TWI739892B - 卷對卷方式之表面處理裝置及包含其之成膜裝置、以及卷對卷方式之表面處理方法及包含其之成膜方法 - Google Patents

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Abstract

提供一種可抑制成本並且對長條基材以幾乎不產生皺褶之方式進行處理的卷對卷方式之長條基材之表面處理裝置。
一種表面處理裝置，其具有：2個罐狀輥，其等將於真空室內以卷對卷方式搬送之長條樹脂膜捲繞至外周面並利用循環於內部之冷媒使之冷卻；及表面處理手段，其以設置於與該等2個罐狀輥之外周面對向之位置的磁控濺鍍陰極為代表；且該等2個罐狀輥中、除位於最上游側之第1罐狀輥以外之第2罐狀輥具備自外周面釋放氣體之氣體釋放機構。

Description

卷對卷方式之表面處理裝置及包含其之成膜裝置、以及卷對卷方式之表面處理方法及包含其之成膜方法
本發明係關於一種卷對卷方式之表面處理裝置及使用其之成膜方法及成膜裝置，該卷對卷方式之表面處理裝置具備2個以上之罐狀輥，上述罐狀輥於對在真空室內以卷對卷方式搬送之長條基材進行表面處理時，將長條基材捲繞至外周面並使之冷卻。
液晶面板、筆記型電腦、數位相機、行動電話等電子機器中使用於樹脂膜上形成配線電路而成之可撓性配線基板。該可撓性配線基板可藉由對在樹脂膜之單面或者兩面成膜金屬膜而成之附有金屬膜之樹脂膜利用光微影法或蝕刻等薄膜技術對金屬膜進行圖案化加工而製作。近年來，可撓性配線基板之配線電路圖案有更微細化、高密度化之傾向，伴隨於此，對附有金屬膜之樹脂膜要求平坦且無皺褶者。
作為上述附有金屬膜之樹脂膜之製造方法，已知有利用接著劑將金屬箔貼附於樹脂膜而製造之方法(3層基板之製造方法)、於金屬箔塗佈樹脂溶液後使其乾燥而製造之方法(澆鑄法)、單獨利用真空成膜法或 者同時使用真空成膜法與濕式鍍覆法於樹脂膜成膜金屬膜而製造之方法(金屬噴敷法)等。
上述製造方法中，於金屬噴敷法中之真空成膜法中，使用真空蒸鍍法、濺鍍法、離子鍍覆法、離子束濺鍍法等。例如，作為濺鍍法，於專利文獻1中揭示有如下方法，即，於聚醯亞胺絕緣層上濺鍍鉻層後濺鍍銅，藉此形成導體層，於專利文獻2中揭示有一種可撓性電路基板用材料，該可撓性電路基板用材料係由藉由以銅鎳合金為靶之濺鍍而形成之第一金屬薄膜與藉由以銅為靶之濺鍍而形成之第2金屬薄膜按此順序積層於聚醯亞胺膜上而成。
於利用上述真空成膜法於聚醯亞胺膜等樹脂膜成膜金屬膜而製作附有金屬膜之樹脂膜之情形時，一般使用一面以卷對卷方式連續地搬送長條樹脂膜一面高效率地進行真空成膜的裝置。於利用該真空成膜裝置進行濺鍍成膜之情形時，濺鍍法一般密接力優異，但與真空蒸鍍法相比，對樹脂膜賦予之熱負荷較大，故而有時於成膜時樹脂膜產生皺褶。因此，於該真空成膜裝置中採用如下濺鍍網版塗佈機，其一面於真空室內自退繞輥將長條樹脂膜以卷對卷之方式搬送至捲取輥，同時將該長條樹脂膜捲繞至設置於其搬送路徑之罐狀輥之外周面使之冷卻，一面連續地進行真空成膜。
例如，於專利文獻3中揭示有作為濺鍍網版塗佈機之一例之退繞捲取式(卷對卷方式)的真空濺鍍裝置。該退繞捲取式之真空濺鍍裝置具備發揮罐狀輥之作用之冷卻輥，進而進行藉由設置於冷卻輥之至少膜送入側或者送出側之副輥而使長條樹脂膜密接於冷卻輥的控制。
然而，如非專利文獻1中所記載般，罐狀輥之外周面從微觀上來看並不平坦，故而罐狀輥之外周面和與之接觸而搬送之長條樹脂膜之間存在介隔真空空間而隔開的間隙(間隙部)。因此，有成膜時所產生之長條樹脂膜之熱無法高效率地傳遞至罐狀輥之情形，此成為使長條樹脂膜產生皺褶之原因。
為了解決該問題，提出有如下技術，即，於濺鍍網版塗佈機中，自罐狀輥之外周面釋放氣體而使該外周面與長條樹脂膜之間之間隙部之熱導率比真空高。例如，於專利文獻4中揭示有於罐狀輥之外周面設置成為氣體之釋放孔之多個微細孔的技術，於專利文獻5中揭示有於罐狀輥之外周面設置成為氣體之釋放孔之槽的技術。進而，亦已知有如下方法，即，以多孔質體構成罐狀輥本身，將該多孔質體自身之微細孔設為氣體釋放孔。
再者，根據非專利文獻2，記載有：於釋放氣體為氬氣且其氣體壓力為500Pa之情形時，於罐狀輥之外周面與樹脂膜之間之間隙部之距離為約40μm以下的分子流區域，間隙部之熱傳導為250(W/m2‧K)。於分子流區域之範圍內，該間隙部之氣體分子越多，即氣體壓力越高時，基於氣體之分子流之熱傳遞效率越是提高。
且說，於利用上述濺鍍網版塗佈機對長條樹脂膜之兩面進行成膜之情形時，進行如下步驟，即，首先，自退繞輥沿一方向將長條樹脂膜搬送至捲取輥並僅對其中一面成膜後，將該僅對單面成膜之長條樹脂膜自捲取輥取下並安裝至退繞輥，再次自退繞輥沿一方向將長條樹脂膜搬送至捲取輥並對另一面進行成膜。
然而，該方法由於在單面成膜後必須暫時將真空室內向大氣開放，故而生產效率差。因此，如專利文獻6、7及8所示般，提出使用具備2個罐狀輥之成膜裝置而成膜，藉此，自退繞輥至捲取輥沿一方向搬送一次即可對樹脂膜之正面與背面之兩面連續地成膜。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本特開平2-98994號公報
專利文獻2：日本專利第3447070號公報
專利文獻3：日本特開昭62-247073號公報
專利文獻4：國際公開第2005/001157號
專利文獻5：美國專利第3414048號說明書
專利文獻6：日本特開2013-049914號公報
專利文獻7：日本特開2013-049915號公報
專利文獻8：日本特開2013-049916號公報
非專利文獻
非專利文獻1："Vacuum Heat Transfer Models for Web Substrates: Review of Theory and Experimental Heat Transfer Data," 2000 Society of Vacuum Coaters, 43rd. Annual Technical Conference Proceeding, Denver, April 15-20, 2000, p.335
非專利文獻2："Improvement of Web Condition by the Deposition Drum Design," 2000 Society of Vacuum Coaters, 50th. Annual Technical Conference Proceeding (2007), p.749
使用如上述專利文獻4或專利文獻5所示之於罐狀輥之外周面具備氣體釋放孔之所謂附有氣體釋放機構之罐狀輥搬送長條樹脂膜的情形時，克服釋放至間隙部之氣體之氣體壓力而將長條樹脂膜壓抵於罐狀輥之外周面之阻力係藉由將長條樹脂膜之搬送方向之張力除以罐狀輥之半徑而求得。
藉由以不超過該阻力之方式調整間隙部之氣體壓力，可將罐狀輥之外周面與長條樹脂膜之間之間隙大致設為零，成為於該外周面之微小凹凸部之凹部分充滿氣體的狀態，而長條樹脂膜主要接觸於該凹凸部之凸部分。若該間隙部之氣體壓力超過上述阻力，則間隙部之間隔變大，而自長條樹脂膜之寬度方向之兩緣部開始洩漏氣體。於該情形時，因氣體洩漏而導致氣體壓力不會高至某種程度以上。
如上所述，附有氣體釋放機構之罐狀輥由於構造本身較複雜，故而花費成本，而且為了將長條樹脂膜穩定地捲繞至罐狀輥之外周面而必須調整間隙部之氣體壓力，因此，若具備2個以上之罐狀輥之濺鍍網版塗佈機之所有罐狀輥均採用附有氣體釋放機構之罐狀輥，則成本過高而成為問題。
本發明係鑒於上述以往之問題而完成者，其目的在於提供一種卷對卷方式之長條基材之表面處理裝置及其方法，該卷對卷方式之長條基材之表面處理裝置係具備2個以上之罐狀輥而藉由僅一方向之卷對卷之 搬送便可對兩面進行處理的長條基材之表面處理裝置，其可抑制成本並且可對長條基材以幾乎不產生皺褶之方式進行處理。
本發明者為了達成上述目的而反覆進行潛心研究，結果獲得以下見解：成膜前之長條樹脂膜即便實施乾燥處理亦略微吸濕，於使用2個罐狀輥逐面地對兩面進行成膜之情形時，有時於第1面之成膜時因濺鍍等之熱負荷而使水分等自長條樹脂膜釋放，藉此，即便不使用附有氣體釋放機構之罐狀輥，上述間隙部亦不會成為完全真空狀態，而存在有助於熱傳導之分子。但，於第2面之成膜時，由於與罐狀輥之外周面相接之長條樹脂膜之面已經成膜，故而不產生自長條樹脂膜向間隙部之氣體釋放，而間隙間成為幾乎接近完全真空之狀態。
因此，發現如下內容而完成了本發明：於使用具備2個以上之罐狀輥之真空成膜裝置藉由僅一方向之卷對卷搬送而對兩面進行成膜的情形時，於進行第1面之成膜之最上游側之罐狀輥不採用附有氣體釋放機構之罐狀輥，而於進行第2面之成膜之下游側之罐狀輥採用附有氣體釋放機構之罐狀輥，藉此，可抑制成本並且有效地減少皺褶之產生，上述罐狀輥將於真空室內以卷對卷方式搬送之長條樹脂膜捲繞至外周面並使之冷卻。
即，本發明之卷對卷方式之表面處理裝置具有：至少2個罐狀輥，其等將於真空室內以卷對卷方式搬送之長條基材捲繞至外周面並利用循環於內部之冷媒使之冷卻；及表面處理手段，其設置於與上述罐狀輥之外周面對向之位置；其特徵在於：上述至少2個罐狀輥中，除位於最上 游側之罐狀輥以外之至少1個罐狀輥具備自外周面釋放氣體的氣體釋放機構。
根據本發明，幾乎不會出現產生皺褶之問題，且僅藉由卷對卷之一方向之搬送便可對長條基材之兩面實施產生熱負荷之表面處理。
1:圓筒構件
2:夾套輥構造部
3:旋轉軸
3a:軸承
4:氣體導入路
5:氣體釋放孔
6:氣體旋轉接頭
7:旋轉環單元
8:靜止環單元
7a:氣體分配路
8a:氣體供給路
9:氣體供給配管
10:真空室
11:退繞輥
12:第1張力感測器輥
13:第1驅動輥
14:第2張力感測器輥
15:第1送入輥
16:第1送入張力感測器輥
17:第1罐狀輥
18:第1送出張力感測器輥
19:第1送出輥
20:中央部驅動輥
21:第2送入輥
22:第2送入張力感測器輥
23:第2罐狀輥
24:第2送出張力感測器輥
25:第2送出輥
26:捲取前張力感測器輥
27:捲取輥
30a、30b、30c、30d、30e、30f、30g、30h、30i、30j、30k:張力調節輥
41、42、43、44、45、46、47、48:磁控濺鍍陰極
PV:壓電閥
MFM:質量流量計
P:壓力感測器(壓力檢測手段)
CPU:調節計
F:長條樹脂膜
圖1係本發明之一具體例之卷對卷方式之真空成膜裝置的前視圖。
圖2係圖1之真空成膜裝置所具備之附有氣體釋放機構之罐狀輥的縱剖面圖。
圖3係表示圖2之罐狀輥所具有之氣體旋轉接頭之氣體供給系統之一具體例的製程流程圖。
以下，一面參照圖1，一面列舉對長條基材連續地實施乾式成膜之真空成膜裝置作為本發明之卷對卷方式之長條基材之表面處理裝置的一具體例而進行說明。該圖1之真空成膜裝置亦稱為濺鍍網版塗佈機，係可一面將於真空室10內以卷對卷方式搬送之作為長條基材之長條樹脂膜F捲繞至2個罐狀輥之外周面並自背面側冷卻，一面對其正面連續地實施產生熱負荷之濺鍍成膜處理的成膜裝置。
該真空室10藉由間隔板而劃分為對長條樹脂膜F之第1面 進行成膜之第1成膜室10a、對第2面進行成膜之第2成膜室10b、及進行成膜後之捲取之捲取室10c，於間隔板開設有供長條樹脂膜F通過之狹縫。於第1成膜室10a與第2成膜室10b中設置有乾式泵、渦輪分子泵、低溫線圈等各種真空裝置(未圖示)，於濺鍍成膜時將環境減壓至極限壓力10-4Pa左右後，可藉由導入濺鍍氣體而將壓力調整至0.1~10Pa左右。濺鍍氣體使用氬氣等公知之氣體，根據目的進而添加氧氣等氣體。真空室10之形狀或材質若為可耐受上述減壓狀態者則無特別限定。
於該真空室10內設置有劃定長條樹脂膜F之卷對卷之搬送路徑之各種輥群、及對長條樹脂膜F實施成膜處理之成膜手段。該等各種輥群由1對退繞輥11及捲取輥27、將自該退繞輥11退繞之長條樹脂膜F捲繞並使之冷卻的馬達驅動之第1罐狀輥17(表述為1st)及第2罐狀輥23(表述為2nd)、張力感測器輥(表述為TP)、馬達驅動輥(表述為M)、及除此以外之張力調節輥所構成。
若對由上述各種輥群所劃定之卷對卷之搬送路徑進行具體說明，則自退繞輥11至捲取輥27之卷對卷之搬送路徑中，於第1成膜室10a內，自退繞輥11退繞之長條樹脂膜F依次經由張力調節輥30a、第1張力感測器輥12、第1驅動輥13、張力調節輥30b、第2張力感測器輥14、張力調節輥30c、第1送入輥15、及第1送入張力感測器輥16而送入至第1罐狀輥17。一面於該第1罐狀輥17沿外周面沿逆時針方向搬送，一面藉由成膜手段實施成膜處理後，經由第1送出張力感測器輥18藉由第1送出輥19而自第1罐狀輥17之外周面送出。
於上述第1張力感測器輥12，測量剛自退繞輥11退繞之長 條樹脂膜F之張力，並基於該測量值，對分別位於其緊鄰之上游側及下游側之退繞輥11及第1驅動輥13之AC伺服馬達進行例如轉矩控制或速度控制，藉此，將長條樹脂膜F之張力維持為特定之設定值。
又，於設置於第1罐狀輥17之緊鄰之上游側之第1送入張力感測器輥16，測量向第1罐狀輥17送入之長條樹脂膜F之張力，並基於該測量值，對分別位於其緊鄰之上游側及下游側之馬達驅動之第1送入輥15及第1罐狀輥17的周速度差進行調整。同樣地，於設置於第1罐狀輥17之緊鄰之下游側之第1送出張力感測器輥18，測量自第1罐狀輥17送出之長條樹脂膜F之張力，並基於該測量值，對分別位於其緊鄰之上游側及下游側之馬達驅動之第1罐狀輥17及第1送出輥19的周速度差進行調整。藉由位於第1罐狀輥17之上游側及下游側之該等2個驅動輥與2個張力感測器輥所構成的送入送出機構，可使長條樹脂膜F穩定地密接於第1罐狀輥17之外周面。
自上述第1送出輥19送出之長條樹脂膜F經由張力調節輥30d、30e、位於卷對卷搬送路徑之大致中央之中央部驅動輥20、及張力調節輥30f後，離開第1成膜室10a而進入至第2成膜室10b。已進入至第2成膜室10b之長條樹脂膜F經由張力調節輥30g、30h後與上述第1罐狀輥17之送入送出機構同樣地，一面藉由第2送入輥21及第2送入張力感測器輥22調整送入側之張力一面向第2罐狀輥23送入。
一面於該第2罐狀輥23沿外周面沿順時針方向搬送，一面藉由成膜手段實施成膜處理後，一面藉由第2送出張力感測器輥24及第2送出輥25調整送出側之張力，一面自第2罐狀輥23之外周面送出，經由 張力調節輥30i後，離開第2成膜室10b而進入至捲取室10c。已進入至捲取室10c之長條樹脂膜F經由張力調節輥30j、捲取前張力感測器輥26、及張力調節輥30k後，一面根據該捲取前張力感測器輥26所測量出之張力控制捲取前張力一面利用捲取輥27捲取。
如此，於2個連續設置之罐狀輥之外周面，使捲繞長條樹脂膜F之方向彼此為相反方向，藉此，可使與該等2個罐狀輥之外周面接觸之長條樹脂膜F之面彼此相反。又，於與上游側之第1罐狀輥17之外周面對向之位置，沿搬送路徑依次設置有第1、第2、第3及第4磁控濺鍍陰極41、42、43、44作為乾式之成膜手段，於與下游側之第2罐狀輥23之外周面對向之位置，沿搬送路徑依次設置有第5、第6、第7及第8磁控濺鍍陰極45、46、47、48。藉此，藉由卷對卷之僅一方向之搬送便可對長條樹脂膜之兩面進行成膜。再者，於使用如圖1所示之板狀靶之情形時，有時於靶上產生結核(異物之成長)，因此，於此成為問題之情形時，亦可使用不產生結核且靶之使用效率亦較高之圓筒形之旋轉靶。
該圖1之真空成膜裝置於下游側之第2罐狀輥23設置有自外周面釋放氣體之氣體釋放機構。一面參照圖2一面對該第2罐狀輥23之氣體釋放機構進行說明。第2罐狀輥23由金屬製之圓筒構件1所構成，外周面1a成為供長條樹脂膜F捲繞之搬送路徑。圓筒構件1之內部成為所謂夾套輥構造2，於藉此形成之流路2a內流動冷卻水等經溫度調節之冷媒。該流路2a內之冷媒經由位於圓筒構件1之中心軸O之雙重配管構造之旋轉軸3而於與真空室10之外部之未圖示之冷媒冷卻裝置之間進行循環。旋轉軸3於其兩端外周部設置有軸承3a，藉此將圓筒構件1可旋轉地支持。
於該圓筒構件1之外周厚壁部，於圓周方向上隔開均等間隔地遍及全周設置有沿中心軸O方向延伸之多個氣體導入路4。各氣體導入路4於中心軸O方向上隔開均等間隔地設置有向外周面1a側開口之多個氣體釋放孔5。於圓筒構件1之一端部安裝有氣體旋轉接頭6，可將來自真空室10之外部之未圖示之氣體供給源的氣體分配並供給至上述多個氣體導入路4。藉由該機構，經由多個氣體導入路4及與該等之各者連通之氣體釋放孔5向第2罐狀輥23之外周面與捲繞於此之長條樹脂膜F之間之間隙部釋放氣體，藉此可提高該間隙部之熱導率。
上述氣體導入路4之條數或設置於各氣體導入路4之氣體釋放孔5之數量可根據覆蓋第2罐狀輥23之外周面之長條樹脂膜F之面積、長條樹脂膜F之張力、對間隙部之氣體釋放量、真空室10所具備之排氣泵之能力等而適當規定。氣體釋放孔5之內徑只要為可良好地將氣體導入至第2罐狀輥23之外周面與捲繞於此之長條樹脂膜F之間所形成之間隙部(間隙)的大小，則無特別限定，但就可遍及第2罐狀輥23之外周面之整面使熱導率均勻化的方面而言，較佳為以窄間距設置多個具有極小內徑之氣體釋放孔5。
又，若氣體釋放孔5之內徑大，則有如下情況，即，捲繞於第2罐狀輥23之長條樹脂膜F中，與氣體釋放孔5對向之部位和不與氣體釋放孔5對向之部位的冷卻效率產生差。因此，一般而言，較佳為內徑30μm~1000μm左右。但由於以窄間距設置多個具有極小內徑之孔之加工技術伴有困難，故而就現實而言，更佳為以5~10mm間距於第2罐狀輥23之外周面設置內徑150~500μm左右之小孔。
其次，就向上述多個氣體導入路4分配並供給氣體之氣體旋轉接頭6進行說明。氣體旋轉接頭6由固定於上述圓筒構件1之一端部且與該圓筒構件1一起旋轉之環狀之旋轉環單元6a、及不旋轉之環狀之靜止環單元6b所構成，該等於彼此之滑動面滑動。再者，較佳為於該滑動面配置公知之氣體密封手段。上述旋轉軸3自該等環狀之環單元6a、6b之中央開口部突出。
於旋轉環單元6a呈放射狀設置有與氣體導入路4相同數量之氣體分配路7，該等氣體分配路7分別經由連接管7a而與氣體導入路4連通。再者，亦可使氣體導入路4之數量與氣體分配路7之數量不一致而以鄰接之多條氣體導入路4為單位利用集合管彙集成1條而與旋轉環單元6a之氣體分配路7連接。氣體分配路7之與連接於氣體導入路4之側為相反側之另一端部於與靜止環單元6b之滑動面上開口。另一方面，於靜止環單元6b設置1條氣體供給路8，其一端部與來自真空室10之外部之未圖示的氣體供給源之氣體供給管8a連接。該氣體供給路8之與連接於氣體供給管8a之側為相反側之另一端部於與旋轉環單元6a之滑動面上，以與上述氣體分配路7在滑動面開口之端部對向之方式開口。藉此，可向多個氣體導入路4分配並供給氣體。
且說，於第2罐狀輥23之外周面中未捲繞有長條樹脂膜F之所謂非包覆區域，氣體釋放孔5直接開放至真空室10中，因此，較佳為不向位於該非包覆部之氣體導入路4導入氣體。作為不向該一部分氣體導入路4供給氣體之方法，考慮於旋轉環單元6a內之各氣體分配路7設置閥並根據其角度位置電性地或電磁地使其開閉之方法等。或者，有利用旋轉 環單元6a之旋轉而機械性地使其開閉之方法。於該等中，後者之方法簡單，故而較佳。作為後者之方法之具體例，例如可列舉如下方法，即，以僅向與位於非包覆區域以外之氣體導入路4連通之氣體分配路7導入氣體之方式，將上述於滑動面開口之氣體供給路8之端部之形狀設為大致C字狀之開口槽而並非環狀，或如圖2所示般使用鐵氟龍墊片等封閉材8b將上述環狀之開口槽局部封閉。
藉由使用上述構造之氣體旋轉接頭6，於第2罐狀輥23之外周面未捲繞有長條樹脂膜F之區域即非包覆區域，對氣體導入路4之氣體供給被阻斷，故而可防止自氣體釋放孔5向真空室10內多餘地釋放氣體。因此，可抑制對真空室10內之壓力控制之不良影響，並且可將朝向氣體導入路4之導入氣體之氣體壓力穩定地維持為特定之壓力。又，由於不使用電磁閥或氣動閥，故而無須於第2罐狀輥23設置複雜之配線或配管。
再者，氣體旋轉接頭6之構造不限定於如上述般旋轉環單元6a與靜止環單元6b在與該等之中心軸垂直之滑動面相互滑動的構造。例如，亦可為大徑之環狀旋轉環單元之內周面滑動接觸於小徑之環狀靜止環單元之外周面的構造，於該情形時，於旋轉環單元之內周面使氣體分配路之一端部開口，於靜止環單元之外周面，僅於與非包覆區域以外之區域對應之角度範圍內設置沿圓周方向延伸之氣體供給路之開口槽即可。又，氣體旋轉接頭亦可不僅安裝於罐狀輥之單側而安裝於兩側。
且說，第2罐狀輥23之外周面與捲繞於此之長條樹脂膜F之間的間隙部之氣體壓力如上所述，較佳為以不超過用以將長條樹脂膜F壓抵於第2罐狀輥23之外周面之阻力的方式設定。因此，較佳為藉由從來 自氣體供給源之氣體供給管8a供給之氣體對間隙部之氣體壓力進行壓力控制。但，難以直接測量第2罐狀輥23之外周面與捲繞於此之長條樹脂膜F之間之間隙壓力。
因此，如圖3所示，於可推定為壓力與上述間隙部之氣體壓力大致相同之氣體供給路8安裝例如隔膜真空計等真空計P，以利用該真空計P測量出之值成為設定值之方式，進行利用控制裝置CPU操作壓電閥PV之反饋控制即可。於該情形時，亦可以利用質量流量計MFM測量出之氣體供給流量變得固定之方式，與利用真空計P測量出之壓力進行級聯控制。再者，只要為向上述間隙部釋放之程度之氣體量，則可利用真空室10所具備之真空泵排氣。於該情形時，只要使導入間隙部之氣體與濺鍍環境之氣體相同，則亦不會污染濺鍍環境。
如以上所說明般，本發明之一具體例之表面處理裝置可於2個以上之罐狀輥中，除最上游側者以外之至少1個罐狀輥中向其外周面與捲繞於此之長條基材之間導入氣體而將兩者之間隙部之間隔維持為大致固定，故而該間隙部大致遍及整體使熱傳導均勻，於預處理或成膜等產生熱負荷之處理時，可使長條基材之溫度維持均勻。其結果，可抑制長條基材產生皺褶。
再者，該圖1之真空成膜裝置由於對長條樹脂膜F實施濺鍍成膜處理作為產生熱負荷之處理，故而如上述般設置有磁控濺鍍陰極41~48，但產生熱負荷之處理並不限定於此，亦可為具備CVD(化學蒸鍍)或真空蒸鍍等其他表面處理之裝置。於該情形時，設置該等表面處理手段代替上述板狀靶。其次，對利用上述真空成膜裝置製作附有金屬膜之樹脂 膜之方法進行說明。
(1)首先，於第1成膜室10a之退繞區，一面藉由張力感測器輥12及其緊鄰之上游側及下游側之退繞輥11及第1驅動輥13之旋轉速度控制等控制張力，一面使長條樹脂膜F自退繞輥11退繞。於該第1成膜室中，亦可視需要設置減壓環境之乾燥區，使已退繞之長條樹脂膜F通過該乾燥區而進行乾燥。亦可於該乾燥區設置碳加熱器等而賦予熱負荷，藉此提高乾燥效果。
(2)其次，於第1成膜室內10a之成膜區，一面將長條樹脂膜F捲繞至第1罐狀輥17之外周面，一面藉由安裝於與該外周面對向之4個磁控濺鍍陰極41~44之靶對長條樹脂膜F之第1面進行成膜。此時，於第1罐狀輥17之上游側，以利用送入張力感測器輥16測量出之長條樹脂膜F之張力成為特定之設定值之方式藉由馬達驅動之送入輥15進行控制，於下游側，以利用送出張力感測器輥18測量出之長條樹脂膜F之張力成為特定之設定值之方式藉由馬達驅動之送出輥19進行控制。
(3)以下游之第2罐狀輥23中之長條樹脂膜F之張力控制不受該第1罐狀輥17中之長條樹脂膜F之張力控制影響的方式，藉由馬達驅動之驅動輥20進行張力截止。其次，於第2成膜室10b之成膜區內，一面將長條樹脂膜F捲繞至第2罐狀輥23之外周面，一面藉由安裝於與該外周面對向之4個磁控濺鍍陰極45~48之靶對長條樹脂膜F之第2面進行成膜。此時，於第2罐狀輥23之上游側，以利用送入張力感測器輥22測量出之長條樹脂膜F之張力成為特定之設定值之方式藉由馬達驅動之送入輥21進行控制，於下游側，以利用送出張力感測器輥24測量出之長條樹 脂膜F之張力成為特定之設定值之方式藉由馬達驅動之送出輥25進行控制。
(4)最後，於捲取室10c之捲取區，利用張力感測器輥26測量長條樹脂膜F之張力，並以其測量值成為特定之設定值之方式進行捲取。亦可於捲取輥27之上游配置接近輥(未圖示)，藉此可有效地減少捲取皺褶。
可藉由上述方法製作例如於長條樹脂膜F之表面積層由Ni系合金等所構成之膜與Cu膜而成之附有金屬膜之長條樹脂膜。該積層構造之附有金屬膜之樹脂膜藉由利用減成法對金屬膜進行圖案化加工而成為可撓性配線基板。此處，所謂減成法，係指藉由蝕刻將未被抗蝕劑覆蓋之金屬膜(例如，上述Cu膜)去除而製造可撓性配線基板的方法。
上述由Ni合金等所構成之膜稱為晶種層，根據附有金屬膜之樹脂膜之電絕緣性或耐遷移性等所需之特性選擇其組成。例如可使用Ni-Cr合金、鎳鉻合金、銅鎳合金、蒙納合金等各種公知之合金。於欲進一步加厚藉由上述乾式成膜所製作之附有金屬膜之長條樹脂膜之金屬膜(Cu膜)的情形時，亦可進而使用濕式鍍覆法使金屬膜膜厚化。於該情形時，有僅藉由電鍍處理進行膜厚化之方法、及將一次鍍覆之無電鍍處理與二次鍍覆之電鍍處理組合進行之方法。於任一方法中濕式鍍覆處理均無特別限制，可採用一般之濕式鍍覆法。
作為上述附有金屬膜之樹脂膜所使用之樹脂膜，例如，可使用聚醯亞胺系膜、聚醯胺系膜、聚酯系膜、聚四氟乙烯系膜、聚苯硫醚系膜、聚萘二甲酸乙二酯系膜、或液晶聚合物系膜等樹脂膜，於該等中，就 具有作為附有金屬膜之可撓性基板之柔軟性、實用上所需之強度、作為配線材料較佳之電絕緣性的方面而言，較佳為聚對酞酸乙二酯(PET)或聚醯亞胺膜。再者，於上述具體例中，對在長條樹脂膜積層由Ni-Cr合金及Cu所構成之金屬膜之情形進行了說明，但並不限定於此，亦可成膜氧化物膜、氮化物膜、碳化物膜等。
以上，列舉真空成膜裝置作為本發明之卷對卷方式之長條基材處理裝置的一具體例進行了說明，但本發明之長條基材之處理裝置並不限定於此，亦可為於減壓環境下之真空室內對長條基材實施電漿處理或離子束處理等產生熱負荷之處理而使長條基材之表面改質者。再者，所謂電漿處理，係指藉由在例如氬氣與氧氣之混合氣體或氬氣與氮氣之混合氣體之減壓環境下進行放電，而產生氧電漿或氮電漿而對長條基材進行處理者，所謂離子束處理，係指如下處理，即，於減壓環境下於施加有強磁場之磁場間隙產生電漿放電，將電漿中之陽離子藉由利用陽極進行之電解以離子束之形式照射至目標物(長條基材)。
實施例
利用圖1所示之真空成膜裝置(濺鍍網版塗佈機)對長條樹脂膜F之兩面進行成膜。長條樹脂膜F使用寬度570mm、長度1000m、厚度50μm之東洋紡股份有限公司製造之PET膜「COSMOSHINE(註冊商標)」。又，2個罐狀輥17、23使用直徑800mm、寬度800mm之不鏽鋼製之夾套輥構造的圓筒構件，並對其外周面實施鍍硬鉻。關於第2罐狀輥23，於圓筒構件之外周厚壁部形成360條內徑4mm之氣體導入路4，並於各氣體導入路4以10mm間隔設置有47個內徑0.2mm之氣體釋放孔5。再者， 該氣體釋放孔5僅設置於外周面中之捲繞有長條樹脂膜F之區域中，較自其寬度方向之兩端部分別向內側20mm之位置更靠內側之區域。
將該附有氣體釋放機構之罐狀輥搭載於真空成膜裝置而捲繞並搬送長條樹脂膜F時，不接觸長條樹脂膜F之非包覆區域之角度範圍成為約90°，故而位於該非包覆區域之角度範圍內之氣體導入路4成為90條。因此，將氣體旋轉接頭6之靜止環單元6b之氣體供給路8於與旋轉環單元6a之滑動面開口的端部之形狀設為僅在除上述非包覆區域之約90°以外的約270°之包覆區域之角度範圍開口之大致C字形狀之槽。
由於將360條氣體導入路4與氣體旋轉接頭6之旋轉環單元6a之氣體分配路7一對一地連接於製造上較為困難，故而以10條氣體導入路4為單位彙集至1根氣體集合管而連接至氣體分配路7。即，將36根氣體集合管與旋轉接頭6連接。又，為了間隙部之壓力控制而於靜止環單元6b之氣體供給路8安裝壓力計(商品名：Baratron真空計)。
為了於上述PET膜(樹脂膜)成膜晶種層之Ni-Cr膜與其上之Cu膜作為金屬膜，而於第1罐狀輥17之周圍之第1磁控濺鍍陰極41與第2罐狀輥23之周圍之第5磁控濺鍍陰極45設置Ni-Cr靶，於除此以外之磁控濺鍍陰極設置Cu靶。再者，藉由調整該等濺鍍陰極之輸入功率，即便不使搬送速度變化，亦可成膜膜厚30nm之Ni-Cr層與膜厚為90nm之Cu層。
於退繞輥11安裝上述PET膜，並抽出其前端部，使其經由第1罐狀輥17與第2罐狀輥23而安裝至捲取輥27。將退繞輥11與捲取輥27之張力設定為100N，將第1罐狀輥17與第2罐狀輥23之前後之張力 均設定為200N。對第1罐狀輥17及第2罐狀輥23循環於真空室10之外部被控制為0℃之冷卻水。進而，導入300sccm之氬氣，將對各陰極施加之功率控制為20kW之功率而進行成膜。
於該狀態下，將真空室10藉由多台乾式泵排氣至5Pa後，利用多台渦輪分子泵與低溫線圈排氣至3×10-3Pa，開始長條樹脂膜F之搬送。開始該搬送後，一面將搬送速度進行各種改變，一面以安裝於第2罐狀輥23之氣體旋轉接頭6之壓力計成為800Pa之方式控制供給至氣體旋轉接頭6之氣體流量。自觀察窗目視觀察利用第1罐狀輥17成膜時有無皺褶產生，成膜結束後，自捲取輥27取下已於兩面成膜之長條樹脂膜F，目視檢查有無由濺鍍之熱負荷引起之皺褶產生。將其結果示於下述表1。
Figure 106128594-A0305-02-0021-1
根據上述表1可知，於第1及第2罐狀輥17、23均不使用附有氣體釋放機構之罐狀輥而對兩面進行成膜之情形時，若長條樹脂膜F之搬送速度成為5m/分以上，則因成膜時之熱負荷而導致長條樹脂膜F產 生皺褶。與此相對，於第2罐狀輥23使用附有氣體釋放機構之罐狀輥而對兩面進行成膜之情形時，即便將搬送速度提速至9m/分亦不產生皺褶。如此，若搬送速度加快則成膜中容易產生皺褶之理由在於：為了即便提高濺鍍成膜之搬送速度亦使Ni-Cr層與Cu層之膜厚均勻而必須提高成膜速度，因此，必須提高濺鍍輸入功率，故而因濺鍍產生之熱負荷增加，超過各罐狀輥之冷卻能力。

Claims (8)

  1. 一種卷對卷方式之表面處理裝置，其具有：至少2個罐狀輥，其等將於真空室內以卷對卷方式搬送之長條基材捲繞至外周面並利用循環於內部之冷媒使之冷卻；及表面處理手段，其設置於與上述罐狀輥之外周面對向之位置；其特徵在於：上述至少2個罐狀輥中，除位於最上游側之罐狀輥以外之至少1個罐狀輥具備自外周面釋放氣體之氣體釋放機構，上述位於最上游側之罐狀輥與位於其緊鄰之下游側之罐狀輥之間設置有張力截止用之驅動輥。
  2. 如申請專利範圍第1項之卷對卷方式之表面處理裝置，其中，具有上述氣體釋放機構之罐狀輥於其外周厚壁部於圓周方向上隔開大致均等之間隔地遍及全周具有沿旋轉軸方向延伸之多個氣體導入路，該等多個氣體導入路之各者具有沿該旋轉軸方向以大致均等之間隔向外周面側開口之多個氣體釋放孔，並且具備於位於罐狀輥之外周面中未捲繞有上述長條基材之非包覆部時使氣體停止的機構。
  3. 一種卷對卷方式之成膜裝置，其包含申請專利範圍第1或2項之卷對卷方式之表面處理裝置，該表面處理手段為乾式成膜手段。
  4. 如申請專利範圍第3項之卷對卷方式之成膜裝置，其中，上述乾式成膜手段為濺鍍陰極。
  5. 一種卷對卷方式之表面處理方法，係一面於真空室內以卷對卷方式搬送長條基材，並將該長條基材捲繞至內部循環有冷媒之2個以上罐狀輥之外周面使之冷卻，一面藉由設置於與該外周面對向之位置之表面 處理手段對該長條基材實施表面處理，其特徵在於：於上述2個以上之罐狀輥中除位於最上游側之罐狀輥以外的至少1個罐狀輥，一面自外周面釋放氣體一面實施該表面處理；及藉由設置於上述位於最上游側之罐狀輥與位於其緊鄰之下游側之罐狀輥之間之驅動輥進行張力截止。
  6. 如申請專利範圍第5項之卷對卷方式之表面處理方法，其中，上述表面處理為產生熱負荷之處理，上述自外周面釋放氣體之罐狀輥於其外周厚壁部於圓周方向上隔開大致均等之間隔地遍及全周具有沿旋轉軸方向延伸之多個氣體導入路，該等多個氣體導入路之各者具有沿該旋轉軸方向以大致均等之間隔向外周面側開口之多個氣體釋放孔，並且具備於位於罐狀輥之外周面中未捲繞有上述長條基材之非包覆部時使氣體停止的機構。
  7. 一種卷對卷方式之成膜方法，其包含申請專利範圍第5或6項之卷對卷方式之表面處理方法，該表面處理為乾式成膜處理。
  8. 如申請專利範圍第7項之卷對卷方式之成膜方法，其中，上述乾式成膜處理為濺鍍成膜。
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