DE19848177A1

DE19848177A1 - Bedampfungsvorrichtung

Info

Publication number: DE19848177A1
Application number: DE19848177A
Authority: DE
Inventors: Guenter Klemm; Klaus Oberle; Juergen Krischer; Thomas Vogt
Original assignee: Leybold Systems GmbH
Current assignee: Applied Materials GmbH and Co KG
Priority date: 1998-10-20
Filing date: 1998-10-20
Publication date: 2000-04-27
Also published as: ITMI992081A1; JP2000129429A; CN1251866A; CN1240872C; ITMI992081A0; IT1313766B1; KR100614131B1; GB9924608D0; GB2342929B; GB2342929A; JP4230068B2; KR20000028990A

Abstract

Eine Bedampfungsvorrichtung zum Aufdampfen eines Trennmittelstreifens in Form von Längsstreifen auf einer Folie (8) in einer Folien-Beschichtungsanlage hat ein mit einem elektrischen Heizer (5) beheiztes Verdampfergefäß (1) für das Trennmittel und einen Düsenkörper (3) mit Auslassöffnungen (7) zum Richten des erzeugten Trenmitteldampfes gegen die Folie (8). Der Düsenkörper (3) ist als geschlossener Hohlkörper ausgebildet, und das Verdampfergefäß (1) ist mittels einer Absperrvorrichtung (4) versperrbar mit dem Düsenkörper (3) verbunden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bedampfungsvorrichtung zum Aufdampfen eines Trennmittelstreifens in Form von Längs streifen auf einer Folie in einer Folien-Beschichtungsan lage, welche ein mit einem elektrischen Heizer beheiztes Verdampfergefäß für das Trennmittel und einen Düsenkörper mit Auslassöffnungen zum Richten des erzeugten Trennmit teldampfes gegen die Folie hat.

Eine Bedampfungsvorrichtung der vorstehenden Art ist Ge genstand der DE 43 09 717. Die in dieser Schrift gezeigte Bedampfungsvorrichtung besteht aus einem horizontal ange ordneten Zylinder als Verdampfergefäß, welcher an der der Folie zugewandten Seite eine Durchbrechung hat, die von einem als Leiste ausgebildeten Düsenkörper abgedeckt ist. Die zu bedampfende Folie wird entlang dieser Leiste ge führt. Deshalb muss das Verdampfergefäß mindestens so lang sein, wie die Folie breit ist. Das Volumen des Ver dampfergefäßes ist so groß ausgelegt, dass der in ihm vorhandene Trennmittelvorrat ausreicht, um erst dann wie der Trennmittel nachfüllen zu müssen, wenn die Beschich tungsanlage ohnehin geflutet wird, insbesondere zum Ein legen einer neuen Vorratsrolle mit der zu beschichtenden Folie.

Nachteilig bei der bekannten Bedampfungsvorrichtung ist es, dass aufgrund des großen Trennmittelvorrats des Ver dampfergefäßes während des Flutens und dem anschließenden Evakuieren der Beschichtungsanlage eine relativ große Menge des Trennmittelvorrates völlig nutzlos verdampft und Anlageteile durch Kondensation benetzt. Hierbei ist zu bedenken, dass sich während des Evakuierens die Siede temperatur des Trennmittels aufgrund des geringer werden den Druckes verringert und deshalb die verdampfte Menge ansteigt, wenn die Beheizung des Verdampfergefäßes nicht entsprechend verringert wird. Das ist wegen des großen Volumens der Bedampfungsvorrichtung jedoch in der Praxis nicht rasch genug möglich. Ein weiterer Nachteil der be kannten Bedampfungsvorrichtungen liegt darin, dass die Zeitdauer zum Aufheizen der Bedampfungsvorrichtung wegen des großen Trennmittelvorrates und der großen Masse der Bedampfungsvorrichtung unerwünscht lang ist, so dass die Zeit bis zur Betriebsbereitschaft entsprechend lang ist.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Bedamp fungsvorrichtung der eingangs genannten Art so auszubil den, dass die Trennmittelverluste während des Flutens und Evakuierens der Beschichtungsanlage möglichst gering sind und dass die Bedampfungsvorrichtung möglichst rasch be triebsbereit ist.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Düsenkörper als geschlossener Hohlkörper ausgebildet und das Verdampfergefäß mittels einer Absperrvorrichtung versperrbar mit dem Düsenkörper verbunden ist.

Da gemäß der Erfindung das Verdampfergefäß versperrbar mit dem Düsenkörper verbunden und als separates Bauteil ausgebildet ist, kann man mit geringem Aufwand den Dampf austritt aus der Bedampfungsvorrichtung zuverlässig un terbinden, sofern kein Dampf für die Kondensation auf der Folie benötigt wird. Dadurch kann man während des Flutens und Evakuierens der Beschichtungsanlage ein Einströmen von Dampf in die Anlage und damit eine Kondensation auf Teilen der Anlage verhindern, wodurch der Trenn mittelverbrauch beim Beschichtungsprozess erheblich ge senkt werden kann. Die räumliche Trennung von Verdampfer gefäß und Düsenkörper verhindert, dass Trennmittelsprit zer oder andere Unsauberkeiten durch unkontrolliertes Kondensat auf der Folie auftreten. Weiterhin kann man durch ständige Beheizung des Verdampfergefäßes die Be dampfungsvorrichtung ständig betriebsbereit halten. Beim Anfahren der Anlage braucht man lediglich die Absperrvor richtung zu öffnen, um unmittelbar danach Dampf gegen die zu behandelnde Folie strömen zu lassen. Die erfin dungsgemäße Bedampfungsvorrichtung eignet sich insbeson dere für die Herstellung von Kondensatorfolien. Statt auf einer Folie Trennmittel in Form von Längsstreifen aufzu dampfen, kann man das absperrbare Verdampfergefäß jedoch auch einem üblichen Musterträger zuordnen, um auf einer Folie in Längsrichtung unterbrochene Flächen mit Trenn mittel zu versehen. Eine Anordnung mit einem Verdampfer gefäß und einem Musterträger ist beispielsweise in der DE 43 11 581 gezeigt.

Da gemäß der Erfindung das Verdampfergefäß und der Düsen körper voneinander getrennte Bauteile sind, braucht das Verdampfergefäß nicht die Breite der zu beschichtenden Folie aufzuweisen. Es kann deshalb besonders kleinvolumig sein, wodurch eine schnelle Reaktion der Verdampferrate auf geänderte Prozessbedingungen, beispielsweise Metall dampfratenschwankungen oder Schwankungen der Folienge schwindigkeit, möglich wird. Man kann beispielsweise dank der Erfindung die Breite der aufgedampften Trennmittel streifen durch Verändern der Temperatur des Verdampferge fäßes exakt regeln.

Der Düsenkörper kann übereinstimmend mit dem Gehäuse der bisherigen Verdampfergefäße gestaltet sein, wenn er als liegend angeordneter Zylinder ausgebildet ist.

Als Absperrvorrichtung kann man ein normales, für Leitun gen bestimmtes Sperrventil verwenden, wenn gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung das Verdampfergefäß unterhalb des Düsenkörpers angeordnet ist und über eine die Absperrvorrichtung aufweisende Leitung mit dem Düsen körper Verbindung hat. Ein solches Sperrventil in der Leitung vermag auch unter dem Hochvakuum, welches in Be schichtungsanlagen während des Prozesses herrscht, zuver lässig zu arbeiten.

Das Verdampfergefäß kann besonders kleinvolumig sein, wo durch die Leistungsregelung der Bedampfungsvorrichtung besonders rasch zu reagieren vermag, wenn an dem Verdamp fergefäß ein Vorratsbehälter mit Trennflüssigkeit zum Nachchargieren von Trennflüssigkeit in das Verdampferge fäß angeschlossen ist.

Das Nachfüllen des Verdampfergefäßes mit Trennflüssigkeit kann während des Arbeitens der Anlage erfolgen, wenn das Vorratsgefäß über eine Nachfüll-Leitung und eine Druck ausgleichsleitung mit dem Verdampfergefäß Verbindung hat.

Das Nachfüllen von Trennflüssigkeit kann bei Bedarf al lein durch Öffnen eines Ventils erfolgen, ohne dass es einer Zwangsförderung bedarf, wenn das Vorratsgefäß höher als das Verdampfergefäß angeordnet ist und sich in der Nachfüll-Leitung ein Sperrventil befindet.

Das Nachfüllen kann jedoch auch kontinuierlich und ohne Betätigung eines Sperrventils erfolgen, wenn gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung das Vorratsgefäß und das Verdampfergefäß auf gleicher Höhe angeordnet sind und die Nachfüll-Leitung ständig offen ist.

Der Ölverbrauch der Bedampfungsvorrichtung ist besonders gering, wenn die Auslassöffnungen rechteckigen Quer schnitt aufweisen. Außerdem ergibt sich durch eine solche Formgebung der Auslassöffnungen auf der zu beschichtenden Folie ein geringer Restölanteil und eine besonders gute Kantenschärfe der bedampften Bereiche.

Eine Kondensation von Dampf im Düsenkörper lässt sich auf einfache Weise dadurch verhindern, dass der Düsenkörper eine elektrische Beheizung aufweist.

Die Erfindung lässt verschiedene Ausführungsformen zu.

Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips sind zwei davon schematisch in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. In ihr zeigen die

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Bedamp fungsvorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungs form einer Bedampfungsvorrichtung.

Die in Fig. 1 gezeigte Bedampfungsvorrichtung hat ein Verdampfergefäß 1, welches über eine Leitung 2 mit einem Düsenkörper 3 Verbindung hat. In die Leitung 2 ist ein Absperrvorrichtung 4 geschaltet, wodurch es möglich wird, einen Dampfeintritt vom Verdampfergefäß 1 in den Düsen körper 3 zu verhindern.

Das Verdampfergefäß 1 besitzt einen elektrischen Heizer 5 und zur Temperaturregelung und damit zur Regelung der Trennmittelrate einen Temperaturfühler 6.

Der Düsenkörper 3 hat an seiner Oberseite in einer Reihe hintereinander im Querschnitt rechteckige Auslassöffnun gen 7, durch die der Trennmitteldampf gegen eine strich punktiert dargestellte Folie 8 gelangt und auf ihr durch Kondensation in Längsrichtung der Folie 8 verlaufende Streifen bildet. Diese Streifen werden beim nachfolgenden Beschichtungsvorgang nicht mit Metall beschichtet, weil das Trennmittel während des Beschichtungsvorganges ver dampft und dadurch einen Metallauftrag verhindert. Wie die Zeichnung zeigt, berührt die Folie 8 den Düsenkörper 3 im Bereich der Auslassöffnungen 7 und umschlingt diesen über einen sehr kleinen Bereich seiner Mantelfläche. Zur Beheizung des Düsenkörpers 3 kann durch sein Gehäuse Strom fließen. Möglich ist jedoch auch eine indirekte Be heizung des Düsenkörpers 3, um zu verhindern, dass der in ihn eintretende Dampf innerhalb des Düsenkörpers 3 kon densiert.

Das Verdampfergefäß 1 kann so großvolumig ausgebildet werden, dass der in ihn einzufüllende Trennmittelvorrat für zumindest eine in einem Prozesszyklus zu beschich tende Charge reicht. Es ist jedoch auch möglich einen nicht beheizten Vorratsbehälter 9 mit Trennflüssigkeit anzuordnen, welcher über eine Nachfüll-Leitung 10 mit dem Verdampfergefäß 1 Verbindung hat. Bei dem in Fig. 1 ge zeigten Ausführungsbeispiel ist in diese Nachfüll-Leitung 10 ein Sperrventil 11 geschaltet. Der Vorratsbehälter 9 ist druckdicht verschlossen, hat jedoch oberhalb seines Trennflüssigkeitsspiegels über eine Druckausgleichslei tung 12 Verbindung mit der oberen Seite des Verdampferge fäßes 1. Ordnet man den Vorratsbehälter 9 höher als das Verdampfergefäß 1 an, dann strömt nach einem Öffnen des Sperrventils 11 Trennflüssigkeit aus dem Vorratsbehälter 9 in das Verdampfergefäß 1. Der Vorratsbehälter 9 erlaubt es, das Verdampfergefäß 1 mit einer besonders kleinen Menge Trennflüssigkeit zu betreiben und während des Pro zesses Trennflüssigkeit in das Verdampfergefäß 1 nach laufen zu lassen.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 befinden sich das Verdampfergefäß 1 und der Vorratsbehälter 9 auf gleicher Höhe. Deshalb kann man auf ein Sperrventil in der Nach füll-Leitung 10 verzichten. Genau wie bei dem zuvor ge zeigten Ausführungsbeispiel ist die Druckausgleichslei tung 12 stets offen. Der Flüssigkeitsspiegel ist durch die Nachfüll-Leitung 10 im Verdampfergefäß 1 und dem Vor ratsbehälter 9 stets gleich hoch. Zur Veränderung der Verdampferrate braucht jedoch nicht die gesamte, sondern nur die relativ kleine Trennflüssigkeitsmenge in dem Ver dampfergefäß 1 mehr oder weniger beheizt zu werden.

Bezugszeichenliste

1

Verdampfergefäß

2

Leitung

3

Düsenkörper

4

Absperrvorrichtung

5

Heizer

6

Temperaturfühler

7

Auslassöffnungen

8

Folie

9

Vorratsbehälter

10

Nachfüll-Leitung

11

Sperrventil

12

Druckausgleichsleitung

Claims

1. Bedampfungsvorrichtung zum Aufdampfen eines Trennmit telstreifens in Form von Längsstreifen auf einer Folie in einer Folien-Beschichtungsanlage, welche ein mit einem elektrischen Heizer beheiztes Verdampfergefäß für das Trennmittel und einen Düsenkörper mit Auslassöffnungen zum Richten des erzeugten Trennmitteldampfes gegen die Folie hat, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenkörper (3) als geschlossener Hohlkörper ausgebildet und das Ver dampfergefäß (1) mittels einer Absperrvorrichtung (4) versperrbar mit dem Düsenkörper (3) verbunden ist.

2. Bedampfungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass der Düsenkörper (3) als liegend ange ordneter Zylinder ausgebildet ist.

3. Bedampfungsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdampfergefäß (1) un terhalb des Düsenkörpers (3) angeordnet ist und über eine die Absperrvorrichtung (4) aufweisende Leitung (2) mit dem Düsenkörper (3) Verbindung hat.

4. Bedampfungsvorrichtung nach zumindest einem der voran gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Verdampfergefäß (1) ein Vorratsbehälter (9) mit Trenn flüssigkeit zum Nachchargieren von Trennflüssigkeit in das Verdampfergefäß (1) angeschlossen ist.

5. Bedampfungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge kennzeichnet, dass der Vorratsbehälter (9) über eine Nachfüll-Leitung (10) und eine Druckausgleichsleitung (12) mit dem Verdampfergefäß (1) Verbindung hat.

6. Bedampfungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge kennzeichnet, dass der Vorratsbehälter (9) höher als das Verdampfergefäß (1) angeordnet ist und sich in der Nach füll-Leitung (10) ein Sperrventil (11) befindet.

7. Bedampfungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge kennzeichnet, dass der Vorratsbehälter (9) und das Ver dampfergefäß (1) auf gleicher Höhe angeordnet sind und die Nachfüll-Leitung (10) ständig offen ist.

8. Bedampfungsvorrichtung nach zumindest einem der voran gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslassöffnungen (7) rechteckigen Querschnitt aufweisen.

9. Bedampfungsvorrichtung nach zumindest einem der voran gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dü senkörper (3) eine elektrische Beheizung aufweist.