JPH0414187B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0414187B2 JPH0414187B2 JP56194058A JP19405881A JPH0414187B2 JP H0414187 B2 JPH0414187 B2 JP H0414187B2 JP 56194058 A JP56194058 A JP 56194058A JP 19405881 A JP19405881 A JP 19405881A JP H0414187 B2 JPH0414187 B2 JP H0414187B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- deposited film
- annealing
- treatment
- substrate
- corrosion resistance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Coating Of Shaped Articles Made Of Macromolecular Substances (AREA)
- Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は金属又は金属化合物を主成分とする蒸
着間を改質し、耐食性を向上させることを目的と
する。
着間を改質し、耐食性を向上させることを目的と
する。
真空中で蒸着により薄膜を作る方法としては真
空蒸着法、スパツタ法、イオンプレーテイング法
等が代表的である。
空蒸着法、スパツタ法、イオンプレーテイング法
等が代表的である。
ところで真空蒸着法によつて作られた薄膜は蒸
着条件によつて大きく異なるものの、一般に通常
のバルク状態の物質に較べて原子の充填率が低く
格子欠陥が多い。又、スパツタ法やイオンプレー
テイング法によつて製造された薄膜は真空蒸着法
によつて製造された薄膜よりは原子の充填率が高
く格子欠陥も少いが、通常のバルク状態と較べる
と原子の充填率が低く格子欠陥が多い。このよう
に蒸着によつて製造された薄膜は蒸着方法や蒸着
条件によつて大きく膜質が異なるが、上述のよう
にバルク状態の物質に較べて原子の充填率が低
く、格子欠陥が多いことが知られている。これら
は蒸着膜の物性に大きな影響を与え、電気抵抗、
引つかき強度、機械的強度、耐食性が大きく変化
することはよく知られている。
着条件によつて大きく異なるものの、一般に通常
のバルク状態の物質に較べて原子の充填率が低く
格子欠陥が多い。又、スパツタ法やイオンプレー
テイング法によつて製造された薄膜は真空蒸着法
によつて製造された薄膜よりは原子の充填率が高
く格子欠陥も少いが、通常のバルク状態と較べる
と原子の充填率が低く格子欠陥が多い。このよう
に蒸着によつて製造された薄膜は蒸着方法や蒸着
条件によつて大きく膜質が異なるが、上述のよう
にバルク状態の物質に較べて原子の充填率が低
く、格子欠陥が多いことが知られている。これら
は蒸着膜の物性に大きな影響を与え、電気抵抗、
引つかき強度、機械的強度、耐食性が大きく変化
することはよく知られている。
蒸着膜中に含まれる格子欠陥を減らし蒸着膜の
耐食性を向上させる為に通常用いられる方法はア
ニリングである。アニリングは高温で行うほど格
子欠陥の減少が早く効果が大きいので、蒸着膜と
基板の温度特性の許す範囲内でなるべく高温に長
時間保たれる。アニリングによつて格子欠陥を減
少させることは蒸着膜の組成、製法いかかわらず
常に有効な方法であり、蒸着膜の耐食性を向上さ
せる１つの有効な方法である。しかし高分子のよ
うに耐熱性の低い材料を基板とする場合、温度を
高くすると基板が縮んだり溶けたりするため、短
時間で処理しようとすると基板に熱的影響が現わ
れ、一方基板に熱的影響を与えないためには長時
間のアニリングが必要である。
耐食性を向上させる為に通常用いられる方法はア
ニリングである。アニリングは高温で行うほど格
子欠陥の減少が早く効果が大きいので、蒸着膜と
基板の温度特性の許す範囲内でなるべく高温に長
時間保たれる。アニリングによつて格子欠陥を減
少させることは蒸着膜の組成、製法いかかわらず
常に有効な方法であり、蒸着膜の耐食性を向上さ
せる１つの有効な方法である。しかし高分子のよ
うに耐熱性の低い材料を基板とする場合、温度を
高くすると基板が縮んだり溶けたりするため、短
時間で処理しようとすると基板に熱的影響が現わ
れ、一方基板に熱的影響を与えないためには長時
間のアニリングが必要である。
一方、金属又は金属化合物を主成分とする蒸着
間の場合、表面層を酸化させた酸化物被膜で内部
を保護し耐食性を向上させることができる。安定
な保護層を形成する方法としては、高温酸化を用
いる方法、水蒸気や雰囲気ガスを用いる方法、内
部に添加物を加えることにより選択酸化を用いる
方法、プラズマによる酸化、化学的薬品を用いる
方法等が知られている。これらの方法のうちでプ
ラズマによる酸化はごく表面層だけに作用し、表
面部のみを実効的に高温にして酸化させるもので
あり、内部に熱的作用をほとんど与えず、定量的
に制御し易い方法である、又高分子材料を基板と
して用いた場合一般に高分子は高温に弱い為、熱
を伴う酸化処理を行うことは困難であるが、プラ
ズマによる酸化処理は基板温度を低く保つことが
可能であり、高分子上に蒸着された蒸着膜の表面
酸化処理に適した方法である。しかし表面酸化処
理法は一方では耐食性を向上させるものの、一方
では蒸着膜の様々な特性を変化させるため、表面
酸化を行う膜厚は必要とする蒸着膜の特性から決
まり、表面酸化層を非常に厚くすることによつて
耐食性を大幅に向上させることは蒸着膜の特性を
劣化させる。
間の場合、表面層を酸化させた酸化物被膜で内部
を保護し耐食性を向上させることができる。安定
な保護層を形成する方法としては、高温酸化を用
いる方法、水蒸気や雰囲気ガスを用いる方法、内
部に添加物を加えることにより選択酸化を用いる
方法、プラズマによる酸化、化学的薬品を用いる
方法等が知られている。これらの方法のうちでプ
ラズマによる酸化はごく表面層だけに作用し、表
面部のみを実効的に高温にして酸化させるもので
あり、内部に熱的作用をほとんど与えず、定量的
に制御し易い方法である、又高分子材料を基板と
して用いた場合一般に高分子は高温に弱い為、熱
を伴う酸化処理を行うことは困難であるが、プラ
ズマによる酸化処理は基板温度を低く保つことが
可能であり、高分子上に蒸着された蒸着膜の表面
酸化処理に適した方法である。しかし表面酸化処
理法は一方では耐食性を向上させるものの、一方
では蒸着膜の様々な特性を変化させるため、表面
酸化を行う膜厚は必要とする蒸着膜の特性から決
まり、表面酸化層を非常に厚くすることによつて
耐食性を大幅に向上させることは蒸着膜の特性を
劣化させる。
上に述べたように、高分子基板上に形成した金
属又は金属化合物を主成分とする蒸着膜の耐食性
を向上させる方法としてはアニリング及び表面酸
化が有効であるが、蒸着膜の使用環境によつては
単にアニリング及び表面酸化処理だけでは十分な
耐食性を示さない場合がある。
属又は金属化合物を主成分とする蒸着膜の耐食性
を向上させる方法としてはアニリング及び表面酸
化が有効であるが、蒸着膜の使用環境によつては
単にアニリング及び表面酸化処理だけでは十分な
耐食性を示さない場合がある。
本発明は高分子基板上に形成した金属又は金属
化合物を主成分とする蒸着膜において、基板に熱
的影響を与えず短時間に、従来のアニリングや表
面酸化法によるものよりはるかに優れた耐食性を
得ることのできる表面処理法を提供するものであ
る。
化合物を主成分とする蒸着膜において、基板に熱
的影響を与えず短時間に、従来のアニリングや表
面酸化法によるものよりはるかに優れた耐食性を
得ることのできる表面処理法を提供するものであ
る。
以下に図面を用い本発明の説明を行う。まず図
において１は冷却用金属ローラー、２は面上に蒸
着膜２′が形成された基板、３は放電電極、４は
発光源である。
において１は冷却用金属ローラー、２は面上に蒸
着膜２′が形成された基板、３は放電電極、４は
発光源である。
図に示すように面上に金属又は金属化合物を主
成分とする蒸着膜２′が形成された基板２は冷却
用ローラ１によつて十分に冷却しながら蒸着膜
２′を発光源４からの光によつて加熱しながら放
電電極３による放電によつて生じたプラズマによ
りプラズマ酸化をうける。このように蒸着膜の表
面のみに処理を行うため、高分子基板の様に耐熱
性の低い基板を用いる場合でも、基板自体は冷却
用ローラによつて十分冷却され、したがつて縮ん
だり溶けたりすることはない。
成分とする蒸着膜２′が形成された基板２は冷却
用ローラ１によつて十分に冷却しながら蒸着膜
２′を発光源４からの光によつて加熱しながら放
電電極３による放電によつて生じたプラズマによ
りプラズマ酸化をうける。このように蒸着膜の表
面のみに処理を行うため、高分子基板の様に耐熱
性の低い基板を用いる場合でも、基板自体は冷却
用ローラによつて十分冷却され、したがつて縮ん
だり溶けたりすることはない。
なおここで、プラズマ処理単独でもある程度の
加熱効果があり、プラズマ自体の発光による加熱
効果もあるが、独立した別の加熱源を用いないと
加熱効果は不十分であり、十分な加熱効果をプラ
ズマ処理だけから得ようとすると、酸化膜厚が非
常に厚くなり、蒸着膜の特性を劣化させてしまう
ことになる。
加熱効果があり、プラズマ自体の発光による加熱
効果もあるが、独立した別の加熱源を用いないと
加熱効果は不十分であり、十分な加熱効果をプラ
ズマ処理だけから得ようとすると、酸化膜厚が非
常に厚くなり、蒸着膜の特性を劣化させてしまう
ことになる。
次に具体的に本発明の実施例を説明する。
実施例 １
0.01Torrのアルゴンガス雰囲気中でコバルト
（原子比80％）クロム（原子比20％）合金をポリ
エチレンテフタレート基板上に10Å／secの速度
でスパツタ蒸着して膜厚2000Åの蒸着膜を形成し
た５cm角の試料を用いて実験した。まず試料を60
℃でアニリングした後60℃90％R.H中での環境試
験を行い、錆の発生を光学顕微鏡で観察したとこ
ろ、アニリング時間の増加により耐食性が向上す
ることが観察された。しかしアニリングを30日間
以上行つても、それ以上に耐食性は向上せず、60
℃90％R.H中で錆が観察されるまで20日間を要し
た。又、蒸着直後の試料を用い0.1Torrの酸化雰
囲気中で13.56MHzをRF放電によるプラズマ処理
により、20秒で約100Aの酸化層を形成したとろ
ろ、60℃90％R.H中の環境試験で錆が観察させる
まで15日間であつた。30日間のアニリング処理後
RF放電によつて約100Åの酸化層を形成した場合
60℃90％R.H中で錆が観察されるまで50日間であ
つた。
（原子比80％）クロム（原子比20％）合金をポリ
エチレンテフタレート基板上に10Å／secの速度
でスパツタ蒸着して膜厚2000Åの蒸着膜を形成し
た５cm角の試料を用いて実験した。まず試料を60
℃でアニリングした後60℃90％R.H中での環境試
験を行い、錆の発生を光学顕微鏡で観察したとこ
ろ、アニリング時間の増加により耐食性が向上す
ることが観察された。しかしアニリングを30日間
以上行つても、それ以上に耐食性は向上せず、60
℃90％R.H中で錆が観察されるまで20日間を要し
た。又、蒸着直後の試料を用い0.1Torrの酸化雰
囲気中で13.56MHzをRF放電によるプラズマ処理
により、20秒で約100Aの酸化層を形成したとろ
ろ、60℃90％R.H中の環境試験で錆が観察させる
まで15日間であつた。30日間のアニリング処理後
RF放電によつて約100Åの酸化層を形成した場合
60℃90％R.H中で錆が観察されるまで50日間であ
つた。
蒸着膜から10cm離れた位置に500Wのハロゲン
ランプを10本置き、ポリエチレンテレフタレート
基板を十分に冷却しならがら20秒間照射したとこ
ろ、60℃90％R.H中で錆が観察されるまで18日間
であつた。同様にハロゲンランプで加熱した後
RF放電により膜厚約100Åの酸化層を形成したと
ころ、60℃90％R.H中で錆が観察されるまで45日
間であり、ハロゲンランプによる加熱による蒸着
膜表面のみの処理によりアニリングに近い効果が
得られた。
ランプを10本置き、ポリエチレンテレフタレート
基板を十分に冷却しならがら20秒間照射したとこ
ろ、60℃90％R.H中で錆が観察されるまで18日間
であつた。同様にハロゲンランプで加熱した後
RF放電により膜厚約100Åの酸化層を形成したと
ころ、60℃90％R.H中で錆が観察されるまで45日
間であり、ハロゲンランプによる加熱による蒸着
膜表面のみの処理によりアニリングに近い効果が
得られた。
次に、ハロゲンランプの照射下と酸化雰囲気中
でのRF放電処理を同時に20秒間行つた。形成さ
れた表面酸化層はRF放電処理単独の場合と同様、
膜厚が約100Åであつたが、60℃90％R.H中での
環境試験では100日以上経ても錆は観察されず、
アニリングとRF放電処理、又はハロゲンランプ
の照射とRF放電処理を別々に行つた場合よりは
るかに高い耐食性を示した。
でのRF放電処理を同時に20秒間行つた。形成さ
れた表面酸化層はRF放電処理単独の場合と同様、
膜厚が約100Åであつたが、60℃90％R.H中での
環境試験では100日以上経ても錆は観察されず、
アニリングとRF放電処理、又はハロゲンランプ
の照射とRF放電処理を別々に行つた場合よりは
るかに高い耐食性を示した。
実施例 ２
５×10-4Torrの酸素雰囲気中で鉄（原子比50
％）コバルト（原子比30％）ニツケル（原子比20
％）合金を芳香族ポリアミド基板上に200Å／sec
の速度で真空蒸着して膜厚1500Åの蒸着膜を形成
した５cm角の試料を用いて実験した。まず試料を
150℃でアニリングした後60℃90％での環境試験
を行い、錆の発生を光学顕微鏡で観察したとこ
ろ、アニリング時間の増加とともに耐食性が改善
されることが観察された。しかしアニリングを20
日以上行つてもそれ以上耐食性は向上せず、60℃
90％R.H中で錆が観察されるまで12日間であつ
た。又、蒸着直後の試料を用い0.2Torrの酸素雰
囲気中での直流放電によるプラズマ処理により、
10秒間で約100Åの表面酸化層を形成したところ、
60℃90％R.Hの環境試験で錆が発生するまで８日
間であつた。20日間のアニリング処理後直流放電
によつて約100Åの表面酸化層を形成した場合、
60℃90％R.H中で錆びが観察されるまで20日間で
あつた。
％）コバルト（原子比30％）ニツケル（原子比20
％）合金を芳香族ポリアミド基板上に200Å／sec
の速度で真空蒸着して膜厚1500Åの蒸着膜を形成
した５cm角の試料を用いて実験した。まず試料を
150℃でアニリングした後60℃90％での環境試験
を行い、錆の発生を光学顕微鏡で観察したとこ
ろ、アニリング時間の増加とともに耐食性が改善
されることが観察された。しかしアニリングを20
日以上行つてもそれ以上耐食性は向上せず、60℃
90％R.H中で錆が観察されるまで12日間であつ
た。又、蒸着直後の試料を用い0.2Torrの酸素雰
囲気中での直流放電によるプラズマ処理により、
10秒間で約100Åの表面酸化層を形成したところ、
60℃90％R.Hの環境試験で錆が発生するまで８日
間であつた。20日間のアニリング処理後直流放電
によつて約100Åの表面酸化層を形成した場合、
60℃90％R.H中で錆びが観察されるまで20日間で
あつた。
蒸着膜から10cm離れた所に600Wの赤外線ヒー
ターを10本置き、基板を十分冷却しながら10秒間
照射したところ、60℃90％R.H中で錆が観察され
るまで12日間であつた。同様に赤外線ヒーターで
加熱した後直流放電処理により約100Åの表面酸
化層を形成したところ、60℃90％R.H中で錆が観
察されるまで20日間であり、赤外線ヒーターによ
る加熱により150℃でのアニリングとほぼ等しい
効果が得られた。
ターを10本置き、基板を十分冷却しながら10秒間
照射したところ、60℃90％R.H中で錆が観察され
るまで12日間であつた。同様に赤外線ヒーターで
加熱した後直流放電処理により約100Åの表面酸
化層を形成したところ、60℃90％R.H中で錆が観
察されるまで20日間であり、赤外線ヒーターによ
る加熱により150℃でのアニリングとほぼ等しい
効果が得られた。
次に赤外線ヒータによる照射と酸素雰囲気中で
のRF放電処理を同時に10秒間行つた。形成され
た表面酸化層は直流放電単独の場合と同様、膜厚
が約100Åであつたが、60℃90％R.H中での環境
試験では40日以上経ても錆は観察されず、アニリ
ングと直流放電処理、又は赤外線ヒーターによる
加熱と直流放電処理を別々に行つた場合よりはる
かに高い耐食性を示した。
のRF放電処理を同時に10秒間行つた。形成され
た表面酸化層は直流放電単独の場合と同様、膜厚
が約100Åであつたが、60℃90％R.H中での環境
試験では40日以上経ても錆は観察されず、アニリ
ングと直流放電処理、又は赤外線ヒーターによる
加熱と直流放電処理を別々に行つた場合よりはる
かに高い耐食性を示した。
上記実施例により明らかな様に、本発明によ
り、高分子基板上に形成したコバルト系金属又は
金属化合物を主成分とする蒸着膜において、基板
に熱的影響を与えることなく蒸着膜の表面のみを
照射により加熱しながら放電による処理を行うこ
とにより、各々の処理を別々に行つたりアニリン
グや放電処理を組み合わせたりする場合よりはる
かに高い耐食性を短時間に得ることができる。
り、高分子基板上に形成したコバルト系金属又は
金属化合物を主成分とする蒸着膜において、基板
に熱的影響を与えることなく蒸着膜の表面のみを
照射により加熱しながら放電による処理を行うこ
とにより、各々の処理を別々に行つたりアニリン
グや放電処理を組み合わせたりする場合よりはる
かに高い耐食性を短時間に得ることができる。
なお、本発明の蒸着膜表面の加熱方法を何ら限
定するものではないし、又、放電の方式、真空
度、プラズマ処理条件を何ら限定するものでもな
い。
定するものではないし、又、放電の方式、真空
度、プラズマ処理条件を何ら限定するものでもな
い。
図は本発明による蒸着膜の表面処理法を説明す
るための図である。 １……冷却用金属ローラー、２……基板、２′
……蒸着膜、３……放電電極、４……発光源。
るための図である。 １……冷却用金属ローラー、２……基板、２′
……蒸着膜、３……放電電極、４……発光源。
Claims (1)
- １ 高分子基板上に形成したコバルト系金属又は
金属化合物を主成分とする蒸着膜の表面をその蒸
着側から輻射加熱し、前記高分子基板を冷却しな
がら、前記蒸着膜の表面にプラズマ処理を施すこ
とを特徴とする蒸着膜の表面処理法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56194058A JPS5896631A (ja) | 1981-12-02 | 1981-12-02 | 蒸着膜の表面処理法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56194058A JPS5896631A (ja) | 1981-12-02 | 1981-12-02 | 蒸着膜の表面処理法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5896631A JPS5896631A (ja) | 1983-06-08 |
| JPH0414187B2 true JPH0414187B2 (ja) | 1992-03-12 |
Family
ID=16318240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56194058A Granted JPS5896631A (ja) | 1981-12-02 | 1981-12-02 | 蒸着膜の表面処理法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5896631A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50142439A (ja) * | 1974-04-27 | 1975-11-17 |
-
1981
- 1981-12-02 JP JP56194058A patent/JPS5896631A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5896631A (ja) | 1983-06-08 |
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