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" Aus Metallblech geformtes Verdampfer-
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schiffchen mit perforiertem Deckel Die Erfindung betrifft ein aus
Metallblech geformtes Verdampferschiffchen für Vakuumaufdampfanlagen, bestehend
aus einem quaderförmigen Behälter mit zwei horizontalen, von den oberen schmalen
Kanten des Behälters ausgehenden Anschlußfahnen und aus einem auf den Behälter aufsetzbaren
perfcriertem Deckel.
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Derartige Verdampferschiffchen gehören zum Stande der Technik Sie
werden im allgemeinen aus einem entsprechend geformten Blechzuschnitt aus Tantal
oder Molybdän durch Biegen hergestellt. Die Anschlußfahnen dienen zum Einspannen
des Schiffchens in elektrische Anschlußklemmen unterschiedlicher Polarität, so daß
das Schiffchen durch direkten Stromdurchfluß beheizt werden kann. Eine in dem Schiffchen
befindliche Substanz, beispielsweise in Form einer "Pille" kann hierdurch im Vakuum
verdampft und auf Substraten niedergeschlagen werden. Der perforierte Deckel dient
hierbei als Spritzschutz und zur Vergleichmäßigung des von dem Schiffchenquerschnitt
ausgehenden Dampfstromes., und, bei sublimierendem Material wie ZnS und SiO, auch
als sperre gelen ein Herausneschleudertwerden des Materials.
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Bei den bisher bekannten Verdampferschiffchen dieser Art liegen die
oberen Begrenzungsflächen der Anschlußfahnen in einer Ebene, in der auch die oberen
Kanten des quaderförmigen Behälters liegen. Der perforierte Deckel hat hierbei einen
U-förmigen Querschnitt mit sehr kurzen Schenkeln, die die beiden Langseiten des
quaderförmigen Behälters Ubergreifen und auf diesen kraftschlüssig gehalten werden.
Der Jochteil des Deckels ist eben ausgebildet. Aufgrund unvermeidbarer Toleranzen
bei der Herstellung und beim Aufsetzen des Deckels auf den Behälter entstehen zwischen
den Enden des Jochteils des Deckels und den Anschlußfahnen bzw. den Kanten zwischen
den Anschlußfahnen und dem Behälter Spalte, aus denen Aufdampfmaterial in Dampfform
austreten kann. Hierdurch wird die vergleichmäßigende Wirkung des perforierten
Deckels
mindestens teilweise wieder aufgehoben. Außerdem ist die elektrische Kontaktierung
zwischen Deckel und Behälter undefiniert. Hierzu ist auszufUhren, daß ein Stromübergang
zum Deckel erforderlich ist, da auch dieser auf eine ausreichende Temperatur. aufgeheizt
werden muß, um eine Dampfkondensation zu verhindern. Undefinierte Stromübergänge
führen jedoch zur örtlichen Ausbildung von Lichtbögen, die zu einer fruhzeitigen
Zerstörung der betreffenden Wandelemente des Verdampferschiffchens fuhren können.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verdampferschiffchen
der eingangs beschriebenen Gattung dahingehend zu verbessern, daß der Deckel auf
dem Behälter unter ausreichender elektrischer Kontaktgabe zuverlässig festgehalten
wird und daß außerhalb der fUr den Dampfaustritt vorgesehenen Perforationen kein
unkontrollierter Dampfaustritt erfolgen kann.
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Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt bei dem eingangs beschriebenen
Verdampferschiffchen erfindungsgemäß dadurch, daß die Anschlußfahnen von den Behälterkanten
ausgehend zunächst über je eine Teillänge nach unten und dann wieder horizontal
abgewinkelt sind, daß der Deckel als ein den Behälter auf seinen Langseiten umgreifendes
"U" ausgebildet ist, dessen Länge der Länge des Behälters zuzüglich der nach unten
abgewinkelten Teillängen der Anschlußfahnen entspricht, daß die Enden des Jochs
des Deckels parallel zu den abgewinkelten Teillängen der Anschlußfahnen abgekantet
sind, und
daß die unteren Enden der Schenkel des Deckels mit in
Längsrichtung verlaufenden Zecken versehen sind, welche den Behälter in Verschlußstellung
des Deckels form- und kraftschlüssig untergreifen.
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Durch die über eine Teil länge nach unten abgewinkelte Stellung der
Anschlußfahnen in Verbindung mit einer entsprechenden, gleichfalls nach unten gerichteten
Abkantung der oberhalb dieser Teile der Anschlußfahnen liegenden Enden des Jochs
wird eine Art Dampfsperre erreicht, die das Verdampferschiffchen an dieser Stelle
ausreichend zuverlässig abdichtet, so daß weder nennenswerte Mengen von Dampf noch
Spritzer des Verdampfungsmaterials an dieser Stelle austreten können. Außerdem wird
eine zuverlässige Fixierung des Deckels in Längsrichtung des Verdampferschiffchens
erzwungen. Durch die entsprechend lange Ausbildung der Schenkel des Deckels in Verbindung
mit der Anbringung der beiden in Längsrichtung verlaufenden Sicken rastet der Deckel
nach dem Aufschieben auf den Behälter von oben form- und kraftschlüssig über die
beiden längeren Bodenkanten des Behälters ein, wobei außer einer Festlegung des
Deckels geaen ein Abheben unter dem Einfluß des verdampfenden Materials ein zuverlässiger
elektrischer Kontakt herbeigeführt wird. Trotz der sicheren Halterung des Deckels
ist ein Uffnen des Verdampferschiffchens von Hand zum Zwecke des Beschickens leicht
möglich. Eine schnelle Beschickung des Verdampferschiffchens ist jedoch dann von
besonderem Vorteil, wenn eine Vielzahl derartiger Verdampferschiffchen in einem
horizontal ausgerichteten Verdampferfeld angeordnet sind.
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Dieser Vorteil wird dann besonders auffällig, wenn die Verdampferschiffchen
mit sublimierendem Material betrieben werden.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes sind
Gegenstand der Unteransprüche.
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Der Stand der Technik sowie ein AusfUhrungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
seien nachfolgend anhand der Figuren 1 bis 3 näher erläutert.
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Es zeigen: Figur 1 eine perspektivische Darstellung eines herkömmiichen
Verdampferschiffchens mit vollständig ebenen, horizontalen Anschlußfahnen, Figur
2 eine Explosionsdarstellung des Erfindungsgegenstandes mit Uber eine Teil länge
abgewinkelten Anschlußfahnen und einem entsprechend geformten Deckel und Figur 3
einen Querschnitt durch den Gegenstand gemäß Figur 2, jedoch in geschlossenem Zustand
des Deckels.
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Das Verdampferschiffchen 1 in Figur 1 besteht aus einem quaderförmigen
Behälter 2 mit Langseite 3 und Schmalseiten 4. Die Schmalseiten 4 gehen aufgrund
einer rechtwinkligen Abbiegung über schmale Kanten 5 in zwei ebene Anschlußfahnen
6 über, die in der gleichen Ebene wie die schmalen Kanten 5 liegen. Ein derartiges
Verdampferschiffchen ist Stand der Technik; es wird aus einem entsprechend geformten
Zuschnitt aus Tantal- oder
Molybdänblech in einer Dicke von
bis
hergestellt. Zu derartigen Verdampferschiffchen gehört beispielsweise ein nicht
dargestellter, perforierter Deckel der weiter oben angegebenen Gestalt.
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Das erfindungsgemäße Verdampferschiffchen 11 gemäß den Figuren 2 und
3 besteht gleichfalls aus einem quaderförmigen Behälter 12 mit Langseiten 13 und
Schmalseiten 14, wobei die Schmalseiten 14 über schmale Kanten 15 in Anschlußfahnen
16 übergehen. Dieser Obergang erfolgt in diesem Falle jedoch nicht rechtwinklig;
vielmehr sind Teil längen 17 unter einem Winkel von 15 bis 45 Grad zur Waagrechten
nach unten, d.h.
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in Richtung auf den Behälterboden 18 abgebogen. Die überwiegende Länge
der Anschlußfahnen 16 ist dann über Biegekanten 19 wieder horizontal ausgerichtet,
und zwar liegen die horizontalen Abschnitte der Anschlußfahnen 16 in einer Ebene,
die unterhalb derjenigen Ebene liegt, die durch die schmalen Kanten 15 hindurchgeht.
Material und Blechzuschnitt von Behälter 12 und Anschlußfahnen 16 entsprechen dabei
weitgehend demjenigen des Gegenstandes gemäß Figur 1. Die Langseiten 13 gehen über
untere Längskanten 20 in den Behälterboden 18 über.
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Der in den Figuren 2 und 3 dargestellte Deckel 21 hat die Form eines
nach unten offenen "U", welches aus einem Joch 22 und zwei Schenkeln 23 besteht.
Das in Betriebsstellung horizontal ausgerichtete Joch ist mit über die Jochfläche
etwa gleichförmig verteilten Perforationen 24 versehen. Die Länge
des
Deckels 21 (in Richtung der Anschlußfahnen 16) entspricht der Länge des Behälters
12 zuzüglich der nach unten abgewinkelten Teillängen 17 der Anschlußfahnen 16. Das
Joch besitzt zwei freie Enden 25, die über Biegekanten 26 nach unten gebogen ist.
Größe und Biegewinkel der freien Enden 25 entsprechen dabei weitgehend den analogen
Größen der Teillängen 17. Die Enden 25 sind dabei über die gesamte Breite der Fläche
des Jochs 22 abwärts gebogen. Beim Abbiegen wird zweckmäßig darauf geachtet, daß
die Verbindung zu den Schenkeln 23 nicht einreißt.
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Die Schenkel 23 sind an ihren unteren Enden mit in Längsrichtung verlaufenden
Sicken 27 versehen, die V-förmig ausgebildet sind, und wobei deren Wurzeln aufeinander
zugerichtet sind Die Symmetrieebenen der beiden Sicken verlaufen dabei horizontal
bzw. parallel zum Joch 22. Die V-förmigen Sicken 27 bestehen dabei aus je einer
oberen Flanke 28 und einer nicht näher bezeichneten unteren Flanke, die das Aufspreizen
der Schenkel 23 beim Aufschieben auf den Behälter 12 erleichtern. Die Schenkel 23
haben dabei eine solche Höhe, daß die oberen Flanken 28 nach dem Aufschieben auf
den Behälter 12 an dessen unteren Längs kanten 20 anliegen, so daß eine form- und
kraftschlüssige Verbindung mit Rastwirkung erreicht wird. Die Auflage der Längskanten
20 auf den oberen Flanken 28 schließt jedes Spiel und damit schlechte Obergangswiderstände
aus. Es hat sich gezeigt, daß mit derartigen Verdampferschiffchen bei der
für
Verdampfungsvorgänge üblichen Belastung ohne weiteres 50 Chargen an Verdampfungsmaterial
wie beispielsweise einer Pille 29 verdampft werden können, bevor das Verdampferschiffchen
ersetzt werden mund. Die relative Lage der unteren Längskanten 20 des Behälters
12 in Bezug zu den oberen Flanken 28 der Sicken 27 des Deckels 21 ist in Figur 3
gut zu erkennen.