DE4223568C1 - Aluminium@-zinc@ coating of foil esp. for capacitor - by vapour deposition while introducing oxygen@ - Google Patents
Aluminium@-zinc@ coating of foil esp. for capacitor - by vapour deposition while introducing oxygen@Info
- Publication number
- DE4223568C1 DE4223568C1 DE19924223568 DE4223568A DE4223568C1 DE 4223568 C1 DE4223568 C1 DE 4223568C1 DE 19924223568 DE19924223568 DE 19924223568 DE 4223568 A DE4223568 A DE 4223568A DE 4223568 C1 DE4223568 C1 DE 4223568C1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- layer
- oxygen
- film
- film web
- evaporated
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 23
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 title claims abstract description 22
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 15
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 title claims description 9
- 239000011888 foil Substances 0.000 title abstract description 15
- 230000008021 deposition Effects 0.000 title abstract 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 30
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 22
- 229910018137 Al-Zn Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910018573 Al—Zn Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 30
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 29
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 29
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 17
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 10
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 9
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 8
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 5
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 5
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 5
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 claims description 4
- 238000005019 vapor deposition process Methods 0.000 claims description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims 1
- 230000035784 germination Effects 0.000 claims 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 13
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 13
- 238000003860 storage Methods 0.000 abstract description 5
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 27
- 239000010408 film Substances 0.000 description 21
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- NEIHULKJZQTQKJ-UHFFFAOYSA-N [Cu].[Ag] Chemical compound [Cu].[Ag] NEIHULKJZQTQKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical group [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 238000010410 dusting Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000009730 filament winding Methods 0.000 description 1
- 239000007888 film coating Substances 0.000 description 1
- 238000009501 film coating Methods 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000011104 metalized film Substances 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-OUBTZVSYSA-N oxygen-17 atom Chemical compound [17O] QVGXLLKOCUKJST-OUBTZVSYSA-N 0.000 description 1
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 1
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000012549 training Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/002—Details
- H01G4/005—Electrodes
- H01G4/012—Form of non-self-supporting electrodes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/0021—Reactive sputtering or evaporation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
- C23C14/14—Metallic material, boron or silicon
- C23C14/20—Metallic material, boron or silicon on organic substrates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/56—Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
- C23C14/562—Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks for coating elongated substrates
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G13/00—Apparatus specially adapted for manufacturing capacitors; Processes specially adapted for manufacturing capacitors not provided for in groups H01G4/00 - H01G11/00
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G13/00—Apparatus specially adapted for manufacturing capacitors; Processes specially adapted for manufacturing capacitors not provided for in groups H01G4/00 - H01G11/00
- H01G13/02—Machines for winding capacitors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer eine Al-Zn-Schicht aufweisenden Folienbahn mit einem druckdicht verschließbaren Gehäuse, in dem ein Wickelsystem zur Aufnahme und Weiterbewegung einer Folienbahn insbesondere für Kondensatoren vorgesehen ist, sowie einer im Gehäuse vorgesehenen ersten und zweiten Verdampfungsquelle für das zu verdampfende Mittel.The invention relates to a method for manufacturing a film web having an Al-Zn layer with a pressure-tight lockable housing, in which a winding system for taking up and moving on a film web especially provided for capacitors is, as well as a first provided in the housing and second evaporation source for that to be evaporated Medium.
Es ist allgemein bekannt, Al-Zn-Mischschichten auf Papier und Kunststoffolien bzw. auf Folien für Kondensatoren durch Aufdampfen von Aluminium und Zink aufzubringen. Hierzu läuft ein bewegtes, bandförmiges Substrat in einer Folienbeschichtungskammer, und zwar derart, daß Entgasung und Beschichtung unabhängig voneinander ablaufen und daß für beide Zwecke separate Vakuumpumpstände verwendet werden. Bei der Herstellung einer Mischschicht wird das Substrat über eine gekühlte Walze geführt und dabei nacheinander einer Atmosphäre von Al-Dampf und Zn-Dampf bzw. Zn-Dampf und Al-Dampf ausgesetzt. Die Verdampfung von Zn und Al erfolgt aus getrennten Verdampferquellen. Den wichtigsten Bestandteil bzw. die Hauptkomponente dieser Mischschicht stellt Zn dar. Derart hergestellte Schichten korrodieren sehr schnell beim Kontakt mit Sauerstoff, so daß die Folien nach längerer Lagerzeit ihre günstigen Eigenschaften verlieren; selbst wenn sie bereits in Kondensatoren verarbeitet worden sind, kann sich die Dielektrizitätskonstante sowie der Verlustwinkel nachteilig verändern.It is well known to mix Al-Zn layers on paper and plastic films or on films for capacitors by vapor deposition of aluminum and zinc. For this purpose, a moving, ribbon-shaped substrate is running in a film coating chamber, in such a way that degassing and coating independently expire and that separate vacuum pumping stations for both purposes be used. In the preparation of a mixed layer, the substrate is cooled over a Roller guided and one atmosphere at a time of Al steam and Zn steam or Zn steam and Al steam exposed. The evaporation of Zn and Al takes place from separate evaporator sources. The most important part or the main component of this mixed layer represents Zn. Layers produced in this way corrode very quickly on contact with oxygen, so that the films their favorable after a longer storage period Lose properties; even if they're already in Capacitors have been processed, the Dielectric constant and the loss angle disadvantageous change.
Ferner ist ein Verfahren (PCT WO 88/0098) zum Herstellen einer eine Silber-Kupfer-Schicht aufweisenden Folienbahn mit einem druckdicht verschließbaren Gehäuse bekannt, in dem ein Wickelsystem zur Aufnahme und Weiterbewegung der Folienbahn für Kondensatoren vorgesehen ist. Hierzu sind in einem Gehäuse Verdampfungsquellen für das zu verdampfende Mittel vorgesehen.Furthermore, a method (PCT WO 88/0098) for Make a silver-copper layer having film sheet with a pressure-tight closable housing known in which a Wrapping system for taking up and moving the Foil sheet is provided for capacitors. For this are in a housing for evaporation sources evaporating means provided.
Ferner ist nach einem weiteren Verfahren bekannt (De 26 41 232 A1), eine Dünnschichtkombination herzustellen, wozu während des Transports zur Substratoberfläche Aluminiumatome mit vorhandenem Restsauerstoff oder Restwasser reagieren, so daß Aluminiumoxyd gebildet wird.Furthermore, according to another method, it is known (De 26 41 232 A1) to produce a thin film combination, why during the transport to the substrate surface Aluminum atoms with residual oxygen or Residual water react so that aluminum oxide is formed becomes.
Demgemäß besteht die Erfindungsaufgabe darin, Folien, insbesondere Folien für Kondensatoren, derart herzustellen, daß sie weniger korrosionsanfällig sind und auch nach längerer Lagerzeit ihre ursprünglichen Eigenschaften beibehalten. Bei den bekannten Verfahren läßt sich dadurch das Korrosionsverhalten nicht verbessern. Keine der bekannten Verfahren gibt hierzu einen Hinweis.Accordingly, the object of the invention is to provide foils, in particular to produce foils for capacitors, that they are less prone to corrosion and even after a long storage period their original Maintain properties. In the known methods can not the corrosion behavior improve. None of the known methods exist for this a hint.
Die Erfindung löst die Probleme dadurch, daß auf die Folienbahn Aluminium und Zink aufgedampft und gleichzeitig gezielt dosiert Sauerstoff zugegeben wird. The invention solves the problems in that Foil sheet aluminum and zinc evaporated and simultaneously oxygen is added in a targeted manner.
Hierdurch wird durch die Hinzufügung des Reaktivgases bei der Herstellung einer einzigen Schicht auf einfache Weise das Langzeitverhalten der metallbeschichteten Folie wesentlich verbessert und eine Korrosion der Folie nach ihrer Metallisierung fast vollständig ausgeschlossen bzw. auf ein Minimum reduziert, so daß ein Kondensator mit einem derart hergestellten Folienmaterial auch nach seiner Fertigstellung nicht mehr seine dielektrischen Eigenschaften verändert. Eine Korrosion wird auch dann ausgeschlossen, wenn die metallisierte Folie aus dem Vakuum herauskommt und mit Sauerstoff in Kontakt tritt. Dies wird auf einfache Weise dadurch erreicht, daß beim Metallisierungsprozeß Sauerstoff dosiert in die Mischschicht eingebaut wird.This will add the reactive gas in making a single layer on simple Way the long-term behavior of the metal-coated Foil significantly improved and corrosion of the Film almost completely after its metallization excluded or reduced to a minimum, so that a capacitor with one manufactured in this way No film material even after its completion more changes its dielectric properties. A Corrosion is excluded even if the metallized film comes out of the vacuum and with Oxygen comes into contact. This will be simple Way achieved in that in the metallization process Oxygen is metered into the mixed layer.
Hierdurch ist es auch möglich, Kondensatoren immer kleiner herzustellen und die Fertigungstolerenzen der Kondensatoren nach unten zu verringern. Um heute Kondensatoren kostengünstig herstellen zu können, sind Überprüfungen auf Durchschläge der Kondensatoren auf ein Minimum zu reduzieren. Deshalb werden sie mit einem besonderen Kleber auf Platinen aufgebracht. Zweck der Erfindung ist daher unter anderem auch, Platinen für Kondensatoren zu entwickeln, die nicht mehr justiert werden müssen. Daraus ergeben sich auch sehr enge Fertigungstoleranzen für die einzelnen Komponenten. Ferner kann nunmehr die Kapazität, z. B. der Verlustwinkel und die Dielektrizitätskonstante der Kondensatoren, zu Beginn der Herstellung wesentlich genauer definiert bzw. bestimmt werden als bisher.This also makes it possible to always use capacitors to manufacture smaller and the manufacturing tolerances of To reduce capacitors down. To capacitors today To be able to manufacture inexpensively Checks for breakdown of the capacitors to reduce a minimum. That is why they are with one special glue applied to circuit boards. Purpose of Invention is therefore, among other things, circuit boards for To develop capacitors that no longer adjust Need to become. This also results in very tight manufacturing tolerances for the individual components. Further can now the capacity, for. B. the loss angle and the dielectric constant of the capacitors, at the beginning the production is defined much more precisely or be determined than before.
Nach Beendigung der Herstellung der Folie für einen Kondensator ist diese weiterhin dem Sauerstoff ausgesetzt und kann durch die erfindungsgemäße Schichtbehandlung nicht mehr korrodieren, so daß die dielektrischen Eigenschaften der Folie unverändert bleiben. Ein so hergestellter und gekapselter Kondensator verändert daher seine Eigenschaft bzw. seine Kapazität auch nach einer längeren Lagerzeit nicht, so daß eine mit derart hergestellten Kondensatoren bestückte Platine ihre vorgegebene Aufgabe voll erfüllen kann.After finishing making the film for one The capacitor is still exposed to oxygen and can by the layer treatment according to the invention no longer corrode, so the dielectric Properties of the film remain unchanged. A capacitor manufactured and encapsulated changes hence its property or capacity after a long storage period, so that one with printed circuit board manufactured in this way can fully perform its specified task.
Hierzu ist es vorteilhaft, daß der Anteil von Al bei der Herstellung von der Al-Zn-Mischschicht bzw. beim Aufdampfprozeß zwischen 0,5 und 20 Gew.-% groß ist und der Oxydationsgrad des eingelassenen Sauerstoffs zwischen 1 und 25% groß ist.For this purpose it is advantageous that the proportion of Al at the production of the Al-Zn mixed layer or at Evaporation process between 0.5 and 20 wt .-% large and the degree of oxidation of the oxygen taken in is between 1 and 25%.
Ferner ist es vorteilhaft, daß die Beschichtungswalze im Uhrzeiger- oder entgegengesetzt zum Uhrzeigerdrehsinn derart angetrieben wird, daß entweder zuerst Al oder Zn und dann die zweite Schicht Zn oder Al auf die Folienbahn aufgedampft wird, wobei Sauerstoff während des Aufdampfprozesses von Zn und/oder von Al zugegeben wird.It is also advantageous that the coating roller clockwise or counterclockwise is driven such that either Al or Zn and then the second layer Zn or Al on the Foil sheet is evaporated, with oxygen during of the vapor deposition process of Zn and / or of Al becomes.
Im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Ausbildung und Anordnung ist es von Vorteil, daß die Aufdampfmenge (nm/s) von Zn größer ist als die Aufdampfmenge (nm/s) von Al.In connection with the training according to the invention and arrangement it is advantageous that the amount of evaporation (nm / s) of Zn is larger than the amount of vapor deposition (nm / s) of Al.
Vorteilhaft ist es ferner, daß die Dicke der elektrisch leitenden Schicht der Folie, der beim Beschichtungsvorgang Sauerstoff zugegeben wurde, zwischen 30 nm und 50 nm groß ist. It is also advantageous that the thickness of the electrical conductive layer of the film during the coating process Oxygen was added between 30 nm and Is 50 nm in size.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind in den Patentansprüchen und in der Beschreibung erläutert und in den Figuren dargestellt, wobei bemerkt wird, daß alle Einzelmerkmale und alle Kombinationen von Einzelmerkmalen erfindungswesentlich sind. Es zeigtFurther advantages and details of the invention are in the claims and explained in the description and shown in the figures, it being noted that all individual characteristics and all combinations of individual characteristics are essential to the invention. It shows
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Bandbeschichtungsanlage mit einem Wickelverfahren und zahlreichen Umlenkrollen für die Folienbahn im Schnitt, Fig. 1 is a side view of a coil-coating line with a filament winding and many guide rollers for the film web in section,
Fig. 2 eine nach dem Verfahren hergestellte Mischschicht. Fig. 2 shows a mixed layer produced by the method.
In Fig. 1 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen der eine Al-Zn-Schicht aufweisenden Folienbahn 40 dargestellt, zu der das druckdicht verschließbare Gehäuse gehört, in dem ein Wickelsystem 29 zur Aufnahme und Weiterbewegung der Folienbahn 40 insbesondere für Kondensatoren vorgesehen ist.In Fig. 1, an apparatus and a method for manufacturing the Al-Zn layer having film web 40 is shown, to which belongs the pressure-tight sealable housing in which a winding system 29 is provided for receiving and moving the film web 40 and in particular for capacitors.
Das Gehäuse der Bandbeschichtungsanlage 1 besteht im wesentlichen aus zwischen zwei Seitenteilen 2, 4 gelagerten Umlenk-, Streck- und Spannrollen 7 bis 13 und einer gekühlten Beschichtungswalze 18. Ferner weist die Bandbeschichtungsanlage 1 eine Abwickel- bzw. Substratrolle 37, eine Aufwickel- bzw. Substratrolle 35, eine Beschichtungskammer 28, eine erste Verdampfungsquelle 19 für Al und eine zweite Verdampfungsquelle 20 für Zn mit je einem Verdampfer 21, 21′ auf. Der Verdampfer 21 für Al kann als Verdampferschiffchen ausgebildet sein, während der Verdampfer 21′ für Zn eine besonders ausgestaltete Düse aufweisen kann. Eine Wickeleinrichtung 29 ist in einer oberen Kammerhälfte 26 vorgesehen. The housing of the coil coating system 1 essentially consists of deflection, stretching and tensioning rollers 7 to 13 mounted between two side parts 2, 4 and a cooled coating roller 18 . Furthermore, the coil coating system 1 has an unwinding or substrate roll 37 , a winding or substrate roll 35 , a coating chamber 28 , a first evaporation source 19 for Al and a second evaporation source 20 for Zn, each with an evaporator 21, 21 ' . The evaporator 21 for Al can be designed as an evaporator boat, while the evaporator 21 ' for Zn can have a specially designed nozzle. A winding device 29 is provided in an upper chamber half 26 .
Bei dem in der Fig. 1 dargestellten Verfahren sind die Walzen 7 bis 13 zum Transport und zur Führung der Folienbahn 40 so angeordnet, daß die Partie der Folienbahn 40, die sich unmittelbar vor der Beschichtungswalze 18 befindet, in einem steilen Winkel, d. h. nahezu lotrecht von Walzen 7 bis 9 aus nach unten läuft. Es ist auch möglich, diese Partie der Folienbahn 40 anders zu führen; beispielsweise kann sie in einer etwa horizontalen Ebene ablaufen. Die Folienbahn 40 bewegt sich gemäß Pfeil 39 an den Verdampfungsquellen 19, 20 vorbei.In the method shown in FIG. 1, the rollers 7 to 13 for transporting and guiding the film web 40 are arranged in such a way that the section of the film web 40 which is located directly in front of the coating roller 18 is at a steep angle, ie almost perpendicular runs down from rollers 7 to 9 . It is also possible to run this part of the film web 40 differently; for example, it can run in an approximately horizontal plane. The film web 40 moves past the evaporation sources 19, 20 according to arrow 39 .
Die nach einem PVD-Verfahren (Physikalisches Aufdampfen und Aufstäuben) aufgebrachten Aluminiumschichten haben eine gute elektrische Leitfähigkeit, ein großes Reflexionsvermögen und eine gute Haftfähigkeit. Da Aluminium außerdem kostengünstig ist, kann es leicht in großen Mengen zur Verfügung gestellt werden, und der Al-Draht läßt sich im Verdampfer 21 bei kleinen Temperaturen verdampfen. Aluminium wird von durch direkten Stromdurchgang beheizten, quaderförmigen Verdampfungsquellen 19 gemäß Zeichnung verdampft.The aluminum layers applied using a PVD process (physical vapor deposition and dusting) have good electrical conductivity, great reflectivity and good adhesion. In addition, since aluminum is inexpensive, it can easily be provided in large quantities, and the Al wire can be evaporated in the evaporator 21 at low temperatures. Aluminum is evaporated by parallelepiped-shaped evaporation sources 19 heated by direct current passage as shown in the drawing.
Wegen der Schichtdicken-Gleichmäßigkeit können über die gesamte Folienbreite mehrere Verdampfungsquellen nebeneinander angeordnet werden. Der Abstand zwischen zwei benachbarten Quellen beträgt in etwa 100 mm. Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist die Verdampfungsquelle 19 bzw. der Verdampfer 21 für Al und mit Abstand dazu die Verdampfungsquelle 20 bzw. der Verdampfer 21′ für Zn vorgesehen; zwischen den Verdampfungsquellen 19, 20 ist eine Trennwand 22 vorgesehen. Because of the layer thickness uniformity, several evaporation sources can be arranged side by side over the entire film width. The distance between two neighboring sources is approximately 100 mm. In the exemplary embodiment according to FIG. 1, the evaporation source 19 or the evaporator 21 is provided for Al and, at a distance from it, the evaporation source 20 or the evaporator 21 ' for Zn; a partition 22 is provided between the evaporation sources 19, 20 .
In Vorschubgeschwindigkeit wird die gewünschte Schichtdicke durch entsprechende Abstimmung von Bandgeschwindigkeit und Abdampfmenge pro Zeiteinheit eingestellt. Jede Verdampfungsquelle besitzt eine eigene Versorgung, wobei Abweichungen im elektrischen Verhalten der einzelnen Verdampfer ausgeglichen werden. Das Verdampfungsmaterial wird den einzelnen Quellen mit gleicher Vorschubgeschwindigkeit zugeführt.The desired layer thickness is at feed rate by appropriate coordination of belt speed and the amount of exhaust steam set per unit of time. Each evaporation source has its own supply, being deviations in the electrical behavior of each Evaporators are balanced. The evaporation material is the same with the individual sources Feed speed fed.
Fig. 1 zeigt lediglich den schematischen Aufbau der aus einer unteren und oberen Kammer 25, 26 gebildeten Beschichtungskammer 28 der Bandbeschichtungsanlage bzw. der Wickeleinrichtung 29. Fig. 1 shows only the schematic structure of the group consisting of a lower and upper chamber 25, 26 formed coating chamber 28 of the coil coating line and the winding device 29.
Auf die Folienbahn 40 wird zur besseren Kondensation von Zn auf der Folienbahn 40 zuerst Cu oder Ag aufgedampft, dann Zink und anschließend Aluminium. Gleichzeitig wird gezielt dosiert Sauerstoff zugegeben. Die Dosierung des Sauerstoffs kann über eine Steuer- oder auch Regeleinrichtung erfolgen, die über einen Geber die Aufdampfungsmenge an den Verdampfungsquellen 19, 20 erfaßt und die ermittelte Regelgröße an eine Auswerteeinheit weiterleitet.On the web of film 40 first Cu or Ag is vapor-deposited for better condensation of Zn on the foil web 40, then zinc and subsequently aluminum. At the same time, targeted doses of oxygen are added. The oxygen can be metered in via a control or regulating device, which detects the amount of evaporation at the evaporation sources 19, 20 via a transmitter and forwards the determined controlled variable to an evaluation unit.
Der Vorteil der in der Beschichtungskammer 28 hergestellten Kondensator-Folien 40 besteht darin, daß sie u. a. einen sogenannten Selbstheilungseffekt aufweisen. Schließlich ist in manchen Anwendungsfällen eine Unzerstörbarkeit des Kondensators sehr wichtig, d. h. an Schadstellen bilden sich Oxydationsschichten, durch die der Kurzschluß von selbst beseitigt wird. Bei einem auftretenden Kurzschluß (d. h. Energiezufuhr) verdampft an dieser Stelle die Metallschicht, und die Isolation des Kondensators wird wiederhergestellt. The advantage of the capacitor foils 40 produced in the coating chamber 28 is that they have, among other things, a so-called self-healing effect. Finally, indestructibility of the capacitor is very important in some applications, ie oxidation layers form at damaged areas, by which the short circuit is eliminated by itself. In the event of a short circuit (ie energy supply), the metal layer evaporates at this point and the insulation of the capacitor is restored.
Über ein Gaseinlaßsystem 14 wird in den Dampfraum 17 der Al-Verdampfungsquelle 19 Sauerstoff eingelassen. Hierdurch entsteht in vorteilhafter Weise ein Gemisch aus Al+Al₂O₃. Der Oxydationsgrad des Al durch Zugabe von Sauerstoff liegt zwischen 1 und 25%. Durch den Einbau von Al₂O₃ in die Al-Zn-Mischschicht wird die Korrosionsbeständigkeit der Schicht gegenüber Wasserdampf wesentlich verbessert.Oxygen is admitted into the vapor space 17 of the Al evaporation source 19 via a gas inlet system 14 . This advantageously creates a mixture of Al + Al₂O₃. The degree of oxidation of Al by adding oxygen is between 1 and 25%. By installing Al₂O₃ in the Al-Zn mixed layer, the corrosion resistance of the layer to water vapor is significantly improved.
Die Dicke der elektrisch leitenden Schicht liegt zwischen 1 und 2 nm. Bei Aluminium entspricht das einer Schichtdicke von etwa 30 bis 50 nm.The thickness of the electrically conductive layer is between 1 and 2 nm. For aluminum this corresponds to one Layer thickness of about 30 to 50 nm.
Der Al-Anteil kann zwischen 0,5 und 20% der Gesamtschicht ausmachen. Durch die Regelung der Al- und/oder Zn-Abdampfrate, die dann als Funktion der Gesamtschicht eingestellt wird, kann die Schichtzusammensetzung konstant gehalten werden.The Al content can be between 0.5 and 20% of the total layer turn off. By regulating the Al and / or Zn evaporation rate, which is then a function of the overall layer is set, the layer composition can be constant being held.
Anschließende Korrosionstests der Al-Zn-Mischschicht haben sehr gute Ergebnisse erzielt. Zur Kontrolle der Korrosionsbeständigkeit wurden Proben in einem Klimaschrank unter einer Temperatur von 40°C, einer relativen Feuchte von 92% bei einer Zeitdauer von acht bis sechzehn Stunden eingegeben. Die Proben waren auf einem Rahmen aufgespannt, so daß beim Einschleusen der Proben in dem Klimaschrank kein Wasser auf der Folienoberfläche kondensieren konnte. Der Aufheizvorgang erfolgte bei einer Temperatur von 30°C ohne zusätzliche Befeuchtung. Anschließend wurden die beschriebenen Prozeßparameter eingestellt. Die Einfahrzeit betrug ca. dreißig Minuten. Durch das gleichzeitige Hochfahren bzw. Einstellen der Testkammer und der Proben auf die erforderlichen Prozeßparameter konnte Kondensation beim Einschleusvorgang der Proben in die Kammer vermieden werden. Nach Abschluß des Korrosionstests wurde die Korrosionsbeständigkeit überprüft und festgestellt, daß keine Korrosion an der Metallschicht aufgetreten war.Subsequent corrosion tests of the Al-Zn mixed layer have achieved very good results. To control the Corrosion resistance was tested in a climatic chamber under a temperature of 40 ° C, one relative humidity of 92% over a period of eight entered up to sixteen hours. The rehearsals were on stretched over a frame, so that when the Samples no water on the in the climate cabinet Could condense film surface. The heating process took place at a temperature of 30 ° C without additional Humidification. Then the described Process parameters set. The break-in period was about thirty minutes. By the simultaneous Start up or adjust the test chamber and the Samples on the required process parameters could Condensation during the process of introducing the samples into the Chamber to be avoided. After completing the corrosion test the corrosion resistance was checked and found that there was no corrosion on the metal layer had occurred.
Die Messung des Flächenwiderstands der Probe vor und nach der Lagerung im Klimaschrank erfolgte über eine Vierpunktmessung. Die Untersuchung der Probe durch Augenscheinnahme ergab keine sichtbaren Löcher bzw. Öffnungen (Pinholes). Die Verbesserung des Korrosionswiderstands führt dadurch zu einer wesentlichen Verbesserung des Flächenwiderstands.The measurement of the surface resistance of the sample before and after storage in a climatic cabinet, a Four point measurement. Examination of the sample by Inspection revealed no visible holes or Openings (pinholes). Improving corrosion resistance this leads to a significant improvement of the sheet resistance.
Die Testergebnisse zeigen also eindeutig, daß durch entsprechend dosierte bzw. geregelte Sauerstoffzufuhr im Dampfraum des Al- und/oder Zn-Verdampfers eine wesentliche Verbesserung der Korrosionseigenschaften der Folie und günstige Beeinflussung des Flächenwiderstands auf sehr kostengünstige Weise erreicht wurde. Durch das erfindungsgemäße Verfahren liegt die Oxydationsrate zwischen 5 und 50%.The test results clearly show that by dosed or regulated oxygen supply an essential one in the vapor space of the Al and / or Zn evaporator Improve the corrosion properties of the Foil and favorable influence on the surface resistance was achieved in a very cost effective manner. By the The oxidation rate lies in the method according to the invention between 5 and 50%.
BezugszeichenlisteReference list
1 Bandbeschichtungsanlage
2 Seitenteil
4 Seitenteil
7 Umlenk-, Streck- und Spannrolle
8 Umlenk-, Streck- und Spannrolle
9 Umlenk-, Streck- und Spannrolle
14 Einlaßsystem für Sauerstoff
17 Dampfraum
18 Beschichtungswalze
19 Verdampfungsquelle Al; Al-Verdampfer
20 Verdampfungsquelle Zn; Zn-Verdampfer
21, 21′ Verdampfer
22 Trennwand
25 untere Kammerhälfte
26 obere Kammerhälfte
28 Beschichtungskammer
29 Wickeleinrichtung, Wickelsystem
35 Aufwickelrolle bzw. Substratrolle
37 Abwickelrolle bzw. Substratrolle
39 Pfeil
40 Folienbahn 1 coil coating line
2 side part
4 side part
7 Deflection, stretching and tensioning roller
8 deflection, stretching and tensioning roller
9 Deflection, stretching and tensioning roller
14 Inlet system for oxygen
17 steam room
18 coating roller
19 Evaporation source Al; Al evaporator
20 evaporation source Zn; Zn evaporator
21, 21 ′ evaporator
22 partition
25 lower half of the chamber
26 upper chamber half
28 coating chamber
29 winding device, winding system
35 take-up roll or substrate roll
37 Unwinding roll or substrate roll
39 arrow
40 film web
Claims (16)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19924223568 DE4223568C1 (en) | 1992-07-17 | 1992-07-17 | Aluminium@-zinc@ coating of foil esp. for capacitor - by vapour deposition while introducing oxygen@ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19924223568 DE4223568C1 (en) | 1992-07-17 | 1992-07-17 | Aluminium@-zinc@ coating of foil esp. for capacitor - by vapour deposition while introducing oxygen@ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE4223568C1 true DE4223568C1 (en) | 1993-11-18 |
Family
ID=6463460
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19924223568 Expired - Fee Related DE4223568C1 (en) | 1992-07-17 | 1992-07-17 | Aluminium@-zinc@ coating of foil esp. for capacitor - by vapour deposition while introducing oxygen@ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE4223568C1 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0677594A1 (en) * | 1994-04-15 | 1995-10-18 | Toray Industries, Inc. | Metallized films and capacitors containing the same |
| DE19811655A1 (en) * | 1998-03-18 | 1999-09-23 | Schaeffler Waelzlager Ohg | Aluminum-coated plastic component useful as a sliding seal especially in a vehicle hydraulic clutch disengaging system |
| DE102004006131B4 (en) * | 2004-02-07 | 2005-12-15 | Applied Films Gmbh & Co. Kg | Strip coater with a vacuum chamber and a coating roll |
| RU2286304C2 (en) * | 2004-07-16 | 2006-10-27 | Эплайд Филмз ГмбХ энд Ко. КГ | Winding drum replacing device |
| DE102005042762B4 (en) * | 2004-09-09 | 2016-10-20 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Apparatus for continuous coating |
| CN112103082A (en) * | 2020-09-24 | 2020-12-18 | 刘加彬 | Metallized film for capacitor and manufacturing method thereof |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2641232A1 (en) * | 1976-09-14 | 1978-03-16 | Bosch Gmbh Robert | THIN FILM COMBINATION AND METHOD OF MANUFACTURING IT |
| WO1988000098A1 (en) * | 1986-06-25 | 1988-01-14 | Thimm Dorner Ute | Process and device for separating a specific material component from a conglomerate, especially from domestic garbage |
-
1992
- 1992-07-17 DE DE19924223568 patent/DE4223568C1/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2641232A1 (en) * | 1976-09-14 | 1978-03-16 | Bosch Gmbh Robert | THIN FILM COMBINATION AND METHOD OF MANUFACTURING IT |
| WO1988000098A1 (en) * | 1986-06-25 | 1988-01-14 | Thimm Dorner Ute | Process and device for separating a specific material component from a conglomerate, especially from domestic garbage |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0677594A1 (en) * | 1994-04-15 | 1995-10-18 | Toray Industries, Inc. | Metallized films and capacitors containing the same |
| US5625527A (en) * | 1994-04-15 | 1997-04-29 | Toray Industries, Inc. | Metallized films and capacitors containing the same |
| DE19811655A1 (en) * | 1998-03-18 | 1999-09-23 | Schaeffler Waelzlager Ohg | Aluminum-coated plastic component useful as a sliding seal especially in a vehicle hydraulic clutch disengaging system |
| DE102004006131B4 (en) * | 2004-02-07 | 2005-12-15 | Applied Films Gmbh & Co. Kg | Strip coater with a vacuum chamber and a coating roll |
| US7594970B2 (en) | 2004-02-07 | 2009-09-29 | Applied Materials Gmbh & Co. Kg | Web coating apparatus with a vacuum chamber and a coating cylinder |
| RU2286304C2 (en) * | 2004-07-16 | 2006-10-27 | Эплайд Филмз ГмбХ энд Ко. КГ | Winding drum replacing device |
| DE102005042762B4 (en) * | 2004-09-09 | 2016-10-20 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Apparatus for continuous coating |
| CN112103082A (en) * | 2020-09-24 | 2020-12-18 | 刘加彬 | Metallized film for capacitor and manufacturing method thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE3786800T2 (en) | System for continuous composite coating of strip-like goods. | |
| EP0807190B1 (en) | Process for producing metal-coated materials | |
| DE69800198T2 (en) | Metallized film, manufacturing process and capacitor using it | |
| DE10255822A1 (en) | Process for the vapor deposition of ribbon-shaped substrates with a transparent barrier layer made of aluminum oxide | |
| DE4223568C1 (en) | Aluminium@-zinc@ coating of foil esp. for capacitor - by vapour deposition while introducing oxygen@ | |
| DE1446270B2 (en) | Method and device for the production of a thin, self-supporting film by vacuum evaporation | |
| EP1522606B1 (en) | Method for coating strip-shaped material with black aluminium oxide | |
| DE2627441A1 (en) | HUMIDITY SENSOR | |
| DE69219521T2 (en) | Magnetic recording medium, sliding body and method for its production | |
| DE69504399T2 (en) | Metallized films and capacitors made with them | |
| DE2160008A1 (en) | PROCESS FOR THE PRODUCTION OF OXYDIC AREAS IN A METAL LAYER VAPORIZED ON A SUPPORT | |
| EP0084330A2 (en) | Multilayered flat product | |
| DE3443319A1 (en) | FILM WITH TWO SURFACES LEADING IN ESSENTIAL PLANPARALLEL, AND METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING THE SAME | |
| DE69935456T2 (en) | MULTILAYER FILM AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF | |
| DE3340535C2 (en) | Magnetic recording medium and process for its manufacture | |
| DE19845268C1 (en) | Coating a strip-shaped substrate with a transparent barrier layer of aluminum oxide through reactive evaporation of aluminum | |
| DE2518829A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR CONTINUOUS TWO-SIDED COATING OF A CONTINUOUS WEB | |
| DE60027976T2 (en) | Laminated tape and method and apparatus for its manufacture | |
| DE4309717C2 (en) | Process for evaporating a layer | |
| DE3335165A1 (en) | MAGNETIC RECORDING CARRIER | |
| DE4341164C2 (en) | Method of manufacturing a thin film electroluminescent element | |
| DE69305336T2 (en) | ULTRA-LOW POLYESTER FILM WITH LOW HUMIDITY AND ITS APPLICATION | |
| DE1908695C3 (en) | Slide for layer chromatography | |
| DE69308859T3 (en) | Method and device for producing a plastic film with a dielectric layer | |
| EP1849885A1 (en) | Metallising using thin seed layer deposited using plasma-assisted process. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
| D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: BALZERS UND LEYBOLD DEUTSCHLAND HOLDING AG, 63450 |
|
| 8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: UNAXIS DEUTSCHLAND HOLDING GMBH, 63450 HANAU, DE |
|
| 8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: APPLIED FILMS GMBH & CO. KG, 63755 ALZENAU, DE |
|
| 8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: APPLIED MATERIALS GMBH & CO. KG, 63755 ALZENAU, DE |
|
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |