Устройство для непрерывного напыления на подвижную подложку в виде полосы

Устройство для непрерывного напыления на подвижную подложку в виде полосы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<1>652237 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) ЗаЯвлено 250775 (21) 2156945/18-21 (23) Приоритет — (32) 31 ° 07 ° 74 (31) PC 23c/180209 (ЗЗ) ГДР (51) М. Кл.

С 23 С 13/12

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК621 ° 396 °

° 6-181.48 (088.8) Опубликовано 1503.79.Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 150379 (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Роберт Гюнтер, Гюнтер Еж, Антон Занднер и Гюнтер Прадель (ГДР) Иностранная фирма зФЕБ Бандшталькомбинат Херман Матерн (ГДР) (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО НАПЫЛЕНИЯ нА пОдВижную пОдлОЖку В Виде пОлОсы

Изобретение касается устройств для . напыления ленточных подложек в электронно-лучевых установках с высокой степенью напыления.

Известно устройство для непрерывного напыления, содержащее вакуумную камеру с размещенными в ней тиглем, электронной пушкой, системой отклонения и поворота электронного луча и экранирующей заслонкой (1).

Однако во время напыления толстым слоем напыляются еще области в напылительной камере, что ведет к большим потерям наносимого вещества.

Цель изобретения — уменьшение потерь наносимого вещества — достига- ется тем, что в устройство для непрерывного напыления, содержащее вакуумную камеру с тиглем, электронной пушкой, системой отклонения и поворота электронного луча и экранирующей заслонкой, введен механизм изменения расстояния между тиглем и подложкой, выполненной в виде наклонных направляющих; тигель снабжен элементами качения, служащими для перемещения по наклонным направляющим, а наклонные направляющие выполнены в виде клиновидной опоры и шарнирного параллелограмма, причем экранирующая заслонка снабжена средством качения с возможностью взаимодействия с подложкой.

На фиг. 1 изображено напылительное устройство с перемещаемым тиглем; на фиг. 2 — направляющие тигля; на фиг ° За — передняя торцовая стенка тигля; на фиг.3б — боковая стенка тигля; на фиг. 4 — напылительное устройство с поворотно-рычажной подставкой; на фиг ° 5 — устройство с выдвигаемым экраном, на которых показаны напылительные позиции 1, две направляющие 2, стальная полоска 3, тигельная каретка 4, тигельная подставка

5, защитное полотно б, защитное полотно 7, электронный луч 8, источник электронов (электронная пушка) 9, отклоняющая система 10, края 11, огнеупорный материал 12, тигель 13, датчик 14 электронного луча, отклоняющая система 15, торцовая тигельная стенка 16, поверхность ванны 17, торцовая тигельная стенка 18,испаряемый материал 19, колеса 20, боковая тигельная стенка 21, боковая тигельная стенка 22, загрузочная длина 23, отверстие для электронного луча 24, отверстие для заполнения испаряемым материалом 25, экран 26, поворотнорычажные подставки 27, рычаги 28, 652237 концы рычагов 29, часть окружности

30, центр вращения 31, ось центров вращения 32, точка пересечения перекладин 33, экранная камера 34, опорные ролики 35, 36, 37, 38, 39, отклоняющие ролики 40, 41, набегающий

-,ролик 42, защитное полотно 43, ж угол наклона ленты, — угол наклонной плоскости, х — угол наклона электронного луча, 8 — угол наклона экрана, E — угол наклона линии, соединяющей отклоняющие ролики. 10

Изобретение иллюстрируется примерами.

Примеры относятся к электроннолучевой испытательной установке для ленточной стали, в частности для напыления алюминия. Однако предложенное решение может найти применение и в установке вакуумного напыления с другими источниками энергии и/или другими подложками и/или другими испаряемыми материалами.

Обозначены и рассмотрены соответственно только устройства нацылительной позиции, Пример 1. Движение тигля осуществляется по наклонной плоскости,25 расйоложенной параллельно направлению электронного луча..Этот пример рассматривается на фиг. 1, 2, За и Зб.

Посредством"нвзначительных изменений этот пруер можно использовать для ;ф случая движения:подставки тигля и направления бомбардировки электронами в горизонтальной и вертикальной плоскостях. В напылительной позиции 1 две направляющие 2 установлены в виде йаклонной плоскости, на которой i направлении стальной полоски 3, проходящей через напылительную позицию 1 под углом ой к горизонтали, на колесах

20 установлена перемещающаяся в одну и другую сторону тигельная каретка .4.

С целью экономии места направляющие

2 для подставки 5 тигля могут устанавливаться в виде двух разнесенных (фиг.2). Тигельная каретка 4 приводится в движение приводным органом. 45

С целью Защиты от рассеяннЫх -паров тигельная каретка 4 облицована защитными полотнами 6 и 7, которые благодаря телескопической конструкции обеспечивают надежную защиту от нежела- 50 тельного действия испарений. угол наклонной плоскости, т.е. угол между направляющими 2 и горизонтом в напылительной позиции 1 равен среднему углу х наклона электронного луча 8, проходящего от источника 9 электронов через отклоняющую систему 15, с помощью которой задается угол к отклоняющей системе 10. На тигельной каретке 4 нахо-. дится подставка 5, которая с целью экранирования от вытекающего жидкого испаряемого материала через чашу. тигля 13 выступает за нее и имеет поднятые вверх края 11. С целью повышения стойкости к действию жидко- 65 го испаряемого материала тигельная подставка 5 обложена огнеупорным материалом 12. На тигельной подстав- ке 5 целесообразно устанавливать тигель 13, магнитную отклоняющую систему 10, которая размещается на боковых стенках 21, 22 тигля, а также датчики 14 электронного луча (фиг.За). рассматриваемом примере источник электронов, включая отклоняющую систему 15, предназначенную для установления направления луча, размещается отдельно от тигельной каретки 4, однако . вполйе возможно и эти блоки жестко соединить с движением тигельной каретки. Электронный луч 8 целесообразно направлять над торцовой стенкой 16 тигля, где имеется наибольшее расстояние между поверхностью 17 ванны и напыляемой лентой 3. Технически минимальное расстояние между стальной лентой 3 и тиглем 13 определяется необходимым свободным пространством для прохождения электронного луча 8 к поверхности 11 ванны и гарантированным расстоянием между лентой 3 и верхней кромкой тигельной стенки 18, противоположной направлению луча 8.

Питание испаряемым материалом 19 тигля 13 осуществляется в двух рабочих положениях при минимальном и максимальном расстоянии из двух, емкостей. Питание можно также осуществлять иэ одной емкости. В этом случае загрузочная длина 23 тигля 13 должна быть больше его горизонтального пути движения. Тогда испаряемый материал 19 вводится в двух рабочих положенйях минимального или максимального расстояния вблизи торцов 16 и 18 тигля.

Для усиления защиты от испарений геометрия стенок 16, 21, 22 тигля может быть подогнана по наклону ленты. В положении минимальное рас-, стояние верхняя кромка торцовой тигельной стенки 16 достигает га I рантированного расстояния до ленты 3.

В этом рабочем положении приблизительно равны расстояния между стальной лентой 3 и боковыми тигельными стенками 21, 22. При этом верхние края этих стенок могут на несколько миллиметров выступать над поверхностью стальной ленты 3. Торцовая тигельная стенка 16 имеет соответствующее геометрии электронного луча про-. ходное отверстие 24. В боковой стенке 21 тигля для наполнения ванны имеется другое отверстие 25. При использовании лишь одной емкости для испа- . ряемого материала 19 необходимы два отверстия 25, которые должны находиться вблизи торцовых стенок 16, 18 тигля, и расстояния между которыми должно соответствовать смещению тигля из положения минимальное расстояние в положение максимальное расстояние . Остающаяся над по652237 верхностью 17 ванны часть тигельных стенок 16, 18 21, 22 одновременно служит узлом экрана и вместе с ним образует единый блок, либо на тигель

13 насаживается отдельная деталь.

ТигеЛь 13 и блок экранирования выполнены иэ известных материалов. 5

Датчики 14 электронного луча размещены попарно горизонтально и вертикально, изолированно от отверстия

24 (фиг.За). Электронные токи, отводимые датчиками 14, могут использо- 10 ваться для управления положением луча через отклоняющие системы 15, благодаря чему электронный луч 8 всегда попадает в проходное отверстие 24 и не воздействует на торцовую тигель- ную стенку 16. Использование датчиков 14 электронного луча особенно .предпочтительно в конструкции, в которой перемещение тигля происходит непараллельно направлению луча. В этом случае необходимое положение электронного луча автоматически. регулируется датчиками 14.

Принцип работы устройства следующий.

Во время нагрева тигля. электронно« 25 лучевой напылительной установки экран.

26, охлажденный с целью отвода конденсационной и лучевой энергии, отгораживает стальную ленту 3 от поверхности ванны 17. После того как го- 30 товность установки достигнута, экран

26 удаляется и тигель 13 на каретке

4 перемещается по наклонной плоскбсти в направлении к напыляемой стальной ленте 3. При этом тигельные или ®» экранирующие стенки 16, 18, 21 и 22 предотвращают неконтролируемый расход металлических паров в напылительной позиции 1. При прерывании напыления этот процесс протекает в обратном порядке.

Пример,2. Перемещение тигля

13 осуществляетси согласно фиг.4 на поворотно-рычажной подставке 27 с двумя определенными конечными положе-. ниями; которые соответствуют двум рабочим положениям — минимальному и максимальному расстоянию между поверхностью ванны 17 и напыляемой лентой 3, и соединительные линии которых проходят параллельно направлению электронного луча. В непоказаиной напылительной позиции находится поворотно-рычажная подставка 27 с четырьмя рычагами 28, которые могут перемещаться в направлении стальной 55 ленты 3, проходящей через напылительную позицию под углом наклона сс..

При этом концы 29 рычагов описывают вокруг центров вращения 31 радиусом, равным длине рычага,.часть окружности 30. Новоротно-рычажная подставка 27 перемещается при помощи приводной системы, которая установлена с воэможностью поворота вокруг оси, перпендикулярной направлению движения поворотно-рычажной подставки.

С целью придания жесткости поворотнорычажной системе задние и/или передние рычаги 28 связаны перекрещивающимися перекладинами. Точка пересечения перекладин 33 при этом одновременно является местом приложения приводного усилия к рычажной подставке

27. Расстояние от оси вращения 32 до

-точки пересечения перекладин 33 определяет необхедимый ход приводного устройства. В остальном устройство и принцип действия этой конструкции соответствуют изложенному в примере 1.

Пример .3. На фиг. 5 изображен подъем напыляемой стальной ленты 3 в случае прерывания напыления при помощи выдвигаемого экрана 44.

В напылительной позиции 1 тигель

13 и отклоняющая система 10 размещены на неподвижной тигельной подставке 5.

Возможно расположение отклоняющей системы 10 и на стенках камеры.

При выдвигаемом экране 44 (охлаждаемом, как и в первом примере) он находится в экранной камере 34, которая вакуумируется и имеет примерно такой же вакуум и в напылительной по, зиции 1. Экранная камера 34 отгорожена от напылительной позиции 1 соответствующим средством. Стабильное положение экрана 44 достигается при помощи опорных роликов 35, 36, 37, 38, 39. B рабочем положении . минимальное расстояние при убранном экра.не 44 направление движения напыляемой стальной ленты 3 над тиглем 13 соответствует соединительной линии между отклоняющими роликами 40 и 41. Угол наклона 6 стальной ленты 3, который определяется роликовым устройством

40, больше угла наклона Б экрана 44.

С целью усиления защиты напыпительной позиции 1 и ее узлов от конденсации металлических паров торцовые и боковые стенки 16, 18, 21, 22 тигля

13 в соответствии с примером 1 могут вплоть до стальной ленты 3., с учетом необходимого для выдвижения экрана 44 пространства, образовывать защитный узел. Подача испаряемого материала осуществляется из емкости через отверстие 25 в боковой стенке 21. При необходимости прерывания напыления экран 44, который на обращенной к ленте 3 стороне имеет набегающий ролик

42, выдвигается с помощью привода (не показан). Ролик 42 на экране 44 защищен от напыления. . Он касается стальной ленты 3 и приподнимает ее при движении экрана. В выдвинутом конечном положении экран 44 стабилизируется с помощью опорных роликов

35, 36, 37. C целью усиления защиты от напыления ролик 42 по периферии покрыт защитным .слоем 43.

652237

Фиг.f

Фиг.2

1В

Для освобождения напылительной позиции 1 экран 44 выдвигается в экранную камеру 34.

Формула изобретения

1.Устройство для непрерывного напыления на подвижную подложку в виде полосы, содержащее вакуумную камеру с размещенным в ней тиглем, электронной глушкой, системой отклонения и я поворота электронного луча и экранирующей заслонкой, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью уменьшения потерь наносимого вещества, оно содержит механизм изменения расстояния между тиглем и подложкой, выполненной в вице наклонных направляющих.

2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что тигель снабжен элементами качения, служащими для перемещения по наклонным направляющим.

3. Устройство по пп.1 и 2,о т л ич а ю щ е е с я тем, что наклонные направляющие выполйены в виде клиновидной опоры.

4. Устройство по пп.1 и 2, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что наклонные направляющие выполнены в виде шарнирного параллелограмма.

5. Устройство по п.1, о т л и-! ч а ю щ е е с я тем, что экранирующая заслонка снабжена средством качения с возможностью взаимодействия с подложкой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент РДР Р 54154, кл. 48 С 13/12, 1967.

652237

Фиг.Ф

Тираж 1129 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва, Ж-35 Раушская наб.s д. 425

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор H. Каменская

Заказ 992/28

Составитель П. Лягин

Техред О.Андрейко Корректор A.Êðàí÷åíêî