以下、本発明の一実施形態の例をフレキ� ��ブル回路基板用片面銅めっき膜付きプラス� ��ックフィルムの製造に適用した場合を例に� ��って、図面を参照しながら説明する。

 図1は、本実施形態によるウェブの連続電 解めっき装置の一例の概略平面図である。長 尺フィルムを巻き出し、めっき処理し、製品 ロールとして巻き取る多段式連続電解めっき 装置である。主たる工程は、プラスチックフ ィルム111の片面にあらかじめスパッタリング 法などによりごく薄い銅合金からなる導電膜 112を形成した片面導電膜付きフィルム11を巻� ��取ったロール状体から巻き出す巻き出し部1 2、巻き出した導電膜付きフィルム11の導電膜 112に脱脂や洗浄などを施す前処理洗浄部13、� ��電膜112に接触して給電を行う給電部14とめ� �き処理槽15を備えためっき処理部16、めっき� ��膜の酸化防止のための防錆や、洗浄、乾燥� ��行う後処理部17、加工を終えたフィルムを� �き取る巻き取り部18からなっている。なお、 めっき前の導電膜112が清浄な状態であれば前 処理洗浄部13は省略しても構わないし、必要� ��応じて後処理部17は省略しても構わない。

 めっき処理部16において、給電部14にて導 電膜112に接する給電電極141とプラスチックフ ィルム111に接する受け側回転体142とにより導 電膜付きフィルム11がニップされ、導電膜112� ��給電電極141から給電されることによりめっ� ��処理槽15にてめっき浴に浸漬された導電膜11 2が陰極となり、陽極151との間で電気めっき� �路が形成されてめっき処理される。めっき� �理槽15の出入り口にはフィルムが通るための スリットが設けられており、このスリットか らのめっき液の漏れ出しを抑制してめっき処 理槽15にめっき液を保持するためのシールユ� ��ット152が設けられている。シールユニット1 52は2つの例えばゴムローラなどの弾性ローラ でフィルムを挟み込んでシールするユニット や2枚の板の間隙をコントロールして液漏れ� �を制御するユニットが好適に用いられる。� �本的には巻き出し部12と巻き取り部18にてフ� ��ルム11に張力を付与することや走行速度を� �定することなどの、いわゆるフィルムの走� �を担うが、それ以外にも例えばシールユニ� �ト152や給電電極141などがフィルムの走行に� �与しても良い。

 投入される導電膜付きフィルム11のプラ� �チックフィルム111の厚みは5μm~80μmのものが� ��適に用いられる。材質としてはビニル系樹� ��、アラミド系樹脂、ナイロン系樹脂等の様� ��な樹脂が用いられるが、中でもポリエステ� ��樹脂やポリイミド樹脂が好適に用いられ、� ��に半導体パッケージ用途などの耐熱性の要� ��される製品についてはポリイミドフィルム� ��用いることが好ましい。導電膜112を形成す� ��方法としては導電膜を接着剤でフィルムに� ��り付ける方法やスパッタ法、蒸着法などの� ��法によってフィルムに直接成膜する方法な� ��様々な方法が適用可能であるが、接着剤を� ��いて貼り付ける方法ではフィルムの耐熱温� ��よりも接着剤の耐熱温度の方が低い場合が� ��く、耐熱性の観点から導電膜をフィルムに� ��接成膜する方法が好ましく、導電膜の樹脂� ��ィルムに対する高い密着性を確保する観点� ��らスパッタ法により成膜することがより好� ��しい。導電膜の膜厚が0.005μm以下の場合は� �様に膜を形成しないことが多く、島状に成� �されたり成膜されない部分が発生したりす� �ため、導電膜112の膜厚は0.005μm以上成膜した ものが好適に用いられる。導電膜の電気抵抗 を小さくして大きな電流を導電膜にダメージ を与えず流すために0.08μm以上とし、かつ生� �性の観点から0.25μm以下とすることがより好� ��しい。スパッタプロセスは一般的に生産性� ��低く、厚い膜を形成するには大きなコスト� ��時間を消費するためである。

 給電部14の一例について、電極近傍を拡� �した概略斜視図を図2aに、また鉛直上方から 見た概略図を図2bに、それぞれ示す。導電膜� ��きフィルム11のフィルム導電面112に接触す� �ように、めっき用電源と電気的に接続され� �給電電極(第1の帯状環状体)141を配し、この� �電電極141を保持し張力を付与して回転を案� �するためのプーリー201a,201b,201cを給電電極141 に内接するように配設し、給電電極141に対し て導電膜付きフィルム11を挟んで向き合うよ� ��に受け側回転体142として第2の帯状環状体を 用い、これを保持し張力を付与して回転を案 内するためのプーリー202a,202b,202cを配設した� ��造である。めっき用電源と給電電極141との� ��続に関しては、電気的に接続されておれば� ��でもよく、例えばめっき用電源に接続され� ��電極板やブラシ状電極を給電電極141に接触� ��せ、摺動させつつ給電する方法が用いられ� ��が、擦過による磨耗や発塵を防止する観点� ��ら、回転しながら通電可能なコロ状電極201f を給電電極141に接触させて通電する方法が好 ましく、給電電極141を導電性を有する金属の みで構成するなどして内周面と外周面との間 が絶縁されていないものを用いれば、プーリ ー201a,201b,201c等に電源を接続することで部品� ��数が削減でき、構造も簡略化されるため、� ��り好ましい。この場合は電源と接続される� ��ーリーの材質は、銅や銀などの体積抵抗率� ��低い金属材料を用いるのが好適である。

 給電電極141は導電性を有する帯状環状体� ��ある。例えば図3a、3b、3cの断面図に示すよ� ��にゴム等の樹脂製エンドレスベルト301の表� ��302に導電性を付与するために金属コーティ� ��グしたものや、金属帯の両端をつなぎ合わ� ��て環状にしたものや、電鋳等の方法により� ��属膜を環状に成膜したものを用いるのが好� ��しく、電気抵抗を小さくするために導電性� ��付与する部分には抵抗率の低い合金や純金� ��を用いるのがより好ましい。電気抵抗は、� ��3dに示すようにフィルム導電面112上に給電� �極141を接触させ、規定の接触圧を付与した� �態で、フィルム導電面112と給電電極141との� �抗値を測定することで得られる。この際、� �ィルム導電面112と給電電極141の出来るだけ� �い点を測定することで接触抵抗値に近い数� �が得られる。このようにして測定した電気� �抗は、ジュール熱による熱的ダメージの軽� �や電力損失の軽減の観点から、500mω以下、� �り好ましくは100mω以下となるように構成す� �のが良い。給電電極141にかける張力は、電� �がずり落ちない程度のごく低い張力が好ま� �い。これは後述の面状圧力付与手段により� �電電極141の接触面が受ける力を、できるだ� �高効率にフィルム導電面112との接圧として� �用したいためである。給電電極141の接触面� �フィルム導電面112との間の接圧は、給電電� �141の接触面をフィルム導電面112側に変位さ� �る力に対してその変位を阻止する外部抗力� �発生させること(あるいはその逆の作用)によ って発生するが、このとき給電電極141の張力 が高い場合、面状圧力付与手段によって受け た力の多くが、変位を妨げようとする張力に よる内部抗力を打ち消すために使われるため 、変位させる力が小さくなってしまい、結果 として接圧が小さくなってしまうのである。 接圧が小さすぎる場合やまったく接圧がかか っていない状態では、給電電極とフィルム導 電面との間にめっき液を挟みこんでしまう場 合がある。この場合、給電電極とフィルム導 電面との間にめっき回路が形成されるため給 電電極にめっき金属が析出してしまう。この ため大きな接圧を付与するのが好ましい。ま た給電電極141のフィルム導電面112との接触面 は、面接触とする必要がある。接触面積の大 きさは式2の数値以上とするのが発熱抑制の� �点から好ましい。詳細は後述する。

A:前記接触面の導電性薄膜の面への接触面積[ mm ² ]
I:投入する電流値[A]
R:接触部の接触抵抗値[ω]
t:前記接触面が接触する導電膜の膜厚[mm]
Q _L :限界熱量係数[W/mm ³ ]=8.5×10 ³ W/mm ³
 接触面積は大きい方が発熱に対して有利と� ��るが、ある程度の大きさを超えるとほとん� ��発熱の影響は見られなくなるため、発明者� ��が実験から得た知見によれば、式1の範囲内 とするのが効率的であり、より好ましい。式 中、限界熱量係数Q _L は、発明者らが実験の結果得た知見によれば 8.5×10 ³ [W/mm ³ ]となるが、さらに安全係数を考慮して1.0×10 ³ [W/mm ³ ]を用いるのがより好ましい。なお、接触面� �は接触面のフィルム幅方向の長さとフィル� �走行方向の長さとの積で求められる。フィ� �ム幅方向の接触面長さは出来る限り小さい� �うが、フィルム導電面に接触する範囲が小� �くなるため接触キズ等の少ない面が多く得� �れるので好ましい。ただし、あまり小さす� �るとフィルムの蛇行や機械的誤差等の影響� �より正確な接触が得られなくなる恐れがあ� �ため、3mm以上15mm以下とするのがより好まし� ��。一方、走行方向長さは、接触面積が式1の 範囲内となるように適宜設定すれば良い。ま た給電電極141のフィルム導電面112と接触する 面の表面粗度は、JIS B0601-2001に規定の算術平 均粗さでRa=0.1μm~50μmとするのが好ましい。凹 凸が大きい表面、すなわち算術平均粗さの大 きな表面は、その表面積が大きくなるので接 触面積増大に寄与するが、あまり大きすぎる とフィルム導電面が接触面の凹凸に密着する ことが出来ず、真実接触面積は小さくなる。 適度な押し圧で接触面積を確保するために、 Ra=0.8~6.3μmとするのがより好ましい。

 また図2bの例は、給電電極141のフィルム� �電面112への接触面に面状圧力を付与するた� �の面状圧力付与手段として磁力発生手段203� �用いた例である。この場合は給電電極141に� �えばニッケルや鉄等の磁性を有する材料を� �いて磁性を持たせ、受け側回転体142側に、� �力発生手段203として例えば永久磁石を配設� �ることにより構成する。磁力発生手段203は� �電磁石等磁力を発生するものであれば良い� �、フェライト磁石、ネオジウム磁石、コバ� �ト磁石等の永久磁石が安価であり好ましく� �中でもネオジウム磁石は磁束密度が高いた� �より好ましい。

 なおこの場合、前述のように給電電極141は� ��性材料で構成されるが、磁性材料は耐食性� ��ない場合が多く、比較的早い時期に給電電� ��141が腐食によって使えなくなるケースが多� ��。そこで、金や白金やイリジウム、ルテニ� ��ム、ロジウム、パラジウム、ハフニウム、� ��ンタル、タングステン、チタン、コバルト� ��ジルコニウム、ニオブなどの導電性と耐食� ��とを併せ持つ金属材料やその合金を表面に� ��ーティングするのが好ましい。耐食性の評� ��としては、本実施形態においては、硫酸銅� ��100g/L~300g/L、硫酸が10g/L~150g/L、塩素が1mg/L~100 mg/L含まれる硫酸銅めっき液に24時間浸漬した 際に、浸漬前後での重量変化率が1%未満であ� ��ものを、耐食性を有すると評価した。なお� ��実際に使用する液に対する耐食性が重要で� ��るので、実際に使用するめっき液を使用し� ��今回の方法と同様に耐食性を評価するのが� ��ましい。導電性については、一般的に絶縁� ��と呼ばれる、体積抵抗率1×10 ⁶ ω・m以上のもの以外の材料は導電性を有する とみなし、1×10-6ω・m以下の材料を用いるの� �、ジュール熱低減の観点から好ましい。コ� �ティング方法としては、蒸着や溶射やめっ� �などの方法が好適に用いられる。コーティ� �グ膜の膜厚は、その構成上薄い膜に大量の� �流を流す必要性があるため、薄すぎると発� �する懸念がある。そのため0.5μm以上とする� �が好ましい。逆に厚すぎる場合は曲げ応力� �より表面にクラックを生じたり、ひどい場� �には剥離を生じたりするため、1mm以下とす� �のが好ましい。発熱抑制と膜の破壊防止の� �めにより好ましい膜厚範囲としては、1μm以� ��30μm以下である。磁性材料にて帯状環状体� �構成した段階では、その幅方向両端エッジ� �をミクロ的に見ると、図7aに示すように一般 的にバリと呼ばれる鋭利な突起状のもの71が� ��っていたり、図7bに示すように一般的にカ� �リと呼ばれる盛り上がり72が生じたりしてい ることが多い。図7aは帯状環状体の幅方向両� ��エッジ部のバリを示す平面図の概念図、図7 bは帯状環状体の幅方向両端エッジ部のカエ� �を示す断面図の概念図である。これらの部� �は給電電極141の回転に伴って応力を受けた� �、表面のコーティング膜が剥離する起点と� �りやすく、また特に電解めっき法にてコー� �ィングする際においてはバリやカエリに電� �集中しやすいために他の部分よりも膜厚が� �くなり、曲げ応力発生時に割れてしまうこ� �がある。これらのコーティング膜の破壊が� �じると、その部分から内部の磁性材料に腐� �がしやすく、さらに一旦腐食が始まると局� �電池効果により加速度的に磁性材料の腐食� �進み、電極としての寿命が極めて短くなる� �題が生じる。そこで図7cに示すように出来る だけ角が立たないようにR面取り73を施すのが より好ましい。図7cは本実施形態による給電� ��極の幅方向両端エッジ部の好ましい形状の� ��例を示す断面図の概念図である。

 面状圧力付与手段としては、磁力を用い� ��方法のほかに、めっき液や空気等の流体を� ��電電極141の裏面(プーリー201c側)から受け側� ��転体142側に向かって吹き付けるような図2f� �示す方法であっても良い。この場合は機械� �造を単純化でき、接触圧の調整が簡単にで� �る利点がある。また図2gや図2hに示すように� ��導電膜付きフィルム11と一緒に給電電極141� �支持回転体207に対して抱き角θを付与して抱 きつけ、給電電極141に張力をかけることによ って押し付け圧力を確保するような方法も可 能である。この方法では面状圧力を付与する ための特別な機械要素が必要なく、機械構造 を単純化することができる。なお、図2bのよ� ��な磁力を用いるものや、図2fのような流体� �用いるものや、図2gや図2hのような抱きつけ� ��用いるものなどの要素を組み合わせたもの� ��もかまわない。以上に例示したような手段� ��給電電極141のフィルム導電面112との接触面� ��ほぼ全面に、給電電極141の接触面をフィル� ��導電面112に押し付ける面状圧力を付与する� ��なお、図2gに示す構造の場合においては、� �持回転体207と給電電極141との役割を入れ替� �ても接触面積はほとんど変わらないため、� �ィルム導電面112側に支持回転体207を配設し� �支持回転体207から通電することも可能であ� �。

 図2bに戻る。図2bの例において、反力付与 手段である受け側回転体142は給電電極141の張 力よりも高い張力に設定するのが好ましい。 図2b中の接触部分(丸印)を拡大した模式図を� �2iに示す。低張力の給電電極141が導電膜付き フィルム11に接し、同時に磁力発生手段203に� ��り発せられる磁力によって受け側回転体142� ��に引き寄せられるのを受け止め、受け側回� ��体142と給電電極141との間に圧力を発生させ� ��導電膜付きフィルム11と給電電極141との間� �接圧を発生させるためである。図2b中、プー リー201aとプーリー201bとの間の距離に対して� ��プーリー202aとプーリー202bとの間の距離は� �じか、長いほうが好ましい。これは給電電� �141のフィルム導電面112との接触面全面にわ� �って受け側回転体142との間の圧力を発生さ� �るためである。もし導電膜付きフィルム11に かかる走行方向張力が高い場合や剛性が高く たわみにくいような場合は、受け側回転体142 を配設しない図2cのような構成とすることも� ��能である。また、図2dに示す小さな回転体20 4を並べたような構成でも良く、この場合は� �2bの受け側回転体142の走行をガイドする機械 構造が不要で、装置を簡素化できるメリット がある。まためっき液や空気などの流体を吹 き付けて反力を発生させるような図2eに示す� ��造であっても良く、この場合は反力の大き� ��を任意に調節できることや、機械構造が簡� ��化できることなどのメリットがある。また� ��れらの要素を組み合わせたようなものでも� ��まわない。なお小さな回転体204は球でも円� ��状でも良いが、なるべく大きな面で反力を� ��生させられるように円筒状の回転体を用い� ��のが好ましい。

 図2bに戻る。図2b中、プーリー201aと201bの間� ��給電電極141のフィルム導電面112との接触面� ��実際に電子の受け渡しを行う面となる。こ� ��部分の接触面積が小さい場合、接触抵抗に� ��るジュール熱により通電時に発熱するため� ��接触部近傍に変色や変質を生じ、ひどい場� ��には導電膜の焼損にいたる。このため接触� ��の接触面積は式2の数値以上とするのが好ま しい。なお、式中の限界熱量係数Q _L は、発明者らが鋭意検討の結果得た、製品に 悪影響を及ぼさない上限の単位体積あたりの 発熱量に関する実験値である。給電電極141の 蛇行を抑制するために、プーリー201a,201b,201c� ��うち少なくとも1つのプーリーに、図6aの概� ��断面図に示すようなクラウン加工を施すこ� ��が好ましい。より好ましくは、例えば図6c� �概略断面図に示すようにプーリー201cを固定� ��402に回転自在に取り付けるためのベアリン� ��に自動調芯ベアリング602を用いるなどして� ��プーリー自体を傾き自在に保持するような� ��構とすることが蛇行防止の観点から良いが� ��この場合はフィルム導電面112に接していな� ��プーリーに採用するのが好適である。給電� ��極141の形状がJIS-K6323-1995に記載のVベルト状� ��ものであれば、プーリーの形状をJIS-B1854-198 7に記載のVプーリー状のものにすれば蛇行防� ��が可能である。また給電電極141にかかる張� ��を調整するためにいずれかのプーリー間の� ��隔を調整する機構が好適に用いられる。一� ��として図5に概略構造を示すが、図5は図2cの フィルム導電膜112から下の部分を図左から見 たときの概略図である。スライドブロック501 を図中左右方向に動かすことによりプーリー 間隔を変化させて給電電極141に張力を付与し 、適度な張力をかけた状態でボルト502を締め 付けることで固定するような機構が好適に用 いられる。なお、前述の通り給電電極141には 、それがずり落ちない程度の軽い張力をかけ るのが好ましい。ほかにも偏心カムを用いて プーリー間隔を調整する方法や、バネや空気 圧などを利用して張力付与する機構が好適に 用いられる。これらの張力付与機構はどれか 1つのプーリーに採用すればよいが、張力調� �のたびに接触面積等が変化しないようにフ� �ルム導電面112に接触していない場所、例え� �プーリー201cに用いるのが好ましい。プーリ� ��201a,201b,201cはそれぞれ駆動の有無は問わな� �が、装置簡略化の観点からは図6a、図6bの概� ��断面図に示すような構造としてベアリング6 01にて回転自在に支持し、フィルムに従動回� ��させるのが好ましく、走行安定化の観点か� ��は図6aに示す構造を用いてプーリー201aの上� ��部分にベルトや歯車、摩擦板等を介してモ� ��ター等の動力源を接続し、給電電極141等の� ��転体の慣性や摺動抵抗等の機械的ロスを補� ��だけのトルクを補給する程度の駆動をかけ� ��のが好ましい。なお、プーリーは給電電極� ��接しているため、プーリー自体あるいはベ� ��リングまたは軸をセラミックや樹脂等の絶� ��体で構成して給電電極と装置部材とを電気� ��に絶縁するのが好ましい。このときプーリ� ��、ベアリング、軸とも高い加工精度が必要� ��ため、樹脂ではなくセラミックを用いるの� ��より好ましい。

 上記のような給電電極をめっき装置の給� ��電極として用いることにより、給電電極が� ��触しない部分の表面品位が非常に高いめっ� ��膜を成膜することが可能となるため好まし� ��。さらに給電電極141とフィルム導電面112の� ��触部を製品化範囲外に設定することで、非� ��に高品位の製品が得られるため、より好ま� ��い。この際、めっき槽外に給電電極を設け� ��と給電電極へのめっき金属の析出が抑制で� ��るため、電極解めっき工程等の付帯設備が� ��要となるので好ましい。まためっき槽内に� ��局部的にめっき液面レベルを低下させてフ� ��ルム導電面を露出させ、そこに接触するよ� ��に給電電極を配置すれば、長いめっき槽に� ��いてもフィルム導電面の膜抵抗の影響を最� ��限に抑えることが出来るので好ましい。

 図1に示すような多段式めっき装置にあっ ては、フィルム導電面112の導電層膜厚が薄い めっき前半において給電電極141の接触面積を 大きくし、下流側ほど接触面積を小さくして いくことで、それぞれ必要最小限の大きさで コンパクトな設計ができ、装置コストの面で 好ましい。

 上記のようなめっき装置で成膜しためっ� ��表面は非常に表面品位が高いため、特に高� ��表面品位を求められるフレキシブル回路基� ��用途のめっき膜付きプラスチックフィルム� ��製造に好適に用いられる。

 上記のように本実施形態によれば、帯状� ��状体やウェブを帯状環状体との間でニップ� ��る、反力付与手段や支持回転体などにめっ� ��用電源を接続し、めっき用給電電極として� ��いることにより、ウェブ導電面に電極を安� ��して密着させることが可能となるため、電� ��とウェブ導電面との接触抵抗を低く抑えら� ��ることにより電極近傍での発熱による膜の� ��色や変質、焼損等を抑制でき、また電極と� ��ェブ導電面との間にめっき液がほとんど入� ��込めないので電極へのめっき金属の析出を� ��えることが出来るため、表面品位が極めて� ��いめっき膜を成膜することが可能となる。� ��らには給電電極が回転体であるので、ウェ� ��の走行を阻害する力の発生が抑えられ安定� ��行が可能であり、また摩耗粉等の汚染物を� ��生させることも抑制できる。

 また、本実施形態によれば、給電電極自� ��の大きさが小さくできるため、給電装置自� ��の大きさをコンパクトにすることが可能と� ��る。このことは同じ装置全長でもめっき処� ��槽をより長くとることにつながり、生産性� ��上ならびに装置コストダウンに寄与する。

 また、本実施形態によれば、めっき処理� ��外にのみ給電電極を設けることにより、給� ��電極自体へのめっき金属の析出が抑制され� ��ため給電性能が安定するとともに、解めっ� ��工程等の付帯工程が不要となり、装置コス� ��ダウンに寄与する。また、給電電極が接触� ��る領域にもめっき処理が施されることによ� ��給電電極接触部の膜抵抗に起因する発熱も� ��制することが出来る。

 また、本実施形態によれば、めっき処理� ��内において、めっき液面レベルを局所的に� ��げ、露出したウェブ端部に接触するよう給� ��電極を設けることにより、給電電極自体へ� ��めっき金属の析出が抑制しつつ、めっき槽� ��での給電が可能となる。これにより長いめ� ��き槽においてもウェブ導電膜抵抗の影響を� ��小限にでき、電流密度分布を最適化するこ� ��が可能となるため生産性を向上させること� ��可能となる。

 また、本実施形態によれば、柔軟なウェ� ��であるプラスチックフィルムを安定的に走� ��させることが可能なため、めっき膜付きプ� ��スチックフィルムの製造に好適なものであ� ��。さらに比較的柔らかくキズが発生しやす� ��銅をめっきする場合においては特に好適で� ��り、高い表面品位が要求されるフレキシブ� ��回路用基板の製造には本発明の表面欠点抑� ��効果ならびにウェブの走行安定性の効果が� ��も得られることとなる。