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Die Erfindung betrifft eine Sputtertargetanordnung mit einem Trägerrohr und einem das Trägerrohr beabstandet umgebenden Targetrohr, wobei im Spalt zwischen Trägerrohr und Targetrohr ein plastisch verformbares Material stoffschlüssig angeordnet ist und wobei Leerräume im Material vorgesehen sind sowie den weiteren Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 sowie ein Bond-Verfahren zur Herstellung der Sputtertargetanordnung.
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Stand der Technik
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Zum Beschichten großflächiger Substrate wie Fenster-/Architekturglas, Bildschirmscheiben, Folien o. ä aber auch zur Erzeugung von dünn beschichteten Solarzellen, die zunehmend die Standardsilizium-Solarzellen ersetzen, wird häufig das zu den PVD-Verfahren gehörende Sputtern eingesetzt. Beim Sputtern werden Atome, Ionen oder größere Kluster durch Beschuss mit energiereichen Ionen, insbesondere Argon-Ionen aus einem Festkörper, dem Sputtertarget, herausgelöst und in die Gasphase überführt. Dort werden diese Teilchen entweder ballistisch oder geführt durch elektrische Felder auf das zu beschichtende Substrat gelenkt, wo sie eine Schicht mit hoher Konformität und Schichtdickenhomogenität bilden. Als Sputtertarget werden insbesondere Hartstoffe auf Basis von Titan-Nitrid oder Titan-Carbonitrid verwendet, aber auch spröde Keramiken wie beispielsweise Indiumzinkoxid (IZO), Indiumzinnoxid (ITO), aluminiumdotiertes Zinnoxid (ZnO:Al) und Titandioxid (TiO2), Silizium (Si), und viele Legierungen mit einem hohen Gehalt an intermetalllischen Phasen sowie viele Übergangs- und Refraktärmetalle. Beim Sputtern ist es gewünscht, die Sputtertargets möglichst schnell zum Abdampfen zu bringen, um möglichst schnell und damit kostengünstig Substrate zu beschichten.
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Die bei diesen Sputterprozessen verwendeten Sputtertargets werden als Flach- oder Rohrtargets eingesetzt. Bei den Rohrtargets ist der auf das Substrat aufzubringende Werkstoff zu einem Rohr ausgebildet und auf einem Trägerrohr aus Edelstahl fixiert. Die Abfuhr der in das Sputtertarget eingebrachten Energie und elektrischer Ladung erfolgt durch Innenkühlung des Trägerrohrs und einer leitfähigen Verbindung zu diesem. Der Fixierung und der thermischen und elektrischen Verbindung zwischen Sputtertarget und Trägerrohr kommt daher eine besondere Bedeutung zu, da die Art und Weise der Fixierung auch den Wärmetransport vom Sputtertarget zum Trägerrohr und damit die möglichen Betriebstemperaturen und damit wiederum die mögliche Geschwindigkeit der Substratbeschichtung entscheidend bestimmen. Schließlich müssen die Ausdehnungskoeffizienten der eingesetzten Materialien annähernd übereinstimmen, um Spannungen zu verhindern.
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Bekannte Fixierungen verwenden ein Indiumlot, das jedoch nicht über 156,6°C erhitzt werden darf, aufgrund seiner niedrigen Viskosität und leichten Oxidierbarkeit nur unter Vakuum und auch ansonsten schwierig zu handhaben ist, nicht alle Sputtertargets ausreichend benetzt, aufgrund seiner Seltenheit und trotz umfangreichen Recycelns relativ teuer ist und großen Preissprüngen unterliegt. Auch Klebungen zwischen Sputtertarget und Trägerrohr sind bekannt, die Kleber auf Epoxidharzbasis unter Zusatz von Metallpulver oder Metallfasern aufweisen. Ausgehärtete Epoxidharze sind jedoch spröde und weisen zu den Rohrmaterialien sehr unterschiedliche Ausdehnungskoeffizienten auf. Die im Betrieb auftretenden Temperatur- und Maßschwankungen werden daher von den Klebern nicht aufgefangen, es kommt zu schlechter Kontaktierung der Grenzflächen, Rissen im Klebstoff und damit zu einer verkürzten Lebensdauer des Sputtertargets. Verbünde aus einem Metallpulver und einem Klebstoff sowie aus einem Metallgewebe und einem Klebstoff sind aus der
DE 10 2005 029 221 A1 bekannt.
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Die
DE 10 2006 060 512 A1 offenbart unterschiedliche gebogene und koaxial orientierte Metallstreifen im Spalt, die an Target- und Trägerrohr gebondet sind und zwischen denen ein wärmeleitfähiges Pulver geschüttet angeordnet ist.
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Aus der
DE 10 2006 009 749 A1 ist eine Sputtertargetanordnung bekannt, bei der Träger- und Targetrohr durch plastisch verformbare Ausgleichsmittel partiell stoffschlüssig miteinander verbunden sind. Stege auf dem Trägerrohr bilden voneinander beabstandete Plateauflächen im Spalt zwischen Trägerrohr und Targetrohr, wobei die Plateauflächen fast die gesamte Spaltweite überwinden. Zwischen diesen Plateauflächen und der diesen zugewandten Seite der Targetrohroberfläche bildet sich lokal begrenzt auf die jeweilige Plateaufläche eine stoffschlüssige Verbindung durch Weichlot, daß in diese engen Spalte zwischen Plateaufläche und Targetrohroberfläche gelangt, indem beide Rohre erwärmt und um die Längsachse rotiert werden. Demnach ist bei dieser Sputtertargetanordnung der Spalt nicht vollständig mit Ausgleichsmittel gefüllt.
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Aus der
DE 10 2009 050 565 A1 ist schließlich ein Sputtertarget bekannt, bei dem eine Metalllitze schraubenförmig, also in überwiegend orthogonaler Orientierung zu den koaxialen Längsachsen von Trägerrohr und Targetrohr im Spalt zwischen diesen angeordnet ist und mit ihrer Außenseite die zueinander gerichteten Wände von Trägerrohr und Targetrohr großflächig kontaktierend ist. Diese Litze ist zumindest teilweise mit Klebstoff gefüllt und an den zueinander weisenden Wänden im Spalt stoffschlüssig befestigt. Nachteilig an dieser Lösung ist, daß die Flexibilität der Litze im Hinblick auf die wiederholte Anpassung an geänderte Umgebungsbedingungen steigerbar ist.
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Aus der
DE 10 2005 020 250 A1 ist ein Sputtertarget mit einer Pulverschüttung zwischen Trägerrohr und Targetrohr bekannt, insbesondere ein eingerütteltes, rieselfähiges Cu-Pulver, wobei der Ringspalt mittels Lot verschlossen wird. Die Pulverschüttung kann ein Matrixmaterial zur Fixierung und verbesserten elektrischen und thermischen Kontaktierung aufweisen, genannt ist ein metallischer Lotwerkstoff, insbesondere Indium.
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Aus der
EP 1 561 826 A1 ist ein in einem Ringspalt angeordnetes Pressteil bekannt, welches Targetrohr und Trägerohr kraftschlüssig miteinander verbindet. Geeignete Lötwerkstoffe können an den Grenzflächen zwischen dem jeweiligen Rohr und dem Pressteil vorgesehen sein, um mittels gezielten Wärmeeintrags eine stoffschlüssige Verbindung herzustellen.
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Die
DE 20 2009 014 959 U1 offenbart die Verwendung einer gewickelten Metalllitze im Ringspalt sowie einen teilweisen Übertritt einer Klebstoffschicht in das Litzenmaterial, wobei die Kleberschicht zur Fixierung der Metalllitze dient.
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Aus der
DE 10 2004 060 423 A1 ist die Verwendung eines niedrig schmelzenden Lotmaterials mit einer Liquidustemperatur unterhalb von 300°C bekannt, wobei das Lotmaterial an eine Cu-Zwischenschicht auf dem Trägerrohr grenzt. Das Lotmaterial In wird in einem sehr aufwändigen Verfahren zwischen zwei Fallen aus In und Sn eingeführt.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Sputtertargetanordnung anzugeben, deren Kontakt zwischen Sputtertarget und Trägerrohr verbessert ist und die einfach und zuverlässig herstellbar ist.
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Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Sputtertargetanordnung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die erste Komponente ein leervolumenreiches Material, nämlich eine Metalllitze ist, wobei die erste Komponente die zueinander gerichteten Wände von Trägerrohr und Targetrohr kontaktiert und das Material eine zweite Komponente aufweist, deren Schmelzpunkt im Bereich der Betriebstemperaturen der Sputtertargetanordnung liegt, wobei die zweite Komponente ein Lot ist und wobei sich das Lot sowohl in der Metalllitzenwand als auch im Bereich zwischen zwei Metalllitzen befindet und zusammen mit der Metalllitze als Matrix eine stoffschlüssige Verbindung zwischen den aufeinander zuweisenden Oberflächen von Target- und Trägerrohr herstellt. Die Leerräume ermöglichen es grundsätzlich, daß die Sputtertargetanordnung „Atmen” kann, also auf die im Betrieb temperaturbedingt auftretenden Maßänderungen reagieren kann, insbesondere durch Ausweichen des Materials in die Leerräume. Dieses Atmen wird erforderlich durch die im Betrieb wiederholt auftretenden Temperaturgradienten, da sich die Temperaturen auf der Außenseite des Targetrohrs von Raumtemperatur bis zu 500°C bewegen, diejenigen auf der Trägerrohroberfläche jedoch nur zwischen Raumtemperatur und etwa 15°C. Dieses Atmen der Materialschicht fängt die unterschiedlichen Ausdehnungen der Rohre so ab, dass stets ein inniger Kontakt zwischen äußerer Trägerrohroberfläche und innerer Targetrohroberfläche gewährleistet ist. Hierdurch werden bereits Abweichungen im hundertstel Millimeterbereich der Spaltweite abgefangen, die ansonsten zu lokalen Überhitzungen des Targetrohrs und damit zu dessen Lebensdauerverkürzung führen würden. Erfindungsgemäß weist das Material im Spalt dabei eine erste Komponente auf, die mit den beiden Rohren verbunden ist, die gut wärmeleitet und die auf die höheren Temperaturen kaum durch Erweichen reagiert, also stabil bleibt und damit stets eine körperliche Wärmeleitung von Targetrohr zu Trägerrohr ermöglicht. Diese erste Komponente bildet damit ein Gerüst für die zweite Komponente, die aufgrund der Lage ihres Schmelzpunktes bei den höheren Betriebstemperaturen deutlich plastischer wird, so daß sie in die Leerräume dislozieren kann. Bei Abkühlung der Sputtertargetanordnung wirken die aufgrund ihrer leervolumenreichen Struktur vorhandenen Kapillarkräfte der ersten Komponente als Rückstellelement auf die dislozierten Teile der zweiten Komponente, die sich daraufhin aus den Leerräumen wieder in das Material zurückziehen.
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Die Ausgestaltung des Materials als Zwei-Komponentenmaterial hat den Vorteil, daß eine Komponente als relativ träge Gerüstkomponente im wesentlichen während des Betriebszustandes der Sputtertargetanordnung unverändert verbleibt und die zweite Komponenten in ihren Eigenschaften so gewählt ist, daß sie auf die sich ändernden Betriebsbedingungen reagierend ist. Wie geschildert ist das Matrixmaterial daher ein gut leitfähiges Material mit einem relativ hohen Schmelzpunkt im Vergleich zu den Betriebstemperaturen des Sputtertargets, sein Schmelzpunkt liegt insbesondere oberhalb von 800°C. Das erfindungsgemäße Matrixmaterial ist daher geeignet, ständig in Verbindung mit den einander zugewandten Oberflächen von Trägerrohr und Targetrohr zu stehen. Das Lotmaterial weist erfindungsgemäß einen deutlich niedrigeren Schmelzpunkt als das Matrixmaterial auf und ist ebenfalls gut leitfähig. Es ist insbesondere ein Weichlot mit einer mäßigen Festigkeit. Dieses Weichlot ist erfindungsgemäß derjenige Teil des Materials, dessen räumliche Anordnung innerhalb der Sputtertargetanordnung unter Betriebsbedingungen variabel ist. Es kann somit auf die eingangs erwähnten Betriebsbedingungen reagieren. Erfindungsgemäß sind Zinnlote, antimonhaltige oder antimonarme Weichlote oder ein sonstiges Weichlot, dessen Solidustemperatur mindestens 100°C beträgt, und dessen Liquidustemperatur kleiner als 500°C ist. Das leervolumenreiche Material ist eine Metalllitze, die darüber hinaus im Ursprungszustand noch eine Lotseele aufweist. Eine Metalllitze, also ein Metalldraht mit zentraler axialer Öffnung und durchbrochenen Wänden ist besonders gut geeignet, da er als Metall gut Wärme und elektrische Ladungen leitend ist und aufgrund der durchbrochenen Wand offene Poren mit Kapillarwirkung zur Verfügung stellt. Weist die Metalllitze im Ursprungszustand einen Durchmesser auf, der zu der Spaltweite korrespondiert, so ist die Kontaktierung besonders gut. Ist im Ursprungszustand im Inneren eine Lotseele vorgesehen, so ist das Material in seinen beiden Komponenten bereits vorgegeben und leicht zu handhaben. Unter Ursprungszustand versteht die Vorrichtung einen Zustand der Metalllitze vor der Fertigung der Sputtertargetanordnung.
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Die Erfindung sieht weiter vor, daß die Leerräume so im Material angeordnet sind, daß sie vollumfänglich von Material umschlossen sind. Dies bedeutet, daß die Leerstellen erfindungsgemäß keine Kontaktstellen zu Trägerrohr oder Targetrohr aufweisen, so daß diese vollflächig stoffschlüssig mit dem Material verbunden sind, um so eine möglichst effektive Wärme- und Ladungsübertragung zu ermöglichen. Die Leerräume können dabei ringförmig oder schraubenförmig im Spalt angeordnet sein, so daß sich ein durchgehender Leerraum entlang der Längsachse der Sputtertargetanordnung ergibt.
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Besonders einfach ist eine Anordnung bei der das leervolumenreiche Material in überwiegend orthogonaler Orientierung zu den koaxialen Längsachsen von Trägerrohr und Targetrohr, insbesondere spiralförmig, im Spalt angeordnet ist und mit seiner Außenseite die zueinander gerichteten Wände von Trägerrohr und Targetrohr kontaktierend ist. Unter überwiegend orthogonaler Orientierung wird neben einer spiralförmigen Orientierung entlang der Längsachse auch eine ringförmige Anordnung verstanden, welche einen Außendurchmesser entsprechend dem Außendurchmesser des Spaltes aufweist, wobei dieser Ring auch streng orthogonal zur Längsachse des Trägerrohrs ausgerichtet sein kann.
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Der Erfindung kommt es vor allem darauf an, eine für eine belastbare und dauerhafte Verbindung von Target- und Trägerrohr ausreichende Kontaktfläche zum stoffschlüssig gebundenen Material zur Verfügung zu stellen, die vor allem über eine gerüstbildende Komponente gewährleistet wird und gleichzeitig eine räumliche Ausweichmöglichkeiten für die zweite Komponente zur Verfügung zu stellen, um betriebsbedingte Spaltweitenänderungen ohne Nachteile vom Material ausgleichbar zu halten.
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Die Verfahrensaufgabe wird bei einem Bond-Verfahren zur Herstellung einer Sputtertargetanordnung wie beschrieben gelöst, bei welchem
- a) um ein Trägerrohr ein leervolumenreiches Material und eine Lotlage gelegt werden,
- b) das Trägerrohr mit den aufgelegten Materiallagen zumindest teilweise in einem Targetrohr aufgenommen wird,
- c) anschließend Trägerrohr, Materiallagen und Targetrohr so erwärmt werden, daß die Lotlage zumindest teilweise in die leervolumenreiche Materialllage übertritt und Leerräume im Material zurücklässt und eine stoffschlüssige Verbindung w,
- d) und die Vorrichtung auf Raumtemperatur abgekühlt wird, so daß es zu einer stoffschlüssigen Verbindung zwischen Trägerrohr und Targetrohr im Bereich der leervolumenreichen Materiallage kommt.
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Mit großem Vorteil schlägt die Erfindung ein einfaches Verfahren zur Herstellung einer Sputtertargetanordnung vor. Aus zunächst voneinander getrennten Komponenten wird über Erwärmung ein einheitliches Material im Spalt erzeugt und gleichzeitig auch noch Leerräume. Eine der Triebkräfte zur Erzeugung und zur Beständigkeit des einheitlichen Materials im Spalt ist das Vorhandensein von Kapillarkräften innerhalb der leervolumenreichen Materiallage. Das verflüssigte Lot fließt in die Leervolumina, von wo aus es aufgrund der Kapillarkräfte nicht zurück an seine Ausgangsort gelangen kann. Dieser verbleibt somit als neuer Leerraum im Spalt, in den das Lot als „reaktivere” Komponente unter Betriebsbedingungen der Sputtertargetanordnung zumindest teilweise wieder eintreten kann. Aufgrund der Kapillarkräfte wird das ausgetretene Lot bei Abkühlung und/oder Nachlassen des Druckes auf den Spalt wieder in die gerüstbildende erste Komponente zurücktreten. Wie bereits ausgeführt, kann diese eine leervolumenreiche Materiallage sein, die ein entsprechendes Leervolumen innerhalb ihrer Körper oder zwischen diesen zur Aufnahme einer ausreichenden Lotmenge aufweist. Erfindungsgemäß muss die leervolumenreiche Materiallage kein durchgängiges Gefüge haben, sondern kann beispielsweise aus einer Schüttung bestehen oder aus einem ummantelten Schüttgutstrang. Besonders Vorteilhaft ist jedoch die Ausgestaltung des Verfahrens, bei dem als leervolumenreiche Materiallage eine Metalllitze einesetzt wird. Die Metalllitze weist mit ihrer durchbrochenen Oberfläche die geforderte poröse Struktur auf. Sie weist ebenfalls mit ihrem Innenraum ein ausreichendes Volumen für die Aufnahme des leichter flüssigen Materials, des Lots, auf.
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Die Vorteile des Durchmessers der leervolumenreiche Materiallage und ihrer Kapillarwirkung für das geschmolzene Lot wurden bereits beleuchtet.
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Ganz besonders Vorteilhaft ist ein Verfahren, bei welchem eine Metalllitze eingesetzt wird, die in ihrem Inneren bereits eine Lotseele aufweist. Diese Weiterbildung führt zu einem besonders einfachen Verfahren, da nur eine einzige Materiallage um das Trägerrohr gelegt werden muss, die bereits beide Komponenten des späteren Materials enthält. Axial gesehen wechseln sich auch hier Abschnitte des leervolumenreichen Materials (Wände zweiter benachbarter Litzen) mit solchen des Lotmaterials ab (Lotseelen innerhalb der Litzen). Das geschmolzene Lot tritt bei dieser besonders vorteilhaften Ausführungsform aus der Kernöffnung der Metalllitze aus, in deren Wände ein und wird auch in den Zwischenraum zwischen zwei Metalllitzenwindungen beziehungsweise in die Wand der nächsten anschließenden Metalllitzenlage eindringen. Nach Auskühlen der Verbindung befindet sich die Menge der ursprünglichen Lotseele nunmehr sowohl in der Metalllitzenwand als auch im Bereich zwischen zwei Metalllitzen. Sie stellt damit zusammen mit der Metalllitze als Matrix eine stoffschlüssige Verbindung zwischen den aufeinander zuweisenden Oberflächen von Target- und Trägerrohr dar. Dieses Verfahren wird noch stärker vereinfacht, wenn die Metalllitze mit einer Lotseele spiralförmig um das Trägerrohr gewunden wird.
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Nachstehend wird eine Ausführungsform der Erfindung beispielhaft anhand der Zeichnungen beschrieben. Die Figuren zeigen im Einzelnen:
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1: eine Schnittzeichnung durch ein gemäß dem Verfahren hergestellte Sputtertargetanordnung und
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2: mit den Teilfiguren 2a bis 2c den Ablauf des Herstellverfahrens.
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1 zeigt ein Trägerrohr 1, ein Targetrohr 2 und einen Spalt 3 zwischen Trägerrohr 1 und Targetrohr 2. Das Trägerrohr 1 besteht aus Edelstahl, und kann nach momentaner Fertigungstechnik bis zu 3,2 m lang sein. Das Targetrohr 2 besteht aus dem Sputtermaterial, wobei im Fall von Keramiktargets fertigungsbedingt mehrere Targetrohrabschnitte nacheinander mit dem bis zu 3,2 m langen Trägerrohr 1 verbunden werden müssen. Dies liegt daran, dass die Keramiktargets sich nicht in größeren Längen als beispielsweise 30 cm fertigen lassen. Der Spalt 3 ist in Abhängigkeit vom Sputtertarget und Trägerrohr mit Weiten zwischen 0,2 mm und ca. 2 mm vorgesehen, jeweils um die Fertigungstoleranzen der beiden zylindrischen Körper schwankend. Im Falle der Aneinanderreihung mehrerer Targetrohrabschnitte sind diese in Richtung der Längsachse gesehen, durch radiale Spalte 13 voneinander beabstandet. Diese weisen beispielsweise eine Weite von 0,1 mm auf kann müssen vom Material 4 überbrückt werden. Diese Überbrückung hat dabei so zu erfolgen, dass das Material 4 nicht in den Bereich der Materialbreite des Targetrohrs 1 reicht, um im späteren Betrieb keine Lichtbögen zu erzeugen. Hier besteht ein großer Vorteil der Erfindung, da die verwendete Cu-Litze nicht aus dem Spalt 13 austreten kann. Bei dieser Ausführungsform ist das gerüstbildende leervolumenreiche Material 6 eine Metalllitze 9, insbesondere eine Cu-Metalllitze. Zu erkennen ist, dass zwischen zwei aneinander grenzenden Windungen der Metalllitze 9 und der Wand eines Rohrs 1, 2 ein Hohlraum gebildet war, der nach Fertigstellung der Sputtertargetanordnung von Lotmaterial 7 gefüllt ist. Dieses Lotmaterial 7 stammt aus einer Lotseele 12, die sich zunächst innerhalb der axialen Durchgangsöffnung der Metalllitze 9 befand. Beim Erwärmen der Anordnung ist das Material der Lotseele 12 aus der axialen Durchgangsöffnung der Metalllitze 9 in deren Wandung eingetreten und hat sich anschließend zwischen den Metalllitzenwindungen angesammelt. Die stoffschlüssige Verbindung zwischen Trägerrohr 1 und Targetrohr 2 hat daher in etwa eine doppelt-konvexe Form und bildet einen Materialsteg aus. Verändert sich die Weite des Spaltes 3 unter Betriebsbedingungen, so wird ein Druck auf das Material 4 aus gerüstbildender Metalllitze 9 und Lotmaterial 7 ausgeübt, die insbesondere zur Verflüssigung des targetrohrseitigen Lotmaterials führt. Dieses tritt in die Leerräume 5 der Metalllitze 9 ein und hinterlässt somit einen neuen Leerraum in der Metalllitze 9. Aufgrund der spiralförmigen Wicklung ist dieser neue Leerraum ebenfalls spiralförmig um das Trägerrohr 1 gewunden. Die Metalllitze 9 wird daraufhin gering flexibler, sodass sie sich ebenfalls in Maßen verformen kann. Diese Zwei-Komponenten-Materialgestaltung führt zu einer „elastischen Feder” und mit großem Vorteil zu einer stets flächigen stoffschlüssigen Verbindung zwischen Target- und Trägerrohr und damit zu besonders langen Standzeiten der erfindungsgemäßen Sputtertargetanordnung.
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2 zeigt in den Sequenzen 2a, 2b und 2c die Herstellung einer entsprechenden Sputtertargetanordnung. Beginnend mit 2a wird zunächst eine mit einer Lotseele 12 gefüllte Metalllitze 9 schraubenförmig um das Trägerrohr 1 gewunden, wobei zwischen den einzelnen Metalllitzenwindungen kein Abstand gelassen wird. Die Dicke der Metalllitze 9 wird dabei so gewählt, dass sie zu dem späteren Spalt 3 zwischen Trägerrohr 1 und Targetrohr 2 korrespondiert. Statt schraubenförmig könnten auch ringförmige Segmente eingesetzt werden, jedoch ist das schraubenförmige Wickeln besonders einfach realisierbar. Mit großem Vorteil kann so eine einfache optische Kontrolle erfolgen, ob alle Windungen korrekt aneinander grenzen und ob nur eine Lage Windungen erzeugt wurde. Es sei denn, erfindungsgemäß sollen mehrere Lagen Windungen übereinander erzeugt werden, um breitere Spalte zu überbrücken, sofern hierzu nicht von vorneherein dickere Cu-Litzen verwendet werden sollen.
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2b ist zu entnehmen, daß das Targetrohr 2 über das Trägerrohr 1 geschoben wurde, sodass seine innere Oberfläche mit der äußeren Oberfläche der Metalllitze 9 kontaktiert. Sollte es sich bei dem Targetrohr 2 um mehrere Targetrohrabschnitte handeln, so wird dieser Vorgang so lange wiederholt, bis die gewünschte Targetrohrgesamtlänge erzeugt ist. Gut zu erkennen ist, das bereits jetzt die Metalllitze 9 mit ihren Oberflächen einen Kontakt zwischen den beiden Rohren 1, 2 herstellt, also an diesen anliegt und so ein Gerüst für die zweite Komponente des Materials bildet. Diese Anordnung wird anschließend so erwärmt, dass sich die Lotseele 12 verflüssigt und sich in das gerüstbildende Litzenmaterial einlagert. Der Fachmann wird dabei die Höhe der Temperatur, die Dauer der Anwendung einer Temperatur die Temperaturrampen entsprechend seinem Fachwissen wählen.
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2c zeigt schließlich die fertige Vorrichtung, die der 1 entspricht. Gut zu erkennen ist, dass das Lotmaterial 7 der Lotseele 12 seinen ursprünglichen Ort innerhalb des Spaltes 3 komplett verlassen hat und in die Metalllitzenwände beziehungsweise die Zwischenräume zwischen zwei Metalllitzenwindungen eingetreten ist. Dort wird eine im Querschnitt etwa doppelt konkave, flächige stoffschlüssige Verbindung zwischen Trägerrohr 1 und Targetrohr 2 erzeugt.
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Mit ganz großem Vorteil stellt das erfindungsgemäße Verfahren eine einfache Möglichkeit dar, wie durch einfaches Aufwickeln der Materialschicht und deren anschließendes Erwärmen eine funktionierende stoffschlüssige Verbindung zwischen Targetrohr und Trägerrohr erzeugt werden kann, die den auftretenden Betriebsbedingungen flexibel entgegen wirken kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Trägerrohr
- 2
- Targetrohr
- 3
- Spalt
- 4
- Material
- 5
- Leerräume
- 6
- gerüstbildende Komponente
- 7
- zweite Komponente, Lot
- 8
- leervolumenreiches Material
- 9
- Metalllitze
- 10
- Außenseite
- 12
- Lotseele
- 13
- Radialer Spalt