Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Fraunhofer FEP entwickelt den arcPECVD-Rolle-zu-Rolle-Prozess mit sehr hohen Beschichtungsraten

11.06.2013
Mit einer Beschichtungsrate von über 2000 nm ∙ m/min können durch arcPECVD hochproduktiv Schichten hergestellt werden. Potenzielle Anwendungsfelder sind Schichtsysteme mit optischen Funktionen oder Permeationsbarrieren auf Kunststofffolien.

Wissenschaftler am Fraunhofer-Institut für Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP haben einen neuen Vakuumbeschichtungsprozess entwickelt, der in Ergänzung zu bestehenden Vakuumverfahren, wie dem Magnetron-Sputtern oder Bedampfen, die Abscheidung neuer Schichtsysteme und Materialien mit sehr hoher Beschichtungsrate ermöglicht.


Hochproduktives Vakuumbeschichtungsverfahren des Fraunhofer FEP

Im Hohlkathoden-Bogen-PECVD-Prozess (hollow cathode arc PECVD, kurz: arcPECVD) wird ein Precursor, z. B. Hexamethyldisiloxan (HMDSO), eingelassen und durch ein Hohlkathoden-Plasma besonders effektiv angeregt, ionisiert und dissoziiert. Als Ergebnis wird zum Beispiel eine siliziumhaltige Schicht auf dem Substrat abgeschieden. Je nach Prozessparametern können vergleichsweise weiche und elastische, plasmapolymere Schichten oder auch anorganische Schichten höherer Festigkeit und Dichte erzeugt werden.

Zum Beispiel wird für den Aufbau von Permeationsbarrieren meist ein Schichtstapel verwendet, bei dem zwischen den eigentlichen Funktionsschichten relativ dicke, elastische Ausgleichs- und Glättungsschichten eingesetzt werden. Bisherige PECVD-Prozesse waren aufgrund der niedrigen Beschichtungsraten für die Abscheidung der Zwischenschichten wenig praktikabel. Alternativ wurden bislang Lackprozesse verwendet, die ein Aus- und Wiedereinschleusen in die Vakuumkammer notwendig machten. Mit dem arcPECVD-Prozess steht jetzt ein Werkzeug zur Verfügung, welches für diese Anwendungen prädestiniert ist und in-line mit anderen PVD-Verfahren eingesetzt werden kann.

Der Prozess, der bei einem niedrigen Druck von 0,1 … 5 Pa arbeitet, kann problemlos mit anderen Vakuumverfahren, wie dem Magnetron-Sputtern oder dem Elektronenstrahlverdampfen in einer Beschichtungsanlage kombiniert werden. So ist es möglich, in Rolle-zu-Rolle-Anlagen in nur einem Vakuumdurchlauf komplette Schichtstapel in-line aufzubringen: Eine enorme Kosten- und Zeitersparnis.

Das arcPECVD-Verfahren wurde am Fraunhofer FEP unter Verwendung von eigenen Plasmaquellen entwickelt und weist eine sehr gute Prozessstabilität auf. Über eine Beschichtungszeit von mehr als 2,5 Stunden konnte eine konstant hohe Beschichtungsrate von 2000 nm ∙ m/min ± 1,5 % erzielt werden. Die verwendeten Hohlkathodenplasmaquellen des Fraunhofer FEP sind industriell bereits erprobt und werden seit fünf Jahren in der Veredlung von Verpackungsfolie auf einer Breite von bis zu 2,85 Meter eingesetzt.

Dr. Steffen Günther, Spezialist für PECVD-Prozesse am Fraunhofer FEP, sieht großes Anwendungspotenzial für das arcPECVD: »Wir konnten bereits zeigen, dass PECVD-Schichten die Schichtspannung bei optischen Schichtstapeln extrem verringern. Ich sehe z. B. in der Kombination des arcPECVD mit dem Elektronenstrahlverdampfen von Titanoxid großes Potenzial für die hochproduktive und damit kostengünstige Herstellung von optischen Schichtsystemen. Andere Anwendungsfelder sind Permeationsbarrieren für Photovoltaikmodule und organische Elektronik. Der arcPECVD-Prozess steht zur Anpassung an spezifische Schicht- und Kundenanforderungen in gemeinsamen Entwicklungsprojekten mit Partnern aus Industrie und Forschung bereit.«

Pressekontakt:
Annett Arnold, M.Sc.
Fraunhofer-Institut für Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP
Phone +49 351 2586-452
annett.arnold@fep.fraunhofer.de
Winterbergstraße 28 | 01277 Dresden | Deutschland | www.fep.fraunhofer.de

Annett Arnold | Fraunhofer-Institut
Weitere Informationen:
http://www.fep.fraunhofer.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht Staubarmes Recycling wertvoller Rohstoffe aus Elektronikschrott
16.11.2016 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT

nachricht Mikrostrukturen mit dem Laser ätzen
25.10.2016 | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Mit solaren Gebäudehüllen Architektur gestalten

Solarthermie ist in der breiten Öffentlichkeit derzeit durch dunkelblaue, rechteckige Kollektoren auf Hausdächern besetzt. Für ästhetisch hochwertige Architektur werden Technologien benötigt, die dem Architekten mehr Gestaltungsspielraum für Niedrigst- und Plusenergiegebäude geben. Im Projekt »ArKol« entwickeln Forscher des Fraunhofer ISE gemeinsam mit Partnern aktuell zwei Fassadenkollektoren für solare Wärmeerzeugung, die ein hohes Maß an Designflexibilität erlauben: einen Streifenkollektor für opake sowie eine solarthermische Jalousie für transparente Fassadenanteile. Der aktuelle Stand der beiden Entwicklungen wird auf der BAU 2017 vorgestellt.

Im Projekt »ArKol – Entwicklung von architektonisch hoch integrierten Fassadekollektoren mit Heat Pipes« entwickelt das Fraunhofer ISE gemeinsam mit Partnern...

Im Focus: Designing Architecture with Solar Building Envelopes

Among the general public, solar thermal energy is currently associated with dark blue, rectangular collectors on building roofs. Technologies are needed for aesthetically high quality architecture which offer the architect more room for manoeuvre when it comes to low- and plus-energy buildings. With the “ArKol” project, researchers at Fraunhofer ISE together with partners are currently developing two façade collectors for solar thermal energy generation, which permit a high degree of design flexibility: a strip collector for opaque façade sections and a solar thermal blind for transparent sections. The current state of the two developments will be presented at the BAU 2017 trade fair.

As part of the “ArKol – development of architecturally highly integrated façade collectors with heat pipes” project, Fraunhofer ISE together with its partners...

Im Focus: Mit Bindfaden und Schere - die Chromosomenverteilung in der Meiose

Was einmal fest verbunden war sollte nicht getrennt werden? Nicht so in der Meiose, der Zellteilung in der Gameten, Spermien und Eizellen entstehen. Am Anfang der Meiose hält der ringförmige Proteinkomplex Kohäsin die Chromosomenstränge, auf denen die Bauanleitung des Körpers gespeichert ist, zusammen wie ein Bindfaden. Damit am Ende jede Eizelle und jedes Spermium nur einen Chromosomensatz erhält, müssen die Bindfäden aufgeschnitten werden. Forscher vom Max-Planck-Institut für Biochemie zeigen in der Bäckerhefe wie ein auch im Menschen vorkommendes Kinase-Enzym das Aufschneiden der Kohäsinringe kontrolliert und mit dem Austritt aus der Meiose und der Gametenbildung koordiniert.

Warum sehen Kinder eigentlich ihren Eltern ähnlich? Die meisten Zellen unseres Körpers sind diploid, d.h. sie besitzen zwei Kopien von jedem Chromosom – eine...

Im Focus: Der Klang des Ozeans

Umfassende Langzeitstudie zur Geräuschkulisse im Südpolarmeer veröffentlicht

Fast drei Jahre lang haben AWI-Wissenschaftler mit Unterwasser-Mikrofonen in das Südpolarmeer hineingehorcht und einen „Chor“ aus Walen und Robben vernommen....

Im Focus: Wie man eine 80t schwere Betonschale aufbläst

An der TU Wien wurde eine Alternative zu teuren und aufwendigen Schalungen für Kuppelbauten entwickelt, die nun in einem Testbauwerk für die ÖBB-Infrastruktur umgesetzt wird.

Die Schalung für Kuppelbauten aus Beton ist normalerweise aufwändig und teuer. Eine mögliche kostengünstige und ressourcenschonende Alternative bietet die an...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Event News

12V, 48V, high-voltage – trends in E/E automotive architecture

10.01.2017 | Event News

2nd Conference on Non-Textual Information on 10 and 11 May 2017 in Hannover

09.01.2017 | Event News

Nothing will happen without batteries making it happen!

05.01.2017 | Event News

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Weltweit erste Solarstraße in Frankreich eingeweiht

16.01.2017 | Energie und Elektrotechnik

Proteinforschung: Der Computer als Mikroskop

16.01.2017 | Biowissenschaften Chemie

Vermeintlich junger Stern entpuppt sich als galaktischer Greis

16.01.2017 | Physik Astronomie