JPH0791643B2 - 半連続巻取式真空蒸着装置 - Google Patents
半連続巻取式真空蒸着装置Info
- Publication number
- JPH0791643B2 JPH0791643B2 JP18132285A JP18132285A JPH0791643B2 JP H0791643 B2 JPH0791643 B2 JP H0791643B2 JP 18132285 A JP18132285 A JP 18132285A JP 18132285 A JP18132285 A JP 18132285A JP H0791643 B2 JPH0791643 B2 JP H0791643B2
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- Japan
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- vapor deposition
- semi
- vacuum
- type vacuum
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は大気圧以下に減圧された真空槽内において長尺
の基板を連続走行させながら基板表面に薄膜を形成する
半連続巻取式真空蒸着装置に関するものであり、コンデ
ンサ用としてのアルミ蒸着から磁気テープ用の磁性材料
の蒸着などに応用されるものである。
の基板を連続走行させながら基板表面に薄膜を形成する
半連続巻取式真空蒸着装置に関するものであり、コンデ
ンサ用としてのアルミ蒸着から磁気テープ用の磁性材料
の蒸着などに応用されるものである。
従来の技術 真空技術は食品加工から半導体製造に至るまで広範囲の
分野で使用されている。この中にあって長尺の基板、主
に高分子より成る基板を用いて、基板を連続して走行さ
せ、この間に基板表面に薄膜形成を行なう半連続巻取式
真空蒸着装置が多く用いられている。これらの主なもの
はアルミ蒸着を行なう包装紙や装飾紙，フィルムコンデ
ンサ，反射フィルム等や磁性材料蒸着による磁気テープ
等への使用がある。
分野で使用されている。この中にあって長尺の基板、主
に高分子より成る基板を用いて、基板を連続して走行さ
せ、この間に基板表面に薄膜形成を行なう半連続巻取式
真空蒸着装置が多く用いられている。これらの主なもの
はアルミ蒸着を行なう包装紙や装飾紙，フィルムコンデ
ンサ，反射フィルム等や磁性材料蒸着による磁気テープ
等への使用がある。
特に磁性材料を用いた磁気テープの製造では真空蒸着法
以外にメッキやイオンプレーティング，スパッターリン
グによる基板表面への薄膜形成が提案されている。
以外にメッキやイオンプレーティング，スパッターリン
グによる基板表面への薄膜形成が提案されている。
以下図面を用いて従来装置の構成を述べる。第４図から
従来から用いられている半連続巻取式真空蒸着装置の一
例である。真空槽１内は排気管17,18により大気圧以下
に減圧される。15,16は排気管の途中に明けられている
開閉の為の弁である。真空槽内は遮蔽板14により上室６
と下室７に分離されている。上室６には長尺の基板２の
巻出３及び巻取４系が設けられていて、真空度は10
-3（Torr）程度に減圧されている。５は基板２の走行の
ためのフリーローラである。下室７は蒸着を行なうため
の室で、真空度は10-4（Torr）程度に減圧されている。
ベース８上に蒸着材料10を収納するための容器９が置か
れている。蒸着材料10は加熱源11により加熱され溶解し
た後に蒸発原子12となり、蒸着ローラ13の外周に蒸着ロ
ーラと同期して走行する基板２の表面に付着して薄膜を
形成する。
従来から用いられている半連続巻取式真空蒸着装置の一
例である。真空槽１内は排気管17,18により大気圧以下
に減圧される。15,16は排気管の途中に明けられている
開閉の為の弁である。真空槽内は遮蔽板14により上室６
と下室７に分離されている。上室６には長尺の基板２の
巻出３及び巻取４系が設けられていて、真空度は10
-3（Torr）程度に減圧されている。５は基板２の走行の
ためのフリーローラである。下室７は蒸着を行なうため
の室で、真空度は10-4（Torr）程度に減圧されている。
ベース８上に蒸着材料10を収納するための容器９が置か
れている。蒸着材料10は加熱源11により加熱され溶解し
た後に蒸発原子12となり、蒸着ローラ13の外周に蒸着ロ
ーラと同期して走行する基板２の表面に付着して薄膜を
形成する。
発明が解決しようとする問題点 このように構成された従来の半連続巻取式真空蒸着装置
で、比較的蒸発温度の低いアルミニウムなどの加熱には
抵抗加熱や誘導加熱が用いられる。アルミニウム蒸着で
は基板が高分子形成物の場合蒸着ローラ13を冷媒などに
よりマイナス20℃程度まで冷却することで、蒸発源から
の基板２表面に対する輻射熱や、付着原子が持っている
凝縮熱の影響を除去して、基板２の熱ダメージを防止し
ている。基板２の熱ダメージは基板２に対する折スジや
シワの発生さらに焼損となり、蒸着での大きな問題であ
り、冷却装置は装置価格やランニングコストなどを含め
て製品コストに大きく影響を与えている。また蒸発温度
が2000℃にも達するコバルト，ニッケル等の磁性材料を
高分子形成物基板や高分子形成物表面になんらかの層を
形成した複合基板表面上に蒸着しようとすると、上述の
アルミニウム蒸着に用いる冷却方法では基板の熱ダメー
ジが大きく半連続巻取式での真空蒸着を効率良く行なう
には限界があり、工業的な生産性，コスト等から大きな
問題となっていた。
で、比較的蒸発温度の低いアルミニウムなどの加熱には
抵抗加熱や誘導加熱が用いられる。アルミニウム蒸着で
は基板が高分子形成物の場合蒸着ローラ13を冷媒などに
よりマイナス20℃程度まで冷却することで、蒸発源から
の基板２表面に対する輻射熱や、付着原子が持っている
凝縮熱の影響を除去して、基板２の熱ダメージを防止し
ている。基板２の熱ダメージは基板２に対する折スジや
シワの発生さらに焼損となり、蒸着での大きな問題であ
り、冷却装置は装置価格やランニングコストなどを含め
て製品コストに大きく影響を与えている。また蒸発温度
が2000℃にも達するコバルト，ニッケル等の磁性材料を
高分子形成物基板や高分子形成物表面になんらかの層を
形成した複合基板表面上に蒸着しようとすると、上述の
アルミニウム蒸着に用いる冷却方法では基板の熱ダメー
ジが大きく半連続巻取式での真空蒸着を効率良く行なう
には限界があり、工業的な生産性，コスト等から大きな
問題となっていた。
本発明は上記従来の問題点を解決すると共に、生産性，
コスト等に優れた半連続巻取式真空蒸着装置の提案を目
的とするものである。
コスト等に優れた半連続巻取式真空蒸着装置の提案を目
的とするものである。
問題点を解決するための手段 本発明の半連続巻取式真空蒸着装置は、真空槽内に基板
巻出，巻取等の基板走行系，蒸着ローラ，蒸着系等と共
に、基板表面処理用のイオンボンバード装置とエレクト
ロンボンバード装置を設置して成るもので、イオンボン
バード装置は基板の巻出後と、巻取前に設け、エレクト
ロンボンバード装置は基板巻出後イオンボンバード装置
と蒸着工程の中間に設けた構成である。
巻出，巻取等の基板走行系，蒸着ローラ，蒸着系等と共
に、基板表面処理用のイオンボンバード装置とエレクト
ロンボンバード装置を設置して成るもので、イオンボン
バード装置は基板の巻出後と、巻取前に設け、エレクト
ロンボンバード装置は基板巻出後イオンボンバード装置
と蒸着工程の中間に設けた構成である。
作用 本発明は、イオンボンバード装置とエレクトロンボンバ
ード装置により基板表面をボンバード処理することで基
板の静電気除去や脱ガス、また基板帯電等の作用により
従来から問題となっていた基板の熱ダメージを無くすと
ともに薄膜の特性向上を図ることができるものである。
ード装置により基板表面をボンバード処理することで基
板の静電気除去や脱ガス、また基板帯電等の作用により
従来から問題となっていた基板の熱ダメージを無くすと
ともに薄膜の特性向上を図ることができるものである。
実 施 例 第１図は本発明の一実施例である。20は真空槽であり、
排気管40,41にて真空排気が行なわれる。41,43は排気管
40,43に設けられた弁である。23は幅500mm,長さ1000m,
厚さ16μｍの高分子形成物表面に樹脂を主成分とする混
合物層を形成した複合基板（以後基板と言う）で、24,2
5はそれぞれ基板の巻出部，巻取部である。27,28はイオ
ンボンバード装置、29はエレクトロンボンバード装置、
38は蒸着ローラ、35は蒸発材料、32は加熱源である。
排気管40,41にて真空排気が行なわれる。41,43は排気管
40,43に設けられた弁である。23は幅500mm,長さ1000m,
厚さ16μｍの高分子形成物表面に樹脂を主成分とする混
合物層を形成した複合基板（以後基板と言う）で、24,2
5はそれぞれ基板の巻出部，巻取部である。27,28はイオ
ンボンバード装置、29はエレクトロンボンバード装置、
38は蒸着ローラ、35は蒸発材料、32は加熱源である。
幅500mm,長さ1000m,厚さ16μｍの基板23は真空槽20の上
室22において巻出部24にセットされる。上室の真空度は
10-4（Torr）に減圧した。基板23は巻出部24よりフリー
ローラ26を経てイオンボンバード装置27に入る。イオン
ボンバード装置には酸素を供給してO+のイオンを発生さ
せ、基板23にO+のイオンを照射する。この時の上室は酸
素0.5/minの供給で10-2（Torr）となっている。イオ
ンボンバード装置27を通過した基板23はフリーローラ2
6、図示されていないエキスパンドローラ，ニップロー
ラを経て矢視39の回転方向に回転する蒸着ローラ38の外
周に入る。基板23の走行速度は50cm/min）であった。下
室31は真空度が10-5（Torr）に減圧されていて、上室22
とは遮蔽板21′により分離されている。21は蒸発物質が
エテクトロンボンバード装置29への付着を防止するため
の遮蔽板である。遮蔽板21′と上室22間の室31には蒸着
ローラ38と対向してエレクトロンボンバード装置29が設
けられていて、エレクトロンボンバード装置29から発生
した電子線30の一部を対向した蒸着ローラ38外周上の基
板23に照射する。電子線30を基板23表面に照射すること
で基板表面の脱ガスが行なわれるとともに基板23が帯電
して蒸着ローラ38外周への密着力が極めて強くなる。電
子線照射で蒸着ローラ38に密着した基板は、蒸着ローラ
38と共に次の蒸着工程に入る。ベース33上に設けられた
耐火物ルツボ34内に磁性材料であるコバルト，ニッケル
合金35を入れ、加熱源32により加熱，蒸発させる。36は
基板23への蒸発原子37の入射を制限するマスクであり、
本実施例では最小入射角がＯ゜とした。尚、加熱源には
電子銃を用いた。蒸発原子37の一部は蒸着ローラ38外周
上の基板23上に蒸着して厚さ0.1μｍの薄膜を形成す
る。尚、蒸発原子37は通常図示されていないシャッター
により基板23表面へは到達しないようにしてあり、蒸着
時のみシャッターを開状態にして基板23表面へ薄膜を形
成する。表面に薄膜層を形成した基板23′はフリーロー
ラ26を経て再びイオンボンバード装置28に入る。イオン
ボンバード装置には酸素が供給されていてO+のイオンを
発生させて基板23′の表面にイオンを照射する。この後
フリーローラ26を経て基板は巻取35にいたる。
室22において巻出部24にセットされる。上室の真空度は
10-4（Torr）に減圧した。基板23は巻出部24よりフリー
ローラ26を経てイオンボンバード装置27に入る。イオン
ボンバード装置には酸素を供給してO+のイオンを発生さ
せ、基板23にO+のイオンを照射する。この時の上室は酸
素0.5/minの供給で10-2（Torr）となっている。イオ
ンボンバード装置27を通過した基板23はフリーローラ2
6、図示されていないエキスパンドローラ，ニップロー
ラを経て矢視39の回転方向に回転する蒸着ローラ38の外
周に入る。基板23の走行速度は50cm/min）であった。下
室31は真空度が10-5（Torr）に減圧されていて、上室22
とは遮蔽板21′により分離されている。21は蒸発物質が
エテクトロンボンバード装置29への付着を防止するため
の遮蔽板である。遮蔽板21′と上室22間の室31には蒸着
ローラ38と対向してエレクトロンボンバード装置29が設
けられていて、エレクトロンボンバード装置29から発生
した電子線30の一部を対向した蒸着ローラ38外周上の基
板23に照射する。電子線30を基板23表面に照射すること
で基板表面の脱ガスが行なわれるとともに基板23が帯電
して蒸着ローラ38外周への密着力が極めて強くなる。電
子線照射で蒸着ローラ38に密着した基板は、蒸着ローラ
38と共に次の蒸着工程に入る。ベース33上に設けられた
耐火物ルツボ34内に磁性材料であるコバルト，ニッケル
合金35を入れ、加熱源32により加熱，蒸発させる。36は
基板23への蒸発原子37の入射を制限するマスクであり、
本実施例では最小入射角がＯ゜とした。尚、加熱源には
電子銃を用いた。蒸発原子37の一部は蒸着ローラ38外周
上の基板23上に蒸着して厚さ0.1μｍの薄膜を形成す
る。尚、蒸発原子37は通常図示されていないシャッター
により基板23表面へは到達しないようにしてあり、蒸着
時のみシャッターを開状態にして基板23表面へ薄膜を形
成する。表面に薄膜層を形成した基板23′はフリーロー
ラ26を経て再びイオンボンバード装置28に入る。イオン
ボンバード装置には酸素が供給されていてO+のイオンを
発生させて基板23′の表面にイオンを照射する。この後
フリーローラ26を経て基板は巻取35にいたる。
第２図，第３図に本発明の主構成要素であるイオンボン
バード装置とエレクトロンボンバード装置の一実施例を
示す。
バード装置とエレクトロンボンバード装置の一実施例を
示す。
第２図イはイオンボンバード装置の概要図を示す。放電
電極40,41はケースカバー42内に設けられている。ケー
スカバー42は基板43通過部のスリットを除きほぼ密封さ
れている。放電電極へは40と41の極に電気導体44′を用
いて電力を供給する。交流の場合は800（Ｖ）４
（Ａ），直流の場合は1000（Ｖ）５（Ａ）とした。各放
電電極40,41の放電制御は供給電力量と酸素ガス45の量
で行なった。第２図ロに放電電極の内部構造図を示す。
直径40mm,長さ700mm,厚さ3mmのステンレスパイプから成
る放電電極ケース46の内部に、外形25mm,内径10mm,厚さ
20mmの永久磁石47を、ステンレス支持棒48に永久磁石47
が１つ毎にＮ極,S極が反発するように500mm幅に配置し
て両端をボルト49で固定し、ステンレス支持棒の両端を
放電電極ケース46の両端に固定した。このようにして20
mm間隔でN,S極間による磁場54ができる。また放電電極
は永久磁石47の放電による温度上昇を防止するため冷却
水51を導入口50より入れ52の系路を通し出水口53から放
出する。尚、冷却水の導入口50及び出水口53と図示され
ていない外部パイプとの接続は水が漏れないようにして
ある。このような放電電極を第１図イの如く配置して交
流800Vを印加して各放電電極41,42の磁場中及び周辺で
放電を持続させて酸素ガス45をO+イオンとして基板43に
照射する。
電極40,41はケースカバー42内に設けられている。ケー
スカバー42は基板43通過部のスリットを除きほぼ密封さ
れている。放電電極へは40と41の極に電気導体44′を用
いて電力を供給する。交流の場合は800（Ｖ）４
（Ａ），直流の場合は1000（Ｖ）５（Ａ）とした。各放
電電極40,41の放電制御は供給電力量と酸素ガス45の量
で行なった。第２図ロに放電電極の内部構造図を示す。
直径40mm,長さ700mm,厚さ3mmのステンレスパイプから成
る放電電極ケース46の内部に、外形25mm,内径10mm,厚さ
20mmの永久磁石47を、ステンレス支持棒48に永久磁石47
が１つ毎にＮ極,S極が反発するように500mm幅に配置し
て両端をボルト49で固定し、ステンレス支持棒の両端を
放電電極ケース46の両端に固定した。このようにして20
mm間隔でN,S極間による磁場54ができる。また放電電極
は永久磁石47の放電による温度上昇を防止するため冷却
水51を導入口50より入れ52の系路を通し出水口53から放
出する。尚、冷却水の導入口50及び出水口53と図示され
ていない外部パイプとの接続は水が漏れないようにして
ある。このような放電電極を第１図イの如く配置して交
流800Vを印加して各放電電極41,42の磁場中及び周辺で
放電を持続させて酸素ガス45をO+イオンとして基板43に
照射する。
第３図にエレクトロンボンバード装置の概要図を示す。
55は直径1.0mm,長さ500mmのタングステン線で、両端を
高圧碍子にて絶縁支持している。5bは電子線57の飛散を
防止すると同時に反射させて所定の基板61への電子線57
の照射量を増加させるためのカバーである。タングステ
ンヒータ55に交流100Vの電圧58を印加して電流を流すこ
とでタングステンヒータ55は自己発熱して熱電子を放電
する。この熱電子を電子線として基板61に照射するため
加圧電圧として直流30（KV）58のマイナスがタングステ
ンヒータ55に接地され、プラスがアース60に接地され
る。電子線57が照射された基板61は表面からの脱ガスと
ともにe-により帯電して蒸着ローラ62に密着する。
55は直径1.0mm,長さ500mmのタングステン線で、両端を
高圧碍子にて絶縁支持している。5bは電子線57の飛散を
防止すると同時に反射させて所定の基板61への電子線57
の照射量を増加させるためのカバーである。タングステ
ンヒータ55に交流100Vの電圧58を印加して電流を流すこ
とでタングステンヒータ55は自己発熱して熱電子を放電
する。この熱電子を電子線として基板61に照射するため
加圧電圧として直流30（KV）58のマイナスがタングステ
ンヒータ55に接地され、プラスがアース60に接地され
る。電子線57が照射された基板61は表面からの脱ガスと
ともにe-により帯電して蒸着ローラ62に密着する。
尚、本実施例においては形状，寸法を掲げて詳細を説明
したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、基
板材料，蒸着材料，供給ガス等も同様で、電圧，電流条
件も本実施例のみに限定されるものではないことは言う
までもない。
したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、基
板材料，蒸着材料，供給ガス等も同様で、電圧，電流条
件も本実施例のみに限定されるものではないことは言う
までもない。
発明の効果 このようにして構成された本発明の半連続巻取式真空蒸
着装置は、 （１） 巻出後のイオンボンバードにより基板に存在す
る静電気がO+で打消され、エレクトロンボンバード効
果が向上する。
着装置は、 （１） 巻出後のイオンボンバードにより基板に存在す
る静電気がO+で打消され、エレクトロンボンバード効
果が向上する。
（２） エレクトロンボンバードにより脱ガス作用が生
じ、薄膜組成が蒸発材料にほぼ近くなり、磁性材料では
良い磁気特性が得られる。
じ、薄膜組成が蒸発材料にほぼ近くなり、磁性材料では
良い磁気特性が得られる。
（３） エレクトロンボンバードによるe-帯電で基板と
蒸着ローラの密着力が極めて強くなり基板の熱劣化が少
ない。従って （ａ） 蒸着での歩留りが向上する。
蒸着ローラの密着力が極めて強くなり基板の熱劣化が少
ない。従って （ａ） 蒸着での歩留りが向上する。
（ｂ） 基板と蒸発源距離を小さくできて、蒸着効率が
向上する。
向上する。
（ｃ） 磁性薄膜の磁気特性が向上した。
（ｄ） 薄膜の付着強度が向上した。
（ｅ） 金属薄膜の光沢度が向上した。
（４） 残存e-をイオンボンバードでO+によりe-を減少
して基板の巻取りを正常に行ない、シワやスジのない巻
取りができた。
して基板の巻取りを正常に行ない、シワやスジのない巻
取りができた。
（５） 冷却設備が不要でイニシャルコスト，ランニン
グコストが低い。
グコストが低い。
（６） 生産性が向上してコスト低減ができた。
第１図は本発明の真空蒸着装置の一実施例を示す構成
図、第２図イはイオンボンバード装置の概要図、ロは放
電電極の内部構造図、第３図はエレクトロンボンバード
装置の概要図、第４図は従来の真空蒸着装置を示す構成
図である。 20……真空槽、23……基板、27,28……イオンボンバー
ド装置、38……蒸着ローラ、35……蒸発材料、32……加
熱源。
図、第２図イはイオンボンバード装置の概要図、ロは放
電電極の内部構造図、第３図はエレクトロンボンバード
装置の概要図、第４図は従来の真空蒸着装置を示す構成
図である。 20……真空槽、23……基板、27,28……イオンボンバー
ド装置、38……蒸着ローラ、35……蒸発材料、32……加
熱源。
Claims (2)
- 【請求項１】10-2（Torr）以下に減圧された真空槽内に
長尺基板の巻出、巻取を含む基板走行系を有する半連続
巻取式真空蒸着装置において、基板の巻出、巻取間にフ
リーローラ、エキスパンダとともに、少なくとも２ヶ所
以上のイオンボンバード装置と、少なくとも１ヶ所以上
のエレクトロンボンバード装置と、少なくとも１ヶ所以
上の真空蒸着のための蒸着工程とを併設し、かつ前記イ
オンボンバード装置は基板の巻出後と巻取前に設け、前
記エレクトロンボンバード装置は基板の巻出後に設けた
イオンボンバード装置と蒸着工程との間に設けた半連続
巻取式真空蒸着装置。 - 【請求項２】基板を巻出から巻取へ走行させ、この間に
基板表面をイオンボンバード、エレクトロンボンバー
ド、真空蒸着、イオンボンバードの順に表面処理を行う
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半連続巻
取式真空蒸着装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18132285A JPH0791643B2 (ja) | 1985-08-19 | 1985-08-19 | 半連続巻取式真空蒸着装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18132285A JPH0791643B2 (ja) | 1985-08-19 | 1985-08-19 | 半連続巻取式真空蒸着装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6240373A JPS6240373A (ja) | 1987-02-21 |
| JPH0791643B2 true JPH0791643B2 (ja) | 1995-10-04 |
Family
ID=16098655
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18132285A Expired - Lifetime JPH0791643B2 (ja) | 1985-08-19 | 1985-08-19 | 半連続巻取式真空蒸着装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0791643B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2679260B2 (ja) * | 1989-06-19 | 1997-11-19 | 松下電器産業株式会社 | 薄膜の製造方法 |
| AT400040B (de) * | 1993-06-02 | 1995-09-25 | Andritz Patentverwaltung | Verfahren und vorrichtung zur beschichtung von metallsubstraten, insbesondere stahl- oder aluminiumbblechen in bandform |
| JP2000216591A (ja) * | 1999-01-25 | 2000-08-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | シ―ルド材 |
| JP2010163693A (ja) * | 2010-04-12 | 2010-07-29 | Ulvac Japan Ltd | 巻取式真空蒸着方法 |
| CN103882382B (zh) * | 2014-03-31 | 2016-02-10 | 天津沃特激光防伪标识有限公司 | 一种透明激光全息防伪膜静电纹消除装置 |
-
1985
- 1985-08-19 JP JP18132285A patent/JPH0791643B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6240373A (ja) | 1987-02-21 |
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