本发明专利技术涉及一种提供一种无需使用平辊、无接头带就能制造的焊料焊接性优异的电极线材，以及具有焊接该电极线材的连接导线的太阳能电池。该电极线材具有由条状导电材料形成的芯材（２），和层积形成在上述芯材（２）表面的熔融焊镀层（５Ａ），上述芯材（２）沿长度方向形成熔融焊料收容用凹部（６），上述熔融焊镀层（５Ａ）填充形成在上述凹部（６）。上述熔融焊料收容用凹部（６）在该芯材宽度方向的开口宽度优选为上述芯材（２）的宽度的９０％以上。且上述芯材（２）优选为由铜层（４）、（４）层积形成于低膨胀系数Ｆｅ合金形成的中间层（３）的两面的覆盖（ｃｌａｄ）材料制成。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用作例如太阳能电池等电子部件的连接导线的电极线材。
技术介绍
太阳能电池具备由具有PN结的硅半导体形成的半导体基板、与呈线状地设置于上述半导体基板表面的多个表面电极软钎焊接的连接导线，为得到所需的电动势，通常将多个太阳能电池串联使用。串联是通过将软钎焊接在一个太阳能电池表面电极上的连接导线与另一个太阳能电池的背面电极连接而形成的。如图5所示，在上述连接导线与半导体基板的表面电极软钎焊接之前的电极线材具有截面为圆形的铜线经压延而压扁成平坦状的扁铜线构成的芯材51、在其两面层积形成的熔融焊镀层52、52。上述熔融焊镀层52、52是利用熔融焊接的方法，即，使得经酸洗等表面得到净化处理的芯材51通过熔融焊浴，而在上述芯材51的两面层积形成。当附着在芯材51上的熔融焊料凝固时，由于表面张力的作用，如图5所示，上述熔融焊镀层52由端部至中央部隆起呈山形。在将上述电极线材软钎焊在半导体基板上时，要将加热温度严格控制在焊料熔点附近的温度。其理由是由于形成电极线材的芯材51的铜的热膨胀系数与形成半导体基板的例如硅的热膨胀系数相差很大。即，这是为尽量减小导致价格高昂的半导体基板上产生裂纹的热应力而在低温下实施软钎焊的原因。另外，实施软钎焊时，通常并用将半导体基板置于电热板上利用该电热板进行加热，以及从置于半导体基板上的电极线材的上方进行加热的两种方式进行加热。但是，如图5所示，由于电极线材的熔融焊镀层的中部隆起呈山形，因此，在将电极线材软钎焊接在半导体基板的表面电极上时，为导通上述表面电极而预先形成于半导体基板表面的焊料带与熔融焊镀层的接触区域缩小，容易导致从半导体基板向熔融焊镀层的热传导不足。因此，就会出现伴随着实施软钎焊的温度的低温化容易导致软钎焊接不良的问题，严重时，在太阳能电池的使用期间，连接导线会从半导体基板上脱落。为此，为使电极线材的熔融焊镀层的厚度尽量均匀，在熔融焊镀阶段，人们做出了各种努力。例如，在日本特开平7-243014号公报(专利文献1)中，揭示了在附着于由熔融镀浴导出的条状材料表面上的镀层处于熔融状态期间，在卷绕成卷的状态下使镀层凝固，或使附着有上述镀层的条状材料由一对无接头带夹持着凝固的技术。另一方面，在例如日本特开昭60-15937号公报(专利文献2)中，提出了在Fe、Ni合金之一的因瓦(Invar)合金(代表性组成Fe-36％Ni)板的两面上层积铜板并形成一体的覆盖材料，以此作为与半导体材料的热膨胀差小的导电材料。专利文献1日本特开平7-243014号公报专利文献2日本特开昭60-15937号公报
技术实现思路
如上所述，为提高将电极线材软钎焊接在半导体基板上的焊料焊接性，使层积形成的电极线材上的熔融焊镀层尽量平坦即可，如专利文献1所述，为使镀层凝固呈平坦状，需要设置平辊、无接头带，严格控制待镀芯材(条状材料)的张力，或根据镀敷温度、镀敷速度改变辊径、带长等复杂操作。本专利技术鉴于上述问题，目的在于提供一种无需平辊、无接头带等镀层平坦化凝固机构就能制造的焊料焊接性优异的电极线材，以及由该电极线材形成连接导线的太阳能电池。本专利技术的电极线材具备由条状导电材料形成的芯材和层积形成在上述芯材表面的熔融焊镀层，上述芯材沿长度方向形成熔融焊料收容用凹部，上述熔融焊镀层填充形成于上述凹部。根据该电极线材，由于电极线材的芯材形成熔融焊料收容用凹部，因此，在供给到上述凹部的熔融焊料凝固时，即使熔融焊料上表面张力起作用，熔融焊料的中央部也难于隆起，上述熔融焊镀层易于实现平坦状。为此，当为使上述熔融焊镀层与半导体基板的焊料带等被焊接部搭接，而将电极线材置于被焊接部表面上时，被焊接部和熔融焊镀层的接触区域与现有的山形熔融焊镀层相比更宽，导热导电性更高。因此，可提高电极线材的焊料焊接性，得到优异的接合性。在上述电极线材中，为使供给到上述熔融焊料收容用凹部的熔融焊料凝固时，芯材整个宽度都易于变平坦，优选为所形成的上述熔融焊料收容用凹部在该芯材宽度方向的开口宽度为上述芯材宽度的90％以上。并且，为使所形成的上述熔融焊料收容用凹部的开口宽度较大，优选为熔融焊料收容用凹部形成在垂直于长度方向的截面形状呈盘状乃至弯曲状的上述芯材的下凹侧。这种形状是一种简单形状，便于加工，因此工业生产率也很高。另外，上述芯材优选为由因瓦合金等Fe-Ni合金、科瓦(KOVAR，注册商标)合金等Fe-Ni-Co合金等低热膨胀系数Fe合金形成的中间层的两面层积铜层形成的覆盖材料形成。由于芯材由这种覆盖材料形成，与铜质材料相比，可大幅度降低热膨胀系数，故能减弱作为电极线材软钎焊接对象的半导体基板所产生的热应力，使得厚度更薄的半导体基板的应用成为可能，可谋求重量更轻、材料成本更低的半导体基板。另外，可采用熔点130℃以上、300℃以下，不含铅的焊料形成上述熔融焊镀层。这种焊料的优点在于，由于不必担心会因含铅而造成环境污染，且熔点低，因此，在将电极线材软钎焊接到半导体基板上时，不易产生热应力。另外，本专利技术的太阳能电池具备由具有PN结的半导体形成的半导体基板和软钎焊接在设置于上述半导体基板上的多个表面电极上的连接导线，上述连接导线由利用熔融焊镀层软钎焊接在设置于上述半导体基板上的多个表面电极的上述电极线材构成。根据该太阳能电池，利用因熔融焊料收容用凹部而变得平坦的熔融焊镀层而将上述电极线材软钎焊接在半导体基板的表面电极上，利用该电极线材构成连接导线，因此，连接导线牢固地与半导体基板接合，不易从半导体基板上脱落，耐久性好。专利技术的效果根据本专利技术的电极线材，填充形成于芯材的熔融焊料收容用凹部的熔融焊镀层与现有制品相比，其表面易于实现平坦化，因此，能提高与形成于半导体基板等处的被焊接部的焊料焊接性，并提高电极线材的接合耐久性。另外，根据本专利技术的太阳能电池，使用填充形成于熔融焊料收容用凹部的熔融焊镀层，使上述电极线材软钎焊接在半导体基板的多个表面电极上，构成连接导线，因此，连接导线牢固地与半导体基板连接，不易从半导体基板上脱落，提高了可操作性和耐久性。附图说明图1为表示本专利技术实施方式的电极线材的横截面图。图2为表示本专利技术另一实施方式的电极线材的横截面图。图3为表示本专利技术又一实施方式的电极线材的横截面图。图4为表示本专利技术实施方式的太阳能电池的的立体示意图。图5为表示现有电极线材的横截面图。具体实施例方式图1为表示本专利技术实施方式一的电极线材示意图，该电极线材1具有由导电材料形成的条状芯材2和层积在其两侧表面的熔融焊镀层5A、5B。上述芯材2由截面积相等的铜层4、4层积形成于因瓦合金形成的中间层3两面的覆盖材料构成。上述因瓦合金是Ni含量35～38质量％左右的Fe-Ni合金，其加工性良好，热膨胀系数为1.2×10-6/℃左右(Ni＝36.5质量％时)，与铜的16.5×10-6/℃相比，相当低。构成上述芯材2的中间层3与铜层4的构成比例可将使板面方向的热膨胀系数与作为铜焊(brazing)对象的半导体基板材料——例如与硅(热膨胀系数3.5×10-6/℃)同等地设定即可，通常在垂直于电极线材1的长度方向的方向上的截面(横截面)中，使中间层3的面积比约为20～60％即可。可根据电极线材的用途决定合适的上述芯材2的宽度、厚度等，在用作后述太阳能电池的连接导线时，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电极线材，其特征在于，具有：由条状导电材料形成的芯材，和层积形成在所述芯材表面的熔融焊镀层，所述芯材沿长度方向形成熔融焊料收容用凹部，所述熔融焊镀层填充形成在所述凹部。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：盐见和弘，藤田敏明，石尾雅昭，
申请(专利权)人：株式会社新王材料，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。