JPH0518647B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は電子管、電球、放電ランプ及び半導体
デバイス等のガラス封入部に使用されるジユメツ
ト線に好適の複合線の製造方法に関する。

［従来の技術］ 半導体デバイス等のガラス封入部に使用される
封入リード線材料としては、ガラスとの濡れ性及
び密着性がよく、ガラス封着時及び使用時の温度
にて熱膨張係数がガラスのそれに近く、また、展
延性及び機械的加工性が良好であることが要求さ
れる。このようなガラス封入部に使用されるリー
ド線材料として、ジユメツト線が古くから使用さ
れている。

ジユメツト線は、鉄（Fe）−ニツケル（Ni）合
金からなる芯材の周囲に銅（Cu）を約20％の被
覆率で被覆して構成されている。この場合に、
CuとFe−Ni合金との間の接合が十分でないと、
ダイオードへの封止工程の際に剥れが生じ、気密
性を害するという問題点が生じるので、このCu
被覆層をFe−Ni合金芯線に強固に接合させる必
要がある。

このため、従来、このジユメツト線は以下に示
すような方法で製造されていた。先ず、第１の方
法においては、Fe−Ni合金芯線をCu管に挿入
し、中性又は還元性気流中で850乃至900℃に加熱
して12乃至16％の断面収縮率で熱間圧延すること
により、Fe−Ni芯線とCu管とを接合し、その後
冷間加工することにより製造される（特公昭34−
9712号）。この熱間加工の替りに、熱間プレスす
る場合もある。

また、Fe−Ni合金芯線上に亜鉛（Zn）をめつ
きするか、又は真鍮テープを巻回した後、Cuテ
ープを被覆し、拡散熱処理した後、CuとFe−Ni
合金とを接合する。次いで、伸線加工することに
より、ジユメツト線を製造する。

更に、Fe−Ni合金芯線上にCuをめつきする事
により、Cu被覆されたFe−Ni合金線を製造する
方法もある。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、これらの従来の製造方法におい
ては、以下に示すような欠点がある。

先ず、Cu管を被覆した後、熱間加工又は熱間
プレスする方法においては、熱間加工又は熱間プ
レス工程が存在するため、連続した工程で複合線
を製造することができず、製造コストが高い。

また、製造コストを可及的に低くするために、
出発材料として太径の芯線を使用するが、最終径
の細線に加工されるまでに極めて多くのパスで伸
線加工する必要があり、しかも加工度が大きいた
め、途中で焼鈍処理することが必要である。

更に、熱間加工条件又は熱間プレス条件等の変
動により接合強度にムラが生じやすい。

一方、Fe−Ni合金芯線上にZn又は真鍮を介在
させてCuを被覆した後、拡散熱処理する方法に
おいては、Zn等の中間層の厚さを均一にするこ
とが困難であるため、円周方向について残留歪及
び線膨張等の特性が変化する。このため、Cuが
Fe−Ni合金芯線から剥離することがある。また、
この方法は複雑な工程を有するため、製造コスト
が高い。

更に、Fe−Ni合金芯線にCuをめつきする方法
においては、形成すべきCu被覆層が通常のめつ
き層に比して著しく厚いため、長時間に亘りめつ
き処理する必要がある。このため、同様に製造コ
ストが高い。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので
あつて、工程の連続化が可能で製造コストが低
く、局所的な特性のバラツキがなく高品質な複合
線を製造することができる複合線の製造方法を提
供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係る複合線の製造方法は、銅テープの
一面及び鉄ニツケル合金線をブラシングする工程
と、鉄ニッケル合金線に前記ブラシングした面を
接触させて前記銅テープを前記鉄ニツケル合金線
に被覆成形する工程と、前記銅テープの端部を酸
素分圧が0.01気圧以下の雰囲気下で溶着して銅被
覆鉄ニツケル合金線を得る工程と、この銅被覆鉄
ニツケル合金線をダイス角2αが４乃至30°の円錐
ダイスにより75％以上の加工度で冷間伸線する工
程とを有することを特徴とする。

［作用］ 製造コストを低減するためには、バツチ工程を
なくすことと、接合を冷間加工のみで完了する必
要があり、また、中間層の介在は品質上の問題点
が多いため回避したほうが良い。本発明はこのよ
うな観点にたつて完成されたものである。

つまり、本発明においては、ブラシング処理し
たCuテープをそのブラシング面を接触させてFe
−Ni合金線に被覆し、Cuテープの端縁を酸素分
圧が0.01気圧以下の雰囲気下で溶着する（Cu被覆
工程）。

この複合線をダイス角2αが４乃至30°の円錐ダ
イスにより75％以上の加工度で冷間伸線すること
により、Cu層とFe−Ni合金芯線とを金属的に結
合する（伸線工程）。

このように、本発明においては、製造工程を
Cu被覆工程と伸線工程とに大別し、各工程を連
続化させたので、加工費が減少し、製造コストが
低下する。

また、Cu層とFe−Ni合金芯線との間に中間層
が介在しないので、線周方向について特性上のバ
ラツキがなく、高品質の複合線を製造することが
できると共に、後工程の表面処理工程で900℃以
上に加熱しても中間層がないからその溶融等に起
因する膨れ等が発生する虞れがない。

［実施例］ 以下、本発明の実施例について添付の図面を参
照して説明する。

第１図は本発明の実施例方法において、複合線
を得る工程を示す模式図である。送出リール４に
はFe−Ni合金線１が巻回されており、送出リー
ル４が回転してFe−Ni合金線１が送り出される。
このFe−Ni合金線１はストレーナ５を介して直
線状に矯正された後、ブラシング装置６に供給さ
れ、このブラシング装置６内で、例えば、ステン
レス製のブラシにより掃引されて表面を清浄化処
理される。次いで、このFe−Ni合金線１は造管
装置９のフオーミング部１０に供給される。

Cuテープ送出リール７には、Cuテープ２が巻
回されており、この送出リール７から巻き解かれ
たCuテープ２はブラシング装置８に送給される。
Cuテープ２はこのブラシング装置８において、
その上面が例えば、ステンレス製のブラシにより
掃引され、表面に細かな疵が付けられ、粗い表面
状態に加工される。その後、このCuテープ２は
テープ造管装置９のフオーミング部１０に供給さ
れる。

フオーミング部１０においては、Cuテープ２
がその上面のブラシング加工を受けた面をFe−
Ni合金線１の表面に接触させてその長手方向が
軸心となるよに円筒状に丸められ、Fe−Ni合金
線１の周囲にCuテープ２が被覆される。このよ
うにして、Cuテープ２をFe−Ni合金線１に縦添
えした後、Cuテープ２のつき合わせ端部を、例
えば、TIG溶接機１２によりTIG溶接する。

この場合に、ブラシング加工を施した後のFe
−Ni合金線１及びCuテープ２はN₂ガスで外気か
らシールドし、その酸化を防止する。これによ
り、ブラシングでその表面が清浄化処理された
Fe−Ni合金線１とブラシングにより表面を粗く
細かい凹凸を有するものにされたCuテープ２と
が、それらの表面に酸化層を介在させることなく
接触し、後工程の冷間伸線で両者が接合し易くな
る。

また、Cuテープのつき合わせ端部を溶接する
場合には、その雰囲気の酸素分圧を0.01気圧以下
にして、Fe−Ni合金線１及びCuテープ２の酸化
を防止する。酸素分圧を0.01気圧以下にしたの
は、これを超えると溶接時にCuテープ２が酸化
し、Fe−Ni合金線１とCuテープ２との間の接合
強度が低下するためである。

これにより、Fe−Ni合金線１を芯材とし、こ
の芯材の周囲をCu被覆層で被覆したCu被覆Fe−
Ni合金線３が得られる。この線３は、巻取リー
ル１３に巻き取られる。

次いで、このCu被覆Fe−Ni合金線３を第２図
に示す円錐ダイス２０を使用して伸線加工する。
この円錐ダイス２０は円錐面状の内面を有し、こ
の内面の円錐中心角度の相異により、ベル部２
１、アプローチ部２２、ベアリング部２３及びリ
リーフ部２４とに分けられる。そして、このダイ
ス２０は、アプローチ部２２とベアリング部２３
との境界で定まるダイス角2αが４乃至30°である。
このダイス２０にCu被覆Fe−Ni合金線３を１回
又は複数回通すことにより、75％以上の加工度で
冷間伸線してジユメツト線を製造する。

ダイス角2αを4°以上にしたのは、2αが4°未満で
あると、生産性が低下すると共に、伸線加工中に
Cu被覆層の剥離等が生じるからである。また、
ダイス角2αが30°を超えると、Cu被覆層にシワ等
の欠陥が発生する。このため、ダイス角2αを４
乃至30°に設定する。

また、冷間伸線の加工度を75％以上にしたの
は、このように大きな加工を加えることによつ
て、Fe−Ni合金線と、このFe−Ni合金線を被覆
するCu被覆層とが中間層を介在させることなく
接合され、金属的に結合されるからである。

このようにようにして、Cu層とFe−Ni合金線
との間にZn又は真鍮等の中間層を介在させるこ
となくCu層とFe−Ni合金線とを接合させること
ができるので、線の周方向について特性のバラツ
キが存在せず、高品質の複合線を得ることができ
る。また、後工程の表面処理工程において900℃
以上に加熱しても、この中間層の溶融等に起因す
る膨れ等の欠陥が発生する虞はない。

また、上述の如く、Cuの被覆工程及び伸線加
工工程は夫々一連の連続した工程であるから、製
造コストが低減される。

次に、本発明の実施例方法により、実際に複合
線を製造した結果について説明する。

42重量％のNiを含有するFe−Ni合金線（直径
7.0mm）と無酸素銅テープ（厚さ0.5mm）とを使用
し、第１図に示す装置によりCuテープをロール
成形してFe−Ni合金線に被覆した。そして、Cu
テープの端部をTIG溶接することにより、Cu被
覆Fe−Ni合金線を得た。この一連の工程で製造
したCu被覆Fe−Ni合金線のロツド（長さが約
900m）を第２図に示す円錐ダイスを備えた連続
伸線機を３回通すことによつて、直径が1.0mmに
なるまで冷間伸線加工した。なお、ダイスのダイ
ス角2αは15°であり、１パス当りの減面率は平均
値で８％であつた。

このようにして得られたジユメツト線に対し、
圧潰試験を行つて接合性を評価した。この圧潰試
験は総荷重５トンで、長さ30mmの端面を出した試
験材について実施し、圧潰後の試験材の横断面を
顕微鏡により約10〜30倍に拡大して観察すること
により、Cu層とFe−42％Ni合金線部と間の界面
の接合性を評価した。この評価の結果、冷間伸線
における加工度が70％のものは肉眼で銅と芯材と
の間にすきまが認められた。一方、加工度が80％
である場合（直径が3.1mmの線）には両者がある
程度接合されていることが認められ、加工度が85
％である場合（直径が2.8mmの線）にはCuとFe−
Ni合金とが完全に一体化していた。

［発明の効果］ 本発明によれば、Cu被覆工程及び伸線工程は
夫々一連の工程であり、その工程の連続化により
加工コストが著しく低減され、製造コストが極め
て低下する。

また、CuとFe−Ni合金芯線との間にはZn又は
Niめつき等の中間層（第３相）を介在させない
から、この第３相による線周方向の特性上のバラ
ツキがないので高品質の複合線を製造することが
できる。

更に、第３相がないから、後工程で熱処理がな
されても第３相の溶融等により界面にて膨れ等が
発生することはない。

更にまた、連続の工程で製造可能であるから品
質水準を高いものに保持することが容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例方法のCu被覆工程に
て使用する装置を示す模式図、第２図は同じくそ
の伸線加工工程にて使用する円錐ダイスを示す縦
断面図である。 １……Fe−Ni合金線、２……Cuテープ、３…
…Cu被覆Fe−Ni合金線、６，８……ブラシング
装置、９……造管装置、１０……フオーミング
部、２０……円錐ダイス。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 銅テープの一面及び鉄ニツケル合金線をブラ
   シングする工程と、鉄ニツケル合金線に前記ブラ
   シングした面を接触させて前記銅テープを前記鉄
   ニツケル合金線に被覆成形する工程と、前記銅テ
   ープの端部を酸素分圧が0.01気圧以下の雰囲気下
   で溶着して銅被覆鉄ニツケル合金線を得る工程
   と、この銅被覆鉄ニツケル合金線をダイス角2α
   が４乃至30°の円錐ダイスにより75％以上の加工
   度で冷間伸線する工程とを有することを特徴とす
   る複合線の製造方法。