JPH0133539B2 - - Google Patents
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- JPH0133539B2 JPH0133539B2 JP56203329A JP20332981A JPH0133539B2 JP H0133539 B2 JPH0133539 B2 JP H0133539B2 JP 56203329 A JP56203329 A JP 56203329A JP 20332981 A JP20332981 A JP 20332981A JP H0133539 B2 JPH0133539 B2 JP H0133539B2
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- Japan
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- collector
- solder
- drum
- alloy
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Classifications
-
- 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
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/0005—Separation of the coating from the substrate
-
- 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
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/01—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes on temporary substrates, e.g. substrates subsequently removed by etching
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は気相蒸着による合金材料バルクの製造
に関し、特に、このようなプロセスに使用される
コレクタから蒸着合金を除去する方法に関するも
のである。
に関し、特に、このようなプロセスに使用される
コレクタから蒸着合金を除去する方法に関するも
のである。
現在、蒸着合金は、エバポレータからの合金蒸
気をコレクタ上に蒸着させることによりつくられ
ている。英国特許公開第2079324号（英国特許第
2116214号に記載の方法においては、回転ドラム
の形をしたコレクタがエバポレータの上方に配置
されている。コレクタとエバポレータはいずれも
真空室ないし低圧室に収納されている。コレクタ
の内側表面から制御冷却し、またコレクタ自身の
回転スピードを制御することにより、コレクタ表
面の特定の領域が長時間、蒸発金属に露出される
ことがないようにすることによつて、蒸着合金表
面の温度上昇を許容水準以下に保つようにしてい
る。制御された冷却と回転スピードの条件下で、
エバポレータ上方でコレクタを連続的に回転する
と、所望の厚さをもつ蒸着層が得られる。コレク
タの一例においては、円筒状のパイプが設けられ
ている。この実施態様では、次にコレクタを真空
室から取り出し、このコレクタそのものを、ボー
リング工具を用いて機械加工して蒸着合金から切
り離す。次に残つた蒸着物を切断して弧状板と
し、これを一般的な金属加工プロセスにより加工
してシートにする。
気をコレクタ上に蒸着させることによりつくられ
ている。英国特許公開第2079324号（英国特許第
2116214号に記載の方法においては、回転ドラム
の形をしたコレクタがエバポレータの上方に配置
されている。コレクタとエバポレータはいずれも
真空室ないし低圧室に収納されている。コレクタ
の内側表面から制御冷却し、またコレクタ自身の
回転スピードを制御することにより、コレクタ表
面の特定の領域が長時間、蒸発金属に露出される
ことがないようにすることによつて、蒸着合金表
面の温度上昇を許容水準以下に保つようにしてい
る。制御された冷却と回転スピードの条件下で、
エバポレータ上方でコレクタを連続的に回転する
と、所望の厚さをもつ蒸着層が得られる。コレク
タの一例においては、円筒状のパイプが設けられ
ている。この実施態様では、次にコレクタを真空
室から取り出し、このコレクタそのものを、ボー
リング工具を用いて機械加工して蒸着合金から切
り離す。次に残つた蒸着物を切断して弧状板と
し、これを一般的な金属加工プロセスにより加工
してシートにする。
このようなプロセスにおける最大の問題はコレ
クタを完全に破壊してしまうということにあるこ
とがわかる。このプロセスに選択されたコレクタ
の種類が、温度制御用のガス―ギヤツプ冷却アツ
センブリに依存するのではなく、たとえば冷却流
体を運ぶパイプのようなもつと一般的な形態に依
存するものである場合には、コレクタドラムの内
側はなめらかな中ぐり円筒とはほど遠いものであ
り、実際に、ヒーター、冷却パイプ、熱伝達装置
等の連結部分の加工時間による付加価格のために
大きな費用がかさむ。
クタを完全に破壊してしまうということにあるこ
とがわかる。このプロセスに選択されたコレクタ
の種類が、温度制御用のガス―ギヤツプ冷却アツ
センブリに依存するのではなく、たとえば冷却流
体を運ぶパイプのようなもつと一般的な形態に依
存するものである場合には、コレクタドラムの内
側はなめらかな中ぐり円筒とはほど遠いものであ
り、実際に、ヒーター、冷却パイプ、熱伝達装置
等の連結部分の加工時間による付加価格のために
大きな費用がかさむ。
英国特許公開第2079324号にはさらに、コレク
タを、真空室内に永久的に設置したドラムの周縁
にクランプした一連の弧状板で形成してもよく、
この弧状板は蒸着物を適当な機械加工により除去
できるものとすることが記載されている。この方
法は次のような利点がある。すなわち、蒸着操作
の開始時と終了時に駆動装置及び冷却装置を連結
し、また、取りはずす必要がないこと、弧状板
は、先に形成された蒸着物から形成することがで
きるので、蒸着物からコレクタを機械加工する必
要がなくなるというものである。
タを、真空室内に永久的に設置したドラムの周縁
にクランプした一連の弧状板で形成してもよく、
この弧状板は蒸着物を適当な機械加工により除去
できるものとすることが記載されている。この方
法は次のような利点がある。すなわち、蒸着操作
の開始時と終了時に駆動装置及び冷却装置を連結
し、また、取りはずす必要がないこと、弧状板
は、先に形成された蒸着物から形成することがで
きるので、蒸着物からコレクタを機械加工する必
要がなくなるというものである。
本発明は、支持軸や温度制御装置を完全に取り
はずしまた再度取りつけるような必要がなく、真
空室内で取りはずし及び再設置が可能な、再使用
できる新規なコレクタを提供するものである。
はずしまた再度取りつけるような必要がなく、真
空室内で取りはずし及び再設置が可能な、再使用
できる新規なコレクタを提供するものである。
すなわち本発明は、再使用可能な、円筒状の蒸
着用コレクタにおいて、該コレクタの表面が、後
から形成される蒸着物の下層となるはんだ材料で
被覆されており、該コレクタは、該円筒の端から
端まで伸びる機械加工による複数の溝を備え、こ
れらの溝は、コレクタ表面に形成された蒸着物
を、コレクタに損傷を与えることなく複数の断片
に切り離すことができるように形成されており、
その際、各断片は、はんだによつてコレクタ表面
にそのまま保持され、はんだを溶融することによ
り各断片をコレクタ表面から取り去ることができ
るように形成されていることを特徴とするコレク
タである。
着用コレクタにおいて、該コレクタの表面が、後
から形成される蒸着物の下層となるはんだ材料で
被覆されており、該コレクタは、該円筒の端から
端まで伸びる機械加工による複数の溝を備え、こ
れらの溝は、コレクタ表面に形成された蒸着物
を、コレクタに損傷を与えることなく複数の断片
に切り離すことができるように形成されており、
その際、各断片は、はんだによつてコレクタ表面
にそのまま保持され、はんだを溶融することによ
り各断片をコレクタ表面から取り去ることができ
るように形成されていることを特徴とするコレク
タである。
蒸着物の下層となるはんだ材料は、共融はんだ
組成物であることが好ましい。すなわち、広い温
度範囲で溶融するはんだ組成物よりも、明確な融
点を有するはんだ組成物が好ましい。最も好まし
いはんだは、実質的に、銀1.5重量％、錫5.0重量
％及び鉛残部からなる鉛共融物である。はんだ層
は、銅のような湿潤性金属の下層の上に適用して
もよい。はんだは、フレーム噴霧あるいはプラズ
マアーク噴霧のような噴霧法によりコレクタに適
用することができる。
組成物であることが好ましい。すなわち、広い温
度範囲で溶融するはんだ組成物よりも、明確な融
点を有するはんだ組成物が好ましい。最も好まし
いはんだは、実質的に、銀1.5重量％、錫5.0重量
％及び鉛残部からなる鉛共融物である。はんだ層
は、銅のような湿潤性金属の下層の上に適用して
もよい。はんだは、フレーム噴霧あるいはプラズ
マアーク噴霧のような噴霧法によりコレクタに適
用することができる。
以下添付図面を参照し、本発明の一実施態様を
実施例により説明する。
実施例により説明する。
第１図について説明する。アルミニウム合金で
つくられているコレクタドラム１０は、スタブ軸
１１に取りつけられ、パイプ１４より温度制御装
置１３に連結するためのガス―ギヤツプ冷却アツ
センブリ１２を備えている。
つくられているコレクタドラム１０は、スタブ軸
１１に取りつけられ、パイプ１４より温度制御装
置１３に連結するためのガス―ギヤツプ冷却アツ
センブリ１２を備えている。
第１図と第２図に示されているように、ドラム
１０には６個の切欠溝１５が等間隔で設けられて
おり、この溝１５は軸方向にドラムの端から端ま
で伸長し、ドラム上に蒸着した合金を容易に切断
できるようになつている。
１０には６個の切欠溝１５が等間隔で設けられて
おり、この溝１５は軸方向にドラムの端から端ま
で伸長し、ドラム上に蒸着した合金を容易に切断
できるようになつている。
ドラム１０の表面は、その外表面をアルミナプ
ラスチングし、次いでその表面に薄い銅めつき１
６を付与することにより調製される。このような
表面処理は、ドラム１０の表面に噴霧されるはん
だ被膜１７を効果的に結合させるのに必要であ
る。このはんだ被膜１７の融点は約300℃であり、
この組成は、銀1.5％、錫５％、鉛93.5％である。
ドラム表面にはんだ被膜１７を付与する前に切欠
溝１５をはんだストリツプ１８でふさいで、ドラ
ム表面に連続性を与える。
ラスチングし、次いでその表面に薄い銅めつき１
６を付与することにより調製される。このような
表面処理は、ドラム１０の表面に噴霧されるはん
だ被膜１７を効果的に結合させるのに必要であ
る。このはんだ被膜１７の融点は約300℃であり、
この組成は、銀1.5％、錫５％、鉛93.5％である。
ドラム表面にはんだ被膜１７を付与する前に切欠
溝１５をはんだストリツプ１８でふさいで、ドラ
ム表面に連続性を与える。
ドラム１０の使用準備が整つたら、これを真空
室１９内のエバポレータ２０の上方に取りつけ
る。ドラム１０を駆動装置２１と冷却アツセンブ
リ１２に取りつける。この冷却アツセンブリ１２
は、パイプ１４により温度制御装置１３に接続さ
れている。
室１９内のエバポレータ２０の上方に取りつけ
る。ドラム１０を駆動装置２１と冷却アツセンブ
リ１２に取りつける。この冷却アツセンブリ１２
は、パイプ１４により温度制御装置１３に接続さ
れている。
蒸発プロセスの際、真空室１９を排気し、駆動
装置２１を作動させてドラム１０を所要速度で回
転させる。輻射ヒーター２２によりドラム１０を
操作温度250℃まで予熱する。ドラム１０に冷却
用のヘリウムガスを充填し、エバポレータ２０に
蒸発させるための溶融合金２３を装入する。
装置２１を作動させてドラム１０を所要速度で回
転させる。輻射ヒーター２２によりドラム１０を
操作温度250℃まで予熱する。ドラム１０に冷却
用のヘリウムガスを充填し、エバポレータ２０に
蒸発させるための溶融合金２３を装入する。
電子ビームガン２４からの電子ビームを溶融合
金２３の表面に向けて合金蒸気を発生させる。合
金蒸着はエバポレータ２０から飛び出し、はんだ
被膜１７の表面に蒸着する。合金の蒸発速度は、
ドラム１０が１回転する間にドラム上に約10μm
厚の合金層が蒸着するような速度である。ドラム
１０が回転する際、蒸着層表面はピーニング
（peening）装置２５により機械的処理を受け、
蒸着合金のミクロ構造が改良される。蒸着層の厚
みが約50mmになるまでこの蒸発プロセスを継続す
る。
金２３の表面に向けて合金蒸気を発生させる。合
金蒸着はエバポレータ２０から飛び出し、はんだ
被膜１７の表面に蒸着する。合金の蒸発速度は、
ドラム１０が１回転する間にドラム上に約10μm
厚の合金層が蒸着するような速度である。ドラム
１０が回転する際、蒸着層表面はピーニング
（peening）装置２５により機械的処理を受け、
蒸着合金のミクロ構造が改良される。蒸着層の厚
みが約50mmになるまでこの蒸発プロセスを継続す
る。
蒸発プロセスにより発生した熱は、冷却アツセ
ンブリ１２によつてドラム１０から除去される。
熱伝達速度、すなわちドラム温度は、ドラム１０
内のヘリウムガスの圧力を変えることによつて制
御する。ドラム１０の本体は高い位置にあるか
ら、蒸着表面の温度はほぼ一定の温度、250℃に
保たれ、ドラム表面に蒸着した合金蒸着は急速に
冷却する。
ンブリ１２によつてドラム１０から除去される。
熱伝達速度、すなわちドラム温度は、ドラム１０
内のヘリウムガスの圧力を変えることによつて制
御する。ドラム１０の本体は高い位置にあるか
ら、蒸着表面の温度はほぼ一定の温度、250℃に
保たれ、ドラム表面に蒸着した合金蒸着は急速に
冷却する。
蒸発プロセスが終了したら電子ビームガン２４
のスイツチを切り、真空室１９の上部を取りはず
す。ドラムの長さだけ縦走するようなロータリー
カツター２６（図示されていない）をドラム１０
の上方に配置し、ドラム回転させて、切欠溝１５
の１つをカツター２６の走行線と一致させる。次
にカツター２６の位置を下げて、そのカツトの深
さが切欠溝１５の底面とほぼ一致するようにす
る。次いでカツター２６を作動させて蒸着した合
金を切断し、残つている５つの切欠溝１５に沿つ
て切断操作を繰り返し、最終的に６個の大きさの
等しい弧状板とする。
のスイツチを切り、真空室１９の上部を取りはず
す。ドラムの長さだけ縦走するようなロータリー
カツター２６（図示されていない）をドラム１０
の上方に配置し、ドラム回転させて、切欠溝１５
の１つをカツター２６の走行線と一致させる。次
にカツター２６の位置を下げて、そのカツトの深
さが切欠溝１５の底面とほぼ一致するようにす
る。次いでカツター２６を作動させて蒸着した合
金を切断し、残つている５つの切欠溝１５に沿つ
て切断操作を繰り返し、最終的に６個の大きさの
等しい弧状板とする。
輻射ヒーター２２により蒸着した合金を300℃
よりやや高い温度まで加熱することにより、この
弧状板をコレクタドラム１０から取りはずすこと
ができる。すなわち、はんだ１７の結合被膜が溶
融することによりコレクタドラム１０から蒸着合
金が離脱し、次のプロセスに送られる。
よりやや高い温度まで加熱することにより、この
弧状板をコレクタドラム１０から取りはずすこと
ができる。すなわち、はんだ１７の結合被膜が溶
融することによりコレクタドラム１０から蒸着合
金が離脱し、次のプロセスに送られる。
蒸着合金をすべて除去したらドラム１０を冷却
し、損傷したはんだストリツプを除去し取り替
え、さらにはんだ被膜を再噴霧して再使用の準備
を整える。
し、損傷したはんだストリツプを除去し取り替
え、さらにはんだ被膜を再噴霧して再使用の準備
を整える。
第１図は、蒸着装置内に配置されたドラムコレ
クタの概略断面立面図であり、第２図は第１図の
ドラムの横断面図ならびにドラムの切欠溝の拡大
図を示すものである。 図面番号の説明、１０……コレクタドラム、１
１……スタブ軸、１２……冷却アツセンブリ、１
３……温度制御装置、１４……パイプ、１５……
切欠溝、１６……銅めつき、１７……はんだ被
膜、１８……はんだストリツプ、１９……真空
室、２０……エバポレータ、２１……駆動装置、
２２……輻射ヒーター、２３……溶融合金、２４
……電子ビームガン、２５……ピーニング装置。
クタの概略断面立面図であり、第２図は第１図の
ドラムの横断面図ならびにドラムの切欠溝の拡大
図を示すものである。 図面番号の説明、１０……コレクタドラム、１
１……スタブ軸、１２……冷却アツセンブリ、１
３……温度制御装置、１４……パイプ、１５……
切欠溝、１６……銅めつき、１７……はんだ被
膜、１８……はんだストリツプ、１９……真空
室、２０……エバポレータ、２１……駆動装置、
２２……輻射ヒーター、２３……溶融合金、２４
……電子ビームガン、２５……ピーニング装置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 再使用可能な、円筒状の蒸着用コレクタにお
いて、 該コレクタの表面が、後から形成される蒸着物
の下層となるはんだ材料で被覆されており、 該コレクタは、該円筒の端から端まで伸びる機
械加工による複数の溝を備え、これらの溝は、コ
レクタ表面に形成された蒸着物を、コレクタに損
傷を与えることなく複数の断片に切り離すことが
できるように形成されており、その際、各断片
は、はんだによつてコレクタ表面にそのまま保持
され、はんだを溶融することにより各断片をコレ
クタ表面から取り去ることができるように形成さ
れていることを特徴とするコレクタ。 ２ はんだが、実質的に銀1.5重量％、錫5.0重量
％及び鉛残部からなる組成を有する鉛共融物であ
る請求項１記載のコレクタ。 ３ はんだが、湿潤性金属の下層を有している請
求項２記載のコレクタ。 ４ 湿潤性金属が銅である請求項３記載のコレク
タ。 ５ はんだが、フレームあるいはプラズマ―アー
ク噴霧法によりコレクタ表面に適用されている請
求項１〜４のいずれか１項に記載のコレクタ。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB8040242 | 1980-12-16 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57123940A JPS57123940A (en) | 1982-08-02 |
| JPH0133539B2 true JPH0133539B2 (ja) | 1989-07-13 |
Family
ID=10518013
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56203329A Granted JPS57123940A (en) | 1980-12-16 | 1981-12-16 | Method and device for manufacturing alloy bulk by gas phase evaporation deposition |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4517027A (ja) |
| EP (1) | EP0055542A1 (ja) |
| JP (1) | JPS57123940A (ja) |
| CA (1) | CA1194701A (ja) |
| GB (1) | GB2116214B (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8328858D0 (en) * | 1983-10-28 | 1983-11-30 | Atomic Energy Authority Uk | Metal vapour deposition |
| US4654275A (en) * | 1985-11-27 | 1987-03-31 | Allied Corporation | Storage life of Pb-In-Ag solder foil by Sn addition |
| GB2248852A (en) * | 1990-10-16 | 1992-04-22 | Secr Defence | Vapour deposition |
| US5310512A (en) * | 1990-11-15 | 1994-05-10 | Norton Company | Method for producing synthetic diamond structures |
| US20060038302A1 (en) * | 2004-08-19 | 2006-02-23 | Kejun Zeng | Thermal fatigue resistant tin-lead-silver solder |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2306667A (en) * | 1942-02-13 | 1942-12-29 | American Smelting Refining | Alloy |
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