JP4183098B1 - 磁性粉末コーティング用スパッタリング装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】真空に保持された回転ドラム内で、磁性を有する粉末をスパッタ粒子でコーティングする粉末コーティング用スパッタリング装置であって、半円筒状ケーシングとハウジングとによって形成される半円筒状の空洞部に非磁性でかつ導磁率が1.2以下の特性を有するオーステナイト系ステンレス鋼の粉末が充填され、バッキングプレート、マグネット及び冷却水通路と、ターゲットプレート及び粉末付着防止用スカートとを備えたスパッタリングユニットがハウジングの下側に取り付けられ、ターゲットプレートの表面が装入された磁性粉末に対して回転ドラムの回転中心点よりも遠い位置に設置されており、回転ドラム内に粉末撹拌翼が設置されている。
【選択図】図4
Description
半円筒状ケーシング2aの上に磁性粉末Paが付着、堆積する原因は、マグネット6bの強力な磁力の影響である。本発明者らは、上記課題について鋭意研究した結果、半円筒状ケーシング2aの空洞部2c及び2dに、非磁性でかつ導磁率が1.2以下の特性を有する平均粒径が50μm以上300μm未満のオーステナイト系ステンレス鋼の粉末7を充填すると、磁力の影響を激減させ、半円筒状ケーシング2aの上に磁性粉末Paを殆ど付着、堆積させないようにすることができた。
半円筒状ケーシング2aの上からこぼれ落ちた磁性粉末の一部Pbが落下途中にターゲットプレート6の表面に付着する原因は、マグネット6bの強力な磁力の影響である。そこで、本発明者らは鋭意研究した結果、(A)支持プレート2gの外側に粉末付着防止用スカート8を設置すること、及び(B)装入された磁性粉末に対し、ターゲットプレート6の表面を回転ドラムの回転中心点よりも遠い位置に設置されることによって、半円筒状ケーシング2aの上からこぼれ落ちた磁性粉末の一部Pbが、落下途中にターゲットプレート6の表面に付着することを防止し、この結果異常放電を防止できることを見出した。
重力によって回転ドラム3の底部に集まる磁性粉末Pcが凝集するのは、強力な磁力の影響である。そこで、本発明者らは鋭意研究した結果、回転ドラム3内に粉末撹拌翼9を設置して磁性粉末Pcを強制的に撹拌すると、凝集して盛り上がるのをほぼ防止できることを見出した。
(2)半円筒状ケーシングの外周面には、潤滑性に優れたフッ素樹脂系の粘着テープ(チューコーフロー粘着テープ、メーカー:中興化成工業)を貼った。
(3)粉末付着防止用スカートは、フッ素樹脂系のシート(ポリテトラフルオロエチレン樹脂、厚さ:1mm)を使用した。
(4)粉末付着防止用スカートは、ターゲットプレートの下面から20mm下方にせり出して取り付けた。
(5)装入されたニッケル粉に対して、ターゲットプレートの表面を回転ドラムの回転中心点よりも10mm遠い位置に設置した。
(6)粉末撹拌翼は、直径が5mm径の銅棒を使用した。
(7)粉末撹拌翼の揺動角度(±α)は、30度とした。
(8)粉末撹拌翼の揺動速度は、2往復/分間に設定した。
(1) 導電フィラー用:金コーティング鉄粉、銀コーティングアクリル樹脂、パラジウムコーティングシリカ粉等
(2) 燃料電池触媒用:白金コーティングカーボンブラック、白金/ロジウム2層コーティングカーボンナノチューブ等
(3) 自動車排ガス触媒用:白金コーティングフェライト系ステンレス鋼粉、白金/ロジウム2層コーティングγ―アルミナ粉等
(4) 焼結磁石用:銅コーティングソフトフェライト粉、アルミニウムコーティングハードフェライト粉等
(5) 金属粉射出成型用:SUS304オーステナイト系ステンレス鋼コーティング鉄粉、銅コーティングアルミニウム粉、チタニウムコーティング銅粉等
図1、図2および図3に示すような、従来法による粉末コーティング用スパッタリング装置を使用した。主要な部分については、以下のように設定した。
(1) 半円筒状ケーシングの空洞部には何も充填しなかった。
(2) 粉末付着防止用スカートを使用しなかった。
(3) 粉末撹拌翼を使用しなかった。
1a…真空シール型軸受け
1b…アーム
1c…ターゲット用冷却水入口
1d…ターゲット用冷却水出口
1e…アルゴンガス入口
2…スパッタリングユニット
2a…半円筒状ケーシング
2b…補強プレート
2c…空洞部(左側)
2d…空洞部(右側)
2e…取付け金具
2f…ハウジング
2g…支持プレート
2h…冷却水通路
3…回転ドラム
4…真空排気装置
4a…真空シール型軸受け
5…駆動モーター
5a…駆動ロール
5b…従動ロール
6…ターゲットプレート
6a…バッキングプレート
6b…マグネット
6c…磁気シールド
6d…取付け金具
6e…シールドカバー
6f…サイドプレート
6g…フロントプレート
6h…絶縁体
7…オーステナイト系ステンレス鋼粉末
8…粉末付着防止用スカート
9…粉末攪拌翼
9a…真空シール型軸受け
9b…揺動型粉末攪拌モーター
P…磁性粉末
Pa…半円筒状ケーシング上に付着した磁性粉末
Pb…ターゲットプレート表面に付着した磁性粉末
Pc…磁力により凝集した磁性粉末
C…回転ドラムの回転中心点
Claims (1)
- 真空に保持された回転ドラム内で、磁性を有する粉末をスパッタ粒子でコーティングする粉末コーティング用スパッタリング装置であって、
半円筒状ケーシングと、該半円筒状ケーシングに取り付けられたハウジングとによって形成される半円筒状の空洞部に、非磁性でかつ導磁率が1.2以下の特性を有する平均粒径が50μm以上300μm未満のオーステナイト系ステンレス鋼の粉末が充填されており、
スパッタリングユニットが、前記ハウジングの両側縁において下方に突出した支持プレートと、前記ハウジングの下側に取り付けられ、かつ前記支持プレートに挟持されて前記ハウジングから絶縁されたバッキングプレートと、該バッキングプレートと前記ハウジングの間に配置されたマグネットおよび冷却水通路と、前記回転ドラム内に装入された磁性粉末に対向するように前記バッキングプレートに取り付けられたターゲットプレートと、前記支持プレートの外側に設置した粉末付着防止用スカートとを備えており、
前記スパッタリングユニットが高周波電源に挿通したアームに片持ち支持されて前記回転ドラムの片側から装入され、前記ターゲットプレートの表面が装入された磁性粉末に対して回転ドラムの回転中心点よりも遠い位置に設置されており、
前記回転ドラム内に粉末撹拌翼が設置されていることを特徴とする磁性粉末コーティング用スパッタリング装置。
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