JPS58141379A - イオン処理装置 - Google Patents
イオン処理装置Info
- Publication number
- JPS58141379A JPS58141379A JP2315282A JP2315282A JPS58141379A JP S58141379 A JPS58141379 A JP S58141379A JP 2315282 A JP2315282 A JP 2315282A JP 2315282 A JP2315282 A JP 2315282A JP S58141379 A JPS58141379 A JP S58141379A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dummy
- materials
- processed
- discharge
- glow discharge
- Prior art date
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- Granted
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
- H01J37/32018—Glow discharge
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C8/06—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases
- C23C8/36—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases using ionised gases, e.g. ionitriding
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32917—Plasma diagnostics
- H01J37/32935—Monitoring and controlling tubes by information coming from the object and/or discharge
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- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
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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】
本発明は低圧ガス雰囲気中で金属表面の硬化処理、拡散
処理等を行うグロー放電を利用したイオン処理装置に関
する。
処理等を行うグロー放電を利用したイオン処理装置に関
する。
イオン処理装置とは一般に０．１〜２Ｔｏｒｒのガス雰
囲気中で、金属真空容器を陽極に被処理物を陰極として
３００Ｖ〜１５００Ｖの直流電圧を印加してグロー放電
を発生させ、そのガスイオンの運動エネルギーによって
被処理物を加熱し、或いは種々の処理を行うものである
。
囲気中で、金属真空容器を陽極に被処理物を陰極として
３００Ｖ〜１５００Ｖの直流電圧を印加してグロー放電
を発生させ、そのガスイオンの運動エネルギーによって
被処理物を加熱し、或いは種々の処理を行うものである
。
斯かる装置において、供給電力は被処理物の加熱維持の
ため使われ、被処理物の表面積によって大きく変化する
。そのため、グロー放電処理においては被処理物の量に
よって放電供給電力が異なり、プログラム制御を行なう
ような場合には、過去のデータを基に被処理物表面積を
一々計算しなおすと云う面倒な操作が必要であった。
ため使われ、被処理物の表面積によって大きく変化する
。そのため、グロー放電処理においては被処理物の量に
よって放電供給電力が異なり、プログラム制御を行なう
ような場合には、過去のデータを基に被処理物表面積を
一々計算しなおすと云う面倒な操作が必要であった。
本発明は上記欠点を排除することを目的とするもので、
被処理物の形状及び量によらずひとつの′プログラムで
グロー放電制御を可能にするものである。
被処理物の形状及び量によらずひとつの′プログラムで
グロー放電制御を可能にするものである。
本発明は気密容器内を所望ガス雰囲気となし、該気密容
器内に被処理物を収容せしめ、該被処理物と周囲電極又
は前記容器との間に高電圧を印加し、グロー放電を生起
せしめそのイオン衝撃により被処理物を加熱する装置に
おいて、該被処理物と別に金属ダミーを前記容器内に設
け、該金属ダミーに流れる放電電流を検出する回路を備
え、該検出回路の出力信号に基づき前記被処理物への供
給電力を制御する如くなしたイオン処理装置を特徴とす
るものである。
器内に被処理物を収容せしめ、該被処理物と周囲電極又
は前記容器との間に高電圧を印加し、グロー放電を生起
せしめそのイオン衝撃により被処理物を加熱する装置に
おいて、該被処理物と別に金属ダミーを前記容器内に設
け、該金属ダミーに流れる放電電流を検出する回路を備
え、該検出回路の出力信号に基づき前記被処理物への供
給電力を制御する如くなしたイオン処理装置を特徴とす
るものである。
以下本発明を図面に示す実施例に従って説明する。第１
図は本発明の一実施例を示すブロック線図で、１は３相
交流電源であり、ＳＣＲ制御部２によって電力が調整さ
れる。制御部２の出力は昇圧トランス３により所定の電
圧（数百Ｖ〜数ＫＶ）に昇圧され、整流部４において全
波（又は半波）整流される。５は気密容器で該気密容器
は金属製であり、電気的には設置されている。この中に
絶縁物６を介して電極７を導入し、この電極に保持台７
ａ、７ｂ、７ｃを取付ける。この保持台上には被処理物
８ａ 、８ｂ １８０が保持されている。
図は本発明の一実施例を示すブロック線図で、１は３相
交流電源であり、ＳＣＲ制御部２によって電力が調整さ
れる。制御部２の出力は昇圧トランス３により所定の電
圧（数百Ｖ〜数ＫＶ）に昇圧され、整流部４において全
波（又は半波）整流される。５は気密容器で該気密容器
は金属製であり、電気的には設置されている。この中に
絶縁物６を介して電極７を導入し、この電極に保持台７
ａ、７ｂ、７ｃを取付ける。この保持台上には被処理物
８ａ 、８ｂ １８０が保持されている。
９は金属ダミーで一定の表面□積を有しており、被処理
物と同様絶縁物１０で気密容器と電気的に絶縁されてい
る。該金属ダミー９は金属ダミー電流検出器１１を介し
て電極７、従って被処理物８ａ１８ｂ、８ｃと同電位と
なる様に接続されている。
物と同様絶縁物１０で気密容器と電気的に絶縁されてい
る。該金属ダミー９は金属ダミー電流検出器１１を介し
て電極７、従って被処理物８ａ１８ｂ、８ｃと同電位と
なる様に接続されている。
前記金属ダミー電流検出器１１からの信号はｓｃＲＩｌ
Ｉ １１１部２の制御装置１４に送られ、基準電圧と比
較される。そして、その基準電圧に等しくなるようにＳ
ＣＲ制御部２が制御される。該制ｖａｓｅは例えばプロ
グラム制御可能であり、前記基準電圧を連続的又は断続
的に切換え、グロー放電電りを徐々に上昇させるように
している。前記整流部４の陰極側は電極７及び金属ダミ
ー９に接続され、又陽極側は電流検出部１２を介して気
密容器５に接続されている。１３は整流部の両出力端間
に接続された電圧検出部である。
Ｉ １１１部２の制御装置１４に送られ、基準電圧と比
較される。そして、その基準電圧に等しくなるようにＳ
ＣＲ制御部２が制御される。該制ｖａｓｅは例えばプロ
グラム制御可能であり、前記基準電圧を連続的又は断続
的に切換え、グロー放電電りを徐々に上昇させるように
している。前記整流部４の陰極側は電極７及び金属ダミ
ー９に接続され、又陽極側は電流検出部１２を介して気
密容器５に接続されている。１３は整流部の両出力端間
に接続された電圧検出部である。
斯かる構成において、気密容器５内をイオン処理ガス雰
囲気となし、該気密容器を陽極に被処理物を陰極として
直流電圧を印加するとグロー放電が発生する。このグロ
ー放電により被処理物Ｂａ。
囲気となし、該気密容器を陽極に被処理物を陰極として
直流電圧を印加するとグロー放電が発生する。このグロ
ー放電により被処理物Ｂａ。
８ｂ 、８ｃは加熱され、気密容器内が例えば窒素雰囲
気であれば該被処理物の表面はイオン窒化されることに
なる。このとき、金属ダミー９は被処理物と同電位にな
っているため、被処理物と同様のグロー放電が発生する
。その放電電流は金属ダミー電流検出器１１により検出
され制御装置へ送られ、放電電力が正確に制御される。
気であれば該被処理物の表面はイオン窒化されることに
なる。このとき、金属ダミー９は被処理物と同電位にな
っているため、被処理物と同様のグロー放電が発生する
。その放電電流は金属ダミー電流検出器１１により検出
され制御装置へ送られ、放電電力が正確に制御される。
以下この点について少しく説明する。第２図はガス圧を
パラメータにして被処理物を一定温度に保持するに必要
な電力密度を示す′もので、この図より例えばガス圧２
０Ｔｏｒｒの下で、６００℃に保つには単位面積（ｃａ
２ ）当り２Ｗ必要となる。即ち、グロー放電加熱は雰
囲気加熱と大きく興なり、グロー放電エネルギーによる
表面加熱であり、一定温度に加熱するには被処理物の表
面積に応じて供給電力を変えなければならないのである
。従来は電流検出部１２よりの信号により総放電電流を
制御していたため、被処理物の量が変わる度にプログラ
ムを変えなければならなかったわけである。
パラメータにして被処理物を一定温度に保持するに必要
な電力密度を示す′もので、この図より例えばガス圧２
０Ｔｏｒｒの下で、６００℃に保つには単位面積（ｃａ
２ ）当り２Ｗ必要となる。即ち、グロー放電加熱は雰
囲気加熱と大きく興なり、グロー放電エネルギーによる
表面加熱であり、一定温度に加熱するには被処理物の表
面積に応じて供給電力を変えなければならないのである
。従来は電流検出部１２よりの信号により総放電電流を
制御していたため、被処理物の量が変わる度にプログラ
ムを変えなければならなかったわけである。
然るに、本発明においては金属ダミー９の表面積は既知
の一定値であるので、総放電電流が一定とした場合、該
金属ダミーに流れる放電電流は該被処理物の表面積に応
じて変化することになる。
の一定値であるので、総放電電流が一定とした場合、該
金属ダミーに流れる放電電流は該被処理物の表面積に応
じて変化することになる。
つまり、被処理物が多い場合には金属ダミー電流検出器
の値は小さくなり、又被処理物が少ない場合には金属ダ
ミー電流検出器の値は大きくなる。
の値は小さくなり、又被処理物が少ない場合には金属ダ
ミー電流検出器の値は大きくなる。
そこで、本発明では被処理物の出力を制御装置１４に送
り、その出力を基準信号に等しくするように制御してい
るので、被処理物の量にかかわらず常に所望のグロー放
電電力を供給でき被処理物の量によってプログラムをし
なおすという面倒な操作は不要となる。
り、その出力を基準信号に等しくするように制御してい
るので、被処理物の量にかかわらず常に所望のグロー放
電電力を供給でき被処理物の量によってプログラムをし
なおすという面倒な操作は不要となる。
尚、昇温完了後は従来の制御と同様、赤外線濃度計等の
制御値により、ＰＩＤ制御等を行ない、所望の温度保持
を行なうと良い。又、金属ダミーは単一である必要はな
く、異なる位置に複数個設置するとより正確に制御が可
能である。
制御値により、ＰＩＤ制御等を行ない、所望の温度保持
を行なうと良い。又、金属ダミーは単一である必要はな
く、異なる位置に複数個設置するとより正確に制御が可
能である。
以上詳述したように、本発明は被処理物の量が増減して
もプログラム制御に過去のデータを利用したり、表面積
を計算するような煩しい作業を全く行う必要がなく、そ
の取り扱いは極めて簡単で、且つ廉価な装置が得られる
。
もプログラム制御に過去のデータを利用したり、表面積
を計算するような煩しい作業を全く行う必要がなく、そ
の取り扱いは極めて簡単で、且つ廉価な装置が得られる
。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
被処理物の温度保持に必要な電力密度曲線を示す図であ
る。 １：３相交流電源、２：ＳＣＲ制御部、３：昇圧トラン
ス、４：整流器、５：気密容器、６．１０：絶縁物、７
：電極、７ａ、７ｂ、７ｃ ：保持台、ａａ、ｓｂ、ｓ
ｃ：被処理物、９：金属ダミー、１１：金属ダミー電流
検出器、１４：制御装置。 特許出願人 日本電子工業株式会社 代表者 裏機 道之助
被処理物の温度保持に必要な電力密度曲線を示す図であ
る。 １：３相交流電源、２：ＳＣＲ制御部、３：昇圧トラン
ス、４：整流器、５：気密容器、６．１０：絶縁物、７
：電極、７ａ、７ｂ、７ｃ ：保持台、ａａ、ｓｂ、ｓ
ｃ：被処理物、９：金属ダミー、１１：金属ダミー電流
検出器、１４：制御装置。 特許出願人 日本電子工業株式会社 代表者 裏機 道之助
Claims (1)
- 気密容器内を所望ガス雰囲気となし、該気密容器内に被
処理物を収容せしめ、該被処理物と周囲電極又は前記容
器との間に高電圧を印加し、グロー放電を生起せしめそ
のイオン衝撃により被処理物を加熱する装置において、
該被処理物と別に金属ダミーを前記容器内に設け、該金
属ダミーに流れる放電電流を検出する回路を備え、該検
出回路の出力信号に基づき前記被処理物への供給電力を
制御する如くなしたことを特徴とするイオン処理装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2315282A JPS58141379A (ja) | 1982-02-16 | 1982-02-16 | イオン処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2315282A JPS58141379A (ja) | 1982-02-16 | 1982-02-16 | イオン処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58141379A true JPS58141379A (ja) | 1983-08-22 |
| JPS6128026B2 JPS6128026B2 (ja) | 1986-06-28 |
Family
ID=12102603
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2315282A Granted JPS58141379A (ja) | 1982-02-16 | 1982-02-16 | イオン処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58141379A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2559951A1 (fr) * | 1984-02-17 | 1985-08-23 | Ti Group Services Ltd | Dispositif de reglage de densite de courant et four a vide de traitement ionique |
| JPH04325677A (ja) * | 1991-04-24 | 1992-11-16 | Sumitomo Electric Ind Ltd | グロー放電を利用した金属表面のイオン窒化方法 |
| JPH0598422A (ja) * | 1991-04-04 | 1993-04-20 | Sumitomo Electric Ind Ltd | イオン窒化〜セラミツクスコーテイング連続処理方法 |
| JP2020063462A (ja) * | 2018-10-15 | 2020-04-23 | 株式会社神戸製鋼所 | 窒化処理装置および窒化処理方法 |
-
1982
- 1982-02-16 JP JP2315282A patent/JPS58141379A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2559951A1 (fr) * | 1984-02-17 | 1985-08-23 | Ti Group Services Ltd | Dispositif de reglage de densite de courant et four a vide de traitement ionique |
| JPH0598422A (ja) * | 1991-04-04 | 1993-04-20 | Sumitomo Electric Ind Ltd | イオン窒化〜セラミツクスコーテイング連続処理方法 |
| JPH04325677A (ja) * | 1991-04-24 | 1992-11-16 | Sumitomo Electric Ind Ltd | グロー放電を利用した金属表面のイオン窒化方法 |
| JP2020063462A (ja) * | 2018-10-15 | 2020-04-23 | 株式会社神戸製鋼所 | 窒化処理装置および窒化処理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6128026B2 (ja) | 1986-06-28 |
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