制造铜线构件的方法转让专利

申请号 : CN201780088171.6

文献号 : CN110520722A

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 畑中悠史辻林太朗涉谷享佑

申请人 : 住友电工运泰克株式会社住友电气工业株式会社

摘要 :

本发明的制造铜线构件的方法,包括如下步骤:制备包含铜或铜合金线材(1),所述线材(1)具有垂直于纵向方向(L)的剖面(1A)和平行于纵向方向(L)的第一平坦表面(1B);以及当所述线材(1)沿着纵向方向(L)上的方向(D2)行进时,向所述第一平坦表面(1B)发射第一超声波(42a),接收作为已经被所述线材(1)反射的第一超声波(42a)的第一反射波,并基于所述第一反射波探测所述线材(1)的内部缺陷。因此,可以充分地探测铜线构件内部的细微缺陷,由此制备质量稳定的铜线构件。

权利要求 :

1.一种制造铜线构件的方法,其包括:

制备由铜或铜合金制成且在外周表面中具有第一平坦表面的线材的步骤,所述第一平坦表面在垂直于纵向方向的剖面中形成直线形区域;以及向所述第一平坦表面发射第一超声波、接收作为来自所述线材的第一超声波的反射波的第一反射波和基于接收的所述第一反射波探测所述线材的内部缺陷的步骤。

2.根据权利要求1所述的制造铜线构件的方法,

其中,所述线材进一步包括在所述外周表面中的第二平坦表面,所述第二平坦表面在所述剖面中形成沿着与第一平坦表面交叉的方向延伸的直线形区域,以及进一步包括如下步骤:向所述第二平坦表面发射第二超声波,接收作为来自所述线材的第二超声波的反射波的第二反射波;以及基于接收的所述反射波探测内部缺陷,同时使所述线材沿着所述线材的纵向方向行进。

3.根据权利要求1或2所述的制造铜线构件的方法,其中,在使所述线材浸没在液体中的状态下进行探测所述线材的内部缺陷的步骤。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的制造铜线构件的方法,其中,所述第一超声波的频率为10MHz以上且25MHz以下。

5.根据权利要求2至4中的任一项所述的制造铜线构件的方法,其中,所述第二超声波的频率为10MHz以上且25MHz以下。

6.根据权利要求2至5中的任一项所述的制造铜线构件的方法,其中,在探测所述线材的内部缺陷的步骤中向沿着所述线材的纵向方向的不同位置发射所述第一超声波和所述第二超声波时,探测所述线材的内部缺陷。

7.根据权利要求1至5中的任一项所述的制造铜线构件的方法,其中,通过线聚焦发射来发射所述第一超声波。

8.根据权利要求7所述的制造铜线构件的方法,其中,通过线聚焦发射向所述第一平坦表面的宽度方向上的整个区域发射所述第一超声波。

说明书 :

制造铜线构件的方法

技术领域

[0001] 本公开涉及一种制造铜线构件的方法。本申请是基于在2017年3月17日提交的日本专利申请第2017-053628号,并要求其优先权,其全部内容通过引用并入本文。

背景技术

[0002] 铜线构件由于其高导电性而被广泛用作导线。铜线构件的表面或内部缺陷的存在降低了导线的质量。因此,需要适当检查铜线构件是否存在缺陷。从提高生产率的观点来看,还希望该测试作为非破坏性测试而不是破坏性测试来执行,在破坏性测试中,将获得的铜线构件的一部分切割并分析剖面。例如,专利文件1描述了一种用于磁性地执行铜线构件的无损检查的设备和方法。
[0003] 现有技术文件
[0004] 专利文件
[0005] 专利文件1:日本公开的专利申请公开第11-30607号

发明内容

[0006] 解决技术问题的技术方案
[0007] 一种制造铜线构件的方法,其包括:制备由铜或铜合金制成并且在外周表面中具有第一平坦表面的线构件的步骤,所述第一平坦表面在垂直于纵向方向的剖面中形成直线形区域;以及向所述第一平坦表面发射第一超声波,接收来自所述线构件的作为第一超声波的反射波的第一反射波,并基于接收到的第一反射波探测所述线构件的内部缺陷的步骤。

附图说明

[0008] 图1为示出铜线构件的实例的透视图;
[0009] 图2为示出包括铜线构件的绝缘电线的实例的透视图;
[0010] 图3为示出使用铜线构件制造绝缘电线的系统的框图;
[0011] 图4为示出超声波传感器的示例性布置的示意图;
[0012] 图5为显示使用铜线构件制造绝缘电线的方法的步骤的流程图;
[0013] 图6为示出通过超声波检查铜线构件的状态的示意图;
[0014] 图7为示出超声波传感器的设置位置和可探测区域之间的关系的示意图;
[0015] 图8为示出超声波传感器的设置位置和可探测区域之间的关系的示意图;
[0016] 图9为示出超声波传感器的设置位置和可探测区域之间的关系的示意图;
[0017] 图10为示出超声波传感器的设置位置和可探测区域之间的关系的示意图;
[0018] 图11为示出根据第一实施方式的通过超声波探测铜线构件的内部缺陷的状态的实例的透视图;以及
[0019] 图12为示出根据第二实施方式的通过超声波探测铜线构件的内部缺陷的状态的实例的透视图。

具体实施方式

[0020] [本发明要解决的技术问题]
[0021] 如果铜线构件中存在缺陷,例如在焊接过程中,该缺陷可能导致焊接不良。即使存在几微米至几百微米范围内的细微缺陷,焊接缺陷也可能发生。然而,当铜线构件中存在细微缺陷时,难以由铜线构件的外观探测到缺陷。
[0022] 除了上述磁性检查之外,例如,检查由金属制成的线构件的方法包括:例如,涡流探伤法,其中,沿着材料表面感应涡流,并且基于材料中产生的电磁感应的变化来进行检查。另一个例子是射线照相检查,其中,例如X光或γ射线的光束被发射到线构件,并且基于透射穿过线构件的光束的状态来检查缺陷。然而,即使使用这些方法,也难以充分探测铜线构件内可能导致焊接不良的缺陷。因此,需要一种能够充分探测铜线构件内部的细微缺陷并且能够生产出质量稳定的铜线构件的方法。
[0023] 本发明的一个目的是提供一种制造铜线构件的方法,该方法能够充分探测铜线构件中的细微缺陷,于是能够制造质量稳定的铜线构件。
[0024] [本公开的有益效果]
[0025] 根据上述制造铜线构件的方法,因为可以充分探测铜线构件中的细微缺陷,所以可以制造质量稳定的铜线构件。
[0026] [最佳实施方式]
[0027] 首先,将以列表的形式描述本发明的实施方式。本申请所述的制造铜线构件的方法,其包括:制备由铜或铜合金制成并且在外周表面中具有第一平坦表面的线构件的步骤,所述第一平坦表面在垂直于纵向方向的剖面中形成直线形区域;以及向所述第一平坦表面发射第一超声波,接收作为来自所述线构件的第一超声波的反射波的第一反射波,并基于接收到的第一反射波探测所述线构件的内部缺陷的步骤。
[0028] 当铜线构件中存在缺陷时,铜线构件的质量下降。例如,在焊接过程中,这种缺陷可能导致焊接不良,如焊接强度降低。即使存在细微缺陷,例如相对较窄的直线形缺陷,也可能出现焊接不良。因此,在检查铜线构件的过程中,期望适当地探测到这种细微缺陷。
[0029] 如上所述,存在用于探测金属线构件中的缺陷的几种方法。这样方法的例子包括磁力探伤、涡流探伤法、放射线探伤等。然而,使用这些方法难以充分探测导致焊接不良的细微缺陷。特别是,难以充分探测到具有狭窄空隙的直线形缺陷。
[0030] 相反,根据本发明的制造铜线构件的方法,可以充分探测到相对窄的直线形缺陷。在本发明的制造铜线构件的方法中,通过向所述线构件发射超声波并接收来自所述线构件的超声波的反射波来探测线构件的内部缺陷。在该方法中,超声波在缺陷的表面被反射,并且即使空隙的宽度很小,缺陷也可以被有效地探测到。因此,可以充分探测到铜线构件内部的细微缺陷,例如直线形缺陷,并且可以制造质量稳定的铜线构件。
[0031] 所述线构件还可以包括在外周表面中的第二平坦表面,第二平坦表面形成沿着在所述剖面中与第一平坦表面交叉的方向延伸的直线形区域。探测所述线构件的内部缺陷的步骤可以进一步包括以下步骤:向第二平坦表面发射第二超声波,接收作为来自所述线构件的第二超声波的反射波的第二反射波;以及基于接收的反射波探测内部缺陷,同时使所述线构件沿着线构件的纵向方向行进。因此,通过以多面方式发射超声波,可以加宽缺陷的可探测区域,并且可以进行更精确的缺陷探测。因此,可以制造更稳定质量的铜线构件。
[0032] 探测所述线构件的内部缺陷的步骤可以在将所述线构件浸没液体中的状态下进行。与超声波在气体中的衰减相比,超声波在液体中的衰减非常小。因此,通过在使所述线构件浸没液体中的同时向所述线构件发射超声波,可以更有效地发射超声波和接收反射波。因此,可以更准确地探测缺陷。
[0033] 在制造所述铜线构件的方法中,第一超声波的频率可以是10MHz以上且25MHz以下。此外,第二超声波的频率可以是10MHz以上且25MHz以下。从检查来看,发射超声波的频率越高,可探测的范围就越宽。特别地,使用频率高于10MHz的超声波确保了足够的可探测范围和对缺陷的良好探测。因此,超声波的频率优选为10MHz以上。另一方面,增加超声波的频率会增加设备的成本。当超声波的频率为25MHz以上时,可以在没有成本问题的情况下检查缺陷。因此,上述超声波的频率可以是10MHz以上且25MHz以下。
[0034] 在探测所述线构件的内部缺陷的步骤中,当向所述线构件纵向方向上的不同位置发射第一超声波和第二超声波时,可以探测所述线构件的内部缺陷。以这种方式,可以更精确地探测来源于缺陷的反射波,并且可以提高缺陷探测精度。
[0035] 在探测所述线构件的内部缺陷的步骤中,可以通过线聚焦发射(line focusing transmission)来发射第一超声波。线聚焦发射是一种将超声波发射到所述铜线构件的平坦表面从而在平坦表面上被超声波发射的区域的剖面形状成为具有大于纵向方向的长度的宽度或高度的矩形形状。以这种方式,可以在更宽的范围内执进行缺陷探测。
[0036] 通过线聚焦发射向第一平坦表面的宽度方向上的整个区域发射第一超声波。通过向所述线构件的宽度方向上的整个平坦表面发射超声波,同时使所述构件沿纵向方向行进,可以更广泛地探测所述线构件中的缺陷。
[0037] [实施例]
[0038] 接下来,将参照附图描述本发明的制造铜线构件的方法的实施方式。相同的附图标记用于表示附图中的相同或等同的部件,并且不再重复描述。
[0039] (第一实施方式)
[0040] [铜线构件的结构]
[0041] 首先,将参照图1至11描述第一实施方式1。图1为示出根据本实施方式的制造的铜的实例的透视图。图2为示出包括所述铜线构件的绝缘电线的实例的透视图。
[0042] 在本实施方式中制造的铜线构件1由铜或铜合金制成。“铜线构件1由铜或铜合金制成”是指铜线构件1由铜或含有铜作为其主要成分和余下的其它金属(金、银、锌、锡、镍等)的合金制成。参照图1,铜线构件1在垂直于纵向方向L的剖面1A中具有正方形形状。更具体地,所述剖面1A具有正方形形状。
[0043] 此外,铜线构件1在其外周表面上具有第一平坦表面1B,其在垂直于铜线构件1的纵向方向L的剖面1A中形成直线形区域。铜线构件1在外周表面上还具有第二平坦表面1C,该第二平坦表面1C在垂直于铜线构件1的纵向方向L的剖面1A中形成沿着与第一平坦表面1B交叉的方向延伸的直线形区域。铜线构件1还包括作为第三平坦表面的平坦表面1D和作为第四平坦表面的平坦表面1D。
[0044] 具体而言,平坦表面1B、平坦表面1C、平坦表面1D和平坦表面1E是形成铜线构件1的外周的四个平坦表面,其形成在垂直于纵向方向L的铜线构件1的剖面中的四条直线。在垂直于纵向方向L的铜线构件1的剖面中,平坦表面1B和平坦表面1C以及平坦表面1B和平坦表面1E彼此垂直相交。在垂直于纵向方向L的铜线构件1的剖面中,平坦表面1D和平坦表面1C以及平坦表面1D和平坦表面1E彼此垂直。在垂直于纵向方向L的铜线构件1的剖面中,平坦表面1B和平坦表面1D彼此平行。此外,在垂直于纵向方向L的铜线构件1的剖面中,平坦表面1C和平坦表面1E彼此平行。
[0045] 正方形的一侧的长度(平坦表面1B和平坦表面1D之间的距离,或者平坦表面1C和平坦表面1E之间的距离)没有特别限制,但是可以是大约2mm至10mm。
[0046] 在本实施方式中,如图2所示,制造在外周表面上具有绝缘涂膜3的铜线构件1。在本说明书中,在外周表面上具有绝缘涂膜3的铜线构件1也被称为绝缘电线2。具有高电绝缘性能的绝缘涂膜3由例如聚酰亚胺树脂、氟树脂、聚醚砜(PES)或聚醚醚酮(PEEK)的树脂制成。
[0047] [铜线构件的制造系统]
[0048] 接下来,参照图3和图4,将描述在本实施方式中制造铜线构件的方法中使用的制造系统的配置。图3为示出使用铜线构件制造绝缘电线的系统的框图。图4为示出超声波传感器的布置的实例的示意图。
[0049] 首先,参照图3将进一步描述制造系统5的配置。所述制造系统5从上游侧依次包括铜线构件制备部10、铜线构件检查部14、涂膜形成部16、绝缘电线检查部18和卷绕部20。
[0050] 铜线构件制备部10包括未加工的线材供给部11和加工部12,所述未加工的线材供给部11供给由铜或铜合金制成的未加工的线材,以及所述加工部12用于将从未加工的线材供给部11供给的未加工的线材加工成具有期望形状的铜线构件1。所述加工部12位于未加工的线材供给部11的下游。
[0051] 用于检查在加工部12中加工的铜线构件1的缺陷并用于检查所需特性的铜线构件检查部14被布置在铜线构件制备部10的下游。铜线构件检查部14包括超声波传感器。例如,所述超声波传感器可以是具有压电元件的压电传感器。
[0052] 参照图4,铜线构件检查部14包括超声波传感器30a、30b、30c和30d。超声波传感器30a、30b、30c和30d各自包括用于发射超声波的发射部和用于接收超声波的接收部。四个超声波传感器30a、30b、30c和30d被布置成分别面对具有正方形形状剖面1A的铜线构件1的四个平坦表面1B、1C、1D和1E。使线材1和铜线构件检查部14中的超声波传感器30a、30b、30c和
30d浸没在液体(具体地,水91)中以减小超声波的衰减。
[0053] 涂膜形成部16被设置在铜线构件检查部14的下游,所述涂膜形成部16形成覆盖在铜线构件检查部14中被检查的铜线构件1的表面的绝缘涂膜3。对具有在铜线构件1上形成的绝缘涂膜3的绝缘电线2进行必要检查的绝缘电线检查部18设置在涂膜形成部16的下游。此外,用于将在绝缘电线检查部18处检查的绝缘电线2绕线轴或卷轴卷绕的卷绕部20被设置在绝缘电线检查部18的下游。
[0054] [制造铜线构件的方法]
[0055] 接下来,将参照图3至图11描述根据本实施方式的制造铜线构件1的方法。图5为示出使用铜线构件制造绝缘电线2的方法的步骤的流程图。图6为示出通过使用超声波传感器检查的铜线构件1的状态的示意图。图7至图10为示出超声波传感器的设置位置和可探测区域之间的关系的示意图。图11为示出通过使用超声波探测铜线构件1的内部缺陷的状态的实例的透视图。
[0056] 通过在图5中示出的步骤S10至S60制造绝缘电线2,其为在外周表面上具有绝缘涂层3的铜线构件1。当将不需要绝缘涂膜3的铜线构件1原样制成成品时,可以省略步骤S30和步骤S40。在这种情况下,也可以省略图3的涂膜形成部16和绝缘电线检查部分18。
[0057] 参照图5,首先,从铜线构件制备部10的未加工的线材供给部11供给未加工的线材(S10)。具体地,以卷轴状方式保持在未加工的线材供应部11中的未加工的铜线被拉出。本实施方式中使用的未加工的铜线可以具有垂直于纵向方向的圆形剖面。参照图3,未加工的铜线沿箭头D1的方向被拉出,并被供给给加工部12。
[0058] 在加工部12中,通过使用模具的拉延工艺(膨胀和收缩工艺),将由未加工的线材供应部11供给的具有圆形剖面形状的未加工的铜线加工成具有期望形状和尺寸的铜线构件1(S20)。在本实施方式中,具有圆形剖面形状的未加工的铜线被加工成具有正方形剖面形状的铜线构件1。通过在加工部12中加工未加工的铜线而获得的铜线构件1被传输到铜线构件检查部14。
[0059] 在铜线构件检查部14中,使用超声波检查铜线构件1内部是否存在缺陷(S30)。在检查步骤S30中,在本实施方式中,超声波传感器的发射部向铜线构件1的第一平坦表面(例如,平坦表面1B)发射第一超声波,同时使铜线构件1在纵向方向L上行进。发射的第一超声波的一部分从铜线构件1的表面和内部反射。超声波传感器的接收部接收反射波(第一反射波)。基于由接收部接收的第一反射波来探测铜线构件1的内部缺陷。
[0060] 通过超声波传感器30对铜线构件1中存在或不存在缺陷的检查根据以下程序进行。例如,如图6所示,下面描述在铜线构件1中包含缺陷40的检查实施例。从超声波传感器30的发射部向铜线构件1发射的超声波42在不同类型的物质之间的边界处被反射。例如,超声波42在设置在环境大气和铜线构件1之间并且位于超声波传感器30侧的边界表面B1处被反射。超声波42也在设置在环境大气和铜线构件1之间并且位于远离超声波传感器30的一侧的边界表面B2处被反射。超声波42还在设置在包含铜线构件1的铜和缺陷40的空隙之间并且位于超声波传感器30一侧的边界表面40A处以及远离超声波传感器30一侧的边界表面
40B处被反射。
[0061] 如上所述从铜线构件1反射的反射波被超声波传感器30的接收部接收。当超声波传感器30接收到由反射波引起的振动时,获得如波形55所示的电信号。例如,当超声波传感器30接收来自边界表面B1或边界表面B2的反射波时,分别由脉冲P2和P3表示的电信号响应于反射波而流动。此外,当超声波传感器30接收来自铜和缺陷40之间的边界表面的反射波时,由脉冲P1表示的电信号响应于反射波而流动。基于指示反射波存在的这种电信号,可以探测铜线构件1的内缺陷40的存在。
[0062] 这里,当缺陷40存在于铜线构件1内的边界表面B1或边界表面B2附近时,脉冲P1和脉冲P2或脉冲P3被整合在一起,这使得难以区分指示缺陷40存在的脉冲P1。来自边界表面B1或边界表面B2的反射波的幅度通常大于来自铜和缺陷40之间的边界表面的反射波的幅度。因此,脉冲P2或脉冲P3的幅度也大于脉冲P1的幅度。因此,如果缺陷存在于边界表面B1或边界表面B2附近的区域中,则难以确定脉冲P1的存在,因为脉冲P1埋埋藏在脉冲P2或脉冲P3中。因此,在边界表面B1或边界表面B2附近的区域中,精确的缺陷探测是困难的。
[0063] 边界表面B1或边界表面B2附近难以探测到缺陷的区域被称为盲区。盲区存在于从边界表面B1或边界表面B1到特定深度的区域中。在图6中,盲区52存在于边界表面B1附近。在边界表面B2附近,存在盲区54。也就是说,它是由虚线56、57、平坦表面1C和平坦表面1E包围的表示为可探测区域50的区域,其中单个超声波传感器30可以适当地探测缺陷。
[0064] 为了减少难以探测的区域,在本实施方式中使用了多个超声波传感器30a、30b、30c和30d。参照图6,四个超声波传感器30a、30b、30c和30d相对于所述铜线构件1布置从而分别面对具有正方形剖面1A的铜线构件1的四个平坦表面1B、1C、1D和1E。
[0065] 参照图7,向平坦表面1B发射超声波42a的超声波传感器30a可以探测由虚线56a、57a、平坦表面1C和平坦表面1E包围的可探测区域50a中存在的缺陷。参照图8,向平坦表面
1C发射超声波42b的超声波传感器30b可以探测由虚线56b、57b、平坦表面1B和平坦表面1D包围的可探测区域50b中存在的缺陷。参照图9,向平坦表面1D发射超声波42c的超声波传感器30c可以探测由虚线56c、57c、平坦表面1C和平坦表面1E包围的可探测区域50c中存在的缺陷。此外,参照图10,向平坦表面1E发射超声波42d的超声波传感器30d可以探测由虚线
56a、57d、平坦表面1B和平坦表面1D包围的可探测区域50d中存在的缺陷。通过组合四个可检测区域50,50a、50b、50c和50d,大致在垂直于铜线构件1的纵向方向L的整个剖面1A上可以探测缺陷。以这种方式,通过使用多个超声波传感器30a、30b、30c和30d检查铜线构件1,可以尽可能地减少难以探测剖面1A中的缺陷的区域,并且可以更有效地进行检查。
[0066] 优选地,超声波42a、42b、42c和42d的频率为10MHz以上且25MHz以下,并且更优选15MHz以上且25MHz以下。靠近超声波传感器30一侧的边界表面B1附近的盲区52的尺寸取决于发射的超声波的波长,并且盲区52随着波长的减小而减小。换句话说,随着频率的增加,盲区52的尺寸减小,并且可探测区域50扩展。特别地,通过使用频率为10MHz以上的超声波,可以确保足够的可探测区域,并且可以优选地探测缺陷。因此,超声波42a、42b、42c和42d的频率优选为10MHz以上。
[0067] 然而,使用高频超声波也会增加成本。具体而言,制造能够以高频发射超声波的超声波传感器30a、30b、30c和30d的成本增加。当超声波的频率为25MHz以下时,可以在成本没有问题的程度上进行缺陷检查。
[0068] 因此,超声波42a、42b、42c和42d的频率优选设定为10MHz至25MHz。更优选地,频率为15MHz以上且25MHz以下,因为可以确保足够的可探测范围。
[0069] 接下来,将参照图11描述用于探测内部缺陷的方法。参照图11,超声波传感器30a通过从平坦表面1B侧向铜线构件1的发射区域60的范围发射超声波42a,以及接收来自铜线构件1的超声波42a的反射波,同时使铜线构件1沿着纵向方向L的D2方向上行进,来检测铜线构件1中的内部缺陷。类似地,从平坦表面1C侧向铜线构件1发射超声波42b,以及接收来自铜线构件1的超声波42b的反射波来探测内部缺陷。类似地进行利用超声波传感器30c和30d进行的检查。为了便于解释,在图11中省略了超声波传感器30c、30d和分别从超声波传感器30c、30d发射的超声波42c、42d的描述。
[0070] 根据如上所述,通过线聚焦发射向铜线构件1的平坦表面1B、1C、1D和1E发射被发射到铜线构件1上的超声波42a、42b、42c和42d。向平坦表面1B发射超声波42的方法包括点聚焦发射和线聚焦发射。点聚焦发射是一种发射超声波42的方法,其使得铜线构件1上的平坦表面(向该平坦表面发射超声波)的剖面形状的纵向长度和横向长度彼此大致相同。同时,如图11所示,线聚焦发射是一种发射超声波的方法,其使得铜线构件1上的平坦表面(向该平坦表面发射超声波)的剖面沿着宽度方向W或高度方向H的长度大于沿着纵向方向L的长度。在图11中,形成平坦表面1B中的发射区域60的形状使得沿着宽度方向W的长度大于沿着长度方向L的长度。此外,平坦表面C中的发射区域61的形状沿着高度方向H的长度大于沿着纵向方向L的长度。这同样适用于平坦表面1D和平坦表面1E。
[0071] 通过从超声波传感器30a、30b进行如发射区域60或发射区域61中所示的线聚焦发射,同时使铜线构件1沿着纵向方向L在方向D2上行进,可以在更宽的范围内探测缺陷。也可以通过线聚焦发射向宽度方向W上的部分的平坦表面1B发射超声波42a。也可以通过线聚焦发射向铜线构件1的宽度方向W上的整个平坦表面1B发射超声波42a。此外,也可以通过线聚焦发射向铜线构件1的高度方向H上的整个平坦表面1C发射超声波42b。通过对宽度方向W上的平坦表面1B或者高度方向H上的平坦表面1C进行线聚焦发射,可以广泛地探测所述线中的缺陷。尽管省略了描述,但是也可以进行从超声波传感器30c、30d到平坦表面1D和平坦表面1E的线聚焦发射。
[0072] 在本实施方式中,超声波传感器30a和超声波传感器30b被布置成使得向垂直于铜线构件1的纵向方向L的相同的剖面发射超声波42a和42b。这同样适用于超声波传感器30c和超声波传感器30d,以及适用于从超声波传感器30c发射的超声波42c和从超声波传感器30d发射的超声波42d。
[0073] 以这种方式,在铜线构件检查部14中检查铜线构件1中是否存在内部缺陷。
[0074] 当绝缘涂膜3被涂布在铜线构件1的表面上时,如上所述在铜线构件检查部14中进行内部缺陷检查的铜线构件1被转移到涂膜形成部16。在涂膜形成部16中,在铜线构件1的表面形成绝缘涂膜3(S40)。
[0075] 如图2所示,形成绝缘涂膜3以覆盖铜线构件1的外周表面。绝缘涂膜3是由如绝缘树脂的绝缘体制成的。绝缘涂膜3按照如下方式形成。将描述绝缘体由聚酰亚胺制成的情况作为实例。首先,制备预聚物溶液(清漆),它是聚酰亚胺的前体。将制备的清漆涂布到铜线构件1的表面上,以及在铜线构件1的表面上形成涂膜。当涂膜被加热时,预聚物与聚酰亚胺的反应被加速。因为聚酰亚胺具有热固性,所以涂布的膜通过加热硬化,并且形成绝缘涂膜3。通过进行这样的过程,获得具有铜线构件1和覆盖铜线构件1的绝缘涂膜3的绝缘电线2。
[0076] 或者,如上所述,根据需要,通过重复涂布和加热清漆的循环重复形成聚酰亚胺层,可以形成具有期望厚度的绝缘涂膜3。
[0077] 因此,具有在膜形成部16中在外周表面上形成的绝缘涂膜3的铜线构件1(绝缘电线2)被转移到绝缘电线检查部18。在绝缘电线检查部18中,检查绝缘特性、绝缘涂膜3中是否存在缺陷等(S50)。例如,通过电容传感器进行电容检查,通过图像分析进行表面缺陷检查等。
[0078] 在线进行铜线构件检查部14中的检查和绝缘电线检查部18中的检查。在线检查是在不使从未加工的线材供给部11到卷绕部分20的生产线停止的情况下进行的。在这种情况下,可以在不中断铜线构件1和绝缘电线2的生产的情况下(不切割铜线构件1和绝缘电线2)进行检查。此外,当需要检查更详尽的剖面条件时,可以自然地结合对在铜线构件检查部14和绝缘电线检查部18中探测到缺陷的存在的离线检查来进行更详尽的检查,例如剖面观察。
[0079] 在绝缘电线检查部18中检查的绝缘电线2被传送到卷绕部20。在卷绕部20中,通过使用线轴或卷轴卷绕绝缘电线2(当未形成绝缘涂膜3时,铜线构件1)(S60)。卷绕在卷绕部20中的卷被转移到下一个工序或作为产品运输。铜线构件检查部14或绝缘电线检查部18探测到缺陷的部分可以直接标记在铜线构件1上或者记录为指示缺陷探测位置的数据。其中探测到缺陷的铜线构件1可以被丢弃或以标记有缺陷位置发货。
[0080] 以上是根据第一实施方式的制造方法的顺序。通过进行这样的过程,可以充分探测铜线构件1内部的细微缺陷,并且可以制造质量稳定的铜线构件。
[0081] (第二实施方式)
[0082] 接下来,将描述作为另一实施方式的第二实施方式。图12为示出根据第二实施方式的通过超声波探测铜线构件1的内部缺陷的状态的实例的透视图。
[0083] 除了图12中的超声波传感器30b'被设置在与图11中的超声波传感器30b设置的位置不同的位置之外,第二实施方式与第一实施方式相同。
[0084] 在本实施方式中,在探测铜线构件1的内部缺陷的过程中,向沿着铜线构件1的纵向方向L的不同位置发射超声波42a和42b时,探测铜线构件1内部缺陷40。因此,超声波传感器30a和超声波传感器30b分别设置在沿着铜线构件1的纵向方向L上的不同位置。在图12中,超声波传感器30a和超声波传感器30b'沿着纵向方向L设置为彼此分离。超声波传感器30a、30b'通过线聚焦发射向传输区域60或传输区域61'发射超声波42a和42b'。通过这样做,向铜线构件1的沿着纵向方向L的不同位置发射超声波42a和42b'。以这种方式,可以更精确地探测来源于缺陷的反射波,并且可以提高缺陷探测精度。
[0085] 为了便于解释,在图12中省略了超声波传感器30c和30d的描述。超声波传感器30c和30d可以分别位于与超声波传感器30a或超声波传感器30b的沿着铜线构件1的纵向方向L相同的位置,或者可以分别位于与超声波传感器30a和超声波传感器30b不同的位置。
[0086] 以上是对第二实施方式的解释。根据第二实施方式的制造铜线构件的方法,可以充分探测铜线构件1内部的细微缺陷,而可以制造质量稳定的铜线构件。
[0087] 尽管在上述第一实施方式和第二实施方式中使用了具有正方形剖面形状的铜线构件1,但是铜线构件1的剖面形状不限于这种形状。例如,铜线构件1的剖面可以被加工成任何形状,包括簧片(reed)形状,例如矩形,或其他多边形,例如六边形,以及具有弯曲成拱形的圆角的矩形。当使用具有多边形剖面的铜线构件时,可以设置相应数量的超声波传感器30,以面对铜线构件的每个平坦表面。
[0088] 除了具有压电元件的压电传感器之外,能够发射和接收超声波的任何传感器或装置都可以用作在探测导线内部缺陷的过程中使用的超声波传感器30。
[0089] 此外,设置的超声波传感器30的数量没有特别限制,只要该数量是一个或多个,并且该数量可以根据需要增加或减少。例如,在上述实施方式中,四个超声波传感器30a、30b、30c和30d被布置成面对铜线构件1的四个平坦表面1B、1C、1D和1E中的每一个,但是布置的超声波传感器的数量可以是一个以上且三个以下,以及可以是五个以上。设置多个超声波传感器30的位置可以位于沿着铜线构件1的纵向方向L的不同位置。
[0090] 在上述实施方式中,铜线构件检查部14被设置在处理部12和涂膜形成部16之间,但是铜线构件检查部14的布置不限于这些实施方式。例如,铜线构件检查部14可以被设置在图3中的膜形成部16的下游。此外,在图5中,检查铜线构件的步骤(S30)可以在从进行拉延步骤(S20)的过程到卷绕绝缘电线2的步骤(S60)的任何时间进行。
[0091] 在上述实施方式中,已经分别描述了铜线构件检查部14、涂膜形成部16和绝缘电线检查部18,但是这些部分可以是整合的。例如,在图3中,铜线构件检查部14可以与涂膜形成部16或/和绝缘电线检查部18中的任一个或两个整合,以及可以包括与铜线构件检查部14的超声波传感器30a、30b、30c和30d相对应的检查机构作为涂膜形成部16或绝缘电线检查部18的一部分。在涂膜形成部16处可以进行铜线构件1的检查,或者在绝缘电线检查部18中同时进行铜线构件1的检查。例如,在图5中,检查绝缘电线的步骤(S50)也可以包括检查铜线构件的步骤(S30)。
[0092] 应当理解,这里公开的实施方式在所有方面都是示例性的,并且在任何方面都不受限制。本发明不限于这些实例,并且旨在包括在权利要求的含义和范围内的所有修改以及权利要求的等同替换。
[0093] 附图标记
[0094] 1                铜线构件
[0095] 1A               剖面
[0096] 1B、1C、1D和1E   平坦表面
[0097] 2                绝缘电线
[0098] 3                绝缘涂膜
[0099] 5                制造系统
[0100] 10               铜线构件制备部
[0101] 11               未加工的线材供给部
[0102] 12               加工部
[0103] 14               铜线构件检查部
[0104] 16               涂膜形成部
[0105] 18               绝缘电线检查部
[0106] 20               卷绕部
[0107] 30、30a、30b、30b'、30c、30d  超声波传感器
[0108] 40               缺陷
[0109] 42、42a、42b、42b'、42c、42d  超声波
[0110] 50、50a、30b、50b、50c、50d   可探测区域
[0111] 52、54           盲区
[0112] 55               波形
[0113] 56、56a、56b、56c、56d   虚线
[0114] 57、57a、57b、57c、57d   虚线
[0115] 60               发射区域
[0116] 61、61'          发射区域
[0117] 91               水