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審決分類 審判 訂正 (特120条の4,3項)(平成8年1月1日以降) 訂正する H01L
審判 訂正 特許請求の範囲の実質的変更 訂正する H01L
審判 訂正 ただし書き1号特許請求の範囲の減縮 訂正する H01L
審判 訂正 ただし書き3号明りょうでない記載の釈明 訂正する H01L
審判 訂正 3項(134条5項)特許請求の範囲の実質的拡張 訂正する H01L
審判 訂正 4項(134条6項)独立特許用件 訂正する H01L
管理番号 1309856
審判番号 訂正2015-390112  
総通号数 195 
発行国 日本国特許庁(JP) 
公報種別 特許審決公報 
発行日 2016-03-25 
種別 訂正の審決 
審判請求日 2015-10-07 
確定日 2015-12-10 
訂正明細書 有 
事件の表示 特許第5491682号に関する訂正審判事件について、次のとおり審決する。 
結論 特許第5491682号の明細書及び特許請求の範囲を本件審判請求書に添付された訂正明細書及び特許請求の範囲のとおり、一群の請求項ごとに訂正することを認める。 
理由 第1 手続の経緯
平成16年8月13日に出願された特願2004-235823号の請求項1?6に係る発明について平成26年3月7日に特許権の設定登録がなされ(特許第5491682号)、これに対し、平成27年10月7日に本件の訂正審判の請求(以下、「本件請求」という。)がなされ、その後、同年10月22日付けで手続補正指令書(方式)が通知され、これに対して、同年10月29日付けで、審判請求書の請求の趣旨及び請求の理由を補正する手続補正がなされた。

第2 平成27年10月29日付けの手続補正について
1 手続補正の内容
平成27年10月29日付け手続補正(以下、「本件補正」という。)は、訂正の対象である一群の請求項を構成する請求項を特定し、請求の趣旨及び請求の理由をそれに対応した記載に補正するべき旨を指摘した平成27年10月22日付け手続補正指令書に応答したものである。

2 本件手続補正の適否の判断
本件補正の内容は、請求の趣旨及び請求の理由を適切な記載に補正したものであり、審判請求書の要旨を変更するものではなく、特許法第131条の2第1項の規定に適合するから、本件補正を認める。


第3 請求の趣旨及び訂正の内容
上記のとおり、本件補正は認められるから、本件請求の趣旨は、特許第5491682号(平成16年8月13日特許出願、平成26年3月7日設定登録)の願書に添付した明細書及び特許請求の範囲を審判請求書に添付した訂正明細書及び訂正特許請求の範囲のとおり一群の請求項ごとに訂正することを求めるものであり、その訂正の内容は、請求項5,6からなる一群の請求項に関する訂正である、下記訂正事項1,2のとおりである。(下線部は訂正箇所を示す。)

1 訂正事項1
特許請求の範囲の請求項5に「請求項1又は2記載の太陽電池用平角導体の表面の一部又は全部にはんだめっきを施したことを特徴とする太陽電池用リード線」とあるのを、「体積抵抗率が50μΩ・mm以下で、かつ引張り試験における0.2%耐力値が90MPa以下(ただし、49MPa以下を除く)である太陽電池用平角導体(ただし、クラッドした平角導体を除く)の表面の一部又は全部にはんだめっきを有することを特徴とする太陽電池用リード線」に訂正する。

2 訂正事項2
願書に添付した明細書の段落【0018】に、「また、前期太陽電池用平角導体の表面の一部又は全部にはんだめっきを施して太陽電池用リード線とすることができる。」とあるのを、「また、体積抵抗率が50μΩ・mm以下で、かつ引張り試験における0.2%耐力値が90MPa以下(ただし、49MPa以下を除く)である太陽電池用平角導体(ただし、クラッドした平角導体を除く)の表面の一部又は全部にはんだめっきを有する太陽電池用リード線とすることができる。」に訂正する。


第4 当審の判断
1 一群の請求項について
訂正事項1,2は、請求項6の記載を変更するものではないが、請求項6が引用する請求項5についての訂正事項1により、実質的に訂正されるものであり、本件請求における訂正は、実質的にみて、請求項6についての訂正を含むものである。

したがって、本件請求は、二以上の請求項が記載された特許請求の範囲の訂正を請求するものであるので、本件請求が特許法第126条第3項に規定する要件を満たすものであるかを検討する。

訂正後の請求項6は、訂正事項1に係る訂正後の請求項5の記載を引用して記載されているから、請求項5と請求項6の間の関係は、特許法施行規則第46条の2第4号に掲げる関係に該当し、これら請求項は、特許法第126条第3号に規定する一群の請求項である。

してみると、本件請求は、上記の一群の請求項を有する特許請求の範囲について、当該一群の請求項ごとに訂正を請求するものであるから、特許法第126条第3項の規定に適合する。


2 訂正事項1について
訂正後の請求項5は、請求項1,2を引用している訂正前の請求項5に対して、請求項1の発明特定事項を書き下すことで、請求項2を引用する部分を削除したものであり、請求項5についての訂正は特許請求の範囲の減縮を目的としている。(特許法第126条第1項ただし書第1号)。

また、訂正後の請求項5は、訂正前の請求項5における「はんだめっきを施した」との記載を、「はんだめっきを有する」との記載に訂正することで、「太陽電池用リード線」という物の発明における構成を明確にしたものであり、請求項5についての訂正は明瞭でない記載の釈明を目的としている。(特許法第126条第1項ただし書第3号)

そして、訂正後の請求項6は、請求項5を引用するものであるから、請求項6についての訂正の目的は、請求項5についての訂正の目的と同じであるといえる。

したがって、訂正事項1は、特許法第126条第1項ただし書第1号及び第3号に掲げる事項を目的とするものであり、また、願書に添付した明細書、特許請求の範囲又は図面の全ての記載を総合することにより導かれる技術的事項との関係において、新たな技術的事項を導入するものではないので、新規事項を追加するものではなく、さらに、特許請求の範囲を拡張又は変更するものでもない。
そして、上記訂正事項1により訂正された後の請求項5及び請求項5を引用する請求項6に係る発明について、特許出願の際独立して特許を受けることができないものとする理由を認めることはできない。


3 訂正事項2について
訂正事項2は、特許請求の範囲における請求項5,6を訂正事項1のとおりに訂正したことに伴い、整合性をとるために、願書に添付した明細書の関連する記載を訂正するものであるから、明瞭でない記載の釈明を目的とする(特許法第126条第1項ただし書第3号)。

したがって、訂正事項2は、特許法第126条第1項ただし書第3号に掲げる事項を目的とするものであり、また、願書に添付した明細書、特許請求の範囲又は図面の全ての記載を総合することにより導かれる技術的事項との関係において、新たな技術的事項を導入するものではないので、新規事項を追加するものではなく、さらに、特許請求の範囲を拡張又は変更するものでもない。


第5 むすび
以上のとおりであって、本件請求における請求項5,6からなる一群の請求項に係る訂正は、特許法第126条第1項ただし書き第1号及び第3号に掲げる事項を目的とし、かつ、同条第5項から第7項までの規定に適合するものである。
よって、結論のとおり審決する。
 
発明の名称 (54)【発明の名称】
太陽電池用平角導体及びその製造方法並びに太陽電池用リード線
【技術分野】
【0001】
本発明は、太陽電池用の平角導体とその製造方法及び平角導体を用いたリード線に関し、特に、太陽電池のシリコンセルとはんだ接続してもシリコンセルの反りが少なく、かつ電気的特性にも優れた太陽電池用の平角導体及びその製造方法並びに太陽電池用リード線に関するものである。
【背景技術】
【0002】
基板上にシリコン結晶を成長させた太陽電池においては、図3に示すように、通常、シリコン結晶ウェハ(Siセル)51の所定の領域に接続用リード線53を接合し、これを通じて電力を伝送する構成としている。
【0003】
上記接続用リード線は、平角導体の表面に、セルとの接続のためのはんだめっき膜が形成される。例えば、図4に示すように、平角導体61としてタフピッチ銅や無酸素銅などの純銅を用い、その外側に形成されたはんだめっき膜63として、Sn-Pb共晶はんだを用いたものがある(例えば、特許文献1参照)。また、近年、環境への配慮から、はんだめっき膜の構成材として、Pbを含まないはんだ(Pbフリーはんだ)への切り替えが検討されている(例えば、特許文献2参照)。
【0004】
ところで、太陽電池を構成する部材のうち、シリコン結晶ウェハが材料コストの大半を占めていることから、製造コストの低減を図るべくシリコン結晶ウェハの薄板化が検討されている。しかし、シリコン結晶ウェハを薄板化すると、接続用リード線のはんだ接合時における加熱プロセスや、太陽電池使用時における温度変化により、図5に示すように、はんだめっき55を介して接続したSiセル51と接続用リード線53が反ったり、破損したりするおそれがあった。このため、これに対処すべく、接続用リード線53として、熱膨張が小さい線材のニーズが高まっている。
【0005】
熱膨張が小さい接続用リード線の一例として、図6に示すように、熱膨張が小さいインバー(Fe-36mass%Ni)73を銅材71でクラッドし、表面にはんだめっき膜75を形成したものがある。
【特許文献1】特開平11-21660号公報
【特許文献2】特開2002-263880号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
表1に、銅-インバー-銅(Cu/Fe-36mass%Ni/Cu)の材料特性を、Cu単独、インバー単独(Fe-36mass%Ni)、シリコン単独の材料特性と比較して示す。
【0007】
【表1】

【0008】
表1より、低熱膨張であるインバーを用いて、銅-インバー-銅をクラッドした平角導体を製造すると、Siとの熱膨張整合が可能になるものの、Cuに比べて体積抵抗率が増大するため、導電率が低下して太陽電池としての発電効率が下落する。しかも、インバーにはニッケルが36%程度も含まれているため、高価になってしまう。
【0009】
また、上記の銅-インバー-銅の3層構造によるリードフレームでは、インバーの両側に配置されている銅材料の結晶の配向、または結晶粒の不均一によって、反りなどの変形が生ずることがあった。これらは、太陽電池モジュールの生産性低下や、長期間使用した際の発電効率低下など信頼性を低下させる原因となっていた。加えて、側面の銅-インバー-銅接合部が水分にさらされることにより、局部電池化し腐食する恐れもあった。
【0010】
更に、インバーを用いたリードフレームでは、回路形成時に打抜き加工を行うため、無駄になる材料が大量に生じてしまい、製造コストの上昇を招くという課題もあった。
【0011】
従って、本発明の目的は、シリコン結晶ウェハを薄板化した場合でも接続用リード線の接合時にシリコン結晶ウェハの反りもしくは破損が生じにくい太陽電池用平角導体及び太陽電池用リード線を提供することにある。
【0012】
また、本発明の他の目的は、導電率が良好な太陽電池用平角導体及び太陽電池用リード線を提供することにある。
【0013】
更に、本発明の他の目的は、製造コストの上昇を抑えることができる太陽電池用平角導体の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0014】
上記課題を解決するため、本発明の太陽電池用平角導体(ただし、クラッドした平角導体を除く)は、体積抵抗率が50μΩ・mm以下で、かつ引張り試験における0.2%耐力値が90MPa以下(ただし、49MPa以下を除く)であることを特徴とする。
【0015】
前記平角導体はCu,Al,Ag及びAuからなる群から選ばれた1種とすることができる。
【0016】
また、上記課題を解決するため、本発明の太陽電池用平角導体(ただし、クラッドした平角導体を除く)の製造方法は、体積抵抗率が50μΩ・mm以下の導体を圧延によって平角状断面に成形後、熱処理を施して引張り試験における0.2%耐力値を90MPa以下(ただし、49MPa以下を除く)とすることを特徴とする。
【0017】
前記熱処理は、ヒータによるバッチ式加熱方式もしくは通電加熱方式により行うことができる。
【0018】
また、体積抵抗率が50μΩ・mm以下で、かつ引張り試験における0.2%耐力値が90MPa以下(ただし、49MPa以下を除く)である太陽電池用平角導体(ただし、クラッドした平角導体を除く)の表面の一部又は全部にはんだめっきを有する太陽電池用リード線とすることができる。
【0019】
前記はんだめっきは、Sn-Ag-Cu系の鉛フリーはんだとすることができる。
【発明の効果】
【0020】
本発明においては、導体の0.2%耐力値を低減させているので、はんだ接続後の導体の熱収縮によって発生する、セルを反らせる力を低減できる。このため、シリコンセルとはんだ接続後の熱収縮の際に、セルの反りを減少させることができる。
また、体積抵抗率が50μΩ・mm以下の導体を用いているので、高導電性を有する太陽電池の接続用リード線を提供することができる。
【0021】
更に、本発明の製造方法によれば、熱処理により導体の0.2%耐力値を低減させているので、コストがかからず簡易な方法で太陽電池用平角導体を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0022】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しつつ説明する。
(太陽電池用平角導体)
図1に、本発明の太陽電池用平角導体の一実施形態を示す。
この太陽電池用平角導体10は、セルへのはんだ接続が容易となるように、軟質材の導体1の外形形状が平角状とされている。
【0023】
(導体の体積抵抗率)
導体1は、太陽電池の発電ロスを軽減する観点から、体積抵抗率が比較的小さい導体材料(例えば、体積抵抗率が50μΩ・mm以下の材料)を用いることが好ましい。
体積抵抗率が比較的小さい導体材料としては、表2に示すように、Cuの他にAu,Ag,Alなどがある。この中で体積抵抗率が最も低いのはAgであり、発電効率を最大限にすることが可能である。一方、低コスト化を優先するときにはCuが良く、軽量化を図りたいときにはAlを選択するのが望ましい。
【0024】
【表2】

【0025】
(導体の0.2%耐力値)
一般に熱膨張率の異なる異種金属を高温で接続した場合には、温度変化に熱膨張率、ヤング率を積算した値が反りを発生させる力となる。しかし、太陽電池のように接続する両部材の剛性が著しく異なり、またはんだ接続温度も200℃以上と高温のものでは、断面積が少ない導体の方が降伏してしまい、上記熱膨張率、ヤング率による力がそのまま反り発生力とはならない。
【0026】
導体の場合、降伏応力が小さいと少ない力で塑性変形してしまい、それ以上の変形抵抗とならない。即ち、低強度および低耐力であるほど、接合時のシリコン結晶ウェハへの負荷が軽減する。このため、塑性変形の指標として引張り試験における0.2%耐力値を用い、導体1の0.2%耐力が90MPa以下、好ましくは80MPa以下、より好ましくは、70MPa以下とする。このような0.2%耐力値の低い軟質の導体を選択することにより、シリコン結晶ウェハへ導体接合の際の熱応力を低減することができる。また、0.2%耐力を80MPa以下にすることにより銅-インバー-銅のクラッド材よりもSi反りを低減することが可能となり、実用上大きな効果が得られる。
【0027】
(太陽電池用平角導体の製造方法)
この太陽電池用平角導体10は、導体1をダイス伸線もしくはロール圧延、あるいはそれらの複合工程により平角状に成形した後、通電方式もしくはバッチ式の設備で熱処理して0.2%耐力を低減することで得られる。ここで、0.2%耐力を低減するための熱処理方式としては、通電加熱方式よりも熱エネルギーを十分に与えられるヒータによるバッチ式加熱方式が望ましい。あるいは酸化を防止する観点から水素還元雰囲気の炉を用いることもできる。
【0028】
(太陽電池用リード線)
図2に、本発明の太陽電池用リード線の一実施形態を示す。
この太陽電池用リード線20は、図1に示す導体1の表面全体に、はんだめっき膜13を施したものである。はんだめっき13は、環境面から鉛フリー品とし、外周全体について実施する。
【0029】
また、はんだ組成についてはこれまでセルとの熱膨張整合を考慮して低温接続が可能なものが求められていたが、本実施形態の導体1を用いることで接続温度が高いSn-Ag-Cu系の組成のはんだを用いることが可能となる。
【0030】
この太陽電池用リード線を、太陽電池モジュールにおけるセル面の所定の接点領域(例えば、Agメッキ領域)に接続することで、太陽電池アセンブリが得られる。
【0031】
(本太陽電池用平角導体及び太陽電池用リード線の効果)
以上説明したように、本実施形態の太陽電池用平角導体及び太陽電池用リード線は、導体の0.2%耐力値として90MPa以下のものを用いているので、はんだ接続後の導体の熱収縮によって発生する、セルを反らせる力を低減できる。このため、シリコンセルとはんだ接続後の熱収縮の際に、セルの反りを減少させることができる。
また、本実施形態の太陽電池用平角導体及び太陽電池用リード線は、体積抵抗率が50μΩ・mm以下の高導電性を有する導体を用いているので、太陽電池としての発電効率を良好に維持することができる。
【0032】
更に、本実施形態の製造方法によれば、熱処理により導体の0.2%耐力値を低減させているので、コストがかからず簡易な方法で太陽電池用平角導体を提供することができる。
【実施例】
【0033】
幅2.0mm、厚さ0.16mmのCu材料を平角線状に圧延成形し、図2に示す導体1とし、その周囲をSn-3%Ag-0.5%Cu系の鉛フリーはんだで被覆してはんだめっき膜13を形成し、太陽電池用リード線20とした。この太陽電池用リード線20を、熱処理条件を変えて表3に示すように種々の0.2%耐力のものを製作し、縦150mm×横150mm、厚み200μmのSiセルにはんだ接続したものの反りを調べた。
【0034】
【表3】

【0035】
表3の結果より、0.2%耐力の低下とともに反りも低減し、0.2%耐力が40MPaのものでは従来のCu導体(140MPa)を用いたものよりも1/3程度に反りが低減できることが分かった。
【0036】
比較としてCu-インバー-Cu(比率2:1:2)を接続したものと、0.2%耐力が40MPaのCu導体を接続したもののセル反りを調べたところ、3.0mmあったものが1.5mmと半分となることを確認できた。
【図面の簡単な説明】
【0037】
【図1】本発明の太陽電池用平角導体の一実施形態を示す断面図である。
【図2】本発明の太陽電池用リード線の一実施形態を示す断面図である。
【図3】太陽電池セルへの接続用リード線の接続状態を示す斜視図である。
【図4】従来の太陽電池用リード線を示す断面図である。
【図5】Siセルと接続用リード線とをはんだ接続する際に発生する反りを示す説明図である。
【図6】従来の太陽電池用リード線を示す断面図である。
【符号の説明】
【0038】
1 導体
10 太陽電池用平角導体
13 はんだめっき膜
20 太陽電池用リード線
51 Siセル
53 接続用リード線
55 はんだめっき
61 平角導体
63 はんだめっき膜
71 銅材
73 インバー
75 はんだめっき膜
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
体積抵抗率が50μΩ・mm以下で、かつ引張り試験における0.2%耐力値が90MPa以下(ただし、49MPa以下を除く)であることを特徴とする太陽電池用平角導体(ただし、クラッドした平角導体を除く)。
【請求項2】
前記平角導体がCu,Al,Ag及びAuからなる群から選ばれた1種であることを特徴とする請求項1記載の太陽電池用平角導体。
【請求項3】
体積抵抗率が50μΩ・mm以下の導体を圧延によって平角状断面に成形後、熱処理を施して引張り試験における0.2%耐力値を90MPa以下(ただし、49MPa以下を除く)とすることを特徴とする太陽電池用平角導体(ただし、クラッドした平角導体を除く)の製造方法。
【請求項4】
前記熱処理は、ヒータによるバッチ式加熱方式もしくは通電加熱方式により行うことを特徴とする請求項3記載の太陽電池用平角導体の製造方法。
【請求項5】
体積抵抗率が50μΩ・mm以下で、かつ引張り試験における0.2%耐力値が90MPa以下(ただし、49MPa以下を除く)である太陽電池用平角導体(ただし、クラッドした平角導体を除く)の表面の一部又は全部にはんだめっきを有することを特徴とする太陽電池用リード線。
【請求項6】
前記はんだめっきは、Sn-Ag-Cu系の鉛フリーはんだであることを特徴とする請求項5の太陽電池用リード線。
 
訂正の要旨 審決(決定)の【理由】欄参照。
審理終結日 2015-11-09 
結審通知日 2015-11-11 
審決日 2015-11-30 
出願番号 特願2004-235823(P2004-235823)
審決分類 P 1 41・ 851- Y (H01L)
P 1 41・ 853- Y (H01L)
P 1 41・ 841- Y (H01L)
P 1 41・ 855- Y (H01L)
P 1 41・ 854- Y (H01L)
P 1 41・ 856- Y (H01L)
最終処分 成立  
前審関与審査官 山本 元彦  
特許庁審判長 森林 克郎
特許庁審判官 松川 直樹
今浦 陽恵
登録日 2014-03-07 
登録番号 特許第5491682号(P5491682)
発明の名称 太陽電池用平角導体及びその製造方法並びに太陽電池用リード線  
代理人 野見山 孝  
代理人 中村 恵子  
代理人 伊藤 浩行  
代理人 角田 賢二  
代理人 遠藤 和光  
代理人 中村 恵子  
代理人 平田 忠雄  
代理人 野見山 孝  
代理人 岩永 勇二  
代理人 角田 賢二  
代理人 平田 忠雄  
代理人 遠藤 和光  
代理人 伊藤 浩行  
代理人 岩永 勇二  

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