JPH01147055A - 金属被着プラスチックフィルムの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野〕 本発明は金属被着プラスチックフィルムの製造方法に関
するもので、特に表面平滑性に優れ、しかもピンホール
が少ない金属被着プラスチックフィルムの製造方法に関
するものである。

〔従来の技術及びその問題点〕

近年、プラスチックフィルムへのメタライジングが盛ん
になっており、装飾品からフィルムコンデンサ、磁気フ
ィルム、フレキシブルプリント回路基板（ＦＰＣ）等の
電子機器分野に至るまで広範囲に渡って利用されている
。

然しなから、プラスチックフィルムは一般に耐熱性が低
く、又表面自由エネルギーも小さい等の理由により、真
空蒸着、スパッタ、イオンブレーティング等の物理的蒸
着（１’ＶＤ）法を用いてメタライジングしても、金属
薄膜層とプラスチックフィルム面との密着性が低く、し
かも表面平滑性に優れた金属被着プラスチックフィルム
を得る事は困難であった。

そこで前記密着性を向上さゼる為、プラスチックフィル
ムの表面をプラスマ処理してからメタライジングする事
が最近試みられている。即ち、真空中に導入したガスを
グロー放電等の手段により低温プラスマ化し、該ブラス
マ中のイオンをプラスチックフィルム等の基体物質にあ
てる事により、該基体物質の金属への密着性を高める事
が試みられている。

特に、酸素又は酸素を含むガスを用いてプラズマ処理を
行なうと、ミクロエツチングの効果と、化学的接着に必
要な官能基（例えば、−ＣＯＯＨｌ−０１１、−ｃｏ５
等）の導入の効果によって優れた接着性が得られること
が知られている。

而して通常、プラスチックフィルム面にこの様なプラズ
マ処理を施した後、真空蒸着、スパッタ、イオンブレー
ティング等のＰＶＤ法を用いて所望の金属薄膜層を形成
する事によって、金属被着プラスチックフィルムが製造
されている。

この様にして得られた金属被着プラスチックフィルムは
、金属薄膜層のプラスチックフィルム面への密着性は比
較的優れているものの、第２図にその一例を示す様に、
表面平滑性が悪く、ピンホールも多いものであり、該金
属被着プラスチックフィルムを利用した電子機器の性能
向上、小型化等の妨げとなっていた。即ち、前記低温プ
ラズマ処理により改質されたプラスチックフィルム表面
も平滑性の点では不充分であり、この様な表面状態（異
常突起を含む）の上にＰＶＤ法により金属’ＥＪ　ｎ９
７１を形成しても、その下地の影響を強く受ける為、平
滑性の優れた、しかもピンホールの少ない金属被着フィ
ルムを得る事が出来なかった。

以下に、従来の金属被着プラスチックフィルムの製造方
法及びその際の金属薄ＩＩり層の形成過程について詳細
に説明する。

第２図は、従来の製造方法で形成された金属被着フィル
ムの断面の概略を示したもので、基板となるポリエチレ
ンテレフタレート（ＰＥＴ）　、ポリプロピレン（ｐｐ
）、ポリフェニレンサルファイド（ｐｐｓ）　、ポリエ
ーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリイミド（ＰＩ
）等のプラスチックフィルム１の片面又は両面に酸素又
は酸素を含むガス、例えば−酸化炭素、二酸化炭素、或
いはアルゴン等の不活性ガスや、窒素等の活性ガス中に
酸素を含有せしめたガス、更には空気等を用いて低温プ
ラズマを施した後、通常は０．１μｍ／ｍｉｎ以上の任
意の蒸着速度でＰＶＤ処理を行なう事により、所望の金
属″ｉＲ膜層３を得ていた。

この第２図からも明らかな様に、−１ｃに凹凸を有する
プラスチックフィルム上に、ＰＶＤ法により金属薄膜Ｎ
３を形成すると、その下地の影響を受けつつ、先ず核を
形成し、時間の経過と共にそれの合体した島状構造を呈
する様になり、最終的にはプラスチックフィルム基板上
の空間を埋めていき、所謂柱状構造を呈する様になる。

而して前記金属Ｆｉ４膜Ｆ１３の成長には方向性があり
、フィルム表面の凹凸（異常突起を含む）が大きいと、
シャドーイング効果の為、突起間の窪みへの蒸着粒子は
極端に少なくなり、逆に突起の頂部に優先的に堆積成長
していく、この様な成長過程を経ていく為、一部には当
然ピンホールも発生するし、形成された金属薄ＨＱ層３
の表面平滑性も充分ではなかった。

〔問題点を解決する為の手段〕

本発明は上記の点に鑑み鋭意検討の結果なされたもので
あり、その目的とするところは表面平滑性に優れ、しか
もピンホールが少ない金属被着プラスチックフィルムの
製造方法を提供する事である。

本発明者等は鋭意研究を重ねた結果、前記ＰＶＤ法によ
り形成される薄膜が突起の頂部に優先的に堆積成長して
表面平滑性を悪くする傾向は、膜の成長速度が速い場合
程大きく、逆に通常の蒸着速度よりも遅い低藩着速度で
蒸着すると、この様な傾向は見られなくなり、表面平滑
性が良好な薄膜が得られる事を見出し、本発明の完成に
到ったものである。

即ち本発明は、プラスチックフィルム表面に物理的蒸着
（ＰＶＤ）法によって金属薄膜層を形成するに際して、
該プラスチックフィルム面に０．１μｍ／ｍｉｎ以上の
蒸着速度で所望厚さの金属薄膜層を形成し、次いで該金
属薄膜層上に０゜０５μｍ／ｍｉｎ以下の蒸着速度で０
．１〜１μｍの金属薄膜層を形成する事を特徴とする金
属被着プラスチックフィルムの製造方法である。

次に本発明の実施態様を図面を用いて具体的に説明する
。第１図は本発明方法により形成された金属被着フィル
ムの断面の概略を示したものであって、ｌはプラスチッ
クフィルム、２はプラスマ処理層、３は金属薄膜層、４
は蒸着微粒子層である。プラスチックフィルム１上にプ
ラスマ処理を施し、通常（０，１μｍ／ｍｉｎ以上）の
薄着速度で金属ｆｌ膜層３を形成した後、０．０５μｍ
／ｍｉｎ以下の低蒸着速度で蒸着する事により、突起の
頂部への薄膜の優先的成長が起こらなくなり、しかも蒸
着粒子が小さくなる為、柱状構造のグレイン間や、ピン
ホール部への堆積も可能となり、表面平滑性に優れた蒸
着微粒子層４が得られる。

本発明は先ず通常の蒸着速度で所望厚さの金属薄膜層を
プラスチックフィルム上に形成しようとするものであっ
て、この際の蒸着速度は生産性の点から０．１μｍ／ｍ
ｉｎ以上にすべきであり、望ましくは０．３μｍ／ｍｉ
ｎ以上にすべきである。

次にこの様にして形成された金属薄膜層３上に蒸着微粒
子層４を形成する際の蒸着速度は、０．０５μｍ　／　
ｍ　ｉ　ｎを超えると充分に平滑な膜が得られないので
、０．０５μｍ／ｍｉｎ以下にすべきであり、０．０４
μｍ／ｍｉｎ以下がより好ましい、又この様にして形成
される蒸着微粒子層４の厚さが０．１μｍ未満であると
、金属薄膜Ｎ３上の凹凸を小さくして平滑な表面を得る
事が困難であり、又ｌｌＩｍを超える場合は、表面を平
滑にする効果が飽和すると共に、前記蒸着微粒子層４の
形成に長時間を要する様になって実用的でないので、該
藤若微粒子Ｎ４の厚さは０．１〜１μｍの範囲内にする
必要がある。

尚本発明方法において、ＰＶＤ法によって形成される薄
膜の材質は特に限定されるものではなく、又金属薄膜層
３と蒸着微粒子層４とは、同一金属であっても、異種金
属であっても差し支えない。

〔作用］ 本発明方法においては、プラスチックフィルム１面に、
先ず通常の医者速度で所望厚さの金属薄膜層３を形成し
た後、該金属薄膜層３上に低蒸着速度で蒸着微粒子層４
を形成しているので、前記金属ＦＪｌ＋９１Ｊ３上の凹
部即ち柱状構造のグレイン間や、ピンホール部への蒸着
粒子の堆積が可能となり、表面平滑性に優れた蒸着微粒
子Ｎ４が得られる。

〔実施例１〕 基板として、厚さ５０μｍのポリイミドフィルム（東し
デュポン製、商品名：ＫＡＰＴＯＮ−１００Ｈ）をプラ
スマ処理機構を有するスパッタ装置にセットし、充分排
気後、酸素ガス圧：３×ｌＯ−”Ｔｏ　ｒ　ｒ、１００
Ｗにて高周波プラスマを発生させ、１６秒間ブラスマ処
理を施した。引き続き１０−ｈＴｏ　ｒ　ｒ迄充分排気
後、今度はアルゴンガス圧：　３Ｘ１０−”Ｔｏ　ｒ　
ｒにて、スパッタにより銅を０．４μｍ／ｍｉｎの蒸着
速度で付着させて、１〃ｍ厚さの銅薄膜層を形成し、次
いで同じ圧力下で、０．０２　ｔｔｍ／ｍ　ｉ　ｎの蒸
着速度で、０．１　ａｍ厚さの銅蒸着微粒子層を形成し
、銅被性フィルムを製造した。

（比較例１〕 基板として、厚さ２５μｍのポリイミドフィルム（東し
デュポン製、商品名：ＫＡＰＴＯＮ−１００Ｈ）を使用
し、実施例１と同じ条件でブラスマ処理゛を施した後、
引き続き実施例１と同じ条件でスパッタを行ない、１．
１μｍＨさの銅薄膜層を形成して銅被性フィルムを製造
した。

（実施例２〕 基板として、厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレー
ト（東し製、商品名ニルミラー）を使用し、実施例１と
同じ条件でプラスマ処理を施した後、引き続き実施例１
と同じ条件でスパッタを行なって、１μｒｎ厚さのニッ
ケル薄膜層を形成し、次いで実施例１と同じ条件で０．
１μｍ厚さのニッケル蒸着微粒子層を形成し、ニッケル
被着フィルムを製造した。

〔比較例２〕 基板として実施例２と同じものを用い、実施例２と同じ
条件でプラスマ処理を施した後、引き続き実施例２と同
じ条件でスパッタを行ない、１．１μｍｎさのニッケル
薄膜層を形成してニッケル被着フィルムを製造した。

〔実施例３〕 基板として実施例１と同じものを用い、これをプラスマ
処理機構を有するスパッタ装置にセットし、充分排気後
、酸素ガス圧：　３ｘ　１０−”Ｔｏ　ｒｒ、１００Ｗ
にて高周波プラスマを発生させ、３０秒間プラスマ処理
を施した。引き続き１０−’Ｔｏｒｒ迄充分排気後、今
度はアルゴンガス圧：３Ｘ　１０−”Ｔｏ　ｒ　ｒにて
、スパッタにより銅を０．５μｍ／ｍｉｎの蒸着速度で
付着させて、３μｍ厚さの銅ＴＲ膜層を形成し、次いで
同じ圧力下で、０゜０４μｍ／ｍｉｎの蒸着速度で、０
．２μｍ厚さのニッケル蒸着微粒子層を形成し、ニッケ
ルコート銅被着フィルムを製造した。

前記実施例１〜３及び比較例１〜２によって得られた金
属被着フィルムについて、金属薄膜層の表面粗さ及び該
金属薄膜層中のピンホール数を測定し、その結果を第１
表にまとめて示した。

尚表面粗さは、ＪＩＳ　　Ｂ　　０６０１に基づいて、
中心線平均粗さ（Ｒａ）を測定した。又ピンホール数は
、１０ｃｍ”当たりのピンホール数を測定し、比較例と
実施例とのピンホール比率（比較例１／実施例１及び比
較例２／実施例２）で示した。

第１表 第１表から明らかな様に、本発明方法により製造した金
属被着フィルム（実施例１〜３品）は、従来の方法によ
り製造した金属被着フィルム（比較例１〜２品）に比べ
て表面平滑性が研れており、ピンホールも少なくなって
いる。

〔発明の効果〕

本発明方法によれば、表面平滑性の優れた、しかもピン
ホールが少ない金属被着プラスチックフィルムを得る事
が出来、工業上顕著な効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法による金属被着フィルムの概略断面
図、第２図は従来方法による金属被着フィルムの概略断
面図である。 １−プラスチックフィルム、２−・・プラズマ処理層、
３・・・金属薄膜層、４−・−蒸着微粒子層。 特許出願人　古河電気工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. プラスチックフィルム表面に物理的蒸着（ＰＶＤ）法に
   よって金属薄膜層を形成するに際して、該プラスチック
   フィルム面に０．１μｍ／ｍｉｎ以上の蒸着速度で所望
   厚さの金属薄膜層を形成し、次いで該金属薄膜層上に０
   ．０５μｍ／ｍｉｎ以下の蒸着速度で０．１〜１μｍの
   金属薄膜層を形成する事を特徴とする金属被着プラスチ
   ックフィルムの製造方法