JP2013007073A - Method of manufacturing can roll including gas discharge mechanism - Google Patents

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秀晴 大上
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a can roll capable of substantially uniformizing thermal conductance of a gap part between an outer peripheral surface of the can roll and a long resin film wound around it.SOLUTION: The method of manufacturing a can roll including a tubular base part 10 and an outermost peripheral part 13 formed on its outer peripheral surface 10a, wherein a plurality of gas introduction passages 14 for introducing gas to be discharged to the outer peripheral surface side of the outermost peripheral part 13 is embedded between the base part 10 and the outermost peripheral part 13, includes processes of: arranging a plurality of resin bodes 12 each having a shape identical to that of the gas introduction passage 14 at positions of the plurality of gas introduction passages 14; forming the outermost peripheral part 13, by an electroforming method, on the outer peripheral surface 10a of the base part 10 to cover the plurality of resin bodies 12; and removing the plurality of resin bodies 12 after the outer peripheral part 13 is formed.

Description

本発明は、ガス導入路及びガス放出孔を経てキャンロールの外周面からガスを放出するガス放出機構を備えたキャンロールの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a can roll having a gas release mechanism for releasing gas from the outer peripheral surface of the can roll through a gas introduction path and a gas discharge hole.

液晶パネル、ノートパソコン、デジタルカメラ、携帯電話等には、フレキシブル配線基板が用いられている。フレキシブル配線基板は、耐熱性樹脂フィルムの片面若しくは両面に金属膜を成膜した金属膜付耐熱性樹脂フィルムから作製される。近年、フレキシブル配線基板に形成される配線パターンはますます微細化、高密度化しており、金属膜付耐熱性樹脂フィルム自体がシワ等のない平滑なものであることがより一層重要になってきている。   Flexible wiring boards are used in liquid crystal panels, notebook computers, digital cameras, mobile phones, and the like. The flexible wiring board is manufactured from a heat-resistant resin film with a metal film in which a metal film is formed on one side or both sides of a heat-resistant resin film. In recent years, wiring patterns formed on flexible wiring boards have become increasingly finer and more dense, and it has become even more important that the heat-resistant resin film with metal film itself is smooth without wrinkles. Yes.

この種の金属膜付耐熱性樹脂フィルムの製造方法としては、従来から金属箔を接着剤により耐熱性樹脂フィルムに貼り付けて製造する方法(3層基板の製造方法)、金属箔に耐熱性樹脂溶液をコーティングした後、乾燥させて製造する方法(キャスティング法)、あるいは耐熱性樹脂フィルムに真空成膜法により、もしくは真空成膜法と湿式めっき法との組み合わせにより金属膜を成膜して製造する方法(メタライジング法)等が知られている。また、メタライジング法における真空成膜法には、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、イオンビームスパッタリング法等がある。   As a manufacturing method of this type of heat-resistant resin film with a metal film, a method of conventionally manufacturing a metal foil by attaching it to a heat-resistant resin film with an adhesive (a method of manufacturing a three-layer substrate), a heat-resistant resin on a metal foil Manufacturing method by coating solution and drying to manufacture (casting method) or heat-resistant resin film by vacuum film forming method or by combination of vacuum film forming method and wet plating method A method (metalizing method) or the like is known. Examples of the vacuum film forming method in the metalizing method include a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, and an ion beam sputtering method.

メタライジング法については、特許文献1に、ポリイミド絶縁層上にクロムをスパッタリングした後、銅をスパッタリングしてポリイミド絶縁層上に導体層を形成する方法が開示されている。また、特許文献2に、銅ニッケル合金をターゲットとするスパッタリングで形成した第一の金属薄膜と、銅をターゲットとするスパッタリングで形成した第二の金属薄膜とが、この順でポリイミドフィルム上に積層されたフレキシブル回路基板用材料が開示されている。なお、ポリイミドフィルムの様な耐熱性樹脂フィルムに真空成膜を行って金属膜付耐熱性樹脂フィルムを製造する場合は、スパッタリングウェブコータを用いることが一般的である。   As for the metallizing method, Patent Document 1 discloses a method in which chromium is sputtered on a polyimide insulating layer and then copper is sputtered to form a conductor layer on the polyimide insulating layer. In Patent Document 2, a first metal thin film formed by sputtering using a copper nickel alloy as a target and a second metal thin film formed by sputtering using copper as a target are laminated on a polyimide film in this order. A disclosed flexible circuit board material is disclosed. In addition, when manufacturing a heat resistant resin film with a metal film by vacuum-depositing on a heat resistant resin film like a polyimide film, it is common to use a sputtering web coater.

ところで、上述した真空成膜法において、一般にスパッタリング法は密着力に優れる反面、真空蒸着法に比べて耐熱性樹脂フィルムに与える熱負荷が大きいといわれている。そして、成膜の際に耐熱性樹脂フィルムに大きな熱負荷がかかると、フィルムにシワが発生し易くなることも知られている。このシワの発生を防ぐため、前述したスパッタリングウェブコータでは、冷却機能を備えたキャンロールにロールツーロールで搬送される長尺耐熱性樹脂フィルムを巻き付けることによって成膜中の耐熱性樹脂フィルムをその裏面側から冷却する方式が採用されている。   By the way, in the vacuum film-forming method mentioned above, although sputtering method is generally excellent in adhesive force, it is said that the heat load given to a heat resistant resin film is large compared with vacuum evaporation method. It is also known that when a large heat load is applied to the heat resistant resin film during film formation, the film is likely to be wrinkled. In order to prevent the generation of this wrinkle, in the above-described sputtering web coater, the heat resistant resin film being formed is wound by winding a long heat resistant resin film conveyed by roll-to-roll around a can roll having a cooling function. A method of cooling from the back side is adopted.

例えば特許文献3には、スパッタリングウェブコータの一例である巻出巻取式(ロールツーロール方式)の真空スパッタリング装置が開示されている。この巻出巻取式の真空スパッタリング装置には上記キャンロールの役割を担うクーリングロールが具備されており、さらにクーリングロールの少なくともフィルム送入れ側若しくは送出し側に設けたサブロールによって長尺耐熱性樹脂フィルムをクーリングロールに密着する制御が行われている。   For example, Patent Document 3 discloses an unwinding type (roll-to-roll type) vacuum sputtering apparatus which is an example of a sputtering web coater. This unwinding / winding-type vacuum sputtering apparatus is provided with a cooling roll that plays the role of the above-mentioned can roll, and a long heat-resistant resin by a sub-roll provided at least on the film feeding side or the feeding side of the cooling roll. Control is performed so that the film is in close contact with the cooling roll.

しかしながら、非特許文献1に記載されているように、キャンロールの外周面はミクロ的に見て平坦ではないため、キャンロールとその外周面に密着して搬送される長尺耐熱性樹脂フィルムとの間には真空空間を介して離間するギャップ部(間隙)が存在している。このため、成膜の際に生じる長尺耐熱性樹脂フィルムの熱は、キャンロールに効率よく伝熱されているとはいえず、これがフィルムのシワ発生の原因となっていた。   However, as described in Non-Patent Document 1, since the outer peripheral surface of the can roll is not flat when viewed microscopically, the can roll and the long heat-resistant resin film conveyed in close contact with the outer peripheral surface There is a gap (gap) that is separated by a vacuum space. For this reason, it cannot be said that the heat of the long heat-resistant resin film generated during the film formation is efficiently transferred to the can roll, and this has caused wrinkling of the film.

この問題を解決するため、特許文献4ではキャンロール外周面とそこに巻き付けられる長尺耐熱性樹脂フィルムとの間のギャップ部にキャンロール側からガスを導入する技術が提案されている。これにより、ギャップ部の熱伝導率が真空に比べて高くなるので、成膜中の長尺耐熱性樹脂フィルムの熱負荷が低減されて、シワの発生を効果的に抑制することが可能となる。なお、非特許文献2によれば、ギャップ部への導入ガスが圧力500Paのアルゴンガスであって、キャンロール外周面と耐熱性樹脂フィルムとの間の距離が約40μm以下の分子流領域のとき、ギャップ部の熱コンダクタンスは250(W/m・K)であると記載されている。 In order to solve this problem, Patent Document 4 proposes a technique of introducing gas from the can roll side into a gap portion between the outer peripheral surface of the can roll and the long heat-resistant resin film wound around the can roll. Thereby, since the thermal conductivity of the gap portion is higher than that of vacuum, the thermal load of the long heat-resistant resin film during film formation is reduced, and the generation of wrinkles can be effectively suppressed. . According to Non-Patent Document 2, when the gas introduced into the gap portion is an argon gas having a pressure of 500 Pa and the distance between the outer surface of the can roll and the heat resistant resin film is a molecular flow region of about 40 μm or less. The thermal conductance of the gap portion is described as 250 (W / m 2 · K).

特開平2−98994号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2-98994 特許第3447070号公報Japanese Patent No. 3447070 特開昭62−247073号公報Japanese Patent Laid-Open No. 62-247073 国際公開第2005/001157号パンフレットInternational Publication No. 2005/001157 pamphlet

"Vacuum Heat Transfer Models for Web Substrates: Review of Theory and Experimental Heat Transfer Data," 2000 Society of Vacuum Coaters, 43rd. Annual Technical Conference Proceeding, Denver, April 15-20, 2000, p.335"Vacuum Heat Transfer Models for Web Substrates: Review of Theory and Experimental Heat Transfer Data," 2000 Society of Vacuum Coaters, 43rd. Annual Technical Conference Proceeding, Denver, April 15-20, 2000, p.335 "Improvement of Web Condition by the Deposition Drum Design," 2000 Society of Vacuum Coaters, 50th. Annual Technical Conference Proceeding (2007), p.749"Improvement of Web Condition by the Deposition Drum Design," 2000 Society of Vacuum Coaters, 50th. Annual Technical Conference Proceeding (2007), p.749

上記したようにキャンロール側からギャップ部にガスを導入する場合は、キャンロールの最も外側の筒部内に複数のガス導入路を設け、各ガス導入路に外周面側に開口する複数のガス放出孔を設けることが行われてきた。このような構造のキャンロールは、例えば図1(a)〜(c)に示す方法で作製されている。すなわち、先ず図1(a)に示すような同心軸状の外筒部1と内筒部2とからなるジャケットロール構造を作製し、これら外筒部1と内筒部2との間に冷媒が流れる冷却水循環路3を設ける。次に、ガンドリルを用いて、図1(b)に示すように外筒部1の全周に亘って周方向に略均等な間隔をあけて回転軸方向に平行な複数のガス導入路4を穿孔する。そして、マイクロドリルあるいはレーザを用いて、図1(c)に示すように各ガス導入路4にキャンロールの外周面側に開口する複数のガス放出孔5を穿孔する。   As described above, when introducing gas into the gap portion from the can roll side, a plurality of gas introduction passages are provided in the outermost cylindrical portion of the can roll, and a plurality of gas discharges opened to the outer peripheral surface side in each gas introduction passage Providing holes has been done. The can roll having such a structure is manufactured, for example, by the method shown in FIGS. That is, first, a jacket roll structure composed of a concentric shaft-shaped outer tube portion 1 and an inner tube portion 2 as shown in FIG. 1A is produced, and a refrigerant is provided between the outer tube portion 1 and the inner tube portion 2. Is provided with a cooling water circulation path 3. Next, using a gun drill, as shown in FIG. 1B, a plurality of gas introduction paths 4 parallel to the rotation axis direction are provided at substantially equal intervals in the circumferential direction over the entire circumference of the outer cylinder portion 1. Perforate. Then, using a micro drill or a laser, as shown in FIG. 1C, a plurality of gas discharge holes 5 opened to the outer peripheral surface side of the can roll are drilled in each gas introduction path 4.

このように、キャンロールの外筒部の厚肉部に複数のガス導入路を穿孔するにはガンドリルを用いることが必要になる。しかしながら、ガンドリルは、その直径の約100倍までが実質的に穿孔可能な深さ(穴開け加工長さ)とされており、これより深い細穴を開けることは困難であった。そのため、例えば、金属膜付耐熱性樹脂フィルムの生産性を考慮して700mmを超える幅の広いキャンロールを作製する場合、そのガス導入路の長さ(深さ)は700mm程度になるので、ガンドリルの穴径を少なくとも7mm程度と太くする必要があり、結果的にガス導入路の直径が7mmを超えるものとなった。   As described above, it is necessary to use a gun drill in order to drill a plurality of gas introduction paths in the thick wall portion of the outer cylindrical portion of the can roll. However, the gun drill has a depth that allows substantially drilling up to about 100 times its diameter (drilling length), and it has been difficult to drill fine holes deeper than this. Therefore, for example, when producing a wide can roll exceeding 700 mm in consideration of the productivity of a heat-resistant resin film with a metal film, the length (depth) of the gas introduction path is about 700 mm. As a result, the diameter of the gas introduction path exceeded 7 mm.

その結果、ガス導入路の容積が大きくなってガス溜まりが生じやすくなり、導入ガスの流量制御が不安定になることがあった。また、大きな穴径のガス導入路を形成するには外筒部の肉厚を厚くする必要が生じ、結果的に冷却水循環路から外筒部の表面までの距離が大きくなって、キャンロールの冷却効率が損なわれることがあった。   As a result, the volume of the gas introduction path becomes large and gas accumulation tends to occur, and the flow control of the introduced gas may become unstable. In addition, in order to form a gas introduction passage having a large hole diameter, it is necessary to increase the thickness of the outer cylinder portion. As a result, the distance from the cooling water circulation passage to the surface of the outer cylinder portion increases, Cooling efficiency may be impaired.

さらに、ガンドリルは、穿孔する際に孔の周囲において肉厚の薄い方に傾きながら進んでいく性質がある。その結果、外筒部の外周面近くにガス導入路を穿孔すると、外周面に平行に穿孔しようとしても、その穿孔方向が徐々に外周面側に寄ってしまう。これを避けるためには、外筒部の厚み方向の中心部に穿孔することになるが、この場合は、外周面とガス導入路との間隔が大きくなるので、ガス導入路から外周面側に開口する微細なガス放出孔の孔開け加工が困難になる。このように、ガンドリルによるガス放出機構の製作には膨大な手間とコストを費やしていた。   Furthermore, the gun drill has a property that it advances while tilting toward the thinner wall around the hole when drilling. As a result, if the gas introduction path is perforated near the outer peripheral surface of the outer cylinder portion, the perforating direction gradually approaches the outer peripheral surface side even if it attempts to perforate parallel to the outer peripheral surface. In order to avoid this, a hole is drilled in the central portion of the outer cylinder portion in the thickness direction. In this case, since the interval between the outer peripheral surface and the gas introduction path is increased, the gas introduction path is extended to the outer peripheral surface side. It becomes difficult to drill fine gas discharge holes that are opened. As described above, a huge amount of labor and cost have been spent on the production of the gas discharge mechanism by the gun drill.

本発明はこのような従来の問題点に鑑みてなされたものであり、ロールツーロールで搬送される長尺耐熱性樹脂フィルムをキャンロールの外周面に巻き付けて熱負荷の掛かる成膜処理などの熱を冷却すると共に、フィルムのシワ発生を防止すべくキャンロールの外周面とそこに巻き付けられる長尺耐熱性樹脂フィルムとの間のギャップ部にガスを放出することが可能なキャンロールの製造方法を提供することを目的としており、特に、長尺耐熱性樹脂フィルムの巻き付けられるほぼ全領域に亘って当該ギャップ部の間隔をほぼ一定にしてギャップ部の熱コンダクタンスをほぼ均一にできるキャンロールの製造方法を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of such conventional problems, such as a film-forming process in which a long heat-resistant resin film conveyed by roll-to-roll is wound around the outer peripheral surface of a can roll and a thermal load is applied. A method for producing a can roll that cools heat and can release gas to a gap between the outer peripheral surface of the can roll and a long heat-resistant resin film wound around the outer face to prevent wrinkling of the film In particular, the manufacture of a can roll capable of making the thermal conductance of the gap portion substantially uniform by making the gap portion substantially constant over almost the entire region where the long heat-resistant resin film is wound. It aims to provide a method.

上記目的を達成するため、本発明が提供するキャンロールの製造方法は、筒状の基部とその外周面上に設けられた最外周部とからなり、これら基部と最外周部との間に、最外周部の外周面側に開口するガス放出孔にガスを導入する複数のガス導入路が埋設されたキャンロールの製造方法であって、複数のガス導入路の位置に、それぞれガス導入路と略同形状の複数の樹脂体を配設する工程と、複数の樹脂体を覆うように筒状の基部の外周面上に電気鋳造法で最外周部を形成する工程と、最外周部を形成した後に複数の樹脂体を除去する工程とからなることを特徴としている。   In order to achieve the above object, the method for producing a can roll provided by the present invention comprises a cylindrical base portion and an outermost peripheral portion provided on the outer peripheral surface thereof, and between these base portions and the outermost peripheral portion, A can roll manufacturing method in which a plurality of gas introduction passages for introducing gas into gas discharge holes opened on the outer peripheral surface side of the outermost peripheral portion are embedded, each having a gas introduction passage at a position of the plurality of gas introduction passages. A step of arranging a plurality of resin bodies having substantially the same shape, a step of forming an outermost peripheral portion by electroforming on the outer peripheral surface of a cylindrical base so as to cover the plurality of resin bodies, and forming an outermost peripheral portion And a step of removing a plurality of resin bodies.

本発明によれば、ガンドリルより細いガス導入路を短時間で形成できる上、ガス導入路のガス溜まりを小さくできるのでガス導入量の制御の制御性が向上する。さらに、ガス導入路を外筒部の表面近くに形成することができるため、ガス放出孔の深さを浅くすることができ、レーザもしくはマイクロドリルによる加工時間を短縮化することができる。   According to the present invention, a gas introduction path that is thinner than a gun drill can be formed in a short time, and a gas reservoir in the gas introduction path can be reduced, so that the controllability of the gas introduction amount is improved. Further, since the gas introduction path can be formed near the surface of the outer cylinder portion, the depth of the gas discharge hole can be reduced, and the processing time by the laser or the micro drill can be shortened.

また、外筒部全体の厚みが薄くなる上、電気鋳造により熱伝導性の良好な銅で外筒部を形成することができるため、成膜中の長尺樹脂フィルムを効率よく冷却することができる。その結果、従来のキャンロールに比べてキャンロールと長尺樹脂フィルムとのギャップ部全体において熱コンダクタンスをより一層向上させることができるので、長尺樹脂フィルムのシワの発生を極めて効率よく抑制することができる。   Moreover, since the thickness of the whole outer cylinder part becomes thin, and an outer cylinder part can be formed with copper with favorable heat conductivity by electroforming, it is possible to efficiently cool a long resin film during film formation. it can. As a result, the thermal conductance can be further improved in the entire gap portion between the can roll and the long resin film as compared with the conventional can roll, so that the occurrence of wrinkles in the long resin film can be suppressed extremely efficiently. Can do.

ガス導入路を備えたキャンロールの従来の製造方法を示す工程図である。It is process drawing which shows the conventional manufacturing method of the can roll provided with the gas introduction path. 本発明に係るキャンロールの製造方法の第1の実施形態を示す工程図である。It is process drawing which shows 1st Embodiment of the manufacturing method of the can roll which concerns on this invention. 本発明に係るキャンロールの製造方法の第2の実施形態を示す工程図である。It is process drawing which shows 2nd Embodiment of the manufacturing method of the can roll which concerns on this invention. ガス放出孔の穿孔方法の一具体例を示す工程図である。It is process drawing which shows one specific example of the drilling method of a gas discharge hole. 本発明の製造方法で作製されたキャンロールが好適に使用されるロールツーロール方式の長尺基板処理装置の一具体例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows one specific example of the long substrate processing apparatus of the roll-to-roll system in which the can roll produced with the manufacturing method of this invention is used suitably. 図5の長尺基板処理装置が具備するキャンロールの断面図である。It is sectional drawing of the can roll which the elongate substrate processing apparatus of FIG. 5 comprises.

本発明の製造方法によって得られるキャンロールは、長尺耐熱性樹脂フィルム(以降、単に長尺樹脂フィルムとも称する)が巻き付けられる外筒部が、筒状の基部と当該基部の外周面上に形成される最外周部とからなる。そして、これら基部と最外周部との間に複数のガス導入路が埋設されている。これら複数のガス導入路は、キャンロールの周方向に略均等な間隔をあけて全周に亘って配設されており、それらの各々に外周面側に開口する複数のガス放出孔が設けられている。これにより、ガス導入路にガスを供給することによって、キャンロールの外周面と長尺樹脂フィルムとの間のギャップ部にガス放出孔を介してガスを導入することが可能となる。   In the can roll obtained by the production method of the present invention, an outer cylinder portion around which a long heat-resistant resin film (hereinafter also simply referred to as a long resin film) is wound is formed on a cylindrical base portion and an outer peripheral surface of the base portion. And the outermost peripheral portion. A plurality of gas introduction paths are embedded between the base portion and the outermost peripheral portion. The plurality of gas introduction paths are arranged over the entire circumference at substantially equal intervals in the circumferential direction of the can roll, and each of them is provided with a plurality of gas discharge holes opening on the outer peripheral surface side. ing. Thereby, it becomes possible to introduce gas into the gap part between the outer peripheral surface of a can roll and a long resin film through a gas discharge hole by supplying gas to a gas introduction path.

ガス導入路は、回転軸方向に延在する長さ(深さ)がキャンロールの幅の50%以上であるのが好ましい。なぜなら、この値が50%未満では、上記ギャップ部全体に均等にガスを供給できなくなるからである。なお、ガス導入路は、キャンロールの幅方向における一方の側面から他方の側面まで貫通する貫通孔であってもよいし、一方の側面のみに開口する有底孔であってもよい。   The gas introduction path preferably has a length (depth) extending in the rotation axis direction of 50% or more of the width of the can roll. This is because if this value is less than 50%, gas cannot be supplied uniformly to the entire gap portion. The gas introduction path may be a through-hole penetrating from one side surface to the other side surface in the width direction of the can roll, or may be a bottomed hole that opens only on one side surface.

本発明では、上記構造のガス導入路を作製するため、先ず上記外筒部の構成要素である筒状の基部を用意し、その外周面側にガス導入路と略同形状の樹脂体を周方向に略均等な間隔をあけて全周に亘って配設する工程と、樹脂体を覆うように基部の外周面に電気鋳造法で最外周部を形成する工程と、最外周部の形成後に樹脂体を除去する工程とからなることを特徴としている。   In the present invention, in order to produce the gas introduction path having the above structure, first, a cylindrical base that is a component of the outer cylinder part is prepared, and a resin body having substantially the same shape as the gas introduction path is provided on the outer peripheral surface side thereof. After the formation of the outermost peripheral portion, the step of disposing the outermost peripheral portion at substantially equal intervals in the direction, the step of forming the outermost peripheral portion by electroforming on the outer peripheral surface of the base so as to cover the resin body, And a step of removing the resin body.

以下、図2(a)〜(e)の工程図を参照しながら、本発明の製造方法の第1の実施形態について説明する。なお、これら図2(a)〜(e)の工程図には、外筒部についての斜視図のみが部分的に示されている。先ず、図2(a)に示すような、外筒部の構成要素となる筒状基部10を用意する。この筒状基部10の内周面側には、当該筒状基部10と同じ幅を有し且つ同心軸状の筒状の内筒部(図示せず)を設ける。この内筒部の外周面と筒状基部10の内周面との間が冷媒の流れる冷却水循環路(図示せず)となる。筒状基部10の材質には、アルミ、銅、ステンレスなどの熱伝導が高く且つ電気鋳造時のめっき性に優れた材料が好ましい。   Hereinafter, the first embodiment of the manufacturing method of the present invention will be described with reference to the process diagrams of FIGS. In addition, only the perspective view about an outer cylinder part is partially shown by the process drawing of these Fig.2 (a)-(e). First, as shown in FIG. 2A, a cylindrical base 10 that is a component of the outer cylinder is prepared. On the inner peripheral surface side of the cylindrical base portion 10, a cylindrical inner cylindrical portion (not shown) having the same width as the cylindrical base portion 10 and having a concentric shaft shape is provided. A space between the outer peripheral surface of the inner cylindrical portion and the inner peripheral surface of the cylindrical base portion 10 is a cooling water circulation path (not shown) through which the refrigerant flows. The material of the cylindrical base 10 is preferably a material having high thermal conductivity such as aluminum, copper, and stainless steel and excellent plating properties during electroforming.

次に、図2(b)に示すように、筒状基部10の外周面10a上に、周方向に略均等な間隔をあけて全周に亘って複数の樹脂体12を配置する。これら樹脂体12は、後述するように電気鋳造法によって埋設された後、高温処理などによって除去され、よってガス導入路が形成される。従って、樹脂体12は、ガス導入路を設けたい箇所に、ガス導入路の形状と略同等の形状となるように成形する。   Next, as shown in FIG. 2 (b), a plurality of resin bodies 12 are arranged on the outer peripheral surface 10 a of the cylindrical base portion 10 over the entire circumference at substantially equal intervals in the circumferential direction. These resin bodies 12 are buried by electroforming as will be described later, and then removed by high-temperature treatment or the like, thereby forming a gas introduction path. Therefore, the resin body 12 is molded at a location where the gas introduction path is to be provided so as to have a shape substantially equivalent to the shape of the gas introduction path.

図2(b)では、一例として筒状基部10の外周面10aに周方向に略均等な間隔をあけて全周に亘って形成された直方体形状の複数の樹脂体12が、回転軸方向に平行に筒状基部10の幅方向の一端から他端まで延在している様子が示されている。なお、樹脂体12の形状はこれに限定されるものではない。例えば、樹脂体12の長手方向に直交する断面形状は、図2(b)に示す矩形のほか、三角形、台形、半楕円形、半円形、多角形などでもよい。   In FIG. 2B, as an example, a plurality of rectangular parallelepiped resin bodies 12 formed on the outer peripheral surface 10a of the cylindrical base portion 10 at substantially equal intervals in the circumferential direction are arranged in the rotation axis direction. A state in which the cylindrical base 10 extends from one end to the other end in the width direction is shown. The shape of the resin body 12 is not limited to this. For example, the cross-sectional shape orthogonal to the longitudinal direction of the resin body 12 may be a triangle, a trapezoid, a semi-ellipse, a semi-circle, a polygon, or the like in addition to the rectangle shown in FIG.

また、各樹脂体12は、外周面10aに対して平行で且つ回転軸に対して傾斜する方向に延在してもよい。すなわち、各樹脂体12は、外周面10a上に延在している限り、S字形状等に湾曲したり屈曲したりしていてもよい。更に、各樹脂体12の一方の端部は、筒状基部10の端部まで延在していなくてもよい。但し、この場合であっても、樹脂体12の長さは筒状基部10の幅の50%以上であることが好ましい。   Further, each resin body 12 may extend in a direction parallel to the outer peripheral surface 10a and inclined with respect to the rotation axis. That is, each resin body 12 may be curved or bent into an S shape or the like as long as it extends on the outer peripheral surface 10a. Furthermore, one end portion of each resin body 12 may not extend to the end portion of the cylindrical base portion 10. However, even in this case, the length of the resin body 12 is preferably 50% or more of the width of the cylindrical base portion 10.

樹脂体12に使用する樹脂には、後工程の電気鋳造工程では固形を保ち、その更に後工程の除去工程で除去できる材質を使用する。このような樹脂としては、例えば軟化点60℃以上100℃未満の樹脂を挙げることができる。樹脂の軟化点が60℃以上であれば、電気鋳造工程で樹脂が溶融することはない。一方、軟化点を100℃未満にすることによって、温湯に浸漬することで樹脂を容易に除去することができる。また、樹脂体12に使用する樹脂に、水溶性やアルカリ性水溶液可溶性のもの、又は非水溶性で有機溶媒のみに可溶のものを使用してもよい。このなかでは、使い勝手を考慮すると、水溶性又はアルカリ性水溶液可溶性であることが望ましい。   The resin used for the resin body 12 is made of a material that remains solid in the subsequent electroforming process and can be removed in the subsequent removing process. An example of such a resin is a resin having a softening point of 60 ° C. or higher and lower than 100 ° C. If the softening point of the resin is 60 ° C. or higher, the resin will not melt in the electroforming process. On the other hand, by setting the softening point to less than 100 ° C., the resin can be easily removed by dipping in warm water. The resin used for the resin body 12 may be a water-soluble or alkaline aqueous solution-soluble resin, or a water-insoluble one that is soluble only in an organic solvent. Among these, it is desirable that it is water-soluble or soluble in an alkaline aqueous solution in consideration of usability.

例えば、樹脂体12にポリグリセリンの脂肪酸エステル樹脂とポリビニルピロリドン・酢酸ビニル共重合物樹脂とを混合した樹脂を使用する場合は、それらの混合割合を適宜選択することによって、所望の軟化点を達成することができる。すなわち、前述したように、電気鋳造工程では固形を保ちつつ温湯で溶失させることができる。あるいは、樹脂体12にアビエチン酸等の三員環化合物を使用する場合は、電気鋳造工程では固形を保つ軟化点を達成しつつ、アルカリ性水溶液で溶解させることができる。このような性質を示す樹脂としては、例えば半導体ウエハー等の研磨や切断加工の際に使用する固着ワックスとして知られているものがある。   For example, when the resin body 12 is a resin in which a polyglycerin fatty acid ester resin and a polyvinylpyrrolidone / vinyl acetate copolymer resin are mixed, the desired softening point is achieved by appropriately selecting the mixing ratio thereof. can do. That is, as described above, in the electroforming process, it can be melted away with warm water while maintaining a solid state. Alternatively, when a three-membered ring compound such as abietic acid is used for the resin body 12, the resin body 12 can be dissolved in an alkaline aqueous solution while achieving a softening point for maintaining a solid in the electroforming process. Examples of resins exhibiting such properties include those known as fixed waxes used in polishing and cutting of semiconductor wafers, for example.

上記のように、樹脂体12に使用する樹脂は、温湯に溶解することによって除去してもよいし、アルカリ性水溶液に溶解することによって除去してもよく、除去工程に用いる液体は樹脂の材料に基づいて適宜選択される。さらに、樹脂に銀粉末等の金属粉末やカーボン粉末を適宜添加することで導電性樹脂とすることも可能である。なお、樹脂体12は、例えば、ガス導入路の形状に成形した後に外周面10a上に配設したり、加熱により流動する樹脂をシリンジ等を用いてガス導入路の形状に吐出したりすることによって、筒状基部10の外周面10aに成形することができる。   As described above, the resin used for the resin body 12 may be removed by dissolving in hot water, or may be removed by dissolving in an alkaline aqueous solution. The liquid used in the removing step is the resin material. Appropriately selected based on Furthermore, it is also possible to obtain a conductive resin by appropriately adding metal powder such as silver powder or carbon powder to the resin. The resin body 12 is, for example, disposed on the outer peripheral surface 10a after being molded into the shape of the gas introduction path, or discharging resin that flows by heating into the shape of the gas introduction path using a syringe or the like. Thus, the outer peripheral surface 10a of the cylindrical base 10 can be formed.

次に、図2(c)に示すように、樹脂体12を覆うように筒状基部10の外周面10aに電気鋳造法で最外周部13を形成する。ここで電気鋳造法とは、電気めっきにより金属を厚く析出させて加工する方法である。従って、その前処理として、樹脂体12を配した筒状基部10の表面にスパッタリング、無電解めっき、又は導電性塗料や導電性粉体の塗布を行って金属膜を形成し、樹脂体12に導電性を付与する必要がある。なお、樹脂体12自身が導電性樹脂で形成されているのであれば、上記前処理による導電性の付与は必要ない。   Next, as shown in FIG. 2C, the outermost peripheral portion 13 is formed on the outer peripheral surface 10 a of the cylindrical base portion 10 by electroforming so as to cover the resin body 12. Here, the electroforming method is a method in which a metal is deposited thickly by electroplating. Accordingly, as a pretreatment, a metal film is formed on the surface of the cylindrical base 10 provided with the resin body 12 by sputtering, electroless plating, or application of a conductive paint or conductive powder. It is necessary to impart conductivity. In addition, if the resin body 12 itself is formed of a conductive resin, it is not necessary to provide conductivity by the pretreatment.

電気鋳造法で形成された最外周部13の外周部には長尺樹脂フィルムが巻き付けられるので、最外周部13の形成後は、その外周面がキャンロールの回転軸方向に直交する断面において略真円状となるように研磨を行うのが望ましい。研磨は公知の方法を用いることができる。   Since a long resin film is wound around the outer peripheral portion of the outermost peripheral portion 13 formed by the electroforming method, after the outermost peripheral portion 13 is formed, the outer peripheral surface is substantially in a cross section orthogonal to the rotation axis direction of the can roll. It is desirable to perform polishing so as to form a perfect circle. Polishing can use a known method.

次に、筒状基部10とその外周面10aに形成された最外周部13とからなる外筒部を前述したように樹脂体12の材料に応じて温湯、アルカリ性水溶液、有機溶媒などに浸漬する。これにより樹脂体12が除去され、図2(d)に示すような複数のガス導入路14を備えた筒状部材が得られる。   Next, the outer cylinder part which consists of the cylindrical base part 10 and the outermost peripheral part 13 formed in the outer peripheral surface 10a is immersed in warm water, alkaline aqueous solution, an organic solvent etc. according to the material of the resin body 12 as mentioned above. . Thereby, the resin body 12 is removed, and a cylindrical member having a plurality of gas introduction paths 14 as shown in FIG. 2D is obtained.

次に、この筒状部材の外周面側からガス導入路14に向かってレーザもしくはマイクロドリルによって穿孔する。これにより、図2(e)に示すように、各ガス導入路14に複数のガス放出孔15を開けることができる。図2(e)では一例として各ガス導入路14に5個のガス放出孔15を設けた場合が示されている。なお、マイクロドリルで穿孔する場合は、一般的に孔径の10〜20倍の深さまでが、限界とされている。   Next, drilling is performed by a laser or a micro drill from the outer peripheral surface side of the cylindrical member toward the gas introduction path 14. Thereby, as shown in FIG. 2 (e), a plurality of gas discharge holes 15 can be opened in each gas introduction path 14. FIG. 2E shows an example in which five gas discharge holes 15 are provided in each gas introduction path 14. In the case of drilling with a micro drill, the depth is generally limited to 10 to 20 times the hole diameter.

銅製の最外周部13にレーザで穿孔する場合は、銅に吸収される可視域から近赤外域の発振波長を有するレーザを使用すればよく、特にパルスYAGレーザやファイバーレーザーが適している。また、銅の吸収がほとんど無い赤外線波長の炭酸ガスレーザでも加工表面に吸収塗料等を塗布すれば加工が可能になる。なお、上記方法は樹脂体12の除去後にガス放出孔15を穿孔するものであるが、この逆でもよい。すなわち、レーザなどによってガス放出孔15を穿孔した後に樹脂体12を除去してガス導入路14を形成してもよい。   When drilling in the outermost peripheral portion 13 made of copper with a laser, a laser having an oscillation wavelength from the visible region to the near infrared region absorbed by copper may be used, and a pulse YAG laser or a fiber laser is particularly suitable. Further, an infrared wavelength carbon dioxide laser that hardly absorbs copper can be processed by applying an absorbing paint or the like to the processing surface. In addition, although the said method drills the gas discharge hole 15 after the removal of the resin body 12, it may be reverse. That is, the gas introduction path 14 may be formed by removing the resin body 12 after the gas discharge hole 15 is drilled by a laser or the like.

次に、図3(a)〜(e)の工程図を参照しながら、本発明の製造方法の第2の実施形態について説明する。この図3(a)〜(e)の工程図も、図2(a)〜(e)と同様に外筒部についての斜視図のみが部分的に示されている。この第2の実施形態の製造方法では、図2(a)と同様の筒状基部に対して、先ずその外周面を加工機を用いて研削し、図3(a)に示すように複数のガス導入路に相当する複数の溝部21を形成する。   Next, a second embodiment of the manufacturing method of the present invention will be described with reference to the process diagrams of FIGS. In the process diagrams of FIGS. 3A to 3E, only a perspective view of the outer cylinder portion is partially shown as in FIGS. 2A to 2E. In the manufacturing method of the second embodiment, first, the outer peripheral surface of a cylindrical base similar to that shown in FIG. 2A is ground by using a processing machine, and a plurality of the bases as shown in FIG. A plurality of groove portions 21 corresponding to the gas introduction path are formed.

図3(a)には、一例として筒状基部20の外周面20aに周方向に略均等な間隔をあけて全周に亘って形成された複数の溝部21が示されている。各溝部21は、回転軸方向に平行に筒状基部20の幅方向の一端から他端まで延在している。このような構造の溝部21は、公知の機械加工技術を用いて研削することができ、従来のガンドリルによるガス導入路の形成とは異なり、加工時間を飛躍的に短縮化することができる。なお、溝部21は電気鋳造で形成しても良い。   FIG. 3A shows, as an example, a plurality of groove portions 21 formed on the outer peripheral surface 20a of the cylindrical base portion 20 over the entire circumference with a substantially uniform interval in the circumferential direction. Each groove portion 21 extends from one end to the other end in the width direction of the cylindrical base portion 20 in parallel with the rotation axis direction. The groove portion 21 having such a structure can be ground by using a known machining technique, and the machining time can be drastically shortened unlike the formation of a gas introduction path by a conventional gun drill. The groove 21 may be formed by electroforming.

溝部21の長手方向に直交する断面形状は、図3(a)に示す矩形のほか、三角形、台形、半楕円形、半円形、多角形などでもよい。また、各溝部21の延在方向は、外周面20aに対して平行で且つ回転軸に対して傾斜する方向に延在してもよい。すなわち、各溝部21は、外周面20a上に延在している限り、S字形状等に湾曲したり屈曲したりしていてもよい。更に、各溝部21の一方のガス導入を行わない端部は、筒状基部20の端部まで延在していなくてもよい。但し、この場合であっても、溝部21の長さは筒状基部20の幅の50%以上であることが好ましい。   The cross-sectional shape orthogonal to the longitudinal direction of the groove portion 21 may be a triangle, a trapezoid, a semi-elliptical shape, a semi-circular shape, a polygonal shape, etc. in addition to the rectangle shown in FIG. In addition, the extending direction of each groove portion 21 may extend in a direction parallel to the outer peripheral surface 20a and inclined with respect to the rotation axis. That is, each groove portion 21 may be curved or bent in an S shape or the like as long as it extends on the outer peripheral surface 20a. Furthermore, the end of each groove 21 where no gas is introduced may not extend to the end of the cylindrical base 20. However, even in this case, the length of the groove portion 21 is preferably 50% or more of the width of the cylindrical base portion 20.

次に、図3(b)に示すように、各溝部21に樹脂22を充填する。この樹脂22には、第1の実施形態の樹脂体12と同様の例えば軟化点60℃以上100℃未満の樹脂を使用することができる。そして、第1の実施形態の場合と同様に、樹脂22が導電性樹脂でない場合はスパッタリング等によって樹脂22に導電性処理を施す。   Next, as shown in FIG. 3B, each groove portion 21 is filled with a resin 22. For this resin 22, for example, a resin having a softening point of 60 ° C. or higher and lower than 100 ° C. similar to the resin body 12 of the first embodiment can be used. As in the first embodiment, when the resin 22 is not a conductive resin, the resin 22 is subjected to a conductive treatment by sputtering or the like.

次に、溝部21に樹脂22の充填された筒状基部20に電気鋳造法(厚付け電気めっき)を行うことにより、図3(c)に示すように最外周部23を形成する。この最外周部23の材料としては、熱伝導が高く、めっき(電鋳)の際の成長速度が速い銅、銀、ニッケルが適している。この電気鋳造法によって形成される最外周部23の厚みは、薄ければ薄いほど次工程のガス放出孔の加工性に優れるが、外周面を切削研磨加工する際、ある程度強度が必要であるため、1〜5mmが好ましい。なお、第1の実施形態において、非導電性の樹脂体12の表面を導電処理しないまま筒状基部10の外周面10aに電気鋳造法で金属を積層すると、結果的に溝部に樹脂が充填された図3(b)の構造と同様の構造を得ることが可能となる。   Next, the outermost peripheral portion 23 is formed as shown in FIG. 3C by performing electroforming (thickening electroplating) on the cylindrical base portion 20 in which the groove portion 21 is filled with the resin 22. Suitable materials for the outermost peripheral portion 23 are copper, silver, and nickel, which have high thermal conductivity and a high growth rate during plating (electroforming). The thinner the outermost peripheral portion 23 formed by this electroforming method, the better the workability of the gas discharge hole in the next process, but it requires some strength when the outer peripheral surface is cut and polished. 1-5 mm is preferable. In the first embodiment, when a metal is laminated on the outer peripheral surface 10a of the cylindrical base portion 10 without electroconductive treatment on the surface of the non-conductive resin body 12, the groove portion is filled with resin as a result. It is possible to obtain a structure similar to the structure of FIG.

最外周部23を形成した後は前述した第1の実施形態と同様にして温湯、アルカリ性水溶液、有機溶媒などに浸漬することによって樹脂22を除去し、図3(d)に示すようなガス導入路24を備えた筒状部材が得られる。得られた筒状部材に対して、更に第1の実施形態と同様にしてその外周面側からガス導入路24に向かってレーザもしくはマイクロドリルによって穿孔する。これにより図3(e)に示すように、各ガス導入路24に複数のガス放出孔25を設けることができる。   After the outermost peripheral portion 23 is formed, the resin 22 is removed by immersing in hot water, an alkaline aqueous solution, an organic solvent or the like in the same manner as the first embodiment described above, and the gas introduction as shown in FIG. A cylindrical member provided with the path 24 is obtained. The obtained cylindrical member is further perforated by a laser or a micro drill from the outer peripheral surface side toward the gas introduction path 24 in the same manner as in the first embodiment. Thereby, as shown in FIG. 3E, a plurality of gas discharge holes 25 can be provided in each gas introduction path 24.

ところで、上記第1及び第2の実施形態の製造方法は、レーザやマイクロドリルでガス放出孔を開けるものであったが、ガス放出孔を開ける方法はこれに限定されるものではない。例えば、第2の実施形態において溝部21に樹脂22を充填する際、図4(a)に示すように、ガス放出孔25に対応する位置に、それぞれ前述した樹脂22と同じ材料を用いて複数の突起部30を形成する。これら突起部30は、例えば公知の射出成形などで加工することができる。この状態で導電性処理を行った上、電気鋳造により最外周部31を形成する。その結果、図4(b)に示すように、電気鋳造で形成された最外周部31の外周面は、突起部30に対応する位置に山状の盛り上がり部32が形成される。   By the way, although the manufacturing method of the said 1st and 2nd embodiment was opening a gas discharge hole with a laser or a micro drill, the method of opening a gas discharge hole is not limited to this. For example, when filling the groove 21 with the resin 22 in the second embodiment, as shown in FIG. 4A, a plurality of the same materials as the resin 22 described above are used at positions corresponding to the gas discharge holes 25, respectively. The protrusion 30 is formed. These protrusions 30 can be processed by, for example, known injection molding. In this state, after conducting the conductive treatment, the outermost peripheral portion 31 is formed by electroforming. As a result, as shown in FIG. 4B, a mountain-shaped raised portion 32 is formed on the outer peripheral surface of the outermost peripheral portion 31 formed by electroforming at a position corresponding to the protruding portion 30.

そして、盛り上がり部32を有する最外周部31の外周面を、回転軸に直交する断面で真円状となるように研磨することによって、盛り上がり部分32では多めに金属が削られるため、前述した突起部30の樹脂が露出する。これによりガス放出孔25を形成することができる。このように、筒状基部に設けた樹脂の表面に突起部を形成することによって、レーザやマイクロドリル加工を用いることなくガス放出孔を形成することができる。   Then, by polishing the outer peripheral surface of the outermost peripheral portion 31 having the raised portion 32 so as to be a perfect circle in a cross section orthogonal to the rotation axis, a large amount of metal is scraped off at the raised portion 32. The resin of the part 30 is exposed. Thereby, the gas discharge hole 25 can be formed. As described above, by forming the protrusion on the surface of the resin provided on the cylindrical base, the gas discharge hole can be formed without using laser or micro drilling.

なお、ガスロータリージョイントを使用しないことにより導入ガスの供給を部分的に停止する必要がない場合は、ガス導入路をキャンロールの外周面を取り巻くようならせん形状にしてもよい。また、最外周部の外周面には、搬送する長尺樹脂フィルムに擦り傷をつけないように、クロムめっき、ニッケルめっき、ダイヤモンドライクカーボンコーティング、タングステンカーバイトコーティング、窒化チタンコーティング等の硬質めっきによって外周面に処理を施してもよい。   If it is not necessary to partially stop the supply of the introduced gas by not using the gas rotary joint, the gas introduction path may have a spiral shape surrounding the outer peripheral surface of the can roll. In addition, the outer peripheral surface of the outermost peripheral portion is surrounded by hard plating such as chromium plating, nickel plating, diamond-like carbon coating, tungsten carbide coating, titanium nitride coating so as not to scratch the long resin film to be conveyed. The surface may be processed.

以上説明したように、本発明によるキャンロールの製造方法では、ガス導入路を形成する際にガンドリルを用いる必要がないので、所望の形状の細いガス導入路をキャンロールの外筒部の外周面の近くに形成することができる。また、本発明によるキャンロールの製造方法はガンドリルより細いガス導入路を短時間で形成できる上、ガス導入路のガス溜まりが小さくなるので、ガス導入量を制御する際の制御性が向上する。   As described above, in the can roll manufacturing method according to the present invention, since it is not necessary to use a gun drill when forming the gas introduction path, a thin gas introduction path having a desired shape is connected to the outer peripheral surface of the outer cylinder portion of the can roll. Can be formed near. In addition, the can roll manufacturing method according to the present invention can form a gas introduction path thinner than the gun drill in a short time, and the gas accumulation in the gas introduction path is reduced, so that the controllability when controlling the gas introduction amount is improved.

さらに、ガス導入路を外筒部の表面近くに形成することが可能なため、ガス放出孔の深さを浅くすることができ、レーザもしくはマイクロドリルによる加工時間を短縮化することができる。また、外筒部全体の厚みも薄くでき、しかも電気鋳造により熱伝導性の良好な銅で外筒部を製造することができるため、成膜中の長尺樹脂フィルムの冷却を効率よく行うことができる。このように、本発明の方法で作製した外筒部を備えたガス放出機構付きキャンロールをロールツーロール方式による長尺樹脂フィルムのスパッタリングウェブコータに設置することで、スパッタリング成膜時の熱的ダメージを著しく改善することが可能となる。   Furthermore, since the gas introduction path can be formed near the surface of the outer cylinder portion, the depth of the gas discharge hole can be reduced, and the processing time by the laser or the micro drill can be shortened. In addition, the thickness of the entire outer cylinder portion can be reduced, and the outer cylinder portion can be manufactured from copper having good thermal conductivity by electroforming, so that the long resin film can be efficiently cooled during film formation. Can do. In this way, by installing a can roll with a gas releasing mechanism having an outer cylinder part produced by the method of the present invention on a sputtering web coater of a long resin film by a roll-to-roll method, Damage can be significantly improved.

キャンロールを備えたロールツーロール方式による長尺樹脂フィルムの処理装置としては、例えば図5に示す成膜装置、具体的にはスパッタリングによる真空成膜装置がある。このスパッタリングによる真空成膜装置について、図5を参照して具体的に説明する。尚、図5に示す長尺樹脂フィルムの成膜装置はスパッタリングウェブコータと称される装置であり、ロールツーロール方式で搬送される長尺樹脂フィルムの表面に連続的に効率よく成膜処理を施す場合に好適に用いられる。   As a processing apparatus for a long resin film by a roll-to-roll method provided with a can roll, for example, there is a film forming apparatus shown in FIG. 5, specifically, a vacuum film forming apparatus by sputtering. This sputtering vacuum deposition apparatus will be specifically described with reference to FIG. The long resin film deposition apparatus shown in FIG. 5 is an apparatus called a sputtering web coater, which continuously and efficiently deposits a film on the surface of the long resin film conveyed by a roll-to-roll method. It is preferably used when applied.

ロールツーロール方式で搬送される長尺樹脂フィルムの成膜装置(スパッタリングウェブコータ)50は、真空チャンバー51内に設けられており、巻出ロール52から巻き出された長尺樹脂フィルムFをモータでキャンロール56に巻き付けて搬送させながら、所定の成膜処理を行った後、巻取ロール64で巻き取るようになっている。これら巻出ロール52から巻取ロール64までの搬送経路の途中に配置されたキャンロール56はモータで回転駆動され、キャンロール56の内部には温調された冷媒が循環している。   A film forming apparatus (sputtering web coater) 50 for a long resin film conveyed by a roll-to-roll method is provided in a vacuum chamber 51, and a long resin film F unwound from an unwinding roll 52 is motored. Then, a predetermined film forming process is performed while being wound around the can roll 56 and conveyed, and then taken up by the take-up roll 64. The can roll 56 arranged in the middle of the conveyance path from the unwind roll 52 to the take-up roll 64 is rotationally driven by a motor, and a temperature-controlled refrigerant circulates inside the can roll 56.

この成膜装置50では、スパッタリング成膜に際して、真空チャンバー51内を到達圧力10−4Pa程度まで減圧した後、スパッタリングガスの導入により0.1〜10Pa程度の圧力調整が行われる。スパッタリングガスにはアルゴンなど公知のガスが使用され、目的に応じて更に酸素などのガスが添加される。真空チャンバー51の形状や材質については、減圧状態に耐え得るものであれば特に限定はなく、種々のものを使用することができる。上記した真空チャンバー51内の減圧状態を維持するため、真空チャンバー51には図示しないドライポンプ、ターボ分子ポンプ、クライオコイル等の種々の装置が具備されている。 In the film forming apparatus 50, the pressure inside the vacuum chamber 51 is reduced to an ultimate pressure of about 10 −4 Pa during sputtering film formation, and then the pressure is adjusted to about 0.1 to 10 Pa by introducing a sputtering gas. A known gas such as argon is used as the sputtering gas, and a gas such as oxygen is further added according to the purpose. The shape and material of the vacuum chamber 51 are not particularly limited as long as they can withstand a reduced pressure state, and various types can be used. In order to maintain the reduced pressure state in the vacuum chamber 51 described above, the vacuum chamber 51 is provided with various devices such as a dry pump, a turbo molecular pump, and a cryocoil (not shown).

巻出ロール52からキャンロール56までの搬送経路には、長尺樹脂フィルムFを案内するフリーロール53と、長尺樹脂フィルムFの張力の測定を行う張力センサロール54とがこの順に配置されている。また、張力センサロール54から送り出されてキャンロール56に向かう長尺樹脂フィルムFは、キャンロール56の近傍に設けられたモータ駆動のフィードロール55によってキャンロール56の周速度に対する調整が行われ、これによりキャンロール56の外周面に長尺樹脂フィルムFを密着させて搬送することができる。   A free roll 53 that guides the long resin film F and a tension sensor roll 54 that measures the tension of the long resin film F are arranged in this order on the conveyance path from the unwinding roll 52 to the can roll 56. Yes. The long resin film F fed from the tension sensor roll 54 toward the can roll 56 is adjusted with respect to the peripheral speed of the can roll 56 by a motor-driven feed roll 55 provided in the vicinity of the can roll 56. Accordingly, the long resin film F can be brought into close contact with the outer peripheral surface of the can roll 56 and conveyed.

キャンロール56から巻取ロール64までの搬送経路にも、上記と同様に、キャンロール56の周速度に対する調整を行うモータ駆動のフィードロール61、長尺樹脂フィルムFの張力測定を行う張力センサロール62、及び長尺樹脂フィルムFを案内するフリーロール63がこの順に配置されている。   Similarly to the above, the motor-driven feed roll 61 that adjusts the peripheral speed of the can roll 56 and the tension sensor roll that measures the tension of the long resin film F are also provided on the conveyance path from the can roll 56 to the take-up roll 64. 62 and a free roll 63 for guiding the long resin film F are arranged in this order.

上記巻出ロール52及び巻取ロール64では、パウダークラッチ等によるトルク制御によって、長尺樹脂フィルムFの張力バランスが保たれている。また、キャンロール56の回転と、これに連動して回転するモータ駆動のフィードロール55、61により、巻出ロール52から長尺樹脂フィルムFが巻き出されて巻取ロール64に巻き取られるようになっている。   In the unwinding roll 52 and the winding roll 64, the tension balance of the long resin film F is maintained by torque control using a powder clutch or the like. Further, the long resin film F is unwound from the unwinding roll 52 and wound around the winding roll 64 by the rotation of the can roll 56 and the motor-driven feed rolls 55 and 61 that rotate in conjunction with the rotation of the can roll 56. It has become.

キャンロール56の近傍には、長尺樹脂フィルムFがキャンロール56の外筒部上に巻き付けられる搬送経路に対向する位置に、成膜手段としてのマグネトロンスパッタリングカソード57、58、59、60が設けられている。なお、長尺樹脂フィルムFがキャンロール56の外筒部に巻き付けられる範囲に対応する、図5に示す角度範囲Aのことを、長尺樹脂フィルムFの抱き角と称することもある。   In the vicinity of the can roll 56, magnetron sputtering cathodes 57, 58, 59, and 60 as film forming means are provided at positions facing the conveyance path where the long resin film F is wound on the outer cylinder portion of the can roll 56. It has been. In addition, the angle range A shown in FIG. 5 corresponding to the range in which the long resin film F is wound around the outer cylinder portion of the can roll 56 may be referred to as a holding angle of the long resin film F.

金属膜のスパッタリング成膜の場合には、図5に示すように板状のターゲットを使用することができるが、板状ターゲットを用いた場合、ターゲット上にノジュール(異物の成長)が発生することがある。これが問題になる場合には、ノジュールの発生がなく、ターゲットの使用効率も高い円筒形のロータリーターゲットを使用することが好ましい。   In the case of sputtering a metal film, a plate-like target can be used as shown in FIG. 5, but when a plate-like target is used, nodules (growth of foreign matter) are generated on the target. There is. When this becomes a problem, it is preferable to use a cylindrical rotary target that generates no nodules and has high target use efficiency.

また、図5の長尺樹脂フィルムFの成膜装置50は、熱負荷の掛かる処理としてスパッタリング処理を想定したものであるため、マグネトロンスパッタリングカソード57、58、59、60が図示されているが、熱負荷の掛かる処理が蒸着処理などの他のものである場合は、板状ターゲットに代えて他の真空成膜手段が設けられる。尚、他の熱負荷の掛かる真空成膜処理として、CVD(化学蒸着)又は真空蒸着などを用いることができる。   In addition, since the film forming apparatus 50 for the long resin film F in FIG. 5 is assumed to be a sputtering process as a process to which a thermal load is applied, the magnetron sputtering cathodes 57, 58, 59, and 60 are illustrated. In the case where the heat-applying process is another process such as a vapor deposition process, another vacuum film forming means is provided instead of the plate target. Note that CVD (chemical vapor deposition), vacuum deposition, or the like can be used as another vacuum film forming process that requires a thermal load.

上記した図5の成膜装置で使用されるキャンロールは、例えば図6に示す構造を有している。具体的に説明すると、外筒部1は、その周方向に略均等な間隔をあけて全周に亘って回転軸Oの方向に平行に配設された複数のガス導入路4を有している。これら複数のガス導入路4の各々は、キャンロールの回転軸Oの方向に略均等な間隔をあけて外周面側に開口する複数のガス放出孔5を有している。   The can roll used in the film forming apparatus shown in FIG. 5 has a structure shown in FIG. 6, for example. More specifically, the outer cylinder portion 1 has a plurality of gas introduction passages 4 arranged in parallel to the direction of the rotation axis O over the entire circumference at substantially equal intervals in the circumferential direction. Yes. Each of the plurality of gas introduction paths 4 has a plurality of gas discharge holes 5 that open to the outer peripheral surface side at substantially equal intervals in the direction of the rotation axis O of the can roll.

外筒部1の内面側には、冷却水などの冷媒が流通する冷却水循環路3が形成されている。冷却水循環路3は、図6のような外筒部1及びこれと同心軸状の内筒部2の間に形成してもよいし、パイプなどの流路を外筒部1の内周面に例えば螺旋状に配置してもよい。この冷却水循環路3内を流れる冷媒は、装置外部に設けられた冷媒冷却装置(図示せず)によって冷却されて冷却水循環路3との間で循環するようになっており、これによりキャンロールの外筒部1の温度調節が可能となる。このような構造をジャケットロール構造と称している。   A cooling water circulation path 3 through which a coolant such as cooling water flows is formed on the inner surface side of the outer cylinder portion 1. The cooling water circulation path 3 may be formed between the outer cylinder portion 1 as shown in FIG. 6 and the inner cylinder portion 2 concentric with the outer cylinder portion 1, and a flow path such as a pipe is provided on the inner peripheral surface of the outer cylinder portion 1. For example, they may be arranged in a spiral shape. The refrigerant flowing in the cooling water circulation path 3 is cooled by a refrigerant cooling device (not shown) provided outside the apparatus and circulates between the cooling water circulation path 3 and the can roll. The temperature of the outer cylinder portion 1 can be adjusted. Such a structure is called a jacket roll structure.

ガス供給ライン7から供給されたガスは、ガスロータリージョイント6を介して各ガス導入路4に分配され、ガス導入路4及びガス放出孔5を経て外筒部1の外周面から放出される。これにより、キャンロールの外周面とそこに巻き付けられる長尺樹脂フィルムとの間のギャップ部にガスが導入される。   The gas supplied from the gas supply line 7 is distributed to each gas introduction path 4 through the gas rotary joint 6, and is discharged from the outer peripheral surface of the outer cylinder portion 1 through the gas introduction path 4 and the gas discharge hole 5. Thereby, gas is introduce | transduced into the gap part between the outer peripheral surface of a can roll, and the elongate resin film wound there.

これらガス導入路4の本数や、各ガス導入路4が有するガス放出孔5の個数は、長尺樹脂フィルムの抱き各、長尺樹脂フィルムの張力やガスの放出量等に応じて、適宜定めることができる。各ガス放出孔5の内径は、キャンロールの外周面とそこに巻き付けられる長尺樹脂フィルムとの間のギャップ部に良好にガスを導入できる大きさであれば特に限定されない。しかし、ガス放出孔5の直径が1000μmを越えるとガス放出孔直上部の冷却効率が低下する原因となるため、一般的には30〜1000μm程度の直径が好ましい。   The number of these gas introduction paths 4 and the number of gas discharge holes 5 of each gas introduction path 4 are appropriately determined according to the length of the long resin film, the tension of the long resin film, the amount of gas released, and the like. be able to. The inner diameter of each gas discharge hole 5 is not particularly limited as long as the gas can be satisfactorily introduced into the gap portion between the outer peripheral surface of the can roll and the long resin film wound around the can roll. However, if the diameter of the gas discharge hole 5 exceeds 1000 μm, the cooling efficiency immediately above the gas discharge hole is reduced, so that a diameter of about 30 to 1000 μm is generally preferable.

各ガス導入路4に設ける複数のガス放出孔5については、小さな内径を有するガス放出孔5を狭ピッチにして多数は配置することが外筒部全面に亘って熱伝導性を均一化できるという点において好ましい。しかしながら、小さな内径のガス放出孔5を狭ピッチで多数設ける加工技術は困難を伴うので、現実的には直径が100〜500μm程度のガス放出孔5を5〜10mmのピッチで配置することがより好ましい。   Regarding the plurality of gas discharge holes 5 provided in each gas introduction path 4, it is possible to make the heat conductivity uniform over the entire outer cylinder part by arranging a large number of gas discharge holes 5 having a small inner diameter with a narrow pitch. It is preferable in terms. However, since a processing technique for providing a large number of gas discharge holes 5 with a small inner diameter at a narrow pitch is difficult, in reality, it is more preferable to arrange the gas discharge holes 5 with a diameter of about 100 to 500 μm at a pitch of 5 to 10 mm. preferable.

複数のガス導入路4に供給するガスは、ガス供給ライン7からガスロータリージョイント6、パイプなどを経て各ガス導入路4に供給される。回転するキャンロール外周面において、長尺樹脂フィルムが接触する抱き角A以外の領域にガス導入路4が位置した時は、このガス導入路4にはガスの供給を遮断できるようなガス供給制御手段を備えることが好ましい。このようなガス供給制御手段としては、例えばガスロータリージョイント6内のガス流路を部分的に閉鎖できる、機械的又は電磁気的に作動する弁等を挙げることができる。   The gas supplied to the plurality of gas introduction paths 4 is supplied from the gas supply line 7 to each gas introduction path 4 through the gas rotary joint 6 and pipes. When the gas introduction path 4 is located in a region other than the holding angle A with which the long resin film contacts on the rotating outer surface of the can roll, the gas supply control is such that the gas supply to the gas introduction path 4 can be cut off. Preferably means are provided. Examples of such gas supply control means include a mechanically or electromagnetically operated valve that can partially close the gas flow path in the gas rotary joint 6.

これにより、キャンロールに長尺樹脂フィルムが巻き付いている抱き角Aの範囲内ではガス放出孔5からガスが放出されるためキャンロールの外周面と長尺樹脂フィルムとによって形成されるギャップ部にガスが放出される。一方、長尺樹脂フィルムが巻かれていない抱き角A以外に位置するガス放出孔5からはガスが放出されない。従って、導入したガスのほとんどをキャンロールの外周面と長尺樹脂フィルムとの間に形成されるギャップ部に放出できるため、ギャップ間隔をほぼ一定に維持するためのガス流量制御が容易になり、キャンロールの外周面と長尺樹脂フィルムとの間のギャップ部全体における熱コンダクタンスを均一にすることが可能となる。   Thereby, in the range of the holding angle A where the long resin film is wound around the can roll, gas is released from the gas discharge hole 5, so that the gap formed by the outer peripheral surface of the can roll and the long resin film is formed. Gas is released. On the other hand, no gas is released from the gas discharge holes 5 other than the holding angle A where the long resin film is not wound. Therefore, since most of the introduced gas can be discharged to the gap formed between the outer peripheral surface of the can roll and the long resin film, the gas flow rate control for maintaining the gap interval substantially constant becomes easy. It becomes possible to make the thermal conductance uniform in the entire gap portion between the outer peripheral surface of the can roll and the long resin film.

尚、キャンロールの外周面とそこに巻き付けられる長尺樹脂フィルムとの間の距離が40μm程度のときは、ギャップ部内に放出されるガスを真空成膜装置が備える真空ポンプで排気することができる。従って、ギャップ部内に放出するガスの種類をスパッタリング雰囲気のガスの種類と同じにすれば、スパッタリング雰囲気を汚染することもない。   When the distance between the outer peripheral surface of the can roll and the long resin film wound around the can roll is about 40 μm, the gas released into the gap can be exhausted by a vacuum pump provided in the vacuum film forming apparatus. . Therefore, if the type of gas released into the gap is the same as the type of gas in the sputtering atmosphere, the sputtering atmosphere will not be contaminated.

本発明の製造方法で得られるキャンロールは、上述した成膜装置以外にも、プラズマ処理やイオンビーム処理にも好適に使用することができる。即ち、プラズマ処理やイオンビーム処理は、長尺樹脂フィルムの表面改質を目的として真空チャンバー内の減圧雰囲気下で行われるが、長尺樹脂フィルムに熱負荷が掛かる処理であるためシワ発生の原因となる。そのため、本発明の製造方法で得られるガス放出キャンロールを使用すれば、ガス放出キャンロールの外周面と長尺樹脂フィルムとの間のギャップ間隔をほぼ一定に維持することができ、熱コンダクタンスを簡単に均一にすることができるので、シワの発生をなくすことが可能となる。   The can roll obtained by the production method of the present invention can be suitably used for plasma processing and ion beam processing in addition to the film forming apparatus described above. In other words, plasma treatment and ion beam treatment are performed under a reduced pressure atmosphere in a vacuum chamber for the purpose of surface modification of a long resin film, but the heat treatment is applied to the long resin film, which causes wrinkles. It becomes. Therefore, if the gas release can roll obtained by the production method of the present invention is used, the gap interval between the outer peripheral surface of the gas release can roll and the long resin film can be maintained almost constant, and the thermal conductance is reduced. Since it can be made uniform easily, the generation of wrinkles can be eliminated.

尚、プラズマ処理とは、公知のプラズマ処理方法により、例えばアルゴンと酸素の混合ガスまたはアルゴンと窒素の混合ガスからなる減圧雰囲気下において放電を行うことにより、酸素プラズマまたは窒素プラズマを発生させて長尺樹脂フィルムを処理する方法である。また、イオンビーム処理とは、公知のイオンビーム源を用い、強い磁場を印加した磁場ギャップでプラズマ放電を発生させ、プラズマ中の陽イオンを陽極による電解でイオンビームとして照射することにより、長尺樹脂フィルムを処理する方法である。   The plasma treatment is a known plasma treatment method, for example, by performing discharge in a reduced-pressure atmosphere made of a mixed gas of argon and oxygen or a mixed gas of argon and nitrogen, thereby generating oxygen plasma or nitrogen plasma for a long time. It is a method of processing a scale resin film. In addition, ion beam treatment uses a known ion beam source, generates a plasma discharge with a magnetic field gap to which a strong magnetic field is applied, and irradiates positive ions in the plasma as an ion beam by electrolysis with an anode. This is a method of treating a resin film.

また、金属膜付耐熱性樹脂フィルムに用いる耐熱性樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム、ポリイミド系フィルム、ポリアミド系フィルム、ポリエステル系フィルム、ポリテトラフルオロエチレン系フィルム、ポリフェニレンサルファイド系フィルム、ポリエチレンナフタレート系フィルム、液晶ポリマー系フィルム等が挙げられる。これらの耐熱性樹脂フィルムは、金属膜付フレキシブル基板としての柔軟性、実用上必要な強度、配線材料として好適な電気絶縁性を有する点から好ましいものである。   Moreover, as a heat resistant resin film used for a heat resistant resin film with a metal film, for example, a polyethylene terephthalate (PET) film, a polyimide film, a polyamide film, a polyester film, a polytetrafluoroethylene film, a polyphenylene sulfide film , Polyethylene naphthalate film, liquid crystal polymer film and the like. These heat-resistant resin films are preferable because they have flexibility as a flexible substrate with a metal film, strength necessary for practical use, and electrical insulation suitable as a wiring material.

長尺樹脂フィルムとして耐熱性樹脂フィルムを用い、金属膜をスパッタリング等により成膜することで、金属膜付耐熱性樹脂フィルムが得られる。具体的には、金属膜付長尺耐熱性樹脂フィルムの成膜装置(スパッタリングウェブコータ)を用いるメタライジング法により、シワのない金属膜付長尺耐熱性樹脂フィルムを製造することができる。   A heat resistant resin film with a metal film can be obtained by using a heat resistant resin film as the long resin film and forming a metal film by sputtering or the like. Specifically, a wrinkle-free long heat-resistant resin film with a metal film can be produced by a metalizing method using a film-forming apparatus (sputtering web coater) for a long heat-resistant resin film with a metal film.

上記金属膜付長尺耐熱性樹脂フィルムとしては、耐熱性樹脂フィルムの表面にNi系合金等からなる膜とCu膜が積層された構造体が例示される。このような構造を有する金属膜付耐熱性樹脂フィルムは、サブトラクティブ法によりフレキシブル配線基板に加工される。ここで、サブトラクティブ法とは、レジストで覆われていない金属膜(例えば、上記Cu膜)をエッチングにより除去してフレキシブル配線基板を製造する方法である。   Examples of the long heat-resistant resin film with a metal film include a structure in which a film made of a Ni-based alloy or the like and a Cu film are laminated on the surface of the heat-resistant resin film. The heat resistant resin film with a metal film having such a structure is processed into a flexible wiring board by a subtractive method. Here, the subtractive method is a method of manufacturing a flexible wiring substrate by removing a metal film (for example, the Cu film) not covered with a resist by etching.

上記Ni合金等からなる膜はシード層と呼ばれ、Ni−Cr合金又はインコネル、コンスタンタンやモネル等の各種公知の合金を用いることができるが、その組成は金属膜付耐熱性樹脂フィルムの電気絶縁性や耐マイグレーション性等の所望の特性に応じて選択される。また、金属膜付長尺耐熱性樹脂フィルムの金属膜を更に厚くしたい場合は、湿式めっき法を用いて金属膜を形成することがある。尚、電気めっき処理のみで金属膜を形成する場合と、一次めっきとして無電解めっき処理を行い、二次めっきとして電解めっき処理等の湿式めっき法を組み合わせて行う場合もある。湿式めっき処理は、常法による湿式めっき法の諸条件を採用すればよい。   The film made of Ni alloy or the like is called a seed layer, and Ni—Cr alloy or various known alloys such as Inconel, Constantan and Monel can be used, and the composition thereof is the electric insulation of the heat-resistant resin film with a metal film. Is selected according to desired characteristics such as stability and migration resistance. Moreover, when it is desired to make the metal film of the long heat-resistant resin film with a metal film thicker, the metal film may be formed using a wet plating method. In some cases, the metal film is formed only by electroplating, or in combination with electroless plating as primary plating and wet plating such as electrolytic plating as secondary plating. The wet plating process may employ various conditions of a conventional wet plating method.

このようにして、シワの発生のない高品質の金属膜付耐熱性樹脂フィルムを高い歩留まりで作製し、液晶テレビ、携帯電話等のフレキシブル配線基板に適用することができる。尚、上記金属膜付耐熱性樹脂フィルムとして、長尺耐熱性樹脂フィルムにNi-Cr合金やCu等の金属膜を積層した構造体を例示したが、上記金属膜以外に目的に応じて酸化物膜、窒化物膜、炭化物膜等を用いることも可能である。それらの成膜処理に使用するキャンロールの製造方法にも、本発明のキャンロールの製造方法を用いることができる。   In this way, a high-quality heat-resistant resin film with a metal film that does not generate wrinkles can be produced with a high yield and applied to flexible wiring boards such as liquid crystal televisions and mobile phones. In addition, as the heat-resistant resin film with a metal film, a structure in which a metal film such as a Ni—Cr alloy or Cu is laminated on a long heat-resistant resin film is exemplified. It is also possible to use a film, a nitride film, a carbide film, or the like. The can roll manufacturing method of the present invention can also be used for the can roll manufacturing method used for the film forming process.

図5に示す金属膜付長尺耐熱性樹脂フィルムの成膜装置(スパッタリングウェブコータ)50を用いて、長尺樹脂フィルムF上にシード層であるNi−Cr膜を成膜し、その上にCu膜を成膜した。尚、長尺樹脂フィルムFには、幅500mm、長さ800m、厚さ25μmの宇部興産株式会社製の耐熱性ポリイミドフィルム「ユーピレックス(登録商標)」を使用した。また、キャンロール56には、本発明の製造方法で作製した図6に示すようなガス放出機構付きキャンロールを使用した。   Using a film-forming apparatus (sputtering web coater) 50 for a long heat-resistant resin film with a metal film shown in FIG. A Cu film was formed. For the long resin film F, a heat-resistant polyimide film “UPILEX (registered trademark)” manufactured by Ube Industries, Ltd. having a width of 500 mm, a length of 800 m, and a thickness of 25 μm was used. As the can roll 56, a can roll with a gas release mechanism as shown in FIG. 6 produced by the production method of the present invention was used.

このガス放出機構付きキャンロールは、直径900mm、幅750mmであり、外筒部には電気鋳造法によって厚さ2mmの銅製の最外周部を形成した。また、断面が2mm×2mmの四角形のガス導入路を等間隔に360本形成し、各ガス導入路には10mm間隔で発振波長1.064μmのYAGレーザにより内径0.2mmのガス放出孔を47個設けた。ただし、長尺樹脂フィルムFの両端20mm付近にはガス放出孔が存在しないようにした。外筒部の外周面にはハードクロムめっきを施した。   The can roll with a gas release mechanism had a diameter of 900 mm and a width of 750 mm, and an outermost peripheral portion made of copper having a thickness of 2 mm was formed on the outer cylinder portion by electroforming. In addition, 360 gas introduction passages having a cross section of 2 mm × 2 mm are formed at regular intervals, and 47 mm gas discharge holes having an inner diameter of 0.2 mm are formed in each gas introduction passage by a YAG laser having an oscillation wavelength of 1.064 μm at intervals of 10 mm. Provided. However, gas release holes were made not to exist in the vicinity of both ends 20 mm of the long resin film F. Hard chrome plating was applied to the outer peripheral surface of the outer cylinder.

このガス放出機構付きキャンロールは以下の製造方法で作製した。まず、直径896mm、幅750mmのステンレス製ロールを用意した。このステンレス製ロールは、図6に示すような外筒部1及びこれと同心軸状の内筒部2からなるジャケットロール構造になっており、これら外筒部1と内筒部2との間に冷媒が流れる冷却水循環路3を形成した。   This can roll with a gas release mechanism was produced by the following manufacturing method. First, a stainless steel roll having a diameter of 896 mm and a width of 750 mm was prepared. This stainless steel roll has a jacket roll structure composed of an outer cylinder part 1 and an inner cylinder part 2 concentric with the outer cylinder part 1 as shown in FIG. 6, and between these outer cylinder part 1 and inner cylinder part 2. The cooling water circulation path 3 through which the refrigerant flows is formed.

外筒部1の筒状基部には、図3(a)に示すように周方向に略均等な間隔をあけて全周に亘って回転軸方向に平行な幅2mm、深さ2mm、長さ750mmの溝部21を360本を研削加工した。これら溝部21に図3(b)に示すように軟化点が80℃の導電性の樹脂22を充填した。この導電性の樹脂22は、ヘキサグリセリントリステアレート樹脂70%とポリビニルピロリドン・酢酸共重合体樹脂30%の混合樹脂と銀粉粉末を混錬して得た。   As shown in FIG. 3A, the cylindrical base portion of the outer cylindrical portion 1 has a width of 2 mm, a depth of 2 mm, and a length parallel to the rotation axis direction over the entire circumference at substantially equal intervals in the circumferential direction. 360 pieces of 750 mm groove portions 21 were ground. These groove portions 21 were filled with conductive resin 22 having a softening point of 80 ° C. as shown in FIG. This conductive resin 22 was obtained by kneading a mixed powder of 70% hexaglycerin tristearate resin and 30% polyvinylpyrrolidone / acetic acid copolymer resin and silver powder.

次に、図3(c)に示すように電気鋳造法で最外周部23を形成し、95℃の温湯に浸漬して導電性の樹脂22を溶解により除去した。これにより図3(d)に示すように筒状基部20の周方向に略均等な間隔をあけて全周に亘って配設されたガス導入路24を設けた。なお、各溝部21の一端部は、ステンレス製の円盤を溶接して塞いだ。最初に各溝部21を両端まで研削加工したのは、各溝部に充填した樹脂を除去しやすくするためである。その後、最外周部23の表面をキャンロールの回転軸に直交する断面において略真円状になるように研磨した。最外周部23を研磨した後、図3(e)に示すように各ガス導入路24に複数のガス放出孔25を開口した。このようにして得たガス放出機構付きキャンロールの一方の側面(溝部21が端部まで形成されていた側面)のガス導入路24の入り口に、図6に示すようにガスロータリージョイント6を接続させた。   Next, as shown in FIG. 3C, the outermost peripheral portion 23 was formed by electroforming, and immersed in warm hot water at 95 ° C. to remove the conductive resin 22 by dissolution. As a result, as shown in FIG. 3 (d), the gas introduction path 24 provided over the entire circumference with a substantially uniform interval in the circumferential direction of the cylindrical base 20 was provided. Note that one end of each groove 21 was closed by welding a stainless steel disk. The reason why the grooves 21 are first ground to both ends is to facilitate removal of the resin filled in the grooves. Thereafter, the surface of the outermost peripheral portion 23 was polished so as to be substantially circular in a cross section perpendicular to the rotation axis of the can roll. After the outermost peripheral portion 23 was polished, a plurality of gas discharge holes 25 were opened in each gas introduction path 24 as shown in FIG. As shown in FIG. 6, the gas rotary joint 6 is connected to the entrance of the gas introduction path 24 on one side surface (side surface where the groove portion 21 is formed to the end portion) of the can roll with the gas release mechanism thus obtained. I let you.

成膜装置50のキャンロール56に長尺樹脂フィルムFを巻き付けて搬送するときの、長尺樹脂フィルムFが接触しない角度(フィルム抱き角A以外の角度)を約30°とした。これにより、この角度範囲に存在するガス導入路24は30本になる。この角度範囲に対応するガスロータリージョイント6内の流路ではガスが流通しないようにした。   The angle at which the long resin film F does not come into contact with the can roll 56 around the can roll 56 of the film forming apparatus 50 (an angle other than the film holding angle A) was about 30 °. As a result, there are 30 gas introduction paths 24 existing in this angular range. Gas was prevented from flowing through the flow path in the gas rotary joint 6 corresponding to this angle range.

上記ポリイミドフィルムにシード層であるNi−Cr膜とCu膜を積層して成膜するため、マグネトロンスパッタターゲット57にはNi−Crターゲットを用い、マグネトロンスパッタターゲット58〜60にはCuターゲットを使用した。また、アルゴンガスを300sccm導入し、各カソードへの印加電力は5kWとした。更に、巻出ロール52と巻取ロール64の張力は80Nとし、キャンロール56は水冷により20℃に制御した。   In order to form a Ni—Cr film and a Cu film as seed layers on the polyimide film, a Ni—Cr target was used for the magnetron sputter target 57 and a Cu target was used for the magnetron sputter targets 58 to 60. . Argon gas was introduced at 300 sccm, and the power applied to each cathode was 5 kW. Furthermore, the tension of the unwinding roll 52 and the winding roll 64 was 80 N, and the can roll 56 was controlled to 20 ° C. by water cooling.

そして、巻出ロール52に上記耐熱性ポリイミドフィルムをセットし、キャンロール56を経由して耐熱性ポリイミドフィルムの先端部を巻取ロール64に取り付けた。また、真空チャンバー51を複数台のドライポンプにより5Paまで排気した後、更に複数台のターボ分子ポンプとクライオコイルを用いて3×10−3Paまで排気した。次に、耐熱性ポリイミドフィルムの搬送速度を4m/分にした後、各マグネトロンスパッタカソードにアルゴンガスを導入して電力を印加し、キャンロール56にはアルゴンガスを1000sccm導入して、Ni−Cr膜及びその上にCu膜の成膜を開始した。 Then, the heat-resistant polyimide film was set on the unwinding roll 52, and the tip of the heat-resistant polyimide film was attached to the winding roll 64 via the can roll 56. The vacuum chamber 51 was evacuated to 5 Pa with a plurality of dry pumps, and then further evacuated to 3 × 10 −3 Pa using a plurality of turbo molecular pumps and cryocoils. Next, after the conveyance speed of the heat-resistant polyimide film was set to 4 m / min, argon gas was introduced into each magnetron sputtering cathode and electric power was applied, and 1000 sccm of argon gas was introduced into the can roll 56, and Ni—Cr Film formation and a Cu film on the film were started.

成膜の際、マグネトロンスパッタカソードの間に設置したレーザ変位計により、耐熱性ポリイミドフィルムの表面形状を測定した。その結果、耐熱性ポリイミドフィルムはキャンロール56の外周面から約40μm離れていることが確認された。尚、キャンロール56の外周面と耐熱性ポリイミドフィルムとの間のギャップ間隔は、耐熱性ポリイミドフィルムの種類や厚さ、フィルム搬送張力、ガス導入量等により異なる。   During film formation, the surface shape of the heat-resistant polyimide film was measured with a laser displacement meter installed between magnetron sputtering cathodes. As a result, it was confirmed that the heat-resistant polyimide film was separated from the outer peripheral surface of the can roll 56 by about 40 μm. Note that the gap interval between the outer peripheral surface of the can roll 56 and the heat-resistant polyimide film varies depending on the type and thickness of the heat-resistant polyimide film, the film conveyance tension, the amount of gas introduced, and the like.

そして、成膜中におけるキャンロール56上のポリイミドフィルム表面の観察が可能な観察窓から観察しながら、各カソードへの印加電力を徐々に増加していった。その結果、スパッタリングの熱負荷によるシワが発生しない最大スパッタリング電力(4台の合計)は80kWであった。   And while observing from the observation window which can observe the polyimide film surface on the can roll 56 during film-forming, the electric power applied to each cathode was increased gradually. As a result, the maximum sputtering power (total of four units) that does not cause wrinkles due to the thermal load of sputtering was 80 kW.

このように、本発明の製造方法で作製したガス放出機構付きキャンロールを採用した長尺樹脂フィルムの処理方法は、従来のガンドリルで作製したガス放出機構付きキャンロールに比べてスパッタリング電力を高くすることが可能なため、同じ膜厚を得るためのフィルム搬送速度を速くすることができ、生産性を向上させることができた。また、本発明のキャンロールの製造方法は、従来のガンドリルでの製作に比べてガス放出機構付きキャンロールを短時間で製作することができ、製作コストも安価であるため、このキャンロールを用いることにより金属膜付耐熱性樹脂フィルムのコストダウンに寄与することができた。   Thus, the processing method of the long resin film which employ | adopted the can roll with a gas emission mechanism produced with the manufacturing method of this invention makes sputtering power high compared with the can roll with a gas emission mechanism produced with the conventional gun drill. Therefore, the film transport speed for obtaining the same film thickness can be increased, and the productivity can be improved. In addition, the can roll manufacturing method of the present invention can manufacture a can roll with a gas release mechanism in a short time as compared with the manufacture with a conventional gun drill, and the manufacturing cost is low. This contributed to the cost reduction of the heat-resistant resin film with metal film.

1 外筒部
2 内筒部
3 冷却水循環路
4 ガス導入路
5 ガス放出孔
6 ガスロータリージョイント
7 ガス供給ライン
8 ベアリング
10 筒状基部
12 樹脂体
13 最外周部
14 ガス導入路
15 ガス放出孔
20 筒状基部
21 溝部
22 樹脂
23 最外周部
24 ガス導入路
25 ガス放出孔
30 突起部
31 最外周部
32 盛り上がり部
50 成膜装置
51 真空チャンバー
52 巻出ロール
53 フリーロール
54 張力センサロール
55 フィードロール
56 キャンロール
57〜60 マグネトロンスパッタリングカソード
61 フィードロール
62 張力センサロール
63 フリーロール
64 巻取ロール
F 長尺(耐熱性)樹脂フィルム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Outer cylinder part 2 Inner cylinder part 3 Cooling water circulation path 4 Gas introduction path 5 Gas discharge hole 6 Gas rotary joint 7 Gas supply line 8 Bearing 10 Cylindrical base 12 Resin body 13 Outermost peripheral part 14 Gas introduction path 15 Gas discharge hole 20 Cylindrical base portion 21 Groove portion 22 Resin 23 Outermost peripheral portion 24 Gas introduction path 25 Gas discharge hole 30 Projection portion 31 Outermost peripheral portion 32 Swelling portion 50 Film forming apparatus 51 Vacuum chamber 52 Unwinding roll 53 Free roll 54 Tension sensor roll 55 Feed roll 56 Can Roll 57-60 Magnetron Sputtering Cathode 61 Feed Roll 62 Tension Sensor Roll 63 Free Roll 64 Winding Roll F Long (Heat Resistant) Resin Film

Claims (12)

筒状の基部とその外周面上に設けられた最外周部とからなり、これら基部と最外周部との間に、前記最外周部の外周面側に放出するガスを導入する複数のガス導入路が埋設されたキャンロールの製造方法であって、
前記複数のガス導入路の位置に、それぞれガス導入路と略同形状の複数の樹脂体を配設する工程と、前記複数の樹脂体を覆うように前記基部の外周面上に電気鋳造法で前記最外周部を形成する工程と、前記最外周部を形成した後に前記複数の樹脂体を除去する工程とからなることを特徴とするキャンロールの製造方法。
A plurality of gas introductions comprising a cylindrical base portion and an outermost peripheral portion provided on the outer peripheral surface thereof, and introducing a gas released to the outer peripheral surface side of the outermost peripheral portion between the base portion and the outermost peripheral portion. A method for producing a can roll with a buried road,
A step of disposing a plurality of resin bodies having substantially the same shape as the gas introduction passages at the positions of the plurality of gas introduction passages, and electroforming on the outer peripheral surface of the base so as to cover the plurality of resin bodies. A method for manufacturing a can roll, comprising: a step of forming the outermost peripheral portion; and a step of removing the plurality of resin bodies after forming the outermost peripheral portion.
前記複数の樹脂体を配設する工程では、前記複数の樹脂体を前記基部の周方向に略均等な間隔をあけて全周に亘って配設し、各樹脂体はキャンロールの回転軸方向に平行で且つ当該回転軸方向の長さがキャンロールの幅の50%以上となるように形成することを特徴とする、請求項1に記載のキャンロールの製造方法。   In the step of disposing the plurality of resin bodies, the plurality of resin bodies are disposed over the entire circumference at substantially equal intervals in the circumferential direction of the base, and each resin body is in the direction of the rotation axis of the can roll 2. The method for producing a can roll according to claim 1, wherein the can roll is formed so that the length in the rotation axis direction is 50% or more of the width of the can roll. 前記複数の樹脂体を配設する工程では、前記基部の外周面側に前記複数のガス導入路をそれぞれ画定する複数の溝部を形成し、前記複数の溝部に樹脂を充填することによって前記複数の樹脂体を配設することを特徴とする、請求項1または2に記載のキャンロールの製造方法。   In the step of disposing the plurality of resin bodies, a plurality of groove portions that respectively define the plurality of gas introduction paths are formed on the outer peripheral surface side of the base portion, and the plurality of groove portions are filled with resin to form the plurality of resin portions. The method for producing a can roll according to claim 1, wherein a resin body is provided. 前記最外周部を形成する工程では、前記電気鋳造法の前に前記複数の樹脂体に導電性処理を施すことを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載のキャンロールの製造方法。   The method for producing a can roll according to any one of claims 1 to 3, wherein in the step of forming the outermost peripheral portion, a conductive treatment is applied to the plurality of resin bodies before the electroforming method. . 前記複数の樹脂体は軟化点が60℃以上100℃未満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キャンロールの製造方法。   The method for producing a can roll according to any one of claims 1 to 4, wherein the plurality of resin bodies have a softening point of 60 ° C or higher and lower than 100 ° C. 前記複数の樹脂体が導電性樹脂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キャンロールの製造方法。   The method for producing a can roll according to any one of claims 1 to 3, wherein the plurality of resin bodies are conductive resins. 前記最外周部を銅で形成することを特徴とする、請求項1〜6のいずれかに記載のキャンロールの製造方法。   The method of manufacturing a can roll according to any one of claims 1 to 6, wherein the outermost peripheral portion is formed of copper. 前記複数のガス導入路の各々に、前記最外周部の外周面に開口する複数のガス放出孔をキャンロールの回転軸方向に略等間隔に設ける工程を更に有していることを特徴とする、請求項1〜7のいずれかに記載のキャンロールの製造方法。   Each of the plurality of gas introduction paths further includes a step of providing a plurality of gas discharge holes opened on the outer peripheral surface of the outermost peripheral portion at substantially equal intervals in the rotation axis direction of the can roll. The manufacturing method of the can roll in any one of Claims 1-7. 前記複数のガス放出孔を設ける工程が、レーザもしくはマイクロドリルで穿孔する工程であることを特徴とする、請求項8に記載のキャンロールの製造方法。   The method of manufacturing a can roll according to claim 8, wherein the step of providing the plurality of gas discharge holes is a step of drilling with a laser or a micro drill. 前記複数のガス放出孔を設ける工程が、前記複数の樹脂体を配設する工程において予め前記複数のガス放出孔に対応する位置にそれぞれ複数の樹脂製の突起を形成しておき、この状態で前記最外周部を形成する工程を行うことによって外周面に複数の盛り上がり部を備えた最外周部を形成し、その表面を研磨することによって前記複数のガス放出孔を開口させることを特徴とする、請求項8に記載のキャンロールの製造方法。   In the step of providing the plurality of gas discharge holes, a plurality of resin protrusions are respectively formed in positions corresponding to the plurality of gas discharge holes in the step of disposing the plurality of resin bodies. The outermost peripheral portion having a plurality of raised portions is formed on the outer peripheral surface by performing the step of forming the outermost peripheral portion, and the plurality of gas discharge holes are opened by polishing the surface. The manufacturing method of the can roll of Claim 8. 前記複数のガス放出孔を設ける工程の後に、前記最外周部の外周面を、キャンロールの回転軸方向に直交する断面形状が略真円状となるように研磨する工程を更に含んでいることを特徴とする、請求項8または9に記載のガス放出キャンロールの製造方法。   After the step of providing the plurality of gas discharge holes, the method further includes a step of polishing the outer peripheral surface of the outermost peripheral portion so that a cross-sectional shape orthogonal to the rotation axis direction of the can roll becomes a substantially perfect circle The method for producing a gas release can roll according to claim 8 or 9, wherein: 前記複数のガス放出孔を設ける工程の後に、前記最外周部の外周面に硬質めっきを施す工程を更に有していることを特徴とする、請求項8〜11のいずれかに記載のキャンロールの製造方法。   The can roll according to any one of claims 8 to 11, further comprising a step of performing hard plating on an outer peripheral surface of the outermost peripheral portion after the step of providing the plurality of gas discharge holes. Manufacturing method.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014234541A (en) * 2013-06-04 2014-12-15 住友金属鉱山株式会社 Metal roll and method of manufacturing the same, and apparatus for processing long resin film including the metal roll
JP2017100813A (en) * 2015-11-30 2017-06-08 住友金属鉱山株式会社 Gas evolution canroll and method for manufacturing same
JP2017110239A (en) * 2015-12-14 2017-06-22 住友金属鉱山株式会社 Gas discharge can roll, method for manufacturing the same and can roll mounting apparatus for vacuum processing long sized substrate
WO2019225057A1 (en) * 2018-05-23 2019-11-28 住友金属鉱山株式会社 Gas discharge roll, manufacturing method for same, and processing device using gas discharge roll
US20220356028A1 (en) * 2021-05-04 2022-11-10 Applied Materials, Inc. Roller for transporting a flexible substrate, vacuum processing apparatus, and methods therefor

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014234541A (en) * 2013-06-04 2014-12-15 住友金属鉱山株式会社 Metal roll and method of manufacturing the same, and apparatus for processing long resin film including the metal roll
JP2017100813A (en) * 2015-11-30 2017-06-08 住友金属鉱山株式会社 Gas evolution canroll and method for manufacturing same
JP2017110239A (en) * 2015-12-14 2017-06-22 住友金属鉱山株式会社 Gas discharge can roll, method for manufacturing the same and can roll mounting apparatus for vacuum processing long sized substrate
WO2019225057A1 (en) * 2018-05-23 2019-11-28 住友金属鉱山株式会社 Gas discharge roll, manufacturing method for same, and processing device using gas discharge roll
JP2019203171A (en) * 2018-05-23 2019-11-28 住友金属鉱山株式会社 Gas discharge roll and method of manufacturing the same, and processing apparatus using gas discharge roll
CN112189059A (en) * 2018-05-23 2021-01-05 住友金属矿山株式会社 Gas release roller, method for manufacturing the same, and processing apparatus using the same
EP3798331A4 (en) * 2018-05-23 2022-03-16 Sumitomo Metal Mining Co., Ltd. Gas discharge roll, manufacturing method for same, and processing device using gas discharge roll
JP7054055B2 (en) 2018-05-23 2022-04-13 住友金属鉱山株式会社 Outgassing rolls, their manufacturing methods, and processing equipment using outgassing rolls
CN112189059B (en) * 2018-05-23 2023-04-14 住友金属矿山株式会社 Gas release roller, method for manufacturing the same, and processing apparatus using the same
US20220356028A1 (en) * 2021-05-04 2022-11-10 Applied Materials, Inc. Roller for transporting a flexible substrate, vacuum processing apparatus, and methods therefor

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