JPS6251890B2 - - Google Patents
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- JPS6251890B2 JPS6251890B2 JP16980380A JP16980380A JPS6251890B2 JP S6251890 B2 JPS6251890 B2 JP S6251890B2 JP 16980380 A JP16980380 A JP 16980380A JP 16980380 A JP16980380 A JP 16980380A JP S6251890 B2 JPS6251890 B2 JP S6251890B2
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Landscapes
- Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Description
本発明は硼素薄板の製造方法に関するもので、
軽量で、かつ高い比弾性率を有する薄板を製造す
るための方法を提供するものである。 従来よりスピーカやマイクロフオン等の振動板
に用いられている薄板材料としては、主として、
紙と樹脂、カーボン繊維が混抄された紙状振動
板、あるいは高分子発泡体、高分子フイルム、ア
ルミニウム、チタン等の金属薄板が使用されてき
た。上記の各種振動板材料は、音速が比較的小さ
く（6000ｍ／秒以下）、スピーカの周波数特性を
高域までのばすことが困難なものである。 スピーカやマイクロフオン用振動板としての必
要条件は、軽くて比弾性率（弾性率／比重）の大
きなことである。すなわち、音速の速いことであ
る。一方硼素は、元素中最も音速の速い物質とし
て知られている。しかし硼素は非常に固く加工性
が悪い材料であるため、圧延等で振動板にするこ
とは困難なものである。そのため、従来ではテタ
ン箔や、アルミニウム箔上に物理的蒸着法や化学
的蒸着法により硼素層を形成させて振動板として
いた。しかしながら、これらの方法では、硼素単
独の振動板を得ることができないために、十分に
硼素の特徴が生かされていない。 本発明の方法は、この従来の方法にあつた問題
点を解決し、機械的強度のある音速の速い硼素単
独の振動板用の薄板を提供するものである。 以下、本発明の方法について具体的に説明す
る。硼素を化学的蒸着法（CVD法）により基体
上に形成する方法は、たとえば反応器内に置かれ
た基体を加熱し、次式に示すような還元分解反応
により硼素を析出させる方法である。 2BX3＋3H2→2B＋6HX （ただし、Ｘは、Cl、Br、Ｉなどのハロゲン元素
である。） また、この硼素析出反応においては、加熱温度
や、反応器への原料ガスの流入量、反応器の圧力
などにより、種々の結晶形が得られる。各種の結
晶系のうちで、緻密で、機械的性質に優れた硼素
皮膜は、β−ロンボヘドラル、テトラゴナル、あ
るいは非晶質（アモルフアス）が望ましい。次
に、上述のようにしてグラフアイト基体上に硼素
を析出させてから、機械的にグラフアイト基体を
除去して硼素板を得る。 次にCVDを行なう時の温度であるが、温度は
800℃以上必要である。また温度むらがあると基
体に付着する硼素層が不均一となり、内部応力の
違いなどによりクラツクが入る。そのため、高周
波加熱法、赤外線加熱法あるいは、抵抗加熱法
（反応器の外部にニクロム線等のヒータを取り付
けて加熱する方法）で加熱する必要がある。特に
グラフアイト基板が薄い場合は、高周波加熱法
は、困難で、赤外線加熱と抵抗加熱が良い。反応
容器内の圧力については、減圧にしておいた方
が、常圧（760Torr）よりも反応ガスの平均自由
行程が長くなり、基体の温度がガスにより不均一
になるようなことはなく、また硼素の析出温度を
下げることができるので、有効である。減圧状態
が100Torr未満となると、硼素の析出速度がおそ
くなり、200Torrを越えると基板の温度が不均一
になりやすく好ましくない。最適な圧力は、10〜
200Torrの範囲である。グラフアイト基板上にク
ロムあるいは、クロムの硼化物層を形成して、次
いでこの上にチタニウムあるいは、チタニウムの
硼化物層を形成することにより、従来の金属基体
上あるいは、グラフアイト基体上に直接ホウ素を
沈着するのにくらべ大巾に振動薄板の歩留りが同
上した。この理由は、上記層がホウ素沈着時に発
生する応力を緩和するものと推定される。また、
クロムあるいはクロムの硼化物層の厚さを0.5〜
10μｍにしたのは、0.5μｍ以下では、薄すぎて
歩留り向上に効果がなく10μｍ以上では、厚すぎ
てホウ素膜が変形してしまう。チタニウムあるい
は、チタニウムの硼化物層を0.2〜15μｍにした
のは、0.2μｍ以下では、薄すぎて歩留り向上に
効果がなく15μｍ以上では、厚すぎてホウ素膜が
変形してしまう。またCrあるいはCrの硼化物質
やTi、Tiの硼化物層は、真空蒸着法や、スパツ
タリング法にて形成することができる。 以下本発明の詳細な実施例を説明する。 巾20mm、長さ200mm、厚さ100μのグラフアイト
基体上に真空蒸着でクロムを0.5ミクロン蒸着
し、その後チタンを0.2ミクロン蒸着した。次い
でこの基板を反応容器内において、赤外線ランプ
で1000℃に加熱した。この状態で三塩化硼素
（BCl3）１容量部と水素（H2）３容量部との混合
ガスを反応容器内に毎分１の割合で３分間流し
た。このときの反応器内の圧力が100Torrになる
ように、ロータリーポンプとバルブ操作により制
御した。これにより約55μｍの厚さのアモルフア
ス硼素層がグラフアイト基板上に形成された。 このようにして得られた試料をレーザ光で直径
19mmの円板板に10個切断加工し、その後グラフア
イト基体を取り除いて、硼素薄板を得た。ここで
得られた硼素薄板の歩留りと各種特性を表１に試
料１としてまとめて示す。以下、基体と反応器の
圧力は一定で、加熱温度、クロム、チタン等の膜
厚等を変えて、上述と同様にして、表１に示す試
料２〜16を作成した。（ただし試料No.12〜16は比
較例である。）
軽量で、かつ高い比弾性率を有する薄板を製造す
るための方法を提供するものである。 従来よりスピーカやマイクロフオン等の振動板
に用いられている薄板材料としては、主として、
紙と樹脂、カーボン繊維が混抄された紙状振動
板、あるいは高分子発泡体、高分子フイルム、ア
ルミニウム、チタン等の金属薄板が使用されてき
た。上記の各種振動板材料は、音速が比較的小さ
く（6000ｍ／秒以下）、スピーカの周波数特性を
高域までのばすことが困難なものである。 スピーカやマイクロフオン用振動板としての必
要条件は、軽くて比弾性率（弾性率／比重）の大
きなことである。すなわち、音速の速いことであ
る。一方硼素は、元素中最も音速の速い物質とし
て知られている。しかし硼素は非常に固く加工性
が悪い材料であるため、圧延等で振動板にするこ
とは困難なものである。そのため、従来ではテタ
ン箔や、アルミニウム箔上に物理的蒸着法や化学
的蒸着法により硼素層を形成させて振動板として
いた。しかしながら、これらの方法では、硼素単
独の振動板を得ることができないために、十分に
硼素の特徴が生かされていない。 本発明の方法は、この従来の方法にあつた問題
点を解決し、機械的強度のある音速の速い硼素単
独の振動板用の薄板を提供するものである。 以下、本発明の方法について具体的に説明す
る。硼素を化学的蒸着法（CVD法）により基体
上に形成する方法は、たとえば反応器内に置かれ
た基体を加熱し、次式に示すような還元分解反応
により硼素を析出させる方法である。 2BX3＋3H2→2B＋6HX （ただし、Ｘは、Cl、Br、Ｉなどのハロゲン元素
である。） また、この硼素析出反応においては、加熱温度
や、反応器への原料ガスの流入量、反応器の圧力
などにより、種々の結晶形が得られる。各種の結
晶系のうちで、緻密で、機械的性質に優れた硼素
皮膜は、β−ロンボヘドラル、テトラゴナル、あ
るいは非晶質（アモルフアス）が望ましい。次
に、上述のようにしてグラフアイト基体上に硼素
を析出させてから、機械的にグラフアイト基体を
除去して硼素板を得る。 次にCVDを行なう時の温度であるが、温度は
800℃以上必要である。また温度むらがあると基
体に付着する硼素層が不均一となり、内部応力の
違いなどによりクラツクが入る。そのため、高周
波加熱法、赤外線加熱法あるいは、抵抗加熱法
（反応器の外部にニクロム線等のヒータを取り付
けて加熱する方法）で加熱する必要がある。特に
グラフアイト基板が薄い場合は、高周波加熱法
は、困難で、赤外線加熱と抵抗加熱が良い。反応
容器内の圧力については、減圧にしておいた方
が、常圧（760Torr）よりも反応ガスの平均自由
行程が長くなり、基体の温度がガスにより不均一
になるようなことはなく、また硼素の析出温度を
下げることができるので、有効である。減圧状態
が100Torr未満となると、硼素の析出速度がおそ
くなり、200Torrを越えると基板の温度が不均一
になりやすく好ましくない。最適な圧力は、10〜
200Torrの範囲である。グラフアイト基板上にク
ロムあるいは、クロムの硼化物層を形成して、次
いでこの上にチタニウムあるいは、チタニウムの
硼化物層を形成することにより、従来の金属基体
上あるいは、グラフアイト基体上に直接ホウ素を
沈着するのにくらべ大巾に振動薄板の歩留りが同
上した。この理由は、上記層がホウ素沈着時に発
生する応力を緩和するものと推定される。また、
クロムあるいはクロムの硼化物層の厚さを0.5〜
10μｍにしたのは、0.5μｍ以下では、薄すぎて
歩留り向上に効果がなく10μｍ以上では、厚すぎ
てホウ素膜が変形してしまう。チタニウムあるい
は、チタニウムの硼化物層を0.2〜15μｍにした
のは、0.2μｍ以下では、薄すぎて歩留り向上に
効果がなく15μｍ以上では、厚すぎてホウ素膜が
変形してしまう。またCrあるいはCrの硼化物質
やTi、Tiの硼化物層は、真空蒸着法や、スパツ
タリング法にて形成することができる。 以下本発明の詳細な実施例を説明する。 巾20mm、長さ200mm、厚さ100μのグラフアイト
基体上に真空蒸着でクロムを0.5ミクロン蒸着
し、その後チタンを0.2ミクロン蒸着した。次い
でこの基板を反応容器内において、赤外線ランプ
で1000℃に加熱した。この状態で三塩化硼素
（BCl3）１容量部と水素（H2）３容量部との混合
ガスを反応容器内に毎分１の割合で３分間流し
た。このときの反応器内の圧力が100Torrになる
ように、ロータリーポンプとバルブ操作により制
御した。これにより約55μｍの厚さのアモルフア
ス硼素層がグラフアイト基板上に形成された。 このようにして得られた試料をレーザ光で直径
19mmの円板板に10個切断加工し、その後グラフア
イト基体を取り除いて、硼素薄板を得た。ここで
得られた硼素薄板の歩留りと各種特性を表１に試
料１としてまとめて示す。以下、基体と反応器の
圧力は一定で、加熱温度、クロム、チタン等の膜
厚等を変えて、上述と同様にして、表１に示す試
料２〜16を作成した。（ただし試料No.12〜16は比
較例である。）
【表】
【表】
上記の結果からグラフアイト上にクロムあるい
はクロムの硼化物層を形成し次にこの上にチタン
あるいはチタンの硼化物層を形成したものをホウ
素を沈着させる基体として使用することにより、
従来より歩留りの向上と弾性率の高いホウ素薄板
が得られ、特にスピーカやマイクロフオンの振動
板に使用して、その周波数特性の高域を改善する
ことができる。
はクロムの硼化物層を形成し次にこの上にチタン
あるいはチタンの硼化物層を形成したものをホウ
素を沈着させる基体として使用することにより、
従来より歩留りの向上と弾性率の高いホウ素薄板
が得られ、特にスピーカやマイクロフオンの振動
板に使用して、その周波数特性の高域を改善する
ことができる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ グラフアイト上に、クロム層あるいは、クロ
ムの硼化物層を形成して、次いで、この上にチタ
ニウムあるいは、チタニウムの硼化物層を形成し
た基体上に、化学蒸着法（CVD法）にて硼素を
沈着させ、しかるのちに、前記基体を除去して、
硼素の薄板を得ることを特徴とする硼素薄板の製
造方法。 ２ クロムあるいはクロムの硼化物層の厚さが
0.5ミクロンないし、10ミクロンであることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の硼素薄板の
製造方法。 ３ チタニウムあるいは、チタニウムの硼化物層
の厚さが0.2ミクロンないし、15ミクロンである
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の硼
素薄板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55169803A JPS5795823A (en) | 1980-12-02 | 1980-12-02 | Manufacture of boron sheet |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55169803A JPS5795823A (en) | 1980-12-02 | 1980-12-02 | Manufacture of boron sheet |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5795823A JPS5795823A (en) | 1982-06-14 |
| JPS6251890B2 true JPS6251890B2 (ja) | 1987-11-02 |
Family
ID=15893176
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55169803A Granted JPS5795823A (en) | 1980-12-02 | 1980-12-02 | Manufacture of boron sheet |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5795823A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0732510B2 (ja) * | 1984-03-02 | 1995-04-10 | オンキヨー株式会社 | 電気音響変換器用振動板とその製造方法 |
| FR2674718A1 (fr) * | 1991-03-28 | 1992-10-02 | Commissariat Energie Atomique | Procede de fabrication d'une membrane de haut-parleur electrodynamique a pertes internes elevees et a grande rigidite. |
| JP2546228Y2 (ja) * | 1991-09-25 | 1997-08-27 | 三菱重工業株式会社 | 関節型溶接ロボット |
-
1980
- 1980-12-02 JP JP55169803A patent/JPS5795823A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5795823A (en) | 1982-06-14 |
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