ロールツーロール（R2R）フレキシブル回路製造における銅箔のしわの解決

1. しわの根本原因

R2R プロセスで銅箔のしわを引き起こす主な要因:

• 緊張の不均衡: 張力勾配による局所的な応力集中。

• CTE不一致: 銅 (17 ppm/°C) と PI (35 ppm/°C) の膨張差。

• ローラーの欠陥: 位置ずれ（>0.01 mm/m）または表面汚染。

• 積層欠陥: 温度/圧力または樹脂の流れが均一でない。

2. 制御戦略

（1）張力システムの最適化

• 閉ループ張力制御：
  サーボモーター + ロードセルは張力を ±0.1 N/mm 以内に維持します。

• テーパー張力：
  巻き戻し中の指数関数的な張力減衰（�=�0×(�0/�)�T＝T0​×（D0​/D）n、n=0.8～1.2）。

• しわ防止ローラー：
  クラウンスプレッドローラー（ウェブ幅500mmの場合R=1500mm）。

（2）熱機械管理

• ゾーン温度制御：
  3°C以下の勾配を持つ5～8ゾーン（予熱=80°C、メイン=180°C、冷却=50°C）。

• 圧力均一性：
  シリコン パッド (Shore A 30～50) またはエア クッション システムにより、95% を超える均一性を実現します。

（3）材料工学

• 低粗さ銅：
  逆処理箔（Rz=1～2μm）により摩擦を最小限に抑えます。

• 基板前処理：
  Ar/O₂プラズマ活性化（500 W、30秒）により表面エネルギーが50 mN/mまで上昇します。

• 接着剤の最適化：
  高流動アクリル（粘度

（4）設備のメンテナンス

• ローラーのキャリブレーション：
  毎週レーザーアライメント（±0.001 mm）と表面検査（Ra

• 駆動システムのメンテナンス：
  リニアガイドの潤滑とギアのバックラッシュ調整（

3. リアルタイム監視

• 光学検査：
  ラインスキャンカメラ (5000 fps) + CNN アルゴリズムにより 0.1 mm² のしわを検出します。

• レーザー形状測定：
  平坦度（

• 熱画像：
  温度を監視します（±2°C のアラームしきい値）。

4. プロセスパラメータ

5. ケーススタディ

• ケース1: 50μm PI + 12μm Cu箔

  • 解決策：スプレッドローラー＋テーパー張力（n=0.95）

  • 結果: しわが 5% から 0.3% に減少し、歩留まりが 20% 増加しました。

• ケース2: 高周波LCP基板

  • プラズマ活性化+エアクッションラミネーション

  • 結果: Dk 変動