Вакуумная установка для нанесения многослойных покрытий

Вакуумная установка для нанесения многослойных покрытий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Класс 48b 11юз № 148317

СССР

ОПИСАНИК ИЗОЬРЕТКНИН

К ABTOPCHQMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Подписная группа № 209

А. И. Зуйков, Б. Д. Поволоцкий, М. Л. Денеиберг, Е. Б. Фукс, В. Ф. Гольнев и Х. И. Омеров

ВАКУУМНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ МНОГОСЛОЙНЫХ

ПОКРЫТИЙ

Заявлено 7 октября 1961 г. за .№ 747179/22 в Комитет по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» № 12 за !962 г.

Известны вакуумные установки для нанесения многослойных покрытий, которые состоят из вакуумной камеры с двумя вакуумными крышками, испарительной системы и барабана с заготовками, находящимися в вакуумной камере.

Предлагаемая вакуумная установка обеспечивает возможность получения в ней равномерных металлических и неметаллических покрытий и удобна в эксплуатации. С этой целью раздвигаемые крышки вакуумной камеры устанавливаются на самоходных тележках. На одной из тележек установлен легкосъемный барабан с заготовками, на другой — испарительная система.

Для получения комбинированных многослойных покрытий установка состоит из групповых тиглей, снабженных крышками, открывание и закрывание которых осуществляется комбинированным приводом от программного устройства, Тигельные группы имеют самостоятельные натяжные устройства, а для испарения малых доз покрывающего материала тигельные группы выполнены в виде ленты, вдоль которой выдавлены лунки. Это позволяет получать равномерное, хорошо сцепленное с основой покрытие.

Для создания заданного температурного технологического режима на рабочей поверхности заготовок барабан с заготовками охватывается нагревательным устройством и внутри имеет охлаждающие экраны под тигельной плитой и у его поверхности.

Для замены вращающегося барабана с заготовками его крепят на крышке с помощью быстродействующего запора. С целью контроля и регулирования температуры непосредственно на поверхности заготовок, на одной из них устанавливают термопарные датчики, передающие свои сигналы на стационарный показывающий и регулирую№ 148317 щий прибор посредством кольцевого токосъемника, установленного на ступице барабана.

Для исключения возможности залета частиц испаряемых материалов на тыльную сторону заготовок экран, установленный между обечайкой камеры и нагревателем, несет на себе кольцевой .щиток, образующий вместе с кольцевым щитком вдвинутого в камеру барабана защитный лабиринт.

На фиг. 1 показана предлагаемая вакуумная установка; на фиг. 2— крышка камеры; на фиг. 3 — расположение тигельной группы внутри барабана установки.

Вакуумная установка для нанесения многослойных металлических и неметаллических (например, полупроводниковых) покрытий в вакууме предназначена для послойного нанесения нескольких покрытий за один рабочий цикл.

Установка состоит из неподвижной цилиндрической горизонтально расположенной камеры 1 и двух подвижных крышек 2 и 8, несущих на себе технологическую оснастку. Обе крышки шарнирно подвешены на кронштейн",õ 4, которые установлены на тележках 5, имеющих привод независимо от вакуумной камеры. Предварительный прижим крышек к камере осуществляется посредством электромагнитов б, установленных на фланцах камеры.

Вакуумная система состоит из форвакуумного насоса, электромагнитных форвакуумных кранов, высоковакуумного насоса, ловушки и высоковакуумного затвора.

На одной из крышек консольно крепится вращающийся барабан с заготовками. Барабан приводится во вращение электродвигателем через редуктор, установленный на тележке, и цепную передачу. Набор сменных звездочек дает возможность регулировать скорость барабана.

Барабан выполнен в виде беличьего колеса, в стержнях которого выфрезерованы пазы для установки в них заготовок или кассет с заготовками. В целях быстрой замены барабана с заготовками последний крепится на крышке с помощью быстродействующего запора.

На рабочей поверхности одной из кассет барабана в нескольких местах по длине устанавливают термопарные датчики для контроля и посекционпого регулирования температуры заготовок. Токосъем с них производится посредством электрического коллектора — кольцевого токосъемника 7, укрепленного на ступице 8 барабана. На второй подвижной крышке крепится кронштейн 9 с расг.оложенной на нем тигельной группой 10.

Раздвигающиеся на самоходных тележках крышки создают хорошие условия для перезаправки барабана и быстрой зарядки тиглей, обслуживания и ремонта всех механизмов. При придвинутых к камере крышках тигельная группа располагается внутри барабана. Таким образом при вращении барабана покрытие наносится на ту сторону заготовок, которая обращена во внутрь барабана.

На тигельной плите устанавливаются несколько тиглей для испарения различных материалов. Прогиб разогретых лодочек устраняется натяжным устройством 11. Это обеспечивает одинаковый по всей длине уровень испаряемого материала, а следовательно, равномерную толщину покрытия по всей длине заготовки.

Для испарения малых количеств материала взамен существующего ряда маленьких лодочек применена тигельная лента 12, например, из молибдена, в которой выдавлен ряд дозовых лунок, куда закладывается испаряемый материал. Это обеспечивает создание идентичных температурных условий при одновременном испарении нескольких малых доз испаряемого материала. № 148317

Во время рабочего процесса тигельная лента совершает колебательное движение. При большой амплитуде колебаний возможен выброс испаряемого материала из лунок. Для предотвращения этого явления установлены промежуточные точечные опоры 18.

Тигли снабжены открывающимися обогреваемыми крышками 14.

Обогрев их осуществляется до температуры испарения наносимого материала, что исключает возможность его конденсации на крышках тиглей. Крышки тиглей открываются с помощью электродвигателя 15 через цепную передачу при помощи фрикционных электромагнитных муфт. В зависимости от того, на какую муфту подается электрический импульс, происходит ее срабатывание и открывание соответствующей крышки тигля. Это обеспечивает испарение того или другого материала по заданной программе.

Для создания заданного температурного технологического режима на рабочей поверхности заготовок барабан с заготовками охватывается проволочным нагревателем 1б для нагрева заготовок, а внутри имеет охлаждающие экраны (7 у поверхности и под тигельной плитой.

В целях исключения нагрева камеры последняя изолирована от теплового излучения нагревателя тепловым экраном 18.

Для предотвращения залета частиц испаряемых материалов тыльную сторону заготовок экран 18, установленный между обечайкой 19 камеры и нагревателем, несет на себе кольцевой щиток 20, образующий вместе с кольцевым щитком 21 вдвинутого в камеру барабана защитный лабиринт.

Поскольку обе крышки подвижны, то электропитание всех элементов, расположенных на них, осуществляется с помощью разъемных контактов, ножевая часть которых крепится на крышках, а панель с губками — на неподвижной камере.

Весь процесс нанесения покрытий, за исключением перезарядки барабана и тиглей, ведется по автоматическому циклу, а раздвигающиеся крышки и быстросъемность барабана сводят к минимуму вспомогательное время для смены заготовок и загрузки тиглей, что приводит к увеличению производительности.

П редм ет изобретения

1. Вакуумная установка для нанесения многослойных покрытий, состоящая из вакуумной камеры с двумя вакуумными крышками, испарительной системы и барабана с заготовками, находящимися в вакуумной камере, отличающаяся тем, что, с целью возможности получения равномерных металлических и неметаллических покрытий, а также удобства эксплуатации, раздвигающиеся крь шки вакуумной камеры установлены на самоходных тележках, на одной из которых установлен легкосъемный барабан с заготовками, подлежащими покрытию, на другой — испарительная система.

2. Вакуумная установка по п. 1, отличающаяся тем, что для получения комбинированных многослойных покрытий различными материалами она состоит из групповых тиглей, снабженных крышками, открывание и закрывание которых осуществляется комбинированным приводом от программного устройства.

3. Вакуумная установка по пп, 1 и 2, отличающаяся тем, что, с целью получения равномерного покрытия, хорошо сцепленного с основой, тигельные группы имеют самостоятельные натяжные устройства, а для испарения малых доз тигельные группы выполнены в виде ленты, вдоль которой выдавлены лунки.

4. Вакуумная установка по пп. 1 — 3, о т л и ч а ю ш а я с я тем, что, с целью создания заданного температурного технологического ре кима на рабочей поверхности заготовок, барабан с заготовками охватывае.ся 113I реватсльным устройством, в. ВпуTp l имеет охлахкдаюшие экраны под тигельной плитой и v его поверхности.

5. Вакуумная установка по пп. 1 — 4. о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью замены вращающегося барабана с заготовками, последний крепится на крышке с помощью быстродействующего запора.

6. Вакуумная установка по пп. — 5, о т л и ч а ю ш а я с я тем, что, с целью контроля и регулирования температуры непосрсдственно на поверхности заготовок, на одной из последних установлены терм эпарные датчики, передающие свои сигналы на стационарный показы-, вающий и регулирующий прибор посредством кольцевого токосъемника, установленного на ступице барабана, 7. Вакуумная установка по пп. 1 — 6, î".л ич а ю ща я с я тем, ITo, с целью исключения залета частиц испаряемых материалов на тыльную сторону заготовок, экран, установленный мехкду обечайкой камеры и нагревателем, несет на себе кольцевой щиток, образующий вместе с кольцевым щитком вдвинутого в камеру барабана защитный лабиринт. № 148317 № 148317

Составитель В. А. Иванов

Редактор Н Л. Корченко Техред А А. Камышникова Корректор Н. И. Кулешова

Подп. к печ, 12 UI-62 г. Формат бум 70 108 /„ Объем 0,52 изд. л.

Зак, 6331 Тираж 1!00 Цена 4 коп.

ЦБТИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва Центр, М, Черкасский пер., д. 2/6.

Типография ЦБТИ, Москва, Петровка, 14.