DE2153526A1 - Verfahren zum Abscheiden polymerer Überzüge unter Anwendung elektrischer Anregung - Google Patents

Verfahren zum Abscheiden polymerer Überzüge unter Anwendung elektrischer Anregung

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DE2153526A1
DE2153526A1 DE19712153526 DE2153526A DE2153526A1 DE 2153526 A1 DE2153526 A1 DE 2153526A1 DE 19712153526 DE19712153526 DE 19712153526 DE 2153526 A DE2153526 A DE 2153526A DE 2153526 A1 DE2153526 A1 DE 2153526A1
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DE
Germany
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chamber
carrier
starting material
carrier gas
dimeric
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Pending
Application number
DE19712153526
Other languages
English (en)
Inventor
Stuart Milton Orange Calif. Lee (V.StA.)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Boeing North American Inc
Original Assignee
North American Rockwell Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of DE2153526A1 publication Critical patent/DE2153526A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/62Plasma-deposition of organic layers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/12Organic material

Description

Maartfo. Jtaerican fioetoell CorporaMoii^Sl Segund©3GaliföiEniaJ,¥,.3t;*A
Verfahren imm Atosslieldeia poJaanereiP Überzüge unter Anwendung elekfcrlselier
Die Erfindung bezieht si.cn aul* ein Verfahren zum Abscheiden eines Films auf einem ίrager bzw. einer Unterlage unter Anwendung eines elektrischen Verfahrens oder ©limmentladungsverfahrens.
Kurz gesagt, wird nach der Erfindung *ein elektrisches Abseheidungsverfahren benutzt, um einen organischen Überzug auf einem Trägermaterial auszubilden. Bei dem Verfahren wird ein dimeres Ausgangsmaterial verwendet, das in einer evakuierten Kammer in einer bestimmten &age angeordnet ist, und zwar in bezug auf ein Trägermaterial, dessen Oberflächen überzogen werden sollen, wobei in die Kammer ein Trägergas aus Argon, Krypton oder Xenon oder aus Gemischen davon eingeblasen wird. Die Kammer ist mit Vorrichtungen zur elektrischen Anregung des Trägergases und zur Erzeugung eines Glimmens des Trägergases in der Kammer versehen:. Das Aus»· gangsmaterial wird mit dem elektrisch angeregten Trägergas be-r schössen, das Teile des dimeren Ausgangsmater!als zum Verdampfen
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bringtj die in die Glimmzone einströmen. Dieser Vorgang bewirkt eine Abscheidung des verdampften Materials auf der Oberfläche des Trägermaterials unter Ausbildung eines polymerisieren Überzugs aus dem dimeren Ausgangsmaterial auf der Trägeroberfläche.
Hauptziel der Erfindung ist es, Hochfrequenzenergie (Energie mit JRadiofrequenz) zu benutzen, um ein Glimmen des bei dem Verfahren verwendeten inerten· Trägergases zu bewirken, das auf das feste dimere Ausgangsmaterial einwirkt, was nach irgendeinem bekannten .Verfahren nicht möglich ist.
Die Figur 1 ist eine schematische Darstellung einer Behandlungslcammer^ die mit Hochfrequenzenergie anregbar und evakuiert ist. In diese Kammer wird ein Trägergas zur Aufrechterhaltung einer Glimmentladung eingeblasen, um auf das dimere feste Material in der Kammer einzuwirken und die Abscheidung der polymerisierten Schutzschicht auf dem Träger zu bewirken, der zuvor in einer bestimmten Lage Inder Kammer angeordnet worden ist.
Die aus Glas- oder einem anderen Isoliermaterial bestehende Kammer
11 in der geeignet.
11 in der Figur 1 ist zur Durchführung des Verfahens der Erfindung
Der Hochfrequenzstrahler (Radiofrequenzsendeantenne) 12, im allgemeinen mit äusseren Oberflächen, die aus einem elektrischen Isoliermaterial hergestellt oder mit einem elektrischen Isoliermaterial bedeckt sind, ist mit der oberen Fläche der inneren Kammerwand verbunden. Der Strahler 12 hat eine Halterung Ij5, die aus einem geeigneten Material, wie z.B. einer Keramik, besteht und dazu dient, das dimere feste Material aufzunehmen.
Beispiele für dimere feste Materialien sind Di-para-xylylen, Di-chlor-para.-xylylen und Di-dichlor-para-xylylen, jedoch sind die dimeren festen Materialien nicht auf diese genannten Verbindungen begrenzt.
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Ein Vorteil der Anordnung des Materials 14 in der Nähe des Strahlers 12 besteht darin, dass_es möglich ist, eine grössere Wirksamkeit hinsichtlich der Übertragung oder Sättigung des Materials mit Hochfrequenzenergie zu ermöglichen. Das in die Kammer Il eingeblasene Trägergas bildet ein Feld in der Kammer, in dem im allgemeinen ein Glimmen stattfindet, was auf eine Anregung des Gases zwischen dem Strahler und dem Trägermaterial, wie es nachfolgend beschrieben wird, zurückzuführen ist.
Zur Erzielung des Hochfrequenzenergiefeldes wird ein Ende eines konzentrischen Kabels 15 mit der Leistungszufuhr des Strahlerteils 12 verbunden, und zwar durch Verbinden der Leiterachse 16 mit dem metallischen Strahlerelement 12a, wobei die Isolierhalterung 12b das Element 12a von dem Ausgangsmaterial l4 elektrisch isoliert, und ein äusserer Leiterschutzmantel 16a, der Teil des Kabels I5 ist, wird bei I7 geerdet. Das andere Ende der Leiterachse 16 und der äussere Leiterschutzmantel l6a, der bei I7 geerdet ist, sind mit der Hochfrequenzenergiequelle ( nicht dargestellt ) verbunden. Der Isolator 16b dient der elektrischen Isolierung der Leiterachse 16 von dem Leiterschutzmantel l6a.
Das Innere der Kammer ist mit einem Sockel l8 versehen, auf dem das Trägermaterial 19* das überzogen werden soll, angeordnet wird.
Die Kammer ist bei 20 mit einer Öffnung versehen, mit der ein Ende des Strömungsmessers 21 verbunden ist. Der Strömungsmesser ist so geeicht, dass er die Strömungsgeschwindigkeiten des Trägergases mittels einer im Innern davon schwimmenden Kugel 22 misst. Je höher sich die schwimmende Kugel durch die Kraft des durch den Strömungsmesser strömenden Trägergases erhebt, desto grosser ist die Strömungsgeschwindigkeit des Trägergases.
Das Ventil 23 zur Regulierung der Strömungsgeschwindigkeit ist mit dem anderen Ende des Strömungsmessers 21 verbunden, um so die Strömungsgeschwindigkeit des darin eingeblasenen Trägergases
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zu steuern, wie durch den Pfeil 24 veranschaulicht ist. Zu den bei dem Verfahren der Erfindung im allgemeinen verwendeten Trägergasen gehören Argon, Krypton und/oder Xenon, und diese Gase werden mit einer Geschwindigkeit von 300 crrr/min wälirend des Verfahrens eingeblasen.-
Ein Durchlass 25 ist in der Kammer vorgesehen, um ein Ende eines
Vakuumkontrollventils 26 zur Steuerung der Geschwindigkeit der
Evakuierung der Kammer oder zum vollständigen Unterbrechen der Evakuierung der Kammer aufzunehmen.
Die Pumpe 2J ist an dem anderen Ende des Ventils 26 befestigt und wird benutzt, um das gewünschte Vakuum einzuhalten. Ein typischer Vakuumbereich liegt zwischen 0,01 bis 0,03 mm Hg.
Der Durchlass 28 ist in der Kammer vorgesehen, urn ein Ablassventil 29 daran befestigen zu können, das während des Abseheidungsprozesses bei dem Verfahren geschlossen ist und bei Beendigung des Abscheidungsprozesses geöffnet wird, um das Vakuum in der Kammer aufzuheben. . .
Die öffnung 30 ist sov/ohl zum Eintragen des Ausgangsmaterials als auch des Trägers in die Kammer zu Beginn des Verfahens vozugesehen und wird ausserdem dazu benutzt, iv; Trägermaterial nach Beendigung des Verfahrens sowie ausserdem einen unbenutzten Teil des Ausgangsmaterials zu entfernen. Die Tür 3I ist eine vakuumdichte Abdeckung, die einen Verlust während des Verfahrens verhütet und nach Aufhebung des Vakuums geöffnet wird. Sie wird natürlich geöffnet, um dieKainrrier mit den Ausgangsmaterialien und den Trägermaterlalien zu beschicken,
Eine Wasserzuführung ist am Eingang des Rohrs 33 vorgesehen, um Uasser auf der Oberfläche des Elements 12a umlaufen' zu lassen, und dieses zu kühlen, während eine elektrische Leistung von etwa 300 Watt von der Hochfrequenzenergiequelle zugeführt wird, und das Rohr 34 ist vorgesehen,um das Wasser während des Umlaufens in den
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Hohlraum j55 des Strahlerteils 12 zwischen der Glaskammer 11, dem Teil 12a und der isolierenden Halterung 12b zu führen.
Typische Ausführungsbeispiele, die die angewendeten Parameter enthalten und erfolgreich den Gegenstand der Erfindung verwirklichen, werden in der nachfolgenden Tabelle angegeben, sind jedoch nicht auf die in dieser Tabelle aufgeführten Beispiele beschränkt.
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Tabelle
Dimeres festes Ausgangsmater!al
cc σο ro
Di-para-ocyIylen I)i-chlor-.para-xylylen
Di-diohlor-para-xylylen
Strahler C
50 75 65
ren Druck in mm Hg zur Verwendetes
Träger 0C Aufrechterhaltung
des Glimmens des .
Trägergases
.inertes Träger
gas
20 0,01 Argon
75 • 0,02 Xenon
25 0,03 Krypton ' 0^
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In den oben angegebenen Ausführungsbeispielen werden die Trägermaterialien und die Ausgangsstoffe an dem betreffenden Platz angeordnet, die Tür 31 wird geschlossen, das Ventil 29 wird geschlossen, das Ventil 26 wird geöffnet, die Pumpe 27 arbeitet, um die Kammer bis zu dem gewünschten Druck zu evakuieren, wie es in der Tabelle angegeben ist, und um das Glimmen aufrechtzuerhalten; Energie wird den Anschlussklemmen 16 und 17 'zugeführt, und Wasser wird in das Rohr 33 eingespeist, das Ventil 23 wird geöffnet um zu ermöglichen, dass das Trägergas 24 in die Kammer eingeblasen wird, und dieses wird so eingestellt, dass ein maximales Glimmen des durch Hochfrequenz angeregten Trägergases erzielt wird.
Das angeregte Trägergas, das nun glimmt, beschiesst das dimere Ausgangsmaterial 14, stösst heraus oder verdampft die Moleküle des. Materials lh in die Glimmzone 32 und führt so zu einem polylnerisierten Überzug auf den frei liegenden Oberflächen des Trägers.
- Patentansprüche -
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BAO OfUGiNAL

Claims (2)

  1. Patentans prüche:
    Iy. Elektrisches Abscheidungsverfahren zur Ausbildung eines organischen Überzugs auf einem Trägermaterial unter Anwendung eines organischen dimeren Ausgangsmaterials, das in einer vorbestimmten Lage in bezug auf das Trägermaterial in einer evakuierten Kammer angeordnet ist, in die ein inertes Trägergas eingeblasen wird, das aus wenigstens einem Gas der aus Argon, Krypton und Xenon bestehenden Gruppe gewählt worden ist, wobei die Kammer mit Vorrichtungen zum elektrischen Anregen des darin befindlichen Trägergases ausgestattet ist,, dadurch gekennzeichnet, dass man das dimere Ausgangsmaterial mit dem angeregten Trägergas beschiesst, dadurch Teile des dimeren Ausgangsmaterials verdampft, die in die Glimmzone der Kammer strömen, wodurch man das verdampfte Material auf der Oberfläche des Trägermaterials in der Form eines polymerisierten Überzugs aus dem genannten Ausgangsmaterial abscheidet.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das organische Ausgangsmaterial wenigstens ein Dimer ist, das aus der aus Di-para-xylylen, Di-chlor-para-xylylen und Di-dichlor- -para-xyIylen bestehenden Klasse gewählt worden ist.
    Dr.Ve./Br.
    209821/0888
DE19712153526 1970-11-16 1971-10-22 Verfahren zum Abscheiden polymerer Überzüge unter Anwendung elektrischer Anregung Pending DE2153526A1 (de)

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NL (1) NL7115250A (de)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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IT939513B (it) 1973-02-10
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