JPS63183165A - 金属薄膜の製造方法 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、高分子材料より成る基板上に金属薄膜を形成
する金属薄膜の製造方法に関するものである。

従来の技術 高分子材料より成る基板上に金属薄膜を連続的に形成す
る方法としては、メッキ法、スパッタ法。

真空蒸着法等がある。特に、基板を円筒状キャンの周面
に沿わせて走行させつつ金属薄膜を形成する連続真空蒸
着法は量産性の点で優れている。真空蒸着法における蒸
発源の加熱方法としては、抵抗加熱、電磁誘導加熱、イ
オンビーム加熱、電子ビーム加熱等がある。高真空中に
て高融点の金属材料を溶解し高速度に蒸発させるには電
子ビーム加熱が最も優れている。

発明が解決しようとする問題点 電子ビーム加熱式蒸発源は、フィラメントより放出され
た熱電子を電界、磁界を利用して加速。

収速し蒸発材料に衝突させることによって蒸発材料を溶
解、蒸発させるものである。加速され高エネルギーとな
った電子が蒸発材料に衝突する際、全ての電子がそのエ
ネルギーを熱として蒸発材料に与えれば問題がないわけ
であるが、実際には一部の電子は高エネルギーのまま反
射してしまう。

また一部の電子は衝突後二次的に電子を放出する。

このような電子は蒸着膜を形成しようとする基板にまで
到達し基板の帯電の原因となる場合がある。

基板が帯電すると走行が不安定となりしわが発生すると
いう問題を生じる。除電方法としては除電金属ブラシ、
グロー放電処理、イオン照射等が考えられる。除電金属
ブラシは大気中では効果はあるが真空中では効果がない
。グロー放電処理は減圧雰囲気では効果があるが高真空
中で放電させるのは困難である。イオン照射も基本的に
はガス導入が必要である細大面積に適用するには高コス
トである。高真空中で容易に除電可能な方法が望まれる
。

問題点を解決するための手段 以上の問題点を解決するため、本発明の金属薄膜の製造
方法は、円筒状キャンの周面に沿って走行しつつある高
分子材料からなる基板上に真空蒸着法によって金属薄膜
を形成する際、金属薄膜形成直後に基板を加熱昇温する
工程を有するものである。

作用 基板として用いられる高分子材料は電気抵抗率が一般に
１０１０〜１０１９Ω・αであり絶縁体として扱われて
いる。電気抵抗率にはかなりの幅があるがこれは高分子
材料内に存在する充填剤あるいは不純物などにイオンが
含まれていることによる。

充填剤あるいは添加物としての不純物は高分子材料の熱
的１機械的特性を制御するために通常用いられる手段で
ある。これらに含まれるイオンが電気担体となるわけで
ある。イオンは温度が高いと動きやすい。したがって、
高分子材料を昇温すると電気抵抗率が低下する。その低
下の度合は温度に対して指数関数的である。本発明は以
上のような高分子材料の物理的性質を利用し帯電を容易
に除去しようとするものである。すなわち、高分子材料
からなる基板を昇温し帯電を除去可能な程度に導電性を
有するよう電気抵抗率をおよそ１０９Ω・α以下に低下
させるものである。ここで最高昇温温度を限定するもの
は高分子材料及びその上に形成される金属薄膜両者の耐
熱性である。一般には高分子材料の耐熱性によって限定
される。したがって、本発明が適用される高分子材料は
、材料自体の耐熱温度以下で電気抵抗率がおよそ１０’
以下となり得るものである。

実施例 本発明が適用される代表的な高分子材料はポリアミド、
芳香族ポリアミドポリエステルあるいはアセチルセルロ
ースといったもので室温でも比較的電気抵抗率が小さい
ものである。一般的に高い電気抵抗率をもつ芳香族ポリ
イミド、ポリエチレンあるいはポリ四ふっ化エチレンと
いった高分子材料でも不純物添加等によって適用可能と
考えられる。

以下、本発明の実施例全第１図〜第４図に基づいて説明
する。

第１図は本発明の一実施例における金属薄膜の製造方法
に用いる真空蒸着装置の内部構造の概略構成図で、高分
子材料よ９成る基板１は、供給ロール２より巻き出され
、金属製の円筒状キャン３の周面に沿って矢印の向きに
走行する。この基板１上に電子ビーム加熱式蒸発源４に
よって金属薄膜が形成される。基板１上に形成された金
属薄膜は、巻き取りロール５に巻き取られる。金属薄膜
が形成された基板１は金属製円筒状キャン３の周面に沿
って走行する際、熱輻射源６からの熱輻射により昇温さ
れる。

第２図は本発明の他の一実施例における金属薄膜の製造
方法に用いる真空蒸着装置の内部構造の概略構成図であ
る。概略は第１図と同様である。

第１図中の熱輻射源６の代わりに昇温可能なローラー７
を設置したものである。昇温可能なローラーを用いた場
合は、熱輻射を利用する場合に比べ基板の温度管理が容
易である。

第３図は本発明の他の一実施例における金属薄膜の製造
方法に用いる真空蒸着装置の内部構造の概略構成図であ
る。概略第１図と同様である。円筒状キャン３が絶縁体
製であるか金属製ながら周面が絶縁体で被覆されている
場合の昇温除電工程を示すものである。金属薄膜が形成
された基板１は円筒状キャン３より出た後、金属製フリ
ーローラー８を経て巻き取りローラー６に巻き取られる
。

基板１は金属製フリーローラー８を通過する際、熱輻射
源９よりの熱輻射により昇温される。

次に具体的実施例について説明する。

実施例１ 第１図に示されるような真空蒸着装置にて、膜厚が１０
μｍの芳香族ポリアミドフィルム上に膜厚５００人のＴ
ｉ膜を形成した。電子ビーム加熱式蒸発源４として２７
０度偏向型電子銃を用いた。

熱輻射源６としてハロゲンランプを利用した０ハロゲン
ランプは定格出力１　ｏｏｖ３００Ｗのものを基板から
約６百離れた所に設置し使用した。出力の変化は入力電
圧を変化させ行った。実験の結果、入力電圧７０Ｖ以上
で効果が現われた。ノ・ロゲンランプの入力電圧７０Ｖ
以下での帯電により発生した基板のしわの状況を第４図
に示した。基板のマージン部１０（金属薄膜の形成され
ていない基板部分）はよれあるいは耳折れの状態となっ
ている。金属薄膜部１１はしわのない状態である。

しかしよれあるいは耳折れの状態のまま巻き取ロールに
巻きとるとマージン部１０の影響が金属薄膜部１１にま
で及んで巻きじわとなる。ノ・ロゲンランプの入力電圧
７０Ｖ以上で基板がどの程度昇温されているかはわから
ないが、この結果長尺にわたってしわのないＴｉ膜が安
定に形成できた。

実施例２ 第２図に示されるような真空蒸着装置にて、膜厚が１０
μｍの芳香族ポリアミドフィルム上に膜厚６００人のＴ
ｉ膜を形成した。電子ビーム加熱式蒸発源４として２７
０度偏向型電子銃を用いた。

昇温可能なローラー７としてはローラーの内部にコイル
を有し電磁誘導の原理で昇温されるものである。内部に
熱電対を有し温度コントロールが可能になっている。ロ
ーラー７の温度を変化させながら金属薄膜を形成した。

その結果、ローラーＴの温度が２００℃以上で効果が現
われしわのないＴｉ膜が長尺にわたって安定に形成され
ることがわかった。

発明の効果 以上述べたごとく本発明によれば、高真空中で容易に高
分子基板の帯電を除去することが可能となり、電子ビー
ム加熱式蒸発源を用いて金属薄膜をしわなく長尺にわた
って安定に形成することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における金属薄膜の製造方法
に用いる真空蒸着装置の内部の概略構成図、第２図は本
発明の他の一実施例における金属薄膜の製造方法に用い
る真空蒸着装置の内部の概略構成図、第３図は本発明に
おける他の別の一実施例における金属薄膜の製造方法に
用いる真空蒸着装置の内部の概略構成図、第４図は帯電
により発生した基板のしわの状況を説明するための図で
ある。 １・・・・・・基板、２・・・・・・供給ロール、３・
・・・・・円筒状キャン、４・・・・・・蒸発源、６・
・・・・・巻取りロール、６・・・・・・熱輻射源、７
・・・・・・昇温可能なローラー、８・・・・・・金属
製フリーローラー、９・・・・・・熱輻射源、１０・・
・・・・基板のマージン部、１１・・・・・・金属薄膜
部。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）円筒状キャンの周面に沿って走行する高分子材料
   からなる基板上に、真空蒸着法によって金属薄膜を形成
   する際、前記真空蒸着法の蒸発源が電子ビーム加熱式で
   あり、前記高分子材料が１０＾９Ω・ｃｍ以下の電気抵
   抗率を有するものであり、かつ、前記金属薄膜形成直後
   に前記基板を、前記耐熱範囲の最高温度を上限として加
   熱昇温する工程を有することを特徴とする金属薄膜の製
   造方法。
2. （２）金属薄膜形成直後に基板を加熱昇温する工程を前
   記円筒状キャン上にて熱輻射により行うことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の金属薄膜の製造方法。
3. （３）金属薄膜形成直後に基板を加熱昇温する工程を前
   記円筒状キャンの近傍に設置した昇温可能なローラー周
   面に沿って基板を走行させることにより行うことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の金属薄膜の製造方法
   。