特開 2024-110121 めっき装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024110121

(43)【公開日】2024-08-15

(54)【発明の名称】めっき装置

(51)【国際特許分類】

   C25D 21/12 20060101AFI20240807BHJP

   C25D 17/08 20060101ALI20240807BHJP

   C25D 17/06 20060101ALI20240807BHJP

【ＦＩ】

C25D21/12 C

C25D17/08 J

C25D17/08 S

C25D17/06 E

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023014499

(22)【出願日】2023-02-02

(71)【出願人】

【識別番号】000183303

【氏名又は名称】住友金属鉱山株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001704

【氏名又は名称】弁理士法人山内特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】白石 潤一

(57)【要約】

【課題】クランプのバネの破損を検知できるめっき装置を提供する。
【解決手段】めっき装置は、幅方向が鉛直方向に沿う姿勢の基材Ｆの下縁を把持してめっき装置内を搬送する複数のクランプ２０と、バネ破損検知装置３０とを有する。クランプ２０は、上端に基材Ｆと接触する第１挟持部２４Ａを有する基部２１と、基部２１に対して回動可能であり、上端に基材Ｆと接触する第２挟持部２４Ｂを有する可動片２２と、第１挟持部２４Ａと第２挟持部２４Ｂとの間が閉まる方向に可動片２２を付勢するバネ２５とを有する。バネ破損検知装置３０は、クランプ２０の開閉状態に基づき、バネ２５の破損を検知する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

長尺帯状の基材に対してめっきを行うめっき装置であって、
幅方向が鉛直方向に沿う姿勢の前記基材の下縁を把持して前記めっき装置内を搬送する複数のクランプと、
バネ破損検知装置と、を備え、
前記クランプは、
上端に前記基材と接触する第１挟持部を有する基部と、
前記基部に対して回動可能であり、上端に前記基材と接触する第２挟持部を有する可動片と、
前記第１挟持部と前記第２挟持部との間が閉まる方向に前記可動片を付勢するバネと、を備え、
前記バネ破損検知装置は、前記クランプの開閉状態に基づき、前記バネの破損を検知する
ことを特徴とするめっき装置。

【請求項2】

前記バネ破損検知装置は、
前記可動片との距離を測定する距離センサと、
前記距離センサの測定値が閾値以下の場合に前記バネが破損していると判断する判断部と、を備える
ことを特徴とする請求項１記載のめっき装置。

【請求項3】

前記距離センサは非接触式センサである
ことを特徴とする請求項２記載のめっき装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、めっき装置に関する。さらに詳しくは、本発明は、基材に対してめっきを行うめっき装置に関する。

【背景技術】

【0002】

液晶パネル、ノートパソコン、デジタルカメラ、携帯電話などの電子機器には、樹脂フィルムの表面に配線パターンが形成されたフレキシブルプリント配線板が用いられる。フレキシブルプリント配線板は樹脂フィルムに銅箔を積層した銅張積層板から製造される。

【0003】

銅張積層板の製造方法としてメタライジング法が知られている。メタライジング法による銅張積層板の製造は、例えば、つぎの手順で行われる。まず、樹脂フィルムの表面にニッケルクロム合金からなる下地金属層を成膜する。つぎに、下地金属層の上に銅薄膜層を成膜する。つぎに、銅薄膜層の上に銅めっき被膜を成膜する。銅めっきにより、配線パターンを形成するのに適した膜厚となるまで導体層を厚膜化する。メタライジング法により、樹脂フィルム上に直接導体層が形成された、いわゆる２層基板と称されるタイプの銅張積層板が得られる。

【0004】

銅めっき被膜はめっき装置を用いて成膜される。めっき装置として、ロールツーロールにより長尺帯状の基材を搬送しつつ、基材に対して電解めっきを行う装置が知られている（例えば、特許文献１）。この種のめっき装置は複数のクランプが設けられた上下一対のエンドレスベルトを有する。基材はその幅方向が鉛直方向に沿う懸垂姿勢となり、両縁が上下のクランプに把持される。エンドレスベルトの動作により基材はめっき槽内を搬送される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０２１－１２３７４１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

基材を把持するクランプは、基部と、基部に対して回動可能な可動片と、基部および可動片の先端部同士を閉じる方向に付勢するバネとを有する。クランプは基材の着脱のたびに開閉するため、めっき装置の稼働に伴いバネに金属疲労が蓄積し、最終的にはバネが破損する。バネが破損すると基材の正常な把持ができなくなる。また、クランプが開いたまま搬送されることで、めっき装置の他の構成部材と接触し、その部材が損傷することがある。しかし、クランプの数は多いため、作業員が一つ一つクランプを目視点検すると多大な労力と時間がかかる。

【0007】

本発明は上記事情に鑑み、クランプのバネの破損を検知できるめっき装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明のめっき装置は、長尺帯状の基材に対してめっきを行うめっき装置であって、幅方向が鉛直方向に沿う姿勢の前記基材の下縁を把持して前記めっき装置内を搬送する複数のクランプと、バネ破損検知装置と、を備え、前記クランプは、上端に前記基材と接触する第１挟持部を有する基部と、前記基部に対して回動可能であり、上端に前記基材と接触する第２挟持部を有する可動片と、前記第１挟持部と前記第２挟持部との間が閉まる方向に前記可動片を付勢するバネと、を備え、前記バネ破損検知装置は、前記クランプの開閉状態に基づき、前記バネの破損を検知することを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明のめっき装置によれば、バネ破損検知装置がクランプのバネの破損を検知するので、クランプの点検に要する作業員の労力を大幅に低減できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の一実施形態に係るめっき装置の斜視図である。

【図2】クランプの正面図である。

【図3】クランプの側面図である。

【図4】図（Ａ）はバネが破損した状態のクランプの側面図である。図（Ｂ）はバネが破損していない状態のクランプの側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図１に示すように、本発明の一実施形態に係るめっき装置ＡＡは、ロールツーロールにより長尺帯状の基材Ｆを搬送しつつ、基材Ｆに対してめっきを行う装置である。めっき方法は電解めっきでもよいし、無電解めっきでもよい。基材Ｆは薄膜状であり、その両面または片面にめっき被膜が成膜される。

【0012】

めっき装置ＡＡはロール状に巻回された基材Ｆを繰り出す供給装置１１と、めっき後の製品をロール状に巻き取る巻取装置１２とを有する。また、めっき装置ＡＡは基材Ｆを搬送する上下一対のエンドレスベルト１３を有する。エンドレスベルト１３は各種のローラで画定された経路を周回する。エンドレスベルト１３には基材Ｆを把持する複数のクランプ２０が設けられている。供給装置１１から繰り出された基材Ｆは、その幅方向が鉛直方向に沿う懸垂姿勢となり、両縁が上下のクランプ２０に把持される。基材Ｆはエンドレスベルト１３の動作によりめっき装置ＡＡ内を周回した後、クランプ２０から開放され、巻取装置１２で巻き取られる。

【0013】

基材Ｆの搬送経路には、前処理槽１４、めっき槽１５、および後処理槽１６が配置されている。基材Ｆは、前処理槽１４、めっき槽１５、および後処理槽１６の内部をこの順に通過する。

【0014】

前処理槽１４は、基材Ｆの表面を清浄化したり、濡れ性を高めたりする前処理を行う槽である。

【0015】

めっき槽１５は基材Ｆの搬送方向に沿った横長の槽である。めっき槽１５にはめっき液が貯留されている。めっき槽１５内を搬送される基材Ｆは、その全体がめっき液に浸漬されている。電解めっき装置の場合、めっき槽１５の内部には、基材Ｆの搬送方向に沿ってアノードが配置されている。また、上側のエンドレスベルト１３に設けられたクランプ２０は基材Ｆに電流を供給する給電端子としての機能も有する。基材Ｆとアノードとの間に電流を流すことで、基材Ｆの表面にめっき被膜を成膜できる。

【0016】

後処理槽１６は、めっき被膜が成膜された基材Ｆの洗浄などの後処理を行う槽である。

【0017】

図２および図３に下側のクランプ２０を示す。下側のクランプ２０は、下側のエンドレスベルト１３に設けられ、基材Ｆの下縁を把持する。クランプ２０は所謂バネクランプである。クランプ２０は略板状の基部２１と、略棒状の可動片２２とを有する。基部２１と可動片２２とはヒンジ２３を介して連結されており、可動片２２は基部２１に対して回動可能である。

【0018】

基部２１の上端には第１挟持部２４Ａが設けられており、可動片２２の上端には第２挟持部２４Ｂが設けられている。可動片２２が基部２１に対して回動することにより、第１挟持部２４Ａと第２挟持部２４Ｂとの間が開閉する。すなわち、クランプ２０の開閉部は上向きである。

【0019】

ヒンジ２３は基部２１に設けられたブラケットと、ブラケットおよび可動片２２の中間部を貫通するピンとからなる。ピンにはバネ２５が介装されている。バネ２５は第１挟持部２４Ａと第２挟持部２４Ｂとの間が閉まる方向に可動片２２を付勢している。なお、図示の例においてバネ２５はねじりコイルバネであるが、これに限定されず、種々のバネを用いることができる。

【0020】

バネ２５の付勢力により第１挟持部２４Ａと第２挟持部２４Ｂとの間を閉じることで、基材Ｆの下縁を把持できる。この際、第１挟持部２４Ａおよび第２挟持部２４Ｂは基材Ｆの表裏面と接触する。また、第１挟持部２４Ａと第２挟持部２４Ｂとの間を開くことで、把持していた基材Ｆを開放できる。

【0021】

基部２１はエンドレスベルト１３（図２および図３において図示省略）に固定されている。そのため、エンドレスベルト１３が移動すると、クランプ２０が移動し、基材Ｆを搬送できる。

【0022】

可動片２２の下端にはローラ２６が回転自在に設けられている。ローラ２６を押し込むと第１挟持部２４Ａと第２挟持部２４Ｂとの間が開く。基材Ｆの搬送経路のうち、前処理槽１４の直前および後処理槽１６の直後には、ローラ２６を押し込むレールが配置されている。前処理槽１４の直前でローラ２６を押し込み、開いた第１、第２挟持部２４Ａ、２４Ｂの間に基材Ｆを挿入した後、第１、第２挟持部２４Ａ、２４Ｂを閉じることで基材Ｆを把持できる。また、後処理槽１６の直後にローラ２６を押し込み第１、第２挟持部２４Ａ、２４Ｂを開くことで基材Ｆを開放できる。

【0023】

クランプ２０は基材Ｆの着脱のたびに開閉するため、めっき装置ＡＡの稼働に伴いバネ２５に金属疲労が蓄積し、最終的にはバネ２５が破損する。そこで、本実施形態のめっき装置ＡＡは、バネ２５の破損を検知するバネ破損検知装置３０を有する。

【0024】

図３に示すように、バネ破損検知装置３０は、可動片２２との距離を測定する距離センサ３１を有する。距離センサ３１はクランプ２０の可動片２２側にクランプ２０から離れた位置に固定される。距離センサ３１として光電センサ、超音波センサなどの非接触式センサが好適に用いられる。非接触式センサは検知軸上の物体との距離を測定する。距離センサ３１の検知軸は可動片２２の回動中心（ピン）よりも上部が通過する高さに設定される。

【0025】

距離センサ３１の測定値は判断部３２に入力されている。判断部３２としてコンピュータ、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）などを用いることができる。判断部３２は距離センサ３１の測定値に基づきバネ２５が破損しているか否かを判断する機能を有する。

【0026】

図４（Ａ）にバネ２５が破損した状態のクランプ２０を示す。可動片２２の重心は可動片２２の回動軸を通る鉛直面よりも可動片２２側の外側に位置している。そのため、バネ２５が破損すると、ローラ２６をレールなどで押し込まなくても可動片２２が傾き、クランプ２０が開いた状態となる。一方、図４（Ｂ）は、バネ２５が破損していない正常な状態のクランプ２０を示す。バネ２５が破損していない場合には、バネ２５の付勢力によりクランプ２０は閉じた状態となる。

【0027】

バネ２５が破損するとクランプ２０が開くため、距離センサ３１と可動片２２との距離が短くなる。すなわち、バネ２５が破損した場合に距離センサ３１が測定する距離をＤ１とし、バネ２５が破損していない場合に距離センサ３１が測定する距離をＤ２とすると、距離Ｄ１は距離Ｄ２よりも短い。したがって、距離センサ３１の測定値に基づいてバネ２５が破損しているか否かを判断できる。

【0028】

判断部３２は距離センサ３１の測定値が閾値以下の場合にバネ２５が破損していると判断する。一方、判断部３２は距離センサ３１の測定値が閾値を超える場合にバネ２５が破損していないと判断する。なお、閾値はバネ２５の破損を検知できる値に設定される。具体的には、閾値はＤ１以上、Ｄ２未満の値である。例えば、閾値は（Ｄ２＋Ｄ１）／２である。

【0029】

距離センサ３１は、クランプ２０の移動経路のいずれかの位置に固定される。距離センサ３１はローラ２６を押し込むレールが配置されていない箇所に配置すればよい。また、距離センサ３１は、他の部材との干渉を避けるため、前処理槽１４、めっき槽１５、および後処理槽１６の外部であることが好ましい。

【0030】

クランプ２０はエンドレスベルト１３の動作により移動するため、距離センサ３１をいずれかの位置に固定しておけば、全てのクランプ２０に対してバネ２５が破損しているか否か検査できる。

【0031】

なお、クランプ２０の移動に伴い、距離センサ３１の検知軸が隣り合うクランプ２０の間に位置することがある。この際、距離センサ３１の測定値は距離Ｄ２よりも長くなる。この場合も、判断部３２はバネ２５が破損していると判断しない。このように、距離センサ３１の検知軸上に可動片２２が有るか否かを判断しなくても、バネ２５が破損しているか否かを正常に判断できる。そのため、距離センサ３１とクランプ２０との位置関係を特定するセンサなどを別途設ける必要がない。

【0032】

バネ破損検知装置３０はクランプ２０の開閉状態に基づきバネ２５の破損を検知する構成であればよく、上記構成に限定されない。すなわち、バネ破損検知装置３０は、通常であれば閉じているはずのクランプ２０が開いていることを検知できる構成であればよい。

【0033】

本実施形態のめっき装置ＡＡによれば、バネ破損検知装置３０がクランプ２０のバネ２５の破損を検知するので、クランプ２０の点検に要する作業員の労力を大幅に低減できる。

【0034】

つぎに、めっき装置ＡＡの運転方法を説明する。
図１に示すように、まず、基材Ｆをロール状に巻回した基材ロールを供給装置１１にセットする。例えば、基材Ｆは絶縁性を有するベースフィルムの両面または片面に金属層が形成されたものである。ベースフィルムとしてポリイミドフィルムなどの樹脂フィルムを用いることができる。金属層はスパッタリングなどの真空成膜法により成膜される。金属層は下地金属層と銅薄膜層とからなる。一般に、下地金属層はニッケル、クロム、またはニッケルクロム合金からなる。

【0035】

めっき装置ＡＡの運転を開始し、ロールツーロールにより基材Ｆを搬送しつつ、基材Ｆの両面または片面にめっき被膜を成膜する。基材Ｆは供給装置１１から繰り出され、前処理槽１４、めっき槽１５、および後処理槽１６の内部をこの順に通過し、巻取装置１２で巻き取られる。めっき槽１５内において基材Ｆに対するめっきが行われる。基材Ｆに銅めっき被膜を成膜すれば銅張積層板が得られる。なお、めっき装置ＡＡは銅張積層板を製造するのに限定されず、種々の製品を製造するのに用いられる。

【0036】

基材Ｆに対してめっき処理を行う間、バネ破損検知装置３０でクランプ２０のバネ２５を検査する。複数のクランプ２０はエンドレスベルト１３の動作により移動するため、クランプ２０の搬送経路上に設けられた一つのバネ破損検知装置３０で全てのクランプ２０を検査できる。

【0037】

バネ破損検知装置３０がいずれかのクランプ２０のバネ２５の破損を検知した場合、めっき装置ＡＡを即座に停止して、クランプ２０を交換または修理する。あるいは、供給装置１１にセットされている１ロールの基材Ｆに対するめっき処理が終了してからめっき装置ＡＡを停止して、クランプ２０を交換または修理してもよい。このように、バネ２５の破損を検知して、処置ができるので、クランプ２０を正常な状態に維持しつつ銅張積層板などの製品を製造できる。

【符号の説明】

【0038】

ＡＡ めっき装置
２０ クランプ
２１ 基部
２２ 可動片
２３ ヒンジ
２４Ａ 第１挟持部
２４Ｂ 第２挟持部
２５ バネ
２６ ローラ
３０ バネ破損検知装置
３１ 距離センサ
３２ 判断部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】