JP2020066762A - 金属膜付き樹脂フィルムの製造装置と製造方法 - Google Patents

金属膜付き樹脂フィルムの製造装置と製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】湿式メッキ法で金属シード層上に形成される金属膜にピンホールが生じ難い金属膜付き樹脂フィルムの製造装置と製造方法を提供する。【解決手段】真空成膜法で金属シード層を成膜した長尺樹脂フィルム601が層間に長尺合紙603を挟み込みながら巻回された長尺樹脂フィルム巻出ロール600と、該巻出ロール600から巻き出される長尺樹脂フィルムから長尺合紙を分離して巻き取る長尺合紙巻取ロール602と、長尺合紙が分離された長尺樹脂フィルムを搬入しその金属シード層上に金属膜を形成する湿式メッキ槽642〜645と、金属膜が形成された長尺樹脂フィルムを巻き取る長尺樹脂フィルム巻取ロール641を備えた金属膜付き樹脂フィルムの製造装置において、長尺合紙が分離された長尺樹脂フィルムの金属シード層表面を洗浄する大気圧プラズマ洗浄装置が上記巻出ロール600と湿式メッキ槽との間に設けられていることを特徴とする。【選択図】図４

Description

本発明は、スパッタリング等の真空成膜法により金属シード層が成膜された長尺樹脂フィルムの上記金属シード層上に湿式メッキ法により金属膜を形成して得られる金属膜付き樹脂フィルムの製造装置と製造方法に係り、特に、湿式メッキ法により金属シード層上に形成される金属膜にピンホール等の欠陥が生じ難い金属膜付き樹脂フィルムの製造装置と製造方法の改良に関するものである。
液晶パネル、ノートパソコン、デジタルカメラ、携帯電話等には、多種類のフレキシブル配線基板が用いられている。このフレキシブル配線基板の材料には、耐熱性樹脂フィルムの片面若しくは両面に金属膜を形成した金属膜付き樹脂フィルムが用いられており、この金属膜付き樹脂フィルムにフォトリソグラフィーやエッチング等の薄膜加工技術を適用することで所定の配線パターンを有するフレキシブル配線基板を得ることができる。フレキシブル配線基板の配線パターンは近年ますます微細化、高密度化しているため、金属膜付き樹脂フィルムの金属膜にはピンホール等の欠陥がないことがより一層重要になってきている。
この種の金属膜付き樹脂フィルムの製造方法として、金属箔を接着剤により耐熱性樹脂フィルムに貼り付けて製造する方法（３層基板の製造方法と称される）、金属箔に耐熱性樹脂溶液をコーティングした後、乾燥させて製造する方法（キャスティング法と称される）、真空成膜法により耐熱性樹脂フィルム上に金属膜を成膜する方法、若しくは、真空成膜法により耐熱性樹脂フィルム上に金属シード層を成膜しかつ該金属シード層上に湿式メッキ法により金属膜を形成して製造する方法（メタライジング法と称される）等が従来から知られている。また、メタライジング法における真空成膜法には、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、イオンビームスパッタリング法等がある。
上記メタライジング法として、特許文献１には、ポリイミド絶縁層上にクロムをスパッタリングした後、銅をスパッタリングしてポリイミド絶縁層上に導体層を形成する方法が開示されている。また、特許文献２には、銅ニッケル合金をターゲットとするスパッタリングにより形成された第一の金属薄膜と、銅をターゲットとするスパッタリングにより形成された第二の金属薄膜を、この順でポリイミドフィルム上に積層することによって得られるフレキシブル回路基板用材料が開示されている。尚、ポリイミドフィルムのような耐熱性樹脂フィルム（基板）に真空成膜を行う場合、スパッタリングウェブコータを用いることが一般的である。
近年、高密度配線基板として、メタライジング法による両面金属膜付き樹脂フィルムが製造されている。具体的に説明すると、耐熱性を有する長尺樹脂フィルムの両面にスパッタリング等の真空成膜法で金属シード層を成膜し、該金属シード層上に湿式メッキ法により金属膜を形成して両面金属膜付き樹脂フィルムが製造されている。尚、金属シード層はスパッタリングウェブコータ等の真空成膜装置を用いて成膜され、金属膜は湿式メッキ装置を用いて形成されるため、メタライジング法による上記両面金属膜付き樹脂フィルムは製造装置が異なる２段階の工程を経て製造されている。すなわち、真空成膜装置により金属シード層が成膜された長尺樹脂フィルムは、一旦、真空成膜装置内においてロール状に巻回された後、真空成膜装置から搬出されて湿式メッキ装置の湿式メッキ槽内に搬入され、長尺樹脂フィルムの金属シード層上に金属膜が形成されている。
ところで、真空成膜装置内における成膜直後の金属シード層は、その表面が酸化されておらず活性も高いため、金属シード層が成膜された長尺樹脂フィルムを真空成膜装置内において空気の介在なしでロール状に巻回した場合、金属シード層同士が貼り付くブロッキング現象を引き起こし、ロールから長尺樹脂フィルムを巻き出したときに金属シード層のどちらかの面が局所的に引き剥がされてしまうことがあった。尚、片面に金属シード層が成膜された長尺樹脂フィルムにおいても、真空成膜装置内において空気の介在なしでロール状に長尺樹脂フィルムを強く巻回した場合、成膜直後の金属シード層と長尺樹脂フィルムの裏面側が接触して部分的に貼り付くことがあった。
そこで、この現象を回避するため、金属シード層が成膜された長尺樹脂フィルムをロール状に巻回する際、長尺樹脂フィルムの層間に樹脂フィルム等から成る長尺合紙を挟み込みながら巻き取る方法が一般的に採用されている。
しかし、金属シード層が成膜された長尺樹脂フィルムの層間に長尺合紙を挟み込みながら巻き取る方法は、成膜直後の金属シード層表面に長尺合紙が接触することになるため、長尺樹脂フィルムを真空中で強く巻き取った場合、長尺合紙の成分（例えば、樹脂フィルム成分や樹脂フィルムに含まれる溶剤成分等）が金属シード層の表面に局所的に転移してしまうことがあった。
そして、長尺合紙の成分が金属シード層表面に局所的に転移された長尺樹脂フィルムをロールから巻き出して湿式メッキを行った場合、図５に示すように金属シード層１０１表面に転移された上記成分１００に起因して金属膜にピンホール等の欠陥を生ずる問題が存在した。この問題に対し、金属シード層１０１表面に上記成分１００が局所的に転移された長尺樹脂フィルムをロールから巻き出した後、湿式メッキ槽内に搬入する前に金属シード層１０１表面を希硫酸溶液等で酸洗浄する方法が検討されている。しかし、上記金属シード層１０１表面に転移した長尺合紙の成分１００を希硫酸溶液等で完全に除去することは難しく、ピンホール等の発生を完全に無くすことは困難であった。
尚、上記長尺樹脂フィルムがロールから巻き出される際、長尺樹脂フィルムの層間に挟み込まれた長尺合紙（樹脂フィルム合紙）は長尺樹脂フィルムから分離され、長尺合紙用の巻取ロールに巻き取られて回収されるようになっている。
特開平２−９８９９４号公報 特開平６−９７６１６号公報
本発明はこのような問題点に着目してなされたもので、その課題とするところは、真空成膜法により片面若しくは両面に金属シード層が成膜された長尺樹脂フィルムを湿式メッキ装置の湿式メッキ槽内に搬入して金属シード層上に金属膜を形成する金属膜付き樹脂フィルムの製造装置と製造方法において、長尺樹脂フィルムが湿式メッキ槽内に搬入される直前に金属シード層表面を大気圧プラズマ洗浄して金属膜にピンホール等の欠陥が生じ難い金属膜付き樹脂フィルムの製造装置と製造方法を提供することにある。
すなわち、本発明に係る第１の発明は、
片面若しくは両面に金属シード層を成膜した長尺樹脂フィルムがその層間に長尺合紙を挟み込みながら巻回された長尺樹脂フィルム巻出ロールと、
該長尺樹脂フィルム巻出ロールから巻き出される長尺樹脂フィルムから上記長尺合紙を分離して巻き取る長尺合紙巻取ロールと、
上記長尺合紙が分離された長尺樹脂フィルムを搬入してその金属シード層上に金属膜を形成する湿式メッキ槽と、
上記金属膜が形成された長尺樹脂フィルムを巻き取る長尺樹脂フィルム巻取ロールを備えた金属膜付き樹脂フィルムの製造装置において、
上記長尺合紙が分離された長尺樹脂フィルムの金属シード層表面を洗浄する大気圧プラズマ洗浄装置が、長尺樹脂フィルム巻出ロールと湿式メッキ槽との間に設けられていることを特徴とし、
第２の発明は、
第１の発明に記載の金属膜付き樹脂フィルムの製造装置において、
上記長尺樹脂フィルムの金属シード層と金属膜がＣｕを主成分とすることを特徴とし、
第３の発明は、
第１の発明に記載の金属膜付き樹脂フィルムの製造装置において、
上記長尺合紙は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、ポリカーボネイト、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルサルフォン、アラミド、ポリイミド、トリアセテートの単体若しくはこれ等を貼り合わせた複合体で構成されることを特徴とし、
また、第４の発明は、
第１の発明に記載の金属膜付き樹脂フィルムの製造装置において、
上記大気圧プラズマ洗浄装置は、遠隔操作型であることを特徴とするものである。
次に、本発明に係る第５の発明は、
片面若しくは両面に金属シード層を成膜した長尺樹脂フィルムがその層間に長尺合紙を挟み込みながら巻回された長尺樹脂フィルム巻出ロールから上記長尺樹脂フィルムを巻き出す工程と、
長尺樹脂フィルム巻出ロールから巻き出された長尺樹脂フィルムから上記長尺合紙を分離して長尺合紙巻取ロールに巻き取る工程と、
上記長尺合紙が分離された長尺樹脂フィルムを湿式メッキ槽に搬入してその金属シード層上に金属膜を形成する工程と、
上記金属膜が形成された長尺樹脂フィルムを長尺樹脂フィルム巻取ロールに巻き取る工程を具備する金属膜付き樹脂フィルムの製造方法において、
上記長尺合紙が分離された長尺樹脂フィルムを湿式メッキ槽に搬入する前に、長尺樹脂フィルムの金属シード層表面を大気圧プラズマ洗浄することを特徴とし、
第６の発明は、
第５の発明に記載の金属膜付き樹脂フィルムの製造方法において、
上記長尺樹脂フィルムの金属シード層と金属膜がＣｕを主成分とすることを特徴とし、
第７の発明は、
第５の発明に記載の金属膜付き樹脂フィルムの製造方法において、
上記長尺合紙を、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、ポリカーボネイト、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルサルフォン、アラミド、ポリイミド、トリアセテートの単体若しくはこれ等を貼り合わせた複合体で構成することを特徴とし、
また、第８の発明は、
第５の発明に記載の金属膜付き樹脂フィルムの製造方法において、
上記長尺樹脂フィルムの金属シード層表面を大気圧プラズマ洗浄する装置を、遠隔操作型の装置で構成することを特徴とするものである。
本発明に係る金属膜付き樹脂フィルムの製造装置によれば、
長尺合紙が分離された長尺樹脂フィルムの金属シード層表面を洗浄する大気圧プラズマ洗浄装置が、長尺樹脂フィルム巻出ロールと湿式メッキ槽との間に設けられているため、湿式メッキ槽内に長尺樹脂フィルムが搬入される前に金属シード層表面から長尺合紙の転移成分を除去することが可能となる。このため、湿式メッキ法で形成される金属膜にピンホール等の欠陥が生じ難く、高品質な金属膜付き樹脂フィルムを高い歩留まりで製造することが可能となる。
また、本発明に係る金属膜付き樹脂フィルムの製造方法によれば、
長尺合紙が分離された長尺樹脂フィルムを湿式メッキ槽に搬入する前に長尺樹脂フィルムの金属シード層表面を大気圧プラズマ洗浄し、金属シード層表面から長尺合紙の転移成分が除去されるため、金属膜にピンホール等の無い高品質な金属膜付き樹脂フィルムを高い歩留まりで製造することが可能となる。
長尺樹脂フィルムの片面に金属シード層を成膜するスパッタリングウェブコータ（真空成膜装置）の構成説明図。 長尺樹脂フィルムの両面に金属シード層を成膜するスパッタリングウェブコータ（真空成膜装置）の構成説明図。 長尺樹脂フィルム巻出ロールと湿式メッキ槽間に大気圧プラズマ洗浄装置が組み込まれた本発明の第一実施形態に係る金属膜付き樹脂フィルム製造装置の構成説明図。 長尺樹脂フィルム巻出ロールと湿式メッキ槽間に大気圧プラズマ洗浄装置が組み込まれた本発明の第二実施形態に係る金属膜付き樹脂フィルム製造装置の構成説明図。 長尺樹脂フィルムの金属シード層表面に転移された長尺合紙の成分を示す説明図。
以下、本発明の実施形態に係る金属膜付き樹脂フィルムの製造装置について詳細に説明し、かつ、金属シード層を成膜するスパッタリングウェブコータ（真空成膜装置）についても具体的に説明する。
１．片面に金属シード層を成膜するスパッタリングウェブコータ（真空成膜装置）
まず、片面に金属シード層を成膜するスパッタリングウェブコータ（真空成膜装置）について、図１を参照しながら具体的に説明する。
図１では、モータで駆動するローラはＭ（モータ）、張力測定ローラはＴＰ（テンションピックアップ）、フリーローラはＦ（フリー）の記号を付している。
このスパッタリングウェブコータ（真空成膜装置）は、巻出室２１０、乾燥室２１１、成膜室２１２、および、巻取室２１３とで構成されている。尚、上記乾燥室２１１と成膜室２１２との間に、プラズマ照射やイオンビーム照射を行ってフィルムと金属膜の密着力を向上させる「表面処理室」が組み込まれる場合もある。
上記巻出室２１０には、未成膜若しくは片面に金属シード層が成膜された長尺樹脂フィルム２１４を巻回した巻出ロール２１５が配置され、巻出ロール２１５から巻き出された長尺樹脂フィルム２１４が、フリーローラ２１６、張力測定ローラ２１７、および、フリーローラ２１８を経由して乾燥室２１１へ搬出されるように構成されている。尚、フィルムの巻出張力は、張力測定ローラ２１７で測定され、巻出ロール２１５にフィードバック制御されるように構成されている。
上記乾燥室２１１には、フィルム乾燥用のヒータ２２４が配置され、巻出室２１０から搬入された長尺樹脂フィルム２１４が乾燥処理されると共に、駆動ローラ２１９、フリーローラ２２０、張力測定ローラ２２１，フリーローラ２２２、および、フリーローラ２２３を経由して成膜室２１２へ搬出されるように構成されている。尚、フィルムの乾燥張力は、張力測定ローラ２２１で測定され、上記駆動ロール２１９にフィードバック制御されるように構成されている。
上記成膜室２１２内には、スパッタリングカソード２３９、２４０、２４１、２４２が配置され、乾燥室２１１から搬入された長尺樹脂フィルム２１４の片面に金属シード層が成膜されると共に、駆動ローラ２２９、張力測定ローラ２３０、キャンローラ２３１、張力測定ローラ２３２、および、駆動ローラ２３３を経由して巻取室２１３へ搬出されるように構成されている。また、キャンローラ２３１上流のフィルム張力は、張力測定ローラ２３０で測定され、駆動ロール２２９にフィードバック制御されるように構成され、キャンローラ下流のフィルム張力は、張力測定ローラ２３２で測定され、駆動ロール２３３にフィードバック制御されるように構成されている。尚、図１中の符号２３８は、遮蔽板を示し、スパッタリングカソードのターゲットから叩き出されたスパッタリング粒子が所定の進行経路を外れて乾燥室２１１や巻取室２１３等へ向かうのを防止するよう構成されている。
上記巻取室２１３内には、巻取ロール２４６および長尺合紙巻出ロール２４８が配置され、成膜室２１２から搬入された金属シード層を有する長尺樹脂フィルム２１４が、長尺合紙巻出ロール２４８から巻き出される長尺合紙２４９を、フリーローラ２４７を経由してフィルムの層間に挟み込みながら、フリーローラ２４３、張力測定ローラ２４４、および、フリーローラ２４５を経由して巻取ロール２４６に巻き取られるように構成されている。尚、フィルムの巻取張力は、張力測定ローラ２４４で測定され、巻取ロール２４６にフィードバック制御されるように構成されている。
そして、上記巻出室２１０、乾燥室２１１および成膜室２１２を通過し、金属シード層を成膜した長尺樹脂フィルム２１４がその層間に長尺合紙２４９を挟み込みながら巻取室２１３の巻取ロール２４６に巻き取られるようになっている。尚、このスパッタリングウェブコータ（真空成膜装置）を用いて長尺樹脂フィルム２１４の両面に金属シード層を成膜する場合、上記巻取ロール２４６に巻き取られた片面に金属シード層が成膜された長尺樹脂フィルム２１４を一旦取り出し、再度、巻出ロール２１５にセットし、巻出室２１０、乾燥室２１１および成膜室２１２を通過させて片面に金属シード層が予め成膜された長尺樹脂フィルム２１４のもう片面に金属シード層を成膜する。この場合、上記巻出ロール２１５からの通紙ルートは巻出室２１０に示された破線となる。
ところで、もう片面に金属シード層が成膜された長尺樹脂フィルム２１４を巻取ロール２４６にそのまま巻き取った場合、片面側ともう片面側にそれぞれ成膜された金属シード層が真空中で強く接触し、貼り付いてしまうブロッキング現象が発生する。このブロッキング現象を防止するには、片面側に金属シード層が成膜された場合と同様、長尺合紙巻出ロール２４８から巻き出される長尺合紙２４９をフィルムの層間に挟み込みながら長尺樹脂フィルム２１４を巻取室２１３の巻取ロール２４６に巻き取ればよい。尚、図１においては、スパッタリングウェブコータ（真空成膜装置）を説明するための最低限のローラしか記載していないが、図示していないローラも存在する。
また、巻出室２１０、乾燥室２１１、成膜室２１２、および、巻取室２１３を構成する各真空室は排気設備を備え、特に、成膜室２１２ではスパッタリング成膜のため到達圧力１０-4Ｐａ程度までの減圧と、その後のスパッタリングガス導入による０.１〜１０Ｐａ程度の圧力調整が行われる。スパッタリングガスにはアルゴン等公知のガスが使用され、目的に応じて更に酸素等のガスが添加される。各真空室の形状や材質は、このような減圧状態に耐え得るものであれば特に限定はなく、種々のものを使用することができる。各真空室内を減圧してその状態を維持するため、図示しないドライポンプ、ターボ分子ポンプ、クライオコイル等の種々の装置が設けられている。
また、金属シード層をスパッタリング成膜する場合、図１に示すように板状のターゲットが使用されるが、板状のターゲットを用いた場合、ターゲット上にノジュール（異物の成長）を発生することがある。これが問題になる場合には、ノジュールの発生がなく、ターゲットの使用効率も高い円筒形ロータリーターゲットを使用することが好ましい。
また、図１のスパッタリングウェブコータ（真空成膜装置）ではマグネトロンスパッタリングカソードが図示されているが、ＣＶＤ（化学蒸着）や蒸着処理等他の真空成膜装置を用いる場合には、板状ターゲットに代えて他の真空成膜手段が組み込まれる。
２．両面に金属シード層を成膜するスパッタリングウェブコータ（真空成膜装置）
次に、両面に金属シード層を成膜するスパッタリングウェブコータ（真空成膜装置）について、図２を参照しながら具体的に説明する。
図２では、モータで駆動するローラはＭ（モータ）、張力測定ローラはＴＰ（テンションピックアップ）、フリーローラはＦ（フリー）の記号を付している。
このスパッタリングウェブコータ（真空成膜装置）は、図２に示すように巻出室１１０、乾燥室１１１、成膜室１１２、搬送室４００、成膜室３１２、および、巻取室１１３とで構成されている。尚、上記乾燥室１１１と成膜室１１２との間に、プラズマ照射やイオンビーム照射を行ってフィルムと金属膜の密着力を向上させる「表面処理室」が組み込まれる場合もある。
上記巻出室１１０には、未成膜の長尺樹脂フィルム１１４を巻回した巻出ロール１１５が配置され、巻出ロール１１５から巻き出された長尺樹脂フィルム１１４が、フリーローラ１１６、張力測定ローラ１１７、および、フリーローラ１１８を経由して乾燥室１１１へ搬出されるように構成されている。尚、フィルムの巻出張力は、張力測定ローラ１１７で測定され、巻出ロール１１５にフィードバック制御されるように構成されている。
上記乾燥室１１１には、フィルム乾燥用のヒータ１２４が配置され、巻出室１１０から搬入された未成膜の長尺樹脂フィルム１１４が乾燥処理されると共に、駆動ローラ１１９、フリーローラ１２０、張力測定ローラ１２１，フリーローラ１２２、および、フリーローラ１２３を経由して成膜室１１２へ搬出されるように構成されている。尚、フィルムの乾燥張力は、張力測定ローラ１２１で測定され、上記駆動ロール１１９にフィードバック制御されるように構成されている。
上記成膜室１１２内には、スパッタリングカソード１３９、１４０、１４１、１４２が配置され、乾燥室１１１から搬入された未成膜長尺樹脂フィルム１１４の片面に金属シード層が成膜されると共に、駆動ローラ１２９、張力測定ローラ１３０、キャンローラ１３１、張力測定ローラ１３２、および、駆動ローラ１３３を経由して搬送室４００へ搬出されるように構成されている。また、キャンローラ１３１上流のフィルム張力は、張力測定ローラ１３０で測定され、駆動ロール１２９にフィードバック制御されるように構成され、キャンローラ下流のフィルム張力は、張力測定ローラ１３２で測定され、駆動ロール１３３にフィードバック制御されるように構成されている。尚、図２中の符号１３８は遮蔽板を示している。
また、上記搬送室４００にはフリーローラ４０１、４０２、４０３が配置され、成膜室１１２から搬入された片面に金属シード層を有する長尺樹脂フィルム１１４が上記フリーローラ４０１、４０２、４０３を経由して成膜室３１２へ搬出されるように構成されている。尚、長尺樹脂フィルム１１４が上記搬送室４００を経由することで、次工程の成膜室３１２内において、長尺樹脂フィルム１１４の未成膜面側がスパッタリングカソード側に露出してもう片面側も成膜されるよう調整されている。
上記成膜室３１２内には、スパッタリングカソード３３９、３４０、３４１、３４２が配置され、搬送室４００から搬入された長尺樹脂フィルム１１４のもう片面に金属シード層が成膜されると共に、駆動ローラ３３３、張力測定ローラ３３２、キャンローラ３３１、張力測定ローラ３３０、および、駆動ローラ３２９を経由して巻取室１１３へ搬出されるように構成されている。また、キャンローラ３３１上流のフィルム張力は、張力測定ローラ３３２で測定され、駆動ロール３３３にフィードバック制御されるように構成され、キャンローラ下流のフィルム張力は、張力測定ローラ３３０で測定され、駆動ロール３２９にフィードバック制御されるように構成されている。尚、図２中の符号３３８は遮蔽板を示している。
上記巻取室１１３内には、巻取ロール１４６および長尺合紙巻出ロール１４８が配置され、成膜室３１２から搬入された両面に金属シード層を有する長尺樹脂フィルム１１４が、長尺合紙巻出ロール１４８から巻き出される長尺合紙１４９を、フリーローラ１４７を経由してフィルムの層間に挟み込みながら、フリーローラ１４３、張力測定ローラ１４４、および、フリーローラ１４５を経由して巻取ロール１４６に巻き取られるように構成されている。尚、フィルムの巻取張力は、張力測定ローラ１４４で測定され、巻取ロール１４６にフィードバック制御されるように構成されている。
このように、上記巻出室１１０、乾燥室１１１、成膜室１１２、搬送室４００および成膜室３１２を通過し、両面に金属シード層を成膜した長尺樹脂フィルム１１４が、その層間に長尺合紙１４９を挟み込みながら巻取室１１３の巻取ロール１４６に巻き取られるようになっている。
ところで、両面に金属シード層が成膜された長尺樹脂フィルム１１４を巻取ロール１４６にそのまま巻き取った場合、片面側ともう片面側にそれぞれ成膜された金属シード層が真空中で強く接触し、貼り付いてしまうブロッキング現象が発生する。このブロッキング現象を防止するため、上述したように長尺合紙巻出ロール１４８から巻き出される長尺合紙１４９をフィルムの層間に挟み込みながら長尺樹脂フィルム１１４を巻取ロール１４６に巻き取ればよい。尚、図２においては、スパッタリングウェブコータ（真空成膜装置）を説明するための最低限のローラしか記載していないが、図示していないローラも存在する。
また、巻出室１１０、乾燥室１１１、成膜室１１２、搬送室４００、成膜室３１２、および、巻取室１１３を構成する各真空室は排気設備を備え、特に、成膜室１１２、３１２ではスパッタリング成膜のため到達圧力１０-4Ｐａ程度までの減圧と、その後のスパッタリングガス導入による０.１〜１０Ｐａ程度の圧力調整が行われる。スパッタリングガスにはアルゴン等公知のガスが使用され、目的に応じて更に酸素等のガスが添加される。各真空室の形状や材質は、このような減圧状態に耐え得るものであれば特に限定はなく、種々のものを使用することができる。各真空室内を減圧してその状態を維持するため、図示しないドライポンプ、ターボ分子ポンプ、クライオコイル等の種々の装置が設けられている。
また、金属シード層をスパッタリング成膜する場合、図２に示すように板状のターゲットが使用されるが、板状のターゲットを用いた場合、ターゲット上にノジュール（異物の成長）を発生することがある。これが問題になる場合には、ノジュールの発生がなく、ターゲットの使用効率も高い円筒形ロータリーターゲットを使用することが好ましい。
また、図２のスパッタリングウェブコータ（真空成膜装置）ではマグネトロンスパッタリングカソードが図示されているが、ＣＶＤ（化学蒸着）や蒸着処理等他の真空成膜装置を用いる場合には、板状ターゲットに代えて他の真空成膜手段が組み込まれる。
３．長尺樹脂フィルムをその層間に長尺合紙を挟み込んで巻回した場合の問題点
金属膜付き樹脂フィルムに適用される長尺樹脂フィルムとしては、ポリイミド系フィルム、ポリアミド系フィルム、ポリエステル系フィルム、ポリテトラフルオロエチレン系フィルム、ポリフェニレンサルファイド系フィルム、ポリエチレンナフタレート系フィルムまたは液晶ポリマー系フィルムから選ばれる耐熱性の樹脂フィルム等が例示される。これ等の樹脂フィルムを用いて得られる金属膜付き樹脂フィルムは、上述したフレキシブル配線基板に要求される柔軟性、実用上必要な強度、配線材料として好適な電気絶縁性に優れているからである。
他方、片面若しくは両面に金属シード層が成膜された長尺樹脂フィルムの層間に挟み込まれる長尺合紙も、ポリイミド系フィルム、ポリアミド系フィルム、ポリエステル系フィルム、ポリテトラフルオロエチレン系フィルム、ポリフェニレンサルファイド系フィルム、ポリエチレンナフタレート系フィルムまたは液晶ポリマー系フィルムから選ばれる樹脂フィルム等が使用される。
ところで、両面に金属シード層が成膜された長尺樹脂フィルムをスパッタリングウェブコータ等の真空成膜装置内において空気の介在なしでロール状に巻回した場合、金属シード層同士が貼り付くブロッキング現象を引き起こし、ロールから長尺樹脂フィルムを巻き出したときに金属シード層のどちらかの面が局所的に引き剥がされてしまう問題が存在する。この問題を回避するため上記長尺合紙が利用されるが、長尺樹脂フィルムの層間に長尺合紙を挟み込みながら巻き取った場合、成膜直後の金属シード層表面に長尺合紙が接触することになるため、長尺合紙の成分（例えば、上述した樹脂フィルム成分や樹脂フィルムに含まれる溶剤成分等）が金属シード層の表面に局所的に転移してしまうことがある。そして、長尺合紙の成分が金属シード層表面に局所的に転移された長尺樹脂フィルムをロールから巻き出して湿式メッキを行った場合、金属シード層表面に転移された上記成分に起因して金属膜にピンホール等の欠陥を生ずる新たな問題が確認されている。
この問題に対し、上記成分が金属シード層表面に局所的に転移された長尺樹脂フィルムをロールから巻き出した後、湿式メッキ槽内に搬入する前に金属シード層表面を希硫酸溶液等で酸洗浄する方法が検討されたが、上記金属シード層表面に転移した長尺合紙の成分を希硫酸溶液等で完全に除去することは難しく、ピンホール等の発生を完全に無くすことは困難であった。
本実施形態に係る金属膜付き樹脂フィルム製造装置は、金属シード層が成膜された長尺樹脂フィルムを湿式メッキ槽内に搬入する前に、金属シード層表面を大気圧プラズマ洗浄してピンホール等が存在しない金属膜付き樹脂フィルムを提供するものである。
４．第一実施形態に係る金属膜付き樹脂フィルム製造装置
第一実施形態に係る金属膜付き樹脂フィルム製造装置は、図３に示すように冷却ローラ上を搬送される長尺樹脂フィルムに対して大気圧プラズマが照射されるように構成された「大気圧プラズマ洗浄装置」を組み込んだことを特徴としている。
尚、スパッタリングウェブコータ（真空成膜装置）の場合と同様、金属膜付き樹脂フィルム製造装置を説明する最低限のロールしか図示しておらず、かつ、モータで駆動するローラはＭ（モータ）、張力測定ローラはＴＰ（テンションピックアップ）、フリーローラはＦ（フリー）の記号を付している。
第一実施形態に係る金属膜付き樹脂フィルム製造装置は、図３に示すように、金属シード層を成膜した長尺樹脂フィルム５０１が巻回された長尺樹脂フィルム巻出ロール５００と、長尺樹脂フィルム巻出ロール５００から巻き出された長尺樹脂フィルム５０１の金属シード層表面を洗浄する「大気圧プラズマ洗浄装置」と、「大気圧プラズマ洗浄装置」から搬出される長尺樹脂フィルム５０１の金属シード層上に金属膜を形成する「湿式メッキ装置」と、「湿式メッキ装置」から搬出された長尺樹脂フィルム５０１を巻き取る長尺樹脂フィルム巻取ロール５４１とで構成されている。
上記長尺樹脂フィルム巻出ロール５００には、金属シード層を成膜した長尺樹脂フィルム５０１がその層間に長尺合紙５０３を挟み込みながら巻回されており、長尺樹脂フィルム巻出ロール５００から長尺樹脂フィルム５０１を巻き出すときに上記長尺合紙５０３が分離され、該長尺合紙５０３はフリーローラ５０４を介し長尺合紙巻取ロール５０２に回収されるようになっている。尚、長尺合紙巻取張力は、中間に張力測定ローラを配置して長尺合紙巻取ロール５０２のモータトルクにフィードバック制御してもよいし、モータに付随したトルク計とエンコーダ信号から求めてもよい。
上記長尺樹脂フィルム巻出ロール５００から巻き出された長尺樹脂フィルム５０１は、フリーローラ５０５、張力測定ローラ５０６、フリーローラ５０７を経由して「大気圧プラズマ洗浄装置」のプラズマ処理ボックス５６２内に搬入される。
上記「大気圧プラズマ洗浄装置」のプラズマ処理ボックス５６２内で、水冷モータ駆動ローラ（冷却ローラ）５６３、５６４上を搬送される長尺樹脂フィルム５０１に対し、大気圧プラズマヘッド５６５、５６６から大気圧プラズマが照射されるように構成されている。大気圧プラズマ処理は、使用するガスと条件によって大量のオゾンを発生するため排気が必要となる。また、大気圧プラズマ処理は、使用するガスと条件によって長尺樹脂フィルムが高温になることもあるため、上述した水冷モータ駆動ローラ（冷却ローラ）５６３、５６４上を搬送される長尺樹脂フィルム５０１に対して照射することが望ましい。上記大気圧プラズマヘッド５６５、５６６は、長尺樹脂フィルム５０１の両面処理が可能となるように水冷モータ駆動ローラ（冷却ローラ）５６３、５６４に対向して配置される。
上記「大気圧プラズマ洗浄装置」から搬出された長尺樹脂フィルム５０１は、湿式メッキ槽５４２、５４３、５４４、５４５を有する「湿式メッキ装置」に搬入される。
すなわち、「大気圧プラズマ洗浄装置」のプラズマ処理ボックス５６２から搬出された長尺樹脂フィルム５０１は、フリーローラ５０８、両面分に相当する給電ローラ５０９、５１０を経由して湿式メッキ槽５４２内に搬入され、かつ、湿式メッキ槽５４２内のフリーローラ５１３、５１４を経由して湿式メッキ槽５４２から搬出された後、給電ローラ５１５、５１６を通過し、フリーローラ５１７、両面分に相当する給電ローラ５１８、５１９を経由して湿式メッキ槽５４３内に搬入される。
次に、上記湿式メッキ槽５４３内に搬入された長尺樹脂フィルム５０１は、湿式メッキ槽５４３内のフリーローラ５２０、５２１を経由して湿式メッキ槽５４３から搬出された後、給電ローラ５２２、５２３を通過し、かつ、フリーローラ５２４、両面分に相当する給電ローラ５２５、５２６を経由して湿式メッキ槽５４４内に搬入される。
次いで、上記湿式メッキ槽５４４内に搬入された長尺樹脂フィルム５０１は、湿式メッキ槽５４４内のフリーローラ５２７、５２８を経由して湿式メッキ槽５４４から搬出された後、給電ローラ５２９、５３０を通過し、かつ、フリーローラ５３１、両面分に相当する給電ローラ５３２、５３３を経由して湿式メッキ槽５４５内に搬入される。
そして、上記湿式メッキ槽５４５内に搬入された長尺樹脂フィルム５０１は、湿式メッキ槽５４５内のフリーローラ５３４、５３５を経由して湿式メッキ槽５４５から搬出された後、給電ローラ５３６、５３７を通過して「湿式メッキ装置」から搬出される。
尚、第一実施形態に係る金属膜付き樹脂フィルム製造装置においては、「湿式メッキ装置」が４槽の湿式メッキ槽５４２、５４３、５４４、５４５で構成されているが、４槽に限定されるものでは無く、４槽以下若しくは４槽以上の湿式メッキ槽で構成してもよい。また、図３は、水洗槽やメッキ槽循環に必要なポンプ類等について図示を省略している。
また、「湿式メッキ装置」を構成する湿式メッキ槽５４２、５４３、５４４、５４５内には、搬入される長尺樹脂フィルム５０１の両面分に相当するアノード５４６、５４７、５４８、５４９、５５０、５５１、５５２、５５３、５５４、５５５、５５６、５５７、５５８、５５９、５６０、５６１がそれぞれ配置されている。また、湿式メッキ槽５４２、５４３、５４４、５４５における各面の長尺樹脂フィルム５０１がカソードとなるための給電ローラとアノードはペアでめっき電源（整流器）に接続されている。尚、湿式メッキ槽５４２、５４３、５４４、５４５には硫酸銅めっき槽を使用している。
次に、「湿式メッキ装置」から搬出された長尺樹脂フィルム５０１は、フリーローラ５３８、張力測定ローラ５３９、および、フリーローラ５４０を経由して長尺樹脂フィルム巻取ロール５４１に巻き取られるように構成されている。尚、フィルムの巻取張力は、張力測定ローラ５３９で測定され、長尺樹脂フィルム巻取ロール５４１にフィードバック制御されるように構成されている。
第一実施形態に係る金属膜付き樹脂フィルム製造装置によれば、
長尺合紙５０３が分離された上記長尺樹脂フィルム５０１の金属シード層表面を洗浄する「大気圧プラズマ洗浄装置」が、長尺樹脂フィルム巻出ロール５００と「湿式メッキ装置」との間に設けられているため、「湿式メッキ装置」の湿式メッキ槽５４２内に長尺樹脂フィルム５０１が搬入される前に金属シード層表面から長尺合紙５０３の転移成分を除去することが可能となる。このため、「湿式メッキ装置」で形成される金属膜にピンホール等の欠陥が生じ難く、高品質な金属膜付き樹脂フィルムを高い歩留まりで製造することが可能となる。
５．第二実施形態に係る金属膜付き樹脂フィルム製造装置
第二実施形態に係る金属膜付き樹脂フィルム製造装置は、図４に示すようにフローティング状態で搬送される長尺樹脂フィルムに対して大気圧プラズマが照射されるように構成された「大気圧プラズマ洗浄装置」を組み込んだことを特徴としている。
尚、スパッタリングウェブコータ（真空成膜装置）の場合と同様、金属膜付き樹脂フィルム製造装置を説明する最低限のロールしか図示しておらず、かつ、モータで駆動するローラはＭ（モータ）、張力測定ローラはＴＰ（テンションピックアップ）、フリーローラはＦ（フリー）の記号を付している。
第二実施形態に係る金属膜付き樹脂フィルム製造装置は、図４に示すように、金属シード層を成膜した長尺樹脂フィルム６０１が巻回された長尺樹脂フィルム巻出ロール６００と、長尺樹脂フィルム巻出ロール６００から巻き出された長尺樹脂フィルム６０１の金属シード層表面を洗浄する「大気圧プラズマ洗浄装置」と、「大気圧プラズマ洗浄装置」から搬出される長尺樹脂フィルム６０１の金属シード層上に金属膜を形成する「湿式メッキ装置」と、「湿式メッキ装置」から搬出された長尺樹脂フィルム６０１を巻き取る長尺樹脂フィルム巻取ロール６４１とで構成されている。
上記長尺樹脂フィルム巻出ロール６００には、金属シード層を成膜した長尺樹脂フィルム６０１がその層間に長尺合紙６０３を挟み込みながら巻回されており、長尺樹脂フィルム巻出ロール６００から長尺樹脂フィルム６０１を巻き出すときに上記長尺合紙６０３が分離され、該長尺合紙６０３はフリーローラ６０４を介し長尺合紙巻取ロール６０２に回収されるようになっている。尚、長尺合紙巻取張力は、中間に張力測定ローラを配置して長尺合紙巻取ロール６０２のモータトルクにフィードバック制御してもよいし、モータに付随したトルク計とエンコーダ信号から求めてもよい。
上記長尺樹脂フィルム巻出ロール６００から巻き出された長尺樹脂フィルム６０１は、フリーローラ６０５、張力測定ローラ６０６、フリーローラ６０７を経由して「大気圧プラズマ洗浄装置」のプラズマ処理ボックス６６２内に搬入される。
上記「大気圧プラズマ洗浄装置」のプラズマ処理ボックス６６２内で、フローティング状態で搬送される長尺樹脂フィルム６０１に対し、大気圧プラズマヘッド６６５、６６６から大気圧プラズマが照射されるように構成されている。大気圧プラズマ処理は、使用するガスと条件によって大量のオゾンを発生するため排気が必要となる。また、大気圧プラズマ処理は、使用するガスと条件によって長尺樹脂フィルムが高温になる場合があるため、上記第一実施形態に係る金属膜付き樹脂フィルム製造装置においては、上述した水冷モータ駆動ローラ（冷却ローラ）５６３、５６４上を搬送される長尺樹脂フィルムに対して大気圧プラズマを照射する構造になっている。しかし、大気圧プラズマ処理は、使用するガスと条件によって長尺樹脂フィルムが必ずしも高温にならず、水冷モータ駆動ローラ（冷却ローラ）５６３、５６４上で冷却する必要のない場合も存在する。このため、上記大気圧プラズマヘッド６６５、６６６は、長尺樹脂フィルム５０１の両面処理が可能となるようにプラズマ処理ボックス６６２内をフローティング状態で搬送される長尺樹脂フィルム６０１に対向して配置される。
上記「大気圧プラズマ洗浄装置」から搬出された長尺樹脂フィルム６０１は、湿式メッキ槽６４２、６４３、６４４、６４５を有する「湿式メッキ装置」に搬入される。
すなわち、「大気圧プラズマ洗浄装置」のプラズマ処理ボックス６６２から搬出された長尺樹脂フィルム６０１は、フリーローラ６０８、両面分に相当する給電ローラ６０９、６１０を経由して湿式メッキ槽６４２内に搬入され、かつ、湿式メッキ槽６４２内のフリーローラ６１３、６１４を経由して湿式メッキ槽６４２から搬出された後、給電ローラ６１５、６１６を通過し、フリーローラ６１７、両面分に相当する給電ローラ６１８、６１９を経由して湿式メッキ槽６４３内に搬入される。
次に、上記湿式メッキ槽６４３内に搬入された長尺樹脂フィルム６０１は、湿式メッキ槽６４３内のフリーローラ６２０、６２１を経由して湿式メッキ槽６４３から搬出された後、給電ローラ６２２、６２３を通過し、かつ、フリーローラ６２４、両面分に相当する給電ローラ６２５、６２６を経由して湿式メッキ槽６４４内に搬入される。
次いで、上記湿式メッキ槽６４４内に搬入された長尺樹脂フィルム６０１は、湿式メッキ槽６４４内のフリーローラ６２７、６２８を経由して湿式メッキ槽６４４から搬出された後、給電ローラ６２９、６３０を通過し、かつ、フリーローラ６３１、両面分に相当する給電ローラ６３２、６３３を経由して湿式メッキ槽６４５内に搬入される。
そして、上記湿式メッキ槽６４５内に搬入された長尺樹脂フィルム６０１は、湿式メッキ槽６４５内のフリーローラ６３４、６３５を経由して湿式メッキ槽６４５から搬出された後、給電ローラ６３６、６３７を通過して「湿式メッキ装置」から搬出される。
尚、第二実施形態に係る金属膜付き樹脂フィルム製造装置においても、「湿式メッキ装置」が４槽の湿式メッキ槽６４２、６４３、６４４、６４５で構成されているが、４槽に限定されるものでは無く、４槽以下若しくは４槽以上の湿式メッキ槽で構成してもよい。また、図４は、水洗槽やメッキ槽循環に必要なポンプ類等について図示を省略している。
また、「湿式メッキ装置」を構成する湿式メッキ槽６４２、６４３、６４４、６４５内には、搬入される長尺樹脂フィルム６０１の両面分に相当するアノード６４６、６４７、６４８、６４９、６５０、６５１、６５２、６５３、６５４、６５５、６５６、６５７、６５８、６５９、６６０、６６１がそれぞれ配置されている。また、湿式メッキ槽６４２、６４３、６４４、６４５における各面の長尺樹脂フィルム６０１がカソードとなるための給電ローラとアノードはペアでめっき電源（整流器）に接続されている。尚、湿式メッキ槽６４２、６４３、６４４、６４５には硫酸銅めっき槽を使用している。
次に、「湿式メッキ装置」から搬出された長尺樹脂フィルム６０１は、フリーローラ６３８、張力測定ローラ６３９、および、フリーローラ６４０を経由して長尺樹脂フィルム巻取ロール６４１に巻き取られるように構成されている。尚、フィルムの巻取張力は、張力測定ローラ６３９で測定され、長尺樹脂フィルム巻取ロール６４１にフィードバック制御されるように構成されている。
第二実施形態に係る金属膜付き樹脂フィルム製造装置においても、
長尺合紙６０３が分離された上記長尺樹脂フィルム６０１の金属シード層表面を洗浄する「大気圧プラズマ洗浄装置」が、長尺樹脂フィルム巻出ロール６００と「湿式メッキ装置」との間に設けられているため、「湿式メッキ装置」の湿式メッキ槽６４２内に長尺樹脂フィルム６０１が搬入される前に金属シード層表面から長尺合紙６０３の転移成分を除去することが可能となる。このため、「湿式メッキ装置」で形成される金属膜にピンホール等の欠陥が生じ難く、高品質な金属膜付き樹脂フィルムを高い歩留まりで製造することが可能となる。
６．大気圧プラズマ装置
大気圧プラズマ装置は、真空設備を必要とせず、樹脂フィルムにプラズマを照射できる装置であり、樹脂フィルムの表面改質や表面を荒す等の目的で使用される。真空プラズマ装置と同様、電源のタイプは中周波（ＭＨｚ）、高周波（ＭＨｚ）、マイクロ波（ＧＨｚ）があり、周波数が高い程、表面の荒れが少ない均一な効果が期待できるとされている。プラズマガスのベースには、窒素、アルゴン、空気等が採用され、目的に応じて微量の添加ガスが混合される。
本発明者は、スパッタリングウェブコータ等の真空成膜装置を用いて金属シード層が成膜された長尺樹脂フィルムを、その層間にブロッキング防止用の長尺合紙を挟み込みながら真空中でロール状に強く巻き取ったとき、長尺合紙の成分が金属シード層表面に局所的に転移されることを発見すると共に、この転移成分が、湿式メッキ法で形成される金属膜にピンホールを生じさせる問題を確認し、かつ、この問題は、上記大気圧プラズマ装置を「大気圧プラズマ洗浄装置」として利用することで解決されることを見出している。
尚、湿式メッキ法により連続して上記金属シード層上に金属膜が形成される操作性を考慮し、上記「大気圧プラズマ洗浄装置」については遠隔操作型の大気圧プラズマ装置で構成することが好ましい。また、長尺樹脂フィルムの片面若しくは両面に成膜される金属シード層については、金属シード層表面が大気圧プラズマ洗浄されることを考慮し、その膜厚を５０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲に設定することが好ましい。
以下、本発明の実施例について具体的に説明する。
尚、実施例で使用した真空成膜装置は、長尺樹脂フィルムの両面に金属シード層を成膜する図２のスパッタリングウェブコータが適用され、また、金属シード層上に金属膜を湿式メッキする金属膜付き樹脂フィルム製造装置は、図４に示した第二実施形態に係る金属膜付き樹脂フィルム製造装置が適用されている。
［金属シード層の成膜］
図２に示すスパッタリングウェブコータを用いて長尺樹脂フィルムの両面に金属シード層を成膜した。図２に示す長尺樹脂フィルム１１４には、幅６００ｍｍ、長さ１０００ｍ、厚さ２５μｍの宇部興産株式会社製の耐熱性ポリイミドフィルム「ユーピレックス（登録商標）」を使用した。
長尺樹脂フィルム１１４の両面（第１面と第２面）に成膜する金属シード層は、第一層であるＮｉ−Ｃｒ膜の上に第二層であるＣｕ膜を成膜するものとし、そのため、長尺樹脂フィルム１１４の第１面に金属シード層を成膜する成膜室１１２に設けられたマグネトロンスパッタカソード１３９のターゲットにはＮｉ−Ｃｒターゲットを用い、マグネトロンスパッタカソード１４０、１４１、１４２のターゲットにはＣｕターゲットを用いた。また、長尺樹脂フィルム１１４の第２面に金属シード層を成膜する成膜室３１２に設けられたマグネトロンスパッタカソード３４２のターゲットにはＮｉ−Ｃｒターゲットを用い、マグネトロンスパッタカソード３４１、３４０、３３９のターゲットにはＣｕターゲットを用いた。
そして、この状態で、複数台のドライポンプを用いて成膜室１１２および成膜室３１２内の空気を５Ｐａまで排気した後、更に、複数台のターボ分子ポンプとクライオコイルを用いて３×１０-3Ｐａまで排気した。
次に、スパッタリングウェブコータの回転駆動装置を起動して長尺樹脂フィルム１１４を搬送速度５ｍ／分で搬送させながら、アルゴンガスを３００ｓｃｃｍで導入すると共に、それぞれＮｉ−Ｃｒターゲットのマグネトロンスパッタカソードには２０ｋＷ、それぞれＣｕターゲットのマグネトロンスパッタカソードには３０ｋＷの電力を印加して、第一層であるＮｉ−Ｃｒ層２５ｎｍ、第二層であるＣｕ層１００ｎｍを成膜した。
そして、両面に金属シード層が成膜された長尺樹脂フィルム１１４を巻取室１１３内に搬入し、ブロッキングが起こらないように長尺樹脂フィルム１１４の層間に長尺合紙１４９を挟み込みながら巻取ロール１４６に長尺樹脂フィルム１１４を巻き取った。
尚、長尺合紙１４９には、厚さ１０μｍのＰＥＴフィルムを使用したがＰＰ（ポリプロピレン）フィルムを使用してもよい。
［金属膜の形成］
Ｎｉ−Ｃｒ層とＣｕ層から成る金属シード層が両面に成膜され、かつ、フィルム層間にブロッキング防止用の長尺合紙を挟み込みながら巻き取られた長尺樹脂フィルムを、第二実施形態に係る金属膜付き樹脂フィルム製造装置の長尺樹脂フィルム巻出ロール６００から長尺合紙６０３を分離しながら巻き出すと共に、「湿式メッキ装置」内に長尺樹脂フィルム６０１が搬入される前に「大気圧プラズマ洗浄装置」で金属シード層表面を洗浄して金属シード層表面に転移した長尺合紙６０３からの成分を除去した後、搬送速度３ｍ／分で「湿式メッキ装置」内に搬入して金属シード層上に１μｍのＣｕ層をメッキした。
尚、「大気圧プラズマ洗浄装置」には、窒素ガスに微量の酸素が混合されたプラズマガスを用いたリモート型の中周波（４０ｋＨｚ）プラズマ装置が用いられ、プラズマ処理ボックス６６２内をフローティング状態で搬送される長尺樹脂フィルム６０１に対向配置された各大気圧プラズマヘッド６６５、６６６に図示外のプラズマ電源から５００Ｖを印加している。
［評価方法］
図５に示すように、長尺合紙の成分（上述したように樹脂フィルム成分や樹脂フィルムに含まれる溶剤成分等）１００が長尺樹脂フィルムの金属シード層１０１表面に局所的に転移してしまうと、この部分が、湿式メッキ後に直径数μｍのピンホールになってしまうことが電子顕微鏡観察により確認されている。これを応用し、大気圧プラズマによる上記転移成分の洗浄効果をピンホール数で評価することができる。
但し、両面に金属膜が形成された両面金属膜付き樹脂フィルムにおけるピンホールの確認は困難なため、まず、片面の金属膜をマスキングして反対面の金属膜をエッチングにより除去し、その後、透過顕微鏡で５．６ｍｍ×４．２ｍｍ視野範囲のピンホールを撮影し、直径３μｍ以上のピンホールを画像解析によりカウントして評価する。
このような評価による大気圧プラズマの有無（ＯＮ、ＯＦＦ）によるピンホール数の減少を表１に示す。
Figure 2020066762
［確 認］
表１に示す結果から、大気圧プラズマによる洗浄処理でピンホールが顕著に低減されることが確認される。
また、大気圧プラズマによる洗浄処理の効果は、長尺樹脂フィルムの搬送速度に関係があり、搬送速度が速いとその効果は若干低減する。このような場合、「大気圧プラズマ洗浄装置」の大気圧プラズマヘッドをもう一対追加すればよい。
本発明によれば、金属膜にピンホール等の無い高品質な金属膜付き樹脂フィルムを高い歩留まりで製造できるため、ノートパソコン、デジタルカメラ、携帯電話等のフレキシブル配線基板に用いられる金属膜付き樹脂フィルムの製造装置として適用される産業上の利用可能性を有している。
１００ 長尺合紙から転移した成分
１０１ 金属シード層
１１０、２１０ 巻出室
１１１、２１１ 乾燥室
１２４、２２４ ヒータユニット
１１２、２１２、３１２ 成膜室
４００ 搬送室
１１３、２１３ 巻取室
１１４、２１４ 長尺樹脂フィルム
５０１、６０１ 金属シード層が成膜された長尺樹脂フィルム
１１５、２１５、５００、６００ 長尺樹脂フィルム巻出ロール
１４６、２４６、５４１、６４１ 長尺樹脂フィルム巻取ロール
１４９、２４９、５０３、６０３ 長尺合紙
１４８、２４８ 長尺合紙巻出ロール
５０２、６０２ 長尺合紙巻取ロール
１３１、２３１、３３１ キャンローラ
１３８、２３８、３３８ 遮蔽板
１３９、１４０、１４１、１４２、３３９、３４０、３４１、３４２、２３９、２４０、２４１、２４２ スパッタリングカソード
１１６、１１８、１２０、１２２、１２３、４０１、４０２、４０３、１４３、１４５、１４７、２１６、２１８、２２０、２２２、２２３、２４３、２４５、２４７、５０４、５０５、５０７、５０８、５１３、５１４、５１７、５２０、５２１、５２４、５２７、５２８、５３１、５３４、５３５、５３８、５４０、６０４、６０５、６０７、６０８、６１３、６１４、６１７、６２０、６２１、６２４、６２７、６２８、６３１、６３４、６３５、６３８、６４０ フリーローラ
１１７、１２１、１３０、１３２、３３２、３３０、１４４、２１７、２２１、２３０、２３２、２４４、５０６、５３９、６０６、６３９ 張力測定ローラ
１１９、１２９、１３３、３３３、３２９、２１９、２２９、２３３ モータ駆動ローラ
５６２、６６２ プラズマ処理ボックス
５６３、５６４ 水冷モータ駆動ローラ
５６５、５６６、６６５、６６６ 大気圧プラズマヘッド
５４２、５４３、５４４、５４５、６４２、６４３、６４４、６４５ 湿式メッキ槽
５０９、５１０、５１５、５１６、５１８、５１９、５２２、５２３、５２５、５２６、５２９、５３０、５３２、５３３、５３６、５３７、６０９、６１０、６１５、６１６、６１８、６１９、６２２、６２３、６２５、６２６、６２９、６３０、６３２、６３３、６３６、６３７ 給電ローラ
５４６、５４７、５４８、５４９、５５０、５５１、５５２、５５３、５５４、５５５、５５６、５５７、５５８、５５９、５６０、５６１、６４６、６４７、６４８、６４９、６５０、６５１、６５２、６５３、６５４、６５５、６５６、６５７、６５８、６５９、６６０、６６１ アノード

Claims (8)

  1. 片面若しくは両面に金属シード層を成膜した長尺樹脂フィルムがその層間に長尺合紙を挟み込みながら巻回された長尺樹脂フィルム巻出ロールと、
    該長尺樹脂フィルム巻出ロールから巻き出される長尺樹脂フィルムから上記長尺合紙を分離して巻き取る長尺合紙巻取ロールと、
    上記長尺合紙が分離された長尺樹脂フィルムを搬入してその金属シード層上に金属膜を形成する湿式メッキ槽と、
    上記金属膜が形成された長尺樹脂フィルムを巻き取る長尺樹脂フィルム巻取ロールを備えた金属膜付き樹脂フィルムの製造装置において、
    上記長尺合紙が分離された長尺樹脂フィルムの金属シード層表面を洗浄する大気圧プラズマ洗浄装置が、長尺樹脂フィルム巻出ロールと湿式メッキ槽との間に設けられていることを特徴とする金属膜付き樹脂フィルムの製造装置。
  2. 上記長尺樹脂フィルムの金属シード層と金属膜がＣｕを主成分とすることを特徴とする請求項１に記載の金属膜付き樹脂フィルムの製造装置。
  3. 上記長尺合紙は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、ポリカーボネイト、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルサルフォン、アラミド、ポリイミド、トリアセテートの単体若しくはこれ等を貼り合わせた複合体で構成されることを特徴とする請求項１に記載の金属膜付き樹脂フィルムの製造装置。
  4. 上記大気圧プラズマ洗浄装置は、遠隔操作型であることを特徴とする請求項１に記載の金属膜付き樹脂フィルムの製造装置。
  5. 片面若しくは両面に金属シード層を成膜した長尺樹脂フィルムがその層間に長尺合紙を挟み込みながら巻回された長尺樹脂フィルム巻出ロールから上記長尺樹脂フィルムを巻き出す工程と、
    長尺樹脂フィルム巻出ロールから巻き出された長尺樹脂フィルムから上記長尺合紙を分離して長尺合紙巻取ロールに巻き取る工程と、
    上記長尺合紙が分離された長尺樹脂フィルムを湿式メッキ槽に搬入してその金属シード層上に金属膜を形成する工程と、
    上記金属膜が形成された長尺樹脂フィルムを長尺樹脂フィルム巻取ロールに巻き取る工程を具備する金属膜付き樹脂フィルムの製造方法において、
    上記長尺合紙が分離された長尺樹脂フィルムを湿式メッキ槽に搬入する前に、長尺樹脂フィルムの金属シード層表面を大気圧プラズマ洗浄することを特徴とする金属膜付き樹脂フィルムの製造方法。
  6. 上記長尺樹脂フィルムの金属シード層と金属膜がＣｕを主成分とすることを特徴とする請求項５に記載の金属膜付き樹脂フィルムの製造方法。
  7. 上記長尺合紙を、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、ポリカーボネイト、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルサルフォン、アラミド、ポリイミド、トリアセテートの単体若しくはこれ等を貼り合わせた複合体で構成することを特徴とする請求項５に記載の金属膜付き樹脂フィルムの製造方法。
  8. 上記長尺樹脂フィルムの金属シード層表面を大気圧プラズマ洗浄する装置を、遠隔操作型の装置で構成することを特徴とする請求項５に記載の金属膜付き樹脂フィルムの製造方法。
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