專利名稱：橢圓陶瓷蒸發器的制作方法
技術領域：
本發明涉及陶瓷蒸發器。
用金屬、特別是鋁涂敷柔性基底之最經常使用的方法是高真空帶狀涂敷法(tape coating)。所述待涂敷的基底在冷卻輥上通過，并同時暴露于鋁蒸氣，該鋁蒸氣則在所述基底表面上沉積成薄的金屬層。
為產生所需要的恒定蒸氣流，通過直接通入電流將陶瓷蒸發器--蒸發皿加熱至約1450℃。連續送入鋁線，在陶瓷表面上液化，然后在約10-4mbar的真空下蒸發。在金屬化單元中，設置一系列的蒸發皿，其方式是在基底的整個寬度上沉積均勻厚度的鋁層。
陶瓷蒸發皿的化學組成通常為45-55重量％的TiB2、25-55重量％的BN以及0-20重量％的AIN。許多專利都描述了此等組合物(例如US-A-3,915,900或者US-A-4,089,643之第1欄第10和11行及第2欄第5行中引用的專利)。
蒸發皿的常規形狀是以長方形截面為基礎的。該蒸發皿的寬度和長度根據所需要的蒸發速率來選擇，所述蒸發速率通常為約0.35-0.40g Al cm-2·min-1。已證明長方形的截面是有用的，這是因為它即使在高溫時仍能夠保持高的機械穩定性，而且制造費用不高。
具有非長方形截面的蒸發器也已有人描述過。US-A-4,089,643描述了具有三角形截面和空槽的蒸發器。該三角形蒸發器較之于具有長方形截面的蒸發器的明顯優點是節省材料，降低了運行該蒸發皿的電能。但是這些優點卻被以下缺陷抵銷了三角形蒸發器與長方形蒸發器相比使用壽命短。
本發明的目的在于提供用于蒸發金屬的陶瓷蒸發器，該蒸發器較之于相同高度、長度和寬度的長方形蒸發器運行能量消耗更低，而且沒有相同高度、長度和寬度之三角形蒸發器壽命短的缺點。
該目的是通過以下蒸發器實現的所述蒸發器在其進行金屬蒸發的區域中的截面面積大于相同寬度和高度之三角形蒸發器的相應截面面積，同時在該具體的區域中具有比相同寬度和高度之長方形蒸發器更小的最小周長。
優選的是，本發明的蒸發器對于進行金屬蒸發的區域中給定的高度和寬度具有最小的周長，而且同時在該具體區域中具有最大的截面面積。
特別優選的是，本發明的蒸發器具有分開的橢圓形。
該橢圓的分開優選沿其主軸。
本發明蒸發器的一個形狀可使進行蒸發的表面與橢圓形側壁之間的角度為90度。這可省略在上述區域中磨削去掉銳角的加工步驟，而這對于三角形蒸發器是必須的，以避免損傷。
本發明的蒸發器不需要在蒸氣沉積單元中的特殊夾持裝置來將其橫向夾持住，這對于三角形蒸發器通常是必須的。
同樣，其它機械加工蒸發器端面的步驟也變成不是必須的，而這對于三角形蒸發器則是必須的，作為特殊夾持裝置的替代方法，例如描述于DE19708599。
因此，本發明蒸發器的制造不需要更多的機械加工，或者如上述三角形蒸發器一樣，節省了材料使用量。
本發明蒸發器沒有上述任何一種缺陷，因為它可簡單地通過磨削加工由常規的長方形蒸發器來制造。
優選的是，在其上制造本發明形狀的長度相應于蒸發器在蒸發沉積單元中的夾持間隔。
這使得本發明的蒸發器又能夠簡單地在其被夾持的區域中具有長方形截面，并因而可以沒有任何問題地使用于常規標準長方形蒸發器所用的帶狀涂敷單元中。
但是，也可磨削蒸發器的整個長度成為本發明的形狀。此等蒸發器例如可用于端面夾持蒸發皿的蒸氣沉積單元中。
另外，對于本發明的蒸發器，可以省略在蒸發器中機械加工出空槽。當然，也可如本領域技術人員已知的在蒸發器中機械加工出空槽。
圖1顯示了兩種現有技術的蒸發器(長方形蒸發器、三角形蒸發器)與本發明蒸發器(橢圓蒸發器)的截面的比較。這些蒸發器都沒有空槽。
圖2示意性地顯示了本發明蒸發器的一個例子，其帶有空槽，而且適合于端面夾持。
圖3示意性地顯示了本發明蒸發器的一個例子，其帶有空槽，而且適合于橫向夾持。為更清晰地顯示出橢圓形，圖3還顯示了該蒸發器的截面。
以下實施例將用于說明本發明。實施例1制造根據本發明的蒸發器用橢圓形磨削輪磨削購自于Elektroschmelzwerk Kempten GmbH(Munich)的長方形蒸發器(10×30×120cm)(其名稱為DiMetTyp5)，由此制得根據本發明具有橢圓截面的蒸發器。實施例2長方形蒸發器和橢圓蒸發器的比較如下比較實施例1所述的蒸發器和實施例1中用于制造本發明之蒸發器的蒸發器。
將兩個蒸發器端面夾持入實驗蒸發單元中。在加熱之前，將2gAl放置在蒸發皿之進行金屬蒸發的表面的中間。抽成小于10-4mbar的真空。在此等高真空下，緩慢加熱蒸發皿，直至鋁熔融。測定此時的電功率(產生的電流和電壓)。結果長方形截面5.6V/610 A=3.42 KW橢圓截面5.8V/525A=3.05KW該結果表明，對于用鋁潤濕，橢圓截面的蒸發器所需要的能量減少約11％。
權利要求
1.用于蒸發金屬的蒸發器，其在進行金屬蒸發的區域中的截面面積大于相同寬度和高度之三角形蒸發器的相應截面面積，同時在該具體的區域中具有比相同寬度和高度之長方形蒸發器更小的最小周長。
2.如權利要求1所述的蒸發器，其對于進行金屬蒸發的區域中給定的高度和寬度具有最小的周長和最大的截面面積。
3.如權利要求1所述的蒸發器，其在進行金屬蒸發的區域中的截面具有半橢圓形。
4.如權利要求3所述的蒸發器，其截面形狀為沿其主軸分成兩半的橢圓形。
全文摘要
本發明涉及用于蒸發金屬的蒸發器，其在進行金屬蒸發的區域中的截面面積大于相同寬度和高度之三角形蒸發器的相應截面面積，同時在該具體的區域中具有比相同寬度和高度之長方形蒸發器更小的最小周長。
文檔編號C23C14/24GK1237647SQ9910780
公開日1999年12月8日 申請日期1999年5月28日 優先權日1998年5月28日
發明者馬丁·塞弗特 申請人:肯普滕電容產品有限公司