JP2000178718A - 真空蒸着方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 マスキングテープによって所定部を遮蔽する
ことにより、非蒸着部を付与しつつ金属膜等を形成する
テープマスク方式による真空蒸着方法において、蒸着金
属がマスキングテープ上である厚みになると、剥離離脱
し蒸発源に落下し昇華しきれない粒子が蒸着基材にピン
ホールを開け、蒸着基材が冷却キャンから浮きピンホー
ル周辺が熱変形する不具合がでる。 【解決手段】 マスキングテープに分子量194から562の
範囲の流動パラフィンを塗布あるいは噴霧することによ
りマスキングテープ上の蒸着金属膜厚を軽減し、テープ
からの蒸着金属の剥離離脱を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マスキングテープ
によって所定部を遮蔽することにより非蒸着部を付与し
つつ、蒸着基材に金属または金属酸化物等の膜を蒸着形
成するテープマスク方式による真空蒸着方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】プラスチックフィルム、ガラスシート等
の蒸着基材上に、非蒸着部を残して、即ちパターン状に
金属膜、あるいは金属酸化物膜等を形成する真空蒸着法
が広く行われており、これにより装飾用、あるいは電気
用等の各種蒸着製品が製造されている。

【０００３】蒸着製品の代表例としてコンデンサー用フ
ィルムがあげられる。コンデンサー用フィルムで上記の
ようなパターン状の蒸着膜を蒸着基材上に形成し、且つ
同時にマージン部（非蒸着部分）を形成する方法として
はテープあるいはオイル塗布膜をマスキング材として利
用する方法が広く知られている。

【０００４】上記マスキング方法でオイル塗布膜を使用
する場合、フィルム上にオイルが残留する可能性がある
が、コンデンサーの電気特性において影響の出ない残留
オイル量に制限し、且つマージンの形成を安定させる為
の製造条件が非常に煩雑である。

【０００５】これに対し、エンドレステープを使用する
テープマスキング方式は、マージン部にオイルが残留す
ることもなく、確実なマージン形成ができ、製造条件の
設定も容易で一般的なコンデンサー用フィルムを製造す
る蒸着機に広く採用されている。

【０００６】しかしながら、以下に示すいくつかの欠点
も有している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】蒸着物質蒸気に繰り返
し曝される為、テープに蒸着物質が堆積し、それがある
厚みになると剥離離脱する。離脱した蒸着物質は場合に
よっては蒸発源の上に落下し再蒸発し、完全に蒸発気化
できなかった蒸着物質が蒸着基材に達し、ピンホール状
に蒸着基材を貫通する不具合を生じる。

【０００８】この現象は、特に蒸着膜抵抗を低くした場
合に顕著であり、蒸着時間を制限され、蒸着長さも短く
せざるを得ない。

【０００９】また、テープと蒸着物質との付着が強力で
あり、テープの繰り返し利用が困難で一作業毎にテープ
の交換が必要である。

【００１０】このことに対し、エンドレステープに蒸着
物質を堆積させない方法として、エンドレステープに蒸
着阻止用のオイルとしてパーフロロアルキルポリエーテ
ルを噴霧、あるいは塗布しテープに蒸着物質を堆積させ
ない方法が特許番号第２８０５４７３号で与えられてい
るが、オイルにパーフロロアルキルポリエーテルを使用
した場合は、オイル自体の価格が比較的高い。オイルは
ポリイミドテープ表面には均一に塗れずフッ素樹脂コー
ティングの必要がある。テープへの蒸着物質の堆積は阻
止できるが、蒸発源からの熱影響が阻止できない為、抵
抗蒸着時にはテープがそり返る等の熱変形がありマージ
ンの幅寸法精度が悪くなる等の課題があった。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、非蒸着部分を
パターン状に形成させるテープマスク方式において、マ
スキングテープ上への蒸着物質の堆積を軽減し、テープ
上堆積物に伴う問題点を改善した真空蒸着法で、従来、
テープ上蒸着物質を堆積させないよう、蒸着物質に曝さ
れるフッ素樹脂をコーティングされたエンドレステープ
の面に高価なパーフロロアルキルポリエーテルを噴霧、
あるいは塗布していたのに対し、分子量１９４から５６
２の流動パラフィンを使用することで十分なテープ上の
オイル厚みを得、実使用上問題ない蒸着堆積物の厚みを
形成し、ポリイミドテープにフッ素樹脂コーティングな
しに安価に実現するものである。

【００１２】また、オイルを噴霧する場合、オイルの分
子量が１０００未満の際に生じる、蒸気圧が高くなり真
空度を悪くする問題については、オイルをエンドレステ
ープに噴霧する位置でエンドレステープの背面にテープ
に噴霧するのに供しない余分なオイルをオイル凝縮器で
液化させることで解決するものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の真空蒸着方法は、走行す
る蒸着基材の所定部をマスキングにより遮蔽しつつ真空
蒸着を行なうに際して、マスキングテープを蒸着基材と
接触させつつ蒸着基材とともに走行させ、真空蒸着室内
の蒸着位置よりも上流且つ該蒸着基材との接触開始位置
より上流の位置で蒸着物質蒸気に曝される該マスキング
テープの面に蒸着防止用オイルを噴霧または接触転写に
より塗布することからなり、且つ該蒸着防止用オイルと
して分子量１９４から５６２の範囲の流動パラフィンを
用いることを特徴とするものである。

【００１４】また、オイルを噴霧する場合、噴霧するテ
ープの背面にオイル凝縮器を配置しテープへの噴霧に供
しないオイルを液化し真空度悪化を防止することを特徴
とするものである。

【００１５】流動パラフィンは分子量が１９４から５６
２ の範囲である必要があるが、特に分子量が１９４か
ら５６２の範囲のオイルが存在することで蒸着基材に蒸
発源から飛来する蒸着物質、特にAl 、Zn等の金属物質
のポリイミドのエンドレステープへの付着を阻止する効
果が絶大で、オイルは付着量がおおければ多い程その効
果は顕著である。

【００１６】オイルを塗布する方法としては、ネル地の
布にふくませたオイルをテープに転写していく、あるい
は、グラビアロールを用いテープに転写させていく方法
等があり、いずれの場合も分子量１９４から３９４の間
の選択的に得られたオイルを塗布することで効果は得ら
れる。しかしながらこの方式の場合はもともと分子量分
布をもつオイルから選択的にある範囲のオイル成分を蒸
留等の方法で抜き出す必要があることと、さらに、連続
的に堆積物が積層されるエンドレステープの状態を考え
ると、塗布する位置を少しずつ後退させねば堆積物をこ
すり落としてしまうことになる上、装置が複雑になるの
で、推奨はできない。

【００１７】但し、技術的には可能な方法であり、本件
の発明者らはネル地に選択的に得られた分子量範囲のオ
イルで、蒸着物質にアルミを用いその効果を確認し、従
来アルミの堆積量が30000mの蒸着長さで抵抗値を２±0.
5Ω/ｃｍ□とし0.3mmあったテープ上の蒸着堆積厚みを
この方式を用いることで0.2ｍｍまで減少させることに
成功している。

【００１８】最も容易に効果を得られる方法として、オ
イル蒸発器を使用しエンドレステープにオイルを蒸気と
して噴霧する方法がある。オイル蒸気で噴霧する場合に
は流動パラフィンの分子量１９４から３９４の範囲の合
計分子数がオイル全体の合計分子数に対して１０％から
５０％の範囲で含まれている流動パラフィンを使用する
ことが望ましい。

【００１９】オイル分子量分布の調整は、平均分子量の
異なる２種類のオイルを混合することで簡単に実現でき
る。

【００２０】オイルを蒸発器で蒸発させる場合、分子量
分布がある為、低分子から先に蒸発しテープに付着する
傾向がある。分子量１９４から３９４のオイルがエンド
レステープに付着することで蒸着物質を遮蔽する効果が
得られるがオイルの蒸気圧がある程度発生する為、この
対策が必要となってくる。この対策のひとつが蒸発し難
い分子量の大きい成分のオイルで上記比率で程よく混合
されていることで爆発的な真空度の悪化が防止できる。
但し、それだけでは蒸着可能な真空度は維持できない。

【００２１】蒸着初期で選択的に混合された分子量１９
４から３９４の範囲のオイルの蒸気圧が引き起こす蒸着
室内の圧力上昇（瞬間的）は、テープに塗布する位置の
テープの背面に、金属性、あるいは耐熱性樹脂の箱を配
置し飛散オイルをトラップさせ液状に凝縮させてしまえ
ば、簡単に真空蒸着室内の圧力上昇は起こらない。ま
た、この箱を冷却させることでさらにオイルの凝縮効果
を大きくすることができる。

【００２２】いずれの方式の場合も、完全にエンドレス
テープへの蒸着物質の付着開始長さは特許番号第２８０
５４７３号が示すように、流動パラフィンを使用した場
合、約１０００mで付着していたものが、多量にオイル
を付着させ、その蒸気圧をオイルトラップにより抑制す
ることで約９０００ｍまで延長可能とした。

【００２３】

【実施例】以下代表的な実施例により本発明を説明す
る。

【００２４】第１図に示したような半連続式真空蒸着装
置を用い、ポリエチレンテレフタレート（PET）フィル
ム（厚み４μm 、幅 ５００ｍｍ、長さ３００００ｍ）
の片面にAlの蒸着をおこなった。マスキングテープ７
（エンドレステープ）には安価なフッ素樹脂加工の施し
てないポリイミドテープ（厚さ１２５μm ）を使用し幅
５ｍｍを１２０ｍｍ間隔で５本使用した。

【００２５】オイル蒸発器８はパイプの中に棒状ヒータ
ーを配置しておりこの中に流動パラフィンを充填する。
(開口部８aは３ｍｍ角で１２０ｍｍ間隔で５本)その
際、オイル蒸発器全体の容量は５００ｃｃであるが２５
０ｃｃのオイルを充填した。オイル温度を１６０℃に加
熱しオイルをマスキングテープに噴霧開始から３秒後に
蒸発源５より蒸着を開始した。蒸着膜抵抗値は２±0.5
Ω/ｃｍとした。PETの巻き取り速度は３５０m/minとし
た。

【００２６】マスキングテープにオイルを塗布しない、
蒸着膜抵抗３±0.5Ω/ｃｍの場合には、テープからのAl
の剥離離脱なしに３２０００mの蒸着が可能である。こ
のときのマスキングテープへのAlの堆積厚みは３２００
０ｍ蒸着後0.3mmであった。しかしながら、蒸着膜抵抗
を２±0.5Ω/ｃｍとした場合は蒸着長さ１７０００mか
ら、マスキングテープからのAlの剥離離脱があり蒸発源
５の上に落ち、蒸発若しくは昇華しきれない蒸着粒子が
PETフィルムを貫通しフィルムにたるみが生じ冷却キャ
ン３から浮いてしまい蒸着金属の熱でPETフィルムが熱
変形する不具合が発生した。

【００２７】蒸着膜抵抗を３±0.5Ω/ｃｍから２±0.5
Ω/ｃｍにしたことでテープからのAlの厚みが厚くなり
剥離離脱しやすくなった為に発生した現象であり蒸着可
能長さは１６０００ｍで制限せざるを得なかった。

【００２８】PETフィルムの熱変形を無視しさらに蒸着
を続けた場合、３２０００ｍ蒸着が終わった時点のマス
キングテープのAlの堆積厚みを測定したら0.3mmであっ
た。

【００２９】これに対し本実施例の如くマスキングテー
プに分子量１９４から５６２の流動パラフィンを蒸発噴
霧させた場合は、マスキングテープのAlの堆積厚みは0.
2mmとなり３±0.5Ω/ｃｍの膜抵抗で蒸着した場合と同
等で、テープ上Alの剥離離脱もなく３２０００ｍの蒸着
が可能となった。

【００３０】下室Bの真空度はオイルトラップ９がない
場合、6.7×１０^-4mbar（蒸着可能な真空度の上限値）
を越えてしまう。これは、テープへのオイル塗布に供し
ないオイルがある蒸気圧をもって下室Bに充満するする
為で、これを防止する為に本実施例では蒸着防止効果の
高い分子量１９４から３９４の成分を５０％含有し、且
つオイル全体として分子量が１９４から５６２の範囲に
あるよう調整したオイルを使用し、且つオイルトラップ
９を設けることにより対策した。

【００３１】流動パラフィンには分子量分布がある為、
低い分子量の成分が優先的に蒸発していく傾向がある
が、１６０℃で加熱した場合、蒸着開始から１０００ｍ
の間では真空度が若干悪くなり最高で下室Bの圧力が５
×１０^-4mbarを示すが瞬間的な変化でありその後は低下
安定する。以上のようにテープに噴霧するオイルに流動
パラフィンを使用することによる課題を解決した。

【００３２】第２図は上記実施例の場合の下室Bの真空
度とアルミの付着厚みを示した図である。オイルトラッ
プとオイル分子量分布の調整により真空度は蒸着可能真
空度6.7×１０^-4mbar以下の真空度で維持されAlの付着
厚みも３.0±0.5Ω/ｃｍの従来の片面蒸着の場合と同等
になった。

【００３３】

【発明の効果】以上に説明した如く、テープマスキング
方式によって非蒸着部を付与しつつ真空蒸着を行なうに
際して、マスキングテープの蒸着物質に曝される面に蒸
着防止用オイルとして流動パラフィンを噴霧あるいは塗
布することにより、特に蒸着膜が低抵抗の場合にマスキ
ングテープから該蒸着物質が離脱落下しない用マスキン
グテープ上の蒸着物質の厚みを軽減し、テープマスキン
グ方式による蒸着プロセス上の問題が安価に改善され、
蒸着の長尺化が図れ生産性が顕著に向上する。

【００３４】また、本発明の方法は蒸着物質に導体を用
いる場合には、コンデンサ用金属化フィルム、透明電極
板等の電気部品の製造に顕著な効果が得られるほか、装
飾材料、包装材料、フィルター等のパターン化蒸着膜を
必要とする製品の製造にも好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】テープマスキング方式の真空蒸着によるコンデ
ンサ用金属化フィルムの半連続式製造装置の内部正面図

【図２】本発明の方式を使用し蒸着した場合の蒸着長さ
方向に対する下室真空度とポリイミドのマスキングテー
プへの蒸着物質の堆積厚みを示す図

【図３】図１の装置で得られるコンデンサ用金属化フィ
ルムの部分平面図

【図４】好ましいオイル塗布装置の一例としての噴霧塗
布ノズルの斜視図

【符号の説明】

１ 原反フィルムロール ２ 引き出されたフィルム ３ 冷却キャン ４ 巻き取りロール ５ 蒸発源 ６ テープのガイドロール ７ マスキングテープ ８ オイル塗布装置 ８ａ スリット状開口 ９ オイルトラップ １０ 蒸着されたフィルム １１ 蒸着部 １２ 非蒸着部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石田 幹生 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 安田 修 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 玉木 茂 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 4K029 AA11 BA03 BB03 BC09 CA01 DB03 DB11 HA02 HA05 JA10 KA03 5E082 AB03 AB04 BC38 EE07 EE24 EE37 EE50 FG06 FG36 MM11 MM23 PP03

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行する蒸着基材の所定部をマスキング
   テープにより遮蔽しつつ真空蒸着を行なうに際して、マ
   スキングテープを蒸着基材と接触させつつ蒸着基材とと
   もに走行させ、真空蒸着室内の蒸着開始位置より上流の
   位置で蒸着物質蒸気に曝される該マスキングテープの面
   に蒸着防止用オイルを噴霧または接触転写により塗布す
   ることからなり、且つ該蒸着防止用オイルとして流動パ
   ラフィンを用いることを特徴とする真空蒸着方法。
2. 【請求項２】 流動パラフィンの分子量が１９４から５
   ６２の範囲にある請求項１記載の真空蒸着方法。
3. 【請求項３】 蒸着膜が導体である請求項１または２に
   記載の真空蒸着方法。
4. 【請求項４】 マスキングテープの面に蒸着防止用オイ
   ルを噴霧する場合、マスキングテープの背面にオイル蒸
   気の凝縮器を配置することを特徴とする請求項１または
   ２に記載の真空蒸着方法。