JP2013223968A - Apparatus and method of processing long resin film - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、減圧雰囲気下においてロールツーロール方式で搬送される長尺樹脂フィルムに対して熱負荷のかかる処理を施す方法及び装置に関し、特に乾式めっき法による成膜処理によって二層構造の金属化樹脂フィルムを製造する方法及び装置に関する。 The present invention relates to a method and apparatus for performing a heat-loading process on a long resin film conveyed by a roll-to-roll method in a reduced-pressure atmosphere, and in particular, a metallization of a two-layer structure by a film forming process by a dry plating method. The present invention relates to a method and an apparatus for producing a resin film.
樹脂フィルムはフレキシブル性に優れており取り扱いが容易であるので、その表面に成膜処理を施して得られる金属膜や酸化物膜を備えた積層樹脂フィルムが、電子機器や光学機器の基板、更には包装材料などとして広く産業界で用いられている。例えば電子機器の分野では、フレキシブル性を有し且つ配線の微細化に対応可能な金属化樹脂フィルムが、液晶ディスプレイのドライバ回路に使用するＣＯＦ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｆｉｌｍ）のフレキシブルプリント配線基板に採用されている。また、携帯電話などの小型電子機器においても、金属化樹脂フィルムからなるフレキシブル配線基板が使用されている。 Since the resin film is excellent in flexibility and easy to handle, a laminated resin film provided with a metal film or an oxide film obtained by performing a film forming process on the surface of the resin film is used for a substrate of an electronic device or an optical device. Is widely used in industry as a packaging material. For example, in the field of electronic equipment, a metallized resin film that has flexibility and can be used for miniaturization of wiring is employed in a COF (Chip on Film) flexible printed wiring board used for a driver circuit of a liquid crystal display. Yes. Moreover, flexible wiring boards made of metallized resin films are also used in small electronic devices such as mobile phones.
上記金属化樹脂フィルムは、ポリイミドフィルムと銅箔とをこれらの間に接着剤を介在させて張り合わせた三層金属化ポリイミドフィルムが主流であり、その金属膜部分をサブトラクティブ法等によりパターンニングすることで上記したフレキシブルプリント配線基板が製造される。 The metallized resin film is mainly a three-layer metallized polyimide film in which a polyimide film and a copper foil are bonded together with an adhesive interposed therebetween, and the metal film portion is patterned by a subtractive method or the like. Thus, the flexible printed wiring board described above is manufactured.
近年は、電子機器に対する軽薄短小化の要求がますます高まっており、金属化樹脂フィルムにおいても配線の狭ピッチ化が可能な基材が要求されつつある。このような状況の下、接着剤層の無い二層構造の金属化ポリイミドフィルムが微細配線を描ける基材として注目されている。二層構造の金属化ポリイミドフィルムは接着剤層の特性の影響を受けないので、ポリイミド本来の化学的に安定な特性を備えた材料が得られるからである。 In recent years, there has been an increasing demand for lighter, thinner, and smaller electronic devices, and there is a demand for a base material capable of narrowing the wiring pitch even in metallized resin films. Under such circumstances, a metallized polyimide film having a two-layer structure without an adhesive layer is attracting attention as a base material capable of drawing fine wiring. This is because the metallized polyimide film having a two-layer structure is not affected by the characteristics of the adhesive layer, and thus a material having a chemically stable characteristic inherent to polyimide can be obtained.
かかる二層構造の金属化ポリイミドフィルムの製造方法としては、例えば特許文献１に、ロールツーロール方式の連続スパッタ装置を用いてポリイミドからなる長尺樹脂フィルムの表面にＮｉ−Ｃｒ合金層及び銅層を順に積層させる技術が開示されている。また、特許文献２には、二層構造の金属化ポリイミドフィルムの製造に好適に使用されるロールツーロール方式の真空処理装置の具体例が示されている。 As a method for producing such a metallized polyimide film having a two-layer structure, for example, Patent Document 1 discloses a Ni-Cr alloy layer and a copper layer on the surface of a long resin film made of polyimide using a roll-to-roll type continuous sputtering apparatus. A technique for sequentially stacking layers is disclosed. Patent Document 2 shows a specific example of a roll-to-roll type vacuum processing apparatus that is preferably used for manufacturing a metallized polyimide film having a two-layer structure.
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蒸着法やスパッタリング法などの乾式めっき法で金属層を成膜すると、該長尺樹脂フィルムの表面に微小なキズが発生することがあった。これは、ロールツーロール方式では搬送の際に長尺樹脂フィルムの張力を制御する必要があるため、例えば温度調整された外周面を備えたキャンロールの上流側及び下流側でそれぞれ長尺樹脂フィルムの張力を制御することがある。この場合、張力制御に供するロールの外周面に長尺樹脂フィルムが接触する時にその表面に微小なキズが発生することがあった。 When a metal layer is formed on the surface of a long resin film conveyed by a roll-to-roll method by a dry plating method such as a vapor deposition method or a sputtering method, minute scratches may occur on the surface of the long resin film. It was. This is because, in the roll-to-roll method, it is necessary to control the tension of the long resin film during conveyance. For example, the long resin film is provided on the upstream side and the downstream side of the can roll having a temperature-adjusted outer peripheral surface. May control tension. In this case, when the long resin film comes into contact with the outer peripheral surface of the roll used for tension control, a minute scratch may occur on the surface.
挟ピッチ化した配線パターンを有するＣＯＦでは、微細なキズであっても商品価値が著しく低下するため、前述したようなフィルム搬送中に発生するキズが問題になっていた。その対策として、保護フィルムを長尺樹脂フィルムに貼り付けて搬送させる方法が提案されているが、保護フィルムの貼り付けには接着剤を必要とするため、二層構造の金属化ポリイミドフィルムの製造には適していなかった。 In the case of a COF having a wiring pattern with a narrow pitch, the product value is remarkably lowered even if it is a fine scratch, so that the scratch that occurs during film transportation as described above has been a problem. As a countermeasure, a method has been proposed in which a protective film is attached to a long resin film and transported. However, since an adhesive is required to attach the protective film, a two-layered metallized polyimide film is manufactured. It was not suitable for.
本発明はかかる従来の問題に鑑みてなされたものであり、長尺樹脂フィルムに連続的に処理を施すべくロールツーロール方式で搬送する際に起こり易いフィルム表面の微小なキズの発生を抑制できる方法及び装置を提供する事を課題にしている。 The present invention has been made in view of such conventional problems, and can suppress the occurrence of minute scratches on the film surface that are likely to occur when transported by a roll-to-roll method to continuously process a long resin film. It is an object to provide a method and an apparatus.
本発明者らは上記課題を解決するため、フィルム表面の微小なキズの発生を抑えながらロールツーロール方式で長尺樹脂フィルムを搬送する方法について鋭意研究を行った。その結果、フィルムの搬送の役割を担うロールの材質が微小なキズの発生に影響を及ぼすことを確認し、本発明を完成するに至った。 In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have conducted intensive research on a method of transporting a long resin film by a roll-to-roll method while suppressing generation of minute scratches on the film surface. As a result, it was confirmed that the material of the roll that plays the role of transporting the film affects the generation of minute scratches, and the present invention has been completed.
すなわち、本発明の長尺樹脂フィルムの処理装置は、減圧雰囲気の下、ロールツーロールで搬送する長尺樹脂フィルムに熱負荷のかかる処理を施す長尺樹脂フィルムの処理装置であって、長尺樹脂フィルムを巻き付けて冷却する外周面を有するキャンロールと、長尺樹脂フィルムを該キャンロールに送り込む駆動ロールとを備え、前記駆動ロールは、その外周面に巻き付けられる長尺樹脂フィルムをグリップすることが可能な表面硬度５０°〜９０°のゴムからなるグリップ手段を有していることを特徴としている。 That is, the processing apparatus for a long resin film of the present invention is a processing apparatus for a long resin film that performs a process that requires a heat load on a long resin film that is conveyed by roll-to-roll under a reduced pressure atmosphere. A can roll having an outer peripheral surface that winds and cools a resin film and a drive roll that feeds the long resin film into the can roll, and the drive roll grips the long resin film that is wound around the outer peripheral surface. It has a grip means made of rubber having a surface hardness of 50 ° to 90 °.
また、本発明の長尺樹脂フィルムの処理方法は、減圧雰囲気の下、ロールツーロールで搬送される長尺樹脂フィルムの一方の面を温度調節されたキャンロールの外周面に巻き付けながら他方の面に熱負荷のかかる処理を施す長尺樹脂フィルムの処理方法であって、表面硬度５０°〜９０°のゴムからなるグリップ手段によって長尺樹脂フィルムをグリップすることが可能な外周面を有する駆動ロールを介して長尺樹脂フィルムを前記キャンロールに送り込むことを特徴としている。 In addition, the method for treating a long resin film of the present invention is a method in which one surface of a long resin film conveyed by roll-to-roll is wound around the outer surface of a temperature-controlled can roll under a reduced pressure atmosphere. A driving roll having a peripheral surface capable of gripping a long resin film by a grip means made of rubber having a surface hardness of 50 ° to 90 °, which is a processing method for a long resin film that performs a heat-loading process A long resin film is fed into the can roll through the hood.
本発明によれば、フィルム表面の微小なキズの発生を抑えながらロールツーロールで長尺樹脂フィルムを搬送することが可能となる。これにより、表面に微小なキズがほとんどない金属化樹脂フィルムを得ることができるので、挟ピッチ化された配線を有するＣＯＦに適した金属化ポリイミドフィルムを得ることが可能となる。 According to the present invention, it is possible to transport a long resin film by roll-to-roll while suppressing generation of minute scratches on the film surface. This makes it possible to obtain a metallized resin film having almost no fine scratches on the surface, and thus it is possible to obtain a metallized polyimide film suitable for COF having wirings with a narrow pitch.
先ず、本発明に係る長尺樹脂フィルムの処理装置を説明する前に、図１の部分断面図を参照しながら本発明に係る長尺樹脂フィルムの処理装置及びその後段に設けた一般的な湿式めっき装置を用いて作製され得る金属化樹脂フィルムの一具体例について説明する。 First, before explaining the long resin film processing apparatus according to the present invention, referring to the partial cross-sectional view of FIG. 1, the long resin film processing apparatus according to the present invention and a general wet process provided at the subsequent stage. A specific example of a metallized resin film that can be produced using a plating apparatus will be described.
この図１に示す金属化ポリイミドフィルム１は、接着剤層の無い二層構造の金属化ポリイミドフィルム（以降、二層金属化ポリイミドフィルムと称する）であって、ポリイミドからなる基材としての長尺樹脂フィルム２と、その表面に接着剤を介することなく蒸着法やスパッタリング法等の乾式めっき法で成膜されたニッケル若しくはクロム又はそれらの少なくとも一方の合金からなる下地金属層３と、この下地金属層３の上に同様に蒸着法やスパッタリング法等の乾式めっき法で成膜された銅薄膜層４と、この銅薄膜層４の上に電気めっき法若しくは無電解めっき法又はこれら両者を組み合わせた方法を用いて厚付け成膜された銅層５とからなる。 The metallized polyimide film 1 shown in FIG. 1 is a two-layered metallized polyimide film without an adhesive layer (hereinafter referred to as a two-layered metallized polyimide film), and is a long substrate as a substrate made of polyimide. Resin film 2, base metal layer 3 made of nickel or chromium or at least one alloy thereof formed by a dry plating method such as a vapor deposition method or a sputtering method without using an adhesive on the surface, and the base metal Similarly, a copper thin film layer 4 formed on the layer 3 by a dry plating method such as a vapor deposition method or a sputtering method, and an electroplating method or an electroless plating method on the copper thin film layer 4 or a combination thereof. It consists of the copper layer 5 formed thickly using the method.
一般に、下地金属層３の厚みは５〜５０ｎｍ程度であり、銅薄膜層４の厚みは５０〜１０００ｎｍ程度であるが、生産性の観点から銅薄膜層４の厚みについては５０〜５００ｎｍ程度がより好ましい。一方、銅層５の厚みは１〜２０μｍ程度が一般的である。これら下地金属層３と銅薄膜層４とからなる金属薄膜層６が、後述するロールツーロール方式の真空成膜装置によって連続的に成膜される。尚、銅層５は例えばロールツーロール式の連続電気めっき装置などの一般的な湿式めっき装置によって成膜することができるので、その具体的な説明は省略する。 In general, the thickness of the base metal layer 3 is about 5 to 50 nm and the thickness of the copper thin film layer 4 is about 50 to 1000 nm. From the viewpoint of productivity, the thickness of the copper thin film layer 4 is more preferably about 50 to 500 nm. preferable. On the other hand, the thickness of the copper layer 5 is generally about 1 to 20 μm. The metal thin film layer 6 composed of the base metal layer 3 and the copper thin film layer 4 is continuously formed by a roll-to-roll vacuum film forming apparatus described later. The copper layer 5 can be formed by a general wet plating apparatus such as a roll-to-roll type continuous electroplating apparatus, and a specific description thereof will be omitted.
次に、図２を参照しながら、本発明に係る長尺樹脂フィルムの処理装置の一具体例であるロールツーロール方式の真空成膜装置１０について説明する。尚、図２にはロールツーロール方式の真空成膜装置１０の概略正面図が示されており、図中の円で描かれているものは、長尺樹脂フィルムのロールツーロールによる搬送に供する円筒状の各種ロールである。 Next, a roll-to-roll vacuum film forming apparatus 10 which is a specific example of the long resin film processing apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 shows a schematic front view of the roll-to-roll type vacuum film-forming apparatus 10, and what is drawn in a circle in the drawing is used for transporting a long resin film by roll-to-roll. These are various cylindrical rolls.
このロールツーロール方式の真空成膜装置１０は、ロール状に巻かれた長尺樹脂フィルムＦが巻き出される巻出しロール１３と、長尺樹脂フィルムＦを巻き付けて冷却する外周面を有するキャンロール１４と、キャンロール１４の外周面に巻き付けられた長尺樹脂フィルムＦに乾式めっきを施す複数のスパッタリングカソード１５ａ〜１５ｄと、長尺樹脂フィルムＦの搬送経路に関してキャンロール１４の直前及び直後にそれぞれ設けられた前フィードロール１６ａ及び後フィードロール１６ｂと、キャンロール１４の上流側を走行する長尺樹脂フィルムＦの張力及びキャンロール１４の下流側を走行する長尺樹脂フィルムＦの張力をそれぞれ測定するテンションロール１７ａ及び１７ｂと、成膜された長尺樹脂フィルムＦを巻き取る巻取りロール１８とから構成される。 The roll-to-roll type vacuum film forming apparatus 10 includes an unwinding roll 13 from which a long resin film F wound in a roll shape is unwound, and a can roll having an outer peripheral surface on which the long resin film F is wound and cooled. 14, a plurality of sputtering cathodes 15 a to 15 d for performing dry plating on the long resin film F wound around the outer peripheral surface of the can roll 14, and immediately before and after the can roll 14 with respect to the conveyance path of the long resin film F, respectively. The front feed roll 16a and the rear feed roll 16b provided, and the tension of the long resin film F running on the upstream side of the can roll 14 and the tension of the long resin film F running on the downstream side of the can roll 14 are measured. Winding rolls up the tension rolls 17a and 17b and the formed long resin film F It consists Lumpur 18 Metropolitan.
上記した真空成膜装置１０の各構成要素は筐体１２に収納されており、これにより長尺樹脂フィルムＦを減圧雰囲気下において搬送しながら連続的に処理することが可能になる。スパッタリング法で成膜する場合は、筐体１２内は１０−４Ｐａ〜１０−３Ｐａの範囲内の圧力まで減圧される（この減圧により達成する最小の圧力を到達圧力という）。到達圧力まで減圧された後、筐体１２内にはスパッタリングガス（アルゴン）が導入されて１０−１Ｐａ〜約１Ｐａの範囲内の圧力に維持される。この状態でスパッタリングが行われる。尚、図２では筐体１２は直方体状で示されているが、筐体１２内を１０−４Ｐａ〜１Ｐａ程度の減圧状態に保持できるのであればこの形状に限定されるものではなく、円筒状などの他の形状でも良い。 Each component of the vacuum film forming apparatus 10 described above is housed in the housing 12, which makes it possible to continuously process the long resin film F while conveying it in a reduced-pressure atmosphere. When the film is formed by sputtering, the inside of the housing 12 is depressurized to a pressure in the range of 10 −4 Pa to 10 −3 Pa (the minimum pressure achieved by this depressurization is referred to as ultimate pressure). After the pressure is reduced to the ultimate pressure, a sputtering gas (argon) is introduced into the housing 12 and maintained at a pressure in the range of 10 −1 Pa to about 1 Pa. Sputtering is performed in this state. In FIG. 2, the casing 12 is shown as a rectangular parallelepiped. However, the casing 12 is not limited to this shape as long as the inside of the casing 12 can be maintained in a reduced pressure state of about 10 −4 Pa to 1 Pa. Other shapes such as a shape may be used.
巻出しロール１３、キャンロール１４、前フィードロール１６ａ、及び巻取りロール１８は、各々サーボモータなどの回転駆動手段によって回転駆動力が与えられる。巻出しロール１３及び巻取りロール１８には、更にパウダークラッチ等のトルク制御手段が設けられており、これにより搬送中の長尺樹脂フィルムＦの張力バランスが保たれる。テンションロール１７ａ、１７ｂは、外周面が硬質クロムめっきで仕上げられており、軸部にはピエゾ素子などの張力センサーが備わっている。 The unwinding roll 13, the can roll 14, the front feed roll 16a, and the winding roll 18 are each given a rotational driving force by a rotational driving means such as a servo motor. The unwinding roll 13 and the winding roll 18 are further provided with torque control means such as a powder clutch, whereby the tension balance of the long resin film F being conveyed is maintained. The tension rolls 17a and 17b have outer peripheral surfaces finished with hard chrome plating, and a shaft portion is provided with a tension sensor such as a piezo element.
キャンロール１４は、その外周面が硬質クロムめっきで仕上げられている。また、キャンロール１４の内部には、筐体１２の外部から供給される冷媒や温媒が循環するようになっている。これにより、キャンロール１４の外周面の温度が略一定に調節される。このキャンロール１４の外周面の周方向に沿って外周面に対向するように４個のスパッタリングカソード１５ａ〜１５ｄが配置されている。 The outer surface of the can roll 14 is finished with hard chrome plating. In addition, a refrigerant and a heating medium supplied from the outside of the housing 12 circulate inside the can roll 14. Thereby, the temperature of the outer peripheral surface of the can roll 14 is adjusted to be substantially constant. Four sputtering cathodes 15 a to 15 d are arranged so as to face the outer peripheral surface along the circumferential direction of the outer peripheral surface of the can roll 14.
スパッタリングカソードの個数は積層させる金属層の種類やその厚みによって適宜定められるが、キャンロール１４の直径を４００ｍｍ以上にすることにより、上記のように複数のスパッタリングカソードを配置することが可能となる。各スパッタリングカソードは、マグネトロンカソード式で構成され、キャンロール１４の外周面に対向して配置したとき、長尺樹脂フィルムＦの巾方向におけるカソードの寸法は、当該長尺樹脂フィルムＦの巾よりも広いのが望ましい。例えば巾５００ｍｍの長尺樹脂フィルムＦに成膜処理を施すのであれば、これに対向するスパッタリングカソードの長尺樹脂フィルムＦの巾方向における寸法は、６００ｍｍ程度であるのが好ましい。 The number of sputtering cathodes is appropriately determined depending on the type of metal layer to be laminated and the thickness thereof, but by setting the diameter of the can roll 14 to 400 mm or more, a plurality of sputtering cathodes can be arranged as described above. Each sputtering cathode is constituted by a magnetron cathode type, and when placed opposite to the outer peripheral surface of the can roll 14, the cathode dimension in the width direction of the long resin film F is larger than the width of the long resin film F. Wide is desirable. For example, if a film forming process is performed on a long resin film F having a width of 500 mm, the dimension in the width direction of the long resin film F of the sputtering cathode facing the long resin film F is preferably about 600 mm.
かかる構成により、巻出しロール１３から巻き出された長尺樹脂フィルムＦは、テンションロール１７ａで張力を測定されながらガイドされた後、前フィードロール１６ａを介してキャンロール１４に送り込まれる。キャンロール１４では、長尺樹脂フィルムＦは一方の面を外周面に密着させた状態で搬送される。その際、長尺樹脂フィルムＦの他方の面にスパッタリングカソード１５ａ〜１５ｄによって熱負荷のかかるスパッタリング処理が施される。これにより、金属薄膜層６が積層された金属薄膜付長尺樹脂フィルムＳが得られる。得られた金属薄膜付長尺樹脂フィルムＳは、後フィードロール１６ｂ及びテンションロール１７ｂによって緩まないように搬送された後、巻取りロール１８で巻き取られる。 With this configuration, the long resin film F unwound from the unwinding roll 13 is guided while being measured for tension by the tension roll 17a, and then fed into the can roll 14 via the front feed roll 16a. In the can roll 14, the long resin film F is conveyed in a state where one surface is in close contact with the outer peripheral surface. At that time, the other surface of the long resin film F is subjected to a sputtering treatment with a thermal load by the sputtering cathodes 15a to 15d. Thereby, the long resin film S with a metal thin film by which the metal thin film layer 6 was laminated | stacked is obtained. The obtained long resin film S with a metal thin film is conveyed so as not to be loosened by the rear feed roll 16b and the tension roll 17b, and then taken up by the take-up roll 18.
ここで、図２に示す前フィードロール１６ａは、当該前フィードロール１６ａの外周面に巻き付けられる長尺樹脂フィルムＦをグリップすることが可能なグリップ手段を有している。具体的には、前フィードロール１６ａは、その外周面部に表面硬度５０°〜９０°のゴムがグリップ手段として設けられている。 Here, the front feed roll 16a shown in FIG. 2 has grip means capable of gripping the long resin film F wound around the outer peripheral surface of the front feed roll 16a. Specifically, the front feed roll 16a is provided with rubber having a surface hardness of 50 ° to 90 ° as a grip means on the outer peripheral surface portion thereof.
これにより、前フィードロール１６ａの外周面は長尺樹脂フィルムＦをグリップすること、換言すれば、前フィードロール１６ａの外周面とそこに巻き付いて搬送される長尺樹脂フィルムＦとに周速度差が生じようとしたときに、これらの間に適度な摩擦力を生じさせて、長尺樹脂フィルムＦが前フィードロール１６ａの外周面上で容易に滑らないようにすることが可能となる。これにより、長尺樹脂フィルムＦの表面に微小なキズのほとんどない金属化樹脂フィルムが得られる。尚、グリップ手段として、前フィードロール１６ａの外周面部に表面硬度５０°〜９０°のゴムを設けることにより、後述するようなニップロールを省くことができるため、真空成膜装置１０の構成を簡素化することができる。 Thereby, the outer peripheral surface of the front feed roll 16a grips the long resin film F, in other words, the peripheral speed difference between the outer peripheral surface of the front feed roll 16a and the long resin film F wound around and conveyed. Therefore, an appropriate frictional force is generated between them so that the long resin film F does not easily slide on the outer peripheral surface of the front feed roll 16a. Thereby, the metallized resin film with almost no minute scratches on the surface of the long resin film F is obtained. In addition, since the nip roll as described later can be omitted by providing rubber having a surface hardness of 50 ° to 90 ° on the outer peripheral surface portion of the front feed roll 16a as the grip means, the configuration of the vacuum film forming apparatus 10 is simplified. can do.
前フィードロール１６ａの外周面部に設けるゴムの硬度が５０°未満の場合は、フィルム搬送時にロールが変形しやすくなり、この変形部分で磨耗が生じて滑りやすくなる。更にロールの変形は局所的であるため、長尺樹脂フィルムにも局所的な歪を与えてシワ発生などの不具合につながる。一方、この硬度が９０°を超える場合は摩擦力が小さくなり、硬質クロムめっきで表面処理された金属の場合と同様に滑りが発生する。尚、本発明において表面硬度若しくは硬度とはＪＩＳ Ｋ ６２５３によって規定されるものであり、一般にデュロメータによって測定することができる。 When the hardness of the rubber provided on the outer peripheral surface portion of the front feed roll 16a is less than 50 °, the roll is likely to be deformed when the film is conveyed, and wear occurs at the deformed portion and the slip becomes slippery. Furthermore, since the roll is locally deformed, the long resin film is also locally strained, leading to problems such as wrinkling. On the other hand, when the hardness exceeds 90 °, the frictional force becomes small and slipping occurs as in the case of the metal surface-treated with hard chrome plating. In the present invention, the surface hardness or hardness is defined by JIS K 6253 and can generally be measured by a durometer.
前述したように前フィードロール１６ａにグリップ手段を設けて前フィードロール１６ａの外周面で長尺樹脂フィルムＦをグリップさせる場合は、前フィードロール１６ａの周速度とキャンロール１４の周速度との関係を適度に調整することが好ましい。これにより、前フィードロール１６ａとキャンロール１４との間を走行する長尺樹脂フィルムＦに適切な張力を掛けることが可能となる。 As described above, when the front feed roll 16a is provided with grip means to grip the long resin film F on the outer peripheral surface of the front feed roll 16a, the relationship between the peripheral speed of the front feed roll 16a and the peripheral speed of the can roll 14 Is suitably adjusted. As a result, it is possible to apply an appropriate tension to the long resin film F traveling between the front feed roll 16a and the can roll 14.
具体的には、前フィードロール１６ａとキャンロール１４との間を走行する長尺樹脂フィルムＦに適度な張力が掛かるように、前フィードロール１６ａの周速度を、キャンロール１４の周速度と同等かそれよりも僅かに遅くすることが望ましい。これにより、キャンロール１４の外周面に長尺樹脂フィルムＦをより確実に密着させることができる。 Specifically, the peripheral speed of the front feed roll 16a is equal to the peripheral speed of the can roll 14 so that an appropriate tension is applied to the long resin film F traveling between the front feed roll 16a and the can roll 14. Or slightly slower than that. Thereby, the long resin film F can be more closely attached to the outer peripheral surface of the can roll 14.
上記前フィードロール１６ａの外周面とキャンロール１４の外周面との具体的な周速度差は、キャンロール１４や前フィードロール１６ａの径やキャンロール１４と前フィードロール１６ａの離間距離、長尺樹脂フィルムＦの材質などにより適宜定められるが、一般的には前フィードロール１６ａの外周面の周速度をキャンロール１４の外周面の周速度の９９％〜１００％で制御することが望ましい。 The specific peripheral speed difference between the outer peripheral surface of the front feed roll 16a and the outer peripheral surface of the can roll 14 is the diameter of the can roll 14 or the front feed roll 16a, the separation distance between the can roll 14 and the front feed roll 16a, and the long length. Although it is appropriately determined depending on the material of the resin film F and the like, it is generally desirable to control the peripheral speed of the outer peripheral surface of the front feed roll 16 a at 99% to 100% of the peripheral speed of the outer peripheral surface of the can roll 14.
前フィードロール１６ａの外周面の周速度がキャンロール１４の外周面の周速度の９９％未満では、前フィードロール１６ａの外周面部をゴムで形成しても長尺樹脂フィルムＦが前フィードロール１６ａの外周面でスリップする程度が大きくなり、長尺樹脂フィルムの表面に微小なキズをつけてしまう。一方、前フィードロール１６ａの周速度がキャンロール１４の周速度の１００％を越えると、長尺樹脂フィルムＦに張力が掛からず緩んでしまう。前フィードロール１６ａの周速度を定めるときは、実際に長尺樹脂フィルムＦを搬送し、表面に発生する微小なキズの発生の有無を確認しながら適宜調整すればよい。 When the peripheral speed of the outer peripheral surface of the front feed roll 16a is less than 99% of the peripheral speed of the outer peripheral surface of the can roll 14, the long resin film F is formed on the front feed roll 16a even if the outer peripheral surface portion of the front feed roll 16a is formed of rubber. The extent of slipping on the outer peripheral surface of the resin increases, and the surface of the long resin film is scratched. On the other hand, if the peripheral speed of the front feed roll 16a exceeds 100% of the peripheral speed of the can roll 14, the long resin film F is not tensioned and loosens. When the peripheral speed of the front feed roll 16a is determined, it may be adjusted as appropriate while actually transporting the long resin film F and confirming the presence or absence of minute scratches generated on the surface.
上述したように、前フィードロール１６ａは、キャンロール１４に送り込む長尺樹脂フィルムＦをキャンロールに密着できるように張力を掛けて送り出す必要があるため、回転駆動手段を有する駆動ロールにする必要があるが、後フィードロール１６ｂは回転駆動手段を有さないフリーロールであってもよい。これは、後フィードロール１６ｂは、スパッタリング成膜処理を終えてキャンロール１４から引き離される長尺樹脂フィルム（すなわち、金属薄膜付フィルムＳ）を導ければよいだけなので、その張力が金属薄膜付フィルムＳの品質に及ぼす影響は、キャンロール１４に送り込まれる長尺樹脂フィルムＦの張力よりも小さいからである。 As described above, the front feed roll 16a needs to be a drive roll having a rotation drive means because the long resin film F to be fed to the can roll 14 needs to be fed with tension so as to be in close contact with the can roll. However, the rear feed roll 16b may be a free roll having no rotation driving means. This is because the post-feed roll 16b only has to guide a long resin film (that is, the film S with a metal thin film) which is separated from the can roll 14 after the sputtering film forming process, and the tension is the film with the metal thin film. This is because the influence on the quality of S is smaller than the tension of the long resin film F fed into the can roll 14.
勿論、後フィードロール１６ｂにサーボモータなどの回転駆動手段を備えて駆動ロールとしてもよい。この場合は、後フィードロール１６ｂの周速度はキャンロール１４の周速度に対して１００％〜１０１％の範囲となるように調整するのが好ましい。すなわち、両フィードロール１６ａ、１６ｂ及びキャンロール１４で構成される３つの駆動ロールの周速度は、長尺樹脂フィルムＦが搬送経路を下流に向かって進むにつれて徐々に速くなるように設定するのが好ましい。 Of course, the rear feed roll 16b may be provided with a rotation drive means such as a servo motor to serve as a drive roll. In this case, it is preferable to adjust the peripheral speed of the rear feed roll 16b to be in a range of 100% to 101% with respect to the peripheral speed of the can roll 14. That is, the peripheral speeds of the three drive rolls constituted by both the feed rolls 16a and 16b and the can roll 14 are set so as to gradually increase as the long resin film F advances downstream in the transport path. preferable.
後フィードロール１６ｂをフリーロールにするのであれば、その外周面は硬質クロムめっきで処理された金属ロールにすることができる。一方、後フィードロール１６ｂを駆動ロールにするのであれば、その外周面は硬質クロムめっきで処理された金属ロールでもよいし、前フィードロール１６ａと同じように、表面硬度５０°〜９０°のゴムからなるグリップ手段を備えたロールにしてもよい。 If the rear feed roll 16b is a free roll, the outer peripheral surface thereof can be a metal roll treated with hard chrome plating. On the other hand, if the rear feed roll 16b is a drive roll, the outer peripheral surface thereof may be a metal roll treated with hard chrome plating, or a rubber having a surface hardness of 50 ° to 90 °, like the front feed roll 16a. You may make it the roll provided with the grip means which consists of.
以上、グリップ手段の一具体的として、前フィードロール１６ａの外周面部に所定の硬度のゴムを設ける場合について説明したが、グリップ手段はかかる構成に限定されるものではない。グリップ手段の他の具体的としては、硬度５０°〜９０°のゴムで形成された外周面部を有し、前フィードロール１６ａとの間で長尺樹脂フィルムを挟み込むニップロールを挙げることができる。この場合は、前フィードロール１６ａの外周面の材料に硬質クロムめっきを使用することができる。図３には、グリップ手段として上記ニップロール２１を用いたロールツーロール真空成膜装置２０の概略の正面図が示されている。 As described above, the specific example of the grip means has been described in the case where rubber having a predetermined hardness is provided on the outer peripheral surface portion of the front feed roll 16a. However, the grip means is not limited to such a configuration. Other specific examples of the grip means include a nip roll having an outer peripheral surface portion formed of rubber having a hardness of 50 ° to 90 ° and sandwiching a long resin film with the front feed roll 16a. In this case, hard chrome plating can be used for the material of the outer peripheral surface of the front feed roll 16a. FIG. 3 shows a schematic front view of a roll-to-roll vacuum film forming apparatus 20 using the nip roll 21 as a grip means.
このように、グリップ手段として外周面部に所定の硬度のゴムを備えたニップロール２１を使用することによって、前フィードロール１６ａとの間で長尺樹脂フィルムＦを挟み込むことが可能となるので、より確実に長尺樹脂フィルムＦを前フィードロール１６ａにグリップさせることが可能となる。 As described above, by using the nip roll 21 having a predetermined hardness of rubber on the outer peripheral surface portion as the grip means, the long resin film F can be sandwiched between the front feed roll 16a, and therefore, more reliably. The long resin film F can be gripped by the front feed roll 16a.
尚、ニップロール２１を使用する場合は、前フィードロール１６ａの外周面に巻き付けられる長尺樹脂フィルムＦのグリップは、ニップロール２１と前フィードロール１６ａとで挟まれた箇所だけで行われることになるので、より広い領域でグリップさせたい場合は、前述したように前フィードロール１６ａの外周面部に硬度５０°〜９０°のゴムを設けるのが好ましい。このとき、ニップロール２１は設けてもよいし、設けなくてもよい。これにより、長尺樹脂フィルムＦを前フィードロール１６ａの外周面に巻き付ける時、グリップ手段をニップロール２１とする場合に比べてより確実にグリップすることができる。 In addition, when using the nip roll 21, the grip of the long resin film F wound around the outer peripheral surface of the front feed roll 16a is performed only at a portion sandwiched between the nip roll 21 and the front feed roll 16a. When it is desired to grip in a wider area, it is preferable to provide rubber having a hardness of 50 ° to 90 ° on the outer peripheral surface portion of the front feed roll 16a as described above. At this time, the nip roll 21 may be provided or may not be provided. Thereby, when winding the long resin film F around the outer peripheral surface of the front feed roll 16a, it is possible to grip more reliably than when the grip means is the nip roll 21.
以上、ロールツーロール方式の真空成膜装置を例に挙げて本発明の長尺樹脂フィルムの処理装置を説明してきたが、本発明はかかる真空成膜装置に限定されるものではない。例えば、成膜処理には上記スパッタリングに替えて、蒸着などを公知の真空成膜方法を用いることができる。また、これらスパッタリングや蒸着などの乾式めっき法による成膜処理のほか、熱負荷を与える処理としてプラズマ処理、イオンビーム処理などの表面処理を挙げることができ、これらの処理を施す処理装置においても、上記した長尺樹脂フィルムの真空成膜装置で説明した効果が同様に得られる。 The long resin film processing apparatus of the present invention has been described above by taking the roll-to-roll vacuum film forming apparatus as an example, but the present invention is not limited to such a vacuum film forming apparatus. For example, a known vacuum film forming method such as vapor deposition can be used instead of the above sputtering for the film forming process. In addition to the film formation process by dry plating such as sputtering and vapor deposition, surface treatments such as plasma treatment and ion beam treatment can be exemplified as treatments for applying a thermal load. In a treatment apparatus for performing these treatments, The effects described above for the long resin film vacuum film forming apparatus can be similarly obtained.
（実施例１）
長尺樹脂フィルムＦには、市販のポリイミドフィルム（ユーピレックス（登録商標）３５ＳＧＡ宇部興産製）で長さ１５００ｍ、幅５０ｃｍのものを用いた。この長尺樹脂フィルムＦの処理装置には、図２に示すようなロールツーロール方式の真空成膜装置１０を使用した。スパッタリングカソード１５ａにはニッケル−クロムからなる合金ターゲットを下地金属層用として配置し、スパッタリングカソード１５ｂ〜ｄには銅ターゲットを一次金属層用として配置した。また、前フィードロール１６ａには、外周面部が硬度８０°のゴムで形成された駆動ロールを使用した。
Example 1
As the long resin film F, a commercially available polyimide film (Upilex (registered trademark) 35 SGA manufactured by Ube Industries) having a length of 1500 m and a width of 50 cm was used. As a processing apparatus for the long resin film F, a roll-to-roll vacuum film forming apparatus 10 as shown in FIG. 2 was used. An alloy target made of nickel-chromium is disposed for the base metal layer on the sputtering cathode 15a, and a copper target is disposed on the sputtering cathodes 15b to 15d for the primary metal layer. The front feed roll 16a was a drive roll whose outer peripheral surface portion was formed of rubber having a hardness of 80 °.
そして、ポリイミドフィルムを３ｍ／分で搬送させながらスパッタリング法により成膜を行って、厚み２５０Åの下地金属層と厚み１０００Åの一次金属層とを成膜した。尚、ポリイミドフィルムの搬送の際、キャンロール１４の周速度に対する前フィードロール１６ａの周速度は９９.８％に設定した。得られた金属薄膜付長尺樹脂フィルムＳの表面を２０倍の実体顕微鏡でフィルムの長手方向の両末端及びセンター位置の３視野を観察したところ微小なキズが発生していなかった。図４には、上記３視野のうちのセンター位置の実体顕微鏡写真を示す。 Then, film formation was performed by a sputtering method while conveying the polyimide film at 3 m / min to form a base metal layer having a thickness of 250 mm and a primary metal layer having a thickness of 1000 mm. In addition, the peripheral speed of the front feed roll 16a with respect to the peripheral speed of the can roll 14 was set to 99.8% at the time of conveyance of a polyimide film. When the surface of the obtained long resin film with a metal thin film S was observed with a stereomicroscope of 20 times in three visual fields at both ends and the center position in the longitudinal direction of the film, no minute scratch was generated. FIG. 4 shows a stereomicrograph of the center position of the three fields of view.
（実施例２）
外周面部が硬度５５°のゴムで形成された前フィードロール１６ａを用いた以外は実施例１と同様にして金属薄膜付長尺樹脂フィルムＳを製造した。得られた金属薄膜付長尺樹脂フィルムＳの表面を２０倍の実体顕微鏡でフィルムの長手方向の両末端及びセンター位置の３視野を観察したところ微小なキズが発生していなかった。
(Example 2)
A long resin film S with a metal thin film was produced in the same manner as in Example 1 except that the front feed roll 16a having an outer peripheral surface portion made of rubber having a hardness of 55 ° was used. When the surface of the obtained long resin film with a metal thin film S was observed with a stereomicroscope of 20 times in three visual fields at both ends and the center position in the longitudinal direction of the film, no minute scratch was generated.
（比較例）
比較のため、外周面が金属材料で構成される前フィードロール１６ａを使用した以外は実施例１と同様にして金属薄膜付長尺樹脂フィルムＳを製造した。得られた金属薄膜付長尺樹脂フィルムＳの表面を２０倍の実体顕微鏡でフィルムの長手方向の両末端及びセンター位置の３視野を観察したところ、図５のように表面に微小なキズが多数発生していた。
(Comparative example)
For comparison, a long resin film S with a metal thin film was produced in the same manner as in Example 1 except that the front feed roll 16a having an outer peripheral surface made of a metal material was used. When the surface of the obtained long resin film with a metal thin film S was observed with a stereomicroscope of 20 magnifications in three fields of view at both ends and the center position in the longitudinal direction of the film, there were many minute scratches on the surface as shown in FIG. It has occurred.
１０、２０ ロールツーロール真空成膜装置
１２ 筐体
１３ 巻出しロール
１４ キャンロール
１５ａ〜ｄ スパッタリングカソード
１６ａ 前フィードロール
１６ｂ 後フィードロール
１７ａ、１７ｂ テンションロール
１８ 巻取りロール
２１ ニップロール
Ｆ 長尺樹脂フィルム
Ｓ 金属薄膜付長尺樹脂フィルム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 20 Roll-to-roll vacuum film-forming apparatus 12 Case 13 Unwinding roll 14 Can roll 15a-d Sputtering cathode 16a Front feed roll 16b Rear feed roll 17a, 17b Tension roll 18 Winding roll 21 Nip roll F Long resin film S Long resin film with metal thin film
Claims (12)
長尺樹脂フィルムを巻き付けて冷却する外周面を有するキャンロールと、長尺樹脂フィルムを該キャンロールに送り込む駆動ロールとを備え、
前記駆動ロールは、その外周面に巻き付けられる長尺樹脂フィルムをグリップすることが可能な表面硬度５０°〜９０°のゴムからなるグリップ手段を有していることを特徴とする長尺樹脂フィルムの処理装置。 Under the reduced-pressure atmosphere, it is a processing apparatus for a long resin film that performs a process that takes a heat load on the long resin film that is conveyed by roll-to-roll,
A can roll having an outer peripheral surface for winding and cooling a long resin film, and a drive roll for feeding the long resin film to the can roll,
The drive roll has grip means made of rubber having a surface hardness of 50 ° to 90 ° capable of gripping a long resin film wound around an outer peripheral surface of the drive roll. Processing equipment.
表面硬度５０°〜９０°のゴムからなるグリップ手段によって長尺樹脂フィルムをグリップすることが可能な外周面を有する駆動ロールを介して長尺樹脂フィルムを前記キャンロールに送り込むことを特徴とする長尺樹脂フィルムの処理方法。 Treatment of a long resin film in which one surface of a long resin film conveyed by roll-to-roll is wound around the outer surface of a temperature-controlled can roll while applying a heat load to the other surface under a reduced pressure atmosphere A method,
A long resin film is fed to the can roll through a driving roll having an outer peripheral surface capable of gripping the long resin film by grip means made of rubber having a surface hardness of 50 ° to 90 °. A processing method for a scale resin film.
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