DD257554A3 - DEVICE FOR STATISTIC COATING OF SCHUETTGUT BY PLASMATRON SPUTTERS - Google Patents
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- DD257554A3 DD257554A3 DD28630086A DD28630086A DD257554A3 DD 257554 A3 DD257554 A3 DD 257554A3 DD 28630086 A DD28630086 A DD 28630086A DD 28630086 A DD28630086 A DD 28630086A DD 257554 A3 DD257554 A3 DD 257554A3
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur statistischen Beschichtung von Schuettgut durch Plasmatronsputtern in Drehkorbanlagen von vorzugsweise zylinderfoermigen Widerstandskoerpern. Das Ziel ist die Erhoehung der Produktivitaet und Senkung des Ausschusses. Die Aufgabe besteht darin, bei grossem Schuettgutvolumen und unterschiedlichen Abmessungen homogene Schichten enger Toleranz zu erreichen. Erfindungsgemaess ist der Drehkorb neigbar und besitzt einen durchbrochenen Mantel. Im Inneren sind am Gesamtumfang schraubenfoermig dreieckig ausgebildete Leiteinrichtungen angeordnet. Das Plasmatron ist drehbar im Drehkorb angeordnet. Eine Seitenwand des Drehkorbes ist spaltfoermig zu oeffnen. Fig. 1The invention relates to a device for the statistical coating of bulk material by plasmatron sputtering in rotary basket systems of preferably cylindrical resistance bodies. The goal is to increase productivity and reduce the committee. The task is to achieve homogeneous layers of close tolerance with a large bulk material volume and different dimensions. According to the invention, the rotary basket is tiltable and has a perforated shell. Inside are arranged on the total circumference helically triangular guide devices. The Plasmatron is rotatably mounted in the rotary basket. A side wall of the rotating basket is to open gap-shaped. Fig. 1
Description
Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings
Die Erfindung dient der statistischen Beschichtung von Schüttgut, vorzugsweise von zylinderförmigen Widerstandskörpern in Sputteranlagen mit Drehkorb. Durch die statistische Beschichtung wird allseitig auf jeden Körper des Schüttgutes eine möglichst homogene Schicht aufgebracht.The invention serves the statistical coating of bulk material, preferably cylindrical resistance bodies in sputtering equipment with rotary basket. The statistical coating on all sides of each body of the bulk material is applied as homogeneously as possible layer.
Die statistische Beschichtung von Schüttgut durch Plasmatronsputtern wird in Anlagen mit Drehkorb durchgeführt. Der Drehkorb im Vakuumrezipienten besitzt eine zylindrische Mantelfläche und Seitenwände und wird durch geeignete technische Mittel in Rotation versetzt. Das Schüttvolumen, z.B. zylindrische Widerstandskörper, wird in den Drehkorb eingegeben. Die Körperfüllen ein Segment, dessen Höhe klein gegen den Drehkorbradius ist. Die Normale der Oberfläche des Schüttsegmentes ist gegen die Lotrechte durch die Rotation verdreht. Im Drehkorb ist eine Plasmatronquelle z. B. eine langgestreckte Quelle angeordnet, deren Targetnormale schrägt nach unten auf das Schüttvolumen gerichtet ist. Der Abstand zwischen der Targetfläche und der Oberfläche des Schüttsegmentes entspricht den bekannten Abständen zum Plasmatronsputtern. Die statistische Beschichtung ist dadurch charakterisiert, daß momentan nur die Körper, und zwar nur deren zum Target gerichteten Anteile der Körperoberfläche, beschichtet werden, die sich an der Oberfläche des Schüttsegmentes aufhalten. Durch die Rotation des Drehkorbes werden die Körper des Schüttgutes gemischt, es gelangen nacheinander ständig andere Körper bzw. andere Anteile der Körperoberfläche in die Oberfläche des Schüttsegmentes und damit in den, von der Plasmatronquelle erzeugten, Dampfstrom.The statistical coating of bulk material by plasmatron sputtering is carried out in systems with a rotating basket. The rotary basket in the vacuum recipient has a cylindrical surface and side walls and is rotated by suitable technical means in rotation. The bulk volume, eg cylindrical resistance body, is entered into the rotary basket. The body fill a segment whose height is small against the turning radius. The normal of the surface of the bulk segment is rotated against the perpendicular by the rotation. In the rotary basket is a Plasmatronquelle z. B. arranged an elongated source whose target normal is directed downwards to the bulk volume. The distance between the target surface and the surface of the bulk segment corresponds to the known distances for plasmatron sputtering. The statistical coating is characterized in that at the moment only the bodies, and only their portions of the body surface directed towards the target, are coated, which are located on the surface of the bulk segment. By the rotation of the rotating basket, the body of the bulk material are mixed, it is successively constantly other body or other parts of the body surface in the surface of the bulk segment and thus in the generated by the Plasmatronquelle, steam flow.
Die Beschichtung muß in der besagten Weise solange fortgesetzt werden, bis alle Körper bzw. Anteile der Körperoberflächen derart häufig dem Dam 'strom ausgesetzt wurden, daß die Schichtdicke auf den Körperoberflächen im statistischen Sinne homogen ist. Da diese Z^ 'setzung der statistischen Beschichtung mit Drehkörben mit glatten Mantelflächen nur unvollkommen erfüllt wird, wurden Drei.KÖrbe mit Leiteinrichtungen versehen, um die Durchmischung der Körper zu verbessern. So wurden z. B. die Bleche der Man., .flächen mit sinusförmigen oder kreisförmigen Sicken ausgeführt, um die Durchmischung der Körper zu verbessern. Andere Lösungen zur Verbesserung der Durchmischung sind senkrecht zur Mantelfläche und schräg zur Mantelachse angeordnete Leitbleche, um zusätzlich zur Durchmischung eine Hin- und Herbewegung der Körper in Achsenrichtung zu erreichen.The coating must be continued in the said manner until all bodies or parts of the body surfaces have been exposed to the steam so frequently that the layer thickness on the body surfaces is homogeneous in a statistical sense. Since this composition of the random coating with smooth-bore rotary baskets is only imperfectly fulfilled, three baskets have been provided with baffles to improve the mixing of the bodies. So z. As the sheets of Man., Surfaces designed with sinusoidal or circular beads to improve the mixing of the body. Other solutions for improving the mixing are perpendicular to the lateral surface and arranged obliquely to the jacket axis baffles, in addition to the mixing to achieve a reciprocating motion of the body in the axial direction.
Das Ziel der Verbesserung der homogenen Beschichtung auf der gesamten Körperoberfläche bzw. aller Körper des Schüttvolumens untereinander konnte jedoch durch diese Maßnahmen zur Erhöhung der Durchmischung nicht ausreichend erreicht werden. Außerdem ergeben sich unterschiedlich große Schwankungen der Schichtdicke bzw. der Parameter der Schichten, wenn in Anlagen mit einmal optimierten Leiteinrichtungen Schüttgutkörper mit unterschiedlichen Abmessungen beschichtet werden.The goal of improving the homogeneous coating on the entire body surface or all body of the bulk volume with each other, however, could not be sufficiently achieved by these measures to increase the mixing. In addition, differences in the layer thickness or the parameters of the layers differ in size if, in systems with once optimized guide devices, bulk material bodies with different dimensions are coated.
Die Probleme nehmen zu, wenn in Anlagen mit Eingabe- und Ausgabeschleusen eine automatische Füllung und Fntleerung des Drehkorbes erfolgt. Schaufeiförmige Ausbuchtungen in der Mantelfläche bzw. in den Seitenwänden, durcii die beim Rückwärtsdrehen das Schüttgut entleert wird, führen zu Inhomogenitäten der Schichtdicke auf den Körpern bzw. der Körper untereinander. Automatisch betätigte Klappen in Mantelflächen oder Seitenwänden beeinträchtigen die Durchmischurg oder führen zu Schwierigkeiten bei der Erzielung der für Durchlaufanlagen erforderlichen BetriebssicherheitThe problems increase when in systems with input and output locks an automatic filling and Fentleerung of the rotating basket takes place. Bucket-shaped bulges in the lateral surface or in the side walls, by which the bulk material is emptied during reverse rotation, lead to inhomogeneities of the layer thickness on the bodies or the bodies with one another. Automatically operated flaps in lateral surfaces or sidewalls impair mixing or lead to difficulties in achieving the operational safety required for continuous flow systems
Die genannten Schwierigkeiten der statistischen Beschichtung nehmen zu, wenn im Interesse der Produktivität derartiger Sputteranlagen zur statistischen Beschichtung mit Durchlauf des Schüttgutes das Schüttvolumen mit dem Ziel der Produktivitätserhöhung vergrößert wird, d.h. für eine immer größere Zahl von Körpern eine gleiche Schichtdicke bzw. gleiche Parameter der Schichten erreicht werden sollen.The difficulties of statistical coating mentioned increase when, in the interest of the productivity of such sputtering systems for statistical coating with passage of the bulk material, the bulk volume is increased with the aim of increasing productivity, i. for an ever larger number of bodies an equal layer thickness or the same parameters of the layers should be achieved.
Außer den bereits angeführten technischen Schwierigkeiten und Einschränkungen der statistischen Beschichtung führt die mit zunehmender Durchmischung zunehmende Reibung zum Abrieb der Körper bzw. der aufwachsenden Schichten, was die Schichtdicken insbesondere aber die erzielten Parameter der Schicht beeinträchtigt. Der Abrieb selbst und zusätzlich Flitter des zu beschichtenden Targetmaterials können für einen Teil der Körper Ausschußursache sein.Apart from the technical difficulties and limitations of the statistical coating already mentioned, the increasing friction with increasing mixing leads to abrasion of the bodies or of the growing layers, which impairs the layer thicknesses but in particular the parameters of the layer achieved. The abrasion itself and in addition tinsel of the target material to be coated may be a cause of rejection for some of the body.
Bei der statistischen Beschichtung in Sputteranlagen mit Durchlauf des Schüttgutes sind Mängel am Stand der Technik zu beseitigen. Insbesondere ist eine Lösung anzugeben, mit deren Hilfe eine hohe Produktivität und geringer Ausschuß erreicht werden.In the statistical coating in sputtering systems with passage of the bulk material defects in the prior art must be eliminated. In particular, a solution must be provided, with the help of a high productivity and low waste can be achieved.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung anzugeben, mit deren Hilfe für ein großes Schüttgutvolumen unterschiedlicher Abmessungen der Schüttgutkörper für alle Körper dieses Schüttvolumens und von Charge zu Charge auch auf Körpern unterschiedlicher Abmessungen durch statistische Beschichtung homogene Schichten mit enger Toleranz der Schichtparameter erzielt werden.The invention has for its object to provide a device by means of which for a large bulk material volume of different dimensions of the bulk material for all body bulk volume and batch to batch on bodies of different dimensions by statistical coating homogeneous layers are achieved with close tolerance of the layer parameters.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einer Plasmatron-Beschichtungsanlage, bestehend aus einem Drehkorb mit Leiteinrichtungen für das Schüttgut, mit einer im Inneren angeordneten Piasmatroneinrichtung dadurch gelöst, daß die Achse des Drehkorbes gegenüber der Horizontalen während der Beschichtung neigbar ist. Dazu ist er einseitig in einem schwenkbaren Lager gehalten. Der Neigungswinkel ist von der Drehzahl des Drehkorbes, dem Schüttgutrahmen und der Größe der Körper abhängig. Es wird jeweils experimentell ermittelt und liegt im Bereich von 0,5 bis 3°. Der Mantel des Drehkorbes ist durchbrochen, wobei die Gesamtfläche der Durchbrüche größer als 50% der Mantelfläche ist. Zweckmäßig besteht er aus Lochblech. Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist, daß im Inneren des Mantels des Drehkorbes ununterbrochen auf dem gesamten Umfang dreieckförmige Leiteinrichtungen angeordnet sind, deren Seiten in Drehrichtung beim Beschichten zur umhüllenden Zylinderfläche schraubenförmig verlaufen und einen Winkel von ca. 7° bilden. Zweckmäßig bestehen die Leiteinrichtungen aus Draht-Siebgewebe aus x-Stahl mit einer Maschenweite von ca. 1,5 mm und einem Drahtdurchmesser von ca. 0,6 mm. Der Winkel zwischen den beiden nach innen zeigenden Seiten der Dreieckflächen beträgt =S90°, wobei die Spitze abgerundet ist. Der Winkel zwischen dem Mantel und der Seite des Dreiecks in Drehrichtung ist Ш 55°. Die Höhe des Dreiecks ist kleiner, etwa 33% der Höhe des Schüttsegmentes, jedoch groß gegen die bestimmende Abmessung des Schüttgutes, z. B. den Durchmesser der Widerstandskörper. Die Leiteinrichtungen bestehen aus perforiertem Material. Die Auskleidung des Drehkorbes mit elastischem Draht-Siebgewebe bewirkt eine hohe Haftreibung der Körper an der Mantelfläche bei der Rotation des Drehkorbes. Die Körper werden besser mit der Wandfläche mitgeführt. Durch diese erhöhte Haftung wird auch die Reibung der Körper untereinander beim Mischen herabgesetzt. Infolgedessen wird der Abrieb der Körper bzw. der Abrieb der auf den Körpern aufwachsenden Schicht herabgesetzt. Da die Mantelfläche durchbrochen ist, fällt der noch entstehende Abrieb aus dem Drehkorb, kann also nicht in die Schicht eingebaut werden. Ein Einbau von Abrieb in die Schicht würde die Schichtparameter kritisch beeinträchtigen. Darüber hinaus fallen auch Flitter, die sich an den Blenden der Piasmatroneinrichtung oder an der Mantelfläche des Drehkorbes bilden können, durch die Mantelfläche aus dem Drehkorb. Flitter, die sich auf die Körper des Schüttgutes legen, würden zu Schichtstörungen führen, die letztlich zu Ausschuß, z. B. der Widerstandsschicht, bei der Beschichtung von Widerstandskörpern als Schüttgut führen. Die Ausführung der Mantelfläche aus x-Stahl gewährleistet außerdem, daß der Drehkorb auch beheizt und nach einer Vielzahl von Beschichtungen auch chemisch gereinigt werden kann. Die Elastität des Drahtsiebgewebes verhindert auch die Beschädigung der Körper beim Einschütten in den Drehkorb.According to the invention the object is achieved with a Plasmatron coating system consisting of a rotary basket with baffles for the bulk material, with a arranged inside Piasmatroneinrichtung characterized in that the axis of the rotating basket relative to the horizontal during the coating is tilted. For this purpose, it is held unilaterally in a swiveling bearing. The angle of inclination depends on the speed of the rotating basket, the bulk material frame and the size of the body. It is determined experimentally and is in the range of 0.5 to 3 °. The jacket of the rotating basket is broken, wherein the total area of the apertures is greater than 50% of the lateral surface. Suitably, it consists of perforated plate. Another feature of the invention is that are arranged in the interior of the shell of the rotating basket uninterrupted on the entire circumference triangular guide devices whose sides are helical in the direction of rotation during coating to the enveloping cylindrical surface and form an angle of about 7 °. The guide devices suitably consist of wire screen mesh of x-steel with a mesh width of approx. 1.5 mm and a wire diameter of approx. 0.6 mm. The angle between the two inwardly facing sides of the triangular faces is = S90 °, with the tip being rounded. The angle between the jacket and the side of the triangle in the direction of rotation is Ш 55 °. The height of the triangle is smaller, about 33% of the height of the bulk segment, but large against the determining dimension of the bulk material, z. B. the diameter of the resistor body. The guide devices are made of perforated material. The lining of the rotating basket with elastic wire mesh fabric causes high static friction of the body on the lateral surface during rotation of the rotating basket. The bodies are better carried along with the wall surface. This increased adhesion also reduces the friction between the bodies when mixing. As a result, the abrasion of the body or the abrasion of the growing on the bodies layer is reduced. Since the lateral surface is broken, the remaining abrasion falls out of the rotary basket, so it can not be installed in the layer. Incorporation of abrasion in the layer would critically affect the layer parameters. In addition, tinsel, which can form on the diaphragm of the Piasmatroneinrichtung or on the lateral surface of the rotating basket, through the lateral surface of the rotary basket fall. Tinsel, which lay down on the bodies of the bulk material, would lead to shift disturbances, which ultimately led to committee, z. As the resistance layer, lead in the coating of resistance bodies as bulk material. The design of the lateral surface made of x-steel also ensures that the rotary basket can also be heated and also chemically cleaned after a large number of coatings. The elasticity of the wire mesh fabric also prevents damage to the body when poured into the rotary basket.
Der Schraubenwinkel ist gegen die Achsenrichtung derart gerichtet, daß die Förderwirkung der Schraube auf die Körper des Schüttgutes beim Rotieren des Drehkorbes der Förderwirkung der durch die eingestellte Neigung des Drehkorbes beim Beschichten verursachten entgegengerichtet ist.The helix angle is directed against the axis direction such that the conveying action of the screw on the bodies of the bulk material upon rotation of the rotating basket of the conveying action is opposite to that caused by the set inclination of the rotating basket during coating.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist, daß die Piasmatroneinrichtung drehbar zur Achse des Drehkorbes ist und während der Beschichtung so einstellbar ist, (Fig.2) daß die Normale der Targetfläche gegenüber der Lotrechten einen Winkel ε einschließt (mit δ als Schüttsegmentwinkel und у als Winkel zwischen der Lotrechten und dem unteren Rand des Schüttsegmentes), wobei γ unabhängig von der Größe des Winkels δ = 3° eingestellt ist. Der Schüttsegmentwinkel δ ist der Winkel zwischen den gedachten Verbindungen der Drehkorbachse zum unteren bzw. oberen Rand des Schütti egmentes. δ ist abhängig vom Schüttvolumen im Drehkorb und von der Rotationsgeschwindigkeit des Drehkorbes. Neben den bereits angeführten Bedingungen sichert die Einstellung γ Ш 3° die Ausbildung der quasi stationären Lage des Schüttsegmentes und der „Wimmelbewegung" der Körper in einer möglichst ebenen und mit gleichmäßiger Dichte der Körper belegten Kondensationsfläche. Die Einstellung der Piasmatroneinrichtung durch Drehung in besagter Weise sichert, daß auch bei unterschiedlichen Schüttvolumina und Rotationsgeschwindigkeiten der Dampf nicht auf Körper gerichtet ist, deren Bewegungsablauf für die Beschichtung ungeeignet ist oder gar auf von Körpern unbedeckte Teile der Mantelfläche auftrifft.Another feature of the invention is that the Piasmatroneinrichtung is rotatable to the axis of the rotating basket and during the coating is adjustable (Figure 2) that the normal of the target surface with respect to the perpendicular angle ε includes (with δ as Schüttsegmentwinkel and у as an angle between the perpendicular and the lower edge of the bulk segment), wherein γ is set independently of the size of the angle δ = 3 °. The bulk segment angle δ is the angle between the imaginary connections of the rotary basket axis to the lower or upper edge of Schütti egmentes. δ depends on the bulk volume in the rotary basket and on the rotational speed of the rotating basket. In addition to the conditions already described, the setting γ Ш 3 ° ensures the formation of the quasi-stationary position of the bulk segment and the "weeping motion" of the bodies in a condensation surface which is as even as possible and uniform in body density in that, even with different bulk volumes and rotational speeds, the steam is not aimed at bodies whose motion sequence is unsuitable for the coating or even impinges on parts of the lateral surface that are uncovered by bodies.
An die Sehne des Schüttsegmentes schließen sich am unteren Rand und am oberen Rand Randzonen an, in denen die Bedingungen für eine gleichmäßige Beschichtung nicht gegeben sind. Die Körperdichte ist dort unterschiedlich, die Wimmelbewegung der Körper untereinander gestört.The tendon of the bulk segment is adjoined at the lower edge and at the upper edge by edge zones in which the conditions for a uniform coating are not met. The body density is different there, the Wimmelbewegung the body disturbed each other.
Zur Entleerung des Drehkorbes nach beendeter Beschichtung wird die Stirnfläche des Drehkorbes axial gegenüber dem Mantel verschoben, so daß eine spaltförmige Öffnung entsteht. Zusätzlich werden die Neigung der Drehkorbachse vergrößert, die Drehrichtung umgekehrt und die Drehzahl erhöht. Die Förderwirkung der schraubenförmigen Leiteinrichtungen ist der Förderwirkung durch die Neigung des Drehkorbes gleichgerichtet und übertrifft sie um ein Mehrfaches. Die Körper werden in Richtung auf die spaltförmige Öffnung zwischen Mantelfläche und Stirnfläche des Drehkorbes geführt und fallen dort über eineTo empty the rotating basket after completion of the coating, the end face of the rotating basket is axially displaced relative to the jacket, so that a gap-shaped opening is formed. In addition, the inclination of the rotary basket axis are increased, reversing the direction of rotation and increases the speed. The conveying action of the helical baffles is the conveying effect rectified by the inclination of the rotating basket and exceeds them by a multiple. The bodies are guided in the direction of the gap-shaped opening between the lateral surface and end face of the rotating basket and fall there over a
trichterförmige Vorrichtung in ein Leitrohr zur Förderung in die Ausgabeschleuse. Durch das Zusammenwirken der schraubenförmigen Leiteinrichtungen mit der, zum Zwecke der Entleerung erhöhten, Rotationsgeschwindigkeit, werden die Körper restlos in einer Zeit aus dem Drehkorb entleert, die im Interesse hoher Produktivität der Anlage klein gegen die Beschichtungszeit ist. Entscheidend für die Ausführung der Einrichtung zum Entleeren ist, daß die Mittel zur Entleerung zu keinerlei Störungen des Bewegungsablaufes der Körper im Drehkorb während der Beschichtung führen. Insgesamt wird mit den erfindungsgemäßen Merkmalen eine maximale Durchmischung der Körper des Schüttgutes bei der statistischen Beschichtung erreicht. Die maximale Durchmischung der Körper ist jedoch nur eine notwendige aber nicht hinreichende Bedingung bei der statistischen Beschichtung des Schüttvolumens mittels einer Piasmatroneinrichtung im rotierenden Drehkorb. Die „Oberfläche" des Schüttgutvolumens in Richtung zur Targetoberfläche is.t die Kondensationsfläche der Beschichtungsanordnung. An die Ausbildung dieser „Oberfläche" sind eine Reihe von Forderungen zu stellen, um auf der Gesamtheit der Körper eine homogene Schichtdicke mit enger Schichtdicken- bzw. Parametertoleranz zu erzielen. Außerdem ist die vorgegebene Schichtdicke in kurzer Zeit zu erzielen. Durch die erfindungsgemäßen Merkmale wird außer der Durchmischung, d.h. für die Beschichtungsanordnung, daß immer wieder andere Körper bzw. Körper in anderer Lage in die Oberfläche des Schüttgutvolumens eintreten, erreicht, daß die „Oberfläche" die Anforderungen einer Kondensationsfläche erfüllt. Es wird ereicht, daß sich eine möglichst große weitgehend ebene „Fläche" des Schüttgutsegmentes in quasi stationärer Lage zur Piasmatroneinrichtung einstellt.funnel-shaped device in a guide tube for delivery to the output lock. By the cooperation of the helical guide means with the, for the purpose of emptying increased rotational speed, the bodies are completely emptied in a time from the rotary basket, which is small in the interest of high productivity of the system against the coating time. Decisive for the execution of the device for emptying is that the means for emptying lead to any disturbances of the movement of the body in the rotary basket during the coating. Overall, a maximum mixing of the body of the bulk material in the statistical coating is achieved with the features of the invention. However, the maximum mixing of the bodies is only a necessary but not sufficient condition in the statistical coating of the bulk volume by means of a Piasmatroneinrichtung in the rotating rotating basket. The "surface area" of the volume of bulk material in the direction of the target surface is the condensation surface of the coating arrangement A number of demands have to be made on the formation of this "surface" in order to obtain a homogenous layer thickness with narrow layer thickness or parameter tolerance on the entirety of the bodies achieve. In addition, the specified layer thickness can be achieved in a short time. Due to the features according to the invention, in addition to the mixing, i. For the coating arrangement that other bodies or bodies repeatedly enter the surface of the bulk material volume in a different position, the "surface" fulfills the requirements of a condensation surface Schüttgutsegmentes quasi stationary position adjusts to Piasmatroneinrichtung.
In dieser „Fläche" ist die Belegungsdichte der Körper weitgehend gleich. Ungleiche Belegungsdichte würde zu ungleichen Flächenanteilen der Körper, die bei einem Aufenthalt in dieser Fläche beschichtet werden, führen. Ein freies Fliegen der Körper durch die Beschichtungszone wird vermieden, da es ebenso zu Undefinierten Aufenthaltszeiten und damit Undefinierten Schichtdickenanteilen führt.In this "area," the occupancy density of the bodies is largely the same, and unequal occupancy density would result in unequal areas of the bodies being coated upon exposure to this area, avoiding free flying of the bodies through the coating zone, as well as undefined Residence times and thus undefined layer thickness shares leads.
Durch Untersuchungen am rotierenden Drehkorb wurde festgestellt, daß mit den besagten Leiteinrichtungen die Körper im Inneren des Schüttsegmentes an den oberen Rand des Schüttsegmentes geführt werden und dort austreten, ohne daß die „wimmelnde" Bewegung der Körper in der „Oberfläche" des Schüttsegmentes nach dem unteren Rand des Schüttsegmentes hin, gestört wird. Durch die schraubenförmige Ausführung der Leiteinrichtung und die Neigung der Achse des Drehkorbes wird eine Mischwirkung der Körper in Form einer Hin- und Herbewegung im Schüttsegment auch in Achsrichtung erreicht. Die Einrichtung gewährleistet auch hierbei, daß die beschriebenen Anforderungen an die „Oberfläche" und an die Bewegungsform der Körper in der Kondensationsfläche im Bereich der Sehne des Schüttsegmentes erhalten bleiben.By investigations on the rotating rotary basket was found that the bodies are guided in the interior of the bulk segment at the upper edge of the bulk segment and exit there without said "teeming" movement of the body in the "surface" of the bulk segment after the lower Edge of the bulk segment out, is disturbed. Due to the helical design of the guide and the inclination of the axis of the rotating basket, a mixing effect of the body in the form of a reciprocating motion in the bulk segment is also achieved in the axial direction. The device also ensures that the described requirements for the "surface" and the motion of the body in the condensation surface in the region of the chord of the bulk segment are maintained.
In den zugehörigen Zeichnungen zeigenIn the accompanying drawings show
Fig. 1: einen schematischen Längsschnitt einer Einrichtung zum statistischen Beschichten, Fig.2: einen Querschnitt durch die Einrichtung,1 shows a schematic longitudinal section of a device for statistical coating, FIG. 2 shows a cross section through the device,
Fig.3: einen Ausschnitt aus den Leiteinrichtungen im Drehkorb,3 shows a detail of the guide devices in the rotary basket,
Fig.4: eine perspektivische Ansicht der Leiteinrichtungen im Drehkorb4 shows a perspective view of the guide devices in the rotary basket
Die Einrichtung zur statistischen Beschichtung von zylindrischen Widerstandskörpern in Form von Schüttgut 1 besteht gemäß Fig. 1 aus dem Rezipienten 2 mit zwei vakuumdichten Deckeln 3; 3'. An einem Vakuumanschluß (nicht gezeichnet) ist ein Hochvakuumpumpsystem mit Drossel zum Einstellen des Sputterdruckes von 0,4 Pa Argon angeschlossen. In einem Deckel 3' ist ein schwenkbares Lager 4 für den Drehkorb 5. Im Deckel 3 ist die Halterung 6 für die langgestreckte Piasmatroneinrichtung 7 im Inneren des Drehkorbes 5 angeordnet.The device for the statistical coating of cylindrical resistance bodies in the form of bulk material 1 according to FIG. 1 consists of the recipient 2 with two vacuum-tight lids 3; 3 '. At a vacuum port (not shown) is connected a high vacuum pumping system with throttle for adjusting the sputtering pressure of 0.4 Pa argon. In a cover 3 'is a pivotable bearing 4 for the rotary basket 5. In the lid 3, the holder 6 is arranged for the elongated Piasmatroneinrichtung 7 in the interior of the rotating basket 5.
Der Drehkorb 5 hat einen Durchmesser von 600 mm und eine Länge von ebenfalls 600 mm zwischen den zwei Seiten wänden 8, 8'. Im zylindrischen Mantel 9 des Drehkorbes 5 sind die Leiteinrichtungen 10 angeordnet. Im Drehkorb 5 befindet sich 4000cm3 Schüttgut 1. Der Drehkorb 5 ist einseitig mit einer Achse 11 im schwenkbaren Lager 4 gehaltert. Mittels einer Schwenkeinrichtung 12 wird die Achse 11 des Drehkorbes 5 gegenüber der Horizontalen zum Beschichten um 2° geneigt eingestellt.The rotary basket 5 has a diameter of 600 mm and a length of 600 mm also between the two side walls 8, 8 '. In the cylindrical shell 9 of the rotating basket 5, the guide devices 10 are arranged. In the rotary basket 5 is 4000 cm 3 bulk 1. The rotary basket 5 is supported on one side with an axis 11 in the pivot bearing 4. By means of a pivoting device 12, the axis 11 of the rotating basket 5 is adjusted relative to the horizontal for coating by 2 ° inclined.
Die Seitenwand 8' des Drehkorbes 5 ist mit einem Ring 13 verbunden, der axial mittels eines Hebels 14 so zu öffnen ist, daß ein Spalt von ca. 40 mm zwischen der Seitenwand 8' und dem Drehkorb 5 entsteht. Die Neigung des Drehkorbes 5 wird zum Entleeren auf einen Winkel von 3° geneigt eingestellt. Durch Erhöhen der Rotationsgeschwindigkeit und Umkehr der Drehrichtung wird der Drehkorb 5 in weniger als 2min vollständig entleert. Die Widerstandskörper des Schüttgutes 1 fallen in den Trichter 15 und werden über ein Leitrohr 16 der Ausgabeschleuse 17 zugeführt, die durch ein Ventil von der eigentlichen Beschichtungsanlage getrennt ist. Gemäß Fig. 2 und 3 ist innerhalb der zylindrischen Hüllkurve des Mantels 9 des Drehkorbes 5 ein Siebgewebe aus x-Stahl mit einer Maschenweite von 1,5 mm ur ч einer Drahtstärke von 0,6 mm Durchmesser angeordnet. Aus dem Siebgewebe sind die dreieckförmigen Leiteinrichtungen 10 .eformt. In Drehrichtung des Drehkorbes 5 beträgt der Winkel n,i des Dreieckes 58°, der Winkel η2105° unddieHöheder dreiec1 rmigen Leiteinrichtungen 10 hL = 12mm.DieHöhedes Schüttsegmentes h|_ beträgt 36 mm bei dem angegebenen Schüttvol тіеп von 4000cm3. Die Ecken der dreieckförmigen Leiteinrichtungen 10 sind mit einem Biegeradius von 4mm abgerundet. Die genannten Abmessungen der Leiteinrichtungen 10 sind zusätzlich so abgestimmt, daß es keine Störung auf dem gesamten Umfang gibt, d.h. daß nur vollständige Leiteinrichtungen ausgebildet sind. Die dreieckförmigen Leiteinrichtungen 10 sind schraubenförmig mit dem Schraubenwinkel β = 7° in dem Mantel 9 angeordnet.The side wall 8 'of the rotating basket 5 is connected to a ring 13 which is axially open by means of a lever 14 so that a gap of about 40 mm between the side wall 8' and the rotary basket 5 is formed. The inclination of the rotating basket 5 is set to be emptied to an angle of 3 ° inclined. By increasing the rotational speed and reversing the direction of rotation, the rotary basket 5 is completely emptied in less than 2 minutes. The resistance body of the bulk material 1 fall into the hopper 15 and are fed via a guide tube 16 of the output lock 17, which is separated by a valve from the actual coating system. According to Fig. 2 and 3, a mesh fabric made of x-steel with a mesh size of 1.5 mm ur ч a wire thickness of 0.6 mm diameter is disposed within the cylindrical envelope of the shell 9 of the rotating basket 5. From the screen fabric, the triangular guide devices 10 are formed. In the direction of rotation of the rotating holder 5, the angle n, i of the triangle 58 °, the angle η 2 105 ° unddieHöheder dreiec 1 shaped baffles 10 h L = 12mm.DieHöhedes bulk segment h | _ is 36 mm at the indicated Schüttvol тіеп of 4000cm. 3 The corners of the triangular guiding devices 10 are rounded off with a bending radius of 4 mm. The said dimensions of the guide means 10 are additionally tuned so that there is no interference on the entire circumference, ie that only complete guide means are formed. The triangular guiding devices 10 are arranged helically with the helix angle β = 7 ° in the jacket 9.
Die Piasmatroneinrichtung 7 ist im Deckel 3 relativ zur Achse drehbar angeordnet. Die Normale 18 des Targets 19 der Piasmatroneinrichtung 7 ist bei einem Winkel у = 5° und einem Schüttsegmentwinkels = 56° urne = 23° gegen die Lotrechte bei der Beschichtung eingestellt. Vor der Beschichtung wird mittels der Kippvorrichtung die Achse 11 des Drehkorbes 5 gegenüber der Horizontalen um einen Winkel ^1 = 2° geneigt eingestellt. Die Beschichtung erfolgt, indem an die Piasmatroneinrichtung 7 für eine Beschichtungszeit von 45min eine Leistung von 2 kW angelegt wird und der Drehkorb 5 mit einer Geschwindigkeit von η = 5U/min rotiert.The Piasmatroneinrichtung 7 is rotatably mounted in the lid 3 relative to the axis. The normal 18 of the target 19 of the Piasmatroneinrichtung 7 is set at an angle у = 5 ° and a Schüttsegmentwinkels = 56 ° urn = 23 ° against the perpendicular in the coating. Before coating, the axis 11 of the rotating basket 5 is adjusted relative to the horizontal by an angle ^ 1 = 2 ° inclined by means of the tilting device. Coating takes place by applying a power of 2 kW to the piasmatron device 7 for a coating time of 45 minutes and rotating the rotary basket 5 at a speed of η = 5 rpm.
Die besagte quasi stationäre Ausbildung der „Fläche" des Schüttgutes 1 als Schüttsegment wird bei erfindungsgemäßer Ausführung der Mantelfläche und der Leiteinrichtungen 10 für unterschiedliche Schüttvolumina bzw. unterschiedliche Körpergrößen durch geeignete Einstellung des Neigungswinkels des Drehkorbes 5 im angeführten Bereich und geeignete Wahl der Rotationsgeschwindigkeit erreicht. Insbesondere wird so auch erreicht, daß der Schüttsegmentwinkel δ und die Höhe hs des Schüttsegmentes für jeden Querschnitt längs der Achse des Drehkorbes 5 gleich ist, d. h. daß der Beschichtungsabstand konstant ist und daß in jedem Querschnittselement die gleiche Anzahl von Körpern beschichtet wird. Bei gegebenem Schüttvolumen undThe said quasi-stationary formation of the "surface" of the bulk material 1 as a bulk segment is achieved in the inventive design of the lateral surface and the guide devices 10 for different bulk volumes or different body sizes by suitable adjustment of the inclination angle of the rotary basket 5 in the specified range and suitable choice of rotational speed is also achieved so that the bulk segment angle δ and the height h s of the bulk segment for each cross section along the axis of the rotary basket 5 is the same, ie that the coating distance is constant and that in each cross-sectional element, the same number of bodies is coated and
gegebener Körpergröße des Schüttgutes ist die Neigung der Achse des Drehkorbes 5 und die Rotationsgeschwindigkeit des Drehkorbes beim Beschichten derart einzustellen, daß der Schüttwinkel zwischen der Sehne s des sich ausbildenden Schüttsegmentes und der Horizontalen 24° < δ < 38° ist.Given body size of the bulk material is the inclination of the axis of the rotating basket 5 and the rotational speed of the rotating basket during coating set such that the angle of repose between the chord s of the forming bulk segment and the horizontal 24 ° <δ <38 °.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD28630086A DD257554A3 (en) | 1986-01-20 | 1986-01-20 | DEVICE FOR STATISTIC COATING OF SCHUETTGUT BY PLASMATRON SPUTTERS |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD28630086A DD257554A3 (en) | 1986-01-20 | 1986-01-20 | DEVICE FOR STATISTIC COATING OF SCHUETTGUT BY PLASMATRON SPUTTERS |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DD257554A3 true DD257554A3 (en) | 1988-06-22 |
Family
ID=5575968
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DD28630086A DD257554A3 (en) | 1986-01-20 | 1986-01-20 | DEVICE FOR STATISTIC COATING OF SCHUETTGUT BY PLASMATRON SPUTTERS |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DD (1) | DD257554A3 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1986
- 1986-01-20 DD DD28630086A patent/DD257554A3/en not_active IP Right Cessation
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