太陽電池用リード線の製造方法および太陽電池用リード線
【課題】成形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】溶融はんだが貯留されたはんだ貯留槽１０１に導体条２を浸漬したうえで、導体条２をその長手方向に沿って順次溶融はんだの液面Ｓｕから引き出す際に、液面より上方の導体条搬送路上に、はんだ貯留槽１０１から導体条２を引き出す方向に沿った挿通孔５１ａまたは挿通溝を有するダイス５１を固定配置したうえで、はんだ貯留槽１０１に浸漬させた導体条２を、はんだ貯留槽１０１から引き出して挿通孔５１ａまたは挿通溝に挿通させる。
【解決手段】溶融はんだが貯留されたはんだ貯留槽１０１に導体条２を浸漬したうえで、導体条２をその長手方向に沿って順次溶融はんだの液面Ｓｕから引き出す際に、液面より上方の導体条搬送路上に、はんだ貯留槽１０１から導体条２を引き出す方向に沿った挿通孔５１ａまたは挿通溝を有するダイス５１を固定配置したうえで、はんだ貯留槽１０１に浸漬させた導体条２を、はんだ貯留槽１０１から引き出して挿通孔５１ａまたは挿通溝に挿通させる。
【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）に外部接続領域にはんだ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はんだ貯留槽に浸漬して引き上げることで、導体表面に溶融はんだを附着・凝固させて形成される。その際、生産効率を高めるためには、導体をはんだ貯留槽に浸漬通過させる処理を含めて処理速度（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、はんだ貯留槽から導体に附着して持ち出されるはんだ量が増加する。はんだ附着量の増加は、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はんだをリード線に設けることは、短絡の原因になる他、不要なはんだ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。
【０００４】
そこで、溶融はんだの持ち出しを制限するために、従来からはんだ貯留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、溶融はんだの持ち出しを制御する製法がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【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】
【０００６】
しかしながら、生産効率の向上を図るために、線速をさらに高速化すると、溶融はんだの液面に浪打現象が生じる。浪打現象とは、平角導体条が液面を高速に通過することで、その影響を受けて液面にランダムに波が発生する現象である。浪打現象が生じると、その運動モーメントを受けたフローティングダイスがはんだ液面上で微少回転し、これによって、導体引き上げ時における本来のダイス位置から外れた位置への回転移動し（以下、このような回転移動をダイス回転ズレという）、これによってはんだ層の形成精度が低下してしまう。
【０００７】
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、形成精度の高い太陽電池用リード線を生産効率よく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】
【０００８】
まず、平角導体条のはんだ付け工程において、ダイス回転ズレについて検証する。導体条としては、平角導体条の他に、従来から円柱型導体条も汎用されている。軸心に対して回転体となる円柱型導体条では、ダイスとの間で軸心が相互にずれなければ、周方向の位置合わせを厳密に行う必要がない。つまり、ダイス回転ズレはそれほど問題とはならない。しかしながら、搬送中の円柱型導体条にはんだ付け等の作業をする際には、その形状的特徴（主として回転体であること）から円柱型導体条が軸心をずらして位置ズレすることがある。以下、このような軸心のズレを伴う導体条の位置ズレを、導体条軸心ズレという。はんだの液面に浮遊するフローティングダイスは、このような導体条軸心ズレに追随して液面を移動可能であるために導体条軸心ズレに対しては、比較的有効にそのずれを吸収することができる。
【０００９】
これに対して、平角導体条では、その形状的特徴（主として非回転体であること）から、円柱型導体条に比べて導体条軸心ズレは生じにくいものの、ダイス回転ズレが生じると、はんだ層の成形精度が低下してしまう。ここでいう成形精度の低下とは、平角導体条に対するはんだ層の周方向の位置ズレに起因する成形精度の低下を示している。比較的低速の線速で、平角導体条を搬送しながらはんだ付けを行う際には、上述した浪打現象は大きく生じず、したがってダイス回転ズレの影響は小さい。しかしながら、生産効率を上げるために線速を上げることで浪打現象が大きくなる（波高が高くなる）と、その運動モーメントを受けたフローティングダイスで大きくダイス回転ズレが生じて、はんだ層の形成精度が低下する。
【００１０】
以上のことから明らかなように、線速を高めて平角導体条にはんだ層を形成する際においては、ダイス回転ズレを抑制して周方向におけるダイスと導体条との位置合わせを厳密に行う必要がある。しかしながら、従来のダイス構造（フローティングダイス）では、ダイス回転ズレを抑制することは困難であった。
【００１１】
このような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、
対向する両面に接続面を有する導体条と、前記接続面それぞれに設けられたはんだ層とを備えた太陽電池用リード線の製造方法であって、
前記導体条を用意する第１の工程と、
溶融はんだが貯留されたはんだ貯留槽に前記導体条を浸漬したうえで、前記導体条をその長手方向に沿って順次前記溶融はんだの液面から引き出す第２の工程と、
を含み、
前記第２の工程では、前記液面より上方の導体条搬送路上に、前記導体条搬送路に沿った挿通孔または挿通溝を有するダイスを固定配置したうえで、前記はんだ貯留槽に浸漬させた前記導体条を、前記はんだ貯留槽から引き出して前記挿通孔または挿通溝に挿通させる。
【００１２】
本発明によれば、導体条搬送路上に固定配置したダイスの挿通孔または挿通溝に前記導体条を挿通させることになるので、導体条搬送路に沿って搬送される導体条と挿通孔または挿通溝との間の相対的な位置ずれが生じなくなる。特に、ダイス回転ずれは、構造的に全く生じなくなる。そのため、導体条がダイスを挿通することによって導体条から除去されるはんだの量が安定するとともに、はんだ層の形状が一定化する。特に、導体条に対するはんだ層の回転方向の位置合わせ精度が向上する。これにより太陽電池用リード線の成形精度が向上する。
【００１３】
なお、前記液面から前記導体条を引き出す方向は、前記液面の垂直方向であるのが好ましい。この方法では、挿通孔または挿通溝の下端が、液面と平行な方向（水平方向）に沿って配置されることになるので、挿通孔または挿通溝を挿通することで導体条から削ぎ落とされるはんだは、挿通孔または挿通溝の下端から四方に分散放出されるようになる。削ぎ落とされたはんだの放出方向が四方に分散することで、太陽電池用リード線の成形精度（特にはんだ厚み精度）がさらに向上する。
【００１４】
本発明には、
前記第２の工程では、予め前記はんだ貯留槽内に、前記導体条と係合して前記導体条の向きを前記液面から前記導体条を引き出す方向に変更するターンロールを固定配置し、かつ前記方向に沿って前記液面を挟んで前記ターンロールと対向する位置に前記ダイスを配置し、かつ前記ダイスと前記ターンロールとを連結することで前記ダイスを固定配置したうえで、前記導体条の長手方向に沿って前記はんだ貯留槽内に引き入れた前記導体条を、前記ターンロールに係合させてその向きを前記方向に変更して前記はんだ貯留槽から引き出し、引き出した前記導体条を前記挿通孔または挿通溝に挿通させる、
という態様がある。
【００１５】
上述した本発明の基本構成においては、太陽電池用リード線の成形精度（具体的にははんだ成形精度）を高めるためには、液面から導体条を引き出す方向に沿って、ダイスを正確に配置する必要がある。例えば、０．２ｍｍ程度の厚みを有する導体条の接続面に、２０μｍ程度の厚みのはんだを形成する場合、ダイスの取り付けには非常に高い精度が要求される。ここで注目すべきことは、はんだ成形精度の向上において必要となるのは、導体条搬送路においてダイスの直前に位置して搬送路の位置を規定するターンロールに対するダイスの相対的な位置決め精度である、という点である。本態様ではこのことに着目して、ダイスとターンロールとを連結するという比較的簡単な構造改良を加えることで、導体条搬送路におけるダイスの位置決め精度を十分に高く確保している。これにより、はんだ層の成形精度が格段に向上する。
【００１６】
なお、搬送路においてダイスよりさらに先側には、はんだ層付き導体条（完成した太陽電池用リード線）の向きをリード線巻き取り装置側に変更させる上部ロールが設けられるものもある。このような構成においてはんだ成形精度を高めるためには、上部ロールとダイスとの間の相対的な位置合わせにも配慮する必要があるとも考えられる。しかしながら、０．２ｍｍ程度の厚みを有する導体条の接続面に、２０μｍ程度の厚みのはんだを形成する場合、ターンロールとダイスとの離間距離は１００ｍｍ程度であるのに対して、ダイスと上部ロールとの離間距離（はんだの冷却期間を規定する）は、２５００ｍｍ程度となり、前者は後者に比して極端に短い。例えば、ターンロールとダイス間の距離Ａと、ターンロールと上部ロール間の距離Ｂとの間の比率（Ａ／Ｂ）は、１／２０〜１／５０程度であることが好ましいとされ、より好ましいのは、１／２０〜１／３０とされている。これは、比率（Ａ／Ｂ）が１／２０以上になる（Ｂが２０より小さくなる）と、軸合わせが困難になる傾向になり、１／５０より小さくなる（Ｂが５０を超える）と、装置の大型化を招くおそれがあるためである。なお、ここでいう距離とは、はんだ液面の垂直方向に沿った距離である。
【００１７】
本態様は、このことに着目し、ターンロールとダイスとを連結するという必要最小限の構造改変を装置に加えることで最大の効果（はんだ層成形精度の向上）を得ることができる。
【発明の効果】
【００１８】
このように、本発明によれば、形成精度の高い太陽電池用リード線を生産効率よく製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明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】実施の形態の太陽電池用リード線の製造方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】実施の形態の太陽電池用リード線の製造方法に用いる太陽電池用リード線の製造装置の構成を示す図である。
【図４】実施の形態の太陽電池用リード線の製造方法に用いる太陽電池用リード線の製造装置の要部を示す横断断面図である。
【図５】実施の形態の太陽電池用リード線の製造方法に用いる太陽電池用リード線の製造装置の要部を示す縦断断面図である。
【図６】実施の形態の太陽電池用リード線の製造方法に用いる太陽電池用リード線の製造装置の要部を示す斜視図である。
【図７】実施の形態の太陽電池用リード線の製造方法に用いる太陽電池用リード線の製造装置の要部を示す分解斜視図である。
【図８】実施の形態の太陽電池用リード線の製造方法における挿通孔と平角導体条との間の隙間の好ましい状態の説明に供する図である。
【図９】実施の形態の太陽電池用リード線の製造方法における挿通溝を有するダイスと平角導体条との間の隙間の好ましい状態の説明に供する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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、はんだ層３、３が設けられている。はんだ層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。
【００２１】
このような形状を有する太陽電池用リード線１では、はんだ層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。
【００２２】
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。
【００２３】
製法は、平角導体条製造工程（第１の工程）と、はんだ層形成工程（第２の工程）とを含む。
【００２４】
＜平角導体条製造工程＞
図２（ａ）に示すように、銅（タフビッチ銅、無酸素銅）アルミニウム等の導電体からなる直径３．０ｍｍ程度の丸形導線（軸線方向に対して、垂直な横断面が円形状の導体）１０を用意する。丸形導体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、丸形導体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。
【００２５】
＜はんだ層形成工程＞
この工程では、図３に示す太陽電池用リード線製造装置１００を用いる。太陽電池用リード線製造装置１００は、長方形断面を有する平角導体条２にはんだ層３を形成するものである。太陽電池用リード線製造装置１００を用いてはんだ層３を形成する材料（平角導体条２）としては、例えば、タフピッチ銅や、無酸素銅が挙げられるが、これらに限られるものではなく、各種材料からなる平角導体条２にはんだ層３を形成することが可能である。また、平角導体条２の断面寸法は、上述したように、例えば、２．０ｍｍ×０．２ｍｍ程度であるが、これに限られるものではない。はんだ層３が形成された平角導体条２は、例えば、太陽電池に用いられるシリコンセル同士を繋ぐ太陽電池用リード線１として使用される。
【００２６】
太陽電池用リード線製造装置１００は、はんだ貯留槽１０１と、供給装置１０２と、搬送機構１０３と、ダイス装置１０４と、巻き取り装置１０５とを備えている。太陽電池用リード線製造装置１００では、巻き取り装置１０５が供給装置１０２から平角導体条２を引き出して巻き取る。巻き取りに際して搬送機構１０３は、搬送途中の平角導体条２を所定の搬送路に沿って搬送したうえで、巻き取り装置１０５に引き入れる。
【００２７】
次に搬送機構１０３による平角導体条２の搬送路を説明する。搬送路においては、平角導体条２が、供給装置１０２からはんだ貯留槽３に引き入れられてさらに引き出されることで、平角導体条２には、はんだ貯留槽１０１に貯留されている溶融はんだが付着する。さらには、平角導体条２がはんだ貯留槽１０１から引き出される際に、平角導体条２に付着している余分な溶融はんだがダイス装置１０４によって除去されることで、所望量のはんだが平角導体条２に付着、凝固して所望厚さのはんだ層３として形成され、平角導体条２（太陽電池用リード線１）は搬送機構１０３によってさらに搬送されて、巻き取り装置１０５（具体的には、巻き取り装置１０５が有する巻き取りロール４５ａ）に巻き取られる。
【００２８】
以下、各装置の詳細を説明する。はんだ貯留槽１０１は、溶融温度以上に加熱されたはんだ（Ｓｎ−Ｐｂ合金等）が貯留されるようになっている。はんだ貯留槽１０１には、はんだを上記温度に加熱する加熱装置（図示せず）が設けられている。上記はんだは、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系の鉛フリーはんだを用いてもよい。
【００２９】
供給装置１０２は、導体条供給スタンド４１を備えている。導体供給スタンド４１には、水平軸周りに回転する導体条収納ロール４１ａが設けられており、このロール４１ａには、はんだ層未形成状態の平角導体条２が巻き付けられている。
【００３０】
搬送機構１０３は、供給ロール４２と、ターンロール４３と、上部ロール４４とを備えている。これらローラ４２、４３、４４は、周面に搬送案内溝が形成された円盤状のローラ形状を有している。供給ロール４２は、導体条収納ロール４１ａの上方に位置し、水平軸周りに回転するように図示しない支持台に支持されている。ターンロール４３は、はんだ貯留槽１０１内においてはんだＳの液面Ｓｕよりも下側に設けられており、回転不能にはんだ貯留槽３内で支持されている。上部ロール４４は、ターンロール４３の直上方において液面Ｓｕより上方に位置し、水平軸周りに回転するように図示しない支持台に支持されている。
【００３１】
巻き取り装置１０５は、水平軸周りに回転するように支持された巻き取りロール４５ａと、巻き取りロール４５ａを駆動する駆動装置４５ｂとを有している。駆動装置４５ｂは、巻き取りロール４５ａの回転速度を変更することができるようになっており、巻き取りロール４５ａの回転速度を変更することで、平角導体条２の送り速度を任意に変更することが可能となっている。なお、供給装置１０２には、平角導体条２をはんだ貯留槽３の溶融はんだ内に通過させる前に予熱する予熱装置が備えられていてもよい。
【００３２】
全てのロール４１ａ、４２、４３、４４、４５ａは、軸心を水平にした状態で同一の垂直面上に配置されており、１本の平角導体条２を巻き掛けた状態で順次搬送することが可能となっている。具体的には、導体条収納ロール４１ａに巻回された平角導体条２は、供給ロール４２を介して上方に向けて引き出される。導体条収納ロール４１ａから引出された平角導体条２は、供給ロール４２によってその向きが斜め下方に変えられてはんだ貯留槽１０１に引き込まれる。はんだ貯留槽１０１に引き込まれた平角導体条２は、ターンロール４３によってその向きが上方に変えられてはんだ貯留槽１０１から引き出される。はんだ貯留槽１０１から引き出された平角導体条２は、上部ロール４４によってその向きが斜め下方に変えられて巻き取りロール４５ａに巻き取られる。
【００３３】
なお、上部ロール４４の位置は、平角導体条２の表面に付着したはんだ層３が、上部ロール４４に到達する前に完全に冷却して固化するように、はんだ貯留槽３の液面Ｓｕから上方へ十分に離れた位置とされている。
【００３４】
次にダイス装置１０４を説明するが、その前にターンロール４３の取り付け構造を説明する。ターンロール４３は、図４、図５に示すように、連結棒５５と固定枠５６とを介してはんだ貯留槽１０１外部の昇降装置に取り付けられている。なお、図１においては、昇降装置と固定枠５６とを連結する連結バー６０は図示されるものの、昇降装置本体は図示省略されている。ターンロール４３は、昇降装置によってはんだ貯留槽１０１に搬入／搬出されるようになっている。
【００３５】
固定枠５６は、平面視、コの字状の二股板形状を有しており、中央の連結部５６ａと両先端５６ｂ、５６ｂとを有している。両先端５６ｂ、５６ｂは、互いに左右に向き合った状態で水平方向に延出しており、この状態で連結部５６ａが溶接等によって連結バー６０に連結されている。
【００３６】
連結棒５５はターンロール４３を回転不能に軸支している。なお、本実施の形態では、連結棒５５は、偏心状態でターンロール４３を軸支してもよいし、またターンロール４３は回転可能な構造でも構わない。軸心位置でターンロール４３を軸支してもよい。ターンロール４３を軸支した連結棒５５の両端それぞれが固定枠５６の両先端に支持されており、これによりターンロール４３は、連結棒５５と固定枠５６とを介して連結バー６０に連結固定されている。
【００３７】
ダイス装置１０４は、図４〜図７に示すように、ダイス５１と、ダイスホルダ５２と、ダイス治具５３と、一対の連結板５４、５４とを備えている。連結板５４、５４の一端５４ａは、連結棒５５の端部それぞれに固定連結されている。連結棒５５はこの状態で上方に延出しており、連結板５４、５４の他端５４ｂそれぞれは、はんだ貯留槽３の液面Ｓｕより上方に突出している。
【００３８】
ダイス治具５３は、図６等に示すように、上端が開放されたボックス形状を有しており、両連結板５４、５４の他端５４ｂ、５４ｂの間に配置された状態で、他端５４ｂ、５４ｂそれぞれにネジ止め固定されている。ダイスホルダ５２は、図７に示すように、下側ホルダ５２ａと上側ホルダ５２ｂとを備えており、ダイス５１を挟んだ状態で下側ホルダ５２ａと上側ホルダ５２ｂとがネジ連結されることで、ダイス５１を水平状態に保持する。ダイス５１は、板形状をしており、その厚み方向（ダイスホルダ５２に保持された状態で上下方向（平角導体条２の引き出し方向）となる方向）に沿って挿通孔５１ａが形成されている。挿通孔５１ａは、平角導体条２の断面形状より一回り大きい孔形状を有しており、平角導体条２がはんだ貯留槽１０１から引き出される方向（搬送路）に沿ってダイス５１に穿たれている。はんだ貯留槽１０１から引き出されたはんだ付着状態の平角導体条２が挿通孔５１ａを挿通することで、余分なはんだが平角導体条２から削ぎ落とされるようになっている。はんだの削ぎ落とし量（換言すれば平角導体条２の付着はんだ量）は、挿通孔５１ａの大きさを変更することで調整可能である。平角導体条２と挿通孔５１との間に形成される隙間は、以下の状態であるのが好ましい。すなわち、図８に示すように、挿通孔５１ａと平角導体条２との間における、導体条厚さ方向の隙間αと導体条幅方向の隙間βとの間には、１０×α≦β≦２５×αの関係式が成立するのが好ましい。この関係式は、隙間βが１０×αより小さい（１０×α＞β）と余分な溶融はんだを除去する効果が低下する傾向にある一方、隙間βが２５×βを超えても（β＞２５×α）、余分な溶融はんだを除去する効果が著しく向上しないことに因って成立している。
【００３９】
次に、図９を参照して、挿通溝５１ｂを形成したダイス５１’と平角導体条２との間の関係について説明する。平角導体条２と挿通溝５１ｂとの間に形成される隙間α’、β’についても説明する。ダイス５１’の溝内側面と、溝内側面に対向する平角導体条２との間の隙間α’、β’の形状（特に大きさ）は、上記した挿通孔５１ａと平角導体条２との間に形成される隙間α、βと同じになる。平角導体条２と対向する面がない溝５１ｂの箇所（開放部）γは、非常に薄い平角導体条２の短辺側（厚さ）と対向する位置に設けられているので、この箇所（開放部）γにおいて、余分に平角導体条２に付着してはんだ貯留槽１０１から持ち出される溶融はんだはほとんどない。そのため、この箇所（開放部）γのダイス５１ａ’に壁を設けて、余分なはんだを除去する必要はほとんど無い。なお、挿通溝５１ｂを有するダイス５１’を使用する場合、ダイスホルダ５２の形状は適宜変更すればよい。
【００４０】
下側ホルダ５２ａと上側ホルダ５２ｂとには、ダイス５１の挿通孔５１ａを挿通する平角導体条２をさらに挿通させる挿通開口５２ｃ、５２ｄが形成されている。挿通開口５２ｃ、５２ｄは、挿通孔５１ａより十分に大きい大きさを有している。
【００４１】
ダイス５１を収納保持したダイスホルダ５２は、ダイス治具５３の上部開口からダイス治具５３に収納される。この状態で、ダイス治具５３に螺着されている固定ネジ５７が締め付けられることによってダイスホルダ５２はダイス治具５３の内壁面に押し付けられて固定される。このとき、ダイスホルダ５２に保持されたダイス５１は、平角導体条２がはんだ貯留槽１０１から引出される方向（搬送路）に沿って挿通孔５１ａが位置する状態で固定される。
【００４２】
なお、ダイス治具５３の底面には切欠５３ａが形成されている。切欠５３ａは、挿通孔５１ａと挿通孔５２ｃ、５２ｄとを挿通した平角導体条２がさらにダイス治具５３の底面を挿通するために設けられている。このようにしてダイス５１は、はんだ貯留槽１０１内において、はんだの液面Ｓｕより若干上方位置において、水平状態で搬送路上で固定配置される。ダイス５１が水平状態で保持されることで、ダイス５１の挿通孔５１ａは垂直方向（平角導体条２の引き出し方向、すなわち、搬送路）に沿うことになる。ここで、ダイス５１とはんだの液面Ｓｕとの離間距離ｘは、０ｍｍ＜ｘ≦２５ｍｍが適当であり、より好適には、０ｍｍ＜ｘ≦１０ｍｍである。
【００４３】
次に、上記のように構成された太陽電池用リード線製造装置１００を用いて平角導体条２の表面にはんだ層３を形成するめっき方法について説明する。まず、巻き取り装置１０５の駆動装置４５ｂを作動させ、巻き取りロール４５ａを回転させる。巻き取りロール４５ａの回転により、線材供給スタンド４１のロール４１ａに巻かれている平角導体条２が、導体条の搬送路に沿って供給ロール４２に向かって送り出される。
【００４４】
供給ロール４２に達した平角導体条２の送り方向（搬送路）は、供給ロール４２とターンロール４３とにより、はんだ貯留槽１０１内へ向かう方向となり、こうして送られた平角導体条２は、やがてはんだ貯留槽１０１内の溶融はんだに入っていく。
【００４５】
ターンロール４３を経た平角導体条２は、その送り方向が鉛直上向きとなる。はんだ貯留槽１０１の液面Ｓｕより若干上方には、ターンロール４３に連結された状態でダイス５１が搬送路上に固定配置されており、ターンロール４３を経た平角導体条２は、ダイス５１に形成された挿通孔５１ａを通過することで、平角導体条２の表面に付着した余分な溶融はんだが除去される。
【００４６】
ダイス５１を通過することで余分な溶融はんだが除去されたはんだ付きの平角導体条２（太陽電池用リード線１）は、上部ロール４４に向けて搬送される途中で空冷冷却により凝固してはんだ層３が形成される。はんだ層３が形成された平角導体条２（太陽電池用リード線１）は、上部ロール４４を経て巻き取りロール４５ａに巻き取られる。
【００４７】
以上説明したように、本実施形態の太陽電池用リード線製造装置１００を用いれば、めっき厚の均一性が良く、品質の高いめっき処理が施された太陽電池用リード線１を作ることができる。ここでいうめっき厚の均一性が良い状態とは、具体的には、長手方向のはんだ層３の厚みの均一性が高く、平角導体条２の表裏でのはんだ層３の厚さの比が小さい状態をいう。
【００４８】
本実施の形態では、ターンロール４３に連結されて固定配置されたダイス５１の挿通孔５１ａに平角導体条２を挿通させるので、平角導体条２と挿通孔５１ａとの間の相対位置が一定化して、搬送路に沿って搬送される平角導体条２と挿通孔５１ａとの間の相対的な位置ずれが生じなくなる。特に、ダイス回転ずれが、構造的に全く生じなくなる。これにより、ダイス５１を挿通することによって平角導体条２から除去されるはんだの量が安定し（形成されるはんだ層３の厚みが均一となり）、太陽電池用リード線１の成形精度が向上する。特にはんだ層３の周方向の位置ズレが減少する。
【００４９】
また平角導体条２の引き出し方向（搬送路）が液面Ｓｕの垂直方向となるので、挿通孔５１ａの下端が、液面Ｓｕと平行な方向（水平方向）に沿って配置されることになる。挿通孔５１ａを挿通することで平角導体条２から除去される溶融はんだは、挿通孔５１ａの下端から四方に分散して平角導体条２とダイス５１との間の隙間から放出されるようになる。除去された溶融はんだの放出方向が四方に分散することで、太陽電池用リード線１の成形精度（特にはんだ層３の厚み精度）がさらに向上する。
【００５０】
はんだ層３の成形精度を高めるためには、平角導体条２の引き出し方向に沿って、ダイス５１を正確に配置する必要がある。本実施の形態のように、０．２ｍｍ程度の厚みを有する平角導体条２の接続面２ａに、２０μｍ程度の厚みのはんだを形成する場合、ダイス５１の取り付けには非常に高い精度が要求される。はんだ成形精度の向上において必要となるのは、ターンロール４３に対するダイス５１の相対的な位置決め精度である。これは、ターンロール４３は、ダイス５１に最も近接する位置において平角導体条２の搬送路の位置を規定する部材であることに因っている。本実施の形態では、このことに着目して、ダイス５１とターンロール４３とを、ダイス装置１０４（連結板５４、ダイス治具５３、ダイスホルダ５２）を介して連結するという、比較的簡単な構造改良を加えることで、搬送路におけるダイス５１の相対的な位置決め精度を確保している。これにより、はんだ層３の成形精度がさらに向上する。
【００５１】
ダイス５１より平角導体条２の引き出し方向（搬送路）に沿ってさらに先側には上部ロール４４が設けられている。はんだ層３の成形精度を高めるためには、上部ロール４４とダイス５１との間の相対的な位置合わせにも配慮する必要がある。このような考えに基づいてダイス５１を上部ロール４４に連結してもよい。ただし、０．２ｍｍ程度の厚みを有する平角導体条２の接続面２ａに、２０μｍ程度の厚みのはんだ層３を形成する場合、ターンロール４３とダイス５１との離間距離は１００ｍｍ程度であるのに対して、ダイス５１と上部ロール４４との離間距離は、２５００ｍｍ程度であって、前者は後者に比して極端に短い。このことに着目し、ターンロール４３とダイス５１とを連結すれば、必要最小限の構造改変を装置に加えることで最大の効果（はんだ層３の成形精度の向上）を得ることができる。
【００５２】
なお、本発明の実施形態では、線材に平角導体条２を用いているが、断面形状が円形状の導線を用いてもよい。また、線材の材質は銅以外でもよい。
【００５３】
また、本発明に係る装置及び方法は、各種めっき材料を加熱溶融状態にして各種線材に付着させ、被覆層（はんだ層３）を形成する場合全般に用いることができるものである。
【００５４】
また、搬送機構１０３では、線材供給スタンド４１から巻き取り装置１０５までの間に３つのロール（供給ロール４２、ターンロール４３、上部ロール４４）を有し、この３つのロールにより、平角導体条２及び太陽電池用リード線１の送り方向を変更しているが、ロールの数は３つに限定されるものではない。さらに、上記のロールは、表面抵抗が少なく、回転しない固定棒であってもよい。
【００５５】
加えて、図３では、線材供給スタンド４１から平角導体条２を供給する態様で、製造工程を説明したが、これに限らず、例えば、丸形導体１０から伸線加工、圧延加工を経て、平角導体条２を作製し、引き続き（直ちに）、平角導体条２をはんだ貯留槽１０１に浸漬、ターンロール４３で方向転換、引き上げ、ダイス装置１０４、上部ロール４４（搬送機構１０３）を経て、巻き取り装置１０５で太陽電池用リード線を製造する工程を採用してもよい。
【符号の説明】
【００５６】
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 はんだ層
１０ 丸形導体
１１ 丸径ダイス
１２ 丸形導体
１３ 圧延ローラ
４１ 導体条供給スタンド
４１ａ 導体条収納ロール
４２ 供給ロール
４３ ターンロール
４４ 上部ロール
４５ａ 巻き取りロール
４５ｂ 駆動装置
５１ ダイス
５１ａ 挿通孔
５２ ダイスホルダ
５２ａ 下側ホルダ
５２ｂ 上側ホルダ
５２ｃ、５２ｄ 挿通開口
５３ ダイス治具
５３ａ 切欠
５４ 連結板
５４ａ 連結板の一端
５４ｂ 連結板の他端
５５ 連結棒
５６ 固定枠
５６ａ 固定枠の連結部
５６ｂ 固定枠の先端
５７ 固定ネジ
１００ 太陽電池用リード線製造装置
１０１ はんだ貯留槽
１０１ａ 内壁面
１０２ 供給装置
１０３ 搬送機構
１０４ ダイス装置
１０５ 巻き取り装置
Ｔ はんだ層の厚み
Ｗ 接続層の幅
【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）に外部接続領域にはんだ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はんだ貯留槽に浸漬して引き上げることで、導体表面に溶融はんだを附着・凝固させて形成される。その際、生産効率を高めるためには、導体をはんだ貯留槽に浸漬通過させる処理を含めて処理速度（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、はんだ貯留槽から導体に附着して持ち出されるはんだ量が増加する。はんだ附着量の増加は、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はんだをリード線に設けることは、短絡の原因になる他、不要なはんだ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。
【０００４】
そこで、溶融はんだの持ち出しを制限するために、従来からはんだ貯留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、溶融はんだの持ち出しを制御する製法がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【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】
【０００６】
しかしながら、生産効率の向上を図るために、線速をさらに高速化すると、溶融はんだの液面に浪打現象が生じる。浪打現象とは、平角導体条が液面を高速に通過することで、その影響を受けて液面にランダムに波が発生する現象である。浪打現象が生じると、その運動モーメントを受けたフローティングダイスがはんだ液面上で微少回転し、これによって、導体引き上げ時における本来のダイス位置から外れた位置への回転移動し（以下、このような回転移動をダイス回転ズレという）、これによってはんだ層の形成精度が低下してしまう。
【０００７】
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、形成精度の高い太陽電池用リード線を生産効率よく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】
【０００８】
まず、平角導体条のはんだ付け工程において、ダイス回転ズレについて検証する。導体条としては、平角導体条の他に、従来から円柱型導体条も汎用されている。軸心に対して回転体となる円柱型導体条では、ダイスとの間で軸心が相互にずれなければ、周方向の位置合わせを厳密に行う必要がない。つまり、ダイス回転ズレはそれほど問題とはならない。しかしながら、搬送中の円柱型導体条にはんだ付け等の作業をする際には、その形状的特徴（主として回転体であること）から円柱型導体条が軸心をずらして位置ズレすることがある。以下、このような軸心のズレを伴う導体条の位置ズレを、導体条軸心ズレという。はんだの液面に浮遊するフローティングダイスは、このような導体条軸心ズレに追随して液面を移動可能であるために導体条軸心ズレに対しては、比較的有効にそのずれを吸収することができる。
【０００９】
これに対して、平角導体条では、その形状的特徴（主として非回転体であること）から、円柱型導体条に比べて導体条軸心ズレは生じにくいものの、ダイス回転ズレが生じると、はんだ層の成形精度が低下してしまう。ここでいう成形精度の低下とは、平角導体条に対するはんだ層の周方向の位置ズレに起因する成形精度の低下を示している。比較的低速の線速で、平角導体条を搬送しながらはんだ付けを行う際には、上述した浪打現象は大きく生じず、したがってダイス回転ズレの影響は小さい。しかしながら、生産効率を上げるために線速を上げることで浪打現象が大きくなる（波高が高くなる）と、その運動モーメントを受けたフローティングダイスで大きくダイス回転ズレが生じて、はんだ層の形成精度が低下する。
【００１０】
以上のことから明らかなように、線速を高めて平角導体条にはんだ層を形成する際においては、ダイス回転ズレを抑制して周方向におけるダイスと導体条との位置合わせを厳密に行う必要がある。しかしながら、従来のダイス構造（フローティングダイス）では、ダイス回転ズレを抑制することは困難であった。
【００１１】
このような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、
対向する両面に接続面を有する導体条と、前記接続面それぞれに設けられたはんだ層とを備えた太陽電池用リード線の製造方法であって、
前記導体条を用意する第１の工程と、
溶融はんだが貯留されたはんだ貯留槽に前記導体条を浸漬したうえで、前記導体条をその長手方向に沿って順次前記溶融はんだの液面から引き出す第２の工程と、
を含み、
前記第２の工程では、前記液面より上方の導体条搬送路上に、前記導体条搬送路に沿った挿通孔または挿通溝を有するダイスを固定配置したうえで、前記はんだ貯留槽に浸漬させた前記導体条を、前記はんだ貯留槽から引き出して前記挿通孔または挿通溝に挿通させる。
【００１２】
本発明によれば、導体条搬送路上に固定配置したダイスの挿通孔または挿通溝に前記導体条を挿通させることになるので、導体条搬送路に沿って搬送される導体条と挿通孔または挿通溝との間の相対的な位置ずれが生じなくなる。特に、ダイス回転ずれは、構造的に全く生じなくなる。そのため、導体条がダイスを挿通することによって導体条から除去されるはんだの量が安定するとともに、はんだ層の形状が一定化する。特に、導体条に対するはんだ層の回転方向の位置合わせ精度が向上する。これにより太陽電池用リード線の成形精度が向上する。
【００１３】
なお、前記液面から前記導体条を引き出す方向は、前記液面の垂直方向であるのが好ましい。この方法では、挿通孔または挿通溝の下端が、液面と平行な方向（水平方向）に沿って配置されることになるので、挿通孔または挿通溝を挿通することで導体条から削ぎ落とされるはんだは、挿通孔または挿通溝の下端から四方に分散放出されるようになる。削ぎ落とされたはんだの放出方向が四方に分散することで、太陽電池用リード線の成形精度（特にはんだ厚み精度）がさらに向上する。
【００１４】
本発明には、
前記第２の工程では、予め前記はんだ貯留槽内に、前記導体条と係合して前記導体条の向きを前記液面から前記導体条を引き出す方向に変更するターンロールを固定配置し、かつ前記方向に沿って前記液面を挟んで前記ターンロールと対向する位置に前記ダイスを配置し、かつ前記ダイスと前記ターンロールとを連結することで前記ダイスを固定配置したうえで、前記導体条の長手方向に沿って前記はんだ貯留槽内に引き入れた前記導体条を、前記ターンロールに係合させてその向きを前記方向に変更して前記はんだ貯留槽から引き出し、引き出した前記導体条を前記挿通孔または挿通溝に挿通させる、
という態様がある。
【００１５】
上述した本発明の基本構成においては、太陽電池用リード線の成形精度（具体的にははんだ成形精度）を高めるためには、液面から導体条を引き出す方向に沿って、ダイスを正確に配置する必要がある。例えば、０．２ｍｍ程度の厚みを有する導体条の接続面に、２０μｍ程度の厚みのはんだを形成する場合、ダイスの取り付けには非常に高い精度が要求される。ここで注目すべきことは、はんだ成形精度の向上において必要となるのは、導体条搬送路においてダイスの直前に位置して搬送路の位置を規定するターンロールに対するダイスの相対的な位置決め精度である、という点である。本態様ではこのことに着目して、ダイスとターンロールとを連結するという比較的簡単な構造改良を加えることで、導体条搬送路におけるダイスの位置決め精度を十分に高く確保している。これにより、はんだ層の成形精度が格段に向上する。
【００１６】
なお、搬送路においてダイスよりさらに先側には、はんだ層付き導体条（完成した太陽電池用リード線）の向きをリード線巻き取り装置側に変更させる上部ロールが設けられるものもある。このような構成においてはんだ成形精度を高めるためには、上部ロールとダイスとの間の相対的な位置合わせにも配慮する必要があるとも考えられる。しかしながら、０．２ｍｍ程度の厚みを有する導体条の接続面に、２０μｍ程度の厚みのはんだを形成する場合、ターンロールとダイスとの離間距離は１００ｍｍ程度であるのに対して、ダイスと上部ロールとの離間距離（はんだの冷却期間を規定する）は、２５００ｍｍ程度となり、前者は後者に比して極端に短い。例えば、ターンロールとダイス間の距離Ａと、ターンロールと上部ロール間の距離Ｂとの間の比率（Ａ／Ｂ）は、１／２０〜１／５０程度であることが好ましいとされ、より好ましいのは、１／２０〜１／３０とされている。これは、比率（Ａ／Ｂ）が１／２０以上になる（Ｂが２０より小さくなる）と、軸合わせが困難になる傾向になり、１／５０より小さくなる（Ｂが５０を超える）と、装置の大型化を招くおそれがあるためである。なお、ここでいう距離とは、はんだ液面の垂直方向に沿った距離である。
【００１７】
本態様は、このことに着目し、ターンロールとダイスとを連結するという必要最小限の構造改変を装置に加えることで最大の効果（はんだ層成形精度の向上）を得ることができる。
【発明の効果】
【００１８】
このように、本発明によれば、形成精度の高い太陽電池用リード線を生産効率よく製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明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】実施の形態の太陽電池用リード線の製造方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】実施の形態の太陽電池用リード線の製造方法に用いる太陽電池用リード線の製造装置の構成を示す図である。
【図４】実施の形態の太陽電池用リード線の製造方法に用いる太陽電池用リード線の製造装置の要部を示す横断断面図である。
【図５】実施の形態の太陽電池用リード線の製造方法に用いる太陽電池用リード線の製造装置の要部を示す縦断断面図である。
【図６】実施の形態の太陽電池用リード線の製造方法に用いる太陽電池用リード線の製造装置の要部を示す斜視図である。
【図７】実施の形態の太陽電池用リード線の製造方法に用いる太陽電池用リード線の製造装置の要部を示す分解斜視図である。
【図８】実施の形態の太陽電池用リード線の製造方法における挿通孔と平角導体条との間の隙間の好ましい状態の説明に供する図である。
【図９】実施の形態の太陽電池用リード線の製造方法における挿通溝を有するダイスと平角導体条との間の隙間の好ましい状態の説明に供する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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、はんだ層３、３が設けられている。はんだ層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。
【００２１】
このような形状を有する太陽電池用リード線１では、はんだ層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。
【００２２】
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。
【００２３】
製法は、平角導体条製造工程（第１の工程）と、はんだ層形成工程（第２の工程）とを含む。
【００２４】
＜平角導体条製造工程＞
図２（ａ）に示すように、銅（タフビッチ銅、無酸素銅）アルミニウム等の導電体からなる直径３．０ｍｍ程度の丸形導線（軸線方向に対して、垂直な横断面が円形状の導体）１０を用意する。丸形導体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、丸形導体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。
【００２５】
＜はんだ層形成工程＞
この工程では、図３に示す太陽電池用リード線製造装置１００を用いる。太陽電池用リード線製造装置１００は、長方形断面を有する平角導体条２にはんだ層３を形成するものである。太陽電池用リード線製造装置１００を用いてはんだ層３を形成する材料（平角導体条２）としては、例えば、タフピッチ銅や、無酸素銅が挙げられるが、これらに限られるものではなく、各種材料からなる平角導体条２にはんだ層３を形成することが可能である。また、平角導体条２の断面寸法は、上述したように、例えば、２．０ｍｍ×０．２ｍｍ程度であるが、これに限られるものではない。はんだ層３が形成された平角導体条２は、例えば、太陽電池に用いられるシリコンセル同士を繋ぐ太陽電池用リード線１として使用される。
【００２６】
太陽電池用リード線製造装置１００は、はんだ貯留槽１０１と、供給装置１０２と、搬送機構１０３と、ダイス装置１０４と、巻き取り装置１０５とを備えている。太陽電池用リード線製造装置１００では、巻き取り装置１０５が供給装置１０２から平角導体条２を引き出して巻き取る。巻き取りに際して搬送機構１０３は、搬送途中の平角導体条２を所定の搬送路に沿って搬送したうえで、巻き取り装置１０５に引き入れる。
【００２７】
次に搬送機構１０３による平角導体条２の搬送路を説明する。搬送路においては、平角導体条２が、供給装置１０２からはんだ貯留槽３に引き入れられてさらに引き出されることで、平角導体条２には、はんだ貯留槽１０１に貯留されている溶融はんだが付着する。さらには、平角導体条２がはんだ貯留槽１０１から引き出される際に、平角導体条２に付着している余分な溶融はんだがダイス装置１０４によって除去されることで、所望量のはんだが平角導体条２に付着、凝固して所望厚さのはんだ層３として形成され、平角導体条２（太陽電池用リード線１）は搬送機構１０３によってさらに搬送されて、巻き取り装置１０５（具体的には、巻き取り装置１０５が有する巻き取りロール４５ａ）に巻き取られる。
【００２８】
以下、各装置の詳細を説明する。はんだ貯留槽１０１は、溶融温度以上に加熱されたはんだ（Ｓｎ−Ｐｂ合金等）が貯留されるようになっている。はんだ貯留槽１０１には、はんだを上記温度に加熱する加熱装置（図示せず）が設けられている。上記はんだは、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系の鉛フリーはんだを用いてもよい。
【００２９】
供給装置１０２は、導体条供給スタンド４１を備えている。導体供給スタンド４１には、水平軸周りに回転する導体条収納ロール４１ａが設けられており、このロール４１ａには、はんだ層未形成状態の平角導体条２が巻き付けられている。
【００３０】
搬送機構１０３は、供給ロール４２と、ターンロール４３と、上部ロール４４とを備えている。これらローラ４２、４３、４４は、周面に搬送案内溝が形成された円盤状のローラ形状を有している。供給ロール４２は、導体条収納ロール４１ａの上方に位置し、水平軸周りに回転するように図示しない支持台に支持されている。ターンロール４３は、はんだ貯留槽１０１内においてはんだＳの液面Ｓｕよりも下側に設けられており、回転不能にはんだ貯留槽３内で支持されている。上部ロール４４は、ターンロール４３の直上方において液面Ｓｕより上方に位置し、水平軸周りに回転するように図示しない支持台に支持されている。
【００３１】
巻き取り装置１０５は、水平軸周りに回転するように支持された巻き取りロール４５ａと、巻き取りロール４５ａを駆動する駆動装置４５ｂとを有している。駆動装置４５ｂは、巻き取りロール４５ａの回転速度を変更することができるようになっており、巻き取りロール４５ａの回転速度を変更することで、平角導体条２の送り速度を任意に変更することが可能となっている。なお、供給装置１０２には、平角導体条２をはんだ貯留槽３の溶融はんだ内に通過させる前に予熱する予熱装置が備えられていてもよい。
【００３２】
全てのロール４１ａ、４２、４３、４４、４５ａは、軸心を水平にした状態で同一の垂直面上に配置されており、１本の平角導体条２を巻き掛けた状態で順次搬送することが可能となっている。具体的には、導体条収納ロール４１ａに巻回された平角導体条２は、供給ロール４２を介して上方に向けて引き出される。導体条収納ロール４１ａから引出された平角導体条２は、供給ロール４２によってその向きが斜め下方に変えられてはんだ貯留槽１０１に引き込まれる。はんだ貯留槽１０１に引き込まれた平角導体条２は、ターンロール４３によってその向きが上方に変えられてはんだ貯留槽１０１から引き出される。はんだ貯留槽１０１から引き出された平角導体条２は、上部ロール４４によってその向きが斜め下方に変えられて巻き取りロール４５ａに巻き取られる。
【００３３】
なお、上部ロール４４の位置は、平角導体条２の表面に付着したはんだ層３が、上部ロール４４に到達する前に完全に冷却して固化するように、はんだ貯留槽３の液面Ｓｕから上方へ十分に離れた位置とされている。
【００３４】
次にダイス装置１０４を説明するが、その前にターンロール４３の取り付け構造を説明する。ターンロール４３は、図４、図５に示すように、連結棒５５と固定枠５６とを介してはんだ貯留槽１０１外部の昇降装置に取り付けられている。なお、図１においては、昇降装置と固定枠５６とを連結する連結バー６０は図示されるものの、昇降装置本体は図示省略されている。ターンロール４３は、昇降装置によってはんだ貯留槽１０１に搬入／搬出されるようになっている。
【００３５】
固定枠５６は、平面視、コの字状の二股板形状を有しており、中央の連結部５６ａと両先端５６ｂ、５６ｂとを有している。両先端５６ｂ、５６ｂは、互いに左右に向き合った状態で水平方向に延出しており、この状態で連結部５６ａが溶接等によって連結バー６０に連結されている。
【００３６】
連結棒５５はターンロール４３を回転不能に軸支している。なお、本実施の形態では、連結棒５５は、偏心状態でターンロール４３を軸支してもよいし、またターンロール４３は回転可能な構造でも構わない。軸心位置でターンロール４３を軸支してもよい。ターンロール４３を軸支した連結棒５５の両端それぞれが固定枠５６の両先端に支持されており、これによりターンロール４３は、連結棒５５と固定枠５６とを介して連結バー６０に連結固定されている。
【００３７】
ダイス装置１０４は、図４〜図７に示すように、ダイス５１と、ダイスホルダ５２と、ダイス治具５３と、一対の連結板５４、５４とを備えている。連結板５４、５４の一端５４ａは、連結棒５５の端部それぞれに固定連結されている。連結棒５５はこの状態で上方に延出しており、連結板５４、５４の他端５４ｂそれぞれは、はんだ貯留槽３の液面Ｓｕより上方に突出している。
【００３８】
ダイス治具５３は、図６等に示すように、上端が開放されたボックス形状を有しており、両連結板５４、５４の他端５４ｂ、５４ｂの間に配置された状態で、他端５４ｂ、５４ｂそれぞれにネジ止め固定されている。ダイスホルダ５２は、図７に示すように、下側ホルダ５２ａと上側ホルダ５２ｂとを備えており、ダイス５１を挟んだ状態で下側ホルダ５２ａと上側ホルダ５２ｂとがネジ連結されることで、ダイス５１を水平状態に保持する。ダイス５１は、板形状をしており、その厚み方向（ダイスホルダ５２に保持された状態で上下方向（平角導体条２の引き出し方向）となる方向）に沿って挿通孔５１ａが形成されている。挿通孔５１ａは、平角導体条２の断面形状より一回り大きい孔形状を有しており、平角導体条２がはんだ貯留槽１０１から引き出される方向（搬送路）に沿ってダイス５１に穿たれている。はんだ貯留槽１０１から引き出されたはんだ付着状態の平角導体条２が挿通孔５１ａを挿通することで、余分なはんだが平角導体条２から削ぎ落とされるようになっている。はんだの削ぎ落とし量（換言すれば平角導体条２の付着はんだ量）は、挿通孔５１ａの大きさを変更することで調整可能である。平角導体条２と挿通孔５１との間に形成される隙間は、以下の状態であるのが好ましい。すなわち、図８に示すように、挿通孔５１ａと平角導体条２との間における、導体条厚さ方向の隙間αと導体条幅方向の隙間βとの間には、１０×α≦β≦２５×αの関係式が成立するのが好ましい。この関係式は、隙間βが１０×αより小さい（１０×α＞β）と余分な溶融はんだを除去する効果が低下する傾向にある一方、隙間βが２５×βを超えても（β＞２５×α）、余分な溶融はんだを除去する効果が著しく向上しないことに因って成立している。
【００３９】
次に、図９を参照して、挿通溝５１ｂを形成したダイス５１’と平角導体条２との間の関係について説明する。平角導体条２と挿通溝５１ｂとの間に形成される隙間α’、β’についても説明する。ダイス５１’の溝内側面と、溝内側面に対向する平角導体条２との間の隙間α’、β’の形状（特に大きさ）は、上記した挿通孔５１ａと平角導体条２との間に形成される隙間α、βと同じになる。平角導体条２と対向する面がない溝５１ｂの箇所（開放部）γは、非常に薄い平角導体条２の短辺側（厚さ）と対向する位置に設けられているので、この箇所（開放部）γにおいて、余分に平角導体条２に付着してはんだ貯留槽１０１から持ち出される溶融はんだはほとんどない。そのため、この箇所（開放部）γのダイス５１ａ’に壁を設けて、余分なはんだを除去する必要はほとんど無い。なお、挿通溝５１ｂを有するダイス５１’を使用する場合、ダイスホルダ５２の形状は適宜変更すればよい。
【００４０】
下側ホルダ５２ａと上側ホルダ５２ｂとには、ダイス５１の挿通孔５１ａを挿通する平角導体条２をさらに挿通させる挿通開口５２ｃ、５２ｄが形成されている。挿通開口５２ｃ、５２ｄは、挿通孔５１ａより十分に大きい大きさを有している。
【００４１】
ダイス５１を収納保持したダイスホルダ５２は、ダイス治具５３の上部開口からダイス治具５３に収納される。この状態で、ダイス治具５３に螺着されている固定ネジ５７が締め付けられることによってダイスホルダ５２はダイス治具５３の内壁面に押し付けられて固定される。このとき、ダイスホルダ５２に保持されたダイス５１は、平角導体条２がはんだ貯留槽１０１から引出される方向（搬送路）に沿って挿通孔５１ａが位置する状態で固定される。
【００４２】
なお、ダイス治具５３の底面には切欠５３ａが形成されている。切欠５３ａは、挿通孔５１ａと挿通孔５２ｃ、５２ｄとを挿通した平角導体条２がさらにダイス治具５３の底面を挿通するために設けられている。このようにしてダイス５１は、はんだ貯留槽１０１内において、はんだの液面Ｓｕより若干上方位置において、水平状態で搬送路上で固定配置される。ダイス５１が水平状態で保持されることで、ダイス５１の挿通孔５１ａは垂直方向（平角導体条２の引き出し方向、すなわち、搬送路）に沿うことになる。ここで、ダイス５１とはんだの液面Ｓｕとの離間距離ｘは、０ｍｍ＜ｘ≦２５ｍｍが適当であり、より好適には、０ｍｍ＜ｘ≦１０ｍｍである。
【００４３】
次に、上記のように構成された太陽電池用リード線製造装置１００を用いて平角導体条２の表面にはんだ層３を形成するめっき方法について説明する。まず、巻き取り装置１０５の駆動装置４５ｂを作動させ、巻き取りロール４５ａを回転させる。巻き取りロール４５ａの回転により、線材供給スタンド４１のロール４１ａに巻かれている平角導体条２が、導体条の搬送路に沿って供給ロール４２に向かって送り出される。
【００４４】
供給ロール４２に達した平角導体条２の送り方向（搬送路）は、供給ロール４２とターンロール４３とにより、はんだ貯留槽１０１内へ向かう方向となり、こうして送られた平角導体条２は、やがてはんだ貯留槽１０１内の溶融はんだに入っていく。
【００４５】
ターンロール４３を経た平角導体条２は、その送り方向が鉛直上向きとなる。はんだ貯留槽１０１の液面Ｓｕより若干上方には、ターンロール４３に連結された状態でダイス５１が搬送路上に固定配置されており、ターンロール４３を経た平角導体条２は、ダイス５１に形成された挿通孔５１ａを通過することで、平角導体条２の表面に付着した余分な溶融はんだが除去される。
【００４６】
ダイス５１を通過することで余分な溶融はんだが除去されたはんだ付きの平角導体条２（太陽電池用リード線１）は、上部ロール４４に向けて搬送される途中で空冷冷却により凝固してはんだ層３が形成される。はんだ層３が形成された平角導体条２（太陽電池用リード線１）は、上部ロール４４を経て巻き取りロール４５ａに巻き取られる。
【００４７】
以上説明したように、本実施形態の太陽電池用リード線製造装置１００を用いれば、めっき厚の均一性が良く、品質の高いめっき処理が施された太陽電池用リード線１を作ることができる。ここでいうめっき厚の均一性が良い状態とは、具体的には、長手方向のはんだ層３の厚みの均一性が高く、平角導体条２の表裏でのはんだ層３の厚さの比が小さい状態をいう。
【００４８】
本実施の形態では、ターンロール４３に連結されて固定配置されたダイス５１の挿通孔５１ａに平角導体条２を挿通させるので、平角導体条２と挿通孔５１ａとの間の相対位置が一定化して、搬送路に沿って搬送される平角導体条２と挿通孔５１ａとの間の相対的な位置ずれが生じなくなる。特に、ダイス回転ずれが、構造的に全く生じなくなる。これにより、ダイス５１を挿通することによって平角導体条２から除去されるはんだの量が安定し（形成されるはんだ層３の厚みが均一となり）、太陽電池用リード線１の成形精度が向上する。特にはんだ層３の周方向の位置ズレが減少する。
【００４９】
また平角導体条２の引き出し方向（搬送路）が液面Ｓｕの垂直方向となるので、挿通孔５１ａの下端が、液面Ｓｕと平行な方向（水平方向）に沿って配置されることになる。挿通孔５１ａを挿通することで平角導体条２から除去される溶融はんだは、挿通孔５１ａの下端から四方に分散して平角導体条２とダイス５１との間の隙間から放出されるようになる。除去された溶融はんだの放出方向が四方に分散することで、太陽電池用リード線１の成形精度（特にはんだ層３の厚み精度）がさらに向上する。
【００５０】
はんだ層３の成形精度を高めるためには、平角導体条２の引き出し方向に沿って、ダイス５１を正確に配置する必要がある。本実施の形態のように、０．２ｍｍ程度の厚みを有する平角導体条２の接続面２ａに、２０μｍ程度の厚みのはんだを形成する場合、ダイス５１の取り付けには非常に高い精度が要求される。はんだ成形精度の向上において必要となるのは、ターンロール４３に対するダイス５１の相対的な位置決め精度である。これは、ターンロール４３は、ダイス５１に最も近接する位置において平角導体条２の搬送路の位置を規定する部材であることに因っている。本実施の形態では、このことに着目して、ダイス５１とターンロール４３とを、ダイス装置１０４（連結板５４、ダイス治具５３、ダイスホルダ５２）を介して連結するという、比較的簡単な構造改良を加えることで、搬送路におけるダイス５１の相対的な位置決め精度を確保している。これにより、はんだ層３の成形精度がさらに向上する。
【００５１】
ダイス５１より平角導体条２の引き出し方向（搬送路）に沿ってさらに先側には上部ロール４４が設けられている。はんだ層３の成形精度を高めるためには、上部ロール４４とダイス５１との間の相対的な位置合わせにも配慮する必要がある。このような考えに基づいてダイス５１を上部ロール４４に連結してもよい。ただし、０．２ｍｍ程度の厚みを有する平角導体条２の接続面２ａに、２０μｍ程度の厚みのはんだ層３を形成する場合、ターンロール４３とダイス５１との離間距離は１００ｍｍ程度であるのに対して、ダイス５１と上部ロール４４との離間距離は、２５００ｍｍ程度であって、前者は後者に比して極端に短い。このことに着目し、ターンロール４３とダイス５１とを連結すれば、必要最小限の構造改変を装置に加えることで最大の効果（はんだ層３の成形精度の向上）を得ることができる。
【００５２】
なお、本発明の実施形態では、線材に平角導体条２を用いているが、断面形状が円形状の導線を用いてもよい。また、線材の材質は銅以外でもよい。
【００５３】
また、本発明に係る装置及び方法は、各種めっき材料を加熱溶融状態にして各種線材に付着させ、被覆層（はんだ層３）を形成する場合全般に用いることができるものである。
【００５４】
また、搬送機構１０３では、線材供給スタンド４１から巻き取り装置１０５までの間に３つのロール（供給ロール４２、ターンロール４３、上部ロール４４）を有し、この３つのロールにより、平角導体条２及び太陽電池用リード線１の送り方向を変更しているが、ロールの数は３つに限定されるものではない。さらに、上記のロールは、表面抵抗が少なく、回転しない固定棒であってもよい。
【００５５】
加えて、図３では、線材供給スタンド４１から平角導体条２を供給する態様で、製造工程を説明したが、これに限らず、例えば、丸形導体１０から伸線加工、圧延加工を経て、平角導体条２を作製し、引き続き（直ちに）、平角導体条２をはんだ貯留槽１０１に浸漬、ターンロール４３で方向転換、引き上げ、ダイス装置１０４、上部ロール４４（搬送機構１０３）を経て、巻き取り装置１０５で太陽電池用リード線を製造する工程を採用してもよい。
【符号の説明】
【００５６】
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 はんだ層
１０ 丸形導体
１１ 丸径ダイス
１２ 丸形導体
１３ 圧延ローラ
４１ 導体条供給スタンド
４１ａ 導体条収納ロール
４２ 供給ロール
４３ ターンロール
４４ 上部ロール
４５ａ 巻き取りロール
４５ｂ 駆動装置
５１ ダイス
５１ａ 挿通孔
５２ ダイスホルダ
５２ａ 下側ホルダ
５２ｂ 上側ホルダ
５２ｃ、５２ｄ 挿通開口
５３ ダイス治具
５３ａ 切欠
５４ 連結板
５４ａ 連結板の一端
５４ｂ 連結板の他端
５５ 連結棒
５６ 固定枠
５６ａ 固定枠の連結部
５６ｂ 固定枠の先端
５７ 固定ネジ
１００ 太陽電池用リード線製造装置
１０１ はんだ貯留槽
１０１ａ 内壁面
１０２ 供給装置
１０３ 搬送機構
１０４ ダイス装置
１０５ 巻き取り装置
Ｔ はんだ層の厚み
Ｗ 接続層の幅
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する両面に接続面を有する導体条と、前記接続面それぞれに設けられたはんだ層とを備えた太陽電池用リード線の製造方法であって、
前記導体条を用意する第１の工程と、
溶融はんだが貯留されたはんだ貯留槽に前記導体条を浸漬したうえで、前記導体条をその長手方向に沿って順次前記溶融はんだの液面から引き出す第２の工程と、
を含み、
前記第２の工程では、前記液面より上方の導体条搬送路上に、前記導体条搬送路に沿った挿通孔または挿通溝を有するダイスを固定配置したうえで、前記はんだ貯留槽に浸漬させた前記導体条を、前記はんだ貯留槽から引き出して前記挿通孔または挿通溝に挿通させる、
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】
前記液面から前記導体条を引き出す方向は、前記液面の垂直方向である、
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２の工程では、予め前記はんだ貯留槽内に、前記導体条と係合して前記導体条の向きを前記液面から前記導体条を引き出す方向に変更するターンロールを固定配置し、かつ前記方向に沿って前記液面を挟んで前記ターンロールと対向する位置に前記ダイスを配置し、かつ前記ダイスと前記ターンロールとを連結することで前記ダイスを固定配置したうえで、前記導体条の長手方向に沿って前記はんだ貯留槽内に引き入れた前記導体条を、前記ターンロールに係合させてその向きを前記方向に変更して前記はんだ貯留槽から引き出し、引き出した前記導体条を前記挿通孔または挿通溝に挿通させる、
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】
対向する両面に接続面を有する導体条と、前記接続面それぞれに設けられたはんだ層とを備えた太陽電池用リード線の製造装置であって、
前記導体条の供給装置と、
前記導体条を前記供給装置から引き出して巻き取る巻き取り装置と、
溶融状態のはんだを貯留するはんだ貯留槽と、
前記供給装置から引き出された前記導体条を前記はんだ貯留槽に引き入れたうえで引き出し、さらに前記はんだ貯留槽から引き出した前記導体条を前記巻き取り装置に導く搬送機構と、
前記はんだ貯留槽から引き出した前記導体条を挿通させることで余分なはんだを前記導体条から削ぎ落とす挿通孔または挿通溝を有するダイスと、
を備え、
前記はんだ層の液面より上方の導体条搬送路上に前記挿通孔または挿通溝を沿わせた状態で、前記ダイスを固定配置する、
ことを特徴とする太陽電池用リード線の製造装置。
【請求項５】
前記液面から前記導体条を引き出す方向は、前記液面の垂直方向である、
ことを特徴とする請求項４に記載の太陽電池用リード線の製造装置。
【請求項６】
前記搬送機構は、前記はんだ貯留槽内に固定配置されて、前記導体条と係合して前記導体条の向きを前記液面から前記導体条を引き出す方向に変更するターンロールを備え、
前記方向に沿って前記液面を挟んで前記ターンロールと対向する位置に前記ダイスを配置し、かつ前記ダイスと前記ターンロールとを連結することで前記ダイスを固定配置する、
ことを特徴とする請求項４または５に記載の太陽電池用リード線の製造装置。
【請求項１】
対向する両面に接続面を有する導体条と、前記接続面それぞれに設けられたはんだ層とを備えた太陽電池用リード線の製造方法であって、
前記導体条を用意する第１の工程と、
溶融はんだが貯留されたはんだ貯留槽に前記導体条を浸漬したうえで、前記導体条をその長手方向に沿って順次前記溶融はんだの液面から引き出す第２の工程と、
を含み、
前記第２の工程では、前記液面より上方の導体条搬送路上に、前記導体条搬送路に沿った挿通孔または挿通溝を有するダイスを固定配置したうえで、前記はんだ貯留槽に浸漬させた前記導体条を、前記はんだ貯留槽から引き出して前記挿通孔または挿通溝に挿通させる、
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】
前記液面から前記導体条を引き出す方向は、前記液面の垂直方向である、
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２の工程では、予め前記はんだ貯留槽内に、前記導体条と係合して前記導体条の向きを前記液面から前記導体条を引き出す方向に変更するターンロールを固定配置し、かつ前記方向に沿って前記液面を挟んで前記ターンロールと対向する位置に前記ダイスを配置し、かつ前記ダイスと前記ターンロールとを連結することで前記ダイスを固定配置したうえで、前記導体条の長手方向に沿って前記はんだ貯留槽内に引き入れた前記導体条を、前記ターンロールに係合させてその向きを前記方向に変更して前記はんだ貯留槽から引き出し、引き出した前記導体条を前記挿通孔または挿通溝に挿通させる、
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】
対向する両面に接続面を有する導体条と、前記接続面それぞれに設けられたはんだ層とを備えた太陽電池用リード線の製造装置であって、
前記導体条の供給装置と、
前記導体条を前記供給装置から引き出して巻き取る巻き取り装置と、
溶融状態のはんだを貯留するはんだ貯留槽と、
前記供給装置から引き出された前記導体条を前記はんだ貯留槽に引き入れたうえで引き出し、さらに前記はんだ貯留槽から引き出した前記導体条を前記巻き取り装置に導く搬送機構と、
前記はんだ貯留槽から引き出した前記導体条を挿通させることで余分なはんだを前記導体条から削ぎ落とす挿通孔または挿通溝を有するダイスと、
を備え、
前記はんだ層の液面より上方の導体条搬送路上に前記挿通孔または挿通溝を沿わせた状態で、前記ダイスを固定配置する、
ことを特徴とする太陽電池用リード線の製造装置。
【請求項５】
前記液面から前記導体条を引き出す方向は、前記液面の垂直方向である、
ことを特徴とする請求項４に記載の太陽電池用リード線の製造装置。
【請求項６】
前記搬送機構は、前記はんだ貯留槽内に固定配置されて、前記導体条と係合して前記導体条の向きを前記液面から前記導体条を引き出す方向に変更するターンロールを備え、
前記方向に沿って前記液面を挟んで前記ターンロールと対向する位置に前記ダイスを配置し、かつ前記ダイスと前記ターンロールとを連結することで前記ダイスを固定配置する、
ことを特徴とする請求項４または５に記載の太陽電池用リード線の製造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１８８６８６（Ｐ２０１２−１８８６８６Ａ）
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５１１６８（Ｐ２０１１−５１１６８）
【出願日】平成２３年３月９日（２０１１．３．９）
【出願人】（０００００３２６３）三菱電線工業株式会社 (734)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月９日（２０１１．３．９）
【出願人】（０００００３２６３）三菱電線工業株式会社 (734)
【Ｆターム（参考）】
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