JP5835673B2 - Electroplating method and metallized long resin film manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、ロールツーロール方式で長尺導電性基板の表面への電気めっき方法及び、この電気めっき方法を用いた金属化樹脂フィルムの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for electroplating a surface of a long conductive substrate in a roll-to-roll manner, and a method for producing a metallized resin film using this electroplating method.
樹脂フィルムはフレキシブル性を有し、加工が容易であるため、その表面に金属膜や酸化物膜を形成して電子部品や光学部品、包装材料などに広く産業界で用いられている。例えば、フレキシブル性を有するフレキシブル配線基板が携帯電話など小型電子機器で使用されている。
ところで、フレキシブル配線基板は、樹脂フィルムの一種であるポリイミドフィルムと銅箔の間に接着剤を用いて両者を重ねて張り合わせた3層銅ポリイミド基板からサブトラクティブ法等によって製造されている。
Resin films have flexibility and are easy to process. Therefore, a metal film or an oxide film is formed on the surface of the resin film and is widely used in the industry for electronic parts, optical parts, packaging materials, and the like. For example, flexible wiring boards having flexibility are used in small electronic devices such as mobile phones.
By the way, the flexible wiring board is manufactured by a subtractive method or the like from a three-layer copper polyimide substrate in which an adhesive is used between a polyimide film, which is a kind of resin film, and a copper foil, and the both are laminated.
近年電子部品の軽薄短小化に伴い、配線を狭ピッチ化する要求が高まってきていることから、従来、使用されてきた3層銅ポリイミド基板から、接着剤を使用しない金属化樹脂フィルム基板の一種である金属化ポリイミド基板が要求されている。この接着剤を使用しないことにより、接着剤の特性に影響を受けず、ポリイミド本来の安定性を利用して配線の狭ピッチ化を実現可能としたものです。
このような金属化ポリイミド基板は、液晶ディスプレイのドライバ回路にCOF(Chip on Film)として採用されている。
In recent years, as electronic components have become lighter, thinner and shorter, there has been an increasing demand for narrow pitch wiring. Therefore, a type of metallized resin film substrate that does not use an adhesive from the conventionally used three-layer copper polyimide substrate. There is a demand for a metallized polyimide substrate. By not using this adhesive, it is possible to reduce the wiring pitch by utilizing the inherent stability of polyimide without being affected by the properties of the adhesive.
Such a metallized polyimide substrate is employed as a COF (Chip on Film) in a driver circuit of a liquid crystal display.
この金属化ポリイミド基板の製造方法として、ポリイミドフィルム表面にスパッタリング法や蒸着法で金属膜を積層させた後に、電気めっき法を用いて金属層を厚付けする方法が知られている(例えば、特許文献1を参照。)。また、金属被覆ポリイミド基板(めっき法2層回路基材)のロールツーロール方式の電気めっき装置が、特許文献2に開示され、長尺物の連続電気めっきで製造されている。 As a method for producing this metallized polyimide substrate, a method is known in which a metal film is laminated on the surface of a polyimide film by sputtering or vapor deposition, and then a metal layer is thickened by electroplating (for example, patents). See reference 1.) Further, a roll-to-roll electroplating apparatus for a metal-coated polyimide substrate (plating method two-layer circuit base material) is disclosed in Patent Document 2 and manufactured by continuous electroplating of a long object.
ところで、銅張積層基板の基材にポリイミドフィルムの長尺物を用いても、その長さには限りがあり、ポリイミドフィルムの端部は存在し、ロールツーロール方式で連続製造するには、その端部処理、即ちポリイミドフィルム同士の連結処理が必要であり、その連結部の健全性が生産性、信頼性の観点から問題となってくる。
即ち、この銅張積層板の品質を維持する端部処理方法が、銅張積層板の製造ではもちろん、長尺の銅箔等の表面処理においても必要となっている。
By the way, even if a polyimide film long material is used as the base material of the copper clad laminated substrate, its length is limited, and there is an end portion of the polyimide film. The end treatment, that is, the connection treatment between polyimide films is necessary, and the soundness of the connection portion becomes a problem from the viewpoint of productivity and reliability.
That is, the edge processing method for maintaining the quality of the copper clad laminate is required not only for the production of the copper clad laminate but also for the surface treatment of a long copper foil or the like.
本発明は、導電性長尺基板をロールツーロール方式で搬送し、電気めっき液を満たした電気めっき槽へ繰り返し浸漬して、電気めっき法により導電性長尺基板表面にめっき層を施す導電性長尺基板の電気めっき方法において、導電性長尺基板を電気めっき槽内への導入と、導電性長尺基板の端部の処理を規程することで、健全なめっき層表面を備えた導電性長尺基板が得られる電気めっき方法の提供を目的とする。 In the present invention, a conductive long substrate is conveyed by a roll-to-roll method, repeatedly immersed in an electroplating bath filled with an electroplating solution, and a conductive layer is applied to the surface of the conductive long substrate by electroplating. In the electroplating method for long substrates, the conductive long substrate is introduced into the electroplating tank and the treatment of the end of the conductive long substrate is regulated, thereby providing a conductive surface with a sound plating layer. It aims at providing the electroplating method from which a elongate board | substrate is obtained.
このような状況に鑑み、本発明の第1の発明は、ロールツーロール方式で導電性長尺基板を長手方向に搬送して電気めっき液への浸漬を繰り返しながら、電気めっきにより導電性長尺基板上にめっき層を設ける電気めっき方法において、その導電性長尺基板の搬送方向の先端部に、接続部を介して接続された非導電性長尺基板を有し、その非導電性長尺基板を先頭に搬送されて電気めっきを施され、その接続部が、導電性長尺基板の端部と非導電性長尺基板の端部を、連結手段を用いて接続した重ね合わせ部を有し、その重ね合わせ部の導電性長尺基板側の段差を、導電性金属箔テープにより被覆した構造で、その導電性金属箔テープが、金属箔と導電性粘着層の積層体からなり、導電性金属箔テープの縦断面形状において、導電性粘着層の端部を金属箔が覆う断面形状であることを特徴とする電気めっき方法である。
さらに、その電気めっき液が、銅電気めっき液であることを特徴とするものである。
In view of such a situation, the first invention of the present invention is a conductive long substrate by electroplating while transporting the conductive long substrate in the longitudinal direction by a roll-to-roll method and repeating immersion in the electroplating solution. In the electroplating method in which a plating layer is provided on a substrate, the conductive long substrate has a nonconductive long substrate connected via a connecting portion at the front end in the transport direction, and the nonconductive long substrate The substrate is transported to the top and subjected to electroplating, and the connecting portion has an overlapping portion in which the end portion of the conductive long substrate and the end portion of the nonconductive long substrate are connected using a connecting means. The conductive metal foil tape has a structure in which the step on the conductive long substrate side of the overlapped portion is covered with a conductive metal foil tape. In the longitudinal cross-sectional shape of the conductive metal foil tape, the conductive adhesive layer Parts are electroplated and wherein the a is a cross-sectional shape that covers the metal foil.
Further, the electroplating solution is a copper electroplating solution.
本発明の第2の発明は、長尺樹脂フィルムの少なくとも一方の表面に接着剤を介することなく下地金属層を形成し、その下地金属層の表面に銅被膜層を形成する金属化樹脂フィルムの製造方法において、銅被膜層の形成が、導電性長尺基板を用いた第1の発明の電気めっき方法により行われ、その導電性長尺基板が長尺樹脂フィルムの少なくとも一方の表面に接着剤を介することなく下地金属層と、その下地金属層の表面に銅薄膜層を成膜した金属薄膜付き長尺樹脂フィルムであることを特徴とする金属化樹脂フィルムの製造方法である。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a metallized resin film in which a base metal layer is formed on at least one surface of a long resin film without using an adhesive, and a copper coating layer is formed on the surface of the base metal layer. In the manufacturing method, the copper coating layer is formed by the electroplating method of the first invention using a conductive long substrate, and the conductive long substrate is bonded to at least one surface of the long resin film. A metallized resin film manufacturing method, characterized in that it is a long resin film with a metal thin film in which a copper thin film layer is formed on the surface of the base metal layer and the surface of the base metal layer without any interposition.
さらに、下地金属層と銅薄膜層の成膜が、乾式めっき法を用いて行われることを特徴とし、その長尺樹脂フィルムが、ポリイミドフィルム、ポリアミドフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリエステルフィルム、ポリテトラフルオロエチレン系フィルム、液晶ポリマーフィルム、ポリエーテルサルフォンフィルム、ポリエーテルエーテルケトンフィルム、ポリフェニレンエーテルフィルムのいずれかであることを特徴とするものである。 Further, the base metal layer and the copper thin film layer are formed using a dry plating method, and the long resin film is made of a polyimide film, a polyamide film, a polyethylene naphthalate film, a polyester film, a polytetra It is one of a fluoroethylene film, a liquid crystal polymer film, a polyether sulfone film, a polyether ether ketone film, and a polyphenylene ether film.
本発明によれば、ロールツーロール方式の連続電気めっき装置などの連続処理装置による長尺物の製造において、外観の不具合がなく特に電気めっき被膜に凹がない信頼性の高い電気めっき膜を提供するものである。 According to the present invention, there is provided a highly reliable electroplating film that has no defects in appearance and in particular has no recess in the electroplating film in the production of long objects by a continuous processing apparatus such as a roll-to-roll type continuous electroplating apparatus. To do.
本発明は、ポリイミドフィルムの表面にニッケル−クロム合金の下地金属層をスパッタリング法を用いて成膜し、その下地金属層の表面に銅層をスパッタリング法で成膜して製造した金属膜付長尺樹脂フィルムに、銅めっきを施すめっき装置を用いる場合に好適な方法である。
そこで、本発明の説明に際して、先ず本発明に係る長尺フィルム同士の接続部の評価に用いためっき装置について、図1を参照して説明する。
In the present invention, a metal-coated long film produced by forming a nickel-chromium alloy base metal layer on the surface of a polyimide film by sputtering, and forming a copper layer on the surface of the base metal layer by sputtering. This is a suitable method when using a plating apparatus for performing copper plating on the long resin film.
Then, in description of this invention, the plating apparatus used for evaluation of the connection part of the long films which concern on this invention first is demonstrated with reference to FIG.
図1は、長尺フィルムを連続して、その表面に電気めっきするめっき装置の一例を示す概略図である。
めっき装置10は、長尺フィルムである金属膜付長尺樹脂フィルムFを巻き出す巻き出しロール12と、電気めっき液Lが満たされためっき液槽11と、めっき液槽11の内部に配置されたアノード(陽極)14a、14b、14c、14d、14e、14f、14g、14hと、めっき液槽11の外部にあって金属膜付長尺樹脂フィルムFに電力を給電する給電体の給電ロール(本発明にいう給電体の一例である)16a、16b、16c、16d、16eと、金属膜付長尺樹脂フィルムに電気めっきを施した金属化長尺樹脂フィルム基板Sを巻き取る巻取りロール15とを備えている。
巻き出しロール12と、めっき液槽11内部のロール13と、給電ロール16と、巻取りロール15により金属膜付長尺樹脂フィルムFの搬送手段が構成されており、金属膜付長尺樹脂フィルムFは、その幅方向を水平に保ってその長手方向に搬送されながらめっき液Lに浸漬される。
FIG. 1 is a schematic view showing an example of a plating apparatus for continuously electroplating a long film on its surface.
The plating
The
各給電ロール16a、16b、16c、16d、16eと、各アノードごとに設けられる各電源との間は電力線で結ばれている。各電源は直流電源である。それぞれの給電ロール16a、16b、16c、16d、16eとアノード14a、14b、14c、14d、14e、14f、14g、14hは対を成し、それぞれ独立した電源から電力を受けており、それぞれが別個の電流制御により電位差の最大値を制御している。
Each
また、給電ロール16a、16b、16c、16d、16eとアノード14a、14b、14c、14d、14e、14f、14g、14hの対ごとに電源を備えるのでそれぞれの給電ロール16a、16b、16c、16d、16eとアノード14a、14b、14c、14d、14e、14f、14g、14hの対は電気的に独立している。同じめっき槽11内に複数のアノード14a、14b、14c、14d、14e、14f、14g、14hを有していても、各給電ロール16a、16b、16c、16d、16eとアノード14a、14b、14c、14d、14e、14f、14g、14hの対はそれぞれ電気的に独立している。
さらに、アノード14a、14b、14c、14d、14e、14f、14g、14hは、電気めっきの銅源として溶解する銅アノードや、不溶性アノードを用いることができる。
In addition, since the
Furthermore, as the
めっき液槽11には、銅めっき液を満たした。
銅めっき液としては公知の銅めっき液、例えば公知の硫酸銅めっき浴(光沢浴)を用いることができる。この硫酸銅めっき浴は、硫酸銅、硫酸、微量の塩素イオンおよび公知の添加剤等で構成することがで、その組成は適宜に選択できる。
The
As the copper plating solution, a known copper plating solution, for example, a known copper sulfate plating bath (bright bath) can be used. This copper sulfate plating bath can be composed of copper sulfate, sulfuric acid, a small amount of chlorine ions, known additives, and the like, and the composition thereof can be appropriately selected.
ところで、図1のようなめっき装置に供給される長尺金属膜付樹脂フィルムFには、その搬送方向の先端部があり、長尺金属薄膜付樹脂フィルムFをめっき装置内を搬送する場合、その先端部の扱いが問題となる。この問題は、長尺金属薄膜付樹脂フィルムに限定されるのではなく、導電性長尺基板に共通するものである。 By the way, the resin film F with a long metal film supplied to the plating apparatus as shown in FIG. 1 has a leading end in the transport direction, and when transporting the resin film F with a long metal thin film through the plating apparatus, The handling of the tip becomes a problem. This problem is not limited to a resin film with a long metal thin film, but is common to conductive long substrates.
この問題を具体的に説明すると、通常、めっき装置10の運転前に、予め導電性長尺基板を搬送経路に仕掛けておいて運転を開始すると、予め掛けられた陽極14a(搬送経路で一番上流(搬入側:巻出ロール12側)にある陽極)より下流に配されている導電性長尺基板は、所望する膜厚に銅めっき層を成膜することができず、製品ロスとなり、その収率および経済性が損なわれる問題が生じる。
This problem will be described in detail. Normally, before the
さらに、問題となるのは、上記のような状態では銅めっき層の変色や給電ロール等と長尺導電性基板との焼き付き不具合が生じてしまうことである。
通常、用いる長尺導電性基板の導電層(金属薄膜付長尺ポリイミドフィルムの場合では、銅薄膜層が該当)の膜厚は、50nm〜1000nmであり、その単位面積あたりの抵抗値は10−1Ωである。
Furthermore, a problem is that in the above-described state, discoloration of the copper plating layer or a seizure defect between the power supply roll and the long conductive substrate occurs.
Usually, the film thickness of the conductive layer of the long conductive substrate used (in the case of a long polyimide film with a metal thin film, a copper thin film layer) is 50 nm to 1000 nm, and the resistance value per unit area is 10 −. 1 Ω.
連続めっき装置10は、下流(搬出側:巻取ロール15側)に進むにつれて電流が上昇するように各陽極および各給電ロールでの制御が行われる為、導電性長尺基板を予めめっき装置10に仕掛けて運転を開始すると、給電ロール等の位置によっては銅薄膜層には大過剰な電流が流れることなり、銅めっき層の変色が発生する可能性があり、最悪の事態としては給電ロール等と長尺導電性基板との焼き付き不具合を発生させることになってしまう。
Since the
そこで、これら不具合を防止する為に、導電性長尺基板をめっき装置10に搬入する際の基板先端部に、PETフィルム等の非導電性長尺基板(所謂、絶縁性のダミー基板)を接続して、最初の給電ロール16aに接触しない位置に、導電性長尺基板が置かれるように設定して電気めっきを開始する。なお、PETフィルムの厚みは、金属膜付長尺樹脂フィルムの搬送に障害が生じない範囲で適宜選択でき、厚くても50μm程度が適切である。
In order to prevent these problems, a non-conductive long substrate (so-called insulating dummy substrate) such as a PET film is connected to the tip of the substrate when the conductive long substrate is carried into the
このような配置では、導電性長尺基板は、非導電性長尺基板に先導されて連続めっき装置10内を搬送されるので、最初の給電ロール16aから定常状態における電気めっきが可能となり、徐々に銅めっき層の膜厚が増し、大過剰な電流が印可されることは無くなり、これら不具合を発生させることがなくなる。
In such an arrangement, the conductive long substrate is guided by the non-conductive long substrate and is transported through the
次に、導電性長尺基板と非導電性長尺基板との接続部を、図2を用いて説明する。
図2は、上記のような金属膜付長尺樹脂フィルムFとPETフィルムPとの接続部21の長手方向の断面図(所謂縦断面図)である。図2において、導電性銅箔テープ23、マスキングテープ26、連結手段の両面テープ25、重ね合わせ部24、導電性長尺基板側の段差22a、非導電性長尺基板側の段差22bである。なお、連結手段は、接着テープ、粘着テープ、熱圧着、接着剤などによる連結などの方法を適宜採用できる。
発明者は、種々の検討結果から、この接続部21が、銅電気めっき層の凹み欠陥の原因となることを見出した。
Next, the connection part of a conductive elongate board | substrate and a nonelectroconductive elongate board | substrate is demonstrated using FIG.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view (so-called longitudinal sectional view) of the connecting
The inventor has found that the
即ち、図2に示す接続部21の段差22aを被覆するのに用いられる、導電性銅箔テープ23は、図3(a)に示すように銅箔基材31aと導電性粘着層32aの積層構造の導電性銅箔テープである。銅箔基材に電解銅箔、導電性粘着層の粘着成分にはアクリル系粘着剤が望ましく、導電性粘着層にカーボン等の導電性の成分が含まれている。
図3(b)に示すように、この導電性銅箔テープ23は、その切断の方法によっては、導電性粘着層32bが弾力を有するため、切断面から導電性粘着層32bの端が50μm程度ではみ出してしまうことがある。このはみ出した導電性粘着層32bが、給電ロールなどとの接触により、その表面に付着し、後から搬送されてくる金属膜付長尺樹脂フィルムに再付着することで、めっき層中に取り込まれて、異物起因凹みの原因となってしまう。
That is, the conductive
As shown in FIG. 3B, this conductive
そこで、このような導電性銅箔テープ23の切断面の側面から導電性粘着層32が、はみ出すことを防止するために、本発明では導電性銅箔テープ23の長さ方向端部1〜2mmを銅箔基材31面側からパンチ型(金型)でプレスカットする。このような切断で、図3(a)に示すように金属膜付長尺樹脂フィルムの長手方向での導電性銅箔テープ23の断面(所謂縦断面)は、銅箔基材31aがダレ面となり導電性粘着層32aを覆うような形状になり、導電性粘着層32aのはみ出しを5μm以内とすることが可能となる。
Therefore, in order to prevent the conductive
図4は、導電性銅箔テープ23のプレスカットに用いるパンチ型34とダイ型35の位置関係を示す概略図で、導電性銅箔テープ23に対しては、図3に相当する方向から見た図である。なお、符号33は台紙である。
FIG. 4 is a schematic diagram showing the positional relationship between the punch die 34 and the die die 35 used for press cutting of the conductive
導電性銅箔テープ23は、パンチ型34とダイ型35(所謂金型)に挟まれて切断される。そのパンチ型34は、銅箔基材31を切断したい範囲と略同じ間隔をあけて刃が配されている。
一方、ダイ型35は、導電性粘着層32を切断したい範囲と略同じ間隔で開口し、角が刃となっている。
そこで、パンチ型34の刃の間隔をダイ型35の開口部の間隔よりも広くすれば、銅箔基材31が導電性粘着層32よりも幅広い状態で導電性銅箔テープ23を切断することができる。さらに、プレスカットの際に、銅箔基材31がパンチ型で押さえつけることで、銅箔基材31が導電性粘着層32の側面を覆うことになる。
The conductive
On the other hand, the
Therefore, if the distance between the blades of the punch die 34 is wider than the distance between the openings of the die die 35, the conductive
なお、パンチ型とダイ型によるプレスカット以外でもカットされた導電性銅箔テープ23が、図3に示す断面形状になるような切断方法であれば適宜選択できる。
It should be noted that any cutting method can be appropriately selected as long as the cut conductive
ひとつの端部において銅箔基材31が導電性粘着層32よりも幅広く切断される幅は1mm以上、2mm未満であり、望ましくは1mm以上1.5mm以下である。ここで、銅箔基材31が導電性粘着層32よりも幅広く切断させる幅とは、パンチ型34とダイ型35でプレスカットされる導電性銅箔テープ23の2箇所の切断面のうち1つの切断面での銅箔基材31が導電性粘着層32より飛び出して切断させる幅のことである。
銅箔基材31が導電性粘着層32よりも幅広く切断させる幅が1mm以上、2mm未満となり、導電性粘着層32の厚みの30μm〜100μmよりもはるかに大きい。銅箔基材31の幅広く切断させる幅が、1mm以上、2mm未満ならば、導電性粘着層32の厚みよりも大きくても、プレスカットの際に、導電性粘着層も図3(a)に示されるように、銅箔基材31の変形に従い変形するのである。
銅箔基材31の導電性粘着層32よりも幅広く切断される幅が、1mm未満では、プレスカットの精度では難しく、パンチ型でプレスカットされる際に銅箔基材31に折れやシワが入ってしまう。銅箔基材31に折れやシワが入ると、巻取ロール15で巻き取られる金属化長尺樹脂フィルム基板にシワが転写されて、不良品となってしまう。
The width at which the copper
The width which the copper
If the width of the copper
一方、銅箔基材31が導電性粘着層32よりも幅広く切断される幅が、2mm越えると、銅箔の幅が広く、導電性粘着層32を覆っても銅箔基材31が、あまり搬送時にばたつくので、銅箔基材31が給電ロールを通過する際の通電が不安定になり金属膜付長尺樹脂フィルムの電気銅めっきの表面に外観不良をきたしてしまう。
On the other hand, if the width at which the copper
次に、金属化長尺樹脂フィルム基板Sの一種である銅ポリイミド基板を製造するプロセスを、めっき装置10により製造した例を以って説明する。
接続部21は、図2に示す金属膜付長尺樹脂フィルムFとPETフィルムPを重ね合わせて両面テープ25で張り合わせ、導電性銅箔テープ23とマスキングテープ26とで、重ね合わせ部24の段差22a、22b被覆した構造としている。なお、マスキングテープは絶縁性である。
金属膜付長尺樹脂フィルムFとして、ポリイミドフィルムの表面にニッケル−クロム合金の下地金属層をスパッタリング法で成膜し、下地金属層の表面に銅層をスパッタリング法で成膜して製造した。
Next, a process for manufacturing a copper polyimide substrate, which is a kind of metallized long resin film substrate S, will be described with an example in which the
The connecting
A long resin film F with a metal film was manufactured by forming a base metal layer of nickel-chromium alloy on the surface of a polyimide film by a sputtering method, and forming a copper layer on the surface of the base metal layer by a sputtering method.
長尺樹脂フィルムについて説明する。
長尺樹脂フィルムとしては、ポリイミドフィルム、ポリアミドフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリエステルフィルム、ポリテトラフルオロエチレン系フィルム、液晶ポリマーフィルム、ポリエーテルサルフォンフィルム等を用いることができる。
これらの樹脂フィルムのうちポリイミドフィルムが、電気絶縁性、耐熱性、フレキシブル性で望ましい。なお、金属膜付長尺樹脂フィルムを重ね合わせて接続部分を構成する場合には、長尺樹脂フィルムの厚みは、金属膜の膜厚と接続部分の段差を考慮して50μm以下が望ましい。
The long resin film will be described.
As the long resin film, a polyimide film, a polyamide film, a polyethylene naphthalate film, a polyester film, a polytetrafluoroethylene film, a liquid crystal polymer film, a polyether sulfone film, or the like can be used.
Of these resin films, a polyimide film is desirable in terms of electrical insulation, heat resistance, and flexibility. In addition, when a long resin film with a metal film is overlapped to form a connection portion, the thickness of the long resin film is preferably 50 μm or less in consideration of the film thickness of the metal film and the level difference of the connection portion.
金属膜付長尺樹脂フィルムFについて説明する。
金属膜付長尺樹脂フィルムFとは、長尺樹脂フィルムの表面に金属膜を形成した(付した)長尺樹脂フィルムをいうもので、長尺樹脂フィルムの表面への金属膜の形成は、接着剤を用いずに金属膜を形成することを意味するものである。すなわち、金属膜付長尺樹脂フィルムFは、長尺樹脂フィルムの表面に真空成膜法などで金属膜を形成した長尺樹脂フィルムである。
この金属膜付長尺樹脂フィルムFは、電気めっき工程を経ることにより金属化長尺樹脂フィルム基板Sとなる。
The long resin film F with a metal film will be described.
The long resin film with a metal film F refers to a long resin film in which a metal film is formed (applied) on the surface of the long resin film. The formation of the metal film on the surface of the long resin film is as follows. It means that a metal film is formed without using an adhesive. That is, the long resin film F with a metal film is a long resin film in which a metal film is formed on the surface of the long resin film by a vacuum film formation method or the like.
This long resin film F with a metal film becomes a metallized long resin film substrate S through an electroplating process.
金属膜付長尺樹脂フィルムFは、真空成膜法で長尺樹脂フィルム上に金属膜を成膜して製造される。
利用できる真空成膜法には、真空蒸着法、スパッタリング法等の物理的成膜法、化学的気相成長法(CVD)等の化学的成膜法がある。
具体的には、真空蒸着法は、抵抗加熱や電子銃照射により蒸発源の成膜材料を加熱蒸発させ、基材上に薄膜を形成する方法である。蒸着の際に、薄膜の密着性、緻密化を目的として、蒸発源と基材の間にプラズマを形成するプラズマアシスト蒸着法も知られているが、真空成膜法のうち、スパッタリング法が望ましい。
スパッタリング法は、成膜材料をプレート状に成形したターゲットを用い、このターゲットを放電用電極として上記プラズマ発生方法を用いて基材とターゲットの間にプラズマを発生させ、電位勾配を用いてターゲット表面にイオンを照射衝突させることによって、ターゲット物質を叩き出して基材上にターゲット物質の薄膜を形成する方法である。スパッタリング法が望ましい理由は、磁場などでプラズマを制御できるからである。
The long resin film F with a metal film is manufactured by forming a metal film on the long resin film by a vacuum film forming method.
Available vacuum film formation methods include physical film formation methods such as vacuum deposition and sputtering, and chemical film formation methods such as chemical vapor deposition (CVD).
Specifically, the vacuum deposition method is a method of forming a thin film on a substrate by heating and evaporating a film forming material of an evaporation source by resistance heating or electron gun irradiation. A plasma assisted vapor deposition method is also known in which a plasma is formed between an evaporation source and a substrate for the purpose of adhesion and densification of a thin film during vapor deposition. Of vacuum film formation methods, a sputtering method is desirable. .
The sputtering method uses a target obtained by forming a film forming material into a plate shape, generates plasma between the substrate and the target using the above plasma generation method using the target as an electrode for discharge, and uses the potential gradient to generate a target surface. In this method, the target material is knocked out by irradiating and colliding with ions to form a thin film of the target material on the substrate. The reason why the sputtering method is desirable is that the plasma can be controlled by a magnetic field or the like.
金属膜付長尺樹脂フィルムFの「金属膜」は、ニッケル、クロムおよび銅から選ばれた金属または、ニッケル、クロムおよび銅のいずれかを含む合金を選択することができる。
例えば、上記金属化ポリイミド基板(最表面の金属が銅である場合には、銅ポリイミド基板という。)であれば、ポリイミドフィルムの表面に真空成膜法で付する金属には、ニッケルおよびクロムまたは、ニッケルまたはクロムのいずれかを含む合金とすることが望ましい。
ニッケルまたはクロムのいずれかを含む合金の組成は、公知の合金組成を銅ポリイミド基板の用途などから適宜に選択できる。ニッケルやクロムまたはそれらの合金を用いる理由は、ポリイミドフィルムと金属との密着性を向上させるためである。
As the “metal film” of the long resin film F with the metal film, a metal selected from nickel, chromium and copper or an alloy containing any of nickel, chromium and copper can be selected.
For example, in the case of the metallized polyimide substrate (in the case where the outermost metal is copper, it is referred to as a copper polyimide substrate), the metal attached to the surface of the polyimide film by a vacuum film forming method includes nickel and chromium or It is desirable to use an alloy containing either nickel or chromium.
As the composition of the alloy containing either nickel or chromium, a known alloy composition can be appropriately selected from the use of the copper polyimide substrate. The reason for using nickel, chromium, or an alloy thereof is to improve the adhesion between the polyimide film and the metal.
銅ポリイミド基板では、ニッケルやクロムまたはこれらのいずれかを含む合金の膜の表面に、銅薄膜層を真空成膜法で成膜する。
銅薄膜層を成膜する理由は、電気めっきを行う際の導電性を確保するためである。
電気めっきは、金属膜付長尺樹脂フィルムにおける、この銅薄膜層の表面に施されるものであり、銅はニッケルやクロムまたはそれらの合金などと比較して、電気抵抗が低い、即ち高導電性であると共に、扱いやすく、廉価であることなどから、下地金属層上に銅層の銅薄膜層が形成される。
In a copper polyimide substrate, a copper thin film layer is formed on a surface of a film of nickel, chromium, or an alloy containing any of these by a vacuum film formation method.
The reason for forming the copper thin film layer is to ensure conductivity when performing electroplating.
Electroplating is applied to the surface of this copper thin film layer in a long resin film with a metal film. Copper has a lower electrical resistance than nickel, chromium, or alloys thereof, that is, high conductivity. The copper thin film layer of the copper layer is formed on the base metal layer because it is easy to handle, inexpensive and the like.
ここでは、銅ポリイミド基板用の金属膜付長尺樹脂フィルムについて説明したが、銅ポリイミド基板用の金属膜付長尺樹脂フィルムは、ポリイミドフィルム、ニッケルやクロムまたはこれらのいずれかを含む合金膜、銅薄膜層の順に積層されている。
ここで、ニッケルやクロムまたはこれらのいずれかを含む合金膜を下地金属層と呼ぶ。この下地金属層と銅層の積層膜が、金属膜付長尺樹脂フィルムFの「金属膜」となっている。
さらに、金属膜付長尺樹脂フィルムの製法で真空成膜法の他には、無電解めっき法などを行うこともできる。
Here, a long resin film with a metal film for a copper polyimide substrate has been described, but a long resin film with a metal film for a copper polyimide substrate is a polyimide film, nickel or chromium, or an alloy film containing any of these, The copper thin film layers are laminated in this order.
Here, nickel, chromium, or an alloy film containing any of these is referred to as a base metal layer. The laminated film of the base metal layer and the copper layer is the “metal film” of the long resin film F with the metal film.
Furthermore, in addition to the vacuum film-forming method for producing a long resin film with a metal film, an electroless plating method or the like can also be performed.
金属化長尺樹脂フィルム基板Sについて説明する。
金属化長尺樹脂フィルム基板は、上記金属膜付長尺樹脂フィルムFの金属膜上に電気めっき法で、めっき膜を形成して製造される。
例えば、金属化長尺樹脂フィルム基板の一種である銅ポリイミド基板では、ポリイミドフィルムに真空成膜法の一種であるスパッタリング法でニッケルやクロムまたはこれらのいずれかを含む合金層からなる下地金属層と、その下地金属層の上に銅薄膜層を、ポリイミドフィルム上に積層した金属膜付長尺樹脂フィルムFに、銅薄膜層上に銅電気めっきで銅めっき膜を成膜して製造する。
金属膜付長尺樹脂フィルムFの下地金属層と銅薄膜層は、合わせて0.1nmから数百nmまでの厚みであり、銅めっき膜の厚みは数μmから数百μmまでの厚みを形成する。なお、銅電気めっきに先立ち、銅薄膜層上に無電解めっき法によるめっき層の形成を適宜行うことができる。
The metallized long resin film substrate S will be described.
The metallized long resin film substrate is manufactured by forming a plating film on the metal film of the long resin film with metal film F by electroplating.
For example, in a copper polyimide substrate which is a kind of metallized long resin film substrate, a base metal layer made of an alloy layer containing nickel or chromium or any of these by sputtering method which is a kind of vacuum film forming method on a polyimide film and The copper thin film layer is formed on the copper thin film layer by forming the copper thin film layer on the base metal layer and the metal film-equipped long resin film F laminated on the polyimide film.
The base metal layer and the copper thin film layer of the long resin film F with the metal film have a total thickness of 0.1 nm to several hundred nm, and the thickness of the copper plating film forms a thickness of several μm to several hundred μm. To do. Prior to copper electroplating, a plating layer can be appropriately formed on the copper thin film layer by an electroless plating method.
これまで、金属化樹脂フィルムの電気めっきを例に本発明を説明してきたが、本発明の導電性長尺基板は、金属膜付長尺樹脂フィルムに限定されず、金属ストリップや銅箔なども用いることができる。また、電気めっきも電気銅めっきに限定されず、電気めっきであれば適宜実施可能である。
さらに、巻き出し側の導電性長尺基板が電気めっきに供された後、連続して同様のめっきを行う場合、先にめっきされている導電性長尺基板の端部(後端部)と新たにめっきを行う導電性長尺基板の端部(先端部)を接続する場合にも、重ね合わせ段差(図2における段差22a)を被覆する本発明の接続部21の使用は適している。
以下、実施例を用いて本発明を詳細する。
So far, the present invention has been described by taking electroplating of a metallized resin film as an example. However, the conductive long substrate of the present invention is not limited to a long resin film with a metal film, and a metal strip, copper foil, etc. Can be used. Also, the electroplating is not limited to the copper electroplating, and any electroplating can be performed as appropriate.
Furthermore, after the conductive long substrate on the unwinding side is subjected to electroplating, when performing the same plating continuously, the end portion (rear end portion) of the conductive long substrate plated first and The use of the connecting
Hereinafter, the present invention will be described in detail using examples.
長尺樹脂フィルムに東レ・デュポン株式会社製のポリイミドフィルム「150EN−F(厚さ38μm、幅524mm)」を用い、その表面にスパッタリング法でニッケル7%クロムの下地金属層を膜厚7.5nmに成膜し、その下地金属層の表面に銅薄膜層を成膜して金属膜(合計膜厚110nm)を積層した金属膜付長尺樹脂(ポリイミド)フィルムを得た。 A polyimide film “150EN-F (thickness 38 μm, width 524 mm)” manufactured by Toray DuPont Co., Ltd. is used as the long resin film, and a 7% nickel base metal layer is formed on the surface by sputtering to a thickness of 7.5 nm. Then, a copper thin film layer was formed on the surface of the base metal layer, and a metal film-attached long resin (polyimide) film was obtained by laminating metal films (total film thickness 110 nm).
電気めっきに際しては、図1のめっき装置を使用し、導電性長尺基板に、作製した金属箔付長尺樹脂フィルムを用い、非導電性長尺基板にPETフィルムを使用して、その両者を接続部21を介して接続した。
接続部21は、金属膜付長尺樹脂フィルムFとPETフィルムPを、図2に示すように重ね合わせ、その重ね合わせにより生じた段差を、導電性銅箔テープ23(大日本インキ化学工業株式会社製、E−1100CD(18μm厚銅箔/粘着層32μm、幅50mm)の端部を銅箔基材31が導電性粘着層32よりも1mm幅広くなるようにプレスカットして図3(a)の縦断面形状の加工品を作製し、その加工品により重ね合わせ段差22aを銅箔基材31で被覆して接続部24を形成した。
In electroplating, the plating apparatus of FIG. 1 is used, the produced long resin film with metal foil is used for the conductive long substrate, and the PET film is used for the non-conductive long substrate. The connection was made via the
As shown in FIG. 2, the connecting
金属膜付長尺樹脂フィルムFには膜厚8μmとなるように銅めっき膜を形成して金属化長尺樹脂フィルム基板Sとした。
なお、めっきの電位差は3Vとした。電流密度は、電源が0.01A/cm2から0.04A/cm2の範囲で段階的になるよう設定した。
A copper-plated film was formed on the long resin film F with a metal film so as to have a film thickness of 8 μm to obtain a metallized long resin film substrate S.
The plating potential difference was 3V. Current density, power is set to be in stepwise in a range of 0.01 A / cm 2 of 0.04 A / cm 2.
さらに、電気めっきに際しては、導電性テープ(接続部21)が給電ロール16と接触している間の電圧が5Vを超えない様に電流制御し連続製造した。
その結果、接続部21を始点として導電性長尺基板側に10mまでの範囲(接続部による欠陥が発生しやすい部位)の50mm×50mmあたりの異物起因凹みが0.0007個/mとなった。なお、この評価は、50mm□の範囲内に異物起因凹みが1以上存在する場合を「欠陥有」として一つに数え、接続部21から導電性長尺基板側の長さ10mにおける「欠陥有」の個数の合計を、単位長さあたりで評価したものである。
この結果は、接続部分の表面欠陥としては実用の範囲であった。
Furthermore, during electroplating, the current was controlled so that the voltage while the conductive tape (connecting portion 21) was in contact with the power supply roll 16 did not exceed 5 V, and continuous production was performed.
As a result, the foreign matter-induced dents per 50 mm × 50 mm in the range up to 10 m on the side of the conductive long substrate starting from the connection portion 21 (site where defects due to the connection portion are likely to occur) were 0.0007 pieces / m. . In this evaluation, a case where there is one or more foreign matter-caused dents within the range of 50 mm □ is counted as one “defect”, and “defect is present at a length of 10 m from the connecting
This result was in a practical range as a surface defect of the connection portion.
(比較例1)
上記導電性テープの端部を銅箔基材31が導電性粘着層32よりも0.5mm幅広くなるようにプレスカットした加工品を接続した以外は実施例1と同様に、電気めっきを行った。
その導電性テープの端部に、折れシワが発生し、フィルムを巻き取る際にシワが転写した為、実用に耐えないものであった。
(Comparative Example 1)
Electroplating was carried out in the same manner as in Example 1 except that the end portion of the conductive tape was connected to a processed product that was press-cut so that the
Since the wrinkles were generated at the end of the conductive tape and the wrinkles were transferred when the film was wound up, it was not practical.
(比較例2)
上記導電性テープの端部を銅箔基材31が導電性粘着層32よりも2.2mm幅広くなるようにプレスカットした加工品を接続した以外は実施例1と同様に、電気めっきを行った。
表面欠陥の目視で確認できるムラが接続部21を始点に導電性基板側に20mまでの範囲に渡って発生した為、実用に耐えないものであった。
(Comparative Example 2)
Electroplating was performed in the same manner as in Example 1 except that a processed product that was press-cut so that the
Unevenness that can be confirmed by visual inspection of surface defects occurred over a range of up to 20 m on the conductive substrate side starting from the
上記導電性テープの端部を銅箔基材31が導電性粘着層32よりも1.5mm幅広くなるようにプレスカットした加工品を接続した以外は実施例1と同様に、電気めっきを行った。
実施例1と同様に異物起因凹み評価したところ0.0007個/mとなり、実用の範囲内であった。
Electroplating was carried out in the same manner as in Example 1 except that the end portion of the conductive tape was connected to a processed product that was press-cut so that the
Evaluation of the foreign substance-induced dents in the same manner as in Example 1 gave 0.0007 pieces / m, which was within the practical range.
(比較例3)
上記導電性テープのプレスカット未加工品を用いた以外は実施例1と同様に、電気めっきを行った。
実施例1と同様に異物起因凹み評価したところ0.2個/mとなり、実用上問題が生じた。
(Comparative Example 3)
Electroplating was carried out in the same manner as in Example 1 except that the uncut product of the conductive tape was used.
Evaluation of the foreign substance-induced dents in the same manner as in Example 1 gave 0.2 pieces / m, which caused practical problems.
10 めっき装置
11 めっき液槽
12 巻き出しロール
13 めっき液槽内部のロール
14a、14b、14c、14d、14e、14f、14g、14h アノード(陽極)
15 巻取りロール
16a、16b、16c、16d、16e 給電ロール
21 接続部
22 制御器
22a 導電性長尺基板側の段差
22b 非導電性長尺基板側の段差
23 導電性銅箔テープ
24 重ね合わせ部
25 両面テープ
26 マスキングテープ
31、31a、31b 銅箔基材
32、32a、32b 導電性粘着層
33 台紙
34 パンチ型
35 ダイ型
L めっき液
F 金属膜付長尺樹脂フィルム
S 金属化長尺樹脂フィルム基板
P PETフィルム
DESCRIPTION OF
15 Winding rolls 16a, 16b, 16c, 16d,
Claims (5)
前記導電性長尺基板の搬送方向の先端部に、接続部を介して接続された非導電性長尺基板を有し、前記非導電性長尺基板を先頭に搬送されて前記電気めっきを施され、
前記接続部が、前記導電性長尺基板の端部と前記非導電性長尺基板の端部を、連結手段を用いて接続した重ね合わせ部を有し、
前記重ね合わせ部の導電性長尺基板側の段差を、導電性金属箔テープにより被覆した構造で、
前記導電性金属箔テープが、金属箔と導電性粘着層の積層体からなり、
前記導電性金属箔テープの縦断面形状において、前記導電性粘着層の端部を前記金属箔が覆う断面形状であることを特徴とする電気めっき方法。 In the electroplating method of providing a plating layer on the conductive long substrate by electroplating while repeating immersion in an electroplating solution by transporting the conductive long substrate in the longitudinal direction by a roll-to-roll method,
A non-conductive long substrate connected via a connecting portion is provided at the front end of the conductive long substrate in the transport direction, and the non-conductive long substrate is transported to the top to perform the electroplating. And
The connecting portion has an overlapping portion in which an end portion of the conductive long substrate and an end portion of the nonconductive long substrate are connected using a connecting means,
In the structure where the step on the conductive long substrate side of the overlapped portion is covered with a conductive metal foil tape,
The conductive metal foil tape comprises a laminate of metal foil and a conductive adhesive layer,
The electroplating method according to claim 1, wherein the metal foil has a cross-sectional shape that covers an end portion of the conductive adhesive layer in a longitudinal cross-sectional shape of the conductive metal foil tape.
前記銅被膜層の形成が、導電性長尺基板を用いた請求項2記載の電気めっき方法により行われ、
前記導電性長尺基板が、前記長尺樹脂フィルムの少なくとも一方の表面に接着剤を介することなく下地金属層と前記下地金属層の表面に銅薄膜層を成膜した金属薄膜付き長尺樹脂フィルムであることを特徴とする金属化樹脂フィルムの製造方法。 In the method for producing a metallized resin film, a base metal layer is formed on at least one surface of the long resin film without using an adhesive, and a copper coating layer is formed on the surface of the base metal layer.
The formation of the copper coating layer is performed by the electroplating method according to claim 2 using a conductive long substrate,
The electrically conductive long substrate is a long resin film with a metal thin film in which a base metal layer and a copper thin film layer are formed on the surface of the base metal layer without an adhesive on at least one surface of the long resin film The manufacturing method of the metallized resin film characterized by the above-mentioned.
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