JPH08337874A - Substrate surface coating layer and its forming method, heat exchanger fin and its manufacturing method. - Google Patents
Substrate surface coating layer and its forming method, heat exchanger fin and its manufacturing method.Info
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は優れた撥水性能及び耐久
性を有する基材表面被覆層及びその形成方法,並びに、
熱交換器用フィン及びその製造方法に関するものであ
る。The present invention relates to a base material surface coating layer having excellent water repellency and durability, a method for forming the same, and
The present invention relates to a heat exchanger fin and a manufacturing method thereof.
【0002】[0002]
【従来の技術】フライパンやホットプレートを始めとす
る調理器具の表面に撥水処理が成されると、水や油がは
じかれ、よごれが落ちやすくなる。また、化学プラント
に膨大に使用されるパイプ類の内面に撥水性機能が付加
されると、パイプの中を流れる流体の抵抗や無駄が少な
くなり、コストの低減が図られ、効率の大幅な向上が望
まれる。2. Description of the Related Art When water-repellent treatment is applied to the surfaces of cooking utensils such as frying pans and hot plates, water and oil are repelled and dirt easily falls off. Also, if a water-repellent function is added to the inner surface of pipes that are extensively used in chemical plants, the resistance and waste of the fluid flowing through the pipes will be reduced, cost will be reduced, and efficiency will be greatly improved. Is desired.
【0003】また、エアコンや冷蔵庫に用いられる熱交
換器のフィンも撥水処理が望まれるよい例である。すな
わち、外部の熱を奪い、冷媒ガスを温める機能を持つフ
ィンには露が着きやすい。そして、この露が霜が変わ
り,着霜すると、霜が空気の流れを遮断し、熱交換が円
滑にできなくなり、冷暖房の能力は急激に落ち込む。従
って、かかる着霜を防止するために、熱交換器のフィン
の表面にも撥水処理が施されている。このように、基材
表面に撥水処理を施す、即ち、基材表面を撥水性表面と
することに対するニーズには大きなものがある。The fins of heat exchangers used in air conditioners and refrigerators are also good examples where water repellent treatment is desired. That is, dew easily attaches to the fins that have the function of drawing heat from the outside and warming the refrigerant gas. When this dew changes frost and forms frost, the frost blocks the flow of air, heat exchange cannot be performed smoothly, and the cooling / heating capacity drops sharply. Therefore, in order to prevent such frost formation, the surface of the fin of the heat exchanger is also subjected to water repellent treatment. As described above, there is a great need for subjecting the surface of the base material to the water-repellent treatment, that is, making the surface of the base material a water-repellent surface.
【0004】従来、表面を撥水性に処理する方法とし
て、テフロン処理(デュポン商品名)がよく知られてい
る。ポリテトラフルオロエチレンを含む溶液を物体の表
面に塗布して約350 ℃で熱処理して表面をコーティング
する方法であり、その優れた撥水性や潤滑性によりフラ
イパンの内面のコーティング等に広く応用されている。Conventionally, Teflon treatment (trade name of DuPont) is well known as a method for treating the surface to be water-repellent. It is a method of coating a solution containing polytetrafluoroethylene on the surface of an object and heat-treating it at about 350 ° C to coat the surface. Due to its excellent water repellency and lubricity, it is widely applied to the inner surface of frying pans. There is.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】テフロン処理をフライ
パンの内面やホットプレートの加熱板のコーティングに
適用する場合、得られるコーティング層(被覆層)はそ
の強度が弱いため、金属製のヘラやシャクシを用いた調
理にこれを使用することができない。つまり、強い接触
や摩擦により傷ついたり剥離したりするためで、木製あ
るいはプラスチック製のヘラやシャクシしか用いること
ができない。また、コーティング層(被覆層)の形成に
当たり、高温処理が必要なため、適用できる基材の構成
材料が大きく制限されるという課題もある。When the Teflon treatment is applied to the coating of the inner surface of a frying pan or the heating plate of a hot plate, the strength of the coating layer (coating layer) obtained is weak, so that a metal spatula or rhododendron should be removed. It cannot be used for cooking used. In other words, since it is damaged or peeled off due to strong contact or friction, only wooden or plastic spatula or shakushi can be used. Further, there is also a problem that a high temperature treatment is required for forming the coating layer (coating layer), so that the constituent material of the applicable substrate is greatly limited.
【0006】また、熱交換器用のフィンは板厚が0.1mm
程度のアルミ薄板で構成されている。このため、変形、
変質しやすく、前記テフロン処理のための高温プロセス
を経ると、変形、変質が顕著となる。したがって、フィ
ンの撥水処理のため、前述の高温処理の必要なテフロン
処理(加工)を適用することは困難である。また、たと
え、テフロン処理を行えたとしても、テフロン層は熱伝
導率が低いため、フィン本来の熱伝達機能が損なわれて
しまう課題もある。Further, the fin for the heat exchanger has a plate thickness of 0.1 mm.
It is composed of a thin aluminum plate. Therefore, the deformation,
Deterioration is likely to occur, and the deformation and alteration become remarkable after the high temperature process for the Teflon treatment. Therefore, it is difficult to apply the above-mentioned Teflon treatment (processing) which requires high temperature treatment for the water repellent treatment of the fins. Further, even if the Teflon treatment can be performed, the Teflon layer has a low thermal conductivity, so that there is a problem that the heat transfer function inherent to the fin is impaired.
【0007】そこで最近、より低温で処理ができる方式
としてカーボン層をフッ素プラズマ処理する方法が報告
され、その改質表面の評価がよく行われている。しかし
ながら、フッ素プラズマ処理により改質されたカーボン
層表面は、フッ素のカーボン層表面への進入が強固でな
いため、撥水性能に経時的な変化がみられ、耐久性に問
題がある。さらに、強度も足りないため強い摩擦により
表面の撥水性能が損なわれてしまう課題もある。Therefore, recently, a method of treating the carbon layer with fluorine plasma has been reported as a method capable of treating at a lower temperature, and the modified surface thereof is often evaluated. However, in the surface of the carbon layer modified by the fluorine plasma treatment, since the penetration of fluorine into the surface of the carbon layer is not strong, the water repellency is changed over time, and there is a problem in durability. Further, since the strength is insufficient, there is a problem that the water repellency of the surface is impaired by strong friction.
【0008】このように従来の基材表面の撥水化処理で
は、基材表面を機械的強度と撥水性能の両者が優れたも
のとなるように改質する、即ち、基材表面に機械的強度
と撥水性能の両者が優れた被覆層を形成することは困難
であり、また、その際の処理温度も高温であるため、基
材の構成材料が大きく制限されてしまうという問題点を
有している。As described above, in the conventional water-repellent treatment of the substrate surface, the substrate surface is modified so that both the mechanical strength and the water-repellent performance are excellent, that is, the substrate surface is mechanically treated. It is difficult to form a coating layer that is excellent in both dynamic strength and water repellency, and the treatment temperature at that time is high, so the constituent material of the base material is greatly limited. Have
【0009】本発明は上記のような従来の問題点を解消
するためになされたものであり、優れた撥水性能が長期
間維持される撥水性(耐久性)と,高機械的強度とを有
する基材表面被覆層及びその形成方法を提供することを
目的とする。The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and provides water repellency (durability) in which excellent water repellency is maintained for a long time and high mechanical strength. An object is to provide a base material surface coating layer having the same and a method for forming the same.
【0010】更に本発明の他の目的は、優れた撥水性能
が長期間維持される撥水性(耐久性)と,高機械的強度
とを有し、しかもこの高機械的強度が長期間維持される
基材表面被覆層及びその形成方法を提供することを目的
とする。Another object of the present invention is to have water repellency (durability) in which excellent water repellency is maintained for a long period of time and high mechanical strength, and this high mechanical strength is maintained for a long period of time. It is an object of the present invention to provide a base material surface coating layer and a method for forming the same.
【0011】更に本発明の他の目的は、長期間熱交換が
円滑に行われ、冷却及び昇温能力が急激に落ち込むこと
のない熱交換器用フィルタ及びその製造方法を提供する
ことにある。Still another object of the present invention is to provide a heat exchanger filter in which heat exchange is smoothly carried out for a long period of time and cooling and temperature raising capabilities do not drop sharply, and a method for manufacturing the same.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】本発明にかかる基材表面
被覆層は、基材表面に形成されたダイヤモンド状カーボ
ン層と、前記ダイヤモンド状カーボン層上に形成された
その最表面におけるフッ素原子数とカーボン原子数の比
(F/C値)が0.55以上である,C−F結合を有するフ
ッ素含有カーボン層とからなるものである。A base material surface coating layer according to the present invention comprises a diamond-like carbon layer formed on the surface of a base material and the number of fluorine atoms on the outermost surface formed on the diamond-like carbon layer. And a fluorine-containing carbon layer having a C—F bond having a carbon atom number ratio (F / C value) of 0.55 or more.
【0013】また前記構成においては、前記フッ素含有
カーボン層の前記最表面におけるフッ素原子数とカーボ
ン原子数の比(F/C値)が0.9 以下であることが好ま
しい。Further, in the above structure, it is preferable that the ratio (F / C value) of the number of fluorine atoms to the number of carbon atoms on the outermost surface of the fluorine-containing carbon layer is 0.9 or less.
【0014】また前記構成においては、前記フッ素含有
カーボン層は、その前記ダイヤモンド状カーボン層との
界面からその前記最表面に向かってフッ素原子数とカー
ボン原子数の比(F/C値)が順次増加したものである
ことが好ましい。Further, in the above structure, the fluorine-containing carbon layer has a ratio (F / C value) of the number of fluorine atoms and the number of carbon atoms sequentially from the interface with the diamond-like carbon layer toward the outermost surface thereof. It is preferably increased.
【0015】また前記構成においては、前記基材表面は
微小な凹凸を有するものであり、前記フッ素含有カーボ
ン層の前記最表面にはこの基材表面の微小な凹凸に対応
した微小な凹凸が形成されていることが好ましい。Further, in the above structure, the surface of the base material has minute irregularities, and the outermost surface of the fluorine-containing carbon layer has minute irregularities corresponding to the minute irregularities of the surface of the substrate. Is preferably provided.
【0016】また前記構成においては、前記基材がステ
ンレス,アルミニウム,チタン,ニッケル及び銅から選
ばれる少なくとも1つを主成分として構成された金属製
基板であることが好ましい。Further, in the above-mentioned structure, it is preferable that the base material is a metallic substrate composed mainly of at least one selected from stainless steel, aluminum, titanium, nickel and copper.
【0017】また前記構成においては前記ダイヤモンド
状カーボン層の厚みが100〜5000nmの範囲にあ
り、前記フッ素含有カーボン層の厚みが5〜200nm
の範囲にあることが好ましい。In the above structure, the diamond-like carbon layer has a thickness in the range of 100 to 5000 nm, and the fluorine-containing carbon layer has a thickness of 5 to 200 nm.
It is preferably in the range of.
【0018】次に、本発明にかかる基材表面被覆層の形
成方法は、炭化水素系ガスのプラズマを原料にして,基
材表面にダイヤモンド状カーボン層を堆積形成した後、
前記基材にその電圧値が−150 V〜−60Vの範囲にある
RFバイアス電圧を印加し、この状態で、フッ素含有ガ
スのプラズマを前記ダイヤモンド状カーボン層の表面に
照射して、前記ダイヤモンド状カーボン層の上層部をC
−F結合を有するフッ素含有カーボン層に改質するもの
である。Next, the method for forming a base material surface coating layer according to the present invention comprises depositing and forming a diamond-like carbon layer on the base material surface using plasma of hydrocarbon gas as a raw material,
An RF bias voltage having a voltage value in the range of −150 V to −60 V is applied to the base material, and in this state, the surface of the diamond-like carbon layer is irradiated with plasma of a fluorine-containing gas to form the diamond-like carbon. The upper part of the carbon layer is C
It is for modifying to a fluorine-containing carbon layer having a -F bond.
【0019】また前記構成においては、前記炭化水素系
ガスのプラズマを、前記基材が配置され、前記基材表面
への前記ダイヤモンド状カーボン層の形成が行われる反
応チャンバ内に、前記炭化水素系ガスと,プラズマ発生
室内にて発生させた不活性元素ガスのプラズマとを導入
することにより発生させることが好ましい。Further, in the above structure, the hydrocarbon-based gas plasma is supplied to the reaction chamber in which the base material is arranged and the diamond-like carbon layer is formed on the surface of the base material. It is preferable to generate by introducing gas and plasma of an inert element gas generated in the plasma generation chamber.
【0020】更に、本発明にかかる基材表面被覆層の形
成方法は、炭化水素系ガスのプラズマを原料にして,基
材表面にダイヤモンド状カーボン層を堆積形成した後、
前記基材にその電圧値が−240 V〜−60Vの範囲にある
RFバイアス電圧を印加し、この状態で,炭化水素系ガ
スのプラズマ及びフッ素含有ガスのプラズマを原料にし
て,前記ダイヤモンド状カーボン層上に、C−F結合を
有するフッ素含有カーボン層を堆積形成するものであ
る。Further, the method for forming the base material surface coating layer according to the present invention is such that a diamond-like carbon layer is deposited and formed on the surface of the base material by using hydrocarbon gas plasma as a raw material,
An RF bias voltage having a voltage value in the range of −240 V to −60 V is applied to the base material, and in this state, plasma of a hydrocarbon-based gas and plasma of a fluorine-containing gas are used as raw materials to produce the diamond-like carbon. A fluorine-containing carbon layer having a C—F bond is deposited and formed on the layer.
【0021】また前記構成においては、減圧状態に維持
された反応チャンバ内で、前記ダイヤモンド状カーボン
層及びフッ素含有カーボン層の形成を連続的に行うこと
が好ましい。In the above structure, it is preferable to continuously form the diamond-like carbon layer and the fluorine-containing carbon layer in the reaction chamber maintained under reduced pressure.
【0022】また前記構成においては、反応チャンバ内
における炭化水素系ガスとフッ素含有ガスの分圧比率
(フッ素含有ガスの分圧/炭化水素系ガスの分圧)を順
次増加させて前記フッ素含有カーボン層の形成を行うこ
とが好ましい。Further, in the above-mentioned structure, the partial pressure ratio of the hydrocarbon-based gas and the fluorine-containing gas (the partial pressure of the fluorine-containing gas / the partial pressure of the hydrocarbon-based gas) in the reaction chamber is sequentially increased to increase the fluorine-containing carbon. Preference is given to forming layers.
【0023】また前記構成においては、前記フッ素含有
カーボン層の形成終了時は前記反応チャンバ内をフッ素
含有ガスのみとすることが好ましい。また前記構成にお
いては、前記基材表面が微小な凹凸を有するものである
ことが好ましい。Further, in the above structure, it is preferable that the inside of the reaction chamber is filled with only the fluorine-containing gas when the formation of the fluorine-containing carbon layer is completed. Further, in the above structure, it is preferable that the surface of the base material has minute irregularities.
【0024】次に、本発明にかかる熱交換器用フィン
は、その内部に冷媒が流れる伝熱管が、各々が複数の貫
通穴を有する複数の金属薄板の互いに対応する位置にあ
る貫通穴に挿入され、前記複数の金属薄板の隣接する2
つの金属薄板間に空気が流動するための隙間が形成され
てなる熱交換器用フィンにおいて、前記金属薄板第1及
び第2の主面にダイヤモンド状カーボン層が形成され、
このダイヤモンド状カーボン層上にその最表面における
フッ素原子数とカーボン原子数の比(F/C値)が0.55
以上である,C−F結合を有するフッ素含有カーボン層
が形成されていることを特徴とする。Next, in the heat exchanger fin according to the present invention, the heat transfer tubes through which the refrigerant flows are inserted into the through holes at the positions corresponding to each other of the plurality of metal thin plates each having the plurality of through holes. , Adjacent two of the metal sheets
In a heat exchanger fin in which a gap for air flow is formed between two metal thin plates, diamond-like carbon layers are formed on the first and second main surfaces of the metal thin plates,
On this diamond-like carbon layer, the ratio (F / C value) of the number of fluorine atoms to the number of carbon atoms on the outermost surface is 0.55.
The above is characterized in that the fluorine-containing carbon layer having a C—F bond is formed.
【0025】また前記構成においては、前記フッ素含有
カーボン層の前記最表面におけるフッ素原子数とカーボ
ン原子数の比(F/C値)が0.9 以下であることが好ま
しい。In the above structure, it is preferable that the ratio (F / C value) of the number of fluorine atoms to the number of carbon atoms on the outermost surface of the fluorine-containing carbon layer is 0.9 or less.
【0026】また前記構成においては、前記フッ素含有
カーボン層は、その前記ダイヤモンド状カーボン層との
界面からその前記最表面に向かってフッ素原子数とカー
ボン原子数の比(F/C値)が順次増加したものである
ことが好ましい。Further, in the above structure, the fluorine-containing carbon layer has a ratio (F / C value) of the number of fluorine atoms and the number of carbon atoms sequentially from the interface with the diamond-like carbon layer toward the outermost surface thereof. It is preferably increased.
【0027】また前記構成においては、前記金属薄板の
第1及び第2の主面は微小な凹凸を有するものであり、
前記フッ素含有カーボン層の前記最表面にはこの金属薄
板の第1及び第2の主面の微小な凹凸に対応した微小な
凹凸が形成されていることが好ましい。Further, in the above structure, the first and second main surfaces of the metal thin plate have minute irregularities,
It is preferable that minute irregularities are formed on the outermost surface of the fluorine-containing carbon layer corresponding to the minute irregularities of the first and second main surfaces of the thin metal plate.
【0028】次に、本発明にかかる熱交換器用フィンの
製造方法は、前記の熱交換器用フィンを製造する方法で
あって、反応チャンバ内に前記金属薄板を配置し、前記
金属薄板の第1及び第2の主面に前記炭化水素系ガスの
プラズマを原料にして,ダイヤモンド状カーボン層を堆
積形成した後、前記金属薄板基材にその電圧値が−150
V〜−60Vの範囲にあるRFバイアス電圧を印加し、こ
の状態で,フッ素含有ガスのプラズマを前記ダイヤモン
ド状カーボン層の表面に照射して、前記ダイヤモンド状
カーボン層の上層部を、C−F結合を有するフッ素含有
カーボン層に改質する工程を含むことを特徴とする。Next, a method for manufacturing a heat exchanger fin according to the present invention is a method for manufacturing the heat exchanger fin, wherein the metal thin plate is placed in a reaction chamber, and the first metal thin plate is used. And a diamond-like carbon layer is deposited and formed on the second main surface by using the plasma of the hydrocarbon gas as a raw material, and then the voltage value of the diamond-like carbon substrate is -150.
An RF bias voltage in the range of V to -60 V is applied, and in this state, the surface of the diamond-like carbon layer is irradiated with plasma of a fluorine-containing gas, and the upper layer portion of the diamond-like carbon layer is exposed to CF. The method is characterized by including a step of modifying the fluorine-containing carbon layer having a bond.
【0029】更に、本発明にかかる熱交換器用フィンの
製造方法は、前記の熱交換器用フィンを製造する方法で
あって、反応チャンバ内に前記金属薄板を配置し、炭化
水素系ガスのプラズマを原料にして,前記金属薄板の第
1及び第2の主面にダイヤモンド状カーボン層を堆積形
成した後、前記金属薄板にその電圧値が−240 V〜−60
Vの範囲にあるRFバイアス電圧を印加し、この状態
で,炭化水素系ガスのプラズマ及びフッ素含有ガスのプ
ラズマを原料にして,前記ダイヤモンド状カーボン層上
にC−F結合を有するフッ素含有カーボン層を堆積形成
する工程を含むことを特徴とする。Further, a method for manufacturing a heat exchanger fin according to the present invention is a method for manufacturing the heat exchanger fin, wherein the thin metal plate is arranged in a reaction chamber, and a plasma of a hydrocarbon gas is generated. After forming a diamond-like carbon layer on the first and second main surfaces of the metal thin plate as a raw material, the voltage value of the metal thin plate is -240 V to -60 V.
An RF bias voltage in the range of V is applied, and in this state, using a plasma of a hydrocarbon-based gas and a plasma of a fluorine-containing gas as raw materials, a fluorine-containing carbon layer having a C—F bond on the diamond-like carbon layer. Is characterized by including a step of depositing.
【0030】また前記構成においては、前記反応チャン
バ内における炭化水素系ガスとフッ素含有ガスの分圧比
率(フッ素含有ガスの分圧/炭化水素系ガスの分圧)を
順次増加させて前記フッ素含有カーボン層の形成を行う
ことが好ましい。Further, in the above-mentioned structure, the partial pressure ratio of the hydrocarbon-based gas and the fluorine-containing gas (the partial pressure of the fluorine-containing gas / the partial pressure of the hydrocarbon-based gas) in the reaction chamber is gradually increased to contain the fluorine-containing gas. It is preferable to form a carbon layer.
【0031】また前記構成においては、前記フッ素含有
カーボン層の形成終了時は前記反応チャンバ内をフッ素
含有ガスのみとすることが好ましい。また前記構成にお
いては、その表面に微小な凹凸が形成された金型により
前記金属薄板をプレス加工して、前記金属薄板の第1及
び第2の主面に微小な凹凸を転写形成した後、前記ダイ
ヤモンド状カーボン層及びフッ素含有カーボン層の形成
を行うことが好ましい。Further, in the above structure, it is preferable that the inside of the reaction chamber is filled with only the fluorine-containing gas when the formation of the fluorine-containing carbon layer is completed. Further, in the above-mentioned structure, after pressing the metal thin plate with a mold having fine irregularities formed on its surface to transfer the fine irregularities to the first and second main surfaces of the metal thin plate, It is preferable to form the diamond-like carbon layer and the fluorine-containing carbon layer.
【0032】また前記構成においては、前記金型は前記
プレス加工時に前記金属薄板に貫通穴を形成するための
打ち抜き加工部を有するものであることが好ましい。ま
た前記構成においては、相対向する第1及び第2の側壁
にその内部にプラズマを導入するための第1の開口部及
び第2の開口部がそれぞれ形成された反応チャンバ内の
中間部に前記金属薄板を配置し、前記第1の開口部及び
第2の開口部から導入される前記炭化水素系ガスのプラ
ズマ及びフッ素含有ガスのプラズマを原料にして、前記
金属薄板の第1及び第2の主面に同時に前記ダイヤモン
ド状カーボン層及びフッ素含有カーボン層を形成するこ
とが好ましい。Further, in the above structure, it is preferable that the mold has a punching portion for forming a through hole in the thin metal plate during the pressing. Further, in the above structure, the first and second side walls facing each other are provided with the first opening and the second opening for introducing the plasma therein, respectively, in the intermediate portion in the reaction chamber. A metal thin plate is arranged, and the plasma of the hydrocarbon-based gas and the plasma of a fluorine-containing gas introduced from the first opening and the second opening are used as raw materials to produce the first and second metal thin plates. It is preferable to simultaneously form the diamond-like carbon layer and the fluorine-containing carbon layer on the main surface.
【0033】また前記構成においては、前記基材が加熱
調理用器具のその表面にて調理が行われる金属製加熱板
であることが好ましい。前記において、「ダイヤモンド
状カーボン層(Daiamond Like Carbon層:DLC層)」
は、sp3 混成軌道により炭素原子間が共有結合した結
晶構造、すなわち、ダイヤモンド型構造を部分的に含む
アモルファス状の硬質カーボン層を意味し、「フッ素含
有カーボン層」は、ダイヤモンド状カーボン層内にフッ
素原子をC−F結合により導入したものを意味する。Further, in the above structure, it is preferable that the base material is a metal heating plate on which cooking is performed on the surface of the cooking utensil. In the above, "diamond-like carbon layer (DLA layer)"
Means a crystal structure in which carbon atoms are covalently bonded by an sp 3 hybrid orbital, that is, an amorphous hard carbon layer partially containing a diamond type structure, and the “fluorine-containing carbon layer” is a diamond-like carbon layer. And a fluorine atom introduced by C—F bond.
【0034】[0034]
【作用】前記した本発明の基材表面被覆層の構成によれ
ば、基材表面に形成されたダイヤモンド状カーボン層
と、前記ダイヤモンド状カーボン層上に形成されたその
最表面におけるフッ素原子数とカーボン原子数の比(F
/C値)が0.55以上である,C−F結合を有するフッ素
含有カーボン層とからなるものであることにより、前記
ダイヤモンド状カーボン層はその硬度が3000(マイクロ
ビッカース硬度)以上と極めて硬質であり、この極めて
硬質のダイヤモンド状カーボン層の表面に、フッ素をC
−F結合化することにより含有させた,低表面エネルギ
を有するフッ素含有カーボン層が形成されていることか
ら、優れた撥水性能と高機械的強度を有する基材表面被
覆層を得ることができる。特に、フッ素含有カーボン層
の最表面においてフッ素原子数とカーボン原子数の比
(F/C値)が0.55以上であることにより、優れた撥水
性能が長期にわたって維持される,耐久性のあるに撥水
性表面となる。According to the constitution of the base material surface coating layer of the present invention described above, the diamond-like carbon layer formed on the surface of the base material and the number of fluorine atoms on the outermost surface formed on the diamond-like carbon layer Ratio of number of carbon atoms (F
/ C value) is 0.55 or more, and the fluorine-containing carbon layer having a C—F bond is used, so that the diamond-like carbon layer is extremely hard with a hardness of 3000 (micro Vickers hardness) or more. , Fluorine on the surface of this extremely hard diamond-like carbon layer
Since the fluorine-containing carbon layer having a low surface energy, which is contained by the -F bonding, is formed, a base material surface coating layer having excellent water repellency and high mechanical strength can be obtained. . In particular, when the ratio of the number of fluorine atoms to the number of carbon atoms (F / C value) is 0.55 or more on the outermost surface of the fluorine-containing carbon layer, excellent water repellency is maintained for a long period of time, and it has durability. It becomes a water repellent surface.
【0035】また前記構成の好ましい例として、前記フ
ッ素含有カーボン層の前記最表面におけるフッ素原子数
とカーボン原子数の比(F/C値)が0.9 以下である
と、フッ素含有カーボン層の最表面を高硬度に維持でき
る。As a preferred example of the above-mentioned constitution, when the ratio (F / C value) of the number of fluorine atoms to the number of carbon atoms on the outermost surface of the fluorine-containing carbon layer is 0.9 or less, the outermost surface of the fluorine-containing carbon layer is Can be maintained at a high hardness.
【0036】また前記構成の好ましい例として、前記フ
ッ素含有カーボン層が、その前記ダイヤモンド状カーボ
ン層との界面からその前記最表面に向かってフッ素原子
数とカーボン原子数の比(F/C値)が順次増加したも
のであると、フッ素含有カーボン層とダイヤモンド状カ
ーボン層間の熱膨脹係数の差及び内部応力の相違を緩和
することができ、撥水性能と高機械的強度をより一層向
上させることができる。As a preferred example of the above structure, the fluorine-containing carbon layer is a ratio (F / C value) of the number of fluorine atoms and the number of carbon atoms from the interface with the diamond-like carbon layer toward the outermost surface thereof. Is gradually increased, it is possible to reduce the difference in thermal expansion coefficient and the difference in internal stress between the fluorine-containing carbon layer and the diamond-like carbon layer, and it is possible to further improve water repellency and high mechanical strength. it can.
【0037】また前記構成の好ましい例として、前記基
材表面が微小な凹凸を有するものであり、前記フッ素含
有カーボン層の前記最表面にこの基材表面の微小な凹凸
に対応した微小な凹凸が形成されていると、基材表面と
水滴間の付着張力をより減少させることができ、撥水性
能をより一層向上させることができる。Further, as a preferred example of the above-mentioned constitution, the surface of the base material has minute irregularities, and the outermost surface of the fluorine-containing carbon layer has minute irregularities corresponding to the minute irregularities of the surface of the substrate. When formed, the adhesion tension between the surface of the base material and the water droplets can be further reduced, and the water repellent performance can be further improved.
【0038】また前記構成の好ましい例として、前記基
材がステンレス,アルミニウム,チタン,ニッケル及び
銅から選ばれる少なくとも1つを主成分として構成され
た金属製基板であると、表面が優れた撥水性能と高機械
的強度を有し、かつ熱伝導性に優れた基材となり、種々
の機器の構成材料として有用なものとなる。As a preferred example of the above structure, when the base material is a metal substrate composed mainly of at least one selected from stainless steel, aluminum, titanium, nickel and copper, the surface is excellent in water repellency. The base material has high performance and high mechanical strength and excellent thermal conductivity, and is useful as a constituent material of various devices.
【0039】また前記構成の好ましい例として、前記ダ
イヤモンド状カーボン層の厚みが100〜5000nm
の範囲にあり、前記フッ素含有カーボン層の厚みが5〜
200nmの範囲にあると、基材,ダイヤモンド状カー
ボン層,及びフッ素含有カーボン層における重なる2つ
の層間の密着力を安定にでき、好ましい。As a preferred example of the above-mentioned constitution, the diamond-like carbon layer has a thickness of 100 to 5000 nm.
And the thickness of the fluorine-containing carbon layer is 5 to
When the thickness is in the range of 200 nm, the adhesion between the two overlapping layers of the base material, the diamond-like carbon layer, and the fluorine-containing carbon layer can be stabilized, which is preferable.
【0040】次に、前記した本発明の基材表面被覆層の
形成方法によれば、炭化水素系ガスのプラズマを原料に
して,基材表面にダイヤモンド状カーボン層を堆積形成
した後、前記基材にその電圧値が−150 V〜−60Vの範
囲にあるRFバイアス電圧を印加し、この状態で、フッ
素含有ガスのプラズマを前記ダイヤモンド状カーボン層
の表面に照射して、前記ダイヤモンド状カーボン層の上
層部をC−F結合を有するフッ素含有カーボン層に改質
することにより、前記の優れた撥水性能と高機械的強度
を有し、これが長期にわたって維持される基材表面被覆
層を再現性よく形成することができる。Next, according to the method for forming a base material surface coating layer of the present invention described above, a diamond-like carbon layer is deposited and formed on the surface of the base material using plasma of a hydrocarbon gas as a raw material, and then the base material is formed. An RF bias voltage having a voltage value in the range of −150 V to −60 V is applied to the material, and in this state, the surface of the diamond-like carbon layer is irradiated with plasma of a fluorine-containing gas to form the diamond-like carbon layer. By modifying the upper layer part of the above to a fluorine-containing carbon layer having a C—F bond, the above-mentioned base material surface coating layer having excellent water repellency and high mechanical strength, which is maintained for a long period of time, is reproduced. It can be formed with good properties.
【0041】また前記構成の好ましい例として、前記炭
化水素系ガスのプラズマを、前記基材が配置され、前記
基材表面への前記ダイヤモンド状カーボン層の形成が行
われる反応チャンバ内に、前記炭化水素系ガスと,プラ
ズマ発生室内にて発生させた不活性元素ガスのプラズマ
とを導入することにより発生させると、プラズマ発生室
内に炭素の膜が付着せず、装置を安定稼働させる点で好
ましい。Further, as a preferred example of the above-mentioned constitution, the plasma of the hydrocarbon gas is subjected to the carbonization in a reaction chamber in which the base material is arranged and the diamond-like carbon layer is formed on the surface of the base material. It is preferable that the hydrogen-based gas and the plasma of the inactive element gas generated in the plasma generation chamber are introduced to generate the carbon, and the carbon film does not adhere to the plasma generation chamber, so that the apparatus can be operated stably.
【0042】更に、前記した本発明の基材表面被覆層の
形成方法によれば、炭化水素系ガスのプラズマを原料に
して,基材表面にダイヤモンド状カーボン層を堆積形成
した後、前記基材にその電圧値が−240 V〜−60Vの範
囲にあるRFバイアス電圧を印加し、この状態で,炭化
水素系ガスのプラズマ及びフッ素含有ガスのプラズマを
原料にして,前記ダイヤモンド状カーボン層上に、C−
F結合を有するフッ素含有カーボン層を堆積形成するこ
とにより、前記の優れた撥水性能と高機械的強度を有
し、これが長期にわたって維持される基材表面被覆層を
再現性よく、しかも高効率に形成することができる。Furthermore, according to the method for forming a base material surface coating layer of the present invention described above, a diamond-like carbon layer is deposited and formed on the surface of the base material using plasma of hydrocarbon gas as a raw material, and then the base material is formed. RF bias voltage whose voltage value is in the range of −240 V to −60 V is applied to the diamond-like carbon layer by using hydrocarbon gas plasma and fluorine gas plasma as raw materials. , C-
By depositing and forming a fluorine-containing carbon layer having an F bond, the base material surface coating layer having the above-mentioned excellent water repellency and high mechanical strength, which is maintained for a long period of time with good reproducibility and high efficiency. Can be formed.
【0043】また、前記構成の好ましい例として、減圧
状態に維持された反応反応チャンバ内で、前記ダイヤモ
ンド状カーボン層及びフッ素含有カーボン層の形成を連
続的に行うと、ダイヤモンド状カーボン層とフッ素含有
カーボン層間に酸素を含む仲介層が形成されることがな
く、高機械的強度の基材表面被覆層を安定に形成するこ
とができる。Further, as a preferable example of the above-mentioned constitution, when the diamond-like carbon layer and the fluorine-containing carbon layer are continuously formed in a reaction reaction chamber maintained under reduced pressure, the diamond-like carbon layer and the fluorine-containing carbon layer are formed. The intermediate layer containing oxygen is not formed between the carbon layers, and the base material surface coating layer having high mechanical strength can be stably formed.
【0044】また、前記構成の好ましい例として、反応
チャンバ内における炭化水素系ガスとフッ素含有ガスの
分圧比率(フッ素含有ガスの分圧/炭化水素系ガスの分
圧)を順次増加させて前記フッ素含有カーボン層の形成
を行うと、前記のフッ素含有カーボン層とダイヤモンド
状カーボン層間の熱膨脹係数の差及び内部応力の相違が
緩和され、撥水性能と高機械的強度がより一層向上した
基材表面被覆層を合理的に形成することができる。Further, as a preferred example of the above-mentioned constitution, the partial pressure ratio of the hydrocarbon-based gas and the fluorine-containing gas (the partial pressure of the fluorine-containing gas / the partial pressure of the hydrocarbon-based gas) in the reaction chamber is sequentially increased to the above When the fluorine-containing carbon layer is formed, the difference in the coefficient of thermal expansion between the fluorine-containing carbon layer and the diamond-like carbon layer and the difference in the internal stress are alleviated, and the water repellent performance and the high mechanical strength are further improved. The surface coating layer can be reasonably formed.
【0045】また前記構成の好ましい例として、前記フ
ッ素含有カーボン層の形成終了時は前記反応チャンバ内
をフッ素含有ガスのみとすると、フッ素含有カーボン層
の最表面にフッ素が効率良く取り込まれ、確実に、基材
表面被覆層を優れた撥水性能を有するものに改質でき
る。Further, as a preferable example of the above-mentioned constitution, when the formation of the fluorine-containing carbon layer is completed, if the inside of the reaction chamber is made to contain only the fluorine-containing gas, fluorine is efficiently taken into the outermost surface of the fluorine-containing carbon layer, and it is ensured. The substrate surface coating layer can be modified to have excellent water repellency.
【0046】また前記構成の好ましい例として、前記基
材表面が微小な凹凸を有するものであると、フッ素含有
カーボン層の最表面にこの基材表面の微小な凹凸に対応
した微小な凹凸が発現し、前記の撥水性能がより一層向
上した基材表面被覆層を形成できる。As a preferred example of the above-mentioned constitution, when the surface of the substrate has minute irregularities, minute irregularities corresponding to the minute irregularities on the substrate surface are developed on the outermost surface of the fluorine-containing carbon layer. Then, it is possible to form a base material surface coating layer having further improved water repellency.
【0047】次に、本発明の熱交換器用フィンの構成に
よれば、その内部に冷媒が流れる伝熱管が、各々が複数
の貫通穴を有する複数の金属薄板の互いに対応する位置
にある貫通穴に挿入され、前記複数の金属薄板の隣接す
る2つの金属薄板間に空気が流動するための隙間が形成
されてなる熱交換器用フィンにおいて、前記金属薄板の
第1及び第2の主面にダイヤモンド状カーボン層が形成
され、このダイヤモンド状カーボン層上にその最表面に
おけるフッ素原子数とカーボン原子数の比(F/C値)
が0.55以上である,C−F結合を有するフッ素含有カー
ボン層が形成されていることにより、前記金属薄板が前
記の優れた撥水性能と高機械的強度を有し、これが長期
にわたって維持される表面被覆層を有するものとなり、
着霜することなく、空気が円滑に流動する熱交換器用フ
ィンが得られる。また、前記表面被覆層が高熱伝導率を
有するので、高熱伝達機能を有する熱交換器用フィンが
得られる。Next, according to the structure of the heat exchanger fin of the present invention, the heat transfer tubes through which the refrigerant flows have the through holes at the positions corresponding to each other of the plurality of thin metal plates each having the plurality of through holes. A fin for a heat exchanger, wherein the fins are inserted into a plurality of metal thin plates and a gap for air flow is formed between two adjacent metal thin plates, and a diamond is provided on the first and second main surfaces of the metal thin plates. -Like carbon layer is formed, and the ratio of the number of fluorine atoms to the number of carbon atoms (F / C value) on the outermost surface of the diamond-like carbon layer
By forming a fluorine-containing carbon layer having a C—F bond with a ratio of 0.55 or more, the thin metal plate has the excellent water repellency and high mechanical strength, which is maintained for a long period of time. It has a surface coating layer,
A heat exchanger fin in which air flows smoothly without frost formation can be obtained. Further, since the surface coating layer has a high heat conductivity, a heat exchanger fin having a high heat transfer function can be obtained.
【0048】また前記構成の好ましい例として、前記フ
ッ素含有カーボン層の前記最表面におけるフッ素原子数
とカーボン原子数の比(F/C値)が0.9 以下である
と、フッ素含有カーボン層の最表面が高硬度に維持さ
れ、極めて高い機械的強度を有するものとなる。Further, as a preferred example of the above constitution, when the ratio (F / C value) of the number of fluorine atoms to the number of carbon atoms on the outermost surface of the fluorine-containing carbon layer is 0.9 or less, the outermost surface of the fluorine-containing carbon layer is Is maintained at high hardness and has extremely high mechanical strength.
【0049】また前記構成の好ましい例として、前記フ
ッ素含有カーボン層は、その前記ダイヤモンド状カーボ
ン層との界面からその前記最表面に向かってフッ素原子
数とカーボン原子数の比(F/C値)が順次増加したも
のであると、前記表面被覆層の撥水性能と機械的強度を
より一層向上させることができ、より高性能の熱交換器
用フィンを得ることができる。As a preferred example of the above structure, the fluorine-containing carbon layer has a ratio (F / C value) of the number of fluorine atoms and the number of carbon atoms from the interface with the diamond-like carbon layer toward the outermost surface thereof. The water repellent performance and the mechanical strength of the surface coating layer can be further improved by increasing the number of the heat treatments, and a higher performance fin for heat exchanger can be obtained.
【0050】また前記構成の好ましい例として、前記金
属薄板の第1及び第2の主面は微小な凹凸を有するもの
であり、前記フッ素含有カーボン層の前記最表面にはこ
の金属薄板の第1及び第2の主面の微小な凹凸に対応し
た微小な凹凸が形成されていると、金属薄板はより優れ
た撥水性能を有するものとなり、より高性能の熱交換器
用フィンを得ることができる。As a preferred example of the above structure, the first and second main surfaces of the metal thin plate have fine irregularities, and the first surface of the metal thin plate is provided on the outermost surface of the fluorine-containing carbon layer. When the minute irregularities corresponding to the minute irregularities on the second main surface are formed, the metal thin plate has more excellent water repellency and a higher performance fin for heat exchanger can be obtained. .
【0051】次に、本発明の熱交換器用フィンの製造方
法によれば、前記の熱交換器用フィンを製造する方法で
あって、反応チャンバ内に前記金属薄板を配置し、前記
金属薄板の第1及び第2の主面に前記炭化水素系ガスの
プラズマを原料にして,ダイヤモンド状カーボン層を堆
積形成した後、前記金属薄板基材にその電圧値が−150
V〜−60Vの範囲にあるRFバイアス電圧を印加し、こ
の状態で,フッ素含有ガスのプラズマを前記ダイヤモン
ド状カーボン層の表面に照射して、前記ダイヤモンド状
カーボン層の上層部を、C−F結合を有するフッ素含有
カーボン層に改質する工程を含むことにより、前記の着
霜することなく、空気が円滑に流動し、しかも、高熱伝
達機能を有する熱交換器用フィンを合理的に製造するこ
とができる。Next, according to the method for manufacturing a heat exchanger fin of the present invention, there is provided a method for manufacturing the heat exchanger fin, wherein the metal thin plate is placed in a reaction chamber, and the metal thin plate After depositing a diamond-like carbon layer on the first and second main surfaces using the plasma of the hydrocarbon gas as a raw material, the voltage value thereof is -150 on the metal thin plate base material.
An RF bias voltage in the range of V to -60 V is applied, and in this state, the surface of the diamond-like carbon layer is irradiated with plasma of a fluorine-containing gas, and the upper layer portion of the diamond-like carbon layer is exposed to CF. By including the step of reforming into a fluorine-containing carbon layer having a bond, the air can smoothly flow without the above-mentioned frost formation, and the fin for heat exchanger having a high heat transfer function can be reasonably manufactured. You can
【0052】更に、本発明にかかる熱交換器用フィンの
製造方法によれば、前記の熱交換器用フィンを製造する
方法であって、反応チャンバ内に前記金属薄板を配置
し、炭化水素系ガスのプラズマを原料にして,前記金属
薄板の第1及び第2の主面にダイヤモンド状カーボン層
を堆積形成した後、前記金属薄板にその電圧値が−240
V〜−60Vの範囲にあるRFバイアス電圧を印加し、こ
の状態で,炭化水素系ガスのプラズマ及びフッ素含有ガ
スのプラズマを原料にして,前記ダイヤモンド状カーボ
ン層上にC−F結合を有するフッ素含有カーボン層を堆
積形成する工程を含むことにより、前記の着霜すること
なく、空気が円滑に流動し、しかも、高熱伝達機能を有
する熱交換器用フィンを合理的に製造することができ
る。Further, according to the method for producing a heat exchanger fin of the present invention, the method for producing the heat exchanger fin is characterized in that the metal thin plate is arranged in the reaction chamber, and After a diamond-like carbon layer is deposited and formed on the first and second main surfaces of the metal thin plate by using plasma as a raw material, the voltage value of the metal thin plate is -240.
An RF bias voltage in the range of V to -60 V is applied, and in this state, fluorine having a C—F bond is formed on the diamond-like carbon layer by using plasma of hydrocarbon gas and plasma of fluorine-containing gas as raw materials. By including the step of depositing and forming the contained carbon layer, it is possible to rationally manufacture the heat exchanger fin having a high heat transfer function, in which air smoothly flows without frost formation.
【0053】また前記構成の好ましい例として、前記反
応チャンバ内における炭化水素系ガスとフッ素含有ガス
の分圧比率(フッ素含有ガスの分圧/炭化水素系ガスの
分圧)を順次増加させて前記フッ素含有カーボン層の形
成を行うと、前記の金属薄板の表面被覆層の撥水性能と
機械的強度がより一層向上した,より高性能の熱交換器
用フィンを合理的に製造することができる。Further, as a preferable example of the above structure, the partial pressure ratio of the hydrocarbon-based gas and the fluorine-containing gas (the partial pressure of the fluorine-containing gas / the partial pressure of the hydrocarbon-based gas) in the reaction chamber is gradually increased to the above. When the fluorine-containing carbon layer is formed, it is possible to rationally manufacture a high-performance heat exchanger fin in which the water-repellent performance and mechanical strength of the surface coating layer of the metal thin plate are further improved.
【0054】また前記構成の好ましい例として、前記フ
ッ素含有カーボン層の形成終了時は前記反応チャンバ内
をフッ素含有ガスのみとすると、フッ素含有カーボン層
の最表面にフッ素が効率良く取り込まれ、確実に、前記
の表面被覆層が優れた撥水性能を有するものとなり、前
記の着霜することなく、空気が円滑に流動し、しかも、
高熱伝達機能を有する熱交換器用フィンを合理的かつ効
率良く製造することができる。Further, as a preferable example of the above-mentioned constitution, when the formation of the fluorine-containing carbon layer is completed and the inside of the reaction chamber is filled with only the fluorine-containing gas, fluorine is efficiently taken into the outermost surface of the fluorine-containing carbon layer, and it is ensured. The surface coating layer has excellent water repellency, the air flows smoothly without frost formation, and
The heat exchanger fin having a high heat transfer function can be manufactured reasonably and efficiently.
【0055】また前記構成の好ましい例として、その表
面に微小な凹凸が形成された金型により前記金属薄板を
プレス加工して、前記金属薄板の第1及び第2の主面に
微小な凹凸を転写形成した後、前記ダイヤモンド状カー
ボン層及びフッ素含有カーボン層の形成を行うと、金属
薄板の第1及び第2の主面の微小な凹凸を効率よく形成
でき、前記のフッ素含有カーボン層の最表面に微小な凹
凸が形成された,より優れた撥水性能を有する熱交換器
用フィンを、効率良く製造することができる。Further, as a preferred example of the above structure, the metal thin plate is pressed by a mold having fine irregularities formed on the surface thereof to form fine irregularities on the first and second main surfaces of the metal thin plate. When the diamond-like carbon layer and the fluorine-containing carbon layer are formed after transfer formation, minute irregularities on the first and second main surfaces of the metal thin plate can be efficiently formed, and the maximum amount of the fluorine-containing carbon layer It is possible to efficiently manufacture a heat exchanger fin having fine water-repellent properties and having excellent water repellency.
【0056】また前記構成の好ましい例として、前記金
型が前記プレス加工時に前記金属薄板に貫通穴を形成す
るための打ち抜き加工部を有するものであると、金属薄
板に前記伝熱管を挿入するため貫通穴を、前記プレス加
工時に形成できるので、より一層製造効率を向上でき
る。Further, as a preferred example of the above-mentioned constitution, when the die has a punching portion for forming a through hole in the metal thin plate at the time of the press working, the heat transfer tube is inserted into the metal thin plate. Since the through hole can be formed during the press working, the manufacturing efficiency can be further improved.
【0057】また前記構成の好ましい例として、相対向
する第1及び第2の側壁にその内部にプラズマを導入す
るための第1の開口部及び第2の開口部がそれぞれ形成
された反応チャンバ内の中間部に前記金属薄板を配置
し、前記第1の開口部及び第2の開口部から導入される
前記炭化水素系ガスのプラズマ及びフッ素含有ガスのプ
ラズマを原料にして、前記金属薄板の第1及び第2の主
面に同時に前記ダイヤモンド状カーボン層及びフッ素含
有カーボン層を形成すると、短時間で金属薄板の第1及
び第2の主面に前記の優れた撥水性能を有する表面被覆
層を形成することができ、製造効率を向上できる。Further, as a preferred example of the above-mentioned constitution, in a reaction chamber in which first and second openings for introducing plasma are formed in the first and second side walls facing each other, respectively. The metal thin plate is disposed in the middle part of the metal thin plate, and the plasma of the hydrocarbon-based gas and the plasma of the fluorine-containing gas introduced from the first opening and the second opening are used as the raw materials. When the diamond-like carbon layer and the fluorine-containing carbon layer are simultaneously formed on the first and second main surfaces, the surface coating layer having the excellent water repellency on the first and second main surfaces of the metal thin plate in a short time. Can be formed, and manufacturing efficiency can be improved.
【0058】また前記構成の好ましい例として、前記基
材が加熱調理用器具のその表面にて調理が行われる金属
製加熱板であると、金属製のヘラやシャクシを使用でき
る金属製加熱板を備えた加熱調理用器具を得ることがで
きる。As a preferred example of the above-mentioned constitution, when the base material is a metal heating plate on which cooking is performed on the surface of the cooking utensil, a metal heating plate capable of using a metal spatula or a rhododendron is used. It is possible to obtain the provided cooking utensil.
【0059】[0059]
【実施例】以下に本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。 (実施例1)図1は本発明の実施例1による基板表面を
被覆する表面被覆層の構成を示す断面図である。表面4
に微小な凹凸を有する基板1表面に、ダイヤモンド状カ
ーボン層(以下、DLC層と称す。)2と,C−F結合
を有するフッ素含有カーボン層3とがこの順に積層さ
れ、フッ素含有カーボン層3の最表面5においてフッ素
原子数とカーボン原子数の比(F/C値)が0.55以上に
なっている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. (Embodiment 1) FIG. 1 is a sectional view showing the structure of a surface coating layer for coating the surface of a substrate according to Embodiment 1 of the present invention. Surface 4
A diamond-like carbon layer (hereinafter referred to as a DLC layer) 2 and a fluorine-containing carbon layer 3 having a C—F bond are laminated in this order on the surface of a substrate 1 having minute irregularities, and a fluorine-containing carbon layer 3 is formed. In the outermost surface 5, the ratio (F / C value) of the number of fluorine atoms to the number of carbon atoms is 0.55 or more.
【0060】図1の表面被覆層を形成する第1の形成方
法を以下に説明する。図3はこの第1の形成方法に適用
される処理装置の概略構成を示す図である。排気系21を
接続した処理チャンバ(反応チャンバ)22には、プラズ
マ発生室23が付帯している。プラズマ発生室23には第1
ガス導入系24からガスが供給されるとともにマイクロ波
電力発生器25から2.45GHzのマイクロ波が供給される。
また、プラズマ発生室23 の周囲に設置したソレノイド
コイル26からの磁場とマイクロ波との相互作用により電
子サイクロトロン共鳴(ECR)により、プラズマ発生室
23にプラズマ27が発生する。処理チャンバ22には基板1
が設置され、プラズマ発生室23からのプラズマ27が照射
される。なお、基板1にはRF電源28からRFバイアス
電圧が供給されるようになっている。The first forming method for forming the surface coating layer of FIG. 1 will be described below. FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of a processing apparatus applied to the first forming method. A plasma generation chamber 23 is attached to a processing chamber (reaction chamber) 22 to which the exhaust system 21 is connected. The plasma generating chamber 23 has a first
A gas is supplied from the gas introduction system 24 and a microwave of 2.45 GHz is supplied from the microwave power generator 25.
Further, the interaction between the magnetic field from the solenoid coil 26 installed around the plasma generation chamber 23 and the microwave causes electron cyclotron resonance (ECR) to cause the plasma generation chamber
Plasma 27 is generated at 23. Substrate 1 in processing chamber 22
Is installed and the plasma 27 from the plasma generation chamber 23 is irradiated. An RF bias voltage is supplied from the RF power source 28 to the substrate 1.
【0061】基板1にステンレス鋼を用い、アルミナ粉
体の吹き付け加工により、表面には中心線平均表面粗さ
が2μmの微小な凹凸を形成している。第1ガス導入系24
からArガスを導入し、基板1の上部には第2ガス導入系
29を配置し、DLC層2の原料となるCH4ガスを導入す
る。Arガスは10sccm、CH4ガスは20sccmの流量で供給
し、処理チャンバ22の圧力を4x10-4Torrとした。マイク
ロ波電力発生器25から 200Wのマイクロ波電力を投入
し、ArのECRプラズマを発生させ、原料ガスの CH4ガ
スを分解合成して基板1上にDLC層2を形成する。Substrate 1 is made of stainless steel, and fine irregularities having a center line average surface roughness of 2 μm are formed on the surface by spraying alumina powder. First gas introduction system 24
Ar gas is introduced from above, and a second gas introduction system is provided above the substrate 1.
29 is arranged, and CH 4 gas which is a raw material of the DLC layer 2 is introduced. Ar gas was supplied at a flow rate of 10 sccm, CH 4 gas was supplied at a flow rate of 20 sccm, and the pressure in the processing chamber 22 was set to 4 × 10 −4 Torr. A microwave power of 25 W is applied from the microwave power generator 25 to generate ECR plasma of Ar, and CH 4 gas as a raw material gas is decomposed and synthesized to form the DLC layer 2 on the substrate 1.
【0062】なお、基板1にはRF電源28からRFバイ
アス電圧を供給している。図4は基板1の電位を示して
おり、RF電圧の印加により基板1には負の自己バイア
ス電圧が発生する。この際の平均の電位とアース電位の
間の電圧Va をRFバイアス電圧と呼んでいる。ここで
はRFバイアス電圧を-120VとしてDLC層2の成膜を
行った。膜厚は500 nmとしている。DLC層2の硬度を
マイクロビッカース硬度計で測定したところ3300であ
り、高硬度の薄膜であることを確認した。なお、前記に
おいては、第2ガス導入系24からCH4ガスを 導入して、
Arガスのプラズマ発生によるエネルギーを受けて、処理
チャンバ22内にてCH4 ガスのプラズマを発生させるよう
にしたが、第1ガス導入系24から直接CH4 ガスを導入し
て、プラズマ発生室23内にてCH4 ガスのプラズマを発生
させ、これを処理チャンバ(反応チャンバ)22内に導入
するようにしても、同様の硬質DLC層2を得ることが
できる。ただし、この場合はプラズマ発生室23中に炭素
膜が付着することとなり、これが装置の稼働効率を低下
させる原因となる。The substrate 1 is supplied with an RF bias voltage from the RF power source 28. FIG. 4 shows the potential of the substrate 1. A negative self-bias voltage is generated in the substrate 1 by applying the RF voltage. The voltage Va between the average potential and the ground potential at this time is called the RF bias voltage. Here, the DLC layer 2 was deposited with an RF bias voltage of -120V. The film thickness is 500 nm. When the hardness of the DLC layer 2 was measured with a micro Vickers hardness meter, it was 3300, and it was confirmed that the DLC layer 2 was a high hardness thin film. In the above, by introducing CH 4 gas from the second gas introduction system 24,
The CH 4 gas plasma is generated in the processing chamber 22 by receiving the energy generated by the Ar gas plasma generation. However, the CH 4 gas is directly introduced from the first gas introduction system 24 to generate the plasma generation chamber 23. A similar hard DLC layer 2 can be obtained by generating a plasma of CH 4 gas in the chamber and introducing it into the processing chamber (reaction chamber) 22. However, in this case, the carbon film adheres to the inside of the plasma generation chamber 23, which causes a decrease in the operating efficiency of the device.
【0063】DLC層2を形成した後、第1ガス導入系
24からCH4 ガスのみを導入し、処理チャンバ22の圧力を
4x10-4Torrとしてフッ素を含有するプラズマを発生さ
せ、DLC層2の表面に照射する。この際、第2ガス導
入系29からのガス導入は行わない。基板1にRFバイア
ス電圧を-100V印加し、プラズマを高エネルギ化して、
これを基板上のDLC層2表面に照射し、その上層部を
厚み20nmのフッ素含有カーボン層3に改質した。図5
はこの様にしてプラズマ処理した改質表面(5)の撥水
性能を水の接触角で評価した結果である。改質前のDL
C層2のみでは接触角は約70゜と低いが、上述のプラズ
マ処理を行うことにより速やかに接触角は上昇し、約 1
25゜で飽和し、撥水性の高い表面に改質されている。こ
こではRFバイアス電圧を-100Vとしているが、他の種
々のRFバイアス電圧を印加して同様のプラズマ照射を
行っても改質表面の撥水特性は図5とよく似た結果が得
られている。After forming the DLC layer 2, the first gas introduction system
Only CH 4 gas is introduced from 24 and the pressure in the processing chamber 22 is increased.
Plasma containing fluorine as 4 × 10 −4 Torr is generated and irradiated on the surface of the DLC layer 2. At this time, no gas is introduced from the second gas introduction system 29. RF bias voltage of -100V is applied to the substrate 1 to increase the energy of plasma,
The surface of the DLC layer 2 on the substrate was irradiated with this, and the upper layer portion thereof was modified into the fluorine-containing carbon layer 3 having a thickness of 20 nm. Figure 5
Is the result of evaluating the water repellency of the modified surface (5) thus treated with plasma by the contact angle of water. DL before modification
The contact angle of C layer 2 alone is as low as about 70 °, but the contact angle is rapidly increased by performing the above plasma treatment, and the contact angle is about 1 °.
Saturated at 25 ° and modified to a highly water repellent surface. Here, the RF bias voltage is set to -100V, but even if various other RF bias voltages are applied and the same plasma irradiation is performed, the water repellent characteristics of the modified surface are similar to those in FIG. There is.
【0064】図6は前記接触角が経時的にどのように変
化するかを調べてみた結果を示したもので、温度25℃、
湿度45%の通常の環境下で1000時間以上の経時特性を調
べた結果である。特性に次のような有意差が見られた。
負のRFバイアス電圧が0V、40Vでは接触角の低下が
見られているが、60V以上に増すことにより(RFバイ
アス電圧が0V、-40Vでは接触角の低下が見られてい
るが、-60V以下にすることにより)、接触角の経時変
化はほとんど見られず、耐久性の高い撥水性表面となっ
ている。このような撥水性表面をX線光電子分光法(X
PS)で観察し、スペクトルを分析した結果が図7であ
る。スペクトルにCF、CF2、CF3のピークが現れて
おり、改質層にC−F結合が形成されていることが確認
された。FIG. 6 shows the results of examining how the contact angle changes with time.
It is the result of examining the aging characteristics for 1000 hours or more under a normal environment with a humidity of 45%. The following significant differences were found in the characteristics.
A decrease in contact angle is seen when the negative RF bias voltage is 0V and 40V, but by increasing it to 60V or more (a decrease in contact angle is seen when the RF bias voltage is 0V and -40V, but -60V By the following), almost no change in the contact angle with time is observed, and the water repellent surface has high durability. Such a water-repellent surface is subjected to X-ray photoelectron spectroscopy (X
FIG. 7 shows the result of observation by PS) and analysis of the spectrum. CF in the spectrum, which peaks appear in CF 2, CF 3, it was confirmed that CF bond is formed modified layer.
【0065】図8はRFバイアス電圧をパラメータとし
てDLC層2をプラズマ処理した改質表面(5)におけ
る組成をX線光電子分光法(XPS)で分析した結果で
ある。縦軸に組成としてフッ素原子数とカーボン原子数
の比F/C値を示している。RFバイアス電圧を増加す
るに従い、F/C値が上昇し、DLC層のフッ素化を促
進している。図6の接触角の経時特性で、負のRFバイ
アス電圧を60V以上印加することにより(-60 V以下の
RFバイアス電圧を印加することにより)経時変化のな
い撥水性表面が得られているが、図8の組成では、負の
RFバイアス電圧が60V(RFバイアス電圧が-60V)
でF/C値は0.55 を示している。すなわち、改質表面
の組成としてF/C値が0.55以上で耐久性に優れた撥水
性表面が提供されることがここで判明した。FIG. 8 shows the result of X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analysis of the composition of the modified surface (5) obtained by plasma-treating the DLC layer 2 with the RF bias voltage as a parameter. The vertical axis shows the ratio F / C value of the number of fluorine atoms and the number of carbon atoms as the composition. As the RF bias voltage is increased, the F / C value rises, promoting fluorination of the DLC layer. In the time-dependent characteristics of the contact angle in FIG. 6, a water-repellent surface that does not change with time is obtained by applying a negative RF bias voltage of 60 V or more (by applying an RF bias voltage of -60 V or less). In the composition of FIG. 8, the negative RF bias voltage is 60V (the RF bias voltage is -60V).
The F / C value is 0.55. That is, it has been found here that a water-repellent surface having an F / C value of 0.55 or more as the composition of the modified surface and having excellent durability is provided.
【0066】図9はRFバイアス電圧をパラメータとし
て前記プラズマ処理した改質表面の硬度をマイクロビッ
カース硬度計で測定した結果である。プラズマ処理前、
すなわちDLC層2の硬度は前述のごとく3300であり、
負のRFバイアス電圧が150V以下(RFバイアス電圧
が-150V以上)ではフッ素化処理を行っても硬度は変わ
っていないが、150Vを超えること(RFバイアス電圧
が-150 Vより小さくなること)により硬度の低下が見
られている。バイアス電圧−150 Vで処理したときの最
表面での組成は図7より0.9 であることより、改質面に
フッ素が多く入り込むことにより、DLC層2における
強固なC同士の結合(C−C結合)を阻害したことに基
づくものと考えられる。図10はRFバイアス電圧をパ
ラメータとしてプラズマ処理した際のDLC層2におけ
るエッチング深さを測定した結果である。負のRFバイ
アス電圧の増加により、高エネルギ化されたイオンの影
響でエッチング量が徐々に増しているが、負のRFバイ
アス電圧を150 Vよりも大きくすると(RFバイアス電
圧を-150Vより小さくすると)、そのエネルギによりD
LC層2のエッチング量が急激に増加し、硬質層として
のDLC層2の薄膜化を招き、適当でない。このため、
RFバイアス電圧は-60Vから-150 Vの範囲内にあるこ
とが重要である。なお、このRFバイアス電圧-150Vは
図9に示す改質表面の硬度の低下の見られる電圧と合致
しており、改質表面へのフッ素の多量の含有が、硬度の
低下とエッチング量の増大を招いたものと考えられる。 (実施例2)図2は本願発明の実施例2による基板表面
を被覆する表面被覆層の構成を示す断面図であり、図1
と同一符号は同一または相当する部分を示し、3aはC
−F結合を有するフッ素含有カーボン層である。このフ
ッ素含有カーボン層3aはDLC層2の表面上に堆積形
成されたもので、最表面5ではフッ素原子数とカーボン
原子数の比(F/C値)が0.55以上になっている。FIG. 9 shows the results of measuring the hardness of the modified surface subjected to the plasma treatment with a micro Vickers hardness meter using the RF bias voltage as a parameter. Before plasma treatment,
That is, the hardness of the DLC layer 2 is 3300 as described above,
When the negative RF bias voltage is 150 V or less (RF bias voltage is -150 V or more), the hardness does not change even after fluorination, but when it exceeds 150 V (the RF bias voltage becomes smaller than -150 V) A decrease in hardness is seen. The composition on the outermost surface when treated with a bias voltage of −150 V is 0.9 as shown in FIG. 7, and therefore a large amount of fluorine enters the modified surface, which results in a strong bond between Cs (C—C) in the DLC layer 2. Binding). FIG. 10 shows the results of measuring the etching depth in the DLC layer 2 when plasma processing was performed using the RF bias voltage as a parameter. Although the etching amount is gradually increased due to the influence of the high-energy ions due to the increase of the negative RF bias voltage, when the negative RF bias voltage is set higher than 150 V (when the RF bias voltage is set lower than -150 V, ), Due to its energy D
The etching amount of the LC layer 2 rapidly increases, leading to the thinning of the DLC layer 2 as a hard layer, which is not suitable. For this reason,
It is important that the RF bias voltage be in the range -60V to -150V. The RF bias voltage of −150 V matches the voltage at which the hardness of the modified surface is lowered as shown in FIG. 9, and the inclusion of a large amount of fluorine on the modified surface causes the hardness to decrease and the etching amount to increase. It is believed that this was invited. (Embodiment 2) FIG. 2 is a sectional view showing a structure of a surface coating layer for coating a substrate surface according to Embodiment 2 of the present invention.
And the same reference numeral as 3a, and 3a is C
It is a fluorine-containing carbon layer having a -F bond. The fluorine-containing carbon layer 3a is deposited and formed on the surface of the DLC layer 2, and the outermost surface 5 has a ratio of the number of fluorine atoms to the number of carbon atoms (F / C value) of 0.55 or more.
【0067】次に、この図2に示す本実施例の表面被覆
層の形成方法を以下に説明する。前記実施例1による形
成方法と同じ図2の装置を用い、実施例1の形成方法と
同様に処理チャンバ22内に、CH4 ガスのプラズマをプラ
ズマ発生室23にてArガスのプラズマを発生させることに
より発生させ、厚み500nmのDLC層2を基板1の微
小な凹凸を有する表面4上に形成する。そしてこの後、
第2ガス導入系29からCH4 ガスとCF4ガスの混合ガスを
処理チャンバ22内に導入し、これらCH4 ガスとCF4 ガス
のプラズマを発生させ、厚み50nmのフッ素含有カーボ
ン層3をDLC層2の上に堆積形成する。この際、第1
ガス導入系24からArガスを10sccm、第2ガス導入系29か
らCH4 ガスを20sccm、CF4 ガスを10sccmの流量で供給
し、処理チャンバ22の圧力を4x10-4Torrとした。また、
マイクロ波電力発生器25から200 Wのマイクロ波電力を
投入し、ArのECRプラズマを発生させ、原料ガスのCH
4 ガスとCF4 ガスを分解合成して、これらガスのプラズ
マを発生させる。なお、第1ガス導入系24からプラズマ
発生室23に直接CH4ガスとCF4ガスを導入し、これらガス
のプラズマを発生させてフッ素含有カーボン層3を形成
しても良い。Next, a method of forming the surface coating layer of this embodiment shown in FIG. 2 will be described below. Using the same apparatus shown in FIG. 2 as the forming method according to the first embodiment, plasma of CH 4 gas is generated in the plasma generating chamber 23 in the processing chamber 22 as in the forming method of the first embodiment. Then, the DLC layer 2 having a thickness of 500 nm is formed on the surface 4 of the substrate 1 having minute irregularities. And after this,
A mixed gas of CH 4 gas and CF 4 gas is introduced into the processing chamber 22 from the second gas introduction system 29, plasma of these CH 4 gas and CF 4 gas is generated, and the fluorine-containing carbon layer 3 having a thickness of 50 nm is subjected to DLC. Deposited on layer 2. At this time, the first
Ar gas was supplied from the gas introduction system 24 at 10 sccm, CH 4 gas was supplied at 20 sccm and CF 4 gas was supplied at 10 sccm from the second gas introduction system 29, and the pressure in the processing chamber 22 was set to 4 × 10 −4 Torr. Also,
Input microwave power of 200 W from the microwave power generator 25 to generate ECR plasma of Ar, CH of raw material gas
4 gas and CF 4 gas are decomposed and synthesized to generate plasma of these gases. The fluorine-containing carbon layer 3 may be formed by directly introducing CH 4 gas and CF 4 gas from the first gas introduction system 24 into the plasma generation chamber 23 and generating plasma of these gases.
【0068】前記実施例1と同様に、本実施例において
もフッ素含有カーボン層3aの形成の際、基板1には負
のRFバイアス電圧を印加しているが、この負のRFバ
イアス電圧の増加に伴い、フッ素含有カーボン層3(3
a)はバイアス電圧によって高エネルギ化されたイオン
の効果によってその硬度が増すこととなる。そして、フ
ッ素含有カーボン層3表面の撥水性能は負のRFバイア
ス電圧を60V以上(RFバイアス電圧を-60V 以下)に
することにより、その撥水性能の経時変化がほとんどな
いものとなり、耐久性のある撥水性表面を提供できる。
本実施例の方法では、前記実施例1の方法のように、D
LC層2の表面にプラズマを照射して、DLC層2の表
面、すなわち、その上層部をフッ素含有カーボン層3に
改質するのとは異なり、DLC層2の表面上にフッ素含
有カーボン層3aを堆積形成するものである。従って、
前記実施例1の方法で見られたDLC層2のエッチング
浸食は基本的には起こらない。しかし、負のRFバイア
ス電圧を240 Vより大きくすると(RFバイアス電圧を
を-240Vより小さくすると)、イオンの高エネルギ化に
より、膜形成能と,既に得られた膜の被エッチング能が
バランスしてしまい、フッ素含有カーボン層3aの膜の
堆積速度(成膜速度)が極めて小さくなってしまうの
で、適当でない。以上より、本実施例方法ではフッ素含
有カーボン層3aの形成において、RFバイアス電圧は
-60Vから-240 Vの範囲にあることが好ましい。Similar to the first embodiment, in this embodiment as well, a negative RF bias voltage is applied to the substrate 1 at the time of forming the fluorine-containing carbon layer 3a, but the negative RF bias voltage is increased. Accordingly, the fluorine-containing carbon layer 3 (3
In the case of a), the hardness is increased by the effect of the ions whose energy is increased by the bias voltage. The water repellency of the surface of the fluorine-containing carbon layer 3 becomes almost zero when the negative RF bias voltage is set to 60 V or more (RF bias voltage is -60 V or less), and the water repellency does not change with time. It is possible to provide a water-repellent surface having a certain property.
In the method of this embodiment, as in the method of the first embodiment, D
Unlike the case where the surface of the LC layer 2 is irradiated with plasma to modify the surface of the DLC layer 2, that is, the upper layer portion thereof into the fluorine-containing carbon layer 3, the fluorine-containing carbon layer 3a is formed on the surface of the DLC layer 2. Are deposited and formed. Therefore,
The etching erosion of the DLC layer 2 found by the method of Example 1 above basically does not occur. However, when the negative RF bias voltage is made higher than 240 V (the RF bias voltage is made lower than -240 V), the film forming ability and the etching ability of the already obtained film are balanced due to the high energy of the ions. Therefore, the deposition rate (deposition rate) of the film of the fluorine-containing carbon layer 3a becomes extremely low, which is not suitable. From the above, in the method of the present embodiment, the RF bias voltage in the formation of the fluorine-containing carbon layer 3a is
It is preferably in the range of -60V to -240V.
【0069】なお、本実施例において、DLC層2の形
成の後、基板1を大気中に戻し、再び減圧状態にしてフ
ッ素含有カーボン層3aを形成すると、両層の界面に酸
素を僅かに含む仲介層が形成され、この仲介層が形成さ
れるとDLC層2とフッ素含有カーボン層3aとの付着
性が悪くなり、表面被覆層の強度が低下する傾向とな
る。したがって、DLC層2の形成工程とフッ素含有カ
ーボン層3aの形成工程の間で基板1を大気状態に戻す
ことなく、減圧状態にされた処理チャンバ22でDLC層
2とフッ素含有カーボン層3aを連続的に形成するのが
好ましい。 (実施例3)本発明の実施例3による基板表面を被覆す
る表面被覆層について説明する。本実施例3の表面被覆
層の構成は基本的には前記実施例2の表面被覆層のそれ
と同じであるが(図2参照)、C−F結合を有するフッ
素含有カーボン層3aが、そのDLC層2との界面6か
らその最表面5に向かってF/C値が次第に増加し、最
表面5においてF/C値が0.55以上になっているもので
ある。このように、フッ素含有カーボン層3aにそのD
LC層2との界面6からその最表面5に向かって含有さ
れるフッ素原子の割合を増加させることにより、下層で
あるDLC層2との間の熱膨張係数の差や内部応力の相
違が緩和され、表面被覆層の機械的強度がより一層向上
する。In this embodiment, after the DLC layer 2 was formed, the substrate 1 was returned to the atmosphere, and the pressure was reduced again to form the fluorine-containing carbon layer 3a. An intermediary layer is formed, and when this intermediary layer is formed, the adhesion between the DLC layer 2 and the fluorine-containing carbon layer 3a deteriorates, and the strength of the surface coating layer tends to decrease. Therefore, the DLC layer 2 and the fluorine-containing carbon layer 3a are continuously connected in the depressurized processing chamber 22 without returning the substrate 1 to the atmospheric state between the step of forming the DLC layer 2 and the step of forming the fluorine-containing carbon layer 3a. It is preferable to form the film. (Embodiment 3) A surface coating layer for coating the surface of a substrate according to Embodiment 3 of the present invention will be described. The structure of the surface coating layer of Example 3 is basically the same as that of the surface coating layer of Example 2 (see FIG. 2), but the fluorine-containing carbon layer 3a having a C—F bond has the same DLC. The F / C value gradually increases from the interface 6 with the layer 2 toward the outermost surface 5, and the F / C value on the outermost surface 5 is 0.55 or more. In this way, the fluorine-containing carbon layer 3a
By increasing the proportion of fluorine atoms contained from the interface 6 with the LC layer 2 toward the outermost surface 5 thereof, the difference in the thermal expansion coefficient and the difference in the internal stress with the DLC layer 2 as the lower layer are relaxed. Therefore, the mechanical strength of the surface coating layer is further improved.
【0070】本実施例の表面被覆層の形成方法を以下に
示す。前記実施例2のそれと同様にして、処理チャンバ
22内に表面に微小な凹凸4を有する基板1を設置し、第
1ガス導入系24からCH4ガスとCF4ガスを供給する。図11
(a)のA期間に示すように、成膜当初は原料ガスをCH4
ガスのみとしてそのプラズマを発生させ、基板1上にD
LC層2を堆積形成する。この際、CH4 ガスの流量を20
sccmとして供給し、処理チャンバ22の圧力を4x10-4Torr
にし、200Wのマイクロ波電力を投入し、基板1には負
のRFバイアス電圧を120 V印加してECRプラズマを
発生させ、DLC層2を500nm の膜厚で形成した。この
後、CH4 ガスにCF4ガスを添加し、図11(a) のB期間に
示すように、その分圧比率(分圧(CF4)/分圧(CH4) )
を順次増加させてフッ素含有カーボン層3aを200nm の
膜厚で形成する。このフッ素含有カーボン層3aの形成
の際、DLC層2の形成と同様に基板1には負のRFバ
イアス電圧を印加するが、負のRFバイアス電圧の増加
に伴い、フッ素含有カーボン層3aはバイアス電圧によ
って高エネルギ化されたイオンの効果によりその硬度が
増す。フッ素含有カーボン層3aに基づく表面の撥水性
能は負のRFバイアス電圧が60V以上で経時変化のほと
んどない耐久性のある撥水性能となる。しかし、負のR
Fバイアス電圧を240 Vより大きくすると、前述のごと
く、イオンの高エネルギ化により、膜形成能と、膜の被
エッチング能がバランスするため、フッ素含有カーボン
層3aの堆積速度は極めて小さくなってしまう。以上よ
り、分圧比率(分圧(CF4)/分圧(CH4))を順次変化させ
て、そのDLC層2との界面6からその最表面5に向か
って含有されるフッ素原子の割合が増加したフッ素含有
カーボン層3aを形成する場合においても、RFバイア
ス電圧を-60Vから-240 Vの範囲にするのが好ましい。The method for forming the surface coating layer of this embodiment will be described below. Processing chamber similar to that of Example 2 above
The substrate 1 having minute irregularities 4 on the surface is set in the inside 22, and CH 4 gas and CF 4 gas are supplied from the first gas introduction system 24. Figure 11
As shown in period A of (a), the source gas is CH 4 at the beginning of film formation.
The plasma is generated only as a gas, and D is generated on the substrate 1.
The LC layer 2 is deposited and formed. At this time, change the flow rate of CH 4 gas to 20
Supplied as sccm and the pressure in the processing chamber 22 is 4x10 -4 Torr
Then, a microwave power of 200 W was applied, a negative RF bias voltage of 120 V was applied to the substrate 1 to generate ECR plasma, and the DLC layer 2 was formed to a film thickness of 500 nm. After that, CF 4 gas is added to CH 4 gas, and the partial pressure ratio (partial pressure (CF 4 ) / partial pressure (CH 4 )) is obtained as shown in period B of FIG. 11 (a).
Are sequentially increased to form a fluorine-containing carbon layer 3a with a film thickness of 200 nm. At the time of forming the fluorine-containing carbon layer 3a, a negative RF bias voltage is applied to the substrate 1 as in the case of forming the DLC layer 2. However, as the negative RF bias voltage increases, the fluorine-containing carbon layer 3a is biased. The hardness increases due to the effect of the ions whose energy is increased by the voltage. The water-repellent performance of the surface based on the fluorine-containing carbon layer 3a is a durable water-repellent performance with a negative RF bias voltage of 60 V or more and hardly changing with time. But negative R
When the F bias voltage is higher than 240 V, the film forming ability and the etching ability of the film are balanced by increasing the energy of the ions as described above, so that the deposition rate of the fluorine-containing carbon layer 3a becomes extremely small. . From the above, the partial pressure ratio (partial pressure (CF 4 ) / partial pressure (CH 4 )) is sequentially changed, and the proportion of fluorine atoms contained from the interface 6 with the DLC layer 2 toward the outermost surface 5 thereof. Also in the case of forming the fluorine-containing carbon layer 3a having an increased amount, the RF bias voltage is preferably in the range of -60V to -240V.
【0071】なお、フッ素含有カーボン層3aの形成に
当たり、図11(b) のB期間に示すように分圧比率(分圧
(CF4)/分圧(CH4))を順次増加させ、層形成の終了時の
C期間にはCF4 ガスのみとしてその最表面を改質するこ
とによっても、撥水性能の耐久性に優れたフッ素含有カ
ーボン層3aを形成することができる。なお、このよう
に、フッ素含有カーボン層形成の最終工程で原料ガスを
CF4 ガスのみとした場合は、RFバイアス電圧を-60V
から-240Vの範囲から-60Vから-150Vの範囲に変更す
ることが適当である。なぜなら、CF4 のみのプラズマを
照射する場合、-150Vを超えるとエッチング量が急激に
増えるため、それまでに形成してきたフッ素含有カーボ
ン層を浸食してしまう恐れがあるからである。 (実施例4)図12は本発明の実施例4による熱交換器用
フィンの構成を示す図であり、図12(a)は熱交換器用フ
ィンの組立構成を示す斜視図、図12(b)はフィン用金属
薄板の構成を示す図である。熱交換器用フィンは、冷媒
を流す複数の伝熱管46が複数のホール部47が形成された
複数のフィン用金属薄板41のホール部47に挿入されて組
み立てられている。金属薄板41の両表面44には微小な凹
凸が形成され、この両表面44上にDLC層42とC−F結
合を有するフッ素含有カーボン層43が積層されている。
ここで、フッ素含有カーボン層43の最表面45ではフッ素
原子数とカーボン原子数の比(F/C値)が0.55以上と
なっている。In forming the fluorine-containing carbon layer 3a, as shown in period B of FIG. 11 (b), the partial pressure ratio (partial pressure
(CF 4 ) / partial pressure (CH 4 )) is sequentially increased, and the outermost surface is modified with only CF 4 gas during the C period at the end of layer formation to improve the durability of water repellency. The excellent fluorine-containing carbon layer 3a can be formed. In this way, in the final step of forming the fluorine-containing carbon layer, the raw material gas
When using only CF 4 gas, RF bias voltage is -60V
It is appropriate to change from the range from -240V to the range from -60V to -150V. This is because when the plasma of CF 4 alone is irradiated, the etching amount sharply increases when the voltage exceeds −150 V, and thus the fluorine-containing carbon layer formed up to that point may be eroded. (Embodiment 4) FIG. 12 is a diagram showing a structure of a heat exchanger fin according to a fourth embodiment of the present invention, FIG. 12 (a) is a perspective view showing an assembled structure of the heat exchanger fin, and FIG. 12 (b). FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a thin metal plate for fins. The heat exchanger fins are assembled by inserting a plurality of heat transfer tubes 46 through which a refrigerant flows into the hole portions 47 of a plurality of fin metal thin plates 41 in which a plurality of hole portions 47 are formed. Minute irregularities are formed on both surfaces 44 of the metal thin plate 41, and a DLC layer 42 and a fluorine-containing carbon layer 43 having a C—F bond are laminated on both surfaces 44.
Here, in the outermost surface 45 of the fluorine-containing carbon layer 43, the ratio of the number of fluorine atoms to the number of carbon atoms (F / C value) is 0.55 or more.
【0072】本実施例の熱交換器用フィンの製造方法を
以下に示す。図13に示すように、プレス用金型49,50 で
アルミより成る金属薄板41をプレス加工し、金属薄板41
の表面に微小な凹凸を形成するとともに、複数の伝熱管
46を挿入するためのホール部47を形成する。ここで、プ
レス用金型49,50 はその表面に微小な凹凸を有するとと
もに、ホール部47を形成するための打ち抜き部48を有し
ている。かかる金属薄板41のプレス加工により、その表
面に微小な凹凸を有するフィン用金属薄板41を安価で大
量に製作することができる。この後、複数の金属薄板41
の複数のホール部47の各々に伝熱管46を挿入して、熱交
換器用フィンを組み立てる。A method for manufacturing the heat exchanger fin of this embodiment will be described below. As shown in FIG. 13, the metal thin plate 41 made of aluminum is pressed by the pressing dies 49 and 50, and the metal thin plate 41 is pressed.
Minute unevenness is formed on the surface of the
A hole portion 47 for inserting 46 is formed. Here, the pressing dies 49, 50 have minute irregularities on the surface thereof, and also have a punching portion 48 for forming the hole portion 47. By pressing such a metal thin plate 41, a large number of fin metal thin plates 41 having fine irregularities on the surface thereof can be manufactured at low cost. After this, a plurality of thin metal plates 41
The heat transfer tube 46 is inserted into each of the plurality of hole portions 47, and the fins for the heat exchanger are assembled.
【0073】以上が熱交換器用フィンの基本的な組み立
て工程であるが、本実施例では、組み立て前に、図3に
示した処理装置を用いて、実施例1または実施例2の製
造方法と同様にして、このアルミより成る金属薄板41の
表面にDLC層42を形成し、この上にC−F結合を有す
るフッ素含有カーボン層43をDLC層42表面の改質によ
って、あるいはプラズマの堆積によって形成する。CF4
ガス のプラズマによりDLC層42表面を改質してフッ
素含有カーボン層43を形成する場合はRFバイアス電圧
を-60Vから-150Vの範囲で印加することが望ましい。
また、CH4ガス とCF4ガスのプラズマによりフッ素含有
カーボン層43を堆積形成する場合は、RFバイアス電圧
を-60Vから-240 Vの範囲で印加するとよい。これによ
り、最表面45におけるフッ素原子数とカーボン原子数の
比(F/C値)を0.55以上にして耐久性のある撥水性能
を有し、かつ高硬度の撥水性表面を形成できる。The basic steps of assembling the heat exchanger fins have been described above. In this embodiment, before the assembling, the processing apparatus shown in FIG. Similarly, a DLC layer 42 is formed on the surface of the metal thin plate 41 made of aluminum, and a fluorine-containing carbon layer 43 having a C—F bond is formed on the DLC layer 42 by modifying the surface of the DLC layer 42 or by plasma deposition. Form. CF 4
When the surface of the DLC layer 42 is modified by gas plasma to form the fluorine-containing carbon layer 43, it is desirable to apply the RF bias voltage in the range of -60V to -150V.
Further, when the fluorine-containing carbon layer 43 is deposited and formed by the plasma of CH 4 gas and CF 4 gas, the RF bias voltage may be applied in the range of -60V to -240V. This makes it possible to form a highly water-repellent surface having durable water repellency and having a ratio (F / C value) of the number of fluorine atoms to the number of carbon atoms on the outermost surface 45 of 0.55 or more.
【0074】図14は図3に示されたものとは別の基材表
面に表面被覆層を形成するための装置であり、処理チャ
ンバ22に、これを挟んで対向配置した2つのプラズマ発
生室23を接続し、各プラズマ発生室23におけるマイクロ
波と磁場の相互作用によりECRプラズマが同時に発生
するよう構成されたもので、処理チャンバ22の中央に配
置されたフィン用金属薄板41の両表面にプラズマが同時
に照射されるようになっている。フィン用金属薄板41に
はRF電源28を接続させ、RFバイアス電圧を印加す
る。かかる装置を用いれば、フィン用金属薄板41の両面
に同時にDLC層42及びフッ素含有カーボン層43を形成
できるので、熱交換器用フィン量産時における製造時間
を短縮することができる。 (実施例5)図15は本発明の実施例5による熱交換器用
フィンのフィン用金属薄板の構成を示す断面図であり、
図において、図12(a)と同一符号は同一または相当す
る部分を示し、43a はC−F結合を有するフッ素含有カ
ーボン層である。このC−F結合を有するフッ素含有カ
ーボン層3aは、そのDLC層42との界面51からその最
表面45に向かってF/C値が次第に増加し、最表面45に
おいてF/C値が0.55以上になっているものである。こ
のC−F結合を有するフッ素含有カーボン層3aの形成
方法は、実施例4と同様にしてフィン用金属薄板41を作
製し、その表面に実施例3と同様の処理方法でDLC層
42とフッ素含有カーボン層43a を形成する。また、この
DLC層42とフッ素含有カーボン層43a の形成時、図14
に示すような、プラズマ発生室23を2つ有する処理装置
を用いることによりフィン用金属薄板41の両面にDLC
層42とフッ素含有カーボン層43a を同時に形成できるの
で、製造効率を向上できる。 (実施例6)本実施例6は本発明を調理用ホットプレー
トに適用した例である。図16は本実施例6による調理用
ホットプレートの構成を示す断面図であり、ヒータ66の
上に本体67の支持部68を介してステンレス製加熱板61が
配置されて、温度コントローラ部69によって加熱板61の
温度制御がなされる。加熱板61の表面64には微小な凹凸
が形成され、この表面上にDLC層62とC−F結合を有
するフッ素含有カーボン層63がこの順に積層されてい
る。フッ素含有カーボン層63の最表面65はフッ素原子数
とカーボン原子数の比(F/C値)が0.55以上になって
いる。ここで、加熱板61の表面にDLC層62とフッ素含
有カーボン層63をこの順に積層して形成する方法は、前
記実施例のそれと同様にして行われる。FIG. 14 shows an apparatus for forming a surface coating layer on the surface of a substrate different from that shown in FIG. 3, and it has two plasma generating chambers arranged in the processing chamber 22 so as to face each other. The ECR plasma is simultaneously generated by the interaction of the microwave and the magnetic field in each plasma generation chamber 23, and is connected to both surfaces of the fin metal thin plate 41 arranged in the center of the processing chamber 22. Plasma is irradiated at the same time. An RF power source 28 is connected to the fin thin metal plate 41 to apply an RF bias voltage. By using such an apparatus, the DLC layer 42 and the fluorine-containing carbon layer 43 can be simultaneously formed on both sides of the fin metal thin plate 41, so that the manufacturing time during mass production of heat exchanger fins can be shortened. (Embodiment 5) FIG. 15 is a sectional view showing the structure of a fin metal sheet of a heat exchanger fin according to Embodiment 5 of the present invention.
In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 12 (a) indicate the same or corresponding portions, and 43a is a fluorine-containing carbon layer having a C—F bond. In the fluorine-containing carbon layer 3a having the C—F bond, the F / C value gradually increases from the interface 51 with the DLC layer 42 toward the outermost surface 45, and the F / C value at the outermost surface 45 is 0.55 or more. It is one that has become. The formation method of the fluorine-containing carbon layer 3a having the C—F bond is the same as in Example 4 except that the fin thin metal plate 41 is manufactured, and the surface thereof is treated by the same treatment method as in the third embodiment.
42 and a fluorine-containing carbon layer 43a are formed. In addition, when the DLC layer 42 and the fluorine-containing carbon layer 43a are formed,
By using a processing apparatus having two plasma generation chambers 23 as shown in FIG.
Since the layer 42 and the fluorine-containing carbon layer 43a can be formed at the same time, manufacturing efficiency can be improved. (Example 6) Example 6 is an example in which the present invention is applied to a hot plate for cooking. FIG. 16 is a sectional view showing the configuration of the cooking hot plate according to the sixth embodiment, in which the heating plate 61 made of stainless steel is placed on the heater 66 via the support portion 68 of the main body 67 and the temperature controller portion 69. The temperature of the heating plate 61 is controlled. Minute irregularities are formed on the surface 64 of the heating plate 61, and the DLC layer 62 and the fluorine-containing carbon layer 63 having a C—F bond are laminated in this order on this surface. The ratio (F / C value) of the number of fluorine atoms to the number of carbon atoms on the outermost surface 65 of the fluorine-containing carbon layer 63 is 0.55 or more. Here, the method of forming the DLC layer 62 and the fluorine-containing carbon layer 63 in this order on the surface of the heating plate 61 is performed in the same manner as that of the above-mentioned embodiment.
【0075】このような本実施例のホットプレート用の
加熱板61では、その表面にDLC層62と,最表面65のフ
ッ素原子数とカーボン原子数の比(F/C値)が0.55以
上であるC−F結合を有するフッ素含有カーボン層63と
がこの順に積層され、撥水性のみならず、撥油性も備え
ているため、水や油をよくはじくことができ、よごれが
落ちやすくなる。また、DLC層62とフッ素含有カーボ
ン層63は高硬度であるので、従来のその表面がテフロン
処理されたものでは使用できなかった、金製のヘラやシ
ャクシを使用して調理を行うことができ、極めて便利な
ものとなる。In the heating plate 61 for the hot plate of this embodiment, the DLC layer 62 on the surface and the ratio (F / C value) of the number of fluorine atoms and the number of carbon atoms of the outermost surface 65 are 0.55 or more. Since the fluorine-containing carbon layer 63 having a certain C—F bond is laminated in this order and has not only water repellency but also oil repellency, water and oil can be repelled well, and dirt easily falls. In addition, since the DLC layer 62 and the fluorine-containing carbon layer 63 have high hardness, it is possible to cook using a metal spatula or rhododendron, which cannot be used with a conventional one whose surface is treated with Teflon. , Very convenient.
【0076】なお、前記実施例1〜6では基板表面にア
ルミナ粉体を吹き付けて、表面に中心線平均表面粗さ
(Ra)が2μmの微小な凹凸を形成したが、本発明では
表面が平坦な基板を用いても、この表面にDLC層と,
その最表面におけるフッ素原子数とカーボン原子数の比
(F/C値)が0.55以上であるC−F結合を有するフッ
素含有カーボン層をこの順に積層した表面被覆層を形成
することにより、優れた撥水性能が長期にわたって維持
されるとともに、高機械的強度を有する表面を得ること
ができる。ただし、基板表面を中心線平均粗さ(Ra)
が0.1μm 〜5.0μm の範囲にある微小な凹凸を有するも
のとすることにより、得られる基板表面被覆層の表面に
もこの中心線平均粗さ(Ra)が0.1μm 〜5.0μm の範
囲にある微小な凹凸に対応した微小な凹凸が形成される
ので、基板表面が平坦である場合、すなわち、基板表面
被覆層の表面が平坦である場合に比して、基板表面被覆
層の表面と水滴間の付着張力がより一層減少し、撥水性
能がより一層向上したものとなる。In the above Examples 1 to 6, alumina powder was sprayed on the surface of the substrate to form fine irregularities having a center line average surface roughness (Ra) of 2 μm, but in the present invention, the surface is flat. Even if a simple substrate is used, a DLC layer is formed on this surface,
By forming a surface coating layer in which a fluorine-containing carbon layer having a C—F bond having a ratio of the number of fluorine atoms to the number of carbon atoms (F / C value) on the outermost surface of 0.55 or more is laminated in this order, it is excellent. A water repellent performance is maintained for a long period of time, and a surface having high mechanical strength can be obtained. However, the center line average roughness (Ra) of the substrate surface
Has fine irregularities in the range of 0.1 μm to 5.0 μm, so that the center line average roughness (Ra) of the surface of the obtained substrate surface coating layer is in the range of 0.1 μm to 5.0 μm. Since minute irregularities corresponding to minute irregularities are formed, the gap between the surface of the substrate surface coating layer and water droplets is smaller than that when the substrate surface is flat, that is, when the surface of the substrate surface coating layer is flat. The adhesive tension of is further reduced, and the water repellent performance is further improved.
【0077】また、前記実施例1〜6では炭素を含む原
料ガスとしてCH4 ガスを用いたが、本発明ではこれに限
定されず、C2H6ガス,C3H8ガス等の他の脂肪族炭化水素
ガスや、C6H6(ベンゼン)ガス等の芳香族炭化水素ガス
を原料ガスとして用いてもよい。Further, although CH 4 gas was used as the raw material gas containing carbon in the above Examples 1 to 6, the present invention is not limited to this, and other gases such as C 2 H 6 gas and C 3 H 8 gas may be used. An aliphatic hydrocarbon gas or an aromatic hydrocarbon gas such as C 6 H 6 (benzene) gas may be used as the source gas.
【0078】また、前記実施例1〜6ではフッ素を含む
ガスとしてCF4 ガスを用いたが、CHF3ガス等の他の炭素
系ガスや、SF6ガスあるいはNF3ガス等のフッ素を含むイ
オウ系ガスや窒素系ガスを用いても同様の効果を得るこ
とができる。Although CF 4 gas was used as the fluorine-containing gas in Examples 1 to 6, other carbon-based gas such as CHF 3 gas or fluorine-containing sulfur such as SF 6 gas or NF 3 gas. The same effect can be obtained by using a system gas or a nitrogen system gas.
【0079】また、前記実施例1〜6ではステンレス製
基板を用いる場合を説明したが、本発明はアルミニウ
ム,チタン,ニッケル及び銅等のステンレス以外の他の
金属をその主成分として構成された基板、または、プラ
スチック,ガラス等の金属以外の他の材料からなる基板
を用いる場合にも適用することができる。Further, although the case where the stainless steel substrate is used has been described in the first to sixth embodiments, the present invention is a substrate mainly composed of a metal other than stainless steel such as aluminum, titanium, nickel and copper. Alternatively, it can be applied to the case of using a substrate made of a material other than metal such as plastic and glass.
【0080】また、前記実施例1〜6では表面被覆層を
形成する基材として基板を用いる場合を説明したが、本
発明は板状材だけでなく、棒状材,ブロック状材等の他
の形状の基材を用いる場合にも適用することができる。Further, although the case where the substrate is used as the base material for forming the surface coating layer has been described in the first to sixth embodiments, the present invention is not limited to the plate-shaped material, but other materials such as a rod-shaped material and a block-shaped material. It can also be applied when a shaped substrate is used.
【0081】[0081]
【発明の効果】以上のように、本発明にかかる基材表面
被覆層によれば、基材表面に形成されたダイヤモンド状
カーボン層と、前記ダイヤモンド状カーボン層上に形成
されたその最表面におけるフッ素原子数とカーボン原子
数の比(F/C値)が0.55以上である,C−F結合を有
するフッ素含有カーボン層とからなるものとしたので、
前記ダイヤモンド状カーボン層はその硬度が3000(マイ
クロビッカース硬度)以上と極めて硬質であり、この極
めて硬質のダイヤモンド状カーボン層の表面に、フッ素
をC−F結合化することにより含有させた,低表面エネ
ルギを有するフッ素含有カーボン層が形成されているこ
とから、優れた撥水性能と高機械的強度を有する基材表
面被覆層を得ることができ、特に、フッ素含有カーボン
層の最表面においてフッ素原子数とカーボン原子数の比
(F/C値)が0.55以上にしているので、優れた撥水性
能を長期にわたって維持することができる。As described above, according to the substrate surface coating layer of the present invention, the diamond-like carbon layer formed on the substrate surface and the outermost surface formed on the diamond-like carbon layer are formed. Since the ratio of the number of fluorine atoms to the number of carbon atoms (F / C value) is 0.55 or more, and the fluorine-containing carbon layer having a C—F bond is used,
The diamond-like carbon layer has a hardness of 3000 (micro Vickers hardness) or more, which is extremely hard, and the surface of this extremely hard diamond-like carbon layer is made to contain fluorine by C--F bonding to form a low surface. Since the fluorine-containing carbon layer having energy is formed, a base material surface coating layer having excellent water repellency and high mechanical strength can be obtained, and in particular, fluorine atoms are formed on the outermost surface of the fluorine-containing carbon layer. Since the ratio of the number of carbon atoms to the number of carbon atoms (F / C value) is 0.55 or more, excellent water repellent performance can be maintained for a long period of time.
【0082】次に、本発明にかかる基材表面被覆層の形
成方法によれば、炭化水素系ガスのプラズマを原料にし
て,基材表面にダイヤモンド状カーボン層を堆積形成し
た後、前記基材にその電圧値が−150 V〜−60Vの範囲
にあるRFバイアス電圧を印加し、この状態で、フッ素
含有ガスのプラズマを前記ダイヤモンド状カーボン層の
表面に照射して、前記ダイヤモンド状カーボン層の上層
部をC−F結合を有するフッ素含有カーボン層に改質す
るので、前記の優れた撥水性能と高機械的強度を有し、
これが長期にわたって維持される基材表面被覆層を再現
性よく、いかも高効率に形成することができる。Next, according to the method for forming a base material surface coating layer of the present invention, a diamond-like carbon layer is deposited and formed on the surface of a base material using plasma of hydrocarbon gas as a raw material, and then the base material is formed. To the surface of the diamond-like carbon layer by irradiating the surface of the diamond-like carbon layer with plasma of a fluorine-containing gas in this state by applying an RF bias voltage whose voltage value is in the range of −150 V to −60 V. Since the upper layer is modified into a fluorine-containing carbon layer having a C—F bond, it has the above-mentioned excellent water repellency and high mechanical strength,
It is possible to form the base material surface coating layer, which is maintained over a long period of time, with high reproducibility and with high efficiency.
【0083】更に、本発明にかかる基材表面被覆層の形
成方法によれば、炭化水素系ガスのプラズマを原料にし
て,基材表面にダイヤモンド状カーボン層を堆積形成し
た後、前記基材にその電圧値が−240 V〜−60Vの範囲
にあるRFバイアス電圧を印加し、この状態で,炭化水
素系ガスのプラズマ及びフッ素含有ガスのプラズマを原
料にして,前記ダイヤモンド状カーボン層上に、C−F
結合を有するフッ素含有カーボン層を堆積形成するの
で、前記の優れた撥水性能と高機械的強度を有し、これ
が長期にわたって維持される基材表面被覆層を再現性よ
く、しかも高効率に形成することができる。Furthermore, according to the method for forming a base material surface coating layer of the present invention, a diamond-like carbon layer is deposited and formed on the surface of the base material using plasma of hydrocarbon gas as a raw material, and then the base material is formed on the base material. An RF bias voltage having a voltage value in the range of −240 V to −60 V is applied, and in this state, plasma of a hydrocarbon-based gas and plasma of a fluorine-containing gas are used as raw materials on the diamond-like carbon layer, C-F
Since the fluorine-containing carbon layer having a bond is formed by deposition, it has the above-mentioned excellent water-repellent performance and high mechanical strength, and the base material surface coating layer that maintains this for a long time is formed with good reproducibility and high efficiency. can do.
【0084】次に、本発明にかかる熱交換器用フィンに
よれば、その内部に冷媒が流れる伝熱管が、各々が複数
の貫通穴を有する複数の金属薄板の互いに対応する位置
にある貫通穴に挿入され、前記複数の金属薄板の隣接す
る2つの金属薄板間に空気が流動するための隙間が形成
されてなる熱交換器用フィンにおいて、前記金属薄板の
第1及び第2の主面にダイヤモンド状カーボン層が形成
され、このダイヤモンド状カーボン層上にその最表面に
おけるフッ素原子数とカーボン原子数の比(F/C値)
が0.55以上である,C−F結合を有するフッ素含有カー
ボン層が形成されているので、前記金属薄板が前記の優
れた撥水性能と高機械的強度を有し、これが長期にわた
って維持される表面被覆層を有するものとなり、着霜す
ることなく、空気が円滑に流動する熱交換器用フィンを
得ることができる。また、前記表面被覆層が高熱伝導率
を有するので、高熱伝達機能を有する熱交換器用フィン
を得ることができる。Next, according to the heat exchanger fins of the present invention, the heat transfer tubes through which the refrigerant flows are provided in the through holes at the positions corresponding to each other of the plurality of thin metal plates each having the plurality of through holes. A fin for a heat exchanger, which is inserted and has a gap for allowing air to flow between two adjacent metal thin plates of the plurality of metal thin plates, wherein the first and second main surfaces of the metal thin plates are diamond-shaped. A carbon layer is formed, and the ratio of the number of fluorine atoms to the number of carbon atoms (F / C value) on the outermost surface of the diamond-like carbon layer.
Since the fluorine-containing carbon layer having a C—F bond having a water content of 0.55 or more is formed, the thin metal plate has the excellent water repellency and high mechanical strength described above, and the surface is maintained for a long period of time. With the coating layer, it is possible to obtain a heat exchanger fin in which air flows smoothly without frost formation. Further, since the surface coating layer has a high heat conductivity, it is possible to obtain a heat exchanger fin having a high heat transfer function.
【0085】次に、本発明にかかる熱交換器用フィンの
製造方法によれば、反応チャンバ内に前記金属薄板を配
置し、前記金属薄板の第1及び第2の主面に前記炭化水
素系ガスのプラズマを原料にして,ダイヤモンド状カー
ボン層を堆積形成した後、前記金属薄板基材にその電圧
値が−150 V〜−60Vの範囲にあるRFバイアス電圧を
印加し、この状態で,フッ素含有ガスのプラズマを前記
ダイヤモンド状カーボン層の表面に照射して、前記ダイ
ヤモンド状カーボン層の上層部を、C−F結合を有する
フッ素含有カーボン層に改質する工程を含むものとした
ので、前記の着霜することなく、空気が円滑に流動し、
しかも、高熱伝達機能を有する熱交換器用フィンを合理
的に製造することができる。Next, according to the method for manufacturing a heat exchanger fin of the present invention, the metal thin plate is arranged in the reaction chamber, and the hydrocarbon-based gas is provided on the first and second main surfaces of the metal thin plate. After depositing and forming a diamond-like carbon layer using the above plasma as a raw material, an RF bias voltage having a voltage value in the range of −150 V to −60 V is applied to the metal thin plate base material, and in this state, fluorine containing Since the surface of the diamond-like carbon layer is irradiated with gas plasma to modify the upper layer portion of the diamond-like carbon layer into a fluorine-containing carbon layer having a C—F bond, Air flows smoothly without frosting,
Moreover, it is possible to rationally manufacture the heat exchanger fin having a high heat transfer function.
【0086】更に、本発明にかかる熱交換器用フィンの
製造方法によれば、反応チャンバ内に前記金属薄板を配
置し、炭化水素系ガスのプラズマを原料にして,前記金
属薄板の第1及び第2の主面にダイヤモンド状カーボン
層を堆積形成した後、前記金属薄板にその電圧値が−24
0 V〜−60Vの範囲にあるRFバイアス電圧を印加し、
この状態で,炭化水素系ガスのプラズマ及びフッ素含有
ガスのプラズマを原料にして,前記ダイヤモンド状カー
ボン層上にC−F結合を有するフッ素含有カーボン層を
堆積形成する工程を含むものとしたので、前記の着霜す
ることなく、空気が円滑に流動し、しかも、高熱伝達機
能を有する熱交換器用フィンを合理的に製造することが
できる。Further, according to the method for manufacturing a fin for a heat exchanger according to the present invention, the thin metal plate is arranged in the reaction chamber, and plasma of hydrocarbon gas is used as a raw material to produce the first and second thin metal plates. After depositing a diamond-like carbon layer on the main surface of No. 2, a voltage value of -24 is applied to the metal thin plate.
Apply an RF bias voltage in the range of 0V to -60V,
In this state, the method includes a step of depositing and forming a fluorine-containing carbon layer having a C—F bond on the diamond-like carbon layer by using hydrocarbon-based gas plasma and fluorine-containing gas plasma as raw materials. It is possible to rationally manufacture the heat exchanger fin having a high heat transfer function, in which air smoothly flows without frost formation.
【図1】本発明の実施例1による基板表面を被覆する表
面被覆層の構成を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing the structure of a surface coating layer for coating the surface of a substrate according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の実施例1による基板表面を被覆する表
面被覆層の構成を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing the structure of a surface coating layer that coats the surface of a substrate according to Example 1 of the present invention.
【図3】図1の表面被覆層の形成方法に適用される処理
装置の概略構成図である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a processing apparatus applied to the method for forming the surface coating layer of FIG.
【図4】図1の表面被覆層の形成時の基板電位(電圧)
を示した図である。4 is a substrate potential (voltage) when the surface coating layer of FIG. 1 is formed.
It is the figure which showed.
【図5】図1の表面被覆層のプラズマ処理により表面改
質されたフッ素含有カーボン層表面の撥水性能を水の接
触角で評価した図である。5 is a diagram in which the water repellency of the surface of the fluorine-containing carbon layer surface-modified by the plasma treatment of the surface coating layer of FIG. 1 is evaluated by the contact angle of water.
【図6】 図1の表面被覆層のプラズマ処理により表面
改質されたフッ素含有カーボン層表面の撥水性能の経時
的変化を示した図である。FIG. 6 is a diagram showing changes with time in water repellency of the surface of the fluorine-containing carbon layer surface-modified by the plasma treatment of the surface coating layer of FIG. 1.
【図7】 図1の表面被覆層のプラズマ処理により表面
改質されたフッ素含有カーボン層表面をX線光電子分光
法(XPS)で観察し、スペクトルを分析した結果を示
した図である。FIG. 7 is a diagram showing the results of spectrum analysis by observing the surface of the fluorine-containing carbon layer surface-modified by plasma treatment of the surface coating layer of FIG. 1 by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS).
【図8】 図1の表面被覆層のRFバイアス電圧をパラ
メータとしてプラズマ処理されたDLC層表面(フッ素
含有カーボン層表面)のRFバイアス電圧と、フッ素原
子数とカーボン原子数の比(F/C値)との関係を示し
た図である。8 is an RF bias voltage on the DLC layer surface (fluorine-containing carbon layer surface) plasma-treated with the RF bias voltage of the surface coating layer of FIG. 1 as a parameter, and the ratio of the number of fluorine atoms to the number of carbon atoms (F / C). It is the figure which showed the relationship with (value).
【図9】 図1の表面被覆層のRFバイアス電圧をパラ
メータとしてプラズマ処理されたDLC層表面(フッ素
含有カーボン層表面)のRFバイアス電圧と、硬度との
関係を示した図である。FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the RF bias voltage of the plasma-treated DLC layer surface (the surface of the fluorine-containing carbon layer) and the hardness with the RF bias voltage of the surface coating layer of FIG. 1 as a parameter.
【図10】 図1の表面被覆層のRFバイアス電圧をパラ
メータとしてプラズマ処理されたDLC層表面(フッ素
含有カーボン層表面)のRFバイアス電圧と、エッチン
グ深さとの関係を示した図である。FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the RF bias voltage of the plasma-treated DLC layer surface (fluorine-containing carbon layer surface) and the etching depth using the RF bias voltage of the surface coating layer of FIG. 1 as a parameter.
【図11】 本発明の実施例3による基板表面を被覆する
表面被覆層の形成工程における形成開始から形成終了ま
でのCH4 ガスとCF4 ガスの供給量変化を示した図であ
る。FIG. 11 is a diagram showing changes in the supply amounts of CH 4 gas and CF 4 gas from the start of formation to the end of formation in the step of forming the surface coating layer that covers the surface of the substrate according to Example 3 of the present invention.
【図12】 本発明の実施例4による熱交換器用フィンの
構成を示す図で、図12(a)は熱交換器用フィンの組立構
成を示す斜視図、図12(b)はフィン用金属薄板の構成を
示す図である。FIG. 12 is a diagram showing a structure of a heat exchanger fin according to a fourth embodiment of the present invention, FIG. 12 (a) is a perspective view showing an assembled structure of the heat exchanger fin, and FIG. 12 (b) is a thin metal plate for fins. It is a figure which shows the structure of.
【図13】 本発明の実施例4による熱交換器用フィンの
製造工程を示す図である。FIG. 13 is a view showing a manufacturing process of the heat exchanger fins according to the fourth embodiment of the present invention.
【図14】 図3の処理装置とは異なる構成からなる本発
明の表面被覆層の形成方法に適用される処理装置の概略
構成図である。14 is a schematic configuration diagram of a processing apparatus applied to the method for forming a surface coating layer of the present invention, which has a configuration different from that of the processing apparatus of FIG.
【図15】 本発明の実施例5による熱交換器用フィンの
フィン用金属薄板の構成を示す断面図である。FIG. 15 is a cross-sectional view showing a configuration of a fin metal thin plate of a heat exchanger fin according to a fifth embodiment of the present invention.
【図16】 本発明の実施例6による調理用ホットプレー
トの構成を示す断面図である。FIG. 16 is a cross-sectional view showing the configuration of a cooking hot plate according to Embodiment 6 of the present invention.
1 基板 2 DLC層 3 C−F結合を有するフッ素含有カーボン層 3a C−F結合を有するフッ素含有カーボン層 4 基板表面 5 フッ素含有カーボン層の最表面 21 排気系 22 処理チャンバ(反応チャンバ) 23 プラズマ発生室 24 第1ガス導入系 25 マイクロ波電力発生器 26 ソレノイドコイル 27 プラズマ 28 RF電源 41 フィン用金属薄板 42 DLC層 43,43a C−F結合を有するフッ素含有カーボン層 44 金属薄板の表面 45 フッ素含有カーボン層の最表面 48 打ち抜き部 49,50 プレス用金型 61 ステンレス製加熱板 62 DLC層 63 C−F結合を有するフッ素含有カーボン層 64 ステンレス製加熱板表面 65 フッ素含有カーボン層の最表面 66 ヒータ 67 本体 68 本体に形成されたステンレス製加熱板の支持部 69 温度コントローラ部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 DLC layer 3 Fluorine-containing carbon layer having C-F bond 3a Fluorine-containing carbon layer having C-F bond 4 Substrate surface 5 Outermost surface of fluorine-containing carbon layer 21 Exhaust system 22 Processing chamber (reaction chamber) 23 Plasma Generation chamber 24 First gas introduction system 25 Microwave power generator 26 Solenoid coil 27 Plasma 28 RF power source 41 Fin metal plate 42 DLC layer 43, 43a Fluorine-containing carbon layer having C—F bond 44 Surface of metal plate 45 Fluorine Outermost surface of contained carbon layer 48 Punched portion 49,50 Press mold 61 Stainless steel heating plate 62 DLC layer 63 Fluorine-containing carbon layer having C—F bond 64 Stainless steel heating plate surface 65 Outermost surface of fluorine-containing carbon layer 66 Heater 67 Main body 68 Stainless steel heating plate support formed on the main body 69 Temperature controller
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F28F 19/04 F28F 19/04 A (72)発明者 塩川 晃 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Reference number within the agency FI Technical display location F28F 19/04 F28F 19/04 A (72) Inventor Akira Shiokawa 1006 Kadoma, Kadoma, Osaka Prefecture Matsushita Denki Sangyo Co., Ltd.
Claims (25)
ーボン層と、前記ダイヤモンド状カーボン層上に形成さ
れたその最表面におけるフッ素原子数とカーボン原子数
の比(F/C値)が0.55以上である,C−F結合を有す
るフッ素含有カーボン層とからなる基材表面被覆層。1. A diamond-like carbon layer formed on the surface of a base material, and the ratio (F / C value) of the number of fluorine atoms to the number of carbon atoms on the outermost surface formed on the diamond-like carbon layer (F / C value) is 0.55 or more. Which is a fluorine-containing carbon layer having a C—F bond.
におけるフッ素原子数とカーボン原子数の比(F/C
値)が0.9 以下である請求項1に記載の基材表面被覆
層。2. The ratio (F / C) of the number of fluorine atoms and the number of carbon atoms on the outermost surface of the fluorine-containing carbon layer.
The value) is 0.9 or less, and the substrate surface coating layer according to claim 1.
ダイヤモンド状カーボン層との界面からその前記最表面
に向かってフッ素原子数とカーボン原子数の比(F/C
値)が順次を増加したものである請求項1に記載の基材
表面被覆層。3. The fluorine-containing carbon layer has a ratio (F / C) of the number of fluorine atoms and the number of carbon atoms from the interface with the diamond-like carbon layer toward the outermost surface thereof.
The value) is a value obtained by sequentially increasing the value.
であり、前記フッ素含有カーボン層の前記最表面にはこ
の基材表面の微小な凹凸に対応した微小な凹凸が形成さ
れている請求項1に記載の基材表面被覆層。4. The surface of the base material has minute irregularities, and the outermost surface of the fluorine-containing carbon layer has minute irregularities corresponding to the minute irregularities of the surface of the substrate. Item 2. The substrate surface coating layer according to Item 1.
チタン,ニッケル及び銅から選ばれる少なくとも1つを
主成分として構成された金属製基板である請求項1に記
載の基材表面被覆層。5. The base material is stainless steel, aluminum,
The base material surface coating layer according to claim 1, which is a metal substrate mainly composed of at least one selected from titanium, nickel and copper.
100〜5000nmの範囲にあり、前記フッ素含有カ
ーボン層の厚みが5〜200nmの範囲にある請求項1
に記載の基材表面被覆層。6. The diamond-like carbon layer has a thickness in the range of 100 to 5000 nm, and the fluorine-containing carbon layer has a thickness in the range of 5 to 200 nm.
The base material surface coating layer according to.
て,基材表面にダイヤモンド状カーボン層を堆積形成し
た後、前記基材にその電圧値が−150 V〜−60Vの範囲
にあるRFバイアス電圧を印加し、この状態で、フッ素
含有ガスのプラズマを前記ダイヤモンド状カーボン層の
表面に照射して、前記ダイヤモンド状カーボン層の上層
部を、C−F結合を有する,フッ素含有カーボン層に改
質する基材表面被覆層の形成方法。7. An RF bias whose voltage value is in the range of −150 V to −60 V after depositing a diamond-like carbon layer on the surface of a base material using plasma of hydrocarbon gas as a raw material. A voltage is applied, and in this state, the surface of the diamond-like carbon layer is irradiated with plasma of a fluorine-containing gas to change the upper layer portion of the diamond-like carbon layer into a fluorine-containing carbon layer having a C—F bond. A method for forming a base material surface coating layer which improves quality.
基材が配置され、前記基材表面への前記ダイヤモンド状
カーボン層の形成が行われる反応チャンバ内に、前記炭
化水素系ガスと,プラズマ発生室内にて発生させた不活
性元素ガスのプラズマとを導入することにより発生させ
る請求項7に記載の基材表面被覆層の形成方法。8. The plasma of the hydrocarbon-based gas and the plasma of the hydrocarbon-based gas are introduced into a reaction chamber in which the base material is arranged and the diamond-like carbon layer is formed on the surface of the base material. The method for forming a base material surface coating layer according to claim 7, which is generated by introducing plasma of an inert element gas generated in the generation chamber.
て,基材表面にダイヤモンド状カーボン層を堆積形成し
た後、前記基材にその電圧値が−240 V〜−60Vの範囲
にあるRFバイアス電圧を印加し、この状態で、炭化水
素系ガスのプラズマ及びフッ素含有ガスのプラズマを原
料にして、前記ダイヤモンド状カーボン層上に、C−F
結合を有する,フッ素含有カーボン層を堆積形成する基
材表面被覆層の形成方法。9. An RF bias having a voltage value in the range of −240 V to −60 V on the base material after depositing and forming a diamond-like carbon layer on the surface of the base material using plasma of hydrocarbon gas as a raw material. A voltage is applied, and in this state, plasma of hydrocarbon gas and plasma of fluorine-containing gas are used as raw materials, and C--F is added on the diamond-like carbon layer.
A method for forming a base material surface coating layer for depositing and forming a fluorine-containing carbon layer having a bond.
で、前記ダイヤモンド状カーボン層及びフッ素含有カー
ボン層の形成を連続的に行う請求項9に記載の基材表面
被覆層の形成方法。10. The method for forming a base material surface coating layer according to claim 9, wherein the diamond-like carbon layer and the fluorine-containing carbon layer are continuously formed in a reaction chamber maintained at a reduced pressure.
スとフッ素含有ガスの分圧比率(フッ素含有ガスの分圧
/炭化水素系ガスの分圧)を順次増加させて前記フッ素
含有カーボン層の形成を行う請求項9に記載の基材表面
被覆層の形成方法。11. The formation of the fluorine-containing carbon layer by sequentially increasing the partial pressure ratio of the hydrocarbon-based gas and the fluorine-containing gas (the partial pressure of the fluorine-containing gas / the partial pressure of the hydrocarbon-based gas) in the reaction chamber. The method for forming a substrate surface coating layer according to claim 9, which is performed.
時は前記反応チャンバ内をフッ素含有ガスのみとする請
求項11に記載の基材表面被覆層の形成方法。12. The method for forming a base material surface coating layer according to claim 11, wherein only the fluorine-containing gas is contained in the reaction chamber when the formation of the fluorine-containing carbon layer is completed.
のである請求項7または9に記載の基材表面被覆層の形
成方法。13. The method for forming a base material surface coating layer according to claim 7, wherein the base material surface has minute irregularities.
々が複数の貫通穴を有する複数の金属薄板の互いに対応
する位置にある貫通穴に挿入され、前記複数の金属薄板
の隣接する2つの金属薄板間に空気が流動するための隙
間が形成されてなる熱交換器用フィンにおいて、前記金
属薄板第1及び第2の主面にダイヤモンド状カーボン層
が形成され、このダイヤモンド状カーボン層上にその最
表面におけるフッ素原子数とカーボン原子数の比(F/
C値)が0.55以上である,C−F結合を有するフッ素含
有カーボン層が形成されていることを特徴とする熱交換
器用フィン。14. A heat transfer tube through which a refrigerant flows is inserted into through holes at positions corresponding to each other of a plurality of metal thin plates each having a plurality of through holes, and two adjacent heat transfer tubes of the plurality of metal thin plates are provided. In a heat exchanger fin in which a gap for air flow is formed between the metal thin plates, a diamond-like carbon layer is formed on the first and second main surfaces of the metal thin plates, and the diamond-like carbon layer is formed on the diamond-like carbon layer. Ratio of the number of fluorine atoms to the number of carbon atoms on the outermost surface (F /
A fin for a heat exchanger, characterized in that a fluorine-containing carbon layer having a C—F bond having a C value) of 0.55 or more is formed.
面におけるフッ素原子数とカーボン原子数の比(F/C
値)が0.9 以下である請求項14に記載の熱交換器用フ
ィン。15. The ratio (F / C) of the number of fluorine atoms and the number of carbon atoms on the outermost surface of the fluorine-containing carbon layer.
(Value) is 0.9 or less, The fin for heat exchangers according to claim 14.
記ダイヤモンド状カーボン層との界面からその前記最表
面に向かってフッ素原子数とカーボン原子数の比(F/
C値)が順次増加したものである請求項14に記載の熱
交換器用フィン。16. The ratio of the number of fluorine atoms to the number of carbon atoms (F / F) from the interface with the diamond-like carbon layer toward the outermost surface of the fluorine-containing carbon layer.
15. The heat exchanger fin according to claim 14, wherein the C value) is sequentially increased.
微小な凹凸を有するものであり、前記フッ素含有カーボ
ン層の前記最表面にはこの金属薄板の第1及び第2の主
面の微小な凹凸に対応した微小な凹凸が形成されている
請求項14に記載の熱交換器用フィン。17. The first and second main surfaces of the metal thin plate have minute irregularities, and the outermost surface of the fluorine-containing carbon layer has first and second main surfaces of the metal thin plate. 15. The fin for a heat exchanger according to claim 14, wherein minute unevenness corresponding to the minute unevenness is formed.
を製造する方法であって、反応チャンバ内に前記金属薄
板を配置し、前記金属薄板の第1及び第2の主面に前記
炭化水素系ガスのプラズマを原料にして,ダイヤモンド
状カーボン層を堆積形成した後、前記金属薄板基材にそ
の電圧値が−150 V〜−60Vの範囲にあるRFバイアス
電圧を印加し、この状態で、フッ素含有ガスのプラズマ
を前記ダイヤモンド状カーボン層の表面に照射して、前
記ダイヤモンド状カーボン層の上層部を、C−F結合を
有する,フッ素含有カーボン層に改質する工程を含むこ
とを特徴とする熱交換器用フィンの製造方法。18. The method for manufacturing a fin for a heat exchanger according to claim 14, wherein the thin metal plate is disposed in a reaction chamber, and the hydrocarbon is provided on first and second main surfaces of the thin metal plate. After depositing and forming a diamond-like carbon layer using plasma of a system gas as a raw material, an RF bias voltage whose voltage value is in the range of −150 V to −60 V is applied to the metal thin plate base material, and in this state, And a step of irradiating the surface of the diamond-like carbon layer with plasma of a fluorine-containing gas to modify the upper layer portion of the diamond-like carbon layer into a fluorine-containing carbon layer having a C—F bond. Method for manufacturing heat exchanger fins.
を製造する方法であって、反応チャンバ内に前記金属薄
板を配置し、炭化水素系ガスのプラズマを原料にして,
前記金属薄板の第1及び第2の主面にダイヤモンド状カ
ーボン層を堆積形成した後、前記金属薄板にその電圧値
が−240 V〜−60Vの範囲にあるRFバイアス電圧を印
加し、この状態で、炭化水素系ガスのプラズマ及びフッ
素含有ガスのプラズマを原料にして、前記ダイヤモンド
状カーボン層上に、C−F結合を有する,フッ素含有カ
ーボン層を堆積形成する工程を含むことを特徴とする熱
交換器用フィンの製造方法。19. The method of manufacturing a heat exchanger fin according to claim 14, wherein the thin metal plate is disposed in a reaction chamber, and plasma of hydrocarbon gas is used as a raw material.
After depositing a diamond-like carbon layer on the first and second main surfaces of the thin metal plate, an RF bias voltage having a voltage value of −240 V to −60 V is applied to the thin metal plate in this state. And a step of depositing and forming a fluorine-containing carbon layer having a C—F bond on the diamond-like carbon layer by using plasma of a hydrocarbon gas and plasma of a fluorine-containing gas as raw materials. Method for manufacturing fin for heat exchanger.
系ガスとフッ素含有ガスの分圧比率(フッ素含有ガスの
分圧/炭化水素系ガスの分圧)を順次増加させて前記フ
ッ素含有カーボン層の形成を行う請求項19に記載の熱
交換器用フィンの製造方法。20. The fluorine-containing carbon layer is formed by sequentially increasing the partial pressure ratio of the hydrocarbon-based gas and the fluorine-containing gas (the partial pressure of the fluorine-containing gas / the partial pressure of the hydrocarbon-based gas) in the reaction chamber. The method for manufacturing a fin for a heat exchanger according to claim 19, wherein
時は前記反応チャンバ内をフッ素含有ガスのみとする請
求項20に記載の表面被覆層の形成方法。21. The method of forming a surface coating layer according to claim 20, wherein only the fluorine-containing gas is left in the reaction chamber when the formation of the fluorine-containing carbon layer is completed.
型により前記金属薄板をプレス加工して、前記金属薄板
の第1及び第2の主面に微小な凹凸を転写形成した後、
前記ダイヤモンド状カーボン層及びフッ素含有カーボン
層の形成を行う請求項19または20に記載の熱交換器
用フィンの製造方法。22. The metal thin plate is pressed by a mold having fine irregularities formed on its surface to transfer and form fine irregularities on the first and second main surfaces of the metal thin plate,
The method for manufacturing a fin for a heat exchanger according to claim 19 or 20, wherein the diamond-like carbon layer and the fluorine-containing carbon layer are formed.
属薄板に貫通穴を形成するための打ち抜き加工部を有す
るものである請求項22に記載の熱交換器用フィンの製
造方法。23. The method for manufacturing a fin for a heat exchanger according to claim 22, wherein the die has a punching portion for forming a through hole in the thin metal plate during the pressing.
内部にプラズマを導入するための第1の開口部及び第2
の開口部がそれぞれ形成された反応チャンバ内の中間部
に前記金属薄板を配置し、前記第1の開口部及び第2の
開口部から導入される前記炭化水素系ガスのプラズマ及
びフッ素含有ガスのプラズマを原料にして、前記金属薄
板の第1及び第2の主面に同時に前記ダイヤモンド状カ
ーボン層及びフッ素含有カーボン層を形成する請求項1
9または20に記載の熱交換器用フィンの製造方法。24. A first opening and a second opening for introducing plasma into the first and second side walls facing each other.
The thin metal plate is arranged in an intermediate portion in the reaction chamber in which the openings are formed, and the plasma of the hydrocarbon-based gas introduced from the first opening and the second opening and the fluorine-containing gas are introduced. 2. The diamond-like carbon layer and the fluorine-containing carbon layer are simultaneously formed on the first and second main surfaces of the thin metal plate by using plasma as a raw material.
21. The method for manufacturing the heat exchanger fin according to 9 or 20.
にて調理が行われる金属製加熱板である請求項1〜6の
いずれかに記載の基材表面被覆層。25. The base material surface coating layer according to claim 1, wherein the base material is a metal heating plate on which cooking is performed on the surface of a cooking utensil.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7146046A JPH08337874A (en) | 1995-06-13 | 1995-06-13 | Substrate surface coating layer and its forming method, heat exchanger fin and its manufacturing method. |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP7146046A JPH08337874A (en) | 1995-06-13 | 1995-06-13 | Substrate surface coating layer and its forming method, heat exchanger fin and its manufacturing method. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08337874A true JPH08337874A (en) | 1996-12-24 |
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ID=15398884
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|---|---|---|---|
| JP7146046A Pending JPH08337874A (en) | 1995-06-13 | 1995-06-13 | Substrate surface coating layer and its forming method, heat exchanger fin and its manufacturing method. |
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