JP2005248269A

JP2005248269A - 電気めっき装置の給電機構

Info

Publication number: JP2005248269A
Application number: JP2004061673A
Authority: JP
Inventors: Masamichi Togashi; 正道富樫; Teppei Sasaki; 鉄平佐々木; Keisuke Wada; 圭介和田
Original assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority date: 2004-03-05
Filing date: 2004-03-05
Publication date: 2005-09-15

Abstract

【課題】フレキシブル配線板（ＦＰＣ）等に使用される基板をめっき槽の外部からの給電方式で連続的に電気めっきするに際し、フィルム状導電体に寸法安定性の悪化を招くような過大な張力を与えず、スパークなどの給電不良も無く、かつフィルム状導電体に製品不良となるような傷も与えない、電気めっき装置の給電機構の提供。
【解決手段】フィルム状導電体をめっき槽に通しつつ、該めっき槽の外部でフィルム状導電体にカソード電極を接触させることで給電し、連続的に電気めっきする装置において、前記カソード電極を導電性弾性体で構成し、該導電性弾性体をフィルム状導電体に弾性接触させて給電することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、フィルム状導電体へ連続的に電気めっきを行うための電気めっき方法の給電機構に関するものである。

近年、電子機器の小型化・多機能化に伴い使用される電子部品も小型化・高密度化が要求されている。このような電子部品の一つにフレキシブル配線板（ＦＰＣ）がある。このフレキシブル配線板（ＦＰＣ）を製造するために使用される基板には、導電層と絶縁体との間に接着剤層が介在する３層構造の基板が従来から広く用いられてきたが、近年の高密度化の要求に対して基板そのものの厚さを薄くすることが求められてきている。そのために、接着剤層を必要としない絶縁体フィルム表面に直接導電層を設けた基板がある。例えば、無電解めっき法や蒸着法やスパッタリング法等により、絶縁体フィルム表面に極めて薄い導電層を直接設けた後に、電気めっき法で所定の厚みまで導電層を厚くしたものである。

この場合の電気めっきを行う装置としては、例えば特許文献１に示されるような装置が提案されている。この電気めっき装置は、図５に示すようにめっき液１０を貯めためっき槽７内にガイドローラー（シンクローラ）５とアノード電極６が配置され、このめっき槽７内をフィルム状導電体１を所定の速度で通過させながら、めっき槽７の外側でカソード給電ローラー８をフィルム状導電体１に接触させて給電して電気めっきする方式である。
特開平８−３５０９７公報

フレキシブル配線板（ＦＰＣ）等に使用される基板は、導電層表面に凹凸や傷や穴などの欠陥が無いことと、寸法安定性（めっき前後のフィルムの伸縮率が小さいほど良好とされる）が良好であることが必要とされる。しかしながら前記した図４に示すような電気めっき装置のように、フィルム状導電体１にカソード給電ローラー８を接触させて給電する方式では、カソード給電ローラー８とフィルム状導電体１との間に速度差によりスリップ（滑り）が生じると、その接触面に傷が発生するという問題点がある。

かかる対策として、例えば図６に示すように、カソード給電ローラー８に対向して流体圧シリンダー１１等に支持されたニップローラー９を設置し、該ニップローラー９とカソード給電ローラー８とでフィルム状導電体１を挟むことによって、フィルム状導電体１のカソード給電ローラー８に対するスリップを防ぐ方法がある。
しかし、フィルム状導電体１は一般的に厚さが数十μｍと極めて薄いために、ニップローラー９の部分で当該フィルム状導電体１に蛇行による皺が入り易いという欠点がある。さらに、ニップローラー９に付着した異物が当該フィルム状導電体１に転写し易いため、高い頻度で定期的にメンテナンスを行うことが必要である。

また、フィルム状導電体１に大きな張力を与えることでカソード給電ローラー８に対する摩擦力を大きくしてスリップを防ぐ方法もあるが、過大な張力によりフィルム状導電体１が伸ばされた状態で電気めっきされるため、製品仕様の最重要事項である寸法安定性が悪化する欠点がある。かかる対策として、逆にフィルム状導電体１に与える張力を小さくすることで、スリップによる傷を浅くし、傷数も減少させる方法もあるが、傷の発生を完全に抑えることは不可能であり、また張力が小さいためにカソード給電ローラー８に対する接触も不十分となりスパーク等の給電不良が発生するという問題がある。

さらに、フィルム状導電体１の通過速度と同期するように、カソード給電ローラー８にサーボモーター等の速度制御機能を持った駆動源を付帯させてラインスピードを制御する方法も考えられるが、給電ローラーを含め極めて精密な駆動系が必要となり装置コストが高くなるという問題がある。

本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、フレキシブル配線板（ＦＰＣ）等に使用される基板をめっき槽の外部からの給電方式で連続的に電気めっきするに際し、フィルム状導電体に寸法安定性の悪化を招くような過大な張力を与えず、スパークなどの給電不良も無く、かつフィルム状導電体に製品不良となるような傷も与えない、電気めっき装置の給電機構を提供することを目的とするものである。

本発明に係る電気めっき装置の給電機構は、フィルム状導電体をめっき槽に通しつつ、該めっき槽の外部でフィルム状導電体にカソード電極を接触させることで給電し、連続的に電気めっきする装置において、前記カソード電極を１ないし複数個の導電性弾性体で構成し、少なくとも一つの導電性弾性体をフィルム状導電体に弾性接触させて給電することを特徴とするものである。また、この給電機構における前記導電性弾性体は、所望の弾性係数を有する極薄の板状片からなるものが好適である。さらに、前記導電性弾性体はフィルム状導電体の幅方向の片側端部または両側端部に配置することができる。

本発明の電気めっき装置の給電機構は、カソード電極を導電性弾性体で構成し、該導電性弾性体をフィルム状導電体に弾性接触させて給電する方式であるから、フィルム状導電体に寸法安定性の悪化を招くような過大な張力を与えず、スパーク等の給電不良も無く、かつ製品不良となるような傷を与えない良好な電気めっきを実施することが可能となり、さらに、カソード給電ローラーをサーボモーター等によるラインスピード制御手段等も不要であるため、寸法安定性に優れた高品質の電子部品用金属被覆基板を低コストで製造することができる。

図１は本発明の一実施例を示す給電機構部の側面図、図２は同上給電機構部の平面図、図３（ａ）〜（ｄ）は同上給電機構部のカソード電極を構成する導電性弾性体の各種形状を示す斜視図、図４は同上給電機構部の他の配置構成例を示す図２相当図であり、１はフィルム状導電体、２はカソード電極を構成する導電性弾性体、３は給電ホルダー、４は通電用配線である。

フィルム状導電体１は、絶縁フィルム表面に無電解めっき法や蒸着法等により極めて薄い導電層を予め形成されたものである。カソード電極を構成する導電性弾性体２は、鉄やステンレス鋼、チタンおよびチタン合金、銅および銅合金等で作られた極薄（厚さ０．０５〜１ｍｍ）の板状片からなり、縦弾性係数が１００Ｇｐａ前後〜２００Ｇｐａ前後のものが望ましい。この導電性弾性体２で構成されるカソード電極は、給電ホルダー３に同一形状、大きさの導電性弾性体２がここでは９個等間隔にかつ同一高さに並設されて構成され、給電ホルダー３の一端に接続された通電用配線４を介して通電される構造となっており、かつ各導電性弾性体２の先端部がフィルム状導電体１に弾性接触する位置に設置されている。

導電性弾性体２としては、例えば図３（ａ）〜（ｄ）に示すような形状をしたものを用いることができる。すなわち、（ａ）は長方形の板状片の上端部（フィルム状導電体１と接触する側）を斜めに屈曲させたもの、（ｂ）は同じく長方形の板状片の屈曲部に１本のスリット２−１を入れたもの、（ｃ）は同じく長方形の板状片の屈曲部に２本のスリット２−１を入れたもの、（ｄ）は同じく長方形の板状片の先端部を丸く形成したものをそれぞれ示す。

この導電性弾性体２は、必要とされるめっき電流に応じてその数量を設定する。すなわち、必要とされるめっき電流が小さい場合は数量を少なくし、大きなめっき電流が必要とされる場合は数量を多くする。また、その際には導電性弾性体２との接触が確実に行えるように安全率を考慮した数量に設定することも必要である。しかしながら、導電性弾性体２の数量が多くなるほど搬送抵抗が大きくな
りフィルム状導電体１の張力が過大になり製品の寸法安定性を悪化させてしまうという問題が生じる。よって、導電性弾性体２の最適数量は、必要とするめっき電流と接触の確実性、フィルム状導電体１の許容張力等を考慮して実験を行いながら最適条件を求めることが望ましい。
例えばフィルム状導電体１の絶縁フィルムが２０〜８０μｍ程度のポリイミド樹脂製で、その表面に厚さ０．１μｍの銅の導電層が形成されたものに対して、導電性弾性体２に厚さが０．１ｍｍ、幅が５ｍｍのステンレス鋼製の薄板を使用し実験をした結果では、めっき電流１００Ａに対して導電性弾性体２の数量は４０枚が良好な結果であった。

また、導電性弾性体２で構成されるカソード電極の配置構成としては、図１、図２に示すようにフィルム状導電体１の幅方向の片側端部に配置する構成のみならず、図４に示すようにフィルム状導電体１の幅方向の両側端部に配置する構成とすることもできる。導電性弾性体２で構成されるカソード電極をフィルム状導電体１の幅方向端部に配置するのは、導電性弾性体２の接触によるフィルム状導電体１の傷を最小限に抑えるためである。一般的にフィルム状導電体１の両端部分については、電気めっき時に発生する電気集中に伴いめっき膜厚も著しく厚くなるため、製品としては使用できない場合が多い。従って、本発明においても、導電性弾性体２で構成されるカソード電極によりフィルム状導電体１の端部に傷が生じても、当該傷によるフィルム状導電体１の材料ロスは実質的な問題にはならない。

上記構成の給電機構の場合は、フィルム状導電体１にはカソード電極を構成する複数の導電性弾性体２が当該フィルム状導電体１の幅方向端部に弾性接触することによりめっき電流が供給されるので、フィルム状導電体１の端部以外の部分については無傷の面を得ることができる。また、導電性弾性体２の数量は、めっき電流と接触の確実性、フィルム状導電体１の許容張力等を考慮して設定することができるので、常にフィルム状導電体１の寸法安定性を確保することができる上、フィルム状導電体１に対する接触も十分に行われスパーク等の給電不良が発生することもない。

本発明の給電機構は、フレキシブル配線板（ＦＰＣ）を製造するために使用される基板のみならず、他の電子部品製造用基板の製造にも適用できる。

本発明の一実施例を示す給電機構部の側面図である。同上給電機構部の平面図である。同上給電機構部のカソード電極を構成する導電性弾性体の各種形状を示す斜視図で、（ａ）は長方形の板状片の上端部を斜めに屈曲させたもの、（ｂ）は同じく長方形の板状片の屈曲部に１本のスリットを入れたもの、（ｃ）は同じく長方形の板状片の屈曲部に２本のスリットを入れたもの、（ｄ）は同じく長方形の板状片の先端部を丸く形成したものをそれぞれ示す。同上給電機構部の他の配置構成例を示す図２相当図である。従来の電気めっき装置の一例を示す概略縦断面図である。従来の他の電気めっき装置の給電ローラー部を示す概略図である。

符号の説明

１フィルム状導電体
２カソード電極を構成する導電性弾性体
２−１スリット
３給電ホルダー
４通電用配線
５ガイドローラー（シンクローラ）
６アノード電極
７めっき槽
８カソード給電ローラー
９ニップローラー
１０めっき液
１１流体圧シリンダー

Claims

フィルム状導電体をめっき槽に通しつつ、該めっき槽の外部でフィルム状導電体にカソード電極を接触させることで給電し、連続的に電気めっきする装置において、前記カソード電極を１ないし複数個の導電性弾性体で構成し、少なくとも一つの導電性弾性体をフィルム状導電体に弾性接触させて給電することを特徴とする電気めっき装置の給電機構。
前記導電性弾性体は、所望の弾性係数を有する極薄の板状片からなることを特徴とする請求項１に記載の電気めっき装置の給電機構。
前記導電性弾性体をフィルム状導電体の幅方向の片側端部または両側端部に配置することを特徴とする請求項１または２に記載の電気めっき装置の給電機構。