급전 방법, 웹의 연속 전해 도금 장치 및 도금막을 갖는 플라스틱 필름의 제조 방법 document_id A220623108400

종래, 플라스틱 필름 등의 웹을 반송하면서 웹에 연속적으로 도금 피막을 형성하는 방법으로서는 웹의 도전면 또는 금속웹을 급전롤에 접촉시키고, 그 앞 또는 뒤에 양극이 투입된 도금욕을 배치하고, 도금욕에 의해 도금 피막을 형성하는 방법이 알려져 있다. 이러한 방법에 의해 웹에 연속적으로 도금 피막을 형성하면 음극-양극을 배치한 유닛을 반복해서 통과시킴으로써 용이하게 웹 상에 후막화된 소망 두께의 도금 피막을 형성할 수 있다.(특허 문헌 1 참조) 최근, 전자 기기, 전자 부품 및 반도체 패키지 등에서 이용되도록 되어 온 플렉시블 회로용 기판으로서 폴리이미드 필름 또는 폴리에스테르 필름과 동박을 합한 형태의 배선 기판이 주목받고 있다. 이 기판에는 웹에 접착제를 통해 동박을 부착한 통칭 "3층형"으로 불리는 것과, 웹에 접착제를 통하지 않고 금속 피막을 도금 등에 의해 형성하는 통칭 "2층형"으로 불리는 플렉시블 회로용 기판이 있다. 이들 중, 후자인 2층형 쪽이 회로의 배선 피치의 미세화의 진행에 따라 보다 주목받고 있다. 이들 플렉시블 회로용 기판에 관한 현상황은 이하와 같이 되어 있다. 3층형 프린트 회로용 기판은 접착제에 에폭시계 수지 또는 아크릴계 수지가 사용되고 있기 때문에 그것에 함유되는 불순물 이온에 의해 전기 특성이 열화된다는 결점을 갖고 있고, 또한, 접착제의 내열 온도가 고작 100℃~150℃이기 때문에 베이스 필름 재질로서 폴리이미드를 사용했다고 해도 그 고내열성(300℃ 이상)이 충분히 살려지지 않으므로 고온 실장을 필요로 하는 IC 칩에의 와이어 본딩 등에 있어서는 가열 온도의 스페시피케이션(specification) 다운이 부득이하게 되어 있다. 또한, 3층형 프린트 회로용 기판에서는 동박의 일반적인 막 두께가 18㎛ 또는 35㎛이기 때문에 80㎛ 피치(동배선 40㎛, 갭 40㎛) 이하의 패터닝을 행하는데에는 동이 너무 두꺼워서 에칭율이 현저하게 저하되고, 동박의 표면측의 회로폭과 접착제면측의 회로폭이 현저하게 다르거나 또는 에칭에 의해 전체가 현저하게 가늘어져 목표로 하는 회로 패턴이 얻어지지 않는다는 결점도 있다. 최근, 상기와 같은 3층형에 있어서의 문제점을 해결하기 위해서 웹 상에 접착제를 통하지 않고 각종 증착법, 예를 들면, 진공 증착법, 스퍼터링법 또는 각종 이온 플레이팅법 등의 PVD법, 금속을 함유하는 약품을 기화해서 증착시키는 소위 CVD법 등에 의해 우선 웹 표면에 각종 금속을 증착한 후에, 또는 무전해 도금법에 의해 각종 금속을 도금한 후에 전해 동도금함으로써 얻어지는 통칭 "2층형"의 기판이 제안되어 있다. 이 2층형 기판은 전해 동도금에 의해 동막 두께를 자유롭게 변화시킬 수 있고, 예를 들면, 8㎛의 동막 두께이면 40㎛ 피치의 회로 패턴을 간단하게 작성할 수 있게 되고, 또한, 각종 웹의 내열 온도를 그대로 반영할 수 있다는 특징을 갖는다. 이상과 같은 상황으로부터 도금 피막을 갖는 필름의 수요가 높아지고 있다. 그러나, 종래의 방법에서는 상술한 바와 같이, 급전롤에 웹 도전면을 접촉시켜 반송시키기 때문에 매우 델리케이트(delicate)한 웹 도전면에 찰과상이나 이것에 따른 버(burr)상의 돌기 등이 발생되는 경우가 있다. 또한, 급전롤은 웹 전체폭에 접촉시키기 때문에 웹 폭이 넓어지면 급전롤 전체 길이가 그 만큼 길어지고, 강도를 유지하기 위해서 롤 직경을 크게 하지 않을 수 없어 급전 장치 자체의 크기가 커져 버리는 과제도 있다. 최근, 회로 패턴의 미세화가 진전되고 있고, 이것에 따라 도금 피막에 요구되는 표면 품위도 엄중해지고 있다. 그 때문에 미소한 찰과상이나 돌기가 발생되지 않는 프로세스의 개발이 예의 진행되고 있다. 특허 문헌 2에는 웹의 단부를 급전 클립에 의해 끼워서 잡고, 그 상태에서 도금액을 통과시켜서 웹에 도금을 실시하는 클립 방식으로 불리는 도금 프로세스가 제안되어 있고, 이 방법에 의하면 제품화되지 않은 웹 단부만을 파지하므로 제품에는 미소 손상 등을 발생시키지 않고, 양호한 표면 품위를 얻을 수 있다. 그러나, 급전 클립을 반송하기 위한 대규모의 반송 시스템이나 급전 클립에 석출된 도금 피막을 제거하는 해(解)도금 공정 등 대규모의 부대 설비가 필요로 된다. 또한, 도금액 중에 부유하는 이물은 까칠까칠하다고 불리는 도금 결점의 원인이 되기 때문에 도금액 안은 높은 클린도가 요구되지만 그 도금액의 상부에 여러가지 가동부가 배치되기 때문에 마모분 등의 이물에 의해 도금액이 오염되기 쉬운 상황이다. 또한, 급전 클립에 의해 파지된 부분에는 도금되지 않고, 그 부분만큼 도전막의 막 두께가 얇아지기 때문에 저항값이 커지고, 대전류를 투입했을 때에 줄(joule)열에 의해 주위가 변색·변질된다는 등의 문제가 발생된다. 특허 문헌 3에는 웹의 단부에 판 스프링상의 급전 전극을 밀착해서 급전하여 웹에 도금을 실시하는 방법이 제안되어 있고, 이 방법도 마찬가지로 제품부에 있어서는 손상 등이 적은 양호한 표면 품위가 얻어진다. 그러나, 급전 전극이 상시 찰과 상태이기 때문에 전극이 마모됨과 동시에 마모분에 의해 도금액이나 주위의 기기가 오염되게 된다. 또한, 전극에 의해 항상 브레이크가 걸린 상태가 되기 때문에 웹의 폭 방향으로 장력 분포가 발생되게 되어 안정 반송의 관점에서 큰 장해가 될 수 있다. 특허 문헌 4에는 롤상의 급전 전극을 사용한 일반적인 종형 도금 장치가 예시되어 있고, 급전롤 형상의 하나의 종류로서 양단부만이 웹과 접하도록 중앙부의 롤 외경을 작게 한 소위 덤벨 형상의 급전 전극이 제안되어 있다. 이 방법에 의하면 롤이 접촉되지 않는 웹 중앙부에 대해서는 찰과상 등의 표면 결점이 적은 제품을 제조할 수 있다. 그러나, 롤의 각속도가 양단부에서 각각 동일하게 되기 때문에 웹과 접촉하는 양단부의 외경이 조금이라도 일치되어 있지 않으면 양단부에서 주속차를 발생시키게 되기 때문에 매우 높은 가공 정밀도가 요구된다. 또한, 만일 어긋나 버린 경우에는 어느 한 쪽이 미끄러지면서 접촉되기 때문에 전극의 마모나 폭 방향으로 장력 분포가 발생된다는 등의 문제가 발생된다. 특허 문헌 5에는 부직포의 벌키성 등의 특성을 손상시키지 않고 도금하기 위해서 웹 중앙부를 접촉시키지 않고, 웹 상단부만을 도금욕으로부터 노출시켜서 그 노출부에 띠상 전극을 밀착시켜서 급전하는 방법이 제안되어 있다. 이 방법도 마찬가지로 중앙부는 찰과상이나 타흔이 발생되지 않는 고품위의 도금막이 얻어진다. 그러나, 이 방법에 의하면 웹 상단은 상시 도금되지 않기 때문에 막 두께가 매우 얇고, 저항이 크기 때문에 대전류 투입시에 줄열에 의한 막의 변색·변질이 발생된다. 또한, 두께 방향으로 탄력성이 부족한 플라스틱 필름 등의 웹에 있어서는 가이드 롤에 의해 웹과 띠상 전극을 끼워 넣어 닙력(nip force)에 의해 밀착시키려고 해도 가이드 롤 부분밖에 밀착력이 발생되지 않기 때문에 닙한 개소 이외의 전극과 웹의 접촉 저항이 커진다. 이 때문에 대전류 투입시에 열에 의한 문제를 발생시키는 경우가 있다. 특허 문헌 6에는 반송 롤러 상에 있어서 폭이 작은 회전체를 밀착시키는 반송 방법이 제안되어 있고, 회전체는 급전 전극을 겸할 수 있게 되어 있다. 이 방법을 이용해서 회전체를 급전 전극으로 해서 웹 단부에 설치함으로써 반송 롤러에 달라붙어 있는 면의 반대면은 손상이 적은 제품을 제조할 수 있다. 그러나, 본 발명자들의 지견에 의하면 이 방식에서는 반송 롤러의 재질을 부드러운 재질로 하면 전극 에지에 의해 웹에 접힘 주름을 발생시켜 버리기 때문에 딱딱한 재질의 롤러를 사용할 필요가 있고, 그 때문에 반송 롤러에 달라붙은 면은 손상 문제가 해소되지 않는 경우가 있다. 특허 문헌 1: 일본 특허공개 평7-22473호 공보 특허 문헌 2: 일본 특허 공표 2005-507463호 공보 특허 문헌 3: 일본 특허 공개 2005-248269호 공보 특허 문헌 4: 일본 특허 공개 2003-321796호 공보 특허 문헌 5: 일본 특허 공개 평8-209383호 공보 특허 문헌 6: 일본 특허 공개 2004-263215호 공보