JP6683908B2 - Vacuum film forming apparatus and vacuum film forming method - Google Patents
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Description
本発明は、真空チャンバー内においてロールツーロール方式により搬送される耐熱性長尺樹脂フィルムを、前フィードロールを介して冷却キャンロールの外周面に巻き付けると共に、冷却キャンロールの外周面に沿って配置された熱負荷を伴う成膜手段により耐熱性長尺樹脂フィルムの表面側に成膜処理を行う真空成膜装置と真空成膜方法に係り、特に、クラウン状の冷却キャンロールを適用しかつ耐熱性長尺樹脂フィルムに偶発的に発生するフィルム皺を除去できる真空成膜装置と真空成膜方法に関するものである。 The present invention wraps a heat-resistant long resin film conveyed by a roll-to-roll method in a vacuum chamber around an outer peripheral surface of a cooling can roll via a front feed roll, and arranges it along the outer peripheral surface of the cooling can roll. The present invention relates to a vacuum film forming apparatus and a vacuum film forming method for forming a film on the surface side of a heat-resistant long resin film by means of a film forming means accompanied by a given heat load. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a vacuum film forming apparatus and a vacuum film forming method capable of removing film wrinkles that are accidentally generated in a long resin film.
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、フレキシブル配線基板が用いられている。フレキシブル配線基板は、耐熱性樹脂フィルムの片面若しくは両面に金属膜を成膜した金属膜付耐熱性樹脂フィルムから作製される。近年、フレキシブル配線基板に形成される配線パターンはますます微細化、高密度化しており、金属膜付耐熱性樹脂フィルム自体が皺等のない平滑なものであることがより一層重要になってきている。 Flexible wiring boards are used in liquid crystal panels, notebook computers, digital cameras, mobile phones, and the like. The flexible wiring board is made of a heat-resistant resin film with a metal film in which a metal film is formed on one surface or both surfaces of the heat-resistant resin film. In recent years, the wiring patterns formed on flexible wiring boards have become finer and denser, and it has become even more important that the heat-resistant resin film with metal film itself is smooth without wrinkles. There is.
この種の金属膜付耐熱性樹脂フィルムの製造方法としては、接着剤により金属箔を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）、乾式めっき法（真空成膜法）若しくは乾式めっき法（真空成膜法）と湿式めっき法との組み合わせにより耐熱性樹脂フィルムに金属膜を成膜して製造する方法（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上記乾式めっき法（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。 This type of heat-resistant resin film with a metal film can be manufactured by a method in which a metal foil is attached to a heat-resistant resin film with an adhesive (referred to as a method for manufacturing a three-layer substrate), and a heat-resistant metal foil is used. By coating with a water-soluble resin solution and then drying it (called casting method), dry plating method (vacuum film forming method) or a combination of dry plating method (vacuum film forming method) and wet plating method A method of forming a metal film on a heat-resistant resin film for manufacturing (referred to as a metallizing method) and the like have been conventionally known. The dry plating method (vacuum film forming method) in the metallizing method includes a vacuum vapor deposition method, a sputtering method, an ion plating method, an ion beam sputtering method and the like.
上記メタライジング法については、特許文献１に、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、銅ニッケル合金をターゲットとするスパッタリングで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リングで形成した第二の金属薄膜とが、この順でポリイミドフィルム上に積層されたフレキシブル回路基板用材料（すなわち、銅張積層樹脂フィルム基板）が開示されている。尚、ポリイミドフィルム等の耐熱性樹脂フィルムに真空成膜を行って金属膜付耐熱性樹脂フィルムを製造する場合、以下に述べる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。 Regarding the metallizing method, Patent Document 1 discloses a method in which chromium is sputtered on the polyimide insulating layer and then copper is sputtered to form a conductor layer on the polyimide insulating layer. Further, in Patent Document 2, a first metal thin film formed by sputtering targeting a copper-nickel alloy and a second metal thin film formed by sputtering targeting copper are laminated in this order on a polyimide film. Disclosed is a flexible circuit board material (that is, a copper clad laminated resin film board). When a heat-resistant resin film such as a polyimide film is vacuum-deposited to produce a heat-resistant resin film with a metal film, a sputtering web coater described below is generally used.
上述したスパッタリング法は、一般に、成膜された金属薄膜等の密着力に優れる利点を有する反面、真空蒸着法に比べて耐熱性樹脂フィルムに与える熱負荷が大きいといわれている。そして、成膜の際に耐熱性樹脂フィルムに大きな熱負荷がかかると、フィルムに皺が発生し易くなることも知られている。 The above-mentioned sputtering method is generally said to have a large heat load on the heat-resistant resin film as compared with the vacuum vapor deposition method, although it has an advantage that it has excellent adhesion to a formed metal thin film. It is also known that when a large heat load is applied to the heat resistant resin film during film formation, wrinkles are likely to occur in the film.
この皺の発生を防ぐため、スパッタリングウェブコータでは、ロールツーロール等により搬送される耐熱性長尺樹脂フィルムを、冷却機能を備える冷却キャンロールに密着させながら巻き付けることで成膜中の耐熱性長尺樹脂フィルムを裏面側から冷却する方式が採用されている。例えば、特許文献３には、上記スパッタリングウェブコータの一例である巻出巻取式（ロールツーロール方式）の真空スパッタリング装置が開示されている。この巻出巻取式の真空スパッタリング装置には、冷却キャンロールとして機能するクーリングロールを具備し、更に、クーリングロールの少なくとも耐熱性長尺樹脂フィルムの搬入側（搬送上流側）にサブロール（前フィードロール）が設けられており、このサブロールによって耐熱性長尺樹脂フィルムをクーリングロールに密着させる制御が行われている。 In order to prevent the occurrence of wrinkles, in the sputtering web coater, the heat-resistant long resin film conveyed by roll-to-roll or the like is wrapped around the cooling can roll equipped with a cooling function while closely contacting the heat-resistant long resin film during film formation. A method of cooling the shaku resin film from the back side is adopted. For example, Patent Document 3 discloses an unwinding and winding type (roll-to-roll type) vacuum sputtering apparatus which is an example of the sputtering web coater. This unwinding-winding type vacuum sputtering apparatus is equipped with a cooling roll that functions as a cooling can roll, and further, a sub-roll (pre-feed) is provided on at least the heat-resistant long-length resin film loading side (transport upstream side) of the cooling roll. A roll) is provided, and the sub-roll is used to control the heat-resistant long resin film to be brought into close contact with the cooling roll.
ところで、熱負荷が作用していない耐熱性長尺樹脂フィルムに対し長さ方向へ向けて張力が印加された場合でも、図１（Ａ）〜（Ｃ）に示すように長尺樹脂フィルムの中央部に皺が発生する。すなわち、図１（Ａ）に示すように長尺樹脂フィルムに対し長さ方向へ向けて張力が印加されていない場合（張力開放状態）には長尺樹脂フィルムに弛みがなく平坦状であるが、長尺樹脂フィルムに対し長さ方向へ向けて張力が印加された場合（張力印加状態）には、図１（Ｂ）〜（Ｃ）に示すように冷却キャンロール（クーリングロール）に接触していない状態でも、長尺樹脂フィルム全体が伸びて長尺樹脂フィルムの中央部に皺が発生する状態（中だるみ状態）となる。 By the way, even when tension is applied in the length direction to the heat-resistant long resin film on which the heat load is not acting, as shown in FIGS. 1 (A) to 1 (C), the center of the long resin film is Wrinkles occur on the part. That is, as shown in FIG. 1 (A), when tension is not applied to the long resin film in the length direction (tension release state), the long resin film has no slack and is flat. When tension is applied to the long resin film in the length direction (tension applied state), it contacts a cooling can roll (cooling roll) as shown in FIGS. 1 (B) to 1 (C). Even in the state in which the long resin film is not stretched, the entire long resin film is stretched and wrinkles are generated in the central portion of the long resin film (slackened state).
このため、耐熱性長尺樹脂フィルムに対し長さ方向へ向けて張力（搬送張力）が印加されていると、冷却キャンロール（円筒状クーリングロール）に巻き付けられた状態であっても、極僅かではあるが、図２（Ａ）に示すように耐熱性長尺樹脂フィルム中央部に皺が発生する状態（中だるみ状態）となる。 For this reason, when tension (conveyance tension) is applied to the heat-resistant long resin film in the length direction, even if it is wound around the cooling can roll (cylindrical cooling roll), it is extremely small. However, as shown in FIG. 2 (A), a wrinkle is generated in the central portion of the heat-resistant long resin film (a slackened state).
上記「中だるみ状態」が極僅かであっても、「中だるみ部位」に隙間が生じて冷却キャンロール（円筒状クーリングロール）との熱伝導効率が不十分となるため、その分、冷却効果が低下し、スパッタリング成膜の熱負荷に起因して上記「中だるみ部位」に幅方向の皺が発生し易くなる問題が存在した。特に、スパッタリング成膜の製造効率等を高める目的で耐熱性長尺樹脂フィルムの搬送速度を高めた場合には、所望膜厚のスパッタリング成膜を短時間で行う必要があることから大電力をスパッタリングカソードに印加することになるため、その分、耐熱性長尺樹脂フィルムに与える熱負荷が更に大きくなって上記問題が顕著となる。また、フィルムの搬送速度を高く設定しなくても、膜厚の薄い長尺状樹脂フィルムが適用された場合には、厚いフィルムと比較し長尺状樹脂フィルムに与える熱負荷が相対的に大きくなるため皺の発生が顕著となる。 Even if the above-mentioned "medium slack state" is extremely small, a gap is created in the "medium slack portion" and the heat transfer efficiency with the cooling can roll (cylindrical cooling roll) becomes insufficient, so the cooling effect decreases accordingly. However, there has been a problem that wrinkles in the width direction are likely to occur in the above-mentioned "middle slack area" due to the heat load of sputtering film formation. In particular, when the transport speed of the heat-resistant long resin film is increased for the purpose of increasing the production efficiency of the sputtering film formation, it is necessary to perform sputtering film formation of a desired film thickness in a short time, and thus high power is sputtered. Since the voltage is applied to the cathode, the heat load given to the heat-resistant long resin film is further increased by that amount, and the above problem becomes remarkable. Even when the film transport speed is not set high, when a thin resin film having a small film thickness is applied, the heat load given to the resin film is relatively large as compared with a thick film. Therefore, the occurrence of wrinkles becomes remarkable.
この問題を解消するため、非特許文献１では、ロール中央部に較べてロール端部側が高い「逆クラウン形状」の冷却キャンロール構造を採用し、冷却キャンロール端部側の周速がロール中央部より速くなるようにして耐熱性長尺樹脂フィルムの幅方向に皺が発生し難い装置を提案している。しかし、「逆クラウン形状」の冷却キャンロール構造を採用する方法は、大気中において長尺樹脂フィルムとロールのグリップ力が弱くかつフィルムの搬送速度が速いときには効果的な方法であるが、スパッタリング成膜等真空チャンバー（減圧室）内の真空中において長尺樹脂フィルムとロールのグリップ力が強くかつフィルムの搬送速度が遅いときには効果的な方法とは言えなかった。 In order to solve this problem, in Non-Patent Document 1, a "reverse crown shape" cooling can roll structure is adopted in which the roll end side is higher than the roll center part, and the peripheral speed on the cooling can roll end side is the roll center. We have proposed a device in which wrinkles are less likely to occur in the width direction of the heat-resistant long resin film by making it faster than the part. However, the method of adopting the "inverted crown shape" cooling can roll structure is effective when the grip force between the long resin film and the roll is weak in the air and the transport speed of the film is fast, but the sputtering method It could not be said to be an effective method when the grip force between the long resin film and the roll is strong and the transport speed of the film is slow in a vacuum in a vacuum chamber (decompression chamber) for membranes and the like.
他方、上記問題を解消するため、特許文献４では、ロール端部側に較べロール中央部が高い太鼓型（クラウンロール形状：特許文献４から計算すると中央部が２〜３ｍｍ程度高い）の冷却キャンロール形状にすることでフィルムの幅方向に皺が発生し難い装置を提案している。そして、「逆クラウン形状」の冷却キャンロール構造を採用する上記非特許文献１の装置と比較し、真空中において長尺樹脂フィルムとロールのグリップ力が強くかつフィルムの搬送速度が遅いときには、図２（Ｂ）に示すように太鼓型（クラウンロール）形状の冷却キャンロール構造を採用する特許文献４の装置（方法）は、クラウンロールに長尺樹脂フィルムを巻き付けて上述の「中だるみ部位」を伸ばす作用があるため効果的であった。 On the other hand, in order to solve the above problem, in Patent Document 4, a drum-shaped cooling can whose roll central portion is higher than the roll end side (crown roll shape: the central portion is about 2 to 3 mm higher when calculated from Patent Document 4) We have proposed a device in which wrinkles are less likely to occur in the width direction of the film by making it into a roll shape. Then, in comparison with the device of Non-Patent Document 1 that employs the "inverse crown-shaped" cooling can roll structure, when the grip force between the long resin film and the roll is strong and the transport speed of the film is low in vacuum, The device (method) of Patent Document 4 that employs a drum-shaped (crown roll) -shaped cooling can roll structure as shown in FIG. 2 (B) has a long resin film wound around the crown roll to form the above-mentioned "slack portion". It was effective because it had a stretching effect.
しかし、特許文献４の装置（方法）は、真空中において長尺樹脂フィルムとロールのグリップ力が強くかつフィルムの搬送速度が遅いときには効果的であるが、フィルムの搬送速度を速めた場合（すなわち、スパッタリングカソードに大電力を印加して短時間の成膜を行う場合）、長尺樹脂フィルムの状態や歪の有無、ロールツーロール搬送系の誤差等が累積することで偶発的に発生するフィルム皺を十分に防止できない問題が存在した。 However, the apparatus (method) of Patent Document 4 is effective when the grip force between the long resin film and the roll is strong and the transport speed of the film is slow in vacuum, but when the transport speed of the film is increased (that is, , When a large amount of power is applied to the sputtering cathode to form a film for a short time), the film is accidentally generated by accumulating the state of the long resin film, the presence or absence of distortion, and errors in the roll-to-roll transport system. There was a problem that wrinkles could not be sufficiently prevented.
このような背景の下、本発明者は、特許文献４に記載されたクラウン状の冷却キャンロールを用いると共に、前フィードロールを加熱ロールで構成し、かつ、長尺樹脂フィルムに対しその幅方向へ向けて張力を付与する幅拡げ機構を有するニップロールを前フィードロールに付設した表面処理装置（真空成膜装置）を提案している（特許文献５参照）。 Under such a background, the present inventor uses the crown-shaped cooling can roll described in Patent Document 4 and configures the front feed roll with a heating roll, and the width direction of the long resin film with respect to the long resin film. There is proposed a surface treatment apparatus (vacuum film forming apparatus) in which a nip roll having a width expanding mechanism for applying tension toward the front feed roll is attached to the front feed roll (see Patent Document 5).
そして、特許文献５に記載の表面処理装置（真空成膜装置）によれば、成膜処理前における長尺樹脂フィルムを前フィードロール（加熱ロールで構成されている）により予め加熱し、かつ、加熱された長尺樹脂フィルムに対しニップロールの幅拡げ機構により幅方向へ向け張力を付与しながら上記長尺樹脂フィルムをクラウン状の冷却キャンロールに搬入させていることから、搬送張力により生じた長尺樹脂フィルムの「中だるみ部位」が上記前フィードロールの加熱作用とニップロールの幅拡げ作用並びにクラウン状冷却キャンロールの伸ばし作用により幅方向へ拡げられるため、長尺樹脂フィルムのフィルム皺を回避することが可能となるものであった。 Then, according to the surface treatment apparatus (vacuum film forming apparatus) described in Patent Document 5, a long resin film before film forming processing is preheated by a front feed roll (composed of a heating roll), and Since the long resin film is loaded into the crown-shaped cooling can roll while applying tension to the heated long resin film in the width direction by the width expanding mechanism of the nip roll, the length generated by the transport tension is increased. Since the "medium slack portion" of the lengthy resin film is expanded in the width direction by the heating action of the front feed roll and the action of expanding the width of the nip roll and the action of extending the crown-shaped cooling can roll, avoiding film wrinkles of the long resin film. Was possible.
ところで、特許文献５に記載の表面処理装置（真空成膜装置）を用いた場合、長尺樹脂フィルムにおけるフィルム皺の発生を回避することは可能になった。 By the way, when the surface treatment apparatus (vacuum film forming apparatus) described in Patent Document 5 is used, it is possible to avoid the occurrence of film wrinkles in the long resin film.
しかし、特許文献５に記載の表面処理装置（真空成膜装置）は前フィードロールを加熱ロールで構成する必要があるため、従来の装置に較べてその消費電力が若干高くなる問題があり、更に、幅拡げ機構を有するニップロールが常に前フィードロールに接触する構造になっているため、ニップロールに起因する接触傷が長尺樹脂フィルムに付いてしまう問題も確認され、未解決な課題が依然として存在した。 However, in the surface treatment apparatus (vacuum film forming apparatus) described in Patent Document 5, since the front feed roll needs to be configured by a heating roll, there is a problem that the power consumption thereof is slightly higher than that of the conventional apparatus. Since the nip roll having the width expanding mechanism is always in contact with the front feed roll, a problem that contact scratches caused by the nip roll are attached to the long resin film was also confirmed, and there were still unsolved problems. .
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、特許文献４に記載された装置（方法）の解決課題、すなわち、長尺樹脂フィルムの状態や歪の有無、ロールツーロール搬送系の誤差等が累積することで偶発的に発生する長尺樹脂フィルムのフィルム皺を十分に防止できない課題、および、特許文献５に記載された表面処理装置（真空成膜装置）の未解決な課題が解消された真空成膜装置と真空成膜方法を提供することにある。 The present invention has been made focusing on such a problem, and the problem is to solve the problem of the device (method) described in Patent Document 4, that is, the state and distortion of the long resin film. The problem that film wrinkles of the long resin film, which may be accidentally generated due to the presence or absence, errors of the roll-to-roll transport system, etc., cannot be sufficiently prevented, and the surface treatment apparatus described in Patent Document 5 (vacuum film formation). An object of the present invention is to provide a vacuum film forming apparatus and a vacuum film forming method in which the unsolved problem of the apparatus) is solved.
すなわち、本発明に係る第１の発明は、
回転駆動される冷却キャンロールと、冷却キャンロールの外周面に沿って配置された熱負荷を伴う成膜手段と、冷却キャンロールの近傍に配置された回転駆動される前フィードロールを真空チャンバー内に備え、ロールツーロール方式により搬送される耐熱性長尺樹脂フィルムが上記前フィードロールを介して冷却キャンロールの外周面に巻き付けられると共に、冷却キャンロールの外周面と接していない耐熱性長尺樹脂フィルムの表面側に上記成膜手段により成膜処理を行う装置であって、上記前フィードロールが加熱ロールで構成されていない真空成膜装置において、
上記冷却キャンロールの外周面が軸方向中央部より軸方向両端部が低いクラウン状に形成され、上記前フィードロールの外周面に対し接離可能に制御されたニップロールが前フィードロールに付設されており、かつ、上記前フィードロールおよび上記冷却キャンロール表面が金属で構成されるか若しくは該表面に金属めっきが施されていると共に、上記ニップロール表面がゴム若しくは樹脂で構成されており、更に、搬送中の耐熱性長尺樹脂フィルムに発生したフィルム皺を検出する皺検出手段が真空チャンバー内に設けられ、当該皺検出手段からの信号に基づき前フィードロールの外周面に対し上記ニップロールが接離可能に制御されるようになっていることを特徴とする。
That is, the first aspect of the present invention is
In the vacuum chamber, the rotatively driven cooling can roll, the film-forming means with heat load arranged along the outer peripheral surface of the cooling can roll, and the rotatively driven front feed roll arranged near the cooling can roll are provided. In preparation for, the heat-resistant long resin film conveyed by the roll-to-roll method is wound around the outer peripheral surface of the cooling can roll via the front feed roll, and the heat-resistant long resin not in contact with the outer peripheral surface of the cooling can roll. An apparatus for performing a film forming process on the front surface side of a resin film by the film forming means, wherein the front feed roll is a vacuum film forming apparatus not configured by a heating roll,
The outer peripheral surface of the cooling can roll is formed in a crown shape in which both axial end portions are lower than the axial central portion, and a nip roll controlled to be able to come into contact with and separate from the outer peripheral surface of the front feed roll is attached to the front feed roll. cage, and, on whether or surface the front feed roll and the cooling can roll surface is composed of a metal with the metal plating is applied, the nip roll surface is composed of a rubber or resin, further, the transport A wrinkle detection means for detecting film wrinkles generated in the heat-resistant long resin film inside is provided in the vacuum chamber, and the nip roll can be brought into contact with and separated from the outer peripheral surface of the front feed roll based on a signal from the wrinkle detection means. It is characterized by being controlled by .
また、本発明に係る第２の発明は、
回転駆動される冷却キャンロールと、冷却キャンロールの外周面に沿って配置された熱負荷を伴う成膜手段と、冷却キャンロールの近傍に配置された回転駆動される前フィードロールを真空チャンバー内に備え、ロールツーロール方式により搬送される耐熱性長尺樹脂フィルムが上記前フィードロールを介して冷却キャンロールの外周面に巻き付けられると共に、冷却キャンロールの外周面と接していない耐熱性長尺樹脂フィルムの表面側に上記成膜手段により成膜処理を行う装置であって、上記前フィードロールが加熱ロールで構成されていない真空成膜装置において、
上記冷却キャンロールの外周面が軸方向中央部より軸方向両端部が低いクラウン状に形成され、上記前フィードロールの外周面に対し接離可能に制御されたニップロールが前フィードロールに付設されており、かつ、上記前フィードロールおよび上記冷却キャンロール表面が金属で構成されるか若しくは該表面に金属めっきが施されていると共に、上記ニップロール表面がゴム若しくは樹脂で構成されており、更に、上記前フィードロールの外周面に対し一定間隔で上記ニップロールが間欠的に接離するようになっていることを特徴とするものである。
The second invention according to the present invention is
In the vacuum chamber, the rotatively driven cooling can roll, the film-forming means with heat load arranged along the outer peripheral surface of the cooling can roll, and the rotatively driven front feed roll arranged near the cooling can roll are provided. In preparation for, the heat-resistant long resin film conveyed by the roll-to-roll method is wound around the outer peripheral surface of the cooling can roll via the front feed roll, and the heat-resistant long resin not in contact with the outer peripheral surface of the cooling can roll. An apparatus for performing a film forming process on the front surface side of a resin film by the film forming means, wherein the front feed roll is a vacuum film forming apparatus not configured by a heating roll,
The outer peripheral surface of the cooling can roll is formed in a crown shape in which both axial end portions are lower than the axial central portion, and a nip roll controlled to be able to come into contact with and separate from the outer peripheral surface of the front feed roll is attached to the front feed roll. cage, and, on whether or surface the front feed roll and the cooling can roll surface is composed of a metal with the metal plating is applied, the nip roll surface is composed of a rubber or resin, further, the The nip roll is intermittently brought into contact with and separated from the outer peripheral surface of the front feed roll at a constant interval .
次に、本発明に係る第３の発明は、
真空チャンバー内をロールツーロール方式により搬送される耐熱性長尺樹脂フィルムを、回転駆動される前フィードロールを介し回転駆動される冷却キャンロールの外周面に巻き付けると共に、冷却キャンロールの外周面に沿って配置された熱負荷を伴う成膜手段により上記冷却キャンロールの外周面と接していない耐熱性長尺樹脂フィルムの表面側に成膜処理を行う方法であって、上記前フィードロールが加熱ロールで構成されていない真空成膜方法において、
上記冷却キャンロールの外周面を軸方向中央部より軸方向両端部が低いクラウン状に形成し、上記前フィードロールおよび上記冷却キャンロール表面を金属で構成するか若しくは該表面に金属めっきを施し、かつ、接離可能に制御されたニップロールを上記前フィードロールに付設すると共に上記ニップロール表面をゴム若しくは樹脂で構成し、前フィードロールに搬入される耐熱性長尺樹脂フィルムにフィルム皺が検出された場合に上記ニップロールを前フィードロールに圧接させてフィルム皺を取り除くようにしたことを特徴とし、
第４の発明は、
第３の発明に記載の真空成膜方法において、
搬送中の耐熱性長尺樹脂フィルムに発生したフィルム皺を検出する皺検出手段を真空チャンバー内に配置し、当該皺検出手段からの信号に基づいて前フィードロールの外周面に対し上記ニップロールを接離可能に制御するようにしたことを特徴とし、
第５の発明は、
第３の発明または第４の発明に記載の真空成膜方法において、
上記ニップロールが前フィードロールに接触しかつ前フィードロールから離反するまでの圧接時間を、ニップロールに耐熱性長尺樹脂フィルムが接触した時点から当該耐熱性長尺樹脂フィルムの接触部位が前フィードロールを経由し冷却キャンロールに搬入される直前までの時間を上限にして設定するようにしたことを特徴とするものである。
Next, a third invention according to the present invention is
A heat-resistant long resin film conveyed by a roll-to-roll method in a vacuum chamber is wound around the outer peripheral surface of a cooling can roll which is rotationally driven through a front feed roll which is rotationally driven, and also on the outer peripheral surface of the cooling can roll. A method of performing a film forming process on the surface side of a heat-resistant long resin film which is not in contact with the outer peripheral surface of the cooling can roll by a film forming means with a heat load arranged along the front feed roll. In the vacuum film forming method that does not consist of rolls,
The outer peripheral surface of the cooling can roll is formed into a crown shape in which both axial end portions are lower than the axial center portion, and the front feed roll and the cooling can roll surface are made of metal or metal plating is applied to the surface, Also, a nip roll controlled to be contactable and separable is attached to the front feed roll, and the nip roll surface is made of rubber or resin, and film wrinkles are detected in the heat-resistant long resin film carried into the front feed roll. In this case, the nip roll is brought into pressure contact with the front feed roll to remove film wrinkles,
The fourth invention is
In the vacuum film forming method according to the third invention,
Wrinkle detection means for detecting film wrinkles generated on the heat-resistant long resin film being conveyed is arranged in the vacuum chamber, and the nip roll is brought into contact with the outer peripheral surface of the front feed roll based on a signal from the wrinkle detection means. It is characterized by controlling to be separable,
The fifth invention is
In the vacuum film forming method according to the third invention or the fourth invention,
The pressure contact time until the nip roll contacts the front feed roll and separates from the front feed roll, from the time when the heat-resistant long resin film comes into contact with the nip roll, the contact portion of the heat-resistant long resin film moves the front feed roll. It is characterized in that the time until immediately before being carried into the cooling can roll is set as the upper limit.
本発明に係る真空成膜装置および真空成膜方法によれば、
太鼓型（クラウン状）の冷却キャンロールが適用されているため、長さ方向へ向けて張力（搬送張力）が印加された状態にある長尺樹脂フィルムの上記「中だるみ部位」を伸ばすことができ、かつ、前フィードロールが加熱ロールで構成されていないため、特許文献５に記載された装置と比較して消費電力の軽減が図れると共に、前フィードロールの外周面に対し接離可能に制御されたニップロールが前フィードロールに付設されているため、長尺樹脂フィルムの搬送速度を速めた場合において偶発的に発生する長尺樹脂フィルムのフィルム皺等を簡単に取り除くことが可能となる効果を有している。
According to the vacuum film forming apparatus and the vacuum film forming method of the present invention,
Since the drum-shaped (crown-shaped) cooling can roll is applied, it is possible to extend the above-mentioned "medium slack area" of the long resin film in the state where tension (conveyance tension) is applied in the length direction. Moreover, since the front feed roll is not composed of a heating roll, the power consumption can be reduced as compared with the device described in Patent Document 5, and the front feed roll is controlled to be able to come into contact with and separate from the outer peripheral surface of the front feed roll. Since the nip roll is attached to the front feed roll, it has the effect that it is possible to easily remove film wrinkles and the like of the long resin film that may accidentally occur when the transport speed of the long resin film is increased. is doing.
以下、本発明の実施の形態について具体的に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described.
尚、熱負荷を伴う成膜手段としてスパッタリングを例に挙げて具体的に説明する。 It should be noted that sputtering will be specifically described as an example of a film forming means involving a heat load.
（１）本発明に係る真空成膜装置
図３に示す成膜装置はスパッタリングウェブコータと称される装置で、ロールツーロール方式により搬送される耐熱性長尺樹脂フィルムの表面に連続的に効率よく成膜処理を施す場合に用いられる。
(1) Vacuum Film Forming Apparatus According to the Present Invention The film forming apparatus shown in FIG. 3 is an apparatus called a sputtering web coater, and the efficiency is continuously improved on the surface of a heat-resistant long resin film conveyed by a roll-to-roll method. It is often used when a film is formed.
具体的に説明すると、本発明に係る真空成膜装置（スパッタリングウェブコータ）は、図３に示すように真空チャンバー（減圧室）５０内に、耐熱性長尺樹脂フィルム５２を巻き出す巻出ロール５１と、長尺樹脂フィルム５２を巻き取る巻取ロール６４と、巻出ロール５１と巻取ロール６４間に設けられかつ内部で温調された冷媒が循環していると共にサーボモータにより回転駆動されるクラウン形状の冷却キャンロール５６と、冷却キャンロール５６の上流側に設けられかつサーボモータにより回転駆動されると共に巻出ロール５１から供給された長尺樹脂フィルム５２を冷却キャンロール５６に搬入させる前フィードロール５５と、冷却キャンロール５６の下流側に設けられかつサーボモータにより回転駆動されると共に冷却キャンロール５６から送り出される長尺樹脂フィルム５２を上記巻取ロール６４側へ搬出させる後フィードロール６１が配置された構造を有しており、上記前フィードロール５５にはその外周面に対し接離可能に制御されかつゴム製のフリーロールで構成されたニップロール６５が付設されており、更に、上記冷却キャンロール５６の対向側には熱負荷を伴う成膜手段としてのマグネトロンスパッタリングカソード５７、５８、５９、６０が冷却キャンロール５６の外周面に沿って設けられている。
More specifically, the vacuum film forming apparatus (sputtering web coater) according to the present invention is, as shown in FIG. 3, an unwinding roll that unwinds a heat-resistant
また、上記巻出ロール５１から冷却キャンロール５６までの上流側搬送路上には、長尺樹脂フィルム５２を案内するフリーロール５３と、ゴム製ロールで構成されかつ長尺樹脂フィルム５２の張力測定を行う張力センサロール５４と、サーボモータにて回転駆動される前フィードロール５５がそれぞれ配置されている。
In addition, on the upstream side transport path from the unwinding
そして、サーボモータにて回転駆動される冷却キャンロール５６に対しその周速度が遅くなるように調整された前フィードロール５５により長尺樹脂フィルム５２に搬入張力が作用し、張力センサロール５４から送り出されて冷却キャンロール５６に向かう長尺樹脂フィルム５２が冷却キャンロール５６の外周面に密着し搬送されるようになっている。
Then, the
また、上記冷却キャンロール５６から巻取ロール６４までの下流側搬送路上にも、サーボモータにて回転駆動される後フィードロール６１と、長尺樹脂フィルム５２の張力測定を行う張力センサロール６２と、長尺樹脂フィルム５２を案内するフリーロール６３がそれぞれ配置されている。
Further, on the downstream side conveyance path from the cooling can roll 56 to the take-
そして、冷却キャンロール５６に対しその周速度が同一若しくは速くなるように調整された上記後フィードロール６１により長尺樹脂フィルム５２に搬出張力が作用し、冷却キャンロール５６から巻取ロール６４側に向けて長尺樹脂フィルム５２が排出されるようになっている。
Then, the delivery tension is applied to the
また、上記巻出ロール５１と巻取ロール６４では、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５２の張力バランスが保たれるようになっている。更に、冷却キャンロール５６の回転とこれに連動して回転するサーボモータ駆動の前フィードロール５５と後フィードロール６１により、巻出ロール５１から長尺樹脂フィルム５２が巻き出されて上記巻取ロール６４に巻き取られるようになっている。
In the unwinding
また、スパッタリングウェブコータ（真空成膜装置）では、上述したように熱負荷を伴う成膜手段としてのマグネトロンスパッタリングカソード５７、５８、５９、６０が上記冷却キャンロール５６の外周面に沿って設けられている。
Further, in the sputtering web coater (vacuum film forming apparatus), the
そして、スパッタリング成膜に際しては、スパッタリングウェブコータの減圧室内を到達圧力１０-4Ｐａ程度まで減圧した後、スパッタリングガスの導入により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。スパッタリングウェブコータ（真空成膜装置）の形状や材質に関しては、減圧状態に耐え得るものであれば特に限定はなく、種々のものが使用される。また、スパッタリングウェブコータにおける減圧室内の減圧状態を維持するため、スパッタリングウェブコータには、図示しないドライポンプ、ターボ分子ポンプ、クライオコイル等の種々の装置が付設されている。 When forming a film by sputtering, the pressure in the decompression chamber of the sputtering web coater is reduced to an ultimate pressure of about 10 −4 Pa, and then a pressure of about 0.1 to 10 Pa is adjusted by introducing a sputtering gas. A known gas such as argon is used as the sputtering gas, and a gas such as oxygen is further added depending on the purpose. The shape and material of the sputtering web coater (vacuum film forming apparatus) are not particularly limited as long as they can withstand a reduced pressure state, and various types can be used. Further, in order to maintain the reduced pressure state in the reduced pressure chamber of the sputtering web coater, the sputtering web coater is provided with various devices such as a dry pump, a turbo molecular pump, and a cryocoil (not shown).
尚、金属膜のスパッタリング成膜の場合には、板状のターゲット（図示せず）を使用することができるが、板状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）が発生することがある。これが問題となる場合には、ノジュールの発生がなく、ターゲットの使用効率が高い円筒形の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３に示すスパッタリングウェブコータ（真空成膜装置）は、熱負荷を伴う成膜手段としてスパッタリングを想定したものであることからマグネトロンスパッタリングカソード５７、５８、５９、６０が示されているが、熱負荷を伴う成膜手段が蒸着等の他の成膜手段である場合は、板状ターゲットに代えて他の成膜手段が設けられる。他の成膜手段としては、ＣＶＤ（化学的気相成長）および蒸着法等が例示される。
In the case of sputtering the metal film, a plate-shaped target (not shown) can be used, but when the plate-shaped target is used, nodules (growth of foreign matter) occur on the target. Sometimes. If this causes a problem, it is preferable to use a cylindrical rotary target that does not generate nodules and has high target usage efficiency. Further, since the sputtering web coater (vacuum film forming apparatus) shown in FIG. 3 assumes sputtering as a film forming means involving a heat load,
そして、図３に示す本発明に係る真空成膜装置は、前フィードロール５５の外周面に対し接離可能に制御されたニップロール６５が付設され、ニップロール６５はゴム製フリーロールで構成されると共に、冷却キャンロール５６は円筒部が切削研磨加工等により軸方向中央部より軸方向両端部が低いクラウン形状になっていることを特徴とする。
Further, the vacuum film forming apparatus according to the present invention shown in FIG. 3 is provided with a
尚、上記冷却キャンロール５６における軸方向中央部と軸方向両端部の直径差（クラウン量）は、搬送される長尺樹脂フィルムの種類、長尺樹脂フィルムの厚み、スパッタリング成膜時の熱負荷、成膜する膜厚、長尺樹脂フィルムの搬送速度等に依存するため、これ等の条件に基づき適正に設定することが好ましい。例えば、上記長尺樹脂フィルム５２が厚さ１０〜４０μｍのポリイミドフィルムで構成される場合、冷却キャンロール５６における軸方向の長さ８００ｍｍ当たり、その軸方向中央部より軸方向両端部が１００〜１０００μｍ低くなるように設定するとよい。軸方向中央部の高さが１００μｍ未満の太鼓型（クラウンロール形状）では十分な効果が認められず、また、上記軸方向中央部の高さが１０００μｍを超えた太鼓型（クラウンロール形状）では長尺樹脂フィルム５２の端部側が冷却キャンロール５６から浮いてしまう傾向が認められ、長尺樹脂フィルム５２の中央に皺が発生することがあるからである。
The difference in diameter (crown amount) between the axial center portion and the axial end portions of the cooling can roll 56 depends on the type of the long resin film to be conveyed, the thickness of the long resin film, and the heat load during sputtering film formation. Since it depends on the film thickness to be formed, the transport speed of the long resin film, and the like, it is preferable to set appropriately based on these conditions. For example, when the
（２）本発明に係る真空成膜装置におけるニップロールの作用
（2-1）クラウン状の冷却キャンロールによる作用
図４（Ａ）は、図３の「真空成膜装置」内を矢印Ａ方向から見た「ニップロール１４」「前フィードロール１１」「冷却キャンロール１０」「長尺樹脂フィルム１３」および「後フィードロール１２」の平面図であり、長尺樹脂フィルム１３内に示された複数の曲線（フィルム皺でない）は、搬送される長尺樹脂フィルム１３の幅方向領域における進行具合の差異を示したものである。但し、図４（Ｂ）に示すように「ニップロール１４」が作用していない（長尺樹脂フィルム１３にニップロール１４が触れていない）条件の場合を前提としている。
(2) Operation of the nip roll in the vacuum film forming apparatus according to the present invention (2-1) Operation by the crown-shaped cooling can roll FIG. 4A shows the inside of the “vacuum film forming apparatus” in FIG. FIG. 4 is a plan view of the “nip
すなわち、クラウン状の冷却キャンロール１０は、軸方向中央部の円周が軸方向両端部の円周より長いため、長尺樹脂フィルム１３は、冷却キャンロール１０における搬入側と搬出側前後の「前フィードロール１１」および「後フィードロール１２」付近においてフィルムの幅方向に亘り均一に進行する訳でなく、図４（Ａ）の曲線で示されているように搬入側（上流側）の「前フィードロール１１」付近では長尺樹脂フィルム１３の幅方向中央部が先に進み、搬出側（下流側）の「後フィードロール１２」付近では長尺樹脂フィルム１３の幅方向中央部が遅れて出てくる。尚、「後フィードロール１２」付近において長尺樹脂フィルム１３の幅方向中央部が遅れて出てくる理由は、「冷却キャンロール１０」の周速度に対して「前フィードロール１１」の周速度が遅く設定される一方、「後フィードロール１２」の周速度は「冷却キャンロール１０」と同一若しくは速くなるように調整されているためである。すなわち、長尺樹脂フィルム１３が「冷却キャンロール１０」に搬入される際には、長尺樹脂フィルム１３に搬入張力が作用するため長尺樹脂フィルム１３全体が「冷却キャンロール１０」に巻き付けられた状態で進行（すなわち、フィルム幅方向に亘り均一に進行）する一方、長尺樹脂フィルム１３が「冷却キャンロール１０」から搬出される際には、長尺樹脂フィルム１３に搬出張力が作用し長尺樹脂フィルム１３の幅方向中央が搬送方向と逆の方向へ引っ張られた状態で進行するためである。
That is, in the crown-shaped cooling can roll 10, since the circumference of the central portion in the axial direction is longer than the circumference of the both end portions in the axial direction, the long resin film 13 is formed at the front and rear sides of the carrying-in side and the carrying-out side of the cooling can roll 10. In the vicinity of the "
（2-2）ニップロールの作用
図５（Ａ）と図５（Ｂ）は、図３の「真空成膜装置」内を矢印Ａ方向から見た「ニップロール」「前フィードロール」および「長尺樹脂フィルム」の説明図（平面図）と側面図であり、長尺樹脂フィルム内に示された複数の曲線（フィルム皺でない）は搬送される長尺樹脂フィルムの幅方向領域における進行具合の差異を示したものである。
(2-2) Action of Nip Roll FIGS. 5 (A) and 5 (B) show the “nip roll”, “front feed roll”, and “long length” as seen from the direction of arrow A in the “vacuum film forming apparatus” of FIG. FIG. 3 is an explanatory view (plan view) and a side view of the “resin film”, and a plurality of curves (not film wrinkles) shown in the long resin film indicate differences in progress in the widthwise region of the long resin film being conveyed. Is shown.
まず、ゴム製のフリーロールで構成された「ニップロール２２」が「前フィードロール２０」に接していない「解放時におけるニップロール２２」について図５（Ａ）を用いて説明する。「ニップロール２２」が解放しているとき、長尺樹脂フィルム２４は「前フィードロール２０」の外周面をある程度滑ることが可能になるため、上述したように「前フィードロール２０」付近では長尺樹脂フィルム２４の幅方向中央部が先に進んでいる（長尺樹脂フィルム２４内の曲線参照）。
First, the "nip roll 22 at the time of release" in which the "nip roll 22" formed of a rubber free roll is not in contact with the "
また、ゴム製のフリーロールで構成された「ニップロール２３」が「前フィードロール２１」に圧着（接触）している「作用時におけるニップロール２３」について図５（Ｂ）を用いて説明すると、長尺樹脂フィルム２５は「前フィードロール２１」と完全に密着するため、「前フィードロール２１」付近では長尺樹脂フィルム２５の幅方向に亘り均一に進むよう一瞬なる（長尺樹脂フィルム２５内の曲線と直線参照）。
Further, the "nip
そして、ゴム製のフリーロールで構成された「ニップロール３１」が「前フィードロール３０」に圧着（接触）した瞬間、図６（Ａ）に示すように長尺樹脂フィルム３２はフィルムの幅方向中心部から先に「ニップロール３１」に拘束され、その拘束は長尺樹脂フィルム３２が進むにつれて両端部に広がって行くため、結果的に一瞬フィルムを広げる効果がある。もちろん、この効果は継続的に持続するものではなく、長尺樹脂フィルム３２の幅方向中央部が先に進んでいるときのみ有効になる。
Then, at the moment when the "nip
従って、長尺樹脂フィルム１３をニップして拘束する区間は、図４（Ｂ）に示すように長くとも「ニップロール１４」の直下の位置［図４（Ｂ）中のＢ位置］から長尺樹脂フィルム１３が「冷却キャンロール１０」に接触する位置［図４（Ｂ）中のＣ位置］までに解放することが望ましい。言い換えると、「ニップロール」が「前フィードロール」に接触しかつ「前フィードロール」から離反するまでの圧接時間については、「ニップロール」に長尺樹脂フィルムが接触した時点から当該長尺樹脂フィルムの接触部位が「前フィードロール」を経由し「冷却キャンロール」に搬入される直前までの時間を上限にして設定することが望ましい。「ニップロール１４」を解放しない場合、「クラウン状の冷却キャンロール１０」に長尺樹脂フィルム１３が密着することになるため、無理な応力が加わって更なるフィルム皺を発生させてしまうことがある。
Therefore, as shown in FIG. 4 (B), the section where the long resin film 13 is nipped and constrained is long from the position immediately below the “nip
（2-3）ニップロールを前フィードロールに圧着させるタイミング
前フィードロールにニップロールを圧着させるタイミングは、偶発的にフィルム皺が長尺樹脂フィルムに発生した時点を肉眼で検知して決定するか、あるいは、カメラ等の受光器を備えたフィルム皺連続画像検出器（皺検出手段）でフィルム皺を検出して決定する方法等が例示される。
(2-3) Timing of crimping the nip roll to the front feed roll The timing of crimping the nip roll to the front feed roll is determined by visually detecting the time when film wrinkles accidentally occur in the long resin film, or A method for detecting and determining film wrinkles by a film wrinkle continuous image detector (wrinkle detection means) equipped with a light receiver such as a camera is exemplified.
更に、長尺樹脂フィルムの状態や歪の有無、ロールツーロール搬送系の誤差等が累積することで偶発的に発生してしまうフィルム皺に対し、フィルム皺発生の有無を検出することなく一定間隔でニップロールを間欠的に接離させる方法を採用した場合にも、ロールツーロール搬送系の誤差等の累積を解消できるため有効な方法である。 Furthermore, for the film wrinkles that occur accidentally due to the accumulation of errors such as the state and distortion of the long resin film and the roll-to-roll transport system, a constant interval without detecting the presence or absence of film wrinkles. Even when the method of intermittently contacting and separating the nip rolls is adopted, it is an effective method because it is possible to eliminate the accumulation of errors in the roll-to-roll transport system.
（３）耐熱性長尺樹脂フィルムと銅張積層樹脂フィルム基板
（3-1）耐熱性長尺樹脂フィルム
耐熱性長尺樹脂フィルムとしては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリイミドフィルムのような耐熱性樹脂フィルム等が例示される。
(3) Heat-resistant long resin film and copper-clad laminated resin film substrate (3-1) Heat-resistant long resin film As the heat-resistant long resin film, heat-resistant resin such as polyethylene terephthalate (PET) or polyimide film A film etc. are illustrated.
（3-2）銅張積層樹脂フィルム基板
本発明に係る真空成膜装置および真空成膜方法を用いて、銅張積層樹脂フィルム基板を製造することができる。
(3-2) Copper Clad Laminated Resin Film Substrate A copper clad laminated resin film substrate can be manufactured using the vacuum film forming apparatus and the vacuum film forming method according to the present invention.
上記銅張積層樹脂フィルム基板としては、耐熱性樹脂フィルム表面にＮｉ、Ｎｉ系合金、クロム等からなる下地金属層と、下地金属層の表面に積層された銅薄膜層とで構成された構造体が例示される。このような構造を有する銅張積層樹脂フィルム基板は、サブトラクティブ法によりフレキシブル配線基板に加工される。ここで、サブトラクティブ法とは、レジストで覆われていない金属膜（例えば、上記銅薄膜層）をエッチングにより除去してフレキシブル配線基板を製造する方法である。 The above-mentioned copper-clad laminated resin film substrate is a structure including a base metal layer made of Ni, a Ni-based alloy, chromium or the like on the surface of the heat resistant resin film, and a copper thin film layer laminated on the surface of the base metal layer. Is exemplified. The copper clad laminated resin film substrate having such a structure is processed into a flexible wiring substrate by the subtractive method. Here, the subtractive method is a method of manufacturing a flexible wiring board by removing a metal film (for example, the copper thin film layer described above) not covered with the resist by etching.
上記Ｎｉ合金等からなる層はシード層（下地金属層）と呼ばれ、銅張積層樹脂フィルム基板の電気絶縁性や耐マイグレーション性等の所望の特性によりその組成が選択される。そして、シード層には、Ｎｉ−Ｃｒ合金またはインコネル、コンズタンタンやモネル等の各種公知の合金を用いることができる。また、銅張積層樹脂フィルム基板の金属膜（銅薄膜層）を更に厚くしたい場合は、湿式めっき法を用いて金属膜を形成することがある。尚、電気めっき処理（すなわち、電解めっき処理）のみで金属膜を形成する場合と、一次めっきとして無電解めっき処理を行い、二次めっきとして電解めっき処理等の湿式めっき法を組み合わせて行う場合もある。湿式めっき処理は、常法による湿式めっき法の諸条件を採用すればよい。 The layer made of the Ni alloy or the like is called a seed layer (underlying metal layer), and its composition is selected depending on desired properties such as electric insulation and migration resistance of the copper clad laminated resin film substrate. Then, for the seed layer, various known alloys such as Ni—Cr alloy or Inconel, Conztantan and Monel can be used. Moreover, when it is desired to further increase the thickness of the metal film (copper thin film layer) of the copper-clad laminated resin film substrate, the metal film may be formed using a wet plating method. In addition, when forming a metal film only by electroplating (that is, electroplating), or when performing electroless plating as primary plating and combining wet plating such as electrolytic plating as secondary plating is there. For the wet plating treatment, various conditions of a conventional wet plating method may be adopted.
また、上記銅張積層樹脂フィルムに用いる耐熱性樹脂フィルムとしては、例えば、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が挙げられ、銅張積層樹脂フィルムとしての柔軟性、実用上必要な強度、配線材料として好適な電気絶縁性を有する点から好ましい。 As the heat-resistant resin film used for the copper-clad laminated resin film, for example, polyimide film, polyamide film, polyester film, polytetrafluoroethylene film, polyphenylene sulfide film, polyethylene naphthalate film or liquid crystal. A resin film selected from polymer-based films is preferable, and it is preferable in terms of flexibility as a copper-clad laminated resin film, strength required for practical use, and electric insulation suitable as a wiring material.
尚、上記銅張積層樹脂フィルム基板として、耐熱性長尺樹脂フィルムにＮｉ-Ｃｒ合金やＣｕ等の金属膜を積層した構造体を例示したが、上記金属膜以外に、目的に応じて酸化物膜、窒化物膜、炭化物膜等を用いることも可能である。 As the copper-clad laminated resin film substrate, a structure in which a metal film such as a Ni-Cr alloy or Cu is laminated on a heat-resistant long resin film is exemplified, but other than the metal film, an oxide may be used depending on the purpose. It is also possible to use a film, a nitride film, a carbide film, or the like.
以下、本発明の実施例について具体的に説明するが、本発明に係る技術的範囲が以下の実施例の内容に限定されるものではない。 Examples of the present invention will be specifically described below, but the technical scope of the present invention is not limited to the contents of the following examples.
図３に示す真空成膜装置（スパッタリングウェブコータ）を用い、耐熱性長尺樹脂フィルム５２には、幅５００ｍｍ、長さ１５００ｍ、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。
Using the vacuum film forming apparatus (sputtering web coater) shown in FIG. 3, the heat-resistant
また、冷却キャンロール５６は、直径９００ｍｍ、幅７５０ｍｍのステンレス製で、キャンロール本体表面にハードクロムめっきが施されている。また、冷却キャンロール５６は、冷却制御温度２０℃の条件下において、ロール軸方向中央部の直径がロール軸方向両端部の直径より約４００μｍ大きくなるように研削研磨加工されたものである。 The cooling can roll 56 is made of stainless steel having a diameter of 900 mm and a width of 750 mm, and the surface of the can roll body is hard-chrome plated. The cooling can roll 56 is ground and polished so that the diameter of the central portion in the roll axial direction is about 400 μm larger than the diameter of both end portions in the roll axial direction under the condition of the cooling control temperature of 20 ° C.
また、モータ駆動される前フィードロール５５と後フィードロール６１は直径１５０ｍｍ、幅７５０ｍｍのステンレス製で、ロール本体表面にハードクロムめっきがそれぞれ施されている。
Further, the
更に、前フィードロール５５の外周面に対し接離可能に設けられたニップロール６５は、直径７０ｍｍ、幅７５０ｍｍのステンレス製で、ロール表面がフッ素ゴム（商品名：バイトン）で被覆されたグリップ力に優れるロールを採用した。尚、図４（Ｂ）に示した「ニップロール」直下の位置［図４（Ｂ）中のＢ位置］から長尺樹脂フィルムが「冷却キャンロール」に接触する位置［図４（Ｂ）中のＣ位置］までの区間は約３００ｍｍであった。
Further, the
そして、耐熱性ポリイミドフィルム（耐熱性樹脂フィルム）５２に成膜される金属膜はシード層であるＮｉ−Ｃｒ膜の上にＣｕ膜を成膜するものとし、かつ、マグネトロンスパッタターゲット５７にはＮｉ−Ｃｒターゲットを用い、マグネトロンスパッタターゲット５８、５９、６０にはＣｕターゲットを用い、更に、アルゴンガスを３００ｓｃｃｍ導入し、各カソードへの印加電力は２０ｋＷの電力制御で成膜を行った。尚、各カソードへの印加電力は、スパッタ熱に起因するフィルム皺が発生する限界に近いレベルである。
The metal film formed on the heat-resistant polyimide film (heat-resistant resin film) 52 is such that a Cu film is formed on the Ni—Cr film that is the seed layer, and the
また、上記巻出ロール５１と巻取ロール６４の張力は８０Ｎとし、巻出ロール５１に上記耐熱性ポリイミドフィルム（耐熱性長尺樹脂フィルム）５２をセットし、かつ、キャンロール５６を経由して耐熱性ポリイミドフィルム５２の先端部を巻取ロール６４に取り付けた。
The tension of the unwinding
また、真空チャンバー５０を複数台のドライポンプにより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。
Further, the
そして、耐熱性ポリイミドフィルム（耐熱性長尺樹脂フィルム）５２の搬送速度を４ｍ／分（約６７ｍｍ／秒）にした後、各マグネトロンスパッタカソード５７、５８、５９、６０にアルゴンガスを導入して電力を印加し、Ｎｉ−Ｃｒ膜のシード層とＣｕ膜の成膜を開始した。
Then, after the transport speed of the heat resistant polyimide film (heat resistant long resin film) 52 was set to 4 m / min (about 67 mm / sec), argon gas was introduced into each
［確 認］
（１）ニップロール６５を離反させた状態（前フィードロール５５の外周面にニップロール６５を圧接させない状態）で、上記耐熱性長尺樹脂フィルム（長さ１５００ｍ）５２の成膜を行ったところ、偶発的なフィルム皺は合計８回発生していた。フィルム皺の発生はいずれも成膜長の後半に増加する傾向が確認された。この原因は、スパッタ成膜時における熱負荷が真空成膜装置の内部に蓄積し、部分的に高温になってしまった箇所が存在する結果、これに伴う搬送系のミスアライメントに起因したものと推定している。
[Confirmation]
(1) When the heat-resistant long resin film (length 1500 m) 52 was formed in a state where the
（２）また、耐熱性長尺樹脂フィルム（長さ１５００ｍ）５２の上記成膜中において、冷却キャンロール５６上の耐熱性長尺樹脂フィルム５２を肉眼にて観察し、フィルム皺が確認されたときに前フィードロール５５外周面にニップロール６５を約２秒間に圧着した。この間に耐熱性長尺樹脂フィルム５２は約１３４ｍｍ（６７ｍｍ×２秒）進行する。その結果、冷却キャンロール５６上における全てのフィルム皺は解消され、巻取ロール６４にフィルム皺の無い銅張積層長尺樹脂フィルムを巻き取ることができた。
更に、巻き取った銅張積層長尺樹脂フィルムにはニップロール６５の圧接に起因する接触傷の発生は無かった。
(2) Further, during the film formation of the heat-resistant long resin film (1500 m in length) 52, the heat-resistant
Further, the wound copper-clad laminated long resin film did not have contact scratches due to the pressure contact of the
（３）更に、冷却キャンロール５６上の耐熱性長尺樹脂フィルム５２を肉眼にて観察する方法を採らずに、４２秒（耐熱性長尺樹脂フィルム５２が冷却キャンロール５６を１周分進行する時間）間隔で、ニップロール６５を約２秒間ニップさせる制御を行った。
この結果、冷却キャンロール５６上の耐熱性長尺樹脂フィルム５２にフィルム皺は発生せず、巻取ロール６４にフィルム皺の無い銅張積層長尺樹脂フィルムを巻き取ることができた。
(3) Furthermore, 42 seconds (the heat-resistant
As a result, the heat-resistant
更に、巻き取った銅張積層長尺樹脂フィルムにはニップロール６５の圧接に起因する接触傷の発生は無かった。
Further, the wound copper-clad laminated long resin film did not have contact scratches due to the pressure contact of the
本発明に係る真空成膜装置および真空成膜方法によれば、クラウン状の冷却キャンロールが適用されているため長さ方向へ向けて張力（搬送張力）が印加された状態にある長尺樹脂フィルムの「中だるみ部位」を伸ばすことができ、かつ、前フィードロールの外周面に対し接離可能に制御されたニップロールが付設されているため長尺樹脂フィルムの搬送速度を速めた場合において偶発的に発生する長尺樹脂フィルムのフィルム皺等を簡単に取り除くことが可能となる。このため、液晶テレビ、携帯電話等のフレキシブル配線基板に用いられる銅張積層樹脂フィルムの製造法として適用される産業上の利用可能性を有している。 According to the vacuum film forming apparatus and the vacuum film forming method of the present invention, since the crown-shaped cooling can roll is applied, the long resin in a state where tension (conveyance tension) is applied in the length direction. Accidental when the transport speed of a long resin film is increased because the "slack area" of the film can be extended and a nip roll controlled to be able to contact and separate from the outer surface of the front feed roll is attached. It is possible to easily remove film wrinkles and the like of the long resin film generated at the time. Therefore, it has industrial applicability as a manufacturing method of a copper-clad laminated resin film used for a flexible wiring board such as a liquid crystal television and a mobile phone.
１０ 冷却キャンロール
１１ 前フィードロール
１２ 後フィードロール
１３ 耐熱性長尺樹脂フィルム
１４ ニップロール
２０ 前フィードロール
２１ 前フィードロール
２２ ニップロール
２３ ニップロール
２４ 耐熱性長尺樹脂フィルム
２５ 耐熱性長尺樹脂フィルム
３０ 前フィードロール
３１ ニップロール
３２ 耐熱性長尺樹脂フィルム
５０ 真空チャンバー
５１ 巻出ロール
５２ 耐熱性長尺樹脂フィルム
５３ フリーロール
５４ 張力センサロール
５５ 前フィードロール
５６ 冷却キャンロール
５７ マグネトロンスパッタリングカソード（成膜手段）
５８ マグネトロンスパッタリングカソード（成膜手段）
５９ マグネトロンスパッタリングカソード（成膜手段）
６０ マグネトロンスパッタリングカソード（成膜手段）
６１ 後フィードロール
６２ 張力センサロール
６３ フリーロール
６４ 巻取ロール
６５ ニップロール
10 Cooling Can Roll 11
58 magnetron sputtering cathode (film forming means)
59 magnetron sputtering cathode (film forming means)
60 magnetron sputtering cathode (deposition means)
61
Claims (5)
上記冷却キャンロールの外周面が軸方向中央部より軸方向両端部が低いクラウン状に形成され、上記前フィードロールの外周面に対し接離可能に制御されたニップロールが前フィードロールに付設されており、かつ、上記前フィードロールおよび上記冷却キャンロール表面が金属で構成されるか若しくは該表面に金属めっきが施されていると共に、上記ニップロール表面がゴム若しくは樹脂で構成されており、更に、搬送中の耐熱性長尺樹脂フィルムに発生したフィルム皺を検出する皺検出手段が真空チャンバー内に設けられ、当該皺検出手段からの信号に基づき前フィードロールの外周面に対し上記ニップロールが接離可能に制御されるようになっていることを特徴とする真空成膜装置。 In the vacuum chamber, the rotatively driven cooling can roll, the film-forming means with heat load arranged along the outer peripheral surface of the cooling can roll, and the rotatively driven front feed roll arranged near the cooling can roll are provided. In preparation for, the heat-resistant long resin film conveyed by the roll-to-roll method is wound around the outer peripheral surface of the cooling can roll via the front feed roll, and the heat-resistant long resin not in contact with the outer peripheral surface of the cooling can roll. An apparatus for performing a film forming process on the front surface side of a resin film by the film forming means, wherein the front feed roll is a vacuum film forming apparatus not configured by a heating roll,
The outer peripheral surface of the cooling can roll is formed in a crown shape in which both axial end portions are lower than the axial central portion, and a nip roll controlled to be able to come into contact with and separate from the outer peripheral surface of the front feed roll is attached to the front feed roll. cage, and, on whether or surface the front feed roll and the cooling can roll surface is composed of a metal with the metal plating is applied, the nip roll surface is composed of a rubber or resin, further, the transport A wrinkle detection means for detecting film wrinkles generated in the heat-resistant long resin film inside is provided in the vacuum chamber, and the nip roll can be brought into contact with and separated from the outer peripheral surface of the front feed roll based on a signal from the wrinkle detection means. The vacuum film forming apparatus is characterized in that it is controlled by the following .
上記冷却キャンロールの外周面が軸方向中央部より軸方向両端部が低いクラウン状に形成され、上記前フィードロールの外周面に対し接離可能に制御されたニップロールが前フィードロールに付設されており、かつ、上記前フィードロールおよび上記冷却キャンロール表面が金属で構成されるか若しくは該表面に金属めっきが施されていると共に、上記ニップロール表面がゴム若しくは樹脂で構成されており、更に、上記前フィードロールの外周面に対し一定間隔で上記ニップロールが間欠的に接離するようになっていることを特徴とする真空成膜装置。 In the vacuum chamber, the rotatively driven cooling can roll, the film-forming means with heat load arranged along the outer peripheral surface of the cooling can roll, and the rotatively driven front feed roll arranged near the cooling can roll are provided. In preparation for, the heat-resistant long resin film conveyed by the roll-to-roll method is wound around the outer peripheral surface of the cooling can roll via the front feed roll, and the heat-resistant long resin not in contact with the outer peripheral surface of the cooling can roll. An apparatus for performing a film forming process on the front surface side of a resin film by the film forming means, wherein the front feed roll is a vacuum film forming apparatus not configured by a heating roll,
The outer peripheral surface of the cooling can roll is formed in a crown shape in which both axial end portions are lower than the axial central portion, and a nip roll controlled to be able to come into contact with and separate from the outer peripheral surface of the front feed roll is attached to the front feed roll. cage, and, on whether or surface the front feed roll and the cooling can roll surface is composed of a metal with the metal plating is applied, the nip roll surface is composed of a rubber or resin, further, the A vacuum film forming apparatus characterized in that the nip roll is intermittently brought into contact with and separated from the outer peripheral surface of the front feed roll at a constant interval .
上記冷却キャンロールの外周面を軸方向中央部より軸方向両端部が低いクラウン状に形成し、上記前フィードロールおよび上記冷却キャンロール表面を金属で構成するか若しくは該表面に金属めっきを施し、かつ、接離可能に制御されたニップロールを上記前フィードロールに付設すると共に上記ニップロール表面をゴム若しくは樹脂で構成し、前フィードロールに搬入される耐熱性長尺樹脂フィルムにフィルム皺が検出された場合に上記ニップロールを前フィードロールに圧接させてフィルム皺を取り除くようにしたことを特徴とする真空成膜方法。 A heat-resistant long resin film conveyed by a roll-to-roll method in a vacuum chamber is wound around the outer peripheral surface of a cooling can roll which is rotationally driven through a front feed roll which is rotationally driven, and also on the outer peripheral surface of the cooling can roll. A method of performing a film forming process on the surface side of a heat-resistant long resin film which is not in contact with the outer peripheral surface of the cooling can roll by a film forming means with a heat load arranged along the front feed roll. In the vacuum film forming method that does not consist of rolls,
The outer peripheral surface of the cooling can roll is formed into a crown shape in which both axial end portions are lower than the axial center portion, and the front feed roll and the cooling can roll surface are made of metal or metal plating is applied to the surface, Also, a nip roll controlled to be contactable and separable is attached to the front feed roll, and the nip roll surface is made of rubber or resin, and film wrinkles are detected in the heat-resistant long resin film carried into the front feed roll. In this case, a vacuum film forming method is characterized in that the nip roll is pressed against a front feed roll to remove film wrinkles.
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