JP3463693B2 - 連続帯状物用真空蒸着装置 - Google Patents
連続帯状物用真空蒸着装置Info
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Description
装置に関するもので、詳しくは、電子銃を利用した連続
式帯状物用真空蒸着装置、その他、連続式イオンプレ−
テイング装置あるいはるつぼを利用する抵抗加熱式およ
び誘導加熱式連続蒸着装置などの真空蒸着装置に関する
ものである。
面図であり、図3は同じくもう1つの例を示した平面図
である。図2および図3において、1は真空槽、2は該
真空槽1の内部に据え付けられたるつぼ、3は該るつぼ
2に充てんされた蒸発材、4は該るつぼ2の上方で矢印
の方向にVの速度で連続的に移動する帯状物、5は電子
銃、6は該電子銃5から放射されて蒸発材3を蒸発させ
る電子ビ−ム、7は該るつぼ2の長手方向の中心線であ
る。
ては、帯状物4の移動方向に対して平行にるつぼ2を設
置し、電子銃5により、るつぼ2内の蒸発材3を溶解、
蒸発させ、帯状物4の表面に金属膜を形成する。また図
3に示した従来の技術においては、帯状物4の移動方向
に対してるつぼ2の長手方向の中心線7とのなす角が9
0度になるようにるつぼ2を設置し、電子銃5により、
るつぼ2内の蒸発材3を溶解、蒸発させ、帯状物4の表
面に金属膜を形成する。
示した従来の技術においては、図4に示すように、つま
り、図4では、帯状物4が紙面に直角方向に移動する場
合を示しているが、2個のるつぼ2,2内に異種金属、
たとえば、一方のるつぼにアルミニウム(Al)を充て
んし、他方のるつぼ2にチタン(Ti)を充てんし、同
時に蒸発させ、帯状物4の表面に合金膜を形成する場
合、アルミニウムだけの層8、アルミニウムとチタンの
合金層9、チタンだけの層10となって、アルミニウム
とチタンの分布が帯状物4の表面上で均一にならず、合
金膜を全面に形成することは不可能であるという問題点
があった。
図2の場合とは異なり、合金膜を形成することは可能で
あるが、後述する図1と前述した図3とからわかるよう
に、帯状物4がるつぼ2の上面を通過する時間が短くな
る(距離L1 >L2 )ため、目標の厚みの膜を形成する
ためには、速い成膜速度で膜を形成しなければならない
ので、膜質(密着性、密度、耐蝕性等)が低下するとい
う問題点があった。
うとするものである。すなわち、本発明は、帯状物の幅
方向に均一に分布した膜が形成され、かつ、膜質の点で
も、優れた蒸着膜を得ることができる連続帯状物用真空
蒸着装置を提供することを目的とするものである。
(1)内に配置されたるつぼ(2)の上方に連続的に移
動するように設置された帯状物(4)と、前記るつぼ
(2)内に充てんされている蒸発材(3)を蒸発させ、
帯状物(4)の表面上に蒸着を行なう電子銃(5)と、
を備え、前記るつぼ(2)の長手方向の中心線(7)
を、前記帯状物(4)の移動方向に対して斜めにするこ
とにより、該るつぼ(2)に充てんされている蒸発材
(3)の長手方向の中心線(7)の帯状物(4)に対応
する長さが該帯状物(4)の幅(W1)の1.3〜2.
0倍になるように該るつぼ(2)が配置されている、こ
とを特徴とする連続帯状物用真空蒸着装置が提供され
る。また、互いに異なる蒸発材(3)をそれぞれ充てん
している2つ以上のるつぼ(2)が帯状物(4)の移動
方向に接近して設けられている。
されたるつぼ(2)の上方に連続的に移動する帯状物
(4)が設置され、電子銃(5)によりるつぼ(2)内
に充てんされている蒸発材(3)を蒸発させて帯状物
(4)表面上に蒸着を行ない、前記るつぼ(2)の長手
方向の中心線(7)が前記帯状物(4)の移動方向に対
して斜めになるように該るつぼ(2)が配置されている
ので、帯状物(4)の移動方向における見かけ上のるつ
ぼ(2)の幅が大きくなり、遅い蒸発速度で目標の厚み
を持つ膜を形成することができる。また、るつぼ(2)
が斜めに配置されているため、該るつぼ(2)からの蒸
発材(3)の利用度、つまり、歩留まりがよくなり、帯
状物(4)の幅方向に対して均一に分布した膜が形成さ
れる。
る。図1において、符号1ないし7は、図2および図3
に示したものと同じであるが、図1では、るつぼ2の長
手方向の中心線7が帯状物4の移動方向に対して角度θ
だけ斜めになるように該るつぼ2が配置されている。
にしてある。すなわち、図1に示した連続帯状物用真空
蒸着装置においては、真空槽1内の上方に帯状物4が速
度Vで連続的に移動しており、その帯状物4の表面に金
属または合金等の膜を形成するようになっている。膜の
形成は、真空槽4に取付けられた電子銃5により、真空
槽1内に据え付けられたるつぼ2内の充てん蒸発材3を
溶解、蒸発させ、移動する帯状物4の表面上に蒸着さ
せ、金属または合金膜等を形成する。
合は、図1に示すように、2個以上のるつぼ2内に異種
蒸発材をそれぞれ単独に充てんし、それらを同時に蒸発
させ、帯状物4の表面上で多元系膜を形成させる。
することにより、見かけ上の帯状物4の幅がW1 (実際
の帯状物4の幅)からW2 に長くなる。図1では、前記
W2がW1 の約1.3倍になる。一般に、図5に示すよ
うに、帯状物4の幅が狭い場合と、図6に示すように、
帯状物4の幅が広い場合とでは、るつぼ2から蒸発する
蒸発全量Qと無効蒸発量q(帯状物4上への成膜に使わ
れなかった蒸発物の量)の割合いの関係は、たとえば、
図5の場合の前記QをQ1 、qをq1 とし、図6の場合
の前記QをQ2 、qをq2 とすると、(q1 /Q1 )>
>(q2 /Q2 )となり、帯状物幅の広いほう(長いほ
う)が、無効蒸発量の割合いが小さくなる。
1のものは、従来の技術の例を示した図3のものに比べ
ると、るつぼ2からの蒸発物を有効に利用できる。ちな
みに、一般的にいわれる蒸発材の利用度は、帯状物幅が
約2000mmの場合で80%、これに対し、帯状物の
幅が約1000mmの場合は60〜70%、該幅が30
0mmの場合は30〜40%である。
にして図7に示し、図1に示した本発明の一実施例の技
術を簡単な図にして図8に示し、この両者の場合に具体
的な数値をあげて比較してみる。図7では、るつぼ2が
帯状物4の移動方向に対して直角であるため、るつぼ2
の長さが100cm、幅が10cmとする。これに対し
て図8では、るつぼ2が帯状物4の移動方向に対して斜
めになっているので、るつぼ2の幅は同じ10cmであ
るが、見かけ上の幅、つまり、帯状物4の移動方向の幅
は15cm、そして、長さは150cmを必要とする。
また図示していない電子銃の出力を、ともに、100K
Wとする。
0cm2 、蒸発面単位当りの電子銃出力は1/10KW
/cm2 となり、図8では、蒸発面積が1500cm2
、蒸発面単位当りの電子銃出力は1/15KW/cm2
となる。ここで、図7の場合の、単位時間・単位面積
当りの蒸発量をQ1 g/cm2 ・sとし、図8の場合の
それをQ2 g/cm2 ・sとすると、電子銃出力密度と
蒸発量は、ほぼ比例するため、Q2 はQ1 /1.5とな
る。
合と、本発明の一実施例の技術を示した図8の場合とを
比較してみると、両者とも、同じ電子銃出力100KW
を投入した場合、それぞれのケ−スの単位時間・単位面
積当りの蒸発量は、図7の場合をQ1 g/cm2 ・sと
すると、図8の場合は、蒸発面積が図7の場合に比べ、
1.5倍になることにより、蒸発面単位当りの電子銃出
力が図7の場合に比べ、1/1.5倍になるため、電子
銃出力密度と蒸発量は、ほぼ比例することにより図8の
場合の単位時間・単位面積当りの蒸発量Q2 はQ1 /
1.5になる。
比べ、1/1.5倍の蒸発速度で、帯状物に成膜される
ことになり、密着性、密度、耐蝕性等に優れた良質な膜
の形成が可能(一般的に、ゆっくり形成する程、良質な
膜ができることが知られている。)である。また1/
1.5倍の蒸発速度ではあるが、帯状物4の移動方向に
対してるつぼ2の幅が見かけ上、1.5倍になってい
る。すなわち、成膜時間が1.5倍になるため、最終的
には図7の場合も、図8の場合も、同じ膜厚になる。
に比べ、同じ速度で移動する帯状物4の表面上に、同膜
厚で、しかも、良質な膜の形成が可能になった。
ぼ1個の場合について説明したが、るつぼが2個以上で
多元系の膜を形成する場合も、全く同じ結果が得られ
る。また図1では、るつぼ2の数を2個にしてあるが、
るつぼの数は、これに限るものではなく、1個以上であ
れば応用可能である。そして、3個以上のるつぼを使用
すれば、2元系の膜に限らず、多元系の膜の形成も可能
である。
続式真空蒸着装置について説明したが、たとえば、連続
式イオンプレ−テイング装置、抵抗加熱式および誘導加
熱式連続真空蒸着装置等の、るつぼを使用するあらゆる
連続式蒸着装置について適用可能である。
真空槽内に配置されたるつぼの上方に連続的に移動する
帯状物が設置され、加熱手段によりるつぼ内に充てんさ
れている蒸発材を蒸発させて帯状物表面上に蒸着を行な
う真空蒸着装置において、前記るつぼの長手方向の中心
線が前記帯状物の移動方向に対して斜めになるように該
るつぼが配置されているので、従来の技術に比べ、見か
け上の帯状物幅が長くなり、蒸発材の利用度、つまり、
歩留まりがよくなり、また蒸発面積が大きくなるため、
従来の技術に比べ、単位時間・単位面積当りの蒸発量が
少なくなり、遅い蒸発速度で帯状物に成膜されることか
らして、良質な膜が形成される。しかも、るつぼ幅が長
くなっているため、成膜時間が長くなり、膜厚も充分な
膜が得られる。また2個以上のるつぼを使用した場合に
は、帯状物幅方向に均一な合金膜等の多元系膜の形成が
可能となる。
る。
である。
割合いを説明するための立面断面図である。
立面断面図である。
を説明するための平面図である。
ある。
Claims (2)
- 【請求項1】 真空槽(1)内に配置されたるつぼ
(2)の上方に連続的に移動するように設置された帯状
物(4)と、前記 るつぼ(2)内に充てんされている蒸発材(3)を
蒸発させ、帯状物(4)の表面上に蒸着を行なう電子銃
(5)と、を備え、 前記るつぼ(2)の長手方向の中心線(7)を、前記帯
状物(4)の移動方向に対して斜めにすることにより、
該るつぼ(2)に充てんされている蒸発材(3)の長手
方向の中心線(7)の帯状物(4)に対応する長さが該
帯状物(4)の幅(W1)の1.3〜2.0倍になるよ
うに該るつぼ(2)が配置されている、ことを特徴とす
る連続帯状物用真空蒸着装置。 - 【請求項2】 互いに異なる蒸発材(3)をそれぞれ充
てんしている2つ以上のるつぼ(2)が帯状物(4)の
移動方向に接近して設けられている、ことを特徴とする
請求項1に記載の連続帯状物用真空蒸着装置。
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JP29061792A JP3463693B2 (ja) | 1992-10-29 | 1992-10-29 | 連続帯状物用真空蒸着装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29061792A JP3463693B2 (ja) | 1992-10-29 | 1992-10-29 | 連続帯状物用真空蒸着装置 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06136537A JPH06136537A (ja) | 1994-05-17 |
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Family Applications (1)
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JP29061792A Expired - Fee Related JP3463693B2 (ja) | 1992-10-29 | 1992-10-29 | 連続帯状物用真空蒸着装置 |
Country Status (1)
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-
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- 1992-10-29 JP JP29061792A patent/JP3463693B2/ja not_active Expired - Fee Related
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