WO2003106740A1 - めっき被膜付きフィルムの製造方法、めっき用 陰極ロール、ならびに、回路基板の製造方法 - Google Patents

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plating
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野村　文保
原田　裕史
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東レ株式会社
東洋メタライジング株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a film with a plating film, a cathode roll for plating, and a method for producing a circuit board.
  • the present invention uses a film transporting means for transporting a film having a conductive surface, a cathode roll, and a plating bath which is disposed before or after the cathode roll and in which a plating solution and an anode are accommodated. While the film is being conveyed by the film conveying means, the conductive surface of the film is brought into electrical contact with the cathode roll via a liquid film and passed through the plating bath.
  • the present invention relates to an improvement in a method for producing a film with a plating film formed by forming a film. Further, the present invention relates to an improvement of the cathode roll.
  • the present invention is, c present invention relates to a method of manufacturing a circuit board for manufacturing a circuit board by forming a circuit pattern on plated film produced by the method of the plated film with Phil arm is It is preferably used for producing a resin film with a plating film.
  • the present invention enables the production of a film with a plating film having good surface properties. Since the plated film formed according to the present invention has substantially no rectangular or concave scratches on the plating film to be formed, the circuit is formed by forming an ultrafine circuit pattern of 80 ⁇ m pitch or less. It is preferably used for manufacturing circuit boards.
  • the present invention provides a film having a metal vapor-deposited film formed by metal vapor-deposition, wherein an electroplating film is formed on the metal vapor-deposited film. It is preferably used in the production of a film with a plating film having a film stack consisting of a metal vapor-deposited film and an electroplating film formed thereon.
  • the present invention relates to a film having an electroless plating film formed by electroless plating, wherein an electroplating film is formed on the electroless plating film. It is preferably used for the production of a film with a plating film having a film lamination consisting of the electroplating film formed on the substrate. These manufactured films with plated coatings are used as components of electronic equipment, and contribute to miniaturization and weight reduction of components. Further, it is preferably used as a two-layer flexible printed circuit board that does not use an adhesive that contributes to cost reduction. This two-layer flexible printed wiring board is used for TAB, COF, PGA, etc. in semiconductor packaging. Background art
  • the method of continuously forming a plating film on the film surface while transporting the film is described in JP-A-07-222-473 and JP-A-201-191 Have been.
  • the conductive surface provided on the surface of the non-metal film or the metal film is brought into contact with the cathode roll, and is disposed before or after the cathode roll, and the plating solution and the anode are contained.
  • the film is conveyed so as to pass through the bath, and a plating film is formed on the conductive surface in the plating bath.
  • a plurality of plating units including a cathode roll and a plating bath are provided, and the film is sequentially passed through the plurality of plating units while being conveyed, so that a desired surface is formed on the conductive surface of the film.
  • a thick plating film can be formed.
  • This substrate can be made of polyimide film or polycarbonate.
  • a wiring board composed of a ester film and a copper foil is used.
  • As this wiring board a so-called “three-layer type” substrate, in which copper foil is adhered to a film via an adhesive, and a metal coating is formed on the film by plating without using an adhesive.
  • the three-layer printed circuit board uses an epoxy resin or an acrylic resin as an adhesive.
  • This substrate has the disadvantage that the electrical characteristics are degraded by the impurity ions contained in the adhesive.
  • This substrate has a heat resistant temperature of 100 for the adhesive. Since the temperature is from C to 150 ° C., when a polyimide film is used as the base film, there is a disadvantage that the heat resistance of the film at 300 ° C. or more cannot be sufficiently utilized. For this reason, in wire bonding to IC chips that require high-temperature mounting, a situation arises in which the heating temperature used must be lowered.
  • the typical thickness of the copper foil is 18 ⁇ m or 35 ⁇ m. Therefore, if patterning is performed at a pitch of 80 / im pitch (copper wiring width: 40 ⁇ m, wiring interval: 40 / zm) or less, the copper is too thick, the etching rate is significantly reduced, and copper foil is used.
  • the circuit width on the front side and the circuit width on the adhesive side are significantly different, or the entire circuit width is significantly reduced by etching, and a desired circuit pattern cannot be obtained.
  • the two-layer substrate is formed on the film by various evaporation methods, for example, vacuum evaporation method, sputtering method, or various ion plating methods (PVD method, CVD method for vaporizing chemicals containing metal and vapor deposition).
  • PVD method vacuum evaporation method
  • CVD method vaporizing chemicals containing metal and vapor deposition
  • the two-layer type substrate is capable of freely changing the copper film thickness due to the electrolytic copper plating. For example, if a copper film thickness of 8 ⁇ m can be obtained, it will be possible to easily create a circuit pattern of 60 m pitch, and to fully utilize the thermal resistance characteristics of various base films. become. Under these circumstances, demand for films with plated coatings is increasing.
  • the transport state of the film will be hindered by the cathode roll, and the transport tension will be unbalanced at multiple points in the film width direction. I do. Due to this imbalance, the film being transported is sheared, and the transport state of the film becomes unstable.
  • a running film is formed by a liquid film formed on a cathode roll by causing a plating bath to accompany a plating solution and reach a cathode roll.
  • This liquid film provides some slip between the film and the cathode roll. Due to this slippage, the instability of the film transport state at a plurality of locations in the film width direction was suppressed.
  • the transport film is a metal foil such as a copper foil
  • the transport tension of the film can be increased, and The surface resistance was small, complete conduction with the cathode roll was obtained, and no problems occurred.
  • JP-A-0-07-224473 when a polyimide film with a thickness of 50 ⁇ is to be conveyed, due to the Young's modulus and strength of the film, the May be broken. Also, internal stress may be generated in the formed plating film. Therefore, a large tension cannot be applied to the film, and a method of forming a plating film while balancing the transport state of the film under a relatively low film tension has been adopted.
  • a phenomenon in which the metal adhering to the cathode roll is carried to the film and formed as a nucleus in the plating bath to form abnormal protrusions (convex defects) on the conductive surface or the plating film surface due to electric field concentration is observed.
  • the metal adhering to the cathode roll causes a phenomenon in which the film is dented or damages the conductive surface or the plating film surface.
  • the thickness of the subsequently formed plating film is not enough to flatten the dents and flaws.
  • the surface of the produced film with a plating film has concave defects.
  • the shape of the metal adhered to the cathode roll is transferred to the conductive surface of the film, thereby deteriorating surface quality.
  • Convex or concave defects formed on the surface of the film with a plating film may cause defects such as disconnection in the etching process for making circuit wiring and the bonding process for IC chips in the circuit mounting process. This causes a problem that the quality of the circuit cannot be guaranteed. No method has yet been found to control the precipitation of the metal forming the plating film on the cathode roll, which causes this problem. At present, after the equipment has been operating for a while, production is stopped, the metal deposited and deposited on the cathode roll is scraped, and then the equipment is restarted. The removal of the metal from the cathode roll causes a significant decrease in productivity of the film with a plating film.
  • cathode rolls are formed of Fe-based materials.
  • the plating solution is a solution mainly composed of sulfuric acid, and often contains hydrochloric acid. Therefore, the cathode roll had a problem that it was difficult to select a material for corrosion prevention.
  • SUS316 has been suitably used as a material having resistance to the plating solution. However, even this SUS 316 had a problem of causing intergranular corrosion if used for a while.
  • the cathode roll also serves as a roll for transporting the film.
  • the cathode roll was rubbed by the running film, and had the problem of gradually scratching. Therefore, if used in production for a while, the cathode roll will be damaged, and the scratch will increase the frictional force with the film and cause the film to drip. This condition causes the film to become taut or curled, causing the film to meander in the transport and causing the film to form seams. In the worst case, folds are formed in the running film.
  • a metal forming a plating film may precipitate and adhere to the cathode roll.
  • a metal forming a plating film for example, copper
  • the work involved in forming the cathode roll SUS 3 Often they even hurt sixteen.
  • the shape of this flaw is due to For example, it is transferred to a copper coating.
  • the film with the plating film having the transferred scratch has a surface quality defect called a so-called hair line.
  • These hair lines are dent-like scratches, which cause disconnections in the etching process for making circuit wiring and in the bonding process of IC chips and the like in the circuit mounting process. As a result, the quality of the manufactured circuit could not be guaranteed.
  • JP-31351776 proposes a method in which the cathode roll does not come into contact with the plating film surface, for example, the copper surface, which becomes a flexible circuit board product.
  • This method is a so-called non-contact transfer method, and is currently used for the production of films with plated coatings.
  • An outline of this method is shown in Figure 17.
  • the transport rolls 52, 53 have large-diameter discs 52a, 52b,
  • the film 50 is conveyed by guiding both sides 51 a and 5 lb of the film 50 by these discs.
  • the symbol W indicates the total width of the film 50
  • the symbol Wa indicates the width of the non-contact portion.
  • the transport roll 53 is a cathode roll
  • power supply from both sides has a small power supply area, and power supply tends to be unstable.
  • the thickness of the formed plating film was uneven. If the cathode rolls for plating were severely depleted and were continuously produced, it was necessary to replace the cathode rolls for plating in two weeks to about a month in order to re-polish. This has resulted in large increases in equipment maintenance costs, increased maintenance work, and reduced productivity and increased production costs.
  • the pitch of the pattern of the flexible printed circuit board has been changed from 150 to 20 ⁇ pitch to 80 to 15 O / im pitch, and is currently 30 to 80 m.
  • An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art and to provide a method of manufacturing a film with a plating film, which can satisfy the above-mentioned requirements.
  • An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art and to provide a cathode roll for plating used in a method of manufacturing a film with a plating film capable of meeting the above-mentioned requirements. . Disclosure of the invention
  • the method for producing a film with a plating film comprises: a film transport means for transporting a film having a conductive surface; a cathode roll; and a plating solution and an anode disposed before and / or after the cathode roll. While the film is being conveyed by the film conveying means using A film with a plating film formed by electrically contacting the conductive surface of the film with the cathode roll via a liquid film and passing the film through the plating bath to form a plating film on the conductive surface of the film.
  • the reduction potential of the metal forming the coated film is set to E.
  • the current value flowing through the cathode roll for plating is I
  • the area of the conductive surface of the film electrically contacting the cathode roll via the liquid film is CS
  • the cathode roll and the film are When the thickness of the gap with the conductive surface of d is d, and the conductivity of the liquid forming the liquid film existing in the gap is ⁇ ,
  • the electric conductivity of the liquid forming the liquid film existing in the gap is controlled by the concentration of an electrolytic solution mainly containing sulfuric acid.
  • the conductivity of the liquid forming the liquid film existing in the gap is 1 mSZcm or more and 10 OmS / cm or less.
  • the value of the thickness d of the gap is not less than 20 ⁇ m and not more than 500 ⁇ m.
  • the value of the thickness d of the gap is controlled by the transport tension of the film.
  • the transport tension of the film is not less than 1 ON / m and not more than 32 ONZm.
  • the plating film is copper.
  • the film is made of polyimide resin or polyester resin.
  • the substance forming the plating film deposited on the surface of the cathode roll be removed by a blade, a Z or an elastic body provided in contact with the surface of the cathode roll. It is preferable that the liquid be supplied to at least one of the cathode roll, the blade, and the elastic body continuously or intermittently.
  • the cathode roll for plating of the present invention comprises: a film transport means for transporting a film having a conductive surface; a cathode roll; and a cathode bath provided before and / or after the cathode roll. While transporting the film by the film transporting means, the conductive surface of the film is brought into electrical contact with the cathode roll via a liquid film, and the film is passed through the plating bath.
  • a cathode roll for plating used for manufacturing a film with a plating film formed by forming a plating film on a conductive surface is characterized in that the surface has a surface roughness R max of 1 ⁇ m or less.
  • the cathode roll for plating of the present invention comprises: a film transport means for transporting a film having a conductive surface; a cathode roll; and a cathode bath provided before and / or after the cathode roll. While the film is being conveyed by the film conveying means, the conductive surface of the film is brought into electrical contact with the cathode roll via a liquid film, and is passed through the plating bath.
  • the surface thereof has a Vickers hardness of 200 or more.
  • the cathode roll for plating of the present invention is preferably provided with a surface layer mainly composed of tungsten.
  • a surface layer containing at least 50% of tungsten and containing at least one element selected from the group consisting of chromium, nickel, and carbon is provided. I like it 7537
  • the surface is treated by a thermal spraying method.
  • the thermal spraying method is preferably an explosive thermal spraying method.
  • the porosity of the thermal sprayed film formed by the surface treatment by the thermal spraying method is 2% or less.
  • the cathode roll for plating of the present invention as a cathode roll when performing the method for producing a film with a plating film of the present invention, a plurality of rows of films can be run in parallel with respect to the cathode hole. Is possible.
  • a method of manufacturing a circuit board according to the present invention is characterized in that a circuit pattern is formed on a film with a coating film produced by the method of manufacturing a film with a plating film according to the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic vertical cross-sectional view of one embodiment of an apparatus for producing a film with a plating film used for carrying out the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional view of a part of a cathode roll and a plating bath in the apparatus of FIG.
  • FIG. 3 is a schematic longitudinal sectional view of an embodiment of a cathode roll unit used for carrying out the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic longitudinal sectional view of another embodiment of the cathode roll unit used for carrying out the present invention.
  • FIG. 5 is a graph showing the relationship between the gap and the conductivity with respect to the input current value of each rectifier in the first embodiment.
  • FIG. 6 is a schematic perspective view of a measuring device for measuring a liquid film thickness in a cathode roll.
  • FIG. 7 is a plan view showing a film transport position in Examples 3 and 4.
  • FIG. 8 is a schematic perspective view of a measuring device for measuring the tension of a film in Examples 3 and 4.
  • FIG. 9 is a graph showing a film transport position in the third embodiment.
  • FIG. 10 is a graph showing a film transport position in the fourth embodiment.
  • FIG. 11 is a graph showing a film transport position in Comparative Example 3.
  • FIG. 12 is a graph showing the film transport position in Comparative Example 4.
  • FIG. 13 is a graph showing the measurement results of the film tension in Example 3.
  • FIG. 14 is a graph showing the measurement results of the film tension in Example 4.
  • FIG. 15 is a graph showing the measurement results of the film tension in Comparative Example 3.
  • FIG. 16 is a graph showing the measurement results of the film tension in Comparative Example 4.
  • FIG. 17 is a perspective view of a conventional non-contact film transport device disclosed in JP-3135176. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 1 shows that a film 4a having a conductive surface is continuously pulled out from a film unwinding means 300 by a film conveying means, conveyed, and plated in a plating bath 6 to form a plating film.
  • the overall outline of a continuous electric plating apparatus wound up by a film winding means 3 24 as a film 4b with a film is shown.
  • the manufacturing process of the film 4b with a plating film in this apparatus includes a film supply process 301 for unwinding the film 4a from a wool-shaped film having a conductive surface, an acid treatment on the conductive surface of the film 4a, Pre-treatment step 302 for degreasing, washing, etc.
  • Electrical plating step 303 for forming a plating film on the conductive surface, removing plating solution, washing off, and preventing
  • the method includes a post-processing step 304 for performing a washing process and further drying and the like, and a winding step 303 for winding the produced film 4b with a covering film on a staple film. If the conductive surface of the film 4a is clean, the pretreatment step 302 is omitted. When the post-treatment of the produced coated film 4b is not required, the post-treatment step 304 is omitted.
  • the film 4a having a conductive surface unwound from the film unwinding means 303 passes through the accumulator 307, and further passes through the balance roll portion 308. During the transfer, the transport tension is adjusted. Thereafter, the traveling speed of the traveling film 4a is controlled to be substantially constant while passing through the speed control roll section 309. Next, the running film 4a passes through an acid / degreasing unit 310 and a washing unit 312, and is introduced into a plating bath 6 containing a plating solution 7. A part of the bath 6 is enlarged and shown in Fig. 2. In FIG. 2, the film 4a is introduced into the plating bath 6 after traveling with its conductive surface electrically contacting the cathode roll 1-1. In the plating bath 6, the film 4a is drawn out of the plating bath 6 after passing through the submerged roll 101-1 and reaches the next cathode roll 1-2.
  • the plating bath 6 contains cases 102-1 and 102-2 in which copper balls are stacked and filled.
  • the cases 102-1 and 102-2 form the anode 2.
  • the cathode rolls 1-1, 112 form the cathode. Power is supplied between these two poles by a rectifier (DC power supply) 3-1.
  • shielding plates 106-1 and 106-2 are provided for each anode 2. With this configuration, one mounting unit 6a surrounded by a dashed line in FIG. 2 is formed.
  • a similar subsequent plating unit is formed by laminating and filling cathode rolls 1-2, 1-13, forming a cathode, submerged rolls 101--2, and copper poles forming an anode 2.
  • a large number of such plating units 6a are arranged continuously from the upstream side to the downstream side in the transport direction of the film 4a.
  • the film 4a sequentially passes through each unit 6a and increases the thickness of the plating film formed on the conductive surface.
  • the current conditions in each unit 6a are preferably selected so as to give a current density in the range of 0.2 to 1 OA / dm 2 for the film 4a.
  • the definition of this current density will be explained later.
  • a plating film having a thickness of 1 to 30 ⁇ m is formed on the conductive surface of the film 4 a that passes through each unit 6 a sequentially and is derived from the last unit 6 a.
  • air inlets air stirring nozzles 3330—1, 330—2, 330—3, and 330—4 are provided. These From the air inlet, fresh air 3 3 1—1, 3 3 1—2, 3 3 1 1 3 and 3 3 1—4 are released into the plating solution 7, whereby the plating solution in the plating bath 6 is released. Preferably, 7 is agitated. As a result, the uniformity of the formed plating film is improved. In this case, supplying fresh air to the portion where the plating film is formed is effective for improving the uniformity of the plating film. As a result, the concentration of ions of the metal forming the plating film near the very surface of the deposited film is increased.
  • the plating solution 7 in the plating bath 6 is constantly circulated such that the plating solution 7 is drawn out of the plating bath 6, cleaned of dirt through a filter, and then introduced again into the plating bath 6. Is preferred.
  • the film 4b with the covering film is drawn out of the plating bath 6 and passes through a roll 3 25 which detects the tension of the film. Thereafter, the film 4b with a plating film is treated with a washing solution 3 15 to remove the adhered plating solution.
  • the tension of the film 4b with a covering film derived from the drying step 320 is adjusted through a speed adjusting section 321, and a balance roll section 322.
  • the tension-adjusted coated film 4b passes through the accumulator 32, and is wound as a roll film by the film winding means 32.
  • FIG. 3 shows an enlarged vertical cross-sectional view of one example of the cathode roll unit used in the step of producing the film with a coating by implementing the method for producing a film with a plating film of the present invention.
  • This cathode roll unit is Includes electrolyte supply device consisting of pole roll 1, electrolyte storage dish 10 and adjustment tank 11 for adjusting electrolyte, pipes 13 and 16 for supplying electrolyte to electrolyte storage dish 10 .
  • the film 4a having the conductive surface 5 runs rightward in FIG. 3 while electrically contacting the cathode roll 1 in a state where the conductive surface 5 is located on the cathode roll 1 side. Conveyed to plating bath 6.
  • the cathode roll 1 is connected to a motor (not shown), and rotates rightward in FIG.
  • Liquid film 8 is interposed between conductive surface 5 of film 4 a and a part of the peripheral surface of cathode roll 1.
  • the symbol d indicates the thickness of the liquid film 8.
  • an electrolytic solution storage dish 10 is provided below the cathode roll 10.
  • the electrolytic solution 9 whose concentration is controlled is supplied to the electrolytic solution storage dish 10.
  • Part of the cathode roll 1 is immersed in the electrolyte 9.
  • the cathode roll 1 rotates while being constantly immersed in the electrolyte 9. With this rotation, the electrolytic solution 9 is supplied to the portion where the liquid film 8 is formed.
  • a liquid film 8 is formed between the conductive surface 5 of the film 4 a and the surface of the cathode roll 1.
  • the electrolytic solution 9 is supplied from the adjusting tank 11 containing the electrolytic solution 12 whose concentration is controlled to the electrolytic solution containing dish 10 through the pipes 13 and 16.
  • the pipes 13 and 16 are provided with a liquid feed pump 14 and a valve section (electromagnetic valve) 15.
  • the amount of supply of the electrolyte 12 to the dish 10 is strictly controlled by the operation of the pulp 15 or the operation of the pump 14.
  • the concentration of the electrolytic solution 9 in the electrolytic solution 9 in the electrolytic solution storage dish 10 changes because the plating solution is carried in from the plating unit 6a (FIG. 2) located on the upstream side in the running direction of the film 4a. I do.
  • the electrolytic solution is discharged from the outlet 17 and the electrolytic solution 12 whose concentration is adjusted is supplied from the pipe 16.
  • the rectifier 3 supplies a current IA from the cathode roll 1 to the anode 2 composed of a stacked and filled case of copper poles.
  • the current density at this time is preferably selected in the range of 0.2 to 1 OA / dm 2 .
  • the current density is the area of the part immersed in the plating solution 7 in the plating bath 6 for the film 4a in one unit 6a shown by the dashed line in FIG. This is the value obtained by dividing the current that flows.
  • FIG. 4 shows an enlarged longitudinal sectional view of another example of the cathode roll unit used in the step of producing the film with a coating by implementing the method for producing a film with a plating film of the present invention.
  • the cathode roll unit includes a cathode roll 1, a liquid tray 31, a doctor blade 21, an elastic body 22, and liquid supply sections 24, 27, 29.
  • the function of the cathode roll 1 in the cathode roll unit of FIG. 4 is the same as the function of the cathode roll 1 in the cathode roll unit of FIG. However, the two cathode rolls 1 are different from each other in the device configuration of the lower part.
  • a doctor blade 21 is provided for the cathode roll 1 to remove the adhered matter from the cathode outlet 1.
  • the doctor blade 21 is supported by a support 26 such that the tip end thereof comes into contact with the surface of the cathode roll 1.
  • a liquid supply unit 24 for supplying a liquid 25 to the doctor blade 21 is provided.
  • an elastic body 22 is provided for removing the deposits attached to the cathode roll 1.
  • the elastic body 22 is supported by the support 23 such that the upper surface thereof is in contact with the surface of the cathode roll 1.
  • a liquid supply unit 27 for supplying a liquid 28 to the elastic body 22 is provided.
  • the cathode roll 1 is provided with a liquid supply section 29 for supplying a liquid 30.
  • a liquid supply section 29 for supplying a liquid 30.
  • the supply of liquids 25, 28, and 30 is strictly controlled individually by pumps and pulp.
  • a tray 31 is provided so that the liquids 25, 28, 30 do not enter the plating bath 6, and the tray 31 is provided with an outlet 33 for discharging the received liquid 32.
  • the thickness of the gap where the liquid film 8 formed between the cathode roll 1 and the conductive surface 5 of the film 4a exists is d, and the liquid film 8 existing in the gap is formed.
  • the conductivity of the solution is ⁇
  • the current value flowing to the cathode roll 1 for plating is I
  • the area of the conductive surface 5 of the film 4 a electrically in contact with the cathode roll 1 via the liquid film 8 is C s E.
  • the reduction potential of the metal forming the plating film is the reduction potential of the metal forming the plating film.
  • the thickness d of the gap is plotted on the abscissa and the conductivity ⁇ is plotted on the ordinate using Equation (i), and the relationship between the two is graphed. It is better to use the conductivity ⁇ in the upper range of the line.
  • the present inventors have found that even if the conductive surface 5 of the film 4 a is conveyed by being in electrical contact with the cathode hole 1 via the liquid film 8, Is the reduction potential E of the metal forming the plating film. It has been found that when the value exceeds the value, the phenomenon that the metal forming the plating film precipitates on the cathode roll 1 appears. The present inventors have studied variously how this precipitation phenomenon can be prevented. As a result, the relationship shown in the above equation (i) was found.
  • the method for producing a film with a plating film of the present invention comprises the steps of: The thickness d of the gap between the conductive film 5 and the conductive surface 5 of the lum 4a, the conductivity ⁇ of the liquid forming the liquid film 8 existing in this gap, the current value I flowing through the cathode roll 1 for plating, and By controlling at least one of the area C s of the conductive surface 5 of the film 4 a electrically in contact with the cathode roll 1 via the liquid film 8, [(l / C S ) xd]
  • the value of Zo is the reduction potential E of the metal forming the plating film. Is maintained below the value of.
  • the electrolytic solution 9 used as a solution for forming the liquid film 8 is preferably an electrolytic solution mainly composed of sulfuric acid, since it hardly generates metal salts.
  • the electrolytic solution is particularly preferably an electrolytic solution mainly containing sulfuric acid.
  • the conductivity of the electrolyte 9 forming the liquid film 8 is adjusted by monitoring the conductivity of the supplied electrolyte in the adjustment tank 11 and adjusting the concentration of sulfuric acid with a low concentration using ion-exchanged water. Good.
  • the conductivity of the adjusted electrolyte is monitored by a high-precision conductivity meter. If the conductivity is lower than the desired value, high-concentration sulfuric acid is supplied to the regulating tank 11 if the conductivity is higher than the desired value.
  • the adjustment of the conductivity is preferably controlled by feedback.
  • an electrolytic solution 9 whose conductivity is adjusted and supplied from the adjusting tank 11 is stored in an electrolytic solution storage dish 10 located below the cathode roll 1.
  • the cathode roll 1 is arranged on the electrolyte storage dish 10 so that a part of the cathode roll 1 contacts or is immersed in the electrolyte 9 stored in the electrolyte storage dish 10.
  • the cathode roll 1 By rotating the cathode roll 1, the cathode roll 1
  • the electrolytic solution 9 adhered to the surface of the film is transported to the portion where the liquid film 8 is formed, where the liquid film 8 is formed between the running film 4 a and the conductive surface 5 of the cathode roll 1. Is done.
  • a liquid 25 is supplied to a doctor blade 21 from a liquid supply section 24.
  • the liquid 25 supplied to the doctor blade 21 adheres to the surface of the cathode roll 1, and is carried to the portion where the liquid film 8 is formed by the rotation of the cathode roll 1, and the running film is there.
  • a liquid film 8 is formed between the conductive surface 5 of the film 4 a and the cathode roll 1.
  • a liquid 28 is supplied to the elastic body 22 from the liquid supply section 27.
  • the liquid 28 supplied to the elastic body 2 2 adheres to the surface of the cathode roll 1, and is carried to the formation part of the liquid film 8 by the rotation of the cathode roll 1, where the running film 4 A liquid film 8 is formed between the conductive surface 5 of a and the cathode roll 1.
  • the liquid 30 is directly supplied from the liquid supply unit 29 to the cathode roll 1.
  • the liquid supplied to the cathode roll 1 adheres to the surface of the cathode roll 1 and is carried to the portion where the liquid film 8 is formed by the rotation of the cathode roll 1, where the conductive film 4a is running.
  • a liquid film 8 is formed between the surface 5 and the cathode roll 1.
  • the conductivity of the liquid forming the liquid film 8 existing in the gap d basically needs to satisfy the above expression (i).
  • the electrical conductivity be controlled in the range of 1 mSZcm to 10OmS / cm.
  • the conductivity is less than 1 mS / cm, select a lower value of the input current to avoid the deposition of the metal forming the plating film on the cathode roll 1. I have to do it. The production process using this low current value causes a decrease in productivity of the film 4b with a plating film. Therefore, it is not preferable that the conductivity is less than lmS / cm in order to increase productivity.
  • the metal forming the plating film is copper and a plating apparatus having the size shown in Example 1 described later is used, even if the gap d is reduced to 40 ⁇
  • the current value of 0 mm is the limit of copper deposition on cathode roll 1. Assuming that a single rectifier is plated with an area of about 3.2 mx 0.52 m, the current density in plating film formation at this time can be increased to at most 1.2 A dm 2 .
  • the conductivity exceeds 100 mS / cm, the metal is formed and the metal is easily eluted from the coating. Therefore, it is not preferable that the conductivity exceeds 100 mSZ cm because the metal elution phenomenon easily occurs.
  • the size of the gap d can be controlled by the transport tension of the film 4a. Theoretically, the following generally known foil equation ( ⁇ ) is given by ⁇ 0
  • a,) 3 are constants
  • r is the diameter of the cathode roll 1
  • V is the transport speed of the film 4a
  • T is the transport tension of the film 4a.
  • the gap d is approximately inversely proportional to the 2/3 power of the transport tension T. It is possible to control the gap d and the transport tension T using the relationship.
  • the transport tension T of the film 4a is preferably in a range from l ONZ m to 320 Nm.
  • the running state of the film 4a may meander in the running path of the film 4a. The existence of this phenomenon means that control of the transport state of the film 4a in the production process is not performed well.
  • the size of the gap d is preferably 2 ⁇ or more and 50 O / xm or less.
  • the size of the gap d is less than 2 / X m, the chance of direct contact between the conductive surface 5 of the film 4a and the cathode roll 1 is increased due to the surface roughness of the cathode roll 1. If the frequency of this direct contact increases, good quality coated film 4b cannot be obtained.
  • the size of the gap d exceeds 500 m, the running state of the film 4a may meander in the running path of the film 4a. The existence of this phenomenon means that control of the transport state of the film 4a in the production process is not performed well.
  • the transport tension T is detected by a tension detecting roll 3 25 (FIG. 1).
  • the signal relating to the detected value of the transport tension T is used to control the film transport speed of the speed adjusting unit 3 2 1 so that the detected value of the transport tension T becomes substantially constant. It is controlled so that the value of T is substantially constant.
  • This control is preferably feedback control.
  • Control of the transport speed of the film 4a in FIG. 1 is performed by setting the basic speed in the speed control unit 309, with the cathode roll 1 being a driving roll. In this control method, the cathode roll It is possible to set the draw ratio acting on the film 4a between the cathode rolls 1-2.
  • the draw ratio setting between the cathode rolls 1 is made to gradually increase, and the final transport speed of the film 4 is controlled by the speed adjusting section 3221.
  • the maximum transport tension Tmax of the film 4a in the cathode roll 1 located above the plating bath 6 is generated in the tension output roll 325. Therefore, the transport tension T of the film 4a can be controlled based on the value of the maximum transport tension Tmax, and it is preferable that the transport tension T be set as such.
  • the size of the gap d increases as the transport tension T decreases.
  • the gap d may be measured on the first cathode roll 1 _ 1 having the lowest transfer tension T, and control may be performed to increase or decrease the transfer tension T so that this value falls within the target value.
  • a metal forming a plating film may sometimes precipitate.
  • the cutting edge of the blade 21 is preferably inclined not in the direction perpendicular to the surface of the cathode roll 1 but in the rotation direction of the cathode roll 1. By doing so, even if the metal forming the plating film is deposited on the cathode roll 1, the deposited metal is removed by the blade 21 and removed.
  • the blade 21 is supported by a support 26.
  • the support 26 has a function of adjusting the pressing force of the blade edge of the blade 21 in a direction perpendicular to the rotation direction of the cathode roll 1 (the width direction of the cathode roll 1). Thereby, the pressing force of the cutting edge of the blade 21 against the surface of the cathode roll 1 is adjusted so as to be uniform in the width direction of the cathode roll 1.
  • the blade 21 is in contact with the cathode roll 1, the material is such that a metal reaction is unlikely to occur, or a battery phenomenon (oxidation-reduction phenomenon) due to the presence of the electrolytic solution at the contact portion is exhibited. It ’s hard to do Is preferred. From this viewpoint, the blade 21 is preferably made of resin or ceramic.
  • plastic resin blades include plastic doctor blades "E500" manufactured by Yiel Japan, UH MW polyethylene-based blades manufactured by Eco 'Blade, and two types manufactured by Tokyo Seisakusho. There is a resin-based TS doctor blade.
  • As a ceramic blade for example, there is a SIC two ceramic spray made by Tokyo Seisakusho.
  • An elastic body 22 for wiping the metal deposited on the cathode roll 1 may be provided in sliding contact with the surface of the cathode roll 1.
  • the elastic body 22 is supported by the support 23.
  • the support 23 has a function of adjusting the pressing force of the elastic body 22 in a direction perpendicular to the rotation direction of the cathode roll 1 (the width direction of the cathode roll 1). Thereby, the pressing force of the elastic body 2 2 against the surface of the cathode roll 1 is adjusted so as to be uniform in the width direction of the cathode roll 1.
  • the elastic body 22 is formed of a sponge, a nonwoven fabric, a foamed foam, or the like.
  • the material is preferably a polyurethane material, PVA (polyvinyl alcohol), PVC (polyvinyl chloride), polyethylene, butyl or neoprene rubber.
  • PVA polyvinyl alcohol
  • PVC polyvinyl chloride
  • PVA and PVC are particularly preferable because they are resistant to an electrolytic solution mainly composed of sulfuric acid and a plating solution.
  • the metal deposited on the cathode roll 1 can be removed more efficiently. For example, the deposited metal that has slipped off at a place where the blade 21 does not easily contact the cathode roll 1 is wiped off by the elastic body 22.
  • the liquid is preferably supplied continuously or intermittently to the cathode roll 1, the blade 21 and the elastic body 22 on which the metal is deposited. To this liquid As a result, the deposited metal is washed away. This allows more efficient removal of the deposited metal.
  • this liquid is used as a method for keeping the conductivity ⁇ of the liquid forming the liquid film 8 in equation (i) constant.
  • the liquid is supplied from the liquid supply unit 24, the liquid supply unit 27, or the liquid supply unit 29, as shown in FIG. That is, for the blade 21, the liquid 25 is supplied from the liquid supply unit 24 to the elastic body 22, the liquid 28 is supplied from the liquid supply unit 27 to the elastic body 22, or the liquid supply unit 29 is supplied to the cathode roll 1. Supplies the liquid 30.
  • a film formed of a polyimide resin or a polyester resin is preferably used as a base film used for producing a film with a plating film.
  • a general-purpose polyester resin film is preferably used as the base film.
  • solder heat resistance is required for mounting of the circuit IC or the like, a polyimide resin film is preferably used as the base film.
  • base film materials are as follows. Polyesters and polyethers such as poly (ethylene terephthalate), poly (ethylene 1,2,6-naphthalate), poly (ethylene 1, ⁇ -, ⁇ -bis (2-chloronophenoxetane-1,4,4-dicarboxylate)) Ether ketone, aromatic polyamide, polyarylate, polyimide, polyamide, polyetherimide, polyparazic acid, polyoxadiazole and their halogen- or methyl-substituted products, and their copolymers And those containing still other organic polymers.
  • the base film may contain additives, for example, a lubricant, a plasticizer, and the like.
  • an unstretched film obtained by melt-extruding a polymer containing at least 85 mol% of a repeating unit represented by the following formula can be used in the biaxial direction.
  • a film that has been stretched and oriented to improve the mechanical properties is particularly preferred.
  • the base film is a film made of a polymer containing 50 mol% or more of the repeating units represented by the following formula, and a film formed by wet or dry process, Alternatively, a film obtained by subjecting this film to biaxial stretching and / or heat treatment is also preferably used.
  • X is H, CH3, F, CI group, and m and n are integers from 0 to 3
  • a base film having a thickness of 6 to 125 / im is frequently used, and a film having a thickness of 12 to 50 / im is particularly preferably used.
  • the plating cathode roll of the present invention solves this problem by setting the surface roughness Rmax to 1 xm or less. By using this cathode roll, even if the film was thin, the liquid film could be smoothly lubricated on the cathode roll, and the film was successfully transported in the manufacturing equipment.
  • the cathode roll is made of ordinary SUS316, grain boundary corrosion progresses gradually as the use time elapses. Also, since the surface hardness is about 70 in Vickers hardness Hv, the surface gradually wears due to friction with the film, and scratches are formed. As a result, the condition that the surface roughness Rma is 1 m or less cannot be maintained, and the surface quality of the product is deteriorated.
  • Various approaches were considered to solve this problem. As a result, it was found that a material having a higher hardness than the metal forming the plating film formed the surface of the cathode roll. Thus, it is possible to suppress an increase in the surface roughness R max due to the wear.
  • the Vickers hardness of copper forming the plating film is about 170.
  • the present inventors have made various studies on a cathode roll having a high Vickers hardness, particularly on a surface treatment. As a result, it was found that the surface treatment mainly composed of tungsten was very good. Further, it has been found that those containing at least 50% of tungsten and at least one or more elements selected from chromium, nickel and carbon are more preferable. Also, further, tungsten 6 0-8 0 wt%, chromium 1 5 to 2 5 weight 0/0, nickel 1 to 1 0% by weight, the surface treatment for 1-1 contains 0 wt% of carbon It turned out to be more favorable.
  • Such a material is added with hydrochloric acid mainly composed of sulfuric acid and the like, it is very resistant to the liquid and is very preferable.
  • Surface treatment methods include PVD, including vacuum deposition and sputtering, CVD, thermal spraying, ion implantation, and plating. Of these, surface treatment by thermal spraying is preferred because it is simple and a very hard film can be easily produced. Further, the thermal spraying method is preferable because the thickness of the film can be easily increased, and the surface roughness can be easily adjusted with a diamond abrasive after the surface treatment.
  • thermal spraying method examples include gas thermal spraying and electric thermal spraying.
  • Flame spraying methods include powder, wire, and rod flame spraying, explosive spraying, arc spraying, and plasma spraying.
  • An explosive spraying method which can form a dense film and a tungsten-based film is very preferable.
  • the film thickness of the surface treatment is preferably 30 ⁇ m or more. It is more preferable to apply it in a thickness of at least 100 ⁇ m. Further, the porosity of the sprayed film is preferably 2% or less so that the plating solution does not erode inside the sprayed film.
  • Such a cathode roll allows a plurality of films to pass through the cathode roll.
  • a cathode roll is used, even if a plurality of rows of films are run simultaneously with respect to the cathode roll, random tension of the plurality of rows of films does not occur, and good transport of each film is maintained.
  • the effect of the cathode roll of the present invention is very well exhibited in a process having a long traveling path in which the traveling direction of the film composed of a large number of cathode rolls and submerged rolls is large (the number of turns is large). As a result, a large amount of film with a plated film can be produced in a small space, and the production efficiency of the film with a coated film is drastically improved because the production efficiency is conventionally low.
  • the test was performed in accordance with JISK 676-16-1977 (wetting test method for polyethylene and polypropylene).
  • As a standard solution use a mixed solution of formamidonoethylene glycol monoethyl ether for a surface tension of 56 dyne / cm or less, and use a water (7 (2.8 dyne / cm)
  • the surface tension was measured using a mixed solution of Z ethylene glycol cornole (47.7 dyne / cm).
  • the sample was measured using a stylus type surface roughness meter. The sample was measured by coating a portion of a solvent-removable ink before forming a sputtered film, forming a sputtered film, and then removing the ink-coated portion after forming the film.
  • a part of the plating film was removed with an etching solution, and the step was measured using a laser microscope manufactured by KEYENCE CORPORATION.
  • the measurement was performed using a conductivity meter C EH — 12 manufactured by Kos Co., Ltd.
  • the measurement method is an AC two-electrode method, and the measurement range is from 0 to 199 mSZcm sensor.
  • the size of the liquid film gap was measured using the apparatus shown in FIG.
  • the displacement meter 44 with the cable 43 is moved along the slide guide 42 attached to the liquid film thickness measuring base 41, and the detection signal is amplified. Amplified and output in 4-5.
  • the thickness of the liquid film was identified using a laser displacement meter manufactured by KEYENCE CORPORATION as a measurement sensor (displacement sensor 44).
  • the sensor head used was “LK-010”, an ultra-compact and high-precision CCD laser displacement sensor, and the amplifier unit 45 used was “LK-310 ′”. l / zm, spot diameter 20 / im, reference distance 10 mm. (7) Transfer tension
  • a mouth-cell type sensor was attached to both sides of the cathode roll for measurement.
  • the sensor used was “C 2 G 1 — 25 K” manufactured by Minebea.
  • the measurement range was set to a range capable of measuring 0 to 250 N.
  • the tension value obtained by calibrating the tension value obtained based on the roll weight and the holding angle of the film transport was used as the tension value.
  • the transport tension during the production of the product was measured with a measuring device shown in Fig. 8 as a simple method.
  • the film 4a was transported over the cathode roll 61a, the transport roll 62, and the cathode roll 61b.
  • the stoppers 66 were arranged as follows.
  • the roll 68 was pressed 15 mm in the middle of the pass of the film 4a, and the force received from the transport film 4a at this time was measured by the push-pull gauge 63.
  • As the push-pull gauge 63 "MOD EL-950" manufactured by Icon Engineering Co., Ltd. was used.
  • a film with copper is applied to a flexible circuit board.
  • the film In a decompression device, the film is wound and processed while being unwound, and then the film is wound into a roll. Plasma treatment, nickel-chromium layer formation, copper layer formation The membrane was made.
  • a roll of LUM "Kapton” 1 (registered trademark of DuPont, USA) was prepared.
  • Glow discharge plasma treatment of argon gas was performed on one side of the film at a rate of 2 mZ.
  • the processing was performed using an internal electrode type plasma apparatus that transports the film at a distance of 2 cm to the rod-shaped electrode to which a high voltage was applied and has an electrode pair serving as a ground electrode.
  • the film was processed at 2 mZ under the conditions of an argon gas pressure of 2.5 Pa, a primary output voltage of 2 kV, and a low frequency power supply frequency of 110 kHz to form a glow discharge plasma layer.
  • the surface tension of the treated film was 70 dyne / cm or more, and the contact angle was 43 degrees.
  • a film having a sputtered film of 120000 m was manufactured except for the conditions for forming the sputtered film and the lead portion.
  • the resulting film with a sputtered film with a sputtered film of 12 00 m is divided into 4 pieces of 3, 000 m Lorenole-shaped bodies, and a roll of 5 200 mm X 3, 000 m is formed.
  • Four films with a conductive film were prepared, and one of them was passed through the following plating apparatus to form a plating film.
  • the cathode roll 1 was formed of a SUS316 circular tube having a diameter of 21 O mm, a length of 800 mm, and a wall thickness of 10 mm.
  • the film path length when the film 4a was passed from the cathode roll 1-1 to the cathode roll 1-2 via the submerged roll 101-1 was 4 m.
  • the path length is the length of the finolem 4a from the top of the cathode row ⁇ 1 to the top of the next cathode roll. Therefore, the total path length of the attachment is 64 m.
  • Table 1 shows the pre-treatment conditions, plating conditions, and protection conditions for the film.
  • the current density for copper plating was set so that the current density gradually increased as the number of repetitions of the pass between the cathode port 1 and the roll 101 in the liquid increased.
  • the current setting conditions for each of the rectifiers 3 of the 1st to 16th units are as shown in Table 2.
  • the gap d of the liquid film is measured by measuring the size of the gap d with a laser displacement meter 44, and the film transport tension T is set so that the gap d becomes 300 ⁇ m or less. did.
  • the film tension was set by cutting the tension appropriately by the S-wrap speed control unit 309 shown in Fig. 1, and then applying the draw to the roll rotation speed in sequence.
  • Cathode roll (tension detection roll) Pressure is automatically detected by the load cell at 3 2 5 and the tension is Feed pack control was performed at the speed of the drive motor of the speed adjustment unit 3 2 1 so that ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ .
  • the liquid film gap d of the part of the cathode roll 111 having the lowest tension was measured by the detector shown in FIG.
  • the transport speed is 1 m / min, and then the draw ratio is set stepwise in the motor drive settings of the cathode rolls 11 to 1 to 17 to increase the sequential speed and gradually increase the tension.
  • the conductivity may be controlled to change for each unit 6a.However, since the equipment is expensive, the liquid film must be set so that the copper deposition limit is not set for all units 6a. Was adjusted to be 10 mS / cm. The concentration of sulfuric acid in the adjustment tank 11 in FIG. 3 was adjusted, and the pump 14 was set so as to be 100 m 1 / min, and the liquid concentration in the pan 10 was controlled.
  • the photosensitive liquid resist is coated and exposed to ultraviolet light using a 60 / zm pitch, that is, a circuit pattern 1, 0, 2, 4 masks with a conductor line width of 30 ⁇ m and a conductor line width of 30 / zm.
  • a circuit pattern was formed with a ferric chloride etching solution. Observe the 50 circuit patterns with a 150 ⁇ magnification microscope. Chipping (chips of 10 m or more are rejected. If there is more than 1 in 1,024 circuits, the circuit pattern is Table 4 shows the results of determining whether the pattern was good or bad due to disconnection. This gives a yield of 10
  • a film with copper is applied to a flexible circuit board.
  • Example 1 A film with a conductive surface exactly as in Example 1 was produced.
  • the resulting film with a sputtered film with a sputtered film of 12 00 m is divided into 4 pieces of 3, 000 m Lorenole-shaped bodies, and a roll of 5 200 mm X 3, 000 m is formed.
  • Four films with a conductive film were prepared, and one of them was passed through the following plating apparatus to form a plating film.
  • plating equipment copper is used for the anode 2
  • the unit 6a in the alternate long and short dash line in FIG. 2 is set to 16 units.
  • Plating equipment was configured.
  • a film 4b having a copper plating film having a thickness of 8 Aim was produced.
  • Cathode Lonore 1 has a diameter of 21 O mm, a length of 800 mm, and a wall thickness of 10 mm. It was formed from a SUS316 circular tube.
  • the film path length when the film 4a was passed from the cathode roll 1-1 to the cathode port 112 through the submerged roll 101-1 was 4 m.
  • the path length is the length of the finolem 4a from the top of the cathode roll 1 to the top of the next cathode Lonole. Therefore, the total path length of the attachment is 64 m.
  • Table 1 shows the pre-treatment conditions, plating conditions, and protection conditions for the film.
  • the current density for copper plating was set so that the current density gradually increased as the number of repetitions of the pass between the cathode roll 1 and the submerged roll 101 increased. No.
  • the current setting conditions for each of the rectifiers 3 from 1 to 16 units are as shown in Table 2.
  • the size of the gap d was measured by a laser displacement meter 44, and the film transport tension T was set so that the gap d became 300 ⁇ m or less.
  • the film tension was set such that the S-wrap speed control unit 309 shown in FIG. 1 moderately applied the tension and then applied the rotation to the roll speed in succession.
  • Cathode roll (tension detection roll) Pressure is automatically detected by the load cell at 3 2 5 and the flow is adjusted at the speed of the drive motor of the speed adjustment unit 3 2 1 so that the tension becomes 1 600 NZm. I controlled the lead pack.
  • the liquid film gap d of the part of the cathode roll 1-1 having the lowest tension was measured by the detection device shown in FIG. 6 and found to be 80 ⁇ m.
  • the transport speed is 1 m / min, then the draw ratio is set stepwise in the motor drive settings for each of the cathode rolls 11 to 11 to 17, and the speed is increased in order to gradually increase the tension.
  • the conductivity may be controlled to change for each unit 6a.However, since the equipment is expensive, the liquid film must be formed so that the copper deposition limit does not reach the copper deposition limit for all units 6a.
  • the blade 21 used a plastic blade E500 manufactured by ILL Japan.
  • the sponge of the elastic body 22 was pressed uniformly on the cathode roll 1 using a sponge of PVA so that the pressing pressure became 50 ⁇ .
  • Example 1 A film with a conductive surface exactly as in Example 1 was produced.
  • the obtained roll-shaped film 12 with a sputtered film 12 It is divided into 4 pieces of a roll of 0.000 m, and 4 rolls of a film with a conductive film of 5200 mm X 3 and a roll of 0.000 m are prepared, one of which is attached as shown below.
  • the plating film was formed by passing through the apparatus.
  • Plating equipment was configured. Film 4b having a copper plating film with a thickness of 8 m was produced.
  • the cathode roll 1 was formed from a circular SS 310 tube having a diameter of 210 mm, a length of 800 mm, and a wall thickness of 10 mm.
  • the film path length when the film 4a was passed from the cathode roll 1-1 to the cathode roll 1-2 through the submerged roll 101-1 was 4 m.
  • the path length refers to the length of the film 4a from the top of the cathode roll 1 to the top of the next cathode roll. Therefore, the total path length of the attachment is 64 m.
  • Table 1 shows the pre-treatment conditions, plating conditions, and protection conditions for the film.
  • the current density for copper plating was set so that the current density gradually increased as the number of repetitions of the pass between the cathode roll 1 and the submerged roll 101 increased.
  • the current setting conditions for each of the rectifiers 3 of the 1st to 16th units are as shown in Table 2.
  • the gap d of the liquid film is measured by measuring the size of the gap d with a laser displacement meter 44, and the film transport tension ⁇ is set so that the gap d is equal to or less than 300 ⁇ . did.
  • the film tension was set such that the S-wrap speed control unit 309 shown in FIG. 1 moderately applied the tension and then applied the rotation to the roll speed in succession.
  • Feed pack control is performed with the speed of the drive motor of the speed adjustment unit 3 2 1 so that the pressure is automatically detected by the mouth cell with the cathode roll 3 2 5 (tensile force detection roll unit) and the tension becomes ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ . did.
  • the conveying speed is 1 m / min. Then, the draw ratio is set stepwise in the motor drive setting for each of the cathode rolls 11 to 1 to 17 to increase the speed and gradually increase the tension. And
  • Ion-exchanged water was put into the adjustment tank 11 in FIG. 3, the pump 14 was set to 100 ml, and supplied to the pan 10. At this time, the conductivity of the electrolyte in the saucer 10 was 0.02 mScm. As a result, the surface of the cathode roll in the first half of the transport became slightly copper-colored, and copper deposition was observed from the sixth cathode roll to the 14th cathode roll. It became a copper-based color.
  • the transport condition was stable, but after the appearance of the cathode roll on which the copper was deposited, the transport condition became gradually uneasy, and the film was gripped on the cathode roll, resulting in film Tension and bending occur, and the film starts to meander due to the agitation of the stirring air in the liquid, causing a shear on the cathode roll, and a break due to the high rigidity of the copper-coated film.
  • the transport condition was stable, but after the appearance of the cathode roll on which the copper was deposited, the transport condition became gradually uneasy, and the film was gripped on the cathode roll, resulting in film Tension and bending occur, and the film starts to meander due to the agitation of the stirring air in the liquid, causing a shear on the cathode roll, and a break due to the high rigidity of the copper-coated film. was observed.
  • Photosensitive liquid resist is coated, and exposed to ultraviolet light and developed using 6 masks, a circuit pattern of 1,0,4 pitches, that is, a copper conductor line width of 30 ⁇ m and a conductor distance of 30 m, and chloride.
  • a circuit pattern was formed with a ferric etchant. Observe the 50 circuit patterns with a microscope at 150x magnification. Chipping (chips with a size of 10 ⁇ m or more are rejected. Is rejected), and Table 5 shows the results of the pass / fail judgment of the pattern. Almost no circuit pattern was obtained with a yield of 6%.
  • Example 1 A film with a conductive surface exactly as in Example 1 was produced.
  • the obtained Lorenole-shaped film with a snutter film 12 OOO m is divided into 4 000 m Lorenole-shaped bodies into 4 pieces, and the conductivity of the 5200 mmX 3, OOO m roll-shaped bodies is obtained.
  • Four films with a film were prepared, and one of them was passed through the following plating apparatus to form a plating film.
  • the cathode roll 1 was formed from a circular SS 210 tube having a diameter of 210 mm, a length of 8 OO mm, and a wall thickness of 10 mm.
  • the film path length when the film 4a was passed from the cathode roll 1-1 to the cathode roll 112 through the submerged roll 101-1 was 4 m.
  • the path length refers to the length of the film 4a from the top of the cathode roll 1 to the top of the next cathode roll. Therefore, the total path length of the attachment is 64 m.
  • Table 1 shows the pre-treatment conditions, plating conditions, and protection conditions for the film.
  • the current density for copper plating was set so that the current density gradually increased as the number of repetitions of the pass of the cathode roll 1 and the roll 101 in the liquid increased. No.
  • the size of the gap d was measured with a laser displacement meter 44, and the film transport tension T was set so that the gap d was 50 ⁇ m or less. .
  • the film tension was set in such a manner that the S-wrap speed control unit 309 shown in Fig. 1 moderately applied the tension, and then applied the draw to the rotation speed of the roll sequentially.
  • the pressure is automatically detected by the load cell using the cathode roll 3 2 5 (tension detection roll section), and the feed pack is controlled by the speed of the drive motor of the speed adjustment section 3 21 so that the tension becomes 3200 N / m. did.
  • the transport speed is 1 m / min. Then, the draw ratio is set stepwise in the motor drive setting of each cathode roll from 11 to 1 to 17, and the speed is gradually increased to gradually increase the tension. And In transporting the film 4a, the liquid was not supplied from the adjustment tank 11 in FIG.
  • the surface of the cathode roll in the first half of the transfer became slightly copper-colored, and copper deposition was observed from the sixth to the 14th cathode rolls, and the cathode roll was observed. It became a copper-based color.
  • the film could be transported, but as the tension of the film 4a increased, the film 4a became tensioned. The film 4a was broken.
  • the film with the tacky film produced by the method of the present invention has a very excellent appearance quality.
  • the film with an adhesive film produced by the method of the present invention is preferably used for the production of a flexible circuit board which is required to form a fine pitch circuit.
  • the cathode roll for plating of the present invention will be described using specific examples.
  • the resistance of the material to the plating solution was investigated. As a result, it was very difficult to find a material that had both conductivity and plating solution resistance.
  • Table 6 shows the materials studied and their characteristic values. As shown in Table 6, those mainly composed of tungsten, particularly those containing chromium and the like at a predetermined ratio, exhibited excellent plating solution resistance.
  • a film with copper is applied to a flexible circuit board.
  • the film In a decompression device, the film is wound and processed while being unwound, and then the film is wound into a roll. Plasma treatment, nickel-chromium layer formation, copper layer A film was formed.
  • a roll of polyimide film "Kapton” 1 (registered trademark of DuPont, USA) having a thickness of 2501, a width of 500 mm and a length of 12,500 m was prepared.
  • Glow discharge plasma treatment of argon gas was performed on one side of the film at a rate of 2 m / min.
  • an internal electrode type plasma apparatus was used, which transported the film at a distance of 2 cm to the rod-shaped electrode to which a high voltage was applied, and had an electrode pair serving as a ground electrode.
  • the film was processed at a rate of 2 m / min under the conditions of an argon gas pressure of 2.5 Pa, a primary output voltage of 2 kV, and a high-frequency power supply frequency of 110 kHz to form a glow discharge plasma layer.
  • the surface tension of the treated film was 70 dyne / cm or more and the contact angle was 43 degrees.
  • a film with a sputtered film of 1200 m was manufactured from the above-mentioned film except for a portion where a shadow for forming a sputtered film was formed.
  • Four films with a conductive film were prepared, and two of them were passed through a plating apparatus shown below to form plated films.
  • the cathode roll 1 was formed of a SS310 circular tube having a diameter of 210 mm, a length of 1,500 mm, and a wall thickness of 10 mm.
  • the surface of the cathode roll 1 was surface-treated by thermal spraying of surface treatment No. 8 shown in Table 3.
  • the film thickness of the surface treatment was 200 ⁇ m, and the surface roughness was 0.4 ⁇ in Rmax.
  • the roundness of the cathode roll 1 was 0.05 mm or less, the cylindricity was 0.08 mm or less, and the circumferential run-out was 0.08 mm or less.
  • the Vickers hardness Hv of the surface was 1,000.
  • the film path length was 4 m when the finolem 4a was passed.
  • the path length refers to the length of the film 4a from the term of the cathode roll 1 to the top of the next cathode roll. Therefore, the total path length of the plated part is 64 m.
  • Table 1 shows the pre-treatment conditions, plating conditions, and protection conditions for the film. (4) The current density of the plating was set so that the current density gradually increased as the number of repetitions of the pass between the cathode nozzle 1 and the roll 101 in the liquid increased. No.
  • the current setting conditions for each of the rectifiers 3 of the 1st to 16th units are as shown in Table 5.
  • the transport tension on each cathode roll 1 was measured by a simple tension measuring device shown in FIG.
  • the tension measuring device shown in FIG. 8 can measure the tension acting on a film having a width of 500 mm.
  • the transfer speed is set to 1 mZ, and then the draw ratio is set stepwise in the motor drive settings for each of the cathode rolls 11-1 to 17 to increase the sequential speed and gradually increase the tension.
  • FIG. 9 is a graph plotting the transport position 1800 minutes after the start of transport, by transporting two films 4a with a length of 3,000 m.
  • FIG. 7 shows a plan view of the plating tank section 303 in FIG. 1 in a state where the two films 4a-1 and 4a-2 are being conveyed.
  • the coordinates are shown with the axis of the cathode roller 1 as the vertical axis (Y) and the transport direction of the film 4a (the direction perpendicular to the axis of the cathode roll 1) as the horizontal axis (X). Have been.
  • the transport line of the finolem a-1 is the A line
  • the transport line of the film a_2 is the B line
  • A: u, A: v are the A line films 4a-1 B: u and B: v indicate the travel positions of the end of the film 4a-2 of the B line.
  • the film transport position was very stable as shown in Fig. 9.
  • the two films 4a-1 and 4a-2 did not overlap during transport, and their transport was very stable.
  • FIG. 13 shows the result of measuring the transport tension T using the measuring device shown in FIG. Smooth tension propagation for two films 4a-1 and 4a-2 This can be seen from Fig. 13 as well.
  • Photosensitive liquid resist is coated, and UV exposure and development are performed using a 60 wm pitch, that is, a circuit pattern 1, 0 2 4 mask with copper conductor line width 30 ⁇ m and conductor distance 30 m. Then, a circuit pattern was formed using a ferric chloride etching solution. Observe the 50 circuit patterns with a 150 ⁇ magnification microscope. Chipping (chips of 10 m or more are rejected. If there is more than 1 in 1,024 circuits, the circuit pattern is Table 8 shows the results of determining whether the pattern was good or bad due to disconnection. As a result, a circuit pattern with a yield of 100% was obtained.
  • Example 1 A film with a conductive surface exactly as in Example 1 was produced.
  • the obtained film with a sputtered film of 12 00 m is divided into 4 rolls of 3, 000 m, and the roll of 5 200 mm X 3, 000 m is rolled.
  • Four films with a conductive film were prepared, and two of them were passed through a plating apparatus shown below to form plated films.
  • the cathode roll 1 was formed of a SUS316 circular tube having a diameter of 210 mm, a length of 1,500 mm, and a wall thickness of 10 mm.
  • the surface of the cathode roll 1 was polished, and the surface roughness after polishing was set to 0.6 ⁇ m in Rmax.
  • the roundness of the cathode roll 1 was 0.05 mm or less, the cylindricity was 0.08 mm or less, and the runout in the circumferential direction was 0.08 mm or less.
  • the Vickers hardness Hv of the surface was 70.
  • the finolem path length when the film 4a was passed from the cathode roll 111 to the cathode roll 112 via the submerged roll 101-1 was 4 m.
  • the path length is the fill from the cathode roll 1 term to the next cathode roll term.
  • the length of 4a. Therefore, the total path length of the plated part is 64 m.
  • Table 1 shows the pre-treatment conditions, plating conditions, and protection conditions for the film.
  • the current density for copper plating was set so that the current density gradually increased as the number of repetitions of the pass between the cathode roll 1 and the submerged roll 101 increased.
  • the current setting conditions for each of the rectifiers 3 of the 1st to 16th units are as shown in Table 5.
  • the film tension was set in such a manner that the S-wrap speed controller 309 shown in Fig. 1 moderately applied the tension and then applied the roll rotation speed sequentially.
  • the pressure is automatically detected by the load cell with the cathode roll 3 2 5 (tension detection roll section), and the pack is driven at the speed of the drive motor of the speed adjustment section 3 2 1 so that the tension becomes 240 N / m. Controlled.
  • the transport tension on each cathode roll was measured by installing load cell type sensors on both sides of cathode roll 1.
  • the transport speed is 1 m / min, then the draw ratio is set stepwise in the motor drive settings for each of the cathode rolls 1-1 to 1-17, and the speed is gradually increased to gradually increase the tension.
  • This device worked well for a week after it started using it. However, thereafter, scratches gradually appeared on the surface of the cathode roll 1, which could be visually identified.
  • the film 4a was gripped on the surface of the cathode roll 1, and the film 4a was stretched and bent. The film 4 a started to meander under the influence of the stirring air in the plating solution 7, and a film was formed on the film 4 a on the cathode roll 1. In addition, breakage was observed due to the high rigidity of the film with cracks.
  • FIG. 11 is a graph showing a plot of the transport position 180 minutes after the start of the transport of two films 4a having a length of 3,000 m.
  • Plating tank section in Fig. 1 with two films 4a-1 and 4a-2 transported FIG. 7 shows a plan view of 303.
  • the running state of the two films 4 a — l and 4 a _ 2 is a position where the line connecting the positions shown in FIG. 11 is bent, and repeats meandering. It was stable.
  • FIG. 15 shows the results of measuring the transport tension T using the measuring device shown in FIG. It can be seen that the tension propagation randomly fluctuates for the two films 4a-1 and 4a-2.
  • Photosensitive liquid resist is coated, and UV exposure and development are performed using a 60 / zm pitch, that is, a copper conductor line width of 30 ⁇ m and a circuit pattern of 1,0,4,4,4,4,4,4 conductor masks. Then, a circuit pattern was formed using a ferric chloride etching solution. Observe the 50 circuit patterns with a microscope at 150x magnification. Chipping (chips with a length of 10 m or more are rejected. If there is more than 1 in 1,024, the circuit pattern is Table 8 shows the results of determining whether the pattern was good or bad due to the disconnection. Almost no normal circuit pattern was obtained with a yield of 4%.
  • FIG. 12 shows a plot of the transport position after 70 minutes when the film 4a-1 and 4a-2 with a length of 3,000 m was transported.
  • FIG. 7 shows a plan view of the plating tank section 303 of FIG. 1 in a state where the two films 4a-1 and 4a-2 are being conveyed.
  • the running state of the two films 4a-1 and 4a-2 is a position where the line connecting the positions shown in Fig. 12 is bent, a meandering position, and an overlapping position. The two films overlapped and the transport condition was very unstable.
  • FIG. 16 shows the result of measuring the transport tension T using the measuring device shown in FIG. It can be seen that the tension propagation randomly fluctuates for the two films 4a-1 and 4a-2. When the surface of the cathode roll 1 was examined, it was observed that there were numerous scratches with a depth of about 0.5 mm.
  • the film with the copper plating film produced by the production method of the present invention using the cathode roll for plating of the present invention has a very good surface condition of the plating film. Therefore, this copper-coated film is suitable for producing a flexible circuit board formed at a fine pitch. The productivity of the copper-coated film is also excellent. Industrial applicability
  • the coating film is formed on the conductive surface of the film with excellent surface quality, and the film with the coating film with excellent quality is manufactured based on excellent productivity.
  • the manufactured film with a plating film is preferably used as a substrate of a circuit board, in particular, as a substrate of a flexible circuit board that forms circuits at a pitch of 60 m or less.

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Description

明 細 書 めっき被膜付きフィルムの製造方法、 めっき用陰極ロール、 ならびに、 回路基板の製造方法 技術分野
本発明は、めっき被膜付きフィルムの製造方法、めっき用陰極ロール、 ならびに、 回路基板の製造方法に関する。
本発明は、 導電面を有するフィルムを搬送するフィルム搬送手段と、 陰極ロールと、 該陰極ロールの前または Zおよび後に配置され、 めっき 液おょぴ陽極が収容されためつき浴とを用い、 前記フィルムを前記フィ ルム搬送手段により搬送しながら、 前記フィルムの導電面を液膜を介し て前記陰極ロールに電気的に接触させるとともに前記めつき浴中を通過 させ、 前記フィルムの導電面にめっき被膜を形成してなるめっき被膜付 きフィルムの製造方法の改良に関する。 また、 本発明は、 前記陰極ロー ルの改良に関する。 また、 更に、 本発明は、 前記めつき被膜付きフィル ムの製造方法により製造されためっき被膜付きフィルムに回路パターン を形成することにより回路基板を製造する回路基板の製造方法に関する c 本発明は、めっき被膜付き樹脂フィルムの製造に好ましく用いられる。 本発明は、 表面特性の良好なめっき被膜付きフィルムの製造を可能と する。 本発明により製造されるめつき被膜付きフィルムは、 形成される めっき被膜に ώ状あるいは凹状の傷が実質的にないため、 8 0 μ mピッ チ以下の超微細回路パターンを形成することにより回路基板を製造する 回路基板の製造に好ましく用いられる。
本発明は、 金属蒸着により形成された金属蒸着被膜を有するフィルム の該金属蒸着被膜の上に電気めつき被膜が形成されてなる、 すなわち、 金属蒸着被膜とその上に形成された電気めつき被膜とからなる被膜積層 を有するめっき被膜付きフィルムの製造に好ましく用いられる。
本発明は、 無電解めつきにより形成された無電解めつき被膜を有する フィルムの該無電解めつき被膜の上に電気めつき被膜が形成されてなる、 すなわち、 無電解めつき被膜とその上に形成された電気めつき被膜とか らなる被膜積層を有するめっき被膜付きフィルムの製造に好ましく用い られる。 製造されたこれらのめっき被膜付きフィルムは、 電子機器の部 品と して用いられ、 部品の小型化、 軽量化に寄与する。 また、 低コス ト 化を担う接着剤を使用しない 2層フレキシブルプリン ト配線基板として 好ましく用いられる。 この 2層フレキシブルプリント配線基板は、 半導 体パッケージングにおける T A B、 C O F、 P G Aなどで利用される。 背景技術
フィルムを搬送させながら連続的にフィルム面にめっき被膜を形成す る方法は、 J P— A— 0 7— 2 2 4 7 3や J P— A— 2 0 0 1— 1 9 2 7 9 3 に記載されている。 この方法は、 非金属フィルムの表面に設けら れている導電面を、 あるいは、 金属フィルムを、 陰極ロールに接触させ るとともに、 その前または後に配置され、 かつ、 めっき液および陽極が 収容されためつき浴中を通過させるようにフィルムを搬送し、 めっき浴 において、 めっき被膜を前記導電面に形成するものである。 この方法に おいて、 陰極ロールとめっき浴とからなるめっきュニッ トを複数設け、 これらの複数のめっきュニッ トにフィルムを搬送させながら順次通過さ せることにより、 フィルムの導電面上に、 所望の厚さのめっき被膜を形 成することが出来る。
フレキシブル回路用基板が、 電子機器、 電子部品、 半導体パッケージ などで利用されている。 この基板には、 ポリイミ ドフィルムあるいはポ リエステルフィルムと銅箔とからなる配線基板が用いられる。 この配線 基板として、 フィルムに接着剤を介して銅箔が貼着された、 通称 「3層 型」 と呼ばれる基板と、 フィルムに、 接着剤を用いることなく、 金属被 膜がめっきなどで形成された、通称「 2層型」 と呼ばれる基板とがある。 昨今の回路の配線ピッチの微細化が進む中、 これらの基板の内、 後者の 2層型の基板の方が、 より注目されている。
3層型プリント回路用基板は、 接着剤にエポキシ系樹脂あるいはァク リル系樹脂が用いられている。 この基板は、 接着剤に含まれる不純物ィ オンにより、電気特性が劣化するという欠点を有している。この基板は、 接着剤の耐熱温度が 1 0 0。C乃至 1 5 0 °Cであるため、 ベースフィルム にポリイミ ドフィルムを用いている場合、 このフィルムの 3 0 0 °C以上 の髙耐熱性が十分に生かされないという欠点を有している。 このため、 高温実装を必要とする I Cチップへのワイヤーボンディングにおいては、 使用する加熱温度を低下させざるを得ないという状況が発生する。
3層型プリント回路用基板では、 銅箔の一般的な膜厚が 1 8 μ mある いは 3 5 μ mである。 そのため、 8 0 /i mピッチ（銅配線幅： 4 0 μ m、 配線間隔： 4 0 /z m ) 以下のピッチでパターンニングを行う場合、 銅が 厚すぎてエッチング率が著しく低下する上、 銅箔の表面側の回路幅と接 着剤面側の回路幅とが著しく異なり、 あるいは、 エッチングで回路幅全 体が著しく細り、 所望とする回路パターンが得られないという現象が発 生する。
上記の 3層型における問題点を解決するために、 接着剤を使用しない 2層型プリ ント回路用基板が提案されている。 2層型基板は、 各種蒸着 法、 例えば、 真空蒸着法、 スパッタ リ ング法、 あるいは、 各種イオンプ レーティング法 （P V D法、 金属を含む薬品を気化させ蒸着させる C V D法など） により、 フィルム上に各種金属を蒸着し導電面を形成した後 に、 または、 無電解めつき法により、 フィルム上に各種金属をめつきし 導電面を形成した後に、 該導電面を電解銅めつきすることにより製造さ れる。
2層型基板は、 電解銅めつきで、 銅膜厚を自由に変化させることが出 来る。 例えば、 8 μ mの銅膜厚が得られれば、 6 0 mピッチの回路パ ターンが簡単に作成出来るようになり、 かつ、 各種ベースフィルムの耐 熱温度特性を十分に利用することが出来るようになる。 この様な状況か ら、 めっき被膜付きフィルムの需要が高まりつつある。
しかし、 連続的に搬送されるフィルムにめっきを施す場合、 フィルム の剛性から、 搬送過程におけるフィルムに作用する張力の大きさは、 そ れ程大きな値にすることが出来ない。
また、 搬送されているフィルムと陰極ロールとの間に、 ある程度の滑 りがないと、 フィルムの搬送状態が陰極ロールにより阻害され、 フィル ム幅方向の複数の個所における搬送張力のアンバランスが発生する。 こ のアンバランスにより、搬送されているフィルムにシヮゃ折れが発生し、 フィルムの搬送状態が不安定となる。
この問題の解消は、 従来の装置においては、 走行フィルムが、 めっき 浴からめっき液を随伴し陰極ロールに至ることにより、 陰極ロール上に 形成される液膜により、 図られていた。 この液膜により、 フィルムと陰 極ロールとの間にある程度の滑りがもたらされる。 この滑りにより、 フ イルム幅方向の複数箇所におけるフィルムの搬送状態の不安定さが抑制 されていた。
また、 J P - A - 2 0 0 1 一 1 9 2 7 9 3に示されている様に、 搬送 フィルムが銅箔の様な金属箔であれば、 フィルムの搬送張力を大きくで き、 かつ、 表面抵抗値も小さく、 陰極ロールとの完全導通が得られ、 問 題は生じなかった。 しかし、 J P— A— 0 7— 2 2 4 7 3に示されている様に、 厚さ 5 0 μ πιのポリイミ ドフィルムを搬送しょう とすると、 フィルムのヤング率 や強度などの関係から、 フィルムが破断する恐れがある。 また、 形成さ れるめっき被膜に、 内部応力が発生する恐れがある。 従って、 フィルム に大きな張力を付与することが出来ず、 比較的低いフィルム張力下でフ ィルムの搬送状態をパランスさせながら、 めっき被膜を形成する方法が 採用されている。 つまり、 陰極ロールとフィルムの導電面との間に、 あ る程度のめっき液を含む液膜を介在させることで、 陰極ロールとフィル ムとの間に適度な滑りを生じさせ、 フィルムの搬送の安定化を図ってい 1 。
しかしながら、 この方法においても、 めっき被膜を形成するために陰 極ロールから電流を流すと、 しばしば、 陰極ロールに、 めっき被膜を形 成する金属が析出し、 付着することがある。
陰極ロールに付着した金属がフィルムに持って行かれて、 めっき浴中 で、 これを核にして、 電界集中により、 導電面あるいはめっき被膜面に 異常突起 （凸型欠陥） を形成する現象が見られる。 また、 陰極ロールに 付着した金属により、 フィルムが凹み、 あるいは、 導電面あるいはめつ き被膜面に傷をつける現象が見られる。 その後に更に形成されるめつき 被膜の膜厚は、 この凹みや傷部分を平坦化するには十分でない。 その結 果、 製造されるめつき被膜付きフィルムの表面は、 凹型欠陥を有するこ とになる。 更に、 陰極ロールに付着した金属の形状がフィルムの導電面 に転写され、 表面品位を悪化させる問題もある。
めっき被膜付きフィルムの表面に形成された凸状や凹状の欠陥は、 回 路配線を作る際のエッチング工程や、 回路実装工程の I Cチップなどの ボンディング工程において、 断線などの不具合を発生させるおそれがあ り、 回路の品質保証が出来なくなるという問題を招く。 この問題を引き起こす陰極ロールへのめっき被膜を形成する金属の析 出を抑制する方法は未だ見つかっていない。 現状では、 しばらく装置を 運転した後、 生産を止めて、 陰極ロールに析出し付着している金属を削 り取り、 その後に、 装置の運転を再開することが行なわれている。 この 陰極ロールからの金属除去は、 めっき被膜付きフィルムの生産性を著し く低下させる原因となっている。
一方、 従来の陰極ロールは、 F e系材料で形成されている。 また、 め つき液は、 硫酸を主体とした液であり、 その中に塩酸が配合されている ことが多かった。 従って、 陰極ロールは、 腐食対策のための材料選択が 難しいという問題を有していた。 この状況の中、 めっき液に耐性のある 材料として、 S U S 3 1 6が好適に用いられてきた。 しかし、 この S U S 3 1 6であっても、 しばらく使用していると、 粒界腐蝕を起こす問題 を有していた。
陰極ロールは、 フィルムを搬送するロールと しての役割もある。 陰極 ロールには、 走行フィルムによる擦れが発生し、 徐々にキズがっく とい う問題があった。 従って、 しばらく生産に使用していると、 陰極ロール が傷つき、 この傷により、 フィルムとの摩擦力が増し、 フィルムをダリ ップする状態が発生する。 この状態は、 フィルムに張りや橈みを発生さ せ、 フィルムの搬送に蛇行をもたらし、 フィルムにシヮの発生をもたら す。 ひどい場合には、 走行フィルムに折れシヮを形成する。
また、 場合によっては、 陰極ロールに、 めっき被膜を形成する金属、 例えば、 銅が析出し、 付着することがある。 この付着物を除去しよう と して、 研磨材入り のスポンジで付着物、 例えば、 銅を搔き取る作業を行 なう と、 この作業に伴い、 陰極ロールを形成している材料である S U S 3 1 6をも傷をつけてしまうことがしばしばあった。
この傷の形状は、 製造されためつき被膜付きフィルムのめつき被膜、 例えば、 銅被膜に転写される。 この転写された傷を有するめっき被膜付 きフィルムは、 いわゆるヘアーラインという表面品位欠陥を有する。 こ のヘアーラインは、 凹み状の傷であり、 回路配線をつく る際のエツチン グ工程や、 回路実装工程における I Cチップなどのボンディング工程に おける断線の発生をもたらす。 その結果、 製造される回路の品質保証が できなくなる恐れがあった。
また、 めっき用陰極ロールの傷による消耗が激しく、 連続生産してい る場合には、 2週間から約 1ヶ月で、 めっき用陰極ロールを、 再研磨す るために、 交換する必要があった。 これは、 装置の維持費用の大きな增 加をもたらし、 メ ンテナンス作業の増大をもたらし、 生産性の低下と生 産コス トの上昇の要因となっていた。
この問題を解決するために、 J P— 3 1 3 5 1 7 6には、 フレキシブ ル回路基板の製品になるめっき被膜面、 例えば、 銅面に、 陰極ロールを 接触させない方式が提案されている。 この方式は、 いわゆる非接触搬送 方式であり、 現在、 めっき被膜付きフィルムの製造に使用されている。 この方式の概略は、 第 1 7図に示される。 第 1 7図において、 搬送ロー ル 5 2、 5 3は、それらの両側部分に、大径のディスク 5 2 a、 5 2 b、
5 3 a、 5 3 bを有する。 フィルム 5 0 の両側部分 5 1 a、 5 l bがこ れらのディスクによりガイ ドされることにより、 フィルム 5 0が搬送さ れる。 第 1 7図において、 記号 Wはフイルム 5 0の全幅、 記号 W aは.、 非接触分の幅を示す。 フィルム 5 0の搬送時には、 搬送ロール 5 3の内 側から外側に向かって液体を流して、 フィルム 5 0を外側に付勢する力 を作用させている。 液体は、 液体源 5 5から流量調整ュニッ ト 5 6を介 して供給され、 ノズル管 5 7の各ノズル孔 5 8から噴出される。
しかしながら、 この方式でフィルム 5 0を搬送すると、 ロール内側か ら付勢力を働かせている液体が不安定になり、 搬送ロール大径部分 （デ イスク部分） からフィルム 5 0が外れ、 連続生産を行うことが出来なか つた。 また、 この搬送ロール 5 3が陰極ロールである場合には、 両側か らの給電では給電面積が小さく、給電が不安定になりやすい。その結果、 形成されるめつき被膜の厚さにムラが発生した。 めっき用陰極ロールの 消耗が激しく、 連続生産している場合には、 2週間から約 1ヶ月で、 め つき用陰極ロールを、 再研磨するために、 交換する必要があった。 これ は、 装置の維持費用の大きな増加をもたらし、 メ ンテナンス作業の増大 をもたらし、 生産性の低下と生産コス トの上昇の要因となっていた。 電気 ·電子機器の I c化および高密度 '高集積化が急速に進んでいる。 それに伴い、 フレキシブルプリント回路基板のパターンのピッチは、 1 5 0乃至 2 0 Ο μ πιピッチから 8 0乃至 1 5 O /i mピッチへとファイ ン ピッチ化が進み、 現在、 3 0乃至 8 0 mピッチを有するパターンの作 成の要求が出てきている。 将来において、 8 0 mピッチ未満のピッチ を有するパターンの作成の要求が出てく ることが予想される。
本発明は、 上述の従来技術の問題点を解決し、 上述の要求に答えるこ とが可能なめっき被膜付きフィルムの製造方法を提供することを目的と する。
本発明は、 上述の従来技術の問題点を解決し、 上述の要求に答えるこ とが可能なめっき被膜付きフィルムの製造方法において使用されるめつ き用陰極ロールを提供することを目的とする。 発明の開示
本発明のめっき被膜付きフィルムの製造方法は、 導電面を有するフィ ルムを搬送するフィルム搬送手段と、 陰極ロールと、 該陰極ロールの前 または/およぴ後に配置され、 めっき液おょぴ陽極が収容されためつき 浴とを用い、前記ブイルムを前記フィルム搬送手段により搬送しながら、 前記フィルムの導電面を液膜を介して前記陰極ロールに電気的に接触さ せるとともに前記めつき浴中を通過させ、 前記フィルムの導電面にめつ き被膜を形成してなるめっき被膜付きフィルムの製造方法において、 前 記めつき被膜を形成する金属の還元電位を E。、 めっきのために前記陰 極ロールに流す電流値を I、 前記陰極ロールに前記液膜を介して電気的 に接触している前記フィルムの導電面の面積を C s、 前記陰極ロールと 前記フィルムの導電面との隙間の厚さを d、 および、 該隙間に存在する 前記液膜を形成している液の導電率を σ とするとき、
Ε 0 > C ( I / C s ) X d〕 / σ
なる関係が満足されていることを特徴とする。
前記隙間に存在する前記液膜を形成している液の導電率が、 硫酸を主 体とする電解液の濃度により制御されることが好ましい。
前記隙間に存在する前記液膜を形成している液の導電率が、 1 m S Z c m以上 1 0 O m S / c m以下であることが好ましい。
前記隙間の厚さ dの値が、 2 0 μ m以上 5 0 0 μ m以下であることが 好ましい。
前記隙間の厚さ dの値が、 前記フィルムの搬送張力により制御される ことが好ましい。
前記ブイルムの搬送張力が、 1 O N / m以上 3 2 O N Z m以下である ことが好ましい。
前記めつき被膜が、 銅であることが好ましい。
前記フィルムが、 ポリイミ ド樹脂、 あるいは、 ポリエステル榭脂から なることが好ましい。
前記陰極ロールの表面に析出する前記めつき皮膜を形成する物質が、 前記陰極ロールの表面に接して設けられたプレードおよび Zまたは弾性 体により除去されることが好ましい。 前記陰極ロール、 前記ブレード、 および、 前記弾性体の少なく とも一 つに、 連続的または間欠的に液体が供給されることが好ましい。
本発明のめっき用陰極ロールは、 導電面を有するフィルムを搬送する フィルム搬送手段と、 陰極ロールと、 該陰極ロールの前または/およぴ 後に配置され、 めっき液および陽極が収容されためつき浴とを用い、 前 記フィルムを前記フィルム搬送手段により搬送しながら、 前記フィルム の導電面を液膜を介して前記陰極ロールに電気的に接触させるとともに 前記めつき浴中を通過させ、 前記ブイルムの導電面にめっき被膜を形成 してなるめっき被膜付きフィルムの製造に用いられるめっき用陰極ロー ルにおいて、 その表面の粗さ R m a Xが、 1 μ m以下であることを特徴 とする。
本発明のめっき用陰極ロールは、 導電面を有するフィルムを搬送する フィルム搬送手段と、 陰極ロールと、 該陰極ロールの前または/およぴ 後に配置され、 めっき液および陽極が収容されためつき浴とを用い、 前 記フィルムを前記フィルム搬送手段により搬送しながら、 前記フィルム の導電面を液膜を介して前記陰極ロールに電気的に接触させるとともに 前記めつき浴中を通過させ、 前記フィルムの導電面にめっき被膜を形成 してなるめっき被膜付きフィルムの製造に用いられるめっき用陰極ロー ルにおいて、 その表面のビッカース硬度が、 2 0 0以上であることを特 徴とする。
本発明のめっき用陰極ロールにおいて、 タングステンを主体とする表 面層が設けられていることが好ましい。
本発明のめっき用陰極ロールにおいて、 タングステンを 5 0 %以上含 有し、 かつ、 クロム、 ニッケル、 および、 炭素からなる群から選ばれた 少なく とも一種の元素を含有する表面層が設けられていることが好まし レゝ 7537
11 本発明のめっき用陰極ロールにおいて、 タングステンを 6 0乃至 8 0 重量％、 クロムを 1 5乃至 2 5重量％、 二ッケルを 1乃至 1 0重量％、 および、 炭素を 1乃至 1 0重量％を含有する表面層が設けられているこ とが好ましい。
本発明のめっき用陰極ロールにおいて、 溶射法により表面処理されて いることが好ましい。
前記溶射法が、 爆発溶射法であることが好ましい。
前記溶射法により表面処理され形成された溶射膜の気孔率が、 2 %以 下であることが好ましい。
本発明のめっき用陰極ロールを本発明のめっき被膜付きフィルムの製 造方法を実施する際の陰極ロールとして用いることにより、 当該陰極口 ールに対し複数列のフィルムを同時に並列して走行させることが可能と なる。
本発明の回路基板の製造方法は、 本発明のめっき被膜付きフイルムの 製造方法ににより製造されためつき被膜付きフィルムに回路パターンを 形成することを特徴とする。 図面の簡単な説明
第 1図は、 本発明の実施に用いられるめっき被膜付きフィルムの製造 装置の一態様の縦断面概略図である。
第 2図は、 第 1図の装置における陰極ロールおよびめつき浴の一部の 縦断面概略図である。
第 3図は、 本発明の実施に用いられる陰極ロールュニッ トのー態様の 縦断面概略図である。
第 4図は、 本発明の実施に用いられる陰極ロールユニッ トの他の態様 の縦断面概略図である。 第 5図は、 実施例 1における各整流器の投入電流値に対する隙間と導 電率の関係を示すグラフである。
第 6図は、 陰極ロールにおける液膜厚さを測定する測定装置の斜視概 略図である。
第 7図は、 実施例 3および 4におけるフィルムの搬送位置を示す平面 図である。
第 8図は、 実施例 3および 4におけるブイルムの張力を測定する測定 測定装置の斜視概略図である。
第 9図は、実施例 3におけるフィルムの搬送位置を示すグラフである。 第 1 0図は、 実施例 4におけるフィルムの搬送位置を示すグラフであ る。
第 1 1図は、 比較例 3におけるフィルムの搬送位置を示すグラフであ る。
第 1 2図は、 比較例 4におけるフィルムの搬送位置を示すグラフであ る。
第 1 3図は、 実施例 3におけるフィルムの張力の測定結果を示すダラ フである。
第 1 4図は、 実施例 4におけるフィルムの張力の測定結果を示すダラ フである。
第 1 5図は、 比較例 3におけるフィルムの張力の測定結果を示すグラ フである。
第 1 6図は、 比較例 4におけるブイルムの張力の測定結果を示すダラ フである。
第 1 7図は、 J P - 3 1 3 5 1 7 6に開示されている従来のフィルム の非接触搬送装置の斜視図である。 発明を実施するための最良の形態
本発明のめっき被膜付きフィルムの製造方法の一態様が、 図面の参照 のもとに、 説明される。
第 1図には、 導電面を有するフィルム 4 aが、 フィルム搬送手段によ り、 フィルム卷き出し手段 3 0 6から連続して引き出され、 搬送され、 めっき浴 6においてめつきされ、 めっき被膜付きフィルム 4 bとしてフ イルム卷き取り手段 3 2 4により卷き取られてなる連続式の電気めつき 装置の全体の概略が示される。
この装置におけるめっき被膜付きフィルム 4 b の製造工程は、 導電面 を有する口ール状ブイルムからフィルム 4 aを卷き出すフィルム供給ェ 程 3 0 1 、 フィルム 4 aの導電面に、 酸処理、 脱脂処理、 水洗などが施 される前処理工程 3 0 2、 導電面にめっき被膜を形成する電気めつきェ 程 3 0 3、 めっき液を除去したり、 洗い流したり、 防鲭処理、 更にこれ を洗い流す処理、 更に、 乾燥などを行う後処理工程 3 0 4、 および、 製 造されためつき被膜付きフィルム 4 bを口ール状ブイルムに卷取る卷取 工程 3 0 5からなつている。 フィルム 4 aの導電面が清浄な場合は、 前 処理工程 3 0 2は省略される。 製造されためつき被膜付きフィルム 4 b の後処理を要しない場合は、 後処理工程 3 0 4は省略される。
第 1図において、 フィルム卷き出し手段 3 0 6から卷き出された導電 面を有するフィルム 4 aは、 アキュムレータ 3 0 7を通過する間に、 更 には、 パランスロール部 3 0 8を通過する間に、 その搬送張力が調整さ れる。 その後、 走行フィルム 4 aは、 速度制御ロール部 3 0 9を通過す る間に、 走行速度が実質的に一定に制御される。 次いで、 走行フィルム 4 aは、 酸、 脱脂処理部 3 1 0、 水洗部 3 1 2を通過し、 めっき液 7が 収容されているめっき浴 6へ導入される。 このめつき浴 6 の一部が拡大 されて、 第 2図に示される。 第 2図において、 フィルム 4 aは、 その導電面が陰極ロール 1 — 1に 電気的に接触した状態で走行した後、 めっき浴 6に導入される。 めっき 浴 6において、 フィルム 4 aは、 液中ロール 1 0 1 — 1を通過した後、 めっき浴 6から導出され、 次の陰極ロール 1 — 2に至る。
めっき浴 6には、 銅ボールが積層され充填されたケース 1 0 2— 1 と 1 0 2— 2が収容されている。これらケース 1 0 2— 1、 1 0 2— 2は、 陽極 2を形成する。 陰極ロール 1 _ 1、 1 一 2は、 陰極を形成する。 こ れら両極間に、 整流器 （直流電源） 3— 1により給電される。 めっき浴 6において、 各陽極 2に対して、 遮蔽板 1 0 6— 1、 1 0 6 - 2が設け られている。 この構成により、 第 2図において一点鎖線で囲まれて示さ れる一つのめつきュニッ ト 6 aが形成される。
同様の次に続くめっきュニッ トが、陰極を形成する陰極ロール 1 ― 2、 1 一 3、 液中ロール 1 0 1 — 2、 陽極 2を形成する銅ポールが積層され 充填されたケース 1 0 2— 3と 1 0 2— 4、 遮蔽板 1 0 6— 2、 1 0 6 一 3、 および， 整流器 （直流電源） 3— 2により形成されている。 第 1 図に示される電気めつき装置において、 このようなめっきユニッ ト 6 a の多数個が、 フィルム 4 aの搬送方向の上流側から下流側に向かい、 連 続して配列されている。フィルム 4 aは、各ュニッ ト 6 aを順次通過し、 その導電面に形成されるめつき被膜の厚みを増加させて行く。
各ユニッ ト 6 aにおける電流条件は、 フィルム 4 aに対して、 0. 2 乃至 1 O A/ d m2の範囲の電流密度となるように、 選択されるのが好 ましい。 この電流密度の定義は、 後に説明される。 各ユニッ ト 6 aを順 次通過し、 最後のュニッ ト 6 aから導出されたフィルム 4 aの導電面に は、 1乃至 3 0 μ mの厚みのめっき被膜が形成される。
めっき浴 6の底面には、 空気導入口 （エアー攪拌用ノズル） 3 3 0— 1、 3 3 0— 2、 3 3 0— 3、 3 3 0— 4が設けられている。 これらの 空気導入口からは、 フレッシュエアー 3 3 1— 1、 3 3 1— 2、 3 3 1 一 3、 3 3 1— 4がめつき液 7中に放出され、 これにより、 めっき浴 6 内のめっき液 7が攪拌されるようにするのが好ましい。 .これにより、 形 成されるめっき被膜の均一性の向上が図られる。 この場合、 めっき被膜 が形成される部位にフレッシュエアーが供給されることが、 めっき被膜 の均一性の向上に効果的である。 これにより、 形成されためつき被膜の 極表面付近のめっき被膜を形成する金属のイオンの濃度が高められるか らである。
図示されていないが、 めっき浴 6中のめっき液 7は、 めっき浴 6から 導出され、 フィルターを通して汚れが取り除かれた後、 再度、 めっき浴 6に導入されるようにして、 常に循環していることが好ましい。
めっき被膜の形成が終わりめっき浴 6から導出されためつき被膜付き フィルム 4 bは、 ブイルムの張力を検出するロール 3 2 5を通過する。 その後、 めっき被膜付きフィルム 4 bは、 付着しているめつき液を除去 するために水洗液 3 1 5で処理する水洗工程 3 1 4、 形成されためつき 被膜を保護するために防鲭処理液 3 1 7で処理する防鲭処理工程 3 1 6、 過剰な防鳍処理液を水洗液 3 1 9で除去する水洗工程 3 1 8、 水分を除 去する乾燥炉をもつ乾燥工程 3 2 0を順次通過する。
乾燥工程 3 2 0から導出されためつき被膜付きフイルム 4 bは、 速度 調整部 3 2 1 、パランスロール部 3 2 2を経て、その張力が調整される。 張力調整されためつき被膜付きフィルム 4 bは、 アキュムレータ 3 2 3 を通過し、 フィルム卷取手段 3 2 4により ロール状フィルムとして卷き 取られる。
第 3図に、 本発明のめっき被膜付きフィルムの製造方法を実施しめつ き被膜付きフィルムを生産する工程において用いられる陰極ロールュニ ッ トの一例の拡大縦断面図が示される。 この陰極ロールユニッ トは、 陰 極ロール 1、 電解液収容皿 1 0、 および、 電解液を調整する調整タンク 1 1、 電解液を電解液収容皿 1 0に供給する配管 1 3、 1 6からなる電 解液供給装置を含む。
第 3図において、 導電面 5を有するフィルム 4 aは、 導電面 5が陰極 ロール 1側に位置した状態で、 陰極ロール 1に電気的に接触しながら、 第 3図において右方向に走行し、 めっき浴 6へと搬送される。 陰極ロー ル 1は、 モータ （図示せず） に接続されており、 第 3図において右方向 に回転する。
フィルム 4 aの導電面 5 と陰極ロール 1の周面の一部との間には、 液 膜 8が介在している。 記号 dは、 液膜 8の厚みを示す。
陰極ロール 1 の下方には、 電解液収容皿 1 0が設けられている。 電解 液収容皿 1 0には、 濃度がコント口ールされた電解液 9が供給される。 電解液 9中に、陰極ロール 1 の一部が浸漬されている。陰極ロール 1は、 常に電解液 9に浴されながら回転する。 この回転に伴い、 液膜 8の形成 部位に電解液 9が供給される。 これにより、 フィルム 4 a の導電面 5と 陰極ロール 1の表面との間に、 液膜 8が形成される。
電解液 9は、 濃度管理された電解液 1 2が収容された調整タンク 1 1 から、 配管 1 3、 1 6を通り、 電解液収容皿 1 0に供給される。 配管 1 3、 1 6には、 送液ポンプ 1 4、 パルブ部 （電磁バルブ） 1 5が設けら れている。 電解液 1 2の電解液収容皿 1 0への供給量の制御は、 パルプ 1 5の作動、 または、 ポンプ 1 4の動作により、 厳密に行われる。 電解 液収容皿 1 0内の電解液 9は、 フィルム 4 aの走行方向の上流側に位置 するめつきユニッ ト 6 a (第 2図） からめつき液が持ち込まれるため、 電解液 9の濃度が変化する。 この濃度変化を防止するため、 排出口 1 7 より電解液が排出され、 配管 1 6から濃度調整された電解液 1 2が供給 される。 整流器 3により、 陰極ロール 1から銅ポールが積層、 充填されたケー スからなる陽極 2へ電流 I Aが供給される。 この際の電流密度は、 0 . 2乃至 1 O A / d m 2の範囲で選択されるのが好ましい。 電流密度は、 第 2図の一点鎖線で示した一つのュニッ ト 6 aにおいて、 フィルム 4 a のめつき浴 6中のめっき液 7に浸されている部分の面積で、 整流器 3か ら投入される電流を除した値である。
第 4図に、 本発明のめっき被膜付きフィルムの製造方法を実施しめつ き被膜付きフィルムを生産する工程において用いられる陰極ロールュニ ッ トの他の例の拡大縦断面図が示される。 この陰極ロールュニッ トは、 陰極ロール 1、 液体の受皿 3 1、 ドクターブレード 2 1、 弾性体 2 2、 液体供給部 2 4、 2 7、 2 9を含む。
第 4図の陰極ロールュニッ トにおける陰極ロール 1の機能は、 第 3図 の陰極ロールュニッ トにおける陰極ロール 1の機能と同様である。 しか し、 両者の陰極ロール 1は、 それぞれの下方部分の装置構成において異 なる。
第 4図の陰極ロールユニッ トにおいて、 陰極ロール 1に対し、 陰極口 ール 1に付着した付着物を取り除く ドクタープレード 2 1が設けられて いる。 ドクターブレード 2 1は、 その先端部が陰極ロール 1の表面に接 触するようにして、 支持体 2 6により支持されている。 ドクタープレー ド 2 1に対し、 液体 2 5を供給する液体供給部 2 4が設けられている。 更に、 陰極ロール 1に付着した付着物を取り除く弾性体 2 2が設けら れている。 弾性体 2 2は、 その上面が陰極ロール 1の表面に接触するよ うにして、 支持体 2 3により支持されている。 弾性体 2 2に対し、 液体 2 8を供給する液体供給部 2 7が設けられている。
更に、 また、 陰極ロール 1に、 液体 3 0を供給する液体供給部 2 9が 設けられている。 図示はされていないが、 液体 2 5、 2 8、 3 0の供給は、 個別に、 ポ ンプ、 パルプにより、 厳密に制御されている。
液体 2 5、 2 8、 3 0がめつき浴 6に入らないように、 受け皿 3 1が 設けられ、 受皿 3 1には、 受けた液体 3 2を排出する排出口 3 3が設け られている。
第 3図において、 陰極ロール 1 とフィルム 4 aの導電面 5 との間に形 成される液膜 8が存在する隙間の厚さを d、 隙間に存在する液膜 8を形 成している液の導電率を σ、 めっきのために陰極ロール 1に流す電流値 を I、 陰極ロール 1に液膜 8を介して電気的に接触しているフィルム 4 aの導電面 5の面積を C s、 めっき被膜を形成する金属の還元電位を E 。とするとき、
E 0 > [ ( I / C s ) X d ] / a ( i )
なる関係が満足されることが、 陰極ロール 1へのめつき被膜を形成する 金属の析出、 付着を防止するのに必要である。
実際には、電流条件と金属の還元電位 E。により、電流値 I に対して、 ( i )式を用いて、隙間の厚さ dを横軸にと り、導電率 σを縦軸にと り、 両者の関係をグラフ化し、 このグラフにおいて描かれる線の上側の範囲 の導電率 σを用いることにすると良い。
本発明者等は、 フィルム 4 aの導電面 5が、 液膜 8を介して、 陰極口 ール 1に電気的に接触して搬送されていても、 導電面 5 と陰極ロール 1 との間の電位差がめっき被膜を形成する金属の還元電位 E。の値を越え ると、 めっき被膜を形成する金属が陰極ロール 1に析出する現象が現れ ることを見出した。 本発明者等は、 如何にしたらこの析出現象を防止す ることが出来るかを種々検討した。 その結果、 上記式 （ i ) に示される 関係を見出した。
本発明のめっき被膜付きフィルムの製造方法は、 陰極ロール 1 とブイ ルム 4 aの導電面 5 との間の隙間の厚さ d、 この隙間に存在する液膜 8 を形成している液の導電率 σ、 めっきのために陰極ロール 1に流す電流 値 I、 および、 陰極ロール 1に液膜 8を介して電気的に接触しているフ ィルム 4 aの導電面 5の面積 C s の少なく とも一つを制御することによ り、 [ ( l / C S ) x d ] Z oの値を、 めっき被膜を形成する金属の還元 電位 E。の値未満に維持することを特徴とする。
これにより、 めっき被膜を形成する金属の陰極ロール 1への析出現象 は、 防止される。 しかも、 導電面 5と陰極ロール 1 との間には、 液膜 8 が介在しているので、 フィルム 4 aの搬送状態も良好に維持される。 液膜 8を形成する液として、 めっき液 7に含まれる電解液が用いられ る。 液膜 8を形成する液として用いられる電解液 9は、 金属塩を発生し にくい点で、 硫酸を主体とする電解液が好ましい。 めっき被膜を形成す る金属が銅である場合は、 電解液は、 硫酸を主体とする電解液であるこ とが特に好ましい。
液膜 8を形成する電解液 9の導電率の調整は、 調整タンク 1 1におい て、 供給する電解液の導電率を監視し、 イオン交換水などで髙濃度の硫 酸を薄めた液により調整すると良い。 導電率が調整された電解液は、 高 精度な導電率計でその導電率が監視される。 導電率が所望の値より低い 場合は、 高濃度の硫酸が、 導電率が所望の値より高い場合は、 イオン交 換水が、 調整タンク 1 1に供給される。 この導電率の調整は、 フィード バック制御されるのが好ましい。
第 3図に示すように、 陰極ロール 1の下方に位置する電解液収容皿 1 0に、 調整タンク 1 1から供給される導電率が調整された電解液 9が溜 められる。 陰極ロール 1の一部が、 電解液収容皿 1 0に溜められている 電解液 9に接する、 または、 浸漬するように、 陰極ロール 1が電解液収 容皿 1 0に対し配置される。 陰極ロール 1 の回転により、 陰極ロール 1 の表面に付着した電解液 9が、 液膜 8の形成部位へと運ばれ、 その部位 において、 走行しているフィルム 4 a と陰極ロール 1の導電面 5との間 に、 液膜 8が形成される。
第 4図に示す陰極ロール 1においては、 液体供給部 2 4から液体 2 5 がドクタープレード 2 1に供給される。 ドクターブレード 2 1に供給さ れた液体 2 5は、 陰極ロール 1の表面に付着し、 陰極ロール 1の回転に より、 液膜 8の形成部位へと運ばれ、 そこにおいて、 走行しているフィ ルム 4 a の導電面 5 と陰極ロール 1 との間に、 液膜 8を形成する。
また、 第 4図に示す陰極ロール 1においては、 液体供給部 2 7から液 体 2 8が弾性体 2 2に供給される。弾性体 2 2に供給された液体 2 8は、 陰極ロール 1 の表面に付着し、 陰極ロール 1 の回転により、 液膜 8の形 成部位へと運ばれ、 そこにおいて、 走行しているフィルム 4 aの導電面 5と陰極ロール 1 との間に、 液膜 8を形成する。
また、 更に、 第 4図に示す陰極ロール 1においては、 液体供給部 2 9 から液体 3 0が陰極ロール 1に直接供給される。 陰極ロール 1に供給さ れた液体は、陰極ロール 1 の表面に付着し、陰極ロール 1 の回転により、 液膜 8の形成部位へと運ばれ、 そこにおいて、 走行しているフィルム 4 aの導電面 5 と陰極ロール 1 との間に、 液膜 8を形成する。
第 4図に示す陰極ロール 1においては、 液膜 8の形成手法として、 上 の 3つの手法の少なく とも一つが用いられる。 それぞれの手法において 隙間 dに存在する液膜 8を形成している液の導電率は、 基本的には、 上 記 （ i ) 式を満足していれば良い。
実際の生産管理においては、 導電率が、 l m S Z c m以上 1 0 O m S / c m以下の範囲において管理されるのが好ましい。
導電率が 1 m S / c m未満の場合、 めっき被膜を形成する金属の陰極 ロール 1への析出を回避しようとすると、 投入電流の電流値を低く選定 せざるを得なくなる。 この低い電流値を用いた生産工程は、 めっき被膜 付きフィルム 4 bの生産性の低下をもたらす。 よって、 導電率が l m S / c m未満であることは、 生産性を高めるためには、 好ましくない。 特に、 めっき被膜を形成する金属が銅である場合で、 後述する実施例 1に示すサイズのめっき装置が用いられる場合には、 隙間 dを 4 0 μ πι まで小さく したと しても、 2 0 0 Αの電流値が陰極ロール 1への銅の析 出限界となる。 一つの整流器において、 約 3 . 2 m X 0 . 5 2 mの面積 でめつきされるとすると、 このときのめつき被膜形成における電流密度 は、 高々 1 . 2 A d m 2までしか上げられない。
導電率が 1 0 0 m S / c mを超える場合、 形成されためつき被膜から の金属の溶出が発生し易くなる。 よって、 導電率が 1 0 0 m S Z c mを 超えることは、 この金属の溶出現象が発生し易い点から好ましくない。 隙間 dの大きさは、 フィルム 4 aの搬送張力により制御することが出 来る。 理論的には、 一般に知られている次に示すホイルの式 （ϋ ) があ § 0
d = a X r X ( β μ ν / Τ) 2 / 3 ( ϋ )
ここで、 a、 )3は定数、 rは陰極ロール 1の径、 は液膜 8の液体の粘 度、 Vはフィルム 4 aの搬送速度、 Tはフィルム 4 aの搬送張力を示す。
この理論式に基づき隙間 dとフィルム 4 aの搬送張力 Tとの関係を見 出しても良いが、 隙間 dは、 搬送張力 Tの 2 / 3乗におおよそ逆比例す る関係があるので、 この関係を用いて、 隙間 dと搬送張力 Tとを制御す ることが可能である。
この後者の手法に基づけば、 例えば、 ある隙間 dをその 1 / 2の隙間 に調整したい場合、 搬送張力を 2 ( 3 / 2 ) ^ 2 . 8 3倍にすれば良いこと が分かる。 このように隙間 dを制御することで （ i ) 式を満足する生産 条件の設定が可能となる。 生産工程において、 フィルム 4 aの搬送張力 Tは、 l O N Z m以上 3 2 0 N Z m以下の範囲にあることが好ましい。 搬送張力丁が 1 0 N Z rn 未満の場合、 フィルム 4 aの走行経路において、 フィルム 4 aの走行状 態が蛇行する場合がある。 この現象の存在は、 生産工程におけるフィル ム 4 aの搬送状態の制御がうまく行かないことを意味する。 搬送張力 T が 3 2 0 N Z mを超える場合、 フィルム 4 aの導電面 5に形成されるめ つき被膜の金属が内部歪みを有している場合、 形成されるめつき被膜付 きフィルム 4 bにカールが発生する現象が現れる。 この現象の存在は、 品質の良いめっき被膜付きフイルム 4 aの生産が出来ないことを意味す る 0
隙間 dの大きさは、 2 μ ηι以上 5 0 O /x m以下であることが好ましい。 隙間 dの大きさが 2 /X m未満の場合、 陰極ロール 1の表面の表面粗さの 関係もあって、 フィルム 4 aの導電面 5と陰極ロール 1 とが直接接触す る機会が増える。 この直接接触の頻度が増大すると、 良好な品質のめつ き被膜付きフィルム 4 bが得られない。 隙間 dの大きさが 5 0 0 mを 超える場合、 フィルム 4 aの走行経路において、 フィルム 4 aの走行状 態が蛇行する場合がある。 この現象の存在は、 生産工程におけるフィル ム 4 aの搬送状態の制御がうまく行かないことを意味する。
搬送張力 Tは、 張力検出ロール 3 2 5 (第 1図） により検出される。 この検出される搬送張力 Tの値に関する信号をもって、 検出される搬送 張力 Tの値が実質的に一定になるように、 速度調整部 3 2 1 のフィルム 搬送速度が制御され、 その結果、 搬送張力 Tの値が実質的に一定になる ように制御される。 この制御は、 フィードバック制御とするのが良い。 第 1図におけるフィルム 4 aの搬送速度の制御は、 陰極ロール 1が駆 動ロールになっており、 速度制御部 3 0 9において基本速度が設定され されることにより行われる。この制御方式において、陰極ロール 1一 1、 陰極ロール 1— 2との間におけるフィルム 4 aに作用する ドロー比設定 が可能となっている。 また、 この制御方式において、 各陰極ロール 1間 のドロー比設定が徐々に高くなるようになし、 速度調整部 3 2 1部でフ イルム 4 の最終的な搬送速度が制御される。 この制御方式の採用によ り、 めっき浴 6の上方に位置する陰極ロール 1におけるフィルム 4 aの 最大搬送張力 T m a xは、 張力检出ロール 3 2 5部において生じる。 従 つて、 フィルム 4 aの搬送張力 Tは、 最大搬送張力 T m a xの値に基づ き制御することが可能となり、 かつ、 そのようにすることが好ましい。 隙間 dの大きさは、 搬送張力 Tが小さい程、 大きくなる。 最も搬送張 力 Tが低い一番初めの陰極ロール 1 _ 1上で隙間 dの測定を行い、 この 値が目標値に入るように搬送張力 Tを上下させる制御を行っても良い。 陰極ロール 1上に、 めっき被膜を形成する金属が時には析出する場合 がある。 この場合の対策として、 陰極ロール 1に対して、 この析出した 金属を搔き取るブレード 2 1を設けておく と良い。 ブレード 2 1の刃先 は、 陰極ロール 1の表面に対して垂直な方向ではなく、 陰極ロール 1の 回転方向に傾斜していることが好ましい。 こうすることによって、 めつ き被膜を形成する金属が万が一陰極ロール 1上に析出したとしても、 析 出した金属は、 プレード 2 1によって搔き取られ、 除去される。
ブレード 2 1は、支持体 2 6によつて支持されている。支持体 2 6は、 陰極ロール 1の回転方向と直角の方向 （陰極ロール 1の幅方向） におけ るブレード 2 1の刃先の押しつけ力を調整出来る機能を有する。 これに より、 ブレード 2 1の刃先の陰極ロール 1の表面に対する押しつけ力が 陰極ロール 1の幅方向に亘り均一になるように調整される。
ブレード 2 1は、 陰極ロール 1に接触するものであるため、 その材質 は、 金属反応が生じ難いものであり、 または、 接触部における電解液の 存在に起因する電池現象 （酸化還元現象） が発現し難いいものであるこ とが好ましい。 この観点から、 ブレード 2 1は、 樹脂製あるいはセラミ ックス製であることが好ましい。プラスチック樹脂製プレードとしては、 例えば、 ィーエル · ジャパン （株） 製のプラスチック ドクタープレード" E 5 0 0 "、ェコ 'ブレード（株）製の U H MWポリエチレン系プレード、 (株） 東京製作所製のふつ素樹脂系の T S ドクターブレードがある。 セ ラミ ックス製ブレードとしては、例えば、 （株）東京製作所製の S I C二 セラミ ックスプレー ドがある。
陰極ロール 1に析出した金属をふき取るための弾性体 2 2が、 陰極口 ール 1の表面に摺接して設けられていても良い。 弾性体 2 2は、 支持体 2 3によって支持されている。 支持体 2 3は、 陰極ロール 1 の回転方向 と直角の方向 （陰極ロール 1 の幅方向） における弾性体 2 2の押しつけ 力を調整出来る機能を有する。 これにより、 弾性体 2 2の陰極ロール 1 の表面に対する押しつけ力が陰極ロール 1の幅方向に亘り均一になるよ うに調整される。
弾性体 2 2は、 スポンジ、 不織布、 発泡フォームなどで形成される。 その材料は、 ポリ ウレタン、 P V A (ポリ ビニルアルコール）、 P V C (ポ リ塩化ビュル）、 ポリエチレン、 ブチル系、 ネオプレン系のゴム系素材で あることが好ましい。 この中でも、 P V A (ポリ ビニルアルコール） や P V C (ポリ塩化ビュル） は、 硫酸を主体とする電解液やめつき液に対 して耐性があるので特に好ましい。
ブレード 2 1 と弾性体 2 2とを併用することで、 陰極ロール 1に析出 した金属をより効率良く取り除く ことが出来る。 例えば、 ブレード 2 1 の陰極ロール 1への当たりが悪い箇所ですり抜けた析出した金属が弾性 体 2 2によりふき取られる。
金属が析出した陰極ロール 1、 ブレー ド 2 1、 弾性体 2 2に対し、 連 続的または間欠的に、 液体が供給されるようにすると良い。 この液体に より、 析出した金属は洗い流される。 これにより、 析出した金属の除去 がより効率良くなされる。 一方、 この液体は、 式 （ i ) における液膜 8 を形成している液の導電率 σを一定に保っための手法と して用いられる。 液体は、第 4図に示されるように、液体供給部 2 4、液体供給部 2 7、 あるいは、 液体供給部 2 9から供給される。 すなわち、 ブレード 2 1に 対し、 液体供給部 2 4から液体 2 5が、 弾性体 2 2に対し、 液体供給部 2 7から液体 2 8が、 あるいは、 陰極ロール 1に対し、 液体供給部 2 9 から液体 3 0が供給される。
めっき被膜付きフィルムを製造するのに用いられるベースフイルムと しては、 ポリイミ ド樹脂、 あるいは、 ポリエステル樹脂から形成されて いるフィルムが好ましく用いられる。 電子回路材料などで使用される銅 被膜付きフィルムを形成する場合には、 汎用的なポリエステル樹脂ブイ ルムがベースフィルムとして好ましく用いられる。 回路 I Cなどの実装 でのハンダ耐熱性が要求される場合は、 ポリイミ ド樹脂フィルムがベー スフイルムと して好ましく用いられる。
ベースフィルムの材質の具体例は、 次の通り。 ポリ エチレンテレフタ レー ト、 ポリ エチレン一 2， 6 _ナフタ レ一 ト、 ポリ エチレン一 α， β 一ビス ( 2—ク ロノレフエノ キシェタン一 4， 4 ， ージカルボキシレー ト） などのポリエステル、ポリエーテルエーテルケトン、芳香族ポリアミ ド、 ポリアリ レー ト、ポリイミ ド、ポリアミ ドイミ ド、ポリエーテルィミ ド、 ポリパラジン酸、 ポリオキサジァゾールおよびこれらのハロゲン基ある いはメチル基置換体、 更に、 これらの共重合体、 これらの更に他の有機 重合体を含有したもの。 ベースフィルムは、 添加剤、 例えば、 滑剤、 可 塑剤などを含んでいても良い。
ベースフィルムとしては、 次式に示される繰り返し単位を 8 5モル％ 以上含むポリマーを溶融押出して得られる未延伸フィルムを、 二軸方向 に延伸配向して機械特性を向上せしめたフィルムが特に好ましく用いら れる。
士
Figure imgf000029_0001
普 0"
(但し、 Xは H、 CH3、 F、 C I基を示す） ベースフィルムと しては、 次式に示される繰り返し単位を 5 0モル％ 以上含むポリマーからなり、 湿式あるいは乾式製膜したフィルム、 ある いは、 このブイルムを二軸延伸および/または熱処理せしめたフイルム も好ましく用いられる。
- Β-
Figure imgf000030_0001
+ οθ
Figure imgf000030_0002
ίθθποθ俯
Figure imgf000030_0003
■ >
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(但し、 Xは H、 CH 3、 F、 C I基、 m、 nは 0〜3の整数を示す） フレキシプル回路用の場合、 ベースフィルムの厚さは、 6〜 1 2 5 /i mのものが多用され、 特に、 1 2〜 5 0 /i mの厚さのものが好適に用い られる。
このような厚さが薄く、 かつ、 幅の広いフィルムを、 第 1図に示され るめつき被膜付きフィルムの製造装置の中を円滑に走行させることは、 かなり難しい。 フィルム 4 aの導電面 5 と陰極ロール 1 との間に液膜 8 が存在していても、 フィルム 4 aが円滑に走行しない場合がある。
陰極ロール 1 の表面粗さ R m a xが 1 μ πιを超えると、 搬送張力 Τを 上げたときに、 介在している液膜 8の厚さ dよりも、 陰極ロール 1 の表 面に存在している表面突起の高さが大きくなり、 表面突起がフィルム 4 aに食い込む現象が生じる場合がある。 この現象が生じると、 フィルム 4 aが陰極ロール 1の表面にグリ ップされる。 その結果、 フィルム 4 a に局所的な張りが発生し、また、これに応じて局所的な弛みも発生する。 この状態が発生すると、 フィルム 4 aの導電面 5、 あるいは、 形成が 終わったばかりのめっき被膜面にキズが生じる。 また、 陰極ロール 1の 表面粗さがフィルム 4 aの導電面 5に転写される問題も発生する。
本発明のめつき用陰極ロールは、 その表面粗さ R m a Xを 1 x m以下 とすることにより、 この問題を解決している。 この陰極ロールを用いる ことにより、 厚さが薄いフィルムであっても、 陰極ロール上での液膜潤 滑が円滑となり、 製造装置中のフィルムの搬送を安定させることに成功 した。
しかしながら、 陰極ロールが通常の S U S 3 1 6からなる場合、 使用 時間が経過するに従い、 粒界腐蝕が少しずつ進行する。 また、 表面硬度 がビッカース硬度 H vで 7 0位であるため、 フィルムとの摩擦により、 表面が徐々に摩耗し、 傷が形成される。 その結果、 表面粗さ R m a が 1 m以下の条件が維持出来なり、 製品の表面品位が悪化する。 この問題の解決のため、 種々の手法が検討された。 その結果、 めっき 被膜を形成している金属よりも硬度が高い材料で、 陰極ロールの表面を 形成することが見出された。 で、 この摩耗による表面粗さ R m a Xの上 昇を抑制することが可能となる。 なお、 めっき被膜を形成する銅のビッ カース硬度は、 約 1 7 0である。
本発明者等により、 高いビッカース硬度を有する陰極ロールの検討、 特に、 表面処理の検討が種々なされた。 その結果、 タングステンを主体 とする表面処理が非常に良いことが見出された。 更に、 タングステンを 5 0 %以上含有し、 その他、 クロム、 ニッケル、 炭素から選ばれる元素 を少なく とも 1種類以上を含むものがより好ましいことが判明した。 ま た、更に、タングステンを 6 0〜8 0重量％、クロムを 1 5〜2 5重量0 /0、 二ッケルを 1〜 1 0重量％、 炭素を 1〜 1 0重量％含有する表面処理が より好ましいことが判明した。 こう した材料は、 硫酸を主体とした塩酸 などが添加されためつき液に対しても耐性があり、 非常に好ましい。 表面処理方法としては、 真空蒸着法やスパッタ法を含む P V D法、 C V D法、 溶射法、 イオン注入法、 めっき法などが挙げられる。 これらの 中でも、 溶射法による表面処理が簡便かつ非常に硬い膜が簡単に製造出 来るので好ましい。 また、 溶射法は、 処理の厚膜化が容易であるため、 表面処理後、 ダイヤモンド砥材により表面粗さを容易に調整出来るので 好ましい。
溶射法としては、 ガス式溶射、 電気式溶射が挙げられる。 フレーム溶 射法としては、粉末式、溶線式、溶棒式のフレーム溶射法、爆発溶射法、 アーク溶射法、 プラズマ溶射法が挙げられる。 緻密な膜でかつタングス テンカ一パイ ド系の膜を形成出来る爆発溶射法が非常に好ましい。
めっき液の浸食が母材まで到達しないように、 表面処理の膜厚として は、 3 0 μ m以上が好ましく、 更に、 耐久性の面から、 表面処理は、 1 0 0 μ m以上の膜厚で施すことがより好ましい。 更に、 めっき液が溶射 膜内部に浸食しないように、 溶射膜の気孔率は 2 %以下であることが好 ましい。
このようなめつき用陰極ロールを用いることにより、 フィルム表面に おける傷の発生が防止される。 また、 フィルムに作用する陰極ロールに よる不自然なダリ ップ力の発生が防止され、 フィルムの搬送の安定化が 図られる。 これらの結果、 フィルムへの良好なめっき被膜の形成が可能 となる。
このよ うな陰極ロールは、 陰極ロールへ複数本のフィルム通しを可能 とする。 このような陰極ロールを用いると、 陰極ロール対し複数列のフ ィルムを同時に走行させても、 複数列のフィルムによるランダムな張力 の駆け引きが起こらず、 それぞれのフィルムについて良好な搬送が維持 される。 多数の陰極ロールと液中ロールからなるフィルムの走行方向の 転換が多い （ターン数の多い） 長尺の走行経路を有する工程において、 本発明の陰極ロールの効果が非常に良く発揮される。 これにより、 省ス ペースで大量のめっき被膜つきフィルムの生産が可能となり、 従来生産 効率が悪いとされていためつき被膜付きフィルムの生産効率の飛躍的向 上がもたらされる。
実施例
以下に本発明の実施例が示される。 本発明は、 これらに限定されるも のではない。 実施例中の各特性値は、 次の方法に従って測定された。
( 1 ) プラスチックフィルムの表面張力
J I S K 6 7 6 6 - 1 9 7 7 (ポリエチレンおよびポリプロピレン の濡れ試験方法） に準じて行った。 標準液として、 表面張力 5 6 d y n e / c m以下は、 ホルムアミ ドノエチレングリ コールモノェチルエーテ ル混合溶液を用い、表面張力 5 7〜 7 3 d y n e Z c mの範囲は、水（7 2. 8 d y n e / c m) Zエチレングリ コーノレ (4 7. 7 d y n e / c m) の混合液を用い、 表面張力を測定した。
(2) 接触角
協和界面科学 （株） 製 F AC E接触角計を用い、 液滴法によって測定 した。
(3) スパッタ膜の膜厚
触針式表面粗さ計を用いて、 測定した。 試料は、 スパッタ膜形成前に 溶剤で除去可能なィンクを一部分に塗布しておいた後、 スパッタ膜を形 成し、 次いで、 成膜後にインク塗布部分を除去して測定した。
(4) めっき膜の膜厚
めっき被膜の一部分をエッチング液により除去し、 キーエンス （株） 製のレーザ顕微鏡を用いて、 その段差を測定して求めた。
(5) 導電率
(株） コス製の導電率メーター C EH_ 1 2を用いて測定した。 測定 方式は、 交流 2電極方式で、 測定範囲は 0〜 1 9 9 m S Z c mセンサー である。
(6) 液膜隙間
第 6図に示す装置を使用して、 液膜隙間の大きさを測定した。 第 6図 に示す測定装置においては、 液膜厚さ測定用架台 4 1に取り付けられた スライ ドガイ ド 4 2に沿って、 ケーブル 4 3付きの変位計 44が移動さ れ、検出信号をアンプュニッ ト 4 5で増幅、 出力させた。測定センサ （変 位計 44) として、 キーエンス （株） 製のレーザ変位計を用い、 液膜の 厚さを同定した。 センサへッ ドには、" L K一 0 1 0" 超小型 ·高精度 C C Dレーザ変位センサ、 ァンプュニッ ト 4 5には、" LK— 3 1 0 0'， を 用いた。 センサスペックは、 分解能 0. l /z m、 スポッ ト径 2 0 /i m、 基準距離 1 0 mmとした。 ( 7 ) 搬送張力
陰極ロールの両側に口一ドセルの方式のセンサーを取付け測定した。 センサーは、 ミネベア （株） 製の" C 2 G 1 — 2 5 K" 型を用いた。 測 定範囲は、 0〜 2 5 0 Nの測定が可能な範囲とした。 ロール重さとフィ ルム搬送の抱き角に基づき得られた張力値を校正したものを張力値とし た。
また、 製品の生産中の搬送張力は、 簡便な方法として、 第 8図に示す 測定装置で測定した。 フィルム 4 aを陰極ロール 6 1 a、 搬送ロール 6 2、 陰極ロール 6 1 b上にかけ渡して搬送した。 スライ ドガイ ド 6 4に 取り付けられたスライ ドュニッ ト 6 5上にプッシュプルゲージ 6 3を配 置し、 フィルム押しつけロール 6 8をフィルム 4 aに押しつけ、 1 5 m m押し込んだところでスライ ドがス トップするようにス トッパー 6 6を 配置した。 フィルム 4 a のパス途中にロール 6 8を 1 5 mm押しつけた 状態にして、 この時の搬送フィルム 4 aから受ける力をプッシュプルゲ ージ 6 3で測定した。 プッシュプルゲージ 6 3 として、 アイコ一ェンジ ニアリング （株） 製の" MOD E L— 9 5 5 0 " を用いた。
( 8 ) 表面粗さ
触針式三次元表面粗さ計を用いて測定した。
実施例 1
この実施例は、 銅付きフィルムをフ レキシブル回路基板に応用したも のである。
( 1 ) 導電面付きフィルムの製作
減圧装置の中で、 ロール状に卷き取ったフィルムを卷き出しながら、 処理し、 その後フィルムを巻き取りロール状にする装置で、 プラズマ処 理、 ニッケル—ク ロム層成膜、 銅層成膜を行った。
厚さ 2 5 ;z m、 幅 5 2 0 mm、 長さ 1 2， 5 0 0 mのポリイ ミ ドフィ ルム" カプトン" 1 (米国デュポン社の登録商標） のロール状体を用意 した。
上記フィルムの片面に、 2 mZ分の速度でアルゴンガスのグロ一放電 プラズマ処理を実施した。 処理は高電圧を印加した棒状の電極に対して 2 c mの距離でフィルムを搬送し、 かつ接地電極となっている電極対を もつ内部電極方式のプラズマ装置を使用した。 アルゴンガス圧力は 2. 5 P a、 1次出力電圧 2 k V、 髙周波電源周波数 1 1 0 k H zの条件で フィルムを 2 mZ分で処理し、 グロ一放電プラズマ層を形成した。 処理 されたフィルムの表面張力は、 7 0 d y n eノ c m以上で、 接触角は 4 3度であった。
次いで、アルゴンガス圧 2. 6 X I 0 - 2 P aにて、クロム 2 0重量0 /0、 ニッケノレ 8 0重量0 /0をターゲッ トとして用い、 3 0 n mの二ッケノレクロ ム層を D Cマグネトロンスパッタ法を適用して形成した。 その後、 純度 9 9. 9 9重量％の銅をターゲッ トとして用い、 l O O n mの鲖層を D Cマグネト口ンスパッタ法を適用して形成した。
上記フィルムから、 スパッタ膜形成のための条件出しやリード部分を 除いて、 1 2 , 0 0 0 mのスパッタ膜付きフィルムを製造した。
( 2 ) めっき被膜の形成
得られたロール状のスパッタ膜付きフィルム 1 2， 0 0 0 mを、 3， 0 0 0 mのローノレ状体に 4分割して、 5 2 0 mm X 3， 0 0 0 mのロー ル状体の導電膜付きフィルムを 4本準備し、 そのうち 1本を次に示すめ つき装置に通してめっき被膜を形成した。
めっき装置として、 第 1図および第 3図に示す装置を用いて、 陽極 2 に銅を用い、 第 2図における一点鎖線内のュニッ ト 6 aを 1 6ュニッ ト としためつき回路おょぴめっき装置を構成した。 8 /x mの厚さの銅のめ つき被膜を有するフィルム 4 を製造した。 陰極ロール lは、 直径 2 1 O mm, 長さ 8 0 0 mm、 肉厚 1 0 mmの S U S 3 1 6の円管から形成された。 陰極ロール 1 — 1から液中ロール 1 0 1 — 1を介して陰極ロール 1 — 2まで、 フィルム 4 aをパスさせた ときのフィルムパス長は 4 mと した。 パス長は、 陰極ロー^^ 1 の頂点か ら次の陰極ロールの頂点までのフイノレム 4 aの長さを云う。 従って、 め つき部の全パス長は、 6 4 mである。
フィルムの前処理条件、 めっき条件、 防鲭処理条件は、 表 1 に示す。 銅めつきの電流密度は、 陰極口ール 1 と液中ロール 1 0 1 のパスの繰り 返し数が進むにつれて、 徐々に電流密度が上昇するように設定した。 第 1から第 1 6ユニッ トの整流器 3毎の電流設定条件は、 表 2に示す通り である。
表 2の電流条件と銅の還元電位 0. 3 3 7 Vにより、 各電流値に対し て、 （ i )式を用いて液膜隙間 dと導電率 σの関係をグラフ化したものが 第 5図に示される。 第 5図のグラフにおける各電流値を示す線の上側に なるように導電率を制御すればよいことになる。 銅の還元電位は、 C U イオンの活量、 あるいは、 濃度により変化するが、 銅の標準単位電極電 位である C u 2 +/C uの値は、 0. 3 3 7 Vであり、 銅イオンの濃度 から、 この値より小さい値になるので、 これを還元電位とした。 また、 フィルム 4 a の導電面 5 と陰極ロール 1 の接触面積は、 抱き角を 1 2 0 度としたので、 5 2 0 mm幅 X約 2 2 0 mmで計算した。
液膜隙間 dは、 第 6図に示すように、 レーザ変位計 4 4で隙間 dの大 きさを測定し、 隙間 dが 3 0 0 μ m以下になるようにフィルム搬送張力 Tの設定をした。 フィルム張力設定は、 第 1図に示す S字ラップの速度 制御部 3 0 9によって適度に張力をカッ トし、 その後、 順次ロールの回 転速度にドローをかける方式で張力を設定した。 陰極ロール （張力検出 ロール部） 3 2 5でロードセルによって自動で圧力検出を行い、 張力が Ι β Ο ΝΖηιになるように、 速度調整部 3 2 1の駆動モータの速度でフ ィードパック制御した。 最も張力が低い陰極ロール 1 一 1部の液膜隙間 dを第 6図の検出装置で測定したところ、 であった。
搬送速度は 1 m/分とし、 次いで陰極ロール 1 一 1〜 1 _ 1 7の各陰 極ロールのモータ駆動設定において段階的にドロー比率設定を行い、 順 次速度を上げ、 張力を徐々に上げる方式とした。
各ュニッ ト 6 a毎に導電率を変化させるように制御しても良よいが、 装置が高価になるために、 すべてのユニッ ト 6 aに対して、 銅析出限界 とならないように、 液膜の導電率を、 1 0 m S/ c mになるように調整 した。 第 3図における調整タンク 1 1の硫酸濃度を調整して、 1 0 0 m 1 /分となるようにポンプ 1 4の設定を行い、 受け皿 1 0中の液濃度を コン トローノレした。
その結果、 陰極ロール 1表面には銅の析出がなく、 搬送状態も非常に 安定していて、 良好な卷姿のロール状フィルム 4 bを得た。
その後、 めっき銅表面を観察したところ、 めっき表面の異常な突起や 凹みが少なく、 表面品位の優れた銅めつき被膜付きフィルムが製造出来 たことが確認された。 異常な突起や凹みの個数は、 表 3に示す。
( 3 ) 回路パターンの形成
感光性液体レジス トをコーティ ングし、 6 0 /z mピッチ、 すなわち、 鲖導体線幅 3 0 μ m、 導体線間 3 0 /z mの回路パターン 1， 0 2 4本の マスクを使い紫外線露光と現像を行い、 塩化第二鉄エッチング液で回路 パターンを形成した。 その回路パターン 5 0枚を 1 5 0倍の実態顕微鏡 で観察し、 欠け （ 1 0 m以上の欠けは不合格で、 それが 1， 0 2 4本 中に 1本以上あればその回路パターンを不合格とする）、および、断線に よるパターンの良否を判定した結果を表 4に示す。 これにより収率 1 0
0 %の回路パターンが得られた。 表 1
Figure imgf000039_0001
表 2
整流器 No. 設定電流値 整流器 No. 設定電流値
3-1 10 A 3-10 175 A
3-2 16 A 3-11 185 A
3-3 25 A 3-12 198 A
3-4 32 A 3-13 208 A
3-5 45 A 3-14 215 A
3-6 68 A 3-15 218 A
3-7 95 A 3-16 220 A
3-8 135 A a 2,000 A 表 3
520mm 100mm 内の突起の個数
Figure imgf000040_0001
表 4
Figure imgf000040_0002
実施例 2
この実施例は、 銅付きフィルムをフレキシブル回路基板に応用したも のである。
( 1 ) 導電面付きフィルムの製作
実施例 1 と全く同様の導電面付きフィルムを作成した。
( 2 ) めっき被膜の形成
得られたロール状のスパッタ膜付きフィルム 1 2， 0 0 0 mを、 3， 0 0 0 mのローノレ状体に 4分割して、 5 2 0 mm X 3， 0 0 0 mのロー ル状体の導電膜付きフィルムを 4本準備し、 そのうち 1本を次に示すめ つき装置に通してめっき被膜を形成した。
めっき装置と して、 第 1図および第 4図に示す装置を用いて、 陽極 2 に銅を用い、 第 2図における一点鎖線内のュニッ ト 6 aを 1 6ュニッ ト としためつき回路おょぴめっき装置を構成した。 8 Ai mの厚さの銅のめ つき被膜を有するフイルム 4 bを製造した。
陰極ローノレ 1は、 直径 2 1 O mm、 長さ 8 0 0 mm、 肉厚 1 0 mmの S U S 3 1 6の円管から形成された。 陰極ロール 1— 1から液中ロール 1 0 1 - 1を介して陰極口ール 1一 2まで、 フィルム 4 aをパスさせた ときのフィルムパス長は 4 mと した。 パス長は、 陰極ロール 1の頂点か ら次の陰極ローノレの頂点までのフイノレム 4 aの長さを云う。 従って、 め つき部の全パス長は、 6 4 mである。
フィルムの前処理条件、 めっき条件、 防鲭処理条件は、 表 1に示す。 銅めつきの電流密度は、 陰極ロール 1 と液中ロール 1 0 1のパスの繰り 返し数が進むにつれて、 徐々に電流密度が上昇するように設定した。 第
1から第 1 6ュニッ トの整流器 3毎の電流設定条件は、 表 2に示す通り である。
表 2の電流条件と銅の還元電位 0. 3 3 7 Vにより、 各電流値に対し て、 （ i )式を用いて液膜隙間 dと導電率びの関係をグラフ化したものが 第 5図に示される。 第 5図のグラフにおける各電流値を示す線の上側に なるように導電率を制御すればよいことになる。 銅の還元電位は、 C u イオンの活量、 あるいは、 濃度により変化するが、 銅の標準単位電極電 位である C u 2 +/C uの値は、 0. 3 3 7 Vであり、 銅イオンの濃度 から、 この値より小さい値になるので、 これを還元電位とした。 また、 フィルム 4 aの導電面 5と陰極ロール 1の接触面積は、 抱き角を 1 2 0 度としたので、 5 20 mm幅 X約 2 2 Ommで計算した。
液膜隙間 dは、 第 6図に示すように、 レーザ変位計 44で隙間 dの大 きさを測定し、 隙間 dが 3 00 μ m以下になるようにフィルム搬送張力 Tの設定をした。 フィルム張力設定は、 第 1図に示す S字ラップの速度 制御部 3 0 9によって適度に張力を力ッ トし、 その後、 順次ロールの回 転速度にドローをかける方式で張力を設定した。 陰極ロール （張力検出 ロール部） 3 2 5でロードセルによって自動で圧力検出を行い、 張力が 1 6 0 NZmになるように、 速度調整部 3 2 1の駆動モータの速度でフ ィ一ドパック制御した。 最も張力が低い陰極ロール 1 — 1部の液膜隙間 dを第 6図の検出装置で測定したところ、 8 0 μ mであった。
搬送速度は 1 m /分とし、 次いで陰極ロール 1 一 1〜1 一 1 7までの 各陰極ロールのモータ駆動設定において段階的にドロー比率設定を行い、 順次速度を上げ、 張力を徐々に上げる方式とした。
各ユニッ ト 6 a毎に導電率を変化させるように制御しても良よいが、 装置が高価になるために、 すべてのュニッ ト 6 aに対して、 銅析出限界 とならないように、 液膜の導電率を、 2 m S / c mになるように調整し た。 すなわち、 第 4図における ドクターブレード 2 1を洗い流す液体 2 5として硫酸を用い、 その導電率を 2 m S / c mとし、 3分毎に 2秒間 のシャワー供給で、 2分毎に 2 0 0 m 1 の液体 2 5を供給した。 また、 弾性体 2 2に供給する液体 2 7として硫酸を用い、 その導電率を 2 m S / c mとし、 3分毎に 2秒間のシャワー供給で、 2分毎に 2 0 0 m l の 液体 2 7を供給した。 ドクターブレード 2 1への硫酸シャワー供給の 1 分後に液体 2 7を供給するシーケンスと した。 また、 陰極ロール 1に供 給する液体 3 0 と して硫酸を用い、 その導電率を 2 m S / c mとし、 3 分毎に 2秒間のシャヮー供給で、 2分毎に 2 0 0 m l の液体 3 0を供給 した。 弾性体 2 2への硫酸シャワー供給の 1分後に液体 3 0を供給する シーケンスとした。 これらにより、 液膜 8を形成する液濃度をコント口 一ノレし 7こ。
液膜隙間 dと導電率びの関係から、 （ i )式を満たさなくなった部分が 生じ、 陰極ロール 1 からのフィルム 4 a の離れ際に、 陰極ロール 1上に 銅が析出するのが観察された。 しかし、 析出した銅は、 プレ^ "ド 2 1、 および、 弾性体 2 2により除去され、 その部分が次にフィルム 4 aに向 かい合う ときには、 清浄な状態にあることが確認された。
陰極ロール 1の表面に銅の析出が一時的にあったとしても、 その除去 が直ちになされるので、 フィルム 4 a を損傷することもなく、 フィルム 4 aの搬送状態も安定に維持される。 銅めつき被膜付きフイルム 4 bの 良好な卷姿のロール状フィルムが製造された。
プレー ド 2 1 は、 ィーエルジャパン （株） 製のプラスチックブレード E 5 0 0を使用した。 弾性体 2 2のスポンジは、 P V Aのスポンジを使 用して、 押し圧力が 5 0 Ν Ζ πιになるように、 陰極ロール 1に均一に押 しっけた。
その後、 めっき銅表面を観察したところ、 めっき表面の異常な突起や 凹みが少なく、 表面品位の優れた銅めつき被膜付きフィルムが製造出来 たことが確認された。 異常な突起や凹みの個数は、 表 3に示す。
( 3 ) 回路パターンの形成
感光性液体レジス トをコーティングし、 6 0 μ mピッチ、 すなわち、 銅導体線幅 3 0 m、 導体線間 3 0 /X mの回路パターン 1， 0 2 4本の マスクを使い紫外線露光と現像を行い、 塩化第二鉄エッチング液で回路 パターンを形成した。 その回路パターン 5 0枚を 1 5 0倍の実態顕微鏡 で観察し、 欠け （ 1 0 μ m以上の欠けは不合格で、 それが 1， 0 2 4本 中に 1本以上あればその回路パターンを不合格とする）、および、断線に よるパターンの良否を判定した結果を表 4に示す。 これにより収率 1 0 0 %の回路パターンが得られた。
比較例 1
この比較例は、 鲖付きフィルムをフレキシブル回路基板に応用したも のである。
( 1 ) 導電面付きフィルムの製作
実施例 1 と全く同様の導電面付きフィルムを作成した。
( 2 ) めっき被膜の形成
得られたロール状のスパッタ膜付きフィルム 1 2， 0 0 0 mを、 3， 0 0 0 mのロール状体に 4分割して、 5 2 0 mm X 3 , 0 0 0 mのロー ル状体の導電膜付きフイルムを 4本準備し、 そのうち 1本を次に示すめ つき装置に通してめっき被膜を形成した。
めっき装置として、 第 1図おょぴ第 3図に示す装置を用いて、 陽極 2 に銅を用い、 第 2図における一点鎖線内のュニッ ト 6 aを 1 6ュニッ ト としためつき回路おょぴめっき装置を構成した。 8 mの厚さの銅めつ き被膜を有するフイルム 4 bを製造した。
陰極ロール 1は、 直径 2 1 0 mm, 長さ 8 0 0 mm、 肉厚 1 0 mmの S U S 3 1 6の円管から形成された。 陰極口ール 1 — 1から液中ロール 1 0 1 — 1を介して陰極ロール 1 — 2まで、 フィルム 4 aをパスさせた と きのフィルムパス長は 4 mと した。 パス長は、 陰極ロール 1 の頂点か ら次の陰極ロールの頂点までのフィルム 4 aの長さを云う。 従って、 め つき部の全パス長は、 6 4 mである。
フィルムの前処理条件、 めっき条件、 防鲭処理条件は、 表 1に示す。 銅めつきの電流密度は、 陰極ロール 1 と液中ロール 1 0 1 のパスの繰り 返し数が進むにつれて、 徐々に電流密度が上昇するように設定した。 第 1から第 1 6ュニッ トの整流器 3毎の電流設定条件は、 表 2に示す通り である。
液膜隙間 dは、 第 6図に示すように、 レーザ変位計 4 4で隙間 dの大 きさを測定し、 隙間 dが 3 0 0 μ ηι以下になるようにフィルム搬送張力 Τの設定をした。 フィルム張力設定は、 第 1図に示す S字ラップの速度 制御部 3 0 9によって適度に張力を力ッ トし、 その後、 順次ロールの回 転速度にドローをかける方式で張力を設定した。 陰極ロール 3 2 5 (張 力検出ロール部） で口一ドセルによって自動で圧力検出を行い、 張力が Ι δ Ο ΝΖιηになるように、 速度調整部 3 2 1の駆動モータの速度でフ ィードパック制御した。 最も張力が低い陰極ロール 1一 1部の液膜隙間 dを第 6図の検出装置で測定したところ、 1 2 5 ΠΙであった。
搬送速度は 1 m /分とし、 次いで陰極ロール 1 一 1〜 1 — 1 7までの 各陰極ロールのモータ駆動設定において段階的にドロー比率設定を行い、 順次速度を上げ、 張力を徐々に上げる方式とした。
第 3図における調整タンク 1 1にイオン交換水を入れて、 1 0 0 m l 分となるようにポンプ 1 4の設定を行い、 受け皿 1 0に供給した。 こ のときの受け皿 1 0中の電解液の導電率は 0 . 0 2 m S c mであつた。 その結果、 搬送前半部の陰極ロールの表面は、 うつすらと銅系色にな り、 第 6番目の陰極ロールから第 1 4番目の陰極ロールには、 銅の析出 が観察され、 陰極ロールが銅系色になった。 初めの内は、 搬送状況は安 定していたが、 銅が析出した陰極ロールが現れてからは、 搬送状況は、 徐々に不安になり、 陰極ロール上でフィルムがグリ ップされ、 フィルム に張り と撓みが発生し、 液中の撹拌エアーのあおりを受けて、 フィルム が蛇行し始め、 陰極ロール上でシヮが発生し、 また、 銅付きフィルムの 剛性が大きいために折れシヮの発生が観察された。
その後、 めっき銅表面を観察したところ、 フィルムの折れシヮで製品 にならず、 一部シヮのない場所でも、 フィルム搬送方向に点々と長径 1 0 0 m , 高さ 6 0 m大の異常突起がたく さん発生していた。 異常な 突起や凹みの個数は、 表 3に示す。
( 3 ) 回路パターンの形成
感光性液体レジス トをコーティングし、 6 ピッチ、 すなわち、 銅導体線幅 3 0 μ m、 導体線間 3 0 mの回路パターン 1， 0 2 4本の マスクを使い紫外線露光と現像を行い、 塩化第二鉄エッチング液で回路 パターンを形成した。 その回路パターン 5 0枚を 1 5 0倍の実態顕微鏡 で観察し、 欠け （ 1 0 μ m以上の欠けは不合格で、 それが 1， 0 2 4本 中に 1本以上あればその回路パターンを不合格とする）、 および、 断線に よるパターンの良否を判定した結果を表 5に示す。 収率 6 %で、 ほとん ど正常な回路パターンは得られなかった。
比較例 2
この比較例は、 銅付きフィルムをフレキシブル回路基板に応用したも のである。
( 1 ) 導電面付きフィルムの製作
実施例 1 と全く同様の導電面付きフィルムを作成した。
( 2) めっき被膜の形成
得られたローノレ状のスノ ッタ膜付きフィルム 1 2， O O O mを、 3， 0 0 0 mのローノレ状体に 4分割して、 5 2 0 mmX 3， O O O mのロー ル状体の導電膜付きフィルムを 4本準備し、 そのうち 1本を次に示すめ つき装置に通してめっき被膜を形成した。
めっき装置として、 第 1図おょぴ第 3図に示す装置を用いて、 陽極 2 に銅を用い、 第 2図における一点鎖線内のュニッ ト 6 aを 1 6ュニッ ト としためつき回路おょぴめっき装置を構成した。 8 /ί ΐηの厚さの銅のめ つき被膜を有するフイルム 4 bを製造した。
陰極ロール 1は、 直径 2 1 0 mm、 長さ 8 O O mm、 肉厚 1 0 mmの S U S 3 1 6の円管から形成された。 陰極ロール 1 — 1から液中ロール 1 0 1 - 1を介して陰極ロール 1 一 2まで、 フィルム 4 aをパスさせた ときのフィルムパス長は 4 mと した。 パス長は、 陰極ロール 1 の頂点か ら次の陰極ロールの頂点までのフィルム 4 aの長さを云う。 従って、 め つき部の全パス長は 6 4 mである。
フィルムの前処理条件、 めっき条件、 防鲭処理条件は、 表 1に示す。 銅めつきの電流密度は、 陰極ロール 1 と液中ロール 1 0 1のパスの繰り 返し数が進むにつれて、 徐々に電流密度が上昇するように設定した。 第
1から第 1 6ュニッ トの整流器 3毎の電流設定条件は、 表 2に示す通り である。
液膜隙間 dは、 第 6図に示すように、 レーザ変位計 4 4で隙間 dの大 きさを測定し、 隙間 dが 5 0 μ m以下になるようにフィルム搬送張力 T の設定をした。 フィルム張力設定は、 第 1図に示す S字ラップの速度制 御部 3 0 9によって適度に張力を力ッ トし、 その後、 順次ロールの回転 速度にドローをかける方式で張力を設定した。 陰極ロール 3 2 5 (張力 検出ロール部） でロードセルによって自動で圧力検出を行い、 張力が 3 2 0 N / mになるように、 速度調整部 3 2 1の駆動モータの速度でフィ 一ドパック制御した。
搬送速度は 1 m /分とし、 次いで陰極ロール 1一 1〜1 — 1 7までの 各陰極ロールのモータ駆動設定において段階的にドロー比率設定を行い、 順次速度を上げ、 張力を徐々に上げる方式とした。 フィルム 4 aの搬送 において、 第 3図における調整タンク 1 1からの液体の供給は行なわな かった。
その結果、 搬送前半部の陰極ロールの表面は、 うつすらと銅系色にな り、 第 6番目の陰極ロールから第 1 4番目の陰極ロールには、 銅の析出 が観察され、陰極ロールが銅系色になった。初めの内は、搬送できたが、 フィルム 4 aの張力が増大してく ると、フィルム 4 aが緊張状態となり、 この緊張状態が継続した後、フィルム 4 aに折れシヮが発生し、その後、 フィルム 4 aは、 破断した。
以上の実施例および比較例、 特に表 3に示した製品の表面の欠陥の状 態から明らかなように、 本発明の方法で製造されためつき被膜付きフィ ルムは、 非常に優れた外観品位を有する。 本発明の方法で製造されため つき被膜付きフィルムは、 ファインピツチの回路の形成を要求されるフ レキシプル回路基板の製造に好ましく用いられる。
次に、本発明のめつき用陰極ロールを具体的実施例を用いて説明する。 めっき液に対して耐性のある材料の選定のために、 材料のめっき液に 対する耐性を調査した。 その結果、 導電性と耐めっき液性の両方を合わ せ持つ材料を見つけることは、 非常に困難であった。
表 1に示すめっき液をスポィ ドで数 m 1滴下し、 1 日毎に、 滴下した めっき液を拭き取り、 耐性を目視で観察した。 耐性のないものは、 表面 が変色した。 2週間、 この作業を続けた。 2週間目の結果が、 表 6に示 される。 表 6には、 検討した材料とその特性値が示される。 表 6に示さ れるように、 タングステンを主体とするもの、 中でもクロムなどが所定 割合で含有されているものが、 優れた耐めっき液性を示した。
実施例 3
この実施例は、 銅付きフィルムをフレキシブル回路基板に応用したも のである。
( 1 ) 導電面付きフィルムの製作
減圧装置の中で、 ロール状に卷き取ったフィルムを卷き出しながら、 処理し、 その後フィルムを卷き取りロール状にする装置で、 プラズマ処 理、 ニッケル一ク ロム層成膜、 銅層成膜を行った。
厚さ 2 5 01、 幅 5 2 0 m m、 長さ 1 2， 5 0 0 mのポリイミ ドフィ ルム" カプトン" 1 (米国デュポン社の登録商標） のロール状体を用意 した。
上記フィルムの片面に、 2 m /分の速度でアルゴンガスのグロ一放電 プラズマ処理を実施した。 処理は高電圧を印加した棒状の電極に対して 2 c mの距離でフィルムを搬送し、 かつ接地電極となっている電極対を もつ内部電極方式のプラズマ装置を使用した。 アルゴンガス圧力は 2 . 5 P a、 1次出力電圧 2 k V、 高周波電源周波数 1 1 0 k H z の条件で フィルムを 2 m /分の速度で処理し、グロ一放電プラズマ層を形成した。 処理されたフィルムの表面張力は、 7 0 d y n e / c m以上で、 接触角 は 4 3度であった。
次いで、 アルゴンガス圧 2. 6 X 1 0— 2 P aにて、 クロム 2 0 %、 二 ッケノレ 8 0 %をターゲッ トとして用い、 3 O n mのニッケノレクロム層を D Cマグネトロンスパッタ法を適用して形成した。 その後、 純度 9 9. 9 9 %の鲖をターゲッ トとして用い、 1 0 0 111[1の銅層を13 Cマグネト 口ンスパッタ法を適用して形成した。
上記フィルムから、 スパッタ膜形成のための条件出しゃリ一ド部分を 除いて、 1 2， 0 0 0 mのスパッタ膜付きフィルムを製造した。
( 2 ) めっき被膜の形成
得られたロール状のスパッタ膜付きフィルム 1 2， 0 0 0 mを、 3， 0 0 0 mのローノレ状体に 4分割して、 5 2 0 mmX 3 , 0 0 0 mのロー ル状体の導電膜付きフィルムを 4本準備し、 そのうち 2本を次に示すめ つき装置に通してめっき被膜を形成した。
めっき装置として、 第 1図に示す装置を用いて、 陽極 2に銅を用い、 第 2図における一点鎖線内のュニッ ト 6 aを 1 6ュニッ トとしためつき 回路おょぴめっき装置を構成した。 8 β mの厚さの銅のめっき被膜を有 するフィルム 4 bを製造した。
陰極ロール 1は、 直径 2 1 0 mm、 長さ 1， 5 0 0 mm、 肉厚 1 0 m mの S U S 3 1 6の円管から形成された。 この陰極ロール 1 の表面は、 表 3に示される表面処理番号 8の溶射処理により表面処理された。 表面 処理の膜厚は 2 0 0 μ m、 表面粗さは、 Rm a xで 0. 4 μ πιとした。 陰極ロール 1 の真円度は 0. 0 5 mm以下、円筒度は 0. 0 8 mm以下、 円周方向の振れは 0. 0 8 mm以下とした。 表面のビッカース硬度 H v は、 1 , 0 0 0であった。
陰極口ール 1 一 1から液中ロール 1 0 1 - 1を介して陰極口ール 1 一 2まで、フイノレム 4 aをパスさせたと きのフィルムパス長は 4 mとした。 パス長は、 陰極ロール 1の項点から次の陰極ロールの頂点までのフィル ム 4 aの長さを云う。 従って、 めっき部の全パス長は、 6 4 mである。 フィルムの前処理条件、 めっき条件、 防鲭処理条件は、 表 1に示す。 ϋめっきの電流密度は、 陰極口ール 1 と液中ロール 1 0 1 のパスの繰り 返し数が進むにつれて、 徐々に電流密度が上昇するように設定した。 第
1から第 1 6ユニッ トの整流器 3毎の電流設定条件は、 表 5に示す通り である。
表 5
整流器 No. 設定電流値 整流器 No. 設定電流値
3-1 20 A 3-10 350 A
3-2 32 A 3-11 370 A
3-3 50 A 3-12 396 A
3-4 64 A 3-13 416 A
3-5 90 A 3-14 430 A
3-6 136 A 3-15 436 A
3-7 190 A 3-16 440 A
3-8 270 A a HT 4,000 A
3-9 310 A
表 6
Figure imgf000051_0001
表中の符号一 A : 2ヶ月後変化なし、 B ： 1ヶ月後少し変色 C ： 1週 間後少し変色、 D ： 1 日後少し変色、 E ： すぐに変色 フィルム張力設定は、 第 1図に示す S字ラップの速度制御部 3 0 9に よって適度に張力をカッ トし、 その後、 順次ロールの回転速度にドロー をかける方式で張力を設定した。 陰極ロール 3 2 5 (張力検出ロール部） でロードセルによって自動で圧力検出を行い、 張力が 2 4 0 N Z mにな るように、 速度調整部 3 2 1の駆動モータの速度でブイ一ドパック制御 した。
各陰極ロール 1 上の搬送張力は、 第 8図に示す簡易な張力測定器によ り測定した。 第 8図の張力測定器は、 幅 5 2 0 m mのフィルムに作用す る張力を測定することが出来る。
搬送速度は 1 m Z分とし、 次いで陰極ロール 1 一 1〜1 — 1 7の各陰 極ロールのモータ駆動設定において段階的にドロー比率設定を行い、 順 次速度を上げ、 張力を徐々に上げる方式とした。
各陰極ロール 1に対して 2本のフィルム 4 aを並行させて走行させた。 これら 2本のフィルム 4 aの搬送状態は、 非常に安定していた。
長さ 3， 0 0 0 mのフィルム 4 a の 2本を搬送させ、 搬送開始から 1 8 0分後の搬送位置をプロッ トしたグラフを第 9図に示す。 2本のフィ ルム 4 a — 1、 4 a - 2が搬送されている状態の第 1図のめつき槽部 3 0 3 の平面図を第 7図に示す。
第 7図において、 陰極口ール 1 の軸方向を縦軸 （Y )、 フィルム 4 a の 搬送方向 （陰極ロール 1の軸方向に直角の方向） を横軸 （X ) とした座 標が示されている。
第 7図において、 フイノレム a — 1 の搬送ライ ンを Aライ ン、 フィルム a _ 2の搬送ラインを Bラインと し、 A : u、 A : vは、 Aライ ンのフ イルム 4 a — 1 の端部の走行位置を示し、 B ： u、 B ： vは、 Bライン のフィルム 4 a — 2の端部の走行位置を示す。 フィルム搬送位置は、 第 9図に示す通り、 非常に安定していた。 2本のフィルム 4 a — 1、 4 a — 2が搬送中に重なることもなく、 それらの搬送は、 非常に安定して行 なわれた。
搬送張力 Tを第 8図に示す測定装置を用いて測定した結果を第 1 3図 に示す。 2本のフィルム 4 a — 1、 4 a — 2に対して、 張力伝搬が円滑 に行なわれていることが、 第 1 3図からも判る。
その後、 めっき銅表面を観察したところ、 めっき表面の異常な突起や 凹みが少なく、 表面品位の優れた銅めつき被膜付きフィルムが製造出来 たことが確認された。 異常な突起や凹みの個数は、 表 7に示す。 めっき 表面のキズも観察されず、 めっき表面の表面粗さは、 R m a xで 1 /z m であった。
( 3 ) 回路パターンの形成
感光性液体レジス トをコーティングし、 6 0 w mピッチ、 すなわち、 銅導体線幅 3 0 μ m、 導体線間 3 0 mの回路パターン 1 ， 0 2 4本の マスクを使い紫外線露光と現像を行い、 塩化第二鉄エッチング液で回路 パターンを形成した。 その回路パターン 5 0枚を 1 5 0倍の実態顕微鏡 で観察し、 欠け （ 1 0 m以上の欠けは不合格で、 それが 1， 0 2 4本 中に 1本以上あればその回路パターンを不合格とする）、および、断線に よるパターンの良否を判定した結果を表 8に示す。 これにより収率 1 0 0 %の回路パターンが得られた。
表 7
520mm x 100mm 内の突起の個数
Figure imgf000053_0001
表 8
実施例 3 実施例 4 比較例 3 比較例 4 良品数 50 50 2
枚 / 50 枚 100 % 100 % 4% 実施例 4
一年経過後、 これと全く同じ生産を行ったが、 第 1 0図、 第 1 4図、 表 7、 表 8に示すように、 実施例 1の結果とほぼ同じ結果が得られた。 比較例 3
この比較例は、 銅付きフィルムをフレキシブル回路基板に応用したも のである。
( 1 ) 導電面付きフィルムの製作
実施例 1 と全く同様の導電面付きフィルムを作成した。
( 2 ) めっき被膜の形成
得られたロール状のスパッタ膜付きフィルム 1 2， 0 0 0 mを、 3， 0 0 0 mのロール状体に 4分割して、 5 2 0 mmX 3， 0 0 0 mのロー ル状体の導電膜付きフィルムを 4本準備し、 そのうち 2本を次に示すめ つき装置に通してめっき被膜を形成した。
めっき装置として、 第 1図に示す装置を用いて、 陽極 2に銅を用い、 第 2図における一点鎖線内のュニッ ト 6 aを 1 6ュニッ トとしためつき 回路おょぴめつき装置を構成した。 8 IX mの厚さの銅のめっき被膜を有 するフィルム 4 bを製造した。
陰極ロール 1は、 直径 2 1 0 mm、 長さ 1 , 5 0 0 mm、 肉厚 1 0 m mの S U S 3 1 6の円管から形成された。 この陰極ロール 1 の表面を研 磨し、 研磨後の表面粗さを Rm a Xで 0 · 6 μ mとした。 陰極ロール 1 の真円度は 0. 0 5 mm以下、 円筒度は 0. 0 8 mm以下、 円周方向の 振れは 0. 0 8 mm以下とした。 表面のビッカース硬度 H vは、 7 0で あった。
陰極ロール 1 一 1から液中ロール 1 0 1 — 1を介して陰極ロール 1 一 2まで、フィルム 4 a をパスさせたときのフイノレムパス長は 4 mと した。 パス長は、 陰極ロール 1 の項点から次の陰極ロールの項点までのフィル ム 4 aの長さを云う。 従って、 めっき部の全パス長は、 6 4 mである。 フィルムの前処理条件、 めっき条件、 防鲭処理条件は、 表 1に示す。 銅めつきの電流密度は、 陰極ロール 1 と液中口ール 1 0 1 のパスの繰り 返し数が進むにつれて、 徐々に電流密度が上昇するように設定した。 第 1から第 1 6ユニッ トの整流器 3毎の電流設定条件は、 表 5に示す通り である。
フィルム張力設定は、 第 1図に示す S字ラップの速度制御部 3 0 9に よって適度に張力を^ッ トし、 その後、 順次ロールの回転速度にドロー をかける方式で張力を設定した。 陰極ロール 3 2 5 (張力検出ロール部） でロードセルによって自動で圧力検出を行い、 張力が 2 4 0 N/mにな るように、 速度調整部 3 2 1の駆動モータの速度でブイ一ドパック制御 した。 各陰極ロール上の搬送張力は、 陰極ロール 1 の両側にロードセル 式のセンサーを設置し測定した。
搬送速度は 1 m/分とし、 次いで陰極ロール 1 _ 1〜1ー1 7までの 各陰極ロールのモータ駆動設定において段階的にドロー比率設定を行い、 順次速度を上げ、 張力を徐々に上げる方式とした。
この装置は、 使用を開始してから 1週間は、 うまく運転できた。 しか し、 その後、 徐々に陰極ロール 1の表面に傷が現れ、 これは目視でも判 別できた。 フィルム 4 aが陰極ロール 1の表面にグリ ップされ、 フィル ム 4 aに張り と撓みが発生した。 めっき液 7中の撹拌エアーのあおりを 受けて、 フィルム 4 aが蛇行し始め、 陰極ロール 1上でフィルム 4 aに シヮが発生した。 また、 鲖付きフィルムの剛性が大きいために、 折れシ ヮの発生も観察された。
長さ 3 , 0 0 0 mのフィルム 4 aの 2本を搬送させ、 搬送開始から 1 8 0分後の搬送位置をプロッ トしたグラフを第 1 1図に示す。 2本のフ イルム 4 a— 1、 4 a - 2が搬送されている状態の第 1図のめっき槽部 3 0 3の平面図を第 7図に示す。 2本のフィルム 4 a — l、 4 a _ 2の 走行状態は、 第 1 1図に見られる位置を結ぶ線が曲折している位置で、 蛇行を繰り返しており、 搬送状態は、 非常に不安定であった。
搬送張力 Tを第 8図に示す測定装置を用いて測定した結果を第 1 5図 に示す。 2本のフィルム 4 a — 1、 4 a— 2に対して、 張力伝搬がラン ダムに変動していることが判る。
その後、 めっき銅表面を観察したところ、 フィルムの折れシヮで製品 にならず、 一部シヮのない場所でも、 フィルム搬送方向に点々と長径 1 0 0 μ m 高さ 6 0 /z m大の異常突起がたく さん発生していた。 異常な 突起や凹みの個数は、 表 7に示す。 また、 表面品位を観察すると、 陰極 口ール 1のキズと同様のキズが観察され、 表面粗さも R m a xで 2 0 mと非常に大きかった。 これは、 陰極ロール 1のキズがフィルム 4 bの 表面に反映しているためと思われる。
( 3 ) 回路パターンの形成
感光性液体レジス トをコーティングし、 6 0 /z mピッチ、 すなわち、 銅導体線幅 3 0 μ m、 導体線間 3 0 mの回路パターン 1， 0 2 4本の マスクを使い紫外線露光と現像を行い、 塩化第二鉄エッチング液で回路 パターンを形成した。 その回路パターン 5 0枚を 1 5 0倍の実態顕微鏡 で観察し、 欠け （ 1 0 m以上の欠けは不合格で、 それが 1 , 0 2 4本 中に 1本以上あればその回路パターンを不合格とする）、および、 断線に よるパターンの良否を判定した結果を表 8に示す。 収率 4 %で、 ほとん ど正常な回路パターンは得られなかった。
比較例 4
この比較例は、 銅付きフィルムをフレキシプル回路基板に応用したも のである。
比較例 1 とまったく同じ条件で、 3ヶ月間の生産運転を繰り返し行な つたが、 この間に、 2本のフィルム 4 a — 1、 4 a— 2の蛇行走行が激 しくなり、 互いに重なり合う現象が生じた。 それぞれのフィルムには、 シヮゃ折れシヮが発生し、 正常な生産が出来ない状況に至った。
長さ 3， 0 0 0 mのフィルム 4 a — 1、 4 a— 2を搬送させ、 7 0分 後の搬送位置をプロッ トしたグラフを第 1 2図に示す。 2本のフィルム 4 a — 1、 4 a — 2が搬送されている状態の第 1図のめっき槽部 3 0 3 の平面図を第 7図に示す。 2本のフィルム 4 a— 1、 4 a — 2の走行状 態は、 第 1 2図に見られる位置を結ぶ線が曲折している位置で、 蛇行し ており、重なり合つている位置で、 2本のフィルムが重なり合つており、 搬送状態は、 非常に不安定であった。
搬送張力 Tを第 8図に示す測定装置を用いて測定した結果を第 1 6図 に示す。 2本のフィルム 4 a — 1、 4 a — 2に対して、 張力伝搬がラン ダムに変動していることが判る。 陰極ロール 1の表面を調べたところ、 深さ 0 . 5 m m程のキズが無数存在していることが観察された。
表 8に示した数値から明らかなように、 本発明のめっき用陰極ロール を用い、 本発明の製造方法で作成した銅めつき被膜付きフィルムは、 め つき被膜の表面状態が極めて良好である。 従って、 この銅めつき被膜付 きフィルムは、 フアイ ンピッチにて形成されるフレキシブル回路基板の 作成に好適である。 銅めつき被膜付きフィルムの生産性も優れている。 産業上の利用可能性
本発明によれば、 フィルムの導電面に表面品位の優れためつき被膜が 形成され、 品位の優れためつき被膜付きフィルムが、 優れた生産性の基 に、 製造される。 製造されるためっき被膜付きフィルムは、 回路基板の 基材として、 特に、 6 0 m以下のピッチで回路を形成するフレキシプ ル回路基板の基材として、 好ましく用いられる。

Claims

求 の 範 囲
1. 導電面を有するフィルムを搬送するフィルム搬送手段と、 陰極口 ールと、 前記陰極ロールの前またはノおよび後に配置され、 めっき液お ょぴ陽極が収容されためつき浴とを用い、 前記フィルムを前記フィルム 搬送手段により搬送しながら、 前記フィルムの導電面を液膜を介して前 記陰極ロールに電気的に接触させるとともに前記めつき浴中を通過させ- 前記フィルムの導電面にめっき被膜を形成してなるめっき被膜付きフィ ルムの製造方法において、 前記めつき被膜を形成する金属の還元電位を E。、 めっきのために前記陰極ロールに流す電流値を I、 前記陰極ロー ルに前記液膜を介して電気的に接触している前記フィルムの導電面の面 積を C s、前記陰極ロールと前記フィルムの導電面との隙間の厚さを d、 および、 該隙間に存在する前記液膜を形成している液の導電率を σ とす るとさ、
E。> 〔（ l ZC s ) X d ] / σ
なる関係が満足されていることを特徴とするめつき被膜付きフィルムの 製造方法。
2. 前記隙間に存在する前記液膜を形成している液の導電率が、 硫酸 を主体とする電解液の濃度により制御される請求の範囲第 1項に記載の めっき被膜付きフィルムの製造方法。
3. 前記隙'間に存在する前記液膜を形成している液の導電率が、 1 m SZ c m以上 1 0 O mS/ c m以下である請求の範囲第 1項に記載のめ つき被膜付きフィルムの製造方法。
4 . 前記隙間の厚さ dの値が、 2 0 μ m以上 5 0 0 m以下である請 求の範囲第 1項に記載のめっき被膜付きフィルムの製造方法。
5 . 前記隙間の厚さ dの値が、 前記フィルムの搬送張力により制御さ れる請求の範囲第 4項に記載のめっき被膜付きフィルムの製造方法。
6 . 前記ブイルムの搬送張力が、 1 0 N / m以上 3 2 0 N / m以下で ある請求の範囲第 5項に記載のめっき被膜付きフィルムの製造方法。
7 . 前記めつき被膜が、 銅である請求の範囲第 1項に記載のめっき被 膜付きフィルムの製造方法。
8 . 前.記フィルムが、 ポリイミ ド樹脂、 あるいは、 ポリエステル樹脂 からなる請求の範囲第 1項に記載のめっき被膜付きフィルムの製造方法
9 . 前記陰極ロールの表面に析出する前記めつき皮膜を形成する物質 が、 前記陰極ロールの表面に接して設けられたプレードおよび/"または 弾性体により除去される請求の範囲第 1項に記載のめっき被膜付きフィ ルムの製造方法。
1 0 . 前記陰極ロール、 前記ブレー ド、 および、 前記弾性体の少なく とも一つに、 連続的または間欠的に液体が供給される請求の範囲第 9項 に記載のめっき被膜付きフィルムの製造方法。
1 1 . 導電面を有するフィルムを搬送するフィルム搬送手段と、 陰極 ロールと、 前記陰極ロールの前または Zおよび後に配置され、 めっき液 および陽極が収容されためつき浴とを用い、 前記フィルムを前記フィル ム搬送手段により搬送しながら、 前記フィルムの導電面を液膜を介して 前記陰極ロールに電気的に接触させるとともに前記めつき浴中を通過さ せ、 前記フィルムの導電面にめっき被膜を形成してなるめつき被膜付き フィルムの製造に用いられるめっき用陰極ロールにおいて、 その表面の 粗さ R m a Xが、 1 m以下であることを特徴とするめつき用陰極ロー ル。
1 2 . 導電面を有するフィルムを搬送するフィルム搬送手段と、 陰極 ロールと、 前記陰極ロールの前または/およぴ後に配置され、 めっき液 および陽極が収容されためつき浴とを用い、 前記フィルムを前記ブイル ム搬送手段により搬送しながら、 前記フィルムの導電面を液膜を介して 前記陰極ロールに電気的に接触させるとともに前記めつき浴中を通過さ せ、 前記フィルムの導電面にめっき被膜を形成してなるめっき被膜付き フィルムの製造に用いられるめっき用陰極ロールにおいて、 その表面の ビッカース硬度が、 2 0 0以上であることを特徴とするめつき用陰極口 ール。
1 3 . タングステンを主体とする表面層が設けられている請求の範囲 第 1 1あるいは 1 2項に記載のめっき用陰極ロール。
1 4 . タングステンを 5 0 %重量以上含有し、 かつ、 クロム、 エッケ ル、 および、 炭素からなる群から選ばれた少なく とも一種の元素を含有 する表面層が設けられている請求の範囲第 1 1あるいは 1 2項に記載の めっき用陰極ロール。
1 5 . タングステンを 6 0乃至 8 0重量％、 クロムを 1 5乃至 2 5重 量％、 ニッケルを 1乃至 1 0重量％、 および、 炭素を 1乃至 1 0重量％ を含有する表面層が設けられている請求の範囲第 1 1あるいは 1 2項に 記載のめっき用陰極ロール。
1 6 . 溶射法により表面処理されている請求の範囲第 1 1あるいは 1 2項に記載のめっき用陰極ロール。
1 7 . 前記溶射法が、 爆発溶射法である請求の範囲第 1 6項に記載の めっき用陰極ロール。
1 8 . 前記溶射法により表面処理され形成された溶射膜の気孔率が、 2 %以下である請求の範囲第 1 6項に記載のめっき用陰極ロール。
1 9 . 導電面を有するフィルムを搬送するフィルム搬送手段と、 陰極 ロールと、 前記陰極ロールの前またはノおよび後に配置され、 めっき液 および陽極が収容されためつき浴とを用い、 前記フィルムを前記フィル ム搬送手段により搬送しながら、 前記フィルムの導電面を液膜を介して 前記陰極ロールに電気的に接触させるとともに前記めつき浴中を通過さ せ、 前記フィルムの導電面にめっき被膜を形成してなるめっき被膜付き フィルムの製造方法において、 前記陰極ロールが、 請求の範囲第 1 1あ るいは 1 2項に記載のめっき用陰極ロールであることを特徴とするめつ き被膜付きフィルムの製造方法。
2 0 . めっき被膜を有するフィルムに回路パターンを形成することに より回路基板を製造する回路基板の製造方法において、 前記めつき被膜 を有するフィルム力 請求の範囲第 1乃至 1 0項のいずれ力 あるいは、 請求の範囲第 1 9項に記載のめっき被膜付きフィルムの製造方法により 製造されためつき被膜付きフィルムであることを特徴とする回路基板の 製造方法。 .
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