JP4790548B2 - 真空成膜方法および真空成膜装置 - Google Patents

Description

本発明は、真空成膜装置および真空成膜方法に係り、更に詳しくは、基板に形成される鉛フリー半田合金膜の反射特性を改善する技術に関する。

車両用（例えば自動車用）のドアミラーは、通常、クロム膜を反射膜にしたガラス基板を備えてなるが、このようなガラス製ドアミラーは、重量や価格の点で改善の余地がある。このため、ドアミラーの大幅な軽量化が図れ、かつ経済的に見合う樹脂製（例えば、ポリカーボネート樹脂やＡＢＳ樹脂）のドアミラー用基板の開発が望まれている。

ところが、樹脂基板の表面全域に亘り従来のクロム膜をベタ状に形成した場合、周辺環境（温度や湿度）の変化に起因する樹脂基板の伸縮や、外部衝撃に起因する樹脂基板の変形により、当該クロム膜中にクラックや剥れが生じるという欠点がある。

そこで、インジウム（Ｉｎ）等を含有する金属薄膜、乃至、合金薄膜を、各種の方法により予め微細な間隙に区画されるアイランド状にさせ、上記樹脂基板の伸縮や変形を、このアイランド状の金属薄膜間に存在する微細な間隙で吸収するという反射金属膜の形成技術が提案されている（特許文献１、特許文献２、特許文献３および特許文献４参照）。これにより、金属薄膜中に視認されるレベルのクラック等の発生が防止できる。

例えば、鉛、アルミニウム、錫、インジウム又はこれらの合金からなる金属薄膜層を、スパッタリング法により形成した後、この金属薄膜層を酸またはアルカリ溶液に浸すというウエットエッチングにより、予め谷部（間隙）を生成する手法がある（例えば、特許文献２）。

また、クロム、ニッケル、アルミニウム、インジウム、鉛、チタン、鉄、金および銀のうちの何れか又はこれらの合金からなる金属微粒子層を、真空蒸着法により形成した後、基材全体を熱膨張させることにより、被覆した金属微粒子層に、予め微細な溝状クラックを生成する手法もある（例えば、特許文献４）。
特開２００６−５５１５号公報 特許第３２９９１３３号公報 特開２００２−２１２３２４号公報 特開平１１−１３１２１３号公報

本件発明者等は、上記特許文献１〜４に例示の高価なインジウムや環境上問題視されている鉛に代えて、安価な鉛フリー半田を用いて、適正な反射特性を有する合金膜（反射膜）を樹脂基板に形成するプロセス開発に取り組んでいる。

ところで、真空蒸着法やスパッタリング法により、基板に半田を成膜する技術を記載した公知文献には、例えば、特開２００６−１１０６２６号公報、特開昭６０−２５８４８２号公報、特開昭６１−１２４５６３号公報、特開平５−６９１９０号公報、および特開平６−５３６３９号公報がある。しかし、これらの公報に記載の技術は、反射膜の用途に適合する膜の形成を意図したものではない。

また、上記特許文献１〜４に記載の装置は何れも、鉛フリー半田合金膜の真空成膜プロセスに特化した類のものではなく参考にならない。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、適正な反射特性を有する鉛フリー半田合金膜を樹脂製の基板に形成可能な真空成膜方法および真空成膜装置を提供することを目的とする。

本発明の真空成膜方法は、真空槽内の基板ホルダに樹脂製の基板を配置し、前記真空槽内の材料ホルダに鉛フリー半田を配置し、その後、前記真空槽内を減圧し、前記鉛フリー半田からなるアイランド状の合金膜を前記基板に形成する際に、前記合金膜の反射特性を前記合金膜の膜厚に基づき調整し、前記鉛フリー半田として、錫−銀−ビスマス−銅系半田が用いられる方法である。なおここで、本明細書における「鉛フリー半田」とは、環境保護のため鉛の使用を減じた半田を指すものとし、例えば、鉛を含んでも鉛含有量が不純物濃度レベルの半田である。

このような合金膜を、例えば車両用の樹脂製ドアミラーの反射膜の用途に使用する場合には、基板に対する環境変化による伸縮や外部衝撃による変形を、このアイランド状の合金膜間に存在する微細な間隙で吸収できる。よって、上記基板の伸縮や変形に伴う鉛フリー半田合金膜中に視認されるレベルのクラック発生が防げる。

なおここで、前記反射特性の一例は前記合金膜により反射される反射光の反射率であり、前記合金膜の膜厚に基づく調整例として、平面視した前記合金膜のアイランドのサイズを前記合金膜の膜厚により調整する。

これにより、鉛フリー半田からなるアイランド状の合金膜の厚みを変更することにより、可視波長光の合金膜反射率の多少を調整できる。

また、鉛フリー半田の材料組成の適切な選定により、可視波長の変化に対する鉛フリー半田からなる合金膜の反射率変化量を改善できる。例えば、前記鉛フリー半田として錫−銀−ビスマス−銅系の半田を用いることが、可視波長の変化に対する反射率変化の好ましい量になる場合がある。

本発明の真空成膜装置は、内部を減圧可能な真空槽と、前記真空槽内において、樹脂製の基板を保持する基板ホルダと、前記真空槽内において、鉛フリー半田を配置する材料ホルダと、前記鉛フリー半田を放出させる放出手段と、を備え、前記放出された前記鉛フリー半田からなるアイランド状の合金膜が前記基板に形成される際に、前記合金膜の反射特性は、前記合金膜の膜厚に基づき調整され、前記鉛フリー半田として、錫−銀−ビスマス−銅系半田が用いられる装置である。

上記真空成膜装置の一例として、電子ビーム加熱方式の真空蒸着装置があり、この場合、前記材料ホルダは、前記鉛フリー半田を溜めるハースであり、前記放出手段は、前記ハース内の前記鉛フリー半田を加熱および蒸発させる電子ビームを放出する電子銃を備えても良い。

このような合金膜を、例えば車両用の樹脂製ドアミラーの反射膜の用途に使用する場合には、基板に対する環境変化による伸縮や外部衝撃による変形を、このアイランド状の合金膜間に存在する微細な間隙で吸収できる。よって、上記基板の伸縮や変形に伴う鉛フリー半田合金膜中に視認されるレベルのクラック発生が防げる。

なおここで、前記反射特性の一例は前記合金膜により反射される反射光の反射率であり、前記合金膜の膜厚に基づく調整例として、平面視した前記合金膜のアイランドのサイズを前記合金膜の膜厚により調整する。

これにより、鉛フリー半田からなるアイランド状の合金膜の厚みを変更することにより、可視波長光の合金膜反射率の多少を調整できる。

また、鉛フリー半田の材料組成の適切な選定により、可視波長の変化に対する鉛フリー半田からなる合金膜の反射率変化量を改善できる。例えば、前記鉛フリー半田として錫−銀−ビスマス−銅系の半田を用いることが、可視波長の変化に対する反射率変化の好ましい量になる場合がある。

本発明によれば、適正な反射特性を有する鉛フリー半田合金膜を樹脂製の基板に形成可能な真空成膜方法および真空成膜装置が得られる。

以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。

図１は、本発明の実施の形態による真空成膜装置の内部の一構成例を示した図である。

図１では、樹脂製の基板１０ａの搬入出用の扉（不図示）を開き、この基板１０ａを基板ホルダ１０にセットし、基板１０ａに蒸着させる光学反射膜用の鉛フリー半田１１ａをハース１１（材料ホルダ）の材料溜め部にセットした状態の真空成膜装置１００（ここでは電子ビーム加熱による真空蒸着装置１００）の内部の様子が図示されている。

なお、この真空蒸着装置１００の構成および動作（真空度や基板温度）は既存技術に倣ったものであり、これらの説明については、以下に概説する。

真空蒸着装置１００は、接地状態の真空槽１６を有する。この真空槽１６の内部は、真空槽１６の右側壁に設けられた排気孔１６ａに連通する真空ポンプ１５により適宜の真空度に減圧可能になっている。

真空槽１６内の上部には、基板１０ａをその裏面から保持する基板ホルダ１０が配設されている。なお、真空槽１６の上壁にはヒータ１４が設けられ、これにより、基板１０ａの温度が適温にコントロールされる。また、真空槽１６の適所には、光学式の公知の膜厚計１３が配置され、これにより、基板１０ａに蒸着される薄膜の厚みが監視される。

真空槽１６内の下部には、鉛フリー半田１１ａを格納するハース１１および、鉛フリー半田１１ａの蒸発手段（鉛フリー半田１１ａの放出手段）が配設されている。この蒸発手段は、蒸着用の鉛フリー半田１１ａの粒子を、その上方に位置する基板１０ａに向けて放出させる各種の機器からなる。この蒸発手段の一例は、図１に示す如く、真空槽１６の左壁近傍に設けられ、電子ビーム１７ａを放出する電子銃１７と、電子銃１７に所定の電力を給電する電源（不図示）と、ハース１１の材料溜め部を真上に配置されたシャッタ部材１２とを備える。電子銃１７は、カソード（不図示）からハース１１の材料溜め部に電子ビーム１７ａを誘導可能に構成され、この電子ビーム１７ａのエネルギーにより、ハース１１の材料溜め部内の鉛フリー半田１１ａが加熱されて蒸発される。蒸発された鉛フリー半田１１ａの粒子は、図１の点線で示したようなシャッタ部材１２の開閉動作により、基板１０ａへの飛散を制御される。シャッタ部材１２が開いた状態では、基板１０ａに、蒸発された鉛フリー半田１１ａからなる合金膜（以下、「鉛フリー半田合金膜」と略す）が蒸着される。

なお、上記真空蒸着装置１００は、電子銃１７による電子ビーム蒸着法に限らず、これに代えて、高融点金属のボート状ヒータに直接蒸発材料を置くという抵抗加熱蒸着法を採用した装置であっても良い。

このようにして、ハース１１の材料溜め部に入れた、安価な鉛フリー半田１１ａが電子ビーム１７ａのエネルギーにより加熱されて蒸発させる。一方、鉛フリー半田合金膜は、ヒータ１４により適温に加熱された基板１０ａに、膜厚計１３の監視の下で適切な厚みに堆積される。これにより、従来の高価なインジウム材料に比べて、真空蒸着装置１００による蒸発材料コストを抑えることができる。また、従来の高融点のクロム材料に比べて、真空蒸着装置１００による蒸発材料の加熱エネルギーを低減することができる。
＜鉛フリー半田合金膜の表面性および反射特性と、半田材料組成との間の相関性＞
次に、基板に蒸着させた鉛フリー半田合金膜の表面性および反射特性と、当該鉛フリー半田合金膜の材料組成との間の相関性を検証した結果を、図面を参照しながら説明する。

なおここでは、下記表１に記載した材料組成を持つ鉛フリー半田と、下記表２に記載した材料組成を持つ鉛フリー半田と、が選定されている。

表１に示した、錫（Ｓｎ）−銀（Ａｇ）−ビスマス（Ｂｉ）−銅（Ｃｕ）系半田は、規格組成比として、１．８０〜２．２０重量％の銀と、７．００〜８．００重量％のビスマスと、０．３０〜０．７０重量％の銅と、不純物を含めてトータルとして１００重量％になる残部の濃度の錫と、を含有する材料である。また、本検証実験に用いた錫−銀−ビスマス−銅系半田の試料を分析試験したところ、２．０４重量％の銀と、７．６１重量％のビスマスと、０．５１重量％の銅と、不純物を含めて残部となる濃度の錫と、が検出された。なお、不純物としての鉛（Ｐｂ）の濃度は、０．０２９重量％であり、不純物としてのインジウム（Ｉｎ）の濃度は、０．００３５重量％であった。

表２に示した、錫（Ｓｎ）−銀（Ａｇ）−ビスマス（Ｂｉ）系半田は、規格組成比として、０．８０〜１．２０重量％の銀と、５６．０〜５８．０重量％のビスマスと、不純物を含めてトータルとして１００重量％になる残部の濃度の錫と、を含有する材料である。また、本検証実験に用いた錫−銀−ビスマス系半田の試料を分析試験したところ、１．００重量％の銀と、５６．９９重量％のビスマスと、不純物を含めて残部となる濃度の錫と、が検出された。なお、不純物としての鉛（Ｐｂ）の濃度は、０．０１５重量％であり、不純物としての銅（Ｃｕ）の濃度は、０．００４５重量％であり、インジウム（Ｉｎ）は検出されなかった。

図２は、基板に蒸着された錫−銀−ビスマス−銅系半田合金膜の表面を、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）により撮影した写真を示した図である。図２では、４００Åの厚みの錫−銀−ビスマス−銅系半田合金膜について、図２（ａ）に示した２万倍の倍率のＳＥＭによる平面視の写真、図２（ｂ）に示した５万倍の倍率のＳＥＭによる平面視の写真、図２（ｃ）に示した１０万倍の倍率のＳＥＭによる平面視の写真、および図２（ｄ）に示した２千倍の倍率のＳＥＭによる平面視の写真が掲載されている。

図３は、基板に蒸着された錫−銀−ビスマス系半田合金膜の表面を、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）により撮影した写真を示した図である。図３では、４００Åの厚みの錫−銀−ビスマス系半田合金膜について、図３（ａ）に示した２万倍の倍率のＳＥＭによる平面視の写真、図３（ｂ）に示した５万倍の倍率のＳＥＭによる平面視の写真、図３（ｃ）に示した１０万倍の倍率のＳＥＭによる平面視の写真、および図３（ｄ）に示した２千倍の倍率のＳＥＭによる平面視の写真が掲載されている。

なおここでは、図２の錫−銀−ビスマス−銅系半田合金膜および図３の錫−銀−ビスマス系半田合金膜は、図１に示した電子ビーム加熱方式の真空蒸着装置１００により基板に蒸着された膜である。

図２および図３によれば、錫−銀−ビスマス−銅系半田合金膜（鉛フリー半田合金膜）および錫−銀−ビスマス系半田合金膜（鉛フリー半田合金膜）の厚みを約４００Åにすれば、鉛フリー半田合金膜を基板にアイランド状（島状）に蒸着できることが分かる。このため、これらの鉛フリー半田合金膜の膜厚の適宜の調整、例えば、鉛フリー半田合金膜がベタ状に成長する膜厚（例えば５０００Å程度）よりも薄めの４００Å程度に、鉛フリー半田合金膜の膜厚を設定することにより、アイランド状の鉛フリー半田合金膜を簡易かつ適切に形成できる。その結果、ポリカーボネート(ＰＣ)樹脂製やＡＢＳ樹脂製の基板１０ａに鉛フリー半田合金膜を蒸着させる場合に、当該基板１０ａに対する環境変化による伸縮や外部衝撃による変形を、このアイランド状の鉛フリー半田合金膜間に存在する微細な間隙で吸収できる。よって、上記基板１０ａの伸縮や変形に伴う、鉛フリー半田合金膜中に視認されるレベルのクラック発生が防げる。また、このような鉛フリー半田合金膜自体が、従来のクロム膜に比べて高い粘弾性を有し、外部衝撃等による変形に対しクラックを発生し難いという効果もある。つまり、本実施形態の鉛フリー半田合金膜は、外部衝撃等による伸縮や変形に脆弱なベタ状のクロム膜の代替膜として、上記微細な間隙によるクラック発生抑制効果と高い粘弾性によるクラック発生抑制効果とを兼ね備える。なお、このような微細な間隙は、目視レベルでは視認されず、鉛フリー半田合金膜の表面は適切な鏡面状態を維持できると考えられている。

また、図２と図３との間の比較によれば、アイランド状に蒸着された錫−銀−ビスマス−銅系半田合金膜の平面視した形態と、錫−銀−ビスマス系半田合金膜の平面視した形態と、が、互いに異なることが分かる。よって、鉛フリー半田合金膜の反射特性は、鉛フリー半田の材料組成（材料系）に依存すると考えられる。

図４は、錫−銀−ビスマス−銅系半田合金膜および錫−銀−ビスマス系半田合金膜により反射された可視波長光の反射率プロファイルを示した図である。図４では、横軸に反射光の「波長（ｎｍ）」をとり、縦軸に「５°絶対反射率」をとって、４００Åの厚みの錫−銀−ビスマス−銅系半田合金膜（図４の実線参照）および４００Åの厚みの錫−銀−ビスマス系半田合金膜（図４の点線参照）について、両者間の関係が図示されている。

なお、試料の反射光強度と基準ミラーの反射光強度との比をとる相対反射率もあるが、適宜の分光光度計（不図示）を用いて、上記絶対反射率の測定が可能である。これにより、反射光の反射率測定が高精度に行える。絶対反射率測定は、分光させた光の入射光角度を適宜変えて行えるが、本実施の形態では、入射光角度として５°を採用した「５°絶対反射率」を評価した。なお、このような絶対反射率の測定原理は公知であり、ここではこの詳細な説明は省く。

図４によれば、錫−銀−ビスマス−銅系半田合金膜による５°絶対反射率プロファイル（以下、「錫−銀−ビスマス−銅系半田反射率プロファイル」と略す）についての、可視波長の変化に対する傾きは、錫−銀−ビスマス系半田合金膜による５°絶対反射率プロファイル（以下、「、錫−銀−ビスマス系半田反射率プロファイル」と略す）についての、可視波長の変化に対する傾きよりも小さくなることが分かる。

つまり、可視波長の変化に対する鉛フリー半田合金膜の反射率変化量が、鉛フリー半田の材料組成に依存して変化する。ここでの錫−銀−ビスマス−銅系半田反射率プロファイルでは、図４に示す如く、錫−銀−ビスマス系半田反射率プロファイルに比べて、可視波長に対する反射率変化量が抑えられ平坦性に優れ有益な場合がある。

例えば、車両用の樹脂製ドアミラー用の反射膜には、最適な反射率範囲（例えば、５５〜６０％）があり、この範囲より反射率が超える場合にはドアミラーは眩し過ぎ、この範囲より反射率が下回る場合にはドアミラーは明度不足になると考えられている。

よって、上記最適な反射率範囲（例えば、５５〜６０％）に対応する可視波長域が広くなる錫−銀−ビスマス−銅系半田合金膜の方が、車両用の樹脂製ドアミラー用の反射膜の用途としては、錫−銀−ビスマス系半田合金膜よりも優れている。
＜鉛フリー半田合金膜の表面性および反射特性とその膜厚との間の相関性＞
次に、鉛フリー半田合金膜の表面性および反射特性と、当該鉛フリー半田合金膜の膜厚との間の相関性を検証した結果を、図面を参照しながら説明する。

図５は、鉛フリー半田合金膜の膜厚を変えた場合の、基板に蒸着された鉛フリー半田合金膜の表面を走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）により撮影した写真を比較した図である。図５では、３５０Åの厚みの鉛フリー半田合金膜および５５０Åの厚みの鉛フリー半田合金膜の各々について、５万倍の倍率のＳＥＭによる平面視の写真および１０万倍の倍率のＳＥＭによる平面視の写真が示されている。

図５によれば、アイランド状に蒸着された鉛フリー半田合金膜の平面視した形態が、鉛フリー半田合金膜の膜厚により変化することが分かる。つまり、図５に示す如く、５５０Åの厚みの鉛フリー半田合金膜のアイランド（島）のサイズは、３５０Åの厚みの鉛フリー半田合金膜のアイランドのサイズより大きくなっている。また、５５０Åの厚みの鉛フリー半田合金膜内の個々のアイランド部位間の間隙は、３５０Åの厚みの鉛フリー半田合金膜内の個々のアイランド部位間の間隙より狭まっている。このため、鉛フリー半田合金膜の膜厚を変更することにより、鉛フリー半田合金膜の反射率が調整されると考えられる。

図６は、鉛フリー半田合金膜の膜厚をパラメータとして、鉛フリー半田合金膜により反射された可視波長光の反射率プロファイルを示した図である。図６では、横軸に反射光の「波長（ｎｍ）」をとり、縦軸に「５°絶対反射率」をとって、３５０Åの厚みの鉛フリー半田合金膜（以下、「３５０Å半田合金膜」と略す）、５５０Åの厚みの鉛フリー半田合金膜（以下、「５５０Å半田合金膜」と略す）、および５６０Åの厚みの鉛フリー半田合金膜（以下、「５６０Å半田合金膜」と略す）につき、両者間の関係が図示されている。なおここでは、図６の各半田合金膜は、抵抗加熱方式の真空蒸着装置により基板に蒸着された膜である。

図６に示す如く、５６０Å半田合金膜による５°絶対反射率プロファイル（図６の実線参照）は、可視波長域において、５５０Å半田合金膜による５°絶対反射率プロファイル（図６の一点鎖線参照）よりも高くなっている。また、５５０Å半田合金膜による５°絶対反射率プロファイルは、可視波長域において、３５０Å半田合金膜による５°絶対反射率プロファイル（図６の点線参照）よりも高くなっている。

つまり、アイランド状の鉛フリー半田合金膜の厚みを変更することにより、可視波長光の鉛フリー半田合金膜反射率の多少を調整できる。本実施形態の鉛フリー半田合金膜では、鉛フリー半田合金膜の厚みが３５０Åから５６０Åに増加するに連れて、可視波長域における鉛フリー半田合金膜の反射率が向上する。そしてこのことは、鉛フリー半田合金膜の膜厚を厚めにすれば、鉛フリー半田合金膜の間隙率を小さくできるという図５に示した写真の結果とも符合する。

なお、以上に述べたアイランド状の鉛フリー半田合金膜を、車両用の樹脂製のドアミラーの反射膜の用途に使用する場合には、基板１０ａの表面に予め樹脂製の透明なアンダーコート層をウェット塗布によりコートしても良い。そして、アンダーコート層および、その上層のアイランド状の鉛フリー半田合金膜を覆うように、鉛フリー半田合金膜保護用の樹脂製の透明なトップコート層をウェット塗布によりコートする方が望ましい。こうすれば、トップコート層の塗布原料液をアイランド状の鉛フリー半田合金膜の間の間隙に浸透でき、基板１０ａ上のアンダーコート層（アンダーコート層を形成しない場合は基板１０ａ）とトップコート層とが、この間隙に浸透された部位を介して強固に密着でき好適である。なおこの場合、基板１０ａ上のアンダーコート層（アンダーコート層を形成しない場合は基板１０ａ）とトップコート層との間の密着性を、鉛フリー半田合金膜の膜厚の変更に伴う上記間隙率の適切な調整に基づいて適度に保つようにできる。

本実施形態の真空蒸着方法および真空蒸着装置１００によれば、アイランド状の鉛フリー半田合金膜を基板１０ａに蒸着させる際に、鉛フリー半田合金膜の反射特性が鉛フリー半田合金膜の膜厚に基づき適切に調整できる。また、このような鉛フリー半田合金膜の反射特性を、鉛フリー半田の材料組成の適切な選定により改善できる。

例えば、錫−銀−ビスマス−銅系半田合金膜による可視波長の変化に対する反射率変化量は、錫−銀−ビスマス系半田合金膜によるそれよりも小さくなる。また、アイランド状の鉛フリー半田合金膜の厚みを、例えば３５０Å以上、５６０Å以下の範囲内で変更することにより、可視波長光の鉛フリー半田合金膜反射率の多少を適切に調整できる。

また、このような鉛フリー半田合金膜の膜厚を、当該鉛フリー半田合金膜がベタ状に成長する膜厚（例えば５０００Å程度）よりも薄めの３５０Å以上、５６０Å以下の範囲内に設定すれば、鉛フリー半田合金膜は樹脂製の基板１０ａ上にアイランド状に蒸着される。このため、このような鉛フリー半田合金膜を、車両用の樹脂製ドアミラーの反射膜の用途に使用する場合、基板１０ａに対する環境変化による伸縮や外部衝撃による変形を、このアイランド状の鉛フリー半田合金膜間に存在する微細な間隙で吸収できる。よって、上記基板１０ａの伸縮や変形に伴う鉛フリー半田合金膜中に視認されるレベルのクラック発生が防げる。

なおここまで、電子ビーム加熱や抵抗加熱等による鉛フリー半田合金膜の真空蒸着方法について述べたが、特開平５−６９１９０号公報や特開平６−５３６３９号公報等の公知文献に記載のスパッタリング法により鉛フリー半田合金膜を形成しても良い。
（変形例１）
ここまで、鉛フリー半田合金膜を、樹脂製ドアミラーの反射膜に用いる例を述べたが、その変形例として、鉛フリー半田合金膜に、ドアミラー表面のくもり止め機能を兼用させても良い。例えば、適宜の電源（不図示）を用いて導電性の鉛フリー半田合金膜に電流を流すことにより、この通電のエネルギーに基づいて鉛フリー半田合金膜が加熱され、その結果、ドアミラーの結露を気化させてドアミラーのくもりを適切に解消できる。但しこの場合、鉛フリー半田合金膜の略全域に亘り通電可能なように、鉛フリー半田合金膜の膜厚を厚めにする方が好ましい。
（変形例２）
ガラス製や樹脂製の基板に、銀（Ａｇ）をコートした既存の銀ミラーでは、Ａｇ層とガラス基板との間の密着性が劣ることから、両者の間に、Ａｇ層剥がれ防止用下地膜として、クロム膜が多用されている。

そこで、以上に述べた鉛フリー半田合金膜の変形例として、上記クロム膜に代えて、鉛フリー半田合金膜を銀ミラーのＡｇ層剥がれ防止用の下地膜に使用しても良い。

これにより、クロム材料よりも低融点の鉛フリー半田を使用できることになり、真空蒸着プロセスの省エネルギー化が図れる。また、このような鉛フリー半田合金膜には、以上に述べたように、樹脂製の基板の、外部衝撃等による変形や伸縮に対しクラックを発生し難いといった利点も兼ね備える。よって、樹脂製の基板に蒸着した銀ミラーのＡｇ層の下地膜として、当該鉛フリー半田合金膜は特に有益である。

本発明の真空成膜装置は、適正な反射特性を有する鉛フリー半田合金膜を樹脂製の基板に形成可能な真空成膜用の機器として有用である。

本発明の実施の形態による真空成膜装置の内部の一構成例を示した図である。 基板に蒸着された錫−銀−ビスマス−銅系半田合金膜の表面を、走査電子顕微鏡により撮影した写真を示した図である。 基板に蒸着された錫−銀−ビスマス系半田合金膜の表面を、走査電子顕微鏡により撮影した写真を示した図である。 錫−銀−ビスマス−銅系半田合金膜および錫−銀−ビスマス系半田合金膜により反射された可視波長光の反射率プロファイルを示した図である。 鉛フリー半田合金膜の膜厚を変えた場合の、基板に蒸着された鉛フリー半田合金膜の表面を走査電子顕微鏡により撮影した写真を比較した図である。 鉛フリー半田合金膜の膜厚をパラメータとして、鉛フリー半田合金膜により反射された可視波長光の反射率プロファイルを示した図である。

符号の説明

１０ 基板ホルダ
１０ａ 基板
１１ ハース
１１ａ 半田
１２ シャッタ部材
１３ 膜厚計
１４ ヒータ
１５ 真空ポンプ
１６ 真空槽
１６ａ 排気孔
１７ 電子銃
１７ａ 電子ビーム
１００ 真空蒸着装置（真空成膜装置）

Claims (7)

1. 真空槽内の基板ホルダに樹脂製の基板を配置し、
   前記真空槽内の材料ホルダに鉛フリー半田を配置し、
   その後、前記真空槽内を減圧し、
   前記鉛フリー半田からなるアイランド状の合金膜を前記基板に形成する際に、前記合金膜の反射特性を前記合金膜の膜厚に基づき調整し、前記鉛フリー半田として、錫−銀−ビスマス−銅系半田が用いられる、真空成膜方法。
2. 前記反射特性は、前記合金膜により反射される反射光の反射率である請求項１記載の真空成膜方法。
3. 平面視した前記合金膜のアイランドのサイズを、前記合金膜の膜厚により調整する、請求項１記載の真空成膜方法。
4. 内部を減圧可能な真空槽と、
   前記真空槽内において、樹脂製の基板を保持する基板ホルダと、
   前記真空槽内において、鉛フリー半田を配置する材料ホルダと、
   前記鉛フリー半田を放出させる放出手段と、を備え、
   前記放出された前記鉛フリー半田からなるアイランド状の合金膜が前記基板に形成される際に、前記合金膜の反射特性が前記合金膜の膜厚に基づき調整され、前記鉛フリー半田として、錫−銀−ビスマス−銅系半田が用いられる、真空成膜装置。
5. 前記材料ホルダは、前記鉛フリー半田を溜めるハースであり、前記放出手段は、前記ハース内の前記鉛フリー半田を加熱および蒸発させる電子ビームを放出する電子銃を備える請求項４記載の真空成膜装置。
6. 前記反射特性は、前記合金膜により反射される反射光の反射率である請求項４記載の真空成膜装置。
7. 平面視した前記合金膜のアイランドのサイズが、前記合金膜の膜厚により調整される、請求項４記載の真空成膜装置。