部（コーナー）は弧状に形成されている。また、凹部２Ｕは全体を弧状（曲線状）に形成してもよい。
【００４６】
導体板３において、端子３Ｔと反対側の端部には、凸部３Ｊが形成されている。凸部３Ｊの各角部（コーナー）は弧状に形成されている。なお、凸部３Ｊは、その一部または全体を弧状（曲線状）に形成してもよい。
【００４７】
導体板３は、導体板２の側方にすき間９をあけて水平に対向して配置されている。すなわち、導体板２の凹部２Ｕ（凹部２Ｊ）の内側に、導体板３の凸部３Ｊが位置し、導体板２と導体板３が接触しないように配置されている。また、ダイオードチップ５の上面（カソード）に接合板７の接合面７Ａが半田により接合され、導体板３の凸部３Ｊに接合板７の接合面７Ｂが半田により接合されている。
【００４８】
接合板７は、両端部が凸型に折り曲げ加工され、両端に接合面７Ａと接合面７Ｂを備えている。接合板７は、銅などの金属板にメッキを施したものであり、ダイオードチップ５及び凸部３Ｊの幅Ｗ５よりも若干狭い幅Ｗ６である。
【００４９】
ここで、スティックダイオード１では、凹部２Ｕの内側に凸部３Ｊが位置するように構成するので、スティックダイオード１を幅方向（短手方向）にどこを切断しても、必ず断面には樹脂４内に導体板が存在する。これにより、導体板２と導体板３の対向部の強度を増すことができ、スティックダイオード１に曲げ応力が加わっても、樹脂４が折れるのを防止できる。
【００５０】
また、接合板７は、金属性の板材（金属板）なので、径の細いリードを使用した場合よりも強度を増すことができるので、スティックダイオード１に曲げ応力が加わっても、従来のスティックダイオード１０１のように樹脂１０４が折れるのを防止できる。
【００５１】
次に、スティックダイオード１において、銅製の導体板２，３と、エポキシ樹脂製の樹脂４と、では、導体板２，３の方が熱膨張係数が大きい。上記のように、熱膨張係数が樹脂４よりも大きく温度変化による変形量が大きい導体板２と導体板３の端部に凹部２Ｕと凸部３Ｊを形成することで、図１（Ｂ）に示した従来のスティックダイオード１０１のように金属板１０３，１０４の端部（対向部）が直線状であった場合と比較して、端部における導体板の幅方向の量が減る。つまり、導体板の端部の熱膨張による変形量が、従来のスティックダイオード１０１よりも少なくなる。これにより、導体板２と導体板３が熱膨張により変形しても樹脂４を押圧する力を従来よりも弱めることができ、樹脂４が割れるのを防止できる。このように、本発明のスティックダイオード１では、２つの導体板２，３の対向面を非直線状に形成することで、樹脂４の割れを抑制できる。
【００５２】
また、凹部２Ｕと凸部３Ｊの各角部を弧状にしたり、凹部２ＵにＣ形（の凹部２Ｄを設けたりすることで、熱膨張により導体板２または導体板３が樹脂４を押圧する力が加わっても、この力をさらに分散させることができる。したがって、樹脂４の割れを防止できるので、金属板から樹脂を剥がれにくくすることができる。
【００５３】
また、接合板７は、ダイオードチップ５に接合された金属性の板材なので、ダイオードチップ５の放熱板としても使用することができ、ダイオードチップ５の両面において放熱することができる。また、接合板７は、凸型に折り曲げ加工されているので、樹脂４の上面４Ｓの近傍に位置させることができ、放熱性を高めることができる。
【００５４】
次に、導体板２に接合されたダイオードチップ５の４つの角の周囲には、それぞれＬ字形のスリット（長孔）８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８Ｄが形成されている。このようにスリットを設けることで、ダイオードチップ５の発熱により導体板２が膨張しても、スリット８Ａ〜８Ｄでこの膨張を吸収できる。これにより、ダイオードチップ５に影響を与えることがなく、ダイオードチップ５の破損や半田剥がれを防止できる。
【００５５】
なお、ダイオードチップ５の周囲に設けるスリットは４つに限るものではなく、ダイオードチップ５の形状や発熱特性に応じて必要な数のスリットを設ければ良い。
【００５６】
次に、図２（Ａ），（Ｃ）に示すように、導体板２は、短手方向の幅が第１の幅Ｗ１で形成された幅狭部２Ｃと、第１の幅Ｗ１よりも狭い第２の幅Ｗ２で形成された幅広部２Ｒからなり、幅狭部２Ｃの大半の部分が端子２Ｔとされ、幅狭部２Ｃの一部と幅広部２Ｒが樹脂４で被覆されている。導体板３も、同様に、短手方向の幅が第１の幅Ｗ１で形成された幅狭部３Ｃと、第１の幅Ｗ１よりも狭い第２の幅Ｗ２で形成された幅広部３Ｒからなり、幅狭部３Ｃの大半の部分が端子３Ｔとされ、幅狭部３Ｃの一部と幅広部３Ｒが樹脂４で被覆されている。
【００５７】
導体板２の幅広部２Ｒの端部に長孔（貫通孔）２Ａが形成されている。導体板３は、幅広部３Ｒの端部に長孔（貫通孔）３Ａが形成されている。
【００５８】
樹脂４は、導体板２の幅広部２Ｒ，３Ｒと幅狭部２Ｃ，３Ｃの一部を被覆する。このように構成することで、端子２Ｔが幅Ｗ１の直線状である場合と比較して、第１封止部４Ｆと第２封止部４Ｂとを一体成型した部分の面積として図２及び図５に示す斜線部２ＳＨ、３ＳＨの部分が増加するため、樹脂４と端子２Ｔの接合強度が増し、樹脂４の温度が上昇または下降したときに、樹脂４を導体板２から剥がれにくくすることができる。導体板３についても、同様のことが言え、斜線部３ＳＨの部分の増加により樹脂を剥がれにくくすることができる。
【００５９】
また、導体板２の樹脂４から端子２Ｔが突出する部位の近傍である幅広部２Ｒの端部に長孔２Ａを設けることで、長孔２Ａを介して第１封止部４Ｆと第２封止部４Ｂが一体成型されるので、両者の剥離強度が増強され、樹脂４を導体板２から剥がれにくくすることができる。導体板３についても、同様のことが言える。
【００６０】
また、このように長穴２Ａ，３Ａを形成しているため、端子２Ｔ，３Ｔを半田付けする際に、端子２Ｔ，３Ｔからの熱を、幅広部２Ｒ，３Ｒの長穴２Ａ，３Ａよりもダイオードチップ５側やダイオードチップ５内に伝わりにくくすることができ、半田付け性が良好になる。
【００６１】
なお、ダイオードチップ５はメサ形に限るものではなく、プレーナ形や他の形のものも当然使用でき、放熱性を考慮してメサ形と同様に導体板２に取り付けると良い。
【００６２】
なお、上記の説明では、スティックダイオード１に使用する導体板２、導体板３、及び接合板７として、銅などの金属板を用いた場合について説明したが、これに限るものではなく、導電性を有するものであれば他のものでも良い。例えば、鉄、アルミニウム、グラファイト、導電性高分子なども適用可能である。
【符号の説明】
【００６３】
１，１０１…スティックダイオード ２，３…導体板 ２Ａ，２Ｈ，３Ａ，３Ｈ…長孔 ２Ｂ…他方の面 ２Ｃ，３Ｃ…幅狭部 ２Ｄ，２Ｊ，２Ｕ…凹部 ２Ｆ…一方の面 ２Ｒ，３Ｒ…幅広部 ２Ｔ，３Ｔ，１０２Ｔ，１０３Ｔ…端子 ３Ｂ…他方の面 ３Ｆ…一方の面 ３Ｊ…凸部 ４，１０４…樹脂 ４Ｂ，４Ｆ…封止部 ４Ｃ１，４Ｃ２…中心部 ４Ｄ…下面部 ４Ｍ…底面 ４Ｓ…上面 ４Ｔ１，４Ｔ２，４Ｔ３，４Ｔ４…面 ４Ｕ…上面部 ５，１０５…ダイオードチップ ６，１０６…ガラス ７…接合板 ８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８Ｄ…スリット ５１…太陽電池モジュール １０２，１０３…金属板 １０４Ｂ…第２封止部 １０４ＢＨ…裏面 １０４Ｆ…第１封止部 １０７…リード
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイオードチップが一方の面に接合された長片状の第１導体板と、
前記第１導体板の側方に前記第１導体板と水平に対向して配置され、前記ダイオードチップと接合された長片状の第２導体板と、
前記第１導体板の一方の面、前記第２導体板の一方の面、及び前記ダイオードチップを封止する第１封止部と、前記第１導体板の他方の面及び前記第２導体板の他方の面を封止し前記第１封止部と一体成型された第２封止部と、を有する封止体と、
を備え、
前記封止体は、前記第１封止部と前記第２封止部の体積が等しく形成されたスティックダイオード。
【請求項２】
凸型に折り曲げ加工された金属板から成り、前記ダイオードチップと、前記第２導体板の一方の面を接合する導電性接合体を備えた請求項１に記載のスティックダイオード。
【請求項３】
前記第１導体板及び前記第２導体板は、前記封止体により封止されている部位の端部にそれぞれ貫通孔を備え、前記第１封止部と前記第２封止部とが、さらに前記貫通孔を介して接合された請求項１または２に記載のスティックダイオード。
【請求項４】
前記第１導体板及び前記第２導体板は、第１の幅で形成され、一方の端部が前記第１の幅よりも狭い第２の幅で形成され、前記第２の幅で形成された端部の一部が、前記封止体から突出した請求項１乃至３のいずれかに記載のスティックダイオード。
【請求項５】
前記第１封止部の短手方向の幅は、前記第１導体板の一方の面の垂線方向において、前記第１導体板の一方の面から離れるにしたがって狭くなる請求項１乃至４のいずれかに記載のスティックダイオード。
【請求項６】
前記第２封止部の短手方向の幅は、前記第１導体板の他方の面の垂線方向において、前記第１導体板の他方の面から離れるにしたがって狭くなる請求項１乃至５のいずれかに記載のスティックダイオード。
【請求項１】
ダイオードチップが一方の面に接合された長片状の第１導体板と、
前記第１導体板の側方に前記第１導体板と水平に対向して配置され、前記ダイオードチップと接合された長片状の第２導体板と、
前記第１導体板の一方の面、前記第２導体板の一方の面、及び前記ダイオードチップを封止する第１封止部と、前記第１導体板の他方の面及び前記第２導体板の他方の面を封止し前記第１封止部と一体成型された第２封止部と、を有する封止体と、
を備え、
前記封止体は、前記第１封止部と前記第２封止部の体積が等しく形成されたスティックダイオード。
【請求項２】
凸型に折り曲げ加工された金属板から成り、前記ダイオードチップと、前記第２導体板の一方の面を接合する導電性接合体を備えた請求項１に記載のスティックダイオード。
【請求項３】
前記第１導体板及び前記第２導体板は、前記封止体により封止されている部位の端部にそれぞれ貫通孔を備え、前記第１封止部と前記第２封止部とが、さらに前記貫通孔を介して接合された請求項１または２に記載のスティックダイオード。
【請求項４】
前記第１導体板及び前記第２導体板は、第１の幅で形成され、一方の端部が前記第１の幅よりも狭い第２の幅で形成され、前記第２の幅で形成された端部の一部が、前記封止体から突出した請求項１乃至３のいずれかに記載のスティックダイオード。
【請求項５】
前記第１封止部の短手方向の幅は、前記第１導体板の一方の面の垂線方向において、前記第１導体板の一方の面から離れるにしたがって狭くなる請求項１乃至４のいずれかに記載のスティックダイオード。
【請求項６】
前記第２封止部の短手方向の幅は、前記第１導体板の他方の面の垂線方向において、前記第１導体板の他方の面から離れるにしたがって狭くなる請求項１乃至５のいずれかに記載のスティックダイオード。
【図２】
【図３】
【図５】
【図１】
【図４】
【図３】
【図５】
【図１】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−２４９４１４（Ｐ２０１１−２４９４１４Ａ）
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１１８５６７（Ｐ２０１０−１１８５６７）
【出願日】平成２２年５月２４日（２０１０．５．２４）
【出願人】（０００１４４３９３）株式会社三社電機製作所 (95)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月２４日（２０１０．５．２４）
【出願人】（０００１４４３９３）株式会社三社電機製作所 (95)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]