长条基板的处理装置和处理方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及在实施了热负荷的长条基板上不易产生褶皱、划痕等的长条基板的处理装置和处理方法。在将从放卷室(110)供给的长条基板(114)卷绕在成膜室(112)的筒辊(131)来实施溅射等的装置中，在筒辊的薄膜送入侧设置两组张力控制辊组(第一张力测量辊130和第一电机驱动辊129、以及第二张力测量辊127和第二电机驱动辊125)，在送出侧也设有两组张力控制辊组(第一张力测量辊132和第一电机驱动辊133、以及第二张力测量辊135和第二电机驱动辊137)，筒辊的送入进料张力和送出进料张力由上述两组张力控制辊组进行双级控制，因此能够使薄膜的张力控制准确，从而避免薄膜褶皱和划痕的产生。

Processing device and method for strip substrate

The invention relates to a processing device and a processing method for a strip substrate which is not easy to produce wrinkles and scratches on a strip substrate carrying out heat load. In a device that coils a strip substrate (114) supplied from the unwinding chamber (110) to a drum roll (131) of the film forming chamber (112) for sputtering, two sets of tension control rollers (the first tension measuring roll 130 and the first motor driving roll 129, the second tension measuring roll 127 and the second motor driving roll 125) are set on the film feeding side of the drum roll (the first tension control roll group) and two sets of tension control rollers (the first one on measuring roll 127 and the second motor driving roll 125) are also set on The force measuring roll 132 and the first motor driving roll 133, the second tension measuring roll 135 and the second motor driving roll 137. The feed and feed tensions of the drum roll are controlled by the two groups of tension control rolls, so that the tension of the film can be controlled accurately and the film wrinkles and scratches can be avoided.

【技术实现步骤摘要】
长条基板的处理装置和处理方法
本专利技术涉及在真空腔室内对以卷对卷方式输送的耐热性树脂薄膜等长条基板在卷绕于带气体释放机构的筒辊的外周面的状态下进行离子束处理、溅射成膜等的施加热负荷的处理的长条基板的处理装置和处理方法，特别涉及在长条基板上不易产生褶皱、划痕等的长条基板的处理装置和处理方法。
技术介绍
在液晶面板、笔记本电脑、数码相机、移动电话等中使用柔性布线基板。柔性布线基板由在耐热性树脂薄膜的单面或两面成膜有金属膜的带金属膜的耐热性树脂薄膜制作而成。近年来，在柔性布线基板上形成的布线图案越来越微细化、高密度化，带金属膜的耐热性树脂薄膜本身为没有褶皱等的平滑的膜变得越发重要。作为这种带金属膜的耐热性树脂薄膜的制造方法，一直以来已知有如下方法：通过粘接剂将金属箔粘贴于耐热性树脂薄膜而制造的方法(称作三层基板的制造方法)；在金属箔上涂布耐热性树脂溶液后使其干燥而制造的方法(称作流延成型法，casting)；利用干式镀敷法(真空成膜法)或干式镀敷法(真空成膜法)与湿式镀敷法的组合在耐热性树脂薄膜上成膜金属膜而制造的方法(称为金属化方法)等。另外，在金属化方法中的上述干式镀覆法(真空成膜法)中，存在有真空蒸镀法、溅射法、离子镀法、离子束溅射法等。作为上述金属化方法，在专利文献1中，公开了在聚酰亚胺绝缘层上溅射铬之后溅射铜，从而在聚酰亚胺绝缘层上形成导体层的方法。另外，在专利文献2中公开了一种柔性电路基板用材料，该柔性电路基板用材料是按照以铜镍合金作为靶通过溅射在聚酰亚胺薄膜上形成的第一金属薄膜、和以铜为靶通过溅射形成的第二金属薄膜的顺序层叠而形成的。需要说明的是，为了在聚酰亚胺薄膜这样的耐热性树脂薄膜(基板)上进行真空成膜，通常使用溅射镀膜机。通常，在上述真空成膜法中，溅射法的密合力优异，但与真空蒸镀法相比，施加于耐热性树脂薄膜的热负荷更大。而且，已知若在成膜时施加于耐热性树脂薄膜大的热负荷，则膜容易产生褶皱。为了防止这样的褶皱的产生，采用如下方法：在作为带金属膜的耐热性树脂薄膜的制造装置的溅镀镀膜机中，搭载具备冷却功能的筒辊，通过对筒辊进行旋转驱动，并在由筒辊的外周面划定的输送路径上卷绕以卷对卷方式输送的耐热性树脂薄膜，由此从其背面侧对溅射处理中的耐热性树脂薄膜进行冷却。例如在专利文献3中公开了作为溅镀镀膜机的一例的放卷收卷式(卷对卷方式)真空溅射装置。在该放卷收卷式真空溅射装置中具备充当上述筒辊的冷却辊，进而利用至少设置于冷却辊的膜送入侧或送出侧的副辊进行将薄膜紧密贴合于冷却辊的控制。但是，如非专利文献1所记载的那样，由于从微观上看筒辊的外周面不是平坦的，因此在筒辊与在筒辊的外周面紧贴并输送的膜之间存在隔着真空空间而分离的空隙部(间隙)。因此，实际上溅射或蒸镀时产生的膜的热量不能从膜高效地传导至筒辊，这成为产生薄膜褶皱的原因。因此，提出了如下技术：从筒辊侧向上述筒辊外周面和膜之间的空隙部导入气体，使空隙部的导热率比真空高。并且，作为将气体从筒辊侧导入空隙部的具体方法，例如在专利文献4中公开了在筒辊外周面设置作为气体的释放口的多个微细孔的技术，在专利文献5中公开了在筒辊外周面设置作为气体的释放口的槽的技术。另外，还已知用多孔质体构成筒辊自身，将该多孔质体自身的微细孔作为气体释放口的方法。然而，在筒辊外周面设置作为气体的释放口的微细孔或槽等的方法中，与卷绕有膜的区域(重叠部区域)相比，在筒辊的外周面未卷绕有膜的区域(非重叠部区域)气体的释放口处的阻力变低。因此，供给到筒辊的气体中的大部分从非重叠部区域的气体释放口向真空腔室的空间释放，其结果是，有时无法向筒辊的外周面和卷绕在其上的膜之间的空隙部供给本来应导入的量的气体，无法得到提高上述导热率的效果。对于该问题，提出了在气体释放口设置从筒辊的外周面突出和缩入的阀，通过用薄膜面按压该阀来开放气体释放口的方法(专利文献5)、以及在上述筒辊外周面内，在未卷绕有膜的区域(筒辊外周面的非重叠部区域)安装罩，防止气体从非重叠部区域向真空腔室的空间释放，从而有效地将气体导入筒辊外周面与膜表面的空隙部的方法(参照专利文献6)等。但是，以薄膜面按压从筒辊外周面突出和缩入的阀而使气体释放口开放的专利文献5的方法有可能因阀的接触而在薄膜面产生微小的损伤或凹陷，难以在以要求高品质的电子设备为用途的柔性布线基板的制造中被采用。另外，对于在筒辊外周面内在未卷绕有膜的区域(非重叠部区域)安装罩的专利文献6的方法，在高真空度下成膜的处理装置中气体容易从罩与筒辊外周面之间的间隙泄漏，因此与专利文献5的方法同样地，难以采用专利文献6的方法。在这样的技术背景下，专利技术人提出了如下的筒辊，即形成为不向未卷绕有膜的区域(非重叠部区域)的筒辊外周面供给气体的构造，防止从非重叠部区域释放气体(参照专利文献7)。即，如图9所示，该筒辊在筒辊56的厚壁部设有多个气体导入通道14，在各个气体导入通道14上设置有多个气体释放孔15，并且经由由固定环单元22和旋转环单元21构成的旋转接头20向上述气体导入通道14中的每一个选择性地供给真空腔室外部的气体。但是，根据非专利文献2，报告了在导入气体为氩气且导入气体压力为500Pa的情况下，在筒辊外周面与卷绕于该筒辊外周面的薄膜之间的空隙部(间隙)的距离为约40μm以下的分子流区域时，空隙部的热导率为250(W/m2·K)(参照非专利文献2第752页)。并且，在专利文献7的应用了带气体释放机构的筒辊56的长条基板的处理装置中，重叠部区域中的筒辊外周面与膜(长条基板)52之间的空隙部的气体压力越高，则导热性(基于分子流的热传导效率)越高，因此长条基板52的冷却效率变好。但是，在空隙部的气体压力超过通过长条基板52的输送方向上的张力T而使该长条基板52按压在筒辊56上的力、即阻力P＝T/R(R：筒辊半径)的情况下，长条基板52从筒辊56的外周面浮起，上述气体压力的控制变得困难。因此，筒辊56的外周面与长条基板52之间的空隙部的气体压力的控制是重要的，在控制气体压力的同时，对长条基板52在输送中的张力的控制也是重要的。因此，在应用了带气体释放机构的筒辊的长条基板的处理装置中，以满足气体压力和张力的各个条件的方式进行控制，以使向空隙部导入的气体压力略低于上述阻力P(长条基板52被按压在筒辊56上的力)。其结果是，由于气体压力与上述阻力P均衡，因此筒辊56与长条基板52的摩擦力(抓地力)变得极低，在对筒辊56的上游侧和下游侧输送的长条基板52的各张力控制不准确的情况下，长条基板52在筒辊56表面滑动从而在长条基板52上产生划痕。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开平2-98994号公报专利文献2：日本专利第3447070号公报专利文献3：日本专利特开昭62-247073号公报专利文献4：公开号为2005/001157的国际专利申请专利文献5：美国专利第3414048号说明书专利文献6：公开号为2002/070778的国际专利申请专利文献7：日本特开2012-132081号公报非专利文献非专利文献1：“VacuumHeatTransferModelsforWebSubstrates：ReviewofTheoryandExperimentalHeatTransfer本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种长条基板的处理装置，具有：放卷区，对卷绕于放卷辊的长条基板进行放卷；处理区，在真空腔室内对从放卷区供给的长条基板实施施加热负荷的处理；以及收卷区，将处理后的长条基板收卷于收卷辊，所述处理区具备：筒辊，由电机驱动，使以辊对辊的方式输送的长条基板卷绕于所述筒辊的外周面并对所述长条基板进行冷却；送入侧张力控制辊组和送出侧张力控制辊组，所述送入侧张力控制辊组设置于所述筒辊的长条基板的送入侧，所述送出侧张力控制辊组设置于该筒辊的长条基板的送出侧；以及施加热负荷的处理机构，设置于与所述筒辊的外周面对置的位置，所述筒辊在周向上隔开大致均等的间隔且遍及整周地配置有多个气体导入通道，所述多个气体导入通道中的每一个具有沿着筒辊的旋转轴方向隔开大致均等的间隔而向外周面侧开口的多个气体释放孔，所述长条基板的处理装置具备旋转接头，该旋转接头向位于所述筒辊的外周面的卷绕有长条基板的角度范围内的气体导入通道供给来自真空腔室外部的气体，不向未位于卷绕有长条基板的角度范围内的气体导入通道供给来自真空腔室外部的气体，所述长条基板的处理装置的特征在于，所述送入侧张力控制辊组由分别设置于处理区的送入侧第一张力控制辊组和送入侧第二张力控制辊组构成；所述送入侧第一张力控制辊组由送入侧第一张力测量辊和送入侧第一电机驱动辊构成，所述送入侧第一张力测量辊配置在筒辊的送入侧附近，所述送入侧第一电机驱动辊基于由该送入侧第一张力测量辊测量的长条基板的张力来控制圆周速度；而且，所述送入侧第二张力控制辊组由送入侧第二张力测量辊和送入侧第二电机驱动辊构成，所述送入侧第二张力测量辊配置在所述送入侧第一电机驱动辊侧，所述送入侧第二电机驱动辊基于由该送入侧第二张力测量辊测量的长条基板的张力来控制圆周速度，所述送出侧张力控制辊组由分别设置于处理区的送出侧第一张力控制辊组和送出侧第二张力控制辊组构成；所述送出侧第一张力控制辊组由送出侧第一张力测量辊和送出侧第一电机驱动辊构成，所述送出侧第一张力测量辊配置在筒辊的送出侧附近，所述送出侧第一电机驱动辊基于由该送出侧第一张力测量辊测量的长条基板的张力来控制圆周速度；所述送出侧第二张力控制辊组由送出侧第二张力测量辊和送出侧第二电机驱动辊构成，所述送出侧第二张力测量辊配置在所述送出侧第一电机驱动辊侧，所述送出侧第二电机驱动辊基于由该送出侧第二张力测量辊测量的长条基板的张力来控制圆周速度，送入到所述筒辊的长条基板的在送入方向的张力通过基于筒辊和所述送入侧第一电机驱动辊之间的圆周速度之差而设定的送入进料张力Tu1、与基于送入侧第一电机驱动辊和所述送入侧第二电机驱动辊之间的圆周速度之差而设定的送入进料张力Tu2的双级控制来调整，其中Tu1>Tu2，并且，从所述筒辊送出的长条基板的在送出方向的张力通过基于所述送出侧第一电机驱动辊和筒辊之间的圆周速度之差而设定的送出进料张力Td1、与基于所述送出侧第二电机驱动辊和送出侧第一电机驱动辊之间的圆周速度之差而设定的送出进料张力Td2的双级控制来调整，其中Td1>Td2。...

【技术特征摘要】
2017.12.11 JP 2017-2368411.一种长条基板的处理装置，具有：放卷区，对卷绕于放卷辊的长条基板进行放卷；处理区，在真空腔室内对从放卷区供给的长条基板实施施加热负荷的处理；以及收卷区，将处理后的长条基板收卷于收卷辊，所述处理区具备：筒辊，由电机驱动，使以辊对辊的方式输送的长条基板卷绕于所述筒辊的外周面并对所述长条基板进行冷却；送入侧张力控制辊组和送出侧张力控制辊组，所述送入侧张力控制辊组设置于所述筒辊的长条基板的送入侧，所述送出侧张力控制辊组设置于该筒辊的长条基板的送出侧；以及施加热负荷的处理机构，设置于与所述筒辊的外周面对置的位置，所述筒辊在周向上隔开大致均等的间隔且遍及整周地配置有多个气体导入通道，所述多个气体导入通道中的每一个具有沿着筒辊的旋转轴方向隔开大致均等的间隔而向外周面侧开口的多个气体释放孔，所述长条基板的处理装置具备旋转接头，该旋转接头向位于所述筒辊的外周面的卷绕有长条基板的角度范围内的气体导入通道供给来自真空腔室外部的气体，不向未位于卷绕有长条基板的角度范围内的气体导入通道供给来自真空腔室外部的气体，所述长条基板的处理装置的特征在于，所述送入侧张力控制辊组由分别设置于处理区的送入侧第一张力控制辊组和送入侧第二张力控制辊组构成；所述送入侧第一张力控制辊组由送入侧第一张力测量辊和送入侧第一电机驱动辊构成，所述送入侧第一张力测量辊配置在筒辊的送入侧附近，所述送入侧第一电机驱动辊基于由该送入侧第一张力测量辊测量的长条基板的张力来控制圆周速度；而且，所述送入侧第二张力控制辊组由送入侧第二张力测量辊和送入侧第二电机驱动辊构成，所述送入侧第二张力测量辊配置在所述送入侧第一电机驱动辊侧，所述送入侧第二电机驱动辊基于由该送入侧第二张力测量辊测量的长条基板的张力来控制圆周速度，所述送出侧张力控制辊组由分别设置于处理区的送出侧第一张力控制辊组和送出侧第二张力控制辊组构成；所述送出侧第一张力控制辊组由送出侧第一张力测量辊和送出侧第一电机驱动辊构成，所述送出侧第一张力测量辊配置在筒辊的送出侧附近，所述送出侧第一电机驱动辊基于由该送出侧第一张力测量辊测量的长条基板的张力来控制圆周速度；所述送出侧第二张力控制辊组由送出侧第二张力测量辊和送出侧第二电机驱动辊构成，所述送出侧第二张力测量辊配置在所述送出侧第一电机驱动辊侧，所述送出侧第二电机驱动辊基于由该送出侧第二张力测量辊测量的长条基板的张力来控制圆周速度，送入到所述筒辊的长条基板的在送入方向的张力通过基于筒辊和所述送入侧第一电机驱动辊之间的圆周速度之差而设定的送入进料张力Tu1、与基于送入侧第一电机驱动辊和所述送入侧第二电机驱动辊之间的圆周速度之差而设定的送入进料张力Tu2的双级控制来调整，其中Tu1>Tu2，并且，从所述筒辊送出的长条基板的在送出方向的张力通过基于所述送出侧第一电机驱动辊和筒辊之间的圆周速度之差而设定的送出进料张力Td1、与基于所述送出侧第二电机驱动辊和送出侧第一电机驱动辊之间的圆周速度之差而设定的送出进料张力Td2的双级控制来调整，其中Td1>Td2。2.根据权利要求1所述的长条基板的处理装置，其特征在于，所述旋转接头由旋转环单元和固定环单元构成，所述旋转环单元和所述固定环单元与筒辊同轴地设置且分别形成有与筒辊的中心轴垂直的气体控制用滑动接触面，所述旋转环单元具有分别与所述筒辊的多个气体导入通道连通的多个气体供给通道，所述多个气体供给通道中的每一个在所述旋转环单元的所述气体控制用滑动接触面具有旋转开口部，所述旋转开口部在与所连通的气体导入通道在筒辊外周面上的角度位置相对应的角度位置开口，所述固定环单元具有与真空腔室外部的供给配管连通的气体分配通道，该气体分配通道由在周向上设置在固定环单元的气体控制用滑动接触面上的环状凹槽构成，且具有通过嵌入到环状凹槽内的规定区域的圆弧状密封部件对所述固定环单元的气体控制用滑动接触面进行封闭的固定封闭部和未对所述气体控制用滑动接触面进行封闭的固定开口部，所述固定开口部在旋转环单元的旋转开口部所对置的固定环单元的气体控制用滑动接触面上的区域中的、卷绕有所述长条基板的角度范围内开口。3.根据权利要求1所述的长条基板的处理装置，其特征在于，所述旋转接头由截面为凸形状的旋转环单元和圆筒形的固定环单元构成，所述旋转环单元包括与筒辊...

【专利技术属性】
技术研发人员：大上秀晴，
申请(专利权)人：住友金属矿山株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP