DE19643843A1 - Vorrichtung zum Verdampfen von Metallen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ver­ dampfen von Metallen, insbesondere für die Be­ schichtung von Bändern im Vakuum mit einer Ver­ dampfungsquelle für das zu verdampfende Metall, die in geringem Abstand unter einer die Folie füh­ renden Leitwalze angeordnet ist und mit einem pa­ rallelen zur Hauptachse der Leitwalze sich er­ streckenden schlitzförmigen Spalt oder in Reihe angeordneten Öffnungen versehen ist, so daß der aus dem Spalt oder den Öffnungen austretende Me­ talldampf sich auf dem quer zur Längsachse über den Spalt oder die Öffnungen bewegten Band als Schicht niederschlägt. Ein solcher Verdampfer wird beispielsweise zum Verdampfen von Zink auf Folie für die Herstellung von Kondensatoren eingesetzt. Nähere Einzelheiten sind z. B. in der DE 38 17 513 oder DE 42 04 938 ausgeführt.

Um einen solchen Zn-Verdampfer bei Kaltstart auf die erforderliche Verdampfungstemperatur von ca. 675°C zu bringen, ist eine längere Aufheizphase erforderlich bis sich ein Temperaturgleichgewicht einstellt. In dieser Aufheizphase verdampft aber bereits Zn, das sich auf der Folie niederschlagen würde, wenn die schlitzförmige Dampfaustrittsöff­ nung nicht in bekannter Weise mit einer Blende ab­ gedeckt ist. Dasselbe gilt entsprechend für die Abkühlphase nach Beendigung der Folienbeschich­ tung.

In der Praxis hat es sich nun gezeigt, daß sich die auf der Blende abgeschiedenen Zn-Schichten nach Erreichen einer größeren Schichtdicke trotz Wasserkühlung der Blende zu schmelzen beginnen und als Tropfen auf den Zn-Verdampfer zurückfallen, was zu Störungen im Bereich der Dampföffnung führt.

Störende Ablagerungen im Bereich der Dampferzeu­ gung sind für Aufdampfprozesse charakteristisch. Entsprechend vielfältig sind die Lösungen für die­ ses Problem.

In Verbindung mit Beobachtungseinrichtungen sind bewegte Schlitzblenden, sog. Stroboskope zusammen mit verschiebbaren Glasträgern oder Folien be­ kannt, um die Durchsicht über einen langen Zeit­ raum sicherzustellen (DE 11 68 870). Zum Schutz der Vakuumwände gegen Bedampfung sind Abdeckbleche oder Netze vorgeschlagen worden (DE 28 21 131).

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Be­ dampfung der wassergekühlten Blende während der Anlaufphase oder Abkühlphase so zu beeinflussen, daß die Kondensatschicht nicht durch Abschmelzen den Verdampferbetrieb stört.

Dieses Problem löst die Erfindung dadurch, daß die Verdampferblende während der Anlaufphase und Ab­ kühlphase quer zur Schlitz-Längsausdehnung peri­ odisch etwa um die Breite der Blende hin- und her­ bewegt wird. Durch diese Oszillation verteilt sich das Kondensat über eine größere Fläche, so daß sich im Flächenmittel eine wesentlich geringere Schichtdicke des Kondensats ausbildet als bei ste­ hender Blende.

Ein Aufschmelzen des Kondensats wird dadurch wirk­ sam verhindert.

Fig. 1 zeigt die prinzipielle Anordnung einer Ver­ dampferanordnung gemäß der Erfindung.

Fig. 2a und 2b stellen den Schnitt durch die Blen­ de mit Kondensat dar, im Fall a für eine nicht be­ wegte, im Fall b für eine periodisch bewegte Blen­ de.

In der schematischen Darstellung der Fig. 1 wird ein Verdampfer 6, bestehend aus einem langge­ streckten Behälter 7 zur Aufnahme des Verdampfer­ materials 13, z. B. Zn, mit einer schlitzförmigen Dampfaustrittsöffnung 14 durch Heizelemente 9 auf Verdampfungstemperatur gebracht. Der Zn-Dampf tritt aus der Öffnung 14 aus und kondensiert auf der Blende 8, 8' und 8'' in geschlossenem Zustand oder auf der bewegten Folie 5 in geöffnetem Zu­ stand. Zur wärmeabfuhr ist die Blende wasserge­ kühlt. Die Blende 8, 8', 8'' pendelt mittels geeig­ neter Kinematik während der Anheizphase des Ver­ dampfers periodisch über den Schlitz bis zur end­ gültigen Freigabe der Schlitzbreite bei Beginn des eigentlichen Folienbeschichtungsprozesses.

Im Falle der statisch über dem Schlitz stehenden Blende bildet das Kondensat 11 eine glockenförmige Verteilung (Fig. 2a). Bei oszillierender Blende verteilt sich der aus dem Schlitz 14 austretende Zn-Dampf gleichmäßig über die Blende 8'', das Kon­ densat 12 bleibt unter der kritischen Schichtdicke, bei der Zn durch die Strahlungswärme des Ver­ dampfers zu schmelzen beginnt.

Bezugszeichenliste

1

Vakuumkammer

2

Absaugstutzen

3

Leitwalze

4

einlaufende Folie

5

auslaufende Folie

6

Verdampfer

7

Behälter

8

,

8

',

8

'' Blende

9

Heizelement

10

Gaseinlaß

11

Kondensat bei geschlossener Blende

12

Kondensat bei bewegter Blende

13

Verdampfermaterial, beispielsweise Zn

14

Dampfaustrittsöffnung

Claims (1)

1. Vorrichtung zum Verdampfen von Metallen im Vakuum, insbesondere für die Beschichtung von Folien, beispielsweise mit Zn, mit einem thermisch beheizten Verdampfer, der unterhalb der über eine Leitwalze geführten Folie ange­ ordnet ist und eine zur Hauptachse der Leit­ walze parallelen schlitzförmigen Öffnung für den Dampfaustritt aufweist sowie einer zwi­ schen der Dampfaustrittsöffnung und der Leit­ walze horizontal angeordneten Blende, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende während der Aufheiz- und/oder Abkühlphase vorzugsweise quer zur Längsausdehnung der Dampfaustritts­ öffnung hin- und herbewegt wird, ohne die Ab­ deckung der Dampfaustrittsöffnung freizuge­ ben.