JPH06306611A - 表面性状の優れた絶縁材料の製造方法 - Google Patents
表面性状の優れた絶縁材料の製造方法Info
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- JPH06306611A JPH06306611A JP5112417A JP11241793A JPH06306611A JP H06306611 A JPH06306611 A JP H06306611A JP 5112417 A JP5112417 A JP 5112417A JP 11241793 A JP11241793 A JP 11241793A JP H06306611 A JPH06306611 A JP H06306611A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 表面突起を１μｍ以下とする表面性状に優れ
た絶縁材料を製造する。 【構成】 ステンレス鋼を基板とし、酸化シリコン膜あ
るいは窒化シリコン膜をプラズマ―ＣＶＤ法によりドラ
イコーティングする電気絶縁材料の製造において、生成
圧力を０．１〜０．４Ｔｏｒｒ、ＲＦパワーを０．０１
〜０．０８Ｗ／ｃｍ2にすることにより表面突起を１μ
ｍ以下とすることを特徴とする表面性状に優れた絶縁材
料の製造方法。 【効果】 本発明によれば、表面突起を１μｍ以下に安
定して製造でき、表面性状に優れた絶縁材料を提供する
ことができる。
た絶縁材料を製造する。 【構成】 ステンレス鋼を基板とし、酸化シリコン膜あ
るいは窒化シリコン膜をプラズマ―ＣＶＤ法によりドラ
イコーティングする電気絶縁材料の製造において、生成
圧力を０．１〜０．４Ｔｏｒｒ、ＲＦパワーを０．０１
〜０．０８Ｗ／ｃｍ2にすることにより表面突起を１μ
ｍ以下とすることを特徴とする表面性状に優れた絶縁材
料の製造方法。 【効果】 本発明によれば、表面突起を１μｍ以下に安
定して製造でき、表面性状に優れた絶縁材料を提供する
ことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は金属基板上にプラズマ―
ＣＶＤ法により酸化シリコン膜あるいは窒化シリコン膜
を形成して、ＩＣ基板、センサー基板、太陽電池基板、
電極基板等に使用される電気絶縁材料を製造する方法に
関するものである。
ＣＶＤ法により酸化シリコン膜あるいは窒化シリコン膜
を形成して、ＩＣ基板、センサー基板、太陽電池基板、
電極基板等に使用される電気絶縁材料を製造する方法に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電気絶縁性板状材料は、ＩＣ基板、セン
サー基板、太陽電池基板、電極基板等に使用され、電子
・電気産業に欠かせない材料になっている。
サー基板、太陽電池基板、電極基板等に使用され、電子
・電気産業に欠かせない材料になっている。
【０００３】この絶縁材料には、セラミックス材料、ガ
ラス材料、有機系材料、金属基板上に絶縁樹脂を被覆し
たもの等が用いられている。
ラス材料、有機系材料、金属基板上に絶縁樹脂を被覆し
たもの等が用いられている。
【０００４】セラミックス材料およびガラス材料は強度
および加工性が劣るという欠点を持ち、有機系材料およ
び金属基板上に絶縁樹脂を被覆したものはガス放出性お
よび耐熱性が劣るという欠点を持っている。
および加工性が劣るという欠点を持ち、有機系材料およ
び金属基板上に絶縁樹脂を被覆したものはガス放出性お
よび耐熱性が劣るという欠点を持っている。
【０００５】絶縁材料としては、この他にドライコーテ
ィング法を用いて金属基板上にセラミック薄膜をコーテ
ィングすることによって、電気絶縁性を付与した材料が
ある。この金属基板としては、耐薬品性、強度の面から
ステンレス鋼板が用いられている。
ィング法を用いて金属基板上にセラミック薄膜をコーテ
ィングすることによって、電気絶縁性を付与した材料が
ある。この金属基板としては、耐薬品性、強度の面から
ステンレス鋼板が用いられている。
【０００６】プラズマ―ＣＶＤ法によりステンレス鋼基
板上に酸化シリコン膜あるいは窒化シリコン膜をコーテ
ィングした電気絶縁性材料においては、絶縁性は膜厚の
増加に伴って向上するため絶縁性の点からは膜厚は厚い
方が好ましい。
板上に酸化シリコン膜あるいは窒化シリコン膜をコーテ
ィングした電気絶縁性材料においては、絶縁性は膜厚の
増加に伴って向上するため絶縁性の点からは膜厚は厚い
方が好ましい。
【０００７】しかし、生産性の点からは膜厚は薄い方が
好ましい。絶縁性および生産性を両立させるためには、
成膜速度を高めることが必要である。
好ましい。絶縁性および生産性を両立させるためには、
成膜速度を高めることが必要である。
【０００８】成膜速度を高めるためには、プラズマ―Ｃ
ＶＤコーティング時の生成圧力および投入ＲＦパワー等
の成膜条件を調整する方法がある。
ＶＤコーティング時の生成圧力および投入ＲＦパワー等
の成膜条件を調整する方法がある。
【０００９】生成圧力および投入ＲＦパワーを高めすぎ
るとプラズマ中で反応、生成した物質が過飽和になり、
薄膜として成長するよりも〜数μｍ程度の超微粒子が生
成されやすくなる。
るとプラズマ中で反応、生成した物質が過飽和になり、
薄膜として成長するよりも〜数μｍ程度の超微粒子が生
成されやすくなる。
【００１０】このような超微粒子はプラズマ―ＣＶＤ装
置の排気系のフィルターの目づまりを引き起こして圧力
制御ができなくなる等のトラブルを生じて安定操業を阻
害したり、コーティング材表面に付着して表面突起を生
成したりする。
置の排気系のフィルターの目づまりを引き起こして圧力
制御ができなくなる等のトラブルを生じて安定操業を阻
害したり、コーティング材表面に付着して表面突起を生
成したりする。
【００１１】この表面突起のある材料が電気絶縁基板と
して使用されると、基板上に形成された太陽電池素子等
が表面突起により短絡して、製品歩留りや信頼性を低下
させる原因となっている。
して使用されると、基板上に形成された太陽電池素子等
が表面突起により短絡して、製品歩留りや信頼性を低下
させる原因となっている。
【００１２】本発明者等は、特願昭５９―１２３９８４
において、太陽電池用金属基板においては大きさ１．０
μｍ以上の介在物がある場合には金属基板と最外面の電
極が短絡し、太陽電池の致命的欠陥になることを示し
た。
において、太陽電池用金属基板においては大きさ１．０
μｍ以上の介在物がある場合には金属基板と最外面の電
極が短絡し、太陽電池の致命的欠陥になることを示し
た。
【００１３】ドライコーティングした電気絶縁性材料に
おいても表面突起を１μｍ以下にすることが望ましい。
おいても表面突起を１μｍ以下にすることが望ましい。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】ステンレス鋼板を基板
とし、プラズマ―ＣＶＤ法により酸化シリコン膜あるい
は窒化シリコン膜をコーティングした材料の製造におい
て、表面突起を１μｍ以下に安定して低減することによ
って製品歩留りに優れた絶縁材料を製造することであ
る。
とし、プラズマ―ＣＶＤ法により酸化シリコン膜あるい
は窒化シリコン膜をコーティングした材料の製造におい
て、表面突起を１μｍ以下に安定して低減することによ
って製品歩留りに優れた絶縁材料を製造することであ
る。
【００１５】
【課題を解決するための手段】ステンレス鋼を基板とし
て、酸化シリコン膜あるいは窒化シリコン膜をプラズマ
―ＣＶＤ法によりドライコーティングする電気絶縁材料
の製造において、生成圧力を０．１〜０．４Ｔｏｒｒと
し、ＲＦパワーを０．０１〜０．０８Ｗ／ｃｍ2にする
ことにより表面突起の高さを１μｍ以下に安定して維持
することを特徴とする。
て、酸化シリコン膜あるいは窒化シリコン膜をプラズマ
―ＣＶＤ法によりドライコーティングする電気絶縁材料
の製造において、生成圧力を０．１〜０．４Ｔｏｒｒと
し、ＲＦパワーを０．０１〜０．０８Ｗ／ｃｍ2にする
ことにより表面突起の高さを１μｍ以下に安定して維持
することを特徴とする。
【００１６】
【作用】本発明の基板はステンレス鋼を用いる。前記基
板の表面性状としては膜の絶縁性および製品歩留りをよ
り確実に確保するために、酸洗による粒界腐食や研削目
などの凹凸の少ない状態にしておくことが望ましい。
板の表面性状としては膜の絶縁性および製品歩留りをよ
り確実に確保するために、酸洗による粒界腐食や研削目
などの凹凸の少ない状態にしておくことが望ましい。
【００１７】本発明者等は表面突起の高さを１μｍ以下
に安定して維持する方法について検討した結果、成膜時
の生成圧力およびＲＦパワーが影響し、特に生成圧力の
影響が大きいことを見いだした。
に安定して維持する方法について検討した結果、成膜時
の生成圧力およびＲＦパワーが影響し、特に生成圧力の
影響が大きいことを見いだした。
【００１８】以下に成膜時の生成圧力およびＲＦパワー
と表面突起との関係について説明する。
と表面突起との関係について説明する。
【００１９】基板として平均粗度Ｒａ≦０．０１μｍの
平滑なＳＵＳ４３０ＢＡを用い、モノシラン（Ｓｉ
Ｈ4）、亜酸化窒素（Ｎ2Ｏ）を反応ガスとし、窒素（Ｎ
2）、アルゴン（Ａｒ）を希釈ガスとして平行平板型電
極方式のＰ―ＣＶＤ法により表１に示す条件で酸化シリ
コン膜を形成した。
平滑なＳＵＳ４３０ＢＡを用い、モノシラン（Ｓｉ
Ｈ4）、亜酸化窒素（Ｎ2Ｏ）を反応ガスとし、窒素（Ｎ
2）、アルゴン（Ａｒ）を希釈ガスとして平行平板型電
極方式のＰ―ＣＶＤ法により表１に示す条件で酸化シリ
コン膜を形成した。
【００２０】膜厚は膜と基板の段差を粗さ計（ＤＥＫＴ
ＡＫ）により測定し、表面の突起は３次元粗さ計（ＳＵ
ＲＦＣＯＭ）により１０ｍｍ角内の領域を測定した。３
次元粗さ計の測定条件を表２に示す。
ＡＫ）により測定し、表面の突起は３次元粗さ計（ＳＵ
ＲＦＣＯＭ）により１０ｍｍ角内の領域を測定した。３
次元粗さ計の測定条件を表２に示す。
【００２１】その結果を図１に示す。
【００２２】生成圧力０．１〜０．４Ｔｏｒｒ、ＲＦパ
ワー０．０１〜０．０８Ｗ／ｃｍ2の範囲内では突起高
さの状態が安定して得られた。
ワー０．０１〜０．０８Ｗ／ｃｍ2の範囲内では突起高
さの状態が安定して得られた。
【００２３】生成圧力、ＲＦパワーを大きくすると、す
なわち生成圧力が０．４Ｔｏｒｒ超、および又はＲＦパ
ワーが０．０８Ｗ／ｃｍ2超の範囲では大きな粒子上に
なって、突起高さは１μｍを超えるものが生成した。
なわち生成圧力が０．４Ｔｏｒｒ超、および又はＲＦパ
ワーが０．０８Ｗ／ｃｍ2超の範囲では大きな粒子上に
なって、突起高さは１μｍを超えるものが生成した。
【００２４】また、生成圧力が０．１Ｔｏｒｒ未満また
はパワーが０．０１Ｗ／ｃｍ2未満の範囲では膜の形成
速度が遅くなり生産性が著しく低い。
はパワーが０．０１Ｗ／ｃｍ2未満の範囲では膜の形成
速度が遅くなり生産性が著しく低い。
【００２５】
【００２６】
【実施例１】基板として、表面の平均粗度Ｒａ≦０．０
１μｍの平滑なＳＵＳ４３０ＢＡを用いた。
１μｍの平滑なＳＵＳ４３０ＢＡを用いた。
【００２７】これにステンレス鋼コイルを基板としてプ
ラズマ―ＣＶＤ装置を用い、モノシラン（ＳｉＨ4）、
亜酸化窒素（Ｎ2Ｏ）を反応ガスとし、窒素（Ｎ2）、ア
ルゴン（Ａｒ）を希釈ガスとして平行平板型電極方式の
Ｐ―ＣＶＤ法により表１に示す条件で酸化シリコン膜を
形成した。
ラズマ―ＣＶＤ装置を用い、モノシラン（ＳｉＨ4）、
亜酸化窒素（Ｎ2Ｏ）を反応ガスとし、窒素（Ｎ2）、ア
ルゴン（Ａｒ）を希釈ガスとして平行平板型電極方式の
Ｐ―ＣＶＤ法により表１に示す条件で酸化シリコン膜を
形成した。
【００２８】絶縁材料の抵抗値は、表面にアルミ（１０
ｍｍ角×０．２μｍ）を電極として蒸着した後、電極上
にテスターの測定子を置き、１８ヶ所の電気抵抗値を測
定した。測定した内で１ＭΩ以上の電気抵抗値を示す割
合を絶縁達成率（％）とした。
ｍｍ角×０．２μｍ）を電極として蒸着した後、電極上
にテスターの測定子を置き、１８ヶ所の電気抵抗値を測
定した。測定した内で１ＭΩ以上の電気抵抗値を示す割
合を絶縁達成率（％）とした。
【００２９】Ｎｏ．１〜６は本発明例で、生成圧力を
０．１〜０．４Ｔｏｒｒ、ＲＦパワーを０．０１〜０．
０８Ｗ／ｃｍ2にすることにより、１μｍ以上の突起は
１ｃｍ2当りに全く無く、低減された。
０．１〜０．４Ｔｏｒｒ、ＲＦパワーを０．０１〜０．
０８Ｗ／ｃｍ2にすることにより、１μｍ以上の突起は
１ｃｍ2当りに全く無く、低減された。
【００３０】絶縁達成率を１００％にするには膜厚が
１．２μｍ以上あることが望ましいが、膜厚を増加させ
るためには基板の通板速度を下げる方法がある。
１．２μｍ以上あることが望ましいが、膜厚を増加させ
るためには基板の通板速度を下げる方法がある。
【００３１】Ｎｏ．７〜９は生成圧力が０．４Ｔｏｒｒ
以下の場合であるが、ＲＦパワーが０．０８Ｗ／ｃｍ2
超のために１μｍ以上の突起は１ｃｍ2当りに１〜２個
存在する。
以下の場合であるが、ＲＦパワーが０．０８Ｗ／ｃｍ2
超のために１μｍ以上の突起は１ｃｍ2当りに１〜２個
存在する。
【００３２】Ｎｏ．１０〜１５は生成圧力が０．４Ｔｏ
ｒｒを超える場合で、ＲＦパワーが０．００８Ｗ／ｃｍ
2未満の場合、超える場合いずれも１μｍ以上の突起が
存在し、その個数は生成圧力が最も影響する。
ｒｒを超える場合で、ＲＦパワーが０．００８Ｗ／ｃｍ
2未満の場合、超える場合いずれも１μｍ以上の突起が
存在し、その個数は生成圧力が最も影響する。
【００３３】
【実施例２】基板として、表面の平均粗度Ｒａ≦０．０
１μｍの平滑なＳＵＳ４３０ＢＡを用いた。
１μｍの平滑なＳＵＳ４３０ＢＡを用いた。
【００３４】これにステンレス鋼コイルを基板としてプ
ラズマ―ＣＶＤ装置を用い、モノシラン（ＳｉＨ 4）、
アンモニア（ＮＨ3）を反応ガスとし、窒素（Ｎ2）、ア
ルゴン（Ａｒ）を希釈ガスとして平行平板型電極方式の
Ｐ―ＣＶＤ法により表１に示す条件で窒化シリコン膜を
形成した。
ラズマ―ＣＶＤ装置を用い、モノシラン（ＳｉＨ 4）、
アンモニア（ＮＨ3）を反応ガスとし、窒素（Ｎ2）、ア
ルゴン（Ａｒ）を希釈ガスとして平行平板型電極方式の
Ｐ―ＣＶＤ法により表１に示す条件で窒化シリコン膜を
形成した。
【００３５】絶縁材料の抵抗値は、実施例１と同方法で
評価した。
評価した。
【００３６】Ｎｏ．１〜６は本発明例で、生成圧力を
０．１〜０．４Ｔｏｒｒ、ＲＦパワーを０．０１〜０．
０８Ｗ／ｃｍ2にすることにより、１μｍ以上の突起は
１ｃｍ2当りに全く無く、低減された。
０．１〜０．４Ｔｏｒｒ、ＲＦパワーを０．０１〜０．
０８Ｗ／ｃｍ2にすることにより、１μｍ以上の突起は
１ｃｍ2当りに全く無く、低減された。
【００３７】絶縁達成率を１００％にするには膜厚が
１．２μｍ以上あることが望ましいが、膜厚を増加させ
るためには基板の通板速度を下げる方法がある。
１．２μｍ以上あることが望ましいが、膜厚を増加させ
るためには基板の通板速度を下げる方法がある。
【００３８】Ｎｏ．７〜９は生成圧力が０．４Ｔｏｒｒ
以下の場合であるが、ＲＦパワーが０．０８Ｗ／ｃｍ2
超のために１μｍ以上の突起は１ｃｍ2当りに３〜１０
個存在する。
以下の場合であるが、ＲＦパワーが０．０８Ｗ／ｃｍ2
超のために１μｍ以上の突起は１ｃｍ2当りに３〜１０
個存在する。
【００３９】Ｎｏ．１０〜１５は生成圧力が０．４Ｔｏ
ｒｒを超える場合で、ＲＦパワーが０．００８Ｗ／ｃｍ
2未満の場合、超える場合いずれも１μｍ以上の突起が
存在し、その個数は酸化シリコン膜に比較して多く、か
つ集団になって存在している。
ｒｒを超える場合で、ＲＦパワーが０．００８Ｗ／ｃｍ
2未満の場合、超える場合いずれも１μｍ以上の突起が
存在し、その個数は酸化シリコン膜に比較して多く、か
つ集団になって存在している。
【００４０】
【表１】
【００４１】
【表２】
【００４２】
【表３】
【００４３】
【表４】
【００４４】
【発明の効果】本発明によれば、ステンレス鋼を基板と
し、酸化シリコン膜あるいは窒化シリコン膜をプラズマ
―ＣＶＤ法によりドライコーティングした電気絶縁材料
において、生成圧力、ＲＦパワーの範囲を規定すること
により表面性状に優れた絶縁材料を提供することができ
る。
し、酸化シリコン膜あるいは窒化シリコン膜をプラズマ
―ＣＶＤ法によりドライコーティングした電気絶縁材料
において、生成圧力、ＲＦパワーの範囲を規定すること
により表面性状に優れた絶縁材料を提供することができ
る。
【図１】１μｍ以上の突起のない成膜条件の範囲を示す
図。
図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 31/04
Claims (1)
- 【請求項１】 ステンレス鋼を基板として、酸化シリコ
ン膜あるいは窒化シリコン膜をプラズマ―ＣＶＤ法によ
りドライコーティングする電気絶縁材料の製造におい
て、生成圧力を０．１〜０．４Ｔｏｒｒとし、かつＲＦ
パワーを０．０１〜０．０８Ｗ／ｃｍ2にすることによ
り表面突起の高さを１μｍ以下とすることを特徴とする
表面性状の優れた絶縁材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5112417A JPH06306611A (ja) | 1993-04-16 | 1993-04-16 | 表面性状の優れた絶縁材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5112417A JPH06306611A (ja) | 1993-04-16 | 1993-04-16 | 表面性状の優れた絶縁材料の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06306611A true JPH06306611A (ja) | 1994-11-01 |
Family
ID=14586133
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5112417A Withdrawn JPH06306611A (ja) | 1993-04-16 | 1993-04-16 | 表面性状の優れた絶縁材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06306611A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8586190B2 (en) | 2003-03-27 | 2013-11-19 | Nippon Steel & Sumikin Materials Co., Ltd. | Inorganic—organic hybrid-film-coated stainless-steel foil |
| WO2014181768A1 (ja) | 2013-05-10 | 2014-11-13 | 新日鐵住金ステンレス株式会社 | 絶縁性に優れた熱膨張係数の小さいステンレス製太陽電池用基板およびその製造方法 |
| WO2017043025A1 (ja) * | 2015-09-07 | 2017-03-16 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 光電変換素子用基板 |
| CN108699700A (zh) * | 2016-03-01 | 2018-10-23 | 新日铁住金株式会社 | 陶瓷层叠体 |
-
1993
- 1993-04-16 JP JP5112417A patent/JPH06306611A/ja not_active Withdrawn
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8586190B2 (en) | 2003-03-27 | 2013-11-19 | Nippon Steel & Sumikin Materials Co., Ltd. | Inorganic—organic hybrid-film-coated stainless-steel foil |
| WO2014181768A1 (ja) | 2013-05-10 | 2014-11-13 | 新日鐵住金ステンレス株式会社 | 絶縁性に優れた熱膨張係数の小さいステンレス製太陽電池用基板およびその製造方法 |
| KR20150140809A (ko) | 2013-05-10 | 2015-12-16 | 닛폰 스틸 앤드 스미킨 스테인레스 스틸 코포레이션 | 절연성이 우수한 열팽창 계수가 작은 스테인리스제 태양 전지용 기판 및 그 제조 방법 |
| US9837567B2 (en) | 2013-05-10 | 2017-12-05 | Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corporation | Stainless steel substrate for solar cell having superior insulating properties and low thermal expansion coefficient and method of producing the same |
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| CN107851721A (zh) * | 2015-09-07 | 2018-03-27 | 杰富意钢铁株式会社 | 光电转换元件用基板 |
| US20180358565A1 (en) * | 2015-09-07 | 2018-12-13 | Jfe Steel Corporation | Substrate for photoelectric conversion element |
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| US10889900B2 (en) * | 2016-03-01 | 2021-01-12 | Nippon Steel Corporation | Ceramic laminate |
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