JP2013143490A - 長尺導電性基板の電解めっき方法および銅張積層板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 微小凸の集中のない、平滑な銅めっき被膜層を形成する長尺導電性基板の電解めっき方法を提供すると共に、この長尺導電性基板の電解めっき方法を用いる銅張積層板の製造方法を提供するものである。
【解決手段】 導電層を表面に有する長尺導電性基板をロールツーロール方式により搬送し、その長尺導電性基板の搬送経路に沿って複数の陽極を、長尺導電性基板と対向する位置に備えた電解めっき槽に満たされた電解めっき液への浸漬を繰り返し、その長尺導電性基板の導電層表面に電解めっきを施す長尺導電性基板の電解めっき方法において、長尺導電性基板は、搬送方向側の先端部に接続部を介して長尺絶縁性基板を備え、その長尺絶縁性基板を先頭に電解めっき槽へと搬送され、先頭の長尺絶縁性基板と接続部が電解めっき液に浸漬後、長尺導電性基板の導電層先端が電解めっき液へ浸漬した時から、その導電層先端が対向する陽極の長さの１０％までの距離を移動する間に、その対向する陽極への通電を開始することを特徴とするものである。
【選択図】 図３

Description

本発明は、長尺導電性基板をロールツーロール方式を用いて搬送し、陽極を備え電解めっき液を満たし電解めっき槽に繰り返し浸漬して長尺導電性基板の表面に電解めっきを施す長尺導電性基板の電解めっき方法に関する。さらに、その長尺導電性基板の電解めっき方法を用いた電子材料に用いられる銅張積層板の製造方法に関する。

電解めっきは、半導体の回路形成をはじめ、鋼ストリップや銅箔の表面処理、電解銅箔の製造、ポリイミド等の樹脂フィルムの表面に銅電解めっき膜を形成した銅張積層板の製造など、産業界で広く用いられている。
そして、銅張積層板はフレキシブル配線基板に加工され、携帯電話など小型電子機器は勿論、液晶ディスプレイ等のドライバ回路のＣＯＦ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｆｉｌｍ）実装で使用されている。
ＣＯＦ実装で用いられるフレキシブル配線基板は、２００５年以前は配線ピッチ（隣接する配線の中心間距離）は４０〜５０μｍが主流であったが、近年は微細配線加工が、配線ピッチが３０μｍ以下となっている。

ところで、このフレキシブル配線基板は、樹脂フィルムの一種であるポリイミドフィルムと銅箔の間に接着剤を用いて両者を重ねて張り合わせた３層銅張積層板を使用したものからサブトラクティブ法等によって製造される。

近年電子部品の軽薄短小化に伴い、配線を狭ピッチ化する要求が高まってきているため、使用される銅張積層板に対する要求も、微細配線が描ける基材を要求される中で、接着剤層の無い２層銅張積層板が要求されてきた。その理由として、この接着剤層を省くことによって、接着剤層の特性に影響を受けず、ポリイミド本来の安定性を利用した材料が得られるためである。

その２層銅張積層板を得る方法として、特許文献１にはポリイミドフィルム表面にスパッタリング法および蒸着法で直接金属層を積層させた後に電解めっき法、無電解めっき法を用いて金属層を厚付けするいわゆるメタライジング法が提案されている。
特許文献１と、その周辺技術を説明すると、２層銅張積層板を製造する際、樹脂フィルムのポリイミドフィルム表面に金属層を形成する方法としては、例えば、まず、スパッタリング法によりニッケル、クロム、ニッケルクロム合金等からなる下地金属層を形成し、その上に良導電性を付与するために銅薄膜層を形成して金属薄膜を得る。さらに、通常は、回路形成のための導電層を厚膜化するため、電解めっき法、又は電解めっきと無電解めっきを併用して銅めっき被膜層を形成するもので、特に２層銅張積層板は、ＣＯＦ実装に採用されている。

一般に、電解めっき法によって金属導電体を形成する場合には、電解めっき液が供給され、電解めっき槽内部にカソードの役割を担う電解めっき面と対向するように陽極を設置した電解めっき槽が少なくとも２槽である複数槽を、被めっき材であるフィルム状基板の搬送方向に並べて設置され、各電解めっき槽に電力を供給する給電部とフィルム状基板を連続的に搬送させるための機構を有した連続めっき装置を用いた技術が特許文献２に開示されている。

また、陽極及び電解液を有する電解めっき槽を複数配置し、厚み３μｍ以下の金属被膜を有する絶縁体フィルムを、これらの電解めっき槽に順次連続的に供給し、各電解めっき槽毎に通電量を制御し、各電解めっき槽における通電量を、絶縁体フィルムが供給される順にしたがって順次増加させ、均一に良好な電解めっき被膜を連続的に形成する連続めっき方法が知られている。

さらに、銅張積層板をフレキシブル配線基板に配線加工する際にはロールツーロール方式で配線加工されるため、長尺の銅張積層基板が必要とされ、そのために長尺の銅張積層基板の製造に用いられる長尺の導電性基板は、通常コイル状にされた長尺基板が使用されているが、先端部と終端部は存在し、これらの部位での電解めっき法における有効な端末処理方法は開示されていない。

特開２００２−２５２２５７号公報 特開２００９−０２６９９０号公報

通常、銅張積層基板の表層である銅の電解めっきにより形成される銅めっき被膜層には平滑な表面性状が要求されているが、メタライジング法を用いた２層銅張積層板の銅電解めっき層である銅めっき被膜層表面には、微小な凸状体の集中が発生してしまうことがあり、この微小凸の発生は、電解めっき方法に起因するものであることを見出した。
そこで、本発明は、微小凸の集中のない、平滑な銅めっき被膜層を形成する長尺導電性基板の電解めっき方法を提供すると共に、この長尺導電性基板の電解めっき方法を用いる銅張積層板の製造方法を提供するものである。

本発明者は上記課題を解決するために、微小凸の集中がない金属層を有する銅張積層板基板の製造方法を鋭意研究した結果、めっき工程内、めっき浴槽への浸漬工程後、通電開始タイミングが、得られる銅皮膜の表面欠陥に影響を与えることを確認し、本発明に至ったものである。

即ち、上記課題を解決するための本発明の第１の発明は、導電性の表面を備えた長尺導電性基板をロールツーロール方式により搬送し、その長尺導電性基板の搬送経路に沿って複数の陽極を、長尺導電性基板と対向する位置に備えた電解めっき槽に満たされた電解めっき液への浸漬を繰り返し、その長尺導電性基板の導電層表面に電解めっきを施す長尺導電性基板の電解めっき方法において、長尺導電性基板は、搬送方向側の先端部に接続部を介して長尺絶縁性基板を備え、その先導する長尺絶縁性基板により電解めっき槽へと搬送され、先頭の長尺絶縁性基板と接続部が電解めっき液に浸漬後、長尺導電性基板の導電層先端が電解めっき液へ浸漬した時から、その導電層先端が対向する陽極の長さの１０％までの距離を移動する間に、その対向する陽極への通電を開始することを特徴とするものである。

本発明の第２の発明は、第１の発明における長尺導電性基板の電解めっき液への浸漬、対向する陽極への通電による導電層表面への電解めっき工程が、長尺導電性基板の搬送経路に沿って設けられた長尺導電性基板に対向する複数の陽極毎に行われ、その対向する陽極への通電が、長尺導電性基板の導電層先端が電解めっき液へ浸漬した時から導電層先端が対向する陽極の長さの１０％までの距離を移動する間に、対向する陽極への通電を開始することを特徴とする長尺導電性基板の電解めっき方法である。

本発明の第３の発明は、第１及び第２の発明における電解めっき液が、銅めっき液であることを特徴とする長尺導電性基板の電解めっき方法である。

本発明の第４の発明は、第１から第３の発明における長尺導電性基板が、長尺樹脂フィルムの表面に接着剤を介することなくニッケル合金薄膜からなる下地金属層と、銅薄膜層の順に積層された金属薄膜付長尺樹脂フィルムであることを特徴とする長尺導電性基板の電解めっき方法である。

本発明の第５の発明は、長尺導電性基板表面に本発明の第４の発明の長尺導電性基板の電解めっき方法により電解めっき被膜層を設けた銅張積層板の製造方法である。

本発明の長尺導電性基板の電解めっき方法によれば、銅電解めっき層の表面に微小凸の集中部分による微細な表面欠陥がない金属層を持つ銅張積層板基板を得ることが可能となり、ＣＯＦとして微細配線加工に対応が可能なＣＯＦ実装に好適なものである。

本発明の電解めっき方法を実施するためのロールツーロール方式の電解めっき装置の一例を示す模式図である。 長尺導電性基板と長尺絶縁性基板との接続部分を示す断面模式図で、（ａ）は長尺導電性基板の給電ロール接触面側に長尺絶縁性基板が重なっている場合、（ｂ）は長尺導電性基板の基材側面に長尺絶縁性基板が重なっている場合を示す図である。 通電タイミングを示す図で、（ａ）は長尺導電性基板の導電層先端が電解めっき液へ浸漬した時を示す図、（ｂ）は導電層先端が対向する陽極の陽極長さの１０％までの距離を移動した時を示す図である。 本発明の製造方法による銅張積層板の断面図である。

一般に、長尺導電性基板をロールツーロール方式で搬送して電解めっきを行う場合、図１に示すような電解めっき装置が用いられる。
以下、この電解めっき装置１を用いて、長尺導電性基板に、長尺ポリイミドフィルムの表面に接着剤を介することなくスパッタリング法で金属薄膜を形成した金属薄膜付長尺ポリイミドフィルムを用い、メタライジング法による銅張積層板の製造方法を例に本発明の長尺導電性基板の電解めっき方法を説明する。

［電解めっき装置］
図１に示すように、本発明方法を実施するためのロールツーロール方式の電解めっき装置１は、めっき槽１１、巻出ロール１２、搬送用ガイドロール１３、不溶解性陽極（以下、説明の便宜上「陽極」と略称する）１４ａ〜１４ｈ、巻取ロール１５、給電ロール１６ａ〜１６ｅとから構成されている。なお、Ｆは金属薄膜付長尺ポリイミドフィルム（長尺導電性基板）、Ｓは銅被覆長尺ポリイミドフィルム（銅張積層板）である。

ここで、陽極１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅ、１４ｆ、１４ｇ、１４ｈは、それぞれ電気的に独立した電解めっきセルを構成している。そのため、金属薄膜付長尺ポリイミドフィルムＦの金属膜（例えば長尺導電性基板における導電層）の表面が給電ロール１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、１６ｅと接触することで、それぞれ陽極１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅ、１４ｆ、１４ｇ、１４ｈとの間に電位差が生じて電解めっきが行われる。
各陽極は、可溶性の陽極を用いても不溶性の陽極を用いても良く、さらに、各陽極は図１からもわかるように、搬送される金属薄膜付長尺ポリイミドフィルム（長尺導電性基板）と対向するように配置されている。

銅張積層板の製造では、銅めっき被膜層の形成に銅電解めっきを行うので、可溶性の陽極ならば溶解し銅イオンの源となる銅板を用いることができる。また、不溶性の陽極を用いるならば、白金や鉛などの金属陽極や、チタン製のフレームに酸化イリジウム、酸化ロジウム、あるいは酸化ルテニウムなどの導電性を有するセラミックスを焼成してコーティングしたセラミックス系の陽極を用い銅イオンの供給源を電解めっき槽の外部に設ければよい。

また、陽極１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅ、１４ｆ、１４ｇ、１４ｈは、それぞれに電気的に独立した制御用電源（整流器ともいう。図示せず）の正極に接続されている。この制御用電源の負極は、給電ロール１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、１６ｅと接続されている。
すなわち、陽極１４ａは、この陽極１４ａに接続した制御用電源と、給電ロール１６ａと、金属薄膜付長尺ポリイミドフィルムＦ（長尺導電性基板）とにより電解めっき回路を構成するものである。陽極１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅ、１４ｆ、１４ｇ、１４ｈについても同様に電解めっき回路を構成している。

さらに、陽極１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅ、１４ｆ、１４ｇ、１４ｈは、巻出ロール１２側から段階的に電流密度が上昇するように各陽極に接続された制御用電源により電流密度の制御がなされている。この段階的に電流密度が上昇する制御は、銅電解めっき層の膜厚などを考慮して適宜定める。
また、電解めっき装置１には、金属薄膜付長尺ポリイミドフィルムＦ（長尺導電性基板）の張力を制御する制御ロール等の長尺ポリイミド（樹脂）フィルムの搬送に用いる公知の各種装置や、めっき液の攪拌や供給等の公知の各種装置を追加することもできる。

図１に示す電解めっき装置１において、めっき槽１１には硫酸と硫酸銅を主成分とする酸性めっき液が満たされている。
金属薄膜付長尺ポリイミドフィルムＦ（長尺導電性基板）は、巻出ロール１２より幅方向を略水平にして巻き出されて搬送され、給電ロール１６ａによりめっき槽１１のめっき液中に浸漬するように搬送方向を変えられ、めっき槽１１内の搬送用ガイドロール１３により反転されてめっき槽１１のめっき液面方向へ搬送方向を変えられる。さらに、隣接する給電ロール１６ｂ、搬送用ガイドロール１３、給電ロール１６ｃ、搬送用ガイドロール１３、給電ロール１６ｄ、搬送用ガイドロール１３、給電ロール１６ｅの順に搬送されることによりめっき液への浸漬が繰り返される。
最終的には、銅被覆長尺ポリイミドフィルムＳ（この状態では電解めっきが完了しているので銅張積層板となる）は巻取ロール１５により巻き取られる。

電解めっき装置１は、金属薄膜付長尺ポリイミドフィルムＦ（長尺導電性基板）を鉛直にめっき液へ浸漬させる形式の装置であるが、金属薄膜付長尺ポリイミドフィルムＦ（長尺導電性基板）が浸漬される際の方向は鉛直に限定されるのではなく、めっき槽１１内のめっき液中へ斜めに浸漬されても良く、めっき槽１１へ金属薄膜付長尺ポリイミドフィルムＦ（長尺導電性基板）を浸漬させる方向は、適宜選択できる。

しかしながら、図１に示す電解めっき装置１を用いて、長尺導電性基板（図１における金属箔膜付長尺ポリイミドフィルムＦ）を搬送させながら電解めっきする場合、以下に示すような問題点が生じていた。

［長尺導電性基板の搬送と問題点］
長尺導電性基板（金属薄膜付長尺ポリイミドフィルムＦ）は、電解めっき装置１内を搬送されて、銅薄膜層の表面に所望する膜厚の銅電解めっき層が形成されるが、そのため、長尺導電性基板（金属薄膜付長尺ポリイミドフィルムＦ）は、電解めっき装置１に備えられた全ての陽極で電解めっきを行う必要がある。

通常、電解めっき装置１の運転前に予め長尺導電性基板（金属薄膜付ポリイミドフィルムＦ）を、搬送経路に仕掛けておき運転を開始すると、予め仕掛けられた陽極１４ａ（搬送経路で一番上流にある陽極）より下流に配されている長尺導電性基板（金属薄膜付長尺ポリイミドフィルムＦ）は、所望する膜厚に銅めっきを成膜することができず、製品ロスとなり、その収率および経済性が損なわれる問題が生じる。

この問題以上に問題なのは、銅電解めっき層の変色や給電ロール等と長尺導電性基板（金属薄膜付長尺樹脂フィルムＦ）との焼き付き不具合である。
通常、用いる長尺導電性基板（金属薄膜付長尺ポリイミドフィルムＦ）の銅薄膜層の膜厚は、５０ｎｍ〜１０００ｎｍであり、その単位面積あたりの抵抗値は１０^−１Ωである。
電解めっき装置１は、下流（搬出側：巻取ロール１５側）に進むにつれて電流が上昇するように各陽極および各給電ロールでの制御が行われる為、長尺導電性基板（金属薄膜付長尺ポリイミドフィルムＦ）を予め電解めっき装置１に仕掛けて運転を開始すると、給電ロール等の位置によっては銅薄膜層には大過剰な電流が流れることなり、銅電解めっき層の変色が発生する可能性があり、最悪の事態としては給電ロール等と長尺導電性基板（金属薄膜付長尺樹脂フィルムＦ）との焼き付き不具合を発生させることになってしまう。

そこで、これら不具合を防止する為に、長尺導電性基板（金属薄膜付長尺ポリイミドフィルムＦ）を電解めっき装置１に搬入する際の基板先端部に、ＰＥＴフィルム等の長尺絶縁性基板（所謂、ダミー基板）を接続し、最初の給電ロール１６ａに接触しない位置に、長尺導電性基板（金属薄膜付長尺ポリイミドフィルムＦ）が置かれるように、長尺導電性基板の先頭に設けられた長尺絶縁性基板をガイドに用いて設定して電解めっきを開始する。
このような配置では、長尺導電性基板（金属薄膜付長尺ポリイミドフィルムＦ）は、長尺絶縁性基板に先導されて電解めっき装置１内を搬送されるので、最初の給電ロール１６ａから定常状態における電解めっきが可能となり、徐々に銅めっき被膜層の膜厚が増し、大過剰な電流が印可されることは無くなり、これら不具合を発生させることが無くなる。

その金属薄膜付長尺ポリイミドフィルムＦなどの長尺導電性基板と、ＰＥＴフィルムなどの長尺絶縁性基板との接続部は、図２の断面模式図に示す構成となっている。
図２（ａ）、（ｂ）は長尺導電性基板と長尺絶縁性基板の重ね合わせ方が異なるもので、（ａ）は長尺導電性基板の給電ロール接触面側に長尺絶縁性基板が重なっている場合を示し、（ｂ）は長尺導電性基板の基材側面に長尺絶縁性基板が重なっている場合を示すものである。

接続部２０は、長尺導電性基板（金属薄膜付長尺ポリイミドフィルムＦ）の端部２１と長尺絶縁性基板の端部２２が重なり段差部２３ａ、２３ｂを形成し、両基板の端部２１、２２により構成される段差部２３ａ、２３ｂは、（給電ロール接触面側を覆う被覆部）粘着性テープ２４Ａ、（給電ロール接触面の反対面側を覆う被覆部）粘着性テープ２４Ｂで覆われている。
接続部２０では長尺導電性基板（金属薄膜付長尺ポリイミドフィルムＦ）と長尺絶縁性基板（ＰＥＴフィルム）が、両面粘着テープ２５で貼り合わせられていても良い（図２（ａ）参照）、また図２（ｂ）のように接続部の機械的強度が維持できるならば、両面粘着テープは不要である。

給電ロールと接触する長尺導電性基板の導電層（金属薄膜付長尺ポリイミドフィルムＦの銅薄膜層）面に粘着する粘着テープ２４Ａには、粘着層と金属箔（例えば銅箔）を積層した粘着テープを使用して、長尺導電性基板（金属薄膜付長尺ポリイミドフィルムＦ）と長尺絶縁性基板とが形成する接続部２０の段差部２３ａ、２３ｂを被覆することが望ましい。
特に、導電層（銅薄膜層）は、給電ロールに接触し電流が通電されているため、接続部２０に導電性粘着テープを用いると通電をより安定させ異常放電を抑制する効果が期待できる。

接続部２０の両面とも長尺導電性基板（金属薄膜付長尺ポリイミドフィルムＦ）、長尺絶縁性基板、粘着テープ等により複数の段差が形成されているが、給電ロールに接する面である導電層の面（銅薄膜層の面）との段差は、１００μｍを超えないことが望ましい。
その段差が１００μｍを越えると、巻取られた銅張積層板に転写することがあり、銅張積層板が変形することも懸念される。一方、裏面の樹脂基板（ポリイミド）側は電流が流れることは無いので段差による異常放電の心配は無い。
さらに、導電層（銅薄膜層）側の粘着テープの層厚（粘着層と基材（金属箔）の合計の厚み）は４０μｍ以下が望ましい。

また、長尺導電性基板の導電層（銅薄膜層）側の面、即ち給電ロールに接触する面に段差部２３ａ、２３ｂから搬送方向の逆方向に向けて被覆層２６を設けても良い。
被覆層２６としては、段差部（図２（ａ）では２３ｂ、（ｂ）では２３ａの被覆に使用した粘着テープを連続して用いても良く、別途被覆しても良い。
このように接続部では、長尺導電性基板（金属薄膜付長尺ポリイミドフィルムＦ）の導電層（銅薄膜層）は、長尺絶縁性基板が形成する段差部２３ｂ、又は長尺導電性基板が形成する段差部２３ａから逆搬送方向（図２の黒矢印で示す方向）に被覆層で覆われていることになり、段差部２３ａ、２３ｂを被覆する粘着テープ２４Ａにより生じる段差をなだらかにして、導電層（銅薄膜層）の銅の溶解を緩和することを可能とする。なお、上記効果を得る被覆層の長さは、電解めっき時の電解めっき層の損失量も考慮して適宜決めると良い。
さらに、導電性粘着テープの粘着層は、粘着剤にカーボンなどの導電性の粒子を練りこんだ形成された導電性粘着層である。

このような接続部は、図２に示す長尺導電性基板の搬送側先端に設けられるだけでなく、長尺導電性基板同士を連結して、より長大な長尺導電性基板を扱う場合にも、その長尺導電性基板同士の接続部に利用することで、良好な電解めっき層をもたらすことができる。

［長尺絶縁性基板］
長尺絶縁性基板には、ＰＥＴフィルムを例に挙げたが、材料はＰＥＴフィルムには限定されず、ロールツーロール方式で搬送できる柔軟性と、電解めっき液へ浸漬しても切断することが無い機械的強度を有すればよく、ＰＥＴ等のポリエステルフィルム、ポリイミドフィルム、ポリアミドフィルム、ポリテトラフルオロエチレンフィルム、ポリフェニレンサルファイドフィルム等の樹脂フィルム等から適宜選択される。これらのうちＰＥＴフィルムが商業的に安価で入手も容易である。
また、長尺絶縁性基板の厚みは、長尺導電性基板の厚みとロールツーロール方式で搬送できる柔軟性を備えればよく、長尺導電性基板の厚みの０．３倍〜５倍の範囲で適宜選択可能である。

［給電開始時期］
しかし、このような長尺導電性基板（金属薄膜付長尺ポリイミドフィルムＦ）の搬送を行っても、銅電解めっき層に微小凸の集中部分が発生する箇所がある。
その微小凸の集中部分の箇所を考察すると、長尺導電性基板（金属薄膜付長尺ポリイミドフィルムＦ）が浸漬されてからの対向する陽極への通電開始タイミングが遅れると、電解めっき浴槽内で無通電期間が生じ、その結果、導電層（銅薄膜層）等が溶解して通過するロール表面が汚染され、以降の電解銅めっき層に汚染物質が転写されることで、微小凸の集中部分が生じると考えられた。
一方、浸漬される前に通電が始まると銅皮膜が溶解されることは無いものの、過剰に電流が加わることで基板焼けが生じ、また給電ローラーにてスパークが生じる。

そこで、図３は、通電タイミングを説明する模式図で、（ａ）は長尺導電性基板の導電層先端が電解めっき液へ浸漬した時を示す図、（ｂ）は導電層先端が対向する陽極の陽極長さの１０％までの距離を移動した時を示す図で、めっき装置１の最初の陽極１４ａの場合を示している。なお、他の陽極における通電タイミングの関係は同様に説明される。１６ａは給電ロールである。
浸漬、通電の過程を、図３を用いて検討すると、ＰＥＴフィルム等の長尺絶縁性基板３２を先頭に搬送される長尺導電性基板（金属薄膜付長尺ポリイミドフィルムＦ）３１が電解めっき槽１１に浸漬される過程は、両者の接続部３０が、電解めっき液３７に浸漬された後に導電層（銅薄膜層）先端の被覆部（図２の２６）が途切れた露出表面（図示せず）が浸漬される（図３（ａ））。

対向する陽極１４ａとの通電タイミングは、導電層（銅薄膜層）先端の被覆部（図２の２６）が途切れた露出表面が電解めっき液に浸漬（図３（ａ）の状態）されてから陽極長さの１０％まで距離を移動（図３（ｂ）の状態）する間に通電されることが望ましい。
例えば、陽極の長さが２ｍならば、導電層（銅薄膜層）先端の被覆部（図２の２６）が途切れた露出表面が、始めて浸漬されてから、対向する陽極に対して２０ｃｍ搬送されるまでの間に通電が開始されることである。
より望ましい陽極への通電開始タイミングの最大値は、対向する陽極が２ｍを越えたとしても、導電層（銅薄膜層）先端の被覆部（図２の２６）が途切れた露出表面が、電解めっき液に浸漬されてから、対向する陽極に対して２０ｃｍ搬送される間である。

電解めっき装置１内の電解めっき液の浸漬を繰り返した長尺導電性基板（金属薄膜付長尺ポリイミドフィルムＦ）は、対向する陽極との間で通電開始前は、その陽極とは無通電であるため、電解めっき液に対し電位が正側となることがあり、導電層（銅薄膜層）、すでに銅電解めっきがされていればその表面が溶解する。その結果、長尺導電性基板が通過する給電ロールは、銅薄膜層溶解物に汚染され、それが転写されることで微小凸の集中部分が発生するものである。

従って、電解めっき装置１のようなロールツーロール方式による電解めっき方法では、長尺導電性基板（金属薄膜付長尺ポリイミドフィルムＦ）が浸漬される毎に、対向する各陽極の通電タイミングを、導電層（銅薄膜層）先端の被覆部（図２の２６）が途切れた露出表面が、浸漬されてから対向する陽極の陽極長さの１０％までの距離を移動する間とすることが望ましい。

各陽極の通電開始タイミングを、導電層（銅薄膜層）先端の被覆部（図２の２６）が途切れた露出表面が、電解めっき液に浸漬されてから、対向する陽極に対して陽極長さの１０％まで距離を移動する間とすることで、各陽極で発生する可能性がある微小凸の集中部分の発生を防止することが可能である。なお、長尺導電性基板の終端が対向する陽極を通過すれば、通電を終了させればよい。

これまで、銅張積層板の製造方法を例に本発明の長尺導電性基板の電解めっき方法を説明してきたが、本発明で電解めっき法に供せられる長尺導電性基板は、金属薄膜付長尺ポリイミドフィルムや銅張積層板に限定されることは無く、長尺の金属箔や金属ストリップなどでも同様である。金属箔のように、表裏面は勿論基板全体が導電性を有する基板の電解めっきでは、給電ロールに接する面に本発明の長尺導電性基板の電解めっき方法に従い、導電性粘着テープで接続部を形成すればよい。

［銅張積層板］
本発明による銅張積層板は図４にその断面図を示すように、ポリイミドフィルム２の表面にニッケル−クロム系合金等の下地金属層３と銅薄膜層４と銅めっき被膜層５が積層されて構成されており、下地金属層３と銅薄膜層４の積層体を金属薄膜層６と称している。なお、銅めっき被膜層５は、無電解めっき法と併用して形成してもよい。

本発明による銅張積層板の製造方法としては、まずスパッタリング法によってポリイミドフィルム２の表面にニッケル、ニッケル系合金またはクロム等の下地金属層３を形成する。この下地金属層３の厚みは、特に限定されるものではないが、５〜５０ｎｍが一般的である。下地金属層に用いることができるニッケル系合金は、ニッケル−クロム合金、ニッケル−クロム−モリブデン合金、ニッケル−バナジウム−モリブデン合金等の公知のニッケル合金を用いることができる。但し、下地金属層に用いる金属は、フレキシブル配線基板の絶縁性等やサブトラクティブ法でのエッチング性に留意する必要がある。続いて、下地金属層３の表面に良好な導電性を付与するために引き続き、乾式めっき法のスパッタリング法によって銅薄膜層４を形成する。この工程によって形成される銅薄膜層４の厚みは５０〜１０００ｎｍであり、生産性から５０ｎｍ〜５００ｎｍが一般的である。

さらに、下地金属層３と銅薄膜層４の積層体からなる金属薄膜層６の表面、すなわち銅薄膜層４表面に銅めっき被膜層５からなる銅層を設ける。この銅めっき被膜層５からなる銅層は、湿式めっき法の一種である電解めっき法、又は、湿式めっき法の一種の無電解めっき法と電解めっき法の併用により、所望の膜厚とする。この金属薄膜層の表面に形成される銅めっき被膜層５の膜厚は、例えばサブトラクティブ法によって回路パターンを形成する場合は５〜１８μｍが一般的である。
なお、無電解めっき法と電解めっき法を併用して銅めっき被膜層５を形成する場合には、金属薄膜層６の表面に銅を無電解めっきで成膜し、次に無電解めっきによる成膜の表面に電解めっきを行う。

長尺ポリイミドフィルムに、幅５０ｃｍの東レ・デュポン株式会社製の「Ｋａｐｔｏｎ（登録商標） １５０ＥＮ（厚み３８μｍ）」を用い、このポリイミドフィルムに、真空度を０．０１〜０．１Ｐａに保持したチャンバー内で１５０℃、１分間の熱処理を施した。
引き続き、このポリイミドフィルム上にスパッタリング法によってクロムを２０重量％含有する下地金属層を厚み２０ｎｍ形成し、さらに銅薄膜層を厚み１００ｎｍ形成して金属薄膜付長尺ポリイミドフィルムＦ（長尺導電性基板）を得た。
スパッタリングにはロールツーロール方式のスパッタリング装置を用いた。

スパッタリング後、得られた金属薄膜付長尺ポリイミドフィルムＦ（長尺導電性基板）に、図１に示す電解めっき装置１を用いて電解めっき法によって銅電解めっき層として銅層を８μｍの厚みで形成した。
使用した電解めっき液の基本的な組成は、ｐＨ１以下の硫酸銅溶液であり、これに銅めっき被膜の平滑性等を確保する目的で有機系の添加剤を所定量添加した。
搬送される基板と対向して設けられた陽極には溶解性の銅陽極を用い、陽極の金属薄膜付長尺ポリイミドフィルムＦ（長尺導電性基板）搬送方向に対する長さは２ｍとした。また、各陽極の電流密度は表１の通りであった。

電解めっき法で８μｍの銅電解めっき層を厚付けする際、めっき工程において、各陽極との通電開始タイミングを４ｃｍ（陽極の長さの２％）とした。
作製した銅張積層板の微小凸を顕微鏡で測定した結果、高度差０．２〜１．０μｍ、水平距離１〜３０μｍ微小凸の集中は発生しておらず、特性検査をクリアする良好な結果を得た。なお、サンプル数は５００個である。

各陽極との通電開始タイミングが２０ｃｍ（陽極の長さの１０％）とした以外は、実施例１と同様にして銅張積層板を得た。
作製した銅張積層板の小凸を測定した結果、高度差０．２〜１．０μｍ、水平距離１〜３０μｍ微小凸の集中は発生しておらず、特性検査をクリアする良好な結果を得た。なお、サンプル数は５００個である。

（比較例１）
各陽極との通電開始タイミングが３０ｃｍ（陽極の長さの１５％）とした以外は、実施例１と同様にして銅張積層板を得た。銅張積層板の凸を測定した結果、高度差０．２〜１．０μｍ、水平距離１〜３０μｍ微小凸の集中が発生し、特性検査をクリアすることはできなかった。

（比較例２）
各陽極との通電開始タイミングが−４ｃｍ（浸漬される前から通電）とした以外は、実施例１と同様にして銅張積層板を得た。
銅張積層板の微小凸を測定した結果、高度差０．２〜１．０μｍ、水平距離１〜３０μｍ微小凸の集中が発生し、特性検査をクリアすることはできなかった。また、スパーク発生によりローラー周期の打痕が発生した為、製品とすることができなかった。

本発明の銅張積層板はフレキシブルプリント配線板に利用されている。

１ 電解めっき装置
２ ポリイミドフィルム
３ 下地金属層
４ 銅薄膜層
５ 銅めっき被膜層
６ 金属薄膜層
１１ めっき槽
１２ 巻出ロール
１３ 搬送用ガイドロール
１４ａ〜１４ｈ （不溶解性）陽極
１５ 巻取ロール
１６ａ〜１６ｅ 給電ロール
２０ 接続部
２１ 長尺導電性基板（金属薄膜付長尺ポリイミドフィルム）端部
２２ 長尺絶縁性基板（ＰＥＴフィルム）端部
２３ａ （長尺導電性基板が形成する）段差部
２３ｂ （長尺絶縁性基板が形成する）段差部
２４Ａ （給電ロール接触面側を覆う被覆部）粘着性テープ
２４Ｂ （給電ロール接触面の反対面側を覆う被覆部）粘着性テープ
２５ 両面粘着テープ
２６ 長尺導電性基板の給電ロール接触面側を覆う被覆部
３０ 接続部
３１ 長尺導電性基板
３２ 長尺絶縁性基板
３７ 電解めっき液
Ｆ 金属薄膜付長尺ポリイミドフィルム（長尺導電性基板）
Ｓ 銅被覆長尺ポリイミドフィルム（銅張積層基板）

Claims (5)

1. 導電性の表面を備えた長尺導電性基板をロールツーロール方式により搬送し、前記長尺導電性基板の搬送経路に沿って複数の陽極を前記長尺導電性基板と対向する位置に備えた電解めっき槽に満たされた電解めっき液への浸漬を繰り返して、前記長尺導電性基板の導電層表面に電解めっきを施す長尺導電性基板の電解めっき方法において、
   前記長尺導電性基板は、搬送方向側の先端部に接続部を介して長尺絶縁性基板を備え、先導する前記長尺絶縁性基板により前記電解めっき槽へと搬送され、
   前記長尺絶縁性基板と前記接続部が前記電解めっき液に浸漬後、前記長尺導電性基板の導電層先端が電解めっき液へ浸漬した時から、前記導電層先端が対向する陽極の長さの１０％までの距離を移動する間に、前記対向する陽極への通電を開始することを特徴とする長尺導電性基板の電解めっき方法。
2. 前記長尺導電性基板における前記電解めっき液への浸漬、対向する陽極への通電による導電層表面への電解めっき工程が、長尺導電性基板の搬送経路に沿って設けられた長尺導電性基板に対向する複数の陽極毎に行われ、
   前記対向する陽極への通電が、前記長尺導電性基板の導電層先端が電解めっき液へ浸漬した時から前記導電層先端が対向する陽極の長さの１０％までの距離を移動する間に、前記対向する陽極への通電を開始することを特徴とする請求項１に記載の長尺導電性基板の電解めっき方法。
3. 前記電解めっき液が、銅めっき液であることを特徴とする請求項１または２に記載の長尺導電性基板の電解めっき方法。
4. 前記長尺導電性基板が、長尺樹脂フィルムの表面に接着剤を介することなくニッケル合金薄膜からなる下地金属層と、銅薄膜層の順に積層された金属薄膜付長尺樹脂フィルムであることを特徴とする請求項１から３にいずれか１項に記載の長尺導電性基板の電解めっき方法。
5. 長尺導電性基板表面に電解めっき方法により電解めっき被膜層を設けた銅張積層板の製造方法であって、
   前記電解めっき方法が、請求項４記載の長尺導電性基板の電解めっき方法であることを特徴とする銅張積層板の製造方法。

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