Устройство для осаждения резистивных покрытий из парогазовой фазы на заготовки резисторов

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСАЖДЕНИЯ РЕЗИСТИВНЫХ ПОКРЫТИЙ ИЗ ПАРОГАЗОВОЙ ФАЗЫ НА ЗАГОТОВКИ РЕЗИСТОРОВ, содержащее механизм загрузки заготовок резисторов, вертикальио установленную на основании реакционную трубу с нагревателем , .механизм регулирования скорости перемещения заготовок в реакционной трубе и сиртему подачи парогазовой смеси в реакционную трубу, о тличающееся тем, что, с целью повышения качества покрытия и производительности в работе, оно снабжено накопителем обработанных заготовок , расположенным на выходе реакционной трубы, соединеншА с сисэсемой пещачи парогазовой смеси в реакционную трубу, причем механизм регулирования скорости перемещения заготовок в реакционной трубе выполнен в виде диска, установленного в накопителе для обработанных заготовок под реакционной трубой с возможностью ре-, гулирования частоты кругового враще|А1Я и осевого перемещения. 00 Oi

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU... 1018155 А (59 Н 01 С.17 8

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВ ГОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОС)ЯАРСТЯЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ (21) 3339437/18-21 (22) 20.08,81 (46) 15.05.83. Бюл. В 18 (72) H В.Лень и В.В.Тимашов (53) 621 .316(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР. Р 524231 кл. Н 01 С 17/00 . 05,09.76.

2. Патент РДР Р 27038, кл. H Ol С 17/00, 04.02..64. (54) (57) 1 УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСАЖДЕНИЯ

РЕЗИСТИВНЫХ ПОКРЫТИЙ ИЗ ПАРОГАЗОВОЙ

ФАЗЫ HA ЗАГОТОВКИ РЕЗИСТОРОВ, содержащее механизм загрузки заготовок резисторов, вертикально установленную на основании реакционную трубу с наг-. ревателем,.механизм регулирования скорости перемещения заготовок в реакционной трубе и систему подачи парогазовой смеси. в реакционную трубу, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества покрытия и производительности в работе, оно снабжено накопителем обработаиных заготовок, расположенным на выходе реакционной .трубы, соединеннюа с системой педачи парогазовой смеси в реакционную трубу, причем механизм регулирования скорости перемещения заготовок в реакционной трубе выполнен в виде диска, установленного в накопителе для обработанных заготовок под реакционной трубой с возможностью регулирования частоты кругового враще- ® ния и осевого перемещения.

1018155

3. Устройство по п. 1, о т л ч а ю щ е е с я тем, что механизм регулирования скорости перемещения эа" готовок в реакционной трубе снабжен подпружиненным рычагом, установленИзобретение относится к устройствам для осаждения резистивных покрытий из парогазовой фазы при избыточном давлении, и может быть использовано s производстве пленочных реэис- 5 торов, Известно устройство для непрерывного осаждения резистивнога слоя на керамические заготовки резисторов в среде инертного газа при избыточном )0 давлении, содержащее многоканальную печь с горизонтально установленными реакционными трубами, связанными с загрузчиками керамических заготовок, питатели, подающие механизмы (механизмы перемещения заготовок через зону обработки), приводы вращения ре. акционных труб и систему подачи паро.

)газовой смеси в реакционные трубы.

Устройство снабжено блоком стабилизации температуры исходного реагента, а подающие механизмы и приводы вращения реакционных труб размещены симмет рично относительно жаровых труб, при" чем подающий механизм снабжен приво 25 дом возвратно-поступательного перемещения в виде штока, один конец кото рого через двуплечий рычаг соединен с толкателем, служащим для подачи керамических заготовок, а другой — с отсекателем для тех же заготовок. Ке-ЗО рамические заготовки из загрузчиков по питателям поступают к реакционным трубам по восьми параллельным каналам. Попутно с заготовками в реакционные трубы поступает парогаэовая 35 смесь, которая образуется при пропускании инертного газа- носителя, например аргона, через слой жидкого вещества. Скорость перемещения заготовок в реакционной трубе регулируется 4() изменением частоты обрабатывания электромагнитов подающих механизмов. .Осаждение покрытия в реакционных трубах осуществляется при избыточном давлении 0,05-0,1 ати (1j 45

Недостатками известного устройства являются низкое качество покрытия, низкая производительность, сложность конструкции, а также низкая надежность работы, узкий диапазон величин номинальных значений сопротивления науглероживаемых заготовок, а также возможность использования данного устройства для обработки заготовок ным с возможностью взаимодействия с. выступами, выполненными на периферии диска, и ударного взаимодействия с реакционной трубой. только цилиндрической формы одного диаметра и длины.

Низкое качество покрытия обусловлено тем, что на выходе иэ реакционной трубы обработанные горячие заготовки не изолируются от атмосферного воздуха, вследствие чего происходит окисление покрытия. Кроме того, в известном устройстве движение керамических заготовок. по реакционной трубе осуществляется с циклическими остановками, а расход парогазовой смеси циклически меняется, поскольку шт хи подающих механизмов периодичес. ки перекрывают отверстие реакционной .трубы. Эти возмущения нарушают равно- весные условия процесса осаждейия и формируют на поверхности заготовок неоднородное покрытие в виде слоеного пирога, в котором структуру слоя. определяют действующие в каждый момент времени параметры процесса осаждения.

Низкая производительность устройст-. ва вызвана тем, что движение керамических заготовок в реакционной трубе осуществляется с циклическими остановками в один ряд друг за другом.

Низкая надежность работы устройства объясняется тем, что при попадании в реакционную трубу керамического скола или заготовки со скошенным торцом происходит заклиниванив всего толба заготовок, поскольку заготов-. и могут двигаться в трубе с небольшим радиальным зазором (ж0,3 мм).

Конструкция устройства не позволяет получить ниэкоомные резисторы в диапазоне от 3 .до бО Ом, так как для получения таких иэделий. требуется повышенный расход парогазовой смеси, которая осаждается не только на обрабатываемых. заготовках, но.и на стенках реакционной трубы, вызывая быстрое зарастание ее отверстия.

Устройство предназначено для обработки керамических заготовок только одного диаметра и длины, .

Известно устройство для осаждения резистивных покрытий из парогазовой фазы на заготовки резисторов, содержащее механизм .загрузки заготовок резисторов, вертикально установленнУю на основании реакционную трубу с наг.1018155 ревателем, механизм регулирования . диска, установленного з накопителе ,скорости перемещения заготовок в ре- для обработанных заготовок под реак- . акционной трубе и систему подачи па- . ционной трубой с возможностью регулирогазовой смеси в реакционную тру- рования частоты кругового вращения бу (2) ° и осевого перемещения.

Недостатками известного устройст- Кроме того, механизм регулировава являются низкое качество покрытия, ния скорости -перемещения заготовок а также низкая производительность. в реакционной трубе снабжен подпружиНизкое- качество покрытия связано ненным рычагом, установленным с возс тем, что на выходе Hs реакционной- можностью взаимодействия с выступами, трубы обработанные горячие заготовки 10 выполненными на периферии дкска, н не изолируются.от атмосферного воэду- ударйого взаимодействия с реакционной

° ° ° а, вследдтвйв. чего происходит скис- !трубой. вике покрытия. 1сроие того, в нэвестом устройстве движение «ерамическкх ца фиг. 1 представлена схема предзаготовок . ко реакционной трубе осу- 15 ласкаемого устройства, общий, вид; на щвствляется с циклическими останов- фиг. 2 -, сечение A-А на фиг. 1.

«аыи,. а расхсщ .парогазовой системы . устройство для осаждения резистив. циклически меняется, поскольку звс- . ных покрытий (фиг. 1) содерлйвт вертилснки электромагнитных клапанов пери- .кальяо установленную на основании одичесви перйсрыввют отверстие рвак= 26 (не показано) реакционную трУбу 1 цконнсй трубы.,Эти возмущения наруша механизм 2 загрузки с питателем 3, кг Равнокесыые у лозин.осаждения и нагреватель 4, накопйтвль 5 обрабофбрмируют на пове1жности заготовок таиных эаготовок, механизм регулирокеодкородное покрытие.в вндв "слое- дания скорости перемещения заготовок ного пирога", в котором структуру 2g через soHy обработки и сисзему подачи, слоя определяют двйстзукщие в кажцыя .. парогазовой смеси в реацнонную трубу момент вземеки параметры процесса - . (не показана). осаждения. .:, . Реакционная труба 1 соединена с

В известном устройстве отсутству- )сеханнэиои 2 загрузки пктателвм 3. ет встряжквание заготовок в Реакци накопитель- 5 соединен с системой пооикой трубе, поэтому.íà поверхности + дачи парогазовой смвск, установлен заготовбк формируют Раэнотоляиниое - на нижнем «оице реакционной трубы 1. .покрытие с минимальной толщиной в механизм регулирования скорости пеместах .сапрккосиозения заготовок дРУ ремещевия заготовок через зону обра- . с другом и: :се ствижаии Реакциок @й . ботки установлен в накопителе 5 и вытрубы. Зри циклических остановках за"35 олнен в .виде диска 6, установлеиноготовок, вызываезазх работой электрс .го с зазором под реакционной трубой иагкктиык клапанов; происходит спвка- 1. Диск установлен на валу 7 с воз-. ике заготовок з диапазоне температур иожностью Регулирования частоты кру1100-1296 С . - . .гозого вращения и осевого перемещеБкэкая крокэводМтельность Устрой 4О икя вдоль вала. Диск -6-через-зал 7 ства обусловлена тем, что движение . связан с приводом, устаковленньэл под заготовок в,реакционной трубе проис дкском (нв-.показан). На квриферии ходит с циклическими остановками>. . диска 6 выполнены выступы 8, контаквызваннымк работой электромагнитных тирующне с подпружиненным рычагом 9 ,клапанов. . . щ с возможностью ударного вэаимодейст" цель изобретения - повышение ка . вия последнего с реакционной трубой. чества покрытия. и-производительности Внутренний диаметр реакционной трубы

is Рабоче . . : эначктельно превэквет размеры обраба. .Поставленная цель достигается теи, тызаемых заготово)с. что ycipoacmo для осаищения резкстивиых покрытий из:парогазовой.фазы. на О Устройство работает следукщкм обэаготовки рези" торов, содержащее ме- ..Разом. ханиэм загрузки заготовок резисто- . . Включают нагреватель 4 и.мвханиэм

Р6в, вертикально установленную иа ос- " загрузки. Иэ механизма загрузки по нованкк реакционную трубу с нагрева- итателю 3 керамические заготовки твлем, механизм -регулкррвания скорос- 55 ак сыпучий материал поступают в рети перемещения заготовок в реакцион- акционную трубу 1. Заготовки з трубе, ной трубе и систему подачи парогазо- . движутся Гве1лсу вниз за счет грави- . вой.смеси в реакциоинукг трубу, скаб- тациокных сил. В реакционной трубе жено накопителем обработанных загото-,заготовки удерживаются диском 6. вок, расположвнныа на выходе реакцк- Я) Включают вращение диска. Под дейстокной трубы, соединенным с системой вием центробежной силы диск 6 сбраподачи парогазовой смеси в реакцион- аызает обработанные горячие заготовную трубу, причем механизм регулкро-,кк в накопитель 5, при этом начинаетваиия скорости перемещения заготовок ся движение заготовок по реакционной в реакционной трубе выполнен в виде трубе. При движении внкэ заготовки

1018155 разогреваются. движение заготовок осуществляется непрерывно беэ остановак. Включают систему подачи паро" газовой смеси. Инертный газ-носитель, например аргон, транспортирует пары рабочего вещества в реакционную трубу. Парогазовая смесь заполняет накоПитель 5, предохраняя покрытие обработанных горячих заготовок от воздей=ствия атмосферного воздуха, и под небольшим избыточным давлением (0,1 ати) противотоком поступает в реакционную трубу. Под действием температуры в реакционной трубе парогаэовая смесь разлагается, образуя на поверхности заготовок пленочное покры15 тие. Герметичный накопитель 5 предот вращает окисление покрытия, а также исключает воэможность попадания атМосферного воздуха в парогазовую смесь при поступлении смеси в реакци- 2О онную трубу.

Скорость перемещения заготовок в реакционной трубе 1 регулируется изменением частоты вращения диска б, а также изменением зазора между дис:ком и торцом трубы за счет перемещения диска вдоль собственной оси. При малых оборотах диска 6 скорость пере- мещения заготовок в реакционной трубе 1 мала, С увеличением оборотов диска возрастает центробежная .сила и увеличивается колиЧество сбрасываемых диском заготовок. Соответственно возрастает скорость перемещения заготовок в реакционной трубе, Когда скорость заготовок достигает предела,З5 увеличивают зазор между диском и торцом реакционной трубы, перемещаяr; диск б вдоль вала 7. При этом возрастает поступление заготовок из реакционной трубы на диск и повышается око-Д() рость перемещения заготовок в реакци-онной трубе. При вращении диска 6 выступы 8 воздействуют на рычаг 9 и периодически отводят его от реакционной трубы 1. Когда:воздействие высту-45 па 8 на рычаг 9 прекращается, рычаг под действием пружины 10 ударяется по трубе 1, при этом происходит встря хивание заготовок в реакционной трубе. За счет встряхивания поверхности соприкосновения заготовок с реакционной трубой и друг с другом меняются, что способствует более равномерному осаждению покрытия на поверхность за" готовок.

Поступление обработанных горячих заготовок в накопитель, заполненный парогазовой смесью, дает возможность изолировать их от атмосферного возду-. ха и тем самым исключить окисление покрытия, а также поступление атмосферного воздуха в парогазовую смесь, т.е. повысить качество гокрытия. Установка механизма регулирования скорости перемещения заготовок в накопи- теле 5 также обеспечивает достижение этих целей.

Выполнение механизма регулирования скорости перемещения заготочок в вице диска, установленного под ре" акционнбй трубой с возможностью регулирования частоты кругового вращения, повышает точность перемещения заготовок через зону обработки и при этом обеспечивает непрерывное перемещение заготовок в реакционной трубе без остановок. При такой конструкции механизма регулирования,скорости- перемещения заготовок циклического перекрытия отверстия реакционной трубы не происходит„ а следовательно, не происходит циклического изменения расхода парогазовой смеси.

Все это обеспечивает стабильные условия осаждения покрытия на заготовки, т.е. повышает качество покрытия и, кроме того, обеспечивает повышение производительности .работы устройства за счет непрерывного перемещения заготовок через зону обработки без остановок. Выполнение диска с выступами, контактирующими с подпружиненным рычагом с возможностью ударного взаимодействия последнего с реакционной трубой,.обеспечивает встряхивание заготовок в реакционной трубе, т.е. обеспечивает более равномерное осаждение покрытия на поверхность заготовок, что повышает качество покрытия и, кроме того, упрощает конструкцию устройства, поскольку отпадает необходимость в специальном механиэме и приводе для встряхивания заготовок ..

Устройство имеет более надежную конструкцию, поскольку,заклинивания и спекания заготовок в реакционной трубе не происходит.

Такая конструкция устройства с реакционной трубой большого диаметра допускает значительные расходы парогазовой смеси, что позволяет получить резисторы с величиной сопротивления

3-60 Ом.

Устройство пригодно для обработки заготовок не только цилиндрической.. формы, причем различных типоразмеров . устройство допускает одновременную обработку заготовок нескольких типоразмеров.

iL018155

Л-Л

Составитель З.Яцина.

Редактор Л.Алексеенко Техред A.Ач КорРектоР В.Гирняк

Заказ 3551/49 - Тирам 703 Подписное

° ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г.Уагород, ул.Проектная, 4