Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do wy¬ twarzania elektrod zwlaszcza rezonatorów piezo¬ elektrycznych za pomoca naparowywania metalem w prózni.Jednym z podstawowych parametrów rezonato¬ ra jest jego czestotliwosc rezonansowa. W przy¬ padku rezonatorów piezoelektrycznych czestotliwosc ta zalezy odwrotnie proporcjonalnie od masy elek¬ trod.Dotychczas znane urzadzenie, w których wytwa¬ rza sie elektrody za pomoca naparowywania meta¬ lem w prózni sklada sie z komory prózniowej, uk¬ ladu pompowego, zródla par metali oraz konstrukcji wsporczej umieszczonej wewnatrz komory próz¬ niowej, na której umieszcza sie maske z elementa¬ mi naparowywanymi.Wytwarzanie elektrod odbywa sie w dwóch fa¬ zach. Pierwsiza faze stanowi tak zwane wstepne nanoszenie metalu na plytke piezoelektryczna na drodze naparowywania.Wstepne nanoszenie metalu przeprowadza sie jednoczesnie na pewna ilosc elementów piezo¬ elektrycznych. Po umieszczeniu maski z tymi ele¬ mentami w komorze prózniowej na specjalnej kon¬ strukcji i odpowietrzeniu komory dokonuje sie naparowywania metalu przez okres czasu i z na¬ tezeniem ustalonymi empirycznie, tak aby otrzy¬ mac czestotliwosc rezonansowa najbardziej zblizo¬ na do zadanej. Po zakonczeniu naparowywania z jednej strony elementu zapowietrza sie komore, odwraca elementy i dokonuje naparowywania z drugiej strony. Nastepnie zapowietrza sie komore, wyjmuje elementy i przystepuje do ófrugiej fazy wytwarzania elektrod zwanej kalibracja czestotli¬ wosci.Kalibracja czzstoUiwosci odbywa sie w takim samym urzadzeniu jak wstepne nanoszenie metalu z ta róznica, ze urzadzenie to jest dodatkowo wy¬ posazone w dwa elektryczne przepusty prózniowe.Do tych przepustów przylacza sie uklad pomiaru czestotliwosci rezonansowej.Elementy z naparowanymi wstepnie elektro¬ dami mocuje sie na konstrukcjach wyrobu koncowe¬ go, umieszcza na specjalnych maskach i pojedyn¬ czo wstawia do komory prózniowej urzadzenia przeznaczonego do wykonania kalibracji czestotli¬ wosci. Po odpowietrzeniu komory prowadzi sie na¬ parowywanie metalu az do chwili uzyskania za¬ danej czestotliwosci rezonansowej wyrobu, która mierzy sie przez caly czas trwania procesu.Urzadzenie, w którym dotychczas wtywarza sie elektrody rezonatorów piezoelektrycznych, ma sze¬ reg niedogodnosci. Jedna z nich jest to, ze nano¬ szenie metalu odbywa sie w dwóch fazach oddzie¬ lonych przebywaniem warstwy naparowanej wstep¬ nie w atmosferze powietrza. Powoduje to wytwa¬ rzanie sie tlenków w tej warstwie, które niwecza jej jednorodnosc. Ponadto urzadzenie dotychczas znane nie zapewnia uzyskania wymaganych dok- 99 35199 351 3 ladnosci parametrów rezonatorów piezoelektrycz¬ nych.Niedogodnosci te usuwa urzadzenie wedlug wy¬ nalazku. Urzadzenie wedlug wynalazku jest wypo¬ sazone w komore prózniowa z umieszczonymi w niej zródlami par .metali, w której znajduje sie przenosnik korzystnie w postaci karuzeli sluzacy do umieszczania na nim elementów piezoelektrycz¬ nych, przeznaczonych do wytworzenia na nich elektrod oraz piezoelektrycznego elementu wzorco¬ wego. Przenosnik napedzany jest przez uklad auto¬ matyczny lub reczny. Urzadzenie jest wyposazone ponadto w uklad przeslon, który sluzy do sterowa¬ nia strumieniem par metali wydostajacych sie ze zró¬ del, oraz uklad generacyjno-pomiarowy sluzacy do pomiaru czestotliwosci elementów piezoelektrycz¬ nych znajdujacych sie wewnatrz komory próznio¬ wej w czasie czynnosci naparowywania.Uklad napedowy jest wyposazony w silnik, elek¬ tryczny, który poprzez sprzeglo napedza rolke obra¬ cajaca karuzele, która dodatkowo jest prowadzona przez rolke prowadzaca i rolke dociskowa. Uklad napedowy jest wyposazony ponadto w pokretlo, które po wysprzegleniu silnika umozliwia reczny obrót karuzeli.Uklad przeslon jest wyposazony w dzwignie, któ¬ ra mozna ustawic w zadanym polozeniu na obwo¬ dzie karuzeli za pomoca pokretla i kolków ustala¬ jacych i która jest polaczona na sztywno z prze¬ slona zaopatrzona w dwa maskujace otwory oraz przeslone zaopatrzona w jeden otwór maskujacy.Przez te otwory dokonuje sie naparowywania ele^ mentów piezoelektrycznych ze zródel par metali.Uklad generacyjno-pomiarowy jest wyposazony w generator, który pobudza do drgan element wzorcowy. Z tego elementu wzorcowego za po¬ moca slizgaczy, pierscieni kontaktowych i prze¬ pustu prózniowego oraz zespolu przelaczajacego, na¬ piecie pobudzajace zostaje przekazane do ukladu po¬ miarowego. Uklad pomiarowo-generacyjny ma drugi generator, który pobudza do drgan elementy piezo¬ elektryczne poddawane kolejno naparowywaniu i z których za pomoca styków pomiarowych, wypro¬ wadzen oraz przepustu prózniowego i zespolu prze¬ laczajacego, napiecie pobudzajace zostaje przeka¬ zane do ukladu pomiarowego. Styki pomiarowe sa przesuwane za pomoca dzwigni i ukladu dociska¬ jacego.Uklad przeslon jest wyposazony w dodatkowa przeslone, która jest przesuwana na otwór masku¬ jacy, przez który dokonuje sie koncowego naparo¬ wywania elementów, za pomoca elektromagnesu uruchamianego przyciskiem.Nowoczesne urzadzenia elektroniczne wymagaja od elementów rezonansowych coraz lepszych pa¬ rametrów, z których do najistotniejszych zaliczyc mozna dlugookresowa stabilnosc czestotliwosci, o- pornosc w (rezonansie oraz zawartosc i poziom drgan pasozytniczych. Wszystkie te parametry zaleza w sposób decydujacy od jednorodnosci materialu elek¬ trody.Urzadzenie wedlug wynalazku zapewnia jedno¬ rodnosc materialu elektrody dzieki temu, ze napa¬ rowywanie odbywa sie tylko w jednej komorze, co zapobiega tworzeniu sie warstw oddzielonych tlenkami i o róznych srednicach.Dzieki urzadzeniu wedlug wynalazku mozna uzy¬ wac do wytwarzania elektrod materialy wykazu^ jace duze wlasciwosci pasywne na przyklad alu¬ minium Al. Materialy te sa szczególnie przydatne w technologii nanoszenia elektrod na elementy re¬ zonatorowe ze wzgledu na duzo mniejsza mase od materialów stosowanych dotychczas,, oraz duza sta- losc parametrów warstwy w czasie,1 co. jest szcze¬ gólnie istotne przy wykonaniu elementów pracu¬ jacych na wyzszych rzedach drgan harmonicznych Wynalazek zostanie blizej objasniony na przy¬ kladzie wykonania przedstawionym na rysunku, na którym przedstawiony jest schemat urzadzenia.Przeznaczone do napylania elementy 1 umiesz¬ czone sa na obwodzie karuzeli 2 znajdujacej sie w komorze prózniowej 35 i obracanej przez rolke napedowa 3, napedzana przez silnik 4 poprzez sprzeglo 5 i prowadzonej dodatkowo przez rolke prowadzaca 6 i rolke dociskowa 7* Pizoelektryczny element wzorcowy 8 z u- przednio napylonymi elektrodami jest umiesz¬ czony na karuzeli .2 i pobudzany do drgan w ukla- dzie generacyjnym 9, z którego za pomoca slizga¬ czy 10, pierscienia kontaktowego 11, prózniowego przepustu pomiarowego 12 i zespolu przelaczaja- - cego 13, napiecie pobudzajace zostaje przekazane do ukladu pomiarowego 14. Po wlaczeniu napiecia zasilajacego grzalke 15 i ustaleniu polozenia ra¬ mienia dzwigni 16 za pomoca pokretla 17 i kolka ustalajacego 18 rozpoczyna sie naparowywanie kolejnych elementów piezoelektrycznych 1 prze¬ suwajacych sie przed otworem maskujacym 10 znaj- dujacym sie na przeslonie 20, polaczonej na sztyw¬ no z ramieniem -dzwigni 16. Napylanie prowadzi sie, az do chwili uzyskania wymaganej grubosci warstwy, której miernikiem jest czestotliwosc ele¬ mentu wzorcowego 8, odczytywana na ukladzie 40 pomiarowym 14.Po uzyskaniu zadanej grubosci warstwy z jednej strony elementów piezoelektrycznych 1, wylacza sie; zasilanie grzalki 15, wlacza zasilanie grzalki 21 i naparowuje druga strone kolejnych elementów 1 45 przesuwajacych sie przed otworem maskujacym 22,. znajdujacym sie na przeslonie 23. Kontrole gru¬ bosci naparowywanej warstwy prowadzi sie jak poprzednio.Po zakonczeniu wstepnego naparowywania wyla- 50 cza sie silnik 4 napedzajacy 2, ustala polozenie dzwigni 16 za pomoca pokretla 17 i kolka ustala¬ jacego 24. Spowoduje to przesuniecie styKów po¬ miarowych 25 za pomoca dzwigni 26 i ukladu do¬ ciskajacego 27, oraz spowoduje ustawienie otworu 55 maskujacego 28, znajdujacego sie na przeslonie 23 w osi grzalki 21. Jednoczesnie za pomoca sprzegla wysprzegla sie silnik 4 i przechodzi na reczny obrót karuzeli 2 za pomoca pokretla 29. Styki ukla¬ du przylaczajacego 13 ustala sie w polozeniu umoz- 60 liwiajacym pomiar czestotliwosci pracy ukladu ge¬ neracyjnego 30. Pokretlem 17 przesuwa sie karu¬ zele 2 az do chwili uzyskania kontaktu miedzy stykami pomiarowymi 25 ukladu generacyjnego 30 i wyprowadzeniami 31 naparowywanego elementu 65 piezoelektrycznego 1. Nastepnie wlacza sie zasi-99 351 6 lanie grzalki 21 i za pomoca przycisku 32 wlacza sie zasilanie elektromagnesu 33, powodujac odslo¬ niecie otworu maskujacego 28 przez przeslone 34.Naparowywanie prowadzi sie az do chwili uzy¬ skania przez element 1 wymaganej czestotliwosci koncowej, która mierzy sie na ukladzie pomiaro¬ wym 14. Przerwanie napylania uzyskuje sie przez zwolnienie przycisku 32. Tak samo postepuje sie ze wszystkimi elementami piezoelektrycznymi 1, umieszczonymi na obwodzie karuzeli 2, przeznaczo¬ nymi do wytwarzania na nich elektrod. PL