JPS6318064A - 真空蒸着方法 - 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】 〔発明の技術分野〕 この発明は、銅帯のような帯板の表面に、異種金属の複
数層の金属皮膜を連続的に真空蒸着するための装置に関
するものである。

〔従来技術とその問題点〕

例えば、銅帯の表面に亜鉛やアルミニウムのような金属
皮膜を連続的に真空蒸着するだめの装置として、銅帯が
連続的に通過する真空槽と、真空槽内に配置された蒸着
用金属を収容するためのるつぼと、るつは内の蒸着用金
属を加熱して蒸発させるための、るつほに設けられた加
熱ヒータとからなる真空蒸着装置が知られている。

るつぼ内の蒸着用金属は、加熱ヒータによって加熱され
て蒸発し、蒸発した蒸着用金属の金属分子が真空槽内を
連続的に通過する銅帯の表面に付着して、銅帯の表面に
前記蒸着用金属の薄い皮膜が連続的に形成される。

しかしながら、蒸着用金属が例えばチタンやシリコンの
ような高融点の金属の場合には、上述した従来の装置で
は、るつぼ内の蒸着用金属を十分に加熱して蒸発させる
ことができず、且つ、蒸発した金属分子を銅帯の表面に
強固に密着させることができない。更に、最近鋼帯の耐
熱性および耐食性を高めるために、例えば、銅帯の表面
上に形成された下層としてのチタン皮膜と、チタン皮膜
の上に形成された上層としてのアルミニウム皮膜とから
なる複数層の異種金属の皮膜を有する銅帯が要求されて
いるが、上述した従来の装置では、このような複数層の
皮膜を銅帯の表面に密着力高く連続的に形成することは
できない。

このようなことから、チタン、シリコン、ニッケルのよ
うな高融点の金属およびアルミニウムや亜鉛のような低
融点の金属の少なくとも２種類以上を、銅帯のような帯
板の表面に連続的に且つ高い密着力で真空蒸着すること
ができる装置の開発が強く望まれているが、かかる装置
は、まだ提案されていない。

〔発明の目的〕

従って、この発明の目的は、銅帯のような帯板の表面に
、チタン、シリコン、ニッケルのヨウナ高融点の金属お
よびアルミニウムや亜鉛のような低融点の金属の少なく
とも２種類以上を、連続的に且つ高い密着力で真空蒸着
するための装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

この発明は、帯板が連続的に通過する真空槽と、前記真
空槽内を通過する前記帯板の下方に設けられた、蒸着用
金属を収容するためのるつばと、前記るつぼ内に収容さ
れた前記蒸着用金属に電子ビームを当て、前記蒸着用金
属を加熱して蒸発させるための、前記真空槽に取り付け
られた電子ビーム銃と、前記電子ビーム銃からの電子ビ
ームにより前記蒸着用金属から蒸発した金属分子を原子
と電子とに電離させるアークを発生させるための、前記
るつほの上方に設けられた電極と、前記電極と前記蒸着
用金属との間に電圧を印加するための第１電源と、前記
帯板に負の極性を付与するための第２電源とからなる複
数基の真空蒸着機を直列に配置してなり、前記複数基の
真空蒸着機の各々の前記るつぼ内に異種の蒸着用金属を
収容し、前記複数基の真空蒸着機の各々の前記真空槽内
に前記帯板を連続的に通過させることによって、前記帯
板の表面に、複数層の異種の蒸着用金属の皮膜を形成す
ることに特徴を有するものである。

〔発明の構成〕

次に、この発明を図面を参照しながら説明する。

第１図はこの発明の装置の一実施態様を示す概略垂直断
面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線矢視図である。第１図
および第２図に示すように、この発明の装置においては
、それぞれ実質的に同一の構造を有する、例えば第１真
空蒸着機Ａと第２真空蒸着機Ｂの２基の蒸着機が、直列
に配置されている。帯板１は、第１真空蒸着機Ａおよび
第２真空蒸着機Ｂを連続的に通過し、第１真空蒸着機Ａ
を通過する間に、その表面に下層としての例えばチタン
皮膜が蒸着され、次いで、第２真空蒸着機Ｂを通過する
間に、チタン皮膜の上に上層としての例えばアルミニウ
ム皮膜が蒸着される。

次に、第１真空蒸着機Ａの構造について説明する。

真空槽２は水平な短円筒状に形成されており、その側部
には帯板人口３が、そして、その上部には帯板出口４が
設けられている。帯板人口３および帯板出口４の各々に
はケ８−ト５が開閉自在に取り付けられている。真空槽
２内は図示しない真空ポンプによって、約１０”　Ｔｏ
ｒｒの高真空に保たれている。６は真空槽２の一方の側
面に設けられた扉である。

真空槽２内の上部には、帯板人口３を通って真空槽２内
に水平に導かれた帯板１の移動方向を、帯板出口４に向
けて上方に変えるためのガイドローラ７が設けられてい
る。ガイドローラフの内周面は、循環する水によって常
時冷却されている。

真空槽２内の下部には、第１蒸着用金属である例えばチ
タン１６を収容するためのるつは８が、絶縁碍子９を介
して取シ付けられている。

真空槽２の上部には、るつぼ８内に収容されているチタ
ン１６に向けて電子ビームを当て、チタン１６を加熱し
て蒸発させるための、電子ビーム銃１０が取り付けられ
ている。電子ビーム銃１０からの電子ビームが、るつは
８内のチタン１６の表面を走査して、チタン１６を平均
に加熱するために、電子ビーム銃ｌＯの先端には、偏向
コイル（図示せず）が取り付けられている。

真空槽２内のるつぼ８の上方には、例えばモリブデン製
の電極１１が設けられている。電極１１とるつぼ８との
間には、電極１１と、るつぼ８内のチタン１６と間に電
圧を印加するための第１電源１２が設けられている。蒸
発したチタン１６の分子は、電極１１とるつぼ８内のチ
タン１６との間に発生したアークによって、原子と電子
とに電離する。１３は、真空槽２に取り付けられたガイ
ドローラ７を介して、帯板ｌに負の極性を付与するため
の第２電源である。真空槽２内を通過する帯板ｌは、ガ
イド”ローラ７と接触することによって負の極性が付与
され、従って、電離した正の電荷をもつチタン１６の原
子は、帯板１の表面に電気的に吸着される。るつぼ８の
上方には、るつは８円から蒸発したチタン１６の分子が
帯板１以外の部分に付着することを防止するための遮蔽
壁１５が設けられている。遮蔽壁１５の上端には、帯板
１の下面に対するチタン１６の原子の付着量を調整する
ためのシャッタ１４が設けられている。

第２真空蒸着機Ｂの構造は、第１真空蒸着機Ａの構造と
同一であるので、説明を省略する。第２真空蒸着機Ｂの
るつぼ８内には、第２蒸着用金属である例えばアルミニ
ウム２４が収容されている。

第１真空蒸着機Ａと第２真空蒸着機Ｂとの間には、中間
ガイドローラ１７が設けられている。第１真空蒸着機Ａ
の帯板出口４と中間ガイドローラ１７との間、および、
中間ガイドローラ１７と第２真空蒸着機Ｂの帯板人口３
との間は、各々中間ダ７一 クト１８によって接続されている。

１９は帯板１を巻戻すためのアンコイラである。

アンコイラ１９と第１真空蒸着機Ａの帯板人口３とは、
入側ダクト２０によって接続されている。

入側ダクト２０内には、帯板１を予め加熱するための加
熱用コイル２１が設けられている。２２は真空蒸着され
た帯板１を巻取るための、第２真空蒸着機Ｂの出側に設
けられたコインである。第２真空蒸着機Ｂの帯板出口４
とコイン２２との間は、出側ダクト２３によって接続さ
れている。

予め酸洗等によって表面が清浄化された帯板１は、アン
コイラ１９によって巻戻され、入側ダクト２０、第１真
空蒸着機Ａ、第２真空蒸着機Ｂおよび出側ダクト２３を
連続的に移動し、コイン２２によって巻き取られる。こ
のように移動する帯板１は、入側ダクト２０内に設けら
れた加熱用コイル２１によって、３００乃至５００℃の
温度に加熱される。

第１真空蒸着機Ａのるつは８内に収容されているチタン
１６は、電子ビーム銃１０からの電子ビ一ムによシ加熱
されて蒸発する。蒸発したチタン１６の分子は、電極１
１とチタン１６との間に発生したアークによって、原子
と電子とに電離する。

このようにして電離した原子は、ガイドローラ７を介し
て第２電源１３の負極側に接続されている帯板ｌの下面
に電気的に吸引されて付着する。かくして、帯板１の下
面に２乃至５ミクロンの厚さの、下層としてのチタン皮
膜が蒸着される。

チタン皮膜が形成された帯板１は、次いで、中間ガイド
ローラ１７および中間ダクト１８を通り、第２真空蒸着
機Ｂに導かれ、第２真空蒸着機Ｂにおいて、チタン皮膜
の上に、上層としてのアルミニウム皮膜が上記と同じよ
うに蒸着される。

このようにして、下層としてのチタン皮膜と上層として
のアルミニウム皮膜とが蒸着された帯板１は、出側ダク
ト２３を通り、コイン２２に巻き取られる。

この発明の装置において、るつぼ８内の蒸着用金属とし
てのチタン１６およびアルミニウム２４の加熱は、上述
したように、電子ビーム銃１０からの高エネルギーを有
する電子ビームによって行なわれるので、蒸着用金属が
チタンのような高融点の金属であっても、容易に蒸発さ
せることができる。そして、蒸発した金属分子を、電極
１１とるつぼ８内のチタン１６またはアルミニウム２４
との間に発生させたアークによって電離し、電離した原
子を負の極性をもつ帯板１の下面に電気的に吸着させて
いるので、帯板ｌの下面に効率的に且つ高い密着力でチ
タンまたはアルミニウムの皮膜を蒸着させることができ
、且つ、真空槽２の真空度をそれほど高めなくても済む
。

なお、遮蔽壁１５の帯板に近接する上端には、シャッタ
１４が設けられているので、その開度を調節することに
より、帯板１に蒸着する金属皮膜の膜厚を制御すること
ができ、また、帯板１が真空槽２内を通らないときには
、シャッタ１４を閉じることによって、ガイドローラフ
に対する蒸発金属の付着を防止することができる。

この発明は、上述したように２基の真空蒸着機によって
、帯板１の表面に２層の皮膜を蒸着させることに限られ
るものではなく、３基以上の真空蒸着機によって、帯板
１の表面に３層以上の皮膜を蒸着させることも含む。ま
た、蒸着用金属も、チタンおよびアルミニウムのほか、
ニッケル、シリコン、亜鉛等任意の金属を選ぶことがで
きる。

〔発明の効果〕 以上述べたように、この発明の装置によれば。

銅帯のような帯板の表面に、チタン、シリコン、ニッケ
ルのような高融点の金属およびアルミニウムや亜鉛のよ
うな低融点の金属の少なくとも２種以上を、連続的に且
つ高い密着力で真空蒸着することができる工業上優れた
効果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の装置の一実施態様を示す概略垂直断
面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線矢視図である。図面に
おいて、 Ａ−・・第１真空蒸着機　　Ｂ・・第２真空蒸着機１・
・・帯板　　　　　　２・・・真空槽３・・・帯板人口
　　　　４・・・帯板出口５　・・・ケ８−　ト　　　
　　　　　　　　　６　・・・扉７・・・ガイドローラ
　　８・・・るつ０丁９・・碍子　　　　　　ｌＯ・・
・電子ビーム銃１１・・・電極　　　　　１２・・・第
１電源１３・・・第２電源　　　１４・・・シャッタ１
５・・・遮蔽壁　　　　１６・・・チタン１７・・中間
ガイド９０−ラ　１８・・・中間ダクト１９・・・アン
コイラ　　２０・・・入側ダクト２１・・・加熱用コイ
ル　２２・・・コイン２３・・・出側ダクト　　２４・
・・アルミニウム。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 帯板が連続的に通過する真空槽と、前記真空槽内を通過
   する前記帯板の下方に設けられた、蒸着用金属を収容す
   るためのるつぼと、前記るつぼ内に収容された前記蒸着
   用金属に電子ビームを当て、前記蒸着用金属を加熱して
   蒸発させるための、前記真空槽に取り付けられた電子ビ
   ーム銃と、前記電子ビーム銃からの電子ビームにより前
   記蒸着用金属から蒸発した金属分子を原子と電子とに電
   離させるアークを発生させるための、前記るつぼの上方
   に設けられた電極と、前記電極と前記蒸着用金属との間
   に電圧を印加するための第１電源と、前記帯板に負の極
   性を付与するための第２電源とからなる複数基の真空蒸
   着機を直列に配置してなり、前記複数基の真空蒸着機の
   各々の前記るつぼ内に異種の蒸着用金属を収容し、前記
   複数基の真空蒸着機の各々の前記真空槽内に前記帯板を
   連続的に通過させることによつて、前記帯板の表面に、
   複数層の異種の蒸着用金属の皮膜を形成することを特徴
   とする真空蒸着装置。