用于蒸发器源的承载器装置的制作方法

文档序号:17397011发布日期:2019-04-13 00:54阅读:134来源:国知局
用于蒸发器源的承载器装置的制作方法

本发明涉及一种用于蒸发器源的承载器装置,所述蒸发器源用于至少一个基底的表面处理。蒸发器源尤其被构造用于蒸发金属、例如铜并被设计用于一个或多个基底的表面覆层过程。此外,本发明涉及一种蒸发器装置,该蒸发器装置具有承载器装置和布置在该承载器装置中的蒸发器源。



背景技术:

由现有技术以多种多样的设计方案已知了用于例如在表面覆层或表面处理过程中提供蒸气态材料的热蒸发源。因此,us2010/0285218a1例如示出了具有接收多个坩埚的壳体的蒸发器,该壳体与具有多个出流喷嘴的蒸气分配器处于流体连通。在此情况下,在结构方面,接收坩埚的壳体单元需要例如与沿纵向延伸的蒸气分配器连接。

在此情况下必须确保:足够地加热从坩埚延伸直至各个出流喷嘴的出流路径,以便从坩埚出来的蒸气没有在坩埚壳体内壁或蒸气分配器壳体内壁上冷凝,这可能损害出流行为。对于蒸发在正常条件下具有2000℃以上的比较高的沸点的特定金属、例如铜而言,被证实难以设计这样一种蒸发器源,该蒸发器源在尽可能大的整个表面提供均匀的空间蒸发分配。用于蒸发器源的材料必须是耐高温的并具有适当的导热能力。此外必须尽可能避免蒸发器源结构内部的可能的热桥,并就此而言使蒸发器源的各个区段或区域之间的连接部位或接口最小化。

因此,本发明的一个目的是提供一种热脱耦装置,其尽可能有效地且尽可能简单地在用于表面处理过程的过程室中具有蒸发器源。此外应当使蒸发器源、必要时还有与该蒸发器源在流体技术上连接的蒸气分配器能够以尽可能小的设备耗费布置在过程室中以及相对于机械应力、尤其是冲击、震动或振荡受保护。



技术实现要素:

该目的利用根据权利要求1的用于蒸发器源的自承式承载器装置以及利用根据权利要求9的蒸发器装置来解决。在此情况下,有利的设计方案分别是从属权利要求的主题。

在第一方面就此而言设置了用于蒸发器源的自承式承载器装置或承载结构,所述蒸发器源尤其被构造用于至少一个基底的表面处理。承载器装置具有底部和与该底部连接的侧壁结构。在此,底部和侧壁结构构成一个接收部,蒸发器源可以插入到该接收部中或在该接收部中可接收所述蒸发器源。此外,底部和侧壁结构由石墨纤维材料构成。

用于蒸发器源的承载器装置或承载结构能够实现蒸发器源在承载器装置的底部上的安装。就此而言,底部提供了用于蒸发器源的支撑面。由此,蒸发器源的重力可以完全被底部接收并被传递到与该底部连接的侧壁结构中。这点能够实现:提供用于蒸发器源的悬挂式布置,而不必在蒸发器源上安置用于悬挂式布置的可能的紧固器具。替代于此地,可以通过将蒸发器源定位在承载器装置的接收部中而实现用于蒸发器源的悬挂式接收部,在该悬挂式接收部的情况下,可能的紧固器具没有被布置或安置在蒸发器源本身上,而是被布置或安置在承载器装置上、尤其是侧壁结构的上部的、背离底部的区段上。

此外,承载器装置可以提供用于蒸发器源的机械保护功能。尤其当蒸发器源例如具有单体的石墨壳体时,蒸发器源可以对冲击比较敏感。通过在由底部和侧壁结构构成的接收部中使用整个蒸发器源可以广泛地保护蒸发器源不受外部影响、尤其是机械应力、例如冲击和震动的影响。

由石墨纤维材料制成底部和侧壁结构的设计方案不仅在承载器装置的热负载能力方面,而且出于重量和稳定性原因也是有利的。

按照一改进方案,承载器装置的底部具有通孔,布置在承载器装置接收部中的蒸发器源与待设置在承载器装置之外的蒸气分配器之间的流体技术上的连接部可被贯穿引导穿过该通孔。该通孔尤其中心地布置或布置在底部的中央或居中的区域中。

通过蒸发器源与蒸气分配器之间的穿过通孔贯穿伸出的流体技术上的连接部,也可以实现蒸发器源和蒸气分配器的一个、必要时甚至是唯一的一个,机械连接部。设置在承载器装置的底部中的通孔能够实现蒸发器源与蒸气分配器之间的不仅流体技术上的耦接部,而且机械的、传递负载的耦接部。

在此情况下,通孔没有邻接到侧壁结构上,而是完全处于承载器装置的底部中。因为不仅蒸发器源,而且蒸气分配器具有比底部的通孔更大的几何伸展部,所以在装配技术上有利的是,当至少一个蒸发器源已经处于承载器装置接收部中时,才构成蒸发器源与蒸气分配器的机械的和流体技术上的连接部。

按照另一设计方案,由经碳纤维加强的复合材料来制作自承式承载器装置的底部和侧壁结构中的至少一个。这类复合材料具有单个的碳纤维或石墨纤维,单个的碳纤维或石墨纤维通常被埋入到由另外的材料、例如耐温材料或材料混合物构成的基质中。

按照另一设计方案,有利地设置由cfc复合材料、即经碳材料加强的碳材料制成底部和侧壁结构中的至少一个。就此而言,底部和/或侧壁结构的至少一个区域可以由cfc复合材料制成。cfc复合材料或cfc原料由碳材料纤维或石墨纤维制成,碳材料纤维或石墨纤维被埋入到由纯碳材料制成基质中。

纤维赋予复合材料高的机械稳定性,而由碳材料制成的基质可以接收从外部起作用的力并将它们在微观结构中进行分配。cfc复合材料是极度耐温和耐热冲击的。此外,这种复合材料可以接收机械负载,从而使得布置在承载器装置中的蒸发器源可以被有效地广泛保护而不受外部作用的机械影响,例如冲击和震动的影响。

待设置用于自承式承载器装置的cfc复合材料和通常由石墨制作的或制成的蒸发器源是耐高温的,从而使得利用这类蒸发器源或相应的蒸发器装置可以为基底的表面处理产生金属蒸气、例如还有铜蒸气。此外,金属应当具有适合用于对应的使用和应用目的的导热能力。

按照另一设计方案,底部具有平面矩形底部板的形状。在此,侧壁结构与底部的侧边缘连接。通常,侧壁结构具有与底部板的几何结构相应的侧壁板。在底部板为矩形设计的情况下,尤其设置有四个侧壁板,这些侧壁板可以成对地、尤其是在装配位置上相对置地具有大致类似的或甚至一致的几何结构。侧壁板也可以具有基本上矩形的几何形状。通过侧壁板与底部板的侧边缘的连接可以构成底部板与侧壁结构之间的传递负载的连接,从而使得由布置在接收部中的源传递到底部板上的重力可以被导出到侧壁板并由此到侧壁结构上。

此外可以考虑,侧壁板也不仅分别与底部板连接,而且上下叠置地彼此连接。这尤其涉及沿侧壁结构的周向方向彼此贴靠邻接的侧壁板。

通常,底部板和全部的侧壁板由一种并相同的材料、尤其是cfc复合材料来制作。

按照另一设计方案,在所述底部和在所述侧壁结构上构造有彼此对应的并能彼此嵌接的以及彼此间隔开的突起部和贯通部。借助于突起部和贯通部可将底部通过插接连接与侧壁结构连接。此外也可以通过彼此的相应插接连接来连接侧壁结构的各个并彼此贴靠邻接的侧壁板。

因此,例如底部板具有沿着至少一个侧边缘向外、例如垂直于边缘延伸部伸出的、但处在底部平面延续部中的突起部。侧壁结构的能与所述侧边缘连接的侧壁板与突起部的位置和几何结构相应地分别具有单个的贯通部,突起部可插入到这些贯通部中。

这些突起部也可以完全贯穿侧壁结构的贯通部,从而使得它们在侧壁结构的或对应的侧壁板的外侧面上前伸。贯通部以突起部的完全贯穿还能够实现设置一个或多个保险器具。例如,如果突起部具有扣眼或通孔,其在最终装配位置中与侧壁结构的外侧面抵对而处,那么例如通常由耐高温材料、例如石墨或cfc复合材料制成的各个紧固销可以被插入到那些通孔或扣眼中。由此可以阻止突起部穿过贯通部被拉回并可以以这种方式有效地阻止底部从侧壁结构的自动脱开。

彼此对应的突起部和贯通部可以任意地设置或构造在侧壁结构的侧壁板和底部的彼此贴靠邻接的侧边缘上。尤其可以考虑,例如在矩形设计所述底部板的情况下,仅使两个沿着底部板纵向侧延伸的侧壁板分别与底部板连接,而端壁侧上的、沿着底部板的短侧边缘延伸的壁板仅与较长的侧壁板连接。这点可以在装配技术方面被证实为有利。因此,侧壁结构的构成端壁的侧壁板例如可以具有向外伸出的突起部,这些突起部可插入到能与底部板连接的较长侧壁板的相应贯通部中。

平面底部板和平面侧壁板的能借助于突起部和贯通部实现的插接连接能够实现整个承载器装置的无工具装配以及拆卸。构成插接连接部的突起部和贯通部分别集成到不仅底部板,而且侧壁板中。为了使底部板和侧壁板相互紧固,不需要单独的固定或紧固器具。用于构成承载器装置的构件数目就此而言可以减少,这可以有利地影响到承载器装置的热特性。

按照另一设计方案,所述侧壁结构具有向外和/或向上从所述侧壁结构伸出的至少两个保持区段,所述至少两个保持区段用于所述承载器装置的悬挂式布置。这些保持区段可以通常在一个或多个侧壁板的平面中延伸。所述保持区段也可以设有通孔,这些通孔可以作为紧固扣眼的形式起作用。在这些保持区段,尤其是在它们的通孔上例如可以紧固单独的保持件,这些保持件例如可以可驱转地布置在保持区段上。或者,甚至可以考虑将适当的叶片布置在保持区段上。

保持区段尤其可以布置在侧壁结构的背离底部板的上侧面上,从而使得整个自承式承载器装置连同处于其中的蒸发器源在过程室、例如覆层装置的过程室中的悬挂式布置是可行的。

按照另一设计方案,侧壁结构具有至少一个通孔,其用于贯穿引导能从蒸发器源取下的封闭盖。蒸发器源的封闭盖通常封闭蒸发器源的如下的输送开口,即至少一个蒸发物容器可以通过该输送开口从蒸发器源的蒸气室中取出并在填充后又被引入。

通过侧壁结构具有用于蒸发器源的封闭盖的足够大的通孔,处在例如蒸发器源壳体端面中的、在蒸发器源处在接收部中时直接面朝所述侧壁结构的封闭盖也可以在没有从承载器装置接收部取出整个蒸发器源的情况下访问。

尤其可以考虑,侧壁结构的多个侧壁板具有用于分别贯穿引导蒸发器源的封闭盖的贯穿开口。如果蒸发器源例如设计成柱体形,从而使得该蒸发器源以它的柱体壳面很大程度上平放在承载器装置的底部上,那么输送开口例如可以设置在蒸发器源的相对置的端面上。因为承载器装置以它的底部和它的侧壁结构通常适配蒸发器源的外几何结构,所以可以通过在承载器装置的面朝蒸发器源端壁的侧壁板中设置通孔来提供访问蒸发器源的能取下的封闭盖的直接方式。

在另一方面,蒸发器装置最后设置有之前所描述的承载器装置以及蒸气分配器和蒸发器源。在此情况下,蒸发器源布置在承载器装置的接收部中并此外通过构造在承载器装置底部中的通孔与蒸气分配器流体连通。通过通孔,蒸气分配器不仅在流体技术上、而且在机械上与蒸发器源连接。

尤其可以设置,将蒸气分配器设置在承载器装置的底部之外和下方,其中,蒸气分配器仅仅穿过底部的通孔与蒸发器源机械连接。就此而言,蒸气分配器的重力可以完全被传递到蒸发器源上并且蒸发器源可以通过它在承载器装置底部上的定位将蒸发器源和蒸气分配器的共同的重力传递到承载器装置上。

在此情况下特别有利的是,对于将蒸气分配器布置在承载器装置上不需要单独的紧固或连接器具。蒸气分配器仅仅可以通过它的与蒸发器源的耦接和通过将蒸发器源接收在承载器装置中被紧固在承载器装置上。尤其当承载器装置悬挂式装配在过程室中时,蒸气分配器下方的区域可以完全无差别地设计,从而使得可以以要求的品质利用从蒸气分配器中出来的蒸气来加载或处理比较大面积的基底。

按照另一设计方案,蒸气分配器通过蒸发器源的连接接管流体连通。蒸发器源和蒸气分配器之间的由连接接管构成的流体技术上的连接部在此穿过底部的通孔延伸。在此情况下可以考虑,仅蒸气分配器和蒸发器源的两个连接接管中的一个连接接管贯穿伸过所述底部的通孔。也可以考虑,仅蒸气分配器或蒸发器源具有连接接管,该连接接管处在分别另外的组件的与之对应的接收部中。

如果例如蒸发器源唯一地具有从它的外壁向下伸出的连接接管,那么蒸气分配器可以具有与之对应的接收部。反过来当然也可以考虑,蒸气分配器具有向上贯穿穿过贯穿开口的连接接管,该连接接管可嵌入在蒸发器源的与之对应的接收部中并可与之在流体技术上和机械上连接。

按照另一设计方案,承载器装置与蒸发器源之间的中间空间至少局部地以绝热件填充。通常,承载器装置与蒸发器源之间的全部中间空间以绝热件填充。在此情况下,相应的绝热材料可以适配蒸发器源的外几何结构和承载器装置的接收部的内几何结构,或与之相应地裁剪。

设置绝热件减少了过程室中的蒸发器源的热辐射,该热辐射原本会影响对于一个基底或对于多个基底的表面处理过程。绝热件通常设计为自硬或自稳定。通过将绝热件布置在承载器装置与蒸发器源之间的中间空间中,尤其是通过绝热件一方面在承载器装置上并另一方面在蒸发器源上的至少点式或几乎全面的贴靠设计,可免于将隔离件单独固定和装配在承载器装置接收部内部。

按照另一设计方案也可以至少区段地以绝热件覆盖承载器装置的外侧面。整个蒸发器装置的绝热件可以由此被进一步改善。此外可以由此进一步减少过程室内部的整个蒸发器装置的热排放。

按照另一设计方案,蒸气分配器的至少一个外侧至少区段地以绝热件覆盖。甚至可以设置,整个蒸气分配器完全地设有绝热件,也就是说将蒸气分配器很大程度上完全地埋入到这类绝热件中。以这种方式也可以减少蒸气分配器的热排放。

按照另一设计方案,绝热件具有石墨毡、石墨泡沫、石英毡、一个或多个辐射板或由这些材料构成的组合。石墨毡、尤其是石墨硬毡或石墨软毡例如可以用于被覆或用于填充蒸发器源与承载器装置之间的中间空间。即使在蒸发器源与隔离件直接接触时,在应用了石墨毡、尤其是石墨硬毡的情况下也一如既往地给出了良好的绝热件。此外,这类石墨毡由于它们的自硬性或自稳定性而可以不必强制式地紧固在承载器装置或蒸发器源上。可以是足够的是,将相应裁剪的隔离毡、毡层或毡垫定位在所述中间空间中。

作为辐射板尤其可以考虑耐高温的板、例如由钼、钽、钨制成的板。通常,在应用辐射板的情况下以三明治结构形式来设置辐射板布置方案。在此情况下设置有以预设间隔并平行彼此布置的多个辐射板,在这些辐射板上分别布置另外的隔离材料、例如石墨毡、石墨泡沫或石英毡。由适当的材料或合金制成的辐射板可以反射由蒸发器源和/或蒸气分配器所发出的热辐射。这样由第一辐射板发射的热辐射就可以由辐射板装置的第二辐射板反射等。通常,设置辐射板的彼此间隔开的多个层,它们的中间空间没有填充材料。这些板层以点式或借助于线形间隔保持件上下叠置地连接。板层的连接有利地是如下这样的,各个板层可以不同地在辐射板的对应平面中移动,或者说可以热伸展。因而可能的间隔保持件仅引起沿垂直于板表面的方向的固定。

按照另一设计方案,蒸气分配器至少区段地至少局部地被具有底部、遮盖部和侧壁的外壳围住。所述外壳类似于承载器装置也可具有单个的板、例如底部板、侧壁板和遮盖板,它们可以分别由将碳纤维加强的复合材料、尤其是由cfc复合材料来制作。

所述外壳尤其可以设置为具有这样一种尺寸,即,在外壳与蒸气分配器外侧面之间可布置绝热件。绝热件尤其可以设计为足够压力稳定,从而使得通过几乎完全覆盖外壳与蒸气分配器之间的中间空间可以将外壳保持在蒸气分配器上,而为此无需可能的、附加的或单独的连接器具或紧固器具。同样地,外壳可以通过布置在外壳与蒸气分配器壳体之间的绝热件被蒸气分配器所承载。通过外壳也至少区域地在蒸气分配器的背离承载器装置的下侧面上的延伸,也可以将例如布置在蒸气分配器的向下伸出的出口区段侧向上的绝热件可靠地固定和保持在蒸气分配器上。

蒸气分配器的通入到出流喷嘴中的出口通道在蒸气分配器的出口区段中延伸,该出口区段通常由辐射板系统屏蔽。辐射板系统、也就是多个三明治式重叠堆垛的辐射板在此情况下具有多个通孔,这些通孔上下叠置地,但是也与构造在蒸气分配器上的出流喷嘴对齐地布置。由此,从出流喷嘴出来的蒸气喷出不被辐射板系统阻碍。

按照另一设计方案,至少所述蒸发器源或蒸气分配器具有由石墨制成的单体壳体。在此情况下尤其设置,不仅蒸发器源,而且蒸气分配器分别具有由石墨制成的单体壳体。

通过设置单体或一件式的石墨体来构成蒸发器源和/或蒸气分配器,由蒸发器源和蒸气分配器构成的蒸发器装置具有例如用于蒸发铜的足够热稳定性以及具有加热出流路径所需的导热能力。

通过设计单体壳体可以大大使相应壳体中的通过热伸展造成的机械应力最小化。该壳体是耐高温的并此外可以具有高的耐热冲击性。

在制造技术上,蒸发器源的石墨壳体可以由一石墨块中铣削出。就此而言,壳体的全部中空空间和/或内部空间可以通过材料缺口构成,从而使得仅壳体的壁结构被保留并与之相应地从一单体石墨块中铣削出。

单体壳体通常由石墨或由石墨化碳材料制成。单体石墨壳体通常具有结晶石墨结构,其中,碳材料原子例如是sp2杂化的。

附图说明

本发明的其它目的、特征以及有利的设计方案在实施例的随后的附图中参考图来阐释。在此情况下:

图1在立体图中示出了能布置在承载器装置中的蒸发器源的分解视图;

图2示出了蒸发器源的立体的、部分截断的分离视图;

图3示出了能布置在承载器装置中的蒸发器源的外视图,该蒸发器源带有取下的封闭盖;

图4示出了蒸发器源的和承载器装置的另一分解视图;

图5示出了从另一立体图来观察的根据图4的视图;

图6示出了从斜下方观察的蒸气分配器的立体图;

图7示出了蒸发器源和蒸气分配器的拧接式连接部的立体视图;

图8示出了沿蒸气分配器纵向方向穿过组合好的蒸发器装置的横截面;

图9示出了沿横向方向穿过蒸气分配器的横截面;

图10示出了穿过蒸气分配器的立体横截面视图;

图11示出了蒸气分配器的下侧面的放大立体视图;

图12示出了穿过蒸发器源与蒸气分配器之间的拧接连接部的放大横截面;以及

图13示出了蒸发器源和蒸气分配器的设有对应密封面的连接部;以及

图14示出了穿过蒸发器源与蒸气分配器之间的拧接连接部的另一设计方案的放大横截面。

具体实施方式

在图1、4和5中示出了具有蒸发器源10的蒸发器装置。图2中分离地示出的蒸发器源10具有由石墨制成的单体壳体12。当前具有接近柱体形构型的壳体12具有第一蒸气室14和第二蒸气室114,后者在图8中仅以横截面示出。在图2中示出的蒸气室14用于接收例如图1、3、4和5中示出的蒸发物容器16,该蒸发物容器通常被设计为蒸发器坩埚。

蒸发物容器16也可以由石墨单体式制作。蒸发器源10或它的单体石墨壳体12除了两个蒸气室14、114之外,还具有在这些蒸气室14、114之间例如中心地布置的、导引蒸气的通道20。限定了轴向方向的、大致柱体形的通道20大致垂直于布置在通道20两侧上的蒸气室14、114之间的假想连接线而延伸。蒸发器源10的壳体12具有在蒸气室14、114之间连续延伸的外壁13,该外壁无缝地过渡到沿轴向向内指向的内壁15中。

同时,内壁15构成通道壁区段21,通道壁区段沿周向方向限界了导引蒸气的通道20。关于通道20的轴向几何结构,蒸气室14通过内壁15沿径向方向与通道20分开。仅在处于上游的上部的延伸至壳体12上侧面的区域中,蒸气室14过渡到出口18。换句话说,第一蒸气室14通过出口18与通道20流体连通,而与其对称地,第二蒸气室114通过相应的出口18在通道20的上端部上通入到通道20中。

蒸气室14、114沿径向向外、也就是当前沿壳体12的纵向方向由能取下的封闭盖26、126限界。就此而言,壳体12在相对置的端面侧22上分别具有能借助于封闭盖26封闭的输送开口24。通过将封闭盖26从壳体12的开口边沿29取下,蒸气室14可直接从外部访问。处在蒸气室中的蒸发物容器16、116可以在打开和去除封闭盖26、126的情况下从蒸气室14、114中取出并重新以蒸发物填充。

图2中示出的蒸发器源10的取向大致相应于它在使用姿态中的取向。两个蒸气室14、114大致水平地相对彼此间隔开,而通道20向下延伸。如图2中还示出的那样,通道20过渡到连接接管32中,该连接接管从蒸发器源10的壳体12的外壁13沿轴向、也就是沿通道纵向方向前伸。关于壳体12的柱体几何结构,连接接管32从柱体壳面沿径向向外前伸。

连接接管32用于蒸发器源10与纵向延伸的蒸气分配器50的连接,所述蒸气分配器以不同视图和截面图示于图6至8中。此外,蒸发器源10的一体式过渡到连接接管32中的通道壁区段21设有至少一个钻孔38,该钻孔贯穿壳体12的至少一个外侧面。在每个钻孔38中可引入至少一个加热元件40,例如图10和11中在蒸气分配器50上示出的那样。图2中未单独示出的加热元件40通常具有石墨或由石墨制成并能够为了产生电热损耗而施加以电流,这些加热元件可以单独地加热壳体12的通道壁区段21。以这种方式可以有效地避免例如从蒸气室14通过出口18流入到通道20中的蒸气在通道内壁上冷凝。

封闭盖26通常可与输送开口24的开口边沿29拧接。为此目的,在开口边沿的内侧上构造螺纹28,尤其是切入螺纹,该螺纹可与封闭盖26外侧面上的与之对应的螺纹30拧接。整个封闭盖26可通过螺纹28、30的螺纹嵌接而密封式地并能取下地安置在输送开口24上。尤其当输送开口24的螺纹28和封闭盖26的螺纹30被设计为细螺纹时,可以实现螺纹嵌接的改善的密封作用。

如图3中简示的那样,封闭盖26可以大致居中地在它的外侧面上具有孔或嵌接图案27。通过将适当的工具插入到那个孔或嵌接图案27中,可以使原本与壳体12的外壁13表面对齐地进行闭合的封闭盖26相对于壳体12转动和/或与壳体12拧接。

在连接接管32上可以像图2和图13中简示的那样设计一沿轴向的密封面30,该密封面能够沿轴向密封地与蒸气分配器50的壳体60的连接接管52的与所述轴向的密封面对应的密封面56贴靠。两个连接接管32、52的能够以基本其全部表面或以对接的方式彼此接触贴靠的密封面36、56可以借助于图13中简示的螺栓44沿轴向相对彼此被保持并沿轴向密封地彼此贴靠地被挤压。

可能地且有利的是,在纵向彼此贴靠邻接的密封面36、56之间布置通常为柔性石墨膜形式的密封件42。轴向密封面36、56的拧接可以借助于石墨螺栓44实现,其中,在密封面56中可以设置螺纹钻孔46并与之对应地可以在连接接管32的密封面36中构造用于贯穿引导石墨螺栓44的螺栓孔45。

或者替换地,也可以就像图7中和图12中简示的那样设置:蒸发器源10和蒸气分配器50的连接接管32、52具有彼此对应的螺纹34、54。由此可以通过将蒸气分配器50直接拧接在蒸发器源10上来实现蒸气分配器50与蒸发器源10之间的连接部。在根据图12的实施例中,蒸气分配器50的向上伸出的连接接管52具有外螺纹54,该外螺纹可拧入被构造在蒸发器源10的连接接管32上的内螺纹34中。

两个螺纹34、54尤其可以被设计为所谓的细螺纹,从而使得利用制造蒸气分配器50和蒸发器源10的拧接连接已经可以提供很大程度上蒸气密封的连接部或气体密封且导引蒸气的连接部。在此情况下还可以考虑,在蒸气分配器50和蒸发器源10拧接连接的情况下,彼此对应的密封面36、56也像图13中所示的那样沿轴向彼此贴靠。

蒸气分配器50在当前的实施例中具有由石墨制成的沿纵向延伸的单体分配器壳体60。与蒸发器源10类似地,蒸气分配器也从一石墨块中铣削出。蒸气分配器就此而言被设计成无缝和无接合部位。蒸气分配器50邻接它的连接接管52地具有沿纵向延伸的分配器通道58,通过连接接管52或通过通道20输送的蒸气通过该分配器通道沿通道纵向方向被分配。

向下与连接接管52背离地,各个出口开口或与之相应的出口通道62从分配器通道58离开,这些出口开口或出口通道在它们的背离分配器通道58的外端部上具有出流喷嘴63或这类的出流喷嘴63。沿蒸气分配器50的分配器通道58的纵向方向设置有多个沿纵向方向彼此间隔开的出口通道62,如可从图8的横截面视图中看出的。蒸气分配器50沿着限界分配器通道58的通道壁区段59具有多个钻孔64,这些钻孔平行于分配器通道58延伸并通常贯穿整个蒸气分配器50。

在那些也称为深钻孔的钻孔64中,可引入通常由石墨制成的加热元件,以便将通道壁区段59和由其构成的或邻接到其上的分配器通道58保持在要求的温度上。就像尤其在图9和10中明示的那样,蒸气分配器50具有限界出口通道62的出口区段65。在出口区段65中也在出口通道62的两侧上设置有多个钻孔64,以便也将出口通道62保持在要求的温度上。

尤其如图9中示出的那样,布置在出口区段64中的多个钻孔64的间距比对置的通道壁区段59中的更小。以这种方式可以在各个钻孔64被均匀配备和通流时以加热元件40,尤其在出口通道62的区域中甚至达到比分配器通道58本身的区域中更高的温度。在加热元件40以电流不均匀加载时也可以单独地将出流喷嘴63和出口通道62加热和烘热,应当使一次性冷凝的材料处在出口通道62或出流喷嘴63中。

尤其在图10中还示出了分配器壳体60上的侧向地并能从外部访问的狭缝166。该狭缝166贯穿设置用于接收加热元件40的钻孔64,从而使得图10中示意性示出的保持件160可从外部引入到狭缝166中。按照方形或矩形薄片形式设计的保持件160具有通孔164,该通孔在达到图9中仅示意性简示的引入位置时大致居中地处于钻孔64内部。保持件160的通孔164具有比钻孔64更小的内直径。

通孔164的内直径正好适配对应的加热元件40的几何结构。例如矩形设计或设计有方形横截面的加热元件40例如可被引入到圆形设计的通孔164中。狭缝166的宽度将尺寸设置为使得保持件160能够正好并沿轴向尽可能无游隙地从外部引入到狭缝166中。尤其在分配器壳体60上设置多个沿钻孔64的纵向方向彼此间隔开的狭缝166。在这些狭缝166中的每个或至少一些狭缝设有相应的保持件160之后,加热元件40可以沿纵向方向被引入到钻孔64中并在此贯穿多个前后相继的保持件160的相对彼此对齐的贯通钻孔164。

按照大致仅一毫米或几毫米厚度的薄片162形式设计的保持件通常由电绝缘的陶瓷原料来制作,从而使得通常由石墨制作的并构成加热棒的加热元件40能够相对于分配器壳体60电绝缘地布置在相应的钻孔64中。通常,保持件160由热解氮化硼来制作。狭缝166和所属的保持件160的尺寸设定为使得完全引入至狭缝166中的保持件160经由外侧面165至少略微从分配器壳体60的外侧面前伸。

这不仅可以使对应的保持件160相对简单地夹握,而且可以使其在需要时从狭缝166中拉出。由此还可以构成间隔保持件,借助于该间隔保持件可以以相对于分配器壳体60外侧面的预设间隔来保持可能的、至少区域地围住或包覆分配器壳体60的辐射板124。就此而言,保持件160的外侧面165的这类前伸尤其被设置用于如下这样的保持件,即这些保持件的引入狭缝在最终装配配置中被辐射板124遮盖或屏蔽。就此而言,这种以它的外侧面165从分配器壳体60前伸的保持件160尤其设置在蒸气分配器50的向下伸出的出口通道62的区域中或与之邻接。

为了在过程室(当前未示出)中机械地保护、但尤其是也为了定位和取向所述蒸发器装置1,还设置有在图4中以分解视图示出的、用于蒸发器源10的自承式承载器装置80。承载器装置80具有底部82和与该底部82连接的侧壁结构84。侧壁结构84和底部82构成了能从上方访问的接收部85,蒸发器源10可从上方插入到该接收部中。

底部82和侧壁结构84由石墨纤维材料构成。底部82和侧壁结构84尤其可以由经碳纤维加强的复合材料来制作。尤其地可以由cfc复合材料、也就是经碳纤维加强的碳材料来制作底部82和侧壁结构84。在此情况下,在由纯碳材料制成的基质中埋入碳材料纤维或石墨纤维。cfc复合材料具有非常高的耐温性并极其耐热冲击。

虽然承载器装置80中可插入的、由石墨制成的蒸发器源对冲击比较敏感,但承载器装置80的复合材料可以抑制作用在承载器装置80上的任何机械负载,并因而提供用于蒸发器源10的机械保护以及碰撞保护。承载器装置80被构造用于承载蒸发器源10的重量和能与该蒸发器源连接的蒸气分配器50的重量,该承载器装置根据图4的视图具有带有侧边缘82a、82b、82c、82d的基本上平面的矩形底部板。以邻接到底部板82的侧边缘上的方式,布置有侧壁板84a、84b、84c、84d。侧壁板84a、84b、84c、84d也具有基本上平面的且矩形的基础几何结构。当前,侧壁结构84由所提到的四个侧壁板84a、84b、84c、84d构成。就此而言,侧壁结构84和底部82构成了基本上立方体和矩形的箱子,蒸发器源10可以定位在该箱子中。

承载器装置80的底部82具有通孔86,蒸发器源10与蒸气分配器之间的流体技术上的连接部被贯穿引导穿过该通孔。流体技术上的连接部68例如在图12和13中示出。该连接部还由根据图8的横截面视图呈现。蒸气分配器50的连接接管52从下方穿过底部侧通孔86向上伸出,而从蒸发器源10的壳体12向下伸出的连接接管32从上方贯穿所述通孔86。

因为蒸发器源10和蒸气分配器50通过两个彼此嵌接的连接接管32、52彼此机械地以及导引蒸气地彼此连接,所以通过将蒸气分配器50附加到已经处于承载器装置80中的蒸发器源10上,蒸气分配器50还可以将它的重量通过蒸发器源10传递到自承式承载器装置80的底部82上。

承载器装置80的侧壁结构84与底部82的互相连接和接合可以以很多的方式来进行。在当前实施例中示例性设置:从侧边缘82a和82c分别向外伸出处于底部平面中的突起部83。这些突起部83可被贯穿引导穿过邻接的侧壁板84a、84c的与之对应的贯通部87。就此而言,彼此对应的突起部83和贯通部87可实现底部82与侧壁结构84的插接连接。以该方式也可以例如将端面侧设置的侧壁板84b、84d与沿纵向延伸的侧壁板84a、84c连接,因此被插到一起。

底部82或底部板和侧壁板84a、84c的插接连接因为其可以在没有连接工具或单独的连接器具的帮助下进行而是有利的。就此而言,由此可以实现基于石墨基础的纯插接连接,该纯插接连接在自承式承载器装置80的热负载性方面被证实为有利。

如还在图4和5中示出的那样,侧壁结构84的两个沿纵向延伸的侧壁板84a、84c分别具有向外和向上伸出的保持区段88,它们各具有一个通孔89。扣眼式设计的通孔89可实现整个蒸发器装置在过程室、例如覆层设备过程室中的悬挂式并由此很大程度上热脱耦的布置。例如图3中示出的那样可以在那些通孔89上布置能驱转的保护件94,借助于这些保持件可将承载器装置80连同接收在其中的蒸发器源10和与该蒸发器源连接的蒸气分配器50自由地悬挂式布置在过程室中。

侧壁结构84的端面侧侧壁板84b、84d各具有一个通孔90,该通孔分别适配蒸发器源10的封闭盖26、126的大小。侧壁结构84的通孔90可实现打开蒸发器源10的输送开口24,而不必将整个蒸发器源10从承载器装置80的接收部85中取出或抬起。

承载器装置80与接收在其中的蒸发器源10之间的中间空间尤其设有绝热件100。尤其考虑将基于石墨基础的垫子、例如石墨毡102作为绝热材料。相应的石墨毡垫子102具有相应于通孔86、90的留空部。替换地或补充地并例如在图5中示出地,可以在承载器装置80和蒸发器源10之间也布置多个辐射板124。借助于由反射热辐射的适当材料制成的、尤其也可以以三明治结构形式构造有处于其间的绝热材料的辐射板可以向外减少蒸发器源10的热辐射。

还像图4、5和8中示出的那样,连续的加热件48在整个蒸发器源10上方延伸,该连续的加热件通常具有多个基于石墨的加热元件。图8中还示出了设置用于以电流加载该加热件48的电流销49。

此外,整个承载器装置80也可以设有外绝热件130。为此尤其也设置有由石墨毡132制成的绝缘垫子。这些绝缘垫子通常可以几乎覆盖至少侧壁结构84的整个外侧面92并仅例如在端面侧上的侧壁板84b、84d的区域中具有与侧壁结构80的通孔90对应的缺口或与之相应的截断部134。在运行中,外绝热件130的这类截断部134例如可以以图3和图4中所示的能取下的隔离块136正好封闭。

绝热件100还可以具有框架式被截断的石墨毡102,该石墨毡能够平放到侧壁结构84的上侧面或上棱边上。框架式石墨毡102的截断部104能够实现对加热件48的良好的可访问性。截断部104在蒸发器源10的运行中可以用图4中所示的盖裁剪部106正好封闭。

隔离材料尤其使用石墨毡、例如石墨软毡和石墨硬毡。此外可以考虑,替代或补充于石墨毡地,也可以使用石英毡或使用类似绝热材料。针对绝热件还可以考虑发泡石墨或石墨泡沫。针对辐射板尤其设置钼板、钽板或钨板。

尤其设置:不仅蒸发器源10,而且蒸气分配器50布置在外壳140中。用于蒸气分配器50的、在图9中在横截面上示出的外壳140具有开缝的底部142和与该底部连接的侧壁144。侧壁144的背离底部142的上端部还至少区段地与覆盖件146彼此连接。类似于承载器装置80的底部82和侧壁结构84,底部142、侧壁144和遮盖件146也由经碳纤维强化的复合材料、尤其是由cfc复合材料来制作。

至少区域地围住蒸气分配器50的外壳150与蒸气分配器50之间的在中间空间设有绝热件150,尤其是实质地填充有绝热件120。在这里尤其也可以使用如图9中所示的石墨毡122。尤其如图9中示出的那样,外壳140的底部142具有中央的、沿底部142的纵向方向延伸的狭缝143。蒸气分配器50的向下伸出的出口区段65处在该狭缝中。

在此情况下,出口区段65的在运行中特别热的区域设有大致u形绕出口区段65弯曲的辐射板124,这些辐射板可以通常以三明治结构连同处于其间的绝热材料要么单独地紧固在邻接的绝热件120上,要么也可以直接、例如借助于夹子或螺栓紧固在分配器壳体60上。就像根据图11的视图中示出的那样,辐射板124在出流喷嘴63的区域中具有向下扩宽的通孔138,该通孔可以影响从蒸气分配器50出来的蒸气出流行为。

因为分配器壳体60几乎完全被绝热件120围住并与绝热件20一起被布置在外壳140内部,所以不必要将外壳140单独装配和紧固在蒸气分配器50上。因为蒸气分配器50以它的连接接管52直接紧固在蒸发器源10上,所以外壳140的重量和处于外壳140与蒸气分配器50之间的绝热件120的重量可以通过底部142、侧壁144和最后外壳140的遮盖部146被承载并因此被支撑在蒸气分配器50的面朝蒸发器10的上侧面上。

最后还要说明的是,结合辐射板124可以以宽范围变化的方式配置绝热件130、100、120的布置方案。尤其可以考虑,将各个辐射板124布置在侧壁结构84与蒸发器源10之间。同样可以考虑,所述中间空间仅仅设有绝热件130并且可能地将辐射板布置在承载器装置80的外侧面92上、布置在其外部、必要时结合另外的或补充的绝热件130进行布置。

在图14中最后示出了蒸发器源10的壳体12与蒸气分配器壳体60之间的替换的连接部。在此情况下,蒸气分配器50的壳体12的向下伸出的连接接管32具有向内伸出的紧固区段33,其具有两个沿轴向相对置的密封面33a、33b。在此情况下,紧固区段33可以被设计为沿径向向内伸入到通道20中的凸缘或环式的突起部,其具有上部的密封面33a并相对置地、也就是面朝蒸气分配器50地具有下部的密封面33b。

蒸气分配器50的或者说分配器壳体60的向上伸出的连接接管52就像已经参考根据图13的设计方案所描述的那样具有密封面56,连接接管52能够借助于该密封面密封式地贴靠在紧固区段33上。分配器壳体60的连接接管52在此情况下可以沿轴向向上被引入到蒸发器源10的壳体12的连接接管32中。在连接接管52的内壁部或内侧面上还构造有螺纹53,该螺纹能够与连接螺栓150嵌接。

连接螺栓能够从上方,因此例如通过蒸发器源10的壳体12的当前未明示的修正开口被引入到通道20中。连接螺栓150具有沿径向加宽的头部152,在该头部的下侧面上构造有密封面153,该密封面在图14中所示的装配位置中沿轴向密封式地处在紧固区段33的上部的密封面33a上。连接螺栓150的邻接到头部152上的并沿轴向向下伸出的柄154设有外螺纹156,该外螺纹能够与连接接管52的内螺纹53嵌接。

通过拉紧连接螺栓150,可以将沿径向向内伸出的紧固区段33沿轴向夹紧在连接接管52的处于端面侧上的密封面56与螺栓150的头部152的密封面153之间。在这些彼此贴靠的密封面153、33a、33b、56之间,在需要的情况下也可以布置例如形式为石墨膜的单独密封元件。

连接螺栓150还具有沿轴向方向延伸的贯通钻孔158。连接螺栓150由此能够沿轴向方向使蒸气通流。该连接螺栓就此而言可以提供蒸发器源10和蒸气分配器50的连接接管32、52之间的流体连通部和导引蒸气的结构。为了驱动,也即为了拧紧连接螺栓150,头部152可以要么具有沿径向外置的扳手面151,要么在上部的端面的区域中具有另外的扳手或拧接面,例如用于接收拧接工具的内六角或内梅花。

附图标记列表

1蒸发器装置

10蒸发器源

12壳体

13外壁

14蒸气室

15内壁

16蒸发物容器

18出口

20通道

21通道壁区段

22端侧面

24输送开口

26封闭盖

27嵌接图案

28螺纹

29开口边沿

30螺纹

32连接接管

33紧固区段

33a密封面

33b密封面

34螺纹

36密封面

38钻孔

40加热元件

42密封件

44螺栓

45螺栓孔

46螺纹钻孔

48加热件

49电流销

50蒸气分配器

52连接接管

53螺纹

54螺纹

56密封面

58分配器通道

59通道壁区段

60分配器壳体

62出口通道

63出流喷嘴

64钻孔

65出口区段

66外侧面

68流体技术上的连接部

80承载器装置

82底部

82a、82b、82c、82d侧边缘

83突起部

84侧壁结构

84a、84b、84c、84d侧壁板

85接收部

86通孔

87贯通部

88保持区段

89通孔

90通孔

92外侧面

94保持件

100绝热件

102石墨毡

104截断部

106盖裁剪部

114蒸气室

116蒸发物容器

118出口

120绝热件

122石墨毡

124辐射板

126封闭盖

130绝热件

132石墨毡

134截断部

136隔离块

138开口

140外壳

142底部

143狭缝

144侧壁

146盖

150连接螺栓

151扳手面

152头部

153密封面

154柄

156螺纹

158贯通钻孔

160保持件

162薄片

164通孔

165外侧面

166狭缝

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1