本發(fā)明涉及實(shí)施磁疇細(xì)化處理的取向性電磁鋼板的制造方法，特別是涉及高效地進(jìn)行可耐受去應(yīng)力退火的磁疇細(xì)化處理并且處理后的鐵損優(yōu)良的取向性電磁鋼板的制造方法。

背景技術(shù)：

取向性電磁鋼板是被廣泛用作變壓器等的鐵芯的軟磁性材料。對于取向性電磁鋼板而言，為了使作為鐵芯使用時的能量損失最小，要求鐵損低。

作為降低鋼板的鐵損的方法之一，有如下方法：利用被稱為二次再結(jié)晶的現(xiàn)象，使鋼板中的結(jié)晶的取向高度地集聚于高斯(goss)取向({110}<001>取向)，提高導(dǎo)磁率，由此降低磁滯損耗。關(guān)于提高晶體取向的集聚度的方法，迄今為止進(jìn)行了大量研究，在工業(yè)上制造了銳化至晶粒取向自高斯取向起的偏移角僅為數(shù)度的程度的產(chǎn)品。

作為除此以外的方法，已知將結(jié)晶中的磁疇細(xì)化而降低渦流損耗的方法。例如，在專利文獻(xiàn)1中公開了如下方法：通過在鋼板表面的板寬方向上以線狀照射激光而在鋼板表面附近導(dǎo)入應(yīng)力，將磁疇細(xì)化，由此降低鐵損。但是，如此利用激光導(dǎo)入的應(yīng)力在去應(yīng)力退火時消失而導(dǎo)致鐵損的增大，因此，存在無法在需要去應(yīng)力退火的卷繞鐵芯中使用這樣的問題。

另外，為了解決該問題，已知通過在鋼板表面附近形成槽而不發(fā)生因去應(yīng)力退火引起的鐵損劣化的磁疇細(xì)化(耐熱型磁疇細(xì)化)的方法。例如，在專利文獻(xiàn)2中公開了利用刀的刀尖、激光、放電加工、電子束等在鋼板表面導(dǎo)入線狀的槽的方法。但是，在這些方法中存在如下問題：在槽的周圍產(chǎn)生毛邊，需要除去毛邊的工序。

因此，作為不產(chǎn)生如上所述的毛邊的方法，在專利文獻(xiàn)3中公開了一種基于光刻的方法，其中，在鋼板表面涂布負(fù)-正型的橡膠類有機(jī)系感光液后，通過掩模進(jìn)行紫外線光照射，將鋼板浸漬在顯影液中而除去紫外光曝光部，接著，浸漬在硝酸、鹽酸等酸中而對曝光部的鋼基進(jìn)行化學(xué)蝕刻。

但是，在專利文獻(xiàn)3所記載的方法中，化學(xué)蝕刻的速度存在極限，因此，想要以提高生產(chǎn)率為目的將線速度高速化時，存在蝕刻設(shè)備變得過于龐大這樣的問題。另外，如果溶解在蝕刻中使用的酸中的fe離子的濃度增加，則蝕刻速度被抑制，因此，還存在難以在卷材長度方向上形成均勻形狀的槽的問題。

為了解決該問題，在專利文獻(xiàn)4中公開了如下方法：在最終冷軋后的鋼板上，使在與軋制方向交叉的方向上連續(xù)或非連續(xù)的線狀區(qū)域作為非涂布區(qū)域殘留地通過印刷來涂布抗蝕劑覆膜并燒結(jié)后，實(shí)施蝕刻處理而在鋼板表面形成連續(xù)或非連續(xù)的線狀槽。另外，在專利文獻(xiàn)4中，公開了基于凹版膠印的方法作為印刷抗蝕劑覆膜的方法，并公開了使用容易控制蝕刻量的電解蝕刻的方法作為蝕刻的方法。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特公昭57-2252號公報

專利文獻(xiàn)2：日本特開昭59-197520號公報

專利文獻(xiàn)3：日本特公平5-69284號公報

專利文獻(xiàn)4：日本特公平8-6140號公報

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的問題

但是，在專利文獻(xiàn)4所記載的方法中，存在如下問題：將殘留于輥上的油墨除去的刮刀發(fā)生磨損，在非涂布區(qū)域也被部分地涂布油墨(抗蝕劑)。并且，如果在非涂布區(qū)域中部分地存在抗蝕劑的狀態(tài)下提高電解蝕刻的電流密度，則使得非涂布區(qū)域以外的抗蝕劑被絕緣擊穿。如果發(fā)生這樣的抗蝕劑的絕緣擊穿，則本來不想進(jìn)行蝕刻的區(qū)域被蝕刻而無法順利地進(jìn)行磁疇細(xì)化，鐵損改善效果變得不充分。

因此，在專利文獻(xiàn)4所記載的方法中，不得不進(jìn)行降低電解蝕刻的電流密度的操作，因此，為了確保用于磁疇細(xì)化所需的蝕刻量，不得不減慢線速度，殘留有難以兼顧良好的鐵損和高生產(chǎn)率的問題。

本發(fā)明是鑒于這些課題而完成的，其目的在于提供實(shí)施磁疇細(xì)化的取向性電磁鋼板的制造方法，特別是提供在進(jìn)行去應(yīng)力退火等的面向鋼板的耐熱型磁疇細(xì)化處理中能夠兼顧良好的鐵損和高生產(chǎn)率的取向性電磁鋼板的制造方法。

用于解決問題的方法

本發(fā)明人為了解決上述問題而對在鋼板表面上形成抗蝕劑覆膜的方法和蝕刻的方法進(jìn)行了深入研究。其結(jié)果發(fā)現(xiàn)：涂布含有感光性樹脂的覆膜作為抗蝕劑覆膜，通過曝光使期望的部分的抗蝕劑覆膜改質(zhì)，由此進(jìn)行成為槽部的區(qū)域的圖案化，然后，通過顯影將成為槽部的區(qū)域的抗蝕劑除去，進(jìn)一步使用適當(dāng)?shù)目刮g劑覆膜和曝光條件，由此能夠防止槽部分的抗蝕劑殘留。并且得出如下見解：如果是槽部分沒有抗蝕劑殘留的鋼板，則即使以高電流密度進(jìn)行電解蝕刻，也能夠抑制非槽部的非計劃的蝕刻，能夠兼顧鋼板的低鐵損化和高生產(chǎn)率的確保。

本發(fā)明立足于上述見解而完成。

即，本發(fā)明的主旨構(gòu)成如下所述。

1.一種取向性電磁鋼板的制造方法，對取向性電磁鋼板用原材料實(shí)施熱軋而制成熱軋鋼板，

對該熱軋鋼板實(shí)施一次冷軋或包含中間退火的兩次以上的冷軋而制成具有最終板厚的冷軋鋼板，

在上述冷軋鋼板的單面或雙面上涂布含有感光性樹脂的抗蝕劑覆膜，對涂布后的面局部地進(jìn)行曝光而進(jìn)行圖案化，通過顯影形成在板寬方向上連續(xù)或不連續(xù)的線狀的鋼基露出部，

對形成有上述鋼基露出部的鋼板進(jìn)行電解蝕刻而形成在板寬方向上連續(xù)或不連續(xù)的線狀的槽，

對上述電解蝕刻后的鋼板實(shí)施一次再結(jié)晶退火，然后實(shí)施最終完工退火，

所述取向性電磁鋼板的制造方法的特征在于，

在上述電解蝕刻中，將接通于電極的電流設(shè)為i、將面積與電極的面積相同的鋼板表面中的鋼基露出部的面積設(shè)為s時，對于鋼基露出部的電流密度ρ＝i/s為7.5a/cm²以上。

2.如上述1所述的取向性電磁鋼板的制造方法，其特征在于，上述抗蝕劑覆膜為正型抗蝕劑，上述圖案化通過對涂布有該正型抗蝕劑覆膜的面的槽形成區(qū)域進(jìn)行曝光來進(jìn)行。

3.如上述1所述的取向性電磁鋼板的制造方法，其特征在于，上述抗蝕劑覆膜為負(fù)型抗蝕劑，上述圖案化通過對涂布有該負(fù)型抗蝕劑覆膜的面的非槽形成區(qū)域進(jìn)行曝光來進(jìn)行。

4.如上述2或3所述的取向性電磁鋼板的制造方法，其特征在于，上述抗蝕劑覆膜為化學(xué)放大型抗蝕劑。

5.如上述1～4中任一項所述的取向性電磁鋼板的制造方法，其特征在于，上述圖案化的曝光通過在上述鋼板上掃描光并利用該光的照射使上述抗蝕劑覆膜改性來進(jìn)行。

6.如上述1～4中任一項所述的取向性電磁鋼板的制造方法，其特征在于，上述圖案化的曝光通過對上述鋼板照射從與上述鋼板分離地設(shè)置的掩模的開口部穿過的光來進(jìn)行，并且，上述掩模與上述鋼板的距離為50μm以上且5000μm以下。

7.如上述1～4中任一項所述的取向性電磁鋼板的制造方法，其特征在于，上述圖案化的曝光通過經(jīng)由透鏡和/或反射鏡對上述鋼板照射從與上述鋼板分離地設(shè)置的掩模的開口部穿過的光來進(jìn)行。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，能夠以高生產(chǎn)率制造即使實(shí)施去應(yīng)力退火也不會使磁疇細(xì)化的效果消失、能夠維持良好的鐵損的取向性電磁鋼板。

附圖說明

圖1是表示基于直接描繪型的曝光裝置的一例的圖。

圖2是對本發(fā)明中的光照射時的、掩模構(gòu)件的使用的一例(掩模設(shè)置在與鋼板水平的方向)進(jìn)行說明的圖。

圖3是對本發(fā)明中的光照射時的、掩模構(gòu)件的使用的其他例(掩模彎曲地設(shè)置)進(jìn)行說明的圖。

圖4是對本發(fā)明中的光照射時的、掩模構(gòu)件的使用的其他例(將掩模與鋼板水平地設(shè)置，根據(jù)鋼板的移動使掩模的開口部移動)進(jìn)行說明的圖。

圖5是表示基于投影型的曝光裝置的一例的圖。

具體實(shí)施方式

以下，對本發(fā)明具體地進(jìn)行說明。

首先，作為本發(fā)明人想到本發(fā)明的實(shí)驗，進(jìn)行對抗蝕劑覆膜的涂布方法進(jìn)行研究的實(shí)驗的說明。

實(shí)驗中使用的取向性電磁鋼板如下制造：對取向性電磁鋼用鋼坯進(jìn)行熱軋，然后，根據(jù)需要進(jìn)行熱軋板退火后，通過一次冷軋或夾著中間退火的兩次冷軋形成最終產(chǎn)品板厚，然后，實(shí)施脫碳退火，接著實(shí)施最終完工退火，然后，實(shí)施頂涂。

上述制造工序中，在形成為0.23mm的最終產(chǎn)品板厚的最終冷軋板的單面上，通過不同方法進(jìn)行具有鋼基露出部以約100μm的寬度在與軋制方向成直角的方向上呈線狀延伸、其在軋制方向上的間隔為5mm的圖案的抗蝕劑覆膜的圖案化。

在此，圖案化的方法之一是通過凹版膠印來印刷以環(huán)氧類樹脂作為主要成分的抗蝕劑并進(jìn)行干燥的方法。另外，另一種方法是如下方法：在鋼板表面均勻地涂布在橡膠類樹脂中包含雙疊氮化合物作為感光材料的抗蝕劑覆膜，將僅槽部被遮擋的掩模固定于鋼板表面的100μm上，經(jīng)由掩模照射紫外線后，浸漬于堿性顯影液中，由此僅除去槽部的覆膜。

后者的方法中使用的抗蝕劑覆膜通常是半導(dǎo)體制造中采用的光刻技術(shù)中使用的負(fù)型抗蝕劑，曝光部發(fā)生固化而在顯影時成為不溶性物質(zhì)。

另外，在兩種方法中，都將抗蝕劑覆膜的膜厚設(shè)定為2μm。在圖案化工序之后，將涂布有抗蝕劑覆膜的鋼板浸漬在nacl水溶液中，改變對于鋼基露出部的電流密度ρ，在電荷量為恒定的條件下實(shí)施電解蝕刻。

需要說明的是，關(guān)于本發(fā)明中的對于鋼基露出部的電流密度ρ，將在鋼板表面選擇出與電解蝕刻中使用的電極的浸漬部分同等的面積(本發(fā)明中，也僅稱為電極的面積)時的鋼基露出部的面積設(shè)為s[cm²]、將接通電流設(shè)為i[a]時，由ρ＝i/s[a/cm²]來定義。即，在將電極的浸漬在電解溶液中的部分的面積設(shè)為r[cm²]的情況下，如果選擇被電解的鋼板的任意位置的面積r[cm²]的部分，則該部分的鋼基露出部的面積為s[cm²]。

接著，將電解蝕刻后殘留的抗蝕劑覆膜溶解于有機(jī)溶劑中進(jìn)行剝離，然后，使用接觸式表面粗糙度計考察槽寬度和槽深度。需要說明的是，關(guān)于槽寬度和槽深度，將向下凸的區(qū)域的最深部分的深度設(shè)定為槽深度，將相對于槽深度位于一半深度的位置處的成為槽的兩端的兩點(diǎn)的距離設(shè)定為槽寬度，對于樣品的不同的5個槽，分別進(jìn)行各4處測定，以共20點(diǎn)的平均來計算出。

進(jìn)一步進(jìn)行上述樣品的脫碳退火，進(jìn)行最終完工退火后，實(shí)施頂涂而制成產(chǎn)品。

從這樣得到的產(chǎn)品板切出試驗片，實(shí)施去應(yīng)力退火后，通過jisc2550中記載的方法測定鐵損w17/50。

將其結(jié)果示于表1中。需要說明的是，基本電流密度是由接通電流i除以電極的面積r而得到的i/r[a/cm²]定義的電流密度。

[表1]

由表1可知，在通過凹版膠印涂布抗蝕劑覆膜的方法中，電流密度ρ超過7.5a/cm²時，槽寬度變寬、槽深度變淺，鐵損劣化，與此相對，在涂布負(fù)型抗蝕劑并進(jìn)行曝光、顯影的方法中，即使電流密度增大，槽寬度和槽深度也不會大幅變化，與基于凹版膠印的方法相比，鐵損良好。

如此可知，在鋼板表面涂布感光性抗蝕劑，通過曝光、顯影在鋼板表面形成具有期望圖案的鋼基露出部后，通過高電流密度的電解蝕刻對鋼基露出部進(jìn)行蝕刻，由此，本發(fā)明成為能夠兼顧高生產(chǎn)率和低鐵損的耐熱型磁疇細(xì)化技術(shù)。

以下，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)地進(jìn)行說明。

本發(fā)明中使用的取向性電磁鋼板用原材料通過鑄造制成鋼坯來供給。鑄造的方法沒有特別限定。成為原材料的鋼坯的組成只要是作為取向性電磁鋼板用通常使用的組成就沒有特別限定，例如可以設(shè)定成含有si：2～5質(zhì)量％、c：0.002～0.10質(zhì)量％、mn：0.01～0.80質(zhì)量％、al：0.002～0.05質(zhì)量％、n：0.003～0.02質(zhì)量％且余量為fe和不可避免的雜質(zhì)。

接著，根據(jù)需要對鋼坯進(jìn)行加熱，進(jìn)行熱軋而制成熱軋鋼板(熱軋板)后，根據(jù)需要實(shí)施熱軋板退火。熱軋板退火的溫度沒有特別限定，從提高磁特性的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選設(shè)定為例如800～1200℃的范圍。

進(jìn)一步實(shí)施一次冷軋或包含中間退火的兩次以上的冷軋，制成冷軋鋼板(以下，也僅稱為鋼板)。這些方法通過公知的方法進(jìn)行即可。

在之后的工序中，以提高抗蝕劑對冷軋鋼板的密合性為目的，優(yōu)選在即將涂布抗蝕劑之前利用氫氧化鈉溶液等堿溶液進(jìn)行鋼板表面的脫脂、干燥。

在如此得到的冷軋鋼板的單面或雙面上涂布含有感光性樹脂的抗蝕劑覆膜。

抗蝕劑的涂布方法沒有特別限定，從均勻地涂布到帶狀的鋼板(也稱為鋼帶)上的觀點(diǎn)出發(fā)，可以使用輥涂機(jī)、幕涂機(jī)、棒涂機(jī)等方法。另外，在抗蝕劑的涂布后，以使抗蝕劑固化而提高密合性為目的，優(yōu)選在50～300℃下施加1～300秒的范圍的熱處理。

對于本發(fā)明中使用的抗蝕劑，曝光部分相對于顯影液的溶解性增加的正型抗蝕劑是適合的。這是因為：對于正型抗蝕劑而言，曝光部分通過顯影被除去，因此，能夠使曝光部分為小面積。即，直接在鋼板上掃描聚集為期望的槽寬度的光，使相當(dāng)于槽位置的曝光部分的抗蝕劑改性即可。這樣，正型抗蝕劑可以不經(jīng)由掩模這樣的復(fù)雜機(jī)構(gòu)而進(jìn)行任意的圖案化，因此是適合于取向性電磁鋼板的耐熱型磁疇細(xì)化的抗蝕劑材料。

在此，正型抗蝕劑以堿可溶性樹脂和利用光產(chǎn)生酸的化合物作為主要成分。在本發(fā)明中，正型抗蝕劑的成分沒有特別限定，例如，作為堿可溶性樹脂，可以使用酚醛清漆樹脂、聚酰胺類樹脂、丙烯酸類樹脂、環(huán)狀烯烴樹脂等。利用光產(chǎn)生酸的化合物可以使用醌二疊氮化合物、鹽等。

對于本發(fā)明中使用的抗蝕劑，還優(yōu)選使用曝光部分相對于顯影液為難溶解性的負(fù)型抗蝕劑。這是因為：對于負(fù)型抗蝕劑而言，曝光部分在顯影時殘留，因此，使用僅殘留有電解蝕刻時要使鋼基露出的部分的掩模，經(jīng)由掩模照射光，由此，能夠在不掃描光的情況下進(jìn)行圖案化。

另外，負(fù)型抗蝕劑對鋼板的密合性優(yōu)良，因此，能夠抑制在將鋼板搬運(yùn)的過程中因振動等使抗蝕劑剝離。作為負(fù)型抗蝕劑的成分，熟知有含有環(huán)化橡膠和作為感光劑的雙疊氮化合物的物質(zhì)。含有這些成分的抗蝕劑在顯影時需要有機(jī)溶劑。作為顯影中可使用堿溶液的抗蝕劑，已知含有聚硅氧烷、丙烯酸類樹脂等堿可溶樹脂及多官能丙烯酸類單體和α-氨基烷基苯基酮化合物或肟酯化合物等光自由基聚合引發(fā)劑的物質(zhì)。

對于本發(fā)明中使用的抗蝕劑，優(yōu)選在其易用性方面優(yōu)良的化學(xué)放大型的抗蝕劑?；瘜W(xué)放大型抗蝕劑是指含有光產(chǎn)酸劑并利用以通過曝光由光產(chǎn)酸劑產(chǎn)生的酸作為催化劑的反應(yīng)的抗蝕劑。

化學(xué)放大型抗蝕劑有正型和負(fù)型這兩種。化學(xué)放大正型抗蝕劑是通過由光產(chǎn)酸劑產(chǎn)生的酸引起保護(hù)堿可溶性樹脂的堿可溶基團(tuán)的保護(hù)基團(tuán)的脫保護(hù)反應(yīng)而使光照射部變?yōu)閴A可溶性。另一方面，化學(xué)放大負(fù)型抗蝕劑是由光產(chǎn)酸劑產(chǎn)生的酸引起堿可溶基團(tuán)與交聯(lián)劑的交聯(lián)反應(yīng)而變?yōu)閴A不溶?；瘜W(xué)放大型抗蝕劑如上所述利用以酸作為催化劑的反應(yīng)，因此，對于曝光為高靈敏度，能夠?qū)崿F(xiàn)曝光時間的縮短，能夠進(jìn)一步提高生產(chǎn)率。

在本發(fā)明中，化學(xué)放大型抗蝕劑的具體成分沒有特別限定，例如，對于化學(xué)放大型的正型抗蝕劑而言，可以使用在聚乙烯基苯酚等具有酚性羥基或羧基的堿可溶樹脂中鍵合叔丁氧基羰基等而使其堿不溶化的樹脂。化學(xué)放大型的負(fù)型抗蝕劑在堿可溶樹脂中含有四甲氧基甘脲作為交聯(lián)劑。需要說明的是，作為光產(chǎn)酸劑，已知鹽、硝基芐酯、重氮甲烷等。

這些抗蝕劑溶解于適當(dāng)?shù)娜軇┲?，調(diào)節(jié)至適當(dāng)?shù)恼扯群笫褂?。溶劑只要相對于樹脂和感光劑為惰性就沒有特別限制，例如相對于堿溶解樹脂，可以使用丙二醇單甲基醚乙酸酯、乙酸異丙酯、二甲基亞砜等。另一方面，在使用環(huán)化橡膠作為基質(zhì)的情況下，使用有機(jī)溶劑。

以使抗蝕劑中的溶劑蒸發(fā)、使其與鋼板密合為目的，對以上述方式涂布有抗蝕劑的鋼板實(shí)施加熱處理。加熱處理的溫度、時間根據(jù)所使用的抗蝕劑進(jìn)行調(diào)整，優(yōu)選在大致50～150℃下進(jìn)行約1秒～約500秒。

接著，對涂布有抗蝕劑的面照射光來進(jìn)行曝光。所使用的光源根據(jù)所使用的抗蝕劑的感光劑進(jìn)行變更。作為示例，作為正型抗蝕劑或負(fù)型抗蝕劑的主要感光帶即g線(436nm)或i線(405nm)附近的光源，可以使用高壓汞燈、激光二極管。對于化學(xué)放大型抗蝕劑，可以使用krf準(zhǔn)分子激光器(248nm)、arf準(zhǔn)分子激光器(193nm)等。另外，也可以根據(jù)需要使用x射線、電子束。

在以耐熱型磁疇細(xì)化為目的的本發(fā)明中，作為進(jìn)行曝光的方法，使光在鋼板上掃描而進(jìn)行曝光的直接描繪型是適合的。在該方法中，僅使光的照射方向與鋼板的移動方向同步即可，能夠在不使用與掩模組合的價格昂貴的曝光裝置的情況下進(jìn)行曝光。上述曝光方式中使用的抗蝕劑沒有特別指定，優(yōu)選與正型或化學(xué)放大正型抗蝕劑組合使用。這是因為：利用適當(dāng)?shù)墓獍呦到y(tǒng)的光僅對面積比鋼板的表面積小的槽形成部分進(jìn)行掃描即可，因此，能夠降低光學(xué)系統(tǒng)的掃描負(fù)荷，能夠在短時間內(nèi)進(jìn)行曝光。在使用負(fù)型抗蝕劑的情況下，利用光對槽形成部以外的區(qū)域上進(jìn)行掃描即可。將基于直接描繪型的曝光裝置的一例示于圖1中。需要說明的是，圖中，1為鋼板、2為光、3為光照射裝置(光源)、4為反射鏡。

需要說明的是，作為對鋼板上進(jìn)行掃描的光的光源，優(yōu)選使用指向性高、掃描的控制容易的激光器。作為激光源，優(yōu)選使用可得到高輸出的固體uv激光器或ar⁺激光器等。另外，從生產(chǎn)率的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選抗蝕劑的曝光量不過高，優(yōu)選設(shè)定為500mw/cm²以下。更優(yōu)選為200mw/cm²以下。激光的光斑直徑與期望的槽寬度同等即可，優(yōu)選設(shè)定為10～250μm的范圍。

另外，作為本發(fā)明中使用的曝光方法，將掩模設(shè)置在鋼板表面附近的接近式掩模型是適合的。在使用正型或化學(xué)放大正型抗蝕劑的情況下，使用槽部分開口的掩模。在使用負(fù)型或化學(xué)放大負(fù)型抗蝕劑的情況下，使用槽部分被遮擋而非槽形成區(qū)域開口的掩模。曝光通過在光源與鋼板之間設(shè)置掩模、使光從掩模的開口部到達(dá)鋼板上來進(jìn)行。

通過使用該遮光方法，可以使用像激光器那樣指向性高、難以得到微細(xì)的光斑直徑的光的廉價光源來實(shí)施曝光。

在上述曝光時，如果使掩模與鋼板接觸，則會使抗蝕劑產(chǎn)生缺陷或剝離，在電解蝕刻時非計劃的區(qū)域被蝕刻而導(dǎo)致鐵損的劣化。因此，在本發(fā)明中，不使掩模與鋼板接觸地進(jìn)行曝光。

此時，掩模與鋼板的距離優(yōu)選設(shè)定為50μm以上且5000μm以下。在此，關(guān)于掩模與鋼板的距離，如圖2所示掩模設(shè)置在與鋼板水平的方向上時，設(shè)定為掩模與鋼板的垂直方向的距離l。另外，如圖3所示掩模彎曲地設(shè)置時，設(shè)定為掩模與鋼板的最接近距離l。需要說明的是，圖2、3中，5為掩模構(gòu)件，6為掩模與鋼板的距離：l。

在此，掩模與鋼板的距離過大時，因光的衍射使得光也會到達(dá)照射區(qū)域以外，無法形成適當(dāng)寬度的槽。因此，掩模與鋼板的距離優(yōu)選設(shè)定為5000μm以下。另一方面，掩模與鋼板的距離過小時，因鋼板的振動使得鋼板與掩模有時接觸，因此，優(yōu)選設(shè)定為50μm以上。掩模的曝光部可以為與鋼板水平地設(shè)置并根據(jù)鋼板的移動使掩模和光源移動的類型，在利用化學(xué)放大型抗蝕劑等在充分短的時間內(nèi)完成曝光的情況下，也可以為如圖4的曝光裝置那樣僅使掩模的開口部移動并從固定了位置的光源周期性地照射光的方法。掩模的槽形成區(qū)域的寬度設(shè)定為與形成在鋼板上的鋼基露出部的寬度大致等倍即可，但也可以根據(jù)掩模與鋼板的距離改變比例尺。

另外，作為本發(fā)明中使用的曝光方法，將從掩模穿過而得到的圖像利用基于透鏡和/或反射鏡的光學(xué)系統(tǒng)投影于抗蝕劑上的投影型是適合的。根據(jù)該方法，無需使掩模靠近鋼板，不會因與鋼板的搬運(yùn)相伴的振動等使得掩模與鋼板接觸，因此，能夠防止掩模的缺損，能夠維持穩(wěn)定的曝光。投影于鋼板上的圖像可以與掩模為等倍，也可以在鋼板上使圖像以達(dá)到期望的比例的方式縮小或放大地投影。使圖像縮小時，能夠進(jìn)行高精度的曝光，能夠維持穩(wěn)定的曝光。另一方面，放大投影時，雖然曝光的精度比縮小時差，但能夠減小掩模的尺寸，在成本方面優(yōu)良。將基于投影型的曝光裝置的一例示于圖5中。需要說明的是，圖中，7為透鏡。

在圖4和5中，示出了與曝光方法相對應(yīng)的曝光裝置的一例，但它們終歸只是一例，并不排斥任何基于不同裝置的曝光方法的實(shí)施。

在此，在使用化學(xué)放大型抗蝕劑的情況下，曝光后在適當(dāng)?shù)臏囟群蜁r間下進(jìn)行熱處理。由此，對于化學(xué)放大正型抗蝕劑而言，通過曝光由光產(chǎn)酸劑產(chǎn)生的酸成為催化劑而促進(jìn)堿可溶性樹脂的堿可溶基團(tuán)的保護(hù)基團(tuán)的脫保護(hù)反應(yīng)，曝光部變?yōu)閴A可溶。對于負(fù)型而言，以酸作為催化劑使堿可溶樹脂與交聯(lián)劑發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，曝光部變?yōu)閴A不溶。處理溫度和時間根據(jù)所使用的抗蝕劑而不同，可以設(shè)定成在50～200℃的溫度下為約1秒～約300秒的時間。

接著，通過顯影將槽形成部分的抗蝕劑除去，使鋼基露出，由此完成圖案化。顯影液使用與抗蝕劑適合的物質(zhì)。在以堿可溶樹脂為基質(zhì)的抗蝕劑的情況下，可以使用氫氧化鉀水溶液等無機(jī)堿、四甲基氫氧化銨水溶液等有機(jī)堿。在使用以環(huán)化橡膠作為基質(zhì)的負(fù)型抗蝕劑的情況下，使用酮類溶劑、酯類溶劑、醇類溶劑等有機(jī)溶劑。顯影的工序沒有特別指定，從生產(chǎn)效率的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選將鋼板浸漬在由顯影液充滿的槽中的方法、利用噴涂噴吹顯影液的方法等。在顯影之后，優(yōu)選根據(jù)需要進(jìn)行利用沖洗劑或純水進(jìn)行清洗的工序。

然后，根據(jù)需要進(jìn)行干燥處理，由此，能夠提高使溶劑蒸發(fā)的抗蝕劑的密合性。干燥處理的條件根據(jù)抗蝕劑、膜厚而不同，可以設(shè)定成在50～300℃的溫度下為約1秒～約300秒的時間。干燥設(shè)備可以使用標(biāo)準(zhǔn)的熱風(fēng)干燥裝置等。

接著，通過電解蝕刻對圖案化完成后的鋼板進(jìn)行電解，在通過圖案化形成的鋼基露出部形成槽。另外，鋼板的電解蝕刻的方法中，除了對于鋼基露出部的電流密度以外，可以通過公知的方法進(jìn)行。電解蝕刻中使用的電解液也使用公知的方法中的電解液即可，例如，可以使用nacl水溶液等。

在此，關(guān)于電流密度，將鋼板表面中的與電極的面積相同的面積中的鋼基露出部的面積設(shè)為s[cm²]時，如果對于鋼基露出部的電流密度(以下，也僅稱為電解電流密度)ρ＝i/s小于7.5a/cm²，則每單位時間的蝕刻速度降低，因此，使得線速度降低，或者電解設(shè)備的大型化成為必須，生產(chǎn)率降低。

為此，本發(fā)明中的電解電流密度設(shè)定為7.5a/cm²以上。優(yōu)選為12a/cm²以上、更優(yōu)選為20a/cm²以上。電解電流密度的上限沒有特別指定，從避免鋼板的發(fā)熱等觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選設(shè)定為1000a/cm²以下。

本發(fā)明中形成的槽的控制中，通過利用抗蝕劑涂布后的曝光、顯影的圖案化來控制槽寬度，并調(diào)節(jié)電解蝕刻中的電流密度和電解時間來控制槽深度。從磁特性的觀點(diǎn)出發(fā)，槽寬度設(shè)定為10～250μm，槽的方向優(yōu)選設(shè)定為自與軋制方向成直角的方向起30°以內(nèi)的范圍。槽的深度優(yōu)選設(shè)定為100μm以下。需要說明的是，槽的形成間隔(間距)優(yōu)選為約1mm～約30mm。

電解蝕刻完成后，根據(jù)需要進(jìn)行除去鋼板表面的抗蝕劑的工序。剝離的方法沒有特別指定，作為示例，有將鋼板浸漬在有機(jī)溶劑中的方法。

對通過上述步驟形成槽后的鋼板實(shí)施脫碳退火和一次再結(jié)晶退火。一次再結(jié)晶退火可以兼作脫碳退火。在伴隨有脫碳退火的情況下，從使脫碳快速進(jìn)行的觀點(diǎn)出發(fā)，該一次再結(jié)晶退火中的退火溫度優(yōu)選在氫氣與氮?dú)獾榷栊詺怏w的濕潤混合氣氛中設(shè)定為800～900℃的范圍。另外，在通過接下來的最終完工退火形成以鎂橄欖石為主體的絕緣覆膜的情況下，即使在不需要脫碳的c：0.005質(zhì)量％以下的情況下也需要上述氣氛中的退火。

實(shí)施一次再結(jié)晶退火后的鋼板在鋼板表面形成鎂橄欖石覆膜，因此，將以mgo為主體的退火分離劑涂布于鋼板表面并干燥后，實(shí)施最終完工退火。上述最終完工退火優(yōu)選在800～1050℃附近保持20小時以上而使二次再結(jié)晶顯現(xiàn)、完成后，升溫至1100℃以上的溫度，在重視鐵損特性、實(shí)施純化處理的情況下，優(yōu)選進(jìn)一步升溫至約1200℃的溫度。

然后，將最終完工退火后的鋼板通過水洗或刷洗、酸洗等除去附著于鋼板表面的未反應(yīng)的退火分離劑后，實(shí)施平坦化退火進(jìn)行形狀矯正對于降低鐵損是有效的。這是因為：最終完工退火通常在卷材狀態(tài)下進(jìn)行，因此，帶有卷材的打卷，由此導(dǎo)致在鐵損測定時特性有時劣化。

此外，本發(fā)明的鋼板在上述平坦化退火、或者在其之前或之后在鋼板表面被覆絕緣覆膜。為了降低鐵損，上述絕緣覆膜優(yōu)選設(shè)定為對鋼板賦予張力的張力賦予覆膜，例如，優(yōu)選應(yīng)用上述的包含磷酸鹽-鉻酸鹽-膠態(tài)二氧化硅的絕緣覆膜。

實(shí)施例

[實(shí)施例1]

將含有si：3.0質(zhì)量％、c：0.05質(zhì)量％、mn：0.03質(zhì)量％、al：0.02質(zhì)量％、n：0.01質(zhì)量％且余量由fe和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的鋼坯在1400℃下進(jìn)行加熱后，進(jìn)行熱軋而形成2.2mm的板厚，實(shí)施1100℃×60秒的熱軋板退火后，進(jìn)行冷軋而使板厚為1.8mm，實(shí)施1100℃×60秒的中間退火后，利用第二次冷軋形成0.23mm的最終板厚。

對以上述方式得到的冷軋鋼板通過表2所示的各種方法實(shí)施磁疇細(xì)化處理。

在此，在凹版膠印中，將設(shè)置于版輥上的網(wǎng)格設(shè)定成在板寬方向上以100μm寬度延伸的未涂布部在軋制方向上以3mm間距排列，使用該網(wǎng)格將以環(huán)氧類樹脂為主要成分的抗蝕劑印刷到冷軋鋼板上。

在正型抗蝕劑涂布中，將含有酚醛清漆樹脂和萘醌二疊氮類感光劑的抗蝕劑輥涂到冷軋鋼板上，將寬度100μm的沿板寬方向延伸的狹縫為3mm間距的掩模配置在自冷軋鋼板起的距離為100μm的位置，利用接近式掩模型進(jìn)行曝光。

另外，曝光使用超高壓汞燈以100mw/cm²的照度進(jìn)行1秒鐘。在任一種抗蝕劑涂布方法中，膜厚都為2μm。曝光之后，在氫氧化鉀溶液中浸漬60秒來實(shí)施顯影后，實(shí)施120℃×20秒的熱風(fēng)干燥。

然后，對凹版印刷后的鋼板或正型抗蝕劑涂布后實(shí)施了曝光、顯影的鋼板實(shí)施電解蝕刻或化學(xué)蝕刻而形成槽。在電解蝕刻中，在30℃、30％的nacl溶液中以電解電流密度ρ＝20a/cm²進(jìn)行20秒鐘。另一方面，在化學(xué)蝕刻中，在fecl3中浸漬30秒鐘后，進(jìn)行純水的清洗。

對于凹版膠印后的鋼板和涂布正型抗蝕劑后的鋼板，在上述蝕刻之后，在naoh水溶液中浸漬而除去抗蝕劑。在利用刀進(jìn)行的耐熱磁疇細(xì)化處理中，將刀口以一定的應(yīng)力按壓于鋼板表面，沿板寬方向拉拽，由此形成3mm間距的槽。

在卷材長度方向的30個位置，分別在板寬方向測定各5點(diǎn)以上述方式形成在冷軋鋼板上的槽的寬度和深度。

然后，與未實(shí)施磁疇細(xì)化處理的試驗片一起實(shí)施兼作脫碳退火的一次再結(jié)晶退火后，涂布以mgo為主體的退火分離劑，實(shí)施最終完工退火。

對于這樣得到的最終完工退火后的試驗片，依照jisc2550測定磁通密度1.7t、勵磁頻率50hz下的鐵損w17/50。將該測定的結(jié)果一并記載于表2中。

[表2]

由該表可知，涂布正型抗蝕劑并進(jìn)一步利用電解蝕刻形成槽的方法中，鐵損良好，并且卷材長度方向的槽形狀和鐵損的偏差小。

[實(shí)施例2]

在與實(shí)施例1中制作的卷材同樣的冷軋鋼板卷材上涂布表3所示的各種抗蝕劑。在此，將凹版膠印以外的抗蝕劑利用輥涂機(jī)均勻地涂布到鋼板表面上，使用表3所示的光源和形成有寬度100μm的狹縫或遮擋部的掩模，利用經(jīng)由反射鏡和透鏡的光學(xué)系統(tǒng)的投影型實(shí)施曝光。投影倍率設(shè)定為等倍。

然后，對于涂布有化學(xué)放大型抗蝕劑的鋼板，實(shí)施80℃×30秒的熱處理。接著，利用適合于抗蝕劑的顯影液進(jìn)行顯影。關(guān)于凹版膠印，制作在軋制方向上以3mm間距形成寬度100μm的未涂布部的版輥，將環(huán)氧類樹脂印刷到鋼板表面上。

在25℃、20質(zhì)量％的nacl電解溶液中，將電解電流密度ρ和電解時間如表3所示進(jìn)行改變來對這些鋼板實(shí)施電解蝕刻。然后，實(shí)施兼作脫碳退火的一次再結(jié)晶退火后，涂布以mgo為主體的退火分離劑，實(shí)施最終完工退火。

對于這樣得到的最終完工退火后的試驗片，依照jisc2550測定磁通密度1.7t、勵磁頻率50hz下的鐵損w17/50。將它們的結(jié)果一并記載于表3中。

由表3可知，滿足將正型抗蝕劑、負(fù)型抗蝕劑、化學(xué)放大型抗蝕劑的涂布與電解蝕刻組合的本發(fā)明的方法中，均以高電流密度的短時間的電解無偏差地得到了良好的鐵損。另一方面可知，在將凹版膠印與電解蝕刻組合的方法中，隨著使電解電流密度增大，鐵損發(fā)生劣化。

[實(shí)施例3]

在與實(shí)施例1中制作的卷材同樣的冷軋鋼板卷材上，以3μm的膜厚輥涂以酚醛清漆樹脂和萘醌二疊氮類感光劑作為主要成分的正型抗蝕劑，實(shí)施100℃×30秒的熱處理。然后，利用接近式掩模型、投影型、直接描繪型三種曝光方法分別在各種條件下對鋼板單面實(shí)施曝光。

在接近式掩模型中，制作在軋制方向上以5mm間距刻有沿板寬方向延伸的100μm寬度的狹縫的掩模，將掩模與鋼板的距離以表4所示的范圍進(jìn)行改變，使用照度為50mw/cm²的超高壓汞燈進(jìn)行3秒鐘曝光。

在投影型中，按照以表4所示的倍率縮小或放大投影到鋼板表面上時以100μm的寬度沿板寬方向延伸的區(qū)域在軋制方向上每隔5mm間距被曝光的方式制作多個掩模，將光源設(shè)定為超高壓汞燈，使從掩模穿過的圖像經(jīng)由透鏡和反射鏡以各種投影倍率投影到鋼板表面上。以在鋼板表面上達(dá)到50mw/cm²的方式調(diào)整照度，對同一區(qū)域?qū)嵤?秒鐘的曝光。

在直接描繪型中，使用包含反射鏡和透鏡的光學(xué)系統(tǒng)以各種輸出將波長375nm的半導(dǎo)體激光以使鋼板表面上的光斑直徑為100μm的方式進(jìn)行聚光后在板寬方向上進(jìn)行掃描，在軋制方向上以5mm間距重復(fù)進(jìn)行上述操作。將激光的輸出和板寬方向的掃描速度的條件示于表4中。

在25℃、20％的nacl電解溶液中，以使電解電流密度ρ為15a/cm²、電解時間為15秒的方式對這些鋼板實(shí)施電解蝕刻。然后，實(shí)施兼作脫碳退火的一次再結(jié)晶退火后，涂布以mgo為主體的退火分離劑，實(shí)施最終完工退火。

對于這樣得到的最終完工退火后的試驗片，依照jisc2550測定磁通密度1.7t、勵磁頻率50hz下的鐵損w17/50，將其結(jié)果一并記載于表4中。[表4]

由該表可知，在利用接近式掩模型進(jìn)行曝光的條件下，掩模與鋼板的距離為50μm以下時，因行進(jìn)中的鋼板的振動引起的掩模與鋼板的接觸所導(dǎo)致的掩模的損傷嚴(yán)重，不能進(jìn)行均勻的曝光，因此，鐵損的平均值和偏差都增大。另外，掩模與鋼板的距離超過5000μm時，穿過掩模后的光因衍射而擴(kuò)展，連非計劃曝光的部分也被曝光，鋼基露出，由此，蝕刻后的槽寬度擴(kuò)大，不能得到良好的鐵損。另一方面，掩模與鋼板的距離在50～5000μm的范圍內(nèi)時，能夠無偏差地得到良好的鐵損值。

另外，在利用投影型進(jìn)行曝光的情況下，在任一種條件下都得到了良好的鐵損值。特別是，在進(jìn)行縮小投影的情況下，抑制了鐵損的偏差。另外可知，即使在進(jìn)行放大投影的情況下，也能夠維持良好的鐵損值和小的偏差。

此外，在利用直接描繪型進(jìn)行曝光的條件下，即使改變光束輸出和照射條件，也能夠以小的偏差實(shí)現(xiàn)良好的鐵損值。

符號說明

1鋼板

2光

3光照射裝置(光源)

4反射鏡

5掩模構(gòu)件

6掩模與鋼板的距離：l

7透鏡