DE848287C

DE848287C - Verfahren zur Bedampfung, insbesondere zur Vakuum-Bedampfung von Isolierstoff-Folien

Info

Publication number: DE848287C
Application number: DEP53089A
Authority: DE
Inventors: Karl Dr Dauner
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1949-08-27
Filing date: 1949-08-27
Publication date: 1952-09-01

Description

Verfahren zur Bedampfung, insbesondere zur Vakuum-Bedampfung von Isolierstoff-Folien

( -111 1)(.i (lei- llr(1<inil)ftiiig vrni Isolierstoff-Flächen

mit Metall i111 \ :ikutiiit schnell und sicher einen

rinwan(lfreirit, gut leitcndcn und fest haftenden

Ilelag zu erbalten. lmhent nran sich bekanntlich der

sog-. \ (irl(el:rimung. Dieses Verfahren beruht dar-

auf, <1;t1.1 l)estinnnte Metalle. wie z. B. Zink, sich

schneller irie@lerscltlagen und besser haften. wenn

auf die zu @rr<lamlrfrnde Pl:iche zunächst atomare

Schichten eines l)esser haftenden Metalls, z. B.

Zinn, niedergeschlagen werden und dann erst das

Ilaulnl>e(lainl4ungsmetall, also z. 1 <las Zink, nie-

dergrscltlagcn \\-i1(1. (las dann den gewünschten

NIMM< ldhlet. Die für diese Vorbekeimung

geeigitetrir Metalle lial)cit meist eine höhere Ver-

daml@iutrgstenrl@rra@u@ als das Ilauptbedampfungs-

nrrtall.

Die Durchführung dieses Verfahrens erfolgt im allgetneincit z. I). 1>e1 der ledampfung von I'ahierfolietr zur I lerstellung der sog. MP-Kondensatoren, bei denen vier Belag aus auf die Folien aufgedampften dünnen Metallschichten besteht, in der Weise, daß dir Folie beim Durchlaufen durch die Bedampfungseinrichtung in dieser zunächst an einen `'orbedampfer vorbeiläuft, der das Vorbekeimungsmetall, also z. 11 das Zinn, enthält, und danach erst an den flaulrtlwdampfer mit dem flauptbedatnpfurtgsmetall, z_. B. dem "Zink. Die Folie muß also nacheinander an mehreren Bedampfern vorbeilaufen und ist dadurch verhältnismäßig lange einer starken Erhitzung ausgesetzt. Es macht deshalb Schwierigkeiten, die Geschwindigkeit so zu bemessen, daß die Folie nicht durch zu starke Erwärmung zerstört oder unbrauchbar gemacht wird und trotzdem ein einwandfreier Belag genügender Stärke entsteht. Auch die notwendige Heizleistung ist verhältnismäßig groß, da zwei Bedampfer dauernd gleichzeitig auf ihrer hohen Temperatur gehalten werden müssen.

Ganz besonders schwierig werden die Verhältnisse dann, wenn gleichzeitig auf beide Seiten des Folien-Streifens je eine Metallschicht aufgebracht werden soll. Vielfach ist diese Aufgabe überhaupt nicht zu lösen, da durch das Vorbeigleiten der Folie an den dann notwendigen vier Bedampfern diese zu stark erhitzt und damit unbrauchbar wird.
Ein weiterer Nachteil dieser zeitlichen und räumlichen Trennung von Vorbekeimung und Hauptbedampfung besteht in der Transportschwierigkeit des dünnen Zinndampfes. Nur ein kleiner Bruchteil des verdampfenden Zinns erreicht die Bedampfungsfläche, so daß der Wirkungsgrad des Verdampfers in bezug auf Heizleistung gering ist, was wieder eine unerwünschte Erwärmung der Folie zur Folge hat.
Alle diese Nachteile werden durch die vorliegende Erfindung vermindert. Die notwendige Heizleistung wird herabgesetzt und damit die auf die Folie übergehende Wärmemenge klein gehalten, so (laß z. B. auch beide Seiten einer Folie gleichzeitig einwandfrei und gut bedampft werden können, ohne daß die Folie zu stark erhitzt wird. Außerdem werden die genannten Verluste an Vorbekeimungsinaterial im wesentlichen vermieden. Erreicht wird dies durch mehrere Maßnahmen, die einzeln angewandt werden können, sich aber bei gleichzeitiger Anwendung gegenseitig in ihrer Wirkung ergänzen, und zwar werden einmal Vor- und Hauptbedampfer so zueinander angeordnet, daß der Dampfstrom des Vorbedampfungsmetalls im wesentlichen von dem des Hauptbedampfungsmetalls umschlossen ist, und ferner wird das Hauptbedampfungsinetall, (las, wie oben erwähnt, einen niedrigeren Siedepunkt besitzt als das Vorbekeimungsmetall, im wesentlichen nur durch die Strahlungswärme des Vorbedampfers erhitzt und verdampft. Konstruktiv faßt man hierzu den Hauptbedampfer mit dem Vorbedampfer derart zu einer baulichen Einheit zusammen, daß die Folie nur an einem einzigen Verdampfer vorbeigeführt zu werden braucht, um fertig bedampft zu werden.
Eine Einrichtung zur Durchführung des erfin. dunigsgemäßen Verfahrens zeigt Abb. i, in der die Verdampfungseinrichtung schematisch im Schnitt dargestellt ist. Das Vorbekeimungsmetall i, z. B. Zinn, wird in einem aus Kohle bestellenden Vorbedampfer 2 verdampft, der in an sich bekannter Weise geheizt wird. Dieser Verdampfer 2 ist dicht oberhalb der Oberfläche -des Hauptbedampfungsgutes 3, z. B. des Zinks, angebracht. Seine Strahlungsenergie dient gleichzeitig zur Verdampfung des Zinks, das sich in einem z. B. aus Eisen bestehenden Verdampfer .1 befindet, der nicht oder nur so wenig geheizt zu werden braucht, daß das Zink nur bei der zusätzlichen Erwärmung durch den Vorbedatnpfer in größerer Menge verdampft. Bei dieser Anordnung umströmt der Dampf des Hauptbedampfungsgutes den Vorbekeimungsdampf, erleichtert seinen Transport und verhindert weitgehend das obenerwähnte Niederschlagen des Vorbekeiniungsdampfes an unerwünschten Stellen. Die über dein Bedampfer vorbeigleitende Folie wird also von dein Mischdampf der beiden Metalle getroffen. Auf ihr schlagen sich zunächst die Dämpfe des Vorbekeimungsinetalls nieder und dienen als Grundlage für (las Niederschlagen des Hauptbedampfungsmetalls. Dieser Vorgang, der bei den bisher üblichen Verfahren sich im wesentlichen nacheinander abgespielt hat, geht bei dem erfindungsgemäßen Verfahren also praktisch gleichzeitig vor sich, so daß die Zeit, während der die Folie dem Dampfstrom ausgesetzt werden muß, wesentlich geringer ist als bisher.
Eine erfindungsgemäße Einrichtung zur Durchführung des obengenannten Verfahrens zur gleichzeitigen beiderseitigen Bedanipfung einer Folie, die z. B. fortlaufend durch den Bedampfungsraum geführt wird, ist schematisch in Abb. 2 gezeigt. Dort sind die beiden dargestellten Verdampfer, die im wesentlichen dem der Abb. i entsprechen, nach oben hin durch zusätzliche Deckel 5 geschlossen, so daß die Abstrahlung der Wärme von dem Vorbedampfer z nach außen hin vermindert ist und die Heizleistung weiter herabgesetzt werden kann. Die senkrecht zur Zeichenebene zwischen den beiden Verdampfern hindurchgeführte, ]in Querschnitt gezeigte Folie 6 wird von beiden Seiten aus gleichzeitig bedampft.
Die obengenannten Schwierigkeiten bei den bisherigen Vorbekeimungsverfahren haben sich bei der Bedampfung von Folien für die sog. Lackkondensatoren als besonders schwerwiegend herausgestellt, bei denen eine sehr diiniie Lackschicht eines hitzeempfindlichen Lackes auf einer Aluminiumfolie oder einer metallisierten Isolierstoff-Folie aufgetragen ist. Die .-Aluminiumfolie selbst oder die auf der Isolierstoff-Folie aufgetragene Metallschicht dient dabei als die eine Belegung des Lackkondensators, während die aufgetragene Lackschicht als Dielektrikum dient. Die andere Belegung des Kondensators wird dadurch hergestellt, daß diese Lackschicht mit Metall bedampft wird. Da die Lacke, die sich bisher als Dielektrikum geeignet erwiesen haben, z. 13. die bekannten Desmodur-Desmol>''lien-Lacke, nur verhältnismäßig geringe Temperaturen vertragen, war bisher die gleichzeitige beiderseitige Bedampfung der Folie nach den bisher üblichen Verfahren praktisch ausgeschlossen. Durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird sie dagegen ermöglicht.

Claims

PATEN TAISI'PCCIIE: i. Verfahren zur Erzeugung von ',\-Ietallniederschlägen durch Verdampfung eines Hauptbedampfungsmetalls insbesondere im Vakuum auf Flächen, die mittels eines Vorbedampfers mit einem anderen li<ihersiedenden ':Metall vorbekeimt sind, vorzugsweise zur gleichzeitigen beiderseitigen Bedampfung von Folien, Bändern od, dgl., dadurch gekennzeichnet, daß das Ilaul>tliedainpfungsni;tall nur oder zusätzlich durch die Strahlungswärme des Vorbedampfers erhitzt und verdampft wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, gekennzeichnet durch die Verwendung von Zink als Hauptbedainpfungs- und Zinn als Vorbekeimungsinetall, wobei zweckmäßig das Zink aus einem unbeheizten Schift, z. 13. Eisenschiff, und das Zitiri aus einem in an sich bekannter Weise beheizten Schift, z. B. aus Kohle, verdampft wird.
3. Einrichtung zur Erzeugung von Metallniederschlägen durch Verdampfung eines Hauptbedampfungsmetalls insbesondere im Vakuum auf Flächen, die mittels eines Vorbedampfers mit einem anderen höhersiedenden Metall vorbekeimt sind, vorzugsweise zur gleichzeitigen beiderseitigen Bedampfung von Folien, Bändern od. d-1., insbesondere zur Durchführung des \"erfahrens nach :\nspruch i oder 2, gekennzeichnet durch eine solche Anordnung der das Vor-und das llauptbedampfungsmetall enthaltenden Verdampfer zueinander, daß der Dampfstrom des Vorbekeimungsgutes von dem des Hauptbedampfungsgutes umströmt wird.
4. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorbedanipfer möglichst dicht oberhalb der Oberfläche des Hauptbedampfungsmetalls, z. B. Zink, angeordnet ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorbedampfer innerhalb des zweckmäßig unbeheizten Verdampferschiffs angeordnet ist, das das Hauptbedampfungsmetall enthält (s. Abb. i).
6. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Hauptbedampfungsschiff nur seitlich geöffnet und der Vorbedampfer innerhalb des Hauptschiffes angeordnet ist (s. Abb. 2). Einrichtung mit nach Anspruch 6 ausgebildeten Verdampfern zur gleichzeitigen beiderseitigen Bedampfung von Folienbändern od. dgl., gekennzeichnet durch die Verwendung von zwei Verdampfern, die mit ihren seitlichen Öffnungen der zwischen ihnen angeordneten Folie zugewandt sind und von denen jeder zur Bedampfung je einer der ihnen zugewendeten senkrechten Folienflächen dient. 8. Die Anwendung der in den Ansprüchen i bis 7 gekennzeichneten Maßnahmen zur fortlaufenden Bedampfung von lackierten Metallfolien, insbesondere Aluminiumfolien, oder von zunächst metallisierten und dann lackierten Isolierstoff-Folien, insbesondere zur Herstellung von elektrischen Lackkondensatoren.