JP3195492B2 - Arc ion plating apparatus and arc ion plating system - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、真空アーク放電を利用
したコーティング装置であるアークイオンプレーティン
グ装置（以下、ＡＩＰ装置と言う）及びアークイオンプ
レーティングシステム（以下、ＡＩＰシステムと言う）
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an arc ion plating apparatus (hereinafter, referred to as an AIP apparatus) and an arc ion plating system (hereinafter, referred to as an AIP system) which are coating apparatuses utilizing vacuum arc discharge.
About.

【０００２】[0002]

【従来の技術】アークイオンプレーティング法は、真空
チャンバ中に配設した陽極（アノード）と蒸発源（ター
ゲット）である陰極（カソード）との間で真空アーク放
電を発生させ、固体である陰極表面に発生するアークス
ポットから陰極材料を蒸発させ、この蒸気を真空チャン
バ中に配したワーク上に堆積させて皮膜をコーティング
する方法である。このアークイオンプレーティング法を
実現するＡＩＰ装置としては、スネーパーやサブレフに
よってそれぞれ特公昭５８−３０３３号公報や特公昭５
２−１４６９０号公報に開示された装置があり、その後
さまざまな改良が施されている。2. Description of the Related Art In the arc ion plating method, a vacuum arc discharge is generated between an anode (anode) provided in a vacuum chamber and a cathode (cathode) as an evaporation source (target), and a solid cathode is formed. In this method, a cathode material is evaporated from an arc spot generated on the surface, and the vapor is deposited on a work arranged in a vacuum chamber to coat a film. An AIP apparatus for realizing this arc ion plating method is disclosed in Japanese Patent Publication No. 58-3033 and Japanese Patent Publication No.
There is an apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-14690, and various improvements have been made since then.

【０００３】近年、アークイオンプレーティング法が、
大量の個数が製造される部品（例えばピストンリング）
に硬質皮膜をコーティングする技術として適用されるよ
うになるにつれて、高い生産性で皮膜をコーティングす
ることが大きな課題になってきている。In recent years, the arc ion plating method has been
Parts manufactured in large quantities (eg piston rings)
As a technique for coating a hard film on a steel sheet, coating a film with high productivity has become a major issue.

【０００４】高い生産性を実現するための従来のＡＩＰ
装置としては、例えば、皮膜がコーティングされるワー
クを真空チャンバ内に出し入れ自在なワークテーブル上
に搭載するＡＩＰ装置が知られている。A conventional AIP for realizing high productivity
As an apparatus, for example, an AIP apparatus in which a work to be coated with a film is mounted on a work table that can be freely inserted into and removed from a vacuum chamber is known.

【０００５】このようなＡＩＰ装置の基本構成を図２３
により説明する。同図（ａ）は上面図、同図（ｂ）は側
面の断面図である。真空チャンバ１内に、陽極２と平板
形状の蒸発源（陰極）３が固設され、更にワークテーブ
ル４上に載せられたワーク５を配設した構成である。陽
極２と蒸発源３にはアーク電源３ａが接続され、真空中
で陽極２と蒸発源３との間にアーク放電を発生させる
と、蒸発源３表面のターゲット材は瞬時に蒸発すると同
時に金属イオン６となって真空中に飛び出す。一方バイ
アス電源７をワーク５に印加することにより、金属イオ
ン６は加速され、反応ガス粒子８と共にワーク５の表面
に密着し、緻密な硬質皮膜（ＴｉＮ，ＴｉＣ，ＴｉＣ
Ｎ，ＺｒＮ，Ｃｒ−Ｎ等）を生成する。ワークテーブル
４は駆動歯車９と噛み合う歯車装置を内蔵しており、こ
れによってワーク５を自転させると同時にワークテーブ
ル４自身もａ方向に回転してワーク５を公転させる。ま
た真空チャンバ１内にはシールド板１２が金属イオン６
の放射方向の開口を有して内設されている。FIG. 23 shows the basic configuration of such an AIP device.
This will be described below. FIG. 1A is a top view, and FIG. 1B is a side sectional view. An anode 2 and a flat plate-shaped evaporation source (cathode) 3 are fixedly provided in a vacuum chamber 1, and a work 5 placed on a work table 4 is further arranged. An arc power source 3a is connected to the anode 2 and the evaporation source 3, and when an arc discharge is generated between the anode 2 and the evaporation source 3 in a vacuum, the target material on the surface of the evaporation source 3 evaporates instantaneously and simultaneously the metal ion It becomes 6 and jumps into the vacuum. On the other hand, when the bias power source 7 is applied to the work 5, the metal ions 6 are accelerated and adhere to the surface of the work 5 together with the reaction gas particles 8, and a dense hard film (TiN, TiC, TiC) is formed.
N, ZrN, Cr-N, etc.). The work table 4 incorporates a gear device that meshes with the drive gear 9, whereby the work 5 rotates by itself and at the same time the work table 4 itself also rotates in the direction a to revolve the work 5. In the vacuum chamber 1, a shield plate 12 is provided with metal ions 6.
Is provided internally with a radial opening.

【０００６】更に、真空チャンバ１は開閉扉１０及びレ
ール１１を有している。開閉扉１０によって真空チャン
バ１を開放すれば、ワーク５を載せたワークテーブル４
はレール１１に沿ってｃ方向に引き出すことができる。Further, the vacuum chamber 1 has an opening / closing door 10 and a rail 11. When the vacuum chamber 1 is opened by the door 10, the work table 4 on which the work 5 is placed
Can be pulled out in the c direction along the rail 11.

【０００７】このＡＩＰ装置においては、ワーク５を真
空チャンバ１内に搬入・搬出するにあたっては、ワーク
５を一つ一つ取り扱うのではなく、予めワークテーブル
４上に搭載した状態で複数まとめて搬入・搬出すること
ができるので、ワーク５の設置に伴う時間が大幅に短縮
することができ、高い生産性を得る上で非常に有利にな
っている。In the AIP apparatus, when loading and unloading the workpieces 5 into and from the vacuum chamber 1, the workpieces 5 are not handled one by one, but a plurality of workpieces 5 are loaded in advance while being mounted on the work table 4 in advance. -Since the work 5 can be carried out, the time required for setting the work 5 can be greatly reduced, which is very advantageous in obtaining high productivity.

【０００８】また、上記のような平板形状の蒸発源から
高い速度で均一に皮膜材料を蒸発させることのできるＡ
ＩＰ装置が、例えば特開平４−２２４６７１号公報に開
示されている。このＡＩＰ装置は、複数台設けられたア
ーク電源から各々独立にアーク電力を蒸発源に供給し、
蒸発源の消耗の均一化と大電力の運転を可能とすること
で、高い生産性を期待するものである。[0008] Further, A which can uniformly evaporate the coating material at a high speed from the flat plate-shaped evaporation source as described above.
An IP device is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-224671. This AIP apparatus supplies arc power to the evaporation source independently from a plurality of arc power supplies,
High productivity is expected by making the consumption of the evaporation source uniform and enabling high-power operation.

【０００９】更にまた、ピストンリングのような高い生
産性を要求される用途への適用を可能にするようなＡＩ
Ｐ装置として、蒸発源をロッド形状にしたタイプのもの
がある。このようなＡＩＰ装置はロッド状蒸発源から皮
膜物質の蒸気が放射状に発生するので、蒸発源を取り囲
むようにワークを配置することによって、一本の蒸発源
によって多数のワークを同時にコーティングすることが
できるという点で注目されている。従って、このロッド
状蒸発源から極めて高い速度で皮膜材料を均一に蒸発さ
せることができれば、極めて高い生産性の実現が可能と
なる。[0009] Further, an AI which can be applied to an application requiring high productivity such as a piston ring.
As the P device, there is a type in which the evaporation source has a rod shape. In such an AIP apparatus, since the vapor of the film substance is generated radially from the rod-shaped evaporation source, by arranging the work so as to surround the evaporation source, it is possible to simultaneously coat many works with one evaporation source. It is noted that it can be done. Therefore, if the coating material can be uniformly evaporated from the rod-shaped evaporation source at a very high speed, it is possible to realize extremely high productivity.

【００１０】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ロッド
状蒸発源を採用したＡＩＰ装置においては、蒸発源を取
り囲む位置にワークが配置されているため、蒸発源が真
空チャンバ内に固定されている場合には、ワークテーブ
ルに搭載したワークを搬入・搬出する際にワークと蒸発
源が干渉・衝突するので、図２３と同様のワークの搬入
・搬出を行うことができなかった。However, in the AIP apparatus employing the rod-shaped evaporation source, since the work is arranged at a position surrounding the evaporation source, it is difficult to use the AIP apparatus when the evaporation source is fixed in the vacuum chamber. Since the work and the evaporation source interfere and collide when loading and unloading the work mounted on the work table, the work cannot be loaded and unloaded as shown in FIG.

【００１１】そこで、ロッド状蒸発源自体をワークテー
ブルに搭載することも考えられるが、これによると、ワ
ークと蒸発源との干渉や衝突は回避できるものの、蒸発
源の冷却が困難になる等の装置構成上の理由によって、
大電流放電で高能率の蒸気生成により高い生産性の皮膜
コーティングを行うことができなかった。Therefore, it is conceivable to mount the rod-shaped evaporation source itself on the work table. According to this, although interference and collision between the work and the evaporation source can be avoided, it is difficult to cool the evaporation source. For reasons of device configuration,
High-efficiency steam generation at high current discharge has not been able to produce high productivity film coatings.

【００１２】また、前記特開平４−２２４６７１号公報
に開示されたＡＩＰ装置は、平板形状の蒸発源にのみ対
応した装置であり、ロッド状蒸発源を持つＡＩＰ装置に
適用することについては言及されていなかった。The AIP apparatus disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-224671 is an apparatus corresponding to only an evaporation source having a flat plate shape, and is described as being applied to an AIP apparatus having a rod-shaped evaporation source. I didn't.

【００１３】更にまた、図２３のＡＩＰ装置では、通常
ワークの搬入・搬出を人手によって行っており、更にワ
ークの搬入・搬出と同時にしばしば行われる蒸発源・陽
極・シールド板等の交換・清掃作業も、人手の介在が不
可欠であった。ワークの搬入や搬出は比較的短時間で行
われるものの、蒸発源・陽極・シールド板の交換や清掃
には多くの時間を必要とし、またこれらの作業を夜間に
は行うことができないために、ＡＩＰ装置全体が休止し
てしまっていた。即ち、ＡＩＰ装置の稼働率の面からも
高い生産性の実現に対しての問題が発生していたのであ
る。Further, in the AIP apparatus shown in FIG. 23, the loading and unloading of the work is usually performed manually, and the work of replacing and cleaning the evaporation source, anode, shield plate, etc., which is often performed simultaneously with the loading and unloading of the work. However, manual intervention was indispensable. Although loading and unloading of the work is performed in a relatively short time, it takes a lot of time to replace and clean the evaporation source, anode, and shield plate, and these operations cannot be performed at night. The entire AIP device was at rest. In other words, there is a problem in realizing high productivity from the viewpoint of the operation rate of the AIP device.

【００１４】本発明は上記の状況に鑑みてなされたもの
であり、ワークの効率的なハンドリングを行うことで極
めて高い生産性を実現できる、ロッド状蒸発源を採用し
たＡＩＰ装置及びＡＩＰシステムを提供することを目的
とする。The present invention has been made in view of the above situation, and provides an AIP apparatus and an AIP system employing a rod-shaped evaporation source, which can realize extremely high productivity by efficiently handling a work. The purpose is to do.

【００１５】[0015]

【課題を解決するための手段】請求項１に係る本発明
は、真空チャンバと、該真空チャンバ内に設けられたロ
ッド状蒸発源と、該ロッド状蒸発源を取り囲むように配
設され表面に皮膜がコーティングされるワークとを有す
るＡＩＰ装置において、前記真空チャンバが、前記ワー
クを搭載した下蓋と、前記ロッド状蒸発源の上端が固定
された本体とからなり、前記下蓋が前記本体に対して相
対的に上下方向に移動可能であることを特徴とするもの
である。According to a first aspect of the present invention, there is provided a vacuum chamber, a rod-shaped evaporation source provided in the vacuum chamber, and a surface disposed so as to surround the rod-shaped evaporation source. In an AIP apparatus having a work to be coated with a film, the vacuum chamber includes a lower lid on which the work is mounted, and a main body to which an upper end of the rod-shaped evaporation source is fixed, and the lower lid is attached to the main body. On the other hand, it is characterized in that it can be moved up and down relatively.

【００１６】請求項２に係る本発明は、請求項１に記載
したＡＩＰ装置において、前記下蓋が前記本体に対して
昇降可能であることを特徴とするものである。The invention according to claim 2 is the AIP apparatus according to claim 1, it is characterized in that the lower lid is capable of lifting relative to the body.

【００１７】請求項３に係る本発明は、請求項２に記載
したＡＩＰ装置において、前記ワークの上端が前記ロッ
ド状蒸発源の下端より下方に位置するまで前記下蓋を降
下させた後に、前記ワークが前記下蓋に対して水平移動
可能であることを特徴とするものである。According to a third aspect of the present invention, in the AIP apparatus according to the second aspect , after lowering the lower lid until the upper end of the work is located below the lower end of the rod-shaped evaporation source, The work is horizontally movable with respect to the lower lid.

【００１８】請求項４に係る本発明は、請求項３に記載
したＡＩＰ装置において、前記ワークは前記下蓋に搭載
されるワークテーブルに搭載されており、該ワークテー
ブルは、該ワークテーブルに設けられたラックと前記下
蓋に設けられたピニオンによって前記下蓋に対して水平
移動可能であることを特徴とするものである。According to a fourth aspect of the present invention, in the AIP device according to the third aspect , the work is mounted on a work table mounted on the lower cover, and the work table is provided on the work table. The rack can be horizontally moved with respect to the lower lid by a rack provided and a pinion provided on the lower lid.

【００１９】請求項５に係る本発明は、請求項３に記載
したＡＩＰ装置において、前記ワークは前記下蓋に搭載
されるワークテーブルに搭載されているとともに、該ワ
ークテーブルには前記ワークとともにシールド板が搭載
されていることを特徴とするものである。According to a fifth aspect of the present invention, in the AIP device according to the third aspect , the work is mounted on a work table mounted on the lower lid, and the work table is shielded together with the work. A plate is mounted.

【００２０】請求項６に係る本発明は、請求項５に記載
したＡＩＰ装置において、前記ワークテーブルには更に
陽極が搭載されていることを特徴とするものである。According to a sixth aspect of the present invention, in the AIP device according to the fifth aspect , an anode is further mounted on the work table.

【００２１】請求項７に係る本発明は、真空チャンバ
と、該真空チャンバ内に設けられたロッド状蒸発源と、
該ロッド状蒸発源を取り囲むように配設され表面に皮膜
がコーティングされるワークとを有するＡＩＰ装置にお
いて、前記真空チャンバが、前記ロッド状蒸発源の一端
が固定された本体と、前記ワークを保持するとともに前
記本体に対して相対的に前記ロッド状蒸発源の軸方向に
移動可能である蓋体とからなり、前記ロッド状蒸発源の
他端が前記蓋体に対して切り離し自在な電気的接続手段
を介して接続され、前記ロッド状蒸発源の両端からアー
ク電力が供給されることを特徴とするものである。According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a vacuum chamber, a rod-shaped evaporation source provided in the vacuum chamber,
In an AIP apparatus having a work disposed so as to surround the rod-shaped evaporation source and having a surface coated with a film, the vacuum chamber holds the main body to which one end of the rod-shaped evaporation source is fixed, and the work And a lid which is movable in the axial direction of the rod-shaped evaporation source relative to the main body, and the other end of the rod-shaped evaporation source is detachably connected to the lid. And arc power is supplied from both ends of the rod-shaped evaporation source.

【００２２】請求項８に係る本発明は、請求項７に記載
したＡＩＰ装置において、前記電気的接続手段は、弾性
手段を介して前記蓋体に支持される面部材が前記ロッド
状蒸発源の他端に当接可能に構成されていることを特徴
とするものである。According to an eighth aspect of the present invention, in the AIP device according to the seventh aspect , the electric connection means is configured such that a surface member supported by the lid via an elastic means is provided with the rod-shaped evaporation source. It is characterized in that it is configured to be able to contact the other end.

【００２３】請求項９に係る本発明は、真空チャンバ
と、該真空チャンバ内に設けられたロッド状蒸発源と、
該ロッド状蒸発源との間にアークを発生させる陽極と、
前記ロッド状蒸発源を取り囲むように配設され表面に皮
膜がコーティングされるワークとを有するＡＩＰ装置に
おいて、前記陽極は、前記ロッド状蒸発源の両端に設け
られたリング状陽極であることを特徴とするものであ
る。According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a vacuum chamber, a rod-shaped evaporation source provided in the vacuum chamber,
An anode for generating an arc between the rod-shaped evaporation source;
In the AIP apparatus having a work provided so as to surround the rod-shaped evaporation source and having a surface coated with a film, the anode is a ring-shaped anode provided at both ends of the rod-shaped evaporation source. It is assumed that.

【００２４】請求項１０に係る本発明は、真空チャンバ
と、該真空チャンバ内に設けられたロッド状蒸発源と、
該ロッド状蒸発源との間にアークを発生させる陽極と、
前記ロッド状蒸発源を取り囲むように配設され表面に皮
膜がコーティングされるワークとを有するＡＩＰ装置に
おいて、前記陽極は、前記ロッド状蒸発源の軸心を中心
とする円周上の等分位置でかつ前記ロッド状蒸発源と前
記ワークとの間の位置に設けられたロッド状陽極である
とともに、前記陽極の両端からアーク電力が供給される
ことを特徴とするものである。According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a vacuum chamber, a rod-shaped evaporation source provided in the vacuum chamber,
An anode for generating an arc between the rod-shaped evaporation source;
A workpiece disposed so as to surround the rod-shaped evaporation source and having a surface coated with a film, wherein the anode is positioned at an even position on a circumference centered on the axis of the rod-shaped evaporation source. And a rod-shaped anode provided at a position between the rod-shaped evaporation source and the work, and arc power is supplied from both ends of the anode.

【００２５】請求項１１に係る本発明は、請求項９また
は請求項１０に記載したＡＩＰ装置において、前記ロッ
ド状蒸発源の両端からアーク電力が供給されることを特
徴とするものである。According to an eleventh aspect of the present invention, in the AIP apparatus according to the ninth or tenth aspect , arc power is supplied from both ends of the rod-shaped evaporation source.

【００２６】請求項１２に係る本発明は、請求項１０に
記載したＡＩＰ装置において、前記ロッド状陽極は、前
記ワーク表面に皮膜がコーティングされる前には前記ワ
ークを予熱するヒータとして利用されることを特徴とす
るものである。According to a twelfth aspect of the present invention, in the AIP device according to the tenth aspect , the rod-shaped anode is used as a heater for preheating the work before the surface of the work is coated with a film. It is characterized by the following.

【００２７】請求項１３に係る本発明は、ワークを搭載
したワークテーブルを出し入れする一台以上のＡＩＰ装
置に沿って走行可能な走行台車を設け、該走行台車に前
記ワークテーブルを搭載する１以上の搭載部を設け、該
搭載部は前記走行台車の走行によって前記ＡＩＰ装置に
対向する位置に移動するとともに、前記ワークテーブル
は前記搭載部と前記ＡＩＰ装置との間で自動的に出し入
れされることを特徴とするＡＩＰシステムである。According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided one or more traveling vehicles provided with a traveling vehicle that can travel along one or more AIP devices for taking in and out a work table on which a work is mounted, and mounting the work table on the traveling vehicle. And the worktable is automatically moved in and out between the mounting part and the AIP device while the mounting part moves to a position facing the AIP device by the traveling of the traveling vehicle. An AIP system characterized by the following.

【００２８】請求項１４に係る本発明は、請求項１３に
記載したＡＩＰシステムにおいて、前記走行台車を前記
ＡＩＰ装置に沿って設けられたレールの上を走行可能に
設け、複数の前記ワークテーブルを搭載可能なターンテ
ーブルを前記レールに沿って設け、該ターンテーブルと
前記走行台車との間で前記ワークテーブルが自動交換可
能であることを特徴とするものである。According to a fourteenth aspect of the present invention, in the AIP system according to the thirteenth aspect , the traveling cart is provided so as to be able to travel on a rail provided along the AIP device, and a plurality of the work tables are provided. A turntable that can be mounted is provided along the rail, and the worktable can be automatically exchanged between the turntable and the traveling vehicle.

【００２９】請求項１５に係る本発明は、複数並べられ
たＡＩＰ装置それぞれの前に、該ＡＩＰ装置との間でワ
ークを搭載したワークテーブルを出し入れするとともに
該ワークテーブルの向きを変えるロータリテーブルを設
け、該複数のロータリテーブルの間を接続し前記ワーク
テーブルを搬送する双方向コンベアを設け、一端に位置
する前記ロータリテーブルには処理済みの前記ワークを
搭載した複数の前記ワークテーブルを貯溜できる第１ス
トッカーを搬出コンベアを介して接続し、他端に位置す
る前記ロータリテーブルには未処理の前記ワークを搭載
した複数の前記ワークテーブルを貯溜できる第２ストッ
カーを搬入コンベアを介して接続していることを特徴と
するＡＩＰシステムである。According to a fifteenth aspect of the present invention, there is provided a rotary table for inserting and removing a work table on which a work is mounted between the plurality of AIP devices and changing the direction of the work table. A two-way conveyor that connects the plurality of rotary tables and transports the work table, and the rotary table located at one end can store a plurality of the work tables on which the processed work is mounted. One stocker is connected via a carry-out conveyor, and a second stocker capable of storing a plurality of the work tables on which the unprocessed works are mounted is connected to the rotary table located at the other end via a carry-in conveyor. An AIP system characterized in that:

【００３０】[0030]

【作用】請求項１に係る本発明では、ワークを真空チャ
ンバ内に搬入・搬出するに際しては、ワークがロッド状
蒸発源に対して相対的に上下方向に移動することができ
るので、ワークをロッド状蒸発源と干渉・衝突させるこ
となく取り扱うことができる。また、ロッド状蒸発源を
真空チャンバの本体に固定しているので、ワークを搭載
するワークテーブル等を設けた場合にも、これにロッド
状蒸発源の取り付けに関する機構、例えばロッド状蒸発
源の冷却装置等を集中して設ける必要がない。According to the first aspect of the present invention, when loading / unloading a work into / from the vacuum chamber, the work can be moved up and down relatively to the rod-shaped evaporation source. Can be handled without causing interference or collision with the evaporation source. In addition, since the rod-shaped evaporation source is fixed to the main body of the vacuum chamber, even when a work table or the like on which a work is mounted is provided, a mechanism related to mounting the rod-shaped evaporation source, for example, cooling of the rod-shaped evaporation source There is no need to centrally provide devices and the like.

【００３１】請求項２に係る本発明では、請求項１に記
載した本発明において更に、下蓋が真空チャンバの本体
に対して昇降する。真空チャンバの本体を移動させる場
合には、ＡＩＰ装置の付帯設備、例えば排気ノズル等の
構成が複雑になることが考えられるが、下蓋を昇降させ
ればこの心配はない。In the present invention according to claim 2 , in the present invention described in claim 1 , the lower lid further moves up and down with respect to the main body of the vacuum chamber. When moving the main body of the vacuum chamber, it is conceivable that the configuration of auxiliary equipment of the AIP device, for example, the exhaust nozzle or the like becomes complicated.

【００３２】請求項３に係る本発明では、請求項２に記
載した本発明において更に、ワークは真空チャンバの本
体の外部に完全に降下した後に水平方向に移動するの
で、ワークとロッド状蒸発源とが干渉・衝突することな
くワークを搬入・搬出することができる。従って、ロッ
ド状蒸発源を採用したＡＩＰ装置における効率的なワー
クの取り扱いを行うことができる。According to a third aspect of the present invention, in addition to the second aspect of the present invention, the workpiece moves horizontally after completely falling to the outside of the main body of the vacuum chamber. Work can be carried in and out without interference and collision. Therefore, it is possible to efficiently handle the work in the AIP device employing the rod-shaped evaporation source.

【００３３】請求項４に係る本発明では、請求項３に記
載した本発明において更に、ワークをワークテーブルに
搭載して取り扱い、このワークテーブルをラックとピニ
オンを利用して水平移動させるので、ワークを確実に移
動させることができる。According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the third aspect of the present invention, the work is mounted on a work table and handled, and the work table is horizontally moved using a rack and a pinion. Can be reliably moved.

【００３４】請求項５に係る本発明では、請求項３に記
載した本発明において更に、シールド板がワークととも
にワークテーブルに搭載されて取り扱われるので、シー
ルド板の交換・清掃が必要である場合でも、これをＡＩ
Ｐ装置を止めずに外部で行うことができる。According to the fifth aspect of the present invention, since the shield plate is further mounted on the work table together with the work and handled in the third aspect of the present invention, even if the shield plate needs to be replaced and cleaned. , This is AI
It can be performed externally without stopping the P device.

【００３５】請求項６に係る本発明では、請求項５に記
載した本発明において更に、ワークテーブルに陽極を搭
載するので、陽極の交換・清掃が必要である場合でも、
シールド板と同様に、ＡＩＰ装置を止めずに外部で行う
ことができる。According to the sixth aspect of the present invention, since the anode is further mounted on the work table according to the fifth aspect of the present invention, even when the anode needs to be replaced and cleaned,
As with the shield plate, it can be performed outside without stopping the AIP device.

【００３６】請求項７に係る本発明では、ロッド状蒸発
源の一端を真空チャンバの本体に固定し、他端を蓋体に
切り離し自在な電気的接続手段を用いて接続しているの
で、蓋体が移動可能であるにもかかわらず両端からアー
ク電力を供給が可能であり、ロッド状蒸発源に大きなア
ーク電力を供給することができる。According to the seventh aspect of the present invention, one end of the rod-shaped evaporation source is fixed to the main body of the vacuum chamber, and the other end is connected to the lid by using a detachable electrical connection means. Although the body is movable, arc power can be supplied from both ends, and large arc power can be supplied to the rod-shaped evaporation source.

【００３７】請求項８に係る本発明では、請求項７に記
載した本発明において更に、電気的接続手段に弾性手段
で支持された面部材を用いているので、ロッド状蒸発源
と電気的接続手段との接続部に傾きが存在しても確実に
接続することができる。According to an eighth aspect of the present invention, since the surface member supported by the elastic means is used as the electrical connection means in the invention according to the seventh aspect , the electrical connection means is electrically connected to the rod-shaped evaporation source. Even if there is an inclination in the connection part with the means, the connection can be surely made.

【００３８】請求項９及び請求項１０に係る本発明で
は、陽極にロッド状蒸発源の軸方向の電位差が発生しな
いように陽極を設けているので、ロッド状蒸発源の軸方
向に均一に放電を発生させることができる。According to the ninth and tenth aspects of the present invention, since the anode is provided on the anode so as not to generate a potential difference in the axial direction of the rod-shaped evaporation source, the anode is uniformly discharged in the axial direction of the evaporation source. Can be generated.

【００３９】請求項１１に係る本発明では、請求項９ま
たは請求項１０に記載した本発明において更に、ロッド
状蒸発源の両端からアーク電力を供給するので、ロッド
状蒸発源に大きなアーク電力を供給することができると
ともに、ロッド状蒸発源の軸方向に電位差が発生せずロ
ッド状蒸発源の軸方向に更に均一に放電を発生させるこ
とができる。According to the eleventh aspect of the present invention, since the arc power is further supplied from both ends of the rod-shaped evaporation source in the invention according to the ninth or tenth aspect , a large arc power is supplied to the rod-shaped evaporation source. The supply can be performed, and a discharge can be generated more uniformly in the axial direction of the rod-shaped evaporation source without generating a potential difference in the axial direction of the rod-shaped evaporation source.

【００４０】請求項１２に係る本発明では、請求項１０
に記載した本発明において更に、ロッド状陽極がワーク
を予熱するヒータとして利用されるので、ヒータを別に
設ける必要がなく、また、ロッド状陽極表面に付着した
皮膜や大気中の水蒸気によってワークの皮膜の品質に悪
影響を及ぼすことがない。According to the twelfth aspect of the present invention, a tenth aspect is provided.
Further, in the present invention described in the above, since the rod-shaped anode is used as a heater for preheating the work, there is no need to separately provide a heater, and a film attached to the surface of the rod-shaped anode or a film formed on the work by water vapor in the atmosphere. It does not adversely affect the quality of the product.

【００４１】請求項１３乃至請求項１５に係る本発明で
は、一台以上のＡＩＰ装置を有するＡＩＰシステムにお
いて、ワークを搭載したワークテーブルを自動的にＡＩ
Ｐ装置から搬入・搬出できるように構成したので、夜間
でもＡＩＰ装置を休止する必要がなくなる。According to the thirteenth to fifteenth aspects of the present invention, in an AIP system having one or more AIP devices, a work table on which a work is mounted is automatically set to an AI.
Since it is configured to be able to carry in / out from the P device, there is no need to suspend the AIP device even at night.

【００４２】[0042]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。図１は本発明のＡＩＰ装置の要部図である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a main part diagram of the AIP device of the present invention.

【００４３】図１において、真空チャンバ１の本体１ａ
は、架台１５の二階部分１６の上に固設され、側面に排
気ノズル１ｃが突設されているとともに、底面が開口さ
れている。この真空チャンバ１の本体１ａの開口部を開
閉する蓋体である下蓋１７はリフタ１８の上にスプリン
グ１８ａを介して弾性支持されており、リフタ１８の昇
降によって、二点鎖線の下降位置と実線の上昇位置との
間を昇降することができる。下蓋１７が上昇位置にある
時には真空チャンバ１は特殊シール１９によって密閉状
態となる。下蓋１７をスプリング１８ａの如き弾性体を
介して支持すると、完全な密閉状態を得やすくなる。ま
た、真空チャンバ１の上蓋１ｂの中央からロッド状蒸発
源１４が下向きに突設され、その上端にはアーク電源
（図示省略）の陰極に接続される上部マイナス端子１４
ａが固設されている。下蓋１７には、駆動されるローラ
列からなる、ワーク５の水平移動手段であるローラレー
ル２０と、アーク電源の陰極に接続される下部マイナス
端子２１と、駆動ギア２２が設けられている。ワーク５
を載せるワークテーブル２３は、ローラレール２０を介
して下蓋１７の上に載置されており、ローラレール２０
の上を転がって紙面厚み方向手前側に搬送可能となって
いるとともに、駆動ギア２２によってワーク５を自転及
び公転させることができる。また、下蓋１７が実線の上
昇位置にあると、下部マイナス端子２１がロッド状蒸発
源１４の下端に接続され、ロッド状蒸発源１４の全長表
面からの連続した放電が行われる。ワークテーブル２３
にはシールド板２４が搭載されており、ワーク５と共に
搬送される。また、更にワークテーブル２３にロッド状
蒸発源１４に対する陽極（図示省略）搭載してもよい。
なお２５はヒータであり、ワーク５を予熱するために用
いられる。In FIG. 1, the main body 1a of the vacuum chamber 1
Is fixed on the second floor portion 16 of the gantry 15, has an exhaust nozzle 1c protruding from a side surface, and has an open bottom surface. A lower lid 17, which is a lid for opening and closing the opening of the main body 1a of the vacuum chamber 1, is elastically supported on a lifter 18 via a spring 18a. It is possible to move up and down between the positions indicated by the solid lines. When the lower lid 17 is in the raised position, the vacuum chamber 1 is closed by a special seal 19. When the lower lid 17 is supported via an elastic body such as a spring 18a, it is easy to obtain a completely closed state. A rod-shaped evaporation source 14 projects downward from the center of the upper lid 1b of the vacuum chamber 1 and has an upper minus terminal 14 connected to a cathode of an arc power supply (not shown) at its upper end.
a is fixed. The lower lid 17 is provided with a roller rail 20 which is a horizontal moving means of the work 5 and is formed of a row of driven rollers, a lower minus terminal 21 connected to a cathode of an arc power supply, and a driving gear 22. Work 5
Is placed on the lower cover 17 via the roller rail 20 and the roller rail 20
, And the work 5 can be rotated and revolved by the drive gear 22. When the lower lid 17 is at the position indicated by the solid line, the lower minus terminal 21 is connected to the lower end of the rod-shaped evaporation source 14, and continuous discharge from the entire surface of the rod-shaped evaporation source 14 is performed. Work table 23
Is mounted with a shield plate 24, which is transported together with the work 5. Further, an anode (not shown) for the rod-shaped evaporation source 14 may be mounted on the work table 23.
Reference numeral 25 denotes a heater, which is used for preheating the work 5.

【００４４】つぎに、上述した構成を有するＡＩＰ装置
におけるワークテーブル２３の搬送手順を図２により説
明する。Next, the procedure of transporting the work table 23 in the AIP device having the above-described configuration will be described with reference to FIG.

【００４５】まず、図２（ａ）において、下蓋１７がリ
フト１８によって下降すると、ローラレール２０に乗っ
たワークテーブル２３は、ワーク５とシールド板２４及
び／又は陽極を搭載したまま、矢印ｃ方向に下降し、ロ
ッド状蒸発源１４はワーク５から離れる。なお、３０は
走行台車であり、ローラレール３１が取り付けられてい
る。First, in FIG. 2 (a), when the lower lid 17 is lowered by the lift 18, the work table 23 on the roller rail 20 holds the work 5, the shield plate 24 and / or the anode, and the arrow c. The rod-shaped evaporation source 14 moves away from the workpiece 5. Note that reference numeral 30 denotes a traveling vehicle to which a roller rail 31 is attached.

【００４６】続いて、図２（ｂ）において、ローラレー
ル２０，３１の駆動により、ワークテーブル２３が矢印
ｄのように走行台車３０の上に引き出される。なお、下
蓋１７を昇降させずに真空チャンバ１の本体１ａを昇降
させることもできる（これについては後で詳細に説明す
る）が、排気ノズル１ｃにフレキシブルホースを接続す
ることが必要となる等、装置の構成が複雑となるので、
下蓋１７を昇降させることがより好ましい。Subsequently, in FIG. 2B, the work table 23 is pulled out onto the traveling carriage 30 as indicated by an arrow d by driving the roller rails 20, 31. The main body 1a of the vacuum chamber 1 can be raised and lowered without raising and lowering the lower lid 17 (this will be described in detail later), but it is necessary to connect a flexible hose to the exhaust nozzle 1c. , The configuration of the device becomes complicated,
It is more preferable to raise and lower the lower lid 17.

【００４７】上述したようなＡＩＰ装置によると、ワー
ク５はロッド状蒸発源１４に対して相対的にロッド状蒸
発源１４の軸方向に移動（図１及び図２の実施例では、
上下方向の相対移動をワークテーブル２３が載置された
下蓋１７の昇降で行っている）できる。この相対移動に
よって、ワーク５とロッド状蒸発源１４とが、ワーク５
を載せたワークテーブル２３の水平方向への搬送に際し
て干渉・衝突することのない位置まで互いに離れること
ができる。そして、この後ワーク５を載せたワークテー
ブル２３が水平方向へ搬送される。従って、ロッド状蒸
発源１４を採用したＡＩＰ装置において、ワークテーブ
ル２３によるワーク５の効率的なハンドリングを行うこ
とができ、これによって高い生産性を実現できるのであ
る。According to the AIP apparatus as described above, the workpiece 5 moves in the axial direction of the rod-shaped evaporation source 14 relative to the rod-shaped evaporation source 14 (in the embodiment of FIGS. 1 and 2,
The relative movement in the vertical direction can be performed by raising and lowering the lower lid 17 on which the work table 23 is placed). Due to this relative movement, the work 5 and the rod-shaped evaporation source 14
Can be separated from each other to a position where they do not interfere with or collide with each other when the work table 23 carrying the work table 23 is transported in the horizontal direction. Thereafter, the work table 23 on which the work 5 is placed is conveyed in the horizontal direction. Therefore, in the AIP apparatus employing the rod-shaped evaporation source 14, the work table 23 can be efficiently handled by the work table 23, thereby realizing high productivity.

【００４８】更に、ロッド状蒸発源１４はワークテーブ
ル２３ではなく真空チャンバ１の本体１ａに固定してい
る。これによって、ロッド状蒸発源１４を昇降するワー
クテーブル２３に固定した場合に発生する、ロッド状蒸
発源の冷却装置等を設けることが困難であるという問題
を回避して装置を構成することができる。Further, the rod-shaped evaporation source 14 is fixed not to the work table 23 but to the main body 1a of the vacuum chamber 1. Accordingly, the apparatus can be configured by avoiding the problem that it is difficult to provide a cooling device for the rod-shaped evaporation source and the like, which occur when the rod-shaped evaporation source 14 is fixed to the work table 23 that moves up and down. .

【００４９】また、シールド板２４や陽極をワークテー
ブル２３上に搭載してワーク５とともに搬送するように
構成すると、シールド板２４や陽極を交換・清掃する必
要が生じた場合に、これをＡＩＰ装置の外で行うことが
できるので、ＡＩＰ装置を休止する必要もなく、これに
よっても高い生産性を実現できる。When the shield plate 24 and the anode are mounted on the work table 23 and transported together with the work 5, when the shield plate 24 and the anode need to be replaced and cleaned, the AIP device is used. The AIP device does not need to be stopped, and thus high productivity can be realized.

【００５０】また、ロッド状蒸発源１４から蒸発する金
属イオンは放射状にワーク５に照射されるので、図２３
の如き平板形状のカソード３に比較して蒸気捕捉率が高
くなり、歩留りが８０％程度期待できる。図２３の平板
型カソード３の歩留りは５０％以下が普通である。ま
た、ロッド状蒸発源１４は単純な円柱又は円筒形状であ
るので、図２３の平板形状のカソード３が最大で数キロ
グラムの重さであるのに対して数十キログラムの重さの
ものにすることができ、ロッド状蒸発源１４におけるタ
ーゲット材の製造コストを１／４以下に低減することが
期待できる。この製造コスト低減と歩留り向上で、ター
ゲットのグラム当たりの有効単価を大幅に低下させるこ
とができる。Since the metal ions evaporated from the rod-shaped evaporation source 14 are radiated to the work 5 in a radial manner, as shown in FIG.
As compared with the flat plate-shaped cathode 3 as described above, the vapor trapping rate becomes higher, and a yield of about 80% can be expected. The yield of the flat cathode 3 shown in FIG. 23 is usually 50% or less. Further, since the rod-shaped evaporation source 14 has a simple columnar or cylindrical shape, the flat plate-shaped cathode 3 in FIG. 23 weighs several kilograms at the maximum while weighing several kilograms at the maximum. Therefore, it can be expected that the manufacturing cost of the target material in the rod-shaped evaporation source 14 can be reduced to 1/4 or less. By reducing the manufacturing cost and improving the yield, the effective unit price per gram of the target can be significantly reduced.

【００５１】ところで、上述したワーク５のロッド状蒸
発源１４に対する相対移動の形態は図１及び図２の形態
に限られず、種々の変更を行ってもよい。例えば、図４
（ａ）に示す如く、真空チャンバ１の本体１ａとロッド
状蒸発源１４がワーク５と下蓋１７に対して昇降するも
のでもよい。図４（ｂ）のものは、ワーク５を垂下する
上蓋１７Ａが真空チャンバ１の本体１ａとロッド状蒸発
源１４に対して昇降するものである。図４（ｃ）のもの
は、真空チャンバ１がワーク５を出し入れするための開
閉自在な扉（２点鎖線部）を有しており、ロッド状蒸発
源１４が上部の小さな蓋体（１７ｃ）と共に真空チャン
バ１に対して昇降するものである。図４（ｄ）のもの
は、横向きになった真空チャンバ１の本体１ａにロッド
状蒸発源１４が水平に突設され、これらに対して横蓋１
７Ｂがワーク５と共に水平移動するものである。By the way, the form of the relative movement of the work 5 with respect to the rod-shaped evaporation source 14 is not limited to the forms shown in FIGS. 1 and 2, and various changes may be made. For example, FIG.
As shown in (a), the main body 1a of the vacuum chamber 1 and the rod-shaped evaporation source 14 may move up and down with respect to the work 5 and the lower lid 17. In FIG. 4B, the upper lid 17A that hangs the workpiece 5 moves up and down with respect to the main body 1a of the vacuum chamber 1 and the rod-shaped evaporation source. 4C, the vacuum chamber 1 has an openable / closable door (indicated by a two-dot chain line) through which the work 5 is taken in and out, and the rod-shaped evaporation source 14 has a small lid (17c) at the top. Together with the vacuum chamber 1. In FIG. 4D, a rod-shaped evaporation source 14 is horizontally protruded from a main body 1a of a vacuum chamber 1 which is turned sideways.
7B moves horizontally together with the work 5.

【００５２】図１及び図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、
（ｄ）のものは、ロッド状蒸発源１４又は蓋体（下蓋１
７、上蓋１７Ａ、横蓋１７Ｂ）の相対移動に際して、ロ
ッド状蒸発源１４の自由端側に真空チャンバ１に開口部
を設け、開口部の蓋体と真空チャンバ１の本体１ａとが
相対移動を行うようになっている。これに対して、真空
チャンバ１の本体１ａに対して相対移動する蓋体を設け
ず、真空チャンバ１内でロッド状蒸発源１４とワーク５
の相対移動を行って、ロッド状蒸発源１４とワーク５が
干渉しないようにした後に真空チャンバ１の側面に設け
られた扉からワーク５を出し入れする図４の（ｅ）のも
のは、真空チャンバ１が大型化してしまうという問題を
伴う。従って、ロッド状蒸発源１４の自由端側に蓋体を
設けてこの蓋体と真空チャンバ１の本体１ａとが相対移
動を行うことがより好ましい。1 and 4 (a), (b), (c),
(D) is a rod-shaped evaporation source 14 or a lid (lower lid 1).
7, when the upper lid 17A and the horizontal lid 17B) are moved relative to each other, an opening is provided in the vacuum chamber 1 on the free end side of the rod-shaped evaporation source 14, and the lid at the opening and the main body 1a of the vacuum chamber 1 move relative to each other. It is supposed to do. On the other hand, the lid-shaped evaporating source 14 and the work 5
After the relative movement of the rod-shaped evaporation source 14 and the work 5 are prevented from interfering with each other, the work 5 is taken in and out through a door provided on the side surface of the vacuum chamber 1. 1 is accompanied by the problem that it becomes large. Therefore, it is more preferable that a lid is provided on the free end side of the rod-shaped evaporation source 14 and the lid and the main body 1a of the vacuum chamber 1 perform relative movement.

【００５３】前述のようにロッド状蒸発源１４の一端は
固定端であり、他端は自由端になっている。このような
ロッド状蒸発源１４の種々の構成例を図５乃至図８によ
り説明する。図５乃至図８は図１に適用されるロッド状
蒸発源の断面図である。As described above, one end of the rod-shaped evaporation source 14 is a fixed end, and the other end is a free end. Various examples of the configuration of the rod-shaped evaporation source 14 will be described with reference to FIGS. 5 to 8 are sectional views of the rod-shaped evaporation source applied to FIG.

【００５４】図５において、ロッド状蒸発源１４のター
ゲット材７１は中空円筒になっている。このターゲット
材７１の下端には同じ外径を有する下部アーク閉じ込め
リング７２が取付けられている。ターゲット材７１の上
端にはターゲット保持部７３があり、又その外周側には
これも蒸発源と同じ外径をもった上部アーク閉じ込めリ
ング７４が取付けられている。上下のアーク閉じ込めリ
ング７２，７４は、ターゲット７１から絶縁するため
に、絶縁構造をもってターゲット保持部７３やシャフト
７７に固定されるが、ここではその詳細構造は省略し
た。このターゲット材７１及びターゲット保持部７３に
は中心穴７１ａ，７３ａが設けられ、この中心穴７１
ａ，７３ａにシャフト７７が通される。そして、シャフ
ト７７のフランジ７５とナット７９によって、ターゲッ
ト保持部７３を介してターゲット材７１を共締めして保
持するようになっている。この保持構成によって、ター
ゲット材７１にターゲットの自由端をフランジ７５に止
めるためのネジ穴加工を施す必要がなくなり、また、消
耗品であるターゲット材７１を交換する場合にも簡単に
取り外し・取り付けができるようになる。In FIG. 5, the target material 71 of the rod-shaped evaporation source 14 is a hollow cylinder. A lower arc confinement ring 72 having the same outer diameter is attached to the lower end of the target material 71. A target holding portion 73 is provided at the upper end of the target material 71, and an upper arc confinement ring 74 having the same outer diameter as the evaporation source is attached to the outer peripheral side of the target holding portion 73. The upper and lower arc confinement rings 72 and 74 are fixed to the target holding portion 73 and the shaft 77 with an insulating structure in order to insulate them from the target 71, but the detailed structure is omitted here. The target material 71 and the target holding portion 73 are provided with central holes 71a, 73a.
The shaft 77 is passed through a and 73a. The target material 71 is fastened and held together by the flange 75 and the nut 79 of the shaft 77 via the target holding portion 73. With this holding configuration, it is not necessary to form a screw hole for fixing the free end of the target to the flange 75 on the target material 71. In addition, when the consumable target material 71 is replaced, it can be easily removed and attached. become able to.

【００５５】図６は、図５に例示したロッド状蒸発源１
４がアーク電源からの投入電力によって温度が上昇した
際にこれを効率良く冷却するための構成例を示す。中心
穴７１ａ，７３ａの内径はシャフト７７の外径より大き
く、シャフト７７の外周７７ａ側に外側通路８０が形成
される。また、シャフト７７の中心には、一端が注入接
続口８３によって配管に接続可能に開放されるとともに
他端が閉塞された中心通路８１が形成されている。ま
た、中心通路８１の閉塞端側には外側通路８０に連通す
る横穴８２が開口し、真空容器１の本体１ａの外側であ
って、外側通路８０のターゲット保持部７３に至る部分
には吐出接続口８４が開口している。注入接続口８３か
らの冷却媒体は、中心通路８１を上から下へと流れ、横
穴８２を通って、外側通路８０を下から上へと流れて吐
出接続口８４に至る。冷却媒体は淀みを生じることなく
ターゲット材７１の中心穴７１ａ内周を所定の流速で流
れるので、高い熱伝達率で効率的な冷却が行われ、ロッ
ド状蒸発源１４への投入電力を大きくして蒸発速度を増
すことが可能になる。FIG. 6 shows the rod-shaped evaporation source 1 illustrated in FIG.
4 shows a configuration example for efficiently cooling the temperature when the temperature rises due to the input power from the arc power supply. The inner diameters of the center holes 71a and 73a are larger than the outer diameter of the shaft 77, and an outer passage 80 is formed on the outer periphery 77a side of the shaft 77. At the center of the shaft 77, there is formed a central passage 81 one end of which is opened by an injection connection port 83 so as to be connectable to a pipe and the other end of which is closed. Further, a lateral hole 82 communicating with the outer passage 80 is opened on the closed end side of the central passage 81, and a discharge connection is formed outside the main body 1 a of the vacuum vessel 1 and reaching the target holding portion 73 of the outer passage 80. The mouth 84 is open. The cooling medium from the injection connection 83 flows from the top in the center passage 81 to the bottom, passes through the lateral hole 82, flows from the bottom to the upper in the outer passage 80, and reaches the discharge connection 84. The cooling medium flows through the inner periphery of the center hole 71a of the target material 71 at a predetermined flow rate without causing stagnation, so that efficient cooling is performed with a high heat transfer coefficient, and the power input to the rod-shaped evaporation source 14 is increased. It is possible to increase the evaporation rate.

【００５６】図７は温度差に起因する熱応力を吸収でき
るロッド状蒸発源１４の構成例を示す。冷却媒体を先端
まで送り出すシャフト７７は低温であるが、ターゲット
材７１はこれよりも高温である。ターゲット材７１は軸
方向に大きく延びようとし、シャフト７７は軸方向に少
ししか延びないため、ターゲット材７１に大きな圧縮応
力が作用して破損する恐れがあった。そこで、共締め用
のナット７９とターゲット保持部７３との間に、弾性体
として例えば圧縮バネ７８を介在させ、ターゲット材７
１とシャフト７７の熱膨張差を圧縮バネ７８で吸収する
ようにしたものである。ターゲット材７１には、圧縮バ
ネ７８の予圧で決まる圧縮応力しか作用しないので、破
損する恐れがない。なお、圧縮バネ７８の代わりに、ゴ
ム板等を用いることもできる。FIG. 7 shows a structural example of the rod-shaped evaporation source 14 which can absorb the thermal stress caused by the temperature difference. Although the temperature of the shaft 77 for sending the cooling medium to the tip is low, the temperature of the target material 71 is higher. Since the target material 71 tends to extend greatly in the axial direction and the shaft 77 extends only slightly in the axial direction, there is a possibility that a large compressive stress acts on the target material 71 and the target material 71 is broken. Therefore, for example, a compression spring 78 as an elastic body is interposed between the nut 79 for co-fastening and the target holding portion 73 so that the target material 7
The difference in thermal expansion between 1 and the shaft 77 is absorbed by a compression spring 78. Since only the compressive stress determined by the preload of the compression spring 78 acts on the target material 71, there is no possibility of breakage. Note that a rubber plate or the like can be used instead of the compression spring 78.

【００５７】図８は熱応力吸収の他の構成例を示す。シ
ャフト７７を軸方向に分割し、この間に弾性体として例
えばベローズ８５を介在させたものである。ベローズ８
５は板バネを交互に接続したようなものであり、所定の
圧縮力を発生させると共に冷却媒体の通路となる。冷却
媒体の通路を設けない図５に示したようなロッド状蒸発
源１４に適用する場合には、弾性体としてバネ、ゴム板
等を用いてもよい。FIG. 8 shows another configuration example of thermal stress absorption. The shaft 77 is divided in the axial direction, and for example, a bellows 85 is interposed therebetween as an elastic body. Bellows 8
Reference numeral 5 denotes a structure in which leaf springs are connected alternately, and generates a predetermined compressive force and serves as a passage for a cooling medium. When the present invention is applied to the rod-shaped evaporation source 14 as shown in FIG. 5 which does not have a cooling medium passage, a spring, a rubber plate, or the like may be used as the elastic body.

【００５８】高い生産性を有するＡＩＰ装置を実現する
ためには、蒸発源に大きなアーク電流を流すとともに、
連続的な放電を発生させる必要が生じてくる。ロッド状
蒸発源に大きなアーク電流を流すとともに、連続的な放
電を発生させるためには、ロッド状蒸発源の両端からア
ーク電流を供給することが非常に有効である。上述した
本発明のロッド状蒸発源１４は下端が自由端であるの
で、この下端に切り離し自在な電気的接続手段を設け
て、ロッド状蒸発源１４の両端から（図１では上下部マ
イナス端子１４ａ，２１を介して）アーク電流を供給し
ている。この電気的接続手段の例を図９及び図１０によ
り説明する。In order to realize an AIP device having high productivity, a large arc current is applied to the evaporation source,
It becomes necessary to generate a continuous discharge. In order to cause a large arc current to flow through the rod-shaped evaporation source and to generate a continuous discharge, it is very effective to supply an arc current from both ends of the rod-shaped evaporation source. Since the lower end of the rod-shaped evaporation source 14 of the present invention described above is a free end, a detachable electric connection means is provided at the lower end, and both ends of the rod-shaped evaporation source 14 (in FIG. , 21). An example of this electrical connection means will be described with reference to FIGS.

【００５９】図９において、ロッド状蒸発源１４の上端
は真空チャンバ１の本体１ａに絶縁構造を介してナット
８６で固設されているが、ロッド状蒸発源１４の下端は
下蓋１７の開閉によって切り離される自由端になってい
る。電気的接続手段は、シャフト７７のフランジ７５に
面接触する面部材８７を弾性手段（図９ではフレキシブ
ルフランジ８８）を介して下蓋１７に立設して構成され
ている。この面部材８７が図１における下部マイナス端
子２１に相当している。フレキシブルフランジ８８は大
気圧の内圧に耐えて伸縮自在なものであってある程度の
弾力を有しており、その内側は下蓋１７に形成された孔
８９を介して外気に連通している。真空チャンバ１の本
体１ａ内が真空引きされると、フレキシブルフランジ８
８の内側には大気圧が作用し、面部材８７をフランジ７
５に押し付ける。大気圧による押し付けとフレキシブル
フランジ８８自体の弾力で面接触部において適当な面圧
が確保される。また、ロッド状蒸発源１４が少し斜めに
なってフランジ７５が水平でないような場合でも、フレ
キシブルフランジ８８で支持された面部材８７がフラン
ジ７５に沿うので、局所的な接触でその部分が加熱する
ことが防止される。この電気的接続手段の切り離しは、
図１で説明した実施例では、下蓋１７の下降によって行
われる。下蓋１７が下降すると、面部材８７はフランジ
７５から離れる。下蓋１７が上昇すると、面部材８７は
フランジ７５に当接して面接触部を形成し、大電流を流
すことが可能になり、高い生産性が実現できる。In FIG. 9, the upper end of the rod-shaped evaporation source 14 is fixed to the main body 1 a of the vacuum chamber 1 with a nut 86 via an insulating structure, but the lower end of the rod-shaped evaporation source 14 is opened and closed by the lower lid 17. Are free ends separated by The electrical connection means is configured by erecting a surface member 87 in surface contact with the flange 75 of the shaft 77 on the lower lid 17 via an elastic means (a flexible flange 88 in FIG. 9). This surface member 87 corresponds to the lower minus terminal 21 in FIG. The flexible flange 88 is capable of withstanding the internal pressure of the atmospheric pressure and is capable of expanding and contracting and has a certain degree of elasticity. The inside of the flexible flange 88 communicates with the outside air through a hole 89 formed in the lower cover 17. When the inside of the main body 1a of the vacuum chamber 1 is evacuated, the flexible flange 8
Atmospheric pressure acts on the inside of the surface member 8 so that the surface member 87 is
Press on 5. Appropriate surface pressure is secured at the surface contact portion by the pressing by the atmospheric pressure and the elasticity of the flexible flange 88 itself. Further, even when the rod-shaped evaporation source 14 is slightly inclined and the flange 75 is not horizontal, the surface member 87 supported by the flexible flange 88 follows the flange 75, so that the portion is heated by local contact. Is prevented. The disconnection of this electrical connection means
In the embodiment described with reference to FIG. When the lower lid 17 is lowered, the surface member 87 is separated from the flange 75. When the lower lid 17 is raised, the surface member 87 comes into contact with the flange 75 to form a surface contact portion, so that a large current can flow, and high productivity can be realized.

【００６０】大電流を流すために面接触部により大きな
面圧が必要であり、図９に示した構成ではこの面圧が得
られないという場合には、図１０のように付加的な弾性
手段を用いることができる。面部材８７を広くし、面部
材８７と下蓋１７との間に円周等配分の例えば４個の圧
縮バネ９０を介在させると、この圧縮バネ９０の圧縮力
が面圧増大に寄与する。また、面部材８７の外部導出部
８７ａの先端に圧縮バネ９０を設けて外部導出部８７ａ
を介して面部材８７をフランジ７５に押し付けることも
できる。更に必要に応じて、これらの手段を組み合わせ
てもよい。If a large surface pressure is required at the surface contact portion to allow a large current to flow, and this surface pressure cannot be obtained with the configuration shown in FIG. 9, additional elastic means as shown in FIG. Can be used. When the surface member 87 is widened and, for example, four compression springs 90 equally distributed around the circumference between the surface member 87 and the lower lid 17, the compression force of the compression spring 90 contributes to an increase in surface pressure. Further, a compression spring 90 is provided at the tip of the external lead-out portion 87a of the surface member 87 so that the external lead-out portion 87a
The surface member 87 can also be pressed against the flange 75 via. Further, these means may be combined as needed.

【００６１】上記のように、図９及び図１０に例示した
ような構成によってロッド状蒸発源に大きなアーク電流
を流すことで高い生産性を実現できる。しかし、ロッド
状蒸発源の軸方向に均一に放電が発生しないと、ワーク
のコーティングにムラが生じることが考えられるので、
ロッド状蒸発源に対する陽極の配置を工夫することが有
効である。また、ロッド状蒸発源の回りに陽極を配置す
ると、ワークに放射する金属イオンの影になるため、ワ
ークへの影響の少ない陽極配置にする必要がある。ワー
クを遮る程度が少なく軸方向に略均一な放電が行える陽
極配置例を図１１乃至図１５により説明する。なお、図
１１乃至図１４の例は、ロッド状蒸発源１４の一端のみ
にアーク電流を供給する装置を例示して上記のような陽
極配置の一般例を示すもので、図１５の例は、ロッド状
蒸発源１４の両端からアーク電流を供給するＡＩＰ装置
にこれを適用した具体例である。As described above, high productivity can be realized by applying a large arc current to the rod-shaped evaporation source by the configuration illustrated in FIGS. 9 and 10. However, if the discharge does not occur uniformly in the axial direction of the rod-shaped evaporation source, the coating of the work may be uneven,
It is effective to devise the arrangement of the anode with respect to the rod-shaped evaporation source. In addition, when the anode is arranged around the rod-shaped evaporation source, it becomes a shadow of metal ions radiated to the work, so that it is necessary to arrange the anode with little influence on the work. An example of the arrangement of anodes that can perform a substantially uniform discharge in the axial direction with a small degree of blocking the work will be described with reference to FIGS. The examples of FIGS. 11 to 14 illustrate a general example of the above-described anode arrangement by exemplifying a device for supplying an arc current to only one end of the rod-shaped evaporation source 14, and the example of FIG. This is a specific example in which this is applied to an AIP device that supplies an arc current from both ends of a rod-shaped evaporation source 14.

【００６２】図１１において、ロッド状蒸発源１４の特
にターゲット材７１から外れた上下対称位置にリング状
陽極１０１，１０２が配設されている。リング状陽極１
０１，１０２は共に配線１０５，１０６で電源１０４に
並列に接続されている。そして、ロッド状蒸発源１４は
配線１０７で一端が電源１０４に接続されている。この
構成によると、上下対称位置に配置されたリング状陽極
１０１，１０２がロッド状蒸発源１４の軸方向の均一な
放電に寄与するとともに、リング状陽極１０１，１０２
はワーク５に対して影を生じず、ワークをムラなくコー
ティングすることができる。なお、図に破線１０８で示
したように、陰極側も両端から電流供給するのはより好
ましい。In FIG. 11, ring-shaped anodes 101 and 102 are disposed at vertically symmetric positions of the rod-shaped evaporation source 14 which are separated from the target material 71 in particular. Ring anode 1
Both 01 and 102 are connected in parallel to a power supply 104 by wires 105 and 106. The rod-shaped evaporation source 14 has one end connected to a power supply 104 via a wiring 107. According to this configuration, the ring-shaped anodes 101 and 102 arranged at vertically symmetric positions contribute to the uniform discharge in the axial direction of the rod-shaped evaporation source 14 and the ring-shaped anodes 101 and 102
Does not produce a shadow on the work 5 and can coat the work evenly. In addition, as shown by the broken line 108 in the figure, it is more preferable that the cathode side supplies current from both ends.

【００６３】図１１におけるリング状陽極１０１，１０
２は単なるリング状のプレートであったが、図１２のよ
うに、円錐面を有する皿型リング状陽極１０１Ａ，１０
２Ａにすると、ロッド状蒸発源１４のターゲット材７１
の表面に於けるアークがよりロッド状蒸発源１４の軸方
向の中央まで走り易くなり、ターゲット材７１の端付近
に偏った放電を抑え、ロッド状蒸発源１４の軸方向にお
けるより均一な放電になる。ここでも、配線１０８によ
り、陰極側においても両端から電力供給するとなお良
い。The ring-shaped anodes 101 and 10 in FIG.
2 is a simple ring-shaped plate, but as shown in FIG. 12, a dish-shaped ring-shaped anode 101A, 10A having a conical surface.
2A, the target material 71 of the rod-shaped evaporation source 14
The arc on the surface becomes easier to run to the center of the rod-shaped evaporation source 14 in the axial direction, suppresses the discharge biased near the end of the target material 71, and makes the discharge more uniform in the axial direction of the rod-shaped evaporation source 14. Become. Here, it is more preferable to supply power from both ends also on the cathode side by the wiring 108.

【００６４】図１３における陽極は、ロッド状蒸発源１
４とワーク５との間のロッド状蒸発源１４と同心の円周
を任意に等分（図示例では４等分）した位置にロッド状
陽極１０３を配設したものである。ロッド状陽極１０３
の各々は電源１０４に対して配線１０５，１０６で並列
に接続されている。そして、ロッド状蒸発源１４は配線
１０７で一端が電源１０４に接続されている。ロッド状
陽極１０３にすると、ロッド状蒸発源１４の周方向及び
軸方向に均等にロッド状陽極１０３が配設されるので、
放電の偏りが少なくなる。ロッド状陽極１０３は、ロッ
ド状蒸発源１４とワーク５との間に位置しているため、
ワーク５に対する影を生じるが、ワーク５はロッド状蒸
発源１４の回りを公転しながら自転する構成であるた
め、ワーク５のコーティングにムラを生じることがな
い。ここでも、配線１０８により、陰極側においても両
端から電力供給するとなお良い。The anode in FIG.
The rod-shaped anode 103 is provided at a position where the circumference concentric with the rod-shaped evaporation source 14 between the workpiece 4 and the workpiece 5 is arbitrarily equally divided (in the illustrated example, four equally). Rod-shaped anode 103
Are connected in parallel to the power supply 104 by wirings 105 and 106. The rod-shaped evaporation source 14 has one end connected to a power supply 104 via a wiring 107. When the rod-shaped anode 103 is used, the rod-shaped anode 103 is disposed evenly in the circumferential direction and the axial direction of the rod-shaped evaporation source 14, so that
Discharge bias is reduced. Since the rod-shaped anode 103 is located between the rod-shaped evaporation source 14 and the work 5,
Although a shadow is produced on the work 5, the work 5 is configured to revolve around the rod-shaped evaporation source 14 and revolve, so that there is no unevenness in the coating of the work 5. Here, it is more preferable to supply power from both ends also on the cathode side by the wiring 108.

【００６５】図１４における陽極は、図１１におけるリ
ング状陽極１０１，１０２と図１３におけるロッド状陽
極１０３を組み合わせたものである。この例のように陽
極の構成を適宜組み合わせることにより、放電の軸方向
均一性が更に良くなる。なお、陽極はリングと棒とを一
体に構成した構成であるため、配線１０５，１０６はリ
ング部に接続するものだけでよい。ここでも、配線１０
８により、陰極側においても両端から電力供給するとな
お良い。The anode in FIG. 14 is a combination of the ring-shaped anodes 101 and 102 in FIG. 11 and the rod-shaped anode 103 in FIG. By appropriately combining the configurations of the anodes as in this example, the axial uniformity of the discharge is further improved. Since the anode has a structure in which the ring and the rod are integrally formed, the wirings 105 and 106 need only be connected to the ring portion. Again, the wiring 10
According to 8, it is more preferable to supply power from both ends also on the cathode side.

【００６６】図１５は、図１１乃至図１４にて例示した
陽極を本発明のロッド状蒸発源１４に適用した例であ
る。ロッド状蒸発源１４の両端はそれぞれ配線１０７
Ａ，１０７Ｂで電源１０４，１０４に接続されてアーク
電流が供給される。これによると、ロッド状蒸発源１４
両端から大きなアーク電流が供給されて高い生産性に寄
与する一方、ロッド状蒸発源１４の軸方向の電位差が少
なくなり、これに上記図１１乃至図１４の説明にある効
果が加わるので、更に軸方向の放電の均一性が良くな
る。また図１５によると、蒸発源及び陽極の両端に流れ
る電流を精度良く制御できるので、放電均一性をより一
層精度良く達成できる。なお、陽極の構成は図１５のよ
うなリング状陽極１０１，１０２の他、先に例示したロ
ッド状陽極１０３を用いてもよく、また、これらを自由
に組み合わせて構成してよい。また、このようにロッド
状陽極１０３を本発明のＡＩＰ装置に適用した場合に
は、ロッド状陽極１０３は前述したロッド状蒸発源１４
と同様に、一端を自由端として電気的接続手段を用いる
とよい。FIG. 15 shows an example in which the anode illustrated in FIGS. 11 to 14 is applied to the rod-shaped evaporation source 14 of the present invention. Both ends of the rod-shaped evaporation source 14 are connected to the wiring 107 respectively.
A and 107B are connected to power supplies 104 and 104 to supply an arc current. According to this, the rod-shaped evaporation source 14
While a large arc current is supplied from both ends to contribute to high productivity, the potential difference in the axial direction of the rod-shaped evaporation source 14 is reduced, and the effect described in FIGS. 11 to 14 is added to this. The uniformity of the discharge in the direction is improved. Further, according to FIG. 15, since the current flowing through both ends of the evaporation source and the anode can be controlled with high accuracy, the uniformity of discharge can be achieved with higher accuracy. The anode may be configured by using the rod-shaped anodes 103 described above in addition to the ring-shaped anodes 101 and 102 as shown in FIG. 15 or by freely combining these. Further, when the rod-shaped anode 103 is applied to the AIP device of the present invention, the rod-shaped anode 103 is
Similarly to the above, one end may be used as a free end and an electric connection means may be used.

【００６７】ところで、ロッド状蒸発源１４とワーク５
の間にあるロッド状陽極１０３を用いた場合、ロッド状
陽極１０３の表面にも多量の皮膜が付着することにな
る。そして、ロッド状陽極１０３は水冷によって低温で
あることから、皮膜が剥離又は遊離したり、また、真空
チャンバ１の開放時に皮膜に吸着した大気中の水蒸気等
がコーティング時に放出されたりして、ワーク５の皮膜
の品質に悪影響を及ぼす恐れがある。そこで、図１６や
図１７の如き配線でコーティング開始前にロッド状陽極
１０３をワーク５を予熱するヒータとして利用すること
で表面に付着した水蒸気等を放出し、またコーティング
中は高温を保って皮膜を剥離又は遊離しにくくすること
が好ましい。この予熱ヒータ兼用のロッド状陽極１０３
の構成によって、予熱ヒータを別に設ける必要がなくな
る。なお、予熱ヒータ兼用の陽極構造は、従来技術で説
明した平板状陽極にも適用できる。By the way, the rod-shaped evaporation source 14 and the work 5
When the rod-shaped anode 103 between them is used, a large amount of film will adhere to the surface of the rod-shaped anode 103. Since the temperature of the rod-shaped anode 103 is low due to water cooling, the film peels or separates, and when the vacuum chamber 1 is opened, water vapor or the like in the air adsorbed to the film is released at the time of coating. 5 may adversely affect the quality of the coating. Therefore, before the coating is started, the rod-shaped anode 103 is used as a heater for preheating the workpiece 5 with the wiring as shown in FIGS. 16 and 17, thereby releasing water vapor and the like adhering to the surface. It is preferable to make it difficult to peel off or release. This rod-shaped anode 103 also serves as a preheater.
With the configuration described above, there is no need to separately provide a preheater. Note that the anode structure also serving as a preheater can be applied to the plate-shaped anode described in the related art.

【００６８】図１６において、放電のための電源１０
４，１０８をロッド状陽極１０３のヒータ電源に使用し
て予熱する場合である。同図（ａ）は加熱状態を示し、
同図（ｂ）は放電状態を示している。放電に必要な回路
に加えて、切換のためのスイッチ１１３，１１４，１１
５と、バイパス回路１１６が設けられている。符号１０
４，１０８，１１３，１１４，１１５，１１６が予熱手
段を構成するようにしている。同図（ａ）のように、ス
イッチ１１３，１１４，１１５がａ接点にあると、電源
１０４，１０８が並列になってロッド状陽極１０３に並
列に接続され、ロッド状陽極１０３がヒータとして加熱
され、ワーク５が予熱される。これにより、ロッド状陽
極１０３の皮膜に吸着された水蒸気等が放出され、コー
ティング時の放出によってワーク５の皮膜の品質に悪影
響を及ぼすことがない。この予熱が終わると、スイッチ
１１３，１１４，１１５をｂ接点に切り換え、通常のコ
ーティングを行う。このコーティング中はロッド状陽極
１０３は高温であって皮膜が剥離又は遊離しにくくな
る。In FIG. 16, a power supply 10 for discharging
4, 108 is used as a heater power supply for the rod-shaped anode 103 for preheating. FIG. 3A shows a heating state.
FIG. 3B shows a discharge state. In addition to circuits required for discharging, switches 113, 114, and 11 for switching are provided.
5 and a bypass circuit 116 are provided. Code 10
4, 108, 113, 114, 115 and 116 constitute preheating means. When the switches 113, 114, and 115 are at the a contacts as shown in FIG. 2A, the power supplies 104 and 108 are connected in parallel and connected in parallel to the rod-shaped anode 103, and the rod-shaped anode 103 is heated as a heater. The work 5 is preheated. As a result, water vapor or the like adsorbed on the film of the rod-shaped anode 103 is released, and the quality of the film of the work 5 is not adversely affected by the release during coating. When the preheating is completed, the switches 113, 114, and 115 are switched to the b-contacts, and normal coating is performed. During this coating, the temperature of the rod-shaped anode 103 is high, and the film is hardly peeled off or released.

【００６９】図１７は、真空アーク放電のための直流電
源１０４，１０８とは別に、陽極をヒータとして利用す
るための交流電源１１０を設けたものである。交流電源
回路と直流電源回路との間に、スイッチ１１１，１１２
を設けてロッド状陽極１０３に対する接続を切り換え可
能にしたものである。スイッチ１１１，１１２をａ接点
にすると、ロッド状陽極１０３は直流電源１０４，１０
８に接続され、通常のコーティングが行われる。このコ
ーティングに先立って、スイッチ１１１，１１２をｂ接
点にすると、ロッド状陽極１０３は交流電源１１０に接
続され、ロッド状陽極１０３をヒータとしてワーク５が
予熱される。FIG. 17 shows a configuration in which an AC power supply 110 for using the anode as a heater is provided separately from the DC power supplies 104 and 108 for vacuum arc discharge. Switches 111 and 112 are provided between the AC power supply circuit and the DC power supply circuit.
Is provided so that the connection to the rod-shaped anode 103 can be switched. When the switches 111 and 112 are set to the a contacts, the rod-shaped anode 103 is connected to the DC power supplies 104 and 10.
8 and normal coating is performed. Prior to the coating, when the switches 111 and 112 are set to the b contact, the rod-shaped anode 103 is connected to the AC power supply 110, and the work 5 is preheated using the rod-shaped anode 103 as a heater.

【００７０】図１及び図２の説明にて述べた通り、ワー
ク５の取り出しに際しては、ワークテーブル２３は下蓋
１７の上で水平移動を行う。この水平移動手段として、
図１及び図２の実施例ではローラレール２０が設けられ
ているが、より望ましくは、真空チャンバ１内が真空で
あることから、真空シールが確実に行える構成及びワー
クテーブル２３の駆動が確実に行える構成にする必要が
ある。更に、ワークテーブル２３が下蓋１７の所定位置
に搬入された後は下蓋１７の上下動にかかわらず水平方
向に移動しない位置ずれ防止が、上述した電気的接続手
段の安定の観点から必要である。As described with reference to FIGS. 1 and 2, when the work 5 is taken out, the work table 23 is moved horizontally on the lower lid 17. As this horizontal moving means,
Although the roller rail 20 is provided in the embodiment of FIGS. 1 and 2, it is more preferable that the vacuum chamber 1 is in a vacuum, so that the vacuum seal can be reliably performed and the work table 23 can be reliably driven. It must be a configuration that can be used. Further, after the work table 23 is carried into the predetermined position of the lower cover 17, it is necessary to prevent the position of the lower cover 17 from moving in the horizontal direction irrespective of the vertical movement of the lower cover 17, from the viewpoint of the stability of the above-described electrical connection means. is there.

【００７１】そのための、ワークテーブル２３の水平移
動手段の変形例を図１８により説明する。なお、図１８
にはワークテーブル２３の水平移動手段とともに、ワー
ク５をワークテーブル２３上で回転させる手段の例も併
せて図示しているが、これについては後で説明する。A modification of the horizontal moving means of the work table 23 for that purpose will be described with reference to FIG. Note that FIG.
2 shows an example of a means for rotating the work 5 on the work table 23 together with a means for horizontally moving the work table 23, which will be described later.

【００７２】下蓋１７にはフリーローラ１２０が列設さ
れ、その上にワークテーブル２３が転がるようになって
いる。ワークテーブル２３の側面にはラック１２３が張
りつけられ、下蓋１７に突設された軸１２４にラック１
２３に噛み合うピニオン１２５が嵌入されている。軸１
２４はワークテーブル２３を水平移動させるためのもの
である。軸１２４は一対のプーリ１３０及びクラッチ１
３１を経て駆動モータ１３２に接続されている。また、
軸１２４にはディスクブレーキ１３３が設けられ、ディ
スクの回転位置を検出するエンコーダスイッチ１３４が
設けられている。ワークテーブルは、ピニオンにより真
空チャンバ内に搬入され、最終的には、ワークテーブル
上のワークにバイアス電圧を印加するためのバイアス電
力の伝達部が、所定の力で定着する位置まで搬送され
る。そして、駆動モータ１３２はドライバ１３５で制御
され、ドライバ１３５にエンコーダスイッチ１３４の回
転情報が入力される。この位置で、図示のようにピニオ
ン１２５がラック１２３に噛み合った状態において、軸
１２４がディスクブレーキ１３３で固定されると、ワー
クテーブル２３は所定位置で固定され、ワークに対して
のバイアス電力の伝達が確実に行われるようになること
になる。なお、上述したワークテーブルの水平移動手段
は、従来技術で説明した平板状蒸発源を用いるものにも
適用できる。The free rollers 120 are arranged in a row on the lower cover 17, and the work table 23 rolls thereon. A rack 123 is attached to a side surface of the work table 23, and the rack 1 is attached to a shaft 124 protruding from the lower lid 17.
A pinion 125 that meshes with 23 is fitted. Axis 1
Numeral 24 is for moving the work table 23 horizontally. The shaft 124 includes a pair of pulleys 130 and the clutch 1
It is connected to a drive motor 132 via 31. Also,
The shaft 124 is provided with a disk brake 133 and an encoder switch 134 for detecting the rotational position of the disk. The work table is carried into the vacuum chamber by a pinion, and is finally conveyed to a position where a transmission unit for bias power for applying a bias voltage to the work on the work table is fixed with a predetermined force. The drive motor 132 is controlled by a driver 135, and rotation information of the encoder switch 134 is input to the driver 135. At this position, when the shaft 124 is fixed by the disc brake 133 in a state where the pinion 125 is engaged with the rack 123 as shown in the figure, the work table 23 is fixed at a predetermined position, and transmission of bias power to the work is performed. Will be performed reliably. Note that the above-described horizontal movement means of the work table can also be applied to the one using the flat evaporation source described in the related art.

【００７３】ところで、ワークテーブル２３を搬入する
場合、ラック１２３とピニオン１２５が乗り上げて噛み
込まない場合がある。そこで、ワークテーブル２３の搬
出に際してラック１２３からピニオン１２５が離れる位
置の回転角度をエンコーダスイッチ１３４を介してドラ
イバ１３５が記憶しておく。そして、搬入時にクラッチ
１３１をオンにして記憶した回転角度になるように、駆
動モータ１３２を駆動し、クラッチ１３１をオフにして
おく。すると、他の駆動手段で押し込まれるワークテー
ブル２３のラック１２３はスムーズにピニオン１２５に
噛み合う。When the work table 23 is carried in, there are cases where the rack 123 and the pinion 125 run up and do not bite. Therefore, the driver 135 stores the rotation angle at the position where the pinion 125 is separated from the rack 123 when the work table 23 is carried out, via the encoder switch 134. Then, the clutch 131 is turned on at the time of carry-in, and the drive motor 132 is driven so that the stored rotation angle is attained, and the clutch 131 is turned off. Then, the rack 123 of the work table 23 pushed by another driving means smoothly meshes with the pinion 125.

【００７４】つぎに、ワーク５をワークテーブル２３上
で回転させる手段について説明する。ワークテーブル２
３にはロータリテーブル１２１が回転自在に軸支され、
回転軸１２２がワークテーブル２３の下まで突設されて
いる。回転軸１２２にギア１２６が嵌入され、下蓋１７
に突設された軸１２７にギア１２６に噛み合うギア１２
８が嵌入されている。軸１２７はロータリテーブル１２
１を回転させるためのものであり、歯車列１４０及びプ
ーリ１４１を経て駆動モータ１４２に接続されている。
また軸１２７の下端にボールジョイント１４３が設けら
れ、回転と縁切りした後にエアシリンダ１４４が接続さ
れている。このエアシリンダ１４４は上下限のリミット
スイッチ１４５，１４６を有しており、上下の往復動が
可能である。ワークテーブル２３の搬入・搬出時にはエ
アシリンダ１４４が短縮し、ギア１２８がギア１２６か
ら下がった位置に退避する。ワークテーブル２３が所定
位置になって固定されると、エアシリンダ１４４が伸長
するが、ギア１２８とギア１２６が噛み合う位置にある
保証はない。そこで、ドライバ１４７で駆動モータ１４
２を寸動させつつ、エアシリンダ１４４の短縮及び伸長
を数回繰り返すと、ギア１２８とギア１２６が噛み合
う。Next, means for rotating the work 5 on the work table 23 will be described. Work table 2
3, a rotatable table 121 is rotatably supported,
The rotating shaft 122 protrudes below the work table 23. The gear 126 is fitted into the rotation shaft 122 and the lower cover 17
Gear 12 meshing with the gear 126 on the shaft 127 protruding from
8 is inserted. The shaft 127 is the rotary table 12
1 and is connected to a drive motor 142 via a gear train 140 and a pulley 141.
Further, a ball joint 143 is provided at the lower end of the shaft 127, and an air cylinder 144 is connected after the rotation and edge cutting. The air cylinder 144 has upper and lower limit switches 145 and 146, and can reciprocate up and down. When loading / unloading the worktable 23, the air cylinder 144 is shortened, and the gear 128 is retracted to a position below the gear 126. When the work table 23 is fixed at the predetermined position, the air cylinder 144 extends, but there is no guarantee that the gear 128 and the gear 126 are at the meshing position. Therefore, the drive motor 14 is
When the air cylinder 144 is repeatedly shortened and extended several times while the inward movement of the gear 2, the gear 128 and the gear 126 mesh with each other.

【００７５】上記のようにワークテーブル２３の水平移
動手段及びワーク５の回転手段を構成すれば、下蓋１７
には二本の軸１２４，１２７が突設されているだけであ
ってこの部分だけ真空シールすればよいので、真空シー
ルを確実に行うことができる。また、ラック１２３とピ
ニオン１２５を用いるので、ワークテーブル２３の駆動
が確実に行えるとともに、このピニオン１２５が嵌入さ
れた軸１２４を固定することでワークテーブル２３を固
定することができる。If the horizontal moving means of the work table 23 and the rotating means of the work 5 are constituted as described above, the lower cover 17
Has only two shafts 124 and 127 protruding therefrom, and only this portion needs to be vacuum-sealed, so that the vacuum sealing can be performed reliably. Further, since the rack 123 and the pinion 125 are used, the work table 23 can be reliably driven, and the work table 23 can be fixed by fixing the shaft 124 in which the pinion 125 is fitted.

【００７６】つぎに、上述したワークテーブル２３を自
動的に交換するためのＡＩＰシステムを図３により説明
する。走行台車３０はローラレール３１，３２を有し、
ワークテーブル２３の第１搭載部Ａと第２搭載部Ｂが設
けられている。そして第１及び第２搭載部Ａ，Ｂ間の距
離Ｐに等しい距離Ｐ′だけ往復走行できるようにレール
３３に乗せられている。ワークテーブル２３の自動交換
に際しては、走行台車３０は実線位置にあって、第１搭
載部Ａが空の状態で待機する。そして処理済みのワーク
５が搭載されたワークテーブル２３が方向に搬出さ
れ、走行台車３０が方向に距離Ｐ′だけ走行した二点
鎖線位置となり、第２搭載部Ｂが真空チャンバ１に対面
する。そして、第２搭載部Ｂに搭載された未処理のワー
クテーブル２３が方向に搬入され、図２（ｂ）→図２
（ａ）→図１の順で真空チャンバ１内にワークテーブル
２３が搬入される。作業員が図３の第２搭載部Ｂに未処
理のワークテーブル２３を乗せるところまで作業する
と、ワークテーブル２３の交換が自動に行われ、第１搭
載部Ａに処理済みのワーク５が搭載されたワークテーブ
ル２３が乗り、第２搭載部Ｂが空の状態となる。作業員
はサイクルタイムの途中で第１搭載部Ａのワークテーブ
ル２３のワーク５とシールド板２４を交換すればよい。
なお、ワークテーブル２３には上述したロッド状陽極１
０３が搭載されてもよく、その場合にはロッド状陽極１
０３も交換し易い構成にすると良い。なお、シールド板
２４と陽極１０３をワークテーブル２３と共に搬出する
構成は、従来技術で述べた平板状陽極を用いるものにも
適用できる。Next, an AIP system for automatically exchanging the work table 23 will be described with reference to FIG. The traveling carriage 30 has roller rails 31 and 32,
A first mounting portion A and a second mounting portion B of the work table 23 are provided. It is mounted on the rail 33 so that it can reciprocate a distance P 'equal to the distance P between the first and second mounting portions A and B. At the time of automatic replacement of the work table 23, the traveling vehicle 30 is at the solid line position and waits with the first mounting portion A empty. Then, the work table 23 on which the processed work 5 is mounted is carried out in the direction, and the traveling carriage 30 is moved in the direction by the distance P 'in the two-dot chain line position, and the second mounting part B faces the vacuum chamber 1. Then, the unprocessed work table 23 mounted on the second mounting portion B is carried in the direction, and FIG.
(A) → The work table 23 is carried into the vacuum chamber 1 in the order of FIG. When the worker works to place the unprocessed work table 23 on the second mounting portion B in FIG. 3, the work table 23 is automatically replaced, and the processed work 5 is mounted on the first mounting portion A. The work table 23 rides, and the second mounting portion B is empty. The worker may exchange the work 5 of the work table 23 of the first mounting portion A and the shield plate 24 during the cycle time.
The work table 23 has the rod-shaped anode 1 described above.
03 may be mounted, in which case the rod-shaped anode 1
It is preferable that 03 is also configured to be easily exchanged. The configuration in which the shield plate 24 and the anode 103 are carried out together with the work table 23 can be applied to the configuration using the flat anode described in the related art.

【００７７】図１９は多数のＡＩＰ装置（図示例では４
台）に対して一台の走行台車３０を用いる場合のＡＩＰ
システム図である。レール３３に沿って４台のＡＩＰ装
置３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃ，３５Ｄが並べられ、レール
３３の端にターンテーブル３６が設置されている。な
お、３７は分電盤・制御盤、３８はバイアス電源ユニッ
ト、３９はアーク電源ユニット、４０はラック配線であ
る。作業員はターンテーブル３６に未処理のワーク５と
清浄なシールド板２４を搭載した４つのワークテーブル
２３を乗せておく。特定のＡＩＰ装置の処理が終わりそ
うになると、走行台車３０の第２搭載部Ｂがターンテー
ブル３６から未処理のワークテーブル２３を受け取り、
図３と同じ要領で自動交換し、処理済みのワークテーブ
ル２３をターンテーブル３６に返しておく。このよう
に、各ＡＩＰ装置のサイクルが一巡すると、ターンテー
ブル３６には処理済みのワークテーブル２３が乗った状
態になる。そこで作業員はターンテーブル３６に向かっ
てまとめてワーク５とシールド板２４及び必要に応じて
ロッド状陽極１０３の交換を行えばよい。なお、この例
では走行台車３０には２つのワークテーブル搭載部があ
ったが、１つのみの搭載部を持ち、まず処理済ワークを
受取りターンテーブルまで搬送した後、ターンテーブル
から未処理ワークを受取りＡＩＰ装置まで搬送すること
も可能である。FIG. 19 shows a number of AIP devices (4 in the illustrated example).
AIP when one traveling vehicle 30 is used for
It is a system diagram. Four AIP devices 35A, 35B, 35C, 35D are arranged along the rail 33, and a turntable 36 is installed at an end of the rail 33. In addition, 37 is a distribution board / control panel, 38 is a bias power supply unit, 39 is an arc power supply unit, and 40 is a rack wiring. The operator places the unprocessed work 5 and the four worktables 23 on which the clean shield plate 24 is mounted on the turntable 36. When the processing of the specific AIP device is about to end, the second mounting part B of the traveling vehicle 30 receives the unprocessed worktable 23 from the turntable 36,
Automatic replacement is performed in the same manner as in FIG. 3, and the processed worktable 23 is returned to the turntable 36. As described above, when the cycle of each AIP device makes one cycle, the processed worktable 23 is placed on the turntable 36. Therefore, the operator may collectively exchange the work 5 and the shield plate 24 and the rod-shaped anode 103 as needed toward the turntable 36. In this example, the traveling carriage 30 has two work table mounting portions, but has only one mounting portion. First, the processed work is received and transported to the turntable, and then the unprocessed work is removed from the turntable. It is also possible to carry it to the receiving AIP device.

【００７８】図２０は走行台車３０の代わりにロータリ
テーブル４０を用いたＡＩＰシステムを示す。各ＡＩＰ
装置３５Ａ，・・・，３５Ｘの前に、ロータリテーブル
４０，・・・，４０が設置され、各ロータリテーブル４
０，・・・，４０を双方向コンベア４１，・・・，４１
で接続したものである。また、ＡＩＰ装置３５Ａの前の
ロータリテーブル４０の双方向コンベア４１の逆側に、
搬出コンベア４２が接続され、この搬出コンベア４２の
端にはクロステーブル４４を介して処理済みのワークテ
ーブル２３の多数が貯溜される第１ストッカー４５が接
続されている。更にまた、ＡＩＰ装置３５Ｘの前のロー
タリテーブル４０の双方向コンベア４１の逆側に、搬入
コンベア４３が接続され、この搬入コンベア４３の端に
はクロステーブル４６を介して未処理のワークテーブル
の多数が貯溜される第２ストッカー４７が接続されてい
る。例えばＡＩＰ装置３５Ｘの自動交換が必要になる
と、矢印のようにロータリテーブル４０の上に処理済
みのワークテーブル２３が引き出され、ロータリテーブ
ル４０が回って矢印の方向に処理済みのワークテーブ
ル２３を双方向コンベア４１へ送り出す。処理済みのワ
ークテーブル２３はＡＩＰ装置３５Ａのロータリテーブ
ル４０を素通りし、クロステーブル４４を経て第１スト
ッカー４５に貯溜される。一方第２ストッカー４７から
クロステーブル４６を経て引き出される未処理のワーク
テーブル２３は、方向のようにターンテーブル４０に
入り、ターンテーブル４０が回って方向に未処理のワ
ークテーブル２３を送り出す。このように順次ＡＩＰ装
置３５Ａ，・・・，３５Ｘのワークテーブル２３の自動
交換が行われる。FIG. 20 shows an AIP system using a rotary table 40 in place of the traveling vehicle 30. Each AIP
The rotary tables 40,..., 40 are installed in front of the devices 35A,.
, 40 are replaced by two-way conveyors 41,.
It is connected by. Also, on the opposite side of the bidirectional conveyor 41 of the rotary table 40 in front of the AIP device 35A,
An unloading conveyor 42 is connected, and a first stocker 45 for storing a large number of processed work tables 23 is connected to an end of the unloading conveyor 42 via a cross table 44. Further, a carry-in conveyor 43 is connected to the opposite side of the bidirectional conveyor 41 of the rotary table 40 in front of the AIP device 35X, and the end of the carry-in conveyor 43 has a large number of unprocessed work tables via a cross table 46. Is connected to the second stocker 47 for storing the. For example, when the automatic replacement of the AIP device 35X becomes necessary, the processed work table 23 is pulled out above the rotary table 40 as shown by an arrow, and the rotary table 40 turns to move both the processed work table 23 in the direction of the arrow. To the conveyor 41. The processed work table 23 passes through the rotary table 40 of the AIP device 35A, passes through the cross table 44, and is stored in the first stocker 45. On the other hand, the unprocessed worktable 23 pulled out from the second stocker 47 via the cross table 46 enters the turntable 40 as in the direction, and the turntable 40 rotates to send out the unprocessed worktable 23 in the direction. In this manner, the work tables 23 of the AIP devices 35A,..., 35X are automatically exchanged.

【００７９】図３、図１９及び図２０に例示したＡＩＰ
システムによると、処理前及び処理後のワーク５を搭載
したワークテーブル２３を自動的に搬送することができ
るので、例えば無人である夜間にでもＡＩＰ装置を運転
することができ、これによって高い生産性を実現でき
る。The AIP illustrated in FIGS. 3, 19 and 20
According to the system, the work table 23 on which the workpieces 5 before and after the processing are mounted can be automatically transported, so that the AIP device can be operated even at night, for example, when unmanned, thereby increasing the productivity. Can be realized.

【００８０】なお、図３、図１９及び図２０の自動交換
システムは、図１のロッド状蒸発源１４を採用したＡＩ
Ｐ装置に限らず、図２３の如き平板形状の蒸発源を有す
るＡＩＰ装置にも適用可能である。図２１にこの例を示
す。同図（ａ）は上面図、同図（ｂ）は側面図である。
真空チャンバ５０の両側面に平板型蒸発源５１が設けら
れ、真空チャンバ５０の手前には弁板５２が昇降するゲ
ートバルブ５３が取り付けられている。ワーク５が搭載
されたワークテーブル２３は開閉扉になる弁板５２が上
がった状態で走行台車３０（又はロータリテーブル４
０）の上に引き出される。The automatic exchange system shown in FIGS. 3, 19 and 20 employs an AI using the rod-shaped evaporation source 14 shown in FIG.
The present invention can be applied not only to the P device but also to an AIP device having a plate-shaped evaporation source as shown in FIG. FIG. 21 shows this example. FIG. 1A is a top view, and FIG. 1B is a side view.
A flat-plate evaporation source 51 is provided on both sides of the vacuum chamber 50, and a gate valve 53 for moving up and down a valve plate 52 is attached to the front of the vacuum chamber 50. The work table 23 on which the work 5 is mounted is mounted on the traveling carriage 30 (or the rotary table 4) with the valve plate 52 serving as an opening / closing door raised.
0) is pulled out.

【００８１】また、ワークを搭載したワークテーブルに
更にシールド板を搭載することは、これまでに説明した
ようなバッチ式ＡＩＰ装置に限らず、図２２の如きイン
ライン式ＡＩＰ装置にも適用可能である。このインライ
ン式ＡＩＰ装置は、真空室６０と、予熱室６１と、コー
ティング室６２と、冷却室６３とをゲートバルブ６４
ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄ，６４ｅを介して接続し、
レール６５の上をワークテーブル６６が各室６０〜６３
内に順次搬送されるものである。ワークテーブル６６の
上にはワーク５とシールド板６７が搭載されており、真
空室６０には清浄なシールド板６７を搭載したワークテ
ーブル６６を搬入し、冷却室６３からは汚れたシールド
板６７を搭載したワークテーブル６６が搬出される。従
って一ライン（走行）毎のシールド板６７の交換は、Ａ
ＩＰ装置を止めずに外部で行え、常に清浄なシールド板
６７を用いたコーティングができる。更に、陽極をもワ
ークテーブル６６に搭載してワーク５及びシールド板６
７とともに搬送するように構成すれば、陽極の交換・清
掃も容易に効率的に行うことができる。Further, mounting a shield plate on a work table on which a work is mounted is not limited to the batch type AIP device as described above, but is applicable to an in-line type AIP device as shown in FIG. . This in-line type AIP apparatus includes a vacuum chamber 60, a preheating chamber 61, a coating chamber 62, and a cooling chamber 63 that are connected to a gate valve 64.
a, 64b, 64c, 64d, 64e,
A work table 66 is provided on each rail 60 to 63 on the rail 65.
Are sequentially conveyed inside. The work 5 and the shield plate 67 are mounted on the work table 66. The work table 66 having the clean shield plate 67 is carried into the vacuum chamber 60, and the dirty shield plate 67 is removed from the cooling chamber 63. The mounted work table 66 is carried out. Therefore, replacement of the shield plate 67 for each line (running)
It can be performed outside without stopping the IP device, and coating using the clean shield plate 67 can always be performed. Further, the anode is also mounted on the work table 66, and the work 5 and the shield plate 6 are mounted.
If it is configured to be transported together with the anode 7, the exchange and cleaning of the anode can be easily and efficiently performed.

【００８２】[0082]

【発明の効果】請求項１に係る本発明によると、ワーク
を真空チャンバ内に搬入・搬出するに際しては、ワーク
がロッド状蒸発源に対して相対的に上下方向に移動する
ことができるので、ワークをロッド状蒸発源と干渉・衝
突させることなく取り扱うことができる。また、ロッド
状蒸発源を真空チャンバの本体に固定しているので、ワ
ークを搭載するワークテーブル等を設けた場合にも、こ
れにロッド状蒸発源の取り付けに関する機構、例えばロ
ッド状蒸発源の冷却装置等を集中して設ける必要がな
い。従って、装置構成を複雑にすることなく、高い生産
性を有するＡＩＰ装置を実現することができる。According to the first aspect of the present invention, when loading / unloading a work into / from the vacuum chamber, the work can be moved up and down relatively to the rod-shaped evaporation source. The work can be handled without causing interference or collision with the rod-shaped evaporation source. In addition, since the rod-shaped evaporation source is fixed to the main body of the vacuum chamber, even when a work table or the like on which a work is mounted is provided, a mechanism related to mounting the rod-shaped evaporation source, for example, cooling of the rod-shaped evaporation source There is no need to centrally provide devices and the like. Therefore, an AIP device having high productivity can be realized without complicating the device configuration.

【００８３】請求項２に係る本発明によると、請求項１
に記載した本発明において更に、下蓋が真空チャンバの
本体に対して昇降する。真空チャンバの本体を移動させ
る場合には、ＡＩＰ装置の付帯設備、例えば排気ノズル
等の構成が複雑になることが考えられるが、下蓋を昇降
させればこの心配はない。従って、簡単な装置構成によ
って高い生産性を有するＡＩＰ装置を実現することがで
きる。According to the second aspect of the present invention, the first aspect
Further, in the present invention described in the above, the lower lid is moved up and down with respect to the main body of the vacuum chamber. When moving the main body of the vacuum chamber, it is conceivable that the configuration of auxiliary equipment of the AIP device, for example, the exhaust nozzle or the like becomes complicated. Therefore, an AIP device having high productivity can be realized with a simple device configuration.

【００８４】請求項３に係る本発明によると、請求項２
に記載した本発明において更に、ワークは真空チャンバ
の本体の外部に完全に降下した後に水平方向に移動する
ので、ワークとロッド状蒸発源とが干渉・衝突すること
なくワークを搬入・搬出することができる。従って、ロ
ッド状蒸発源を採用したＡＩＰ装置における効率的なワ
ークの取り扱いを行うことができ、これによって高い生
産性を有するＡＩＰ装置を実現することができる。According to the third aspect of the present invention, a second aspect is provided.
Further, in the present invention described in the above, since the work moves in the horizontal direction after completely descending to the outside of the main body of the vacuum chamber, it is possible to carry in / out the work without interference / collision between the work and the rod-shaped evaporation source. Can be. Therefore, it is possible to efficiently handle the work in the AIP device employing the rod-shaped evaporation source, thereby realizing an AIP device having high productivity.

【００８５】請求項４に係る本発明によると、請求項３
に記載した本発明において更に、ワークをワークテーブ
ルに搭載して取り扱い、このワークテーブルをラックと
ピニオンを利用して水平移動させるので、ワークを確実
に移動させることができる。即ち、高い生産性を有する
ＡＩＰ装置において、装置のより正確な作動が行われ
る。According to the fourth aspect of the present invention, there is provided the third aspect.
Further, in the present invention described in (1), since the work is mounted on the work table and handled, and the work table is horizontally moved by using the rack and the pinion, the work can be surely moved. That is, in an AIP device having high productivity, more accurate operation of the device is performed.

【００８６】請求項５に係る本発明によると、請求項３
に記載した本発明において更に、シールド板がワークと
ともにワークテーブルに搭載されて取り扱われるので、
シールド板の交換・清掃が必要である場合でも、これを
ＡＩＰ装置を止めずに外部で行うことができる。従っ
て、シールド板の交換・清掃作業に関係なくＡＩＰ装置
の運転を続けて行うことができ、高い生産性を有するＡ
ＩＰ装置を実現することができる。According to the fifth aspect of the present invention, a third aspect is provided.
Further, in the present invention described in the above, since the shield plate is mounted on the work table together with the work and handled,
Even when the shield plate needs to be replaced or cleaned, this can be performed outside without stopping the AIP device. Therefore, the operation of the AIP device can be continued regardless of the replacement and cleaning work of the shield plate, and the A
An IP device can be realized.

【００８７】請求項６に係る本発明によると、請求項５
に記載した本発明において更に、ワークテーブルに陽極
を搭載するので、陽極の交換・清掃が必要である場合で
も、シールド板と同様に、ＡＩＰ装置を止めずに外部で
行うことができる。従って、陽極の交換・清掃作業に関
係なくＡＩＰ装置の運転を続けて行うことができ、高い
生産性を有するＡＩＰ装置を実現することができる。According to the present invention of claim 6 , according to claim 5,
Further, in the present invention described in (1), since the anode is mounted on the work table, even when the anode needs to be exchanged and cleaned, similarly to the shield plate, it can be performed outside without stopping the AIP device. Therefore, the operation of the AIP device can be continuously performed irrespective of the anode replacement / cleaning work, and an AIP device having high productivity can be realized.

【００８８】請求項７に係る本発明によると、ロッド状
蒸発源の一端を真空チャンバの本体に固定し、他端を蓋
体に切り離し自在な電気的接続手段を用いて接続してお
り、この両端からアーク電力を供給するので、ロッド状
蒸発源に大きなアーク電力を供給することができる。従
って、ロッド状蒸発源を採用したＡＩＰ装置において大
きなアーク電力を供給することにより、高い生産性を有
するＡＩＰ装置を実現することができる。According to the seventh aspect of the present invention, one end of the rod-shaped evaporation source is fixed to the main body of the vacuum chamber, and the other end is connected to the lid using a detachable electrical connection means. Since arc power is supplied from both ends, large arc power can be supplied to the rod-shaped evaporation source. Therefore, by supplying a large arc power to the AIP device employing the rod-shaped evaporation source, an AIP device having high productivity can be realized.

【００８９】請求項８に係る本発明によると、請求項７
に記載した本発明において更に、電気的接続手段に弾性
手段で支持された面部材を用いているので、ロッド状蒸
発源と電気的接続手段との接続部に傾きが存在しても確
実に接続することができる。従って、ロッド状蒸発源へ
の大きなアーク電力を供給を確実に行って、確実に高い
生産性を有するＡＩＰ装置を実現することができる。According to the eighth aspect of the present invention, there is provided the seventh aspect.
Further, in the present invention described in the above, since the surface member supported by the elastic means is used for the electric connection means, even if there is an inclination at the connection portion between the rod-shaped evaporation source and the electric connection means, the connection is surely made. can do. Therefore, it is possible to reliably supply a large arc power to the rod-shaped evaporation source, and to realize an AIP device having high productivity without fail.

【００９０】請求項９及び請求項１０に係る本発明によ
ると、陽極にロッド状蒸発源の軸方向の電位差が発生し
ないように陽極を設けているので、ロッド状蒸発源の軸
方向に均一に放電を発生させることができる。従って、
コーティングをムラなく行うことによりより高い品質を
実現するＡＩＰ装置を実現することができる。According to the ninth and tenth aspects of the present invention, since the anode is provided on the anode so as not to generate a potential difference in the axial direction of the rod-shaped evaporation source, the anode is uniformly formed in the axial direction of the rod-shaped evaporation source. Discharge can be generated. Therefore,
An AIP device that achieves higher quality by performing coating evenly can be realized.

【００９１】請求項１１に係る本発明によると、請求項
９または請求項１０に記載した本発明において更に、ロ
ッド状蒸発源の両端からアーク電力を供給するので、ロ
ッド状蒸発源に大きなアーク電力を供給することができ
るとともに、ロッド状蒸発源の軸方向に電位差が発生せ
ずロッド状蒸発源の軸方向に更に均一に放電を発生させ
ることができる。従って、高い生産性を有するＡＩＰ装
置を実現するとともに、更にワークの皮膜の品質をより
一層向上させることができる。According to the eleventh aspect of the present invention,
According to the present invention as set forth in claim 9 or claim 10 , since the arc power is supplied from both ends of the rod-shaped evaporation source, a large arc power can be supplied to the rod-shaped evaporation source, and the axial direction of the rod-shaped evaporation source can be increased. Therefore, a discharge can be generated more uniformly in the axial direction of the rod-shaped evaporation source without generating a potential difference. Therefore, it is possible to realize an AIP apparatus having high productivity and further improve the quality of a film of a work.

【００９２】請求項１２に係る本発明によると、請求項
１０に記載した本発明において更に、ロッド状陽極がワ
ークを予熱するヒータとして利用されるので、ロッド状
陽極表面に付着した皮膜や大気中の水蒸気によってワー
クの皮膜の品質に悪影響を及ぼすことがない。従って、
ワークの皮膜の品質をより一層向上させることができ
る。According to the twelfth aspect of the present invention,
Further, in the present invention described in 10 , since the rod-shaped anode is used as a heater for preheating the work, the film attached to the rod-shaped anode surface or the water vapor in the atmosphere does not adversely affect the quality of the film of the work. . Therefore,
The quality of the film of the work can be further improved.

【００９３】請求項１３乃至請求項１５に係る本発明に
よると、一台以上のＡＩＰ装置を有するＡＩＰシステム
において、ワークを搭載したワークテーブルを自動的に
ＡＩＰ装置から搬入・搬出できるように構成したので、
夜間でもＡＩＰ装置を休止する必要がなくなる。従っ
て、夜間無人運転が可能な稼働率の高い、高い生産性を
有するＡＩＰ装置を実現することができる。According to the thirteenth to fifteenth aspects of the present invention, in an AIP system having one or more AIP devices, a work table on which a work is mounted can be automatically loaded and unloaded from the AIP device. So
There is no need to pause the AIP device even at night. Therefore, it is possible to realize an AIP device with high operation rate and high productivity that enables unmanned operation at night.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】 本発明のＡＩＰ装置の要部図である。FIG. 1 is a main part diagram of an AIP device of the present invention.

【図２】 ワークテーブルの搬送図である。FIG. 2 is a transfer diagram of a work table.

【図３】 走行台車を用いたＡＩＰシステムの上面図で
ある。FIG. 3 is a top view of an AIP system using a traveling vehicle.

【図４】 ワークとロッド状蒸発源との相対移動例を示
す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of relative movement between a workpiece and a rod-shaped evaporation source.

【図５】 ロッド状蒸発源の断面図である。FIG. 5 is a sectional view of a rod-shaped evaporation source.

【図６】 他のロッド状蒸発源の断面図である。FIG. 6 is a sectional view of another rod-shaped evaporation source.

【図７】 他のロッド状蒸発源の断面図である。FIG. 7 is a sectional view of another rod-shaped evaporation source.

【図８】 他のロッド状蒸発源の断面図である。FIG. 8 is a sectional view of another rod-shaped evaporation source.

【図９】 ロッド状蒸発源の電気的接続手段を示す図で
ある。FIG. 9 is a view showing an electrical connection means of a rod-shaped evaporation source.

【図１０】 他のロッド状蒸発源の電気的接続手段を示
す図である。FIG. 10 is a diagram showing another electrical connection means for a rod-shaped evaporation source.

【図１１】 ロッド状蒸発源に対する陽極を示す図であ
る。FIG. 11 is a view showing an anode for a rod-shaped evaporation source.

【図１２】 ロッド状蒸発源に対する他の陽極を示す図
である。FIG. 12 is a view showing another anode for a rod-shaped evaporation source.

【図１３】 ロッド状蒸発源に対する他の陽極を示す図
である。FIG. 13 is a view showing another anode for a rod-shaped evaporation source.

【図１４】 ロッド状蒸発源に対する他の陽極を示す図
である。FIG. 14 is a diagram showing another anode for a rod-shaped evaporation source.

【図１５】 ロッド状蒸発源と陽極の電源に対する接続
回路図である。FIG. 15 is a connection circuit diagram of a rod-shaped evaporation source and an anode to a power supply.

【図１６】 陽極予熱のための接続回路図である。FIG. 16 is a connection circuit diagram for anode preheating.

【図１７】 陽極予熱のための他の接続回路図である。FIG. 17 is another connection circuit diagram for anode preheating.

【図１８】 ワークテーブル及びロータリテーブルの駆
動系統図である。FIG. 18 is a drive system diagram of a work table and a rotary table.

【図１９】 走行台車を用いた他のＡＩＰシステムの上
面図である。FIG. 19 is a top view of another AIP system using a traveling vehicle.

【図２０】 ロータリーテーブルによるＡＩＰシステム
の上面図である。FIG. 20 is a top view of an AIP system using a rotary table.

【図２１】 ゲートバルブ付ＡＩＰ装置にかかるＡＩＰ
システムの側面図である。FIG. 21: AIP according to an AIP device with a gate valve
It is a side view of a system.

【図２２】 インライン式ＡＩＰ装置に対するシールド
板の適用を示す概念図である。FIG. 22 is a conceptual diagram showing the application of a shield plate to an in-line AIP device.

【図２３】 従来のＡＩＰ装置の要部図である。FIG. 23 is a main part diagram of a conventional AIP device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１…真空チャンバ、１ａ…本体、５…ワーク、１４…ロ
ッド状蒸発源、１７…下蓋（蓋体）、２３…ワークテー
ブル、２４…シールド板、３０…走行台車、Ａ…第１搭
載部、Ｂ…第２搭載部、３３…レール、３６…ターンテ
ーブル、４０…ロータリテーブル、４１…双方向コンベ
ア、４２…搬出コンベア、４３…搬入コンベア、４５…
第１ストッカー、４７…第２ストッカー、７１…ターゲ
ット材、７１ａ，７２ａ，７３ａ…中心穴、７２，７４
…アーク閉じ込めリング、７７…シャフト、８０…外側
通路、８１…中心通路、８２…横穴、７９…ナット、８
７…面部材、８８…フレキシブルフランジ（弾性手
段）、１０１，１０２…リング状陽極、１０１Ａ，１０
２Ａ…皿型リング状陽極、１０３…ロッド状陽極、１２
３…ラック、１２５…ピニオンDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Vacuum chamber, 1a ... Main body, 5 ... Work, 14 ... Rod evaporation source, 17 ... Lower cover (lid), 23 ... Work table, 24 ... Shield plate, 30 ... Traveling trolley, A ... 1st mounting part , B: second mounting section, 33: rail, 36: turntable, 40: rotary table, 41: bidirectional conveyor, 42: unloading conveyor, 43: loading conveyor, 45 ...
First stocker 47, second stocker 71, target material 71a, 72a, 73a center hole 72, 74
... Arc confinement ring, 77 ... Shaft, 80 ... Outer passage, 81 ... Center passage, 82 ... Side hole, 79 ... Nut, 8
7: surface member, 88: flexible flange (elastic means), 101, 102: ring-shaped anode, 101A, 10
2A: dish-shaped ring anode, 103: rod-shaped anode, 12
3 ... Rack, 125 ... Pinion

フロントページの続き (72)発明者 玉垣 浩 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目３番１号 株式会社神戸製鋼所 高砂製作所内 (72)発明者 河口 博 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目３番１号 株式会社神戸製鋼所 高砂製作所内 (72)発明者 下島 克彦 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目３番１号 株式会社神戸製鋼所 高砂製作所内 (72)発明者 藤井 博文 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目３番１号 株式会社神戸製鋼所 高砂製作所内 (72)発明者 木戸 利也 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目３番１号 株式会社神戸製鋼所 高砂製作所内 (72)発明者 鈴木 穀 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目３番１号 株式会社神戸製鋼所 高砂製作所内 (72)発明者 井上 陽一 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目３番１号 株式会社神戸製鋼所 高砂製作所内 (56)参考文献 特開 平３−90566（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−56788（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−80366（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭53−28871（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C23C 14/00 - 14/58 Continuation of the front page (72) Inventor Hiroshi Tamagaki 2-3-1, Shinhama, Arai-machi, Takasago-shi, Hyogo Inside Kobe Steel, Ltd. Takasago Works (72) Inventor Hiroshi Kawaguchi 2-3-1, Shinama, Arai-machi, Takasago-shi, Hyogo Prefecture Kobe Steel, Ltd. Takasago Works (72) Inventor Katsuhiko Shimojima 2-3-1, Shinama, Araimachi, Takasago City, Hyogo Prefecture Kobe Steel, Ltd. Takasago Works, Ltd. (72) Inventor Hirofumi Fujii 2-chome, Araimachi, Takasago City, Hyogo Prefecture No.3-1 Kobe Steel, Ltd. Takasago Works (72) Inventor Toshiya Kido 2-3-1, Araimachi Shinhama, Takasago City, Hyogo Prefecture Kobe Steel Co., Ltd., Takasago Works (72) Inventor Grain Suzuki Takasago, Hyogo Prefecture 2-3-1, Shinhama, Araimachi, Kobe Steel Kobe Steel, Ltd. Takasago Works (72) Inventor Yoichi Inoue 2-3-1, Shinhama, Araimachi, Takasago, Hyogo Prefecture Kobe Steel, Ltd. Takasago Works (56) References Special JP-A-3-90566 (JP, A) 56788 (JP, A) JitsuHiraku Akira 55-80366 (JP, U) Tokuoyake Akira 53-28871 (JP, B2) (58 ) investigated the field (Int.Cl. ^7, DB name) C23C 14/00 - 14 / 58

Claims (15)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 真空チャンバと、該真空チャンバ内に設
けられたロッド状蒸発源と、該ロッド状蒸発源を取り囲
むように配設され表面に皮膜がコーティングされるワー
クとを有するアークイオンプレーティング装置におい
て、前記真空チャンバが、前記ワークを搭載した下蓋
と、前記ロッド状蒸発源の上端が固定された本体とから
なり、前記下蓋が前記本体に対して相対的に上下方向に
移動可能であることを特徴とするアークイオンプレーテ
ィング装置。1. An arc ion plating system comprising: a vacuum chamber; a rod-shaped evaporation source provided in the vacuum chamber; and a work provided to surround the rod-shaped evaporation source and having a surface coated with a film. In the apparatus, the vacuum chamber includes a lower lid on which the work is mounted, and a main body to which an upper end of the rod-shaped evaporation source is fixed, and the lower lid is movable in a vertical direction relative to the main body. An arc ion plating apparatus, characterized in that: 【請求項２】 前記下蓋が前記本体に対して昇降可能で
あることを特徴とする請求項１記載のアークイオンプレ
ーティング装置。Wherein an arc ion plating apparatus according to claim 1, wherein the lower cover is vertically movable relative to the body. 【請求項３】 前記ワークの上端が前記ロッド状蒸発源
の下端より下方に位置するまで前記下蓋を降下させた後
に、前記ワークが前記下蓋に対して水平移動可能である
ことを特徴とする請求項２記載のアークイオンプレーテ
ィング装置。3. After lowering the lower lid until the upper end of the work is located below the lower end of the rod-shaped evaporation source, the work is horizontally movable with respect to the lower lid. The arc ion plating apparatus according to claim 2, wherein 【請求項４】 前記ワークは前記下蓋に搭載されるワー
クテーブルに搭載されており、該ワークテーブルは、該
ワークテーブルに設けられたラックと前記下蓋に設けら
れたピニオンによって前記下蓋に対して水平移動可能で
あることを特徴とする請求項３記載のアークイオンプレ
ーティング装置。4. The work is mounted on a work table mounted on the lower cover, and the work table is attached to the lower cover by a rack provided on the work table and a pinion provided on the lower cover. 4. The arc ion plating apparatus according to claim 3 , wherein the apparatus is horizontally movable with respect to the apparatus. 【請求項５】 前記ワークは前記下蓋に搭載されるワー
クテーブルに搭載されているとともに、該ワークテーブ
ルには前記ワークとともにシールド板が搭載されている
ことを特徴とする請求項３記載のアークイオンプレーテ
ィング装置。5. The arc according to claim 3 , wherein the work is mounted on a work table mounted on the lower lid, and a shield plate is mounted on the work table together with the work. Ion plating equipment. 【請求項６】 前記ワークテーブルには更に陽極が搭載
されていることを特徴とする請求項５記載のアークイオ
ンプレーティング装置。6. The arc ion plating apparatus according to claim 5, wherein an anode is further mounted on the work table. 【請求項７】 真空チャンバと、該真空チャンバ内に設
けられたロッド状蒸発源と、該ロッド状蒸発源を取り囲
むように配設され表面に皮膜がコーティングされるワー
クとを有するアークイオンプレーティング装置におい
て、前記真空チャンバが、前記ロッド状蒸発源の一端が
固定された本体と、前記ワークを保持するとともに前記
本体に対して相対的に前記ロッド状蒸発源の軸方向に移
動可能である蓋体とからなり、前記ロッド状蒸発源の他
端が前記蓋体に対して切り離し自在な電気的接続手段を
介して接続され、前記ロッド状蒸発源の両端からアーク
電力が供給されることを特徴とするアークイオンプレー
ティング装置。7. An arc ion plating system comprising: a vacuum chamber; a rod-shaped evaporation source provided in the vacuum chamber; and a work disposed to surround the rod-shaped evaporation source and having a surface coated with a film. In the apparatus, the vacuum chamber has a main body to which one end of the rod-shaped evaporation source is fixed, and a lid that holds the work and is movable in the axial direction of the rod-shaped evaporation source relative to the main body. And the other end of the rod-shaped evaporation source is connected to the lid via a detachable electrical connection means, and arc power is supplied from both ends of the rod-shaped evaporation source. Arc ion plating apparatus. 【請求項８】 前記電気的接続手段は、弾性手段を介し
て前記蓋体に支持される面部材が前記ロッド状蒸発源の
他端に当接可能に構成されていることを特徴とする請求
項７記載のアークイオンプレーティング装置。8. The electric connection means, wherein a surface member supported by the lid via elastic means is configured to be able to contact the other end of the rod-shaped evaporation source. Item 7. An arc ion plating apparatus according to Item 7 . 【請求項９】 真空チャンバと、該真空チャンバ内に設
けられたロッド状蒸発源と、該ロッド状蒸発源との間に
アークを発生させる陽極と、前記ロッド状蒸発源を取り
囲むように配設され表面に皮膜がコーティングされるワ
ークとを有するアークイオンプレーティング装置におい
て、前記陽極は、前記ロッド状蒸発源の両端に設けられ
たリング状陽極であることを特徴とするアークイオンプ
レーティング装置。9. A vacuum chamber; a rod-shaped evaporation source provided in the vacuum chamber; an anode for generating an arc between the rod-shaped evaporation source; and an anode surrounding the rod-shaped evaporation source. Wherein the anode is a ring-shaped anode provided at both ends of the rod-shaped evaporation source. 【請求項１０】 真空チャンバと、該真空チャンバ内に
設けられたロッド状蒸発源と、該ロッド状蒸発源との間
にアークを発生させる陽極と、前記ロッド状蒸発源を取
り囲むように配設され表面に皮膜がコーティングされる
ワークとを有するアークイオンプレーティング装置にお
いて、前記陽極は、前記ロッド状蒸発源の軸心を中心と
する円周上でかつ前記ロッド状蒸発源と前記ワークとの
間の位置に設けられたロッド状陽極であるとともに、前
記陽極の両端からアーク電力が供給されることを特徴と
するアークイオンプレーティング装置。10. A vacuum chamber; a rod-shaped evaporation source provided in the vacuum chamber; an anode for generating an arc between the rod-shaped evaporation source; and an anode surrounding the rod-shaped evaporation source. And a workpiece whose surface is coated with a film, wherein the anode is disposed on a circumference centered on the axis of the rod-shaped evaporation source and the rod-shaped evaporation source and the workpiece An arc ion plating apparatus comprising: a rod-shaped anode provided at a position between the anodes; and arc power supplied from both ends of the anode. 【請求項１１】 前記ロッド状蒸発源の両端からアーク
電力が供給されることを特徴とする請求項９または請求
項１０記載のアークイオンプレーティング装置。11. The arc ion plating device according to claim 9 or claim 10, wherein both ends of the arc power of said rod-shaped evaporation source is characterized in that it is supplied. 【請求項１２】 前記陽極は、前記ワーク表面に皮膜が
コーティングされる前には前記ワークを予熱するヒータ
として利用されることを特徴とする請求項１０記載のア
ークイオンプレーティング装置。12. The arc ion plating apparatus according to claim 10 , wherein the anode is used as a heater for preheating the work before the surface of the work is coated with a film. 【請求項１３】 ワークを搭載したワークテーブルを出
し入れする一台以上のアークイオンプレーティング装置
に沿って走行可能な走行台車を設け、該走行台車に前記
ワークテーブルを搭載する１以上の搭載部を設け、該搭
載部は前記走行台車の走行によって前記アークイオンプ
レーティング装置に対向する位置に移動するとともに、
前記ワークテーブルは前記搭載部と前記アークイオンプ
レーティング装置との間で自動的に出し入れされること
を特徴とするアークイオンプレーティングシステム。13. A traveling vehicle that can travel along one or more arc ion plating devices for loading and unloading a work table on which a work is mounted, and one or more mounting portions for mounting the work table on the traveling vehicle. Provided, the mounting portion is moved to a position facing the arc ion plating device by the traveling of the traveling vehicle,
An arc ion plating system, wherein the work table is automatically taken in and out between the mounting section and the arc ion plating apparatus. 【請求項１４】 前記走行台車を前記アークイオンプレ
ーティング装置に沿って設けられたレールの上を走行可
能に設け、複数の前記ワークテーブルを搭載可能なター
ンテーブルを前記レールに沿って設け、該ターンテーブ
ルと前記走行台車との間で前記ワークテーブルが自動交
換可能であることを特徴とする請求項１３記載のアーク
イオンプレーティングシステム。14. The traveling vehicle is provided so as to be able to travel on a rail provided along the arc ion plating apparatus, and a turntable on which a plurality of the work tables can be mounted is provided along the rail. The arc ion plating system according to claim 13 , wherein the worktable is automatically exchangeable between a turntable and the traveling vehicle. 【請求項１５】 複数並べられたアークイオンプレーテ
ィング装置それぞれの前に、該アークイオンプレーティ
ング装置との間でワークを搭載したワークテーブルを出
し入れするとともに該ワークテーブルの向きを変えるロ
ータリテーブルを設け、該複数のロータリテーブルの間
を接続し前記ワークテーブルを搬送する双方向コンベア
を設け、一端に位置する前記ロータリテーブルには処理
済みの前記ワークを搭載した複数の前記ワークテーブル
を貯溜できる第１ストッカーを搬出コンベアを介して接
続し、他端に位置する前記ロータリテーブルには未処理
の前記ワークを搭載した複数の前記ワークテーブルを貯
溜できる第２ストッカーを搬入コンベアを介して接続し
ていることを特徴とするアークイオンプレーティングシ
ステム。15. A rotary table for loading and unloading a work table on which a work is mounted between the plurality of arc ion plating apparatuses and changing the direction of the work table is provided in front of each of the plurality of arranged arc ion plating apparatuses. A first two-way conveyor for connecting the plurality of rotary tables and transporting the work table, wherein the rotary table located at one end is capable of storing a plurality of the work tables on which the processed work is mounted; A stocker is connected via a carry-out conveyor, and a second stocker capable of storing a plurality of the work tables on which the unprocessed work is mounted is connected to the rotary table located at the other end via a carry-in conveyor. An arc ion plating system characterized by the following.