ES2246980T3 - Procedimiento para fabricar un anticatodo tubular. - Google Patents
Procedimiento para fabricar un anticatodo tubular.Info
- Publication number
- ES2246980T3 ES2246980T3 ES01128199T ES01128199T ES2246980T3 ES 2246980 T3 ES2246980 T3 ES 2246980T3 ES 01128199 T ES01128199 T ES 01128199T ES 01128199 T ES01128199 T ES 01128199T ES 2246980 T3 ES2246980 T3 ES 2246980T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- inner tube
- tube
- layer
- outer tube
- shell
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
- B22D19/16—Casting in, on, or around objects which form part of the product for making compound objects cast of two or more different metals, e.g. for making rolls for rolling mills
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D27/00—Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting
- B22D27/04—Influencing the temperature of the metal, e.g. by heating or cooling the mould
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D9/00—Machines or plants for casting ingots
- B22D9/006—Machines or plants for casting ingots for bottom casting
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
- C23C14/3407—Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
- C23C14/3414—Metallurgical or chemical aspects of target preparation, e.g. casting, powder metallurgy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
- Manufacturing Of Electric Cables (AREA)
- High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)
- Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
- Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
Abstract
Procedimiento para producir un anticátodo tubular para instalaciones de pulverización catódica, en donde el anticátodo tubular está formado por un tubo interior metálico (2) de un primer material con un primer punto de fusión TS1 de 900 K y por un tubo exterior metálico que circunda concéntricamente el tubo interior, de un segundo material con un segundo punto de fusión TS2 de = 800 K, y en donde el diámetro interior del tubo exterior se une fijamente con el diámetro exterior del tubo interior en unión positiva de forma y mecánicamente, caracterizado porque el tubo exterior se forma mediante colada del segundo material en estado fundido en una coquilla de fundición cilíndrica (1a), calentada y dispuesta verticalmente, en donde la coquilla de fundición presenta un mandril calentado que se forma a partir del tubo interior (2), y porque tras llenar un espacio entre la coquilla de fundición y el tubo interior con el segundo material fundido se configura un primer gradiente de temperatura entreel tubo interior y la coquilla de fundición, porque se configura un segundo gradiente de temperatura entre la cara inferior y la superior de la coquilla de fundición y porque el tubo exterior se enfría simultáneamente desde dentro hacia fuera y desde abajo hacia arriba.
Description
Procedimiento para fabricar un anticátodo
tubular.
La invención se refiere a un procedimiento para
producir un anticátodo tubular para instalaciones de pulverización
catódica, en donde el anticátodo tubular está formado por un tubo
interior metálico de un primer material con un primer punto de
fusión T_{S1} de \geq
900 K y por un tubo exterior metálico que circunda concéntricamente el tubo interior, de un segundo material con un segundo punto de fusión T_{S2} de \leq 800 K, y en donde el diámetro interior del tubo exterior se une fijamente con el diámetro exterior del tubo interior en unión positiva de forma y mecánicamente. La invención se refiere asimismo al uso del procedimiento.
900 K y por un tubo exterior metálico que circunda concéntricamente el tubo interior, de un segundo material con un segundo punto de fusión T_{S2} de \leq 800 K, y en donde el diámetro interior del tubo exterior se une fijamente con el diámetro exterior del tubo interior en unión positiva de forma y mecánicamente. La invención se refiere asimismo al uso del procedimiento.
Cada vez con más frecuencia se prefieren
anticátodos tubulares o anticátodos rotatorios frente a anticátodos
planos para producir capas finas, ya que hacen posible un mayor
rendimiento del material durante el proceso de precipitación,
también llamado proceso de pulverización catódica. Es especialmente
ventajoso el uso de anticátodos tubulares para la producción de
capas finas oxídicas mediante pulverización catódica reactiva de
metales en atmósferas con contenido de oxígeno. Con ello se
precipitan con preferencia los óxidos de metales de baja fusión como
estaño, cinc, indio, bismuto o sus aleaciones como capas finas.
Estos metales de baja fusión tienden a la fluencia ya a temperatura
ambiente o en el caso de las temperaturas ligeramente aumentadas
durante el proceso de pulverización catódica. La fluencia se produce
a temperaturas que son iguales o superiores al 40% de la temperatura
de fusión del metal afectado. Para impedir una deformación de
fluencia los tubos exteriores de tales metales son apoyados por un
tubo interior, casi siempre refrigerado, de un material de alta
fusión. Con ello es necesario establecer una unión plana con buena
resistencia a la adherencia, para garantizar una buena transición de
calor.
El documento US 5,354,446 hace patente diferentes
procedimientos de producción para anticátodos tubulares con un tubo
interior o un tubo de apoyo de anticátodo y un tubo exterior, o bien
un tubo de anticátodo de metales a aleaciones de baja fusión o
propensos a la ruptura.
Con ello se describe por una parte un
procedimiento en el que el tubo exterior se aplica sobre el tubo
interior mediante inyección térmica. Un procedimiento adicional hace
patente la unión del tubo exterior cilíndrico con el tubo interior
mediante una soldadura de indio. Además de esto se describe el uso
de capas que mejoran la adherencia entre el tubo interior y el
exterior, que establecen una adaptación entre los diferentes
coeficientes de dilatación térmica del tubo interior y del exterior.
Asimismo se describe un procedimiento en el que el tubo exterior se
aplica sobre el tubo interior mediante prensado isostático a
temperatura elevada.
Los citados procedimientos son complicados, en
parte problemáticos y costosos. De este modo la unión de superficie
completa del tubo interior y del exterior mediante soldadura es
generalmente difícil a causa de las relaciones geométricas. Sin
embargo, este procedimiento se configura de forma especialmente
difícil cuando quiere soldarse un tubo exterior de material de baja
fusión, ya que los puntos de fusión del tubo exterior y de la
soldadura están situados con frecuencia en márgenes muy
similares.
Al aplicar el tubo exterior mediante inyección
térmica se producen en irregularidades en la estructura del tubo
exterior. Estas irregularidades se producen por una parte a causa de
impurezas gaseosas en forma de poros, impurezas gaseosas en forma
disuelta o a causa de impurezas de partículas oxídicas en capas
inyectadas metálicas. Mediante la aplicación necesaria por la
técnica de procesamiento en el caso de inyección térmica en capas se
produce además en el tubo exterior una estructura irregular en
estratos, en donde la adherencia sobre el tubo interior es mala.
Tales perturbaciones estructurales se manifiestan en el proceso de
pulverización catódica en tasas de precipitación irregulares. Las
impurezas gaseosas en poros pueden conducir a deflagraciones y
desprendimientos de material, ya que la pulverización catódica se
produce en vacío. El oxígeno disuelto en la estructura influye en y
dificulta el ajuste de la estequiometría en el caso de la
precipitación de un óxido.
También se conoce la producción de tubos
metálicos cilíndricos mediante colada. De este modo los documentos
DE 24 27 098, DE 35 32 131 A1 y DE 42 16 870 A1 hacen patente en
cada caso procedimientos de colada para producir piezas metálicas
con ayuda de coquillas de fundición, en donde se busca una
solidificación específica del caldo metálico, para producir una
estructura específica lo más uniforme posible. La solidificación
específica del caldo metálico se consigue mediante enfriamiento en
un margen de temperatura específico, en donde la coquilla de
fundición se enfría desde abajo hacia arriba. El gradiente de
temperatura se consigue por ejemplo hundiendo la coquilla de
fundición en un baño de inmersión, refrigerándola con aire o
circundándola con elementos calefactores.
El documento EP 092 477 hace patente la fundición
hueca vertical de un bloque de acero en una coquilla de fundición,
en donde se utiliza un mandril hueco metálico refrigerado. En el
mandril hueco se introduce para refrigerar gas o neblina, en donde
el gas o la neblina circula desde el fondo de coquilla, a lo largo
del mandril hueco, en dirección a la cara superior de la coquilla de
fundición. El mandril hueco se adhiere después del enfriamiento de
la coquilla sobre el bloque de acero, sin que se configure una unión
metálica entre ambos como la que se produciría en el caso de una
soldadura o un estañado. De este modo se evita una perforación o una
fusión del mandril hueco durante la colada así como la formación de
grietas térmicas en el bloque de acero fundido.
Se plantea el problema de poner a disposición un
procedimiento sencillo y económico para producir anticátodos
tubulares para instalaciones de pulverización catódica, con el que
pueda generarse en un tubo exterior a pulverizar con un punto de
fusión \leq 800 K una alta pureza y una estructura específica. Se
plantea asimismo el problema de indicar un uso para un procedimiento
de este tipo.
El problema es resuelto por medio de que el tubo
exterior se forma mediante colada del segundo material en estado
fundido en una coquilla de fundición cilíndrica, calentada y
dispuesta verticalmente, en donde la coquilla de fundición presenta
un mandril calentado que se forma a partir del tubo interior, y de
que tras llenar un espacio entre la coquilla de fundición y el tubo
interior con el segundo material fundido se configura un primer
gradiente de temperatura entre el tubo interior y la coquilla de
fundición, de que se configura un segundo gradiente de temperatura
entre la cara inferior y la superior de la coquilla de fundición y
de que el tubo exterior se enfría simultáneamente desde dentro hacia
fuera y desde abajo hacia arriba.
Este procedimiento tiene la ventaja de que puede
producirse una realimentación suficiente de la pieza de fundición y
de este modo se minimiza una formación de rechupes. Las burbujas
gaseosas encerradas pueden fugarse de la coquilla de fundición hacia
arriba. Se produce una estructura específica, muy uniforme y limpia
con cristalitas cauliformes, en donde las columnas están dispuestas
perpendicularmente a la superficie del tubo exterior. Además de esto
se genera una unión metálica entre el tubo exterior y el interior,
que desemboca en una elevada resistencia a la adherencia y una
transición térmica ideal.
El segundo material se funde con preferencia bajo
gas inerte o en vacío y a continuación se transporta hasta la
coquilla de fundición a través de una bomba de metal líquido o un
sifón, para suprimir todo lo posible la formación de óxidos o
impurezas.
El segundo gradiente de temperatura se configura
con preferencia calentándose la coquilla de fundición mediante al
menos dos dispositivos calefactores, que pueden regularse por
separado y abrazan la coquilla de fundición en cada radialmente. Con
ello es ventajoso utilizar como dispositivos calefactores esteras
calefactoras eléctricas. Tales esteras calefactoras están formadas
por conductores calefactores, incrustados en un material aislante, y
deben colocarse alrededor de la coquilla de fundición en unión
positiva de forma a causa de su flexibilidad.
El tubo interior se calienta con preferencia
sobre su diámetro interior con gas o vapor caliente.
La coquilla de fundición y el tubo interior se
precalientan con ello con preferencia a una temperatura en el margen
de entre 400 K y 850 K, antes de que empiece el proceso de colada.
El precalentamiento impide una solidificación excesivamente rápida
del caldo sobre la pared interior de la coquilla de fundición y la
pared exterior del tubo interior, que conduciría a irregularidades
en la estructura del tubo exterior. Ha dado con ello un resultado
especialmente bueno precalentar al menos la coquilla de fundición a
una temperatura que sea mayor que el punto de fusión T_{S2} del
segundo material, de tal modo que durante el llenado se evite por
completo una solidificación del caldo sobre la pared interior de la
coquilla de fundición.
Como primer material han dado un buen resultado
el acero fino, aluminio o cobre. Los puntos de fusión de estos
materiales son notablemente más altos que los del segundo material,
para descartar durante el proceso de colada una fusión del tubo
interior.
Como segundo material se utiliza con preferencia
estaño, cinc, bismuto, indio o una aleación de los mismos.
Para mejorar la configuración de la unión
metálica entre el tubo exterior y el interior puede pretratarse el
tubo interior antes de la colada, aplicando para ello sobre su
diámetro exterior una capa de agente adherente con un grosor en el
margen de entre 5 \mum y 500 \mum.
Para esto puede aplicarse con el uso de un
fundente una capa de soldadura como capa de agente adherente,
producirse la capa de agente adherente al menos parcialmente
mediante precipitación galvánica o sin corriente o producirse
mediante inyección térmica.
Ha dado un buen resultado utilizar un tubo
interior de acero fino y aplicar la capa de soldadura como capa de
agente adherente con el uso del fundente, en donde la capa de
soldadura está formada al menos parcialmente por el segundo
material.
Asimismo ha dado un buen resultado utilizar un
tubo interior de aluminio o cobre y producir la capa de agente
adherente al menos parcialmente mediante precipitación galvánica o
sin corriente, en donde la capa de agente adherente está formada al
menos en parte por el segundo material. Tras una precipitación
galvánica o sin corriente puede ser aquí lógico adicionalmente
aplicar una capa de soldadura. Aparte de esto ha dado un buen
resultado producir la capa de agente adherente mediante inyección
térmica de en especial estaño.
El primer gradiente de temperatura se genera
idealmente desconectando para ello el calentamiento del tubo
interior. Adicionalmente ha dado un buen resultado hacer circular
gas o vapor frío por el diámetro interior del tubo interior.
El segundo gradiente de temperatura se genera con
preferencia haciendo que los al menos dos dispositivos calefactores
sean desconectados con retardo en el tiempo. Para esto se desconecta
en primer lugar el dispositivo calefactor en las proximidades del
fondo de la coquilla de fundición y, a continuación, el al menos un
dispositivo calefactor adicional que limita con el mismo en la
dirección de la cara superior de la coquilla de fundición. Por cada
30 cm a 50 cm de longitud de coquilla de fundición debería estar con
ello previsto un dispositivo calefactor regulable por separado, para
generar un desarrollo suave del segundo gradiente de
temperatura.
Para poder extraer fácilmente de la coquilla de
fundición el anticátodo tubular después del enfriamiento, ésta
debería estar formada radialmente por al menos dos partes.
Con el procedimiento conforme a la invención se
producen con preferencia tubos exteriores con un grosor dentro del
margen de entre 3 mm y 12 mm.
La utilización del procedimiento para producir un
anticátodo tubular para instalaciones de pulverización catódica con
un contenido de oxígeno en el tubo exterior de \leq 100 ppm y una
estructura que se compone de cristalitas cauliformes, que están
dispuestas perpendicularmente a la superficie del tubo exterior, es
ideal.
El procedimiento se utiliza con preferencia para
ajustar un contenido de oxígeno de \leq 50 ppm, respectivamente un
tamaño de grano medio de las cristalitas cauliformes de entre 0,3 mm
y 15 mm.
Los siguientes ejemplos de ejecución y
comparación así como la representación en figuras pretenden explicar
las ideas de la invención a modo de ejemplo.
Ejemplo 1: producción de un anticátodo tubular
con un tubo exterior de estaño y un tubo interior de acero fino.
Ejemplo 2: producción de un anticátodo tubular
con un tubo exterior de cinc y un tubo interior de acero fino.
Ejemplo comparativo: producción de un anticátodo
tubular con un tubo exterior de cinc mediante inyección térmica.
La figura 1: dispositivo de colada para llevar a
cabo el procedimiento conforme a la invención con una coquilla de
fundición con fondo cerrado.
La figura 2: dispositivo de colada para llevar a
cabo el procedimiento conforme a la invención con
una coquilla de fundición con una abertura en el fondo.
una coquilla de fundición con una abertura en el fondo.
Un tubo interior de acero fino (diámetro interior
127 mm, diámetro exterior 133 mm, longitud 1.500 mm) se estaña sobre
su diámetro exterior por medio de un fundente comercial. El tubo
interior estañado se dispone centralmente en una coquilla de
fundición de dos piezas. La coquilla de fundición se calienta desde
fuera mediante esteras calefactoras hasta aprox. 300ºC, y el tubo
interior se calienta igualmente hasta aprox. 300ºC sobre su diámetro
interior mediante un soplador de aire caliente. En un crisol de
fundición, que está unido con la coquilla de fundición mediante un
sifón (véase también la fig. 1), se funde estaño con el 99,99% de
pureza bajo atmósfera de argón. El estaño fundido se conduce a
través de una tubería calefactada hasta la coquilla de fundición y
ésta se llena hasta la arista superior entre el tubo interior y la
coquilla de fundición. A continuación se desconecta el soplador de
aire caliente y se desconectan y extraen consecutivamente las
esteras calefactoras, empezando por el fondo de la coquilla de
fundición. Mediante la realimentación del estaño fundido en el
extremo superior de la coquilla de fundición se impide un descenso
del nivel de metal. Tras el enfriamiento y la solidificación total
del estaño y la configuración del tubo exterior en un grosor de 14
mm se ha extraído la coquilla de fundición y retorcido el tubo
exterior, para alcanzar una superficie uniforme. Aparte de esto se
ha ajustado la longitud del tubo exterior a 1.350 mm, en donde el
tubo interior de acero fino se ha dejado al descubierto por ambos
extremos.
Las investigaciones posteriores de la estructura
del anticátodo tubular dieron como resultado que se habían formado
cristalitas cauliformes de estaño con un tamaño de grano medio de 8
mm perpendicularmente a la superficie del tubo exterior, que eran
muy uniformes tanto a lo largo como sobre su perímetro. El contenido
de oxígeno del estaño fue de 7 ppm después del procedimiento de
extracción en caliente LECO. No pudieron establecerse impurezas,
poros o rechupes. Una investigación con ultrasonidos demostró que la
adherencia del tubo exterior sobre el tubo interior era
excelente.
Un tubo interior de acero fino (diámetro interior
127 mm, diámetro exterior 133 mm, longitud 1.500 mm) se estaña sobre
su diámetro exterior por medio de un fundente comercial. El tubo
interior estañado se dispone centralmente en una coquilla de
fundición de dos piezas. La coquilla de fundición se calienta desde
fuera mediante esteras calefactoras hasta aprox. 500ºC, y el tubo
interior se calienta igualmente hasta aprox. 500ºC sobre su diámetro
interior mediante un soplador de aire caliente. En un crisol de
fundición, que está unido con la coquilla de fundición mediante un
sifón (véase también la fig. 1), se funde cinc bajo atmósfera de
argón. El cinc fundido se conduce a través de una tubería
calefactada hasta la coquilla de fundición y ésta se llena hasta la
arista superior entre el tubo interior y la coquilla de fundición. A
continuación se desconecta el soplador de aire caliente y se
desconectan y extraen consecutivamente las esteras calefactoras,
empezando por el fondo de la coquilla de fundición. Mediante la
realimentación del cinc fundido en el extremo superior de la
coquilla de fundición se impide un descenso del nivel de metal. Tras
el enfriamiento y la solidificación total del cinc se ha extraído la
coquilla de fundición y se ha tratado el anticátodo tubular como en
el ejemplo 1.
Las investigaciones posteriores de la estructura
del anticátodo tubular dieron como resultado que se habían formado
cristalitas cauliformes de cinc con un tamaño de grano medio de 1,7
mm perpendicularmente a la superficie del tubo exterior, que eran
muy uniformes tanto a lo largo como sobre su perímetro. El contenido
de oxígeno del estaño fue de 20 ppm después del procedimiento de
extracción en caliente LECO. No pudieron establecerse impurezas,
poros o rechupes. Una investigación con ultrasonidos demostró que la
adherencia del tubo exterior sobre el tubo interior era
excelente.
Ejemplo
comparativo
Se aplicó un alambre de cinc con un diámetro de
3,1 mm y un contenido de oxígeno de 28 ppm, después del
procedimiento de extracción en caliente LECO, mediante pulverización
según Schoop bajo atmósfera de argón y por capas sobre un tubo
interior de acero fino. El tubo exterior de cinc producido tenía un
grosor de 10 mm.
Las investigaciones posteriores de la estructura
del anticátodo tubular dieron como resultado que entre las capas de
cinc aplicadas consecutivamente con un grosor de en cada caso aprox.
0,1 mm se encontraban muchas impurezas oxídicas con un diámetro de
en cada caso aprox. 0,02 mm. También se estableció una gran cantidad
de poros en el tubo exterior. No pudieron encontrarse cristalitas
aisladas en la sección metalográfica, a pesar de 200 aumentos. No
pudo alcanzarse un contenido de oxígeno en el cinc inferior a 2.500
ppm (procedimiento de extracción en caliente LECO), a pesar de
repetidos intentos y medidas de mejora.
La fig. 1 muestra una coquilla de fundición
cilíndrica 1a dispuesta verticalmente y un tubo interior 2 dispuesto
centralmente en la coquilla de fundición 1a. La coquilla de
fundición 1a está circundada por esteras calefactoras eléctricas 3a,
3b, 3c, 3d, 3e. Se ha previsto un soplador de aire caliente 4 para
calentar el tubo interior 2, en donde el aire caliente sobre el
fondo de la coquilla de fundición 1a se desvía de vuelta en la
dirección del soplador de aire caliente 4. Se ha dispuesto un crisol
de fundición 5 para alojar el segundo material a fundir por encima
de la arista superior de la coquilla de fundición 1a y se ha unido,
a través de un sifón o una tubería 6, con el espacio entre la
coquilla de fundición 1a y el tubo interior 2. El sifón o la tubería
6 se calienta mediante bandas calefactoras 7, para impedir un
enfriamiento o una solidificación del segundo material fundido en su
recorrido entre el crisol de fundición 5 y la coquilla de fundición
1a. Una válvula 8 entre el sifón o la tubería 6 y la coquilla de
fundición 1a hace posible un llenado específico del espacio entre la
coquilla de fundición 1a y el tubo interior 2.
La fig. 2 muestra una coquilla de fundición
cilíndrica 1b dispuesta verticalmente y un tubo interior 2 dispuesto
centralmente en la coquilla de fundición 1b. La coquilla de
fundición 1 está circundada por esteras calefactoras eléctricas 3a,
3b, 3c, 3d, 3e. Se ha previsto un soplador de aire caliente 4 para
calentar el tubo interior 2. Aquí se guía el tubo interior 2
mediante una abertura en el fondo de la coquilla de fundición 1b, de
tal manera que el aire caliente se fuga allí. Se ha dispuesto un
crisol de fundición 5 para alojar el segundo material a fundir por
encima de la arista superior de la coquilla de fundición 1b y se ha
unido, a través de un sifón o una tubería 6, con el espacio entre la
coquilla de fundición 1b y el tubo interior 2. El sifón o la tubería
6 se calienta mediante bandas calefactoras 7, para impedir un
enfriamiento o una solidificación del segundo material fundido en su
recorrido entre el crisol de fundición 5 y la coquilla de fundición
1b. Una válvula 8 entre el sifón o la tubería 6 y la coquilla de
fundición 1b hace posible un llenado específico del espacio entre la
coquilla de fundición 1b y el tubo interior 2.
Claims (23)
1. Procedimiento para producir un anticátodo
tubular para instalaciones de pulverización catódica, en donde el
anticátodo tubular está formado por un tubo interior metálico (2) de
un primer material con un primer punto de fusión T_{S1} de \geq
900 K y por un tubo exterior metálico que circunda concéntricamente
el tubo interior, de un segundo material con un segundo punto de
fusión T_{S2} de \leq 800 K, y en donde el diámetro interior del
tubo exterior se une fijamente con el diámetro exterior del tubo
interior en unión positiva de forma y mecánicamente,
caracterizado porque el tubo exterior se forma mediante
colada del segundo material en estado fundido en una coquilla de
fundición cilíndrica (1a), calentada y dispuesta verticalmente, en
donde la coquilla de fundición presenta un mandril calentado que se
forma a partir del tubo interior (2), y porque tras llenar un
espacio entre la coquilla de fundición y el tubo interior con el
segundo material fundido se configura un primer gradiente de
temperatura entre el tubo interior y la coquilla de fundición,
porque se configura un segundo gradiente de temperatura entre la
cara inferior y la superior de la coquilla de fundición y porque el
tubo exterior se enfría simultáneamente desde dentro hacia fuera y
desde abajo hacia arriba.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la coquilla de fundición se calienta
mediante al menos dos dispositivos calefactores, que pueden
regularse por separado y abrazan la coquilla de fundición en cada
caso radialmente.
3. Procedimiento según la reivindicación 2,
caracterizado porque como dispositivos calefactores se
utilizan esteras calefactoras eléctricas.
4. Procedimiento según al menos una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el tubo interior
se calienta sobre su diámetro interior con gas o vapor caliente.
5. Procedimiento según al menos una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la coquilla de
fundición y el tubo interior se precalientan a una temperatura en el
margen de entre 400 K y 850 K.
6. Procedimiento según la reivindicación 5,
caracterizado porque se precalienta al menos la coquilla de
fundición a una temperatura mayor que el punto de fusión T_{S2}
del segundo material.
7. Procedimiento según al menos una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque como primer
material se utiliza acero fino, aluminio o cobre.
8. Procedimiento según al menos una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque como segundo
material se utiliza estaño, cinc, bismuto, indio o una aleación de
los mismos.
9. Procedimiento según al menos una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque puede
pretratarse el tubo interior antes de la colada, aplicando para ello
sobre su diámetro exterior una capa de agente adherente con un
grosor en el margen de entre 5 y 500 \mum.
10. Procedimiento según la reivindicación 9,
caracterizado porque con el uso de un fundente se aplica una
capa de soldadura como capa de agente adherente.
11. Procedimiento según la reivindicación 9,
caracterizado porque la capa de agente adherente se produce
al menos parcialmente mediante precipitación galvánica o sin
corriente.
12. Procedimiento según la reivindicación 9,
caracterizado porque la capa de agente adherente se produce
mediante inyección térmica.
13. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 8, 9 y 10, caracterizado porque se utiliza
un tubo interior de acero fino, porque se aplica la capa de
soldadura como capa de agente adherente con el uso del fundente, y
porque la capa de soldadura está formada al menos parcialmente por
el segundo material.
14. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 8, 9 y 11, caracterizado porque se utiliza
un tubo interior de aluminio o cobre, porque se produce la capa de
agente adherente al menos parcialmente mediante precipitación
galvánica o sin corriente, y porque la capa de agente adherente está
formada al menos en parte por el segundo material.
15. Procedimiento según la reivindicación 12,
caracterizado porque la capa de agente adherente se produce
mediante inyección térmica de níquel.
16. Procedimiento según al menos una de las
reivindicaciones 1 a 15, caracterizado porque el primer
gradiente de temperatura se genera desconectando el calentamiento
del diámetro interior del tubo interior.
17. Procedimiento según la reivindicación 16,
caracterizado porque el primer gradiente de temperatura se
genera haciendo circular gas o vapor frío por el diámetro interior
del tubo interior.
18. Procedimiento según al menos una de las
reivindicaciones 2 a 17, caracterizado porque el segundo
gradiente de temperatura se genera haciendo que los al menos dos
dispositivos calefactores sean desconectados con retardo en el
tiempo.
19. Procedimiento según al menos una de las
reivindicaciones 1 a 18, caracterizado porque la coquilla de
fundición está formada radialmente por al menos dos partes.
20. Procedimiento según al menos una de las
reivindicaciones 1 a 19, caracterizado porque el tubo
exterior se produce con un grosor dentro del margen de entre 3 mm y
12 mm.
21. Utilización del procedimiento según una de
las reivindicaciones 1 a 20 para producir un anticátodo tubular para
instalaciones de pulverización catódica con un contenido de oxígeno
en el tubo exterior de \leq 100 ppm y una estructura que se
compone de cristalitas cauliformes, que están dispuestas
perpendicularmente a la superficie del tubo exterior.
22. Utilización según la reivindicación 21,
caracterizada porque el contenido de oxígeno es de \leq 50
ppm.
23. Utilización según una de las reivindicaciones
21 y 22, caracterizada porque el tamaño de grano medio de las
cristalitas cauliformes es de entre 0,3 mm y 15 mm.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10063383A DE10063383C1 (de) | 2000-12-19 | 2000-12-19 | Verfahren zur Herstellung eines Rohrtargets und Verwendung |
| DE10063383 | 2000-12-19 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2246980T3 true ES2246980T3 (es) | 2006-03-01 |
Family
ID=7667851
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES01128199T Expired - Lifetime ES2246980T3 (es) | 2000-12-19 | 2001-11-28 | Procedimiento para fabricar un anticatodo tubular. |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6719034B2 (es) |
| EP (1) | EP1216772B1 (es) |
| CN (1) | CN1196806C (es) |
| AT (1) | ATE306342T1 (es) |
| CZ (1) | CZ298832B6 (es) |
| DE (2) | DE10063383C1 (es) |
| ES (1) | ES2246980T3 (es) |
| PL (1) | PL200015B1 (es) |
Families Citing this family (44)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10253319B3 (de) * | 2002-11-14 | 2004-05-27 | W. C. Heraeus Gmbh & Co. Kg | Verfahren zum Herstellen eines Sputtertargets aus einer Si-Basislegierung, sowie die Verwendung des Sputtertargets |
| US20060207740A1 (en) * | 2002-11-14 | 2006-09-21 | Martin Weigert | Processes for producing a sputtering target from a silicon-based alloy, a sputtering target |
| DE102004058316A1 (de) | 2004-12-02 | 2006-06-08 | W.C. Heraeus Gmbh | Rohrförmiges Sputtertarget |
| DE102004060423B4 (de) * | 2004-12-14 | 2016-10-27 | Heraeus Deutschland GmbH & Co. KG | Rohrtarget und dessen Verwendung |
| US20060144697A1 (en) * | 2005-01-06 | 2006-07-06 | Centre Luxembourgeois de Recherches pour le Verre et la Ceramique S.A. (C.R.V.C.) Dudelange | Method of making coated article by sputtering cast target to form zinc oxide inclusive layer(s) |
| US20070051623A1 (en) * | 2005-09-07 | 2007-03-08 | Howmet Corporation | Method of making sputtering target and target |
| US7842355B2 (en) | 2005-11-01 | 2010-11-30 | Applied Materials, Inc. | System and method for modulation of power and power related functions of PECVD discharge sources to achieve new film properties |
| DE102006009749A1 (de) * | 2006-03-02 | 2007-09-06 | FNE Forschungsinstitut für Nichteisen-Metalle Freiberg GmbH | Targetanordnung |
| DE102006017455A1 (de) * | 2006-04-13 | 2007-10-25 | Applied Materials Gmbh & Co. Kg | Rohrkathode |
| DE102007060306B4 (de) * | 2007-11-29 | 2011-12-15 | W.C. Heraeus Gmbh | Magnetische Shunts in Rohrtargets |
| JP5387118B2 (ja) * | 2008-06-10 | 2014-01-15 | 東ソー株式会社 | 円筒形スパッタリングターゲット及びその製造方法 |
| EP2287356A1 (en) | 2009-07-31 | 2011-02-23 | Bekaert Advanced Coatings NV. | Sputter target, method and apparatus for manufacturing sputter targets |
| LU91635B1 (en) * | 2009-12-30 | 2011-07-01 | Gradel Sarl | Method and apparatus for production of rotatable sputtering targets |
| US8408277B2 (en) | 2009-10-12 | 2013-04-02 | Anthony Mendel | Method and apparatus for production of rotatable sputtering targets |
| BE1018999A5 (fr) * | 2009-11-12 | 2011-12-06 | Clavareau Guy | Procede et dispositif pour la fabrication d'une cible de pulverisation cathodique magnetron. |
| CN102260847A (zh) * | 2010-05-27 | 2011-11-30 | 苏州晶纯新材料有限公司 | 一种低熔点金属旋转靶材及生产技术 |
| JP4948634B2 (ja) * | 2010-09-01 | 2012-06-06 | Ｊｘ日鉱日石金属株式会社 | インジウムターゲット及びその製造方法 |
| CN101983797A (zh) * | 2010-10-26 | 2011-03-09 | 西峡龙成特种材料有限公司 | 环形洁净金属铸模 |
| JP5086452B2 (ja) * | 2011-02-09 | 2012-11-28 | Ｊｘ日鉱日石金属株式会社 | インジウムターゲット及びその製造方法 |
| DE102011012034A1 (de) * | 2011-02-22 | 2012-08-23 | Heraeus Materials Technology Gmbh & Co. Kg | Rohrförmiges Sputtertarget |
| JP5140169B2 (ja) | 2011-03-01 | 2013-02-06 | Ｊｘ日鉱日石金属株式会社 | インジウムターゲット及びその製造方法 |
| US20120222956A1 (en) * | 2011-03-03 | 2012-09-06 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for forming a cylindrical target assembly |
| KR20140029456A (ko) * | 2011-04-29 | 2014-03-10 | 프랙스에어 에스.티. 테크놀로지, 인코포레이티드 | 원통형 스퍼터 타깃 조립체를 형성하는 방법 |
| WO2013003458A1 (en) * | 2011-06-27 | 2013-01-03 | Soleras Ltd. | Sputtering target |
| JP5026611B1 (ja) | 2011-09-21 | 2012-09-12 | Ｊｘ日鉱日石金属株式会社 | 積層構造体及びその製造方法 |
| CN102554149A (zh) * | 2011-12-26 | 2012-07-11 | 昆山全亚冠环保科技有限公司 | 一种低熔点带有内衬管合金旋转靶材的连铸装置及其工艺 |
| CN102430718A (zh) * | 2011-12-26 | 2012-05-02 | 昆山全亚冠环保科技有限公司 | 用于制备铝及铝基合金旋转靶材的模具及制作方法 |
| JP5074628B1 (ja) | 2012-01-05 | 2012-11-14 | Ｊｘ日鉱日石金属株式会社 | インジウム製スパッタリングターゲット及びその製造方法 |
| KR102142845B1 (ko) * | 2012-05-31 | 2020-08-10 | 이데미쓰 고산 가부시키가이샤 | 스퍼터링 타겟 |
| KR20160085907A (ko) | 2012-08-22 | 2016-07-18 | 제이엑스금속주식회사 | 인듐제 원통형 스퍼터링 타깃 및 그 제조 방법 |
| CN103056191B (zh) * | 2012-12-23 | 2015-04-22 | 昆明贵金属研究所 | 一种贵金属复合键合丝材制备新方法 |
| JP5968808B2 (ja) * | 2013-03-07 | 2016-08-10 | Ｊｘ金属株式会社 | インジウム製円筒形ターゲット部材及び円筒形ターゲット部材の製造方法 |
| CN105378141B (zh) * | 2013-07-05 | 2018-05-18 | 旭硝子工业陶瓷株式会社 | 溅射靶材及其制造方法 |
| JP5855319B2 (ja) | 2013-07-08 | 2016-02-09 | Jx日鉱日石金属株式会社 | スパッタリングターゲット及び、それの製造方法 |
| CN104032271B (zh) * | 2014-06-20 | 2016-04-06 | 江阴恩特莱特镀膜科技有限公司 | 一种生产铜锌锡旋转靶材的模具及其方法 |
| CN106694801B (zh) * | 2016-12-28 | 2019-02-19 | 江阴恩特莱特镀膜科技有限公司 | 一种生产旋转锡靶材的模具及其生产方法 |
| JP2018178251A (ja) * | 2017-04-07 | 2018-11-15 | 三菱マテリアル株式会社 | 円筒型スパッタリングターゲット及びその製造方法 |
| CN109628899A (zh) * | 2019-01-24 | 2019-04-16 | 苏州罗纳尔材料科技有限公司 | 旋转锌镁靶材及其制备方法 |
| CN110408897B (zh) * | 2019-08-13 | 2023-05-05 | 北京航大微纳科技有限公司 | 一种旋转靶材的垂直绑定装置以及绑定方法 |
| CN110421122B (zh) * | 2019-08-30 | 2020-09-29 | 安徽环宇铝业有限公司 | 一种铝合金杆材制作工艺 |
| CN110804726A (zh) * | 2019-10-25 | 2020-02-18 | 广西晶联光电材料有限责任公司 | 一种旋转靶材的绑定方法 |
| CN111014624A (zh) * | 2019-12-19 | 2020-04-17 | 苏州金江铜业有限公司 | 一种用于制作中空铍铝合金结构的原位中冷装置 |
| CN113463043B (zh) * | 2021-06-09 | 2023-05-26 | 先导薄膜材料（广东）有限公司 | 一种旋转靶材的制备方法 |
| CN113913759A (zh) * | 2021-09-06 | 2022-01-11 | 宜春赣锋锂业有限公司 | 一种旋转锂靶材组件的制备方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH577864A5 (es) * | 1974-05-29 | 1976-07-30 | Sulzer Ag | |
| ES8402188A1 (es) * | 1982-04-15 | 1984-01-16 | Creusot Loire | Procedimiento de fabricacion de un lingote hueco de acero. |
| DE3532131A1 (de) * | 1985-09-10 | 1987-03-12 | Bayer Ag | Verfahren zur gerichteten erstarrung von metallschmelzen |
| US5354446A (en) * | 1988-03-03 | 1994-10-11 | Asahi Glass Company Ltd. | Ceramic rotatable magnetron sputtering cathode target and process for its production |
| US4964453A (en) * | 1989-09-07 | 1990-10-23 | The United States As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Directional solidification of superalloys |
| DE4216870C2 (de) * | 1992-05-22 | 1994-08-11 | Titan Aluminium Feingus Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines metallischen Gußkörpers nach dem Feingußverfahren |
| US6409897B1 (en) * | 2000-09-20 | 2002-06-25 | Poco Graphite, Inc. | Rotatable sputter target |
-
2000
- 2000-12-19 DE DE10063383A patent/DE10063383C1/de not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-11-28 ES ES01128199T patent/ES2246980T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2001-11-28 EP EP01128199A patent/EP1216772B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-11-28 DE DE50107674T patent/DE50107674D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-11-28 AT AT01128199T patent/ATE306342T1/de not_active IP Right Cessation
- 2001-12-12 CZ CZ20014459A patent/CZ298832B6/cs not_active IP Right Cessation
- 2001-12-17 PL PL351221A patent/PL200015B1/pl unknown
- 2001-12-19 CN CNB011437251A patent/CN1196806C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2001-12-19 US US10/025,284 patent/US6719034B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1196806C (zh) | 2005-04-13 |
| EP1216772A2 (de) | 2002-06-26 |
| US6719034B2 (en) | 2004-04-13 |
| PL351221A1 (en) | 2002-07-01 |
| CZ20014459A3 (cs) | 2002-08-14 |
| ATE306342T1 (de) | 2005-10-15 |
| EP1216772B1 (de) | 2005-10-12 |
| DE10063383C1 (de) | 2002-03-14 |
| CZ298832B6 (cs) | 2008-02-20 |
| CN1363716A (zh) | 2002-08-14 |
| EP1216772A3 (de) | 2004-01-02 |
| PL200015B1 (pl) | 2008-11-28 |
| DE50107674D1 (de) | 2006-02-23 |
| US20030089482A1 (en) | 2003-05-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2246980T3 (es) | Procedimiento para fabricar un anticatodo tubular. | |
| TWI404813B (zh) | 管靶材 | |
| JP3063861B2 (ja) | 溶解物の流れ形成方法及び装置 | |
| US4738713A (en) | Method for induction melting reactive metals and alloys | |
| ES2354959T3 (es) | Blanco de pulverización catodica de forma cilindrica y procedimiento para su fabricación. | |
| EP0755646B1 (en) | Metallic evacuated double-walled vessel and production method therefor | |
| CN107296522A (zh) | 一种新型真空保温容器制造方法及其制造的真空保温容器 | |
| CN111673220B (zh) | 一种钯合金薄壁管钎焊封口的方法 | |
| CN109604565A (zh) | 一种电渣熔炼不锈钢复合钢坯的装置及制备方法 | |
| CN111254291A (zh) | 一种大型铜锭提纯方法及装置 | |
| ES2316841T3 (es) | Elemento de refrigeracion, en especial para hornos, asi como procedimiento para la fabricacion de un elemento de refrigeracion. | |
| ES2698415T3 (es) | Dispositivo de conductores eléctricos y procedimiento para la fabricación de una disposición de conductores eléctricos | |
| ES2368561T3 (es) | Proceso de soldadura. | |
| CN1319147A (zh) | 阴极悬挂棒的制造方法 | |
| JP6961110B2 (ja) | 環状要素による浮揚熔解法 | |
| JPH0441062A (ja) | 高融点金属，活性金属の鋳造方法および鋳造装置 | |
| US8127827B2 (en) | Process and apparatus for direct chill casting | |
| CN105479034A (zh) | 一种钨/铜焊接用铜基钎料及其制备方法 | |
| JP2003227687A (ja) | 金属の溶解装置 | |
| CN112935509B (zh) | 大尺寸钛合金棒加工装置 | |
| JP3342583B2 (ja) | 横型連続鋳造用高周波加熱コイル | |
| CN111885752B (zh) | 一种加热均匀的加热板及浇铸工艺 | |
| US5547120A (en) | Method of making a gastight connection between a conductor and an insulation in form of a tube | |
| CN112935508B (zh) | 大尺寸钛合金棒加工方法 | |
| JP2005140491A (ja) | 金属の溶解出湯装置 |