DE1908669B2 - Metal vaporisation - esp of aluminium utilising adhesion forces instead of gravity to hold metal to surface - Google Patents

Metal vaporisation - esp of aluminium utilising adhesion forces instead of gravity to hold metal to surface

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DE1908669B2 DE19691908669 DE1908669A DE1908669B2 DE 1908669 B2 DE1908669 B2 DE 1908669B2 DE 19691908669 DE19691908669 DE 19691908669 DE 1908669 A DE1908669 A DE 1908669A DE 1908669 B2 DE1908669 B2 DE 1908669B2
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Marco Mauro Florenz Maltagliati (Italien)
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    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
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Abstract

Metal vaporisation, esp., of Al while utilising a vaporisation surface, involves the application of a layer that is so thin that the adhesion forces which take effect between it and the vaporisation surface are stronger than the force of gravity. Pref. the vaporisation surface is turned downwards and may comprise graphite, BN, TiC, or comprise Fe or Mo for the vaporisation of Ag.

Description

dampfung von Silber aus Eisen oder Molybdän »5 fläche eine praktisch konstante Temperatur und dagebildetist. mit eine gleichmäßige Verdampfung zu erreichen,Evaporation of silver from iron or molybdenum »5 surface a practically constant temperature and is formed. to achieve even evaporation,

kann der Verdampfer nach Anspruch 3 ausgelegt werden. Zur Verdampfung von Aluminium eignet sich besonders die Ausführungsform nach An-30 spruch 4.the evaporator according to claim 3 can be designed. Suitable for the evaporation of aluminum In particular, the embodiment according to claim 4.

Insbesondere bei Verdampfung von Aluminium kann die Verdampferfläche nach unten gerichtetIn particular when aluminum is evaporated, the evaporator surface can be directed downwards

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ver- sein, wobei die Menge zu verdampfender Substanz dampfen von Metallen für Metallisierungsanlagen ausreichend sein muß, um bei ausreichender Zuu. dgl. unter Verwendung einer Verdampferfläche, 35 führung eine kontinuierliche Verdampfung zu gedie eine Schicht des zu verdampfenden, flüssigen Me- währleisten.The invention relates to a method for being, whereby the amount of substance to be evaporated Vapor of metals for metallization systems must be sufficient to with sufficient Zuu. Like. Using an evaporator surface, 35 guide a continuous evaporation to gedie Ensure a layer of the liquid to be evaporated.

tails trägt, und eine Vorrichtung zur Durchführung Obgleich für die Durchführung des erfindungsge-tails, and a device for carrying out Although for carrying out the invention

des Verfahrens. mäßen Verfahrens auch andere Typen von Verdamp-of the procedure. other types of evaporation

Bei bekannten Verdampfern (deutsche Patent- fern und andere Werkstoffpaarungen bei den Tiegeln schrift 880 529 und USA.-Patentschrift 2665 229) 40 und zu verdampfendem Metall in Frage kommen, ist das flüssige, zu verdampfende Metall in einem werden in der Zeichnung besonders vorteilhafte AusTiegel in Form eines Bade« gehalten, aus dem der führungsformen dargestellt. Es zeigen
Metalldampf — der horizontalen, nach oben gerichtc F i g. 1 und 2 im Schnitt zwei Verdampfer mit ver-In known evaporators (German patents and other material pairings in the crucible writing 880 529 and USA patent 2665 229) 40 and metal to be vaporized come into question, the liquid metal to be vaporized is in a particularly advantageous AusTiegel in the drawing held in the form of a bath, from which the forms of management are represented. Show it
Metal vapor - the horizontal, upward facing. F i g. 1 and 2, on average, two evaporators with

ten Natur der Badoberfläche entsprechend — nur schiedener Lage der Verdampferfläche im Raum,
nach oben entweichen kann. Dabei werden entweder 45 Gemäß der Zeichnung besteht drr Verdampfer aus ;. zwei kommunizierende Tiegel, in welchen das Mate- einem Schiffchen aus Graphit 1 und die zu verdamprial zur Erreichung eines selbsttätigen Nachschubs fende Substanz ist Aluminium. In dem Beispiel 1 ist von dem ersten zu dem zweiten Tiegel auf verschie- als Material des Verdampfers Graphit angegeben wedener Temperatur gehalten wird, verwendet, oder die gen seiner geringen Kosten und als zu verdampfende zu verdampfende Substanz gelangt in iestem Zustand 50 Substanz Aluminium wegen der zahlreichen induauf die zu verdampfende Fläche, wo sie das thermi- strieilen Verwendungsarten, die eine kontinuierliche sehe Gleichgewicht stört, so daß eine Konstanthal- Aluminiumverdampfung erfordern. Als verdamptung der Temperatur auf der gesamten verdampfen- fende Fläche wurde in der F i g. 1 eine Fläche geden I lache schwierig wird. wählt, die nach oben gewendet ist und in der F i g. 2corresponding to the nature of the bath surface - only different positions of the evaporator surface in the room,
can escape upwards. 45 According to the drawing, the evaporator consists of;. two communicating crucibles in which the material is a boat made of graphite 1 and the substance to be vaporized to achieve an automatic replenishment is aluminum. In example 1, graphite is kept from the first to the second crucible at different temperatures as the material of the vaporizer, or because of its low cost and as the substance to be vaporized, 50 substance aluminum comes in its state because of the numerous induauf the surface to be evaporated, where they the thermistrieilen uses, which see a continuous equilibrium disturbs, so that a constant aluminum evaporation require. The evaporation of the temperature over the entire evaporating surface was shown in FIG. 1 an area where I laugh becomes difficult. selects, which is turned upwards and in the F i g. 2

Außerdem sind prinzipiell anders aufgebaute Ver- 55 eine nach unten gewendeten Fläche,
dämpfer bekannt (deutsche Patentschrift 953 677), Die Zuführung erfolgt über eine in dem SchiffchenIn addition, in principle, differently structured connections are a downward-facing surface,
damper known (German patent specification 953 677), the supply takes place via a in the shuttle

bei denen keine ausgedennte Verdampferfläche vor- aus Graphit angebrachte Bohrung für den Aluminigesehen ist. Das Metall wird vielmehr im Innern umdraht 3, dessen Schmelzung die Bildung einer eines Verdampfungskörpers geschmolzen und ver- dünnen Schicht 3 A geschmolzenen Metalls ergibt, dampft; der Dampf entweicht durch Düsenbohrun- 60 die die Verdampfungsfläche bestimmt,
gen oder einen Düsenschlitz in Form eines Dampf- In dem besonderen Fall wird der Verdampferin which there is no extensive evaporator surface made of graphite for the aluminum view. Rather, the metal is vaporized inside the wire 3, the melting of which results in the formation of a vaporized and thinned layer 3 A of molten metal; the steam escapes through nozzle bores which determine the evaporation area,
gen or a nozzle slot in the form of a steam- In the special case the evaporator

Strahls. durch Joule'schen Effekt erwärmt, aber er könnteBeam. heated by the Joule effect, but it could

Die der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung zu- auch durch Induktion geheizt werden, durch Elektrogrunde liegende Aufgabe besteht darin, die Ver- nenbombardierung oder in anderer geeigneter Weise, dampfung des Metalls von einer Verdampferfläche, 6s Die durch die Anordnung dieser Art gebotenen die auch anders als horizontal im Raum angeordnet Vorteile sind unter anderem die folgenden: Die Versein kann, durchzuführen. Eine solche Verfahrens- dampfung muß nicht mehr gezwungenermaßen nach führung ist bei den bekannten, mit Verdampferfläche oben gerichtet werden, und dies ermöglicht häufigThe invention specified in claim 1 are also heated by induction, by electrical grounds The task at hand is to stop the bombing of the veins or in some other suitable way, vaporization of the metal from an evaporator surface, 6s the one offered by the arrangement of this type The advantages also other than horizontally arranged in space are among others the following: The verse can perform. Such process steaming no longer necessarily has to follow leadership is with the known, with the evaporator surface at the top, and this often allows

die Benutzung einer breiten Arbeitsfläche, ohne zu rotierenden Vorrichtungen für die Stütze des zu metallisierenden Gegenstandes greifen zu müssen.the use of a wide work surface without rotating devices to support the metal to be plated Having to grab the object.

Da die Speisung des Ofens über cue der Verdampfungsfläche gegenüberliegende Fläche erfolgt, behindert der Dampf nicht mehr die Speisung.Since the furnace is fed via the surface opposite the evaporation surface, hinders the steam no longer provides the feed.

Es ist nicht nötig, daß die Führungssysteme für die Speisung dem Verdampfer nahekommen (wo sie auch, wenn sie gegen den Dampf abgeschirmt ma, hohen Temperaturen ausgesetzt werden wurden) msofem der Verdampfer (eine kleine Wanne) selbst ais SSungSEleine/durcWehenden,Bohrung wirktIt is not necessary that the guide systems come close to energize the evaporator (where they also when they shielded ma against steam, high temperatures have been exposed to) msofem the evaporator (a small tub) itself ais SSungSEleine / durcWehenden, bore acts

Die thermische Gleichgewichtsstörung wird infolge des Aufbringeiis von Substanzen von niedrigerer Temperatur als die des Verdampfers sehr wesentlich verringertThe thermal equilibrium disturbance is as a result the application of substances at a lower temperature than that of the evaporator is very important decreased

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (4)

arbeitenden Verdampfern nicht möglich, weil das Patentansprüche- Bad infolge der Schwerkraft innerhalb des Tiegels oder Schiffchens gehalten ist,working evaporators not possible because the patent claims bath is held within the crucible or boat due to gravity, 1. Verfahren zum Verdampfen von Metallen Zur Lösung der gestellten Aufgabe werden statt für Metallisierungsanlagen u.dgl. unter Verwen- 5 der Schwerkraft die Adhäsionskräfte ausgenutzt, um dung einer Verdampferfläche, die eine Schicht auf der Verdampferfläche eine Schicht der zu verdes zu verdampfenden flüssigen Metalls trägt, dampfenden Substanz zu bilden. Dadurch wird der dadurch gekennzeichnet, daß die Vorteil erreicht, daß die Veraampferflache eine beSchicht (3/1) so dünn ausgebildet wird, daß die üebige Raumrichtung annehmen kann, unter andezwischen ihr und der Verdampferfläche wirken- io rem auch die in vielen Fällen besonders vorteilhafte den Adhäsionskräfte stärker als die Schwerkraft Richtung mit nach unten gewendeter Verdampfersind, fläche.1. Process for the evaporation of metals To solve the problem are held for metallization systems and the like, utilizing gravity, the adhesive forces are used to formation of an evaporator surface, which has a layer on the evaporator surface, a layer of the to verdes Liquid metal to be vaporized contributes to form vaporising substance. This will make the characterized in that the advantage achieved is that the evaporator surface has a coating (3/1) is made so thin that the usual spatial direction can assume, among others it and the evaporator surface also have an effect which is particularly advantageous in many cases the adhesive forces are stronger than the force of gravity direction with the evaporator facing downwards, area. 2. Verdampfer zur Durchführung des Verfah- Es sind zwar bestimmte Werkstoffpaarungen bei rens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, den Tiegeln und dem zu verdampfenden Metall bedaß die Verdampferfläche nach unten gerichtet 15 kannt, bei denen Adhäsionskräfte zwischen dem zu ist. verdampfenden Metall und der Tiegeloberfläche2. Evaporator to carry out the process There are certain material pairings in Rens according to claim 1, characterized in that the crucible and the metal to be evaporated are covered the evaporator surface facing downwards 15 knows, in which adhesion forces between the to is. evaporating metal and the crucible surface 3. Verdampfer nach Anspruch 2, dadurch ge- wirksam sind, jedoch werden bei bekannten Vorrichkennzeichnet, daß die Speisung über eine von tungen diese Adhäsionskräfte nicht mit bestimmtem, hinten in der Verdampferfläche mündenden Boh- vorteilhaftem Effekt an Stelle der Schwerkraft nutzrung (3) erfolgt 30 bar gemacht.3. Evaporator according to Claim 2, characterized in that they are effective, but in the case of known devices, that the supply via one of the lines does not affect these adhesive forces with certain, Boh opening into the evaporator surface at the back - an advantageous effect instead of the force of gravity (3) is made 30 bar. 4. Verdampfer nach Anspruch 2 oder 3, da- Zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung durch gekennzeichnet, daß die Verdampferfläche hat sich der Verdampfer nach Anspruch 2 als besonzur Verdampfung von Aluminium aus Graphit, ders geeignet erwiesen.4. Evaporator according to claim 2 or 3, there- to carry out the method of the invention characterized in that the evaporator has the evaporator according to claim 2 as special Evaporation of aluminum from graphite, which proved suitable. Bornitrid oder Titancarbid besteht und zur Ver- Um in allen Fällen auf der gesamten Verdampfer-Boron nitride or titanium carbide and to be used in all cases on the entire evaporator
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