DE3046564A1

DE3046564A1 - "verfahren und vorrichtung zur vakuum-bedampfung"

Info

Publication number: DE3046564A1
Application number: DE19803046564
Authority: DE
Inventors: Goro Akashi; Kazuyuki Minatao Tokyo Masugane; Masura Odawara Kanagawa Sekine; Ryuji Shirahata
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1979-12-10
Filing date: 1980-12-10
Publication date: 1981-09-17
Also published as: DE3046564C2

Description

Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Vakuumaufda#:rpfungsverfahren und eine Vorrichtung zur Vakuum'aufdampfung magnetischer Schichten auf ein sich bewegendes flexibles band- oder streifenförmiges Trägermaterial, wie z.B. ein hochmolekulares Material, um dadurch ein magnetisches Aufzeichnungsmedium zu bilden.
Die folgenden Stoffe werden herkömmlicherweise verwandt, um magnetische Aufzeichnungsschichten auf einem nichtmagnetischen Träger zu bilden: magnetische Oxyde in Pulverform wie z.B. e205; mit Co dotiertes r-Fe203; Be304, mit Co dotiertes Fe3O4, Berthollide von r#Fe2o3 und Bef04,mit Co dotierte Berthollide, CrO2 und ähnliches oder Beschichtungsarten magnetischer Pulverlegierungen, insbesondere Fe, Co, Ni und ähnliches, die in einem organischen Bindemittel dispergiert sind wie z.B. Vinyl chlorid-Vinylacetat C#olymer, Styren-Butadien Copolymer, Kunstharz und Polyurethanharz. Die magnetischen Auf reich nungsträger werden nach der Beschichtung getrocknet.
In jüngster Zeit hat die Forderung nach magnetischen Aufzeichnungsmitteln hoher Dichte zugenommen, Gleichzeitig wurde ein besonderes Augenmerk auf hochmagnetische Metallschicht n gelegt, die durch Verfahren wie Vakuumverdampfung, Auf stäubung, Ionenbeschichtung oder ähnliches gebildet worden sind, die kein Bindemittel benötigen und als bindemittelfreie magnetische Aufzeichnungsmedien bezeichnet werden.
Es wurden Anstrengungen unternommen, solche bindemittelfreien Arten von Aufzqeichnungsmedien in den Handel zu bringen. Von den vorgeschlagenen Verfahren zur Bedampfung bindemitteifreier Aufzeichnungsmedien wurde wegen seiner Einfachheit ein schräges Aufdampfungsverfahren bevorzugt, bei dem Bedampfungsstrahlen aus magnetischem Metall schräg auf ein Trägermaterial ausgebracht werden. Eine bekannte Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens erzeugt eine Schicht mit ausgezeichneten magnetischen Eigenschaften.
Bei dem bisherigen schrägen Vakuum-Aufdampfungsverfehren wird ein Material mit hohem Magnetiswus oder ähnliches zuerst von einer einzigen Verdampfungsquelle unter einem vorgegebenem Ausgangswinkel oder einem Winkel innerhalb eines vorgegebenen Äusgangswinkelbereiches auf einen bandförmigen Träger aufgedampft, welcher linear oder längs eines gekrümmten Weges bewegt wird, der durch eine zylinderförmige, transportierende Kühlspule gebildet wird. Da jedoch die Trärläche in bezug auf die Verdampfungsquelle einen Winkel aufweist und da sich die Enddicke der vakuumbedampften Schicht mit dem Cosinus des Winkels ändert, um den der Aufdampfungsstrahl von einem rechten Winkel in bezug auf die Trägerfläche abweist, nimmt der Äufdampfungswirkungsgrad beträchtlich ab, wenn der Ausgangswinkel zunimmt. Ferner muß wegen der geometrischen Anordnung des bandförmigen Materials und der Aufdampfungsquelle der Abstand zwischen der Trägerfläche und der Aufdampfungsquelle vergrößert werden, wenn der Ausgangswinkel zunimmt, wodurch eine Verschlechterung des Aufdampfungswirkungsgrades hervorgerufen wird.
Um diese Nachteile bei Vakuumaufdampfungsverfahren und Vorrichtungen nach dem Stand der Technik zu vermeiden, schafft die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Vakuumaufdampfung von dampfförmigem Material auf einen bandförmigen Träger, wobei gemäß einer ersten Ausführungsform wenigstens zwei zylinderförmige Spulen parallel zueinander mit einem engen Spalt zwischen ihnen angeordnet sind. Unterhalb und oberhalb der Trommeln wird ein Unterdruck geschaffen, wobei der Druck unterhalb der Spulen kleiner als der oberhalb von ihnen ist.
Die Spulen drehen sich in der gleichen Richtung, um den bandförmigen Träger durch den zwischen ihnen vorhandenen Spalt zu transportieren. Das dampfförmige Material wird im Vakuum von einer Verdampfungsquelle auf den bandförmigen Träger innerhalb eines vorbestimmten Bereiches auf beiden Seiten des Spalts aufgedampft, wenn der bandförmige Träger durch den Spalt hindurchgeht. Wenn erwünscht, können drei, vier oder mehr Spulen vorgesehen sein, wobei dampfförmiges Material an jedem Spalt zwischen den Spulen auf den bandförmigen Träger aufgebracht werden kann. Abschirmungen können vorgesehen werden, um das dampfförmige Material auf den erwünschten, vorbestimmten Bereich auf beiden Seiten der Spalte zu begrenzen.
Führungsrollen können oberhalb ir Spalte zwischen den Spulen und der oberen Unterdruckkammer vorgesehen sein, um den bandförmigen Träger durch die erwünschten Bereiche bzw. Stellen in den Spalten zu führen.
Gemäß einer anderen Ausführungsform nach der Erfindung sind zwei parallele, zylinderförmige Trommel vorgesehen, die sich gegenseitig berühren und sich in entgegengesetzten Richtungen drehen. Ein Unterdruck wird sowohl oberhalb als auch unterhalb der Trommeln vorgesehen, wobei der Druck unterhalb der Trommeln kleiner als der oberhalb der Trommeln ist. Erste und zweite bandförmige Träger werden durch den Beru~hrungsbereich zwischen den Trommeln hindurchgeführt, wobei das Niederschlagsmaterial auf den bandförmigen Träger unterhalb der Trommeln in einem vorbestimmten Bereich auf beiden Seiten des Berührungsbereiches vakuumauf gedampft wird. Wenn erwünscht können dritte oder weitere Trommeln parallel zu der ersten und zweiten Trommel vorgesehen werden, wobei sich benachbarte Trommeln in entgegengesetzten Richtungen drehen.
Gemäß einem anderen Gedanken der Erfindung ist es möglich, ohne weiteres eine Zwischenschicht in der magnetischen Trägerschicht auszubilden.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Sig. 1 eine Schnittdarstellung einer ersten, bevorzugten Ausführungsform einer Vakuumaufdampfungsvorrichtung mit schräger Bedampfung nach der Erfindung, Fig. 2 eine Schnittdarstellung einer zweiten, bevorzugten Ausführungsforn einer Vakuumaufdampfung svorrichtung mit schräger Bedampfung nach der Erfindung, Fig. 3 eine Schnittdarstellung einer dritten, bevorzugten Ausführungsform einer Vakuumaufdampfungsvorrichtung mit schräger Bedampfung nach der Erfindung, Fig. 4 eine Schnittdarstellung einer vierten, bevorzugten AusführungsSorm einer Vakuumaufdampfungsvorrichtung mit schräger Bedampfung nach der Erfindung, Fig. 5 eine Schnittdarstellung einer fünften, bevorzugten Äusführungsform einer Vakuumaufdampfungsvorrichtung mit schräger Bedampfung nach der Erfindung, Fig. 6 eine Schnittdarstellung eines Beispiels einer Zwischenschicht, die mit der in Fig. 5 gezeigten Vorrichtung erzeugt wurde, Fig. 7 eine Schnittdarstellung einer sechsten, bevorzugten Ausführungsform einer Vakuumaufdampfungsvorrichtung mit schräger Bedampfung nach der Erfindung, und Fig. 8 eine Schnittdarstellung einer siebten, bevorzugten Ausführungsform einer Vakuumaufdampfugvorrichtung mit schräger Bedampfung nach der Erfindung.
Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.
Zeigt 1 zeigt eine Schnittdarstellung einer Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform zur Durchführung des Vakuumaufdampfungsverfahrens nach der Erfindung.
Das Innere einer Vakuumkammer ist in eine obere Kammer 1 mit einem relativ tiefen Vakuum und eine untere Kammer 2 mit einem relativ hohen Vakuum unterteilt, in denen einzeln der Unterdruck erzeugt wird. In der oberen Kammer sind Vorrats-und Aufwickelrollen für einen flexiblen bandförmigen Träger 3 sowie lose Rollen und Spannrollen für diesen vorgesehen. Der erforderliche Druckunterschied zwischen den Kammern wird durch zylinderförmige Kühlspulen 4 und 5 und Teilungswände 6 aufrechterhalten.
Der flexible bandförmige Träger 3 wird längs der Spulenoberfläche durch Drehen der Spulen 4 und 5 in die untere Kammer 2 bewegt. Zwischen den Spulen 4 und 5 ist ein äußerst schmaler Spalt 7 ausgebildet. Der flexible, bandförmige Träger 3 bewegt sich längs der Spule 4 nach oben, um eine Führungsrolle 8 und dann längs der Spule 5 nach unten. Es wird darauf hingewiesen, daß der Spalt 7 zwischen den Oberflächen der Trägerteile gebildet wird, welche sich in einander entgegengesetzte Richtungen bewegen, und daß der Spalt ausreichend breit ist, so daß sich die Trägeroberfläche nicht aneinander reiben.
Eine Verdampfungsquelle 9 ist unter dem Spalt 7 vorgesehen, der durch die Spulen 4 und 5 begrenzt wird. Eine schräge Bedampfung wird jenseits eines Paares von Masken 10 und 11 auf dem flexiblen Trägermaterial 3 erzielt, welches sich längs der Spulen 4 und 5 bewegt. Gemäß Fig. 1 ist es möglich, eine Maske 2 vorzusehen, um die geringe Menge Verdampfungsmaterial abzublocken, welche durch den Spalt zwischen den Spulen 4 und 5 hindurchgeht.
Bei Verwendung der Erfindung wird der Bedampfungswirkungsgrad stark erhöht, da eine Bedampfung des magnetischen Materials auf beide Bandteile des flexiblen bandförmigen Trägers 3 gleichzeitig erfolgt, die sich längs der Spulen 4 und 5 bewegen.
Die Verteilung der Schichtdicke, die durch die Verdampfungsquelle 9 erzeugt wird, wird durch cosn dargestellt. Wenn magnetisches Metallmaterial oder ähnliches unter Verwendung einer Erhitzung mit einem Elektronenstrahl verdampft wird, beträgt der Exponent n 2 bis 3'. so daß der Bedampfungsstrahl im wesentlichen nach oben von der Verdampfungsquelle verdampft. In Ubereinstiininung mit der Erfindung wird der nach oben von der Verdampfungsquelle 9 ausgesandte Bedampfungsstrahl wirkungsvoll ausgenutzt.
Wie es in der JA-OS 77/129409 vorgeschlagen ist, kann andere seits eine schräge Bedampfung symmetrisch bezüglich einer senkrechten auf die Oberfläche eines Trägermaterials erzielt werden, um ein magnetisches Aufzeichnungsmedium unter Verwendung einer schrägen Bedampfung herzustellen.
Es ergibt sich ohne weiteres, daß die vorliegende Erfindung bei diesem Verfahren angewandt werden kann.
Die folgenden Materialien werden für das Metall mit großer Magnetisierung, daß die dünne magnetische Schicht bildet, bei Durchführung des Vakuum-Aufdampfungsverfahrens nach der Erfindung verwandt: Reine Metalle, Fe, Co, Ni oder ähnliches, ferromagnetische Legierungen unter Einschluß von Fe-Co, Be-Ni, Co-Ni, Fe-Co-Ni, Fe-Rh, Fe-Cu, Co-Cu, Co-Au, Co-Y, Co-La,Co-Pr, Co-Gd, Co-Sm, Co- Pt, Ni-Cu, Mn-Bi, Mn-Sb, Mn-Äl, Fe-Cr, Co-Cr, Ni-Cr, Fe-Co-Cr und Fe-Co-Ni-Cr oder ähnliches. Da eine magnetische Schicht dick sein muß, um bei einem magnetischen Aufzeichnungsmedium ein ausreichend großes Ausgangssignal zu erhalten und dünn sein muß, um mit großer Dichte aufzuzeichnen, sollte die Dicke des aufgedampften magnetischen Materials im allgemeinen 0,05 pm bis 1,0 Xm und vorzugsweise 0,1 >im bis 0,4 Xm betragen. Ein Kunststoffträger wie z.B. Polyäthylen -Terephthalat, Polyimid , Polyamid Polyvinylchlorid, Cellulose-Triacetat, Polyäthylen-Naphtalat oder ähnliches, oder ein metallener Streifen wie z.B. aus Al, Aluminiumlegierung, Ti, Titanlegierung, rostfreier Stahl oder ähnliches kann als flexibler Träger verwandt werden.
Die Erhitzung der Verdampfungsquelle kann mittels einer Widerstandserwärmung, mit Hilfe eines Laserstrahls, mittels einer Hochfrequenzinduktionshelzung, mittels eines Elektronenstrahls oder ähnlichem erfolgen. Um das Verdampfungsmaterial zuzuführen, wird vorzugsweise das Material in der Form eines Drahtes oder ähnlichem zugeführt.
Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung eines Vakuumaufdampfungsverfahrens nach der Erfindung. Das Innere eines Vakuumbehälters 21 ist in eine Aufnahmekammer 22 mit einem relativ geringen Vakuum und eine Niederschlagskammer 23 mit einem relativ hohen Vakuum unterteilt. Luft aus den zwei Eammern wird durch getrennte Absaugauslässe 24 und 25 entfernt. Eine Vorratsspule 26 und eine Aufwickelspule 27 sind in der Aufnahmekammer 22 vorgesehen, um einen flexiblen, bandförmigen Träger 46 zu transportieren.
Beide Kammern werden durch die zylinderförmigen Spulen 28,29,30 und 31 und eine Trennwand 32 auf dem erforderlichen Druckunterschied gehalten Der flexible, bandförmige Träger wird längs der Oberflächen der Spulen 28 bis 31 synchron mit der Drehung der Spulen gefördert, welche sich alle in der gleichen Richtung drehen. Der Träger wird durch Führungsrollen 33,34 und 35 geführt, die zwischen aufeinanderfolgenden Spulen vorgesehen sind. Spalte 36,37 und 38 sind zwischen den benachbarten Spulen 28 und 29, 29 und 30 bzw. 30 und 31 ausgebildet.
Die Spalte 36 bis 38 weisen eine äußerst geringe Weite auf, jedoch berühren sich die Bedampfungsoberflächen der flexiblen, bandförmigen, sich entgegengesetzt bewegenden Träger nicht. Verdampfungsquellen 39,40 und 41 sind unter halb der Spalte 36,37 und 38 angeordnet und die schräge Bedampfung erfolgt auf den flexiblen, bandförmigen Träger 46 durch Masken 42,43, 44 und 45 hindurch.
Eine wiederum andere Äusfhhrungsform einer Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach der Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Fig. 3 beschrieben, in der gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind, die in Fig. 1 verwandt wurden. In Fig. 3 sind zwei flexible, bandförmige Träger 3 und 3' vorgesehen, und die zylinderförmigen Spulen 4 und 5 werden in entgegengesetzte Richtungen mit der gleichen Umfangsgeschwindigkeit gedreht. Gemäß Fig. 3 sind die Führungsrollen 8 und 33 bis 35 nicht erforderlich. Somit kann im wesentlichen mit der in Fig. 3 gezeigten Vorrichtung die gleiche Wirkung erzielt werden. Jedoch wird darauf hingewiesen, daß sich die zylinderförmige Spule 4 und die zylinderförmige Spule 5 an einer Stelle 7' gegenseitig beruhren- una daß die flexiblen, bandförmigen Träger 3 und 3' an der Stelle 7' nach unten gefördert werden. Die Umfangsgeschwindigkeiten der zylinderförmigen Spule 4 und 5 müssen auf dem gleichen Wert an der Berührungsstelle 7' gehalten werden.
Fig. 4 zeigt eine wiederum andere Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. In Fig. 4 sind gleiche Teile, wie sie in Fig. 2 verwandt werden, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Die in Fig. 4 geæeigte Ausgestaltung ist im wesentlichen die gleiche wie die gemäß Fig. 2. Jedoch wird ein flexibler, bandförmiger Träger 41 von einer Vorratsspule 26 über eine zylinderförmige Spule 29 zu einer Aufwickelspule 27 geführt, während ein anderer bandförmiger Träger 41' von einer Vorratsspule 26' über eine zylinderförmige Spule 30, Führungsrollen 33 und 33' und eine zylinderförmige Spule 28 zu einer Aufwickeispule 27' geführt wird. Bei dieser Anordnung stehen benachbarte Spulen 28 und 29 und 29 und 30, die sich zueinander in entgegengesetzte Richtung drehen, miteinander an den Stellen 36' bzw. 37' in Berührung. An der Berührungsstelle 36' werden die flexiblen, bandförmigen Träger 41 und 41' nach oben entlang der zylinderförmigen Spulen 29und 30 bewegt. Die Bedampfung erfolgt in der gleichen Weise, wie es vorhergehend beschrieben worden ist.
Fig 5 zeigt eine Abwandlung der vorhergehenden Ausführungsform, insbesondere der in Fig. Igezeigten.
Die in Fig. 5 gezeigte Ausfuhrungsform weist ferner eine relativ einfache Stufe und eine kompakte Vorrichtung auf, um eine Zwischenschicht zwischen ersten und zweiten magnetischen Schichten herzustellen, um die magnetischen Eigenschaften des Magnetbandes vom Bedampfungstyp zu verbessern, um das Auftreten von Wellen bzw. spiralförmigen Verdrehungen bzw. Eindrehungen zu verhindern und das Rauschen zu verringern. Zylinderförmige Spulen 4 und 5, Masken 10 und 11 und eine Verdampfungsquelle 9 sind in der gleichen Weise wie in Fig. 1 angeordnet. Deshalb wird ein enger Spalt 7 zwischen den Spulen 4 und 5 gebildet. Durch Drehen der zylinderförmigen Spulen 4 und 5 in der gleichen Richtung wird ein flexibler, bandförmiger Träger 5 längs der zylinderförmigen Spulenoberflächen gefördert. Der Träger 3 wird nach oben von dem engen Spalt 7 her entlang der zylinderförmigen Spule 4 transportiert und wird dann über eine Führung rolle 51 zu einer anderen zylinderförmigen Spule 54 geführt. Wenn der Träger längs der Außenfläche der Spule 54 bewegt wird, wird ein Niederschlag auf den Träger 3 -von einer zweiten Verdampfungsquelle 50 her durchgeführt.
Dann wird der bedampfte Träger von einer Führungsrolle 52 aufgenommen und zu der zylinderförmigen Spule 5 geführt.
Eine Sc#.utzeinrichtung 53 ist an der Verdampfungsquelle 50 vorgesehen, damit der Verdampfungsstrshl nicht auf einen unerwünschten Teil gelangt.
Gemäß dieser Abänderung ist es möglich, die Ausbildung der Zwischenschicht bei der magnetischen Bedampfung zu erleichtern. Wie es in der vo#rgehend beschriebenen JA-OS 77/129409 vorgeschlagen wird, ist es auch möglich, ein mehrschichtiges Magnetband zu erzeugen, indem abwechselnd eine schräge Verdampfung in mit Bezug auf eine Senkrechte auf die Trägerfläche symmetrischen Richtungen durchgeführt wird. Verglichen mit dem. bekannten Verfahren jedoch wird die Vakuumverdampfung ohne weiteres mit der Erfindung erreicht. Die Dicke des aufgedampften, magnetischen Mediums sollte im allgemeinen 0,02 jim bis 5,0 ym und vorzugsweise 0,05 jim bis 2,0 #m betragen.
Fig. 6 stel in größerem Maßstab eine Schnittdarstellung eines Beispiels eines magnetischen Aufzeichnungsmediums dar, welches mit der wie vorhergehend beschrieben abgewandelten Vorrichtung nach der Erfindung hergestellt worden ist, wobei für den Bandträger 3 ein hochmolekulares Material 61 wie z.B. eine Polyätylen Terephthalatfolie verwandt wird.
Ein magnetisches Material wie z.B. Co, Wi, Fe oder eine Legierung davon wird in die erste Verdampfungsquelle 9 eingebracht, und wenn der Träger längs der zylinderförmigen Trommel 4 gefördert wird, wird die schräg erfolgende Verdampfung durchgeführt, um eine magnetische Schicht 62 zu bilden. Ein nichtmagnetisches Material wie z.B. Al, Cr, Cu oder ähnliches wird in die zweite Verdampfungsquelle 50 eingebracht, um dadurch eine Zwischenschicht 63 während des Durchganges des hochmolekularen Materials 61 an der zylinderförmigen Spule 54 auszubilden. Dann, wenn das hochmolukulare Material längs der zylinderförmigen Spule 5 geführt wird, wird eine äußere, magnetische Schicht 64 durch schräge Bedampfung ausgebildet. In diesem Fall ist die Richtungsstruktur der Schicht 64 aufgrund der schrägen Bedampfung entgegengesetzt zu der der Schicht 62.
Es ist offensichtlich, daß durch eine Vielzahl von Bedampfungseinheiten die magnetische Schicht und die Zwischenschicht wiederholt erzeugt werden können, um eine Mehrschichtausbildung zu erhalten. Auch kann statt der Vakuumverdampfung ein Ionenbeschichtungsverfahren oder ähnliches verwandt werden, um die Zwischenschicht auszubilden.
In Fig. 7 sind zwei benachbarte, zylinderförmige Spulen 4 und 5 im wesentlichen horizontal mit einem engen Raum 7 und auf etwas unterschiedlichen Höhen angeordnet. Die Mitten der benachbarten Spulen 4 und 5 sind in senkrechter Richtung versetzt. Ein flexibler, bandförmiger Träger 3 wird längs der zylinderförmigen Spule 4, einer Führungsrolle 8 und der zylinderförmigen Spule 5 gefördert.
Da somit der Spalt zwischen den zylinderförmigen Spulen 4 und 5 ausgebildet ist, gibt es zwischen ihnen zwei gegemeinsame Tangenten A und B. Die gemeinsame Tangente A berührt die Spule 4 an einer hohen Stelle und die Spule 5 an einer niederen Stelle, wohingegen die gemeinsame Tangente B die Spule 5 an einer hohen Stelle und die Spule an einer niederen Stelle berührt. Die Verdampfungsquelle 9 ist unterhalb des Spaltes 7 angeordnet und gleichzeitig ist ein Auslaß 78 der Quelle 9 außerhalb eines Bereiches positioniert, der durch die vorhergehend beschriebenen gemeinsamen Tangenten A und B begrenzt wird, d.h. der schraffierte Bereich in Fig. 7. Insbesondere ist der Auslaß 78 der Quelle 9 an der Seite der gemeinsamen Tangente A, wo sich die zylinderförmige Spule 5 befindet, und im wesentlichen unterhalb des Spalts 7 positioniert.
Die schräge Bedampfung des Trägers wird durch die Masken 10' und 11' hindurch durchgeführt.
Es ist offensichtlich, daß der Bedampfungswirkungsgrad gemäß dem vorhergehend beschriebenen Verfahren besonders groß ist, weil beide Oberflächen des Trägers gleichzeitig bedampft werden Ferner, da der Auslaß 78 der Verdampfungsquelle 9 außerhalb des vorhergehend angegebenen, schraffierten Bereiches positioniert ist, wird verhindert, daß der Verdampfungsstrahl durch den Spalt 7 nach oben hindurchtritt.
Wie vorhergehend beschrieben neigt der Verdampfungsstrahl dazu, von der Quelle nach oben ausgesandt zu werden, da die Verdampfungsverteilung durch eine cosn-Verteilung (n>i) beschrieben wird. Aufgrund des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der nach oben gerichtete Verdampfungsstrahl äußerst wirkungsvoll ausgenutzt. Die Dicke des aufgedampften, magnetischen Mediums sollte im allgemeinen 0,2 Xm bis 3,0 #um und vorzugsweise 0>05 jim bis 1,0 pm betragen.
Fig. 8 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung.
In einer Vakuumkammer 11 sind zylinderförmige Spulen 112, 113 und 114 im wesentlichen horizontal mit äußerst kleinen Abständen 115 und 118 angeordnet. Die zylinderförmige Spule 113 ist etwas bezüglich der Spulen 112 und 114 nach unten verschoben. Durch Drehung der zylinderförmigen Spulen 112 bis 114 wird der flexible, bandförmige Träger 105 längs der Umfangsflächen der zylinderförmigen Spulen 112 bis 115 gefördert. In dem Spalt 115 wxd der Träger längs der zylinderförmigen Spule 112 nach oben und an der zylinderförmigen Spule 113 jedoch nach unten bewegt. In der gleichen Weise wird der Träger im Spalt 116 längs der Spule 113 nach oben und längs der Spule 114 jedoch nach unten bewegt. Unterhalb der Spalte 114 und 116 sind Verdampfungsquellen 137 bzw. 117 angeordnet. Die Ausläße der Quellen 137 und 117 sind außerhalb der Bereiche positioniert, die durch die gemeinsamen Tangenten C und D bzw. E und F, nämlich die in Fig. 8 schraffierten Bereiche, begrenzt sind. Gleichzeitig sind die Ausläße der Quellen auf der Seite der Spule 113 positioniert. Ferner sind oberhalb der Spalte 115 und 116 zweite Verdampfungsquellen 120 bzw. 121 angeordnet. Die Verdampfung erfolgt auf den Träger 105, der sich von der Spule 112 über eine Führungsrolle 122, längs einer Spule 118 bzw. auf den Träger 105 der sich von der Spule 113 über eine Führungsrolle 123 längs der Spule 119 bewegt . Jeder bedampfte Träger 105 bewegt sich von der Spule 118 (119), über eine Führungsrolle 124 (125) zu der Spule 113 (114), Wenn erforderlich, sind unterhalb der Spulen 112 bis 114 weitere Verdampfungsquellen 126 bis 128 angeordnet. Eine Vielzahl geeigneter Schutzwände 129 bis 136 ist vorgesehen, wie es gezeigt ist, um eine unerwünschte Bedampfung anderer Teile zu vermeiden.
Wie vorhergehend beschrieben kann erfindungsgemäß ohne weiteres eine mehrschichtige Beschichtung, die eine Vielzahl magnetischer Schichten aufweist, durch die schräge Beaufschlagung mittels der Quellen 137 und 117 und eine Vielzahl 1 von Zwischenschichten zwischen ihnen hergestellt werden. Die erforderliche Vorrichtung ist mithin sehr kompakt und einfach. Beispielsweise wird, wenn ein magnetisches Aufzeichnungsmedium mittels Vakuumverdampfung hergestellt werden soll, magnetisches Material in die Verdampfungsquellen 137 und 117 eingebracht, um dadurch die schräge Bedampfung auf dem Träger zu erzielen Ein Verdampfungsmaterial für eine Unterschicht wird in die Verdampfungsquelle 126 eingebracht, und Verdampfungsmaterialien für Zwischenschichten werden in die Verdampfungsquellen 120,121 und 127 eingebracht, und ein Verdampfungsmaterial für eine Schutzschicht wird in die Verdampfungsquelle 128 eingebracht.
Als Material für eine Unterschicht oder eine Zwischenschicht wird Cr, Si, Al, Nn, Bi, Ti, Sn, Pb, In, Zn, Cu, deren Oxide oder Nitride verwandt. Als Material für eine Schutzschicht wird Ph, Cu, Cr, Cr-Oxid, Si, Si-Oxid, Al, Al-Oxid, Pt, Au, Pb, Ei, Bn, Ni-Cr, In, In-Oxid, Ti, Ti-Oxid, MgF2 oder andere organische Materialien verwandt.
Es wird erwünscht, daß die Form der Verdampfungsquelle vom Schiffchen-Typ, vom Schmelztiegel-Typ oder ähnlichen ist. Es ist möglich, eine Verdampfungsquelle zu verwenden, die bessere Richtungseigenschaften für den Verdampfungsstrom aufweist, wie es in dem JA-GM 56/4124, der Ja-PS 63/24220 oder der JA-OS 75/1081 vorgeschlagen wird.
Die schraffierten Bereiche, die durch die gemeinsamen Tangenten A und B, C und D und E und F entsprechend den Spalten 7, 115 und 116 begrenzt sind, können, wenn dieses erwünscht ist, durch Änderung des Durchmessers einer der gegenüberliegenden zylinderförmigen Spulen verändert werden.
Zusammenfassend ergibt sich also, daß durch die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Vakuum-Aufdampfung von magnetischem Material auf einen Träger geschaffen wird. Zylinderförmige Spulen sind parallel zueinander angeordnet und drehen sich entweder in der gleichen oder entgegengesetzten Richtung. Ein bandförmiger Träger ist um die Spulen herumgeführt, wobei er von einer oberen Vakuumkammer zu einer unteren Vakuumkammer gelangt. Eine erste Vakuumverdampfupgsquelle ist in der unteren Kammer positioniert und in einem vorbestimmten Bereich auf beiden Seiten eines Spaltes zwischen den Spulen oder einem Berührungslinienbereich zwischen den Spulen ausgerichtet.
Ferner kann eine zweite Verdampfungsquelle verwandt werden, um eine Zwischenschicht eines mehrschichtigen, magnetischen Mediums auszubilden.

Claims

Verfahren und Vorrichtung zur Vakuum-Bedampfung Patent a n s p r ü c h e Verfahren zur Vakuum-Bedampfung eines bandförmigen Trägers, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß wenigstens zwei parallele, zylinderförmige Spulen mit einem engen Spalt zwischen den Spulen und ein die Spulen umgebendes Vakuum vorgesehen wrden,daS die Spulen in der gleichen Richtung gedreht werden, um den bandförmigen Träger durch den Spalt zu fördern, und daß ein Bedampfungsmaterial mittels Vakuum-Bedanpfung auf den bandförmigen Träger in einem vorbestimmten Bereich auf beiden Seiten des Spaltes aufgedampft wird.
2. Verfahren zur Vakuum-Bedampfung eines bandförmigen Trägers, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß wenigstens zwei parallele, zylinderförmige Spulen, die miteinander in Berührung stehen, und ein die Spulen umgebendes Vakuum vorgesehen werden, daß die Spulen in entgegengesetzten Richtungen gedreht werden, so daß der bandförmige Träger durch einen Beruhrungsbereich der Spulen bewegt wird, und daß ein Verdampfungsmaterial in einem vorbestimmten Bereich auf beiden Seiten des Beruhrungsbereiches auf den bandförmigen Träger mittels einer V#kiium-Verdampfung aufgedampft wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß oberhalb der Spulen ein größeres Vakuum als unterhalb der Spulen vorgesehen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß wenigstens eine Führungsrolle an einer Stelle oberhalb und zwischen den Spulen vorgesehen wird, um den bandförmigen Träger zu führen.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß eine Abschirmeinrichtung vorgesehen wird, um zu verhindern, daß Verdampfungsmaterial den bandförmigen Träger in einem anderen als dem vorbestimmten Bereich erreicht.
6. Vorrichtung zur Vakuum-Bedampfung eines bandförmigen Trägers, g e k e n n z e i c h n e t durch erste und zweite Spulen (4, 5; 28, 29) die parallel zueinander mit einem schmalen Spalt (7; 38) zwischen den Spulen angeordnet sind, durch eine Einrichtung zum Drehen der Spulen in der gleichen Richtung, durch eine die Spulen umgebende Vakuumkammer, wobei die Vakuumkammer in eine obere Kammer (1; 22) mit einem ersten Unterdruck und eine untere Kammer (2;'23) mit einem zweiten Unterdruck, der kleiner als der erste Unterdruck ist, unterteilt ist, wobei sich obere Abschnitte der Spulen in der oberen Kammer und untere Abschnitte der Spulen in der unteren Kammer befinden, durch eine F~uhrungsrolle (8; 33-35), die in der oberen Kammer zwischen den Spulen zur Führung des bandförmigen Trägers durch den Spalt angeordnet ist, durch eine Vakuum-Verdampfuagsquelle (9; 39), die in der zweiten Kammer auf den bandförmigen Träger bei dessen Durchgang durch den Spalt gerichtet ist, und durch eine Abschirmeinrichtung (10, 11; 42, 43), die zwischen der Verdampfungsquelle und den Spulen angeordnet ist, um die Verdampfung des Verdampfungsmaterials auf einen vorbestimmten Bereich auf beiden Seiten des Spaltes auf den bandförmigen Träger zu beschränken.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß dritte und vierte, sich drehende Spulen (37, 38) parallel zueinander und auf einer geraden Linie mit den ersten und zweiten Spulen (28, 29) angeordnet sind, wobei sich obere Bereiche der dritten und vierten Spulen in der oberen Kammer (22) und untere Bereiche der dritten und vierten Spulen in der unteren Kammer (23) befinden, daß enge Spalte (37 und 38) zwischen der zweiten (29) und dritten (30) Spule und zwischen der dritten (30) und vierten (31) Spule gebildet sind, daß zweite und dritte Pührungsrollen (34, 35) vorgesehen sind, wobei die zweite Führungsrolle (34) in der oberen Kammer oberhalb und zwischen der zweiten und dritten Spule (29, 30) und die dritte Führungsrolle (35) in der oberen Kammer oberhalb und zwischen der dritten und vierten Spule (30, 31) angeordnet sind, daß die zweite Führungsrolle den bandförmigen Träger (46) durch den Spalt (37) zwischen der zweiten und der dritten Spule und die dritte Rolle den bandförmigen Träger durch den Spalt (38) zwischen der dritten und vierten Spule führt, daß zweite und dritte Verdampfungsquellen (40, 41) vorgesehen sind, wobei die zweite Verdampfungsquelle so ausgerichtet ist, daß das Verdampfungsmaterial auf den bandförmigen Träger bei seinem Durchgang durch den Spalt (37) zwischen der zweiten und dritten Spule (29, 30) aufdampfbar ist, und daß die dritte Verdampfungsquelle (41) derart angeordnet ist, daß das Verdampfungsmaterial auf den bandförmigen Träger bei seinem Durchgang durch den Spalt (38) zwischen der dritten und vierten Spule (30, 31) aufdampfbar ist, und daß eine zweite Abschirmungseinrichtung (43, 44, 45) vorgesehen ist, um die Verdampfung des Verdampfungsmaterials auf vorbestimmte Bereiche auf beiden Seiten des Spalts zwischen der zweiten und dritten Spule und zwischen der dritten und vierten Spule zu begrenzen.
8. Vorrichtung zur Vakuum-Bedampfung eines bandförmigen Trägers, g e k e n n z e i c h n e t durch erste und zweite, parallel zueinander angeordnete und sich in Linienberührung befindende Spulen, durch eine Einrichtung zum Drehen der Spulen in entgegengesetzte Richtungen, durch eine Einrichtung zum Zuführen erster und zweiter, bandförmiger Träger (3, 3') durch den liinienberührungsbereich zwischen den beiden Spulen, wobei der erste, bandförmige Träger um wenigstens einen Bereich der ersten Spule und der zweite, bandförmige Träger um wenigstens einen Bereich der zweiten Spule bewegbar ist, durch eine Vakuumkammer mit einer oberen und einer unteren Kammer (1 bzw. 2), wobei in der oberen Kammer ein erster Unterdruck und in der unteren Kammer ein zweiter Unterdruck vorliegt, der kleiner als der Unterdruck in der oberen Kammer ist, durch eine Verdampfungsquelle (9), durch die verdampftes Material auf den ersten und zweiten, bandförmigen Träger (3, 3') in einem vorbestimmten Bereich auf beiden Seiten des Linienberührungsbereiches richtbar ist, und durch eine Abschirmeinrichtung (10, 11), durch die das verdampfte Material auf den vorbestimmten Bereich begrenzbar ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß vorgesehen sind eine dritte Spule (30), die in Linienberührung mit der zweiten Spule (29) auf der der ersten Spule (28) gegenüberliegenden Seite angeordnet ist, eine Einrichtung zum Zuführen eines dritten, bandförmigen Trägers in den Itinienberührungsbereich (37') zwischen der zweiten und dritten Spule, eine zweite Verdampfungsquelle (40), durch die Verdampfungsmaterial auf den zweiten und dritten, bandförmigen Träger in einem vorbestimmten Bereich auf beiden Seiten dieses lLinienberührungsbereiches richtbar ist, und eine zweite Abschirmeinrichtung (43,44), durch die die Verdampfung des Verdampfungsmaterials auf den vorbestimmten Bereich auf beiden Seiten des Linienberührungsbereiches zwischen der zweiten und dritten Spule begrenzbar ist
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß wenigstens eine zusätzliche, zylinderförmige Spule oberhalb des engen Spaltes vorgesehen wird, daß der bandförmige Träger von einer der zwei parallelen,zylinderförmigen Spulen über die wenigstens eine zusätzliche, zylinderförmige Spule der anderen der zwei parallelen, zylinderförmigen Spulen zugeführt wird, und daß durch Vakuumverdampfung ein Verdampfungsmaterial auf den bedampften, bandförmigen Träger zur Bildung einer Zwischenschicht aufgebracht wird, indem wenigstens eine zweite Verdampfungsquelle verwandt wird, die zwischen der wenigstens einen zusätzlichen, zylinderförmigen Spule und dem engen Spalt angeordnet ist.
11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z ei c h n e t , daß wenigstens eine erste Verdampfungsquelle außerhalb des durch gemeinsame Tangenten der zwei parallelen, zylinderförmigen Spulen begrenzten Bereiches angeordnet ist, wodurch ein Durchtreten des Verdampfungs strahls der ersten Verdampfungsquelle durch den engen Spalt nach oben verhinderbar ist.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Mittelachsen der zwei parallelen, zylinderförmigen Spulen gegeneinander versetzt sind
13. Vorrichtung zur Vakuumbedampfung eines bandförmigen Trägers, g e k e n n z e i c h n e t durch erste und zweite Spulen (4,5), die parallel zueinander mit einem engen Spalt (7') zwischen den Spulen angeordnet sind,durch eine Einrichtung zum Drehen der Spulen in der gleichen Richtung, durch eine die Spulen umgebende Vakuumkammer (1,2), durch eine Führungsrolleneinrichtung (51,52),durch die der bandförmige Träger (3) längs eines vorgegebenen Förderweges führbar ist, durch eine erste, schräggestellte Verdampfungsquelle (9), die auf den bandförmigen Träger bei dessen Durchgang durch den Spalt (7') gerichtet ist, wobei die erste, schräggestellte Verdampfungsquelle unter dem engen Spalt angeordnet ist, durch eine zusätzliche Spule (54), die oberhalb des engen Spaltes so angeordnet ist, daß durch sie der vorbestimmte Lauf des bandförmigen Trägers festlegbar ist, und durch eine erste, ebene Verdampfungsquelle (50), die auf den über die zusätzliche Spule (54) laufenden, bandförmigen Träger gerichtet ist, um dadurch eine Zwischenschicht zu bilden.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß ferner vorgesehen sind, eine dritte Spule (114), die parallel zu der zweiten Spule (113) mit einem zweiten, engen Spalt (116) zwischen diesen beiden Spulen angeordnet ist, eine Einrichtung zum Drehen der dritten Spule (114) inder gleichen Richtung wie die erste und zweite Spule (115, 113), eine Führungsrolleneinrichtung (123,125), um den bandförmigen Träger längs #eines weiteren vorbestimmten Förderweges zu führen, eine zweite, schräggestellte Verdampfungsquelle (117), die auf den bandförmigen Träger bei seinem Durchgang durch den zweiten, engen Spalt (116) gerichtet ist, wobei die zweite schräggestellte Verdampfungsquelle (137) unterhalb des zweiten, engen Spaltes (116) angeordnet ist, eine zweite, zusätzliche Spule (119), die oberhalb des zweiten, engen Spaltes (116) so angeordnet ist, daß durch sie ein weiterer, vorbestimmter Förderweg des bandförmigen Trägers (105) festlegbar ist, und eine zweite, ebene Verdampfungsquelle (121), die auf den bandförmigen Träger bei dessen Bewegung über die zweite, zusätzliche Spule (119), gerichtet ist, um dadurch eine weitere Zwischenschicht zu bilden, wobei die erste und die zweite schräggestellte Verdampfungsquelle (137, 117) außerhalb des durch die gemeinsamen Tangenten (C,D und E,F) der Jeweiligen benachbarten, parallelen Spulen begrenzten Bereiches angeordnet sind.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß eine Verdampfungsquelle (126) zur Ausbildung einer Unterschicht unter der ersten Spule (115) angeordnet ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß eine Verdampfungsquelle (128) zur Ausbildung einer äußersten Schicht unterhalb der dritten Spule (114) angeordnet ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch g e k e n n -z e i c h ne t , daß eine Verdampfungsquelle zur Ausbildung einer Zwischenschicht unterhalb der zweiten Spule (113) angeordnet ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Mittelachse der zweiten Spule (113) gegenüber den Mittelachsen der ersten und dritten Spule (115, 116) versetzt ist.