金属表面的涂层方法和具有涂层的金属表面的基片的制作方法

文档序号:1984619阅读:376来源:国知局
专利名称:金属表面的涂层方法和具有涂层的金属表面的基片的制作方法
技术领域
本发明总体上涉及一种金属表面的涂层方法,本发明特别涉及一种对金属表面涂覆玻璃状层的方法,以及一种按方法可制造的具有金属表面和玻璃状涂层的基片。
背景技术
玻璃状涂层特别具有很好的钝化特性和密封特性。由此玻璃提供突出的保护以防水、水蒸汽,并且特别也防侵蚀性物质如酸和碱。
用于保护金属表面的玻璃状层长期以来作为珐琅是已知的。在涂珐琅时将无机的无溶剂的玻璃混合物涂覆在金属基片上并紧接着熔化在其上。
但利用这样的方法在金属基片上不能沉积薄的玻璃层或精确确定的厚度的玻璃层。并且这样的方法,其再熔化预涂层,只适用于具有足够的耐热性的基片。此外借其也不可能在一基片上产生一精确构造的玻璃状层。

发明内容
因此本发明的目的在于,提供一种关于上述缺点改进的具有金属表面和特别是该表面的玻璃状涂层的基片,以及一种改进的制造方法用于这样的涂层的基片或相应的产品。
该目的已以极惊人简单的方式通过独立权利要求的对象达到。有利的进一步构成和实施形式说明于各相应的从属权利要求中。
按此,本发明提供一种方法用以制造涂层的基片或具有涂层的基片的产品,其具有至少一个金属表面,其中基片至少在金属表面上涂覆一蒸镀玻璃层。
本发明的涂层的基片,其特别是可用本发明的方法制造,因此包括至少一个金属表面,其中基片在金属表面上设有一蒸镀玻璃层。
这样的产品的蒸镀玻璃层在其中可以用作为钝化层或密封层。此外,蒸镀玻璃的特征是很好的电绝缘特性。
关于蒸镀玻璃用于构件和其他的基片的密封的阻档特性还可参阅同一申请人的以下申请DE 202 05 830.1,2002年4月15日提交;DE 102 22 964.3,2002年5月23日提交;DE 102 22 609.1,2002年5月23日提交;DE 102 22 958.9,2002年5月23日提交;DE 102 52 787.3,2002年11月13日提交;DE 103 01 559.0,2003年1月16日提交;其公开内容特别一起在此引入作为参考。
关于蒸镀玻璃层的阻挡特性,测定已表明,在蒸镀玻璃层的层厚在8μm至18μm的范围内时可靠地达到小于10-7毫巴/秒或小于10-8毫巴/秒的氦泄漏率。在层厚为8μm和18μm时测定甚至已得出在0至2×10-9毫巴/秒之间的氦泄漏率。其中该上极限值基本上已受实施的实验的测定精度的影响。
作为具有金属表面的基片不仅可以采用整体的金属基片,而且可以采用只有部分金属的基片,例如适用的复合材料。这样的基片的实例是铜涂层的塑料基片,如其应用于印刷电路板。
由于本发明的涂层能够在低的或适中的温度下进行,本发明还可提供具有玻璃涂层的金属表面的产品,其中金属也可具有一熔点,但其位于通常用于涂珐琅采用的温度以下。因此该方法也可以例如用在具有低熔点的合金的基片上并且由此在按照本发明可制造的产品中还可以有新的材料组合。
为了实施本发明的方法,基片或待涂层的金属表面也不一定必需是平面的。相反,以气相喷镀玻璃层的涂层也可以无问题地涂覆在凸起的和/或阶梯形的金属表面上。因此利用本发明的方法可以制造一种产品或一种涂层的基片,其涂层的金属表面不是平面的。
为了对这样的非平面的表面进行涂层,或为了在大面积的基片上例如生产均匀的涂层,还可能有利的是,使基片在涂层过程中相对于涂层源运动。该运动可以特别包括转动、平动或盘旋(Nutation)或同样这些运动的组合。
按照本发明的一特别优选的实施形式,将玻璃通过蒸镀沉积,此时玻璃材料由一适合的能源(Quelle)汽化。
蒸镀的优点是,待涂层的基片不必受高的热负荷。基片在沉积过程中可以保持在室温与约150℃之间的温度范围内。在该温度范围内一般不发生基片的任何损伤或氧化。
对于蒸镀玻璃在该发明的意义上应理解为一种具有至少二元材料系的玻璃,其可以通过蒸镀沉积在一表面上。作为气相喷镀玻璃特别可以采用包括氧化铝和碱金属氧化物的组分的硅酸硼玻璃,例如其构成为schott Glas公司的型号8329或G018-189的蒸镀玻璃。此外这种玻璃具有接近于通用的金属基片的热膨胀系数,或者可以通过组分的相应变更匹配于基片的热膨胀系数。
蒸镀玻璃也可以采用其他的组分,特别是在多层相叠中,其中玻璃可以具有关于折射率、密度、硬度等的不同特性。
作为用于本发明的涂层的基片或本发明的产品的特别适用的蒸镀玻璃,两种玻璃已证明是实用的,其按重量百分比具有下列组分组分玻璃1玻璃2SiO275-85% 65-75%B2O310-15% 20-30%Na2O 1-5%0.1-1%Li2O 0.1-1% 0.1-1%K2O0.1-1% 0.5-5%Al2O31-5%0.5-5%
优选采用的玻璃特别具有在以下列表中列出的特性

蒸镀玻璃除蒸镀外还可以通过不同的其他真空镀层方法沉积在基片上。例如可以通过阴极溅射或蒸镀沉积材料。
通过蒸镀沉积玻璃层相对于其他的真空沉积积法的优点是,可以达到很高的沉积率或蒸镀率。实验已表明,可以达到每分钟多于4μm层厚的蒸镀率,其中制成的玻璃以牢固的结合沉积在基片表面上,而不必为了粘结作用而需要提高的H2O含量如在低温粘结法(LTB)中那样。
通过蒸镀可达到的沉积率超过其他方法的沉积率的多倍。这样,例如在单组分系时,例如氧化硅只达到每分钟几个纳米的喷镀率。
特别是对于以蒸镀玻璃通过蒸镀的涂层,提供使材料通过电子束汽化来蒸镀和沉积、电子束汽化特别有利的是,由电子束可传递的功率可以通过射线的聚焦集中在一较小的区域上。借此局部在汽化器的靶子上可以达到高的温度,从而以较小的功率可以达到高的流量。这同时由于辐射热的吸收还降低由基片承受的热负荷。
例如一注入气相喷镀材料的坩埚的加热也可用于实施本发明的方法。
利用本发明的方法不仅可以生产均匀的蒸镀玻璃涂层。相反,以本发明方法的有利的进一步构成还可以将蒸镀玻璃构造地沉积在金属表面上,从而基片在制成以后具有一构造的蒸镀玻璃层。在这方面可以制造涂层的不仅侧面的而且垂直的构造。
此外,构造的玻璃层的制造描述于以前的德国专利申请中,其申请号为102 22 609.1和102 22 964.3,其涉及包括蒸镀玻璃层的构造的涂层的内容全方面地适合于本发明的对象。
为了在基片的金属表面上生产特别是侧面的构造,本发明提供按照本发明的方法的一个实施形式,其包括下列步骤-在金属表面上制造至少一个凹形(negative)构造的第一涂层;-在设有第一涂层的金属表面上沉积一蒸镀玻璃层;-至少部分地清除第一涂层和位于其上的蒸镀玻璃层。
因此该方法基于,以一构造的第一涂层的形式涂覆一种应该生产的凹形构造。然后通过在基片的涂覆第一构造的层的表面上沉积蒸镀玻璃层来生产在第二层中的凸形(positive)构造。然后在下一步骤中至少部分地清除第一涂层和位于其上的蒸镀玻璃层,从而仍保留凸形蒸镀玻璃构造。其中在所述方法的意义上一般彼此至少部分地互补的构造称为凹形和凸形构造。这也特别意味着,至少一第二涂层可以具有不仅凸出的而且凹陷的构造。
特别有利的是,一凹形构造的第一涂层在基片的金属表面上的制造步骤包括至少一个待涂层的表面的区域的暴露步骤。按这种方法蒸镀玻璃层在沉积时直接与待涂层的基片表面接触并且在表面与层之间形成紧密的直接结合。
一凹形构造的第一涂层的制造步骤还可有利地包括一第一涂层的涂抗蚀层、特别是借助于旋涂的涂抗蚀层(belacken)和/或印刷和/或喷镀和/或电极沉积的步骤。这些技术特别允许制造具有均匀厚度的涂层。此外为了制造特殊的构造也可以在多个步骤中进行抗蚀层涂覆。
本发明方法的一有利的进一步构成设定,一凹形构造的第一涂层的制造步骤包括第一涂层的光刻的构造。光刻的构造以各种各样的方式例如也用于半导体制造。利用这样的构造技术可以达到构造的高精度同时高的产量。这种方法特别也可以与如丝网印刷或喷墨印刷的印刷方法相组合。由此较粗的构造例如构件的轮廊可以通过光刻胶的印刷构造在一晶片上并且然后用光刻生产细构造。因此本发明方法的这个进一步构成结合光蚀刻法连同玻璃构造化的优点。
为了制造凸形构造的蒸镀玻璃层,至少部分地清除第一涂层的步骤有利地包括蒸镀玻璃层的覆盖第一涂层的区域的升起步骤。其中将蒸镀玻璃层的覆盖第一涂层的区域通过清除在蒸镀玻璃层之下的第一涂层升起并由此清除。构造涂层的这种技术常常称为“升起-清除”方法。
当蒸镀玻璃层以小于第一涂层厚度之厚度沉积时,则可以简单的方式实施该方法。按这种方式即使在蒸镀玻璃层沉积以后在涂层的构造的侧边缘上的第一涂层仍是可接近的并且随后可以方便地例如通过适合的溶剂的溶解重新清除,此时蒸镀玻璃层的覆盖第一层的构造的区域随之升起。
在方法的另一方案中考虑作为附加的方法步骤至少部分地暴露第一涂层,从而该第一层不再由第二层密闭地覆盖。按这种方式能够在外部对第一涂层上进行处理。
为了为第一涂层的随后的清除形成一通道,有利地是,至少部分地暴露第一涂层的步骤包括涂层的金属表面的平面化的步骤。其中将涂层的金属表面一直平面化到第一构造的涂层的构造所处的位置清除蒸镀玻璃层。
蒸镀玻璃层的部分去除可以适当地通过机械切除,特别是借助于磨削和/或研磨和/或抛光实现。
该方法另外还包括凸形构造的第二层的后处理步骤。该后处理可以例如用于将构造的棱边倒圆。其中适用的后处理步骤特别是湿式化学的和/或干式化学的和/或热的回流。也可以通过掺杂质对构造进行后处理,以便例如改变构造的光学的和电的特性。
本发明的方法的另一实施形式(借其可以以特别简单的方式在金属表面上制造一侧面构造的蒸镀玻璃层)设定,将蒸镀玻璃通过掩模蒸镀。
为此按照方法的一个方案可将掩模与基片固定安装,例如粘结。按照另一方案将掩模设置在涂层源与基片之间。
本发明方法的另一实施形式为了生产一构造的蒸镀玻璃层而设定,将蒸镀玻璃层在涂覆以后追加构造。这可以以简单的方式通过借助于在涂层以后局部蚀刻来构造而实现。
局部的蚀刻可以例如通过一在蒸镀玻璃层上涂覆的可光构造化的涂层的光刻构造并随后采用一适用的蚀刻剂通过湿式/和或干式的蚀刻来实现。其中蚀刻剂也可有利地选择成使金属表面用作蚀刻终止点(Atzstopp)。
利用本发明的方法不仅可以沉积简单的构造的或均匀的蒸镀玻璃层。当然同样在本发明的范围内也可在基片上沉积至少两个蒸镀玻璃层。它们也不必具有相同的组分,从而通过各层依次的涂覆也可以制造涂层的一垂直的构造。一按这种方式可制造的涂层的基片因此包括一具有至少两个蒸镀玻璃层的多层的涂层,其中它们也可以具有不同的组分。
蒸镀玻璃层优选以在0.01μm至1mm的范围内的厚度涂覆到基片上。
按照一有利的进一步构成,在蒸镀玻璃层的涂覆过程中可以改变其组分,因而具有一蒸镀玻璃层的涂层的基片得到一沿垂直于涂层表面的方向的变化的组分。例如借此可以改变沿垂直于基片表面的方向的热膨胀系数。按这种方式也可以使蒸镀玻璃和金属基片相互匹配,而具有彼此很不同的热膨胀系数。
本发明的另一实施形式设定,具有一蒸镀玻璃层的涂层包括来自至少两个能源的蒸镀材料的通过共同汽化沉积。该方法的进一步构成例如也适用于在层中生产变化的组分,从而可连续地或也可分级地改变材料特性,如例如折射率或沿垂直于表面的方向的热膨胀系数。
层组分的改变当然也可以利用其他的沉积方法,甚至于利用一单独的蒸镀源,例如通过加热功率的改变来实现。因此一蒸镀玻璃层的沉积步骤一般可以具有包括在沉积过程中改变沉积材料的组分的步骤或包括一层以沿一垂直于表面变化的组分沉积的步骤的优点。
共同汽化可以例如这样实现,即,使蒸镀玻璃的两个或更多个组分由不同的能源汽化,然后将其沉积在基片表面上而构成蒸镀玻璃。但同样也有可能,由一单独的能源沉积蒸镀玻璃并且以另一能源在蒸镀玻璃层中加入添加物。
层组分的改变当然也可以利用其他的沉积方法,甚至于利用一单独的蒸镀源,例如通过改变加热功率或沉积率来实现。
为了达到封闭的紧密密封的蒸镀玻璃层还有利的是,涂层的金属表面的表面粗糙度小于或等于50μm。
对许多待涂层的金属基片材料在蒸镀玻璃层的涂覆过程中基片便于加热到例如约100℃是有利的,以便降低冷却后的热应力。
当在涂层过程中涂层室的压力至多为10-4毫巴时,有利地为10-5毫巴时,为了达到紧密的蒸镀玻璃层具有不足道的杂质也是有利的。
有利地,基片以一蒸镀玻璃层的涂覆也可包括等离子体离子支持的蒸镀(PIAD)。其中另外将一离子束对准待涂层的基片。借助于一等离子源,例如通过一适合的气体的离子化作用产生该离子束。通过等离子实现层的附加的密封和在基片表面上的松动附着的粒子的溶解。这导致特别紧密的而无缺陷的沉积层。


以下借助于各实施例并参照附图更详细地说明本发明,其中相同的和类似的元件设有相同的标记并且不同的实施形式的特征可以相互组合。其中图1A至1E借助示意横剖视图示出按照本发明的方法的一个实施形式用于基片的构造化涂层的方法步骤;图2A至2B借助图1C至1E所示的方法步骤的一个方案;图3A至3F借助示意横剖视图示出按照本发明用于基片的多层构造化涂层的一个实施形式的方法步骤;图4用于实施本发明方法的装置的示意图;图5按照本发明涂层的基片具有垂直变化的组分的蒸镀玻璃层的横剖视图;图6本发明的方法用于以蒸镀玻璃层构造的涂层的另一实施形式的实施装置;图7A至7D按照另一用于制造一构造的蒸镀玻璃层的实施形式的方法步骤;以及图8按照本发明包括具有涂层的金属表面的基片的产品的实施形式。
具体实施例方式
以下首先参照图1A至1E,其借助示意横剖视图示出本发明的第一实施形式用于制造一包括一玻璃涂层的金属表面的涂层的基片的方法步骤。
基片1具有两对置的表面2和4,其中至少待涂层的表面2的材料是金属的。基片1可以例如是一整体的金属体或也可例如是一具有金属层的复合材料,该复合材料的表层构成表面2。
为了制造一构造化的蒸镀玻璃涂层,如图1A中所示,首先在待涂层的表面2涂覆一第一涂层3到基片1上。
图1B示出基片1在另一方法步骤以后的横剖视图。其中在第一涂层内插入构造5。该构造5形成一互补于最终构造的涂层的凹形构造。其中该构造这样实施,即,使其暴露出基片1的待涂层的金属表面2的区域6。
该构造特别可用光刻法来实现,其中为此第一涂层3例如包括一光刻胶(photolack),其中随后通过曝光和显影来插入构造5。
按照本方法的另一方案不在涂覆以后构造涂层3,而直接在涂层过程中构造。这可以达到,即通过将层例如借助于一适合的印刷方法,例如丝网印刷印刷在基片1上。在该方法方案中跳过了图1A中所示的基片1的加工状态。当然该方案也可以组合有一追加的构造,为此例如将一光刻胶构造地印刷在基片1的表面2上,然后接着进一步构造该印刷的构造,例如为了生产附加的更细的构造。随着借助图1B示出的基片的状态结束一凹形构造的涂层的制造步骤。
图1C中示出在以一气相喷镀玻璃层7涂覆到基片1的设有涂层3的表面2上的步骤以后的基片。该涂层优选通过电子束汽化实现。此时蒸镀玻璃层7覆盖暴露的区域6和第一涂层3。
图1D示出在暴露第一涂层的下一步骤以后的基片。在该方法方案中通过涂层的金属表面2的平面化实现涂层的暴露。为此将涂层的表面一直平面磨蚀到在第一涂层上去除层7。因此重新暴露出位于其下面的第一涂层。
图1E示出一其后的方法步骤,此时清除了第一涂层。通过蒸镀玻璃层7在凹形构造的第一涂层3上的蒸镀和在第一涂层3暴露以后将其清除,最后在基片上留下一凸形构造的蒸镀玻璃层7。其中凸形构造的层7的构造9覆盖暴露的或未由第一涂层3覆盖的区域6。
第一凹形构造的涂层的清除可以例如通过在一适合的溶剂中的溶解或者通过湿式或干式化学的蚀刻来实现。同样在一氧等离子区内的燃烧或氧化可以有利地用于涂层的清除。
以下借助图2A和2B说明借助图1C和1E所示的方法步骤的一个优选的方案。在该方法方案中如借助图1A和1B所示的,首先通过涂覆一构造的第一涂层3准备基片1。涂层3再次具有凹形构造5,其敞露第一表面2的区域6。在这样准备的基片表面上再例如通过蒸镀玻璃的一玻璃靶子的电子束汽化来沉积一蒸镀玻璃层7。不过在这里层7的层厚选择成使层7不是闭合的。这按照本发明这样来达到,即,使蒸镀玻璃层7的厚度小于第一涂层的厚度。方法的该阶段示于图2A中。
在这种情况下可以直接清除第一涂层3,而不需暴露,例如借助于图1C所示的平面化,因为由于未闭合的蒸镀玻璃层7在构造的侧边缘保留向第一涂层3的通道。其中层7的位于第一涂层3上的区域在消除第一涂层3时被升起并从而被清除。
结果如图2B所示重新留下具有凸形构造9的构造的蒸镀玻璃层7。
在图1E或2B中所示实施形式的构造的第二层7的构造9上还可以在一附加的步骤中涂覆一粘结层,其覆盖构造9的远离基片表面的上面。这样的粘结层可以包括例如用于以后的金属化的种晶层(Seedschicht)或例如一胶合剂层。
图3A至3F示出本发明方法的另一实施形式,其中该实施形式用于制造多层构造的蒸镀玻璃层。
为了一目了然,在图3A至3F中未一一示出借助图1A至1E或图2A和2B说明的几个方法步骤。
图3A示出一基片1,在其金属表面2上制成一构造的第一涂层31。基片1的该加工状态因此在相当大程度上相当于图1B。
图3B示出在设有第一涂层31的表面上沉积一蒸镀玻璃层71的下一步骤的结果。
于是再次通过基片1的涂层表面的磨蚀和平面化,在具有涂层31的区域内切除层71并同时清除暴露的层31,从而保留具有构造91的凸形构造的蒸镀玻璃层71。该加工状态示于图3C中。
为了将多层的涂层涂覆其他的层,如图3D所示,在这样涂层的表面上制造另一第一构造的涂层32。在这里,如借助图3E所示,另一第一涂层32的凹形构造52位于构造的蒸镀玻璃层71的构造91上面。然后再涂层另一蒸镀玻璃层72,于是通过层72的磨蚀暴露出层32并紧接着清除层32。
可以有利地按照借助图2A和2B所示的方法步骤实现蒸镀玻璃层的多层涂覆。
必要时还可以多次重复这些方法步骤。图3F示出在涂覆又一具有构造93的另外的蒸镀玻璃层73以后的基片1。此时多层71、72和73作为整体再次构成具有构造9A和9B的构造的蒸镀玻璃层7。这些构造9A和9B也可按需要制成使各个构造不具有各层71、72、73的每一涂层的蒸镀玻璃材料。
此外各层也可以具有不同的组分和层厚。也可以将其他的例如不是玻璃状的材料与蒸镀玻璃层组合。例如可以涂覆构造的层,其包括例如金属、塑料或半传导材料。
图4示出总体用标记20表示用以实施本发明的方法的蒸镀装置的示意图。该装置20包括一电子束汽化器26。
电子束汽化器26具有一电子束发生器21、一射线转向装置22和一玻璃靶子23,在操作中由电子束发生器21发射的电子束24击中玻璃靶子23。
具有金属表面的待涂层的基片1安装于该装置中,使待涂层的金属表面面向一玻璃靶子23。
在电子束的击中点玻璃汽化并沉积到基片1的表面在电子束在靶子上的击中点的对面的暴露部分上。
为了可使靶子23的玻璃尽可能均匀地汽化,使靶子23旋转。另外使射线24例如可以沿靶子23的径向方向摆动。
在蒸镀过程中装置20内的压力在涂层过程中保持10-4毫巴或更低。这已证明是有利的,以便制造紧密的包括不足道的缺陷密度的蒸镀玻璃层。
在蒸镀过程中也可以借助于一适合的装置将基片方便地加热到例如约100℃,这在许多基片材料中避免或减小蒸镀后出现的热应力。
该装置的另一实施形式还设置一图4未示出的装置,用于基片相对于涂层源或电子束汽化器26的运动,以便提高例如蒸镀玻璃层的均匀性或无遮蔽地在非平面的基片上涂层。
蒸镀装置20另外还可包括一等离子源用以产生等离子束,其在操作中对准基体的待涂层的金属表面的方向,以便借助于等离子体离子支持的蒸镀(PIAD)在基片上涂覆玻璃层。
装置20还可以配备一个或多个其他的能源用于附加物或其他的蒸镀玻璃的共同汽化。图4为此示例性示出一附加能源28。它也可以例如是一电子束汽化器或如图4中所示包括一电子碰撞加热的坩埚30,其注入蒸镀材料。
可以将由该能源28共同汽化的材料用来影响蒸镀玻璃层的组分或化学计量。特别是在涂层过程中相对于电子束汽化器26的沉积率改变能源28的蒸镀率或沉积率,从而产生一沿一垂直于涂层的金属表面2的方向变化的组分的蒸镀玻璃层。
图5中示出一个这样的包括具有涂层的金属表面2的基片1的产品的实例。在基片1的表面2上按照本发明再次涂覆上一蒸镀玻璃层7。其中共同汽化一来自另一能源的附加物并且在蒸镀过程中改变该能源的沉积率或流量,该附加物这样选择,即,使其影响蒸镀玻璃层的热膨胀系数。
除涂层的基片的示意横剖视图外还示出作为垂直于表面2的方向Z的函数的热膨胀系数CTE的曲线图。这样选择和在蒸镀过程中这样按时间改变另一能源的流量,即,使蒸镀玻璃层和金属表面材料的热膨胀系数在基片1的表面上的位置Z0处在相当大程度上相一致。接这种方式可以达到使蒸镀玻璃层与金属表面的良好的热膨胀相匹配。
图6以示意图示出实施本发明方法的另一实施形式的装置,用于以一蒸镀玻璃层的构造的涂层。按照该方法实施形式在待涂层的基片1的表面2与图6中未示出的能源之间设置一掩模10。掩模10具有开口16或按照规定的蒸镀玻璃层7的构造9的形状和位置的空隙,其中示例性示出一开口。
为了得到良好确定的构造9,有利的是将掩模10尽可能接近于基片1的表面2地设置。在这种情况下通过掩模10进行以蒸镀玻璃层在表面2上的涂覆。
以下参考图7A至7D,它们借助横载面视图示出按照又一实施形式用于制造构造的蒸镀玻璃层的方法步骤。
这种方法基于,首先在基片的金属表面上涂覆一均匀的未构造的蒸镀玻璃层,然后将其追加构造按此,如图7A中所示,首先基片1在金属表面2上涂覆有一蒸镀玻璃层7。紧接着如图7B中所示,在蒸镀玻璃层7上涂覆一可光照构造的层34或一适用的光刻胶。
然后在另一方法步骤中光刻构造出层34,从而如图7C中所示暴露出位于其下面的蒸镀玻璃层7的区域36。
最后,可以采用一适合的蚀刻剂,其只侵蚀蒸镀玻璃层7。因此通过覆盖的构造的层36将位于其下面的蒸镀玻璃层在已暴露的区域36内局部蚀刻。此时金属表面2还用作蚀刻终止点。
最后,可采用一适合的溶剂或蚀刻剂来清除光照构造的层36,从而得到一产品,其包括一具有金属表面2的基片1和构造的在该表面上涂覆的具有构造9的蒸镀玻璃层7。该产品或涂层的基片示于图7D中。
图8中示出一种这样的实施例。图8中所示实施形式的基片1示例性是一圆筒形形状,其中涂覆有蒸镀玻璃层7的金属表面2构成基片1的圆筒外壳表面。其中蒸镀玻璃层7覆盖整个圆柱表面2。这样的涂层可以例如这样制成,即,使基片在涂层过程中相对于涂层源例如图4中所示的电子束汽化器26运动。特别是圆筒形基片1可以通过绕基圆柱轴线的旋转在其圆筒外壳表面上涂覆有一如图8中所示的闭合的蒸镀玻璃层7。
对于专家来说显而易见的是,上述实施形式应该理解是示例性的,并且本发明并不限于如此,而可是以以多方面的方式加以改变,而并不背离本发明的范围。
权利要求
1.用于制造涂层的基片的方法,该基片具有至少一个金属表面,其特征在于,基片至少在金属表面上涂覆有一蒸镀玻璃。
2.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,通过电子束汽化来蒸镀上述蒸镀玻璃。
3.按照上述权利要求之一项所述的方法,其特征在于,将蒸镀玻璃构造地沉积在金属表面上。
4.按照上述权利要求之一项所述的方法,其特征在于下列步骤;在金属表面上制造至少一个凹形构造的第一涂层;在该设有第一涂层的金属表面上沉积一特别密闭的蒸镀玻璃层;至少部分地清除第一涂层和位于其上的蒸镀玻璃层。
5.按照权利要求4所述的方法,其特征在于,一凹形构成造的第一涂层在金属表面上的制造步骤包括所述至少一个待涂层表面的区域的暴露步骤。
6.按照权利要求4或5之一项所述的方法,其特征在于,一凹形构造的第一涂层的制造步骤包括一第一涂层的涂抗蚀层或印刷。特别是借助于旋涂的涂抗蚀层和/或喷镀和/或电极沉积以及借助于丝网印刷和/或喷墨印刷方法的印刷的步骤。
7.按照权利要求4至6之一项所述的方法,其特征在于,至少部分地清除第一涂层的步骤包括所述至少一个蒸镀玻璃层的覆盖第一涂层的区域的升起步骤。
8.按照权利要求4至7之一项所述的方法,其特征在于,蒸镀玻璃层以小于第一涂层厚度之厚度沉积。
9.按照权利要求4至8之一项所述的方法,其特征在于,包括至少部分地暴露第一涂层的步骤。
10.按照权利要求9所述的方法,其特征在于,至少部分地暴露第一涂层的步骤包括涂层的金属表面的平面化的步骤。
11.按照权利要求9或10所述的方法,其特征在于,部分地暴露第一涂层的步骤包括机械切除、特别是借助于磨削和/或研磨和/或抛光的步骤。
12.按照上述权利要求之一项所述的方法,其特征在于,蒸镀玻璃通过掩模蒸镀。
13.按照上述权利要求之一项所述的方法,其特征在于,将至少两个蒸镀玻璃层沉积在基片上。
14.按照上述权利要求之一项所述的方法,其特征在于,涂覆至少两个具有不同的组分的蒸镀玻璃层。
15.按照上述权利要求之一项所述的方法,其特征在于,以在0.01μm至1mm的范围内的厚度涂覆蒸镀玻璃层。
16.按照上述权利要求之一项所述的方法,其特征在于,在蒸镀玻璃层的涂覆过程中改变其组分。
17.按照上述权利要求之一项所述的方法,其特征在于,以一蒸镀玻璃层进行的涂覆包括通过由至少两个能源共同汽化来沉积蒸镀材料。
18.按照上述权利要求之一项所述的方法,其特征在于,在以蒸镀玻璃层进行涂覆的过程中加热基片。
19.按照上述权利要求之一项所述的方法,其特征在于,涂覆过程中的压力至多为10-4毫巴。
20.按照上述权利要求之一项所述的方法,其特征在于,将蒸镀玻璃层在涂覆以后追加构造。
21.按照权利要求20所述的方法,其特征在于,将蒸镀玻璃层在涂覆以后通过局部蚀刻追加构造。
22.按照上述权利要求之一项所述的方法,其特征在于,使基片在涂层过程中相对于涂层源运动。
23.按照上述权利要求之一项所述的方法,其特征在于,蒸镀玻璃的涂层包括等离子体离子支持的蒸镀(PIAD)。
24.涂层的基片,特别是可利用上述权利要求之一项所述的方法制造,包括至少一个金属表面,其特征在于,该基片在金属表面上设有至少一个蒸镀玻璃层。
25.按照权利要求24所述的涂层的基片,其特征在于,蒸镀玻璃层包括一构造的涂层。
26.按照上述权利要求之一项所述的涂层的基片,其特征在于,基片具有一包括至少两个蒸镀玻璃层的多层的涂层。
27.按照权利要求26所述的涂层的基片,其特征在于,所述至少两个蒸镀玻璃层具有不同的组分。
28.按照上述权利要求之一项所述的涂层的基片,其特征在于,蒸镀玻璃层具有在0.01μm至1mm的范围内的厚度。
29.按照上述权利要求之一项所述的涂层的基片,其特征在于,涂层的金属表面的表面粗糙度小于或等小50μm。
30.按照上述权利要求之一项所述的涂层的基片,其特征在于,基片包括一整体的金属基片或一复合材料。
31.按照上述权利要求之一项所述的涂层的基片,其特征在于,蒸镀玻璃层具有一沿垂直于涂层表面的方向变化的组分。
32.按照上述权利要求之一项所述的涂层的基片,其特征在于,金属表面不是平面的,例如是弧形的或阶梯的。
全文摘要
本发明的目的在于,提供一种具有金属表面和玻璃状涂层的基片。按此本发明提供一种方法用以制造涂层的基片或具有一涂层的基片的产品,该基片具有至少一个用玻璃涂层的金属表面,其中基片至少在金属表面上涂覆有蒸镀玻璃。
文档编号C03C17/02GK1646722SQ03808584
公开日2005年7月27日 申请日期2003年4月15日 优先权日2002年4月15日
发明者迪特里希·蒙德, 于尔根·里伯 申请人:肖特股份公司
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