JPH1046324A - アークイオンプレーティング装置 - Google Patents
アークイオンプレーティング装置Info
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- JPH1046324A JPH1046324A JP19911296A JP19911296A JPH1046324A JP H1046324 A JPH1046324 A JP H1046324A JP 19911296 A JP19911296 A JP 19911296A JP 19911296 A JP19911296 A JP 19911296A JP H1046324 A JPH1046324 A JP H1046324A
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- arc
- coated
- arc discharge
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 被コーティング物と真空チャンバーとの間に
アーク放電が発生しても、そのアーク放電を迅速かつ確
実に消弧することができ、しかもバイアス電源の高圧発
生部をトリップする装置等を不要にして部品点を少なく
なし得るようにする。 【解決手段】 バイアス電源１１により、真空チャンバ
ー１に対して真空チャンバー１内の被コーティング物８
を負電位に保たせ、被コーティング物８の表面にターゲ
ット材料の皮膜を形成するようにしたアークイオンプレ
ーティング装置において、前記バイアス電源１１の出力
端子間に、コンデンサ１５を並列に接続すると共に、コ
ンデンサ１５のバイアス電源１１とは反対側にコイル１
６を直列に接続した。
アーク放電が発生しても、そのアーク放電を迅速かつ確
実に消弧することができ、しかもバイアス電源の高圧発
生部をトリップする装置等を不要にして部品点を少なく
なし得るようにする。 【解決手段】 バイアス電源１１により、真空チャンバ
ー１に対して真空チャンバー１内の被コーティング物８
を負電位に保たせ、被コーティング物８の表面にターゲ
ット材料の皮膜を形成するようにしたアークイオンプレ
ーティング装置において、前記バイアス電源１１の出力
端子間に、コンデンサ１５を並列に接続すると共に、コ
ンデンサ１５のバイアス電源１１とは反対側にコイル１
６を直列に接続した。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アークイオンプレ
ーティング装置に関するものである。
ーティング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】アークイオンプレーティング装置には、
図５に示すように陰極３１にターゲット３２を装着し、
真空チャンバー３３内で、バイアス電源３４の出力端子
の＋側を真空チャンバー３３に接続すると共に、−側を
真空チャンバー３３内の被コーティング物３５に接続す
ることにより、真空チャンバー３３に対して真空チャン
バー３３内の被コーティング物３５を負電位に保たせ、
真空チャンバー３３内で、陽極３６とターゲット３２間
でアーク放電を発生させて、被コーティング物３５の表
面にターゲット材料の皮膜を形成するようにしたものが
ある。
図５に示すように陰極３１にターゲット３２を装着し、
真空チャンバー３３内で、バイアス電源３４の出力端子
の＋側を真空チャンバー３３に接続すると共に、−側を
真空チャンバー３３内の被コーティング物３５に接続す
ることにより、真空チャンバー３３に対して真空チャン
バー３３内の被コーティング物３５を負電位に保たせ、
真空チャンバー３３内で、陽極３６とターゲット３２間
でアーク放電を発生させて、被コーティング物３５の表
面にターゲット材料の皮膜を形成するようにしたものが
ある。
【０００３】ところが、この種のアークイオンプレーテ
ィング装置では、真空チャンバー３３内において、バイ
アス電源３４の電位が高くなると、被コーティング物３
５と真空チャンバー３３間にて、アーク放電が発生し、
このアーク放電が発生すると、そのアーク放電時間に比
例して、被コーティング物３５にアーク跡が残り（いわ
ゆるアークが走った跡）、品質的な問題（たとえば、プ
レーティング膜が剥がれやすくなる）が起こった。
ィング装置では、真空チャンバー３３内において、バイ
アス電源３４の電位が高くなると、被コーティング物３
５と真空チャンバー３３間にて、アーク放電が発生し、
このアーク放電が発生すると、そのアーク放電時間に比
例して、被コーティング物３５にアーク跡が残り（いわ
ゆるアークが走った跡）、品質的な問題（たとえば、プ
レーティング膜が剥がれやすくなる）が起こった。
【０００４】そこで、従来のアークイオンプレーティン
グ装置では、図５に示すようにバイアス電源３４に、ス
イッチング素子３９と昇圧トランス４０と整流・平滑回
路４１と制御部４２とを設け、バイアス電源３４の出力
端子を電流検出部４３を介して被コーティング物３５と
真空チャンバー３３とに接続し、被コーティング物３５
と真空チャンバー３３間にアーク放電が発生すると、電
流値が急増することを利用して、電流検出部４３にてア
ーク放電を検知し、制御部４２を通じて、スイッチング
素子３９により、昇圧部前段にて電源供給をカットし、
アーク放電を切る方法をとっていた。又は、図５に示す
ように．前記電流検出部４３に代えて電圧検出部４４を
設け、被コーティング物３５と真空チャンバー３３間に
アーク放電が発生すると、電圧値が急減することを利用
して、電圧検出部４４にてアーク放電を検知し、制御部
４２を通じて、スイッチング素子３９により、昇圧部前
段にて電源供給をカットし、アーク放電を切る方法をと
っていた。
グ装置では、図５に示すようにバイアス電源３４に、ス
イッチング素子３９と昇圧トランス４０と整流・平滑回
路４１と制御部４２とを設け、バイアス電源３４の出力
端子を電流検出部４３を介して被コーティング物３５と
真空チャンバー３３とに接続し、被コーティング物３５
と真空チャンバー３３間にアーク放電が発生すると、電
流値が急増することを利用して、電流検出部４３にてア
ーク放電を検知し、制御部４２を通じて、スイッチング
素子３９により、昇圧部前段にて電源供給をカットし、
アーク放電を切る方法をとっていた。又は、図５に示す
ように．前記電流検出部４３に代えて電圧検出部４４を
設け、被コーティング物３５と真空チャンバー３３間に
アーク放電が発生すると、電圧値が急減することを利用
して、電圧検出部４４にてアーク放電を検知し、制御部
４２を通じて、スイッチング素子３９により、昇圧部前
段にて電源供給をカットし、アーク放電を切る方法をと
っていた。
【０００５】また、他の従来のアークイオンプレーティ
ング装置では、図６に示すようにバイアス電源３４に、
昇圧トランス４６と整流・平滑回路４７とスイッチング
素子４８と制御部４９とを設け、バイアス電源３４の出
力端子から電流検出部５０又は電圧検出部５１を介して
被コーティング物３５と真空チャンバー３３とに接続し
ている。そして、被コーティング物３５と真空チャンバ
ー３３間にアーク放電が発生すると、その電流又は電圧
を検知し、制御部４９を通じて、昇圧部後段のスイッチ
ング素子４８をオフにし、これにより電源供給をカット
してアーク放電を消弧する方法をとっていた。
ング装置では、図６に示すようにバイアス電源３４に、
昇圧トランス４６と整流・平滑回路４７とスイッチング
素子４８と制御部４９とを設け、バイアス電源３４の出
力端子から電流検出部５０又は電圧検出部５１を介して
被コーティング物３５と真空チャンバー３３とに接続し
ている。そして、被コーティング物３５と真空チャンバ
ー３３間にアーク放電が発生すると、その電流又は電圧
を検知し、制御部４９を通じて、昇圧部後段のスイッチ
ング素子４８をオフにし、これにより電源供給をカット
してアーク放電を消弧する方法をとっていた。
【０００６】なお、負荷が短絡した場合の保護として、
上記従来例の場合と同様に直流電圧発生部の電圧センサ
にて、出力電圧の絶対値が時間に対して減少することを
検知して直流高圧発生部の高圧発生を停止させ、又は上
記従来例の場合と同様に直流電圧発生部の電流センサに
て、出力電流の絶対値が時間に対して増大することを検
知して直流高圧発生部の高圧発生を停止させるようにし
た従来の技術文献として、特開平４−１３３６１７号公
報がある。
上記従来例の場合と同様に直流電圧発生部の電圧センサ
にて、出力電圧の絶対値が時間に対して減少することを
検知して直流高圧発生部の高圧発生を停止させ、又は上
記従来例の場合と同様に直流電圧発生部の電流センサに
て、出力電流の絶対値が時間に対して増大することを検
知して直流高圧発生部の高圧発生を停止させるようにし
た従来の技術文献として、特開平４−１３３６１７号公
報がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の場合、
次のような問題があった。即ち、図５の従来の場合は、
その電流、電圧を検知し、制御部４２を通じて、昇圧部
前段のスイッチング素子４１をオフにし、電源供給をカ
ット、アーク放電を消弧する方法をとっていたため、電
流、電圧検出時間＋制御部４２のフィードバック時間＋
スイッチング素子４１の反応時間＋昇圧部後段の整流・
平滑に使われるコンデンサの放電時間がアーク放電発生
からの遅れ時間として、加算され、検出時間１μ秒、フ
ィードバック１μ秒、スイッチング素子反応時間２０〜
４０μ秒（５０ＫＨｚの高速スイッチング素子を使用し
た場合）、整流コンデンサの放電時間が数μ秒かかり、
早くとも約２５〜４５μ秒以上かかった。
次のような問題があった。即ち、図５の従来の場合は、
その電流、電圧を検知し、制御部４２を通じて、昇圧部
前段のスイッチング素子４１をオフにし、電源供給をカ
ット、アーク放電を消弧する方法をとっていたため、電
流、電圧検出時間＋制御部４２のフィードバック時間＋
スイッチング素子４１の反応時間＋昇圧部後段の整流・
平滑に使われるコンデンサの放電時間がアーク放電発生
からの遅れ時間として、加算され、検出時間１μ秒、フ
ィードバック１μ秒、スイッチング素子反応時間２０〜
４０μ秒（５０ＫＨｚの高速スイッチング素子を使用し
た場合）、整流コンデンサの放電時間が数μ秒かかり、
早くとも約２５〜４５μ秒以上かかった。
【０００８】また、図６の従来の場合は、図５の従来の
場合に比べ昇圧部後段に電源供給カットのスイッチング
素子４７が入ったため、昇圧部後段の整流・平滑に使わ
れるコンデンサの放電時間は考えなくて良いが、電流、
電圧検出時間＋制御部４９のフィードバック時間＋スイ
ッチング素子４７の反応時間がアーク放電発生からの遅
れ時間として、加算され、検出時間１μ秒、フィードバ
ック１μ秒、スイッチング素子反応時間２０〜４０μ秒
（５０ＫＨｚの高速スイッチング素子を使用）、整流コ
ンデンサの放電時間が数μ秒かかり、早くとも約２５〜
４５μ秒以上かかった。
場合に比べ昇圧部後段に電源供給カットのスイッチング
素子４７が入ったため、昇圧部後段の整流・平滑に使わ
れるコンデンサの放電時間は考えなくて良いが、電流、
電圧検出時間＋制御部４９のフィードバック時間＋スイ
ッチング素子４７の反応時間がアーク放電発生からの遅
れ時間として、加算され、検出時間１μ秒、フィードバ
ック１μ秒、スイッチング素子反応時間２０〜４０μ秒
（５０ＫＨｚの高速スイッチング素子を使用）、整流コ
ンデンサの放電時間が数μ秒かかり、早くとも約２５〜
４５μ秒以上かかった。
【０００９】つまり、被コーティング物３５と真空チャ
ンバー３３間にて、アーク放電が発生すると、そのアー
ク放電時間に比例し、被コーティング物３５にアーク跡
が残り（いわゆるアークが走った跡）、品質的な問題
（たとえば、プレーティング膜が剥がれやすい）が起こ
るが、従来の方法は、アーク放電を電流または電圧で検
知し、電源の供給をカットする方法であり、電流の検
知、スイッチング素子４７の反応スピードなどアークが
発生してから、アークを消弧するのに、時間がかかるた
め、被コーティング物３５にアーク跡が残るおそれがあ
り、品質的な問題が起こるし、電圧センサ、電流セン
サ、及び各々の演算部、直流高圧発生部をトリップする
装置が必要であり、装置部品点数が多くなるという問題
があった。
ンバー３３間にて、アーク放電が発生すると、そのアー
ク放電時間に比例し、被コーティング物３５にアーク跡
が残り（いわゆるアークが走った跡）、品質的な問題
（たとえば、プレーティング膜が剥がれやすい）が起こ
るが、従来の方法は、アーク放電を電流または電圧で検
知し、電源の供給をカットする方法であり、電流の検
知、スイッチング素子４７の反応スピードなどアークが
発生してから、アークを消弧するのに、時間がかかるた
め、被コーティング物３５にアーク跡が残るおそれがあ
り、品質的な問題が起こるし、電圧センサ、電流セン
サ、及び各々の演算部、直流高圧発生部をトリップする
装置が必要であり、装置部品点数が多くなるという問題
があった。
【００１０】本発明は上記問題点に鑑み、被コーティン
グ物と真空チャンバーとの間にアーク放電が発生して
も、そのアーク放電を迅速かつ確実に消弧することがで
き、しかもバイアス電源の高圧発生部をトリップする装
置等を不要にして部品点を少なくなし得るようにしたも
のである。
グ物と真空チャンバーとの間にアーク放電が発生して
も、そのアーク放電を迅速かつ確実に消弧することがで
き、しかもバイアス電源の高圧発生部をトリップする装
置等を不要にして部品点を少なくなし得るようにしたも
のである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この技術的課題を解決す
る本発明の第１の技術的手段は、陰極３にターゲット５
を装着し、真空チャンバー１内で、バイアス電源１１の
出力端子の＋側を真空チャンバー１に接続すると共に、
−側を真空チャンバー１内の被コーティング物８に接続
することにより、真空チャンバー１に対して真空チャン
バー１内の被コーティング物８を負電位に保たせ、真空
チャンバー１内で、陽極２とターゲット５間でアーク放
電を発生させて、被コーティング物８の表面にターゲッ
ト材料の皮膜を形成するようにしたアークイオンプレー
ティング装置において、前記バイアス電源１１の出力端
子間に、コンデンサ１５を並列に接続すると共に、コン
デンサ１５のバイアス電源１１とは反対側にコイル１６
を直列に接続した点にある。
る本発明の第１の技術的手段は、陰極３にターゲット５
を装着し、真空チャンバー１内で、バイアス電源１１の
出力端子の＋側を真空チャンバー１に接続すると共に、
−側を真空チャンバー１内の被コーティング物８に接続
することにより、真空チャンバー１に対して真空チャン
バー１内の被コーティング物８を負電位に保たせ、真空
チャンバー１内で、陽極２とターゲット５間でアーク放
電を発生させて、被コーティング物８の表面にターゲッ
ト材料の皮膜を形成するようにしたアークイオンプレー
ティング装置において、前記バイアス電源１１の出力端
子間に、コンデンサ１５を並列に接続すると共に、コン
デンサ１５のバイアス電源１１とは反対側にコイル１６
を直列に接続した点にある。
【００１２】本発明の第２の技術的手段は、陰極３にタ
ーゲット５を装着し、真空チャンバー１内で、バイアス
電源１１の出力端子の＋側を真空チャンバー１に接続す
ると共に、−側を真空チャンバー１内の被コーティング
物８に接続することにより、真空チャンバー１に対して
真空チャンバー１内の被コーティング物８を負電位に保
たせ、真空チャンバー１内で、陽極２とターゲット５間
でアーク放電を発生させて、被コーティング物８の表面
にターゲット材料の皮膜を形成するようにしたアークイ
オンプレーティング装置において、前記バイアス電源１
１の出力端子間に、コンデンサ１５を並列に接続すると
共に、コンデンサ１５と被コーティング物８との間にコ
イル１６を直列に接続した点にある。
ーゲット５を装着し、真空チャンバー１内で、バイアス
電源１１の出力端子の＋側を真空チャンバー１に接続す
ると共に、−側を真空チャンバー１内の被コーティング
物８に接続することにより、真空チャンバー１に対して
真空チャンバー１内の被コーティング物８を負電位に保
たせ、真空チャンバー１内で、陽極２とターゲット５間
でアーク放電を発生させて、被コーティング物８の表面
にターゲット材料の皮膜を形成するようにしたアークイ
オンプレーティング装置において、前記バイアス電源１
１の出力端子間に、コンデンサ１５を並列に接続すると
共に、コンデンサ１５と被コーティング物８との間にコ
イル１６を直列に接続した点にある。
【００１３】本発明の第３の技術的手段は、陰極３にタ
ーゲット５を装着し、真空チャンバー１内で、バイアス
電源１１の出力端子の＋側を真空チャンバー１に接続す
ると共に、−側を真空チャンバー１内の被コーティング
物８に接続することにより、真空チャンバー１に対して
真空チャンバー１内の被コーティング物８を負電位に保
たせ、真空チャンバー１内で、陽極２とターゲット５間
でアーク放電を発生させて、被コーティング物８の表面
にターゲット材料の皮膜を形成するようにしたアークイ
オンプレーティング装置において、前記バイアス電源１
１の出力端子間に、コンデンサ１５を並列に接続すると
共に、コンデンサ１５と真空チャンバー１との間にコイ
ル１６を直列に接続した点にある。
ーゲット５を装着し、真空チャンバー１内で、バイアス
電源１１の出力端子の＋側を真空チャンバー１に接続す
ると共に、−側を真空チャンバー１内の被コーティング
物８に接続することにより、真空チャンバー１に対して
真空チャンバー１内の被コーティング物８を負電位に保
たせ、真空チャンバー１内で、陽極２とターゲット５間
でアーク放電を発生させて、被コーティング物８の表面
にターゲット材料の皮膜を形成するようにしたアークイ
オンプレーティング装置において、前記バイアス電源１
１の出力端子間に、コンデンサ１５を並列に接続すると
共に、コンデンサ１５と真空チャンバー１との間にコイ
ル１６を直列に接続した点にある。
【００１４】従って、真空チャンバー１内において、バ
イアス電位により被コーティング物８と真空チャンバー
１間にアーク放電が発生した場合、バイアス電源４の出
力と真空チャンバー１間に入れたコイル１６とコンデン
サ１５で共振を起こし、真空チャンバー１内で、アース
側と反対極側の電位−／＋と入れ替えることにより、ア
ーク放電を消弧する。
イアス電位により被コーティング物８と真空チャンバー
１間にアーク放電が発生した場合、バイアス電源４の出
力と真空チャンバー１間に入れたコイル１６とコンデン
サ１５で共振を起こし、真空チャンバー１内で、アース
側と反対極側の電位−／＋と入れ替えることにより、ア
ーク放電を消弧する。
【００１５】これにより、被コーティング物８と真空チ
ャンバー１間にアーク放電が発生しても、コイル１６と
コンデンサ１５の共振周波数により、任意の時間でアー
ク消弧が可能となり、アーク放電の発生から消弧までの
時間も任意に短くできる。被コーティング物８と真空チ
ャンバー１間に発生するアーク放電を短い時間で消弧で
きるので、被コーティング物８のアーク跡は小さく、品
質的な問題（プレーティング膜が剥がれ易い）が緩和さ
れる。
ャンバー１間にアーク放電が発生しても、コイル１６と
コンデンサ１５の共振周波数により、任意の時間でアー
ク消弧が可能となり、アーク放電の発生から消弧までの
時間も任意に短くできる。被コーティング物８と真空チ
ャンバー１間に発生するアーク放電を短い時間で消弧で
きるので、被コーティング物８のアーク跡は小さく、品
質的な問題（プレーティング膜が剥がれ易い）が緩和さ
れる。
【００１６】また、アーク放電を検知するための電圧、
電流検知部やフィードバック回路、スイッチング素子が
不要となり、部品点数が少ない分、信頼性の向上が可能
となる。
電流検知部やフィードバック回路、スイッチング素子が
不要となり、部品点数が少ない分、信頼性の向上が可能
となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき説明する。図１において、１は金属性の真空チ
ャンバーで、壁面に一対の陽極２と陰極３が設けられて
いる。陽極２はアーク電源４の＋側に、陰極３はアーク
電源４の−側に夫々接続され、また陰極３にはターゲッ
ト５が取り付けられている。
に基づき説明する。図１において、１は金属性の真空チ
ャンバーで、壁面に一対の陽極２と陰極３が設けられて
いる。陽極２はアーク電源４の＋側に、陰極３はアーク
電源４の−側に夫々接続され、また陰極３にはターゲッ
ト５が取り付けられている。
【００１８】７は回転台で、真空チャンバー１内の底面
側に回転自在に設けられ、回転台７上に被コーティング
物８が載置されている。１１はバイアス電源で、昇圧ト
ランス１２と整流・平滑回路１３とを備え、バイアス電
源１１の出力端子の＋側を真空チャンバー１に接続する
と共に、出力端子の−側を回転台７に接続することによ
り、真空チャンバー１に対して真空チャンバー１内の被
コーティング物８を負電位に保っており、真空チャンバ
ー１内で、陽極２とターゲット５間でアーク放電を発生
させて、被コーティング物８の表面にターゲット材料の
皮膜を形成するようになっている。
側に回転自在に設けられ、回転台７上に被コーティング
物８が載置されている。１１はバイアス電源で、昇圧ト
ランス１２と整流・平滑回路１３とを備え、バイアス電
源１１の出力端子の＋側を真空チャンバー１に接続する
と共に、出力端子の−側を回転台７に接続することによ
り、真空チャンバー１に対して真空チャンバー１内の被
コーティング物８を負電位に保っており、真空チャンバ
ー１内で、陽極２とターゲット５間でアーク放電を発生
させて、被コーティング物８の表面にターゲット材料の
皮膜を形成するようになっている。
【００１９】そして、バイアス電源１１の出力端子間
に、コンデンサ１５を並列に接続すると共に、コンデン
サ１５と被コーティング物８との間にコイル１６を直列
に接続している。上記実施の形態によれば、真空チャン
バー１内において、バイアス電源１１から印加された電
位により被コーティング物８と真空チャンバー１間にア
ーク放電が発生した場合、アーク放電発生時の前記チャ
ンバー１、被コーティング物８、コンデンサ１５及びコ
イル１６部分の等価回路は、図２に示すようになり、バ
イアス電源１１と被コーティング物８に入れたコイル１
６とコンデンサ１５とで、共振周波数ｆ0 ＝１／２π√
（Ｌ・Ｃ）の共振を起こし、被コーティング物８と真空
チャンバー１間で、上述の共振により、電位が入れ替わ
る（被コーティング物８と真空チャンバー１の電位の−
／＋が入れ替わる）。アーク放電中に、放電電極である
被コーティング物８と真空チャンバー１間の電位（＋，
−）が入れ替わると、アーク放電電流が０となる点（図
３のＰ点）が存在し、アーク放電が切れる（アーク放電
消弧）。
に、コンデンサ１５を並列に接続すると共に、コンデン
サ１５と被コーティング物８との間にコイル１６を直列
に接続している。上記実施の形態によれば、真空チャン
バー１内において、バイアス電源１１から印加された電
位により被コーティング物８と真空チャンバー１間にア
ーク放電が発生した場合、アーク放電発生時の前記チャ
ンバー１、被コーティング物８、コンデンサ１５及びコ
イル１６部分の等価回路は、図２に示すようになり、バ
イアス電源１１と被コーティング物８に入れたコイル１
６とコンデンサ１５とで、共振周波数ｆ0 ＝１／２π√
（Ｌ・Ｃ）の共振を起こし、被コーティング物８と真空
チャンバー１間で、上述の共振により、電位が入れ替わ
る（被コーティング物８と真空チャンバー１の電位の−
／＋が入れ替わる）。アーク放電中に、放電電極である
被コーティング物８と真空チャンバー１間の電位（＋，
−）が入れ替わると、アーク放電電流が０となる点（図
３のＰ点）が存在し、アーク放電が切れる（アーク放電
消弧）。
【００２０】図３において、アーク放電発生のＱ点から
アーク消弧のＰ点までの、いわゆるアーク放電時間ｔ
arc は、 ｔarc ＝１／２ｆ0 ＋ｆ（ｉ0 ）、ｆ0 ＝１／２πｓｐ
ｒｔ（ＬＣ） となり、Ｌ、Ｃおよびｉ0 により任意にｔarc を決める
ことができる。これにより、被コーティング物８と真空
チャンバー１間にアーク放電が発生した場合、コイル１
６とコンデンサ１５の共振周波数により、任意の時間で
アーク消弧が可能となり、アーク発生から消弧までのア
ーク放電時間ｔarc も任意に短くできる。
アーク消弧のＰ点までの、いわゆるアーク放電時間ｔ
arc は、 ｔarc ＝１／２ｆ0 ＋ｆ（ｉ0 ）、ｆ0 ＝１／２πｓｐ
ｒｔ（ＬＣ） となり、Ｌ、Ｃおよびｉ0 により任意にｔarc を決める
ことができる。これにより、被コーティング物８と真空
チャンバー１間にアーク放電が発生した場合、コイル１
６とコンデンサ１５の共振周波数により、任意の時間で
アーク消弧が可能となり、アーク発生から消弧までのア
ーク放電時間ｔarc も任意に短くできる。
【００２１】従って、被コーティング物８と真空チャン
バー１間に発生するアーク放電を短い時間で消弧できる
ので、被コーティング物８のアーク跡は小さく、品質的
な問題（プレーティング膜が剥がれ易い）が緩和され
る。実際には、真空チャンバー１の真空度とパーティク
ルの数に依存するが、アーク放電時と電極が逆電位とな
る時間（図４のｔoff ）が数μ秒必要である。このｔ
off が小さい場合は、Ｒ点で再度アーク放電が発生す
る。再度アーク放電が発生する理由は、アーク放電発生
時に印加していた方向に電極間で放電による電離が起こ
り、放電を瞬時停止しても、放電が起こりやすい電離状
態を保っており、再放電が起こる。
バー１間に発生するアーク放電を短い時間で消弧できる
ので、被コーティング物８のアーク跡は小さく、品質的
な問題（プレーティング膜が剥がれ易い）が緩和され
る。実際には、真空チャンバー１の真空度とパーティク
ルの数に依存するが、アーク放電時と電極が逆電位とな
る時間（図４のｔoff ）が数μ秒必要である。このｔ
off が小さい場合は、Ｒ点で再度アーク放電が発生す
る。再度アーク放電が発生する理由は、アーク放電発生
時に印加していた方向に電極間で放電による電離が起こ
り、放電を瞬時停止しても、放電が起こりやすい電離状
態を保っており、再放電が起こる。
【００２２】この再放電を防ぐには、真空チャンバー１
の真空度、パーティクルの数、種類、電極の形状により
違うが、数μ秒の間放電を停止させる必要がある。この
実施の形態のアークイオンプレーティング装置において
は、このｔoff を５〜２０μ秒に設定した。図４は他の
実施の形態を示し、バイアス電源１１の出力端子間に、
コンデンサ１５を並列に接続すると共に、コンデンサ１
５と被コーティング物８との間にコイル１６を直列に接
続したものである。その他の点は前記実施の形態と同様
の構成であり、前記実施の形態の場合と同様に被コーテ
ィング物８と真空チャンバー１間に発生するアーク放電
を短い時間で消弧でき、被コーティング物８のアーク跡
を小さく、品質的な問題（プレーティング膜が剥がれ易
い）を緩和することができる。
の真空度、パーティクルの数、種類、電極の形状により
違うが、数μ秒の間放電を停止させる必要がある。この
実施の形態のアークイオンプレーティング装置において
は、このｔoff を５〜２０μ秒に設定した。図４は他の
実施の形態を示し、バイアス電源１１の出力端子間に、
コンデンサ１５を並列に接続すると共に、コンデンサ１
５と被コーティング物８との間にコイル１６を直列に接
続したものである。その他の点は前記実施の形態と同様
の構成であり、前記実施の形態の場合と同様に被コーテ
ィング物８と真空チャンバー１間に発生するアーク放電
を短い時間で消弧でき、被コーティング物８のアーク跡
を小さく、品質的な問題（プレーティング膜が剥がれ易
い）を緩和することができる。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば、真空チャンバー１内に
おいて、バイアス電源１１のバイアス電位により被コー
ティング物８と真空チャンバー１間にアーク放電が発生
した場合、バイアス電源１１の出力と真空チャンバー１
間に入れたコイル１６とコンデンサ１５で共振を起こ
し、被コーティング物８と真空チャンバー１間で、極性
が入れ替わることにより、アーク放電が持続できなくな
り、アーク放電を迅速かつ確実に消弧することができ
る。
おいて、バイアス電源１１のバイアス電位により被コー
ティング物８と真空チャンバー１間にアーク放電が発生
した場合、バイアス電源１１の出力と真空チャンバー１
間に入れたコイル１６とコンデンサ１５で共振を起こ
し、被コーティング物８と真空チャンバー１間で、極性
が入れ替わることにより、アーク放電が持続できなくな
り、アーク放電を迅速かつ確実に消弧することができ
る。
【００２４】これにより、負荷短絡およびアーク放電保
護のための電圧センサ、電流センサが不要となり、負荷
短絡（もしくはアーク放電）電流の検出、おのおのの演
算部、直流高圧発生部をトリップする装置が不要とな
り、装置部品点数が減り、演算に関わる時間がなくな
り、負荷短絡（もしくはアーク放電）してから直流高圧
発生部をトリップするまでの遅れがない。かつ、演算素
子、スイッチング素子が不要となり、ノイズによる誤動
作の可能性がなくなる。
護のための電圧センサ、電流センサが不要となり、負荷
短絡（もしくはアーク放電）電流の検出、おのおのの演
算部、直流高圧発生部をトリップする装置が不要とな
り、装置部品点数が減り、演算に関わる時間がなくな
り、負荷短絡（もしくはアーク放電）してから直流高圧
発生部をトリップするまでの遅れがない。かつ、演算素
子、スイッチング素子が不要となり、ノイズによる誤動
作の可能性がなくなる。
【００２５】また、被コーティング物８と真空チャンバ
ー１間にアーク放電が発生しても、コイル１６のインダ
クタンス値とコンデンサ１５の容量を変えることにより
共振周波数を任意に変えることができ、任意の時間でア
ーク消弧が可能になり、アーク発生から消弧までの時間
も任意に短くできる。被コーティング物８と真空チャン
バー１間に発生するアーク放電を任意に設定できるの
で、短い時間で消弧が必要なアークイオンプレーティン
グでは、被コーティング物８のアーク跡は小さく、品質
的な問題（プレーティング膜が剥がれやすい）が緩和さ
れる。
ー１間にアーク放電が発生しても、コイル１６のインダ
クタンス値とコンデンサ１５の容量を変えることにより
共振周波数を任意に変えることができ、任意の時間でア
ーク消弧が可能になり、アーク発生から消弧までの時間
も任意に短くできる。被コーティング物８と真空チャン
バー１間に発生するアーク放電を任意に設定できるの
で、短い時間で消弧が必要なアークイオンプレーティン
グでは、被コーティング物８のアーク跡は小さく、品質
的な問題（プレーティング膜が剥がれやすい）が緩和さ
れる。
【図１】本発明の一実施の形態を示す構成図である。
【図２】同作用説明用の等価回路図である。
【図３】同作用説明用に電流波形図である。
【図４】他の実施の形態を示す構成図である。
【図５】従来例を示す構成図である。
【図６】他の従来例を示す構成図である。
１ チャンバー ２ 陽極 ３ 陰極 ５ ターゲット ８ 被コーティング物 １１ バイアス電源 １５ コンデンサ １６ コイル
Claims (3)
- 【請求項１】 陰極（３）にターゲット（５）を装着
し、真空チャンバー（１）内で、バイアス電源（１１）
の出力端子の＋側を真空チャンバー（１）に接続すると
共に、−側を真空チャンバー（１）内の被コーティング
物（８）に接続することにより、真空チャンバー（１）
に対して真空チャンバー（１）内の被コーティング物
（８）を負電位に保たせ、真空チャンバー（１）内で、
陽極（２）とターゲット（５）間でアーク放電を発生さ
せて、被コーティング物（８）の表面にターゲット材料
の皮膜を形成するようにしたアークイオンプレーティン
グ装置において、 前記バイアス電源（１１）の出力端子間に、コンデンサ
（１５）を並列に接続すると共に、コンデンサ（１５）
のバイアス電源（１１）とは反対側にコイル（１６）を
直列に接続したことを特徴とするアークイオンプレーテ
ィング装置。 - 【請求項２】 陰極（３）にターゲット（５）を装着
し、真空チャンバー（１）内で、バイアス電源（１１）
の出力端子の＋側を真空チャンバー（１）に接続すると
共に、−側を真空チャンバー（１）内の被コーティング
物（８）に接続することにより、真空チャンバー（１）
に対して真空チャンバー（１）内の被コーティング物
（８）を負電位に保たせ、真空チャンバー（１）内で、
陽極（２）とターゲット（５）間でアーク放電を発生さ
せて、被コーティング物（８）の表面にターゲット材料
の皮膜を形成するようにしたアークイオンプレーティン
グ装置において、 前記バイアス電源（１１）の出力端子間に、コンデンサ
（１５）を並列に接続すると共に、コンデンサ（１５）
と被コーティング物（８）との間にコイル（１６）を直
列に接続したことを特徴とするアークイオンプレーティ
ング装置。 - 【請求項３】 陰極（３）にターゲット（５）を装着
し、真空チャンバー（１）内で、バイアス電源（１１）
の出力端子の＋側を真空チャンバー（１）に接続すると
共に、−側を真空チャンバー（１）内の被コーティング
物（８）に接続することにより、真空チャンバー（１）
に対して真空チャンバー（１）内の被コーティング物
（８）を負電位に保たせ、真空チャンバー（１）内で、
陽極（２）とターゲット（５）間でアーク放電を発生さ
せて、被コーティング物（８）の表面にターゲット材料
の皮膜を形成するようにしたアークイオンプレーティン
グ装置において、 前記バイアス電源（１１）の出力端子間に、コンデンサ
（１５）を並列に接続すると共に、コンデンサ（１５）
と真空チャンバー（１）との間にコイル（１６）を直列
に接続したことを特徴とするアークイオンプレーティン
グ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19911296A JPH1046324A (ja) | 1996-07-29 | 1996-07-29 | アークイオンプレーティング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19911296A JPH1046324A (ja) | 1996-07-29 | 1996-07-29 | アークイオンプレーティング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1046324A true JPH1046324A (ja) | 1998-02-17 |
Family
ID=16402335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19911296A Pending JPH1046324A (ja) | 1996-07-29 | 1996-07-29 | アークイオンプレーティング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1046324A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999047727A1 (fr) * | 1998-03-18 | 1999-09-23 | Shindengen Electric Manufacturing Co., Ltd. | Circuit d'extinction d'arc et procede d'extinction d'arc |
| KR100887703B1 (ko) | 2007-05-18 | 2009-03-11 | 아이시스(주) | 일체형 애노드를 구비한 이온 플레이팅 장치 |
| JP2009183104A (ja) * | 2008-01-31 | 2009-08-13 | Origin Electric Co Ltd | プラズマ放電装置 |
| JP2009215638A (ja) * | 2008-03-12 | 2009-09-24 | Nissin Electric Co Ltd | 膜形成方法及び膜形成装置 |
| EP1775352A3 (en) * | 2005-10-17 | 2009-12-16 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) | Arc ion plating apparatus |
| US7695599B2 (en) | 2002-05-31 | 2010-04-13 | Shibaura Mechatronics Corporation | Discharging power source, sputtering power source, and sputtering device |
| JP2011155101A (ja) * | 2010-01-27 | 2011-08-11 | Toshiba Lighting & Technology Corp | Ｌｅｄ点灯装置 |
| US8593067B2 (en) | 2010-01-27 | 2013-11-26 | Toshiba Lighting & Technology Corporation | Led lighting device and illumination apparatus |
| US8638050B2 (en) | 2010-05-14 | 2014-01-28 | Toshiba Lighting And Technology Corporation | DC power supply unit and LED lighting apparatus |
| US8742681B2 (en) | 2009-11-09 | 2014-06-03 | Toshiba Lighting & Technology Corporation | LED lighting device, illuminating device and power supply therefore having a normally-on type switching element |
| CN113564540A (zh) * | 2021-07-30 | 2021-10-29 | 江苏徐工工程机械研究院有限公司 | 电弧离子镀膜装置及镀膜方法 |
-
1996
- 1996-07-29 JP JP19911296A patent/JPH1046324A/ja active Pending
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6483678B1 (en) | 1998-03-18 | 2002-11-19 | Shindengen Electric Manufacturing Co., Ltd. | Arc-extinguishing circuit and arc-extinguishing method |
| WO1999047727A1 (fr) * | 1998-03-18 | 1999-09-23 | Shindengen Electric Manufacturing Co., Ltd. | Circuit d'extinction d'arc et procede d'extinction d'arc |
| US7695599B2 (en) | 2002-05-31 | 2010-04-13 | Shibaura Mechatronics Corporation | Discharging power source, sputtering power source, and sputtering device |
| US8261693B2 (en) | 2005-10-17 | 2012-09-11 | Kobe Steel, Ltd. | Arc ion plating apparatus |
| EP1775352A3 (en) * | 2005-10-17 | 2009-12-16 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) | Arc ion plating apparatus |
| KR100887703B1 (ko) | 2007-05-18 | 2009-03-11 | 아이시스(주) | 일체형 애노드를 구비한 이온 플레이팅 장치 |
| JP2009183104A (ja) * | 2008-01-31 | 2009-08-13 | Origin Electric Co Ltd | プラズマ放電装置 |
| JP2009215638A (ja) * | 2008-03-12 | 2009-09-24 | Nissin Electric Co Ltd | 膜形成方法及び膜形成装置 |
| US8742681B2 (en) | 2009-11-09 | 2014-06-03 | Toshiba Lighting & Technology Corporation | LED lighting device, illuminating device and power supply therefore having a normally-on type switching element |
| US9155143B2 (en) | 2009-11-09 | 2015-10-06 | Toshiba Lighting & Technology Corporation | LED lighting device and illuminating device |
| US9392655B2 (en) | 2009-11-09 | 2016-07-12 | Toshiba Lighting & Technology Corporation | LED lighting device and illuminating device |
| JP2011155101A (ja) * | 2010-01-27 | 2011-08-11 | Toshiba Lighting & Technology Corp | Ｌｅｄ点灯装置 |
| US8593067B2 (en) | 2010-01-27 | 2013-11-26 | Toshiba Lighting & Technology Corporation | Led lighting device and illumination apparatus |
| US8638050B2 (en) | 2010-05-14 | 2014-01-28 | Toshiba Lighting And Technology Corporation | DC power supply unit and LED lighting apparatus |
| CN113564540A (zh) * | 2021-07-30 | 2021-10-29 | 江苏徐工工程机械研究院有限公司 | 电弧离子镀膜装置及镀膜方法 |
| CN113564540B (zh) * | 2021-07-30 | 2023-10-03 | 江苏徐工工程机械研究院有限公司 | 电弧离子镀膜装置及镀膜方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20031216 |