Способ нанесения металлических покрытий методом испарения металлов в вакууме Советский патент 1945 года по МПК C23C14/14 

При испарении металлов в вакууме, с целью нанесения металлических покрытий на различные детали, например пьезокварцевые или слюдяные пластинки, иногда наблюдается осаждение потемневшего слоя металла. Такой результат процесса может явиться следствием трудно уловимых при простом осмотре загрязнений деталей металлизационного устройства, а также низким качеством вакуумной смазки. В некоторых случаях осажденный слой совершенно не имеет физических признаков испаряемого металла и напоминает собой по внешнему 1Виду обычную копоть.

Давать такие осадки имеют склонность нике-ль И его сплавы. При испарении последних, даже при очень тщательной чистке деталей металлизационного устройства практически не удается получить первоначальный слой осаждаемого металла такой же степени чистоты, какая может быть получена при испарении, например, серебра, алюминия, хрома и других металлов.

Изготовление металлизированных пьезокварцевых пластин с темной прослойкой между верхним чистым слоем металла и кварцем не допустимо, так как в процессе дальнейшей обработки изделий может произойти отслаивание покрытия от поверхности кварца. Кроме того происходит загрязнение аппарата, вынуждающее производить довольно кропотливую промывку деталей металлизационного устройства.

Существенным недостатком применяемых конструкций металлизационных приборов является еще и то, что для создания необходимого вакуума приходится пользоваться ртутными насосами Лэнгмюра, т. е. иметь дело с ртутью и ее парами. Использование же масляных конденсационных насосов не может обеспечить получения хорошего покрытия, вследствие того, что пары углеводородов, получающиеся при откачке, проникая в вакуумное пространство, вступают в химическое взаимодействие с парами осаждаемого металла. В результате этого, несмотря на достаточно высокий вакуум (около 10- мм рт. столба), осажденный слой металла получается недоброкачественным - темным.

Предлагаемый способ нанесения металлических покрытий методом испарения металлов в вакууме заключается в том, что, с целью геттерирования химически активных к осаждаемым металлическим парам компонентов, входящих в остаточные после эвакуации газы, предварительно испаряют тот же металл, каким в дальнейшем производят металлизацию.

На фиг. 1 чертежа показана конструкция прибора для металлизации предложенным способом, на фиг. 2-приспособление для экранирования плавящего элемента при лрокалке.

На металлические стойки / на.дет стеклянный столик 2, на который укладываются вымытые объекты, подлежащие металлизации. К концэм стоак / привинчивается плавящий элемент 3, изготовленный из .тугоплавкого металла обычным способом. На концах дололнительных стоек 4 укрепляется плавящий элемент из тугоплавкой ироволоки 5, с целью осуществления иредварптельного геттерирования (связывания) некоторых комионентов, входящих в состав остаточных газов.

Работа но установке производится следующим образом. На прокаленный в вакууме элемент 3 навешивается (или вкладывается внутрь конической спирали) необходимое для испарения количество металла, сплава или смеси последних.

Точно такой же металл, сплав смесь навещивается или вкладывается внутрь конической спира..ли, на дополнительный прокаленый в вакууме плавящий элемент 5. После этого на столик 2 укладываются предметы, подлежащие металлизации, например кварцевые пластинки, и детали прибора накрываются стеклянным колпаком б, шлиф которого предварительно смазывается вакуумной смазкой.

Предлагаемый способ позволяет производить металлизацию при достижении откачки примерно в10 мм ртурного столба. После того как этот предел достигнут, производят испарение с дополнительного плавящего элемента 5, с целью нейтрализации наиболее активных

по отнощению к данному металлу компонентов, входящих в остаточные газы. В результате этой операции происходит некоторое повышение степени вакуума. Однако само по себе повышение вакуума не оказывает существенного влияния на качество металлизации. Главным в этой операции является то, что некоторые компоненты, входящие в остатрчные газы, химически связываются парами металла и при повторном испарении такого же металла (с элемента 3) не действуют на его пары, так как химическое взаимодействие уже произошло при первичном испарении.

Вслед за этой операцией, производят испарение такого же металла с эле.мента 5 для получения покрытия предметов, лежащих на столике 2.

Разница в чистоте осажденных слоев,, получаемых от испарения ме1алла в нижней и верхней частях колпака резко заметна на его внещней поверхности: в нижней части, начиная от шлифа до столика 2, колпак имеет темный грязный оттенок, а начиная от столика 2 и выще - светлый с .металлическим блеском.

Количество металла, которое необходимо испарить с дополнительного элемента 5, зависит от ряда при.чин и устанавливается опытным путем.

Для того чтобы при первоначальной прокалке элемента 3 выделения с него не попадали на столик 2 и тем самым не загрязняли его, в установке п:редуомотрена дополнительная деталь, показанная на фиг. 2.

Назначение этой части состоит в том, что, будучи поставленной на столбик 2, она экрани рует элемент 3. Все выделения осаждаются при прокалке на внутренней поверхности А этого приспособления и не загрязняют собой деталей металлизационного устройства. После прокалки экранировка из-под колпака убирается. Таким образом отпадает необходимость в мойке установки после прокалки.

Предмет изобретения

Способ нанесения металлических покрытий методом испарения металлов в вакууме, отличающийся тем, что, с целью геттерирования химически активных к осаждаемым металлическим парам компонентов, входящих в остаточные после эвакуации газы,( предварительно испаряют тот же металл, каким в дальнейшем производят металлизацию.

Фиг. 1