[发明专利]用于铜箔的表面处理的辊装置

说明书

技术领域

本发明涉及对轧制铜箔或电解铜箔的表面连续地进行粗化处理、防锈处理、表面氧化处理(黑化处理)等电化学表面处理的装置中使用的辊装置，特别是涉及能够在产生腐蚀性雾的腐蚀环境下使用的辊装置。

背景技术

近年来，在电子部件及布线基板等的制造中多使用铜箔。

通常，电解铜箔使用旋转的金属制阴极鼓和配置于该阴极鼓下部大致一半位置处的包围该阴极鼓周围的不溶性金属阳极，使铜电解液在所述阴极鼓和阳极之间流动并且对它们之间施加电位而使铜电淀积到阴极鼓上，达到规定厚度后，从该阴极鼓上剥离电淀积的铜，从而连续地制造铜箔。

另外，轧制铜箔通过将熔融铸造的铸锭反复进行多次轧制和退火而制造。

如上所述，连续地制造电解铜箔及轧制铜箔并将其卷成卷材，这样得到的铜箔在之后实施几次化学或电化学表面处理并用于印刷布线板等。

通常，铜箔的电化学表面处理使用图1那样的装置进行连续的处理。图1表示铜箔的连续表面处理装置的侧面示意图。

如图1所示，将卷成卷材(未图示)的铜箔C开卷，经由设置于电解槽A内外的多个上辊D及下辊F，使铜箔C连续地在相对的阳极B的前面通过，同时进行表面处理。表面处理后的铜箔C再次卷绕成卷材(未图示)。E为导辊。图2表示连续表面处理装置中附设的轧液辊装置的例子。该装置中，由与图1的上辊D相当的大直径辊G和与之相对配置的小直径的轧液辊(挤水辊)H构成。

另外，该轧液辊也可以为不锈钢制、或轴使用SUS304、筒部芯棒使用钢、筒部外周使用橡胶衬套的结构。

电解槽中备有处理用电解液，例如粗化处理液、防锈处理液、镀敷液等。电解液形成向电解槽中补充或建浴的电解液能够循环的结构。表面处理用电流经由电解液在阳极和成为阴极的铜箔之间流通。

作为阳极，通常使用Pb板、贵金属氧化物包覆Ti板等不溶性阳极，但也可以使用其自身溶解、电沉积到铜箔上的可溶性阳极。这可以根据电化学处理的条件适当改变。

阳极的宽度通常由铜箔的需要进行表面处理的宽度决定。上述现有的铜箔的电化学表面处理中，通常进行下述操作：在表面处理槽相互之间或该槽与水洗槽之间或它们与卷取装置之间，使表面处理铜箔通过轧液辊，以使来自前一个槽的液体不进入下一个槽，去除附着于表面处理铜箔上的溶液。

电化学表面处理中使用硫酸铜、铬酸等溶液，处于充满由这些处理溶液产生的气体和雾的腐蚀环境中。在这种情况下使用的辊存在气体和雾渗入轴承内部，使轴承的磨损特别剧烈的问题。因此，正在进行在辊的轴承内部填充润滑脂来抑制磨损，并且能够容易地更换辊轴承部的研究，但是还不充分。

通常，轴磨损的原因之一是由辊轴与轴承内轮间的滑动导致的轴磨损。该情况下，气体和雾渗入轴承箱的轴承中，使轴承腐蚀而发生旋转不良。另外，由于轴承旋转不良，因此辊轴与轴承内轮间发生滑动，使硬度软的一方的辊轴的磨损加速。

另外，为了防止气体和雾造成的腐蚀，辊轴的材质采用SUS304，但是由于SUS材料难以通过退火进行表面的改质(硬化)，结果硬度比轴承内轮低，不能根本地解决问题。

另外，在油封与辊轴直接接触的结构的情况下，长期使用时，接触面上出现辊轴表面磨损的现象。

另外，电化学表面处理时对与辊接触而移动的铜箔施加电场，因此，当该电场经由进行轧液的辊流通到辊架(安装构架)时，存在铜粉电淀积到辊上的问题，辊上附着铜粉时，存在铜粉转印到铜箔上而使铜箔的品质降低的问题。

列举轧液辊作为一例来说，该轧液辊使用通常的橡胶材质时，由于橡胶的电绝缘性高，因此铜粉不会电淀积到轧液辊表面，但为了提高耐磨损性，多使用橡胶中含有大量碳的橡胶材料。该耐磨损性提高的理由是因为，轧液辊以约1.2吨的力按压上辊，使辊表面的橡胶易磨损，有时由此造成橡胶片附着到铜箔表面。为了防止该问题而含有大量碳以提高耐磨损性。但是，使用该含有大量碳的辊会产生电绝缘性显著降低的问题。

另外，还提出了如上所述在轴承部内填充润滑脂，并为了抑制轴承内部的腐蚀而进行油封的方法，但是，又产生该润滑脂流到辊主体上而污染辊的问题。

现有技术中，提出了称为止推轴承(Plummer Block)的用于防止润滑脂泄漏到输送制品的辊侧的双重密封结构的防漏辊(参照专利文献1)。但是，仅通过这样的结构，不能防止腐蚀环境中的雾向轴承部的渗入，不能解决辊轴的磨损剧烈的问题。

专利文献1：日本特开平8-159163号公报

发明内容