DE2820301B2 - Arrangement for the inner coating of pipes - Google Patents
Arrangement for the inner coating of pipesInfo
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Description
3535
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Innenbeschichtung von Rohren mit Schichtmaterial aus Metall bzw. dessen Legierungen im Vakuum mittels Kathodenzerstäubung, bei der das Sputtertarget als stabförmige Elektrode dient und in der Längsachse des zu beschichtenden Rohres angeordnet ist.The invention relates to an arrangement for the inner coating of pipes with layer material Metal or its alloys in a vacuum using cathode sputtering, in which the sputtering target is used as a Rod-shaped electrode is used and is arranged in the longitudinal axis of the pipe to be coated.
Solche Anordnungen sind bereits bekannt (DE-PS 76 529).Such arrangements are already known (DE-PS 76 529).
Bekannt ist auch bereits ein Verfahren zur Innenbeschichtung von Rohren — besonders Metallrohren —, bei dem eine schlauchförmige Folie aus korrosions- und hitzebeständigem Kunststoff mit einem ganz oder nahezu dem Innendurchmesser des Rohres entsprechenden Außendurchmesser in das Rohr axial eingeführt und dann zur Haftung an der Rohrinnenwand gebracht wird, wobei Innenwand und/oder Folie einer zur Haftung dienenden Vorbehandlung unterworfen sind (DE-OS 26 02 108). Mittels einströmendem Druck eines flüssigen oder gasförmigen Mediums — nach einseitigem Abschluß des Rohres — wird dort die Folie lückenlos an die Rohrinrenwand zur Haftung gebracht.A process for the internal coating of pipes - especially metal pipes - is also known. in which a tubular film made of corrosion- and heat-resistant plastic with a whole or Almost the inner diameter of the pipe corresponding to the outer diameter axially inserted into the pipe and then made to adhere to the inner wall of the pipe, the inner wall and / or film being one are subjected to pretreatment serving for adhesion (DE-OS 26 02 108). By means of incoming pressure a liquid or gaseous medium - after one-sided closure of the pipe - the film is there Seamlessly adhered to the inner wall of the pipe.
Es ist auch bereits ein Verfahren zum Aufbringen von Schichten mit im wesentlichen gleichförmiger Dicke auf Substrate mittels Hochfrequenzkathodenzerstäubung bekannt, bei dem während des Aufstäubvorganges ein Magnetfeld geeigneter Stärke mit einem Feldlinienverlauf senkrecht zur Targetoberfläche verwendet wird und der Druck des in der Zerstäuberkammer befindlichen inerten Gases bei konstanter Entladungsenergie so eingestellt wird, daß eine negative Vorspannung auf der Oberfläche des Substrates aufrechterhalten wird (DE-AS 19 33 467). Die bekannte Anordnung, welche eine Hochfrequenz-Kathodenzerstäubung unter Zuhilfenahme eines Magnetfeldes beinhaltet, ist zur Schichtabscheidung auf Substraten mit ebenen Flächen oder ebenen Flächen mit unregelmäßiger Oberfläche geaignet Dabei sind die Substrate, typischerweise Scheiben aus Halbleitermaterial, welche beschichtet werden sollen, auf der Anode der Entladungsstrecke angebracht Direkt gegenüber der Anode befindet sich, in einem gewissen Abstand, die Kathode mit dem Target aus dem Beschichtungsmaterial. Das verwendete Magnetfeld dient dazu, die Beschichtung so zu beeinflussen, daß Unregelmäßigkeiten in der Substratoberfläche die gleiche oder eine ähnliche Schichtdicke erhalten wie die ebenen Oberflächenbereiche.It is also already a method of applying layers of substantially uniform thickness Substrates known by means of high-frequency cathode sputtering, in which a Magnetic field of suitable strength with a field line course perpendicular to the target surface is used and the pressure of the inert gas in the atomizing chamber at constant discharge energy as is adjusted so that a negative bias is maintained on the surface of the substrate (DE-AS 19 33 467). The known arrangement, which a high-frequency cathode sputtering with the help of a magnetic field is used for the deposition of layers on substrates with flat surfaces or suitable for flat surfaces with irregular surfaces In this case, the substrates, typically wafers made of semiconductor material, are coated should, placed on the anode of the discharge path located directly opposite the anode, in a certain distance, the cathode with the target from the coating material. That used Magnetic field is used to influence the coating so that irregularities in the substrate surface obtain the same or a similar layer thickness as the flat surface areas.
Auch ein Ringentlgdungsverfahren mit einem nichtmetallischen Vakuumrezipient ist bereits bekannt (DE-OS2415111).Also a ring discharge process with a non-metallic one Vacuum recipient is already known (DE-OS2415111).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß sich die Innenflächen von Rohren bis zu einem Durchmesser von etwa 50 mm und mehr mit einer metallenen oder isolierenden Beschichtung hoher Gleichmäßigkeit versehen lassen. Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 beschriebenen Mittel gelöst.The invention is based on the object of providing an arrangement of the type mentioned at the beginning improve that the inner surfaces of pipes up to a diameter of about 50 mm and more with be provided with a metallic or insulating coating of high uniformity. This task will solved by the means described in the characterizing part of claim 1.
Dadurch ist es vorteilhafterweise möglich, Rohrinnenwände auch bei geringen Rohrdurchmessern homogen zu beschichten und hierbei Schichtmaterialien fast jeder beliebigen Zusammensetzung zu verwenden und hohe Beschichtungsgeschwindigkeiten zu erreichen.As a result, it is advantageously possible to make pipe inner walls homogeneous even with small pipe diameters to coat and to use layer materials of almost any composition and to achieve high coating speeds.
Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. In der Zeichnung zeigtIn the following, exemplary embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the drawings. In the Drawing shows
F i g. 1 eine perspektivische Ansicht der Elektrode in der Art einer Explosionsdarstellung;F i g. 1 is an exploded perspective view of the electrode;
F i g. 2 einen Querschnitt der F i g. 1;F i g. 2 shows a cross section of FIG. 1;
F i g. 3 eine Seitenansicht der Ausführungsbeispiele gemäß F i g. 1;F i g. 3 shows a side view of the exemplary embodiments according to FIG. 1;
F i g. 4 einen Querschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Elektrode.F i g. 4 shows a cross section through a further exemplary embodiment of an electrode.
Die innenfläche eines Rohres 11 wird gemäß der beschriebenen Anordnung mittels Kathodenzerstäubung unter zusätzlicher Anwendung eines Magnetfeldes in der Oberflächennähe eines Targets 12 beschichtet, indem das sogenannte Sputter-Target 12 als zylinderförmige Elektrode ausgebildet und unter Anordnung einer Kühlung — beispielsweise Wasserkühlung — in der Längsachse 16 des zu beschichtenden Rohres 11 angeordnet wird.The inner surface of a tube 11 is in accordance with the described arrangement by means of cathode sputtering coated with the additional application of a magnetic field in the vicinity of the surface of a target 12, by forming the so-called sputter target 12 as a cylindrical electrode and under arrangement a cooling - for example water cooling - in the longitudinal axis 16 of the pipe 11 to be coated is arranged.
Das zylinderförmige Target 12 ist gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 dergestalt hohlzylindrisch ausgebildet, daß innerhalb des Targets 12 zwischen zwei Ankerscheiben 13 ein längsmagnetisierter Stabmagnet 14 in Zentrierungen 20 lagert. Diese Ankerscheiben 13 sind mit Bohrungen 15 für die Wasserkühlung versehen.According to the exemplary embodiment according to FIG. 1, the cylindrical target 12 is hollow-cylindrical in this way formed that within the target 12 between two armature disks 13 a longitudinally magnetized bar magnet 14 stored in centering 20. These armature disks 13 have holes 15 for water cooling Mistake.
Das zu beschichtende Rohr 11 wird nach Einführung der Targetanordnung evakuiert, so daß die Beschichtung durch einen Zerstäubungsprozeß erfolgen kann. Um nun eine gleichmäßige Abtragung des Targets 12 zu erhalten, wird zwischen Target und Magnetanordnung eine Relativbewegung durchgeführt.The pipe 11 to be coated is evacuated after the introduction of the target arrangement, so that the coating can be done by an atomization process. In order to ensure that the target 12 is removed evenly obtained, a relative movement is carried out between the target and the magnet arrangement.
Die Fig.2 zeigt die polmäßige Anordnung der längsrr.agnetisierten Stabmagnete zwischen den Ankerscheiben, wenn von letzteren mehr als zwei Verwendung finden.Fig. 2 shows the polar arrangement of the longitudinally magnetized bar magnets between the armature disks, if more than two of the latter are used.
Die F i g. 3 zeigt ein weiteres AusführungsheisnielThe F i g. 3 shows a further embodiment
einer Elektrode nach der beschriebenen Anordnung. Hier sind in einem hohlzylindrischen Target 12 radial magneiisierte Zylinder 17 gelagert, die auf einem Kupferrohr 19 lagern. Zwischen den einzelnen in der Magnetflußrichtui.« wechselnden magnetisierten Zylindern 17 sind Eisenverbindungsstrecken 18 angeordnet, die sowohl den Abstand der Magnetzylinder 17, als auch die Deckung der Kühlmittelbohrungen 15 zwischen Kupferrohr 19 und Eisenverbindungsstrecke 18 fixieren.an electrode according to the arrangement described. Here 12 are radial in a hollow cylindrical target Magnetic cylinders 17 supported, which are supported on a copper tube 19. Between each in the Magnetflussrichtui. «Changing magnetized cylinders 17 iron connection lines 18 are arranged, which both the distance between the magnetic cylinder 17, as well fix the cover of the coolant bores 15 between the copper pipe 19 and the iron connection section 18.
Durch die vorbeschriebenen Ausführungsformen wird es erstmals möglich, normale Glimmentladungen zur Kathodenzerstäubung in engen Rohren zu verwende·!. Dadurch ist es aber auch möglich geworden, ferromagnetische Rohre innen zu beschichten, was bei den bisherigen Ausführungen nach dem Stand der Technik, bei denen die Magnete außerhalb der Rohre angeordnet werden mußten, nicht durchführbar war.The embodiments described above make it possible for the first time to carry out normal glow discharges to be used for cathode sputtering in narrow tubes · !. But this also made it possible To coat ferromagnetic tubes inside, which was the case with the previous versions according to the prior art Technique that required the magnets to be placed outside the tubes was not feasible.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
Claims (4)
Priority Applications (1)
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DE19782820301 DE2820301B2 (en) | 1978-05-10 | 1978-05-10 | Arrangement for the inner coating of pipes |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19782820301 DE2820301B2 (en) | 1978-05-10 | 1978-05-10 | Arrangement for the inner coating of pipes |
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ID=6038976
Family Applications (1)
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DE19782820301 Withdrawn DE2820301B2 (en) | 1978-05-10 | 1978-05-10 | Arrangement for the inner coating of pipes |
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- 1978-05-10 DE DE19782820301 patent/DE2820301B2/en not_active Withdrawn
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