JP2017160503A - メッキ装置及びメッキ方法並びに導電性パターンの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】メッキ液中において被メッキ材を搬送しながら行う電解メッキにおいて、特に被メッキ材の電気抵抗が大きい場合においても、好適な電解メッキを施すことができるメッキ装置及びメッキ方法並びに導電性パターンの製造方法を提供すること。
【解決手段】メッキ液2中に配置されたアノード6と、メッキ液2中を経てメッキ液2外に搬送された長尺状シート7の被メッキ部71にメッキ液2外において接触するカソードロール5,5と、アノード6よりも搬送方向下流側のメッキ液2中に配置されたメッキ抑制板8とを備え、カソードロール5,5から被メッキ部71に対して搬送方向の逆方向に電子を供給して電解メッキを行う。
【選択図】図1
【解決手段】メッキ液2中に配置されたアノード6と、メッキ液2中を経てメッキ液2外に搬送された長尺状シート7の被メッキ部71にメッキ液2外において接触するカソードロール5,5と、アノード6よりも搬送方向下流側のメッキ液2中に配置されたメッキ抑制板8とを備え、カソードロール5,5から被メッキ部71に対して搬送方向の逆方向に電子を供給して電解メッキを行う。
【選択図】図1
Description
本発明は、メッキ装置及びメッキ方法並びに導電性パターンの製造方法に関し、より詳しくは、特に被メッキ材の電気抵抗が大きい場合においても好適な電解メッキを施すことができるメッキ装置及びメッキ方法並びに導電性パターンの製造方法に関する。
特許文献1には、ストリップ(帯鋼板)の連続電解メッキにおいて、エッジオーバーコートの防止のために、メッキ液中においてストリップの両側端部をアノードから遮蔽する遮蔽板を用いることが開示されている。
特許文献2には、シート状短冊製品の上部をカソード(陰極バー)により挟持してメッキ液中を搬送して行う電解メッキにおいて、該製品の下部へのメッキ集中の防止のために、遮蔽版を用いることが開示されている。
特許文献1、2に記載されているように、製品(被メッキ材)の特定部位へのメッキ集中を避けるために遮蔽版を用いることは知られている。
しかしながら、メッキ液中において被メッキ材を搬送しながら行う電解メッキにおいては、被メッキ材の特定部位ではなく、搬送方向の上流側や下流側において、異常メッキの発生や、メッキの均一性が損なわれる事象が見出された。特に被メッキ材の電気抵抗が大きい場合においては、メッキ液中におけるメッキ状態の制御が困難である。
そこで本発明の課題は、メッキ液中において被メッキ材を搬送しながら行う電解メッキにおいて、特に被メッキ材の電気抵抗が大きい場合においても、好適な電解メッキを施すことができるメッキ装置及びメッキ方法並びに導電性パターンの製造方法を提供することにある。
上記課題は、以下の各発明によって解決される。
1.
メッキ液中に配置されたアノードと、
前記メッキ液中を経て該メッキ液外に搬送された長尺状シートの被メッキ部に該メッキ液外において接触し、該被メッキ部に、該長尺状シートの搬送方向の逆方向に電子を供給して、該被メッキ部を前記メッキ液中においてカソードとする給電体と、
前記アノードよりも、前記搬送方向の下流側の前記メッキ液中に配置されたメッキ抑制板とを備え、
前記長尺状シートの被メッキ部に電解メッキを行うことを特徴とするメッキ装置。
2.
前記メッキ抑制板よりも、前記搬送方向の下流側の前記メッキ液中に配置された第2のアノードを備えたことを特徴とする前記1記載のメッキ装置。
3.
前記1記載のアノードよりも、前記搬送方向の上流側の前記メッキ液中に配置された第2のメッキ抑制板を備えたことを特徴とする前記1又は2記載のメッキ装置。
4.
前記1記載のアノードよりも、前記搬送方向の上流側の前記メッキ液中に配置された第2のメッキ抑制板と、
前記第2のアノードよりも、前記搬送方向の下流側の前記メッキ液中に配置された第3のメッキ抑制板とを備えたことを特徴とする前記2記載のメッキ装置。
5.
前記メッキ抑制板は、前記長尺状シートの幅方向について均一な形状を有することを特徴とする前記1〜4のいずれかに記載のメッキ装置。
6.
前記メッキ抑制板の少なくとも一つは、前記長尺状シートの幅方向について不均一な形状を有することを特徴とする前記1〜4のいずれかに記載のメッキ装置。
7.
メッキ液中にアノードを配置し、
前記メッキ液中を経て該メッキ液外に亘って長尺状シートを搬送し、
前記アノードよりも、前記長尺状シートの搬送方向の下流側の前記メッキ液中にメッキ抑制板を配置し、
前記長尺状シートの被メッキ部に該メッキ液外において給電体を接触させ、前記搬送方向の逆方向に電子を供給して、該被メッキ部を前記メッキ液中においてカソードとし、
前記長尺状シートの被メッキ部に電解メッキを行うことを特徴とするメッキ方法。
8.
前記メッキ抑制板よりも、前記搬送方向の下流側の前記メッキ液中に第2のアノードを配置することを特徴とする前記7記載のメッキ方法。
9.
前記7記載のアノードよりも、前記搬送方向の上流側の前記メッキ液中に第2のメッキ抑制板を配置することを特徴とする前記7又は8記載のメッキ方法。
10.
前記7記載のアノードよりも、前記搬送方向の上流側の前記メッキ液中に第2のメッキ抑制板を配置し、
前記第2のアノードよりも、前記搬送方向の下流側の前記メッキ液中に第3のメッキ抑制板を配置することを特徴とする前記7記載のメッキ方法。
11.
前記メッキ抑制板として、前記長尺状シートの幅方向について均一な形状を有するものを用いることを特徴とする前記7〜10のいずれかに記載のメッキ方法。
12.
前記メッキ抑制板の少なくとも一つとして、前記長尺状シートの幅方向について不均一な形状を有するものを用いることを特徴とする前記7〜10のいずれかに記載のメッキ方法。
13.
基材上に導電性材料を含むライン状液体を付与し、
前記ライン状液体をコーヒーステイン現象を生起させて乾燥させて細線化し、細線パターンを形成して前記長尺状シートとし、
前記細線パターンに対して、前記7〜12のいずれかに記載のメッキ方法により、電解メッキを施すことを特徴とする導電性パターンの製造方法。
メッキ液中に配置されたアノードと、
前記メッキ液中を経て該メッキ液外に搬送された長尺状シートの被メッキ部に該メッキ液外において接触し、該被メッキ部に、該長尺状シートの搬送方向の逆方向に電子を供給して、該被メッキ部を前記メッキ液中においてカソードとする給電体と、
前記アノードよりも、前記搬送方向の下流側の前記メッキ液中に配置されたメッキ抑制板とを備え、
前記長尺状シートの被メッキ部に電解メッキを行うことを特徴とするメッキ装置。
2.
前記メッキ抑制板よりも、前記搬送方向の下流側の前記メッキ液中に配置された第2のアノードを備えたことを特徴とする前記1記載のメッキ装置。
3.
前記1記載のアノードよりも、前記搬送方向の上流側の前記メッキ液中に配置された第2のメッキ抑制板を備えたことを特徴とする前記1又は2記載のメッキ装置。
4.
前記1記載のアノードよりも、前記搬送方向の上流側の前記メッキ液中に配置された第2のメッキ抑制板と、
前記第2のアノードよりも、前記搬送方向の下流側の前記メッキ液中に配置された第3のメッキ抑制板とを備えたことを特徴とする前記2記載のメッキ装置。
5.
前記メッキ抑制板は、前記長尺状シートの幅方向について均一な形状を有することを特徴とする前記1〜4のいずれかに記載のメッキ装置。
6.
前記メッキ抑制板の少なくとも一つは、前記長尺状シートの幅方向について不均一な形状を有することを特徴とする前記1〜4のいずれかに記載のメッキ装置。
7.
メッキ液中にアノードを配置し、
前記メッキ液中を経て該メッキ液外に亘って長尺状シートを搬送し、
前記アノードよりも、前記長尺状シートの搬送方向の下流側の前記メッキ液中にメッキ抑制板を配置し、
前記長尺状シートの被メッキ部に該メッキ液外において給電体を接触させ、前記搬送方向の逆方向に電子を供給して、該被メッキ部を前記メッキ液中においてカソードとし、
前記長尺状シートの被メッキ部に電解メッキを行うことを特徴とするメッキ方法。
8.
前記メッキ抑制板よりも、前記搬送方向の下流側の前記メッキ液中に第2のアノードを配置することを特徴とする前記7記載のメッキ方法。
9.
前記7記載のアノードよりも、前記搬送方向の上流側の前記メッキ液中に第2のメッキ抑制板を配置することを特徴とする前記7又は8記載のメッキ方法。
10.
前記7記載のアノードよりも、前記搬送方向の上流側の前記メッキ液中に第2のメッキ抑制板を配置し、
前記第2のアノードよりも、前記搬送方向の下流側の前記メッキ液中に第3のメッキ抑制板を配置することを特徴とする前記7記載のメッキ方法。
11.
前記メッキ抑制板として、前記長尺状シートの幅方向について均一な形状を有するものを用いることを特徴とする前記7〜10のいずれかに記載のメッキ方法。
12.
前記メッキ抑制板の少なくとも一つとして、前記長尺状シートの幅方向について不均一な形状を有するものを用いることを特徴とする前記7〜10のいずれかに記載のメッキ方法。
13.
基材上に導電性材料を含むライン状液体を付与し、
前記ライン状液体をコーヒーステイン現象を生起させて乾燥させて細線化し、細線パターンを形成して前記長尺状シートとし、
前記細線パターンに対して、前記7〜12のいずれかに記載のメッキ方法により、電解メッキを施すことを特徴とする導電性パターンの製造方法。
本発明によれば、メッキ液中において被メッキ材を搬送しながら行う電解メッキにおいて、特に被メッキ材の電気抵抗が大きい場合においても、好適な電解メッキを施すことができるメッキ装置及びメッキ方法並びに導電性パターンの製造方法を提供することができる。
以下に、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。
〔メッキ装置の第1の実施形態〕
図1は、本発明のメッキ装置の第1の実施形態を説明する概略平面図である。
図1は、本発明のメッキ装置の第1の実施形態を説明する概略平面図である。
本発明のメッキ装置は、図1に示すように、長尺状シート7に電解メッキを行うロールメッキ装置である。ロールメッキ装置は、長尺状シート7をロール搬送してメッキ液2中を通過させ、このメッキ液2中において長尺状シート7に対して電解メッキを行う。このロールメッキ装置により、本発明のメッキ方法が実施される。
1はメッキ槽であり、2はメッキ槽1内のメッキ液(メッキ浴ともいう)であり、5は給電体となるカソードロールであり、6はメッキ液2中に設けられたアノードであり、7は長尺状シートである。
長尺状シート7は、合成樹脂シートの一方又は両方の面に被メッキ部となる被メッキ面71を備えて構成されている。被メッキ面71には、導電性材料からなる細線パターンが形成されている。この細線パターンの形成方法については後述する。長尺状シート7は、図示しないサプライロールに巻付けられており、このサプライロールから引き出され、メッキ槽1内を経て一定速度で搬送され、図示しない巻取りロールに巻き取られる。長尺状シート7の搬送は、巻取りロールが回転駆動される駆動力によって行われる。または、長尺状シート7の搬送は、巻取りロールとは別の駆動ロールを回転駆動する駆動力によって行われるようにしてもよい。なお、長尺状シート7は、少なくとも、これらサプライロールから巻取りロールに至るまでの長さを有している。
メッキ槽1内は、メッキ液2によって満たされている。このメッキ槽1の一方の側面部には、長尺状シート7を導入するための導入孔1aが設けられている。この導入孔1aは、互いに平行に突き合わされた一対の入口シールロール3,3により閉蓋されており、メッキ槽1内のメッキ液2が漏出しないようになっている。長尺状シート7は、回転可能に支持された入口シールロール3,3に挟まれて、これら入口シールロール3,3を回転させながらメッキ槽1内に導入される。
メッキ槽1の他方の側面部には、長尺状シート7を導出するための導出孔1bが設けられている。この導出孔1bは、互いに平行に突き合わされた一対の出口シールロール4,4により閉蓋されており、メッキ槽1内のメッキ液2が漏出しないようになっている。長尺状シート7は、回転可能に支持された出口シールロール4,4に挟まれて、これら出口シールロール4,4を回転させながらメッキ槽1内から導出される。
これら入口シールロール3,3及び出口シールロール4,4に挟持されることより、長尺状シート7は、メッキ槽1内の所定の経路を辿って、図中矢印αで示す所定の搬送方向αに搬送される。
メッキ槽1内のメッキ液2中を経てメッキ液2の外に搬送された長尺状シート7は、メッキ液2の外部に配置された給電体となる一対のカソードロール5,5に接触する。カソードロール5,5は、互いに平行に突き合わされており、それぞれ回転可能となっている。これらカソードロール5,5は、導電性材料によって構成され、図示しない電源装置の負極(−端子)に接続されている。長尺状シート7は、これらカソードロール5,5に挟まれて、これらカソードロール5,5を回転させながら搬送される。このカソードロール5,5は、長尺状シート7の被メッキ面71に電子を供給する給電体となる。被メッキ面71は、電子を供給されることにより、メッキ液2中においてカソードとなる。
メッキ液2中には、アノード6,6が配置されている。これらアノード6,6は、導電性材料によってそれぞれ平板状に構成されており、図示しない電源装置の正極(+端子)に接続されている。これらアノード6,6は、互いに平行にされ、所定の間隔を隔てて対向されて配置されている。長尺状シート7は、これらアノード6,6の間を通って搬送される。なお、アノード6,6は、互いに平行にされなくともよい。
カソードロール5,5は、長尺状シート7に対して、長尺状シート7の搬送方向αの逆方向に、すなわち、アノード6,6に向けて電子を供給する。この電子の供給により、長尺状シート7の被メッキ面71は、メッキ液2中においてカソードとなり、被メッキ面71に対する電解メッキが行われる。電解メッキは、主にアノード6,6の近傍において行われるので、アノード6,6の上流側(通過前)における被メッキ面71は未メッキ部分71aとなっており、アノード6,6の下流側(通過後)における被メッキ面71はメッキ済み部分71bとなっている。
そして、メッキ液2中には、アノード6,6よりも、長尺状シート7の搬送方向αの下流側に位置して、一対のメッキ抑制板8,8が配置されている。これらメッキ抑制板8,8は、例えば塩化ビニル樹脂等の絶縁材料により、それぞれ平板状に構成されている。これらメッキ抑制板8,8は、互いに平行にされ、所定の間隔を隔てて対向されて配置されている。長尺状シート7は、これらメッキ抑制板8,8の間を通って搬送される。これらメッキ抑制板8,8の間を通る被メッキ面71は、メッキ済み部分71bとなっている。なお、メッキ抑制板8,8は、互いに平行にされなくともよい。
このメッキ装置においては、メッキ済み部分71bを介して、未メッキ部分71aに電子を供給することができる。すなわち、メッキ済み部分71bが、未メッキ部分71aと比較して、メッキにより電気抵抗が小さくなっていることを利用して、電子の供給を安定化し、特に長尺状シート7の電気抵抗が大きい場合においても好適な電解メッキを施すことができる。
このようにして、長尺状シート7を搬送方向αに搬送しながら、連続的に電解メッキを施すことができる。未メッキ部分71aのシート抵抗値が、例えば、5×102Ω/□以上3×105Ω/□以下という高抵抗の場合においても、好適な電解メッキを施すことができる。
メッキ抑制板8,8は、アノードとの電界を遮蔽することによって、これらメッキ抑制板8,8間を通過する長尺状シート7の被メッキ面71に対するメッキの進行を停止させる。これらメッキ抑制板8,8の作用により、出口シールロール4,4の近傍、すなわち、メッキ液2の界面近傍において発生しやすい異常メッキやメッキ太り(線太り)を防止し、また、長尺状シート7の長手方向について均一なメッキをかけることができる。
異常メッキとは、メッキされた金属が黒色に変色したり、抵抗値が高くなってしまうなどの事象である。メッキ太り(線太り)とは、細線状にメッキをかける場合に、この細線が目標とする線幅よりも太くなってしまうことである。このような異常メッキやメッキ太り(線太り)が発生し、また、メッキの状態が不均一になってしまうと、メッキ済み部分71bが所望の品質にならず、また、その後に連続メッキを行う場合にメッキ不良の原因となる。
なお、このメッキ装置において、アノード6,6の材質は、例えばメッキ金属に合わせて適宜選択することができる。また、メッキ液2の組成は格別限定されず、メッキ金属の選択に応じて適宜設定できる。電解メッキとして電解銅メッキを施す際に、メッキ液2中の硫酸銅濃度をA(mol/L)、硫酸濃度をB(mol/L)とするときに、A+B<1の条件を満たすことが好ましい。これにより、メッキ液2自体の導電性を比較的低く保持することができるため、特に電気抵抗が大きい被メッキ材に対しても、より好適なメッキを施すことができる。ここで、B(mol/L)は、0の場合(硫酸を用いない場合)がある。
電解メッキとして電解銅メッキを施す際に、長尺状シート7の搬送速度をV(m/min)、長尺状シート7の被メッキ部の幅をL(m)、アノード6,6からカソードロール5,5に向かう電流値をI(A)とするときに、I>10/(V・L)の条件を満たすことが好ましい。長尺状シート7の被メッキ部の幅L(m)とは、長尺状シート7の長手方向と直交する方向における被メッキ部の幅であり、被メッキ面71の幅である。I>10/(V・L)の条件を満たすことにより、安定な電解メッキを、より高速に行うことができる。特に、I>100/(V・L)の条件を満たすことが好ましく、これにより前記効果がより顕著になる。
〔カソードロールの説明〕
図2は、カソードロールの構成例を概念的に説明する斜視図である。
図2は、カソードロールの構成例を概念的に説明する斜視図である。
前述したメッキ装置を構成するカソードロール5において、長尺状シート7の被メッキ面71に接触して電子を供給するための接触面20は、全面が導電材料により構成されていてもよいが、図2に示すように、導電部を部分的に設けた導電性パターンにより構成されていてもよい。特に、接触面20の導電部は、導電性材料を含む複数の導電性細線の集合体からなる導電性パターンにより構成することが好ましい。
カソードロール5の接触面20の導電部を導電性細線の集合体からなる導電性パターンとする場合には、長尺状シート7の被メッキ面71も、導電性材料からなる細線パターンにより構成することが好ましい。このような導電性パターンの製造方法については後述する。
カソードロール5の接触面20の導電部を導電性細線の集合体からなる導電性パターンとすることにより、この接触面20から被メッキ面71への電子の供給を安定化でき、特に、長尺状シート7の電気抵抗が大きい場合においても、好適な電解メッキを施すことができる。
〔電位差の説明〕
図3は、図1に示したメッキ装置におけるメッキ液中の長尺状シートとアノードとの電位差の関係の一例を説明するグラフである。
図3は、図1に示したメッキ装置におけるメッキ液中の長尺状シートとアノードとの電位差の関係の一例を説明するグラフである。
図3において、横軸は、長尺状シート7におけるメッキ液出口部位(図1中のX)からの距離(cm)である。このメッキ液出口部位Xは、搬送される長尺状シート7がメッキ液2から大気中に出る境界の部位である。また、ここでいう「距離」とは、メッキ液出口部位Xから長尺状シート7の搬送方向αと逆方向に、長尺状シート7に沿って測定される距離を意味する。縦軸は、メッキ液出口部位Xから上述した距離を隔てた部位における長尺状シート7のアノード6に対する電位差(V)である。
図3に示すように、メッキ液2中の長尺状シート7の部位によって、アノード6との電位差は異なる。このように、メッキ液2中の長尺状シート7とアノード6との電位差が一様でないことにより、電解メッキの均一性を向上できる。
ここでは、アノード6の中心位置がメッキ液出口部位Xから距離30cmの位置にあるとする。前述した電位差は、メッキ液2中の長尺状シート7がアノード6の中心に最も接近する位置(距離30cm)において、最小になる。この電位差は、長尺状シート7のアノード6近傍部位から、シート搬送方向αへカソードロール5に近づくにしたがって大きくなる。このような電位分布により、電解メッキの均一性を向上できる。
〔メッキ装置の第2の実施形態〕
図4は、本発明のメッキ装置の第2の実施形態を概念的に説明する概略平面図であり、図1と同一符号の部位は同一構成の部位であるため、これらの説明は上記説明を援用し、ここでは省略する。
図4は、本発明のメッキ装置の第2の実施形態を概念的に説明する概略平面図であり、図1と同一符号の部位は同一構成の部位であるため、これらの説明は上記説明を援用し、ここでは省略する。
本発明のメッキ装置は、図4に示すように、メッキ抑制板8,8よりも、搬送方向αの下流側のメッキ液2中に、第2のアノード61,61を配置して構成してもよい。
第2のアノード61,61は、アノード6,6と同様に、導電性材料によってそれぞれ平板状に構成されており、図示しない電源装置の正極(+端子)に接続されている。これら第2のアノード61,61は、互いに平行にされ、所定の間隔を隔てて対向されて配置されている。長尺状シート7は、メッキ抑制板8,8の間を通った後に、第2のアノード61,61の間を通って搬送される。
この実施形態において、長尺状シート7の被メッキ面71には、アノード6,6の近傍においてメッキされ、次に、メッキ抑制板8,8によってメッキの進行が停止され、その後に、第2のアノード61,61の近傍においてメッキが上乗せされる。アノード6,6及びメッキ抑制板8,8によってメッキの均一性及び異常メッキの防止は確保されているが、そのうえさらに、第2のアノード61,61の近傍においてメッキが上乗せされることにより、より均一性の良好なメッキを実現することができる。
〔メッキ装置の第3の実施形態〕
図5は、本発明のメッキ装置の第3の実施形態を概念的に説明する概略平面図であり、図1と同一符号の部位は同一構成の部位であるため、これらの説明は上記説明を援用し、ここでは省略する。
図5は、本発明のメッキ装置の第3の実施形態を概念的に説明する概略平面図であり、図1と同一符号の部位は同一構成の部位であるため、これらの説明は上記説明を援用し、ここでは省略する。
本発明のメッキ装置は、図5に示すように、アノード6,6よりも、搬送方向αの上流側のメッキ液2中に、第2のメッキ抑制板81,81を配置して構成してもよい。
第2のメッキ抑制板81,81は、メッキ抑制板8,8と同様に、例えば塩化ビニル樹脂等の絶縁材料により、それぞれ平板状に構成されている。これら第2のメッキ抑制板81,81は、互いに平行にされ、所定の間隔を隔てて対向されて配置されている。長尺状シート7は、アノード6,6の間に至る前に、第2のメッキ抑制板81,81の間を通って搬送される。
この実施形態においては、第2のメッキ抑制板81,81により、長尺状シート7がメッキ液2中に導入された直後の過剰メッキが防止され、その後に、アノード6,6の近傍においてメッキされ、次に、メッキ抑制板8,8によってメッキの進行が停止されることにより、メッキの均一性及び異常メッキの防止が確保される。
〔メッキ装置の第4の実施形態〕
図6は、本発明のメッキ装置の第4の実施形態を概念的に説明する概略平面図であり、図4と同一符号の部位は同一構成の部位であるため、これらの説明は上記説明を援用し、ここでは省略する。
図6は、本発明のメッキ装置の第4の実施形態を概念的に説明する概略平面図であり、図4と同一符号の部位は同一構成の部位であるため、これらの説明は上記説明を援用し、ここでは省略する。
本発明のメッキ装置は、図6に示すように、メッキ抑制板8よりも、搬送方向αの下流側のメッキ液2中に、第2のアノード61,61を配置し、さらに、アノード6,6よりも、搬送方向αの上流側のメッキ液2中に、第2のメッキ抑制板81,81を配置して構成してもよい。
第2のメッキ抑制板81,81は、メッキ抑制板8,8と同様に、例えば塩化ビニル樹脂等の絶縁材料により、それぞれ平板状に構成されている。これら第2のメッキ抑制板81,81は、互いに平行にされ、所定の間隔を隔てて対向されて配置されている。長尺状シート7は、アノード6,6の間に至る前に、第2のメッキ抑制板81,81の間を通って搬送される。
第2のアノード61,61は、アノード6,6と同様に、導電性材料によってそれぞれ平板状に構成されており、図示しない電源装置の正極(+端子)に接続されている。これら第2のアノード61,61は、互いに平行にされ、所定の間隔を隔てて対向されて配置されている。長尺状シート7は、メッキ抑制板8,8の間を通った後に、第2のアノード61,61の間を通って搬送される。
この実施形態においては、第2のメッキ抑制板81,81により、長尺状シート7がメッキ液2中に導入された直後の過剰メッキが防止され、その後に、アノード6,6の近傍においてメッキされ、次に、メッキ抑制板8,8によってメッキの進行が停止されることにより、メッキの均一性及び異常メッキの防止が確保される。
また、この実施形態においては、メッキ抑制板8,8によってメッキの進行が停止された後に、第2のアノード61,61の近傍においてメッキが上乗せされる。アノード6,6及びメッキ抑制板8,8によってメッキの均一性及び異常メッキの防止は確保されているが、そのうえさらに、第2のアノード61,61の近傍においてメッキが上乗せされることにより、より均一性の良好なメッキを実現することができる。
〔メッキ装置の第5の実施形態〕
図7は、本発明のメッキ装置の第5の実施形態を概念的に説明する概略平面図であり、図4と同一符号の部位は同一構成の部位であるため、これらの説明は上記説明を援用し、ここでは省略する。
図7は、本発明のメッキ装置の第5の実施形態を概念的に説明する概略平面図であり、図4と同一符号の部位は同一構成の部位であるため、これらの説明は上記説明を援用し、ここでは省略する。
本発明のメッキ装置は、図7に示すように、アノード6,6よりも、搬送方向αの上流側のメッキ液2中に、第2のメッキ抑制板81,81を配置し、第2のアノード61,61よりも、搬送方向αの下流側のメッキ液2中に、第3のメッキ抑制板82,82を配置して構成してもよい。
第2のメッキ抑制板81,81は、メッキ抑制板8,8と同様に、例えば塩化ビニル樹脂等の絶縁材料により、それぞれ平板状に構成されている。これら第2のメッキ抑制板81,81は、互いに平行にされ、所定の間隔を隔てて対向されて配置されている。長尺状シート7は、アノード6,6の間に至る前に、第2のメッキ抑制板81,81の間を通って搬送される。第3のメッキ抑制板82,82は、第2のメッキ抑制板81,81と同様に、例えば塩化ビニル樹脂等の絶縁材料により、それぞれ平板状に構成されている。これら第3のメッキ抑制板82,82は、互いに平行にされ、所定の間隔を隔てて対向されて配置されている。長尺状シート7は、第2のアノード61,61の間を通った後に、第3のメッキ抑制板82,82の間を通って搬送される。
長尺状シート7は、メッキ液2中に導入された後、まず、第2のメッキ抑制板81,81の間を通り、次にアノード6,6の間を通り、メッキ抑制板8,8の間を通り、第2のアノード61,61の間を通り、最後に第3のメッキ抑制板82,82の間を通って搬送される。
この実施形態においては、第2のメッキ抑制板81,81により、長尺状シート7がメッキ液2中に導入された直後の過剰メッキが防止され、その後に、アノード6,6の近傍においてメッキされ、次に、メッキ抑制板8,8により過剰メッキが防止される。その後に、第2のアノード61,61の近傍において再度メッキされ、最後に、第3のメッキ抑制板82,82によってメッキの進行が停止されることにより、メッキの均一性及び異常メッキの防止が確保される。
〔メッキ装置の第6の実施形態〕
前述の各実施形態において、各メッキ抑制板8,81,82は、特に言及がない限りにおいて、長尺状シート7の幅方向(被メッキ面71の幅方向)について、均一な形状を有している。すなわち、各メッキ抑制板8,81,82は、長尺状シート7の幅方向については、その形状及び長尺状シート7への距離について均一であり、メッキの進行を停止させる作用を、長尺状シート7の幅方向について均等に発揮する。
前述の各実施形態において、各メッキ抑制板8,81,82は、特に言及がない限りにおいて、長尺状シート7の幅方向(被メッキ面71の幅方向)について、均一な形状を有している。すなわち、各メッキ抑制板8,81,82は、長尺状シート7の幅方向については、その形状及び長尺状シート7への距離について均一であり、メッキの進行を停止させる作用を、長尺状シート7の幅方向について均等に発揮する。
しかしながら、長尺状シート7の被メッキ面71に、その幅方向について不均一なメッキを施したい場合には、長尺状シート7の幅方向について、各メッキ抑制板8,81,82の少なくとも一つの形状を不均一なものとすることができる。この場合、各メッキ抑制板8,81,82がそれぞれ異なる不均一な形状であってもよい。
すなわち、長尺状シート7の幅方向について、各メッキ抑制板8,81,82の形状及び長尺状シート7への距離について不均一にすると、メッキの進行を停止させる作用が、長尺状シート7の幅方向について不均等となり、幅方向について不均一なメッキを施すことができる。長尺状シート7の幅方向について不均一なメッキとは、長尺状シート7の一側縁部分と他側縁部分とでメッキ厚が異なるものや、長尺状シート7の中央部分と側縁部分とでメッキ厚が異なるものなどである。
なお、以上の説明において一つの実施形態について説明された構成は、他の実施形態にも適宜適用することができる。
〔リード部の説明〕
以上説明したメッキ装置を用いて長尺状シート7に電解メッキを施す際に、運転開始直後から安定な電解メッキを施すようにするには、長尺状シート7に、シート抵抗が1×102Ω/□以下の低抵抗部分(以下、「リード部」という。)が設けられていることが好ましい。
以上説明したメッキ装置を用いて長尺状シート7に電解メッキを施す際に、運転開始直後から安定な電解メッキを施すようにするには、長尺状シート7に、シート抵抗が1×102Ω/□以下の低抵抗部分(以下、「リード部」という。)が設けられていることが好ましい。
図8は、長尺状シートに設けられたリード部の一例を説明する斜視図である。
図8に示すように、リード部72は、長尺状シート7の被メッキ面71と同じ側の面に、長尺状シート7の始端から長手方向に沿う所定長さMに亘って設けられている。リード部72は、被メッキ面71よりも搬送方向αの下流側に設けられ、該被メッキ面71に対して、電気的に接続されている。
リード部72の所定長さMは、メッキ液2の界面(メッキ液出口部位X)からカソードロール5,5まで届く長さ以上であることが好ましい。より好ましくは、所定長さMは、アノード6,6の近傍位置からカソードロール5,5まで届く長さである。アノード6の近傍位置というのは、長尺状シート7におけるアノード6,6と対向する位置である。
運転開始時には、リード部72を、カソードロール5,5に接触させるとともに、メッキ液2中に浸漬させてから、長尺状シート7の搬送及び長尺状シート7への電子の供給を開始することが好ましい。リード部72を介して、メッキ液2中の未メッキ部分71aに電子を供給できるため、未メッキ部分71aに対して、運転開始直後から安定な電解メッキを施すことができる。これにより、未メッキ部分71aに対して電解メッキが施されてメッキ済み部分71bが形成されれば、該メッキ済み部分71bを介して、後続の未メッキ部分71aに電子を供給し、電解メッキを継続することができる。
リード部72は、導電体であれば格別限定されないが、例えば銅箔等の金属箔を、長尺状シート7の被メッキ面71と同じ側の面に貼着して構成することが好ましい。導電性接着剤を用いて貼着することにより、リード部72と、被メッキ面71との電気的な接続を安定化できる。さらに、リード部72を被メッキ面71の一部と重なるように貼着することにより、電気的な接続を安定化できる。また、リード部72として、メッキ処理が施された長尺状シート7を裁断したものを貼着して用いることもできる。
〔被メッキ面の説明〕
図9は、被メッキ面上に形成された導電性パターンの一例を概念的に示す平面図である。
図9は、被メッキ面上に形成された導電性パターンの一例を概念的に示す平面図である。
図9において、11は絶縁性のシート状の基材であり、12は基材11上に部分的に設けられた導電部である。被メッキ面71には、かかる導電部12となる導電性材料からなる細線パターンが形成されている。
ここで、導電部12は、複数の導電性細線13の集合体からなる導電性パターンを構成している。この導電性パターンは、例えば、図9(a)に示すように、導電性細線13を1方向に複数並列してなるストライプ状や、図9(b)及び(c)に示すように、1方向に複数並列された導電性細線13と、これと交差する方向に複数並列された導電性細線13とを交差させたメッシュ状(格子状ともいう)の形態であることが好ましい。ここで、図9(a)及び(b)の例は、導電性細線13を長尺状シート7の長手方向に対して平行又は直交する方向に形成した場合を示しており、図9(c)の例は、導電性細線13を長尺状シート7の長手方向に対して傾斜する方向に形成した場合を示している。
導電性パターンを導電性細線13により構成するには、導電性材料からなる線幅20μm以下の細線に電解メッキを施すことが好ましい。このような細線は、抵抗値が比較的高いが、本発明によれば、このような細線に対しても、好適に電解メッキを施して導電性パターンを製造することができる。なお、カソードロール5の接触面20に導電性パターンを形成する場合も同様である。
基材11上に、電解メッキの被メッキ部となる導電性材料からなる線幅20μm以下の細線パターンを形成する方法は、格別限定されないが、例えば、基材11上に付与された導電性材料を含むライン状液体を乾燥させる際に、コーヒーステイン現象を生起させて細線化する方法を好ましく挙げることができる。
図10は、ライン状液体から平行線パターンが形成される様子を概念的に説明する一部切り欠き斜視図である。
図10(a)に示すように、基材11上に、導電性材料を含むライン状液体14を付与する。基材11上へのライン状液体14の付与は、液滴吐出装置(不図示)を用いて行うことができる。具体的には、液滴吐出装置を基材11に対して相対移動させながら、液滴吐出装置から導電性材料を含む液滴を複数吐出し、吐出された液滴が基材上で合一させることで、導電性材料を含むライン状液体14を形成することができる。ライン状液体14は、長さ方向に複数の液滴を合一させたものということができる。液滴吐出装置は、例えば、インクジェット記録装置が備えるインクジェットヘッドにより構成することができる。また、ライン状液体14は、長さ方向に複数の液滴を合一させると共に、幅方向にも複数の液滴を合一させて、その形成幅を大としたものであってもよい。
図10(b)に示すように、導電性材料を含むライン状液体14を蒸発させ、乾燥させる際に、コーヒーステイン現象を利用して、ライン状液体14の長さ方向に沿う両方の縁15a、15bに導電性材料を選択的に堆積させる。
コーヒーステイン現象を促進させるように、ライン状液体14を乾燥させる際の条件設定を行うことは好ましいことである。すなわち、基材11上に配置されたライン状液体14の乾燥は中央部と比べ縁15a、15bにおいて速く、ライン状液体14の縁15a、15bに導電性材料の局所的な堆積が起こる。このように堆積した導電性材料により、ライン状液体14の縁15a、15bが固定化された状態となり、それ以降の乾燥に伴うライン状液体14の幅方向の収縮が抑制される。
ライン状液体14の液体は、縁15a、15bでの蒸発により失った分の液体を補うように中央部から縁に向かう流動を形成する。この流動によって、更なる導電性材料が縁15a、15bに運ばれて堆積する。この流動は、乾燥に伴うライン状液体14の接触線の固定化と、ライン状液体14の中央部と縁15a、15bとの蒸発量の差に起因する。そのため、この流動を促進させるように、導電性材料の濃度、ライン状液体14と基材11との接触角、ライン状液体14の液量、基材11の加熱温度、ライン状液体14の配置密度、又は温度、湿度、気圧の環境因子等の条件を設定することが好ましい。
その結果、図10(c)に示すように、基材11上に、導電性材料を含む細線13a、13bが形成される。これら細線13a、13bは、ライン状液体14の両方の縁15a、15bに対応する位置に形成される。すなわち、1本のライン状液体14から、互いに平行な1組2本の細線13a、13bが形成される。以下の説明では、1組2本の細線13a、13bを、平行線パターンという場合がある。
以上のようにして形成された細線13a、13bには、電解メッキを施す前に、焼成処理が施されることも好ましいことである。
例えば図9(b)及び(c)に示したように、被メッキ面71の導電部12を、互いに交差する導電性細線により形成する場合は、まず、第1の方向に沿って第1のライン状液体を形成し、これを乾燥させて第1の方向に沿う第1の平行線パターンを形成し、次いで、第1の平行線パターンを跨ぐように、第1の方向に対して交差する第2の方向に沿って第2のライン状液体を形成し、これを乾燥させて第2の方向に沿う第2の平行線パターンを形成する方法を好ましく用いることができる。
平行線パターンが形成される基材11は、格別限定されないが、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、アクリル、ポリエステル、ポリアミド等により構成される樹脂フィルムなどを好ましく挙げることができる。このような基材11により、長尺状シート7の本体部分を構成することができる。
ライン状液体14の形成のために液滴吐出装置から基材に吐出される液体には、導電性材料または導電性材料前駆体を含有させることができる。導電性材料前駆体は、適宜処理を施すことによって導電性材料に変化させることができるものを指す。
導電性材料としては、例えば、導電性微粒子、導電性ポリマー等を好ましく例示できる。
導電性微粒子としては、格別限定されないが、Au、Pt、Ag、Cu、Ni、Cr、Rh、Pd、Zn、Co、Mo、Ru、W、Os、Ir、Fe、Mn、Ge、Sn、Ga、In等の微粒子を好ましく例示でき、中でも、Au、Ag、Cuのような金属微粒子を用いると、電気抵抗が小さく、かつ腐食に強い回路パターンを形成することができるので、より好ましい。コスト及び安定性の観点から、Agを含む金属微粒子が最も好ましい。これらの金属微粒子の平均粒子径は、好ましくは1〜100nmの範囲、より好ましくは3〜50nmの範囲とされる。
また、導電性微粒子として、カーボン微粒子を用いることも好ましい。カーボン微粒子としては、グラファイト微粒子、カーボンナノチューブ、フラーレン等を好ましく例示できる。
導電性ポリマーとしては、格別限定されないが、π共役系導電性高分子を好ましく挙げることができる。
π共役系導電性高分子としては、特に限定されず、ポリチオフェン類、ポリピロール類、ポリインドール類、ポリカルバゾール類、ポリアニリン類、ポリアセチレン類、ポリフラン類、ポリパラフェニレン類、ポリパラフェニレンビニレン類、ポリパラフェニレンサルファイド類、ポリアズレン類、ポリイソチアナフテン類、ポリチアジル類等の鎖状導電性ポリマーを利用することができる。中でも、高い導電性が得られる点で、ポリチオフェン類やポリアニリン類が好ましい。ポリエチレンジオキシチオフェンであることが最も好ましい。
導電性ポリマーは、より好ましくは、上述したπ共役系導電性高分子とポリアニオンとを含んでいるものである。こうした導電性ポリマーは、π共役系導電性高分子を形成する前駆体モノマーを、適切な酸化剤と酸化触媒と、ポリアニオンの存在下で化学酸化重合することによって容易に製造できる。
ポリアニオンは、置換若しくは未置換のポリアルキレン、置換若しくは未置換のポリアルケニレン、置換若しくは未置換のポリイミド、置換若しくは未置換のポリアミド、置換若しくは未置換のポリエステル及びこれらの共重合体であって、アニオン基を有する構成単位とアニオン基を有さない構成単位とからなるものである。
このポリアニオンは、π共役系導電性高分子を溶媒に可溶化させる可溶化高分子である。また、ポリアニオンのアニオン基は、π共役系導電性高分子に対するドーパントとして機能して、π共役系導電性高分子の導電性と耐熱性を向上させる。
ポリアニオンのアニオン基としては、π共役系導電性高分子への化学酸化ドープが起こりうる官能基であればよいが、中でも、製造の容易さ及び安定性の観点からは、一置換硫酸エステル基、一置換リン酸エステル基、リン酸基、カルボキシ基、スルホ基等が好ましい。さらに、官能基のπ共役系導電性高分子へのドープ効果の観点より、スルホ基、一置換硫酸エステル基、カルボキシ基がより好ましい。
ポリアニオンの具体例としては、ポリビニルスルホン酸、ポリスチレンスルホン酸、ポリアリルスルホン酸、ポリアクリル酸エチルスルホン酸、ポリアクリル酸ブチルスルホン酸、ポリ−2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、ポリイソプレンスルホン酸、ポリビニルカルボン酸、ポリスチレンカルボン酸、ポリアリルカルボン酸、ポリアクリルカルボン酸、ポリメタクリルカルボン酸、ポリ−2−アクリルアミド−2−メチルプロパンカルボン酸、ポリイソプレンカルボン酸、ポリアクリル酸等が挙げられる。これらの単独重合体であってもよいし、2種以上の共重合体であってもよい。
また、化合物内にF(フッ素原子)を有するポリアニオンであってもよい。具体的には、パーフルオロスルホン酸基を含有するナフィオン(Dupont社製)、カルボン酸基を含有するパーフルオロ型ビニルエーテルからなるフレミオン(旭硝子社製)等を挙げることができる。
これらのうち、スルホン酸を有する化合物であると、インクジェット印刷方式を用いた際にインク射出安定性が特に良好であり、かつ高い導電性が得られることから、より好ましい。
さらに、これらの中でも、ポリスチレンスルホン酸、ポリイソプレンスルホン酸、ポリアクリル酸エチルスルホン酸、ポリアクリル酸ブチルスルホン酸が好ましい。これらのポリアニオンは、導電性に優れるという効果を奏する。
ポリアニオンの重合度は、モノマー単位が10〜100000個の範囲であることが好ましく、溶媒溶解性及び導電性の点からは、50〜10000個の範囲がより好ましい。
導電性ポリマーは市販の材料も好ましく利用できる。例えば、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)とポリスチレンスルホン酸からなる導電性ポリマー(PEDOT/PSSと略す)が、H.C.Starck社からCLEVIOSシリーズとして、Aldrich社からPEDOT−PSS483095、560598として、Nagase Chemtex社からDenatronシリーズとして市販されている。また、ポリアニリンが、日産化学社からORMECONシリーズとして市販されている。
ライン状液体を形成する際に用いる、導電性材料を含有させる液体としては、水や、有機溶剤等の1種又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
有機溶剤は、格別限定されないが、例えば、1,2−ヘキサンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、プロピレングリコールなどのアルコール類、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテルなどのエーテル類等を例示できる。
また、導電性材料を含有させる液体には、界面活性剤など種々の添加剤を含有させてもよい。
界面活性剤を用いることで、例えば、インクジェット法などの液滴吐出法を用いてライン状液体を形成するような場合などに、表面張力等を調整して吐出の安定化を図ること等が可能になる。界面活性剤としては、格別限定されないが、シリコン系界面活性剤等を用いることができる。シリコン系界面活性剤とはジメチルポリシロキサンの側鎖または末端をポリエーテル変性したものであり、例えば、信越化学工業製のKF−351A、KF−642やビッグケミー製のBYK347、BYK348などが市販されている。界面活性剤の添加量は、ライン状液体2を形成する液体の全量に対して、1重量%以下であることが好ましい。
液滴吐出装置から基材に吐出される液体における導電性材料の濃度範囲は、例えば、0.01〔wt%〕以上1.0〔wt%〕以下の範囲に調整されることが好ましい。これにより、細線の形成を安定化できる。
図11は、基材上に形成された平行線パターンの一例を示す一部切り欠き斜視図であり、断面は、平行線パターンの形成方向に対して直交する方向で切断した縦断面に対応する。
1本のライン状液体から生成される平行線パターン17の1組2本の細線13a、13bは、必ずしも互いに完全に独立した島状である必要はない。図示したように、2本の細線13a、13bは、該細線13a、13b間に亘って、該細線13a、13bの高さよりも低い高さで形成された薄膜部18によって接続された連続体として形成されることも好ましいことである。
平行線パターン17の細線13a、13bの線幅W1、W2は、各々10μm以下であることが好ましい。10μm以下であれば、通常視認できないレベルとなるので、透明性を向上する観点からより好ましい。各細線13a、13bの安定性も考慮すると、各細線13a、13bの線幅W1、W2は、各々2μm以上10μm以下の範囲であることが好ましい。
なお、細線13a、13bの幅W1、W2とは、該細線13a、13b間において導電性材料の厚みが最薄となる最薄部分の高さをZとし、さらに該Zからの細線13a、13bの突出高さをY1、Y2としたときに、Y1、Y2の半分の高さにおける細線13a、13bの幅として定義される。例えば、平行線パターン17が上述した薄膜部18を有する場合は、該薄膜部18における最薄部分の高さをZとすることができる。なお、各細線13a、13b間における導電性材料の最薄部分の高さが0であるときは、細線13a、13bの線幅W1、W2は、基材11表面からの細線13a、13bの高さH1、H2の半分の高さにおける細線13a、13bの幅とすることができる。
平行線パターン17を構成する細線13a、13bの線幅W1、W2は、上述した通り極めて細いものであるため、断面積を確保して低抵抗化を図る観点で、基材11の表面からの細線13a、13bの高さH1、H2は高い方が望ましい。具体的には、細線13a、13bの高さH1、H2は、50nm以上5μm以下の範囲であることが好ましい。
さらに、平行線パターン17の安定性を向上する観点から、H1/W1比、H2/W2比は、各々0.01以上1以下の範囲であることが好ましい。
また、平行線パターン17の細線化をさらに向上する観点から、細線13a、13b間において導電性材料の厚みが最薄となる最薄部分の高さZ、具体的には薄膜部18の最薄部分の高さZが10nm以下の範囲であることが好ましい。最も好ましいのは、透明性と安定性のバランスの両立を図るために、0<Z≦10nmの範囲で、薄膜部18を備えることである。
さらに、平行線パターン17のさらなる細線化向上のために、H1/Z比、H2/Z比は、各々5以上であることが好ましく、10以上であることがより好ましく、20以上であることが特に好ましい。
細線13a、13bの配置間隔Iの範囲は、格別限定されず、ライン状液体の形成幅の設定により適宜設定することができる。例えば、配置間隔Iを、例えば、50μm以上、100μm以上、200μm以上、300μm以上、400μm以上、さらには500μm以上という大きい値に設定することも好ましい。透明導電膜等を形成する場合などにおいては、配置間隔Iは、例えば、100μm以上〜1000μm以下の範囲とすることが好ましく、100μm以上〜500μm以下の範囲とすることがさらに好ましい。
なお、細線13a、13bの配置間隔Iとは、細線13a、13bの各最大突出部間の距離とする。
さらにまた、細線13aと細線13bとに同様の形状(同程度の断面積)を付与することが好ましく、具体的には、細線13aと細線13bの高さH1とH2とを実質的に等しい値とすることが好ましい。これと同様に、細線13aと細線13bの線幅W1とW2とについても実質的に等しい値とすることが好ましい。
細線13a、13bは、必ずしも平行である必要性はなく、少なくとも細線方向のある長さJに亘って、細線13a、13bが結合していなければ良い。好ましくは、少なくとも細線方向のある長さJに亘って、細線13a、13bが実質的に平行であることである。
細線13a、13bの細線方向の長さJは、細線13a、13bの配置間隔Iの5倍以上であることが好ましく、10倍以上であることがより好ましい。長さJ及び配置間隔Iは、ライン状液体の形成長さ及び形成幅に対応して設定することができる。
ライン状液体の形成始点と終点(細線方向のある長さJに亘った始点と終点)では、細線13a、13bが接続し、連続体として形成されてもよい。
また、細線13a、13bは、その線幅W1、W2がほぼ等しく、且つ、線幅W1、W2が2本線間距離(配置間隔I)に比して、十分に細いものであることが好ましい。
さらに、1本のライン状液体から生成される平行線パターン17を構成する細線13aと細線13bとは、同時に形成されたものであることが好ましい。
平行線パターン17は、各細線13a、13bが、下記(ア)〜(ウ)の条件を全て満たすことが特に好ましい。これにより、パターンが視認されにくくなり、透明性を向上できると共に、細線が安定化され、パターンの抵抗値を低下できる効果に優れる。
(ア)各細線13a、13bの高さをH1、H2とし、該各細線間における最薄部分の高さをZとしたときに、5≦H1/Z、且つ5≦H2/Zであること。
(イ)各細線13a、13bの幅をW1、W2としたときに、W1≦10μm、且つW2≦10μmであること。
(ウ)各細線13a、13bの高さをH1、H2としたときに、50nm<H1<5μm、且つ50nm<H2<5μmであること。
(イ)各細線13a、13bの幅をW1、W2としたときに、W1≦10μm、且つW2≦10μmであること。
(ウ)各細線13a、13bの高さをH1、H2としたときに、50nm<H1<5μm、且つ50nm<H2<5μmであること。
以下に、本発明の実施例について説明するが、本発明はかかる実施例により限定されない。
〔実施例1〕
<長尺状シート>
ロール(巻回体)から繰り出された基材幅400mmの長尺状PETフィルムの片面に、図9(b)に示したようなメッシュ状(格子状)の細線パターンからなる被メッキ面を、全幅400mmに亘って形成した。
<長尺状シート>
ロール(巻回体)から繰り出された基材幅400mmの長尺状PETフィルムの片面に、図9(b)に示したようなメッシュ状(格子状)の細線パターンからなる被メッキ面を、全幅400mmに亘って形成した。
この細線パターンは、図10で説明したようにライン状液体(導電性材料として銀ナノ粒子を含有)を乾燥させる際にコーヒーステイン現象を利用して形成されたものであり、平行線パターンを直角に交差させた格子状パターンを呈するものである。細線パターンを構成する各々の細線の平均線幅は4μmであり、配列ピッチは〔200μm〕である。被メッキ面のシート抵抗は〔60000Ω/□〕であった。
このようにして形成された長尺状シートの先頭部に、幅400mmの銅箔1mを接合し、運転開始時のためのリード部とした。銅箔からなるリード部と被メッキ面とは電気的に接続されている。
<メッキ装置>
図1に示したものと同様のメッキ装置を用意した。メッキ液2の界面(メッキ液出口部位X)から300mmの位置にカソードロール5,5を配置した。メッキ抑制板8,8は、厚さ5mmの塩化ビニル樹脂製で、搬送方向αの長さを100mmとし、幅を長尺状シート7の幅と同一とし、長尺状シート7との距離を30mmとして、メッキ液2の界面(メッキ液出口部位X)の近傍に配置した。このメッキ抑制板8,8の側端からアノード6,6の側端までの距離を200mmとした。アノード6,6は、含燐銅板製で、搬送方向αの長さを200mmとし、幅を長尺状シート7の幅と同一とし、長尺状シート7との距離を60mmとした。
図1に示したものと同様のメッキ装置を用意した。メッキ液2の界面(メッキ液出口部位X)から300mmの位置にカソードロール5,5を配置した。メッキ抑制板8,8は、厚さ5mmの塩化ビニル樹脂製で、搬送方向αの長さを100mmとし、幅を長尺状シート7の幅と同一とし、長尺状シート7との距離を30mmとして、メッキ液2の界面(メッキ液出口部位X)の近傍に配置した。このメッキ抑制板8,8の側端からアノード6,6の側端までの距離を200mmとした。アノード6,6は、含燐銅板製で、搬送方向αの長さを200mmとし、幅を長尺状シート7の幅と同一とし、長尺状シート7との距離を60mmとした。
<メッキ液の組成>
メッキ液処方は、硫酸銅5水塩20g、濃塩酸0.13g、カパーグリームST901C(ローム&ハース社)5g、残部をイオン交換水で1Lに仕上げた。
メッキ液処方は、硫酸銅5水塩20g、濃塩酸0.13g、カパーグリームST901C(ローム&ハース社)5g、残部をイオン交換水で1Lに仕上げた。
<運転条件>
搬送方向αの下流側にカソードロール5,5を配置し、メッキ槽1の導入孔1aを入口シールロール3,3でシールし、導出孔1bを出口シールロール4でシールし、長尺状シート7(幅400mm)を搬送しながら電解メッキを行った。
搬送方向αの下流側にカソードロール5,5を配置し、メッキ槽1の導入孔1aを入口シールロール3,3でシールし、導出孔1bを出口シールロール4でシールし、長尺状シート7(幅400mm)を搬送しながら電解メッキを行った。
<評価方法>
メッキ抑制板8,8を使用した実施例1と、メッキ抑制板8,8を使用しない比較例1について、メッキされた線幅の平均値及び標準偏差を求めるとともに、異常メッキの有無を確認した。その結果を表1に示す。
メッキ抑制板8,8を使用した実施例1と、メッキ抑制板8,8を使用しない比較例1について、メッキされた線幅の平均値及び標準偏差を求めるとともに、異常メッキの有無を確認した。その結果を表1に示す。
<評価>
表1より、実施例1においては、被メッキ面の導電性材料からなる細線パターンの全体に、比較例1よりも均一に電解メッキが施され、また、異常メッキの発生が防止されていることが分かる。
表1より、実施例1においては、被メッキ面の導電性材料からなる細線パターンの全体に、比較例1よりも均一に電解メッキが施され、また、異常メッキの発生が防止されていることが分かる。
〔実施例2及び3〕
<長尺状シート>
実施例1と同様のものを用いた。
<長尺状シート>
実施例1と同様のものを用いた。
<メッキ装置>
図4に示したものと同様のメッキ装置を用意した。メッキ液2の界面(メッキ液出口部位X)から300mmの位置にカソードロール5,5を配置した。第2のアノード61,61は、含燐銅板製で、搬送方向αの長さを100mmとし、幅を長尺状シート7の幅と同一とし、長尺状シート7との距離を60mmとして、メッキ液2の界面(メッキ液出口部位X)の近傍に配置した。この第2のアノード61,61の側端とメッキ抑制板8,8の側端とは近接させた。メッキ抑制板8,8は、厚さ5mmの塩化ビニル樹脂製で、搬送方向αの長さを100mmとし、幅を長尺状シート7の幅と同一とし、長尺状シート7との距離を30mmとした。このメッキ抑制板8,8の側端とアノード6,6の側端とは近接させた。アノード6,6は、含燐銅板製で、搬送方向αの長さを200mmとし、幅を長尺状シート7の幅と同一とし、長尺状シート7との距離を60mmとした。
図4に示したものと同様のメッキ装置を用意した。メッキ液2の界面(メッキ液出口部位X)から300mmの位置にカソードロール5,5を配置した。第2のアノード61,61は、含燐銅板製で、搬送方向αの長さを100mmとし、幅を長尺状シート7の幅と同一とし、長尺状シート7との距離を60mmとして、メッキ液2の界面(メッキ液出口部位X)の近傍に配置した。この第2のアノード61,61の側端とメッキ抑制板8,8の側端とは近接させた。メッキ抑制板8,8は、厚さ5mmの塩化ビニル樹脂製で、搬送方向αの長さを100mmとし、幅を長尺状シート7の幅と同一とし、長尺状シート7との距離を30mmとした。このメッキ抑制板8,8の側端とアノード6,6の側端とは近接させた。アノード6,6は、含燐銅板製で、搬送方向αの長さを200mmとし、幅を長尺状シート7の幅と同一とし、長尺状シート7との距離を60mmとした。
<メッキ液の組成>
実施例1と同様のものを用いた。
実施例1と同様のものを用いた。
<運転条件>
アノード6,6及び第2のアノード61,61の両方を用いる場合には、アノード6,6と第2のアノード61,61との電流値の比率を3:1とした。総電流は、実施例1と同様とした。
アノード6,6及び第2のアノード61,61の両方を用いる場合には、アノード6,6と第2のアノード61,61との電流値の比率を3:1とした。総電流は、実施例1と同様とした。
<評価方法>
メッキ抑制板8,8を使用した実施例2、3と、メッキ抑制板8,8を使用しない比較例2について、メッキされた線幅の平均値及び標準偏差を求めるとともに、異常メッキの有無を確認した。その結果を表2に示す。
メッキ抑制板8,8を使用した実施例2、3と、メッキ抑制板8,8を使用しない比較例2について、メッキされた線幅の平均値及び標準偏差を求めるとともに、異常メッキの有無を確認した。その結果を表2に示す。
<評価>
表2より、実施例2においては、被メッキ面の導電性材料からなる細線パターンの全体に、比較例2よりも均一に電解メッキが施され、また、異常メッキの発生が防止されていることが分かる。実施例3においては、実施例2よりもさらに、均一な電解メッキが施されていることが分かる。
表2より、実施例2においては、被メッキ面の導電性材料からなる細線パターンの全体に、比較例2よりも均一に電解メッキが施され、また、異常メッキの発生が防止されていることが分かる。実施例3においては、実施例2よりもさらに、均一な電解メッキが施されていることが分かる。
〔実施例4〕
<長尺状シート>
実施例1と同様のものを用いた。
<長尺状シート>
実施例1と同様のものを用いた。
<メッキ装置>
図7に示したものと同様のメッキ装置を用意した。メッキ液2の界面(メッキ液出口部位X)から300mmの位置にカソードロール5,5を配置した。メッキ抑制板8,8は、厚さ5mmの塩化ビニル樹脂製で、搬送方向αの長さを100mmとし、幅を長尺状シート7の幅と同一とし、長尺状シート7との距離を30mmとして、メッキ液2の界面(メッキ液出口部位X)の近傍に配置した。このメッキ抑制板8,8の側端とアノード6,6の側端とは近接させた。アノード6,6は、含燐銅板製で、搬送方向αの長さを120mmとし、幅を長尺状シート7の幅と同一とし、長尺状シート7との距離を60mmとした。このアノード6,6の側端と第2のメッキ抑制板81,81の側端とは近接させた。第2のメッキ抑制板81,81は、厚さ5mmの塩化ビニル樹脂製で、搬送方向αの長さを100mmとし、幅を長尺状シート7の幅と同一とし、長尺状シート7との距離を30mmとした。この第2のメッキ抑制板81,81の側端と第2のアノード61,61の側端とは近接させた。第2のアノード61,61は、含燐銅板製で、搬送方向αの長さを120mmとし、幅を長尺状シート7の幅と同一とし、長尺状シート7との距離を60mmとした。この第2のアノード61,61の側端と第3のメッキ抑制板82,82の側端とは近接させた。第3のメッキ抑制板82,82は、厚さ5mmの塩化ビニル樹脂製で、搬送方向αの長さを100mmとし、幅を長尺状シート7の幅と同一とし、長尺状シート7との距離を30mmとした。
図7に示したものと同様のメッキ装置を用意した。メッキ液2の界面(メッキ液出口部位X)から300mmの位置にカソードロール5,5を配置した。メッキ抑制板8,8は、厚さ5mmの塩化ビニル樹脂製で、搬送方向αの長さを100mmとし、幅を長尺状シート7の幅と同一とし、長尺状シート7との距離を30mmとして、メッキ液2の界面(メッキ液出口部位X)の近傍に配置した。このメッキ抑制板8,8の側端とアノード6,6の側端とは近接させた。アノード6,6は、含燐銅板製で、搬送方向αの長さを120mmとし、幅を長尺状シート7の幅と同一とし、長尺状シート7との距離を60mmとした。このアノード6,6の側端と第2のメッキ抑制板81,81の側端とは近接させた。第2のメッキ抑制板81,81は、厚さ5mmの塩化ビニル樹脂製で、搬送方向αの長さを100mmとし、幅を長尺状シート7の幅と同一とし、長尺状シート7との距離を30mmとした。この第2のメッキ抑制板81,81の側端と第2のアノード61,61の側端とは近接させた。第2のアノード61,61は、含燐銅板製で、搬送方向αの長さを120mmとし、幅を長尺状シート7の幅と同一とし、長尺状シート7との距離を60mmとした。この第2のアノード61,61の側端と第3のメッキ抑制板82,82の側端とは近接させた。第3のメッキ抑制板82,82は、厚さ5mmの塩化ビニル樹脂製で、搬送方向αの長さを100mmとし、幅を長尺状シート7の幅と同一とし、長尺状シート7との距離を30mmとした。
<メッキ液の組成>
実施例1と同様のものを用いた。
実施例1と同様のものを用いた。
<運転条件>
アノード6,6と第2のアノード61,61との電流値の比率を1:2とした。総電流は、実施例1と同様とした。
アノード6,6と第2のアノード61,61との電流値の比率を1:2とした。総電流は、実施例1と同様とした。
<評価>
表3より、実施例4においては、被メッキ面の導電性材料からなる細線パターンの全体に均一に電解メッキが施され、また、異常メッキの発生が防止されていることが分かる。
表3より、実施例4においては、被メッキ面の導電性材料からなる細線パターンの全体に均一に電解メッキが施され、また、異常メッキの発生が防止されていることが分かる。
1:メッキ槽
2:メッキ液
3:入口シールロール
4:出口シールロール
5:カソードロール(給電体)
6:アノード
61:第2のアノード
7:長尺状シート
71:被メッキ面(被メッキ部)
71a:未メッキ部分
71b:メッキ済み部分
72:リード部
8:メッキ抑制板
81:第2のメッキ抑制板
82:第3のメッキ抑制板
11:基材
12:導電部
13:導電性細線
13a、13b:細線
14:ライン状液体
15a、15b:縁
16:中央部
17:平行線パターン
18:薄膜部
20:接触面
2:メッキ液
3:入口シールロール
4:出口シールロール
5:カソードロール(給電体)
6:アノード
61:第2のアノード
7:長尺状シート
71:被メッキ面(被メッキ部)
71a:未メッキ部分
71b:メッキ済み部分
72:リード部
8:メッキ抑制板
81:第2のメッキ抑制板
82:第3のメッキ抑制板
11:基材
12:導電部
13:導電性細線
13a、13b:細線
14:ライン状液体
15a、15b:縁
16:中央部
17:平行線パターン
18:薄膜部
20:接触面
Claims (13)
- メッキ液中に配置されたアノードと、
前記メッキ液中を経て該メッキ液外に搬送された長尺状シートの被メッキ部に該メッキ液外において接触し、該被メッキ部に、該長尺状シートの搬送方向の逆方向に電子を供給して、該被メッキ部を前記メッキ液中においてカソードとする給電体と、
前記アノードよりも、前記搬送方向の下流側の前記メッキ液中に配置されたメッキ抑制板とを備え、
前記長尺状シートの被メッキ部に電解メッキを行うことを特徴とするメッキ装置。 - 前記メッキ抑制板よりも、前記搬送方向の下流側の前記メッキ液中に配置された第2のアノードを備えたことを特徴とする請求項1記載のメッキ装置。
- 請求項1記載のアノードよりも、前記搬送方向の上流側の前記メッキ液中に配置された第2のメッキ抑制板を備えたことを特徴とする請求項1又は2記載のメッキ装置。
- 請求項1記載のアノードよりも、前記搬送方向の上流側の前記メッキ液中に配置された第2のメッキ抑制板と、
前記第2のアノードよりも、前記搬送方向の下流側の前記メッキ液中に配置された第3のメッキ抑制板とを備えたことを特徴とする請求項2記載のメッキ装置。 - 前記メッキ抑制板は、前記長尺状シートの幅方向について均一な形状を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のメッキ装置。
- 前記メッキ抑制板の少なくとも一つは、前記長尺状シートの幅方向について不均一な形状を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のメッキ装置。
- メッキ液中にアノードを配置し、
前記メッキ液中を経て該メッキ液外に亘って長尺状シートを搬送し、
前記アノードよりも、前記長尺状シートの搬送方向の下流側の前記メッキ液中にメッキ抑制板を配置し、
前記長尺状シートの被メッキ部に該メッキ液外において給電体を接触させ、前記搬送方向の逆方向に電子を供給して、該被メッキ部を前記メッキ液中においてカソードとし、
前記長尺状シートの被メッキ部に電解メッキを行うことを特徴とするメッキ方法。 - 前記メッキ抑制板よりも、前記搬送方向の下流側の前記メッキ液中に第2のアノードを配置することを特徴とする請求項7記載のメッキ方法。
- 請求項7記載のアノードよりも、前記搬送方向の上流側の前記メッキ液中に第2のメッキ抑制板を配置することを特徴とする請求項7又は8記載のメッキ方法。
- 請求項7記載のアノードよりも、前記搬送方向の上流側の前記メッキ液中に第2のメッキ抑制板を配置し、
前記第2のアノードよりも、前記搬送方向の下流側の前記メッキ液中に第3のメッキ抑制板を配置することを特徴とする前記7記載のメッキ方法。 - 前記メッキ抑制板として、前記長尺状シートの幅方向について均一な形状を有するものを用いることを特徴とする請求項7〜10のいずれかに記載のメッキ方法。
- 前記メッキ抑制板の少なくとも一つとして、前記長尺状シートの幅方向について不均一な形状を有するものを用いることを特徴とする請求項7〜10のいずれかに記載のメッキ方法。
- 基材上に導電性材料を含むライン状液体を付与し、
前記ライン状液体をコーヒーステイン現象を生起させて乾燥させて細線化し、細線パターンを形成して前記長尺状シートとし、
前記細線パターンに対して、請求項7〜12のいずれかに記載のメッキ方法により、電解メッキを施すことを特徴とする導電性パターンの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016047626A JP2017160503A (ja) | 2016-03-10 | 2016-03-10 | メッキ装置及びメッキ方法並びに導電性パターンの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2016047626A JP2017160503A (ja) | 2016-03-10 | 2016-03-10 | メッキ装置及びメッキ方法並びに導電性パターンの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017160503A true JP2017160503A (ja) | 2017-09-14 |
Family
ID=59853037
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---|---|---|---|
JP2016047626A Pending JP2017160503A (ja) | 2016-03-10 | 2016-03-10 | メッキ装置及びメッキ方法並びに導電性パターンの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2017160503A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115838960A (zh) * | 2022-01-26 | 2023-03-24 | 先进半导体材料(安徽)有限公司 | 电镀装置 |
JP7497657B2 (ja) | 2020-09-17 | 2024-06-11 | 住友金属鉱山株式会社 | 銅張積層板の製造方法 |
-
2016
- 2016-03-10 JP JP2016047626A patent/JP2017160503A/ja active Pending
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