WO2006056346A1

WO2006056346A1 - Verfahren und fertigungslinie zum einseitigen beschichten von metallbändern und deren verwenwung

Info

Publication number: WO2006056346A1
Application number: PCT/EP2005/012269
Authority: WO
Inventors: Tony Robert Noll; Thomas Jabs; Adolf Grohbauer; Eberhard Lepin; Isabell Buresch
Original assignee: Wieland-Werke Ag
Priority date: 2004-11-23
Filing date: 2005-11-16
Publication date: 2006-06-01
Also published as: EP1815037B1; EP1815037A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum einseitigen Beschichten von Metallbändern mit einem schmelzflüssigen Metall, wobei eine aus zwei Metallbändern aufeinander angeordnete, zweilagige Struktur gebildet wird, die Randabschnitte der zweilagigen Struktur miteinander verbunden werden, wobei die Randabschnitte keiner oder nur einer so geringen thermischen Belastung ausgesetzt werden und die Eigenschaften der Metallbänder unverändert bleiben, die zweilagige Struktur in einem Beschichtungsbad eine metallische Schicht aufgebracht wird und durch Vereinzeln der zweilagigen Struktur zwei einseitig beschichtete Metallbänder hergestellt werden. Ein weiterer Aspekt der Erfindung umfasst eine Fertigungslinie zum einseitigen Beschichten von Metallbändern.

Description

B e s c h r e i b u n g

Verfahren und Fertigungslinie zum einseitigen Beschichten von Metallbändern und deren Verwendung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Fertigungslinie zum einseitigen Beschichten von Metallbändern mit einem schmelzflüssigen Metall und deren Verwendung.

Einseitig oder partiell verzinntes Band aus Kupfer oder Kupferlegierungen wird beispielsweise durch galvanische Abscheideverfahren realisiert. Dadurch können verzinnte Bänder mit Reinzinn oder Zinn-Blei-Schichten hergestellt werden. Diese Verzinnungen weisen allerdings keine geeigneten intermetallischen Phasen

(IMPs) auf und sind sehr weich. Die Zinnschicht ist dann empfindlich gegenüber mechanischer Beanspruchung. Eine nachfolgende thermische Behandlung zur Erzeugung der IMPs wird als Reflowbehandlung bezeichnet. Bei einer partiellen Verzinnung tritt bei der Reflowbehandlung durch übermäßige thermische Belas- tung der nicht beschichteten Bereiche eine unerwünschte Beeinflussung der Werkstoffoberfläche ein. Die galvanische Abscheidung von Sn-Legierungen, wie beispielsweise SnAg4Cu, ist mit diesem Verfahren nicht realisierbar.

Durch Feuerverzinnen mit Legierungszusätzen als alternatives Verfahren können die geforderten Oberflächeneigenschaften besser eingestellt werden. Hierzu be¬ schreibt die Patentschrift EP 0 735 156 B1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines partiell feuerverzinnten Bandes. Beschrieben wird ein mechanisches Verfahren, bei dem Metallschmelze aus einer Vorratskammer über eine Öffnung auf das erwärmte Band aufgebracht und überflüssige Metall- schmelze abgestreift wird. Dabei wird die Zufuhr der Metallschmelze über den Öffnungsgrad gezielt gesteuert.

Auch ist aus der Patentschrift US 4,529,628 ein Herstellungsverfahren von ein- oder beidseitig, partiell verzinnten Bändern bekannt. Hierbei wird über eine Düse flüssiges Metall partiell auf ein Band einseitig oder beidseitig aufgebracht. Die Dicke der Beschichtung wird über die Bandgeschwindigkeit und die Düsen¬ ausbringung gesteuert. Das Substrat wird dabei vorher auf eine Temperatur nahe dem Schmelzpunkt des Beschichtungsmetalis erwärmt. Das geschmolzene, von der Austrittsöffnung der Düse abgegebene Metall kann dabei durch Schwerkraft herabfließen, indem die Bahn in einer vertikalen Ebene anordnet wird. Die Bahn wird entgegen der Fließrichtung des Metalls verschoben.

Des Weiteren ist aus der Patentschrift DE 28 19 142 C3 eine Vorrichtung zum einseitigen Beschichten eines Metallbandes mit einem schmelzflüssigen Metall bekannt. Die Vorrichtung besteht aus einem mit schmelzflüssigem Metall gefüllten Behälter in einer Schutzgasatmosphäre, mit einem schleusenartigen Ein- und Ausgang für das Metallband. Oberhalb des Schmelzbadspiegels befindet sich eine Stütz- und Umlenkrolle mit Führungsmitteln. Unter der Stütz- und Umlenkrolle ist eine mit mehr als der Hälfte ihrer Mantelfläche in das Schmelzbad eintauchende Schöpfrolle angeordnet, die mit der Stütz- und Umlenkrolle einen einstellbaren Spalt für das zu beschichtende Metallband bildet. Eine vergleichbare Beschichtungsvorrichtung ist auch in der Patentschrift DE 29 52 573 C2 beschrieben.

Aus der Offenlegungsschrift DE 31 26 625 A1 ist außerdem eine Anlage bekannt, die es ermöglicht, einen einseitigen Schutzüberzug auf Bändern oder Blechen zu erzielen. Hierzu werden zwei Bänder oder Bleche aufeinander gelegt und die Bandkanten mittels Längsschweißen miteinander verbunden. Anschließend wird das Doppelband durch ein Beschichtungsbad geführt und wieder in zwei Einzel¬ bänder zerteilt. Ein Nachteil aller genannten Verfahren und Vorrichtungen ist, dass ein großer apparatetechnischer Aufwand zur Aufbringung der metallischen Beschichtung erforderlich ist. Insbesondere bei einseitigen Beschichtungen tritt das Problem auf, dass schmelzflüssiges Metall des Beschichtungsmaterials in nicht erwünsch- ter Weise auf die Rückseite des Bandmaterials treten kann. Ein randseitiges Verschweißen der Bänder verhindert zwar das Eindringen des Beschichtungs¬ materials auf die Rückseite der Bänder, führt jedoch zu einer thermischen Belastung der Bandkanten und so zur Materialveränderung in diesen Bereichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum einseitigen Beschichten von Metallbändern anzugeben, um zuverlässig derartige Beschichtungen aufzubringen.

Die Erfindung wird bezüglich des Verfahrens zum einseitigen Beschichten von Metallbändern durch die Merkmale des Anspruchs 1 , bezüglich einseitig beschichteten Bändern durch die Merkmale des Anspruchs 9, bezüglich einer Verwendung von einseitig beschichteten Metallbändern durch die Merkmale des Anspruchs 11 sowie bezüglich einer Fertigungslinie durch die Merkmale des Anspruchs 12 wiedergegeben. Die weiteren rückbezogenen Ansprüche betreffen vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung.

Die Erfindung schließt bezüglich des Verfahrens zum einseitigen Beschichten von Metallbändern mit einem schmelzflüssigen Metall die technische Lehre ein, durch die aus zwei Metallbändem eine aufeinander angeordnete, zweilagige Struktur gebildet wird, die Randabschnitte der zweilagigen Struktur miteinander verbunden werden, wobei die Randabschnitte keiner oder nur einer so geringen thermischen Belastung ausgesetzt werden und die Eigenschaften der Metallbänder unverändert bleiben, auf die zweilagige Struktur in einem Beschichtungsbad eine metallische Schicht aufgebracht wird und durch Vereinzeln der zweilagigen Struktur zwei einseitig beschichtete Metallbänder hergestellt werden. Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, dass zwei blanke Bänder gleicher Bandbreite aufeinander gelegt und miteinander verbunden werden, so dass in den Randbereichen keine metallische Schmelze zwischen die beiden Lagen dringen kann. Hierzu liegen die Bänder zumindest an den Randbereichen eng aufeinander oder auch vollflächig. Die Bänder werden durch entsprechende Bandführung aufeinander liegend durch die Beschichtungsvorrichtung hindurch¬ geführt. Gegebenenfalls werden die Randbereiche beim Vereinzeln entsprechend abgetrennt. Wichtig dabei ist, dass das verwendete Verbindungsverfahren an den Bandkanten die Materialeigenschaften der Bänder nicht verändert.

Als Werkstoff für eine Zinnbeschichtung kann ein Band aus Kupfer oder einer Kupferlegierung, Eisenlegierung oder Nickellegierung verwendet werden. Auch Zinnbronzen, Kupfer-Zinn-Zink-Legierungen oder Kupfer-Nickel-Legierungen kommen in Betracht. Das Band wird auf seine Enddicke gewalzt und, falls erforderlich, der Endzustand durch eine Temperaturbehandlung eingestellt. Das blanke Band mit vorgegebener Breite kann zuvor einer Oberflächenschutz- behandlung unterzogen werden, um die blanke Bandseite als funktionelle Oberfläche zu erhalten. Nach der Maßgabe, den Abfallanteil zu minimieren, werden je nach Bandbreite und Dicke die Randabschnitte ausgewählt, die gegebenenfalls miteinander verbunden und beim Vereinzeln abgetrennt werden. Im Regelfall werden, wenn überhaupt nötig, nur wenige Prozente der gesamten Bandoberfläche an beiden Bandseiten als Randabschnitt dienen. Die Bandbreite kann im Bereich von 10 bis 800 mm und die Banddicke im Bereich von 0,06 bis 1 ,5 mm liegen. Die Rauhigkeit kann für Rz im Bereich von 0,1 bis 5 μm liegen oder eine so genannte mill-finished Struktur aufweisen. Auch lasertexturierte oder gestrahlte Oberflächen kommen in Betracht.

Das Feuerverzinnen erfolgt, indem die zweilagige Struktur aus Bandmaterial beispielsweise durch einen Sn-Trog oder Sn-Legierungstrog geführt wird. Durch die Reaktion des flüssigen Zinns mit der Bandoberfläche erfolgt die Ausbildung von intermetallischen Phasen, die eine sehr gute Haftung des Zinns auf der Bandoberfläche gewährleisten und darüber hinaus zu einem Härtungsθffekt beitragen. Die Dicke der Zinnbeschichtung kann 0,5 bis 20 μm betragen.

Der besondere Vorteil besteht darin, dass in einem Verfahrensablauf mit vergleichsweise geringem Aufwand gleich zwei einseitige Oberflächenbe- schichtungen an Metallbändern durchgeführt werden können, wodurch eine entsprechend kostengünstige Lösung zur Verfügung steht. Insbesondere werden die Randbereiche der Bänder nicht verändert, so dass üblicherweise randseitig kein oder nur wenig Abfallmaterial anfällt. Zudem sind bei der zweilagigen Struktur die Metallbänder an den Randabschnitten duktil oder sogar verschiebbar miteinander verbunden, so dass im Verfahrensverlauf die zweilagige Struktur auch an Biegestellen mit engem Radius problemlos durchläuft.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung kann die Verbindung der Randab- schnitte durch Kleben, Lackieren, mechanisches Fügen oder Löten hergestellt werden, um das Eindringen von flüssigen Medien zu verhindern. In diesem Zusammenhang wird als Kleben auch ein Umkleben der Randabschnitte mit einer Kunststofffolie mit umfasst.

Beim mechanischen Fügen sind die Bänder aufeinander liegend und werden an den Fügestellen durch Rollen- oder Walzenpaare aneinander gedrückt und damit an den Bandkanten dicht gefügt. Der Grad der Überdeckung der Andrück¬ elemente, wie beispielsweise Rollen oder Walzen, relativ zur Fügestelle, wird im Bandkantenbereich durch die verfahrensabhängige Nahtanordnung, also der Nahtart und Fugenform, bestimmt.

Das einzusetzende Fügeverfahren ist abhängig von der Fügegeschwindigkeit und der Banddicke. Der große Vorteil des Rollfügens ist seine Unabhängigkeit von der Prozessgeschwindigkeit einzelner Anlagenkomponenten durch das Fehlen von thermischen Energiequellen. Die Anforderung an die Dichtnähte führen zu einer weiteren Bewertung der Fügeverfahren. Aus der Anlagenkonzeption ablesbar müssen die Dichtnähte bis zur Umlenkrolle nach der Kühlung einige Biegewechsel schadlos überstehen. Dabei müssen die Fügeverbindungen vom Radius der Biegerollen abhängige Dehnungen über einen Biegewinkel von ca. 180° und Stauchungen über einen Biegewinkel von ca. 270° aufnehmen können. Gleiche Radien aller Umlenkrollen vorausgesetzt, heben sich die Gesamtbeträge der Biegewinkel mit 315° Dehnungen und 315° Stauchungen beim Heraustrennen der Fügeverbindungen an der Trennvor¬ richtung auf.

Alternativ kann vorteilhafterweise auf die Randabschnitte der zweilagigen Struktur eine Substanz mit hoher Oberflächenspannung aufgebracht werden. Als Substanz mit hoher Oberflächenspannung eignet sich Lack, insbesondere Lötstopplack, Klebstoff oder Kunststofffolie. Die genannten Materialien sind dabei ausreichend hitzebeständig und mit einfachen Mitteln wieder entfernbar. Hierdurch wird ein Eindringen des schmelzflüssigen Beschichtungsmaterials zwischen die Bandlagen unterbunden.

In bevorzugter Ausführungsform kann vor dem Aufbringen der metallischen Schicht die Oberfläche der zweilagigen Struktur gereinigt werden. Hierdurch wird die Bandoberfläche zur Beschichtung vorbereitet. Dies kann durch mechanische Verfahren, wie beispielsweise Bürsten, oder auch durch Spülen oder einer Kombination erfolgen. Auch können hierzu Plasmabehandlungsmethoden oder eine Reinigung mittels abrasiven Mitteln in Betracht kommen.

Vorteilhafterweise kann vor dem Aufbringen der metallischen Schicht die Oberfläche der zweilagigen Struktur mit Flussmittel beaufschlagt werden. Die in Frage kommenden Flussmittel sollten aus den Klassen FSW-11 bis FSW-34 sein.

Um eine entnetzungsfreie Oberfläche auf den Bändern zu erreichen, kann das doppellagige Band vor dem Eintauchen in das Beschichtungsbad mittels Heißluft oder IR unter Schutzgas vorgeheizt werden. Damit wird ein konstanter Wärme¬ haushalt im Sn-Trog des Beschichtungsbades über die Lauflänge des Coils gewährleistet. Der Wärmehaushalt wird so geregelt, dass der Temperaturverlust des Metallbades während des Verzinnungsvorgangs weniger als 10 ⁰C beträgt.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung können zum Vereinzeln der zweilagigen Struktur die Randbereiche abgetrennt werden. Dies dient beispielsweise bei einer miteinander verbundenen zweilagigen Struktur zum Entfernen der Fügebereiche oder Lötzonen. Bei nicht verbundenen zweilagigen Strukturen kann gegebenenfalls im Randbereich in die gemeinsame Berührungsfläche der einzelnen Bänder eingedrungenes Beschichtungsmaterial entfernt werden. Der Besäumungsabfall der Randbereiche beträgt ungefähr 0,2 bis 10 mm, bevorzugt 0,2 bis 6 mm.

Vorteilhafterweise kann die aufeinander angeordnete, zweilagige Struktur längs verlaufende Kerben aufweisen, wodurch außenseitig Randabschnitte ausgebildet werden, die zum Vereinzeln der zweilagigen Struktur mit geringem Kraftaufwand abreißbar sind. Hierzu kann eine beidseitige Kerbung der einzelnen Bänder so ausgeführt werden, dass beim Aufeinanderlegen der Bänder zur zweilagigen

Struktur die jeweiligen Kerben direkt aufeinander angeordnet sind. Beispielsweise sind derartige Bänder aus duktilem Material mit Sollbruchstellen in der DE 101 63 038 B4 ausführlich beschrieben. Die Kerbstrukturen können so ausgebildet werden, dass die Randabschnitte ohne weitere Hilfsmittel, wie beispielsweise Schneidevorrichtungen, abgezogen werden können. Bei größeren Banddicken kann jedoch auch eine geeignete Trenneinrichtung zur Entfernung der Randabschnitte zum Einsatz kommen.

Alternativ können zum Vereinzeln der zweilagigen Struktur die Randbereiche abgeschnitten werden. Dies kann mit der Rollschnitt-Technik oder mit einem bereits aus dem Stand der Technik bekannten geeigneten Verfahren durchgeführt werden.

Vorteilhafterweise kann vor dem Aufbringen der metallischen Schicht im Be- schichtungsbad die zweilagige Struktur vorgeheizt werden.

Auf den Metallbändern kann als Beschichtung vorteilhafterweise Reinzinn, eine Zinnlegierung oder eine Zinnlegierung mit intermetallischer Phase aufgebracht werden. Denkbar sind auch Zinnlegierungen, deren intermetallische Phase erst nach einer Reflowbehandlung wunschgemäß ausgebildet wird.

Vorteilhafterweise kann die Beschichtung aus Reinzinn mit weniger als 0,01 % Pb oder 3 bis 48 % In, Bi und/oder 0,3 bis 12 % Ag und/oder 0,2 bis 10 % Sb, Bi und/oder 0,1 bis 3 % Cu und/oder 0,1 bis 2 % Ni und/oder 0,01 bis 0,1 % Co bestehen.

Die erfindungsgemäßen einseitig beschichteten Metallbänder finden bevorzugt Verwendung für elektrische oder elektronische Bauteile, elektrische Kontakte, Steckverbinder, Anschlüsse, Relaisfedern, elektromechanische Bauelemente, Heatsinks, Heatspreader, Leuchtdioden, Bauelemente für Leistungselektronik- träger oder innenbeschichtete Rohre oder Buchsen.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung schließt bezüglich einer Fertigungslinie zum einseitigen Beschichten von Metallbändern eine Abfolge folgender Prozesseinheiten ein: a) eine Abspulvorrichtung zur Ausbildung einer aufeinander angeordneten, zweilagigen Struktur aus Metallbändern, b) eine Vorrichtung zum Verbinden der zweilagigen Struktur in Form einer Klebe-, mechanische Füge-, Lötvorrichtung oder eine Auftragsvor¬ richtung für Lack, für Klebstoff oder für Kunststofffolie, c) wahlweise eine Reinigungsvorrichtung, wahlweise mit Trocken¬ vorrichtung, um die zweilagige Struktur einer Außenreinigung zu unterziehen, d) wahlweise eine Auftragsvorrichtung für Flussmittel, e) wahlweise eine Heizvorrichtung zum Vorwärmen der zweilagigen Struktur, f) ein Beschichtungsbad zum Aufbringen einer metallischen Schicht auf die zweilagige Struktur, g) wahlweise eine Vorrichtung zum Einstellen der Schichtdicke durch

Abblasen mit Luftdüsen, h) eine Trennvorrichtung zur Vereinzelung der zweilagigen Struktur in zwei einseitig beschichtete Metallbänder, i) eine Aufspulvorrichtung der einseitig beschichteten Bänder.

Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, dass einige Prozesseinheiten lediglich wahlweise in die Fertigungslinie eingebunden werden. Je nach Oberflächengüte der verwendeten Metallbänder kann beispielsweise die Reinigungsvorrichtung entbehrlich sein. Jedenfalls ist unter dem Begriff Fertigungslinie auch eine Aufeinanderfolge von Prozesseinheiten zu verstehen, die nicht unbedingt räumlich unmittelbar aufeinander folgen müssen. Zweck¬ mäßigerweise können beispielsweise auch Vorrichtungen zum Verbinden der Randabschnitte, Reinigungsvorrichtungen oder Auftragsvorrichtungen für Flussmittel räumlich vom Beschichtungsbad getrennt sein, wodurch auch ein dazwischen geschalteter Transport der Metallbänder, gegebenenfalls als Coil, erforderlich sein kann. Die Fertigungslinie umfasst also in erster Linie, unabhängig von der räumlichen Anordnung, die technologische Abfolge der einzelnen Prozesseinheiten. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert.

Darin zeigen schematisch: Fig. 1 eine Fertigungslinie zum Herstellen von einseitigen Beschichtungen von

Metallbändern, und Fig. 2 eine Teilansicht einer Fügevorrichtung zum Verbinden der zweilagigen

Struktur.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.

Fig. 1 zeigt die Prozesseinheiten einer Fertigungslinie 1 zum Herstellen von einseitigen Beschichtungen auf Metallbändern 2. Die Fertigungslinie setzt sich aus den apparativen Ausstattungen zusammen, die zur Durchführung des

Herstellungsverfahrens zur Beschichtung benötigt werden. Bei der Fertigungslinie handelt es sich um eine funktionale Einheit, die die eingangs beschriebenen Nachteile überwinden soll.

Das Metallband 2 wird von zwei Spulen mittels einer Abspulvorrichtung 6 abge¬ wickelt. Dabei dienen Umlenkrollen 17 zur Führung. Das Metallband 2 wird zur Ausbildung einer vollflächig aufeinander angeordneten, zweilagigen Struktur 3 zusammengeführt. Ein Band, beispielsweise aus Cu oder einer Cu-Legierung, das auf Enddicke gewalzt und der Endzustand durch eine Temperaturbehand- lung eingestellt wurde, liegt üblicherweise in den Breiten von 10 - 800 mm, bevorzugt 20 - 300 mm und den Banddicken 0,06 - 1,5 mm, typischerweise 0,08 bis 0,4 mm und 0,64 bis 1 ,2 mm vor.

Mit einer Lötvorrichtung 7 wird die zweilagige Struktur 3 am Rand miteinander verbunden, so dass keine metallische Schmelze des mit Zinn befüllten Beschichtungsbades 11 zwischen das Metallband 2 gelangen kann. Bei möglichen Rückständen auf der Oberfläche der zweilagigen Struktur 3 wird mit der Reinigungsvorrichtung 8, der bei Verwendung von Reinigungsflüssig¬ keiten eine Trockenvorrichtung 9 nachfolgt, eine Außenreinigung durchgeführt. Zur besseren Benetzung der Oberfläche durch die metallische Schicht wird mittels der Auftragsvorrichtung 10 Flussmittel aufgebracht. Eine Oberflächen- schutzbehandlung des blanken Bandes erfolgt beispielsweise mit Benzotriazolen (BTA), Imidazolen (II), Benzimidazolen (Bl), Tolyltriazolen (TTA), Mercaptoben- zothiazolen (MBT) oder Hexadecanthiolen und ist als Anlaufschutz ratsam, um die blanke Bandseite als funktionelle Oberfläche zu erhalten. Der erreichte Oberflächenschutz ist von den Einwirkbedingungen und den Konzentrationen abhängig.

In einem darauf folgenden Prozessschritt wird die verbundene zweilagige Struktur 3 durch ein Beschichtungsbad 11 geführt und dabei eine metallische Schicht, bevorzugt eine Beschichtung aus Reinzinn, eine Zinnlegierung oder eine Zinnle¬ gierung mit intermetallischer Phase, aufgebracht. Bevorzugt wird mit dem Her¬ stellungsverfahren ein einseitig verzinntes Cu-Band oder Cu-Legierungsband mit einer Zinnschicht aus Reinzinn oder einer Zinnlegierung mit einer Schichtdicke im Bereich 0,5 μm -20 μm produziert.

Besonders gute Ergebnisse werden erzielt, wenn die verzinnte Bandoberfläche, wie auch die blanke Bandoberfläche, als funktionelle Oberflächen ausgebildet werden. Die Rauhigkeit wird dazu im Bereich Rz = 0,1 - 5 μm eingestellt. Die blanke Oberfläche sollte im Anschluss an den Verzinnungsprozess keine Verfärbung zeigen.

Die aus dem Beschichtungsbad herauslaufende zweilagige Struktur mit metallischer Schicht 4 wird durch eine Vorrichtung zur Schichtdickeneinstellung 12 mittels Luftdüsen geführt und nachfolgend in einer Kühlvorrichtung 13 abgekühlt. Zur Prozesskontrolle wird die Schichtdicke nach dem Herausfahren

- ll - des Bandes aus dem Zinntrog in einer Vorrichtung zur Schichtdickenmessung 14 erfasst, über welche die Schichtdickeneinstellung geregelt wird.

In der Schneidvorrichtung 15 wird die zweilagige Struktur 3 in zwei einseitig beschichtete Metallbänder 5 vereinzelt. In dieser Vorrichtung wird ein gewisser Randstreifen auf beiden Bandseiten in Linie besäumt. Der Besäumabfall beträgt 0,2 - 10 mm, bevorzugt 0,2 - 6 mm.

Die einseitig beschichteten Bänder 5 können dann getrennt werden und in einer Aufspulvorrichtung 16 aufgewickelt werden.

Fig. 2 zeigt eine Teilansicht einer Fügevorrichtung 18 zum Verbinden der zweilagigen Struktur 3. Als mechanische Fügeverfahren kommen entweder reine Punktfügeverfahren oder in erster Linie Rollfügeverfahren in Betracht. Letztere erzeugen eine linienförmige Verbindung im Randbereich über die gesamte Bandlänge. Je nach Verfahren werden Fügestempel oder Fügerollen 19 eingesetzt.

Bezugszeichenliste

1 Fertigungslinie

2 Metallband

3 zweilagige Struktur aus Bandmaterial

4 zweilagige Struktur mit metallischer Schicht 5 einseitig beschichtetes Metallband

6 Abspulvorrichtung

7 Lötvorrichtungen

8 Reinigungsvorrichtung

9 Trockenvorrichtung

10 Auftragsvorrichtung für Flussmittel

11 Beschichtungsbad, Zinnbad

12 Vorrichtung zur Schichtdickeneinstellung

13 Kühlvorrichtung

14 Vorrichtung zur Schichtdickenmessung

15 Schneidvorrichtung

16 Aufspulvorrichtung

17 Umlenkrollen

18 Fügevorrichtung

19 Fuaestemoel oder -rollen

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Verfahren zum einseitigen Beschichten von Metallbändern mit einem schmelzflüssigen Metall, dadurch gekennzeichnet,

- dass aus zwei Metallbändern (2) eine aufeinander angeordnete, zweilagige Struktur (3) gebildet wird,

- dass die Randabschnitte der zweilagigen Struktur (3) miteinander verbunden werden, wobei die Randabschnitte keiner oder nur einer so geringen thermischen Belastung ausgesetzt werden und die Eigenschaften der Metallbänder unverändert bleiben,

- dass auf die zweilagige Struktur (3) in einem Beschichtungsbad (11) eine metallische Schicht aufgebracht wird, - dass durch Vereinzeln der zweilagigen Struktur (3) zwei einseitig beschichtete Metallbänder (5) hergestellt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung der Randabschnitte durch Kleben, Lackieren, mechanisches Fügen oder Löten hergestellt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass auf die Randabschnitte der zweilagigen Struktur (3) eine Substanz mit hoher Oberflächenspannung, insbesondere Lötstopplack, oder Kunststofffolie aufgebracht wird .

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Aufbringen der metallischen Schicht die Oberfläche der zweilagigen Struktur (3) gereinigt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Aufbringen der metallischen Schicht die Oberfläche der zweilagigen Struktur mit Flussmittel beaufschlagt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 , dadurch gekennzeichnet, dass zum Vereinzeln der zweilagigen Struktur (3) die Randbereiche abgetrennt werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die aufein¬ ander angeordnete, zweilagige Struktur (3) längs verlaufende Kerben aufweist, wodurch außenseitig Randabschnitte ausgebildet werden, die zum Vereinzeln der zweilagigen Struktur abreißbar sind.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Aufbringen der metallischen Schicht im Beschichtungsbad (11 ) die zweilagige Struktur (3) vorgeheizt wird.

9. Einseitig beschichtetes Metallband, hergestellt nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass als

Beschichtung Reinzinn, eine Zinnlegierung oder eine Zinnlegierung mit intermetallischer Phase aufgebracht ist.

10. Einseitig beschichtetes Metallband nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung aus Reinzinn mit weniger als

0,01 % Pb oder

3 bis 48 % In, Bi und/oder 0,3 bis 12 % Ag und/oder 0,2 bis 10 % Sb, Bi und/oder 0,1 bis 3 % Cu und/oder 0,1 bis 2 % Ni und/oder 0,01 bis 0,1 %

Co besteht.

1 1. Verwendung der durch das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 hergestellten einseitig beschichteten Metallbänder (5) für elektrische oder elektronische Bauteile, elektrische Kontakte, Steckverbinder, Anschlüsse, Relaisfedern, elektromechanische Bauelemente, Heatsinks, Heatspreader, Leuchtdioden, Bauelemente für Leistungselektronikträger oder innenbe¬ schichtete Rohre oder Buchsen.

12. Fertigungslinie zum einseitigen Beschichten von Metallbändern, umfassend eine Abfolge folgender, Prozesseinheiten: a) eine Abspulvorrichtung (6) zur Ausbildung einer aufeinander angeordneten, zweilagigen Struktur (3) aus Metallbändern (2), b) eine Vorrichtung (7) zum Verbinden der zweilagigen Struktur in Form einer Klebe-, mechanische Füge-, Lötvorrichtung oder eine Auftragsvorrichtung für Lack, für Klebstoff oder für Kunststofffolie, c) wahlweise eine Reinigungsvorrichtung (8), wahlweise mit Trockenvorrichtung (9), um die zweilagige Struktur (3) einer Außen¬ reinigung zu unterziehen, d) wahlweise eine Auftragsvorrichtung (10) für Flussmittel, e) wahlweise eine Heizvorrichtung zum Vorwärmen der zweilagigen Struktur (3), f) ein Beschichtungsbad (11 ) zum Aufbringen einer metallischen Schicht auf die zweilagige Struktur (3), g) wahlweise eine Vorrichtung zum Einstellen der Schichtdicke durch

Abblasen mit Luftdüsen, h) eine Trennvorrichtung (15) zur Vereinzelung der zweilagigen Struktur in zwei einseitig beschichtete Metallbänder, i) eine Aufspulvorrichtung (16) der einseitig beschichteten Bänder (5).