JPS6045279B2 - メツキ方法及びその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は新規なメッキ方法及びその装置に関する。

詳しくは、略水平な方向に逆行される導電性のある帯状
体の両面に同時にメッキを施す方法及びその装置を提供
しようとするものである。 第１図は前に出願人が提案
した水平な方向に逆行される導電性帯状体にメッキを施
す方法及びその装置を概念的に示すものである。ａは導
電性のある金属帯で、水平な方向にかつ矢印で示す予め
定められた一定の方向へ逆行される。をはその中）にメ
ッキ液ｃを収容しているメッキタンクであ り、前記金
属帯ａはこのメッキタンクを内を横切つて逆行される。
ｄはメッキタンクｂ内に配置されるカソードで略水平方
向に延びる平らな下面ｅを有している。前記金属帯ａは
このメッキタンクｂ内においてカソードｄの下面に接触
しながら送行され、それによつて、金属帯ａがカソード
化される。ｆはメッキタンクｂ内に配置される不溶性ア
ノードで、その上面ｇと金属帯下面との間に適当な間隔
の極間間隙ｈが形成されるように配置される。しかして
、前記の極間間隙ｈ内にメッキ液ｃが図示しない適当な
手段によつて供給され、そして、金属帯ａの下面にメッ
キが施される。ところが、このようなメッキ方法及び装
置にあつては、メッキタンクｂ内においてカソードｄと
アノードｆとが対向配置され、金属帯ａはカソードｄの
下面と接触されながら水平に送行されることによつて陰
極化されるものであるから、メッキは金属帯ａの下面に
しか行なうことができない。また、かかる装置において
は、電極間間隙の大きさに比例して正規のメッキゾーン
から漏洩電流が生ずる。そして、この漏洩電流は、金属
帯下面がメッキゾーンに進入する直前にそこに目の粗い
結晶体として金属を堆積せしめてしまう。そして、メッ
キゾーンにおいてはすでに堆積された目の粗い電着物を
核として金属結晶が成長する傾向があるので、かなりの
厚さに堆積を行なわない限り、電着物に無数のピンホー
ルが生じ網目状となつてしまう。

そして、このようなピンホールの存在は１７ミクロンあ
るいはそれ以下の厚さの金属箔や回路パターンにとつて
は決定的な欠点となる。そこで、本発明は、第１図に示
したメッキ方法や装置と異なり、略水平な方向に送行さ
れる導電．性帯状体の両面に同時にメッキを施すことの
できる新規なメッキ方法とその装置とを提供しようとす
るもので、その方法は、メッキ液が収容されたメッキタ
ンク内を横切つて導電性のある帯状体をその長手方向に
沿つて略水平な方向にかつ予め定ζめられた一定の方向
に送行させ、該導電性帯状体の両面にメッキタンク内の
メッキゾーンにてメッキを施し、そして、導電性帯状体
を前記メッキゾーン以外の箇所でこれを陰極化する手段
と接触させるようにすると共に、前記メッキゾーンを形
成ｆする２つの不溶性アノード間以外で前記導電性帯状
体とメッキ液との接触を防止し、また、メッキゾーン内
において前記導電性帯状体の両側端を摺動自在に保持し
かつメッキゾーンの両側部を閉塞することにより導電性
帯状体を漏洩電流による電着から遮蔽するようにしたこ
とを特徴とし、又、その装置は、メッキ液が収容された
メッキタンクと、メッキタンク内を横切つて略水平な方
向にかつ予め定められた一定の方向に送行される導電性
のある帯状体と、メッキタンク内において前記導電性帯
状体を上下で挾むように配置され導電性帯状体との間に
略水平な方向に延びる適当な極間間隙を形成する２つの
不溶性アノードと、該２つの）不溶性アノードと前記導
電性帯状体の各面とを一定間隔に保持するための保持手
段と、前記２つの極間間隙内にメッキ液を強制的に流す
ための手段と、メッキ液を上記２つの極間間隙内に夫々
供給するメッキ液供給口を限定する手段と、電気絶縁・
材料から成りメッキ液供給口の上方又は下方に配置され
その下方又は上方を送行する前記導電性帯状体を漏洩電
流による電着から遮蔽する遮蔽ブロックと、そして、前
記極間間隙以外の箇所で導電性帯状体と接触しこれを陰
極化する手段とを備え”ていることを特徴とするもので
ある。

以下に本発明メッキ方法及びメッキ装置の詳細を図示し
た実施例に従つて説明する。

尚、図示したメッキ装置は、これを銅箔の製造に用いる
ものとして説明するが、本発明がこのようなものに限定
されるものでないことは勿論である。このメッキ装置は
、例えば酸性銅メッキ液１を収納しているメッキタンク
ないしは容器２を備えている。

メッキタンク２は鋼で形成されており、そして、酸性溶
液に用いられるので、ポリ塩化ビニルのような耐酸性合
成材料により内面が被覆３されている。導電性材料例え
ばステンレススチールから成る帯状体４がタンク２内に
その入口５から入り出口６から出ることによつてタンク
２内を水平方向に通過するようにされており、そして、
この帯状体４の表面に銅箔あるいは回路パターンが電着
されるようになつている。尚、導電性帯状体４は適当な
リールからリール（何れのリールも図示されていない。
）へ向つて第２図の矢印で示す方向へ送行される。７，
７はメッキタンク２の入口５より手前にて帯状体４の上
下両表面に接触するように配置されたカソードコンタク
トである。

カソードコンタクト７は回転軸８と、該回転軸８の両側
端寄りの位置に固定された銅等の導電材料から成る導電
ロール９，９とから成り、該導電ロール９，９が適当な
手段によつて陰極とされている。しかして、このような
りソードコンタクト７，７の導電ロール９，９及び９，
９が帯状体４の側縁部と上下から接触することによつて
、該帯状体４は陰極化され−る。尚、導電性帯状体４と
接触しこれを陰極化する手段は、必ずしも、このように
メッキタンク２外に配置する。必要はないが、メッキタ
ンク２内に配置すると、耐腐食性を考慮した構造にしな
ければならない等の問題を生じ、従つて、実施例に示す
ようにメッキタンク２外に配置するようにした方が良い
。メッキタンク２内において、帯状体４を挾んで上下に
不溶性アノード１０ｕ，１０１が配置されている。

尚、この不溶性アノード１０ｕ，１０１とこれに関連し
た部材は上下にそれぞれ同じものが配置されるので、そ
の下側の一方のみを説明し、上側のものについては下側
のものと同一の番号に付加符号Ｒｕョを付して図示し、
説明を省略する。不溶性アノード１０１は平らな上面１
１１を有しており、この上１１１と帯状体４下面とが適
当な間隔をおいて平行になるようにされ、ここに適当な
電極間間隙１２１が保たれる。

このような不溶性アノード１０１は、鉛、鉛一錫合金又
は表面を白金で被覆されたチタンや銅によつて形成する
ことができる。ポリ塩化ビニルのような電気絶縁材料か
ら成るメッキ液供給ブロック１３１が不溶性アノード１
０１の一端に接して配置されており、そのメッキ液供給
口を通してメッキ液１が電極間間隙１２１に供給され、
そしてそこを乱流状態になつて通過する。

ここで、不溶性アノード１０１の一端とは導電性帯状体
４の送行方向における手前側の端部のことであり、この
後も同様の意味で用いられる。メッキ液供給ブロック１
３１には切欠が設けられており、その切欠と不溶性アノ
ード１０１の一端面との間に導電性帯状体４の幅方向に
延びる溝１４１が形成される。

又、メッキ液供給ブロック１３１には同じく導電性帯状
体４の幅方向に延び幅が前記溝１４１のそれより挟い別
の溝１５１が溝１４１の下方に連続して設けられている
。この２つの溝１４１及び１５１によつて、そこからメ
ッキ液１が電極間間隙１２１へ給送される上述したよう
な供給口が構成される。ブロック１３１には、更に、溝
１５１の長手方向の中央から下方へ延びるメッキ液通路
１６１が形成されており、この通路１６１は導管１７１
を介してタンク２外に設けられたポンプ１８１の送出管
１９１ど連結されている。

ポンプ１８１は吸入管２０（これは下側に一個だけ設け
られている。）を介してメッキタンク２内に収納されて
いるメッキ液１の液面よりも下方の部分でタンク２内部
ど連結されている。しかして、メッキ液１は常時メッキ
液供給ブロック１３１に給送されることになる。拡散板
２１１は適宜の手段によりメッキ液供給ブロック１３１
に固定されており、これによつて、第１の溝１４１と第
２の溝１５１との間が区画されている。

この拡散板２１１にはメッキ液を通すための無数の小孔
が形成配列されている。シーリングユニット２２１は導
電性帯状体４とアノード１０１との間に配置されている
。シーリングユニット２２１は平面形状で略Ｕ字状を為
しており、互いに間隔をあけて平行にかつ電極間間隙１
２１の両側に沿つて配列される一対の封止杆（導電性帯
状体保持手段）２３１，２３１と、この封止杆２３１，
２３１の上手側（帯状体４の送行方向に関して手前側の
意。以下同じ。）端間に架設された遮蔽ブロック２４１
とから成る。シーリングユニット２２１は、すベリ性、
耐摩耗性及び耐化学薬品性のある電気絶縁材料、例えば
１テ）フロンＪ（フッ素樹脂の商標）のような電気絶縁
材料によソー体に成形されるのが好ましい。シーリング
ユニット２２１の一対の封止杆２３１，２３１の上面２
５１，２５１は横断面形状で凸曲面を為しており、これ
によつて、導電性帯状７体４の両側部下面と摺接可能か
つ水密に接触される。シーリングユニット２２１の遮蔽
ブロック２４１は正確に平らな上面２６１を備えており
、該上面２６１は常に封止杆２３１，２３１の曲面状上
面２５１，２５１の頂部より僅かに下方にある９ように
される。遮蔽ブロック２４１の下手（帯状体４の送行方
向に関して進行側の意。以下同じ。）側の端面２７１は
第２図に最も良く示されているように下向きの凹曲面と
されている。不溶性アノード１０１の上面はその幅が他
の部分より狭くされて両側に一対の水平方向に延びる支
持だな２８１，２８１が形成される。第２図から解るよ
うに、これらの支持だな２８１，２８１はメッキ液供給
ブロック１３１のＵ字状の上面と同一平面内にあるよう
にされている。アノード１０１の一対の支持だな２８１
，２８１上及びメッキ液供給ブロック１３１（１）Ｕ字
状上面には合成ゴムのような弾性材料から成る押し上げ
管２９１が配置されている。この押し上げ管２９１は第
５図に示すようにＵ字状に折り曲げられており、そして
、この押し上げ管２９１の上にＵ字状のシーリングユニ
ット２２が載置されている。第４図で良く解るように、
シーリングユニット２２１の一対の封止杆２３１，２３
１は、不溶性アノード１０１の幅が狭くされた頂部の両
側面３０１，３０１に摺接するように配置されている。

シーリングユニット２２１の遮蔽ブロック２４１はメッ
キ液供給ブロック１３１の上方をほとんど覆うように配
置される。押上げ管２９１はエアー導管３１１をを介し
てコンプレッサー３２１と連結されている。

コンプレッサー３２１から圧搾空気が押し上げ管２９１
に給送されると、押し上げ管２９１の直径が大きくなり
、その結果シーリングユニット２２１を押し上げること
になる。一対の四角形の板３３１，３３１が押えねじ３
４１によつてアノード１０１及びメッキ液供給ブロック
１３１の両側面に固定され、これによつて押し上げ管２
９１，２９１を所定の位置に保持すると共にシーリング
ユニット２２１の上下動を案内する。シーリングユニッ
ト２２１が押し上げ管２９１によつて押し上げられると
、封止杆２３１，２３Ｉの曲面状上面２５１，２５１は
導電性帯状体４の下面両側部と摺動するようになる。

このように、一対の封止杆２３１，２３１が電極間間隙
１２１の幅方向における両側を限定しかつ封止するので
、メッキ液は電極間間隙１２１を導電性帯状体４の長手
方向にのみ沿つて流れることになる。シーリングユニッ
ト２２１の遮蔽ブロック２４１は陰極化された帯状体４
の下に部分的に横たわ４り、かつ不溶性アノード１０１
の上方を部分的に覆うように配置され、これによつて、
導電性帯状体４の電極間間隙１２１内に進入した部分に
連続している部分をアノード１０１から遮蔽している。
しかして、この遮蔽ブロック２４１によつて導電性帯状
体４に漏洩電流による早すぎる電着が為されることが防
止される。遮蔽ブロック２４１は導電性帯状体４を漏洩
電流から遮蔽しなければならないものではあるが、又、
その上面２６１が導電性帯状体４の表面やあるいはその
表面に形造られたレジストマスクと接触するようなこと
があつてはならない。

これは、かかる接触によつて導電性帯状体の表面が汚さ
れ１たり、あるいは又、レジストマスクが損傷されたり
することがないようにするためである。このような相反
する２つの要求を満たすことは、封止杆２３１，２３１
の曲面状上面２５１，２５１が導電性帯状体４と正しく
摺動したときに遮蔽プロツ・ク２４１の上面２６１と導
電性帯状体４の下面との間に０．１ｍ／ｍ以下の間隙が
保たれるようにすることによつて可能である。第２図に
おいて良く解るように、遮蔽ブロック２４１の凹曲面状
の下手側端面２７１は不溶性ア”ノード１０１の上手側
端面の上端縁３５１と対向するように配置されている。

この端縁３５１は曲面にされており、遮蔽ブロック２４
１の曲面状下手側端面２７１との間でメッキ液を供給溝
１４１から電極間間隙１２１へ導びくための曲路３６１
が形成されている。上述したところから明らかなように
、シーリングユニット２２は、（１）電極間間隙１２の
幅方向両端部を封止してここからメッキ液が洩れるのを
防止する機能、（２）導電性帯状体４を漏洩電流から遮
蔽する機能及び（３）不溶性アノード１０と共にメッキ
液をメッキ液供給口１４−１５から電極間間隙１２へ導
くための曲路３６を提供する機能、というように複数の
機能を果すことができる。

従つて、１シーリングユニツトョという言葉はそれが予
定している機能のうちの一に着目したものである。以上
に述べたような不溶性アノード１０１とこれに関連した
種々の部材と同様の構成のものが導電性帯状体４を挾ん
で上側にも設けられ（上側のもの（付加符号ＲＵＪが付
されたもの。

）はその上下関係だけが今まで述べてきた下側のもの（
付加符号ＲｌＪが付されたもの。）と反対になる。）、
これらによつてメッキゾーンが形成される。３７は上記
メッキゾーンの側部及び下側をメッキタンク２内におい
て覆うカバーで、その下側壁３８には略中央に孔３９が
形成されており、そして、下側壁３８は孔３９の形成箇
所が最も低くなるように傾斜せしめられている。

上述したメッキ装置によつて銅箔ないしは回路パターン
を連続的に製造する方法について述でる。

尚、上述の実施例では、導電性帯状体４の上下両面に同
時にメッキを施すのであるが、ここでは、導電性帯状体
４の下面へのメッキについてのみ述べ、上面については
下面の場合と略同様であるので、説明を省略する。先ず
、導電性帯状体４が矢印で示される方向（第２図におい
て右方向へ）へー定の速度で送行されメッキタンク２内
を通過して行くようにする。尚、プリント回路パターン
を製造する場合には、導電性帯状体４の表面にレジスト
剤により予めマスキングを施す必要があるが、金属箔を
製造する場合にはそのような必要はない。そして、導電
性帯状体４はカソードコンタクト７，７によりカソード
化（陰極化）されながら送行される。ポンプ１８１が作
動されると、メッキ液力幼ソート化された導電性帯状体
４と不溶性アノード１０１との間の電極間間隙１２１を
乱流状態で流れて行く。

そして、この電極間間隙１２１を流れるメッキ液の乱流
の程度は導電性帯状体４の幅方向において一様であるこ
とが必要である。この目的のためには拡散板２１１がメ
ッキ液供給ブロック１３１の第１の溝１４１と第２の溝
１５ｂとの間に配置されていることが寄与する。メッキ
液は、ポンプでメッキ液供給ブロック１３１へ給送され
ると、先す溝１５ｂ内に充ち、それから無数の小孔を有
する拡散板２１１を通過して別の溝１４１へ流入する。

それから、メッキ液は曲路３６１を経て電極間間隙１２
ｂ内へと流入する。この曲路３６１の存在も、電極間間
隙１２１を流れるメッキ液の乱流状態を幅方向において
一様にするのに役立つ。そして、シーリングユニット２
２１の封子杆２３１，２３１があるので、メッキ液は導
電性帯状体４の長手方向に沿つてのみ流れることになる
。本発明における電気的な構成はどちらからと云えば普
通の良く知られた種類のものであるため図示していない
が、不溶性アノード１０１を通して加えられる直流電流
密度は約３Ａ／Ｃｌｔまでのものである。

そして、導電性帯状体４の表面に銅が析出される。尚、
メッキ液が電極間間隙１２１を乱流状態となつて流れる
ことは、導電性帯状体４に近接して分極層（銅イオン濃
度が過度に減少した部分）の発生を効果的に防ぎ、そし
て、このことが導電性帯状体４への銅の堆積速度を促進
せしめることとなる。以上に記載したように、本発明に
おいては、略水平方向に送行される導電性帯状体の両面
に同時に金属箔あるいはプリント回路パターンを連続的
に形成することができ、しかも、不溶性アノードと導電
性帯状体とを一定間隔に保持しているため、きわめて能
率的である。

又、シーリングユニットの遮蔽ブロックは導電性帯状体
の正規のメッキゾーンへ入る前の部分に漏洩電流による
銅の析出が為されるのを防止し、正規のメッキゾーンに
おいてのみ導電性帯状体の電着が為されるようにしたの
で、ピンホールやその他の欠点を生ずることなく、１７
ミクロンあるいはそれ以下の厚さの銅箔や回路パターン
を導電性帯状体の表面に連続的に形成することができる
。

尚、本発明は、銅の電着だけでなく、ニッケル及びコバ
ルトの如き他の金属、並びにニッケル−コバルト合金の
如き合金の電着にも応用することができること勿論であ
る。

【図面の簡単な説明】

ｌ 第１図は従来のメッキ装置の一例を示す概略図、第
２図乃至第５図は本発明に係るメッキ装置の実施の一例
を示し、第２図は部分的に破断して示す縦断側面図、第
３図は第２図の■−■線に沿う拡大断面図、第４図は第
２図の■−■線に沿う７拡大断面図、第５図はシーリン
グユニットとその下に配置された押し上け管とを拡大し
て示す斜視図である。 符号の説明、１・・・・・・メッキ液、２・・・・・・
メッキタンク、４・・・・・・帯状体、７・・・・・・
陰極化手段、１０・・）・・・不溶性アノード、１２・
・・・・電極間間隙、１４−１５・・・・・・メッキ液
供給口、２４・・・・遮蔽ブロック。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ メッキ液が収容されたメッキタンク内を横切つて導
   電性のある帯状体をその長手方向に沿つて略水平な方向
   にかつ予め定められた一定の方向に送行させ、該導電性
   帯状体の両面にメッキタンク内のメッキゾーンにてメッ
   キを施し、そして、導電性帯状体を前記メッキゾーン以
   外の箇所でこれを陰極化する手段と接触させるようにす
   ると共に、前記メッキゾーンを形成する２つの不溶性ア
   ノード間以外での前記導電性帯状体とメッキ液との接触
   を防止し、また、メッキゾーン内において前記導電性帯
   状体の両側端を摺動自在に保持しかつメッキゾーンの両
   側部を閉塞するようにしたことを特徴とするメッキ方法
   。 ２ メッキ液が収容されたメッキタンクとメッキタンク
   内を横切つて略水平な方向にかつ予め定められた一定の
   方向に送行される導電性のある帯状体と、メッキタンク
   内において前記導電性帯状体を上下で挾むように配置さ
   れ導電性帯状体との間に略水平な方向に延びる適当な極
   間間隙を形成する２つの不溶性アノードと、該２つの不
   溶性アノードと前記導電性帯状体の各面とを一定間隔に
   保持するための保持手段と、前記２つの極間間隙内にメ
   ッキ液を強制的に流すための手段と、メッキ液を上記２
   つの極間間隙内に夫々供給するメッキ液供給口を限定す
   る手段と、電気絶縁材料から成りメッキ液供給口の上方
   又は下方に配置されその下方又は上方を送行する前記導
   電性帯状体を漏洩電流による電着から遮蔽する遮蔽ブロ
   ックと、そして、前記極間間隙以外の箇所で導電性帯状
   体と接触しこれを陰極化する手段とを備えていることを
   特徴とするメッキ装置。