梱包ケース
【課題】凸凹な面によって形成された半導体装置に対して、緩衝材あるいはフィルムなどを用いることなく、衝撃等の外力から保護するができる梱包ケースを提供する。
【解決手段】梱包ケース１は、凸凹な面によって形成された半導体装置４を収納し、半導体装置４の端面を挿入できるように、梱包ケース１の底面に対して垂直に、梱包ケース１の内部に対をなして形成された仕切り溝２ａおよび２ｂと、半導体装置４の端面を保持する保持部材３ａおよび３ｂ、とを備え、梱包ケース１の底面に設置される保持部材３ａはポリエチレンフォームによって形成されており、保持部材３ａおよび３ｂは、それぞれ梱包ケース１の底面および上蓋５に取り付けられる。
【解決手段】梱包ケース１は、凸凹な面によって形成された半導体装置４を収納し、半導体装置４の端面を挿入できるように、梱包ケース１の底面に対して垂直に、梱包ケース１の内部に対をなして形成された仕切り溝２ａおよび２ｂと、半導体装置４の端面を保持する保持部材３ａおよび３ｂ、とを備え、梱包ケース１の底面に設置される保持部材３ａはポリエチレンフォームによって形成されており、保持部材３ａおよび３ｂは、それぞれ梱包ケース１の底面および上蓋５に取り付けられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池等の半導体装置を梱包するための梱包ケースに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体装置の生産量が増大するに伴い、半導体装置を大量に輸送することが要求されている。半導体装置を大量に輸送するためには、半導体装置の生産性を下げることなく、半導体装置を作業性よく梱包および開梱することができ、かつ輸送中に半導体装置に破損、割れ等が発生しないことが必要条件となる。しかし、半導体装置は、半導体基板上に凹凸を形成する層が設けられているため、複数個重ねて収容する場合、振動や衝撃等の外力によって割れ等が生じる場合がある。
【０００３】
従来、摩擦、振動あるいは落下等の外力により変形や破損が生じやすい半導体装置のような被梱包物品を輸送する場合、その梱包方法としては次のような方法があった。
【０００４】
特許文献１は、積層した複数枚の半導体装置を薄いフィルム状に形成した有機材料等で覆うことによって、半導体装置を保護・固定する方法（シュリンク方式）を示している。
【０００５】
図６に基づいて、シュリンク方式による梱包方式を説明する。図６は、梱包ケースの概略構成を示す断面図である。図６に示すように、シュリンク方式の梱包では、外装箱６１の中に被梱包物品の基本形状を有する空気マット６２が収容されている。そして、積層した複数枚の半導体装置６３が空気マット６２の凹部に収められる。複数枚の半導体装置６３上には、空気マット６２と接していない部分を保護する第２の空気マット６４が載置される。このように、積層した複数枚の半導体装置６３の周囲を空気マット６２・６４によって囲むことにより、外部の衝撃等から半導体装置６３を保護している。
【０００６】
特許文献２は、成型した硬質のプラスチック等のトレーに、積層した複数枚の半導体装置（積層した複数枚の半導体装置をさらに緩衝材等で覆う場合もある）をその主面がトレー底面に対して垂直になるように収納する積層トレー方式が知られている。図７に基づいて、積層トレー方式による梱包方式を説明する。図７は、梱包ケースの概略構成を示す断面図である。図７に示すように、積層トレー方式の梱包では、積層した複数枚の半導体装置７１が、その主面を外装箱７２の底面に対して垂直にして収容されている。そして、二枚の板状のスペーサ７３が、積層した複数枚の半導体装置７１と外装箱７２の間に、積層した複数枚の半導体装置７１の主面とスペーサ７３の主面とが対向するように挿入されている。その位置にスペーサ７３を挿入することにより、積層した複数枚の半導体装置７１が外装箱７２の内部で動くスペースをなくしている。従って、外部から振動が与えられた場合に、積層した複数枚の半導体装置７１が勢いよく外装箱７２の側面にぶつかることもなく、その結果、積層した複数枚の半導体装置７１を外部からの衝撃・振動等から保護することができる。
【０００７】
特許文献３は、積層した複数枚の半導体装置を緩衝材で覆い、個装ケースに収納する方法（個装ケース収納方式）を示している。個装ケース収納方式は、変形や破損が発生しやすい被梱包物品を複数枚積層して梱包する場合に、被梱包物品より大きい平面サイズを有する剛性のある平板を準備し、その平板上に複数枚の被梱包物品を積層し、これを収納袋内に収納して真空パッキングする方法である。
【０００８】
あるいは、変形や破損が発生しやすい半導体装置のような被梱包物品を輸送する梱包方法として、成型した硬質プラスチック等のトレーに半導体装置を１枚ずつ収納する枚葉トレー方式が知られている。
【０００９】
このように、半導体装置の梱包方式には様々な種類があり、これらの方法を組み合わせた梱包方法等も知られている。
【００１０】
半導体装置の代表例である結晶シリコン太陽電池セル８０について、図８に基づいて説明する。図８は、梱包ケースに収容される結晶シリコン太陽電池セル８０の構成を示す断面図である。結晶シリコン太陽電池セル８０は、受光面電極８１と、半導体基板８２と、裏面コンタクト用電極８３と、受光面電極８１が埋め込まれた表面層８４と、裏面コンタクト用電極８３が埋め込まれた裏面層８５と、を備える。受光面電極８１は、半導体基板８２の上面（太陽光を受光する側の面）に形成された表面層８４に埋め込まれ、受光面電極８１の一部は表面層８４の上面から突出している。裏面コンタクト用電極８３は半導体基板８２の下面に形成された裏面層８５に埋め込まれ、裏面コンタクト用電極８３の一部は裏面層８５の下面から突出している。従って、結晶シリコン太陽電池セル８０は表裏面とも平滑ではなく、凸凹な面によって形成されている。
【特許文献１】特開２００３−３４３６３号公報（２００３年２月４日公開）
【特許文献２】特開２００５−２４３９７１号公報（平成１７年９月８日（２００５．９．８））
【特許文献３】特開２００４−２６９０２６号公報（２００４年９月３０日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記従来の構成では、梱包時または輸送時に半導体装置が破損してしまうという問題が生じていた。
【００１２】
具体的には、近年の半導体装置の薄型化に伴い、半導体装置の半導体基板厚さはより薄くなっており、そのため半導体装置の半導体基板に反りが発生しやすくなり、また半導体装置は応力に対してより脆弱となっている。このため、振動や衝撃、落下等の外力によって半導体装置に割れ等の破損が発生する頻度が多くなっている。
【００１３】
特に、電極等の部品を平板状の半導体基板表面に備える太陽電池セルのような半導体装置の場合、表面が凹凸のある構造であるため、複数枚積層して梱包することにより外部からの振動、衝撃等に対し半導体装置に割れが生じやすくなっている。また、半導体装置の厚さに僅かなバラツキがあっても、その半導体装置を積層することによって積層厚さに大きな差が生じ、積層物と梱包ケースの大きさにミスマッチが生じ、それによって半導体装置に負荷がかかり割れが生じやすくなるという問題があった。図９（ａ）〜（ｃ）に示す積層トレー方式の梱包ケースを例にその問題を説明する。積層物と梱包ケースの大きさにミスマッチが生じると、例えば、厚みのある積層物が梱包された場合（図９（ａ））、積層物は梱包ケースの中で動くスペースがない。従って、積層物は外部から受ける衝撃によって動くことがなく、梱包ケース（あるいはスペーサ）との衝突による割れが生じにくい。あるいは、通常の厚みを有した積層物が梱包された場合（図９（ｂ））、積層物と梱包ケースの間に挿入されたスペーサが積層物の動きを抑制し、積層物は外部から受ける衝撃によって動くことがなく、梱包ケース（あるいはスペーサ）との衝突による割れが生じにくい。しかし、薄い厚みの積層物が梱包された場合（図９（ｃ））、積層物とスペーサの間に隙間が生じ、積層物は、外部から受ける衝撃によって勢いよく梱包ケース（あるいはスペーサ）とぶつかってしまい、その結果、積層物に割れが生じやすくなる。
【００１４】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、半導体基板上に凹凸層が形成された半導体装置を振動および衝撃等の外力から保護することにより、梱包作業及び輸送時における半導体装置の破損を抑制することができる梱包ケースを実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明に係る梱包ケースは、上記課題を解決するために、凸凹な面によって形成された半導体装置を収納する梱包ケースにおいて、該半導体装置の端面を挿入できるように、該梱包ケースの底面に対して垂直に、該梱包ケースの内部に対をなして形成された仕切り溝と、該半導体装置の端面を保持する保持部材、とを備え、該梱包ケースの底面に設置される該保持部材はポリエチレンフォームによって形成されていることを特徴としている。
【００１６】
前記の構成によれば、凸凹な面によって形成された半導体装置の端面が前記仕切り溝に挿入・収納され、さらに保持部材が半導体装置の他の端面を保持し、また、前記梱包ケースの底面に配置された前記保持部材は、衝撃を低減するための高い緩衝力に優れ、かつ前記半導体装置による常時荷重に対し体積収縮をおこさないポリエチレンフォームによって形成されていることにより、振動および衝撃等の外力から半導体装置をより好適に保護することができるという効果を奏する。
【００１７】
本発明に係わる梱包ケースは、前記保持部材が前記梱包ケースの底面および上蓋に設置されることが好ましい。
【００１８】
前記の構成によれば、前記保持部材が、前記梱包ケースの底面および上蓋から前記半導体装置の端面を保持することにより、振動および衝撃等の外力から半導体装置をより好適に保護することができるというさらなる効果を奏する。
【００１９】
本発明に係わる梱包ケースは、前記ポリエチレンフォームの圧縮応力が４５〜１８０ｋＰａ、永久圧縮歪が１０％以下であることが好ましい。
【００２０】
前記の構成によれば、この条件における前記ポリエチレンフォームは、特に衝撃を低減するための高い緩衝力に優れ、かつ、前記半導体装置による常時荷重に対し、体積収縮をおこさないため、半導体装置をより好適に保護することができるというさらなる効果を奏する。
【００２１】
本発明に係わる梱包ケースは、前記半導体装置が太陽電池セルであることが好ましい。
【００２２】
前記の構成によれば、太陽電池セルは、とくに表面が凹凸のある構造を有しており、複数枚積層して梱包することにより外部からの振動、衝撃等に対し半導体装置に割れが生じやすく、従って前記梱包ケースを用いてより好適に保護することができるというさらなる効果を奏する。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る梱包ケースは、以上のように、凸凹な面によって形成された半導体装置を収納する梱包ケースにおいて、該半導体装置の端面を挿入できるように、該梱包ケースの底面に対して垂直に、該梱包ケースの内部に対をなして形成された仕切り溝と、該半導体装置の端面を保持する保持部材、とを備え、該梱包ケースの底面に設置される該保持部材はポリエチレンフォームによって形成されていることを特徴としているため、振動および衝撃等の外力から半導体装置を保護し、梱包作業および輸送時における半導体装置の破損を抑制することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明の実施の形態について図面を参照し説明する。
【００２５】
本実施の形態に係る梱包ケースは、図１ないし図３によって説明される。すなわち、図１ないし図３は、それぞれ、本実施の形態に係る梱包ケース１の平面断面図、正面断面図、側面断面図を示す。
【００２６】
本実施の形態に係る梱包ケース１を図１ないし図３に基づいて説明する。梱包ケース１は、仕切り溝２ａ、２ｂおよび２ｃと、側面６ａおよび６ｂと、保持部材３ａと、保持部材３ｂを有する上蓋５と、を備える。側面６ａは、梱包ケース１の一側面を構成している。側面６ｂは、梱包ケース１の内部に、側面６ａと平行に配設されている。仕切り溝２ａは、側面６ａ上に、かつ梱包ケース１の内側に形成されている。仕切り溝２ｂは、側面６ｂ上に、かつ側面６ａに対向する面上に形成されている。仕切り溝２ｃは、側面６ｂ上に、かつ仕切り溝６ｂと反対側の面上に形成されている。そして、仕切り溝２ａないし２ｃは、梱包ケース１の底面に対して垂直に、側面６ａおよび６ｂの上端から下端まで形成されている。また、仕切り溝２ａおよび２ｂは、側面６ａおよび６ｂ上の相対する位置に、一対の関係を保ちつつ、所定の間隔をもって複数形成されている。仕切り溝２ｃは、仕切り溝２ｂと表裏対称に、側面６ｂ上に形成されている。
【００２７】
梱包ケース１の底面には細長い板状の保持部材３ａが設置されている。本実施の形態では、図１に示すように、保持部材３ａは、側面６ａと側面６ｂとの間に２箇所設けられている。さらに、仕切り溝２ｃと対向する位置に配設された図示しない側面と側面６ｂとの間には、２つの保持部材３ａ（１つは図示せず）が設けられている。そして、側面６ａおよび６ｂの間に設置された保持部材３ａは、側面６ａおよび６ｂからほぼ等しい距離に、側面６ａおよび６ｂに対して垂直に、側面６ａが隣接する梱包ケース１の一方の側面から他方の側面に至るまで取り付けられている。仕切り溝２ｃと対向する位置に配設された図示しない側面と側面６ｂとの間の保持部材３ａも、同様に取り付けられている。
【００２８】
梱包ケース１には、図２および図３に示すように、保持部材３ｂを有する上蓋５が取り付けられている。本実施の形態においては、保持部材３ｂは、梱包ケース１の底面に設置された保持部材３ａに対応する位置に、側面６ａおよび６ｂと垂直に、そして側面６ａおよび６ｂからほぼ等しい距離に２箇所設置されている。
【００２９】
半導体装置４の代表例である結晶シリコン太陽電池セル４０について、図４に基づいて説明する。図４は、梱包ケース１に収容される半導体装置４の代表例である結晶シリコン太陽電池セル４０の構成を示す断面図である。結晶シリコン太陽電池セル４０は、受光面電極４１と、半導体基板４２と、裏面コンタクト用電極４３と、受光面電極４１が埋め込まれた表面層４４と、裏面コンタクト用電極４３が埋め込まれた裏面層４５とを備える。受光面電極４１は、半導体基板４２の上面（太陽光を受光する側の面）に形成された表面層４４に埋め込まれ、受光面電極４１の一部は表面層４４の上面から突出している。裏面コンタクト用電極４３は、半導体基板４２の下面に形成された裏面層４５に埋め込まれ、裏面コンタクト用電極４３の一部は裏面層４５の下面から突出している。従って、結晶シリコン太陽電池セル４０は表裏面とも平滑ではなく、凸凹な面によって形成されている。
【００３０】
なお、半導体装置における受光面電極４１あるいは裏面コンタクト用電極４３としては、アルミニウム、銀などからなる金属電極、銅、銀、ハンダなどからなる配線された電極、酸化錫や酸化亜鉛などの透明導電性金属酸化物などが挙げられる。
【００３１】
上記構成において、半導体装置４が梱包ケース１に収納される際の動作を、図１ないし図３に基づき説明すると、以下の通りである。
【００３２】
まず、半導体装置４を複数個重ね合わせてスタック状にする。スタック状になった半導体装置４の主面を梱包ケース１の底面に対して垂直に向ける。この状態で半導体装置４を梱包ケース１に収納するが、上記説明したように、梱包ケース１の側面６ａおよび６ｂには、仕切り溝２ａおよび２ｂが梱包ケースの底面に対して垂直に形成されている。また、仕切り溝２ａおよび２ｂは、側面６ａおよび６ｂ上の相対する位置に、一対の関係を保ちつつ、所定の間隔をもって複数形成されている。その一対の関係を保った仕切り溝２ａおよび２ｂに、スタック状になった半導体装置４の両端を挿入する。
【００３３】
上記説明したように、梱包ケース１の底面には、側面６ａと６ｂの間に保持部材３ａが２箇所設置されている。スタック状になった半導体装置４の下側端面が梱包ケース１の底面付近まで挿入されると、半導体装置４の下側端面は保持部材３ａに接触し、保持部材３ａの上に載置される。このようにして、スタック状になった半導体装置４の下側端面は保持部材３ａに保持される。
【００３４】
続いて、上蓋５が梱包ケース１の上面に取り付けられる。上蓋５には保持部材３ｂが２箇所取り付けられている。この保持部材３ｂが、梱包ケース１に収納されたスタック状の半導体装置４の上側端面を上方から押さえ、それにより、保持部材３ｂが半導体装置４の上側端面を上方から保持することになる。このとき、上記説明したように、保持部材３ｂと半導体装置４の上側端面は垂直になっている。
【００３５】
このように、スタック状になった半導体装置４は、その主面が梱包ケース１の底面に対して垂直になった状態において、上側端面が上蓋５に取り付けられた保持部材３ｂに保持され、下側端面が梱包ケース１の底面に取り付けられた保持部材３ａに保持され、両側端面が仕切り溝２ａおよび２ｂに収納される。
【００３６】
ここで、半導体装置４における半導体基板４２の形状は特に限定されないのはいうまでもない。その形状としては、例えば、正方形、長方形、円形、楕円形等が挙げられる。より具体的には、ＩＣ、光学ピックアップ、レーザーなどの電子部品、太陽電池セル等が挙げられる。特に、太陽電池セルは、非常に割れやすい半導体基板（厚さ５０〜３００μｍ）表面に、半導体基板よりも厚くて（０．１〜１ｍｍ）硬い金属電極が形成され、表面が凹凸となっている。従って、本実施の形態に係る梱包ケース１を用いることにより、別途緩衝材やフィルムなどを用いることなく、より好適に半導体装置４を梱包することができる。
【００３７】
仕切り溝２ａおよび２ｂの幅はとくに限定されないが、半導体装置４の収容効率と半導体装置４にかかる負荷とのバランスを取るという観点から、その幅は、仕切り溝２ａおよび２ｂに挿入するスタック状になった半導体装置の端面厚さの１．５倍以下であることが好ましい。また、作業性を良くするという観点から、仕切り溝２ａおよび２ｂの幅は、仕切り溝２ａおよび２ｂに挿入するスタック状になった半導体装置４の端面厚さよりも少し大きいことが好ましい。これは仕切り溝２ｃおよび図示しない仕切り溝についても同様である。
【００３８】
なお、梱包ケース１に形成する仕切り溝は、少なくとも梱包ケース１の対向する一対の側面に形成されておればよい。しかし、図１で示すように、梱包ケース１の内部に配設された側面６ｂの両主面に仕切り溝２ｂおよび２ｃを形成し、側面６ｂを挟む右左の区画に、それぞれ半導体装置４を収納することも可能である。このように梱包ケース１内部に側面６ｂのような側面を配設することにより、梱包ケース１に半導体装置４の収納スペースを複数区画設けることが可能である。
【００３９】
梱包ケース１の底面に設置された保持部材３ａは、ポリエチレンフォームによって形成されている。本実施の形態におけるポリエチレンフォームは、圧縮応力（４５〜１８０ｋＰａ）、永久圧縮歪１０％以下のものを用いている。
【００４０】
図５を用いてポリエチレンフォームの圧縮応力、及び永久圧縮歪について説明する。なお、図５は、積層した複数枚の半導体装置４が保持部材３ａ・３ｂによって保持される様子を側面断面図によって模式的に表している。
【００４１】
まずポリエチレンフォームの圧縮応力について説明する。本実施の形態におけるポリエチレンフォームの圧縮応力は４５〜１８０ｋＰａであることが好ましい。圧縮応力が４５ｋＰａより小さいと、図５の左下拡大図で示すように、複数枚積層した半導体装置４は保持部材３ａに沈み込みやすくなる。そして、複数枚積層した半導体装置４が保持部材３ａから受ける反力（加重）は、複数枚積層した半導体装置４のうち最も外側に位置する箇所（矢印ａ部）に集中しやすくなる。その結果、最も外側に位置する半導体装置４に破損が生じやすくなる。圧縮応力が１８０ｋＰａ以上ある場合、保持部材３ａが硬すぎるために、保持部材３ａのクッション性が衝撃・振動に対して低下する。その結果、半導体装置４に破損が生じやすくなる。なお、圧縮応力はＩＳＯ１１７５２に準じて測定することができる。
【００４２】
なお、図５の右側・左側拡大図では半導体装置４がそれぞれ６枚積層されているが、積層する半導体装置４の数は６枚に限定されるわけではない。
【００４３】
次にポリエチレンフォームの永久圧縮歪について説明する。ポリエチレンフォームは、特に衝撃を低減するための高い緩衝力に優れ、かつ、半導体装置４による常時荷重に対し、体積収縮をおこさないという特性を有する。ある梱包材に圧力を加えた後にその圧力を開放すると、その梱包材は、元の状態からいくらか歪みが生じるのが通常である。元の状態からの歪みの割合を永久圧縮歪と称するが、ポリエチレンフォームはその永久圧縮歪が小さい。従って、ポリエチレンフォームによって形成された保持部材３ａを用いることにより、半導体装置４をより好適に保護することができる。本実施の形態では、永久圧縮歪が小さいほど半導体装置４の保護に有効であり、理想は永久圧縮歪が０％である。つまり、複数回使用しても歪みが生じることなく、元の状態に戻る保持部材が最適である。なお、永久圧縮歪が１０％以上ある場合、複数回の使用により歪みが大きくなり、図５の右下拡大図で示すように複数枚積層した半導体装置４が保持部材３ａに沈み込み、それにより複数枚積層した半導体装置４が外部から受ける衝撃・振動が大きくなる。結果として、複数枚積層した半導体装置４は破損が生じやすくなる。なお、永久圧縮歪はＪＩＳ−Ｋ−６７６７に準じて測定することができる。
【００４４】
なお、ポリエチレンフォームは、半導体装置４を安定に保持するための適度な応力、外部からの振動又は衝撃を低減するための高い緩衝力を有するものであれば特に限定されない。一例として架橋高発泡ポリエチレンやゲルテープ等が挙げられる。
【００４５】
また、上蓋５に設置された保持部材３ｂは、軟質ウレタンフォームである必要はなく、半導体装置４を保持する緩衝材であればよい。保持部材３ａは、梱包ケース１の底面において半導体装置４の端面に対して垂直方向に設置されるが、梱包ケース１の底面全面に取り付ける必要はない。上蓋５に取り付けられる保持部材３ｂも同様で、上蓋全体に取り付ける必要はない。
【００４６】
なお、本実施の形態では、半導体装置４を複数個重ね合わせてスタック状し、スタック状になった半導体装置を仕切り溝２ａおよび２ｂに収納しているが、半導体装置４をスタック状にせず、個別に仕切り溝２ａおよび２ｂに収納することも、もちろん可能である。
（実施例１）
実際に太陽電池セル４０を本実施の形態の梱包ケース１により梱包して、実輸送実験を行った結果について説明する。
【００４７】
実輸送試験では、１５６ｍｍ角で厚さが約１６０〜３００μｍの多結晶シリコン太陽電池セルを用いた。本実施の形態における梱包ケース１は、一対の仕切り溝２ａおよび２ｂを計６０対設けている。太陽電池セル４０は、１５枚を重ねてひとつのスタックにし、それを一対の仕切り溝２ａおよび２ｂに収納する。従って、梱包ケース１には、計９００枚の太陽電池セル４０を収納することができる。本実験においては、梱包ケース１に９００枚の太陽電池セル４０を収納して行った。なお、本実験で用いたポリエチレンフォームは、圧縮応力が９５ｋＰａ、永久圧縮歪みが３．１％（３０分後）であった。
【００４８】
比較の対象として、梱包ケース１の底面の保持部材３ａおよび上蓋５の保持部材３ｂをともに軟質ウレタンフォームによって形成した梱包ケースを用いた実輸送試験を行った。
【００４９】
この梱包ケースは、一対の仕切り溝２ａおよび２ｂを計６０対設けている。太陽電池セル４０は、１５枚を重ねてひとつのスタックにし、それを一対の仕切り溝２ａおよび２ｂに収納する。従って、梱包ケース１には、計９００枚の太陽電池セル４０を収納することができる。本実験は、梱包ケースに９００枚の太陽電池セル４０を収納して行った。多結晶シリコン太陽電池セル４０は２回の実験とも同一のものを用いた。
【００５０】
実輸送試験は、実際に、奈良県より栃木県の間をトラックにより輸送することにより実施した。結果を表１に示す。
【００５１】
【表１】
【００５２】
本実施の形態 ：割れ率 ０．３７％ 比較例（従来形態） ：割れ率 ０．９６％
表１に示すように、本実輸送試験において、太陽電池セル４０の割れ率は比較例では０．９６％であった。これに対し、本実施の形態では０．３７％となり、４割程度の割れ率に抑えることができた。このように、本実施の形態による梱包ケース１は、梱包ケースの底面および上蓋の保護材ともに軟質ウレタンフォームによって形成された梱包ケースを用いた比較例に比べ、割れ率が顕著に低くなることを示せた。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明に係る梱包ケースは、ポリエチレンフォームからなる保持部材を備えているため、輸送時における半導体装置の破損をより抑制することができる。よって、太陽電池等の梱包ケースとして好適に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施の形態を示すものであり、梱包ケースの要部構成を示す平面断面図である。
【図２】上記梱包ケースの構成を示す正面断面図である。
【図３】上記梱包ケースの構成を示す側面断面図である。
【図４】一般的な太陽電池セルの断面図の一例である。
【図５】積層した複数枚の半導体装置が、保持部材によって保持される様子を表す模式図である。
【図６】従来の梱包方法（シュリンク方式）に用いる梱包ケースの断面図の一例である。
【図７】従来の梱包方法（積層トレー方式）に用いる梱包ケースの断面図の一例である。
【図８】一般的な太陽電池セルの断面図の一例である。
【図９】従来の梱包方法（積層トレー方式）による半導体装置の梱包状態を表す模式図であり、（ａ）は厚みのある積層物を梱包する場合を、（ｂ）は通常の厚みを有する積層物を梱包する場合を、（ｃ）は、薄い厚みの積層物を梱包する場合を表す模式図である。
【符号の説明】
【００５５】
１ 梱包ケース
２ａ、２ｂ、２ｃ 仕切り溝
３ａ、３ｂ 保持部材
４ 半導体装置
５ 上蓋
６ａ、６ｂ 側面
４０ 太陽電池セル
４１ 受光面電極
４２ 半導体基板
４３ 裏面コンタクト用電極
４４ 表面層
４５ 裏面層
６１ 外装箱
６２ 空気マット
６３ 半導体装置
６４ 第２の空気マット
７１ 半導体装置
７２ 外装箱
７３ スペーサ
８０ 太陽電池セル
８１ 受光面電極
８２ 半導体基板
８３ 裏面コンタクト用電極
８４ 表面層
８５ 裏面層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池等の半導体装置を梱包するための梱包ケースに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体装置の生産量が増大するに伴い、半導体装置を大量に輸送することが要求されている。半導体装置を大量に輸送するためには、半導体装置の生産性を下げることなく、半導体装置を作業性よく梱包および開梱することができ、かつ輸送中に半導体装置に破損、割れ等が発生しないことが必要条件となる。しかし、半導体装置は、半導体基板上に凹凸を形成する層が設けられているため、複数個重ねて収容する場合、振動や衝撃等の外力によって割れ等が生じる場合がある。
【０００３】
従来、摩擦、振動あるいは落下等の外力により変形や破損が生じやすい半導体装置のような被梱包物品を輸送する場合、その梱包方法としては次のような方法があった。
【０００４】
特許文献１は、積層した複数枚の半導体装置を薄いフィルム状に形成した有機材料等で覆うことによって、半導体装置を保護・固定する方法（シュリンク方式）を示している。
【０００５】
図６に基づいて、シュリンク方式による梱包方式を説明する。図６は、梱包ケースの概略構成を示す断面図である。図６に示すように、シュリンク方式の梱包では、外装箱６１の中に被梱包物品の基本形状を有する空気マット６２が収容されている。そして、積層した複数枚の半導体装置６３が空気マット６２の凹部に収められる。複数枚の半導体装置６３上には、空気マット６２と接していない部分を保護する第２の空気マット６４が載置される。このように、積層した複数枚の半導体装置６３の周囲を空気マット６２・６４によって囲むことにより、外部の衝撃等から半導体装置６３を保護している。
【０００６】
特許文献２は、成型した硬質のプラスチック等のトレーに、積層した複数枚の半導体装置（積層した複数枚の半導体装置をさらに緩衝材等で覆う場合もある）をその主面がトレー底面に対して垂直になるように収納する積層トレー方式が知られている。図７に基づいて、積層トレー方式による梱包方式を説明する。図７は、梱包ケースの概略構成を示す断面図である。図７に示すように、積層トレー方式の梱包では、積層した複数枚の半導体装置７１が、その主面を外装箱７２の底面に対して垂直にして収容されている。そして、二枚の板状のスペーサ７３が、積層した複数枚の半導体装置７１と外装箱７２の間に、積層した複数枚の半導体装置７１の主面とスペーサ７３の主面とが対向するように挿入されている。その位置にスペーサ７３を挿入することにより、積層した複数枚の半導体装置７１が外装箱７２の内部で動くスペースをなくしている。従って、外部から振動が与えられた場合に、積層した複数枚の半導体装置７１が勢いよく外装箱７２の側面にぶつかることもなく、その結果、積層した複数枚の半導体装置７１を外部からの衝撃・振動等から保護することができる。
【０００７】
特許文献３は、積層した複数枚の半導体装置を緩衝材で覆い、個装ケースに収納する方法（個装ケース収納方式）を示している。個装ケース収納方式は、変形や破損が発生しやすい被梱包物品を複数枚積層して梱包する場合に、被梱包物品より大きい平面サイズを有する剛性のある平板を準備し、その平板上に複数枚の被梱包物品を積層し、これを収納袋内に収納して真空パッキングする方法である。
【０００８】
あるいは、変形や破損が発生しやすい半導体装置のような被梱包物品を輸送する梱包方法として、成型した硬質プラスチック等のトレーに半導体装置を１枚ずつ収納する枚葉トレー方式が知られている。
【０００９】
このように、半導体装置の梱包方式には様々な種類があり、これらの方法を組み合わせた梱包方法等も知られている。
【００１０】
半導体装置の代表例である結晶シリコン太陽電池セル８０について、図８に基づいて説明する。図８は、梱包ケースに収容される結晶シリコン太陽電池セル８０の構成を示す断面図である。結晶シリコン太陽電池セル８０は、受光面電極８１と、半導体基板８２と、裏面コンタクト用電極８３と、受光面電極８１が埋め込まれた表面層８４と、裏面コンタクト用電極８３が埋め込まれた裏面層８５と、を備える。受光面電極８１は、半導体基板８２の上面（太陽光を受光する側の面）に形成された表面層８４に埋め込まれ、受光面電極８１の一部は表面層８４の上面から突出している。裏面コンタクト用電極８３は半導体基板８２の下面に形成された裏面層８５に埋め込まれ、裏面コンタクト用電極８３の一部は裏面層８５の下面から突出している。従って、結晶シリコン太陽電池セル８０は表裏面とも平滑ではなく、凸凹な面によって形成されている。
【特許文献１】特開２００３−３４３６３号公報（２００３年２月４日公開）
【特許文献２】特開２００５−２４３９７１号公報（平成１７年９月８日（２００５．９．８））
【特許文献３】特開２００４−２６９０２６号公報（２００４年９月３０日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記従来の構成では、梱包時または輸送時に半導体装置が破損してしまうという問題が生じていた。
【００１２】
具体的には、近年の半導体装置の薄型化に伴い、半導体装置の半導体基板厚さはより薄くなっており、そのため半導体装置の半導体基板に反りが発生しやすくなり、また半導体装置は応力に対してより脆弱となっている。このため、振動や衝撃、落下等の外力によって半導体装置に割れ等の破損が発生する頻度が多くなっている。
【００１３】
特に、電極等の部品を平板状の半導体基板表面に備える太陽電池セルのような半導体装置の場合、表面が凹凸のある構造であるため、複数枚積層して梱包することにより外部からの振動、衝撃等に対し半導体装置に割れが生じやすくなっている。また、半導体装置の厚さに僅かなバラツキがあっても、その半導体装置を積層することによって積層厚さに大きな差が生じ、積層物と梱包ケースの大きさにミスマッチが生じ、それによって半導体装置に負荷がかかり割れが生じやすくなるという問題があった。図９（ａ）〜（ｃ）に示す積層トレー方式の梱包ケースを例にその問題を説明する。積層物と梱包ケースの大きさにミスマッチが生じると、例えば、厚みのある積層物が梱包された場合（図９（ａ））、積層物は梱包ケースの中で動くスペースがない。従って、積層物は外部から受ける衝撃によって動くことがなく、梱包ケース（あるいはスペーサ）との衝突による割れが生じにくい。あるいは、通常の厚みを有した積層物が梱包された場合（図９（ｂ））、積層物と梱包ケースの間に挿入されたスペーサが積層物の動きを抑制し、積層物は外部から受ける衝撃によって動くことがなく、梱包ケース（あるいはスペーサ）との衝突による割れが生じにくい。しかし、薄い厚みの積層物が梱包された場合（図９（ｃ））、積層物とスペーサの間に隙間が生じ、積層物は、外部から受ける衝撃によって勢いよく梱包ケース（あるいはスペーサ）とぶつかってしまい、その結果、積層物に割れが生じやすくなる。
【００１４】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、半導体基板上に凹凸層が形成された半導体装置を振動および衝撃等の外力から保護することにより、梱包作業及び輸送時における半導体装置の破損を抑制することができる梱包ケースを実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明に係る梱包ケースは、上記課題を解決するために、凸凹な面によって形成された半導体装置を収納する梱包ケースにおいて、該半導体装置の端面を挿入できるように、該梱包ケースの底面に対して垂直に、該梱包ケースの内部に対をなして形成された仕切り溝と、該半導体装置の端面を保持する保持部材、とを備え、該梱包ケースの底面に設置される該保持部材はポリエチレンフォームによって形成されていることを特徴としている。
【００１６】
前記の構成によれば、凸凹な面によって形成された半導体装置の端面が前記仕切り溝に挿入・収納され、さらに保持部材が半導体装置の他の端面を保持し、また、前記梱包ケースの底面に配置された前記保持部材は、衝撃を低減するための高い緩衝力に優れ、かつ前記半導体装置による常時荷重に対し体積収縮をおこさないポリエチレンフォームによって形成されていることにより、振動および衝撃等の外力から半導体装置をより好適に保護することができるという効果を奏する。
【００１７】
本発明に係わる梱包ケースは、前記保持部材が前記梱包ケースの底面および上蓋に設置されることが好ましい。
【００１８】
前記の構成によれば、前記保持部材が、前記梱包ケースの底面および上蓋から前記半導体装置の端面を保持することにより、振動および衝撃等の外力から半導体装置をより好適に保護することができるというさらなる効果を奏する。
【００１９】
本発明に係わる梱包ケースは、前記ポリエチレンフォームの圧縮応力が４５〜１８０ｋＰａ、永久圧縮歪が１０％以下であることが好ましい。
【００２０】
前記の構成によれば、この条件における前記ポリエチレンフォームは、特に衝撃を低減するための高い緩衝力に優れ、かつ、前記半導体装置による常時荷重に対し、体積収縮をおこさないため、半導体装置をより好適に保護することができるというさらなる効果を奏する。
【００２１】
本発明に係わる梱包ケースは、前記半導体装置が太陽電池セルであることが好ましい。
【００２２】
前記の構成によれば、太陽電池セルは、とくに表面が凹凸のある構造を有しており、複数枚積層して梱包することにより外部からの振動、衝撃等に対し半導体装置に割れが生じやすく、従って前記梱包ケースを用いてより好適に保護することができるというさらなる効果を奏する。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る梱包ケースは、以上のように、凸凹な面によって形成された半導体装置を収納する梱包ケースにおいて、該半導体装置の端面を挿入できるように、該梱包ケースの底面に対して垂直に、該梱包ケースの内部に対をなして形成された仕切り溝と、該半導体装置の端面を保持する保持部材、とを備え、該梱包ケースの底面に設置される該保持部材はポリエチレンフォームによって形成されていることを特徴としているため、振動および衝撃等の外力から半導体装置を保護し、梱包作業および輸送時における半導体装置の破損を抑制することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明の実施の形態について図面を参照し説明する。
【００２５】
本実施の形態に係る梱包ケースは、図１ないし図３によって説明される。すなわち、図１ないし図３は、それぞれ、本実施の形態に係る梱包ケース１の平面断面図、正面断面図、側面断面図を示す。
【００２６】
本実施の形態に係る梱包ケース１を図１ないし図３に基づいて説明する。梱包ケース１は、仕切り溝２ａ、２ｂおよび２ｃと、側面６ａおよび６ｂと、保持部材３ａと、保持部材３ｂを有する上蓋５と、を備える。側面６ａは、梱包ケース１の一側面を構成している。側面６ｂは、梱包ケース１の内部に、側面６ａと平行に配設されている。仕切り溝２ａは、側面６ａ上に、かつ梱包ケース１の内側に形成されている。仕切り溝２ｂは、側面６ｂ上に、かつ側面６ａに対向する面上に形成されている。仕切り溝２ｃは、側面６ｂ上に、かつ仕切り溝６ｂと反対側の面上に形成されている。そして、仕切り溝２ａないし２ｃは、梱包ケース１の底面に対して垂直に、側面６ａおよび６ｂの上端から下端まで形成されている。また、仕切り溝２ａおよび２ｂは、側面６ａおよび６ｂ上の相対する位置に、一対の関係を保ちつつ、所定の間隔をもって複数形成されている。仕切り溝２ｃは、仕切り溝２ｂと表裏対称に、側面６ｂ上に形成されている。
【００２７】
梱包ケース１の底面には細長い板状の保持部材３ａが設置されている。本実施の形態では、図１に示すように、保持部材３ａは、側面６ａと側面６ｂとの間に２箇所設けられている。さらに、仕切り溝２ｃと対向する位置に配設された図示しない側面と側面６ｂとの間には、２つの保持部材３ａ（１つは図示せず）が設けられている。そして、側面６ａおよび６ｂの間に設置された保持部材３ａは、側面６ａおよび６ｂからほぼ等しい距離に、側面６ａおよび６ｂに対して垂直に、側面６ａが隣接する梱包ケース１の一方の側面から他方の側面に至るまで取り付けられている。仕切り溝２ｃと対向する位置に配設された図示しない側面と側面６ｂとの間の保持部材３ａも、同様に取り付けられている。
【００２８】
梱包ケース１には、図２および図３に示すように、保持部材３ｂを有する上蓋５が取り付けられている。本実施の形態においては、保持部材３ｂは、梱包ケース１の底面に設置された保持部材３ａに対応する位置に、側面６ａおよび６ｂと垂直に、そして側面６ａおよび６ｂからほぼ等しい距離に２箇所設置されている。
【００２９】
半導体装置４の代表例である結晶シリコン太陽電池セル４０について、図４に基づいて説明する。図４は、梱包ケース１に収容される半導体装置４の代表例である結晶シリコン太陽電池セル４０の構成を示す断面図である。結晶シリコン太陽電池セル４０は、受光面電極４１と、半導体基板４２と、裏面コンタクト用電極４３と、受光面電極４１が埋め込まれた表面層４４と、裏面コンタクト用電極４３が埋め込まれた裏面層４５とを備える。受光面電極４１は、半導体基板４２の上面（太陽光を受光する側の面）に形成された表面層４４に埋め込まれ、受光面電極４１の一部は表面層４４の上面から突出している。裏面コンタクト用電極４３は、半導体基板４２の下面に形成された裏面層４５に埋め込まれ、裏面コンタクト用電極４３の一部は裏面層４５の下面から突出している。従って、結晶シリコン太陽電池セル４０は表裏面とも平滑ではなく、凸凹な面によって形成されている。
【００３０】
なお、半導体装置における受光面電極４１あるいは裏面コンタクト用電極４３としては、アルミニウム、銀などからなる金属電極、銅、銀、ハンダなどからなる配線された電極、酸化錫や酸化亜鉛などの透明導電性金属酸化物などが挙げられる。
【００３１】
上記構成において、半導体装置４が梱包ケース１に収納される際の動作を、図１ないし図３に基づき説明すると、以下の通りである。
【００３２】
まず、半導体装置４を複数個重ね合わせてスタック状にする。スタック状になった半導体装置４の主面を梱包ケース１の底面に対して垂直に向ける。この状態で半導体装置４を梱包ケース１に収納するが、上記説明したように、梱包ケース１の側面６ａおよび６ｂには、仕切り溝２ａおよび２ｂが梱包ケースの底面に対して垂直に形成されている。また、仕切り溝２ａおよび２ｂは、側面６ａおよび６ｂ上の相対する位置に、一対の関係を保ちつつ、所定の間隔をもって複数形成されている。その一対の関係を保った仕切り溝２ａおよび２ｂに、スタック状になった半導体装置４の両端を挿入する。
【００３３】
上記説明したように、梱包ケース１の底面には、側面６ａと６ｂの間に保持部材３ａが２箇所設置されている。スタック状になった半導体装置４の下側端面が梱包ケース１の底面付近まで挿入されると、半導体装置４の下側端面は保持部材３ａに接触し、保持部材３ａの上に載置される。このようにして、スタック状になった半導体装置４の下側端面は保持部材３ａに保持される。
【００３４】
続いて、上蓋５が梱包ケース１の上面に取り付けられる。上蓋５には保持部材３ｂが２箇所取り付けられている。この保持部材３ｂが、梱包ケース１に収納されたスタック状の半導体装置４の上側端面を上方から押さえ、それにより、保持部材３ｂが半導体装置４の上側端面を上方から保持することになる。このとき、上記説明したように、保持部材３ｂと半導体装置４の上側端面は垂直になっている。
【００３５】
このように、スタック状になった半導体装置４は、その主面が梱包ケース１の底面に対して垂直になった状態において、上側端面が上蓋５に取り付けられた保持部材３ｂに保持され、下側端面が梱包ケース１の底面に取り付けられた保持部材３ａに保持され、両側端面が仕切り溝２ａおよび２ｂに収納される。
【００３６】
ここで、半導体装置４における半導体基板４２の形状は特に限定されないのはいうまでもない。その形状としては、例えば、正方形、長方形、円形、楕円形等が挙げられる。より具体的には、ＩＣ、光学ピックアップ、レーザーなどの電子部品、太陽電池セル等が挙げられる。特に、太陽電池セルは、非常に割れやすい半導体基板（厚さ５０〜３００μｍ）表面に、半導体基板よりも厚くて（０．１〜１ｍｍ）硬い金属電極が形成され、表面が凹凸となっている。従って、本実施の形態に係る梱包ケース１を用いることにより、別途緩衝材やフィルムなどを用いることなく、より好適に半導体装置４を梱包することができる。
【００３７】
仕切り溝２ａおよび２ｂの幅はとくに限定されないが、半導体装置４の収容効率と半導体装置４にかかる負荷とのバランスを取るという観点から、その幅は、仕切り溝２ａおよび２ｂに挿入するスタック状になった半導体装置の端面厚さの１．５倍以下であることが好ましい。また、作業性を良くするという観点から、仕切り溝２ａおよび２ｂの幅は、仕切り溝２ａおよび２ｂに挿入するスタック状になった半導体装置４の端面厚さよりも少し大きいことが好ましい。これは仕切り溝２ｃおよび図示しない仕切り溝についても同様である。
【００３８】
なお、梱包ケース１に形成する仕切り溝は、少なくとも梱包ケース１の対向する一対の側面に形成されておればよい。しかし、図１で示すように、梱包ケース１の内部に配設された側面６ｂの両主面に仕切り溝２ｂおよび２ｃを形成し、側面６ｂを挟む右左の区画に、それぞれ半導体装置４を収納することも可能である。このように梱包ケース１内部に側面６ｂのような側面を配設することにより、梱包ケース１に半導体装置４の収納スペースを複数区画設けることが可能である。
【００３９】
梱包ケース１の底面に設置された保持部材３ａは、ポリエチレンフォームによって形成されている。本実施の形態におけるポリエチレンフォームは、圧縮応力（４５〜１８０ｋＰａ）、永久圧縮歪１０％以下のものを用いている。
【００４０】
図５を用いてポリエチレンフォームの圧縮応力、及び永久圧縮歪について説明する。なお、図５は、積層した複数枚の半導体装置４が保持部材３ａ・３ｂによって保持される様子を側面断面図によって模式的に表している。
【００４１】
まずポリエチレンフォームの圧縮応力について説明する。本実施の形態におけるポリエチレンフォームの圧縮応力は４５〜１８０ｋＰａであることが好ましい。圧縮応力が４５ｋＰａより小さいと、図５の左下拡大図で示すように、複数枚積層した半導体装置４は保持部材３ａに沈み込みやすくなる。そして、複数枚積層した半導体装置４が保持部材３ａから受ける反力（加重）は、複数枚積層した半導体装置４のうち最も外側に位置する箇所（矢印ａ部）に集中しやすくなる。その結果、最も外側に位置する半導体装置４に破損が生じやすくなる。圧縮応力が１８０ｋＰａ以上ある場合、保持部材３ａが硬すぎるために、保持部材３ａのクッション性が衝撃・振動に対して低下する。その結果、半導体装置４に破損が生じやすくなる。なお、圧縮応力はＩＳＯ１１７５２に準じて測定することができる。
【００４２】
なお、図５の右側・左側拡大図では半導体装置４がそれぞれ６枚積層されているが、積層する半導体装置４の数は６枚に限定されるわけではない。
【００４３】
次にポリエチレンフォームの永久圧縮歪について説明する。ポリエチレンフォームは、特に衝撃を低減するための高い緩衝力に優れ、かつ、半導体装置４による常時荷重に対し、体積収縮をおこさないという特性を有する。ある梱包材に圧力を加えた後にその圧力を開放すると、その梱包材は、元の状態からいくらか歪みが生じるのが通常である。元の状態からの歪みの割合を永久圧縮歪と称するが、ポリエチレンフォームはその永久圧縮歪が小さい。従って、ポリエチレンフォームによって形成された保持部材３ａを用いることにより、半導体装置４をより好適に保護することができる。本実施の形態では、永久圧縮歪が小さいほど半導体装置４の保護に有効であり、理想は永久圧縮歪が０％である。つまり、複数回使用しても歪みが生じることなく、元の状態に戻る保持部材が最適である。なお、永久圧縮歪が１０％以上ある場合、複数回の使用により歪みが大きくなり、図５の右下拡大図で示すように複数枚積層した半導体装置４が保持部材３ａに沈み込み、それにより複数枚積層した半導体装置４が外部から受ける衝撃・振動が大きくなる。結果として、複数枚積層した半導体装置４は破損が生じやすくなる。なお、永久圧縮歪はＪＩＳ−Ｋ−６７６７に準じて測定することができる。
【００４４】
なお、ポリエチレンフォームは、半導体装置４を安定に保持するための適度な応力、外部からの振動又は衝撃を低減するための高い緩衝力を有するものであれば特に限定されない。一例として架橋高発泡ポリエチレンやゲルテープ等が挙げられる。
【００４５】
また、上蓋５に設置された保持部材３ｂは、軟質ウレタンフォームである必要はなく、半導体装置４を保持する緩衝材であればよい。保持部材３ａは、梱包ケース１の底面において半導体装置４の端面に対して垂直方向に設置されるが、梱包ケース１の底面全面に取り付ける必要はない。上蓋５に取り付けられる保持部材３ｂも同様で、上蓋全体に取り付ける必要はない。
【００４６】
なお、本実施の形態では、半導体装置４を複数個重ね合わせてスタック状し、スタック状になった半導体装置を仕切り溝２ａおよび２ｂに収納しているが、半導体装置４をスタック状にせず、個別に仕切り溝２ａおよび２ｂに収納することも、もちろん可能である。
（実施例１）
実際に太陽電池セル４０を本実施の形態の梱包ケース１により梱包して、実輸送実験を行った結果について説明する。
【００４７】
実輸送試験では、１５６ｍｍ角で厚さが約１６０〜３００μｍの多結晶シリコン太陽電池セルを用いた。本実施の形態における梱包ケース１は、一対の仕切り溝２ａおよび２ｂを計６０対設けている。太陽電池セル４０は、１５枚を重ねてひとつのスタックにし、それを一対の仕切り溝２ａおよび２ｂに収納する。従って、梱包ケース１には、計９００枚の太陽電池セル４０を収納することができる。本実験においては、梱包ケース１に９００枚の太陽電池セル４０を収納して行った。なお、本実験で用いたポリエチレンフォームは、圧縮応力が９５ｋＰａ、永久圧縮歪みが３．１％（３０分後）であった。
【００４８】
比較の対象として、梱包ケース１の底面の保持部材３ａおよび上蓋５の保持部材３ｂをともに軟質ウレタンフォームによって形成した梱包ケースを用いた実輸送試験を行った。
【００４９】
この梱包ケースは、一対の仕切り溝２ａおよび２ｂを計６０対設けている。太陽電池セル４０は、１５枚を重ねてひとつのスタックにし、それを一対の仕切り溝２ａおよび２ｂに収納する。従って、梱包ケース１には、計９００枚の太陽電池セル４０を収納することができる。本実験は、梱包ケースに９００枚の太陽電池セル４０を収納して行った。多結晶シリコン太陽電池セル４０は２回の実験とも同一のものを用いた。
【００５０】
実輸送試験は、実際に、奈良県より栃木県の間をトラックにより輸送することにより実施した。結果を表１に示す。
【００５１】
【表１】
【００５２】
本実施の形態 ：割れ率 ０．３７％ 比較例（従来形態） ：割れ率 ０．９６％
表１に示すように、本実輸送試験において、太陽電池セル４０の割れ率は比較例では０．９６％であった。これに対し、本実施の形態では０．３７％となり、４割程度の割れ率に抑えることができた。このように、本実施の形態による梱包ケース１は、梱包ケースの底面および上蓋の保護材ともに軟質ウレタンフォームによって形成された梱包ケースを用いた比較例に比べ、割れ率が顕著に低くなることを示せた。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明に係る梱包ケースは、ポリエチレンフォームからなる保持部材を備えているため、輸送時における半導体装置の破損をより抑制することができる。よって、太陽電池等の梱包ケースとして好適に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施の形態を示すものであり、梱包ケースの要部構成を示す平面断面図である。
【図２】上記梱包ケースの構成を示す正面断面図である。
【図３】上記梱包ケースの構成を示す側面断面図である。
【図４】一般的な太陽電池セルの断面図の一例である。
【図５】積層した複数枚の半導体装置が、保持部材によって保持される様子を表す模式図である。
【図６】従来の梱包方法（シュリンク方式）に用いる梱包ケースの断面図の一例である。
【図７】従来の梱包方法（積層トレー方式）に用いる梱包ケースの断面図の一例である。
【図８】一般的な太陽電池セルの断面図の一例である。
【図９】従来の梱包方法（積層トレー方式）による半導体装置の梱包状態を表す模式図であり、（ａ）は厚みのある積層物を梱包する場合を、（ｂ）は通常の厚みを有する積層物を梱包する場合を、（ｃ）は、薄い厚みの積層物を梱包する場合を表す模式図である。
【符号の説明】
【００５５】
１ 梱包ケース
２ａ、２ｂ、２ｃ 仕切り溝
３ａ、３ｂ 保持部材
４ 半導体装置
５ 上蓋
６ａ、６ｂ 側面
４０ 太陽電池セル
４１ 受光面電極
４２ 半導体基板
４３ 裏面コンタクト用電極
４４ 表面層
４５ 裏面層
６１ 外装箱
６２ 空気マット
６３ 半導体装置
６４ 第２の空気マット
７１ 半導体装置
７２ 外装箱
７３ スペーサ
８０ 太陽電池セル
８１ 受光面電極
８２ 半導体基板
８３ 裏面コンタクト用電極
８４ 表面層
８５ 裏面層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に凹凸を形成した層が設けられた半導体装置を収納する梱包ケースにおいて、
該半導体装置の両端を挿入できるように、該梱包ケースの底面に対して垂直に、該梱包ケースの内部に対をなして形成された仕切り溝と、
該半導体装置の端面を保持する保持部材とを備え、
該梱包ケースの底面に設置される該保持部材はポリエチレンフォームによって形成されていることを特徴とする梱包ケース。
【請求項２】
前記保持部材は、前記梱包ケースの底面および上蓋に設置されることを特徴とする請求項１に記載の梱包ケース。
【請求項３】
前記ポリエチレンフォームは、圧縮応力が４５〜１８０ｋＰａ、永久圧縮歪が１０％以下であることを特徴とする請求項１また請求項２のいずれかに記載の梱包ケース。
【請求項４】
前記半導体装置は太陽電池セルであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の梱包ケース。
【請求項１】
基板上に凹凸を形成した層が設けられた半導体装置を収納する梱包ケースにおいて、
該半導体装置の両端を挿入できるように、該梱包ケースの底面に対して垂直に、該梱包ケースの内部に対をなして形成された仕切り溝と、
該半導体装置の端面を保持する保持部材とを備え、
該梱包ケースの底面に設置される該保持部材はポリエチレンフォームによって形成されていることを特徴とする梱包ケース。
【請求項２】
前記保持部材は、前記梱包ケースの底面および上蓋に設置されることを特徴とする請求項１に記載の梱包ケース。
【請求項３】
前記ポリエチレンフォームは、圧縮応力が４５〜１８０ｋＰａ、永久圧縮歪が１０％以下であることを特徴とする請求項１また請求項２のいずれかに記載の梱包ケース。
【請求項４】
前記半導体装置は太陽電池セルであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の梱包ケース。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−４０４７８（Ｐ２００９−４０４７８Ａ）
【公開日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２０８６５０（Ｐ２００７−２０８６５０）
【出願日】平成１９年８月９日（２００７．８．９）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月９日（２００７．８．９）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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