株式会社JCU

JCUテクニカルレポート バックナンバー一覧

無電解めっき法によるFPC製造を目指したロールtoロール量産設備の開発

総合研究所
エレクトロニクス技術開発1部
高徳 誠 Makoto KOHTOKU / 中丸 弥一郎 Yaichiro NAKAMARU

 

システム開発部
篠﨑 裕規雄 Yukio SHINOZAKI

はじめに

スマートフォンに代表されるモバイル情報端末などの小型化、高性能化に伴い、薄くて折り曲げが可能なフレキシブル回路基板(以下、FPC)の需要が高まっている。それに伴いFPC自体の軽薄短小化、回路の微細化、低コスト化が望まれている。現在のFPCには安価なラミネートタイプやキャストタイプのフレキシブル銅張積層板(銅箔とポリイミドフィルムを張り合わせたFPCの主要部材。以下、FCCL。)が用いられているが、微細回路形成や薄型化には不向きである。市場要求である更なるFPCの軽薄短小化を実現するためには、メタライズタイプのFCCLを用いることが必要であるが、フィルム上に金属膜を形成するスパッタリングのコストが高く、FPC自体のコストも高価となってしまうため、より安価な材料、製造プロセスの出現が望まれている。
当社は高価なスパッタリングの代替技術として、安価な無電解めっき法を用いたFCCL製造プロセスELFSEED(エルフシード)を製品化し、2010年には本プロセスを用いた現行のメタライズタイプのFCCLと同等性能でかつ低コストのFCCLの作製に成功している1)。また、ポリイミドフィルムにあらかじめスルーホールを形成し、本プロセスを用いて、表、裏、スルーホール内部を同時にメタライズする「先孔工法」によって、FPCの軽薄短小化と大幅な工程削減による低コスト化を実現できることを報告している2)。これまで、FPCメーカーはFCCLメーカーから部材を購入しなければならなかったが、これからは内製化が容易となる(図1)。先孔工法によるFPCの量産化は当社顧客のFPCメーカーによって2014年より開始され、現在も順調に稼働中であり、さらなる増産が計画されている。


FPC製造はロールtoロール方式による連続処理が一般的で、生産性の高さが特長である。しかし、現在の本プロセスを用いた先孔工法によるFPC製造は枚葉方式で行われている。更なる生産性の向上を図るにはロールtoロール方式への対応が不可欠である。

ロールtoロール無電解めっき装置の開発

当社は2015年度よりFPC戦略プロジェクトを立ち上げ、量産レベルでのロールtoロール無電解めっき装置の開発に着手した。FPC市場で求められている厚さ12.5μmのポリイミドフィルムへのめっき処理を目標とし、開発を進めている。厚さ12.5μmのポリイミドフィルムは非常に薄くて取扱いが難しく、これまでの搬送技術ではフィルムが破断してしまうため、ロールtoロール方式によるめっき加工が困難であった。しかし、現在ではフィルムの破断やしわを発生させることなく搬送できており、無電解めっき膜の形成も可能となっている(図2)。現在ではロール状のめっき加工品の評価も進んでおり、更なる品質の向上に努めている。

当社は2015年度よりFPC戦略プロジェクトを立ち上げ、量産レベルでのロールtoロール無電解めっき装置の開発に着手した。FPC市場で求められている厚さ12.5μmのポリイミドフィルムへのめっき処理を目標とし、開発を進めている。厚さ12.5μmのポリイミドフィルムは非常に薄くて取扱いが難しく、これまでの搬送技術ではフィルムが破断してしまうため、ロールtoロール方式によるめっき加工が困難であった。しかし、現在ではフィルムの破断やしわを発生させることなく搬送できており、無電解めっき膜の形成も可能となっている(図2)。現在ではロール状のめっき加工品の評価も進んでおり、更なる品質の向上に努めている。

おわりに

今回紹介したのはロールtoロールによる無電解めっき装置のみであるが、FPC製造で欠かせない電解銅めっきやプラズマデスミアなどの他の設備においても並行して開発を進めている。当社として、めっきプロセスと設備をトータルで提供できるよう努めていきたい。

参考文献
1)高徳誠、中丸弥一郎、濵田実香、松本守治、林伸治:JCUテクニカルレポート、88号(2010)
2)高徳誠、福本ユリナ、中丸弥一郎:JCUテクニカルレポート、97号 (2015)
その他記事

JCUテクニカルレポート 99号 2016年1月