Устройство для испарения материалов в вакууме

 

Изобретение относится к нанесению покрытий в вакууме и может быть использовано в устройствах для испаг рения веществ и напьшения слоев из двух материалов, преимущественно слоев для электрофотографических целей. Цель изобретения - повьшение производительности - достигается за счет максимального использования поверхности испарения и прогрева испарителя сверху и снизу. Для этого устройство снабжено крышкой 5, которая выполнена из двух частей- - закрытой части 6, содержащей лучевой нагреватель 2, и паропропускающей части 7. Обе части крьплки соединены шарниром 8. Устройство содержит также ванну 1 испарителя, керамические опорные элементы 3, рефлектор 4, лучеиспускающий нагреватель 9,отражательные пластины 10, дополнительный испаритель 11, опорные ролики 12, канатную систему 13 перемещения. Большое перепускное отверстие крышки 5 исключаетобразование подпора паров над расплавом . Подпор толщины слоя осуществляется взвешиванием испаряемого материала . 3 з.п. ф-лы, 1,ил. & (Л со со СП СП О5

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (SD 4 С 23 С 14/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (89) DD 160748 (48) 29.02.84 (21) 7772280/24-21 (22) 10,02.82 (31) WPC 23 С/229292 (32) 16.04.81 (33) DD (46) 07.09.87. Бюл. 9 33 (71) Комбинат ФЕБ Локомотифбау Электротехнише Верке "Ханс Беймлер" (no) (72) Карл Стейнфельдер, Клаус Гем и Готфрид Функе (Dn) (53) 621.793.14(088.8) (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПАРЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ В ВАКУУМЕ (57) Изобретение относится к нанесению покрытий в вакууме и может быть использовано в устройствах для испарения веществ и напыления слоев из двух материалов, преимущественно слоев для электрофотографических целей.

Цель изобретения — повышение произI

„„80„„1335576 А1 водительности — достигается за счет максимального использования поверхности испарения и прогрева испарителя сверху и снизу. Для этого устройство снабжено крышкой 5, которая выполнена из двух частей- — закрытой части 6, содержащей лучевой нагреватель 2, и паропропускающей части 7.

Обе части крышки соединены шарниром

8. Устройство содержит также ванну 1 испарителя, керамические опорные элементы 3, рефлектор 4, лучеиспускающий нагреватель 9,отражательные пластины 10, дополнительный испаритель

11, опорные ролики 12, канатную систему 13 перемещения. Большое перепускное отверстие крышки 5 исключаетобразование подпора паров над расплавом. Подпор толщины слоя осуществляется взвешиванием испаряемого материала. 3 з.п. ф-лы, 1,ил.

1335

Изобретение относится к нанесению покрытий в вакууме и может быть использовано в устройствах для испарения веществ и напыления системы слоев из

5 двух материалов, преимущественно сис- темы слоев для электрофотографических целей.

Известно разделение испарителя на несколько камер перегородками и эмпирическое определение объема навески испаряемого материала и его полное испарение для достижения равномерной толщины слоев на подложках. Недостатком указанного устройства является то, что для подогрева испарителя до температуры испарения требуется определенное время. Если высокой нагревательной мощностью это время выдерживается весьма небольшим, то 20 быстро достигается скорость испарения, необходимая для получения требуемой структуры слоя, но выделение газа из испаряемого материала получается неполным. Это ведет к усилен- 25 ному включению примесных атомов в слой. При медленном повышении нагревательной мощности испарителя можно достичь достаточного выделения газа из испаряемого материала, но требуе- 30 мое значение скорости испарения достигается очень медленно. В обоих случаях зто ведет к сильному встраиванию атомов остаточных газов в слой в начале испарения (патент ГДР

Р 75925, кл. 48 в 13/00, 1970, патент Великобритании - 1162410, кл. С 7 F, 1980).

Во избежание попадания брызг жидкости на подложку известно устройст- 4О во для предотвращения прямолинейного распределения эмиттируемых с поверхности испаряемого материала частиц.

Это достигается установкой диафрагмы над испаряемым материалом исклю 4 чающих прямой выход молекул пара (патент ГДР Р 83048, кл . 48в 13/00, 1971, Патент СПА Н - 2793609, кл. 118-49, 1942), или лабиринтовых отверстий для выхода пара (заявка

ФРГ № 1519713, кл. 48в13/12, 1972, патент СССР Р 259596, кл.

С 23 С 14/26, 1968).

Указанные устройства имеют тот недостаток, что они очень сильно задерживают поток пара. Это необходимо из-за того, что при расплавлении испаряемого материала и в процессе последующей фазы газовыделения

576

2 материал очень склонен к образованию брызг, поэтому необходимо многократ- но изменять направление потока пара или работать с малыми отверстиями для выхода пара. Уменьшение поперечного сечения расширительного пространства приводит к повышению давления пара над расплавом, вследствие чего скорость испарения заметно снижается и возникает возможность усиленного образования сгустков. Кроме того, навески в камерах теряют свою эффективность, если диафрагма не разделена на камеры (патент ГДР Ф 83048). Если по причинам полного использования испаряемого материала и равномерности толщины слоя на краю подложки расстояние между верхней гранью диафрагмы и подложками установлено меньше, нельзя пренебрегать оттенением ,от стенок камер в диафрагме и возникает уменьшение толщины слоя на соответствующих местах подложки.

Кроме того, известные устройства требуют относительно большой конструктивной высоты и большого расстояния от подложки.

Цель изобретения — повышение производительности за счет максимального использования поверхности испарения и прогрева испарителя сверху и снизу.

На чертеже показано предлагаемое устройство, разрез.

Устройство состоит из ванны 1 испарителя, выполненной из листа качественной стали, разделенной перегородками на камеры и имеющей на верхней грани отбортовку шириной 20 мм. Нагрев ванны 1 испарителя косвенный от лучеиспускающего нагревателя 2, установленного на керамических элементах 3 Под нагревателем 2 располагается рефлектор

4. Крышка 5 состоит из закрытой части 6 с косвенным нагревом и паропропускающей части 7. Обе части соединены между собой шарнирами 8, позволяющими повернуть часть 7 вверх на 150 . Часть 6 обогревается лучеиспускающим нагревателем 9. Отражательные пластины 10 части 7 выполнены из качественной листовой стали.

Прочность пластин 10 достигается их формой. Продольное удлинение при нагреве возможно благодаря свободному креплению на керамических элементах. Из-за своей малой толщины от!

335576 ражательные пластины 10 только в незначительной мере уменьшает поперечное сечение расширительного пространства для паров. Рама части 7 шире, чем отверстие ванны 1 испарителя. Дополнительный испаритель 11 выполнен как желоб из молибденового листа и разделен перегородками (не показаны) на камеры. Он расположен вплотную под крышкой 5. Опорные ролики 12 обеспечивают зазор 0,5 мм между верхней гранью ванны 1 испарителя и нижней кромкой крышки 5. Перемещение последней осуществляется при помощи канатной системы 13 перемещения.

Устройство работает следующим образом.

Ванну 1 основного испарителя и дополнительный испаритель 11 загружают обычным способом. Для загрузки дополнительного испарителя 11 при закрытой крышке 5 и для загрузки основного испарителя при открытой крышке 5 паропропускающую часть 7 крьппки

5 откидывают вверх. При закрытой крьппке 5 основного испарителя паропропускающую часть 7 крышки 5 используют в качестве ограждения от брызг жидкости из дополнительного испарителя 11. Выделения газа из испаряемого материала, загруженного в дополнительный испаритель 11, из-за малого количества не требуется. После достижения конечной температуры в ванне

1 испарителя и достаточного газовыделения из испаряемого материала, закрывают отверстие испарителя 1 паропропускающей частью 7 крьппки 5, перемещая последнюю в горизонтальном направлении. Начинается напыление материала без брызгообразования с самого начала с требуемым количеством материала.

Большое пропускное отверстие крьппки 5 исключает образование подпора паров над расплавом. Работать можно с нормальной температурой испарителя и подбор толщины слоя осуществляется взвешиванием испаряемого материала.

Формула изобретения

h) — Р

20

5Р

4. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что крьппка кинематически соединена с канатной сис

55 темой перемещения.

1. Устройство для испарения материалов в вакууме, содержащее основной испаритель косвенного нагрева, дополнительный испаритель прямого нагрева, разделенные перегородками на камеры, 5 и лабиринтную систему для предотвращения прямолинейного выхода пара .из испарителей, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности, оно снабжено крышкой, !

ð выполненной из двух частей — закрытой, содержащей лучевой нагреватель, и паропропускающей, соединенных между собой шарниром, и расположенной над испарителями с возможностью нагрева и перемещения относительно испарителей, причем основной и дополнительный испарители установлены в одной плоскости вплотную один к другому, а периметр закрытой части крыш2р ки в два раза больше периметра ванны основного испарителя, при этом суммарная площадь отверстий для выхода пара в паропропускающей части крьппки равна площади поверхности основно25 го испарителя, а крьппка установлена с возможностью перекрытия дополнйтельного испарителя паропропускающей частью при расположении закрытой части над основным испарителем. зр j

2. Устройство по п.. t, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что паропропускающая часть крышки выполнена в виде отражательных пластин, электри35 чески изолированных одна от другой и соединенных последовательно для прямого протекания тока.

3. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что верхняя

4р кромка ванны основного испарителя выполнена с отбортовкой, а крьппка расположена над отбортовкой ванны на расстоянии, определяемом иэ выражения где h — расстояние между крьппкой и отбортовкой ванны, мм;

I — ширина отбортовки, мм.

ВНИИПИ Заказ 4019/23 Тираж 936, Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4