真空蒸着、抵抗加熱でのスプラッシュ対策

質問

皆様いつもお世話になっております。
表題の件ですが、当社では樹脂に下地塗装後、真空蒸着（イオンプレーティング）しております。蒸着材はアルミ（99.99）蒸着方法はタングステンフィラメントによる抵抗加熱です。
最近フィラメントの線径1.0?の2本撚り線から0.65?の3本撚り線に変更したのですが、どうもスプラッシュが頻繁に発生し、アルミ付着（アルミ玉付着？）が多くなり困っております。
スプラッシュを抑えるよい方法はないでしょうか？
よろしくお願いします。

回答No.1

noname#230359

スプラッシュの発生原因として蒸着材料のガス成分量が関係してくる
場合があります。
純度が4N(99.99%)と言っても対象となる元素数が業界内で必ずしも
一致しないこと、さらにガス成分は除外して計算されるのが一般的です。
(ガス成分＝0,H,N・・・)
お使いの蒸着剤は真空溶解でしょうか？大気溶解でしょうか？
過去の経験で(Crでしたが)、真空溶解品に変えたところほとんど
スプラッシュが発生しなくなった事があります。

フィラメントの仕様変更がどのような意味をなすのか分かりませんが、
仮に蒸着材を溶解させるパワーが上がったのだとすると、仕様変更前より
放出ガスが増えて今までは問題にならなかった程度だったものが顕在化
したのではないでしょうか？

>「純度が4N(99.99%)と言っても対象となる元素数が業界内で必ずしも
一致しないこと」

一般的に4Nを保証するために、ある一定数の不純物を分析して、
それ以外は全部Alとしましょう。
という風に(顧客とメーカーの間で)規定します。

ここからたとえ話。
　メーカーA社はNa,Mg,Si,Ca,Cr,Mn,Fe,Cu,Agを分析して保証。(9元素)
　メーカーB社はMg,Si,Fe,Cu,Agを分析して保証。(5元素)
もしかしたら、たまたま分析していないだけでA社もB社も同じ純度かも
しれませんし、もしかしたらB社の分析していない元素がたくさん含まれて
いて純度が低いかもしれません。
と、いう事です。

>「真空溶解、大気溶解」
真空溶解は炉内を真空にしてから加熱して溶解し、溶解中も引き続き
真空引きをします。
大気溶解は炉内を真空にすることはしないでそのまま加熱して溶解します。
先述のメタル成分の分析値の他にO,H,Nなどのガス成分も考慮に入れるならば
明らかに真空溶解の方が含有するガス成分を少なくすることができます。
（大気溶解でも温度が上がるので勝手にガス成分は抜けて行きますが、
　積極的に抜くわけではないことと、冷却中にガスを吸い込む可能性が
　あります。材料の特性もありますが、あくまで一般論です。）

お礼

お礼の返信が遅れて大変申し訳ございません。
なにぶん知識が浅いもので、ばあちさんの回答文の中でわからないものが
ありますので、何卒ご教授下さい。
「純度が4N(99.99%)と言っても対象となる元素数が業界内で必ずしも
一致しないこと」という事は、具体的にどういうことでしょうか？
「真空溶解、大気溶解」とはどういうことでしょうか？
蒸着材の精製方法でしょうか?

質問ばっかしですみません。

ありがとう御座います。
例え話をしていただき、大変よくわかりました。
目から鱗です。

ただ単に4Nだからといって、純度が高いからと安心しては駄目なんですね。
スプラッシュ対策として蒸着材に対しての検証をしてみたいと思います。
大変勉強になりました。ありがとう御座います。