DE2903292C2 - Device for coating substrates with alternating layers of metal and plastic - Google Patents

Device for coating substrates with alternating layers of metal and plastic

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DE2903292C2 DE19792903292 DE2903292A DE2903292C2 DE 2903292 C2 DE2903292 C2 DE 2903292C2 DE 19792903292 DE19792903292 DE 19792903292 DE 2903292 A DE2903292 A DE 2903292A DE 2903292 C2 DE2903292 C2 DE 2903292C2
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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Beschichtung von Substraten mit abwechselnd übereinanderliegenden Metall- und Kunststoffschichten, insbesondere zur Herstellung von elektrischen Stapelkondensatoren, in welcher die Kunststoffschichten durch Glimmpolymerisation von Gasen und Metallschichten durch Aufdampfen des Metalls im Vakuum erzeugt werden, wobei die Vorrichtung ein Vakuumgefäß enthält, welches in eine erste und in eine zweite Vakuumkammer unterteilt ist, wobei in der ersten Vakuumkammer eine Glimmpolymerisationsstrecke und in der zweiten Vakuumkammer ein Metallverdampfer untergebracht ist.The present invention relates to a device for coating substrates with alternately superimposed metal and plastic layers, in particular for the production of electrical stack capacitors, in which the plastic layers by glow polymerization of gases and metal layers can be generated by vapor deposition of the metal in a vacuum, the device being a vacuum vessel which is divided into a first and a second vacuum chamber, wherein in the first vacuum chamber a glow polymerization section and a metal evaporator in the second vacuum chamber is housed.

Eine derartige Vorrichtung wurde in der nicht vorveröffentlichten DE-OS 28 47 620 vorgeschlagen. Die Aufgabe, die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegt, besteht bei einer derartigen Vorrichtung darin, daß mit geringem apparativen Aufwand Substrate in einer für eine Serienfertigung geeigneten Geschwindigkeit abwechselnd mit Metall und Glimmpolymerisat beschichtet werden können, ohne daß zwischen dem Aufbringen der verschiedenen Schichten das Substrat mit Luft inSuch a device was proposed in DE-OS 28 47 620, which was not previously published. The task, which the present invention is based, consists in such a device that with alternating substrates at a speed suitable for series production with little equipment effort can be coated with metal and glow polymer without having to wait between applications of the different layers the substrate with air in

Berührung kommtTouch comes

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß die erste Vakuumkammer über der zweiten Vakuumkammer angeordnet ist, daß über dem Metallverdampfer in der zweiten Vakuumkammer eine zur ersten Vakuumkammer führende Öffnung angeordnet ist, daß diese öffnung durch ein Schiebeventil vakuumdicht verschlossen werden kann, daß in d°r ersten Vakuumkammer eineThis object is achieved in a device of the type described in that the first Vacuum chamber is arranged above the second vacuum chamber that above the metal evaporator in the second vacuum chamber an opening leading to the first vacuum chamber is arranged that this opening can be closed vacuum-tight by a slide valve that one in the first vacuum chamber

ίο Halterung für die Substrate, verschiebbare Blenden und eine Gaszuführungsleitung angeordnet sind, daß das Schiebeventil und die Halterung mit den beiden Polen einer hochfrequenten Spannungsquelle über Anschlüsse verschaltet sind, daß in beide Kammern Absaugrohre pinmünden, welche an Vakuumpumpen angeschlossen sind, daß die Halterung mit den Substraten über der öffnung angeordnt ist und daß die Blenden, die Gaszuführungsleitung und das Schiebeventil in je eine definierte Lage über der Öffnung geschoben werden können. Dabei ist die Gaszuführungsleitung vorteilhaft parallel zur Halterung verschiebbar und weist in einem Bereich, welcher die Ausdehnung der Substrate überdeckt, Austrittsöffnungen für zu polymerisierende Monomere auf.ίο Bracket for the substrates, sliding panels and a gas supply line are arranged that the slide valve and the bracket with the two poles a high-frequency voltage source are connected via connections that suction pipes in both chambers pin open, which are connected to vacuum pumps that the holder with the substrates over the Opening is arranged and that the diaphragms, the gas supply line and the slide valve can be pushed into a defined position above the opening. The gas supply line is advantageously displaceable parallel to the holder and has in one Area that covers the extent of the substrates, Outlet openings for monomers to be polymerized.

Die Vorrichtung nach der Erfindung hat den Vorteil, daß der Metallverdampfer stets im erforderlichen Hochvakuum gehakin werden kann, während das Substrat abwechselnd in eine Atmosphäre von Monomeren für die Polymerisation und in ein Hochvakuum für die Metallbedampfung gebracht wird. Dies ist mittels der heute erhältlichen Hochleistungspumpen innerhalb kürzester Zeit möglich. Diese Vorrichtung benötigt wenig Platz, die Substrate werden während der Beschichtung nicht bewegt, relativ einfache Masken oder Blenden können zum Abdecken der nicht zu beschichtenden Bereiche der Substrate eingesetzt werden. Trotz dem relativ kleinen Aufbau ist gewährleistet, daß in den Metallverdampfungsraum keine Verunreinigungen durch die Monomeren gelangen können. Die jeweils aus der ersten Vakuumkammer abgepumpten, gerade nicht benötigten Gase können unschwierig einer Reinigung zugeführt werden.The device according to the invention has the advantage that the metal evaporator is always in the required High vacuum can be hooked while the substrate alternately in an atmosphere of monomers for the polymerization and in a high vacuum for the Metal vapor deposition is brought. This is done within a very short time using the high-performance pumps available today Time possible. This device requires little space, the substrates are during the coating not moved, relatively simple masks or diaphragms can be used to cover the areas not to be coated of the substrates are used. Despite the relatively small structure, it is guaranteed that in the metal evaporation chamber no impurities can get through the monomers. Each from the first Gases that are pumped out in the vacuum chamber and are not required can easily be cleaned will.

Die Erfindung wird anhand einer Figur näher erläutert. Die Figur zeigt ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung nach der Erfindung schematisch in teilweise geschnittener Ansicht.The invention is explained in more detail with reference to a figure. The figure shows an embodiment of the device according to the invention schematically in a partially sectioned view.

Ein Vakuumgefäß ist in eine erste Kammer I und eine zweite Kammer Il unterteilt. Die erste Kammer I ist über der zweiten Kammer II angeordnet. In der Vaku-A vacuum vessel is divided into a first chamber I and a second chamber II. The first chamber I is arranged above the second chamber II. In the vacuum

5u umkammer II befindet sich ein Metallverdampfer 4. Ein Absaugstutzen 12 führt zu einer nicht dargestellten Vakuumpumpe. 5u umkammer II is a metal evaporator 4. A Suction nozzle 12 leads to a vacuum pump, not shown.

Eine Öffnung 8 zwischen den beiden Vakuumkammern I und II ist durch ein Schiebeventil 3 vakuumdicht verschlossen. Das Schiebeventil 3 dient zugleich als Elektrode für eine Glimmpolymerisation und ist über einen Anschluß 10 mit Masse verbunden. Über dem Schiebeventil 3 ist eine Gaszuführungsleitung 7 angeordnet, über dieser Blenden 5 und 6, eine Halterung 2 und ein mit dieser mechanisch fest verbundenes Substrat 1. Die Halterung 2 dient zugleich als Glimmelektrode und weist hierzu einen Anschluß 9 für die Zuführung einer hochfrequenten Wechselspannung auf. Die Gaszuführungsleitung 7 weist Austrittsöffnungen 13 auf, durch welche das Monomere über den Glimmentladungsraum verteilt eingelassen wird.An opening 8 between the two vacuum chambers I and II is vacuum-tight by a slide valve 3 locked. The slide valve 3 also serves as an electrode for a glow polymerization and is over a terminal 10 connected to ground. A gas supply line 7 is arranged above the slide valve 3, above these panels 5 and 6, a holder 2 and a substrate mechanically firmly connected to this 1. The holder 2 also serves as a glow electrode and for this purpose has a connection 9 for the supply of a high-frequency alternating voltage. the Gas supply line 7 has outlet openings 13 through which the monomer via the glow discharge space is admitted distributed.

Die Blenden 5 und 6, die Gaszuführungsleitung 7 und das Schiebeventil 3 können in je eine definierte StellungThe diaphragms 5 and 6, the gas supply line 7 and the slide valve 3 can each be in a defined position

über der öffnung 8 gebracht werden. Zur Metallbedampfung wird das Schiebeventil 3 nach dem Erzeugen des Hochvakuums in Kammer I in Pfeilrichtung A von der öffnung 8 wegbewegt, ebenso wird die Gaszuführungsleitung 7 und die Blende 5 in Pfeilrichtung A aus 5 dem Bereich Ober der öffnung 8 wegbewegt, die Blende 6 wird in diesem Bereich in eine definierte Stellung gebracht. So kann die Bedampfung ohne eine Veränderung der Lage der Substrate 1 erfolgen. Die Substrate 1 sind beispielsweise durch magnetische Kräfte mit dem 10 Träger 2 mechanisch fest verbunden.be brought over the opening 8. For metal vapor deposition, the slide valve 3 is moved away from the opening 8 in the direction of arrow A in chamber I after the high vacuum has been generated; the gas supply line 7 and the diaphragm 5 are also moved away from the area above the opening 8 in the direction of arrow A from FIG brought this area into a defined position. The vapor deposition can thus take place without changing the position of the substrates 1. The substrates 1 are mechanically firmly connected to the carrier 2, for example by magnetic forces.

Nach dem Aufbringen der Metallschicht durch Vakuumbedampfung wird das Schiebeventil 3 wieder geschlossen. Monomeres in d>e Vakuumkammer eingelassen, die Blenden 5,6 und die Gaszuführungsleitung 7 in 15 die in der Figur dargestellte Stellung gebracht und die für die Glimmpolymerisation erforderliche hochfrequente Spannung angelegtAfter the metal layer has been applied by vacuum vapor deposition, the slide valve 3 is closed again. Monomer admitted into the vacuum chamber, the diaphragms 5, 6 and the gas supply line 7 in 15 brought the position shown in the figure and applied the high-frequency voltage required for the glow polymerization

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 201 sheet of drawings 20

2525th

3030th

3535

4040

4545

5050

5555

6060

6565

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Vorrichtung zur Beschichtung von Substraten mit abwechselnd übereinanderliegenden Metall- und Kunststoffschichten, insbesondere zur Herstellung von elektrischen Stapelkondensatoren, in welcher die Kunststoffschichten durch Glimmpolymerisation von Gasen und die Metallschichten durch Aufdampfen des Metalls im Vakuum erzeugt werden, wobei die Vorrichtung ein Vakuumgefäß enthält, welches in eine erste und in eine zweite Vakuumkammer unterteilt ist, wobei in der ersten Vakuumkammer eine Glimmpolymerisationsstrecke und in der zweiten Vakuumkammer ein Metallverdampfer untergebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Vakuumkammer (I) über der zweiten Vakuumkammer (II) angeordnet ist, daß über dem Metallverdampfer (4) in der zweiten Vakuumkammer (II) eine zur ersten Vakuumkammer (I) führende tarnung (8) angeordnet ist, daß diese Öffnung (8) durch ein Schiebeventil (3) vakuumdicht verschlossen werden kann, daß in der ersten Vakuumkammer (I) eine Halterung (2) für die Substrate (1), verschiebbare Blenden (5,6) und eine Gaszuführungsleitung (7) angeordnet sind, daß das Schiebeventil (3) und die Halterung (2) mit den beiden Polen einer hochfrequenten Spannungsquelle über Anschlüsse (9, 10) verschaltet sind, daß in beide Kammern (I, II) Absaugrohre (11,12) einmünden, welche an Vakuumpumpen angeschlossen sind, daß die Halterung (2) mit den Substraten (1) über der öffnung (8) angeordnet ist um/ daß t.e Blenden (S, 6), die Gaszuführungsleitung (>} und das Schiebeventil (3) in je eine definierte Lage über _er öffnung (8) geschoben werden können.1. Device for coating substrates with alternately superimposed metal and plastic layers, in particular for the production of electrical stacked capacitors, in which the plastic layers through glow polymerization of gases and the metal layers through Evaporation of the metal in a vacuum, the device containing a vacuum vessel, which is divided into a first and a second vacuum chamber, the first vacuum chamber a glow polymerization section and a metal evaporator in the second vacuum chamber is housed, characterized that the first vacuum chamber (I) is arranged above the second vacuum chamber (II) that Above the metal evaporator (4) in the second vacuum chamber (II) one to the first vacuum chamber (I) leading camouflage (8) is arranged that this opening (8) can be closed vacuum-tight by a slide valve (3) that in the first vacuum chamber (I) a holder (2) for the substrates (1), displaceable screens (5,6) and a gas supply line (7) are arranged that the slide valve (3) and the bracket (2) with the two poles a high-frequency voltage source are connected via connections (9, 10) that in both chambers (I, II) suction tubes (11,12) open which are connected to vacuum pumps that the holder (2) with the substrates (1) above the opening (8) is arranged around / that t.e diaphragms (S, 6), the Gas supply line (>} and the slide valve (3) can be pushed into a defined position over the opening (8). 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaszuführungsleitung (7) parallel zur Halterung (2) verschiebbar ist und in einem Bereich, welcher die Ausdehnung der Substrate (1) überdeckt, Austrittsöffnungen (13) für zu polymerisierende Monomere aufweist.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the gas supply line (7) is parallel to the holder (2) is displaceable and in an area which the extent of the substrates (1) covered, having outlet openings (13) for monomers to be polymerized.
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