JP3207909B2 - 電気めっき方法および電気めっき用分割型不溶性電極 - Google Patents
電気めっき方法および電気めっき用分割型不溶性電極Info
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D7/00—Electroplating characterised by the article coated
- C25D7/06—Wires; Strips; Foils
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D17/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells for electrolytic coating
- C25D17/10—Electrodes, e.g. composition, counter electrode
- C25D17/12—Shape or form
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D1/00—Electroforming
- C25D1/04—Wires; Strips; Foils
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、銅箔等の金属箔の電気
めっき方法と、それに使用される分割型不溶性電極の改
良に関するものである。
めっき方法と、それに使用される分割型不溶性電極の改
良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】プリント配線基板が多方面にかつ大量に
採用されてる。プリント配線基板には銅箔を必要とする
が、その製造には通常電解銅箔が用いられている。電解
銅箔の製造に際しては、ピンホール・異常析出物等の点
欠陥が発生せず、均一な厚みをもつようにする必要があ
る。
採用されてる。プリント配線基板には銅箔を必要とする
が、その製造には通常電解銅箔が用いられている。電解
銅箔の製造に際しては、ピンホール・異常析出物等の点
欠陥が発生せず、均一な厚みをもつようにする必要があ
る。
【０００３】従来の電解銅箔の製造では、図６を参照し
て説明するならば、陰極としてＴｉあるいはＳＵＳ製回
転ドラムを用い、陽極として、例えば陰極ドラム７のほ
ぼ１／４円周の断面円弧状の電極１０として鉛板を２枚
下方に設置し、電極１０、１０間から電解液を供給し、
この間隙内にめっき液を流す構造としている。この装置
に直流電流を流し陰極ドラム７に銅を析出させ、この析
出銅を連続的に剥離し巻き取っている。
て説明するならば、陰極としてＴｉあるいはＳＵＳ製回
転ドラムを用い、陽極として、例えば陰極ドラム７のほ
ぼ１／４円周の断面円弧状の電極１０として鉛板を２枚
下方に設置し、電極１０、１０間から電解液を供給し、
この間隙内にめっき液を流す構造としている。この装置
に直流電流を流し陰極ドラム７に銅を析出させ、この析
出銅を連続的に剥離し巻き取っている。
【０００４】従来一般に用いられている陽極は、Ｐｂ、
あるいはＰｂとＳｂ、Ｓｎ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｃａその他の
二元あるいは多元合金である。このため陽極表面に生成
した酸化鉛が、電解浴中にＰｂイオンとして溶け込み、
電解浴中の硫酸イオンと反応して、硫酸鉛を形成し浴中
に懸濁してしまう。この硫酸鉛のスラツジは濾過器を設
置して除去することができるが、この保守作業には多大
な労力を要する。スラツジの除去が不十分であると、ス
ラッジは電解槽や配管の内壁面に堆積して液の流に悪影
響を及ぼす。さらに、陰極ドラムに硫酸鉛のスラツジが
付着すると、その画所にピンホールもしくは異常析出物
等の点欠陥が発生する。これは前記のとおり銅箔の致命
的欠陥となる。
あるいはＰｂとＳｂ、Ｓｎ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｃａその他の
二元あるいは多元合金である。このため陽極表面に生成
した酸化鉛が、電解浴中にＰｂイオンとして溶け込み、
電解浴中の硫酸イオンと反応して、硫酸鉛を形成し浴中
に懸濁してしまう。この硫酸鉛のスラツジは濾過器を設
置して除去することができるが、この保守作業には多大
な労力を要する。スラツジの除去が不十分であると、ス
ラッジは電解槽や配管の内壁面に堆積して液の流に悪影
響を及ぼす。さらに、陰極ドラムに硫酸鉛のスラツジが
付着すると、その画所にピンホールもしくは異常析出物
等の点欠陥が発生する。これは前記のとおり銅箔の致命
的欠陥となる。
【０００５】また鉛系電極を使用すると、電流集中や、
エロージョンにより局部的に鉛が損耗するため極間距離
が場所により異なってくる。この対策として定期的に鉛
陽極の表面を切削しているが、製造稼働率の低下もさる
ことながら、極間の距離の増大のため槽電圧の上昇すな
わち製造コストの上昇につながってしまう。そして、極
間距離の不均一により、銅箔幅方向の厚みむらが生じて
しまう。
エロージョンにより局部的に鉛が損耗するため極間距離
が場所により異なってくる。この対策として定期的に鉛
陽極の表面を切削しているが、製造稼働率の低下もさる
ことながら、極間の距離の増大のため槽電圧の上昇すな
わち製造コストの上昇につながってしまう。そして、極
間距離の不均一により、銅箔幅方向の厚みむらが生じて
しまう。
【０００６】このような硫酸塩のスラッジに起因するピ
ンホールや、異常折出物の発生を防止し、鉛の損耗によ
る極間距離の不均一化により生じる銅箔幅方向の厚みむ
らを解決するなどのため、陰極ドラムに対向する円弧板
状陽極として、Ｔｉ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｚｒ等の弁金属基体
表面に主として白金族の金属あるいはその酸化物を触媒
として被覆した電極を不溶性陽極を使用する旨の提案が
なされている（特公平１−５６１５３号公報）。
ンホールや、異常折出物の発生を防止し、鉛の損耗によ
る極間距離の不均一化により生じる銅箔幅方向の厚みむ
らを解決するなどのため、陰極ドラムに対向する円弧板
状陽極として、Ｔｉ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｚｒ等の弁金属基体
表面に主として白金族の金属あるいはその酸化物を触媒
として被覆した電極を不溶性陽極を使用する旨の提案が
なされている（特公平１−５６１５３号公報）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法でも、局部的な陽極の損耗や、陰極側の銅の異常析出
によるショートは生じてしまう。しかし一体化した陽極
円弧板を用いているため、これらの補修は、陽極全体を
取り替えずには行なうことができず、陽極を装置に放置
するハンドリングなど、保守ないし補修作業やそのコス
ト、設備コスト等を高め、めっき設備の稼働率を下げる
要因となっている。
法でも、局部的な陽極の損耗や、陰極側の銅の異常析出
によるショートは生じてしまう。しかし一体化した陽極
円弧板を用いているため、これらの補修は、陽極全体を
取り替えずには行なうことができず、陽極を装置に放置
するハンドリングなど、保守ないし補修作業やそのコス
ト、設備コスト等を高め、めっき設備の稼働率を下げる
要因となっている。
【０００８】さらに重要なことは、一体化した陽極円弧
板を用いると、通電時に電流密度のいわゆるエッジ効果
が生じる。そして、このエッジ効果は、特にめっき液供
給口付近の陽極板端部付近に電流を集中させ、一体化し
た陽極板の一部分のみの電極触媒被覆層の消耗をひきお
こし、銅箔の幅方向の膜厚が不均一となり、膜厚むらが
生じる。また、膜厚むらは連続運転とともに増大し、や
がて実用に耐えないものとなるので、陽極の寿命も短い
ものとなっている。そして、このような現象は特に２０
μｍ以下と膜厚の薄い銅箔の製造において重大なものと
なる。実際、上記特公平１−５６１５３号公報でも、１
８μｍの銅箔を得る際に、膜厚むらは２％以内であると
記載されており、膜厚むらを１％以内にはできていな
い。この他、円弧状の基体には被覆形成がしにくく、製
造が困難で被覆厚さも均一化が難しいという欠点もあ
る。
板を用いると、通電時に電流密度のいわゆるエッジ効果
が生じる。そして、このエッジ効果は、特にめっき液供
給口付近の陽極板端部付近に電流を集中させ、一体化し
た陽極板の一部分のみの電極触媒被覆層の消耗をひきお
こし、銅箔の幅方向の膜厚が不均一となり、膜厚むらが
生じる。また、膜厚むらは連続運転とともに増大し、や
がて実用に耐えないものとなるので、陽極の寿命も短い
ものとなっている。そして、このような現象は特に２０
μｍ以下と膜厚の薄い銅箔の製造において重大なものと
なる。実際、上記特公平１−５６１５３号公報でも、１
８μｍの銅箔を得る際に、膜厚むらは２％以内であると
記載されており、膜厚むらを１％以内にはできていな
い。この他、円弧状の基体には被覆形成がしにくく、製
造が困難で被覆厚さも均一化が難しいという欠点もあ
る。
【０００９】本発明の主たる目的は、このような保守な
いし補修を容易に行なうことができ、しかも膜厚むらが
少なく、陽極寿命の長い電解銅箔等の金属箔を得るため
の電気めっき方法と、それに用いる分割型不溶性電極を
提供することにある。
いし補修を容易に行なうことができ、しかも膜厚むらが
少なく、陽極寿命の長い電解銅箔等の金属箔を得るため
の電気めっき方法と、それに用いる分割型不溶性電極を
提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（６）の本発明により達成される。 （１） 陰極ドラムの回転駆動方向の所定の位置に、所
定の間隙を隔てて陽極を対向配置し、これに通電して前
記陰極ドラムに金属を析出させて剥離して電解金属箔を
得る場合において、弁金属基体に、白金属の金属または
その酸化物を被覆した複数の電極片を用い、この電極片
をバックプレート上に前記陰極ドラムの回転軌跡に沿っ
て互いの陰極ドラム側表面が０．１〜５mmの距離で離間
されるように順次配置し、前記バックプレートと前記陰
極ドラム側から固定して導通させるとともに、前記電極
片を着脱可能として前記陽極とし、厚さ７０μm 以下で
膜厚むら２％以下の金属箔を得る電気めっき方法。 （２） 前記金属箔が銅箔である上記（１）の電気めっ
き方法。 （３） 前記陰極ドラムと前記陽極との間にめっき液を
流す上記（１）または（２）の電気めっき方法。 （４） 隣接配置される前記電極片は、互いの陰極ドラ
ム側表面が０．１〜３mmの距離で離間されている上記
（１）〜（３）のいずれかの電気めっき方法。 （５） 陰極ドラム上に金属を析出させて剥離して電解
金属箔を製造する際に、陰極ドラムの回転駆動方向の所
定の位置に、所定間隙を隔てて対向配置して用いる陽極
であって、前記陰極ドラムの駆動方向に対して垂直に分
割された複数の電極片を有し、この電極片は弁金属基体
に、白金族の金属またはその酸化物を被覆したものであ
って、この電極片をバックプレート上に前記陰極ドラム
側から互いの陰極ドラム側表面が０．１〜５mmの距離で
離間されるように導電性固定具により着脱自在に連結
し、その厚さが７０μm 以下であり、膜厚むら２％以下
の金属箔を得る電気めっき用分割型不溶性電極。 （６） 前記陰極ドラムと前記陽極との間には、めっき
液が流される上記（５）の電気めっき用分割型不溶性電
極。
（１）〜（６）の本発明により達成される。 （１） 陰極ドラムの回転駆動方向の所定の位置に、所
定の間隙を隔てて陽極を対向配置し、これに通電して前
記陰極ドラムに金属を析出させて剥離して電解金属箔を
得る場合において、弁金属基体に、白金属の金属または
その酸化物を被覆した複数の電極片を用い、この電極片
をバックプレート上に前記陰極ドラムの回転軌跡に沿っ
て互いの陰極ドラム側表面が０．１〜５mmの距離で離間
されるように順次配置し、前記バックプレートと前記陰
極ドラム側から固定して導通させるとともに、前記電極
片を着脱可能として前記陽極とし、厚さ７０μm 以下で
膜厚むら２％以下の金属箔を得る電気めっき方法。 （２） 前記金属箔が銅箔である上記（１）の電気めっ
き方法。 （３） 前記陰極ドラムと前記陽極との間にめっき液を
流す上記（１）または（２）の電気めっき方法。 （４） 隣接配置される前記電極片は、互いの陰極ドラ
ム側表面が０．１〜３mmの距離で離間されている上記
（１）〜（３）のいずれかの電気めっき方法。 （５） 陰極ドラム上に金属を析出させて剥離して電解
金属箔を製造する際に、陰極ドラムの回転駆動方向の所
定の位置に、所定間隙を隔てて対向配置して用いる陽極
であって、前記陰極ドラムの駆動方向に対して垂直に分
割された複数の電極片を有し、この電極片は弁金属基体
に、白金族の金属またはその酸化物を被覆したものであ
って、この電極片をバックプレート上に前記陰極ドラム
側から互いの陰極ドラム側表面が０．１〜５mmの距離で
離間されるように導電性固定具により着脱自在に連結
し、その厚さが７０μm 以下であり、膜厚むら２％以下
の金属箔を得る電気めっき用分割型不溶性電極。 （６） 前記陰極ドラムと前記陽極との間には、めっき
液が流される上記（５）の電気めっき用分割型不溶性電
極。
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【作用】本発明で第１の目的とする保守および補修は、
分割型不溶性電極の採用によってきわめて容易となる。
分割の仕方は、円弧板を、軸に平行な所定円弧ごとのス
トライプ片とするので電極片の製造も陽極組み立ても容
易であり、組み立て精度も高い。また、電極片の形状寸
法精度や、被覆厚の均一性も高い。
分割型不溶性電極の採用によってきわめて容易となる。
分割の仕方は、円弧板を、軸に平行な所定円弧ごとのス
トライプ片とするので電極片の製造も陽極組み立ても容
易であり、組み立て精度も高い。また、電極片の形状寸
法精度や、被覆厚の均一性も高い。
【００２０】また、第２の目的としての、特に薄い金属
箔を得る際の膜厚むらの低減は、陽極板を複数の電極片
に分割して、陽極表面の端縁長を大とし、エッジを多数
作ることで、エッジ効果を減少させ、電流分布を均一化
することによって達成される。同時に連続運転によるエ
ッジ効果の増大率も減少し、電極片寿命も増大する。そ
して、これらから陽極寿命はきわめて長いものとなる。
箔を得る際の膜厚むらの低減は、陽極板を複数の電極片
に分割して、陽極表面の端縁長を大とし、エッジを多数
作ることで、エッジ効果を減少させ、電流分布を均一化
することによって達成される。同時に連続運転によるエ
ッジ効果の増大率も減少し、電極片寿命も増大する。そ
して、これらから陽極寿命はきわめて長いものとなる。
【００２１】ところで、各種電気めっき方法において、
分割型の電極を用いることは従来知られている。例え
ば、実開平１−１４９４６５号公報では、電気めっき鋼
板を製造する際に、めっき槽内にて鋼帯を連続的に直線
的に移動させながら、これに対向して陽極を配置する場
合において、陽極を鋼帯搬送方向に平行に分割したもの
が示されている（同公報第４図、第５図参照）。しか
し、本発明のように、回転する陰極ドラムの回転駆動方
向に平行に分割しようとすると、各分割片は等しく円弧
状としなければならず、特に弁金属基体上に白金族の金
属ないし酸化物被覆を設けるようなときには、製造がき
わめて困難である。また被覆厚を均一にすることも難し
い。しかも、これに加えて重要なことは、めっき基体
（鋼帯あるいは陰極ドラム）の搬送ないし回転方向と平
行に電極片を分割すると、電流密度の不均一が生じ、め
っき膜の長手方向にすじ状の欠陥や、幅方向の膜厚むら
が生じてしまい実用には耐えないが、この公報ではこの
点について着眼されていない。
分割型の電極を用いることは従来知られている。例え
ば、実開平１−１４９４６５号公報では、電気めっき鋼
板を製造する際に、めっき槽内にて鋼帯を連続的に直線
的に移動させながら、これに対向して陽極を配置する場
合において、陽極を鋼帯搬送方向に平行に分割したもの
が示されている（同公報第４図、第５図参照）。しか
し、本発明のように、回転する陰極ドラムの回転駆動方
向に平行に分割しようとすると、各分割片は等しく円弧
状としなければならず、特に弁金属基体上に白金族の金
属ないし酸化物被覆を設けるようなときには、製造がき
わめて困難である。また被覆厚を均一にすることも難し
い。しかも、これに加えて重要なことは、めっき基体
（鋼帯あるいは陰極ドラム）の搬送ないし回転方向と平
行に電極片を分割すると、電流密度の不均一が生じ、め
っき膜の長手方向にすじ状の欠陥や、幅方向の膜厚むら
が生じてしまい実用には耐えないが、この公報ではこの
点について着眼されていない。
【００２２】他方、特開平１−１７６１００号公報、実
開平２−１３６０５８号公報では、鋼帯を連続的に直線
移動させながらめっきを行なう場合において、鋼帯方向
および搬送（長手）方向に複数分割して電極小片を多数
組み合わせて形成した分割型電極が提案されている。し
かし、円弧状の電極を、その円弧方向（軸方向）および
幅方向双方とも分割しようとすると、組み立て作業に労
力を要し、組み立て精度が低く、各電極片の局部的損耗
や銅の異常折出が生じ、かえって保守、補修が難しくな
ってしまうことになる。また、幅方向の分割は膜厚むら
の発生に寄与してしまう。
開平２−１３６０５８号公報では、鋼帯を連続的に直線
移動させながらめっきを行なう場合において、鋼帯方向
および搬送（長手）方向に複数分割して電極小片を多数
組み合わせて形成した分割型電極が提案されている。し
かし、円弧状の電極を、その円弧方向（軸方向）および
幅方向双方とも分割しようとすると、組み立て作業に労
力を要し、組み立て精度が低く、各電極片の局部的損耗
や銅の異常折出が生じ、かえって保守、補修が難しくな
ってしまうことになる。また、幅方向の分割は膜厚むら
の発生に寄与してしまう。
【００２３】本発明は、上記のような簡易な構造で、こ
れら平板型の分割型電極を円弧状電極にそのまま応用し
たときの欠点をすべて解消するものである。
れら平板型の分割型電極を円弧状電極にそのまま応用し
たときの欠点をすべて解消するものである。
【００２４】さらに、特公昭４９−１８９０２号公報に
は、磁性薄膜の製追において、陰極ローラに沿って、環
状の電解槽を設け、この電解槽を仕切板によって複数個
の分離槽として、各分離槽に個別に陽極を配置した例が
開示されている。このものは、陽極を分離するという点
では本発明と一見類似しているが、陽極を分割一体化し
ていないので、分離陽極の間隙でめっき液のうず流が生
じ膜厚の不均−が生じてしまう。このため、この公報で
は分離槽としているが、かえって液組成の不均一化を招
き、装置が複雑化し、その制御も難しいものとなってい
る。
は、磁性薄膜の製追において、陰極ローラに沿って、環
状の電解槽を設け、この電解槽を仕切板によって複数個
の分離槽として、各分離槽に個別に陽極を配置した例が
開示されている。このものは、陽極を分離するという点
では本発明と一見類似しているが、陽極を分割一体化し
ていないので、分離陽極の間隙でめっき液のうず流が生
じ膜厚の不均−が生じてしまう。このため、この公報で
は分離槽としているが、かえって液組成の不均一化を招
き、装置が複雑化し、その制御も難しいものとなってい
る。
【００２５】なお、この出願の先願である特願平４−３
４６６９７号公報には、本発明と同様、複数の電極片を
用い、この電極片をバックプレート上に陰極ドラムの回
転軌跡に沿って順次配置し、各電極片をバックプレート
と導通させるとともに、電極片を着脱可能とする構成が
開示されている。しかし、この公報では各電極片はすべ
て陰極ドラムと反対側から、バックプレートにボード等
によって固定されている。しかし、このような固定法で
は保守に際し陰極ドラムとバックプレートをともに電解
槽から取りはずし取り出さなければならず、保守作業が
大がかりになってしまい、稼働率が低下する。
４６６９７号公報には、本発明と同様、複数の電極片を
用い、この電極片をバックプレート上に陰極ドラムの回
転軌跡に沿って順次配置し、各電極片をバックプレート
と導通させるとともに、電極片を着脱可能とする構成が
開示されている。しかし、この公報では各電極片はすべ
て陰極ドラムと反対側から、バックプレートにボード等
によって固定されている。しかし、このような固定法で
は保守に際し陰極ドラムとバックプレートをともに電解
槽から取りはずし取り出さなければならず、保守作業が
大がかりになってしまい、稼働率が低下する。
【００２６】
【実施例】以下、本発明の具体的実施例を示し、本発明
をさらに詳細に説明する。
をさらに詳細に説明する。
【００２７】本発明の不溶性電極（アノード）は不溶性
の電極を複数個に分割した電極片の各々を、形状保持、
補強および導電のためのバックプレートへ導電性固定具
により着脱自在に取り付けている。以下、本発明の分割
不溶性電極について詳述する。
の電極を複数個に分割した電極片の各々を、形状保持、
補強および導電のためのバックプレートへ導電性固定具
により着脱自在に取り付けている。以下、本発明の分割
不溶性電極について詳述する。
【００２８】図１および図３には本発明の分割型不溶性
電極１０の実施例が示される。図２および図４は、それ
ぞれ図１および図３の矢線方向の断面図である。図５は
図３の電極片１の平面図である。これらの図において不
溶性のアノードである電極１０は、複数個の電極片１に
分割されており、その電極片１各々は、バックプレート
５に導電性のボルト３により着脱自在に取り付けられて
いる。ボルト３は陰極ドラム側から締めつけられる。こ
れにより保守に際してバックプレートを取りはずす必要
はなくなるので、保守作業がきわめて容易となる。バッ
クプレート５は、単板であっても、種々の構造をもつも
のであってもよいが、その内周ないし内周包絡面は、円
筒内周面のうち、所定の円弧成分をもち軸方向に平行な
わん曲面をなしている。この結果、図６に示されるよう
に曲率半径５００〜２０００ｍｍ程度で、４５〜１２０
°程度の円弧状をなす電極１０の内周面は、陰極ドラム
７の外周面と所定の間隔を隔てて対向配置可能となる。
なお、図６では、本発明の分割型不溶性電極１０を陰極
ドラム７に２個対向配置している。そして、電極１０、
１０間からめっき液を供給し、ドラムー電極間隙間にめ
っき液を流している。
電極１０の実施例が示される。図２および図４は、それ
ぞれ図１および図３の矢線方向の断面図である。図５は
図３の電極片１の平面図である。これらの図において不
溶性のアノードである電極１０は、複数個の電極片１に
分割されており、その電極片１各々は、バックプレート
５に導電性のボルト３により着脱自在に取り付けられて
いる。ボルト３は陰極ドラム側から締めつけられる。こ
れにより保守に際してバックプレートを取りはずす必要
はなくなるので、保守作業がきわめて容易となる。バッ
クプレート５は、単板であっても、種々の構造をもつも
のであってもよいが、その内周ないし内周包絡面は、円
筒内周面のうち、所定の円弧成分をもち軸方向に平行な
わん曲面をなしている。この結果、図６に示されるよう
に曲率半径５００〜２０００ｍｍ程度で、４５〜１２０
°程度の円弧状をなす電極１０の内周面は、陰極ドラム
７の外周面と所定の間隔を隔てて対向配置可能となる。
なお、図６では、本発明の分割型不溶性電極１０を陰極
ドラム７に２個対向配置している。そして、電極１０、
１０間からめっき液を供給し、ドラムー電極間隙間にめ
っき液を流している。
【００２９】不溶性の電極片１としては、チタン、タン
タル、ニオブ、ジルコン等やそれらの合金など、耐食性
を有する弁金属の導電金属板の陰極ローラ７（図６）と
対向する側の面にインジウムオキサイドなど白金族およ
び／または酸化物をコーティングしたコーティングタイ
プのものを用いている。電極片１の陰極ドラム７に対向
する側の表面形状は、単純に平面状にする他、表面積を
大にするために、凹凸状、格子状にすることができる。
電極片１は、陰極ドラム７の回転駆動方向に複数個（２
個以上）、好ましくは３〜１００個程度、例えば１０個
程度の電極片１に分割されている。
タル、ニオブ、ジルコン等やそれらの合金など、耐食性
を有する弁金属の導電金属板の陰極ローラ７（図６）と
対向する側の面にインジウムオキサイドなど白金族およ
び／または酸化物をコーティングしたコーティングタイ
プのものを用いている。電極片１の陰極ドラム７に対向
する側の表面形状は、単純に平面状にする他、表面積を
大にするために、凹凸状、格子状にすることができる。
電極片１は、陰極ドラム７の回転駆動方向に複数個（２
個以上）、好ましくは３〜１００個程度、例えば１０個
程度の電極片１に分割されている。
【００３０】バックプレート５は補強、形状寸法維持お
よび導電のための基板で、チタン等の耐食性を有する導
電金属板からなっている。また、バックプレート５は、
間隙内のめっき液流にうず流を生じさせず、膜厚むらを
防止する作用もあわせもつ。バックプレート５と複数の
不溶性電極片１とは図２、図４に示されるようなボルト
３等の給電導体で取り付けられている。すなわち、図
１、図２に示される例では、バックプレート５の所定位
置に、ボルト３に対応するタップ穴５５が、また電極片
の所定位置に、ボルト３の貫通を可能とし、ボルト３の
頭部を係止する孔３５が設けられており、電極片１を所
定位置に設置して、陰極ドラム側よりボルト３にて電極
片１を締め付けている。この場合は、締め付け時に、電
極片１の変形のないように締め付けトルクを管理する。
よび導電のための基板で、チタン等の耐食性を有する導
電金属板からなっている。また、バックプレート５は、
間隙内のめっき液流にうず流を生じさせず、膜厚むらを
防止する作用もあわせもつ。バックプレート５と複数の
不溶性電極片１とは図２、図４に示されるようなボルト
３等の給電導体で取り付けられている。すなわち、図
１、図２に示される例では、バックプレート５の所定位
置に、ボルト３に対応するタップ穴５５が、また電極片
の所定位置に、ボルト３の貫通を可能とし、ボルト３の
頭部を係止する孔３５が設けられており、電極片１を所
定位置に設置して、陰極ドラム側よりボルト３にて電極
片１を締め付けている。この場合は、締め付け時に、電
極片１の変形のないように締め付けトルクを管理する。
【００３１】図３〜図５に示される例でも、図１、図２
同様バックプレート５の所定位置にボルト３に対応する
タップ穴５５が設けられている。また電極片１ｂには、
バックプレート側に突出し、孔３５を有するボス１５が
設けられており、この電極片１ｂのボス１５をタップ穴
５５に対応する位置に設置して、陰極ドラム側からボル
ト３にて電極片１を締め付ける。この際、締め付け時に
隣り合う電極片１ａの隣接部にはつば１７が設けられて
おり、電極片１ａ、１ｂのボス１５とつば１７とを係止
した状態で、ボス穴５５にボルト３を螺合することによ
り、両電極片１ａ、１ｂが接触係止した状態でつなぎ合
わされて固定されている。これらの場合、陰極ドラム７
を取りはずしたのち、バックプレート５をそのままにし
て、陰極ドラム側からボルトを螺合したり取りはずした
りすることにより、電極片１を自由自在に着脱できる。
同様バックプレート５の所定位置にボルト３に対応する
タップ穴５５が設けられている。また電極片１ｂには、
バックプレート側に突出し、孔３５を有するボス１５が
設けられており、この電極片１ｂのボス１５をタップ穴
５５に対応する位置に設置して、陰極ドラム側からボル
ト３にて電極片１を締め付ける。この際、締め付け時に
隣り合う電極片１ａの隣接部にはつば１７が設けられて
おり、電極片１ａ、１ｂのボス１５とつば１７とを係止
した状態で、ボス穴５５にボルト３を螺合することによ
り、両電極片１ａ、１ｂが接触係止した状態でつなぎ合
わされて固定されている。これらの場合、陰極ドラム７
を取りはずしたのち、バックプレート５をそのままにし
て、陰極ドラム側からボルトを螺合したり取りはずした
りすることにより、電極片１を自由自在に着脱できる。
【００３２】このような場合、バックプレート５上に配
置された各電極片１は、ある程度相互に離間してエッジ
の数を増やすことが好ましい。ただし、本発明では、電
極片１への給電は、その後方のバックプレート５側から
行われるので、各電極片１がきわめて近接しても、各電
極片１の端縁はエッジとして働く。このため、各電極片
１の離間距離は、電極片１ごとの交換補修が容易である
ような距離とすればよく、一般に０．１ｍｍ以上とす
る。一方、バックプレート５の後端面（陰極ドラムと反
対側の面）は全面閉止されていても、一部に透孔等が存
在していてもよいが、通常は少なくとも電極片１の接続
部後方は閉止されていて、うず流の発生を防止して膜厚
むらを防止することが好ましい。うず流は、各電極片
１、１間の表面の間隙でも主じうるので、膜厚むらを極
力小さくするために、その表面離間距離は５ｍｍ程度以
内、特に３ｍｍ程度以内とすることが好ましい。なお、
逆Ｔ字状の絶縁部材を用い、この上に隣接する電極片１
を載置し、電極片表面位置と、電極対間間隙との位置決
めを行うように構成してもよい。
置された各電極片１は、ある程度相互に離間してエッジ
の数を増やすことが好ましい。ただし、本発明では、電
極片１への給電は、その後方のバックプレート５側から
行われるので、各電極片１がきわめて近接しても、各電
極片１の端縁はエッジとして働く。このため、各電極片
１の離間距離は、電極片１ごとの交換補修が容易である
ような距離とすればよく、一般に０．１ｍｍ以上とす
る。一方、バックプレート５の後端面（陰極ドラムと反
対側の面）は全面閉止されていても、一部に透孔等が存
在していてもよいが、通常は少なくとも電極片１の接続
部後方は閉止されていて、うず流の発生を防止して膜厚
むらを防止することが好ましい。うず流は、各電極片
１、１間の表面の間隙でも主じうるので、膜厚むらを極
力小さくするために、その表面離間距離は５ｍｍ程度以
内、特に３ｍｍ程度以内とすることが好ましい。なお、
逆Ｔ字状の絶縁部材を用い、この上に隣接する電極片１
を載置し、電極片表面位置と、電極対間間隙との位置決
めを行うように構成してもよい。
【００３３】このように構成される分割型不溶性電極１
０は、図６に示されるように、めっき槽内にて、回転駆
動される陰極ドラム７と所定間隙長隔てて対向配置さ
れ、バックプレート５に接続されたブスバー２から供電
され、めっきが行なわれる。陰極ドラム７上に堆積した
鋼８は陰極ドラム７から剥離され、巻き取りドラム９に
巻き取られる。
０は、図６に示されるように、めっき槽内にて、回転駆
動される陰極ドラム７と所定間隙長隔てて対向配置さ
れ、バックプレート５に接続されたブスバー２から供電
され、めっきが行なわれる。陰極ドラム７上に堆積した
鋼８は陰極ドラム７から剥離され、巻き取りドラム９に
巻き取られる。
【００３４】なお、以上では、銅箔を例にとって説明し
てきたが、本発明の効果は他の金属箔でも同様に実現す
る。ただ、特に本発明の膜厚むら減少効果は、７０μｍ
以下、特に２０μｍ以下の電解銅箔の作製において顕著
であり、２％以内、特に１％以内の膜厚むらを容易に実
現できる。また、このような小さな膜厚むらを例えば１
年以上にわたって維持できる。
てきたが、本発明の効果は他の金属箔でも同様に実現す
る。ただ、特に本発明の膜厚むら減少効果は、７０μｍ
以下、特に２０μｍ以下の電解銅箔の作製において顕著
であり、２％以内、特に１％以内の膜厚むらを容易に実
現できる。また、このような小さな膜厚むらを例えば１
年以上にわたって維持できる。
【００３５】
【発明の効果】本発明の不溶性電極１０は、複数個に分
割した電極片１を用いており、この分割した電極片１を
バックプレート５に着脱自在に取り付けているので、陽
極面の局部的な損傷の補修や、陰極ドラム７側の銅等の
金属の異常析出によるショートによる陽極の補修を、電
極片１ごとに部分的に行なうことができるので、従来の
ようにアノード全体を取り替える必要がない。また、電
極片の取り替えに際し、陰極ドラム７のみをとり外せば
よく、バックプレート５をとり外す必要がない。従っ
て、陽極の保守、修理が容易であり、また、陽極自体の
寿命も延びる。
割した電極片１を用いており、この分割した電極片１を
バックプレート５に着脱自在に取り付けているので、陽
極面の局部的な損傷の補修や、陰極ドラム７側の銅等の
金属の異常析出によるショートによる陽極の補修を、電
極片１ごとに部分的に行なうことができるので、従来の
ようにアノード全体を取り替える必要がない。また、電
極片の取り替えに際し、陰極ドラム７のみをとり外せば
よく、バックプレート５をとり外す必要がない。従っ
て、陽極の保守、修理が容易であり、また、陽極自体の
寿命も延びる。
【００３６】また、円弧状の電極１０を所定円弧分ごと
に円周方向に垂直に分割するので形状加工が容易であ
り、不溶性電極とするための触媒被覆のコーティングも
容易であり、電極片１の形状寸法や被覆厚の精度がきわ
めて高くなる。そして、組み立てや取りはずし作業も容
易であり、組み立ての寸法精度もきわめて高い。これら
から寸法形状や被覆厚の精度のきわめて高い不溶性電極
１０が実現し、得られる銅箔等の金属箔の欠陥もきわめ
て少なく、膜厚や膜質もきわめて均一となる。この際、
円周方向に分割するときのような膜厚の不均一や欠陥も
なく、また円周方向およびそれと垂直な方向に多数分割
するときのような組み立て時の労力や組み立て精度の低
下も格段と減少し、電解銅箔等の金属箔の膜質はきわめ
て良好なものとなる。
に円周方向に垂直に分割するので形状加工が容易であ
り、不溶性電極とするための触媒被覆のコーティングも
容易であり、電極片１の形状寸法や被覆厚の精度がきわ
めて高くなる。そして、組み立てや取りはずし作業も容
易であり、組み立ての寸法精度もきわめて高い。これら
から寸法形状や被覆厚の精度のきわめて高い不溶性電極
１０が実現し、得られる銅箔等の金属箔の欠陥もきわめ
て少なく、膜厚や膜質もきわめて均一となる。この際、
円周方向に分割するときのような膜厚の不均一や欠陥も
なく、また円周方向およびそれと垂直な方向に多数分割
するときのような組み立て時の労力や組み立て精度の低
下も格段と減少し、電解銅箔等の金属箔の膜質はきわめ
て良好なものとなる。
【００３７】そして、これらに加え、陽極内のエッジ数
を増加することにより、エッジ効果を相対的に減少さ
せ、同時にめっき液のうず流の発生を減少させ、膜厚む
らをきわめて少ないものとし、連続運転による膜厚むら
の増大を減少し、寿命を長いものとすることができる。
このような効果を確認するための実験を以下に示す。
を増加することにより、エッジ効果を相対的に減少さ
せ、同時にめっき液のうず流の発生を減少させ、膜厚む
らをきわめて少ないものとし、連続運転による膜厚むら
の増大を減少し、寿命を長いものとすることができる。
このような効果を確認するための実験を以下に示す。
【００３８】［実験例］ 図６に示される構成において、陽極ドラム７には約２ｍ
径のＴｉ回転円筒体を用いた。また、アノード電極１
０、１０としては、ＩｒＯ２を主成分とする被覆をＴｉ
基板上に設けたものを用い、これを陰極ドラム７の周上
に約１０ｍｍの間隙で、７５°の円弧成分長を占めるよ
う２個配置した。各電極１０、１０は、図１、図２に示
される例において、ドラム軸方向に１０分割し、各電極
片１の離間距離は０．５ｍｍとした。
径のＴｉ回転円筒体を用いた。また、アノード電極１
０、１０としては、ＩｒＯ２を主成分とする被覆をＴｉ
基板上に設けたものを用い、これを陰極ドラム７の周上
に約１０ｍｍの間隙で、７５°の円弧成分長を占めるよ
う２個配置した。各電極１０、１０は、図１、図２に示
される例において、ドラム軸方向に１０分割し、各電極
片１の離間距離は０．５ｍｍとした。
【００３９】めっき液は電極１０、１０間から送液し、
電極間隙を上方に流れるようにして循環した。めっき液
はＣｕＳＯ４、５Ｈ２Ｏ ２４０ｇ／１、Ｈ２ＳＯ４
１２０ｇ／１を含み、浴温４５℃、電流密度４０Ａ／ｍ
２とし、１８μｍ厚の銅箔を連続製造した。
電極間隙を上方に流れるようにして循環した。めっき液
はＣｕＳＯ４、５Ｈ２Ｏ ２４０ｇ／１、Ｈ２ＳＯ４
１２０ｇ／１を含み、浴温４５℃、電流密度４０Ａ／ｍ
２とし、１８μｍ厚の銅箔を連続製造した。
【００４０】運転開始時の幅方向の膜厚むらを測定した
ところ１％以内であり、１年連続運転後も１％以内が維
持された。なお、ピンホールや異常析出物等の膜欠陥は
全くなかった。
ところ１％以内であり、１年連続運転後も１％以内が維
持された。なお、ピンホールや異常析出物等の膜欠陥は
全くなかった。
【００４１】これに対し比較のため、電極１０、１０を
一体化した断面円弧状のものとした他は上記と全く同一
の条件で連続運転を行ったところ、開始時は２％以内の
膜厚むらで、３ケ月後には２％をこえる以上の膜厚むら
となってしまった。これらから、本発明の効果が明らか
である。
一体化した断面円弧状のものとした他は上記と全く同一
の条件で連続運転を行ったところ、開始時は２％以内の
膜厚むらで、３ケ月後には２％をこえる以上の膜厚むら
となってしまった。これらから、本発明の効果が明らか
である。
【図１】本発明の分割型不溶性電極の１例を示す斜視図
である。
である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線部分断面図である。
【図３】本発明の分割型不溶性電極の他の例を示す斜視
図である。
図である。
【図４】図３のＩＶ一ＩＶ線部分断面図である。
【図５】図３における電極片の平面図である。
【図６】本発明における電気めっき法を説明するための
正面図である。
正面図である。
１０ 分割型不溶性電極 １ 電極片 ２ ブスバー ３ ボルト ５ バックプレート ７ 陰極ドラム ８ 鋼
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−36489（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−151497（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−124599（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−170699（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−202498（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−346697（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−180485（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−136059（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−136058（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−137976（ＪＰ，Ｕ) 特許2506573（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平６−60433（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平１−48360（ＪＰ，Ｂ２) 実公 昭57−58212（ＪＰ，Ｙ２) 米国特許4318794（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C25D 1/04 C25D 17/10 C25D 17/12
Claims (6)
- 【請求項１】 陰極ドラムの回転駆動方向の所定の位置
に、所定の間隙を隔てて陽極を対向配置し、これに通電
して前記陰極ドラムに金属を析出させて剥離して電解金
属箔を得る場合において、 弁金属基体に、白金属の金属またはその酸化物を被覆し
た複数の電極片を用い、この電極片をバックプレート上
に前記陰極ドラムの回転軌跡に沿って互いの陰極ドラム
側表面が０．１〜５mmの距離で離間されるように順次配
置し、前記バックプレートと前記陰極ドラム側から固定
して導通させるとともに、前記電極片を着脱可能として
前記陽極とし、厚さ７０μm 以下で膜厚むら２％以下の
金属箔を得る電気めっき方法。 - 【請求項２】 前記金属箔が銅箔である請求項１の電気
めっき方法。 - 【請求項３】 前記陰極ドラムと前記陽極との間にめっ
き液を流す請求項１または２の電気めっき方法。 - 【請求項４】 隣接配置される前記電極片は、互いの陰
極ドラム側表面が０．１〜３mmの距離で離間されている
請求項１〜３のいずれかの電気めっき方法。 - 【請求項５】 陰極ドラム上に金属を析出させて剥離し
て電解金属箔を製造する際に、陰極ドラムの回転駆動方
向の所定の位置に、所定間隙を隔てて対向配置して用い
る陽極であって、 前記陰極ドラムの駆動方向に対して垂直に分割された複
数の電極片を有し、 この電極片は弁金属基体に、白金族の金属またはその酸
化物を被覆したものであって、この電極片をバックプレ
ート上に前記陰極ドラム側から互いの陰極ドラム側表面
が０．１〜５mmの距離で離間されるように導電性固定具
により着脱自在に連結し、 その厚さが７０μm 以下であり、膜厚むら２％以下の金
属箔を得る電気めっき用分割型不溶性電極。 - 【請求項６】 前記陰極ドラムと前記陽極との間には、
めっき液が流される請求項５の電気めっき用分割型不溶
性電極。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05681592A JP3207909B2 (ja) | 1992-02-07 | 1992-02-07 | 電気めっき方法および電気めっき用分割型不溶性電極 |
| TW082100405A TW275089B (ja) | 1992-02-07 | 1993-01-21 | |
| EP93101305A EP0554793B2 (en) | 1992-02-07 | 1993-01-28 | Electroplating method and apparatus for the preparation of metal foil and split insoluble electrode used therein |
| DE69314972T DE69314972T3 (de) | 1992-02-07 | 1993-01-28 | Galvanisierverfahren, Vorrichtung zur Herstellung einer Metallfolie und dabei verwendete geteilte unlösliche Elektrode |
| KR1019930001350A KR100196095B1 (ko) | 1992-02-07 | 1993-02-01 | 전기도금방법, 금속박의 제조장치 및 전기도금용 분할형 불용성전극 |
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