DE1199097B - Vorrichtung zum Vakuumbedampfen breiter Baender, insbesondere mit Metallen, durch Erhitzen des Verdampfungsgutes mittels Elektronenstrahlen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

C23c

Deutsche Kl.: 48 b-13/12

Nummer: 1199 097

Aktenzeichen: H 46998 VI b/48 b

Anmeldetag: 25. September 1962

Auslegetag: 19. August 1965

Seit längerer Zeit werden beim Vakuumbedampfen Elektronenstrahlen zum Erhitzen des zu verdampfenden Materials benutzt. Die Erhitzung mit Elektronenstrahlen hat verschiedene sehr wichtige Vorteile. Einerseits werden bei langgestreckten Verdampferschiffchen jene elektrodynamischen Kräfte vermieden, die vom äußeren Stromkreis auf das von starken Heizströmen durchflossene flüssige Verdampfungsmaterial ausgeübt werden und sehr leicht ein seitliches Herausfließen des Verdampfungsgutes hervorrufen können, andererseits führt die örtliche und darum sehr schnelle Verdampfung oft dazu, daß eine Dissoziation oder Disproportionierung mancher Verbindungen unterbleibt, die bei langsamer Erhitzung durch Widerstandsheizung eintritt und in der aufgedampften Schicht unerwünscht sein kann.

Zur Verdampfung werden etwa zylindrisch gebündelte Elektronenstrahlen benutzt, die aber praktisch nur den relativ kleinen Auftreffpunkt des Verdampfungsgutes erwärmen und dort eine Verdampfung eintreten lassen. Daher hat man schon an Stelle der etwa zylindrisch gebündelten Strahlen auch Strahlenbündel mit etwa rechteckigem Querschnitt in Flachstrahlkanonen (sogenannte »transverse guns«) erzeugt und zur Erhitzung von Metallen bis zum Schmelzpunkt benutzt. Solche Flachstrahlanordnungen sind den kreisförmig gebündelten Strahlen insofern überlegen, als sie ein Verdampferschiffchen auf eine gewisse Längsstrecke zu erhitzen gestatten. Diese Längsstrekken reichen indessen nicht aus, um breitere Bänder einwandfrei zu bedampfen.

Dieser Nachteil wird durch die nachstehend beschriebene Erfindung vermieden, wobei die vorgeschlagene Vorrichtung überraschend einfach aufgebaut ist. Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bedampfen breiter Bänder im Vakuum mittels Erhitzung des Verdampfungsgutes durch Elektronenstrahlen, die in Flachstrahlanordnungen erzeugt werden, und ist dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Flachstrahlkanonen in einem aus zwei langen Platten bestehenden als Polschuhe erzeugten Magnetfeld hintereinander angeordnet sind, wobei diese Kanonen und die durch in ihnen erzeugte Elektronen beschossenen Verdampfertiegel in kurzen Abständen voneinander angeordnet sind.

Weitere Merkmale der Erfindung werden nachstehend an Hand der in den Zeichnungen dargestellten Beispiele beschrieben. Die Zeichnungen geben nur eine schematische Darstellung der wichtigsten Vorrichtungsteile, da die übrigen Teile dem Fachmann geläufig sind.

F i g. 1 zeigt in 1A die Aufsicht und in 1B den Vorrichtung zum Vakuumbedampfen breiter
Bänder, insbesondere mit Metallen, durch
Erhitzen des Verdampfungsgutes mittels
Elektronenstrahlen

Anmelder:

W. C. Heraeus

Gesellschaft mit beschränkter Haftung,

Hanau/M., Heraeusstr. 12-14

Als Erfinder benannt:

Dr. Paul Müller, Ostheim bei Hanau/M.

Schnitt einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der die Abstimmung zwischen Strahlspannung (bzw. Strahlgeschwindigkeit in eV) und die Stärke des Magnetflusses so abgestimmt sind, daß der Elektronenstrahl jeweils in das der Erzeugungseinrichtung (»Kanone«) benachbarte Verdampferschiffchen fällt.

F i g. 2 zeigt in einer Variante das Auftreffen des Elektronenstrahles auf das jeweils zweite Schiffchen.

F i g. 3 zeigt auswechselbare Polschuhe und

F i g. 4 eine bevorzugte Form der magnetischen Polplatten, während in

F i g. 5 Korrekturringe dargestellt sind.

Fig. 6 zeigt die Verwendung der Erfindung mit einem einzigen langen Verdampferschiffchen.

Innerhalb des äußeren Gehäuses einer nicht dargestellten, in üblicher Weise evakuierbaren und zu öffnenden Bedampfungskammer ist eine drehbare Rolle 1 angeordnet, über die ein zu bedampfendes Band 2 geführt und von einem nicht dargestellten Mechanismus transportiert wird. Unterhalb der Rolle 1 ist eine Reihe von Verdampferschiffchen 4 angeordnet, deren Längsachse quer zur Achse der Rolle 1 steht. Der Abstand der Schiffchen 4 von der Rolle 1 ist zweckmäßigerweise mindestens gleich dem Abstand der Schiffchen untereinander, um eine gleichmäßige Bedampfung des Bandes 2 über seiner ganzen Breite zu gewährleisten.

Zwischen den Schiffchen sind Flachstrahlkanonen 5 angeordnet, deren flache Elektronenstrahlbündel 6 in Richtung auf die Rolle 1 aus ihnen austreten. Diese Bündel 6 werden durch das Magnetfeld H so abge-

509 657/336

lenkt, daß sie jeweils auf das der Kanone 5 benachbarte Schiffchen 4 fallen, das in ihm enthaltene Verdampfungsgut erhitzen und zum Verdampfen bringen.

Das Magnetfeld H wird durch zwei Polschuhplatten 7 erzeugt, die aus weichmagnetischem Material bestehen. Sie werden durch die stromdurchflossenen Spulen 8 und die Magnetjoche 9 magnetisiert. Die Magnetjoche 9 sind mit den Platten 7 über die Teiljoche 10 verbunden, die zur Erzeugung eines gleichmäßigen Feldes an verschiedenen Stellen und mit verschiedenem Querschnitt angeordnet sein können.

Magnetfeld und Strahlspannung (Strahlgeschwindigkeit in eV) können auch so gegeneinander abgestimmt sein, daß die Elektronenstrahlen 12 entsprechend F i g. 2 jeweils auf den zweiten oder weitere der Verdampfertiegel 4 auftreffen.

Zweckmäßig ist es, nach Fig. 3 die Polschuhplatten 7 mit abnehmbaren Polschuhen 13 zu versehen, damit diese im Falle stärkerer angesetzter Aufdampfschichten leicht ausgewechselt werden können.

Weiterhin ist es zweckmäßig, die Platten 7 nach F i g. 4 dachförmig zur Achse 14 der Anlage zu neigen, wobei der Ansatzpunkt der Joche 10 den größten Abstand hat. Dies kann zur Homogenisierung des Magnetfeldes H beitragen. Entweder um das Feld sehr gleichmäßig zu gestalten oder das flache Elektronenstrahlbündel 6 exakt zu führen, können nach F i g. 5 kreisförmige Korrekturringe 15 an die Platten 7 angesetzt sein.

In weiterem Ausbau der Erfindung wird an Stelle der Reihe von Verdampferschiffchen 4 der F i g. 1A und 1B nach F i g. 6 ein einziges langes Verdampferschiffchen 16 benutzt, wobei die Elektronenkanonen 5 oberhalb des Schiffchens angeordnet werden. Die Kanonen 5 werden dann zweckmäßigerweise durch Bleche 17 vor einer Bedampf ung geschützt, wobei diese Bleche vorzugsweise so hoch geheizt werden, daß ein Ansetzen des Verdampfungsgutes nicht erfolgt. Auf dieselbe Weise können natürlich auch die Halterungen, insbesondere die Tragisolatoren der Elektronen-

kanonen 5, und ihre Stromzuführungen gegen Bedampfung, insbesondere von Metallen, geschützt werden.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Vakuumbedampfen breiter Bänder, insbesondere mit Metallen, durch Erhitzen des Verdampfungsgutes mittels in Flachstrahlkanonen erzeugten Elektronenstrahlen, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Flachstrahlkanonen (5) hintereinander mit den dazugehörigen Verdampfungstiegeln (4) zur Umlenkung der Elektronenstrahlen in die einzelnen Tiegel in einem Magnetfeld (H) angeordnet sind, das durch gemeinsame Polschuhplatten (7) erzeugt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polschuhplatten (7) aus weichmagnetischem Material bestehen und sich über die Gesamtbreite des zu bedampfenden Bandes (2) erstrecken.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Polschuhplatten (7) dachförmig geneigt über der Achse (14) der Anlage angeordnet und die Teiljoche (10) an den am weitesten voneinander entfernten Punkten der Polschuhplatten angesetzt sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle der Verdampfungstiegel (4) ein einziger langgestreckter Tiegel (16) und oberhalb dieses Tiegels durch beheizte Bleche (17) vor Bedampfung geschützte Flachstrahlkanonen (5) angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Polschuhplatten (7) mit auswechselbaren flachen Polschuhen (13) versehen sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 072 451.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

509 657/336 8.65 ® Bundesdruckerei Berlin