JPH04323375A - 難剥性被覆層を有する工作材料とその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、連続生産装置またはバ
ッチ生産装置として作動すべき真空室内で、１つの金属
層と、Ｃ、ＯおよびＳｉの中の少なくとも１つを含有す
る被覆層とをＰＣＶＤ被覆方法によって工作材料、特に
合成樹脂からなる部品、の表面に形成する方法および装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光学的なアルミニウム反射体の表面に真
空容器内において保護層を被覆する方法がすでに知られ
ている（ドイツ連邦共和国特許出願公告第２６２５４４
８号公報）。さらに、反射体が有機化合物の単量体蒸気
にさらされ、また、電気的ガス放電を利用して、保護層
が蒸気層の重合によって析出される。保護層は有機ケイ
素物質からなっている。したがって、良好な腐食防止型
の光学特性を有する光学反射体がつくられる。

【０００３】さらに、プラズマを形成して基体を処理す
る装置も知られている（ドイツ連邦共和国特許出願公開
第３７０５６６６号公報）。この場合、マイクロ波ＥＣ
Ｒプラズマ源によって帯状基体に被覆処理が行われる。

【０００４】さらに、ラッカおよび金属によって被覆さ
れた工作物の表面に耐腐食層を形成する方法が知られて
いる（ドイツ連邦共和国特許第３７３１６８６号明細書
）。ここでは、真空室において、グロー陰極および蒸発
装置によって、工作物上に被覆層が形成される。

【０００５】この公知の方法の場合、腐食保護に適する
被覆層は非導電性の材料または導電度の極めて低い材料
からなっている。この被覆層は、厚さ約１００ｎｍ以上
の良好な絶縁体である。直流電圧によって作動されるＫ
ＦＺ反射体の保護層を被覆する従来の装置を作動させる
場合、被覆処理中に絶えず増大する被覆層が電極に生ず
る。この被覆層は短時間に電導性に対して臨界的な厚さ
に達し、絶縁性になる。したがって、これが、直流電圧
によって作動するグロー放電の維持を阻害する。電極を
再生洗浄するため、プロセス室を少し充電した後に注水
する必要がある。経験によれば、プロセス室の注水は、
常に非常に大きな粒子を発生するようになり、常に、全
体のプロセス室の、経費を要する洗浄を必要とする。

【０００６】ＤＣ−ＰＣＶＤの場合に使用されるグロー
放電は、数ミリバールの圧力領域で行われる。この圧力
領域において、流動状態が常に高粘性で乱流を生じ、し
たがって見通しおよび制御が困難である。この状態にお
いて一様な被覆層厚さを得ることは、ほとんど不可能で
ある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、基体上の摩擦および洗浄によっても剥離しない
表面を、低廉なコストでつくることができるように、プ
ラズマを使用した真空技術的な方法を提供することであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段および作用】この目的は、
本発明によれば、基体表面に、前被覆層、次に金属層、
続いて保護層を、５×１０−１ミリバール以下の圧力の
もとで、プラズマによって被覆することによって達成さ
れる。特に保護層は８×１０−４ミリバールないし２×
１０−３ミリバール、または１×１０−４ミリバールな
いし１×１０−１ミリバールの圧力のもとで、プラズマ
によって被覆するのが好ましい。第１の層または前被覆
層はＰＣＶＤ方法によって被覆し、第２の層は蒸着方法
によって被覆し、第３の層はＰＣＶＤ方法によって被覆
するのが好ましい。

【０００９】本発明によれば、基体と第２の層または金
属層との間に設けられた前被覆層が、２００オングスト
ロームより薄い層厚さを有している。さらに、基体と第
２の層または金属層との間に設けられた前被覆層が、５
０オングストロームより薄い層厚さを有し、その場合、
金属表面に析出された層が、同様に２００オングストロ
ームより薄く、特に５０オングストロームより薄い。層
の厚さが非常に薄いため、材料、特に処理時間が著しく
短くなり、したがって本発明による方法によれば、従来
の方法によるよりも著しく低コストで被覆層をつくるこ
とができる。

【００１０】本発明による方法のその他の発展形式は、
第１の層が特に２００℃以下の温度の空気中において焼
戻しを受けることにある。

【００１１】本発明の別の実施態様においては、第１の
層および／または第２の層が、特にＣを含有している。 さらに、第１の層および／または第２の層が特にＣおよ
びＨを含有し、さらに、Ｃに対する比率が、それぞれ１
：１になるまでＳｉおよびＯを含有することができる。 さらに、第１の層および／または第２の層が、Ｃ成分を
５０％ないし１００％含有し、残余の成分ＳｉおよびＯ
が、同じ割合で含まれることができる。

【００１２】本発明による方法のこの発展形式によって
、摩擦および洗浄によっても剥離しない表面が、基体上
に析出されるようになる。

【００１３】さらに、本発明によれば、第１の層および
／または第２の層が、Ｃ成分、Ｓｉ成分およびＯ成分を
、それぞれ１／３の割合で有することができる。

【００１４】本発明による方法の別の実施態様によれば
、第１の層、および／または第２の層または金属層を、
０．５ないし１００ミリバール、特に１．０ないし３０
ミリバールのプロセス圧力の場合、０．３ないし５０ｗ
ａｔｔ／ｃｍ２　、特に４ｗａｔｔ／ｃｍ２　のマイク
ロ波出力密度において、プロセスガスたるヘキサメチル
ジシロキサンによって形成することもできる。さらに、
第１の層が、基体表面上に、粘着中間層として、ＳｉＣ
ガス雰囲気および／またはＳｉＣＯガス雰囲気から被覆
されるかまたはＳｉＣ保護層またはＳｉＣＯ保護層また
は第３の層が、真空室において調整されたＯ２　を含有
する雰囲気内において酸化されるのが好ましい。

【００１５】さらに、イオンによる析出を可能にするた
め基体が、その表面を金属化した後、電導性に応じて、
バイアス電圧、特に負のバイアス電圧を印加されること
が好ましい。

【００１６】さらに、析出された層を高い濃度にして高
い粘着性を有するようにするため、被覆処理の前および
／またはその期間中において基体が加熱され、エネルギ
ー源またはプラズマ発生器が、脈動動作で作動されるこ
とが好ましい。

【００１７】

【実施例】本発明の実施例を、図面を参照して説明する
。

【００１８】図１に示すように、水平に設けられた円筒
形の真空室１において、マイクロ波源２、中空導体３お
よびホーンアンテナ４または他の形式の高周波アンテナ
が、真空室１の側面上に軸方向に沿って設けられ（図２
参照）、真空室１の対向側に分配ケース５および高真空
ポンプ６が結合されている。真空室１の中央に、軸方向
に沿って蒸発器７が固定されている。

【００１９】この蒸発器７の周囲に中空円筒形の回転か
ご８が同心的に設けられている。この回転かご８は、被
覆すべき基体９をその周囲に取り付け、真空室１内の一
定の場所に生じたプラズマ１０を通して、またはその傍
を回転運動する。

【００２０】図２に示されている真空室１に、それぞれ
２つのマイクロ波源２と中空導体３とが設けられている
。分配ケース５は、高真空ポンプ６の吸込み性能を空間
的に分配するため、真空室１の縦方向の中央部に接続さ
れている。被覆すべき基体９は、回転かご８の周囲およ
び全長にわたって設けられる（図２）。

【００２１】ホーンアンテナ４の大きな開口部が、石英
窓１１によって閉塞され、これに磁石装置１２が接続さ
れている。ホーンアンテナ４は、回転かご８の表面に垂
直に並べられ、これに基体９が固定されている（図３）
。

【００２２】図４に示すように、真空室１の端面側にマ
イクロ波源２が設けられていてマイクロ波中空導体３と
結合され、さらに、マイクロ波中空導体３が、真空室１
の軸方向に延びるマイクロ波アンテナ構造物１３に接続
されている。このマイクロ波アンテナ構造物１３は反復
型結合要素１４を備えている。

【００２３】マイクロ波構造物１３の上方に、これと平
行に蒸発器７が設けられている。回転かご８（図５）は
、真空室１の仮想中心軸線のまわりに矢印Ａで示す運動
方向に回転しうるように支承されている。回転かご８の
周囲に設けられた保持手段は、基体の取り付けに使用さ
れ回転かご８と共に回転する回転軸のまわりに、矢印Ｂ
で示す回転方向に別の自転運動を行う（図４または図５
）。

【００２４】図５に示すように、磁石装置１２が方位的
に分かれて真空室１に固定され、結合要素１４を備えた
マイクロ波アンテナ構造物１６が、回転かご８と同心的
に、回転かご８と真空室側壁との間に設けられている。

【００２５】真空室仮想軸線のまわり、および自転軸線
のまわりの角回転動作は、特に回転方向が逆である。

【００２６】処理ガスを真空室１に供給するためのガス
分配管１７（図７）が、反復穴１８を備え、開放された
磁極１９の間に固定されている。第２の処理ガスが、磁
極１９の高さに設けられたガス分配管１７′によって真
空室に導かれる（図７）。

【００２７】例えばマイクロ波ＥＣＲプラズマ源が有効
に使用される。このプラズマ発生器によって、グロー放
電を維持するため、マイクロ波電界（例えば２．４５Ｇ
Ｈｚまたは９００ＭＨｚ）からなるエネルギーが使用さ
れる。マイクロ波が周知のマグネトロン内に生じ、中空
導体を通してアンテナ１６（例えばホーンアンテナ）に
供給される。このアンテナ１６は、同時に、フランジを
介して結合されている真空にされた処理室の内部から、
中空導体部を高真空密に隔離する機能も果たす（図１お
よび図２参照）。

【００２８】アンテナ１６は、真空側において、永久磁
石３０を備えたリング状の磁気ヨークによって囲まれて
いる。この磁石装置は、それ自体内に閉じたトンネル状
の磁界を形成する。この磁界は、磁石の開放された極面
の間の特定領域において、使用されたマイクロ波周波数
に対する電気サイクロトロン共振条件が満たされるよう
な強度にされている。

【００２９】共振効果によって、プラズマ１０に含まれ
る電子へのマイクロ波電界のエネルギー伝達が極めて効
果的に増加される。その結果、直流または無線周波数に
よって作動するプラズマとの比較において重粒子に対し
て極めて高い反動性を呈する。

【００３０】磁界内に生じる共振作用を無視すれば、磁
界およびキャリヤ（包含物）の拡散による損失が減少し
、この場合、最終的に、キャリヤを押しつけるドリフト
移動のため、磁気ヨークの軸心方向に放電が均一化され
る。

【００３１】プラズマにさらされる磁石装置の面には、
簡単に取り外すことができ加熱することができる保護板
が備えられている。この保護板は、長い時間間隔で装置
の外部において清掃することができ、再び容易に組立て
ることができる。

【００３２】マイクロ波エネルギーによる長いプラズマ
領域の供給を行うアンテナ構造物は、ホーンアンテナと
して実施（図３参照）することができ、これによって、
中空導体から出るマイクロ波電界が磁石装置の軸心方向
に広げられる。ホーンアンテナの大きな開口部は石英窓
１１によって閉塞される。この石英窓１１は、マイクロ
波を透過する受信器用の真空密封手段として使用される
。

【００３３】この装置は、特に、複雑な三次元に形成さ
れた表面を有する基体の被覆および処理用のプラズマ源
として適することが判明している。

【００３４】図１，図２，図４および図５は、被覆すべ
き部品用の遊星歯車装置を有する回転かごが使用された
円筒上処理室を有する被覆装置における、上述のマイク
ロ波プラズマ源に対するそれぞれ異なる実施例を示して
いる。

【００３５】プラズマ源は、図１および図４に示すよう
に軸方向でしかも真空室軸心線に平行状態に、または図
５に示すように方位角的に、処理室の円筒形基体の外被
内にはめ込まれている。これら双方の形式は直列装置用
としても適している。

【００３６】マイクロ波送信器は連続的にも断続的にも
作動することができる。断続的な作動は、下記の処理に
対して、有効であることが判明した。すなわち、プラズ
マ休止時間において、特に、複雑に形成された三次元基
体の流動技術的に好ましくない個所において、好適なガ
ス交換を行い、これによって、層の品質および分割性が
均一化されるようになる、というのがそれである。

【００３７】凹面に形成された基体の内面を被覆する必
要があるとき、外被内に軸方向に配置されたプラズマ源
の場合、最適な被覆結果を得るために、惑星運動の角速
度と位相とを、所定の様式で互いに一致させる必要があ
る。

【００３８】遊星歯車装置のそれ自体の軸のまわりの回
転位相は、凹面の基体の被覆すべき内面の、被覆方向と
垂直な面への投影面が、被覆源に最も接近した瞬間に最
大になるという条件によって定められる。

【００３９】図２および図６に示す導出室のないバッチ
生産装置の場合、円筒形の処理室基体の幾何学的な対称
軸に沿って、プラズマ源を設けることができる（図６）
。

【００４０】バッチ生産装置の場合、個々の処理段階が
次々に経過する。この利点は、ソフト的に柔軟性が大き
く、他の装置への変換時間が比較的に短いことである。 図２に示す装置において、左右にそれぞれ一対の被覆源
または陰極対３１が設けられており、この間を、平面図
で見て円形をなした基体かごに吊された部分が、被覆処
理中、通り抜けている。実施例において、図示されてい
ない支持体に、反射器が設けられている。基体を入れる
保持装置は、セグメントに効果的に分割することができ
る。これらのセグメントが荷を負わされて装置を通過す
る。その場合、積載は、単に、被覆されたセグメントを
、被覆されていないセグメントと交換することから行わ
れる。好適な配置によって、交換を極めて短い時間、例
えば１分間で行うことができる、積載時間は基体の素質
および層の厚さに依存し、１０分ないし９０分になる場
合がある。

【００４１】上記の方法は、図示された装置に限定され
ることなく、他の装置に適用することができる。例えば
磁界を使用した噴霧装置に使用することができる（マグ
ネトロンスパッタリング）。

【００４２】こゝに述べた被覆処理は、基体保持装置が
その共通の軸のまわりの回転運動を強制的に行うことな
く、線形駆動装置によって異なる室を通して装置の軸心
方向に連続的に走行する直列形装置においても行うこと
ができる。その内部のプラズマ源は、その軸心が基体の
運動方向と直角に延びるように設けられる。

【００４３】本発明のその他の重要な利点は、ガス分配
管の配置である。図７に示されているガス分配管１７は
、高度な処理確度で最良の保護層を形成し、常に使用さ
れるＳｉおよびＣを包含するガスを処理過程に供給する
ガス分配管が、開放された磁極の間に組込まれている。 第２のガス、例えばＯが、第１のガスに付加的に入れら
れている場合、同様にヨークの近傍において処理室内に
入ることができる。

【００４４】保護被覆処理および事前被覆処理に使用さ
れる二，三の有機ケイ素化合物は、室温において低い蒸
気圧を有するため、広い面の被覆処理に必要な大量の流
れを確保するため、標準的に７０℃ないし８０℃に加熱
され、この温度において適した蒸発器で蒸発（または気
化）される必要がある。したがって、蒸発器の下流に接
続されたすべての単量導体を、適した加熱によって均一
なこの温度に保つ必要がある。被覆を均一化させるため
、単量体を、同様に加熱されたガス分配管によって処理
室に入れることができる。

【００４５】例えばトリフルオルメタン、またはヘキサ
メチルジシロキサンなどの容易に凝縮可能な単量体（プ
ロセスガス）に対する吸引性能を、低い露点を有するプ
ロセスガスに対する吸引性能を顕著に変化させずに、低
温面によって、広範囲に選択的に変化させることができ
る。吸引性能は、低温面の温度および／または直列に接
続された弁によって調整される。

【００４６】この装置は、プロセスガス／単量体混合物
およびプロセス室におけるプロセスガス／単量体の滞留
時間の変化を可能にし、したがって、層、組成および層
特性の広範囲な変化を可能にする。

【００４７】プラズマ発生器の縦軸方向における吸引性
能の空間的な分布が均一になるように、高真空ポンプが
プロセス室にフランジで留められている。これが、図１
に示されたポンプをプロセス室と結合するケースの目的
である。したがって、ガス分配管による均一なガスの供
給および均一なプラズマ形成と関連して、同じく均一な
被覆の基体条件がつくられる。特に、常に必要な基体保
持装置と共に惑星運動において被覆領域を通して運ばれ
る成形品を被覆するとき、この基体の均一性が場合によ
っては損なわれ易くなる。しかも、これが顕著になるに
伴って被覆プロセス中の圧力が高くなり、換言すれば特
に被覆領域における流動が粘性になる。使用されるマイ
クロ波ＥＣＲプラズマ源によって１×１０−４ミリバー
ルないし１×１０−２ミリバールの特に低いプロセス圧
力が得られ、このため被覆源と基体との間の流動をほと
んど分子的にすることができる。特に、８×１０−４ミ
リバールないし２×１０−３ミリバールの圧力で保護層
がプラズマによって被覆されるのが好ましい。

【００４８】この低圧力の場合、析出割合が満足し得る
ほど高いだけでなく、同様にこの低圧力において層の品
質が優れていることが、測定によって示されている。上
記のように真空技術上の広い面積の被覆に対して標準的
な限界条件が狭いため、良好な結果が優れている限りに
おいて、プロセスを最適化する多くの余地はない。

【００４９】同様に、回転かごを使用する場合、三次元
の基体への空間的な分割の均一化が、惑星運動が合成さ
れる２つの回転運動と周波数とを上述のように正確に同
調させるのに使用される。

【００５０】このようにして、イオンによる析出を可能
にするため、アースに対して絶縁された回転かごによっ
て基体表面を静電位（セルフバイアス）にする、基体表
面の導電性に応じた無線周波数または中波のバイアス供
給電源、あるいは直流の供給電源が、装置に組込まれる
。したがって、イオンによる特に濃厚で硬い層の析出が
可能である。

【００５１】誘電体の基体においても、同時に回転かご
に対して電気接点を形成する導電表面を、金属化処理に
よってつくることができる。したがって、誘電体の基体
材料の場合でも、イオンによる析出が可能である。

【００５２】析出された層を濃密化し硬化させるため、
仕切り室内に埋め込まれた加熱装置が使用され、これに
よって、充分に耐熱性を有する基体の温度を、仕切り室
温度調節の間に上昇させることができる。被覆処理の間
、基体温度を安定させる保温装置が、プロセス室に設け
られている。その場合、プロセス室の壁および備品が同
様に加熱されるように意図されている。その結果、そこ
に析出した層が特に良好に付着し、明らかに延ばされた
作動時間の後に、初めてその支持台から外される。プロ
セス室の加熱は、２つの浄化サイクルと全装置の生産能
力との間の時間間隔だけ延ばされる。

【００５３】図９に、粘着中間層２６、金属層、特にア
ルミニウム層２７および保護層２８を有する基体の概略
断面図が示されている。

【００５４】析出過程の間に、基体９の上に、前被覆層
すなわち粘着中間層２６、次に金属層２７、続いて第３
の層すなわち保護層２８が、５×１０−１ミリバール以
下の圧力でプラズマによって基体表面２５上に被覆され
る。保護層２８は８×１０−４ミリバールないし２×１
０−３ミリバール、または１×１０−４ミリバールない
し１×１０−１ミリバールの圧力でプラズマによって被
覆するのが好ましい。

【００５５】第１の層すなわち前被覆層２６がＰＣＶＤ
方法で被覆され、第２の層２７が蒸着方法で被覆され、
第３の層２８がＰＣＶＤ方法で被覆されるのが有効であ
る。

【００５６】この本発明による方法は、下記の処理段階
に分けられる。

【００５７】プラズマによる操作は、例えば下記のパラ
メータで行われる。 １．前被覆層すなわち粘着中間層２６（図９）、基体材
料としてＴｅｄｕｒ　９を使用。プロセス圧力１．０マ
イクロバール、ヘキサメチルジシロキサン、マイクロ波
出力密度４．０ｗａｔｔ／ｃｍ２　、前被覆層２６の厚
さ１００オングストローム ２．第２の層すなわち金属層２７、特にアルミニウム層
、 アルミニウムの金属被覆または蒸着が８００オングスト
ロームの層厚さで行われる。 ３．保護層２８ プロセス圧力１．０マイクロバール、ヘキサメチルジシ
ロキサン、マイクロ波出力密度度４．０ｗａｔｔ／ｃｍ
２　、層厚さは特に５０ないし１００オングストローム
、層厚さは９００オングトロームまでの、後記の表に示
すように試験された。

【００５８】保護機能は標準の方法によって試験された
（図８参照）。試料は、水、アルコールおよび清浄剤か
らなる溶液内にある。２６０ｇの重さのブラシが、下記
の表に示す往復数で試料上を引張られた（Ｅｒｉｃｈｓ
ｅｎ社の装置による、いわゆるブラシ試験標準装置）。 下地、この場合アルミニウム層に、肉眼で識別可能な損
傷が最初に生じた、表に示す往復数が保護作用の量とし
て記録された。上記試料のブラシ試験によって下記の結
果が得られた。なお、保護膜厚さの単位は、オングスト
ロームである。

【００５９】 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　表　　１　　　　　　　　　　　　
保　　護　　膜　　厚　　さ　　　　　　　　　　　　
摩　　擦　　往　　復　　数　　　　　　　　　　　　
　　　　　　９００　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　１２１　　　　　　　　　　　　　　
　　　　６００　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　１４０　　　　　　　　　　　　　　　　
　　３００　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　２３１　　　　　　　　　　　　　　　　　　
１００　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　１８４　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
５０　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　２８０上記の方法によって同様に被覆された第２のグ
ループの試料が、その後、１日間標準状態に置かれ、次
にブラシ試験が行われた。

【００６０】その結果が表２に示されている。

【００６１】 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　表　　２　　　　　　　　　　　　
保　　護　　膜　　厚　　さ　　　　　　　　　　　　
摩　　擦　　往　　復　　数　　　　　　　　　　　　
　　　　　　９００　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　１７０　　　　　　　　　　　　　　
　　　　６００　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　２００　　　　　　　　　　　　　　　　
　　３００　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　２５９　　　　　　　　　　　　　　　　　　
１００　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　４１３　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
５０　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　５２２この結果から、僅か５０オングストロームの保
護層による本発明の方法によって、極めて良好な保護効
果が満たされ、さらに極めて低廉な費用で製造し得るこ
とが判る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す横断面図

【図２】バッ
チ生産装置として構成された図１に示す装置の斜視図

【図３】図１および図２に示す装置を構成するホーンア
ンテナの一部を切欠いた斜視図

【図４】軸方向に設けられたプラズマ源を備えた図１に
示す装置の側断面図

【図５】リング状に設けられたプラズマ源を備えた図１
に示す装置の横断面図

【図６】図２に示すバッチ生産装置の部分的な斜視図

【
図７】図１に示す装置を構成する真空室内のガス分配器
の配置を示す部分的な断面図

【図８】本発明によって形成された被覆層のブラシ摩擦
による試験装置の斜視図

【図９】本発明によって形成された粘着中間層、金属層
および保護層を示す部分的な断面図。

【符号の説明】

１　　真空室 ２　　マイクロ波 ３　　中空導体 ４　　ホーンアンテナ ５　　分配ケース ６　　高真空ポンプ ７　　蒸発器 ８　　回転かご ９　　基体 １０　　プラズマ １１　　石英窓 １２　　磁石装置 １３　　マイクロ波構造物 １４　　結合要素 １５　　保持手段 １６　　アンテナ １７，１７′　　ガス分配管 １８　　穴 １９　　磁極 ２５　　基体表面 ２６　　第１の層＝前被覆層（粘着中間層）２７　　第
２の層＝金属層（アルミニウム層）２８　　第３の層＝
保護層 ３０　　永久磁石 ３１　　陰極対（被覆源）

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】連続生産装置またはバッチ生産装置として
   作動すべき真空室内で、１つの金属層と、Ｃ、Ｏおよび
   Ｓｉの中の少なくとも１つを含有する被覆層とをＰＣＶ
   Ｄ被覆方法によって工作材料、特に合成樹脂からなる部
   品、の表面に形成する方法において、基体表面２５に、
   前被覆層２６、次に金属層２７、続いて保護層２８を、
   ５×１０−１ミリバール以下の圧力のもとで、プラズマ
   によって被覆することを特徴とする、工作物の表面に被
   覆層を形成する方法。
2. 【請求項２】第１の層すなわち前被覆層２６をＰＣＶＤ
   方法で被覆し、第２の層２７を蒸着方法で被覆し、第３
   の層２８をＰＣＶＤ方法で被覆することを特徴とする、
   請求項１記載の方法。
3. 【請求項３】基体９と第２の層すなわち金属層２７との
   間に設けられる第１の前被覆層２６が、２００オングス
   トロームより薄い厚さを有することを特徴とする、請求
   項１記載の方法。
4. 【請求項４】基体９と第２の層すなわち金属層２７との
   間に設けられる第１の前被覆層２６が、５０オングスト
   ロームより薄い厚さを有し、しかも、金属表面上に析出
   された層が、同様に２００オングストロームより薄く、
   特に５０オングストロームより薄いことを特徴とする、
   請求項１記載の方法。
5. 【請求項５】第１の層２６を、２００オングストローム
   、特に５０オングストロームより薄い厚さを有する金属
   層２７の上に設けることを特徴とする、請求項１ないし
   ４のいずれかに記載の方法。
6. 【請求項６】第１の層２６を、特に２００℃以下の温度
   の空気中において焼戻すことを特徴とする、請求項１な
   いし５のいずれかに記載の方法。
7. 【請求項７】第１の層２６および第２の層２７の少なく
   とも一方が、特にＣを含有していることを特徴とする、
   請求項１ないし６のいずれかに記載の方法。
8. 【請求項８】第１の層２６および第２の層２７の少なく
   とも一方が、特にＣと、ＳｉおよびＯの少なくとも一方
   とを含有していることを特徴とする、請求項１ないし７
   のいずれかに記載の方法。
9. 【請求項９】第１の層２６および第２の層２７の少なく
   とも一方が、特にＣおよびＨを含有し、さらにＳｉおよ
   びＯを、Ｃに対する比率が１：１になるまで含有してい
   ることを特徴とする、請求項１ないし８のいずれかに記
   載の方法。
10. 【請求項１０】第１の層２６および第２の層２７の少な
    くとも一方が、Ｃ成分を５０％ないし１００％含有し、
    残余の成分ＳｉおよびＯが、同じ割合で含有されている
    ことを特徴とする、請求項１ないし９のいずれかに記載
    の方法。
11. 【請求項１１】第１の層２６および第２の層２７の少な
    くとも一方が、Ｃ成分、Ｓｉ成分およびＯ成分を、それ
    ぞれ１／３の割合で有することを特徴とする、請求項１
    ないし１０のいずれかに記載の方法。
12. 【請求項１２】第１の層２６および第２の層すなわち金
    属層２７の少なくとも一方を、０．５ないし１００ミリ
    バール、特に１．０ないし３０ミリバールのプロセス圧
    力のもとで、０．３ないし５０ｗａｔｔ／ｃｍ２　、特
    に４ｗａｔｔ／ｃｍ２　のマイクロ波出力密度において
    、プロセスガスたるヘキサンメチルジシロキサンによっ
    て形成することを特徴とする、請求項１ないし１１のい
    ずれかに記載の方法。
13. 【請求項１３】第２の層２７がアルミニウム層として形
    成され、この層が８００ないし１０００オングストロー
    ム、特に８００オングストロームの厚さを有し、しかも
    、真空室１内のアルミニウム層に、５×１０−２ミリバ
    ール以下の圧力でプラズマを通すことを特徴とする、請
    求項１ないし１２のいずれかに記載の方法。
14. 【請求項１４】第１の層２６を、基体表面２５上に粘着
    中間層としてＳｉＣおよびＳｉＣＯガス雰囲気から被覆
    することを特徴とする、請求項１ないし１３のいずれか
    に記載の方法。
15. 【請求項１５】ＳｉＣ保護層またはＳｉＣＯ保護層また
    は第３の層を、真空室において調整されたＯ２　を含有
    する雰囲気内において酸化することを特徴とする、請求
    項１ないし１４のいずれかに記載の方法。
16. 【請求項１６】基体表面２５に、前被覆層２６、次に金
    属層２７、続いて保護層２８を、８×１０−４ミリバー
    ルないし２×１０−３ミリバールの圧力のもとでプラズ
    マによって被覆することを特徴とする、請求項１ないし
    １５のいずれかに記載の方法。
17. 【請求項１７】基体表面２５に、前被覆層２６、次に金
    属層２７、続いて保護層２８を、１×１０−４ミリバー
    ルないし１×１０−１ミリバールの圧力でプラズマによ
    って被覆することを特徴とする、請求項１ないし１６の
    いずれかに記載の方法。
18. 【請求項１８】基体に、その表面を金属化した後、電導
    性に応じて、バイアス電圧、特に負のバイアス電圧を印
    加することを特徴とする、請求項１ないし１７のいずれ
    かに記載の方法。
19. 【請求項１９】基体を、被覆過程の前およびその期間中
    の少なくとも一方に加熱することを特徴とする、請求項
    １ないし１８のいずれかに記載の方法。
20. 【請求項２０】エネルギー源またはプラズマ発生器を、
    脈動動作で作動させることを特徴とする、請求項１ない
    し１９のいずれかに記載の方法。
21. 【請求項２１】連続生産装置またはバッチ生産装置とし
    て作動すべき真空室内に、１つの金属層と、Ｃ、Ｏおよ
    びＳｉの中の少なくとも１つを含有する被覆層とをＰＣ
    ＶＤ被覆方法によって工作材料、特に合成樹脂からなる
    部品、の表面に形成する装置において、基体表面２５に
    、前被覆層２６、次に金属層２７、続いて保護層２８を
    、５×１０−１ミリバール以下の圧力において、プラズ
    マによって被覆することを特徴とする、工作材料の表面
    に被覆層を形成する装置。