DE3101208C2

DE3101208C2 - Verfahren zur Herstellung eines Mehrschichtsystems

Info

Publication number: DE3101208C2
Application number: DE19813101208
Authority: DE
Inventors: Stephan Dipl.-Lab. 6450 Hanau Dietmann; Norbert Dipl.-Phys. Dr. 8757 Karlstein Rücker; Michael Dipl.-Phys. Dr. 6454 Bruchköbel Sellschopp
Original assignee: WC Heraus GmbH and Co KG
Current assignee: WC Heraus GmbH and Co KG
Priority date: 1981-01-16
Filing date: 1981-01-16
Publication date: 1983-05-11
Also published as: JPS57137465A; DE3101208A1

Abstract

Mehrschichtsystem mit Einzelschichten aus Titan und Bor unmittelbar aufeinander abgeschieden bei Temperaturen oberhalb 300 ° C durch Vakuumdeposition auf einen Träger, der wieder entfernbar ist. Anwendung bei der Herstellung von Verbundfolien hoher Haftfestigkeit für Lautsprecher-Membranen bzw. elektro-akustische Wandler.

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Mehrschichtsystems, durch Vakuumabscheidung von Einzelschichten aus Titan und Bor übereinander und auf einem Träger.

In der deutschen Patentschrift 27 49 501 ist ein Mehrschichtsystem beschriebe.1, welches als Membran für Lautsprecher dient, di«; eine Borschicht aufweist und auf einer Oberfläche einer Tiunfolie aufgeformt ist Dabei ist zwischen der Borschicht und der Metallfolie eine Zwischenschicht aus einem Metall niedrigeren Schmelzpunktes angeordnet. Die Zwischenschicht diente dazu, eine gute Bindungsfestigkeit zwischen Titanfolie und Borschicht zu erreichen, weiche man bei direktem Aufbringen der Borschicht auf der Metallfolie für nicht ausreichend hielt.

Aus der US-PS 38 95 156 ist ein Mehrschichtsystem bekannt, bei dem Bor auf Titan abgeschieden ist. Es werden jedoch für das System Titan-Bor keine Angaben über die Abscheidungstemperaturen gemacht.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von Titan-Bor-Mehrschichtsystemen zu schaffen, welches die direkte Verbindung gestattet, also einfacher ist, ohne jedoch an Haftfestigkeit zu verlieren.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß die Einzelschichten bei Temperaturen oberhalb von 300⁰C durch Vakuumabscheidung abgeschieden werden und zwar unmittelbar aufeinander (ohne Unterbrechung des Vakuums). Wesentlich ist auch, daß der Träger nachträglich entfernt werden kann und dann das Schichtsystem eine freitragende Verbundfolie bildet. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in Unteransprüchen der Beschreibung und Zeichnung eines Ausführungsbeispieles zu entnehmen.

Die Lösung der Erfindung hat erhebliche Vorteile:

Für die Verbindung ist keine Zwischenschicht mehr erforderlich und auch keine nachträgliche Wärmebehandlung mehr. Trotzdem wurde eine Haftfestigkeit des Verbundes der Einzejschichten erzielt, die noch höher lag als im Falle der eingangs erwähnten deutschen Patentschrift In den Zeichnungen zeigt

Abb. 1 ein Beispiel eines Schichtsyiiems mit Teilschichten aus Titan und Bor auf einer ebenen Trägerfolie (1),

Abb.2 ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel für das gleiche Schichtsystem wie in Abb.l auf einer vorgeformten Trägerfolie (1).

Die Trägerfolie ist in allen Abbildungen mit 1 bezeichnet und die Einzelschichten aus Titan sind mit 2 und 4 bezeichnet, während die Borschicht das Bezugszeichen 3 trägt Wie ersichtlich sind die Einzelschichten unmittelbar aufeinander aufgebracht und zwar in der angegebenen Reihenfolge; die Schicht 4 ist nicht notwendig, sondern nur fakultativ. Der Träger (1) — eine Metallfolie — wird nachträglich entfernt, wobei es von Vorteil sein kann, daß der Träger eine vorbestimmte Form, wie z. B. in A b b. 2 dargestellt, aufweist

Ausführungsbeispiel

Eine durch Tiefziehen in eine Kalottenform gebrachte Cu-Folie von 50 μΐη Dicke wurde im Hochvakuum auf 500⁰C aufgeheizt und bei einem Druck < 10~⁵ mbar mit Hilfe eines Elektronenstrahlverdampfers mit 10 μ:τι Titan bedampft Die Aufdampfrate betrug ca. 100 Ä/sec. Anschließend wurde ebenfalls mit Hilfe eines Elektronenstrahlverdampfers bei einer Rate von ca. 20A/sec eine ΙΟμπι dicke J5-Schicht aufgebracht Abschließend wurde noch eine weitere Titan-Schicht von ΙΟμπι Dicke, wie oben beschrieben, aufgebracht Nach erfolgter Abkühlung wurde die Probe dem Vakuumkessel entnommen und in konzentriertes HNO3 getaucht. Der Kupferträger löste sich in einigen Sekunden auf und das Schichtsystem blieb als freitragende Formfolie erhalten. Die Haftfestigkeit der Einzelschichten aneinander war größer 2500 N/cm².

Die im Beispiel angegebenen Schichtdicken sind nach unten hin nur begrenzt durch die Formstabilität und Handhabbarkeit, wenn eine freitragende Folie gewünscht wird. Nach oben sind die Schichtdicken begrenzt durch die Wirtschaftlichkeit, insbesondere die Zeitdauer der Herstellung.

Der Träger kann in jede gewünschte Form gebracht werden, bevor die Einzelschichten aufgebracht werden. Auch andere geeignete Dampfablagerungstechniken können angewandt werden. Wählt man die Temperatur, auf die der Träger während der Beschichtung gebracht wird, vorzugsweise zwischen 400 und 800⁰C, so ergeben sich optimale Ergebnisse. Wesentlichstes Kriterium des Verfahrens ist die erreichte Haftfestigkeit der Einzelschichten aufeinander.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

t. Verfahren zur Herstellung eines Mehrschichtsystems, welches übereinander angeordnete Einzelschichten aus Titan und Bor enthält, durch Vakuumabscheidung auf einen Träger, dadurch gekennzeichnet, daß diese Einzelschichten unmittelbar aufeinander bei Temperaturen oberhalb 300⁰C abgeschieden werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung bei erhöhter Temperatur im Bereich zwischen 400 und 800⁰C durchgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung einer freitragenden Verbundfolie der Träger nachträglich entfernt wird.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Träger, der wenigstens eine Oberfläche mit einer vorgegebenen Form aufweist, damit die Verbundfolie nach Entfernung des Trägers der vorgegebenen Form folgt, eingesetzt wird.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger nachträglich durch chemisches Ätzen entfernt wird.