特開 2023-68241 銅張積層板の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023068241

(43)【公開日】2023-05-17

(54)【発明の名称】銅張積層板の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H05K 3/00 20060101AFI20230510BHJP

   B26D 1/24 20060101ALI20230510BHJP

   B26D 1/40 20060101ALI20230510BHJP

   B23D 19/06 20060101ALI20230510BHJP

【ＦＩ】

H05K3/00 R

B26D1/24 E

H05K3/00 L

B26D1/40 502Z

B23D19/06 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021179137

(22)【出願日】2021-11-02

(71)【出願人】

【識別番号】000183303

【氏名又は名称】住友金属鉱山株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001704

【氏名又は名称】弁理士法人山内特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】島村 富雄

【テーマコード（参考）】

3C027

3C039

【Ｆターム（参考）】

3C027WW12

3C027WW15

3C039CA01

3C039CA13

3C039CB33

(57)【要約】

【課題】フレアが小さい銅張積層板が得られる製造方法を提供する。
【解決手段】銅張積層板の製造方法は、ギャングカット方式のカッターユニットで、銅張積層板の原反を第１切断加工品と中抜部と第２切断加工品とに切断する。中抜部の引き出し角度は－２０°～０°が好ましい。第１切断加工品の巻取張力は３０～６０Ｎが好ましい。第１切断加工品の引き出し角度は０°～６°が好ましい。銅張積層板をギャングカット方式のカッターユニットで切断するので、フレアが小さい銅張積層板が得られる。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ギャングカット方式のカッターユニットで、銅張積層板の原反を第１切断加工品と中抜部と第２切断加工品とに切断する
ことを特徴とする銅張積層板の製造方法。

【請求項2】

前記第１切断加工品の引き出し方向を基準とした前記中抜部の引き出し角度は－２０°～０°である
ことを特徴とする請求項１記載の銅張積層板の製造方法。

【請求項3】

前記第１切断加工品の巻取張力は３０～６０Ｎである
ことを特徴とする請求項１または２記載の銅張積層板の製造方法。

【請求項4】

前記原反の搬送方向の延長線を基準とした前記第１切断加工品の引き出し角度は０°～６°である
ことを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の銅張積層板の製造方法。

【請求項5】

前記第１切断加工品は、厚さが１０～１５μｍであり、幅が２４０～２６０ｍｍである
ことを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の銅張積層板の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、銅張積層板の製造方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、幅広の銅張積層板を切断して所望の幅を有する銅張積層板を得る方法に関する。

【背景技術】

【0002】

液晶パネル、ノートパソコン、デジタルカメラ、携帯電話などの電子機器には、樹脂フィルムの表面に配線パターンが形成されたフレキシブルプリント配線板が用いられる。フレキシブルプリント配線板は、セミアディティブ法、サブトラクティブ法などにより、銅張積層板に配線パターンを形成することで得られる。

【0003】

銅張積層板は幅広の状態で製造された後、配線加工しやすいようにスリッターで切断して幅狭の状態とする。この際、切断後の銅張積層板の縁が波状に変形する（フレアともいう）ことがある（特許文献１、２）。特に、銅張積層板が薄く、伸びやすい場合には、切断によりフレアが生じやすい。

【0004】

フレアの発生は切断された端面に生じるバリが一つの原因である。バリが生じたまま銅張積層板をロール状に巻き取ると、端部のバリが積層してハイエッジとなる。これにより、長尺ロールではシワが生じることがある。また、ロールの搬送性が悪くなり、生産効率が低下することもある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平１０－６４５２７号公報

【特許文献2】特開２０１３－１０７１８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は上記事情に鑑み、フレアが小さい銅張積層板が得られる製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の銅張積層板の製造方法は、ギャングカット方式のカッターユニットで、銅張積層板の原反を第１切断加工品と中抜部と第２切断加工品とに切断することを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、銅張積層板をギャングカット方式のカッターユニットで切断するので、フレアが小さい銅張積層板が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】銅張積層板の断面図である。

【図2】切断装置の側面図である。

【図3】第１切断加工品の引き出し角度および中抜部の引き出し角度の説明図である。

【図4】カッターユニットの正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図１に示すように、銅張積層板１は、ベースフィルム１０と、ベースフィルム１０の表面に形成された銅層２０とからなる。図１に示すようにベースフィルム１０の片面のみに銅層２０が形成されてもよいし、ベースフィルム１０の両面に銅層２０が形成されてもよい。

【0011】

ベースフィルム１０としてポリイミドフィルム、液晶ポリマー（ＬＣＰ）フィルムなどの樹脂フィルムを用いることができる。銅層２０は、スパッタリングなどの乾式成膜法により成膜される金属層２１と、電解めっきにより成膜される銅めっき被膜２２とからなる。金属層２１と銅めっき被膜２２とはベースフィルム１０の表面にこの順に積層されている。

【0012】

金属層２１は下地金属層２１ａと銅薄膜層２１ｂとからなる。下地金属層２１ａと銅薄膜層２１ｂとはベースフィルム１０の表面にこの順に積層されている。一般に、下地金属層２１ａはニッケル、クロム、またはニッケルクロム合金からなる。下地金属層２１ａはなくてもよい。銅薄膜層２１ｂはベースフィルム１０の表面に下地金属層２１ａを介して成膜されてもよいし、下地金属層２１ａを介さずベースフィルム１０の表面に直接成膜されてもよい。

【0013】

特に限定されないが、ベースフィルム１０の厚さは１０～４０μｍが一般的である。下地金属層２１ａの厚さは５～５０ｎｍが一般的であり、銅薄膜層２１ｂの厚さは５０～４００ｎｍが一般的である。銅めっき被膜２２の厚さは、サブトラクティブ法により加工される銅張積層板１の場合８～１２μｍが一般的であり、セミアディティブ法により加工される銅張積層板１の場合０．１～５μｍが一般的である。

【0014】

ロールツーロール方式のスパッタリング装置およびめっき装置を用いれば、長尺帯状のベースフィルム１０の表面に銅層２０を形成できる。これにより、長尺帯状の銅張積層板１が得られる。長尺帯状の銅張積層板１は所望の幅寸法となるよう切断装置により長手方向に切断される。銅張積層板１を切断すると、切断後の縁が波状に変形する（フレアが発生する）ことがある。特に、銅張積層板が薄く（例えば、厚さ１０～１５μｍ）、伸びやすい場合には、切断によりフレアが生じやすい。

【0015】

つぎに、切断装置ＡＡを説明する。
図２に示すように、切断装置ＡＡは供給装置３１を有する。供給装置３１には銅張積層板の原反ロールが取り付けられている。原反ロールは切断前の幅広の銅張積層板（以下、原反１Ｗという。）をロール状に巻回したものである。供給装置３１は原反ロールから原反１Ｗを繰り出す。原反１Ｗは各種のローラで定められた搬送経路に沿って搬送されカッターユニット４０に供給される。

【0016】

カッターユニット４０により、原反１Ｗは、第１切断加工品１Ａ、中抜部１Ｍおよび第２切断加工品１Ｂの３条に切断される。なお、原反１Ｗの両縁部を切断してもよい。すなわち、原反１Ｗを５条に切断してもよい。第１切断加工品１Ａ、中抜部１Ｍおよび第２切断加工品１Ｂは、いずれも、切断後の幅狭の銅張積層板である。中抜部１Ｍは第１切断加工品１Ａと第２切断加工品１Ｂとの間の部分である。第１切断加工品１Ａおよび第２切断加工品１Ｂの幅は、特に限定されないが、２４０～２６０ｍｍである。中抜部１Ｍの幅は、特に限定されないが、３～１０ｍｍである。例えば、幅５７０ｍｍの原反１Ｗを切断して、幅２５０ｍｍの第１切断加工品１Ａ、幅５ｍｍの中抜部１Ｍ、および幅２５０ｍｍの第２切断加工品１Ｂを得る。

【0017】

カッターユニット４０の直後には、第１切断加工品１Ａが巻回される第１ローラ３２、中抜部１Ｍが巻回される中抜ローラ３３、および第２切断加工品１Ｂが巻回される第２ローラ３４が配置されている。これらのローラ３２、３３、３４により、第１切断加工品１Ａ、中抜部１Ｍおよび第２切断加工品１Ｂのカッターユニット４０からの引き出し角度が定められている。逆にいえば、これらの引き出し角度はローラ３２、３３、３４の配置により調整できる。

【0018】

図３に示すように、本明細書では、原反１Ｗの搬送方向の延長線（通常は水平線）を基準線とし、カッターユニット４０から引き出された第１切断加工品１Ａの引き出し方向と基準線とのなす角を第１切断加工品１Ａの引き出し角度αとする。また、第１切断加工品１Ａの引き出し方向を基準線とし、カッターユニット４０から引き出された中抜部１Ｍの引き出し方向と基準線とのなす角を中抜部１Ｍの引き出し角度βとする。なお、角度α、βは、いずれも、引き出し方向が基準線より下がる場合（図３における時計回り）を正、基準線より上がる場合（図３における反時計回り）を負とする。

【0019】

図２に示すように、第１切断加工品１Ａは第１ローラ３２に巻回された後、各種のローラで定められた搬送経路に沿って搬送され第１巻取部３５に供給される。第１巻取部３５は第１切断加工品１Ａをロール状に巻き取る。同様に、第２切断加工品１Ｂは第２ローラ３４に巻回された後、各種のローラで定められた搬送経路に沿って搬送され第２巻取部３６に供給される。第２巻取部３６は第２切断加工品１Ｂをロール状に巻き取る。

【0020】

中抜ローラ３３の下流は駆動ローラ３７および従動ローラ３８が配置されている。中抜部１Ｍは駆動ローラ３７と従動ローラ３８との間に挟まれて、駆動ローラ３７の駆動により搬送される。中抜部１Ｍは回収タンクなどに回収される。

【0021】

カッターユニット４０の切断方式はギャングカット方式である。図４に示すように、上回転軸（不図示）には少なくとも２つの上刃４１、４１が設けられている。また、下回転軸（不図示）には少なくとも２つの下刃４２、４２が設けられている。２つの上刃４１、４１は所定間隔を開けて配置されている。２つの下刃４２、４２は２つの上刃４１、４１の直ぐ外側に配置されている。上刃４１と下刃４２とが接する２位置において原反１Ｗが切断される。具体的には、原反１Ｗは中央の中抜部１Ｍと、左右の第１切断加工品１Ａおよび第２切断加工品１Ｂに切断される。

【0022】

上回転軸には第１上支持リング４３Ａ、中央上支持リング４３Ｍおよび第２上支持リング４３Ｂが設けられている。中央上支持リング４３Ｍは２つの上刃４１、４１の間に配置されている。中央上支持リング４３Ｍの直径は上刃４１と略同一である。第１上支持リング４３Ａおよび第２上支持リング４３Ｂは２つの上刃４１、４１の左右に配置されている。第１上支持リング４３Ａおよび第２上支持リング４３Ｂは上刃４１より小径である。

【0023】

下回転軸には第１下支持リング４４Ａ、中央下支持リング４４Ｍおよび第２下支持リング４４Ｂが設けられている。中央下支持リング４４Ｍは２つの下刃４２、４２の間に配置されている。中央下支持リング４４Ｍは下刃４２より小径である。第１下支持リング４４Ａおよび第２下支持リング４４Ｂは２つの下刃４２、４２の左右配置されている。第１下支持リング４４Ａおよび第２下支持リング４４Ｂの直径は上刃４１と略同一である。

【0024】

第１切断加工品１Ａは第１上支持リング４３Ａと第１下支持リング４４Ａとの間に挟まれた状態で切断される。中抜部１Ｍは中央上支持リング４３Ｍと中央下支持リング４４Ｍとの間に挟まれた状態で切断される。第２切断加工品１Ｂは第２上支持リング４３Ｂと第２下支持リング４４Ｂとの間に挟まれた状態で切断される。

【0025】

カッターユニット４０がこのような構成であるから、切断後の両端面の切断条件がほぼ同じになる。そのため、フレアが小さい銅張積層板１Ａ、１Ｂが得られる。

【0026】

フレアが小さい切断加工品１Ａ、１Ｂを得るためには、中抜部１Ｍの引き出し角度βを－２０°～０°とすることが好ましい。また、切断加工品１Ａ、１Ｂの巻取張力を３０～６０Ｎとすることが好ましく、３０～４０Ｎとすることがより好ましい。さらに、切断加工品１Ａ、１Ｂの引き出し角度αを０°～６°とすることが好ましく、０°～４°とすることがより好ましい。

【0027】

以上の構成を有する切断装置ＡＡを用いて幅広の銅張積層板１Ｗを切断することで、幅狭の銅張積層板１Ａ、１Ｂを得ることができる。得られた銅張積層板１Ａ、１Ｂはフレアが抑制されている。

【実施例0028】

（共通の条件）
ベースフィルムとして厚さ１２．５μｍのポリイミドフィルムを用意した。ベースフィルムは幅５７０ｍｍの長尺帯状である。ベースフィルムの両面に銅層を成膜して銅張積層板を得た。銅層は銅薄膜層および銅めっき被膜からなる。銅薄膜層はマグネトロンスパッタリング装置で成膜した。銅めっき被膜はロールツーロール方式のめっき装置で成膜した。銅薄膜層は厚さ１００ｎｍ、銅めっき被膜の厚さは０．４μｍである。したがって、銅張積層板の厚さは１３．５μｍである。

【0029】

図２に示す構成の切断装置を用いて幅５７０ｍｍの銅張積層板を、幅２５０ｍｍの第１切断加工品、幅５ｍｍの中抜部、および幅２５０ｍｍの第２切断加工品に切断した。ここで、原反の搬送速度を１０ｍ／分、送り出し張力を１００Ｎとした。

【0030】

（中抜部の引き出し角度）
中抜部の引き出し角度βを－２０°～＋２０°の範囲で変化させた。なお、第１切断加工品および第２切断加工品の巻取張力は３０Ｎとした。また、第１切断加工品の引き出し角度αは２°とした。

【0031】

得られた第１切断加工品の中抜部側の縁を目視観察してフレアの有無を判定した。その結果を表１に示す。表１中、○はフレア無し（フレア高さ１００μｍ未満に相当）、×はフレア有り（フレア高さ１００μｍ以上に相当）を意味する。

【表1】

【0032】

中抜部の引き出し方向を基準線（第１切断加工品の引き出し方向）と同一かそれより上げるとフレアを抑制できることが分かった。中抜部を引き下げるように切断すると中抜部が下刃の間に入り込みフレアを助長すると考えられる。中抜部を引き上げるように切断することでこれを抑制できる。フレアを抑制するには中抜部の引き出し角度βを－２０°～０°とすることが好ましいことが確認された。

【0033】

（第１切断加工品の巻取張力）
第１切断加工品および第２切断加工品の巻取張力を３０～１００Ｎの範囲で変化させた。なお、中抜部の引き出し角度βは－１０°とした。また、第１切断加工品の引き出し角度αは２°とした。

【0034】

得られた第１切断加工品の中抜部側の縁を目視観察してフレアの有無を判定した。その結果を表２に示す。表２中、○はフレア無し（フレア高さ１００μｍ未満に相当）、△は許容範囲のフレア有り（フレア高さ１００μｍ以上、３００μｍ未満に相当）、×は許容範囲を超えるフレア有り（フレア高さ３００μｍ以上に相当）を意味する。

【表2】

【0035】

第１切断加工品の巻取張力が低いほどフレアを抑制できる傾向がある。巻取張力を低くすると切断加工品の端部に生じる応力が小さくなり、フレアを抑制できると推測される。フレアを抑制するには巻取張力を３０～６０Ｎとすることが好ましく、３０～４０Ｎとすることがより好ましいことが確認された。

【0036】

（第１切断加工品の引き出し角度）
第１切断加工品の引き出し角度αを０°～＋１０°の範囲で変化させた。なお、第１切断加工品および第２切断加工品の巻取張力は３０Ｎとした。また、中抜部の引き出し角度βは－１０°とした。

【0037】

得られた第１切断加工品から長さ３００ｍｍ、幅１５６ｍｍの試験片を得た。そして、つぎの手順で、第１切断加工品の中抜部側の縁のフレア高さを求めた。試験片を平板上に載置し、試験片の縁の高さをＺ軸方向の測長機能付き光学顕微鏡で測定した。ここで、試験片の縁（長さ３００ｍｍ）の中間の２００ｍｍを測定範囲とし、平板の表面を基準とした縁の高さを５ｍｍ間隔で４０点測定した。４０点の測定結果のうちの最大値を表３に示す。また、フレア高さ１００μｍ未満をフレア無し「○」、フレア高さ１００μｍ以上、３００μｍ未満を許容範囲のフレア有り「△」、フレア高さ３００μｍ以上を許容範囲を超えるフレア有り「×」とする。

【0038】

【表3】

【0039】

第１切断加工品の引き出し角度αが浅いほどフレアを抑制できる傾向がある。フレアを抑制するには引き出し角度αを０°～６°とすることが好ましく、０°～４°とすることがより好ましいことが確認された。

【符号の説明】

【0040】

ＡＡ 切断装置
１Ｗ 原反
１Ａ 第１切断加工品
１Ｍ 中抜部
１Ｂ 第２切断加工品
３１ 供給装置
３２ 第１ローラ
３３ 中抜ローラ
３４ 第２ローラ
３５ 第１巻取部
３６ 第２巻取部
４０ カッターユニット
４１ 上刃
４２ 下刃

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】