TW200406511A - Method for producing film having plated coat and cathode roll for plating - Google Patents

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200406511 玖、發明說明： [發明所屬之技術領域] 本發明有關附電鍍覆膜之薄膜的製造方法，以及電鍍用 陰極輥。 _ 本發明係有關附電鍍覆膜之薄膜的製造方法之改良以及 、 上述電鍍用陰極輥之改良，.係利用搬送具有導電面之覆膜 之薄膜搬送裝置、陰極輥、以及配置於該陰極輥之前及/或 後且收容有電鍍液及陽極之鍍池（plating bath)，利用上述 薄膜搬送裝置邊將上述薄膜搬送，邊透過液膜將上述薄膜 （ 之導電面在電氣上接觸上述陰極輕，同時使其通過上述鍍 液中以形成電鍍覆膜於上述薄膜之導電面上。 本發明較佳爲適用於附電鍍覆膜之樹脂薄膜之製造。 本發明可以製造表面特性良好之附電鍍覆膜。利用本明 所製造之附電鍍覆膜，因爲在所形成之電鍍覆膜上實質上 沒有凸出或凹陷的傷痕，因此多被使用於形成小於8 0 μηι 間距之超微電路型。 本發明在具有以金屬蒸鍍法形成之金屬蒸鍍覆膜之薄膜 < 之該金屬蒸鍍覆膜上形成有電鍍覆膜’即較佳爲適用於製 造具有由金屬蒸鍍覆膜與形成於其上面之電鍍覆膜所形成 之覆膜層合之附電鍍覆膜之製造。 本發明在具有以無電解電鍍法形成之無電解電鍍覆膜之 薄膜之該無電解電鍍覆膜上形成有電鍍覆膜’即’適用於 製造具有由無電解覆膜與形成於其上之電鍍覆膜所形成之 覆膜層合之附電鍍覆膜之製造。所製造之該等附電鑛覆膜 -6- 200406511 係作爲電子機器之零件使用，而有助於零件之小型化與輕 量化。另外’常被做爲不使用低成本之黏合劑之雙層可撓 式印刷電路基板（flexible printed circuit substrate)之用。

該雙層可撓式印刷電路基板被利用於半導體封裝中之TAB

V 、COF、PGA 等。 [先前技術] 一邊搬送薄膜一邊連續地在薄膜表面形成覆膜之方法記 載於日本專利JP-A-07-22473或日本專利JP-A-200 1 - 1 9 2 7 9 3號。該方法係爲，一邊將設置於非金屬薄膜表面之 · 導電面或使金屬薄膜接觸陰極輥之同時爲配置在其之前或 之後，將薄膜搬送成通過鍍液與收容有陽極之鍍池中，在 鍍池中，將電鍍覆膜形成於上述導電面。在該方法中，藉 由設置多個由陰極輥與鍍池（plating bath)所構成之電鍍單 元並將薄膜搬送依次通過該等多個電鍍單元，可以在薄膜 之導電面上形成企望厚度之電鍍覆膜。 可撓性電路用基板係利用於電子機器、電子零件、半導體 封裝等。該基板係利用聚醯亞胺薄膜或聚酯薄膜與銅箔所構 ® 成之配線基板。該配線基板包括以黏著劑在薄膜上黏貼銅箔 之通稱爲「三層式」之基板，以及不用黏著劑而以電鍍等在 薄膜上形成金屬覆膜之通稱爲「雙層式」之基板。 隨著最近電路配線間距（p i t c h)之細微化的發展，該等基 板中，尤以後者之雙層式基板較受到注目。 三層式印刷電路用基板之黏著劑使用環氧樹脂或丙烯酸 樹脂。該基板由於含於黏著劑之雜質離子而有電性惡化之 200406511 缺點。該基板之黏著劑之耐熱溫度爲1 ο 0 °C至1 5 0 °c，所以 在基膜（base film)使用聚醯亞胺薄膜時，有無法充分支撐 該薄膜之3 0 0 °C以上之高耐熱性之缺點。因此，在需要高 溫封裝之1C晶片接合引線（wire bonding)時，有必須將使 用之加熱溫度降低之情形發生。 在三層式印刷電路用基板中，銅箔之一般膜厚爲1 8 μιη 或35μηι。因此，要以小於80μπι間距（銅配線寬：40μηι， 配線間隔：4 0 μ m )之間距進行圖型製作（p a 11 e r n i n g)時，不 但銅太厚而降低蝕刻率，而且銅箔表面側之電路寬與黏著 面側之電路寬顯著不同，或因蝕刻以致電路寬度整體顯著 變細，而發生無法製得企望的電路圖型之情形。 爲解決上述之三層式中之問題，而提出不使用黏著劑之 雙層式印刷電路基板。雙層式基板在利用各種蒸鍍法，例 如，真空蒸鑛法、濺射法（s p u 11 e r i n g)、或各種離子電鍍法 (PVD法、使含有金屬之化學原料氣化而蒸鍍之CVD法等） 在薄膜上蒸鍍各種金屬以形成導電面之後，或藉由無電解 電鍍法在薄膜上電鍍各種金屬以形成導電面之後，藉由電 解銅電鍍以製造該導電面。 雙層式基板可以利用電解銅電鍍任意變更銅膜厚度。例 如，如果製得8μιιι之銅薄膜厚度，即可簡單製作60pm間 距之電路圖型，且可以充分利用各種基膜之耐熱溫度特性 。因此，而由此種狀況，附電鍍覆膜之需要與日倶增。 但是，要對連續搬送之薄膜進行電鍍時，由於薄膜之剛 性（ri gidity)，作用於搬送過程中之薄膜之張力大小無法增 200406511 大之該値。 另外，在被搬送之薄膜與陰極輥之間如無某種程度之滑 動（slip)，則薄膜之搬送狀態即被陰極輥所阻礙，而發生薄 膜寬度方向之多處之搬送張力之不平衡。由於此種不平衡 ，被搬送中之薄膜會發生縐紋或折曲，以致薄膜之搬送狀 態成爲不穩定。 在先前之裝置中，此問題之解決辦法係由鍍池伴隨著鍍 液到達陰極輥，並以形成於陰極輥上之液膜謀求解決。藉 由該液膜，薄膜與陰極輥之間帶來某種程度之滑動。藉由 該項滑動，抑制了在薄膜寬度方向之多處之搬送狀態之不 穩定性。 另外，如日本專利J P - A - 2 0 0 1 - 1 9 2 7 9 3號所示，如搬送薄 膜爲銅箔等之金屬箔，則可以增大薄膜之搬送張力，且即 使表面電阻値小，也可以得到與陰極輥完全導通，沒有問 題發生。 但如日本專利J P - A - 0 7 - 2 2 4 7 3號所示，想搬送厚度5 0 μ m 之聚醯亞胺（polyimide)薄膜時，由於薄膜之楊氏係數 (young’s modulus)或強度等關係，薄膜恐有斷裂之虞。另 外’在所形成之電鍍覆膜可能有發生內部應力之虞。因此 ，無法賦予膜薄以強大張力，而採取在較低的薄膜張力下 ，平衡薄膜之搬送狀態以形成電鍍被膜之方法。亦即，藉 由在陰極輥與薄膜之導電面之間，夾設含有某種程度之鍍 液之液膜，使在陰極輥與薄膜之間產生適度之滑動以謀求 薄膜搬送之穩定化。 - 9- 200406511 然而，即使在本方法中，爲形成電鍍覆膜而由陰極輥通 電時，往往在陰極輥上析出、附著形成電鍍覆膜之金屬。 附著於陰極輥之金屬被帶到薄膜上，在鍍池中，會由於 該金屬而造成因電場集中而出現在導電面或電鍍覆膜表面 形成異常凸起（凸起缺陷）之現象。另外，由於附著於陰極 輥之金屬而看到薄膜凹陷，或導電面或電鍍覆膜表面受損 之情形。嗣後要再形成之電鍍覆膜之膜厚不足以補平該凹 陷或受損部分。其結果是所製成之附電鍍覆膜之表面具有 凸形缺陷。再者，附著於陰極輥之金屬形狀被複製到薄膜 之導電面而使表面品質惡化。 形成於附電鑛覆膜表面之凸狀或凹狀之缺陷在製作電路 配線時之蝕刻工程、或電路封裝工程中之ic晶片等之接合 工程中，有導致斷線等不佳情況之虞，以及無法保證電路 品質之問題。 用於抑制引起此問題之在陰極輥所析出形成電鍍覆膜之 金屬之方法尙未發現。如今是暫時開動裝置後，停止生產 ，刮掉澱積附著於陰極輥之金屬，然後再進行裝置之運轉 。此種由陰極輥去除金屬成爲顯著降低附電鍍覆膜之薄膜 的生產力之原因。 另一方面，先前之陰極輥係以鐵系材料形成。另外，鍍 液係以硫酸爲主體之液體，而其中多配合以鹽酸。因此， 在考慮腐蝕性方面，陰極輥有不易選擇材料之問題。在該 情況下，S U S 3 1 6係適用於耐鍍液之材料。但是，即使該 200406511 SUS3 1 ό也有使用片刻即發生晶間腐貪虫（intergranular corrosin)之問題。 陰極輥也有做爲搬送薄膜之圓筒（roll)之角色。在陰極輥 方面，爲因薄膜而產生擦力，而具有逐漸產生傷痕的問題 。因此，如使用於生產不久，在陰極輥即受傷，由於該傷 痕，與薄膜之磨擦力增加而發生黏住（grip)薄膜之情形。該 種情形使薄膜產生張力或彎曲以致薄膜之搬送呈蛇行，並 使薄膜發生皴紋。嚴重時，在移動中薄膜形成摺痕。 另外，有時在陰極輥析出用於形成電鍍覆膜之金屬，例 如銅而附著在上面。如想去除該覆膜而以摻入硏磨材料之 海綿進行刮附銅等付著物之作業時，則常常伴隨著該作業 ，也傷及形成陰極輥之材料SUS316。 該傷痕之形狀被轉印於製成之附電鍍覆膜之電鍍覆膜如 銅覆膜上。具有該複製傷痕之附電鍍覆膜具有所謂的細線 條（hairline)之表面品質之缺陷。該細線條爲凹狀的傷痕， 在製作電路配線時之蝕刻工程，或電路封裝工程中之1C晶 片等之接合工程中會發生斷線。結果，無法保證製成之電 路之品質。 另外，電鍍用陰極輥之受損而消耗甚大，在連續生產時 ，在兩週至約一個月之間，爲再硏磨電鍍用陰極輥而必須 加以更換。此事增高裝置之維護費用、增加維修作業，而 成爲降低生產力而增加成本之要因。 爲解決此問題，在日本專利JP- 3 1 3 5 1 7 6提出在做爲可撓 式電路基板之產品之電鍍覆膜，如不使陰極輥接觸銅面之

-11- 200406511 方法。該方法即所g胃非接觸搬送方法，而爲現今附電鍍覆 膜之製造所使用。該方法之槪要如第1 7圖所示。在第1 7 圖中’搬送輥5 2、5 3之兩側部分具有大直徑之圓盤（D i s k) 52a、52b、53a、53b。薄膜50之兩側部分51a、51b藉由 該等圓盤引導以搬送薄膜50。在第17圖中，記號w爲薄 膜5 0之全寬，記號W a表示非接觸部分之寬。在薄膜5 0 之搬送時，由搬送輥5 3之內側向外側流通液體，使薄膜 5 〇向外加壓之力道發生作用。液體係由液體源5 5透過流 量調整單元56供應而由噴嘴管57之各噴嘴58噴出。 可是，以該方法搬送薄膜5 0時，由輥內側加壓之液體成 爲不穩定，薄膜5 0由搬送輥之大徑部分（圓盤部分）鬆脫， 無法進行連續生產。在該搬送輥5 3爲陰極輥時，則減少來 自兩側之供電之供電面積，供應容易成爲不穩定。其結果 是在形成之電鍍覆膜厚度有不均情形。在電鍍用陰極輥之 消耗大，而連續生產時，必須在兩週至約一個月中更換電 鍍用陰極輥以供再硏磨。此也導致裝置之維修費用大增’ 維護作業之增加，而成爲生產力之降低與生產成本之上升 之要因。 電氣、電子機器之IC化隨高精密、高積體化快速進行。 隨著可撓式印刷電路基板之圖型之間距由150至2 00 ^1111間 距細緻間距化至8 0至1 5 0 μ m間距’現在更要求製作具有 3 0至8 0 μ m間距之圖型的製作。將來，可以預料將有要求 製作具有小於8 0 μ m間距之圖型。 本發明之目的在提供一種可以解決上述先前技術之問題 -12- 200406511 點，並回應上述要求之附電鍍覆膜之薄膜的製造方法。 本發明之目的在提供一種可以解決上述之先前技術之問 題，並回應上述要求之附電鍍覆膜之薄膜的製造方法中所 使用之電鍍用陰極輥。 [發明內容] 本發明之附電鍍覆膜之薄膜的製造方法係利用搬送具有 導電面之薄膜之薄膜搬送裝置、陰極輥、以及配置於該陰極 輥之前或/及後並收容有鍍液與陽極之鍍池；一邊利用上述 薄膜搬送裝置搬送上述薄膜，一邊透過液膜使上述薄膜之導 電面在電氣上接觸上述陰極輥，同時通過上述鍍池中俾在上 述薄膜之導電面形成覆膜，其特徵爲：設形成上述電鍍覆膜 之金屬之還原電位爲E〇，爲電鍍而流通於上述陰極輥之電流 値爲I，透過上述液膜而在電氣上與上述陰極輥接觸之上述 薄膜之導電面之面積爲Cs，上述陰極輥與上述薄膜之導電 面之間隙厚度爲d，以及用於形成存在於該間隙之上述液膜 之液體之導電率爲σ時，可以滿足下式關係： E〇>[(I/Cs)xd]/ α 用於形成存在於上述間隙之液體之導電率宜以硫酸爲主 體之電解液之濃度來控制。 用於形成存在於上述間隙之液體之導電率以大於lmS/cm 而小於1 〇 0 m S / c m爲佳。 上述間隙之厚度d之値以大於20 μηι而小於5 00 μπι爲佳。 上述間隙之厚度d之値宜以上述薄膜之搬送張力來控制。 上述薄膜之搬送張力以大於1 ON/m而小於3 2 0N/m爲佳。 200406511 上述電鍍覆膜以銅爲佳。 上述薄膜以由聚醯亞胺樹脂或聚酯樹脂形成爲佳。 析出於上述陰極輥表面而用於形成上述電鍍覆膜之物質 宜以接設於上述陰極輥表面之剖片及/或彈性體去除爲佳。 較佳爲使液體連續性或間歇性地供給至上述陰極輥、上 述刮片以及上述彈性體中之至少一種。 本發明之電鍍用陰極輥係利用搬送具有導電面之薄膜之 薄膜搬送裝置、陰極輥、以及配置於該陰極輥之前或/及後 並收容有鍍液與陽極之鍍池；一邊利用上述薄膜搬送裝置 搬送上述薄膜，一邊透過液膜使上述薄膜之導電面在電氣 上接觸上述陰極輥，同時通過上述鍍池中俾在上述薄膜之 導電面形成覆膜之附電鍍覆膜之薄膜的製造中所使用之電 鍍用陰極輥，其特徵爲：其表面粗度Rmax爲小於Ιμιη。 本發明之電鍍用陰極輥係利用搬送具有導電面之薄膜之 薄膜搬送裝置、陰極輥、以及配置於該陰極輥之前或/及後 並收容有鍍液與陽極之鍍池；一邊利用上述薄膜搬送裝置 搬送上述薄膜，一邊透過液膜使上述薄膜之導電面在電氣 上接觸上述陰極輥，同時通過上述鍍池中俾在上述薄膜之 導電面形成覆膜之附電鍍覆膜之薄膜的製造中所使用之電 鍍用陰極輥，其特徵爲：其表面之維氏硬度爲大於200。 本發明之電鍍用陰極輥上以設有以鎢爲主成分之表面層 爲佳。 本發明之電鍍用陰極輥宜設有含有5 0%以上之鎢，且所 設之表面層爲至少含有由鉻、鎳、及碳所構成之群所選出 ^4·· 200406511 之一元素。 本發明之電鍍用陰極輥宜設有含有鎢6 0至8 0重量。/。、 鉻1 5至2 5重量％、鎳1至1 0重量％、以及碳1至1 〇重量 %。 本發明之電鍍用陰極輥以利用熔射法處理表面爲理想。 上述熔射法以曝發熔射法爲佳。 利用上述熔射法表面處理形成之熔射膜之氣孔率以小於 2 %爲佳。 藉由使用本發明之電鑛輥做爲實施本發明之附電鍍覆膜 之薄膜的製造方法時之陰極輥，即可以使多列之薄膜同時 對該陰極輥並排移動。 [實施方式] 茲參照圖式說明本發明之附電鍍覆膜之薄膜之製造方法 之一形態。 第1圖爲表示連續式之電鍍裝置之整體槪要，係具有導 電面之薄膜4a被薄膜搬送裝置由薄膜捲出裝置3 06連續拉 出、搬送，並在鍍池6被電鍍，再以薄膜捲取裝置3 2 4捲 取而成附電鍍覆膜之薄膜4b。 在本裝置之附電鍍覆膜之薄膜4 b之製造工程係由具有 導電面之輥筒狀薄膜捲出薄膜4 a之薄膜供應工程3 0 1，在 薄膜4 a之導電面實施酸處理（a c i d t r e a t m e 1· t)、脫脂處理、 水洗等之前處理工程3 0 2，在導電面形成電鍍覆膜之電鍍 工程3 0 3，去除鍍液、沖洗、防銹處理、進而將其沖洗之 處理、並進行乾燥等之後處理工程3 0 4，以及將製成之附 -15- 200406511 電鑛覆膜薄膜4 b捲取成輥筒狀之捲取工程3 0 5所構成。薄 膜4 a之導電面淸潔時，前處理工程3 0 2可以省略。不需要 所製成附電鑛覆膜之薄膜4b之後處理時，可以省略後處理 ¥ 工程3 0 4 〇 在第1圖中，由薄膜捲出裝置306所捲出之具有導電面 之薄fl旲4 a在通過積蓄器（accumulator)307之間，進而通過 平衡輥部3 0 8 (balance roll)時，其搬送張力被調整。然後， 移動薄膜4 a係在通過速度控制輥部3 0 9時，使移動速度實 質地控制成一定。接著，移動薄膜4a通過酸、脫脂處理部 ® 3 1 〇、水洗部3 1 2、而被引進收容有鍍液7之鍍池6。該鍍 池6之一部分被放大而顯示於第2圖。 在第2圖中，薄膜4a在其導電面以電性接觸於陰極輥1 - 1 之狀態下移動後，被引進鍍池6。在鍍池6中，薄膜4a通過 液中輥1 〇 1 -1後，由鍍池6被引出至下一陰極輥1 -2。 鍍池6收容著被積層與塡充銅球之盒子102-1與102-2 。該等盒子102-1、102-2形成陽極2。陰極輥1-1、1-2則 φ 形成陰極。該兩極之間由整流器（直流電源）3 -1供電。在鍍 池6對各陽極2設置遮蔽板106-1、106-2。藉由此種構造 形成第2圖中以一點鏈線所圍成的一個電鍍單元6 a。 相同之後續之電鍍單元則由形成陰極之陰極輥1 -2、1 -3 、液中輥1 0 1 - 2、積層塡充銅球以形成陽極之盒子1 〇 2 - 3與 102-4，遮蔽板106-2、106·3以及整流器（直流電源）3-2所 形成。在第1圖所示之電鍍裝置中，有多個此種電鍍單元 -16- 200406511 6 a，係由薄膜4 a之搬送方向之上游側向下游側連續配置。 薄膜4 a依次通過各單元6 a而使形成於其導電面之電鍍覆 膜之厚度增加。 _ 各單元6 a之電流條件宜選擇對薄膜4 a成爲0 · 2至 1 0 A / d m 2之範圍的電流密度。此電流密度之定義於後述說 明。依次通過各單元6a而由最後單元6a所引出之薄膜4a 之導電面即形成1至30μηι厚度之電鍍覆膜。 在鍍池6底面設有空氣引入口（氣體攪拌用噴嘴）330-1、 330-2、330-3、330-4。由該等空氣引入口宜有新鮮空氣331-1 · 、33 1-2、33 1 _3、33 1-4釋放至鍍液7中，藉此以攪拌鍍池 6中之鍍液7爲佳。如此一來，可以謀求提高所形成之電 鍍覆膜之均勻性。此時，對形成電鍍覆膜之部位供應新鮮 空氣，係對於提升電鍍覆膜之均勻性具有效果。藉此，可 以提升用於形成已形成有電鍍覆膜之極表面附近之電鍍覆 膜之金屬離子之濃度。 雖然未圖示，惟鍍池6中之鍍液7在由鍍池6引出而通 過濾器以去除污物之後，宜再度被引入鍍池6以經常保持 ® 循環。 電鍍覆膜形成完畢而由鍍池6引出之附電鍍覆膜之薄膜 4b再通過用於檢測薄膜之張力的輥筒3 2 5。然後，附電鍍 覆膜之薄膜4b依次經過爲去除附著之鍍液以水洗液3 1 5處 理之水洗工程3 1 4、爲保護所形成電鍍覆膜以防銹處理液 3 1 7處理之防銹處理工程3 1 6、以水洗液3 1 9去除過剩之防 銹處理液之水洗工程3 1 8、具有去除水分之乾燥爐之乾燥 -17- 200406511 工程3 2 0。 由乾燥工程3 2 0所引出之附電鍍覆膜之薄膜4 b經過速度 調整部3 2 1與平衡輥3 2 2調整其張力。調整過張力的附電 鍍覆膜之薄膜4b通過積蓄器323，而由薄膜捲取裝置324 捲取線輥筒狀之薄膜。 第3圖圖示陰極輥單元之一例的擴大縱剖面圖，該陰極 輥單元係實施本發明之附電鍍覆膜之薄膜之製造方法以及 爲生產附電鑛覆膜之薄膜之工程中所使用。該陰極輥單元 包含陰極輥1、電解液收容盤1 〇、以及由調整電解液之調 整槽1 1以及將電解液供應到電解液收容盤1 〇之配管1 3、 1 6所構成之電解液供應裝置。 第3圖中，具有導電面5之薄膜4a係以導電面5位於陰 極輥1側之狀態；電氣接觸於陰極輥1而移動到第3圖中 之右方並被搬送至鍍池6中。陰極輥1連接到馬達（未圖示） 而在第3圖中旋轉至右方。 薄膜4a之導電面5與陰極輥1之周面之一部分之間夾設 有液膜8。記號d表示液膜8之厚度。 陰極輥1之下方設置電極液收容盤1 〇。電解液收容盤1 0 被供應濃度受控制之電解液9。電解液9中浸漬著陰極輥！ 之一部分。陰極輥1爲經常被澆淋電解液9而旋轉。隨著 該旋轉，電解液9被供應到液膜之形成部位。藉此，薄膜 4 a之導電面5與陰極輥1之表面之間形成液膜8。 電解液9係爲，由收容有經濃度控制之電解液1 2之調整 槽1 1而通過配管1 3、1 6，被供應至電解液收容盤1 0。在 200406511 配管1 3、1 6設有送液泵1 4與閥部（電磁閥）1 5。對電解液 _ 收容盤1 〇之電解液1 2之供應量之控制係藉由閥！ 5之操作 、或泵1 4之操作而嚴格進行。電解液收容盤1 〇中之電解 液9因爲係由位於薄膜4a之移動方向之上游側之電鍍單元 6a(第2圖）帶進鍍液，因此電解液9之濃度會變化。爲防 叫 止該項濃度之變化，由排出口 1 7排出電解液，而由配管 1 6供應濃度已調整之電解液1 2。 藉由整流器3，電流IA由陰極輥1被供應到已積層、充 塡有銅球之盒子所構成之陽極2。此時之電流密度以〇.2至 · 1 0 A / d m2之範圍內選擇爲理想。電流密度爲在第2圖之一點 鏈線所示之一個單元6a中，以浸漬於薄膜4a之鍍池6中之 鑛液7之部分的面積除以由整流器3載入之電流之値。. 第4圖圖示陰極輥單元之另一例之擴大縱剖面圖，該陰 極輥單元係實施本發明之附電鍍覆膜之薄膜之製造方法以 及爲生產附電鍍覆膜之薄膜之工程中所使用。該陰極輥單 元包括陰極輥1、液體之承盤3 1、刮刀2 1、彈性體22、液 體供應部24、27、29。 _ 第4圖之陰極輥單元之陰極輥1之功能與第3圖之陰極 輥單元之陰極輥1之功能相同。但是雙方之陰極輥1在其 下方部分之裝置構造有所不同。 第4圖之陰極輥單元中，對陰極輥1設有用於刮除附著 於陰極輥1之附著物之刮刀2 1。刮刀2 1係由支撐體2 6支 撑俾其前端部接觸到陰極輥1之表面。相對於刮刀2 1，設 有供應液體25之液體供應部24。 -19- 200406511 另外，設有用刮除附著於陰極輥1之附著物之彈性體2 2 。彈性體2 2係由支撐體2 3支撐俾其上面接觸於陰極輥1 之表面。且設有對於彈性體22供應液體2 8之液體供應部 27 ° 此外，在陰極輥1上另設有供應液體3 0之液體供應部 29 ° 雖未圖示，但是液體2 5、2 8、3 0之供應係分別由泵、閥 所嚴密地控制。 爲不使液體2 5、2 8、3 0進入鍍池6而設有承3 1，承盤 3 1設有用於排出所收到之液體3 2的排出口 3 3。 第3圖中，將形成於陰極輥1與薄膜4 a之導電面5之間 之液膜8所存在之間隙厚度設爲d，形成存在於間隙8之 液體之導電率設爲σ ，爲電鍍而載入陰極輥1之電流値設 爲I，經由液膜8以電性接觸至陰極輥1之薄膜4 a之導電 面5之面積設爲Cs，且將形成電鍍覆膜之金屬的還原電位 設爲E〇時，以能滿足下式 E〇>[(I/Cs)xd]/ σ (i) 之關係，才能防止形成電鍍覆膜時金屬析出、附著於陰極 輥1上。 實際上，如能依據電流條件與金屬之還原電位E〇，利用 式（i)對電流値I，以間隙之厚度d爲橫軸，以導電率σ爲 縱軸，便能將兩者之關係圖表化，並利用描繪於該圖表中 之線條上側之範圍之導電率C7最好。 本發明人等發現即使薄膜4 a之導電面5經由液膜8電氣 -20- 200406511 接觸於陰極輥1而被搬送時，如導電面5與陰極輥1之間 之電位差超過形成電鍍覆膜之金屬之還原電位Eo之値，即 出現形成電鍍覆膜之金屬析出於陰極輥1之現象。本發明 _ 人等對於如何才能防止該項析出現象進行各種檢討。結果 ，發現上述式（i)所示之關係。 本發明之附電鍍覆膜之薄膜之製造方法之特徵在：藉由 控制陰極輥1與薄膜4 a之導電面5之間之間隙厚度d、形 成存在於該間隙之液膜8之液體之導電率σ、爲電鍍而流 通於陰極輥1之電流値I、以及透過液膜8在電性上接觸陰 ® 極輥1之薄膜4a之導電面5之面積Cs中之至少一項，將 [(I/Cs)xd]/(j之値保持低於用於形成電鍍覆膜之金屬之還 原電位E〇之値。 藉此，可以防止用於形成電鍍覆膜之金屬析出陰極輥1 之現象。而且導電面5與陰極輥1之間夾設有液膜8，所 以薄膜4a之搬送狀態也可保持於良好。 形成液膜8之液體可使用包含於鍍液7之電解液。做爲 形成液膜8之液體之電解液9在不易發生金屬鹽這一點上 ® 以硫酸爲主成分之電解液爲佳。用於形成電鍍覆膜之金屬 爲銅時，電解液尤其以硫酸爲主成分之電解液爲理想。 用於形成液膜8之電解液9之導電率之調整如能在調整 槽1 1監控要供給之電解液之導電率，利用以離子交換水等 稀釋高濃度之硫酸之液體來調整者爲佳。經過調整導電率 之電解液係以高精密度之導電率計監控其導電率。如導電 率較企望之値低時，則在調整槽1 1供應高濃度之硫酸，如 200406511 導電率較企望之値高時，則供應離子交換水。此種導電率 之調整宜進彳了回饋控制（feedback control)。 如第3圖所示，在位於陰極輥1之下方之電解液收容盤 1 〇儲留著由調整槽1 1所供應且已調整導電率之電解液9 。陰極輥1係配置與電解液收容盤相對俾陰極輥1之一部 分與儲留於電解液收容盤1 0之電解液9相接觸或浸漬於其 中。利用陰極輥1之旋轉，附著於陰極輥1之表面之電解 液9被搬送至液膜8之形成部位，而在該部位，於移動之 薄膜4a與陰極輥1之導電面5之間形成液膜8。 ·鲁 在第4圖所示之陰極輥1中，液體25由液體供給部24 被供應至刮刀2 1。被供應至刮刀2 1之液體25即附著於陰 極輥1之表面，而藉由陰極輥1之旋轉被搬送至液膜8之 形成部位，其在該處，於移動之薄膜4a之導電面5與陰極 輥1之間形成液膜8。 另外，在第4圖所示之陰極輥1中，液體2 8係由液體供 應部27供應至彈性體22。被供應至彈性體22之液體28 附著於陰極輥1之表面而利用陰極輥1之旋轉被搬送至液 ® 膜8之形成部位，而在該處，於移動中之薄膜4a之導電面 5與陰極輥1之間形成液膜8。 此外，又在第4圖所示之陰極輥1中，液體3 0由液體供 應部29直接供應至陰極輥1。被供應至陰極輥1之液體附 著於陰極輥1之表面，而藉由陰極輥1之旋轉搬送至液膜 8之形成部位，並在該處，於移動中之薄膜4a之導電面5 與陰極輥1之間形成液膜8。 -22- 200406511 在第4圖所示之陰極輥1中，至少使用上述三種方法之 一以形成液膜8。在各方法中，用於形成存在於間隙d之 液膜8之液體之導電率，基本上共要滿足上式（i)即可。 在實際之生產管理上，導電率以控制在大於lmS/cm而 Φ 小於lOOmS/cm以下爲佳。 如導電率小於lmS/cm之情況下，若欲回避對於形成電 鍍覆膜之金屬之陰極輥的析出時，則必須選定較低之載入 電流之電流値。使用該低電流値之生產工程會降低附電鍍 覆膜之薄膜4b之生產力。因此，導電率小於lmS/cm不利 · 於生產力之提高。 尤其是，用於形成電鍍覆膜之金屬爲銅時，且使用後述 實施例1所示之尺寸之電鍍裝置時，即使將間隙d縮小至 4 0μιη，2 00A之電流値即成爲銅對陰極輥1之析出臨界値。 在1個整流器中，假設電鍍約3.2 mx 0.5 2m之面積時，在形 成此時之電鍍覆膜之電流密度，最高也僅能升高至 1 .2 A/dm2 而已。 如導電率超過lOOmS/cm時，則容易由所形成之覆膜發 ® 生金屬之析出。因此，導電率超過l〇〇m S/cm由該金屬容 易發生溶出現象這一點看來並不理想。 間隙d之大小可以藉由薄膜4a之搬送張力來控制。理論 上，有一般習知之下面所示箔片（foil)之式（Π): d=a xrx( β μν/Τ)2/3 (Π) 在此，a、/3爲常數，r爲陰極輥1之直徑，μ爲液膜8 之液體之黏度，ν爲薄膜4a之搬送速度，Τ表示薄膜4a之 -23- 200406511 搬送張力。 根據該理論式，也可以看出間隙d與薄膜4 a之搬送張力 T之關係，但間隙d有大致上與搬送張力T之2/3次方成 反比例之關係，所以利用此關係，可以控制間隙d與搬送 張力T。 w 如根據後者之方法，可知在例如要將間隙d調整爲其1 /2 之間隙時，只要將搬送張力調整爲2(2/3)与2.83倍即可。藉 由如此控制間隙d，即可設定滿足式（i)之生產條件。 在生產工程中，薄膜4a之搬送張力T宜在l〇N/m至 鲁 3 2 0N/m之範圍內。搬送張力T小於1 ON/m時，在薄膜4a 之移動路徑中，薄膜4 a之移動狀態有時呈現蛇行。此種現 象之存在意指無法有效控制生產工程中薄膜4a之搬送情 況。若搬送張力T超過3 2 ON/m而形成爲薄膜4a之導電面 5之電鍍覆膜有內部變形時，在所形成之附電鍍覆膜之薄 膜4b會出現捲曲之現象。此種現象之存在意指無法生產品 質良好之附電鍍覆膜之薄膜4b。 間隙d之大小以大於2μηι而小於5 0 0 μηι爲佳。若間隙d ^ 之大小爲小於2 μηι時，關係到陰極輥1表面之表面粗度， 並且增加薄膜4a之導電面5與陰極輥1直接接觸之機會。 若增加該直接接觸之頻率，即無法製得品質良好之附電鍍 覆膜之薄膜4b。若間隙d之大小超過5 0 0 μπι時，在薄膜 4a之移動路徑上會出現薄膜4a之蛇行狀態。該現象之存在 意指無法有效控制生產工程中薄膜4a之搬送情形。 搬送張力T是由張力檢測輥3 2 5 (第1圖）檢測出來。利用 -24- 200406511 有關該被檢測之搬送張力τ之値的信號控制速度調整部 3 2 1之薄膜搬送速度，俾使被檢測之搬送張力Τ之値實質 上成爲固定，結果可以將搬送張力Τ之値實質上控制於固 定。該項控制宜設成回饋控制。 w 第1圖中之薄膜4a之搬送速度之控制係爲，陰極輥1做 爲驅動輥，而在速度控制部3 09設定基本速度來進行。在 該控制方式中，可以設定作用於陰極輥1 -1、陰極輥1 -2之 間的薄膜之拉伸比（draw ratio)。另外，在該控制方式中， 在各陰極輥1之間之拉伸比設定漸漸升高，而以速度調整 ® 部3 2 1控制薄膜4b之最終搬送速度。藉由採用此種控制方 式，位於鍍池6上方之陰極輥1處之薄膜4a之最大搬送張 力Tm ax係發生於張力檢測輥3 2 5。因此，薄膜4a之搬送 張力T即可以根據最大搬送張力Tmax之値來控制，並以 此方法爲佳。 間隙d之大小是隨搬送張力T越小則形成越大。也可以 測定搬送張力T最低之最初之陰極輥1 - 1上之間隙d，亦 可進行使搬送張力τ上下調整之控制，以使該値達到目標 ® 値。 在陰極輥1上，形成電鍍覆膜之金屬有時會產生析出之 情況。此時之對策宜對陰極輥1設置刮除該析出之金屬的 刀片21。刀片21之刀刃不是以垂直方向對準陰極輥1表 面，而是傾斜於陰極輥1之旋轉方向爲佳。如此一來，形 成電鍍覆膜之金屬萬一析出於陰極輥1上時，即析出之金 屬也可以被刀片2 1刮掉、去除。 -25- 200406511 刀片21係被支撐體26所支撐。支撐體26具有可以調整 位於與陰極輥1之旋轉方向爲垂直之方向（陰極輥1之寬度 方向）之刀片21之刀刃之推壓力之功能。藉此，可以將刀 。 片2 1之刀刃對陰極輥1之表面之推壓力調整成平均分配於 陰極輥1之寬度方向。 刀片2 1因爲係用於接觸陰極輥1，所以其材質宜不易發 生金屬反應，或不易發現由於接觸部分之電解液之存在而 引起之電池現象（氧化還原現象）者爲佳。塑膠樹脂製刀片 有例如E.L.日本股份公司製造之塑膠刮刀"E5 0 0 "，EKO刀 鲁 片公司製造之UHMW聚乙烯系刀片，以及東京製作所製造 之含氟樹脂系之T S刮刀。陶瓷製刀片有例如東京製作所製 造之SIC新陶瓷刀片。 用於擦拭析出於陰極輥1之金屬的彈性體22也可以設成 滑接於陰極輥1之表面。彈性體22是被支撐體23所支撐 。支撐體23具有可以調整與陰極輥1之旋轉方向垂直之方 向之彈性體2 2之推壓力之功能。藉此，可以將彈性體2 2 對陰極輥1之表面的推壓力調整成均分於陰極輥1之寬度 · 方向。 彈性體22係以海綿、不織布、發泡泡體等所形成。該材 料宜爲聚氨酯、PVA(聚乙烯醇）、pVC(聚氯乙烯）、聚乙烯 、丁基系、氯丁橡膠系之橡膠系原料。其中尤以pVA(聚乙 燒醇）或PVC(聚氯乙烯）對以硫酸爲主成分之電解液或鍍液 有耐性而理想。 倂用刀片2 1與彈性體2 2可以有效刮除澱積於陰極輥1 -26- 200406511 之金屬。例如’在刀片2 1不易碰到陰極f昆1之處而漏刮之 析出金屬可以爲彈性體22所擦拭。 若能對析出有金屬之陰極輥1、刀片2 1、彈性體22連續 或間歇性地供應液體更好。利用該液體，沖洗析出的金屬 。如此一來，可更有效的進行析出金屬之去除。另一方面 ，該液體係用於保持形成式（i)之液膜8之液體之導電率σ 於固定之方法。 液體如第4圖所示，係由液體供應部24、液體供應部2 7 、或液體供應部2 9所供應。亦即，對刀片2 1由液體供應 · 部24供應液體25，對彈性體22，由液體供應部27供應液 體28，或對陰極輥1，由液體供應部29供應液體30。 製造附電鍍覆膜之薄膜所使用之基膜（base film)多使用 聚醯亞胺樹脂、或由聚酯樹脂所形成之薄膜。要形成使用 於電子電路材料等之附銅覆膜之薄膜時，多使用通用之聚 酯樹脂薄膜做爲基膜（base film)。若要求在電路1C等之封 裝之焊接耐熱性時，則多使用以聚醯亞胺樹脂薄膜做爲基 膜。 # 基膜（base film)之材質之具體例如下：聚對苯二甲酸乙 二醇酯、聚乙烯-2,2-蓁、聚乙烯-α，/3-雙（2-對氯苯氧基乙 烷-4,4’-二羧酸）等之聚酯、聚醚醚酮、芳族聚醯胺、聚芳 酯、聚醯亞胺、聚醯胺亞胺、聚醚醚亞胺（polyethermide) 、聚帕爾定酸（poly paradi n acid)、聚D惡二Π坐及該等之鹵素 基或甲基取代基，還有該等之共聚物，除此之外另含有其 他之有機聚合物者。基膜也可以含有潤滑劑、可塑劑等之

-27· 200406511 添加劑。 基膜較佳 (m ο 1) %以上 於雙軸方向 爲採用將包含以下式所不之反覆單位85摩爾 之聚合物熔融擠出而得之未延伸薄膜延伸定向 以提升機械特性之薄膜。 frooi C-OHCH^O- 5 CMCH2+2〇·

s (但，X衰 基膜較佳 以上之聚合 薄膜雙向拉 ♦ 示 H、CH3、F、C 1 基） 爲採用係由包含下式所示之反覆單位50摩爾 物所形成，以濕式或乾式製膜之薄膜’或將該 伸及/或熱處理之薄膜。 -28- 200406511

表示H、CH3、F、Cl基，m、n表示〇到3之整 (但，X 數） 若用於 至 1 2 5 μπι 可撓式電路時，基膜（base film)之厚度多使用6 者，尤其12至50μιη之厚度者較爲適用。 要使厚度如此薄、且寬度較寬的薄膜在第1圖所示之附 電鍍覆膜之薄膜之製造裝置中順暢地移動是相當困難。即 使薄膜4a之導電面5與陰極輥1之間有液膜8存在，有時 200406511 薄膜4a還是無法順利移動。 若陰極輥1之表面粗度R m a X超過1 μ m，則增加搬送張 力T時，則存在於陰極輥1之表面之表面凸起之高度爲大 於夾設於液膜8之厚度d，有時發生表面凸起侵入薄膜4a 之現象。若發生此種現象，則薄膜4a即被陰極輥1之表面 所夾住。結果，薄膜4a之局部發生張力，或因應於此而於 局部發生鬆弛。 若發生此種情形，則薄膜4a之導電面5或剛完成之電鍍 覆面會發生傷痕。另外，也會發生陰極輥1之表面粗度被 · 複製於薄膜4a之導電面5之問題。 本發明之電鍍用陰極輥，藉將其表面粗度Rmax設成小 於1 μηι而解決了此問題。藉由使用此陰極輥，即使厚度很 薄的薄膜，在陰極輥上之液膜潤滑也變得順暢，成功地穩 定了製造裝置中之薄膜之搬送。 可是，若陰極輥係由通常之SUS3 16所形成時，隨著使 用時間之經過，漸次進行晶間腐蝕。另外，因爲表面硬度 爲維氏硬度Ην之70左右，所以由於與薄膜之摩擦，表面 鲁 慢慢磨損、形成傷痕。結果，無法維持表面粗度Rmax小 於1 μιη之條件，以致惡化產品之表面品質。 爲解決此問題，係檢討有許多方案。結果，發現了以比 形成電鍍覆膜之金屬更堅硬的材料形成陰極輥之表面。因 而可以藉以抑制因磨損而導致之表面粗度Rmax之上升。 另外，形成電鍍覆膜的銅之維氏硬度約爲1 7 0。 本發明人等也對具有高維氏硬度之陰極輥、尤其是表面處 -30- 200406511 理進行種種檢討。結果發現了以鎢爲主成分之表面處理非常 _ 良好。另外又發現含有鎢5 0%以上，另外含有由鉻、鎳、碳 所選擇之元素至少一種者更加優異。另外，更發現含有鎢60 至8 0重量％、鉻1 5至2 5重量％、鎳1至1 〇重量％、碳1 至1 0重量％之表面處理更好。此種材料對於添加有以硫酸爲 主成分之鹽酸等之鍍液具有耐性，非常理想。 表面處理方法有包括真空蒸鍍法或濺射法之PVD法、 CVD法之熔射（thermal spraying)、離子注入法、電鍍法等 。其中，利用熔射法之表面處理既簡便又可以簡單製造非 鲁 常堅硬的薄膜所以很理想。此外，熔射法容易進行膜厚化 ，所以表面處理後，可以利用鑽石硏磨材料調整表面粗度 而理想。 熔射法有氣體式熔射與電氣式熔射。火焰熔射（flame thermal spraying)法有粉末式、熔線式、熔棒式之火焰熔射 法、電漿熔射法。最理想的是可以形成細緻之膜且碳化鎢 系膜之爆發熔射法。 爲不使電鍍液浸触到母材，表面處理之膜厚以3 0 μηι以 41 上爲佳，再由耐用性方面考量，表面處理以施加1 〇 〇 μ m以 上之膜厚更理想。另外，爲使鍍液不致浸蝕熔射膜內部， 熔射膜之氣孔率以小於2%爲宜。 利用此種電鍍用陰極輥可以防止薄膜表面發生傷痕。另 外，還可以防止作用於薄膜由陰極輥之不自然之夾持力之 發生，以謀求穩定薄膜之搬送。該等結果使得可以對薄膜 形成良好之電鍍覆膜。 -31- 200406511 此種陰極輥可使多條薄膜通過陰極輥。使用此種陰極輥時 ，即使使多列薄膜同時通過陰極輥也不致發生由多列薄膜之 不規則張力之拉扯，而可以維持各薄膜之良好搬送。在此具 有由多個陰極輥與液中輥所形成之薄膜移動方向之轉換較 多（迴圈數較多）的長距離之移動路徑之工程中，本發明之陰 極輥之效果可以充分發揮。藉此，可以節省空間而生產大量 的附電鍍覆膜之薄膜，而對於先前被認爲生產效率不良之附 電鍍覆膜之薄膜之生產效率帶來飛躍的進步。 [實施例] 以下例示本發明之實施例。本發明並非侷限於該等實施 例。實施例中之各特性値是依下述方法所測定。 (1) 塑膠薄膜之表面張力 依據：ns K676 6- 1 977(聚乙烯及聚丙烯之浸潤試驗方法） 進行。標準液在表面張力5 6達因/ c 1Ώ以下，係使用甲醯胺 /乙二醇-乙醚混合溶液，表面張力57至73達因/cm之範圍 內’則使用水（72.8達因/cm)/乙二醇（47.7達因/cm)之混合 液以測定表面張力。 (2) 接觸角 利用協和界面科學股份有限公司製之face接觸角計， 依據液滴法測定。 (3) 濺射膜之膜厚 利用觸針式表面粗度計測定。試料是在形成濺射膜之前 以可用、溶劑去除之墨水塗敷於—部分《，形$擺射膜，然 後，成膜後去除塗敷墨水部分測定&。 -32- 200406511 (4) 電鍍膜之膜厚 以蝕刻液去除電鍍覆膜之一部分，並以奇恩斯股份有限 公司製造之雷射顯微鏡測定其段差以求之。 (5) 導電率 利用柯氏股份有限公司製造之導電率計CEH-12測定。 測定方式是用父流2電極方式，而測定範圍爲〇至 1 9 9 m S / c m之感測器。 (6) 液膜間隙 使用第6圖所示之裝置以測定液膜間隙之大小。在第6 圖所不之測定裝置中’附有電纜4 3之位移計4 4沿著裝設 於液膜厚度測定用台架41之滑件導座（slide guide)42移動 並以放大器4 5增幅輸出檢測信號。測定感測器（位移計4 4 ) 是利用奇恩斯（股）公司製造之雷射位移計，以判定液膜厚 度。感測器頭使用「LK-010」超小型、高精密度CCD雷射 位移感測器，放大單元45則使用「LK-3 100」。感測器規 格定爲分解能Ο.ίμηι，點徑20μπι，基準距離l〇mm。 (7) 運送張力 在陰極輥之兩側裝設測力器（load cell)之方式的感測器以 測定。感測器使用米內貝爾（股）公司製造之「C2G1-25K」型 。可測定範圍定爲0至25 0N。將依據輥重與薄膜搬送之夾 角所測得之張力値校正過者做爲張力値。 另外，製品生產中之搬送張力之簡便方法是利用第8圖所 示之測定裝置測定。將薄膜4a掛在陰極輥6 1 a、搬送輥62 、與陰極輥6 1 b上搬送。在裝設於滑件導座64之滑件單元 -33- 200406511 65上配置推挽計（pushpull guage)63，並配置停止器66俾 · 將薄膜推壓輥68推向薄膜4a，而陷入15mm時滑件即令停 止。在薄膜4a之路徑中途將輥68按壓15mm之狀態下， 以推挽計63測定此時由搬送薄膜4a所受之力。推挽計63 是使用艾可技術（股）公司製造之「型號9 5 5 0」。 (8)表面粗度 利用觸計式三次元表面粗度計測定。 [實施例1] 本實施例係將附銅薄膜應用於可撓式電路基板者。 · (1)附導電面薄膜之製作 在減壓裝置中，一邊捲出已捲繞成圓筒狀之薄膜以進行 處理，然後利用捲取薄膜成圓筒狀之裝置進行電漿處理、 鎳一鉻層成膜以及形成銅膜。 準備厚25μπι、寬5 20mm、長1 2,500m之聚醯亞胺薄膜 「卡普頓（音譯）」1(美國杜邦公司之註冊商標）之圓筒狀體。 在上述薄膜之單面以單面以2 m/分鐘之速度實施氬氣之 輝光放電（g 1 0 w d i s c h a r g e)電漿裝置。處理法係對施加有高 0 電壓之棒狀電極距離2cm搬送薄膜’並且使用具有成爲接 地電極之電極對的內部電極方式之電漿裝置。以氬氣壓力 2.5Pa、一次輸出電壓2kV、高頻電源頻率110kHz之條件 處理薄膜2 m/分鐘而形成輝光放電電漿層。被處理之薄膜 之表面張力大於70達因/cm，而接觸角爲43度。 然後，在氬氣壓2.6x1 (T2Pa下，利用鉻20重量％、鎳80 重量％做爲標耙（t a r g e t)，使用D C磁控管濺射法（m a g n e t r ο η -34- 200406511 s p u 11 e r i n g)形成3 0 n m之鎳絡層。然後，以純度9 9.9 9 %的 ’ 銅做爲標靶，使用DC磁控管測射法形成lOOnm之銅層。 由上述薄膜去除形成濺射膜所需之條件手段與導引部分 而製得1 2000m之附濺射膜之薄膜。 (2)電鍍覆膜之形成 ~ 將所製得之圓筒狀之附濺射膜之薄膜1 2 000m以3 0 0 0m 之圓筒狀體分成4等，並準備4條520mmx3000m之圓筒狀 體之附導電膜之薄膜，其中使一條通過下面所示之電鍍裝 置以形成電鍍覆膜。 φ 電鍍裝置係使用第1圖及第3圖所示之裝置，將銅利用 在陽極2而構成以第2圖中一點鏈線內之單元6a爲1 6單 元之電鍍電路及電鍍裝置。製得具有8 μιη厚度之銅的電鍍 覆膜之薄膜4b。 陰極輥1係由直徑2 1 0 m m、長8 0 0 m m、壁厚1 0 m m之 S U S 3 1 6之圓管所構成。設由陰極輥1 - 1透過液中輥1 〇 1 - 1 到陰極輥1 -2使薄膜4a通過時之薄膜路徑長度爲4m。路 徑長度係指由陰極輥1之頂點到下一陰極輥之頂點之薄膜 · 4a之長度。因此，電鍍部之全路徑長度爲64m。 薄膜之前處理條件、電鍍條件與防銹處理條件如表1所 不。鍍銅之電流密度係設定隨著陰極輥1與液中輥1 〇 1之 路徑之重複次數之增加，電流密度也會慢慢增加。由第1 至弟1 6單兀之每一整流益3之電流設定條件如表2所示。 依據表2之電流條件與銅之還原電位〇 . 3 3 7 V，利用式（i) 對各電流値將液膜間隙d與導電率σ之關係圖表化者圖示 -35- 200406511 於第5圖。只要將導電率控制於第5圖之圖表中表示各電 流値之線的上側即可。銅的還原電位係隨銅離子之活度 (activity)或濃度而改變，但做爲銅的標準單位電極電位之 Cu2 + /Cu之値爲〇.3 3 7V，由銅離子之濃度會變成比該値爲 小之値’所以將其做爲還原電位。另外，薄膜4a之導電面 5與陰極輥1之接觸面積因爲設其夾角爲丨2〇度，因此以 520mm寬X約220mm來計算。 液膜間隙d如第6圖所示，以雷射位移計44測定間隙d 之大小，測定薄膜搬送張力T俾使間隙d小於3 00 μηι。薄 膜張力之設定係如第1圖所示，利用S字纏繞（wrap)之速 度控制部3 09適度切斷其張力，然後，依次對輥的旋轉速 度施加牽引力之方式設定張力。利用陰極輥（張力檢測輥部） 3 2 5以負載傳感器（i〇a(i cell)自動進行壓力檢測，並以速度 調整部3 2 1之驅動馬達之速度進行回饋控制俾使張力成爲 1 6 ON/m。經以第6圖之檢測裝置測定張力最低之陰極輥1-1 部分之液膜間隙d，結果爲1 2 5 μιη。 搬送速度定爲lm/分鐘，然後，在陰極輥1-1至1-17之 各陰極輥之馬達驅動設定中進行階段式的牽引力比率設定 ’依次提高速度並慢慢提高張力之方式。 雖然也可以控制每單元6a變化導電率，但因爲裝置會變 成昂貴，所以對所有之單元6a將液膜之導電率調整爲 10m S/cm，俾使不致形成銅析出臨界點。調整第3圖之調 整槽1 1之硫酸濃度並設泵14使其成爲100ml/分鐘，以及 控制承盤1 〇中之液體濃度。 -36- 200406511 結果是陰極輥1表面沒有銅之析出，搬送情形也穩定而 製得良好捲取姿態之圓筒狀薄膜4 b。 然後，經觀察電鍍表面，確認了可以製得沒有電鍍表面 之異常凸起或凹陷、表面品質優異的附鍍銅覆膜之薄膜。 異常凸起或凹陷之個數如表3所示。 (3)電路圖型之形成 塗敷光敏性液體光阻，使用6 0 μιη間距、即銅導體》泉胃 3〇μηι、導體線間30μιη之電路圖型1 024條之光覃進行紫外 線曝光與顯影，並以氯化鐵蝕刻液形成電路圖型°以1 5 Q 倍實態顯微鏡觀察該電路圖型5〇張、依據破碎（大於10 ’ 之破碎爲不合格，而在1 02 4條中1條以上時，該電路圖型 即當做不合格）以及斷線判斷圖型之良劣與否之結果如表4 所示。藉此製得收獲率1 0 0 %之電路圖型。 -37- 200406511 表1 工 程 條件 1 . 脫 脂 埃 水 克 林 A 1 10 3〇g/l 溫 度 5 0°C 時 間 2分鐘 2 . 酸 活 性 硫 酸 1 Oml/1 溫 度 3 0°C 時 間 〇 . 5分鐘 3 · 陰 極 處理 硫 酸 銅 30g/l 硫 酸 1 50g/l 光 澤 劑 (荏 原 尤西萊特） 3ml/l 溫 度 2 5 °C 時 間 2分鐘 電 流 密 度 0.5 A/dm2 4. 鍍 銅 硫 酸 銅 2 0 0 g/l 硫 酸 5〇g/l 金 屬 銅 5〇g/l 光 澤 劑 (荏 原 尤西萊特） 2 m 1 /1 氯 6 0 m g/1 溫 度 3 0°C 時 間 (厚度 1〇μ) 20分鐘 電 流 密 度 0.5— 3A/dm2

表2

整流器No. 設定電流値 整流器No. 設定電流値 3-1 1 0A 3-10 1 75 A 3-2 1 6A 3-11 1 85 A 3-3 25 A 3-12 1 98 A 3-4 32A 3-13 20 8 A 3-5 45 A 3-14 2 1 5 A 3-6 68 A 3-15 2 1 8 A 3-7 95 A 3-16 220A 3-8 1 3 5 A 合計 2,000A 3-9 1 55 A -38- 200406511 表3 5 2 0 m m x 1 0 0 m m內之凸起之個數 凸起、凹陷之 最大直徑 實施例1 實施例2 比較例1 比較例2 3 〜1 0 μ m 2 5 >100 _ 1 1 〜5 0 μ m 3 4 56 _ 5 1 〜1 0 0 μ m 0 0 32 _ 1 0 1 μπϋ以上 0 0 8 一 表4 實施例1 實施例2 比較例1 比較例2 良品數 50 50 3 _ 片/50片 1 0 0 % 2 0 0 % 6% 一 [實施例2] 本實施例是將附銅薄膜應用於可撓式電路基板者。 (1) 附導電面薄膜之製作 製造與實施例1完全相同之附導電面薄膜。 (2) 電鍍覆膜之形成 將製得之圓筒狀之附濺射膜之薄膜1 2 〇 〇 〇 m分成4份 3 0 00m之圓筒狀體，並準備4條520 mmx3000m之圓筒狀體 之附導電膜之薄膜，將其中之一條通過下面所示之電鍍裝 置以形成電鍍覆膜。 電鍍I置是利用％ 1圖及第4圖所示之裝置，將銅利用 於陽極2而構成以第2圖中一點鏈線內之單元6a爲1 6單 兀之電路及電鑛裝置。製成了具有8μηι厚之銅的電鍍覆膜

-39- 200406511 之薄膜4b。 ~ 陰極輕1係由直徑2 1 0 m m、長8 0 0 m m、壁厚1 0 m m之 SUS316之圓管所形成。設由陰極輥1-1通過液中輥101-：1 % 到陰極輥1 -2使薄膜4a通過時之薄膜路徑長爲4m。路徑 長度係指由陰極輥1之頂點到下一陰極輥之頂點之薄膜4a ^ 之長度。因此，電鍍部之全路徑長度爲64m。 薄膜之前處理條件、電鍍條件與防銹處理條件如表1所 示。鍍銅之電流密度係設定隨著陰極輥1與液中輥1 〇 1之 路徑之重複次數之增加，電流密度也會慢慢增加。由第1 · 至第1 6單元之每一整流器3之電流設定條件如表2所示。 依據表2之電流條件與銅之還原電位0.3 3 7V，利用式（i) 對各電流値將液膜間隙d與導電率cj之關係圖表化者圖示 於第5圖。只要將導電率控制於第5圖之圖表中表示各電 流値之線的上側即可。銅的還原電位係隨銅離子之活度 (activity)或濃度而改變，但做爲銅的標準單位電極電位之 Cu2 + /Cu之値爲0.3 3 7V，由銅離子之濃度會變成比該値爲 小之値’所以將做爲還原電位。另外，薄膜4 a之導電面5 # 與陰極輥1之接觸面積因爲設其夾角爲1 20度，因此以 520mm寬X約220mm來計算。 液fe間隙d如第6圖所不，以雷射位射計44測定間隙d 之尺寸’測定薄膜搬送張力T俾使間隙d小於3 00 μηι。薄 膜張力之設定係如第1圖所示，利用S字纒繞（wrap)之速 度控制部3 0 9適度切斷其張力，然後，依次對輥的旋轉速 度施加牽引力之方式設定張力。利用陰極輥（張力檢測輥部） -40- 200406511 3 2 5以負載傳感器（l〇ad cell)自動進行壓力檢測，並以速度 調整部3 2 1之驅動馬達之速度進行回饋控制，俾使張力成 爲1 60N/m。經以第6圖之檢測裝置測定張力最低之陰極輥 1 - 1部分之液膜間隙d，結果爲8 0 μιη。 搬送速度定爲lm/分鐘，然後，在陰極輥1-1至1-17之 各陰極輥之馬達驅動設定中進行階段式的拉伸比率設定， 依次提高速度並慢慢提高張力之方式。 雖然也可以控制使每單元6a變化導電率，但是因爲裝置 變成昂貴，所以對所有之單元6a將液膜之導電率調整 2m S/cm，俾使銅析出不到達臨界點。亦即，利用硫酸做爲 沖洗第4圖之刮刀21之液體25，設其導電率爲2m S/cm， 每3分鐘供應2秒鐘之淋浴，每兩分鐘供應200ml之液體 25。另外，利用硫酸做爲供應給彈性體22之液體27，設 其導電率爲2mS/cm，每3分鐘供應2秒鐘之淋浴，每2分 鐘供應200ml之液體27。對刮刀21供應硫酸淋浴1分鐘 後，再供應液體2 7。此外，利用硫酸做爲供應陰極輥1之 液體30，設其導電率爲2m S/cm，每3分鐘供應2秒鐘之 淋浴，每2分鐘供應200ml之液體30。對彈性體22供應 硫酸淋浴之1分鐘後再供應液體3 0。藉此，控制形成液膜 8之液體濃度。 由觀察得知由液膜間隙d與導電率σ之關係發生無法滿 足（i)式之部分，而在薄膜4a離開陰極輥1時，在陰極輥1 上析出有銅。但是，又確認所析出之銅被刀片2 1與彈性體 22去除，而該部分在下次面向薄膜4a時成爲淸潔狀態。 -41- 200406511 縱使在陰極輥1之表面暫時析出銅，惟因立即被去除， 所以不致傷害薄膜4a，且薄膜4a之搬送狀態也保持穩定。 製得附鍍銅覆膜之薄膜4b之良好的捲取姿態之圓筒狀薄 膜。 刀片21係使用E.L.日本公司製造之塑膠刀片E500。彈 性體22之海綿係使用PVA海綿，均勻均按壓陰極輥1使 按壓力成爲50N/m。 然後，觀察鍍銅表面時，確認了可以製得電鍍表面很少 異常之凸起或凹陷，且表面品質優異之附鍍銅覆膜之薄膜 。異常凸起或凹陷之個數如表3所示。 (3 )電路圖型之形成 塗敷光敏性液體抗蝕劑，使用60 μπι間距、即銅導體線 寬30μιη、導體線間30μηι之電路圖型1 024條之光罩進行 紫外線曝光與顯影，並以氯化鐵蝕刻液形成電路圖型。以 150倍實態顯微鏡觀察該電路圖型50張、依據破碎（大於 10 μηι之破碎爲不合格，而在1 024條中1條以上時，該電 圖型即當做不合格）以及斷線判斷圖型之良劣與否之結果 如表4所示。藉此製得收獲率100%之電路圖型。 [比較例1 ] 本比較例係將附銅薄膜應用於可撓式電路基板者。 (1)附導電面薄膜之製作 製成與實施例1完全相同之附導電面薄膜。 (2 )電鍍覆膜之形成 將所製得圓筒狀之附濺射膜之薄膜1 2 000m分成30〇〇m -42- 200406511 圓筒狀體四部分，並準備4條5 2 0 m m x 3 0 0 0 m之圓筒狀體之 附導電膜之薄膜，其中使一條通過下面所示之電鍍裝置以 形成電鍍覆膜。 電鍍裝置係使用第1圖及第3圖所示之裝置，將銅利用 在陽極2而構成以第2圖中一點鏈線內之單元6 a爲1 6單 元之電鍍電路及電鍍裝置。製得具有8μπι厚度之銅的電鍍 覆膜之薄膜4b。 陰極輥1係由直徑2 1 0 m m、長8 0 0 m m、壁厚1 0 m m之 S U S3 1 6之圓管所構成。設由陰極輥1 - 1經由液中輥1 Ο 1 - 1 到陰極輥1-2爲止，使薄膜4a通過時之薄膜路徑長度爲4m 。路徑長度係指由陰極輥1之頂點到下一陰極輥之頂點之 薄膜4a之長度。因此，電鍍部之全路徑長度爲64m。 薄膜之前處理條件、電鑛條件與防銹處理如表1所示。 鍍銅之電流密度係設定隨著陰極輥1與液中輥1 〇 1之路徑 之重複次數之增加，電流密度也會慢慢增加。由第1至第 1 6單元之每一整流器3之電流設定條件如表2所示。 液膜間隙d如第6圖所示’以雷射位移計44測定間隙d 之大小，測定薄膜搬送張力T俾使間隙d小於3 00 μπι。薄膜 張力之設定係如第1圖所示，利用S字纒繞（wraP)之速度控 制部3 0 9適度切斷其張力，然後’依次對輥的旋轉速度施加 牽引力之方式設定張力。利用陰極輥（張力檢測輥部）3 25以 負載傳感器（load cell)自動進行壓力檢測’並以速度調整部 321之驅動馬達之速度進行回饋控制俾使張力成爲160N/m 。經以第6圖之檢測裝置測定張力最低之陰極輥1 - 1部分之 - 43- 200406511 液膜間隙d，結果爲1 2 5 μ m。 搬送速度定爲1 m/分鐘，然後，在陰極輥1 - 1至1 - 1 7之 各陰極輥之馬達驅動設定中進行階段式的拉伸比率設定， 依次提高速度並慢慢提高張力之方式。 在第3圖之調整槽1 1中放入離子交換水，並設定泵1 4 使成爲l〇〇ml/分鐘，供應到承盤1〇。此時之承盤1〇中之 電解液之導電率爲0.0 2 m S / c m。 結果’搬送前半部分之陰極輥之表面看到些微的銅系顏 色’而在第6根陰極輥至第1 4根陰極輥上，則看到銅的析 φ 出，而陰極輥成爲銅系顏色。剛開始時，搬送狀態穩定， 但從析出銅的陰極輥出現以後，搬送狀況漸趨不穩，薄膜 在陰極輥被黏住（grip)而在薄膜發生張力及扭曲，並受到液 中之攪拌空氣之波動，薄膜開始蛇行，在陰極輥上產生皺 紋，另外，因爲附銅薄膜之剛性大而看到裂紋之發生。 然後，觀察銅表面之結果，發現因爲薄膜之皺折而無法 製成成品，一部分沒有皺紋之處也發生許多長徑1 0 0 μ m、 高度60μηΐ大小之異常凸起。異常凸起或凹陷之個數如表3 · 所示。 (3 )電路圖型之形成 塗敷光敏性液體光阻，使用60 μηι間距，即銅導體線寬 3 0μ1Ώ、導體線間30 μηι之電路圖型1 024條之光罩進行紫外 線曝光與顯影，並以氯化鐵蝕刻液形成電路圖型。以1 5 0 倍實態顯微鏡觀察該電路圖型5 0張、依據破碎（大於1 〇 〇 μ m 之破碎爲不合格，而在1 024條中具有1條以上時，該電路 -44- 200406511 圖型即當做不合格）以及以斷線判斷圖型之良劣與否之結 果如表5所示。收獲率爲6 %而幾乎無法製得正常之電路圖 型。 [比較例2 ] 本比較例爲將附銅薄膜應用於可撓式電路基板者。 ~ (1 )附導電面之薄膜之製作 製得與實施例1完全相同之附導電面之薄膜。 (2)電鑛覆膜之形成 將所製得之圓筒狀之附濺射膜之薄膜1 2 0 0 0 m分成 · 3 0 0 0 m圓筒狀體四部分，並準備4條5 2 0 ni m X 3 0 0 0 m之圓筒 狀體之附導電膜之薄膜，其中使一條通過下面所示之電鍍 裝置以形成電鍍覆膜。 電鍍裝置係使用第1圖及第3圖所示之裝置，將銅利用 在陽極2而構成以第2圖中一點鏈線內之單元6 a爲1 6單 元之電鍍電路及電鍍裝置。製得具有8 μ1Ώ厚度之銅的電鍍 覆膜之薄膜4b。 陰極 1係由直徑2 1 0 m m、長8 0 0 m m、壁厚1 0 m m之 @ SUS3 16之圓管所構成。設由陰極輥1-1透過液中輥101-1 到陰極輥1 -2使薄膜4a通過時之薄膜路徑長度爲4m。路 徑長度係指由陰極輥1之頂點到下一陰極輥之頂點之薄膜 4a之長度。因此，電鍍部之全路徑長度爲64 m。 薄膜之前處理條件、電鍍條件與防銹處理條件如表1所 示。鍍銅之電流密度係設定成隨著陰極輥1與使中輥之路 徑之重複次數之增加，電流密度也會慢慢增加。由第1至 -45- 200406511 第1 6單元之每一整流器3之電流設定條件如表2所示。 液膜間隙d如第6圖所示，以雷射位移計44測定間隙d 之大小，測定薄膜搬送張力T俾使間隙d小於5 0 μηι。薄膜 張力之設定係如第1圖所示，利用S纏繞（wrap)之速度控制 部3 09適度切斷其張力，然後，依次對輥的旋轉速度施加拉 伸力之方式設定張力。利用陰極輥（張力檢測輥部）3 2 5以藉 由傳感器（load cell)自動進行壓力檢測，並以速度調整部321 之驅動馬達之速度進行回饋控制俾使張力成爲3 20N/m。 搬送速度定爲1 m/分鐘，然後，在陰極輥1 - 1至1 - 1 7之 各陰極輥之馬達驅動設定中進行階段式的拉伸比率設定， 依次提高速度並慢慢提高張力之方式。在薄膜4a之搬送中 ’並未進行第3圖所示由調整槽1 1供應液體。 結果’在搬送前半部分之陰極輥之表面看到些微的銅系顏 色，而在第6根陰極輥到第1 4根陰極輥上，則看到銅的析 出，陰極輥成爲銅系顏色。剛開始時，雖可以搬送，但當薄 膜4a之張力漸增時，薄膜4a即成拉緊狀態，而該拉緊狀態 繼續之後’在薄膜4 a上產生皺折，然後薄膜4 a斷裂。 由以上之實施例與比較例，尤其是表3所示之產品之表 面之缺陷狀況可知，以本發明之方法所製造之附電鍍覆膜 具有非常優異之外觀品質。以本發明之方法製造之附電鍍 覆0吴’較佳爲適用在要求形成細微間距（f i n e p i t c h )電路之 可撓式電路基板之製造上。 其次使用具體實施例說明本發明之電鍍用陰極輥。 爲選擇對鍍液有耐性之材料，調查了材料對鍍液之耐性 ^46- 200406511 。其結果，很難找到兼具導電性與耐電鍍性雙方之材料。 將表1所示之鍍液以滴管（s p u i t)滴下數m丨，每天將滴下 之鍍液擦拭以肉眼觀察其耐性。無耐性者表面會變色。繼 糸買此種作業兩遍。將第一^週之結果揭不如表6。在表6中 ’顯示被檢討之材料與其特性値。如表6所示，以鎢爲主 成分者’其中含有一定比例之鉻者具有優異之耐鍍液性。 [實施例3 ] 本實施例係將附銅薄膜應用於可撓式電路基板者。 (1 )附導電面薄膜之製作 在減壓裝置之中，一邊將捲取成圓筒狀之薄膜捲出一邊 處理，然後以捲取薄膜成圓筒狀之裝置進行電漿處理、鎳 鉻層成膜與銅層成膜。 準備厚2 5 μ m、寬5 2 0 m m、長1 2 5 0 0 m之聚醯亞胺薄膜” 卡普頓（音譯）” 1 (美國杜邦公司之註冊商標）之圓筒狀體。 在上述薄膜之單面，以2m/分鐘之速度實施氬氣之輝光 放電電漿處理。處理法係對施加有高電壓之棒狀電極以 2cm之距離搬送薄膜，且使用具有成爲接地電極之電極對 的內部電極方式之電漿裝置。氬氣壓力爲2.5Pa，一次輸出 電壓2kV，高頻電源頻率1 l〇kHz之條件下，以2m/分鐘之 速度處理薄膜，而形成輝光放電電漿層。被處理之薄膜之 表面張力大於70達因/cm，而接觸角爲43度。 然後，在氬氣壓2.6x10·2Pa下，利用鉻20重量％、鎳80 重量％做爲標耙（t a 1· g e t)，使用D C磁控管濺射法（m a g n e t r ο η s p u 11 e r i n g )形成3 0 n m之鎳鉻層。然後，以純度9 9.9 9 %的 200406511 銅做爲標靶（t a r g e t)，使用D C磁控管濺射法形成1 〇 〇 n m之 銅層。 由上述薄膜去除形成濺射膜之條件手段與導引部分而製 得1 2 0 0 0 m之附濺射膜之薄膜。 (2)電鍍覆膜之形成 將所製得之圓筒狀之附濺射膜之薄膜1 2000m分成 3 0 0 0 m圓筒狀體四部分，並準備4條5 2 0 m m X 3 0 0 0 m之圓筒 狀體之附導電膜之薄膜，其中使二條通過下面所示之電鍍 裝置以形成電鍍覆膜。 φ 電鍍裝置係使用第1圖所示之裝置，將銅利用在陽極2 而構成以第2圖中一點鏈線內之單元6a爲1 6單元之電鍍 電路及電鍍裝置。製得具有8 μπι厚度之銅:的電鍍覆膜之薄 膜4b。 陰極輥1係由直徑2 1 0 m m、長1 5 0 0 m m、壁厚1 0 m m之 S U S 3 1 6之圓筒所構成。該陰極輥1之表面係利用表3所示 之表面處理編號8之熔射處理進行表面處理。表面處理之 膜厚爲20 0 μηι，表面粗度Rmax爲0.4μ1Ώ。陰極輥之真圓度 鲁 爲0.05mm以下，圓筒度爲〇.〇8mm以下，圓周方向之振擺 爲0.08mm。表面之維氏硬度Hv爲1 000。 設由陰極輥1 - 1經由液中輥1 0 1 - 1到陰極輥1 - 2使薄膜 4a通過時之薄膜路徑長度爲4m。路徑長度係指由陰極輥1 之頂點到下一陰極輥頂點之薄膜4a之長度。因此，電鍍部 之全路徑長度爲6 4 m。 薄膜之前處理條件、電鍍條件與防銹處理條件如表1所 善 200406511 示。鍍銅之電流密度係設定成隨著陰極輥1與液中輥1 〇 1 之路徑之重複次數之增加，電流密度也會慢慢增加。由第 1至第1 6單元之每一整流器3之電流設條件如表5所示。 表5

整流器Ν 〇 . 設定電流値 整流器No. 設定電流値 3-1 20 A 3-10 3 5 0 A 3-2 32 A 3-11 3 7 0 A 3-3 50A 3-12 3 9 6 A 3-4 64 A 3-13 4 1 6 A 3-5 90 A 3-14 4 3 0 A 3-6 1 36 A 3-15 4 3 6 A 3-7 1 90 A 3-16 440 A 3-8 2 7 0 A 合計 4,0 0 0 A 3-9 3 1 0 A

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表6 表面處理 編號 材料/表面處理法 維氏硬 度Hv 耐遮 液性 1 硬鉻/電鍍處理 2,000 Ε 2 N i P系/電鍍處理 1,700 Ε 3 TiN/PVD 處理 2,000 Ε 4 CrN/P VD 處理 2,1 00 Ε 5 TiCr/P VD 處理 2, 1 00 Ε 6 W、Co、Cr、C系/熔射處理 1，000 C 7 C r系/熔射處理 950 C 8 W ( 7 0 %)、C r (1 9 %)、N i ( 5 % )、 C ( 6 % )系/熔射處理 1，000 A 9 W(6 7%)、Cr(2 0%)、Ni(7%)、 C(6%)系/熔射處理 1,150 B 10 W、Co、Cr、C系/熔射處理 1，270 D 11 Co、Mo、Cr、Si系/熔射處理 750 D 12 滲碳處理 1，1 00 E 13 滲氮處理 1 ?250 E 14 SUS316/燒處理 3 00 C 表中之符號-A : 2個月後無變化、B : 1個月後有些變色 、C : 1週後有些變色、D : 1日後有些變色、E :立即變色 薄膜張力之設定係如第1圖所示’利用s字纏繞（wraP) 之速度控制部3 0 9適度切斷其張力，然後，依次對輥的旋 轉速度施加牽引力之方式。利用陰極輥（張力檢測輥部）3 2 5 200406511 以負載傳感器（load cell)自動進行壓力檢測，並以速度調整 ’ 部3 2 1之驅動馬達之速度進行回饋控制俾使張力成爲 240N/m 。 各陰極輥1上之搬送張力係以第8圖所示之簡便之張力 測定器來測定。第8圖之張力測定器可用於測定作用於寬 2 5 0mm之薄膜之張力。 搬送速度定爲1 m /分鐘，然後，在設定陰極輥1 _ 至1 _ 7 之各陰極輥之馬達驅動時，採用分階段進行牽引力比例設 定依次提升速度，慢慢增強張力之方式。 鲁 對每一陰極輕1使2條薄膜4a並行移動。該2條薄膜 4a之搬送狀態非常穩定。 將2條長3 0 0 0m之薄膜4a搬送，而由開始搬送1 80分鐘 後之搬送位置之圖示如第9圖之圖表。被搬送之2條薄膜 4 a - 1、4 a - 2之狀態之第1圖之電鍍槽部3 0 3之平面圖如第 7圖所示。 在第7圖中，圖示著以陰極輥1之軸方向爲縱軸（Y)，薄 膜4a之搬送方向（垂直於陰極輥1之軸方向之方向）爲橫軸 ® (X)之座標。 在第7圖中，設薄膜a-Ι之搬送線爲A線，薄膜a-2之 搬送線爲B線，A : u、A : v表示A線之薄膜4a-1之端部 之移動位置，B : u、B : v表示B線之薄膜4a-2之端部的 移動位置。薄膜搬送位置如第9圖所示，非常穩定。2條 薄膜4a-1、4a-2在搬送中從未重疊，該等之搬送進行得很 穩定。

-51- 200406511 利用弟8圖所不之測疋裝置測定搬送張力τ之結果爲第 1 3圖所不。由第1 3圖也可知對2條薄膜4 a - 1、4 a - 2之張 力傳送順利進行。 然後，經由觀察鍍銅表面，確認了可以製得電鍍表面之 較少異常凸起或凹陷，而表面品質優異之鍍銅覆膜之薄膜 。異常凸起或凹陷之個數如表7所示。也未觀察到電鍍表 面之傷痕，電鍍表面之表面粗度Rm ax爲1 μιη。 (3 )電路圖型之形成 塗敷光敏性液體光阻，使用60 μηι間距，即銅導體線寬 3 0 μ m、導體線間3 0 μ m之電路圖型1 0 2 4條之光罩進行紫外 線曝光與顯影，並以氯化鐵蝕刻液形成電路圖型。以1 5 0 倍實態顯微鏡觀察該電路圖型50張、依據破碎（大於1 〇 μ m 之破碎爲不合格，而在1 0 2 4條中有1條以上時，該電路圖 型即當做不合格）以及以斷線判斷圖型之良劣與否之結果 以表8所示。藉此製得收獲率1〇〇%之電路圖型。 表7

5 2 0 m m X 1 〇 〇 m m內之凸起之個數 凸起、凹陷 之最大直徑 實施例3 實施例4 比較例3 比較例4 3 〜1 0 μ in 10 15 >100 一 1 1 〜5 0 μ m 8 6 83 -- 5 1 〜1 0 0 μ πι 0 0 49 一 1 0 1 μ m以上 0 0 16 一 -52- 200406511 表8 實施例3 實施例4 比較例3 比較例4 良品數 50 50 2 一 片/50片 1 0 0 % 1 0 0 % 4% 一 [實施例4 ] 經過1年後’進行與此完全相同之生產，而得到第1 〇圖 、第1 4圖、表7、表8所示，與實施例1之結果大致相同 之結果。

[比較例3 ] 本比較例係將附銅薄膜應用於可撓式電路基板者。 (1) 附導電面之薄膜之製作 製得與實施例1完全相同之附導電面薄膜。 (2) 電鍍覆膜之形成 將所製得之圓筒狀之附濺射膜之薄膜1 2 0 0 0 m分成 3000 m圓筒狀體四部分，並準備4條520mmx3000m之圓筒 狀體之附導電膜之薄膜，其中使2條通過下面所示之電鍍 裝置以形成電鑛覆膜。 電鍍裝置係使用第1圖所示之裝置，將銅利用在陽極2 而構成以第2圖中一點鏈線內之單元6a爲1 6單元之電鍍 電路及電鍍裝置。製得具有8 μηι厚度之銅的電鍍覆膜之薄 膜4 b。 陰極輥1係由直徑21〇mni、長1 5 0 0 mm、壁厚10mm之 S U S 3 1 6之圓管所構成。硏磨該陰極輥1之表面使硏磨後之 表面粗度R m a X爲0.6 μ m。陰極$昆1之真圓度爲0.0 5 m m以 -53- 200406511 下，圓筒度爲〇.〇8mm以下，圓周方向之振擺爲0.08以下 。表面之維氏硬度Hv爲70。 設由陰極輥1 - 1經由液中輥1 〇 1 -1到陰極輥1- 2使薄膜 4 a通過時之薄膜路徑長度爲4 m。路徑長度係指由陰極輥1 之頂點到下一陰極輥之頂點之薄膜4 a之長度。因此，電鍍 部分之全路徑長度爲6 4 m。 薄膜之前處理條件、電鍍條件與防銹處理條件如表1所 示。鍍銅之電流密度係設定成隨著陰極輥1與液中輥1 0 1 之路徑之重複次數之增加，電流密度也會慢慢增加。由第 1至第1 6單元之每一整流器3之電流設條件如表5所示。 薄膜張力之設定係如第1圖所示，利用S字纏繞（wrap) 之速度控制部3 0 9適度切斷其張力，然後，依次對輥的旋 轉速度施加拉伸力之方式設定張力。利用陰極輥（張力檢測 輥部）3 2 5以負載傳感器（1 〇 a d c e 11)自動進行壓力檢測’並以 速度調整部3 2 1之驅動馬達之速度進行回饋控制俾使張力 成爲24 ON/m。各陰極輥上之搬送張力係在陰極輥1之兩側 設置負載傳感式之感測器以測定之。 搬送速度定爲1 m/分鐘，然後，在陰極輥1 - 1至1 - 1 7之 各陰極輥之馬達驅動設定時分階段進行牽引力比例設定’ 依次提高速度，並慢慢增強張力。 該裝置由開始使用一週，運轉順利。但是’嗣後’陰極 輥1之表面出現傷痕，甚至可以肉眼辨識。薄膜4 a黏著於 陰極輥1之表面而在薄膜4a發生張力與扭曲。受到鍍 '液7 中之攪拌空氣流動之影響，薄膜4a開始蛇行’在陰極_昆1 -54- 200406511 上薄膜4 a發生了皺折。另外，因爲附銅薄膜之剛性大，也 觀察到皺折。 搬送2條長3 0 00m之薄膜4a，由開始搬送之1 80分鐘以 後之搬送位置圖示如第1 1圖之圖表。2條薄膜4a· 1、4a-2 被搬送狀態之第1圖之電鍍槽部3 0 3之平面圖如第7圖所 示。2條薄膜4a-1、4a-2之移動狀態在連結第1 1圖所見之 位置之線彎曲之位置重複其蛇行，搬送狀態非常不穩定。 利用第8圖所示之測定裝置測定搬送張力T之結果如第 1 5圖所示。可知張力傳播對2條薄膜4a-1、4a-2是不規則 φ 地變動。 然後，經由觀察鍍銅表面，因薄膜之皺折而無法成爲產 品，即使一部分無皺折處，在薄膜搬送方向到處發生長徑 ΙΟΟμηι、之高60pm大之許多異常凸起。異常凸起或凹陷之 個數如表7所示。另外，一觀察表面品質，即看到與陰極 輥1之傷痕相同之傷痕，表面粗度Rm ax爲大到20 μηι。此 應爲陰極輥1之傷痕反映到薄膜4 b之表面所致。 (3 )電路圖型之形成 φ 塗敷光敏性液體光阻，使用60 μηι間距、即銅導體線寬 30 μιη、導體線間30 μηι之電路圖型1 024條之光罩進行紫外 線曝光與顯影，並以氯化鐵蝕刻液形成電路圖型。以丨5 〇 倍實態顯微鏡觀察該電路圖型5 0張、依據破碎（大於1 〇 μηι 之破碎爲不合格，而在1 0 2 4條中有1條以上時，該電圖型 即當做不合格）以及以斷線判斷圖型之良劣與否之結果如 表8所示。收獲率4%，而幾乎沒有製得正常之電路圖型。 -55- 200406511 [比較例4 ] 本比較例將附銅薄膜應用於可撓式電路基板者。 以與實施例1完全相同之條件重複3個月之生產運轉， 其間2條薄膜4a-1、4a-2之蛇行移動加劇而發生了互相重 疊之現象。在各薄膜發生皺紋與皺折，以至於無法正常生 產。 搬送長3000m之薄膜4 a·- l、4a-2，圖示70分鐘後之搬送 位置如第1 2圖之圖表。搬送2條薄膜4 a - 1、4 a - 2之情形 的第1圖之電鍍槽部3 03之平面圖如第7圖所示。2條薄 膜4a-l、4a-2之移動狀態係在連結第12圖所見之位置之 線彎曲之位置蛇行，在互相重疊之位置2條薄膜互相重疊 ，搬送情形非常不穩定。 利用第8圖所示之測定裝置測定搬送張力τ之結果如第 16圖所示。可知張力傳播對2條薄膜4a-1、4b-2不規地變 動。經查陰極輥1之表面，觀察到無數的深約0.5 mm之傷 痕存在。 由表8所示之數値可知，利用本發明之電鍍用陰極輥並 以本發明之製造方法所製作之附鍍銅覆膜之薄膜之電鍍覆 膜的表面狀態極爲良好。因此，此種附鍍銅覆膜之薄膜很 適合於以細微間距（fine pitch)形成之可撓式電路基板之製 造。附鍍銅覆膜之生產力也優異。 [產業上之可利用性] 利用本發明可以在優異之生產力的基礎上，在薄膜之導 電面形成表面品質優異之電鍍覆膜以製造品質優異之附電 -56- 200406511 鍍覆膜之薄膜。所製造之附電鍍覆膜之薄膜做爲電路基板 之基材，尤其是較爲適用於以小於之間距形成電路 之可撓式電路基板之基材。 [圖式簡單說明] 第1圖爲使用於本發明實施例之附電鑛覆膜之薄膜的製 造裝置之一形態之縱剖面槪略®1 ° 第2圖爲第1圖之裝置中之陰極輥及鍍池之一部分之縱 剖面槪略圖。 第3圖爲使用於本發明實施例之陰極輥單元之一形態之 縱剖面槪略圖。 第4圖爲使用於本發明實施例之陰極輥單元之另一形態 之縱剖面槪略圖。 第5圖爲表示對實施例1中之各整流器之接通電流値之 間隙與導電率之關係的圖表。 第6圖爲用於測定在陰極輥中之液膜厚度之測定裝置之 立體槪略圖。 第7圖爲表示在實施例3及4中之薄膜搬送位置之平面 圖。 第8圖爲用於測定在實施例3及4中之薄膜之張力之測 定裝置之立體槪略圖。 第9圖爲表示在實施例3中之薄膜搬送位置之圖表。 第1 〇圖爲表示在實施例4中之薄膜搬送位置之圖表。 第1 1圖爲表示在比較例3中之薄膜搬送位置之圖表。 第1 2圖爲表示在比較例4中之薄膜搬送位置之圖表。 -57“ 200406511 第1 3圖爲表示在實施例3中之薄膜張力之測定結果之圖 表。 第1 4圖爲表示在實施例4中之薄膜張力之測定結果之圖 表。 第1 5圖爲表示在比較例3中之薄膜張力之測定結果之圖 表。 第1 6圖爲表示在比較例4中之薄膜張力之測定結果之圖 表。 第17圖爲日本專利JP- 3 1 3 5 1 7 6中所揭示之習知薄膜之 非接觸搬送裝置之立體圖。 主要部分之代表符號說明 M-1 陰極輥 2 陽極 3 整流器 3 - 1 整流器 3-2 整流器 4 a 薄膜 5 導電面 6 鍍池 6 a 電鍍單元 7 鍍液 8 液膜 9/12 電解液 10 電解液收容盤 -58- 200406511 11 調 整 槽 13 配 管 14 送 液 泵 15 閥 部 16 配 管 17 排 出 □ 2 1 刮 刀 22 彈 性 體 24 液 體 供 應 部 26 支 撐 體 27 液 體 供 應 部 29 液 體 供 應 部 3 0 液 體 3 1 承 盤 ,Γτπ. 33 排 出 □ 10 1 液 中 輥 102 盒 1 06 遮 蔽 板 3 06 薄 膜 捲 出 裝 置 3 07 積 蓄 器 308 平 衡 輥 部 309 速 度 控 制 輥 部 3 10 酸 脫 酯 處 理 部 3 12 水 洗 部

-59 - 200406511 3 1 5 水 洗 液 32 1 速 度 調 整 部 3 22 平 衡 由曰 早比 部 323 積 蓄 器 3 24 薄 膜 捲 取 部 325 張 力 檢 測 輥部 3 3 0 空 氣 引 入 □ d 間 隙

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Claims (1)

1. 200406511 拾、申請專利範圍： - 1 . 一種附電鍍覆膜之薄膜的製造方法，係利用搬送具有導 電面之薄膜之薄膜搬送裝置、陰極輥，以及配置於該陰 觚 極輥之前或/及後並收容有鍍液與陽極之鍍池，一邊利用 ~ 上述薄膜搬送裝置搬送上述薄膜，一邊透過液膜使上述 薄膜之導電面在電氣上接觸上述陰極輥，同時通過上述 鍍池中俾在上述薄膜之導電面形成覆膜，其特徵爲：設 形成上述電鍍覆膜之金屬之還原電位爲E〇,爲電鍍而流通 於上述陰極輥之電流値爲I，透過上述液膜而在電氣上與 φ 上述陰極輥接觸之上述薄膜之導電面之面積爲C s，上述 陰極輥與上述薄膜之導電面之間隙厚度爲d，以及用於 形成存在於該間隙之上述液膜之液體之導電率爲σ時， 可以滿足下式關係 Ε 〇 > [ (I / C s) X d ] / σ 。 2 ·如申請專利範圍第1項之附電鍍覆膜之薄膜的製造方法 ’其中用於形成存在於該間隙之上述液膜之液體之導電 率係由以硫酸爲主成分之電解液之濃度所控制。 鲁 3 ·如申請專利範圍第1項之附電鍍覆膜之薄膜的製造方法 ’其中用於形成存在於該間隙之上述液膜之液體之導電 率大於1 m S / c m而小於1 〇 〇 ni S / c m。 4 .如申請專利範圍第1項之附電鍍覆膜之薄膜的製造方法 ’其中上述間隙之厚度d之値大於2 0 μ m而小於5 0 0 μ m。 5 .如申請專利範圍第4項之附電鍍覆膜之薄膜的製造方法 ’其中上述間隙之厚度d係由上述薄膜之搬送張力所控 - 61 - 200406511 制。 ^ 6 ·如申請專利範圍第5項之附電鍍覆膜之薄膜的製造方法 ’其中上述薄膜之搬送張力大於l〇N/m而小於3 20N/m。 7 .如申請專利範圍第1項之附電鍍覆膜之薄膜的製造方法 - ’其中上述電鍍覆膜爲銅。 ‘ 8 ·如申請專利範圍第1項之附電鍍覆膜之薄膜的製造方法 ’其中上述薄膜係由聚醯亞胺或聚酯樹脂所形成。 9 ·如申請專利範圍第1項之附電鍍覆膜之薄膜的製造方法 ’其中析出於上述陰極輥表面之用於形成上述電鑛覆膜 ^ 之物質，係由接觸上述陰極輥表面設置之刀片及/或彈性 體去除。 I 〇 ·如申請專利範圍第9項之附電鍍覆膜之薄膜的製造方法 ’其中至少對上述陰極輥、上述刀片以及上述彈性體之 一連續或間隙性地供應液體。 II · 一種電鍍用陰極輥，係利用搬送具有導電面之薄膜之薄膜 搬送裝置、陰極輥、以及配置於該陰極輥之前或/及後並 收容有鍍液與陽極之鍍池，一邊利用上述薄膜搬送裝置搬 Φ 送上述薄膜，一邊透過液膜使上述薄膜之導電面在電氣上 接觸上述陰極輥，同時通過上述鍍池中俾在上述薄膜之導 電面形成覆膜之附電鑛覆膜之製造中所使用之電鍍用陰 極輥，其特徵爲：其表面粗度Rmax爲小於1 μηι。 1 2 · —種電鑛用陰極輕係利用搬送具有導電面之薄膜之薄膜 搬送裝置、陰極輥、以及配置於該陰極輥之前或/及後並 收容有鍍液與陽極之鍍池，一邊利用上述薄膜搬送裝g搬 -62- 200406511 送上述薄膜，一邊透過液膜使上述薄膜之導電面在電氣上 接觸上述陰極輥，同時通過上述鍍池中俾在上述薄膜之導 電面形成覆膜之附電鍍覆膜之製造中所使用之電鍍用陰 & 極輥，其特徵爲：其表面之維氏硬度爲大於2 00。 ~ 1 3 ·如申請專利範圍第1 1或1 2項之電鍍用陰極輥，其中設 有鎢爲主成分之表面層。 1 4 ·如申請專利範圍第1 1或1 2項之電鍍用陰極輥，其中含 有鎢5 0重量％以上，且設有含有由鉻、鎳及碳所組成之 群所選出之至少一種元素之表面層。 · 1 5 ·如申請專利範圍第1 1或1 2項之電鍍用陰極輥，其中設 有含有鎢6 0至8 0重量％，鉻1 5至2 5重量％，鎳1至1 0 重量％，以及碳1至1 0重量％之表面層。 1 6 .如申請專利範圍第i 1或丨2項之電鍍用陰極輥，其中利 用熔射法進行表面處理。V 1 7 ·如申請專利範圍第1 6項之電鍍用陰極輥，其中上述熔射 法爲爆炸熔射法。 1 8 ·如申請專利範圍第1 6項之電鍍用陰極輥，其中利用上述 鲁 熔射法進行表面處理而形成之熔射膜之氣孔率小於2%。 1 9. 一種附電鍍覆膜之薄膜的製造方法，係利用搬送具有導 電面，薄膜之薄膜搬送裝置、陰極輥、以及配置於該陰 極輥之前或/及後並收容有鍍液與陽極之鍍池，一邊利用 上述薄膜搬送裝置搬送上述薄膜，一邊透過薄膜使上述 薄膜之導電面在電氣上接觸上述陰極輥，同時通過上述 鍍池中，俾在上述薄膜之導電面形成覆膜，其特徵爲： -63- 200406511 上述陰極輥爲申請專利範圍第1 1或1 2項所記載之電鍍 用陰極輥。 2 0 . —種電路基板之製造方法，係在具有電鍍覆膜之薄膜上 形成電路基板，其特徵爲：具有上述電鍍覆膜之薄膜係 由申請專利範圍第1至1 0項之任一項或申請專利範圍第 1 9項所記載之附電鍍覆膜之薄膜的製造方法所製造之附 電鍍覆膜之薄膜。

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