RU2203979C2 - Plant for application of coats on wide tape - Google Patents

Plant for application of coats on wide tape Download PDF

Info

Publication number
RU2203979C2
RU2203979C2 RU2001112406A RU2001112406A RU2203979C2 RU 2203979 C2 RU2203979 C2 RU 2203979C2 RU 2001112406 A RU2001112406 A RU 2001112406A RU 2001112406 A RU2001112406 A RU 2001112406A RU 2203979 C2 RU2203979 C2 RU 2203979C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tape
vacuum chamber
cover
magnetron
lid
Prior art date
Application number
RU2001112406A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2001112406A (en
Inventor
Валерий Николаевич Володин
Адил Жианшахович Тулеушев
Юрий Жианшахович Тулеушев
Владимир Николаевич Лисицын
Светлана Николаевна Ким
Александр Бикетович Асанов
Original Assignee
Дочернее государственное предприятие "Институт ядерной физики" Национального ядерного центра Республики Казахстан
Товарищество с ограниченной ответственностью "СИМПЛА"
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Дочернее государственное предприятие "Институт ядерной физики" Национального ядерного центра Республики Казахстан, Товарищество с ограниченной ответственностью "СИМПЛА" filed Critical Дочернее государственное предприятие "Институт ядерной физики" Национального ядерного центра Республики Казахстан
Application granted granted Critical
Publication of RU2203979C2 publication Critical patent/RU2203979C2/en
Publication of RU2001112406A publication Critical patent/RU2001112406A/en

Links

Images

Landscapes

  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

FIELD: mechanical engineering; electronic, electrical and medical industries. SUBSTANCE: proposed plant includes vacuum chamber, at least two magnetron sprayers, gas evacuation, supply and flow rate control system, unit for motion of tape made in form of revolving platform which is closed at the top and is provided with guide rollers, detachable drums, autonomous drives and braking units and shield closing break in tape generatrix; vacuum chamber is provided with at least one port fitted with cover which is hermetically articulated with chamber; located diametrically on cover are magnetron sprayers ; cover is partially rotatable relative to vacuum chamber around axial line which is orthogonal relative to plane of cover and surface of tape; each magnetron sprayer is hermetically articulated with cover; provision is made for adjustable motion of sprayer relative to cover along its own axial line; rollers and drums are extensible. EFFECT: extended functional capabilities due to adaptation of equipment and optimization of coat forming procedure. 3 dwg, 3 ex

Description

Изобретение относится к области нанесения покрытий, различных по назначению и составу, и может быть использовано в машиностроении, электронной, электротехнической, медицинской и других отраслях промышленности. The invention relates to the field of coating, different in purpose and composition, and can be used in mechanical engineering, electronic, electrical, medical and other industries.

Известно устройство для нанесения покрытий на протяжные гибкие изделия (RU 2070944, С 23 С 14/34, 27.12.1996), в котором вакуумная камера с секциями соединена с внутренними полостями удлиненных цилиндрических катодов электродных узлов, установленных перпендикулярно камере и электрически от них изолированных. Катоды установлены между цилиндрическими анодами соосно и отделены от них экранами на изолирующих элементах. В вакуумной камере размещен узел транспортировки изделий с подающими и приемными элементами, между которыми установлен узел подачи газа. A device is known for applying coatings to broach flexible products (RU 2070944, С 23 С 14/34, 12/27/1996), in which a vacuum chamber with sections is connected to the internal cavities of elongated cylindrical cathodes of electrode assemblies mounted perpendicular to the chamber and electrically isolated from them. The cathodes are mounted coaxially between the cylindrical anodes and are separated from them by shields on insulating elements. In the vacuum chamber there is a unit for transporting products with supply and receiving elements, between which a gas supply unit is installed.

Устройство позволяет формировать покрытия на подложках большой протяженности, однако при изменении поперечных размеров подложки более определенной величины необходимо конструктивное изменение узлов и вакуумной камеры, а фиксированное расстояние между подложкой и мишенью ограничивает процесс распыления в узком интервале технологических параметров, что сужает эксплуатационные возможности. The device allows the formation of coatings on long substrates, however, when changing the transverse dimensions of the substrate over a certain size, a constructive change in the nodes and the vacuum chamber is necessary, and a fixed distance between the substrate and the target limits the sputtering process in a narrow range of technological parameters, which narrows the operational capabilities.

Известна также установка для непрерывного ионного осаждения покрытия на перемещаемый с высокой скоростью пленочный материал (патент Японии 61-54165, С 23 С 14/32, 23.03.1994), содержащая вакуумную камеру, систему вытяжки, систему подачи газа, источник паров осаждаемого материала, при необходимости устройство для управления источником пара, плазменный пистолет, работающий с градиентом давления, при необходимости направляющие устройства и устройства охлаждения, устройство для подачи и намотки пленки. В установке поток плазмы направляют на осаждаемый материал с получением паров, которые подвергают ионизации, с последующим осаждением ионизированных частиц на поверхность перемещаемой пленки. Установке также свойственны недостатки, обусловленные необходимостью конструктивных изменений при использовании ленточной подложки большой ширины и фиксированным расстоянием от источника паров до подложки, которые ограничивают эксплуатационные возможности устройства. Also known is a device for continuous ionic deposition of a coating onto a film material moving at a high speed (Japanese Patent 61-54165, С 23 С 14/32, 03/23/1994), containing a vacuum chamber, an exhaust system, a gas supply system, a vapor source of the deposited material, if necessary, a device for controlling a steam source, a plasma gun working with a pressure gradient, if necessary, guiding devices and cooling devices, a device for feeding and winding a film. In the installation, the plasma stream is directed to the deposited material to obtain vapors that are ionized, followed by the deposition of ionized particles on the surface of the transported film. The installation also has disadvantages due to the need for structural changes when using a tape substrate with a large width and a fixed distance from the vapor source to the substrate, which limit the operational capabilities of the device.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой является установка для нанесения покрытий на ленту (предварительный патент Республики Казахстан 8831, С 23 С 14/34, 14.04.2000), включающая вакуумную камеру, по меньшей мере, один магнетронный распылитель, системы эвакуации, подачи и регулирования расхода газа, устройство для перемещения ленты в виде вращающейся платформы с установленными на периферии пассивными направляющими роликами и крышкой, съемные барабаны с автономными приводами и тормозными устройствами, установленные внутри пространства, ограниченного крышкой и лентой, огибающей снаружи ролики, а разрыв ленточной образующей между пассивными роликами, изменяющими направление ее движения на барабаны, закрыт экраном. Closest to the technical nature of the claimed is the installation for coating the tape (preliminary patent of the Republic of Kazakhstan 8831, C 23 C 14/34, 04/14/2000), including a vacuum chamber, at least one magnetron atomizer, evacuation, feeding and gas flow control, a device for moving the tape in the form of a rotating platform with passive guide rollers and a lid mounted on the periphery, removable drums with self-contained drives and brake devices installed inside the space The area bounded by a lid and a tape enveloping the rollers outside, and the gap between the tape forming between the passive rollers that change the direction of its movement to the drums, is covered by a screen.

В конструкции устройства предусмотрено жесткое крепление магнетронов на стенках вакуумной камеры на определенном расстоянии от поверхности ленты. При формировании покрытия на ленте, ширина которой превышает размеры сечения потока плазмы, необходимо конструктивное вмешательство, заключающееся в изменении положения магнетронных распылителей на камере. Кроме того, увеличение скорости напыления покрытия при фиксированном расстоянии между подложкой и мишенью возможно лишь изменением электрической мощности, подводимой к магнетронным распылителям, что также накладывает ограничения, особенно в случае применения мишеней из легкоплавких материалов. Названные недостатки ограничивают эксплуатационные возможности установки. The design of the device provides for rigid mounting of magnetrons on the walls of the vacuum chamber at a certain distance from the surface of the tape. When forming a coating on a tape whose width exceeds the dimensions of the plasma flow section, a constructive intervention is required, consisting in changing the position of the magnetron sprays on the camera. In addition, an increase in the deposition rate of the coating at a fixed distance between the substrate and the target is possible only by changing the electric power supplied to the magnetron sprays, which also imposes limitations, especially in the case of using targets from fusible materials. These disadvantages limit the operational capabilities of the installation.

Технический результат изобретения заключается в расширении эксплуатационных возможностей установки за счет упрощения адаптации оборудования при изготовлении изделий с изменением ширины ленты и оптимизации условий формирования покрытий. The technical result of the invention is to expand the operational capabilities of the installation by simplifying the adaptation of equipment in the manufacture of products with changing tape width and optimizing the conditions for the formation of coatings.

Указанный результат достигается в установке для нанесения покрытий на широкую ленту, включающей вакуумную камеру, по меньшей мере, два магнетронных распылителя, системы эвакуации, подачи и регулирования расхода газа, устройство для перемещения ленты в виде вращающейся закрытой сверху платформы с направляющими роликами, съемными барабанами, автономными приводами и тормозными устройствами и экран, закрывающий разрыв ленточной образующей, в которой вакуумная камера снабжена, по меньшей мере, одним окном с крышкой, герметично сочлененной с камерой, на крышке диаметрально размещены магнетронные распылители, крышка выполнена с возможностью ограниченного вращения относительно вакуумной камеры вокруг осевой линии, которая ортогональна плоскости крышки и поверхности ленты, каждый магнетронный распылитель герметично сочленен с крышкой и выполнен с возможностью регулируемого перемещения относительно крышки вдоль собственной осевой линии, а ролики и барабаны выполнены раздвижными. The specified result is achieved in the installation for coating a wide tape, including a vacuum chamber, at least two magnetron sprays, evacuation systems, supply and regulation of gas flow, a device for moving the tape in the form of a rotating top-closed platform with guide rollers, removable drums, self-contained drives and braking devices and a screen closing the gap of the tape generatrix, in which the vacuum chamber is equipped with at least one window with a cover hermetically articulated with a chamber, magnetron sprays are diametrically placed on the lid, the lid is made with the possibility of limited rotation relative to the vacuum chamber around an axial line that is orthogonal to the plane of the lid and the surface of the tape, each magnetron nebulizer is hermetically coupled to the lid and made with adjustable movement relative to the lid along its own axial line and the rollers and drums are made sliding.

На фиг. 1 приведена схема сечения предлагаемой установки для нанесения покрытий на широкую ленту, на фиг.2 - схема возможного изменения положения магнетронных распылителей в зависимости от поворота крышки вокруг оси относительно вакуумной камеры, на фиг.3 - схема проецирования потоков плазмы на ленту в зависимости от ширины ленты и перемещения в соответствии с ней магнетронных распылителей при ограниченном вращении крышки относительно вакуумной камеры: а - при размещении магнетронов на диаметре, совпадающем со средней линией ленты, б - диаметре, под углом к средней линии ленты, в - диаметре, перпендикулярном средней линии ленты. In FIG. 1 shows a sectional diagram of the proposed installation for coating a wide tape, figure 2 is a diagram of a possible change in the position of the magnetron sprays depending on the rotation of the cap around the axis relative to the vacuum chamber, figure 3 is a diagram of the projection of plasma flows on the tape depending on the width the tape and the movement of the magnetron sprays in accordance with it with limited rotation of the cap relative to the vacuum chamber: a - when the magnetrons are placed at a diameter that coincides with the middle line of the tape, b - diameter, p At an angle to the midline of the tape, in is the diameter perpendicular to the midline of the tape.

Установка представляет собой вакуумную камеру 1, внутри которой размещена платформа 2 с роликами 3 и барабанами 4 для перемещения ленты 5. Каждый барабан 4 имеет привод 6 и тормозное устройство 7. Вакуумная камера 1 снабжена окнами 8, которые герметично закрыты крышками 9, где по диаметру расположены магнетронные распылители 10. Оси 11 крышек 9 ортогональны плоскости крышек 9 и поверхности ленты 5. Крышки 9 снабжены креплением 12 для фиксации крышки на вакуумной камере 1 и устройством 13 для регулирования угла поворота крышки 9 вокруг оси 11. Магнетронные распылители 10 снабжены механизмом 14 перемещения относительно крышки 9 вдоль собственной осевой линии 15 в направляющих 16. Промежуток между роликами 3, не закрытый лентой 5 при изменении направления ее движения на барабаны 4, закрыт экраном 17. The installation is a vacuum chamber 1, inside of which there is a platform 2 with rollers 3 and reels 4 for moving the belt 5. Each drum 4 has a drive 6 and a brake device 7. The vacuum chamber 1 is equipped with windows 8, which are hermetically closed by covers 9, where the diameter magnetron sprays are located 10. The axes 11 of the covers 9 are orthogonal to the plane of the covers 9 and the surface of the tape 5. The covers 9 are provided with a fastener 12 for fixing the cover on the vacuum chamber 1 and a device 13 for adjusting the angle of rotation of the cover 9 around the axis 11. Magnetron e nozzles 10 are equipped with a mechanism 14 for moving relative to the cover 9 along its own axial line 15 in the guides 16. The gap between the rollers 3, not covered by tape 5 when changing the direction of its movement to the drums 4, is closed by a screen 17.

Установка работает следующим образом. Предварительно на один из барабанов 4 наматывают ленту 5 и устанавливают на платформу 2. Ленту 5 с полного барабана 4, обводя ролики 3 снаружи, заводят на другой барабан. После герметизации и эвакуации воздуха из вакуумной камеры 1 платформе 2 придают вращение. Подачей электрической мощности на магнетронные распылители 10 распыляют мишени. Распыленный материал, оседая на поверхности ленты 5, перемещаемой с платформой 2 относительно магнетронных распылителей 10, формирует слой покрытия, состоящий из субслоев малой толщины, образующихся при разовом прохождении перед распылителями 10. Экран 17 предотвращает проникновение плазменного потока в пространство, где размещены барабаны 4, и нарушение параметров сформированного покрытия. Installation works as follows. Previously, one of the drums 4 is wound with a tape 5 and mounted on a platform 2. The tape 5 with a full drum 4, bypassing the rollers 3 from the outside, is led to another drum. After sealing and evacuating the air from the vacuum chamber 1, the platform 2 is rotated. By supplying electric power to the magnetron sprays 10, the targets are sprayed. The sprayed material, deposited on the surface of the tape 5, which is transported with the platform 2 relative to the magnetron sprays 10, forms a coating layer consisting of small sublayers formed by a single passage in front of the sprays 10. The screen 17 prevents the plasma stream from entering the space where the drums 4 are located, and violation of the parameters of the formed coating.

При этом одновременно включением привода 6 ленту 5 с нанесенным покрытием с роликов 3 непрерывно сматывают на другой барабан 4, что сопровождается подачей ленты с первого барабана на ролики 3 для напыления. Торможение при этом первого барабана 4 устройством 7 способствует натяжению ленты 5 и организации процесса ее перемещения. At the same time, by turning on the drive 6, the coated tape 5 from the rollers 3 is continuously wound onto another drum 4, which is accompanied by the feeding of the tape from the first drum to the spraying rollers 3. In this case, braking of the first drum 4 by the device 7 contributes to the tension of the tape 5 and the organization of its movement.

При необходимости использования ленты большей ширины ее заводят на ролики 3 и барабаны 4, раздвигая их на ширину ленты 5. Крепления 12, фиксирующие крышку 9 окна 8, освобождают и с помощью устройства 13 для регулирования поворота последнюю сдвигают вокруг оси 11 таким образом, чтобы проекция потоков плазмы на ленту перекрывала ширину ленты. После выполнения указанной операции крышку 9 креплениями 12 фиксируют относительно вакуумной камеры 1. Далее формирование покрытия производят по порядку, изложенному выше. If it is necessary to use a tape with a larger width, it is brought into the rollers 3 and the drums 4, spreading them to the width of the tape 5. The fasteners 12 that fix the cover 9 of the window 8 are released and with the help of the device 13 for adjusting the rotation, the latter is shifted around the axis 11 so that the projection plasma flows on the tape overlapped the width of the tape. After performing the indicated operation, the cover 9 with fasteners 12 is fixed relative to the vacuum chamber 1. Next, the formation of the coating is carried out in the order described above.

При необходимости уменьшения или увеличении расстояния от распыляемой мишени до ленты, на которой формируется покрытие, что бывает необходимо при уменьшении или увеличении подводимой к магнетронному распылителю 10 электрической мощности для изменения скорости распыления и сохранения при этом определенных условий формирования кристаллической решетки покрытия, магнетронные распылители или группу их с помощью механизмов 14 перемещают в направляющих 16 вдоль собственных осевых линий 15 к поверхности ленты 5 или от нее. Причем указанное перемещение распылителей 10 возможно без разгерметизации установки и в процессе нанесения покрытия. If it is necessary to reduce or increase the distance from the spray target to the tape on which the coating is formed, which is necessary when reducing or increasing the electric power supplied to the magnetron spray 10 to change the spray speed and maintain certain conditions for the formation of the crystal lattice of the coating, magnetron sprays or a group using mechanisms 14, they are moved in guides 16 along their own axial lines 15 to or from the surface of the tape 5. Moreover, the indicated movement of the nozzles 10 is possible without depressurization of the installation and during the coating process.

При полной перемотке ленты 5 на другой барабан 4 и необходимости формирования отличного по составу или следующего по технологии покрытия или слоя реверсивным включением привода 6 первого барабана 4 ленту 5 перемещают в процессе напыления в обратном направлении с включением тормозного устройства 7 второго барабана 4. Состав покрытия при этом может быть изменен включением распылителей 10, не использованных до этого в формировании покрытия, с другими по составу мишенями, а также сменой состава газовых смесей. When the tape 5 is completely rewound to another drum 4 and it is necessary to form a coating or a layer that is different in technology or using a reverse coating of the drive 6 of the first drum 4, the tape 5 is moved in the reverse spraying process with the brake device 7 of the second drum 4 turned on. this can be changed by the inclusion of nozzles 10, not previously used in the formation of the coating, with different composition targets, as well as a change in the composition of gas mixtures.

После завершения формирования покрытия или их комбинации прекращают подачу электрической мощности и газовых смесей на магнетронные распылители 9, останавливают вращение платформы 2 и перемещение ленты 5, давление выравнивают с атмосферным, вскрывают вакуумную камеру 1, снимают барабан 4 с лентой 5, на которой нанесено покрытие. After the formation of the coating or their combination is completed, the supply of electric power and gas mixtures to the magnetron sprays 9 is stopped, the rotation of the platform 2 and the movement of the tape 5 are stopped, the pressure is equalized with atmospheric, the vacuum chamber 1 is opened, the drum 4 with the tape 5, on which the coating is applied, is removed.

При замене снятого барабана 4 другим с лентой 5, подготовленной к напылению, процесс повторяют. When replacing the removed drum 4 with another tape 5, prepared for spraying, the process is repeated.

Использование крышки окна, герметично сочлененной с корпусом, имеющей возможность ограниченного вращения вокруг оси, которая ортогональна плоскости крышки и поверхности ленты, позволяет оперативно адаптировать установку для нанесения покрытий с изменением ее ширины за счет изменения проекций потоков плазмы магнетронных распылителей, размещенных на диаметре крышки, перекрывающих в этом случае всю ширину ленты. Это позволяет расширить эксплуатационные возможности установки. The use of a window lid hermetically connected to the body, with the possibility of limited rotation around an axis that is orthogonal to the plane of the lid and the surface of the tape, allows you to quickly adapt the installation for coating with a change in its width by changing the projections of the plasma flows of magnetron sprays placed on the diameter of the lid in this case the entire width of the tape. This allows you to expand the operational capabilities of the installation.

Возможность регулируемого перемещения магнетронных распылителей, герметично сочлененных с крышкой, вдоль собственной оси также позволяет варьировать условия нанесения покрытия без конструктивного изменения узла применительно к изменениям технологии, что также направлено на достижение технического результата. The possibility of controlled movement of magnetron sprays hermetically connected to the cap along its own axis also allows you to vary the conditions of the coating without constructive changes in the node in relation to changes in technology, which is also aimed at achieving a technical result.

Применение роликов и барабанов, выполненных раздвижными, исключает дополнительные операции по переналадке установки при технологических операциях с лентами различной ширины, что делает ее более универсальной. The use of rollers and drums made sliding, eliminates additional operations on the readjustment of the installation during technological operations with tapes of various widths, which makes it more versatile.

Изложенное в значительной мере расширяет эксплуатационные возможности установки для нанесения покрытий на широкую ленту. The above significantly expands the operational capabilities of the installation for coating a wide tape.

Установка использована при формировании различных по составу и назначению покрытий на лентах различной ширины из стали, цветных металлов, тефлона, полимерных материалов и бумаги. Несколько примеров приведены ниже. The installation was used in the formation of coatings of various composition and purpose on tapes of various widths made of steel, non-ferrous metals, Teflon, polymeric materials and paper. A few examples are given below.

Пример 1. Нанесение сверхпроводящего покрытия из свинца на медную ленту шириной 50 мм и толщиной 20 мкм при длине 32 м осуществляли с использованием двух магнетронных распылителей, расположенных на диаметре крышки, параллельном средней линии ленты (угол поворота диаметра по отношению к средней линии ленты 0o), с мишенями из свинца и использованием в качестве плазмообразующего газа аргона. Расстояние от мишеней до поверхности ленты составляло 50 мм. Скорость перемещения ленты с барабана на барабан поддерживали равной 3•10-4 м•с-1, скорость вращения платформы - 1,0 с-1, электрическая мощность, подводимая к каждому магнетрону, составляла 150 Вт. В результате получено высококачественное пленочное сверхпроводящее покрытие с критической температурой перехода, равной 6,8 К, и критической силой тока 2,3•105 А/см2.Example 1. The application of a superconducting coating of lead on a copper tape with a width of 50 mm and a thickness of 20 μm and a length of 32 m was carried out using two magnetron sprays located on the diameter of the cap parallel to the midline of the tape (angle of rotation of the diameter with respect to the center line of the tape 0 o ), with targets from lead and using argon as a plasma-forming gas. The distance from the targets to the surface of the tape was 50 mm. The speed of movement of the tape from drum to drum was maintained equal to 3 • 10 -4 m • s -1 , the platform rotation speed was 1.0 s -1 , the electric power supplied to each magnetron was 150 watts. The result is a high-quality film superconducting coating with a critical transition temperature of 6.8 K and a critical current of 2.3 • 10 5 A / cm 2 .

Пример 2. Нанесение покрытия из нитрида титана на ленту из легированной стали 12Х18Н10Т шириной 80 мм и толщиной 100 мкм при длине 28 м осуществляли с использованием двух магнетронных распылителей, расположенных на диаметре крышки, повернутом относительно средней линии ленты (угол поворота диаметра по отношению к средней линии ленты 40o), с мишенями из титана при подаче газовой смеси, состоящей из аргона (70%) и азота (30%). Расстояние от мишеней до поверхности ленты в обоих случаях после перемещения магнетронов вдоль оси составляло 40 мм. Скорость перемещения ленты с барабана на барабан поддерживали равной 4•10-4 м•с-1, скорость вращения платформы - 0,8 с-1, силу тока разряда 1,0 А, напряжение 300 В. В результате получено пленочное покрытие золотистого цвета, соответствующее структуре TiN, толщиной 1,2 мкм. Неравномерность толщины покрытия по ширине и длине ленты составила менее 6%.Example 2. The coating of titanium nitride on a strip of alloy steel 12X18H10T with a width of 80 mm and a thickness of 100 μm with a length of 28 m was carried out using two magnetron sprays located on the diameter of the cap, rotated relative to the midline of the tape (angle of rotation of the diameter relative to the average line tape 40 o ), with targets made of titanium when applying a gas mixture consisting of argon (70%) and nitrogen (30%). The distance from the targets to the surface of the tape in both cases after the magnetrons moved along the axis was 40 mm. The speed of movement of the tape from drum to drum was maintained equal to 4 • 10 -4 m • s -1 , the platform rotation speed was 0.8 s -1 , the discharge current was 1.0 A, and the voltage was 300 V. As a result, a golden film coating was obtained corresponding to the structure of TiN, a thickness of 1.2 μm. The unevenness of the coating thickness across the width and length of the tape was less than 6%.

Пример 3. Композиционный материал, в котором матричным является алюминий, а армирующим свинец, получен при распылении соответствующих мишеней при атомном соотношении алюминия к свинцу, равном 3,88, на ленту, которую впоследствии отделяют от покрытия, из легированной стали шириной 120 мм. Формирование композиционного материала вели с помощью 6 магнетронов, 3 из которых снабжены мишенями из алюминия, 3 - из свинца. Магнетроны с мишенями из алюминия и свинца размещены на разных крышках, причем крышка с магнетронами, имеющими свинцовые мишени, расположена после (по ходу вращения платформы и движения ленты) крышки с магнетронами, снабженными алюминиевыми мишенями. Угол наклона диаметра крышки, на котором размещены магнетроны с алюминиевыми мишенями, по отношению к средней линии ленты составил 80o, со свинцовыми мишенями - 90o. Расстояние после перемещения магнетронов вдоль собственной оси составляло от алюминиевых мишеней до поверхности ленты 60 мм, свинцовых - 30 мм. Подводимая к магнетронам мощность составила в каждом случае при распылении алюминия 430 Вт, свинца - 30 Вт. В качестве плазмообразующего газа использован аргон, подвергнутый глубокой очистке от примесей. Скорость перемещения ленты с барабана на барабан поддерживали равной 6•10-4 м•с-1, скорость вращения платформы - 1,2 с-1. После отделения от поверхности ленты получен композиционный пленочный материал, содержащий 79,5 ат.% алюминия и 20,5 ат. % свинца, толщиной 0,9 μм, в котором составляющие представлены отдельными фазами. Неравномерность толщины полученного материала по ширине и длине ленты составила менее 7%. Полученный композиционный материал имеет более высокую (6,8 К) температуру перехода в сверхпроводящее состояние по сравнению с пленочным алюминием (5,8 К).Example 3. A composite material in which the matrix is aluminum and the reinforcing lead is obtained by sputtering the corresponding targets with an atomic ratio of aluminum to lead equal to 3.88 on a tape, which is subsequently separated from the coating, from alloy steel 120 mm wide. The composite material was formed using 6 magnetrons, 3 of which were equipped with aluminum targets, 3 of lead. Magnetrons with targets made of aluminum and lead are placed on different covers, and the cover with magnetrons having lead targets is located after (along the rotation of the platform and the tape) the covers with magnetrons equipped with aluminum targets. The angle of inclination of the diameter of the lid, on which magnetrons with aluminum targets are placed, was 80 o with respect to the midline of the tape, and 90 o with lead targets. The distance after the magnetrons moved along their own axis was 60 mm from aluminum targets to the tape surface, and 30 mm from lead ones. The power supplied to the magnetrons in each case was 430 W for aluminum atomization and 30 W for lead. As a plasma-forming gas used argon, subjected to deep purification from impurities. The speed of movement of the tape from drum to drum was maintained equal to 6 • 10 -4 m • s -1 , the speed of rotation of the platform - 1.2 s -1 . After separation from the surface of the tape, a composite film material was obtained containing 79.5 at.% Aluminum and 20.5 at. % lead, 0.9 μm thick, in which the constituents are represented by separate phases. The unevenness of the thickness of the obtained material along the width and length of the tape was less than 7%. The resulting composite material has a higher (6.8 K) transition temperature to the superconducting state compared to film aluminum (5.8 K).

Таким образом, приведенные примеры использования установки для нанесения покрытий на широкую ленту свидетельствуют о расширении эксплуатационных возможностей применительно к формированию покрытий, различных по составу и технологии получения, на лентах различной ширины за счет упрощения адаптации оборудования и оптимизации условий формирования. Thus, the above examples of the use of the installation for coating a wide tape indicate an expansion of operational capabilities in relation to the formation of coatings of different composition and production techniques on tapes of different widths by simplifying the adaptation of equipment and optimizing the formation conditions.

Claims (1)

Установка для нанесения покрытий на широкую ленту, включающая вакуумную камеру, по меньшей мере, два магнетронных распылителя, системы эвакуации, подачи и регулирования расхода газа, устройство для перемещения ленты в виде вращающейся закрытой сверху платформы с направляющими роликами, съемными барабанами, автономными приводами и тормозными устройствами, и экран, закрывающий разрыв ленточной образующей, отличающаяся тем, что вакуумная камера снабжена, по меньшей мере, одним окном с крышкой, герметично сочлененной с камерой, на крышке диаметрально размещены магнетронные распылители, крышка выполнена с возможностью ограниченного вращения относительно вакуумной камеры вокруг осевой линии, которая ортогональна плоскости крышки и поверхности ленты, каждый магнетронный распылитель герметично сочленен с крышкой и выполнен с возможностью регулируемого перемещения относительно крышки вдоль собственной осевой линии, а ролики и барабаны выполнены раздвижными. Installation for coating a wide tape, including a vacuum chamber, at least two magnetron sprays, evacuation systems, gas supply and flow control, a device for moving the tape in the form of a rotating top-closed platform with guide rollers, removable drums, self-contained drives and brake devices, and a screen closing the gap of the tape generatrix, characterized in that the vacuum chamber is equipped with at least one window with a lid hermetically articulated with the camera on the lid magnetron sprays are arranged in a metered manner, the lid is capable of limited rotation relative to the vacuum chamber around an axial line that is orthogonal to the plane of the lid and the surface of the tape, each magnetron nebulizer is hermetically articulated with the lid and configured to move relative to the lid along its own axial line, and rollers and drums made sliding.
RU2001112406A 2000-07-14 2001-05-04 Plant for application of coats on wide tape RU2203979C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KZ2000/0779.1 2000-07-14
KZ20000779 2000-07-14

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2203979C2 true RU2203979C2 (en) 2003-05-10
RU2001112406A RU2001112406A (en) 2003-05-10

Family

ID=19720709

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001112406A RU2203979C2 (en) 2000-07-14 2001-05-04 Plant for application of coats on wide tape

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2203979C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2486278C2 (en) * 2007-11-28 2013-06-27 Эрликон Трейдинг Аг, Трюббах Vacuum chamber on frame base for coating application plants
RU182457U1 (en) * 2017-12-27 2018-08-17 Общество с ограниченной ответственностью "Накопители Энергии Супер Конденсаторы" (ООО "НЭСК") Installation for vacuum magnetron sputtering of thin films
RU2817729C1 (en) * 2023-06-29 2024-04-19 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Vacuum coating device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2486278C2 (en) * 2007-11-28 2013-06-27 Эрликон Трейдинг Аг, Трюббах Vacuum chamber on frame base for coating application plants
RU182457U1 (en) * 2017-12-27 2018-08-17 Общество с ограниченной ответственностью "Накопители Энергии Супер Конденсаторы" (ООО "НЭСК") Installation for vacuum magnetron sputtering of thin films
RU2817729C1 (en) * 2023-06-29 2024-04-19 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Vacuum coating device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3064301B2 (en) Thin film forming apparatus and method
US5888594A (en) Process for depositing a carbon-rich coating on a moving substrate
US5803976A (en) Vacuum web coating
JP2001508124A (en) Method and apparatus for depositing a carbon-rich coating on a moving substrate
JPH03211275A (en) Device and method for magnetron spattering
PL204742B1 (en) Sputter coating apparatus including ion beam source(s), and corresponding method
JPH0665729A (en) Method and apparatus for vapor deposition by sputtering of liquid substance
MX2008005318A (en) Cathode incorporating fixed or rotating target in combination with a moving magnet assembly and applications thereof.
WO2007026649A1 (en) Vapor deposition head device and method of coating by vapor deposition
EP0719874B1 (en) Process of and apparatus for forming thin films of metallic compounds
CA2593063A1 (en) Oscillating shielded cylindrical target assemblies and their methods of use
JP2005048260A (en) Reactive sputtering method
RU2005116674A (en) METHOD OF SPRAYING ON TAPE SUBSTRATES OF TRANSPARENT BARRIER COVERING FROM ALUMINUM OXIDE
CA2135424A1 (en) Vacuum web coating
RU2203979C2 (en) Plant for application of coats on wide tape
EP0949350B1 (en) Method of eliminating unevenness in pass-reversal thermal spraying
CA1232230A (en) Process and device for producing metallic coatings
RU2167955C2 (en) Apparatus for applying coat to belt
WO2013165036A1 (en) High-speed film-forming device and film-forming method using same
US20040200418A1 (en) Plasma spray systems and methods of uniformly coating rotary cylindrical targets
CN101063192A (en) Metal plate belt vacuum film coating equipment
RU182457U1 (en) Installation for vacuum magnetron sputtering of thin films
RU2391443C2 (en) Vacuum coating aggregate
JP2009144252A (en) Reactive sputtering device and reactive sputtering method
JP2716844B2 (en) Thermal spray composite film forming method

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20120505