JPH02282478A - 金属ストリップ等の長尺物の連続イオンプレーティング装置 - Google Patents
金属ストリップ等の長尺物の連続イオンプレーティング装置Info
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- JPH02282478A JPH02282478A JP10335189A JP10335189A JPH02282478A JP H02282478 A JPH02282478 A JP H02282478A JP 10335189 A JP10335189 A JP 10335189A JP 10335189 A JP10335189 A JP 10335189A JP H02282478 A JPH02282478 A JP H02282478A
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- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、連続ドライブレーティングに係わり、詳しく
は金属ストリップ等の長尺物に均一な膜厚分布を有する
セラミック被膜を形成する装置に関するものである。
は金属ストリップ等の長尺物に均一な膜厚分布を有する
セラミック被膜を形成する装置に関するものである。
〈従来の技術〉
近年、各種素材の表面に別物質の薄膜をＰＶＤ法（Ｐｈ
ｙｓｉｃａｆ Ｖａｐｏｕｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）
又はＣＶＤ法（Ｃｈｅｍｉｃａｆ Ｖａｐｏｕｒ Ｄｅ
ｐｏｓｉｔｉｏｎ）などのドライブレーティングにより
成膜させ、素材の緒特性を向上させる手法が盛んに用い
られている。例えば、鋼板（又、は鋼帯）への亜鉛蒸着
による耐蝕性向上、ドリル刃あるいはバイトへのＴｉＮ
、 ＴｉＣ蒸着による耐摩耗性向上などがあげられる。
ｙｓｉｃａｆ Ｖａｐｏｕｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）
又はＣＶＤ法（Ｃｈｅｍｉｃａｆ Ｖａｐｏｕｒ Ｄｅ
ｐｏｓｉｔｉｏｎ）などのドライブレーティングにより
成膜させ、素材の緒特性を向上させる手法が盛んに用い
られている。例えば、鋼板（又、は鋼帯）への亜鉛蒸着
による耐蝕性向上、ドリル刃あるいはバイトへのＴｉＮ
、 ＴｉＣ蒸着による耐摩耗性向上などがあげられる。
ＴｉＮは耐摩耗性を向上するのみならず、その美麗な黄
金色により装飾用として広く利用されている。最近は、
ＴｉＮのようなセラミック被膜をステンレス鋼帯なとの
長尺物の表面に連続的に形成することが可能となり、耐
蝕性と装飾性を兼ね備えた素材としての用途が開拓され
ている。
金色により装飾用として広く利用されている。最近は、
ＴｉＮのようなセラミック被膜をステンレス鋼帯なとの
長尺物の表面に連続的に形成することが可能となり、耐
蝕性と装飾性を兼ね備えた素材としての用途が開拓され
ている。
当然ながら、工業的には生産性を上げるために、成膜速
度を大きくする必要がある。そのため、ドライブレーテ
ィングの種々の手法の中でも成膜速度の小さいＣＶＤ法
あるいはスパッタリングなどは利用されず、高圧電子ビ
ームやホローカソード放電によるプラズマビームなどを
蒸発源に入射させ、成膜物質を高速に蒸発させ、さらに
Ｎｚ、Ｏｘ、Ｃｚ１１□などの反応ガスを導入し、窒化
物、酸化物、炭化物などを形成する方法が一般的である
。
度を大きくする必要がある。そのため、ドライブレーテ
ィングの種々の手法の中でも成膜速度の小さいＣＶＤ法
あるいはスパッタリングなどは利用されず、高圧電子ビ
ームやホローカソード放電によるプラズマビームなどを
蒸発源に入射させ、成膜物質を高速に蒸発させ、さらに
Ｎｚ、Ｏｘ、Ｃｚ１１□などの反応ガスを導入し、窒化
物、酸化物、炭化物などを形成する方法が一般的である
。
〈発明が解決しようとする課題〉
この際、問題となるのは、均一な膜厚分布を達成するこ
と及び無効蒸気の低減を図ることである。
と及び無効蒸気の低減を図ることである。
前者は製品特性の不均一を除くこととなり、後者は真空
槽内の駆動部への蒸発物の堆積を防ぎ操業性と経済性を
向上することになる。
槽内の駆動部への蒸発物の堆積を防ぎ操業性と経済性を
向上することになる。
しかしながら、上記の従来の方法では、両課題を同時に
解決することは困難であって、何らかの設備的改善が必
要となり、容易な方法が見出されていなかった。
解決することは困難であって、何らかの設備的改善が必
要となり、容易な方法が見出されていなかった。
これを更に詳細に以下説明する。
これまで、幅広の金属ストリップ等の長尺物にセラミッ
ク被膜を形成する場合、幅方向の膜厚均一性を優先し、
蒸着効率に関しては考慮される程度が低かった。
ク被膜を形成する場合、幅方向の膜厚均一性を優先し、
蒸着効率に関しては考慮される程度が低かった。
例えば、特開昭６３−２６３５１号公報では、第５．６
図に示すように、長尺物Ｉの幅方向に蒸発物３０を収容
した複数のるつぼ３１〜３３を配置し、また、反応ガス
の流出口も長尺物１の幅方向に配置し、長尺物方向に反
応ガスを流出させ、膜厚分布を均一化することが提案さ
れているが、この方法は長尺物１の端部付近直下のるつ
ぼに関しては無効蒸気が発生し、真゛空槽内に堆積する
欠点があった。
図に示すように、長尺物Ｉの幅方向に蒸発物３０を収容
した複数のるつぼ３１〜３３を配置し、また、反応ガス
の流出口も長尺物１の幅方向に配置し、長尺物方向に反
応ガスを流出させ、膜厚分布を均一化することが提案さ
れているが、この方法は長尺物１の端部付近直下のるつ
ぼに関しては無効蒸気が発生し、真゛空槽内に堆積する
欠点があった。
また、蒸着効率を重視し、単一のるつぼを配置すること
、あるいは、るつぼと長尺物間の距離を小さくすること
も考えられるが、膜厚分布が不均一となる欠点がある。
、あるいは、るつぼと長尺物間の距離を小さくすること
も考えられるが、膜厚分布が不均一となる欠点がある。
このように、蒸着効率と膜厚分布を均一化することは困
難であった。
難であった。
本発明は、このような問題を解決し、膜厚の均−性及び
蒸着効率の向上を達成しうる装置を提供することを目的
とする。
蒸着効率の向上を達成しうる装置を提供することを目的
とする。
〈課題を解決するための手段〉
本発明は、走行する長尺物の進行方向に、複数個の蒸発
源を配列するとともに、前記複数個の蒸発源のそれぞれ
に反応ガス流出管を配置し、前記反応ガス流出管から反
応ガスを前記長尺物の幅方向に流出するように構成した
ものである。
源を配列するとともに、前記複数個の蒸発源のそれぞれ
に反応ガス流出管を配置し、前記反応ガス流出管から反
応ガスを前記長尺物の幅方向に流出するように構成した
ものである。
く作用〉
本発明の原理は、ドライブレーティングによるセラミッ
ク被膜の形成においては、反応ガスを系内に導入する必
要があること、及び反応ガスの導入位置はるフぼの上方
であることを利用し、反応ガスを長尺物の幅方向に流出
させて蒸発物を長尺物の幅方向に移動させることにある
。これにより、従来のように蒸発物が長尺物の中央部に
滞留することがなく、長尺物の幅方向に均一な膜厚を得
ることができる。同時に被蒸着物への蒸着効率が高くな
り、無効蒸気を低減することができる。
ク被膜の形成においては、反応ガスを系内に導入する必
要があること、及び反応ガスの導入位置はるフぼの上方
であることを利用し、反応ガスを長尺物の幅方向に流出
させて蒸発物を長尺物の幅方向に移動させることにある
。これにより、従来のように蒸発物が長尺物の中央部に
滞留することがなく、長尺物の幅方向に均一な膜厚を得
ることができる。同時に被蒸着物への蒸着効率が高くな
り、無効蒸気を低減することができる。
〈実施例〉
本発明の装置の一実施例を図面に基づいて説明する。
第１図は、−船釣に使用される片面交互成膜型の連続ド
ライブレーティング装置に本発明を適用した本発明の一
実施例の概略図である。１は被成膜物である金属ストリ
ップ等の長尺物、２ａ〜２Ｃは長尺物１を大気中からド
ライブレーティング室へ導入するために段階的に圧力を
低下させた入側差圧室、３ａ〜３ｄは入側差圧室をそれ
ぞれ分離するだめのシールロールである。４は長尺物１
を予備的に加熱し、ドライブレーティングに適した温度
とするための予備加熱装置である。５．６は長尺物１の
進行方向を変えるためのガイドロールである。７゛はド
ライブレーティングを施すためのドライブレーティング
室である。８ａ〜８ｃは長尺物ｌをドライブレーティン
グ室７から大気中へ導出するために段階的に圧力を上昇
させた出側差圧室、９ａ〜９ｄは出側差圧室をそれぞれ
分離するためのシールロールである。１０〜１３は入側
差圧室２ａ〜２ｃ、出側差圧室８ａ〜８ｃ及びドライブ
レーティング室７を真空排気するためのポンプである。
ライブレーティング装置に本発明を適用した本発明の一
実施例の概略図である。１は被成膜物である金属ストリ
ップ等の長尺物、２ａ〜２Ｃは長尺物１を大気中からド
ライブレーティング室へ導入するために段階的に圧力を
低下させた入側差圧室、３ａ〜３ｄは入側差圧室をそれ
ぞれ分離するだめのシールロールである。４は長尺物１
を予備的に加熱し、ドライブレーティングに適した温度
とするための予備加熱装置である。５．６は長尺物１の
進行方向を変えるためのガイドロールである。７゛はド
ライブレーティングを施すためのドライブレーティング
室である。８ａ〜８ｃは長尺物ｌをドライブレーティン
グ室７から大気中へ導出するために段階的に圧力を上昇
させた出側差圧室、９ａ〜９ｄは出側差圧室をそれぞれ
分離するためのシールロールである。１０〜１３は入側
差圧室２ａ〜２ｃ、出側差圧室８ａ〜８ｃ及びドライブ
レーティング室７を真空排気するためのポンプである。
１４は長尺物ｌのペイオフリール、１５は長尺物１の巻
取りリールである。
取りリールである。
１６〜１８はペイオフリール１４で巻戻された長尺物１
の進行方向の裏面側に配列した３個のるつぼであり、１
９〜２１は長尺物１の進行方向の表面側に配列した３個
のるつぼである。るつぼ１６〜２１には蒸発物３０が収
容されている。
の進行方向の裏面側に配列した３個のるつぼであり、１
９〜２１は長尺物１の進行方向の表面側に配列した３個
のるつぼである。るつぼ１６〜２１には蒸発物３０が収
容されている。
第２図は第１図のＩ−１矢視図である。第２図において
、２２．２３はるつぼ１６〜１８の上方に設けた反応ガ
ス管である。なお、第１図では反応ガス管は省略しであ
る。２４ａ、２４ｂ〜２９ａ、２９ｂは反応ガス管２２
．２３の反応ガス流出口であり、反応ガスが長尺物１の
幅方向に流出するように設けである。
、２２．２３はるつぼ１６〜１８の上方に設けた反応ガ
ス管である。なお、第１図では反応ガス管は省略しであ
る。２４ａ、２４ｂ〜２９ａ、２９ｂは反応ガス管２２
．２３の反応ガス流出口であり、反応ガスが長尺物１の
幅方向に流出するように設けである。
なお、るつぼ１９〜２１にも同様の反応ガス管２２゜２
３及び反応ガス流出口２４ａ、２４ｂ 〜２９ａ、２９
ｂが設けである。
３及び反応ガス流出口２４ａ、２４ｂ 〜２９ａ、２９
ｂが設けである。
さらに、図示しないが、蒸発物３０を加熱溶解させるた
めの高圧電子銃などを有する。
めの高圧電子銃などを有する。
しかして、ペイオフリール１４から巻戻された長尺物１
は、予備加熱装置４により予備的に加熱され、るつぼ１
６〜１８及び１９〜２１上で片面を交互に成膜される。
は、予備加熱装置４により予備的に加熱され、るつぼ１
６〜１８及び１９〜２１上で片面を交互に成膜される。
その際、るつぼ１６〜２１からの蒸発物は長尺物１の幅
方向に流出する反応ガスと衝突して長尺物１の幅方向に
移動し、従来のように長尺物１の中央部に滞留すること
がなく、長尺物ｌの幅方向に均一な膜厚を得ることがで
きる。
方向に流出する反応ガスと衝突して長尺物１の幅方向に
移動し、従来のように長尺物１の中央部に滞留すること
がなく、長尺物ｌの幅方向に均一な膜厚を得ることがで
きる。
次に、本発明の具体的な実施例について説明する。
第１．２図の本発明の装置を使用して、電子ビームによ
りＴｉを蒸発させ、反応ガスとして、Ｎｔを吹込みＴｉ
Ｎを成膜させた。その結果、膜厚分布は第３図に示すよ
うな分布となった。また、この時の蒸着効率は９２％で
あった。なお、長尺物の板幅は８００Ｍで、膜厚は最大
値を１とし、その相対値として表示した。
りＴｉを蒸発させ、反応ガスとして、Ｎｔを吹込みＴｉ
Ｎを成膜させた。その結果、膜厚分布は第３図に示すよ
うな分布となった。また、この時の蒸着効率は９２％で
あった。なお、長尺物の板幅は８００Ｍで、膜厚は最大
値を１とし、その相対値として表示した。
次に、第６．７回に示すような蒸発源を３基有する従来
の配置の蒸発源を使用し、電子ビームによりＴｉを蒸発
させ、反応ガスとして、Ｎｔを吹込みＴｉＮを成膜させ
た。その結果、膜厚分布は第４図に示すような分布とな
った。また、この時の蒸着効率は７０％であった。なお
、長尺物ｌの板幅は８００＋ｎｍで、３個のるつぼは長
尺物１の端部から２００．４００＋６００ ｍｍの位置
に配置した。またＮ２の吹込み管は、るつぼ上方に各１
本設け、Ｎ２ガスの流出方向は長尺物１面の法線方向と
した。
の配置の蒸発源を使用し、電子ビームによりＴｉを蒸発
させ、反応ガスとして、Ｎｔを吹込みＴｉＮを成膜させ
た。その結果、膜厚分布は第４図に示すような分布とな
った。また、この時の蒸着効率は７０％であった。なお
、長尺物ｌの板幅は８００＋ｎｍで、３個のるつぼは長
尺物１の端部から２００．４００＋６００ ｍｍの位置
に配置した。またＮ２の吹込み管は、るつぼ上方に各１
本設け、Ｎ２ガスの流出方向は長尺物１面の法線方向と
した。
次に、第８．９図に示すような蒸発源を１基有する従来
の配置の蒸発源を使用し、ホローカソード放電によるプ
ラズマビームによりＴｉを蒸発させ、反応ガスとして、
Ｎ！を吹込みＴｉＮを成膜させた。
の配置の蒸発源を使用し、ホローカソード放電によるプ
ラズマビームによりＴｉを蒸発させ、反応ガスとして、
Ｎ！を吹込みＴｉＮを成膜させた。
その結果、膜厚分布は第５図に示すような分布となった
。また、この時の蒸着効率は９０％であった。
。また、この時の蒸着効率は９０％であった。
第３．４．５図及び蒸着効率の値から、本発明方法は、
膜厚分布と蒸着効率の両課題を同時に解決し、効果が認
められる。
膜厚分布と蒸着効率の両課題を同時に解決し、効果が認
められる。
〈発明の効果〉
以上説明したように、本発明により、長尺物の両面に幅
方向に均一な膜厚分布をもつ被膜を高い蒸着効率で連続
的に形成することができる。
方向に均一な膜厚分布をもつ被膜を高い蒸着効率で連続
的に形成することができる。
第１図は本発明の装置の一実施例の概略図、第２図は第
１図のＩ−１矢視図である。第３図は本発明の具体的な
実施例を示すグラフである。第４図は蒸発源を３基有す
る従来の装置による比較例のグラフである。第５図は蒸
発源を１基有する従来の装置による比較例のグラフであ
る。第６図は蒸発源を３基有する従来の装置の例を示す
平面図、第７図は第６図の■−■断面図である。第８図
は蒸発源を１基有する従来の装置の例を示す平面図、第
９図は第８図の■ ■線断面図である。 ■・・・長尺物、 ２ａ〜２Ｃ・・・入側差圧室
、３ａ〜３ｄ・・・シールロール、４・・・予熱加熱装
置、５．６・・・ガイドロール、 ７・・・ドライブレーティング室、 ８ａ〜８Ｃ・・・出側差圧室、 ９ａ〜９ｄ・・・シールロール、 １０〜１３・・・ポンプ、 １４・・・ペイオフリー
ル、１５・・・巻取りリール、 １６〜２１・・・るつ
ぼ、２２．２３・・・反応ガス管、 ２４ａ、２４ｂ 〜２９ａ、２９ｂ・−・反応ガス流出
口、３０・・・蒸発物、 ３１〜３４・・・るつ
ぼ。 特許出願人 川崎製鉄株式会社 第 図 板 幅（Ｍｎ） 第 圧 図 十反 幅 （胴） 第 医 板 幅（ｍｍ） 第 図 第 図 粥 ！ 第 図
１図のＩ−１矢視図である。第３図は本発明の具体的な
実施例を示すグラフである。第４図は蒸発源を３基有す
る従来の装置による比較例のグラフである。第５図は蒸
発源を１基有する従来の装置による比較例のグラフであ
る。第６図は蒸発源を３基有する従来の装置の例を示す
平面図、第７図は第６図の■−■断面図である。第８図
は蒸発源を１基有する従来の装置の例を示す平面図、第
９図は第８図の■ ■線断面図である。 ■・・・長尺物、 ２ａ〜２Ｃ・・・入側差圧室
、３ａ〜３ｄ・・・シールロール、４・・・予熱加熱装
置、５．６・・・ガイドロール、 ７・・・ドライブレーティング室、 ８ａ〜８Ｃ・・・出側差圧室、 ９ａ〜９ｄ・・・シールロール、 １０〜１３・・・ポンプ、 １４・・・ペイオフリー
ル、１５・・・巻取りリール、 １６〜２１・・・るつ
ぼ、２２．２３・・・反応ガス管、 ２４ａ、２４ｂ 〜２９ａ、２９ｂ・−・反応ガス流出
口、３０・・・蒸発物、 ３１〜３４・・・るつ
ぼ。 特許出願人 川崎製鉄株式会社 第 図 板 幅（Ｍｎ） 第 圧 図 十反 幅 （胴） 第 医 板 幅（ｍｍ） 第 図 第 図 粥 ！ 第 図
Claims (1)
- 走行する長尺物の進行方向に複数個の蒸発源を配列す
るとともに、前記複数個の蒸発源のそれぞれに反応ガス
流出管を配置し、前記反応ガス流出管から反応ガスを前
記長尺物の幅方向に流出するように構成したことを特徴
とする金属ストリップ等の長尺物の連続イオンプレーテ
ィング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10335189A JPH02282478A (ja) | 1989-04-25 | 1989-04-25 | 金属ストリップ等の長尺物の連続イオンプレーティング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10335189A JPH02282478A (ja) | 1989-04-25 | 1989-04-25 | 金属ストリップ等の長尺物の連続イオンプレーティング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02282478A true JPH02282478A (ja) | 1990-11-20 |
Family
ID=14351715
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10335189A Pending JPH02282478A (ja) | 1989-04-25 | 1989-04-25 | 金属ストリップ等の長尺物の連続イオンプレーティング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02282478A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05239629A (ja) * | 1992-03-02 | 1993-09-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 真空蒸着装置 |
-
1989
- 1989-04-25 JP JP10335189A patent/JPH02282478A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05239629A (ja) * | 1992-03-02 | 1993-09-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 真空蒸着装置 |
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