JP3954129B2 - 部分的に加熱スズメッキしたベルトの製造方法及び装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特許請求の範囲第１項の上位概念に記載の、コーティング可能な材料からなる部分的に加熱スズメッキしたベルトに関する。
【０００２】
【従来の技術】
高級にスズメッキされたベルトの需要は増大している。自動車工業、半導体工業及びその他の用途の側からの規定された要求プロファイルが、市場を規定している。純スズ、スズ合金及びいわゆる硬質スズ合金からなる異なった厚さの被覆のコーティングが望まれる。今述べた合金において、差込み力の減少に特別の値が置かれる。
【０００３】
部分的な又は片面のスズメッキは、原料（Ｓｎ）の節約、機能範囲のコーティング、特別な銅及び銅合金及びＳｎの表面の特性組合せという理由により望ましい。
【０００４】
片面又は両面に部分的にスズメッキしたベルトは、例えば米国特許第４５２９６２８号明細書に記載された方法によって製造することができる。
【０００５】
その際、ノズルを介して液状金属が、ベルトの片側又は両側に部分的に塗られる。コーティングの厚さは、ベルト速度とノズル供給量を介して制御される。従って層厚は、ベルト幅全体にわたって同一である。コーティングは、ベルト長さにわたって端から端まで行なわれる。ベルト１面あたり、１つのコーティング材料を塗ることしかできない。１つのベルト面において複数のコーティング材料又は異なった特性が必要な場合、複数の製造ステップを順に行なうことが必要である。加えてこの方法には、ベルト縁をコーティングする可能性は存在せず、このことは、縁範囲における半田付け可能性に関して又はベルト縁を介した接触の際に必要である。従ってこの方法の高度の経済性は与えられていない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
それ故に本発明の課題は、とくに電子工業の需要に相応して部分的にスズメッキしたベルトにおけるパレットを拡張することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、この課題は次のようにして解決される。すなわち金属コーティング帯が、長手方向に見て規則的又は不規則な間隔（Ａ１、Ａ２、Ａ３‥）を置いて中断されており、その金属コーティング帯の両面に有し、その金属コーティング帯は異なった層厚（Ｄ１／Ｄ２）を有している。間隔（Ａ１、Ａ２、Ａ３‥）は、１ないし２０ｍｍの範囲内にあると有利である。
【０００８】
少なくとも２つの帯が存在するかぎり、これらは、なるべく異なった様式で中断されている。本発明の別の有利な構成によれば、帯は、異なった層厚（Ｄ１／Ｄ２）を有し、又は帯は、異なったコーティング材料からなる。
【０００９】
前及び後側において帯又はスズメッキの層厚が異なっている場合、例えば良好な半田付け可能性を有する厚いＳｎ層の利点と、例えば小さな差込み又は引っ張り力を有する薄いＳｎ層の利点を組合せることができる（とくにプラグコネクタに対して）。
【００１０】
同様に例えば接触領域における一層硬いコーティング材料を、例えば収縮又は半田付け範囲における一層軟らかいコーティング材料と組合せることができる。
【００１１】
ベルト材料としては、銅、銅合金、鉄又は鉄合金が問題となり、コーティング材料としては、なるべく純スズ、スズ合金又は亜鉛が利用できる。
【００１２】
さらに本発明は、部分的に加熱スズメッキしたベルトを製造する方法及び装置に関する。方法は、移動するベルトが、フラックスを有し、かつ加熱され、かつ金属溶融物が、少なくとも１つの貯蔵空間から少なくとも１つの開口を介して加熱されたベルト上に塗られ、かつ過剰な金属溶融物がかき取られることを前提としている。この方法は、次のような特徴を有する。すなわち、開口からの金属溶融物の供給が、目的をもって開かれ、かつ閉じられる。
【００１３】
少なくとも２つの帯を有するベルトを製造する際、個々の帯のために金属溶融物の供給が種々に制御されることは望ましい。
【００１４】
異なった厚さを有する少なくとも２つの帯を有するベルトを製造するために、本発明によれば、帯のために金属溶融物の異なったかき取りが行なわれる。
【００１５】
さらに本発明によれば、同一のベルトにおいて、異なったコーティング材料が使用できる。
【００１６】
本発明による方法を実施する装置は、簡単に構成されており、この装置は、繰り出しリール、フラックス供給部、加熱空間、少なくとも１つの開口を有する金属溶融物用の貯蔵空間、金属溶融物用のかき取り部、及び巻取りリールを有する。本発明によれば、貯蔵空間が、実質的にＵ字型の横断面を有する加熱空間のためのそれぞれ交換可能な挿入体内に配置されており、かつ金属溶融物の供給を制御する手段が設けられている。
【００１７】
例えば略中央に配置された少なくとも２つの帯を有するベルトを製造するために、貯蔵空間は、少なくとも２つの並んだ開口に供給を行なう。
【００１８】
コーティングされた縁帯を有するベルトを製造するために、本発明によれば、挿入体が、加熱空間の脚部に対して側方に開いた２つの貯蔵空間を有する。追加的に反対側にも縁帯をコーティングしようとするならば、貯蔵空間が、加熱空間における溝に結合されており、これら溝が、ベルト縁を囲んでいる。それにより追加的にベルト縁がコーティングされる。
【００１９】
電気メッキとは相違して、本発明によれば、コーティング帯が大きな固着強度の点で優れている構造が達成される。
【００２０】
部分的にスズメッキされたベルトは、電子及び電気技術において用途を有する。これらベルトは、例えば自動車工業、電話通信等のためのプラグコネクタの製造に利用される。部分的にコーティングされたベルトは、ＱＦＰ（四角形フラットパッケージ）、ＳＯＴ（小型外形トランジスタ）、ＩＣ（集積回路）等のような半導体構成要素の製造の際にも利用される。ここでは良好に半田付け可能なスズメッキされた表面と裸のベルト表面との組合せが重要である。
【００２１】
【発明の実施の形態】
次の実施例により本発明を詳細に説明する。
【００２２】
図１又は図２によるベルト１は、それぞれ４つのコーティング帯２、３、４、５を有する。図１によれば、これらは略ベルト中央に、図２によればベルト縁に配置されている。両方の図１，図２において、ベルト表面における帯２、３は、層厚Ｄ１を有し、ベルト下側における帯４、５は、層厚Ｄ２を有する。さらに図２には、帯２、４が、帯３、５とは別のコーティング材料からなることが概略的に示されている。両方の図１，図２だけから、種々の間隔（Ａ１、Ａ２、Ａ３…）を置いて中断された帯２、３、４、５を有するベルトスズメッキの多様な可能性が明らかである。
【００２３】
図３に本発明による方法の経過が示されている。
【００２４】
繰り出しリール６から出たベルト１は、フラックス供給部７を通り、かつ加熱のために加熱空間８内に達し、この加熱空間には挿入体９が統合されており、この挿入体内に貯蔵空間１０が配置されている。貯蔵空間１０内にある金属溶融物１１は、それにより同時に所定の温度に加熱されている。挿入体９は、ベルト１上に弾性的に載っている。コーティングのために設けられた金属溶融物１１は、開口１２を介してベルト１上に達する。溶融物供給を制御する手段（栓調整部等）は、数字１３によって概略的に示されている。塗るべき帯２、３、４、５の層厚は、材料溶融物１１用の後続のかき取り部１４によってかつ／又はベルト１への挿入体９の多かれ少なかれ強力な押付けによって変更することができる。スズメッキしたベルト１は、最終的に巻取りリール１５上に巻取られる。
【００２５】
図４乃至６は、種々の貯蔵空間１０の構成（平面図／横断面図）、及びベルト１上における帯２、３、４、５のそれにより得られた配置が概略的に示されている。
【００２６】
図４によれば、例えば貯蔵空間１０は、２つの並んだ開口１２に供給を行なう。
【００２７】
図５によれば、挿入体９は、加熱空間８の脚部８’に対して側方に開いた２つの貯蔵空間１０を有するので、帯２、３、４、５は、縁帯上に生じる。
【００２８】
同じ作業過程においてベルト下側も帯を有するようにしたい場合、これら貯蔵空間１０は、加熱空間８内における溝１６に結合されており、これら溝は、ベルト縁を囲んでいる（ここでは溶融物供給を制御する手段は詳細には示されていない）。
【００２９】
横断面において実質的にＵ字型の加熱空間は、例えば加熱パトローネを有する基板からなることができ、この基板上においてグラファイト板及び同様にグラファイトからなる側方脚部８’が、ネジ止めされている。挿入体９のための材料としては、同様にグラファイトを考慮することができる。
【００３０】
次の寸法を有するベルトをスズメッキすることができる。厚さ、０．０５ないし１．５ｍｍ。幅、５ないし２００ｍｍ。スズメッキ温度、５０ないし４００℃。スズメッキ速度、５ないし１００ｍ／ｍｉｎ。０．２ないし２５μｍの層厚が達成できる。
【００３１】
このようにして部分的にコーティングされたベルトは、処理条件によって、コーティングと基礎材料との間に金属間層を有し、この金属間層は、コーティングの固着を強化するので、熱処理の後にも曲げ過程の際にコーティングのはげ落ちは生じない。
【図面の簡単な説明】
【図１】ベルト上における中断されたコーティング帯の配置を示す略図である。
【図２】ベルト上における中断されたコーティング帯の配置を示す略図である。
【図３】処理経過を示す略図である。
【図４】異なった貯蔵空間の構成を示す略図である。
【図５】異なった貯蔵空間の構成を示す略図である。
【図６】異なった貯蔵空間の構成を示す略図である。
【符号の説明】
１ ベルト
２ 帯
３ 帯
４ 帯
５ 帯
６ 繰り出しリール
７ フラックス供給部
８ 加熱空間
９ 挿入体
１０ 貯蔵空間
１１ 金属溶融物
１２ 開口
１３ 金属溶融物の供給を制御する手段
１４ かき取り部
１５ 巻取りリール
１６ 溝
【発明の属する技術分野】
本発明は、特許請求の範囲第１項の上位概念に記載の、コーティング可能な材料からなる部分的に加熱スズメッキしたベルトに関する。
【０００２】
【従来の技術】
高級にスズメッキされたベルトの需要は増大している。自動車工業、半導体工業及びその他の用途の側からの規定された要求プロファイルが、市場を規定している。純スズ、スズ合金及びいわゆる硬質スズ合金からなる異なった厚さの被覆のコーティングが望まれる。今述べた合金において、差込み力の減少に特別の値が置かれる。
【０００３】
部分的な又は片面のスズメッキは、原料（Ｓｎ）の節約、機能範囲のコーティング、特別な銅及び銅合金及びＳｎの表面の特性組合せという理由により望ましい。
【０００４】
片面又は両面に部分的にスズメッキしたベルトは、例えば米国特許第４５２９６２８号明細書に記載された方法によって製造することができる。
【０００５】
その際、ノズルを介して液状金属が、ベルトの片側又は両側に部分的に塗られる。コーティングの厚さは、ベルト速度とノズル供給量を介して制御される。従って層厚は、ベルト幅全体にわたって同一である。コーティングは、ベルト長さにわたって端から端まで行なわれる。ベルト１面あたり、１つのコーティング材料を塗ることしかできない。１つのベルト面において複数のコーティング材料又は異なった特性が必要な場合、複数の製造ステップを順に行なうことが必要である。加えてこの方法には、ベルト縁をコーティングする可能性は存在せず、このことは、縁範囲における半田付け可能性に関して又はベルト縁を介した接触の際に必要である。従ってこの方法の高度の経済性は与えられていない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
それ故に本発明の課題は、とくに電子工業の需要に相応して部分的にスズメッキしたベルトにおけるパレットを拡張することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、この課題は次のようにして解決される。すなわち金属コーティング帯が、長手方向に見て規則的又は不規則な間隔（Ａ１、Ａ２、Ａ３‥）を置いて中断されており、その金属コーティング帯の両面に有し、その金属コーティング帯は異なった層厚（Ｄ１／Ｄ２）を有している。間隔（Ａ１、Ａ２、Ａ３‥）は、１ないし２０ｍｍの範囲内にあると有利である。
【０００８】
少なくとも２つの帯が存在するかぎり、これらは、なるべく異なった様式で中断されている。本発明の別の有利な構成によれば、帯は、異なった層厚（Ｄ１／Ｄ２）を有し、又は帯は、異なったコーティング材料からなる。
【０００９】
前及び後側において帯又はスズメッキの層厚が異なっている場合、例えば良好な半田付け可能性を有する厚いＳｎ層の利点と、例えば小さな差込み又は引っ張り力を有する薄いＳｎ層の利点を組合せることができる（とくにプラグコネクタに対して）。
【００１０】
同様に例えば接触領域における一層硬いコーティング材料を、例えば収縮又は半田付け範囲における一層軟らかいコーティング材料と組合せることができる。
【００１１】
ベルト材料としては、銅、銅合金、鉄又は鉄合金が問題となり、コーティング材料としては、なるべく純スズ、スズ合金又は亜鉛が利用できる。
【００１２】
さらに本発明は、部分的に加熱スズメッキしたベルトを製造する方法及び装置に関する。方法は、移動するベルトが、フラックスを有し、かつ加熱され、かつ金属溶融物が、少なくとも１つの貯蔵空間から少なくとも１つの開口を介して加熱されたベルト上に塗られ、かつ過剰な金属溶融物がかき取られることを前提としている。この方法は、次のような特徴を有する。すなわち、開口からの金属溶融物の供給が、目的をもって開かれ、かつ閉じられる。
【００１３】
少なくとも２つの帯を有するベルトを製造する際、個々の帯のために金属溶融物の供給が種々に制御されることは望ましい。
【００１４】
異なった厚さを有する少なくとも２つの帯を有するベルトを製造するために、本発明によれば、帯のために金属溶融物の異なったかき取りが行なわれる。
【００１５】
さらに本発明によれば、同一のベルトにおいて、異なったコーティング材料が使用できる。
【００１６】
本発明による方法を実施する装置は、簡単に構成されており、この装置は、繰り出しリール、フラックス供給部、加熱空間、少なくとも１つの開口を有する金属溶融物用の貯蔵空間、金属溶融物用のかき取り部、及び巻取りリールを有する。本発明によれば、貯蔵空間が、実質的にＵ字型の横断面を有する加熱空間のためのそれぞれ交換可能な挿入体内に配置されており、かつ金属溶融物の供給を制御する手段が設けられている。
【００１７】
例えば略中央に配置された少なくとも２つの帯を有するベルトを製造するために、貯蔵空間は、少なくとも２つの並んだ開口に供給を行なう。
【００１８】
コーティングされた縁帯を有するベルトを製造するために、本発明によれば、挿入体が、加熱空間の脚部に対して側方に開いた２つの貯蔵空間を有する。追加的に反対側にも縁帯をコーティングしようとするならば、貯蔵空間が、加熱空間における溝に結合されており、これら溝が、ベルト縁を囲んでいる。それにより追加的にベルト縁がコーティングされる。
【００１９】
電気メッキとは相違して、本発明によれば、コーティング帯が大きな固着強度の点で優れている構造が達成される。
【００２０】
部分的にスズメッキされたベルトは、電子及び電気技術において用途を有する。これらベルトは、例えば自動車工業、電話通信等のためのプラグコネクタの製造に利用される。部分的にコーティングされたベルトは、ＱＦＰ（四角形フラットパッケージ）、ＳＯＴ（小型外形トランジスタ）、ＩＣ（集積回路）等のような半導体構成要素の製造の際にも利用される。ここでは良好に半田付け可能なスズメッキされた表面と裸のベルト表面との組合せが重要である。
【００２１】
【発明の実施の形態】
次の実施例により本発明を詳細に説明する。
【００２２】
図１又は図２によるベルト１は、それぞれ４つのコーティング帯２、３、４、５を有する。図１によれば、これらは略ベルト中央に、図２によればベルト縁に配置されている。両方の図１，図２において、ベルト表面における帯２、３は、層厚Ｄ１を有し、ベルト下側における帯４、５は、層厚Ｄ２を有する。さらに図２には、帯２、４が、帯３、５とは別のコーティング材料からなることが概略的に示されている。両方の図１，図２だけから、種々の間隔（Ａ１、Ａ２、Ａ３…）を置いて中断された帯２、３、４、５を有するベルトスズメッキの多様な可能性が明らかである。
【００２３】
図３に本発明による方法の経過が示されている。
【００２４】
繰り出しリール６から出たベルト１は、フラックス供給部７を通り、かつ加熱のために加熱空間８内に達し、この加熱空間には挿入体９が統合されており、この挿入体内に貯蔵空間１０が配置されている。貯蔵空間１０内にある金属溶融物１１は、それにより同時に所定の温度に加熱されている。挿入体９は、ベルト１上に弾性的に載っている。コーティングのために設けられた金属溶融物１１は、開口１２を介してベルト１上に達する。溶融物供給を制御する手段（栓調整部等）は、数字１３によって概略的に示されている。塗るべき帯２、３、４、５の層厚は、材料溶融物１１用の後続のかき取り部１４によってかつ／又はベルト１への挿入体９の多かれ少なかれ強力な押付けによって変更することができる。スズメッキしたベルト１は、最終的に巻取りリール１５上に巻取られる。
【００２５】
図４乃至６は、種々の貯蔵空間１０の構成（平面図／横断面図）、及びベルト１上における帯２、３、４、５のそれにより得られた配置が概略的に示されている。
【００２６】
図４によれば、例えば貯蔵空間１０は、２つの並んだ開口１２に供給を行なう。
【００２７】
図５によれば、挿入体９は、加熱空間８の脚部８’に対して側方に開いた２つの貯蔵空間１０を有するので、帯２、３、４、５は、縁帯上に生じる。
【００２８】
同じ作業過程においてベルト下側も帯を有するようにしたい場合、これら貯蔵空間１０は、加熱空間８内における溝１６に結合されており、これら溝は、ベルト縁を囲んでいる（ここでは溶融物供給を制御する手段は詳細には示されていない）。
【００２９】
横断面において実質的にＵ字型の加熱空間は、例えば加熱パトローネを有する基板からなることができ、この基板上においてグラファイト板及び同様にグラファイトからなる側方脚部８’が、ネジ止めされている。挿入体９のための材料としては、同様にグラファイトを考慮することができる。
【００３０】
次の寸法を有するベルトをスズメッキすることができる。厚さ、０．０５ないし１．５ｍｍ。幅、５ないし２００ｍｍ。スズメッキ温度、５０ないし４００℃。スズメッキ速度、５ないし１００ｍ／ｍｉｎ。０．２ないし２５μｍの層厚が達成できる。
【００３１】
このようにして部分的にコーティングされたベルトは、処理条件によって、コーティングと基礎材料との間に金属間層を有し、この金属間層は、コーティングの固着を強化するので、熱処理の後にも曲げ過程の際にコーティングのはげ落ちは生じない。
【図面の簡単な説明】
【図１】ベルト上における中断されたコーティング帯の配置を示す略図である。
【図２】ベルト上における中断されたコーティング帯の配置を示す略図である。
【図３】処理経過を示す略図である。
【図４】異なった貯蔵空間の構成を示す略図である。
【図５】異なった貯蔵空間の構成を示す略図である。
【図６】異なった貯蔵空間の構成を示す略図である。
【符号の説明】
１ ベルト
２ 帯
３ 帯
４ 帯
５ 帯
６ 繰り出しリール
７ フラックス供給部
８ 加熱空間
９ 挿入体
１０ 貯蔵空間
１１ 金属溶融物
１２ 開口
１３ 金属溶融物の供給を制御する手段
１４ かき取り部
１５ 巻取りリール
１６ 溝
Claims (5)
- コーティング可能な材料である銅、銅合金、鉄又は鉄合金からなるベルトの左右両側に、長手方向に延びかつベルトの幅Ｂより小さな幅を有する複数の、純スズ、スズ合金からなる金属コーティング帯（２、３、４、５）を有し、その金属コーティング帯（２、３、４、５）が長手方向に見て、規則的または不規則な間隔（Ａ１、Ａ２、Ａ３‥）を置いて中断され、その間隔（Ａ１、Ａ２、Ａ３‥）が１ないし２０ｍｍの範囲内にあり、前記金属コーティング帯（２、３、４、５）は異なった層厚（Ｄ１／Ｄ２）を有している部分的に加熱スズメッキしたベルトを製造する方法であって、繰り出しリール（６）から供出され、移動する前記ベルト（１）にフラックス供給部（７）からフラックスを供給し、かつ、加熱空間（８）内で加熱され、金属溶融物（１１）を貯蔵空間（１０）から開口（１２）を介して、加熱されたベルト（１）上に塗り、かつ、過剰な金属溶融物（１１）がかき取り部（１４）でかき取られ、開口（１２）からの金属溶融物（１１）の供給を制御する手段（１３）で種々に制御し、巻き取りリール（１５）で巻き取る製造方法において、前記貯蔵空間（１０）は加熱空間（８）の脚部（８’、８’）によって実質的にＵ字型の横断面を有するものとした加熱空間（８）に交換可能とした挿入体（９）内に配置され、この挿入体（９）はベルト（１）上に弾性的に載せられ層厚（Ｄ１／Ｄ２）を異ならしめるため、かき取り部（１４）に加え、この挿入体（９）の押し付けを行なうことを特徴とする部分的に加熱スズメッキしたベルトを製造する方法。
- 繰り出しリール（６）、フラックス供給部（７）、加熱空間（８）、少なくとも１つの開口（１２）を有する金属溶融物（１１）用の貯蔵空間（１０）、金属溶融物（１１）の供給を制御する手段（１３）、かき取り部（１４）及び巻き取りリール（１５）を有する部分的に加熱スズメッキしたベルトを製造する装置において、貯蔵空間（１０）が脚部（８’、８’）によって実質的にＵ字型の横断面を有する加熱空間（８）に交換可能とした挿入体（９）内に配置されており、この挿入体（９）は移動するベルト（１）上に弾性的に載せられ、押し付けを行なうものであることを特徴とする部分的に加熱スズメッキしたベルトを製造する装置。
- 貯蔵空間（１０）は２つの並んだ開口（１２）に金属溶融物（１１）の供給を行なうことを特徴とする請求項２に記載の部分的に加熱スズメッキしたベルトを製造する装置。
- 繰り出しリール（６）、フラックス供給部（７）、加熱空間（８）、少なくとも１つの開口（１２）を有する金属溶融物（１１）用の貯蔵空間（１０）、金属溶融物（１１）の供給を制御する手段（１３）、かき取り部（１４）及び巻き取りリール（１５）を有する部分的に加熱スズメッキしたベルトを製造する装置において、貯蔵空間（１０）が脚部（８’、８’）によって実質的にＵ字型の横断面を有する加熱空間（８）に交換可能とした挿入体（９）と脚部（８’、８’）との間で２つ構成され挿入体（９）は移動するベルト（１）上に弾性的に載せられ、押し付けを行なうものであることを特徴とする部分的に加熱スズメッキしたベルトを製造する装置。
- 貯蔵空間（１０、１０）が加熱空間（８）における溝（１６、１６）に結合されており、この溝（１６、１６）がベルト（１）の縁を囲んでいることを特徴とする請求項４に記載の部分的に加熱スズメッキされたベルトを製造する装置。
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