(57)【要約】【課題】  圧延銅箔又は電解銅箔の表面に、粗化処理、防錆処理、酸化表面処理（黒化処理）等の電気化学的な表面処理を連続的に行う際に、縦しわの発生及び表面処理銅箔の破断を防止して生産性を向上させることができる銅箔の連続表面処理装置及び装置を提供する。【解決手段】  銅箔の連続的表面処理における搬送ロール間にガイドロールを配置し、ロール間の間隔Ｄ（ｍｍ）をＤ（ｍｍ）≦１５０×ｔ（ｔ：銅箔の厚さμｍ）とすることを特徴とする銅箔の連続表面処理装置。【選択図】  図２
2005068512.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
銅箔の連続的表面処理における搬送ロール間にガイドロールを配置し、ロール間の間隔Ｄ（ｍｍ）をＤ（ｍｍ）≦２００×ｔ（ｔ：銅箔の厚さμｍ）とすることを特徴とする銅箔の連続表面処理装置。
【請求項２】
ロール間の間隔Ｄ（ｍｍ）をＤ（ｍｍ）≦１７５×ｔ（ｔ：銅箔の厚さμｍ）とすることを特徴とする請求項１記載の銅箔の連続表面処理装置。
【請求項３】
ロール間の間隔Ｄ（ｍｍ）をＤ（ｍｍ）≦１５０×ｔ（ｔ：銅箔の厚さμｍ）とすることを特徴とする請求項１記載の銅箔の連続表面処理装置。
【請求項４】
表面処理銅箔のテンションを１〜１３０Ｋｇｆ／ｍとすることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の銅箔の連続表面処理装置。
【請求項５】
銅箔が圧延銅箔又は電解銅箔であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の銅箔の連続表面処理装置。
【請求項６】
搬送ロールがアッパーロールとシンカーロールであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の銅箔の連続表面処理装置。
【請求項７】
ガイドロール径が搬送ロールよりも小径であることを請求項１〜６のいずれかに記載の銅箔の連続表面処理装置。
【請求項８】
表面処理銅箔の厚さが１〜１２μｍであることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の銅箔の連続表面処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧延銅箔又は電解銅箔の表面に、粗化処理、防錆処理、酸化表面処理（黒化処理）等の電気化学的な表面処理を連続的に行う表面処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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用銅箔等に使用される。
【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３は巻戻しされ、電解槽１の内外に設置した複数の搬送ロールを介して、対向するアノードの前に連続的に銅箔３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、例えば粗化処理用又は防錆処理用のめっき液等が充填されている。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。
アノードとしては、通常Ｐｂ板、貴金属酸化物被覆Ｔｉ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】
アノード３の板幅は、通常銅箔４の必要表面処理幅によって決定される。一方、金属箔の処理工程ではロール間に張力をかけて移動させているが、銅箔に限らず縦しわが発生し、これが折りたたまれて座屈がおき、絞りと言われる変形を生ずることがあり、また不均一な張力が発生するために金属箔が切断されることもある。
【０００５】
フラットなロールを使用した場合における縦しわの発生を観察した結果では、ロール間に張力だけが働くのではなく、不均一な引張応力の下で、圧縮応力も誘起されるという報告もある。そして、これらの発生防止のためにライン速度を上げるとかライン張力を大きくするなどの方策が考えられているが、必ずしも十分でない（非特許文献１参照）。
【０００６】
銅箔の表面処理においても同様に、縦しわが発生し、該縦しわの発生を予測させるような薄い筋目が肉眼でも表面処理銅箔上に見える場合がある。
これらが原因となり、表面処理銅箔が突然破断するケースがある。薄銅箔又は極薄銅箔において、特に破断の危険が高い。これは単にその部分の不良品が発生し歩留まりが低下するということだけでなく、ラインを停止しなければならず。生産性が落ち、重大な損害となるという問題があった。
【非特許文献１】第３３回塑性加工連合講演予稿集（‘８１．１１．１９−２１大阪）第５７９〜５８２頁「高温の炉内における薄鋼板の挫屈について」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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、圧延銅箔又は電解銅箔の表面に、粗化処理、防錆処理、酸化表面処理（黒化処理）等の電気化学的な表面処理を連続的に行う際に、縦しわの発生及び表面処理銅箔の破断を防止して生産性を向上させることができる銅箔の連続表面処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上から、本発明は
１．銅箔の連続的表面処理における搬送ロール間にガイドロールを配置し、ロール間の間隔Ｄ（ｍｍ）をＤ（ｍｍ）≦２００×ｔ（ｔ：銅箔の厚さμｍ）とすることを特徴とする銅箔の連続表面処理装置
２．ロール間の間隔Ｄ（ｍｍ）をＤ（ｍｍ）≦１７５×ｔ（ｔ：銅箔の厚さμｍ）とすることを特徴とする上記１記載の銅箔の連続表面処理装置
３．ロール間の間隔Ｄ（ｍｍ）をＤ（ｍｍ）≦１５０×ｔ（ｔ：銅箔の厚さμｍ）とすることを特徴とする上記１記載の銅箔の連続表面処理装置
４．表面処理銅箔のテンションを１〜１３０Ｋｇｆ／ｍとすることを特徴とする上記１〜３のいずれかに記載の銅箔の連続表面処理装置
５．銅箔が圧延銅箔又は電解銅箔であることを特徴とする上記１〜４のいずれかに記載の銅箔の連続表面処理装置
６．搬送ロールがアッパーロールとシンカーロールであることを特徴とする上記１〜５のいずれかに記載の銅箔の連続表面処理装置
７．ガイドロール径が搬送ロールよりも小径であることを上記１〜６のいずれかに記載の銅箔の連続表面処理装置
８．表面処理銅箔の厚さが１〜１２μｍであることを特徴とする上記１〜７のいずれかに記載の銅箔の連続表面処理装置
を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、銅箔の連続的表面処理における搬送ロール間にガイドロールを配置してロール間を小さくすることにより、圧延銅箔又は電解銅箔の表面に、粗化処理、防錆処理、酸化表面処理（黒化処理）等の電気化学的な表面処理を連続的に行う際に、縦しわの発生及び表面処理銅箔の破断を効果的に防止し、生産性を向上させることができるという優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図２に本発明の代表的な例を示す。処理液面上にアッパーロール５と処理液面下に配置したシンカーロール６の間に２個のガイドロール７が設けられている。このガイドロールはアッパーロール５とシンカーロール６間に設けるだけでなく、他の搬送ロール間に設けることができる。
しわ発生防止のためには、各ロール間の間隔Ｄ（ｍｍ）をＤ（ｍｍ）≦２００×ｔ（ｔ：銅箔の厚さμｍ）とすることが必要である。好ましくは、ロール間の間隔Ｄ（ｍｍ）をＤ（ｍｍ）≦１７５×ｔ（ｔ：銅箔の厚さμｍ）、さらに好ましくはロール間の間隔Ｄ（ｍｍ）をＤ（ｍｍ）≦１５０×ｔ（ｔ：銅箔の厚さμｍ）とする。
【００１１】
従来の搬送ロール間隔（上記Ｄ（ｍｍ）の条件を超える間隔）では、銅箔にしわが多発していたが、上記のガイドロールを配置し、ロール間隔を狭めることにより効果的にしわの発生を防止することができた。
ガイドロールを配置した場合でも、Ｄ（ｍｍ）が２００×ｔ（ｔ：銅箔の厚さμｍ）を超える場合には、従来と同様にしわが発生するので、２００×ｔ（ｔ：銅箔の厚さμｍ）以下とすることは、必要である。
搬送ロール間が広い場合には、搬送ロール間に複数のガイドロールを配置することもできる。
【００１２】
表面処理銅箔のライン速度と適宜調節しテンションを１０〜５０Ｋｇｆ／ｍｍ２とすることが望ましい。これによって、銅箔のしわの発生及び破断をさらに効果的に抑制することができる。
銅箔は、圧延銅箔又は電解銅箔いずれも使用できる。通常、ガイドロール径を搬送ロールよりも小径のものを使用するが、既存搬送ロールが小径である場合には、同径のロール又はそれ以上の径をもつガイドロールを使用することができる。
ガイドロールの径及び配置は本発明の条件の範囲で、搬送ロールの位置関係及び径の大きさに応じて、適宜選択できる。
表面処理銅箔の厚さが、１〜１２μｍである銅箔の連続表面処理装置に適用でき、薄銅箔及び極薄銅箔に有効である。
表面処理の種類としては、めっき等により粒子層を形成する粗化処理、かぶせめっき、めっき処理後のクロム及び又は亜鉛を含有する防錆処理、黒化処理等の電気化学的処理の全てに適用できる。
【００１３】
このような電気化学的処理液の例を示すと、次のようなものがある。なお、以下は代表的な処理液を示すもので、本発明はこれらの処理液に限定されない。
（銅粗化処理）
Ｃｕ濃度：１０〜３０ｇ／Ｌ
硫酸濃度：２０〜１００ｇ／Ｌ
電解液温度：２０〜６０°Ｃ、     ｐＨ：１．０〜４．０
電流密度：３０〜７０Ａ／ｄｍ２、  めっき時間：０．５〜５秒
（銅−ニッケルめっき処理）
Ｃｕ濃度：５〜２０ｇ／Ｌ、      Ｎｉ濃度：５〜２０ｇ／Ｌ
電解液温度：２０〜５０°Ｃ、      ｐＨ：１．０〜４．０
電流密度：１０〜４５Ａ／ｄｍ２、  めっき時間：１〜５秒
（銅−コバルトめっき処理）
Ｃｕ濃度：５〜２０ｇ／Ｌ、             Ｃｏ濃度：５〜２０ｇ／Ｌ
電解液温度：２５〜５０°Ｃ、     ｐＨ：１．０〜４．０
電流密度：１０〜４５Ａ／ｄｍ２、  めっき時間：１〜１８０秒
（銅−コバルト−ニッケルめっき処理）
Ｃｏ濃度：１〜１５ｇ／Ｌ、             Ｎｉ濃度：１〜１５ｇ／Ｌ
Ｃｕ濃度：５〜２５ｇ／Ｌ
電解液温度：２０〜５０°Ｃ、     ｐＨ：１．０〜４．０
電流密度：１．０〜５０Ａ／ｄｍ２、  めっき時間：１〜１８０秒
【実施例】
【００１４】
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）
図１に示すような電解処理装置において、図２に示すような位置にガイドロール７を複数個配置し、９μｍ電解銅箔に、次の条件で銅−コバルト−ニッケルめっき処理を行った。ロール間の間隔Ｄを１０８０ｍｍ、すなわちＤ＝１２０×９とした。
Ｃｏ濃度：８．５ｇ／Ｌ、       Ｎｉ濃度：８．５ｇ／Ｌ
Ｃｕ濃度：１５ｇ／Ｌ
電解液温度：３８°Ｃ、  ｐＨ：２．４
電流密度：２０〜４０Ａ／ｄｍ２、  めっき時間：２．５秒
巻取りテンション４０Ｋｇｆで巻取りを行った。この結果、ロール間のしわの発生が著しく減少し、１００００ｍの長さに亘って破断がなく、ガイドロールの有効性が確認できた。
【００１６】
（実施例２）
図１に示すような電解処理装置において、図２に示すような位置にガイドロール７を複数個配置し、１２μｍ電解銅箔に、次の条件で銅−ニッケルめっき処理及び水洗を行った。ロール間の間隔Ｄを１５６０ｍｍ、すなわちＤ＝１３０×１２とした。
Ｃｕ濃度：１０ｇ／Ｌ、      Ｎｉ濃度：１０ｇ／Ｌ
電解液温度：３５°Ｃ、  ｐＨ：２．５
電流密度：１０〜４５Ａ／ｄｍ２、  めっき時間：３秒
巻取りテンション４０Ｋｇｆで巻取りを行った。この結果、ロール間のしわの発生が著しく減少し、１００００ｍの長さに亘って破断がなく、ガイドロールの有効性が確認できた。
【００１７】
（実施例３）
図１に示すような電解処理装置において、図２に示すような位置にガイドロール７を複数個配置し、７μｍ電解銅箔に、次の条件で銅−コバルトめっき処理及び水洗を行った。ロール間の間隔Ｄを７７０ｍｍ、すなわちＤ＝１１０×７とした。
Ｃｕ濃度：１０ｇ／Ｌ、        Ｃｏ濃度：１０ｇ／Ｌ
電解液温度：３０°Ｃ、  ｐＨ：３．０
電流密度：３５Ａ／ｄｍ２、  めっき時間：３０秒
巻取りテンション４０Ｋｇｆで巻取りを行った。この結果、ロール間のしわの発生が著しく減少し、１００００ｍの長さに亘って破断がなく、ガイドロールの有効性が確認できた。
【００１８】
（比較例１）
図１に示すような電解処理装置において、９μｍ電解銅箔に、実施例１と同様の条件で銅−コバルト−ニッケルめっき処理及び水洗を行った。搬送ロール間の距離は２１６０ｍｍであった。この距離は、Ｄ＝２００×９＝１８００の上限値を超えるものである。  
Ｃｏ濃度：８．５ｇ／Ｌ、       Ｎｉ濃度：８．５ｇ／Ｌ
Ｃｕ濃度：１５ｇ／Ｌ
電解液温度：３８°Ｃ、  ｐＨ：２．４
電流密度：２０〜４０Ａ／ｄｍ２、  めっき時間：２〜３秒
ライン速度は３００ｍ／Ｈｒである。この結果、２０００ｍの長さにおいて搬送ロール間でしわが多発し、３〜４回の破断が発生した。搬送ロール間が広すぎる場合には、応力集中が起こり易いという欠点があることが分かった。
【００１９】
（比較例２）
図１に示すような電解処理装置において、図２に示すような位置にガイドロール７を複数個配置し、１２μｍ電解銅箔に、実施例２と同様の条件で銅−ニッケルめっき処理及び水洗を行った。但し、ロール間の間隔Ｄを１９２０ｍｍ、すなわちＤ＝１６０×１２とした。この距離は、Ｄ＝２００×９＝１８００ｍｍの上限値を超えるものである。
Ｃｕ濃度：１０ｇ／Ｌ、      Ｎｉ濃度：１０ｇ／Ｌ
電解液温度：３５°Ｃ、  ｐＨ：２．５
電流密度：１０〜４５Ａ／ｄｍ２、  めっき時間：３秒
巻取りテンション４０Ｋｇｆで巻取りを行った。この結果、２０００ｍの長さにおいて搬送ロール間でしわが多発し、３〜４回の破断が発生した。ガイドロールを配置した場合でも、ロール間が広すぎる場合には、応力集中が起こり易いという欠点があることが分かった。
【００２０】
（比較例３）
図１に示すような電解処理装置において、図２に示すような位置にガイドロール７を複数個配置し、７μｍ電解銅箔に、実施例３と同様の条件で銅−コバルトめっき処理及び水洗を行った。但し、ロール間の間隔Ｄを１５４０ｍｍ、すなわちＤ＝２２０×７とした。この距離は、Ｄ＝２００×７＝１４００ｍｍの上限値を超えるものである。
Ｃｕ濃度：１０ｇ／Ｌ、        Ｃｏ濃度：１０ｇ／Ｌ
電解液温度：３０°Ｃ、  ｐＨ：３．０
電流密度：３５Ａ／ｄｍ２、  めっき時間：３０秒
巻取りテンション４０Ｋｇｆで巻取りを行った。この結果、２０００ｍの長さにおいて搬送ロール間でしわが多発し、３〜４回の破断が発生した。銅箔が薄い場合には、ロール間をより狭くすることが必要であり、ロール間が広すぎる場合には、応力集中が起こり易いという欠点があることが分かった。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明は、表面処理銅箔の製造に際し、本発明は、銅箔の連続的表面処理における搬送ロール間にガイドロールを配置してロール間を小さくすることにより、表面処理銅箔の縦しわの発生及び破断を効果的に防止し、生産性を向上させることができる技術に関するものであり、圧延銅箔又は電解銅箔の表面への粗化処理、防錆処理、酸化表面処理（黒化処理）等の電気化学的な連続的表面処理に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】銅箔の連続的電気化学的表面処理装置の概略説明図である。
【図２】搬送ロール間に小径のガイドロールを配置した断面説明図である。
【符号の説明】
【００２３】
１：電解槽
２：アノード
３：銅箔
４：アッパーロール
５：ガイドロール
６：シンカーロール
【図１】
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【図２】
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