Распылительная установка по производству ленты с катодным покрытием для литий-ионных источников тока
Использование: полезная модель относится к установке по производству ленты с катодным покрытием для литий-ионных источников тока, при этом установка может работать непрерывно в течение длительных промежутков времени. Задача: создание устройства нанесения равномерного покрытия на непрерывно перемещающуюся ленту с возможностью последующего изъятия этой ленты без повреждений из данного устройства. Сущность полезной модели: распылительная установка по производству ленты с катодным покрытием для литий-ионных источников тока содержит вакуумную камеру, откачные средства, систему газонапуска, по крайней мере, две форсунки, систему транспортировки ленты, систему управления. Установка снабжена бункером для подачи рабочей смеси через распылители в вакуумную камеру, система транспортировки ленты представляет собой две кассеты с лентопротяжным механизмом, напротив с двух сторон ленты установлены форсунки и имеющие возможность перемещения сканеры измерения толщины покрытия, подсоединенные к контролеру, установка снабжена вакуумно-технологическим блоком и газовым постом. Кассеты с лентопротяжным механизмом и сканеры измерения толщины покрытия могут быть размещены в блоке технологической оснастки, который имеет возможность изъятия из вакуумной камеры. Вакуумно-технологический блок содержит масс-спектрометр, квадрупольный масс-спектрометр, турбомолекулярный насос и эжекторный насос, соединенные с вакуумной камерой через вентили регулирующие, вакуумметр. Газовый пост содержит газовые баллоны, каждый из которых соединен с вакуумной камерой через редукторы и регуляторы газовые. 1 н.п. ф-лы, 4 з.п. ф-лы, 1 ил.
Полезная модель относится к установке по производству ленты с катодным покрытием для литий-ионных источников тока, при этом установка может работать непрерывно в течение длительных промежутков времени.
Известно устройство обработки изделий электронной техники (патент Японии N 61-31590, кл. H01J 37/20), содержащее камеру для ионной имплантации, внутри которой вращается плоский диск, расположенный перпендикулярно ионному лучу и перемещающийся возвратно-поступательно в радиальном направлении. Ионный луч бомбардирует поверхность нескольких пластин, расположенных вдоль одной полуокружности диска. Камера состоит из основания и крышки, которые могут приостанавливать вращение диска. Над поверхностью диска расположен другой диск, ось которого совпадает с осью этого диска и выступает наружу через крышку. Ось герметично установлена на крышке и имеет возможность вращения и возвратно-поступательного перемещения в радиальном направлении. В процессе ионной имплантации один диск прижимается к другому и осуществляется одновременное вращение и возвратно-поступательное перемещение обоих дисков. По окончании процесса ионной имплантации диск задерживается основанием, крышка удаляется от основания и между дисками образуется зазор, через который осуществляется замена пластин.
Однако в данном устройстве не обеспечивается достаточный уровень качества обрабатываемых изделий из-за приносимой дефектности на пластине от кинематических пар трений узлов и механизмов.
В качестве прототипа выбрана вакуумная установка периодического действия для ионного распыления (Л.Н.Розанов, «Вакуумные машины и установки». Ленинград «Машиностроение», Ленинградское машиностроение, 1975 г, с.290), содержащая вакуумную камеру, откачные средства, систему газонапуска, два ионных распылителя, систему транспортировки подложек, систему управления.
Данное устройство, как и предыдущее решение, не имеет возможности нанесения покрытия на ленту, намотанную на лентопротяжный механизм.
Задачей данной полезной модели является создание устройства нанесения равномерного покрытия на непрерывно перемещающуюся ленту с возможностью последующего изъятия этой ленты без повреждений из данного устройства.
Задача решается тем, что распылительная установка по производству ленты с катодным покрытием для литий-ионных источников тока содержит вакуумную камеру, откачные средства, систему газонапуска, по крайней мере, две форсунки, систему транспортировки ленты, систему управления. Установка снабжена бункером для подачи рабочей смеси через распылители в вакуумную камеру, система транспортировки ленты представляет собой две кассеты с лентопротяжным механизмом, напротив с двух сторон ленты установлены форсунки и имеющие возможность перемещения сканеры измерения толщины покрытия, подсоединенные к контролеру, установка снабжена вакуумно-технологическим блоком и газовым постом. Кассеты с лентопротяжным механизмом и сканеры измерения толщины покрытия могут быть размещены в блоке технологической оснастки, который имеет возможность изъятия из вакуумной камеры. Вакуумно-технологический блок содержит масс-спектрометр, квадрупольный масс-спектрометр, турбомолекулярный насос и эжекторный насос, соединенные с вакуумной камерой через вентили регулирующие, вакуумметр. Газовый пост содержит газовые баллоны, каждый из которых соединен с вакуумной камерой через редукторы и регуляторы газовые.
Предложенная установка позволит наносить равномерное покрытие на непрерывно перемещающуюся ленту с возможностью контроля толщины и равномерности покрытия и последующего изъятия этой ленты без повреждений из данного устройства.
На фиг. изображена распылительная установка по производству ленты с катодным покрытием для литий-ионных источников тока, где 1 - вакуумная камера со шлюзовым отсеком, 2 - блок технологической оснастки, 3 - лентопротяжный механизм, 4 - форсунки, 5 - сканеры измерения толщины покрытия, 6 - картридж с наноструктурированным порошком катодного материала, 7 - картридж со связующим, 8 - смесительная емкость, 9 - емкость с рабочей смесью, 10 - вакуумно-технологический блок, 11 - масс-спектрометр, 12 - квадрупольный масс-спектрометр, 13 - турбомолекулярный насос, 14 - эжекторный насос, 15 - газовый пост, 16 - баллоны с газом, 17 - регуляторы газовые, 18 - редукторы газовые, 19 - вентили регулирующие, 20 - вакууметр.
Установка работает следующим образом.
Распылительная установка по производству ленты с катодным покрытием для литий-ионных источников тока содержит вакуумную камеру 1, две форсунки 4, емкость с рабочей смесью 9. В бункер для подачи рабочей смеси 9 компоненты подаются из картриджа с наноструктурированным порошком катодного материала 6 и картриджа со связующим 7, которые, в свою очередь, через вентили регулирующие 19 подаются в смесительную емкость 8. Рабочая смесь из емкости 9 через форсунки 4 с двух сторон наносится на поверхность ленты, которая перекручивается из одной кассеты в другую через лентопротяжный механизм 3. Процесс нанесения контролируется имеющими возможность перемещения вдоль ленты сканерами измерения толщины покрытия 5. После нанесения покрытия блок технологической оснастки 2, содержащий кассеты с лентопротяжным механизмом 3 и сканеры измерения толщины покрытия 5, подсоединенные к контролеру (на фиг. не показан), изымается из вакуумной камеры. Сканеры измерения толщины покрытия 5, подсоединенные к контролеру, отображают скорость напыления и толщину пленки, управляет процессом напыления. Программа для выставления параметров, программирования процессов и обработки данных, заметно облегчит работу оператора. Измеритель толщины позволяет запомнить до 25 процессов, состоящих из 250 слоев и 25 материалов. После программирования технологом режимов напыления оператору только остается выбрать и запустить требуемый процесс напыления.
Вакуумно-технологический блок 10 содержит масс-спектрометр 11, квадрупольный масс-спектрометр 12, турбомолекулярный насос 13 и эжекторный насос 14, соединенные с вакуумной камерой 1 через вентили регулирующие 19, вакуумметр 20.
Газовый пост 15 состоит из соединенных трубопроводами баллонов с газом 16 (в одном может быть аргон, в другом - азот), каждый из которых через редуктор газовый 18 и регуляторы газа 17 соединен с вакуумной камерой 1.
Автоматическое управление от компьютера (на фиг. не показан) позволяет запрограммировать все этапы работы распылительной установки, включая процесс откачки, напуска газа, напыления, вентилирования камеры после откачки и т.д.
Предложенная полезная модель может использоваться в различных отраслях техники, где требуется получение высококачественных покрытий с высокими адгезионными и функциональными характеристиками.
1. Распылительная установка по производству ленты с катодным покрытием для литий-ионных источников тока, содержащая вакуумную камеру, откачные средства, систему газонапуска, по крайней мере, две форсунки, систему транспортировки ленты, систему управления, отличающаяся тем, что установка снабжена бункером для подачи рабочей смеси через распылители в вакуумную камеру, система транспортировки ленты представляет собой две кассеты с лентопротяжным механизмом, напротив с двух сторон ленты установлены форсунки и имеющие возможность перемещения сканеры измерения толщины покрытия, подсоединенные к контроллеру, установка снабжена вакуумно-технологическим блоком и газовым постом.
2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что кассеты с лентопротяжным механизмом и сканеры измерения толщины покрытия размещены в блоке технологической оснастки.
3. Установка по п.2, отличающаяся тем, что блок технологической оснастки имеет возможность изъятия из вакуумной камеры.
4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что вакуумно-технологический блок содержит масс-спектрометр, квадрупольный масс-спектрометр, турбомолекулярный насос и эжекторный насос, соединенные с вакуумной камерой через вентили, регулирующие вакуумметр.
5. Установка по п.1, отличающаяся тем, что газовый пост содержит газовые баллоны, каждый из которых соединен с вакуумной камерой через редукторы и регуляторы газовые.
