JPH05214529A - 電子ビーム蒸着めっき方法 - Google Patents
電子ビーム蒸着めっき方法Info
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- JPH05214529A JPH05214529A JP5636992A JP5636992A JPH05214529A JP H05214529 A JPH05214529 A JP H05214529A JP 5636992 A JP5636992 A JP 5636992A JP 5636992 A JP5636992 A JP 5636992A JP H05214529 A JPH05214529 A JP H05214529A
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- Japan
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明の目的は、電子ビームによるめっき材
蒸発又は昇華を変動なく高い効率で行ない、高品質のめ
っきを効率的に蒸着めっきする方法を提供することにあ
る。 【構成】 シャッタ5の開放時にはめっき材上面に対す
る電子ビーム照射の入射角度をシャッタ閉鎖時より垂直
に近づけることを特徴とする。
蒸発又は昇華を変動なく高い効率で行ない、高品質のめ
っきを効率的に蒸着めっきする方法を提供することにあ
る。 【構成】 シャッタ5の開放時にはめっき材上面に対す
る電子ビーム照射の入射角度をシャッタ閉鎖時より垂直
に近づけることを特徴とする。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はるつぼ内のめっき材を電
子ビームの照射により蒸発または昇華させ、その上方を
連続して走行する長尺の鋼板やフィルム等の下面側に蒸
着めっきを行なう方法に関し、詳細にはめっきの実施、
中断、再開などに合わせて電子ビームの入射角度を変更
して、効率的な蒸着めっきを行なう電子ビーム蒸着めっ
き方法に関するものである。
子ビームの照射により蒸発または昇華させ、その上方を
連続して走行する長尺の鋼板やフィルム等の下面側に蒸
着めっきを行なう方法に関し、詳細にはめっきの実施、
中断、再開などに合わせて電子ビームの入射角度を変更
して、効率的な蒸着めっきを行なう電子ビーム蒸着めっ
き方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図2はるつぼ内のめっき材1へ電子ビー
ムを照射している状態の一例を示す説明図である。るつ
ぼ2内には溶融しためっき材料1が装填され、該るつぼ
2の側部には電子銃3が設けられる。また電子銃3とる
つぼ2の間には偏向コイル4a、4bを配設する。電子
銃3より斜め上方に向けて発射された電子ビームは偏向
コイル4a、4bによって斜め下方へ湾曲する様に偏向
され、るつぼ2内のめっき材1の上面1Aへ向けて照射
される。なお電子銃3の内部には図3に示す様に2組の
走査用コイル33、34 が設けられ、電子ビームをX方向及
びY方向へ2次元的に偏向させ、電子ビームをめっき材
の上面1Aにおいて1点鎖線(図2のBk)に示す様な
走査軌跡で走査する。
ムを照射している状態の一例を示す説明図である。るつ
ぼ2内には溶融しためっき材料1が装填され、該るつぼ
2の側部には電子銃3が設けられる。また電子銃3とる
つぼ2の間には偏向コイル4a、4bを配設する。電子
銃3より斜め上方に向けて発射された電子ビームは偏向
コイル4a、4bによって斜め下方へ湾曲する様に偏向
され、るつぼ2内のめっき材1の上面1Aへ向けて照射
される。なお電子銃3の内部には図3に示す様に2組の
走査用コイル33、34 が設けられ、電子ビームをX方向及
びY方向へ2次元的に偏向させ、電子ビームをめっき材
の上面1Aにおいて1点鎖線(図2のBk)に示す様な
走査軌跡で走査する。
【0003】図4は蒸着めっきを行なっている状態の一
例を示す説明図であり、るつぼ2内のめっき材1に電子
ビームが照射され、この照射によって発生する蒸気は矢
印M方向に連続走行する帯鋼6等の被めっき材下面に蒸
着される。なおるつぼ2の上方部には矢印R方向に旋回
しながら開閉作動するシャッタ5が設けられ、操業開始
前の予熱中や帯鋼の走行中断時には、上記シャッタ5を
破線に示す5a位置へ旋回移動させて閉鎖し、蒸発した
めっき材が待機中又は停止中の被めっき材に余分に付着
するのを防止する。
例を示す説明図であり、るつぼ2内のめっき材1に電子
ビームが照射され、この照射によって発生する蒸気は矢
印M方向に連続走行する帯鋼6等の被めっき材下面に蒸
着される。なおるつぼ2の上方部には矢印R方向に旋回
しながら開閉作動するシャッタ5が設けられ、操業開始
前の予熱中や帯鋼の走行中断時には、上記シャッタ5を
破線に示す5a位置へ旋回移動させて閉鎖し、蒸発した
めっき材が待機中又は停止中の被めっき材に余分に付着
するのを防止する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところでめっき材蒸気
を効果的に蒸着させるためには、めっき材の上面1Aと
被めっき材6の下面との間隔hは狭くすることが望まれ
る。このため電子銃3は被めっき材の上方に配置するこ
とが困難となって側方又は下方に配置するのが一般とな
り、例えば図2に示した様にその発射口を斜め上方に向
け、前記した偏向コイル4a,4bによって電子ビーム
を偏向させ、そのビーム軌跡Bを湾曲させてめっき材の
上面1Aへ照射する手法を採用している。
を効果的に蒸着させるためには、めっき材の上面1Aと
被めっき材6の下面との間隔hは狭くすることが望まれ
る。このため電子銃3は被めっき材の上方に配置するこ
とが困難となって側方又は下方に配置するのが一般とな
り、例えば図2に示した様にその発射口を斜め上方に向
け、前記した偏向コイル4a,4bによって電子ビーム
を偏向させ、そのビーム軌跡Bを湾曲させてめっき材の
上面1Aへ照射する手法を採用している。
【0005】他方蒸着めっきの中断時などにおいても、
めっき材1の保熱等を行なう必要があるので、電子ビー
ム照射は継続して実施し続けなければならない。勿論予
熱のときは尚更である。従って電子ビーム軌跡Bは図4
に示す様に閉鎖時のシャッタ位置5a先端下方を通過、
即ちかなり低い位置を通ってめっき材1の上面へ到達す
る様に設定しておかなければならなかった。
めっき材1の保熱等を行なう必要があるので、電子ビー
ム照射は継続して実施し続けなければならない。勿論予
熱のときは尚更である。従って電子ビーム軌跡Bは図4
に示す様に閉鎖時のシャッタ位置5a先端下方を通過、
即ちかなり低い位置を通ってめっき材1の上面へ到達す
る様に設定しておかなければならなかった。
【0006】一方シャッタ5を開放して蒸着めっきを行
なう定常運転時における電子ビーム軌跡Bも、シャッタ
閉鎖時と同じであり、従ってめっき材上面1Aへの電子
ビーム入射角θは小さいままであるから、該上面1Aに
おいて乱反射される電子ビーム量が多くなり、めっき材
の蒸発に利用される熱量は少ないものとなって熱交換効
率が非常に悪い。また上記入射角θが小さいと、めっき
材上面1Aにおける電子ビーム照射(投影)面積は広が
ったものとなり、従って電子ビームの照射密度は低く蒸
発のための熱交換効率が更に悪くなるという問題があっ
た。
なう定常運転時における電子ビーム軌跡Bも、シャッタ
閉鎖時と同じであり、従ってめっき材上面1Aへの電子
ビーム入射角θは小さいままであるから、該上面1Aに
おいて乱反射される電子ビーム量が多くなり、めっき材
の蒸発に利用される熱量は少ないものとなって熱交換効
率が非常に悪い。また上記入射角θが小さいと、めっき
材上面1Aにおける電子ビーム照射(投影)面積は広が
ったものとなり、従って電子ビームの照射密度は低く蒸
発のための熱交換効率が更に悪くなるという問題があっ
た。
【0007】ところで電子ビームを走査軌跡Bkに沿う
様に移動させると、電子銃に近い位置と遠い位置では入
射角θが変動し、またるつぼ2内のめっき材上面が上下
に変位(消費による下降と補充による上昇)することに
よっても照射角θは変動する。この際従来技術では常に
入射角θが小さいため、上記の理由によって生じる変動
幅が大きく、この変動によって蒸気発生量が不安定とな
って蒸着めっき品質の劣化を招くという問題があった。
様に移動させると、電子銃に近い位置と遠い位置では入
射角θが変動し、またるつぼ2内のめっき材上面が上下
に変位(消費による下降と補充による上昇)することに
よっても照射角θは変動する。この際従来技術では常に
入射角θが小さいため、上記の理由によって生じる変動
幅が大きく、この変動によって蒸気発生量が不安定とな
って蒸着めっき品質の劣化を招くという問題があった。
【0008】なお上記問題を解決する手段としては、シ
ャッタ5の形状や駆動手段を変更することによって、電
子銃3の配設位置を高い位置へ配設できる様にすること
も考えられるが、該シャッタ5は真空蒸着めっき室の限
られたスペース内で開閉作動できるものでなくてはなら
ず、しかも常圧側に設けられる駆動装置と該シャッタ5
を高真空を保った状態で接続する必要がある。このため
シャッタ5は揺動軸を介して駆動源と接続する構造が真
空シール性を確保する上で最も安全と考えられており、
また該シャッタ5自体に稼動部分を形成しない構造を採
ることが、めっき材の付着による稼動不良を引き起こさ
ないための必須条件となっていた。この様な構造上の制
約及び蒸気の捕集性を考慮すると、シャッタ5は逆樋形
若しくは逆椀形とし、図4に示す様に矢印R方向へ揺動
する構造のものに限定せざるを得なかった。
ャッタ5の形状や駆動手段を変更することによって、電
子銃3の配設位置を高い位置へ配設できる様にすること
も考えられるが、該シャッタ5は真空蒸着めっき室の限
られたスペース内で開閉作動できるものでなくてはなら
ず、しかも常圧側に設けられる駆動装置と該シャッタ5
を高真空を保った状態で接続する必要がある。このため
シャッタ5は揺動軸を介して駆動源と接続する構造が真
空シール性を確保する上で最も安全と考えられており、
また該シャッタ5自体に稼動部分を形成しない構造を採
ることが、めっき材の付着による稼動不良を引き起こさ
ないための必須条件となっていた。この様な構造上の制
約及び蒸気の捕集性を考慮すると、シャッタ5は逆樋形
若しくは逆椀形とし、図4に示す様に矢印R方向へ揺動
する構造のものに限定せざるを得なかった。
【0009】そこで本発明の目的は、シャッタ構造を変
更することなく、シャッタ開放時には効率的な電子ビー
ム照射が行え、且つシャッタ閉鎖時には電子ビームによ
る予熱または保熱等が確実に行なえる蒸着めっき方法を
提供することにある。
更することなく、シャッタ開放時には効率的な電子ビー
ム照射が行え、且つシャッタ閉鎖時には電子ビームによ
る予熱または保熱等が確実に行なえる蒸着めっき方法を
提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成し得た本
発明は、シャッタの開放時には上記めっき材上面に対す
る電子ビーム照射の入射角をシャッタの閉鎖時より垂直
方向に近づけることを要旨とするものである。
発明は、シャッタの開放時には上記めっき材上面に対す
る電子ビーム照射の入射角をシャッタの閉鎖時より垂直
方向に近づけることを要旨とするものである。
【0011】
【作用】本発明においては、めっき材上面への電子ビー
ム照射軌跡をシャッタの開放時と閉鎖時で変更すること
とし、閉鎖時にはシャッタ5の先端下部を通って従来と
同様の軌跡によって電子ビーム照射するが、シャッタ開
放時には電子ビーム軌跡を変更して、めっき材上面への
入射角を垂直方向に近づけることとし、これによって蒸
着操業時におけるめっき材上面での電子ビームの乱反射
は低減され、蒸発のための熱交換が効率的に行なわれる
と共に、めっき材上面における電子ビーム照射(投影)
面積は小さくなり、高密度に集中した照射がおこなえ
る。まためっき材上面が上下に変位しても入射角の変動
が小さく抑えられるので、蒸気量が変動してめっき品質
の不良を生じる様なこともない。
ム照射軌跡をシャッタの開放時と閉鎖時で変更すること
とし、閉鎖時にはシャッタ5の先端下部を通って従来と
同様の軌跡によって電子ビーム照射するが、シャッタ開
放時には電子ビーム軌跡を変更して、めっき材上面への
入射角を垂直方向に近づけることとし、これによって蒸
着操業時におけるめっき材上面での電子ビームの乱反射
は低減され、蒸発のための熱交換が効率的に行なわれる
と共に、めっき材上面における電子ビーム照射(投影)
面積は小さくなり、高密度に集中した照射がおこなえ
る。まためっき材上面が上下に変位しても入射角の変動
が小さく抑えられるので、蒸気量が変動してめっき品質
の不良を生じる様なこともない。
【0012】なお上記電子ビーム軌跡の変換は偏向コイ
ルによる偏向磁場を変えることによって行なうことが好
ましく、シャッタ開放時と閉鎖時における電子ビーム走
査軌跡は偏向コイルの出力調節によって行う様に設定し
ておくことが望ましい。またこの電子ビーム軌跡の変更
時には電子ビームの発生を一時中止又は小出力に低減
し、めっき材以外への誤照射を防止することが推奨され
る。
ルによる偏向磁場を変えることによって行なうことが好
ましく、シャッタ開放時と閉鎖時における電子ビーム走
査軌跡は偏向コイルの出力調節によって行う様に設定し
ておくことが望ましい。またこの電子ビーム軌跡の変更
時には電子ビームの発生を一時中止又は小出力に低減
し、めっき材以外への誤照射を防止することが推奨され
る。
【0013】
【実施例】図1は本発明方法における電子ビーム照射の
実施例を示す説明図であり、るつぼ2、シャッタ5、電
子銃3及び被めっき材6の配設位置は図4に示す従来例
と同じであり、電子ビーム軌跡は次の様に変更する。す
なわちシャッタ閉鎖時には、シャッタ5が5aに示す位
置に移動しているので、電子ビーム軌跡B1 は図に示す
様にシャッタの下部を通ってめっき材1へ低入射角θ1
で照射する様に構成される。このときめっき材の予熱又
は保熱を行なうだけなので電子ビームの照射量は大出力
を要さず、照射角度による乱反射量の多さや照射密度の
低さ等はさして重要でない。
実施例を示す説明図であり、るつぼ2、シャッタ5、電
子銃3及び被めっき材6の配設位置は図4に示す従来例
と同じであり、電子ビーム軌跡は次の様に変更する。す
なわちシャッタ閉鎖時には、シャッタ5が5aに示す位
置に移動しているので、電子ビーム軌跡B1 は図に示す
様にシャッタの下部を通ってめっき材1へ低入射角θ1
で照射する様に構成される。このときめっき材の予熱又
は保熱を行なうだけなので電子ビームの照射量は大出力
を要さず、照射角度による乱反射量の多さや照射密度の
低さ等はさして重要でない。
【0014】またシャッタ5の開放時には、閉鎖時より
も偏向コイルの磁場を強くし、電子ビーム軌跡B2 の曲
げ半径が小さくなる様にし、入射角がθ1 <θ2 の関係
を満たす様にして入射角θ2 を垂直方向に近づける。こ
れによってビームの乱反射量は低減されると共に、照射
密度は高められ、めっき材を効率的に蒸発又は昇華する
ことができる。
も偏向コイルの磁場を強くし、電子ビーム軌跡B2 の曲
げ半径が小さくなる様にし、入射角がθ1 <θ2 の関係
を満たす様にして入射角θ2 を垂直方向に近づける。こ
れによってビームの乱反射量は低減されると共に、照射
密度は高められ、めっき材を効率的に蒸発又は昇華する
ことができる。
【0015】なお偏向コイルによる電子ビーム軌跡の変
更と同時に走査用コイル33、34の電流設定値を変換する
ことが好ましく、各電子ビーム軌跡B1 、B2 に合わせ
てめっき材上面1Aにおける走査軌跡Bkを広い範囲で
設定できる様にする。またシャッタ5の開閉操作時には
電子ビームの発生を数十秒間中止又は小出力に低減する
ことが望ましく、シャッタ5への電子ビームの誤照射を
防止すると共に、偏向コイルのリアクタンスによる遅れ
でビームパスが不確定となり、電子ビームがめっき材1
の表面以外の部分へ誤照射されるのを防止する。この電
子ビームの中止又は低減によってめっき材の温度は若干
低下するが、固化等を生じるまでには至らず大きな弊害
を生じる様なことはない。
更と同時に走査用コイル33、34の電流設定値を変換する
ことが好ましく、各電子ビーム軌跡B1 、B2 に合わせ
てめっき材上面1Aにおける走査軌跡Bkを広い範囲で
設定できる様にする。またシャッタ5の開閉操作時には
電子ビームの発生を数十秒間中止又は小出力に低減する
ことが望ましく、シャッタ5への電子ビームの誤照射を
防止すると共に、偏向コイルのリアクタンスによる遅れ
でビームパスが不確定となり、電子ビームがめっき材1
の表面以外の部分へ誤照射されるのを防止する。この電
子ビームの中止又は低減によってめっき材の温度は若干
低下するが、固化等を生じるまでには至らず大きな弊害
を生じる様なことはない。
【0016】例えば電子ビームの入射角度が20度から
30度に変更されたとき、その照射密度は約1.5 倍改善
され、効率的な蒸発又は昇華ができる様になる。またこ
のときめっき材の高さ変化によるビーム照射位置の移動
量は約2/3程度に低減できる様になり、めっき蒸発量
の変動を少なく抑えることが可能となる。また入射角度
は小さいほど、るつぼ上面等へのビーム誤照射の確率は
高くなり、蒸着量のばらつきや付着欠陥を起こし易くな
るという不都合がある。
30度に変更されたとき、その照射密度は約1.5 倍改善
され、効率的な蒸発又は昇華ができる様になる。またこ
のときめっき材の高さ変化によるビーム照射位置の移動
量は約2/3程度に低減できる様になり、めっき蒸発量
の変動を少なく抑えることが可能となる。また入射角度
は小さいほど、るつぼ上面等へのビーム誤照射の確率は
高くなり、蒸着量のばらつきや付着欠陥を起こし易くな
るという不都合がある。
【0017】
【発明の効果】本発明により、電子ビームの熱量を有効
利用してめっき材を効率的に蒸発又は昇華できる様にな
った。まためっき材上面の変動や電子ビーム走査軌跡の
移動等に際しても、電子ビーム照射の密度や角度の変動
を小さくできるので、安定した品質の蒸着めっき製品を
製造できることとなった。
利用してめっき材を効率的に蒸発又は昇華できる様にな
った。まためっき材上面の変動や電子ビーム走査軌跡の
移動等に際しても、電子ビーム照射の密度や角度の変動
を小さくできるので、安定した品質の蒸着めっき製品を
製造できることとなった。
【図1】本発明方法による蒸着めっきの実施例を示す説
明図である。
明図である。
【図2】電子ビーム照射によるめっき材の蒸発状態の例
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図3】電子銃の構造例を示す断面説明図である。
【図4】従来方法による蒸着めっきの一例を示す説明図
である。
である。
1 めっき材 2 るつぼ 3 電子銃 4a、4b 偏向コイル 5 シャッタ 6 被めっき材
Claims (1)
- 【請求項1】 るつぼ中のめっき材上面に、該るつぼ側
部に設けた電子銃より電子ビームを照射し、該るつぼ上
方の被めっき材に蒸着めっきを行なうこととし、めっき
中断時には上記めっき材と被めっき材の間に、めっき材
蒸気の上昇を遮断するシャッタを配置する電子ビーム蒸
着めっき方法において、上記シャッタの開放時には上記
めっき材上面に対する電子ビーム照射の入射角度を、シ
ャッタの閉鎖時より垂直方向に近づけることを特徴とす
る電子ビーム蒸着めっき方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5636992A JPH05214529A (ja) | 1992-02-05 | 1992-02-05 | 電子ビーム蒸着めっき方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5636992A JPH05214529A (ja) | 1992-02-05 | 1992-02-05 | 電子ビーム蒸着めっき方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05214529A true JPH05214529A (ja) | 1993-08-24 |
Family
ID=13025346
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5636992A Withdrawn JPH05214529A (ja) | 1992-02-05 | 1992-02-05 | 電子ビーム蒸着めっき方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05214529A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010163668A (ja) * | 2009-01-19 | 2010-07-29 | Jeol Ltd | 電子ビーム蒸着用電子銃装置 |
| JP2013112894A (ja) * | 2011-12-01 | 2013-06-10 | Ulvac Japan Ltd | 真空蒸着装置、電子銃及び真空蒸着方法 |
| JP2013170272A (ja) * | 2012-02-17 | 2013-09-02 | Hitachi Zosen Corp | 電子ビーム蒸着装置 |
-
1992
- 1992-02-05 JP JP5636992A patent/JPH05214529A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010163668A (ja) * | 2009-01-19 | 2010-07-29 | Jeol Ltd | 電子ビーム蒸着用電子銃装置 |
| JP2013112894A (ja) * | 2011-12-01 | 2013-06-10 | Ulvac Japan Ltd | 真空蒸着装置、電子銃及び真空蒸着方法 |
| JP2013170272A (ja) * | 2012-02-17 | 2013-09-02 | Hitachi Zosen Corp | 電子ビーム蒸着装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990518 |