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JP4098567B2 - Method for producing film with plating film - Google Patents
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JP4098567B2 - Method for producing film with plating film - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィルムを搬送しながら、フィルムにめっき被膜を形成してめっき被膜付きフィルムを製造する方法に関し、特に樹脂フィルムに対して好適なめっき被膜付きフィルムの製造方法に関する。中でも、本発明は、フィルムにめっき被膜を形成したフレキシブル回路基板の製造に好適なものであり、フィルムに金属を蒸着した後、めっき被膜を形成する金属蒸着被膜/金属めっき被膜の積層フィルムや、フィルムに無電解めっきを施した後、電気めっき被膜を形成する無電解めっき/電気めっき被膜の積層フィルム等の製造に好適で、これらは、電子機器、部品の小型化、軽量化、低コスト化を担う接着剤レス2層フレキシブルプリント配線基板を構成でき、半導体パッケージングにおけるTAB、COF、PGA等に利用して好適なフレキシブルプリント配線用基板を提供できるものである。
【0002】
【従来の技術】
フィルムを搬送しながら連続的にめっき被膜を形成する方法は、特開平7−22473号公報や特開2000−192793号公報等に記載されている様に、フィルムの導電面または金属フィルムを陰極ロールに接触させ、その前または後に陽極の投入しためっき浴を配し、該めっき浴にてめっき被膜を形成する方法が知られている。この様な方法でフィルムに連続的にめっき被膜を形成すれば、陰極−陽極を配置したユニットを繰り返し通すことで、容易にフィルム上に厚膜化した所望厚みのめっき被膜を形成することが可能である。
【0003】
近年、電子機器、電子部品、半導体パッケージ等で利用される様になってきたフレキシブル回路用基板として、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を合わせた形態の配線基板が注目されている。この基板には、フィルムに接着剤を介して銅箔を貼り合わせた通称”3層型”と呼ばれるものと、フィルムに接着剤を介さないで金属被膜をめっき等で形成する通称”2層型”と呼ばれるフレキシブル回路用基板がある。これらのうち、後者の2層型の方が、回路の配線ピッチの微細化の進行に伴ってより注目されている。
【0004】
これらフレキシブル回路用基板に関する現状は、以下のようになっている。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アクリル系樹脂が用いられているため、それに含まれる不純物イオンにより電気特性が劣化するという欠点を有しており、また、接着剤の耐熱温度が高々100℃〜150℃であるため、ベースフィルム材質としてポリイミドを使用したとしても、その高耐熱性(300℃以上)が十分に生かされないので、高温実装を必要とするICチップのワイヤーボンディングなどにおいては、加熱温度のスペックダウンを余儀なくされている。また、3層型プリント回路用基板では、銅箔の一般的な膜厚が18μmあるいは35μmであるため、80μmピッチ(銅配線40μm、ギャップ40μm)以下のパターンニングを行うには銅が厚すぎてエッチング率が著しく低下し、銅箔の表面側の回路幅と接着剤面側の回路幅が著しく異なり、あるいはエッチングで全体が著しく細り、目標とする回路パターンが得られないという欠点もある。
【0005】
近年、上記のような3層型における問題点を解決するために、フィルム上に接着剤を介さないで各種蒸着法、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などのPVD法、金属を含む薬品を気化し蒸着させるいわゆるCVD法等で、まずフィルムに各種金属を蒸着した後に、または無電解めっき法で各種金属をめっきした後に、電解銅めっきすることにより得られる、通称”2層型”の基板が提案されている。この2層型基板は、電解銅めっきで銅膜厚を自由に変化させることができ、例えば8μmの銅膜厚とすれば、60μmピッチの回路パターンが簡単に作成できるようになり、かつ、各種フィルムの耐熱温度をそのまま反映できるという特徴を持つ。
【0006】
以上の様な状況から、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、このようにフィルム状体にめっきを施す場合、そのフィルムの剛性からそれ程大きな張力をかけて搬送することができず、上記のような方法に係る装置での搬送は、ある程度の張力下で搬送を行う必要があり、まためっき被膜と陰極ロールの間にある程度すべりがないと、フィルムがグリップされ、フィルム幅方向の搬送張力のアンバランスにより、フィルムにシワが発生し、搬送状態を悪化させるばかりか、フィルムが折れる、いわゆる折れシワが発生したりするという問題があった。このような問題を解消するためには、ある程度の液体潤滑が必要になるが、従来は、装置構成からわかるように、フィルムが、めっき浴からめっき液を随伴させ、陰極ロール上に液膜を形成することにより、フィルムと陰極ロールの間にある程度のすべりを生じさせ、フィルム幅方向におけるグリップの不安定さを抑制しながら、搬送状態が悪化するのを抑制するようにしていた。しかし、特開2000−192793号公報などに示されている様に、搬送フィルムが銅箔の様な金属泊であれば、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が、特開平7−22473号公報などに示されている様に、厚さ50μmのポリイミドフィルムを搬送しようとすると、フィルムのヤング率や強度等の関係から、フィルムが破断するおそれがあるとか、被膜しようとするめっき被膜に内部応力を生じさせてしまうという問題がある。従って、大きな張力を付与することができず、比較的低いフィルム張力下でバランスさせながらめっき被膜を形成する方式を採ってきた。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すべりを生じさせ、搬送を安定化させるようにしていた。
【0007】
しかしながら、このような方法においても、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金属成分が析出することがあり、この析出しためっき被膜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解集中により異常突起(凸型欠陥)となることがあった。また、析出しためっき被膜金属によりフィルムが凹み、あるいは、導電面あるいはめっき被膜面に傷をつけ、この凹みや傷部分が最終めっき膜厚よりも薄い膜厚になることにより凹型欠陥となることがしばしばあった。さらに、析出しためっき被膜金属の形状がフィルム導電面に転写され表面品位を悪化させる問題も生じた。こうした異常突起(凸型)や凹み状欠陥は、回路配線を作る際のエッチング工程や、回路実装工程のIC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、回路保証ができなくなるという問題を招く。
【0008】
このような問題を引き起こす陰極ロールへのめっき被膜金属の析出を抑制する方法は未だ見つかっておらず、現状では、しばらく装置を運転した後、生産を止めて析出しためっき被膜金属を陰極ロール表面から削り取り、その後に運転を再開するようにしていた。このようなめっき被膜金属除去は、生産性を著しく低下させることとなっている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者らは、上記のような問題点を解決するために鋭意検討した結果、異常突起(凸型)や凹み状欠陥のない表面品位の非常に素晴らしいめっき被膜付きフィルムの製造できる本発明方法に到達した。
【0010】
また近年、電気・電子機器のIC化及び高密度・高集積化が急速に進み、それに伴いフレキシブルプリント回路基板のパターン幅も150〜200μmピッチから80〜150μmピッチへとファインピッチ化が進み、さらに現在では30〜80μmピッチ対応が要求されているが、本発明方法は、このようなファインピッチ化への対応にも極めて有効な手法として開発したものである。
【0011】
すなわち本発明の課題は、樹脂を含むフレキシブルなフィルム基板であっても、異常突起や凹み欠陥の少ないめっき被膜付きフィルムを得ることにある。また、80μm以下の超微細回路パターンを高収率で得られる2層型プリント配線基板を得ることにある。さらに、回路にした時の信頼性に優れた2層型プリント配線基板を得ることにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係る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しながら、フィルム導電面を液膜を介して陰極ロールに接触させ、その前または/および後に配置されためっき浴にてフィルム導電面にめっき被膜を形成するめっき被膜付きフィルムの製造方法であって、陰極ロールとフィルム導電面との隙間dと、該隙間dに存在する液の導電率σと、めっきのために陰極ロールに流す電流値を以下の関係式の範囲内で制御することを特徴とする方法からなる。
0>〔(I/A)×d〕/σ
ここで、A:陰極ロールに接触するフィルム導電面の面積、I:めっきに投入する電流値、E0:めっき被膜金属の還元電位、d:隙間の大きさ、σ:導電率。
【0013】
このめっき被膜付きフィルムの製造方法においては、上記隙間に存在する液の導電率を、たとえば硫酸を主体とする電解液の濃度で制御することができる。隙間に存在する液の導電率としては、1mS/cm以上100mS/cm以下とすることが好ましい。
【0014】
また、隙間dの大きさは、フィルムの搬送張力により制御することができる。フィルムの搬送張力としては、10N/m以上320N/m以下とすることが好ましい。また、隙間dの大きさとしては、2μm以上500μm以下とすることが好ましい。
【0015】
また、陰極ロールに析出しためっき被膜成分を掻き取るためには、ブレードおよび/または弾性体を備えた陰極ロール構造を採用することができる。すなわち、本発明に係る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しながら、フィルム導電面を液膜を介して陰極ロールに接触させ、その前または/および後に配置されためっき浴にてフィルム導電面にめっき被膜を形成するめっき被膜付きフィルムの製造方法であって、ブレードおよび/または弾性体により陰極ロールに析出しためっき被膜成分を掻き取ることを特徴とする方法からなる。また、陰極ロールおよび/またはブレードおよび/または弾性体に連続的または間欠的に液体を供給することもできる。
【0016】
めっき被膜としては、代表的には銅で形成できる。また、フィルムとしては、たとえば、ポリイミド樹脂またはポリエステル樹脂からなるものを使用できる。本発明は、このようなめっき被膜付きフィルムの製造方法により製造したフィルムに回路パターンを形成する回路基板の製造方法も提供する。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明について、望ましい実施の形態とともに、図面を参照しながら詳細に説明する。
本発明は、導電面を有するフィルムを搬送しながら、フィルム導電面を液膜を介して陰極ロールに接触させ、その前または/および後に配置されためっき浴にてフィルム導電面にめっき被膜を形成するに際し、陰極ロールとフィルム導電面との隙間dと、該隙間dに存在する液の導電率σと、陰極ロールに流す電流値を以下の関係式の範囲内で制御することを特徴とするめっき被膜付きフィルムの製造方法である。
0>〔(I/A)×d〕/σ
ここで、A:陰極ロールに接触するフィルム導電面の面積、I:めっきに投入する電流値、E0:めっき被膜金属の還元電位、d:隙間の大きさ、σ:導電率。
【0018】
この本発明に係る方法を、その特徴を表す装置の一例を示す図面を参照しながら説明する。
図3は、本発明方法を実施するためのめっき装置全体の一例を示す概略縦断面図であり、特に本発明に係る方法の特徴を表した例を図1と図2に示す。
【0019】
図3は、長尺フィルムをロール状態から巻き出し、めっきし、巻き取る連続式の電気めっき装置の全体概略縦断面図である。主たる工程は、ロール状フィルムを巻き出す巻出部301、フィルムの導電面に酸処理、脱脂処理、水洗等を施す前処理部302、電気めっき部303、めっき液を除去したり、洗い流したり、防錆処理、さらにこれを洗い流す処理、さらに、乾燥などを行う後処理部304、ロール状フィルムに巻き取る巻取部305からなっている。尚、電気めっき被処理部である導電面が清浄な場合は、前処理を省略しても構わないし、また、必要に応じて後処理工程を省略しても構わない。
【0020】
図3において、ロール状フィルム306から巻き出されたフィルムは、アキュムレータ307を通して、またバランスロール部308を経て、張力調整された後、速度制御部309で速度を実質的に一定にされて、酸、脱脂処理部310、水洗部312を経て、めっき槽6中にめっき液7を入れためっき浴へ入る。図3のめっき浴の一部を拡大して、図4に示すが、陰極ロール1aにフィルム導電面を接触させた後、めっき浴槽の中を液中ロール101aを介して、陰極ロール1bへ接触させる。銅ボールを充填したケース102aと102bを陽極にして、陰極を陰極ロール101aと102bとして、直流電源3aにより給電し、フィルムにめっき被膜を形成させる。めっき浴中には、各陽極に対して遮蔽板106a〜106cが設けられている。以下、陰極ロール1bと陰極ロール1cを陰極にして、102cと102dを陽極となし、直流電源3bより給電し、フィルムにめっき被膜を形成させる。以下この繰り返しでめっき被膜を形成させる。
【0021】
1ユニットは一点鎖線で示すユニットとし、この繰り返しとなる。電流条件はフィルムに対して、0.2〜10A/dm2の電流密度となるようにして、フィルムにめっき被膜を形成させる。その後、この繰り返しで、めっき被膜を順次形成させ、トータルでフィルムの導電面に1〜30μmの厚みのめっき被膜を形成させる。
【0022】
尚、めっきの均一性を保つために、空気導入口(エアー攪拌用ノズル)330a〜330dよりフレッシュエアー331a〜331dを導入して、めっき槽6内の液を十分に撹拌する。これは、めっき被膜部を目がけて行うのが効果的で、形成されためっき被膜の極表面付近のめっき被膜金属イオンの濃度を大きくするなどのために行なう。また、図示しないが、めっき液は、フィルターを通して汚れを取り除き、常に循環している。
【0023】
次いで、図3に示すように、フィルム張力を検出できるロール325を介して、めっき液を除去するための水洗部314、めっき膜を保護する防錆処理液317の入った防錆処理部316を経て、過剰な防錆処理液を除去する水洗部318を経て、水分を除去する乾燥炉をもつ乾燥工程部320を経て、速度調整部321を経て、バランスロール部322を経て、張力調整された後、アキュムレータ323を通してロール状フィルム324とする。こうしてめっき被膜付きフィルムが得られる。
【0024】
図1に本発明の特徴を示す一例の陰極ロール部の拡大図を示す。フィルム4は導電面5を陰極ロール1側に接触させながら、右方向に回転し、めっき槽へと搬送される。ここで液膜を介在させた接触も含めて接触という表現をするものとする。なお、陰極ロール1は、図示しないが、モータに接続されており回転駆動力をもっている。フィルム導電面5と陰極ロール1との間には、液膜8が介在されている。なお、液膜厚みはdとする。また、陰極ロール1の下部には、濃度のコントロールされた電解液9とそれを受ける受皿10があり、陰極ロール1は、常に電解液9に浴されながら回転し、液膜8への液の供給を行っている。受皿10内の液9は、濃度管理された電解液12を浴槽11に溜めておき、これを配管13を介し、ポンプ14にて圧送し、バルブ(電磁バルブ)15を介して、配管16によって供給されている。この液の供給は、バルブ15の操作または、ポンプ14の動作により厳密に制御されている。また、受皿10中の液9は、めっき液持ち込みにより電解液濃度が変化してしまうため、常に排出口17より液を排出している。こうした状態で銅ボールを積層、充填したケース2を陽極にして、整流器3により、陰極ロール1から銅陽極2へ電流IAで給電し、フィルムに、0.2〜10A/dm2の電流密度となるようにして、フィルムにめっき被膜を形成させる。ここでの電流密度は図4の一点鎖線で示したユニット部における搬送するフィルムのめっき浴に浸された部分の面積で直流電源から投入した電流を除した値である。
【0025】
図2に本発明の特徴を示す別の一例の陰極ロール部の拡大図を示す。概略工程は、図1と同様であるが、陰極ロール1の下部構造が異なる。すなわち、陰極ロール1についた付着物を取り除くドクターブレード21と、これを支持する支持体26、ドクターブレード21に液体25を供給する液体供給部24を有している。また、陰極ロール1についた付着物をさらに取り除く弾性体22と、これを支持する支持体23、弾性体22に液体28を供給する液体供給部27を有している。さらに、陰極ロール1に液体30を供給する液体供給部29を有している。図示しないが、液体25,28、30は個別にポンプ、バルブにより厳密に液体25、28、30の供給が制御されている。また、液体25、28、30がめっき槽6に入らないように受皿31で受け、受皿31には、受けた液体32を排出する排出口33が設けられている。
【0026】
図1において、陰極ロール1とフィルム導電面5との液膜隙間dと、隙間dに存在する液の導電率σと、陰極に流す電流値Iを以下の関係式
0>〔(I/A)×d〕/σ (1)
の範囲内で制御すると陰極ロール1へのめっき被膜金属の析出の抑制が可能となる。ここで、Aは、陰極ロールに接触するフィルム導電面の面積、E0はめっき被膜金属の還元電位、σは隙間に存在する液膜の導電率である。
【0027】
実際には電流条件と金属の還元電位により、電流値に対して、(1)式を用いて液膜隙間d(横軸)と導電率σ(縦軸)の関係をグラフ化し、このグラフの線の上側の範囲の導電率にすると良いことになる。
【0028】
これは、今までのように陰極ロールとフィルム導電面が直接接して電子をやりとりしていると考えていると全く考えつかないことであった。すなわち、いかにしてフィルムとロールの接触を完全にするかを追い求めるあまり、搬送張力を必要以上に大きくすることを従来行ってきたが、張力を高め過ぎることによってフィルム破断やめっき被膜の内部歪みを大きくすることにつながった。
【0029】
実際の接触は、直接陰極ロールとフィルム導電面は直接全面接触をするモードもあるが、これは非常に稀であり、接触面積という部分の一部分が直接接するモードがあり、また、瞬間的には、あるいは連続的に接触面積という部分の全部分が液膜を介する液膜接触のモードが支配的になる場合が多い。一瞬であっても、全面が液膜接触のモードである場合、めっき皮膜金属の還元電位を超える電位差が陰極ロールとフィルム導電面の間に発生すると一気にめっき被膜金属が陰極ロールに析出することになる。
【0030】
従って、上記条件になるようにフィルムと陰極ロールの隙間の液の導電率σを調整することで液膜に存在するイオンにより導電させることになり、液膜が存在してもめっき被膜金属の陰極への析出を抑制できることになる。液膜が介在すれば、フィルムと陰極ロールの滑りが発生し、搬送状態も良好になり、搬送位置のズレなども発生しなくなり、巻き出しから巻き取りまで良好な張力伝播も可能になる。従って、必要以上に張力を大きくする必要が無く、フィルム破断も発生しなくなり、また内部歪みの少ない良質なフィルムへのめっき被膜の形成が可能となる。
【0031】
液膜の導電率の調整には、めっき液に含まれる電解液を用いるのが好ましいが、特に、金属塩を発生しにくいなどの点で硫酸を主体とする電解液を使用することが好ましい。めっき被膜が銅である場合は、特に好ましく用いられる。電解液の導電率調整は、調整タンク11で導電率を監視し、イオン交換水等で高濃度の硫酸を薄めて調整すると良い。調整された電解液は、高精度な導電率計などで監視され、導電率が低い場合は、高濃度の硫酸を、高い場合にはイオン交換水を調整タンクへ供給してフィードバック制御されるのが好ましい。
【0032】
陰極ロール部1とフィルム導電面5との間の液膜への電解液の供給は、図1に示すように下部に受け皿10に調整された電解液を溜めておき、この中に陰極ロール1が接する、または浴するように配置し、陰極ロール1の回転によってこの液膜部分8に電解液を供給することが可能となり、液膜8の導電率の調整が可能となる。
【0033】
さらに、図2に示すように、ブレード21に液体供給部24から液体25を供給することによって、または弾性体22に対し、液体供給部27から液体28を供給することによって、または、陰極ロール1に対し、直接液体供給部29から液体30を供給することによって、液膜8に対して液体を供給し、これら液体の導電率を予め管理しておくことで、液膜8の導電率を管理することもできる。
【0034】
また、隙間に存在する液の導電率は、基本的には、(1)式を満たせば良いのであるが、現実上の管理として、導電率を1mS/cm以上100mS/cm以下とするのが好ましい。1mS/cm未満にすると、投入電流に対する限界が小さくなりすぎるため、投入電流をあまり低くするのは工業的に、また生産性上好ましくない。特にめっき膜が銅膜の場合で、後述する実施例1の大きさのようなめっき装置の場合には、隙間を40μmまで小さくしたとしても、200Aの電流投入で陰極ロールへの析出限界がきてしまい銅が析出するなどの問題を生じやすい。このときのめっき被膜形成における電流密度は、一つの整流器に対して約3.2m×0.52mの面積でめっきされるので、たかだか1.2A/dm2までしか電流密度を上げられない設計になってしまう。また、導電率が100mSを超えると、形成されためっき被膜金属の溶出が発生し易くなり好ましくない。
【0035】
また、隙間dの大きさは、フィルムの搬送張力により制御することができる。理論的には、下記に示すホイルの式(2)があるが、おおよそ張力Tの2/3乗に逆比例する形で隙間dを制御可能である。
d=A×r×(Bμv/T)2/3 (2)
ここで、A、Bは定数、rはロールの径、μは液膜の粘度、vはフィルムの搬送速度、Tはフィルム搬送張力を示す。
【0036】
この式により、隙間dの大きさは、張力Tに対して、2/3乗に逆比例するので、例えば、隙間を1/2にしたい場合は、搬送張力を2(3/2)≒2.83倍すればよいことになる。このように隙間dを制御することで(1)式の範囲内に制御することが可能となる。
【0037】
実質的なフィルム搬送張力は、10N/m以上320N/m以下とすることが好ましい。実際に張力を10N/m未満にすると、フィルムが蛇行し始め、搬送経路の制御がうまくいかなかった。また320/mを超えると、フィルムの形成されるめっき被膜金属が内部歪みを持つために、製品にカールが発生するなどの問題があった。
【0038】
隙間dの大きさは2μm以上500μm以下が好ましい。2μm未満であれば、陰極ロール表面の表面粗さもあって、フィルムの導電面と陰極ロールとが直接接触する機会が増えるので好ましくなく、500μmを超えるとフィルムが蛇行し始め搬送経路の制御が難しくなってくる。
【0039】
搬送張力制御は、張力検出ロール325を用いて、搬送張力を検出し、この張力値が一定になるように速度調整部321によって速度を増減させるフィードバック制御を行うと良い。図3における速度制御は、陰極ロールが駆動ロールになっており、速度制御部309で基本速度を設定して、これに対して陰極ロール1a、1bとの間でドロー比設定が可能となっており、徐々にドロー比設定が高くなるように設定させ、速度制御部321部で最終的な速度を制御させるしくみになっている。この様な構成であると、めっき槽上の陰極ロール上のフィルムの最大搬送張力は張力検出ロール325部で最も高くなるので、この値に基づいて制御するのがより好ましい。
【0040】
また、隙間の大きさは、搬送張力が小さい程、大きくなるので、最も搬送張力が低い一番初めの陰極ロール1a上で液膜隙間dの測定を行い、この値が目標値に入るように張力を上下させる制御を行ってもよい。
【0041】
また、めっき用陰極ロールにめっき被膜成分が析出した場合は、陰極ロールにめっき被膜を掻き取るブレード21を陰極ロールの回転方向析出側に取付け、ブレード21の刃先を陰極ロール1の回転方向に向けて取り付けると良い。こうすることによって、めっき被膜成分が陰極ロール1上に析出したとしても、このブレード21によって掻き取ることで析出しためっき被膜を取り除くことが可能になる。
【0042】
また、このブレード21は、支持体26によって支持されており、この支持体26はフィルムの搬送方向と直角の方向の押し付け力を調整できるようになっている。この場合、フィルムの搬送方向と直角の方向の押し付け力を実質的に均一にするのが好ましい。
【0043】
ブレードの材質としては、めっき用陰極ロールに接触させるため、金属反応または、金属同士の直接接触部に電解液が存在し、電池現象(酸化還元現象)が発現する可能性があるが、このような電池現象の発現は好ましくないので、樹脂製あるいはセラミックス製が好ましく用いられる。樹脂製ドクターブレードとしては、イーエル・ジャパン(株)のプラスチックドクターブレード”E500”やエコ・ブレード(株)のプラスチックブレードでUHMWポリエチレン系ブレードや、(株)東京製作所のTSドクターブレードのふっ素樹脂系のブレードなどを用いることができる。また、セラミックス製ブレードとしては、(株)東京製作所のSICニューセラミックスブレードなどが好ましく用いられる。
【0044】
また、別の方法として、陰極ロールに析出した被膜をふき取るための弾性体22を陰極ロール1の回転方向析出側に取付けると良い。こうすることによって、めっき被膜が陰極ロール1に析出したとしても、この弾性体22によってふき取ることで析出しためっき被膜を取り除くことが可能となる。
【0045】
また、この弾性体22は支持体23によって支持されており、この支持体23はフィルムの搬送方向と直角の方向の押し付け力を調整できるようになっている。この場合、フィルムの搬送方向と直角の方向の押し付け力を実質的に均一にするのが好ましい。
【0046】
弾性体としては、スポンジ状体、または、不織布、発泡フォームなどが好ましく用いられ、ポリウレタン、PVA(ポリビニルアルコール)、PVC(ポリ塩化ビニル)、ポリエチレン、ブチル系、ネオプレン系のゴム系素材を用いることができる。この中でも、PVA(ポリビニルアルコール)やPVC(ポリ塩化ビニル)を使用すると、硫酸を主体とする電解液や、めっき液に対して耐性があり好ましい。
【0047】
さらに、上記ブレードおよび弾性体を併用することで、陰極ロールに析出しためっき被膜を効率良く取り除くことができる。例えば、ドクターの陰極ロールへのあたりが悪い箇所ですり抜けためっき被膜の析出物を弾性体でふき取っていくことが可能になるためである。
【0048】
さらに、めっき被膜が析出した陰極ロール、ブレード、弾性体に連続的または間欠的に液体を供給すると良い。これは、析出しためっき被膜を洗い流す効果があり、析出しためっき被膜をより効率良く除去できることになる。さらに、これらの液体により、上記式(1)における液膜の導電率を一定に保つことが可能になり好ましい。たとえば、図2に示すように、ブレード21に対し、液体供給部24から液体25を、弾性体22に対し、液体供給部27から液体28を、陰極ロール1に対し、液体供給部29から液体30を供給することになる。
【0049】
このようなめっき被膜付きフィルムのフィルム材質としては、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂が好ましく用いられる。電子回路材料等で使用する銅つ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が好ましく用いられ、回路IC等の実装でのハンダ耐熱性の関係でポリイミド樹脂が好ましく用いられる。
【0050】
本発明で用いる基材のプラスチックフィルムの材質を具体的に例示すると、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン−2,6−ナフタレート、ポリエチレン−α,β−ビス(2−クロルフェノキシエタン−4,4’−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、ポリエーテルイミド、ポリパラジン酸、ポリオキサジア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などが挙げられる。また、これらの共重合体や、他の有機重合体を含有するのものであってもよい。これらのプラスチックに公知の添加剤、例えば、滑剤、可塑剤などが添加されていてもよい。
【0051】
上記プラスチックの中、下記化1に示すような繰り返し単位を85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使用される。
【0052】
【化1】

Figure 0004098567
【0053】
また、下記化2に示すような繰り返し単位を50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、あるいは該フィルムを二軸延伸および/または熱処理せしめたフィルムも好ましく使用される。
【0054】
【化2】
Figure 0004098567
【0055】
フレキシブル回路用の場合、基材であるプラスチックフィルムの厚さは6〜125μm程度のものが多用され、とくに12〜50μmの厚さのものが好適に用いられる。
【0056】
【実施例】
以下、本発明の実施例の一例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、実施例中の各特性値は、次の方法に従って測定した。
【0057】
(1)プラスチックフィルムの表面張力
JIS K6766−1977(ポリエチレン及びポリプロピレンの濡れ試験方法)に準じ、表面張力56dyne/cm以下はホルムアミド/エチレングリコールモノエチルエーテル混合溶液を、標準液として表面張力を求めた。また、表面張力57〜73dyne/cmの範囲は、水(72.8dyne/cm)/エチレングリコール(47.7dyne/cm)の混合液を標準液として、表面張力を求めた。
【0058】
(2)接触角
協和界面科学(株)製FACE接触角計を用い、液滴法によって求めた。
【0059】
(3)スパッタ膜の膜厚
触針式表面粗さ計を用いて、評価した。尚、試料はスパッタ膜形成前に溶剤で除去可能なインクを一部分に塗布しておいてスパッタ膜を形成し、ついで成膜後にインク塗布部分を除去して測定した。
【0060】
(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。
【0061】
(5)導電率
株式会社コス製の導電率メーターCEH−12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0〜199mS/cmセンサーである。
【0062】
(6)液膜隙間
図6に示すような装置を使用して液膜隙間の大きさを測定した。図6に示す測定装置においては、液膜厚さ測定用架台41に取り付けられたスライドガイド42に沿って、ケーブル43付きの変位計44が移動され、検出信号をアンプユニット45で増幅、出力させた。尚、測定センサ(変位計)は、キーエンス(株)製のレーザ変位計により、液膜の厚さを同定した。センサヘッドには、”LK−010”超小型・高精度CCDレーザ変位センサ、アンプユニットには、”LK−3100”を用いて測定した。なお、センサスペックは、分解能0.1μm、スポット径20μm、基準距離10mmとして測定した。
【0063】
(7)搬送張力
搬送陰極ロールの両側にロー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”C2G1−25K”型を用いた。測定範囲は0〜250Nの測定が可能なスペックである。ロール重さとフィルム搬送の抱き角から厳密に張力値を換算して校正したものの値を張力値とした。
【0064】
実施例1
銅付きフィルムをフレキシブル回路基板に応用した例を示す。
(1)導電面つきフィルムの製作
減圧装置の中で、ロール状に巻き取ったフィルムを巻き出しながら処理し、その後フィルムを巻取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。
【0065】
厚さ25μm、幅520mm、長さ12500m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。
【0066】
上記フィルムの片面に、2m/分の速度でアルゴンガスのグロー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2cm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2.5Pa、1次出力電圧2kV、高周波電源周波数110kHzの条件でフィルムを2m/分で処理を行い、グロー放電プラズマ層を形成した。なお、処理されたフィルムの表面張力は、70dyne/cm以上で、接触角は43度であった。
【0067】
次いで、アルゴンガス圧2.6×10-2Paにて、クロム20%、ニッケル80%のターゲットを用いて30nmのニッケルクロム層をDC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99.99%の銅をターゲットを用いて100nmの銅層をDCマグネトロンスパッタ法を適用して形成した。
【0068】
上記フィルムは、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、12000mのスパッタ膜つきフィルムを製造した。
【0069】
(2)めっき被膜の形成
上記(1)で得られたロール状のスパッタ膜つきフィルム12000mを、3000mのロール状体に4分割して、520mm×3000mのロール状体の導電膜つきフィルムを4本準備し、そのうち1本を次に示すめっき装置に通してめっき被膜を形成した。
【0070】
めっき装置として、図1および図3に示す装置を用いて、陽極に銅を用いて、銅のめっき被膜を8μm形成した。図4において、一点鎖線内のユニットを16ユニットとするめっき回路およびめっき装置を構成した。
【0071】
陰極ロールは、直径210mm、長さ800mm、肉厚10mmのSUS316の円管を用いてこれに給電するものとした。陰極ロール1aから液中ロール101aを介して陰極ロール1bまで、フィルムをパスさせたときのフィルムパス長は4mの装置を用いた。なおパス長は陰極ロールの頂点から頂点までをいう。従って、めっき部の全パス長は64mである。
【0072】
フィルムの前処理条件、めっき条件、防錆処理条件は、表1に示す条件で行った。なお、銅めっきは、陰極ロールと液中ロールのパスの繰り返し数が進む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16ユニットの整流器毎の電流設定条件は、表2に示す通りである。
【0073】
表2の電流条件と銅の還元電位0.337Vにより、各電流値に対して、(1)式を用いて液膜隙間dと導電率σの関係をグラフ化すると、図5のようになり、各グラフ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。なお、銅の還元電位はCu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Cu2+/Cuの値は0.337V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、フィルム導電面と陰極ロールの接触面積は抱き角が120度としたので、520mm幅×約220mmで計算した。
【0074】
液膜隙間dは、図6に示すようにレーザ変位計で隙間の大きさを測定し、隙間dが300μm以下になるようにフィルム搬送張力の設定をした。フィルム張力設定は、図3に示すS字ラップの速度制御部309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。張力は陰極ロール325(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160N/mになるように速度調整部321の駆動モータの速度でフィードバック制御した。そこで、もっとも張力の張りが悪い陰極ロール1a部の液膜隙間を図6を検出装置として測定したところ、125μmであった。
【0075】
搬送速度は1m/分、陰極ロール1a〜1qまでの陰極ロールのモータ駆動設定に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。
【0076】
一つ一つのユニット毎に導電率を変化させるように制御してもよいが、装置が高価になるために、すべてのユニットに対して、銅析出限界とならないように、液膜の導電率を10mS/cmになるように調整した。図1におけるタンク11の硫酸濃度を調整して、100ml/分となるようにポンプの設定を行い、受皿10中の液濃度をコントロールした。
【0077】
その結果、陰極ロール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、良好な巻姿のロール状フィルムを得た。
【0078】
その後、検査で、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付きフィルムを得た。異常な突起や凹みの個数は、表3に示す結果となった。
【0079】
(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、60μmピッチ、すなわち、銅導体線幅30μm、導体線間30μmの回路パターン1024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50枚を150倍の実態顕微鏡で観察し、欠け(10μm以上の欠けは不合格で、それが1024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100%収率の回路パターンが得られた。
【0080】
【表1】
Figure 0004098567
【0081】
【表2】
Figure 0004098567
【0082】
【表3】
Figure 0004098567
【0083】
【表4】
Figure 0004098567
【0084】
実施例2
銅付きフィルムをフレキシブル回路基板に応用した例を示す。
(1)導電面つきフィルムの製作
実施例1と全く同様の導電面つきフィルムを作成した。
【0085】
(2)めっき被膜の形成
上記(1)で得られたロール状のスパッタ膜つきフィルム12000mを、3000mのロール状体に4分割して、520mm×3000mのロール状体の導電膜つきフィルムを4本準備し、そのうち1本を次に示すめっき装置に通してめっき被膜を形成した。
【0086】
めっき装置として、図2および図3に示す装置を用いて、陽極に銅を用いて、銅のめっき被膜を8μm形成した。図4において、一点鎖線内のユニットを16ユニットとするめっき回路およびめっき装置を構成した。
【0087】
陰極ロールは、直径210mm、長さ800mm、肉厚10mmのSUS316の円管を用いてこれに給電するものとした。陰極ロール1aから液中ロール101aを介して陰極ロール1bまで、フィルムをパスさせたときのフィルムパス長は4mの装置を用いた。なおパス長は陰極ロールの頂点から頂点までをいう。従って、めっき部の全パス長は64mである。
【0088】
フィルムの前処理条件、めっき条件、防錆処理条件は、表1に示す条件で行った。なお、銅めっきは、陰極ロールと液中ロールのパスの繰り返し数が進む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16ユニットの整流器毎の電流設定条件は、表2に示す通りである。
【0089】
表2の電流条件と銅の還元電位0.337Vにより、各電流値に対して、(1)式を用いて液膜隙間dと導電率σの関係をグラフ化すると、図5のようになり、各グラフ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。なお、銅の還元電位はCu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Cu2+/Cuの値は0.337V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、フィルム導電面と陰極ロールの接触面積は抱き角が120度としたので、520mm幅×約220mmで計算した。
【0090】
液膜隙間dは、図6に示すようにレーザ変位計で隙間の大きさを測定し、隙間dが300μm以下になるようにフィルム搬送張力の設定をした。フィルム張力設定は、図3に示すS字ラップの速度制御部309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。張力は陰極ロール(張力検出ロール)325部でロードセルによって自動で圧力検出を行い、張力が160N/mになるように速度調整部321の駆動モータの速度でフィードバック制御した。そこで、もっとも張力の張りが悪い陰極ロール1a部の液膜隙間を図6を検出装置として測定したところ、80μmであった。各陰極ロール上の液膜隙間を測定したところ、表3の通りであった。
【0091】
搬送速度は1m/分、陰極ロール1a〜1qまでの陰極ロールのモータ駆動設定に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。
【0092】
一つ一つのユニット毎に導電率を変化させるように制御してもよいが、装置が高価になるために、すべてのユニットに対して、銅析出限界とならないように、液膜の導電率を2mS/cmになるように調整した。すなわち、図2におけるドクターブレードを洗い流す液体25として硫酸を用い、その導電率を2mS/cmとし、3分毎に2秒間のシャワー供給で、2分毎に200mlの液体を供給した。また、スポンジ体に液体を供給する液体27として硫酸を用い、その導電率を2mS/cmとし、3分毎に2秒間のシャワー供給で、2分毎に200mlの液体を供給した。なお、ドクターブレードへの硫酸シャワー供給の1分後に供給するシーケンスとした。また、陰極ロールに供給する液体30として硫酸を用い、その導電率を2mS/cmとし、3分毎に2秒間のシャワー供給で、2分毎に200mlの液体を供給した。なお、スポンジ体への硫酸シャワー供給の1分後に供給するシーケンスとした。こうして、液膜の液濃度をコントロールした。
【0093】
一部、液膜隙間と導電率の関係から、(1)式を満たさなくなり陰極ロールのフィルムからの離れ際に陰極ロール上の銅を確認したが、ブレードおよび、スポンジにより除去ができ、回転してその後、フィルムに接するときには清浄な陰極ロールであることを確認した。
【0094】
その結果、陰極ロール表面には銅の析出が抑制でき、搬送状態も非常に安定していて、良好な巻姿のロール状フィルムを得た。
【0095】
なお、このブレードは、イーエルジャパン(株)製のプラスチックブレードE500を使用した。また、弾性体としてのスポンジは、PVAのスポンジを使用して、押し圧力が50N/mになるように均一に押しつけた。
【0096】
その後、検査で、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付きフィルムを得た。異常な突起や凹みの個数は、表3に示す結果となった。
【0097】
(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、60μmピッチ、すなわち、銅導体線幅30μm、導体線間30μmの回路パターン1024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50枚を150倍の実態顕微鏡で観察し、欠け(10μm以上の欠けは不合格で、それが1024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100%収率の回路パターンが得られた。
【0098】
比較例1
銅付きフィルムをフレキシブル回路基板に応用した例を示す。
(1)導電面つきフィルムの製作
実施例1と全く同様の導電面つきフィルムを作成した。
【0099】
(2)めっき被膜の形成
上記(1)で得られたロール状のスパッタ膜つきフィルム12000mを、3000mのロール状体に4分割して、520mm×3000mのロール状体の導電膜つきフィルムを4本準備し、そのうち1本を次に示すめっき装置に通してめっき被膜を形成した。
【0100】
めっき装置として、図2および図3に示す装置を用いて、陽極に銅を用いて、銅のめっき被膜を8μm形成した。図4において、一点鎖線内のユニットを16ユニットとするめっき回路およびめっき装置を構成した。
【0101】
陰極ロールは、直径210mm、長さ800mm、肉厚10mmのSUS316の円管を用いてこれに給電するものとした。陰極ロール1aから液中ロール101aを介して陰極ロール1bまで、フィルムをパスさせたときのフィルムパス長は4mの装置を用いた。なおパス長は陰極ロールの頂点から頂点までをいう。従って、めっき部の全パス長は64mである。
【0102】
フィルムの前処理条件、めっき条件、防錆処理条件は、表1に示す条件で行った。なお、銅めっきは、陰極ロールと液中ロールのパスの繰り返し数が進む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16ユニットの整流器毎の電流設定条件は、表2に示す通りである。
【0103】
液膜隙間dは、図6に示すようにレーザ変位計で隙間の大きさを測定し、隙間dが300μm以下になるようにフィルム搬送張力の設定をした。フィルム張力設定は、図3に示すS字ラップの速度制御部309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。張力は陰極ロール325(張力検出ロール)でロードセルによって自動で圧力検出を行い、張力が160N/mになるように速度調整部321の駆動モータの速度でフィードバック制御した。そこで、もっとも張力の張りが悪い陰極ロール1a部の液膜隙間を図6を検出装置として測定したところ、125μmであった。各陰極ロール上の液膜隙間を測定したところ、表3の通りであった。
【0104】
搬送速度は1m/分、陰極ロール1a〜1qまでの陰極ロールのモータ駆動設定に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。
【0105】
図1におけるタンク11にイオン交換水を入れて、100ml/分となるようにポンプの設定を行い、受皿10中に供給した。この時、受皿10中の導電率は0.02mS/cmであった。
【0106】
その結果、陰極ロール表面には、搬送前半部の陰極ロールはうっすらと銅系色になり、第6番目の陰極ロールから第14番目の陰極ロールには、銅の析出が発生し、陰極ロールが銅系色になった。初めは、搬送状況は安定して搬送できていたが、銅の析出したロールになってから徐々に搬送が不安になり、陰極ロール上でフィルムがグリップされ、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、陰極ロール上でシワが発生し、また、銅付きフィルムの剛性が大きいために折れシワの発生もあった。
【0107】
その後、検査で、めっき銅表面を観察したところ、フィルムの折れシワで製品にならず、一部シワのない場所でも、フィルム搬送方向に点々と長径100μm、高さ60μm大の以上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に示す結果となった。
【0108】
(3)回路パターンの形成
感光性液体レジストとコーティングし、60μmピッチ、すなわち、銅導体線幅30μm、導体線間30μmの回路パターン1024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50枚を150倍の実態顕微鏡で観察し、欠け(10μm以上の欠けは不合格で、それが1024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。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。
【0109】
比較例2
銅付きフィルムをフレキシブル回路基板に応用した例を示す。
(1)導電面つきフィルムの製作
実施例1と全く同様の導電面つきフィルムを作成した。
【0110】
(2)めっき被膜の形成
上記(1)で得られたロール状のスパッタ膜つきフィルム12000mを、3000mのロール状体に4分割して、520mm×3000mのロール状体の導電膜つきフィルムを4本準備し、そのうち1本を次に示すめっき装置に通してめっき被膜を形成した。
【0111】
めっき装置として、図2および図3に示す装置を用いて、陽極に銅を用いて、銅のめっき被膜を8μm形成した。図4において、一点鎖線のユニットを第1ユニットとして、二点鎖線のユニットを14ユニット構成し、一点鎖線内の対称形のユニットを最後の第16ユニットとしてめっき回路およびめっき装置を構成した。
【0112】
陰極ロールは、直径210mm、長さ800mm、肉厚10mmのSUS316の円管を用いてこれに給電するものとした。陰極ロール1aから液中ロール101aを介して陰極ロール1bまで、フィルムをパスさせたときのフィルムパス長は4mの装置を用いた。なおパス長は陰極ロールの頂点から頂点までをいう。従って、めっき部の全パス長は64mである。
【0113】
フィルムの前処理条件、めっき条件、防錆処理条件は、表1に示す条件で行った。なお、銅めっきは、陰極ロールと液中ロールのパスの繰り返し数が進む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16ユニットの整流器毎の電流設定条件は、表2に示す通りである。
【0114】
液膜隙間dは、図6に示すようにレーザ変位計で隙間の大きさを測定し、隙間dが50μm以下になるようにフィルム搬送張力の設定をした。フィルム張力設定は、図3に示すS字ラップの速度制御部309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。張力は陰極ロール325(張力検出ロール)でロードセルによって自動で圧力検出を行い、張力が320N/mになるように速度調整部321の駆動モータの速度でフィードバック制御した。
【0115】
搬送速度は1m/分、陰極ロール1a〜1qまでの陰極ロールのモータ駆動設定に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。また、図1におけるタンク11からの液体供給無しで搬送させた。
【0116】
その結果、陰極ロール表面には、搬送前半部の陰極ロールはうっすらと銅系色になり、第6番目の陰極ロールから第14番目の陰極ロールには、銅の析出が発生し、陰極ロールが銅系色になった。初めは、少し搬送できていたが、張力がだんだんと張ってくると、フィルムは、非常に大きな引張状態になり、しばらくすると折れシワが発生し、その後、破断した。
【0117】
以上表3に示した特性から明らかなように、本発明の製造方法で作成したフレキシブル回路基板は、ファインピッチにも対応した非常に優れた外観品位をもつ銅付きフィルムを得ることができたと言える。
【0118】
【発明の効果】
本発明によれば、表面品位の優れためっき被膜を形成できる。特にフレキシブル回路基板用の銅付きフィルムにおいて、非常に優れた品質の製品を提供できる。銅表面に突起や凹み欠点が非常に少ないために、回路ピッチとしてのファインピッチ化に有効であり、特に60μm以下のピッチに対応できる。
【0119】
また、本発明よれば、生産工程のめっき工程においてトラブルを防止し、特に陰極ロール部に発生するめっき被膜の異常析出を抑制できる。また、異常析出が一部発生したとしても陰極ロールについたドクターブレードや弾性体で除去可能な構成になっている。
【0120】
特にめっき被膜として銅が有効であり、フレキシブル回路基板に採用されるめっき型2層品の製造時に特に有効である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における一実施態様に係るめっき装置の陰極ロール部の拡大概略縦断面図である。
【図2】本発明における別の実施態様に係るめっき装置の陰極ロール部の拡大概略縦断面図である。
【図3】本発明におけるめっき装置の全体の一例を示す概略縦断面図である。
【図4】図3の装置の一部を拡大した図で、給電方法の一例を示す概略構成図である。
【図5】実施例における各整流器の投入電流値に対して、隙間と導電率の関係を表すグラフである。
【図6】実施例における液膜隙間の測定装置の概略斜視図である。
【符号の説明】
1 陰極ロール
1a、1b、1c 陰極ロール
2 陽極
3、3a、3b 直流電源
4 フィルム
5 フィルムの導電面
6 めっき槽
7 めっき液
8 液膜隙間
9 受皿中の液体
10 受皿
11 電解液のタンク
12 電解液
13 配管
14 ポンプ
15 バルブ(電磁バルブ)
16 配管
17 受皿中の液体を排出する配管
21 ブレード
22 弾性体
23 弾性体固定治具
24 ブレード部へ液体を供給する配管
25 ブレード部へ供給される液体
26 ブレード固定治具
27 弾性体部へ液体を供給する配管
28 弾性体部へ供給される液体
29 陰極ロールへ液体を供給する配管
30 陰極ロールへ供給される液体
31 受皿
32 受皿中の液体
33 受皿中の液体を排出する配管
41 液膜厚さ測定用架台
42 スライドガイド
43 ケーブル
44 変位計
45 アンプユニット
101a、101b 液中のフィルム搬送ロール
102a、102b、102c、102d、102e 陽極の金属
106a、106b、106c 遮蔽板
301 巻出部
302 前処理部
303 電気めっき部
304 後処理部
305 巻取部
306 めっき前のロール状フィルム
307 アキュムレータ
308 バランスロール部
309 速度制御部
310 酸、脱脂処理部
311 酸、脱脂処理液
312 水洗部
313 水洗液
314 水洗部
315 水洗液
316 防錆処理部
317 防錆液
318 水洗部
319 水洗液
320 乾燥工程部
321 速度調整部
322 バランスロール部
323 アキュムレータ
324 めっき被膜付きロール状フィルム
325 張力検出ロール
330a、330b、330c、330d エアー撹拌用ノズル
331a、331b、331c、331d 撹拌用エアー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing a film with a plating film by forming a plating film on the film while conveying the film, and particularly relates to a method for producing a film with a plating film suitable for a resin film. Among them, the present invention is suitable for the production of a flexible circuit board in which a plating film is formed on a film, and after depositing a metal on the film, a metal deposition film / metal plating film laminated film for forming a plating film, Suitable for the production of electroless plating / electroplating film laminated film, etc., which forms an electroplating film after electroless plating is applied to the film. These make electronic devices and parts smaller, lighter and less expensive. The adhesive-less two-layer flexible printed wiring board can be configured, and a flexible printed wiring board suitable for use in TAB, COF, PGA, etc. in semiconductor packaging can be provided.
[0002]
[Prior art]
As described in JP-A-7-22473, JP-A-2000-192793, etc., a method for continuously forming a plating film while conveying a film is as follows. There is known a method in which a plating bath in which an anode is introduced is disposed before or after the contact with the substrate and a plating film is formed in the plating bath. If a plating film is continuously formed on a film by such a method, it is possible to easily form a plating film having a desired thickness on the film by repeatedly passing a unit in which a cathode and an anode are arranged. It is.
[0003]
2. Description of the Related Art In recent years, attention has been paid to a wiring board in which a polyimide film or a polyester film and a copper foil are combined as a flexible circuit board that has come to be used in electronic devices, electronic components, semiconductor packages, and the like. This substrate has a so-called “three-layer type” in which a copper foil is bonded to a film through an adhesive, and a so-called “two-layer type” in which a metal film is formed by plating or the like without using an adhesive on the film. There is a flexible circuit board called "". Of these, the latter two-layer type is attracting more attention as the wiring pitch of the circuit advances.
[0004]
The current situation regarding these flexible circuit boards is as follows. The three-layer printed circuit board has a disadvantage that the electrical properties deteriorate due to the impurity ions contained in the epoxy resin or acrylic resin because the epoxy resin or acrylic resin is used as the adhesive. Since the heat-resistant temperature is at most 100 ° C to 150 ° C, even if polyimide is used as the base film material, its high heat resistance (300 ° C or higher) cannot be fully utilized. In bonding and the like, the specification of the heating temperature is forced down. In the three-layer type printed circuit board, since the general film thickness of the copper foil is 18 μm or 35 μm, the copper is too thick for patterning at a pitch of 80 μm (copper wiring 40 μm, gap 40 μm) or less. The etching rate is remarkably lowered, and the circuit width on the surface side of the copper foil and the circuit width on the adhesive surface side are remarkably different, or the whole is remarkably thinned by etching, and the target circuit pattern cannot be obtained.
[0005]
In recent years, in order to solve the problems in the three-layer type as described above, various vapor deposition methods such as a vacuum vapor deposition method, a sputtering method, or various ion plating methods without using an adhesive on the film, metal The so-called “two-layer” obtained by first depositing various metals on the film by the so-called CVD method for vaporizing and containing chemicals containing copper, or after plating various metals by the electroless plating method, followed by electrolytic copper plating A "type" substrate has been proposed. In this two-layer substrate, the copper film thickness can be freely changed by electrolytic copper plating. For example, if the copper film thickness is 8 μm, a circuit pattern with a pitch of 60 μm can be easily created. The heat resistance temperature of the film can be reflected as it is.
[0006]
From the above situation, the demand for films with plating films is increasing. However, when plating is performed on a film-like body in this way, it cannot be transported with such a large tension due to the rigidity of the film, and transport with the apparatus according to the above method is performed under a certain degree of tension. If the film needs to be transported and there is no slip between the plating film and the cathode roll, the film will be gripped, and the film will be wrinkled due to unbalanced transport tension in the film width direction, deteriorating the transport state. In addition, there is a problem that the film is broken, that is, a wrinkle is generated. In order to solve such problems, a certain amount of liquid lubrication is required. Conventionally, as can be seen from the apparatus configuration, the film is accompanied by a plating solution from a plating bath, and a liquid film is formed on the cathode roll. By forming, a certain amount of slip was generated between the film and the cathode roll, and the instability of the grip in the film width direction was suppressed, and the deterioration of the conveyance state was suppressed. However, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-192793, etc., if the transport film is a metal stay such as a copper foil, the transport tension of the film can be increased and the surface resistance value is small. However, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-22473, when trying to transport a polyimide film having a thickness of 50 μm, the relationship between the Young's modulus and strength of the film is related. Therefore, there is a problem that the film may be broken or an internal stress is generated in the plating film to be coated. Therefore, a large tension cannot be applied, and a method of forming a plating film while balancing under a relatively low film tension has been adopted. In other words, by interposing a liquid film containing a certain amount of plating solution between the cathode roll and the conductive surface of the film, an appropriate slip is generated between the cathode roll and the film and the conveyance is stabilized. It was.
[0007]
However, even in such a method, when a current is passed from the cathode roll to form a plating film, the plating film metal component often precipitates on the cathode roll, and the deposited plating film metal is held in the film. In some cases, abnormal projections (convex defects) may occur due to electrolytic concentration using this as a nucleus in the plating bath. In addition, the deposited plating film metal may dent the film, or scratch the conductive surface or the plating film surface, and this dent or scratched part may become a concave defect by making the film thickness thinner than the final plating film thickness. There was often. Furthermore, the shape of the deposited plating film metal is transferred to the film conductive surface, resulting in a problem of deteriorating the surface quality. Such abnormal protrusions (convex type) and dent-like defects may cause defects such as disconnection in the etching process when making circuit wiring and bonding processes such as IC chips in the circuit mounting process, and the circuit can be guaranteed. Invite the problem of disappearing.
[0008]
No method has yet been found to suppress the plating film metal deposition on the cathode roll causing such problems, and currently, after operating the apparatus for a while, the production is stopped and the plating film metal deposited is removed from the cathode roll surface. I was scraped off and then restarted. Such removal of the plating film metal significantly reduces productivity.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have been able to produce a film with a very excellent plating film having a surface quality free from abnormal protrusions (convex shapes) and dent defects. Reached.
[0010]
In recent years, ICs and high density / high integration of electric / electronic devices have rapidly advanced, and accordingly, the pattern width of flexible printed circuit boards has been increased from 150-200 μm pitch to 80-150 μm pitch. Currently, 30 to 80 μm pitch is required, but the method of the present invention has been developed as a very effective method to cope with such fine pitch.
[0011]
That is, the subject of this invention is obtaining the film with a plating film with few abnormal protrusions and a dent defect even if it is a flexible film substrate containing resin. Another object of the present invention is to obtain a two-layer printed wiring board that can obtain an ultrafine circuit pattern of 80 μm or less in a high yield. Another object of the present invention is to obtain a two-layer printed wiring board that is excellent in reliability when a circuit is formed.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the method for producing a film with a plating film according to the present invention brings a film conductive surface into contact with a cathode roll through a liquid film while conveying a film having a conductive surface, and before or / And a method for producing a film with a plating film by forming a plating film on the film conductive surface in a plating bath disposed later, the gap d between the cathode roll and the film conductive surface, and the conductivity of the liquid present in the gap d It consists of a method characterized in that the rate σ and the value of the current passed through the cathode roll for plating are controlled within the range of the following relational expression.
E 0 > [(I / A) × d] / σ
Where A: area of the conductive surface of the film in contact with the cathode roll, I: current value to be applied to plating, E 0 : Reduction potential of plating film metal, d: size of gap, σ: conductivity.
[0013]
In this method for producing a film with a plating film, the conductivity of the liquid present in the gap can be controlled by, for example, the concentration of an electrolytic solution mainly composed of sulfuric acid. The conductivity of the liquid present in the gap is preferably 1 mS / cm or more and 100 mS / cm or less.
[0014]
The size of the gap d can be controlled by the film transport tension. The conveyance tension of the film is preferably 10 N / m or more and 320 N / m or less. The size of the gap d is preferably 2 μm or more and 500 μm or less.
[0015]
Moreover, in order to scrape the plating film component deposited on the cathode roll, a cathode roll structure including a blade and / or an elastic body can be employed. That is, in the method for producing a film with a plating film according to the present invention, the film conductive surface is brought into contact with the cathode roll through the liquid film while the film having the conductive surface is conveyed, and the plating disposed before or / and after that is disposed. A method for producing a film with a plating film, which forms a plating film on a film conductive surface in a bath, comprising scraping off a plating film component deposited on a cathode roll with a blade and / or an elastic body. Further, the liquid can be continuously or intermittently supplied to the cathode roll and / or the blade and / or the elastic body.
[0016]
As a plating film, it can typically form with copper. Moreover, as a film, what consists of a polyimide resin or a polyester resin can be used, for example. The present invention also provides a method for producing a circuit board for forming a circuit pattern on a film produced by such a method for producing a film with a plating film.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail together with preferred embodiments with reference to the drawings.
In the present invention, while conveying a film having a conductive surface, the film conductive surface is brought into contact with a cathode roll through a liquid film, and a plating film is formed on the film conductive surface in a plating bath disposed before or after that. In this case, the gap d between the cathode roll and the film conductive surface, the conductivity σ of the liquid existing in the gap d, and the current value flowing through the cathode roll are controlled within the range of the following relational expression. It is a manufacturing method of a film with a plating film.
E 0 > [(I / A) × d] / σ
Where A: area of the conductive surface of the film in contact with the cathode roll, I: current value to be applied to plating, E 0 : Reduction potential of plating film metal, d: size of gap, σ: conductivity.
[0018]
The method according to the present invention will be described with reference to the drawings showing an example of an apparatus expressing the features.
FIG. 3 is a schematic longitudinal sectional view showing an example of the entire plating apparatus for carrying out the method of the present invention. FIGS. 1 and 2 show examples of features of the method according to the present invention.
[0019]
FIG. 3 is an overall schematic longitudinal sectional view of a continuous electroplating apparatus for unwinding, plating and winding a long film from a roll state. The main steps are to remove the unrolled portion 301 for unwinding the roll-shaped film, the pretreatment portion 302 for subjecting the conductive surface of the film to acid treatment, degreasing treatment, water washing, etc., the electroplating portion 303, the plating solution, or washing away, It consists of a rust preventive treatment, a wash-out treatment, a post-treatment portion 304 for performing drying, and a winding portion 305 for winding on a roll film. In addition, when the electroconductive surface which is an electroplating to-be-processed part is clean, a pre-processing may be abbreviate | omitted and a post-processing process may be abbreviate | omitted as needed.
[0020]
In FIG. 3, the film unwound from the roll film 306 is adjusted in tension through the accumulator 307 and the balance roll unit 308, and then the speed is controlled to be substantially constant by the speed control unit 309. Then, after passing through the degreasing part 310 and the water washing part 312, the plating bath 6 is put into a plating bath containing the plating solution 7. A part of the plating bath shown in FIG. 3 is enlarged and shown in FIG. 4. After the film conductive surface is brought into contact with the cathode roll 1a, the inside of the plating bath is brought into contact with the cathode roll 1b through the submerged roll 101a. Let Cases 102a and 102b filled with copper balls are used as anodes, cathodes are used as cathode rolls 101a and 102b, and power is supplied from a DC power source 3a to form a plating film on the film. In the plating bath, shielding plates 106a to 106c are provided for the respective anodes. Hereinafter, cathode roll 1b and cathode roll 1c are used as cathodes, 102c and 102d are used as anodes, and power is supplied from DC power supply 3b to form a plating film on the film. Thereafter, the plating film is formed by repeating this process.
[0021]
One unit is a unit indicated by an alternate long and short dash line, and this is repeated. Current conditions are 0.2 to 10 A / dm for the film. 2 A plating film is formed on the film so that the current density is as follows. Then, by repeating this, a plating film is sequentially formed, and a plating film having a thickness of 1 to 30 μm is formed on the conductive surface of the film in total.
[0022]
In order to maintain the uniformity of plating, fresh air 331a to 331d is introduced from the air inlets (air stirring nozzles) 330a to 330d, and the liquid in the plating tank 6 is sufficiently stirred. This is effective to aim at the plating film portion, and is performed in order to increase the concentration of plating film metal ions in the vicinity of the extreme surface of the formed plating film. Although not shown, the plating solution removes dirt through the filter and is constantly circulating.
[0023]
Next, as shown in FIG. 3, through a roll 325 capable of detecting film tension, a water washing part 314 for removing the plating solution and a rust prevention treatment part 316 containing a rust prevention treatment liquid 317 for protecting the plating film are provided. After that, the tension was adjusted via the water washing part 318 for removing excess rust prevention treatment liquid, the drying process part 320 having a drying furnace for removing moisture, the speed adjusting part 321, the balance roll part 322, and the like. Thereafter, a roll film 324 is formed through an accumulator 323. Thus, a film with a plating film is obtained.
[0024]
FIG. 1 is an enlarged view of an example of a cathode roll portion showing the features of the present invention. The film 4 rotates to the right while the conductive surface 5 is in contact with the cathode roll 1 side, and is conveyed to the plating tank. Here, the term “contact” includes contact with a liquid film interposed. Although not shown, the cathode roll 1 is connected to a motor and has a rotational driving force. A liquid film 8 is interposed between the film conductive surface 5 and the cathode roll 1. The liquid film thickness is d. Further, an electrolyte solution 9 having a controlled concentration and a receiving tray 10 for receiving the electrolyte solution 9 are received at the lower part of the cathode roll 1. The cathode roll 1 always rotates while being bathed in the electrolyte solution 9, so Supplying. The liquid 9 in the tray 10 is stored in a bathtub 11 with a concentration-controlled electrolyte 12, and is pumped by a pump 14 via a pipe 13, and is sent by a pipe 16 via a valve (electromagnetic valve) 15. Have been supplied. The supply of this liquid is strictly controlled by the operation of the valve 15 or the operation of the pump 14. Further, the liquid 9 in the tray 10 is always discharged from the discharge port 17 because the concentration of the electrolytic solution changes when the plating solution is brought in. In such a state, the case 2 filled and filled with copper balls is used as an anode, and the current is supplied from the cathode roll 1 to the copper anode 2 by the rectifier 3 by the current IA, and 0.2 to 10 A / dm is applied to the film. 2 A plating film is formed on the film so that the current density is as follows. The current density here is a value obtained by dividing the current supplied from the DC power source by the area of the portion of the unit film portion immersed in the plating bath in the unit portion indicated by the one-dot chain line in FIG.
[0025]
FIG. 2 shows an enlarged view of another example of the cathode roll portion showing the features of the present invention. The general process is the same as that of FIG. 1, but the substructure of the cathode roll 1 is different. That is, it has a doctor blade 21 that removes deposits on the cathode roll 1, a support 26 that supports the doctor blade 21, and a liquid supply unit 24 that supplies the liquid 25 to the doctor blade 21. Further, an elastic body 22 that further removes deposits attached to the cathode roll 1, a support body 23 that supports the elastic body 22, and a liquid supply unit 27 that supplies a liquid 28 to the elastic body 22 are provided. Furthermore, the liquid supply part 29 which supplies the liquid 30 to the cathode roll 1 is provided. Although not shown, the supply of the liquids 25, 28, and 30 is strictly controlled by pumps and valves individually. Further, the trays 31 receive the liquids 25, 28, and 30 so as not to enter the plating tank 6, and the tray 31 is provided with a discharge port 33 for discharging the received liquid 32.
[0026]
In FIG. 1, the liquid film gap d between the cathode roll 1 and the film conductive surface 5, the conductivity σ of the liquid existing in the gap d, and the current value I flowing through the cathode are expressed by the following relational expression.
E 0 > [(I / A) × d] / σ (1)
If controlled within the range, it is possible to suppress the deposition of the plating film metal on the cathode roll 1. Here, A is the area of the film conductive surface in contact with the cathode roll, E 0 Is the reduction potential of the plated metal, and σ is the conductivity of the liquid film present in the gap.
[0027]
Actually, depending on the current condition and the reduction potential of the metal, the relationship between the liquid film gap d (horizontal axis) and the conductivity σ (vertical axis) is plotted against the current value using the equation (1). It would be better to have the conductivity in the range above the line.
[0028]
This is completely unthinkable that the cathode roll and the film conductive surface are in direct contact and exchange electrons as before. In other words, too much pursuit of how to complete the contact between the film and the roll has been done in the past, but the transport tension has been increased more than necessary. It led to enlargement.
[0029]
In actual contact, there is a mode in which the direct cathode roll and the film conductive surface are in direct contact with each other, but this is very rare, there is a mode in which a part of the contact area is in direct contact, and instantaneously, In many cases, the mode of the liquid film contact through the liquid film is dominant over the entire contact area. Even in a moment, when the entire surface is in a liquid film contact mode, when a potential difference exceeding the reduction potential of the plating film metal occurs between the cathode roll and the film conductive surface, the plating film metal is deposited on the cathode roll at once. Become.
[0030]
Therefore, by adjusting the electrical conductivity σ of the liquid in the gap between the film and the cathode roll so as to satisfy the above conditions, it is made conductive by ions existing in the liquid film, and even if the liquid film exists, the cathode of the plated film metal Precipitation into can be suppressed. If the liquid film is interposed, slippage between the film and the cathode roll occurs, the transport state is improved, the shift of the transport position does not occur, and good tension propagation from unwinding to winding is possible. Therefore, it is not necessary to increase the tension more than necessary, film breakage does not occur, and it is possible to form a plating film on a high-quality film with little internal distortion.
[0031]
In order to adjust the conductivity of the liquid film, it is preferable to use an electrolytic solution contained in the plating solution, but it is particularly preferable to use an electrolytic solution mainly composed of sulfuric acid from the viewpoint of hardly generating a metal salt. It is particularly preferably used when the plating film is copper. The conductivity of the electrolytic solution may be adjusted by monitoring the conductivity in the adjustment tank 11 and diluting high-concentration sulfuric acid with ion exchange water or the like. The adjusted electrolyte is monitored with a highly accurate conductivity meter. If the conductivity is low, high-concentration sulfuric acid is supplied to the adjustment tank and feedback control is performed by supplying ion-exchanged water to the adjustment tank. Is preferred.
[0032]
As shown in FIG. 1, the electrolyte solution supplied to the liquid film between the cathode roll unit 1 and the film conductive surface 5 is stored in the lower part with the electrolyte solution adjusted in the tray 10 in the cathode roll 1. It is possible to supply the electrolytic solution to the liquid film portion 8 by the rotation of the cathode roll 1, and the conductivity of the liquid film 8 can be adjusted.
[0033]
Further, as shown in FIG. 2, by supplying the liquid 25 from the liquid supply unit 24 to the blade 21, by supplying the liquid 28 from the liquid supply unit 27 to the elastic body 22, or the cathode roll 1. On the other hand, by supplying the liquid 30 directly from the liquid supply unit 29, the liquid is supplied to the liquid film 8, and the conductivity of the liquid film 8 is managed by managing the conductivity of these liquids in advance. You can also
[0034]
In addition, the electrical conductivity of the liquid present in the gap should basically satisfy the formula (1). However, as a practical management, the electrical conductivity should be 1 mS / cm or more and 100 mS / cm or less. preferable. If it is less than 1 mS / cm, the limit on the input current becomes too small. Therefore, it is not preferable from an industrial and productivity viewpoint to make the input current too low. In particular, in the case where the plating film is a copper film and the plating apparatus has a size as described in Example 1 described later, even if the gap is reduced to 40 μm, the deposition limit on the cathode roll is reached by applying a current of 200 A. It tends to cause problems such as copper precipitation. The current density in the formation of the plating film at this time is plated at an area of about 3.2 m × 0.52 m with respect to one rectifier, so that it is 1.2 A / dm at most. 2 It becomes the design which can raise current density only to. On the other hand, if the electrical conductivity exceeds 100 mS, elution of the formed plated film metal tends to occur, which is not preferable.
[0035]
The size of the gap d can be controlled by the film transport tension. Theoretically, there is the following formula (2) of the foil, but the gap d can be controlled in a manner approximately inversely proportional to the 2/3 power of the tension T.
d = A × r × (B μv / T) 2/3 (2)
Here, A and B are constants, r is the diameter of the roll, μ is the viscosity of the liquid film, v is the film transport speed, and T is the film transport tension.
[0036]
According to this equation, the size of the gap d is inversely proportional to the 2/3 power with respect to the tension T. For example, when the gap is to be halved, the conveyance tension is set to 2 (3/2) Approx. 2.83 times is sufficient. By controlling the gap d in this way, it can be controlled within the range of the expression (1).
[0037]
The substantial film transport tension is preferably 10 N / m or more and 320 N / m or less. When the tension was actually less than 10 N / m, the film began to meander and the control of the conveyance path was not successful. On the other hand, when it exceeds 320 / m, the plating film metal on which the film is formed has an internal distortion, which causes problems such as curling of the product.
[0038]
The size of the gap d is preferably 2 μm or more and 500 μm or less. If it is less than 2 μm, the surface roughness of the cathode roll surface is also present, which increases the chance that the conductive surface of the film and the cathode roll are in direct contact with each other. It becomes.
[0039]
In the conveyance tension control, it is preferable to perform a feedback control in which the conveyance tension is detected using the tension detection roll 325 and the speed is adjusted by the speed adjustment unit 321 so that the tension value becomes constant. In the speed control in FIG. 3, the cathode roll is a drive roll, the basic speed is set by the speed control unit 309, and the draw ratio can be set between the cathode roll 1 a and 1 b. Thus, the drawing ratio is set to gradually increase, and the final speed is controlled by the speed control unit 321. With such a configuration, the maximum transport tension of the film on the cathode roll on the plating tank is highest at 325 parts of the tension detection roll, and it is more preferable to control based on this value.
[0040]
Further, since the size of the gap becomes larger as the transport tension is smaller, the liquid film gap d is measured on the first cathode roll 1a having the lowest transport tension so that this value falls within the target value. You may perform control which raises / lowers tension | tensile_strength.
[0041]
Further, when a plating film component is deposited on the cathode roll for plating, a blade 21 for scraping the plating film on the cathode roll is attached to the deposition side in the rotation direction of the cathode roll, and the cutting edge of the blade 21 is directed in the rotation direction of the cathode roll 1. It is good to install. By doing so, even if the plating film component is deposited on the cathode roll 1, it is possible to remove the plating film deposited by scraping with the blade 21.
[0042]
The blade 21 is supported by a support 26, and the support 26 can adjust the pressing force in the direction perpendicular to the film transport direction. In this case, it is preferable that the pressing force in the direction perpendicular to the film transport direction is substantially uniform.
[0043]
As the material of the blade, since it contacts with the cathode roll for plating, there is a possibility that a battery reaction (oxidation-reduction phenomenon) may occur due to the presence of an electrolytic solution in a metal reaction or a direct contact portion between metals. Since the battery phenomenon is not preferable, resin or ceramic is preferably used. Plastic doctor blades such as plastic doctor blade “E500” from ELL Japan Co., Ltd. and plastic blades from Eco Blade Co., Ltd., UHMW polyethylene-type blades, and fluororesin series from TS Doctor Blade of Tokyo Seisakusho Co., Ltd. Or the like can be used. As the ceramic blade, SIC New Ceramic Blade manufactured by Tokyo Seisakusho Co., Ltd. is preferably used.
[0044]
As another method, an elastic body 22 for wiping off the film deposited on the cathode roll may be attached to the deposition side in the rotational direction of the cathode roll 1. By doing so, even if the plating film is deposited on the cathode roll 1, it is possible to remove the plating film deposited by wiping with the elastic body 22.
[0045]
The elastic body 22 is supported by a support body 23. The support body 23 can adjust a pressing force in a direction perpendicular to the film transport direction. In this case, it is preferable that the pressing force in the direction perpendicular to the film transport direction is substantially uniform.
[0046]
As the elastic body, a sponge-like body, a nonwoven fabric, foamed foam, or the like is preferably used, and polyurethane, PVA (polyvinyl alcohol), PVC (polyvinyl chloride), polyethylene, butyl-based, or neoprene-based rubber-based material should be used. Can do. Among these, use of PVA (polyvinyl alcohol) or PVC (polyvinyl chloride) is preferable because it is resistant to an electrolytic solution mainly composed of sulfuric acid and a plating solution.
[0047]
Furthermore, by using the blade and the elastic body together, the plating film deposited on the cathode roll can be efficiently removed. This is because, for example, it is possible to wipe off the deposits of the plating film that have passed through the area where the doctor hits the cathode roll with an elastic body.
[0048]
Furthermore, the liquid may be supplied continuously or intermittently to the cathode roll, blade, or elastic body on which the plating film is deposited. This has the effect of washing away the deposited plating film, and the deposited plating film can be removed more efficiently. Further, these liquids are preferable because the conductivity of the liquid film in the above formula (1) can be kept constant. For example, as illustrated in FIG. 2, the liquid 21 is supplied from the liquid supply unit 24 to the blade 21, the liquid 28 is supplied from the liquid supply unit 27 to the elastic body 22, and the liquid is supplied from the liquid supply unit 29 to the cathode roll 1. 30 will be supplied.
[0049]
As a film material of such a film with a plating film, a polyimide resin or a polyester resin is preferably used. When forming a film with copper for use in electronic circuit materials or the like, a general-purpose polyester resin is preferably used, and a polyimide resin is preferably used in terms of solder heat resistance in mounting circuit ICs or the like.
[0050]
Specific examples of the material of the base plastic film used in the present invention include polyethylene terephthalate, polyethylene-2,6-naphthalate, polyethylene-α, β-bis (2-chlorophenoxyethane-4,4′-dicarboxyl. Polyester), polyetheretherketone, aromatic polyamide, polyarylate, polyimide, polyamideimide, polyetherimide, polyparazic acid, polyoxadiazole, and halogen group or methyl group-substituted products thereof. These copolymers and those containing other organic polymers may also be used. Known additives such as lubricants and plasticizers may be added to these plastics.
[0051]
Among the plastics, an unstretched film obtained by melt-extruding a polymer containing 85 mol% or more of a repeating unit as shown in Chemical Formula 1 below is particularly preferably a film in which mechanical properties are improved by stretching and orientation in a biaxial direction. used.
[0052]
[Chemical 1]
Figure 0004098567
[0053]
Further, a film made of a polymer containing 50 mol% or more of repeating units as shown in the following Chemical Formula 2 and wet or dry film formation, or a film obtained by biaxial stretching and / or heat treatment of the film is also preferably used.
[0054]
[Chemical 2]
Figure 0004098567
[0055]
In the case of a flexible circuit, the thickness of the plastic film as a base material is frequently about 6 to 125 μm, and particularly preferably a thickness of 12 to 50 μm.
[0056]
【Example】
Hereinafter, although an example of the Example of this invention is shown, this invention is not limited to this. In addition, each characteristic value in an Example was measured in accordance with the following method.
[0057]
(1) Surface tension of plastic film
In accordance with JIS K6766-1977 (wetting test method for polyethylene and polypropylene), the surface tension of 56 dyne / cm or less was determined using a formamide / ethylene glycol monoethyl ether mixed solution as a standard solution. In the range of surface tension of 57 to 73 dyne / cm, the surface tension was determined using a mixed solution of water (72.8 dyne / cm) / ethylene glycol (47.7 dyne / cm) as a standard solution.
[0058]
(2) Contact angle
Using a FACE contact angle meter manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd., the droplet method was used.
[0059]
(3) Film thickness of sputtered film
Evaluation was performed using a stylus type surface roughness meter. The sample was measured by coating a part of ink removable with a solvent before forming the sputtered film to form a sputtered film, and then removing the ink-applied part after the film formation.
[0060]
(4) Plating film thickness
A part of the plating film was removed with an etching solution, and the difference in level was measured using a laser microscope manufactured by Keyence Corporation.
[0061]
(5) Conductivity
Measurement was performed using a conductivity meter CEH-12 manufactured by Kos Co., Ltd. The measurement method is an AC two-electrode method, and the measurement range is a 0 to 199 mS / cm sensor.
[0062]
(6) Liquid film gap
The size of the liquid film gap was measured using an apparatus as shown in FIG. In the measuring apparatus shown in FIG. 6, a displacement meter 44 with a cable 43 is moved along a slide guide 42 attached to a liquid film thickness measurement base 41, and a detection signal is amplified and output by an amplifier unit 45. It was. The measurement sensor (displacement meter) identified the thickness of the liquid film with a laser displacement meter manufactured by Keyence Corporation. The measurement was performed using “LK-010” ultra-small and high-precision CCD laser displacement sensor for the sensor head and “LK-3100” for the amplifier unit. The sensor specifications were measured with a resolution of 0.1 μm, a spot diameter of 20 μm, and a reference distance of 10 mm.
[0063]
(7) Transport tension
A load cell type sensor was attached to both sides of the transport cathode roll and measured. As the sensor, a “C2G1-25K” type manufactured by Minebea Co., Ltd. was used. The measurement range is a specification capable of measuring 0 to 250N. The value obtained by calibrating by strictly converting the tension value from the roll weight and the holding angle of the film conveyance was taken as the tension value.
[0064]
Example 1
The example which applied the film with copper to the flexible circuit board is shown.
(1) Production of film with conductive surface
In the decompression device, the film wound up in a roll shape was processed while being unwound, and thereafter the plasma treatment, nickel-chromium layer film formation, and copper layer film formation were performed in an apparatus for forming the film into a take-up roll shape.
[0065]
A roll of polyimide film “Kapton” 1 (registered trademark of DuPont, USA) having a thickness of 25 μm, a width of 520 mm, and a length of 12,500 m was prepared.
[0066]
One side of the film was subjected to argon gas glow discharge plasma treatment at a rate of 2 m / min. For the treatment, an internal electrode type plasma apparatus having an electrode pair that transported the film at a distance of 2 cm to a rod-shaped electrode to which a high voltage was applied and had a ground electrode was used. The film was processed at 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 treated film had a surface tension of 70 dyne / cm or more and a contact angle of 43 degrees.
[0067]
Then, argon gas pressure 2.6 × 10 -2 A 30 nm nickel chrome layer was formed by applying a DC magnetron sputtering method using a 20% chromium and 80% nickel target at Pa. Thereafter, a copper layer with a purity of 99.99% was formed by applying a DC magnetron sputtering method using a target with a copper layer of 100 nm.
[0068]
As the above film, a film with a sputtered film of 12000 m was produced except for the conditions for forming the sputtered film and the lead portion.
[0069]
(2) Formation of plating film
The roll-like sputtered film 12000 m obtained in the above (1) is divided into four 3000 m rolls, and four 520 mm × 3000 m rolls with a conductive film are prepared, one of which Was passed through a plating apparatus shown below to form a plating film.
[0070]
Using the apparatus shown in FIGS. 1 and 3 as the plating apparatus, copper was used for the anode, and a copper plating film was formed to 8 μm. In FIG. 4, a plating circuit and a plating apparatus having 16 units in the chain line are configured.
[0071]
As the cathode roll, a SUS316 circular tube having a diameter of 210 mm, a length of 800 mm, and a thickness of 10 mm was used to feed power. An apparatus having a film path length of 4 m was used when the film was passed from the cathode roll 1a through the submerged roll 101a to the cathode roll 1b. The path length is from the top to the top of the cathode roll. Therefore, the total path length of the plating part is 64 m.
[0072]
The film pretreatment conditions, plating conditions, and rust prevention treatment conditions were as shown in Table 1. The copper plating was set so that the current density gradually increased as the number of repetitions of the cathode roll and submerged roll passes increased. The current setting conditions for each rectifier of the first to sixteenth units are as shown in Table 2.
[0073]
When the current conditions in Table 2 and the reduction potential of copper of 0.337 V are used, the relationship between the liquid film gap d and the conductivity σ using the equation (1) is plotted for each current value as shown in FIG. Therefore, the conductivity should be controlled so as to be on the upper side of each graph. Note that the reduction potential of copper varies depending on the activity or concentration of Cu ions, but Cu is the standard unit electrode potential of copper. 2+ The value of / Cu is 0.337 V, which is smaller than this value due to the concentration of copper ions. The contact area between the film conductive surface and the cathode roll was calculated as 520 mm width × about 220 mm because the holding angle was 120 degrees.
[0074]
As shown in FIG. 6, the liquid film gap d was measured with a laser displacement meter, and the film transport tension was set so that the gap d was 300 μm or less. The film tension was set by a method in which the tension was appropriately cut by the S-wrap speed control unit 309 shown in FIG. 3 and then the roll rotation speed was sequentially drawn. The tension was automatically detected by the load cell at the cathode roll 325 (tension detection roll) section, and feedback control was performed at the speed of the drive motor of the speed adjustment section 321 so that the tension was 160 N / m. Therefore, when the liquid film gap of the cathode roll 1a portion having the worst tension was measured using FIG. 6 as a detection device, it was 125 μm.
[0075]
The conveyance speed was 1 m / min, and the draw ratio was set stepwise for the cathode roll motor drive settings of the cathode rolls 1a to 1q to increase the speed sequentially and gradually increase the tension.
[0076]
It may be controlled to change the conductivity for each unit, but since the equipment becomes expensive, the conductivity of the liquid film is set so that the copper deposition limit is not reached for all units. It adjusted so that it might become 10 mS / cm. The sulfuric acid concentration in the tank 11 in FIG. 1 was adjusted, the pump was set so as to be 100 ml / min, and the liquid concentration in the tray 10 was controlled.
[0077]
As a result, there was no copper deposition on the surface of the cathode roll, the conveyance state was very stable, and a roll film having a good winding shape was obtained.
[0078]
Then, when the plated copper surface was observed by inspection, a film with copper excellent in surface quality with few abnormal protrusions and dents on the plated surface was obtained. Table 3 shows the number of abnormal protrusions and depressions.
[0079]
(3) Formation of circuit pattern
Coating with photosensitive liquid resist, UV exposure and development using 1024 masks of circuit pattern with 60μm pitch, that is, copper conductor line width 30μm and conductor line 30μm, and form circuit pattern with ferric chloride etchant did. The 50 circuit patterns are observed with a 150-fold actual microscope, and chipping (chips of 10 μm or more are rejected, and if there are one or more of 1024 circuits, the circuit pattern is rejected) and disconnection. Table 4 shows the result of determining the quality of the pattern. As a result, a circuit pattern with a yield of 100% was obtained.
[0080]
[Table 1]
Figure 0004098567
[0081]
[Table 2]
Figure 0004098567
[0082]
[Table 3]
Figure 0004098567
[0083]
[Table 4]
Figure 0004098567
[0084]
Example 2
The example which applied the film with copper to the flexible circuit board is shown.
(1) Production of film with conductive surface
A film with a conductive surface exactly the same as in Example 1 was prepared.
[0085]
(2) Formation of plating film
The roll-like sputtered film 12000 m obtained in the above (1) is divided into four 3000 m rolls, and four 520 mm × 3000 m rolls with a conductive film are prepared, one of which Was passed through a plating apparatus shown below to form a plating film.
[0086]
As an apparatus for plating, an apparatus shown in FIGS. 2 and 3 was used, and copper was used for the anode to form a copper plating film having a thickness of 8 μm. In FIG. 4, a plating circuit and a plating apparatus having 16 units in the chain line are configured.
[0087]
As the cathode roll, a SUS316 circular tube having a diameter of 210 mm, a length of 800 mm, and a thickness of 10 mm was used to feed power. An apparatus having a film path length of 4 m was used when the film was passed from the cathode roll 1a through the submerged roll 101a to the cathode roll 1b. The path length is from the top to the top of the cathode roll. Therefore, the total path length of the plating part is 64 m.
[0088]
The film pretreatment conditions, plating conditions, and rust prevention treatment conditions were as shown in Table 1. The copper plating was set so that the current density gradually increased as the number of repetitions of the cathode roll and submerged roll passes increased. The current setting conditions for each rectifier of the first to sixteenth units are as shown in Table 2.
[0089]
When the current conditions in Table 2 and the reduction potential of copper of 0.337 V are used, the relationship between the liquid film gap d and the conductivity σ using the equation (1) is plotted for each current value as shown in FIG. Therefore, the conductivity should be controlled so as to be on the upper side of each graph. Note that the reduction potential of copper varies depending on the activity or concentration of Cu ions, but Cu is the standard unit electrode potential of copper. 2+ The value of / Cu is 0.337 V, which is smaller than this value due to the concentration of copper ions. The contact area between the film conductive surface and the cathode roll was calculated as 520 mm width × about 220 mm because the holding angle was 120 degrees.
[0090]
As shown in FIG. 6, the liquid film gap d was measured with a laser displacement meter, and the film transport tension was set so that the gap d was 300 μm or less. The film tension was set by a method in which the tension was appropriately cut by the S-wrap speed control unit 309 shown in FIG. 3 and then the roll rotation speed was sequentially drawn. The tension was automatically detected by a load cell at 325 parts of a cathode roll (tension detection roll), and feedback control was performed at the speed of the drive motor of the speed adjusting unit 321 so that the tension was 160 N / m. Therefore, when the liquid film gap of the cathode roll 1a portion having the worst tension was measured using FIG. 6 as a detection device, it was 80 μm. When the liquid film gap on each cathode roll was measured, it was as shown in Table 3.
[0091]
The conveyance speed was 1 m / min, and the draw ratio was set stepwise for the cathode roll motor drive settings of the cathode rolls 1a to 1q to increase the speed sequentially and gradually increase the tension.
[0092]
It may be controlled to change the conductivity for each unit, but since the equipment becomes expensive, the conductivity of the liquid film is set so that the copper deposition limit is not reached for all units. It adjusted so that it might become 2 mS / cm. That is, sulfuric acid was used as the liquid 25 to wash away the doctor blade in FIG. 2, its conductivity was set to 2 mS / cm, and 200 ml of liquid was supplied every 2 minutes by shower supply every 3 minutes for 2 seconds. Further, sulfuric acid was used as the liquid 27 for supplying the liquid to the sponge body, the conductivity was set to 2 mS / cm, and 200 ml of liquid was supplied every 2 minutes by shower supply every 3 minutes for 2 seconds. In addition, it was set as the sequence supplied 1 minute after the sulfuric acid shower supply to a doctor blade. In addition, sulfuric acid was used as the liquid 30 to be supplied to the cathode roll, its conductivity was set to 2 mS / cm, and 200 ml of liquid was supplied every 2 minutes by shower supply for 2 seconds every 3 minutes. In addition, it was set as the sequence supplied 1 minute after the sulfuric acid shower supply to a sponge body. Thus, the liquid concentration of the liquid film was controlled.
[0093]
Partly because of the relationship between the liquid film gap and the conductivity, the formula (1) was not satisfied and the copper on the cathode roll was confirmed when leaving the cathode roll film, but it could be removed with a blade and sponge and rotated. After that, it was confirmed that the cathode roll was clean when it contacted the film.
[0094]
As a result, it was possible to suppress copper deposition on the surface of the cathode roll, the transport state was very stable, and a roll film having a good winding shape was obtained.
[0095]
In addition, the plastic blade E500 by EL Japan Co., Ltd. was used for this blade. The sponge as an elastic body was uniformly pressed using a PVA sponge so that the pressing force was 50 N / m.
[0096]
Then, when the plated copper surface was observed by inspection, a film with copper excellent in surface quality with few abnormal protrusions and dents on the plated surface was obtained. Table 3 shows the number of abnormal protrusions and depressions.
[0097]
(3) Formation of circuit pattern
Coating with photosensitive liquid resist, UV exposure and development using 1024 masks of circuit pattern with 60μm pitch, that is, copper conductor line width 30μm and conductor line 30μm, and form circuit pattern with ferric chloride etchant did. 50 circuit patterns are observed with a 150-fold actual microscope, chipping (chips of 10 μm or more are rejected, and if there are one or more of 1024 circuits, the circuit pattern is rejected) and disconnection Table 4 shows the result of determining the quality of the pattern. As a result, a circuit pattern with a yield of 100% was obtained.
[0098]
Comparative Example 1
The example which applied the film with copper to the flexible circuit board is shown.
(1) Production of film with conductive surface
A film with a conductive surface exactly the same as in Example 1 was prepared.
[0099]
(2) Formation of plating film
The roll-like sputtered film 12000 m obtained in the above (1) is divided into four 3000 m rolls, and four 520 mm × 3000 m rolls with a conductive film are prepared, one of which Was passed through a plating apparatus shown below to form a plating film.
[0100]
As an apparatus for plating, an apparatus shown in FIGS. 2 and 3 was used, and copper was used for the anode to form a copper plating film having a thickness of 8 μm. In FIG. 4, a plating circuit and a plating apparatus having 16 units in the chain line are configured.
[0101]
As the cathode roll, a SUS316 circular tube having a diameter of 210 mm, a length of 800 mm, and a thickness of 10 mm was used to feed power. An apparatus having a film path length of 4 m was used when the film was passed from the cathode roll 1a through the submerged roll 101a to the cathode roll 1b. The path length is from the top to the top of the cathode roll. Therefore, the total path length of the plating part is 64 m.
[0102]
The film pretreatment conditions, plating conditions, and rust prevention treatment conditions were as shown in Table 1. The copper plating was set so that the current density gradually increased as the number of repetitions of the cathode roll and submerged roll passes increased. The current setting conditions for each rectifier of the first to sixteenth units are as shown in Table 2.
[0103]
As shown in FIG. 6, the liquid film gap d was measured with a laser displacement meter, and the film transport tension was set so that the gap d was 300 μm or less. The film tension was set by a method in which the tension was appropriately cut by the S-wrap speed control unit 309 shown in FIG. 3 and then the roll rotation speed was sequentially drawn. The tension was automatically detected by a load cell with a cathode roll 325 (tension detection roll), and feedback control was performed at the speed of the drive motor of the speed adjustment unit 321 so that the tension was 160 N / m. Therefore, when the liquid film gap of the cathode roll 1a portion having the worst tension was measured using FIG. 6 as a detection device, it was 125 μm. When the liquid film gap on each cathode roll was measured, it was as shown in Table 3.
[0104]
The conveyance speed was 1 m / min, and the draw ratio was set stepwise for the cathode roll motor drive settings of the cathode rolls 1a to 1q to increase the speed sequentially and gradually increase the tension.
[0105]
The ion exchange water was put into the tank 11 in FIG. 1, the pump was set so as to be 100 ml / min, and supplied into the tray 10. At this time, the electrical conductivity in the saucer 10 was 0.02 mS / cm.
[0106]
As a result, on the surface of the cathode roll, the cathode roll in the first half of the transport was slightly copper-based, and copper deposition occurred from the sixth cathode roll to the fourteenth cathode roll. It became a copper color. Initially, the transport condition was stable, but after the copper was deposited, the transport gradually became uneasy, and the film was gripped on the cathode roll, causing tension and bending. The film began to meander in response to the stirring air, and wrinkles were generated on the cathode roll. Also, since the rigidity of the film with copper was large, the film was wrinkled.
[0107]
Later, when the surface of the plated copper was observed during inspection, the product was not wrinkled on the film, and many protrusions with a major axis of 100 μm and a height of 60 μm were generated even in places where there were no wrinkles. Was. Table 3 shows the number of abnormal protrusions and depressions.
[0108]
(3) Formation of circuit pattern
Coating with photosensitive liquid resist, UV exposure and development using 1024 masks of circuit pattern of 60μm pitch, that is, copper conductor line width 30μm, conductor line 30μm, and form circuit pattern with ferric chloride etchant did. The 50 circuit patterns are observed with a 150-fold actual microscope, and chipping (chips of 10 μm or more are rejected, and if there are one or more of 1024 circuits, the circuit pattern is rejected) and disconnection. Table 4 shows the result of determining the quality of the pattern. An almost normal circuit pattern was not obtained with a yield of 6%.
[0109]
Comparative Example 2
The example which applied the film with copper to the flexible circuit board is shown.
(1) Production of film with conductive surface
A film with a conductive surface exactly the same as in Example 1 was prepared.
[0110]
(2) Formation of plating film
The roll-like sputtered film 12000 m obtained in the above (1) is divided into four 3000 m rolls, and four 520 mm × 3000 m rolls with a conductive film are prepared, one of which Was passed through a plating apparatus shown below to form a plating film.
[0111]
As an apparatus for plating, an apparatus shown in FIGS. 2 and 3 was used, and copper was used for the anode to form a copper plating film having a thickness of 8 μm. In FIG. 4, the plating circuit and the plating apparatus are configured with the unit of the alternate long and short dash line as the first unit, the unit of the alternate long and two short dashes line as 14 units, and the symmetrical unit within the alternate long and short dash line as the last 16th unit.
[0112]
As the cathode roll, a SUS316 circular tube having a diameter of 210 mm, a length of 800 mm, and a thickness of 10 mm was used to feed power. An apparatus having a film path length of 4 m was used when the film was passed from the cathode roll 1a through the submerged roll 101a to the cathode roll 1b. The path length is from the top to the top of the cathode roll. Therefore, the total path length of the plating part is 64 m.
[0113]
The film pretreatment conditions, plating conditions, and rust prevention treatment conditions were as shown in Table 1. The copper plating was set so that the current density gradually increased as the number of repetitions of the cathode roll and submerged roll passes increased. The current setting conditions for each rectifier of the first to sixteenth units are as shown in Table 2.
[0114]
As shown in FIG. 6, the liquid film gap d was measured with a laser displacement meter, and the film transport tension was set so that the gap d was 50 μm or less. The film tension was set by a method in which the tension was appropriately cut by the S-wrap speed control unit 309 shown in FIG. 3 and then the roll rotation speed was sequentially drawn. The tension was automatically detected by a load cell with a cathode roll 325 (tension detection roll), and feedback control was performed at the speed of the drive motor of the speed adjustment unit 321 so that the tension was 320 N / m.
[0115]
The conveyance speed was 1 m / min, and the draw ratio was set stepwise for the cathode roll motor drive settings of the cathode rolls 1a to 1q to increase the speed sequentially and gradually increase the tension. Moreover, it was conveyed without the liquid supply from the tank 11 in FIG.
[0116]
As a result, on the surface of the cathode roll, the cathode roll in the first half of the transport was slightly copper-based, and copper deposition occurred from the sixth cathode roll to the fourteenth cathode roll. It became a copper color. At first, the film could be transported a little, but when the tension gradually increased, the film was in a very large tensile state, and after a while, the film was broken and wrinkled, and then broke.
[0117]
As is apparent from the characteristics shown in Table 3 above, it can be said that the flexible circuit board produced by the production method of the present invention was able to obtain a film with copper having a very excellent appearance quality corresponding to fine pitch. .
[0118]
【The invention's effect】
According to the present invention, a plating film having excellent surface quality can be formed. In particular, in a film with copper for a flexible circuit board, it is possible to provide an excellent quality product. Since there are very few protrusions and dent defects on the copper surface, it is effective for making the fine pitch as the circuit pitch, and can cope with a pitch of 60 μm or less.
[0119]
Moreover, according to this invention, a trouble can be prevented in the plating process of a production process, and especially the abnormal deposition of the plating film which generate | occur | produces in a cathode roll part can be suppressed. Further, even if a part of abnormal precipitation occurs, it can be removed with a doctor blade or an elastic body attached to the cathode roll.
[0120]
In particular, copper is effective as a plating film, and is particularly effective during the production of a plating-type two-layer product used for a flexible circuit board.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an enlarged schematic longitudinal sectional view of a cathode roll portion of a plating apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged schematic longitudinal sectional view of a cathode roll portion of a plating apparatus according to another embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic longitudinal sectional view showing an example of the entire plating apparatus according to the present invention.
4 is an enlarged view of a part of the apparatus of FIG. 3, and is a schematic configuration diagram showing an example of a power feeding method.
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 example.
FIG. 6 is a schematic perspective view of a liquid film gap measuring apparatus according to an embodiment.
[Explanation of symbols]
1 Cathode roll
1a, 1b, 1c Cathode roll
2 Anode
3, 3a, 3b DC power supply
4 films
5 Conductive surface of film
6 Plating tank
7 Plating solution
8 Liquid film gap
9 Liquid in the pan
10 saucer
11 Electrolyte tank
12 Electrolyte
13 Piping
14 Pump
15 Valve (Electromagnetic valve)
16 Piping
17 Piping for discharging the liquid in the pan
21 blade
22 Elastic body
23 Elastic body fixing jig
24 Piping for supplying liquid to the blade
25 Liquid supplied to the blade
26 Blade fixing jig
27 Piping for supplying liquid to the elastic body
28 Liquid supplied to elastic body
29 Piping for supplying liquid to the cathode roll
30 Liquid supplied to cathode roll
31 saucer
32 Liquid in saucer
33 Piping for discharging the liquid in the pan
41 Liquid film thickness measurement stand
42 Slide guide
43 Cable
44 Displacement meter
45 Amplifier unit
101a, 101b Film transport roll in liquid
102a, 102b, 102c, 102d, 102e Anode metal
106a, 106b, 106c Shield plate
301 Unwinding part
302 Pre-processing unit
303 Electroplating part
304 Post-processing section
305 Winding part
306 Roll film before plating
307 Accumulator
308 Balance roll
309 Speed control unit
310 Acid, degreasing section
311 Acid, degreasing solution
312 washing section
313 Washing liquid
314 Flushing Club
315 Washing liquid
316 Anti-rust treatment part
317 Antirust liquid
318 Flushing Club
319 Washing liquid
320 Drying process section
321 Speed adjustment unit
322 Balance roll section
323 Accumulator
324 Roll film with plating film
325 Tension detection roll
330a, 330b, 330c, 330d Air stirring nozzle
331a, 331b, 331c, 331d Air for stirring

Claims (11)

導電面を有するフィルムを搬送しながら、フィルム導電面を液膜を介して陰極ロールに接触させ、その前または/および後に配置されためっき浴にてフィルム導電面にめっき被膜を形成するめっき被膜付きフィルムの製造方法であって、陰極ロールとフィルム導電面との隙間dと、該隙間dに存在する液の導電率σと、めっきのために陰極ロールに流す電流値を以下の関係式の範囲内で制御することを特徴とする、めっき被膜付きフィルムの製造方法。
0>〔(I/A)×d〕/σ
ここで、A:陰極ロールに接触するフィルム導電面の面積、I:めっきに投入する電流値、E0:めっき被膜金属の還元電位、d:隙間の大きさ、σ:導電率。
With a plating film, the film conductive surface is brought into contact with the cathode roll through a liquid film while a film having a conductive surface is conveyed, and a plating film is formed on the film conductive surface in a plating bath disposed before or after the film. A method for producing a film, wherein a gap d between a cathode roll and a film conductive surface, a conductivity σ of a liquid existing in the gap d, and a current value passed through the cathode roll for plating are within a range of the following relational expression: The manufacturing method of the film with a plating film characterized by controlling within.
E 0 > [(I / A) × d] / σ
Here, A: area of the conductive surface of the film in contact with the cathode roll, I: current value to be applied to plating, E 0 : reduction potential of the plated metal, d: size of gap, σ: conductivity.
隙間に存在する液の導電率を、硫酸を主体とする電解液の濃度で制御することを特徴とする、請求項1に記載のめっき被膜付きフィルムの製造方法。2. The method for producing a film with a plating film according to claim 1, wherein the electrical conductivity of the liquid present in the gap is controlled by the concentration of an electrolytic solution mainly composed of sulfuric acid. 隙間に存在する液の導電率を、1mS/cm以上100mS/cm以下とすることを特徴とする、請求項1または2に記載のめっき被膜付きフィルムの製造方法。The method for producing a film with a plating film according to claim 1 or 2, wherein the electrical conductivity of the liquid present in the gap is 1 mS / cm or more and 100 mS / cm or less. 隙間dの大きさをフィルムの搬送張力により制御することを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載のめっき被膜付きフィルムの製造方法。The method for producing a film with a plating film according to any one of claims 1 to 3, wherein the size of the gap d is controlled by the film transport tension. フィルムの搬送張力を10N/m以上320N/m以下とすることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載のめっき被膜付きフィルムの製造方法。The method for producing a film with a plating film according to any one of claims 1 to 4, wherein the conveyance tension of the film is 10 N / m or more and 320 N / m or less. 隙間dの大きさを2μm以上500μm以下とすることを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載のめっき被膜付きフィルムの製造方法。The method for producing a film with a plating film according to claim 1, wherein the size of the gap d is 2 μm or more and 500 μm or less. 導電面を有するフィルムを搬送しながら、フィルム導電面を液膜を介して陰極ロールに接触させ、その前または/および後に配置されためっき浴にてフィルム導電面にめっき被膜を形成するめっき被膜付きフィルムの製造方法であって、ブレードおよび/または弾性体により陰極ロールに析出しためっき被膜成分を掻き取ることを特徴とする、めっき被膜付きフィルムの製造方法。With a plating film, the film conductive surface is brought into contact with the cathode roll through a liquid film while a film having a conductive surface is conveyed, and a plating film is formed on the film conductive surface in a plating bath disposed before or after the film. A method for producing a film with a plating film, wherein the plating film component deposited on the cathode roll is scraped off by a blade and / or an elastic body. 陰極ロールおよび/またはブレードおよび/または弾性体に連続的または間欠的に液体を供給することを特徴とする、請求項7に記載のめっき被膜付きフィルムの製造方法。The method for producing a film with a plating film according to claim 7, wherein a liquid is continuously or intermittently supplied to the cathode roll and / or the blade and / or the elastic body. めっき被膜が銅であることを特徴とする、請求項1〜8のいずれかに記載のめっき被膜付きフィルムの製造方法。The method for producing a film with a plating film according to claim 1, wherein the plating film is copper. フィルムが、ポリイミド樹脂またはポリエステル樹脂からなることを特徴とする、請求項1〜9のいずれかに記載のめっき被膜付きフィルムの製造方法。The method for producing a film with a plating film according to claim 1, wherein the film is made of a polyimide resin or a polyester resin. 請求項1〜10のいずれかに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したフィルムに回路パターンを形成する回路基板の製造方法。The manufacturing method of the circuit board which forms a circuit pattern in the film manufactured by the manufacturing method of the film with a plating film in any one of Claims 1-10.
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