DE2900724C2 - Device for coating substrates in a vacuum - Google Patents

Description

ίο Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Beschichtung von Substraten im Vakuum, welche zumindest zwei Vakuumkammern und zwischen diesen angeordnete Vakuumschleusen enthält in der eine Transporteinrichtung für das zu beschichtende Substrat von einer ersten Kammer in eine zweite Kammer und wieder zurück in die erste Kammer geführt wird und in der die zweite Kammer eine Einrichtung zur Metallbeschichtung enthält
Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-AS 10 09 883 bekannt In der dort dargestellten Vorrichtung wird ein bandförmiger Träger von einer Vorratsrolle in der ersten Kammer abgewickelt, an eine Trommel angelegt an dieser Trommel anliegend durch eine erste Vakuumschleuse geführt von der Trommel abgenommen und einer Metallisierungseinrichtung zugeführt wieder an dieselbe Trommel angelegt und durch eine zweite Schleuse in die erste Vakuumkammer zurückgeführt Dieselbe Patentschrift zeigt außerdem eine Vorrichtung, in der eine Folie von einer Vorratsrolle in einer ersten Kammer abgewickelt geradlinig durch eine erste Schleuse, eine zweite Vakuumkammer mit einer Metallisierungseinrichtung, eine zweite Vakuumschleuse hindurchgeführt wird und in einer dritten Vakuumkammer auf eine Vorratsrolle aufgewickelt wird. Die beiden Kammern, welche die Vorratsrollen enthalten, enthalten auch je eine Glimmelektrode, mit Hilfe derer die Folie vor der Metallisierung vorbehandelt wird, um die Haftfestigkeit der Metallisierung zu verbessern. Diese Vorrichtungen sind zum Aufbringen nur einer Metallschicht auf eine aufrollbare, gegenüber dem Weg in den drei Vakuumkammern lange Folie bestimmt. Zur Beschichtung von Substraten mit Abmessungen, wie sie in elektronischen Geräten üblich sind, sind diese Vorrichtungen nicht geeignet.The present invention relates to a device for coating substrates in a vacuum, which contains at least two vacuum chambers and vacuum locks arranged between these in which a transport device for the substrate to be coated is guided from a first chamber into a second chamber and back into the first chamber and in which the second chamber contains means for metal plating
Such a device is known from DE-AS 10 09 883. In the device shown there, a band-shaped carrier is unwound from a supply roll in the first chamber, applied to a drum on this drum, guided through a first vacuum lock and removed from the drum and one Metallization device is fed back to the same drum and fed back through a second lock into the first vacuum chamber second vacuum lock is passed and is wound onto a supply roll in a third vacuum chamber. The two chambers, which contain the supply rolls, each contain a glow electrode, with the aid of which the film is pretreated prior to metallization in order to improve the adhesive strength of the metallization. These devices are designed for applying only one metal layer to a rollable film, which is long opposite the path in the three vacuum chambers. These devices are not suitable for coating substrates with dimensions that are customary in electronic devices.

Die Aufgabe, die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegt, besteht darin, auf Substrate, die sich nicht im Bandverfahren verarbeiten lassen, abwechselnd Glimmpolymerisatschichten und Metallschichten aufzubringen, ohne daß das Substrat zwischendurch mit der Atmosphäre oder anderen störenden Gasen in Berührung kommt.The object on which the present invention is based is to apply to substrates that are not in the Have tape processes processed, alternately applying glow polymer layers and metal layers, without the substrate in between coming into contact with the atmosphere or other interfering gases comes.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß die Transporteinrichtung eine endlose Kette von starren Trägern und zwischen diesen angeordnete Dichtungsblöcke enthält, daß diese Kette über zwei Kettenräder umgelenkt wird, daß zwischen den Kettenrädern in Bereichen, in denen die Kette sich geradlinig bewegt, jeweils zumindest eine Glimmentladungsstrekke und eine Vakuumschleuse angeordnet sind, daß die Vakuumschleusen die erste Vakuumkammer von der zweiten trennen, daß Einrichtungen zur exakten Führung der Kette zumindest im Bereich der Vakuumschleusen vorhanden sind und daß zumindest im Bereich der Glimmentladungsstrecken Einrichtungen zur Kühlung der Substrate angeordnet sind.According to the invention, this object is achieved in a device of the type described at the outset in that that the transport device is an endless chain of rigid carriers and arranged between them Sealing blocks contain that this chain is deflected over two sprockets that between the sprockets in areas in which the chain moves in a straight line, at least one glow discharge path in each case and a vacuum lock are arranged that the vacuum locks the first vacuum chamber from the second separate that devices for the exact guidance of the chain at least in the area of the vacuum locks are present and that devices for cooling at least in the region of the glow discharge paths of the substrates are arranged.

Diese Vorrichtung hat den Vorteil, daß auch starre, großflächige Träger beschichtet werden können, daßThis device has the advantage that even rigid, large-area supports can be coated that

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die Durchlaufgeschwindigkeit und die Durchsatzmenge sehr groß gewählt werden können, ohne daß der Platzbedarf übermäßig groß wird. Die Führung der Kettenglieder im Bereich der Vakuumschleusen kann sehr exakt gestaltet werden, da sich im Gegensatz zu einer Schleuse am Umfang einer Trommel kaum Additionen von Toleranzen ergeben und da eine geradlinige Fläche einer Schleusenbacke mit vertretbarem Aufwand sehr viel exakter hergestellt werden kann als eine zylindermantelförmige. the throughput speed and the throughput can be selected to be very large without taking up the space becomes excessively large. The chain links in the area of the vacuum locks can be guided very precisely be designed because, in contrast to a lock, there are hardly any additions on the circumference of a drum of tolerances and there a straight surface of a lock jaw with justifiable effort can be produced much more precisely than a cylinder jacket-shaped one.

Vorteilhaft sind die Kettenräder übereinander angeordnet, so daß die Kette zwischen den Kettenrädern zumindest annähernd senkrecht verläuft, die Glimmpolymerisationsstrecken befinden sich dann auf beidenThe sprockets are advantageously arranged one above the other, so that the chain between the sprockets runs at least approximately vertically, the glow polymerization lines are then on both

in teilweise gebrochener Ansicht schematisch.in a partially broken view schematically.

Eine Kette wird gebildet, indem auf eine biegsame Folie 1 Träger 2 und Dichtungsblöcke 3 aufgeklebt sind. Je ein Träger 2 ist mit einem Dichtungsblock 3 starr verbunden. Die so gebildeten Kettenglieder durchlaufen gemäß Pfeilrichtung A zunächst eine Glimmpolymerisationsstrecke 4 mit einer Giimmpolymerisationselektrode 5, dann eine erste Vakuumschleuse, welche aus den Backen 6 und 7 gebildet ist. Zwischen den Backen 6 und 7 wird in Pfeilrichtung C Restgas abgesaugt. Kühleinrichtungen 8 dienen gleichzeitig als Führung der Kettenglieder im Bereich der Glimmpolymerisationsstrekken 4 bzw. 12 und im Bereich der Backen 6 und 7 der ersten bzw. 10 und 11 der zweiten Vakuumschleuse. AufA chain is formed in that carrier 2 and sealing blocks 3 are glued onto a flexible film 1. A carrier 2 is rigidly connected to a sealing block 3. In the direction of arrow A , the chain links formed in this way first pass through a glow polymerization section 4 with a glow polymerization electrode 5, then a first vacuum lock, which is formed from the jaws 6 and 7. Residual gas is sucked off in the direction of arrow C between the jaws 6 and 7. Cooling devices 8 simultaneously serve to guide the chain links in the area of the glow polymerization sections 4 and 12 and in the area of the jaws 6 and 7 of the first and 10 and 11 of the second vacuum lock. on

Seiten der Kettenräder über den Vakuumschleusen, die 15 dem nicht dargestellten unteren Kettenrad passieren die Einrichtung zur Metallbeschichtung ist unter dem unte- Kettenglieder den Metallverdampfer 9, anschließend ren Kettenrad angeordnet Dadurch kann die Beschik- die aus den Backen 10 und 11 gebildete zweite Vakuumkung der Vorrichtung von oben erfolgea Die Metalli- schleuse, wobei zwischen den Backen 10 und 11 in Richsierung erfolgt unten, was insbesondere für eine Metall- tung D Restgas abgesaugt wird. In der Glimmpolymeribedampfung günstig ist Eine vorteilhafte Abdichtung 20 sationszone 12 im Bereich der Glimmpolymerisations-Sides of the sprockets above the vacuum locks, the 15 pass the lower sprocket, not shown, the device for metal coating is under the lower chain links, the metal evaporator 9, then the chain sprocket from above a The metal sluice, whereby between the jaws 10 and 11 in the direction takes place below, what is particularly for a metal device D residual gas is sucked off. An advantageous seal 20 in the area of the glow polymerisation zone 12 in the area of the glow polymerisation

elektrode 13 wird eine zweite Polymerisatschicht aufgebracht Durch die in Pfeilrichtung B rotierende Bürste 14 wird der Niederschlag von den Dichtungsblöcken 3 entfernt und über ein Ableitblech 15 abgeführt. Die Bür-Ausdehnung in der Laufrichtung der Kette verstanden. 25 ste 14 kann zeitweise von den Dichtungsblöcken 3 abge-Der Abstand zwischen den Schleusenbacken und den hoben sein. Eine Beschichtungseinrichtung 16 beschich-Dichtungsblöcken kann ohne besondere Schwierigkeiten auf nur etwa 0,3 mm eingestellt werden, da die Führung der Kette im geradlinigen Teil mit einer entsprechenden Genauigkeit ohne Schwierigkeiten möglich ist.
Eine gleichmäßige Länge der Kettenglieder wird erreicht, indem jeweils ein Träger und ein Dichtungsblock
starr miteinander verbunden sind. Dadurch ist es mögA second polymer layer is applied to the electrode 13. The brush 14 rotating in the direction of arrow B removes the precipitate from the sealing blocks 3 and discharges it via a deflector plate 15. Understood the Bür expansion in the running direction of the chain. 25 ste 14 can temporarily be removed from the sealing blocks 3-The distance between the lock jaws and the lifted. A coating device 16 coating sealing blocks can be set to only about 0.3 mm without any particular difficulty, since the chain can be guided in the straight part with a corresponding accuracy without difficulty.
A uniform length of the chain links is achieved by adding a carrier and a sealing block
are rigidly connected to each other. This makes it possible

wird erreicht, indem die Dichtungsblöcke an Schleusenbacken entlanglaufen und indem die Schleusenbacken länger sind als der Abstand zwischen zwei Dichtungsblöcken. Als Länge der Schleusenbacken wird hier ihreis achieved by the sealing blocks running along the sluice jaws and by the sluice jaws are longer than the distance between two sealing blocks. The length of the lock jaws is yours here

lieh, die Kettenräder relativ einfach zu gestalten.borrowed to make the sprockets relatively simple.

tet die Dichtungsblöcke mit Öl, um den Niederschlag auf den Dichtungsblöcken gering zu halten und die Reinigung der Dichtungsblöcke zu erleichtern. Die geradlinige Führung der Kettenglieder durch die Kühl- und Führungseinrichtung 8 ist so exakt durchführbar, daß zwischen den Dichtungsblöcken 3 und den Backen 6, 7, 10, 11 ein Spalt von nur 0,3 mm ausreicht. Nach dem Aufbringen einer entsprechenden Zahl von Schichtentet the sealing blocks with oil in order to keep the precipitation on the sealing blocks low and for cleaning of the sealing blocks to facilitate. The straight guidance of the chain links through the cooling and Guide device 8 can be carried out so precisely that between the sealing blocks 3 and the jaws 6, 7, 10, 11 a gap of only 0.3 mm is sufficient. After applying a corresponding number of layers

Eine einfache Ausführungsform der Kette ist gege- 35 durch ein mehrmaliges Umlaufen der nicht dargestelltenA simple embodiment of the chain is provided by revolving the chain (not shown) several times

Substrate können diese im oberen Bereich der Anlage besonders vorteilhaft entnommen werden. Das Monomere wird in Pfeilrichtung E bzw. F in die Glimmpolymerisationsstrecken 4 bzw. 12 eingeblasen. Das Restgas wird in Pfeilrichtung G bzw. H abgesaugt.Substrates can be removed particularly advantageously in the upper area of the system. The monomer is blown into the glow polymerization sections 4 and 12 in the direction of arrow E and F, respectively. The residual gas is sucked off in the direction of arrow G or H.

Die Substrate können entweder auf den Trägern 2 befestigt sein oder aber die Träger 2 sind kastenförmig aufgebaut, so daß die Substrate in den Trägern 2 untergebracht werden können. In diesem Fall enthalten dieThe substrates can either be attached to the carriers 2 or the carriers 2 are box-shaped constructed so that the substrates can be accommodated in the carriers 2. In this case, the

ben, indem die Kettenglieder mit einem biegsamen Band auf der Innenseite der endlosen Kette stoffschlüssig verbunden sind. Das Band verbindet so die Kettenglieder miteinander. Es ergibt auf einfache Weise eine ausreichende Abdichtung im Bereich der Vakuumschleusen. practice by making the chain links cohesive with a flexible band on the inside of the endless chain are connected. The band connects the chain links with one another. It just makes a Sufficient sealing in the area of the vacuum locks.

Vorteilhaft sind die Träger kastenförmig ausgebildet und enthalten Blendensysteme und Halterungen für die Substrate. So stellt jeder Träger ein abgeschlossenesThe carriers are advantageously box-shaped and contain panel systems and brackets for the Substrates. So each carrier represents a closed one

System dar, welches speziell dimensioniert oder für eine 45 Träger 2 vorteilhaft zusätzlich ein Blendensystem una Reparatur ausgetauscht werden kann. Diese Ausfüh- Steuereinrichtungen, welche das Blendensystem zwirung mit den kastenförmigen Trägern wird vorteilhaftSystem, which is specially dimensioned or for a 45 carrier 2 advantageously additionally a panel system una Repair can be exchanged. These execution control devices, which force the diaphragm system with the box-shaped girders will be advantageous

so ausgebildet, daß die kastenförmigen Träger Steuereinrichtungen enthalten, welche die Blenden seitlich nach links oder rechts verschieben können, daß diese Steuereinrichtungen in Laufrichtung der Kette zwischen den Glimmelektroden und der Metallisierungseinrichtung die Verschiebung auslösen und daß die Blenden in drei definierte Stellungen verschiebbar sind, sehen den Glimmpolymerisationsstrecken 4 bzw. 12 und der Metallisierungsstelle im Bereich des Metallverdampfers 9 verschieben. Die Backen 6 und 7 bzw. 10 und 11 der Vakuumschleusen trennen die Vakuumkammern I und II voneinander. Die Vakuumkammer I enthält den für die Glimmpolymerisation optimalen Restgasdruck, die Vakuumkammer II den für die Metallisierung optimalen Restgasdruck. Diese Drücke können sich um eini-designed so that the box-shaped supports contain control devices which the screens laterally can move left or right that these control devices in the direction of the chain between the glow electrodes and the metallization device trigger the shift and that the Apertures can be moved into three defined positions, see the glow polymerization lines 4 and 12 and respectively move the metallization point in the area of the metal evaporator 9. The jaws 6 and 7 or 10 and 11 of the vacuum locks separate the vacuum chambers I and II from one another. The vacuum chamber I contains the the optimum residual gas pressure for the glow polymerization, the vacuum chamber II the optimum for the metallization Residual gas pressure. These pressures can vary by

daß von diesen drei Stellungen eine in den Glimmpoly- 55 ge Zehnerpotenzen unterscheiden, merisationsstrecken eingehalten wird und daß je eine Die erfindungsgemäße Anordnung mit geradlinigenthat one of these three positions is distinguished by a power of ten in the glow polygons, merization lines is observed and that each one The arrangement according to the invention with rectilinear

nach links bzw. rechts gegenüber der genannten ver- — - ■ ■to the left or right compared to the above - - ■ ■

schobene Stellung in der Metallisierungsstrecke eingestellt werden kann. Vorteilhaft beträgt dabei der Ab-Glimmpolymerisationsstrecken gewährleistet u. a. eine sehr gleichmäßige Glimmentladung, da die Glimmentladung stark von dem jeweiligen Abstand zwischen dershifted position can be set in the metallization line. The glow polymerisation sections are advantageous here guarantees inter alia a very even glow discharge, since the glow discharge strongly on the respective distance between the

stand zwischen jeweils zwei benachbarten Stellungen 60 Glimmelektrode und dem Substrat abhängt. Auf einem etwa 0,2 mm. Dieser Abstand kann bei Verwendung der Rad beispielsweise würden großflächige ebene Substraverschiebbaren Blenden eingehalten werden, da für alle ' "stood between two adjacent positions 60 glow electrode and the substrate. On one about 0.2mm. When using the wheel, this distance can, for example, be displaceable over a large, flat substrate Apertures are adhered to, because for all '"

Streifen dieselbe Blende zum Einsatz kommt, also Toleranzen der Blendenabmessungen keine Rolle spielen.Strip the same panel is used, so tolerances of the panel dimensions are irrelevant.

Die Erfindung wird anhand einer Figur näher erläutert. Sie ist nicht auf das in der Figur gezeigte Beispiel beschränkt.The invention is explained in more detail with reference to a figure. It is not limited to the example shown in the figure.

te im Bereich ihrer Fläche relativ stark unterschiedliche Abstände zu den Glimmelektroden aufweisen, wodurch eine störende Ungleichmäßigkeit der Giimmpolymerisationsschichten entstehen würde.te have relatively strongly different distances to the glow electrodes in the area of their area, which means a disruptive unevenness of the black polymerisation layers would arise.

Die Figur zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung Hierzu 1 Blatt ZeichnungenThe figure shows a device according to the invention for this purpose 1 sheet of drawings

Claims (10)

29 OO 724 Patentansprüche:29 OO 724 claims: 1. Vorrichtung zur Beschichtung von Substraten im Vakuum, welche zumindest zwei Vakuumkammern und zwischen diesen angeordnete Vakuumschleusen enthält, in der eine Transporteinrichtung das zu beschichtende Substrat von einer ersten Kammer in eine zweite Kammer und wieder zurück in die erste Kammer führt, und in der die zweite Kammer eine Einrichtung zur Metallbeschichtung enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Transporteinrichtung eine endlose Kette von starren Trägern (2) und zwischen diesen angeordneten Dichtungsblöcken (3) enthält, daß diese Kette über zwei Kettenräder umgelenkt wird, daß zwischen den Kettenrädern in Bereichen, in denen die Kette sich geradlinig bewegt, jeweils zumindest eine Glimmentladungsstrecke (4, 12) und eine Vakuumschleuse angeordnet sind, daß die Vakuumschleuse die erste Vakuumkammer (I) von der zweiten (II) trennt, daß Einrichtungen zur exakten Führung der Kette zumindest im Bereich der Vakuumschleusen vorhanden sind und daß zumindest im Bereich der Glimmentladung Einrichtungen zur Kühlung der Substrate angeordnet sind.1. Device for coating substrates in a vacuum, which has at least two vacuum chambers and contains vacuum locks arranged between these, in which a transport device the substrate to be coated from a first chamber into a second chamber and back again leads into the first chamber, and in which the second chamber has a device for metal coating contains, characterized in that the transport device is an endless chain of rigid Supports (2) and sealing blocks (3) arranged between them that this chain over two sprockets that are deflected between the sprockets in areas where the chain is moved in a straight line, in each case at least one glow discharge path (4, 12) and a vacuum lock are arranged that the vacuum lock separates the first vacuum chamber (I) from the second (II) that Devices for the exact guidance of the chain are available at least in the area of the vacuum locks and that at least in the area of the glow discharge devices for cooling the substrates are arranged. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kettenräder übereinander angeordnet sind, so daß die Ketten zwischen den Kettenrädern zumindest annähernd senkrecht verlaufen, daß sich Glimmpolymerisationsstrecken auf beiden Seiten der Kettenräder über den Vakuumschleusen befinden und daß die Einrichtung zur Metallbeschichtung unter dem unteren Kettenrad angeordnet ist.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the chain wheels are arranged one above the other so that the chains between the sprockets are at least approximately vertical, that glow polymerization routes are on both sides of the chain wheels above the vacuum locks are located and that the device for metal coating is arranged under the lower sprocket is. 3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Metallbeschichtung ein Metallverdampfer ist.3. Device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the device for Metal coating is a metal evaporator. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsblöcke an Schleusenbacken entlanglaufen und daß die Schleusenbacken länger sind als der Abstand zwischen zwei Dichtungsblöcken.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the sealing blocks run along lock jaws and that the lock jaws are longer than the distance between two sealing blocks. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Schleusenbacken und den Dichtungsblöcken ein Abstand von nur etwa 0,3 mm verbleibt.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that between the lock jaws and the sealing blocks are only about 0.3 mm apart. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein Träger und einDichtungsblockstarrmiteinanderverbundensind.6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that in each case a carrier and a sealing block are rigidly connected to each other. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kettenglieder mit einem biegsamen Band auf der Innenseite der endlosen Kette stoffschlüssig verbunden sind.7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the chain links with a flexible band on the inside of the endless chain are firmly connected. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Träger kastenförmig ausgebildet sind und Blendensysterne und Halterungen für die Substrate enthalten.8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the carrier is box-shaped are formed and contain shutter systems and holders for the substrates. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die kastenförmigen Träger Steuereinrichtungen enthalten, welche die Blenden seitlich nach links oder rechts verschieben können, daß diese Steuereinrichtungen in Laufrichtung der Kette zwischen den Glimmelektroden und der Metallisierungseinrichtung die Verschiebung auslösen und daß die Blenden in drei definierte Stellungen verschiebbar sind, daß von diesen drei Stellungen eine in den Glimmpolymerisationsstrecken eingehalten wird und daß je eine nach links bzw. rechts gegenüber der genannten verschobene Stellung in der Metallisierungsstrecke eingestellt sein kann.9. Apparatus according to claim 8, characterized in that the box-shaped carrier control devices included, which can move the diaphragms laterally to the left or right that this Control devices in the running direction of the chain between the glow electrodes and the metallization device trigger the shift and that the diaphragms can be moved into three defined positions are that one of these three positions is maintained in the glow polymerization lines and that one to the left and one to the right with respect to the aforementioned shifted position in the metallization path can be set. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet daß der Abstand zwischen jeder der äußeren Stellungen zur Mittelstellung etwa 0,2 mm beträgt10. Device according to one of claims 8 or 9, characterized in that the distance between each of the outer positions to the center position is about 0.2 mm