JPH01195269A - 金属被覆プラスチックフィルム - 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］ この発明は、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）、フ
ィルムコンデンサー、磁気テープなどの電気機器部品か
ら、透明導電膜、選択吸収膜、さらには、装飾品等に用
いらる金属薄膜層とプラスチック層の密着力及び耐湿熱
性を向上させた金属被覆プラスチックフィルムに関する
ものである。

［従来の技術］ 近年プラスチックフィルムのメタライジングが盛゛んに
行われており、金属被覆プラスチックフィルムはフレキ
シブルプリント基板（ＦＰＣ）、フィルムコンデンサー
、磁気テープなどの電気機器部品から、透明導電膜、選
択吸収膜、さらには、装飾品等としても使用されるなど
、ますますその用途が拡大している。

以上に挙げたような多くの分野で用いられている金属被
膜プラスチックフィルムを得る方法の一つとしては、圧
延銅箔や電解銅箔を接着剤を用いてプラスチックフィル
ムに貼り合わせて金属薄膜を形成するという方法が従来
から行われている。

例えばフレキシブルプリント基板においては、可撓性の
点から圧延銅箔を接着剤層を介して熱圧着されることが
多い。しかし、この方法では銅箔厚をある程度厚くする
ことが必要で、近年の電子部品の「軽薄短小化」の要求
に必ずしも答えきれておらず、用途によっては接着剤層
部分の耐熱性や電気特性が問題となることもある。また
、銅箔の圧延方向によって屈曲性が異なるため設計時に
留意を必要とする。

これに対して、数μｍ以下の薄い金属薄膜が要求される
場合に注目されている方法としては、プラスチックフィ
ルム上に直接、真空蒸着法やスパッタリング法により、
金属薄膜を形成する方法がある。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のような従来の金属被膜プラスチックフィルムにお
いて、金属薄膜が真空蒸着法により直接プラスチックフ
ィルム上に形成されている場合、金属薄膜とプラスチッ
クフィルムの密着性が不充分で、実用に耐え得ないこと
が多い。さらに真空蒸着法で形成された金属薄膜は、一
般に緻密性に劣るため、結晶粒界からの酸素や水分の拡
散により酸化劣化しやすいという欠点も有している。

一方、スパッタリング法により形成された金属薄膜は、
基板との密着性に優れ、また、緻密であるなどの点で優
れている。しかしながら、薄膜の成長速度が遅いため生
産性の点で劣りている。

木発明は、以上のような現状に鑑み、本発明者らが鋭意
研究の未達成したものであり、金属薄膜とプラスチック
フィルムとの密着性が優れ、金属薄膜の酸化劣化が起こ
りにくく、かつ生産性も高い金属被膜プラスチックフィ
ルムを提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ この発明においては、プラスチックフィルム上にスパッ
タリング法によって直接少なくとも膜厚５０人の第１９
金属薄膜層を形成し、しかるのち、該第１の金属薄膜層
上に所望の膜厚の真空蒸着法による金属薄膜層を形成し
、この上にスパッタリング法により少なくとも膜厚５０
人の第２の金属薄膜を形成することによって、上記の課
題を解決したものである。

［作用］ この発明にかかる金属被膜プラスチックフィルムにおい
ては、プラスチックフィルム上にスパッタリング法によ
って直接に形成された少なくとも膜厚５０人の第１の金
属薄膜層によって金属薄膜とプラスチックフィルムは良
好な密着性が確保されており、さらにこの金属薄膜層は
緻密性に優れているため、フィルム側からの酸素あるい
は水分の拡散による酸化劣化を防ぐことになる。

次にこの第１の金属薄膜層の上には真空蒸着法によって
所望の厚さの金属薄膜層が形成されている。この金属薄
膜は前述したように緻密性にはあまり優れていないが、
前記スパッタリングによる第１の金属薄膜層と後述する
スパッタリングによる第２の金属薄膜層との間に形成さ
れた中間層であるので、この欠点はほとんど問題になら
なす、反面、金属薄膜の成長速度が比較的速いという利
点が生かされ、製品の生産性を向上させることができる
。

さらに最表面には結晶構造が緻密なスパッタリングによ
る第２の金属薄膜層が前記第１の金属薄膜層と同様に少
なくとも５０人の膜厚に形成されており、この層は金属
薄膜の酸化劣化等を防ぐ役割りをになっている。

ここで、本発明においてスパッタリング法による第１お
よび第２の金属薄膜層の膜厚を少なくとも５０人とした
のは、５０人よりも薄い場合は、スパッタリングによる
膜がまだ島状構造をとっており、比較的隙間が多いため
充分な耐湿熱性等が得られないためである。

なお、上限は５０００人より厚すると生産性が悪くなり
量産に適さなくなる。

［実施例］ 実施例：１ 第２図に概略図を示した実験装置を用いて木発明にかか
る金属被覆プラスチックフィルムを試作した。

まず、所定のガスτ囲気になるように構成された真空槽
１０６内にポリイミドフィルム（厚さ２５μｍ、長さ５
０ｍ、東しく株）製、商品名カプトン）１０５を送りだ
し、送りだしロール１０７からキャンロール１０９に周
接して巻取りロール１０８に至るようにセットし、真空
槽１０６内が１０−’Ｔｏｒｒ台になるまで排気した。

その後スパッタ室１１０および１１０゛にＡｒガスを導
入し、Ｃｕ薄膜を膜成長速度８３人／ｓｅｃとなるよう
にスパッタ形成するとともに、蒸着室１１１において膜
成長速度８３０人／ｓｅｃで電子ビーム（ＥＢ）蒸着を
行った。その際、フィルムは、送りだしロール１０７か
ら、巻き取りロール１０８へ線速１、Ｏｍ／ｍｉｎで走
行させ、所望の膜厚が得られるように防着板１３の間隔
を調節した。

このようにして、第１図の如き構造の金属被膜プラスチ
ックフィルムを製造し、第１の金属薄膜層１．蒸着法に
よる金属薄膜層２．第２の金属薄膜層３の膜厚がそれぞ
れ０．１　μｍ　、０．８μｍ、０．１μｍとなるよう
にした。

実施例：２ 実施例１におけるポリイミドフィルムの代わりにポリエ
チレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム（厚さ５０μ
ｍ、東しく株）製、商品名ルミラー）をセットした以外
は実施例１と全く同じ条件で１μｍ厚のＣｕ薄膜を形成
して、金属被膜プラスチックフィルムを得た。

実施例；３ 実施例１におけるスパッタターゲツト材１１４．１１４
°をＣｕの代わりにＣｒとした以外は実施例１と全く同
じ条件で、１μｍのＣｒ／ｃ　ｕ　／　ｃ　ｒ　Ｒ膜を
形成した。

比較例＝１ 実施例１において、走行線速０．１ｍ／ｍｉｎでのスパ
ッタリング法のみにより１μｍ厚のｃ　ｕ　ＲＩｌｉを
形成した。

比較例：２ 実施例１において、走行線速１．０ｍ／ｌｌ１ｉｎでの
蒸着法のみにより１μｍのｃｕｆｉｌｌＭを形成した。

比較例：３ 実施例２において、走行線速０．Ｉｎ＋／ｍｊｎでのス
パッタリング法のみにより１μｍのＣｕ薄膜を形成した
。

比較例：４ 実施例２において、走行線速１．０ｍ／ｍｉｎでの蒸着
法のみにより１μｍのＣｕ薄膜を形成した。

以上の、実施例、比較例において得られた各々の金属被
覆プラスチックフィルムにおける金属薄膜とプラスチッ
クフィルムの密着力を測定し、また目視による金属薄膜
の表面観測を薄膜形成実験直後と温熱サイクル試験後に
行った。第１表にこれらの試験の結果と、上記の実施例
および比較例において５０ｍ長のプラスチックフィルム
上に連続的に薄膜作成するのに要した時間を示す。

なお、密着力の測定は、第３図に示すように１ｃｍ　Ｘ
　１０ｃｍに切り取ったサンプルの金属薄膜２０４面を
エポキシ系接着剤２１６を用いてアルミ補強板２１５に
貼り合わせたのち、プラスチックフィルム２０５を１８
０度方向に線速５０ｍｍ／ｍｉｎで引き剥す際の力を測
定し、温熱サイクルは、ＪＩＳＣ５０１２の９．４に従
い、１０サイクル行った。

第１表においてプラスチックフィルムの素材が同じ場合
について本発明実施例と比較例を比較すると（実施例１
と比較例１および２、実施例２と比較例３および４）、
蒸着法のみによりＣｕ　ｌｉを形成した比較例（２およ
び４）に対して実施例は約５倍程度のビール強度を有し
ており、温熱サイクル試験後においても密着性がほとん
ど低下していない。

また、スパッタリング法のみにより膜を形成した比較例
（１および３）は、ビール強度は実施例と同等程度であ
るものの、薄膜形成に要した時間は実施例の１０倍にも
なっており、現実の量産には適用しがたい。

さらに、金属薄膜の酸化劣化の問題についても、蒸着法
のみによりＣｕ　ｌ］＠を形成した比較例（２および４
）が温熱サイクル試験後に大部分が酸化劣化してしまっ
たのに対し、実施例では酸化劣化が認められない。

なお、実施例のなかでも最も高いビール強度を　。

示したのは、スパッタ用ターゲツト材をＣｕの代わりに
Ｃｒとした実施例３であるが、本発明における金属薄膜
を形成する金属は特に限定されるものではなく、用途に
応じて適宜選択されるものである。また、第１の金属薄
膜層、蒸着法による金属薄膜層および第２の金属薄膜層
は、同種の金属または合金から成っていても良いし、場
合によっては実施例の如く異種の金属または合金から成
っていてもよい。さらに、必要に応して、プラスチック
フィルムに例えばプラズマ処理などの前処理□　を施せ
ば、より密着性を上げることもできる。

また、本発明において用いられるプラスチックフィルム
も特に限定されるものではなく、実施例で用いたポリイ
ミド、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の他にも
、例えばポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエー
テルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリア
ミド、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリエ
チレンナフタレート、液晶ポリマーなどが用いられる。

また、本発明における金属薄膜の厚さは実施例および比
較例では１μｍ　　（１０００人）としたが、前述した
ようにスパッタリングによる金属薄膜層の厚さは少なく
とも５０人あれば良く、膜の特性と生産性の両方を考慮
するとスパッタリングによる金属薄膜層は１００〜１０
００人あることがより好ましい。

以上から明らかなように、本発明にかかる金属被覆プラ
スチックフィルムは密着性及び耐湿熱性に優れ、かつ効
率よく生産することができ、産業上きわめて有益である
。

第１表 ＊Ａ・・・薄膜形成に要した時間（ｍｉｎ）Ｂ・１８０
度ビール強度（ｇ／ｃｍ） Ｃ・・・外観　　　Ｏ二酸化劣化無し △：部分的に酸化劣化 ×：大部分が酸化劣化 ＊いずれもＮ＝５の平均を示す。

［発明の効果］ この発明においては、プラスチックフィルム上に形成さ
れる第１のスパッタリングによる金属薄膜層と、最表面
に形成される第２のスパッタリングによる金属薄膜層と
、これら第１および第２のスパッタリングによる金属薄
膜層の間に形成され備えたことにより、金属被膜プラス
チックフィルムの密着性および耐湿熱性を高め、同時に
生産性も向上させることができるという極めて優れた効
果を有している。

かかる金属被覆プラスチックフィルムは高密度化、高精
度化が進む電気機器部品等において、信頼性を高め、か
つコスト低減を図る上で非常に有益である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる金属薄膜付プラスチックフィル
ムの構成模式図、第２図は実施例に用いた装置の概略図
、第３図はビール試験の説明図である。 １：第１の金属薄膜層、２：蒸着法による金属薄膜層、
３：第２の金属薄膜層、４，２０４：金属薄膜、５，１
０５，２０５ニブラスチツクフイルム、１０６：真空槽
、１０７：送りだしロール、１０８二巻取りロール、１
ｏ９：キャンロール、１１０，１１０°　ニスバッタ室
、１１１：蒸ル、１１０，１１０’　　ニスバッタ室、
１１１：蒸着室、１１２：仕切り板、１１３：防着板、
１１４．１１４°　ニスバッタターゲット、１１５：蒸
着源、２１５ニアルミ補強板、２１６：接着材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 片面もしくは両面に金属薄膜を形成した金属被覆プラス
   チックフィルムにおいて、プラスチックフィルム上にス
   パッタリング法によって直接形成された少なくとも膜厚
   ５０Åの第１の金属薄膜層と、最表面にスパッタリング
   法によって形成された少なくとも膜厚５０Åの第２の金
   属薄膜層と、前記第１および第２の金属薄膜層の間の真
   空蒸着法による所望の膜厚の金属薄膜層とからなる金属
   薄膜を備えたことを特徴とする金属被覆プラスチックフ
   ィルム。