(57)【要約】【課題】既存のトリートラインをそのまま使用することができ、かつ若干の装置の付加により、電解による連続的な金属厚めっきを可能とし、生産性を向上させることができる銅箔の連続電解厚めっき方法及び装置を提供する。【解決手段】既存のトリートラインを使用し、同ラインの電解槽に設置したアノード板の前に連続的に銅箔を通過させて厚めっきを行う際に、通過する銅箔とアノード板の間に気体を強制注入して電解液の流速を高め、めっきを行う銅箔の連続電解厚めっき方法及び既存のトリートライン、同ラインに設置された電解槽、電解槽に設けたアノード板を備え、該アノードの前に連続的に銅箔を通過させてめっきを行う銅箔の連続めっき装置において、通過する銅箔とアノード板の間に気体噴射管を設置し、該気体噴射管から気体を強制注入して電解液の流速を高め、厚めっきする銅箔の連続電解厚めっき装置。【選択図】　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
既存のトリートラインを使用し、同ラインの電解槽に設置したアノード板の前に連続的に銅箔を通過させて厚めっきを行う際に、通過する銅箔とアノード板の間に気体を強制注入して電解液の流速を高め、めっきを行うことを特徴とする銅箔の連続電解厚めっき方法。
【請求項２】
１．０μｍ以上のＣｕめっきを行うことを特徴とする請求項１記載の銅箔の連続電解厚めっき方法。
【請求項３】
極間距離：４０〜６０ｍｍ、液流量：０．５〜２．０Ｌ／ｍｉｎ、電解槽間の１ライン長：２〜７ｍ、電極面積：１０〜５００ｄｍ２である既存トリートラインであることを特徴とする請求項１又は２記載の銅箔の連続電解厚めっき方法。
【請求項４】
厚さ２５μｍ以上の銅キャリヤに厚めっきすることを特徴とする請求項１〜３のそれぞれに記載の銅箔の連続電解厚めっき方法。
【請求項５】
アノード板の間に強制注入する気体が、酸素、空気又は不活性ガスであることを特徴とする請求項１〜４のそれぞれに記載の銅箔の連続電解厚めっき方法。
【請求項６】
既存のトリートライン、同ラインに設置された電解槽、電解槽に設けたアノード板を備え、該アノードの前に連続的に銅箔を通過させてめっきを行う銅箔の連続めっき装置において、通過する銅箔とアノード板の間に気体噴射管を設置し、該気体噴射管から気体を強制注入して電解液の流速を高め、厚めっきすることを特徴とする銅箔の連続電解厚めっき装置。
【請求項７】
極間距離：４０〜６０ｍｍ、液流量：０．５〜２．０Ｌ／ｍｉｎ、電解槽間の１ライン長：２〜７ｍ、電極面積：１０〜５００ｄｍ２である既存トリートラインであることを特徴とする請求項６記載の銅箔の連続電解厚めっき装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧延銅箔又は電解銅箔の表面に、さらに銅又はニッケル等の金属厚めっきを施す連続厚めっき方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子部品及び配線基板等の製造に、銅箔が多く使用されるようになった。
一般に、電解銅箔は、回転する金属製陰極ドラムと、その陰極ドラムのほぼ下方半分の位置に配置した該陰極ドラムの周囲を囲む不溶性金属アノード（陽極）を使用し、前記陰極ドラムとアノードとの間に銅電解液を流動させかつこれらの間に電位を与えて陰極ドラム上に銅を電着させ、所定厚みになったところで、該陰極ドラムから電着した銅を剥がして連続的に銅箔が製造されている。
また、圧延銅箔は、溶解鋳造したインゴットを、多数回の圧延と焼鈍を繰返して製造するものである。
上記のように、電解銅箔及び圧延銅箔は連続的に製造されコイルに巻かれているが、このようにして得た銅箔は、その後いくつかの化学的又は電気化学的な表面処理を施してプリント配線板等に使用される。
【０００３】
一般に、銅箔の電気化学的な表面処理は、図１のような装置を使用して連続的な処理が行なわれる。図１は銅箔の連続表面処理装置の側面概略図を示す。
図１に示すように、コイルに巻かれた銅箔４は巻戻しされ、電解槽１の内外に設置した複数のガイドロール２を介して、対向するアノード板３の前に連続的に銅箔４を通過させるとともに、表面処理が行なわれる。表面処理した銅箔４は、再びコイルに巻き取られる。
電解槽には処理用の電解液、例えば粗化処理、防錆処理用のめっき液が備えられている。電解液は電解槽への補充又は建浴した電解液が循環できる構造となっている。アノード板と陰極となる銅箔間には、表面処理用の電流が流される。
アノード板としては、通常Ｐｂ板、貴金属酸化物被覆Ｐｔ板等の不溶性アノードが使用されるが、それ自体が溶解し、銅箔に電着する溶性アノードとしても良い。これは電気化学的処理の条件に応じて適宜変更できる。
【０００４】
以上については、一般的な銅箔の製造方法と銅箔の表面処理（トリート処理）を説明したが、最近では、製造された電解銅箔又は圧延銅箔の上に、さらに連続的に金属の厚めっきを行うことが要請されている。例えば、キャリヤ付銅箔の製造が、その例である。図２に、銅のキャリヤ付５μｍの銅めっきした例を示す。一般に、トリートラインは銅箔の表面処理において不可欠の処理工程なので、その設備は十分に備わっている。しかし、本来このトリートラインで表面処理を行うものは、銅箔の上にめっき又は処理する量が少なく、それに適応した設備構成になっている。
したがって、この既存のトリートラインを使用して、電解による連続的な金属厚めっきを行う場合、金属イオンの供給量が不足し、十分なめっきが得られない。
このため、金属イオンの供給量を増加させるために、ポンプの増強が必要であり、設備上の変更が必要となった。これは、設備変更に伴う生産性の低下及び設備増強に伴うコスト増となる問題が新たに生じた。
気体を使用する従来技術としては、金属塩を含有する溶液より電解により金属を陰極に析出するに際して、陰極面に適当な気体を流通させることによって、そこに発生する水素を除去しながら金属を析出させることが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭５３−３０４０４号公報
【０００６】
【発明が解決しょうとする課題】
本発明は上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、既存のトリートラインをそのまま使用することができ、かつ若干の装置の付加により、電解による連続的な金属厚めっきを可能とし、生産性を向上させることができる銅箔の連続電解厚めっき方法及び装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
以上から、本発明は
１．既存のトリートラインを使用し、同ラインの電解槽に設置したアノード板の前に連続的に銅箔を通過させて厚めっきを行う際に、通過する銅箔とアノード板の間に気体を強制注入して電解液の流速を高め、めっきを行うことを特徴とする銅箔の連続電解厚めっき方法
２．１．０μｍ以上のＣｕめっきを行うことを特徴とする上記１記載の銅箔の連続電解厚めっき方法
３．極間距離：４０〜６０ｍｍ、液流量：０．５〜２．０Ｌ／ｍｉｎ、電解槽間の１ライン長：２〜７ｍ、電極面積：１０〜５００ｄｍ２である既存トリートラインであることを特徴とする上記１又は２記載の銅箔の連続電解厚めっき方法
４．厚さ２５μｍ以上の銅キャリヤに厚めっきすることを特徴とする上記１〜３のそれぞれに記載の銅箔の連続電解厚めっき方法
５．アノード板の間に強制注入する気体が、酸素、空気又は不活性ガスであることを特徴とする上記１〜４のそれぞれに記載の銅箔の連続電解厚めっき方法
を提供する。
【０００８】
また、本発明はさらに
６．既存のトリートライン、同ラインに設置された電解槽、電解槽に設けたアノード板を備え、該アノードの前に連続的に銅箔を通過させてめっきを行う銅箔の連続めっき装置において、通過する銅箔とアノード板の間に気体噴射管を設置し、該気体噴射管から気体を強制注入して電解液の流速を高め、厚めっきすることを特徴とする銅箔の連続電解厚めっき装置
７．極間距離：４０〜６０ｍｍ、液流量：０．５〜２．０Ｌ／ｍｉｎ、電解槽間の１ライン長：２〜７ｍ、電極面積：１０〜５００ｄｍ２である既存トリートラインであることを特徴とする上記６記載の銅箔の連続電解厚めっき装置
を提供する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
既存トリートラインの仕様は、極間距離：４０〜６０ｍｍ、液流量：０．５〜２．０Ｌ／ｍｉｎ、電解槽間の１ライン長：２〜７ｍ、電極面積：１０〜５００ｄｍ２であるが、本発明はこのようなトリートラインに適用できる。
また、トリートラインとしては、これ以外の仕様も考えられるが、本発明は特別なトリートラインの仕様に限定されるものではないので、すべてのトリートラインに適用できる。
【００１０】
図３に、本発明の気体強制注入装置の代表的な例を示す。電解槽に設置したアノード板３の前に連続的に銅箔４を通過させて表面処理を行う際に、通過する銅箔４とアノード板３との間に気体噴射装置７を配置する。この気体噴射装置７は、通常塩化ビニル等の絶縁体を使用することができる。
図３は、気体噴射装置７から強制的に噴射される気体が気泡８となって、対向するアノード板３と連続的に移動する銅箔４との間に流れることを説明する概念図を示すが、このようにこのような気体の流れは、電解液を強制的に流動させるものであり、電着が促進する。
銅箔４を電解槽の中で、繰返し通過させる場合には、アノード板３の数に相当する数だけ、気体噴射装置７を配置することができる。
【００１１】
この気体噴射装置７の幅は、通常銅箔４の両エッジ部５と又はアノード板３の両エッジ部６に亘る幅とするが、銅箔４とアノード板３の幅よりも小さくても、それなりの気体強制注入効果を発揮させることができる。
これは表面処理の条件により変るので、処理条件に応じて幅を適宜変更することができる。
このように、気体噴射装置７の長さは、アノード板の長さにほぼ近似する長さとするのが望ましいが、それ以上の長さがあっても良い。また短くてもそれなりの長さ方向における気体強制注入効果を発揮するので、表面処理の条件に応じて適宜設計する。
【００１２】
本発明の銅箔の連続電解厚めっき方法は、特に５．０μｍ以上のＣｕめっきに有効である。しかし、これ以外の金属の電解厚めっきにも適用できる。
また、厚さ２５μｍ以上の銅キャリヤに厚めっきすることが可能でありかつ有効であるが、それ以外の銅箔へのめっきにも適用できることは言うまでもない。アノード板の間に強制注入する気体としては、酸素、空気又は不活性ガスを仕様することができる。めっきする材料に応じて適宜選択することができる。
【００１３】
金属めっきの例を示すと、次のようなものがある。但し、以下のめっきに限定されるものではない。
（銅めっき処理）
Ｃｕ濃度：２０〜１００ｇ／Ｌ
電解液温度：２０〜６０°Ｃ、
電流密度：５〜１００Ａ／ｄｍ２、　めっき時間：０．５〜６０秒
（ニッケルめっき処理）
Ｎｉ濃度：１〜３０ｇ／Ｌ
電解液温度：２５〜６０°Ｃ、
電流密度：０．５〜５Ａ／ｄｍ２、　めっき時間：０．５〜４秒
（コバルトめっき処理）
Ｃｏ濃度：１〜３０ｇ／Ｌ
電解液温度：２５〜６０°Ｃ、
電流密度：０．５〜５Ａ／ｄｍ２、　めっき時間：０．５〜４秒
（錫めっき処理）
Ｓｎ濃度：１０〜１５０ｇ／Ｌ　　　硫酸：４０〜１５０ｇ／Ｌ
電解液温度：２５〜４０°Ｃ、
電流密度：１．０〜５Ａ／ｄｍ２、　めっき時間：０．５〜４秒
（インジウムめっき処理）
Ｉｎ濃度：１０〜５０ｇ／Ｌ　　　　硫酸：１０〜５０ｇ／Ｌ
電解液温度：２０〜６０°Ｃ、
電流密度：１．０〜２０Ａ／ｄｍ２、　めっき時間：０．５〜４秒
【００１４】
【実施例】
次に、実施例に基づいて説明する。なお、本実施例は好適な一例を示すもので、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。したがって、本発明の技術思想に含まれる変形、他の実施例又は態様は、全て本発明に含まれる。
なお、本発明との対比のために、比較例を掲載した。
【００１５】
（実施例１）
既存のトリートラインに、２５μｍ厚の銅箔を連続的に通過させると共に、電解槽の中に、気体噴射管を図３のようにアノードの下部に設置し、この気体噴射管から空気を１６ｍ３／ｈｒで、銅箔とアノード間に強制的に流通させるとともに、電気めっきを実施した。
銅電気めっきの条件は、次の通りである。
銅濃度：５０ｇ／Ｌ、　　　　　硫酸濃度：４０ｇ／Ｌ、
電流密度：８０Ａ／ｄｍ２、　　　電解液温度：３８°Ｃ、
めっき時間：１７秒
なお、電解液供給ポンプによる電解液の流速は１．３Ｌ／ｍｉｎとした。
気体噴射管から強制供給される空気により気泡が勢い良く上昇し、それに伴って電解液の流動が増大した。
めっき後に被膜を観察したところ、ピンホールの無い５μｍ厚の正常銅めっきが形成された。
【００１６】
（実施例２）
既存のトリートラインに、２０μｍ厚の銅箔を連続的に通過させると共に、電解槽の中に、気体噴射管を図３のようにアノードの下部に設置し、この気体噴射管から空気を１６ｍ３／ｈｒで、銅箔とアノード間に強制的に流通させるとともに、電気めっきを実施した。
銅電気めっきの条件は、次の通りである。
銅濃度：５０ｇ／Ｌ、　　　　　硫酸濃度：４０ｇ／Ｌ、
電流密度：３７Ａ／ｄｍ２、　　　電解液温度：３５°Ｃ、
めっき時間：２０秒
なお、電解液供給ポンプによる電解液の流速は１．３Ｌ／ｍｉｎとした。
気体噴射管から強制供給される空気により気泡が勢い良く上昇し、それに伴って電解液の流動が増大した。
めっき後に被膜を観察したところ、ピンホールの無い３μｍ厚の正常銅めっきが形成された。
【００１７】
（比較例１）
既存のトリートラインに、２０μｍ厚の銅箔を連続的に通過させるとともに、電気めっきを実施した（気体噴射管からの気体の強制供給は無い）。
銅電気めっきの条件は、次の通りである。
銅濃度：５０ｇ／Ｌ、　　　　　硫酸濃度：４０ｇ／Ｌ、
電流密度：３７Ａ／ｄｍ２、　　　電解液温度：３５°Ｃ、
めっき時間：２０秒
なお、電解液供給ポンプによる電解液の流速は１．３Ｌ／ｍｉｎとした。以上によって、得られた銅めっきはヤケめっきであった。
【００１８】
【発明の効果】
以上の実施例と比較例から明らかなように、既存のトリートラインを使用し、同ラインの電解槽に設置したアノード板の前に連続的に銅箔を通過させて厚めっきを行う際に、通過する銅箔とアノード板の間に気体を強制注入して電解液の流速を高め、めっきを行うことによって、ピンホールの無い銅箔の連続電解厚めっきが得られるという優れた効果を有し、若干の装置の付加により、電解による連続的な金属厚めっきの生産性を向上させることができる著しい特徴を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】銅箔の通常の連続的電気化学的表面処理（トリート処理）の側面の概略説明図である。
【図２】キャリヤ付銅箔の断面説明図を示す。
【図３】通過する銅箔とアノード板との間に気体噴射装置を配置した本発明の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
１：電解槽
２：ガイドロール
３：アノード板
４：銅箔
５：キャリヤ銅箔
６：Ｃｕめっき
７：気体噴射装置
８：気泡
【図１】
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【図２】
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【図３】
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