JP2001353558A

JP2001353558A - 銅メッキ用含リン銅母材の製造方法及びその製造装置

Info

Publication number: JP2001353558A
Application number: JP2000356326A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Furushiba; 豊古柴; Takashi Nogami; 敬司野上; Tsutomu Masui; 勉増井; Yoshiaki Hattori; 芳明服部; Kazumasa Hori; 和雅堀
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2000-04-11
Filing date: 2000-11-22
Publication date: 2001-12-25
Anticipated expiration: 2020-11-22
Also published as: JP3674499B2

Abstract

(57)【要約】【課題】リンを含有させながら、且つホールの生成を
抑制することができる銅メッキ用含リン銅母材の製造方
法及びその製造装置を提供する。【解決手段】溶銅をベルトキャスター式連続鋳造機Ｄ
に供給し、ベルトキャスター式連続鋳造機Ｄから導出さ
れた鋳造母線材２３から棒状、線状又は球状の銅メッキ
用含リン銅母材を連続的に製造する銅メッキ用含リン銅
母材２５の製造方法であって、溶解炉Ａの還元性雰囲気
で燃焼を行い溶銅をつくる。溶解炉Ａから送られた溶銅
を、非酸化雰囲気でシール可能な鋳造樋Ｃを用いてタン
ディッシュ５まで移送する。鋳造樋Ｃを通過する溶銅に
対して脱水素処理し、鋳造樋Ｃの終端で脱水素処理され
た溶銅にリンを添加する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、溶解炉からの溶銅
を、ベルトキャスター式連続鋳造機を用い連続して銅メ
ッキ用含リン銅母材を製造する、銅メッキ用含リン銅母
材の製造方法及びその製造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、プリント基板上の配線パターン
は、銅メッキ、特に硫酸銅メッキにより好適に形成する
ことができ、この硫酸銅メッキでは陽極（アノード）に
含リン銅（リンを約０．０４％含む脱酸素銅）が用いら
れる。リンの含有は、銅陽極の円滑な溶解を促進するも
ので、リンが含有されない銅アノードを用いた場合に
は、メッキ被膜の均一な密着性が低下する。

【０００３】この銅メッキ用アノードは、棒状、線状、
球（ボール）状等の形状に成形され、特に、球状の銅メ
ッキ用アノードでは転がしによる供給が容易となる。従
来、この種の銅メッキ用アノードは、含リン銅ビレット
を押出し加工した後、鍛造又は転造して製造する方法、
銅ボールを直接鋳造して製造する方法などにより製造さ
れていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、現在市場に
出ている銅メッキ用アノードである、例えば銅ボール
は、殆どが含リン銅ビレットを押出し加工することによ
る上述の方法で製造されている。この製造方法は、含リ
ン銅ビレット又はケークを一旦押出し加工して棒状にし
た後、鍛造若しくは転造して銅ボールを製造する。この
製造方法では、一般にコストがかかる押出し加工工程が
必要となり、さらにその後鍛造若しくは転造加工を行う
ため、製造コストが非常にかかる欠点があった。また、
押出し加工によって得られる棒材は、製法上、有限の長
さの材料でしか得られないため、銅ボール製造工程にお
いて、素線を連続的に供給しがたく、銅ボールを、低コ
ストで連続的に得ることができなかった。

【０００５】また、上述した銅ボールを直接鋳造して製
造する方法では、鋳造によって直接的に銅ボールを製造
するため、押出、鍛造等の加工工程が無く、銅ボールに
鋳造組織が残留して、組織が均一にならない欠点があ
る。そのため、冷却後、銅ボールが割れたり、銅陽極と
して均一な溶解性が得られない品質上の問題があった。

【０００６】また、銅線を安価かつ大量に連続製造する
方法として、ベルトキャスター式の連続鋳造機と連続圧
延装置とを組み合わせた方法が広く知られている。この
方法により製造される銅線は、酸素を２００〜５００ｐ
ｐｍ含有したタフピッチ銅と呼ばれる純銅である。銅メ
ッキ含リン銅母材となる含リン銅線の製造において上記
方法を用いると、添加したリンと溶銅中の酸素とが結合
して系外に出るため、余剰のリンを投入しなくてはなら
ない。よって、溶銅中の酸素を低減する必要が生じる
が、酸素濃度を下げただけでは、鋳造バーに割れが生じ
て、圧延された線は表面に傷が多く品質の悪いものとな
る。これは、連続鋳造機直前で添加物を投入する以外に
特に溶銅に対して処理を行わない場合、すなわち脱水素
処理を行わない場合には、溶銅中の酸素濃度が低いため
に水素濃度が上昇し、鋳造時のガス放出によって鋳造バ
ーにホールが多く形成され、線に割れが発生するためで
ある。こうした鋳造バーのホールは、溶銅の凝固時に、
溶銅中の水素と酸素の溶解度が減少するために生成され
るＨ₂Ｏホールに起因する。このＨ₂Ｏホールが冷却時に
トラップされるため、圧延時に傷となる。熱力学的に
は、溶銅中の水素と酸素の濃度は、次式で表される関係
にある。〔Ｈ〕²〔Ｏ〕＝ｐ_H2O・Ｋ ………式（Ａ）ここで、〔Ｈ〕：溶銅中の水素濃度〔Ｏ〕：溶銅中の酸素濃度ｐ_H2O ：雰囲気中の水蒸気分圧Ｋ：平衡定数である。

【０００７】平衡定数Ｋは、温度の関数であり、一定温
度下では定数となるため、溶銅中の酸素濃度と水素濃度
は反比例の関係となる。そのため、還元処理、すなわち
脱酸するほど水素濃度が高くなり、凝固時にホールが形
成され易く、傷の多い、表面品質の悪い銅メッキ用含リ
ン銅母材しか製造できなくなる。そのため、脱酸素のみ
でなく、脱水素をも行わなければ、凝固時にホールが大
量に生成されて、表面品質の良好な、すなわち高品質の
銅メッキ用含リン銅母材を製造することができない。

【０００８】本発明は上記状況に鑑みてなされたもの
で、リンを含有させながら、且つホールの生成を抑制す
ることができる銅メッキ用含リン銅母材の製造方法及び
その製造装置を提供し、もって、高品質の銅メッキ用ア
ノードを、安価に、且つ大量生産することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、溶銅をベルトキャスター式連続鋳造機に供給し、該
ベルトキャスター式連続鋳造機から導出された鋳造母線
材から棒状、線状又は球状の銅メッキ用アノードを連続
的に製造する銅メッキ用含リン銅母材の製造方法であっ
て、溶解炉の還元性雰囲気で燃焼を行い溶銅をつくる工
程と、該溶解炉から送られた溶銅を、非酸化雰囲気でシ
ール可能な鋳造樋を用いてタンディッシュまで移送する
工程と、該鋳造樋を通過する溶銅に対して脱水素処理す
る工程と、この脱水素処理された溶銅にリンを添加する
工程と、を含むことを特徴とする。

【００１０】この銅メッキ用含リン銅母材の製造方法で
は、ベルトキャスター式連続鋳造機が用いられ、低コス
トで長尺の鋳造母線材が連続的に製造可能になる。そし
て、ガス放出が少なく、ホールの生成が抑制され、線表
面の傷が低減されるので、鋳造母線材が割れず、表面品
質の良好な銅メッキ用含リン銅母材が得られる。さら
に、曲げに対しても強い鋳造母線材が得られ、例えば球
状の銅メッキ用アノードを製造したときの割れが防止さ
れる。また、ベルトキャスター式連続鋳造機が用いられ
ることで、鋳造後に熱間圧延工程があり、銅メッキ用ア
ノードが直接鋳造される場合に生じていた鋳造組織の残
留が無くなり、且つ再結晶化により均一な組織の銅メッ
キ用アノードが得られる。

【００１１】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の銅メッキ用含リン銅母材の製造方法であって、前記鋳
造母線材を圧延する工程と、圧延後の銅メッキ用含リン
銅母材を所定長さに切断する工程と、を含み、短尺の銅
メッキ用含リン銅母材を連続的に製造することを特徴と
する。また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の銅メッキ用含リン銅母材の製造方法であって、前記短
尺の銅メッキ用含リン銅母材を、アルコールによって洗
浄することを特徴とする。

【００１２】こうした銅メッキ用含リン銅母材の製造方
法では、鋳造母線材を短尺に切断するので、長尺の銅メ
ッキ用含リン銅母材を得る場合に必要な、巻回するため
の工程を不要とでき、工程数の削減を図ることができ
る。また、コイル状に巻回する場合に必要な、ワックス
等の潤滑油を不要とできる。銅メッキ用含リン銅母材を
銅ボールに加工する際に潤滑油が残存していると、銅ボ
ールひいては銅メッキ用アノードの品質を著しく低下さ
せるおそれがあるが、こうした不具合を防止して、高品
質の銅ボールを製造することができる。また、銅メッキ
用含リン銅母材を、例えばＩＰＡ（イソプロピルアルコ
ール）等のアルコールで洗浄すれば、表面品質、特に光
沢の良い銅メッキ用含リン銅母材を得ることができる。

【００１３】請求項４に記載の銅メッキ用含リン銅母材
の製造装置は、溶銅をベルトキャスター式連続鋳造機に
供給し、該ベルトキャスター式連続鋳造機から導出され
た鋳造母線材から棒状、線状又は球状の銅メッキ用アノ
ードを連続的に製造する銅メッキ用含リン銅母材の製造
装置であって、還元性の雰囲気で燃焼を行い溶銅をつく
る溶解炉と、該溶解炉から送られた溶銅を所定の温度に
保持する保持炉と、該保持炉から送られた溶銅を非酸化
雰囲気でシールしてタンディッシュまで移送する鋳造樋
と、該鋳造樋に設けられ通過する溶銅を脱水素処理する
脱ガス手段と、この脱水素処理された溶銅にリンを添加
するリン添加手段と、を具備したことを特徴とする。

【００１４】この銅メッキ用含リン銅母材の製造装置で
は、溶解炉において還元性の雰囲気で燃焼が行われ、溶
銅が脱酸される。脱酸された溶銅は、鋳造樋において非
酸化雰囲気でシールされてタンディッシュまで移送され
る。溶解炉において脱酸された溶銅は、酸素濃度と水素
濃度とが反比例の関係となることから、水素濃度が高く
なる。この水素濃度が高くなった溶銅は、鋳造樋を通過
する際に、脱ガス手段によって脱水素処理される。これ
により、鋳造時のガスの放出が少なくなり、鋳造母線材
に生成されるホールが抑制され、線表面の傷が低減され
る。

【００１５】請求項５に記載の銅メッキ用含リン銅母材
の製造装置は、請求項２記載の銅メッキ用含リン銅母材
の製造装置であって、前記脱ガス手段は、前記溶銅を攪
拌する攪拌手段であることを特徴とする。

【００１６】この銅メッキ用含リン銅母材の製造装置で
は、溶銅を攪拌することで溶銅中の水素を強制的に追い
出して、脱水素処理が行える。すなわち、鋳造樋に、溶
銅の当たる攪拌手段が設けられているので、タンディッ
シュへ移送される前の溶銅が攪拌手段に当たって攪拌さ
れ、非酸化雰囲気を形成するために吹き込まれた不活性
ガスと、溶銅との接触性が良好となる。このとき、溶銅
の水素分圧に対し不活性ガス中の水素分圧は極めて小さ
いため、溶銅中の水素は不活性ガス中に取り込まれ、溶
銅の脱水素処理が行えるものである。

【００１７】請求項６に記載の銅メッキ用含リン銅母材
の製造装置は、請求項３記載の銅メッキ用含リン銅母材
の製造装置であって、前記攪拌手段は、前記通過する溶
銅の流路を蛇行させる堰により構成されていることを特
徴とする。

【００１８】この銅メッキ用含リン銅母材の製造装置で
は、鋳造樋を通過する溶銅は堰によって蛇行するように
流され、激しい流れとなることで攪拌される。すなわ
ち、溶銅自身の流れによって、自動的に攪拌されるよう
にできる。このように、溶銅は堰によって上下あるいは
左右に激しく流れるため、鋳造樋を流れる溶銅は万遍な
く不活性ガスと接触する機会があり、脱水素処理の効率
が更に高められる。この場合、例えば溶銅の流路に設け
られる棒状、板状の堰が好適となる。また、この堰は、
溶銅の流れ方向に複数、或いは溶銅の流れに直交する方
向に複数設けられても良い。更に、この堰を、例えばカ
ーボンによって作成すれば、溶銅とカーボンとの接触に
よって、脱酸処理も効率よく行うことができる。

【００１９】請求項７に記載の発明は、請求項４〜６の
いずれかに記載の銅メッキ用含リン銅母材の製造装置で
あって、前記鋳造母線材を圧延する圧延機と、該圧延機
により圧延された銅メッキ用含リン銅母材を所定長さに
切断する切断手段と、を具備したことを特徴とする。ま
た、請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の銅メッ
キ用含リン銅母材の製造装置であって、前記切断手段に
よって所定長さに切断された銅メッキ用含リン銅母材
を、アルコールによって洗浄するアルコール洗浄手段を
具備したことを特徴とする。

【００２０】こうした銅メッキ用含リン銅母材の製造装
置では、請求項２又は請求項３に記載の銅メッキ用含リ
ン銅母材の製造方法を、好適に実施することができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る銅メッキ用含
リン銅母材の製造方法及びその製造装置の好適な実施の
形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明に
係る銅メッキ用含リン銅母材の製造装置を概略的に示し
た構成図、図２は図１の鋳造樋を平面視（ａ）、側面視
（ｂ）で示した断面図である。

【００２２】本実施の形態による銅メッキ用含リン銅母
材の製造装置１は、その主要部が、溶解炉Ａと、保持炉
Ｂと、鋳造樋Ｃと、ベルトキャスター式連続鋳造機Ｄ
と、圧延機Ｅと、コイラーＦとに大別構成されている。

【００２３】溶解炉Ａとしては、円筒形の炉本体を有す
る、例えばシャフト炉が好適に用いられている。溶解炉
Ａの下部には、円周方向に複数のバーナー（図示略）
が、上下方向に多段状に設けられている。この溶解炉Ａ
では、還元性の雰囲気で燃焼が行われて、溶銅（湯）が
つくられる。還元性の雰囲気は、例えば、天然ガスと空
気との混合ガスにおいて、燃料比を高めることで得られ
る。

【００２４】保持炉Ｂは、溶解炉Ａから送られた湯を、
所定の温度に保持したまま鋳造樋Ｃに送るためのもので
ある。鋳造樋Ｃは、保持炉Ｂから送られた湯を非酸化雰
囲気でシールしてタンディッシュ５まで移送する。シー
ルは、図２に示すように、鋳造樋Ｃの溶銅流路（溶銅の
流路）３１の上面を、カバー８により覆うことでなされ
る。この非酸化雰囲気は、例えば、窒素と一酸化炭素の
混合ガスやアルゴン等の希ガスを不活性ガスとして、鋳
造樋Ｃ内に吹き込むことで形成される。この鋳造樋Ｃに
は、通過する湯を脱水素処理する後述の攪拌手段（脱ガ
ス手段）３３が設けられている。

【００２５】鋳造樋Ｃの終端部近傍には、図示しないリ
ン添加手段が設けられており、湯中にリンを添加できる
ようになっている。このリン添加手段によって、脱酸素
処理及び脱水素処理された湯に対してリンを添加するこ
とができ、リンと酸素との反応を防止し、且つ直後に生
じるタンディッシュ５での乱流によりリンと溶銅を良好
に混合することができる。なお、このリン添加手段が設
けられる場所は、鋳造樋Ｃの終端部近傍に限定されな
い。すなわち、脱水素処理後の湯中に添加して充分に拡
散すればよく、鋳造樋Ｃの終端部以降からタンディッシ
ュ５の終端に至るまでの間に設けられていればよい。

【００２６】タンディッシュ５には、湯の流れ方向終端
に注湯ノズル９が設けられており、タンディッシュ５か
らの湯がベルトキャスター式連続鋳造機Ｄへ供給される
ようになっている。

【００２７】保持炉Ｂには、鋳造樋Ｃを介して、ベルト
キャスター式連続鋳造機Ｄが連結されている。このベル
トキャスター式連続鋳造機Ｄは、周回移動する無端ベル
ト１１と、この無端ベルト１１に円周の一部を接触させ
て回転する鋳造輪１３とにより構成される。鋳造機Ｄ
は、さらに圧延機Ｅと連結されている。

【００２８】圧延機Ｅは、鋳造機Ｄから出た鋳造母線材
２３を圧延するものである。この圧延機Ｅは、シャー
（切断手段）１５、探傷器１９を介して、コイラーＦに
連結されている。シャー１５は、一対の回転刃１６、１
６を備えており、圧延機Ｅによって圧延された鋳造母線
材２３、すなわち銅メッキ用含リン銅母材２５を短尺に
切断するためのものである。例えば、ベルトキャスター
式連続鋳造機Ｄの運転開始直後等は、鋳造母線材２３の
内部組織が安定しない状態であり、こうした状態で得ら
れた銅メッキ用含リン銅母材２５は、品質の安定した製
品とはなり得ない。このような場合に、鋳造機Ｄから出
た銅メッキ用含リン銅母材２５をシャー１５によって順
次切断し、品質が安定するまで、探傷器１９及びコイラ
ーＦに送らないようにする。鋳造母線材２３の品質が安
定したら、回転場１６、１６を銅メッキ用含リン銅母材
２５から離間させて、銅メッキ用含リン銅母材２５を探
傷器１９及びコイラーＦに送るようにする。

【００２９】ここで、上記したように、表面品質の良い
低酸素銅線を製造するためには、脱酸及び脱水素が重要
となる。本実施形態では、図２に示すように、脱水素処
理を含む脱ガスの手段として、鋳造樋Ｃ中の溶銅流路３
１に攪拌手段（脱ガス手段）３３を設けている。この攪
拌手段３３は、堰３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄから
構成されており、湯が激しく攪拌されながら流れるよう
にしている。

【００３０】堰３３ａは、溶銅流路３１の上側、すなわ
ちカバー８に設けられている。また、堰３３ｂは溶銅流
路３１の下側に、堰３３ｃは溶銅流路３１の左側に、堰
３３ｄは溶銅流路３１の右側に、各々設けられている。
これら堰３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄによって、湯
は上下左右に蛇行しながら図２中矢印方向に流れること
で激しい流れとなって攪拌され、脱ガス処理が行えるも
のである。なお、図２（ｂ）においては、湯面を符号３
２として示している。堰３３ｃ、３３ｄは、溶銅流路３
１の実際の長さに対して湯の流路を長くし、仮に鋳造樋
Ｃが短尺であっても、脱ガス処理の効率を高めるとこと
ができるものである。また、堰３３ａ、３３ｂは、脱ガ
ス処理前後の溶銅と雰囲気ガスとの混合を防止する役目
を果たすものである。なお、この攪拌手段３３は、主と
して脱水素処理の行うためのものであるが、湯が攪拌さ
れることで、湯中に残存している酸素も追い出すことが
できる。すなわち、脱ガス処理として、脱水素処理と２
度目の脱酸処理との両方が行われる。これら堰３３ａ、
３３ｂ、３３ｃ、３３ｄを、例えばカーボンによって作
成するようにすれば、溶銅とカーボンとの接触によっ
て、脱酸処理も効率よく行うことができる。

【００３１】ベルトキャスター方式の鋳造機Ｄでは、溶
銅の貯蔵と昇温のために上記の保持炉Ｂを設ける必要が
あるが、本実施の形態での脱ガス処理は、この保持炉Ｂ
以降の移送過程において行う必要がある。その理由は、
低酸素銅線を得るために保持炉Ｂでは還元雰囲気の燃
焼、若しくは還元剤による脱酸を行うため、上記の平衡
式（Ａ）の関係から必然的に水素濃度が上昇するためで
ある。

【００３２】さらに、脱ガス処理を行う位置としては、
鋳造直前にあるタンディッシュ５での脱ガス処理も好ま
しくない。その理由は、タンディッシュ５で湯が激しく
攪拌されるような動作、例えばバブリングを行うと、湯
面が激しく振動し、注湯ノズル９から出る湯のヘッド圧
が変動し、安定した溶銅が鋳造機Ｄへ供給されないため
である。一方、湯面が激しく振動しない程度では、脱ガ
スの効果は期待できない。このことからも、保持炉Ｂか
らタンディッシュ５までの移送過程において脱ガス処理
を行うのが好ましい。

【００３３】このように構成される銅メッキ用含リン銅
母材の製造装置１を用いた、銅メッキ用含リン銅母材の
製造方法について説明する。まず、溶解炉Ａにおいて還
元性の雰囲気で燃焼が行われ、溶銅が脱酸される。脱酸
された溶銅は、鋳造樋Ｃにおいて非酸化雰囲気でシール
されてタンディッシュ５まで移送される。溶解炉Ａにお
いて脱酸された溶銅は、酸素濃度と水素濃度とが反比例
の関係となることから、水素濃度が高くなる。この水素
濃度が高くなった溶銅は、鋳造樋Ｃを通過する際に、攪
拌手段３３によって脱水素処理される。

【００３４】これにより、溶銅が、酸素２０ｐｐｍ以
下、水素１ｐｐｍ以下に調整される。そして、酸素濃度
及び水素濃度の調整された溶銅には、リン含有率が４０
〜１０００ｐｐｍとなるように、リン添加手段からリン
が添加される。

【００３５】また、平衡式（Ａ）の関係から、水蒸気分
圧を下げることで溶銅のガス濃度が低下するため、脱水
素処理を施す前の溶銅と脱水素処理後の溶銅を完全に分
離することができ、さらなる脱ガス効果を得ることが可
能になる。これは、例えば移送過程において、上記のよ
うに攪拌手段３３を設けることで実現できる。即ち、こ
の攪拌手段３３は、脱水素処理前後の雰囲気ガスの混合
と、溶銅の混合とを防止する役目も果たすことになる。

【００３６】ここで、仮に上述の範囲以外の酸素濃度、
水素濃度、リン含有率である場合には、以下の不都合が
生じる。即ち、酸素２０ｐｐｍ以下でない場合には、加
工性が悪く、鋳造バーに割れが発生する。水素１ｐｐｍ
以下でない場合には、ガス放出が多く、鋳造バーに割れ
が発生する。リン４０ｐｐｍ以上でない場合には、アノ
ードとしての使用時に均一な溶解性が得られず、銅ボー
ルの素材とならない。また、リン１０００ｐｐｍ以下で
ない場合には、曲げ性が悪くなる。

【００３７】なお、攪拌手段３３による分離は、一箇所
に限ったものではなく、移送過程の長さに応じて適宜設
置してもよい。また、攪拌手段３３として、堰３３ａ、
３３ｂ、３３ｃ、３３ｄを溶銅流路３１の上下左右に各
々設けるようにしたが、鋳造樋Ｃの長さや幅等によって
これら堰の個数や配置を適宜変更しても、差し支えな
い。

【００３８】このようにして、酸素濃度及び水素濃度を
調整し、リンを添加した後の溶銅を鋳造・圧延すること
で鋳造時のガスの放出が少なくなり、鋳造母線材２３に
生成されるホールが抑制され、線表面の傷が低減され
る。

【００３９】上記のように、溶解炉Ａから保持炉Ｂへ移
送された溶銅は、昇温された後、鋳造樋Ｃ、タンディッ
シュ５を経てベルトキャスター式連続鋳造機Ｄに供給さ
れ、ベルトキャスター式連続鋳造機Ｄにおいて連続鋳造
され、ベルトキャスター式連続鋳造機Ｄを出たところで
鋳造母線材２３に成形される。この鋳造母線材２３は、
圧延機Ｅによって圧延されて、所定量のリンが含有され
表面品質の良好な銅メッキ用含リン銅母材２５となる。
この銅メッキ用含リン銅母材２５は、探傷器１９により
傷の有無が検知された後、ワックス等の潤滑油を塗布さ
れながらコイラーＦに巻回される。この銅メッキ用含リ
ン銅母材２５は、別工程に送られて、例えば銅ボールに
適宜成形される。

【００４０】また、こうした製造方法とは別に、シャー
１５を用いて、短尺に切断した銅メッキ用含リン銅母材
２５を直接製造するようにしてもよい。図３に示すよう
に、圧延機Ｅから出た連続長尺状の銅メッキ用含リン銅
母材２５を、回転刃１６の刃部１６ａによって、短尺の
銅メッキ用含リン銅母材２５ｂに順次切断していく。そ
して、短尺の銅メッキ用含リン銅母材２５ｂは、シャー
１５の下部に設けられアルコール１８ａが注入されてい
るアルコール浴（アルコール洗浄手段）１８に投入され
るようになっている。

【００４１】圧延機Ｅから出た銅メッキ用含リン銅母材
２５は、依然高温であり、その表面は空気により酸化さ
れて、薄い酸化被膜が形成されることとなる。しかし、
短尺の銅メッキ用含リン銅母材２５ｂがアルコール１８
ａ中に投入されることによって、表面が洗浄されるとと
もに、酸化被膜が還元されて、表面品質、特に光沢を良
くすることができる。このアルコール１８ａとしては、
ＩＰＡ（イソプロピレンアルコール）が好ましい。

【００４２】なお、回転刃１６，１６には、各々４つの
刃部１６ａを設けることとしているが、これら刃部１６
ａの数は適宜変更可能である。

【００４３】こうした製造方法では、銅メッキ用含リン
銅母材２５を所定長さに切断して、短尺の銅メッキ用含
リン銅母材２５ｂを直接製造するので、長尺の銅メッキ
用含リン銅母材２５を得る場合に必要な、コイラーＦに
巻回するための工程を不要とでき、工程数の削減を図る
ことができ、その結果、例えば銅ボールをより安価に且
つ容易に製造することができる。また、コイル状に巻回
する場合に必要な、ワックス等の潤滑油を不要とできる
ので、銅ボールひいては銅メッキ用アノードの品質を著
しく低下させるおそれを排除して、高品質の銅ボールを
製造することができ、品質安定性を著しく向上させるこ
とができる。更に、鋳造母線材を、例えばＩＰＡ（イソ
プロピルアルコール）等のアルコール１８ａで洗浄する
ようにすれば、表面品質、特に光沢の良い短尺の銅メッ
キ用含リン銅母材２５ｂを得ることができる。更に、洗
浄及び表面処理にアルコールを用いるので、表面処理に
有用とされている酸と比較して、取扱や処分を容易にで
きる。

【００４４】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
る銅メッキ用含リン銅母材の製造方法は、ベルトキャス
ター式連続鋳造機を用いることができるので低コスト
で、長尺の鋳造母線材を連続的に製造できる。そして、
ガス放出が少なく、ホールの生成を抑制して、線表面の
傷を低減できるので、鋳造母線材が割れず、表面品質の
良好な銅メッキ用含リン銅母材を得ることができる。さ
らに、曲げに対しても強い鋳造母線材を得ることができ
るので、球状の銅メッキ用アノードを製造したときの割
れを防止することができる。また、ベルトキャスター式
連続鋳造機を用いるので、鋳造後に熱間圧延工程があ
り、銅メッキ用アノードを直接鋳造する場合に生じてい
た鋳造組織の残留を無くすことができ、且つ再結晶化に
より均一な組織の銅メッキ用アノードを得ることができ
る。この結果、高品質の銅メッキ用アノードを、安価
に、且つ大量生産することがでる。

【００４５】また、本発明に係る銅メッキ用含リン銅母
材の製造装置は、溶解炉において還元性の雰囲気で燃焼
が行われ、溶解炉から保持炉を経てタンディッシュまで
移送される溶銅が鋳造樋において非酸化雰囲気でシール
され、さらに、この鋳造樋を通過する溶銅が脱ガス手段
によって脱水素処理されるので、還元によって脱酸する
ほど高くなる水素濃度を低くすることができる。この結
果、ホールの生成を抑制することができ、鋳造母線材表
面に傷の無い良質な銅メッキ用含リン銅母材を製造する
ことができる。

【００４６】また、脱ガス手段を、溶銅を攪拌する攪拌
手段とすれば、短時間で強制的に脱水素処理が行えるの
で、簡易な構成で効率よく脱水素処理を行うことができ
る。

【００４７】更に、攪拌手段を、通過する溶銅の流路を
蛇行させる堰により構成すれば、溶銅自身の流れによっ
て自動的に攪拌されるので、特別にアジテーター等を用
いなくてよく、より簡易な構成で効率よく脱水素処理を
行うことができるとともに、銅メッキ用含リン銅母材の
製造装置の運転管理も容易にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る銅メッキ用含リン銅母材の製
造方法の一実施形態を示すための図であって、製造装置
を概略的に示した構成図である。

【図２】図１の鋳造樋を平面視（ａ）、側面視
（ｂ）で示した断面図である。

【図３】本発明に係る銅メッキ用含リン銅母材の製
造方法の一実施形態の他の一例を示すための図であっ
て、製造装置を概略的に示した構成図である。

【符号の説明】

１銅メッキ用含リン銅母材の製造装置５タンディッシュ１５シャー（切断手段）１８アルコール浴（アルコール洗浄手段）１８ａアルコール２３鋳造母線材２５銅メッキ用含リン銅母材２５ｂ短尺の銅メッキ用含リン銅母材３１溶銅流路（溶銅の流路）３３攪拌手段（脱ガス手段）３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ堰Ａ溶解炉Ｂ保持炉Ｃ鋳造樋Ｄベルトキャスター式連続鋳造機

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ２２Ｄ 11/11 Ｂ２２Ｄ 11/11 Ａ 11/118 11/118 11/12 11/12 Ａ 35/00 35/00 Ｆ // Ｃ２２Ｂ 9/05 Ｃ２２Ｂ 9/05 (72)発明者増井勉大阪府堺市築港新町３−１−９三菱マテリアル株式会社堺工場内 (72)発明者服部芳明大阪府堺市築港新町３−１−９三菱マテリアル株式会社堺工場内 (72)発明者堀和雅大阪府堺市築港新町３−１−９三菱マテリアル株式会社堺工場内Ｆターム(参考） 4E004 DA06 MB14 MB20 NA05 NB06 NC07 4K001 AA09 EA13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】溶銅をベルトキャスター式連続鋳造機
に供給し、該ベルトキャスター式連続鋳造機から導出さ
れた鋳造母線材から銅メッキ用含リン銅母材を連続的に
製造する製造方法であって、溶解炉の還元性雰囲気で燃焼を行い溶銅をつくる工程
と、該溶解炉から送られた溶銅を、非酸化雰囲気でシール可
能な鋳造樋を用いてタンディッシュまで移送する工程
と、該鋳造樋を通過する溶銅に対して脱水素処理する工程
と、この脱水素処理された溶銅にリンを添加する工程と、を含むことを特徴とする銅メッキ用含リン銅母材の製造
方法。
【請求項２】前記鋳造母線材を圧延する工程と、圧延後の銅メッキ用含リン銅母材を所定長さに切断する
工程と、を含み、短尺の銅メッキ用含リン銅母材を連続的に製造
することを特徴とする請求項１に記載の銅メッキ用含リ
ン銅母材の製造方法。
【請求項３】前記短尺の銅メッキ用含リン銅母材
を、アルコールによって洗浄することを特徴とする請求
項２に記載の銅メッキ用含リン銅母材の製造方法。
【請求項４】溶銅をベルトキャスター式連続鋳造機
に供給し、該ベルトキャスター式連続鋳造機から導出さ
れた鋳造母線材から銅メッキ用含リン銅母材を連続的に
製造する製造装置であって、還元性の雰囲気で燃焼を行い溶銅をつくる溶解炉と、該溶解炉から送られた溶銅を所定の温度に保持する保持
炉と、該保持炉から送られた溶銅を非酸化雰囲気でシールして
タンディッシュまで移送する鋳造樋と、該鋳造樋に設けられ通過する溶銅を脱水素処理する脱ガ
ス手段と、この脱水素処理された溶銅にリンを添加するリン添加手
段と、を具備したことを特徴とする銅メッキ用含リン銅母材の
製造装置。
【請求項５】前記脱ガス手段は、前記溶銅を攪拌す
る攪拌手段であることを特徴とする請求項４に記載の銅
メッキ用含リン銅母材の製造装置。
【請求項６】前記攪拌手段は、前記通過する溶銅の
流路を蛇行させる堰により構成されていることを特徴と
する請求項５記載の銅メッキ用含リン銅母材の製造装
置。
【請求項７】前記鋳造母線材を圧延する圧延機と、該圧延機により圧延された銅メッキ用含リン銅母材を所
定長さに切断する切断手段と、を具備したことを特徴とする請求項４〜６のいずれかに
記載の銅メッキ用含リン銅母材の製造装置。
【請求項８】前記切断手段によって所定長さに切断
された銅メッキ用含リン銅母材を、アルコールによって
洗浄するアルコール洗浄手段を具備したことを特徴とす
る請求項７に記載の銅メッキ用含リン銅母材の製造装
置。