真空蒸着装置
【課題】誘電体フィルム上の金属蒸着電極中の各金属成分の比率を制御し、優れた特性を有する金属化フィルムを提供する。
【解決手段】真空蒸着装置は、上部が開口した蒸着室８と、蒸着室内に設けられ、金属材料を加熱して金属蒸気を発生させる複数の蒸発源１６と、蒸着室内において、複数の蒸発源どうしを仕切る隔壁１８を備え、隔壁は、水平方向に可動な板状の基部２４と、基部の上部に設けられ、鉛直方向に可動な仕切り板２５を有する構成とした。この構成により、各金属蒸気が放出される開口部の面積を自由に変更できるようになり、さらに夫々の蒸発源からの金属蒸気どうしが重なり合う量を制御することができる。この結果、金属蒸気の蒸着量やその状態の制御が可能となり、金属蒸着電極中の各金属成分の比率や分布状態を制御できる。そして、優れた特性を有する金属化フィルムを作製できる。
【解決手段】真空蒸着装置は、上部が開口した蒸着室８と、蒸着室内に設けられ、金属材料を加熱して金属蒸気を発生させる複数の蒸発源１６と、蒸着室内において、複数の蒸発源どうしを仕切る隔壁１８を備え、隔壁は、水平方向に可動な板状の基部２４と、基部の上部に設けられ、鉛直方向に可動な仕切り板２５を有する構成とした。この構成により、各金属蒸気が放出される開口部の面積を自由に変更できるようになり、さらに夫々の蒸発源からの金属蒸気どうしが重なり合う量を制御することができる。この結果、金属蒸気の蒸着量やその状態の制御が可能となり、金属蒸着電極中の各金属成分の比率や分布状態を制御できる。そして、優れた特性を有する金属化フィルムを作製できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属化フィルムコンデンサ等の金属化フィルムの製造に用いられる、金属材料を加熱し蒸発させて基材上に蒸着を行う真空蒸着装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境保護の観点から、あらゆる電気機器がインバータ回路で制御され、省エネルギー化、高効率化が進められている。中でも自動車業界においては、電気モータとエンジンで走行するハイブリッド車（以下、ＨＥＶと呼ぶ）が市場導入される等、地球環境に優しく、省エネルギー化、高効率化に関する技術の開発が活発化している。
【０００３】
このようなＨＥＶ用の電気モータは使用電圧領域が数百ボルトと高いため、電気モータに関連して使用されるコンデンサとして高耐電圧で低損失の電気特性を有する金属化フィルムコンデンサが注目されており、更に市場におけるメンテナンスフリー化の要望からも極めて寿命が長い金属化フィルムコンデンサを採用する傾向が目立っている。
【０００４】
そして、このような金属化フィルムコンデンサは、金属箔を電極に用いるものと、誘電体フィルム上に設けた蒸着金属を電極に用いるものとに大別される。中でも、蒸着金属を電極（以下、金属蒸着電極と呼ぶ）とする金属化フィルムコンデンサは、金属箔のものに比べて電極の占める体積が小さく小型軽量化が図れることと、金属蒸着電極特有の自己回復機能（絶縁欠陥部で短絡が生じた場合に、短絡のエネルギーで欠陥部周辺の金属蒸着電極が蒸発・飛散して絶縁化し、コンデンサの機能が回復する機能）により絶縁破壊に対する信頼性が高いことから、従来から広く用いられているものである。
【０００５】
この金属化フィルムコンデンサのコンデンサとしての各種特性を向上させるためには、種類や物性が異なる複数種の金属を用いて金属蒸着電極を形成し、各金属の長所を最大限に活用すればよい。
【０００６】
このような種類や物性が異なる複数種の金属を用いて金属蒸着電極を形成する装置が特許文献１に開示されている。
【０００７】
図５を用いて特許文献１に記載の真空蒸着装置１００について説明する。
【０００８】
図５に示すように、特許文献１に記載の真空蒸着装置１００は蒸着対象であるポリエチレンナフタレート１０１の下方にボート１０２を配設し、このボート１０２に異なる金属材料１０３、１０４を供給している。具体的には特許文献１では金属材料１０３、１０４として夫々アルミニウムと銅を用いている。そして、ボート１０２に供給された金属材料１０３、１０４を加熱して金属蒸気を発生させ、さらにこの発生した金属蒸気をポリエチレンナフタレート１０１方向に飛ばし、微粒子となった金属材料１０３、１０４をポリエチレンナフタレート１０１の表面に付着させることで蒸着が行われる。
【０００９】
すなわち、特許文献１に記載の技術では、このように１つの真空蒸着装置１００において複数の金属材料１０３、１０４から発生する金属蒸気を、ポリエチレンナフタレート１０１の表面に付着させることで、金属材料１０３、１０４の長所を活かした金属蒸着電極を形成することを可能としていたのである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開昭６０−１８２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
確かに、特許文献１に記載の真空蒸着装置１００の構成によるとポリエチレンナフタレート１０１に複数種の金属で構成された金属蒸着電極を形成することができる。
【００１２】
しかしながら、特許文献１に記載の真空蒸着装置１００の構成では形成した金属蒸着電極中の各金属成分の比率、つまり組成の制御が困難であった。
【００１３】
すなわち、金属材料１０３、１０４の長所をさらに活かすためには、金属蒸着電極中に含まれる各金属成分の比率やさらには分布の状態を最適化する必要があるが、特許文献１の真空蒸着装置１００の構成では金属材料１０３、１０４から発生する金属蒸気の挙動を制御できないため、実現が難しい。
【００１４】
すなわち、複数種の金属で構成された金属蒸着電極において、各金属の長所を最大限に活かすためには、金属蒸気を制御することが非常に重要であるのだが、従来の真空蒸着装置では依然としてこれを容易に可能とする構成とはなっていなかった。
【００１５】
そこで、本発明ではこのような課題を解決し、優れた特性を有する金属化フィルムを容易に作製することが可能な真空蒸着装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
そして、この課題を解決するために本発明の真空蒸着装置は、基材を所定の速度で搬送しながら、この基材の表面に金属微粒子を蒸着させる真空蒸着装置であり、前記基材の下方に配設され、上部が開口した蒸着室と、前記蒸着室内に設けられ、金属材料を加熱して金属蒸気を発生させる複数の蒸発源と、前記蒸着室内において、前記複数の蒸発源どうしを仕切る隔壁を備え、前記隔壁は、前記蒸着室内において水平方向に可動な板状の基部と、前記基部の上部に設けられ、鉛直方向に可動な仕切り板とを有する構成とした。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の構成の真空蒸着装置は、金属蒸着電極中の各金属成分の比率や分布の状態を制御することができ、優れた特性を有する金属化フィルムを作製することが可能である。
【００１８】
これは、蒸発源どうしを仕切る隔壁を、水平方向に可動な板状の基部と鉛直方向に可動な仕切り板とで構成したことによる。
【００１９】
すなわち、夫々の蒸発源からの基材への蒸着量は、隔壁で仕切ることによって蒸着室内で形成される各蒸着空間の上部開口部の面積にある程度依存するものであるが、本発明の真空蒸着装置は板状の基部を可動な構成としたことにより、各蒸着空間の上部開口部の面積を自在に変更することができ、この結果、夫々の蒸発源からの蒸着量を制御することが可能となっている。
【００２０】
また、金属蒸着電極に複数の金属材料が混合した層を形成したり、さらにはこの層の厚みを制御するためには、夫々の蒸発源からの金属蒸気を重なり合わせるとともに重なり合う量を制御しなければならない。そこで、本発明の真空蒸着装置の仕切り板は鉛直方向に可動な構成とし、夫々の金属蒸気が重なり合う量を制御可能なものとしている。
【００２１】
これらより本発明の真空蒸着装置では金属蒸着電極中の各金属成分の比率や分布の状態を制御することができ、優れた特性を有する金属化フィルムを作製することが可能なものとなっている。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施例１の真空蒸着装置の構成を示した概略正面図
【図２】実施例１の蒸着室内の構成を示す透視斜視図
【図３】（ａ）（ｂ）（ｃ）実施例１の真空蒸着装置の様々な蒸着の様子を示す図
【図４】実施例２の蒸着室内の構成を示す透視斜視図
【図５】従来の真空蒸着装置の構成を示した概略模式図
【発明を実施するための形態】
【００２３】
（実施例１）
まず、本実施例の真空蒸着装置１の全体の構成とその動作について図１を用いて説明する。図１は真空蒸着装置１の構成を示した概略正面図である。
【００２４】
真空槽２は真空蒸着装置１の本体部であり、この真空槽２は図示しない真空ポンプにより真空排気され、内部が真空状態となっている。
【００２５】
この真空槽２内でターゲットの基材となる誘電体フィルム３への蒸着が行われる。本実施例では誘電体フィルムとして幅６５０ｍｍ、厚さ３μｍのポリプロピレンフィルムを用いている。ただし、ターゲットとなる誘電体フィルム３はこの態様に限られることなく、他の幅、厚さ、材質のものを用いてもよい。
【００２６】
この誘電体フィルム３は原反ロール４を所定の方向（図１の矢印の向き）に回転させることで巻き出される。巻き出された誘電体フィルム３は所定の速度で連続搬送され、回転ローラ５にてその進行方向を変えてメインキャン６へと到達する。
【００２７】
メインキャン６は内部に不凍液を添加した−１５℃〜０℃の冷媒を循環させており、メインキャン６に到達した誘電体フィルム３は冷却されながらメインキャン６の表面に沿って矢印方向に搬送される。
【００２８】
そして、まず誘電体フィルム３はパターンロール７に到達し、ここでは誘電体フィルム３の所定の部分にオイルが転写される。
【００２９】
メインキャン６の下方には蒸着室８が配設されている。この蒸着室８により、金属蒸着材料の誘電体フィルム３への蒸着が行われる。本実施例では２種類の線材９、１０が夫々線材供給ロール１１、１２から蒸着室８内のボート１３に供給される。線材９、１０の材料、すなわち誘電体フィルム３へ蒸着させる金属材料としてはアルミニウム、マグネシウム、ニッケル、チタン、亜鉛、マンガン、銅、シリコンあるいはこれらを組み合わせた合金等が挙げられる。
【００３０】
ボート１３は、２つの電極１４、１５と電気的に接続されており、これら電極１４、１５に通電することで抵抗体からなるボート１３が発熱し、線材９、１０を加熱する構成となっている。ここで、本明細書においては、線材９、１０がボート１３と接触し、金属蒸気が発生する位置を夫々蒸発源１６、１７と定義している。
【００３１】
そして、線材９、１０がボート１３内の蒸発源１６、１７で溶融、気化することで線材９、１０から発生した夫々の金属蒸気が誘電体フィルム３方向へ上昇し、誘電体フィルム３の表面に付着する。ただし、上述したパターンロール７にてオイルが転写された箇所には金属蒸気中の金属微粒子は付着しない。この非蒸着部は、蒸着終了後の誘電体フィルム３において絶縁マージン部や分割電極どうしの間のスリット部となる。
【００３２】
なお、蒸着室８内部には本発明のポイントとなる隔壁１８が設けられており、ボート１３内の蒸発源１６、１７はこの隔壁１８によって仕切られている。この隔壁１８と蒸着室８内部の構成については後ほど図２を用いて詳しく説明する。
【００３３】
また、図示はしないが、蒸着室８とメインキャン６の間にはシャッターが設けられている。このシャッターは蒸着のタイミングを制御するためのものである。
【００３４】
そして、蒸着が行われた誘電体フィルム３は回転ローラ１９にて搬送方向を変え、最後に巻き取りロール２０を矢印方向に回転させることで巻き取られ金属化フィルムが完成する。
【００３５】
なお、図１に示されるように真空槽２内には金属蒸気と反応しない金属にて形成された付着防止板２１が設けられている。本実施例では付着防止板２１を形成する金属としてＳｔａｉｎｌｅｓｓ Ｕｓｅｄ Ｓｔｅｅｌ（以下、ＳＵＳと表記）を用いている。あるいは、このＳＵＳ以外にも鉄を用いて付着防止板２１を形成してもよい。この付着防止板２１は蒸着室８で発生した金属蒸気が目的方向以外に飛散し、例えば完成体である金属化フィルムや真空槽２の内壁に付着してしまうことを防ぐものである。
【００３６】
次に、蒸着室８内の構成について図２を用いて説明する。図２は蒸着室８内の構成を示す透視斜視図であり、蒸着室８の手前側の２つの壁面を透視して描いている（点線にて図示）。また、図２において、蒸着室８内の構成を明瞭に示すためボート１３に接続された２つの電極１４、１５と、ボート１３に供給される線材９、１０は図示していない。
【００３７】
図２に示すように、蒸着室８は上部が開口した箱型の形状をしている。実際には上述したようにこの蒸着室８の上部にはシャッター（図示せず）が備えられ、蒸着のタイミングを制御している。
【００３８】
蒸着室８の長手方向の側壁中央には線材供給孔２２、２３が設けられており、蒸着時にはこの線材供給孔２２、２３を介して線材９、１０が外部から蒸着室８の底面中央に設けられた矩形型のボート１３に供給される。そして、夫々の線材９、１０がボート１３と接触し、その接触位置である蒸発源１６、１７（図２では蒸発源１６のみ図示）から金属蒸気が発生する。
【００３９】
蒸着室８内には、隔壁１８が配設されており、蒸着室８はこの隔壁１８により２つの空間に仕切られている。この隔壁１８は、ＳＵＳで形成された板状の基部２４と、基部２４と同様にＳＵＳで形成され基部２４の上部に固定された仕切り板２５にて構成される。なお、これら基部２４、仕切り板２５は鉄等のＳＵＳ以外の金属で形成してもよい。隔壁１８の蒸着室８内における固定は、基部２４の底部側面に突出して設けられた係止部２６にて行われる。すなわち、係止部２６には貫通孔（図示せず）が設けられており、この貫通孔に螺子２７を挿通し、蒸着室８底面の短手方向の両端付近に設けられた螺子止め穴２８に螺子２７を螺合させることで固定される。
【００４０】
ここで、図２に示すように、螺子止め穴２８は蒸着室８底面に複数個設けられている。したがって、螺子２７を螺合する螺子止め穴２８の位置を変更することによって、基部２４は蒸着室８内の任意の位置に固定することが可能である。すなわち、基部２４は蒸着室８内において水平方向に可動な構成となっており、この基部２４の位置を変更することで隔壁１８で区切られた蒸着室８内の２つの空間の大きさを自在に変更することができる。なお、本実施例において係止部２６は基部２４の側面の底部付近に設けたが、これに限らず基部２４の中央付近や、あるいは上部付近に設けてもよい。なお、このように係止部２６を側面の中央付近や上部付近に設けた場合は、これに準じて螺子止め穴２８を蒸着室８の側壁中央付近や上部付近に設けることになる。
【００４１】
また、仕切り板２５は図２に示すように、背面まで貫通した３つの貫通溝２９を有している。この貫通溝２９に螺子３０を挿通し、基部２４に設けられた螺子止め穴（図示せず）に螺合して仕切り板２５を基部２４に圧着させることで仕切り板２５は基部２４に固定される。ここで、貫通溝２９は仕切り板２５の下端近傍から上端近傍に亘って設けられており、螺子３０の固定位置は鉛直方向に自在に変更することができる。したがって、仕切り板２５は基部２４に対して鉛直方向に可動な構成となっている。なお、この仕切り板２５は完全に取り外すことも可能であり、脱着自在なものである。
【００４２】
さらに、基部２４の下端部中央には切り欠き３１が設けられている。ボート１３はこの切り欠き３１を通じて蒸着室８内の隔壁１８で仕切られた２つの空間に亘って配置されている。そして、蒸着時には図２におけるボート１３の隔壁１８の手前側と奥側に夫々線材９、１０が供給され、上述したように線材９、１０とボート１３が接触する位置が夫々蒸発源１６、１７となる。このように、同一のボート１３上に設けられた蒸発源１６、１７は隔壁１８によって蒸着室８内において仕切られた状態となっている。
【００４３】
以上、説明したような構成により、隔壁１８で区切られた蒸着室８内の２つの空間は、自在にその大きさを変更することができる。
【００４４】
次に、本実施例の真空蒸着装置１の蒸着時の様子について図３（ａ）〜図３（ｃ）を用いて説明する。
【００４５】
図３（ａ）は、仕切り板２５を上方向に最大限引き上げた位置で固定した状態の蒸着室８の様子を示す図である。ここで、隔壁１８で図３（ａ）における左右に仕切られた空間を夫々空間Ａ、空間Ｂとする。空間Ａには蒸発源１６、空間Ｂには蒸発源１７が夫々存在する。
【００４６】
蒸着時には、蒸発源１６、蒸発源１７で夫々線材９、１０が加熱され、金属蒸気が発生する。一般に金属蒸気は蒸発面から四方に向けて拡散しながら、飛散していく。すなわち、蒸発源１６、蒸発源１７から発生した金属蒸気は空間Ａ、空間Ｂ略全体に広がりながら、破線矢印ａ、実線矢印ｂで模式的に示すように上方の誘電体フィルム３に向かって飛散する。そして、飛散した金属蒸気が誘電体フィルム３に接触し、金属微粒子が誘電体フィルム３に付着することで、誘電体フィルム３上に金属蒸着電極が形成される。
【００４７】
ここで、形成された金属蒸着電極の評価を行い、仮に金属蒸着電極に含まれる線材９からの金属微粒子の量を減らし、逆に線材１０からの金属微粒子の量を増やしたい場合は、図３（ｂ）に示すように隔壁１８を蒸発源１６側に移動させるとよい。
【００４８】
このように、隔壁１８を移動させ空間Ａの上部開口部の面積を減らすことで、誘電体フィルム３に付着する線材９の金属微粒子の量を減少させることができる。一方、空間Ｂの上部開口部の面積は大きくなり、誘電体フィルム３に付着する線材１０の金属微粒子の量は増加する。この結果、金属蒸着電極に含まれる線材９の金属微粒子の量を減らし、逆に線材１０の金属微粒子の量を増やすことができ、所望の組成の金属蒸着電極を誘電体フィルム３上に形成することができる。
【００４９】
ところで、これまで説明した図３（ａ）、図３（ｂ）のような状態で蒸着を行った場合、空間Ａと空間Ｂが仕切られているため、誘電体フィルム３が図２における右から左へと搬送されるとすると、誘電体フィルム３にはまず線材９の金属微粒子が付着し、続いて線材９の金属微粒子の上に線材１０の金属微粒子が付着することになる。したがって、誘電体３上に形成される金属蒸着電極は、線材９の金属微粒子の層と線材１０の金属微粒子の層が重なり合った積層構造となりやすい。このような金属蒸着電極の構成に替えて、線材９の金属と線材１０の金属が混合された層を形成したい場合は図３（ｃ）のような状態で蒸着を行えばよい。
【００５０】
すなわち、図３（ｃ）に示すように、仕切り板２５の位置を下方に変更すればよい。このように仕切り板２５の位置を調整することで、蒸着室８内において空間Ａと空間Ｂが連通し、仕切り板２５の上部で線材９の金属蒸気と線材１０の金属蒸気が混ざり合う。そして、線材９の金属蒸気と線材１０の金属蒸気が均一に重なり合った金属蒸気（点線矢印ｃで図示）が発生し、これが誘電体フィルム３に蒸着される。この結果、誘電体フィルム３上には線材９の金属の層、線材１０の金属の層の間に新たに線材９の金属と線材１０の金属が混合された層が形成される。
【００５１】
また、仕切り板２５の位置は自在に変更でき、これを適宜変更することで混ざり合う線材９の金属蒸気と線材１０の金属蒸気の量を調整できる。この結果、線材９の金属と線材１０の金属が混合された層の厚みを調整することができる。すなわち、線材９の金属と線材１０の金属が混合された層の厚みを厚くしたい場合は、仕切り板２５の位置を比較的下方に調整し、空間Ａと空間Ｂが連通する部分を大きくすることで、混ざり合う金属蒸気の量が増え、線材９の金属と線材１０の金属が混合された層の厚みが厚くなる。これに対し、線材９の金属と線材１０の金属が混合された層の厚みを薄くしたいときは、仕切り板２５の位置を比較的上方に調整すればよい。
【００５２】
次に、本実施例の真空蒸着装置１の効果について説明する。
【００５３】
上述したように、本実施例の真空蒸着装置１は蒸着室８に設けられた隔壁１８の基部２４の水平方向の位置と、仕切り板２５の鉛直方向の位置を自由に調整することができ、誘電体フィルム３への金属蒸気の蒸着状態を適宜変更することができる。この結果、誘電体フィルム３に形成される金属蒸着電極の組成や分布の状態の制御が比較的容易となり、優れた特性を有する金属化フィルムを容易に作製することが可能となる。
【００５４】
また、この隔壁１８の固定は、基部２４の水平方向の両端面に設けられた係止部２６を蒸着室８の底面に螺子止めするのみで行うことができ、隔壁１８の任意の位置への移動は非常に容易なものとなっている。さらに、仕切り板２５の鉛直方向の移動も仕切り板２５の貫通溝２９への螺子止めの位置を変更することで容易に行うことができる。
【００５５】
さらに、仕切り板２５は脱着自在な構成であり、仕切り板２５を基部２４から取り外して、表面に付着した金属微粒子を取り除く作業を容易に行うことができる。同様に、基部２４も螺子２７を外すことで、蒸着室８から取り外すことができ、表面に付着した金属微粒子を取り除く作業を容易に行うことができる。
【００５６】
なお、図１および図２には図示していないが、基部２４に冷却用配管を内設させてもよい。このように基部２４の内部に冷却用配管を設けることで、蒸着時にボート１３からの熱によって基部２４が加熱されてしまうことを抑制することができる。基部２４が加熱されてしまうと、一旦基部２４に付着した金属微粒子が再蒸発され、隔壁１８で区切られた各空間から誘電体フィルム３に飛散する金属蒸気の量を制御することが非常に難しくなる。すなわち、誘電体フィルム３に飛散する金属蒸気の量を制御するにあたって、基部２４に冷却用配管を内設させ、金属微粒子の再蒸発を抑制することは非常に重要である。この冷却機構は上記と同様の構成にて仕切り板２５にも設けてもよい。
【００５７】
なお、本実施例においては、蒸発源１６、１７を同一のボート１３に設けている。このような構成においても、基部２４の下端中央付近に切り欠き３１を設け、この切り欠き３１の位置にボート１３を配設することで、隔壁１８は蒸発源１６、１７どうしを仕切ることができる。切り欠き３１を介して一方の空間の金属蒸気が他方の空間へと流入してしまうことを防ぐためには、この切り欠き３１の径をできるだけ小さくすることが望ましい。
【００５８】
なお、本実施例では蒸発源を２つとしたが、これに限ることはない。すなわち、蒸発源を３つ以上設けてもよい。例えば、蒸発源を３つ設けた場合は、隣り合う蒸発源どうしの間を２枚の隔壁１８で仕切り、蒸着室８を３つの空間に分ければよい。そして、２枚の隔壁１８の基部２４の水平方向の位置を適宜調整し空間の大きさを調整するとともに、仕切り板２５の鉛直方向の位置を適宜調整することで、誘電体フィルム３上に形成される金属蒸着電極の組成を調整することができる。
【００５９】
（実施例２）
本実施例の真空蒸着装置について、図４を用いて説明する。図４は、本実施例の真空蒸着装置の蒸着室４２の構成を示す斜視図である。図４において、実施例１と同様の構成要素については同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００６０】
まず、本実施例の真空蒸着装置においては、蒸着室４２内のボートの構成が大きく異なる。すなわち、実施例１の真空蒸着装置１においては蒸発源１６、１７を同一のボート１３に設けたが、本実施例の真空蒸着装置においては、蒸着室４２内に２つの複数のボート４３、４４が設けられており、これらのボート４３、４４上の線材と接触する位置が蒸発源となる。この蒸着室４２内に設けられた２つのボート４３、４４は夫々独立制御されており、加熱条件を独立して変更することができる。したがって、夫々のボート４３、４４に供給される線材の種類や物性に合わせて加熱条件を適宜変更し、最適な条件で線材を加熱し、金属蒸気を発生させることができ、信頼性に優れた金属蒸着電極を誘電体フィルム３上に形成することができる。なお、図４においては図示していないが、実施例１のボート１３と同様にボート４３、４４は電極と接続されており、蒸着時にはこれらの電極から電流を流すことで発生するジュール熱にて加熱される。
【００６１】
また、このようにボート４３、４４を別体で設けているため、本実施例の隔壁４５の基部４６には、実施例１の基部２４のように切り欠き３１を設ける必要は無い。実施例１では各蒸発源から発生した金属蒸気が切り欠き３１を通って隣の空間に流入してしまうことがあったが、本実施例においてはこのような可能性はなく、より誘電体フィルム３上に形成される金属蒸着電極中の各金属成分の比率を制御しやすいものとなっている。
【００６２】
このように本実施例における真空蒸着装置の態様によっても、蒸着室４２に設けられた隔壁４５の基部４６を水平方向へ可動とし、仕切り板４７を鉛直方向に可動とすることで、誘電体フィルム３への金属蒸気の蒸着状態を適宜変更することができる。この結果、誘電体フィルム３に形成される金属蒸着電極の組成の制御が比較的容易となり、優れた特性を有する金属化フィルムを容易に作製することが可能となる。なお、これら基部４６、仕切り板４７を蒸着室４２内において可動とする仕組みについては実施例１と同様である。すなわち、係止部２６や貫通溝２９によって実現するものであり、これらには実施例１と同様の符号を付している。
【００６３】
さらに、本実施例においては蒸着室４２内に設けられた２つのボート４３、４４が夫々独立した制御が可能であり、線材の種類や物性に合わせて最適な条件で加熱することができる。この結果、金属蒸着電極の組成の制御がさらに容易となり、優れた特性を有する金属化フィルムを作製することが可能となる。
【００６４】
また、図４には図示していないが、実施例１と同様に基部４６に冷却用配管を内設させてもよい。このように基部４６の内部に冷却用配管を設けることで、蒸着時にボート４３、４４からの熱によって基部４６が加熱されてしまうことを抑制でき、金属微粒子の再蒸発を抑制することができる。この結果、誘電体フィルム３に飛散する金属蒸気の量が制御し易くなる。
【００６５】
なお、本実施例では蒸発源を２つとしたが、これに限ることはない。例えば、蒸発源を３つ設けた場合は、隣り合う蒸発源どうしの間を２枚の隔壁４５で仕切り、蒸着室４２を３つの空間に分ければよい。そして、２枚の隔壁４５の基部４６の水平方向の位置を適宜調整し空間の大きさを調整するとともに、仕切り板４７の鉛直方向の位置を適宜調整することで、誘電体フィルム３上に形成される金属蒸着電極の組成や各金属の分布状態を調整することができる。
【００６６】
以上、説明したように本発明による真空蒸着装置は、従来の真空蒸着装置と比較して誘電体フィルム３上に形成される金属蒸着電極中の各金属成分の比率を容易に制御することができ、優れた特性を有する金属化フィルムを作製することが可能なものである。また、本発明の実施例においては成膜方法として抵抗加熱方式を用いているが、この抵抗加熱方式以外にも誘導加熱方式、電子ビームによる方式、スパッタリングによる方式など、さらにはこれらの方式を組み合わせたものを用いてもよいものである。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明による真空蒸着装置は、誘電体フィルムに形成される金属蒸着電極中の各金属成分の比率や分布状態を容易に制御することができ、優れた特性を有する金属化フィルムを作製することが可能である。したがって、本発明の真空蒸着装置は各種電子機器、電気機器、産業機器、自動車等に用いられる金属化フィルムコンデンサの金属化フィルムの製造に好適に採用することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１、４１ 真空蒸着装置
２ 真空槽
３ 誘電体フィルム
４ 原反ロール
５、１９ 回転ローラ
６ メインキャン
７ パターンロール
８、４２ 蒸着室
９、１０ 線材
１１、１２ 線材供給ロール
１３、４３、４４ ボート
１４、１５ 電極
１６、１７ 蒸発源
１８、４５ 隔壁
２０ 巻き取りロール
２１ 付着防止板
２２、２３ 線材供給孔
２４、４６ 基部
２５、４７ 仕切り板
２６ 係止部
２７、３０ 螺子
２８ 螺子止め穴
２９ 貫通溝
３１ 切り欠き
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属化フィルムコンデンサ等の金属化フィルムの製造に用いられる、金属材料を加熱し蒸発させて基材上に蒸着を行う真空蒸着装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境保護の観点から、あらゆる電気機器がインバータ回路で制御され、省エネルギー化、高効率化が進められている。中でも自動車業界においては、電気モータとエンジンで走行するハイブリッド車（以下、ＨＥＶと呼ぶ）が市場導入される等、地球環境に優しく、省エネルギー化、高効率化に関する技術の開発が活発化している。
【０００３】
このようなＨＥＶ用の電気モータは使用電圧領域が数百ボルトと高いため、電気モータに関連して使用されるコンデンサとして高耐電圧で低損失の電気特性を有する金属化フィルムコンデンサが注目されており、更に市場におけるメンテナンスフリー化の要望からも極めて寿命が長い金属化フィルムコンデンサを採用する傾向が目立っている。
【０００４】
そして、このような金属化フィルムコンデンサは、金属箔を電極に用いるものと、誘電体フィルム上に設けた蒸着金属を電極に用いるものとに大別される。中でも、蒸着金属を電極（以下、金属蒸着電極と呼ぶ）とする金属化フィルムコンデンサは、金属箔のものに比べて電極の占める体積が小さく小型軽量化が図れることと、金属蒸着電極特有の自己回復機能（絶縁欠陥部で短絡が生じた場合に、短絡のエネルギーで欠陥部周辺の金属蒸着電極が蒸発・飛散して絶縁化し、コンデンサの機能が回復する機能）により絶縁破壊に対する信頼性が高いことから、従来から広く用いられているものである。
【０００５】
この金属化フィルムコンデンサのコンデンサとしての各種特性を向上させるためには、種類や物性が異なる複数種の金属を用いて金属蒸着電極を形成し、各金属の長所を最大限に活用すればよい。
【０００６】
このような種類や物性が異なる複数種の金属を用いて金属蒸着電極を形成する装置が特許文献１に開示されている。
【０００７】
図５を用いて特許文献１に記載の真空蒸着装置１００について説明する。
【０００８】
図５に示すように、特許文献１に記載の真空蒸着装置１００は蒸着対象であるポリエチレンナフタレート１０１の下方にボート１０２を配設し、このボート１０２に異なる金属材料１０３、１０４を供給している。具体的には特許文献１では金属材料１０３、１０４として夫々アルミニウムと銅を用いている。そして、ボート１０２に供給された金属材料１０３、１０４を加熱して金属蒸気を発生させ、さらにこの発生した金属蒸気をポリエチレンナフタレート１０１方向に飛ばし、微粒子となった金属材料１０３、１０４をポリエチレンナフタレート１０１の表面に付着させることで蒸着が行われる。
【０００９】
すなわち、特許文献１に記載の技術では、このように１つの真空蒸着装置１００において複数の金属材料１０３、１０４から発生する金属蒸気を、ポリエチレンナフタレート１０１の表面に付着させることで、金属材料１０３、１０４の長所を活かした金属蒸着電極を形成することを可能としていたのである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開昭６０−１８２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
確かに、特許文献１に記載の真空蒸着装置１００の構成によるとポリエチレンナフタレート１０１に複数種の金属で構成された金属蒸着電極を形成することができる。
【００１２】
しかしながら、特許文献１に記載の真空蒸着装置１００の構成では形成した金属蒸着電極中の各金属成分の比率、つまり組成の制御が困難であった。
【００１３】
すなわち、金属材料１０３、１０４の長所をさらに活かすためには、金属蒸着電極中に含まれる各金属成分の比率やさらには分布の状態を最適化する必要があるが、特許文献１の真空蒸着装置１００の構成では金属材料１０３、１０４から発生する金属蒸気の挙動を制御できないため、実現が難しい。
【００１４】
すなわち、複数種の金属で構成された金属蒸着電極において、各金属の長所を最大限に活かすためには、金属蒸気を制御することが非常に重要であるのだが、従来の真空蒸着装置では依然としてこれを容易に可能とする構成とはなっていなかった。
【００１５】
そこで、本発明ではこのような課題を解決し、優れた特性を有する金属化フィルムを容易に作製することが可能な真空蒸着装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
そして、この課題を解決するために本発明の真空蒸着装置は、基材を所定の速度で搬送しながら、この基材の表面に金属微粒子を蒸着させる真空蒸着装置であり、前記基材の下方に配設され、上部が開口した蒸着室と、前記蒸着室内に設けられ、金属材料を加熱して金属蒸気を発生させる複数の蒸発源と、前記蒸着室内において、前記複数の蒸発源どうしを仕切る隔壁を備え、前記隔壁は、前記蒸着室内において水平方向に可動な板状の基部と、前記基部の上部に設けられ、鉛直方向に可動な仕切り板とを有する構成とした。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の構成の真空蒸着装置は、金属蒸着電極中の各金属成分の比率や分布の状態を制御することができ、優れた特性を有する金属化フィルムを作製することが可能である。
【００１８】
これは、蒸発源どうしを仕切る隔壁を、水平方向に可動な板状の基部と鉛直方向に可動な仕切り板とで構成したことによる。
【００１９】
すなわち、夫々の蒸発源からの基材への蒸着量は、隔壁で仕切ることによって蒸着室内で形成される各蒸着空間の上部開口部の面積にある程度依存するものであるが、本発明の真空蒸着装置は板状の基部を可動な構成としたことにより、各蒸着空間の上部開口部の面積を自在に変更することができ、この結果、夫々の蒸発源からの蒸着量を制御することが可能となっている。
【００２０】
また、金属蒸着電極に複数の金属材料が混合した層を形成したり、さらにはこの層の厚みを制御するためには、夫々の蒸発源からの金属蒸気を重なり合わせるとともに重なり合う量を制御しなければならない。そこで、本発明の真空蒸着装置の仕切り板は鉛直方向に可動な構成とし、夫々の金属蒸気が重なり合う量を制御可能なものとしている。
【００２１】
これらより本発明の真空蒸着装置では金属蒸着電極中の各金属成分の比率や分布の状態を制御することができ、優れた特性を有する金属化フィルムを作製することが可能なものとなっている。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施例１の真空蒸着装置の構成を示した概略正面図
【図２】実施例１の蒸着室内の構成を示す透視斜視図
【図３】（ａ）（ｂ）（ｃ）実施例１の真空蒸着装置の様々な蒸着の様子を示す図
【図４】実施例２の蒸着室内の構成を示す透視斜視図
【図５】従来の真空蒸着装置の構成を示した概略模式図
【発明を実施するための形態】
【００２３】
（実施例１）
まず、本実施例の真空蒸着装置１の全体の構成とその動作について図１を用いて説明する。図１は真空蒸着装置１の構成を示した概略正面図である。
【００２４】
真空槽２は真空蒸着装置１の本体部であり、この真空槽２は図示しない真空ポンプにより真空排気され、内部が真空状態となっている。
【００２５】
この真空槽２内でターゲットの基材となる誘電体フィルム３への蒸着が行われる。本実施例では誘電体フィルムとして幅６５０ｍｍ、厚さ３μｍのポリプロピレンフィルムを用いている。ただし、ターゲットとなる誘電体フィルム３はこの態様に限られることなく、他の幅、厚さ、材質のものを用いてもよい。
【００２６】
この誘電体フィルム３は原反ロール４を所定の方向（図１の矢印の向き）に回転させることで巻き出される。巻き出された誘電体フィルム３は所定の速度で連続搬送され、回転ローラ５にてその進行方向を変えてメインキャン６へと到達する。
【００２７】
メインキャン６は内部に不凍液を添加した−１５℃〜０℃の冷媒を循環させており、メインキャン６に到達した誘電体フィルム３は冷却されながらメインキャン６の表面に沿って矢印方向に搬送される。
【００２８】
そして、まず誘電体フィルム３はパターンロール７に到達し、ここでは誘電体フィルム３の所定の部分にオイルが転写される。
【００２９】
メインキャン６の下方には蒸着室８が配設されている。この蒸着室８により、金属蒸着材料の誘電体フィルム３への蒸着が行われる。本実施例では２種類の線材９、１０が夫々線材供給ロール１１、１２から蒸着室８内のボート１３に供給される。線材９、１０の材料、すなわち誘電体フィルム３へ蒸着させる金属材料としてはアルミニウム、マグネシウム、ニッケル、チタン、亜鉛、マンガン、銅、シリコンあるいはこれらを組み合わせた合金等が挙げられる。
【００３０】
ボート１３は、２つの電極１４、１５と電気的に接続されており、これら電極１４、１５に通電することで抵抗体からなるボート１３が発熱し、線材９、１０を加熱する構成となっている。ここで、本明細書においては、線材９、１０がボート１３と接触し、金属蒸気が発生する位置を夫々蒸発源１６、１７と定義している。
【００３１】
そして、線材９、１０がボート１３内の蒸発源１６、１７で溶融、気化することで線材９、１０から発生した夫々の金属蒸気が誘電体フィルム３方向へ上昇し、誘電体フィルム３の表面に付着する。ただし、上述したパターンロール７にてオイルが転写された箇所には金属蒸気中の金属微粒子は付着しない。この非蒸着部は、蒸着終了後の誘電体フィルム３において絶縁マージン部や分割電極どうしの間のスリット部となる。
【００３２】
なお、蒸着室８内部には本発明のポイントとなる隔壁１８が設けられており、ボート１３内の蒸発源１６、１７はこの隔壁１８によって仕切られている。この隔壁１８と蒸着室８内部の構成については後ほど図２を用いて詳しく説明する。
【００３３】
また、図示はしないが、蒸着室８とメインキャン６の間にはシャッターが設けられている。このシャッターは蒸着のタイミングを制御するためのものである。
【００３４】
そして、蒸着が行われた誘電体フィルム３は回転ローラ１９にて搬送方向を変え、最後に巻き取りロール２０を矢印方向に回転させることで巻き取られ金属化フィルムが完成する。
【００３５】
なお、図１に示されるように真空槽２内には金属蒸気と反応しない金属にて形成された付着防止板２１が設けられている。本実施例では付着防止板２１を形成する金属としてＳｔａｉｎｌｅｓｓ Ｕｓｅｄ Ｓｔｅｅｌ（以下、ＳＵＳと表記）を用いている。あるいは、このＳＵＳ以外にも鉄を用いて付着防止板２１を形成してもよい。この付着防止板２１は蒸着室８で発生した金属蒸気が目的方向以外に飛散し、例えば完成体である金属化フィルムや真空槽２の内壁に付着してしまうことを防ぐものである。
【００３６】
次に、蒸着室８内の構成について図２を用いて説明する。図２は蒸着室８内の構成を示す透視斜視図であり、蒸着室８の手前側の２つの壁面を透視して描いている（点線にて図示）。また、図２において、蒸着室８内の構成を明瞭に示すためボート１３に接続された２つの電極１４、１５と、ボート１３に供給される線材９、１０は図示していない。
【００３７】
図２に示すように、蒸着室８は上部が開口した箱型の形状をしている。実際には上述したようにこの蒸着室８の上部にはシャッター（図示せず）が備えられ、蒸着のタイミングを制御している。
【００３８】
蒸着室８の長手方向の側壁中央には線材供給孔２２、２３が設けられており、蒸着時にはこの線材供給孔２２、２３を介して線材９、１０が外部から蒸着室８の底面中央に設けられた矩形型のボート１３に供給される。そして、夫々の線材９、１０がボート１３と接触し、その接触位置である蒸発源１６、１７（図２では蒸発源１６のみ図示）から金属蒸気が発生する。
【００３９】
蒸着室８内には、隔壁１８が配設されており、蒸着室８はこの隔壁１８により２つの空間に仕切られている。この隔壁１８は、ＳＵＳで形成された板状の基部２４と、基部２４と同様にＳＵＳで形成され基部２４の上部に固定された仕切り板２５にて構成される。なお、これら基部２４、仕切り板２５は鉄等のＳＵＳ以外の金属で形成してもよい。隔壁１８の蒸着室８内における固定は、基部２４の底部側面に突出して設けられた係止部２６にて行われる。すなわち、係止部２６には貫通孔（図示せず）が設けられており、この貫通孔に螺子２７を挿通し、蒸着室８底面の短手方向の両端付近に設けられた螺子止め穴２８に螺子２７を螺合させることで固定される。
【００４０】
ここで、図２に示すように、螺子止め穴２８は蒸着室８底面に複数個設けられている。したがって、螺子２７を螺合する螺子止め穴２８の位置を変更することによって、基部２４は蒸着室８内の任意の位置に固定することが可能である。すなわち、基部２４は蒸着室８内において水平方向に可動な構成となっており、この基部２４の位置を変更することで隔壁１８で区切られた蒸着室８内の２つの空間の大きさを自在に変更することができる。なお、本実施例において係止部２６は基部２４の側面の底部付近に設けたが、これに限らず基部２４の中央付近や、あるいは上部付近に設けてもよい。なお、このように係止部２６を側面の中央付近や上部付近に設けた場合は、これに準じて螺子止め穴２８を蒸着室８の側壁中央付近や上部付近に設けることになる。
【００４１】
また、仕切り板２５は図２に示すように、背面まで貫通した３つの貫通溝２９を有している。この貫通溝２９に螺子３０を挿通し、基部２４に設けられた螺子止め穴（図示せず）に螺合して仕切り板２５を基部２４に圧着させることで仕切り板２５は基部２４に固定される。ここで、貫通溝２９は仕切り板２５の下端近傍から上端近傍に亘って設けられており、螺子３０の固定位置は鉛直方向に自在に変更することができる。したがって、仕切り板２５は基部２４に対して鉛直方向に可動な構成となっている。なお、この仕切り板２５は完全に取り外すことも可能であり、脱着自在なものである。
【００４２】
さらに、基部２４の下端部中央には切り欠き３１が設けられている。ボート１３はこの切り欠き３１を通じて蒸着室８内の隔壁１８で仕切られた２つの空間に亘って配置されている。そして、蒸着時には図２におけるボート１３の隔壁１８の手前側と奥側に夫々線材９、１０が供給され、上述したように線材９、１０とボート１３が接触する位置が夫々蒸発源１６、１７となる。このように、同一のボート１３上に設けられた蒸発源１６、１７は隔壁１８によって蒸着室８内において仕切られた状態となっている。
【００４３】
以上、説明したような構成により、隔壁１８で区切られた蒸着室８内の２つの空間は、自在にその大きさを変更することができる。
【００４４】
次に、本実施例の真空蒸着装置１の蒸着時の様子について図３（ａ）〜図３（ｃ）を用いて説明する。
【００４５】
図３（ａ）は、仕切り板２５を上方向に最大限引き上げた位置で固定した状態の蒸着室８の様子を示す図である。ここで、隔壁１８で図３（ａ）における左右に仕切られた空間を夫々空間Ａ、空間Ｂとする。空間Ａには蒸発源１６、空間Ｂには蒸発源１７が夫々存在する。
【００４６】
蒸着時には、蒸発源１６、蒸発源１７で夫々線材９、１０が加熱され、金属蒸気が発生する。一般に金属蒸気は蒸発面から四方に向けて拡散しながら、飛散していく。すなわち、蒸発源１６、蒸発源１７から発生した金属蒸気は空間Ａ、空間Ｂ略全体に広がりながら、破線矢印ａ、実線矢印ｂで模式的に示すように上方の誘電体フィルム３に向かって飛散する。そして、飛散した金属蒸気が誘電体フィルム３に接触し、金属微粒子が誘電体フィルム３に付着することで、誘電体フィルム３上に金属蒸着電極が形成される。
【００４７】
ここで、形成された金属蒸着電極の評価を行い、仮に金属蒸着電極に含まれる線材９からの金属微粒子の量を減らし、逆に線材１０からの金属微粒子の量を増やしたい場合は、図３（ｂ）に示すように隔壁１８を蒸発源１６側に移動させるとよい。
【００４８】
このように、隔壁１８を移動させ空間Ａの上部開口部の面積を減らすことで、誘電体フィルム３に付着する線材９の金属微粒子の量を減少させることができる。一方、空間Ｂの上部開口部の面積は大きくなり、誘電体フィルム３に付着する線材１０の金属微粒子の量は増加する。この結果、金属蒸着電極に含まれる線材９の金属微粒子の量を減らし、逆に線材１０の金属微粒子の量を増やすことができ、所望の組成の金属蒸着電極を誘電体フィルム３上に形成することができる。
【００４９】
ところで、これまで説明した図３（ａ）、図３（ｂ）のような状態で蒸着を行った場合、空間Ａと空間Ｂが仕切られているため、誘電体フィルム３が図２における右から左へと搬送されるとすると、誘電体フィルム３にはまず線材９の金属微粒子が付着し、続いて線材９の金属微粒子の上に線材１０の金属微粒子が付着することになる。したがって、誘電体３上に形成される金属蒸着電極は、線材９の金属微粒子の層と線材１０の金属微粒子の層が重なり合った積層構造となりやすい。このような金属蒸着電極の構成に替えて、線材９の金属と線材１０の金属が混合された層を形成したい場合は図３（ｃ）のような状態で蒸着を行えばよい。
【００５０】
すなわち、図３（ｃ）に示すように、仕切り板２５の位置を下方に変更すればよい。このように仕切り板２５の位置を調整することで、蒸着室８内において空間Ａと空間Ｂが連通し、仕切り板２５の上部で線材９の金属蒸気と線材１０の金属蒸気が混ざり合う。そして、線材９の金属蒸気と線材１０の金属蒸気が均一に重なり合った金属蒸気（点線矢印ｃで図示）が発生し、これが誘電体フィルム３に蒸着される。この結果、誘電体フィルム３上には線材９の金属の層、線材１０の金属の層の間に新たに線材９の金属と線材１０の金属が混合された層が形成される。
【００５１】
また、仕切り板２５の位置は自在に変更でき、これを適宜変更することで混ざり合う線材９の金属蒸気と線材１０の金属蒸気の量を調整できる。この結果、線材９の金属と線材１０の金属が混合された層の厚みを調整することができる。すなわち、線材９の金属と線材１０の金属が混合された層の厚みを厚くしたい場合は、仕切り板２５の位置を比較的下方に調整し、空間Ａと空間Ｂが連通する部分を大きくすることで、混ざり合う金属蒸気の量が増え、線材９の金属と線材１０の金属が混合された層の厚みが厚くなる。これに対し、線材９の金属と線材１０の金属が混合された層の厚みを薄くしたいときは、仕切り板２５の位置を比較的上方に調整すればよい。
【００５２】
次に、本実施例の真空蒸着装置１の効果について説明する。
【００５３】
上述したように、本実施例の真空蒸着装置１は蒸着室８に設けられた隔壁１８の基部２４の水平方向の位置と、仕切り板２５の鉛直方向の位置を自由に調整することができ、誘電体フィルム３への金属蒸気の蒸着状態を適宜変更することができる。この結果、誘電体フィルム３に形成される金属蒸着電極の組成や分布の状態の制御が比較的容易となり、優れた特性を有する金属化フィルムを容易に作製することが可能となる。
【００５４】
また、この隔壁１８の固定は、基部２４の水平方向の両端面に設けられた係止部２６を蒸着室８の底面に螺子止めするのみで行うことができ、隔壁１８の任意の位置への移動は非常に容易なものとなっている。さらに、仕切り板２５の鉛直方向の移動も仕切り板２５の貫通溝２９への螺子止めの位置を変更することで容易に行うことができる。
【００５５】
さらに、仕切り板２５は脱着自在な構成であり、仕切り板２５を基部２４から取り外して、表面に付着した金属微粒子を取り除く作業を容易に行うことができる。同様に、基部２４も螺子２７を外すことで、蒸着室８から取り外すことができ、表面に付着した金属微粒子を取り除く作業を容易に行うことができる。
【００５６】
なお、図１および図２には図示していないが、基部２４に冷却用配管を内設させてもよい。このように基部２４の内部に冷却用配管を設けることで、蒸着時にボート１３からの熱によって基部２４が加熱されてしまうことを抑制することができる。基部２４が加熱されてしまうと、一旦基部２４に付着した金属微粒子が再蒸発され、隔壁１８で区切られた各空間から誘電体フィルム３に飛散する金属蒸気の量を制御することが非常に難しくなる。すなわち、誘電体フィルム３に飛散する金属蒸気の量を制御するにあたって、基部２４に冷却用配管を内設させ、金属微粒子の再蒸発を抑制することは非常に重要である。この冷却機構は上記と同様の構成にて仕切り板２５にも設けてもよい。
【００５７】
なお、本実施例においては、蒸発源１６、１７を同一のボート１３に設けている。このような構成においても、基部２４の下端中央付近に切り欠き３１を設け、この切り欠き３１の位置にボート１３を配設することで、隔壁１８は蒸発源１６、１７どうしを仕切ることができる。切り欠き３１を介して一方の空間の金属蒸気が他方の空間へと流入してしまうことを防ぐためには、この切り欠き３１の径をできるだけ小さくすることが望ましい。
【００５８】
なお、本実施例では蒸発源を２つとしたが、これに限ることはない。すなわち、蒸発源を３つ以上設けてもよい。例えば、蒸発源を３つ設けた場合は、隣り合う蒸発源どうしの間を２枚の隔壁１８で仕切り、蒸着室８を３つの空間に分ければよい。そして、２枚の隔壁１８の基部２４の水平方向の位置を適宜調整し空間の大きさを調整するとともに、仕切り板２５の鉛直方向の位置を適宜調整することで、誘電体フィルム３上に形成される金属蒸着電極の組成を調整することができる。
【００５９】
（実施例２）
本実施例の真空蒸着装置について、図４を用いて説明する。図４は、本実施例の真空蒸着装置の蒸着室４２の構成を示す斜視図である。図４において、実施例１と同様の構成要素については同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００６０】
まず、本実施例の真空蒸着装置においては、蒸着室４２内のボートの構成が大きく異なる。すなわち、実施例１の真空蒸着装置１においては蒸発源１６、１７を同一のボート１３に設けたが、本実施例の真空蒸着装置においては、蒸着室４２内に２つの複数のボート４３、４４が設けられており、これらのボート４３、４４上の線材と接触する位置が蒸発源となる。この蒸着室４２内に設けられた２つのボート４３、４４は夫々独立制御されており、加熱条件を独立して変更することができる。したがって、夫々のボート４３、４４に供給される線材の種類や物性に合わせて加熱条件を適宜変更し、最適な条件で線材を加熱し、金属蒸気を発生させることができ、信頼性に優れた金属蒸着電極を誘電体フィルム３上に形成することができる。なお、図４においては図示していないが、実施例１のボート１３と同様にボート４３、４４は電極と接続されており、蒸着時にはこれらの電極から電流を流すことで発生するジュール熱にて加熱される。
【００６１】
また、このようにボート４３、４４を別体で設けているため、本実施例の隔壁４５の基部４６には、実施例１の基部２４のように切り欠き３１を設ける必要は無い。実施例１では各蒸発源から発生した金属蒸気が切り欠き３１を通って隣の空間に流入してしまうことがあったが、本実施例においてはこのような可能性はなく、より誘電体フィルム３上に形成される金属蒸着電極中の各金属成分の比率を制御しやすいものとなっている。
【００６２】
このように本実施例における真空蒸着装置の態様によっても、蒸着室４２に設けられた隔壁４５の基部４６を水平方向へ可動とし、仕切り板４７を鉛直方向に可動とすることで、誘電体フィルム３への金属蒸気の蒸着状態を適宜変更することができる。この結果、誘電体フィルム３に形成される金属蒸着電極の組成の制御が比較的容易となり、優れた特性を有する金属化フィルムを容易に作製することが可能となる。なお、これら基部４６、仕切り板４７を蒸着室４２内において可動とする仕組みについては実施例１と同様である。すなわち、係止部２６や貫通溝２９によって実現するものであり、これらには実施例１と同様の符号を付している。
【００６３】
さらに、本実施例においては蒸着室４２内に設けられた２つのボート４３、４４が夫々独立した制御が可能であり、線材の種類や物性に合わせて最適な条件で加熱することができる。この結果、金属蒸着電極の組成の制御がさらに容易となり、優れた特性を有する金属化フィルムを作製することが可能となる。
【００６４】
また、図４には図示していないが、実施例１と同様に基部４６に冷却用配管を内設させてもよい。このように基部４６の内部に冷却用配管を設けることで、蒸着時にボート４３、４４からの熱によって基部４６が加熱されてしまうことを抑制でき、金属微粒子の再蒸発を抑制することができる。この結果、誘電体フィルム３に飛散する金属蒸気の量が制御し易くなる。
【００６５】
なお、本実施例では蒸発源を２つとしたが、これに限ることはない。例えば、蒸発源を３つ設けた場合は、隣り合う蒸発源どうしの間を２枚の隔壁４５で仕切り、蒸着室４２を３つの空間に分ければよい。そして、２枚の隔壁４５の基部４６の水平方向の位置を適宜調整し空間の大きさを調整するとともに、仕切り板４７の鉛直方向の位置を適宜調整することで、誘電体フィルム３上に形成される金属蒸着電極の組成や各金属の分布状態を調整することができる。
【００６６】
以上、説明したように本発明による真空蒸着装置は、従来の真空蒸着装置と比較して誘電体フィルム３上に形成される金属蒸着電極中の各金属成分の比率を容易に制御することができ、優れた特性を有する金属化フィルムを作製することが可能なものである。また、本発明の実施例においては成膜方法として抵抗加熱方式を用いているが、この抵抗加熱方式以外にも誘導加熱方式、電子ビームによる方式、スパッタリングによる方式など、さらにはこれらの方式を組み合わせたものを用いてもよいものである。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明による真空蒸着装置は、誘電体フィルムに形成される金属蒸着電極中の各金属成分の比率や分布状態を容易に制御することができ、優れた特性を有する金属化フィルムを作製することが可能である。したがって、本発明の真空蒸着装置は各種電子機器、電気機器、産業機器、自動車等に用いられる金属化フィルムコンデンサの金属化フィルムの製造に好適に採用することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１、４１ 真空蒸着装置
２ 真空槽
３ 誘電体フィルム
４ 原反ロール
５、１９ 回転ローラ
６ メインキャン
７ パターンロール
８、４２ 蒸着室
９、１０ 線材
１１、１２ 線材供給ロール
１３、４３、４４ ボート
１４、１５ 電極
１６、１７ 蒸発源
１８、４５ 隔壁
２０ 巻き取りロール
２１ 付着防止板
２２、２３ 線材供給孔
２４、４６ 基部
２５、４７ 仕切り板
２６ 係止部
２７、３０ 螺子
２８ 螺子止め穴
２９ 貫通溝
３１ 切り欠き
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材を所定の速度で搬送しながら、この基材の表面に金属微粒子を蒸着させる真空蒸着装置であり、
前記基材の下方に配設され、上部が開口した蒸着室と、
前記蒸着室内に設けられ、金属材料を加熱して金属蒸気を発生させる複数の蒸発源と、
前記蒸着室内において、前記複数の蒸発源どうしを仕切る隔壁を備え、
前記隔壁は、
前記蒸着室内において水平方向に可動な板状の基部と、
前記基部の上部に設けられ、鉛直方向に可動な仕切り板を有する真空蒸着装置。
【請求項２】
前記基部は、水平方向の両端面に係止部を有し、前記係止部を前記蒸着室の底面あるいは側壁に係止することで前記蒸着室の任意の位置に固定される請求項１に記載の真空蒸着装置。
【請求項３】
前記仕切り板は、前記基部に対して脱着自在である請求項１に記載の真空蒸着装置。
【請求項４】
前記基部は、内部に冷却用配管を有する請求項１に記載の真空蒸着装置。
【請求項５】
前記複数の蒸発源は、同一のボートに設けられた請求項１に記載の真空蒸着装置。
【請求項６】
前記複数の蒸発源は、別体のボートに夫々設けられた請求項１に記載の真空蒸着装置。
【請求項１】
基材を所定の速度で搬送しながら、この基材の表面に金属微粒子を蒸着させる真空蒸着装置であり、
前記基材の下方に配設され、上部が開口した蒸着室と、
前記蒸着室内に設けられ、金属材料を加熱して金属蒸気を発生させる複数の蒸発源と、
前記蒸着室内において、前記複数の蒸発源どうしを仕切る隔壁を備え、
前記隔壁は、
前記蒸着室内において水平方向に可動な板状の基部と、
前記基部の上部に設けられ、鉛直方向に可動な仕切り板を有する真空蒸着装置。
【請求項２】
前記基部は、水平方向の両端面に係止部を有し、前記係止部を前記蒸着室の底面あるいは側壁に係止することで前記蒸着室の任意の位置に固定される請求項１に記載の真空蒸着装置。
【請求項３】
前記仕切り板は、前記基部に対して脱着自在である請求項１に記載の真空蒸着装置。
【請求項４】
前記基部は、内部に冷却用配管を有する請求項１に記載の真空蒸着装置。
【請求項５】
前記複数の蒸発源は、同一のボートに設けられた請求項１に記載の真空蒸着装置。
【請求項６】
前記複数の蒸発源は、別体のボートに夫々設けられた請求項１に記載の真空蒸着装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−２１４８５１（Ｐ２０１２−２１４８５１Ａ）
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８１４５７（Ｐ２０１１−８１４５７）
【出願日】平成２３年４月１日（２０１１．４．１）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１日（２０１１．４．１）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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