EP1573092A2 - Verfahren und vorrichtung zum auffüllen von materialtrennungen an einer oberfläche - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum auffüllen von materialtrennungen an einer oberfläche

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EP1573092A2
EP1573092A2 EP03767467A EP03767467A EP1573092A2 EP 1573092 A2 EP1573092 A2 EP 1573092A2 EP 03767467 A EP03767467 A EP 03767467A EP 03767467 A EP03767467 A EP 03767467A EP 1573092 A2 EP1573092 A2 EP 1573092A2
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EP
European Patent Office
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current
substrate
electrolyte
material separation
layer
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP03767467A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Ursus KRÜGER
Daniel Körtvelyessy
Ralph Reiche
Marc De Vogelaere
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/02—Electroplating of selected surface areas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D21/00—Processes for servicing or operating cells for electrolytic coating
    • C25D21/02—Heating or cooling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/18—Electroplating using modulated, pulsed or reversing current

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for filling material separations according to the preamble of claims 1 and 17, respectively.
  • Material separations on an inner and / or outer surface of a component - for example consisting of a substrate or a layer, such as. B. cracks, bores or production-related, operational notches often have to be closed again by welding or soldering processes. With these methods, high temperatures are used in the vicinity of the material separation to be filled, so that thermal stresses occur in the substrate / layer of a component, which can lead to cracks.
  • the material used in the welding or soldering processes to fill in the material separation often has a greatly reduced mechanical strength compared to the material of the substrate, which limits the repairability of the component.
  • FIG. 1 shows a device with which the method according to the invention is carried out.
  • FIG. 2 shows a crack that is filled step by step
  • FIG. 3 shows a time profile of a current between the substrate and the electrode
  • FIG. 4 shows a further time profile of a current between the substrate and the electrode
  • Figure 5 shows an expanded material separation
  • FIG. 1 shows a device 40 according to the invention with which the method according to the invention is carried out.
  • material is introduced into a material separation 4 of a substrate 1 or a layer 1 that extends from a surface 2.
  • the substrate 1 with its material separation 4 is electrically connected to an electrode 7, which are arranged together in an electrolyte 10, which is located in a container 46.
  • An electrical voltage source 25 is present between the electrode 7 and the substrate 1, so that an electrical current can flow.
  • the electrolyte 10 contains the material that is introduced into the material separation 4.
  • the electrolyte 10 can have components of the composition of the substrate 1 in the form of particles and / or ions in its solution.
  • the process of the method according to the invention can take place at room temperature or low temperatures, so that before the application of the method according to the invention, the substrate 1 is easily masked (waxes, where no coating is desired). Polymers) can be applied and protected against a coating.
  • the components for example an alloy, are deliberately separated from the electrolyte 10 into the material separation 4 of the component 1.
  • subsequent heat treatment can be used to set necessary material properties, such as B. is necessary for nickel and cobalt-based superalloys for turbine blades in order to obtain the desired ⁇ - ⁇ precipitations or to achieve a phase change or phase adjustment.
  • deposition of similar or similar material of the substrate 1 in the form of particles and / or ions achieves significantly better strength than with soldering or welding processes, since components foreign to the substrate penetrate into the material separation 4 through the soldering or welding additives. This is not the case with electrolytic deposition.
  • material of substrate 1 or layer 1 or material that has comparable properties can be used.
  • the deposition process in the material separation 4 can optionally be improved in the electrolyte 10 by an additional ultrasound excitation by means of at least one ultrasound probe 19, which is operated by an ultrasound source 22.
  • the ultrasonic excitation a constant
  • the method can be improved in that an eddy current probe 16 is arranged, for example placed on, in the area of the material separation 4, which creates a corresponding interaction volume 28 in the substrate 1 around the material separation 4, i.e. the interaction volume 28 is mechanically excited, i. H. Vibrations generated in the substrate 1.
  • the eddy current probe 16 for example, encloses the opening 43 of the material separation 4 on the surface 2 towards the electrolyte 10, but does not cover it.
  • the eddy current probe 16 is operated by a controllable eddy current generator 13.
  • the depth of penetration ⁇ i.e. the depth to which the interaction volume 28 extends from the surface 2 into the substrate 1 is given by the following formula:
  • f is the frequency of the eddy current
  • ⁇ is the conductivity of the substrate 1
  • ⁇ r is the permeability constant of the substrate / layer 1.
  • the penetration depth ⁇ and the interaction volume 28 can thus be set by the frequency f.
  • FIG. 2 shows how a material separation 4 of a substrate 1 can be filled up in an improved manner.
  • an area Ml is included in the area of the crack end 34 by choosing the frequency fl appropriately, so that the interaction volume 28 comprises the area Ml, during which Ml is filled up.
  • a second area M2 is filled with material, the frequency f2 being changed such that the interaction volume 28 only extends up to the previously filled area Ml or possibly only partially.
  • FIG. 3 shows a time course of the current of the voltage source 25. This can be formed from pulsed or time-changed currents and can be repeated periodically.
  • the current is composed mainly of cathodic (substrate 1) components and also of anodic components (electrode 7).
  • the pulse duration t on during which a current I flows, the pause t off between the pulses 40 and a maximum level of the current I max can be varied. It is also possible to change the shape 37 of the current signal. All parameters (I max , t off , t on , ..) can be a function of time and can be repeated periodically in order to optimize the process.
  • An alloy e.g. NiAL
  • NiAL NiAL
  • AI there are, for example, various optimal parameters (I max , t off , t on
  • a first current pulse 40 is optimal for the element nickel (ion in the electrolyte 10) and the second subsequent current pulses 40 for aluminum. Even with the current pulse matched to the one element, the other element is, albeit poorer, deposited. The pulses are repeated continuously so that the components of the alloy are optimally mixed.
  • the weight fraction of an alloy component in the material separation can be set by means of the pulse duration.
  • FIG. 4 shows an exemplary sequence of current pulses 40 which are repeated.
  • a sequence 34 consists of at least two blocks 77.
  • Block 77 consists of at least one current pulse 40.
  • a current pulse 40 is characterized by its duration t on , the height I max and its shape 37 (rectangle, triangle, ).
  • the pauses between the individual current pulses 40 (t off ) and the pauses between the blocks 77 are equally important as process parameters.
  • the sequence 34 consists, for example, of a first block 77 with three current pulses 40, between which in turn there is a pause. This is followed by a second block 77, which has a larger current level and consists of six current pulses 40. After a further pause, four current pulses 40 follow in the reverse direction, i.e. with changed polarity.
  • the sequence can be repeated several times.
  • the individual pulse times t 0 n are preferably on the order of about 1 to 10 milliseconds.
  • the time duration of block 77 is of the order of up to 10 seconds, so that up to 500 pulses are transmitted in a block 77.
  • the occupancy with a low potential is both during the pulse sequences and in the pause time optionally possible. An interruption of the electrodeposition, which can cause inhomogeneities, is thus avoided.
  • a block 77 is matched with its parameters to a component of an alloy which, for example, is to be deposited in order to achieve the best deposition of this component. These can be determined in individual experiments. For example, the duration of the individual blocks 77 allows the proportion of the constituents of the alloy in the layer to be applied to be determined, for example in order to generate gradients in the layer. This is done by lengthening or shortening the duration of the block 77, which is optimally matched to a component of the alloy.
  • FIG. 5 shows an expanded material separation 4.
  • the material separation 4 is expanded before the filling. This can be done by drilling, eroding, or other methods, for example to increase the diameter.
  • the dashed line shows the material separation 4 before the expansion.

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Abstract

Verfahren und Vorrichtung zum Auffüllen von Materialtrennungen an der Oberfläche. Bei bekannten Prozessen nach dem Stand der Technik, die benutzt werden, um Materialtrennungenaufzufüllen, wird das Substrat oft durch hohe Prozesstemperaturen und durch artfremde Zusatzstoffenegativ beeinflusst. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, das bei niedrigen Temperaturen stattfindet und ein vollständigesAuffüllen der Materialtrennung (4) ohne artfremde Stoffe ermöglicht, wird dieser Nachteil beseitigt.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Auffüllen von Materialtrennungen an einer Oberfläche
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Auffüllen von Materialtrennungen gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 17.
Materialtrennungen an einer inneren und/oder äußeren Ober- fläche eines Bauteils - bspw. bestehend aus einem Substrat oder einer Schicht-, wie z. B. Risse, Bohrungen oder fertigungsbedingte, betriebsbedingte Einkerbungen müssen oft durch Schweiß- oder Lötprozesse wieder geschlossen werden. Bei diesen Verfahren werden hohe Temperaturen in der Umgebung der aufzufüllenden Materialtrennung eingesetzt, so dass es zu thermischen Spannungen in dem Substrat/der Schicht eines Bauteils kommt, die zu Rissen führen können. Das Material, das bei den Schweiß- oder Lötprozessen eingesetzt wird, um die Materialtrennung aufzufüllen, hat oft eine stark vermin- derte mechanische Festigkeit gegenüber dem Material des Substrates, wodurch die Reparaturfähigkeit des Bauteils begrenzt ist .
Daher ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Auffüllen von Materialtrennungen anzugeben, bei dem oben genannte Nachteile überwunden werden.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäß dem Anspruch 1 bzw. 17 gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und der Vorrichtung sind in den Unteransprüchen aufgelistet . Ausführungsbeispiele sind in den Figuren gezeigt.
Es zeigen
Figur 1 eine Vorrichtung, mit dem das erfindungsgemäße Ver- fahren durchgeführt wird.
Figur 2 einen Riss, der schrittweise aufgefüllt wird und Figur 3 einen Zeitverlauf eines Stroms zwischen Substrat und Elektrode,
Figur 4 einen weiteren Zeitverlauf eines Stroms zwischen Substrat und Elektrode, und
Figur 5 eine erweiterte Materialtrennung.
Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 40, mit der das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt wird.
In einem elektrolytischen Prozess bei niedrigen Temperaturen, bspw. kleiner als 100°C, wird Material in eine Materialtrennung 4 eines Substrates 1 oder einer Schicht 1, die sich von einer Oberfläche 2 erstreckt, eingebracht.
Das Substrat 1 mit seiner Materialtrennung 4 ist elektrisch mit einer Elektrode 7 verbunden, die zusammen in einem Elektrolyten 10, der sich in einem Behälter 46 befindet, angeordnet sind. Zwischen der Elektrode 7 und dem Substrat 1 ist eine elektrische Spannungsquelle 25 vorhanden, so dass ein elektrischer Strom fließen kann.
Der Elektrolyt 10 enthält das Material, das in die Materialtrennung 4 eingebracht wird. Der Elektrolyt 10 kann in seiner Lösung Bestandteile der Zusammensetzung des Sub- strates 1 in Form von Partikeln und/oder Ionen aufweisen.
Der Prozess des erfindungsgemäßen Verfahrens kann bei Raumtemperatur oder niedrigen Temperaturen ablaufen, so dass vor der Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens das Substrat 1 an den Stellen, bei denen keine Beschichtung erwünscht ist, auf einfache Art und Weise eine geeignete Maskierung (Wachse, Polymere) aufgebracht und gegen eine Beschichtung geschützt werden kann.
Durch die Verwendung eines zeitlich veränderlichen Stromflus- ses wird eine gezielte Abscheidung der Bestandteile, bspw. einer Legierung, aus dem Elektrolyten 10 in die Materialtrennung 4 des Bauteils 1 erfolgen.
Durch bspw. nachfolgende Wärmebehandlung können notwendige Werkstoffeigenschaften eingestellt werden, wie es z. B. bei Nickel- und Kobaltbasierten Superlegierungen für Turbinenschaufeln notwendig ist, um die gewünschten γ-γ Ausscheidungen zu erhalten oder um eine Phasenänderung oder - einstellung zu erreichen.
Durch das Abscheiden von artähnlichen oder artgleichem Material des Substrats 1 in Form von Partikeln und/oder Ionen wird eine wesentlich bessere Festigkeit erreicht als mit Lötoder Schweißprozessen, da dort durch die Löt- bzw. Schweißzusätze substratfremde Bestandteile in die Materialtrennung 4 eindringen. Dies ist bei der elektrolytischen Abscheidung nicht der Fall.
Hier kann Material des Substrats 1 oder der Schicht 1 oder Material, das vergleichbare Eigenschaften aufweist, verwendet werden.
Der Abscheideprozess in der Materialtrennung 4 kann optional durch eine zusätzliche Ultraschallanregung mittels zumindest einer Ultraschallsonde 19, die durch eine Ultraschallquelle 22 betrieben wird, in dem Elektrolyt 10 verbessert werden. Durch die Ultraschallanregung findet u.a. eine ständige
Durchmischung des Elektrolyten 10 statt, so dass es zu keinen Inhomogenitäten im Elektrolyten 10 und seiner Bestandteile kommt. Weiterhin werden poröse Teile durch die Wirkung der Ultraschallwellen von einer Schicht, die durch das auffüllen- de Material gebildet wird, kavitativ gelöst. Eine weitere Verbesserung des Verfahrens kann vorzugsweise durch die Verwendung von gepulsten Strömen erzielt werden.
Weiterhin kann das Verfahren verbessert werden, indem eine Wirbelstromsonde 16 im Bereich der Materialtrennung 4 angeordnet ist, beispielsweise aufgelegt wird, die ein entsprechendes Wechselwirkungsvolumen 28 in dem Substrat 1 um die Materialtrennung 4 erzeugt, d.h. das Wechselwirkungsvolumen 28 ist mechanisch erregt, d. h. Schwingungen im Substrat 1 erzeugt.
Die Wirbelstromsonde 16 umschließt bspw. die Öffnung 43 der Materialtrennung 4 an der Oberfläche 2 zum Elektrolyten 10 hin, deckt sie aber nicht ab. Die Wirbelstromsonde 16 wird durch einen steuerbaren Wirbelstromgenerator 13 betrieben. Die Eindringtiefe δ, d.h. die Tiefe bis zu der sich von der Oberfläche 2 in das Substrat 1 hinein das Wechselwirkungsvolumen 28 erstreckt, ist gegeben durch folgende Formel:
wobei f die Frequenz des Wirbelstromes, σ die Leitfähigkeit des Substrates 1 und μr die Permeabilitätskonstante des Substrats/Schicht 1 ist.
Durch die Frequenz f ist also die Eindringtiefe δ und das Wechselwirkungsvolumen 28 einstellbar.
Figur 2 zeigt, wie eine Materialtrennung 4 eines Substrates 1 verbessert aufgefüllt werden kann.
Zuerst wird ein Bereich Ml im Bereich des Rissendes 34 mitum- fasst, indem die Frequenz fl passend gewählt wird, so dass das Wechselwirkungsvolumen 28 den Bereich Ml umfasst, während dessen Ml aufgefüllt wird. In einem zweiten Schritt wird ein zweiter Bereich M2 mit Material aufgefüllt, wobei die Frequenz f2 so verändert wird, dass das Wechselwirkungsvolumen 28 nur bis zu dem vorher aufgefüllten Bereich Ml reicht oder ggf. nur noch teilweise umfasst.
Durch ständige Erhöhung der Frequenz (f3,f4,..) werden weitere Bereiche M3, M4 .. bis zu einer Oberfläche 2 mit Material aufgefüllt.
Natürlich ist auch eine kontinuierliche Anpassung der Fre- quenz f an die restliche Tiefe der Materialtrennung möglich.
Bei Berücksichtigung der veränderten Leitfähigkeit im Wechselwirkungsvolumen 28 ist eine Selbstregelung des Prozesses möglich, weil das auffüllende Material in der Materialtren- nung 4 die Leitfähigkeit des Substrats 1 im Wechselwirkungsvolumen 28 verändert, welches gemessen wird und zur Regelung verwendet wird.
Figur 3 zeigt einen zeitlichen Verlauf des Stroms der Span- nungsquelle 25. Dieser kann aus gepulsten oder zeitlich veränderten Strömen gebildet werden und kann periodisch wiederholt werden.
Der Strom setzt sich hauptsächlich aus kathodischen (Substrat 1) Anteilen und auch aus anodischen Anteilen (Elektrode 7) zusammen. Die Pulsdauer ton, während der ein Strom I fließt, die Pause toff zwischen den Pulsen 40 sowie eine maximale Höhe des Stroms Imax können variiert werden. Ebenso ist es möglich, die Form 37 des Stromsignals zu verändern. Alle Parameter (Imax, toff, ton , ..) können eine Funktion der Zeit sein und periodisch wiederholt werden, um das Verfahren zu optimieren.
Eine Legierung (bswp. NiAL) wird dadurch abgeschieden, indem die einzelnen Bestandteile wechselweise verstärkt abgeschieden werden. Für jeden einzelnen Legierungsbestandteil Ni, AI gibt es bspw. verschiedene optimale Parameter (Imax, toff, ton
, ..), so dass z.B. ein erster Strompuls 40 optimal ist für das Element Nickel (Ion im Elektrolyten 10) und der zweite darauffolgende Strompulse 40 für Aluminium. Auch bei dem auf das eine Element abgestimmten Strompuls erfolgt eine, wenn auch schlechtere Abscheidung, des anderen Elements. Die Pulse werden ständig wiederholt, so dass eine optimale Durchmischung der Bestandteile der Legierung erfolgt.
Durch die Pulsdauer kann der Gewichtsanteil eines Legierungsbestandteil in der Materialtrennung eingestellt werden.
Figur 4 zeigt eine beispielhafte Aneinanderreihung von Strompulsen 40, die sich wiederholen.
Eine Sequenz 34 besteht aus zumindest zwei Blöcken 77. Jeder
Block 77 besteht aus zumindest einem Strompuls 40.
Ein Strompuls 40 ist charakterisiert durch seine Dauer ton, die Höhe Imax und seine Form 37 (Rechteck, Dreieck, ... ) . Ebenso wichtig als Prozessparameter sind die Pausen zwischen den einzelnen Strompulsen 40 (toff) und die Pausen zwischen den Blöcken 77.
Die Sequenz 34 besteht bspw. aus einem ersten Block 77 mit drei Strompulsen 40, zwischen denen wiederum eine Pause stattfindet. Darauf folgt ein zweiter Block 77, der eine größere Stromhöhe aufweist und aus sechs Strompulsen 40 besteht. Nach einer weiteren Pause folgen vier Strompulse 40 in umgekehrter Richtung, d.h. mit geänderter Polarität.
Als Abschluss der Sequenz 34 folgt ein weiterer Block 77 mit vier Strompulsen.
Die Sequenz kann mehrfach wiederholt werden.
Die Einzelpulszeiten t0n betragen vorzugsweise größenordnungsmäßig etwa 1 bis 10 Millisekunden. Die zeitliche Dauer des Blocks 77 liegt in der Größenordnung bis zu 10 Sekunden, so dass bis zu 500 Pulse in einem Block 77 ausgesendet werden.
Die Belegung sowohl während der Pulsabfolgen als auch in der Pausenzeit mit einem geringen Potential (Basisstrom) ist optional möglich. Somit wird eine Unterbrechung der Elektroabscheidung, die Inhomogenitäten verursachen kann, vermieden.
Ein Block 77 ist mit seinen Parametern auf ein Bestandteil einer Legierung abgestimmt, die bspw, abgeschieden werden soll, um die beste Abscheidung dieses Bestandteils zu erreichen. Diese können in Einzelversuchen bestimmt werden. Beispielsweise durch die Dauer der einzelnen Blöcke 77 kann der Anteil der Bestandteile der Legierung in der aufzubrin- genden Schicht festgelegt werden, um bspw, Gradienten in der Schicht zu erzeugen. Dies geschieht dadurch, dass die Dauer des Blocks 77, der auf einen Bestandteil der Legierung optimal abgestimmt ist, entsprechend verlängert oder verkürzt wird.
Figur 5 zeigt eine erweiterte Materialtrennung 4. Um die Abscheidung zu verbessern, wird die Materialtrennung 4 vor dem Auffüllen erweitert. Dies kann durch Bohren, Erodieren, oder andere Verfahren geschehen, um bspw. den Durchmes- ser zu vergrößern.
Die gestrichelte Linie zeigt die Materialtrennung 4 vor der Erweiterung.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Auffüllen von Materialtrennungen an einer Oberfläche eines Substrats oder einer Schicht, da du r ch g e kenn z e i chn e t , dass
die Materialtrennung (4) in einem ersten Verfahrensschritt elektrolytisch aufgefüllt wird, wobei eine oder mehrere Wirbelstromsonden (13) im Bereich der Materialtrennung (4) verwendet werden, die in dem Bereich um die Materialtrennung (4) Schwingungen erzeugen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a du r ch g e ke nn z e i chn e t , dass
das Substrat (1) oder die Schicht (1) mit einer Elektrode (7) elektrisch verbunden ist, wobei Substrat oder Schicht (1) und Elektrode in einem Elektrolyten (10) angeordnet sind, und dass ein Strom zwischen Substrat (1) und Elektrode (7) zeitlich veränderlich ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, da du r ch g e ke nn z e i chne t , dass
der Strom gepulst wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, da du r c h g e ke nn z e i chne t , dass
der Strom mit seinen Parametern maximale Stromhöhe (Imax) , Pulspause (toff) und Pulsdauer (ton) und Pulsform (37) an den Elektrolyten (10) angepasst wird.
5. Verfahren nach Anspruch 2, d a du r c h ge ke nn z e i chn e t , dass
zumindest eine Ultraschallsonde (19) in dem Elektrolyten (10) betrieben wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, da du r c h g e ke nn z e i chn e t , dass
die Frequenz (f) der Wirbelstromsonde (16) während des Verfahrens verändert wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadu r c h g e kenn z e i chn e t , dass
die Frequenz (f) an die Tiefe der Materialtrennung (4) angepasst wird.
8. Verfahren nach Anspruch 2, da du r ch g e ke nn z e i chn e t , dass
der Elektrolyt (10) artgleiches oder artähnliches Material des Substrats (1) oder der Schicht (1) aufweist.
9. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
die Materialtrennung (4) in einem ersten Verfahrensschritt erweitert wird.
10. Verfahren nach Anspruch 1, da du r ch g e kenn z e i chn e t , dass
zum elektrolytischen Abscheiden ein Strom/Spannungspuls (40) verwendet wird, wobei sowohl positive als auch negative Strom/Spannungspulse (40) verwendet werden.
11. Verfahren nach Anspruch 1, da dur c h g e kenn z e i chn e t , dass
für das elektrolytische Abscheiden wiederholt mehrere
Strom/Spannungspulse (40) verwendet werden, die in einer Sequenz (34) zusammengefasst sind, wobei die Sequenz (34) von zumindest zwei verschiedenen
Blöcken (77) verwendet wird, wobei ein Block (77) aus zumindest einem Strompuls (40) besteht .
12. Verfahren nach Anspruch 11, d a du r c h g e kenn z e i chn e t , dass
ein Block (77) bestimmt ist durch eine Anzahl von Strompulsen (40) , Pulsdauer (ton) , Pulspause (t0ff) , Stromhöhe (Imax) und Pulsform (37) .
13. Verfahren nach Anspruch 11, da du r ch g e kenn z e i chnet , dass
ein Block (77) jeweils auf einen Bestandteil einer Legierung abgestimmt ist, um die Abscheidung des Bestandteils der Legierung zu verstärken.
14. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
eine Legierung der Art MCrAlY abgeschieden wird, wobei M ein Element der Gruppe Eisen, Kobalt oder Nickel ist .
15. Verfahren nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
Gradienten in der Materialzusammensetzung innerhalb der Materialtrennung (4) erzeugt werden.
16. Verfahren nach Anspruch 3 oder 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
ein Basisstrom den Strompulsen (40) und/oder den Pausen überlagert ist.
17. Vorrichtung zum Auffüllen von Materialtrennungen an einer Oberfläche eines Substrats oder einer Schicht,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t dass
die Vorrichtung (40) einen Behälter (46) mit einem Elektrolyten (10) , eine Spannungsquelle (25) , zumindest eine Elektrode (7) und zumindest eine Wirbelstromsonde (16) aufweist, die auf dem Substrat (1) oder Schicht (1) auflegbar ist,
8. Vorrichtung nach Anspruch 17, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
die Vorrichtung (40) zumindest eine Ultraschallsonde
(19) aufweist, die im Elektrolyten (10) angeordnet ist.
EP03767467A 2002-12-18 2003-12-01 Verfahren und vorrichtung zum auffüllen von materialtrennungen an einer oberfläche Withdrawn EP1573092A2 (de)

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