JP2018135542A - Method for treating surface of resin film and method for manufacturing copper-clad laminated substrate including the same - Google Patents

Method for treating surface of resin film and method for manufacturing copper-clad laminated substrate including the same Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for treating the surface of a resin film, capable of efficiently removing the fragile layer of the resin film.SOLUTION: A method for treating the surface of a resin film, performed before depositing a base metal layer and a copper coated layer comprises: contacting, for example, at least one surface of a resin film consisting of a long-sized resin-film F to the outer peripheral surface of a surface treatment roll 14: having an active unoxidized metal surface used as the outer peripheral surface; following the conveyance of the long-sized resin film F and rotating while preferably conveying the long-sized resin film in a housing 11 having a reduced pressure atmosphere with roll-to-roll; and having the outer peripheral surface preferably subjected to cleaning by a plasma irradiation or ion beam irradiation.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、樹脂フィルムの表面処理方法、及び該表面処理方法を有する銅張積層基板の製造方法に関する。   The present invention relates to a resin film surface treatment method and a method for producing a copper-clad laminate having the surface treatment method.

液晶パネル、ノートパソコン、デジタルカメラ、携帯電話等の電子機器には、耐熱性樹脂フィルムの片面若しくは両面に配線回路が形成されたフレキシブル配線基板が使われている。このフレキシブル配線基板は、耐熱樹脂フィルムの片面若しくは両面に金属膜を被覆して得られる金属膜付樹脂フィルムの該金属膜をパターニング加工することで作製することができる。   In electronic devices such as liquid crystal panels, notebook computers, digital cameras, and cellular phones, flexible wiring boards having wiring circuits formed on one or both sides of a heat-resistant resin film are used. This flexible wiring board can be produced by patterning the metal film of a resin film with a metal film obtained by coating a metal film on one or both surfaces of a heat-resistant resin film.

上記の金属膜付樹脂フィルムの製造方法として、従来、金属箔を接着剤により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)、及び樹脂フィルムに真空成膜法単独で、又は真空成膜法と湿式めっき法との併用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、メタライジング法で採用される真空成膜法には、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知られている。   As a manufacturing method of the resin film with a metal film, conventionally, a method of manufacturing a metal foil by attaching it to a resin film with an adhesive (manufacturing method of a three-layer substrate), a metal foil coated with a resin solution, and then dried. Manufacturing method (casting method), and a method of forming a metal film on a resin film by vacuum film forming method alone or in combination with vacuum film forming method and wet plating method (metalizing method), etc. Are known. Further, vacuum deposition methods, sputtering methods, ion plating methods, ion beam sputtering methods and the like are known as vacuum film forming methods employed in the metalizing method.

例えば特許文献1には、メタライジング法として、ポリイミド基板上にクロム層をスパッタ成膜した後、銅層をスパッタ成膜することで積層構造の導体層を絶縁層上に形成する方法が開示されている。また特許文献2には、銅ニッケル合金をターゲットとするスパッタ成膜により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成膜により形成した第二の金属薄膜とがこの順にポリイミドフィルム上に積層された2層基板の銅張積層基板が開示されている。なお、長尺状の樹脂フィルムに連続的に真空成膜を行うには、長尺樹脂フィルム(ウェブ)をロールツーロールで搬送しながらその表面に乾式めっき処理を施すことが可能なスパッタリングウェブコーターを用いることが一般的である。   For example, Patent Document 1 discloses a metallizing method in which a chromium layer is formed on a polyimide substrate by sputtering and then a copper layer is formed by sputtering to form a laminated conductor layer on the insulating layer. ing. Further, in Patent Document 2, a first metal thin film formed by sputtering film formation using a copper nickel alloy as a target and a second metal thin film formed by sputtering film formation using a copper target are arranged in this order on the polyimide film. A two-layer copper-clad laminate is disclosed. In order to continuously perform vacuum film formation on a long resin film, a sputtering web coater capable of performing dry plating on the surface of the long resin film (web) while being conveyed by roll-to-roll. Is generally used.

ところで、上記の真空成膜法のうちスパッタリング法で得られる金属膜付き樹脂フィルムは、一般に樹脂フィルムと金属膜との密着力に優れているものの、実際に金属膜が成膜された樹脂フィルムのピール強度を測定した場合、金属膜と樹脂フィルムとの界面で剥離せずに、いわゆる凝集剥離によって樹脂フィルム内部で剥離することが多かった。このように凝集剥離が生ずるのは、樹脂フィルムの表層には脆弱層と呼ばれる強度の弱い層が一般的に存在しており、そこを起点として剥離が発生するためと考えられている。   By the way, although the resin film with a metal film obtained by the sputtering method among the above vacuum film forming methods is generally excellent in the adhesion between the resin film and the metal film, the resin film actually having the metal film formed thereon is used. When the peel strength was measured, it was often peeled inside the resin film by so-called cohesive peeling without peeling at the interface between the metal film and the resin film. The reason why such cohesive peeling occurs is considered to be that a weak layer called a fragile layer is generally present on the surface layer of the resin film, and peeling occurs from that point.

そこで真空成膜法では、前処理として樹脂フィルムにプラズマ処理やイオンビーム処理を施すことでピール強度を向上させることが提案されている。例えば特許文献3には、ポリイミドフィルムと金属シード層と銅層とからなる2層銅ポリイミド基板において、プラズマ処理により改質されたポリイミドフィルム表面の改質層の厚みで密着性の効果を規定する技術が開示されている。また、特許文献4には、乾式法による改質後にバリアー層、シード層、及び導電層が形成された金属皮膜ポリイミド樹脂基板において、金属混在層の厚みで密着性の効果を規定する技術が開示されている。   Therefore, in the vacuum film formation method, it has been proposed to improve the peel strength by performing plasma treatment or ion beam treatment on the resin film as pretreatment. For example, in Patent Document 3, the effect of adhesion is defined by the thickness of the modified layer on the surface of the polyimide film modified by plasma treatment in a two-layer copper polyimide substrate composed of a polyimide film, a metal seed layer, and a copper layer. Technology is disclosed. Patent Document 4 discloses a technique for defining the effect of adhesion by the thickness of a metal mixed layer in a metal-coated polyimide resin substrate in which a barrier layer, a seed layer, and a conductive layer are formed after modification by a dry method. Has been.

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2007−318177号公報JP 2007-318177 A 国際公開第2010/098236号International Publication No. 2010/098236

上記したプラズマ処理やイオンビーム処理による樹脂フィルムの表面処理は、樹脂フィルムの表面近傍にある脆弱層を効果的に除去し、かつ、密着力を発現する官能基を生成することで密着力の向上を図っている。しかしながら、樹脂フィルムの種類や厚さ、樹脂フィルムの製法によって脆弱層の厚みは様々に変わりうるため、ピール強度を向上させるためには例えば樹脂フィルムの種類や厚みに合わせてプラズマ処理の処理条件やイオンビームの照射条件の調整が必要となり、条件の最適化のために処理速度などの条件を大幅に変更することが必要になることがあった。   The surface treatment of the resin film by the plasma treatment and ion beam treatment described above effectively removes the fragile layer near the surface of the resin film and improves the adhesion by generating a functional group that develops adhesion. I am trying. However, since the thickness of the fragile layer can vary depending on the type and thickness of the resin film and the manufacturing method of the resin film, in order to improve the peel strength, for example, the processing conditions of the plasma treatment according to the type and thickness of the resin film It is necessary to adjust ion beam irradiation conditions, and it may be necessary to significantly change conditions such as processing speed in order to optimize the conditions.

本発明はこのような従来の問題点に着目してなされたものであり、樹脂フィルムの種類や製法が異なることによって厚み等にバラツキが生じうる脆弱層を効率的に除去することで、該樹脂フィルムに成膜する金属膜との密着力のバラツキを低減することが可能な樹脂フィルムの表面処理方法、及び該表面処理方法を利用した銅張積層基板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 paying attention to such conventional problems, and by efficiently removing a fragile layer that may cause variations in thickness and the like due to different types and manufacturing methods of the resin film, the resin It is an object of the present invention to provide a resin film surface treatment method capable of reducing variations in adhesion with a metal film formed on the film, and a copper clad laminated substrate manufacturing method using the surface treatment method. .

上記目的を達成するため、本発明者らは、ロールツーロールで搬送される長尺樹脂フィルムを、キャンロールの外周部に巻き付けて冷却しながら当該長尺樹脂フィルムにスパッタリングで金属膜を成膜する場合において、当該成膜前に長尺樹脂フィルムの表面を、酸化していない活性な表面状態を持つ金属ローラーに接触させることによって、該長尺樹脂フィルムの脆弱層を剥離して金属ローラーに付着できることを見出し、本発明を完成するに至った。 In order to achieve the above object, the present inventors formed a metal film by sputtering on the long resin film while being wound around the outer periphery of the can roll while cooling the long resin film conveyed by roll-to-roll. In this case, by bringing the surface of the long resin film into contact with a metal roller having an active surface state that is not oxidized before the film formation, the brittle layer of the long resin film is peeled off to form a metal roller. The inventors have found that it can be adhered, and have completed the present invention.

すなわち、本発明の樹脂フィルムの表面処理方法は、前記樹脂フィルムの少なくとも一方の表面を未酸化の活性な金属表面に接触させることを特徴としている。   That is, the resin film surface treatment method of the present invention is characterized in that at least one surface of the resin film is brought into contact with an unoxidized active metal surface.

本発明によれば、樹脂フィルムの脆弱層を除去することができるので、該樹脂フィルムと、その表面に成膜される金属膜との密着力を高めることができる。   According to this invention, since the weak layer of a resin film can be removed, the adhesive force of this resin film and the metal film formed on the surface can be improved.

本発明の銅張積層基板の製造方法で作製可能な銅張積層基板の模式的な断面図である。It is typical sectional drawing of the copper clad laminated board which can be produced with the manufacturing method of the copper clad laminated board of this invention. 本発明の樹脂フィルムの表面処理法を実施することが可能な表面処理成膜装置の模式的な正面図である。It is a typical front view of the surface treatment film-forming apparatus which can implement the surface treatment method of the resin film of this invention. 図2の表面処理成膜装置での乾式めっき後に湿式めっきを行う場合に好適に用いられるロールツーロール連続電気めっき装置の模式的な正面図である。FIG. 3 is a schematic front view of a roll-to-roll continuous electroplating apparatus preferably used when wet plating is performed after dry plating in the surface treatment film forming apparatus of FIG. 2.

以下、本発明に係る樹脂フィルムの表面処理方法の一具体例について、2層基板のフレキシブル配線基板用の銅張積層基板をメタライジング法で製造する場合を例に挙げて説明する。図1に示すように、銅張積層基板は一般的に、ポリイミドフィルムに代表される樹脂フィルム1の少なくとも一方の表面に、接着剤を介さずに下地金属層2と銅層3とが逐次的に積層された積層構造をしている。銅層3は1層で構成されるものでもよいが、図1では銅薄膜層3aと銅電気めっき層3bの積層構造になっている。   Hereinafter, a specific example of the resin film surface treatment method according to the present invention will be described by taking as an example the case of producing a copper-clad laminate for a flexible wiring board of a two-layer board by a metalizing method. As shown in FIG. 1, a copper-clad laminate generally has a base metal layer 2 and a copper layer 3 sequentially formed on at least one surface of a resin film 1 typified by a polyimide film without using an adhesive. It has a laminated structure laminated. The copper layer 3 may be composed of one layer, but in FIG. 1, it has a laminated structure of a copper thin film layer 3a and a copper electroplating layer 3b.

上記の樹脂フィルム1の材質はポリイミドフィルムに限定されるものではなく、ポリアミドフィルム、ポリエステルフィルム、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、ポリエチレンナフタレートフィルム、液晶ポリマーフィルムなどを用いることができる。これらの材料の中では、機械的強度や耐熱性や電気絶縁性の観点から、ポリイミドフィルムが好ましい。   The material of the resin film 1 is not limited to a polyimide film, and a polyamide film, a polyester film, a polytetrafluoroethylene film, a polyphenylene sulfide film, a polyethylene naphthalate film, a liquid crystal polymer film, or the like can be used. Among these materials, a polyimide film is preferable from the viewpoints of mechanical strength, heat resistance, and electrical insulation.

下地金属層2は、樹脂フィルム1と銅層3との密着性や耐熱性などを高め、銅張積層基板の信頼性を確保する役割を担っており、その材質は、ニッケル、クロム、又はこれらの少なくとも一方からなる合金が好ましく、これらの中では密着強度や配線回路のパターニング加工時のエッチングしやすさの点からニッケル・クロム合金が特に好ましい。ニッケル・クロム合金の組成は、耐食性や耐マイグレーション性の向上の観点からクロム15質量%以上22質量%以下が望ましい。このうち、クロム20質量%のニッケル・クロム合金(Ni−20Cr)は、ニクロム合金として流通しており、マグネトロンスパッタリング法のスパッタリングターゲットとして容易に入手できる。また、クロム濃度の異なる複数のニッケル・クロム合金の薄膜を積層することで、厚み方向に濃度勾配を有する下地金属層を形成してもよい。なお、ニッケルを含む合金の場合は、クロム、バナジウム、チタン、モリブデン、コバルト等を添加してもよい。   The base metal layer 2 plays a role of improving the adhesion and heat resistance between the resin film 1 and the copper layer 3 and ensuring the reliability of the copper-clad laminate. The material is nickel, chromium, or these Of these, an alloy made of at least one of these is preferable, and among these, a nickel-chromium alloy is particularly preferable from the viewpoint of adhesion strength and ease of etching during patterning of a wiring circuit. The composition of the nickel-chromium alloy is preferably 15% by mass or more and 22% by mass or less from the viewpoint of improving corrosion resistance and migration resistance. Of these, nickel-chromium alloy (Ni-20Cr) with 20% by mass of chromium is distributed as a nichrome alloy and can be easily obtained as a sputtering target for the magnetron sputtering method. Alternatively, a base metal layer having a concentration gradient in the thickness direction may be formed by laminating a plurality of nickel-chromium alloy thin films having different chromium concentrations. Note that in the case of an alloy containing nickel, chromium, vanadium, titanium, molybdenum, cobalt, or the like may be added.

上記樹脂フィルム1の厚みは12.5μm以上75μm以下が好ましい。また、下地金属層2の膜厚は、3nm以上50nm以下が望ましい。下地金属層2の膜厚が3nm未満では、樹脂フィルム1が特にポリイミドフィルムの場合に銅層3との密着性を安定して保つのが困難になり、耐食性や耐マイグレーション性が不十分になるおそれがある。一方、下地金属層2の膜厚が50nmを超えると、サブトラクティブ法で配線回路を加工する際に下地金属層2の十分な除去が困難になり、隣接する配線間のマイグレーション等の不具合が生じるおそれがある。銅層3の厚みは100nm以上20μm以下が好ましく、特にその上限は12μm以下がより好ましい。図1のように銅層3が2層構造の場合は、銅薄膜層3aの膜厚を10nm以上1μm以下とし、残りの膜厚は銅電気めっき層3bによるものとするのが好ましい。   The thickness of the resin film 1 is preferably 12.5 μm or more and 75 μm or less. The film thickness of the base metal layer 2 is desirably 3 nm or more and 50 nm or less. When the film thickness of the base metal layer 2 is less than 3 nm, it becomes difficult to stably maintain the adhesion with the copper layer 3 when the resin film 1 is a polyimide film, and the corrosion resistance and migration resistance become insufficient. There is a fear. On the other hand, if the thickness of the base metal layer 2 exceeds 50 nm, it becomes difficult to sufficiently remove the base metal layer 2 when processing the wiring circuit by the subtractive method, and problems such as migration between adjacent wirings occur. There is a fear. The thickness of the copper layer 3 is preferably 100 nm or more and 20 μm or less, and the upper limit thereof is more preferably 12 μm or less. When the copper layer 3 has a two-layer structure as shown in FIG. 1, it is preferable that the film thickness of the copper thin film layer 3a is 10 nm or more and 1 μm or less, and the remaining film thickness is the copper electroplating layer 3b.

次に、上記した銅張積層基板の製造方法について、樹脂フィルムに表面処理を行った後、乾式めっきによる成膜と、湿式めっきによる成膜とをこの順で行う場合を例に挙げて説明する。先ず、図2に示す表面処理成膜装置10について説明する。この表面処理成膜装置10は、ロールツーロールで搬送される長尺状の樹脂フィルムFの表面に前処理を施した後、該前処理を施した面に引き続き乾式めっきにより成膜を行うものである。   Next, the above-described method for producing a copper clad laminated substrate will be described by taking, as an example, the case in which film formation by dry plating and film formation by wet plating are performed in this order after the surface treatment is performed on the resin film. . First, the surface treatment film forming apparatus 10 shown in FIG. 2 will be described. This surface treatment film forming apparatus 10 performs pretreatment on the surface of a long resin film F conveyed by roll-to-roll, and subsequently forms a film by dry plating on the pretreated surface. It is.

具体的に説明すると、この表面処理成膜装置10は、ロールツーロールで搬送される長尺樹脂フィルムFの搬送経路を画定する各種ロール群と、該長尺樹脂フィルムFに前処理を施す前処理手段と、該前処理後の長尺樹脂フィルムFに成膜処理を施す成膜手段とから主に構成されており、これらは図示しないドライポンプ、ターボ分子ポンプ、クライオコイルなど種々の真空装置を具備する筐体11内に収容されている。筐体11の形状は、10−4〜1Pa程度の減圧された内部雰囲気に耐え得るものであれば図2の直方体形状に限定されず、円筒形状等でもよい。 More specifically, the surface treatment film forming apparatus 10 includes various roll groups that define a transport path of the long resin film F that is transported by roll-to-roll, and before the pretreatment is performed on the long resin film F. Mainly composed of a processing means and a film forming means for forming a film on the pre-treated long resin film F. These are various vacuum devices such as a dry pump, a turbo molecular pump, and a cryocoil (not shown). Is housed in a housing 11 having The shape of the housing 11 is not limited to the rectangular parallelepiped shape of FIG. 2 as long as it can withstand a reduced internal atmosphere of about 10 −4 to 1 Pa, and may be a cylindrical shape or the like.

上記各種ロール群は、長尺樹脂フィルムFが巻き出される巻出ロール12、巻き出された長尺樹脂フィルムFに対して第1の表面処理を行う第1の前処理手段としての表面処理ロール14、該表面処理ロール14の外周面との間で長尺樹脂フィルムFを挟み込むニップロール15、上記第1の前処理後の長尺樹脂フィルムFに対して更に第2の前処理手段により熱負荷のかかる第2の前処理を施す際に冷却を行う第1キャンロール18、上記2回の前処理後の長尺樹脂フィルムFに対して熱負荷のかかるスパッタリング成膜を行う際に冷却を行う第2キャンロール21、上記第2キャンロール21の直ぐ上流側及び下流側にそれぞれ位置する前フィードロール20a及び後フィードロール20b、上記スパッタリング成膜された長尺樹脂フィルムFの巻き取りを行う巻取ロール23、及びこれらロールの間に適宜設けられているガイドロール13a〜13nからなる。なお、筐体11の内部は隔壁によって巻出ゾーン、第1の前処理ゾーン、第2の前処理ゾーン、スパッタリング成膜ゾーン、及び巻取ゾーンの5つの空間に仕切られており、これら5つの空間に上記のロール群がそれぞれ配されている。   The above-mentioned various roll groups are the unrolling roll 12 from which the long resin film F is unwound, and the surface treatment roll as the first pretreatment means for performing the first surface treatment on the unrolled long resin film F. 14, a nip roll 15 for sandwiching the long resin film F with the outer peripheral surface of the surface treatment roll 14, and a heat load applied to the long resin film F after the first pretreatment by a second pretreatment means The first can roll 18 is cooled when the second pretreatment is performed, and the long resin film F after the two pretreatments is cooled when the sputtering film formation is applied with a thermal load. The second can roll 21, the front feed roll 20a and the rear feed roll 20b positioned immediately upstream and downstream of the second can roll 21, respectively, and the long resin film formed by sputtering. Winding roll 23 is capable of winding a beam F, and consists of a guide roll 13a~13n provided appropriately between the rolls. The interior of the housing 11 is partitioned by a partition into five spaces, an unwinding zone, a first pretreatment zone, a second pretreatment zone, a sputtering film formation zone, and a winding zone. Each of the roll groups is arranged in the space.

上記表面処理ロール14の回転軸を中心とする全角度範囲のうち、長尺樹脂フィルムFに接触しない角度範囲内に位置する外周面に対向する位置に、表面処理用スパッタリングカソード16が設けられている。この表面処理用スパッタリングカソード16により、表面処理ロール14の外周面に酸化していない活性な状態の金属膜(以下、未酸化活性金属膜とも称する)を形成することができる。すなわち、表面処理ロール14の外周面のうち長尺樹脂フィルムFに接触する領域は、回転により長尺樹脂フィルムFに接触しない位置に来た時にスパッタリングにより未酸化の活性な金属表面が形成されるようになっている。この未酸化活性金属膜の材料となる金属は、銅、ニッケル、クロム、若しくはチタン、又はそれらのいずれかの合金が望ましい。特にニッケル、クロム、又はチタンは有機物が配位等により結合しやすいため望ましい。   A surface treatment sputtering cathode 16 is provided at a position facing an outer peripheral surface located within an angle range that does not come into contact with the long resin film F in the entire angle range around the rotation axis of the surface treatment roll 14. Yes. By this surface treatment sputtering cathode 16, an active metal film (hereinafter also referred to as an unoxidized active metal film) that is not oxidized can be formed on the outer peripheral surface of the surface treatment roll 14. That is, in the outer peripheral surface of the surface treatment roll 14, an unoxidized active metal surface is formed by sputtering when the region that contacts the long resin film F comes to a position that does not contact the long resin film F by rotation. It is like that. The metal used as the material of the unoxidized active metal film is preferably copper, nickel, chromium, titanium, or any alloy thereof. In particular, nickel, chromium, or titanium is preferable because organic substances are easily bonded by coordination or the like.

上記の表面処理用スパッタリングカソード16で表面処理ロール14の外周面に形成する未酸化活性金属膜の厚みは、1nm以上10nm以下が好ましい。この金属膜の厚みが1nm未満では、薄すぎて当該未酸化活性金属膜をほぼ均一に形成するのが困難になる。一方、この金属膜の厚みが10nmを超えてもそれ以上ほとんど効果が向上しない。なお、この未酸化活性金属膜の厚みはスパッタリングカソード16の成膜効率から概算することができる。スパッタリングカソード16の成膜効率は、スパッタリングカソード16を用いて樹脂フィルムに未酸化活性金属膜を成膜し、樹脂フィルムに成膜した未酸化活性金属膜の厚みを測定することで、知ることができる。スパッタリングカソード16の成膜効率から、スパッタリングカソード16への投入電力で未酸化活性金属膜の厚みを制御すればよい。   The thickness of the unoxidized active metal film formed on the outer peripheral surface of the surface treatment roll 14 by the surface treatment sputtering cathode 16 is preferably 1 nm or more and 10 nm or less. If the thickness of this metal film is less than 1 nm, it is too thin to form the unoxidized active metal film almost uniformly. On the other hand, even if the thickness of the metal film exceeds 10 nm, the effect is hardly improved further. The thickness of the unoxidized active metal film can be estimated from the film formation efficiency of the sputtering cathode 16. The film formation efficiency of the sputtering cathode 16 can be known by forming an unoxidized active metal film on a resin film using the sputtering cathode 16 and measuring the thickness of the unoxidized active metal film formed on the resin film. it can. From the film formation efficiency of the sputtering cathode 16, the thickness of the unoxidized active metal film may be controlled by the input power to the sputtering cathode 16.

上記表面処理ロール14の回転軸を中心とする全角度範囲のうち、長尺樹脂フィルムFに接触しない角度範囲内に位置する外周面に対向する位置には、上記の表面処理用スパッタリングカソード16に加えて、該外周面のクリーニングのための処理手段を併設することが望ましい。図2の表面処理成膜装置10には、表面処理ロール14の外周面をクリーニングするためのクリーニング処理手段17が、該外周面に対向する位置であって且つ表面処理ロール14の回転方向に関して上記表面処理用スパッタリングカソード16よりも前方側に設けられている。これにより、表面処理ロール14の外周面において長尺樹脂フィルムFに接触する領域は、回転により長尺樹脂フィルムFに接触する位置と、上記の表面処理用スパッタリングカソード16により未酸化の活性な金属表面が形成される位置との間に来た時に、クリーニング処理が施される   Of the entire angle range around the rotation axis of the surface treatment roll 14, the surface treatment sputtering cathode 16 is disposed at a position facing the outer peripheral surface located within the angle range not in contact with the long resin film F. In addition, it is desirable to provide a processing means for cleaning the outer peripheral surface. In the surface treatment film forming apparatus 10 of FIG. 2, the cleaning treatment means 17 for cleaning the outer peripheral surface of the surface treatment roll 14 is a position facing the outer peripheral surface and the rotation direction of the surface treatment roll 14 is the above. It is provided in front of the surface treatment sputtering cathode 16. Thereby, the area | region which contacts the elongate resin film F in the outer peripheral surface of the surface treatment roll 14 is the position which contacts the elongate resin film F by rotation, and the non-oxidized active metal by said sputtering cathode 16 for surface treatment. When it comes to the position where the surface is formed, a cleaning process is performed

上記のクリーニング処理手段17を設けることにより、表面処理ロール14の外周面上の未酸化活性金属膜の表面に転移した長尺樹脂フィルムFからの脆弱層を除去することができる。すなわち、表面処理ロール14の外周面は、その回転により、(1)スパッタリングによる未酸化活性金属膜の成膜と、(2)長尺樹脂フィルムFとの接触による該表面処理ロール14からの脆弱層の転移と、(3)クリーニング処理による該脆弱層の除去とからなる表面処理サイクルが繰り返されることになる。   By providing the cleaning processing means 17, the fragile layer from the long resin film F transferred to the surface of the non-oxidized active metal film on the outer peripheral surface of the surface treatment roll 14 can be removed. That is, the outer peripheral surface of the surface treatment roll 14 is weakened from the surface treatment roll 14 due to rotation by (1) deposition of an unoxidized active metal film by sputtering and (2) contact with the long resin film F. The surface treatment cycle consisting of layer transfer and (3) removal of the fragile layer by cleaning treatment is repeated.

上記のクリーニング処理手段17は、プラズマ照射やイオンビーム照射によるものが望ましい。プラズマ照射やイオンビーム照射の出力は、表面処理ロール14の外周面の未酸化活性金属膜の表面に転移した長尺樹脂フィルムFからの脆弱層を良好に除去できる出力であればよい。尚、図2に示す表面処理成膜装置10には、クリーニング処理手段17としてイオンビームを照射するクリーニング用イオン源を設けた場合が示されている。   The cleaning processing means 17 is preferably one using plasma irradiation or ion beam irradiation. The output of plasma irradiation or ion beam irradiation may be any output that can satisfactorily remove the fragile layer from the long resin film F transferred to the surface of the non-oxidized active metal film on the outer peripheral surface of the surface treatment roll 14. In the surface treatment film forming apparatus 10 shown in FIG. 2, a cleaning ion source for irradiating an ion beam is provided as the cleaning processing means 17.

このクリーニング処理と、後述する長尺樹脂フィルムFへのスパッタリング成膜処理との雰囲気を共用できる場合は、アルゴンガスを用いたイオンビーム処理又はプラズマ処理が好適であり、ガス圧のコントロールという点でイオンビームがより好ましい。一方、該長尺樹脂フィルムFへのスパッタリング成膜処理とクリーニング処理との雰囲気を独立してコントロールできるような設備の場合は、上記クリーニング処理には、スパッタリング成膜処理とは異なるガス圧のアルゴンガス雰囲気、主に酸素ガス若しくは窒素ガスを含む雰囲気、一部アルゴンガスを含む雰囲気、又はそれらの混合ガス雰囲気でのプラズマを用いることが好ましい。これらのうち、主成分として酸素ガスを含む雰囲気でのプラズマが脆弱層の除去に最も適している。雰囲気ガスのガス圧は0.6〜2.5Paが好ましく、プラズマの印可電圧は800〜2600Vが好ましい。   In the case where the atmosphere of this cleaning process and the sputtering film forming process on the long resin film F to be described later can be shared, an ion beam process or a plasma process using argon gas is preferable, and in terms of gas pressure control. An ion beam is more preferable. On the other hand, in the case of an equipment in which the atmosphere of the sputtering film forming process and the cleaning process on the long resin film F can be controlled independently, the cleaning process is performed using argon having a gas pressure different from that of the sputtering film forming process. It is preferable to use plasma in a gas atmosphere, an atmosphere mainly containing oxygen gas or nitrogen gas, an atmosphere partially containing argon gas, or a mixed gas atmosphere thereof. Among these, plasma in an atmosphere containing oxygen gas as a main component is most suitable for removing the fragile layer. The gas pressure of the atmospheric gas is preferably 0.6 to 2.5 Pa, and the applied voltage of plasma is preferably 800 to 2600V.

上記の表面処理ロール14の外周面に接触している長尺樹脂フィルムFは、前述したようにニップロール15を用いて表面処理ロール14の外周面との間で挟み込まれることが望ましい。このように長尺樹脂フィルムFを表面処理ロール14とニップロール15とで挟み込むことで、長尺樹脂フィルムFの片面を表面処理ロール14の上記未酸化活性金属膜の表面に確実に接触させることができる。ニップロール15と表面処理ロール14とで長尺樹脂フィルムFを挟み込む場合の圧力は30N以上180N以下が好ましく、30N以上150N以下がより好ましく、30N以上120N以下が更に好ましい。この圧力が30N未満では、長尺樹脂フィルムFが表面処理ロール14に確実に接触しないおそれがある。逆に180Nを超えると、長尺樹脂フィルムFの搬送張力の制御が困難になってしまう。   The long resin film F in contact with the outer peripheral surface of the surface treatment roll 14 is desirably sandwiched between the outer peripheral surface of the surface treatment roll 14 using the nip roll 15 as described above. Thus, by sandwiching the long resin film F between the surface treatment roll 14 and the nip roll 15, one side of the long resin film F can be reliably brought into contact with the surface of the unoxidized active metal film of the surface treatment roll 14. it can. The pressure when the long resin film F is sandwiched between the nip roll 15 and the surface treatment roll 14 is preferably 30 N or more and 180 N or less, more preferably 30 N or more and 150 N or less, and further preferably 30 N or more and 120 N or less. If this pressure is less than 30 N, the long resin film F may not contact the surface treatment roll 14 reliably. Conversely, when it exceeds 180 N, it becomes difficult to control the transport tension of the long resin film F.

上記のニップロール15に代えて、長尺樹脂フィルムFの搬送張力を所定の値に調整すると共に、該長尺樹脂フィルムFを表面処理ロール14の外周面に部分的に巻き付けてもよい。この場合は、長尺樹脂フィルムFと表面処理ロール14の外周面との間に発生する下記式1の抗力により長尺樹脂フィルムFを表面処理ロール14の未酸化活性金属膜の表面に確実に接触させることができ、上記ニップロール15の場合と同様に安定的に長尺樹脂フィルムFの表面処理を行うことが可能になる。
[式1]
抗力=長尺樹脂フィルムの搬送張力/(表面処理ロールの半径×長尺樹脂フィルムの幅)
Instead of the nip roll 15, the transport tension of the long resin film F may be adjusted to a predetermined value, and the long resin film F may be partially wound around the outer peripheral surface of the surface treatment roll 14. In this case, the long resin film F is reliably applied to the surface of the unoxidized active metal film of the surface treatment roll 14 by the drag of the following formula 1 generated between the long resin film F and the outer peripheral surface of the surface treatment roll 14. The surface treatment of the long resin film F can be performed stably as in the case of the nip roll 15.
[Formula 1]
Drag = transport tension of long resin film / (radius of surface treatment roll x width of long resin film)

この場合も、長尺樹脂フィルムFと表面処理ロール14の外周面との間で生じる抗力が30〜180Nとなるように、長尺樹脂フィルムFの搬送張力と表面処理ロール14の半径を適宜選択すればよい。ただし、長尺樹脂フィルムFが表面処理ロール14の外周面から受ける抗力はその周方向の角度位置に応じて変化するので、長尺樹脂フィルムFの搬送張力と表面処理ロール14における長尺樹脂フィルムFの抱き角(すなわち表面処理ロール14の全外周面のうち長尺樹脂フィルムFが巻き付く角度範囲)を適宜調整するのが好ましい。また、長尺樹脂フィルムFはその厚みが薄くなると張力の上昇により波シワ(trough wrinkle)が発生したり破断したりするおそれがあるので、長尺樹脂フィルムFを表面処理ロール14の外周面に巻き付けて抗力を調整することに加えて、前述したニップロール15を併用するのが好ましい。   Also in this case, the conveyance tension of the long resin film F and the radius of the surface treatment roll 14 are appropriately selected so that the drag generated between the long resin film F and the outer peripheral surface of the surface treatment roll 14 is 30 to 180 N. do it. However, since the drag which the long resin film F receives from the outer peripheral surface of the surface treatment roll 14 changes according to the angular position of the circumferential direction, the conveyance tension of the long resin film F and the long resin film in the surface treatment roll 14 are changed. It is preferable to appropriately adjust the holding angle of F (that is, the angle range in which the long resin film F is wound around the entire outer peripheral surface of the surface treatment roll 14). Further, when the thickness of the long resin film F is reduced, wrinkles (trough wrinkle) may be generated or broken due to an increase in tension. Therefore, the long resin film F is formed on the outer peripheral surface of the surface treatment roll 14. In addition to adjusting the drag by winding, it is preferable to use the nip roll 15 described above in combination.

上記の未酸化活性金属との接触により脆弱層の除去が行われた長尺樹脂フィルムFには、プラズマ処理やイオンビーム処理などにより更に表面処理を施すのが望ましい。脆弱層が除去された長尺樹脂フィルムFの表面にプラズマやイオンビームを照射すると、該長尺樹脂フィルムFを構成する分子にカルボキシル基等の官能基を導入することができるので、長尺樹脂フィルムFとその表面に成膜される下地金属層との密着性をより一層向上させることができる。   The long resin film F from which the fragile layer has been removed by contact with the unoxidized active metal is preferably further subjected to surface treatment by plasma treatment or ion beam treatment. When the surface of the long resin film F from which the fragile layer has been removed is irradiated with plasma or an ion beam, functional groups such as carboxyl groups can be introduced into the molecules constituting the long resin film F. The adhesion between the film F and the base metal layer formed on the surface of the film F can be further improved.

但し、長尺樹脂フィルムFにプラズマ処理やイオンビーム処理を施す場合は、該長尺樹脂フィルムFの温度が上昇するので、その温度調整が必要となる。表面処理成膜装置10では、長尺樹脂フィルムFが第1キャンロール18の外周面に巻き付いている時にイオンビーム処理されるように、第1キャンロール18の回転軸を中心とする全角度範囲のうち、長尺樹脂フィルムFが巻き付けられる角度範囲内に位置する外周面に対向する位置に、該外周面上の長尺樹脂フィルムFの表面に向けてイオンビームを照射するための表面処理用イオン源19が設けられている。そして、第1キャンロール18の内部に設けられている流路に筐体11の外部から供給される冷媒が循環するようになっている。   However, when plasma treatment or ion beam treatment is performed on the long resin film F, the temperature of the long resin film F rises, so that temperature adjustment is necessary. In the surface treatment film forming apparatus 10, the entire angle range around the rotation axis of the first can roll 18 so that the ion beam treatment is performed when the long resin film F is wound around the outer peripheral surface of the first can roll 18. Among these, for the surface treatment for irradiating the ion beam toward the surface of the long resin film F on the outer peripheral surface at a position facing the outer peripheral surface located within the angular range around which the long resin film F is wound An ion source 19 is provided. And the refrigerant | coolant supplied from the exterior of the housing | casing 11 circulates through the flow path provided in the inside of the 1st can roll 18. As shown in FIG.

上記のように第1及び第2の表面処理が施された長尺樹脂フィルムFは、引き続き同じ装置内で乾式めっき法により下地金属及び銅薄膜層の成膜処理が施されることが望ましい。長尺樹脂フィルムFに対して同じ装置内で表面処理と成膜処理とを連続して行うことで、表面処理された長尺樹脂フィルムFをほとんど汚染することなく、その表面に下地金属層を成膜することができるからである。長尺樹脂フィルムFに下地金属層及び銅薄膜層の成膜を行う乾式めっき法には、スパッタリング法、イオンプレーティング法、クラスターイオンビーム法、真空蒸着法、CVD法等を挙げることができるが、シード層としての下地金属層の組成の制御等の観点から、スパッタリング法が望ましい。   It is desirable that the long resin film F subjected to the first and second surface treatments as described above is subsequently subjected to film formation treatment of the base metal and the copper thin film layer by dry plating in the same apparatus. By subjecting the long resin film F to continuous surface treatment and film formation in the same apparatus, the surface-treated long resin film F is hardly contaminated and a base metal layer is formed on the surface thereof. This is because a film can be formed. Examples of the dry plating method for forming the base metal layer and the copper thin film layer on the long resin film F include a sputtering method, an ion plating method, a cluster ion beam method, a vacuum deposition method, and a CVD method. From the viewpoint of controlling the composition of the underlying metal layer as the seed layer, the sputtering method is desirable.

長尺樹脂フィルムFにスパッタリング法で成膜する場合は、公知のスパッタリング成膜手段を用いることができ、例えば一般的なロールツーロールスパッタリング装置(スパッタリングウエブコータ―)を用いることができる。ロールツーロールスパッタリング装置を用いることで、ポリイミドフィルムなどからなる長尺樹脂フィルムの表面に下地金属層及び銅薄膜層を連続的に効率よく成膜して銅薄膜層付ポリイミドフィルムを作製することができる。   When forming a film on the long resin film F by a sputtering method, a known sputtering film forming means can be used, for example, a general roll-to-roll sputtering apparatus (sputtering web coater) can be used. By using a roll-to-roll sputtering apparatus, it is possible to produce a polyimide film with a copper thin film layer by continuously and efficiently forming a base metal layer and a copper thin film layer on the surface of a long resin film made of a polyimide film or the like. it can.

図2の表面処理成膜装置10は、かかる連続的なスパッタリング成膜が可能なように、ロールツーロールスパッタリング装置になっている。すなわち、筐体11内において巻出ロール12から巻取ロール23まで前述した各種ロール群によって画定される搬送経路に沿ってロールツーロールで搬送される長尺樹脂フィルムFを、第2キャンロール21の外周面に巻き付けて冷却しながら、後述するスパッタリング成膜手段によりスパッタリング成膜が行われる。   The surface treatment film forming apparatus 10 in FIG. 2 is a roll-to-roll sputtering apparatus so that such continuous sputtering film formation is possible. That is, the long resin film F transported by roll-to-roll along the transport path defined by the various roll groups described above from the unwinding roll 12 to the winding roll 23 in the housing 11 is replaced with the second can roll 21. Sputtering film formation is performed by the sputtering film forming means described later while being wound around the outer peripheral surface of the film and cooling.

上記のロール群のうち、第2キャンロール21と、その直ぐ上流側に位置する前フィードロール20aと、巻出ロール12及び巻取ロール23とにはサーボモータによる動力源が設けられており、それら以外のロールはフリーロールである。また、巻出ロール12及び巻取ロール23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るようになっている。ガイドロール13j、13kは搬送される長尺樹脂フィルムFの張力を測定する張力センサーが設けられている。   Of the roll group, the second can roll 21, the front feed roll 20a located immediately upstream thereof, the unwinding roll 12 and the winding roll 23 are provided with a power source by a servo motor, The other rolls are free rolls. Further, the unwinding roll 12 and the winding roll 23 are configured such that the tension balance of the long resin film F is maintained by torque control using a powder clutch or the like. The guide rolls 13j and 13k are provided with a tension sensor for measuring the tension of the long resin film F being conveyed.

第2キャンロール21は、その外周面が硬質クロムめっきで仕上げられており、その内部には冷却機構としての冷媒循環路が設けられている。この冷媒循環路に筐体11の外部から供給される冷媒や温媒を循環することで第2キャンロール21の外周面を一定の温度に調整することができる。上記の構成により、長尺樹脂フィルムFを確実に第2キャンロール21の外周面に密着させることができるので、後述する成膜手段により長尺樹脂フィルムFに熱負荷のかかるスパッタリング成膜を施しても該長尺樹脂フィルムFにシワ等が生じることがほとんどない。   The outer peripheral surface of the second can roll 21 is finished with hard chrome plating, and a refrigerant circulation path as a cooling mechanism is provided therein. The outer peripheral surface of the second can roll 21 can be adjusted to a constant temperature by circulating the refrigerant and the heating medium supplied from the outside of the housing 11 through the refrigerant circulation path. With the above configuration, the long resin film F can be securely adhered to the outer peripheral surface of the second can roll 21, so that the long resin film F is subjected to sputtering film formation with a thermal load by the film forming means described later. However, wrinkles or the like hardly occur in the long resin film F.

第2キャンロール21の外周面に対向する位置には、スパッタリング成膜手段としての例えばマグネトロンカソード方式のスパッタリングカソード22a、22b、22c、22dが、長尺樹脂フィルムFの搬送経路に沿ってこの順に設けられており、長尺樹脂フィルムFの表面に熱負荷の掛かる乾式成膜処理であるスパッタリング成膜処理を施すことができるようになっている。なお、スパッタリングカソード22a〜22dにおいて、長尺樹脂フィルムFの巾方向に延在する長さは、長尺樹脂フィルムFの巾より広いのが好ましい。   For example, magnetron cathode type sputtering cathodes 22 a, 22 b, 22 c, and 22 d as sputtering film forming means are arranged in this order along the transport path of the long resin film F at a position facing the outer peripheral surface of the second can roll 21. It is provided so that the surface of the long resin film F can be subjected to a sputtering film forming process which is a dry film forming process in which a thermal load is applied. In addition, in sputtering cathode 22a-22d, it is preferable that the length extended in the width direction of the long resin film F is wider than the width of the long resin film F.

上記の表面処理成膜装置10を用いて長尺樹脂フィルムFの表面に前処理してから下地金属層及び銅薄膜層を成膜する場合は、下地金属層の組成を有するターゲットを例えばスパッタリングカソード22aに装着すると共に、残りのスパッタリングカソード22b〜22dに銅ターゲットを装着する。更に、長尺樹脂フィルムFとして例えば長尺のポリイミドフィルムを巻出ロール12にセットし、第1及び第2キャンロール18、21に冷媒を循環する。そして、筐体11内を真空排気した後、アルゴン等のスパッタリングガスを導入して雰囲気圧を1.3Pa程度に保持する。この状態で、長尺のポリイミドフィルムをロールツーロールで搬送しながら前述した表面処理用スパッタリングカソード16、クリーニング処理手段17、及びスパッタリングカソード22a〜22dに給電する。これにより密着力に優れた銅薄膜層付ポリイミドフィルムF2を作製することができる。なお、下地金属層をスパッタリングで成膜した後に蒸着法で銅薄膜層を成膜しても良い。   When the base metal layer and the copper thin film layer are formed after pre-processing on the surface of the long resin film F using the surface treatment film forming apparatus 10 described above, a target having the composition of the base metal layer is, for example, a sputtering cathode. At the same time, the copper target is attached to the remaining sputtering cathodes 22b to 22d. Further, for example, a long polyimide film is set on the unwinding roll 12 as the long resin film F, and the refrigerant is circulated through the first and second can rolls 18 and 21. And after evacuating the inside of the housing | casing 11, sputtering gas, such as argon, is introduce | transduced and atmospheric pressure is hold | maintained at about 1.3 Pa. In this state, while feeding a long polyimide film on a roll-to-roll basis, power is supplied to the above-described surface treatment sputtering cathode 16, cleaning treatment means 17, and sputtering cathodes 22a to 22d. Thereby, the polyimide film F2 with a copper thin film layer excellent in adhesion can be produced. Note that the copper thin film layer may be formed by vapor deposition after the base metal layer is formed by sputtering.

上記表面処理成膜装置10で下地金属層と銅薄膜層とが成膜された銅薄膜層付きポリイミドフィルムF2に対して、次に電気めっき法により銅電気めっき層を成膜する。成膜する銅電気めっき層の膜厚は1μm以上20μm以下が好ましい。この電気めっき法には、例えば硫酸銅を含んだ銅めっき浴中にて不溶性アノードを用いて電気めっきを行う方法を用いることができる。この銅めっき浴の組成は特に限定がなく、通常用いられるプリント配線板用のハイスロー硫酸銅めっき浴を用いることができる。   Next, a copper electroplating layer is formed by electroplating on the polyimide film F2 with the copper thin film layer on which the base metal layer and the copper thin film layer are formed by the surface treatment film forming apparatus 10. The film thickness of the copper electroplating layer to be formed is preferably 1 μm or more and 20 μm or less. As the electroplating method, for example, a method of performing electroplating using an insoluble anode in a copper plating bath containing copper sulfate can be used. The composition of the copper plating bath is not particularly limited, and a commonly used high-throw copper sulfate plating bath for printed wiring boards can be used.

図3には、上記の電気めっき法による銅めっき成膜が可能なめっき装置の一具体例として、ロールツーロール連続電気めっき装置(以下めっき装置30とも称する)が示されている。このめっき装置30は、電気めっき槽31内のめっき液に対して、巻出ロール32から連続的に巻き出される銅薄膜層付ポリイミドフィルムF2を繰り返し浸漬させることで、所定の膜厚を有する銅電気めっき層を電気めっきにより成膜するものである。電気めっき後は2層フレキシブル配線基板用の金属化樹脂フィルム基板である銅張積層基板Sとして巻取ロール36に巻き取れられる。   FIG. 3 shows a roll-to-roll continuous electroplating apparatus (hereinafter also referred to as a plating apparatus 30) as a specific example of a plating apparatus capable of forming a copper plating film by the above electroplating method. This plating apparatus 30 is a copper film having a predetermined thickness by repeatedly immersing the polyimide film F2 with a copper thin film layer continuously unwound from the unwinding roll 32 into the plating solution in the electroplating tank 31. The electroplating layer is formed by electroplating. After electroplating, it is wound up on a winding roll 36 as a copper-clad laminated substrate S which is a metallized resin film substrate for a two-layer flexible wiring board.

より具体的に説明すると、巻出ロール32から好ましくは数m〜数十m/分の範囲内の搬送速度で巻き出された銅薄膜層付ポリイミドフィルムF2は、給電ロール33aにより下向きに進行方向が変えられた後、電気めっき槽31内に貯められているめっき液内に導かれる。めっき液内を下向きに走行する銅薄膜層付ポリイミドフィルムF2は、反転ロール35aによって走行方向が反転された後、めっき液内を上向きに走行し、給電ロール33bによってめっき液の液面上に引き上げられる。   More specifically, the polyimide thin film F2 with a copper thin film layer, which has been unwound from the unwinding roll 32, preferably at a conveyance speed within a range of several m to several tens of m / min, travels downward by the feeding roll 33a. Is changed, and then introduced into the plating solution stored in the electroplating tank 31. The polyimide film F2 with a copper thin film layer that travels downward in the plating solution travels upward in the plating solution after the traveling direction is reversed by the reversing roll 35a, and is pulled up onto the surface of the plating solution by the power supply roll 33b It is done.

上記の下向きに走行するポリイミドフィルムF2と上向きに走行するポリイミドフィルムF2にそれぞれ対向する位置に、不溶性アノード34a及び34bが設けられている。給電ロール33aと不溶性アノード34a及び34bの間には電源(図示せず)が接続されており、給電ロール33a、不溶性アノード34a及び34b、めっき液、銅薄膜層付ポリイミドフィルムF2、及び電源により電気めっき回路が構成されている。   Insoluble anodes 34a and 34b are provided at positions facing the polyimide film F2 traveling downward and the polyimide film F2 traveling upward, respectively. A power source (not shown) is connected between the power supply roll 33a and the insoluble anodes 34a and 34b. A plating circuit is configured.

上記構成により、めっき液内に浸漬している間だけ銅薄膜の表面にめっき層が成膜されるので、このめっき液内への浸漬を所定の回数(図3では4回)繰り返すことで、銅薄膜層付ポリイミドフィルムF2の金属薄膜上に所望の膜厚を有する銅電気めっき層を形成することができる。これにより2層フレキシブル配線基板用の銅張積層基板Sを作製することができる。なお、上記の不溶性アノードは導電性セラミックで表面をコーティングした公知のアノードを用いることができる。また、電気めっき槽31の外部にはめっき液に銅イオンを供給する機構が備わっている。めっき液への銅イオンの供給は、酸化銅水溶液、水酸化銅水溶液、炭酸銅水溶液等を用いてもよいし、めっき液中に微量の鉄イオンを添加して、無酸素銅ボールを溶解する方法でもよい。   With the above configuration, a plating layer is formed on the surface of the copper thin film only while being immersed in the plating solution. By repeating this immersion in the plating solution a predetermined number of times (four times in FIG. 3), A copper electroplating layer having a desired film thickness can be formed on the metal thin film of the polyimide film F2 with a copper thin film layer. Thereby, the copper clad laminated substrate S for two-layer flexible wiring boards can be produced. As the insoluble anode, a known anode whose surface is coated with a conductive ceramic can be used. A mechanism for supplying copper ions to the plating solution is provided outside the electroplating tank 31. Copper ions can be supplied to the plating solution using an aqueous copper oxide solution, an aqueous copper hydroxide solution, an aqueous copper carbonate solution or the like, or a small amount of iron ions is added to the plating solution to dissolve the oxygen-free copper ball. The method may be used.

[実施例1]
図2に示すような表面処理成膜装置10を用いて、長尺樹脂フィルムFとして東レデュポン製のポリイミドからなる膜厚38μmのカプトン150ENC(フィルム幅500mm)に対して表面処理を施した後、スパッタリング成膜を行った。この表面処理のため、半径20cmの表面処理ロール14の外周面に表面処理用スパッタリングカソード16により膜厚10Å(1nm)のCu−Ni合金を成膜した。
[Example 1]
After performing surface treatment on Kapton 150ENC (film width 500 mm) having a film thickness of 38 μm made of Toray DuPont polyimide as a long resin film F using a surface treatment film forming apparatus 10 as shown in FIG. Sputtering film formation was performed. For this surface treatment, a Cu—Ni alloy film having a thickness of 10 mm (1 nm) was formed on the outer peripheral surface of the surface treatment roll 14 having a radius of 20 cm by the surface treatment sputtering cathode 16.

表面処理ロール14の外周面のクリーニング処理は、クリーニング処理手段17により流量100sccm、2000Vのアルゴンイオンビームを照射することにより行った。これにより表面処理ロール14の外周面は、その回転によって、(1)未酸化で活性な状態の金属膜の成膜と、(2)長尺樹脂フィルムFへの接触と、(3)クリーニング処理とからなる表面処理サイクルが繰り返された。なお、表面処理ロール14の上流側と下流側において長尺樹脂フィルムFの搬送張力を100Nとしたので、長尺樹脂フィルムFと表面処理ロール14の間で発生する抗力は1000Nとなった。   The cleaning process of the outer peripheral surface of the surface treatment roll 14 was performed by irradiating the argon ion beam with a flow rate of 100 sccm and 2000 V by the cleaning processing means 17. As a result, the outer peripheral surface of the surface treatment roll 14 is rotated by (1) film formation of an unoxidized and active metal film, (2) contact with the long resin film F, and (3) cleaning treatment. The surface treatment cycle consisting of was repeated. In addition, since the conveyance tension of the long resin film F was set to 100 N in the upstream and downstream of the surface treatment roll 14, the drag generated between the long resin film F and the surface treatment roll 14 was 1000 N.

上記表面処理後は表面処理用イオン源19による処理は行わずに膜厚5nmのNi−20Cr合金をスパッタリング成膜し、更にその表面に膜厚100nmの銅薄膜層をスパッタリング成膜した。このようにして乾式めっきで成膜された長尺樹脂フィルムFの該成膜面に対して、図3に示すようなロールツーロール連続電気めっき装置30を用いて銅層の膜厚が8μmとなるようにpH1の硫酸銅水溶液で銅を電気めっきした。これにより銅張積層基板を作製した。   After the surface treatment, a Ni-20Cr alloy film with a thickness of 5 nm was formed by sputtering without performing treatment with the ion source 19 for surface treatment, and a copper thin film layer with a film thickness of 100 nm was further formed on the surface by sputtering. Thus, with respect to the film-forming surface of the long resin film F formed by dry plating, the film thickness of the copper layer is 8 μm using a roll-to-roll continuous electroplating apparatus 30 as shown in FIG. Copper was electroplated with an aqueous copper sulfate solution having a pH of 1. In this way, a copper clad laminated substrate was produced.

また、長尺樹脂フィルムFとして、信越フィルム製の膜厚10μmのポリプロピレンフィルム、東洋紡コスモ製のPETからなる膜厚80μmのシャインSRF、及びクラレ製のLCP(液晶ポリマー)からなる膜厚50μmのベクスター(いずれもフィルム幅500mm)に対しても上記と同様にして銅張積層基板を作製した。更に東レデュポン製のカプトン150ENCについては、上記Cu−Ni合金の成膜に代えて膜厚10ÅのCuを成膜した以外は上記と同様にして銅張積層基板を作製した。   In addition, as the long resin film F, a 10 μm-thick polypropylene film made by Shin-Etsu Film, Shine SRF with a 80 μm thickness made of PET made by Toyobo Cosmo, and a 50 μm-thick Vector star made of Kuraray LCP (liquid crystal polymer) A copper-clad laminate was prepared in the same manner as described above (both having a film width of 500 mm). Further, for Kapton 150ENC manufactured by Toray DuPont, a copper-clad laminate was prepared in the same manner as described above except that a Cu film having a thickness of 10 mm was formed instead of the Cu-Ni alloy.

[実施例2]
表面処理ロール14により表面処理した長尺樹脂フィルムFに対して、更に表面処理用イオン源19によって流量100sccm、2000Vのアルゴンイオンビームによる表面処理を行った以外は実施例1と同様にして5種類の銅張積層基板を作製した。
[Example 2]
Five types were performed in the same manner as in Example 1 except that the long resin film F surface-treated with the surface treatment roll 14 was further surface-treated with an argon ion beam having a flow rate of 100 sccm and 2000 V by the surface treatment ion source 19. A copper-clad laminate was prepared.

[比較例]
表面処理ロール14による表面処理を行わなかった以外は実施例1と同様にして5種類の銅張積層基板を作製した。
[Comparative example]
Five types of copper-clad laminated substrates were produced in the same manner as in Example 1 except that the surface treatment with the surface treatment roll 14 was not performed.

[評価]
上記実施例1、2及び比較例で得た銅張積層基板の各々に対して、金属膜に線幅1mmのライン状の回路パターンが形成されるように該金属膜をエッチング加工し、その室温での密着強度(ピール強度)をIPC−TM−650、Number:2.4.9、Revision:E、Method:Aに従い測定した。その測定結果を下記表1に示す。
[Evaluation]
For each of the copper clad laminated substrates obtained in Examples 1 and 2 and the comparative example, the metal film was etched so that a line-shaped circuit pattern having a line width of 1 mm was formed on the metal film, and the room temperature The adhesion strength (peel strength) was measured according to IPC-TM-650, Number: 2.4.9, Revision: E, Method: A. The measurement results are shown in Table 1 below.

Figure 2018135542
Figure 2018135542

上記表1から分かるように、本発明の樹脂フィルムの表面処理方法を適用して作製した実施例1及び2の銅張積層基板は、該表面処理方法を適用せずに作製した比較例の銅張積層板に比べて、樹脂フィルムの種類や厚さにかかわらず高い密着力が得られた。また、表面処理ロールによる表面処理後にアルゴンイオンビームにより処理を行った実施例2は、該アルゴンイオンビームによる処理を行わなかった実施例1に比べて高い密着力が得られた。   As can be seen from Table 1 above, the copper-clad laminates of Examples 1 and 2 produced by applying the resin film surface treatment method of the present invention were the comparative example copper produced without applying the surface treatment method. Compared to the tension laminate, high adhesion was obtained regardless of the type and thickness of the resin film. Further, in Example 2 in which the treatment with the argon ion beam was performed after the surface treatment with the surface treatment roll, higher adhesion was obtained than in Example 1 in which the treatment with the argon ion beam was not performed.

F 長尺樹脂フィルム
F2 銅薄膜層付ポリイミドフィルム
S 2層フレキシブル配線基板用の銅張積層基板
1 ポリイミドフィルム
2 下地金属層
3 銅層
3a 銅薄膜層
3b 銅電気めっき層
10 表面処理成膜装置
11 筐体
12 巻出ロール
13a〜13n ガイドロール
14 表面処理ロール
15 ニップロール
16 表面処理用スパッタリングカソード
17 クリーニング処理手段
18 第1キャンロール
19 表面処理用イオン源
20a 前フィードロール
20b 後フィードロール
21 第2キャンロール
22a〜22d スパッタリングカソード
23 巻取ロール
30 ロールツーロール連続電気めっき装置
31 電気めっき槽
32 巻出ロール
33a〜33e 給電ロール
34a〜34h アノード
35a〜35d 反転ロール
36 巻取ロール
DESCRIPTION OF SYMBOLS F Long resin film F2 Polyimide film with a copper thin film layer S Copper-clad laminated board for 2 layers flexible wiring boards 1 Polyimide film 2 Base metal layer 3 Copper layer 3a Copper thin film layer 3b Copper electroplating layer 10 Surface treatment film-forming apparatus 11 Case 12 Unwinding roll 13a-13n Guide roll 14 Surface treatment roll 15 Nip roll 16 Surface treatment sputtering cathode 17 Cleaning treatment means 18 First can roll 19 Surface treatment ion source 20a Front feed roll 20b Rear feed roll 21 Second can Roll 22a-22d Sputtering cathode 23 Winding roll 30 Roll-to-roll continuous electroplating device 31 Electroplating tank 32 Unwinding roll 33a-33e Feeding roll 34a-34h Anode 35a-35d Reversing roll 36 Winding roll Le

Claims (9)

樹脂フィルムの少なくとも一方の表面を未酸化の活性な金属表面に接触させることを特徴とする樹脂フィルムの表面処理方法。   A method for treating a surface of a resin film, comprising bringing at least one surface of the resin film into contact with an unoxidized active metal surface. 前記樹脂フィルムが長尺樹脂フィルムであり、前記金属表面を外周面に有し且つ前記長尺樹脂フィルムの搬送に追従して回転する表面処理ロールの該外周面に、前記長尺樹脂フィルムをロールツーロールで搬送しながらその少なくとも一方の表面を接触させることを特徴とする、請求項1に記載の樹脂フィルムの表面処理方法。   The resin film is a long resin film, and the long resin film is rolled on the outer peripheral surface of a surface treatment roll that has the metal surface on the outer peripheral surface and rotates following the conveyance of the long resin film. 2. The surface treatment method for a resin film according to claim 1, wherein at least one surface thereof is brought into contact while being conveyed by two rolls. 前記長尺樹脂フィルムの搬送は減圧雰囲気下で行われ、前記表面処理ロールの外周面において前記長尺樹脂フィルムに接触する領域は、前記回転により前記長尺樹脂フィルムに接触しない位置に来た時にスパッタリング手段により前記未酸化の活性な金属表面が形成されることを特徴とする、請求項2に記載の樹脂フィルムの表面処理方法。   The transport of the long resin film is performed under a reduced pressure atmosphere, and the region in contact with the long resin film on the outer peripheral surface of the surface treatment roll comes to a position where it does not contact the long resin film due to the rotation. 3. The resin film surface treatment method according to claim 2, wherein the non-oxidized active metal surface is formed by sputtering means. 前記表面処理ロールの外周面において前記長尺樹脂フィルムに接触する領域は、前記回転により前記長尺樹脂フィルムに接触する位置と、前記スパッタリング手段により未酸化の活性な金属表面が形成される位置との間に来た時に、クリーニング処理が施されることを特徴とする、請求項3に記載の樹脂フィルムの表面処理方法。   The region in contact with the long resin film on the outer peripheral surface of the surface treatment roll includes a position in contact with the long resin film by the rotation, and a position in which an unoxidized active metal surface is formed by the sputtering means. The method for surface treatment of a resin film according to claim 3, wherein a cleaning process is performed when the film comes between. 前記クリーニング処理がプラズマ照射又はイオンビーム照射であることを特徴とする、請求項4に記載の樹脂フィルムの表面処理方法。   The resin film surface treatment method according to claim 4, wherein the cleaning treatment is plasma irradiation or ion beam irradiation. 前記表面処理ロールの外周面において前記長尺樹脂フィルムに接触する領域は、前記長尺樹脂フィルムとの接触と、前記クリーニング処理と、前記未酸化の活性な金属表面の形成とからなるサイクルが回転により繰り返されることを特徴とする、請求項4又は5に記載の樹脂フィルムの表面処理方法。   The region in contact with the long resin film on the outer peripheral surface of the surface treatment roll is rotated by a cycle consisting of contact with the long resin film, the cleaning treatment, and formation of the unoxidized active metal surface. The resin film surface treatment method according to claim 4, wherein the method is repeated. 前記長尺樹脂フィルムの少なくとも一方の表面に乾式めっき法で下地金属層及び銅被膜層を成膜する銅張積層基板の製造方法であって、前記下地金属層の成膜の前に該成膜面に請求項1から6のいずれか1項に記載の表面処理方法で表面処理を施すことを特徴とする銅張積層基板の製造方法。   A method of manufacturing a copper-clad laminate in which a base metal layer and a copper coating layer are formed on at least one surface of the long resin film by a dry plating method, wherein the film formation is performed before the base metal layer is formed. A method for producing a copper-clad laminate, wherein the surface is subjected to surface treatment by the surface treatment method according to any one of claims 1 to 6. 減圧容器内でロールツーロールで搬送される長尺樹脂フィルムに対して表面処理を施す表面処理装置であって、前記長尺樹脂フィルムの搬送経路上に前記長尺樹脂フィルムの表面に接触する表面処理ロールが配されており、前記表面処理ロールの外周面のうち前記長尺樹脂フィルムの表面に接触する領域が回転により該長尺樹脂フィルムに接触しない角度範囲内に来た時に、該領域に対向する位置にスパッタリングカソードが配されていることを特徴とする長尺樹脂フィルムの表面処理装置。   A surface treatment apparatus for performing a surface treatment on a long resin film conveyed in a roll-to-roll manner in a decompression container, wherein the surface is in contact with the surface of the long resin film on a conveyance path of the long resin film A treatment roll is arranged, and when the region of the outer peripheral surface of the surface treatment roll that comes into contact with the surface of the long resin film comes within an angular range that does not contact the long resin film by rotation, A surface treatment apparatus for a long resin film, characterized in that a sputtering cathode is arranged at an opposing position. 前記表面処理ロールの外周面のうち前記長尺樹脂フィルムの表面に接触する領域が回転により該長尺樹脂フィルムに接触しない角度範囲内に来た時に、該領域に対向する位置であって、かつ、前記表面処理ロールの回転方向に関して前記スパッタリングカソードよりも前方側又は後方側にプラズマ照射源又はイオンビームの照射用イオン源が配されていることを特徴とする、請求項8に記載の長尺樹脂フィルムの表面処理装置。   When the region of the outer peripheral surface of the surface treatment roll that comes into contact with the surface of the long resin film comes within an angular range that does not contact the long resin film by rotation, 9. The long length according to claim 8, wherein a plasma irradiation source or an ion beam irradiation ion source is disposed in front of or behind the sputtering cathode with respect to a rotation direction of the surface treatment roll. Resin film surface treatment equipment.
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