DE2900772C2

DE2900772C2 - Verfahren zur Erzeugung von Schichten auf einer bandförmigen Trägerfolie

Info

Publication number: DE2900772C2
Application number: DE2900772A
Authority: DE
Inventors: Reinhard Dipl.-Phys. Behn; Hermann Dr.-Ing. 8000 München Heywang; Horst Dipl.-Phys. 8025 Unterhaching Pachonik
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1979-01-10
Filing date: 1979-01-10
Publication date: 1984-08-30
Also published as: US4277516A; DE2900772A1

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung des Verfahrens nach der Erfindung in teilweise geschnit-

von Schichten auf einer bandförmigen Trägerfolie ge- tencr und gebrochener Ansicht,

maß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Von einer ersten Vorratsrolle 1 in einer ersten Vaku-

Ein derartiges Verfahren ist aus der DE-AS 1009 883 umkammer I wird eine Trägerfolie 3 über eine erste

bekannt. Dort wird in der zweiten Vakuumkammer die 5 Umlenkrolle 2 an den Zylindermantel einer Trommel 4

Folie von der Trommel hinweg und über mehrere Um- angelegt. Über die Umlenkrolle 3 läuft außerdem ein

lenkroHen einer Metallisierungszone zugeführt. bandförmiges Blendensystem 19, welches zwischen der

Aus der DD-PS 91 845 ist ein Verfahren bekannt, bei Trägerfolie 3 und der Umlenkrolle 2 geführt ist. Das

dem abwechselnd Dielektrikums- und Metallschichten Blendensystem 19 liegt im Bereich der Trommel 4 un-

auf Oberflächen von Trägern aufgetragen werden. Der io mittelbar auf der Trägerfolie 3 auf. Es begrenzt die auf-

Träger besteht dabei nicht aus einer durchgehenden, zubringenden Schichten.

bandförmigen Trägerfolie sondern aus mehreren Sub- Im Bereich einer Glimmpolymerisationselektrode 5

straten, die einzeln in Vertiefungen einer drehbaren wird zunächst eine Glimmpolymerisationsschicht auf

Trommel eingesetzt sind. die Trägerfolie aufgebracht. Hierzu wird in Pfeilrich-

Aus der DE-OS 23 02 174 ist ein Verfahren zum Be- 15 tung D eingeblasenes Monomere polymerisiert. Das

schichten von bandförmigen Trägerfolien bekannt, bei verbrauchte Monomere wird in Pfeilrichtung F abge-

dem im Durchlaufverfahren dielektrische Schichten mit- saugt. Die Glimmpolymerisationselektrode 5 um-

tels Glimmpolymerisation erzeugt werden. schließt die Trommel 4 in Form eines zylindrischen

Die Aufgabe, die der vorliegenden Erfindung zugrun- Kreisringsegmentes. Sie ist schmaler als die Trägerfolie

deliegt, besteht darin, daß auf eine Trägerfolie, abwech- 20 3, so daß die Randbereiche des Zylindermantels der

selnd Metallschichten und Glimmpolymerisations- Trommel 4 nicht beschichtet werden,

schichten aufgebracht werden, ohne daß die einzelnen Die Trägerfolie 3 durchläuft sodann eine erste Vaku-

Schichten zwischendurch mit Sauerstoff in Berührung umschleuse, die durch Backen 8 und 9 gebildet ist, in

kommen. eine zweite Vakuumkammer II. Die Backen 8 und 9 las-

Diese Aufgabe wird bei dem eingangs angegebenen 25 sen zur Zylindermantelfläche der Trommel 4 nur einen

Verfahren erfindungsgemäß mit den im Kennzeichen schmalen Spalt frei. Zwischen den Backen 8 und 9 wird

des Patentanspruches 1 angeführten Merkmalen gelöst. das durch diesen Spalt diffundierende Gas in Pfeilrich-

Dadurch wird der Vorteil erzielt, daß Glimmpolyme- tung H abgesaugt. Zwischen den Backen 8 und 9 befin-

risationsschichten und Metallschichten übereinander det sich außerdem ein erstes Rollensystem H mit Füh-

angeordnet werden, ohne daß sie durch Luftsauerstoff 30 rungsrollen 15,16,17, welches eine seitliche Auslenkung

oder andere unverträgliche Gase geschädigt werden. des Blendensystems 19 hervorrufen kann, in dem die

Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemä- Rolle 17 und/oder die Rolle 16 senkrecht zur Zeich-

ßen Verfahrens ist im Unteranspruch 2 angeführt. Dabei nungsebene verschoben wird, so daß durch Anschläge

wird das Dielektrikum jeweils durch zwei Schichten ge- die Folie ausgelenkt wird. Besteht das Blendensystem 19

bildet, von denen jede einer Laufrichtung der Folie zu- 35 aus mehreren nebeneinanderliegenden streifenförmi-

geordnet ist Lediglich die unmittelbar auf die Trägerfo- gen Blenden, so weisen die Führungsrollen 15 bis 17

lie aufgebrachte Schicht und die oberste Deckschicht vorteilhaft für jeden dieser Blendenstreifen zumindest

sind einlagig. So wird ein Dielektrikum hoher Durch- einen Anschlag auf.

Schlagsfestigkeit erreicht wobei die Zahl der aufzubrin- Dem ersten Rollensystem 14 entspricht ein analog

genden Schichten sehr groß gewählt werden kann, da 40 aufgebautes zweites RoHensystem 13 zwischen Backen

eine Beschädigung der Schichten durch äußere Einflüs- 6 und 7 einer zweiten Vakuumschleuse auf der anderen

se ausscheidet Seite der Vakuumkammer II. Dadurch wird eine Paral-

Eine weitgehend rationalisierte Fertigung wird er- lelverschiebung des Blendensystems 19 in der Vakuummöglicht und eine hohe Volumenkapazität der Konden- kammer II ermöglicht. In der Vakuumkammer II befinsatoren und somit eine hohe Materialausnutzung wird 45 det sich als Metallisierungseinrichtung eine Verdampmit der im Unteranspruch 3 angeführten Ausführungs- fereinrichtung 10 zur Metallbedampfung der Trägerfoform erreicht Damit kann eine sehr hohe Reproduzier- lie. Zwischen den Backen 6 und 7 der zweiten Vakuumbarkeit der gegenseitigen Lage der übereinanderste- schleuse wird das Restgas in Richtung G abgesaugt,
henden Schichten erreicht werden, da alle Schichten Die Trägerfolie durchläuft eine zweite Glimmpolydurch dieselbe Blende begrenzt werden und da stets die 50 merisationsstrecke im Bereich einer zweiten Glimmpogleichen Führungseinrichtungen verwendet werden. So lymerisationselektrode 20, die wie die Glimmpolymerilassen sich beispielsweise Versetzungen der gegenpoli- sationselektrode 5 aufgebaut ist Das Monomere wird in gen Beläge von 0,2 mm in der Serienfertigung realisie- Richtung C eingeblasen. Das verbrauchte Gas wird in ren. Richtung E abgesaugt. Im Bereich einer zweiten Um-

Eine Vorrichtung zur Durchführung des geschilder- 55 lenkrolle 12 wird die Trägerfolie 3 vom Blendensystem

ten Verfahrens ist im Patentanspruch 4 angegeben. Die- 19 getrennt und auf eine zweite Vorratsrolle 11 aufge-

se Vorrichtung weist den Vorteil auf, daß sie nur ein wickelt Das Blendensystem 19 wird als endloses Band

Blendensystem benötigt welches aus Bändern besteht, der ersten Umlenkrolle 2 wieder zugeführt,

deren Elastizität eine geringfügige Verschiebung zuläßt Durch Drehung der Trommel in Drehrichtung A wird

Soll eine elastische Verformung der Bänder vermie- 60 das auf der Vorratsrolle 1 befindliche Trägerband mit

den werden, so ist es vorteilhaft, eine Vorrichtung ge- einer Glimmpolymerisationsschicht, einer Metallschicht

maß dem Patentanspruch 5 zu verwenden. und einer zweiten Glimmpolymerisationsschicht verse-

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Vorrich- hen. Nach dem vollständigen Abwickeln der Trägerfolie

tung zur Durchführung des Verfahrens sind in den Un- von der Vorratsrolle 1 wird die Drehrichtung der Trom-

teransprüchen 6 und 7 angeführt 65 mel in die Richtung B umgedreht Nun wird auf die

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand obenliegende Glimmpolymerisationsschicht eine weite-

der Figur näher erläutert re Glimmpolymerisationsschicht, eine Metallschicht und

Die Figur zeigt eine Vorrichtung zur Durchführung wiederum eine Glimmpolymerisationsschicht aufge-

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bracht Durch wiederholtes Umdrehen der Drehrichtung der Trommel 4 werden diese Schichtfolgen in beliebiger Zahl wiederholt

Durch eine nicht dargestellte hohle Ausbildung der Glimmelektroden und öffnungen, die auf die Zylinderfläche der Trommel gerichtet sind, kann das Monomere gleichmäßig über den Glimmentladungsraum verteilt eingeblasen werden. Dadurch werden gleichmäßige Schichteigenschaften erreicht

Das Blendensystem 19 wird vorteilhaft nach jedem Durchlauf durch Bürsten 21 von den darauf niedergeschlagenen Schichtstoffen gereinigt

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

29 OO Patentansprüche:

1. Verfahren zur Erzeugung von Schichten auf einer bandförmigen Trägerfolie für die Herstellung von elektrischen Kondensatoren, bei dem die Trägerfolie in einer ersten Vakuumkammer an den Zylindermantel einer sich um ihre Achse drehenden Trommel anliegend von einer ersten Vorratsrolle abgewickelt, durch eine erste Vakuumschleuse in eine zweite Vakuumkammer geführt, in der auf die Folie eine Metallschicht aufgebracht wird, durch eine zweite Vakuumschleuse am Zylindermantel derselben Trommel anliegend wieder in die erste Vakuumkammer geführt und dort auf eine zweite Vorratsrolle aufgewickelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerfolie (3) an dem Zylindermantel der Trommel (4) anliegend nacheinander durch eine in der ersten Vakuumkammer (I) befindliche Glimmpolymerisationsstrecke, in der auf die von dem Zylindermantel abgewandte freiliegende Oberfläche der Trägerfolie (3) eine erste dielektrische Schicht aus einem Polymerisat aufgebracht wird, durch die erste Vakuumschleuse, durch die zweite Vakuumkammer (II) mit der Metallisierungseinrichtung (10), in der auf die mit der Polymerisatschicht versehene Oberfläche der Trägerfolie (3) die Metallschicht aufgebracht wird, durch die zweite Vakuumschleuse wieder in die erste Vakuumkammer (I) und durch eine zweite Glimmpolymerisationsstrecke in der ersten Vakuumkammer, in der auf die vorher aufgetragene Metallschicht eine zweite dielektrische Schicht aus einem Polymerisat aufgebracht wird, geführt wird und daß die Trägerfolie (3) erst dann von dem Zylindermantel der Trommel (4) gelöst und unmittelbar der zweiten Vorratsrolle (It) zugeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Abwickeln der Trägerfolie (3) von der ersten Vorratsrolle (1) und dem Aufwikkein auf die zweite Vorratsrolle (11) die Drehrichtung der Trommel (4) und die Laufrichtung der Folie (3) umgekehrt wird und die Folie wiederum durch die Auftragsvorrichtungen geführt wird und dabei zusätzlich zu den vorher aufgebrachten Schichten wiederum eine erste Polymerisatschicht, eine Metallschicht und eine zweite Polymerisatschicht aufgebracht werden, daß nach dem Abwickeln von der zweiten Vorratsrolle (11) die Laufrichtung wiederum umgekehrt wird, und daß dieser Vorgang so lange wiederholt wird, bis die gewünschte Zahl von Schichten übereinander angeordnet ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerfolie (3) ein Mehrfaches der im Kondensator benötigten Breite aufweist, daß durch nur ein seitlich verschiebbares Blendensystem (19) die auf der Trägerfolie (3) entstehenden Schichten auf mehrere nebeneinanderliegende Streifen von der im Kondensator benötigten Breite begrenzt werden und daß das Blendensystem (19) im Bereich eo der zweiten Vakuumkammer (II) abhängig von der Laufrichtung der Trägerfolie (3) abwechselnd nach links bzw. rechts seitlich verschoben wird, während die Lage des. Blendensystems (19) im Bereich der Glimmpolymerisationsstrecken stets in der Mitte gehalten wird. '

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3. mit einer sich um ihre Achse drehenden Trommel, an deren Zylindermantel die Trägerfolie anliegt, einer ersten Vakuumkammer mit einer ersten und zweiten Vorratsrolle für die Trägerfolie, sowie einer zweiten Vakuumkammer, die durch Vakuumschleusen von der ersten Vakuumkammer getrennt ist und Metallisierungseinrichtungen besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Vakuumkammer (I) Glimmpolymerisationselektroden (5, 20) angeordnet sind, daß das seitlich verschiebbare Blendensystem (19) aus endlosen, mit der Trägerfolie (3) umlaufenden Bändern aufgebaut ist, daß zur Erzeugung der seitlichen Verschiebung Systeme (13,14) von Führungsrollen (15,16,17) zwischen der Metallbeschichtungsstrecke in der zweiten Vakuumkammer (II) und den Glimmpolymerisationsstrecken in der ersten Vakuumkammer (I) angeordnet sind, und daß Steuervorrichtungen vorhanden sind, die in Abhängigkeit von der Drehrichtung der Trommel (4) eine Verschiebung von den auf der Seite der Metallisierungsstrecke befindlichen Führungsrollen (17) jeder Gruppe bewirken.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 oder 2, mit einer sich um ihre Achse drehenden Trommel, an deren Zylindermantel die Trägerfolie anliegt, einer ersten Vakuumkammer mit einer ersten und zweiten Vorratsrolle für die Trägerfolie, sowie einer zweiten Vakuumkammer, die durch Vakuumschleusen von der ersten Vakuumkammer getrennt ist und Metallisierungseinrichtungen besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Vakuumkammer Glimmpolymerisationselektroden (5,20) angeordnet sind, daß zur Bedeckung der nicht zu beschichtenden Teile der Trägerfolie (3) in jeder Vakuumkammer (I, II) zumindest ein endloses Band bzw. ein System von endlosen Bändern vorhanden ist, daß diese Bänder im Bereich der jeweiligen Beschichtung mit Metall bzw. Glimmpolymerisat am Zylindermantel der Trommel (4) anliegend geführt sind, daß die in der zweiten, die Metallisierungseinrichtung (10) enthaltenen Kammer (H) befindlichen Bänder in zwei seitlich gegeneinander verschobene Stellungen gebracht werden können, von denen jede einer Drehrichtung der Trommel (4) zugeordnet ist, und daß die in der ersten Vakuumkammer (I) befindlichen Bänder stets in einer seitlichen Lage geführt werden, die zwischen den beiden Stellungen der entsprechenden Bänder in der zweiten Kammer (I I) liegt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie in der ersten Vakuumkammer (I) zwei Bänder oder Bändersysteme enthält, von denen je eines jeweils im Bereich einer Glimmpolymerisationsstrecke am Zylindermantel der Trommel anliegend geführt ist

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Glimmpolymerisationselektroden (5,20) die Trommel (4) in Form von konzentrischen Ringsegmenten teilweise umschließen und sich zwischen der jeweiligen Vakuumschleuse (6, 7; 8,9) und je einer Umlenkrolle (2,12) zum Abnehmen bzw. zum Auflegen der Trägerfolie (3) erstrecken und daß die Glimmpolymerisationsefektroden (5,20) schmaler sind als die Trägerfolien (3).