Вакуумная установка для нанесения многослойных покрытий Советский патент 1962 года по МПК C23C14/04 

Известны вакуумные установки для нанесения многослойных шокрытий, которые состоят из вакуумной камеры с двумя вакуумными крышками, испарительной системы и барабана с заготовками, находящимися в вакуумной камере.

Предлагаемая вакуумная установка обеспечивает возможность получения в ней равномерных металлических и неметалл-ических покрытий и удобна в эксплуатации. С этой целью раздвигаемые крышки вакуумной камеры устанавливаются на самоходных тележках. На одной из тележек установлен легкосъемный барабан с заготовками, на другой - испарительная система.

Для получения комбинированных многослойных покрытий установка состоит из групповых тиглей, снабженных крышками, открывание и закрывание которых осуществляется комбинированным приводом от программного устройства. Тигельные группы имеют самостоятельные натяжные устройства, а для испарения малых доз покрывающего материала тигельные группы выполнены в виде ленты, вдоль которой выдавлены лунки. Это позволяет получать равномерное, хорошо сцепленное с основой покрытие.

Для создания заданного температурного технологического режима на рабочей поверхности заготовок барабан с заготовками охватывается нагревательным устройством и внутри имеет охлаждающие экраны под тигельной плитой и у его поверхности.

Для замены вращающегося барабана с заготов ками его крепят на крышке ic помощью быстродействующего запора. С целью контроля и регулирования температуры непосредственно на поверхности заготовок, на одной из них устанавливают термопарные датчики, передающие свои сигналы на стационарный показывающий и регулирую№ 148317-2щий прибор посредством кольцевого токосъемника, установленного на ступице барабана.

Для исключения воз1 шжности залета частиц испаряемых материалов на тыльную сторону заготовок экран, установленный между обечайкой камеры и нагревателем, несет на себе кольцевой щиток, образующий вместе с кольцевым щитком вдвинутого в камеру барабана защитный лабиринт.

На фиг. 1 показана предлагаемая вакуумная установка; на фиг. 2- крышка камеры; на фиг. 3-расположение тигельной группы внутри барабана установки.

ВакууМная установка для нанесения многослойных металлических и неметаллических {например, полупроводниковых) покрытий в вакууме предназначена для послойного нанесения нескольких покрытий за один рабочий цикл.

Установка состоит из неподвижной цилиндрической горизонтально расположенной камеры 1 и двух подвижных крышек 2 и 3, несущих на себе технологическую оснастку. Обе крышки шарнирно подвешены на кронштейнах 4, которые установлены на тележках 5, имеющих привод независимо от вакуумной камеры. Предварительный прижим крышек к камере осуществляется посредством электромагнитов б, установленных на фланцах камеры.

система состоит из форвакуумного насоса, электро.магнитных форвакуумных кранов, высоковакуумного насоса, ловушки и высоковакуумного затвора.

На одной из крышек консольно крепится вращающийся барабан с заготовками. Барабан приводится во вращение электродвигателем через редуктор, установленный на тележке, и цепную передачу. Набор сменных звездочек дает возможность регулировать скорость барабана. Барабан выполнен в виде беличьего колеса, в стержнях которого выфрезерованы пазы для установки в них заготовок «ли кассет с заготовками. В целях быстрой замены барабана с заготовками последний крепится на крышке с помощью быстродействующего запора.

На рабочей поверхности одной из кассет барабана в нескольких местах по длине устанавливают термопарные датчики для контроля и посекционного регулирования температуры заготовок. Токосъем с них производится посредством электр:ического коллектора - кольцевого токосъемника 7, укрепленного на ступице 8 барабана. На второй подвижной крышке крепится «ронштейн 9 с расположенной на нем тигельной группой 10.

Раздвигающиеся на самоходных тележках крышки создают хорошие условия для перезаправки барабана и быстрой зарядки тиглей, обслул ивания и ремонта всех механизмов. При придвинутых к камере крышках тигельная группа располагается внутри барабана. Таким образом при вращении барабана покрытие наносится на ту сторону заготовОК, которая обращена во внутрь барабана.

На тигельной плите устанавливаются несколько тиглей для испарения различных материалов. Прогиб разогретых лодочек устраняется натяжным устройством 11. Это обеспечивает одинаковый по всей длине уровень испаряемого материала, а следовательно, равномерную толщину покрытия по всей длине заготовки.

Для испарения малых количеств материала взамен существующего ряда маленьких лодочек применена тигельная лента 12, например, из молибдена, в которой выдавлен ряд дозовых лунок, куда закладывается испаряемый .материал. Это обеспечивает создание идентичных температурных условий при одновременном испарении нескольких малых доз испаряемого материала.

Во время рабочего процесса тигельная лента совершает колебательное движение. При большой амплитуде колебаний возможен выброс испаряемого материала из лунок. Для предотвращения этого явления установлены промежуточные точечные опоры 13.

Тигли снабжены открывающимися обогреваемыми крышками 14. Обогрев их осуществляется до температуры испарения наносимого материала, что исключает вюзможность его конденсации на крышках тиглей. Крышки тиглей открываются с помощью электродвигателя 15 через цепную передачу при помоши фрикционных электромагнитных муфт. В зависимости от того, на какую муфту подается электрический импульс, происходит ее срабатывание и открывание соответствующей крышки тигля. Это обеспечивает испарение того или другого материала по заданной программе.

Для создания заданного температурного технологического релшма на рабочей поверхности заготовок барабан с заготовками охватывается проволочным нагревателем 16 для нагрева заготовок, а внутри имеет охлаждающие экраны 17 у поверхности и под тигельной плитой. В целях исключения нагрева камеры последняя изолирована от теплового излучения нагревателя тепловым экраном 18.

Для предотвращения залета частиц испаряемых материалов г тыльную сторону заготовок экран 18, установленный между обечайкой 19 камеры и нагревателем, несет на себе кольцевой щиток 20, образующий вместе с кольцевым щитком 21 вдвинутого в камеру барабана защитный лабиринт.

Поскольку обе крышки подвилсны, то электропитание всех элементов, расположенных на них, осуществляется с помощью разъемных контактов, ножевая часть которых крепится на крышках, а панель с губками-на неподвижной камере.

Весь процесс нанесения покрытий, за И1сключением перезарядки барабана и тиглей, ведется по автоматическому циклу, а раздвигающиеся крышки и быстросъемность барабана сводят к минимуму вспомогательное время для смены заготовок и загрузки тиглей, что приводит к увеличению производительности.

Предмет изобретения

1.Вакуумная установка для нанесения многослойных покрытий, состоящая из вакуумной камеры с двумя вакуумными крышками, испарительной системы и барабана с заготовками, находящимися в вакуумной камере, отличающаяся тем, что, с целью возможности получения равномерных металлических и неметаллических покрытий, а также удобства эксплуатации, раздвигающиеся Kpbiumn вакуумной камеры установлены на самоходных тележках, на одной из которых установлен легкосъемный барабан с заготовками, подлежащими покрытию, на другой-испарительная система.

2.Вакуумная установка по п. 1, отличающаяся тем, что для получения комбинированных многослойных покрытий различными .материалами она состоит из групповых тиглей, снабженных крышками, открывание и закрывание которых осуществляется комбинированным приводом от программного устройства.

3.Вакуумная установка оо пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что, с целью получения равномерного покрытия, хорошо сцепленного с основой, тигельные группы имеют самостоятельные натяжные устройства, а для испарения малых доз тигельные группы выполнены Б виде ленты, вдоль которой выдавлены лунки.

-3-№148317

.NO 148317--- -4.Вакуумная установка по пп. 1-3, отличающаяся тем, что, с целью создания заданного температурного технологического режима на рабочей поверхности заготовок, барабан с заготовками охватывается нагревательным устройством, г внутри имеет охлаждаюидие экраны под тигельной плитой и у его поверхности.

5.Вакуумная установка по нп. 1-4, отличающаяся тем. что, с целью замены вращающегося барабана с заготовками, носледпий крепится на крыщке с помощью быстродействующего запора.

6.Вакуумная установка но пп. 1-5, отличающаяся тем, что, с целью контроля и регулирования температуры неносрсдственно на поверхности заготовок, на одной из последних установлены термопарные датчики, передающие свои сигналы на стационарный показы: вающий и регулирующий прибор посредством кольцевого токосъемника, установленного на стунице барабана.

7.Вакуумная установка по пп. 1-6, отличающаяся тем, что, с цельЕО исключения залета частиц испаряемых материалов на тыльную сторону заготовок, экран, установленный между обечайкой камеры и нагревателем, несет на себе кольцевой щиток, образующий вместе с кольцевым щитком вдвинутого в камеру барабана защитный .табнпинт.

7/7

ZX

12

12

.

РигЗ