JPS6231077B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は金属帯条体の片面に所定のパターンで
部分メツキを行なう連続部分メツキ方法に関する
もので、特に低コストで精密なパターンの部分メ
ツキを得るためのものである。

銅、鉄、アルミニウム又はこれ等の合金からな
る金属帯条体の表面の一部に異種金属、例えば
金、銀、銅、ニツケル、スズ又はこれ等の合金を
メツキした複合材は種々の用途に用いられてい
る。このような複合材のメツキパターンには、主
として第１図ａに示すように帯条体１の片面長手
方向に２本のストライプメツキ２，２′を形成し
たものや、そのた第１図ｂに示すように帯条体１
の片面長手方向に１本の断続するストライプメツ
キ２ａ，２′ａ，２″ａを形成したものや、第１図
ｃに示すように帯条体１の片面巾方向のストライ
プメツキ２ｂ，２′ｂを長手方向に間隔を設けて
多数形成したものが用いられている。

このような複合材の製造において、帯条体に所
定のメツキパターン以外にもメツキすることは性
能的に許されない場合もあるが、一般にはメツキ
金属を節約する省資源的、経済的目的に添わない
ことになる。特に貴金属のメツキにおいてはメツ
キコストの大半が貴金属を占めているため、必要
部分のみにメツキするメリツトは極めて大きい。

例えば接点、コネクター、端子などの電子機器
用部品では電気的な接続部にのみにメツキされて
いれば充分である場合がほとんどであり、一般に
は部品用材となる銅合金帯条体の上記の如き必要
部分にのみメツキすることが要求され、特に電気
的接触は片面のみで行なわれる場合が多く、片面
の必要部分のみにメツキした複合材の要求が強
い。

従来帯条体の片面部分がメツキ方法としては帯
条体の表面に所定のメツキパターンを残して非導
電性粘着テープを貼り付けてマスクを形成し、こ
れをメツキ液中に導入してメツキを行なつてい
る。この方法は精密なストライプ状メツキを得る
ことも可能であるが、粘着テープであるポリエス
テルテープのような弾性体を所定位置に正確に固
着させるためには特別の工夫と熟練を要し、更に
石油製品である高価なテープを多量に使用するた
め、メツキコストを倍増する欠点がある。例えば
電子機器部品用の銅合金帯条体の厚さは0.05〜
0.5mm程度であるのに、これに使用するテープの
厚さは0.05〜0.15mmもあり、部分メツキに占める
テープのコストは大きく、製品１Kgあたり100〜
1000円にもなる。

このため長時間使用できるゴム状弾性体を帯条
体に押し当ててマスクを形成する方法が経済的な
方法として提案されている。この方法はゴム状弾
性体を繰返し使用できる点で経済的であるが、特
殊な設備を必要とするため、初期投資が大きく、
更にメツキパターンの精度が劣る欠点がある。即
ちゴム状弾性体の変形や押し当て機構に起因する
変位、更にはマスクと帯条体との間隙に毛管作用
によるメツキ液の浸入等を避けることができない
ため、所定のメツキパターンからメツキの滲みを
生じパターンの精度を著しく低下する。

一方器物のメツキにおいて、メツキ不要部に塗
料を塗布する方法が広く用いられている。この方
法はメツキ不要部に浸漬又はハケ塗り等により塗
料を厚く塗布し、乾操した後メツキ液中に投入し
てメツキを行なうもので、塗布の厚さはピンホー
ル等を避けるため0.1mm以上とするところから塗
膜の固化には数分から数時間もかかる。またプリ
ント基板の製造にいて、半田、エツチング、メツ
キ等を所定の位置に制限するため、紫外線硬化型
レジストと称するインク状のものを塗布してい
る。プリント基板は所定の大きさに切断されてい
るため、作業は前記器物の場合と同様パツチ的と
なり、レジストの塗布にはスクリーン印刷手法が
用いられ、塗膜の厚さは30μ以上になる。従つて
このような手法を帯条体の連続部分メツキのマス
ク形成に適用することは困難なばかりか、適用し
ても前記テープ法とコスト的に同等のものとな
り、従来の手法により塗料やレジストを塗布する
方法では帯条体の連続部分メツキのコストを低減
することは困難であつた。

本発明はこれに鑑み種々検討の結果、品質、経
済性共に優れた帯条体の連続部分メツキ方法を開
発したもので、金属帯条体を長手方向に走行させ
て、その表面に所定のメツキパターンを残して非
導電性マスクを形成し、続いてパターン部にメツ
キを行なつてからマスクを除去する連続部分メツ
キにおいて、片面に回転塗布機により所定のメツ
キパターンを残して紫外線硬化型レジストを塗布
し、次に塗膜を紫外線により硬化せしめてマスク
を形成し続いてマスク形成面のパターン部を活性
化してからマスク形成面にメツキ液を噴射してパ
ターン部にメツキを行なうことを特徴とするもの
である。

即ち本発明は第２図に示すように帯条体１をサ
プライ部３の水平回転軸にセツトしたコイルより
連続して繰出し、バツクテンシヨンロール４、予
備洗浄部５、マスク形成部６、活性化部７、メツ
キ部８、マスク除去部９を順次通して引張駆動ロ
ール１０により一定の速度で引き出し、テイクア
ツプ部１１でコイル状に巻取るようにしたもの
で、１２，１２′はメツキ部８の前後に設けた給
電ロールである。

帯条体１はバツクテンシヨンロール４により一
定の張力が与えられ、予備洗浄部５において、表
面に付着している油や酸化皮膜などの異物が除去
される。例えば油は溶剤又はアルカリ溶液により
脱脂し、酸化皮膜は鉱酸により酸洗して除去す
る。表面汚染された帯条体に対してはこの予備洗
浄は次のマスク形成に不可欠のものであり、マス
ク形成後の活性化の一部を兼ねることもできる。
予備洗浄は主として化学薬液による湿式処理のた
め処理後は水洗、乾燥を行なう。尚帯条体１の汚
染が軽度の場合にはワイピング又は／及びバフ研
摩で充分な場合もある。

予備洗浄した帯条体１はマスク形成部６におい
てその洗浄した片面に回転塗布機により所定のメ
ツキパターを残して紫外線硬化型レジストを塗布
し、続いて塗膜は紫外線の照射により硬化し、マ
スクを形成する。回転塗布機は凸版印刷やオフセ
ツト印刷と同じ原理のもので、例えば第３図に示
すようにレジスト槽１３に満したレジスト１４に
下部を浸したピツクアツプロール１５と、塗布ロ
ール１６と、両ロール１５，１６に当接する中間
ロール１７と、塗布ロール１６に帯条体１を押し
付ける押えロール１８からなり、ピツクアツプロ
ール１５に付着して引き上げられたレジストは中
間ロール１７により均一に練られ、かつ薄く延ば
されて塗布ロール１６に転移する。塗布ロール１
６は第４図に示すように外周面にメツキパターン
に対応する凹部１９，１９′が設けられ、レジス
トは凸部２０，２０′，２０″に転移し、帯条体１
の片面に所定のメツキパターンを残して塗布され
る。尚塗布ロール１６のメツキパターンの変更を
容易にするため、第４図に示すように金属製のロ
ール基体１６ａにメツキパターンに対応する凹部
１９，１９′を外周面に設けたスリーブ１６ｂを
はめ合せるか又は凹部１９，１９′の巾と等しい
薄いスペーサと凸部２０，２０′，２０″の巾と等
しい厚いスペーサを順次はめ合せて塗布ロール１
６を形成すると便利である。スリーブ１６ｂやス
ペーサの材質はレジストの材質はレジストの性質
に応じて選択すればよく、例えばウレタンゴムな
どが使用できる。

帯条体１の片面に塗布されたレジストは続いて
紫外線の照射によつて短時間で硬化し、マスクを
形成する。紫外線の照射は例えば高圧水銀紫外線
ランプを数個配置し、それを反射板で覆つた内部
に帯条体１を通すことにより簡単に行なうことが
できる。レジストについては特に限定しないが、
プリント基板の製造に使用されているレジストよ
りメツキ液に対する耐性を考慮し適宜選択して用
いればよい。

片面に所定のメツキパターンを残してマスクを
形成した帯条体１は活性化部７にいて、マスク形
成面のメツキパターン部の活性化が行なわれる。
活性化は表面の酸化皮膜を酸や錯塩性浴を用いて
溶解除去するもので、メツキ液と同じ液性でメツ
キ金属を含まない液を使用すれば水洗を省略する
ことができる。また処理には無電解処理と電解処
理が用いられるが、電解処理の方が有効である。
特に予備洗浄部５においてアルカリ脱脂しない場
合には微量であつても有害な油が付着しているの
で、帯条体１をカソードとして電解処理すること
が望ましい。また活性化部７でアルカリ洗浄を行
なうこともできる。

このようにしてメツキパターン部を活性化した
帯条体１はメツキ部８においてパターン部にメツ
キが行なわれる。メツキは常法により下地メツ
キ、ストライクメツキ等複数種のメツキ液が使用
される場合もある。帯条体１は第２図に示す給電
ロール１２，１２′によりマイナス電源に接続さ
れ、そのマスク形成面に、プラス電源に接続され
たアノードを有する噴射管等によりメツキ液を噴
射して所定のメツキパターン部にメツキが行なわ
れる。帯条体１は片面のみにマスクを形成したも
ので、他面は金属面が露出しており該露出面より
容易に給電することができる。メツキ液の噴射は
第５図ａに示すようにマスク形成面を下にして帯
条体１を走行させるか又は第５図ｂに示すように
マスク形成面を垂直にして帯条体１を走行させ、
それぞれ図に示すようにマスク形成面と相対して
帯条体１の走行方向と直角方向に噴射管２１を配
置し、該管２１に設けたノズル２２よりメツキ液
を噴射すればよい。このようにしてメツキ液の噴
射を帯条体１の巾に調整すればマスク形成面のみ
をメツキ液に濡らしメツキを行なうことができ
る。噴射管２１は不溶性の金属で形成してこれを
プラス電源と接続するか又は噴射管２１内に不溶
性又は可溶性のアノードを設けることもできる。
またメツキ液が帯条体１の裏側に回り込むような
場合には図に示すように帯条体１の裏側に空気噴
射用ノズル２３を設け、帯条体１の側辺に向けて
空気を噴射することにより容易にメツキ液の回り
込みを防止することができる。噴射されて帯条体
１より落下するメツキ液は第５図には示してない
が下方に受け皿を設け、該受け皿に集められたメ
ツキ液はポンプにより再び噴射ノズルに送られ
る。また所望のメツキ厚さにメツキするために
は、第５図ａ，ｂに示す噴射管を帯条体１の走行
方向に複数個配列すればよい。また帯条体１の裏
面に空気噴射用ノズル２３を設ける代りに、裏面
側辺部に絶縁体を密着させてメツキ液の回り込み
を防止することもできる。

このように所定のパターンで部分メツキを行な
つた帯条体１はマスク除去部９に入り、溶剤又は
アルカリ溶液と接触させることによりマスクが剥
離される。溶剤としてはトリクロロエチレン、パ
ークロロエチレン、メチルエチルケトン、トルエ
ンなどが用いられ、アルカリ溶剤としては苛性ソ
ーダ数％以上の温溶が使用される。酸性又は中性
メツキ用レジストは主としてアルカリ溶液を用い
て剥離し、アルカリ性メツキレジストは溶剤を用
いて剥離する。所要時間は数秒乃至１分程度の短
時間で完全に剥離することができる。

マスクを除去した部分メツキ帯条体は引張駆動
ロール１０により一定の速度で引き出され、続い
てテイクアツプ部１１にリコイルすることにより
金属帯条体の片面に連続部分メツキを行なうもの
である。

このよに本発明は予備洗浄した帯条体の片面に
紫外線硬化型レジストを回転塗布機で塗布するも
ので、塗布機のロール径やロール数を適宜選定す
ることによりレジストを均一に練り延ばし均一な
ピンホールのない薄い塗膜の形成が可能となり、
これによれば厚さ１〜15μの塗膜を形成できるよ
うになり、従来のテープやスクリーン印刷に比較
し、レジストの使用量を著しく低減し得る。

また帯条体をメツキ液に浸漬する通常のメツキ
に代えてメツキ液を帯条体のマスク形成面に噴射
することにより、撹拌効果が高く、帯条体表面近
傍の拡散領域を可及的に薄くすることができるた
め通常のメツキに比較して数倍から100倍程度の
高速メツキが可能となり、例えば１秒間当り0.1
〜１μ位のメツキ速度が実現できる。

本発明によれば任意のメツキパターンを高精度
に残してマスクを形成してメツキすることができ
るので、高品質の部分メツキを行なうことが可能
となりメツキパターンの精度は±0.1mm以下、
0.05mm位のものまで製造できる。また紫外線硬化
型レジストによるマスク形成と噴射メツキの組合
せによりライン長を大巾に短縮することができ
る。

次に本発明の実施例について説明する。

厚さ0.4mm、巾126mmのバネ用リン青銅条の片面
に巾10mm、厚さ１μの銀をストライプ状に２本メ
ツキした後、その巾を長手方向に２等分にスリツ
ターし、それぞれ巾100mmのストライプ状銀メツ
キを中央長手方向に有する60mmの部分メツキ条を
製造した。尚メツキ前の条の両端には３mmのスリ
ツター代としての切断ロスを見込んだ。

第２図に示すようにアンコイラーから条をサプ
ライして水平に走行させ、トリクロロエチレンの
40℃浴に10秒間浸漬して予備洗浄し、乾燥してか
ら条の下側の非メツキ部に第３図及び第４図に示
す回転塗布機を用いて紫外線硬化型レジストを塗
布した。レジストにはコロニアルインクUV−50
−50を用い、厚さ10μに塗布し、続いて紫外線ラ
ンプ（6KW）を３個走行方向に配列して塗膜に
10秒間紫外線を照射し、塗膜を硬化させてマスク
を形成した。

次に５％HNO₃に15秒間浸漬してメツキ部を活
性化し、これを水洗してから下記浴を用いて先ず
ストライク銀メツキを行なつた後Ag厚付けメツ
キを行なつた。

ストライクメツキ浴 Ag 1.5ｇ／ KCN 20ｇ／ 浴温 25℃ 平均電流密度 30A／ｄm² メツキ時間 ３秒 厚メツキ浴 Ag 15ｇ／ KCN 35ｇ／ 浴温 25℃ 平均電流密度 15A／ｄm² メツキ時間 ６秒 ストライクメツキは第５図ａに示すノズルを４
個設けた噴射管よりメツキ液を500／minの速
度で噴射し、これを走行方向に２列に配置してメ
ツキ液をメツキ部に噴射した。また厚付けメツキ
は８個のノズルを設けた同様の噴射管よりメツキ
液を1000／minの速度で噴射し、これを走行方
向に２列に配置してメツキ液をメツキ部に噴射し
た。

このメツキ液の噴射は水平走行する条を約２mm
の間隔で天井を有する箱の中を通し、天井の中央
より空気を条に向けて噴射し、条の下方よりメツ
キ液を条に向けて噴射した。ノズル内に白金メツ
キチタン製金網を設けこれをアノードとした。

メツキ後水洗、乾操してからパークロロエチレ
ン40℃の温浴に10秒間浸漬してレジストを剥離し
乾燥してコイルした。その結果メツキストライプ
は所定の巾±0.1mm以下であり、良好な部分メツ
キ条が得られた。

このように本発明によれば所望のメツキパター
ンを高精度に高品質でメツキできるもので、初期
投資もランニングコストも共に安価である等工業
上顕著な効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は複合条のメツキパターンの一例を示す
平面図で、ａは長手方向に２本のストライプを有
する複合条、ｂは長手方向に断続する１本のスト
ライプを有する複合条、ｃは巾方向のストライプ
を長手方向に間隔を設けて多数有する複合条を示
す。第２図は本発明の工程を示す説明、第３図は
本発明に用いる回転塗布機の説明図、第４図は第
３図に示す回転塗布機の要部を拡大して示す説明
図、第５図は本発明メツキ部の説明図で、ａは帯
条体を水平走行させた場合の説明図、ｂは帯条体
を垂直走行させた場合の説明図である。 １……帯条体、２……ストライプメツキ、３…
…サプライ部、４……バツクテンシヨンロール、
５……予備洗浄部、６……マスク形成部、７……
活性化部、８……メツキ部、９……マスク除去
部、１０……引張駆動ロール、１１……テイクア
ツプ部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 金属帯条体を長手方向に走行させて、その表
   面に所定のメツキパターンを残して非導電性マス
   クを形成し、続いてパターン部にメツキを行つて
   からマスクを除去する連続部分メツキにおいて、
   片面に回転塗布機により所定のメツキパターンを
   残して紫外線硬化型レジストを塗布し、次に塗膜
   を紫外線により硬化せしめてマスクを形成し、続
   いてマスク形成面のパターン部を活性化してか
   ら、マスク形成面にメツキ液を噴射してパターン
   部にメツキを行なうことを特徴とする金属帯条体
   の連続部分メツキ方法。