KR20050088268A

KR20050088268A - 구리의 주석 도금방법 및 주석 도금된 구리의 재결정화장치

Info

Publication number: KR20050088268A
Application number: KR1020050070536A
Authority: KR
Inventors: 공병림
Original assignee: (주)월성금속
Priority date: 2005-08-02
Filing date: 2005-08-02
Publication date: 2005-09-05
Also published as: KR100541223B1

Abstract

본 발명은 구리(순구리 또는 황동이나 청동 등의 합금을 포함한다)의 주석도금에 있어 주석의 녹는점(232℃)이상으로 가열용융(reflow)하여 재결정화시킴으로써 물성을 개선하도록 한 구리의 주석 도금방법 및 주석 도금된 구리의 재결정화 장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 구리의 주석 도금방법은 (a) 공급롤러에서 장력에 의하여 이송되는 구리박판의 탈지단계; (b) 구리박판의 산세단계; (c) 황산동을 이용하여 스트라이크 도금을 하는 구리판박의 하지단계; (d) 전기분해에 의한 구리박판의 주석도금단계; (e) 주석도금된 구리박판의 변색방지처리단계; (f) 구리박판의 플럭스(flux)단계; 및 (g) 2000A~6000A가 통전되고 일정 간격 떨어진 제1 및 제2 전도롤러 사이에서 주석결정의 재배열을 위하여 구리박판을 232℃ 이상으로 가열용융(reflow)하고, 수냉하여, 다시 압착롤러를 이용하여 건조 한 후, 롤러에 권취하여 이루어지는 재결정화단계를 포함하여 이루어진다.

Description

구리의 주석 도금방법 및 주석 도금된 구리의 재결정화 장치{COPPER AND ALLOY PLATING METHOD WITH TIN AND RECRYSTALLIZATION APPARATUS FOR COPPER AND ALLOY PLATED WITH TIN}

금속의 소성가공에는 가공온도에 따라 냉간가공(cold working)과 열간가공(hot working)이 있는데, 전자는 재결정온도(再結晶溫度) 이하에서, 후자는 재결정온도 이상에서 가공하는 것을 의미한다.

금속재료를 가열하면 내부응력(內部應力)이 이완되고, 가공경화(加工硬化)현상이 제거되어 연화(軟化)되는 등의 성질 변화가 있게 되는데, 일정 온도에서부터는 새로운 결정핵이 생겨 이것이 점점 성장되면서 구결정(舊結晶)은 없어져 가는데, 이 현상을 재결정(再結晶; recrystallization)이라 하며 이때의 온도를 재결정온도라 한다. 이러한 변화는 재료, 가열온도, 가열속도, 가공도 등에 따라 다르다. 결정에는 변화가 없으면서 내부응력만 이완(弛緩)되는 현상을 회복(回復: recovery)이라 하고, 금속이 연화되는 온도 이하에서 행하여진다.

가열용융(reflow)에 의한 재결정화는 주석도금이 끝난 금속에 광택성을 부여하기 위해 주석의 용융점까지 온도를 올렸다가 냉각하는 공정으로 종래 제품 종류에 따라 선택적으로 사용될 수 있다.

이와 관련된 선행기술로는 주식회사 포스코 등의 특허공개 제2004-019737호(2004.03.06) 『전기도금공정에서 통전 리플로우 전류제어방법』, 특허공개 제2004-0055978호(2004.06.30) 『주석도금공정의 콤비네이션 플로우 제어방법』, 그리고 특허공개 제2005-0064998호(2005.06.29) 『전기주석도금 통전리플로우의 스트립온도 보상장치』가 있다.

본 발명은 특히 구리 박판의 주석도금에 이은 재결정화 공정에 적합한 도금방법과 재결정화장치를 제공하고자 한다.

이에 본 발명은 보다 완벽한 주석도금을 위한 반복된 주석도금에 이은 변색방지처리공정 및 플럭스(flux)공정을 거쳐 재결정화공정에 이르는 일련의 주석도금방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또 본 발명은 다른 부분과의 적절한 절연, 전류집중에 의한 줄(Joule)열 발생 집중, 수냉 보장, 그리고 건조 등의 보장을 통한 공정설계의 최적성과 도금제품 품질 제고에 있어 우수한 재결정화 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 구리의 주석 도금방법은 (a) 공급롤러에서 장력에 의하여 이송되는 구리박판의 탈지단계; (b) 구리박판의 산세단계; (c) 황산동을 이용하여 스트라이크 도금을 하는 구리판박의 하지단계; (d) 전기분해에 의한 구리박판의 주석도금단계; (e) 주석도금된 구리박판의 변색방지처리단계; (f) 구리박판의 플럭스(flux)단계; 및 (g) 2000A~6000A가 통전되고 일정 간격 떨어진 제1 및 제2 전도롤러 사이에서 주석결정의 재배열을 위하여 구리박판을 232℃ 이상으로 가열용융(reflow)하고, 수냉하여, 다시 압착롤러를 이용하여 건조 한 후, 롤러에 권취하여 이루어지는 재결정화단계를 포함하여 이루어진다.

또 본 발명에 따른 주석 도금된 구리의 재결정화 장치는 양단의 제1 및 제2 방향전환롤러; 상기 두 방향전환롤러 사이에 일정 간격 떨어져 배열되어 있는 제1 및 제2 전도롤러; 상기 두 전도롤러에 2000A~6000A의 전류를 공급하는 변압기; 상기 두 전도롤러 사이에 배열되어 있는 수조; 상기 두 전도롤러 사이에서 상기 수조 내부에 배열되어 이송되는 주석도금 구리박판이 수조를 거치도록 하는 이송롤러; 상기 두 전도롤러 각각의 전 또는 후, 또는 전 및 후에 배열되어 전류집중 역할을 하는 쵸크코어코일이 내장된 촉(chock); 및 상기 변압기 및 상기 구리박판의 이송력을 제공하는 동력수단을 제어하는 제어부를 포함하여 이루어진다.

먼저, 본 발명에서 도금대상인 구리는 순구리 또는 황동이나 청동 등의 합금을 포함하는 개념으로,

순구리의 기계적 성질은 불순물의 함유량, 열처리 등에 의하여 크게 변하지만, 전연성이 크고, 냉간 가공이 매우 쉽다는 장점을 갖는다.

황동은 순구리에 비하여 화학적 부식에 대한 저항이 크며 고온으로 가열하더라도 별로 산화하지 않는다는 장점을 가지며, 청동에 비하여 녹이 잘 슬고 마모되기 쉬우나 저렴하다는 장점을 가지며,

각종 전기 단자, 커넥터, 또는 릴레이 등의 전기재료에 많이 활용되고 있다.

황동은 인장 강도, 경도, 연신율, 항복점은 대체로 30∼60% Zn 사이에서 극대치를 나타내고, 아연 함유량이이 증가함에 따라 급속하게 감소하는데,

그 종류로는 70% Cu와 30% Zn로 되어 있는 7:3 황동(catridge brass)과,

60% Cu와 40% Zn로 이루어진 6:4 황동(Muntz metal)이 많이 사용되며,

그 외 5∼20% Zn 함량을 갖는 톰백(tombac)(강도는 낮으나 전연성이 좋아 모조금이나 관 및 선 등에 쓰인다),

고온에서는 단단하고, 전성 및 연성이 저하되므로 냉간 가공하기 전에 풀림을 하여야 하는 65 Cu-35 Zn 합금(high or yellow brass), 그리고

황동에 Sn, Ni, Mn, Fe, Al 등의 원소를 첨가하여 내마멸성, 내식성, 기계적 성질을 좋게 한 특수 황동(주석황동(탈아연 부식 억제), 애드머럴티 황동(admiralty brass), 네이벌 황동(naval brass), 니켈 황동(황동에 10∼20% Ni을 넣은 것, 양은(nickel silver, German silver)이라고도 함), 망간 황동(양은에 함유되어 있는 니켈을 대부분 망간으로 대치한 것), 델타 메탈(delta metal)(6:4 황동에 l% 내외의 철을 가한 것) 등)이 있다.

또 넓은 의미의 청동(bronze)은 황동 이외의 모든 구리 합금을 말하는 것이지만, 좁은 의미의 청동은 구리-주석 합금을 말하며, 이것을 특히 주석 청동(tin bronze)이라고도 하며, 황동에 비하여 내식성, 내마멸성이 좋으므로 기계 주물용, 미술 공예품으로 쓰인다.

먼저 주석 청동은 1∼l2% Sn이 함유된 것으로, 8∼l2% Sn, l∼2% Zn을 넣은 것을 포금(gun meta1)이라고 하는데, 현재는 포신 재료를 니켈-크롬강을 사용하지만, 옛날에는 주로 포금을 사용하였기 때문에 이 이름이 남아 있고, 인장 강도가 높고, 인성도 상당하며, 내식성, 내마멸성이 우수하므로 펌프 부품, 밸브, 기어 등에 쓰인다.

특수 청동으로는 주석 청동에 Ni, P, Pb 등을 첨가하여 개선한 것으로 인청동, 니켈 청동, 납청동 등이 있으며, 내식성, 내마멸성, 강인성, 윤활성 등이 좋아지므로 선박용 부품, 베어링, 화학 기계용 부품 등에 쓰인다.

알루미늄 청동은 황동이나 주석 청동에 비하면 비교적 새로운 합금이며, 그 좋은 특성에도 불구하고 서냉 메짐(self annealing) 등의 문제로 별로 보급되지 않고 있으나, 최근 용해 기술의 진보로 그 용도가 넓어지고 있으며, 다른 구리 합금에 비하여 기계적 성질, 내식성이 우수하므로 선박용 추진기, 선박용 프로펠러, 터빈 부품 등에 쓰인다.

규소 청동은 4% Si이하의 것이 사용되며, 내식성이 좋고, 강도가 연강과 비슷하므로 저장 탱크, 나사류, 너트, 피스톤 링 등에 쓰인다.

그 밖에도 베릴륨구리, 망간구리, 티탄구리 등이 있다.

본 발명은 각종 전기재료로 사용됨에 있어 가격이 저렴하다는 장점을 갖지만 내부식성에 문제가 있는 황동에 주석을 전기도금하거나, 역시 순구리 또는 인청동에 주석을 도금하여 내부식성을 높여 제품의 품질을 높이고자 하는 것으로,

이는 주석이 갖는 공기 중의 산소와 자발적으로 반응하여 보이지 않는 얇은 산화주석(Ⅳ) 보호막 형성 원리를 이용한 것이다.

구리의 주석 전기도금 직후의 주석 도금층은 밝은 회색을 띄는 매트(matte) 상태의 외관을 보이지만, 도금층 중에 기공이 많이 존재하여 부식이 일어날 가능성이 높게 된다. 따라서 전기 도금층을 저항 가열에 의해 주석의 용융점이상으로 가열해였다가 급냉시킴으로써 도금층과 구리박판 계면에 내식성이 우수한 치밀한 합금층을 형성시킴과 동시에 표층부는 광택을 갖도록 하기 위하여 재결정화과정을 거칠 필요가 있다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.

도 1에서, 본 발명에 따른 구리박판의 주석도금 공정은 공간활용 효율성을 위하여 ‘ㄷ’자 형태로 배열되어 있다.

공급롤러에서 장력(tension)에 의하여 이송되는 구리박판은 두께가 0.2~0.8mm, 폭이 150~300mm일 수 있으며, 상기 공급롤러에서 풀려(uncoil)(S1), 먼저 (a)탈지단계(S10)를 거친다.

상기 탈지단계(S10)는 구리박판의 표면에 부착된 오일이나 이물질을 제거하기 위한 것으로, 탈지설비는 침적알칼리탈지법의 경우 탈지조, 탈지액 순환탱크, 탈지제 등을 스트립으로부터 제거하는 수세조 등으로 구성되며 효과가 높은 전해알칼리탈지법의 경우에는 전해장치가 추가될 수 있다. 또한 탈지를 보다 강력하게 하기 위해 Spray, Brush 장치로 이루어진 Alkali Scrubber를 설치하는 경우도 있다.

본 발명에서 탈지는 알칼리 용제 침적과 전해탈지를 병행하고 있다.

도면에서 각 공정에는 구리박판의 이송력 제공 및/또는 전해를 위한 전력공급브러쉬(S11)(S41A)(S41B)(S41C)(S45)가 구비되어 있다.

다음으로 (b)산세(S20)가 이루어지는데, 본격적인 산세(S20) 이전에 먼저 수세, 특히 살수에 의한 수세(S21)가 이루어진다.

상기 산세(S20)는 구리박판 표면의 산화막을 제거하기 위한 것으로, 이를 위한 산세설비는 침적산세법의 경우에는 산세조, 산세순환탱크, 산을 스트립으로부터 제거하는 수세조 등으로 구성되어 있으며, 전해산세법의 경우에는 전해장치가 추가될 수 있다.

상기 산세(S20)(예: 10% 황산 이용) 후에 중화를 위한 수세(S25)가 이루어진다.

다음, (c)하지단계(S30)는 구리박판과 주석의 결합력을 높이기 위한 것으로 황산동의 strike 도금에 의하여 이루어지며, 이후 살수 방식의 수세(S31)가 이루어진다.

도 1에 도시된 바와 같이, (d)구리박판의 주석도금단계는 총 3차(S40A)(S40B)(S40C)에 걸쳐 이루어지며, 각 단계 마다 전력공급브러쉬(S41A)(S41B)(S41C)가 구비되어 있다.

또한 1차도금(S40A) 이전과 3차도금(S40C) 이후에는 수세(S40a)(S43a,S43b)를 거치도록 되어 있으며, 트기 후방 수세는 2회(S43a,S43b)에 걸쳐 이루어지도록 되어 있다.

상기 주석전기도금(S40A)(S40B)(S40C)은 도금하려는 금속이온을 함유하는 전해질 용액 중에서 전기분해하여 금속이온이 피도금재(구리박판)인 음극표면에서 방전하여 석출하는 전기화학반응의 도금원리를 채용하여 이루어진다.

주석도금액은 통상의 PSA(phenolsulfonic acid)이거나, PSA 도금액을 대체하여 폐수처리가 가능한 환경친화적인 MSA(Methane Sulfonic Acid)일 수 있으며, 또 전류밀도는 20 A/dm²일 수 있다.

전해조에서 도금액을 고속으로 분사시키는 ACIC(Anode Center Injection Cell), LCC(Liqiud Cusing Cell)을 사용할 경우 전해전압을 낮춰 도금 효율을 높일 수 있을 것이다.

다음으로 주석도금층의 변색방지를 위하여 알칼리 용액으로 중화처리하는 변색방지단계(S50)가 이루어지는데, 상업적으로 구입가능한 변색방지제는 부산에 소재한 유니온스페셜리티(주)의 제품번호 UNION-726이 있다.

이후 수세(S51)를 거쳐, 주석도금층 표면의 미세화를 위한 플럭스(flux) 단계(S60)와 건조(S61)(도 2의 참조부호 70과 같은 압착롤러에 의한 건조 가능)가 진행된다. 상기 플럭스는 염화암모늄에 의하여 이루어질 수 있다.

마지막으로 본 발명의 핵심을 이루는 재결정화단계(S70)는 도 2에 도시된 재결정화장치(R)를 통하여 이루어진다.

상기 재결정화단계(S70)는 2000A~6000A가 통전되고 일정 간격 떨어진 제1 및 제2 전도롤러(20A)(20B) 사이에서 주석결정의 재배열을 위하여 구리박판(C)을 232℃ 이상으로 가열용융(reflow)하고(S71), 수냉하여(S73), 다시 압착롤러를 이용하여 건조(S75) 한 후, 최종적으로 롤러에 권취하는 단계(S80)로 끝난다.

주석결정의 재배열을 위한 가열온도는 주석의 녹는점인 232℃ 이상, 바람직하기로는 250℃ 내지 320℃ 일 수 있다.

상기 수냉(S73)은 수조(40)에서의 침지 냉각(S73a)에 이은, 수조(40)에서 벗어나는 박판을 위한 살수 냉각(S73b)으로 이루어져 보다 급격한 냉각이 가능하도록 할 수 있다.

상기 권치단계(S80)는 재권기(Tension Reel)에 의하여 이루어질 수 있으며, 그 직전에 필요에 따라 Electrostatic Oiler로서 전자기적인 힘을 이용하여 도유하는 공정이 도입될 수 있다.

도 2에 도시된 재결정화장치(R)를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 재결정화장치(R)에서 플럭싱된 주석도금 구리박판(C)은 최초 제1 방향전환롤러(10A)를 거치고, 주석이 재결정화된 구리박판은 최종적으로 제2 방향전환롤러(10B)를 거쳐 배출된다.

상기 상기 두 방향전환롤러(10A)(10B) 사이에는 변압기(30)로부터 각각 리드선(31)(33)을 통하여 2000A~6000A의 전류를 공급받아 통전되고, 일정 간격 떨어져 있는 제1 및 제2 전도롤러(20A)(20B)가 배열되어 있어, 줄(joule)열에 의한 주석도금 구리박판의 가열이 가능하도록 되어 있다.

전류경로는 두 전도롤러(20A)(20B) 사이에 하나와,

상기 제1방향전환롤러(10A)와 상기 제1전도롤러(20A) 또는 상게 제2방향전환롤러(10B)와 상기 제2전도롤러(20B) 사이에 다른 하나, 총 두 개 형성되는데,

상기 두 전도롤러(20A)(20B) 사이의 전류경로가 이용대상이고, 상기 방향전환롤러와 상기 전도롤러 사이의 전류회로는 재결정화공정 전후 프로세스에 전기적인 영향을 배제하기 위하여 설치한 방향전환롤러로 인하여 발생된 것이므로,

후자의 회로에 의한 전력소모를 최소화하기 위하여 상기 두 전도롤러(20A)(20B) 각각의 전 또는 후, 또는 전 및 후에 배열되어 전류집중 역할을 하는 쵸크코어코일(61)이 내장된 촉(chock)(60)이 설치되는 것이 바람직하다.

도면에서 상기 촉(60)은 상기 제1방향전환롤러(10A)와 상기 제1전도롤러(20A) 사이에만 배열되어 있는데, 이는 제2방향전환롤러(10B) 이후에는 최종 권취롤러가 구비되어 있어 전력소모가 비교적 적기 때문이다.

도시되지는 않았으나 재결정장치(R) 가동 중 구리박판의 절단이나 접지 발생시 전력 차단을 위하여 상기 변압기(30) center tap에는 OCGR(over current ground relay)가 설치되는 것이 바람직하다.

또 상기 두 전도롤러(20A)(20B)는 회동축을 통하여 접지되는 것이 바람직하며, 상기 두 전도롤러 사이에는 가열된 구리박판(C)의 냉각을 위한 수조(40)가 배열되어 있으며,

또 상기 수조(40)의 직상부에 위치한 상기 제1전도롤러(20A)와 상기 수조(40) 우측에 위치한 상기 제2전도롤러(20A) 사이에서 이송되는 구리박판(C)이 수조를 거치도록 하기 위하여 상기 두 전도롤러(20A)(20B) 사이에서 상기 수조(40) 내부에는 이송롤러(50)가 배열되어 있다.

가열된 구리박판(C)의 냉각은 상기 수조(40)의 수면 상부에 구비된 살수노즐(41)로부터 분사되는 냉각수에 의하여 2차적으로 이루어질 수 있으며, 상기 살수노즐(41)에서 분사되는 냉각수는 상기 수조(40)로 냉각수를 공급하는 역할을 겸하며, 수조의 수위는 일정 높이 이상일 경우 over flow 되도록 되어 있다. 상기 수조(40)의 온도는 60~70℃를 유지하고 있는 것이 바람직하며, 이를 위하여 적절하게 냉각수가 공급되고 방류되어야 한다.

상기 두 전도롤러(20A)(20B)는 구리도금된 롤러일 수 있고, 상기 이송롤러(50)는 네오프렌 등의 러버가 코팅된 롤러일 수 있으며, 상기 방향전환롤러(10A)(10B)는 크롬 도금 강철롤러일 수 있다.

또 상기 재결정장치(R)에서 모든 롤러, 수조 및 배관들은 절연되어 있어야 하며(상기 롤러는 회동축 지지부에 절연 부쉬를 도입하는 방식으로 절연 가능),

상기 구리박판의 통전구간, 특히 많이 노출된 제1방향전환롤러(10A)와 제1전도롤러(20A) 사이 및 제2방향전환롤러(10B)와 이송롤러(50) 사이에는 보호관(65)(21)이 구비되어 있어 혹시 발생할 수 있는 작업자의 감전사고를 방지하도록 되어 있다.

두께 0.2~0.8mm, 폭 150~300mm, 가열구간(상기 두 전도롤러 사이의 거리)이 2 내지 4m인 상기 구리박판(C)이 0.8~1.5MPM의 속도로 이송될 경우, 약 250℃로 구리박판을 가열하기 위하여 상기 변압기(30)는 약 3000~5000A, 2~8V를 공급할 수 있는 25 내지 40kw 용량의 것이 사용될 수 있다.

한편, 상기 제2전도롤러(20B)의 전방에서 상기 수조(40)의 외부에는 구리박판의 건조를 위한 압착롤러(70)가 구비되어 있다.

나아가 상기 변압기(30) 및 상기 구리박판(C)의 이송력을 제공하는 동력수단(일정 롤러를 회동시키는 모터일 수 있다)의 on/off를 제어하는 제어부(미도시 됨)를 통하여 상기 재결정화장치(R)로 유입되는 구리박판(C)의 정위치 유지수단이 제어되도록 할 수 있다.

상기 정위치 유지수단은 상기 촉(60)의 입구에 치우쳐 배열되어 있어 상기 구리박판(C)의 정위치 이탈여부를 감지하는 센서(S)와,

전방에 위치한 상기 제1방향전환롤러(10)의 회동축(10a)과 연결되어 있어, 상기 축(10a)을 좌우로 이동시킬 수 있는 피스톤장치(A)를 포함한다.

그리고 상기 제어부는 상기 센서(S)에 의하여 상기 구리박판(C)이 좌 또는 우로 정위치를 이탈하는 것이 감지되면, 상기 센서의 신호를 받아 상기 피스톤장치(A)에 작동신호를 발하여 피스톤아암(미도시 됨)이 상기 제1방향전환롤러(10A)의 회동축축(10a)을 좌 또는 우로 이동되도록 한다.

즉 상기 구리박판(C)이 우측으로 치우치면 상기 피스톤장치(A)의 아암은 축(10a)을 우측으로 이동시켜 구리박판(C)이 좌로 이동되도록 하여 위치보정하고,

상기 구리박판이 좌측으로 치우치면 상기 축(10a)을 좌측으로 이동시켜 위치 보정하도록 한다.

이와 같은 정위치 유지수단을 구비한 상기 제1방향전환롤러(10)는 일종의 트랙킹(tracking)로 기능하는 것이다.

아울러 상기 후방 제2방향전환롤러(10B)에는 엔코더(미도시 됨)가 구비되어 있어, 상기 구리박판(C)의 배출속도를 측정할 수 있도록 되어 있고, 이 배출속도 감지신호에 따라 상기 제어부는 이송력을 제공하는 롤러와 연결된 모터의 회전속도를 변속하여 적절한 구리박판의 배출속도를 유지하게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 구리의 주석 도금방법 및 주석 도금된 구리의 재결정화 장치는 보다 최적화된 구리박판의 주석도금 및 재결정화 공정 및 이를 위한 재결정화장치를 통하여 저렴하지만 부식에 약한 구리의 보다 완벽한 주석도금을 위한 반복된 주석도금에 이은 변색방지처리공정 및 플럭스(flux)공정을 거쳐 재결정화공정에 이르는 일련의 주석도금방법과 장치를 제공할 수 있다.

이상의 설명에서 구리박판의 주석도금 공정 및 재결정화방법 및 장치와 관련된 통상의 공지된 기술을 생략되어 있으나, 당업자라면 이를 당연히 추측·추론할 수 있을 것이다.

또 이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 공정과 특정 구조를 갖는 도금방밥 및 재결정화장치를 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 구리의 주석 도금방법과 관련된 개략적인 공정도,

도 2는 본 발명에 따른 재결정화장치의 개략적인 블록도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

R: 재결정화 장치 10A,10B: 방향전환롤러

20A,20B; 전도롤러 30: 변압기

40: 수조 50: 이송롤러

60: 촉(chock)

Claims

(a) 공급롤러에서 장력에 의하여 이송되는 구리박판의 탈지단계;

(b) 구리박판의 산세단계;

(c) 황산동을 이용하여 스트라이크 도금을 하는 구리판박의 하지단계;

(d) 전기분해에 의한 구리박판의 주석도금단계;

(e) 주석도금된 구리박판의 변색방지처리단계;

(f) 구리박판의 플럭스(flux)단계; 및

(g) 2000A~6000A가 통전되고 일정 간격 떨어진 제1 및 제2 전도롤러 사이에서 주석결정의 재배열을 위하여 구리박판을 232℃ 이상으로 가열용융(reflow)하고,

수냉하여,

다시 압착롤러를 이용하여 건조 한 후,

롤러에 권취하여 이루어지는 재결정화단계를 포함하여 이루어진 구리의 주석 도금방법.
제 1 항에 있어서, 상기 (g)재결정화단계에서

상기 수냉은 수조에서의 침지 냉각에 이은, 수조에서 벗어나는 박판을 위한 살수 냉각으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 구리의 주석 도금방법.
제 1 항에 있어서,

각 단계 다음에는 수세단계가 이루어지는 것을 특징으로 하는 구리의 주석 도금방법.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 (d)주석도금단계는

3차에 걸쳐 이루어지는 것을 특징으로 하는 구리의 주석 도금방법.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 (g)재결정화단계에서

상기 두 전도롤러 각각의 전 또는 후, 또는 전 및 후에는 전류집중을 위한 쵸크코어코일이 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 구리의 주석 도금방법.
양단의 제1 및 제2 방향전환롤러;

상기 두 방향전환롤러 사이에 일정 간격 떨어져 배열되어 있는 제1 및 제2 전도롤러;

상기 두 전도롤러에 2000A~6000A의 전류를 공급하는 변압기;

상기 두 전도롤러 사이에 배열되어 있는 수조;

상기 두 전도롤러 사이에서 상기 수조 내부에 배열되어 이송되는 주석도금 구리박판이 수조를 거치도록 하는 이송롤러;

상기 두 전도롤러 각각의 전 또는 후, 또는 전 및 후에 배열되어 전류집중 역할을 하는 쵸크코어코일이 내장된 촉(chock); 및

상기 변압기 및 상기 구리박판의 이송력을 제공하는 동력수단을 제어하는 제어부를 포함하여 이루어진 주석 도금된 구리의 재결정화 장치.
제 6 항에 있어서,

상기 촉에는 상기 구리박판의 정위치 이탈여부를 감지하는 센서가 구비되어 있고,

전방에 위치한 상기 제1방향전환롤러의 축은 피스톤아암에 의하여 좌우 이동이 가능하게 되어 있어,

상기 센서에 의하여 상기 구리박판이 좌 또는 우로 정위치를 이탈하는 것이 감지되면, 상기 제어부는 상기 센서의 신호를 받아 상기 피스톤아암에 작동신호를 발하여 상기 제1방향전환롤러의 축이 좌 또는 우로 이동되도록 하는 구리박판 정위치 유지수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주석 도금된 구리의 재결정화 장치.
제 6 항에 있어서,

상기 제2 전도롤러의 전방에서 상기 수조의 외부에는 구리박판의 건조를 위한 압착롤러가 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 주석 도금된 구리의 재결정화 장치.
제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 수조의 수면 상부에는 살수노즐이 더 구비되어 있어 구리박판의 2차 냉각과 함께 상기 수조로 냉각수를 공급하는 것을 특징으로 하는 주석 도금된 구리의 재결정화 장치.