[发明专利]用铜或银涂覆基质的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在采用陶瓷蒸发舟(Verdampferschiffchen)的情况下通过蒸发铜或银来用铜或银涂覆基质的方法以及用于这种方法的蒸发舟。

背景技术

常用的用来以金属，特别是铝，涂覆柔性基质的方法是所谓的高真空带式蒸镀法。其中，待涂覆基质通过一经冷却的辊引导并在这时暴露在铝蒸汽中，铝蒸汽作为薄的金属层沉积在基质表面上。

为了产生需要的恒定蒸汽流，将陶瓷蒸发器，即所谓的蒸发舟，直接通电加热到约1450℃。连续地输入铝丝，使其在陶瓷表面上液化，并在约10^-4mbar的真空中蒸发。在金属化/镀敷设备中这样设置一列蒸发舟，使得在基质整个宽度上沉积厚度均匀的铝层。

由导电陶瓷材料组成的蒸发舟的化学成分通常包括二硼化钛(TiB₂)、氮化硼(BN)和有选择地包括氮化铝(AlN)。其中TiB₂是导电组分，它允许像欧姆电阻一样加热蒸发器。

在带式蒸镀设备运行时一个主要问题在于，用所蒸发的金属初始润湿蒸发舟。对于大的涂层厚度和基质流通量，迄今为止借助于蒸发舟在柔性基质上只能以足够的蒸发速率和均匀性涂覆低熔点金属，如铝和锌。其它金属，例如铜或银，迄今为止只能少量地从直接加热的钨板式或钼板式蒸发舟中蒸发。钨板式蒸发舟具有与通常在带式蒸镀设备中所用的陶瓷蒸发舟完全不同的形状。其结果是，用于钨板式蒸发舟的夹紧装置必须设计得完全不同于用于陶瓷蒸发器的夹紧装置，并且当带式蒸镀设备应该从铝蒸发转换到铜蒸发时，夹紧装置需要复杂的改装。钨板式蒸发舟的另一个缺点是其运行期间出现弯曲/悬垂，因为钨和铜具有不同的热膨胀系数。由此，在钨板式蒸发舟中引起应力和变形。这种变形以“双金属效应”的概念是众所周知的。

DE2535569A1说明了一种由具有一涂层的导电陶瓷材料制成的蒸发舟，该涂层包含一种或几种碳化物或可选地包含金属钨、钽或钼作为主要组分。作为待蒸发金属仅提到了Al、Sb、Ni和镍铬合金丝。但那里所述的蒸发舟在市场上未被接受。

DE3114467A1说明了一种用于金属蒸发的、由耐火氧化物陶瓷，如ZrO₂，制成的蒸发舟，其中在蒸发舟内侧上设置钨和/或钼覆层。用这种蒸发舟应该可以在带状薄膜材料上涂覆金属，如铜、铁、镍或这些金属的合金。但是由ZrO₂氧化物陶瓷制成的蒸发舟质脆并对热冲击敏感，因此不适合于蒸发金属。同样，它们也未进入市场，并在实际上没有被接受。

DE3935163C1说明了一种由氮化硼，可选的氮化铝和硼化钛以及钨、钼和铬组成的组中的一种或几种金属组成的热压导电混合材料制成的、用来蒸发铝、铜或银的蒸发舟。但是所述蒸发舟有这样的缺点，即它们对于铜或银的润湿差并且启动性能差，因此在起动阶段需要操作频繁的再调节。

发明内容

因此，本发明的目的是，设想一种用来使用陶瓷蒸发舟通过使铜或银蒸发而用这些金属涂覆基质的方法，其中可以实现蒸发舟良好的初始润湿，从而实现好的启动特性。此外，应该设想一种在这种方法中使用的蒸发舟。

按照本发明，上述目的通过按权利要求1所述的用铜和银中所选的一种金属涂覆基质的方法以及通过按权利要求7所述的在这种方法中使用的蒸发舟来实现。

本发明内容的优选和特别适宜的实施形式在从属权利要求中说明。

本发明所采用的蒸发舟具有对所要蒸发的金属铜和银的突出的初始润湿性，因此具有良好的启动性能。所述蒸发舟不需要进一步的改装便可在常用的真空带式蒸镀设备中使用。由于良好的润湿，可以实现铜或银浴的最大浴池尺寸，从而实现尽可能高的蒸发功率。本发明方法中的蒸发是低飞溅和均匀的，从而实现金属化的基质高的涂层均匀性。

因此，本发明的内容是，在采用陶瓷蒸发舟的情况下通过金属蒸发用选自铜和银的金属涂覆基质的方法，其特征为：采用由导电陶瓷材料制成的蒸发舟，所述蒸发舟进行金属蒸发的表面设有下列涂层之一：

a)由至少一种元素周期表第4至6副族的过渡金属和/或其硼化物组成的涂层，

b)由待蒸发金属和至少一种元素周期表第4至6副族的过渡金属和/或其硼化物的混合物组成的涂层，

c)由元素周期表第4至6副族的至少一种过渡金属和/或其硼化物组成的第一涂层以及施加在第一涂层上的由待蒸发金属组成的涂层。

此外，本发明的内容还包括用在这种方法中的蒸发舟，该蒸发舟由导电陶瓷材料制成，所述蒸发舟进行金属蒸发的表面设有下列涂层之一：