JP2007246962A - めっき法2層回路基材の製造方法およびめっき装置 - Google Patents
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Abstract
めっき表面に凹凸欠陥が少ない両面に導電層を有するタイプのめっき法2層回路基材の製造方法を提供する。
【解決手段】
長尺プラスチックフィルム基材の両面に設けられた導電性金属層が相互に電気的に導通しており、前記給電手段が長尺プラスチックフィルム基材の片面のみから給電することにより、長尺プラスチックフィルム基材の両面に電解めっきを施すめっき法2層回路基材の製造方法。
【選択図】 図1
Description
一方、ポリイミドフィルム上に接着剤を用いることなく、湿式めっき法や乾式めっき法(例えば、真空蒸着法、スパッタリング法およびイオンプレーティング法など)により導体層としての金属層を形成させた2層構造タイプのフレキシブルプリント配線用基板が知られている。これら接着剤を用いないめっき法2層タイプのフレキシブルプリント配線基板(以下、めっき法2層回路基材ということがある。)は、接着剤がないために、IC実装の際に前記したようなフィルム面に穴開けすることなく直接ポリイミドフィルム上にICを実装することが可能である。また、このめっき法2層構造タイプのフレキシブルプリント配線用基板は、導体層を10μmよりも薄くすることができるため、FPCの屈曲性が非常に良好であるとともに高密度配線が可能である。
一方、長尺プラスチックフィルムが水平方向に担持されながらめっき槽内を上下に繰り返し搬送されることによりめっきを行う事例が示されている(特許文献4参照。)。図5は、上記従来の水平搬送タイプのめっき装置の構造を説明するための側断面図である。導電面を有する長尺プラスチックフィルム基材1は、水平に設置された給電ロール4に接触しながらめっき槽内6を上下して出入りしながらめっきされていく。このようなユニットを複数並べてめっき装置を構成することが従来一般的であるが、図5から見ても明らかなように、両面にめっきする場合にはその上側の加工面の上にアノード2が存在する。
この方式において、長尺プラスチックフィルム基材1の両面にめっき加工する場合、装置の構造上アノード2(陽極)が長尺プラスチックフィルム基材1の加工面の上部に位置するため、アノード2からいわゆるスライムが長尺プラスチックフィルム基材1の加工面上に落下し、表面欠陥が発生する欠点があった。
めっき法2層構造タイプ回路基材において、長尺プラスチックフィルム基材の両面に電解めっきを行う場合には、長尺プラスチックフィルム基材の両面に給電手段を接触させて給電することが一般的であった。しかしながら、給電手段と接触する部分は凹凸などの表面欠陥が生じやすいという課題がある。長尺プラスチックフィルム基材の両面に上記電解めっきを施して回路材料として用いる場合、一方の面にファインパターンが形成され他方の面はグランド面としてラフパターンが形成される場合が多い。ファインパターン面には微細な凹凸欠陥が極力少ない品質が要求される。
絶縁フィルムとして、“カプトン”(登録商標)EN(東レ・デュポン社製ポリイミドフィルム、厚さ38μm、幅520mm、長さ1500m)を用いた。絶縁フィルムの両面にスパッタリング法により、厚さ300オングストロームのニッケル/クロム層を設け、さらにその上に1500オングストロームの銅層の成膜を行い、導電層付きの長尺プラスチックフィルム基材を作製した。粘着テープをスパッタ装置の冷却ロールに巻き付け、長尺プラスチックフィルムの両端部をややロール表面から浮き上がらせて、エッジ部分にもスパッタ金属を付着せしめることにより長尺プラスチックフィルムの両面を電気的に導通させた。
ロール材質を選択するため、金属テストピース(厚さ1mm、大きさ80mm×80mm)を用いて、硫酸銅めっき液による浸漬テストを行った。表1に示した材質のテストピースを25℃の温度で最長6ヶ月間浸漬し、その間の重量変化と変色を評価した。結果はSUS系材質やタングステン系の溶射処理を行ったものが、6ヶ月間重量変化および変色がなく、めっき液に対する耐腐食性を有する材質であることが解った。
銅膜付きポリイミドフィルム(50mm×500mm)の銅膜表面を実体顕微鏡(×40)で観察、大きさが30μm以上の表面欠点をカウントした。さらにそれら欠点をレーザ顕微鏡(キーエンス社製 VK8500)で凹凸を測定、突起あるいは凹みであることを判定した。ここで検出された凹凸部分の銅層をエッチングで除去し、ポリイミド表面の凹凸に起因する欠陥は省き、カウントしていない。
外径80mm、肉厚5mmのSUS316製の円管を用いて、長さ600mmのロールを作製し、駆動ロール3および補助ロール5とした。また、同じ寸法規格の銅管を用いて、同様に給電ロール4を作製した。これらのロールを用い給電ユニット7を作製し、図1のようにめっき液槽6の前後に配置した。これを8単位連続させ、その前後に、巻き出し装置15と巻き取り装置16、前処理槽11と後処理槽などを設置した図4に示すめっき装置(回路基材の製造装置)を作製した。
駆動ロールに、表1の溶射処理を施したロールを用いたこと以外は、実施例1と同様の方法で銅膜付きポリイミドフィルムを作製した。結果は表4に示したとおり優れた表面品位であり、6ヶ月後の生産においても品位を維持することができた。
図4において、補助ロール5を銅製の給電ロールに全て置き換え、電極を接続して両側から給電したこと以外は、実施例1と同様の方法で、両面銅膜付きポリイミドフィルムを作製した。
図4において、駆動ロールを銅ロールとして駆動からも給電を行ったこと以外は、実施例1と同様にして、両面銅膜付きポリイミドフィルムを作製した。
図5に示すような水平搬送タイプのめっき液槽6を縦型めっき液槽の替わりに組み込んだこと以外は、図4と同様のめっき装置を用い実施例1と全て同様の方法で両面銅膜付きポリイミドフィルムを作製した。図5において、給電ロール4にはSUS316を用いており、モーターによって駆動させている。
・ アノード
・ 駆動ロール
・ 給電ロール
・ 補助ロール
・ めっき液槽
・ 給電ユニット
・ 絶縁フィルム
・ 導電層
10.金属層
11.前処理槽
12.洗浄槽
13.防錆処理槽
14.乾燥室
15.巻き出し装置
16.巻き取り装置
1a、1b、〜8a、8b.整流器
Claims (9)
- めっき液を収容するためのめっき液槽と、プラスチックフィルム基材をその幅方向を上下に向けて長手方向に搬送しながら前記めっき液槽内のめっき液に浸漬せしめるための搬送手段と、前記プラスチックフィルム基材の導電面に電気的に接触する給電手段とを有する電解めっき装置を用いて前記プラスチックフィルム基材の両面に金属めっき層を形成する回路基材の製造方法において、前記プラスチックフィルム基材の両面に設けられた導電性金属層が相互に電気的に導通しており、かつ前記プラスチックフィルム基材との間に電解を生じせしめるアノード(陽極)が前記めっき液槽内部において該プラスチックフィルムの両側に設置され、給電手段(陰極)として用いられる給電ロールが前記プラスチックフィルム基材の片面側のみに設置され前記給電ロールから前記プラスチックフィルム基材に給電することにより両面に電解めっきを施すことを特徴とするめっき法2層回路基材の製造方法。
- 搬送手段として用いられる駆動ロールおよび給電手段として用いられる給電ロールが双方ともメッキ液槽外に設けられ、前記給電ロールは実質的に駆動力を持たず、搬送されるプラスチックフィルム基材に追随することにより回転することを特徴とする請求項1記載のめっき法2層回路基材の製造方法。
- 駆動ロールと給電ロールがめっきされる長尺プラスチックフィルム基材の同一面側にあることを特徴とする請求項1または2記載のめっき法2層回路基材の製造方法。
- めっき液が硫酸銅めっき液であり、給電ロールの少なくともプラスチックフィルム基材の導電面に接触する部分の材質が銅であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のめっき法2層回路基材の製造方法。
- 駆動ロールの少なくとも長尺プラスチックフィルム基材に接触する部分の材質のビッカース硬度が、前記プラスチックフィルムにめっきされる金属よりも高いことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のめっき法2層回路基材の製造方法。
- 駆動ロールの少なくとも上記長尺プラスチックフィルム基材に接触する部分の材質がビッカース硬度で(Hv)150以上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めっき法2層回路基材の製造方法。
- めっき液を収容するめっき液槽と、プラスチックフィルム基材をその幅方向を上下に向けて長手方向に搬送しながら前記めっき液槽内のめっき液に浸漬せしめるための搬送手段と、前記プラスチックフィルム基材の導電面に電気的に接触する給電手段とを有する電解めっき装置であって、搬送手段として用いられる駆動ロールおよび給電手段として用いられる給電ロールが双方ともメッキ液槽外に設けられ、給電ロールは実質的に駆動力を持たず、搬送されるフィルムに追随することにより回転するように構成されており、前記プラスチックフィルム基材との間に電解を生じせしめるアノード(陽極)が前記めっき液槽内部において該プラスチックフィルムの両側に設置され、給電手段(陰極)として用いられる給電ロールが前記長尺プラスチックフィルム基材の片面側のみに設置され前記給電ロールから前記プラスチックフィルム基材に給電するように構成されていることを特徴とするめっき装置。
- 駆動ロールの少なくともプラスチックフィルム基材に接触する部分の材質のビッカース硬度がプラスチックフィルムにめっきされる金属よりも高いことを特徴とする請求項7記載のめっき装置。
- 駆動ロールの少なくともプラスチックフィルム基材に接触する部分の材質がビッカース硬度で(Hv)150以上であることを特徴とする請求項7または8記載のめっき装置。
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