JP2005068512A - 銅箔の連続表面処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 銅箔の連続的表面処理における搬送ロール間にガイドロールを配置し、ロール間の間隔D(mm)をD(mm)≦150×t(t:銅箔の厚さμm)とすることを特徴とする銅箔の連続表面処理装置。
【選択図】 図2
Description
一般に、電解銅箔は、回転する金属製陰極ドラムと、その陰極ドラムのほぼ下方半分の位置に配置した該陰極ドラムの周囲を囲む不溶性金属アノード(陽極)を使用し、前記陰極ドラムとアノードとの間に銅電解液を流動させかつこれらの間に電位を与えて陰極ドラム上に銅を電着させ、所定厚みになったところで、該陰極ドラムから電着した銅を剥がして連続的に銅箔が製造されている。
また、圧延銅箔は、溶解鋳造したインゴットを、多数回の圧延と焼鈍を繰返して製造するものである。
上記のように、電解銅箔及び圧延銅箔は連続的に製造されコイルに巻かれているが、このようにして得た銅箔は、その後いくつかの化学的又は電気化学的な表面処理を施してプリント配線板用銅箔等に使用される。
図1に示すように、コイルに巻かれた銅箔3は巻戻しされ、電解槽1の内外に設置した複数の搬送ロールを介して、対向するアノードの前に連続的に銅箔3を通過させるとともに、表面処理が行なわれる。表面処理した銅箔は、再びコイルに巻き取られる。
電解槽には処理用の電解液、例えば粗化処理用又は防錆処理用のめっき液等が充填されている。電解液は電解槽への補充又は建浴した電解液が循環できる構造となっている。アノードと陰極となる銅箔間には、表面処理用の電流が流される。
アノードとしては、通常Pb板、貴金属酸化物被覆Ti板等の不溶性アノードが使用されるが、それ自体が溶解し、銅箔に電着する溶性アノードとしても良い。これは電気化学的処理の条件に応じて適宜変更できる。
これらが原因となり、表面処理銅箔が突然破断するケースがある。薄銅箔又は極薄銅箔において、特に破断の危険が高い。これは単にその部分の不良品が発生し歩留まりが低下するということだけでなく、ラインを停止しなければならず。生産性が落ち、重大な損害となるという問題があった。
第33回塑性加工連合講演予稿集(‘81.11.19−21大阪)第579〜582頁「高温の炉内における薄鋼板の挫屈について」
1.銅箔の連続的表面処理における搬送ロール間にガイドロールを配置し、ロール間の間隔D(mm)をD(mm)≦200×t(t:銅箔の厚さμm)とすることを特徴とする銅箔の連続表面処理装置
2.ロール間の間隔D(mm)をD(mm)≦175×t(t:銅箔の厚さμm)とすることを特徴とする上記1記載の銅箔の連続表面処理装置
3.ロール間の間隔D(mm)をD(mm)≦150×t(t:銅箔の厚さμm)とすることを特徴とする上記1記載の銅箔の連続表面処理装置
4.表面処理銅箔のテンションを1〜130Kgf/mとすることを特徴とする上記1〜3のいずれかに記載の銅箔の連続表面処理装置
5.銅箔が圧延銅箔又は電解銅箔であることを特徴とする上記1〜4のいずれかに記載の銅箔の連続表面処理装置
6.搬送ロールがアッパーロールとシンカーロールであることを特徴とする上記1〜5のいずれかに記載の銅箔の連続表面処理装置
7.ガイドロール径が搬送ロールよりも小径であることを上記1〜6のいずれかに記載の銅箔の連続表面処理装置
8.表面処理銅箔の厚さが1〜12μmであることを特徴とする上記1〜7のいずれかに記載の銅箔の連続表面処理装置
を提供する。
しわ発生防止のためには、各ロール間の間隔D(mm)をD(mm)≦200×t(t:銅箔の厚さμm)とすることが必要である。好ましくは、ロール間の間隔D(mm)をD(mm)≦175×t(t:銅箔の厚さμm)、さらに好ましくはロール間の間隔D(mm)をD(mm)≦150×t(t:銅箔の厚さμm)とする。
ガイドロールを配置した場合でも、D(mm)が200×t(t:銅箔の厚さμm)を超える場合には、従来と同様にしわが発生するので、200×t(t:銅箔の厚さμm)以下とすることは、必要である。
搬送ロール間が広い場合には、搬送ロール間に複数のガイドロールを配置することもできる。
銅箔は、圧延銅箔又は電解銅箔いずれも使用できる。通常、ガイドロール径を搬送ロールよりも小径のものを使用するが、既存搬送ロールが小径である場合には、同径のロール又はそれ以上の径をもつガイドロールを使用することができる。
ガイドロールの径及び配置は本発明の条件の範囲で、搬送ロールの位置関係及び径の大きさに応じて、適宜選択できる。
表面処理銅箔の厚さが、1〜12μmである銅箔の連続表面処理装置に適用でき、薄銅箔及び極薄銅箔に有効である。
表面処理の種類としては、めっき等により粒子層を形成する粗化処理、かぶせめっき、めっき処理後のクロム及び又は亜鉛を含有する防錆処理、黒化処理等の電気化学的処理の全てに適用できる。
(銅粗化処理)
Cu濃度:10〜30g/L
硫酸濃度:20〜100g/L
電解液温度:20〜60°C、 pH:1.0〜4.0
電流密度:30〜70A/dm2、 めっき時間:0.5〜5秒
(銅−ニッケルめっき処理)
Cu濃度:5〜20g/L、 Ni濃度:5〜20g/L
電解液温度:20〜50°C、 pH:1.0〜4.0
電流密度:10〜45A/dm2、 めっき時間:1〜5秒
(銅−コバルトめっき処理)
Cu濃度:5〜20g/L、 Co濃度:5〜20g/L
電解液温度:25〜50°C、 pH:1.0〜4.0
電流密度:10〜45A/dm2、 めっき時間:1〜180秒
(銅−コバルト−ニッケルめっき処理)
Co濃度:1〜15g/L、 Ni濃度:1〜15g/L
Cu濃度:5〜25g/L
電解液温度:20〜50°C、 pH:1.0〜4.0
電流密度:1.0〜50A/dm2、 めっき時間:1〜180秒
なお、本発明との対比のために、比較例を掲載した。
図1に示すような電解処理装置において、図2に示すような位置にガイドロール7を複数個配置し、9μm電解銅箔に、次の条件で銅−コバルト−ニッケルめっき処理を行った。ロール間の間隔Dを1080mm、すなわちD=120×9とした。
Co濃度:8.5g/L、 Ni濃度:8.5g/L
Cu濃度:15g/L
電解液温度:38°C、 pH:2.4
電流密度:20〜40A/dm2、 めっき時間:2.5秒
巻取りテンション40Kgfで巻取りを行った。この結果、ロール間のしわの発生が著しく減少し、10000mの長さに亘って破断がなく、ガイドロールの有効性が確認できた。
図1に示すような電解処理装置において、図2に示すような位置にガイドロール7を複数個配置し、12μm電解銅箔に、次の条件で銅−ニッケルめっき処理及び水洗を行った。ロール間の間隔Dを1560mm、すなわちD=130×12とした。
Cu濃度:10g/L、 Ni濃度:10g/L
電解液温度:35°C、 pH:2.5
電流密度:10〜45A/dm2、 めっき時間:3秒
巻取りテンション40Kgfで巻取りを行った。この結果、ロール間のしわの発生が著しく減少し、10000mの長さに亘って破断がなく、ガイドロールの有効性が確認できた。
図1に示すような電解処理装置において、図2に示すような位置にガイドロール7を複数個配置し、7μm電解銅箔に、次の条件で銅−コバルトめっき処理及び水洗を行った。ロール間の間隔Dを770mm、すなわちD=110×7とした。
Cu濃度:10g/L、 Co濃度:10g/L
電解液温度:30°C、 pH:3.0
電流密度:35A/dm2、 めっき時間:30秒
巻取りテンション40Kgfで巻取りを行った。この結果、ロール間のしわの発生が著しく減少し、10000mの長さに亘って破断がなく、ガイドロールの有効性が確認できた。
図1に示すような電解処理装置において、9μm電解銅箔に、実施例1と同様の条件で銅−コバルト−ニッケルめっき処理及び水洗を行った。搬送ロール間の距離は2160mmであった。この距離は、D=200×9=1800の上限値を超えるものである。
Co濃度:8.5g/L、 Ni濃度:8.5g/L
Cu濃度:15g/L
電解液温度:38°C、 pH:2.4
電流密度:20〜40A/dm2、 めっき時間:2〜3秒
ライン速度は300m/Hrである。この結果、2000mの長さにおいて搬送ロール間でしわが多発し、3〜4回の破断が発生した。搬送ロール間が広すぎる場合には、応力集中が起こり易いという欠点があることが分かった。
図1に示すような電解処理装置において、図2に示すような位置にガイドロール7を複数個配置し、12μm電解銅箔に、実施例2と同様の条件で銅−ニッケルめっき処理及び水洗を行った。但し、ロール間の間隔Dを1920mm、すなわちD=160×12とした。この距離は、D=200×9=1800mmの上限値を超えるものである。
Cu濃度:10g/L、 Ni濃度:10g/L
電解液温度:35°C、 pH:2.5
電流密度:10〜45A/dm2、 めっき時間:3秒
巻取りテンション40Kgfで巻取りを行った。この結果、2000mの長さにおいて搬送ロール間でしわが多発し、3〜4回の破断が発生した。ガイドロールを配置した場合でも、ロール間が広すぎる場合には、応力集中が起こり易いという欠点があることが分かった。
図1に示すような電解処理装置において、図2に示すような位置にガイドロール7を複数個配置し、7μm電解銅箔に、実施例3と同様の条件で銅−コバルトめっき処理及び水洗を行った。但し、ロール間の間隔Dを1540mm、すなわちD=220×7とした。この距離は、D=200×7=1400mmの上限値を超えるものである。
Cu濃度:10g/L、 Co濃度:10g/L
電解液温度:30°C、 pH:3.0
電流密度:35A/dm2、 めっき時間:30秒
巻取りテンション40Kgfで巻取りを行った。この結果、2000mの長さにおいて搬送ロール間でしわが多発し、3〜4回の破断が発生した。銅箔が薄い場合には、ロール間をより狭くすることが必要であり、ロール間が広すぎる場合には、応力集中が起こり易いという欠点があることが分かった。
2:アノード
3:銅箔
4:アッパーロール
5:ガイドロール
6:シンカーロール
Claims (8)
- 銅箔の連続的表面処理における搬送ロール間にガイドロールを配置し、ロール間の間隔D(mm)をD(mm)≦200×t(t:銅箔の厚さμm)とすることを特徴とする銅箔の連続表面処理装置。
- ロール間の間隔D(mm)をD(mm)≦175×t(t:銅箔の厚さμm)とすることを特徴とする請求項1記載の銅箔の連続表面処理装置。
- ロール間の間隔D(mm)をD(mm)≦150×t(t:銅箔の厚さμm)とすることを特徴とする請求項1記載の銅箔の連続表面処理装置。
- 表面処理銅箔のテンションを1〜130Kgf/mとすることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の銅箔の連続表面処理装置。
- 銅箔が圧延銅箔又は電解銅箔であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の銅箔の連続表面処理装置。
- 搬送ロールがアッパーロールとシンカーロールであることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の銅箔の連続表面処理装置。
- ガイドロール径が搬送ロールよりも小径であることを請求項1〜6のいずれかに記載の銅箔の連続表面処理装置。
- 表面処理銅箔の厚さが1〜12μmであることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の銅箔の連続表面処理装置。
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