DE1006692B

DE1006692B - Verfahren zur Herstellung festhaftender Metallbelegungen auf Unterlagen aller Art

Info

Publication number: DE1006692B
Application number: DES36072A
Authority: DE
Inventors: Dr Emil Duhme; Dr Kurt Knoblauch
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1953-10-29
Filing date: 1953-10-29
Publication date: 1957-04-18

Description

Verfahren zur Herstellung festhaftender Metallbelegungen auf Unterlagen aller Art Die Erfindung befaßt sich mit der Aufgabe, extrem festhaftende Schichten aus Metall auf Unterlagen aller Art zu erzeugen, insbesondere jedoch auf Unterlagen, die als Dielektrikum für Kondensatoren dienen, oder auf Widerstandsträger, wobei die aufgedampften Schichten die Kondensatorbelegungen bzw. die leitende Widerstandsschicht bilden. Als Trägerwerkstoff für diese Metallschichten kommen vor allem Glas, Quarz, Porzellan, Glimmer, Kunststoffe und Papier in Frage.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, Schwingquarze für Hodhfrequenzzivecl:e mit einem im Vakuum thermisch aufgedampften oder kathodisch aufgestäubten Metallüberzug aus zwei im kalten Zustand eine Diffusionslegierung bildenden Metallen herzustellen, wobei der Überzug aus einer Cadmittin-Gold-Diffusioitsiegierung besteht.
Es ist bereits ein Verfahren zur Herstellung eines festhaftenden Metallbelags auf einer Unterlage bekannt, hei dem nacheinander erst Kupfer und dann Silber auf die Unterlage aufgedampft wird1zw. ----allgemeiner - erst eine Schicht eines unedlen Metalls und dann eilte Schicht eines edlen Metalls. Durch dieses Verfahren wollte man insbesondere vermeiden, daß sich durch das .Aufdampfen Silberteilchen --- allgemeiner Edelnietallteilchen ------ bilden, die nur lose aneinanderliegen.
Überraschenderweise erhält man besonders festhaftende Metallbeläge auf (Jnterlagen dann, weine man bei Nacheinanderaufdampfen zweier eine Legierung bildenden Metalle im Gegensatz zti dein bekannten Verfahren zuerst unmittelbar auf die Trägerunterlage die edlere der beiden die Legierung bildenden Metalle aufdampft. Die Gründe, aus denen gerade diese Reihenfolge zii der besonders hohen Haftfestigkeit der aufgedampften Schicht führen, sind noch nicht geklärt. Bei einer \-orteilhaften Ausführungsform wurde Cadmium auf die vorher auf ein Glimmerblättchen aufgedampfte Silberschicht aufgedampft, wodurch die Haftfestigkeit der Metallschicht auf dem Glimmer ganz erheblich erhöht wurde. Diese erhöhte Haftfestigkeit ist dann besonders erwünscht, wenn die bedampften Glimmerblättchen zur Herstellung von Gliminerkondensatoren dienen. Sehr geeignet für das erfindungsgemäße Verfahren sind die Metalle, deren Normalpotential über Null liegt, insbesondere die Edelmetalle, während als zweite Komponente der Legierung Cadmium ztt empfehlen ist, weil dieses Metall sich ohne besondere Maßnahmen mit der darunterliegenden Metallschicht legiert. Doch sind auch andere Zusammensetzungen möglich, indem z. B. zunächst eine Kupferschicht, danach Aluminium aufgedampft wird und beide Metalle zur Legierungsbildung gebracht werden.
Die Erfindung gestattet eine große Anzahl von Abwandlungen. Insbesondere brauchen die Legierungen nicht nur aus zwei Metallen zu bestehen, sondern können auch mehr als zwei Metalle enthalten. Außerdem ist es nicht unbedingt erforderlich, z. B. die erste aufgedampfte Schicht nur aus einem einzigen Metall bestehen zu lassen. Ihr können sogar von vornherein andere Metalle zugemischt sein, die gegebenenfalls die Legierungsbildung mit dein nachträglich aufgedampften Metall begünstigen. Wesentlich für die vorliegende Erfindung ist es, daß die aufgedampfte Schicht aus mehreren Metallen besteht, von denen wenigstens zwei miteinander eine Legierung bilden, und daß von diesen beiden sich miteinander legierenden Metallen das edlere Metall zuerst auf der Unte.rlage aufdampft und das zweite, unedilere Metall erst danach. Diese Vorschrift der vorliegenden Erfindung schließt natürlich nicht aus, daß bereits der zuerst aufgebrachten edleren Schicht auch Bestandteile des unedleren Metalls schon beigemischt sind.
Das aufeinanderfolgende Aufdampfen zweier Metalle, die eine Legierung bilden, ist an sich schon bekannt. Auch die Anwendung aufgedampfter Legierungen zur Herstellung elektrischer Widerstände äst bereits vorgeschlagen. Neu ist jedoch die der vorliegenden Anmeldung zugrunde liegende Erkenntnis, daß es zur Erhöhung der Haftfestigkeit auf die Reihenfolge des Aufdampfens oder kathodischen Aufbringens der die Legierung bildenden Stoffe ankommt.
In vielen Fällen empfiehlt es sich, zur weiteren Erhöhung der Haftfestigkeit die Trägerunterlage durch eine Glimmentladung vorzubehandeln. Außerdem sind solche Metalle, die wie Cadmium auch im kalten Zustand die Legierung bilden, vor allem dann besonders geeignet, -wenn temperaturempfindliche Stoffe, insbesondere Kunststoffe, als Trägerunterlage für die aufzudampfende Schicht dienen. Die Menge des nachträglich aufzudampfenden unedleren Metalls kann verhältnismäßig gering gegenüber der Henge des edleren Metalls sein; bei Cadmium genügt z. B. schon eine Menge von etwa 10 Gewichtsprozent der aufgedampften edleren Metallmenge zur Erzielung überraschend hoher Haftfestigkeiten.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung festhaftender Metallbelegungen auf Unterlagen aller Art, vorzugsweise zur Herstellung von Kondensatorbelegungen, Widerstandsschichten durch Nacheinanderaufdampfen von mindestens zwei eine Legierung bildenden Metallen, dadurch gekennzeichnet, daß zuerst unmittelbar auf die Trägerunterlage das edlere der beiden die Legierung bildenden Metalle aufgedampft wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung von zwei im kalten Zustand eine Diffusionslegierung bildende Metalle.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Metalls mit positivem Normalpotential, besonders eines Edelmetalls, als edleres Metall der Diffusionslegierung.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch die Verwendung von Cadmium als unedlem Metall.
5. Verfahren: nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerunterlage vorzugsweise vor dem Bedampfungsvorgang mit einer Glimmentladung vorbehandelt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch die Verwendung einer geringeren, besonders wesentlich geringeren Menge des unedleren Metalls als des edleren Metalls. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 812 379; Auszüge deutscher Patentanmeldungen, Bd. 19, Ausgabetag 4. 5. 1948, S. 743, S 140260 VIII c.