DE102014221561A1 - Apparatus for receiving evaporating material and method for producing a device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufnahme von Verdampfungsgut, wobei die Vorrichtung (1) ein Aufnahmeteil (2) mit einem Aufnahmevolumen (3) aufweist, wobei die Vorrichtung (1) ein Kopfteil (4) mit einer Auslassöffnung (5) aufweist, wobei das Aufnahmeteil (2) einen Gewindeabschnitt (6) zur mechanischen Verbindung mit dem Kopfteil (4) aufweist, wobei das Kopfteil (4) einen korrespondierenden Gewindeabschnitt (7) zu mechanischen Verbindung mit dem Aufnahmeteil (2) aufweist, wobei das Aufnahmeteil (2) aus pyrolytischem Bornitrid ausgebildet ist, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Vorrichtung (1).The invention relates to a device for receiving evaporating material, wherein the device (1) has a receiving part (2) with a receiving volume (3), wherein the device (1) has a head part (4) with an outlet opening (5), wherein the Receiving part (2) has a threaded portion (6) for mechanical connection with the head part (4), wherein the head part (4) has a corresponding threaded portion (7) for mechanical connection with the receiving part (2), wherein the receiving part (2) Pyrolytic boron nitride is formed, and a method for producing such a device (1).
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufnahme von Verdampfungsgut sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Vorrichtung. The invention relates to a device for receiving vaporized material and a method for producing such a device.
Bei der Herstellung von Solarzellen können bestimmte Materialien durch ein Aufdampfverfahren, insbesondere ein Vakuum-Aufdampfverfahren, auf einen Trägerkörper oder Substrat aufgebracht werden. So können z.B. Kupfer, Indium, Gallium, Natriumfluorid, Kaliumfluorid und/oder Selen mittels eines solchen Aufdampfverfahrens in effizienter Weise auf einer Oberfläche des Trägerkörpers aufgebracht werden. Dies ermöglicht z.B. die Herstellung einer Solarzelle in einem so genannten Dünnschichtverfahren. In the production of solar cells, certain materials can be applied to a carrier body or substrate by a vapor deposition method, in particular a vacuum vapor deposition method. Thus, e.g. Copper, indium, gallium, sodium fluoride, potassium fluoride and / or selenium can be applied by means of such a vapor deposition method in an efficient manner on a surface of the carrier body. This allows e.g. the production of a solar cell in a so-called thin-film process.
Für ein solches Aufdampfverfahren, welches auch als thermisches Verdampfungsverfahren bezeichnet werden kann, werden Verdampfungsvorrichtungen genutzt. Diese können z.B. Einrichtungen zur Erzeugung von thermischer Energie, Einrichtungen zur Übertragung thermischer Energie sowie mindestens eine Vorrichtung zur Aufnahme von Verdampfungsgut umfassen. Hierbei kann das Verdampfungsgut durch die Einrichtung zur Erzeugung und Übertragung thermischer Energie auf eine gewünschte Temperatur, z.B. eine Temperatur im Bereich von 1000°C bis 1200°C, erhitzt werden, wobei sich dann der entstehende Materialdampf zu einem Trägerkörper bzw. Substrat bewegt und dort kondensieren kann. For such a vapor deposition method, which can also be referred to as a thermal evaporation method, evaporation devices are used. These may e.g. Means for generating thermal energy, means for transmitting thermal energy and at least one device for receiving evaporative material comprise. In this case, the evaporating material can be cooled by the device for generating and transmitting thermal energy to a desired temperature, e.g. a temperature in the range of 1000 ° C to 1200 ° C, are heated, in which case the resulting material vapor moves to a support body or substrate and can condense there.
Nach Beendigung des Aufdampfverfahrens oder in einem Störungsfall kann Restmaterial in der Vorrichtung zur Aufnahme von Verdampfungsgut verbleiben. Das Entfernen dieses Restmaterials aus der Vorrichtung zur Aufnahme kann problematisch sein, insbesondere bei Vorrichtungen, bei der ein Durchmesser einer Befüllungs- oder Auslassöffnung kleiner als ein Durchmesser des eigentlichen Aufnahmevolumens ist. After completion of the vapor deposition or in a fault, residual material may remain in the device for receiving vaporization. The removal of this residual material from the device for receiving can be problematic, especially in devices in which a diameter of a filling or outlet opening is smaller than a diameter of the actual receiving volume.
Es sind verschiedene Verfahren zum Entfernen einer Restmaterialmenge in einem Tiegel bekannt, z.B. Ausschmelzen, Ausätzen oder die Verwendung eines offenen Tiegels, der in einen teilbaren Graphitsuszeptor eingebaut ist. Various methods are known for removing a residual amount of material in a crucible, e.g. Melting, etching or the use of an open crucible built into a divisible graphite susceptor.
Auch bekannt sind zweiteilige Vorrichtungen zur Aufnahme von Verdampfungsgut. So beschreibt die
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Es stellt sich das technische Problem, eine Vorrichtung zur Aufnahme von Verdampfungsgut und ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Vorrichtung zu schaffen, welche ein Entfernen von Restgut vereinfacht, eine kontaminationsfreie Aufnahme des Verdampfungsmaterials im Hochtemperaturbereich gewährleistet, gute Wärmeübertragungseigenschaften aufweist, möglichst reaktionsfrei unter dem Einfluss auftretender Prozessgase ist sowie eine hohe Korrosionsbeständigkeit und eine ausreichende mechanische Stabilität der Vorrichtung zum Be- und Entladen aufweist. It raises the technical problem of providing a device for receiving evaporating material and a method for producing such a device which simplifies removal of residual material, ensures a contamination-free uptake of the evaporation material in the high temperature range, has good heat transfer properties, as possible reaction-free occurring under the influence Process gases and has a high corrosion resistance and sufficient mechanical stability of the device for loading and unloading.
Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch die Gegenstände mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 14. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich durch die Unteransprüche. The solution of the technical problem results from the objects with the features of
Es ist eine Grundidee der Erfindung, eine zweiteilige Vorrichtung zur Aufnahme von Verdampfungsgut zu schaffen, die über eine Gewindeverbindung mechanisch verbindbar sind, wobei ein Aufnahmeteil aus pyrolytischem Bornitrid ausgebildet ist und somit eine hohe Korrosionsbeständigkeit aufweist. Gleichzeitig wird aber eine hohe mechanische Stabilität des Aufnahmeteils der Vorrichtung gewährleistet. It is a basic idea of the invention to provide a two-part device for receiving evaporating material, which are mechanically connectable via a threaded connection, wherein a receiving part is formed from pyrolytic boron nitride and thus has a high corrosion resistance. At the same time, however, a high mechanical stability of the receiving part of the device is ensured.
Vorgeschlagen wird eine Vorrichtung zur Aufnahme von Verdampfungsgut. Die Vorrichtung kann hierbei auch als Tiegel bezeichnet werden. Das Verdampfungsgut kann insbesondere Kupfer, Indium, Gallium, Natriumfluorid, Kaliumfluorid, Selen oder eine Mischung aus mindestens zwei dieser Materialien sein. Proposed is a device for receiving evaporating material. The device can also be referred to as a crucible. The evaporant may in particular be copper, indium, gallium, sodium fluoride, potassium fluoride, selenium or a mixture of at least two of these materials.
Die Vorrichtung umfasst ein Aufnahmeteil mit einem Aufnahmevolumen. Das Aufnahmevolumen dient hierbei zur Aufnahme des Verdampfungsgutes. Dies bedeutet, dass das Verdampfungsgut, insbesondere im festen oder flüssigen Zustand, in dem Aufnahmevolumen angeordnet sein oder werden kann. Das Aufnahmeteil kann insbesondere zu einer Seite hin geöffnet sein. So kann das Aufnahmeteil z.B. einen hohlzylinderförmigen Abschnitt mit einem ersten stirnseitigen, geschlossenen Ende und einem weiteren stirnseitigen, offenen Ende aufweisen. Eine zentrale Mittellinie des Aufnahmeteils kann sich hierbei vom ersten stirnseitigen Ende zum weiteren stirnseitigen Ende erstrecken. An dem geschlossenen Ende kann das Aufnahmeteil beispielsweise einen teilkugelförmigen, insbesondere halbkugelförmigen, Abschnitt aufweisen. The device comprises a receiving part with a receiving volume. The receiving volume serves to accommodate the vaporization. This means that the evaporating material, in particular in the solid or liquid state, can be or can be arranged in the receiving volume. The receiving part can be open in particular to one side. Thus, the receiving part may be e.g. a hollow cylindrical portion having a first end-side, closed end and a further end-side, open end. A central center line of the receiving part may in this case extend from the first front end to the further front end. At the closed end, the receiving part may for example have a part-spherical, in particular hemispherical, section.
Weiter weist die Vorrichtung ein Kopfteil mit zumindest einer Auslassöffnung auf. Die Auslassöffnung kann insbesondere als Durchlass- oder Durchgangsöffnung im Kopfteil ausgebildet sein. Hierbei sind verschiedene geometrische Ausbildungen der Auslassöffnung vorstellbar. So kann die Auslassöffnung flaschenhalsförmig, karaffenhalsförmig oder als, vorzugsweise dünnwandiger, Blender ausgebildet sein. Es ist aber auch vorstellbar, dass eine die Auslassöffnung umfassende oder einfassende Oberfläche als Oberfläche eines beliebigen Rotationskörpers ausgebildet sein kann. Furthermore, the device has a head part with at least one outlet opening. The outlet opening can be designed in particular as a passage or passage opening in the head part. In this case, various geometric configurations of the outlet opening are conceivable. Thus, the outlet opening can be bottle neck-shaped, carafe neck-shaped or designed as a, preferably thin-walled, blender. However, it is also conceivable that a surface which encloses or encloses the outlet opening can be formed as the surface of any rotational body.
Das Kopfteil kann beispielsweise eine erste einlassseitige Oberfläche und eine weitere, auslassseitige Oberfläche aufweisen, wobei die erste Oberfläche eine der weiteren Oberfläche gegenüberliegende Oberfläche des Kopfteils bezeichnen kann. Die Auslassöffnung kann sich hierbei von der ersten Oberfläche hin zur weiteren Oberfläche erstrecken. Entlang einer zentralen Mittellinie des Kopfteils, die von der weiteren Oberfläche hin zur ersten Oberfläche orientiert sein kann, kann sich ein Durchmesser der Auslassöffnung verändern. So kann z.B. ein Durchmesser in einem ersten Abschnitt konstant sein und einem Einlassdurchmesser entsprechen, sich dann auf einen Minimaldurchmesser verringern und sich dann wieder auf einen Auslassdurchmesser erhöhen. Selbstverständlich sind jedoch auch andere Verläufe des Durchmessers vorstellbar, insbesondere ein konstanter Verlauf, ein sich verjüngender Verlauf oder ein sich verbreitender Verlauf des Durchmessers. The head part may, for example, have a first inlet-side surface and a further, outlet-side surface, wherein the first surface may designate a surface of the head part lying opposite the further surface. The outlet opening may extend from the first surface to the further surface. Along a central centerline of the head portion, which may be oriented from the further surface toward the first surface, a diameter of the outlet opening may vary. Thus, e.g. a diameter in a first section should be constant and correspond to an inlet diameter, then reduce to a minimum diameter and then increase again to an outlet diameter. Of course, however, other courses of the diameter are conceivable, in particular a constant course, a tapered course or a spreading course of the diameter.
Nachfolgend wird auch auf eine Vertikalrichtung Bezug genommen, wobei die Vertikalrichtung in Bezug auf das Aufnahmeteil vom ersten Ende zum weiteren Ende des Aufnahmeteils und in Bezug auf das Kopfteil von der ersten Oberfläche zur weiteren Oberfläche orientiert ist. Weiter kann die Vertikalrichtung jeweils parallel zu den zentralen Mittellinien des Aufnahme- und Kopfteils sein. In Bezug auf die Vertikalrichtung kann das geschlossene Ende des Aufnahmeteils auch als unteres Ende und das offene Ende auch als oberes Ende bezeichnet werden. Weiter kann die erste Oberfläche als untere Oberfläche und die weitere Oberfläche als obere Oberfläche des Kopfteils bezeichnet werden. Hereinafter reference will also be made to a vertical direction, wherein the vertical direction is oriented with respect to the receiving part from the first end to the further end of the receiving part and with respect to the head part from the first surface to the further surface. Furthermore, the vertical direction can be parallel to the central center lines of the receiving and head part. With respect to the vertical direction, the closed end of the receiving part may also be referred to as the lower end and the open end as the upper end. Further, the first surface may be referred to as a lower surface and the other surface as an upper surface of the head part.
Weiter weist das Aufnahmeteil einen Gewindeabschnitt zur mechanischen Verbindung mit dem Kopfteil auf. Der Gewindeabschnitt ist hierbei vorzugsweise im Bereich des weiteren, also oberen, Endes des Aufnahmeteils angeordnet. Hierbei kann der Gewindeabschnitt derart am Aufnahmeteil angeordnet sein, dass zwischen einem (oberen) Rand des weiteren Endes und dem Gewindeabschnitt kein Abstand oder ein vorbestimmter Abstand vorgesehen ist. Der Abstand kann hierbei entlang der vorhergehend erläuterten Vertikalrichtung erfasst werden. Somit kann der Gewindeabschnitt unmittelbar an dem Rand des offenen (oberen) Endes anschließen oder mit dem vorbestimmten Abstand von diesem Rand beabstandet angeordnet sein. Dieser aufnahmeteilseitige Gewindeabschnitt kann insbesondere in oder an dem vorhergehend erläuterten hohlzylinderförmigen Abschnitt des Aufnahmeteils angeordnet sein. Further, the receiving part has a threaded portion for mechanical connection with the head part. The threaded portion is in this case preferably arranged in the region of the further, ie upper, end of the receiving part. Here, the threaded portion may be arranged on the receiving part, that between a (upper) edge of the other end and the threaded portion no distance or a predetermined distance is provided. The distance can be detected along the previously explained vertical direction. Thus, the threaded portion may immediately adjoin the edge of the open (upper) end or be spaced apart from the edge by the predetermined distance. This receiving part-side threaded portion may be arranged in particular in or on the above-explained hollow cylindrical portion of the receiving part.
Das Kopfteil weist einen korrespondierenden Gewindeabschnitt zur mechanischen Verbindung mit dem Aufnahmeteil auf. Dieser kopfteilseitige Gewindeabschnitt ist insbesondere im unteren Bereiche des Kopfteils angeordnet. The head part has a corresponding threaded portion for mechanical connection with the receiving part. This head part-side threaded portion is arranged in particular in the lower regions of the head part.
Somit kann das Aufnahmeteil mit dem Kopfteil über die Gewindeabschnitte mechanisch verbunden werden. Korrespondierend bedeutet hierbei, dass Gewindeparameter des aufnahmeteilseitigen Gewindeabschnitts auf Gewindeparameter des kopfteilseitigen Gewindeabschnitts derart angepasst sind, dass eine stabile mechanische Verbindung möglich ist. Somit ist also eine zweiteilige Ausbildung der Vorrichtung zur Aufnahme von Verdampfungsgut beschrieben, wobei beide Teile über eine Gewindeverbindung mechanisch verbindbar sind. In einem verbundenen Zustand können dann die Mittellinien beider Teile kollinear angeordnet sein bzw. sich überlagern. Thus, the receiving part can be mechanically connected to the head part via the threaded portions. Corresponding means here that thread parameters of the receiving part-side threaded portion are adapted to the thread parameters of the head part side threaded portion such that a stable mechanical connection is possible. Thus, therefore, a two-part design of the device for receiving Evaporative material is described, wherein both parts are mechanically connected via a threaded connection. In a connected state, the center lines of both parts can then be arranged collinearly or superposed.
Die Gewindeparameter können hierbei derart gewählt werden, dass eine spielfreie mechanische Verbindung gewährleistet ist. Vorzugsweise wird jedoch eine mechanische Verbindung mit einem vorbestimmten Spiel bereitgestellt oder ermöglicht. Durch das Spiel können insbesondere fertigungsbedingte Toleranzen, die z.B. in Unebenheiten resultieren, ausgeglichen werden. Auch kann das Spiel ein, insbesondere leichtgängiges, Verschrauben ermöglichen. Weiter können die Gewindeparameter angepasst an das jeweilige Material des Aufnahmeteils und des Kopfteils gewählt werden. Dies wird nachfolgend näher erläutert. The thread parameters can in this case be selected such that a play-free mechanical connection is ensured. Preferably, however, a mechanical connection is provided or made possible with a predetermined clearance. In particular, production-related tolerances that result, for example, in unevenness, can be compensated for by the clearance. Also, the game can allow, in particular smooth running, screwing. Further, the thread parameters can be selected adapted to the respective material of the receiving part and the head part. This will be explained in more detail below.
Ein Innendurchmesser des Aufnahmeteils kann zwischen 10 mm und 200 mm liegen. Ein Außendurchmesser des Aufnahmeteils kann zwischen 10,4 mm bis 200,4 mm liegen. Eine Wandstärke des Aufnahmeteils kann zwischen 0,4 mm bis 5,0 mm liegen. An inner diameter of the receiving part can be between 10 mm and 200 mm. An outer diameter of the receiving part may be between 10.4 mm to 200.4 mm. A wall thickness of the receiving part can be between 0.4 mm to 5.0 mm.
Ein maximaler Durchmesser der Auslassöffnung kann hierbei kleiner als oder gleich einem maximalen Innendurchmesser des Aufnahmeteils sein. Ein maximaler Außendurchmesser des Kopfteils kann hierbei größer als der maximale Außendurchmesser des Aufnahmeteils sein. A maximum diameter of the outlet opening may in this case be less than or equal to a maximum inner diameter of the receiving part. A maximum outer diameter of the head part may in this case be greater than the maximum outer diameter of the receiving part.
Erfindungsgemäß ist der Aufnahmeteil aus pyrolytischem Bornitrid (pBN) ausgebildet. According to the invention, the receiving part is formed from pyrolytic boron nitride (pBN).
Die Verwendung von pyrolytischem Bornitrid für das Aufnahmeteil gewährleistet in vorteilhafter Weise, dass das Aufnahmeteil mit einer sehr hohen Korrosionsbeständigkeit ausgebildet ist und unter den üblichen Prozessbedingungen in einem Aufdampfprozess nur eine sehr geringe Kontamination des Verdampfungsguts verursacht. The use of pyrolytic boron nitride for the receiving part ensures in an advantageous manner that the receiving part is formed with a very high corrosion resistance and causes only a very low contamination of the evaporating material under the usual process conditions in a vapor deposition.
Pyrolytisches Bornitrid weist in der Regel nur eine niedrige mechanische Festigkeit und Steifigkeit auf. Insbesondere ist ein Bauteil aus pyrolytischem Bornitrid leicht verformbar und leicht zerbrechlich, insbesondere wenn das Bauteil Löcher oder Einschneidungen aufweist. Bisher wurde daher davon ausgegangen, dass pyrolytisches Bornitrid mechanisch nicht dazu geeignet ist, einen Gewindeabschnitt auszubilden oder einen Gewindeabschnitt auf einem Bauteil aus pyrolytischem Bornitrid vorzusehen. Dies zeigt auch der eingangs erläuterte Stand der Technik. So sind in den Druckschriften
Überraschenderweise hat sich jedoch gezeigt, dass auch an einem Aufnahmeteil aus pyrolytischem Bornitrid ein Gewindeabschnitt, insbesondere mit speziellen Gewindeparametern, angeordnet bzw. ausgebildet werden kann. Surprisingly, however, it has been shown that a threaded portion, in particular with special thread parameters, can also be arranged or formed on a receiving part made of pyrolytic boron nitride.
Somit ergibt sich in Zusammenfassung in vorteilhafter Weise eine Vereinfachung der Entfernung von Restmaterial aus dem Aufnahmeteil, da Kopf- und Aufnahmeteil einfach mechanisch voneinander getrennt werden können. Weiter ergibt sich in vorteilhafter Weise eine zuverlässige mechanische Verbindung, die ohne Beeinträchtigung einer mechanischen Stabilität des Aufnahmeteils, insbesondere ohne Zerstörung, bereitgestellt werden kann. Thus, in summary advantageously results in a simplification of the removal of residual material from the receiving part, as the head and receiving part can be easily separated mechanically. Furthermore, there is advantageously a reliable mechanical connection which can be provided without impairing mechanical stability of the receiving part, in particular without destruction.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Gewindeabschnitt des Aufnahmeteils als Innengewinde ausgebildet, wobei der korrespondierende Gewindeabschnitt des Kopfteils als Außengewinde ausgebildet ist. Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise eine kompakte Bauweise. In a preferred embodiment, the threaded portion of the receiving part is formed as an internal thread, wherein the corresponding threaded portion of the head part is formed as an external thread. This results in an advantageous manner a compact design.
Hierbei kann das Kopfteil eine Anschlagkante oder -fläche für einen Randabschnitt des Aufnahmeteils aufweisen oder ausbilden, wobei das Anschlagelement eine Relativbewegung zwischen Aufnahmeteil und Kopfteil beim Verschrauben begrenzt. So kann z.B. das Kopfteil den Gewindeabschnitt und einen entlang der vorhergehend erläuterten Mittellinie des Kopfteils, insbesondere in Vertikalrichtung, auf den Gewindeabschnitt folgenden Abschnitt aufweisen, wobei der Durchmesser des folgenden Abschnitts größer als ein Außendurchmesser des Gewindeabschnitts des Kopfteils ist und somit ein Vorsprung bzw. eine Anschlagfläche bereitgestellt wird. Here, the head part may have or form a stop edge or surface for an edge portion of the receiving part, wherein the stop element limits a relative movement between the receiving part and the head part during screwing. Thus, e.g. the head part having the threaded portion and a section following the above-described center line of the head part, in particular in the vertical direction, on the threaded portion, wherein the diameter of the following section is greater than an outer diameter of the threaded portion of the head part and thus a projection or a stop surface is provided ,
Die Anschlagkante oder -fläche kann hierbei z.B. durch eine sprunghafte Zunahme des (Außen-)Durchmessers des Kopfteils vom Gewindeabschnitt zum folgenden Abschnitt bereitgestellt werden. Vorstellbar ist auch, dass der Durchmesser entlang der Mittellinie insbesondere in Vertikalrichtung, vom Gewindeabschnitt zum folgenden Abschnitt und/oder im folgenden Abschnitt, stetig zunimmt, z.B. linear. So kann der folgende Abschnitt eine kegelabschnittsförmige äußere Oberfläche aufweisen, deren Durchmesser entlang der Mittellinie, insbesondere in Vertikalrichtung, zunimmt. Hierdurch können gute Dichteigenschaften beim Verschrauben erzielt werden. The stop edge or surface may in this case be e.g. be provided by a sudden increase in the (outer) diameter of the head part of the threaded portion to the following section. It is also conceivable that the diameter increases continuously along the center line, in particular in the vertical direction, from the threaded section to the following section and / or in the following section, e.g. linear. Thus, the following section may have a cone-shaped outer surface whose diameter increases along the center line, in particular in the vertical direction. As a result, good sealing properties can be achieved when screwing.
In einer alternativen Ausführungsform ist der Gewindeabschnitt des Aufnahmeteils als Außengewinde ausgebildet, wobei der korrespondierende Gewindeabschnitt des Kopfteils als Innengewinde ausgebildet ist. Hierdurch wird es ermöglicht, ein Kopfteil mit größeren Auslassöffnungen herzustellen. Auch in diesem Fall kann das Kopfteil eine Anschlagkante oder -fläche für einen Randabschnitt des Aufnahmeteils aufweisen oder ausbilden. In an alternative embodiment, the threaded portion of the receiving part is formed as an external thread, wherein the corresponding threaded portion of the head part is formed as an internal thread. This makes it possible to produce a head part with larger outlet openings. Also in this case, the head part may have or form a stop edge or surface for an edge portion of the receiving part.
In einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist der Gewindeabschnitt des Aufnahmeteils als Versteifungselement ausgebildet. Dies kann bedeuten, dass mindestens ein Gewindeparameter des Gewindeabschnitts des Aufnahmeteils derart gewählt ist, dass eine gewünschte mechanische Stabilität des Aufnahmeteils bereitgestellt wird. In a further preferred embodiment, the threaded portion of the receiving part is formed as a stiffening element. This may mean that at least one thread parameter of the threaded portion of the receiving part is selected such that that a desired mechanical stability of the receiving part is provided.
Entsprechend einer Funktion von Sicken können insbesondere die Vertiefungen des aufnahmeteilseitigen Gewindeabschnitts der Versteifung des Aufnahmeteils dienen. In accordance with a function of beads, in particular the depressions of the receiving part-side threaded portion can serve to stiffen the receiving part.
Insbesondere kann der mindestens eine Gewindeparameter somit derart gewählt werden, dass eine Torsionsfestigkeit und/oder Schubfestigkeit und/oder eine Druckfestigkeit und/oder eine Zugfestigkeit und/oder eine Kompressionsfestigkeit und/oder eine Biegefestigkeit und/oder eine Scherfestigkeit des Aufnahmeteils mit dem Gewindeabschnitt größer ist als die eines Aufnahmeteils ohne Gewindeabschnitt. Hierbei weist das Aufnahmeteil ohne Gewindeabschnitt bis auf den Gewindeabschnitt die gleiche Ausbildung wie das Aufnahmeteil mit Gewindeabschnitt, insbesondere die gleiche Form und Dimensionen, auf. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise die mechanische Festigkeit des Aufnahmeteils durch das Vorsehen des Gewindeabschnitts erhöht. In particular, the at least one thread parameter can thus be selected such that a torsional strength and / or shear strength and / or compressive strength and / or tensile strength and / or compressive strength and / or flexural strength and / or shear strength of the female member is greater with the threaded portion than that of a female part without a threaded portion. Here, the receiving part without threaded portion except for the threaded portion of the same configuration as the receiving part with threaded portion, in particular the same shape and dimensions on. As a result, the mechanical strength of the receiving part is advantageously increased by the provision of the threaded portion.
Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise eine vereinfachte Handhabung der Vorrichtung zur Aufnahme von Verdampfungsgut, insbesondere eine vereinfachte Entnahme aus einer Verdampfungsvorrichtung. So kann z.B. die vorgeschlagene Vorrichtung auch schief, d.h. in einer Richtung, die nicht parallel zu einer Gravitationsrichtung ist, aus einer Verdampfervorrichtung entnommen werden. Dies war bisher nur mit hoher Vorsicht und somit hohem Zeitaufwand möglich, da sich bei einer solchen schiefen Entnahme der aus pyrolytischem Bornitrid ausgebildete Aufnahmeteil aufgrund von verbleibendem Restmaterial, welches z.B. noch eine Gewicht bis zu 20 kg aufweisen kann, verformte und aufgrund der Verformung z.B. in mechanischen Kontakt mit weiteren Bauteilen der Verdampfungsvorrichtung, insbesondere mit Heizdrähten, treten konnte. Dies wiederum konnte zu einer Zerstörung oder Beschädigung dieser Bauteile sowie des Aufnahmeteils führen. Durch das Vorsehen eines Gewindeabschnitts wird eine derartige Verformung des Aufnahmeteils verringert oder gar verhindert, sodass nunmehr auch die vorhergehend beschriebene schiefe Entnahme möglich ist. This advantageously allows a simplified handling of the device for receiving evaporating material, in particular a simplified removal from an evaporation device. Thus, e.g. the proposed device also goes wrong, i. in a direction that is not parallel to a gravitational direction are taken out of an evaporator device. Up to now, this has been possible only with great care and therefore a high expenditure of time, since such an oblique withdrawal of the pyrolytic boron nitride-formed receiving part is due to remaining residual material, which is e.g. may still weigh up to 20 kg, deformed and due to deformation e.g. could come into mechanical contact with other components of the evaporation device, in particular with heating wires. This in turn could lead to destruction or damage to these components and the receiving part. By providing a threaded portion, such a deformation of the receiving part is reduced or even prevented, so that now also the previously described oblique removal is possible.
In einer weiteren Ausführungsform weist der Gewindeabschnitt des Aufnahmeteils eine Gewindesteigung aus einem Bereich zwischen 2 mm (einschließlich) und 50 mm (einschließlich) auf. In a further embodiment, the threaded portion of the receiving part has a pitch of a range between 2 mm (inclusive) and 50 mm (inclusive).
Alternativ oder kumulativ weist der Gewindeabschnitt des Aufnahmeteils eine Gangzahl aus einem Bereich zwischen 1 (einschließlich) und 10 (einschließlich) auf. Alternatively or cumulatively, the threaded portion of the female part has a number of turns ranging from 1 (inclusive) to 10 (inclusive).
Alternativ oder kumulativ weist der Gewindeabschnitt des Aufnahmeteils einen Außendurchmesser aus einem Bereich zwischen 10 mm (einschließlich) und 200 mm (einschließlich) auf. Alternatively or cumulatively, the threaded portion of the receiving part has an outer diameter ranging between 10 mm (inclusive) and 200 mm (inclusive).
Alternativ oder kumulativ weist der Gewindeabschnitt des Aufnahmeteils einen Innendurchmesser aus dem Bereich zwischen 10 mm (einschließlich) und 200 mm (einschließlich) auf. Alternatively or cumulatively, the threaded portion of the female part has an inner diameter ranging between 10 mm (inclusive) and 200 mm (inclusive).
Alternativ oder kumulativ weist der Gewindeabschnitt des Aufnahmeteils einen Kerndurchmesser aus einem Bereich zwischen 10 mm (einschließlich) und 200 mm (einschließlich) auf. Alternatively or cumulatively, the threaded portion of the female part has a core diameter ranging between 10 mm (inclusive) and 200 mm (inclusive).
Selbstverständlich sind hierbei der Außendurchmesser, der Innendurchmesser und der Kerndurchmesser derart aneinander angepasst gewählt, dass ein Gewinde mit gewünschten Eigenschaften bereitgestellt wird. Of course, in this case, the outer diameter, the inner diameter and the core diameter are adapted to each other adapted to provide a thread with desired properties.
Alternativ oder kumulativ weist der Gewindeabschnitt des Aufnahmeteils einen Flankenwinkel aus einem Bereich zwischen 20° (einschließlich) und 120° (einschließlich) auf. Alternatively or cumulatively, the threaded portion of the female part has a flank angle ranging between 20 ° (inclusive) and 120 ° (inclusive).
Hierbei hat sich herausgestellt, dass mit einem oder mehreren Gewindeparametern aus den vorhergehend erläuterten Bereichen eine gewünschte mechanische Stabilität, insbesondere Festigkeit, des Aufnahmeteils erreicht werden kann, dies es ermöglicht, auch große Massen von Verdampfungsgut, z.B. Massen bis zu 40 kg, im Aufnahmeteil und ohne Verformung des Aufnahmeteils aufzubewahren und zu transportieren, insbesondere auch bei der vorhergehend erläuterten schiefen Entnahme. Hierbei sind die Gewindeparameter speziell an die Verwendung von pyrolytischem Bornitrid als Material für das Aufnahmeteil angepasst. It has been found that with one or more thread parameters from the previously described areas, a desired mechanical stability, in particular strength, of the receiving part can be achieved, which makes it possible even large masses of evaporating material, e.g. Masses up to 40 kg, in the receiving part and without deformation of the receiving part to be stored and transported, especially in the above-mentioned oblique removal. Here, the thread parameters are specially adapted to the use of pyrolytic boron nitride as a material for the receiving part.
Die verschraubte Vorrichtung kann, insbesondere mit bereits im Aufnahmevolumen angeordneten Verdampfungsgut, als einteiliges Bauteil gehandhabt werden, wobei Verformungen, insbesondere des Aufnahmeteils verringert oder gar vermieden werden. The screwed device can be handled, in particular with already arranged in the receiving volume evaporation material, as a one-piece component, with deformations, in particular of the receiving part can be reduced or even avoided.
In einer weiteren Ausführungsform ist der Gewindeabschnitt des Aufnahmeteils als Rundgewinde ausgebildet. Hierdurch wird es ermöglicht, den Tiegel mit den bekannten Herstellungsverfahren für Aufnahmeteile aus pyrolytischen Bornitrid herzustellen. In a further embodiment, the threaded portion of the receiving part is formed as a round thread. This makes it possible to produce the crucible with the known manufacturing method for receiving parts of pyrolytic boron nitride.
In einer weiteren Ausführungsform ist das Kopfteil aus Graphit ausgebildet. Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise, dass das Kopfteil eine ausreichende mechanische Festigkeit für die vorgeschlagene Gewindeverbindung aufweist. Gleichzeitig weist der Kopfteil eine gewünschte Wärmeleitfähigkeit auf und verursacht ebenfalls nur eine minimale Kontamination des Verdampfungsguts beim Verdampfen. Weiterhin ergibt sich in vorteilhafter Weise eine Kostenersparnis bei der Herstellung der vorgeschlagenen Vorrichtung zur Aufnahme von Verdampfungsgut. In a further embodiment, the head part is made of graphite. This results in an advantageous manner that the head part has sufficient mechanical strength for the proposed threaded connection. At the same time, the head part has a desired thermal conductivity and also causes only one minimal contamination of the evaporation material during evaporation. Furthermore, there is advantageously a cost savings in the production of the proposed device for receiving evaporative material.
Durch die Verwendung insbesondere dickwandiger Kopfteile aus Graphit ist es möglich, optimale Temperaturverteilungen zu erreichen. Zusätzlich kann eine Kondensation des Verdampfungsguts an dem Kopfteil vermieden werden. By using in particular thick-walled headboards made of graphite, it is possible to achieve optimum temperature distributions. In addition, condensation of the vaporization material on the head part can be avoided.
Weiter ergibt sich in vorteilhafter Weise, dass durch ein Graphit-Kopfteil die Vorrichtung zur Aufnahme von Verdampfungsgut, insbesondere der Aufnahmeteil, gegen Zerstörung, insbesondere durch auf die vorgeschlagene Vorrichtung fallenden Glasbruch, z.B. während der Herstellung von Solarzellen, geschützt werden kann. It also results in an advantageous manner that by a graphite head part, the device for receiving evaporating material, in particular the receiving part, against destruction, in particular by glass breakage falling on the proposed device, e.g. during the manufacture of solar cells, can be protected.
In einer weiteren Ausführungsform ist eine maximale Wanddicke des Aufnahmeteils kleiner als oder gleich 5.0 mm, insbesondere kleiner als oder gleich 2.0 mm. Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise eine Anpassung an die Erfordernisse der Herstellung des Aufnahmeteils. In a further embodiment, a maximum wall thickness of the receiving part is less than or equal to 5.0 mm, in particular less than or equal to 2.0 mm. This results in an advantageous adaptation to the requirements of the production of the receiving part.
In einer weiteren Ausführungsform weist das Kopfteil mindestens ein Befestigungsmittel zur Anordnung des Kopfteils an einer Haltestruktur auf oder bildet ein solches Befestigungsmittel aus. Dies kann auch bedeuten, dass das Befestigungsmittel an dem Kopfteil befestigt sein kann. In a further embodiment, the head part has at least one fastening means for arranging the head part on a holding structure or forms such a fastening means. This can also mean that the fastening means can be attached to the head part.
Das mindestens eine Befestigungsmittel kann hierbei derart ausgebildet sein, dass eine kraft- und/oder formschlüssige mechanische Verbindung mit der Haltestruktur möglich ist. Die Haltestruktur kann hierbei insbesondere ein weiteres Bauteil einer Verdampfungsvorrichtung sein. Insbesondere kann die Haltestruktur zumindest teilweise durch eine Kühleinrichtung, beispielsweise einen Wandabschnitt einer solchen Kühleinrichtung, ausgebildet sein. Alternativ oder kumulativ kann die Haltestruktur zumindest teilweise z.B. durch einen Gehäuseabschnitt der Verdampfungsvorrichtung ausgebildet sein. The at least one fastening means can in this case be designed such that a non-positive and / or positive mechanical connection with the support structure is possible. The holding structure may in this case be in particular a further component of an evaporation device. In particular, the holding structure may be at least partially formed by a cooling device, for example a wall section of such a cooling device. Alternatively or cumulatively, the support structure may be at least partially e.g. be formed by a housing portion of the evaporation device.
Das Befestigungsmittel kann beispielsweise in einem Befestigungsabschnitt des Kopfteils angeordnet oder ausgebildet sein, beispielsweise in Form einer Vertiefung und/oder Ausnehmung, insbesondere sacklochartige Vertiefung und/oder Ausnehmung. The fastening means may be arranged or formed, for example in a mounting portion of the head part, for example in the form of a recess and / or recess, in particular blind hole-like depression and / or recess.
Selbstverständlich sind jedoch auch andersartig ausgebildete Befestigungsmittel vorstellbar. Of course, however, differently shaped fastening means are conceivable.
Beispielsweise kann das Kopfteil einen Teilabschnitt, insbesondere einen (hohl-)zylinderförmigen Teilabschnitt, aufweisen, wobei ein maximaler Durchmesser dieses Halteabschnitts größer ist als ein Außendurchmesser des Gewindeabschnitts des Kopfteils. In einem Randabschnitt dieses Teilabschnitts, insbesondere einem Randabschnitt, der sich von einem ersten Innendurchmesser bis zu einem weiteren Innendurchmesser des Teilabschnitts erstreckt, kann der Teilabschnitt Vertiefungen und/oder Ausnehmungen, insbesondere sacklochartig ausgebildete Vertiefungen, aufweisen. Hierbei kann der erste Innendurchmesser größer als der maximale Außendurchmesser des Gewindeabschnitts gewählt werden. Der weitere Innendurchmesser kann hierbei kleiner als oder gleich dem maximalen Durchmesser des Teilabschnitts gewählt werden. Insbesondere kann der Randabschnitt ein überstehender oder auskragender Abschnitt (des Teilabschnitts) des Kopfteils sein. For example, the head part may have a partial section, in particular a (hollow) cylindrical partial section, wherein a maximum diameter of this retaining section is greater than an outer diameter of the threaded section of the head section. In an edge section of this subsection, in particular an edge section which extends from a first inner diameter to a further inner diameter of the subsection, the subsection can have recesses and / or recesses, in particular pocket holes. In this case, the first inner diameter greater than the maximum outer diameter of the threaded portion can be selected. The additional inner diameter can be selected to be smaller than or equal to the maximum diameter of the subsection. In particular, the edge portion may be a protruding or projecting portion (of the subsection) of the head part.
Das Befestigungsmittel kann hierbei auch ein Teilelement zur Herstellung einer mechanischen Verbindung bezeichnen, beispielsweise ein weiteres Gewinde, ein Element einer Rast- oder Klemmverbindung oder ein Element einer weiteren mechanischen Verbindung. The fastening means may in this case also designate a partial element for producing a mechanical connection, for example a further thread, an element of a latching or clamping connection or an element of a further mechanical connection.
In einer weiteren Ausführungsform weist das Kopfteil zumindest einen Teilabschnitt auf, wobei sich ein Außendurchmesser des Kopfteils in diesem Teilabschnitt vergrößert. Der Teilabschnitt kann sich hierbei entlang oder parallel zu der Mittellinie des Kopfteils erstrecken. Insbesondere kann sich der Außendurchmesser in Vertikalrichtung vergrößern. In a further embodiment, the head part has at least one partial section, wherein an outer diameter of the head part increases in this partial section. The partial section may extend along or parallel to the center line of the head part. In particular, the outer diameter in the vertical direction can increase.
Der Außendurchmesser kann sich hierbei entlang der bzw. parallel zu der Mittellinie sprungartig vergrößern. Alternativ kann sich der Außendurchmesser entlang der bzw. parallel zu der Mittellinie stetig vergrößern, insbesondere differenzierbar, vorzugsweise linear. Bei einer linearen Vergrößerung des Außendurchmessers kann der Kopfteil also einen teilkegelförmigen bzw. teilhohlkegelförmigen Abschnitt aufweisen. The outer diameter can thereby increase along the or parallel to the center line jump. Alternatively, the outer diameter can increase continuously along or parallel to the center line, in particular differentiable, preferably linear. In the case of a linear enlargement of the outer diameter, the head part can thus have a part-cone-shaped or partially hollow conical section.
Wie vorhergehend erläutert kann die Vergrößerung des Außendurchmessers zwischen dem Gewindeabschnitt und dem entlang der Mittellinie, insbesondere in Vertikalrichtung, auf den Gewindeabschnitt folgenden Abschnitt und/oder in dem auf den Gewindeabschnitt folgenden Abschnitt erfolgen. Dies ist allerdings nicht zwingend. Die Vergrößerung kann auch zwischen und/oder in weiteren Abschnitten des Kopfteils entlang der Mittellinie des Kopfteils auftreten. As previously explained, the enlargement of the outer diameter between the threaded portion and along the center line, in particular in the vertical direction following the threaded portion following and / or in the subsequent to the threaded portion section. However, this is not mandatory. The enlargement can also occur between and / or in further sections of the head part along the center line of the head part.
Insbesondere kann der Außendurchmesser größer als ein maximaler Außendurchmesser des Aufnahmeteils werden. Hierdurch können gute Dichteigenschaften beim Verschrauben erzielt werden. In particular, the outer diameter can be greater than a maximum outer diameter of the receiving part. As a result, good sealing properties can be achieved when screwing.
In einer weiteren Ausführungsform weist das Kopfteil zumindest einen Teilabschnitt mit einem vorbestimmten Außendurchmesser auf, wobei der vorbestimmte Außendurchmesser des Teilabschnitts größer als der/die Außendurchmesser der Teilabschnitte des Kopfteils ist, der/die entlang oder parallel zu der Mittellinie des Kopfteils benachbart zu dem Teilabschnitt mit dem vorbestimmten Außendurchmesser angeordnet ist/sind. Der/die Teilabschnitt(e), der/die entlang oder parallel zu der Mittellinie benachbart zu dem Teilabschnitt mit dem vorbestimmten Außendurchmesser angeordnet sind, können z.B. der/die Teilabschnitt(e) sein, auf den der Teilabschnitt mit dem vorbestimmten Außendurchmesser entlang oder parallel zu der Mittellinie, insbesondere in Vertikalrichtung, folgt und/oder der entlang oder parallel zu der Mittellinie, insbesondere in Vertikalrichtung, auf den Teilabschnitt mit dem vorbestimmten Außendurchmesser folgt. Auch kann der vorbestimmte Außendurchmesser des Teilabschnitts größer als der/die Außendurchmesser aller weiteren Teilabschnitte des Kopfteils sein. In a further embodiment, the head part has at least one section with a predetermined outer diameter, wherein the predetermined outer diameter of the subsection is greater than the outer diameter (s) of the subsections of the header disposed along or parallel to the centerline of the header adjacent to the predetermined outer diameter subsection. The subsection (s) disposed along or parallel to the center line adjacent to the subsection having the predetermined outer diameter may be, for example, the subsection (s) onto which the subsection having the predetermined outer diameter extends along or in parallel to the center line, in particular in the vertical direction, follows and / or follows along or parallel to the center line, in particular in the vertical direction, on the portion with the predetermined outer diameter. Also, the predetermined outer diameter of the section may be greater than the / the outer diameter of all other sections of the head part.
Somit kann das Kopfteil insbesondere einen hervorspringenden oder auskragenden Teilabschnitt aufweisen. Dieser hervorspringende Teilabschnitt kann beispielsweise die nachfolgend noch näher erläuterte Anschlagkante ausbilden. Der vorbestimmte Außendurchmesser kann beispielsweise in einem Bereich zwischen 20 mm und 400 mm liegen. Thus, the head part may in particular have a projecting or cantilevered portion. This projecting section can, for example, form the stop edge explained in more detail below. The predetermined outer diameter may be, for example, in a range between 20 mm and 400 mm.
Dieser Teilbereich mit dem vorbestimmten Außendurchmesser ermöglicht in vorteilhafter Weise eine verbesserte Übertragung von thermischer Energie in das Kopfteil. Dies wiederum führt in vorteilhafter Weise dazu, dass ein Zuwachsen der Durchlassöffnung des Kopfteils durch Verdampfungsgut minimiert oder vollständig verhindert werden kann. This portion having the predetermined outer diameter advantageously allows for improved transfer of thermal energy into the header. This in turn advantageously leads to the fact that a growth of the passage opening of the head part can be minimized or completely prevented by Evaporation.
Wird nämlich das Kopfteil, z.B. über die vorhergehend beschriebene Haltestruktur, in oder an einer Verdampfungsvorrichtung mit einer Heizeinrichtung angeordnet, so kann ein räumlicher Abstand zwischen dem Kopfteil und der Heizeinrichtung, z.B. eine durch mindestens einen Heizdraht ausgebildete Heizeinrichtung, im Teilabschnitt mit dem vorbestimmten Außendurchmesser reduziert werden. Dies kann insbesondere der Fall sein, wenn die Heizeinrichtung das Kopfteil umgibt oder umschließt. Hierdurch kann die thermische Energie, die in diesem Bereich von der Heizeinrichtung zum Kopfteil übertragen wird, erhöht werden. Namely, if the head part, e.g. via the above-described support structure, in or on an evaporation device with a heating device, a spatial distance between the head part and the heating device, e.g. a heater formed by at least one heating wire to be reduced in the portion having the predetermined outer diameter. This may in particular be the case when the heating device surrounds or encloses the head part. Thereby, the thermal energy, which is transmitted in this area from the heater to the head part, can be increased.
Auch wird eine Anordnung aus einer Verdampfungsvorrichtung und einem Kopfteil beschrieben, wobei die Verdampfungseinrichtung eine Heizeinrichtung umfasst, wobei die Heizeinrichtung das Kopfteil oder zumindest einen Teilabschnitt des Kopfteils umschließt. So kann die Heizeinrichtung einen hohlzylinderförmigen Abschnitt umfassen oder einschließen, in dessen Innenvolumen das Kopfteil anordenbar ist. Das Kopfteil kann hierbei über eine Haltestruktur in der Verdampfungsvorrichtung angeordnet sein. Ein Innendurchmesser der Heizeinrichtung kann hierbei größer als ein maximaler Außendurchmesser der Kopfteils bzw. des in der Heizeinrichtung angeordneten Teilabschnitts des Kopfteils sein. Der Innendurchmesser der Heizeinrichtung ist vorzugweise konstant. Das Kopfteil kann hierbei den vorhergehend beschriebenen Teilabschnitt mit dem vorbestimmten Außendurchmesser aufweisen. Somit kann ein (radialer) Abstand zwischen Kopfteil und Heizeinrichtung in zumindest einem Teilabschnitt eines Zwischenraums zwischen Kopfteil und Heizeinrichtung kleiner als der/die Abstände in Teilabschnitten des Zwischenraums, der/die entlang oder parallel zu der Mittellinie des Kopfteils benachbart zu diesem Teilabschnitt des Zwischenraums angeordnet ist/sind, sein. Also described is an arrangement of an evaporation device and a head part, wherein the evaporation device comprises a heating device, wherein the heating device encloses the head part or at least a partial section of the head part. Thus, the heating device may include or enclose a hollow cylindrical portion, in the internal volume of the head part can be arranged. The head part can in this case be arranged over a holding structure in the evaporation device. An inner diameter of the heating device may in this case be greater than a maximum outer diameter of the head part or of the subsection of the head part arranged in the heating device. The inner diameter of the heater is preferably constant. The head part may in this case have the previously described partial section with the predetermined outside diameter. Thus, a (radial) distance between header and heater in at least a portion of a space between header and heater may be less than the pitch (s) in portions of the gap that are along or parallel to the centerline of the header adjacent to that portion of the gap is / are, be.
Es ist möglich, dass in dem Zwischenraum zwischen Kopfteil und Heizeinrichtung ein Isoliermaterial, insbesondere ein von Luft verschiedenes Isoliermaterial, zur thermischen Isolierung des Kopfteils angeordnet ist. Hierbei kann das Isoliermaterial in dem gesamten Zwischenraum angeordnet sein. Vorzugsweise ist jedoch der Teilabschnitt des Zwischenraums im Bereich des Teilabschnitts des Kopfteils mit dem vorbestimmten Außendurchmesser isoliermaterialfrei. Dies bedeutet, dass in diesem Teilabschnitt des Zwischenraums kein Isoliermaterial angeordnet ist. Z.B. kann in diesem Teilabschnitt Luft angeordnet sein. Hierdurch verbessert sich die Übertragung thermischer Energie in genau diesem Teilbereich. It is possible that in the space between the head part and the heater, an insulating material, in particular an insulating material other than air, for thermal insulation of the head part is arranged. Here, the insulating material may be disposed in the entire space. Preferably, however, the portion of the gap in the region of the portion of the head portion with the predetermined outer diameter insulating material free. This means that no insulating material is arranged in this section of the gap. For example, can be arranged in this section air. This improves the transmission of thermal energy in exactly this subarea.
In einer weiteren Ausführungsform weist das Kopfteil eine Anschlagkante auf oder bildet eine Anschlagkante aus. Die Anschlagkante begrenzt hierbei eine Einbring- oder Einschraubtiefe des Kopfteils relativ zum Aufnahmeteil. Insbesondere kann das Kopfteil nur so tief in das Aufnahmeteil eingeschraubt werden bis das Aufnahmeteil, insbesondere ein Stirnfläche des Aufnahmeteils, an eine von der Anschlagkante ausgebildete Anschlagfläche anschlägt. In a further embodiment, the head part has a stop edge or forms a stop edge. The stop edge limits in this case a Einbring- or screwing of the head part relative to the receiving part. In particular, the head part can only be screwed so deeply into the receiving part until the receiving part, in particular an end face of the receiving part, abuts against a stop surface formed by the stop edge.
Hierbei kann die Anschlagkante an einer Mantelfläche des Kopfteils vorgesehen oder angeordnet oder ausgebildet sein. Wie vorhergehend bereits erläutert kann die Anschlagkante durch eine sprunghafte Zunahme des Durchmessers des Kopfteils in einem Gewindeabschnitt zum einem Durchmesser des Kopfteils in einem folgenden Abschnitt bereitgestellt werden, wobei der folgende Abschnitt entlang der Mittellinie, insbesondere in Vertikalrichtung, des Kopfteils auf den Gewindeabschnitt folgt. Here, the stop edge may be provided or arranged or formed on a lateral surface of the head part. As previously explained, the abutment edge may be provided by a sudden increase in the diameter of the head portion in a threaded portion to a diameter of the head portion in a following portion, the following portion following along the center line, in particular in the vertical direction of the head portion on the threaded portion.
Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise eine mechanische Begrenzung der Einschraubtiefe und somit eine verbesserte Handhabbarkeit der Vorrichtung. This results in an advantageous manner, a mechanical limitation of the screwing depth and thus improved handling of the device.
In einer weiteren Ausführungsform verringert sich in einem ersten Teilabschnitt einer Durchlassöffnung des Kopfteils der Durchmesser der Durchlassöffnung entlang oder parallel zu der Mittellinie des Kopfteils von einem einlassseitigen Ende der Durchlassöffnung hin zum auslassseitigen Ende, wobei sich der Durchmesser in dem verbleibenden Teilabschnitt wieder vergrößert. Dies kann bedeuten, dass der Durchmesser am einlassseitigen Ende größer als der Durchmesser am Ende des ersten Teilabschnitts ist, wobei der Durchmesser am auslassseitigen Ende größer als der Durchmesser am Ende des ersten Teilabschnitts ist, der dem Anfang des verbleibenden Teilabschnitts entspricht. Zwischen dem einlassseitigen Ende und dem Ende des ersten Teilabschnitts und/oder zwischen dem Ende des ersten Teilabschnitts und dem auslassseitigen Ende kann sich der Durchmesser entlang der der Mittellinie des Kopfteils also verringern und/oder vergrößern. Z.B. kann der Durchmesser in einem Teilabschnitt der Durchlassöffnung sich in einer ersten Alternative ausschließlich vergrößern oder konstant bleiben, in einer zweiten Alternative ausschließlich verkleinern oder konstant bleiben oder sich in einer dritten Alternative sowohl vergrößern als auch verkleinern als auch konstant bleiben. In a further embodiment, in a first subsection a Through opening of the head portion of the diameter of the passage opening along or parallel to the center line of the head portion from an inlet side end of the passage opening toward the outlet end, wherein the diameter in the remaining portion enlarged again. This may mean that the diameter at the inlet end is greater than the diameter at the end of the first section, the diameter at the outlet end being greater than the diameter at the end of the first section corresponding to the beginning of the remaining section. Between the inlet-side end and the end of the first partial section and / or between the end of the first partial section and the outlet-side end, the diameter along the center line of the head part can thus be reduced and / or increased. For example, the diameter in a subsection of the passage opening in a first alternative can only increase or remain constant, in a second alternative only decrease or remain constant or in a third alternative both increase and decrease and remain constant.
Das einlassseitige Ende der Durchlassöffnung kann hierbei die dem Aufnahmevolumen im verschraubten Zustand zugewandte Öffnung der Durchlassöffnung bezeichnen. Das auslassseitige Ende kann das dem einlassseitigen Ende gegenüberliegende Ende der Durchlassöffnung bezeichnen. Der Durchmesser kann sich hierbei insbesondere stetig, vorzugsweise differenzierbar, verändern. Vorzugsweise ist der Durchmesser der Durchlassöffnung am einlassseitigen Ende größer als der Durchmesser am auslassseitigen Ende. The inlet-side end of the passage opening may in this case designate the opening of the passage opening facing the receiving volume in the screwed-on state. The outlet end may refer to the end of the passage opening opposite the inlet end. The diameter can in this case in particular change continuously, preferably differentiable. Preferably, the diameter of the passage opening at the inlet end is greater than the diameter at the outlet end.
Weiter vorgeschlagen wird ein Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung zur Aufnahme von Verdampfungsgut. Hierbei wird ein Aufnahmeteil mit einem Aufnahmevolumen bereitgestellt. Weiter wird ein Kopfteil mit einer Auslassöffnung bereitgestellt. Weiter wird das Aufnahmeteil mit einem Gewindeabschnitt zur mechanischen Verbindung mit dem Kopfteil bereitgestellt. Weiter wird das Kopfteil mit einem korrespondierenden Gewindeabschnitt zur mechanischen Verbindung mit dem Aufnahmeteil bereitgestellt. Erfindungsgemäß ist oder wird das Aufnahmeteil aus pyrolytischem Bornitrid ausgebildet. Further proposed is a method for producing a device for receiving vaporization. In this case, a receiving part is provided with a receiving volume. Furthermore, a head part is provided with an outlet opening. Further, the receiving part is provided with a threaded portion for mechanical connection with the head part. Further, the head part is provided with a corresponding threaded portion for mechanical connection with the receiving part. According to the invention, the receiving part is or is formed of pyrolytic boron nitride.
Das Verfahren ermöglicht in vorteilhafter Weise die Herstellung einer Vorrichtung gemäß einer der vorhergehend erläuterten Ausführungsform. The method advantageously makes it possible to produce a device according to one of the previously explained embodiments.
Insbesondere kann der Gewindeabschnitt durch eine Gasphasenabscheidung von Bornitrid auf einer entsprechenden Negativform hergestellt werden. In particular, the threaded portion can be produced by a vapor deposition of boron nitride on a corresponding negative mold.
Auch beschrieben wird eine Verwendung der Vorrichtung gemäß einer der vorhergehend erläuterten Ausführungsformen in einer Verdampfungsvorrichtung zur Aufbringung von Verdampfungsgut auf einen Trägerkörper, insbesondere einem Substrat bei der Herstellung einer Solarzelle. Also described is a use of the device according to one of the previously explained embodiments in an evaporation device for applying evaporation material to a carrier body, in particular a substrate in the manufacture of a solar cell.
Auch beschrieben wird eine Verdampfungsvorrichtung zur Aufbringung von Verdampfungsgut auf einen Trägerkörper, insbesondere einem Substrat bei der Herstellung einer Solarzelle, mit einer Vorrichtung gemäß einer der vorhergehend erläuterten Ausführungsformen. Die Verdampfungsvorrichtung kann weiter die vorhergehend erläuterte Haltestruktur und/oder Heizeinrichtung umfassen. Also described is an evaporation device for applying evaporating material to a carrier body, in particular a substrate in the manufacture of a solar cell, with a device according to one of the previously explained embodiments. The vaporizing device may further comprise the previously described holding structure and / or heating device.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Figuren zeigen: The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment. The figures show:
Nachfolgend bezeichnen gleiche Bezugszeichen Elemente mit gleichen oder ähnlichen technischen Merkmalen. Hereinafter, like reference numerals designate elements having the same or similar technical features.
In
Das Aufnahmeteil
Der aufnahmeteilseitige Gewindeabschnitt
Weiter dargestellt ist eine Vertikalrichtung z, die in
Zum Verdampfen von Verdampfungsgut auf ein nicht dargestelltes Substrat, insbesondere bei der Herstellung von Solarzellen, wird im Aufnahmeteil
In
An einem weiteren Ende des hohlzylinderförmigen Abschnitts
Der aufnahmeteilseitige Gewindeabschnitt
Weiter dargestellt ist eine Durchlassöffnung
In
Weiter dargestellt ist eine Gesamthöhe H_2 des Aufnahmeteils
Weiter dargestellt ist eine Höhe H10_2 des weiteren zylinderförmigen Abschnitts
In
Weiter dargestellt ist ein minimaler Außendurchmesser ADmin_7 des kopfteilseitigen Gewindeabschnitts
Das Kopfteil
Ein Außendurchmesser des ersten hohlzylinderförmigen Abschnitts
Ein Außendurchmesser des weiteren hohlzylinderförmigen Abschnitts
Im Unterschied zu dem in
Der Halteabschnitt
Der hohlzylinderförmige Teilabschnitt
Das Kopfteil
Ein Innendurchmesser des hohlzylinderförmigen Teilabschnitts
Es ist dargestellt, dass das Kopfteil
Weiter umfasst die Verdampfungsvorrichtung einen hohlzylinderförmig ausgebildeten Isolierraum
Hierbei ist dargestellt, dass ein oberes Ende der Heizeinrichtung
Weiter dargestellt ist dieser Haltering
Der hohlzylinderförmige Teilabschnitt
Somit wird eine hängende Befestigung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 1
- Vorrichtung zur Aufnahme von Verdampfungsgut Device for receiving evaporating material
- 2 2
- Aufnahmeteil receiving part
- 3 3
- Aufnahmevolumen receiving volume
- 4 4
- Kopfteil headboard
- 5 5
- Auslassöffnung outlet
- 6 6
- aufnahmeteilseitiger Gewindeabschnitt receiving part side threaded portion
- 7 7
- kopfteilseitiger Gewindeabschnitt Headboard side threaded section
- 8 8th
- hohlzylinderförmiger Abschnitt hollow cylindrical section
- 9 9
- halbkugelförmiger Abschnitt hemispherical section
- 10 10
- weiterer hohlzylinderförmiger Abschnitt another hollow cylindrical section
- 12 12
- Anschlagfläche stop surface
- 13 13
- Halteabschnitt holding section
- 14 14
- hohlzylinderförmiger Teilabschnitt hollow cylindrical section
- 15 15
- Aufnahmeöffnung receiving opening
- 16 16
- ringförmiger Teilabschnitt annular section
- 17 17
- oberer Abschnitt upper section
- 18 18
- Heizeinrichtung heater
- 19 19
- Isolierraum isolation room
- 20 20
- Kühleinrichtung cooling device
- 21 21
- Haltering retaining ring
- 22 22
- Isolierzylinder insulating
- 23 23
- Isolationsblech insulation sheet
- 24 24
- Halteschraube retention screw
- 25 25
- Kühlmantelelement Cooling jacket element
- 26 26
- Halterungselement supporting member
- 27 27
- erster hohlzylinderförmiger Abschnitt first hollow cylindrical section
- 28 28
- weiterer hohlzylinderförmiger Abschnitt another hollow cylindrical section
- z z
- Vertikalrichtung vertical direction
- ID1_2ID1_2
- erster Innendurchmesser des Aufnahmeteils first inner diameter of the receiving part
- ID2_2ID2_2
- weiterer Innendurchmesser des Aufnahmeteils further inner diameter of the receiving part
- WS_2WS_2
- Wandstärke des Aufnahmeteils Wall thickness of the receiving part
- H2 H2
- Gesamthöhe des Aufnahmeteils Total height of the receiving part
- H6_2 H6_2
- Höhe des aufnahmeteilseitigen Gewindeabschnitts Height of the receiving part side threaded portion
- H10_2H10_2
- Höhe des weiteren hohlzylinderförmigen Abschnitts Height of the further hollow cylindrical section
- ID1_4ID1_4
- erster Innendurchmesser des Kopfteils first inner diameter of the head part
- ADmin_7 ADmin_7
- minimaler Außendurchmesser des kopfteilseitigen Gewindeabschnitts minimum outer diameter of the head part side threaded portion
- ADmax_7 ADmax_7
- maximaler Außendurchmesser des kopfteilseitigen Gewindeabschnitts maximum outer diameter of the head part side threaded portion
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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