DE102019135296A1 - Metallized foil, device for the production of a metallized foil, method for the production of a metallized foil and foil capacitor containing the metallized foil - Google Patents

Metallized foil, device for the production of a metallized foil, method for the production of a metallized foil and foil capacitor containing the metallized foil Download PDF

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Abstract

Metallisierte Folie, Vorrichtung für die Herstellung einer metallisierten Folie, Verfahren zur Herstellung einer metallisierten Folie und Folienkondensator, der die metallisierte Folie enthält.Ein Verfahren zur Herstellung einer metallisierten Folie wird bereitgestellt, das die folgenden Schritte umfasst:a) Anlagern mindestens einer Vorbekeimungsschicht (1) auf mindestens einer Hauptoberfläche (2') eines Substrats auf Polymerbasis (2) durch Magnetronsputtern,b) Anlagern mindestens einer Metallisierungsschicht (3) auf der Oberseite der Vorbekeimungsschicht (1) mit einem Anlagerungsverfahren, bei dem es sich um Magnetronsputtern handelt oder das sich vom Magnetronsputtern unterscheidet. Des Weiteren werden eine Vorrichtung für die Herstellung einer metallisierten Folie, eine mit dem Verfahren hergestellte metallisierte Folie und ein Folienkondensator bereitgestellt, der die metallisierte Folie enthält.Metallized foil, device for producing a metallised foil, method for producing a metallised foil and foil capacitor which contains the metallised foil. A method for producing a metallised foil is provided which comprises the following steps: a) depositing at least one pre-germination layer (1 ) on at least one main surface (2 ') of a substrate based on polymer (2) by magnetron sputtering, b) depositing at least one metallization layer (3) on top of the pre-germination layer (1) with an attachment process, which is or is differs from magnetron sputtering. Furthermore, a device for the production of a metallized foil, a metallized foil produced with the method and a foil capacitor are provided which contains the metallized foil.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer metallisierten Folie, die zur Herstellung eines Folienkondensators verwendet werden kann, und auf eine Vorrichtung für die Herstellung der metallisierten Folie. Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf eine mit dem Verfahren hergestellte metallisierte Folie und einen Folienkondensator, der die metallisierte Folie enthält.The invention relates to a method for producing a metallized foil which can be used to produce a foil capacitor, and to an apparatus for producing the metallized foil. The invention also relates to a metallized film produced using the method and a film capacitor which contains the metallized film.

Folienkondensatoren sind weitverbreitete Vorrichtungen zum Energiespeichern in einer Vielfalt von elektronischen Anwendungen. Üblicherweise umfasst ein Folienkondensator ein Substrat, das sandwichartig zwischen zwei Elektroden angeordnet ist, die auf Oberflächen des Substrats angelagert sind. Die Lebensdauer des Folienkondensators hängt stark von der Qualität der Elektroden ab. Die Elektroden sind gewöhnlich Metallschichten, die auf der Oberseite eines Kunststofffoliensubstrats angelagert sind. Insbesondere die Haftung der Elektroden auf den Oberflächen des Substrats ist ein wesentliches Merkmal der Elektroden. Auch die Widerstandsfähigkeit der Elektroden gegenüber Umwelteinflüssen, wie etwa Temperatur und Feuchtigkeit, hat einen enormen Einfluss auf die Lebensdauer des Folienkondensators. Die oben erwähnten Aspekte sind eng mit dem Verfahren verknüpft, das zur Herstellung des Folienkondensators verwendet wird.Film capacitors are widely used devices for storing energy in a variety of electronic applications. A film capacitor usually comprises a substrate which is sandwiched between two electrodes which are deposited on surfaces of the substrate. The service life of the film capacitor depends heavily on the quality of the electrodes. The electrodes are usually metal layers deposited on top of a plastic film substrate. In particular, the adhesion of the electrodes to the surfaces of the substrate is an essential feature of the electrodes. The resistance of the electrodes to environmental influences, such as temperature and humidity, also has an enormous influence on the service life of the film capacitor. The aspects mentioned above are closely related to the method used to manufacture the film capacitor.

Dementsprechend stellt die vorliegende Erfindung ein verbessertes Verfahren zur Herstellung einer metallisierten Folie bereit, die zur Herstellung eines Folienkondensators verwendet werden kann. Des Weiteren stellt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung für die Herstellung der metallisierten Folie, eine metallisierte Folie, die mit dem Verfahren hergestellt wird, und einen Folienkondensator bereit, der die metallisierte Folie enthält.Accordingly, the present invention provides an improved method of making a metallized foil that can be used to make a foil capacitor. Furthermore, the present invention provides an apparatus for the production of the metallized foil, a metallized foil produced by the method, and a foil capacitor containing the metallized foil.

Hier und im Folgenden ist eine metallisierte Folie ein Substrat auf Polymerbasis, das mindestens eine Hauptoberfläche umfasst, wobei mindestens eine Metallschicht auf der Oberseite der Hauptoberfläche angelagert ist. Das Substrat auf Polymerbasis kann insbesondere ein dünnes und flexibles Substrat sein, das in einem Rolle-zu-Rolle-Prozess verwendet werden kann.Here and below, a metallized film is a polymer-based substrate which comprises at least one main surface, at least one metal layer being deposited on top of the main surface. In particular, the polymer-based substrate can be a thin and flexible substrate that can be used in a roll-to-roll process.

Hier und im Folgenden ist eine Hauptoberfläche des Substrats auf Polymerbasis eine Oberfläche, deren Größe unabhängig von der Dicke des Substrats ist. Üblicherweise umfasst das Substrat auf Polymerbasis zwei Hauptoberflächen, die sich auf entgegengesetzten Seiten des Substrats befinden.Here and below, a main surface of the polymer-based substrate is a surface the size of which is independent of the thickness of the substrate. Typically, the polymer-based substrate includes two major surfaces that are on opposite sides of the substrate.

Ein Verfahren zur Herstellung einer metallisierten Folie ist durch Patentanspruch 1 gegeben. Weitere Ausführungsformen des Verfahrens, eine Vorrichtung für die Herstellung der metallisierten Folie, eine metallisierte Folie und ein Folienkondensator, der die metallisierte Folie enthält, sind in weiteren Patentansprüche offenbart.A method for producing a metallized film is given by claim 1. Further embodiments of the method, a device for the production of the metallized foil, a metallized foil and a foil capacitor which contains the metallized foil are disclosed in further patent claims.

Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur Herstellung einer metallisierten Folie bereit, das die folgenden Schritte umfasst:

  1. a) Anlagern mindestens einer Vorbekeimungsschicht auf mindestens einer Hauptoberfläche eines Substrats auf Polymerbasis durch Magnetronsputtern,
  2. b) Anlagern mindestens einer Metallisierungsschicht auf der Oberseite der Vorbekeimungsschicht mit einem Schichtanlagerungsverfahren, das sich vom Magnetronsputtern unterscheiden kann.
The present invention provides a method of making a metallized film comprising the following steps:
  1. a) depositing at least one pre-germination layer on at least one main surface of a polymer-based substrate by magnetron sputtering,
  2. b) Deposition of at least one metallization layer on top of the pre-germination layer with a layer deposition method which can differ from magnetron sputtering.

Anders gesagt wird die Vorbekeimungsschicht sandwichartig zwischen das Substrat auf Polymerbasis und die Metallisierungsschicht eingefügt.In other words, the pre-seed layer is sandwiched between the polymer-based substrate and the metallization layer.

Hier und im Folgenden ist eine Vorbekeimungsschicht eine Schicht, die auf der Hauptoberfläche des Substrats auf Polymerbasis angelagert ist und die Keimbildung der Metallisierungsschicht fördert. Diese Wirkung der Vorbekeimungsschicht verbessert die Haftung der Metallisierungsschicht auf dem Substrat im Vergleich zu einer Metallisierungsschicht, die ohne eine Vorbekeimungsschicht auf einem Substrat angelagert wird.Here and below, a pre-seeding layer is a layer that is deposited on the major surface of the polymer-based substrate and promotes the nucleation of the metallization layer. This effect of the pre-seeding layer improves the adhesion of the metallization layer on the substrate compared to a metallization layer which is deposited on a substrate without a pre-seeding layer.

Hier und im Folgenden ist eine Metallisierungsschicht eine Schicht, welche die eigentliche Elektrodenschicht eines Folienkondensators darstellt.Here and below, a metallization layer is a layer that represents the actual electrode layer of a film capacitor.

In einem zweiten Aspekt der Erfindung umfasst das Verfahren zur Herstellung der metallisierten Folie die folgenden Schritte:

  1. a) Anlagern mindestens einer Metallisierungsschicht, wobei die Metallisierungsschicht auf mindestens einer Hauptoberfläche eines Substrats auf Polymerbasis oder auf der Oberseite einer Vorbekeimungsschicht, die auf der Hauptoberfläche des Substrats auf Polymerbasis angelagert ist, angelagert wird,
  2. b) Anlagern mindestens einer Oberflächenschicht auf der Oberseite der Metallisierungsschicht durch Magnetronsputtern, wobei die Metallisierungsschicht und/oder die Vorbekeimungsschicht mit einem Schichtanlagerungsverfahren angelagert werden/wird, das sich vom Magnetronsputtern unterscheiden kann.
In a second aspect of the invention, the method for producing the metallized film comprises the following steps:
  1. a) depositing at least one metallization layer, wherein the metallization layer is deposited on at least one main surface of a polymer-based substrate or on top of a pre-seeding layer which is deposited on the main surface of the polymer-based substrate,
  2. b) Deposition of at least one surface layer on top of the metallization layer by magnetron sputtering, the metallization layer and / or the pre-germination layer being / is deposited with a layer deposition method which can differ from magnetron sputtering.

Hier und im Folgenden ist eine Oberflächenschicht eine Schicht, die auf der Oberseite der Metallisierungsschicht angelagert ist und die Metallisierungsschicht gegen nachteilige Umwelteinflüsse, wie etwa Temperatur und Feuchtigkeit, schützt.Here and in the following, a surface layer is a layer which is deposited on top of the metallization layer and which Metallization layer against adverse environmental influences, such as temperature and humidity, protects.

Die Anwendung des Magnetronsputterns ermöglicht die Anlagerung von dünnen und einheitlichen Vorbekeimungsschichten. Es kann auch eine Vielzahl von Vorbekeimungsschichten vorgesehen werden, die übereinander gestapelt sind. Jede der Vorbekeimungsschichten umfasst eine andere Zusammensetzung und kann durch Magnetronsputtern mit weniger Aufwand als mit anderen Anlagerungstechniken aufgetragen werden. Des Weiteren können stöchiometrische Verbindungen oder Legierungen als Vorbekeimungsschichten durch Magnetronsputtern angelagert werden. Die oben erwähnten Eigenschaften des Magnetronsputterns gelten auch für die Oberflächenschicht im Zusammenhang mit dem zweiten Aspekt der Erfindung. Aufgrund der oben erwähnten Merkmale können durch Magnetronsputtern Vorbekeimungsschichten ausgebildet werden, welche die Keimbildung der Metallisierungsschicht auf dem Substrat auf Polymerbasis hervorragend fördern. Darüber hinaus ermöglicht das Magnetronsputtern das Ausbilden von Oberflächenschichten, welche die Metallisierungsschicht wirksam gegen Umwelteinflüsse schützen. Somit hat die Anlagerung der Vorbekeimungsschicht und/oder der Oberflächenschicht durch Magnetronsputtern vorteilhafte Auswirkungen auf die Gesamtlebensdauer eines Folienkondensators, der die metallisierte Folie enthält.The use of magnetron sputtering enables the deposition of thin and uniform pre-germination layers. A plurality of pre-germination layers can also be provided, which are stacked one on top of the other. Each of the pre-germination layers comprises a different composition and can be applied by magnetron sputtering with less effort than with other deposition techniques. Furthermore, stoichiometric compounds or alloys can be deposited as pre-germination layers by magnetron sputtering. The above-mentioned properties of magnetron sputtering also apply to the surface layer in connection with the second aspect of the invention. Due to the features mentioned above, pre-germination layers can be formed by magnetron sputtering, which excellently promote the nucleation of the metallization layer on the polymer-based substrate. In addition, magnetron sputtering enables the formation of surface layers which effectively protect the metallization layer against environmental influences. The accumulation of the pre-germination layer and / or the surface layer by magnetron sputtering thus has advantageous effects on the overall service life of a film capacitor containing the metallized film.

Des Weiteren stellt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung für die Herstellung einer metallisierten Folie bereit, wobei die Vorrichtung eine oder mehrere Magnetronsputtereinheiten sowie eine oder mehrere Schichtanlagerungseinheiten umfasst, die Schichtanlagerungsverfahren verwenden, die sich vom Magnetronsputtern unterscheiden können. Die Magnetronsputtereinheiten können problemlos in eine handelsübliche Metallisierungsvorrichtung integriert werden, die ein Schichtanlagerungsverfahren verwendet, das sich vom Magnetronsputtern unterscheiden kann.Furthermore, the present invention provides an apparatus for the production of a metallized film, the apparatus comprising one or more magnetron sputtering units and one or more layer deposition units which use layer deposition methods which can differ from magnetron sputtering. The magnetron sputtering units can easily be integrated into a commercially available metallization device that uses a layer deposition process that can differ from magnetron sputtering.

Demgemäß können die Kosten für die Herstellung der oben erwähnten Vorrichtung, die eine oder mehrere Magnetronsputtereinheiten sowie eine oder mehrere Schichtanlagerungseinheiten, die Anlagerungsverfahren anwenden, die sich vom Magnetronsputtern unterscheiden können, niedrig gehalten werden. Dies hält die Gesamtkosten für die metallisierte Folie niedrig.Accordingly, the cost of manufacturing the above-mentioned device using one or more magnetron sputtering units and one or more film attachment units using attachment methods that may differ from magnetron sputtering can be kept low. This keeps the overall costs for the metallized foil low.

Die Art des von den Magnetronsputtereinheiten verwendeten Magnetronsputterns unterliegt keinen Einschränkungen. Insbesondere kann die Art des Magnetronsputterns aus einer Gruppe von Magnetronsputterarten ausgewählt sein, die mindestens gepulstes Gleichstromsputtern, Mittelfrequenz-Wechselstromsputtern, Hochfrequenzsputtern und reaktives Magnetronsputtern umfasst.The type of magnetron sputtering used by the magnetron sputtering units is not limited. In particular, the type of magnetron sputtering can be selected from a group of magnetron sputtering types which includes at least pulsed direct current sputtering, medium frequency alternating current sputtering, high frequency sputtering and reactive magnetron sputtering.

Außerdem ist auch der Typ der Magnetronsputterkathoden nicht auf einen bestimmten Typ beschränkt. Beispielsweise kann der Typ der Kathode planar oder rotierbar sein. Auch die Anzahl der Kathoden in einer Magnetronsputtereinheit unterliegt keinen Beschränkungen. Beispielsweise können die Magnetronsputtereinheiten Einzel- oder Doppelkathoden enthalten. Auch die Anzahl der Magnetronsputtereinheiten unterliegt keinen Beschränkungen. Beispielsweise kann es sich um eine einzelne oder mehrere Magnetronsputtereinheiten handeln.In addition, the type of the magnetron sputtering cathode is not limited to any particular type. For example, the type of cathode can be planar or rotatable. The number of cathodes in a magnetron sputtering unit is also not subject to any restrictions. For example, the magnetron sputtering units can contain single or double cathodes. The number of magnetron sputtering units is also not subject to any restrictions. For example, it can be a single or multiple magnetron sputtering units.

Die in den Magnetronsputtereinheiten verwendeten Targets können einzelne Elemente oder mehrere Elemente umfassen. Targets, die mehrere Elemente umfassen, können zum Anlagern von Schichten verwendet werden, die stöchiometrische Verbindungen oder Legierungen umfassen.The targets used in the magnetron sputtering units can comprise individual elements or multiple elements. Targets comprising multiple elements can be used to deposit layers comprising stoichiometric compounds or alloys.

Die vorliegende Erfindung stellt auch eine metallisierte Folie bereit, die mit dem Verfahren zur Herstellung einer metallisierten Folie der vorliegenden Erfindung hergestellt wird, wobei die metallisierte Folie mindestens eine Vorbekeimungsschicht, die auf einer Hauptoberfläche eines Substrats auf Polymerbasis angelagert ist, und mindestens eine Metallisierungsschicht umfasst, die auf der Oberseite der Vorbekeimungsschicht angelagert ist. Des Weiteren umfasst die metallisierte Folie eine Oberflächenschicht, die auf der Oberseite der Metallisierungsschicht angelagert ist, wobei die Oberflächenschicht mindestens ein Material umfasst, das aus einer Gruppe ausgewählt ist, die AlOX, SiC, SiOX, TiOX, Al und Mg umfasst.The present invention also provides a metallized film made by the method for making a metallized film of the present invention, wherein the metallized film comprises at least one pre-seed layer deposited on a major surface of a polymer-based substrate and at least one metallization layer, which is deposited on top of the pre-germination layer. Furthermore, the metallized film comprises a surface layer deposited on top of the metallization layer, wherein the surface layer comprises at least one material selected from a group comprising AlO X , SiC, SiO X , TiO X , Al and Mg.

Das Substrat auf Polymerbasis, das für die metallisierte Folie verwendet wird, besteht typischerweise aus einem dielektrischen Polymer. Das dielektrische Polymer ist aus einer Gruppe von dielektrischen Polymeren ausgewählt, die mindestens Polypropylen, Polyphenylensulfid, Polyethylenterephthalat, Polyimid und Polyharnstoffe umfasst.The polymer-based substrate used for the metallized film is typically made of a dielectric polymer. The dielectric polymer is selected from a group of dielectric polymers including at least polypropylene, polyphenylene sulfide, polyethylene terephthalate, polyimide and polyureas.

Des Weiteren stellt die Erfindung einen Folienkondensator bereit, der eine metallisierte Folie enthält, wobei die metallisierte Folie mit dem Verfahren zur Herstellung einer metallisierten Folie der vorliegenden Erfindung hergestellt ist.The invention further provides a film capacitor containing a metallized film, the metallized film being produced by the method for producing a metallized film of the present invention.

Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung einer metallisierten Folie kann die Oberflächenschicht auf der Oberseite der Metallisierungsschicht durch Magnetronsputtern angelagert werden, wobei die Vorbekeimungsschicht auf der Hauptoberfläche des Polymersubstrats durch Magnetronsputtern angelagert wird und die Metallisierungsschicht auf der Oberseite der Vorbekeimungsschicht mit einem Schichtanlagerungsverfahren angelagert wird, das sich vom Magnetronsputtern unterscheiden kann.In a further embodiment of the method for producing a metallized film, the surface layer can be deposited on top of the metallization layer by magnetron sputtering, the pre-germination layer being deposited on the main surface of the polymer substrate by magnetron sputtering and the metallization layer on the top side of the Pre-germination layer is deposited with a layer deposition process that can differ from magnetron sputtering.

Eine Vielfalt unterschiedlicher Schichtanlagerungsverfahren, die sich vom Magnetronsputtern unterscheiden können, können für die Schichtanlagerung verwendet werden. Beispielsweise kann es sich bei einem solchen Schichtanlagerungsverfahren um Atomlagenabscheidung, chemische Gasphasenabscheidung und weitere physikalische Gasphasenabscheidungstechniken wie thermisches Verdampfen, Elektronenstrahlverdampfen und Laserstrahlverdampfen handeln.A variety of different film deposition methods, which may differ from magnetron sputtering, can be used for film deposition. For example, such a layer deposition method can be atomic layer deposition, chemical vapor deposition and further physical vapor deposition techniques such as thermal evaporation, electron beam evaporation and laser beam evaporation.

Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung einer metallisierten Folie kann das Substrat auf Polymerbasis einer Vorbehandlung unterzogen werden, welche die Hauptoberfläche des Substrats auf Polymerbasis aktiviert, bevor eine Schicht auf der Hauptoberfläche des Substrats auf Polymerbasis angelagert wird. Die Vorbehandlung wird durchgeführt, um die Haftung der Schichten zu verbessern, die auf der Hauptoberfläche des Substrats auf Polymerbasis angelagert werden. Insbesondere macht die Vorbehandlung die Hauptoberfläche des Substrats hydrophiler. Bei einer weiteren Ausführungsform der Vorbehandlung wird die Hauptoberfläche des Substrats auf Polymerbasis durch die Vorbehandlung funktionalisiert. Für die Vorbehandlung kann eine Vielfalt von Techniken verwendet werden. Die verwendete Technik kann aus einer Gruppe ausgewählt sein, die mindestens Koronabehandlung, Flammenbehandlung und Plasmabehandlung umfasst.In a further embodiment of the method for producing a metallized film, the polymer-based substrate can be subjected to a pretreatment which activates the main surface of the polymer-based substrate before a layer is deposited on the main surface of the polymer-based substrate. The pretreatment is carried out in order to improve the adhesion of the layers deposited on the main surface of the polymer-based substrate. In particular, the pretreatment makes the major surface of the substrate more hydrophilic. In a further embodiment of the pretreatment, the main surface of the polymer-based substrate is functionalized by the pretreatment. A variety of techniques can be used for pretreatment. The technique used can be selected from a group comprising at least corona treatment, flame treatment and plasma treatment.

Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung einer metallisierten Folie können alle oben erwähnten Schritte zur Herstellung der metallisierten Folie in einen Rolle-zu-Rolle-Prozess implementiert sein. Der Rolle-zu-Rolle-Prozess ist ein gängiges auf hohen Durchsatz angelegtes Produktionsverfahren, das die Produktion einer großen Zahl von Vorrichtungen in einer kurzen Zeitspanne ermöglicht. Demgemäß können die Produktionskosten der metallisierten Folie niedrig gehalten werden.In a further embodiment of the method for producing a metallized film, all of the above-mentioned steps for producing the metallized film can be implemented in a roll-to-roll process. The roll-to-roll process is a common high-throughput production method that enables the production of a large number of devices in a short period of time. Accordingly, the production cost of the metallized film can be kept low.

Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung einer metallisierten Folie können die Anlagerungsverfahren für die Anlagerung der Vorbekeimungsschicht und für die Anlagerung der Metallisierungsschicht derart gestaltet sein, dass jede dieser Schichten eines oder mehrere Metalle umfasst, die aus einer Gruppe von Metallen ausgewählt sind, die mindestens Al, Zn, Ag, Au, Cu, Cr, Li, Pt, Mg, Sn, Fe, Ni und ihre Legierungen umfasst. Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Vorbekeimungsschicht mindestens ein Metall, das aus einer Gruppe ausgewählt ist, die mindestens Au, Ag, Al, Pt, Cr, Ni, Fe, Cu und ihre Legierungen umfasst, und die Metallisierungsschicht umfasst mindestens ein Metall, das aus einer Gruppe ausgewählt ist, die mindestens Zn, Mg, Sn, Li und ihre Legierungen umfasst.In a further embodiment of the process for producing a metallized film, the addition processes for the addition of the pre-seeding layer and for the addition of the metallization layer can be designed such that each of these layers comprises one or more metals selected from a group of metals which at least Includes Al, Zn, Ag, Au, Cu, Cr, Li, Pt, Mg, Sn, Fe, Ni and their alloys. In a preferred embodiment, the pre-seed layer comprises at least one metal selected from a group comprising at least Au, Ag, Al, Pt, Cr, Ni, Fe, Cu and their alloys, and the metallization layer comprises at least one metal selected from is selected from a group comprising at least Zn, Mg, Sn, Li and their alloys.

Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung einer metallisierten Folie kann mindestens ein Ausgangsmaterial für die Anlagerung der Oberflächenschicht verwendet werden, wobei das Ausgangsmaterial derart ausgewählt wird, dass diese Schicht mindestens ein Material umfasst, das aus einer Gruppe von Materialien ausgewählt ist, die mindestens AlOX, SiC, SiOX, TiOX,Al und Mg umfasst. Da die Oberflächenschicht durch einen gesonderten Schichtanlagerungsschritt angelagert wird, kann ein Metall, das in der Oberflächenschicht enthalten ist, unabhängig von einem Metall gewählt werden, das in der Metallisierungsschicht enthalten ist. Die Metallisierungsschicht umfasst beispielsweise Zn als Hauptbestandteil, wobei die Oberflächenschicht AlOX als Hauptbestandteil umfasst..In a further embodiment of the method for producing a metallized film, at least one starting material can be used for the attachment of the surface layer, the starting material being selected such that this layer comprises at least one material selected from a group of materials including at least AlO X , SiC, SiO X , TiO X , Al and Mg. Since the surface layer is deposited by a separate layer deposition step, a metal contained in the surface layer can be selected independently of a metal contained in the metallization layer. The metallization layer comprises, for example, Zn as the main component, the surface layer comprising AlO X as the main component.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung für die Herstellung der metallisierten Folie können die Magnetronsputtereinheiten und die Schichtanlagerungseinheiten derart angeordnet sein, dass in einem ersten Herstellungsschritt die Vorbekeimungsschicht von den Magnetronsputtereinheiten auf der Hauptoberfläche eines Substrats auf Polymerbasis angelagert wird und in einem zweiten Herstellungsschritt die Metallisierungsschicht von den Schichtanlagerungseinheiten auf der Oberseite der Vorbekeimungsschicht angelagert wird.In a further embodiment of the device for the production of the metallized film, the magnetron sputtering units and the layer deposition units can be arranged in such a way that in a first manufacturing step the pre-germination layer from the magnetron sputtering units is deposited on the main surface of a polymer-based substrate and in a second manufacturing step the metallization layer is deposited on the Stratification units is deposited on top of the pre-germination layer.

Anders gesagt wird die Vorbekeimungsschicht durch Magnetronsputtern auf der Hauptoberfläche des Substrats angelagert, bevor die Metallisierungsschicht mit einem Schichtanlagerungsverfahren, das sich vom Magnetronsputtern unterscheiden kann, auf der Oberseite der Vorbekeimungsschicht angelagert wird.In other words, the pre-seeding layer is deposited on the main surface of the substrate by magnetron sputtering before the metallization layer is deposited on top of the pre-seeding layer using a layer deposition method which may differ from magnetron sputtering.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung für die Herstellung der metallisierten Folie kann die Vorrichtung Magnetronsputtereinheiten, Schichtanlagerungseinheiten, die Schichtanlagerungsverfahren verwenden, die sich vom Magnetronsputtern unterscheiden können, sowie eine oder mehrere zusätzliche Magnetronsputtereinheiten umfassen. Die Magnetronsputtereinheiten, die zusätzlichen Magnetronsputtereinheiten und die Schichtanlagerungseinheiten sind derart angeordnet, dass in einem ersten Herstellungsschritt die Vorbekeimungsschicht von den Magnetronsputtereinheiten angelagert wird, in einem zweiten Schichtanlagerungsschritt die Metallisierungsschicht von den Schichtanlagerungseinheiten auf der Oberseite der Vorbekeimungsschicht angelagert wird und in einem dritten Anlagerungsschritt die Oberflächenschicht von den zusätzlichen Magnetronsputtereinheiten angelagert wird.In a further embodiment of the device for producing the metallized film, the device can comprise magnetron sputtering units, layer addition units that use layer addition methods which can differ from magnetron sputtering, and one or more additional magnetron sputtering units. The magnetron sputtering units, the additional magnetron sputtering units and the layer deposition units are arranged in such a way that in a first production step the pre-seeding layer is deposited by the magnetron sputtering units, in a second layer deposition step the metallization layer is deposited by the layer deposition units on the upper side of the pre-seeding layer and in a third surface deposition step is attached to the additional magnetron sputtering units.

Mit anderen Worten wird die Metallisierungsschicht sandwichartig zwischen die Vorbekeimungsschicht und die Oberflächenschicht eingefügt, wobei die Vorbekeimungsschicht und die Oberflächenschicht durch Magnetronsputtern angelagert werden und die Metallisierungsschicht mit einem Schichtanlagerungsverfahren angelagert wird, das sich vom Magnetronsputtern unterscheiden kann.In other words, the metallization layer is sandwiched between the pre-germination layer and the surface layer, the pre-germination layer and the surface layer being deposited by magnetron sputtering and the metallization layer being deposited using a layer deposition method which may differ from magnetron sputtering.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung für die Herstellung der metallisierten Folie können die Magnetronsputtereinheiten und die Schichtanlagerungseinheiten derart angeordnet sein, dass in einem ersten Herstellungsschritt die Metallisierungsschicht von den Schichtanlagerungseinheiten direkt auf der Hauptoberfläche des Substrats auf Polymerbasis angelagert wird und in einem zweiten Herstellungsschritt die Oberflächenschicht von den Magnetronsputtereinheiten auf der Oberseite der Metallisierungsschicht angelagert wird. Anders gesagt wird die Metallisierungsschicht auf der Hauptoberfläche des Substrats angelagert, ohne dass vorher eine Vorbekeimungsschicht angelagert wird.In a further embodiment of the device for the production of the metallized film, the magnetron sputtering units and the layer attachment units can be arranged in such a way that in a first production step the metallization layer of the layer attachment units is deposited directly on the main surface of the polymer-based substrate and in a second production step the surface layer of the magnetron sputtering units is deposited on top of the metallization layer. In other words, the metallization layer is deposited on the main surface of the substrate without a pre-seed layer being deposited beforehand.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung für die Herstellung der metallisierten Folie kann die Vorrichtung Magnetronsputtereinheiten, Schichtanlagerungseinheiten und zusätzliche Schichtanlagerungseinheiten umfassen, wobei die Schichtanlagerungseinheiten und die zusätzlichen Schichtanlagerungseinheiten Schichtanlagerungstechniken verwenden, die sich vom Magnetronsputtern unterscheiden können. Die Magnetronsputtereinheiten, die Schichtanlagerungseinheiten und die zusätzlichen Schichtanlagerungseinheiten sind derart angeordnet, dass in einem ersten Herstellungsschritt die Vorbekeimungsschicht von den zusätzlichen Schichtanlagerungseinheiten auf der Hauptoberfläche des Substrats auf Polymerbasis angelagert wird und in einem zweiten Herstellungsschritt die Metallisierungsschicht von den Schichtanlagerungseinheiten auf der Oberseite der Vorbekeimungsschicht angelagert wird sowie in einem dritten Herstellungsschritt die Oberflächenschicht von den Magnetronsputtereinheiten auf der Oberseite der Metallisierungsschicht angelagert wird. Anders gesagt werden die Vorbekeimungsschicht und die Metallisierungsschicht mit Schichtanlagerungsverfahren angelagert, die sich vom Magnetronsputtern unterscheiden können.In a further embodiment of the device for the production of the metallized film, the device can comprise magnetron sputtering units, layer addition units and additional layer addition units, the layer addition units and the additional layer addition units using layer addition techniques which may differ from magnetron sputtering. The magnetron sputtering units, the layer deposition units and the additional layer deposition units are arranged in such a way that in a first production step the pre-seeding layer is deposited by the additional layer deposition units on the main surface of the polymer-based substrate and in a second manufacturing step the metallization layer from the layer deposition units is deposited on the upper side of the pre-seeding layer and in a third manufacturing step the surface layer of the magnetron sputtering units is deposited on the top of the metallization layer. In other words, the pre-seeding layer and the metallization layer are deposited using layer deposition methods which can differ from magnetron sputtering.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung für die Herstellung der metallisierten Folie kann die Vorrichtung zusätzlich zu den Magnetronsputtereinheiten und den Schichtanlagerungseinheiten mindestens eine Vorbehandlungseinheit umfassen. Die Vorbehandlungseinheit ist derart angeordnet, dass das Substrat auf Polymerbasis einer Vorbehandlung, welche die Hauptoberfläche des Substrats auf Polymerbasis aktiviert, unterzogen wird, bevor eine Schicht auf der Hauptoberfläche des Substrats auf Polymerbasis angelagert wird. Anders gesagt wird die Vorbehandlung auf ein Substrat auf Polymerbasis angewendet, das keine Schicht auf seiner Hauptoberfläche aufweist. Dieser Schritt verbessert die Haftung der Schichten, die auf der Hauptoberfläche angelagert werden, was zu einer verbesserten Lebensdauer des Folienkondensators führt, der die metallisierte Folie enthält.In a further embodiment of the device for producing the metallized film, the device can comprise at least one pretreatment unit in addition to the magnetron sputtering units and the layer addition units. The pretreatment unit is arranged such that the polymer-based substrate is subjected to a pretreatment which activates the main surface of the polymer-based substrate before a layer is deposited on the main surface of the polymer-based substrate. In other words, the pretreatment is applied to a polymer-based substrate which has no layer on its major surface. This step improves the adhesion of the layers that are deposited on the main surface, which leads to an improved service life of the film capacitor containing the metallized film.

Bei einer weiteren Ausführungsform kann sich die Vorrichtung für die Herstellung der metallisierten Folie zur Durchführung eines Rolle-zu-Rolle-Prozesses eignen. Der Rolle-zu-Rolle-Prozess ermöglicht eine auf hohen Durchsatz angelegte Produktion der metallisierten Folie, was zu einer Verringerung der Produktionskosten der metallisierten Folie führt.In a further embodiment, the device for producing the metallized film can be suitable for carrying out a roll-to-roll process. The roll-to-roll process enables a high throughput production of the metallized film, which leads to a reduction in the production costs of the metallized film.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung für die Herstellung der metallisierten Folie kann die Vorrichtung zur Herstellung von Folienkondensatoren verwendet werden, welche die metallisierte Folie enthalten, die mit dem Verfahren zur Herstellung einer metallisierten Folie der vorliegenden Erfindung hergestellt wird.In a further embodiment of the apparatus for the production of the metallized foil, the apparatus can be used for the production of foil capacitors which contain the metallized foil which is produced by the method for producing a metallized foil of the present invention.

Es wird darauf hingewiesen, dass die Dicke der Schichten, die durch Magnetronsputtern angelagert werden, durch die Anzahl der Magnetronsputtereinheiten beeinflusst werden kann, die in die Vorrichtung für die Herstellung der metallisierten Folie integriert sind. Somit kann die Dicke der Schicht, die von den Magnetronsputtereinheiten angelagert wird, erhöht werden, indem die Anzahl von nacheinander angeordneten Magnetronsputtereinheiten erhöht wird, die zum Anlagern der Schicht verwendet werden. Somit führt eine erhöhte Anzahl von Magnetronsputtereinheiten zu einer erhöhten Schichtanlagerungsrate, was zu einer dickeren Schicht führt, die von den Magnetronsputtereinheiten angelagert wird.It should be noted that the thickness of the layers that are deposited by magnetron sputtering can be influenced by the number of magnetron sputtering units that are integrated into the device for the production of the metallized film. Thus, the thickness of the layer deposited by the magnetron sputtering units can be increased by increasing the number of sequentially arranged magnetron sputtering units used for depositing the layer. Thus, an increased number of magnetron sputtering units leads to an increased layer deposition rate, which leads to a thicker layer that is deposited by the magnetron sputtering units.

Des Weiteren kann auch eine Anzahl von nacheinander angeordneten Magnetronsputtereinheiten in die Vorrichtung für die Herstellung der metallisierten Folie integriert werden, um eine Vielzahl von Vorbekeimungsschichten anzulagern, die übereinander gestapelt sind, wobei jede der Vorbekeimungsschichten eine andere Zusammensetzung umfasst. Das Gleiche gilt auch für Oberflächenschichten.Furthermore, a number of magnetron sputtering units arranged one after the other can also be integrated into the device for the production of the metallized foil in order to deposit a plurality of pre-germination layers which are stacked one on top of the other, each of the pre-germination layers comprising a different composition. The same also applies to surface layers.

Im Folgenden werden eine metallisierte Folie und verschiedene Ausführungsformen einer Vorrichtung für die Herstellung einer metallisierten Folie mithilfe von Figuren näher erläutert. Bestandteile der Figuren, die einander gleichen, sind durch dieselben Bezugszeichen gekennzeichnet.

  • 1 stellt eine Querschnittsansicht einer metallisierten Folie dar;
  • 2 veranschaulicht eine Vorrichtung für die Herstellung einer metallisierten Folie;
  • 3 veranschaulicht eine andere Ausführungsform der Vorrichtung für die Herstellung einer metallisierten Folie;
  • 4 veranschaulicht eine andere Ausführungsform der Vorrichtung für die Herstellung einer metallisierten Folie; und
  • 5 veranschaulicht eine andere Ausführungsform der Vorrichtung für die Herstellung einer metallisierten Folie.
A metallized film and various embodiments of a device for producing a metallized film are explained in more detail below with the aid of figures. Components of the figures that are identical to one another are identified by the same reference symbols.
  • 1 Figure 3 illustrates a cross-sectional view of a metallized foil;
  • 2 Fig. 10 illustrates an apparatus for making a metallized foil;
  • 3 Figure 3 illustrates another embodiment of the apparatus for making a metallized foil;
  • 4th Figure 3 illustrates another embodiment of the apparatus for making a metallized foil; and
  • 5 Figure 11 illustrates another embodiment of the apparatus for making a metallized foil.

1 veranschaulicht in einer Querschnittsansicht einen Ausschnitt einer metallisierten Folie, die eine Vorbekeimungsschicht 1, die auf einer Hauptoberfläche 2' eines Substrats auf Polymerbasis 2 angelagert ist, eine Metallisierungsschicht 3, die auf der Oberseite der Vorbekeimungsschicht 1 angelagert ist, und eine Oberflächenschicht 4 umfasst, die auf der Oberseite der Metallisierungsschicht angelagert ist. Das Substrat 2 besteht aus einem üblicherweise verwendeten dielektrischen Polymer wie etwa Polypropylen. Auf der Hauptoberfläche des Substrats 2 ist eine metallhaltige Vorbekeimungsschicht 1 durch Magnetronsputtern angelagert. Das in der Vorbekeimungsschicht 1 enthaltene Metall kann aus einer Gruppe ausgewählt sein, die mindestens Ag, Au, Al, Pt, Cr, Ni, Fe, Cu oder beliebige Kombinationen davon umfasst. 1 illustrates in a cross-sectional view a section of a metallized film that has a pre-germination layer 1 that are on a main surface 2 ' a polymer-based substrate 2 is deposited, a metallization layer 3 that are on top of the pre-germination layer 1 is attached, and a surface layer 4th comprises, which is deposited on top of the metallization layer. The substrate 2 consists of a commonly used dielectric polymer such as polypropylene. On the main surface of the substrate 2 is a metal-containing pre-germination layer 1 deposited by magnetron sputtering. That in the pre-germination layer 1 contained metal can be selected from a group comprising at least Ag, Au, Al, Pt, Cr, Ni, Fe, Cu, or any combination thereof.

Die Metallisierungsschicht 3 ist mit einem Anlagerungsverfahren, das sich vom Magnetronsputtern unterscheiden kann, auf der Oberseite der Vorbekeimungsschicht 1 angelagert. Demgemäß ist die Metallisierungsschicht 3 beispielsweise mit einem Schichtanlagerungsverfahren wie Atomlagenabscheidung, chemische Gasphasenabscheidung, Sputtern, thermisches Verdampfen, Laserstrahlverdampfen oder Elektronenstrahlverdampfen angelagert. Nach der Anlagerung der Metallisierungsschicht 3 wird die Oberflächenschicht 4 durch Magnetronsputtern angelagert. Die Oberflächenschicht 4 enthält ein Material, das aus einer Gruppe ausgewählt sein kann, die mindestens AlOX , SiOX, SiC, Mg und Al umfasst. Die Anlagerung der Vorbekeimungsschicht 1 durch Magnetronsputtern führt zu einer guten Haftung der Metallisierungsschicht 3 an dem Substrat auf Polymerbasis 2, wobei die Metallisierungsschicht 3 durch eine Oberflächenschicht 4 gegen Umwelteinflüsse geschützt ist.The metallization layer 3 is on top of the pre-germination layer with an attachment process that may differ from magnetron sputtering 1 attached. The metallization layer is accordingly 3 for example with a layer deposition process such as atomic layer deposition, chemical vapor deposition, sputtering, thermal evaporation, laser beam evaporation or electron beam evaporation. After the deposition of the metallization layer 3 becomes the surface layer 4th deposited by magnetron sputtering. The surface layer 4th contains a material that can be selected from a group comprising at least AlO X , SiO X , SiC, Mg and Al. The accumulation of the pre-germination layer 1 Magnetron sputtering leads to good adhesion of the metallization layer 3 on the polymer-based substrate 2 , the metallization layer 3 through a surface layer 4th is protected against environmental influences.

2 veranschaulicht eine Vorrichtung für die Herstellung einer metallisierten Folie. Die Vorrichtung eignet sich für die Durchführung eines Rolle-zu-Rolle-Prozesses. Demgemäß umfasst die Vorrichtung eine Abwickeleinrichtung 100, in die das Substrat auf Polymerbasis 2 als Rolle eingesetzt ist, die während des Prozesses kontinuierlich abgewickelt wird. Die Vorrichtung umfasst ferner eine Aufwickeleinrichtung 300, die eine erste metallisierte Folie 213, umfassend das Substrat auf Polymerbasis 2, die Vorbekeimungsschicht 1 und die Metallisierungsschicht 3, zu einer Rolle aufwickelt. Eine Beschichtungswalze 200 befindet sich zwischen der Abwickeleinrichtung 100 und der Aufwickeleinrichtung 300. Die gekrümmten Pfeile geben die Drehrichtung der Abwickeleinrichtung, der Aufwickeleinrichtung und der Beschichtungswalze an. Die geraden Pfeile geben die Bewegungsrichtung des Substrats auf Polymerbasis 2 und der ersten metallisierten Folie 213 an. 2 Figure 3 illustrates an apparatus for making a metallized foil. The device is suitable for carrying out a roll-to-roll process. Accordingly, the device comprises an unwinding device 100 , in which the polymer-based substrate 2 is used as a role that is continuously unwound during the process. The device further comprises a winding device 300 who have favourited a first metallized film 213 comprising the polymer-based substrate 2 , the pre-germination layer 1 and the metallization layer 3 , wound into a roll. A coating roller 200 is located between the unwinder 100 and the take-up device 300 . The curved arrows indicate the direction of rotation of the unwinding device, the winding device and the coating roller. The straight arrows indicate the direction of movement of the polymer-based substrate 2 and the first metallized foil 213 at.

Die Beschichtungswalze 200 hat die Aufgabe, die Wärmebelastung der Folie während des Verdampfens durch das Aufrechterhalten einer Temperatur zwischen 5 °C und -40 °C auszugleichen. Die Anlagerung der Metallisierungsschicht 3 erfolgt bei der Beschichtungswalze 200. Für die Anlagerung der Metallisierungsschicht 3 wird ein Schichtanlagerungsverfahren verwendet, das sich vom Magnetronsputtern unterscheiden kann. Dementsprechend ist eine Schichtanlagerungseinheit 20, die ein Schichtanlagerungsverfahren verwendet, das sich vom Magnetronsputtern unterscheiden kann, derart angeordnet, dass die Anlagerung der Metallisierungsschicht 3 bei der Beschichtungswalze 200 erfolgt. Des Weiteren umfasst die Vorrichtung eine Vorbehandlungseinheit 30 und eine Magnetronsputtereinheit 10, die derart angeordnet sind, dass die Vorbehandlung und das Magnetronsputtern vor der Anlagerung der Metallisierungsschicht 3 erfolgen.The coating roller 200 has the task of compensating for the thermal load on the film during evaporation by maintaining a temperature between 5 ° C and -40 ° C. The deposition of the metallization layer 3 takes place at the coating roller 200 . For the deposition of the metallization layer 3 a layer deposition process is used which may differ from magnetron sputtering. A stratification unit is accordingly 20th , which uses a film deposition method that may differ from magnetron sputtering, arranged such that the deposition of the metallization layer 3 at the coating roller 200 he follows. The device also includes a pretreatment unit 30th and a magnetron sputtering unit 10 which are arranged in such a way that the pretreatment and the magnetron sputtering before the deposition of the metallization layer 3 respectively.

Außerdem sind die Magnetronsputtereinheit 10 und die Vorbehandlungseinheit 30 derart angeordnet, dass die Vorbehandlung vor dem Magnetronsputtern erfolgt. Die Vorbehandlung wird zum Aktivieren der Hauptoberfläche 2' des Substrats auf Polymerbasis 2 verwendet, um die Haftung der Schichten zu verbessern, die auf der Hauptoberfläche 2' des Substrats auf Polymerbasis 2 angelagert werden. Die Vorbehandlungseinheit 30 verwendet eine Technik, die aus einer Gruppe ausgewählt ist, die mindestens Koronabehandlung, Plasmabehandlung oder Flammenbehandlung umfasst.Also are the magnetron sputtering unit 10 and the pre-treatment unit 30th arranged such that the pretreatment takes place before magnetron sputtering. The pre-treatment is used to activate the main surface 2 ' of the polymer-based substrate 2 used to improve the adhesion of the layers that are on the main surface 2 ' of the polymer-based substrate 2 are accumulated. The pre-treatment unit 30th employs a technique selected from a group including at least corona treatment, plasma treatment, or flame treatment.

Nach der Vorbehandlung wird die Vorbekeimungsschicht 1 von der Magnetronsputtereinheit 10 auf der Hauptoberfläche 2' des Substrats auf Polymerbasis 2 angelagert.The pre-germination layer is created after the pretreatment 1 from the magnetron sputtering unit 10 on the main surface 2 ' of the polymer-based substrate 2 attached.

Nach der Anlagerung der Vorbekeimungsschicht 1, wird die Metallisierungsschicht 3 von der Schichtanlagerungseinheit 20 bei der Beschichtungswalze 200 auf der Oberseite der Vorbekeimungsschicht 1 angelagert. Anschließend wird die erste metallisierte Folie 213 bei der Aufwickeleinrichtung 300 zu einer Rolle aufgewickelt.After the pre-germination layer has accumulated 1 , becomes the metallization layer 3 from the stratification unit 20th at the coating roller 200 on top of the pre-germination layer 1 attached. Then the first metallized film 213 at the rewinder 300 wound into a roll.

3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung für die Herstellung einer metallisierten Folie. Die Vorrichtung ähnelt der in 2 dargestellten Vorrichtung, mit der Ausnahme jedoch, dass eine zusätzliche Magnetronsputtereinheit 10' derart angeordnet ist, dass von der zusätzlichen Magnetronsputtereinheit eine Oberflächenschicht 4 auf der Oberseite der Metallisierungsschicht 3 angelagert wird. Dementsprechend ist die Vorrichtung dazu eingerichtet, die Vorbekeimungsschicht 1 und eine Oberflächenschicht 4 durch Magnetronsputtern und die Metallisierungsschicht mit einem Schichtanlagerungsverfahren, das sich vom Magnetronsputtern unterscheiden kann, anzulagern. Schließlich wird eine zweite metallisierte Folie 2134, die das Substrat auf Polymerbasis 2, die Vorbekeimungsschicht 1, die Metallisierungsschicht 3 und die Oberflächenschicht 4 umfasst, bei einer Aufwickeleinrichtung 300 zu einer Rolle aufgewickelt. 3 shows a further embodiment of the device for the production of a metallized film. The device is similar to that in 2 device shown, with the exception, however, that an additional magnetron sputtering unit 10 ' is arranged such that a surface layer of the additional magnetron sputtering unit 4th on top of the metallization layer 3 is deposited. Accordingly, the device is set up for the pre-germination layer 1 and a surface layer 4th by magnetron sputtering and to deposit the metallization layer with a layer deposition process that may differ from magnetron sputtering. Finally, a second metallized film is made 2134 who have favourited the polymer-based substrate 2 , the pre-germination layer 1 , the metallization layer 3 and the surface layer 4th includes, in a winder 300 wound into a roll.

4 veranschaulicht eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung für die Herstellung einer metallisierten Folie. Die Vorrichtung ähnelt der in 2 dargestellten Vorrichtung, jedoch mit der Ausnahme, dass die Magnetronsputtereinheit 10 nun derart angeordnet ist, dass die Oberflächenschicht 4 von der Magnetronsputtereinheit 10 auf der Oberseite der Metallisierungsschicht angelagert wird, nachdem die Metallisierungsschicht von der Schichtanlagerungseinheit 20 auf der Hauptoberfläche 2' des Substrats auf Polymerbasis 2 angelagert wurde. Mit anderen Worten wird die Magnetronsputtereinheit 10 im Gegensatz zu 2 nun dazu verwendet, die Oberflächenschicht 4 anzulagern, und nicht dazu, die Vorbekeimungsschicht 1 anzulagern. Des Weiteren wird bei einer derart zusammengestellten Vorrichtung die Metallisierungsschicht 3 direkt auf der Hauptoberfläche 2' des Substrats auf Polymerbasis 2 angelagert, ohne dass vorher die Vorbekeimungsschicht 1 angelagert wird. Schließlich wird eine dritte metallisierte Folie 234, die das Substrat auf Polymerbasis 2, die Metallisierungsschicht 3 und die Oberflächenschicht 4 umfasst, bei einer Aufwickeleinrichtung 300 zu einer Rolle aufgewickelt. 4th Figure 3 illustrates another embodiment of the apparatus for the manufacture of a metallized foil. The device is similar to that in 2 shown device, but with the exception that the magnetron sputtering unit 10 is now arranged such that the surface layer 4th from the magnetron sputtering unit 10 is deposited on top of the metallization layer after the metallization layer is deposited by the layer deposition unit 20th on the main surface 2 ' of the polymer-based substrate 2 was attached. In other words, it becomes the magnetron sputtering unit 10 in contrast to 2 now used to cover the surface layer 4th to deposit, and not to the pre-germination layer 1 to accumulate. Furthermore, in a device assembled in this way, the metallization layer 3 directly on the main interface 2 ' of the polymer-based substrate 2 deposited without the pre-germination layer 1 is deposited. Finally, a third metallized film is made 234 who have favourited the polymer-based substrate 2 , the metallization layer 3 and the surface layer 4th includes, in a winding device 300 wound into a roll.

5 veranschaulicht eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung für die Herstellung einer metallisierten Folie. Die Vorrichtung ähnelt der in 4 dargestellten Vorrichtung, jedoch mit der Ausnahme, dass eine zusätzliche Schichtanlagerungseinheit 20', die ein Schichtanlagerungsverfahren verwendet, das sich vom Magnetronsputtern unterscheiden kann, nach der Vorbehandlungseinheit 30 und vor der Schichtanlagerungseinheit 20 angeordnet ist. Dementsprechend werden die Vorbekeimungsschicht 1 und die Metallisierungsschicht 3 mit Schichtanlagerungsverfahren angelagert, die sich vom Magnetronsputtern unterscheiden können. Die Oberflächenschicht 4 wird durch Magnetronsputtern angelagert. Anschließend wird die zweite metallisierte Folie 2134, die das Substrat auf Polymerbasis 2, die Vorbekeimungsschicht 1, die Metallisierungsschicht 3 und die Oberflächenschicht 4 umfasst, bei einer Aufwickeleinrichtung 300 zu einer Rolle aufgewickelt. 5 Figure 3 illustrates another embodiment of the apparatus for the manufacture of a metallized foil. The device is similar to that in 4th device shown, but with the exception that an additional stratification unit 20 ' , which uses a film deposition process that may be different from magnetron sputtering, after the pretreatment unit 30th and in front of the stratification unit 20th is arranged. The pre-germination layer will be accordingly 1 and the metallization layer 3 deposited with layer deposition processes, which may differ from magnetron sputtering. The surface layer 4th is deposited by magnetron sputtering. Then the second metallized film 2134 who have favourited the polymer-based substrate 2 , the pre-germination layer 1 , the metallization layer 3 and the surface layer 4th includes, in a winder 300 wound into a roll.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die in den Figuren veranschaulichten Ausführungsformen beschränkt. Insbesondere kann die Anzahl von Schichten variieren, die auf der Hauptoberfläche des Substrats angelagert werden. Des Weiteren kann auch die Anzahl von Magnetronsputtereinheiten und Schichtanlagerungseinheiten variieren.The present invention is not restricted to the embodiments illustrated in the figures. In particular, the number of layers deposited on the major surface of the substrate can vary. Furthermore, the number of magnetron sputtering units and layer addition units can also vary.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
VorbekeimungsschichtPre-germination layer
22
Substrat auf PolymerbasisPolymer-based substrate
2'2 '
Hauptoberfläche des Substrats auf PolymerbasisMajor surface of the polymer-based substrate
33
MetallisierungsschichtMetallization layer
44th
OberflächenschichtSurface layer
1010
MagnetronsputtereinheitMagnetron sputtering unit
10'10 '
zusätzliche Magnetronsputtereinheitadditional magnetron sputtering unit
2020th
SchichtanlagerungseinheitStratification unit
20'20 '
zusätzliche Schichtanlagerungseinheitadditional stratification unit
3030th
VorbehandlungseinheitPretreatment unit
100100
AbwickeleinrichtungUnwinder
200200
BeschichtungswalzeCoating roller
213213
erste metallisierte Foliefirst metallized foil
234234
zweite metallisierte Foliesecond metallized foil
300300
AufwickeleinrichtungTake-up device
21342134
dritte metallisierte Foliethird metallized foil

Claims (16)

Verfahren zur Herstellung einer metallisierten Folie, umfassend die folgenden Schritte: a) Anlagern mindestens einer Vorbekeimungsschicht (1) auf mindestens einer Hauptoberfläche (2") eines Substrats auf Polymerbasis (2) durch Magnetronsputtern, b) Anlagern mindestens einer Metallisierungsschicht (3) auf der Oberseite der Vorbekeimungsschicht (1) mit einem Anlagerungsverfahren, bei dem es sich um Magnetronsputtern handelt oder das sich von Magnetronsputtern unterscheidet.A method of manufacturing a metallized film comprising the following steps: a) depositing at least one pre-germination layer (1) on at least one main surface (2 ") of a polymer-based substrate (2) by magnetron sputtering, b) depositing at least one metallization layer (3) on the upper side of the pre-germination layer (1) using an accumulation method which is magnetron sputtering or which differs from magnetron sputtering. Verfahren nach Anspruch 1, umfassend die Anlagerung von mindestens einer Oberflächenschicht (4) auf der Oberseite der Metallisierungsschicht (3), wobei die Oberflächenschicht (4) durch Magnetronsputtern angelagert wird.Procedure according to Claim 1 comprising the deposition of at least one surface layer (4) on top of the metallization layer (3), the surface layer (4) being deposited by magnetron sputtering. Verfahren zur Herstellung einer metallisierten Folie, umfassend die folgenden Schritte: a) Anlagern mindestens einer Metallisierungsschicht (3), wobei die Metallisierungsschicht (3) auf mindestens einer Hauptoberfläche (2') eines Substrats auf Polymerbasis (2) oder auf der Oberseite einer Vorbekeimungsschicht (1), die auf der Hauptoberfläche (2') des Substrats auf Polymerbasis (2) angelagert ist, angelagert wird, b) Anlagern mindestens einer Oberflächenschicht (4) auf der Oberseite der Metallisierungsschicht (3) durch Magnetronsputtern, wobei die Metallisierungsschicht (3) und/oder die Vorbekeimungsschicht (1) mit einem Anlagerungsverfahren angelagert werden/wird, bei dem es sich um Magnetronsputtern handelt oder das sich von Magnetronsputtern unterscheidet.A method for producing a metallized film, comprising the following steps: a) depositing at least one metallization layer (3), the metallization layer (3) on at least one main surface (2 ') of a polymer-based substrate (2) or on top of a pre-germination layer ( 1) which is deposited on the main surface (2 ') of the polymer-based substrate (2), b) depositing at least one surface layer (4) on top of the metallization layer (3) by magnetron sputtering, the metallization layer (3) and / or the pre-germination layer (1) is / will be deposited using an attachment method which is magnetron sputtering or which differs from magnetron sputtering. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Substrat auf Polymerbasis (2) einem Vorbehandlungsschritt, der die Hauptoberfläche (2') des Substrats auf Polymerbasis (2) aktiviert, unterzogen wird, bevor eine Schicht auf der Hauptoberfläche (2') des Substrats auf Polymerbasis (2) angelagert wird.Method according to one of the Claims 1 to 3 wherein the polymer-based substrate (2) is subjected to a pretreatment step that activates the main surface (2 ') of the polymer-based substrate (2) before a layer is deposited on the main surface (2') of the polymer-based substrate (2) . Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Vorbehandlung und alle Schichtanlagerungsverfahren, die zur Herstellung der metallisierten Folie durchgeführt werden, in einen Rolle-zu-Rolle-Prozess implementiert sind.Method according to one of the Claims 1 to 4th , wherein the pretreatment and all layer deposition processes that are carried out to produce the metallized film are implemented in a roll-to-roll process. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Anlagerungsverfahren für die Anlagerung der Vorbekeimungsschicht (1) und für die Anlagerung der Metallisierungsschicht (3) derart gestaltet sind, dass jede dieser Schichten eines oder mehrere Metalle umfasst, die aus einer Gruppe von Metallen ausgewählt sind, die mindestens Al, Zn, Ag, Au, Cu, Cr, Li, Pt, Mg, Sn, Fe, Ni und ihre Legierungen umfasst.Method according to one of the Claims 1 to 5 , the deposition processes for the deposition of the pre-seeding layer (1) and for the deposition of the metallization layer (3) being designed in such a way that each of these layers comprises one or more metals selected from a group of metals comprising at least Al, Zn, Ag, Au, Cu, Cr, Li, Pt, Mg, Sn, Fe, Ni and their alloys. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei mindestens ein Ausgangsmaterial für die Anlagerung der Oberflächenschicht (4) verwendet wird, wobei das Ausgangsmaterial derart ausgewählt ist, dass diese Schicht mindestens ein Material umfasst, das aus einer Gruppe von Materialien ausgewählt ist, die mindestens AlOX, SiC, SiOX, TiOX,Al und Mg umfasst.Method according to one of the Claims 2 to 6th , wherein at least one starting material is used for the deposition of the surface layer (4), the starting material being selected such that this layer comprises at least one material selected from a group of materials including at least AlO X , SiC, SiO X , TiO includes X , Al and Mg. Vorrichtung für die Herstellung einer metallisierten Folie, wobei die Vorrichtung eine oder mehrere Magnetronsputtereinheiten (10) und eine oder mehrere Schichtanlagerungseinheiten (20), die Anlagerungstechniken verwenden, bei denen es sich um Magnetronsputtern handelt oder die sich vom Magnetronsputtern unterscheiden, umfasst.Apparatus for the production of a metallized film, the apparatus comprising one or more magnetron sputtering units (10) and one or more layer deposition units (20) using deposition techniques which are magnetron sputtering or which are different from magnetron sputtering. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Magnetronsputtereinheiten (10) und die Schichtanlagerungseinheiten (20) derart angeordnet sind, dass in einem ersten Herstellungsschritt mindestens eine Vorbekeimungsschicht (1) von den Magnetronsputtereinheiten (10) auf mindestens einer Hauptoberfläche (2') eines Substrats auf Polymerbasis (2) angelagert wird und in einem zweiten Herstellungsschritt mindestens eine Metallisierungsschicht (3) von den Schichtanlagerungseinheiten (20) auf der Oberseite der Vorbekeimungsschicht (1) angelagert wird.Device according to Claim 8 , the magnetron sputtering units (10) and the layer attachment units (20) being arranged in such a way that in a first manufacturing step at least one pre-germination layer (1) from the magnetron sputtering units (10) is attached to at least one main surface (2 ') of a polymer-based substrate (2) and in a second production step at least one metallization layer (3) is deposited by the layer deposition units (20) on the top of the pre-seeding layer (1). Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Vorrichtung eine oder mehrere zusätzliche Magnetronsputtereinheiten (10') umfasst, wobei die Magnetronsputtereinheiten (10), die zusätzlichen Magnetronsputtereinheiten (10') und die Schichtanlagerungseinheiten (20) derart angeordnet sind, dass in einem dritten Herstellungsschritt mindestens eine Oberflächenschicht (4) von den zusätzlichen Magnetronsputtereinheiten (10') auf der Oberseite der Metallisierungsschicht (3) angelagert wird.Device according to Claim 9 , the device comprising one or more additional magnetron sputtering units (10 '), the magnetron sputtering units (10), the additional magnetron sputtering units (10') and the layer attachment units (20) being arranged in such a way that in a third manufacturing step at least one surface layer (4) is deposited by the additional magnetron sputtering units (10 ') on top of the metallization layer (3). Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Magnetronsputtereinheiten (10) und die Schichtanlagerungseinheiten (20) derart angeordnet sind, dass in einem ersten Herstellungsschritt mindestens eine Metallisierungsschicht (3) von den Schichtanlagerungseinheiten (20) auf mindestens einer Hauptoberfläche (2') eines Substrats auf Polymerbasis (2) angelagert wird und in einem zweiten Herstellungsschritt mindestens eine Oberflächenschicht (4) von den Magnetronsputtereinheiten (10) auf der Oberseite der Metallisierungsschicht (3) angelagert wird.Device according to Claim 8 , wherein the magnetron sputtering units (10) and the layer attachment units (20) are arranged such that in a first manufacturing step at least one metallization layer (3) from the layer attachment units (20) is attached to at least one main surface (2 ') of a polymer-based substrate (2) and in a second manufacturing step at least one surface layer (4) from the magnetron sputtering units (10) is deposited on the top of the metallization layer (3). Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Vorrichtung zusätzliche Schichtanlagerungseinheiten (20') umfasst, die Schichtanlagerungstechniken verwenden, bei denen es sich um Magnetronsputtern handelt oder die sich vom Magnetronsputtern unterscheiden, wobei die Magnetronsputtereinheiten (10), die Schichtanlagerungseinheiten (20) und die zusätzlichen Schichtanlagerungseinheiten (20') derart angeordnet sind, dass in einem ersten Herstellungsschritt mindestens eine Vorbekeimungsschicht (1) von den zusätzlichen Schichtanlagerungseinheiten (20') auf mindestens einer Hauptoberfläche (2') eines Substrats auf Polymerbasis (2) angelagert wird, in einem zweiten Herstellungsschritt mindestens eine Metallisierungsschicht (3) von den Schichtanlagerungseinheiten (20) auf der Oberseite der Vorbekeimungsschicht (2) angelagert wird und in einem dritten Herstellungsschritt mindestens eine Oberflächenschicht (4) von den Magnetronsputtereinheiten (10) auf der Oberseite der Metallisierungsschicht (3) angelagert wird.Device according to Claim 8 wherein the device comprises additional layer deposition units (20 ') which use layer deposition techniques which are magnetron sputtering or which differ from magnetron sputtering, wherein the magnetron sputtering units (10), the layer deposition units (20) and the additional layer deposition units (20') are arranged in such a way that in a first manufacturing step at least one pre-germination layer (1) from the additional layer deposition units (20 ') is deposited on at least one main surface (2') of a polymer-based substrate (2), in a second manufacturing step at least one metallization layer (3 ) is deposited by the layer deposition units (20) on the top of the pre-germination layer (2) and in a third manufacturing step at least one surface layer (4) is deposited by the magnetron sputtering units (10) on the top of the metallization layer (3). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, umfassend eine Vorbehandlungseinheit (30), wobei die Vorbehandlungseinheit derart angeordnet ist, dass das Substrat auf Polymerbasis (2) einer Vorbehandlung, welche die Hauptoberfläche (2') des Substrats auf Polymerbasis aktiviert, unterzogen wird, bevor eine Schicht auf der Hauptoberfläche (2') des Substrats auf Polymerbasis (2) angelagert wird.Device according to one of the Claims 8 to 12 , comprising a pretreatment unit (30), wherein the pretreatment unit is arranged such that the polymer-based substrate (2) is subjected to a pretreatment which activates the main surface (2 ') of the polymer-based substrate, before a layer is deposited on the major surface (2 ') of the polymer-based substrate (2). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, wobei sich die Vorrichtung für die Durchführung eines Rolle-zu-Rolle-Prozesses eignet.Device according to one of the Claims 8 to 13th , wherein the device is suitable for performing a roll-to-roll process. Metallisierte Folie, die mit einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 bis 7 hergestellt ist, wobei die metallisierte Folie mindestens eine Oberflächenschicht (4) umfasst, die mindestens ein Material umfasst, das aus einer Gruppe ausgewählt ist, die AlOX, SiC, SiOX, TiOX,Al und Mg umfasst.Metallized film that is produced by a method according to one of the Claims 2 to 7th wherein the metallized film comprises at least one surface layer (4) comprising at least one material selected from a group comprising AlO X , SiC, SiO X , TiO X , Al and Mg. Folienkondensator, der eine metallisierte Folie enthält, wobei die metallisierte Folie mit einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 hergestellt ist.Film capacitor, which contains a metallized film, wherein the metallized film with a method according to one of Claims 1 to 7th is made.
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