JP3207973B2 - 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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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９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８を連続的に剥離し、巻取装置９により巻き取って
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８を連続的に剥離し、巻取装置９により巻き取って
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、その箇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、その箇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、異常析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として使用する旨の提
案がなされている（特公平１−５６１５３号公報）。
ンホールや、異常析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として使用する旨の提
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、陽極を装置に設置
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、陽極を装置に設置
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、このような電極の
部分的消耗に対しての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。
部分的消耗に対しての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。
【００１０】
【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（１４）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
定の間隙を隔てて円弧状の陽極を対向配置し、これに通
電して前記陰極ドラムに金属を析出させ、これを剥離し
て電解金属箔を得る場合において、白金族の金属または
その酸化物で弁金属基体を被覆して形成した複数の電極
短片を、バックプレート上に、前記陰極ドラムの回転駆
動方向に対して直角方向および平行方向に複数個づつ着
脱可能に配置して前記陽極を構成しており、この電極短
片は、陰極ドラムの回転駆動方向に沿う辺が一直線状に
並ばないように、千鳥状に配置されており、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
ことを特徴とする電気めっき方法。 （２） 前記隣合った各電極短片の隣接する辺同士の間
隔が、０．５ｍｍ以下に設定されている上記（１）の電
気めっき方法。 （３） 前記金属箔が銅箔である上記（１）または
（２）の電気めっき方法。 （４） 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）ないし（３）のいずれかの電気めっき方
法。 （５） 前記陽極と前記陰極ドラムの対向面同士が、実
質的にその全体にわたってほぼ均一に離間されて配置さ
れており、その間隔が５mm以下である上記（１）ないし
（４）のいずれかの電気めっき方法。 （６） 前記電極短片が、前記バックプレートに対し
て、該バックプレート側から導電性固定具によって固定
されている上記（１）ないし（５）のいずれかの電気め
っき方法。 （７） 前記電極短片が、正方形または長方形の平板で
ある上記（１）ないし（６）のいずれかの電気めっき方
法。 （８） 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円弧
状の陽極であって、 白金族の金属またはその酸化物で弁金属基体を被覆して
形成され、バックプレート上に、前記陰極ドラムの回転
駆動方向に対して直角方向および平行方向に複数個づつ
導電性固定具により着脱可能に配置された複数の電極短
片を備えており、この電極短片は、陰極ドラムの回転駆
動方向に沿う辺が一直線に並ばないように、千鳥状に配
置されており、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ことを特徴とする電気めっき
用分割型不溶性電極。 （９） 前記隣合った各電極短片の隣接する辺同士の間
隔が、０．５ｍｍ以下に設定されている上記（８）の電
気めっき用分割型不溶性電極。 （１０） 前記金属箔が銅箔である上記（８）または
（９）の電気めっき用分割型不溶性電極。 （１１） 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（８）ないし（１０）のいずれかの電気めっ
き用分割型不溶性電極。 （１２） 前記陰極ドラムの表面に対してほぼ全面にわ
たって均一に離間されて配置されており、その間隔が５
ｍｍ以下である上記上記（８）ないし（１１）のいずれ
かの電気めっき用分割型不溶性電極。 （１３） 前記電極短片が、前記バックプレートに対し
て、該バックプレート側から導電性固定具によって固定
されている上記（８）ないし（１２）のいずれかの電気
めっき用分割型不溶性電極。 （１４） 前記電極短片が、正方形または長方形の平板
である上記（８）ないし（１３）のいずれかの電気めっ
き用分割型不溶性電極。
（１）〜（１４）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
定の間隙を隔てて円弧状の陽極を対向配置し、これに通
電して前記陰極ドラムに金属を析出させ、これを剥離し
て電解金属箔を得る場合において、白金族の金属または
その酸化物で弁金属基体を被覆して形成した複数の電極
短片を、バックプレート上に、前記陰極ドラムの回転駆
動方向に対して直角方向および平行方向に複数個づつ着
脱可能に配置して前記陽極を構成しており、この電極短
片は、陰極ドラムの回転駆動方向に沿う辺が一直線状に
並ばないように、千鳥状に配置されており、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
ことを特徴とする電気めっき方法。 （２） 前記隣合った各電極短片の隣接する辺同士の間
隔が、０．５ｍｍ以下に設定されている上記（１）の電
気めっき方法。 （３） 前記金属箔が銅箔である上記（１）または
（２）の電気めっき方法。 （４） 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）ないし（３）のいずれかの電気めっき方
法。 （５） 前記陽極と前記陰極ドラムの対向面同士が、実
質的にその全体にわたってほぼ均一に離間されて配置さ
れており、その間隔が５mm以下である上記（１）ないし
（４）のいずれかの電気めっき方法。 （６） 前記電極短片が、前記バックプレートに対し
て、該バックプレート側から導電性固定具によって固定
されている上記（１）ないし（５）のいずれかの電気め
っき方法。 （７） 前記電極短片が、正方形または長方形の平板で
ある上記（１）ないし（６）のいずれかの電気めっき方
法。 （８） 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円弧
状の陽極であって、 白金族の金属またはその酸化物で弁金属基体を被覆して
形成され、バックプレート上に、前記陰極ドラムの回転
駆動方向に対して直角方向および平行方向に複数個づつ
導電性固定具により着脱可能に配置された複数の電極短
片を備えており、この電極短片は、陰極ドラムの回転駆
動方向に沿う辺が一直線に並ばないように、千鳥状に配
置されており、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ことを特徴とする電気めっき
用分割型不溶性電極。 （９） 前記隣合った各電極短片の隣接する辺同士の間
隔が、０．５ｍｍ以下に設定されている上記（８）の電
気めっき用分割型不溶性電極。 （１０） 前記金属箔が銅箔である上記（８）または
（９）の電気めっき用分割型不溶性電極。 （１１） 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（８）ないし（１０）のいずれかの電気めっ
き用分割型不溶性電極。 （１２） 前記陰極ドラムの表面に対してほぼ全面にわ
たって均一に離間されて配置されており、その間隔が５
ｍｍ以下である上記上記（８）ないし（１１）のいずれ
かの電気めっき用分割型不溶性電極。 （１３） 前記電極短片が、前記バックプレートに対し
て、該バックプレート側から導電性固定具によって固定
されている上記（８）ないし（１２）のいずれかの電気
めっき用分割型不溶性電極。 （１４） 前記電極短片が、正方形または長方形の平板
である上記（８）ないし（１３）のいずれかの電気めっ
き用分割型不溶性電極。
【００１１】
【作用】本発明で第１の目的とする電極の部分的な消耗
に対しての保守および補修は、分割型不溶性電極の採用
によって、必要部分のみを交換すればよいので、きわめ
て容易でかつ経済的である。電極の構成の仕方は、陽極
の長さ方向（陰極の回転駆動に沿った方向すなわち回転
駆動方向）長さおよび幅方向長さよりも短い辺を有する
長方形、正方形等の４辺形あるいは三角形等の短片平板
である複数の電極短片を隙間なくバックプレート上に配
置して構成するようにしたので、電極短片の製造も陽極
の組み立ても容易であり、Ｒ型の組み立て精度も高い。
また、電極短片の形状寸法精度や、弁金属基体上に被覆
された白金族の金属またはその酸化物の膜の膜厚の均一
も高い。また、各電極短片の隣接する辺同士の間隔が
０．５ｍｍ以下に設定されるので、めっき膜の長手方向
にすじ状などの膜厚むらが生ずることが極力抑制され、
良好な結果が得られる。この膜厚むらの抑制の効果は、
電極短片を、その陰極ドラムの回転駆動方向に沿う辺が
一直線に並ばないように千鳥状に配置することによって
更に向上される。
に対しての保守および補修は、分割型不溶性電極の採用
によって、必要部分のみを交換すればよいので、きわめ
て容易でかつ経済的である。電極の構成の仕方は、陽極
の長さ方向（陰極の回転駆動に沿った方向すなわち回転
駆動方向）長さおよび幅方向長さよりも短い辺を有する
長方形、正方形等の４辺形あるいは三角形等の短片平板
である複数の電極短片を隙間なくバックプレート上に配
置して構成するようにしたので、電極短片の製造も陽極
の組み立ても容易であり、Ｒ型の組み立て精度も高い。
また、電極短片の形状寸法精度や、弁金属基体上に被覆
された白金族の金属またはその酸化物の膜の膜厚の均一
も高い。また、各電極短片の隣接する辺同士の間隔が
０．５ｍｍ以下に設定されるので、めっき膜の長手方向
にすじ状などの膜厚むらが生ずることが極力抑制され、
良好な結果が得られる。この膜厚むらの抑制の効果は、
電極短片を、その陰極ドラムの回転駆動方向に沿う辺が
一直線に並ばないように千鳥状に配置することによって
更に向上される。
【００１２】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。
【００１３】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、このように、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の
み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、このように、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の
み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。
【００１４】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、これらの公報に開示された電極は、平板のもので
あり、本発明の電極のように円弧状でないので、本発明
のような円弧状電極に適用することは困難である。
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、これらの公報に開示された電極は、平板のもので
あり、本発明の電極のように円弧状でないので、本発明
のような円弧状電極に適用することは困難である。
【００１５】さらに、特公昭４９−１８９０２号公報に
は、磁性薄膜の製造において、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
じ膜厚の不均一が生じてしまう。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、磁性薄膜の製造において、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
じ膜厚の不均一が生じてしまう。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。
【００１６】さらにまた、特開平４−３４６６９７号公
報には、電極の分割を、陰極の回転駆動方向と直角な方
向になし、長尺の電極片を上記回転駆動方向に沿って配
置したものが提案されているが、この場合、円弧状の電
極の両サイドあるいは両端などの部分的な損耗であって
も、長尺の電極片全体を交換しなければならず、保守修
繕に多くの費用が必要となる。一方、本発明の短片状の
電極構成部材は、加工も安価で容易であり、保守、修繕
も安価かつ容易なものとなる。
報には、電極の分割を、陰極の回転駆動方向と直角な方
向になし、長尺の電極片を上記回転駆動方向に沿って配
置したものが提案されているが、この場合、円弧状の電
極の両サイドあるいは両端などの部分的な損耗であって
も、長尺の電極片全体を交換しなければならず、保守修
繕に多くの費用が必要となる。一方、本発明の短片状の
電極構成部材は、加工も安価で容易であり、保守、修繕
も安価かつ容易なものとなる。
【００１７】
【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。
【００１８】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。
【００１９】図１には本発明の分割型不溶性電極１０の
実施例が示される。これらの図において不溶性のアノー
ドである電極１０は、複数個の電極短片１に分割されて
おり、その電極短片１各々は、内面が円弧状のバックプ
レート５に導電性の固定具であるボルト・ナット３によ
り着脱自在に取り付けられている。電極短片１は、通常
可撓性材料で形成され、上記バックプレート５の円弧状
の内面に沿って湾曲されて取り付けられる。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。また、その内面は、上記のように、円弧状
の一部であってもよいが、電極１の幅方向すなわち陰極
ドラムの回転駆動方向と直角な方向に延びるストライプ
状平面を、上記回転方向に沿って複数並列配置したもの
であってもよい。このように、ストライプ状平面を用い
る場合には、なるべく、円弧に近い多角形状となるよう
に構成することが望ましい。なお、上記分割型不溶性電
極１０は、従来例を説明した図９に示したように、陰極
ドラム７に対して２個対向配置してもよい。そして、こ
の場合は、２つの電極１０、１０の間からめっき液を供
給し、ドラム−電極間隙間にめっき液を流す。
実施例が示される。これらの図において不溶性のアノー
ドである電極１０は、複数個の電極短片１に分割されて
おり、その電極短片１各々は、内面が円弧状のバックプ
レート５に導電性の固定具であるボルト・ナット３によ
り着脱自在に取り付けられている。電極短片１は、通常
可撓性材料で形成され、上記バックプレート５の円弧状
の内面に沿って湾曲されて取り付けられる。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。また、その内面は、上記のように、円弧状
の一部であってもよいが、電極１の幅方向すなわち陰極
ドラムの回転駆動方向と直角な方向に延びるストライプ
状平面を、上記回転方向に沿って複数並列配置したもの
であってもよい。このように、ストライプ状平面を用い
る場合には、なるべく、円弧に近い多角形状となるよう
に構成することが望ましい。なお、上記分割型不溶性電
極１０は、従来例を説明した図９に示したように、陰極
ドラム７に対して２個対向配置してもよい。そして、こ
の場合は、２つの電極１０、１０の間からめっき液を供
給し、ドラム−電極間隙間にめっき液を流す。
【００２０】不溶性の電極短片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ドラム７と対向す
る側の面にイリ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。電極短片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
１０は、例えば、図１および図４ないし図８に示されて
いるように、陰極ドラム７の回転駆動方向に対して直角
方向および平行方向にそれぞれ複数個（２個以上）、好
ましくは３〜１０個程度、また、全体として１０〜１０
０個程度の長方形の電極短片１に分割されている。な
お、電極短片１の向きは、図４ないし図８に示されてい
るように、長辺側が、陰極ドラム７の回転駆動方向に対
して沿う方向に並べられていても、逆であってもよく、
それらが混合していてもよい。そして、図１、図２に示
される例では、電極短片１の各々の陰極ドラムと反対側
（バックプレート側）の面には、チタン等の耐食性を有
する導電性金属のボルト３ａが溶接等によって固定され
ている。また、電極短片１の各々は、取扱いや精度の点
から、上記の図に示したような長方形や正方形の平板で
あることが望ましく、また、図１等に示したように、各
電極短片１の陰極ドラム７の回転駆動方向に沿う辺が１
直線状に連続しないように、千鳥状に配置される。
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ドラム７と対向す
る側の面にイリ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。電極短片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
１０は、例えば、図１および図４ないし図８に示されて
いるように、陰極ドラム７の回転駆動方向に対して直角
方向および平行方向にそれぞれ複数個（２個以上）、好
ましくは３〜１０個程度、また、全体として１０〜１０
０個程度の長方形の電極短片１に分割されている。な
お、電極短片１の向きは、図４ないし図８に示されてい
るように、長辺側が、陰極ドラム７の回転駆動方向に対
して沿う方向に並べられていても、逆であってもよく、
それらが混合していてもよい。そして、図１、図２に示
される例では、電極短片１の各々の陰極ドラムと反対側
（バックプレート側）の面には、チタン等の耐食性を有
する導電性金属のボルト３ａが溶接等によって固定され
ている。また、電極短片１の各々は、取扱いや精度の点
から、上記の図に示したような長方形や正方形の平板で
あることが望ましく、また、図１等に示したように、各
電極短片１の陰極ドラム７の回転駆動方向に沿う辺が１
直線状に連続しないように、千鳥状に配置される。
【００２１】なお、電極１０を陰極ドラム７の回転駆動
方向に沿って細かく分割（したがって、分割線は該回転
駆動方向と直角方向となる）すれば、平板の電極短片１
を曲げることなく設置することができる。
方向に沿って細かく分割（したがって、分割線は該回転
駆動方向と直角方向となる）すれば、平板の電極短片１
を曲げることなく設置することができる。
【００２２】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
不溶性電極短片１とは図１、図２に示されるようなボル
ト３ａ等の給電導体で取り付けられている。すなわち、
図１、図２ではバックプレート５には、不溶性の電極短
片１に固定したボルト３ａ位置に対応して、貫通孔が設
けられており、バックプレート５の陰極ドラムと反対側
の所要箇所にて、電極短片１に一体化された給電導体と
してのボルト３ａが、座金６５を介してナット３ｂで締
め付けられている。電極短片１は、電極面への影響がな
く、電流密度が均一になるので、上記のように陰極７と
は反対側に配置されたボルト・ナット３で固定すること
が望ましい。不溶性の電極短片１は、上記のようにボル
ト・ナット３で固定されているので、バックプレート５
から取り外すことができる。取りはずされた電極短片１
は、必要とする補修を施したり、新しい電極短片１と交
換する。なお、図１、図２の例では、バックプレート５
と電極短片１の間には、締め付けによる電極短片１の変
形を防ぐために絶縁性のゴム４を介挿して、電極短片１
の端面とゴム４とを、接触させている。
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
不溶性電極短片１とは図１、図２に示されるようなボル
ト３ａ等の給電導体で取り付けられている。すなわち、
図１、図２ではバックプレート５には、不溶性の電極短
片１に固定したボルト３ａ位置に対応して、貫通孔が設
けられており、バックプレート５の陰極ドラムと反対側
の所要箇所にて、電極短片１に一体化された給電導体と
してのボルト３ａが、座金６５を介してナット３ｂで締
め付けられている。電極短片１は、電極面への影響がな
く、電流密度が均一になるので、上記のように陰極７と
は反対側に配置されたボルト・ナット３で固定すること
が望ましい。不溶性の電極短片１は、上記のようにボル
ト・ナット３で固定されているので、バックプレート５
から取り外すことができる。取りはずされた電極短片１
は、必要とする補修を施したり、新しい電極短片１と交
換する。なお、図１、図２の例では、バックプレート５
と電極短片１の間には、締め付けによる電極短片１の変
形を防ぐために絶縁性のゴム４を介挿して、電極短片１
の端面とゴム４とを、接触させている。
【００２３】なお、電極短片１のバックプレート５への
固定は、例えば、図３に示したように、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を、
また電極短片の所定位置に、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を設け、電極短片
１を所定位置に設置して、陰極ドラム側よりボルト３ａ
にて電極短片１を締め付けて固定してもよい。この場合
は、締め付け時に、電極短片１の変形のないように締め
付けトルクを管理する。
固定は、例えば、図３に示したように、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を、
また電極短片の所定位置に、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を設け、電極短片
１を所定位置に設置して、陰極ドラム側よりボルト３ａ
にて電極短片１を締め付けて固定してもよい。この場合
は、締め付け時に、電極短片１の変形のないように締め
付けトルクを管理する。
【００２４】このように構成される分割型不溶性電極１
０は、上記図９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
た銅箔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、上記図９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
た銅箔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。
【００２５】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。
【００２６】
【発明の効果】本発明の不溶性電極１０は、複数個に分
割した上記電極短片１を用いており、この分割した電極
短片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、電極短片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あるいは長尺の電極片全
体を取り替える必要がない。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。
割した上記電極短片１を用いており、この分割した電極
短片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、電極短片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あるいは長尺の電極片全
体を取り替える必要がない。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。
【００２７】また、電極短片を矩形の平板状とした場合
には、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、電極短片の形状
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。また、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。
には、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、電極短片の形状
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。また、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。
【００２８】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。
【００２９】［実験例］図９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１０、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５mm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に示されるように陰極ドラムの回転駆動方向に
対して直角方向および平行方向にに分割し、それぞれ２
８枚の電極短片１で構成した。各電極片１０の隣接した
辺同士の離間距離は０．５mmとした。
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１０、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５mm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に示されるように陰極ドラムの回転駆動方向に
対して直角方向および平行方向にに分割し、それぞれ２
８枚の電極短片１で構成した。各電極片１０の隣接した
辺同士の離間距離は０．５mmとした。
【００３０】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 、５Ｈ2 Ｏ ２４０g/l 、Ｈ2 ＳＯ4 １
２０g/l を含み、浴温４５℃、電流密度４０A/m2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 、５Ｈ2 Ｏ ２４０g/l 、Ｈ2 ＳＯ4 １
２０g/l を含み、浴温４５℃、電流密度４０A/m2とし、
１８μm 厚の銅箔を連続製造した。
【００３１】運転開始時の幅方向の膜厚むらを測定した
ところ０．８％以内であり、１年連続運転後も０．８％
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０．８％以内であり、１年連続運転後も０．８％
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。
【００３２】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の電極における固定具部分の断面図であ
る。
る。
【図３】固定具部分の他の例を示す断面図である。
【図４】本発明の分割型不溶性電極の他の例を示す展開
平面図である。
平面図である。
【図５】本発明の分割型不溶性電極の他の例を示す展開
平面図である。
平面図である。
【図６】本発明の分割型不溶性電極の他の例を示す展開
平面図である。
平面図である。
【図７】本発明の分割型不溶性電極の他の例を示す展開
平面図である。
平面図である。
【図８】本発明の分割型不溶性電極の他の例を示す展開
平面図である。
平面図である。
【図９】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 電極短片 ２ ブスバー ３ ボルト・ナット ５ バックプレート ７ 陰極ドラム ８ 銅箔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−346697（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−221091（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−36489（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−202174（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−214703（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−180485（ＪＰ，Ａ) 特許2506573（ＪＰ，Ｂ２) 特許2963266（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平６−60433（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平１−48360（ＪＰ，Ｂ２) 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 (14)
- 【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円弧状の陽極を対向配置し、こ
れに通電して前記陰極ドラムに金属を析出させ、これを
剥離して電解金属箔を得る場合において、 白金族の金属またはその酸化物で弁金属基体を被覆して
形成した複数の電極短片を、バックプレート上に、前記
陰極ドラムの回転駆動方向に対して直角方向および平行
方向に複数個づつ着脱可能に配置して前記陽極を構成し
ており、この電極短片は、陰極ドラムの回転駆動方向に
沿う辺が一直線状に並ばないように、千鳥状に配置され
ており、 その厚さが７０μm 以下であり、膜厚むら２％以下の金
属箔を得ることを特徴とする電気めっき方法。 - 【請求項２】 前記隣合った各電極短片の隣接する辺同
士の間隔が、０．５ｍｍ以下に設定されている請求項１
の電気めっき方法。 - 【請求項３】 前記金属箔が銅箔である請求項１または
２の電気めっき方法。 - 【請求項４】 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ないし３のいずれかの電気めっき方
法。 - 【請求項５】 前記陽極と前記陰極ドラムの対向面同士
が、実質的にその全体にわたってほぼ均一に離間されて
配置されており、その間隔が５mm以下である請求項１な
いし４のいずれかの電気めっき方法。 - 【請求項６】 前記電極短片が、前記バックプレートに
対して、該バックプレート側から導電性固定具によって
固定されている請求項１ないし５のいずれかの電気めっ
き方法。 - 【請求項７】 前記電極短片が、正方形または長方形の
平板である請求項１ないし６のいずれかの電気めっき方
法。 - 【請求項８】 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
る円弧状の陽極であって、 白金族の金属またはその酸化物で弁金属基体を被覆して
形成され、バックプレート上に、前記陰極ドラムの回転
駆動方向に対して直角方向および平行方向に複数個づつ
導電性固定具により着脱可能に配置された複数の電極短
片を備えており、この電極短片は、陰極ドラムの回転駆
動方向に沿う辺が一直線に並ばないように、千鳥状に配
置されており、 その厚さが７０μm 以下であり、膜厚むら２％以下の金
属箔を得ることを特徴とする電気めっき用分割型不溶性
電極。 - 【請求項９】 前記隣合った各電極短片の隣接する辺同
士の間隔が、０．５ｍｍ以下に設定されている請求項８
の電気めっき用分割型不溶性電極。 - 【請求項１０】 前記金属箔が銅箔である請求項８また
は９の電気めっき用分割型不溶性電極。 - 【請求項１１】 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８ないし１０のいずれかの電気めっ
き用分割型不溶性電極。 - 【請求項１２】 前記陰極ドラムの表面に対してほぼ全
面にわたって均一に離間されて配置されており、その間
隔が５ｍｍ以下である請求項８ないし１１のいずれかの
電気めっき用分割型不溶性電極。 - 【請求項１３】 前記電極短片が、前記バックプレート
に対して、該バックプレート側から導電性固定具によっ
て固定されている請求項８ないし１２のいずれかの電気
めっき用分割型不溶性電極。 - 【請求項１４】 前記電極短片が、正方形または長方形
の平板である請求項８ないし１３のいずれかの電気めっ
き用分割型不溶性電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16520193A JP3207973B2 (ja) | 1993-06-10 | 1993-06-10 | 電気めっき方法および電気めっき用分割型不溶性電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16520193A JP3207973B2 (ja) | 1993-06-10 | 1993-06-10 | 電気めっき方法および電気めっき用分割型不溶性電極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06346270A JPH06346270A (ja) | 1994-12-20 |
| JP3207973B2 true JP3207973B2 (ja) | 2001-09-10 |
Family
ID=15807763
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16520193A Expired - Lifetime JP3207973B2 (ja) | 1993-06-10 | 1993-06-10 | 電気めっき方法および電気めっき用分割型不溶性電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3207973B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| EP1026288A4 (en) * | 1998-06-22 | 2006-03-22 | Daiso Co Ltd | ANODE INSOLUBLE THAT CAN BE DETACHED FREELY |
| JP3261582B2 (ja) * | 2000-02-04 | 2002-03-04 | 株式会社三船鉄工所 | 電解銅箔の製造装置 |
| JP3416620B2 (ja) * | 2000-06-14 | 2003-06-16 | 株式会社日鉱マテリアルズ | 電解銅箔製造装置及び電解銅箔製造方法 |
| KR100418404B1 (ko) * | 2001-07-23 | 2004-02-11 | 주식회사 포스코건설 | 불용성 양극을 사용하는 수직형 전기도금 장치 |
| JP2002038291A (ja) * | 2001-09-03 | 2002-02-06 | Daiso Co Ltd | 金属箔製造用陽極 |
| JP2016089186A (ja) * | 2014-10-30 | 2016-05-23 | 京セラサーキットソリューションズ株式会社 | 電解めっき装置 |
| CN107523854A (zh) * | 2017-09-28 | 2017-12-29 | 张家港天工机械制造有限公司 | 一种阴极辊 |
| JP6946911B2 (ja) * | 2017-09-29 | 2021-10-13 | 株式会社大阪ソーダ | めっき用電極および電解金属箔の製造装置 |
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| CN114921840B (zh) * | 2022-05-16 | 2023-04-11 | 西安泰金新能科技股份有限公司 | 一种大规格阴极辊及制造方法 |
| CN117144430B (zh) * | 2023-10-30 | 2024-03-22 | 江苏时代新能源科技有限公司 | 电解辊、电解装置及电池生产系统 |
-
1993
- 1993-06-10 JP JP16520193A patent/JP3207973B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06346270A (ja) | 1994-12-20 |
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