JP6648800B1 - 金属膜付き樹脂フィルムの製造装置と製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)
- 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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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。 - 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。
- 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。
- 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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