JP2005264193A

JP2005264193A - 電気めっき装置および電気めっき方法

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Publication number: JP2005264193A
Application number: JP2004075377A
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: 2004-03-16
Filing date: 2004-03-16
Publication date: 2005-09-29

Abstract

【課題】頻繁なメンテナンスを必要とせず、カソード給電ローラ表面の銅粉を確実に除去する機構を備える電気めっき装置を提供する。
【解決手段】フィルム状導電体（１）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（１）にカソード給電ローラ（２）により給電して、連続的に該フィルム状導電体（１）に電気めっきを行う電気めっき装置において、前記カソード給電ローラ（２）に回転可能に接触するブラシ（３）と、該ブラシ（３）の洗浄装置とを備える。洗浄装置は、シャワー（５）、貯槽（６）、ポンプ（７）およびフィルタ（８）とからなる。
【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電気めっき装置および電気めっき方法に関する。

近年、電子機器の小型化および多機能化に伴い、使用される電子部品にも小型化および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。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。従って、近年の電子部品に対する高密度化の要求に対して、ＦＰＣ用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。

そのような要求に応えるために、接着剤層を使用せず、例えば、無電解めっき法や蒸着法やスパッタリング法などにより、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する。この場合に採用される電気めっき法を行うための装置としては、例えば、特開平８−３５０９７号公報に示されるような電気めっき装置がある。

このような電気めっき装置の構成を図４に示す。該電気めっき装置には、ガイドローラ（１２）とアノード電極（１１）が配置され、銅めっき液（９）を貯めためっき槽（１０）に、予め薄い銅層が形成されたフィルム状導電体（１）を所定の速度で通過させながら、めっき槽（１０）の外側でカソード給電ローラ（２）をフィルム状導電体（１）に接触させて給電を行ない、フィルム状導電体（１）に電気めっきを行う。

ＦＰＣに使用される基板には、導電層表面に凹凸や傷や穴などの欠陥が無いことおよび、めっき前後のフィルムの伸縮率が小さいこと（寸法安定性）が必要とされる。

しかしながら、図４に示す電気めっき装置では、カソード給電ローラ（２）とフィルム状導電体（１）とに電位差が生じ、カソード給電ローラ（２）の表面に、微細な銅紛が析出する現象が生じる。この銅粉が、フィルム状導電体（１）に付着することにより凸状の欠陥になったり、または、付着した銅粉がめっき中に脱落することにより凹状の欠陥になるという問題がある。

そのような問題の解決手段として、カソード給電ローラ（２）とフィルム状導電体（１）の電位差を無くすため、図５に側面図で示すように、カソード給電ローラ（２）と対向してニップローラ（１３）を設置し、ニップローラ（１３）とカソード給電ローラ（２）とで、フィルム状導電体（１）を挟むことにより、フィルム状導電体（１）とカソード給電ローラ（２）の接触を確実にしている。

しかしながら、ニップローラ（１３）と接触する部分は線接触となる構造であることから、ニップローラ（１３）と接触しない部分では、カソード給電ローラ（２）とフィルム状導電体（１）の間に電位差が生じてしまうため、銅粉の発生を完全に防ぐことはできなかった。

さらに、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（２）に対する接触を確実にするという解決手段も考えられるが、非常に大きな張力が必要となり、フィルム状導電体（１）が伸ばされた状態で電気めっきがされるため、前記寸法安定性が悪化する欠点があった。

また、図６に側面図で示すように、フェルトなどの材質で構成されるスクレーパ（１４）を、カソード給電ローラ（２）に接触させて、カソード給電ローラ（２）の表面に付着した銅紛を除去する方法がある。しかしながら、スクレーパ（１４）に銅紛が堆積し、堆積量がある範囲を超えると除去能力が著しく低下するため、高い頻度でメンテナンスを実施する必要があった。

特開平８−３５０９７号公報

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あり、本発明の目的は、頻繁なメンテナンスを必要とせず、カソード給電ローラ表面の銅粉を確実に除去する機構を備える電気めっき装置および該電気めっき装置を使用した電気めっき方法を提供することである。

本発明の電気めっき装置は、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該フィルム状導電体にカソード給電ローラにより給電して、連続的に該フィルム状導電体に電気めっきを行う電気めっき装置であり、前記カソード給電ローラに回転可能に接触するブラシと、該ブラシの洗浄装置を備える。

前記洗浄装置は、前記ブラシの近傍に配置され、該ブラシに洗浄液を吹き付けるためのシャワー、前記ブラシの下方に配置され、該洗浄液および被洗浄物を回収するための貯槽、該貯槽および前記シャワーの間に配置され、該洗浄液から被洗浄物を回収するためのフィルタ、洗浄液を移流するためのポンプを備える。

別の態様では、前記洗浄装置は、前記ブラシの下部に配置され、前記ブラシの下部を浸漬することにより、ブラシに付着した被洗浄物を剥がすための洗浄液を蓄える貯槽、該貯槽および前記シャワーの間に配置され、該洗浄液から被洗浄物を回収するためのフィルタ、洗浄液を移流するためのポンプを備える。

一方、本発明の電気めっき方法は、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該フィルム状導電体にカソード給電ローラにより給電して、連続的に該フィルム状導電体に電気めっきを行う方法に関し、前記カソード給電ローラの表面に生じた銅粉を、該カソード給電ローラに接触するブラシにより除去し、該ブラシの表面に付着した銅粉を、該ブラシに洗浄液を吹き付けることで該ブラシの表面から除去し、該銅粉を含む洗浄液をろ過し、ろ液を洗浄液として再度利用するとともに、銅粉を回収する。

別の態様では、前記カソード給電ローラの表面に生じた銅粉を、該カソード給電ローラに接触するブラシにより除去し、該ブラシの下部を洗浄液に浸漬させることで、該ブラシの表面から銅粉を除去し、該銅粉を含む洗浄液をろ過し、ろ液を洗浄液として再度利用するとともに、銅粉を回収する。

本発明の電気めっき装置および電気めっき方法により、フィルム状導電体の導電層表面に凹凸などの欠陥が無い良好な電気めっきが可能となり、また、メンテナンスの頻度を極めて減少することができるので、生産性を向上することが可能となる。

本発明の一形態を、図１に示した実施例によって説明する。図１は、本発明の電気めっき装置の一実施例におけるカソード給電ローラ部分を示す構成図である。

図１に示した本発明の電気めっき装置は、フィルム状導電体（１）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（１）にカソード給電ローラ（２）を接触させることで給電し、連続的に電気めっきを行う。本発明の電気めっき装置は、前記カソード給電ローラ（２）に接触して回転するブラシ（３）と、該ブラシ（３）の洗浄機構とを備える。洗浄機構は、シャワー（５）、貯槽（６）、ポンプ（７）およびフィルタ（８）とからなる。フィルタ（８）により回収された被洗浄物は、図示しないが、公知の装置により回収される。また、被洗浄物を貯槽（６）から回収するようにしてもよい。

フィルム状導電体（１）は、例えば、幅８００ｍｍ、厚さ２０〜８０μｍ程度の長尺のポリイミド樹脂表面に、無電解めっき法や蒸着法などにより、厚さ０．１μｍの極めて薄い銅層を予め形成する。

カソード給電ローラ（２）は、材質がステンレス鋼やステンレス鋼、チタン並びにチタン合金、銅並びに銅合金などの金属である。その形状および大きさは、フィルム状導電体に合わせ任意であるが、例えば、幅１０００ｍｍ、直径１２０ｍｍのローラを形成している。なお、ローラの断面形状は円形のみならず、多角形等として複数のエッジをローラ表面に形成してもよい。フィルム状導電体（１）は、このカソード給電ローラ（２）の表面に接触した後、電気めっき工程に処され、また、該工程の後、再び、カソード給電ローラ（２）の表面に接触する。

ブラシ（３）は、例えば、幅１０００ｍｍ、直径８０ｍｍのローラ形状で、金属などの剛性のある円柱状の軸の表面に、繊維を植毛して形成する。図２に、ブラシの一例を斜視図で示す。形状は、例えば、一様に繊維を植毛したブラシ（３ａ）や、図示した例では８箇所に繊維を植毛したブラシ（３ｂ）などである。繊維の材質は、ポリプロピレン樹脂、ナイロン樹脂、ポリ塩化ビニール樹脂などであり、繊維の径は、φ０．０５〜φ０．２ｍｍ程度が望ましい。なお、ブラシ（３ａ）の断面形状は円形だけでなく、多角形として複数のエッジをブラシ表面に形成してもよい。カソード給電ローラ（２）に付着した銅粉等はブラシ（３）のこすり、たたきなどの機械的刺激によって、容易に剥離される。

また、図１のように、ブラシ（３）は、モータ（４）などの回転機構を具備する。このようなブラシ（３）は、カソード給電ローラ（２）に平行で、かつ、カソード給電ローラ（２）に接触する位置に配置される。

前述のように、カソード給電ローラ（２）のローラ表面上に、銅粉等が発生し、付着する。ブラシ（３）の表面は、カソード給電ローラのローラ表面と接触し、銅粉等はブラシ（３）にかきとられ、または、接触により、ブラシ（３）の表面上に移り、ブラシ（３）の表面上に銅粉等を保持する。

このブラシ（３）の表面の銅粉等は、被洗浄物であり、次に述べる洗浄装置により、ブラシ表面から剥離される。

洗浄装置は、シャワー（５）、貯槽（６）、ポンプ（７）およびフィルタ（８）とを備える。シャワー（５）は、前記ブラシ（３）の近傍に配設される。シャワーの材質および形状は任意のものであるが、硬質塩化ビニール製で直径２５ｍｍの管からなり、ブラシ（３）に対向する表面に複数の孔を設けて、該孔から噴射される洗浄液が、ブラシ（３）の表面を洗浄するように構成する。ブラシ（３）の表面を洗浄し、かつ、その表面に付着していた銅粉等を剥離させて、これらの被洗浄物を洗浄液とともに回収するための貯槽（６）を、ブラシ（３）の下方に配置する。貯槽（６）の材質および形状は任意のものである。例えば、幅１２００ｍｍ×奥行き２００ｍｍ×深さ２００ｍｍで上部に開口を有する硬質塩化ビニール製の槽が使用できる。貯槽（６）と前記シャワー（５）の間は、適切な配管により接続される。その中間に、洗浄液から被洗浄物である銅粉を回収するためのフィルタ（８）および洗浄液を移流するためのポンプ（７）を設ける。ブラシ（３）に付着した銅粉等は、シャワー（５）からの洗浄液で容易に剥離する。

フィルタ（８）の材質、形状も任意であるが、銅粉を回収するためには、ポリプロピレン製の孔径１μｍを使用することが好ましい。なお、ろ過された銅粉は、公知の方法、例えば、銅精錬原料等として有効利用することができる。

ポンプ（７）も洗浄液を移流させ、かつ、シャワー（５）から洗浄液を噴射させうるものであれば、公知のポンプ（定格２．２ｋＷ）を採用できる。

これにより、貯槽（６）に落下して、蓄えられた銅粉を含む洗浄液は、ポンプ（７）の作用により、貯槽（６）からフィルタ（８）に移動し、フィルタ（８）のろ過作用により、銅粉は回収され、ろ液である洗浄液は、シャワー（５）まで移動し、再度洗浄液として、ブラシ（３）の表面を洗浄するために供される。

図３は、本発明の電気めっき装置の異なる実施例におけるカソード給電ローラ部分を示す構成図である。

本実施例では、前記実施例と異なり、シャワー（５）を備えず、ブラシ（３）を貯槽（６）内の洗浄液に浸した状態で、ブラシ（３）が回転することにより、洗浄を行う。

このような構成により、カソード給電ローラ（２）に析出する銅粉は、回転するブラシ（３）によりカソード給電ローラ（２）の表面から除去される。さらに、ブラシ（３）に付着した銅粉は、貯槽（６）内で回収され、フィルタ（８）により回収される。

本発明の電気めっき装置の一実施例におけるカソード給電ローラ部分を示す構成図である。ブラシの一例を示す斜視図である。本発明の電気めっき装置の異なる実施例におけるカソード給電ローラ部分を示す構成図である。電気めっき装置のカソード給電ローラ部分を示した構成図である。カソード給電ローラおよびニップローラの一例を示す側面図である。カソード給電ローラおよびスクレーパの一例を示す側面図である。

符号の説明

１フィルム状導電体
２カソード給電ローラ
３、３ａ、３ｂブラシ
４モータ
５シャワー
６貯槽
７ポンプ
８フィルタ
９めっき液
１０めっき槽
１１アノード
１２ガイドローラ
１３ニップローラ
１４スクレーパ

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該フィルム状導電体にカソード給電ローラにより給電して、連続的に該フィルム状導電体に電気めっきを行う電気めっき装置において、前記カソード給電ローラに回転可能に接触するブラシと、該ブラシの洗浄装置を備える電気めっき装置。
前記洗浄装置が、前記ブラシの近傍に配置され、該ブラシに洗浄液を吹き付けるためのシャワー、前記ブラシの下方に配置され、該洗浄液および被洗浄物を回収するための貯槽、該貯槽および前記シャワーの間に配置され、該洗浄液から被洗浄物を回収するためのフィルタ、洗浄液を移流するためのポンプを備える請求項１に記載の電気めっき装置。
前記洗浄装置が、前記ブラシの下部に配置され、前記ブラシの下部を浸漬することにより、ブラシに付着した被洗浄物を剥がすための洗浄液を蓄える貯槽、該貯槽および前記シャワーの間に配置され、該洗浄液から被洗浄物を回収するためのフィルタ、洗浄液を移流するためのポンプを備える請求項１に記載の電気めっき装置。
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該フィルム状導電体にカソード給電ローラにより給電して、連続的に該フィルム状導電体に電気めっきを行う方法において、前記カソード給電ローラの表面に生じた銅粉を、該カソード給電ローラに接触するブラシにより除去し、該ブラシの表面に付着した銅粉を、該ブラシに洗浄液を吹き付けることで該ブラシの表面から除去し、該銅粉を含む洗浄液をろ過し、ろ液を洗浄液として再度利用するとともに、銅粉を回収することを特徴とする電気めっき方法。
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該フィルム状導電体にカソード給電ローラにより給電して、連続的に該フィルム状導電体に電気めっきを行う方法において、前記カソード給電ローラの表面に生じた銅粉を、該カソード給電ローラに接触するブラシにより除去し、該ブラシの下部を洗浄液に浸漬させることで、該ブラシの表面から銅粉を除去し、該銅粉を含む洗浄液をろ過し、ろ液を洗浄液として再度利用するとともに、銅粉を回収することを特徴とする電気めっき方法。