(57)【要約】      （修正有）【課題】フィルム幅方向の伸びに起因するシワの発生が低減される金属膜付耐熱性樹脂フィルムの製造装置等を提供する。【解決手段】長尺耐熱性樹脂フィルムをキャンロール１３表面に接触させながら搬送する搬送機構と、キャンロールと接触していないフィルム面に金属膜を成膜するスパッタリング等の成膜機構を備える金属膜付耐熱性樹脂フィルムの製造装置であって、キャンロールが、軸方向と略平行に設けられた複数の周期的な溝３０をロール表面に有していることを特徴とする。この装置を用いて金属膜を成膜する際、フィルムに大きな熱負荷が印加されたとしても、フィルムの長手方向にはキャンロールが滑り難く、フィルムの幅方向にはキャンロールが滑り易くなっているため、フィルムの搬送性に支障を来たすことなく耐熱性樹脂フィルムのシワの発生を低減させることが可能になる。【選択図】図２
2011094221.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺耐熱性樹脂フィルムをキャンロール表面に接触させながら搬送し、上記キャンロール表面に対向して配置された成膜手段により、長尺耐熱性樹脂フィルムのキャンロールと接触していない面に薄膜を成膜する長尺耐熱性樹脂フィルムの成膜方法において、
上記キャンロール表面が、この表面に接触される長尺耐熱性樹脂フィルムに対しその長手方向より幅方向の方が滑り易くなるように形成されていることを特徴とする長尺耐熱性樹脂フィルムの成膜方法。
【請求項２】
上記キャンロールが、そのロール表面に、軸方向と平行若しくは略平行に設けられた複数の周期的な溝を有しており、上記周期的な溝のピッチが０．４μｍ〜１μｍ、溝の幅が０．２μｍ〜０．５μｍ、溝の深さが０．０５μｍ〜０．４μｍの範囲に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の長尺耐熱性樹脂フィルムの成膜方法。
【請求項３】
上記キャンロールが、そのロール表面に、軸方向の略中央に位置する中心点を結んで形成される外周線上を基端側とし軸方向両端側へ向けＶ字形状となるように対称的に伸びる互いに平行若しくは略平行な複数の周期的な溝を有しており、上記Ｖ字形状先端が向かう方向とキャンロールの回転方向が同一でかつＶ字形状先端の開き角度が９０°を超え１８０°未満に設定されていると共に、周期的な溝のピッチが０．４μｍ〜１μｍ、溝の幅が０．２μｍ〜０．５μｍ、溝の深さが０．０５μｍ〜０．４μｍの範囲に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の長尺耐熱性樹脂フィルムの成膜方法。
【請求項４】
上記長尺耐熱性樹脂フィルムの搬送路に沿って上流側モータ駆動フィードロールとキャンロールおよび下流側モータ駆動フィードロールが配置され、かつ、上流側モータ駆動フィードロールとキャンロールおよび下流側モータ駆動フィードロールの周速度が搬送方向下流側に位置する程速くなるように設定されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の長尺耐熱性樹脂フィルムの成膜方法。
【請求項５】
長尺耐熱性樹脂フィルムをキャンロール表面に接触させながら搬送する搬送機構と、上記キャンロール表面に対向して配置されかつ長尺耐熱性樹脂フィルムのキャンロールと接触していない面に金属膜を成膜する成膜機構を備える金属膜付耐熱性樹脂フィルムの製造装置において、
上記キャンロールが、そのロール表面に、軸方向と平行若しくは略平行に設けられた複数の周期的な溝を有しており、上記周期的な溝のピッチが０．４μｍ〜１μｍ、溝の幅が０．２μｍ〜０．５μｍ、溝の深さが０．０５μｍ〜０．４μｍの範囲に設定されていることを特徴とする金属膜付耐熱性樹脂フィルムの製造装置。
【請求項６】
長尺耐熱性樹脂フィルムをキャンロール表面に接触させながら搬送する搬送機構と、上記キャンロール表面に対向して配置されかつ長尺耐熱性樹脂フィルムのキャンロールと接触していない面に金属膜を成膜する成膜機構を備える金属膜付耐熱性樹脂フィルムの製造装置において、
上記キャンロールが、そのロール表面に、軸方向の略中央に位置する中心点を結んで形成される外周線上を基端側とし軸方向両端側へ向けＶ字形状となるように対称的に伸びる互いに平行若しくは略平行な複数の周期的な溝を有しており、上記Ｖ字形状先端が向かう方向とキャンロールの回転方向が同一でかつＶ字形状先端の開き角度が９０°を超え１８０°未満に設定されていると共に、周期的な溝のピッチが０．４μｍ〜１μｍ、溝の幅が０．２μｍ〜０．５μｍ、溝の深さが０．０５μｍ〜０．４μｍの範囲に設定されていることを特徴とする金属膜付耐熱性樹脂フィルムの製造装置。
【請求項７】
上記周期的な溝が、ステンレス若しくはアルミニウムにより構成されるキャンロール本体表面に形成されているか、または、上記キャンロール本体表面に設けられたハードクロム湿式めっき膜、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）膜若しくは金属窒化膜表面に形成されていることを特徴とする請求項５または６に記載の金属膜付耐熱性樹脂フィルムの製造装置。
【請求項８】
上記周期的な溝の表面が、ハードクロム湿式めっき膜、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）膜若しくは金属窒化膜により被覆されていることを特徴とする請求項５または６に記載の金属膜付耐熱性樹脂フィルムの製造装置。
【請求項９】
上記搬送機構が、長尺耐熱性樹脂フィルムの搬送路に沿って順に配置された上流側モータ駆動フィードロールとキャンロールおよび下流側モータ駆動フィードロールを備えており、かつ、上流側モータ駆動フィードロールとキャンロールおよび下流側モータ駆動フィードロールの周速度が搬送方向下流側に位置する程速くなるように制御されていることを特徴とする請求項５または６に記載の金属膜付耐熱性樹脂フィルムの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長尺耐熱性樹脂フィルムを搬送しながら連続してスパッタリング等の成膜を行う長尺耐熱性樹脂フィルムの成膜方法とこの方法を用いた金属膜付耐熱性樹脂フィルムの製造装置に係り、特に、スパッタリング等の成膜中に発生する熱負荷によるフィルムシワの発生を低減させる長尺耐熱性樹脂フィルムの成膜方法と金属膜付耐熱性樹脂フィルムの製造装置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、耐熱性樹脂フィルム上に金属膜を被覆して得られる多種類のフレキシブル配線基板が用いられ、このフレキシブル配線基板には、耐熱性樹脂フィルムの片面若しくは両面に金属膜を成膜した金属膜付耐熱性樹脂フィルムが用いられている。そして、金属膜付耐熱性樹脂フィルムは、配線パターンの繊細化、高密度化に伴い、金属膜付耐熱性樹脂フィルム自体が平面であることが重要である。
【０００３】
この種の金属膜付耐熱性樹脂フィルムの製造方法として、従来、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）、金属箔に耐熱性樹脂溶液をコーティングしかつ乾燥させて製造する方法（キャスティング法）、および、耐熱性樹脂フィルムに真空成膜法若しくは真空成膜法と湿式めっき法により金属膜を成膜して製造する方法（メタライジング法）等が知られている。また、メタライジング法の真空成膜法には、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】
そして、メタライジング法として、特許文献１では、ポリイミド絶縁層上にクロム層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へ導体層を形成する方法が開示され、特許文献２では、ポリイミドフィルム上に、銅ニッケル合金をターゲットとしてスパッタリングにより形成された第一の金属薄膜と、銅をターゲットとしてスパッタリングにより形成された第二の金属薄膜の順に積層して形成された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（基板）の様な耐熱性樹脂フィルムに真空成膜を行うには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】
ところで、上述した真空成膜法において、一般に、スパッタリング法は密着力に優れる反面、真空蒸着法より耐熱性樹脂フィルムに与える熱負荷が大きいといわれている。そして、成膜の際に、耐熱樹脂フィルムに大きな熱負荷が印加されるとフィルムシワが発生してしまう。このシワを防ぐために、金属膜付耐熱性樹脂フィルムの製造装置であるスパッタリングウェブコータでは、キャンロールによりスパッタリング中の耐熱性樹脂フィルムを裏面から冷却する構造になっている。例えば、特許文献３には、スパッタリングウェブコータの一例である巻取式真空スパッタリング装置が開示され、この巻取式真空スパッタリング装置は、クーリングロール（キャンロール）を備え、サブロールによりクーリングロール（キャンロール）への密着を制御している。
【０００６】
しかし、成膜速度を向上させるために大電力をスパッタリングカソードに印加すると、クーリングロール（水冷キャンロール）だけでは金属膜付耐熱性樹脂フィルムの冷却が不十分となり、フィルムシワが発生する。このシワを低減させるためには、予めエキスパンドロール等によりフィルム幅方向を広げた状態でフィルムをキャンロールに接触（密着）させる方法が知られている。しかし、エキスパンドロール等によりフィルム幅方向を広げる方法は摩擦に依存する方法であるため正確な調整は極めて困難であった。
【０００７】
そこで、金属膜のスパッタリング成膜中に耐熱性樹脂フィルムへ大きな熱負荷が印加された際にシワの発生を低減させること、特に、フィルム幅方向の伸びに起因するシワの発生を低減できる金属膜付耐熱性樹脂フィルムの製造装置が望まれていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平２−９８９９４号公報
【特許文献２】特許第３４４７０７０号公報
【特許文献３】特開昭６２−２４７０７３号公報
【特許文献４】特許３２８３２６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
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、キャンロール表面に耐熱性樹脂フィルムを接触させながら金属膜をスパッタリング成膜する際、耐熱性樹脂フィルムに大きな熱負荷が印加されてもフィルムシワの発生が低減され、特にフィルム幅方向の伸びに起因するシワの発生が低減される耐熱性樹脂フィルムの成膜方法と金属膜付耐熱性樹脂フィルムの製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そこで、上記課題を解決するため、本発明者が鋭意研究を続けた結果、ポリイミドフィルム等の長尺耐熱性樹脂フィルムが接触するキャンロールについて、長尺耐熱性樹脂フィルムの長手方向より幅方向の方が滑り易くなるようにロール表面を加工した場合、フィルム幅方向の伸びに起因するシワの発生が低減されることを見出すに至った。本発明はこのような技術的発見により完成されている。
【００１１】
すなわち、請求項１に係る発明は、
長尺耐熱性樹脂フィルムをキャンロール表面に接触させながら搬送し、上記キャンロール表面に対向して配置された成膜手段により、長尺耐熱性樹脂フィルムのキャンロールと接触していない面に薄膜を成膜する長尺耐熱性樹脂フィルムの成膜方法において、
上記キャンロール表面が、この表面に接触される長尺耐熱性樹脂フィルムに対しその長手方向より幅方向の方が滑り易くなるように形成されていることを特徴とし、
請求項２に係る発明は、
請求項１に記載の発明に係る長尺耐熱性樹脂フィルムの成膜方法において、
上記キャンロールが、そのロール表面に、軸方向と平行若しくは略平行に設けられた複数の周期的な溝を有しており、上記周期的な溝のピッチが０．４μｍ〜１μｍ、溝の幅が０．２μｍ〜０．５μｍ、溝の深さが０．０５μｍ〜０．４μｍの範囲に設定されていることを特徴とし、
請求項３に係る発明は、
請求項１に記載の発明に係る長尺耐熱性樹脂フィルムの成膜方法において、
上記キャンロールが、そのロール表面に、軸方向の略中央に位置する中心点を結んで形成される外周線上を基端側とし軸方向両端側へ向けＶ字形状となるように対称的に伸びる互いに平行若しくは略平行な複数の周期的な溝を有しており、上記Ｖ字形状先端が向かう方向とキャンロールの回転方向が同一でかつＶ字形状先端の開き角度が９０°を超え１８０°未満に設定されていると共に、周期的な溝のピッチが０．４μｍ〜１μｍ、溝の幅が０．２μｍ〜０．５μｍ、溝の深さが０．０５μｍ〜０．４μｍの範囲に設定されていることを特徴とし、
また、請求項４に係る発明は、
請求項１〜３のいずれかに記載の発明に係る長尺耐熱性樹脂フィルムの成膜方法において、
上記長尺耐熱性樹脂フィルムの搬送路に沿って上流側モータ駆動フィードロールとキャンロールおよび下流側モータ駆動フィードロールが配置され、かつ、上流側モータ駆動フィードロールとキャンロールおよび下流側モータ駆動フィードロールの周速度が搬送方向下流側に位置する程速くなるように設定されていることを特徴とする。
【００１２】
次に、請求項５に係る発明は、
長尺耐熱性樹脂フィルムをキャンロール表面に接触させながら搬送する搬送機構と、上記キャンロール表面に対向して配置されかつ長尺耐熱性樹脂フィルムのキャンロールと接触していない面に金属膜を成膜する成膜機構を備える金属膜付耐熱性樹脂フィルムの製造装置において、
上記キャンロールが、そのロール表面に、軸方向と平行若しくは略平行に設けられた複数の周期的な溝を有しており、上記周期的な溝のピッチが０．４μｍ〜１μｍ、溝の幅が０．２μｍ〜０．５μｍ、溝の深さが０．０５μｍ〜０．４μｍの範囲に設定されていることを特徴とし、
請求項６に係る発明は、
長尺耐熱性樹脂フィルムをキャンロール表面に接触させながら搬送する搬送機構と、上記キャンロール表面に対向して配置されかつ長尺耐熱性樹脂フィルムのキャンロールと接触していない面に金属膜を成膜する成膜機構を備える金属膜付耐熱性樹脂フィルムの製造装置において、
上記キャンロールが、そのロール表面に、軸方向の略中央に位置する中心点を結んで形成される外周線上を基端側とし軸方向両端側へ向けＶ字形状となるように対称的に伸びる互いに平行若しくは略平行な複数の周期的な溝を有しており、上記Ｖ字形状先端が向かう方向とキャンロールの回転方向が同一でかつＶ字形状先端の開き角度が９０°を超え１８０°未満に設定されていると共に、周期的な溝のピッチが０．４μｍ〜１μｍ、溝の幅が０．２μｍ〜０．５μｍ、溝の深さが０．０５μｍ〜０．４μｍの範囲に設定されていることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項７に係る発明は、
請求項５または６に記載の発明に係る金属膜付耐熱性樹脂フィルムの製造装置において、
上記周期的な溝が、ステンレス若しくはアルミニウムにより構成されるキャンロール本体表面に形成されているか、または、上記キャンロール本体表面に設けられたハードクロム湿式めっき膜、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）膜若しくは金属窒化膜表面に形成されていることを特徴とし、
請求項８に係る発明は、
請求項５または６に記載の発明に係る金属膜付耐熱性樹脂フィルムの製造装置において、
上記周期的な溝の表面が、ハードクロム湿式めっき膜、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）膜若しくは金属窒化膜により被覆されていることを特徴とし、
請求項９に係る発明は、
請求項５または６に記載の発明に係る金属膜付耐熱性樹脂フィルムの製造装置において、
上記搬送機構が、長尺耐熱性樹脂フィルムの搬送路に沿って順に配置された上流側モータ駆動フィードロールとキャンロールおよび下流側モータ駆動フィードロールを備えており、かつ、上流側モータ駆動フィードロールとキャンロールおよび下流側モータ駆動フィードロールの周速度が搬送方向下流側に位置する程速くなるように制御されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る長尺耐熱性樹脂フィルムの成膜方法によれば、
キャンロール表面が、この表面に接触される長尺耐熱性樹脂フィルムに対しその長手方向より幅方向の方が滑り易くなるように形成されていることを特徴としている。
【００１５】
従って、長尺耐熱性樹脂フィルム面へスパッタリング成膜する際、長尺耐熱性樹脂フィルムに大きな熱負荷が印加されたとしても、キャンロール表面が、長尺耐熱性樹脂フィルムの長手方向（搬送方向）には滑り難く、長尺耐熱性樹脂フィルムの幅方向には滑り易く形成されているため、長尺耐熱性樹脂フィルムの搬送性に支障を来たすことなく耐熱性樹脂フィルムのシワの発生を低減させることが可能になる。
【００１６】
また、本発明に係る金属膜付耐熱性樹脂フィルムの製造装置においても、
長尺耐熱性樹脂フィルム面へ金属膜をスパッタリング成膜する際、長尺耐熱性樹脂フィルムに大きな熱負荷が印加されたとしても、キャンロール表面が、長尺耐熱性樹脂フィルムの長手方向（搬送方向）には滑り難く、長尺耐熱性樹脂フィルムの幅方向には滑り易く形成されているため、長尺耐熱性樹脂フィルムの搬送性に支障を来たすことなく耐熱性樹脂フィルムのシワの発生を低減させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る金属膜付耐熱性樹脂フィルムの製造装置における概略構成を示す説明図。
【図２】本発明に係る金属膜付耐熱性樹脂フィルムの製造装置に組み込まれているキャンロールの説明図。
【図３】変形例に係るキャンロールの説明図。
【図４】変形例に係る金属膜付耐熱性樹脂フィルムの製造装置における概略構成を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
長尺耐熱性樹脂フィルムをキャンロール表面に接触させながら搬送し、上記キャンロール表面に対向して配置された成膜手段により、長尺耐熱性樹脂フィルムのキャンロールと接触していない面に薄膜を成膜する本発明に係る長尺耐熱性樹脂フィルムの成膜方法は、上記キャンロール表面が、この表面に接触される長尺耐熱性樹脂フィルムに対しその長手方向より幅方向の方が滑り易くなるように形成されていることを特徴としている。
【００１９】
そして、本発明に係るキャンロールは、このロール表面に接触する長尺耐熱性樹脂フィルムに対しその長手方向より幅方向の方が滑り易く形成されて摩擦方向性を有しており、キャンロールの軸方向より周方向（回転方向）の摩擦係数が大きくなっている。
【００２０】
このため、長尺耐熱性樹脂フィルムがスパッタリング成膜時に熱負荷を受けても、キャンロール表面で長尺耐熱性樹脂フィルムが幅方向に滑ることができることから、シワの発生が抑制される。但し、長尺耐熱性樹脂フィルムの長手方向におけるキャンロール表面の摩擦係数がほとんどゼロの場合、長尺耐熱性樹脂フィルムを搬送することができない。従って、熱負荷に起因するフィルムシワの発生を抑制しかつ長尺耐熱性樹脂フィルムの搬送性を確保するため、キャンロールの表面が、上述したように長尺耐熱性樹脂フィルムに対しその長手方向より幅方向の方が滑り易くなるように形成されている。
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２２】
（１）金属膜付耐熱性樹脂フィルムの製造装置
本発明に係る長尺耐熱性樹脂フィルムの成膜方法が用いられた金属膜付耐熱性樹脂フィルムの製造装置を説明する。
【００２３】
この金属膜付耐熱性樹脂フィルムの製造装置は、図１に示すように長尺状耐熱樹脂フィルム面に効率よく金属膜が成膜されるスパッタリングウェブコータに関している。
【００２４】
すなわち、金属膜付耐熱性樹脂フィルムの製造装置（スパッタリングウェブコータ）は、真空チャンバー１内が成膜室２とフィルム室３に仕切り板５によって区画されている。また、長尺耐熱性樹脂フィルム４は、上記仕切り板５に設けられた隙間６によりフィルム室３から成膜室２に通過することができる。尚、隙間６の気密性を高めるため、２本のロールが近接して配置されたスリットロールを隙間６に付設してもよい。また、フィルム室３と成膜室２は、それぞれ別系統のドライポンプ、メカニカルブースターポンプとターボ分子ポンプを用いて独立排気している。
【００２５】
また、長尺耐熱性樹脂フィルム４は、上記フィルム室３内に設けられた巻き出しロール７から巻き出されて成膜室２内の巻き取りロール８に巻き取られるようになっており、これ等巻き出しロール７と巻き取りロール８間の搬送路上に、モータ駆動されかつ温調された冷媒が内部に循環するキャンロール１３が配置されている。更に、キャンロール１３の近傍には、キャンロール１３の外周面に対向して配置されたマグネトロンスパッタリングカソード１７、１８、１９、２０が設けられ、かつ、金属膜のスパッタリング成膜を行う前に長尺耐熱性樹脂フィルム４と上記金属膜との密着性を高めるための表面処理ユニット１６が上記フィルム室３内に設けられている。尚、表面処理ユニット１６における真空中での表面処理方法として、プラズマ処理、イオンビーム処理、ＵＶ光処理等がある。また、上記巻き出しロール７と巻取ロール８間の搬送路上には、長尺耐熱性樹脂フィルム４を案内するフリーロール９、１０、１１、１５が設けられており、かつ、キャンロール１３の両側近傍には、キャンロール１３の周速度との調整によってキャンロール１３外周面に長尺耐熱性樹脂フィルム４を密着させるモータ駆動のフィードロール１２、１４が配置されている。
【００２６】
また、上記巻き出しロール７と巻取ロール８はパウダークラッチ等により長尺耐熱性樹脂フィルム４の張力バランスを保っており、キャンロール１３の回転とこれに連動して回転するモータ駆動のフィードロール１２、１４により、巻き出しロール７から長尺耐熱性樹脂フィルム４が巻き出されて巻き取りロール８に巻き取られるようになっている。
【００２７】
また、金属膜のスパッタリング成膜には、板状ターゲットを使用することが好ましいが、板状ターゲットを用いた場合、ターゲット上にノジュール（異物の成長）が発生することがある。このため、ノジュール（異物の成長）の発生がなく、ターゲットの使用効率も高い円筒形のロータリーターゲットを使用してもよい。
【００２８】
（２）キャンロール
次に、本発明に係る金属膜付耐熱性樹脂フィルムの製造装置に組み込まれる上記キャンロール１３については、そのロール表面が、長尺耐熱性樹脂フィルム４に対しその長手方向より幅方向の方が滑り易くなるように形成されており、これにより長尺耐熱性樹脂フィルム４は幅方向に自由に伸びることが可能になってフィルムシワの発生が抑制されるようになっている。具体的には、図２に示すように、ロール表面に軸方向と平行若しくは略平行に設けられた複数の周期的な溝３０を有している。
【００２９】
そして、上記キャンロール１３表面に形成される周期的な溝３０については、長尺耐熱性樹脂フィルム４の傷や変形を防ぐため、溝のピッチ、溝の幅、溝の深さが、長尺耐熱性樹脂フィルム４の厚み寸法より最大でも１／１０以下とすることが望ましい。溝のピッチと深さが長尺耐熱性樹脂フィルム４の厚み寸法と略同サイズの場合、長尺耐熱性樹脂フィルム４がキャンロール１３に密着した際、長尺耐熱性樹脂フィルム４は、復元できないほど溝の形状と同一に変形してしまう。尚、上記キャンロール１３表面の上記周期的な溝３０については、超短パルスレーザーを用いて形成することができる。そして、溝のピッチが０．４〜１μｍ、溝の深さが０．０５〜０．４μｍであることが望ましく、上述の溝のピッチを実現できる範囲で、溝の幅が０．２μｍ〜０．５μｍであることが望ましい。溝のピッチが０．４μｍ未満であると摩擦力の方向性が期待できなくなり、また、溝のピッチが１μｍを超えると長尺耐熱性樹脂フィルムに傷が付き易くなる。同様に、溝の深さが０．０５μｍ未満であると摩擦力の方向性が期待できなくなり、また、溝の深さが０．４μｍを超えると長尺耐熱性樹脂フィルムに傷が付き易くなる。
【００３０】
このような周期的な微細な溝３０を大面積であるキャンロール外周面に形成する現実的な手段として、近年のレーザー加工技術を用いることができる。例えば、パルス幅がフェムト秒（１０の１２乗分の１秒）〜ピコ秒（１０の９乗分の１秒）オーダーのチタンサファイヤレーザーをキャンロール外周面に照射すると、表面方向に入射光と散乱光の干渉を起こし、干渉で強め合った位置が蒸発して溝３０になる。尚、フェムト秒レーザーは特許文献４に開示されている。
【００３１】
次に、上記キャンロール１３表面に形成される周期的な溝３０の効果について説明する。まず、厚さ３０μｍのハードクロムめっきを施したステンレス板表面に、フェムト秒レーザーを用いてキャンロール表面と同じ周期的な溝の形成を試みた。その結果、ほぼ使用したフェムト秒レーザーの発振波長に等しい約０．８μｍ周期の溝が上記ステンレス板表面に形成された。そして、大気中にて、その表面に厚さ２５μｍの耐熱性樹脂フィルム（ポリイミドフィルム）を配置し、その上に１００ｇのおもりを乗せ、耐熱性樹脂フィルムを溝と平行な方向と溝と垂直な方向に引いたところ、溝と垂直な方向の１／２以下の力で溝と平行な方向に耐熱性樹脂フィルムを移動することができた。このことから、上記周期的な溝の作用により、溝と平行な方向の摩擦力は小さくかつ溝と垂直な方向の摩擦力は大きい摩擦の方向性が大気中にて確認された。そして、同様な現象が、真空中においても起こっていることが考えられる。
【００３２】
また、キャンロール表面に形成される周期的な溝については、図２に示された構造に代えて図３に示す形状であってもよい。すなわち、キャンロール１３表面における軸方向の略中央に位置する中心点を結んで形成される外周線３１ｐ上を基端側とし軸方向両端側へ向けＶ字形状となるように対称的に伸びる互いに平行若しくは略平行な複数の周期的な溝３１構造であって、かつ、この溝３１のＶ字形状先端が向かう方向とキャンロール１３の回転方向が同一に設定されている構成であっても同様である。このような溝３１構造の場合、自動車タイヤのトレッドパターンが雨天走行時に雨水を中心から両端に排出するように、キャンロール１３の表面に接触した長尺耐熱性樹脂フィルム４について、キャンロール１３表面における軸方向の略中央から軸方向両端側へ向かって長尺耐熱性樹脂フィルム４が拡げられる。すなわち、上記Ｖ字形状の溝３１構造は、キャンロール１３に摩擦の方向性を与え、ロールの周方向は摩擦が大きく、ロールの軸方向は摩擦が小さいなっている。更に、上述したように溝３１のＶ字形状先端が向かう方向とキャンロール１３の回転方向が同一に設定されていることから、溝３１のＶ字形状先端から長尺耐熱性樹脂フィルム４に接するため、長尺耐熱性樹脂フィルム４は幅方向両端側に向けて拡げられる。そして、長尺耐熱性樹脂フィルム４は、その幅方向両端側に向けて拡げられるためシワの発生が抑制される。尚、長尺耐熱性樹脂フィルム４が、その幅方向両端側に向けて拡げられるためには、Ｖ字形状先端の開き角度が９０°を超えて１８０°未満に設定される必要がある。Ｖ字形状先端が鋭角になる程、長尺耐熱性樹脂フィルム４がキャンロール１３表面に接している距離を長くする必要がある。そして、上記Ｖ字形状先端の開き角度は、キャンロール１３周方向の摩擦力より回転軸方向の摩擦力が小さくなる９０°を超えて１８０°未満に設定される。また、図２に示されたキャンロールと同様、溝のピッチが０．４〜１μｍ、溝の深さが０．０５〜０．４μｍであることが望ましく、上述の溝のピッチを実現できる範囲で、溝の幅が０．２μｍ〜０．５μｍであることが望ましい。
【００３３】
尚、キャンロール表面に形成される周期的な溝の構造は、図２または図３に示す形状を有していることが必要で、上記周期的な溝の構造が、キャンロールの周方向に平行若しくは略平行であってはならない。キャンロールの周方向に平行若しくは略平行な溝が存在した場合、耐熱性長尺樹脂フィルムが搬送方向に滑るようになるため、フィルムの搬送性を確保することが困難になって本発明の目的を達成することができなくなる。また、キャンロールの周方向に平行若しくは略平行な格子状の溝が存在した場合も、同様の理由から、本発明の目的を達成することができなくなる。
【００３４】
次に、超短パルスレーザー（パルス幅：ｆｓ〜ｐｓオーダー）を用いて設けられる周期的な上記溝に関しては、ステンレス若しくはアルミニウムにより構成されるキャンロール本体表面に直接形成されていてもよいし、上記キャンロール本体表面に設けられたハードクロム湿式めっき膜に形成されていてもよく、あるいは、ＣＶＤ法（化学気相成膜法）、ＡＬＤ法（原子層堆積法）イオンプレーティング法、スパッタリング法等により形成された硬質で耐摩耗性の高いＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）膜表面若しくは金属窒化膜表面に形成されていてもよい。
【００３５】
更に、超短パルスレーザー（パルス幅：ｆｓ〜ｐｓオーダー）を用いて設けられた周期的な上記溝の表面について、この溝が埋まらないことを条件に、湿式めっき処理により上記表面が被覆されていても、あるいは、ＣＶＤ法（化学気相成膜法）、ＡＬＤ法（原子層堆積法）イオンプレーティング法、スパッタリング法等により硬質で耐摩耗性の高いＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）膜若しくは金属窒化膜により被覆されていてもよい。
【００３６】
（３）フィードロール
次に、より正確な調整を図るため、上記キャンロールの前後にモータ駆動されるフィードロールを配置する構成を採ってもよい。そして、フィードロールとキャンロールの周速度が搬送方向下流側に位置する程速くなるように制御することにより、長尺耐熱性樹脂フィルムを長さ方向に伸ばした状態でキャンロール表面に接触（密着）させることができる。また、フィードロールとエキスパンドロールの両者を組み合わせてもよい。このフィードロールとエキスパンドロールの両者を組み合わせて長尺耐熱性樹脂フィルムを長さ方向に伸ばす方法は、エキスパンドロールを用いない上述のフィードロールとキャンロールによる制御の方法よりも正確な調整が可能となる。
【００３７】
図１に示す金属膜付耐熱性樹脂フィルムの製造装置（スパッタリングウェブコータ）は、キャンロール１３の両側近傍に、上述したようにキャンロール１３の周速度との調整によってキャンロール１３外周面に長尺耐熱性樹脂フィルム４を密着させるモータ駆動のフィードロール１２、１４が配置されている。すなわち、キャンロール１３に隣接し搬送路の上流側に配置される上流側モータ駆動フィードロール１２と、キャンロール１３に隣接し搬送路の下流側に配置される下流側モータ駆動フィードロール１４とを備えている。
【００３８】
そして、上流側モータ駆動フィードロール１２、キャンロール１３および下流側モータ駆動フィードロール１４の周速度は、搬送方向下流側に位置する程速くなるように制御されており、上記周速度が搬送方向下流側に位置する程速くなるように制御されることで、長尺耐熱性樹脂フィルム４は上述したように搬送方向に伸ばされ、キャンロール１３表面に接触（密着）させることが可能となる。更に、このキャンロール１３は、そのロール表面に形成された周期的な溝の作用により摩擦の方向性を有し、長尺耐熱性樹脂フィルムの幅方向に滑り易くなっているため、スパッタリングによる熱負荷を受けてもフィルムシワが発生し難い利点を有している。
【００３９】
（４）金属膜付耐熱性樹脂フィルム
上述した金属膜付耐熱性樹脂フィルムの製造装置（スパッタリングウェブコータ）を用いることにより、フィルムシワの不具合が無い金属膜付耐熱性樹脂フィルムをメタライジング法で得ることができる。
【００４０】
そして、上記金属膜付耐熱性樹脂フィルムとしては、耐熱性樹脂フィルムの表面にＮｉ系合金等から成る膜とＣｕ膜が積層された構造体が例示される。このような構造を有する金属膜付耐熱性樹脂フィルムは、サブトラクティブ法によりフレキシブル配線基板に加工される。ここで、サブトラクティブ法とは、レジストで覆われていない金属膜（例えば、上記Ｃｕ膜）をエッチングにより除去してフレキシブル配線基板を製造する方法である。
【００４１】
上記Ｎｉ合金等から成る膜はシード層と呼ばれ、金属膜付耐熱性樹脂フィルムの電気絶縁性や耐マイグレーション性等の所望の特性によりその組成が選択される。そして、シード層には、Ｎｉ−Ｃｒ合金やインコネルやコンズタンタンやモネル等の各種公知の合金を用いることができる。また、金属膜付耐熱性樹脂フィルムの金属膜（Ｃｕ膜）を更に厚くしたい場合、湿式めっき法を用いて金属膜を形成することがある。そして、電気めっき処理のみで金属膜を形成する場合と、一次めっきとして無電解めっき処理を行い、二次めっきとして電解めっき処理等の湿式めっき法を組み合わせて行う場合がある。湿式めっき処理は、常法による湿式めっき法の諸条件を採用すればよい。
【００４２】
また、上記金属膜付耐熱性樹脂フィルムに用いる耐熱性樹脂フィルムとしては、例えば、ポリイミド系フィルム、ポリアミド系フィルム、ポリエステル系フィルム、ポリテトラフルオロエチレン系フィルム、ポリフェニレンサルファイド系フィルム、ポリエチレンナフタレート系フィルムまたは液晶ポリマー系フィルムから選ばれる樹脂フィルムが挙げられ、金属膜付フレキシブル基板としての柔軟性、実用上必要な強度、配線材料として好適な電気絶縁性を有する点から好ましい。
【００４３】
尚、上記金属膜付耐熱性樹脂フィルムとして、長尺耐熱性樹脂フィルムへＮｉ-Ｃｒ合金やＣｕ等の金属膜を積層した構造体を例示したが、上記金属膜のほか、目的に応じて酸化物膜、窒化物膜、炭化物膜等の成膜に本発明の成膜方法を用いることが可能である。
【００４４】
以下、本発明の実施例について具体的に説明する。
【実施例１】
【００４５】
図１に示す金属膜付耐熱性樹脂フィルムの製造装置（スパッタリングウェブコータ）を用い、長尺の耐熱性樹脂フィルム４には、幅５００ｍｍ、長さ５００ｍ、厚さ２５μｍの宇部興産株式会社製の耐熱性ポリイミドフィルム「ユーピレックス（登録商標）」を使用した。
【００４６】
また、図２に示すキャンロール１３は、直径９００ｍｍ、幅７５０ｍｍのステンレス製で、ロール本体表面にハードクロムめっきが施されている。このキャンロール表面に、チタンサファイヤレーザーのフェムト秒レーザーを用いて、回転軸と平行な方向に伸びる複数の周期的な微細な溝３０を形成した。この溝のピッチは約０．８μｍ、溝の幅は約０．４μｍ、溝の深さは約０．２μｍである。
【００４７】
また、フィルム室３の表面処理ユニット１６には、酸素ガスが３０ｓｃｃｍ導入されるイオンビーム照射を採用し、ＤＣイオンビーム電圧３ｋＶを印加した。
【００４８】
また、上記耐熱性ポリイミドフィルム（耐熱性樹脂フィルム）４に成膜される金属膜はシード層であるＮｉ−Ｃｒ膜の上にＣｕ膜を成膜するものとし、かつ、マグネトロンスパッタターゲット１７にはＮｉ−Ｃｒターゲットを用い、マグネトロンスパッタターゲット１８、１９、２０にはＣｕターゲットを用い、更に、アルゴンガスを３００ｓｃｃｍ導入し、各カソードへの印加電力は１０ｋＷの電力制御で成膜を行った。
【００４９】
また、上記巻き出しロール７と巻き取りロール８の張力は８０Ｎとした。更に、上流側モータ駆動フィードロール１２の周速度はキャンロール１３の周速度の９９．９％とし、かつ、下流側モータ駆動フィードロール１４の周速度はキャンロール１３の周速度の１００．１％とした。この設定により、耐熱性ポリイミドフィルム（耐熱性樹脂フィルム）４は徐々に引っ張られることになり、キャンロール１３表面に強く密着する。また、キャンロール１３は水冷により２０℃に制御されており、上記耐熱性ポリイミドフィルム（耐熱性樹脂フィルム）４がキャンロール１３表面に強く密着しないと熱伝導による冷却効果は期待できない。
【００５０】
そして、フィルム室３の巻き出しロール７に上記耐熱性ポリイミドフィルム（耐熱性樹脂フィルム）４をセットし、かつ、表面処理ユニット１６、キャンロール１３を経由して上記耐熱性ポリイミドフィルム４の先端部を巻き取りロール８に取り付けた。
【００５１】
また、上記真空チャンバー１における成膜室２とフィルム室３を複数台のドライポンプにより５Ｐａまで排気した後、更に、複数台のターボ分子ポンプとクライオコイルを用いて３×１０-3Ｐａまで排気した。
【００５２】
そして、耐熱性ポリイミドフィルム（耐熱性樹脂フィルム）４の搬送速度を３ｍ／分にした後、表面処理ユニット１６のイオンビームに酸素ガスを導入して電圧を印加し、かつ、各マグネトロンスパッタカソード１７、１８、１９、２０にアルゴンガスを導入して電力を印加し、Ｎｉ−Ｃｒ膜のシード層とその上に成膜するＣｕ膜の成膜を開始した。
【００５３】
そして、耐熱性ポリイミドフィルム４の長さ２９０ｍ分が通過して時点で、イオンビーム、各プラズマ反応室のプラズマと各マグネトロンスパッタカソードへの電力を停止し、それぞれのガス導入も停止した。
【００５４】
最後に、耐熱性ポリイミドフィルム４の搬送を停止し、かつ、各ポンプを停止してから成膜室２とフィルム室３をベント（大気開放）し、巻き出しロール７の耐熱性ポリイミドフィルム４の終端部を外し、全ての耐熱性ポリイミドフィルム４を巻き取りロール８に巻き取ってから取り外した。
【００５５】
そして、成膜中におけるキャンロール１３上のフィルム表面の観察が可能なマグネトロンスパッタリングカソード１８の成膜ゾーンとマグネトロンスパッタリングカソード１９の成膜ゾーンにある成膜室２の観察窓２１から、キャンロール上の耐熱性ポリイミドフィルム４を観察しところ、マグネトロンスパッタリングカソード１８の成膜ゾーンを通過した成膜直後には、キャンロール１３の回転方向と平行な方向にシワの原因となるフィルムの浮きが見られたが、マグネトロンスパッタリングカソード１９の成膜ゾーンに入る直前には上記フィルムの浮きは次第に無くなっていた。
【００５６】
そして、上記耐熱性ポリイミドフィルム４の浮きが次第に無くなった理由は上記キャンロール１３の作用によるものと思われる。すなわち、この実施例に係る金属膜付耐熱性樹脂フィルムの製造装置におけるキャンロール１３表面には、上述したように回転軸と平行な方向に伸びる複数の周期的な微細な溝３０が形成されており、上記溝３０と平行な方向のキャンロール１３表面における摩擦力は小さく、上記溝３０と垂直な方向のキャンロール１３表面における摩擦力は大きいため、耐熱性ポリイミドフィルム４がキャンロール１３表面上を搬送されている内にフィルム幅方向に広がったためであると考えられる。
【００５７】
そして、成膜が完了した後、巻き取りロール８に巻き取られた耐熱性ポリイミドフィルム４を大気中にて展開してシワの有無を確認したところ、シワは発見できなかった。
【実施例２】
【００５８】
図２に示したキャンロールに代えて図３に示すキャンロールを用いた以外は実施例１と同様にして金属膜付耐熱性樹脂フィルムを製造した。
【００５９】
すなわち、この実施例で適用されているキャンロール１３は、そのロール表面に、軸方向の略中央に位置する中心点を結んで形成される外周線３１ｐ上を基端側とし軸方向両端側へ向けＶ字形状となるように対称的に伸びる互いに平行若しくは略平行な複数の周期的な溝３１を有しており、かつ、この溝３１のＶ字形状先端が向かう方向とキャンロール１３の回転方向が同一に設定された構造になっている。
【００６０】
図３に示すキャンロール１３は、直径９００ｍｍ、幅７５０ｍｍのステンレス製で、ロール本体表面にハードクロムめっきが施されている。そして、このキャンロール表面に、チタンサファイヤレーザーのフェムト秒レーザーを用いて、上述の周期的な溝３１、すなわち、軸方向の略中央に位置する中心点を結んで形成される外周線３１ｐ上を基端側とし軸方向両端側へ向けＶ字形状となるように対称的に伸びる互いに平行若しくは略平行な複数の周期的な溝３１が形成されている。尚、周期的な溝３１のピッチは約０．８μｍ、溝の幅は約０．４μｍ、溝の深さは約０．２μｍであり、かつ、Ｖ字形状先端の開き角度は１２０°である。
【００６１】
そして、図３に示すＶ字形状の溝３１構造は、キャンロール１３に摩擦の方向性を与え、ロールの周方向は摩擦が大きく、ロールの軸方向は摩擦が小さいなっている。
【００６２】
更に、上記溝３１のＶ字形状先端が向かう方向と、キャンロール１３の回転方向が同一に設定された構造になっていることから、溝３１のＶ字形状先端から耐熱性ポリイミドフィルム（耐熱性樹脂フィルム）４に接するため、耐熱性ポリイミドフィルム４は幅方向両端側に向けて拡げられる結果、実施例１と同様、シワの発生が抑制されている。
【００６３】
すなわち、実施例１と同様、上記成膜室２の観察窓２１からキャンロール１３上の耐熱性ポリイミドフィルム４を観察しところ、マグネトロンスパッタリングカソード１８の成膜ゾーンを通過した成膜直後にはキャンロール１３の回転方向と平行な方向にシワの原因となるフィルムの浮きが見られたが、マグネトロンスパッタリングカソード１９の成膜ゾーンに入る直前には上記フィルムの浮きは次第に無くなっていた。
【００６４】
そして、成膜が完了した後、巻き取りロール８に巻き取られた耐熱性ポリイミドフィルム４を大気中にて展開してシワの有無を確認したところ、シワは発見できなかった。
【実施例３】
【００６５】
図４に示す金属膜付耐熱性樹脂フィルムの製造装置が適用されている以外は実施例１と同様にして、金属膜付耐熱樹脂フィルムを製造した。
【００６６】
すなわち、図４に示す金属膜付耐熱性樹脂フィルムの製造装置は、図１に示した金属膜付耐熱性樹脂フィルムの製造装置と異なり、キャンロール１３の両側近傍に設けられた上流側モータ駆動フィードロール１２と下流側モータ駆動フィードロール１４に代え、モータ駆動を行わないエキスパンドロール１２ｂ、１４ｂが組み込まれている。
【００６７】
そして、図４に示す金属膜付耐熱性樹脂フィルムの製造装置においても、キャンロール１３表面に回転軸と平行な方向に伸びる複数の周期的な微細な溝３０が形成されており、上記溝３０と平行な方向のキャンロール１３表面における摩擦力は小さく、上記溝３０と垂直な方向のキャンロール１３表面における摩擦力は大きいため、耐熱性ポリイミドフィルム４がキャンロール１３表面上を搬送されている内にフィルム幅方向に向けて拡げられる結果、実施例１と同様、シワの発生が抑制されている。
【００６８】
そして、成膜が完了した後、巻き取りロール８に巻き取られた耐熱性ポリイミドフィルム４を大気中にて展開してシワの有無を確認したところ、シワは発見できなかった。
［比較例］
ロール表面に周期的な溝３０が形成されていないキャンロールを用いた以外は実施例１と同様にして、金属膜付耐熱性樹脂フィルムを製造した。
【００６９】
すなわち、この比較例で適用されているキャンロールは、直径９００ｍｍ、幅７５０ｍｍのステンレス製で、ロール本体表面にハードクロムめっきが施されている。また、このキャンロール表面は、チタンサファイヤレーザーのフェムト秒レーザーを用いて形成された実施例１の周期的な溝を具備していない。
【００７０】
そして、成膜中におけるキャンロール１３上のフィルム表面の観察が可能なマグネトロンスパッタリングカソード１８の成膜ゾーンとマグネトロンスパッタリングカソード１９の成膜ゾーンにある成膜室２の観察窓２１から、実施例１と同様、キャンロール上の耐熱性ポリイミドフィルム４を観察しところ、マグネトロンスパッタリングカソード１８の成膜ゾーンを通過した成膜直後にキャンロール１３の回転方向と平行な方向にシワの原因となるフィルムの浮きが見られ、かつ、マグネトロンスパッタリングカソード１９の成膜ゾーンに入る直前でも上記フィルムの浮きは変化せず、そのままマグネトロンスパッタリングカソード１９の成膜ゾーンへ入っていった。
【００７１】
そして、成膜が完了した後、巻き取りロール８に巻き取られた耐熱性ポリイミドフィルム４を大気中にて展開してシワの有無を確認したところ、シワが数カ所に発生していた。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明に係る金属膜付耐熱性樹脂フィルムの製造装置によれば、耐熱性樹脂フィルム面へ金属膜をスパッタリング成膜する際、耐熱性樹脂フィルムに大きな熱負荷が印加されたとしてもフィルムシワの発生が抑制されるため、製造された金属膜付耐熱性樹脂フィルムを、液晶テレビ、携帯電話等のフレキシブル配線基板に適用できる産業上の利用可能性を有している。
【符号の説明】
【００７３】
１  真空チャンバー
２  成膜室
３  フィルム室
４  耐熱性樹脂フィルム（耐熱性ポリイミドフィルム）
５  仕切り板
６  隙間
７  巻き出しロール
８  巻き取りロール
９  フリーロール
１０  フリーロール
１１  フリーロール
１２  上流側モータ駆動フィードロール
１２ｂ  エキスパンドロール
１３  キャンロール
１４  下流側モータ駆動フィードロール
１４ｂ  エキスパンドロール
１５  フリーロール
１６  表面処理ユニット
１７  マグネトロンスパッタリングカソード
１８  マグネトロンスパッタリングカソード
１９  マグネトロンスパッタリングカソード
２０  マグネトロンスパッタリングカソード
２１  観察窓
３０  溝
３１  溝
３１ｐ  軸方向の略中央に位置する中心点を結んで形成される外周線
【図１】
2011094221.tif 000003
【図２】
2011094221.tif 000004
【図３】
2011094221.tif 000005
【図４】
2011094221.tif 000006