JPS62265113A - 硬質カ−ボン薄板の製造法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はカーボンアモルアァス膜やダイヤモンド股なと
硬質カーボン薄板の製造法に関するものである。

〔従来の技術とその問題点〕

樹脂、セラミックス等の成形のための各種金型において
は、生産コストの低減や精度向上のため硬質化、熱伝導
性の向上、耐摩耗性の向上が要求されている。また、半
導体の分野においては、高集積化、高出力化に対応して
敢然性能の向上が要求されている。

このような要求に応えるため従来各種の素材、機構が試
みられている。特に近時ではダイヤモンドまたはこれに
煩する物質の機能性すなわち、高硬度にして熱伝導が銅
の３倍以上、しかも摩擦係数がきわめて小さい特性が注
［Ｉを集めている。

しかしながら、ダイヤモンドは周知のように、結晶粒と
してしか存在せず、せいぜい切削ないし研削工具でみら
れるように全屈、レジン、セラミックス質のマトリック
スを使用した多孔質焼結体しかなかったため、上記要求
に的確に対応することができなかった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記のような事情から研究を重ねて創案された
もので、その目的とするところは、ダイヤモンドないし
これに匹敵する硬質カーボンの１１１体薄板を比較的簡
単かつ安価に装造することができる方法を提供すること
にある。

この目的を達成するため本発明は、基盤上にイオンプレ
ーティング法またはスパッタリング法等によりカーボン
アモルアァス膜ないしこれと同等の硬質カーボン膜を処
理し、次いで前記基盤だけを化学的に剥離することで単
体の硬質カーボン薄板を得るようにしたものである。

以下本発明を添付図面に基づき具体的に説明する 第１図（ａ）ないしくｃ）は本発明の概要を示しており
、本発明は、まず第１図（ａ）のように、基盤１に製造
目的の板厚に相当する厚さの硬質カーボン膜２を作成す
る。

基盤１は、展性・延性にすぐれ、カーボン膜の層着を行
いやすく、しかも化学反応でに溶解しやすい材質のもの
が使用される。その代表例としてはアルミニウムがある
。硬質カーボン膜２は硬度が少なくともＨｖ　５０００
以上の特性を有するもので、前記基盤１の表面にイオン
プレーティング法やスパッタリング法等により作成され
る。

次いで、得られた複合板３を第１図（ｂ）のように溶解
液４を満たした槽５に漬け、溶解液４と基盤１との化学
反応により基盤１だけを溶解する。

溶解液４は硬質カーボン１戻２と化学反応を起さない成
分のもの、たとえば基盤１がアルミニウムである場合に
はカセイソーダ液を使用すればよい。

この工程は、複合板３をハンガーやトレイなどに取り付
け、コンベア等により槽中を移動させるなどの操作で容
易に実施できる。

このようにして複合板３を溶解液４に漬けることで基盤
１は溶解消失するので、第１図（ｃ）のように残留物を
槽５から取り出すことで目的の硬質カーボン薄板６が得
られる。

本発明は、上記のような手法を採るため、基盤１の形状
の調整で任意の形状（たとえば水平板、波などの凹凸付
きの板、曲率板）の硬質カーボン薄板６が簡単に得られ
、厚さの調整も容易である。

また、ｉｊ５合によっては、筒状、箱状など３次元形状
の硬質カーボン部材も製造することができる。

得られた硬質カーボン薄板６は、用途に応じて適宜機械
加工により形状・寸法を整え、たとえば樹脂、セラミッ
クスなどの金型類やレール、シュー１・等の部品類に使
用する場合には、硬度や耐摩に性の必要な部位に貼り付
けあるいは積層すればよく、また、半導体関係では、基
板やパッケージ、駆動機構等に取り付けたり、それらの
構成要素として組み立てればよい。

〔実　施　例〕

次に本発明の詳細な説明する。

実施例　１ 本発明によりカーボンアモルアァス薄板を製造した。

基盤はアルミニラ１１薄板（Ａ５０５２）、０．２ｍｍ
（厚さ）Ｘ　５０ｍｍ（幅）　ｘ　５０ｍｍ（長さ）を
使用し、カーボンアモルアァス膜付きの複合板を作成し
た。

その条件は、窒素雰囲気圧力２　Ｘ　１Ｏ−２Ｔｏｒｒ
、電圧７００ｖ、４時間とし、ついでベンゼンプラズマ
圧力Ｉ　Ｘ　１０−”Ｔｏｒｒで処理し、基盤上に厚さ
１６　ｐｍのカーボンアモルアァス膜を得た。

次いで、複合板を４０ｗｔ％のカセイソーダ溶液、（温
度４０°Ｃ）に１時間浸漬した。その結果、厚さ１６μ
ｍの緻密で均一なカーボンアモルアァス薄板が１！）ら
れた。

このカーボンアモルアァス薄板は、硬度Ｉ−Ｉｖ５００
０、熱伝導率ｌＸｌ０−’／’Ｃ，摩擦係数０．１５以
下の特性が示され、機械的強度も良好であった。

実施例　２ 実施例１と同じ基盤に高周波スパッタリング法によりダ
イヤモンド状カーボン膜付き複合板を作成し、ついで実
施例１と同条件でＪ＆盤を溶解除去してダイヤモンド状
カーボン薄板を得た。

ダイヤモンド状カーボン膜の作成条件は、ターゲットと
して１００＋ｎｍφの高純度グラファイトを用い、基盤
温度２００℃、ターゲット電圧ＩＫＶ、基盤−ターゲッ
ト間距離６０、水素雰囲気ｔ、５ｘｉｏ−”Ｔｏｒｒ、
時間４時間とし、厚さ８μｍのダイヤモンド状カーボン
膜を得た。

載盤除去後のダイヤモンド状カーボン７Ｊｉ板は硬度Ｈ
ｖ　５０００、熱伝導率ｌ×１０゛６７℃、摩擦係数０
．１以下の特性が示され１機械的強度も良好であった。

〔発明の効果〕

以上説明した本発明によるときには、ダイヤモンドない
しはこれに匹敵する高硬度と良好な熱伝導性、耐摩耗性
備えたカーボンの単体薄板を比較的ｆｌｆｌ単にまた安
価に製造することができるという優れた効果が得られる
。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｃ）は本発明による硬質カーボン薄板
の製造法を模式的に示す説明図である。 １・・・基盤、２・・・硬質カーボン膜、４・・・溶解
液、６・・・硬質カーボン４板

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基盤上にイオンプレーティング法またはスパッタリング
   法等によりカーボンアモルアァス膜ないしこれと同等の
   硬質カーボン膜を処理し、次いで前記基盤だけを化学的
   に剥離することで単体の硬質カーボン薄板を得るように
   したことを特徴とする硬質カーボン薄板の製造法。