(57)【要約】      （修正有）【課題】位置決め精度の高い太陽電池用リード線を簡単な設備で製造する。【解決手段】第１の工程で、少なくとも一面が接続面となった導体条２を形成する。第２の工程で、接続面を覆う大きさを有する断面矩形状のテープ状半田２４を用意したうえで接続面にテープ状半田２４を相対させて導体条２とテープ状半田２４とを一体化する。【選択図】図４
2012164835.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一面が接続面となった導体条を形成する第１の工程と、
前記接続面を覆う大きさを有する断面矩形状のテープ状半田を用意したうえで前記接続面に前記テープ状半田を相対させて前記導体条と前記テープ状半田とを一体化する第２の工程と、
を含むことを特徴とする太陽電池用リード線の製造方法。
【請求項２】
前記第１の工程では、互いに対向し合う一対の対向面を前記接続面とする導体条を形成し、
前記第２の工程では、前記テープ状半田の外側から加熱することで前記導体条と前記テープ状半田とを一体化する、
ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池用リード線の製造方法。
【請求項３】
前記第１の工程では、断面略円形の単一の導体線を押し潰すことで、前記導体線の押し潰し面を前記接続面とする前記導体条を形成する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池用リード線の製造方法。
【請求項４】
前記第２の工程は、表面温度が所定の温度に維持された加熱ロールで、前記テープ状半田の外側から導体条側に向けて加圧することで、前記導体条と前記テープ状半田とを一体化する、
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の太陽電池用リード線の製造方法。
【請求項５】
前記第２の工程は、前記テープ状半田に加熱空気を吹き付けて、前記テープ状半田の表面温度を所定の温度に維持することで前記導体条と前記テープ状半田とを一体化する、
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の太陽電池用リード線の製造方法。
【請求項６】
前記第２の工程は、前記導体条と前記テープ状半田とを併走させながら一体化する、
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の太陽電池用リード線の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池用リード線に関し、特に、シリコン等からなる太陽電池パネル（ウェハ）に外部接続領域に半田接続されるリード線に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池用リード線（インターコネクタ）とは、太陽電池パネル（シリコン基板）と外部とを電気接続する線である。通常、隣接する一対の太陽電池パネルの一方の表面にある外部接続部位（銀メッキ領域）と、他方の裏面にある外部接続部位（銀メッキ領域）とは、当該太陽電池リード線により接続される。
【０００３】
従来から、太陽電池用リード線は、横断面形状が平角状の導体を溶融半田槽に浸漬して引き上げることで、導体表面に溶融半田を附着・凝固させて形成される（特許文献１、２、３参照）。以下、この製法を第１の従来例という。第１の従来例では、その形状が断面視タル型（半田層の幅方向中心部分の厚みが最も厚く端部に行くにつれて薄くなる形状）となる。これは溶融半田の表面張力に起因して生じる形状の特徴である。
【０００４】
第１の従来例で作製した太陽電池用リード線では、太陽電池パネルに接続する際に太陽電池用リード線が傾くために、リード線の位置決めを正確に行えない、という不具合が生じる。
【０００５】
このような不具合を解消するため、従来から、上記タル型の半田層を圧延処理することで平坦にする製法が開発されている（特許文献４、５参照）。以下、この製法を第２の従来例という。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−０２１６６０号公報
【特許文献２】特開２００２−２６３８８０号公報
【特許文献３】特開２０１０−０９５７５０号公報
【特許文献４】特開２０１０−０１６３２０号公報
【特許文献５】特開２０１０−０２７８６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
いずれの従来例においても、導体を浸漬する溶融半田槽に、実際の接続に要する半田より大幅に増量した溶融半田を用意する必要があり、その分製造コストが嵩む。
【０００８】
また、太陽電池用リード線を製造する装置（この装置は、溶融半田槽を含んだ装置構成の総称であって、以下、この装置構成を製造装置という）の起動時において、溶融半田槽内の大量の半田を溶融状態になるまで加熱するのに長時間を要し、その分、生産効率が低下する。
【０００９】
また、製造装置が稼働している期間は、溶融半田槽内の大量の半田を溶融状態で維持しなければならず、溶融維持に要する費用（半田加熱費）が嵩む。また、製造装置の生産効率を高めるためには、導体を溶融半田槽に浸漬通過させる処理を含めて製造装置における処理速度（以下、線速という）を早めればよいのであるが、汎用の線速域においては、線速が早まる程、溶融半田槽から導体に附着して持ち出される半田量が増加する。半田附着量の増加は、太陽電池用リード線全体の大型化や重量増加の原因となるうえに、接続に必要となる量よりも多量の半田をリード線に設けることは、短絡の原因になる他、不要な半田で太陽電池パネルの表面を覆うことで発電効率を低下させてしまう原因にもなる。さらには、第２の従来例では、導体に半田層を形成したのち、半田層を圧延処理するのであるが、圧延処理が必要となる分、さらに製造装置の線速が低下する。以上のことから分かるように、第１、第２の従来例において線速を上げることで生産効率を高めることは極めて困難であった。
【００１０】
なお、溶融半田の持ち出しを制限するには、溶融半田槽に浮かべたフローティングダイスに導体を挿通させることで、溶融半田の持ち出しを制御することも考えられる。しかしながら、線速が高速化すると、溶融半田の浴面に浪打現象が生じるのは避けられず、浪打現象が生じるとフローティングダイスは、導線引き上げ時における本来のダイス位置から外れた位置に移動してしまう可能性がある。ダイス位置がずれると、導体の表裏での半田の厚みバラツキが許容範囲を超えて大きくなってしまい兼ねない。以上のことから明らかなように、線速を上げた状態でフローティングダイスを用いることは困難であった。
【００１１】
本発明は、このような実情に着目してなされたものであって、位置決め精度の高い太陽電池用リード線を簡単な設備で製造することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明の太陽電池用リード線の製造方法は、
少なくとも一面が接続面となった導体条を形成する第１の工程と、
前記接続面を覆う大きさを有する断面矩形状のテープ状半田を用意したうえで前記接続面に前記テープ状半田を相対させて前記導体条と前記テープ状半田とを一体化する第２の工程と、
を含む。
【００１３】
上記構成により、接続面表面（具体的には半田層表面）が平坦となった太陽電池用リード線を作製することができる。そのうえ、少なくとも一面が接続面となった導体条を形成したうえで、その導体条とテープ状半田とを一体化するだけでよいので、生産コストの抑制と、生産効率の向上とを図ることができるうえ、製造装置の小型化も可能となる。さらには、予め成形しておいたテープ状半田を導体条に一体化するので、太陽電池用リード線の形成精度は高いものとなる。さらには、導体条に形成する半田層の厚みはテープ状半田の厚みを変更することで任意にかつ精度高く調整することが可能であり、これにより厚みを抑えた適度の厚みを有する半田層を精度高く形成することができる。さらには、溶融半田槽を用いる必要がないので、非鉛半田（Sn-Ag-Cu系半田）からなるテープ状半田を用いたとしても、半田の組成は厳密な管理ができる。
【００１４】
本発明には、
前記第１の工程で、互いに対向し合う一対の対向面を前記接続面とする導体条を形成し、
前記第２の工程で、前記テープ状半田の外側から加熱することで前記導体条と前記テープ状半田とを一体化する、
という態様がある。本態様によれば、両面にある接続面に半田が設けられた太陽電池用リード線を容易に作製することができる。
【００１５】
また本発明には、第１の工程では、断面略円形の単一の導体線を押し潰すことで、前記導体線の押し潰し面を前記接続面とする前記導体条を形成する、という態様がある。本態様によれば、現状の製造設備を用いて、導体条を容易に作製することができる。
【００１６】
また本発明には、前記第２の工程は、表面温度が所定の温度に維持された加熱ロールで、前記テープ状半田の外側から導体条側に向けて加圧することで、前記導体条と前記テープ状半田とを一体化する、という態様がある。本態様によれば、導体条とテープ状半田とを確実に一体化させることができる。
【００１７】
また本発明には、前記第２の工程は、前記テープ状半田に加熱空気を吹き付けて、前記テープ状半田の表面温度を所定の温度に維持することで前記導体条と前記テープ状半田とを一体化する、という態様がある。本態様によれば、導体条とテープ状半田とを確実に一体化させることができる。さらには、加熱空気をテープ状半田に吹き付けるだけでよいので、製造設備の小型化が図れる。
【００１８】
また、本発明には、前記第２の工程は、前記導体条と前記テープ状半田とを併走させながら一体化する、という態様がある。本態様によれば、太陽電池用リード線の製造時における線速が向上してさらに生産効率が上がる。
【発明の効果】
【００１９】
このように、本発明によれば、位置決め精度の高い太陽電池用リード線を簡単な設備で製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施の形態の太陽電池用リード線の構成を示す斜視図である。
【図２】第１の実施の形態の太陽電池用リード線の第１の製法における平角導体条製造工程の各段階をそれぞれ示す図群である。
【図３】第１の実施の形態の太陽電池用リード線の第１の製法におけるテープ状半田製造工程の各段階をそれぞれ示す図群である。
【図４】第１の実施の形態の太陽電池用リード線の第１の製法における一体化工程を示す斜視図である。
【図５】第１の実施の形態の太陽電池用リード線の第２の製法における一体化工程を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（第１の実施の形態）
図１に示すように、本実施の形態の太陽電池用リード線１は、長矩形状の断面形状を有する平角導体条２を備える。平角導体条２は例えば銅または銅合金から構成される。また、平角導体条２は、必要に応じて、その条の０．２％耐力を熱処理などで調整したもの（例えば、０．２％耐力を２０〜６５ＭＰａという低耐力にしたもの）を適用しても良い。平角導体条２は一対の長辺側対向面と一対の短辺側対向面とを有し、長辺側対向面が接続面２ａ、２ａとなっている。接続面２ａ、２ａそれぞれには、半田層３、３が設けられている。半田層３、３は、平角導体条２より厚みが薄いものの、平角導体条２と同幅となっており、接続面２ａ、２ａを覆っている。
【００２２】
このような形状を有する太陽電池用リード線１では、半田層３、３の上面が平坦面となっているために、太陽電池用リード線１を太陽電池パネルに接続する際に、太陽電池用リード線１がパネル表面に密着して正確な位置決めが可能となる。
【００２３】
次に本実施形態の太陽電池用リード線１の製造方法を説明する。ここでは、接続面２ａ、２ａの幅Ｗが０．５〜４．０ｍｍ（好ましくは１．０〜２．０ｍｍ）、厚みＴが０．１〜０．３ｍｍ（好ましくは０．１５〜０．２０ｍｍ）の大きさを有する太陽電池用リード線1を例にして本実施形態の太陽電池用リード線１の製造方法を説明する。本実施形態の太陽電池用リード線１の製造方法には、第１の製法と第２の製法とがある。
【００２４】
（第１の製法）
第１の製法は、平角導体条製造工程と、テープ状はんだ製造工程と、一体化工程とを含む。なお、一体化工程は、平角導体条製造工程とテープ状はんだ製造工程とが完了してから実施されるものの、平角導体条製造工程とテープ状はんだ製造工程とは、どちらを先行して処理してもよいし並行処理してもよい。なお、本実施の形態では、平角導体条製造方法から第１の工程が構成され、テープ状はんだ製造工程と一体化工程とから第２の工程が構成される。このような各工程の構成は、以後説明する各製法において同様である。
【００２５】
＜平角導体条製造工程＞
図２（ａ）に示すように、銅等の導電体からなる直径３．０ｍｍ程度の荒引導体（丸形導線）１０を用意する。荒引導体１０は、周知のどのような方法で作製してもよい。次に、図２（ｂ）に示すように、荒引導体１０を丸径ダイス１１を用いて伸線加工することで直径０．５ｍｍ程度まで縮径する。これにより、断面略円形の丸形導体１２を形成する。また、図示はしないが、上記伸線加工の間、及び／又は、上記伸線加工後に熱処理工程を加えてもよい。次に図２（ｃ）に示すように、圧延ローラ１３を用いて丸形導体１２を圧延処理する（押し潰す）ことで、トラック状の平角導体条２を形成する。また、図示はしないが、必要に応じて、上記圧延処理後に熱処理工程を設けてもよい。ここで、トラック状とは、図２（ｄ）に示すように、圧延処理により互いに平行となった一対の平坦な長辺側対向面２ａ’、２ａ’の両側に設けられた円弧状の短辺側対向面２ｂ、２ｂとを有する形状をいう。
【００２６】
＜テープ状はんだ製造工程＞
図３（ａ）に示すように、鉛入り半田（Pb-Sn系半田）もしくは非鉛半田（Sn-Ag-Cu系半田）からなる丸線状の半田母材２０を用意する。半田母材２０としては、半田層３に比べて十分に大きな断面形状を有するものを用意する。次に、図３（ｂ）に示すように、半田母材２０を丸径ダイス２１を用いて伸線加工することで、半田素線２２を形成する。次に図３（ｃ）に示すように、圧延ローラ２３を用いて半田素線２２を圧延処理することで、互いに平行となった一対の平坦面を有するテープ状半田２４を形成する。テープ状半田２４の幅は、平角導体条２の接続面（長辺側対向面）２ａの幅Ｗと同等もしくは若干大きくする。またテープ状半田２４の厚みｔは、０．０１５〜０．０５０ｍｍ（好ましくは０．０２０〜０．０３０ｍｍ）とする。また、上記伸線加工後や上記圧延処理後に適宜熱処理工程を加えてもよい。
【００２７】
なお、圧延処理によりテープ状半田２４の幅を、接続面２ａの幅Ｗより極端に大きくしたうえで、広幅の板材状テープ半田２４’を、幅Ｗと同等幅で複数に切断することでテープ状半田２４としてもよい。
【００２８】
また、テープ状半田２４は、上記した鉛入り半田（Pb-Sn系半田）、非鉛半田（Pb含有量が、０．１ｗｔ％以下の半田で、例えば、Sn-Ag-Cu系半田）を使用することができるが、非鉛半田を使用して形成したリード線では、従来の溶融半田槽に導体を浸漬させて半田層を形成したリード線に比べて、半田層中のCu含有量を増加させることなく（導体のCuを半田層に溶出させることなく）リード線を形成することができるので、半田層の融点が高くならず、結果、太陽電池パネルへの接続時に不所望な熱をかけて太陽電池パネルに不具合を生じさせる、といった不具合が生じなくなる。
【００２９】
＜一体化工程＞
次に、図４に示すように、一対のテープ状半田２４と平角導体条２とを用意し、さらに処理装置として加熱ローラ装置３０を準備する。加熱ローラ装置３０は、対向配置された一対の加熱ローラ３１、３１を備える。加熱ローラ３１、３１は、両ローラ３１、３１の間に挟持する挟持物を、両側から加熱しながら任意の圧力で加圧するものである。そのためローラ装置３０は、図示はしないがローラ３１、３１を介して挟持物を任意の温度に加熱する加熱装置を有している。
【００３０】
以下、一体化工程の詳細を説明する。加熱ローラ装置３０における加熱ローラ３１、３１の表面温度を２００〜２５０℃に加熱させたうえで、挟持物が図中左から右に搬送されるように加熱ローラ３１、３１を回転させる。このような準備を済ませたうえで平角導体条２の接続面２ａ、２ａそれぞれにテープ状半田２４を対向させ、さらにこの状態の平角導体条２とテープ状半田２４、２４とを、ローラの左側から加熱ローラ３１、３１の間に挿入する。さらに加熱ローラ３１、３１から押し出される平角導体条２とテープ状半田２４、２４とを図示しない搬送装置により導体条２の軸方向に沿って図中左から右に搬送させる。これにより、平角導体条２とテープ状半田２４、２４とは、加熱ローラ３１、３１によって加熱加圧されながら導体条２の軸方向に沿って図中左から右に向かって併走し、併走（搬送）を終えた平角導体条２とテープ状半田２４、２４（半田層３）とは冷却されて一体化し、図１に示す太陽電池用リード線１となる。
（第２の製法）
第２の製法は、平角導体条製造工程と、テープ状はんだ製造工程と、一体化工程とを含む。
【００３１】
＜平角導体条製造工程＞
平角導体条製造工程は、第１の製法で説明した工程と同一であるため、ここでの説明は省略する。
【００３２】
＜テープ状はんだ製造工程＞
テープ状半田製造工程は、第１の製法で説明した工程と同一であるため、ここでの説明は省略する。
【００３３】
＜一体化工程＞
図５に示すように、一対のテープ状半田２４、２４と平角導体条２とを用意し、さらに処理装置としてホットエア装置４０を準備する。ホットエア装置４０は、対向配置された一対のホットエア噴射部４１、４１を備える。ホットエア噴射部４１、４１は、両噴射部４１、４１の間に挟持する挟持物に向かって、両側から加熱空気を噴射するものである。
【００３４】
以下、一体化工程の詳細を説明する。ホットエア噴出部４１からテープ状半田２４の表面温度が２００〜２５０℃となるように加熱された加熱空気を噴射させておく。このような準備を済ませたうえで平角導体条２の接続面２ａ、２ａそれぞれにテープ状半田２４を対向させ、さらにこの状態の平角導体条２とテープ状半田２４、２４とを、ホットエア噴出部４１の図中左側からホットエア噴出部４１、４１の間に挿入し、さらにホットエア噴出部４１、４１の間に挿入した平角導体条２とテープ状半田２４、２４とを図示しない搬送装置により導体条２の軸方向に沿って図中左から右に搬送させる。これにより平角導体条２とテープ状半田２４、２４とは、ホットエア噴出部４１、４１が噴出する加熱空気により加熱され、さらに加熱空気の噴出圧により加圧されながら導体条２の軸方向に沿って図中左から右に向かって併走し、併走（搬送）を終えた平角導体条２とテープ状半田２４、２４（半田層３）とは冷却化されて一体化し、図１に示す太陽電池用リード線１となる。
【００３５】
以下、実施の形態の特有の効果を説明する。実施の形態の製法においては、以下の効果が得られる。すなわち、平坦な半田層を有する太陽電池用リード線を製造することができ、実際の接続に要する半田と同等の半田を用意するだけでよいので、その分製造コストを削減できる。さらには、溶融半田槽においては必要であった大量の半田の溶融維持に要する費用（半田加熱費）も不要になり、その分でも製造コストを削減できる。
【００３６】
テープ状半田２４と導体条２、５２とを一体化するだけで、太陽電池用リード線を形成することができるので、工程中における線速が上がり、その分、生産効率が向上する。
【００３７】
溶融半田槽においては必要であった大量の半田が溶融状態になるまで加熱するのに要する処理時間が不要となるので、その分、生産効率が向上する。
【００３８】
半田層の膜厚はテープ状半田２４の膜厚を変更することで精度高く調整することができるうえに、半田層の薄厚化も容易でなる。しかも、このような半田層の膜厚調整を、生産効率をほとんど低下させることなく実施することが可能となる。
【符号の説明】
【００３９】
１    太陽電池用リード線
２    平角導体条
２ａ  接続面
２ａ’長辺側対向面
２ｂ  短辺側対向面
３    半田層
１０  荒引導体
１１  丸径ダイス
１２  丸導体
１３  圧延ローラ
２０  半田母材
２１  丸径ダイス
２２  半田素線
２３  圧延ローラ
２４  テープ状半田
３０  加熱ローラ装置
３１  加熱ローラ
４０  ホットエア装置
４１  ホットエア噴出部
Ｔ    半田槽の厚み
Ｗ    接続層の幅
【図１】
2012164835.tif 000003
【図２】
2012164835.tif 000004
【図３】
2012164835.tif 000005
【図４】
2012164835.tif 000006
【図５】
2012164835.tif 000007