JPH0436493A - 電解銅箔の製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、電解銅箔の製造装置に関するものであり、特
には製造される電解銅箔の厚みが均一となるよう側端部
を密にそして中央部を疎に巾方向に分割した箔厚み均一
化用分割陽極を配設しそして箔厚み均一化用分割陽極に
供給される電気量を個別に制御する手段を備えることを
特徴とする電解銅箔の製造装置に関する。本発明により
、巾方向及び長手方向に厚みの均一な高品質電解銅箔が
得られる。

（従来技術） 電解銅箔は、不溶性金属製の陽極（アノード）と表面を
鏡面研磨された金属製陰極（カソード）胴（ドラム）と
９間に電解液を流しそして陽極及び陰極胴間に電位を与
えることにより、陰極胴表面に銅を電着させそして所定
厚となった電着物を陰極胴から剥離することにより製造
される。得られる銅箔は主筋と呼ばれ、爾後に様々の表
面処理を施して製品とされる。

電解銅箔製造設備においては、陽極は成る一定期間の運
転を終ると、特に陽極の減耗により陽極及び陰極間の間
隔にムラが生じ、使用に耐えない状態となる。特に巾方
向の厚みのバラツキが生じる。第３図は、従来からの電
解銅箔製造における陰極銅と陽極との配置関係を示す説
明図である。

電解液を収蔵する電解槽（図示なし）において、陰極銅
１は電解液に部分的に浸漬された状態で回転しつるよう
設置される（ここでは時計方向）。

陰極銅ｌの浸漬された、おおよそ下半部分を覆って且つ
回転胴表面から一定間隔をおいて例えば２枚の陽極３が
配設される。電解槽内で２枚の陽極３０間の６時（短針
の位置、以下同じ）の位置から電解液が供給されそして
電解液は陰極銅と陽極との間の間隙を通して流れて陽極
上縁から濡出して循環される。整流器５が陰極銅と陽極
との間に所定の電圧を維持している。

陰極銅１が回転するにつれ、電解液から電着する銅は厚
みを増し、おおよそ１２時の位置において所定の厚さと
なった主筋が適宜の剥離手段により剥離されて巻き取ら
れる。

陽極は、使用中局所的に減耗する。そのため、陰極銅と
陽極との間隔が変動し、第３図に示すように生成する主
筋は巾方向に厚みの変動を生じるようになる。

特に、電解銅箔製造設備によっては、その減耗の傾向と
して、例えば第３図に示すように銅箔の側端部が特に薄
くなる等の厚みの変動が大きくなり、そのため銅箔の側
端部を特に綿密に厚さ修正する必要があるような状況が
存在する。

電解銅箔においては、その一つの重要な品質要件として
巾方向の厚みの均一化が挙げられる。

電解銅箔の巾方向の厚みの均一化を達成するために、従
来次のような対策がとられてきた。

（１）アノードミリング：電解銅箔製造設備においては
、陽極は成る一定期間の運転を終ると、減耗により陽極
及び陰極間にムラが生じ、使用に耐えない状態となる。

使用に耐えない状態とは、電解電圧が異常に上昇した状
態或いは製造された銅箔の厚みのバラツキが激しい状態
を云う。この状態を回避するために、一定期間使用され
たアノードは特殊な切削機械で表面を円筒加工する。

（２）アノード部分削りニアノードミリング後製造され
た銅箔の巾方向の厚みのバラツキを測定し、そのデータ
に応じて陽極の表面を部分的に削り取り、銅箔の厚みを
修正する。

（発明が解決しようとする課題） 以上２つの従来がらの対策は、操業中の修正が出来ない
こと、陽極以外の不確定な原因による巾方向の厚みのバ
ラツキ、例えば陰極銅起因の厚みのバラツキ、電解液の
流れの変化やムラにょる厚みのバラツキに対応出来ない
こと、アノード部分削りが時間のかかる面倒な作業であ
り、所期の効果をあげることが必ずしも容易ではないこ
と等の短所を有する。

本発明の課題は、操業中の厚み修正、特に巾方向の側端
部での綿密な厚み修正を可能とし、陽極以外の不確定な
原因による厚みの修正をも可能とする新たな電解銅箔製
造装置を開発することである。

（課題を解決するための手段） 本発明者等は、陽極の少なくとも一枚を巾方向に分割さ
れた複数個の箔厚み均一化用陽極として構成し、その場
合側端部を特に綿密に厚み修正しうるよう側端部を密に
そして中央部を疎に分割して厚み均一化用分割陽極を個
別に制御することを想到した。箔厚み均一化用分割補助
陽極に供給する電気量かを個別に制御される。

この知見に基づいて、本発明は、回転自在の陰極銅と、
該陰極銅に対面する少なくとも１枚の陽極とを具備し、
該陰極銅と陽極との間に電解液を流し、該陰極胴表面に
銅を電着させそして電着した銅箔を該陰極銅から剥離す
る電解銅箔の製造装置において、前記陽極の少なくとも
１枚を側端部を密にそして中央部を疎に巾方向に分割さ
れた複数個の箔厚み均一化用陽極として構成し、そして
該箔厚み均一化用分割陽極に供給する電気量を個別に制
御する手段を備えることを特徴とする電解銅箔の製造装
置を提供する。

（実施例の説明） 本発明に従えば、第３図において既に説明した陽極の１
枚、好ましくは少なくとも銅箔取り出し側の１枚が側端
部を密にそして中央部を疎に巾方向に分割した複数個の
箔厚み均一化用分割陽極として構成される。電解銅箔製
造設備によっては、その減耗の傾向として、例えば銅箔
の側端部が特に薄（なる等の厚みの変動が大きくなるこ
とがある。そうした場合に対応するべく、陽極全体を均
等に分割構造とするより、側端部を密にそして中央部を
疎に巾方向に分割する方が便宜なことがある。本発明は
そうした要求に対応するものである。

第１及び２図には、２枚の陽極のうちの銅箔弓出し側の
陽極の両側の側端部のみを分割陽極とした一番簡単な例
を示す。側端部をもつと多くの数に分割し、中央部をそ
れより少なく分割した構成も採用しつる。例えば側端部
を３〜２０枚そして中央部を１〜５枚に分割することが
出来る。片方の側端部のみ密に分割してもよい。要は、
厚さ変動の激しい側端部の電着量をきめ細かく修正出来
るようにすればよい。

分割数は、多い程きめ細かな制御が出来るが、それだけ
作製及びメンテナンスが大変であり、製造すべき銅箔の
巾並びに電解銅箔製造設備の状況に応じて適宜数選定さ
れる。

本発明装置による電解銅箔製造の操業態様を説明すると
、硫酸銅の硫酸溶液のような電解液を収蔵する電解槽（
図示なし）において、例えばステンレス鋼或いはチタン
製の、回転円筒体である陰極銅ｌは電解液に部分的に浸
漬され、ここでは時計方向に回転しうるよう支持装置に
よって設置される。陰極銅１の浸漬された、おおよそ下
半部分を覆って且つ陰極胴表面から一定間隔をおいて例
えば２枚の円弧状の不溶性陽極３が配設される。

陽極も適宜の装置によって電解液中に支持されており、
陰極銅に対する若干の位置調整は可能である。陽極は、
鉛、鉛とアンチモン、銀、インジウム等との鉛合金等か
ら作製される。別様には、陽極は、ＤＳＥ或いはＤ　Ｓ
　Ａ　（Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ　５ｔａｂｌｅＥｌｅｃｔ
ｒｏｄｅ　、Ａｎｏｄｅ）と呼ばれる、チタンに代表さ
れるバルブ金属上に主として白金族金属或いはその酸化
物を被覆した構造のものとなしつる。陽極は、図示のよ
うに陰極銅のおおよそ下１７４部分に沿って配設される
２枚の陽極シートから構成するのが好ましいが、場合に
よっては１枚、３枚或いは４枚といった、もつと多くの
陽極シートから構成することも出来る。

本発明に従えば、こうした陽極の好ましくは少なくとも
銅箔取り出し側の１枚が前述したよりな側端部を密にそ
して中央部を疎に巾方向に分割した箔厚み均一化用分割
陽極４として構成される。

この具体例では、各側端部にそれぞれ３枚の分割陽極４
゛、４″、４”’が形成されそして中央部は１枚のまま
とされる。

陰極銅と陽極との間隔は通常２〜１００ｍｍの範囲で一
定位置に維持される。間隔が狭い程、電気量が少なくて
すむが、膜厚及び品質の管理が難しくなる。

陰極銅と陽極との間隔は電解液の流通路を形成する。陽
極３と４の間の６時の位置から電解液が槽内の適宜のポ
ンプ（図示なし）を通して供給されそして電解液は陰極
銅と陽極との間の間隙を通して両側に流れて各陽極上縁
から濡出して循環される。

整流器５が陰極銅と陽極との間に所定の電圧を維持して
いる。

陰極銅１が回転するにつれ、電解液からの銅の電着は、
はぼ３時の位置から始まり、次第に厚みを増し、はぼ９
時の位置において電着を終えて所定の厚さとなり、おお
よそ１２時の位置において所定の厚さとなった主筒が適
宜の剥離手段により剥離されて巻き取られる。陽極は、
特に鉛系の陽極は使用中局所的に減耗する。そのため、
陰極銅と陽極との間隔が変動する。そのほか、陰極銅に
起因する厚みのバラツキが生じうるし、また電解液の流
れの一定の偏向や流れむらが生じつる。これらがあいま
って、例えば第３図で示したような主筒に特に側端部で
厚さの変動、通常その減少が生ずることがある。

本発明に従えば、主筒の巾方向の厚さが剥離後検知され
そして厚みのバラツキが許容以上となると、分割陽極４
に供給されるバラツキを解消する方向に個別制御される
。分割陽極４の個別の制御を可能とするように、電気量
を個別に制御する手段として子整流器７が、個々の分割
陽極４と陰極銅との間に接続される。銅箔の巾方向の各
位置での厚さの測定は、適宜のサンプリングによって単
位面積当たりの重量を測定することにより簡易に行ない
うるし、静電容量検知型のような厚さ測定装置を巻き取
り行路に配設して厚さを監視し、フィードバック装置を
用いて子整流器７と連動せしめることも出来る。

各分割陽極間には好ましくは、絶縁シールが設けられる
。絶縁材としては、ＰＶＣ板、常温加硫ゴム（ＲＴＶ：
商品名）等が使用出来る。この外にも、例えば、絶縁性
接着剤で隣り合う分割陽極を接合することにより或いは
絶縁膜を挟んで分割陽極を一体化することによりもたら
される。

こうして本発明装置を使用することにより、側端部を密
に分割した箔厚み均一化用分割陽極を利用して、そこに
供給する電気量を個別に制御することにより製造される
電解銅箔の厚みを均一化することができる。

次に、本発明装置の使用例を示す。

直径２．０ｍ及び巾１．３ｍの陰極銅と図示したように
陰極銅のほぼ下半部分に沿って配設された巾１．３ｍの
、２枚の陽極を使用して硫酸銅溶液を用いて厚さ３５μ
ｍの銅箔の製造を行なった０本発明に従う陽極構成とし
ては、第１及び２図に示した構成を使用し、各側端部を
３枚そして中央部を１枚とした分割陽極から構成した。

剥離した銅箔の単位面積あたりの重量を測定して個々の
陽極を０、１−１．　ＯＡ／ｄｆｆ＋”の範囲で調節し
た。この結果、本発明装置によって巾方向の厚さの変動
は小さくなり、従来の約３％の変動から０．５％以下の
変動へと低減することができた。

（発明の効果） １、従来、理想的な箔厚を得るまでには、数回の陽極修
正（部分削り）を必要とした。修正と修正との間は、約
１〜２週間の操業期間があるので、修正が完了するまで
に３〜４週間を要していたものが、本発明により操業中
でも厚さ調整が可能となり、箔厚良好な銅箔の製造が可
能となった。

２、従来陽極交換の都度行なっていた陽極部分削りが排
除若しくは著しく低減しつるので、設備のメンテナンス
に伴う様々の負担が軽減される。

３、更に、本発明装置は、従来不可能であった長さ方向
の厚のバラツキの修正をも可能とする。長さ方向の厚み
のバラツキは陰極銅の構造に起因するものであるが、周
期性があり、本発明により電流条件を制御することによ
り修正可能となった。

４、全体を分割構造とするよりも簡便である。

５：整流器 ７：子整流器

【図面の簡単な説明】

第１図は、銅箔取り出し側の１枚の側端部のみを分割陽
極として構成した本発明実施例の、陰極銅と陽極との配
置関係を示す概略斜視図である。 第２図は、第１図の陽極の斜視図である。 第３図は、従来からの電解銅箔製造における陰極銅と陽
極との配置関係を示す説明図である。 １：陰極銅 ３：陽極 ４：分割陽極 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）回転自在の陰極胴と、該陰極胴に対面する少なくと
   も１枚の陽極とを具備し、該陰極胴と陽極との間に電解
   液を流し、該陰極胴表面に銅を電着させそして電着した
   銅箔を該陰極胴から剥離する電解銅箔の製造装置におい
   て、前記陽極の少なくとも１枚を側端部を密にそして中
   央部を疎に巾方向に分割した複数個の箔厚み均一化用陽
   極として構成し、そして該箔厚み均一化用分割陽極に供
   給する電気量を個別に制御する手段を備えることを特徴
   とする電解銅箔の製造装置。