KR20130040899A - Process and apparatus for producing solder-plated wire - Google Patents
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Abstract
0.2% 내력값을 충분히 저하시킨 원하는 품질의 도금선을 얻을 수 있고, 이러한 도금선을 안정적으로 얻음으로써 제품 수율을 향상시킬 수 있으며, 또한 제조 효율을 향상시킬 수 있는 땜납 도금선의 제조방법 및 제조장치의 제공을 목적으로 한다. 동선(1a)에 대해서 도금 전처리를 행하는 도금 전처리 수단(2)과, 동선(1a)의 표면에 땜납 도금을 시행하는 도금수단(61)과, 표면에 도금을 시행한 동선(1a, 1b)을 감는 권취수단(71)으로 구성한 제조장치(10)로서, 도금 전처리 수단(2)를 동선(1a)을 연화 소둔하여 저내력화하는 연화 소둔 수단(51)으로 구성하고, 저내력화한 동선(1a,1b)을 그 동선(1a,1b)의 내력보다 낮은 권취력으로 권취수단(71)에 의해 귄취되는 구성으로 하고, 연화 소둔 수단(51)과 도금수단(61)과 권취수단(71)을 동선(1a,1b)의 주행방향의 상류측에서부터 이 순서로 일련 배치하였다.Plating wire of desired quality can be obtained by sufficiently reducing the 0.2% yield value, and by obtaining such a plating wire stably, the product yield can be improved and the manufacturing method and apparatus of the solder plating wire which can improve manufacturing efficiency For the purpose of providing Plating pretreatment means 2 for pre-plating the copper wire 1a, plating means 61 for soldering the surface of the copper wire 1a, and copper wires 1a and 1b for which the surface is plated. The manufacturing apparatus 10 comprised by the winding-up means 71 WHEREIN: The plating pretreatment means 2 consists of the softening annealing means 51 which softens and hardens the copper wire 1a, and makes it low-resistant, 1a, 1b is configured to be wound by the winding means 71 with a winding force lower than the strength of the copper wires 1a, 1b, and softening annealing means 51, plating means 61 and winding means 71 Were sequentially arranged in this order from the upstream side of the traveling direction of the copper wires 1a and 1b.
Description
본 발명은 전기전자기기나 통신기기에 이용되는 땜납 도금선의 제조방법 및 제조장치에 관한 것으로 더 상세하게는 태양전지의 리드선으로 이용하는데 매우 적합한 저내력(低耐力) 특성을 가지는 땜납 도금선의 제조방법 및 제조장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention [0001] The present invention relates to a method for manufacturing a solder plated wire and an apparatus for use in electrical and electronic equipment, and more particularly, to a method for manufacturing a solder plated wire having a low load resistance property suitable for use as a lead wire of a solar cell. And a manufacturing apparatus.
전자부품에 이용되는 도금선 중에는 0.2% 내력값이 낮은 저내력 특성의 것이 요구되는 경우가 있다. 예를 들면, 태양전지용 리드 선도 그 중 하나다.Among the plating wire used for an electronic component, the thing of the low strength characteristic with a 0.2% yield strength value may be calculated | required. For example, one of the lead leads for solar cells.
태양전지 셀은 그 태양전지 셀을 구성하는 실리콘 재료의 비용절감을 도모하기 위해서나, 재료공급 부족의 영향을 완화하기 위해서 박형화가 요구되고 있다.The solar cell is required to be thin in order to reduce the cost of the silicon material constituting the solar cell and to reduce the effect of the shortage of materials.
그러나, 태양전지 셀이 박형화되면 강도가 약해져 태양전지 셀에서의 태양전지용 리드 선을 땜납 접속한 접속부분은 상호 팽창율 차이에 의해 태양전지 셀에 휘어짐이나 파손이 발생되기 쉬워지는 문제가 있었다.However, when the solar cell becomes thinner, the strength becomes weaker, and the connection portion in which the solar cell lead wires are solder-connected in the solar cell has a problem in that the solar cell is liable to bend or break due to the difference in mutual expansion rate.
따라서, 태양전지용 리드 선은 태양전지 셀과의 접속부분이 태양전지 셀의 변형에 따라야 할 필요가 있어 0.2% 내력값을 저하시키는 것이 중요하다. 이에 따라 태양전지용 리드 선으로서는 저내력 특성을 가지는 땜납 도금선이 이용된다.Therefore, in the lead wire for a solar cell, the connection part with a solar cell needs to follow a deformation | transformation of a solar cell, and it is important to lower a 0.2% yield value. As a result, a solder plated wire having low withstand characteristics is used as a lead for solar cells.
이러한 땜납 도금선은 저내력 특성을 가지고 있는지 아닌지와 관계없이 특허문헌1에 개시되는 땜납 도금 공정을 거쳐 피도금선에 대해서 도금층을 형성하여 이루어진다.Such a solder plating line is formed by forming a plating layer on a to-be-plated wire through the solder plating process disclosed in
특허문헌 1에 개시된 땜납 도금 공정은 피도금선으로서의 금속 소선(素線)을 금속 소선 도입구를 통해서 용융 땜납 도금액이 들어간 도금액부로 도입하고, 땜납 도금선 도출구로부터 도출시켜 대기 냉각하는 등 금속 소선에 도금을 시행하는 공정이다.The solder plating process disclosed in
게다가 땜납 도금선의 제조 공정에 있어서는 상술한 땜납 도금 공정 외에도 금속 소선의 표면에 대해서 세정이나 소둔 등의 땜납 도금 전처리 공정을 행하거나 땜납 도금 공정의 후속 공정에서는 도금선을 감는 권취(卷取,권취)공정을 행한다.In addition, in the manufacturing process of the solder plating wire, in addition to the above-described solder plating process, a solder plating pretreatment process such as cleaning or annealing is performed on the surface of the metal element wire, or the winding of winding the plating wire in a subsequent process of the solder plating process. The process is performed.
그리고, 이러한 공정을 저내력화된 피도금선에 대해서 연속적으로 행하려고 했을 경우에는 피도금선에 부하가 걸리기 쉬워지기 때문에 연속 가공하는 것이 곤란해지며, 연속 가공할 수 있다 하더라도 원하는 품질의 도금선을 안정적으로 얻는 것이 어려웠다.In the case where the process is to be continuously performed on the low-bearing to-be-plated wire, the load is easily applied to the to-be-plated wire, which makes it difficult to continuously process the plated wire of the desired quality even if it can be continuously processed. It was difficult to get stable.
예를 들면, 저내력화된 피도금선에 걸리는 부하를 억제하는 것에 중점을 둔 나머지 피도금선의 표면을 충분히 세정하지 못하여 표면에 불순물이나 산화층이 잔류하는 경우가 있다.For example, there is a case where the surface of the plated wire is not sufficiently cleaned and the impurities and the oxide layer remain on the surface while focusing on suppressing the load on the low-bearing plated wire.
그렇게 하면 추후의 땜납 도금 공정에서 피도금선의 표면에 도금층을 형성할 때에 도금층이 박리되기 쉬워지는 등 원하는 품질의 도금선을 안정적으로 얻는 것이 어려웠다.As a result, it was difficult to stably obtain a plated wire of desired quality such that the plated layer was easily peeled off when the plated layer was formed on the surface of the plated wire in a subsequent solder plating step.
그 밖에도 도금선의 제조 도중에 도금선(피도금선)의 내력이 낮기 때문에 도금선의 주행속도를 올리지 못하여 제조시간이 많이 걸리고, 연속가공을 하려고 하면 오히려 제조 효율이 저하되는 경우도 생길 수 있는 문제점을 갖는다 .In addition, since the strength of the plated wire (coated wire) during the production of the plated wire is low, the running speed of the plated wire may not be increased, and a lot of manufacturing time is required, and if the continuous processing is attempted, the manufacturing efficiency may be lowered. .
저내력 특성을 가지는 땜납 도금선의 제조방법으로서는 예를 들면, 특허문헌 2에서 태양전지용 평각 도체의 제조방법을 제안된다. As a manufacturing method of the solder plating wire which has a low load capacity characteristic, the manufacturing method of the flat conductor for solar cells is proposed by
특허문헌 2에서의 태양전지용 평각(平角) 도체의 제조방법은 도체를 압연 등의 공정에 의해 평각형태로 성형한 후, 열처리 공정에 의해 0.2% 내력값을 저감하거나 도체의 표면에 땜납 도금막을 시행하는 제조방법이다.In the method of manufacturing a flat conductor for solar cells in
그러나, 인용문헌 2에는 열처리를 행하는데 있어서 온도설정이나 환원로(연화 소둔로) 내부의 분위기 가스의 성분 등 구체적인 기재나, 예를 들면 세정공정 등 열처리 공정 이외의 공정에 관한 구체적인 언급이 이루어져 있지 않다.However, in
이로 인해, 만일 세정공정을 행한다 하더라도 이 같은 열처리공정, 세정공정 혹은 도금공정 등 각 공정을 독립적인 생산 라인에서 행할지 여부나, 만일 이들 복수의 공정을 연속적으로 행한다 하더라도 어떤 공정순서로 행할지에 대해 확실하지 않다.For this reason, even if a cleaning process is performed, whether each process, such as a heat treatment process, a cleaning process, or a plating process, is performed in an independent production line, or in what order of processes, even if a plurality of these processes are performed continuously, not sure.
즉, 인용문헌 2는 상술한 바와 같이 평각 도체의 0.2% 내력값을 저하시킴에 따라 태양전지의 리드선으로서의 품질을 확보하기 어려워진 한편 0.2% 내력값을 저하시킨 도금선의 품질을 확보하기 위해 제조 효율이 저하된다고 하는 두 가지의 상반되는 제조상의 과제에 관해서는 아무런 착안이 이루어져 있지 않다. That is, as described above, the
따라서, 본 발명은 0.2% 내력값을 충분히 저하시킨 원하는 품질의 도금선을 얻을 수 있고, 이러한 도금선을 안정적으로 얻을 수 있어 제품 수율을 향상시킬 수 있으며, 또한 제조 효율을 향상시킬 수 있는 땜납 도금선의 제조방법 및 제조장치의 제공을 목적으로 한다.Therefore, the present invention can obtain a plated wire of desired quality sufficiently lowering the 0.2% yield value, it is possible to obtain this plated wire stably to improve the product yield, and also to improve the soldering efficiency of the solder plating An object of the present invention is to provide a manufacturing method and a manufacturing apparatus of a ship.
본 발명은 동선(銅線)에 대해서 도금 전처리를 행하는 도금 전처리수단과, 동선의 표면에 땜납 도금을 시행하는 도금수단과, 표면에 도금을 시행한 동선을 감는 권취수단으로 구성되는 땜납 도금선의 제조장치로서, 상기 도금 전처리수단에 동선을 연화 소둔하여 저내력화 하는 연화 소둔(軟化燒鈍) 수단을 구비하고, 저내력화된 상기 동선을 그 동선의 내력보다 더 낮은 권취력으로 상기 권취수단에 의해 권취하는 구성으로 하며, 상기 연화 소둔 수단, 상기 도금수단 및 상기 권취수단을 동선의 주행방향의 상류측에서부터 이 순서로 일련 배치한 것을 특징으로 한다.The present invention provides a solder plating wire comprising a plating pretreatment means for pre-plating a copper wire, a plating means for solder plating on the surface of the copper wire, and a winding means for winding the copper wire with plating on the surface of the copper wire. An apparatus, comprising: softening annealing means for softening and annealing copper wire to the plating pretreatment means to reduce the strength of the copper wire, and applying the low-bearing copper wire to the winding means with a lower winding force than that of the copper wire. The softening annealing means, the plating means, and the winding means are arranged in this order from the upstream side of the traveling direction of the copper wire.
이때, 상술한 동선의 내력보다 더 낮은 권취력으로 상기 권취수단에 의해 귄취하는 구성이란, 동선을 상기 권취수단만으로 권취하는 구성에 한정되지 않고, 예를 들면, 해당 권취수단에 따른 권취를 보조하는 이송 캡스턴을 권취수단보다도 상류측에 배치하여 상기 권취수단과 해당 이송 캡스턴으로 동선을 감는 구성도 포함하는 것으로 한다.At this time, the configuration of winding by the winding means at a winding force lower than the strength of the above-described copper wire is not limited to the configuration of winding the copper wire with only the winding means, for example, to assist winding by the winding means. It is also intended to include a configuration in which the transfer capstan is disposed upstream of the winding means and the copper wire is wound around the winding means and the transfer capstan.
상기 동선은 형상, 사이즈는 한정되지 않지만 평각선(平角線)인 것이 바람직하다. 상기 동선을 상술한 순동(純銅)계 도체 재료에 의해 평각선으로 형성함으로써 표면에 도금 처리를 가하는 것으로 실리콘 결정 웨이퍼(Si셀)의 소정 영역에 접속하는 접속용 리드 선으로서, 즉 태양전지용 땜납 도금선으로서 이용할 수 있기 때문이다.The copper wire is not limited in shape and size, but is preferably a flat wire. The copper wire is formed into a flat line by the pure copper-based conductor material described above to apply a plating treatment to the surface, and as a lead wire for connection to a predetermined region of a silicon crystal wafer (Si cell), that is, solder plating for solar cells. This is because it can be used as a line.
상기 일련 배치한다는 것은, 주행방향의 상류 측에서 하류 측을 따라 연속적이거나 단속적인 것을 떠나서 줄지어, 이른바 탠덤으로 배치한 것을 나타낸다.The said serial arrangement means that it arrange | positioned in what is called tandem, lined up continuously or intermittent along the downstream side from the upstream side of a travel direction.
본 발명의 양태로서 상기 동선을 순동계 재료로 형성하여 상기 연화 소둔 수단을, 내부가 상기 동선의 표면의 산화 층을 환원하는 환원 가스 분위기인 연화 소둔로(燒鈍爐)로 구성하고, 상기 연화 소둔로를 동선 주행방향의 상류측보다 더 하류측이 낮은 위치가 되도록 경사 배치하여 상기 연화 소둔로에서의 동선 주행 방향의 하류측 부분에 그 연화 소둔로에 대해서 환원성 가스의 공급을 허용하는 환원 가스 공급부를 마련할 수 있다.As an aspect of the present invention, the copper wire is formed of a pure copper-based material, and the softening annealing means is constituted by a softening annealing furnace, which is a reducing gas atmosphere in which an oxide layer on the surface of the copper wire is reduced. Reduction gas which inclines the annealing furnace so that the downstream side is lower than the upstream side of the copper running direction, and allows the supply of reducing gas to the softening annealing furnace in the downstream side of the copper running direction in the softening annealing furnace. Supply section can be provided.
상기 순동계 재료란 불순물이 적고 도전율이 높은 순동계 도체 재료이면 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 무산소동(OFC), 터프 피치 동, 인탈산동 산화물 등의 불순물을 포함하지 않는 순도가 99.9%이상인 것이 바람직하다.The pure copper material is not particularly limited as long as it is a pure copper conductor material having low impurities and high electrical conductivity. For example, the pure copper material has a purity of 99.9% or more that does not contain impurities such as anoxic copper (OFC), tough pitch copper, and copper phosphate oxide. desirable.
또한, 본 발명의 양태로서 상기 환원성 가스는 질소가스와 수소가스의 혼합 가스로 구성할 수 있다.Moreover, as an aspect of this invention, the said reducing gas can be comprised with the mixed gas of nitrogen gas and hydrogen gas.
또한, 본 발명의 양태로서 상기 질소가스와 상기 수소가스의 체적 비율을 4:1로 설정할 수 있다.Moreover, as an aspect of this invention, the volume ratio of the said nitrogen gas and the said hydrogen gas can be set to 4: 1.
또한, 본 발명의 양태로서 상기 도금 전처리 수단에, 동선에 대해서 가열처리를 행하는 가열처리수단을 구비하여 상기 가열처리수단을 상기 연화 소둔 수단보다 더 동선 주행방향의 상류측에 배치할 수 있다.Moreover, as an aspect of this invention, the said plating preprocessing means is equipped with the heat processing means which heat-processes with respect to copper wire, and the said heat processing means can be arrange | positioned more upstream of the copper wire running direction than the said softening annealing means.
또한, 본 발명의 양태로서 상기 동선을 순동계 재료로 형성하여 상기 도금 전처리 수단에, 동선을 세정하는 세정 수단을 구비하여 상기 세정수단을 상기 연화 소둔 수단보다도 더 동선 주행방향의 상류측에 배치할 수 있다.In addition, as an aspect of the present invention, the copper wire is formed of a pure copper-based material, and the plating pretreatment means is provided with cleaning means for cleaning the copper wire, and the cleaning means may be disposed on the upstream side of the copper wire running direction more than the softening annealing means. Can be.
또한, 본 발명의 양태로서 상기 도금 전처리 수단에는, 상기 연화 소둔 수단보다도 더 동선 주행방향의 상류측에, 동선에 대해서 가열 처리를 행하는 가열처리 수단을 구비하여 상기 가열처리수단을 상기 세정수단보다도 더 동선 주행방향의 상류 측으로 배치할 수 있다.Moreover, as an aspect of this invention, the said plating preprocessing means is equipped with the heat processing means which heat-processes with respect to copper wire upstream in the copper wire traveling direction more than the said softening annealing means, and the said heat processing means is carried out more than the said washing means. It can be arrange | positioned upstream of a copper wire traveling direction.
또한, 이 발명의 양태로서 상기 세정 수단을 산 세정 수단과 물 세정 수단으로 구성하여 상기 도금 전처리 수단으로서 상기 가열 처리 수단, 상기 산 세정수단, 상기 물 세정 수단 및 상기 연화 소둔 수단을 동선 주행방향을 따라서 이 순서로 배치할 수 있다.In addition, as an aspect of the present invention, the cleaning means is constituted by an acid cleaning means and a water cleaning means, and the heat treatment means, the acid cleaning means, the water cleaning means and the softening annealing means are used as the plating pretreatment means. Therefore, it can arrange in this order.
또한, 본 발명의 양태로서 동선으로는 길이방향에 대해서 직교하는 직교 단면에서의 폭이 0.8~10mm의 범위 내이며, 두께가 0.05~0.5mm의 범위 내의 사이즈인 평각 동선을 이용하고, 동선의 주행 속도를 약 4.0m/min로 설정하며, 상기 산(酸) 세정수단에서의 산 세정시간을 약 12.8초로 설정하는 것과 동시에 물 세정수단에서의 물 세정시간을 약 13.5초로 설정할 수 있다.In addition, as an aspect of this invention, as a copper wire, the width | variety in the orthogonal cross section orthogonal to a longitudinal direction exists in the range of 0.8-10 mm, and it uses the flat copper wire which is the size within the range of 0.05-0.5 mm, and runs a copper wire. The speed is set to about 4.0 m / min, the acid washing time in the acid washing means is set to about 12.8 seconds, and the water washing time in the water washing means can be set to about 13.5 seconds.
또한, 본 발명의 양태로서 상기 동선을 순동계 재료로 형성하여 상기 권취 수단에 의한 동선 권취를 보조하는 동선 이송 보조 수단을 상기 권취수단보다도 동선 주행방향의 상류 측에 구비할 수 있다. Moreover, as an aspect of this invention, the copper wire conveyance assistance means which forms the said copper wire from the pure copper system material, and assists the copper wire winding by the said winding means can be provided on the upstream side of a copper wire running direction rather than the said winding means.
또한, 본 발명의 양태로서 상기 동선 이송 보조 수단을 상기 연화 소둔 수단보다도 동선 주행방향의 상류 측에 배치할 수 있다.Moreover, as an aspect of this invention, the said copper wire conveyance assistance means can be arrange | positioned rather than the said softening annealing means in the upstream side of a copper wire running direction.
또한, 본 발명의 양태로서 상기 동선 이송 보조 수단을 동선 주행방향에서의 상기 세정 수단보다도 동선 주행방향의 하류 측에 배치할 수 있다.Moreover, as an aspect of this invention, the said copper wire conveyance assistance means can be arrange | positioned downstream of the copper line running direction rather than the said washing | cleaning means in a copper line running direction.
또한, 본 발명의 양태로서 상기 도금 수단을 용융 땜납 도금액이 저장된 용융 땜납 도금조(槽)로 구성하고 동선의 주행방향을 전환하는 방향전환 롤러를 상기 용융 땜납 도금조의 내부에 구비되며, 또한 상기 용융 땜납 도금조를 통과 전과 통과 후에 동선의 주행방향을 전환하는 조(槽) 내 방향전환 롤러로 구성하여, 상기 조 내 방향전환 롤러를 상기 동선 이송 보조 수단으로 구성할 수 있다.In addition, as an aspect of the present invention, the plating means is constituted by a molten solder plating bath in which a molten solder plating solution is stored, and a turning roller is provided inside the molten solder plating bath to switch the traveling direction of the copper wire. It is possible to configure the direction change roller in the tank by the copper wire transfer assisting means by configuring the direction of the roller in the tank to change the running direction of the copper wire before and after the solder plating bath.
또한, 본 발명의 양태로서 상기 동선을 순동계 재료로 형성하고, 상기 도금 수단을 용융 땜납 도금액이 저장된 용융 땜납 도금조로 구성하고, 동선의 주행방향을 전환하는 방향전환 롤러가 상기 용융 땝납 도금조의 상방에 구비되면서 상기 용융 땝납 도금조를 통과 후의 동선의 주행방향을 상기 권취수단 쪽으로 전환하는 조 상측 방향전환 롤러로 구성하고, 상기 권취수단에 있어서 동선을 걸치는 고정 롤러 중 상류측에 배치된 고정 롤러를 그 조 상측 방향전환 롤러 통과 후의 동선을 상기 권취수단에서의 하류측으로 안내하는 권취수단 상류측 배치 롤러로 구성하고, 상기 조 상측 방향전환 롤러를 상기 권취수단 상류측 배치 롤러의 배치 높이보다도 더 높은 위치에 배치할 수 있다.Moreover, as an aspect of this invention, the direction change roller which forms the said copper wire from the pure copper system material, and consists of a molten solder plating tank in which the said molten solder plating liquid was stored, and which changes the traveling direction of copper wire is located above the said molten solder plating tank. And a fixing roller disposed on an upstream side of the fixing roller which is arranged at the upstream side of the fixing roller which is arranged at the winding means and converts the traveling direction of the copper wire after passing through the molten solder plating bath toward the winding means. A position in which the copper wire after passing through the tank upper direction turning roller is configured by a winding means upstream arrangement roller that guides the downstream side from the winding means, and the tank upper direction turning roller is higher than an arrangement height of the winding means upstream arrangement roller. Can be placed on.
또한, 본 발명의 양태로서 상기 조 상측 방향전환 롤러를 상기 용융 땜납 도금조에 저장한 용융 땜납 도금액의 액면에 대한 높이가 약 3m가 되는 위치에 배치할 수 있다.Moreover, as an aspect of this invention, the said tank upper side turning roller can be arrange | positioned in the position which becomes about 3 m in height with respect to the liquid level of the molten solder plating liquid stored in the said molten solder plating bath.
또한, 본 발명의 양태로서 상기 도금 수단을 용융 땜납 도금액이 저장된 용융 땜납 도금조로 구성하여 동선의 주행 방향을 전환하는 방향전환 롤러를 상기 용융 땜납 도금조의 내부에 구비할 수 있으면서 상기 용융 땜납 도금조를 통과 전과 통과 후로 동선의 주행 방향을 전환하는 조중 방향전환 롤러로 구성하고 상기 조중 방향전환 롤러를 상기 권취수단에 의한 동선의 권취를 보조하는 동선 이송 보조 수단으로 구성할 수 있다.In addition, as the aspect of the present invention, the molten solder plating bath can be provided inside the molten solder plating bath while the plating means is constituted by a molten solder plating bath in which a molten solder plating solution is stored so as to include a turning roller for changing the traveling direction of the copper wire. It may be configured with a steering direction turning roller for switching the running direction of the copper wire before and after the passage, and the steering direction turning roller may be configured as a copper wire transport assistance means for assisting the winding of the copper wire by the winding means.
또한, 본 발명의 양태로서 상기 동선을 순동계 재료로 형성하고, 상기 도금 수단에서는 동선을 박도금(薄鍍金)으로 도금하는 박도금 설정과, 박도금 설정의 경우의 도금 두께보다 더 두꺼운 도금 두께가 되는 후도금(厚鍍金) 설정 중 어느 한쪽의 설정으로 행하고, 상기 박도금 설정을 동선을 주행시키는 속도를 저속 주행 속도하에서 동선에 대해서 도금을 행하는 설정으로 하고, 상기 후도금 설정이 동선을 주행시키는 속도가 상기 저속 주행속도보다 고속인 고속 주행 속도하에서 동선에 대해서 도금을 시행하는 설정으로 하면서 상기 고속 주행속도에 있어서 땜납 온도와 도금두께의 소정의 관계를 근거로 상기 땜납 온도에 따른 도금 두께로 동선에 도금을 시행하는 설정으로 할 수 있다.In addition, as an aspect of the present invention, the copper wire is formed of a pure copper-based material, and in the plating means, a plating thickness thicker than the plating thickness in the case of the thin plating setting and the plating thickness in the case of the thin plating setting, The post-plating setting is set to any one of the following settings, and the thin plating setting is set to set the speed at which the copper wire is driven to be plated for copper wire under a low traveling speed, and the post-plating setting runs the copper wire. At the high speed traveling speed, the plating thickness is set according to the solder temperature based on the predetermined relationship between the solder temperature and the plating thickness at the high speed traveling speed. It can be set to apply plating to copper wire.
또한, 본 발명의 양태로서 상기 세정수단과 상기 연화 소둔 수단 사이에 그 연화 소둔 수단을 통과하기 직전의 동선을 가열하는 프레 가열수단을 구비하고, 상기 도금수단에서의 설정이 상기 후도금 설정에 있어서, 상기 도금수단은 상기 프레 가열수단과 상기 연화 소둔 수단을 통과 후의 동선에 대해서 도금을 시행할 수 있다.In addition, as an aspect of the present invention, a pre-heating means is provided between the cleaning means and the softening annealing means to heat the copper wire immediately before passing through the softening annealing means, and the setting in the plating means is performed in the post-plating setting. The plating means may perform plating on the copper wire after passing through the pre-heating means and the softening annealing means.
또한, 본 발명은 동선에 대해서 도금 전처리를 행하는 도금 전처리 공정과, 동선의 표면에 땜납 도금을 시행하는 도금공정과, 표면에 도금을 시행한 동선을 감는 권취 공정을 거쳐 제조되는 땜납 도금선의 제조방법으로서, 상기 도금 전처리 공정에서는 동선을 연화 소둔하여 저 내력화되는 연화 소둔 공정을 행하고, 상기 권취 공정을 저 내력화된 상기 동선의 내력보다 더 낮은 권취력으로 권취하는 공정으로 구성하고, 상기 권취 공정 동안 상기 연화 소둔 공정과 상기 도금 공정을 연속해서 행하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention provides a method for producing a solder plated wire produced through a plating pretreatment step of pre-plating a copper wire, a plating step of applying solder plating to the surface of the copper wire, and a winding process of winding the copper wire plated on the surface of the copper wire. In the plating pretreatment step, the softening annealing of the copper wire is carried out to perform a softening annealing step of lowering the strength, and the winding step comprises a step of winding the coiling force at a lower winding force than the strength of the copper wire having a low bearing capacity. The softening annealing process and the plating process are performed continuously during the process.
또한, 본 발명의 양태로서 상기 동선에는 순동계 재료로 형성한 것을 이용하고, 상기 연화 소둔 공정에서는 주행방향의 상류측보다도 하류측이 낮은 위치가 되도록 경사 배치한 연화 소둔로에 주행방향의 하류측에 마련한 환원 가스 공급부로부터 상기 동선의 표면의 산화층을 환원하는 환원성 가스를 공급하고, 상기 연화 소둔로의 내부를 환원성 가스 분위기로 하고, 그 연화 소둔로에 상기 동선을 주행시킬 수 있다.Moreover, as an aspect of this invention, the copper wire formed with the pure copper system material is used, and in the said softening annealing process, the downstream side of a traveling direction to the softening annealing furnace which was inclined arrange | positioned so that it might become a position lower downstream than the upstream side of a traveling direction. A reducing gas for reducing the oxide layer on the surface of the copper wire can be supplied from the reducing gas supply unit provided in the above, and the inside of the softening annealing furnace can be made into a reducing gas atmosphere, and the softening annealing furnace can run the copper wire.
또한, 본 발명의 양태로서 상기 환원성 가스는 질소가스와 수소가스의 혼합 가스로 구성할 수 있다.Moreover, as an aspect of this invention, the said reducing gas can be comprised with the mixed gas of nitrogen gas and hydrogen gas.
또한, 본 발명의 양태로서 상기 질소가스와 상기 수소가스의 체적 비율을 4:1로 설정할 수 있다.Moreover, as an aspect of this invention, the volume ratio of the said nitrogen gas and the said hydrogen gas can be set to 4: 1.
또한, 본 발명의 양태로서 상기 도금 전처리 공정에 있어서, 상기 연화 소둔 공정 전에 동선에 대해서 가열 처리 공정을 행할 수 있다.Moreover, as an aspect of this invention, in the said plating pretreatment process, a heat processing process can be performed with respect to copper wire before the said softening annealing process.
또한, 본 발명의 양태로서 상기 동선으로는 순동계 재료로 형성한 것을 이용하고, 상기 도금 전처리 공정에 있어서 상기 연화 소둔 공정 전에 동선을 세정하는 세정 공정을 행할 수 있다.Moreover, as an aspect of this invention, the copper wire formed with the pure copper type material can be used as the said copper wire, and the washing | cleaning process which wash | cleans copper wire before the said softening annealing process in the said plating pretreatment process can be performed.
또한, 본 발명의 양태로서 상기 도금 전처리 공정에는 상기 연화 소둔 공정 전에 동선에 대해서 가열처리를 행하는 가열 처리공정을 포함하고, 상기 가열 처리 공정을 상기 세정 공정 전에 행할 수 있다.Moreover, as an aspect of this invention, the said plating pretreatment process includes the heat processing process of heat-processing about copper wire before the said softening annealing process, and the said heat processing process can be performed before the said washing process.
또한, 본 발명의 양태로서 상기 세정공정에는 산(酸) 세정공정과 물 세정공정을 구비하고, 상기 도금 전처리 공정에 있어서 상기 가열 처리 공정, 상기 산 세정공정, 상기 물 세정공정 및 상기 연화 소둔 공정을 이 순서로 행할 수 있다.Moreover, as an aspect of this invention, the said washing process is equipped with the acid washing process and the water washing process, The said heat processing process, the said acid washing process, the said water washing process, and the said softening annealing process in the said plating pretreatment process Can be performed in this order.
또한, 본 발명의 양태로서 동선에는 길이 방향에 대해서 직교하는 직교 단면에서의 폭이 0.8~10mm의 범위 내이며, 두께가 0.05~0.5mm의 범위 내의 사이즈인 평각 동선을 이용하고, 동선의 주행속도를 약 4.0m/min로 설정하여 상기 산 세정공정에서의 산 세정시간을 약 12.8초로 설정하는 동시에 물 세정공정에서의 물 세정시간을 약 13.5초로 설정할 수 있다.Moreover, as an aspect of this invention, the traveling speed of a copper wire is used for copper wire using the flat copper wire of the width in the orthogonal cross section orthogonal to a longitudinal direction in the range of 0.8-10 mm, and the thickness in the range of 0.05-0.5 mm. Can be set to about 4.0 m / min to set the acid washing time in the acid washing step to about 12.8 seconds and the water washing time in the water washing step to about 13.5 seconds.
또한, 본 발명의 양태로서 상기 동선에는 순동계 재료로 형성한 것을 이용하고, 상기 권취 공정을 행하는 동안 그 권취 공정에서 행하는 동선의 권취를 보조하는 동선 이송 보조 공정을 행할 수 있다.Moreover, as an aspect of this invention, the copper wire formed with the pure copper system material can be used, and the copper wire conveyance assistance process which assists the winding of the copper wire performed by the winding process can be performed during the said winding process.
또한, 본 발명의 양태로서 상기 동선으로는 순동계 재료로 형성한 것을 이용하고, 상기 도금공정 후에 상기 용융 땜납 도금조의 위쪽(上方)으로서 상기 권취수단의 상류측에 배치되어 그 조(槽) 상측 방향전환 롤러를 통과 후의 동선을 상기 권취수단에 있어서의 하류측으로 안내하는 권취수단 상류측 배치 롤러의 배치 높이보다도 높은 위치에 배치한 조 상측 방향전환 롤러에 의해서 상기 용융 땜납 도금조를 통과 후의 동선의 주행방향을 상기 권취수단 상류측 배치 롤러 측으로 방향 전환할 수 있다.Moreover, as an aspect of this invention, the copper wire formed from the pure copper system material is used, and after the said plating process, it is arrange | positioned upstream of the said winding means as the upper side of the said molten solder plating bath, and the upper side of the tank. The copper wire after passing through the said molten solder plating bath by the tank upper side turning roller arrange | positioned at the position higher than the arrangement height of the winding means upstream arrangement roller which guides the copper wire after passing through the redirection roller to the downstream side in the said winding means. The traveling direction can be diverted to the winding-up-upstream arrangement roller side.
또한, 본 발명의 양태로서 상기 동선으로는 순동계 재료로 형성한 것을 이용하고, 상기 도금공정에서는 동선을 박도금으로 도금하는 박도금 설정과, 박도금 설정의 경우의 도금두께보다 두꺼워지는 후도금 설정 중 어느 한쪽의 설정으로 행하며, 상기 박도금 설정을, 동선을 주행시키는 속도를 저속 주행 속도하에서 동선에 도금을 시행하는 설정으로 하고, 상기 후도금 설정을, 동선을 주행시키는 속도를 상기 저속 주행 속도보다 고속인 고속 주행 속도하에서 도금을 시행하는 설정으로 하고, 상기 고속 주행 속도에 있어서 땜납 온도와 도금 두께와의 소정의 관계를 근거로 상기 땜납 온도에 따른 도금 두께로 동선에 대해서 도금을 시행하는 설정으로 할 수 있다.In addition, as the aspect of the present invention, the copper wire is formed of a pure copper-based material, and in the plating step, a thin plating setting for plating copper wire with thin plating, and a post plating that becomes thicker than the plating thickness in the case of thin plating setting. The thin-plating setting is a setting for plating copper wire at a low speed traveling speed, and the post-plating setting is a speed for driving copper wire. The plating is performed at a high traveling speed which is higher than the speed, and the plating is performed on copper wire at the plating thickness according to the solder temperature based on a predetermined relationship between the solder temperature and the plating thickness at the high traveling speed. It can be set.
또한, 본 발명의 양태로서 상기 저속 주행속도를 약 4m/min 정도로 설정하고, 고속 주행속도를 약 13m/min 정도로 설정할 수 있다.Moreover, as an aspect of this invention, the said low speed traveling speed can be set to about 4 m / min, and the high speed traveling speed can be set to about 13 m / min.
또한, 본 발명의 양태로서 상기 고속 주행 속도에 있어서 상기 땜납 온도를 약 240℃정도로 설정할 수 있다.Moreover, as an aspect of this invention, the said solder temperature can be set to about 240 degreeC at the said high speed traveling speed.
또한, 본 발명의 양태로서 상기 도금 공정을 상기 후도금 설정으로 행할 때, 상기 세정공정과 상기 연화 소둔 공정 사이에 그 연화 소둔 공정을 행하기 직전의 동선을 가열하는 프레 가열 공정을 행하고, 상기 프레 가열 공정 후에 상기 연화 소둔 공정을 행한 동선에 대해서 상기 도금 공정을 행할 수 있다.Moreover, as an aspect of this invention, when performing the said plating process by the said post-plating setting, the pre heating process which heats the copper wire immediately before performing the soft annealing process between the said washing process and the said soft annealing process is performed, The said plating process can be performed about the copper wire which performed the said softening annealing process after a heating process.
본 발명에 따르면, 0.2% 내력값을 충분히 저하시킨 원하는 품질의 도금선을 얻을 수 있고, 이러한 도금선을 안정적으로 얻을 수 있어 제품 수율을 향상시킬 수 있으며, 또한 제조 효율을 향상시킬 수 있는 땜납 도금선의 제조방법 및 제조장치를 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to obtain a plated wire of a desired quality with a sufficiently low 0.2% yield value, and to obtain a stable plated wire such that the product yield can be improved and the production efficiency can be improved. It is possible to provide a manufacturing method and an apparatus for producing a line.
도 1은 땜납 도금선의 제조장치의 개략도이고,
도 2는 연화 소둔로의 설명도이고,
도 3은 보빈 트래버스 방식 권취기의 설명도이고,
도 4는 가열 처리 온도를 100℃로 한 경우의 연화 소둔로에서의 연화 소둔 온도와 0.2% 내력값의 관계를 나타내는 그래프이고,
도 5는 가열 처리 온도와 0.2% 내력값의 관계를 나타내는 그래프이고,
도 6은 연화 소둔 공정에서 수소함유 유무에 따른 환원 가스를 각각 이용한 경우에서의 피도금선의 0.2% 내력값을 나타내는 그래프이고,
도 7은 환원가스의 수소 혼합비와 0.2% 내력값의 관계를 나타내는 그래프이고,
도 8은 다른 실시형태의 땜납 도금선의 제조장치의 일부를 나타내는 개략도이고,
도 9는 다른 실시형태의 땜납 도금선의 제조장치의 일부를 나타내는 개략도이고,
도 10은 세정장치의 개략도이고,
도 11은 이송 캡스턴 및 조 내 방향전환 롤러의 설치 상태에 따른 도금선의 0.2% 내력값과의 관계를 나타내는 그래프이고,
도 12는 다른 실시형태의 땜납 도금선의 제조장치의 일부를 나타내는 개략도이고,
도 13은 땜납 도금선의 제조장치의 작용 설명도이고,
도 14는 도금조 위 롤러 배치 높이 검증 실험에서 이용된 제조장치의 개략도이고,
도 15는 땜납 도금선의 제조장치의 실험결과를 나타내는 그래프이고,
도 16은 종래의 땜납 도금선의 제조장치의 일부를 나타내는 개략도이고,
도 17은 다른 실시형태의 땜납 도금선의 제조장치의 일부를 나타내는 개략도이다.1 is a schematic diagram of an apparatus for manufacturing a solder plating wire,
2 is an explanatory diagram of a softening annealing furnace,
3 is an explanatory diagram of a bobbin traverse winding machine,
4 is a graph showing a relationship between a softening annealing temperature and a 0.2% yield value in a softening annealing furnace when the heat treatment temperature is 100 ° C.
5 is a graph showing the relationship between the heat treatment temperature and the 0.2% yield value;
6 is a graph showing a 0.2% yield strength value of the plated wire in the case of using reducing gas according to the presence or absence of hydrogen in the softening annealing process,
7 is a graph showing the relationship between the hydrogen mixing ratio of the reducing gas and the 0.2% yield value;
8 is a schematic view showing a part of an apparatus for manufacturing a solder plating wire of another embodiment,
9 is a schematic view showing a part of an apparatus for manufacturing a solder plating wire of another embodiment,
10 is a schematic view of a cleaning apparatus;
11 is a graph showing the relationship between the 0.2% yield value of the plating wire according to the installation state of the transfer capstan and the direction turning roller in the tank,
12 is a schematic view showing a part of an apparatus for manufacturing a solder plated wire of another embodiment,
13 is an explanatory view of the operation of the apparatus for manufacturing a solder plating wire,
14 is a schematic view of the manufacturing apparatus used in the roller batch height verification experiment on the plating bath,
15 is a graph showing an experimental result of an apparatus for manufacturing a solder plating wire,
16 is a schematic view showing a part of a conventional apparatus for manufacturing a solder plating wire.
It is a schematic diagram which shows a part of manufacturing apparatus of the solder plating line of other embodiment.
본 발명의 일 실시형태를 이하의 도면을 이용하여 설명한다.One embodiment of this invention is described using the following drawings.
본 실시형태의 땜납 도금선의 제조장치(10)는 도 1에서 나타내는 바와 같이 피도금선(1a)에 대해서 도금 전처리를 행하는 도금 전처리수단(2)과, 피도금선(1a)의 표면에 땜납 도금을 시행하는 도금수단(61)과, 표면에 도금을 시행한 도금선(1b)을 감는 권취수단(71)으로 구성되어 있다.As shown in FIG. 1, the
피도금선(1a)으로는 별도로 구비한 평각선 제조기(미도시)에 의해 무산소동(OFC)을 두께가 0.05~0.5mm, 폭이 0.8~10mm로, 더 바람직하게는 두께가 0.08~0.24mm, 폭이 1~2mm로 압연한 평각 동선을 이용하고 있다.Oxygen-free copper (OFC) was 0.05 to 0.5 mm thick and 0.8 to 10 mm wide, more preferably 0.08 to 0.24 mm thick, using a flat wire maker (not shown) provided separately. The flat copper wire rolled in the width of 1-2 mm is used.
상기 도금 전처리수단(2)은, 주로 서플라이어(12), 가열 처리로(22), 산 세정조(31), 초음파 물 세정조(41) 및 연화 소둔로(51)로 구성되어 있다.The plating pretreatment means 2 is mainly composed of a
서플라이어(12)는 드럼에 감아 붙여진 상태의 피도금선(1a)을 드럼이 회전함으로써 차례로 풀리면서 제조라인으로 공급한다. 서플라이어(12)는 필요에 따라서 댄서 기능이 있는 구성이어도 좋고, 또한 통상적인 가로 조출(繰出)로 조출되는 구성이어도 좋다.The
가열처리로(22)는 후술하는 연화 소둔로(51)와 대략 같은 구성이며, 두께방향에 대해서 주행방향으로 긴 직방체 형상을 한 외관형상으로 구성되어 있다. 가열처리로(22)는 주행방향을 따라서 주행방향의 하류측 단부가 상류측 단부보다도 낮은 위치가 되도록 경사 배치되어 있다. 가열 처리로(22)의 내부는 200℃의 설정 온도의 증기 분위기로 되어 있다.The
또한, 가열 처리로(22)에 대해서 주행방향의 하류측에는 가열 처리로(22) 내부를 통과한 피도금선(1a)을 냉각하는 냉각수조(23)를 설치한다. 가열 처리로(22)의 하류측 단부와 냉각수조(23)는 가열 처리로(22)에서 도출된 피도금선(1a)이 공기에 접촉되지 않도록 냉각수조(23)까지 안내하는 연결관(24)으로 서로 연결되어 있다.Moreover, the cooling
세정수단(30)으로서의 산(酸)세정조(31)는 피도금선(1a)의 표면을 산 세정하는 인산계 세정액(32)을 저장하고 있다.The
세정수단(30)으로서의 초음파 물 세정조(41)에서는 피도금선(1a)의 표면에 부착된 수용성 윤활제나 그 밖의 불순물을 별도로 갖춘 초음파 물 세정기를 이용하여 세정하기 위한 물(43)을 저장하고 있다. 초음파 물 세정조(41)의 저면에는 피도금선(1a)의 주행방향을 따라서 초음파 물 세정기(42)의 일부를 구성하는 초음파 진동판(42a)을 배치하고 있다. 그리고 또한, 초음파 물 세정조(41)의 상방에는 피도금선(1a)이 주행하는 궤도상의 측방에서부터 피도금선(1a)을 향해 에어를 내뿜는 에어와이퍼(45)를 설치한다.The ultrasonic
상기 연화 소둔로(51)는 도 2에서와 같이 주행방향의 상류측 단부보다도 하류측 단부가 서서히 낮은 위치가 되도록 경사 배치되어 있다. 상기 연화 소둔로(51)는 가열 처리로(22)와 같이 직방체 형상으로 구성된 연화 소둔로 본체(52)와, 그 연화 소둔로 본체(52)를 관통하도록 배치하여 피도금선(1a)의 삽입을 허용하는 내경을 가지는 파이프 형태의 시스관(sheath pipe)(53)과 연화 소둔로 본체(52)의 내부를 가열하는 히터(54)로 구성된다.The softening
시스관(53)은 연화 소둔로 본체(52)의 내부 공간을 주행방향을 따라서 배치되고, 연화 소둔로 본체(52)의 길이방향(주행 방향)의 양단부, 즉 길이방향의 상단부 및 하단부에서 돌출되어 있다. 시스관(53)에서의 연화 소둔로 본체(52)의 상단부로부터 돌출된 시스관 상측 돌출부분(55)의 상단에는 상단 개구부(55u)를 형성한다. The
상단 개구부(55u)는 시스관(53)의 내부에 피도금선(1a)의 도입을 허용하면서 동시에 후술하지만 시스관(53)의 내부에 충전된 환원가스(G)를 배출한다. 시스관(53)에 있어서의 연화 소둔로 본체(52)의 하단부로부터 돌출된 시스관 하측 돌출부분(56)의 하단에는 하단 개구부(55d)를 형성한다.The
하단 개구부(55d)는 피도금선(1a)이 시스관(53)에서 도출되는 것을 허용한다. 시스관 하측 돌출부분(56)은 연결관(55)에 직렬로 연결되어 있다. 그리고 또한 시스관 하측 돌출부분(56)의 도중 부분에는 분기부분을 구성하고, 그 분기부분을 시스관(53) 내부로 환원가스(G)를 공급하는 환원 가스 공급부(57)로서 구성한다. The
또한, 환원 가스 공급부(57)에는, 도시되지 않지만, 압력 조절 밸브, 압력계 등을 구비하고, 환원 가스 공급부(57)에서는 상기 연화 소둔로(51)의 내부의 환원 가스(G)의 농도에 따라서 환원가스(G)의 유입량을 조절 가능하게 한다.In addition, although not shown, the reducing
시스관(53) 내부는 환원 가스 공급부(57)로부터 환원가스(G)를 유입함으로써 내부를 환원가스 분위기로 만든다.The inside of the
히터(54)는 직선의 막대모양으로 구성한 것을 여러 개 구비하고, 연화 소둔로 본체(52) 내부 공간에 있어서 시스관(53)을 사이에 두고 서로 마주하도록 시스관(53)에 대해서 상방측 공간과 하방측 공간에 배치한다. 히터(54)는 피도금선(1a)의 주행방향에 대해서 직교방향, 상세하게는 도 2의 지면을 정면으로 봤을 때, 도 2의 지면에 대해서 수직인 방향에 상당하는 방향으로 설치하고, 여러 개의 히터(54)는 상방측 공간과 하방측 공간 각각에 있어서 주행방향을 따라서 소정 간격마다 병렬 배치한다.The
연화 소둔로(51)의 내부는 히터(54)에 의해 800℃ 또는 그 이상의 온도 설정으로 설정된다. The interior of the softening
시스관 하측 돌출부분(56)을 연결관(55)에 직렬로 연결함으로써 연화 소둔로(51)를 통과한 피도금선(1a)이 용융 땜납 도금액(63) 중으로 침입될 때까지 공기에 접촉되지 않도록 주행시킬 수 있다.By connecting the
도금수단(61)은 용융 땜납 도금액(63)이 저장된 용융 땜납 도금조(62)로 구성되고, 용융 땜납 도금액(63)은 260℃의 설정온도로 하고, 용융주석(Sn-3.0Ag-0.5Cu)을 이용한다.The plating means 61 is composed of a molten
용융 땜납 도금조(62) 내부에는 표면에 용융 땜납 도금액(63)이 부착된 도금선(1b)의 주행방향을 연직 상방으로 방향 전환하는 조(槽) 내 방향전환 롤러(64)를 배치한다.Inside the molten
그리고 조 내 방향전환 롤러(64)의 연직 상방에는 도금선(1b)을 연직 상방으로의 주행방향에서 권취수단(71)을 향하는 방향으로 전환하는 조 상측 방향전환 롤러(65)를 구비한다. And vertically above the in-row
조 내 방향전환 롤러(64) 및 조 상측 방향전환 롤러(65)는 통상의 φ20mm정도의 롤러보다도 직경이 큰 예를 들면 φ100mm정도의 롤러로 구성되어 있다. 게다가 조 내 방향전환 롤러(64) 및 조 상측 방향전환 롤러(65)는 각각에 구비된 미도시의 구동모터에 의해서 권취수단(71)에 구비된 후술하는 댄서롤러(74)나 보빈(76)의 회전속도와 대략 같은 회전속도로 스스로 적극적으로 능동회전하고, 권취수단(71)에 의한 권취속도와 동조하도록 도금선(1b)의 방향전환을 수행한다.The tank inner
이어서 권취수단(71)에 관해서 설명한다.Next, the winding
권취수단(71)은 권취 장력(張力) 조절기(72) 및 보빈 트래버스 방식 권취기(75)로 구성되어 있다.The winding means 71 is composed of a winding
권취 장력 조절기(72)는 고정 롤러(73)에 걸쳐진 도금선(1b)에 가해지는 장력에 따라 상하방향으로 가동시켜서 장력의 상태를 조절하는 댄서 롤러(74)를 구비한다. 그리고 도시되지 않지만, 걸쳐진 도금선(1b)의 장력을 검출하는 장력 검출 센서와, 그 장력 검출 센서가 검출한 장력에 따라서 장력이 안정되도록 제어하는 제어부와, 제어부의 지령을 근거로 댄서 롤러(74)를 가동시키는 롤러 가동기로 구성된다. The winding
보빈 트래버스 방식 권취기(75)는 도3(a)에서와 같이 도금선(1b)의 폭에 대해서 폭넓게 구성된 보빈(76)과, 그 보빈(76)의 축방향에 따라서 그 보빈(76)을 요동시키는 모터(77), 및 모터(77)의 구동을 전달하는 볼 나사 등의 전달수단(78)으로 구성된다. 게다가 보빈 트래버스 방식 권취기(75)는 보빈(76)에 의한 권취력을 검출하는 권취력 검출 센서(79)와, 그 권취 장력 검출 센서(79)로 검출한 권취력에 따라 그 장력이 안정되도록 제어하는 제어부(81)와, 제어부(81)의 지령을 근거로 보빈(76)을 회전시키는 모터(82)로 구성된다.The bobbin
이와 같이 구성한 땜납 도금선의 제조장치(10)는 도금 전처리 수단(2)으로서의 서플라이어(12), 가열 처리로(22), 산 세정조(31), 초음파 물 세정조(41), 및 연화 소둔로(51)와, 도금수단(61)으로서의 용융 땜납 도금조(62)와 권취수단(71) 각각을 피도금선(1a) 및 도금선(1b)의 주행방향의 상류측에서부터 이 순서로 탠덤으로 일련 배치한다.The
그리고 또한, 땜납 도금선의 제조장치(10)는 도금을 시행하기 전에 피도금선(1a)의 0.2% 내력값을 저하시키고, 그 후에 이 저내력화(低耐力化)한 피도금선(1a)에 도금을 시행하고, 이들 공정들을 행하는 동안 그 도금선(1b)의 내력보다도 낮은 권취력으로 상기 권취수단(71)에 의해 권취되는 구성으로 되어 있다.Further, the
구체적으로는 권취수단(71)으로서 상술한 권취 장력 조절기(72) 및 보빈 트래버스 방식 권취기(75)를 채용하는 것과 동시에 권취수단(71)의 권취를 보조하는 제 1 이송 캡스턴(91)과 제 2 이송 캡스턴(92)을 설치한다. 제 1 이송 캡스턴(91)과 제 2 이송 캡스턴(92)은 모두 저내력화되기 전의 피도금선(1a)의 주행의 이송 보조하도록 연화 소둔로(51)의 상류측에 설치된다.Specifically, as the winding
상세하게는 제 1 이송 캡스턴(91)은 가열 처리로(22)와 산 세정조(31) 사이에 구비하면서 동시에 제 2 이송 캡스턴(92)은 초음파 물 세정조(41)와 연화 소둔로(51) 사이에 구비한다. Specifically, the
그리고 또한, 도금선(1b)의 권취 속도가 너무 늦거나 너무 빠르거나 하면, 도금선(1b)에 걸리는 부하가 커진다. 특히, 권취 속도가 너무 빠르면, 선이 흔들리는 문제도 생기게 되기 때문에, 제 1 이송 캡스턴(91) 및 제 2 이송 캡스턴(92)에서는 권취수단(71)에서의 권취 속도보다도 약간 빠른 속도, 예를 들면 권취 속도에 대해서 +1m/min정도 빠른 이송 속도로 피도금선(1a) 및 도금선(1b)을 하류 측으로 내보낸다.And if the winding speed of the
또한, 권취수단(71)에는 상술한 귄취 장력 조절기(72) 및 보빈 트래버스 방식 권취기(75)의 근방에 있어서 도금선(1b)을 걸친 복수의 고정 롤러(73)를 적당하게 구비하고 있다.Further, the winding
권취수단(71)에 배치한 복수의 고정 롤러(73) 가운데, 가장 주행방향 상류 측에 설치한 고정 롤러(73)를 권취수단 상류측 배치 롤러(73A)로 설정한다. 권취 수단 상류측 배치 롤러(73A)는 조(槽) 상측 방향전환 롤러(65)에 의해 방향 전환 후에 권취수단(71) 쪽으로 주행해 온 도금선(1b)을 권취수단(71) 측에서 최초로 걸치는 롤러이다.Of the plurality of fixing
조 상측 방향전환 롤러(65)는 권취수단 상류측 배치 롤러(73A)보다도 높은 위치에 배치된다.The tank upper
이어서 땜납 도금선의 제조방법에 관해서 설명한다. Next, the manufacturing method of a solder plating wire is demonstrated.
땜납 도금선의 제조방법은 피도금선(1a)에 대해서 도금 전처리를 행하는 도금 전처리 공정과, 피도금선(1a)의 표면에 땜납 도금을 시행하는 도금공정과, 표면에 도금을 시행한 도금선(1b)을 권취하는 권취 공정을 거쳐 제조된다.The manufacturing method of the solder plating wire includes the plating pretreatment step of performing plating pretreatment on the plated
도금 전처리 공정은 가열 처리 공정, 산 세정공정, 물 세정 공정 및 연화 소둔 공정을 이 순서로 행하는 공정이다.The plating pretreatment step is a step of performing a heat treatment step, an acid washing step, a water washing step and a softening annealing step in this order.
가열 처리 공정에서는 증기 분위기로 된 가열 처리로(22)의 내부에 있어서 피도금선(1a)을 주행시킴으로써 피도금선(1a)의 표면을 증기 세정하는 공정이다. 이 증기 세정에 의해 피도금선(1a)의 표면에 부착한 수용성 윤활제나 그 밖의 불순물을 제거하기 쉽도록 표면으로부터 분리시킬 수 있다.In a heat processing process, it is a process of steam-cleaning the surface of the to-
가열 처리 공정에서는 가열 처리로(22) 내에서의 소둔 온도를 일반의 650℃정도의 소둔 온도보다도 낮은 200℃으로 설정하고, 이 낮은 온도로 설정된 가열 처리로(22) 내를 증기 분위기로 만들고, 피도금선(1a)을 주행시켜서 피도금선(1a)에 대해 수증기 세정을 행한다.In the heat treatment step, the annealing temperature in the
가열 처리 공정에서는 상술한 것처럼 피도금선(1a)에 대해서 수증기 세정을 행하는 것에 더하여 피도금선(1a)을 소둔함으로써 저내력화시키는 것도 행한다. 단, 가열 처리 공정에서는 소둔 온도를 예를 들면, 200℃ 등의 저온으로 설정함으로써 피도금선(1a)이 저내력화되는 정도를 억제한다.In the heat treatment step, as described above, in addition to performing steam cleaning on the plated
또한, 가열 처리로(22)를 통과 후의 피도금선(1a)을 연결관(24)을 통과 후에 냉각수조(23)의 내부에 저장한 냉각수를 주행함으로써 소정의 온도까지 냉각된다.The plated
산 세정 공정에서는 산 세정조(31)에 저장한 인산계 세정액(32) 내를 주행시킴으로써 이 안을 주행한 피도금선(1a)의 표면의 산 세정을 행한다.In the acid washing step, the surface of the to-
물 세정 공정에서는 초음파 물 세정조(41)에 있어서 피도금선(1a)의 표면을 초음파 물 세정하고, 그 피도금선(1a)의 표면에 부착된 수용성 윤활제나 그 밖의 불순물을 제거한다.In the water washing step, ultrasonic water washing is performed on the surface of the plated
연화 소둔 공정에서는 내부를 환원 가스 분위기로 한 연화 소둔로(51) 내부에 피도금선(1a)을 주행시킴으로써 그 피도금선(1a)을 연화 소둔해서 저내력화 하면서 동시에 피도금선(1a)의 표면의 산화 층을 환원하는 공정이다.In the softening annealing process, the to-
자세하게는 도 2에서와 같이 연화 소둔 공정에서는 주행방향의 상류측보다도 하류측이 낮은 위치가 되도록 경사 배치한 연화 소둔로(51)의 시스관(53)의 내부에, 시스관 하측 돌출부분(56)에 마련한 환원 가스 공급부(57)에서 환원가스(G)로서 예를 들면, 질소가스에 수소가스를 혼합한 혼합가스를 공급하고 시스관(53)의 내부를 환원성 가스분위기로 만들어 둔다. 그리고 히터(54)에 의해서 연화 소둔로 본체(52)의 내부공간을 약 800℃까지 가열한다.In detail, in the soft annealing process as shown in FIG. 2, the sheath tube
이와 같은 환원가스 분위기로 된 시스관(53)의 내부에 있어서 상단 개구부(55u)에서 도입한 피도금선(1a)을 환원가스(G)가 상승해 올 방향(d1)과 반대방향인 아래방향(D)을 향해 주행시킨다(도 2 중의 일부확대도에 나타낸 화살표(d1), 화살표 D참조).The downward direction which is opposite to the direction d1 in which reducing gas G rises in the to-
이어지는 도금공정에서는 피도금선(1a)이 용융 땜납 도금조(62)에 저장된 용융 땜납 도금액(63) 속을 주행함으로써 피도금선(1a)의 표면에 용융 주석을 부착시킨다.In the subsequent plating process, the molten tin is adhered to the surface of the to-
연화 소둔로(51)의 하단 개구부(55d)에서 도출된 피도금선(1a)은 연결관(55)의 내부를 주행함으로써 공기에 접촉되는 일이 없이 용융 땜납 도금액(63) 내로 침수될 때까지 안내된다.The plated
용융 땜납 도금액(63)에 침수된 피도금선(1a)은 표면에 용융 땜납 도금액(63)이 부착되어 표면 전체가 용융 땜납 도금액(63)으로 피복된 도금선(1b)이 된다. 도금선(1b)은 용융 땜납 도금조(62) 내부를 주행하는 과정에서 용융 땜납 도금조(62) 내에 구비된 조 내 방향전환 롤러(64)에 의해 용융 땜납 도금조(62)를 주행하는 과정에서 연직 상방으로 방향 전환되고, 용융 땜납 도금조(62)에서 연직 상방을 향해 도출된다.The to-
도금선(1b)은 용융 땜납 도금조(62)에서 도출된 후, 조 상측 방향전환 롤러(65)에 의해 방향 전환되어 권취수단(71) 쪽으로 주행된다.After the
권취 공정에서는 피도금선(1a)에 대해서 상술한 도금 전 공정 및 도금 공정을 행하고 있는 동안, 이들 공정들을 거친 도금선(1b)을 권취 장력 조절기(72)의 댄서 롤러(74)의 제어에 의해 도금선(1b)의 장력의 조절을 행하면서 보빈 트래버스 방식 권취기(75)에 구비한 보빈(76)에 정렬해서 감아 나간다.In the winding-up process, while performing the above-mentioned pre-plating process and plating process for the to-
자세하게는 도 3 (a), (b)에 나타내는 바와 같이, 보빈 트래버스 방식 권취기(75)의 보빈(76)을 축 둘레로 회전시키면서 그 보빈(76)의 축방향으로 요동시킴으로써 도금선(1b)을 보빈(76)의 축방향을 따라서 병렬해서 감을 수 있으며 여러 층으로 겹쳐지도록 해서 권취할 수 있다. Specifically, as shown in FIGS. 3A and 3B, the
상술한 땜납 도금선의 제조장치(10) 및 제조방법은 아래와 같이 여러 가지 작용, 효과를 얻을 수 있다. The
땜납 도금선의 제조장치(10)는 도금 전처리수단(2)으로서의 서플러이어(12), 가열 처리로(22), 산 세정조(31), 초음파 물 세정조(41) 및 연화 소둔로(51)와, 도금수단(61)으로서의 용융 땜납 도금조(62)와, 권취수단(71)을 각각 도금선(1b)의 주행방향의 상류측에서 하류측으로 이 순서로 일련 배치한다. The
이와 같이 각 수단을 일련 배치함으로써 제조중에 저 내력화된 도금선(1b)이 불필요한 거리를 주행시키는 것을 막을 수 있어 주행중에 도금선(1b)에 걸리는 부하를 저감시킬 수 있다.Thus, by arranging each means in series, it is possible to prevent the plated
따라서, 0.2% 내력값을 충분히 저하시킨 원하는 품질의 도금선(1b)을 얻을 수 있으며, 이러한 도금선(1b)을 안정적으로 얻어서 제품 수율을 향상시킬 수 있고 또한 제조 효율을 향상시킬 수 있다.Therefore, the
또한, 땜납 도금선의 제조방법에서는 도금 전처리 공정으로서의 가열처리 공정, 산 세정 공정, 물 세정 공정 및 연화 소둔 공정과 도금 처리 공정과 권취 공정의 각 공정을 연속하여 행한다.Moreover, in the manufacturing method of a solder plating wire, each process of a heat processing process, an acid washing process, a water washing process, a softening annealing process, a plating process, and a winding process as a plating pretreatment process is performed continuously.
이와 같이 각 공정을 연속해서 행함으로써 예를 들면, 소정의 공정을 거칠 때마다 도금선(1b)(피도금선(1a))의 주행을 중단하고, 다음 공정을 행하기 위해 다른 주행 라인에 도금선(1b)(피도금선(1a))을 이행하는 등의 수고가 요구되지 않기 때문에 도금선(1b)에 걸리는 부하를 상당히 완화할 수 있어 원하는 품질의 도금선(1b)을 안정적으로 얻을 수 있다.Thus, by performing each process continuously, for example, whenever running through a predetermined process, the running of the
따라서, 0.2% 내력값을 충분히 저하시킨 원하는 품질의 도금선(1b)을 얻을 수 있고 이러한 도금선(1b)을 안정적으로 얻어 제품 수율을 향상시킬 수 있으며, 또한 제조 효율을 향상시킬 수 있다.Therefore, the
그리고 또한, 0.2% 내력값을 충분히 저하시킨 원하는 품질의 도금선(1b)을 효율적으로 제조할 수 있기 때문에 태양 전지용의 리드 선으로서 매우 적합한 저 내력화된 도금선(1b)의 대량 생산을 도모할 수 있다.Further, since the plated
또한, 땜납 도금선의 제조장치(10)는 상기 연화 소둔로(51)를 주행방향의 상류측보다 하류측이 낮은 위치가 되도록 경사 배치하고, 상기 연화 소둔로(51)에 있어서의 주행방향의 하류측에 피도금선(1a)이 내부에 삽입된 상태로 주행을 허용하는 시스관(53)에 대해서 환원가스(G)의 공급을 허용하는 환원가스 공급부(57)를 마련한 구성이다.Further, the
땜납 도금선의 제조방법은 연화 소둔 공정에 있어서, 연화 소둔로(51) 내부에 시스관(53)의 하단측 부분(하류 측 부분)에 설치된 한 다음에 환원가스 공급부(57)를 통해서 환원가스(G)를 시스관(53) 내부에 공급하여 환원가스 분위기로 만든 시스관(53) 내부에 피도금선(1a)을 주행방향의 상류측에서 하류측을 향해 주행시키는 제조방법이다.In the method of manufacturing the solder plating wire, in the softening annealing step, after the lowering portion (downstream portion) of the
상술한 땜납 도금선의 제조장치(10) 및 제조방법에 의해 도 2에 나타내는 바와 같이 환원가스 분위기로 한 시스관(53) 내부에 있어서 환원가스(G)가 상승해 오는 방향(d1)과 반대방향인 아래방향(D)을 향해 피도금선(1a)을 주행시킬 수 있다.As shown in FIG. 2 by the above-mentioned solder plating
이에 의해, 시스관(53) 내부를 주행하는 피도금선(1a)을 상승하려고 하는 환원가스(G)의 분위기에 적극적으로 노출시킬 수 있기 때문에, 피도금선(1a)의 표면의 산화층의 환원 및 피도금선(1a)의 저(低)내력을 효율적으로 촉진할 수 있다.Thereby, since the to-
게다가, 시스관(53) 내부에서 주행하는 피도금선(1a)의 길이방향에서의 보다 더 하단측 부분(하류측 부분)을 환원가스 공급부(57)를 통해서 시스관(53) 내부에 새롭게 공급된 직후의 환원가스(G)의 분위기에 노출시킬 수 있다(도2 참조).In addition, a lower end portion (downstream portion) in the longitudinal direction of the plated
즉, 시스관(53) 내부에서는 주행중인 피도금선(1a)이 환원가스 공급부(57)에 가까워질수록, 피도금선(1a)의 저내력화와 표면의 산화층의 환원을 적극적으로 촉진할 수 있으며 피도금선(1a)이 환원가스 공급부(57)를 통해서 연화 소둔로(51)에서 도출되는 동안에 히터(54)에 의한 가열하에서 확실하게 피도금선(1a)의 저내력화와 표면의 산화층의 환원을 행할 수 있다.That is, in the
또한, 이와 같이 피도금선(1a)의 저내력화와 표면의 산화층의 환원을 확실하면서 효율적으로 수행할 수 있기 때문에, 연화 소둔로(51) 내부를 주행하는 피도금선(1a)의 주행거리의 단축화를 도모할 수 있으면서 동시에 피도금선(1a)의 주행속도의 향상을 도모할 수도 있다.In addition, since it is possible to reliably and efficiently carry out the reduction in the resistance of the plated
그리고 또한, 도금 전처리 공정에 있어서 이와 같이 피도금선(1a)의 저내력화와 표면의 산화층의 제거를, 연화 소둔로(51)를 이용해서 연화 소둔 공정에서 동시에 행함으로써 피도금선(1a)의 표면에서 가지는 산화 막을 환원하는 환원공정과, 피도금선(1a)의 연화 소둔을 행하는 연화 소둔 공정을 다른 공정에서 직렬로 행하는 경우와 비교해서 피도금선(1a)의 주행거리의 단축화를 도모할 수 있다.In addition, in the plating pretreatment step, the low-bearing strength of the plated
따라서, 저내력화한 피도금선(1a)에 걸리는 부하를 저감할 수 있으며 고품질의 땜납 도금선(1b)을 제조할 수 있다.Therefore, the load applied to the low-bearing to-
또한, 연화 소둔 공정 전에 행하는 가열 처리 공정에 있어서, 가열 처리로(22)에서는 피도금선(1a)의 표면에 부착된 부착물을 가열에 의해 제거할 수 있다. 예를 들면, 부착물이 기름 등의 액상 부착물인 경우에는 기화할 수 있다. 이와 같이 고체형상, 액상 등과 같은 부착물의 성상에 상관이 없이 피도금선(1a)의 표면으로부터 부착물을 제거할 수 있다.Moreover, in the heat processing process performed before a softening annealing process, in the
특히, 가열 처리 공정을 산 세정 공정 직전에 행함으로써 가열 처리 공정에 서 피도금선(1a)을 가열해 두고, 산 세정 공정에서 가열된 상태의 피도금선(1a)에 대해 산 세정을 할 수 있기 때문에 산 세정 효과를 보다 높일 수 있다.In particular, by performing the heat treatment step immediately before the acid washing step, the to-
그리고 또한, 가열 처리로(22)에서는 가열 온도에 따라서 피도금선(1a)에 대한 소둔 효과도 얻을 수 있다. In addition, in the
단, 상술한 땜납 도금선의 제조장치(10) 및 제조방법에 따르면, 가열처리 공정에 있어서 연화 소둔로(51)의 상류측에 배치한 가열 처리로(22)에서 0.2% 내력값이 소정의 값으로 완전히 저하될 때까지 피도금선(1a)에 대해서 연화 소둔하지 않고, 경도(輕度)의 연화 소둔으로 놔둔다. 그리고, 가열 처리 공정 후의 세정 공정에 있어서, 피도금선(1a)에 대해서 필요한 세정을 완료해 두고, 그 후에 도금 공정 직전에 행하는 연화 소둔 공정에서 0.2% 내력값이 소정 값으로 저하될 때까지 피도금선(1a)에 대해 연화 소둔을 행한다.However, according to the
이에 의해 저내력화된 피도금선(1a)에 대해서 세정공정을 수행할 필요가 없기 때문에 피도금선(1a)에 걸리는 부하를 경감할 수 있다.Thereby, since it is not necessary to perform a washing | cleaning process with respect to the low-bearing to-
상세하게는 가열 처리로(22)는 통상의 가열 처리로에서의 소둔을 할 때의 설정온도가 약 650℃임에 대해서, 예를 들면 상술한 바와 같이 약 200℃라는 저온으로 설정한 증기 분위기로 한다.Specifically, the
게다가 연화 소둔로(51)는 통상의 연화 소둔로에서의 온도 설정이 약 530℃임에 대해서, 예를 들면 상술한 바와 같이 약 800℃라는 고온으로 설정한다.In addition, the
이에 의해, 가열 처리 공정에 있어서는 피도금선(1a)의 저내력화를 억제하고, 그 후의 산 세정, 초음파 물 세정 등의 세정공정 후에 행하는 연화 소둔 공정에 있어서 연화 소둔로(51)를 이용하여 피도금선(1a)을 0.2%내력값이 소정 값으로 저하될 때까지 저(低)내력화한다.As a result, in the heat treatment step, the lowering resistance of the plated
따라서, 저내력화하기 전의 피도금선(1a)에 대해서 산 세정, 초음파 물 세정을 행함으로써, 예를 들면 종래와 같이 저내력화된 후의 피도금선(1a)에 대해서 이러한 공정들을 행하는 경우와 비교하여 피도금선(1a)에 미치는 부하의 영향을 경감할 수 있으며, 그만큼 도금선(1b)의 품질 향상을 도모할 수 있다.Therefore, by performing acid washing and ultrasonic water washing on the to-
또한, 가열 처리로(22)에서는 내부를 증기분위기로 하고 있기 때문에 가열 온도에 따라서는 피도금선(1a)의 연화 소둔도 가능하지만, 증기 세정 효과도 기대할 수 있다. 따라서, 가열 처리로(22)에 있어서 피도금선(1a)에 대해서 증기 세정하면서 동시에 증기에 의해 피도금선(1a)의 표면에 부착된 부착물이 제거되기 쉽도록 표층화(表層化)할 수 있기 때문에, 그 후에 행하는 산 세정 공정 및 물 세정 공정에 있어서 피도금선(1a)의 표면에 부착된 수용성 윤활제나 그 밖의 불순물을 확실하게 제거할 수 있다.In addition, since the inside of the
따라서, 균일한 도금 두께로 피복된 고품질의 도금선(1b)을 제조할 수 있다.Therefore, the high
이하, 효과 확인 실험에 관해서 설명한다.Hereinafter, an effect confirmation experiment is demonstrated.
(효과 확인 실험)(Effect check experiment)
우선, 가열 처리 공정 및 연화 소둔 공정에 관한 효과 확인 실험으로서 행한 소둔 효과 확인실험 A, B의 2개의 실험에 관해서 설명한다. First, two experiments of the annealing effect confirmation experiments A and B which were performed as an effect confirmation experiment regarding a heat treatment process and a softening annealing process are demonstrated.
(소둔 효과 확인 실험 A) (Annealing Effect Confirmation Experiment A)
소둔 효과 확인 실험 A에서는 가열 처리 온도가 100도라는 낮은 온도 설정하에서 가열 처리 공정을 행하고, 그 후에 연화 소둔 공정에 있어서 여러 가지 소둔 온도하에서 연화 소둔을 행하였다. 이 경우에 있어서 소둔온도의 설정과 권취 공정 후의 동선(銅線)의 저내력값과의 관계를 분명히 하고, 이 관계를 기초로 원하는 저 내력값을 얻기 위해서 연화 소둔 공정에서 설정해야 할 소둔 온도에 대해 확인하였다.Annealing Effect Confirmation In Experiment A, the heat treatment step was performed under a low temperature setting of 100 ° C., and then softening annealing was performed under various annealing temperatures in the soft annealing step. In this case, the relationship between the setting of the annealing temperature and the low load resistance value of the copper wire after the winding step is made clear, and on the basis of this relationship, the annealing temperature to be set in the softening annealing step to obtain the desired low strength value is obtained. It was confirmed about.
또한, 소둔 효과 확인 실험 A는, 상술한 제조장치(10)를 이용하여 표1에 나타내는 실험 조건으로 행하였다.In addition, the annealing effect confirmation experiment A was performed on the experiment conditions shown in Table 1 using the
피도금선(사용 동선)…OFC, 평각선(0.2×0.1㎜)
가열 처리 온도…100℃
땜납 온도…260℃
선속(線速)…16m/min
권취 텐션…2.8NExperimental condition
Plated wire (used copper wire) OFC, flat line (0.2 x 0.1 mm)
Heat treatment temperature… 100 ℃
Solder temperature ... 260 ℃
Ship speed… 16m / min
Winding tension… 2.8N
또한, 소둔 효과 확인 실험 A의 결과를 표 2 및 도 4에 나타낸다.In addition, the result of the annealing effect confirmation experiment A is shown in Table 2 and FIG.
여기서, 표 2는 연화 소둔로(51)에 있어서 소정의 소둔 온도별 설정하에서 피도금선에 대해서 소둔을 행하고, 권취 공정에서 권취 후의 도금선(1b)의 인장 특성 중 하나인 0.2% 내력값을 측정한 결과를 나타내고 있다. 도 4는 권취후의 도금선(1b)의 0.2% 내력값과 연화 소둔 온도와의 관계를 표 2를 토대로 그래프화한 것이다.Here, in Table 2, the softened
표 2 및 도 4에서 나타내는 결과대로, 가열 처리 공정에서의 가열 처리 온도가 100도 라는 낮은 온도하에서 가열 처리 공정을 행한 경우로서, 연화 소둔 공정에서의 소둔 온도가 예를 들면, 550℃정도의 낮은 온도인 경우, 피도금선(1a)에 대한 소둔이 불충분해져 0.2% 내력값이 높은 값이 될 경향을 나타내는 결과가 되었다.As the result shown in Table 2 and FIG. 4, when the heat processing process is performed under the low temperature of 100 degree | times in the heat processing process, the annealing temperature in a softening annealing process is low as for example about 550 degreeC. In the case of temperature, the annealing with respect to the to-
그러나, 가열 처리 공정에서의 가열 처리 온도가 100도라는 낮은 온도라 해도 연화 소둔 공정에 있어서 소둔 온도가 800℃에서 900℃이면, 귄취 후의 도금선(1b)의 0.2% 내력값을 55MPa이하라는 원하는 저내력값으로 확실하게 수렴할 수 있음을 확인할 수 있었다.However, even if the heat treatment temperature in the heat treatment step is as low as 100 degrees, if the annealing temperature in the softening annealing step is from 800 ° C. to 900 ° C., the 0.2% yield value of the
(소둔 효과 확인 실험 B) (Annealing Effect Confirmation Experiment B)
소둔 효과 확인 실험 B에서는 여러 가지 가열 처리 온도하에서 가열 처리 공정을 행하고, 가열 처리 공정 후의 피도금선(1a)의 0.2% 내력값과 가열 처리 온도와의 관계를 분명하게 하면서 동시에 이들 피도금선(1a)에 대해서 850℃라는 일정한 소둔 온도의 설정하에서 연화 소둔 공정을 행하고, 연화 소둔 공정 후의 0.2% 내력값과 가열 처리 온도와의 관계를 분명하게 하였다.In the annealing effect confirming experiment B, the heat treatment step is performed under various heat treatment temperatures, and the relationship between the 0.2% proof strength value of the plated
또한, 본 효과 확인 실험 B는 상술한 제조장치(10)를 이용하여 표 3에 나타내는 실험 조건으로 하였다.In addition, this effect confirmation experiment B was made into the experiment conditions shown in Table 3 using the
피도금선(사용 동선)…OFC, 평각선(0.2×0.1㎜)
연화 소둔 온도…850℃
땜납 온도…260℃
선속(線速)…16m/min
권취 텐션…2.8NExperimental condition
Plated wire (used copper wire) OFC, flat line (0.2 x 0.1 mm)
Softening annealing temperature ... 850 ℃
Solder temperature ... 260 ℃
Ship speed… 16m / min
Winding tension… 2.8N
소둔 효과 확인 실험 B의 결과를 표 4 및 도 5에 나타낸다. Results of Annealing Effect Confirmation Experiment B are shown in Table 4 and FIG. 5.
여기서, 표 4 (a)는 가열 처리 공정에 있어서 피도금선(1a)에 대해서 가열 처리를 행하고, 연화 소둔 공정을 행하기 전의 피도금선(1a)의 0.2%내력값을 소정의 가열 처리 온도의 설정별로 측정한 결과를 나타내고 있다. Here, Table 4 (a) shows the 0.2% proof strength value of the to-
표 4 (b)는 상술한 소정의 가열 처리 온도의 설정별로 가열 처리 공정을 행한 각 피도금선(1a)에 대해서, 연화 소둔 공정에 있어서 소둔 온도를 850도라는 공통의 설정하에서 소둔을 행하고, 권취 후의 땜납 도금선(1b)의 0.2% 내력값을 측정한 결과를 나타내고 있다.Table 4 (b) performs annealing on each of the to-
도 5는 가열 처리로(22)를 통과 후의 피도금선(1a)의 0.2% 내력값과 가열 처리로 온도와의 관계를 표 4 (a)에 나타내는 결과를 토대로 도시하면서 동시에, 연화 소둔로를 통과 후의 피도금선(1a)의 0.2% 내력값과 소둔 온도와의 관계를 4 (b)에 나타내는 결과를 토대로 도시한 그래프이다.FIG. 5 shows the relationship between the 0.2% yield value of the plated
표 4 (a), (b) 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 가열 처리 공정에 있어서 가열 처리 온도가 낮으면 소둔 효과가 적어, 0.2% 내력값이 저하되지 않았다. 그러나 그만큼 연화 소둔 공정에 있어서 소둔 효과가 커져, 0.2% 내력값을 저하시킬 수 있었다.As shown to Table 4 (a), (b) and FIG. 5, when heat processing temperature is low in a heat processing process, the annealing effect is small and 0.2% yield value did not fall. However, the annealing effect in the softening annealing process was increased by that amount, and the 0.2% yield value could be lowered.
한편, 가열 처리 공정에 있어서 가열 처리 온도가 높으면 그 가열 처리 공정에 있어서도 충분히 소둔 효과를 얻을 수 있어, 그만큼 연화 소둔 공정에서의 소둔 효과가 작아졌다.On the other hand, when heat processing temperature is high in a heat processing process, the annealing effect can fully be obtained also in the heat processing process, and the annealing effect in a softening annealing process has become small by that much.
즉, 가열 처리 공정에 있어서의 가열 처리 온도와 상관이 없이 연화 소둔 공정에서의 소둔 온도를 850℃라는 고온으로 설정함으로써, 대략 55Mpa이하라는 낮은 값까지 0.2% 내력값을 확실하게 저하할 수 있음을 확인할 수 있었다.That is, by setting the annealing temperature in the softening annealing process to a high temperature of 850 ° C. irrespective of the heat treatment temperature in the heat treatment step, the 0.2% yield value can be reliably lowered to a low value of approximately 55 Mpa or less. I could confirm it.
이와 같이, 가열 처리 공정에서의 가열 처리 온도와 상관이 없이, 가열 처리 공정 후에 수행하는 연화 소둔 공정에 있어서 소둔 온도를 850℃로 함으로써 연화 소둔 공정을 행하는 피도금선(1a)을 충분히 저내력화할 수 있는 결과가 되었다. 이 결과로부터, 반대로 가열 처리 공정 측에서 보면 가열 처리 온도를 반드시 높게 설정할 필요는 없으며 목적에 따라서 임의로 설정할 수 있다고도 할 수 있다.In this way, regardless of the heat treatment temperature in the heat treatment step, in the softening annealing step performed after the heat treatment step, the annealing temperature is set to 850 ° C. to sufficiently lower the plated
자세하게는 가열 처리 공정에 있어서 가열 처리 온도를 예를 들면, 100~300도 정도의 저온으로 설정함으로써 가열 처리로(22)에서의 피도금선(1a)의 저내력화를 억제할 수 있다. 이에 의해, 가열 처리 공정 후이며, 연화 소둔 공정 전에 행하는 세정공정에 있어서 피도금선(1a)에 부하가 가해져도 피도금선(1a)이 예기치 못하게 늘어나거나 파단되지 않을 정도로 저내력화되는 것이 가열 처리 공정에서 가능함을 확인할 수 있었다.Specifically, in the heat treatment step, by setting the heat treatment temperature at a low temperature of, for example, about 100 to 300 degrees, the reduction in the yield strength of the plated
가열 처리 공정에 있어서 가열 처리 온도를 예를 들면 100도~300도 정도로 설정한 경우에도 가열 처리 공정에서 피도금선(1a)의 저내력화의 촉진을 어느 정도는 도모할 수 있다.Even when the heat treatment temperature is set at, for example, about 100 ° C to 300 ° C in the heat treatment step, it is possible to promote to a certain extent the reduction in resistance of the plated
즉, 가열 처리 공정에 있어서, 가열 처리 온도를 예를 들면 100~300도로 설정함으로써 가열 처리 공정을 피도금선(1a)을 저내력화 하는데 있어서의 예비 소둔으로서의 기능을 할 수 있고, 연화 소둔 공정에 있어서 피도금선(1a)을 약 55MPa 이하라는 레벨까지 충분히 저내력화하기 위해서 행하는 본격적인 소둔에 요구되는 소둔 시간의 단축화를 도모할 수 있다.That is, in the heat treatment step, by setting the heat treatment temperature, for example, 100 to 300 degrees, the heat treatment process can function as preliminary annealing in lowering the load-
이 때문에, 태양전지용 땜납 도금선의 생산성 향상을 위해서 피도금선(1a)의 선속을 높였을 경우에도 연화 소둔로(51)의 길이를 길게 구성하는 등 불필요하며, 선속의 향상 요구에도 원활하게 대응할 수 있다.For this reason, even when the wire speed of the plated
이어서, 연화 소둔 공정에 있어서 연화 소둔로(51) 내부로 공급되는 환원가스(G)에 함유된 수소가스의 농도의 차이에 따른 0.2% 내력값의 영향을 검증하는 실험으로서 소둔로 수소 농도 검증실험 A와 소둔로 수소 농도 검증실험 B의 두 개의 실험을 하였다.Subsequently, in the softening annealing process, annealing furnace hydrogen concentration verification experiment as an experiment for verifying the influence of the 0.2% proof strength value according to the difference in the concentration of hydrogen gas contained in the reducing gas G supplied into the softening
(소둔로 수소 농도 검증 실험 A) (Annealing furnace hydrogen concentration verification experiment A)
소둔로 수소 농도 검증 실험 A에서는 본 발명 예의 도금선(1b)과 비교예의 도금선을 공시체(供試體)로서 상술한 제조공정을 거쳐 작성하였다.In the annealing furnace hydrogen concentration verification experiment A, the
본 발명예의 도금선(1b)과 비교예의 도금선이란, 연화 소둔 공정만 다르고 그 밖의 공정은 모두 같은 공정을 거쳐 각각 작성하였다.The
본 발명예의 도금선(1b) 및 비교예의 도금선을 작성하기 위해서 수행하는 연화 소둔 공정에서는 모두 연화 소둔로(51)의 내부를 환원성 가스분위기로 하고 있지만, 환원가스(G)의 성분이 다르다.In the softening annealing step performed to prepare the
즉, 비교예의 도금선을 작성하는 경우에서의 환원가스(G)는 질소가스만으로 이루어진 것에 대해 본 발명예의 도금선(1b)을 작성하는 경우에서의 환원가스(G)는 질소가스와 수소가스의 혼합가스로 이루어져 있다.That is, the reducing gas G in the case of preparing the plating line of the comparative example is made of only nitrogen gas, whereas the reducing gas G in the case of preparing the
또한, 본 실험에서는 본 발명예의 도금선(1b)과 비교예의 도금선 제조시에 피도금선(1a)으로서 무산소동(OFC)을 이용하여 피도금선(1a)의 사이즈를 0.16×2mm로 하고, 가열 처리로(22)의 온도 설정을 200℃로 하고 제 1 이송 캡스턴(91) 및 제 2 이송 캡스턴(92)에서의 각 권취 선속을 +1m/min로 하였다.In this experiment, the size of the plated
또한, 이들 도금선(1b)의 제조시에, 연화 소둔 공정 전에 피도금선(1a)에 대해서 산 세정 공정 및 초음파 물 세정 공정을 행하였다. 덧붙여 산 세정 공정에서는 인산계 세정액의 설정 온도를 50℃로 하였다. 도금공정에서는 용융 땜납 도금액(63)의 설정 온도를 260℃로 하고, 용융 땜납 도금액(63)으로서 용융주석(Sn-3. 0Ag-0.5Cu)을 이용한다. 또한, 권취수단(71)은 권취 장력 조절기(72)를 갖추지 않고, 보빈 트래버스 방식 권취기(75)에 의해 직접 권취되는 구성으로 이루어져 있다. In addition, at the time of manufacture of these
본 발명예의 도금선(1b)과 비교예의 도금선이란, 각각 상술된 설정하에서 도금두께가 20㎛, 30㎛, 40㎛인 세 종류씩 작성하고, 각각 0.2% 내력값에 관해 비교한 바 도 6에 나타내는 그래프와 같은 결과가 되었다.The
도 6에 나타내는 그래프와 같이 도금 두께가 20㎛, 30㎛, 40㎛ 중 어느 경우에도 본 발명예의 도금선(1b)은 비교예의 도금선과 비교해서 0.2% 내력값이 낮았다. 그 중에서도 도금 두께가 40㎛일 때, 본 발명예의 도금선(1b)은 비교예의 도금선과 비교해서 0.2% 내력값의 저하율이 가장 높은 것을 확인할 수 있었다.As shown in the graph shown in FIG. 6, the
따라서, 소둔 공정에 있어서 수소가스를 포함한 환원성 가스분위기로 한 연화 소둔로(51)의 내부에 피도금선(1a)을 주행시킴으로써 보다 효율적으로 피도금선(1a)의 저내력화를 촉진하는 것을 확인할 수 있었다.Therefore, in the annealing step, it is possible to more efficiently promote the low resistance of the plated
(소둔로 수소 농도 검증 실험 B) (Annealing furnace hydrogen concentration verification experiment B)
소둔로 수소 농도 검증 실험 B에서는 연화 소둔로(51)의 내부에 대해서 환원 가스 공급부(57)에서 공급하는 환원가스(G)를 적어도 질소를 함유한 수소와의 혼합 가스로 하고, 혼합가스에 대해서 수소가스가 차지하는 체적 비율로 나타내어지는 혼합율의 차이에 따른 도금선(1b)(피도금선(1a))의 0.2% 내력값의 영향에 관해서 검증하는 실험을 상술된 제조장치(10)를 이용해 표 5에 나타내는 실험 조건하에서 실시하였다.In the annealing furnace hydrogen concentration verification experiment B, the reducing gas G supplied from the reducing
피도금선(사용동선)…OFC, 평각선(0.16×2.0mm)
가열 처리 온도…250℃
연화 소둔 온도…850℃
환원 분위기 가스의 혼합비율 H2/(H2+N2)[%]
땜납 온도…260℃
선속…14m/min
권취 텐션…2.8NExperimental conditions
Plated wire (used copper wire) OFC, flat (0.16 × 2.0mm)
Heat treatment temperature… 250 ℃
Softening annealing temperature ... 850 ℃
Mixing ratio of reducing atmosphere gas H 2 / (H 2 + N 2 ) [%]
Solder temperature ... 260 ℃
Ship speed… 14m / min
Winding tension… 2.8N
소둔로 수소 농도 검증실험 B의 결과를 표 6 및 도 7에 나타낸다.The results of the annealing furnace hydrogen concentration verification test B are shown in Table 6 and FIG. 7.
여기서, 표 6은 적어도 질소가스로 이루어지는 환원가스에 대한 수소가스가 차지하는 혼합 비율이 0, 10, 20, 30, 40, 50%인 각각 설정의 경우에 있어서, 환원 가스를 4.0l/min의 유량으로 연화 소둔로(51) 내부로 공급하면서 소둔 공정을 행한경우의 권취 공정 후의 도금선(1b)의 0.2% 내력값을 측정한 결과를 나타내고 있다.Here, Table 6 shows the flow rate of the reducing gas at 4.0 l / min in the case where the mixing ratio of the hydrogen gas to the reducing gas consisting of at least nitrogen gas is 0, 10, 20, 30, 40, 50%, respectively. The result of having measured the 0.2% yield strength value of the
도 7은 환원가스로서의 혼합가스에 차지하는 수소가스의 혼합율과 권취 공정 후의 땜납 도금선(1b)의 0.2% 내력값과의 관계를 표 6을 토대로 도시한 그래프이다.FIG. 7 is a graph showing the relationship between the mixing ratio of hydrogen gas in the mixed gas as the reducing gas and the 0.2% yield value of the
도 7 및 표 6에 나타내는 결과대로 수소가스 혼합 비율을 높임에 따라 0.2% 내력값은 동등 혹은 낮아지는 것을 확인할 수 있었다. 이로부터 수소가스 혼합 비율이 높은 쪽이 0.2% 내력값은 적어도 낮아지는 경향을 나타내는 것을 확인할 수 있었다.As shown in FIG. 7 and Table 6, as the hydrogen gas mixing ratio was increased, the 0.2% yield value was found to be equal or lower. From this, it was confirmed that the higher the hydrogen gas mixing ratio tends to at least lower the 0.2% yield value.
따라서, 수소가스는 피도금선(1a)의 표면의 산화 막을 환원하는 효과에 머물지 않고, 환원가스 중의 수소가스의 농도에 따라서 0.2% 내력값을 저하시키는 효과의 정도를 높일 수 있다는 것을 확인할 수 있었다.Therefore, it was confirmed that the hydrogen gas does not remain in the effect of reducing the oxide film on the surface of the plated
그리고, 환원가스 중의 수소가스의 농도와 땜납 도금선(1b)의 0.2% 내력값과의 도 7에 나타내는 관계를 토대로 환원가스에 대한 수소가스의 농도를 제어함으로써 피도금선(1a)이 저내력화되는 정도를 제어할 수 있다는 가능성을 찾아낼 수 있었다.Then, based on the relationship shown in FIG. 7 between the concentration of hydrogen gas in the reducing gas and the 0.2% yield value of the
또한, 본 발명의 땜납 도금선의 제조장치 및 땜납 도금선의 제조방법은 상술된 땜납 도금선의 제조장치(10) 및 땜납 도금선의 제조방법의 구성에 한정되지 않고 여러 구성으로 구성할 수 있다. In addition, the manufacturing apparatus of the solder plating line of this invention, and the manufacturing method of a solder plating line are not limited to the structure of the
예를 들면, 다른 실시형태에서의 제조장치(10A)에는 도 8(a), (b)에 나타내는 바와 같이, 초음파 물 세정조(41)와 연화 소둔로(51) 사이에 프레 가열로(51P)를 마련할 수 있다.For example, in the
프레 가열로(51P)는 도8 (b)에 나타내는 바와 같이 피도금선(1a)의 주행시간 및 주행거리가 짧은 경우에도 피도금선(1a)의 온도를 급격히 높이는 것에 특화되어 구성되어 있다.As shown in Fig. 8B, the preheating
구체적으로는 프레 가열로(51P)는 프레 가열로 본체(52P)에 시스관(53L)을 구비한다. 그 시스관(53L)은 피도금선(1a)의 주행방향을 따라서 직선형태로 구성된 중천관이며, 피도금선(1a)이 프레 가열로(51P)와 연화 소둔로(51)를 통과할 때에 그 피도금선(1a)이 공기에 접촉해서 산화되지 않도록 프레 가열로 본체(52P)와 연화 소둔로 본체(52)와의 각각 내부에 연통한 배치형태로 되어 있다.Specifically, the
프레 가열로(51P)의 내부에는 연화 소둔로(51)와 같이 프레 가열로 본체(52P) 내부에 시스관(53L)의 길이방향에 따라서 복수 라인의 히터(54P)를 구비하고 있지만, 연화 소둔로(51)에 있어서 배치된 히터(54)의 배치 간격보다 좁은 피치로 배치되어 있다. 덧붙여 히터(54P)는 그 배치 수를 연화 소둔로(51)의 히터(54P)의 개수보다 늘리는 것에 한정되지 않고, 전력량(와트 수)을 높이는 등 하여도 좋다.Although the
이에 의해, 선속을 빠르게 해서 피도금선(1a)을 주행시켜도 연화 소둔 공정 직전에 프레 가열 공정으로서 프레 가열로(51P)에서 피도금선(1a)을 가열할 수 있어 가열된 상태의 피도금선(1a)을 연화 소둔로(51)에 공급할 수 있다.Thereby, even if the wire speed is accelerated and the plated
따라서, 피도금선(1a)의 선속의 고속화에 대응해서 연화 소둔 공정에 있어서 피도금선(1a)을 확실하면서 충분하게 저내력화한 상태로 할 수 있다.Therefore, in the softening annealing step, the plated
또한, 시스관(53L)에서의 연화 소둔로(51)와 프레 가열로(51P) 사이 부분에는 시스관(53L)이 길이방향에 있어서의 프레 가열로(51P)에 상당하는 부분에 환원 가스를 공급하는 프레 환원가스 공급부(57P)를 구성하고 있다.Further, in the portion between the softening
상술된 환원가스 공급부(57)에서는 환원가스(G)로서 수소와 질소의 혼합가스를 시스관(53L)에 공급하여 시스관(53L)의 연화 소둔로(51)에 상당하는 내부공간을 혼합가스 분위기로 하였지만, 프레 환원가스 공급부(57P)에서는 환원가스(G)로서 질소가스 혹은 수증기가스(스팀가스)를 시스관(53L)의 프레 가열로(51P)에 상당하는 내부공간에 공급하여 그 내부공간을 질소가스 분위기 혹은 수증기가스 분위기로 한다.In the above-described reducing
이에 의해, 프레 가열로(51P)를 통과할 때에 피도금선(1a)의 표면이 산화하는 것을 막을 수 있으면서 동시에 프레 가열로(51P)에서는 환원가스(G)로서 수소 가스를 이용하지 않고 질소가스 혹은 수증기가스를 이용함으로써 안전하고 가스의 취급이 용이하다.As a result, the surface of the plated
상세히 설명하면, 피도금선(1a)의 주행시의 선속이 통상 설정인 4m/min의 경우에는 표7 (a)에 나타내는 바와 같이, 어떤 평각 사이즈, 온도 설정에 있어도 도금공정을 통과 후에 있어서 도금선(1b)의 0.2% 내력값을 45Mpa이하까지 낮은 값으로 할 수 있음을 확인할 수 있었다.In detail, in the case where the line speed at the time of travel of the to-
기타 조건: 아닐링((annealer)온도 100℃ 환원로 850℃Other conditions:
※외관 거칠어짐(평각 평면부에 작은 볼록한 부분이 발생)※ Appearance roughness (small convex part occurs in flat plane part)
덧붙여 표 7 (a)는 사이즈가 0.2mm×1.0mm, 0.16mm×2.0mm, 0.2mm×2.0mm의 세 종류의 평각선을 피도금선(1a)으로서 이용하고, 이들 피도금선(1a) 각각에 대해서 선속이 4m/min이며, 땜납 온도가 240℃, 260℃, 280℃인 세 종류 각각으로 설정된 조건하에서 도금선(1b)을 작성하였을 때의 0.2% 내력값과 도금두께의 값을 나타내는 표이다.In addition, Table 7 (a) uses three types of flat wires having sizes of 0.2 mm x 1.0 mm, 0.16 mm x 2.0 mm, and 0.2 mm x 2.0 mm as the plated
이에 대해서, 피도금선(1a)의 주행시의 선속이 고속 설정인 13m/min의 경우에는 표 7(b)에 나타내는 바와 같이 어떤 평각 사이즈, 온도 설정에서도 도금선 (1b)의 0.2% 내력값이 대부분의 설정에 있어서 50Mpa이상의 값이 되고 선속이 4m/min인 통상 설정의 경우와 비교하여 높은 값이 되었다.On the other hand, in the case where the line speed at the time of the run of the to-
이것은 피도금선(1a)의 선속을 고속 설정으로 함으로써 연화 소둔로(51)에 있어서 피도금선(1a)을 충분히 저내력화 하기 전에 연화 소둔로(51)를 통과해버려, 충분히 저 내력화되지 않은 도금선(1b)이 작성되는 사태가 생기기 때문이다.By setting the ship speed of the to-
또한, 표 7(b)은 선속을 13m/min의 고속 설정으로 하며, 평각 사이즈, 땜납 온도를 표 7(a)와 같은 설정하에서 도금선(1b)을 작성하였을 때의 0.2%내력값과 도금 두께와의 값을 나타내는 표이다.Table 7 (b) shows a high speed setting of 13m / min, and the 0.2% yield value and plating when the plated
즉, 피도금선(1a)의 선속을 단순하게 고속으로 설정한 경우, 충분히 저 내력화를 도모하지 못하고, 선속의 고속화에 대응할 수 없는 문제가 있었다.That is, when the ship speed of the to-
이에 대해서, 상술한 제조장치(10A)는 연화 소둔로(51)와 초음파 물 세정조 (41) 사이에 프레 가열로(51P)를 설치한 구성이다.On the other hand, the
프레 가열로(51P)에 의해 피도금선(1a)이 연화 소둔로(51)에 공급되기 직전에 그 피도금선(1a)을 단시간에 가열하여 고온으로 할 수 있으며, 그 고온화된 상태의 피도금선(1a)을 연화 소둔로(51)로 공급할 수 있다.Immediately before the plated
따라서, 선속을 상기 고속 주행 속도로 하고, 연화 소둔로(51)에 대해서 피도금선(1a)을 고속으로 통과시켰을 경우에도 상기 연화 소둔 공정에 있어서 피도금선(1a)을 확실하게 저내력화할 수 있다.Therefore, even when the ship speed is made into the said high speed travel speed and the to-
구체적으로는 상술한 바와 같이 프레 가열로(51P)를 설치하여 프레 가열 공정을 행함으로써 선속을 13m/min라는 고속설정으로 해도 선속이 4m/min인 통상 설정의 경우와 같은 정도까지 피도금선(1a)의 0.2% 내력값을 저하시킬 수 있기 때문에 0.2% 내력값이 낮은 고품질의 도금선(1b)을 뛰어난 생산 효율로 얻을 수 있다.Specifically, as described above, the pre-heating process is performed by installing the
게다가 피도금선(1a)을 선속이 13m/min의 고속 설정으로 주행시켜도 연화 소둔로(51)에 있어서 피도금선(1a)의 표면의 산화 층을 확실하게 환원 처리할 수 있다.In addition, even when the wire to be plated 1a runs at a high speed of 13 m / min, the oxidation layer on the surface of the plated
연화 소둔로(51)의 상류측 근방에 설치한 프레 가열로(51P)는 상술한 바와 같이 피도금선(1a)의 가열성능에 특화된 구성으로 하고, 내부에 질소가스 혹은 수증기 가스를 공급한 안전하고 취급이 쉬운 가스 분위기로 한다. 이 때문에 연화 소둔로(51)에 있어서 연화 소둔 시간을 확보하는 수단으로서, 예를 들면 연화 소둔로(51)를 단지 길게 한 구성에 비해 설치공간이나 비용이 증대되는 일이 없이 기존 설비를 살린 설계 변경 정도의 간단한 구성의 추가에 의해 선속의 고속화에 대응할 수 있다.The preheating
또한, 다른 실시형태로서 가열 처리로(22)는 필수 구성이 아니고, 다른 실시 형태의 제조장치로서 도 9(a)에 나타내는 바와 같이 주행방향에서의 서플라이어(12)와 산 세정조(31) 사이에 가열 처리로(22)를 설치하지 않은 구성으로 해도 좋다. 또한, 가열 처리로(22)는 주행방향에서의 서플라이어(12)와 산 세정조(31) 사이에 설치하는 것에 한정되지 않고, 연화 소둔로(51)보다 상류측이면 다른 부위에 설치되어도 좋다.In addition, as another embodiment, the
예를 들면, 산 세정조(31)의 상류측에 가열 처리로(22)를 설치하지 않고, 상술된 프레 가열로(51P)만을 설치하고, 프레 가열로(51P) 내부에 공급하는 환원가스로서 수증기 가스를 이용한 구성으로 해도 좋다.For example, as the reducing gas supplied only to the
이 구성에 의해 프레 가열로(51P)에서는 상술한 바와 같이 연화 소둔로(51) 직전에 프레 가열을 행하는 기능에 더하여 상술한 가열 처리로(22)에 의해 행하는 기능의 쌍방을 겸비할 수 있다.With this configuration, in the preheating
따라서, 설비비용의 삭감을 도모할 수 있는 것은 물론, 피도금선(1a)의 주행거리의 단축화를 한층 더 도모할 수 있으며, 0.2% 내력값이 낮은 고품질의 도금선 (1b)을 생산할 수 있다.Therefore, the installation cost can be reduced, and the traveling distance of the plated
덧붙여 상술한 바와 같이, 연화 소둔로(51) 내부를 환원가스 분위기로 하지만, 이 환원가스(G)에는 상술한 바와 같이 질소가스 혹은 질소가스와 수소가스의 혼합가스에 한정되지 않고, 다른 성분을 함유해도 좋다. 또한, 질소가스나 수소가스 외의 환원가스로 구성하여도 좋다.In addition, as described above, the inside of the softening
또한, 세정수단(30)을 연화 소둔로(51)보다 주행방향의 상류측에 배치함에 따라 연화 소둔로(51)에 의해 저내력화되기 전의 피도금선(1a)에 대해서 세정수단(30)으로 세정하는 것이 가능하다. 따라서, 연화 소둔로(51)에 의해 저내력화한 피도금선(1a)에 대해서 세정수단(30)으로 세정하는 경우와 비교하여 피도금선(1a)에 가해지는 부하를 경감할 수 있다.Further, since the cleaning means 30 is disposed on the upstream side in the travel direction than the softening
따라서, 0.2% 내력값을 충분히 저하시킨 원하는 품질의 도금선(1b)을 얻을 수 있으며, 특히 태양전지용 땜납 도금선으로서 매우 적합한 도금선(1b)을 얻을 수 있다.Therefore, the
그리고 또한, 이와 같이 연화 소둔로(51)에 의해 저내력화한 피도금선(1a)에 대해서 세정수단(30)으로 세정하는 경우와 비교하여 피도금선(1a)에 가해지는 부하를 경감할 수 있기 때문에 피도금선(1a)의 주행시에 부하를 경감하기 위해서 이송 캡스턴의 설치 개수를 경감할 수 있는 것이나 선속을 필요 이상으로 저하시킬 필요가 없다.In addition, the load applied to the plated
따라서, 구성면, 제어면, 또한 조건 설정면에 있어서, 피도금선(1a)에 가해지는 부하의 경감을 도모하기 위한 대책을 간략화할 수 있기 때문에, 도금선(1b)의 제조 효율을 향상시킬 수 있다.Therefore, since the countermeasure for reducing the load applied to the to-
그리고 또한, 상술한 바와 같은 배치에서 세정수단(30)을 구비함으로써 피도금선(1a)의 표면에 부착된 불순물을 세정 수단에 의해서 제거하고, 그 하류측에 배치한 도금수단(61)에 의해서 피도금선(1a)의 표면에 대해서 도금 두께가 균일한 뛰어난 품질의 땜납 도금선(1b)을 형성할 수 있다.Further, by providing the cleaning means 30 in the above-described arrangement, the impurities attached to the surface of the plated
또한, 도금 전처리 수단(2)에는 연화 소둔로(51)보다도 주행방향의 상류측에 피도금선(1a)에 대해서 가열처리를 행하는 가열 처리로(22)를 구비하고, 가열 처리로(22)를 세정수단(30)보다 주행방향의 상류측에 배치함으로써 가열 처리로(22)에서 피도금선(1a)에 대해 가열 처리 공정을 행한 후에 세정수단(30)에 있어서 세정할 수 있다.In addition, the plating pretreatment means 2 is provided with the
이에 의해 가열 처리로(22)에 의해서 피도금선(1a)의 표면에 부착한 부착물을 가열하였을 때에, 부착물이 탄 그을음 등의 잔류물이 피도금선(1a)의 표면에 잔류했을 경우에도 그 후에 통과하는 세정수단(30)에서 잔류물을 세정에 의해 확실하게 제거할 수 있다.As a result, when the deposit adhered to the surface of the plated
그리고 또한 세정수단(30)을 산 세정조(31)와 초음파 물 세정조(41)로 구성하고, 도금 전처리 수단(2)으로서 가열 처리로(22), 산 세정조(31), 초음파 물 세정조(41) 및 연화 소둔로(51)를 주행방향을 따라서 이 순서로 배치함에 따라 연화 소둔로(51)에 의해 저내력화 하기 전의 피도금선(1a)에 대해서 가열 처리로(22), 산 세정조(31) 및 초음파 물 세정조(41)로 행하는 일련의 공정을 완료시킬 수 있다.Further, the cleaning means 30 is composed of an
즉, 이와 같이 가열 처리로(22)나 세정수단(30)을 연화 소둔로(51)의 상류 측인 도금 전처리 수단(2)으로서 배치함으로써 연화 소둔로(51)에 있어서 피도금선(1a)을 저내력화하고, 피도금선(1a)을 저내력화한 직후에 도금수단(61)에 있어서 도금 처리 공정을 시행할 수 있다.That is, by arranging the
이 때문에 저 내력화한 도금선(1b)에 대해서 극력 부하가 가해지는 것을 회피할 수 있고 품질이 뛰어난 도금선(1b)을 얻을 수 있다.For this reason, it is possible to avoid the application of the maximum load to the low yield strength plated
특히, 가열 처리로(22)의 하류측에 산 세정조(31)를 배치함으로써 가열 처리로(22)에 있어서 피도금선(1a)을 가열하고, 피도금선(1a)에 대해서 따뜻해진 상태인 채 산 세정조(31)에서 산 세정을 행할 수 있으며, 상온의 피도금선(1a)에 대해서 행하는 경우에 비해 산 세정 효과를 현격히 향상시킬 수 있어 뛰어난 산 세정 효과를 얻을 수 있다.In particular, by arranging the
또한, 가열 처리로(22)와 산 세정조(31) 사이에는 상술한 바와 같이 냉각수조(23)를 설치한다. 가열 처리로(22)를 통과한 피도금선(1a)은 냉각수조(23)에 의해 냉각된 다음에 산 세정조(31)까지 주행하게 된다.In addition, the cooling
이와 같이 가열 처리로(22)를 통과 직후의 피도금선(1a)을 냉각수조(23)에 의해 냉각함으로써 가열 처리로(22)에 의해서 가열된 상태의 피도금선(1a)이 표면 온도가 높은 상태인 채 가열 처리로(22)와 산 세정조(31) 사이를 주행하는 경우와 같이 다시 피도금선(1a)의 표면에 산화 막이 형성되는 것을 막을 수 있다.Thus, the to-
다만, 냉각 수조(23)에 의해 가열 처리로(22)에 의해서 가열된 피도금선(1a)의 표면이 상온이 될 때까지 냉각하는 것이 아니라, 냉각 수조(23)에서의 피도금선(1a)의 냉각은 피도금선(1a)의 표면 온도가 적어도 50도 정도까지 잡아두는 것이 바람직하다.However, the plated
이에 의해, 산 세정조(31)에 있어서 적어도 50도의 표면 온도를 가지는 피도금선(1a)에 대해서 산 세정을 행할 수 있기 때문에 인산계 세정액(32)에 의한 산 세정 효과를 더 발휘할 수 있다. 그리고, 이와 같이 효율적으로 산 세정을 행할 수 있기 때문에 피도금선(1a)의 주행을 고속화했을 경우에도 확실하게 산 세정 효과를 얻을 수 있다.Thereby, since acid pickling can be performed with respect to the to-
또한, 상술한 땜납 도금선의 제조장치(10) 및 땜납 도금선의 제조방법에 의하면, 피도금선(1a)으로는 길이방향에 대해서 직교하는 직교 단면에서의 폭이 0.8~10.0mm의 범위 내이고, 두께가 0.05~0.5mm의 범위 내의 사이즈인 평각 동선을 이용하여 피도금선(1a)의 주행속도를 약 4.0m/min로 설정하고, 산 세정조(31)에서의 산 세정시간을 약 12.8초로 설정하면서 동시에 초음파 물 세정조(41)에서의 초음파 물 세정 시간을 약 13.5초로 설정함에 따라 뛰어난 세정 효과를 얻을 수 있다.In addition, according to the
특히, 상술한 땜납 도금선의 제조장치(10) 및 땜납 도금선의 제조방법에 의하면, 피도금선(1a)의 상기 폭이 1.0~2.0mm의 범위 내이며, 두께가 0.16~0.2mm의 범위 내의 사이즈인 평각 동선을 이용했을 경우에 있어서, 상술한 피도금선(1a)의 주행속도, 산 세정조(31)에서의 산 세정시간 및 초음파 물 세정조(41)에서의 초음파 물 세정시간의 설정과 같은 설정하에서 세정을 행함에 따라 후술하는 세정효과 확인실험 1의 결과에서도 분명한 바와 같이 보다 뛰어난 세정 효과를 얻을 수 있었다.In particular, according to the above-described
다음은 세정 효과 확인 실험에 대하여 설명한다.Next, the cleaning effect confirmation experiment is demonstrated.
(세정 효과 확인 실험 1) (Cleaning effect confirmation experiment 1)
세정 효과 확인 실험 1에서는 상술한 제조장치 및 제조방법에 의해 도금선 (1b)을 제조시에 표 8에 나타내는 바와 같이 본 발명예와 비교예의 두 개의 설정 예 아래에서 피도금선(1a)에 대해서 가열 처리 공정, 산 세정 공정, 물 세정 공정을 이 순서로 행하였을 경우의 세정 효과의 차이에 대해서 검증하는 실험을 실시하였다.In the cleaning
(세로×가로)㎜size
(Vertical X side) mm
(φD)Conversion
(φD)
길이
Length
선속
Ship speed
통과시간
Transit time
길이
Length
실효길이
Effective length
선속
Ship speed
통과시간
Transit time
길이
Length
실효길이
Effective length
선속
Ship speed
통과시간
Transit time
본
발명예
example
Honor
1
One
평
각
선
Evaluation
bracket
line
0.72
0.72
230
230
4
4
34.5
34.5
150
150
85
85
4
4
12.8
12.8
115
115
90
90
4
4
13.5
13.5
비교예
Comparative Example
5
5
환선(丸線)
Round-trip
본 발명예에서는 비교예에 대해 선속을 5분의 1로 설정한다. 즉, 표 8에 나타내는 바와 같이 본 발명예에서는 종래예에 대해 선속을 5분의 1로 설정함으로써 가열 처리로(22), 산 세정조(31), 초음파 물 세정조(41)의 각 부분의 통과시간이 5배가 되도록 설정한다.In the example of the present invention, the ship speed is set to one fifth of the comparative example. That is, as shown in Table 8, in the example of the present invention, by setting the ship speed to one fifth of the conventional example, the respective parts of the
또한, 비교예에서는 피도금선(1a)으로서 직경이 0.76mm, 0.65mm, 0.53mm인 세 종류의 사이즈의 둥근 선을 이용한 것임에 대해서, 본 발명예에서는 피도금선(1a)으로서 세로(두께)와 가로(폭)의 치수가 0.2mm×2.0mm, 0.16mm×2.0mm, 0.2mm×1.0mm인 세 종류의 사이즈의 평각선을 이용하였다. In the comparative example, three types of rounded wires having a diameter of 0.76 mm, 0.65 mm, and 0.53 mm were used as the to-be-plated wire 1a. ) And a horizontal line having three sizes of 0.2 mm x 2.0 mm, 0.16 mm x 2.0 mm, and 0.2 mm x 1.0 mm.
덧붙여 세정 효과 확인 실험에서는 피도금선(1a)의 형상과 선속 이외의 설정은 본 발명예와 비교예에서 서로 같은 설정으로 이루어져 있다.In addition, in the washing | cleaning effect confirmation experiment, setting other than the shape of a to-
여기서, 본 실험에서 이용되는 세정장치(10)는 가열 처리 공정을 행하는 가열 처리로(22)와, 산 세정 공정에 있어서의 산 세정조(31)와, 물 세정 공정에 있어서의 초음파 물 세정조(41)를 탠덤으로 배치한 구성이며, 가열 처리로(22), 산 세정조(31), 초음파 물 세정조(41)를 도 10에서 나타내는 각 부분의 치수로 구성한다.Here, the washing | cleaning
또한, 도 10은 본 실험에서 이용되는 세정장치 및 그 주변 부분을 모식적으로 나타내고 있다.10 schematically shows the washing apparatus used in the present experiment and its peripheral portion.
가열 처리로(22)에서는 세정제로서 스팀이 이용되고, 특히 기름이 원인인 오염 등에 대해서 세정 효과를 기대할 수 있다. 산 세정조(31)에서는 세정제로서 산 세정액이 이용되어 산화물 등에 대한 세정 효과를 기대할 수 있다. 초음파 물 세정조(41)에서는 세정제로서 물이 이용되어 특히 산 세정 공정에서 피도금선(1a)의 표면에 잔류한 산액 등에 대해서 세정 효과를 기대할 수 있다. In the
또한, 가열 처리 공정에서는 가열 처리로(22) 내부를 증기 분위기로 하고 있기 때문에, 가열 처리로(22)는 스티머로서도 기능한다. 이 때문에, 가열 처리 공정에서는 가열에 의해 피도금선(1a)의 표면에 부착된 부착물을 가열 제거하는 효과도 기대할 수 있기 때문에 가열 처리 공정을 세정 공정의 일부라고 간주하여 본 실험 대상에 포함한다.In the heat treatment step, since the inside of the
세정 효과 확인실험의 평가는 본 발명예와 비교예 각각에서의 물 세정 공정 후의 피도금선(1a)의 표면상태 및 권취 공정 후의 도금선(1b)의 표면상태를 눈으로 보아 소정의 기준에 따라서 비교 및 확인함으로써 이루어졌다.Evaluation of the cleaning effect confirmation experiment was carried out in accordance with a predetermined criterion by visually seeing the surface state of the plated
상술한 조건하에서 행한 결과, 우선 물 세정 공정 후의 피도금선(1a)의 표면 상태에 대해서는, 본 발명예의 선속의 설정에서는 비교예의 선속의 설정의 경우와 달리, 피도금선(1a)의 표면에 자국이나 막과 같이 넓은 범위에서 부착되어 있는 기름이나, 이산(離散)형태, 점 형태로 부착되어 있는 분진 등의 부착물을 전혀 확인할 수 없고, 피도금선(1a)의 표면의 청정화를 도모할 수 있는 것을 확인할 수 있었다.As a result of the above-described conditions, first, as to the surface state of the plated
게다가 최종적으로 권취 공정 후의 도금선(1b)의 표면의 도금 상태를 목시(目視)에 의한 소정의 기준에 따라서 확인한 결과, 본 발명예의 선속의 설정에서는 비교예의 선속의 설정의 경우와 달리 표면에 요철이 확인되지 않고 도금의 두께를 도금선의 길이방향, 및 둘레방향에 있어서 균일화된 것을 확인할 수 있었다.Furthermore, finally, as a result of confirming the plating state of the surface of the
또한, 이와 같이 선속에 관해서 비교예에서는 20m/min로 설정되어 있는 것에 비해서 본 발명예에서는 비교예의 속도 설정에 대해서 5분의 1의 속도인 4m/min로 설정함으로써 충분한 세정 효과를 얻을 수 있어서 보다 뛰어난 세정 효과를 얻는 것을 기대하여 선속을 4m/min보다 한층 더 저속으로 설정하는 것도 생각할 수 있다.In this way, a sufficient washing effect can be obtained by setting the speed of the ship to 4 m / min, which is a fifth of the speed, compared to the speed of the comparative example. It is also conceivable to set the ship speed at a lower speed than 4 m / min in anticipation of obtaining an excellent cleaning effect.
그러나, 선속을 4m/min보다도 낮은 속도의 설정하에서 같은 실험을 시도해보았지만, 4m/min의 속도 설정시의 세정 효과 이상의 효과를 얻지 못하였으며, 저속으로 설정하면 할수록, 세정 효과를 향상할 수 있는 것은 아닌 것이 분명해졌다.However, the same experiment was attempted under the setting of the speed lower than 4m / min, but the effect was not obtained more than the cleaning effect at the speed setting of 4m / min. The lower the speed, the better the cleaning effect. It became clear that it was not.
게다가 피도금선(1a)의 선속을 4m/min보다 낮은 속도의 설정으로 했을 경우, 피도금선(1a)이 각 공정을 통과하는 통과시간이 그만큼 길어지기 때문에, 생산성의 저하가 염려된다. 따라서, 세정공정으로 세정 효과를 얻을 수 있다는 관점과 생산 효율의 관점에서 선속은 상술된 실험 조건하에서는 약 4m/min로 설정하는 것이 바람직한 결과를 얻을 수 있었다.In addition, when the line speed of the to-
(세정 효과 확인 실험 2) (Cleaning effect confirmation experiment 2)
세정 효과 확인 실험 2에서는 상술한 제조장치(10) 및 제조방법에 따라 도금선(1b)을 제조할 때에 본 발명예와 비교예의 두 개의 설정예 아래에서 피도금선(1a)에 대해서 각각 산 세정 공정, 물 세정 공정을 행하였을 경우의 세정 효과의 차이에 대해 검증하는 실험을 실시하였다.In the cleaning
비교예에서는 가열 처리 공정을 행하지 않고 산 세정공정, 물 세정 공정을 이 순서로 행하는 세정공정인 것에 비해서, 본 발명예에서는 산 세정 공정 직전에 가열 처리 공정을 행하고 그 뒤에 산 세정 공정, 물 세정 공정을 이 순서로 행하는 세정 공정이다.In the comparative example, the acid washing step and the water washing step are performed in this order without performing the heat treatment step. In the present invention, the heat treatment step is performed immediately before the acid washing step, followed by the acid washing step and the water washing step. This is a washing step performed in this order.
세정 효과 확인 실험의 평가는 본 발명예와 비교예 각각에서의 물 세정 공정 후의 피도금선(1a)의 표면상태 및 권취 공정 후의 도금선(1b)의 표면상태를 목시에 의한 소정의 기준에 따라서 비교해서 확인하였다.Evaluation of the cleaning effect confirmation experiment was carried out according to a predetermined standard based on visual observation of the surface state of the plated
비교예의 설정하에서 세정공정을 행한 후의 피도금선(1a)을 확인한 결과, 표면에 산화층이 잔류해 있었다. 게다가, 도금선 표면의 도금 상태를 확인한 결과, 도금선(1b)의 표면이 엉성해져 있는 것을 확인할 수 있었다.As a result of checking the to-
이에 대해서, 본 발명예의 설정하에서 세정 공정을 행한 후의 피도금선을 확인한 결과, 표면에 기름때 등의 오염이 확인되지 않고 산화층도 잔류해 있지 않았다. 게다가 도금선 표면의 도금상태를 확인한 결과, 표면에 요철이 없고 균일한 도금 두께가 형성되어 있는 것을 확인할 수 있었다.On the other hand, as a result of confirming the to-be-plated wire after performing the washing | cleaning process under the setting of the example of this invention, contamination, such as an oil stain, was not recognized on the surface, and the oxide layer did not remain either. Furthermore, as a result of checking the plating state of the surface of the plating wire, it was confirmed that there was no irregularities on the surface and a uniform plating thickness was formed.
이상에 따라 산 세정 공정 직전에 가열 처리 공정을 행함으로써 상온의 피도금선(1a)에 대해서 산 세정 공정을 행하는 경우와 비교하여 산 세정 효과를 현격히 향상시킬 수 있어 뛰어난 산 세정 효과를 얻는 것을 확인할 수 있었다.By performing the heat treatment step immediately before the acid washing step as described above, the acid washing effect can be significantly improved as compared with the case where the acid washing step is performed on the plated
상술한 땜납 도금선의 제조장치(10) 및 땜납 도금선의 제조방법은 상술한 구성 및 제조방법에 한정되지 않고, 여러 구성 및 제조방법으로 구성할 수 있다. The
다른 실시형태로서 가열 처리로(22)와 산 세정조(31) 사이에 설치한 냉각수조(23)는 필수구성은 아니며, 도 9 (b)에 나타내는 바와 같이 이들 가열 처리로(22)와 산 세정조(31) 사이에 냉각수조(23)를 설치하지 않아도 좋다.As another embodiment, the cooling
냉각수조(23)를 설치하지 않는 경우, 가열 처리로(22)에 의해 표면이 가열된 피도금선(1a)을 그 표면 온도가 높은 상태인 채 산 세정조(31)에서 주행시킬 수 있기 때문에 보다 효과적으로 산 세정 효과를 얻을 수 있다.In the case where the cooling
또한, 상술한 땜납 도금선의 제조장치(10) 및 땜납 도금선의 제조방법에 의하면, 이송캡스턴(91,92)에 의해 권취수단(71)에 의한 권취를 주행방향의 상류측에서 이송 보조함에 따라 권취수단(71)에 의해서 피도금선(1a)에 가해지는 권취력을 이송캡스턴(91,92)에 대해서 주행방향의 상류측과 하류측으로 분산할 수 있으며, 권취수단(71)에 의한 권취에 의해서 피도금선(1a)에 가해지는 부하를 경감할 수 있다.Moreover, according to the
이에 의해, 도금선(1b)의 0.2% 내력값을 충분히 저하시킬 수 있으면서 신장률을 억제할 수 있어 원하는 품질의 도금선을 얻을 수 있다.Thereby, while the 0.2% yield value of the
또한, 상술한 땜납 도금선의 제조장치(10)에 따르면, 이송캡스턴(91,92)을 연화 소둔로(51)보다도 주행방향의 상류측에 배치함에 따라 연화 소둔로(51)에서 저내력화하기 전의 피도금선(1a)을 이송 보조할 수 있다.In addition, according to the above-described
이 때문에 예를 들면 능동적으로 회전하는 이송 캡스턴에 의해 피도금선(1a)을 이송 보조할 때에 저내력화한 피도금선(1a)에 대해서 인장(引張) 장력 등의 부하가 가해지는 일이 없으며, 도금선(1b)의 품질을 확보하면서 확실하게 이송 보조할 수 있다.For this reason, for example, a load such as tension is not applied to the to-
특히, 제 2 이송캡스턴(92)과 같이 세정수단(30)보다도 주행방향의 하류측이며 연화 소둔로(51)보다도 상류측에 구비함으로써, 연화 소둔로(51)에 의해 피도금선(1a)을 저내력화하기 직전에 있어서 피도금선(1a)을 이송 보조할 수 있다. 이에 의해 피도금선(1a)에 부담을 주지 않고, 게다가 연화 소둔로(51)를 통과하여 저내력화된 피도금선(1a(도금선 1 b))의 주행을 효율적으로 이송 보조할 수 있다.In particular, as the
또한, 도금선(1b)의 주행방향을 전환하는 방향전환 롤러 중, 용융 땜납 도금조(62) 내부에 구비된 조(槽) 내 방향전환 롤러(64)를 이송 캡스턴(91,92)과 같이 모터구동으로 롤러가 능동적으로 회전하여 도금선(1b)의 이송 보조를 하는 이송 캡스턴으로서 구성하여도 좋다.Moreover, among the direction change rollers which switch the running direction of the
조 내 방향전환 롤러(64)를 이송 캡스턴으로서 구성함에 따라, 용융 땜납 도금조(62)를 통과전과 통과후에 도금선(1b)의 주행방향을 전환할 때에 조 내 방향전환 롤러(64)는 도금선(1b)의 주행속도와 대략 일치하는 회전속도로 능동적으로 회전하기 때문에 도금선(1b)의 주행방향을 전환하면서 도금선(1b)의 주행을 보조할 수 있다.By setting the
따라서, 도금선(1b)이 조 내 방향전환 롤러(64)와 접촉함에 따라, 회전방향의 마찰 저항에 따른 부하가 도금선(1b)에 가해지는 일이 없이 도금선(1b)을 원활하게 내보낼 수 있다.Therefore, as the
자세하게는 도금선(1b)은 그 주행방향을 전환할 때에, 특히 부하가 가해지기 때문에, 도금선(1b)의 주행방향의 전환은 그 도금선(1b)의 0.2% 내력값이 특히 증가해 버리는 요인이 된다. 그리고, 도금선(1b)을 용융 땜납 도금액(63)에 잠긴 상태에서 꺼낼 때에는 용융 땜납 도금조(62) 내에서 이러한 주행방향의 전환을 필연적으로 행할 필요가 있다.In detail, when the
이 때문에, 도금선(1b)은 용융 땜납 도금액(63)에 잠긴 상태로 주행하면서 방향전환을 했을 경우, 용융 땜납 도금액(63)에서 점성 저항을 받게 되기 때문에 주행방향의 전환시에 가해지는 부하가 한층 더 증대해서 0.2% 내력값의 증가량이 현저해진다.For this reason, when the
이 때문에, 상술한 바와 같이, 조 내 방향전환 롤러(64)를 이송 캡스턴으로 구성함으로써, 용융 땜납 도금액(63)에 잠긴 상태에서의 도금선(1b)의 방향전환이라도 도금선(1b)에 가해지는 부하를 극력, 억제할 수 있어 0.2% 내력값의 낮은 도금선(1b)을 제조할 수 있다.For this reason, as mentioned above, by setting the
다음은 효과 확인 실험으로서 도금선(1b)을 권취 직전에 가해지는 장력을 검증하는 장력 검증 실험에 대해서 설명한다.Next, as an effect confirmation experiment, the tension verification experiment which verifies the tension applied to the
(장력 검증 실험)(Tension verification experiment)
장력 검증 실험에서는 도금선(1b)이 조 상측 방향전환 롤러(65)에서부터 권취수단(71)(권취수단 상류측 배치 롤러(73A))에 도달하는 동안에 도금선(1b)에 대해서 가해지는 장력의 부가 정도, 즉 도금선(1b)이 느슨해지는 정도에 따라 0.2% 내력값의 영향에 대해서 검증을 실시하였다.In the tension verification experiment, the tension applied to the
권취수단 상류측 배치 롤러(73A)에 도달할 때까지 도금선(1b)에 가해지는 장력의 부가 정도를 수치화하는 것은 곤란하기 때문에, 장력의 가해지는 부가 정도는 그 장력의 가해지는 정도에 영향을 미치는 이송 캡스턴(91,92)의 설치 개수와 용융 땜납 도금조(62) 내부의 샤프트(조 내 방향전환 롤러(64))를 능동회전으로 하거나 수동 회전으로 하는 것을 파라미터로 하여 이들 파라미터의 설정에 따라 0.2% 내력 특성을 검증하였다.Since it is difficult to quantify the addition degree of the tension applied to the
자세하게는 표 9에서 나타내는 바와 같이, 권취수단 상류측 배치 롤러(73A)에 도달할 때까지의 도금선(1b)에 대한 장력의 부가 정도를 제 1 장력 설정에서 제4 장력 설정까지의 네 단계로 설정하였다.In detail, as shown in Table 9, the degree of addition of the tension to the
종동 회전 롤러
Driven rolling roller
구동 회전 롤러
Driven rotary roller
종동 회전 롤러
Driven rolling roller
구동 회전 롤러
Driven rotary roller
제 1 장력 설정에서는 이송 캡스턴의 설치 개수가 제 1 이송 캡스턴(91) 단 하나뿐으로, 조 내 방향전환 롤러(64)를 종동(從動) 회전 롤러로 구성한 경우의 설정이다. 또한, 종동 회전 롤러란, 롤러를 구동하는 모터 등을 구비하지 않고, 수동적으로 회전하는 프리 회전 자유로운 롤러이다. 제 1 장력설정은 장력이 네 단계 중 가장 강하여 도금선(1b)이 팽팽해진 상태가 된다.In the first tension setting, only one number of the
제 2 장력 설정에서는 이송 캡스턴의 설치 개수가 제 1 이송 캡스턴(91) 단 하나뿐으로, 조 내 방향전환 롤러(64)를 구동 회전 롤러로 구성한 경우의 설정이다.In the 2nd tension setting, only the
또한, 구동 회전 롤러란, 모터 등의 구동에 의해서 능동적으로 회전하는 롤러이다. 제 2 장력 설정은 장력이 제 1 장력 설정에 대해서 약간 약한 상태가 된다.In addition, a drive rotation roller is a roller which rotates actively by the drive of a motor. The second tension setting is such that the tension is slightly weaker with respect to the first tension setting.
제 3 장력 설정에서는 이송 캡스턴의 설치 개수가 제 1 이송 캡스턴(91)과 제 2 이송 캡스턴(92) 두 개로, 조 내 방향전환 롤러(64)를 종동 회전 롤러로 구성한 경우의 설정이며, 장력이 제 2 장력 설정에 대해서 약간 약한 상태가 된다.In the third tension setting, the number of installation of the transfer capstan is set when the
제 4 장력 설정에서는 이송 캡스턴의 설치 개수가 제 1 이송 캡스턴(91)과 제 2 이송 캡스턴(92) 두 개로, 조 내 방향전환 롤러(64)를 구동 회전 롤러로 구성한 경우의 설정이며, 장력이 제 3 장력 설정에 대해서 약간 약하며, 네 단계 중 가장 약하여 도금선(1b)이 가장 느슨한 상태가 된다.In the fourth tension setting, the number of installation of the transfer capstan is set when the
도금선(1b)의 0.2% 내력 특성 등을 포함한 도금선(1b)의 하중 특성은 상술한 제 1 장력 설정에서 제 4 장력 설정의 각 설정의 경우에 있어서 표 10 및 도 11에 나타내는 결과가 되었다.The load characteristics of the plated
동선(銅線) 사양
Copper wire specifications
(0.16×2.0㎜)
OFCFlat line
(0.16 × 2.0 mm)
OFC
0.2%내력
0.2%
MPa
MPa
54
54
53
53
52
52
51
51
(0.2×1.0㎜)
OFCFlat line
(0.2 x 1.0 mm)
OFC
0.2%내력
0.2%
MPa
MPa
54
54
52
52
50
50
50
50
또한, 피도금선(1a)은 모두 OFC이며, 0.16mm×2.0mm, 0.2mm×1.0mm 사이즈의 두 종류의 평각선 각각에 관해서 실시하였다.In addition, all to-
표 10 및 도 4의 결과에서 두 종류의 사이즈의 피도금선(1a)의 어느 경우에 도 이송 캡스턴의 설치 개수가 한 개보다 두 개인 것이 0.2% 내력값을 보다 낮게 설정할 수 있었다. 이에 의해 이송 캡스턴의 설치 개수가 하나인 경우보다 두 개인 경우의 유효성을 확인할 수 있었다.In the results of Table 10 and FIG. 4, in any case of the two kinds of to-
또한, 이송 캡스턴의 설치 개수가 두 개인 경우, 즉 제 4 장력 설정 및 제 3 장력 설정의 경우로서, 피도금선(1a)이 0.2mm×1.0mm의 사이즈의 평각선인 경우, 도 11 (b)에서 나타내는 바와 같이 조 내 방향전환 롤러(64)가 구동 회전 롤러인지 종동 회전 롤러인지와 관계없이 0.2% 내력값이 같은 값이 되었다. 한편, 그 밖의 모든 설정에서는 조 내 방향전환 롤러(64)를 구동 회전 롤러로 구성한 경우가 종동 회전 롤러로 구성한 경우와 비교해서 0.2% 내력값이 낮은 값이 되었다.In addition, when the number of installation of the transfer capstan is two, that is, in the case of the fourth tension setting and the third tension setting, when the plated
이로 인해 조 내 방향전환 롤러(64)를 구동 회전 롤러로 구성한 경우가 종동 회전 롤러로 구성한 경우와 비교해서 0.2% 내력값이 낮아지는 경향을 나타내는 것이 분명해져, 조 내 방향전환 롤러(64)를 구동 회전 롤러로 구성하는 유효성을 확인할 수 있었다.Therefore, it becomes clear that the case in which the
특히, 표 10 및 도 11의 결과에서, 제 1 장력 설정에서부터 제 4 장력 설정 중, 제 4 장력 설정의 경우, 즉 도금선(1b)이 권취수단(71)(권취수단 상류측 배치 롤러(73A))에 도달할 때까지 그 도금선(1b)을 가장 선을 느슨하게 한 상태로 권취하는 경우가 도금선(1b)으로의 부하를 저감할 수 있어, 0.2% 내력값을 특히 저하하는 것을 확인할 수 있었다.In particular, in the results of Table 10 and FIG. 11, during the fourth tension setting, that is, during the fourth tension setting, that is, in the fourth tension setting, that is, the
게다가, 이송 캡스턴을 두 개 설치한 구성 및 조 내 방향전환 롤러(64)를 구동 회전 롤러로 구성한 구성 중, 적어도 어느 한 구성으로 하여 피도금선(1a)(도금선(1b))의 권취를 이송 보조하는 것은, 도금선(1b)이 권취수단(71)(권취수단 상류측 배치 롤러(73A))에 도달할 때까지 그 도금선(1b)을 느슨하게 한 상태로 할 수 있어, 0.2% 내력값이 소정의 값까지 저하된 뛰어난 품질의 도금선(1b)을 얻는데 있어서 유효한 것임을 확인할 수 있었다.Furthermore, the winding of the to-
상술한 땜납 도금선의 제조장치(10) 및 땜납 도금선의 제조방법은 상술한 구성 및 제조방법에 한정되지 않고, 여러 구성 및 제조방법으로 구성할 수 있다. The
예를 들면, 제 1 이송 캡스턴(91), 제 2 이송 캡스턴(92)은 상술한 배치위치에 배치되는 것에 한정되지 않고, 주행방향에 있어서 어느 위치에 배치되어도 좋다. 또한, 이송 캡스턴은 제 1 이송 캡스턴(91), 제 2 이송 캡스턴(92) 가운데, 어느 한쪽만을 구비한 구성이어도 좋다.For example, the
구체적으로는 예를 들면, 도 12에서와 같이 제 2 이송 캡스턴(92)을 설치하지 않고 구성하여도 좋다.Specifically, for example, as shown in FIG. 12, the
그리고 이송 캡스턴은 제 1 이송 캡스턴(91), 제 2 이송 캡스턴(92) 외에 복수 구비하여 적당한 곳에 설치하여도 좋다.In addition, a plurality of transfer capstans other than the
그리고 또한, 조 내 방향전환 롤러(64)를 상술한 바와 같이, 구동 회전 롤러로 구성하여 능동 회전하도록 구성하는 것에 한정되지 않으며, 조 상측 방향전환 롤러(65)에 관해서도 구동 회전 롤러로서 구성하여 능동 회전하도록 구성하여도 좋다.Further, as described above, the inner
또한, 땜납 도금선의 제조장치(10)는 상술한 바와 같이, 권취수단(71)에, 권취수단 상류측 배치 롤러(73A)를 배치한다.In addition, as described above, the
용융 땜납 도금조(62)의 상방에 구비한 조 상측 방향전환 롤러(65)는 권취 수단 상류측 배치 롤러(73A)의 배치 높이보다 더 높은 위치에 배치한 것을 특징으로 한다.The tank upper
바꿔 말하면, 상술한 땜납 도금선의 제조방법은 조 상측 방향전환 롤러(65)에 의해 방향 전환 후에 권취수단(71) 측까지 주행한 도금선(1b)을, 조 상측 방향전환 롤러(65)보다도 낮은 위치에 배치된 권취수단 상류측 배치 롤러(73A)에 의해서 권취수단(71)에 있어서 최초로 걸치는 것을 특징으로 한다.In other words, the manufacturing method of the solder plating wire mentioned above lowers the
이와 같은 반전 땜납 도금선의 제조장치(10) 및 제조방법에 의해, 0.2% 내력값을 충분히 저하시킨 원하는 품질의 도금선(1b)을 얻을 수 있으며, 이와 같은 도금선(1b)을 안정적으로 얻음으로써 제품 수율을 향상시킬 수 있으며 또한 제조 효율을 향상시킬 수 있다.By the
게다가 0.2% 내력값을 충분히 저하시킨 원하는 품질의 도금선(1b)를 효율적으로 제조할 수 있기 때문에, 태양 전지용의 리드 선으로서 매우 적합한 저내력화된 도금선(1b)의 대량 생산도 실현할 수 있다.In addition, since the plated
상세하게 설명하면, 예를 들면 도 16 (a)에 나타내는 바와 같이, 조 상측 방향전환 롤러(65)와 권취수단 상류측 배치 롤러(73A)를 대략 같은 높이로 배치한 종래 구성의 경우에는 도 16 (a) 중의 X부분 확대도에서와 같이, 도금선(1b)에 작용하는 중력(g)이 주행방향에 대해서 대략 직교 방향으로만 작용하게 된다.In detail, for example, as shown in Fig. 16 (a), in the case of the conventional configuration in which the tank upper
또한, 도 16 (b)에서 나타내는 바와 같이, 조 상측 방향전환 롤러(65)가 권취수단 상류측 배치 롤러(73A)의 높이보다도 낮은 배치로 된 종래의 경우에는, 도 16 (b) 중의 X부분 확대도에서 나타내는 바와 같이, 도금선(1b)에 작용하는 중력(g)은 도금선(1b)의 주행방향과 반대방향의 성분(g2)이 도금선(1b)에 대해서 작용하게 된다.In addition, as shown in FIG. 16 (b), in the conventional case in which the tank upper
상술된 어느 경우에도, 도금선(1b)을 권취수단 상류측 배치 롤러(73A)까지 주행시키는 동안에 도금선(1b)은 그 도금선(1b) 자체에 작용하는 중력(g)에 의한 부하를 받기 쉬워지고, 권취 장력 조절기(72) 측에서의 귄취력을 크게 설정할 필요가 생겨 그만큼 도금선(1b)에 가해지는 부하도 한층 더 커지는 문제가 생긴다.In any of the cases described above, the
이에 대해, 조 상측 방향전환 롤러(65)를 권취수단 상류측 배치 롤러(73A)의 배치 높이보다도 높은 위치에 배치한 상대 높이 관계인 경우, 도 13에서 나타내는 바와 같이 도금선(1b)이 용융 땜납 도금조(62)를 통과 후에 조 상측 방향전환 롤러(65)에 의해 방향 전환된 도금선(1b)을 권취수단 상류측 배치 롤러(73A)까지 주행시키는 동안에 주행방향의 하류측으로 진행됨에 따라 하강하도록 경사지면서 주행시킬 수 있다.On the other hand, in the case of the relative height relationship which arrange | positioned the tank upper
도금선(1b)을 이러한 주행형태로 함으로써, 도 13 중의 X부 확대도에 나타내는 바와 같이 조 상측 방향전환 롤러(65)와 권취수단 상류측 배치 롤러(73A) 사이에 있어서 도금선(1b)에 작용하는 중력(g) 중 도금선(1b)의 주행방향 성분(g2)을 권취수단 상류측 배치 롤러(73A)를 향해 도금선(1b)을 송출하는 보조 힘으로서 작용시킬 수 있다.By setting the
이와 같이, 도금선(1b) 자체에 작용하는 중력(g)은 도금선(1b)의 길이방향에 따라서 대략 균등하게 가해지며, 도금선(1b)에 국소적인 부하가 작용하는 일이 없이 이송 보조하는 힘으로서 작용시킬 수 있고, 게다가 롤러나 벨트 등의 이송 보조하기 위한 부재와 같이 도금선(1b)에 대해서 물리적으로 접촉하면서 이송 보조하는 것이 아니기 때문에, 도금선(1b)에 대해서 마찰 저항이 가해지는 일이 없으며, 도금선(1b)을 효율적이면서 부하를 걸지 않고 이송 보조할 수 있다.In this way, the gravity g acting on the
게다가, 도금선(1b) 자체에 작용하는 중력(g)을 이용하여 그 도금선(1b) 자체를 송출 보조할 수 있는 만큼, 권취 장력 조절기(72) 측에서의 권취력도 작게 설정할 수 있어 간소한 구성으로 할 수 있다.In addition, the winding force on the winding
따라서, 연화 소둔 공정에서 0.2% 내력값을 저하시킨 도금선(1b)은 그 낮은 0.2% 내력값을 유지한 상태에서 권취수단 상류측 배치 롤러(73A)에서 인수할 수 있으면서 균일한 도금 두께를 확보할 수 있다.Therefore, the
따라서, 0.2% 내력값을 충분히 저하시킨 원하는 품질의 도금선(1b)을 얻을 수 있다.Therefore, the
그리고, 0.2% 내력값을 저하시킨 도금선(1b)을 권취 장력 조절기(72) 측에서 권취할 때에 도금선(1b)에 대해서 부하가 걸리지 않으면서 권취할 수 있어서, 도금선(1b)이 끊어지거나 하지 않고, 제품 수율을 향상시킬 수 있으면서 제조 효율을 향상시킬 수 있다.And when winding the
특히, 조 상측 방향전환 롤러(65)를 용융 땜납 도금조(62)에 저장된 용융 땜납 도금액(63)의 액면에 대한 높이가 약 3m가 되는 위치에 배치하는 것이 바람직하다.In particular, it is preferable to arrange | position the tank upper
조 상측 방향전환 롤러(65)를 용융 땜납 도금액(63)의 액면에 대해서 약 3m가 되는 높이에 배치함에 따라, 용융 땜납 도금조(62)에서 조 상측 방향전환 롤러(65)에 도달되는 동안, 도금선(1b)을 3m나 되는 충분한 높이 만큼 주행시킬 수 있기 때문에 그 사이에 도금선(1b)의 표면에 부착된 용융 땜납 도금액(63)을 제대로 응고(고체화)시킬 수 있다.While the bath upper
따라서, 조 상측 방향전환 롤러(65)에 의해 도금선(1b)이 방향 전환할 때, 도금선(1b)이 조 상측 방향전환 롤러(65)에 접촉함으로써 도금 두께에 대해 변동을 초래하는 일이 없이 균일한 도금 두께를 확보할 수 있다.Therefore, when the
한편, 조 상측 방향전환 롤러(65)의 배치 높이를, 예를 들면 3m보다 높이 배치했을 경우, 조 상측 방향전환 롤러(65)를 불필요하게 긴 거리를 도금선(1b)이 주행시켜지게 되어 도금선(1b)의 주행에 따른 부담이 증대한다. 게다가, 조 상측 방향전환 롤러(65)의 배치 높이가 높아질수록, 도금선(1b)의 방향전환 전의 주행방향과 방향전환 후의 주행방향이 이루는 각도가 예각 형태가 되기 때문에, 방향전환시에 도금선(1b)이 조 상측 방향전환 롤러(65)에 대해서 접촉하는 길이가 길어지는 등 도금선(1b)에 대해서 부하가 가해지게 되어 바람직하지 않다.On the other hand, when the arrangement height of the tank top
따라서, 조 상측 방향전환 롤러(65)의 배치 높이를 3m정도로 설정하는 것이 도금선(1b)에 균일한 도금 두께를 확보하는 관점과, 도금선(1b)에 가해지는 부담을 경감하는 관점에서 바람직하다.Therefore, setting the arrangement height of the tank top
또한, 용융 땜납 도금조(62) 내부에는 조 내 방향전환 롤러(64)를 배치하고, 그 조 내 방향전환 롤러(64)는 도금선(1b)의 주행방향을 연직(鉛直) 상방으로 방향 전환하도록 능동적으로 회전하고, 도금선(1b)을 하류측으로 적극적으로 이송 보조한다.In addition, the inside
이와 같은 조 내 방향전환 롤러(64)에 의해 조 내 방향전환 롤러(64)에 따른 방향 전환 후에, 조 상측 방향전환 롤러(65)를 향해 상승하는 도금선(1b)에 가해지는 부하를 큰 폭으로 경감할 수 있어 0.2% 내력값의 증가를 억제할 수 있다.The load applied to the
다음은 효과 확인실험으로서 실시한 도금조 상측 롤러 배치 높이 검증실험에 대해서 설명한다.Next, the experiment of verifying the height of the roller placement height of the plating tank conducted as the effect confirmation experiment will be described.
(도금조 상측 롤러 배치 높이 검증실험)(Experimental experiment of roller placement height above plating tank)
본 실험에서는 용융 땜납 도금조(62)에 저장된 땜납 액면에 대해서 연직 상방에 구비된 조 상측 방향전환 롤러(65)의 배치 높이의 차이에 의해 권취 공정에서 권취후의 도금선(1b)의 0.2% 내력값의 영향에 관해서 검증하는 실험을 행하였다.In this experiment, 0.2% yield strength of the
상세하게는 도 14에서와 같이 용융 땜납 도금조(62)에 저장된 용융 땜납 도금액(63)의 액면에 대해서 조 상측 방향전환 롤러(65)(이하, 「천정롤러(65)」라고 한다)의 배치 높이가 본 발명예로서 3m(h1)로 설정한 경우와, 종래예로서 1m(h2)로 설정했을 경우 각각의 경우에 있어서, 권취 공정에서 권취 후의 도금선(1b)의 0.2%내력값과의 관계를 검증하였다.In detail, as shown in FIG. 14, arrangement of the tank-side turning roller 65 (hereinafter referred to as the “
또한, 도 14는 본 실험에서 이용한 장치의 일부를 나타내는 개략도이며, 도 14 중 두 점 쇄선으로 나타낸 주행 경로는 본 발명예에서의 도금선(1b)의 주행 경로를 나타내며 도 14 중 한 점 쇄선으로 나타낸 주행 경로는 종래예에서의 도금선(1b)의 주행 경로를 나타낸다. 또한, 본 발명예, 종래예 중 어느 경우에도 권취 수단 상류측 배치 롤러(73A)의 배치 높이는 땜납 액면에 대해서 0.9m(H)로 설정되어 있다.FIG. 14 is a schematic view showing a part of the apparatus used in this experiment, and the travel route indicated by the two-dot chain lines in FIG. 14 shows the travel route of the
표 11에 나타내는 실험 조건하에서 도금선(1b)에는 단면 사이즈에 따라서 단면 A, 단면 B의 두 종류의 평각선 각각을 이용하여 실시했다. 또한, 단면 A 및 단면 B의 각 단면의 평각 치수(세로×가로)는 각각 0.2×1.0mm, 0.16×2mm이다.Under the experimental conditions shown in Table 11, the
피도금선(사용 동선)…OFC, 평각선
가열 처리 온도…100℃
연화 소둔 온도…850℃
땜납 온도…250℃
선속…4m/min(도금 두께 20㎛가 목표인 선속)
권취 텐션…1.5N Experimental conditions
Plated wire (used copper wire) OFC, flat
Heat treatment temperature… 100 ℃
Softening annealing temperature ... 850 ℃
Solder temperature ... 250 ℃
Ship speed… 4 m / min (line speed of 20 µm plating target)
Winding tension… 1.5N
본 실험 결과를 표 12 및 도 15에 나타낸다.The results of this experiment are shown in Table 12 and FIG. 15.
동선 사이즈
(평각선 치수)
Copper wire size
(Horizontal dimension)
도6 중의 대응표기
Correspondence notation in Fig. 6
(본 발명 예)Height of ceiling roller 3 m
(Example of the present invention)
(종래 예)1m height of ceiling roller
(Conventional example)
(0.2×1.0)Section A
(0.2 × 1.0)
(0.16×2.0)Section B
(0.16 × 2.0)
평각 치수가 단면 A인 경우에 주목하면, 천정 롤러(65의)의 배치 높이가 1m인 종래예의 경우, 천정 롤러(65)의 통과 전후에 있어서 0.2% 내력값이 38MPa에서 42MPa까지 상승하고, 권취 공정에서 권취 후는 한층 더 0.2% 내력값이 50MPa까지 상승했다.Note that in the case where the flat dimension is the cross section A, in the conventional example in which the placement height of the
이에 대해서, 천정 롤러(65)의 배치 높이가 3m인 본 발명 예의 경우, 천정 롤러(65)의 통과 전후에 있어서 0.2% 내력값의 상승을 36MPa에서 38MPa까지의 상승으로 억제할 수 있고, 권취 공정에서 권취 후의 0.2% 내력값의 상승을 45MPa까지 억제할 수 있었다. 따라서 평각 치수가 단면 A인 경우, 천정 롤러(65)의 배치 높이가 1m인 종래 예의 경우와 비교하여 현격히 0.2% 내력값의 상승을 억제할 수 있음을 확인할 수 있었다.On the other hand, in the case of the example of this invention whose arrangement height of the
이어서, 평각 치수가 단면 B인 경우, 천정 롤러(65)의 배치 높이가 1m인 종래 예의 경우, 천정 롤러(65)의 통과 전후에 있어서 0.2% 내력값은 모두 39MPa로 변화하지 않았지만, 권취 공정에서 권취 후는 0.2% 내력값이 47MPa까지 상승하였다.Subsequently, when the flat dimension is the cross-section B, in the conventional example in which the placement height of the
이에 대해서, 천정 롤러(65)의 배치 높이가 3m인 본 발명 예의 경우, 천정 롤러(65)의 통과 전후에 있어어 0.2% 내력값은 모두 39MPa로 변화하지 않고 종래 예와 같은 값이었지만, 권취 공정에서 권취 후의 0.2% 내력값의 상승을 44MPa까지 억제할 수 있었다. 따라서, 평각 치수가 단면 B인 경우도 천정 롤러(65)의 배치 높이가 1m인 종래 예의 경우와 비교하여 최종적으로 권취 후에 있어서 0.2% 내력값의 상승을 억제할 수 있음을 확인할 수 있었다.On the other hand, in the case of the example of the present invention in which the arrangement height of the
상기에 의해 천정 롤러(65)의 배치 높이가 3m인 본 발명 예의 경우, 천정 롤러(65)의 배치 높이가 1m인 종래 예의 경우와 비교하여 0.2% 내력값이 증가한 사이즈인 것은 없고, 대부분의 사이즈에서 저하시킨 것을 확인할 수 있었다.In the case of the present invention example in which the placement height of the
또한, 땜납 도금선의 제조장치(10) 및 제조방법에 따르면, 도금수단(61)에서는 피도금선(1a)을 박도금으로 도금하는 박도금(薄鍍金) 설정과, 박도금 설정의 경우의 도금 두께보다 두꺼운 도금 두께가 되는 후도금(厚鍍金) 설정 중, 어느 것의 설정으로 행할 수 있다.In addition, according to the
이때, 상기 박도금 설정은 피도금선(1a)을 주행시키는 속도가 저속 주행 속도인 경우에 피도금선(1a)에 대해서 도금을 시행하는 설정으로 한다. At this time, the thin plated setting is set to perform plating on the plated
한편, 상기 후도금 설정은 피도금선(1a)을 주행시키는 속도가 상기 저속 주행 속도보다 고속이 되는 고속 주행 속도인 경우에 피도금선(1a)에 대해서 도금을 시행하는 설정이며, 땜납 온도와 도금 두께의 소정의 관계를 근거로 정해지는 도금 두께로 피도금선(1a)에 도금을 시행하는 설정으로 하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the post-plating setting is a setting for plating the to-
이때, 땜납 온도와 도금 두께의 소정의 관계는 고속 주행 속도에 있어서만 성립하는 관계이며, 이 관계를 토대로 땜납 온도에 따른 도금 두께를 선택할 수 있다.At this time, the predetermined relationship between the solder temperature and the plating thickness is established only at a high traveling speed, and the plating thickness according to the solder temperature can be selected based on this relationship.
상술한 땜납 도금선(1b)의 제조장치(10) 및 제조방법에 의해 0.2% 내력값을 충분히 저하시킨 원하는 품질의 도금선(1b)을 얻을 수 있으며, 이러한 도금선(1b)을 안정적으로 얻음으로써 제품 수율을 향상시킬 수 있으며 또한 제조 효율을 향상시킬 수 있다.By the
그리고 0.2% 내력값을 충분히 저하시킨 원하는 품질의 도금선(1b)을 효율적으로 제조할 수 있기 때문에 태양 전지용의 리드 선으로서 매우 적합한 저내력화된 도금선(1b)의 대량 생산도 실현될 수 있다.And since the
더 상세하게 설명하면, 예를 들면 권취수단(71)이나 이송캡스턴(91,92)에 의해서 도금선(1b)의 권취 속도를 조절하는 등, 도금공정에 있어서 피도금선(1a)을 저속 주행 속도 혹은 고속 주행 속도 중 어느 선속으로 주행시키는지에 따라서 피도금선(1a)에 대해서 도금 두께를 두껍게 형성하거나 얇게 형성하는 것이 가능해진다.In more detail, for example, the winding speed of the
구체적으로는 저속 주행 속도로 설정한 경우에는 박도금 두께 설정이 되어, 피도금선(1a)에 대해서 도금 두께가 얇은 도금막을 형성할 수 있다. 고속 주행 속도로 설정한 경우에는 후도금 두께 설정이 되어, 피도금선(1a)에 대해서 도금 두께가 두꺼운 도금막을 형성할 수 있다.Specifically, when it is set at a low traveling speed, thin plating thickness is set, and a plating film having a thin plating thickness can be formed on the plated
이에 의해, 도금선(1b)의 사용 목적, 용도에 따라 후도금 설정, 혹은 박도금 설정으로 하는 어느 한 도금 두께의 도금선(1b)을 구성하는 것도 가능해진다.Thereby, it becomes possible to comprise the
특히, 고속 주행 속도로 설정한 경우에 있어서는, 땜납 온도와 도금 두께가 소정의 관계를 나타내는 것을 알아냈기 때문에, 이 관계를 근거로 땜납 온도를 변경함으로써 후도금 중에도 도금 두께를 보다 두껍게 하거나 보다 얇게 하는 등의 미묘한 두께 조절을 행하는 것이 가능해진다. In particular, when it is set at a high traveling speed, it has been found that the solder temperature and the plating thickness have a predetermined relationship. Therefore, by changing the solder temperature based on this relationship, the plating thickness can be made thicker or thinner even during post plating. It becomes possible to perform delicate thickness adjustment, such as back.
이상에 의해, 선속이나 땜납 온도의 설정에 따라서 0.2% 내력값이 충분히 저하하여 균일하면서 소망의 도금 두께를 가지는 도금선(1b)을 얻을 수 있다. 그리고 이러한 고품질인 도금선(1b)을 안정적으로 얻을 수 있기 때문에 제품 수율을 향상시킬 수 있고, 또한 제조 효율을 향상시킬 수 있다.By the above, according to the setting of the ship speed and the solder temperature, the 0.2% yield value sufficiently decreases and the
또한, 저속 주행 속도는 약 4m/min 정도로 설정하는 것이 바람직하다. In addition, the low speed traveling speed is preferably set at about 4 m / min.
이와 같이 저속 주행 속도를 약 4m/min 정도로 설정함으로써, 예를 들면 약 14.0~24.0㎛정도의 얇은 도금 두께의 도금선(1b)을 얻을 수 있다.By setting the low speed traveling speed at about 4 m / min in this manner, for example, the
한편, 고속 주행 속도는 약 13m/min 정도로 설정하는 것이 바람직하다. On the other hand, it is preferable to set the high speed traveling speed at about 13 m / min.
이와 같이, 고속 주행 속도를 약 13m/min 정도로 설정함으로써, 예를 들면 약 28.5~67㎛정도의 두꺼운 도금 두께의 도금선(1b)을 형성할 수 있다.Thus, by setting the high speed traveling speed to about 13 m / min, the
즉, 선속을 상술한 저속 주행 속도 혹은 고속 주행 속도 중 어느 속도로 설정하는지 따라 도금 두께의 정도를 크게 다르게 할 수 있기 때문에, 도금선(1b)의 용도, 사양에 대응되는 원하는 도금 두께를 가지는 도금선(1b)을 작성할 수 있다.That is, since the degree of plating thickness can be greatly varied depending on which of the above-mentioned low speed travel speeds or high speed travel speeds is set, plating having a desired plating thickness corresponding to the use and specification of the
그리고 또한, 선속을 고속 주행 속도로 하여 후도금 설정하에서 도금 공정을 행함으로써 피도금선(1a)의 표면에 형성하는 도금 두께를 두껍게 할 수 있지만, 도금 공정에서의 땜납 온도가 높은 경우, 박도금 설정의 경우와 비교하여 도금선(1b)의 표면의 외관이 거칠어지기 쉬워지는 경향이 있다.Further, the plating thickness formed on the surface of the plated
이 때문에, 도금 공정에서의 땜납 온도를 약 240℃정도로 설정함으로써 도금선(1b)의 표면의 도금막에 요철 등이 생기지 않고, 표면이 매끄러우며 균일한 도금 두께의 도금선(1b)을 얻을 수 있다.Therefore, by setting the solder temperature in the plating step to about 240 ° C., unevenness or the like does not occur in the plated film on the surface of the plated
다음은 효과 확인 실험으로서 행한 땜납 공정의 조건 차이에 따른 저내력 특성 확인시험에 대해서 설명한다.The following is a description of the low load capacity verification test according to the difference in the conditions of the solder process performed as an effect verification experiment.
(땜납 공정의 조건 차이에 따른 저내력 특성 확인 시험)(Low strength characteristic verification test according to the difference of solder process condition)
본 실험에서는 박도금 설정 및 후도금 설정의 각각 조건으로 한 경우의 땜납 온도와 도금 두께 및 인장 특성과의 관계를 분명하게 하여 본 실시형태의 제조방법의 유효성을 확인하였다.In this experiment, the relationship between the solder temperature, the plating thickness, and the tensile property in the case of the thin plating setting and the post plating setting was confirmed, and the effectiveness of the manufacturing method of the present embodiment was confirmed.
박도금 설정 및 두께 도금 설정의 각각에 있어서, 땜납 온도는 240℃, 260℃, 280℃의 세 종류로 설정하고, 동선은 모두 OFC이며, 사이즈가 0.2mm×1.0mm, 0.16mm×2.0mm, 0.2mm×2.0mm의 세 종류의 평각선을 이용하였다.In each of the thin plating setting and the thickness plating setting, the solder temperature is set to three kinds of 240 ° C, 260 ° C, and 280 ° C, and the copper wires are all OFC, and the size is 0.2mm × 1.0mm, 0.16mm × 2.0mm, Three types of flat wires of 0.2 mm x 2.0 mm were used.
박도금 설정의 경우에는 선속을 4m/min의 저속 설정으로 한 저속 주행 속도하에서 도금 공정을 행하였다. 한편, 후도금 설정의 경우에는 선속을 13m/min의 고속 설정으로 한 고속 주행 속도하에서 도금 공정을 행하였다.In the case of the thin plating setting, the plating process was performed at a low traveling speed at which the ship speed was set at a low speed of 4 m / min. On the other hand, in the case of post-plating setting, the plating process was performed at a high traveling speed at which the ship speed was set at a high speed of 13 m / min.
본 실험 결과로서 상술한 설정 아래에서 박도금 설정 및 후도금 설정의 각각의 조건에서의 땜납 온도와, 도금 두께 및 인장 특성과의 관계를 표 13 (a), (b)에 나타낸다.As a result of this experiment, Table 13 (a) and (b) show the relationship between the solder temperature, the plating thickness, and the tensile property under the conditions described above under the above-described setting.
기타 조건:아닐링 온도 100℃ 환원로 850℃Other conditions: Annealing
※외관 거칠어짐(평각 평면부에 작은 볼록한 부분이 발생)※ Appearance roughness (small convex part occurs in flat plane part)
또한, 표 13 (a)는 박도금 설정하에서의 땜납 온도와, 도금 두께 및 인장 특성의 관계를 나타내면서, 표 13(b)은 후도금 설정하에서의 땜납 온도와, 도금 두께 및 인장 특성과의 관계를 나타낸다.In addition, Table 13 (a) shows the relationship between the solder temperature under the thin plating setting, the plating thickness and the tensile properties, and Table 13 (b) shows the relationship between the solder temperature under the post plating setting, the plating thickness and the tensile properties. .
선속의 설정이 4m/min인 저속 주행속도하에서 도금 공정을 행한 경우와, 선속의 설정이 13m/min인 고속 주행속도하에서 도금 공정을 행한 경우로, 각각 대응하는 평각 사이즈, 온도 조건별로 도금 두께에 대해서 비교하였다.When the plating process is performed at a low speed traveling speed of 4m / min and the plating process is performed at a high speed running speed of 13m / min. The comparison was made.
그 결과, 모두 저속 주행속도 쪽이 고속 주행속도의 경우와 비교해서 도금 두께가 얇아지도록 피도금선(1a)에 대해서 도금 막을 형성할 수 있음을 확인할 수 있었다.As a result, it was ascertained that the plated film can be formed on the plated
박도금 설정의 경우의 결과에 주목하면, 세 종류의 평각 사이즈나 온도의 설정에 영향을 받지 않고, 상술한 것처럼 도금 두께를 얇게 할 수 있으며, 또한 후도금 설정의 경우와 비교하여 0.2% 내력값을 낮게 할 수 있었다.Note that the result of the thin plating setting is not affected by the three types of flat size and temperature setting, and the plating thickness can be thinned as described above, and the 0.2% yield value compared with the case of the post plating setting. Could be lowered.
게다가, 세 종류의 평각 사이즈나 땜납 온도와의 조합이 어느 경우에서도 도금막의 표면에 외관이 거칠어지는 일이 발생하지 않고, 고품질의 도금선(1b)을 얻을 수 있음을 확인할 수 있었다.In addition, it was confirmed that the combination of the three types of flat sizes and the solder temperature did not cause the appearance of roughening on the surface of the plated film, and the high quality plated
한편, 후도금 설정의 경우의 결과에 주목하면, 종류의 평각 사이즈나, 온도의 설정에 영향을 받지 않고, 모두 50Mpa 전후의 값까지 0.2% 내력값을 낮게 할 수 있었다.On the other hand, paying attention to the result in the case of the post-plating setting, the 0.2% yield value can be lowered to the values before and after 50 MPa without being influenced by the type of flat size and the setting of the temperature.
후도금 설정의 경우의 도금 두께에 관해서는, 예를 들면, 사이즈가 0.2mm×1.0mm의 평각선에 있어서 땜납 온도가 280℃의 경우에는 도금 두께는 29.5~32.0㎛이 되었다. 한편, 땜납 온도가 240℃이외의 경우에는 도금 두께는 31.5~38.0㎛이 되었다.Regarding the plating thickness in the case of post-plating setting, for example, when the solder temperature is 280 ° C. in a flat line having a size of 0.2 mm × 1.0 mm, the plating thickness is 29.5 to 32.0 μm. On the other hand, when solder temperature is other than 240 degreeC, plating thickness became 31.5-38.0 micrometers.
그리고, 사이즈가 0.16mm×2.0mm의 평각선에 있어서, 땜납 온도가 280℃의 경우에는 도금 두께는 44.0~47.0㎛이 되었다. 한편, 땜납 온도가 240℃의 경우에는 도금 두께는 47.5~73.5㎛이 되었다.And when the size is 0.16 mm x 2.0 mm flat wire, when solder temperature is 280 degreeC, plating thickness became 44.0-47.0 micrometers. On the other hand, when solder temperature was 240 degreeC, plating thickness became 47.5-73.5 micrometers.
이와 같은 결과에서 특히 후도금 설정의 경우에는 도금 온도가 낮은 편이 도금 두께가 두꺼워지는 경향을 나타내는 땜납 온도와 도금 두께와의 관계를 알아낼 수 있었다.From these results, especially in the case of post-plating setting, the lower plating temperature was found to be the relationship between the solder temperature and the plating thickness, which tend to be thicker.
따라서, 이러한 땜납 온도와 도금 두께와의 관계에 의해, 후도금 설정중에도 땜납 온도의 설정에 따라 도금 두께의 미묘한 조절을 할 수 있음을 확인할 수 있었다.Therefore, it was confirmed by the relationship between the solder temperature and the plating thickness that subtle adjustment of the plating thickness can be performed in accordance with the setting of the solder temperature even during post-plating setting.
예를 들면, 사이즈가 0.2mm×1.0mm의 평각선에 있어서, 후도금 설정중에도 도금 두께를 비교적 얇게 설정하고 싶을 경우는 땜납 온도를 280℃로 설정하면 되고, 반대로 후도금 설정중에도 도금 두께를 비교적 두껍게 설정하고 싶을 경우는 땜납 온도를 240℃로 설정하면 된다. 이들 사이의 두께로 설정하고 싶을 경우는 땜납 온도를 260℃로 설정하면 된다.For example, in a flat line having a size of 0.2 mm x 1.0 mm, when the plating thickness is to be set relatively thin even during post plating setting, the solder temperature may be set to 280 ° C. What is necessary is just to set a solder temperature to 240 degreeC, when it wants to set thick. What is necessary is just to set solder temperature to 260 degreeC, when setting it as thickness between these.
또한, 사이즈가 예를 들면, 0.16mm×2.0mm의 평각선에 있어서, 땜납 온도가 260℃나 280℃의 설정인 경우에는 도금선(1b)의 표면의 외관이 거칠어지기 때문에, 이러한 사태를 회피하기 위해서 땜납 온도를 240℃로 설정하면 좋다.In addition, in a flat line having a size of, for example, 0.16 mm x 2.0 mm, when the solder temperature is set to 260 ° C or 280 ° C, the appearance of the surface of the
이와 같이, 땜납 온도와 도금 두께와의 소정의 관계에 근거하여 땜납 온도를 설정함으로써 원하는 도금 두께 및 외관이 되는 고품질의 도금선(1b)을 얻을 수 있다.In this way, by setting the solder temperature based on the predetermined relationship between the solder temperature and the plating thickness, a high
또한, 상술한 땜납 도금선의 제조장치 및 땜납 도금선의 제조방법은 상술한 구성에 한정되지 않고 여러 가지 구성으로 구성할 수 있다.In addition, the manufacturing apparatus of a solder plating wire mentioned above and the manufacturing method of a solder plating line are not limited to the above-mentioned structure, It can comprise in various structures.
예를 들면, 다른 실시형태에서의 제조장치(10A)에는, 도 17(a), (b)에 나타내는 바와 같이 초음파 물 세정조(41)와 연화 소둔로(51) 사이에 프레 가열로(51P)를 마련할 수 있다.For example, in the
프레 가열로(51P)는 도 17(b)에서 나타내는 바와 같이 피도금선(1a)의 주행 시간 및 주행거리가 짧은 경우에도 피도금선(1a)의 온도를 급격하게 높이는 것에 특화하여 구성되어 있다.As shown in Fig. 17B, the preheating
구체적으로는 프레 가열로(51P)는 프레 가열로 본체(52P)에 시스관(53L)을 구비한다. 그 시스관(53L)은 피도금선(1a)의 주행방향을 따라서 직선형태로 구성한 중공관이며, 피도금선(1a)이 프레 가열로(51P)와 연화 소둔로(51)를 통과할 때에 그 피도금선(1a)이 공기에 접촉하여 산화하지 않도록 프레 가열로 본체(52P)와 연화 소둔노 본체(52) 각각의 내부에 연통한 배치 형태로 되어 있다.Specifically, the
프레 가열로(51P) 내부에는 연화 소둔로(51)와 마찬가지로 프레 가열로 본체(52P) 내부에 시스관(53L)의 길이방향을 따라서 복수의 히터(54P)를 구비하고 있지만, 연화 소둔로(51)에 있어서 배치된 히터(54)의 배치 간격보다 좁은 피치로 배치되어 있다.Similarly to the
이에 따라, 선속을 늦어지게 하여 피도금선(1a)을 주행시켜도 연화 소둔 공정 직전에 프레 가열 공정으로서 프레 가열로(51P)에서 피도금선(1a)을 가열할 수 있어 가열된 상태의 피도금선(1a)을 연화 소둔로(51)에 공급할 수 있다.Accordingly, even when the wire speed is slowed and the plated
따라서, 피도금선(1a)의 선속의 고속화에 대응하여 연화 소둔 공정에 있어서, 피도금선(1a)을 확실하면서 충분히 저 내력화한 상태로 할 수 있다.Therefore, in the softening annealing process, in response to the high speed of the wire speed of the plated
따라서, 상술한 제조장치(10A) 및 제조방법에 의하면, 두꺼운 도금 설정 혹은 박도금 설정의 어느 설정하에서 제조한 도금선(1b)이어도 저 내력 특성이 요구되는 태양전지의 리드 선으로서 이용할 수 있다.Therefore, according to the
또한, 초관(53L)에 있어서의 연화 소둔로(51)와 프레 가열로(51P)와의 사이 부분에는 초관(53L)이 길이 방향에 있어서의 프레 가열로(51P)에 상당하는 부분에 환원 가스를 공급하는 프레 환원 가스 공급부(57P)를 구성하고 있다.Further, in the portion between the softening
상술한 환원가스 공급부(57)에서는 환원가스(G)로서 수소와 질소의 혼합가스를 시스관(53L)에 공급하고, 시스관(53L)의 연화 소둔로(51)에 상당하는 내부공간을 혼합가스 분위기로 하였지만, 프레 환원가스 공급부(57P)에서는 환원가스(G)로서 질소가스 혹은 수증기 가스(스팀 가스)를 시스관(53L)의 프레 가열로(51P)에 상당하는 내부공간에 공급하고, 그 내부공간을 질소가스 분위기 혹은 수증기 가스 분위기로 하였다. In the above-described reducing
이에 의해, 프레 가열로(51P)를 통과할 때에 피도금선(1a)의 표면이 산화하는 것을 막을 수 있으면서 프레 가열로(51P)에서는 환원가스(G)로서 수소가스를 이용하지 않으면서, 질소가스 혹은 수증기 가스를 이용함으로써 안전하고 가스의 취급이 쉬워진다.As a result, the surface of the plated
자세하게 설명하면, 상술한 저내력 특성 확인시험에서 이용한 표 13 (a), (b)에 있어서의 0.2% 내력값에 주목하면, 후도금 설정의 경우에는 박도금 설정의 경우와 비교하여 어떤 평각 사이즈, 온도에 있어서도 0.2% 내력값이 높은 결과가 되었다.In detail, attention is paid to the 0.2% yield values in Tables 13 (a) and (b) used in the low load-bearing characteristics confirmation test described above. Also, the result of having a high 0.2% yield value was high also in temperature.
그 이유로서, 선속을 고속 주행속도로 했을 경우, 도금공정에 있어서 후도금 설정으로 할 수 있는 한편 선속이 빨라지기 때문에, 도금 공정 전에 행하는 연화 소둔 공정에 있어서 피도금선(1a)에 대해서 연화 소둔을 완전하게 행하기 전에 도금선(1b)이 연화 소둔로(51)를 통과해 버려서 결과적으로 피도금선(1a)에 대해서 연화 소둔을 충분히 행할 수 없는 사태가 생기기 때문이다.For this reason, when the ship speed is set at a high traveling speed, the post-plating setting can be made in the plating process and the ship speed is increased. This is because the
이 경우, 도금공정을 후도금 설정으로 행함으로써 피도금선(1a)의 표면에 두꺼운 도금 두께를 형성할 수 있어도, 선속이 고속 주행속도이기 때문에 박도금 설정의 경우와 비교하여 0.2% 내력값이 높은 도금선(1b)이 작성되게 된다.In this case, even if a thick plating thickness can be formed on the surface of the plated
이에 대해서, 상술한 제조장치(10A)와 같이, 즉 도 17(a), (b)에 나타내는 바와 같이, 초음파 물 세정조(41)와 연화 소둔로(51) 사이에 프레 가열로(51P)를 마련한 구성으로 함에 따라 프레 가열 공정에서 프레 가열로(51P)에 의해 피도금선(1a)에 대해서 충분히 가열한 뒤 연화 소둔 공정을 행할 수 있다.On the other hand, like the
이 때문에 피도금선(1a)을 고속 주행시킨 경우에도 연화 소둔 공정에 있어서 피도금선(1a)을 확실히 저내력화할 수 있다. Therefore, even when the plated
따라서, 최종적으로 0.2% 내력값이 낮고 후도금 설정에 대응되는 두꺼운 도금 두께를 가지는 도금선(1b)을 얻을 수 있다.Accordingly, the
연화 소둔로(51)의 상류측 근방에 설치한 프레 가열로(51P)는 히터(54)의 배치 개수나 전력량을 증가시키고, 그리고 내부에 수소가스가 아니라 질소가스 혹은 수증기 가스를 공급한 안전하고 취급이 쉬운 가스분위기로 하는 등, 연화 소둔로(51)보다도 피도금선(1a)의 가열 성능에 특화한 구성으로 되어 있다.The preheating
이 때문에, 피도금선(1a)을 고속 주행시킨 경우에도 연화 소둔로(51)에 있어서 연화 소둔 시간을 확보하는 수단으로서, 예를 들면 연화 소둔로(51)를 길게 구성하는 대책을 강구할 필요가 없으며, 연화 소둔로(51)의 상류측 바로 앞에 프레 가열로(51P)를 설치하는 구성은 연화 소둔로(51)를 길게 하는 구성과 비교하여 설치 공간이나 비용이 증대하는 일이 없다.For this reason, even when the plated
따라서, 기존 설비를 살린 설계 변경 레벨의 간단한 구성의 추가에 따라 선속의 고속화를 도모할 수 있고, 후도금 설정 혹은 박도금 설정 중 어떤 설정 아래에서 제조된 도금선(1b)이라도 충분한 저내력화를 도모할 수 있으며, 저내력 특성이 요구되는 태양전지의 리드 선으로서 이용할 수 있다.Therefore, the speed of the ship can be increased by the addition of a simple configuration of the design change level utilizing existing equipment, and sufficient low load-bearing strength can be achieved even in the
또한, 가열 처리로(22)는 주행방향에서의 서플라이어(12)와 산(酸)세정조(31) 사이에 설치하는 것에 한정되지 않고, 연화 소둔로(51)보다도 상류측이면 다른 부위에 설치되어도 좋다.The
예를 들면, 다른 실시형태의 제조장치로서 상술한 가열 처리로(22)를 설치하지 않고, 상술한 프레 가열로(51P)만 설치하고 프레 가열로(51P) 내부에 공급하는 환원가스로서 수증기 가스를 이용한 구성으로 해도 좋다.For example, as a manufacturing apparatus of another embodiment, without providing the
이 구성에 의해, 프레 가열로(51P)에서는 상술한 바와 같이 연화 소둔로 (51) 직전에서 프레 가열을 행하는 기능에 더하여 상술한 가열 처리로(22)에 의해 행해지는 기능의 쌍방을 겸비할 수 있다.With this configuration, in the
따라서, 설비비용의 삭감을 도모할 수 있는 것은 물론, 피도금선(1a)의 주행거리의 단축화를 보다 더 도모할 수 있으며, 0.2% 내력값이 낮은 고품질의 도금선 (1b)을 생산할 수 있다.Therefore, not only the cost of equipment can be reduced, but also the travel distance of the plated
본 발명의 구성과 상술한 실시형태의 대응에 있어서, 동선은 본 발명의 피도금선(1a) 및 도금선(1b)에 대응하여, 아래와 같이 가열 처리 수단은 가열 처리로(22)에 대응되고, 산 세정 수단은 산 세정조(31)에 대응되며, 물 세정 수단은 초음파 물 세정조(41)에 대응되고, 동선 이송 보조 공정은 피도금선 이송 보조 공정에 대응되고, 동선 이송 보조 수단은 제 1 이송 캡스턴(91), 제 2 이송 캡스턴(92) 및 능동 회전하는 조 내 방향전환 롤러(64)에 대응되고, 프레 가열 수단은 프레 가열로(51P)에 대응되는데, 본 발명은 상술한 실시형태의 구성에만 한정되는 것이 아니고 많은 실시형태를 얻을 수 있다.In correspondence between the configuration of the present invention and the above-described embodiment, the copper wire corresponds to the plated
[산업상의 이용 가능성][Industrial Availability]
본 발명은 태양전지의 리드 선으로서 이용하는데 매우 적합한 저내력 특성을 가지는 땜납 도금선의 제조방법 및 제조장치에 이용할 수 있다.INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for a method and apparatus for manufacturing a solder plated wire having low withstand characteristics that are very suitable for use as a lead wire of a solar cell.
Claims (33)
동선의 표면에 땜납 도금을 시행하는 도금 수단과,
표면에 도금을 시행한 동선을 감는 권취(卷取)수단으로 구성되는 땜납 도금선의 제조장치로서,
상기 도금 전처리 수단에, 동선을 연화 소둔하여 저(低)내력화하는 연화 소둔 수단을 구비하고,
저내력화된 상기 동선을 그 동선의 내력보다도 낮은 권취력으로 상기 권취 수단에 의해 귄취하는 구성으로 하며,
상기 연화 소둔 수단, 상기 도금 수단 및 상기 권취수단을 동선의 주행방향의 상류측에서부터 이 순서로 일련 배치한 땜납 도금선의 제조장치.Plating pretreatment means for performing plating pretreatment on copper wire,
Plating means for performing solder plating on the surface of the copper wire;
An apparatus for manufacturing a solder plated wire comprising a winding means for winding a copper wire coated with a surface,
The plating pretreatment means is provided with a softening annealing means for softening and annealing the copper wire to lower the strength.
The low-bearing copper wire is wound by the winding means with a winding force lower than that of the copper wire,
An apparatus for producing a solder plated wire in which the softening annealing means, the plating means and the winding means are arranged in this order from the upstream side in the traveling direction of the copper wire in this order.
상기 연화 소둔 수단을, 내부가 상기 동선의 표면의 산화층을 환원하는 환원 가스 분위기인 연화 소둔로로 구성하고,
상기 연화 소둔로를 동선 주행방향의 상류측보다도 하류측이 더 낮은 위치가 되도록 경사지게 배치하고,
상기 연화 소둔로에 있어서의 동선 주행방향의 하류측 부분에, 그 연화 소둔로에 대해서 환원성 가스의 공급을 허용하는 환원가스 공급부를 마련한 땜납 도금선의 제조장치.The method of claim 1, wherein the copper wire is formed of a pure copper-based material,
The softening annealing means is constituted by a softening annealing furnace, the inside of which is a reducing gas atmosphere for reducing an oxide layer on the surface of the copper wire,
The softening annealing path is disposed to be inclined so that the downstream side is lower than the upstream side in the copper moving direction,
An apparatus for producing a solder plating wire, comprising a reducing gas supply portion that allows supply of reducing gas to the softening annealing furnace in a downstream portion in the copper wire traveling direction in the softening annealing furnace.
상기 가열 처리 수단을 상기 연화 소둔 수단보다도 동선 주행방향의 상류측에 배치한 땜납 도금선의 제조장치.The said plating preprocessing means is equipped with the heat processing means of any one of Claims 1-4 which heat-processes with respect to copper wire,
An apparatus for producing a solder plated wire, wherein said heat treatment means is arranged at an upstream side in the copper wire traveling direction than said softening annealing means.
상기 도금 전처리 수단에, 동선을 세정하는 세정수단을 구비하고,
상기 세정수단을 상기 연화 소둔 수단보다도 동선 주행방향의 상류측에 배치한 땜납 도금선의 제조장치.The method of claim 1, wherein the copper wire is formed of a pure copper-based material,
The plating pretreatment means is provided with cleaning means for cleaning the copper wire,
An apparatus for producing a solder plated wire, wherein said cleaning means is disposed at an upstream side in the copper wire traveling direction than said softening annealing means.
상기 연화 소둔 수단보다도 동선 주행방향의 상류측에, 동선에 대해서 가열 처리를 행하는 가열 처리 수단을 구비하고,
상기 가열 처리 수단을 상기 세정수단보다도 동선 주행방향의 상류측에 배치한 땜납 도금선의 제조장치.The method of claim 6, wherein the plating pretreatment means,
It is provided with the heat processing means which heat-processes with respect to copper wire upstream in the copper wire traveling direction rather than the said softening annealing means,
An apparatus for producing a solder plated wire, wherein said heat treatment means is disposed at an upstream side in the copper wire traveling direction than said cleaning means.
상기 도금 전처리 수단으로서, 상기 가열 처리 수단, 상기 산 세정수단, 상기 물 세정 수단, 및 상기 연화 소둔 수단을 동선 주행방향을 따라서 이 순서로 배치한 땜납 도금선의 제조장치.8. The cleaning apparatus according to claim 7, wherein said washing means comprises an acid washing means and a water washing means,
An apparatus for producing a solder plating wire, wherein the heat treatment means, the acid washing means, the water washing means, and the softening annealing means are arranged in this order along the copper wire traveling direction as the plating pretreatment means.
상기 산 세정수단에서의 산 세정 시간을 12.8초로 설정하면서 동시에, 물 세정수단에서의 물 세정 시간을 13.5초로 설정한 땜납 도금선의 제조장치.The copper wire according to claim 7 or 8, wherein a flat copper wire having a width in an orthogonal cross section orthogonal to the longitudinal direction is in the range of 0.8 to 10 mm, and has a thickness in the range of 0.05 to 0.5 mm. Set the traveling speed to about 4.0 m / min,
An apparatus for producing a solder plating wire, wherein the acid cleaning time in the acid cleaning means is set to 12.8 seconds and the water cleaning time in the water cleaning means is set to 13.5 seconds.
상기 권취수단에 의한 동선의 권취를 보조하는 동선 이송 보조 수단을, 상기 권취수단보다도 동선 주행방향의 상류측에 구비한 땜납 도금선의 제조장치.The method of claim 1, wherein the copper wire is formed of a pure copper-based material,
An apparatus for producing a solder plated wire, comprising a copper wire conveyance assisting means for assisting the winding of the copper wire by the winding means, on the upstream side of the copper wire traveling direction than the winding means.
동선의 주행방향을 전환하는 방향전환 롤러를, 상기 용융 땜납 도금조 내부에 구비하며 또한 상기 용융 땜납 도금조를 통과전과 통과후로 동선의 주행방향을 전환하는 조(槽) 내 방향전환 롤러로 구성하고,
상기 조 내 방향전환 롤러를 상기 동선 이송 보조 수단으로 구성한 땜납 도금선의 제조장치.The plating means according to any one of claims 10 to 12, wherein the plating means comprises a molten solder plating bath in which a molten solder plating solution is stored.
A turning roller for switching the running direction of the copper wire is provided inside the molten solder plating bath, and the molten solder plating bath is constituted by an in-row turning roller for switching the running direction of the copper wire before and after passing. ,
An apparatus for producing a solder plated wire comprising the direction turning roller in the bath as the copper wire transporting aid.
상기 도금수단을 용융 땜납 도금액이 저장된 용융 땜납 도금조로 구성하고,
동선의 주행방향을 전환하는 방향전환 롤러를,
상기 용융 땜납 도금조의 상방에 구비되면서 상기 용융 땜납 도금조를 통과 후의 동선의 주행방향을 상기 권취수단 측으로 전환하는 조 상측 방향전환 롤러로 구성하고,
상기 권취수단에 있어서 동선을 걸치는 고정 롤러 가운데, 상류측에 배치한 고정 롤러를, 그 조 상측 방향전환 롤러를 통과 후의 동선을 상기 권취수단에서의 하류측으로 안내하는 권취수단 상류측 배치 롤러로 구성하고,
상기 조 상측 방향전환 롤러를 상기 권취수단 상류측 배치 롤러의 배치 높이보다도 높은 위치에 배치한 땜납 도금선의 제조장치.The method of claim 1, wherein the copper wire is formed of a pure copper-based material,
The plating means is composed of a molten solder plating tank in which a molten solder plating solution is stored,
The direction change roller which switches the running direction of the copper wire,
It is comprised above the said molten solder plating tank, Comprising: It consists of the tank upper direction turning roller which switches the traveling direction of the copper wire after passing through the said molten solder plating tank to the said winding means side,
The fixing roller arranged upstream of the fixing roller which catches a copper wire in the said winding means is comprised by the winding means upstream arrangement roller which guides the copper wire after passing through the said tank upper direction turning roller to the downstream side from the said winding means, ,
An apparatus for producing a solder plated wire, wherein said bath-side turning roller is disposed at a position higher than a placement height of said winding-up-upstream arrangement roller.
상기 도금수단을 용융 땜납 도금액이 저장된 용융 땜납 도금조로 구성하고,
동선의 주행방향을 전환하는 방향전환 롤러를, 상기 용융 땜납 도금조 내부에 구비되면서 상기 용융 땜납 도금조를 통과전과 통과후로 동선의 주행방향을 전환하는 조 내 방향전환 롤러로 구성하고,
상기 조 내 방향전환 롤러를 상기 권취수단에 의한 동선의 권취를 보조하는 동선 이송 보조수단으로 구성한 땜납 도금선의 제조장치.16. The method according to claim 14 or 15,
The plating means is composed of a molten solder plating tank in which a molten solder plating solution is stored,
The direction change roller which switches the running direction of a copper wire is comprised in the said molten solder plating tank, and consists of the direction turning roller in a tank which switches the running direction of a copper wire before and after passing the said molten solder plating tank,
An apparatus for producing a solder plated wire, wherein the direction turning roller in the tank comprises a copper wire transfer aid that assists winding of the copper wire by the winding means.
상기 도금수단에서는
동선을 박도금으로 도금하는 박도금 설정과, 박도금 설정의 경우의 도금 두께보다 두꺼운 도금 두께가 되는 후도금 설정 중, 어느 하나의 설정으로 행하고,
상기 박도금 설정을 동선을 주행시키는 속도를 저속 주행 속도하에서 동선에 대해서 도금을 시행하는 설정으로 하고,
상기 박도금 설정을, 동선을 주행시키는 속도가 상기 저속 주행속도보다도 고속인 고속 주행 속도하에서 동선에 대해 도금을 시행하는 설정으로 하면서 동시에,
상기 고속 주행속도에 있어서 땜납 온도와 도금 두께와의 소정의 관계를 근거로 하여 상기 땜납 온도에 대응된 도금 두께로 동선에 도금을 시행하는 설정으로 하는 것을 특징으로 한 땜납 도금선의 제조장치.The method of claim 1, wherein the copper wire is formed of a pure copper-based material,
In the plating means
It is performed by either setting among the thin plating settings which plate copper wire by thin plating, and the post-plating setting which becomes plating thickness thicker than the plating thickness in the case of thin plating settings,
The thin plated setting is set to set the speed at which the copper wire is driven to be plated on the copper wire at a low speed traveling speed,
At the same time, the thin plating is set to perform plating on the copper wire at a high speed at which the copper wire is driven at a higher speed than the low speed.
An apparatus for manufacturing a solder plated wire, characterized in that the plating is performed on copper wire at a plating thickness corresponding to the solder temperature based on a predetermined relationship between the solder temperature and the plating thickness at the high speed travel speed.
상기 도금수단에서의 설정이 상기 후도금 설정에 있어서,
상기 도금수단은 상기 프레 가열 수단과 상기 연화 소둔 수단을 통과 후의 동선에 대해서 도금을 시행하는 것을 특징으로 한 땜납 도금선의 제조장치.18. The apparatus according to claim 17, further comprising pre heating means for heating the copper wire immediately before passing the soft annealing means between the cleaning means and the soft annealing means.
In the post-plating setting,
And the plating means performs plating on the copper wire after passing through the pre-heating means and the softening annealing means.
동선의 표면에 땜납 도금을 시행하는 도금공정과,
표면에 도금을 시행한 동선을 감는 권취 공정을 거쳐서 제조되는 땜납 도금선의 제조방법으로서,
상기 도금 전처리 공정에서는 동선을 연화 소둔하여 저내력화하는 연화 소둔 공정을 행하고,
상기 권취 공정을,
저내력화된 상기 동선의 내력보다도 낮은 권취력으로 권취하는 공정으로 하고,
상기 권취 공정 동안에, 상기 연화 소둔 공정과 상기 도금 공정을 연속하여 행하는 땜납 도금선의 제조방법.A plating pretreatment step of performing plating pretreatment on copper wire,
A plating process of performing solder plating on the surface of the copper wire,
As a manufacturing method of a solder plating wire manufactured by the winding process of winding the copper wire which plated on the surface,
In the plating pretreatment step, a softening annealing step of softening and annealing the copper wire is performed.
The winding process,
It is set as the process of winding up with the winding force lower than the strength of the said copper wire which became low-bearing strength,
The manufacturing method of the solder plating wire which performs the said softening annealing process and the said plating process continuously during the said winding process.
상기 연화 소둔 공정에서는 주행방향의 상류측보다도 하류측이 낮은 위치가 되도록 경사 배치한 연화 소둔로에, 주행방향의 하류측에 마련한 환원가스 공급부로부터 상기 동선의 표면의 산화층을 환원하는 환원성 가스를 공급하고,
상기 연화 소둔로 내부를 환원성 가스 분위기로 하여 그 연화 소둔로에 상기 동선을 주행시키는 땜납 도금선의 제조방법.20. The method of claim 19, wherein the copper wire is formed of a pure copper material.
In the softening annealing step, a reducing gas for reducing an oxide layer on the surface of the copper wire is supplied to a softening annealing furnace inclined so that the downstream side is lower than the upstream side of the traveling direction from a reducing gas supply unit provided downstream of the traveling direction. and,
A method for producing a solder plated wire in which the inside of the softening annealing furnace is made into a reducing gas atmosphere so that the copper wire is driven through the softening annealing furnace.
상기 도금 전처리 공정에 있어서,
상기 연화 소둔 공정 전에 동선에 대해서 가열 처리 공정을 행하는 땜납 도금선의 제조방법.The method according to any one of claims 19 to 22,
In the plating pretreatment step,
The manufacturing method of the solder plating wire which performs a heat processing process with respect to copper wire before the said softening annealing process.
상기 도금 전처리 공정에 있어서, 상기 연화 소둔 공정 전에 동선을 세정하는 세정공정을 행하는 땜납 도금선의 제조방법.20. The method of claim 19, wherein the copper wire is formed of a pure copper material.
The said plating pretreatment process WHEREIN: The manufacturing method of the solder plating wire which performs the washing | cleaning process which wash | cleans a copper wire before the said softening annealing process.
상기 가열 처리 공정을 상기 세정공정 전에 행하는 땜납 도금선의 제조방법.The said plating pretreatment process is a heat treatment process of Claim 24 which heat-processes a copper wire before the said softening annealing process,
A method for producing a solder plated wire, wherein the heat treatment step is performed before the cleaning step.
상기 도금 전처리 공정에 있어서, 상기 가열 처리 공정, 상기 산 세정 공정, 상기 물 세정 공정 및 상기 연화 소둔 공정을, 이 순서로 행하는 땜납 도금선의 제조방법.The method of claim 25, wherein the washing step comprises an acid washing step and a water washing step,
The said plating pretreatment process WHEREIN: The manufacturing method of the solder plating wire which performs the said heat processing process, the said acid washing process, the said water washing process, and the said softening annealing process in this order.
상기 산 세정공정에서의 산 세정 시간을 약 12.8초로 설정하면서 동시에 물 세정 공정에서의 물 세정 시간을 약 13.5초로 설정한 땜납 도금선의 제조방법.27. The copper wire according to claim 25 or 26, wherein the copper wire is a flat copper wire having a width in the orthogonal cross section orthogonal to the longitudinal direction in the range of 0.8 to 10 mm and having a thickness in the range of 0.05 to 0.5 mm. , Set the traveling speed of the copper wire to about 4.0m / min,
A method of manufacturing a solder plating wire in which an acid washing time in the acid washing step is set to about 12.8 seconds and a water washing time in a water washing step is set to about 13.5 seconds.
상기 권취 공정을 행하는 동안, 그 권취 공정에서 행하는 동선의 권취를 보조하는 동선 이송 보조 공정을 행하는 땜납 도금선의 제조방법.20. The method of claim 19, wherein the copper wire is formed of a pure copper material.
A method for producing a solder plated wire, which performs a copper wire transfer assistance step of assisting winding of a copper wire performed in the winding step while the winding step is performed.
상기 동선으로는 순동계 재료로 형성한 것을 이용하고,
상기 도금 공정 후에, 상기 용융 땜납 도금조의 상방으로서, 상기 권취수단의 상류측에 배치되고, 그 조 상측 방향전환 롤러를 통과 후의 동선을 상기 권취 수단에서의 하류측으로 안내하는 권취수단 상류측 배치 롤러의 배치 높이보다도 더 높은 위치에 배치한 조 상측 방향전환 롤러에 의해, 상기 용융 땜납 도금조를 통과 후의 동선의 주행방향을 상기 권취수단 상류측 배치 롤러 측으로 방향 전환하는 땜납 도금선의 제조방법.20. The method of claim 19,
As said copper wire, using what was formed from the pure copper system material,
After the plating step, the upstream side of the molten solder plating bath is disposed on an upstream side of the winding means, and the winding means upstream side arrangement roller is configured to guide the copper wire after passing through the bath upstream direction change roller to the downstream side from the winding means. The manufacturing method of the solder plating wire which changes the running direction of the copper wire after passing through the said molten solder plating bath to the said winding means upstream arrangement roller side by the tank upper side direction turning roller arrange | positioned at the position higher than an arrangement height.
상기 도금공정에서는 동선을 박도금으로 도금하는 박도금 설정과, 박도금 설정의 경우의 도금 두께보다도 더 두꺼운 도금 두께가 되는 후도금 설정 중, 어느 하나의 설정으로 행하고,
상기 박도금 설정을, 동선을 주행시키는 속도를 저속 주행 속도하에서 동선에 도금을 시행하는 설정으로 하고,
상기 후도금 설정을, 동선을 주행시키는 속도를 상기 저속 주행속도보다도 고속인 고속 주행 속도하에서 도금을 시행하는 설정으로 하고,
상기 고속 주행속도에 있어서 땜납 온도와 도금 두께의 소정 관계에 근거하여, 상기 땜납 온도에 따른 도금 두께로 동선에 대해서 도금을 시행하는 설정으로 하는 것을 특징으로 하는 땜납 도금선의 제조방법.20. The method of claim 19, wherein the copper wire is formed of a pure copper material.
In the plating step, any one of a thin plating setting for plating copper wire with a thin plating and a post plating setting that becomes a plating thickness thicker than the plating thickness in the case of thin plating setting, is performed.
The thin plated setting is set to set the speed at which the copper wire travels to be plated on the copper wire under a low traveling speed,
The post-plating setting is a setting in which the speed at which the copper wire travels is set to perform plating at a high traveling speed which is faster than the low traveling speed,
A method for manufacturing a solder plated wire, characterized in that the plating is performed on copper wire at the plating thickness according to the solder temperature based on a predetermined relationship between the solder temperature and the plating thickness at the high speed travel speed.
고속 주행속도를 약 13m/min정도로 설정한 땜납 도금선의 제조방법.The method of claim 30, wherein the low speed traveling speed is set to about 4 m / min,
A method for producing a solder plated wire having a high traveling speed of about 13 m / min.
상기 세정공정과 상기 연화 소둔 공정 사이에 그 연화 소둔 공정을 행하기 직전의 동선을 가열하는 프레 가열 공정을 행하고,
상기 프레 가열 공정 후에 상기 연화 소둔 공정을 행한 동선에 대해서 상기 도금 공정을 행하는 땜납 도금선의 제조방법.33. The method according to any one of claims 30 to 32, wherein when the plating step is performed at the post-plating setting,
A pre-heating step of heating the copper wire immediately before the soft-annealing step is performed between the washing step and the soft-annealing step,
The manufacturing method of the solder plating wire which performs the said plating process with respect to the copper wire which performed the said softening annealing process after the said pre-heating process.
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Legal Events
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---|---|---|---|
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AMND | Amendment | ||
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A107 | Divisional application of patent | ||
AMND | Amendment | ||
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GRNT | Written decision to grant | ||
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