(57)【要約】【課題】対象物と絶縁材料の熱膨張係数の違いに起因した熱応力による絶縁被膜の密着性低下を防ぐ。【解決手段】ノズル１内に形成される第２の流路表面には対象物の主成分である金属と同一の金属からなる金属被膜６が形成されている。高速で通過する絶縁材料の微粒子によって金属被膜６から削り取られた金属粒子が絶縁材料の微粒子とともに対象物の表面に成膜される。絶縁被膜における金属の混入量は界面近傍が最も多く、界面から離れるにつれて減少して界面から所定距離以上離れると金属が混入しなくなる。故に絶縁被膜と対象物との界面近傍における熱膨張係数が非常に近くなって両者の密着性を高めることができ、しかも、絶縁被膜の表面近傍には金属が混入しないことから絶縁被膜の絶縁特性（絶縁耐圧）の低下も抑制できる。【選択図】図１
2008006342.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁材料の微粒子をガス中に分散させたエアロゾルをノズルから対象物に噴射し、当該対象物の表面に前記絶縁材料からなる絶縁被膜を形成する絶縁被膜形成方法において、
エアロゾルが流入する流入口と、エアロゾルを噴出する噴出口と、流入口から流入するエアロゾルを噴出口に導く流路とを有し、エアロゾルに接触する前記流路の表面に、対象物の主成分である金属と同一の金属を、対象物表面に形成される前記絶縁性被覆の面積に対応した所定の厚みで被覆したノズルを用いてエアロゾルを対象物に噴射することを特徴とする絶縁被膜形成方法。
【請求項２】
絶縁材料の微粒子をガス中に分散させたエアロゾルをノズルから対象物に噴射し、当該対象物の表面に前記絶縁材料からなる絶縁被膜を形成する絶縁被膜形成方法において、
エアロゾルが流入する流入口と、エアロゾルを噴出する噴出口と、流入口から流入するエアロゾルを噴出口に導く流路とをノズル本体に設けるとともに、噴出口の開口するノズル本体先端に、噴出口と連通した流路が設けられた金属ブロックを配置し、金属ブロックが、対象物の主成分である金属と同一の金属により、対象物表面に形成される前記絶縁性被覆の面積に対応した所定の寸法に形成されたノズルを用いてエアロゾルを対象物に噴射することを特徴とする絶縁被膜形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁材料の微粒子をガス中に分散させたエアロゾルをノズルから対象物に噴射し、当該対象物の表面に前記絶縁材料からなる絶縁被膜を形成する絶縁被膜形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、金属を主成分とする導電体（対象物）の表面に絶縁材料からなる絶縁被膜を形成するに当たって、絶縁材料の微粒子をガス中に分散させたエアロゾルをノズルから対象物に噴射する被膜形成方法、いわゆるエアロゾルデポジション法が採用される場合があった（例えば、特許文献１〜５参照）。
【０００３】
エアロゾルデポジション法とは、予め用意された微粒子原料をガスと混合してエアロゾル化し、減圧下の雰囲気でノズルを通して対象物に噴射して被膜を形成する被膜形成方法であり、ガス搬送により加速された原料粒子の運動エネルギが対象物に衝突することで局所的な熱エネルギに変換され、対象物と粒子間、粒子同士の結合を実現するものと考えられている。
【特許文献１】特開２００１−１８１８５９号公報
【特許文献２】特開２００２−２０８７８号公報
【特許文献３】特開２００２−３２０８７９号公報
【特許文献４】特開２００３−２４７０８０号公報
【特許文献５】特開２００３−２５１２２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、対象物を構成する金属材料と絶縁被膜を形成する絶縁材料とにおいては、一般に熱膨張係数が大きく異なっている。そのため、温度変化に伴って対象物と絶縁被膜との界面に熱応力が発生して絶縁被膜の密着性が低下するという問題があった。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みて為されたものであり、その目的は、対象物と絶縁材料の熱膨張係数の違いに起因した熱応力による絶縁被膜の密着性低下を防いだ絶縁被膜形成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、上記目的を達成するために、絶縁材料の微粒子をガス中に分散させたエアロゾルをノズルから対象物に噴射し、当該対象物の表面に前記絶縁材料からなる絶縁被膜を形成する絶縁被膜形成方法において、エアロゾルが流入する流入口と、エアロゾルを噴出する噴出口と、流入口から流入するエアロゾルを噴出口に導く流路とを有し、エアロゾルに接触する前記流路の表面に、対象物の主成分である金属と同一の金属を、対象物表面に形成される前記絶縁性被覆の面積に対応した所定の厚みで被覆したノズルを用いてエアロゾルを対象物に噴射することを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、絶縁材料の微粒子をガス中に分散させたエアロゾルをノズルから対象物に噴射し、当該対象物の表面に前記絶縁材料からなる絶縁被膜を形成する絶縁被膜形成方法において、エアロゾルが流入する流入口と、エアロゾルを噴出する噴出口と、流入口から流入するエアロゾルを噴出口に導く流路とをノズル本体に設けるとともに、噴出口の開口するノズル本体先端に、噴出口と連通した流路が設けられた金属ブロックを配置し、金属ブロックが、対象物の主成分である金属と同一の金属により、対象物表面に形成される前記絶縁性被覆の面積に対応した所定の寸法に形成されたノズルを用いてエアロゾルを対象物に噴射することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１の発明によれば、高速で通過する絶縁材料の微粒子によってエアロゾルが通過するノズルの流路表面が削り取られ、削り取られた金属粒子が対象物に噴射されて絶縁材料の微粒子とともに対象物の表面に成膜されるが、時間の経過に従って削り取られる金属粒子が減少して対象物表面に成膜される金属粒子の割合も減少し、絶縁被膜における金属の混入量は界面近傍が最も多く、界面から離れるにつれて減少して界面から所定距離以上離れると金属が混入しなくなる。その結果、絶縁被膜の対象物表面との界面には対象物の主成分である金属と同一の金属が混入しているために絶縁被膜と対象物との界面近傍における熱膨張係数が非常に近くなって両者の密着性を高めることができ、しかも、絶縁被膜の表面近傍には金属が混入しないことから絶縁被膜の絶縁特性（絶縁耐圧）の低下も抑制できる。
【０００９】
請求項２の発明によれば、高速で通過する絶縁材料の微粒子によってエアロゾルが通過するノズルの流路表面において金属ブロックが削り取られ、削り取られた金属粒子が対象物に噴射されて絶縁材料の微粒子とともに対象物の表面に成膜されるが、時間の経過に従って削り取られる金属粒子が減少して対象物表面に成膜される金属粒子の割合も減少し、絶縁被膜における金属の混入量は界面近傍が最も多く、界面から離れるにつれて減少して界面から所定距離以上離れると金属が混入しなくなる。その結果、絶縁被膜の対象物表面との界面には対象物の主成分である金属と同一の金属が混入しているために絶縁被膜と対象物との界面近傍における熱膨張係数が非常に近くなって両者の密着性を高めることができ、しかも、絶縁被膜の表面近傍には金属が混入しないことから絶縁被膜の絶縁特性（絶縁耐圧）の低下も抑制できる。さらに、絶縁被膜に混入する金属の混入量が金属ブロックの寸法によって調整できるから、対象物表面に形成される絶縁被膜の面積への対応可能範囲が拡大できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、エアロゾルデポジション法により対象物の表面に絶縁材料たる酸化アルミニウム（アルミナ）の被膜（絶縁被膜）を形成する絶縁被膜形成方法に本発明の技術思想を適用した実施形態について説明する。但し、本発明はエアロゾルを噴射するためのノズルに特徴があり、エアロゾルデポジション法の基本構成に関しては従来周知であるから詳細な説明並びに図示を省略する。
【００１１】
（実施形態１）
本実施形態の絶縁被膜形成方法で使用するノズル１は、図１に示すように金属材料（例えば、ＳＵＳ３１６Ｌのステンレス鋼）で形成された２枚の板状部材２，３を貼り合わせて構成されている。
【００１２】
板状部材２，３は何れも扁平な六角形状であって、厚み方向に重ね合わせて接合される。片側の板状部材２は、図２（ａ）〜（ｄ）に示すように接合面に第１の溝部２ａと第２の溝部２ｂとが凹設されている。第１の溝部２ａは、幅寸法並びに深さ寸法が均一であり且つ一方の端部が板状部材２における幅広の側端面に開口している（図２（ｃ）参照）。第２の溝部２ｂは、幅寸法並びに深さ寸法が第１の溝部２ａよりも小さく且つ均一であり、さらに一方の端部が板状部材２における幅狭の側端面に開口している（図２（ｂ）参照）。ここで、板状部材２の接合面における第１の溝部２ａと第２の溝部２ｂとの間には両溝部２ａ，２ｂを繋ぐ緩衝溝部２ｃが凹設されている。この緩衝溝部２ｃは、一端側の幅寸法並びに深さ寸法が第１の溝部２ａと同一で第１の溝部２ａに連通するとともに、他端側の幅寸法並びに深さ寸法が第２の溝部２ｂと同一で第２の溝部２ｂに連通し、且つ一端から他端にかけて幅寸法と深さ寸法が直線的に変化する形状に形成されている。
【００１３】
一方、もう片側の板状部材３は、図２（ｅ）〜（ｈ）に示すように幅寸法並びに長さ寸法が板状部材２の第１の溝部２ａと同寸法であり且つ一方の端部が板状部材３における幅広の側端面に開口する第３の溝部３ａと（図２（ｇ）参照）、幅寸法並びに長さ寸法が板状部材２の緩衝溝部２ｃと同寸法であり且つ第３の溝部３ａと連通する緩衝溝部３ｂとが接合面に凹設されている。
【００１４】
而して、２枚の板状部材２，３を互いの接合面で接合してノズル１を構成すれば、図１に示すように第１の溝部２ａと第３の溝部３ａからなる第１の流路と、板状部材２の第２の溝部２ｂと板状部材３の接合面からなる第２の流路と、緩衝溝部２ｃと板状部材３の接合面からなる緩衝用流路とがノズル１内に形成されるとともに、第１の流路への入り口であってエアロゾルが流入する流入口がノズル１における幅広の側端面に開口し（図１（ｃ）参照）、さらに第２の流路からの出口であってエアロゾルを噴出する噴出口がノズル１における幅狭の側端面に開口することになる（図１（ｂ）参照）。
【００１５】
ここで、第２の流路となる板状部材２の第２の溝部２ｂの内側面及び内底面と板状部材３の接合面には、炭化チタンの被膜４とアルミナ（酸化アルミニウム）の被膜５とを介して対象物の主成分である金属と同一の金属からなる金属被膜６が形成されている（図１（ｅ）参照）。
【００１６】
次に、全長２０ｍｍ、噴出口の寸法０．５ｍｍ×１０ｍｍのノズル１を作成し、このノズル１を用いたエアロゾルデポジション法により、対象物（タフピッチ銅製基板）の表面にアルミナの絶縁被膜を形成する方法について説明する。なお、ノズル１の第２の流路表面には、プラズマＣＶＤ法によって膜厚５μｍの炭化チタンの被膜４が形成されるとともに被膜４上に膜厚１０μｍのアルミナの被膜５が形成され、さらに被膜５上には銅を真空蒸着してなる膜厚１μｍの金属被膜６が形成されている。
【００１７】
まず、純度９９．９％のアルミナ粒子（粒径１μｍ以下）を容器（以下、エアロゾル化チャンバと呼ぶ。）内に収容し、当該エアロゾル化チャンバ内を２００Ｐａまで減圧した後に窒素ガスを毎分７リットルの流量で導入し且つ撹拌してエアロゾル化させる。エアロゾル化チャンバには細径の搬送管の一端が接続され、成膜チャンバ内に導入された搬送管の他端にノズル１の流入口が接続される。成膜チャンバ内に設けられた台（以下、Ｘ−Ｙ−Ｚステージと呼ぶ。）の上に対象物が載置され、Ｘ−Ｙ−Ｚステージの上方に配置されたノズル１の噴出口が対象物に対向させてある。Ｘ−Ｙ−Ｚステージは水平面内並びに鉛直面内で移動可能であって、対象物表面に形成する絶縁被膜の膜厚が均一になるように対象物を水平面内で往復移動させる。
【００１８】
成膜チャンバ内は真空ポンプ（例えば、ロータリポンプとブースタポンプ）によってエアロゾル化チャンバ内よりも低圧となるように減圧されており、両チャンバ内の圧力差によって生じるガスの流れでエアロゾルが搬送管を通して成膜チャンバへ搬送される。さらに、ガス搬送された絶縁材料（アルミナ）の微粒子は微少な径のノズル１の流路（第２の流路）を通すことで加速され、ノズル１の噴出口から対象物に噴射されて対象物表面に絶縁材料の被膜（絶縁被膜）を形成する。このとき、加速された微粒子によってノズル１の第２の流路表面を覆っている金属被膜６が削り取られ、削り取られた金属粒子の一部が絶縁材料の微粒子とともに噴出口から噴射されるから、対象物の表面には金属（銅）が混入した絶縁被膜が成膜される。
【００１９】
而して、高速で通過する絶縁材料（アルミナ）の微粒子によってエアロゾルが通過するノズル１の第２の流路表面（金属被膜６）が削り取られ、削り取られた金属粒子が対象物に噴射されて絶縁材料の微粒子とともに対象物の表面に成膜されるが、時間の経過に従って削り取られる金属粒子が減少して対象物表面に成膜される金属粒子の割合も減少し、絶縁被膜における金属の混入量は界面近傍が最も多く、界面から離れるにつれて減少して界面から所定距離以上離れると金属が混入しなくなる。例えば、本実施形態では金属被膜６の膜厚を１μｍ、対象物表面に形成される絶縁被膜の膜厚を１０μｍとしており、対象物表面（界面）から２μｍ以上離れると絶縁被膜に金属は混入していなかった。従って、絶縁被膜の対象物表面との界面には対象物の主成分である金属（銅）と同一の金属（銅）が混入しているために絶縁被膜と対象物との界面近傍における熱膨張係数が非常に近くなって両者の密着性を高めることができる。
【００２０】
ここで、絶縁被膜全体に導電体である金属が混入していると絶縁被膜の絶縁特性（絶縁耐圧）が低下してしまう虞があるが、上述のように金属が混入しているのは絶縁被膜における対象物表面との界面近傍のみ、言い換えると、対象物表面との界面近傍にのみ混入する程度の量の金属がノズル１から噴射されるように金属被膜６の膜厚を設定しているから、絶縁被膜の表面近傍には金属が混入せず、その結果、絶縁被膜の絶縁特性（絶縁耐圧）の低下も抑制できる。
【００２１】
（実施形態２）
本実施形態の絶縁被膜形成方法で使用するノズル１は、基本的な構成が実施形態１におけるノズル１と共通であるから共通の構成要素には同一の符号を付して図示並びに説明を省略する。
【００２２】
以下、全長２０ｍｍ、噴出口の寸法０．５ｍｍ×１０ｍｍのノズル１を作成し、このノズル１を用いたエアロゾルデポジション法により、対象物（黄銅製基板）の表面にアルミナの絶縁被膜を形成する方法について説明する。なお、ノズル１の第２の流路表面には、実施形態１と同様にプラズマＣＶＤ法によって膜厚５μｍの炭化チタンの被膜４が形成されるとともに被膜４上に膜厚１０μｍのアルミナの被膜５が形成され、さらに被膜５上には銅を真空蒸着してなる膜厚０．５μｍの金属被膜６が形成されている。
【００２３】
まず、純度９９．９％のアルミナ粒子（粒径１μｍ以下）をエアロゾル化チャンバ内に収容し、当該エアロゾル化チャンバ内を２００Ｐａまで減圧した後にヘリウムガスを毎分１０リットルの流量で導入し且つ撹拌してエアロゾル化させる。成膜チャンバ内に設けられたＸ−Ｙ−Ｚステージの上に対象物が載置され、Ｘ−Ｙ−Ｚステージの上方に配置されたノズル１の噴出口が対象物に対向させてある。
【００２４】
エアロゾル化チャンバから成膜チャンバへガス搬送された絶縁材料（アルミナ）の微粒子は微少な径のノズル１の流路（第２の流路）を通すことで加速され、ノズル１の噴出口から対象物に噴射されて対象物表面に絶縁材料の被膜（絶縁被膜）を形成する。このとき、加速された微粒子によってノズル１の第２の流路表面を覆っている金属被膜６が削り取られ、削り取られた金属粒子の一部が絶縁材料の微粒子とともに噴出口から噴射されるから、対象物の表面には金属（銅）が混入した絶縁被膜が成膜される。
【００２５】
ここで、金属被膜６の膜厚を０．５μｍ、対象物表面に形成される絶縁被膜の膜厚を１５μｍとしたとき、金属が混入している割合は界面近傍で最も高く、対象物表面（界面）から２μｍ以上離れると絶縁被膜に金属は混入していなかった。
【００２６】
（実施形態３）
本実施形態の絶縁被膜形成方法で使用するノズル１は、基本的な構成が実施形態１におけるノズル１と共通であるから共通の構成要素には同一の符号を付して図示並びに説明を省略する。
【００２７】
以下、全長２０ｍｍ、噴出口の寸法０．５ｍｍ×１０ｍｍのノズル１を作成し、このノズル１を用いたエアロゾルデポジション法により、対象物（アルミニウム製基板）の表面にアルミナの絶縁被膜を形成する方法について説明する。なお、ノズル１の第２の流路表面には、実施形態１と同様にプラズマＣＶＤ法によって膜厚５μｍの炭化チタンの被膜４が形成されるとともに被膜４上に膜厚１０μｍのアルミナの被膜５が形成され、さらに被膜５上にはアルミニウムを真空蒸着してなる膜厚０．５μｍの金属被膜６が形成されている。
【００２８】
まず、純度９９．９％のアルミナ粒子（粒径１μｍ以下）をエアロゾル化チャンバ内に収容し、当該エアロゾル化チャンバ内を２００Ｐａまで減圧した後に窒素ガスを毎分７リットルの流量で導入し且つ撹拌してエアロゾル化させる。成膜チャンバ内に設けられたＸ−Ｙ−Ｚステージの上に対象物が載置され、Ｘ−Ｙ−Ｚステージの上方に配置されたノズル１の噴出口が対象物に対向させてある。
【００２９】
エアロゾル化チャンバから成膜チャンバへガス搬送された絶縁材料（アルミナ）の微粒子は微少な径のノズル１の流路（第２の流路）を通すことで加速され、ノズル１の噴出口から対象物に噴射されて対象物表面に絶縁材料の被膜（絶縁被膜）を形成する。このとき、加速された微粒子によってノズル１の第２の流路表面を覆っている金属被膜６が削り取られ、削り取られた金属粒子の一部が絶縁材料の微粒子とともに噴出口から噴射されるから、対象物の表面には金属（アルミニウム）が混入した絶縁被膜が成膜される。
【００３０】
ここで、金属被膜６の膜厚を０．５μｍ、対象物表面に形成される絶縁被膜の膜厚を１２μｍとしたとき、金属が混入している割合は界面近傍で最も高く、対象物表面（界面）から１μｍ以上離れると絶縁被膜に金属は混入していなかった。
【００３１】
（実施形態４）
本実施形態の絶縁被膜形成方法で使用するノズル１０は、図３に示すように金属材料（例えば、ステンレス鋼）で形成された２枚の板状部材１２，１３を貼り合わせてなるノズル本体１１と、対象物を構成する金属材料の主成分と同一の金属で形成されて噴出口を含むノズル本体１１の表面を覆う金属ブロック１４とで構成されている。
【００３２】
板状部材１２，１３は何れも扁平な六角形状であって、厚み方向に重ね合わせて接合される。片側の板状部材１２は、接合面に第１の溝部１２ａと第２の溝部１２ｂとが凹設されている。第１の溝部１２ａは、幅寸法並びに深さ寸法が均一であり且つ一方の端部が板状部材１２における幅広の側端面に開口している（図３（ｃ）参照）。第２の溝部１２ｂは、幅寸法並びに深さ寸法が第１の溝部１２ａよりも小さく且つ均一であり、さらに一方の端部が板状部材１２における幅狭の側端面に開口している（図３（ｂ）参照）。ここで、板状部材１２の接合面における第１の溝部１２ａと第２の溝部１２ｂとの間には両溝部１２ａ，１２ｂを繋ぐ緩衝溝部１２ｃが凹設されている。この緩衝溝部１２ｃは、一端側の幅寸法並びに深さ寸法が第１の溝部１２ａと同一で第１の溝部１２ａに連通するとともに、他端側の幅寸法並びに深さ寸法が第２の溝部１２ｂと同一で第２の溝部１２ｂに連通し、且つ一端から他端にかけて幅寸法と深さ寸法が直線的に変化する形状に形成されている。
【００３３】
一方、もう片側の板状部材１３は、幅寸法並びに長さ寸法が板状部材１２の第１の溝部１２ａと同寸法であり且つ一方の端部が板状部材１３における幅広の側端面に開口する第３の溝部１３ａと（図３（ｃ）参照）、幅寸法並びに長さ寸法が板状部材１２の緩衝溝部１２ｃと同寸法であり且つ第３の溝部１３ａと連通する緩衝溝部１３ｂとが接合面に凹設されている。
【００３４】
而して、２枚の板状部材１２，１３を互いの接合面で接合してノズル本体１１を構成すれば、図３に示すように第１の溝部１２ａと第３の溝部１３ａからなる第１の流路と、板状部材１２の第２の溝部１２ｂと板状部材１３の接合面からなる第２の流路と、緩衝溝部１２ｃと板状部材１３の接合面からなる緩衝用流路とがノズル本体１１内に形成されるとともに、第１の流路への入り口であってエアロゾルが流入する流入口がノズル本体１１における幅広の側端面に開口し（図３（ｃ）参照）、さらに第２の流路からの出口であってエアロゾルを噴出する噴出口がノズル本体１１における幅狭の側端面に開口することになる（図３（ｂ）参照）。
【００３５】
ここで、第２の流路となる板状部材１２の第２の溝部１２ｂの内側面及び内底面と板状部材１３の接合面には、それぞれ炭化チタンの被膜（図示せず）とアルミナ（酸化アルミニウム）の被膜（図示せず）が積層されている。
【００３６】
金属ブロック１４は、扁平な六角形状に形成された２枚の板状金属部材１５，１６からなり、これら２枚の板状金属部材１５，１６を、その間にノズル本体１１を挟む形で厚み方向に重ね合わせてノズル本体１１と接合することによって構成される。板状金属部材１５，１６は、各々噴出口が開口したノズル本体１１の先端より前方へ突出した突出部１５ａ，１６ａと、流入口が開口した底面及び幅狭の側面を除いてノズル本体１１の表面を覆う本体部１５ｂ，１６ｂとが一体に形成されてなり、本体部１５ｂ，１６ｂが各々板状部材１２，１３の表面に接合される。ここで、板状金属部材１５，１６の突出部１５ａ，１６ａの間に形成される隙間（流路）がノズル本体１１先端の噴出口と連通している。
【００３７】
次に、全長２０ｍｍ、噴出口の寸法０．５ｍｍ×１０ｍｍのノズル本体１１を作成し、噴出口が開口するノズル本体１１の先端から前方（図３（ａ）における上方）へ突出部１５ａ，１６ａが１０ｍｍだけ突出するとともに、突出部１５ａ，１６ａにおける対向面が前記アルミナ被膜の表面よりも内向き（隙間（流路）を狭める向き）に突出した金属ブロック１４をノズル本体１１と組み合わせてノズル１０を構成し、このノズル１０を用いたエアロゾルデポジション法により、対象物（アルミニウム−マグネシウム系合金基板）の表面にアルミナの絶縁被膜を形成する方法について説明する。なお、ノズル本体１１の第２の流路表面には、プラズマＣＶＤ法によって膜厚５μｍの炭化チタンの被膜が形成されるとともにその被膜上に膜厚１０μｍのアルミナの被膜が形成されている。また、突出部１５ａ，１６ａにおける対向面はアルミナ被膜の表面から５μｍ内向きに突出している。
【００３８】
まず、純度９９．９％のアルミナ粒子（粒径１μｍ以下）をエアロゾル化チャンバ内に収容し、当該エアロゾル化チャンバ内を２００Ｐａまで減圧した後に窒素ガスを毎分７リットルの流量で導入し且つ撹拌してエアロゾル化させる。成膜チャンバ内に設けられたＸ−Ｙ−Ｚステージの上に対象物が載置され、Ｘ−Ｙ−Ｚステージの上方に配置されたノズル１０の噴出口が対象物に対向させてある。Ｘ−Ｙ−Ｚステージは毎秒１ｍｍ以上の速度で１００ｍｍの範囲を往復移動する。
【００３９】
成膜チャンバ内が真空ポンプによってエアロゾル化チャンバ内よりも低圧となるように減圧され、両チャンバ内の圧力差によって生じるガスの流れでエアロゾルが搬送管を通して成膜チャンバへ搬送される。そして、ノズル本体１１の第２の流路を通して加速された絶縁材料（アルミナ）の微粒子がノズル本体１１の噴出口から金属ブロック１４の突出部１５ａ，１６ａ間に形成されている隙間（流路）を通過して対象物に噴射され、対象物表面に絶縁被膜を形成する。このとき、加速された微粒子によって金属ブロック１４の突出部１５ａ，１６ａが削り取られ、削り取られた金属粒子の一部が絶縁材料の微粒子とともに噴出口から噴射されるから、対象物の表面には金属ブロック１４を構成している金属（アルミニウム）が混入した絶縁被膜が成膜される。
【００４０】
而して、高速で通過する絶縁材料（アルミナ）の微粒子によってエアロゾルが通過するノズル１０の金属ブロック１４が削り取られ、削り取られた金属粒子が対象物に噴射されて絶縁材料の微粒子とともに対象物の表面に成膜されるが、時間の経過に従って削り取られる金属粒子が減少して対象物表面に成膜される金属粒子の割合も減少し、絶縁被膜における金属の混入量は界面近傍が最も多く、界面から離れるにつれて減少して界面から所定距離以上離れると金属が混入しなくなる。例えば、本実施形態では対象物表面に形成される絶縁被膜の膜厚を２０μｍとしており、対象物表面（界面）から５μｍ以上離れると絶縁被膜に金属は混入していなかった。従って、絶縁被膜の対象物表面との界面には対象物の主成分である金属（アルミニウム）と同一の金属（アルミニウム）が混入しているために絶縁被膜と対象物との界面近傍における熱膨張係数が非常に近くなって両者の密着性を高めることができ、しかも、絶縁被膜の表面近傍には金属が混入しないから、絶縁被膜の絶縁特性（絶縁耐圧）の低下も抑制できる。さらに、絶縁被膜に混入する金属の混入量が金属ブロック１４の突出部１５ａ，１６ａの寸法、具体的には、突出部１５ａ，１６ａがノズル本体１１の先端から前方へ突出する突出量（流路の長さ）と、突出部１５ａ，１６ａにおける対向面がアルミナ被膜の表面から対向向きへ突出する突出量（流路の幅）とによって調整できるから、対象物表面に形成される絶縁被膜の面積への対応可能範囲が拡大できる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施形態１におけるノズルを示し、（ａ）は、平面図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は下面図、（ｄ）は右断面図、（ｅ）は第２の流路の要部断面図である。
【図２】同上のノズルを構成する板状部材を示し、（ａ）〜（ｄ）は片側の板状部材の平面図、上面図、下面図、右断面図であり、（ｅ）〜（ｈ）はもう片側の板状部材の平面図、上面図、下面図、右断面図である。
【図３】本発明の実施形態４におけるノズルを示し、（ａ）は、平面図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は下面図、（ｄ）は右断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  ノズル
２  板状部材
２ａ  第１の溝部
２ｂ  第２の溝部
３  板状部材
３ａ  第３の溝部
６  金属被膜
【図１】
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【図２】
2008006342.tif 000004
【図３】
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