(57)【要約】【課題】冷却キャンロールの外周面と接する長尺樹脂フィルム面等にスクラッチ傷が付き難い真空成膜装置と真空成膜方法を提供すること。【解決手段】巻出ロール110に巻回された長尺樹脂フィルム１を巻き出す巻出室100と、巻出室から供給された長尺樹脂フィルムの第一面側に金属膜を成膜する成膜室400と、金属膜が成膜された長尺樹脂フィルムを巻取ロール541に巻き取る巻取室500とを備え、成膜室がロールツーロールで搬送される長尺樹脂フィルムを外周面に巻き付けて冷却する回転駆動の冷却キャンロール431と、該冷却キャンロールの外周面に沿って配置された熱負荷を伴う成膜手段432〜435を有する真空成膜装置であって、上記巻出室と成膜室との間に、搬送中における長尺樹脂フィルムの第二面側に保護フィルム301を重合させて冷却キャンロールと長尺樹脂フィルムとの間に保護フィルムを介在させる保護フィルム重合室300が設けられていることを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻出ロールに巻回された長尺樹脂フィルムを巻き出す巻出室と、巻出室から供給された長尺樹脂フィルムの第一面側に金属膜を成膜する成膜室と、金属膜が成膜された長尺樹脂フィルムを巻取ロールに巻き取る巻取室とを備え、上記成膜室が、ロールツーロールで搬送される長尺樹脂フィルムを外周面に巻き付けて冷却する回転駆動の冷却キャンロールと、該冷却キャンロールの外周面に沿って配置された熱負荷を伴う成膜手段を有する真空成膜装置において、
上記巻出室と成膜室との間に、搬送中における長尺樹脂フィルムの第二面側に保護フィルムを重合させて冷却キャンロールと長尺樹脂フィルムとの間に保護フィルムを介在させる保護フィルム重合室が設けられていることを特徴とする真空成膜装置。
【請求項２】
上記保護フィルムが、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、ポリカーボネイト、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルサルフォン、アラミド、ポリイミド、トリアセテートの単体若しくはこれ等を貼り合わせた複合体で構成されることを特徴とする請求項１に記載の真空成膜装置。
【請求項３】
熱負荷を伴う上記成膜手段が、マグネトロンスパッタリングであることを特徴とする請求項１に記載の真空成膜装置。
【請求項４】
巻出ロールに巻回された長尺樹脂フィルムを巻き出すフィルム巻き出し工程と、
巻き出された長尺樹脂フィルムを冷却キャンロールに巻き付けると共に、該冷却キャンロールの外周面に沿って配置された熱負荷を伴う成膜手段により長尺樹脂フィルムの第一面側に金属膜を成膜する成膜工程と、
金属膜が成膜された長尺樹脂フィルムを巻取ロールに巻き取るフィルム巻き取り工程、
を有する真空成膜方法において、
上記フィルム巻き出し工程から成膜工程までの間において、長尺樹脂フィルムの第二面側に保護フィルムを重合させて冷却キャンロールと長尺樹脂フィルムとの間に保護フィルムが介在するようにしたことを特徴とする真空成膜方法。
【請求項５】
上記保護フィルムが、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、ポリカーボネイト、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルサルフォン、アラミド、ポリイミド、トリアセテートの単体若しくはこれ等を貼り合わせた複合体で構成されることを特徴とする請求項４に記載の真空成膜方法。
【請求項６】
熱負荷を伴う上記成膜手段が、マグネトロンスパッタリングであることを特徴とする請求項４に記載の真空成膜方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロールツーロールで搬送される長尺樹脂フィルムを冷却キャンロールの外周面に巻き付け、冷却キャンロールの外周面と接していない長尺樹脂フィルムの表面側に金属膜を成膜する真空成膜装置と真空成膜方法に係り、特に、冷却キャンロールの外周面と接する長尺樹脂フィルム面若しくは金属膜面にスクラッチ傷が付き難い真空成膜装置と真空成膜方法の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネル、ノートパソコン、デジタルカメラ、携帯電話等には、多種類のフレキシブル配線基板が用いられている。このフレキシブル配線基板の材料には、耐熱性樹脂フィルムの片面若しくは両面に金属膜を形成した金属膜付き樹脂フィルムが用いられており、この金属膜付き樹脂フィルムにフォトリソグラフィーやエッチング等の薄膜加工技術を適用することで所定の配線パターンを有するフレキシブル配線基板を得ることができる。フレキシブル配線基板の配線パターンは近年ますます微細化、高密度化しているため、金属膜付き樹脂フィルムの金属膜にはピンホール等の欠陥がないことがより一層重要になってきている。
【０００３】
この種の金属膜付き樹脂フィルムの製造方法として、金属箔を接着剤により耐熱性樹脂フィルムに貼り付けて製造する方法（３層基板の製造方法と称される）、金属箔に耐熱性樹脂溶液をコーティングした後、乾燥させて製造する方法（キャスティング法と称される）、真空成膜法により耐熱性樹脂フィルム上に金属膜を成膜する方法、若しくは、真空成膜法により耐熱性樹脂フィルム上に金属膜を成膜しかつ該金属膜上に湿式メッキ法により湿式メッキ層を形成して製造する方法（メタライジング法と称される）等が従来から知られている。また、メタライジング法における真空成膜法には、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、イオンビームスパッタリング法等がある。
【０００４】
上記メタライジング法として、特許文献１には、ポリイミド絶縁層上にクロムをスパッタリングした後、銅をスパッタリングしてポリイミド絶縁層上に導体層を形成する方法が開示されている。また、特許文献２には、銅ニッケル合金をターゲットとするスパッタリングにより形成された第一の金属薄膜と、銅をターゲットとするスパッタリングにより形成された第二の金属薄膜を、この順でポリイミドフィルム上に積層することによって得られるフレキシブル回路基板用材料が開示されている。尚、ポリイミドフィルムのような耐熱性樹脂フィルム（基板）に真空成膜を行う場合、スパッタリングウェブコータを用いることが一般的である。
【０００５】
近年、高密度配線基板として、上記メタライジング法による片面若しくは両面金属膜付き樹脂フィルムが製造されている。具体的に説明すると、耐熱性を有する長尺樹脂フィルムの片面若しくは両面にスパッタリング等の真空成膜法で下地となる金属膜（金属シードと称される）を成膜し、該金属膜（金属シード）上に湿式メッキ法により湿式メッキ層を形成して片面若しくは両面金属膜付き樹脂フィルムが製造されている。尚、金属膜（金属シード）はスパッタリングウェブコータ等の真空成膜装置を用いて成膜され、湿式メッキ層は湿式メッキ装置を用いて形成されるため、メタライジング法による片面若しくは両面金属膜付き樹脂フィルムは製造装置が異なる２段階の工程を経て製造されている。すなわち、真空成膜装置により片面若しくは両面に金属膜（金属シード）が成膜された長尺樹脂フィルムは、一旦、真空成膜装置内においてロール状に巻回された後、真空成膜装置から搬出されて湿式メッキ装置の湿式メッキ槽内に搬入され、長尺樹脂フィルムの金属膜（金属シード）上に湿式メッキ層が形成されている。
【０００６】
そして、長尺樹脂フィルムの片面に金属膜（金属シード）を成膜するこの種の真空成膜装置として、従来、図１に示すようなスパッタリングウェブコータ（真空成膜装置）が知られている。すなわち、図１に示すように、巻出ロール１１に巻回された長尺樹脂フィルム１を巻き出す巻出室１０と、巻出室１０から供給された長尺樹脂フィルム１の第一面側に金属膜（金属シード）を成膜する成膜室３０と、金属膜（金属シード）が成膜された長尺樹脂フィルム１を巻取ロール４１に巻き取る巻取室４０とを備え、上記成膜室３０が、ロールツーロールで搬送される長尺樹脂フィルム１を外周面に巻き付けて冷却する回転駆動の冷却キャンロール３１と、該冷却キャンロール３１の外周面に沿って配置された熱負荷を伴う成膜手段３２、３３、３４、３５を有するスパッタリングウェブコータ（真空成膜装置）が知られている。
【０００７】
図１に示すスパッタリングウェブコータ（真空成膜装置）を用いることで、巻出室１０から供給される長尺樹脂フィルム１の第一面１α（図２ａ参照）側に金属膜ｍ（図２ｂ参照）が成膜され、長尺樹脂フィルム１の上記金属膜ｍ側に合紙４３が重ね合わされた状態（図２ｃ参照）で巻取ロール４１に収容される。尚、図１中の符号４２は、巻取ロール４１に収容される長尺樹脂フィルム１の層間に挟み込まれる長尺の合紙４３（成膜された金属膜ｍを介して長尺樹脂フィルム１が貼り付いてしまうブロッキングを防止するための合紙）を巻き出す長尺合紙巻出ロールを示している。また、図２（ａ）に示す長尺樹脂フィルム１の断面図は、図１中、符号（ａ）で示す長尺樹脂フィルム１の断面に対応し、図２（ｂ）に示す長尺樹脂フィルム１の断面図は、図１中、符号（ｂ）で示す長尺樹脂フィルム１の断面に対応し、図２（ｃ）に示す長尺樹脂フィルム１の断面図は、図１中、符号（ｃ）で示す巻取ロール４１に巻き取られた長尺樹脂フィルム１の断面にそれぞれ対応している。
【０００８】
また、図１に示すスパッタリングウェブコータ（真空成膜装置）を用いて長尺樹脂フィルム１の両面に金属膜（金属シード）ｍを成膜する場合、上記第一面１αに金属膜（金属シード）ｍが成膜されかつ巻取ロール４１に巻き取られた長尺樹脂フィルム１を一旦取り出し、再度、スパッタリングウェブコータ（真空成膜装置）の巻出ロール１１に上記長尺樹脂フィルム１をセットした後、第一面１αに金属膜（金属シード）ｍが成膜された長尺樹脂フィルム１を巻出室１０から成膜室３０に搬入することにより、長尺樹脂フィルム１の第二面１βにも金属膜（金属シード）ｍを成膜することができる。この場合、上記巻出ロール１１からの通紙ルートは巻出室１０に示された破線となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平２−９８９９４号公報
【特許文献２】特開平６−９７６１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、図１に示すスパッタリングウェブコータ（真空成膜装置）においては、長尺樹脂フィルム１を上記冷却キャンロール３１の外周面に密着させる関係上、成膜室３０内における長尺樹脂フィルム１の搬送張力が、他の巻出室１０や巻取室４０内における長尺樹脂フィルム１の搬送張力より高く設定されている。このため、成膜室３０内を搬送される長尺樹脂フィルム１は、成膜室３０内に設けられた冷却キャンロール３１やモータ駆動ロール３６、３７の外周面に強く接触することになることから、これ等外周面と接触する長尺樹脂フィルム１側が未成膜のフィルム面である場合、未成膜のフィルム面にスクラッチ傷が付き易く、上記外周面と接触する長尺樹脂フィルム１側が成膜後の金属膜である場合、該金属膜にスクラッチ傷が付き易くなる。そして、未成膜のフィルム面にスクラッチ傷が付いた場合にはその後に成膜される金属膜面に凹凸が形成されてしまい、金属膜にスクラッチ傷が付いた場合には金属膜に欠損部が形成されてしまうため、金属膜付き樹脂フィルムにピンホール等の欠陥が生じ易くなる問題が存在した。
【００１１】
本発明はこのような問題点に着目してなされたもので、その課題とするところは、冷却キャンロールの外周面と接する長尺樹脂フィルム面若しくは金属膜面にスクラッチ傷が付き難い真空成膜装置と真空成膜方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
すなわち、本発明に係る第１の発明は、
巻出ロールに巻回された長尺樹脂フィルムを巻き出す巻出室と、巻出室から供給された長尺樹脂フィルムの第一面側に金属膜を成膜する成膜室と、金属膜が成膜された長尺樹脂フィルムを巻取ロールに巻き取る巻取室とを備え、上記成膜室が、ロールツーロールで搬送される長尺樹脂フィルムを外周面に巻き付けて冷却する回転駆動の冷却キャンロールと、該冷却キャンロールの外周面に沿って配置された熱負荷を伴う成膜手段を有する真空成膜装置において、
上記巻出室と成膜室との間に、搬送中における長尺樹脂フィルムの第二面側に保護フィルムを重合させて冷却キャンロールと長尺樹脂フィルムとの間に保護フィルムを介在させる保護フィルム重合室が設けられていることを特徴とする。
【００１３】
また、第２の発明は、
第１の発明に記載の真空成膜装置において、
上記保護フィルムが、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、ポリカーボネイト、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルサルフォン、アラミド、ポリイミド、トリアセテートの単体若しくはこれ等を貼り合わせた複合体で構成されることを特徴とし、
第３の発明は、
第１の発明に記載の真空成膜装置において、
熱負荷を伴う上記成膜手段が、マグネトロンスパッタリングであることを特徴とする。
【００１４】
次に、本発明に係る第４の発明は、
巻出ロールに巻回された長尺樹脂フィルムを巻き出すフィルム巻き出し工程と、
巻き出された長尺樹脂フィルムを冷却キャンロールに巻き付けると共に、該冷却キャンロールの外周面に沿って配置された熱負荷を伴う成膜手段により長尺樹脂フィルムの第一面側に金属膜を成膜する成膜工程と、
金属膜が成膜された長尺樹脂フィルムを巻取ロールに巻き取るフィルム巻き取り工程、
を有する真空成膜方法において、
上記フィルム巻き出し工程から成膜工程までの間において、長尺樹脂フィルムの第二面側に保護フィルムを重合させて冷却キャンロールと長尺樹脂フィルムとの間に保護フィルムが介在するようにしたことを特徴とする。
【００１５】
また、第５の発明は、
第４の発明に記載の真空成膜方法において、
上記保護フィルムが、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、ポリカーボネイト、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルサルフォン、アラミド、ポリイミド、トリアセテートの単体若しくはこれ等を貼り合わせた複合体で構成されることを特徴とし、
第６の発明は、
第４の発明に記載の真空成膜方法において、
熱負荷を伴う上記成膜手段が、マグネトロンスパッタリングであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る真空成膜装置と真空成膜方法によれば、
成膜室に搬入される前段階において長尺樹脂フィルムの第二面側に保護フィルムが重合されるため、成膜室内において長尺樹脂フィルムは保護フィルムを介在させた状態で冷却キャンロールの外周面に巻き付けられる。
【００１７】
そして、成膜室内において長尺樹脂フィルムが冷却キャンロールの外周面に強く接触されても、長尺樹脂フィルムと冷却キャンロール間に介在する保護フィルムにより長尺樹脂フィルムの第二面にスクラッチ傷が付き難いため、長尺樹脂フィルムの第二面側が未成膜のフィルム面である場合には未成膜のフィルム面にスクラッチ傷が付き難く、上記第二面側が金属膜である場合には金属膜面にスクラッチ傷が付き難くなる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】長尺樹脂フィルムの片面に金属膜を成膜する従来例に係るスパッタリングウェブコータ（真空成膜装置）の構成説明図。
【図２】図２（ａ）は図１中符号（ａ）で示す長尺樹脂フィルムの断面図、図２（ｂ）は図１中符号（ｂ）で示す長尺樹脂フィルムの断面図、および、図２（ｃ）は図１中符号（ｃ）で示す巻取ロールに巻き取られた長尺樹脂フィルムの断面図。
【図３】長尺樹脂フィルムの片面に金属膜を成膜する本発明の実施形態に係るスパッタリングウェブコータ（真空成膜装置）の構成説明図。
【図４】図４（Ａ）は図３中符号（Ａ）で示す巻出ロールに巻回された長尺樹脂フィルムの断面図、図４（Ｂ）は図３中符号（Ｂ）で示す長尺樹脂フィルムの断面図、図４（Ｃ）は図３中符号（Ｃ）で示す長尺樹脂フィルムの断面図、図４（Ｄ）は図３中符号（Ｄ）で示す長尺樹脂フィルムの断面図、および、図４（Ｅ）は図３中符号（Ｅ）で示す巻取ロールに巻き取られた長尺樹脂フィルムの断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態に係る真空成膜装置について、従来例に係る真空成膜装置とその問題点と共に詳細に説明する。
【００２０】
１．従来例に係る真空成膜装置
（１）従来例に係る真空成膜装置の構成
まず、図１を参照しながら従来例に係る真空成膜装置について詳細に説明する。
【００２１】
尚、図１では、モータで駆動するロールはＭ（モータ）、張力測定ロールはＴＰ（テンションピックアップ）、フリーロールはＦ（フリー）の記号を付している。
【００２２】
従来例に係る真空成膜装置は、図１に示すように巻出室１０、乾燥室２０、成膜室３０、および、巻取室４０とで構成されている。また、上記乾燥室２０と成膜室３０との間に、プラズマ照射やイオンビーム照射を行ってフィルムと金属膜の密着力を向上させる「表面処理室」が組み込まれる場合もある。
【００２３】
上記巻出室１０には、未成膜若しくは片面に金属膜（金属シード）が成膜された長尺樹脂フィルム１を巻回した巻出ロール１１が配置され、巻出ロール１１から巻き出された長尺樹脂フィルム１が、フリーロール１２、張力測定ロール１３、および、フリーロール１４を経由して乾燥室２０へ搬出されるように構成されている。尚、フィルムの巻出張力は、張力測定ロール１３で測定され、巻出ロール１１にフィードバック制御されるように構成されている。
【００２４】
上記乾燥室２０には、フィルム乾燥用のヒータ２２が配置され、巻出室１０から搬入された長尺樹脂フィルム１が乾燥処理されると共に、モータ駆動ロール２１、フリーロール２３、張力測定ロール２４，フリーロール２５、および、フリーロール２６を経由して成膜室３０へ搬出されるように構成されている。尚、フィルムの乾燥張力は、張力測定ロール２４で測定され、上記モータ駆動ロール２１にフィードバック制御されるように構成されている。
【００２５】
上記成膜室３０内には、スパッタリングカソード３２、３３、３４、３５が配置され、乾燥室２０から搬入された長尺樹脂フィルム１の片面（第一面１α：図２ａ参照）に金属膜（金属シード）ｍが成膜される（図２ｂ参照）と共に、モータ駆動ロール３６、張力測定ロール３８、キャンロール３１、張力測定ロール３９、および、モータ駆動ロール３７を経由して巻取室４０へ搬出されるように構成されている。また、キャンロール３１上流のフィルム張力（搬入張力）は、張力測定ロール３８で測定され、モータ駆動ロール３６にフィードバック制御されるように構成され、キャンロール下流のフィルム張力（搬出張力）は、張力測定ロール３９で測定され、モータ駆動ロール３７にフィードバック制御されるように構成されている。尚、図１中の符号３ｐは遮蔽板を示し、スパッタリングカソードのターゲットから叩き出されたスパッタリング粒子が所定の進行経路を外れて乾燥室２０や巻取室４０等へ向かうのを防止するよう構成されている。また、成膜室３０内のフィルム張力（搬入、搬出張力）は、巻出室１０内のフィルム巻出張力、乾燥室２０のフィルム乾燥張力、巻取室４０内のフィルム巻取張力より２倍〜４倍程度高く設定されている。
【００２６】
上記巻取室４０内には、巻取ロール４１および長尺合紙巻出ロール４２が配置され、成膜室３０から搬入された金属膜（金属シード）を有する長尺樹脂フィルム１が、長尺合紙巻出ロール４２から巻き出される長尺合紙４３を、フリーロール４７を経由してフィルムの層間に挟み込みながら、フリーロール４４、張力測定ロール４５、および、フリーロール４６を経由して巻取ロール４１に巻き取られるように構成されている。尚、フィルムの巻取張力は、張力測定ロール４５で測定され、巻取ロール４１にフィードバック制御されるように構成されている。このように、上記巻出室１０、乾燥室２０および成膜室３０を通過し、金属膜を成膜した長尺樹脂フィルム１は、その層間に長尺合紙４３を挟み込みながら巻取室４０の巻取ロール４１に巻き取られるようになっている。
【００２７】
ところで、上記真空成膜装置を用いて長尺樹脂フィルム１の両面に金属膜を成膜する場合には、上述したように第一面１αに金属膜ｍが成膜されかつ巻取ロール４１に巻き取られた長尺樹脂フィルム１を一旦取り出し、再度、真空成膜装置の巻出ロール１１に上記長尺樹脂フィルム１をセットした後、第一面１αに金属膜ｍが成膜された長尺樹脂フィルム１を巻出室１０から成膜室３０に搬入することで、長尺樹脂フィルム１の第二面１βにも金属膜ｍを成膜することができる。この場合、上記巻出ロール１１からの通紙ルートは巻出室１０に示された破線となる。また、第二面１βに金属膜が成膜された長尺樹脂フィルム１を巻取ロール４１にそのまま巻き取った場合、第一面１αと第二面１β側にそれぞれ成膜された金属膜が真空中で強く接触し、貼り付いてしまうブロッキング現象が発生してしまうため、片面（第一面１α）側に金属膜を成膜する場合と同様、上記長尺合紙巻出ロール４２から巻き出される長尺合紙４３をフィルムの層間に挟み込みながら長尺樹脂フィルム１を巻取室４０の巻取ロール４１に巻き取ればよい。尚、図１においては、真空成膜装置を説明するための最低限のロールしか記載していないが、図示していないロールも存在する。
【００２８】
また、巻出室１０、乾燥室２０、成膜室３０、および、巻取室４０を構成する各真空室は排気設備を備え、特に、成膜室３０ではスパッタリング成膜のため到達圧力１０-4Ｐａ程度までの減圧と、その後のスパッタリングガス導入による０.１〜１０Ｐａ程度の圧力調整が行われる。スパッタリングガスにはアルゴン等公知のガスが使用され、目的に応じて更に酸素等のガスが添加される。各真空室の形状や材質は、このような減圧状態に耐え得るものであれば特に限定はなく、種々のものを使用することができる。各真空室内を減圧してその状態を維持するため、図示しないドライポンプ、ターボ分子ポンプ、クライオコイル等の種々の装置が設けられている。
【００２９】
また、金属膜（金属シード）をスパッタリング成膜する場合、図１に示すように板状のターゲットが使用されるが、板状のターゲットを用いた場合、ターゲット上にノジュール（異物の成長）を発生することがある。これが問題になる場合には、ノジュールの発生がなく、ターゲットの使用効率も高い円筒形ロータリーターゲットを使用することが好ましい。また、図１の真空成膜装置ではマグネトロンスパッタリングカソードが図示されているが、ＣＶＤ（化学蒸着）や蒸着処理等他の真空成膜装置を用いる場合には、板状ターゲットに代えて他の真空成膜手段が組み込まれる。
【００３０】
（２）従来例に係る真空成膜装置の問題点
図１に示す従来例に係る真空成膜装置においては、長尺樹脂フィルム１を冷却キャンロール３１の外周面に密着させる関係上、成膜室３０内における長尺樹脂フィルム１の搬送張力は、上述したように巻出室１０内のフィルム巻出張力、乾燥室２０のフィルム乾燥張力、巻取室４０内のフィルム巻取張力より２倍〜４倍程度高く設定されている。このため、成膜室３０内を搬送される長尺樹脂フィルム１は、成膜室３０内に設けられた冷却キャンロール３１やモータ駆動ロール３６、３７の外周面に強く接触することになり、これ等外周面と接触する長尺樹脂フィルム１側が未成膜のフィルム面である場合、未成膜のフィルム面にスクラッチ傷が付き易く、上記外周面と接触する長尺樹脂フィルム１側が成膜後の金属膜である場合、該金属膜にスクラッチ傷が付き易くなる。
【００３１】
そして、未成膜のフィルム面にスクラッチ傷が付いた場合にはその後に成膜される金属膜面に凹凸が形成されてしまい、金属膜にスクラッチ傷が付いた場合には金属膜に欠損部が形成されてしまうため、金属膜付き樹脂フィルムにピンホール等の欠陥が生じ易くなる問題が存在した。
【００３２】
２．本発明の実施形態に係る真空成膜装置
（１）本発明の実施形態に係る真空成膜装置の構成
次に、本発明の実施形態に係る真空成膜装置について、図３を参照しながら具体的に説明する。図３においても、モータで駆動するロールはＭ（モータ）、張力測定ロールはＴＰ（テンションピックアップ）、フリーロールはＦ（フリー）の記号を付している。
【００３３】
本実施形態に係る真空成膜装置は、図３に示すように巻出室１００、乾燥室２００、保護フィルム重合室３００、成膜室４００、および、巻取室５００とで構成されている。尚、従来例に係る装置と同様、上記乾燥室２００と保護フィルム重合室３００との間に、プラズマ照射やイオンビーム照射を行ってフィルムと金属膜の密着力を向上させる「表面処理室」が組み込まれる場合もある。
【００３４】
上記巻出室１００には、未成膜若しくは片面に金属膜（金属シード）が成膜された長尺樹脂フィルム１を巻回した巻出ロール１１０と、巻出ロール１１０から長尺樹脂フィルム１を巻き出すときに長尺樹脂フィルム１の層間に挟み込まれた長尺合紙１０１を分離して回収する長尺合紙巻取ロール１２０が配置され、巻出ロール１１０から巻き出された長尺樹脂フィルム１が、フリーロール１１１、張力測定ロール１１２、および、フリーロール１１３を経由して乾燥室２００へ搬出されるように構成されていると共に、長尺樹脂フィルム１から分離された長尺合紙１０１が、フリーロール１２１、張力測定ロール１２２、および、フリーロール１２３を経由して長尺合紙巻取ロール１２０に回収されるように構成されている。また、巻出ロール１１０からのフィルム巻出張力［例えば、１００ニュートン（Ｎ）］は、張力測定ロール１１２で測定され、巻出ロール１１０にフィードバック制御されるように構成され、長尺合紙の巻取張力は、張力測定ロール１２２で測定され、長尺合紙巻取ロール１２０にフィードバック制御されるように構成されている。また、上記長尺合紙１０１については、両面未成膜の長尺樹脂フィルムにおいてもフィルム面同士のブロッキングを防止するためフィルム層間に挟み込まれる（図４Ａ参照）場合があり、片面に金属膜（金属シード）が成膜された長尺樹脂フィルムにおいては金属膜に起因するブロッキングを防止するためフィルム層間に挟み込まれる。
【００３５】
上記乾燥室２００には、フィルム乾燥用のヒータ２２２が配置され、巻出室１００から搬入された長尺樹脂フィルム１（図４Ｂ参照）が乾燥処理されると共に、モータ駆動ロール２２１、フリーロール２２３、張力測定ロール２２４，フリーロール２２５、フリーロール２２６、および、フリーロール２２７を経由して保護フィルム重合室３００へ搬出されるように構成されている。また、フィルムの乾燥張力［例えば、５０ニュートン（Ｎ）］は、張力測定ロール２２４で測定され、上記モータ駆動ロール２２１にフィードバック制御されるように構成されている。
【００３６】
また、上記保護フィルム重合室３００には、保護フィルム３０１を巻き出す保護フィルム巻出ロール３１０が配置され、保護フィルム巻出ロール３１０から巻き出された保護フィルム３０１が、フリーロール３１１と張力測定ロール３１２を経由してフリーロール３１３上に搬送される一方、上記乾燥室２００からフリーロール２２７と保護フィルム重合室３００のフリーロール３１４を経由して上記フリーロール３１３上に長尺樹脂フィルム１が搬送され、該フリーロール３１３上において長尺樹脂フィルム１の第二面１β側に保護フィルム３０１が重合される（図４Ｃ参照）よう構成されている。また、保護フィルム巻出ロール３１０からの保護フィルム巻出張力は、張力測定ロール３１２で測定され、保護フィルム巻出ロール３１０にフィードバック制御されるように構成されている。
【００３７】
次に、上記成膜室４００内には、スパッタリングカソード４３２、４３３、４３４、４３５が配置され、保護フィルム重合室３００から搬入されかつ第二面１β側に保護フィルム３０１が重合された長尺樹脂フィルム１の片面（第一面１α：図４Ｃ参照）に金属膜（金属シード）ｍが成膜される（図４Ｄ参照）と共に、フリーロール４０１、モータ駆動ロール４３６、張力測定ロール４３８、キャンロール４３１、張力測定ロール４３９、モータ駆動ロール４３７、および、フリーロール４０２を経由して巻取室５００へ搬出されるように構成されている。また、キャンロール４３１上流のフィルム張力［搬入張力：例えば、２００ニュートン（Ｎ）］は、張力測定ロール４３８で測定され、モータ駆動ロール４３６にフィードバック制御されるように構成され、キャンロール下流のフィルム張力［搬出張力：例えば、２００ニュートン（Ｎ）］は、張力測定ロール４３９で測定され、モータ駆動ロール４３７にフィードバック制御されるように構成されている。尚、図３中の符号４００ｐは遮蔽板を示し、スパッタリングカソードのターゲットから叩き出されたスパッタリング粒子が所定の進行経路を外れて保護フィルム重合室３００や巻取室５００等へ向かうのを防止するよう構成されている。
【００３８】
上記巻取室５００内には、巻取ロール５４１および長尺合紙巻出ロール５４２が配置され、成膜室４００から搬入された金属膜（金属シード）を有する長尺樹脂フィルム１が、長尺合紙巻出ロール５４２から巻き出される長尺合紙４３を、フリーロール５０１、張力測定ロール５０２、および、フリーロール５４７を経由してフィルムの層間に挟み込みながら（図４Ｅ参照）、フリーロール５４４、張力測定ロール５４５、および、フリーロール５４６を経由して巻取ロール５４１に巻き取られるよう構成されている。また、長尺樹脂フィルムの巻取張力［例えば、１００ニュートン（Ｎ）］は、張力測定ロール５４５で測定され、巻取ロール５４１にフィードバック制御されるように構成され、かつ、長尺合紙巻出ロール５４２からの長尺合紙巻出張力は、張力測定ロール５０２で測定され、長尺合紙巻出ロール５４２にフィードバック制御されるように構成されている。
【００３９】
そして、上記巻出室１００、乾燥室２００、保護フィルム重合室３００、および、成膜室４００を通過し、金属膜を成膜した長尺樹脂フィルム１がその層間に長尺合紙４３を挟み込みながら巻取室５００の巻取ロール５４１に巻き取られるようになっている。
【００４０】
また、本実施形態に係る真空成膜装置を用いて長尺樹脂フィルム１の両面に金属膜を成膜する場合は、従来例に係る真空成膜装置を用いる場合と同様、第一面１αに金属膜ｍが成膜されかつ第二面１βに保護フィルムが重合されていると共に巻取ロール５４１に巻き取られた長尺樹脂フィルム１を一旦取り出し、再度、真空成膜装置の巻出ロール１１０に上記長尺樹脂フィルム１をセットした後、第一面１αに金属膜ｍが成膜された長尺樹脂フィルム１から上記保護フィルムを分離して第二面１βを露出させた状態で巻出室１００から成膜室４００に長尺樹脂フィルム１を搬入することで、長尺樹脂フィルム１の第二面１βにも金属膜ｍを成膜することができる。尚、従来例に係る真空成膜装置を用いた場合と同様、ブロッキング現象を防止するため、長尺合紙巻出ロール５４２から巻き出される長尺合紙４３をフィルムの層間に挟み込みながら長尺樹脂フィルム１を巻取ロール５４１に巻き取ることが好ましい。
【００４１】
また、上記巻出室１００、乾燥室２００、保護フィルム重合室３００、成膜室４００、および、巻取室５００を構成する各真空室は排気設備を備え、特に、成膜室４００ではスパッタリング成膜のため到達圧力１０-4Ｐａ程度までの減圧と、その後のスパッタリングガス導入による０.１〜１０Ｐａ程度の圧力調整が行われる。スパッタリングガスにはアルゴン等公知のガスが使用され、目的に応じて更に酸素等のガスが添加される。各真空室の形状や材質は、このような減圧状態に耐え得るものであれば特に限定はなく、種々のものを使用することができる。各真空室内を減圧してその状態を維持するため、図示しないドライポンプ、ターボ分子ポンプ、クライオコイル等の種々の装置が設けられている。
【００４２】
また、金属膜（金属シード）をスパッタリング成膜する場合、図３に示すように板状のターゲットが使用されるが、板状のターゲットを用いた場合、ターゲット上にノジュール（異物の成長）を発生することがある。これが問題になる場合には、ノジュールの発生がなく、ターゲットの使用効率も高い円筒形ロータリーターゲットを使用することが好ましい。また、図３の真空成膜装置ではマグネトロンスパッタリングカソードが図示されているが、ＣＶＤ（化学蒸着）や蒸着処理等他の真空成膜装置を用いる場合には、板状ターゲットに代えて他の真空成膜手段が組み込まれる。
【００４３】
（２）本発明の実施形態に係る真空成膜装置の効果
本実施形態に係る真空成膜装置によれば、成膜室４００に搬入される前段階において長尺樹脂フィルム１の第二面１β（図４Ｃ参照）側に保護フィルム３０１が重合されるため、成膜室４００内において長尺樹脂フィルム１は保護フィルム３０１を介在させた状態で冷却キャンロール４３１の外周面に巻き付けられる。
【００４４】
そして、成膜室４００内において長尺樹脂フィルム１が、冷却キャンロール４３１の外周面、モータ駆動ロール４３６並びにモータ駆動ロール４３７の各外周面に強く接触されても、長尺樹脂フィルム１とこれ等ロール間に介在する保護フィルム３０１により長尺樹脂フィルム１の第二面１βにスクラッチ傷が付き難いため、長尺樹脂フィルム１の第二面１β側が未成膜のフィルム面である場合には未成膜のフィルム面にスクラッチ傷が付き難く、上記第二面１β側が金属膜である場合には金属膜面にスクラッチ傷が付き難くなることから、金属膜（金属シード）上に形成される湿式メッキ層にピンホール等の無い高品質な金属膜付き樹脂フィルムを製造できる顕著な効果を有する。
【００４５】
（３）フィルムの材質
（3-1）長尺樹脂フィルム
金属膜付き樹脂フィルムに適用される長尺樹脂フィルムとしては、ポリイミド系フィルム、ポリアミド系フィルム、ポリエステル系フィルム、ポリテトラフルオロエチレン系フィルム、ポリフェニレンサルファイド系フィルム、ポリエチレンナフタレート系フィルムまたは液晶ポリマー系フィルムから選ばれる耐熱性の樹脂フィルム等が例示される。これ等の樹脂フィルムを用いて得られる金属膜付き樹脂フィルムは、上述したフレキシブル配線基板に要求される柔軟性、実用上必要な強度、配線材料として好適な電気絶縁性に優れているからである。
【００４６】
（3-2）保護フィルム
上記保護フィルムとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、ポリカーボネイト、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルサルフォン、アラミド、ポリイミド、トリアセテートの単体若しくはこれ等を貼り合わせた複合体が例示される。
【００４７】
（3-3）長尺合紙
長尺樹脂フィルムの層間に挟み込まれる上記長尺合紙としては、ポリイミド系フィルム、ポリアミド系フィルム、ポリエステル系フィルム、ポリテトラフルオロエチレン系フィルム、ポリフェニレンサルファイド系フィルム、ポリエチレンナフタレート系フィルムまたは液晶ポリマー系フィルムから選ばれる樹脂フィルム等が例示される。
【実施例】
【００４８】
以下、本発明の実施例について具体的に説明する。
【００４９】
［金属膜（金属シード）の成膜］
図３に示す真空成膜装置（スパッタリングウェブコータ）を用いて長尺樹脂フィルムの第一面１αに金属膜を成膜し、かつ、第一面１α側に金属膜が成膜された長尺樹脂フィルムを真空成膜装置の巻出ロールに再度セットして長尺樹脂フィルムの両面（第一面１αと第二面１β）に金属膜（金属シード）を成膜した。尚、図３に示す長尺樹脂フィルム１には、幅６００ｍｍ、長さ１０００ｍ、厚さ２５μｍの宇部興産株式会社製の耐熱性ポリイミドフィルム「ユーピレックス（登録商標）」を使用し、長尺樹脂フィルム１の第一面１αと第二面１βに成膜する金属膜（金属シード）は、第一層のＮｉ−Ｃｒ膜上に第二層のＣｕ膜を成膜するものとした。
【００５０】
すなわち、成膜室４００のマグネトロンスパッタカソード４３２のターゲットにはＮｉ−Ｃｒターゲットを用い、マグネトロンスパッタカソード４３３、４３４、４３５のターゲットにはＣｕターゲットを用いた。そして、この状態で、複数台のドライポンプを用いて成膜室４００内の空気を５Ｐａまで排気した後、更に、複数台のターボ分子ポンプとクライオコイルを用いて３×１０-3Ｐａまで排気した。
【００５１】
次に、スパッタリングウェブコータの回転駆動装置を起動して長尺樹脂フィルム１を搬送速度５ｍ／分で搬送させながら、アルゴンガスを３００ｓｃｃｍで導入すると共に、Ｎｉ−Ｃｒターゲットのマグネトロンスパッタカソードには２０ｋＷ、Ｃｕターゲットのマグネトロンスパッタカソードには３０ｋＷの電力を印加して、第一層であるＮｉ−Ｃｒ膜２５ｎｍ、第二層であるＣｕ膜１００ｎｍを成膜した。
【００５２】
そして、第一面１αと第二面１βに上記金属膜（金属シード）が成膜された長尺樹脂フィルム１を巻取室５００内に搬入し、ブロッキングが起こらないように長尺樹脂フィルム１の層間に長尺合紙４３を挟み込みながら巻取ロール５４１に長尺樹脂フィルム１を巻き取った。
【００５３】
尚、搬送中における長尺樹脂フィルム１の第二面１β側に重合させる保護フィルム３０１と上記長尺合紙４３には厚さ１０μｍのＰＥＴフィルムが適用され、上記真空成膜装置（スパッタリングウェブコータ）における巻出室１００のフィルム巻出張力は１００ニュートン（Ｎ）に設定され、乾燥室２００のフィルム乾燥張力は５０ニュートン（Ｎ）に設定され、成膜室４００のキャンロール４３１上流のフィルム張力［搬入張力］とキャンロール下流のフィルム張力［搬出張力］はそれぞれ２００ニュートン（Ｎ）に設定され、かつ、巻取室５００のフィルム巻取張力は１００ニュートン（Ｎ）にそれぞれ設定されている。
【００５４】
［湿式メッキ層の形成］
Ｎｉ−Ｃｒ層とＣｕ層から成る金属膜（金属シード）が両面に成膜され、かつ、フィルム層間にブロッキング防止用の長尺合紙４３が挟み込まれた長尺樹脂フィルム１を、「湿式メッキ装置」の巻出ロールから上記長尺合紙４３を分離しながら巻き出すと共に、メッキ槽に長尺樹脂フィルム１が搬入される前段階において金属膜（金属シード）表面を「大気圧プラズマ洗浄装置」で洗浄し、然る後、搬送速度３ｍ／分で「湿式メッキ装置」のメッキ槽内に長尺樹脂フィルム１を搬入して金属膜（金属シード）上に１μｍのＣｕ層（湿式メッキ層）をメッキした。
【００５５】
［評価方法］
得られた金属膜付き樹脂フィルムについてピンホールの有無を評価した。まず、片面の金属層［金属シードと湿式メッキ層］をマスキングして反対面の金属層をエッチングにより除去し、その後、透過顕微鏡で５．６ｍｍ×４．２ｍｍ視野範囲のピンホールを撮影し、直径３μｍ以上のピンホールを画像解析によりカウントして評価した。
【００５６】
その結果、従来例に係る真空成膜装置を用いた場合と比較して、本実施例で得られた金属膜付き樹脂フィルムにはピンホールが著しく低減されていることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明によれば、ピンホール等の無い高品質な金属膜付き樹脂フィルムを高い歩留まりで製造できるため、ノートパソコン、デジタルカメラ、携帯電話等のフレキシブル配線基板に用いられる金属膜付き樹脂フィルムの製造装置として適用される産業上の利用可能性を有している。
【符号の説明】
【００５８】
ｍ  金属膜（金属シード）
１  長尺樹脂フィルム
１α  第一面
１β  第二面
１０  巻出室
１１  巻出ロール
１２  フリーロール
１３  張力測定ロール
１４  フリーロール
２０  乾燥室
２１  モータ駆動ロール
２２  ヒータ
２３  フリーロール
２４  張力測定ロール
２５  フリーロール
２６  フリーロール
３ｐ  遮蔽板
３０  成膜室
３１  キャンロール
３２  スパッタリングカソード
３３  スパッタリングカソード
３４  スパッタリングカソード
３５  スパッタリングカソード
３６  モータ駆動ロール
３７  モータ駆動ロール
３８  張力測定ロール
３９  張力測定ロール
４０  巻取室
４１  巻取ロール
４２  長尺合紙巻出ロール
４３  長尺合紙
４４  フリーロール
４５  張力測定ロール
４６  フリーロール
４７  フリーロール
１００  巻出室
１０１  長尺合紙
１１０  巻出ロール
１１１  フリーロール
１１２  張力測定ロール
１１３  フリーロール
１２０  長尺合紙巻取ロール
１２１  フリーロール
１２２  張力測定ロール
１２３  フリーロール
２００  乾燥室
２２１  モータ駆動ロール
２２２  ヒータ
２２３  フリーロール
２２４  張力測定ロール
２２５  フリーロール
２２６  フリーロール
２２７  フリーロール
３００  保護フィルム重合室
３０１  保護フィルム
３１０  保護フィルム巻出ロール
３１１  フリーロール
３１２  張力測定ロール
３１３  フリーロール
３１４  フリーロール
４００ｐ  遮蔽板
４００  成膜室
４０１  フリーロール
４０２  フリーロール
４３１  キャンロール
４３２  スパッタリングカソード
４３３  スパッタリングカソード
４３４  スパッタリングカソード
４３５  スパッタリングカソード
４３６  モータ駆動ロール
４３７  モータ駆動ロール
４３８  張力測定ロール
４３９  張力測定ロール
５００  巻取室
５０１  フリーロール
５０２  張力測定ロール
５４１  巻取ロール
５４２  長尺合紙巻出ロール
５４４  フリーロール
５４５  張力測定ロール
５４６  フリーロール
５４７  フリーロール
【図１】
2020193384.tif 000003
【図２】
2020193384.tif 000004
【図３】
2020193384.tif 000005
【図４】
2020193384.tif 000006