DE2305963A1 - Stripping plate for hot-tinning of copper wire - for thin uniform coatings - Google Patents
Stripping plate for hot-tinning of copper wire - for thin uniform coatingsInfo
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Abstract
Description
Vorrichtung zum Herstellen von Zinn- oder Zinnlegierungsschichten auf Schaltdrähten aus Kupfer oder Kupferlegierungen Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Herstellen von Zinn- oder Zinnlegierungsschichten mit einer Dicke von mehr als 3 m auf Draht aus Kupfer oder Kupferlegierungen mit einem Durchmesser von weniger als 1 mm durch Feuerverzinnen, bei der der zu verzinnende Draht ein Säurebeizbad, einen Säureabstreifer, ein Zinn- oder Zinnlegierungsbad, einen Zinnabstreifer und eine Kühlstrecke durchläuft.Device for producing tin or tin alloy layers on jumper wires made of copper or copper alloys The invention relates to a device for producing tin or tin alloy layers with a Thickness of more than 3 m on copper or copper alloy wire with a diameter of less than 1 mm by hot-dip tinning, in which the wire to be tinned is a Acid pickling bath, an acid wiper, a tin or tin alloy bath, a tin wiper and passes through a cooling section.
Für eine einwandfreie Lötbarkeit dickverzinnter Kupferschaltdrähte ist eine Mindestschichtdicke von 3 Wm Zinn oder Zinnlegierung an jeder Stelle des Drahtes erforderlich. Es sind bereits verschiedene Vorrichtungen und Verfahren zum Herstellen von Kupferschaltdrähten bekannt oder vorgeschlagen worden, bei denen man das Ziel verfolgt, festhaftende, gleichmäßig dicke, gut lötfähige Zinnschichten auf Kupferdrähten zu schaffen. Man kann dazu den Kupferdraht sowohl vor dem Einführen in das Zinnbad als auch nach dem Austritt aus dem Zinnbad geeignet behandeln.For perfect solderability of thickly tinned copper jumper wires is a minimum layer thickness of 3 Wm tin or tin alloy at each point of the Wire required. There are already various devices and methods for Manufacture of copper jumper wires known or proposed in which one pursues the goal of firmly adhering, evenly thick, easily solderable tin layers to create on copper wires. You can do this both before inserting the copper wire in the tin bath as well as after leaving the tin bath.
Bekannt ist z.B. aus der deutschen Offenlegungsschrift 1 521 487 zum Herstellen einer Zinn-schicht der mittleren Dicke zwischen 3 Wm und 10 Am auf Drähten aus Kupfer und Kupferlegierungen durch Feuerverzinnen eine auf einen Draht mit kreisförmigem Querschnitt aufgebrachte Zinnschicht beim Durchgang durch eine Abstreifdüse von polygonem Querschnitt zu einer über den Umfang des Drahtes schwankenden, jedoch in den Sektoren gleichen mittleren Zinnschichtdicke zu verteilen und diese unmittelbar darauf mit einer Kalibrierdüse mit kreisförmigem Querschnitt zu gleichmäßiger Schichtdicke zu verformen.It is known, for example, from the German Offenlegungsschrift 1 521 487 to Production of a tin layer of average thickness between 3 Wm and 10 Am on wires Made of copper and copper alloys by hot-dip tinning one on a wire with circular Cross-section of the tin layer applied when passing through a wiping nozzle from polygonal cross-section to one that fluctuates over the circumference of the wire, however to distribute the same average tin layer thickness in the sectors and this immediately then with a calibration nozzle with a circular cross-section to achieve a uniform layer thickness to deform.
Aus der französischen Patentschrift 1 582 069 ist es bekannt, eine Abstreifdüse mit einer Bohrung mit kreisförmigem Querschnitt in einer solchen Entfernung von der Oberfläche des Zinnbades oder des Bades aus einer überwiegend zinnhaltigen Legierung anzuordnen, daß die Abstreifdüse gerade innerhalb des Erstarrungsbereiches der Badkomponenten liegt.From French patent specification 1 582 069 it is known a Stripping nozzle with a bore with a circular cross-section in such removal from the surface of the tin bath or the bath from a predominantly tin-containing alloy to arrange that the air knife just inside the solidification range of the bath components.
Weiterhin ist durch die deutsche Offenlegungsschrift 1 957 031 bekannt, bei derartigen Vorrichtungen eine Abstreifdüse zu verwenden, deren Bohrungsquerschnitt von einem WeRenzug begrenzt ist, wobei der Wellenzug zwischen zwei konzentrischen Kreisen verläuft, die Radien der Kreise an den Radius des Drahtes angepaßt sind und auf jeden Millimeter des Umfangs- des Innern der konzentrischen Kreise etwa 3,5 bis 15 Halbwellen entfallen.Furthermore, it is known from the German Offenlegungsschrift 1 957 031, to use a wiping nozzle in such devices, the bore cross-section is limited by a train of waves, with the train of waves between two concentric ones Circles runs, the radii of the circles are adapted to the radius of the wire and on every millimeter of the circumference of the interior of the concentric circles approximately 3.5 to 15 half-waves are omitted.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Vorrichtungen der genannten Art dahingehend zu verbessern, daß Schichtdickenschwankungen und auch die absolute Schichtdicke des aufgebrachten Zinns noch kleiner gehalten werden können.The invention is based on the object of the devices mentioned Kind to the effect that layer thickness fluctuations and also the absolute Layer thickness of the applied tin can be kept even smaller.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Zinnabstreifer aus einem plattenförmigen Teil mit profilierter Bohrung und einem Kapillarteil besteht und daß der Kapillarteil in das Zinn- oder Zinnlegierungsbad.teilweise eintaucht.According to the invention the object is achieved in that the tin wiper consists of a plate-shaped part with a profiled bore and a capillary part and that the capillary part is partially immersed in the tin or tin alloy bath.
Vorteilhafterweise besteht der Zinnabstreifer teils aus benetzenden Werkstoffen, wie Nickel oder Stahl, teils aus von flüssigem Zinn nicht benetzenden Werkstoff, wie z.B. Quarz, Aluminiumoxid, Rubin, rostfreiem Stahl oder temperaturbeständigem Kunststoff.The tin scraper advantageously consists partly of wetting Materials such as nickel or steel, partly made from liquid tin that does not wet Material such as quartz, aluminum oxide, ruby, stainless steel or temperature-resistant Plastic.
Der Kapillarteil des Zinnabstreifers kann beispielsweise eine zylindrische oder eine konische Innenbohrung aufweisen.The capillary part of the tin scraper can, for example, be cylindrical or have a conical inner bore.
Der Kapillarteil des Abstreifers taucht teilweise in das Zinnbad ein. Bei einem senkrecht nach oben geführten Draht ragt das eine Ende des Kapillarteils aus dem Zinnbad heraus.The capillary part of the scraper is partially immersed in the tin bath. In the case of a wire that is led vertically upwards, one end of the capillary part protrudes out of the tin bath.
Bei einem senkrecht nach unten durch das Bad laufenden Draht ragt der Kapillarteil von unten in das Bad hinein. Das nach außen geführte Ende des Kapillarteils ragt aus dem Boden des Verzinnungsgefäßes heraus.With a wire running vertically downwards through the bath protrudes the capillary part into the bath from below. The outwardly leading end of the capillary part protrudes from the bottom of the tinning vessel.
Die Zinnschichtdicke wird durch die Temperatur des Zinnbades, Länge und Innendurchmesser des Kapillarteiles, Eintauchlänge des Kapillarteiles in das Zinnbad und Durchlaufgeschwindigkeit des Drahtes bestimmt.The tin layer thickness is determined by the temperature of the tin bath, length and inner diameter of the capillary part, immersion length of the capillary part in the Tin bath and speed of the wire are determined.
Bisher wurde zur Vermeidung der Oxidation der Zinnbadoberfläche eine Ölabdeckung verwendet. Ein Nachteil der Ölabdeckung ist die thermische Zersetzung des Öls bei der Badtemperatur von z.B.So far, to avoid oxidation of the tin bath surface, a Oil cover used. A disadvantage of the oil cover is thermal decomposition of the oil at the bath temperature of e.g.
280° C und Bildung von CRACK-Produkten auf der Badoberfläche.280 ° C and formation of CRACK products on the bath surface.
Ein anderer Nachteil ist die Geruchbelästigung des Bedienungspersonals durch die vom Öl abdampfenden Stoffe. Durch den erfindungsgemäßen Abstreifer kann ein Zinnbad ohne Ölabdeckung verwendet werden. Dadurch wird auch der Ölfilm vermieden, der vom aus dem Bad auslaufenden Draht mit transportiert wird.Another disadvantage is the unpleasant smell of the operating personnel by the substances evaporating from the oil. The scraper according to the invention can a tin bath without an oil cover can be used. This also avoids the oil film, which is transported by the wire running out of the bath.
Der in das Zinnbad ragende Kapillarteil des Abstreifers transportiert das oxidfreie Zinn aus der Badtiefe auf der Drahtoberfläche zum plattenförmigen Teil des Abstreifers.The capillary part of the wiper protruding into the tin bath is transported the oxide-free tin from the bath depth on the wire surface to the plate-shaped Part of the scraper.
Eine Zinnoxidschicht auf derPZinnbadoberfläche hat keinen störenden Einfluß.A tin oxide layer on the P tin bath surface has no objectionable Influence.
Anhand der Zeichnung und einiger Ausführungsbeispiele wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Verzinnungsvorrichtung mit senkrecht nach oben laufendem Draht, Fig. 2 in schematischer Darstellung eine Verzinnungsvorrichtung mit senkrecht nach unten verlaufendem Draht, Fig. 3 und Pig. 4 den erfindungsgemäßen Zinnabstreifer im Schnitt, Fig-. 5 in schematischer Darstellung die Anordnung des erfindungsgemäßen Zinnabstreifers im Boden des Verzinnungsgefäßes.The invention is based on the drawing and some exemplary embodiments explained in more detail. 1 shows a tinning device in a schematic representation with wire running vertically upwards, FIG. 2 in a schematic representation a Tinning device with wire running vertically downwards, Fig. 3 and Pig. 4 the tin scraper according to the invention in section, Fig-. 5 in a schematic representation the arrangement of the tin scraper according to the invention in the bottom of the tinning vessel.
In Fig. 1 ist eine Vorrichtung zum Verzinnen von Kupferschaltdrähten für den senkrecht nach oben laufenden Draht schematisch dargestellt. Von der Spule 1 wird der Draht 2 über eine Umlenkrolle 3 geführt und tritt in ein Säurebeizbad 4 ein. Innerhalb des Säurebeizbades 4 wird der Draht 2 über eine Umlenkrolle 5 umgelenkt und aus dem Säurebeizbad 4 herausgeführt und durchläuft einen Säureabstreifer 6, durch den die am Draht 7 anhaftende Säure weitgehend abgestreift wird. Der gebeizte Draht wird dann durch eine Umlenkrolle 7 umgelenkt und tritt in das Zinnbad 8 ein und wird darin über die Rolle 9 in die senkrechte Lage umgelenkt. Der Draht 7 tritt in den Kapillarteil 10, der zum Teil in das Bad 8 eintaucht und zum Teil aus dem Bad herausragt, des Zinnabstreifers 11 ein. Durch den Kapillarteil 10 wird die Schichtdicke vordosiert und konstant gehalten, um möglichst konstante Verhältnisse am plattenförmigen Teil des ZinnabstYeifers 12 zu erhalten. Nach Durchlaufen des Kapillarteiles 10 und des plattenförmigen Teils 12 des Zinnabstreifers 11 gelangt der Draht in eine Kühlstrecke und wird über die Umlenkrolle 13 der Aufwickelspule 14 zugeführt.In Fig. 1 is an apparatus for tinning copper interconnect wires for the wire running vertically upwards. Off the coil 1, the wire 2 is guided over a pulley 3 and enters an acid pickling bath 4 a. Within the acid pickling bath 4, the wire 2 is deflected via a deflection roller 5 and led out of the acid pickling bath 4 and passes through an acid scraper 6, through which the adhering to the wire 7 Acid largely stripped off will. The pickled wire is then deflected by a pulley 7 and occurs into the tin bath 8 and is deflected into the vertical position via the roller 9. The wire 7 enters the capillary part 10, which is partially immersed in the bath 8 and partially protrudes from the bath, the tin scraper 11 a. Through the capillary part 10 the layer thickness is pre-dosed and kept constant in order to be as constant as possible To obtain conditions on the plate-shaped part of the tin scraper 12. After going through of the capillary part 10 and the plate-shaped part 12 of the tin scraper 11 arrives the wire in a cooling section and is over the pulley 13 of the take-up reel 14 supplied.
Fig. 2 zeigt schematisch eine Vorrichtung mit senkrecht nach unten durch das Bad geführtem Draht. Der von der Spule 15 ablaufende Draht 16 wird über die Umlenkrolle 17 durch die Säurebeize 18 geleitet und über eine Umlenkrolle 19-aus dem Beizbad 18 herausgeführt und durch den Säureabstreifer 20 geleitet. Über eine Umlenkrolle 21 wird der gebeizte Draht senkrecht nach unten durch das Zinnbad 22 geführt. Nach Durchlaufen des Kapillarteils 10 und des plattenförmigen Teils 12 des Zinnabstreifers 11 wird der Draht über eine Kühlstrecke, die Umlenkrolle 23 auf der Spule 24 aufgewickelt-.Fig. 2 shows schematically a device with vertically downwards wire passed through the bath. The wire 16 running off the spool 15 is over the deflection roller 17 is passed through the acid pickle 18 and via a deflection roller 19-out the pickling bath 18 and passed through the acid stripper 20. Over a Deflection roller 21 is the pickled wire vertically downwards through the tin bath 22 guided. After passing through the capillary part 10 and the plate-shaped part 12 of the tin scraper 11, the wire is passed over a cooling section, the deflection roller 23 wound on the spool 24-.
In Fig. 3 ist im Schnitt eine Hälfte des erfindungsgemäßen Zinnabstreifers 11 schematisch gezeigt. Hierbei ist der plattenförmige Teil 12 direkt auf der Austrittsseite des Kapillarteils 10 aufgesetzt. Der Draht 2 durchläuft den Kapillarteil 10, auf dessen Auslauf 38 der plattenförmige Teil 12 aufgesetzt ist.In Fig. 3 is a half of the tin scraper according to the invention in section 11 shown schematically. Here, the plate-shaped part 12 is directly on the exit side of the capillary part 10 placed. The wire 2 runs through the capillary part 10 the outlet 38 of which the plate-shaped part 12 is placed.
An der Austrittsstelle 40 wird die Zinnschicht auf die Dicke 41 reduziert.At the exit point 40, the tin layer is reduced to the thickness 41.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 ist der Abstreifer 11 so aufgebaut, daß zwischen dem Kapillarteil 10 und dem plattenförmigen Teil 12 ein Zwischenraum besteht, der vorzugsweise in dem Bereich von 0,5-3 mm gehalten ist. Dieser Zwischenraum füllt sich während des Durchlaufs des Drahtes 2 infolge des Staudrucks mit Zinn und bewirkt bei 38 eine weitere Beseitigung von etwa noch vorhandenen Verunreinigungen. An der Austrittsstelle 40 wird die Zinnschicht auf die Dicke 41 reduziert.In the embodiment according to FIG. 4, the scraper 11 is constructed in such a way that that between the capillary part 10 and the plate-shaped part 12 is a gap which is preferably kept in the range of 0.5-3 mm. This gap fills during the passage of the wire 2 due to the back pressure with tin and causes at 38 a further removal of any remaining impurities. At the exit point 40, the tin layer is reduced to the thickness 41.
Fig. 5 zeigt den im Boden 25 des Zinnbades 26 eingesetzten Kapillarteil 10, an dessen Austrittsseite der plattenförmige Teil 12 aufgesetzt ist. Mit 27 ist die Eintauchlänge und mit 28 die aus dem Bad 26 herausragende Länge des Kapillarteils 10 bezeichnet. Der Draht 2 wird von oben senkrecht nach unten durch das Zinnbad 26 und den Zinnabstreifer 11 geführt und durchläuft bei 29 eine Kühlstrecke.5 shows the capillary part inserted in the bottom 25 of the tin bath 26 10, on the exit side of which the plate-shaped part 12 is placed. At 27 is the immersion length and with 28 the length of the capillary part protruding from the bath 26 10 designated. The wire 2 is from above vertically downwards through the tin bath 26 and the tin scraper 11 and passes through a cooling section at 29.
Ist der Kapillarteil. 10 mit einer zylindrischen Bohrung versehen, wird der Durchmesser der Bohrung dem Drahtdurchmesser angepaßt zur Erreichung der gewünschten Zinnschichtdicke bei gegebener Badtemperatur und Durchlaufgeschwindigkeit. Bei der Verzinkung eines Kupferschaltdrahtes mit einem Durchmesser von 0,6 mm wurde bei einer Zinnbadtemperatur von 2800C und einer Durchlaufgeschwindigkeit von 1 m/sek ein Zinnabstreifer 11 verwendet, dessen Kapillarteil 10 eine Länge von 50 mm und einen Kapillarinnendurchmesser von 0,8 mm besaß. Die Eintauchlänge des Kapillarteils 10 in das Zinnbad betrug 30 mm. Der Kupferdraht zeigte nach dem Verzinnen eine gleichmäßige Zinnschichtdicke von etwa 8 Um bei verhältnismäßig kleiner Dickentoleranz.Is the capillary part. 10 provided with a cylindrical bore, the diameter of the hole is adapted to the wire diameter to achieve the desired tin layer thickness at a given bath temperature and throughput speed. When galvanizing a copper wire with a diameter of 0.6 mm at a tin bath temperature of 2800C and a throughput speed of 1 m / sec a tin wiper 11 is used, the capillary part 10 of which has a length of 50 mm and had an inner capillary diameter of 0.8 mm. The immersion length of the capillary part 10 in the tin bath was 30 mm. The copper wire showed a uniform appearance after tinning Tin layer thickness of about 8 µm with a relatively small thickness tolerance.
Die Dickenänderung entlang des Drahtumfanges lag bei etwa t 1,5 m. Damit wurde eine gute Zentrizität erzielt. Bei dem angeführten Beispiel betrug die Schichtdicke in der Kapillare etwa 1OO m. Durch einen sich ausbildenden Ubergangskegel an der Austrittsstelle 40 wurde die Zinnschicht auf etwa 8 m reduziert.The change in thickness along the wire circumference was about t 1.5 m. A good centricity was thus achieved. In the example given, the Layer thickness in the capillary about 100 m, due to a transition cone that forms at the exit point 40 the tin layer was reduced to about 8 m.
Der Kapillarteil 10 des Zinnabstreifers 11 kann z.B. auch eine konische Innenbohrung aufweisen, wobei im unteren Teil ein EinlauIzegel sich bis zum Austrittsteil verjüngt. In dem vorgeebenen Beispiel wurde eine Kapillare auf der Eintrittsseite vom Durchmesser 0,8 mm auf 0,65 mm auf der Austrittsseite verJüngt.The capillary portion 10 of the tin scraper 11 can also be conical, for example Have inner bore, with an inlet cone in the lower part extending to the outlet part rejuvenates. In the example given, a capillary was on the inlet side tapered from a diameter of 0.8 mm to 0.65 mm on the exit side.
I Patentansprüche 5 vigurenI claims 5 vigures
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Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| DE19732305963 DE2305963A1 (en) | 1973-02-07 | 1973-02-07 | Stripping plate for hot-tinning of copper wire - for thin uniform coatings |
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|---|---|---|---|
| DE19732305963 DE2305963A1 (en) | 1973-02-07 | 1973-02-07 | Stripping plate for hot-tinning of copper wire - for thin uniform coatings |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2305963A1 true DE2305963A1 (en) | 1974-09-19 |
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ID=5871206
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| DE19732305963 Pending DE2305963A1 (en) | 1973-02-07 | 1973-02-07 | Stripping plate for hot-tinning of copper wire - for thin uniform coatings |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2305963A1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2913805A1 (en) * | 1979-04-05 | 1980-10-23 | Siemens Ag | SURFACE PROTECTION FOR PARTS OF A HOT TINNING SYSTEM |
| EP0033040A1 (en) * | 1980-01-22 | 1981-08-05 | New Zealand Wire Industries Limited | Improvements in and relating to the wiping of treated wire or strip |
| CN113235034A (en) * | 2021-05-18 | 2021-08-10 | 江西富鸿金属有限公司 | Tinning stack of copper line processing usefulness |
-
1973
- 1973-02-07 DE DE19732305963 patent/DE2305963A1/en active Pending
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| DE2913805A1 (en) * | 1979-04-05 | 1980-10-23 | Siemens Ag | SURFACE PROTECTION FOR PARTS OF A HOT TINNING SYSTEM |
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