DE102007045289A1 - Verdampferschiffchen, Verfahren zu deren Herstellung sowie deren Verwendung - Google Patents

Verdampferschiffchen, Verfahren zu deren Herstellung sowie deren Verwendung Download PDF

Info

Publication number
DE102007045289A1
DE102007045289A1 DE200710045289 DE102007045289A DE102007045289A1 DE 102007045289 A1 DE102007045289 A1 DE 102007045289A1 DE 200710045289 DE200710045289 DE 200710045289 DE 102007045289 A DE102007045289 A DE 102007045289A DE 102007045289 A1 DE102007045289 A1 DE 102007045289A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
evaporator
evaporator boat
metals
evaporation
boat according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE200710045289
Other languages
English (en)
Inventor
Martin Dipl.-Phys. Seifert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ESK Ceramics GmbH and Co KG
Original Assignee
ESK Ceramics GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ESK Ceramics GmbH and Co KG filed Critical ESK Ceramics GmbH and Co KG
Priority to DE200710045289 priority Critical patent/DE102007045289A1/de
Publication of DE102007045289A1 publication Critical patent/DE102007045289A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/24Vacuum evaporation
    • C23C14/243Crucibles for source material

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verdamperschiffchen für die Bedampfung von Substraten mit Metallen, bestehend aus einem flachen, langgestreckten Körper (1) aus elektrisch leitfähigem Keramikmaterial mit einer Oberseite (2), auf der ein oder mehrere Bereiche (3) zur Aufnahme der zu verdampfenden Metalle angeordnet sind, und einer Unterseite (4), wobei in der Unterseite (4) an Positionen, die vor und hinter den Bereichen (3) zur Aufnahme der zu verdampfenden Metalle liegen, mehrere Vertiefungen (5) ausgebildet sind. Gemäß einer anderen Ausführungsform sind zwischen der Oberseite (2) und der Unterseite (4) mehrere sich über die Gesamtbreite B1 des Körpers (1) erstreckende Durchbrüche (8) ausgebildet. Die erfindungsgemäßen Verdampferschiffchen können dadurch hergestellt werden, dass die Vertiefungen in der Unterseite des Keramikkörpers oder die Durchbrüche durch materialabtragende Bearbeitung ausgebildet werden. Die erfindungsgemäßen Verdampferschiffchen eignen sich insbesondere als Mehrdrahtverdampfer für die Mehrdrahtzuführung und ermöglichen eine gleichmäßige und spritzerfreie Beschichtung.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft Verdampferschiffchen für die Bedampfung von Substraten mit Metallen, Verfahren zu deren Herstellung sowie deren Verwendung zum Bedampfen von Substraten mit Metallen, insbesondere als Mehrdrahtverdampfer für die Mehrdrahtzuführung.
  • Stand der Technik
  • Das gebräuchlichste Verfahren zum Beschichten von flexiblen Substraten mit Metallen, insbesondere mit Aluminium, ist die so genannte Hochvakuum-Bandbedampfung. Hierbei wird das zu beschichtende Substrat über eine gekühlte Walze geführt und dabei dem Aluminiumdampf ausgesetzt, der sich auf der Substratoberfläche als dünne Metallschicht niederschlägt.
  • Zur Erzeugung des erfoderlichen konstanten Dampfstromes werden keramische Verdampfer, so genannte Verdampferschiffchen, im direkten Stromdurchgang auf etwa 1450°C erhitzt. Aluminiumdraht wird kontinuierlich zugeführt, auf der Keramikoberfläche verflüssigt und bei einem Vakuum von etwa 10–4 mBar verdampft. In Metallisierungsanlagen sind eine Reihe von Verdampferschiffchen so angeordnet, dass sich über die gesamte Breite des Substrates eine gleichmäßig dicke Aluminiumschicht niederschlägt.
  • Die chemische Zusammensetzung der Verdampferschiffchen aus elektrisch leitfähigem Keramikmaterial besteht in der Regel aus Titandiborid (TiB2), Bornitrid (BN), und wahlweise Aluminiumnitrid (AlN). Hierbei ist TiB2 die elektrisch leitende Komponente, die es erlaubt, den Verdampfer wie einen ohmschen Widerstand aufzuheizen.
  • Bei einer speziellen Variante der Bandbedampfung wird nur ein Verdamper in einer Metallisierungsanlage eingesetzt, wobei dann mit mehreren Metalldrähten für diesen einen Verdampfer gearbeitet wird. Ein solcher Mehrdrahtverdampfer ist deutlich länger als ein Standard-Verdampferschiffchen.
  • Eines der Hauptprobleme beim Betreiben von Bandbedampfungsanlagen mit solchen Mehrdrahtverdampfern ist das Auftreten einer ungleichmäßigen Beschichtung, die durch Temperaturgradienten auf der Oberfläche des Ver dampferschiffchens hervorgerufen wird. So entsteht bei der Kühlung der Einspannbacken der Schiffchenhalterung bei herkömmlichen Schiffchen ein Temperaturgefälle mit der heißesten Zone in der Mitte des Schiffchens. Über diese Zone wird erfahrungsgemäß doppelt so viel Aluminium pro Flächeneinheit verdampft wie über dem Rest der Kavitätsfläche. Ferner kann es durch solche Temperaturgradienten in den heißeren Zonen zu Spritzern während der Verdampfung kommen.
  • Gemäß DE 196 07 400 C2 wird versucht, diese Nachteile dadurch zu beheben, dass in der Kavität eines Verdampferschiffchens jeweils vor und hinter den Metallschmelzzonen mehrere Durchbrüche oder Löcher vorgesehen werden, die sich senkrecht durch das gesamte Verdampferschiffchen erstrecken. Durch die daraus resultierende Querschnittsverringerung werden die Schiffchen in einem Bereich nahe der Einspannstelle höher aufgeheizt, und bei langen Schiffchen wird jede Drahtzufuhr von der benachbarten durch eine heiße Zone getrennt. Dadurch soll erreicht werden, dass sich die einzelnen Schmelzseen nicht gegenseitig beeinflussen und quasi räumlich getrennt werden. Diese Schiffchen sind jedoch darin nachteilig, dass bei deren Betrieb durch die beschriebenen Durchbrüche bzw. Bohrungen Aluminium fließen kann. Als Folge hiervon wird eine gleichmäßige Bedampfung der Substrate in der Metallisierungsanlage nicht mehr möglich und der Verdampfer lässt sich nicht mehr ausreichend regeln. Außerdem kann es im Bereich der Löcher durch die Bearbeitung über Bohren zur Bildung von Mikrorissen kommen, welche dann zu einer kürzeren Standzeit der Verdampferschiffchen führen.
  • Aufgabe der Erfindung
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verdampferschiffchen für die Bedampfung von Substraten mit Metallen vorzusehen, das eine gleichmäßige und optimale, spritzerfreie Beschichtung ermöglicht, insbesondere bei Verwendung als Mehrdrahtverdampfer für die Mehrdrahtzuführung. Ferner soll ein einfaches Verfahren zur Herstellung solcher Verdampferschiffchen mit langer Standzeit vorgesehen werden.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die vorstehende Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verdampferschiffchen für die Bedampfung von Substraten mit Metallen gemäß den Ansprüchen 1 und 7 sowie durch ein Verfahren gemäß Anspruch 14.
  • Bevorzugte bzw. besonders zweckmäßige Ausführungsformen des Anmeldungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Die erfindungsgemäßen Verdampferschiffchen ermöglichen bei ihrem Einsatz eine gleichmäßige und spritzerfreie Beschichtung der zu bedampfenden Substrate. Sie sind insbesondere geeignet als Mehrdrahtverdampfer für die Mehrdrahtzuführung. Die in den erfindungsgemäßen Verdampferschiffchen vorgesehenen Vertiefungen oder Durchbrüche bewirken eine Verringerung des Querschnitts der Verdampferschiffchen an diesen Stellen und damit eine Erhöhung der Temperatur in diesem Bereich. Dadurch werden die für die Mehrdrahtzuführung erforderlichen, räumlich getrennten Zonen geschaffen, die eine gleichmäßige und spritzerfreie Abdampfung ermöglichen.
  • Ferner vermeiden die erfindungsgemäßen Verdampferschiffchen den Nachteil der aus DE 196 07 400 C2 bekannten Verdampfer, dass Aluminium durch die Löcher auf die Unterseite des Verdampfers fließen kann, da die Verdampfungsfläche bei den erfindungsgemäßen Verdampfern ungestört bleibt. Durch diese ungestörte Verdampferoberfläche wird eine erheblich gleichmäßigere Verdampfung erreicht und die Regelbarkeit der Verdampfer wird verbessert.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Gegenstand der Erfindung ist somit gemäß einer ersten Ausführungsform ein Verdampferschiffchen für die Bedampfung von Substraten mit Metallen, bestehend aus einem flachen, langgestreckten Körper aus elektrisch leitfähigem Keramikmaterial mit einer Oberseite, auf der ein oder mehrere Bereiche zur Aufnahme der zu verdampfenden Metalle angeordnet sind, und einer Unterseite, wobei in der Unterseite an Positionen, die vor und hinter den Bereichen zur Aufnahme der zu verdampfenden Metalle liegen, mehrere Vertiefungen ausgebildet sind.
  • Gegenstand der Erfindung ist weiterhin gemäß einer zweiten Ausführungsform ein Verdampferschiffchen für die Bedampfung von Substraten mit Metallen, bestehend aus einem flachen, langgestreckten Körper aus elektrisch leitfähigem Keramikmaterial mit einer Oberseite, auf der ein oder mehrere Bereiche zur Aufnahme der zu verdampfenden Metalle angeordnet sind, und einer Unterseite, wobei zwischen der Oberseite und der Unterseite an Positionen, die vor und hinter den Bereichen zur Aufnahme der zu verdampfenden Metalle liegen, mehrere sich über die Gesamtbreite B1 des Körpers erstrechende Durchbrüche ausgebildet sind.
  • Gegenstand der Erfindung ist ebenso ein Verfahren zur Herstellung solcher Verdampferschiffchen, wobei die Vertiefungen in der Unterseite des Körpers oder die Durchbrüche durch materialabtragende Bearbeitung ausgebildet werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Breite B der Vertiefungen in der Unterseite der Verdampferschiffchen geringer als die Gesamtbreite B1 des Verdampferschiffchens, wobei weiter vorzugsweise B1 – B ≥ 2 mm. Dadurch verbleiben auf der Unterseite an den Rändern Stege von mindestens 1 mm Breite, so dass die mechanische Stabilität des Verdampferschiffchens durch die Vertiefungen nicht beeinträchtig wird.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist in der Oberseite des Körpers aus elektrisch leitfähigem Keramikmaterial eine Kavität vorgesehen, wobei die Tiefe der Kavität definiert ist durch die Differenz zwischen der Gesamtdicke D1 des Keramikkörpers und der Dicke D des Keramikkörpers im Bereich der Kavität. Die Tiefe der Kavität, das heißt die Differenz D1 – D, beträgt vorzugsweise 0 bis 5 mm, weiter vorzugsweise 1–4 mm, insbesondere bevorzugt etwa 2 mm. Die Kavität, welche zur Aufnahme der zu verdampfenden Metalle dient, kann sich, abgesehen von den Randbereichen der Verdampferschiffchen, kontinuierlich auf der Oberseite der Verdampferschiffchen erstrecken. Die Bereiche zur Aufnahme der zu verdampfenden Metalle werden hierbei durch die Anordnung der Vertiefungen auf der Unterseite des Verdampferschiffchens bzw. durch die Anordnung der Durchbrüche definiert. Ebenso ist es möglich, die Kavität diskontinuierlich in den Bereichen, die zur Aufnahme der zu verdampfenden Metalle dienen, auszubilden, so dass die einzelnen Kavitätsbereiche durch Stege auf der Oberseite des Verdampfer schiffchens getrennt sind. Gemäß einer weiteren Ausführungsform können bei einer kontinuierlichen Kavität in den Bereichen, welche zur Aufnahme der zu verdampfenden Metalle dienen, zusätzlich Vertiefungen ausgebildet sein, so dass innerhalb der kontinuierlichen Kavität zusätzlich mehrere kleine Kavitäten ausgebildet sind. Dadurch ergibt sich der Vorteil einer besseren Anfangsbenetzung der Oberfläche des Verdampferschiffchens mit dem geschmolzenen Metall sowie die gleichmäßige Konzentrierung der einzelenen Metallbäder entlang der Mittelbereiche des Verdampferschiffchens und somit eine noch bessere thermische Trennung der einzelnen Metallbäder.
  • Gemäß der Erfindung hat sich gezeigt, dass eine gleichmäßige und spritzerfreie Beschichtung insbesondere dann erzielt werden kann, wenn das Verhältnis der Dicke D des Keramikörpers im Bereich der Kavität zur maximalen Tiefe H der Vertiefungen 1,6 bis 2,9, vorzugsweise 2,2 bis 2,6 und insbesondere bevorzugt etwa 2,4 beträgt.
  • Die Gesamtbreite B1 des Keramikkörpers entspricht derjenigen herkömmlicher Verdampferschiffchen und beträgt vorzugsweise 10–50 mm, weiter vorzugsweise 25–30 mm, wobei in diesem Falle die Breite B der Vertiefungen vorzugsweise 6–46 mm, weiter vorzugsweise 19–26 mm beträgt.
  • Die in der Unterseite des Verdampferschiffchens ausgebildeten Vertiefungen können verschiedenartige Gestalt und Profile annehmen, beispielsweise prismatische Formen, gegebenenfalls angeschnittene Kugelsegmente, Vertiefungen, die lediglich an den Rändern gekrümmt sind und in einem Mittelbereich eben bzw. gerade verlaufen oder Vertiefungen mit einem bogenförmigen Profil. Bevorzugt sind Vertiefungen mit bogenförmigem Profil, wobei sich das bogenförmige Profil der Vertiefungen in Längsrichtung oder in Breitenrichtung des Verdampferschiffchens, vorzugsweise in dessen Längsrichtung erstreckt.
  • Weiterhin ist es bei bogenförmigen Vertiefungen bevorzugt, dass der Radius R der bogenförmigen Vertiefungen 8–30 mm, vorzugsweise 20–30 mm, weiter vorzugsweise 23–27 mm und insbesondere bevorzugt etwa 25 mm beträgt.
  • Bei der zweiten Ausführungsform mit sich über die Gesamtbreite des Verdampferschiffchens erstreckenden Durchbrüchen kann es sich um Löcher mit beliebigem Querschnittsprofil handeln, vorzugsweise um Durchbohrungen mit Kreisquerschnitt. Die Löcher können eine einheitliche Querschnittsform und Querschnittsgröße aufweisen oder aber auch unterschiedliche Querschnittsform und Querschnittsgröße besitzen. Beispielsweise eignen sich Durchbohrungen mit einem Durchmesser von jeweils 5 mm oder aber auch jeweils mehrere kleine Durchbohrungen. Die Durchbrüche sollten so bemessen sein, dass oberhalb und unterhalb der Durchbrüche Stege von jeweils etwa 2 mm verbleiben. Im Bereich der Kavität sollte die Dicke D des Keramikkörpers wenigstens 3 mm mehr betragen als der Durchmesser der Durchbrüche.
  • Das erfindungsgemäße Verdampferschiffchen kann als Verdampferschiffchen mit einem einzigen Bereich zur Aufnahme der zu verdampfenden Metalle ausgebildet sein. Bei dieser Ausführungsform sind auf der Unterseite des Keramikkörpers an Positionen vor und hinter dem Bereich zur Aufnahme der zu verdampfenden Metalle Vertiefungen oder Durchbrüche in der Nähe der Einspannstellen des Verdampferschiffchens angebracht. Die Länge des Verdampferschiffchens entspricht hierbei der Länge herkömmlicher Verdampferschiffchen.
  • Bei Ausbildung des erfindungsgemäßen Verdampferschiffchens als Mehrdrahtverdampfer für die Mehrdrahtzuführung weist das Schiffchen typischerweise eine Länge von 100–1000 mm, vorzugsweise 330–990 mm auf, wobei bei einer solchen Länge typischerweise 4 bis 12 Vertiefungen in gleichmäßigen Abständen in der Unterseite des Schiffchens oder eine entsprechende Anzahl von Durchbrüchen in gleichen Abständen zwischen der Oberseite und der Unterseite ausgebildet sind.
  • Vorzugsweise umfasst das elektrisch leitfähige Keramikmaterial der erfindungsgemäßen Verdampferschiffchen als Hauptkomponenten Titandiborid und Bornitrid sowie gegebenenfalls Aluminiumnitrid, wobei das Schiffchen durch Heißpressen dieser Komponenten hergestellt wird. Vorzugsweise besteht das Verdampferschiffchen aus 45–60 Gew.-% TiB2, 20–55 Gew.-% BN und 0–20 Gew.-% AlN, wobei weiterhin übliche Zusatzstoffe und Hilfsmittel enthalten sein können.
  • Die Herstellung der erfindungsgemäßen Verdampferschiffchen unterliegt keinen besonderen Beschränkungen, und die Vertiefungen in der Unterseite der Schiffchen oder die Durchbrüche zwischen der Oberseite und der Unterseite können durch übliche materialabtragende Bearbeitung, z. B. durch mechanische Verfahren, wie etwa Fräsen, Wasserstrahlschneiden oder auch durch Laserablation erzeugt werden. Im Falle der Ausbildung von Vertiefungen erfolgt die Herstellung der erfindungsgemäßen Verdampferschiffchen jedoch besonders vorteilhaft dadurch, dass die Vertiefungen in die Unterseite des Keramikkörpers eingeschliffen werden, etwa mit einer Schleifscheibe. Diese Verfahrensweise ist sehr einfach, preiswert und keramikgerecht und hat gegenüber der Bearbeitung durch Bohrung, wie in DE 196 07 400 C2 vorgeschlagen, den Vorteil, dass keine oder nur in erheblich reduziertem Maße Mikrorisse entstehen, was sich positiv auf die Standzeit der Verdampferschiffchen auswirkt. Im Falle der Ausbildung von Durchbrüchen erfolgt die Herstellung der erfindungsgemäßen Verdampferschiffchen jedoch am einfachsten dadurch, dass die Durchbrüche durch Bohrung zischen der Oberseite und Unterseite ausgebildet werden.
  • Die erfindungsgemäßen Verdampferschiffchen eignen sich nicht nur zur Hochvakuum-Bandbedampfung von flexiblen Substraten, wie Papier und Kunststofffolien mit Metallen, wie Aluminium, sondern ebenfalls zur Stückgutbedampfung, beispielsweise von TV-Bildschirmen.
  • Die Metall-Verdampfung erfolgt analog der im Stand der Technik bekannten Aluminium-Verdampfung durch Verwendung von Metalldraht, welcher beispielsweise eine Stärke von etwa 1,0–2,0 mm aufweisen kann. Besonders geeignet ist der Einsatz der erfindungsgemäßen Verdampferschiffchen als Mehrdrahtverdampfer für die Mehrdrahtzuführung.
  • Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen besonders zweckmäßige bzw. bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Verdampferschiffchen abgebildet sind, näher erläutert. Gleiche Bezugszeichen in den Abbildungen bedeuten gleiche Teile. Hierbei zeigen
  • 1 die Sicht von unten einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verdampferschiffchens mit Vertiefungen in der Ausbildung als Mehrdrahtverdampfer;
  • 2 die Seitenansicht eines solchen Verdampferschiffchens;
  • 3 die Sicht von oben eines solchen Verdampferschiffchens;
  • 4 einen Längsachsenschnitt eines erfindungsgemäßen Verdampferschiffchens im Bereich einer bogenförmigen Vertiefung;
  • 5 eine Querschnittsansicht in der Breitenrichtung eines erfindungsgemäßen Verdampferschiffchens im Bereich einer Vertiefung;
  • 6 eine Querschnittsansicht in der Breitenrichtung einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verdampferschiffchens im Bereich einer Vertiefung;
  • 7 die Sicht von unten einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verdampferschiffchens mit Durchbrüchen in der Ausbildung als Mehrdrahtverdampfer;
  • 8 die Seitenansicht eines solchen Verdampferschiffchens; und
  • 9 die Sicht von oben eines solchen Verdampferschiffchens.
  • Wie in 1 gezeigt, sind in der Unterseite 4 des langgestreckten Keramikkörpers 1 in regelmäßigen Abständen Vertiefungen 5 ausgebildet.
  • Wie aus 2 ersichtlich, weisen bei dieser Ausführungsform die Vertiefungen 5 in der Unterseite 4 in Längsrichtung des Körpers 1 ein bogenförmiges Profil auf.
  • Die Sicht von oben gemäß 3 zeigt, dass auf der Oberseite 2 des Keramikkörpers mehrere Bereiche 3 zur Aufnahme der zu verdampfenden Metalle angeordnet sind. Die bogenförmigen Vertiefungen 5 in der Unterseite 4 sind hierbei an Positionen angeordnet, die vor und hinter den Bereichen 3 zur Aufnahme der zu verdampfenden Metalle liegen.
  • Bei dem in den 13 dargestellten Verdampferschiffchen beträgt der mittlere Abstand der Vertiefungen 95 mm und der Abstand der an den Außenseiten liegenden Vertiefungen beträgt von der Stelle der maximalen Tiefe der Vertiefung bis zur Außenseite jeweils 40 mm. Die maximale Tiefe der einge schliffenen Vertiefung beträgt 4 mm. Die Gesamtlänge des in den 13 gezeigten Verdampferschiffchens beträgt 365 mm, seine Gesamtbreite 25,4 mm und die Breite der Vertiefungen 19 mm. Ferner ist bei diesem Verdampferschiffchen in der Oberseite 2 eine kontinuierliche Kavität 6 mit einer Tiefe von 2 mm und einer Breite von 19 mm vorgesehen.
  • 4 zeigt einen Längsachsenschnitt des erfindungsgemäßen Verdampferschiffchens im Bereich einer bogenförmigen Vertiefung 5. Die maximale Tiefe der eingeschliffenen Vertiefung ist hier mit H bezeichnet, die Dicke des Verdampfers im Bereich der Kavität 6 mit D und die Gesamtdicke des Verdampfers mit D1. Die bogenförmige Vertiefung hat bei dieser Ausführungsform einen Radius R von vorzugsweise 25 mm.
  • Wie in 5 gezeigt, besitzt die Vertiefung 5 eine Breite B, die geringer ist als die Gesamtbreite B1 des Verdampfers, so dass an der Unterseite des Verdampfers seitliche Stege 7 gebildet werden, um die mechanische Stabilität des Verdampfers nicht zu verschlechtern.
  • Bei der in 6 gezeigten Ausführungsform ist die Vertiefung 5 lediglich an den Rändern bogenförmig gekrümmt und weist in der Mitte einen ebenen Bereich P auf. Die bogenförmige Krümmung an den Rändern der Vertiefung 5 weist bei dieser Ausführungsform vorzugsweise einen Radius R von 8 mm auf. Die maximale Tiefe H dieser Vertiefung beträgt bei diesem Beispiel 4 mm. Eine so geformte Vertiefung kann vorzugsweise durch Einschleifen unter Verwendung einer kleineren kreisförmigen Schleifscheibe mit einem Radius von 8 mm ausgebildet werden. Die bogenförmige Krümmung an den Rändern verläuft bei dieser Ausführungsform in Breitenrichtung des Verdampfers. Diese Art von Vertiefung kann jedoch auch in Längsrichtung des Verdampfers ausgebildet werden. An der Unterseite des Verdampfers sind wiederum seitliche Stege 7 gebildet, um die mechanische Stabilität des Verdampfers nicht zu beeinträchtigen.
  • Bei dem in den 79 dargestellten Verdampferschiffchen beträgt der mittlere Abstand der Durchbrüche 95 mm und der Abstand der an den Außenseiten liegenden Durchbrüche beträgt vom Mittelpunkt der Durchbrüche bis zur Stirnseite jeweils 40 mm. Der Durchmesser der als Bohrungen mit Kreisdurchschnitt ausgebildeten Durchbrüche beträgt in diesem Beispiel 6 mm. Die Gesamtlänge des in den 79 gezeigten Verdampferschiffchens beträgt 365 mm und seine Gesamtbreite 25,4 mm. In der Oberseite 2 ist eine kontinuierliche Kavität 6 mit einer Tiefe von 2 mm und einer Breite von 19 mm vorgesehen.
  • Die Erfindung wird anhand des nachfolgenden Beispiels und Vergleichsbeispiels näher erläutert.
  • Beispiel
  • Ein erfindungsgemäßer Mehrdrahtverdampfer mit einer Gesamtlänge von 365 mm, einer Gesamtbreite von 25,4 mm, einer Gesamtdicke von 11,5 mm und mit einer kontinuierlichen Kavität in der Oberseite mit einer Tiefe von 2 mm und einer Breite von 19 mm, bestehend aus 54 Gew.-% TiB2, 31 Gew.-% BN und 15 Gew.-% AlN, wird dadurch erhalten, dass in die Unterseite in Längsrichtung des Verdampfers verlaufende, 4 bogenförmige Vertiefungen mit einem Radius von 25 mm, einer maximalen Tiefe von 4 mm und einer Breite von 19 mm eingeschliffen werden. Der mittlere Abstand der Vertiefungen beträgt 95 mm.
  • Dieser Mehrdrahtverdampfer wird in eine Bandbedampfungsanlage eingebaut. Danach wird die Bedampfungskammer auf ein Vakuum von < 4 × 10–4 mbar abgepumpt. Der Mehrdrahtverdampfer wird dann auf die Betriebstemperatur von 1540°C aufgeheizt. Mit den entsprechenden Al-Drahtvorschüben (Mehrdrahtvorschub) wird Al-Draht in die Kavitätsbereiche auf der Oberseite, die vor und hinter den eingeschliffenen Vertiefungen auf der Unterseite positioniert sind, geleitet. Es bilden sich entsprechend der Anzahl der Kavitätsbereiche und Drahtzuführungen Al-Schmelzseen, die auch bei hohen Al-Mengen immer voneinander getrennt bleiben und sich so einzeln sehr gut regeln lassen, so dass bei hohen Abdampfleistungen eine gleichmäßige und spritzerfreie Beschichtung der zu bedampfenden Folie möglich ist.
  • Vergleichsbeispiel
  • Ein wie im obigen Beispiel beschriebener Mehrdrahtverdampfer, der jedoch keine Vertiefungen in der Unterseite aufweist, sondern entsprechend der DE 196 07 400 C2 vor und hinter den Metallschmelzzonen mit Bohrungen, die sich senkrecht durch das gesamte Verdampferschiffchen erstrecken, versehen ist, wird ebenso wie im obigen Beispiel beschrieben mit einer Bandbedampfungsanlage mit Al-Draht betrieben.
  • Dabei zeigt sich, dass im Falle von höheren Abdampfleistungen oder zu kaltem Mehrdrahtverdampfer, das heißt bei Temperaturen unterhalb 1450°C, die Al-Schmelzseen länger werden und dann teilweise das geschmolzene Aluminium in die senkrechten Löcher fließt und auch die Unterseite des Verdampfers benetzt. Danach ist eine stabile Regelung dieses Verdampferbereichs nur schwer möglich. Die optische Dichteverteilung auf der zu bedampfenden Folie lässt sich nicht mehr konstant halten. Ursache hierfür ist der stark zusammengebrochene Ohmsche Widerstand aufgrund von jetzt zwei durch Al benetzten Flächen (Oberseite und Unterseite des Verdampferschiffchens).
  • Dadurch wird dieser Bereich aufgrund der Beziehung P = I2·R kälter und es fließt noch mehr Al in die Löcher. Im weiteren Verlauf kommt es somit zur völligen Unregelbarkeit des Verdampfers.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 19607400 C2 [0007, 0012, 0026, 0050]

Claims (19)

  1. Verdampferschiffchen für die Bedampfung von Substraten mit Metallen, bestehend aus einem flachen, langgestreckten Körper (1) aus elektrisch leitfähigem Keramikmaterial mit einer Oberseite (2), auf der ein oder mehrere Bereiche (3) zur Aufnahme der zu verdampfenden Metalle angeordnet sind, und einer Unterseite (4), wobei in der Unterseite (4) an Positionen, die vor und hinter den Bereichen (3) zur Aufnahme der zu verdampfenden Metalle liegen, mehrere Vertiefungen (5) ausgebildet sind.
  2. Verdampferschiffchen nach Anspruch 1, wobei die Breite B der Vertiefungen (5) geringer ist als die Gesamtbreite B1 des Körpers (1).
  3. Verdampferschiffchen nach Anspruch 2, wobei B1 – B ≥ 2 mm.
  4. Verdampferschiffchen nach irgendeinem der Ansprüche 1–3, wobei die Vertiefungen (5) ein bogenförmiges Profil aufweisen.
  5. Verdampferschiffchen nach Anspruch 4, wobei das bogenförmige Profil der Vertiefungen (5) sich in Längsrichtung oder in Breitenrichtung des Körpers (1) erstreckt.
  6. Verdampferschiffchen nach irgendeinem der Ansprüche 4 und 5, wobei der Radius R der bogenförmigen Vertiefungen (5) 8–30 mm, vorzugsweise 20–30 mm, weiter vorzugsweise 23–27 mm, noch weiter vorzugsweise etwa 25 mm beträgt.
  7. Verdampferschiffchen für die Bedampfung von Substraten mit Metallen, bestehend aus einem flachen, langgestreckten Körper (1) aus elektrisch leitfähigem Keramikmaterial mit einer Oberseite (2), auf der ein oder mehrere Bereiche (3) zur Aufnahme der zu verdampfenden Metalle angeordnet sind, und einer Unterseite (4), wobei zwischen der Oberseite (2) und der Unterseite (4) an Positionen, die vor und hinter den Bereichen (3) zur Aufnahme der zu verdampfenden Metalle liegen, mehrere sich über die Gesamtbreite B1 des Körpers (1) erstreckende Durchbrüche (8) ausgebildet sind.
  8. Verdampferschiffchen nach irgendeinem der Ansprüche 1–7, wobei in der Oberseite (2) des Körpers (1) eine Kavität (6) vorgesehen ist, wobei die Tiefe der Kavität definiert ist durch die Differenz zwischen der Gesamtdicke D1 des Körpers (1) und der Dicke D des Körpers (1) im Bereich der Kavität.
  9. Verdampferschiffchen nach Anspruch 8, wobei die Tiefe der Kavität 0–5 mm, vorzugsweise 1–4 mm, weiter vorzugsweise etwa 2 mm beträgt.
  10. Verdampferschiffchen nach Anspruch 8 und/oder 9, wobei das Verhältnis der Dicke D zur maximalen Tiefe H der Vertiefungen (5) 1,6 bis 2,9, vorzugsweise 2,2 bis 2,6, weiter vorzugsweise etwa 2,4 beträgt.
  11. Verdampferschiffchen nach irgendeinem der Ansprüche 1–10, wobei die Gesamtbreite B1 des Körpers (1) 10–50 mm, vorzugsweise 25–30 mm und die Breite B der Vertiefungen (5) 6–46 mm, vorzugsweise 19–26 mm beträgt.
  12. Verdampferschiffchen nach irgendeinem der Ansprüche 1–11 mit einer Gesamtlänge von 100–1000 mm, vorzugsweise 330–990 mm.
  13. Verdampferschiffchen nach irgendeinem der Ansprüche 1–12, wobei das elektrisch leitfähige Keramikmaterial aus heißverpresstem Titandiborid und Bornitrid sowie gegebenenfalls Aluminiumnitrid besteht.
  14. Verfahren zur Herstellung eines Verdampferschiffchens nach irgendeinem der Ansprüche 1–13, wobei die Vertiefungen (5) in der Unterseite (4) des Körpers (1) oder die Durchbrüche (8) durch materialabtragende Bearbeitung ausgebildet werden.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei die Vertiefungen (5) in die Unterseite (4) des Körpers (1) eingeschliffen werden.
  16. Verfahren nach Anspruch 14, wobei die Durchbrüche (8) durch Bohrung ausgebildet werden.
  17. Verwendung eines Verdampferschiffchens nach irgendeinem der Ansprüche 1–13 für die Bedampfung von Substraten mit Metallen.
  18. Verwendung nach Anspruch 17 für die Vakuum-Bandbedampfung von flexiblen Substraten mit Metallen.
  19. Verwendung nach Anspruch 17 und/oder 18, wobei das Verdampferschiffchen als Mehrdrahtverdampfer für die Mehrdrahtzuführung eingesetzt wird.
DE200710045289 2007-09-21 2007-09-21 Verdampferschiffchen, Verfahren zu deren Herstellung sowie deren Verwendung Withdrawn DE102007045289A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200710045289 DE102007045289A1 (de) 2007-09-21 2007-09-21 Verdampferschiffchen, Verfahren zu deren Herstellung sowie deren Verwendung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200710045289 DE102007045289A1 (de) 2007-09-21 2007-09-21 Verdampferschiffchen, Verfahren zu deren Herstellung sowie deren Verwendung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102007045289A1 true DE102007045289A1 (de) 2009-04-02

Family

ID=40384168

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200710045289 Withdrawn DE102007045289A1 (de) 2007-09-21 2007-09-21 Verdampferschiffchen, Verfahren zu deren Herstellung sowie deren Verwendung

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102007045289A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015122552A1 (de) 2015-01-20 2016-07-21 Kennametal Inc. Baugruppe aus IMC-Verdampferschiffchen und Wärmeisoliereinsatz
DE102015122692A1 (de) 2015-01-20 2016-07-21 Kennametal Inc. IMC-Verdampferschiffchen-Baugruppe
US11821062B2 (en) 2019-04-29 2023-11-21 Kennametal Inc. Cemented carbide compositions and applications thereof

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19607400C2 (de) 1996-02-28 1999-09-09 Leybold Ag Verdampferschiffchen für eine Vorrichtung zur Beschichtung von Substraten

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19607400C2 (de) 1996-02-28 1999-09-09 Leybold Ag Verdampferschiffchen für eine Vorrichtung zur Beschichtung von Substraten

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015122552A1 (de) 2015-01-20 2016-07-21 Kennametal Inc. Baugruppe aus IMC-Verdampferschiffchen und Wärmeisoliereinsatz
DE102015122692A1 (de) 2015-01-20 2016-07-21 Kennametal Inc. IMC-Verdampferschiffchen-Baugruppe
US10184168B2 (en) 2015-01-20 2019-01-22 Kennametal Inc. IMC evaporator boat-thermal insulation cartridge assembly
DE102015122552B4 (de) 2015-01-20 2023-07-20 Kennametal Inc. Baugruppe aus IMC-Verdampferschiffchen und Wärmeisoliereinsatz
DE102015122692B4 (de) 2015-01-20 2023-07-27 Kennametal Inc. IMC-Verdampferschiffchen-Baugruppe
US11821062B2 (en) 2019-04-29 2023-11-21 Kennametal Inc. Cemented carbide compositions and applications thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102008016619B3 (de) Verdampferkörper
DE60318170T2 (de) Vakuumverdampfer
DE2634281C3 (de) Düsenplatte zum Ziehen von Glasfasern
EP1760169B1 (de) Verdampfervorrichtung zum Beschichten von Substraten
EP0111728A2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung band- oder folienartiger Produkte
DE102007012370A1 (de) Bedampfungseinrichtung und Bedampfungsverfahren zur Molekularstrahlbedampfung und Molekularstrahlepitaxie
DE19607400C2 (de) Verdampferschiffchen für eine Vorrichtung zur Beschichtung von Substraten
DE102010041376A1 (de) Verdampfereinrichtung für eine Beschichtungsanlage und Verfahren zur Koverdampfung von mindestens zwei Substanzen
DE102007045289A1 (de) Verdampferschiffchen, Verfahren zu deren Herstellung sowie deren Verwendung
DE102006041048A1 (de) Keramische Verdampferschiffchen, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung
DE2821130C2 (de) Verdampfertiegel mit Zuführung des Verdampfungsmaterials in Form von Stangen durch den Tiegelboden
DE3331653C2 (de)
DE102011050189A1 (de) Stabilisierungsvorrichtung für eine Trennscheibe
DE2841969C2 (de) Verdampfertiegel für das Verdampfen von Legierungen mit Komponenten mit unterschiedlichen Dampfdrücken
DE19545914C1 (de) Verfahren und Verdampferschiffchen zum Verdampfen von Metall
DE202005020544U1 (de) Verdampfervorrichtung zum Beschichten von Substraten
CH666840A5 (de) Verfahren, vorrichtung und anwendungen des verfahrens zur herstellung eines bandes, einer folie oder einer beschichtung aus metallischem oder metalloxydischem material.
DE2125921B2 (de) Verfahren zum Aufdampfen eines Metallüberzugs im Vakuum und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE102007039867A1 (de) Mundstück zum Beschichten eines Substrats mit einer Flüssigkeit
DE102005027382B4 (de) Verdampferschiffchen für eine Vorrichtung zum Beschichten von Substraten
DE102021115602A1 (de) Verdampferschiffchen
EP1327699B1 (de) Verdampferschiffchen für eine Vorrichtung zur Beschichtung von Substraten
DE202016004006U1 (de) Materialbearbeitungssystem
DE102006026523A1 (de) Verfahren zum Aufdampfen dünner Schichten im Vakuum und Draht zu seiner Ausführung
AT392486B (de) Verfahren und vorrichtung zum aufdampfen einer beschichtung auf einem traeger im vakuum

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee