WO2015147213A1 - Conductor, and solar-cell interconnector - Google Patents

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木村　圭一
將元 田中
中塚　淳
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Abstract

Provided are a conductor and a solar-cell interconnector which are capable of improving wettability during reflow of a solder formed from an Sn-Bi alloy, and which are capable of improving bonding properties with respect to a contact film and a conductive paste. The present invention is characterized by being provided with: a core part (12A) formed from copper; a solder layer (14A) formed on the surface of the core part; and a coating layer (16A) formed on the surface of the solder layer (14A). The present invention is further characterized in that: the solder layer (14A) is formed from an Sn-Bi alloy including at least 16 wt% but not more than 60 wt% of bismuth, and has a thickness in the range of 0.3-40 µm inclusive; the coating layer (16A) is formed from silver, and has a thickness in the range of 0.05-0.5 µm inclusive; and the coverage of the solder layer (14A) by the coating layer (16A) is at least 90 area%.

Description

導電体及び太陽電池用インターコネクターInterconnector for conductors and solar cells
　本発明は、導電体及び太陽電池用インターコネクターに関する。 The present invention relates to a conductor and a solar cell interconnector.
　太陽光発電は、無尽蔵な太陽エネルギーを直接電気エネルギーに変換する発電方式である。このため、太陽電池による発電は、エネルギー問題を大幅に軽減する技術として、近年技術開発が活発になり、市場も大きく拡大している。 Solar power generation is a power generation method that converts infinite solar energy directly into electrical energy. For this reason, power generation using solar cells has been actively developed in recent years as a technology for greatly reducing energy problems, and the market has been greatly expanded.
　現在、太陽電池の基板には、単結晶シリコン基板、又は多結晶シリコン基板が多く採用される。単結晶シリコン基板などを採用する太陽電池は、５インチ～６インチ角程度の大きさを有する複数の基板（以下、太陽電池セルという）を備える。太陽電池セルは、集電用配線で互いに接続される。これにより太陽電池は、それぞれの太陽電池セルで生成された電気エネルギーを集電する。太陽電池セルと集電用配線との間の接続は、半田による溶融液相接合が多く採用される。この集電用配線は、太陽電池用インターコネクター（以下、インターコネクターという）と称され、半田が被覆された平角の銅線（テープ状銅線）により形成される。このインターコネクターは、被覆された半田が溶融（リフロー）して太陽電池セル上の相手側電極に接合される。 Currently, a single-crystal silicon substrate or a polycrystalline silicon substrate is often used as a substrate for solar cells. A solar cell employing a single crystal silicon substrate or the like includes a plurality of substrates (hereinafter referred to as solar cells) having a size of about 5 to 6 inches square. The solar cells are connected to each other by current collecting wiring. Thereby, a solar cell collects the electric energy produced | generated by each solar cell. As a connection between the solar battery cell and the current collecting wiring, a melt liquid phase bonding using solder is often employed. This current collecting wiring is called a solar cell interconnector (hereinafter referred to as an interconnector), and is formed of a rectangular copper wire (tape copper wire) covered with solder. In this interconnector, the coated solder is melted (reflowed) and joined to the mating electrode on the solar battery cell.
　近年、半田ではなく導電性粒子を含むフィルム（コンタクトフィルム）や導電性粒子を含むペーストによる接続も考案されている。この接続方式に使用されるインターコネクターでは、厚付けの半田は必要ないが、接合性や耐食性を考慮して銅線に何らかの表面処理をすることが望ましい。 Recently, a connection using a film containing conductive particles (contact film) instead of solder or a paste containing conductive particles has been devised. The interconnector used in this connection method does not require thick solder, but it is desirable that the copper wire be subjected to some surface treatment in consideration of bonding properties and corrosion resistance.
　図３に示すように、インターコネクター100は、太陽電池101に実装される。インターコネクター100は、太陽電池セル102の表面上に形成された電極104と、半田、又はコンタクトフィルム、導電性ペーストにより機械的、電気的に接合される。このように、金属の側面長手方向に他の材料と接合、実装する形態を、以下では線実装と呼ぶ。 As shown in FIG. 3, the interconnector 100 is mounted on the solar cell 101. The interconnector 100 is mechanically and electrically joined to the electrode 104 formed on the surface of the solar battery cell 102 by solder, contact film, or conductive paste. In this way, the form of joining and mounting with other materials in the longitudinal direction of the side surface of the metal is hereinafter referred to as line mounting.
　インターコネクター100a、及び100bは、太陽電池セル102aの表面103、及び太陽電池セル102aのL方向に隣接して配置される太陽電池セル102bの裏面に線実装される。ここで、表面103は、D方向の正方向に向く面をいい、裏面は、D方向の負方向に向く面をいう。インターコネクター100c、及び100dは、太陽電池セル102bの表面103、及び太陽電池セル102cの裏面に線実装される。このようにインターコネクター100a、100b、100c、及び100dにより接続されることにより、太陽電池セル102a、102b、及び102cは、電気的に直列接続される。インターコネクター100a、及び100bは、W方向に適当な間隔を空けて配置される。同様に、集電用インターコネクター100c、及び100dは、W方向に適当な間隔を空けて配置される。 The interconnectors 100a and 100b are line-mounted on the front surface 103 of the solar battery cell 102a and the back surface of the solar battery cell 102b disposed adjacent to the L direction of the solar battery cell 102a. Here, the front surface 103 refers to a surface facing in the positive direction of the D direction, and the back surface refers to a surface facing in the negative direction of the D direction. The interconnectors 100c and 100d are line-mounted on the front surface 103 of the solar battery cell 102b and the back surface of the solar battery cell 102c. Thus, the solar cells 102a, 102b, and 102c are electrically connected in series by being connected by the interconnectors 100a, 100b, 100c, and 100d. The interconnectors 100a and 100b are arranged at an appropriate interval in the W direction. Similarly, the current collecting interconnectors 100c and 100d are arranged at an appropriate interval in the W direction.
　このような太陽電池において、インターコネクターと太陽電池セルを接続した場合、常温で接合しない限り、インターコネクターを形成する銅と太陽電池セルを形成するシリコンの熱膨張係数の差に応じた熱応力が発生する。インターコネクターと太陽電池セルとの間に電極を設けても、一般的に電極は、太陽電池セルに比較して薄く、太陽電池セルに対する剛性が小さいことから、インターコネクターとの熱応力を考える場合、インターコネクターと太陽電池セルの熱膨張差が特に問題となる。 In such a solar battery, when the interconnector and the solar battery cell are connected, unless they are joined at room temperature, the thermal stress corresponding to the difference in thermal expansion coefficient between the copper forming the interconnector and the silicon forming the solar battery cell is appear. Even if an electrode is provided between the interconnector and the solar battery cell, the electrode is generally thinner than the solar battery cell and its rigidity against the solar battery cell is small, so when considering the thermal stress with the interconnector The difference in thermal expansion between the interconnector and the solar battery cell is particularly problematic.
　またインターコネクター及び太陽電池セルを昇温して液相接合した後に、室温に冷却する必要がある。この処理において、太陽電池セルを形成するシリコンの熱膨張係数と、インターコネクターを形成する銅の熱膨張係数の差に起因して、熱応力が発生する。室温近傍における線膨脹係数は、銅が16.6×10-6（K-1）、シリコンが3×10-6（K-1）である。仮に銅とシリコンとを200℃で接合した場合、約0.26％の長さの差が生じる。実際は、銅とシリコンの間に熱応力が発生し、これにより太陽電池セルに反りが生じる。このように、銅の熱膨張係数と、シリコンの熱膨張係数の比率は、約５倍と大きいため、発生する熱応力により、太陽電池セルは、変形し、破損する可能性がある。 In addition, it is necessary to cool the interconnector and the solar battery cell to room temperature after raising the temperature and liquid-phase joining them. In this process, thermal stress is generated due to the difference between the thermal expansion coefficient of silicon forming the solar battery cell and the thermal expansion coefficient of copper forming the interconnector. The linear expansion coefficients near room temperature are 16.6 × 10 −6 (K −1 ) for copper and 3 × 10 −6 (K −1 ) for silicon. If copper and silicon are bonded at 200 ° C., a length difference of about 0.26% occurs. Actually, thermal stress is generated between copper and silicon, which causes warpage of the solar battery cell. Thus, since the ratio of the thermal expansion coefficient of copper and the thermal expansion coefficient of silicon is as large as about 5 times, the solar cell may be deformed and damaged by the generated thermal stress.
　太陽電池は、発電電力を電流として出力するエネルギーデバイスであることから、インターコネクターの断面積、及びインターコネクターと太陽電池セルの間の接続面の面積は、インターコネクターに流れる電流量を考慮して決定する必要がある。一方、太陽電池セルのコストダウンを図るために、太陽電池セルに使用される基板の薄型化が進んでいる。例えば、厚さ180μmなど、非常に薄いシリコン基板が、太陽電池セルとして使用されるようになってきている。このため、熱応力による太陽電池セルの破損は、さらに大きな問題になっている（特許文献１）。 Since a solar cell is an energy device that outputs generated power as a current, the cross-sectional area of the interconnector and the area of the connecting surface between the interconnector and the solar cell take into account the amount of current flowing through the interconnector. It is necessary to decide. On the other hand, in order to reduce the cost of the solar battery cell, the substrate used for the solar battery cell has been made thinner. For example, a very thin silicon substrate such as a thickness of 180 μm has been used as a solar battery cell. For this reason, the damage of the solar battery cell due to thermal stress has become a bigger problem (Patent Document 1).
特開2013-211266号公報JP 2013-211266
　現在最も一般的なインターコネクターは半田をリフローして接合するタイプであり、このタイプのインターコネクターに被覆されている半田はSn-Pb合金半田である。半田は、環境面から非鉛化することが理想的であるが、接合性と融点の問題から、過半の太陽光発電モジュールにおいてSn-Pb合金が使用されている。一般的に使用されているSn-Pb合金半田であるSn-37重量％Pb半田の融点は183℃であり、非鉛半田で最もよく使用されるSn-3.0重量％Ag-0.5重量％Cu（SAC305）の融点は219℃である。したがって、SAC305は、リフローして接合する温度をより高くする必要があり、上述した通り太陽電池セルの破損リスクが高まるので、歩留まりが低下する問題がある。また、SAC305は、Sn-Pb半田に比較して電極に対する濡れ性（接合性）も劣るとされている。 Currently, the most common interconnector is a type that reflows and joins solder, and the solder coated on this type of interconnector is Sn-Pb alloy solder. Ideally, the solder should be lead-free from the environmental point of view, but Sn-Pb alloys are used in the majority of photovoltaic modules due to problems of bondability and melting point. The melting point of Sn-37 wt% Pb solder, which is a commonly used Sn-Pb alloy solder, is 183 ° C, and Sn-3.0 wt% Ag-0.5 wt% Cu (used most often in lead-free solder) The melting point of SAC305) is 219 ° C. Therefore, the SAC 305 needs to be reflowed and bonded at a higher temperature, and as described above, the risk of damage to the solar battery cell is increased, so that there is a problem that the yield decreases. SAC305 is also inferior in wettability (bondability) to electrodes compared to Sn—Pb solder.
　非鉛半田の中で、Sn-Bi系合金やSn-In系合金は共晶組成であるSn-57重量％Bi、Sn-49重量％Inで融点がそれぞれ139℃、120℃と低く、インターコネクターの被覆材として検討されている。また電極に対する濡れ性が劣るため2重量％程度の銀が添加されているものが多い。しかし、接合性の問題が払拭されておらず普及が進んでいない。 Among lead-free solders, Sn-Bi alloys and Sn-In alloys are eutectic Sn-57 wt% Bi and Sn-49 wt% In, with melting points as low as 139 ° C and 120 ° C, respectively. It is being studied as a connector covering material. Moreover, since the wettability with respect to an electrode is inferior, there are many cases where about 2% by weight of silver is added. However, the problem of bondability has not been eliminated, and the spread has not progressed.
　太陽電池セル上の電極は、銀ペーストが焼成されたものが多いが、低コスト化のために、銅に置き換える試みもなされており、半田の濡れ性の問題は更に大きくなるものと予想される。 Many of the electrodes on the solar cells are baked with silver paste, but in order to reduce costs, attempts have been made to replace them with copper, and the problem of solder wettability is expected to become even greater. .
　また、コンタクトフィルムや導電性ペーストで接合されるインターコネクターでも、表面を被覆する材料によって接合性に大きな差が生じる。これらのタイプのインターコネクターでは、半田層は電極への接合に直接は寄与しないが、接合性や耐食性を考慮して銅線に何らかの表面処理をすることが望ましく、錫合金が被覆される場合が殆どである。 Also, even in an interconnector joined with a contact film or conductive paste, a great difference in joining property occurs depending on the material covering the surface. In these types of interconnectors, the solder layer does not directly contribute to the bonding to the electrodes, but it is desirable that the copper wire be subjected to some surface treatment in consideration of bonding properties and corrosion resistance, and the tin alloy may be coated. It is almost.
　コンタクトフィルムや導電性ペーストの導電性粒子としては、銀、ニッケル、Sn-Bi系合金が使用されているが、これらの導電性粒子とインターコネクターの表面被覆材の接触抵抗は低い必要がある。一般的にSn-Bi系合金等の半田材料は表面酸化の影響で金や銀等の貴金属に比較して接触抵抗が高い。また、Sn-Bi粒子を導電性粒子とする導電性ペーストではSn-Bi粒子の少なくとも一部を溶融して接合するタイプのものもある。このような導電性ペーストに対しては、半田をリフローして接合するインターコネクターと同様の濡れ性の問題がある。 As the conductive particles of the contact film or conductive paste, silver, nickel, Sn-Bi alloy is used, but the contact resistance between the conductive particles and the surface coating material of the interconnector needs to be low. In general, a solder material such as a Sn-Bi alloy has a higher contact resistance than noble metals such as gold and silver due to the effect of surface oxidation. In addition, there is a type of conductive paste in which Sn—Bi particles are used as conductive particles, in which at least a part of Sn—Bi particles is melted and joined. Such a conductive paste has the same wettability problem as an interconnector that reflows and joins solder.
　本発明は、Sn-Bi系合金で形成された半田のリフロー時の濡れ性を改善すると共に、コンタクトフィルムや導電性ペーストに対する接合性を向上することができる導電体及び太陽電池用インターコネクターを提供することを目的とする。 The present invention provides a conductor and a solar cell interconnector that can improve the wettability during reflow of a solder formed of a Sn-Bi-based alloy and improve the bondability to a contact film or a conductive paste. The purpose is to do.
　本発明に係る導電体は、銅で形成された芯部と、前記芯部の表面に形成された半田層と、前記半田層の表面に形成された被覆層とを備え、前記半田層は、ビスマスを16重量％以上60重量％以下含有するSn-Bi系合金またはインジウムを10重量％以上55重量％以下含有するSn-In系合金で形成され、厚さが0.3μm以上40μm以下であり、前記被覆層は、銀で形成され、厚さが0.05μm以上0.5μm以下であり、前記半田層に対する前記被覆層の被覆率が90面積％以上であることを特徴とする。 The conductor according to the present invention includes a core portion formed of copper, a solder layer formed on the surface of the core portion, and a coating layer formed on the surface of the solder layer, It is formed of a Sn-Bi alloy containing 16% by weight or more and 60% by weight or less of bismuth or a Sn-In alloy containing 10% by weight or more and 55% by weight or less of indium, and has a thickness of 0.3 μm or more and 40 μm or less. The coating layer is made of silver, has a thickness of 0.05 μm or more and 0.5 μm or less, and a coverage of the coating layer with respect to the solder layer is 90 area% or more.
　本発明に係る太陽電池用インターコネクターは、上記導電体を用いたことを特徴とする。 The solar cell interconnector according to the present invention is characterized by using the above-mentioned conductor.
　本発明によれば、銀で形成され、厚さが0.05μm以上0.5μm以下である被覆層を備えることにより、Sn-Bi系合金またはSn-In系合金で形成された半田のリフロー時の濡れ性を改善することができると共に、コンタクトフィルムや導電性ペーストに対する接合性を向上することができる。 According to the present invention, by providing a coating layer formed of silver and having a thickness of 0.05 μm or more and 0.5 μm or less, wetting at the time of reflow of a solder formed of a Sn—Bi alloy or a Sn—In alloy In addition to improving the bondability, it is possible to improve the bondability to contact films and conductive pastes.
本発明の実施形態に係るテープ状導電体の、長さ方向に対し垂直な縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view perpendicular | vertical with respect to the length direction of the tape-shaped conductor which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る丸線状導電体の、長さ方向に対し垂直な縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view perpendicular | vertical with respect to the length direction of the round wire-shaped conductor which concerns on embodiment of this invention. 公知の太陽電池の概略構成を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows schematic structure of a well-known solar cell.
　以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
１．実施形態
（全体構成）
　図１に示す導電体としてのインターコネクター１０Ａは、銅で形成されたテープ状の芯部１２Ａと、当該芯部１２Ａの表面にSn-Bi系合金またはSn-In系合金で形成された半田層１４Ａと、前記半田層１４Ａを覆うように銀で形成された被覆層１６Ａとを備える。本発明の実施形態に係るインターコネクター１０Ａは、半田層１４Ａをリフローして接合するタイプと、コンタクトフィルムや導電性ペーストで接合するタイプの両方に適用し得る。なお、導電体は、テープ状に限らず、丸線状であってもよい。図１に対応した符号を付した図２に示すインターコネクター１０Ｂは、銅で形成された丸線状の芯部１２Ｂを備える。以下、インターコネクター１０Ａ，１０Ｂは、形状のみが異なるため、共通する内容については、インターコネクター１０Ａについて説明する。 1. Embodiment (overall configuration)
An interconnector 10A as a conductor shown in FIG. 1 includes a tape-shaped core portion 12A formed of copper, and a solder layer formed of Sn—Bi alloy or Sn—In alloy on the surface of the core portion 12A. 14A and a coating layer 16A made of silver so as to cover the solder layer 14A. The interconnector 10A according to the embodiment of the present invention can be applied to both a type in which the solder layer 14A is reflowed and joined and a type in which the solder layer 14A is joined with a contact film or a conductive paste. The conductor is not limited to a tape shape, but may be a round wire shape. An interconnector 10B shown in FIG. 2 with a reference numeral corresponding to FIG. 1 includes a round wire-shaped core portion 12B made of copper. Hereinafter, since the interconnectors 10A and 10B are different only in shape, the common contents will be described for the interconnector 10A.
　インターコネクター１０Ａは、線材であり、巨視的には平角線である（インターコネクター１０Ｂは、巨視的には丸線である）。平角線である場合、インターコネクター１０Ａの長さ方向と平行な互いに対向する面のうち幅の広い面（すなわち、一般的にテープ面と呼ばれる面）は、巨視的には平行であることが好ましいが、微視的には凹凸があっても良い。他の対向する面（すなわち、一般的に言う側面）は平面である必要はなく、曲面であっても良い。本実施形態の場合、厚さとはテープ面間の巨視的な長さ、すなわち最大値をいい、幅とは側面間の最大値を言う。なお、幅方向は、短手方向とも呼ばれる。 The interconnector 10A is a wire and is a rectangular wire macroscopically (the interconnector 10B is a round wire macroscopically). In the case of a flat wire, it is preferable that a wide surface (that is, a surface generally referred to as a tape surface) among the opposing surfaces parallel to the length direction of the interconnector 10A is macroscopically parallel. However, there may be unevenness microscopically. Other opposing surfaces (that is, generally referred to as side surfaces) do not have to be flat surfaces, and may be curved surfaces. In the present embodiment, the thickness refers to the macroscopic length between the tape surfaces, that is, the maximum value, and the width refers to the maximum value between the side surfaces. The width direction is also referred to as the short direction.
　芯部１２Ａは、銅を主体とする金属で形成されている。導電材として用いられることから高い導電率が必要となるので、銅の純度は99.8%以上が好ましい。JIS規格では、無酸素銅（C1020）やタフピッチ銅（C1100）、リン脱酸銅（C1201、C1220、C1221）などが挙げられる。また、銅を主体とする金属は、不可避不純物を含んでいても良く、機械的特性や後述の半田層１４Ａとの密着性改善等のために合金元素が添加されていても良い。さらに芯部１２Ａは、降伏強度が小さくなるように、十分に焼鈍された状態（JIS規格でいうO材）であることが好ましい。芯部１２Ａは、厚さが0.1mm～0.3mm、幅が1mm～3mmであるのが一般的である。芯部１２Ｂは、直径0.05mm～0.5mmの範囲であるのが一般的である。 The core portion 12A is formed of a metal mainly composed of copper. Since it is used as a conductive material, high conductivity is required, so the purity of copper is preferably 99.8% or more. JIS standards include oxygen-free copper (C1020), tough pitch copper (C1100), and phosphorus deoxidized copper (C1201, C1220, C1221). Further, the metal mainly composed of copper may contain inevitable impurities, and an alloy element may be added to improve mechanical properties and adhesion with a solder layer 14A described later. Furthermore, the core portion 12A is preferably in a sufficiently annealed state (O material in the JIS standard) so as to reduce the yield strength. The core portion 12A generally has a thickness of 0.1 mm to 0.3 mm and a width of 1 mm to 3 mm. The core portion 12B generally has a diameter in the range of 0.05 mm to 0.5 mm.
　芯部１２Ａは、銅に不可避不純物や、さらに付加的な効果を得るために意図的に添加される元素が含まれる。後者として、特に本実施形態では亜鉛、ニッケル、アルミニウム、カルシウム、銀、クロム、ジルコニウム、錫、マンガン、希土類元素を挙げることができるが、この限りではない。 The core portion 12A contains inevitable impurities in copper and elements intentionally added to obtain additional effects. Examples of the latter include zinc, nickel, aluminum, calcium, silver, chromium, zirconium, tin, manganese, and rare earth elements in this embodiment, but are not limited thereto.
　因みに、芯部１２Ａのその他の選択肢として銀やアルミニウムも考えられるが、銀に対してはコストが低いこと、アルミニウムに対しては導電率が高く、熱膨張係数がよりシリコンに近いこと、さらに後述するSn-Bi系合金のめっきが施しやすいことから、銅が選択される。 Incidentally, silver and aluminum are also conceivable as other options for the core 12A, but the cost is low for silver, the conductivity is high for aluminum, and the thermal expansion coefficient is closer to that of silicon. Copper is selected because it is easy to apply Sn-Bi alloy plating.
　芯部１２Ａは平角線、芯部１２Ｂは丸線とすればよい。芯部１２Ａは、前記テープ面に対応した、第１の表面１８、及び当該第１の表面１８の逆側に形成された第２の表面２０を有する。 The core 12A may be a rectangular wire and the core 12B may be a round wire. The core portion 12 </ b> A has a first surface 18 corresponding to the tape surface and a second surface 20 formed on the opposite side of the first surface 18.
　半田層１４Ａは、芯部１２Ａが平角線であるので、第１の表面１８及び第２の表面２０の少なくとも一方に形成される。本実施形態の場合、第１の表面１８及び第２の表面２０を含む芯部１２Ａの全周に形成されている。半田層１４Ｂは、芯部１２Ｂが丸線であるのでその全周に形成される。 The solder layer 14A is formed on at least one of the first surface 18 and the second surface 20 because the core portion 12A is a flat wire. In the case of this embodiment, it is formed on the entire circumference of the core portion 12 </ b> A including the first surface 18 and the second surface 20. The solder layer 14B is formed on the entire circumference since the core portion 12B is a round wire.
　半田層１４Ａを構成するSn-Bi系合金に含まれるビスマスやSn-In系合金に含まれるインジウムは、鉛に比較して毒性の問題が小さいという特徴がある。半田層１４ＡにおけるSn-Bi系合金のビスマスの濃度ならびにSn-In系合金のインジウム濃度は、融点、接合性の点から、それぞれ16重量％以上60重量％以下、10重量％以上55重量％以下である必要がある。以下、合金ごとに濃度範囲の限定理由を説明する。 The bismuth contained in the Sn-Bi based alloy constituting the solder layer 14A and the indium contained in the Sn-In based alloy are characterized in that the problem of toxicity is smaller than that of lead. The bismuth concentration of the Sn—Bi alloy and the indium concentration of the Sn—In alloy in the solder layer 14A are 16% by weight to 60% by weight and 10% by weight to 55% by weight, respectively, in terms of melting point and bondability. Need to be. Hereinafter, the reason for limiting the concentration range for each alloy will be described.
（Sn-Bi系合金）
　錫に対してビスマスの濃度を上げていくと共晶組成の57重量％まで液相線が低下する。ビスマスの濃度が57重量％の共晶組成の融点は137℃である。このように液相線の温度が低下することで、半田のリフローによる接合をする場合、接合温度を下げることができる。したがって液相線温度が低下することは、実装時の熱応力による太陽電池セルの反りや割れを防ぐ点で望ましい。 (Sn-Bi alloy)
Increasing the concentration of bismuth with respect to tin lowers the liquidus to 57% by weight of the eutectic composition. The melting point of the eutectic composition with a bismuth concentration of 57% by weight is 137 ° C. Thus, when the temperature of a liquidus line falls, when joining by reflow of solder, joining temperature can be lowered. Therefore, it is desirable that the liquidus temperature is lowered in terms of preventing warpage and cracking of the solar battery cell due to thermal stress during mounting.
　ビスマスの濃度が16重量％未満の場合、液相線の温度は215℃以上となり、一般的な非鉛半田のSn-3.0重量％Ag-0.5重量％Cuの219℃に対して、接合温度の点で優位性が失われる。また、ビスマス濃度が16重量％未満の場合、半田層内に銀を添加したインターコネクターに対しても、濡れ性や接合性などの点で優位性が失われる。 When the bismuth concentration is less than 16% by weight, the temperature of the liquidus becomes 215 ° C or higher, compared to 219 ° C for Sn-3.0% by weight Ag-0.5% by weight Cu for general non-lead solder. The advantage is lost in that respect. In addition, when the bismuth concentration is less than 16% by weight, the superiority in terms of wettability and bondability is lost even for an interconnector in which silver is added to the solder layer.
　ビスマスの上限濃度は、コストの点で大きい方が望ましいが、共晶組成である57重量％以下、誤差を考慮しても60重量％以下である必要がある。ビスマスの濃度が60重量％を超えると、液相線が上がるうえ、濡れ性と半田としての機械的特性とが劣化する。 The higher upper limit concentration of bismuth is desirable in terms of cost, but it should be 57% by weight or less, which is a eutectic composition, and 60% by weight or less even considering errors. If the concentration of bismuth exceeds 60% by weight, the liquidus increases and the wettability and mechanical properties as solder deteriorate.
　また、ビスマス濃度は36重量％以上51重量％以下がより好ましい。36重量％であれば、液相線温度が180℃以下となり共晶半田（融点183℃）に対しても低融点となり、熱応力によるセルの破損防止の点で有利となるためより好ましい。また、51重量％を超えると、ビスマス濃度の増加による半田の脆化が生じ、電極との接合の健全性が低下し始めるため、51重量％以下が好ましい。 The bismuth concentration is more preferably 36% by weight or more and 51% by weight or less. If it is 36% by weight, the liquidus temperature is 180 ° C. or lower, and the melting point is lower than that of eutectic solder (melting point 183 ° C.), which is more advantageous in terms of preventing cell damage due to thermal stress. On the other hand, if it exceeds 51% by weight, the embrittlement of the solder due to an increase in the bismuth concentration occurs, and the soundness of the joint with the electrode starts to deteriorate.
（Sn-In系合金）
　錫に対してインジウムの濃度を上げていくと共晶組成の49重量％まで液相線が低下する。インジウムの濃度が49重量％の共晶組成の融点は120℃である。このように液相線の温度が低下することで、半田のリフローによる接合をする場合、接合温度を下げることができる。したがって液相線温度が低下することは、実装時の熱応力による太陽電池セルの反りや割れを防ぐ点で望ましい。 (Sn-In alloy)
Increasing the concentration of indium with respect to tin decreases the liquidus to 49% by weight of the eutectic composition. The melting point of the eutectic composition with an indium concentration of 49% by weight is 120 ° C. Thus, when the temperature of a liquidus line falls, when joining by reflow of solder, joining temperature can be lowered. Therefore, it is desirable that the liquidus temperature is lowered in terms of preventing warpage and cracking of the solar battery cell due to thermal stress during mounting.
　インジウム濃度が10重量％未満の場合、液相線の温度は215℃以上となり、一般的な非鉛半田のSn-3.0重量％Ag-0.5重量％Cuの219℃に対して、接合温度の点で優位性が失われる。また、このように下限濃度未満では半田層内に銀を添加したインターコネクターに対しても、濡れ性や接合性などの点で優位性が失われる。 When the indium concentration is less than 10% by weight, the temperature of the liquidus becomes 215 ° C or higher, which is the junction temperature point compared to 219 ° C for Sn-3.0% by weight Ag-0.5% by weight Cu for general lead-free solder. The advantage is lost. In addition, when the concentration is less than the lower limit as described above, superiority is lost in terms of wettability and bondability with respect to an interconnector in which silver is added to the solder layer.
　インジウムの上限濃度は、共晶組成からの誤差を考慮して55重量％以下である必要がある。インジウムの濃度が55重量％を超えると、液相線温度が上がるうえ、濡れ性と半田としての機械的特性とが劣化する。 The upper limit concentration of indium needs to be 55% by weight or less in consideration of an error from the eutectic composition. When the concentration of indium exceeds 55% by weight, the liquidus temperature rises, and wettability and mechanical properties as solder deteriorate.
　インジウム濃度は28重量%以上52重量%以下がより好ましい。インジウム濃度が28重量％以上であれば、液相線温度が180℃以下となり共晶半田（融点183℃）に対しても低融点となり、熱応力による太陽電池セルの破損防止の点で有利となるためより好ましい。また、インジウム濃度は、55重量％を超えるとインジウム濃度の増加による半田の脆化が生じ、電極との接合の健全性が低下し始めるため、55重量％以下が好ましい。 The indium concentration is more preferably 28% by weight or more and 52% by weight or less. If the indium concentration is 28% by weight or more, the liquidus temperature is 180 ° C or less, which is a low melting point for eutectic solder (melting point 183 ° C), which is advantageous in preventing damage to solar cells due to thermal stress. Therefore, it is more preferable. Further, if the indium concentration exceeds 55 wt%, solder embrittlement occurs due to an increase in indium concentration, and the soundness of bonding with the electrode starts to deteriorate, so 55 wt% or less is preferable.
　半田層１４Ａは、厚さが、0.3μm以上40μm以下である。なお、本明細書において半田層１４Ａの厚さは、目付量から換算した平均厚さを用いる。具体的には、半田層１４Ａを形成する前の芯部１２Ａの重量と半田層１４Ａを形成した後の重量との差、半田層１４Ａを構成する合金の密度、及び半田層１４Ａが形成される部位の表面積から算出する。 The solder layer 14A has a thickness of 0.3 μm or more and 40 μm or less. In the present specification, the average thickness converted from the basis weight is used as the thickness of the solder layer 14A. Specifically, the difference between the weight of the core portion 12A before forming the solder layer 14A and the weight after forming the solder layer 14A, the density of the alloy constituting the solder layer 14A, and the solder layer 14A are formed. Calculate from the surface area of the site.
　芯部１２Ａは平角線であり、インターコネクター１０Ａはテープ面が側面より大きいので、半田層１４Ａの厚さは、半田層１４Ａが全て第１の表面１８及び第２の表面２０上に形成されたとして算出した値を用い、特に断らない限り第１の表面１８及び第２の表面２０上に形成された厚さをいうものとする。なお、実際は図１に示したようにテープ面の幅方向中央部で厚くなっているので、実際の中央部の半田層１４Ａの厚さは目付量から換算した平均厚さより大きい場合が多い。芯部１２Ｂは丸線であるので、半田層１４Ｂの目付量から換算した平均厚さは、実際の半田層１４Ｂの厚さに近い値となる。 Since the core portion 12A is a rectangular wire and the interconnector 10A has a tape surface larger than the side surface, the thickness of the solder layer 14A is such that the solder layer 14A is entirely formed on the first surface 18 and the second surface 20. Unless otherwise specified, the thicknesses formed on the first surface 18 and the second surface 20 are used. In practice, as shown in FIG. 1, since the thickness is thick at the central portion in the width direction of the tape surface, the actual thickness of the solder layer 14A at the central portion is often larger than the average thickness converted from the basis weight. Since the core portion 12B is a round wire, the average thickness converted from the basis weight of the solder layer 14B is a value close to the actual thickness of the solder layer 14B.
　インターコネクター１０Ａは、コンタクトフィルムや導電性ペーストで接続するタイプに適用する場合、熱可塑性樹脂などの接合材はインターコネクター１０Ａの外部から供給される。したがって半田層１４Ａは厚さが薄くても良いが、耐食性を維持するために0.3μm以上の厚さが必要である。半田層１４Ａの厚さが0.3μm未満の場合、ハンドリング中や太陽電池セル上への接合中に外傷やピンホールが生じると、芯部１２Ａが露出する。そうすると、被覆層１６Ａの構成元素と芯部１２Ａの構成元素である銅間で電池が形成され、電気化学的に銅が腐食し、酸化銅が形成される。 When the interconnector 10A is applied to a type connected with a contact film or conductive paste, a bonding material such as a thermoplastic resin is supplied from the outside of the interconnector 10A. Therefore, the solder layer 14A may be thin, but a thickness of 0.3 μm or more is necessary to maintain the corrosion resistance. When the thickness of the solder layer 14A is less than 0.3 μm, the core portion 12A is exposed when a damage or a pinhole occurs during handling or joining on the solar battery cell. If it does so, a battery will be formed between copper which is a constituent element of coating layer 16A, and a constituent element of core part 12A, copper will corrode electrochemically, and copper oxide will be formed.
　半田層１４Ａは、銅を0.3重量％以上0.7重量％以下添加したSn-Bi、Sn-In系合金としても良い。これにより、融点が低下すると共に、機械的特性が向上するという効果が得られる。銅の添加量が0.3重量％未満では上記効果が小さい。銅の添加量が0.7重量％超では、液相線温度が上昇する上、Sn-Bi、Sn-In系合金の延性を低下させる。 The solder layer 14A may be made of Sn-Bi or Sn-In alloy to which copper is added in an amount of 0.3 wt% to 0.7 wt%. Thereby, while melting | fusing point falls, the effect that a mechanical characteristic improves is acquired. When the amount of copper added is less than 0.3% by weight, the above effect is small. When the amount of copper added exceeds 0.7% by weight, the liquidus temperature rises and the ductility of the Sn—Bi and Sn—In alloys decreases.
　また、半田層１４Ａは、半田溶融めっき浴表面の酸化防止剤として添加されたリンが上記の合金に含まれていてもよい。 Also, the solder layer 14A may contain phosphorus added as an antioxidant on the surface of the solder hot dipping bath in the above alloy.
　本実施形態の半田層１４Ａにおいて、銅やリン以外の元素は、特に排除するものではなく必要に応じて添加されても良く、不可避不純物を含んでいても良い。本実施形態の場合、銀は、特に添加する必要性はないが、リフロー後のSn-Bi系合金層またはSn-In系合金層の銀濃度が3重量％を超えない範囲では、予め添加されていても良い。 In the solder layer 14A of the present embodiment, elements other than copper and phosphorus are not particularly excluded and may be added as necessary and may contain inevitable impurities. In the case of this embodiment, silver is not particularly required to be added, but it is added in advance as long as the silver concentration in the Sn-Bi alloy layer or Sn-In alloy layer after reflow does not exceed 3 wt%. May be.
　被覆層１６Ａは、銀で形成されている。銀はSn-Bi系合金やSn-In系合金に比較して化学的に安定な金属であり、酸化を防止する。これにより被覆層１６Ａは、インターコネクター１０Ａの保管期間（ライフタイム）を長くすることができる。被覆層１６Ａを形成する銀は、不可避不純物を含んでいても良い。 The covering layer 16A is made of silver. Silver is a chemically stable metal compared to Sn—Bi alloys and Sn—In alloys, and prevents oxidation. Thereby, the coating layer 16A can extend the storage period (lifetime) of the interconnector 10A. Silver forming the coating layer 16A may contain inevitable impurities.
　インターコネクター１０Ａは、半田層１４Ａをリフローするタイプに適用する場合、半田層１４Ａ上に被覆層１６Ａを形成することにより、溶融時の濡れ性を改善し、接合性を向上することができる。銀は、半田層１４Ａの表面の酸化を抑制すると共に、半田層１４Ａと被覆層１６Ａの界面の融点を局所的に低下させる、という効果がある。一般的に太陽電池セルの電極は銀で形成されているが、電極よりも被覆層１６Ａとして半田層１４Ａに密着していることにより、リフロー時に半田層１４Ａ上の全面で銀がSn-Bi系合金またはSn-In系合金内へ溶け込むので、上記効果がより確実に得られる。特に、半田層１４Ａのビスマス濃度が16重量％以上または、インジウム濃度が10重量％以上の場合顕著な効果がある。また、この効果は、リフローで半田層が溶融する際に銀が半田層の表面に濃化するため、同量の銀を予め半田層中に加えた場合と比べても顕著である。 When the interconnector 10A is applied to a type in which the solder layer 14A is reflowed, by forming the coating layer 16A on the solder layer 14A, the wettability at the time of melting can be improved and the bonding property can be improved. Silver has the effect of suppressing the oxidation of the surface of the solder layer 14A and locally lowering the melting point of the interface between the solder layer 14A and the coating layer 16A. In general, the electrode of the solar battery cell is formed of silver, but the silver is Sn-Bi-based on the entire surface of the solder layer 14A during reflow by being in close contact with the solder layer 14A as the coating layer 16A rather than the electrode. Since the alloy or Sn—In alloy is dissolved, the above effect can be obtained more reliably. In particular, when the bismuth concentration of the solder layer 14A is 16% by weight or more or the indium concentration is 10% by weight or more, there is a remarkable effect. Further, this effect is more remarkable than when the same amount of silver is added to the solder layer in advance because silver concentrates on the surface of the solder layer when the solder layer is melted by reflow.
　被覆層１６Ａの厚さは、0.05μm以上0.5μm以下である。被覆層１６Ａの厚さについても、本明細書においては目付量を用いる。厚さが上記範囲内であることにより、濡れ性を改善することができる。被覆層１６Ａは、コスト面から薄い方が好ましいが、被覆層１６Ａの厚さが0.05μm未満の場合、上記効果が十分に得られないため、0.05μm以上である必要がある。 The thickness of the coating layer 16A is 0.05 μm or more and 0.5 μm or less. The weight per unit area is also used in this specification for the thickness of the coating layer 16A. When the thickness is within the above range, wettability can be improved. The coating layer 16A is preferably thin from the viewpoint of cost, but when the thickness of the coating layer 16A is less than 0.05 μm, the above effect cannot be obtained sufficiently, so it is necessary that the thickness is 0.05 μm or more.
　また、半田層１４Ａに対する被覆層１６Ａの被覆率は90面積％以上であれば、半田層１４Ａが表面に露出していても良好な接合状態が得られる。これは、一部銀が未被覆の部位があった場合に、被覆率が90面積％以上であれば、未被覆部分にも銀が拡散し、被覆層１６Ａの効果が十分得られるためである。ただし被覆層１６Ａは被覆率が90面積％未満では上記効果が十分得られない。 Further, if the coverage of the coating layer 16A with respect to the solder layer 14A is 90 area% or more, a good bonding state can be obtained even if the solder layer 14A is exposed on the surface. This is because, in the case where there is a part where silver is partially uncoated, if the coverage is 90 area% or more, the silver diffuses also in the uncoated part, and the effect of the coating layer 16A can be sufficiently obtained. . However, if the covering rate of the covering layer 16A is less than 90% by area, the above effect cannot be obtained sufficiently.
　半田層１４Ａと被覆層１６Ａの厚さの比は、前述の厚さ範囲であれば特に限定されないが、被覆層１６Ａが半田層１４Ａに完全に溶けた込んだ場合の銀濃度が、2重量％以下となるような厚さの比であることがより好ましい。このような厚さの比であれば、被覆層１６Ａの効果が得られるだけでなく被覆層のコストを抑えられる。 The ratio of the thickness of the solder layer 14A and the coating layer 16A is not particularly limited as long as it is within the above-mentioned thickness range, but the silver concentration when the coating layer 16A is completely dissolved in the solder layer 14A is 2% by weight. More preferably, the thickness ratio is as follows. With such a thickness ratio, not only the effect of the coating layer 16A can be obtained, but also the cost of the coating layer can be suppressed.
　一般的に、錫系半田合金に銀を添加すると半田の熱疲労特性が向上することが知られている。本実施形態の場合、インターコネクター１０Ａは、半田層１４Ａがリフローにより溶融した後、被覆層１６Ａを構成する銀がSn-Bi、Sn-In系合金に効率的に溶け込むので、太陽電池セルの電極との界面の熱疲労特性を向上することができる。 Generally, it is known that the addition of silver to a tin-based solder alloy improves the thermal fatigue characteristics of the solder. In the case of the present embodiment, the interconnector 10A is such that, after the solder layer 14A is melted by reflow, the silver constituting the coating layer 16A is efficiently dissolved in the Sn—Bi, Sn—In alloy. It is possible to improve the thermal fatigue characteristics of the interface with the.
　インターコネクター１０Ａは、コンタクトフィルムや導電性ペーストで接続するタイプに適用する場合、被覆層１６Ａが表面の酸化を防止するので、良好なピール強度が得られる。すなわち、インターコネクター１０Ａは、高い接合信頼性を得ることができる。また、表面の酸化防止により、導電性粒子との接触抵抗を低減することができるので、インターコネクター１０Ａは、太陽電池の発電効率を向上させることができる。さらに、導電性ペースト内の導電性粒子としてSn-Bi系合金を用いた場合、被覆層１６Ａは、半田層１４Ａをリフローするタイプのインターコネクター１０Ａと同様に、溶融時の濡れ性を改善し、接合性を向上することができる。 When the interconnector 10A is applied to a type connected with a contact film or a conductive paste, the coating layer 16A prevents oxidation of the surface, so that a good peel strength can be obtained. That is, the interconnector 10A can obtain high joint reliability. Further, since the contact resistance with the conductive particles can be reduced by preventing the oxidation of the surface, the interconnector 10A can improve the power generation efficiency of the solar cell. Furthermore, when Sn—Bi alloy is used as the conductive particles in the conductive paste, the coating layer 16A improves the wettability at the time of melting, similar to the interconnector 10A of the type that reflows the solder layer 14A. Bondability can be improved.
　インターコネクター１０Ａは、コンタクトフィルムや導電性ペーストで接続するタイプに適用する場合、被覆層１６Ａの厚さは0.05μm以上0.5μm以下、被覆率は90面積％以上であれば、上述の効果が得られる。被覆層１６Ａの厚さは0.5μmより厚くても効果があると考えられるが、コストの点から0.5μmを上限とする。 When the interconnector 10A is applied to a type that is connected with a contact film or conductive paste, the above effect can be obtained if the coating layer 16A has a thickness of 0.05 μm to 0.5 μm and a coverage of 90 area% or more. It is done. Even if the thickness of the coating layer 16A is greater than 0.5 μm, it is considered that the effect is obtained, but from the viewpoint of cost, 0.5 μm is the upper limit.
　インターコネクター１０Ａは、コンタクトフィルムや導電性ペーストで接続するタイプに適用する場合、半田層１４Ａと被覆層１６Ａの比は特に限定されず、前述の厚さ範囲であれば本願発明の効果が得られる。インターコネクター１０Ａは、コンタクトフィルムや導電性ペーストで接続するタイプに適用する場合、半田をリフローして接続するタイプとは異なり、電極と接合する面と反対側（太陽電池の受光側）のテープ面の被覆層１６Ａは溶融せずに残る。これにより太陽電池の受光側のインターコネクター１０Ａの太陽光の反射率は、半田層１４Ａをリフローするタイプのインターコネクター１０Ａより高くなる。また、インターコネクター１０Ａに到達した太陽光は、反射され直接太陽電池セルには到達しない。インターコネクター１０Ａで反射された光は、太陽電池のガラスや樹脂の界面で屈折率の違いにより再反射され、ある確率で太陽電池セルに到達する。したがって、反射率が高いインターコネクター１０Ａは、太陽電池の発電効率を向上することができる。 When the interconnector 10A is applied to a type connected with a contact film or conductive paste, the ratio of the solder layer 14A and the coating layer 16A is not particularly limited, and the effect of the present invention can be obtained as long as the thickness is within the above-described range. . When the interconnector 10A is applied to a type that is connected with a contact film or conductive paste, the tape surface on the side opposite to the surface to be joined with the electrode (the light receiving side of the solar cell) is different from the type that is connected by reflowing the solder. The coating layer 16A remains without melting. Thereby, the reflectance of sunlight of the interconnector 10A on the light receiving side of the solar cell is higher than that of the interconnector 10A of the type that reflows the solder layer 14A. Further, the sunlight that reaches the interconnector 10A is reflected and does not reach the solar battery cell directly. The light reflected by the interconnector 10A is rereflected by the difference in refractive index at the glass or resin interface of the solar battery, and reaches the solar battery cell with a certain probability. Therefore, the interconnector 10A having a high reflectance can improve the power generation efficiency of the solar cell.
　銀は金属の中で最も反射率の高い金属である。本発明の実施形態に係るインターコネクター１０Ａは、銀で厚さ0.05μm以上の被覆層１６Ａを形成することにより、インターコネクター１０Ａの太陽光の反射率を、高くすることができる。 Silver is the metal with the highest reflectivity among metals. The interconnector 10A according to the embodiment of the present invention can increase the reflectance of sunlight of the interconnector 10A by forming the coating layer 16A of 0.05 μm or more in thickness with silver.
　また、銀の反射率は錫やビスマスに比べ20％以上高い。本発明の実施形態に係るインターコネクター１０Ａは、半田層１４Ａに対する被覆層１６Ａの被覆率が90面積％以上であることにより、太陽光の反射率を、より確実に高くすることができる。一方、被覆率が90面積％未満では、導電粒子との接触抵抗が大きくなり、反射率向上による効果が相殺されてしまうので、十分に発電効率を向上することができない。 Also, the reflectance of silver is more than 20% higher than tin and bismuth. In the interconnector 10A according to the embodiment of the present invention, the coating ratio of the coating layer 16A to the solder layer 14A is 90% by area or more, so that the reflectance of sunlight can be increased more reliably. On the other hand, if the coverage is less than 90 area%, the contact resistance with the conductive particles increases, and the effect of improving the reflectance is offset, so that the power generation efficiency cannot be sufficiently improved.
（製造方法）
　次に、上記のように構成されたインターコネクター１０Ａの製造方法を説明する。まず、芯部１２Ａは、平角線であるので、板材を所定の厚さになるまで圧延して、適宜スリット加工をすることにより形成することができる。なお芯部１２Ｂは、丸線であるので、丸棒状の銅合金をスエージング加工、及び、引抜加工することで形成できる。このように形成された芯部１２Ａは、加工硬化により降伏強度が大きい状態なので、焼鈍、あるいは後述する半田層１４Ａを形成する工程における熱を利用して、再結晶させ軟質化することが望ましい。 (Production method)
Next, a method for manufacturing the interconnector 10A configured as described above will be described. First, since the core portion 12A is a flat wire, it can be formed by rolling the plate material to a predetermined thickness and appropriately performing slit processing. Since the core portion 12B is a round wire, it can be formed by swaging and drawing a round bar-shaped copper alloy. Since the core portion 12A thus formed has a high yield strength due to work hardening, it is desirable that the core portion 12A be recrystallized and softened by using heat in the step of forming the solder layer 14A described later.
　次いで、芯部１２Ａの表面に半田層１４Ａを形成する。半田層１４Ａは、溶融めっきにより形成することができる。溶融めっきは、芯部１２Ａをめっき槽内に連続的に通し、芯部１２Ａ表面にSn-Bi、Sn-In系合金をめっきする。芯部１２Ａに対する半田層１４Ａの厚さや幅方向の芯部１２Ａ同士の間隔は、溶融めっき液面から芯部１２Ａが出る出口に適当な形状の孔が空いた絞りダイスを配置した上で、当該絞りダイスを通過させたり、ワイピングノズルと呼ばれるノズルから不活性ガス等をめっき直後に噴射して、余分な溶融金属を吹き飛ばしたりすることで、調整することができる。半田層１４Ａは、上記溶融めっきに限らず、湿式めっきによって形成してもよい。 Next, a solder layer 14A is formed on the surface of the core 12A. The solder layer 14A can be formed by hot dipping. In the hot dipping, the core portion 12A is continuously passed through the plating tank, and the surface of the core portion 12A is plated with Sn—Bi and Sn—In alloy. The thickness of the solder layer 14A with respect to the core portion 12A and the interval between the core portions 12A in the width direction are determined by arranging a drawing die having a hole with an appropriate shape at the outlet where the core portion 12A exits from the surface of the molten plating solution. Adjustment can be made by passing through a drawing die or by spraying an inert gas or the like immediately after plating from a nozzle called a wiping nozzle to blow off excess molten metal. The solder layer 14A is not limited to the above hot dipping but may be formed by wet plating.
　最後に半田層１４Ａ上に被覆層１６Ａを形成する。被覆層１６Ａは、電気めっき、無電解めっき等の湿式めっきやスパッタ、蒸着等の乾式めっきで形成することができる。なお被覆層１６Ａは、湿式めっきで形成するのがコスト的に優れ、一般的である。 Finally, a coating layer 16A is formed on the solder layer 14A. The coating layer 16A can be formed by wet plating such as electroplating or electroless plating, or dry plating such as sputtering or vapor deposition. The coating layer 16A is generally cost-effective and generally formed by wet plating.
２．実施例
　以下では、実施例を示しながら、本発明の実施形態に係るインターコネクターについて、具体的に説明する。 2. Examples Hereinafter, the interconnector according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to examples.
（１）第１実施例
　実施例として半田層をリフローするタイプのインターコネクターを作製し、その効果を調べた。比較のために被覆層を形成していないインターコネクターを作製した。また、半田層を形成する溶融めっき浴に銀を添加して、銀を含んだ半田層を有するインターコネクターも作製した。 (1) First Example An interconnector of a type that reflows a solder layer was prepared as an example, and the effect was examined. For comparison, an interconnector without a coating layer was produced. Also, an interconnector having a solder layer containing silver was prepared by adding silver to a hot dipping bath for forming a solder layer.
　まず、純度99.96重量％以上、厚さ1.2mmの無酸素銅板(JIS C1020 1/2H材)を0.2mmに冷間圧延した後、スリット加工により幅1.5mmにし、断面が0.2mm×1.5mmのテープ状の芯部を作製した。 First, an oxygen-free copper plate (JIS 銅 C1020 1 / 2H material) with a purity of 99.96 wt% or more and a thickness of 1.2 mm was cold-rolled to 0.2 mm, then slitted to a width of 1.5 mm, and a cross-section of 0.2 mm x 1.5 mm A tape-shaped core part was produced.
　次いで様々な浴組成を持つ溶融めっき浴にこの芯部を通し、芯部の表面上に厚さが片面15μm、または20μmの半田層を形成した。 Next, this core portion was passed through a hot dipping bath having various bath compositions, and a solder layer having a thickness of 15 μm or 20 μm on one side was formed on the surface of the core portion.
　半田層を形成する際に用いた溶融めっき浴は、ビスマスの濃度を、10重量％、15重量％、16重量％、36重量％、51重量％、57重量％、60重量％、63重量％とした8種類のSn-Bi系合金浴と、インジウム濃度を10重量％、28重量％、40重量％、52重量％、55重量％とした5種類のSn-In系合金浴をそれぞれ作製した。また、ビスマスの濃度が10重量％、15重量％、16重量％の溶融めっき浴については、さらに銀が2重量％となるよう添加されたもう１種類ずつの溶融めっき浴を作製した。 The hot-dip plating bath used to form the solder layer has a bismuth concentration of 10%, 15%, 16%, 36%, 51%, 57%, 60%, 63% by weight. 8 types of Sn-Bi alloy baths and 5 types of Sn-In alloy baths with indium concentrations of 10%, 28%, 40%, 52%, and 55% by weight were prepared. . Further, for the hot dip plating baths having bismuth concentrations of 10 wt%, 15 wt%, and 16 wt%, another hot dip plating bath to which silver was further added to 2 wt% was prepared.
　溶融めっきは、まずボビンから繰り出した芯部を、600℃に加熱され、N2-5体積％H2のガスが通気された管状炉内に通した。その後、当該芯部を外気に触れさせることなく、溶融めっき槽内に通し、ボビンに巻き取った。半田層の厚さは、溶融めっき浴の液面から出てくる芯部に、溶融めっき浴上方に設けたワイピングノズルからアルゴンガスを吹き付け、そのガスの流量を制御することで片側20μmになるように調整した。 In the hot dipping, first, the core portion fed out from the bobbin was heated to 600 ° C. and then passed through a tubular furnace in which N 2 -5% by volume H 2 gas was passed. Thereafter, the core was passed through the hot dipping bath without being exposed to the outside air and wound around a bobbin. The thickness of the solder layer is set to 20 μm on one side by blowing argon gas from the wiping nozzle provided above the hot dipping bath to the core coming out from the liquid surface of the hot dipping bath and controlling the flow rate of the gas. Adjusted.
　溶融めっき浴の温度は、ビスマス及びインジウムの濃度に応じて調整し、それぞれの溶融めっき浴の液相線温度に20℃加えた温度とした。溶融めっき浴に銀が添加された場合、液相線温度は低下するが、この場合も溶融めっき浴の温度はビスマスの濃度で規定した。なお、めっきされた半田層の組成は、半田層の形成に用いた溶融めっき浴の組成と同じであった。以降で作製した実施例についても同様であった。また、表中には半田層のビスマス濃度を示す。 The temperature of the hot dipping bath was adjusted according to the concentration of bismuth and indium, and was set to a temperature obtained by adding 20 ° C. to the liquidus temperature of each hot dipping bath. When silver is added to the hot dip bath, the liquidus temperature decreases, but in this case as well, the hot dip bath temperature is defined by the bismuth concentration. The composition of the plated solder layer was the same as the composition of the hot dipping bath used for forming the solder layer. The same was true for the examples produced later. The table also shows the bismuth concentration of the solder layer.
　このように作製した半田層上に、電気めっきにより、厚さ0.05μm～0.5μm、半田層に対する被覆率が89面積％～100面積％の銀の被覆層を形成した。被覆率は、電気めっきの際の電流密度と通線速度を制御することで調整した。被覆率を向上させるには、電流密度を低めたり、通線速度を遅めたりすればよい。被覆率は、インターコネクターの表面を光学顕微鏡を用いて倍率50倍で5視野以上において写真を撮影し、画像処理により被覆層が形成されている領域の面積を、全表面積で割ることで測定した。測定結果は、「被覆率」欄に示す。 On the solder layer thus produced, a silver coating layer having a thickness of 0.05 μm to 0.5 μm and a coverage of 89 area% to 100 area% with respect to the solder layer was formed by electroplating. The coverage was adjusted by controlling the current density and the line speed during electroplating. In order to improve the coverage, the current density may be decreased or the line speed may be decreased. The coverage was measured by taking a photograph of the surface of the interconnector with an optical microscope at a magnification of 50 times in 5 fields or more, and dividing the area of the area where the coating layer was formed by image processing by the total surface area. . The measurement results are shown in the “Coverage” column.
　比較のため、被覆層を形成していないインターコネクターも含めて合計42種類のインターコネクターについて太陽電池ストリングスを作製して、接合性を調べた。 For comparison, solar cell strings were prepared for a total of 42 types of interconnectors including interconnectors not formed with a coating layer, and the bondability was examined.
　太陽電池ストリングスは、自動配線装置を使用して作製した。この自動配線装置は、半田をリフローして太陽電池セルとインターコネクターを接合する。まず予熱したセルテーブル上の太陽電池セルにインターコネクターを配置し、ピンで抑える。次いで、ホットエアを吹き付けてインターコネクターの半田層を溶融して太陽電池セルとインターコネクターを接合する。このようにして太陽電池セルが3枚直列接続された太陽電池ストリングスを作製した。 Solar cell strings were produced using an automatic wiring device. This automatic wiring device reflows the solder to join the solar cells and the interconnector. First, an interconnector is placed on a solar cell on a preheated cell table and held down with a pin. Next, hot air is blown to melt the solder layer of the interconnector, thereby joining the solar cells and the interconnector. In this way, solar cell strings in which three solar cells were connected in series were produced.
　使用した太陽電池セルは、大きさ156mm×156mm、厚さ200μmの多結晶シリコン基板である。太陽電池セルの各表面には、それぞれインターコネクターが接合される電極が形成されている。電極は、各表面にそれぞれ平行に2本配置されている。この電極は、銀で形成されており、幅が2mmである。 The solar cell used is a polycrystalline silicon substrate having a size of 156 mm × 156 mm and a thickness of 200 μm. An electrode to which the interconnector is joined is formed on each surface of the solar battery cell. Two electrodes are arranged in parallel on each surface. This electrode is made of silver and has a width of 2 mm.
　半田層をリフローして電極と接合する温度は、半田層のSn系合金の組成によって変化させた。セルテーブル温度は、半田層の液相線温度に40℃減じた温度とし、ホットエア設定温度は、半田層の液相線温度に130℃加えた温度とした。ピンで押さえる時間は、３秒とした。上記の条件を、条件１とする。 The temperature at which the solder layer was reflowed and joined to the electrode was varied depending on the composition of the Sn-based alloy of the solder layer. The cell table temperature was a temperature obtained by reducing the liquidus temperature of the solder layer by 40 ° C., and the hot air set temperature was a temperature obtained by adding 130 ° C. to the liquidus temperature of the solder layer. The time for pressing with a pin was 3 seconds. The above condition is defined as condition 1.
　接合状態は、機械の動作停止、接合状態で評価した。ほとんど接合できず機械の自動連続運転ができなかったものを×、太陽電池ストリングスの形成はできたがハンドリング中に部分的に剥離してしまったものを△、巨視的には健全であるが、半田が濡れたことを示すフィレットが部分的に形成していないか、未接合の部分があるものを○、フィレットが全体を通して形成され、健全に接合されたものを◎とし、表１の「条件１での接合状態」欄に示した。評価が○もしくは◎の時、合格と判定した。 接合 The bonding state was evaluated based on the machine operation stop and bonding state. X that could hardly be joined and automatic continuous operation of the machine was not possible x, solar cell strings were formed but partially peeled during handling △, macroscopically sound, Table 1 “Conditions” indicates that the fillet indicating that the solder has been wet is not partially formed, or that there is an unjoined portion, and that the fillet is formed and soundly joined throughout. It is shown in the “Joint state at 1” column. When the evaluation was ○ or ◎, it was determined to be acceptable.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
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　実施例1～22は、いずれも液相温度が214℃以下、接合状態が良好であった。これに対し、比較例3～11、14～20は、接合状態が悪化した。また比較例1、2、12、13は、接合状態は良好であったが、ビスマス濃度が15重量％以下であったため液相温度が215℃以上であり、一般的な非鉛半田に対して、接合温度の点で優位性がない。 Examples 1 to 22 all had a liquidus temperature of 214 ° C. or lower and a good bonding state. On the other hand, in Comparative Examples 3 to 11 and 14 to 20, the bonding state deteriorated. In Comparative Examples 1, 2, 12, and 13, the bonding state was good, but the liquid phase temperature was 215 ° C. or higher because the bismuth concentration was 15% by weight or less. There is no advantage in terms of bonding temperature.
　実施例1～3、8～10に示すように、被覆層の厚さが0.3μmのインターコネクターは、ビスマス濃度が51重量％以下の範囲で健全な接合が可能であった。ビスマス濃度が51重量％以下の範囲では、濃度が上がるほど接合温度が低くて済むため、太陽電池セルとインターコネクターの熱膨張係数の違いによる歪み量が小さくて済む。ビスマス濃度が51重量％を超えると半田は脆化するため、接合の健全性が悪くなる。本実施例でのビスマス濃度の上限値は60重量％であった。 As shown in Examples 1 to 3 and 8 to 10, the interconnector having a coating layer thickness of 0.3 μm was capable of sound joining in a range where the bismuth concentration was 51% by weight or less. In the range where the bismuth concentration is 51% by weight or less, the higher the concentration, the lower the bonding temperature. Therefore, the amount of strain due to the difference in the thermal expansion coefficient between the solar cells and the interconnector can be reduced. When the bismuth concentration exceeds 51% by weight, the solder becomes brittle, so that the soundness of the joint is deteriorated. The upper limit of the bismuth concentration in this example was 60% by weight.
　一方、実施例1～14と比較例1～3、及び比較例4～11を比較すると、ビスマス濃度に関わらず被覆層を有するインターコネクターにおいて接合状態が良好であることが確認できた。また、実施例15～22と比較例17～20を比較すると、インジウム濃度によらず被覆層を有するインターコネクターにおいて接合状態が良好であることが確認できた。これは、被覆層の銀が、インターコネクターの表面の酸化を抑制した効果と、半田層の濡れ性を改善し、接合性を向上させた効果によるものである。 On the other hand, when Examples 1 to 14 were compared with Comparative Examples 1 to 3 and Comparative Examples 4 to 11, it was confirmed that the joining state was good in the interconnector having the coating layer regardless of the bismuth concentration. Further, when Examples 15 to 22 and Comparative Examples 17 to 20 were compared, it was confirmed that the interconnected state having the coating layer was good regardless of the indium concentration. This is due to the effect that the silver of the coating layer suppresses the oxidation of the surface of the interconnector and the effect of improving the wettability of the solder layer and improving the bondability.
　また、比較例12～14は、半田層に銀を2重量％添加したものである。比較例1、2、実施例1は、被覆層の銀が全てSn-Bi系合金に溶け込んだとき、比較例12～14と同じ濃度になり、銀の目付量としては同じと考えてよい。比較例12～14は、ビスマス濃度が低いうちは接合が良好であったが、ビスマス濃度が16重量％の時に部分的に剥がれが生じた。これに対し、同じビスマス濃度の実施例1の接合状態が健全であったのは、高濃度の銀が接合界面に存在し、半田の濡れに効率的に寄与したためである。 In Comparative Examples 12 to 14, 2% by weight of silver was added to the solder layer. In Comparative Examples 1, 2 and Example 1, when all of the silver in the coating layer was dissolved in the Sn—Bi alloy, the concentration was the same as in Comparative Examples 12 to 14, and the basis weight of silver may be considered the same. In Comparative Examples 12 to 14, bonding was good while the bismuth concentration was low, but partial peeling occurred when the bismuth concentration was 16% by weight. On the other hand, the reason why the bonding state of Example 1 having the same bismuth concentration was sound was that high concentration of silver was present at the bonding interface and efficiently contributed to solder wetting.
　さらに、実施例6～14と比較例15、16を比較することにより、被覆層の被覆率が90面積％以上であれば、巨視的に健全な接合状態、または健全な接合状態であることが確認できた。 Further, by comparing Examples 6 to 14 and Comparative Examples 15 and 16, if the coverage of the coating layer is 90 area% or more, it can be a macroscopically sound joined state or a sound joined state. It could be confirmed.
（２）第２実施例
　半田層に銅を添加した場合の効果を調べた。 (2) Second Example The effect of adding copper to the solder layer was examined.
　まず、純度99.9重量％以上、φ1.2mmのタフピッチ銅線(JIS C1100 1/2H材)を圧延加工し、断面が0.16mm×2.0mmのテープ状の芯部を作製した。テープ面は平行で平らであるが、側面は曲面である。 First, a tough pitch copper wire (JIS C1100 1 / 2H material) with a purity of 99.9% by weight or more and φ1.2 mm was rolled to produce a tape-shaped core having a cross section of 0.16 mm × 2.0 mm. The tape surface is parallel and flat, but the side surface is curved.
　次いで様々な浴組成を持つ溶融めっき浴にこの芯部を通し、芯部の表面上に厚さが片面40μmの半田層を形成した。 Next, this core portion was passed through a hot dipping bath having various bath compositions, and a solder layer having a thickness of 40 μm on one side was formed on the surface of the core portion.
　作製した溶融めっき浴は、ビスマスの濃度が40重量％であり、銅の濃度が0.2重量％、0.3重量％、0.5重量％、0.7重量％、0.8重量％であり、残部がSn及び不可避不純物からなるSn-Bi-Cu溶融めっき浴と、インジウムの濃度が30重量％であり、銅の濃度が0.2重量％、0.3重量％、0.5重量％、0.7重量％、0.8重量％であり、残部がSn及び不可避不純物からなるSn-In-Cu溶融めっき浴である。 The produced hot-dip plating bath has a bismuth concentration of 40% by weight, a copper concentration of 0.2% by weight, 0.3% by weight, 0.5% by weight, 0.7% by weight, 0.8% by weight, and the balance from Sn and inevitable impurities. Sn-Bi-Cu hot dipping bath, the concentration of indium is 30 wt%, the concentration of copper is 0.2 wt%, 0.3 wt%, 0.5 wt%, 0.7 wt%, 0.8 wt%, the rest is Sn And a Sn—In—Cu hot dipping bath comprising inevitable impurities.
　溶融めっきは、上記第１実施例と同様に行った。溶融めっき浴の温度は、195℃とした。この温度は溶融めっき浴の液相線温度に20℃加えた温度である。銅を添加した場合、液相線温度は低下するが、この場合も溶融めっき浴の温度はビスマスの濃度およびインジウムの濃度で規定した。 The hot dipping was performed in the same manner as in the first example. The temperature of the hot dipping bath was 195 ° C. This temperature is a temperature obtained by adding 20 ° C. to the liquidus temperature of the hot dipping bath. When copper is added, the liquidus temperature decreases, but in this case as well, the temperature of the hot dipping bath is defined by the concentration of bismuth and the concentration of indium.
　このように作製した半田層上に、電気めっきにより、所定の厚さと被覆率の銀の被覆層を形成した。比較のため、被覆層を形成していないインターコネクターも含めて、被覆層の厚さと被覆率、銅の添加量を変えた合計23種類のインターコネクターについて太陽電池ストリングスを作製して、接合性を調べた。 A silver coating layer having a predetermined thickness and coverage was formed on the solder layer thus prepared by electroplating. For comparison, solar cell strings were prepared for a total of 23 types of interconnectors with varying thickness, coverage, and copper addition, including interconnectors that did not have a coating layer. Examined.
　太陽電池ストリングスは、上記第１実施例と同様に作製した。なお接合性の差を調べるために、セルテーブルの温度を100℃、ホットエア設定温度を270℃とし、最適な接合温度より低い温度に設定した。ピンで押さえる時間は、３秒とした。上記の条件を、条件２とする。 The solar cell strings were produced in the same manner as in the first example. In order to investigate the difference in bondability, the cell table temperature was set to 100 ° C., the hot air set temperature was set to 270 ° C., and the temperature was set lower than the optimum bonding temperature. The time for pressing with a pin was 3 seconds. The above condition is defined as condition 2.
　接合状態は、機械の動作停止、接合状態で評価した。ほとんど接合できず機械の自動連続運転ができなかったものを×、太陽電池ストリングスの形成はできたがハンドリング中に部分的に剥離してしまったものを△、巨視的には健全であるが、半田が濡れたことを示すフィレットが部分的に形成していないか、未接合の部分があるものを○、フィレットが全体を通して形成され、健全に接合されたものを◎とし、表２の「条件２での接合状態」欄に示した。本実施例の場合、上記第１実施例に比べ接合条件を厳しくしたので、評価が×の時のみ、不合格と判定した。 接合 The bonding state was evaluated based on the machine operation stop and bonding state. X that could hardly be joined and automatic continuous operation of the machine was not possible x, solar cell strings were formed but partially peeled during handling △, macroscopically sound, The fillet indicating that the solder is wet is not partially formed or there is an unjoined portion, and the fillet is formed throughout and soundly joined as ◎. 2. “Joint state at 2” column. In the case of the present example, since the joining conditions were made stricter than those in the first example, it was determined to be rejected only when the evaluation was x.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
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　実施例23～37は被覆層の厚さが0.05μm以上であったため接合状態が良好であった。これに対し比較例22、23、25～27は、被覆層が0.03μm以下であったため接合状態が悪化した。 In Examples 23 to 37, since the thickness of the coating layer was 0.05 μm or more, the bonding state was good. On the other hand, in Comparative Examples 22, 23, and 25 to 27, the bonding state deteriorated because the coating layer was 0.03 μm or less.
　実施例24～26、28～32、34～36に示すように、半田層の銅の濃度を変化させた場合の接合状態は、銅の濃度が0.3重量％から0.7重量％の範囲で接合状態が良好であり、0.5重量％のとき最も良好であった。これは銅の濃度が0.5重量％以下の範囲では、Sn-Bi-Cu合金およびSn-In-Cuの液相線が低下し、接合温度が最も低かったためと考えられる。
実施例23、27、33、37に示すように、銅の濃度が上記範囲外では、接合状態が劣化した。また銅の濃度が0.8重量％で接合状態が劣化した原因は、液相線温度が上昇したこと、及び、Sn-Bi-Cu合金、Sn-In-Cu合金が脆化したことによるものと考えられる。 As shown in Examples 24 to 26, 28 to 32, and 34 to 36, the joining state when the copper concentration of the solder layer is changed is the joining state when the copper concentration is in the range of 0.3 wt% to 0.7 wt%. And 0.5% by weight was the best. This is presumably because the liquidus of the Sn—Bi—Cu alloy and Sn—In—Cu decreased and the bonding temperature was the lowest when the copper concentration was 0.5 wt% or less.
As shown in Examples 23, 27, 33, and 37, the bonding state deteriorated when the copper concentration was outside the above range. The reason why the bonding state deteriorated at a copper concentration of 0.8% by weight is thought to be that the liquidus temperature increased and that the Sn-Bi-Cu alloy and Sn-In-Cu alloy became brittle. It is done.
　一方、実施例25、28、29、30、35に示すように、銅の濃度が0.5重量％の場合において、被覆層の厚さを比較した結果、被覆層の厚さが0.05μmから0.5μmのとき、接合状態が良好であった。厚さが0.5μmを超えて厚くなっても効果はあると予想されるが、コストの点から、厚さは0.05μmから0.5μmが最適である。 On the other hand, as shown in Examples 25, 28, 29, 30, and 35, when the copper concentration was 0.5% by weight, the thickness of the coating layer was compared. As a result, the thickness of the coating layer was 0.05 μm to 0.5 μm. At that time, the bonding state was good. Even if the thickness exceeds 0.5 μm, it is expected that there will be an effect, but from the viewpoint of cost, the optimum thickness is 0.05 μm to 0.5 μm.
（３）第３実施例
　実施例として導電性ペーストで接続するのに適したインターコネクターを作製し、半田層や被覆層の厚さの効果を調べた。また比較のために被覆層を形成していないインターコネクターを作製した。 (3) Third Example As an example, an interconnector suitable for connection with a conductive paste was prepared, and the effect of the thickness of the solder layer and the coating layer was examined. For comparison, an interconnector without a coating layer was prepared.
　まず、純度99.96重量％以上、厚さ1.0mmの無酸素銅板(JIS C1020 1/2H材)を0.2mmに冷間圧延した後、スリット加工により幅1.3mmにし、断面が0.22mm×1.3mmのテープ状の芯部を作製した。 First, an oxygen-free copper plate (JIS C1020 ％ 1 / 2H material) with a purity of 99.96 wt% or more and a thickness of 1.0 mm is cold-rolled to 0.2 mm, then slitted to a width of 1.3 mm, and a cross-section of 0.22 mm x 1.3 mm A tape-shaped core part was produced.
　次いで様々な浴組成を持つ溶融めっき浴にこの芯部を通し、芯部の表面上に半田層を形成した。溶融めっき浴には、ビスマスの濃度を16重量％、36重量％、51重量％とした3種類のSn-Bi系合金浴、または、インジウムの濃度を10重量％、30重量％、55重量％としたSn-In系合金浴を用いた。 Next, this core portion was passed through a hot dipping bath having various bath compositions, and a solder layer was formed on the surface of the core portion. There are three types of Sn-Bi alloy baths with bismuth concentrations of 16%, 36%, and 51% by weight, or indium concentrations of 10%, 30%, and 55% by weight. The Sn-In alloy bath was used.
　溶融めっきは、上記第１実施例と同様に行った。溶融めっき浴の温度は、ビスマス濃度が、16重量％、36重量％、51重量％のとき、それぞれ234℃、200℃、170℃、インジウム濃度が10重量％、30重量％、55重量％のとき、それぞれ234℃、195℃、170℃とした。次いで圧延で厚さを約0.2mmまで減じ、半田層が形成された断面が0.2mm×1.3mmの銅線を作製した。 The hot dipping was performed in the same manner as in the first example. The temperature of the hot dipping bath is 234 ° C, 200 ° C, 170 ° C, and the indium concentration is 10%, 30%, and 55% by weight when the bismuth concentration is 16%, 36%, and 51%, respectively. At 234 ° C, 195 ° C and 170 ° C, respectively. Next, the thickness was reduced to about 0.2 mm by rolling to produce a copper wire having a cross section with a solder layer formed of 0.2 mm × 1.3 mm.
　このように作製した半田層上に、電気めっきにより、所定の厚さ並びに被覆率の銀の被覆層を形成した。比較のため、被覆層を形成していないインターコネクターも含めて合計19種類のインターコネクターを作製して、接合性を調べた。 A silver coating layer having a predetermined thickness and coverage was formed on the solder layer thus prepared by electroplating. For comparison, a total of 19 types of interconnectors including interconnectors without a coating layer were prepared and the bondability was examined.
　半田層と被覆層の厚さは、インターコネクターの断面を走査型電子顕微鏡で観察し、テープ面の厚さを測定した。この際側面にも半田層と被覆層が被覆されていることを確認した。 The thickness of the solder layer and the coating layer was determined by observing the cross-section of the interconnector with a scanning electron microscope and measuring the thickness of the tape surface. At this time, it was confirmed that the solder layer and the coating layer were also coated on the side surfaces.
　インターコネクターの評価として、日射反射率、接合後のテープ面における芯部の露出の有無、接合強度、太陽電池セルの発電効率の測定を行った。 As the evaluation of the interconnector, solar reflectance, presence / absence of exposure of the core portion on the tape surface after bonding, bonding strength, and power generation efficiency of the solar battery cell were measured.
　インターコネクターと太陽電池セルは、銀の導電粒子を含有するアクリル系樹脂導電性ペーストを用いて接合した。使用した太陽電池セルは、大きさ156mm×156mm、厚さ200μmの多結晶シリコン基板である。太陽電池セルの各表面には、それぞれインターコネクターが接合される電極が形成されている。電極は、各表面にそれぞれ平行に3本配置されている。この電極は、銀で形成されており、幅が1.3mmである。 The interconnector and the solar battery cell were joined using an acrylic resin conductive paste containing silver conductive particles. The solar cell used was a polycrystalline silicon substrate having a size of 156 mm × 156 mm and a thickness of 200 μm. An electrode to which the interconnector is joined is formed on each surface of the solar battery cell. Three electrodes are arranged in parallel on each surface. This electrode is made of silver and has a width of 1.3 mm.
　まず、太陽電池セルの電極上に導電性ペーストをディスペンサーで塗布した。次いで電極に沿ってインターコネクターを配置し、インターコネクター1本当たり2Nの荷重を均等に加えながら、130℃に加熱した炉に3分間入れ仮接合した。その後、反対面にも同様な方法でインターコネクターを仮接合した。さらに130℃に加熱した炉に30分間保定し、本接合を行った。この温度はSn-Bi系合金の共晶温度よりも低く、インターコネクターと電極界面の半田に液相が生じない条件である。 First, a conductive paste was applied on a solar cell electrode with a dispenser. Next, interconnectors were arranged along the electrodes, and temporarily joined by placing them in a furnace heated to 130 ° C. for 3 minutes while uniformly applying a load of 2N per interconnector. Thereafter, the interconnector was temporarily joined to the opposite surface in the same manner. Furthermore, it hold | maintained for 30 minutes in the furnace heated at 130 degreeC, and this joining was performed. This temperature is lower than the eutectic temperature of the Sn—Bi alloy and is a condition that does not cause a liquid phase in the solder between the interconnector and the electrode interface.
　接合後、近赤外可視光分光光度計を用いて、太陽電池セルに接合された受光面側のインターコネクターの日射反射率を測定した。評価結果を表３の「日射反射率」欄に示す。日射反射率はJIS A5759の測定法に準じた。 After the joining, the solar reflectance of the interconnector on the light-receiving surface side joined to the solar cell was measured using a near infrared visible light spectrophotometer. The evaluation results are shown in the “sunlight reflectance” column of Table 3. The solar reflectance was in accordance with the measurement method of JIS A5759.
　次いで、実体顕微鏡によって接合後のインターコネクターのテープ面におけるの芯部の露出の有無やピンホールの評価を行った。評価結果を表３の「銅下地の露出有無」欄に示す。 Next, the presence or absence of exposure of the core portion on the tape surface of the interconnector after bonding and the pinhole were evaluated by a stereomicroscope. The evaluation results are shown in the column “Presence / absence of exposure of copper base” in Table 3.
　接合性は45°ピール試験により評価した。45°ピール試験は、太陽電池セルを水平面から45°傾けて固定し、インターコネクターの端部を剥がしてチャックにつかみ、引張試験機で真上（水平面と直角）に引張り、剥がしながらロードセルにかかる力を測定した。この45°ピール試験において、剥離時に得られた平均荷重をピール強度とする。測定結果を表３の「ピール強度」に示す。 Bondability was evaluated by a 45 ° peel test. In 45 ° peel test, a solar cell is fixed at an angle of 45 ° from the horizontal plane, the end of the interconnector is peeled off and held on the chuck, and pulled straight onto the load cell (perpendicular to the horizontal plane) and applied to the load cell while peeling off. The force was measured. In this 45 ° peel test, the average load obtained at the time of peeling is defined as the peel strength. The measurement results are shown in “Peel Strength” in Table 3.
　さらに、剥離試験で用いた太陽電池セルとは別の太陽電池セルを使用して、太陽光シミュレーターの光の下で発電効率を測定した。測定結果を表３の「セル効率」欄に示す。 Furthermore, using a solar cell different from the solar cell used in the peel test, the power generation efficiency was measured under the light of a solar simulator. The measurement results are shown in the “cell efficiency” column of Table 3.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
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　実施例38～49は、被覆層の厚さが0.05μm以上かつ被覆率が90面積％以上であったため、日射反射率は80％を超える値が得られ、セル効率も向上した。さらに実施例38～49は、半田層の厚さが0.3μm以上であったため芯部の露出も観察されなかった。 In Examples 38 to 49, since the thickness of the coating layer was 0.05 μm or more and the coverage was 90 area% or more, the solar reflectance exceeded 80%, and the cell efficiency was improved. Further, in Examples 38 to 49, since the thickness of the solder layer was 0.3 μm or more, no exposure of the core portion was observed.
　これに対し比較例29～32は、被覆層が0.03μm以下であったため、実施例に比べ高いセル効率が得られなかった。また比較例29、30は半田層の厚さが0.2μmであったため、接合後のテープ面において芯部の露出が観察された。一方、比較例31～34から明らかなように、半田層の厚さが0.3μm以上のときは芯部の露出は観察されなかった。このことから耐食性の確保のため少なくとも半田層の厚さが0.3μm以上の厚さが必要であるといえる。また、半田層がない比較例35の場合、被覆層の厚さが0.05μmでも、芯部の露出が観察された。このように芯部が見えるようなピンホールがあった場合、半田層の犠牲防食効果がないため、耐食性は劣化する。耐食性を確保するためには、被覆層の厚さを厚くしなければならず、コスト的に不利である。さらに、被覆層の被覆率が90面積％未満の時、十分な日射反射率とセル効率が得られなかった。 On the other hand, in Comparative Examples 29 to 32, since the coating layer was 0.03 μm or less, high cell efficiency was not obtained as compared with the Examples. In Comparative Examples 29 and 30, since the thickness of the solder layer was 0.2 μm, exposure of the core portion was observed on the tape surface after bonding. On the other hand, as is apparent from Comparative Examples 31 to 34, no exposure of the core was observed when the thickness of the solder layer was 0.3 μm or more. From this, it can be said that at least the thickness of the solder layer is 0.3 μm or more in order to ensure the corrosion resistance. Further, in the case of Comparative Example 35 without the solder layer, exposure of the core part was observed even when the thickness of the coating layer was 0.05 μm. When there is a pinhole in which the core portion can be seen in this way, the corrosion resistance deteriorates because there is no sacrificial anticorrosive effect of the solder layer. In order to ensure corrosion resistance, the thickness of the coating layer must be increased, which is disadvantageous in terms of cost. Furthermore, when the coverage of the coating layer was less than 90% by area, sufficient solar reflectance and cell efficiency could not be obtained.
　ピール強度は、被覆層の有無で大きな違いがあり、特に被覆層の厚さが0.05μm以上のとき、良好な強度が得られた。太陽電池セルとしての発電効率も被覆層を有することで高い値が得られた。これは導電粒子とインターコネクターとの電気的なコンタクトが良好に得られたことによる効果である。 The peel strength varies greatly depending on the presence or absence of the coating layer, and a good strength was obtained particularly when the thickness of the coating layer was 0.05 μm or more. High values of power generation efficiency as solar cells were obtained by having a coating layer. This is an effect due to good electrical contact between the conductive particles and the interconnector.
　以上より、インターコネクターは、半田層の厚さが0.3μm以上、被覆層の厚さが0.05μm以上、被覆層の被覆率が90面積％以上である場合、耐食性を確保でき、接合信頼性が高く、効率の高い太陽電池モジュールを作製できることがわかった。 From the above, when the interconnector has a solder layer thickness of 0.3 μm or more, a coating layer thickness of 0.05 μm or more, and a coating layer coverage of 90 area% or more, the corrosion resistance can be ensured and the bonding reliability is high. It was found that a high-efficiency solar cell module can be produced.
　以上、説明してきたように本発明の形態をとることにより、太陽電池用インターコネクターを始めとする半導体の実装材料として優れた接合信頼性が高いテープ状導体を提供することができる。 As described above, by taking the form of the present invention, it is possible to provide a tape-like conductor that is excellent as a mounting material for semiconductors including an interconnector for a solar cell and has high bonding reliability.
（４）第４実施例
　芯部が丸線からなるインターコネクターでの効果を調べた。まず、純度99.9重量%以上、φ6mmのタフピッチ銅の丸棒(JIS C1100)を、引き抜き加工でφ0.3mmへ加工し、丸線状の芯部を作製した。 (4) Fourth Example The effect of an interconnector whose core portion is a round wire was examined. First, a tough pitch copper round bar (JIS C1100) with a purity of 99.9% by weight or more was processed to a diameter of 0.3 mm by drawing to produce a round wire core.
　溶融半田めっき浴には、ビスマスの濃度を16重量％、36重量％、51重量％、57重量％、60重量％とした5種類のSn-Bi系合金浴とインイウムの濃度を10重量％、28重量％、49重量％、55重量％とした4種類のSn-In系合金浴を用いた。 In the molten solder plating bath, five kinds of Sn-Bi alloy baths with concentrations of bismuth of 16%, 36%, 51%, 57% and 60%, and 10% by weight of indium, Four types of Sn-In alloy baths with 28 wt%, 49 wt%, and 55 wt% were used.
　溶融めっき浴の温度は、ビスマス及びインジウムの濃度に応じて調整し、それぞれの溶融めっき浴の液相線温度に20℃加えた温度とした。 The temperature of the hot dipping bath was adjusted according to the concentration of bismuth and indium, and was set to a temperature obtained by adding 20 ° C. to the liquidus temperature of each hot dipping bath.
　このように作製した半田層上に、電気めっきにより、所定の厚さと被覆率の銀の被覆層を形成した。比較のため、被覆層を形成していないインターコネクターも含めて、被覆層の厚さと被覆率、銅の添加量を変えた合計13種類のインターコネクターについて太陽電池ストリングスを作製して、接合性を調べた。 A silver coating layer having a predetermined thickness and coverage was formed on the solder layer thus prepared by electroplating. For comparison, solar cell strings were prepared for a total of 13 types of interconnectors with varying thickness, coverage, and copper addition, including interconnectors that did not have a coating layer. Examined.
　太陽電池ストリングスは、自動配線装置を使用して作製した。使用した太陽電池セルは、大きさ156mm×156mm、厚さ200μmの多結晶シリコン基板である。太陽電池セルの各表面には、それぞれインターコネクターが接合される電極が形成されている。電極は、各表面にそれぞれ平行に3本配置されている。この電極は、銀で形成されており、幅が0.3mmである。 Solar cell strings were produced using an automatic wiring device. The solar cell used was a polycrystalline silicon substrate having a size of 156 mm × 156 mm and a thickness of 200 μm. An electrode to which the interconnector is joined is formed on each surface of the solar battery cell. Three electrodes are arranged in parallel on each surface. This electrode is made of silver and has a width of 0.3 mm.
　半田層をリフローして電極と接合する温度は、半田層のSn系合金の組成によって変させた。セルテーブル温度は、半田層の液相線温度に40℃減じた温度とし、ホットエア設定温度は、半田層の液相線温度に130℃加えた温度とした。ピンで押さえる時間は、３秒とした。上記の条件を、条件１とする。 The temperature at which the solder layer was reflowed and joined to the electrode was varied depending on the composition of the Sn-based alloy of the solder layer. The cell table temperature was a temperature obtained by reducing the liquidus temperature of the solder layer by 40 ° C., and the hot air set temperature was a temperature obtained by adding 130 ° C. to the liquidus temperature of the solder layer. The time for pressing with a pin was 3 seconds. The above condition is defined as condition 1.
　接合状態は、機械の動作停止、接合状態で評価した。ほとんど接合できず機械の自動連続運転ができなかったものを×、太陽電池ストリングスの形成はできたがハンドリング中に部分的に剥離してしまったものを△、巨視的には健全であるが、半田が濡れたことを示すフィレットが部分的に形成していないか、未接合の部分があるものを○、フィレットが全体を通して形成され、健全に接合されたものを◎とし、表４の「条件１での接合状態」欄に示した。評価が○もしくは◎の時、合格と判定した。 接合 The bonding state was evaluated based on the machine operation stop and bonding state. X that could hardly be joined and automatic continuous operation of the machine was not possible x, solar cell strings were formed but partially peeled during handling △, macroscopically sound, The fillet indicating that the solder has been wet is not partially formed or there is an unbonded portion. It is shown in the “Joint state at 1” column. When the evaluation was ○ or ◎, it was determined to be acceptable.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
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　実施例50～62は、いずれも液相温度が214℃以下、接合状態が良好であった。したがって、断面形状が丸線状であっても、本発明の効果が得られることが分かった。 In all of Examples 50 to 62, the liquidus temperature was 214 ° C. or lower, and the bonding state was good. Therefore, it was found that the effects of the present invention can be obtained even when the cross-sectional shape is a round line.
（５）第５実施例
　芯部を形成する銅の純度の影響を調べた。厚さが1.2mmである、純度99.9重量%以上のタフピッチ銅と、このタフピッチ銅に亜鉛を0.1重量%添加した銅の材を用意し、0.2mmに冷間圧延した後スリット加工により幅1.5mmにし、断面が0.2mm×1.5mmのテープ状の芯部を2種類作製した。 (5) Fifth Example The influence of the purity of copper forming the core was examined. Prepare a tough pitch copper with a thickness of 1.2 mm and a purity of 99.9% by weight or more, and a copper material with 0.1% by weight of zinc added to this tough pitch copper, cold rolled to 0.2 mm, and then slitted to a width of 1.5 mm Two types of tape-shaped cores having a cross section of 0.2 mm × 1.5 mm were produced.
　次いで、これらの芯部を実施例２及び実施例１６と同じ条件で半田層および被覆層を形成させ、条件１で太陽電池ストリングを作製して接合性を評価した。その結果何れの場合もフィレットが全体をとおして形成され、健全な接合がなされていた。 Next, a solder layer and a coating layer were formed on these cores under the same conditions as in Example 2 and Example 16, and solar cell strings were produced on Condition 1 to evaluate the bondability. As a result, in all cases, the fillet was formed throughout, and a sound joint was made.
３．変形例
　本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲内で適宜変更することが可能である。 3. The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed within the scope of the gist of the present invention.
　上記実施形態では、導電体としてインターコネクターに適用した場合について説明したが、本発明はこれに限らず、タブ線等の他の半導体実装用導電体や、一般的な導電体として適用することができる。 In the above embodiment, the case where the conductor is applied to the interconnector has been described. However, the present invention is not limited to this, and may be applied as another semiconductor mounting conductor such as a tab wire or a general conductor. it can.
１０Ａ、１０Ｂ  インターコネクター（導電体）
１２Ａ、１２Ｂ  芯部
１４Ａ、１４Ｂ  半田層
１６Ａ、１６Ｂ  被覆層
１８    第１の表面
２０    第２の表面 10A, 10B Interconnector (conductor)
12A, 12B Core portions 14A, 14B Solder layers 16A, 16B Coating layer 18 First surface 20 Second surface

Claims (4)

  1. 銅で形成された芯部と、
    前記芯部の表面に形成された半田層と、
    前記半田層の表面に形成された被覆層と
    を備え、
    前記半田層は、ビスマスを16重量％以上60重量％以下含有するSn-Bi系合金で形成され、厚さが0.3μm以上40μm以下であり、
    前記被覆層は、銀で形成され、厚さが0.05μm以上0.5μm以下であり、
    前記半田層に対する前記被覆層の被覆率が、90面積％以上である
    ことを特徴とする導電体。     A core formed of copper;
    A solder layer formed on the surface of the core,
    A coating layer formed on the surface of the solder layer;
    The solder layer is formed of a Sn-Bi alloy containing bismuth in an amount of 16 wt% to 60 wt%, and has a thickness of 0.3 μm to 40 μm.
    The coating layer is made of silver and has a thickness of 0.05 μm or more and 0.5 μm or less,
    A conductor characterized in that a covering ratio of the coating layer to the solder layer is 90 area% or more.
  2. 銅で形成された芯部と、
    前記芯部の表面に形成された半田層と、
    前記半田層の表面に形成された被覆層と
    を備え、
    前記半田層はインジウムを10重量％以上55重量％以下含有するSn-In系合金で形成され、厚さが0.3μm以上40μm以下であり、
    前記被覆層は、銀で形成され、厚さが0.05μm以上0.5μm以下であり、
    前記半田層に対する前記被覆層の被覆率が、90面積％以上である
    ことを特徴とする導電体。     A core formed of copper;
    A solder layer formed on the surface of the core,
    A coating layer formed on the surface of the solder layer;
    The solder layer is formed of a Sn-In alloy containing indium in an amount of 10 wt% to 55 wt%, and has a thickness of 0.3 μm to 40 μm.
    The coating layer is made of silver and has a thickness of 0.05 μm or more and 0.5 μm or less,
    A conductor characterized in that a covering ratio of the coating layer to the solder layer is 90 area% or more.
  3. 前記半田層は、さらに銅を0.3重量％以上0.7重量％以下含有することを特徴とする請求項１又は２記載の導電体。 The conductor according to claim 1 or 2, wherein the solder layer further contains 0.3 wt% or more and 0.7 wt% or less of copper.
  4. 請求項１～３のいずれか１項記載の導電体を用い、前記芯部が丸線状又はテープ状の線材からなることを特徴とする太陽電池用インターコネクター。
          An interconnector for a solar cell, wherein the conductor according to any one of claims 1 to 3 is used, and the core portion is made of a round wire or a tape.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2017134784A1 (en) * 2016-02-03 2018-04-12 三菱電機株式会社 Solar cell module and manufacturing method thereof
CN112151631A (en) * 2020-09-18 2020-12-29 浙江晶科能源有限公司 Solder strip, photovoltaic module and preparation method of solder strip
KR20230076427A (en) * 2021-11-24 2023-05-31 주식회사 제이에이치머티리얼즈 Black bus bar and manufacturing method thereof

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000156450A (en) * 1998-11-19 2000-06-06 Hitachi Cable Ltd Lead for electronic part
JP2001155548A (en) * 1999-11-29 2001-06-08 Hitachi Cable Ltd Lead wire for electronic parts
JP2005216749A (en) * 2004-01-30 2005-08-11 Hitachi Cable Ltd Conductor for flat cable, its manufacturing method and flat cable
JP2005353549A (en) * 2004-06-14 2005-12-22 Hitachi Cable Ltd Lead wire, its manufacturing method, and solar cell assembly
JP2007046150A (en) * 2005-04-06 2007-02-22 Misuzu:Kk Lead wire for electronic part and flat cable comprising the same
JP2007141930A (en) * 2005-11-15 2007-06-07 Neomax Material:Kk Electrode wire for solar battery and its manufacturing method
JP2008168339A (en) * 2006-12-14 2008-07-24 Hitachi Cable Ltd Plated wire for solar cell, and its manufacturing method
JP2013211266A (en) * 2012-02-29 2013-10-10 Nippon Steel & Sumitomo Metal Tape-like conductive material, interconnector for solar cell, and solar cell module

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000156450A (en) * 1998-11-19 2000-06-06 Hitachi Cable Ltd Lead for electronic part
JP2001155548A (en) * 1999-11-29 2001-06-08 Hitachi Cable Ltd Lead wire for electronic parts
JP2005216749A (en) * 2004-01-30 2005-08-11 Hitachi Cable Ltd Conductor for flat cable, its manufacturing method and flat cable
JP2005353549A (en) * 2004-06-14 2005-12-22 Hitachi Cable Ltd Lead wire, its manufacturing method, and solar cell assembly
JP2007046150A (en) * 2005-04-06 2007-02-22 Misuzu:Kk Lead wire for electronic part and flat cable comprising the same
JP2007141930A (en) * 2005-11-15 2007-06-07 Neomax Material:Kk Electrode wire for solar battery and its manufacturing method
JP2008168339A (en) * 2006-12-14 2008-07-24 Hitachi Cable Ltd Plated wire for solar cell, and its manufacturing method
JP2013211266A (en) * 2012-02-29 2013-10-10 Nippon Steel & Sumitomo Metal Tape-like conductive material, interconnector for solar cell, and solar cell module

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2017134784A1 (en) * 2016-02-03 2018-04-12 三菱電機株式会社 Solar cell module and manufacturing method thereof
CN112151631A (en) * 2020-09-18 2020-12-29 浙江晶科能源有限公司 Solder strip, photovoltaic module and preparation method of solder strip
CN112151631B (en) * 2020-09-18 2022-07-05 浙江晶科能源有限公司 Preparation method of welding strip
KR20230076427A (en) * 2021-11-24 2023-05-31 주식회사 제이에이치머티리얼즈 Black bus bar and manufacturing method thereof
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