JP7161143B2

JP7161143B2 - 金属膜付き樹脂フィルムの製造装置と製造方法

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Publication number: JP7161143B2
Application number: JP2019029149A
Authority: JP
Inventors: 秀晴大上
Original assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority date: 2019-02-21
Filing date: 2019-02-21
Publication date: 2022-10-26
Anticipated expiration: 2039-02-21
Also published as: JP2020132959A

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、かつ、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。

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９に示すように金属シード層１０１表面に転移された長尺合紙の成分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表面に長尺合紙の成分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、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。

このような技術的背景の下、本発明者は、図３に示す長尺樹脂フィルム巻出ロール６００と湿式メッキ槽（６４２、６４３、６４４、６４５）との間に「大気圧プラズマ洗浄装置」を組み込むことで、長尺樹脂フィルム巻出ロール６００から巻き出される長尺樹脂フィルム６０１の金属シード層表面がプラズマ洗浄される金属膜付き樹脂フィルムの製造装置を既に提案している（特許文献３参照）。尚、上記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が巻き出される際、長尺樹脂フィルム６０１の層間に挟み込まれた長尺合紙６０３は長尺樹脂フィルム６０１から分離され、長尺合紙巻取ロール６０２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号公報特許第３４４７０７０号公報特願２０１８－１９９０７３

ところで、上記長尺樹脂フィルム巻出ロール６００と湿式メッキ槽（６４２、６４３、６４４、６４５）との間に組み込まれた「大気圧プラズマ洗浄装置」は、図３に示すように、プラズマ処理ボックス６６２と、該プラズマ処理ボックス６６２内において長尺樹脂フィルム６０１の搬送方向に沿って並んで配置された大気圧プラズマヘッド６６５、６６６とで構成され、上記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の一方の金属シード層表面（第１面）に向け上流側の大気圧プラズマヘッド６６６から大気圧プラズマを照射して第１面が洗浄され、次いで、長尺樹脂フィルム６０１の他方の金属シード層表面（第２面）に向け下流側の大気圧プラズマヘッド６６５から大気圧プラズマを照射して第２面が洗浄されるようになっている。

そして、上記「大気圧プラズマ洗浄装置」を組み込んだ金属膜付き樹脂フィルムの製造装置によれば、湿式メッキ槽（６４２、６４３、６４４、６４５）内に長尺樹脂フィルム６０１を搬入する前に、金属シード層表面（第１面と第２面）から長尺合紙の転移成分が除去されるため、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、高品質の金属膜付き樹脂フィルムを高い歩留まりで製造できるものであった。

しかし、長尺樹脂フィルム６０１の一方の金属シード層表面（第１面）に向けて上流側の大気圧プラズマヘッド６６６からプラズマ照射し、次いで、下流側の大気圧プラズマヘッド６６５から長尺樹脂フィルム６０１の他方の金属シード層表面（第２面）に向けてプラズマ照射する方法（すなわち、長尺樹脂フィルム６０１の第１面と第２面が交互にプラズマ照射される方法）を採った場合、プラズマ照射される金属シード層とは反対側の金属シード層表面が変色（金属シード層を銅で構成した場合は赤く変色）することがあった。この原因は、金属シード層が形成された熱容量の小さい長尺樹脂フィルムが大気圧プラズマの熱エネルギーにより急激に温度上昇し、プラズマ照射されない裏面側の金属シード層表面が裏面周囲雰囲気（大気）の酸素により酸化されたためと考えられる。

そして、洗浄処理前の金属シード層表面（第２面）が裏面周囲雰囲気（大気）の酸素により酸化された場合、大気圧プラズマヘッド６６５による洗浄効果が若干落ちるため、金属シード層表面（第２面）に長尺合紙の転移成分が少量ではあるが残ってしまい、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を引き起こす問題が存在した。

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、金属シード層の第１面と第２面が均等に大気圧プラズマ洗浄される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、
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き出しロールと、
該長尺樹脂フィルム巻き出し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き取りロールと、
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き取りロールを備え、かつ、
上記長尺樹脂フィルム巻き出しロールと湿式メッキ槽との間に、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設けられた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のプラズマ処理ボックス内に長尺樹脂フィルムの搬送方向に沿って第一洗浄部と第二洗浄部が並んで設けられ、
上記第一洗浄部は、長尺樹脂フィルムが搬送される搬送路を室内に有する第一搬送室と、上記搬送路を挟んで第一搬送室の一方側に連設されかつ上記搬送路に向け開口する第一スリット部を有すると共に長尺樹脂フィルムの第１面に向けてプラズマを照射する第一大気圧プラズマヘッドと、上記搬送路を挟んで第一搬送室の他方側に設けられかつ搬送路内における上記長尺樹脂フィルムの第２面側に回り込んだプラズマガスを排出する第一排気管とで構成され、
上記第二洗浄部は、長尺樹脂フィルムが搬送される搬送路を室内に有する第二搬送室と、上記搬送路を挟んで第二搬送室の一方側に連設されかつ上記搬送路に向け開口する第二スリット部を有すると共に長尺樹脂フィルムの第２面に向けてプラズマを照射する第二大気圧プラズマヘッドと、上記搬送路を挟んで第二搬送室の他方側に設けられかつ搬送路内における上記長尺樹脂フィルムの第１面側に回り込んだプラズマガスを排出する第二排気管とで構成さ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、
上記第一大気圧プラズマヘッドにおける搬送路側の第一スリット部周囲と第一排気管の開口周囲にガス隔壁が付設され、かつ、上記第二大気圧プラズマヘッドにおける搬送路側の第二スリット部周囲と第二排気管の開口周囲にガス隔壁が付設されていることを特徴とし、
第３の発明は、
第１の発明または第２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は、Ｃｕを主成分とすることを特徴とし、
第４の発明は、
第１の発明または第２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５の発明は、
第１の発明または第２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。

次に、本発明に係る第６の発明は、
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き出し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き出し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き取り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き取り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、
上記長尺合紙を分離した長尺樹脂フィルムが湿式メッキ槽に搬入される前に、上記長尺樹脂フィルム巻き出しロール側に設けられた第一大気圧プラズマヘッドから長尺樹脂フィルムの第１面側に向けプラズマを照射して長尺樹脂フィルムの第１面を洗浄しかつ長尺樹脂フィルムの第２面側にプラズマガスを回り込ませて排気すると共に、上記湿式メッキ槽側に設けられた第二大気圧プラズマヘッドから長尺樹脂フィルムの第２面側に向けプラズマを照射して長尺樹脂フィルムの第２面を洗浄しかつ長尺樹脂フィルムの第１面側にプラズマガスを回り込ませて排気することを特徴とし、
第７の発明は、
第６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８の発明は、
第６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９の発明は、
第６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各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る。

本発明に係る金属膜付き樹脂フィルムの製造装置と製造方法は、
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た大気圧プラズマ洗浄装置のプラズマ処理ボックス内に、長尺樹脂フィルムの搬送方向に沿って第一洗浄部と第二洗浄部が並んで設けられ、
上記第一洗浄部は、長尺樹脂フィルムが搬送される搬送路を室内に有する第一搬送室と、上記搬送路を挟んで第一搬送室の一方側に連設されかつ上記搬送路に向け開口する第一スリット部を有すると共に長尺樹脂フィルムの第１面に向けてプラズマを照射する第一大気圧プラズマヘッドと、上記搬送路を挟んで第一搬送室の他方側に設けられかつ搬送路内における上記長尺樹脂フィルムの第２面側に回り込んだプラズマガスを排出する第一排気管とで構成され、
上記第二洗浄部は、長尺樹脂フィルムが搬送される搬送路を室内に有する第二搬送室と、上記搬送路を挟んで第二搬送室の一方側に連設されかつ上記搬送路に向け開口する第二スリット部を有すると共に長尺樹脂フィルムの第２面に向けてプラズマを照射する第二大気圧プラズマヘッドと、上記搬送路を挟んで第二搬送室の他方側に設けられかつ搬送路内における上記長尺樹脂フィルムの第１面側に回り込んだプラズマガスを排出する第二排気管とで構成されていることを特徴としている。

そして、上流側に位置する第一洗浄部で長尺樹脂フィルムの金属シード層（第１面）がプラズマ洗浄される際、長尺樹脂フィルムの裏面側（第２面側）においては、第２面側に回り込んだプラズマガスを第一排気管により排出して酸素が極端に少ない雰囲気になっているため、大気圧プラズマの熱負荷に起因した裏面酸化［すなわち、金属シード層（第２面）の酸化］を防止することができる。

また、下流側に位置する第二洗浄部で長尺樹脂フィルムの金属シード層（第２面）がプラズマ洗浄される際、第一洗浄部での金属シード層（第２面）の酸化が防止されていることから第二洗浄部による金属シード層（第２面）の洗浄効果が落ちていないため、長尺樹脂フィルムにおける金属シード層（第１面）と金属シード層（第２面）を均等に洗浄することが可能となり、更に、長尺樹脂フィルムの第１面側に回り込んだプラズマガスを第二洗浄部の第二排気管で排出しているため、上流側の第一洗浄部でプラズマ洗浄された金属シード層表面（第１面）が下流側の第二洗浄部において酸化されることもない。

このため、金属シード層（第１面）と金属シード層（第２面）に湿式メッキ法により形成される各金属膜にピンホール等の欠陥が生じ難くなり、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。プラズマ処理ボックス内において長尺樹脂フィルムの搬送方向に沿って二組の大気圧プラズマヘッドが並んで配置された従来例に係る「大気圧プラズマ洗浄装置」を込み込んだ金属膜付き樹脂フィルム製造装置の説明図。本発明の金属膜付き樹脂フィルム製造装置に組み込まれ、プラズマ処理ボックス内において長尺樹脂フィルムの搬送方向に沿って第一洗浄部と第二洗浄部が並んで設けられた第一実施形態に係る「大気圧プラズマ洗浄装置」の説明図。本発明の金属膜付き樹脂フィルム製造装置に組み込まれる第一実施形態に係る「大気圧プラズマ洗浄装置」の構成部品を示し、図５（Ａ）は第一洗浄部における第一大気圧プラズマヘッドの底面図、図５（Ｂ）は第一大気圧プラズマヘッドと第一搬送室および第一搬送室に設けられた第一排気管とで構成される第一洗浄部の正面図、図５（Ｃ）は第一洗浄部における第一搬送室の底面図。本発明の金属膜付き樹脂フィルム製造装置に組み込まれる第一実施形態に係る「大気圧プラズマ洗浄装置」の構成部品を示し、図６（Ａ）は第一洗浄部の概略斜視図、図６（Ｂ）は第二洗浄部の概略斜視図。本発明の金属膜付き樹脂フィルム製造装置に組み込まれ、プラズマ処理ボックス内において長尺樹脂フィルムの搬送方向に沿って第一洗浄部と第二洗浄部が並んで設けられた第二実施形態に係る「大気圧プラズマ洗浄装置」の説明図。本発明の金属膜付き樹脂フィルム製造装置に組み込まれる第二実施形態に係る「大気圧プラズマ洗浄装置」の構成部品を示し、図８（Ａ）は第一洗浄部における第一大気圧プラズマヘッドの底面図、図８（Ｂ）は第一大気圧プラズマヘッドと第一搬送室および第一搬送室に設けられた第一排気管とで構成される第一洗浄部の正面図、図８（Ｃ）は第一洗浄部における第一搬送室の底面図。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
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．従前の大気圧プラズマ洗浄装置を組み込んだ金属膜付き樹脂フィルム製造装置
プラズマ処理ボックス６６２内において長尺樹脂フィルム６０１の搬送方向に沿って二組の大気圧プラズマヘッド６６５、６６６が並んで配置された従来例に係る「大気圧プラズマ洗浄装置」を組み込んだ金属膜付き樹脂フィルム製造装置を図３に示す。

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。

従前の大気圧プラズマ洗浄装置を組み込んだ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、長尺合紙巻取張力については、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に対し、長尺樹脂フィルム６０１の搬送方向に沿って並んで配置された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。また、長尺樹脂フィルム６０１の両面（第１面と第２面）処理が可能となるように、上記大気圧プラズマヘッド６６５、６６６は長尺樹脂フィルム６０１を挟んでそれぞれ反対側に配置されている。尚、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り、また、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、プラズマ照射された長尺樹脂フィルムがあまり高温にならないよう適宜調整されている。

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、この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。

そして、従前（従来例）の「大気圧プラズマ洗浄装置」が組み込まれた金属膜付き樹脂フィルム製造装置によれば、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の一方の金属シード層表面（第１面）に向け上流側の大気圧プラズマヘッド６６６から大気圧プラズマを照射して第１面が洗浄され、次いで、長尺樹脂フィルム６０１の他方の金属シード層表面（第２面）に向け下流側の大気圧プラズマヘッド６６５から大気圧プラズマを照射して第２面も洗浄されることから、金属シード層（第１面と第２面）上の金属膜にピンホール等の欠陥が形成され難いため、高品質な金属膜付き樹脂フィルムを製造することが可能となる。

［従前（従来例）の大気圧プラズマ洗浄装置が組み込まれた場合の課題］
しかし、長尺樹脂フィルム６０１の一方の金属シード層表面（第１面）に向け上流側の大気圧プラズマヘッド６６６からプラズマ照射し、次いで、下流側の大気圧プラズマヘッド６６５から長尺樹脂フィルム６０１の他方の金属シード層表面（第２面）に向けプラズマ照射する従前の「大気圧プラズマ洗浄装置」が組み込まれた場合、プラズマ照射される金属シード層（第１面）とは反対側の金属シード層表面（第２面）が裏面周囲雰囲気（大気）の酸素により酸化され易く、下流側の大気圧プラズマヘッド６６５による金属シード層表面（第２面）の洗浄効果が低下してしまう問題が存在した。

５．第一実施形態に係る大気圧プラズマ洗浄装置
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。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。

そして、図３に示す金属膜付き樹脂フィルム製造装置に組み込まれる第一実施形態に係る大気圧プラズマ洗浄装置は、従前（従来例）の「大気圧プラズマ洗浄装置」が組み込まれた場合における大気圧プラズマの熱負荷に起因する裏面酸化を防止して、金属シード層の各表面（第１面と第２面）を均等に洗浄するようにしたものである。

すなわち、第一実施形態に係る大気圧プラズマ洗浄装置は、図４～図６に示すようにプラズマ処理ボックス７００と、該プラズマ処理ボックス７００内において長尺樹脂フィルム１０の搬送方向に沿って並んで設けられた第一洗浄部７１０と第二洗浄部７２０とで構成されている。

上記第一洗浄部７１０は、長尺樹脂フィルム１０がフローティング状態で搬送される搬送路を室内に有する第一搬送室７１１と、上記搬送路を挟んで第一搬送室７１１の一方側に連設されかつ上記搬送路に向け開口する第一スリット部７１５を有すると共に長尺樹脂フィルム１０の第１面に向けてプラズマＰを照射する第一大気圧プラズマヘッド７１２と、上記搬送路を挟んで第一搬送室７１１の他方側に設けられかつ搬送路内における上記長尺樹脂フィルム１０の第２面側に回り込んだプラズマガスを排出する第一排気管７１３とで構成され、かつ、第一搬送室７１１における長尺樹脂フィルム１０の搬入側と搬出側にはスリット状の開口７１ａ、７１ｂが設けられている。

また、上記第二洗浄部７２０は、長尺樹脂フィルム１０がフローティング状態で搬送される搬送路を室内に有する第二搬送室７２１と、上記搬送路を挟んで第二搬送室７２１の一方側に連設されかつ上記搬送路に向け開口する第二スリット部７２５を有すると共に長尺樹脂フィルム１０の第２面に向けてプラズマＰを照射する第二大気圧プラズマヘッド７２２と、上記搬送路を挟んで第二搬送室７２１の他方側に設けられかつ搬送路内における上記長尺樹脂フィルム１０の第１面側に回り込んだプラズマガスを排出する第二排気管７２３とで構成され、かつ、第二搬送室７２１における長尺樹脂フィルム１０の搬入側と搬出側にもスリット状の開口７２ａ、７２ｂが設けられている。

尚、上記第一大気圧プラズマヘッド７１２の第一スリット部７１５および第二大気圧プラズマヘッド７２２の第二スリット部７２５からプラズマＰと共に放出される上記プラズマガスには、窒素若しくはアルゴンに微量の酸素、水素等が添加されることがあるが、多くとも０．１％未満であり、大気中の酸素濃度より遙かに少ない。

そして、第一実施形態に係る大気圧プラズマ洗浄装置によれば、図４に示すように上流側に位置する第一洗浄部７１０で長尺樹脂フィルム１０の金属シード層（第１面）がプラズマ洗浄される際、長尺樹脂フィルム１０の裏面側（第２面側）においては、第２面側に回り込んだプラズマガスを第一排気管７１３により排出して酸素が極端に少ない雰囲気になっているため、大気圧プラズマの熱負荷に起因した裏面酸化［すなわち、金属シード層（第２面）の酸化］を防止することができる。

また、下流側に位置する第二洗浄部７２０で長尺樹脂フィルム１０の金属シード層（第２面）がプラズマ洗浄される際、上述したように第一洗浄部７１０での金属シード層（第２面）の酸化が防止されていることから第二洗浄部７２０による金属シード層（第２面）の洗浄効果が落ちていないため、長尺樹脂フィルム１０における金属シード層（第１面）と金属シード層（第２面）を均等に洗浄することが可能となる。更に、長尺樹脂フィルム１０の第１面側に回り込んだプラズマガスを第二洗浄部７２０の第二排気管７２３で排出しているため、上流側の第一洗浄部７１０でプラズマ洗浄された金属シード層表面（第１面）が下流側の第二洗浄部７２０において酸化されることもない。

このため、金属シード層（第１面）と金属シード層（第２面）に湿式メッキ法により形成される各金属膜にピンホール等の欠陥が生じ難くなり、より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．第二実施形態に係る大気圧プラズマ洗浄装置
図３に示す金属膜付き樹脂フィルム製造装置に組み込まれる第二実施形態に係る大気圧プラズマ洗浄装置は、第一実施形態に係る大気圧プラズマ洗浄装置と同様、従前の「大気圧プラズマ洗浄装置」が組み込まれた場合における大気圧プラズマの熱負荷に起因する裏面酸化を防止して、金属シード層の各表面（第１面と第２面）を均等に洗浄するようにしたものである。

すなわち、第二実施形態に係る大気圧プラズマ洗浄装置は、図７～図８に示すようにプラズマ処理ボックス８００と、該プラズマ処理ボックス８００内において長尺樹脂フィルム１０の搬送方向に沿って並んで設けられた第一洗浄部８１０と第二洗浄部８２０とで構成され、上記第一洗浄部８１０は、長尺樹脂フィルム１０がフローティング状態で搬送される搬送路を室内に有する第一搬送室８１１と、搬送路を挟んで第一搬送室８１１の一方側に連設されかつ搬送路に向け開口する第一スリット部８１５を有すると共に長尺樹脂フィルム１０の第１面に向けてプラズマＰを照射する第一大気圧プラズマヘッド８１２と、搬送路を挟んで第一搬送室８１１の他方側に設けられかつ搬送路内における長尺樹脂フィルム１０の第２面側に回り込んだプラズマガスを排出する第一排気管８１３とで構成され、上記第一大気圧プラズマヘッド８１２における搬送路側の第一スリット部８１５周囲および第一排気管８１３の開口周囲にガス隔壁８１７、８１８が付設されている。また、上記第二洗浄部８２０は、長尺樹脂フィルム１０がフローティング状態で搬送される搬送路を室内に有する第二搬送室８２１と、搬送路を挟んで第二搬送室８２１の一方側に連設されかつ搬送路に向け開口する第二スリット部（図示せず）を有すると共に長尺樹脂フィルム１０の第２面に向けてプラズマＰを照射する第二大気圧プラズマヘッド８２２と、搬送路を挟んで第二搬送室８２１の他方側に設けられかつ搬送路内における長尺樹脂フィルム１０の第１面側に回り込んだプラズマガスを排出する第二排気管８２３とで構成され、上記第二大気圧プラズマヘッド８２２における搬送路側の第二スリット部周囲および第二排気管８２３の開口周囲にガス隔壁８２７、８２８が付設されている。

尚、第一実施形態に係る大気圧プラズマ洗浄装置と同様、第一搬送室８１１における長尺樹脂フィルム１０の搬入側と搬出側にスリット状の開口８１ａ、８１ｂが設けられ、かつ、第二搬送室８２１における長尺樹脂フィルム１０の搬入側と搬出側にもスリット状の開口８２ａ、８２ｂが設けられている。

そして、第二実施形態に係る大気圧プラズマ洗浄装置においても、第一実施形態に係る大気圧プラズマ洗浄装置と同様、大気圧プラズマの熱負荷に起因した裏面酸化［すなわち、金属シード層（第２面）の酸化］を防止できるため、長尺樹脂フィルム１０の金属シード層（第１面）と金属シード層（第２面）を均等に洗浄することが可能となり、かつ、長尺樹脂フィルム１０の第１面側に回り込んだプラズマガスを第二洗浄部８２０の第二排気管８２３で排出しているため、上流側の第一洗浄部８１０でプラズマ洗浄された金属シード層表面（第１面）が下流側の第二洗浄部８２０において酸化されることもない。

また、第二実施形態に係る大気圧プラズマ洗浄装置においては、第一大気圧プラズマヘッド８１２における搬送路側の第一スリット部８１５周囲および第一排気管８１３の開口周囲にガス隔壁８１７、８１８が付設され、第二大気圧プラズマヘッド８２２における搬送路側の第二スリット部周囲および第二排気管８２３の開口周囲にガス隔壁８２７、８２８が付設され、これにより第一搬送室８１１の開口８１ａ、８１ｂおよび第二搬送室８２１の開口８２ａ、８２ｂからプラズマガスが外部へ漏れ難くなり、更に、プラズマ処理ボックス８００内に存在する酸素が図７のプラズマＰ照射エリアに流れ込み難くなるため、第一実施形態に係る大気圧プラズマ洗浄装置に較べて金属シード層の裏面酸化が更に起こり難くなり、この結果、金属シード層の各表面（第１面と第２面）をより均等に洗浄することが可能となる。

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、金属膜付き樹脂フィルム製造装置については図７～図８に示した第二実施形態に係る大気圧プラズマ洗浄装置を組み込んだ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６０１を、上記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、搬送速度１ｍ／分で上記長尺樹脂フィルム６０１を「大気圧プラズマ洗浄装置」内に搬入し、第一洗浄部８１０と第二洗浄部８２０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１ｍ／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。

更に、搬送速度を３ｍ／分に変更して長尺樹脂フィルム６０１を「大気圧プラズマ洗浄装置」内に搬入し、第一洗浄部８１０と第二洗浄部８２０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／分の条件で「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、アルゴンガスに１００ｐｐｍ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高周波（１３ＭＨｚ）プラズマ装置が用いられ、図７に示すプラズマ処理ボックス８００内において長尺樹脂フィルム１０の搬送方向に沿って並んで設けられた第一洗浄部８１０の第一大気圧プラズマヘッド８１２と第二洗浄部８２０の第二大気圧プラズマヘッド８２２に図示外のプラズマ電源から５００Ｖを印加している。

そして、「大気圧プラズマ洗浄装置」から搬出される洗浄直後における長尺樹脂フィルム６０１の両面（金属シード層表面）を観察したところ、搬送速度が１ｍ／分の場合、および、搬送速度が３ｍ／分の場合とも、赤く変色する現象（すなわち、金属シード層が酸化される現象）は確認されなかった。

［比較例］
プラズマ処理ボックス６６２内において大気圧プラズマヘッド６６５と大気圧プラズマヘッド６６６が長尺樹脂フィルム６０１の搬送方向に沿って並んで配置されている図３の金属膜付き樹脂フィルム製造装置を用い、搬送速度１ｍ／分で長尺樹脂フィルム６０１を「大気圧プラズマ洗浄装置」内に搬入し、その大気圧プラズマヘッド６６５と大気圧プラズマヘッド６６６で金属シード層表面を洗浄して転移した長尺合紙６０３からの成分を除去した後、搬送速度１ｍ／分の条件で「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。

更に、搬送速度を３ｍ／分に変更して長尺樹脂フィルム６０１を「大気圧プラズマ洗浄装置」内に搬入し、その大気圧プラズマヘッド６６５と大気圧プラズマヘッド６６６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／分の条件で「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、上記「大気圧プラズマ洗浄装置」には、アルゴンガスに１００ｐｐｍ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高周波（１３ＭＨｚ）プラズマ装置が用いられ、プラズマ処理ボックス６６２内において長尺樹脂フィルム６０１の搬送方向に沿って並んで配置された大気圧プラズマヘッド６６５と大気圧プラズマヘッド６６６に図示外のプラズマ電源から５００Ｖを印加している。

そして、「大気圧プラズマ洗浄装置」から搬出されるプラズマ洗浄直後における長尺樹脂フィルム６０１の両面（金属シード層表面）を観察したところ、搬送速度が１ｍ／分の場合、および、搬送速度が３ｍ／分の場合ともに赤く変色する現象（すなわち、金属シード層が酸化される現象）が確認され、特に、低速である搬送速度が１ｍ／分の場合に顕著であった。

［評価方法］
図９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、評価用に用意した両面金属膜付き樹脂フィルムにおける第１面の金属膜をマスキングしてその反対面（第２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。同様に、評価用に用意した別の両面金属膜付き樹脂フィルムにおける第２面の金属膜をマスキングしてその反対面（第１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によるピンホール数の減少を表１に示す。

尚、表１中「プラズマ照射無」欄は、プラズマ洗浄がなされていない両面金属膜付き樹脂フィルムにおける第１面と第２面のピンホール数を示している。

［確認］
（１）表１に示す結果から、実施例においては、搬送速度が１ｍ／分の場合および搬送速度が３ｍ／分の場合ともに、プラズマ洗浄がなされていない両面金属膜付き樹脂フィルムの第１面と第２面におけるピンホール数（表１の「プラズマ照射無」欄参照）より著しく減少していることが確認される。

（２）他方、比較例においては、プラズマ洗浄がなされていない両面金属膜付き樹脂フィルムの第１面と第２面におけるピンホール数より著しく減少していることが確認されるが、第２面のピンホール数が第１面より若干多いことも確認される。

この理由として、両面金属膜付き樹脂フィルムの第１面が大気圧プラズマヘッド６６６でプラズマ洗浄されているときに裏面側の第２面が酸化され、これにより第２面（表面が若干酸化されている）の洗浄効果が低下したためと推察している。

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。

Ｐプラズマ
７１ａ、７１ｂ、７２ａ、７２ｂ、８１ａ、８１ｂ、８２ａ、８２ｂ開口
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
１０、６０１金属シード層が成膜された長尺樹脂フィルム
１１５、２１５、６００長尺樹脂フィルム巻出ロール
１４６、２４６、６４１長尺樹脂フィルム巻取ロール
１４９、２４９、６０３長尺合紙
１４８、２４８長尺合紙巻出ロール
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、２３９、２４０、２４１、２４２、３３９、３４０、３４１、３４２スパッタリングカソード
１１６、１１８、１２０、１２２、１２３、１４３、１４５、１４７、２１６、２１８、２２０、２２２、２２３、２４３、２４５、２４７、４０１、４０２、４０３、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、１４４、２１７、２２１、２３０、２３２、２４４、３３２、３３０、６０６、６３９張力測定ローラ
１１９、１２９、１３３、２１９、２２９、２３３、３３３、３２９モータ駆動ローラ
６４２、６４３、６４４、６４５湿式メッキ槽
６０９、６１０、６１５、６１６、６１８、６１９、６２２、６２３、６２５、６２６、６２９、６３０、６３２、６３３、６３６、６３７給電ローラ
６４６、６４７、６４８、６４９、６５０、６５１、６５２、６５３、６５４、６５５、６５６、６５７、６５８、６５９、６６０、６６１アノード
６６２、７００、８００プラズマ処理ボックス
６６５、６６６大気圧プラズマヘッド
７１２、８１２第一大気圧プラズマヘッド
７２２、８２２第二大気圧プラズマヘッド
７１５、８１５第一スリット部
７２５第二スリット部
７１０、８１０第一洗浄部
７１１、８１１第一搬送室
７１３、８１３第一排気管
７２０、８２０第二洗浄部
７２１、８２１第二搬送室
７２３、８２３第二排気管
８１７、８１８、８２７、８２８ガス隔壁

Claims

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き出しロールと、
該長尺樹脂フィルム巻き出し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き取りロールと、
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き取りロールを備え、かつ、
上記長尺樹脂フィルム巻き出しロールと湿式メッキ槽との間に、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設けられた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のプラズマ処理ボックス内に長尺樹脂フィルムの搬送方向に沿って第一洗浄部と第二洗浄部が並んで設けられ、
上記第一洗浄部は、長尺樹脂フィルムが搬送される搬送路を室内に有する第一搬送室と、上記搬送路を挟んで第一搬送室の一方側に連設されかつ上記搬送路に向け開口する第一スリット部を有すると共に長尺樹脂フィルムの第１面に向けてプラズマを照射する第一大気圧プラズマヘッドと、上記搬送路を挟んで第一搬送室の他方側に設けられかつ搬送路内における上記長尺樹脂フィルムの第２面側に回り込んだプラズマガスを排出する第一排気管とで構成され、
上記第二洗浄部は、長尺樹脂フィルムが搬送される搬送路を室内に有する第二搬送室と、上記搬送路を挟んで第二搬送室の一方側に連設されかつ上記搬送路に向け開口する第二スリット部を有すると共に長尺樹脂フィルムの第２面に向けてプラズマを照射する第二大気圧プラズマヘッドと、上記搬送路を挟んで第二搬送室の他方側に設けられかつ搬送路内における上記長尺樹脂フィルムの第１面側に回り込んだプラズマガスを排出する第二排気管とで構成さ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。
上記第一大気圧プラズマヘッドにおける搬送路側の第一スリット部周囲と第一排気管の開口周囲にガス隔壁が付設され、かつ、上記第二大気圧プラズマヘッドにおける搬送路側の第二スリット部周囲と第二排気管の開口周囲にガス隔壁が付設されてい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。
上記長尺樹脂フィルムの金属シード層と金属膜は、Ｃｕを主成分とすることを特徴とする請求項１または２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または２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または２に記載の金属膜付き樹脂フィルムの製造装置。
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き出し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き出し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き取り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き取り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、
上記長尺合紙を分離した長尺樹脂フィルムが湿式メッキ槽に搬入される前に、上記長尺樹脂フィルム巻き出しロール側に設けられた第一大気圧プラズマヘッドから長尺樹脂フィルムの第１面側に向けプラズマを照射して長尺樹脂フィルムの第１面を洗浄しかつ長尺樹脂フィルムの第２面側にプラズマガスを回り込ませて排気すると共に、上記湿式メッキ槽側に設けられた第二大気圧プラズマヘッドから長尺樹脂フィルムの第２面側に向けプラズマを照射して長尺樹脂フィルムの第２面を洗浄しかつ長尺樹脂フィルムの第１面側にプラズマガスを回り込ませて排気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６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６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各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６に記載の金属膜付き樹脂フィルムの製造方法。