JP5929804B2 - Deposition jig - Google Patents

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Description

本発明は、燃料電池用セパレータの基材上に導電膜を成膜するときに基材が所定の体勢となるように基材を保持する成膜治具に関する。   The present invention relates to a film forming jig for holding a base material so that the base material has a predetermined posture when a conductive film is formed on the base material of a fuel cell separator.

従来から、燃料電池用セパレータの一つとして、金属板等の導電性の基材上に、カーボン薄膜を形成したものが知られている。基材上にカーボン薄膜を形成する方法としては、例えば、プラズマＣＶＤ（plasma CVD: plasma-enhanced chemical vapor deposition）法が知られている（特許文献１）。プラズマＣＶＤ法とは、成膜室内にワーク（基材）を配置して成膜室内を昇温させると共に真空とし、成膜のための原料ガスを成膜室内に導入し、成膜室内でプラズマを発生させて基材上に膜材料を付着させる成膜方法である。   2. Description of the Related Art Conventionally, as a fuel cell separator, a carbon thin film formed on a conductive substrate such as a metal plate is known. As a method for forming a carbon thin film on a substrate, for example, a plasma CVD (plasma CVD: plasma-enhanced chemical vapor deposition) method is known (Patent Document 1). In the plasma CVD method, a workpiece (base material) is placed in a film forming chamber to raise the temperature in the film forming chamber and to be evacuated, and a source gas for film forming is introduced into the film forming chamber, and plasma is formed in the film forming chamber. Is a film forming method in which the film material is deposited on the base material.

プラズマＣＶＤ法により基材上にカーボン薄膜を形成する際には、成膜室内で基材を所定の体勢で保持するための成膜治具の表面にもカーボンが堆積する場合がある。成膜治具の表面にカーボンが堆積すると、例えば、堆積したカーボンが剥離して基材に付着し、基材上のカーボン薄膜の品質を低下させる可能性があった。そのため、従来から、成膜治具の表面に堆積したカーボンを定期的に除去する作業がおこなわれている。   When a carbon thin film is formed on a substrate by a plasma CVD method, carbon may be deposited on the surface of a film forming jig for holding the substrate in a predetermined posture in the film forming chamber. When carbon is deposited on the surface of the film forming jig, for example, the deposited carbon peels off and adheres to the base material, which may deteriorate the quality of the carbon thin film on the base material. For this reason, conventionally, an operation of periodically removing carbon deposited on the surface of the film forming jig has been performed.

特開２０１２−２０４１１８号公報JP 2012-204118 A 特開２０１１−０４０５４０号公報JP 2011-0405540 A

しかし、成膜治具の表面に堆積したカーボンを除去する作業の効率性に関しては、なお、改善の余地があった。例えば、成膜治具の一例として、成膜室の内側に脱着可能に固定される棒状のバスバーと、このバスバーを保護するためのカバーと、コの字型の外形を備え、脚部がバスバーに固定されるフレーム部材であって、フレームの内側に基材を保持するフレーム部材とを備える成膜治具が知られている。この成膜治具のカバーには、カーボンが堆積するため、定期的に交換する必要がある。カバーは、フレーム部材の脚部が挿通された状態でバスバーを覆っているため、取り換える際には、フレーム部材を取り外す必要があった。しかし、フレーム部材とバスバーとを締結するボルトはこのカバーに覆われているため、このボルトを取り外す前にカバーを上方に持ち上げて仮止めする必要があった。このように、カバーの交換に要する作業手順についても十分な効率化が図られているとはいえず、なお、改善の余地があった。   However, there is still room for improvement regarding the efficiency of the work of removing the carbon deposited on the surface of the film forming jig. For example, as an example of a film forming jig, a rod-shaped bus bar that is detachably fixed to the inside of the film forming chamber, a cover for protecting the bus bar, a U-shaped outer shape, and a leg portion of the bus bar. There is known a film-forming jig that includes a frame member that is fixed to the frame, and a frame member that holds a substrate inside the frame. Since carbon accumulates on the cover of the film forming jig, it is necessary to replace it periodically. Since the cover covers the bus bar in a state where the leg portions of the frame member are inserted, it is necessary to remove the frame member when replacing the cover. However, since the bolt that fastens the frame member and the bus bar is covered with the cover, it is necessary to lift the cover upward and temporarily fix it before removing the bolt. Thus, it cannot be said that sufficient efficiency has been achieved for the work procedure required to replace the cover, and there is still room for improvement.

上記課題の少なくとも一部を解決するために、本願発明は、以下の形態として実現することが可能である。本発明の一形態は、燃料電池用セパレータの基材上にカーボンの導電膜をプラズマＣＶＤ法によって成膜する成膜装置が備える成膜室が形成する内部空間において前記基材が所定の体勢となるように前記基材を保持する成膜治具であって、上下方向に延伸する棒状の一対の脚部であって、それぞれに着脱可能な上側の上側脚部と下側の下側脚部とを含む一対の脚部と、前記上側脚部のそれぞれの上端部を互いに接続する梁部と、前記梁部に接続し、前記梁部の下方に設置されて前記基材を把持する把持部と、を有するフレーム部材と；棒状の電極部材であるバスバーであって、前記バスバーの両端部が前記下側脚部のそれぞれの下端部に着脱可能に固定されるバスバーと；前記下側脚部が挿通する開口部を両端部に有するカバーであって、前記開口部に前記下側脚部が挿通することによって、前記梁部と前記バスバーとの間において前記下側脚部に固定されている、前記バスバーを覆うカバーと、を備え；前記下側脚部と前記上側脚部とを分離し、前記開口部から前記下側脚部を引き抜くことによって、前記カバーを取り出し可能である。このような形態であれば、フレーム部材の下側脚部と上側脚部とを分離することによって、カバーを取り出すことができるため、カバーの交換に要する作業手順の簡素化を図ることができる。すなわち、この構成によれば、カバーを容易に取り外すことができるため、カーボンを除去する作業の効率性の向上を図ることができる。その他、本発明は、以下のような形態として実現できる。 In order to solve at least a part of the above problems, the present invention can be realized as the following forms. In one embodiment of the present invention, the base material has a predetermined posture in an internal space formed by a film formation chamber provided in a film formation apparatus for forming a carbon conductive film on the base material of a fuel cell separator by a plasma CVD method. It is a film-forming jig for holding the base material so as to be a pair of rod-like legs extending in the vertical direction, and an upper upper leg and a lower lower leg that can be attached to and detached from each other. A pair of legs including: a beam part that connects the upper ends of the upper leg parts to each other; a grip part that is connected to the beam part and is installed below the beam part to grip the base material A bus bar which is a rod-shaped electrode member, and both ends of the bus bar are detachably fixed to respective lower ends of the lower leg; and the lower leg Is a cover having openings at both ends through which the A cover for covering the bus bar, which is fixed to the lower leg portion between the beam portion and the bus bar by inserting the lower leg portion through the opening; and the lower leg portion; And the upper leg portion, and the cover can be taken out by pulling out the lower leg portion from the opening. With such a configuration, the cover can be taken out by separating the lower leg portion and the upper leg portion of the frame member, so that the work procedure required for replacing the cover can be simplified. That is, according to this structure, since the cover can be easily removed, the efficiency of the work of removing carbon can be improved. In addition, the present invention can be realized as the following forms.

（１） 成膜装置によって、燃料電池用セパレータの基材上に導電膜を成膜するときに前記成膜装置が備える成膜室の内側において前記基材が所定の体勢となるように前記基材を保持する成膜治具が提供される。この成膜治具は、前記成膜室の内側に脱着可能に固定されるバスバーと、前記バスバーを保護するためのカバーと、下端部が前記バスバーに脱着可能に固定される一対の脚部と、前記一対の脚部のそれぞれの上端部を互いに接続する梁部と、前記梁部の下方に設置されて前記基材を把持する把持部と、を有するフレーム部材と、を備え、前記カバーは、前記フレーム部材の前記一対の脚部の間に配置されており、前記一対の脚部のそれぞれの脚部は、前記梁部に固定される上側脚部と、前記バスバーに脱着可能に固定される下側脚部とを含んで構成され、前記下側脚部と前記上側脚部とは、脱着可能に接続されており、前記下側脚部と前記上側脚部とを分離することによって、前記カバーを取り出し可能に構成されている。
この構成によれば、フレーム部材の下側脚部と上側脚部とを分離することによって、カバーを取り出すことができるため、カバーの交換に要する作業手順の簡素化を図ることができる。すなわち、この構成によれば、カバーを容易に取り外すことができるため、カーボンを除去する作業の効率性の向上を図ることができる。 (1) When the conductive film is formed on the base material of the fuel cell separator by the film forming device, the base material has a predetermined posture inside the film forming chamber provided in the film forming device. A film forming jig for holding a material is provided. The film forming jig includes a bus bar that is detachably fixed to the inside of the film forming chamber, a cover that protects the bus bar, and a pair of leg portions that are detachably fixed to the bus bar at a lower end portion. A frame member having a beam portion that connects the upper ends of each of the pair of leg portions to each other, and a grip portion that is installed below the beam portion and grips the base material, and the cover includes The pair of leg portions is disposed between the pair of leg portions of the frame member, and the leg portions of the pair of leg portions are fixed to the beam portion and the bus bar in a detachable manner. The lower leg and the upper leg are detachably connected, and by separating the lower leg and the upper leg, The cover is configured to be removable.
According to this configuration, since the cover can be taken out by separating the lower leg portion and the upper leg portion of the frame member, it is possible to simplify the work procedure required for replacing the cover. That is, according to this structure, since the cover can be easily removed, the efficiency of the work of removing carbon can be improved.

なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、成膜治具を含んで構成される成膜装置、成膜治具の分解方法、セパレータの製造装置、成膜治具の表面に堆積したカーボンの除去方法などの形態で実現することができる。   The present invention can be realized in various modes. For example, a film forming apparatus including a film forming jig, a method for disassembling a film forming jig, a separator manufacturing apparatus, a film forming process, and the like. It can be realized in the form of a method for removing carbon deposited on the surface of the tool.

第１実施形態に係る成膜治具を含んで構成される成膜装置の概略構成を例示した説明図である。It is explanatory drawing which illustrated schematic structure of the film-forming apparatus comprised including the film-forming jig | tool which concerns on 1st Embodiment. 第１実施形態に係る成膜治具の概略構成を例示した説明図である。It is explanatory drawing which illustrated schematic structure of the film-forming jig | tool which concerns on 1st Embodiment. 第１実施形態に係る成膜治具の分解手順を例示したフローチャートである。It is the flowchart which illustrated the decomposition | disassembly procedure of the film-forming jig | tool which concerns on 1st Embodiment. 上側フレーム部材を取り外した状態を例示した説明図である。It is explanatory drawing which illustrated the state which removed the upper frame member. カバーを取り外した状態を例示した説明図である。It is explanatory drawing which illustrated the state which removed the cover. バスバーを取り外した状態を例示した説明図である。It is explanatory drawing which illustrated the state which removed the bus-bar. 比較例に係る係る成膜治具の概略構成を例示した説明図である。It is explanatory drawing which illustrated schematic structure of the film-forming jig | tool which concerns on a comparative example. 比較例に係る成膜治具の分解手順を例示したフローチャートである。It is the flowchart which illustrated the decomposition | disassembly procedure of the film-forming jig | tool which concerns on a comparative example. カバーの仮止めをおこなった状態を例示した説明図である。It is explanatory drawing which illustrated the state which performed temporary fixing of the cover. 上側フレーム部材を取り外した状態を例示した説明図である。It is explanatory drawing which illustrated the state which removed the upper frame member. カバーを取り外した状態を例示した説明図である。It is explanatory drawing which illustrated the state which removed the cover. バスバーを取り外した状態を例示した説明図である。It is explanatory drawing which illustrated the state which removed the bus-bar.

Ａ．第１実施形態：
図１は、第１実施形態に係る成膜治具１００を含んで構成される成膜装置１０の概略構成を例示した説明図である。図１（ａ）は、成膜装置１０の全体構成を示しており、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ断面を示している。成膜装置１０は、いわゆるプラズマＣＶＤ法（plasma CVD； plasma-enhanced chemical vapor deposition）によって、成膜対象である燃料電池用セパレータの基材ＳＰの表面全体にカーボン薄膜を形成する。成膜装置１０によって基材ＳＰに成膜されるカーボン薄膜の構造は、アモルファス構造や、グラファイト構造であってもよいし、これら以外の構造であってもよい。基材ＳＰは平板状の金属によって構成されている。 A. First embodiment:
FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a schematic configuration of a film forming apparatus 10 including the film forming jig 100 according to the first embodiment. FIG. 1A shows the overall configuration of the film forming apparatus 10, and FIG. 1B shows the AA cross section of FIG. The film forming apparatus 10 forms a carbon thin film on the entire surface of the substrate SP of the fuel cell separator to be formed by a so-called plasma CVD (plasma CVD) method. The structure of the carbon thin film formed on the substrate SP by the film forming apparatus 10 may be an amorphous structure, a graphite structure, or a structure other than these. The substrate SP is made of a flat metal.

成膜装置１０は、成膜治具１００と、成膜室２００と、対極板２５０と、原料ガス供給部３００と、ガス排出部４００と、電源部５００と、を備えている。成膜治具１００は、成膜対象となる基材ＳＰを所定の体勢で保持するための治具であり、具体的な構成については後述する。成膜室２００は、内部に密閉空間が形成されたいわゆるチャンバーであり、この密閉空間には基材ＳＰを把持した状態の成膜治具１００が配置される。対極板２５０（図１（ｂ））は、導電性を有する平板状の部材であり、成膜室２００の内部において、基材ＳＰの両主面にそれぞれ対向するように配置されている。   The film forming apparatus 10 includes a film forming jig 100, a film forming chamber 200, a counter electrode plate 250, a source gas supply unit 300, a gas discharge unit 400, and a power supply unit 500. The film formation jig 100 is a jig for holding the base material SP to be formed in a predetermined posture, and a specific configuration will be described later. The film forming chamber 200 is a so-called chamber in which a sealed space is formed, and the film forming jig 100 in a state of holding the substrate SP is disposed in the sealed space. The counter electrode plate 250 (FIG. 1B) is a flat plate member having conductivity, and is disposed inside the film forming chamber 200 so as to face both main surfaces of the substrate SP.

原料ガス供給部３００は、成膜室２００の内部に原料ガスを供給するための機構部であり、ガスタンク３１０と、供給管３２０と、弁３３０と、シャワー管３４０と、を備えている。ガスタンク３１０に充填されている原料ガスは、弁３３０を開弁したときに、供給管３２０を介してシャワー管３４０に供給され、シャワー管３４０が備える複数の孔から成膜室２００の内部の基材ＳＰに向かって噴射される。原料ガスとしては、種々の炭化水素ガスを用いることができる。例えば、ベンゼン、トルエン、キシレンおよびナフタレンなどの芳香族炭化水素を用いることができる。また、窒素および／またはケイ素を含有する原料ガスを用いて、窒素および／またはケイ素を含有するカーボン薄膜を形成してもよい。なお、原料ガス供給部３００は、成膜時に、上記原料ガスとともにキャリアガスを成膜室２００に導入するように構成されていてもよい。キャリアガスとしては、例えば、水素ガスおよびアルゴンガスから選択されるガスを用いることができる。   The source gas supply unit 300 is a mechanism unit for supplying source gas into the film forming chamber 200, and includes a gas tank 310, a supply pipe 320, a valve 330, and a shower pipe 340. The source gas filled in the gas tank 310 is supplied to the shower pipe 340 via the supply pipe 320 when the valve 330 is opened, and the base inside the film formation chamber 200 is provided from a plurality of holes provided in the shower pipe 340. It is injected toward the material SP. Various hydrocarbon gases can be used as the source gas. For example, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene and naphthalene can be used. Further, a carbon thin film containing nitrogen and / or silicon may be formed using a source gas containing nitrogen and / or silicon. The source gas supply unit 300 may be configured to introduce a carrier gas into the deposition chamber 200 together with the source gas at the time of film formation. As the carrier gas, for example, a gas selected from hydrogen gas and argon gas can be used.

ガス排出部４００は、成膜室２００の内部から成膜に使用されなかった原料ガスを含むガスを成膜室２００の外部に排出するための機構部であり、排気ポンプ４１０と、排気管４２０とを備えている。排気ポンプ４１０の駆動によって、成膜室２００の内部のガスは排気管４２０から成膜室２００の外部に排出される。電源部５００は、基材ＳＰと対極板２５０との間において、原料ガスをプラズマ化するための電場を発生させるための電圧印加装置である。電源部５００は、プラス極が対極板２５０に電気的に接続され、マイナス極が基材ＳＰに電気的に接続される。   The gas discharge unit 400 is a mechanism unit for discharging a gas containing a raw material gas that has not been used for film formation from the inside of the film formation chamber 200 to the outside of the film formation chamber 200, and includes an exhaust pump 410 and an exhaust pipe 420. And. By driving the exhaust pump 410, the gas inside the film formation chamber 200 is discharged from the exhaust pipe 420 to the outside of the film formation chamber 200. The power supply unit 500 is a voltage application device for generating an electric field for converting the raw material gas into plasma between the substrate SP and the counter electrode plate 250. In the power supply unit 500, the positive electrode is electrically connected to the counter electrode plate 250, and the negative electrode is electrically connected to the substrate SP.

成膜装置１０によって基材ＳＰの成膜処理をおこなう際には、成膜装置１０が備える図示しない真空ポンプを駆動させて成膜室２００の内部を真空化し、電源部５００によって電圧を印加して基材ＳＰと対極板２５０との間に電場を発生させる。また、図示しないヒータによって、成膜室２００の室温を高温（３５０〜４００℃程度）にした状態で、原料ガス供給部３００の弁３３０を開弁させて原料ガスを成膜室２００に供給する。これによって、原料ガスがプラズマ化し、炭素原子の陽イオンが、マイナス極である基材ＳＰの表面に付着し、カーボン薄膜が形成される。なお、成膜装置１０は、成膜処理に先だって前処理をおこなう場合には、原料ガス供給部３００によって前処理に要するガスを成膜室２００に導入させてもよい。   When the film forming apparatus 10 performs the film forming process on the substrate SP, a vacuum pump (not shown) provided in the film forming apparatus 10 is driven to evacuate the inside of the film forming chamber 200 and a voltage is applied by the power supply unit 500. Thus, an electric field is generated between the substrate SP and the counter electrode plate 250. In addition, with the heater (not shown), the room temperature of the film formation chamber 200 is set to a high temperature (about 350 to 400 ° C.), the valve 330 of the source gas supply unit 300 is opened to supply the source gas to the film formation chamber 200. . As a result, the source gas is turned into plasma, and the cation of carbon atoms adheres to the surface of the base SP, which is the negative electrode, and a carbon thin film is formed. In the case where the film forming apparatus 10 performs the pre-processing prior to the film forming process, the raw material gas supply unit 300 may introduce the gas required for the pre-processing into the film forming chamber 200.

図２は、第１実施形態に係る成膜治具１００の概略構成を例示した説明図である。図２の下方側は鉛直方向下方を示している。成膜治具１００は、ロの字型の枠形状を有しており、枠の内側において基材ＳＰを保持する。成膜治具１００は、フレーム部材１０５と、バスバー１３０と、カバー１４０と、を含んで構成されている。   FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a schematic configuration of the film forming jig 100 according to the first embodiment. The lower side of FIG. 2 shows the lower side in the vertical direction. The film forming jig 100 has a square frame shape, and holds the substrate SP inside the frame. The film forming jig 100 includes a frame member 105, a bus bar 130, and a cover 140.

フレーム部材１０５は、上側フレーム部材１１０と、一対の下側脚部材１２０とを含んで構成されている。上側フレーム部材１１０は、下方側（図２の下方側）が開放したコの字状の外形を備えており、中空の角棒によって形成されている。上側フレーム部材１１０は、一対の脚部１１１と、梁部１１２とを備えている。一対の脚部１１１は、それぞれ下端部が下側脚部材１２０に接続され、上端部が梁部１１２に固定されている。脚部１１１の下端部には、内側の中空部１１３と連通する開口部１１４が形成されており、この開口部１１４を介して下側脚部材１２０が中空部１１３に挿入されることによって、上側フレーム部材１１０と下側脚部材１２０とが接続されている。梁部１１２は、一対の脚部１１１のぞれぞれの上端部を互いに接続するように、一方の脚部１１１の上端部から他方の脚部１１１の上端部に架け渡されている。梁部１１２は、一方の脚部１１１と他方の脚部１１１との間に複数の把持部１１５が設けられている。把持部１１５は、一対の脚部１１１の間において基材ＳＰの端部を把持する。把持された基材ＳＰは、主面が鉛直方向に沿うように一対の脚部１１１の間に固定される。   The frame member 105 includes an upper frame member 110 and a pair of lower leg members 120. The upper frame member 110 has a U-shaped outer shape whose lower side (lower side in FIG. 2) is open, and is formed by a hollow square bar. The upper frame member 110 includes a pair of leg portions 111 and a beam portion 112. Each of the pair of legs 111 has a lower end connected to the lower leg member 120 and an upper end fixed to the beam 112. An opening 114 communicating with the inner hollow portion 113 is formed at the lower end portion of the leg 111, and the lower leg member 120 is inserted into the hollow portion 113 through the opening 114, thereby The frame member 110 and the lower leg member 120 are connected. The beam 112 is bridged from the upper end of one leg 111 to the upper end of the other leg 111 so that the upper ends of each of the pair of legs 111 are connected to each other. The beam portion 112 is provided with a plurality of grip portions 115 between one leg portion 111 and the other leg portion 111. The grip portion 115 grips the end portion of the base material SP between the pair of leg portions 111. The gripped substrate SP is fixed between the pair of legs 111 so that the main surface is along the vertical direction.

下側脚部材１２０は、中実の角棒によって形成され、上端部に突起部１２１が形成されている。突起部１２１は、延伸方向と直交する方向の幅が下側脚部材１２０の突起部１２１以外の部分よりも小さい形状を有している。下側脚部材１２０は、下端部がバスバー１３０に固定され、突起部１２１を含む上端部が上側フレーム部材１１０に接続されている。下側脚部材１２０の上端部は、突起部１２１が脚部１１１の中空部１１３に差し込まれた状態で脚部１１１の外側から突起部１２１に向けてボルトＢ１が挿入される。脚部１１１と突起部１２１とは、ボルトＢ１によって、脱着可能に互いに固定される。下側脚部材１２０の下端部は、ボルトＢ３によって、バスバー１３０に脱着可能に固定される。   The lower leg member 120 is formed of a solid square bar, and a protrusion 121 is formed at the upper end. The protrusion 121 has a shape in which the width in the direction orthogonal to the extending direction is smaller than the portion other than the protrusion 121 of the lower leg member 120. The lower leg member 120 has a lower end fixed to the bus bar 130 and an upper end including the protrusion 121 connected to the upper frame member 110. In the upper end portion of the lower leg member 120, the bolt B <b> 1 is inserted from the outside of the leg portion 111 toward the projection portion 121 in a state where the projection portion 121 is inserted into the hollow portion 113 of the leg portion 111. The leg part 111 and the protrusion part 121 are mutually fixed by the volt | bolt B1 so that attachment or detachment is possible. A lower end portion of the lower leg member 120 is detachably fixed to the bus bar 130 by a bolt B3.

フレーム部材１０５は、上側フレーム部材１１０と下側脚部材１２０とを含んでいるため、全体として、フレーム部材１０５の脚部が上側脚部と下側脚部に分割可能に構成されている。具体的には、フレーム部材１０５の脚部は、上側脚部としての上側フレーム部材１１０の脚部１１１と、下側脚部としての下側脚部材１２０との間で分割可能に構成されている。本実施形態において、上側フレーム部材１１０の脚部１１１は、特許請求の範囲の「上側脚部」に該当し、下側脚部材１２０は、特許請求の範囲の「下側脚部」に該当する。   Since the frame member 105 includes the upper frame member 110 and the lower leg member 120, the leg portion of the frame member 105 is configured to be divided into an upper leg portion and a lower leg portion as a whole. Specifically, the leg portion of the frame member 105 is configured to be split between the leg portion 111 of the upper frame member 110 as the upper leg portion and the lower leg member 120 as the lower leg portion. . In the present embodiment, the leg portion 111 of the upper frame member 110 corresponds to the “upper leg portion” in the claims, and the lower leg member 120 corresponds to the “lower leg portion” in the claims. .

バスバー１３０は、矩形断面を有する棒状の電極部材であり、電源部５００（図１）のマイナス極に電気的に接続されている。バスバー１３０の両端部には、それぞれ、下側脚部材１２０が脱着可能に固定されている。バスバー１３０は、ボルトＢ４によって、スライダ２６０に脱着可能に固定されている。   The bus bar 130 is a rod-shaped electrode member having a rectangular cross section, and is electrically connected to the negative pole of the power supply unit 500 (FIG. 1). The lower leg member 120 is detachably fixed to both ends of the bus bar 130, respectively. The bus bar 130 is detachably fixed to the slider 260 by a bolt B4.

カバー１４０は、成膜処理時にバスバー１３０の表面にカーボンが堆積しないようにバスバー１３０を保護する部材であり、一対の下側脚部材１２０の間に配置されている。カバー１４０は、バスバー１３０の形状に沿うように平板の端部が折り曲げられ、下部が開放した箱形の外形を有しており、この箱形の内側にバスバー１３０が位置するように配置されている。カバー１４０は、バスバー１３０との間に原料ガスが流入しないように、バスバー１３０の上部と側面部のほか、ボルトＢ３を被覆している。カバー１４０の上部には、下側脚部材１２０を挿通させるための開口部が形成されている。   The cover 140 is a member that protects the bus bar 130 so that carbon is not deposited on the surface of the bus bar 130 during the film forming process, and is disposed between the pair of lower leg members 120. The cover 140 has a box-shaped outer shape in which the end of the flat plate is bent along the shape of the bus bar 130 and the lower part is opened, and the bus bar 130 is disposed inside the box. Yes. Cover 140 covers bolt B <b> 3 in addition to the upper and side portions of bus bar 130 so that the source gas does not flow between bus bar 130. An opening for inserting the lower leg member 120 is formed in the upper portion of the cover 140.

スライダ２６０は、成膜室２００（図１）の底面部に接続されており、上部に成膜治具１００が固定される。スライダ２６０は図示しない滑動機構を備えており、上部に固定された成膜治具１００を成膜室２００から出し入れ可能に構成されている。   The slider 260 is connected to the bottom surface of the film forming chamber 200 (FIG. 1), and the film forming jig 100 is fixed to the upper part. The slider 260 includes a sliding mechanism (not shown), and is configured so that the film forming jig 100 fixed on the upper part can be taken in and out of the film forming chamber 200.

成膜装置１０の成膜処理を連続しておこなうと、成膜治具１００の表面でカーボンの堆積と剥離が繰り返される。剥離したカーボンは、成膜室２００内において、異常放電等の原因となり、設備（装置）の異常停止等が生じる場合がある。また、剥離したカーボンが基材ＳＰに再付着すると基材ＳＰ上のカーボン薄膜の品質を低下させる可能性がある。特に、カバー１４０や、上側フレーム部材１１０とバスバー１３０との接合部にカーボンが堆積しやすく定期的にカーボンを除去する必要がある。このことから、成膜治具１００は、洗浄やカバー１４０の交換のために定期的に分解する必要がある。以下では、図３〜図６を用いて成膜治具１００の分解手順について説明する。   When the film forming process of the film forming apparatus 10 is continuously performed, carbon deposition and peeling are repeated on the surface of the film forming jig 100. The peeled carbon may cause abnormal discharge or the like in the film forming chamber 200, and an abnormal stop of the equipment (apparatus) may occur. Moreover, if the peeled carbon is reattached to the base SP, the quality of the carbon thin film on the base SP may be degraded. In particular, carbon is likely to deposit on the cover 140 or the joint between the upper frame member 110 and the bus bar 130, and it is necessary to periodically remove the carbon. For this reason, the film forming jig 100 needs to be periodically disassembled for cleaning and replacement of the cover 140. Below, the decomposition | disassembly procedure of the film-forming jig | tool 100 is demonstrated using FIGS.

図３は、第１実施形態に係る成膜治具１００の分解手順を例示したフローチャートである。図４は、上側フレーム部材１１０を取り外した状態を例示した説明図である。図５は、カバー１４０を取り外した状態を例示した説明図である。図６は、バスバー１３０を取り外した状態を例示した説明図である。   FIG. 3 is a flowchart illustrating the disassembly procedure of the film forming jig 100 according to the first embodiment. FIG. 4 is an explanatory view illustrating a state where the upper frame member 110 is removed. FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating a state where the cover 140 is removed. FIG. 6 is an explanatory view illustrating a state where the bus bar 130 is removed.

成膜治具１００を分解するにあたり、まず、ボルトＢ１の取り外しと上側フレーム部材１１０の取り外しをおこなう（図３、ステップＳ１２０、Ｓ１３０）。具体的には、図４に示すように、まず、ボルトＢ１を取り外し、上側フレーム部材１１０の脚部１１１と下側脚部材１２０との間の締結を解除する。その後、上側フレーム部材１１０を上方に引き抜くことによって、上側フレーム部材１１０の脚部１１１と下側脚部材１２０とを分離する。このとき、上側フレーム部材１１０は基材ＳＰを把持したままの状態であってもよい。   In disassembling the film forming jig 100, first, the bolt B1 and the upper frame member 110 are removed (FIG. 3, steps S120 and S130). Specifically, as shown in FIG. 4, first, the bolt B <b> 1 is removed, and the fastening between the leg portion 111 of the upper frame member 110 and the lower leg member 120 is released. Thereafter, the upper frame member 110 is pulled upward to separate the leg portion 111 and the lower leg member 120 of the upper frame member 110. At this time, the upper frame member 110 may be in a state of holding the base SP.

上側フレーム部材１１０を取り外した後、カバー１４０の取り外しをおこなう（図３、ステップＳ１４０）。具体的には、図５の破線で示すように、カバー１４０は、開口部（図示しない）に下側脚部材１２０が挿通された状態で配置されている。このカバー１４０を上方に移動させることによって、カバー１４０の開口部から下側脚部材１２０を抜き出すことができる。下側脚部材１２０の上端部は、上側フレーム部材１１０と接続されていないため、カバー１４０は、下側脚部材１２０から抜き出すことによってそのまま取り外すことができる。   After removing the upper frame member 110, the cover 140 is removed (FIG. 3, step S140). Specifically, as shown by a broken line in FIG. 5, the cover 140 is disposed in a state where the lower leg member 120 is inserted into an opening (not shown). By moving the cover 140 upward, the lower leg member 120 can be extracted from the opening of the cover 140. Since the upper end portion of the lower leg member 120 is not connected to the upper frame member 110, the cover 140 can be removed as it is by being extracted from the lower leg member 120.

カバー１４０を取り外した後、ボルトＢ３、Ｂ４の取り外しとバスバー１３０の取り外しをおこなう（図３、ステップＳ１５０、Ｓ１６０）。具体的には、図６に示すように、ボルトＢ３の取り外しによって、下側脚部材１２０とバスバー１３０とを分離することができる。また、ボルトＢ４の取り外しによって、バスバー１３０をスライダ２６０から取り外すことができる。なお、バスバー１３０を取り換えるときは、ボルトＢ３を取り外さず、下側脚部材１２０とバスバー１３０とが接続された状態でスライダ２６０から取り外してもよい。   After removing the cover 140, the bolts B3 and B4 and the bus bar 130 are removed (FIG. 3, steps S150 and S160). Specifically, as shown in FIG. 6, the lower leg member 120 and the bus bar 130 can be separated by removing the bolt B3. Further, the bus bar 130 can be detached from the slider 260 by removing the bolt B4. When replacing the bus bar 130, the bolt B <b> 3 may not be removed, and the lower leg member 120 and the bus bar 130 may be detached from the slider 260 in a connected state.

Ｂ．比較例：
図７は、比較例に係る係る成膜治具１００Ａの概略構成を例示した説明図である。
比較例の成膜治具１００Ａは、第１実施形態の成膜治具１００（図２）と比較すると、下側脚部材１２０（図２）を備えておらず、上側フレーム部材１１０ａのみによってフレーム部材が構成されている点が異なる。そのため、比較例の成膜治具１００Ａは、上側フレーム部材１１０ａの脚部１１１ａがボルトＢ３によって直接、バスバー１３０に接続されている。比較例の成膜治具１００Ａの分解手順について、図８〜図１２を用いて説明する。 B. Comparative example:
FIG. 7 is an explanatory view illustrating a schematic configuration of a film forming jig 100A according to a comparative example.
Compared to the film forming jig 100 (FIG. 2) of the first embodiment, the film forming jig 100A of the comparative example does not include the lower leg member 120 (FIG. 2), and the frame is formed only by the upper frame member 110a. The difference is that the members are constructed. Therefore, in the film forming jig 100A of the comparative example, the leg portion 111a of the upper frame member 110a is directly connected to the bus bar 130 by the bolt B3. The disassembly procedure of the film forming jig 100A of the comparative example will be described with reference to FIGS.

図８は、比較例に係る成膜治具１００Ａの分解手順を例示したフローチャートである。図９は、カバー１４０の仮止めをおこなった状態を例示した説明図である。図１０は、上側フレーム部材１１０ａを取り外した状態を例示した説明図である。図１１は、カバー１４０を取り外した状態を例示した説明図である。図１２は、バスバー１３０を取り外した状態を例示した説明図である。   FIG. 8 is a flowchart illustrating the disassembling procedure of the film forming jig 100A according to the comparative example. FIG. 9 is an explanatory view illustrating a state in which the cover 140 is temporarily fixed. FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating a state where the upper frame member 110a is removed. FIG. 11 is an explanatory view illustrating a state where the cover 140 is removed. FIG. 12 is an explanatory diagram illustrating a state where the bus bar 130 is removed.

成膜治具１００Ａを分解するにあたり、まず、基材ＳＰの取り外しをおこなう（ステップＳ１００）。これは、次のステップＳ１１０において、カバー１４０を上方に移動させたときに、カバー１４０が基材ＳＰ（図９の破線）と干渉しないようにするためである。基材ＳＰを取り外した後、カバー１４０を上方に移動させ、仮止めをおこなう（ステップＳ１１０）。具体的には、図９に示すように、カバー１４０を脚部１１１ａに沿って上方に移動させ、仮止部材１７０によって、カバー１４０が下方に移動しないように仮固定をおこなう。これは、カバー１４０は、バスバー１３０の側面部のボルトＢ３を被覆するように配置されており、上方に移動させないと、ボルトＢ３を取り外すことができないためである。一方、カバー１４０は、上側フレーム部材１１０がバスバー１３０に接続された状態では取り外すことができないため、一時的に仮止めする必要がある。   In disassembling the film forming jig 100A, first, the substrate SP is removed (step S100). This is to prevent the cover 140 from interfering with the substrate SP (broken line in FIG. 9) when the cover 140 is moved upward in the next step S110. After removing the base material SP, the cover 140 is moved upward and temporarily fixed (step S110). Specifically, as shown in FIG. 9, the cover 140 is moved upward along the leg portions 111 a and temporarily fixed by the temporary fixing member 170 so that the cover 140 does not move downward. This is because the cover 140 is disposed so as to cover the bolt B3 on the side surface portion of the bus bar 130, and the bolt B3 cannot be removed unless it is moved upward. On the other hand, since the cover 140 cannot be removed while the upper frame member 110 is connected to the bus bar 130, it is necessary to temporarily fix the cover 140 temporarily.

カバー１４０の仮止めの後、ボルトＢ３の取り外しと上側フレーム部材１１０の取り外しをおこなう（図８、ステップＳ１２５、Ｓ１３０）。図１０に示すように、ボルトＢ３を取り外し、バスバー１３０と上側フレーム部材１１０との間の締結を解除することによって、上側フレーム部材１１０をバスバー１３０から取り外すことができる。上側フレーム部材１１０を取り外した後、カバー１４０の取り外しをおこなう（図８、ステップＳ１４０）。具体的には、図１１に示すように、仮止部材１７０を取り外し、カバー１４０を脚部１１１ａに沿って下方に移動させることによって、カバー１４０の開口部（図示しない）から脚部１１１ａを抜き出すことができる。脚部１１１ａの下端部は、バスバー１３０と接続されていないため、カバー１４０は、脚部１１１ａから抜き出すことによってそのまま取り外すことができる。   After the cover 140 is temporarily fixed, the bolt B3 and the upper frame member 110 are removed (FIG. 8, steps S125 and S130). As shown in FIG. 10, the upper frame member 110 can be removed from the bus bar 130 by removing the bolt B <b> 3 and releasing the fastening between the bus bar 130 and the upper frame member 110. After removing the upper frame member 110, the cover 140 is removed (FIG. 8, step S140). Specifically, as shown in FIG. 11, the temporary fixing member 170 is removed, and the cover 140 is moved downward along the leg 111a, thereby extracting the leg 111a from the opening (not shown) of the cover 140. be able to. Since the lower end portion of the leg portion 111a is not connected to the bus bar 130, the cover 140 can be removed as it is by being extracted from the leg portion 111a.

カバー１４０を取り外した後、ボルトＢ４の取り外しとバスバー１３０の取り外しをおこなう（図８、ステップＳ１５５、Ｓ１６０）。具体的には、図１２に示すように、ボルトＢ４の取り外しによって、バスバー１３０をスライダ２６０から取り外すことができる。   After removing the cover 140, the bolt B4 and the bus bar 130 are removed (FIG. 8, steps S155 and S160). Specifically, as shown in FIG. 12, the bus bar 130 can be removed from the slider 260 by removing the bolt B4.

第１実施形態の成膜治具１００の分解手順（図３）と、比較例の成膜治具１００Ａの分解手順（図８）とを比較すると、比較例の成膜治具１００Ａは、基材ＳＰの取り外し（ステップＳ１００）やカバー１４０の仮止め（ステップＳ１１０）が余計に必要になっていることがわかる。すなわち、第１実施形態の成膜治具１００によれば、基材ＳＰを上側フレーム部材１１０から取り外すことなくカバー１４０を取り外すことができ、また、カバー１４０を仮止めすることなく取り出すことができる。よって、第１実施形態の成膜治具１００によれば、比較例の成膜治具１００Ａと比較して、カバー１４０の交換を含むカーボンを除去する作業の効率性の向上を図ることができる。   When the disassembly procedure of the film forming jig 100 of the first embodiment (FIG. 3) and the disassembly procedure of the film forming jig 100A of the comparative example (FIG. 8) are compared, the film forming jig 100A of the comparative example is It can be seen that it is necessary to remove the material SP (step S100) and temporarily fix the cover 140 (step S110). That is, according to the film forming jig 100 of the first embodiment, the cover 140 can be removed without removing the base SP from the upper frame member 110, and the cover 140 can be taken out without being temporarily fixed. . Therefore, according to the film forming jig 100 of the first embodiment, it is possible to improve the efficiency of the work of removing carbon including the replacement of the cover 140 as compared with the film forming jig 100A of the comparative example. .

Ｃ．変形例：
なお、この発明は上記の実施形態や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。 C. Variations:
The present invention is not limited to the above-described embodiments and embodiments, and can be implemented in various modes without departing from the gist thereof. For example, the following modifications are possible.

Ｃ−１．変形例１：
第１実施形態の成膜治具１００は、カバー１４０を取り外すことなくボルトＢ４を取り外し可能な構成であれば、カバー１４０とバスバー１３０とを同時に交換することができる。このように構成されていれば、カーボンを除去する作業の効率性をさらに向上させることができる。 C-1. Modification 1:
If the film forming jig 100 of the first embodiment is configured to be able to remove the bolt B4 without removing the cover 140, the cover 140 and the bus bar 130 can be replaced at the same time. If comprised in this way, the efficiency of the operation | work which removes carbon can further be improved.

Ｃ−２．変形例２：
第１実施形態として示した成膜治具１００の構成はその一例であり、本発明は、第１実施形態で示した成膜治具１００以外の構成であっても実現することができる。例えば、上側フレーム部材１１０の形状は、四角形状に限定されず、三角形や円形、楕円形であってもよい。上側フレーム部材１１０は、複数の部材によって構成されていてもよい。カバー１４０は、一対の下側脚部材１２０の間ではなく、一対の脚部１１１の間に配置されていてもよい。 C-2. Modification 2:
The configuration of the film forming jig 100 shown as the first embodiment is an example, and the present invention can be realized even with a configuration other than the film forming jig 100 shown in the first embodiment. For example, the shape of the upper frame member 110 is not limited to a square shape, and may be a triangle, a circle, or an ellipse. The upper frame member 110 may be composed of a plurality of members. The cover 140 may be disposed not between the pair of lower leg members 120 but between the pair of legs 111.

１０…成膜装置
１００、１００Ａ…成膜治具
１０５…フレーム部材
１１０、１００ａ…上側フレーム部材
１１１、１１１ａ…脚部
１１２…梁部
１１３…中空部
１１４…開口部
１１５…把持部
１２０…下側脚部材
１２１…突起部
１３０…バスバー
１４０…カバー
１７０…仮止部材
２００…成膜室
２５０…対極板
２６０…スライダ
３００…原料ガス供給部
３１０…ガスタンク
３２０…供給管
３３０…弁
３４０…シャワー管
４００…ガス排出部
４１０…排気ポンプ
４２０…排気管
５００…電源部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Film-forming apparatus 100, 100A ... Film-forming jig 105 ... Frame member 110, 100a ... Upper frame member 111, 111a ... Leg part 112 ... Beam part 113 ... Hollow part 114 ... Opening part 115 ... Grasping part 120 ... Lower side Leg member 121 ... Protruding part 130 ... Bus bar 140 ... Cover 170 ... Temporary fixing member 200 ... Film forming chamber 250 ... Counter electrode 260 ... Slider 300 ... Raw material gas supply part 310 ... Gas tank 320 ... Supply pipe 330 ... Valve 340 ... Shower pipe 400 ... Gas discharge part 410 ... Exhaust pump 420 ... Exhaust pipe 500 ... Power supply part

Claims (1)

燃料電池用セパレータの基材上にカーボンの導電膜をプラズマＣＶＤ法によって成膜する成膜装置が備える成膜室が形成する内部空間において前記基材が所定の体勢となるように前記基材を保持する成膜治具であって、
上下方向に延伸する棒状の一対の脚部であって、それぞれに着脱可能な上側の上側脚部と下側の下側脚部とを含む一対の脚部と、前記上側脚部のそれぞれの上端部を互いに接続する梁部と、前記梁部に接続し、前記梁部の下方に設置されて前記基材を把持する把持部と、を有するフレーム部材と、
棒状の電極部材であるバスバーであって、前記バスバーの両端部が前記下側脚部のそれぞれの下端部に着脱可能に固定されるバスバーと、
前記下側脚部が挿通する開口部を両端部に有するカバーであって、前記開口部に前記下側脚部が挿通することによって、前記梁部と前記バスバーとの間において前記下側脚部に固定されている、前記バスバーを覆うカバーと、を備え、
前記下側脚部と前記上側脚部とを分離し、前記開口部から前記下側脚部を引き抜くことによって、前記カバーを取り出し可能な、成膜治具。 It said substrate as said substrate in the internal space becomes the predetermined posture of the deposition chamber to form comprises film forming equipment for forming a film of the conductive film of carbon on a substrate of a fuel cell separator by a plasma CVD method A film forming jig for holding
A pair of leg- shaped legs extending in the vertical direction, a pair of legs including an upper upper leg and a lower lower leg that can be attached to and detached from each other, and an upper end of each of the upper legs A frame member having a beam part that connects parts to each other, and a grip part that is connected to the beam part and is installed below the beam part to grip the base material ,
A bus bar that is a rod-shaped electrode member, wherein both ends of the bus bar are detachably fixed to lower ends of the lower legs, and
It is a cover which has the opening part which the said lower leg part penetrates in both ends, Comprising: When the said lower leg part penetrates the said opening part, the said lower leg part between the said beam part and the said bus-bar A cover that covers the bus bar,
The film-forming jig | tool which can take out the said cover by isolate | separating the said lower leg part and the said upper leg part, and pulling out the said lower leg part from the said opening part .
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