(57)【要約】【課題】  ロールツーロールで搬送されながら熱負荷のかかる処理が施される長尺状の樹脂フィルムの温度変化を測定する温度測定センサフィルムを提供する。【解決手段】  巻出ロール１１１から巻取ロール１２９までロールツーロール方式で搬送されながら熱負荷のかかる処理が施される長尺基板Ｆの長手方向の中間部分に介在する温度測定センサフィルム１０であって、巻出ロール１１１又は巻取ロール１２９から例えばスパッタリングカソード１３３による該熱負荷のかかる処理が施される部位までの搬送距離よりも長い長尺状のベースフィルム１１と、ベースフィルム１１の長手方向に沿って端から端まで延在する例えば３対の薄膜状導電層からなる熱電対２０〜４０と、これら３対の熱電対２０〜４０を覆うカバーフィルム５０とから構成される。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻出ロールから巻取ロールまでロールツーロール方式で搬送されながら熱負荷のかかる処理が施される長尺基板の長手方向の中間部分に介在する温度測定センサフィルムであって、前記巻出ロール又は前記巻取ロールから前記処理が施される部位までの搬送距離よりも長い長尺状のベースフィルムと、該ベースフィルムの長手方向に沿って端から端まで延在する少なくとも１対の薄膜状導電層からなる熱電対と、該少なくとも１対の熱電対を覆うカバーフィルムとから構成されることを特徴とする温度測定センサフィルム。
【請求項２】
前記少なくとも１対の熱電対は、測温接点部とは反対側の末端部が前記カバーフィルムから露出していることを特徴とする、請求項１に記載の温度測定センサフィルム。
【請求項３】
前記カバーフィルムの長手方向の長さは、前記処理が施される部位と前記長尺基板を搬送させる金属製ロールとの間の搬送距離よりも長いことを特徴とする、請求項１又は２に記載の温度測定センサフィルム。
【請求項４】
巻出ロールから巻取ロールまでロールツーロール方式で搬送されながら熱負荷のかかる処理が施される長尺基板の温度測定方法であって、前記巻出ロール又は前記巻取ロールから前記処理が施される部位までの搬送距離よりも長い少なくとも１対の薄膜状導電層からなる熱電対を前記長尺基板の長手方向に沿って絶縁状態が確保されるように延在させ、該少なくとも１対の熱電対の測温接点部とは反対側の端部に離脱可能に接続する延出部を介して前記巻出ロール又は前記巻取ロールに設けられている信号伝達手段に熱起電力を伝達しながら前記長尺基板を搬送することを特徴とする長尺基板の温度測定方法。
【請求項５】
前記信号伝達手段が、接触式スリップリング又は非接触式データ転送機器であることを特徴とする、請求項４に記載の長尺基板の温度測定方法。
【請求項６】
前記延出部が、前記少なくとも１対の熱電対と同種の材料からなる導電線又は補償導線からなり、前記少なくとも１対の熱電対が延在する前記長尺基板を前記巻出ロール又は前記巻取ロールに巻き付ける際に該延出部の端部を接着させることなく該長尺基板に挟み込むことを特徴とする、請求項４又は５に記載の長尺基板の温度測定方法。
【請求項７】
巻出ロールから巻取ロールまでロールツーロール方式で搬送されながら熱負荷のかかる処理が施される長尺基板と同じ幅を有する長尺状のベースフィルムを用意し、その長手方向の端から端に延在する少なくとも１対の熱電対用の薄膜状導電層を成膜し、該成膜後のベースフィルムのうち巻出ロール又は前記巻取ロールから前記処理が施される部位までの搬送距離よりも長い長尺部を残してその端部を切り取り、前記切り取った端部から前記少なくとも１対の薄膜状導電層の各対の一端部同士を接続させる測温接点部及び該一端部とは反対側の他端部に接続させる引出部をそれぞれ切り出し、これら測温接点部及び引出部を裏返して前記長尺部の薄膜状導電層の両端部にそれぞれ接続させた後、前記長尺部の薄膜状導電層をカバーフィルムで覆うことを特徴とする温度測定センサフィルムの製造方法。
【請求項８】
前記引出部のうち、前記長尺部の薄膜状導電層と接続する端部とは反対側の端部を除いて前記前記長尺部及び前記引出部の薄膜状導電層を前記カバーフィルムで覆うことを特徴とする、請求項７に記載の温度測定センサフィルムの製造方法。
【請求項９】
前記カバーフィルムがラミネートフィルムであることを特徴とする、請求項７又は８に記載の温度測定センサフィルムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロールツーロール方式で搬送される長尺基板に熱負荷のかかる処理を施す際の該長尺基板の温度を測定するセンサフィルム及びその製造方法、並びに該温度測定センサフィルムを用いた長尺基板の温度測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネル、ノートパソコン、デジタルカメラ、携帯電話等の電子機器には、耐熱性樹脂フィルム上に所定の回路パターンを有する配線回路が形成された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は、樹脂フィルムの片面もしくは両面に金属膜を成膜した金属膜付樹脂フィルムに対してフォトリソグラフィーやエッチング等の薄膜技術で金属膜をパターニング加工することによって作製することができる。
【０００３】
上記の金属膜付樹脂フィルムの製造方法としては、金属箔を接着剤により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）、樹脂フィルムに真空成膜法単独で、又は真空成膜法と湿式めっき法との併用で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。 
【０００４】
上記の製造方法のうち、メタライジング法における真空成膜法では、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用いられている。例えばスパッタリング法としては、特許文献１にポリイミド絶縁層の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することで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１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２の金属薄膜とがこの順にポリイミドフィルム上に積層されたフレキシブル回路基板用材料が開示されている。
【０００５】
上記の真空成膜法でポリイミドフィルム等の樹脂フィルムに金属膜を成膜して金属膜付樹脂フィルムを作製する場合は、長尺樹脂フィルムをロールツーロール方式で連続的に搬送しながら効率よく真空成膜することが可能なスパッタリングウェブコータと称する真空成膜装置が一般的に用いられている。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出巻取式（ロールツーロール方式）の真空スパッタリング装置が開示されている。なお、ロールツーロール方式で金属膜付樹脂フィルムを作製する場合は、金属膜の密着力を向上させるため、長尺樹脂フィルムに対して成膜前にイオンビーム処理等により表面処理を施したり、ヒーターで加熱して乾燥したりすることが行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【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
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献３に示すようなスパッタリングウェブコータによるスパッタリング成膜や密着力を向上させるための表面処理等のプロセスでは、樹脂フィルムに大きな熱負荷がかかることが知られており、その影響を調べるため、樹脂フィルムの温度を測定することが試みられてきた。樹脂フィルムの温度測定法には、例えば様々な温度に加熱された中で最大の温度に対応する色に変色するサーモラベル（登録商標）を使用した測定等を採用することがあった。このように、熱負荷のかかる処理が施される時の樹脂フィルムの温度変化を把握することは、樹脂フィルムの乾燥状態やシワの入り易さ、更には樹脂フィルムの温度による寸法変化を検討する上で重要な情報になる。
【０００８】
しかしながら、上記のサーモラベル等による温度測定では、ロールツーロール方式で搬送される長尺樹脂フィルムの経時的な温度変化を測定することができなかった。そこでサーモラベルに代えて熱電対を用いて樹脂フィルムの温度を測定することが考えられるが、その取り付け方によっては長尺樹脂フィルムの搬送時の張力が不安定になったり、キャンロールの外周面への長尺樹脂フィルムの密着が阻害されたりするおそれがあった。本発明はこのような従来の問題点に鑑みてなされたものであり、ロールツーロール方式で搬送されながら熱負荷のかかる処理が施される長尺状の樹脂フィルムの経時的な温度変化を測定することが可能な温度測定センサを提供することを目的にしている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の長尺基板の温度測定センサフィルムは、巻出ロールから巻取ロールまでロールツーロール方式で搬送されながら熱負荷のかかる処理が施される長尺基板の長手方向の中間部分に介在する温度測定センサフィルムであって、前記巻出ロール又は前記巻取ロールから前記処理が施される部位までの搬送距離よりも長い長尺状のベースフィルムと、該ベースフィルムの長手方向に沿って端から端まで延在する少なくとも１対の薄膜状導電層からなる熱電対と、該少なくとも１対の熱電対を覆うカバーフィルムとから構成されることを特徴としている。
【００１０】
また、本発明の長尺基板の温度測定方法は、巻出ロールから巻取ロールまでロールツーロール方式で搬送されながら熱負荷のかかる処理が施される長尺基板の温度測定方法であって、前記巻出ロール又は前記巻取ロールから前記処理が施される部位までの搬送距離よりも長い少なくとも１対の薄膜状導電層からなる熱電対を前記長尺基板の長手方向に沿って絶縁状態が確保されるように延在させ、該少なくとも１対の熱電対の測温接点部とは反対側の端部に離脱可能に接続する延出部を介して前記巻出ロール又は前記巻取ロールに設けられている信号伝達手段に熱起電力を伝達しながら前記長尺基板を搬送することを特徴としている。
【００１１】
更に、本発明の長尺基板の温度測定センサフィルムの製造方法は、巻出ロールから巻取ロールまでロールツーロール方式で搬送されながら熱負荷のかかる処理が施される長尺基板と同じ幅を有する長尺状のベースフィルムを用意し、その長手方向の端から端に延在する少なくとも１対の熱電対用の薄膜状導電層を成膜し、該成膜後のベースフィルムのうち巻出ロール又は前記巻取ロールから前記処理が施される部位までの搬送距離よりも長い長尺部を残してその端部を切り取り、前記切り取った端部から前記少なくとも１対の薄膜状導電層の各対の一端部同士を接続させる測温接点部及び該一端部とは反対側の他端部に接続させる引出部をそれぞれ切り出し、これら測温接点部及び引出部を裏返して前記長尺部の薄膜状導電層の両端部にそれぞれ接続させた後、前記長尺部の薄膜状導電層をカバーフィルムで覆うことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ロールツーロール方式で搬送される長尺基板に熱負荷のかかる処理を施す際の該長尺基板の経時的な温度変化を測定することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る温度測定センサフィルムが好適に用いられるロールツーロール方式のスパッタリングウェブコータの模式的な正面図である。
【図２】本発明に係る温度測定センサフィルムの一具体例を示す平面図である。
【図３】本発明に係る温度測定センサフィルムの他の具体例を示す平面図である。
【図４】本発明に係る温度測定センサフィルムの製造方法の一具体例を示す平面図である。
【図５】図２の温度測定センサフィルム及びその上流側及び下流側の長尺基板の平面図である。
【図６】本発明に係る温度測定センサフィルムの使用方法の一具体例を示す斜視図である。
【図７】本発明に係る温度測定センサフィルムの使用方法の他の具体例を示す斜視図である。
【図８】本発明に係る温度測定センサフィルムの使用方法の更に他の具体例を示す斜視図である。
【図９】ロールツーロール方式で長尺基板を搬送しながら熱処理のかかる処理を施した時の、該長尺基板の長手方向の中間部分に介在させた実施例の温度測定センサフィルムで測定した温度変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（１）長尺樹脂フィルムの処理装置
先ず、本発明の長尺基板の温度測定センサフィルム及びこれを用いた長尺基板の温度測定方法を好適に適用可能なロールツーロール方式（巻出巻取式）の真空成膜装置について説明する。この真空成膜装置は、真空チャンバー内において巻出ロールからキャンロールを経て巻取ロールに至る搬送経路に沿って耐熱性の樹脂フィルムなどの長尺基板を搬送する各種ロール群からなる搬送手段と、該巻出ロールから巻出された長尺基板を乾燥処理する乾燥手段と、該乾燥処理された長尺基板にイオンビーム等で表面処理を施す表面処理手段と、該表面処理された長尺基板をキャンロールに巻き付けて裏側から冷却しながら表側にスパッタリング成膜を行う成膜手段とで主に構成されている。かかる構成により、巻出ロールから巻取ロールまでロールツーロール方式で搬送される長尺基板に対して、乾燥工程、表面処理工程、及び成膜工程からなる一連の熱負荷のかかる処理を施すことができる。
【００１５】
図１を参照しながら具体的に説明すると、真空成膜装置を構成する上記の各種手段が納められている真空チャンバーは、巻出室１１０ａ、イオンビーム室１１０ｂ、成膜室１１０ｃ、及び巻取室１１０ｄの４つに仕切られている。長尺基板Ｆは、先ず巻出室１１０ａ内の巻出ロール１１１から巻き出され、張力センサロール１１２を経由してヒーターボックス１１３内に導かれる。ヒーターボックス１１３内には長尺基板Ｆを挟んで対向する１対のヒーター１１４ａ、１１４ｂが納められており、これにより長尺基板Ｆの加熱乾燥が行われる。この加熱乾燥は長尺基板Ｆに熱負荷がかかる処理であるので、この熱負荷に起因する問題が生じないようにするため、加熱乾燥時に長尺基板Ｆがどの程度まで昇温するのか把握するのが好ましい。
【００１６】
ヒーター１１４ａ、１１４ｂで加熱乾燥された長尺基板Ｆは、フリーロール１１５を経由して巻出室１１０ａを出る。長尺基板Ｆは次にイオンビーム室１１０ｂに入り、ここでフリーロール１１６を経由して冷却ロール１１７の外周面に巻き付けられる。この冷却ロール１１７の外周面に対向するように、イオンビーム源を備えたイオンビーム発生装置１１８が設けられている。これにより、長尺基板Ｆは裏側から冷却されながら表側の成膜面にイオンビーム処理が施される。なお、このイオンビーム処理に代えて酸素プラズマや窒素プラズマで長尺基板の処理を行うプラズマ処理により表面処理を行ってもよい。
【００１７】
なお、上記のイオンビーム処理は、強い磁場を印加した磁場ギャップでプラズマ放電を発生させて、プラズマ中の陽イオンを陽極による電解でイオンビームとして長尺基板に照射して表面処理するものである。一方、プラズマ処理は、例えばアルゴンと酸素の混合ガス又はアルゴンと窒素の混合ガスによる減圧雰囲気下において放電を行うことにより、酸素プラズマ又は窒素プラズマを発生させて長尺基板を表面処理するものである。長尺基板が樹脂フィルムの場合は、これらイオンビーム処理やプラズマ処理等で表面処理を行うことによりフィルム表面が改質されるので、後工程の成膜工程において皮膜の密着性を高めることができる。しかし、これらイオンビーム処理やプラズマ処理は、いずれも長尺基板Ｆに熱負荷がかかる処理であるので、この熱負荷に起因する問題が生じないようにするため、長尺基板Ｆがどの程度まで昇温するのか把握するのが好ましい。
【００１８】
上記のイオンビーム処理で表面処理された長尺基板Ｆは、フリーロール１１９を経由してイオンビーム室１１０ｂを出た後、成膜室１１０ｃに入る。ここで長尺基板Ｆはフリーロール１２０、張力センサロール１２１、及び前フィードロール１２２を経て回転駆動式のキャンロール１２３に導かれる。キャンロール１２３を構成する円筒部材は、その内側に冷却水などの冷媒が循環する流路が設けられており、キャンロール１２３の外周面上の搬送経路に巻き付いた長尺基板Ｆを裏面側から冷却できるようになっている。
【００１９】
このキャンロール１２３の外周面に対向するように、成膜手段としてのマグネトロンスパッタリングカソード１３０、１３１、１３２、１３３がこの順に搬送経路に沿って設けられている。これにより、長尺基板Ｆは裏面から冷却されながら表面に連続的にスパッタリング成膜が施される。このスパッタリング成膜も長尺基板Ｆに熱負荷がかかる処理であるので、この熱負荷に起因する問題が生じないようにするため、該スパッタリング成膜時に長尺基板Ｆがどの程度まで昇温するのか把握するのが好ましい。
【００２０】
キャンロール１２３の外周面上でのスパッタリング成膜を終えた長尺基板Ｆは、後フィードロール１２４、張力センサロール１２５、及びフリーロール１２６を経由して成膜室１１０ｃを出る。成膜室１１０ｃを出た長尺基板Ｆは最後に巻取室１１０ｄに入り、ここでフリーロール１２７及び張力センサロール１２８を経由して巻取ロール１２９で巻き取られる。
【００２１】
上記したような真空成膜装置でスパッタリング成膜を行う場合は、先ず真空チャンバー内を到達圧力１０−４Ｐａ程度まで減圧した後、スパッタリングガスを導入して０.１〜１０Ｐａ程度に圧力調整することが行われる。この場合のスパッタリングガスにはアルゴンなど公知のガスが使用され、目的に応じて更に酸素などのガスが添加される。なお、成膜室１１０ｃにおいてスパッタリング処理に代えてＣＶＤ（化学蒸着）や蒸着処理による真空成膜を行ってもよく、この場合は板状ターゲットを備えた上記のマグネトロンスパッタリングカソード１３０〜１３３の代わりに他の成膜手段が設けられる。
【００２２】
上記した各張力センサロールで測定した長尺基板Ｆの張力に基づいて巻出ロール１１１、前フィードロール１２２、後フィードロール１２４、及びキャンロール１２３の回転数を制御することによって所定の張力で長尺基板Ｆを搬送しながら各種の処理を行うことができる。なお、図１に示す真空成膜装置は巻出室１１０ａにおいて乾燥手段としてヒーター１１４ａ、１１４ｂを用いて加熱乾燥を行っているが、これに限定するものではなく、減圧下で使用可能な種々の公知の乾燥手段を用いて乾燥してもよい。また、図１の真空成膜装置には長尺基板Ｆの搬送方向を変えるために必要に応じて設けられるフリーロールや真空排気設備は図示していない。
【００２３】
上記した真空成膜装置においてロールツーロール方式で長尺基板Ｆとして樹脂フィルムを搬送しながらスパッタリング成膜を施すことで金属膜付樹脂フィルムを作製することができる。かかる金属膜付樹脂フィルムとしては、例えば樹脂フィルムの表面にＮｉ系合金等からなるシード層とも称する薄膜導電層と、Ｃｕ等からなる厚膜導電層とが積層された積層構造体を挙げることができる。このような積層構造の金属膜付樹脂フィルムに対して、例えばサブトラクティブ法によるパターニング加工を施すことによりフレキシブル配線基板が得られる。なお、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。
【００２４】
上記のシード層の組成は、金属膜付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適宜定められるが、一般的にはＮｉ−Ｃｒ合金、インコネル、コンスタンタン、モネル等の公知の合金が使用される。このシード層の上に成膜したＣｕ等からなる厚膜導電層は、一般的な湿式めっき法を用いることで更に厚くすることができる。湿式めっき法には電気めっき処理のみで金属膜を形成する場合と、無電解めっき処理からなる一次めっき及び電解めっき処理等からなる二次めっきを組み合わせて行う場合とがある。なお、上記した真空成膜装置では金属膜の成膜のほか、酸化物膜、窒化物膜、炭化物膜等を成膜することができ、この場合も後述する温度測定センサフィルム及びこれを用いた温度測定方法を適用することができる。
【００２５】
上記の金属膜付樹脂フィルムに用いられる樹脂フィルムには、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを用いることができるが、ポリイミドフィルムのような耐熱性樹脂フィルムを用いるのがより好ましい。耐熱性樹脂フィルムには、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、液晶ポリマー系フィルムなどがあり、具体的な材質は、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等の観点から適宜選択される。なお、後述する本発明の一具体例の温度測定センサフィルム及びこれを用いた温度測定を好適に適用可能な長尺基板は上記の樹脂フィルムに限定されるものではなく、金属箔や金属ストリップであってもよい。
【００２６】
（２）温度測定センサフィルム
次に、上記したような真空成膜装置においてロールツーロール方式で長尺基板Ｆを搬送しながら該長尺基板Ｆに熱負荷のかかる様々な処理を施す際に、該長尺基板Ｆの温度変化を測定することが可能な本発明の一具体例の温度測定センサフィルム及びこれを用いた温度測定方法について説明する。図２に示すように、この本発明の一具体例の温度測定センサフィルム１０は、前述したスパッタリングウェブコータのような真空成膜装置においてロールツーロール方式で搬送される長尺基板Ｆの長手方向の中間部分に介在することで温度測定を行うものである。
【００２７】
具体的に説明すると、本発明の一具体例の温度測定センサフィルム１０は、前述した真空成膜装置においてロールツーロール方式で搬送されながら熱負荷のかかる処理が施される長尺基板Ｆと同じ幅を有し、且つ該真空成膜装置の巻出ロール１１１から熱負荷のかかる処理が行われる部位までの搬送距離よりも長い例えば樹脂フィルムからなる長尺状のベースフィルム１１と、このベースフィルム１１の長手方向（ＭＤ方向）に沿ってほぼ端から端まで延在する３対の薄膜状の熱電対２０、３０、４０と、これら熱電対２０〜４０を覆う好適にはラミネートフィルムからなるカバーフィルム５０とから構成されている。これらベースフィルム１１及びカバーフィルム５０は、上記長尺基板Ｆとほぼ同等又はそれ以下の単位面積当たりの熱容量を有することが好ましく、よって、それらの合計厚みは該長尺基板Ｆと同じかそれ以下であることが望ましい。また、ベースフィルム１１の材質は長尺基板Ｆと同じであるのが好ましい。
【００２８】
なお、熱電対の数は３対に限定されるものではなく、１又は２対でもよいし、４対以上でもよいが、熱電対の数が多ければ長尺基板Ｆの幅方向の温度分布をより細かく把握することができる。また、この本発明の一具体例の温度測定センサフィルム１０における上記のベースフィルム１１の長さは、後述する信号伝達手段を巻出ロール１１１に設ける場合を想定したものであり、当該信号伝達手段を巻取ロール１２９に設ける場合は、長尺状のベースフィルム１１の長さを熱負荷のかかる処理が行われる部位から巻取ロール１２９までの搬送距離よりも長くする必要がある。
【００２９】
上記の熱電対２０〜４０の材質は特に限定はないが、以降の説明では＋極用及び−極用の材料に一般的なクロメル及びアルメルをそれぞれ採用する場合について説明する。これら３対の熱電対２０〜４０は、それぞれベースフィルム１１の長手方向（ＭＤ方向）のほぼ端から端まで延在するアルメル延在部２１、３１、４１及びクロメル延在部２２、３２、４２と、搬送方向の上流側端部において各対の隣接するアルメル延在部及びクロメル延在部に接続するアルメルの測温接点部２３、３３、４３と、搬送方向の下流側端部において該アルメル延在部２１、３１、４１及びクロメル延在部２２、３２、４２にそれぞれ接続するアルメル引出部２４、３４、４４及びクロメル引出部２５、３５、４５とからなる。
【００３０】
なお、これらアルメル引出部２４、３４、４４及びクロメル引出部２５、３５、４５は、ベースフィルム１１の幅方向に延在しており、上記のアルメル延在部２１、３１、４１及びクロメル延在部２２、３２、４２と接続する一端部とは反対側の他端部は、ベースフィルム１１の幅方向の一方の縁部に並んでいる。また、これらアルメル引出部２４、３４、４４及びクロメル引出部２５、３５、４５が互いに物理的に干渉しないように、上記のアルメル延在部２１、３１、４１及びクロメル延在部２２、３２、４２は、上記のベースフィルム１１の幅方向の一方の縁部側に配置されるに従って、それらの端部とベースフィルム１１の長手方向の端部との離間距離が徐々に大きくなっている。
【００３１】
このように、上記のベースフィルム１１の長手方向の端部との離間部分を除いてベースフィルム１１の長手方向にほぼ端から端まで延在する熱電対２０〜４０は、前述したように、その測温接点部とは反対側の末端部がベースフィルム１１の幅方向の縁部に位置しており、ここに後述する補償導線等の延出部が離脱可能に接続する。そのため、これら熱電対２０〜４０の末端部はカバーフィルム５０から露出している。なお、カバーフィルムの形状は図２に限定されるものではなく、長尺基板Ｆに対して熱負荷のかかる処理を施す装置の構成によっては異なる形状を有してもよい。すなわち、熱電対２０〜４０の短絡の問題を防ぐためには、ロールツーロールの搬送経路のうち熱処理が施される部位と金属製ロールとの間の搬送距離よりもカバーフィルムの長手方向の長さが長ければ絶縁状態が確保されるため、この条件を満たす場合は、図３に示すカバーフィルム１５０のように、熱電対２０〜４０の搬送方向の下流側端部を覆っていなくてもよい。
【００３２】
（３）温度測定センサフィルムの製造方法
次に、図４（ａ）〜（ｃ）を参照しながら、上記した本発明の一具体例の温度センサフィルム１０の製造方法について、熱電対２０〜４０の材質がクロメル（＋極）及びアルメル（−極）の場合を例に挙げて説明する。先ず、ロールツーロールで搬送しながら熱負荷のかかる処理が施される温度測定対象としての長尺基板と同じ幅を有し、且つ巻出ロールから熱負荷がかけられる部位までの搬送距離に、後述する測温接点部及び引出部用の切り取り部を足した長さを有する例えば樹脂フィルムからなるベースフィルム１を用意する。
【００３３】
なお、より正確な温度測定のためには単位面積当たりの熱容量が小さい方が好ましいので、このベースフィルム１と、その表面に形成した熱電対を覆うように貼り付けられる後述するカバーフィルム５との合計厚みは、上記した熱負荷のかかる処理が施される長尺基板の厚みと同じかそれ以下であることが望ましい。また、この本発明の一具体例の温度測定センサフィルム１０における上記のベースフィルム１の長さは、後述する信号伝達手段を巻出ロール１１１に設ける場合を想定したものであり、当該信号伝達手段を巻取ロール１２９に設ける場合は、長尺状のベースフィルム１の長さを熱負荷のかかる処理が行われる部位から巻取ロール１２９までの搬送距離に後述する測温接点部及び引出部用の切り取り部を足した長さよりも長くする必要がある。
【００３４】
このベースフィルム１の一方の面に、乾式めっき単独で、又は乾式めっきと湿式めっきの併用で図４（ａ）に示すようなベースフィルム１の長手方向の端から端まで延在する薄膜状の３対の熱電対用のアルメル導電層２Ａ、３Ａ、４Ａ及びクロメル導電層２Ｂ、３Ｂ、４Ｂを形成する。具体的には、先ずベースフィルム１の片面にその長手方向に延在する３本のアルメル導電層２Ａ、３Ａ、４Ａ用の直線状パターンを有するマスキング層を形成し、スパッタリングや物理蒸着などの乾式めっき法又は該乾式めっき法と湿式めっき法の併用により３本の直線状のアルメル導電層２Ａ、３Ａ、４Ａを成膜する。次に、上記と同様にしてクロメル導電層２Ｂ、３Ｂ、４Ｂ用の直線状パターンを有するマスキング層を形成し、乾式めっき単独又は乾式めっき法と湿式めっき法の併用により３本の直線状のクロメル導電層２Ｂ、３Ｂ、４Ｂを成膜する。なお、上記のアルメル導電層２Ａ、３Ａ、４Ａとクロメル導電層２Ｂ、３Ｂ、４Ｂの成膜の順序は逆でも良い。
【００３５】
上記マスキング層の形成は、レジストの塗布及びリソグラフィからなる一般的な方法でもよいし、粘着シートをベースフィルム１の全面に貼り付けてからアルメル導電層２Ａ、３Ａ、４Ａ又はクロメル導電層２Ｂ、３Ｂ、４Ｂの成膜部分のみをカッター等でいわゆるハーフカットで除去してもよい。また、単純な直線状パターンから構成されるので、帯状の粘着テープをアルメル導電層２Ａ、３Ａ、４Ａ又はクロメル導電層２Ｂ、３Ｂ、４Ｂの成膜部分を除いて貼り付けることでマスキング層を形成することもできる。
【００３６】
あるいは、ロールツーロール方式のスパッタリングウェブコータを用いてアルメル導電層２Ａ、３Ａ、４Ａ及びクロメル導電層２Ｂ、３Ｂ、４Ｂを成膜することもできる。この場合は、ベースフィルム１が成膜時に巻き付けられるキャンロールの外周面とターゲットとの間に、アルメル導電層２Ａ、３Ａ、４Ａ又はクロメル導電層２Ｂ、３Ｂ、４Ｂの成膜用スパッタ粒子が通過する開口部を有する例えば金属板からなるマスク部材を配置することで、マスキング層を設けることなくアルメル導電層２Ａ、３Ａ、４Ａ及びクロメル導電層２Ｂ、３Ｂ、４Ｂを形成することができる。
【００３７】
次に、図４（ｂ）に示すように、上記にて形成したアルメル導電層２Ａ、３Ａ、４Ａ及びクロメル導電層２Ｂ、３Ｂ、４Ｂを有するベースフィルム１を点線の位置でカットする。このようにカットすることで、図２に示すアルメル延在部２１、３１、４１及びクロメル延在部２２、３２、４２を有し、一端部に斜部を有する長尺部Ａと、該長尺部Ａの上記一端部とは反対側の他端部において各対の隣接するクロメル延在部とアルメル延在部とを接続する測温接点部２３、３３、４３をそれぞれ有する３つのアルメル片Ｂと、アルメル引出部２４、３４、４４及びクロメル引出部２５、３５、４５を有し、上記長尺部Ａの斜部と同じ傾斜角の斜部を有する三角形部Ｃとを切り出す。
【００３８】
次に、図４（ｃ）に示すように、上記の３つのアルメル片Ｂを裏返してそれらの３対の両端部をそれぞれ長尺部Ａ上の３対の熱電対用の隣接するアルメル導電層及びクロメル導電層の端部に接続する。その際、ポリイミド耐熱テープ等の接着テープや接着剤で長尺部Ａにアルメル片Ｂを貼り付けるのが好ましい。更に、三角形部Ｃを裏返して、その斜部のアルメル導電層及びクロメル導電層の端部が、それぞれ長尺部Ａの斜部のアルメル導電層及びクロメル導電層の端部に交差するように位置合わせしながらそれら斜部同士を重ね合わせる。その際、上記と同様に長尺部Ａと三角形部Ｃとを接着テープや接着剤で貼り合わせるのが好ましい。なお、アルメル片Ｂや三角形部Ｃを接着剤で張り付ける場合は、導電部の通電が阻害されないようにするため、導電部が成膜されていない部分にのみ接着剤を塗布する。
【００３９】
これにより、ベースフィルム１１の片面に薄膜状の熱電対２０〜４０を形成することができる。ところで、巻出ロールから温度測定が行われる部位までの搬送経路に上記熱電対２０〜４０が設けられている側の面に接する金属製ロールが設けられていると、熱電対２０〜４０に短絡が生じて正確な温度測定ができなくなる。また、熱電対２０〜４０の上から金属膜がスパッタリング成膜されると同様に短絡が生ずることになる。これを防ぐため、ベースフィルム１１のうち、熱電対２０〜４０が設けられている面に、好ましくはベースフィルム１１と同じ材質からなる例えばラミネートフィルムからなるカバーフィルム５０を貼り付ける。なお、後述するようにアルメル引出部２４、３４、４４及びクロメル引出部２５、３５、４５の端部には補償導線等の延出部が接するので、これら端部はカバーフィルム５０から露出させる。これにより、図２に示すような温度測定センサフィルム１０を作製することができる。
【００４０】
（４）温度測定センサフィルムを用いた温度測定方法
次に、上記した温度測定センサフィルム１０の使用方法について説明する。先ず図５に示すように、上記にて作製した温度測定センサフィルム１０において熱電対２０〜４０の測温接点部２３、３３、４３が設けられている側の一端部に上流側長尺基板Ｆ１を接続し、この一端部とは反対側の他端部に下流側長尺基板Ｆ２を接続する。これら温度測定センサフィルム１０と上流側及び下流側長尺基板Ｆ１、Ｆ２との接続は、前述したポリイミド耐熱テープなどの接着テープや接着剤を用いて貼り合わせることができる。なお、上記のように別途作製した温度測定センサフィルム１０に上流側及び下流側長尺基板Ｆ１、Ｆ２を貼り合わせることに代えて、長尺基板の長さ方向（ＭＤ方向）の中間部分に直接上記した薄膜状の熱電対２０〜４０を成膜し、これら熱電対２０〜４０を覆うようにカバーフィルム５０を貼り付けてもよい。
【００４１】
次に図６に示すように、この下流側長尺基板Ｆ２の温度測定センサ１０が接続している側とは反対側の端部を巻出ロールの巻出コア６１に取り付けて、温度測定センサフィルムと共に上流側及び下流側長尺基板Ｆ１、Ｆ２を巻出コア６１に巻き取る。この巻き取りの途中で、カバーフィルム５０から露出する前述したアルメル引出部２４、３４、４４及びクロメル引出部２５、３５、４５の端部にそれぞれ接する６本の補償導線等の延出部６２を挟み込む。これにより、巻出ロールから温度測定センサフィルムがすべて巻き出された時に、温度測定センサフィルム１０から延出部６２は外れるので長尺基板の搬送が阻害されることはない。なお、延出部６２を接着テープ等で上記のアルメル引出部２４、３４、４４及びクロメル引出部２５、３５、４５の露出部分に簡単に貼り付けておいてもよい。
【００４２】
図７に示すように、延出部６２の上記の巻出ロールに巻き込まれる側とは反対側の端部は、例えば長尺基板の巻き出し時に回転する接触式スリップリングを内蔵した信号伝達手段６３に接続することで図示しない計測機に熱電対２０〜４０の熱起電力の信号を送ることができる。また、接触式に代えて図８に示すような非接触式データ伝送装置内蔵の信号伝達手段６４及び受信機６５を介して計測機に熱起電力の信号を送ってもよい。
【００４３】
なお、上記の説明では、長尺基板の搬送方向の中間部分に介在している温度測定センサフィルム１０を巻出ロールから巻出しながら温度を測定するものであり、図２に示す熱電対２０〜４０におけるアルメル延在部２１、３１、４１及びクロメル延在部２２、３２、４２の長さは、巻出ロールの巻出部から熱負荷のかかる処理が施される部位までの搬送距離、すなわち、図１の真空成膜装置の場合は巻出ロール１１１からマグネトロンスパッタリングカソード１３３までの搬送距離よりも長くする必要があるが、これに限定されるものではなく、温度測定センサフィルム１０を巻取ロールに巻き取りながら温度を測定してもよい。この場合は、図２に示す熱電対２０〜４０におけるアルメル延在部２１、３１、４１及びクロメル延在部２２、３２、４２の長さは、熱負荷のかかる処理が施される部位から巻取ロールまでの搬送距離よりも長くする必要があり、例えば図１の真空成膜装置の場合は、ヒーター１１４ａ、１１４ｂに対向する位置から巻取ロール１２９までの搬送距離よりも長くする必要がある。
【００４４】
この温度測定方法により、スパッタリングウェブコータ等のように樹脂フィルム等の長尺基板をロールツーロールで搬送しながら乾燥処理のためのヒーター、成膜される金属膜の密着強度を向上させるイオンビーム処理、及びスパッタリング成膜処理等の熱負荷のかかる処理を次々施す場合であっても、これら熱負荷のかかる処理による長尺基板の温度上昇を正しく測定することが可能になる。よって、ロールツーロール方式で搬送される際の長尺基板の乾燥状態やシワが生じやすい状況であるか等の情報を正確に把握できるので、より好適な条件下で成膜等の熱負荷のかかる処理を行うことができるので高品質の金属膜付樹脂フィルムを高い歩留まりで作製することができる。
【実施例】
【００４５】
図２に示すような温度計測フィルムセンサ１０を長尺基板としての長尺状の樹脂フィルムの長手方向の中間部分に介在させ、該樹脂フィルムを図１に示すようなスパッタリングウェブコータを用いてロールツーロール方式で搬送しながらその温度を測定した。図１の装置では、長尺基板Ｆの搬送経路のうち、巻出ロール１１１からイオンビーム照射装置１１８によるイオンビーム処理が施される部位までの搬送距離は約３ｍ、当該イオンビーム処理が施される部位からキャンロール１２３の外周面の最上部までの搬送距離は約３ｍ、キャンロール１２３は直径０.８ｍなので外周面の円周は約２.４ｍ、キャンロール１２３の上記外周面の最上部から巻取ロール１２９までの搬送距離は約４ｍである。従って巻出ロール１１１から巻取ロール１２９までの長尺基板Ｆのロールツーロールの搬送経路の全長は約１２.４ｍである。なお、本実施例ではヒーターボックス１１３内のヒーター１１４ａ、１１４ｂは起動させなかった。よって、長尺基板Ｆは上記の搬送経路を搬送される間にイオンビーム照射装置１１８によるイオンビーム処理、及びマグネトロンスパッタリングカソード１３０〜１３３によるスパッタ処理によって熱負荷がかかる処理が施される。すなわち、長尺基板Ｆの温度が上昇するのはこれらイオンビーム処理とスパッタ成膜の時である。
【００４６】
温度計測フィルムセンサ１０のベースフィルム１１には長さ約１０ｍ、幅５００ｍｍ、厚さ１２.５μｍのポリイミドフィルムを用い、カバーフィルム５０としてのラミネートフィルムには、長さ約１０ｍ、幅４９５ｍｍ、厚さ１２.５μｍのポリイミドフィルムを用いた。この幅方向の中央部に１対のクロメル−アルメルからなる熱電対を形成した。すなわち、図２に示す熱電対３０のみを形成し、その両側の熱電対２０、４０は形成しなかった。この熱電対３０の起電力の伝達には図７に示すような接触式スリップリング６４を採用した。温度計測フィルムセンサ１０の上流側と下流側に各々長さ約２０ｍ、フィルム幅５００ｍｍ、厚さ２５μｍのポリイミドフィルムをリードフィルムとしてポリイミド耐熱テープで接続して、これを巻出ロール１１１のコアに巻きつけた。
【００４７】
この熱電対３０のアルメル引出部３４及びクロメル引出部３５の末端部は、カバーフィルム５０から露出させ、これら露出部に補償導線を挟み込んだ。そして、これら補償導線において露出部に挟み込む側とは反対側の他端部を、接触式スリップリング６４のコアシャフトに接続した。そして、この接触式スリップリング６４の非回転側から延出する配線６４ａをフィードスルー端子により真空チャンバーの外部へ出し、温度変換器（熱電対電圧アンプ）を経由してＡＤ変換機器に接続し、データをパソコンに取り込めるようにした。
【００４８】
次に巻出室１１０ａ、表面処理室１１０ｂ、成膜室１１０ｃ、及び巻取室１１０ｄの各室内を１×１０−３Ｐａになるまで排気し、樹脂フィルムＦを搬送速度１ｍ／ｍｉｎで搬送させながら、導入ガスがアルゴンからなるイオンビーム照射装置１１８と４個のマグネトロンスパッタリングカソード１３０〜１３３に電力を印加した。なお、これら４個のマグネトロンスパッタリングカソード１３０〜１３３のターゲットには、Ｎｉ−Ｃｒターゲット１本とＣｕターゲット３本をそれぞれ取り付けておいた。また、イオンビーム照射装置１１８に対向する冷却ロール１１７とマグネトロンスパッタリングカソード１３０〜１３３に対向するキャンロール１２３には内部に１０℃の冷却水を循環させた。
【００４９】
このようにしてロールツーロールで搬送しながら温度測定を行った。その結果を図９に示す。図に示す温度測定時間１８０秒の最初のピークはイオンビームに起因する樹脂フィルムの昇温であり、その後の温度測定時間３６０〜５００秒のほぼ同じ昇温レベルの４つのピークはスパッタ成膜に起因する樹脂フィルムの昇温度である。また、最後に温度測定時間５９０秒で温度が低下しているのは、温度測定センサフィルムから補償導線が外れたためである。このように温度測定センサフィルムを用いることで、ロールツーロールで搬送される長尺基板に対して施される熱負荷のかかる処理による昇温を正確に測定できることが分かる。
【符号の説明】
【００５０】
１        ベースフィルム
５        ラミネートフィルム（カバーフィルム）
２Ａ、３Ａ、４Ａ      アルメル導電層
２Ｂ、３Ｂ、４Ｂ      クロメル導電層
１０      温度測定センサフィルム
１１      ベースフィルム
２０、３０、４０      熱電対
２１、３１、４１      アルメル延在部
２２、３２、４２      クロメル延在部
２３、３３、４３      測温接点部
２４、３４、４４      アルメル引出部
２５、３５、４５      クロメル引出部
５０      ラミネートフィルム（カバーフィルム）
Ａ        長尺部
Ｂ        アルメル片
Ｃ        三角形部
Ｆ        長尺基板（樹脂フィルム）
Ｆ１      上流側長尺基板
Ｆ２      下流側長尺基板
６１      巻出コア
６２      延出部
６３      信号伝達手段（接触式スリップリング内蔵コアシャフト）
６４      信号伝達手段（非接触式データ伝送機器内蔵コアシャフト）
６５      伝送機器受信機
１１０ａ  巻出室
１１０ｂ  表面処理室
１１０ｃ  成膜室
１１０ｄ  巻取室
１１１    巻出ロール
１１２、１２１、１２５、１２８  張力センサロール
１１３    ヒーターボックス
１１４ａ、１１４ｂ    ヒーター
１１５、１１６、１１９、１２０、１２６、１２７  フリーロール
１１７    冷却ロール
１１８    イオンビーム照射装置
１２２    前フィードロール
１２３    キャンロール
１２４    後フィードロール
１２９    巻取ロール
１３０、１３１、１３２、１３３  マグネトロンスパッタリングカソード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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