DE2557786B2 - Verfahren zur Herstellung dünner Dielektrikumsschichten für elektrische Bauelemente, insbesondere für elektrische Kondensatoren - Google Patents
Verfahren zur Herstellung dünner Dielektrikumsschichten für elektrische Bauelemente, insbesondere für elektrische KondensatorenInfo
- Publication number
- DE2557786B2 DE2557786B2 DE19752557786 DE2557786A DE2557786B2 DE 2557786 B2 DE2557786 B2 DE 2557786B2 DE 19752557786 DE19752557786 DE 19752557786 DE 2557786 A DE2557786 A DE 2557786A DE 2557786 B2 DE2557786 B2 DE 2557786B2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- radiation
- carrier
- sensitizer
- partial pressure
- pressure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 20
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 title claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 23
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 16
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 3
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 2
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 claims description 2
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 14
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 4
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000006862 quantum yield reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007704 wet chemistry method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/002—Details
- H01G4/018—Dielectrics
- H01G4/06—Solid dielectrics
- H01G4/14—Organic dielectrics
- H01G4/145—Organic dielectrics vapour deposited
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
Description
W)
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung dünner Dielektrikumsschichten für elektrische
Bauelemente, insbesondere für elektrische Kondensatoren, durch Polymerisation eines dampfförmigen i>r>
Monomeren auf einem Träger, bei dem das Monomere einer UV-Strahlung ausgesetzt wird.
Ein derartiges Verfahren ist aus der DT-OS 20 15 386
bekannt. Bei derartigen Verfahren darf allerdings der Monomefendampf nur mit geringem Druck vorliegen,
da er für die Polymerisation die UV-(Ultraviolett-)-Strahlung absorbieren muß, aber trotzdem die Strahlung
bis auf den Träger durch den Dampf hindurchdringen muß, um dort eine Polymerisation zu ermöglichen.
Dadurch bedingt sind nach dem bekannten Verfahren nur sehr geringe Polymerisationsgeschwindigkeiten zu
erreichen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen
Art die Geschwindigkeit der Polymerisation und damit der Schichtbildung zu erhöhen.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß einem dampfförmigen Monomeren, das im
Frequenzbereich der eingestrahlten UV-Strahlung keine Absorptionsbande besitzt, ein Sensibilisator beigemischt
wird, welcher zumindest eine Absorptionsbande in diesem Frequenzbereich besitzt, daß der Partialdruck
des nicht absorbierenden Monomeren groß gewählt wird, während der Partialdruck des Sensibilisators so
klein gewählt wird, daß die UV-Strahlung zwischen der Eintrittsstelle in das Dampfgemisch und dem zu
beschichtenden Träger nicht merklich abgeschwächt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß ein Monomeres mit hohem Partikaidruck polymerisiert
und zur Bildung einer Schicht auf einem Träger verwendet werden kann. Wird ein Monomeres, welches
die eingestrahlte UV-Strahlung absorbiert, mit hohem Druck verwendet, so wird die UV-Strahlung bereits in
dessen äußerer Schicht absorbiert; die Polymerisation findet nur in dieser äußeren, dampfförmigen Schicht
statt, es bildet sich keine Polymerisationsschicht auf dem Träger. Das Polymerisat fällt dann aus und schlägt sich
im Gefäß, vorzugsweise als Staub, nieder. Dieser Nachteil wird durch die Erfindung überwunden, da nur
die in geringer Konzentration vorhandenen Moleküle des Sensibilisators das UV-Licht absorbieren. Die
Erfindung hat außerdem den Vorteil, daß pro eingestrahltes Lichtquant bis zu 103 Polymerisationsreaktionen
ausgelöst werden.
Als Monomere eignen sich Kohlenwasserstoffe mit der Summenformel (CH2)n· Besonders für die Herstellung
dünner Schichten ist es vorteilhaft, wenn der Träger unmittelbar vor der Beschichtung einem
Hochvakuum ausgesetzt wird. Dadurch werden angelagerte Wassermoleküle, Sauerstoffmoleküle od. dgl.
abgepumpt. Diese wurden die Haftung der dünnen Schichten und deren Einheitlichkeit und Gleichmäßigkeit
stören.
Als Sensibilisator hat sich Styroldampf als besonders vorteilhaft herausgestellt. Es ist im Gegensatz zu dem
ebenfalls in Frage kommenden Quecksilberdampf nicht giftig und ein gut isolierender Stoff.
Eine besonders temperaturfeste und dichte Schicht erhält man, indem dampfförmige monomere Perfluorkohlenstoffe
mit der Summenformel (CF2);, polymerisiert werden und die erhaltene Schicht anschließend
zusammengesintert wird. Bei diesen Stoffen löst ein Lichtquant bei Anwendung des erfindungsgemäßen
Verfahrens bis zu 103 Polymerisationsreaktionen aus.
Unter einer Sinterung von Kunststoffen wird eine Temperaturbehandlung verstanden, durch die einzelne
Körner eines Granulats des Kunststoffs miteinander verkleben, jedoch kein Schmelzen des Kunststoffs
eintritt.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bildet sich
sowohl im Dampfraum als auch auf dem Träger Polymerisat. Die im Dampfraum befindlichen Polymerisatteile
schlagen sich teilweise auch auf dem Träger nieder und werden dort durch den noch nicht
abgeschlossenen Polymerisationsvorgang mit der Schicht auf dem Träger verbunden. Durch die Sinterung
bildet sich dann aus diesem noch rauhen Belag von Polymerisat eine glatte und dichte Polymerisationsschicht. Als Sintertemperatur kann für Perfluorkohlenstoffe
eine Temperatur von 300° C vorteilhaft angewandt werden.
Schichten guter Qualität und eine hohe Abscheidegeschwindigkeit werden erreicht, indem der Partialdruck
der monomeren Perfluorkohlenstoffe auf etwa 105N/m2
eingestellt wird. Dabei geht auf den verwendbaren Partialdruck auch die Entfernung zwischen der Strahlungsquelle
und dem Träger ein. Für einen Abstand zwischen dem Träger und dem Eintritt der UV-Strahlung
in den Dampf von Monomeren von etwa 3 cm ist der Partialdruck des monomeren Styrols vorteilhaft
nicht größer als 1,5 · 103NZm2. Ein günstiger Partialdruckbereich
für das monomere Styrol liegt zwischen 100 bis 500N/m2. Bei kleinerem Abstand darf der
Partialdruck des monomeren Styrols größer sein.
Als UV-Strahlungsquelle eignet sich besonders eine Niederdruck-Quecksilberdampflampe. Die von dieser
Lampe ausgesandte Strahlung mit der Wellenlänge von 254nm bewirkt in den monomeren Dämpfen eine
schnelle Polymerisation. Unabhängig von der Lampenart ist es daher vorteilhaft, wenn eine UV-Strahlung mit
einer Wellenlänge von 254nm in die monomeren Dämpfe eingestrahlt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders für die Polymerisation von Monomeren, die durch kein naßchemisches Verfahren polymerisiert werden können. So läßt sich beispielsweise Cyclofluorbutan bei einem Druck von etwa 5 · 104-105NAtI2 einwandfrei polymerisieren, wenn Styrol mit einem Partialdruck von lOON/m2 beigefügt wird. Damit erreicht man Polymerisationsraten mit einer Quantenausbeute von 102 — 103 Polymerisationsreaktionen pro Quant.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders für die Polymerisation von Monomeren, die durch kein naßchemisches Verfahren polymerisiert werden können. So läßt sich beispielsweise Cyclofluorbutan bei einem Druck von etwa 5 · 104-105NAtI2 einwandfrei polymerisieren, wenn Styrol mit einem Partialdruck von lOON/m2 beigefügt wird. Damit erreicht man Polymerisationsraten mit einer Quantenausbeute von 102 — 103 Polymerisationsreaktionen pro Quant.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich Muster von nicht beschichteten und beschichteten
Flächen auf dem Träger erzeugen, indem zwischen dem Träger und der UV-Strahlungsquelle vor dem Einschalten
der UV-Strahlung eine Maske angeordnet wird, welche die UV-Strahlung von nicht zu beschichtenden
Bereichen auf dem Träger abhält.
Claims (9)
1. Verfahren zur Herstellung dünner Dielektrikumsschichten für elektrische Bauelemente, insbesondere
für elektrische Kondensatoren, durch Polymerisation eines dampfförmigen Monomeren
auf einem Träger, bei dem das Monomere einer UV-Bestrahlung ausgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß einem dampfförmigen Monomeren, das im Frequenzbereich der eingestrahlten
UV-Strahlung keine Absorptionsbande besitzt, ein Sensibilisator beigemischt wird, welcher zumindest
eine Absorptionsbande in diesem Frequenzbereich besitzt, daß der Partialdruck des nicht absorbierenden
Monomeren groß gewählt wird, während der Partialdruck des Sensibilisators so klein gewählt
wird, daß die UV-Strahlung zwischen der Eintrittsstelle in das Dampfgemisch und dem zu beschichtenden
Träger nicht merklich abgeschwächt wird.
2. Verfahren nach Anspruch !, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger unmittelbar vor der
Beschichtung einem Hochvakuum ausgesetzt wird.
3. Verfahren nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Sensibilisator Styroldampf
beigemischt wird und daß als UV-Strahler ein Quecksilber-Niederdruckstrahler eingesetzt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dampfförmige monomere
Perfluorkohlenstoffe mit der Summenformel jo (CF2)n polymerisiert werden und daß die so erhaltene
Schicht anschließend zusammengesintert wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Partikaidruck der monomeren
Perfluorkohlenstoffe auf etwa 101Wm2 eingestellt J5
wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen dem Träger und
dem Eintritt der UV-Strahlung in den Dampf von Monomeren auf 3 cm und der Partialdruck des
monomeren Styrols auf höchstens 1,5 · 103N/m2
eingestellt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine UV-Strahlung mit
der Wellenlänge von 254nm in die monomeren Dämpfe eingestrahlt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Träger
und der UV-Strahlungsquelle vor dem Einschalten der UV-Strahlung eine Maske angeordnet wird,
welche die UV-Strahlung von nicht zu beschichtenden Bereichen auf dem Träger abhält.
9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Cyclofluorbutan polymerisiert wird,
daß dessen Pariialdruck auf 5 - 104 -105N/m2
eingestellt wird und daß als Sensibilisator Styrol mit einem Partialdruck von lOON/m2 beigefügt wird.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19752557786 DE2557786C3 (de) | 1975-12-22 | 1975-12-22 | Verfahren zur Herstellung dünner Dielektrikumsschichten für elektrische Bauelemente, insbesondere für elektrische Kondensatoren |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19752557786 DE2557786C3 (de) | 1975-12-22 | 1975-12-22 | Verfahren zur Herstellung dünner Dielektrikumsschichten für elektrische Bauelemente, insbesondere für elektrische Kondensatoren |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2557786A1 DE2557786A1 (de) | 1977-06-30 |
| DE2557786B2 true DE2557786B2 (de) | 1978-04-06 |
| DE2557786C3 DE2557786C3 (de) | 1978-11-30 |
Family
ID=5965161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19752557786 Expired DE2557786C3 (de) | 1975-12-22 | 1975-12-22 | Verfahren zur Herstellung dünner Dielektrikumsschichten für elektrische Bauelemente, insbesondere für elektrische Kondensatoren |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2557786C3 (de) |
-
1975
- 1975-12-22 DE DE19752557786 patent/DE2557786C3/de not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2557786C3 (de) | 1978-11-30 |
| DE2557786A1 (de) | 1977-06-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE3009942C2 (de) | Verfahren zum Beschichten von Substraten mit einem flüssigen Epoxymaterial | |
| DE2542737C3 (de) | Strahlungshärtbare Tinte | |
| DE2436186B2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Schichtstoffen | |
| DE2650048A1 (de) | Verfahren zum beschichten von kunststoffgegenstaenden und -flaechen | |
| DE69918173T2 (de) | Verfahren zum herstellen von polymeren mit nichtlinearen optischen eigenschaften | |
| DE3112631A1 (de) | Gewindeteile fuer selbstsichernde schraubverbindungen und verfahren zu deren herstellung | |
| DE3325028A1 (de) | Verfahren zur herstellung von mit ultraviolettstrahlung haertbaren substraten mit einer genau eingestellten oberflaechentextur | |
| DE1765994C3 (de) | Flüssige elektrische Widerstandsmasse hoher Lagerstabilität zur Herstellung hitzebeständiger Widerstände | |
| DE2359535A1 (de) | Durch plasmapolymerisation von allylamin hergestelltes polymerisat und verfahren zu seiner herstellung | |
| EP0655516A1 (de) | Verfahren zur Beschichtung oder Oberflächenbehandlung von Feststoffteilchen mittels einer Plasma-Wirbelschicht | |
| DE2749439A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum aushaerten von beschichtungsstoffen | |
| DE2417420B2 (de) | Verfahren zur herstellung von verstaerkten harzlaminaten | |
| DE2411398A1 (de) | Verfahren zur herstellung einer photohaertbaren zusammensetzung fuer den siebdruck | |
| DE2038658C3 (de) | Durch ionisierende Strahlung härtbare Anstrichmittel sowie deren Verwendung | |
| EP0080065A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von filmförmigen Poly(acetylenen) sowie nach diesem Verfahren hergestellte filmförmige Poly(acetylene) | |
| DE2557786C3 (de) | Verfahren zur Herstellung dünner Dielektrikumsschichten für elektrische Bauelemente, insbesondere für elektrische Kondensatoren | |
| DE2625448A1 (de) | Verfahren zur herstellung einer schutzschicht auf der oberflaeche optischer reflektoren und nach diesem verfahren hergestellte reflektoren | |
| DE2215711C2 (de) | Verfahren zum Sprühätzen eines Musters | |
| AT399347B (de) | Verfahren zum herstellen von elektrisch leitfähigen polymer-metallverbindungen | |
| DE1241732B (de) | Verfahren zum UEberziehen von Gegenstaenden mit Kunststoffen durch Aufdampfen im Vacuum | |
| DE3635524A1 (de) | Verfahren zum herstellen von schutzschichten auf magnetischen datentraegern und durch das verfahren hergestellter datentraeger | |
| DE2103996A1 (de) | Durch Bestrahlung vernetzbares Kunstharzgemisch auf der Grundlage von Acrylharz und Anwendungsverfahren dafür | |
| DE1769791A1 (de) | Verfahren zur Verbesserung der Oberflaecheneigenschaften von Polyestern | |
| DE4322516A1 (de) | Verfahren zur Verstärkung der Adhäsion zwischen einem Metall und einem polymeren Substrat | |
| DE2063259C3 (de) | Verfahren zum Aufbringen eines Überzugs auf die Oberfläche eines Kunststoffes |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |