KR20180019211A

KR20180019211A - 선상 홈 형성방법 및 선상 홈 형성장치

Info

Publication number: KR20180019211A
Application number: KR1020187001791A
Authority: KR
Inventors: 시게히로 타카조; 마사노리 우에사카
Original assignee: 제이에프이 스틸 가부시키가이샤
Priority date: 2015-07-28
Filing date: 2016-07-06
Publication date: 2018-02-23
Also published as: MX2018001081A; EP3330388A1; EP3330388B1; EP3330388A4; CA2987379A1; RU2685616C1; US11045902B2; JPWO2017017908A1; US20180147663A1; KR102078655B1; CN107849631B; WO2017017908A1; CA2987379C; JP6172403B2; CN107849631A

Abstract

에칭을 이용하여 강판 표면에 선상 홈을 형성하는 방법으로서, 레지스트 제거를 위한 레이저 조사에 따른 방향성 전자 강판의 자기 특성 저하를 억제하면서, 균일한 형상의 선상 홈을 형성할 수 있는 선상 홈 형성방법을 제공한다.
방향성 전자 강판 표면에 레지스트를 도포하는 레지스트 도포 공정과, 상기 방향성 전자 강판의 압연 방향을 가로지르는 방향으로 주사하면서 레이저를 조사함으로써 상기 레이저가 조사된 부분의 레지스트를 제거하는 레이저 주사를, 상기 방향성 전자 강판의 압연 방향으로 주기적으로 행하는 레이저 조사 공정과, 상기 레지스트가 제거된 부분의 방향성 전자 강판을 에칭하여 선상 홈을 형성하는 에칭 공정을 가지며, 상기 레지스트의 도포 두께가 0.5∼10㎛이고, 상기 레이저의 출력이 1500W 이상인, 선상 홈 형성방법.

Description

선상 홈 형성방법 및 선상 홈 형성장치{LINEAR GROOVE FORMING METHOD AND LINEAR GROOVES FORMING APPARATUS}

본 발명은, 강판 표면에 선상(線狀) 홈을 형성하는 방법에 관한 것이며, 특히, 에칭을 이용하여 강판 표면에 선상 홈을 형성하는 방법으로서, 레지스트 제거를 위한 레이저 조사에 수반하는 방향성(方向性) 전자 강판의 자기(磁氣) 특성 저하를 억제하면서, 균일한 형상의 선상 홈을 형성할 수 있는 선상 홈 형성방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은, 상기 방법의 실시에 적합한 선상 홈 형성장치에 관한 것이다.

자기 특성이 뛰어난 방향성 전자 강판은, 주로 변압기의 철심용 재료로서 사용되고 있으며, 변압기의 에너지 사용 효율 향상을 위해, 그의 저철손화(低鐵損化)가 요구되고 있다. 방향성 전자 강판을 저철손화하는 수법으로서는, 강판 중의 이차 재결정립을 Goss 방위에 고도로 맞추는 방법(선예화(先銳化))이나, 피막 장력을 증대시키는 방법, 강판의 박약화(thinning) 등에 더해, 강판의 표면 가공에 의한 방법이 알려져 있다.

강판의 표면 가공에 의한 철손 저감 기술은, 강판의 표면에 대해 물리적인 수법으로 불균일 변형을 도입하여, 자구(磁區)의 폭을 세분화해서 철손을 저감한다고 하는 것이며, 그 하나로, 마무리 소둔 후의 강판 표면에 치형(齒型) 롤을 이용하여 홈을 형성하는 방법이 있다. 이 방법에 의하면, 홈을 형성함으로써 강판 표면의 자구를 세분화하여, 강판의 철손을 저감할 수 있다. 또한, 홈 형성 후에 응력 제거 소둔 등의 열처리를 행한 경우에도, 도입한 홈이 소실되지 않기 때문에, 철손 저감 효과가 유지되는 것이 알려져 있다. 그러나, 이 방법에서는, 치형 롤의 마모가 심하기 때문에 홈 형상이 불균일해지기 쉬운 것에 더해, 치형 롤의 마모를 억제하기 위해 롤을 고온화한다거나 윤활제를 도포한다거나 하면 제조 코스트가 증대한다고 하는 문제가 있었다.

그래서, 치형 롤과 같은 기계적 수단에 의하지 않고, 에칭에 의해 강판의 표면에 선상 홈을 형성하는 방법이 개발되어 있다. 구체적으로는, 포스테라이트(forsterite) 피막이 형성되기 전의 강판 표면에 레지스트 잉크를 패턴상(狀)으로 도포한 후, 상기 레지스트 잉크가 도포되어 있지 않은 부분을, 전해(電解) 에칭 등의 방법을 사용하여 선택적으로 에칭함으로써 강판 표면에 홈이 형성된다고 하는 것이다. 이 방법에서는, 장치의 기계적인 마모가 거의 없기 때문에, 치형 롤을 이용하는 방법에 비해 메인터넌스(maintenance)가 용이하다.

그런데, 이러한 선상 홈이 형성된 강판의 자기 특성은, 선상 홈의 형상에 크게 영향을 받는 것이 알려져 있다. 그것도, 홈의 깊이나 폭뿐만 아니라, 홈 단면(斷面)의 곡률과 같은 상세한 형상이 철손에 영향을 미치는 것이 알려져 있다. 그 때문에, 상술한 에칭에 의한 방법으로 선상 홈을 형성할 때에, 에칭 마스크로서 기능하는 레지스트의 형상에 변화가 있으면, 홈 형상에 변화가 생겨, 그 결과, 강판의 자기 특성이 변동되어 버린다. 그래서, 에칭에 의해 선상 홈을 형성하는 방법에 있어서, 레지스트의 도포 정밀도를 향상시켜, 강판의 자기 특성의 변화(variation)를 억제하는 기술이 제안되어 있다.

예를 들면, 특허문헌 1에서는, 레지스트를 도포할 때의, 레지스트 잉크와 강판의 온도를 일정하게 제어함으로써, 균일한 형상의 선상 홈을 형성하는 기술이 제안되어 있다. 온도를 일정함으로써 레지스트 잉크의 점성의 변동이 억제되어, 그 결과, 홈 형상의 변화가 억제된다.

특허문헌 2에서는, 레지스트의 도포를 그라비아 오프셋 인쇄로 행할 때에, 사용하는 레지스트 잉크의 점도나, 그라비아 롤의 메쉬 패턴 등의 조건을 특정 범위로 제어하는 기술이 제안되어 있다. 이에 의해, 그라비아 롤의 표면에 형성된 그라비아 셀(cell)에 기인하는 망점(網點)의 발생을 억제하여, 레지스트 패턴의 정밀도를 향상시킬 수 있다.

또한, 방향성 전자 강판 이외의 분야에 있어서는, 레이저를 이용하여 레지스트의 패터닝을 행하는 기술도 제안되어 있다. 예를 들면, 특허문헌 3에서는, 프린트 배선판이나 전기 커넥터 등의 제조에 있어서 도금이나 에칭을 행할 때에, 재료 표면에 도포한 레지스트 잉크를 저출력(低出力)의 레이저로 제거함으로써 마스크로서 이용하는 레지스트 패턴을 형성하는 방법이 나타나 있다.

특허문헌 4에는, 금속-세라믹 접합 회로 기판의 제조에 있어서, 금속-세라믹 접합 기판의 회로용 금속판 및 금속 베이스판의 표면을 덮도록 레지스트를 형성하고, 이 레지스트에 레이저를 조사함으로써 레지스트의 불필요한 부분을 제거하는 방법이 제안되어 있다. 레이저에 의한 레지스트 제거가 종료된 후, 노출된 금속을 에칭함으로써 회로 패턴이 형성된다.

특허문헌 1 : 일본 특개 평 11-279646호 공보 특허문헌 2 : 일본 특개 평 07-032575호 공보 특허문헌 3 : 일본 특표 평 04-503718호 공보 특허문헌 4 : 일본 특개 2013-030523호 공보

그러나, 특허문헌 1, 2에서 제안되어 있는 방법에 의하면, 레지스트의 형상 정밀도에 일정한 개선이 보이지만, 이들 방법에 의해 형성된 선상 홈에 있어서도 여전히 형상의 차이가 있었다. 그 이유는, 이하와 같이 생각된다.

에칭에 의해 강판 표면에 선상 홈을 형성하기 위해서는, 에칭 레지스트를 패턴상으로 도포할 필요가 있다. 상기 레지스트의 도포에는, 원리적으로는 각종 도포방법을 사용하는 것이 가능하지만, 길이가 긴 기재(基材)에의 연속적인 도포에 적합하며, 강판과 같이 경질(硬質)인 기재에 대해서도 안정적으로 도포가 가능한 그라비아 오프셋 인쇄법이 일반적으로 이용된다.

도 11은, 그라비아 오프셋 인쇄에 사용되는 그라비아 오프셋 인쇄장치(100)의 일반적인 구성을 나타내는 개략도이다. 그라비아 오프셋 인쇄에서는, 우선, 픽업 롤(101)을 이용하여 잉크(102)가 그라비아 롤(103)의 판면(版面)에 도포된다. 그라비아 롤(103)의 판면에는, 잉크를 보유하기 위한 오목부(凹部)인 그라비아 셀(104)이 형성되어 있으며, 그 셀 이외의 부분에 부착된 잉크는, 닥터 블레이드(105)에 의해 제거된다. 이어서, 상기 도료는, 오프셋 롤(106)의 표면에 일단 전사(轉寫)된 후, 다시 피인쇄물(107)의 표면에 전사된다.

방향성 전자 강판의 표면에 에칭에 의해 선상 홈을 형성하기 위해서는, 상기 인쇄법을 이용하여, 에칭 마스크로서 기능하는 레지스트 패턴을 형성하면 된다. 상기 레지스트 패턴의 일례를, 도 12에 나타낸다. 이 예에 있어서는, 강판(110)의 표면에, 레지스트(111)가, 압연 방향으로 주기적으로 도포되어 있다. 레지스트가 도포된 부분의 사이에는, 레지스트가 도포되어 있지 않은 비도포부(112)가 설치되어 있으며, 이 부분에서는, 상기 강판의 표면이 노출되어 있다. 따라서, 상기 강판에 대해 에칭을 실시하면, 상기 비도포부에 있어서의 강판 표면이 선택적으로 에칭되어, 선상 홈이 형성된다.

그러나, 본 발명자들의 검토 결과, 그라비아 오프셋 인쇄 등의 인쇄법에 의해 형성되는 레지스트 패턴을, 도 12에 나타낸 바와 같은 이상적인 형상으로 하는 것은 곤란하여, 실제 레지스트 패턴은, 도 13에 나타내는 바와 같은 형상으로 되어 있는 것을 알았다. 즉, 레지스트를 도포한 부분과 비도포부의 경계는, 그 단면(斷面)이, 도 13에 나타내는 바와 같이 완만하게 되어 있고, 또한, 그 형상은 위치에 따라 상이하였다. 그 결과, 강판의 상방으로부터 본 비도포부(112)의 형상은, 도 12에 나타낸 바와 같은 이상적인 직선상으로는 되지 않고, 차이를 갖고 있었다.

이 차이는, 특허문헌 1에 기재되어 있는 바와 같은 레지스트 잉크와 강판의 온도 제어를 행해도, 완전하게는 해소할 수 없기 때문에, 그라비아 오프셋 인쇄에 의한 레지스트 패턴 형성에 있어서는 피하기 어려운 것이라고 생각된다. 즉, 그라비아 오프셋 인쇄에 있어서의 그라비아 롤로부터 강판 표면으로의 레지스트 잉크의 전사는, 상술한 바와 같이 오프셋 롤을 경유하여 행해진다. 그때, 오프셋 롤 표면에 전사된 레지스트 잉크의 형상은, 도 14에 나타내는 바와 같이 롤의 외측을 향한 볼록형(凸形)의 그릇 형상이 된다. 그리고, 그 결과, 레지스트 잉크가 강판 표면에 전사되어 생기는 레지스트 패턴의 단면(端面)은, 도 13에서 설명한 바와 같이 완만한 것이 된다. 또한, 상기 레지스트 잉크의 형상은, 그라비아 셀 형상의 차이의 영향을 받기 때문에, 장소에 따라 상이한 형상이 된다.

그래서, 상기와 같은 그라비아 오프셋 인쇄에 있어서의 문제를 회피하기 위해, 그라비아 롤을 이용한 인쇄에 의해 레지스트 패턴을 직접 형성하는 것에 대신하여, 특허문헌 3, 4에 기재되어 있는 바와 같이, 레이저를 이용하여 레지스트 패턴을 형성하는 것을 생각할 수 있다. 즉, 강판 표면 전체에 균일하게 레지스트를 도포한 후에, 도포가 불필요한 부분에 레이저를 조사함으로써 레지스트를 순식간에 증발 혹은 승화시켜, 조사된 부분의 레지스트를 선택적으로 제거하는 것이다. 이러한 방법이면, 레지스트가 제거되는 부분의 형상이, 그라비아 셀의 차이 등의 영향을 받는 일이 없기 때문에, 균일한 형상의 선상 홈을 형성할 수 있다고 기대된다.

그러나, 발명자들의 검토 결과, 레이저에 의한 레지스트 제거 기술을 단순히 방향성 전자 강판에 적용하는 것만으로는, 뛰어난 자기 특성을 얻을 수 없는 것을 알 수 있었다. 즉, 방향성 전자 강판에 있어서는, 뛰어난 자기 특성을 얻기 위해 결정 방위를 맞출 필요가 있지만, 레이저에 의해 레지스트를 제거하면, 레이저가 조사된 부분의 강판이 가열되어 고온이 되는 결과, 결정 조직이 재결정 등의 변화를 일으켜 불균일화 해서, 강판의 자기 특성이 저하해 버린다.

본 발명은, 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 에칭을 이용하여 강판 표면에 선상 홈을 형성하는 방법으로서, 레지스트 제거를 위한 레이저 조사에 수반하는 방향성 전자 강판의 자기 특성 저하를 억제하면서, 균일한 형상의 선상 홈을 형성할 수 있는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은 상기 방법의 실시에 적합한 선상 홈 형성장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은, 레이저 조사에 의한 레지스트 제거가 방향성 전자 강판(지철(地鐵))에 미치는 영향에 관해 더 검토한 결과, 이하의 지견(知見)을 얻었다.

(1) 레지스트 제거율은, 레이저의 조사 에너지가 일정해도, 출력에 따라 다르다.

(2) 레이저의 출력이 낮은 조건에서 레지스트를 제거하면, 지철의 용융이 현저해진다.

(3) 레지스트 제거율은, 레지스트의 도포 두께의 영향을 받는다.

(4) 빔 지름이 0.1㎜ 이하가 되면, 특히 뛰어난 자기 특성이 얻어진다.

이상의 지견에 근거해서, 레이저 조사에 의한 레지스트 제거의 조건에 관해 상세한 검토를 행하여, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

즉, 본 발명의 요지 구성은, 다음과 같다.

1. 방향성 전자 강판 표면에 레지스트를 도포하는 레지스트 도포 공정과,

상기 방향성 전자 강판의 압연 방향을 가로지르는 방향으로 주사(走査)하면서 레이저를 조사함으로써 상기 레이저가 조사된 부분의 레지스트를 제거하는 레이저 주사를, 상기 방향성 전자 강판의 압연 방향으로 주기적으로 행하는 레이저 조사 공정과,

상기 레지스트가 제거된 부분의 방향성 전자 강판을 에칭하여 선상 홈을 형성하는 에칭 공정을 가지며,

상기 레지스트의 도포 두께가 0.5∼10㎛이고,

상기 레이저의 출력이 1500W 이상인, 선상 홈 형성방법.

2. 상기 레이저 주사가, 1∼5대의 레이저 조사 장치를 이용해서 행해지고,

상기 레이저 주사 1회당 주사시간 t이 2.5msec 이상이며,

상기 레이저 주사 1회당 주사시간 t에 대한, 1회 주사에 있어서 조사된 레이저가 실제로 강판 표면 상을 주사하고 있는 강판상 주사시간 t'의 비 Y(=t'/t)가 0.8 이하인, 상기 1에 기재된 선상 홈 형성방법.

3. 상기 레이저 주사가, 1∼3대의 레이저 조사 장치를 이용해서 행해지고,

상기 레이저의, 주사 방향과 직교하는 방향에 있어서의 빔 지름이 0.1㎜ 초과 0.4㎜ 이하이며,

상기 레이저의, 단축(短軸) 지름에 대한 장축(長軸) 지름의 비가 1.25 이하인, 상기 2에 기재된 선상 홈 형성방법.

4. 상기 레이저 주사가, 4 또는 5대의 레이저 조사 장치를 이용해서 행해지고,

상기 레이저의, 주사 방향과 직교하는 방향에 있어서의 빔 지름이 0.03㎜ 이상 0.1㎜ 이하이며,

상기 레이저의, 단축 지름에 대한 장축 지름의 비가 1.1 이하인, 상기 2에 기재된 선상 홈 형성방법.

5. 코일상(狀)으로 감긴 방향성 전자 강판을 지출하는 지출부(deliverer),

코일끼리를 접합하는 용접부,

상기 방향성 전자 강판의 표면에 레지스트를 도포하는 레지스트 도포부,

상기 방향성 전자 강판의 표면에 도포된 레지스트를 건조하는 건조부,

상기 레지스트가 도포된 방향성 전자 강판의 표면에 레이저를 조사하여 레지스트를 부분적으로 제거하는 레이저 조사부,

레지스트가 제거된 부분의 상기 방향성 전자 강판을 에칭하는 에칭부,

상기 방향성 전자 강판의 표면으로부터 레지스트를 제거하는 레지스트 제거부,

상기 방향성 전자 강판을 절단하는 절단부, 및

상기 방향성 전자 강판을 권취(卷取)하는 권취부가, 이 순서로 배치되고,

상기 레이저 조사부에 있어서의 통판 속도(sheet passing rate)를 일정하게 하기 위한 루퍼(looper)를 더 구비하는, 선상 홈 형성장치.

본 발명에 의하면, 에칭을 이용하여 강판 표면에 선상 홈을 형성하는 방법에 있어서, 레지스트 제거를 위한 레이저 조사에 수반하는 방향성 전자 강판의 자기 특성 저하를 억제하면서, 균일한 형상의 선상 홈을 형성할 수 있다. 또한, 고속 처리시에 있어서도 뛰어난 자기 특성이 얻어지기 때문에, 생산성이 뛰어남과 아울러, 얻어진 방향성 전자 강판을 이용함으로써, 변압기의 에너지 사용 효율을 향상시키는 것이 가능하다.

[도 1] 레이저의 출력과 레지스트 제거율의 관계를 나타내는 도면이다.
[도 2] 본 발명의 일 실시형태에 있어서의, 레이저 조사 후의 레지스트 제거부를 모식적으로 나타내는 도면이다.
[도 3] 레이저의 단위 주사길이당 조사 에너지와 레지스트 제거율의 관계를 나타내는 도면이다.
[도 4] 레지스트의 도포 두께와, 그 레지스트를 100% 제거하기 위해 필요한 레이저의 최소 출력과의 관계를 나타내는 도면이다.
[도 5] 레이저의 출력과, 그 출력에 있어서 레지스트를 100% 제거하기 위해 필요한 최소의 조사 에너지와의 관계를 나타내는 도면이다.
[도 6] 본 발명의 일 실시형태에 있어서의, 레이저 주사 방법의 모식도이다.
[도 7] 본 발명의 일 실시형태에 있어서의, 레이저 주사 방법의 모식도이다.
[도 8] 본 발명의 일 실시형태에 있어서의, 레이저 주사 방법의 모식도이다.
[도 9] 빔 지름과, 그 레이저의 조사에 의해 형성된 레지스트 제거부의 폭과의 관계를 나타내는 도면이다.
[도 10] 결정 방위 분포의 평가 방법을 나타내는 모식도이다.
[도 11] 그라비아 오프셋 인쇄에 사용되는 장치의 일반적인 구성을 나타내는 개략도이다.
[도 12] 이상적인 레지스트 패턴의 형상을 나타내는 모식도이다.
[도 13] 실제 레지스트 패턴의 형상을 나타내는 모식도이다.
[도 14] 그라비아 오프셋 인쇄에 있어서의 잉크 형상을 나타내는 모식도이다.

우선, 레이저의 조사 조건과 레지스트 도포 두께가 레지스트의 제거에 미치는 영향에 관해 검토한 결과를 설명한다. 도 1은, 표면에 균일하게 레지스트가 도포된 방향성 전자 강판(이하, 간단히 「강판」이라고 하는 경우가 있다)에 대해 레이저를 주사하면서 조사한 때의, 레이저의 출력(W)과 레지스트 제거율(%)의 관계를 나타내는 도면이다. 실험에 있어서는, 레이저의 단축 지름을 0.2㎜, 단위 주사길이당 조사 에너지(이하, 간단히 「조사 에너지」라고 하는 경우가 있다)를 60J/m로 했다. 레지스트 제거율이 100%인 경우, 레이저가 조사된 부분에 존재하고 있었던 레지스트가 모두 제거되어, 레이저가 주사된 부위에, 띠 모양의 레지스트 제거부가 형성된다. 레지스트 제거율이 100% 미만인 경우에는, 레지스트가 불균일하게 제거되어, 상기 레지스트 제거부가 형성되는 띠 모양 부분의 폭이 일정하게 되어 있지 않거나, 혹은 띠 모양 부분에 레지스트가 잔존해 있다. 여기서, 레지스트 제거율은, 도 2에 나타내는 바와 같이, 레이저 조사 후에 있어서의, 레지스트 제거부의 소정 길이(관찰 길이):x의 범위에 관해, 레지스트 제거부의 최대 폭(압연 방향):d, 레지스트 제거부의 면적:A로 한 때, A/(d×x)×100로 나타내는 비율이며, 일의 자리를 반올림하여 나타낸다. 또한, 여기서 x는 3㎜로 했다.

도 1로부터, 레이저의 출력이 클수록 레지스트 제거율이 높아지는 것을 알 수 있다. 에너지 밀도가 일정하게 되도록, 빔 지름과 조사 에너지를 일정하게 유지하고 있음에도 불구하고, 이러한 출력에 대한 의존성이 보이기 때문에, 레이저 조사에 의한 레지스트 제거에 있어서는 레이저의 출력을 제어하는 것이 중요한 것을 알 수 있다.

다음으로, 도 3은, 레이저의 단위 주사길이당 조사 에너지(J/m)와 레지스트 제거율(%)의 관계를 나타낸 도면이다. 레이저의 출력은, 100W 및 3000W의 2조건으로 했다. 도 3으로부터, 조사 에너지를 증가시키면 레지스트 제거율이 증가하는 것을 알 수 있다. 또한, 조사 에너지가 동일하면, 출력이 높은 쪽이 레지스트 제거율도 높아졌다. 출력 100W의 조건에서, 레지스트 제거율을 100%로 하기 위해 조사 에너지를 증가시키면, 도 3 중에 흰색 원으로 나타낸 조건에 있어서는, 지철의 용융에 의한 변형이 눈으로 관찰됐다.

도 4는, 레지스트의 도포 두께와, 그 레지스트를 100% 제거하기 위해 필요한 레이저의 최소 출력과의 관계를 나타내는 도면이다. 실험조건은, 빔 지름을 0.2㎜, 단위 주사길이당 조사 에너지를 60J/m로 했다. 이 결과로부터, 레지스트 도포 두께가 증가할수록, 레지스트를 100% 제거하기 위해 필요한 레이저의 최소 출력이 증대하는 것을 알 수 있다.

이상의 결과를 근거로, 본 발명을 실시하는 방법에 관해 구체적으로 설명한다. 또한, 이하의 설명은, 본 발명의 적합한 일 실시형태를 나타내는 것으로, 본 발명은, 이하의 설명에 의해 어떻게 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 있어서 사용되는 각 용어는, 특별히 정해지지 않는 한, 이하와 같이 정의되는 것으로 한다.

「레이저 제거부」 : 레이저 조사 공정에 있어서의 레이저의 조사에 의해 레지스트가 제거되어, 방향성 전자 강판의 표면이 노출된 부분.

「레지스트 제거율」 : 레이저가 조사된 부분에 있어서 제거된 레지스트의 비율.

「주사시간 t」 : 레이저 주사 1회당 소요 시간. 바꿔 말하면, 1회의 레이저 주사를 개시하고 나서, 다음의 레이저 주사를 개시할 때까지의 시간.

「강판상 주사시간 t'」 : 1회의 주사에 있어서, 조사된 레이저가 실제로 강판 표면 상을 주사하고 있는 시간. 바꿔 말하면, 1회의 주사에 있어서, 조사된 레이저가 강판 표면에 조사되고 있는 시간.

「주사길이 L」 : 레이저 조사 장치 1대당, 주사 1회에 있어서의 주사길이.

「주사속도 v」 : 레이저 조사 공정에 있어서 조사되는 레이저의, 강판 표면에 있어서의 주사속도. v=L/t.

「출력 P」 : 레이저 조사 공정에 있어서 조사되는 레이저의 출력.

「단위 주사길이당 조사 에너지 E(J/m)」 : 레이저 조사 공정에 있어서 주사되는 레이저의, 주사길이 1m당 에너지. 간단히 조사 에너지라고도 한다. E=P/v.

「라인속도 v_L」 : 처리장치 내를 반송되는 강판의 속도. 통판 속도라고도 한다. 처리장치 내의 위치에 따라 속도가 다른 경우에는, 레이저가 조사되는 위치에 있어서의 속도로 한다. 또한, 처리장치 내에 있어서 강판은, 특별히 정해지지 않는 한, 그 압연 방향으로 반송된다.

「선상 홈의 간격 s」 : 강판 표면에 형성되는 선상 홈의, 압연 방향에 있어서의 간격. 레이저 조사 공정에 있어서 형성되는 레지스트 제거부의 압연 방향에 있어서의 간격과 같다.

본 발명의 방법에 있어서는, 방향성 전자 강판에 대해, 다음의 (1)∼(3)의 공정 처리가 순차적으로 실시된다.

(1) 레지스트 도포 공정,

(2) 레이저 조사 공정, 및

(3) 에칭 공정.

(1) 레지스트 도포 공정과 (2) 레이저 조사 공정의 사이에는, 임의로, 레지스트 건조 공정을 둘 수 있다. 또한, (3) 에칭 공정 후에는, 임의로, 레지스트 제거 공정을 둘 수 있다.

[방향성 전자 강판]

본 발명에서는, 기재로서 방향성 전자 강판이 사용된다(방향성 전자 강판 제조 공정의 도중 단계의 강판을 포함한다). 상기 방향성 전자 강판으로서는, 특별히 한정되지 않고 임의의 것을 이용할 수 있지만, 철손 저감의 관점으로부터 Si를 2.0∼8.0질량%의 범위로 함유하는 것을 이용하는 것이 바람직하고, 덧붙여 통판성(通板性)의 관점으로부터 Si를 2.5∼4.5질량%의 범위로 함유하는 것을 이용하는 것이 더 바람직하다.

상기 방향성 전자 강판의 표면에 피막이 형성되어 있으면, 그 피막의 종류에 따라서는 에칭이 저해되는 경우가 있다. 따라서, 상기 강판의 표면에는 포스테라이트 피막이나 장력 부여 피막 등, 에칭액(전해액)에 대해 불용성(不溶性)이나 난용성(難溶性)의 피막이 형성되어 있지 않고, 후술하는 레지스트가 그 강판의 표면에 직접 도포되는 것이 바람직하다.

[레지스트 도포 공정]

상기 강판의 표면에는, 레이저의 조사에 앞서 레지스트가 도포된다. 상기 레지스트는, 후술하는 에칭 공정에 있어서, 강판이 에칭되는 것을 방지하기 위한 에칭 레지스트로서 기능하는 것이다. 상기 레지스트로서는, 강판의 에칭을 방지할 수 있는 것이면 임의의 재료를 사용할 수 있지만, 열경화성 수지를 주성분으로 하는 레지스트를 이용하는 것이 바람직하다. 상기 열경화성 수지로서는, 예를 들면, 알키드계(alkyd-based) 수지, 에폭시계(epoxide-based) 수지, 멜라민계(melamine-based) 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 사용할 수 있다. 반도체 분야에서 사용되는 것과 같은, UV경화성이나 전자선(電子線) 경화성은 반드시 필요하지는 않다. 또한, 잉크 드리핑(ink dripping) 억제의 점에서는, 수지의 점도가 높은 쪽이 좋다. 레지스트의 점도를 높게 유지하기 위해, 도포되는 레지스트의 온도를 40℃ 이하로 하는 것이 바람직하다. 한편, 레지스트의 온도의 하한은 특별히 한정되지 않지만, 20℃ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 장치가 대형화한다고 하는 설비 상의 과제는 있지만, 통상, 전자 강판의 표층에 형성되는 절연 피막을 상기 레지스트로 하여 이용해도 된다. 이 경우의 도포는 종래기술에 따라 행하면 된다. 건조에 관해서도 동일하다.

강판 표면에의 레지스트의 도포는, 특별히 한정되는 일 없이, 임의의 방법으로 행할 수 있지만, 롤 도포에 의해 행하는 것이 바람직하다. 그 중에서도, 그라비아 롤을 이용한 그라비아 인쇄법을 이용하는 것이 바람직하고, 오프셋 롤을 사용한 그라비아 오프셋 인쇄법을 이용하는 것이 더 바람직하다. 또한, 본 명세서에 있어서 그라비아 인쇄법이란, 그라비아 롤을 이용한 인쇄법 전반을 가리키며, 그라비아 오프셋 인쇄법도 포함하는 것으로 한다. 또한, 그라비아 인쇄법을 이용하는 경우에는, 막 두께를 일정하게 하기 위해, 그라비아 롤 상방에 닥터 블레이드를 설치하여 그라비아 롤의 잉크량을 균일화하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서의 레지스트의 도포 패턴은, 특별히 한정되지 않고, 최종적으로 소망의 선상 홈을 형성할 수 있는 것이면 임의의 패턴으로 할 수 있지만, 강판 표면 전체에 레지스트를 도포하는 것이 바람직하다.

레지스트의 도포 두께는 0.5∼10㎛로 한다. 도포 두께를 0.5㎛ 이상으로 함으로써, 에칭 공정에 있어서, 레지스트가 도포되어 있는 부분의 강판이 에칭되어 버리는 것을 방지할 수 있다. 또한, 도포 두께를 10㎛ 이하로 함으로써, 레이저 조사 공정에 있어서 제거되는 레지스트의 양을 저감하여, 기화된 레지스트가 레이저 조사 장치의 광학계에 부착되는 것 등에 의한 레이저 성상의 변동을 억제할 수 있다. 또한, 레지스트의 도포 두께는 1∼5㎛로 하는 것이 더 바람직하다. 여기서, 레지스트 도포 두께는, 에칭 직전에 있어서의 레지스트의 두께로 한다.

[레지스트 건조 공정]

레지스트를 도포한 후, 다음의 레이저 조사 공정에 앞서, 레지스트를 건조시키는 것이 바람직하다. 건조 방법은 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 열풍 건조나 진공 건조 등을 이용할 수 있다. 열풍 건조인 경우, 건조 온도는, 180∼300℃로 하는 것이 바람직하다. 진공 건조인 경우는 압력을 10Pa 이하로 하는 것이 바람직하고, 건조 시간은 5초 이상으로 하는 것이 바람직하다.

[레이저 조사 공정]

다음으로, 방향성 전자 강판의 압연 방향을 가로지르는 방향으로 주사하면서, 레지스트가 도포된 상기 방향성 전자 강판의 표면에 레이저를 조사한다. 이 레이저 조사에 의해, 레이저가 조사된 부분의 레지스트가 국소적으로 가열되어 기화하고, 제거되는 결과, 강판의 표면이 노출된 레지스트 제거부가 형성된다. 상기 레지스트 제거부에 노출된 강판은, 후술하는 에칭 공정에 있어서 선택적으로 에칭되어, 선상 홈이 된다. 에칭에 의해 형성되는 선상 홈의 배치나 치수는, 방향성 전자 강판의 최종적인 자기 특성에 영향을 주기 때문에, 에칭 레지스트의 패턴, 즉 레지스트 제거부의 배치나 치수는, 강판의 자기 특성을 고려하여 결정하면 된다.

상기 레이저의 주사는, 직선상으로 행하는 것이 바람직하다. 또한, 레이저의 주사 방향은 압연 방향을 가로지르는 방향이면 되지만, 철손의 저감 효과를 높인다고 하는 관점으로부터는, 상기 강판의 폭 방향에 대한 레이저 주사 방향의 각도를 40° 이하로 하는 것이 바람직하고, 레이저를 강판의 폭 방향(압연 방향에 직각인 방향)으로 주사하는 것이 더 바람직하다.

레이저 조사 공정에 있어서의 레이저 주사는, 상기 방향성 전자 강판의 압연 방향으로 주기적으로 행해진다. 바꿔 말하면, 레지스트 제거부가 압연 방향으로 일정한 간격으로 형성되도록, 레이저 주사가 반복해서 행해진다. 압연 방향에 있어서의 레지스트 제거부의 간격(이하, 「레지스트 제거부의 간격」이라고 한다)은, 2㎜ 이상 10㎜ 이하로 하는 것이 바람직하다. 에칭에 의해 형성되는 선상 홈의, 압연 방향에 있어서의 간격(이하, 「선상 홈의 간격」이라고 한다)은, 상기 레지스트 제거부의 간격과 같아지기 때문에, 레지스트 제거부의 간격을 상기 범위로 함으로써, 선상 홈의 간격을 적합한 범위로 하여, 방향성 전자 강판의 자기 특성을 더 향상시킬 수 있다.

상기 레이저로서는, 레지스트를 제거할 수 있는 것이면 임의의 것을 사용할 수 있지만, 고출력화의 관점으로부터는, 파이버 레이저(fiber laser) 등의 고체 레이저, CO₂ 레이저 등을 이용하는 것이 바람직하다. 상기 레이저의 주사는, 고속화의 관점으로부터, 갈바노미터 미러(galvanometer mirrors), 폴리곤 미러(polygon mirrors) 등의 미러의 회전 구동에 의해 행하는 것이 바람직하다.

상기 레이저의 조사에는 임의의 수의 레이저 조사 장치(조사원(照射源))를 사용할 수 있지만, 1∼5대의 조사 장치를 이용하는 것이 바람직하다. 조사 장치가 5대보다 많으면, 메인터넌스에 요하는 시간이 증대하여 생산성이 저하하는 것에 더해, 장치 1대당 조사 영역이 짧아져, 과도하게 라인속도가 증대해서, 에칭 공정에서 충분한 홈 형성을 할 수 없게 된다.

또한, 일반적으로 이용되는 강판의 대부분은 판 폭이 1m 정도이기 때문에, 조사 장치가 1대이면 판 폭 전역에 걸쳐 균일하게 레이저를 조사하는 것이 곤란하여, 빔 성상을 균일하게 하기 위해 빔 지름을 증대하는 등의 필요가 생긴다. 그 때문에, 레이저 조사 장치는, 2대 이상으로 하는 것이 더 바람직하다. 복수의 레이저 조사 장치를 이용하는 경우에는, 각각의 조사 장치로부터 조사되는 레이저가 강판 전 폭(全幅)에 걸쳐 주사될 필요는 없고, 각 조사 장치에 의한 주사 범위의 합이, 강판 전 폭을 커버하고 있으면 된다.

또한, 적합한 조사 장치의 대수는, 레이저의, 주사 방향과 직교하는 방향에 있어서의 빔 지름(이하, 간단히 「빔 지름」이라고도 한다)에도 의존한다. 예를 들면, 후술하는 바와 같이, 방향성 전자 강판의 자기 특성을 향상시킨다고 하는 관점으로부터는, 빔 지름을 0.1㎜ 이하로 하는 것이 바람직하다. 그 경우, 4 또는 5대의 조사 장치를 이용하는 것이 바람직하다. 조사 장치가 3대 이하이면, 레지스트를 제거하기 위해 필요한 조사 에너지 E(=출력 P/주사속도 v)를 얻기 위해 주사속도 v를 저감하지 않을 수 없어, 생산성이 훼손되기 때문이다. 한편, 빔 지름이 0.1㎜ 초과인 경우에는, 주사속도 v를 저감하지 않아도, 레지스트를 제거하기 위해 필요한 조사 에너지 E를 용이하게 얻을 수 있기 때문에, 조사 장치의 대수를 1∼3대로 하는 것이 바람직하고, 2 또는 3대로 하는 것이 더 바람직하다.

레이저 조사에 의해 기화된 레지스트에 의한 장치의 오염을 억제하기 위해, 송풍 또는 흡인을 행하여 집진기(dust collector)로 레지스트를 회수하는 것이 바람직하다. 단, 강판이 진동하여 초점이 어긋나는 것을 방지하기 위해, 송풍 또는 흡인을 행할 때의 풍량은, 100㎥/min 이하로 하는 것이 바람직하다. 상기 풍량의 하한은 특별히 한정되지 않지만, 10㎥/min 이상으로 하는 것이 바람직하다.

· 출력

본 발명에 있어서는, 레이저의 출력을 1500W 이상으로 한다. 이하, 그 한정 이유를 설명한다.

도 1, 3을 이용하여 설명한 바와 같이, 레지스트 제거율은, 레이저의 단위 주사길이당 조사 에너지에 의존하지만, 조사 에너지가 같아도, 출력이 낮으면 레지스트 제거율도 낮아진다. 이 현상은, 열확산(열전도)에 기인한다고 생각된다. 즉, 저출력으로 장시간 조사한 경우와, 고출력으로 단시간 조사한 경우에는, 조사에 의해 공급되는 에너지의 총량은 같아도, 전자의 경우, 조사 중에 열이 확산되어 버리기 때문에, 레지스트가 기화하는 온도까지 가열되기 어렵다. 또한, 저출력으로 장시간 조사하면, 그 사이에 열이 강판에 전해져 버리기 때문에, 강판 표층의 조직 변화에 기인하는 자왜(磁歪) 등의 자기 특성의 열화나, 도 3에 나타난 바와 같은 강판 표면의 변형이 생기는 경우가 있다. 따라서, 본 발명에 있어서는, 레이저의 출력을 1500W 이상으로 하는 것이 중요하다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 출력이 1500W 미만이면, 레지스트가 제거되지 않고 부분적으로 잔존하는 일이 있어, 그 결과, 에칭에 의해 균일한 홈이 형성되지 않아, 최종적으로 얻어지는 강판의 자기 특성이 저하해 버린다. 한편, 레이저의 출력은 높을수록 좋지만, 과도하게 높아지면 폴리곤 미러 등의 광학계를 손상시킬 염려가 있기 때문에, 16㎾ 이하로 하는 것이 바람직하다.

· 단위 주사길이당 조사 에너지

도 3을 이용하여 설명한 바와 같이, 레지스트 제거율은, 출력에 더해, 단위 주사길이당 조사 에너지에도 의존한다. 그 때문에, 조사 에너지는, 레지스트 제거율이 100%가 되도록, 다른 조건도 고려하여 결정하면 된다.

도 5는, 레이저의 출력과, 그 출력에 있어서 레지스트를 100% 제거하기 위해 필요한 최소의 조사 에너지와의 관계를 나타내는 도면이다. 실험 조건은, 빔 지름:0.2㎜, 레지스트 두께:5㎛, 주사속도:0.5∼600m/s, 출력 100∼6000W로 했다. 도 5의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 레지스트 제거율을 100%로 하기 위해서는 조사 에너지를 30J/m 이상으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 조사 에너지가 30J/m 미만이어도, 레지스트의 막 두께를 조정(예를 들면, 5㎛ 미만으로 한다)함으로써 제거율을 100%로 할 수 있지만, 30J/m 이상으로 함으로써 더 확실하게 제거할 수 있다. 조사 에너지의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 300J/m 이하로 하는 것이 바람직하다. 과도하게 조사 에너지가 높으면 레지스트 제거부의 폭이 증대하여, 최종적인 철손을 충분히 저감할 수 없는 경우가 있기 때문이다.

· 주사속도

레이저의 주사속도 v는 특별히 한정되지 않지만, 주사속도 v가 높은 쪽이 라인속도 v_L를 올리기 때문에, 생산성 면에서 유리하다. 또한, 레이저의 출력 P은, 조사 에너지 E와 주사속도 v를 이용하여, P=vE로 표시한다. 따라서, E를 일정하게 한 경우, v가 높은 쪽이 P를 크게 할 수 있기 때문에, 주사속도를 높게 하는 것은 레지스트 제거의 점에서도 유리하다. 그 때문에, 압연 방향 간격을 s(㎜), 레이저 조사 장치의 대수를 n으로 한 때, 주사속도 v를 999/(n·s)m/sec 이상으로 하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 강판의 폭:1200㎜, 조사 장치의 대수 n:3, 압연 방향 간격 s:3㎜인 경우, 주사속도 v를 999/(3×3)m/sec 이상, 즉, 111m/sec 이상으로 하면, 라인속도 v_L를 50mpm(meter per minute)으로 할 수 있기 때문에, 높은 생산성이 얻어진다. 한편, 주사속도 v를 과도하게 높게 하면, 그에 수반하여 라인속도도 상승하기 때문에, 동일 라인에서 에칭 처리를 행하는 경우에는, 에칭 시간이 짧아져, 원하는 사이즈의 홈을 형성할 수 없게 된다. 그 때문에, 주사속도 v는 3600/(n·s)m/sec 이하로 하는 것이 바람직하다.

· 주사시간

주사시간 t, 즉, 레이저 주사 1회당 소요 시간은, 2.5msec 이상으로 하는 것이 바람직하다. 그 이유는 다음과 같다. 본 발명에 있어서는, 강판의 압연 방향으로 주기적으로 레지스트 제거부를 형성하고, 그 후 에칭을 행함으로써, 압연 방향으로 일정한 간격으로 선상 홈이 형성된다. 형성되는 선상 홈의, 압연 방향에 있어서의 간격은, 레지스트 제거부의 간격과 같다. 여기서, 라인속도를 v_L, 압연 방향에 있어서의 선상 홈의 간격을 s라고 하면, 라인 중에서 강판이 거리 d를 진행하는 데에 걸리는 시간은 s/v_L이기 때문에, 주사시간 t은 하기 식(1)에 의해 정해지는 값으로 할 필요가 있다.

t = s/v_L…(1)

선상 홈의 간격 s은 강판의 자기 특성에 영향을 주기 때문에, 통상, 자기 특성상 유리한 값으로 설정된다. 따라서, 주사시간 t을 짧게 하기 위해서는 라인속도 v_L를 올릴 필요가 있지만, 라인속도를 지나치게 올리면, 에칭 불량을 초래해 버린다. 예를 들면, 목표의 홈 깊이를 30㎛로 하여 전해 에칭을 행한 실험에서는, v_L=96mpm인 때에는 홈 깊이 30㎛의 선상 홈을 얻었던 것에 대해, v_L=120mpm으로 하면, 얻어진 홈의 깊이는, 30㎛인 부분도 있지만, 가장 얕은 부분에서 25㎛이었다. 이것은, 라인속도를 올린 때에, 짧은 에칭 시간에 목표의 홈 깊이로 하기 위해 전해 전류를 증가시킨 결과, 전해액의 온도 변동 등의 영향에 의해, 홈 형상이 불균일하게 된 것으로 생각된다. 이러한 불균일한 에칭과, 그에 기인하는 방향성 전자 강판의 자기 특성의 저하를 방지하기 위해, 주사시간 t을 2.5msec 이상으로 하는 것이 바람직하다. 한편, 주사시간 t의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 과도하게 크면 생산성이 훼손될 우려가 있기 때문에, 8msec 이하로 하는 것이 바람직하다.

· 주사시간에 대한 강판상(上) 주사시간의 비

본 발명에 있어서는, 레이저 주사 1회당 주사시간 t에 대한, 1회 주사에 있어서 조사된 레이저가 실제로 강판 표면 상을 주사하고 있는 강판상 주사시간 t'의 비 Y(=t'/t)를 0.8 이하로 하는 것이 바람직하다. 그 이유는 이하와 같다.

상술한 바와 같이, 에칭 불량을 억제한다고 하는 관점으로부터는 주사시간을 가능한 한 길게 하는 것이 바람직하다. 그러나, 주사시간이 과도하게 길면, 생산성의 관점으로부터 불리할 뿐만 아니라, 주사속도를 떨어뜨리게 되기 때문에, 레이저의 출력을 올리지 못해, 레지스트 제거의 관점으로부터도 불리하다. 이 점에 관해 검토를 행한 결과, 본 발명자들은, 이하에 기술하는 바와 같이, 조사 장치로부터 발생된 레이저가 강판 표면에 조사되지 않는 시간을, 레이저 주사 1회당에 소정 비율로 둠으로써, 레이저의 출력을 떨어뜨리는 일 없이 주사시간을 충분히 확보할 수 있는 것을 찾아냈다.

주사속도 v는, 레이저 조사 장치 1대당 주사 1회에 있어서의 주사길이 L와, 주사시간 t을 이용하여, 하기 (2)식으로 나타낼 수 있다.

v = L/t…(2)

따라서, 주사길이 L를 증가시킬 수 있다면, 주사시간 t을 길게 해도 주사속도 v를 떨어뜨릴 필요가 없고, 따라서 출력 P(=vE)을 높게 할 수 있다.

도 6은, 3대의 레이저 조사 장치(10)를 이용하여, 강판(20)의 폭 방향으로 직선적으로 레이저를 조사하는 경우의 모식도이다. 도면 중의 화살표는, 레이저 조사 장치 1대당 주사길이 L를 나타내고 있으며, 3대의 조사 장치로 판 폭 전역에 걸쳐 레이저가 조사되도록, L은 판 폭의 1/3로 설정되어 있다. 통상은, 이렇게 주사길이 L를 강판의 처리 영역의 크기에 따른 값으로 하는 일이 많았다. 예를 들면, 강판의 폭이 1200㎜라고 하면, L은 1200㎜/3=400㎜가 된다. 여기서, 상기 (1) 및 (2)식으로부터, 주사속도 v는, 라인속도 v_L, 주사길이 L, 및 선상 홈의 간격 s을 이용하여, 하기 (3)식과 같이 나타낼 수 있다.

v = v_L·L/s…(3)

따라서, L이 400㎜인 경우, 선상 홈의 간격 s을 5㎜, v_L을 80mpm으로 하면, v는 약 107m/s가 된다.

그러나, 도 6에 나타낸 상태로부터 단순히 주사길이 L를 증가시키면, 도 7(a)에 나타내는 바와 같이, 판 폭 방향에 있어서, 인접하는 레이저 조사 장치에 의한 주사 범위가 중복되어 버린다. 중복되어 레이저가 조사된 영역에서는, 도 7(b)와 같이 압연 방향 선 간격이 감소하거나, 도 7(c)과 같이 홈 폭이 증대되어 버리기 때문에, 최종적으로 얻어지는 방향성 전자 강판의 자기 특성이 저하한다.

도 8은, 도 7에 나타낸 조건에 있어서, 레이저 조사 장치와 강판과의 사이에 레이저 차폐 수단(30)을 더 설치한 경우의 모식도이다. 이와 같이, 레이저 차폐 수단(30)을 설치함으로써, 강판 표면의 동일 위치에 레이저가 중복해서 조사되는 것을 방지하면서, 주사길이 L를 증가시킬 수 있다. 도 8 중, L'는, 주사길이 L 중, 조사된 레이저가, 실제로 강판 표면에 도달하고 있는 범위의 길이이며, 도 6에 있어서의 L과 같다. 이와 같이 레이저 차폐 수단을 이용함으로써, 주사 범위의 중복에 의한 자기 특성의 저하를 초래하는 일 없이, 실제의 판 폭과 레이저 조사 장치의 대수에 의해 정해지는 값인 L'과 독립적으로 주사길이 L를 설정하는 것이 가능해진다.

여기서, 1회의 주사에 있어서, 조사된 레이저가 실제로 강판 표면 상을 주사하고 있는 시간(이하, 「강판상 주사시간」이라고 한다)을 t', 주사시간 t에 대한 강판상 주사시간 t'의 비(=t'/t)를 Y라고 하면, 주사속도 v를, 주사길이가 L'인 경우의 1/Y배로 할 수 있다. 예를 들면, Y=0.8이 되도록 레이저 차폐 수단을 설치한 경우, 주사속도 v는 1.25배가 된다. 따라서, 상술한 경우, 즉, 판 폭 1200㎜, 레이저 조사 장치 3대, 선상 홈의 간격 s이 5㎜, v_L이 80mpm인 경우에는, v는 약 133m/s가 된다. 동일하게, Y=0.5로 하면, v는 약 213m/s가 된다. 이와 같이, Y를 1 미만으로 함으로써, 라인속도를 바꾸는 일 없이, 주사속도를 대폭으로 증대시킬 수 있다. 상기 효과를 충분히 얻기 위해서는, Y를 0.8 이하로 하는 것이 바람직하다. 한편, Y의 하한은 특별히 한정되지 않지만, 코스트를 억제한다고 하는 관점으로부터는 0.1 이상으로 하는 것이 바람직하다. 즉, Y가 과도하게 작으면, 조사된 레이저의 대부분이 레이저 차폐 수단에 의해 차폐되기 때문에, 에너지의 사용 효율이 낮아져, 그 결과, 제조 코스트가 증가한다. 또한, 레이저를 흡수하는 것에 의한 레이저 차폐 수단의 온도 상승을 방지하기 위해, 더 대대적인 냉각 기능이 필요해져, 그 결과, 설비 코스트가 증가하는 경우가 있다.

상기 레이저 차폐 수단으로서는, 레이저를 차폐할 수 있는 것이면 임의의 것을 이용할 수 있지만, 사용하는 레이저를 흡수할 수 있는 재질로 이루어지는 마스크 또는 레이저를 반사할 수 있는 마스크를 이용하는 것이 바람직하다. 레이저를 흡수할 수 있는 재질로 이루어지는 마스크를 이용하는 경우에는, 레이저를 흡수함으로써 온도가 상승하기 때문에, 그 마스크를 냉각하기 위한 냉각 수단을 구비하고 있는 것이 바람직하다. 또한, 레이저를 반사할 수 있는 마스크를 사용하는 경우에는, 반사된 레이저로 장치가 손상되지 않도록, 마스크의 위치나 형상을 조정하는 것이 바람직하다. 차폐 수단의 재질로서는, 예를 들면, 금속을 사용할 수 있다. 상기 금속으로서는, 구리, 몰리브덴, 텅스텐, 및 그들 중 어느 것의 합금 등을 들 수 있다.

· 빔 지름

레지스트 제거부의 폭은, 조사되는 레이저의 빔 지름에 의존한다. 도 9는, 레지스트 제거율이 100%가 되도록 레이저 조사를 행한 때의, 빔 지름과, 그 레이저의 조사에 의해 형성된 레지스트 제거부의 폭과의 관계를 나타내는 도면이다. 이 결과로부터 분명한 바와 같이, 레지스트 제거부의 폭은, 사용한 레이저의 빔 지름에 대체로 비례한다. 그리고, 에칭에 의해 최종적으로 형성되는 선상 홈의 폭은, 에칭 조건에도 의존하지만, 레지스트 제거부의 폭보다도 좁아지는 일은 없다. 따라서, 사용하는 레이저의 빔 지름은, 최종적으로 소망하는 폭의 선상 홈이 얻어지도록 선택하면 되고, 자기 특성 향상의 관점으로부터는, 선상 홈의 폭을 200㎛ 이하로 하는 것이 바람직하다. 따라서, 도 9에 나타난 관계로부터, 빔 지름은 0.4㎜ 이하로 하는 것이 바람직하다. 또한, 여기서 빔 지름은, 강도 프로파일에 있어서 강도가 최대 강도의 1/e이 되는 위치에 있어서의 직경으로 한다. 또한, 본 명세서에 있어서, 「선상 홈의 폭」, 「레지스트 제거부의 폭」, 및 「빔 지름」은, 특별히 정하지 않는 한, 레이저의 주사 방향에 대해 수직인 방향에 있어서의 값을 나타내는 것으로 한다.

또한, 자기 특성을 더 개선하기 위해서는, 빔 지름을 0.1㎜ 이하로 하는 것이 더 바람직하다. 최근에는, 파이버 레이저가 발달하여, 극히 빔 지름이 작은 레이저가 실용되고 있다. 본 발명자들이, 0.1㎜ 이하의 빔 지름이 얻어지는 파이버 레이저를 이용하여 레지스트 잉크의 제거를 시도한 결과, 극히 뛰어난 자기 특성을 갖는 방향성 전자 강판이 얻어지는 것을 알 수 있었다. 다양한 지름의 레이저를 이용하여 레지스트 제거를 행한 경우의, 빔 지름과, 최종적으로 얻어진 방향성 전자 강판의 철손 W₁₇ _/50을 표 1에 나타낸다. 또한, 레지스트 잉크를 박리한 후는, 전해 연마에 의해 홈을 형성한 후, 통상의 조건에서 이차 재결정 소둔과 장력 피막의 형성을 행하고, 그 후, 철손 W₁₇ _/50을 측정했다. 표 1에 나타낸 결과로부터, 빔 지름을 0.1㎜ 이하로 함으로써, 철손을 더 저감할 수 있는 것을 알 수 있다. 전해 연마 후에, 형성된 선상 홈의 폭을 확인한바, 빔 지름이 작을수록 선상 홈의 폭이 작아지고 있어, 그 결과, 철손을 저감할 수 있었다고 생각된다. 그러나, 한편으로, 빔 지름을 0.03㎜까지 작게 해도, 철손이 더 양호해지는 일은 없었다. 이것은, 빔 지름을 과도하게 작게 한 경우에는, 빔의 에너지 밀도가 과도하게 높아져, 주사 전자 현미경에서는 관찰할 수 없을 정도의 지철에 불균일한 조직이 형성되었기 때문이거나, 혹은 원리적으로, 홈 폭을 작게 하는 것에 의한 철손 저감 효과에는 한계가 있기 때문으로 추정하고 있다. 그 때문에, 빔 지름은, 0.03㎜ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

· 단축 지름에 대한 장축 지름의 비

다음으로, 레이저의 형상이 레지스트 제거율에 미치는 영향을 평가하기 위해, 레이저의 단축형을 일정하게 하고, 장축형을 변화시킨 때의 레지스트 제거율을 측정했다. 레이저의 주사는 판 폭 방향으로 행하고, 레이저의 출력은 1500W로 했다. 또한, 단축이 압연 방향, 장축이 압연 직교 방향이 되도록 레이저를 조사했다. 얻어진 결과를 표 2에 나타낸다. 이 결과로부터, 단축 지름에 대한 장축 지름의 비(이하, 「장단축 비」라고도 한다)가 1에 가까운, 즉 레이저 빔의 형상이 진원에 가까울수록 레지스트 제거율이 높은 것을 알 수 있다. 이것은, 단축 지름이 같으면 장단축 비가 높을수록, 출력/빔 면적으로 표시되는 파워 밀도가 저하하기 때문이라고 생각된다. 따라서, 레이저의, 단축 지름에 대한 장축 지름의 비는 1.25 이하로 하는 것이 바람직하다. 레이저의 출력이 같아도, 장단축 비를 작게 함으로써 파워 밀도가 향상되고, 그 결과, 충분한 레지스트 제거율이 얻어진다. 레지스트 제거율이 충분히 높으면, 레이저의 주사속도를 더 높게 할 수 있기 때문에, 생산성이 더 향상된다. 특히, 상술한 바와 같이, 방향성 전자 강판의 자기 특성 향상의 관점으로부터 빔 지름을 0.1㎜ 이하로 하는 경우에는, 코어 지름이 작은 파이버를 사용할 필요가 있기 때문에, 레이저의 출력을 올리는 것이 곤란해지는 경우가 있다. 그 때문에, 그러한 작은 지름의 빔이어도 뛰어난 생산성을 얻기 위해, 장단축 비를 1.1 이하로 하는 것이 더 바람직하다.

· 레이저 조사부의 조직

본 발명의 방법에서는 출력 1500W 이상의 레이저를 이용하기 때문에, 레이저 조사가 지철에 미치는 영향을 저감할 수 있다. 구체적으로는, 선상 홈이 형성된 방향성 전자 강판을 소둔한 후의 상태에 있어서, 홈 형성부 근방에 있어서의 결정 방위 분포를, 홈 형성부 이외의 부분(이하, 「다른 부분」이라고 한다)과 「동등」하게 할 수 있다. 상기 효과는, 예를 들면, 이하와 같이 하여 확인할 수 있다.

우선, 에칭에 의해 선상 홈이 형성된 방향성 전자 강판을 소둔하여 시료를 작성한다. 다음으로, 상기 시료의 홈 형성부 근방과 다른 부분의 양자에 있어서, 판 두께 방향 단면(斷面)의 결정 방위 분포를 측정한다. 여기서, 상기 홈 형성부 근방에 있어서의 관찰 범위는, 도 10에 나타내는 바와 같이, 홈의 중심선을 중앙으로 한 압연 방향으로 0.3㎜, 강판 표면으로부터 판 두께 방향으로 0.3㎜의 범위로 한다. 또한, 상기 다른 부분의 관찰 범위는, 도 10에 나타낸 바와 같이, 인접하는 2개의 선상 홈의 중간점을 중앙으로 한 압연 방향 0.3㎜, 강판 표면으로부터 판 두께 방향으로 0.3㎜인 범위로 한다. 단, 판 두께가 0.3㎜ 미만인 경우에는, 압연 방향 0.3㎜×판 두께 방향 전체 두께의 범위를 단면 관찰 범위로 한다. 또한, 상기 소둔은, 상법(常法)에 따라 1회 또는 2회 행할 수 있다. 또한, 상기 결정 방위 분포는, 후방 산란 전자 회절(Electron BackScatter Diffraction:EBSD)법 등으로 측정할 수 있다. 또한, 결정 방위 분포가 「동등」이란, 표면으로부터 10° 이내에 (111), (110), (100)의 결정면을 가지는 결정립의 존재비(면적비) 중 최대인 것이, 평균값±2σ 이내의 범위에 있는 것으로 한다.

[에칭 공정]

레이저 조사 공정 종료 후, 에칭을 행하여 강판 표면에 선상 홈을 형성한다. 에칭에 이용하는 방법은, 강판을 에칭할 수 있는 방법이면 임의의 방법을 사용할 수 있지만, 화학 에칭 및 전해 에칭의 적어도 한쪽을 이용하는 것이 바람직하다. 에칭량의 제어라고 하는 관점으로부터는 전해 에칭을 이용하는 것이 더 바람직하다. 화학 에칭인 경우에는, 예를 들면, FeCl₃, HNO₃, HCl, H₂SO₄로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 함유하는 수용액을 에칭액으로서 사용할 수 있다. 또한, 전해 에칭인 경우에는, 예를 들면, NaCl, KCl, CaCl₂, NaNO₃로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 함유하는 수용액을 에칭액(전해액)으로서 사용할 수 있다.

또한, 에칭을 행할 때에는, 에칭액을 교반하는 것이 바람직하다. 에칭액을 교반함으로써, 에칭 조(槽) 내에 있어서의 온도나 농도의 편차를 해소하여, 더 균일하게 에칭을 행할 수 있다. 또한, 조 내에 있어서의 도금액의 유속을 높임으로써 에칭 효율을 향상시킬 수도 있다. 상기 교반을 행하는 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 기계 교반이나, 에칭액을 순환시키는 것에 의한 교반 등을 이용할 수 있다. 기계 교반을 행하는 경우에는, 에칭액에의 내성(耐性)을 고려하여, 수지제의 교반 부재를 이용하는 것이 바람직하다. 순환에 의한 교반을 행하는 경우에는, 예를 들면, 에칭 조 내에 에칭액의 분출구를 설치하여, 펌프 등을 이용해서 에칭액을 상기 분출구로부터 분출시킬 수 있다.

전해 에칭에 의해 상기 에칭을 행하는 경우에는, 임의의 방법으로 강판에의 통전(通電)을 행할 수 있지만, 예를 들면, 래디얼 셀(radial cell) 방식 또는 수평 셀 방식의 에칭 조를 이용하여, 직접 통전 또는 간접 통전으로 통전을 행할 수 있다. 전해 조건은, 처리 대상인 강판이나, 사용하는 전해액 등에 따라 적절히 조정하면 되지만, 예를 들면, 전류 밀도를 1∼100A/d㎡인 범위 내에서 조정할 수 있다.

에칭에 의해 형성되는 선상 홈의 형상은, 레이저 빔 형상이나 에칭 조건에 의해 조정할 수 있지만, 방향성 전자 강판의 자기 특성의 관점으로부터는, 선상 홈의 폭을 30㎛ 이상 200㎛ 이하, 깊이를 10㎛ 이상 40㎛ 이하로 하는 것이 바람직하다.

[선상 홈 형성장치]

본 발명의 홈 형성방법은, 특별히 한정되는 일 없이, 상기 각 공정을 행할 수 있는 것이면 임의의 장치를 이용하여 실시할 수 있다. 그러나, 생산성의 관점으로부터는, 코일로서 공급되는 방향성 전자 강판을 연속적으로 처리할 수 있는 연속식 처리장치를 이용하는 것이 바람직하다.

상기 연속식 처리장치로서는,

코일상(狀)으로 감긴 방향성 전자 강판을 지출하는 지출부(deliverer),

코일끼리를 접합하는 용접부,

상기 방향성 전자 강판을 절단하는 절단부, 및

상기 레이저 조사부에 있어서의 통판 속도(sheet passing rate)를 일정하게 하기 위한 루퍼(looper)를 더 구비하는 선상 홈 형성장치를 이용하는 것이 더 바람직하다. 용접부를 둠으로써, 코일끼리를 용접하여 통판하는 것에 의해, 라인을 정지시키는 일없이 복수의 코일을 연속적으로 처리할 수 있다. 또한, 상기 용접 때 등, 라인의 일부 개소에서 통판 속도가 저하하면, 레이저 조사부에 있어서의 통판 속도까지 감속되어 버려, 조사 에너지가 일시적으로 증대되는 결과, 얻어지는 방향성 전자 강판의 자기 특성에 변동이 생길 가능성이 있다. 그러나, 통판 속도를 일정하게 하기 위한 루퍼를 설치함으로써, 레이저 조사부에 있어서의 통판 속도의 변동을 억제하여, 방향성 전자 강판의 자기 특성의 변동을 방지할 수 있다. 또한, 상기 루퍼는, 구체적으로는, 상기 용접부와 상기 레지스트 도포부의 사이, 및 상기 레지스트 제거부와 상기 절단부의 사이에 각각 설치하는 것이 바람직하다.

상기 선상 홈 형성장치의 레지스트 도포부, 건조부, 레이저 조사부, 및 에칭부는, 각각 상기 레지스트 도포 공정, 레지스트 건조 공정, 레이저 조사 공정, 및 에칭 공정을 행할 수 있는 구성으로 하면 된다. 또한, 상기 지출부(deliverer), 용접부(welder), 절단부(cutter), 권취부(coiler), 및 루퍼(looper)에 관해서는, 일반적인 강판의 처리 라인에서 사용되는 장치 등을 사용할 수 있다.

실시예

다음으로, 실시예에 근거하여 본 발명을 구체적으로 설명한다. 이하의 실시예는, 본 발명의 적합한 일례를 나타내는 것으로, 본 발명은, 그 실시예에 의해 어떻게 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시형태는, 본 발명의 취지에 적합한 범위에서 적절히 변경하는 것이 가능하며, 그들은 모두 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.

<실시예 1>

레이저 조사 조건의 영향을 평가하기 위해, 복수의 조건으로, 방향성 전자 강판의 표면에 선상 홈을 형성했다. 상기 방향성 전자 강판으로서는, 3.4질량%의 Si를 함유한, 판 두께 0.22㎜의 방향성 전자 강판을 이용했다. 우선, 상법(常法)에 따라 압연을 행함으로써 상기 방향성 전자 강판을 얻은 후, 그라비아 오프셋 인쇄법에 의해 그 강판의 표면 전체에 균일하게 레지스트를 도포했다. 레지스트의 도포 두께는 7㎛로 했다.

레지스트를 도포한 후, 220℃, 40sec에서 건조를 행하고, 이어서, 표 3에 나타낸 조건으로, 강판의 폭 방향으로 직선상으로 주사하면서 레이저를 조사했다. 상기 레이저의 주사는, 압연 방향으로 3.5㎜ 간격으로 주기적으로 행했다. 레이저 조사 종료 후, 강판 표면을 관찰하여, 레이저 조사부에 있어서의 레지스트 제거율과, 레이저에 의한 지철 용융의 유무를 평가했다. 평가 결과는 표 3에 나타낸 바와 같다.

이어서, 전해 에칭을 행하여 선상 홈을 형성했다. 전해액으로서는 20%의 NaCl 수용액을 사용하여, 소망하는 선상 홈이 형성되도록, 사전에 전류 밀도 조정을 행했다. 전해 조건은, 전해액 온도:25℃, 전류 밀도:8A/d㎡, 통전 시간:3min로 했다. 에칭 종료 후, 강판의 표리면(表裏面)에 남은 레지스트를 NaOH 수용액을 이용하여 제거했다. 상기 NaOH 수용액의 온도는, 50∼70℃로 유지했다. 그 후, 수세 및 표면 세정을 행했다.

이어서, 탈탄(脫炭) 소둔을 행한 후, 레이저 조사부와 다른 부분과의 결정 방위 분포의 차를 조사했다. 즉, 표면으로부터 10° 이내에 (111), (110), (100)의 결정면을 가진 결정립의 존재비(면적비) 중 최대인 것이, 평균값±2σ 이내의 범위가 되는 경우에 「없음」이라 하고, 그 이외의 경우는 차가 「있음」으로 했다. 평가 결과는 표 3에 나타낸 바와 같다. 또한, 측정은 앞에 기술한 방법으로 행하고, 측정 범위는 도 10에 나타낸 바와 같이 했다.

상기 시험의 결과, 레이저의 출력이 1500W 미만인 No.1에 있어서는 주사시간을 길게 함으로써 레지스트 제거율을 100%로 하는 것은 가능했지만, 레이저에 의한 지철의 용융이 발생함과 아울러, 결정 방위 분포에 차가 보였다. 이에 대해, 출력이 1500W 이상인 실시예에서는, 자기 특성을 저하시키는 요인이 되는 결정 방위 분포의 차를 생기게 하는 일 없이, 선상 홈을 형성할 수 있었다.

또한, 레지스트 패턴의 형성방법의 영향을 평가하기 위해, 비교예로서, 종래 법에 의해 선상 홈을 형성한 방향성 전자 강판을 제작했다. 즉, 상기 실시예에서 사용한 것과 동일한 방향성 전자 강판의 표면에, 선상 홈을 형성하는 부분에 레지스트가 도포되지 않도록 그라비아 셀의 배치를 조정한 그라비아 롤을 이용하여, 레지스트를 패턴상으로 인쇄했다. 상술한 실시예와 동일 조건이 되도록, 레지스트의 도포 두께는 7㎛로 하고, 상기 레지스트 패턴은, 압연 방향으로 3.5㎜ 간격으로 레지스트가 도포되어 있지 않은 부분(레지스트 미도포부)을 가지는 것으로 했다.

레지스트 도포 후, 상기 실시예와 동일 조건으로 건조를 행하여, 레지스트 미도포부의 평균 폭 및 그 차이를 측정했다. 레지스트 미도포부의 관찰에는 마이크로스코프를 사용하고, 절단법에 의해 30점에서의 폭을 측정하여, 그 평균값을 구했다. 또한, 폭의 차이는, 상기 30점에 있어서의 측정값의 1σ로 했다. 측정 결과를 표 4에, No.8로서 나타낸다. 또한, 비교를 위해, 표 3에 나타낸 실시예의 No.7에 대해 동일한 측정을 행한 결과를, 함께 표 4에 나타낸다.

이어서, 상기 No.8의 강판에 대해, 레이저 조사를 행하는 일 없이 전해 에칭을 실시하여, 레지스트 미도포부에 선상 홈을 형성했다. 라인속도는, No.7과 동일한 63mpm으로 했다. 그 후, 상기 실시예와 동일한 조건으로, 레지스트의 제거와 세정을 행했다.

또한, 레지스트의 제거와 세정을 행한 No.7, 8의 강판에 대해, 탈탄 소둔, 최종 마무리 소둔, 및 장력 피막의 형성을 동일 조건에서 행한 후, 철손 W₁₇ _/50을 측정했다. 측정된 철손의 차이는 표 4에 나타낸 바와 같다.

표 4에 나타낸 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 그라비아 인쇄에 의해 레지스트 패턴을 형성하는 방법에서는, 레지스트 미도포부의 형상의 차이가 크고, 그 결과, 방향성 전자 강판의 자기 특성의 변화가 크다. 이에 대해, 본 발명의 방법에 의하면, 레이저에 의해 레지스트의 패터닝을 행하기 때문에, 레지스트 제거부의 형상의 차이가 억제되어, 그 결과, 자기 특성의 균일성이 뛰어난 방향성 전자 강판을 얻을 수 있다.

<실시예 2>

또한, 빔 지름의 영향을 평가하기 위해, 이하의 실험을 행했다. 우선, 홈을 형성하는 금속 스트립(strip)으로서, 판 두께 0.22㎜로 압연된 3.4%의 Si를 함유하는 방향성 전자 강판을 준비했다. 상기 방향성 전자 강판의 표리면에, 그라비아 오프셋 인쇄법에 의해 에칭 레지스트를 두께 1㎛가 되도록 도포하고, 220℃×40sec로 건조했다. 이어서, 빔 지름이 0.07㎜인 파이버 레이저를 이용하여 표 5에 나타낸 조건으로 레이저 조사를 행하여, 압연 방향 간격 4㎜로 직선상으로 레지스트 잉크를 제거했다. 이어서, 전해 에칭을 행했다. 전해액은 NaCl 수용액으로 하고, 소망의 홈이 형성되도록, 사전에 전류 밀도를 조정했다. 에칭 후, 강판 표리면에 남은 레지스트를, NaOH 수용액을 이용하여 제거했다. 상기 NaOH 수용액의 온도는, 50∼70℃로 유지했다. 그 후, 수세 및 표면 세정을 행했다. 또한, 탈탄 소둔과 최종 마무리 소둔, 장력 피막 형성 등의 공정을 행한 후, 철손을 측정했다. 철손의 측정은, 시험편의 총 질량 500g에서의 엡스타인(Epstein) 시험으로 행했다.

표 5에 나타낸 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 레이저의 빔 지름을 0.1㎜ 이하로 하고, 빔 형상의 장단축 비를 1.1 이하로 함으로써, 자기 특성이 더 뛰어난 방향성 전자 강판을 얻을 수 있다.

10 레이저 조사 장치
20 방향성 전자 강판
30 레이저 차폐 수단
100 그라비아 오프셋 인쇄 장치
101 픽업 롤
102 잉크
103 그라비아 롤
104 그라비아 셀
105 닥터 블레이드
106 오프셋 롤
107 피인쇄물
110 강판
111 레지스트
112 비도포부

Claims

방향성 전자 강판 표면에 레지스트를 도포하는 레지스트 도포 공정과,
상기 방향성 전자 강판의 압연 방향을 가로지르는 방향으로 주사(走査)하면서 레이저를 조사함으로써 상기 레이저가 조사된 부분의 레지스트를 제거하는 레이저 주사를, 상기 방향성 전자 강판의 압연 방향으로 주기적으로 행하는 레이저 조사 공정과,
상기 레지스트가 제거된 부분의 방향성 전자 강판을 에칭하여 선상(線狀) 홈을 형성하는 에칭 공정을 가지며,
상기 레지스트의 도포 두께가 0.5∼10㎛이고,
상기 레이저의 출력이 1500W 이상인, 선상 홈 형성방법.
청구항 1에 있어서,
상기 레이저 주사가, 1∼5대의 레이저 조사 장치를 이용해서 행해지고,
상기 레이저 주사 1회당 주사시간 t이 2.5msec 이상이며,
상기 레이저 주사 1회당 주사시간 t에 대한, 1회 주사에 있어서 조사된 레이저가 실제로 강판 표면 상을 주사하고 있는 강판상 주사시간 t'의 비 Y(=t'/t)가 0.8 이하인, 선상 홈 형성방법.
청구항 2에 있어서,
상기 레이저 주사가, 1∼3대의 레이저 조사 장치를 이용해서 행해지고,
상기 레이저의, 주사 방향과 직교하는 방향에 있어서의 빔 지름이 0.1㎜ 초과 0.4㎜ 이하이며,
상기 레이저의, 단축(短軸) 지름에 대한 장축(長軸) 지름의 비가 1.25 이하인, 선상 홈 형성방법.
청구항 2에 있어서,
상기 레이저 주사가, 4 또는 5대의 레이저 조사 장치를 이용해서 행해지고,
상기 레이저의, 주사 방향과 직교하는 방향에 있어서의 빔 지름이 0.03㎜ 이상 0.1㎜ 이하이며,
상기 레이저의, 단축 지름에 대한 장축 지름의 비가 1.1 이하인, 선상 홈 형성방법.
코일상으로 감긴 방향성 전자 강판을 지출하는 지출부,
코일끼리를 접합하는 용접부,
상기 방향성 전자 강판의 표면에 레지스트를 도포하는 레지스트 도포부,
상기 방향성 전자 강판의 표면에 도포된 레지스트를 건조하는 건조부,
상기 레지스트가 도포된 방향성 전자 강판의 표면에 레이저를 조사하여 레지스트를 부분적으로 제거하는 레이저 조사부,
레지스트가 제거된 부분의 상기 방향성 전자 강판을 에칭하는 에칭부,
상기 방향성 전자 강판의 표면으로부터 레지스트를 제거하는 레지스트 제거부,
상기 방향성 전자 강판을 절단하는 절단부, 및
상기 방향성 전자 강판을 권취하는 권취부가, 이 순서로 배치되고,
상기 레이저 조사부에 있어서의 통판 속도를 일정하게 하기 위한 루퍼를 더 구비하는, 선상 홈 형성장치.