Hoe verdampingsboten werken

Verdampingsboten zijn keramische onderdelen die dienen als opvangbakken voor het te verdampen metaal (puur aluminium). Ze fungeren als elektrische weerstandsverwarmers. De verdampingsboot en een continu gevoede aluminiumdraad worden onder hoogvacuüm verwarmd door stroom, zodat de draad eerst smelt en vervolgens verdampt. Door speciale oppervlaktestructurering en textuur wordt een gesmolten bad gevormd en optimaal verdeeld over de boot, waardoor een homogene dampwolk wordt gegarandeerd. De metaaldamp wordt vervolgens afgezet op een substraat dat zich boven de dampwolk bevindt.

Materialen voor verdampingsboten

Er zijn verschillende eisen waaraan verdampingsboten moeten voldoen. Om het principe van weerstandsverwarming te laten werken, moeten ze elektrisch geleidend zijn; tegelijkertijd hebben ze een voldoende hoge elektrische weerstand nodig om ze überhaupt te kunnen verwarmen. Verder moeten ze bestand zijn tegen hoge temperaturen en inert zijn ten opzichte van gesmolten metaal. Om deze eigenschappen te combineren, wordt gemengd keramiek gemaakt van twee of drie componenten.

Two-component evaporation boats contain titanium diboride and BORON NITRIDE. Due to its bonding structure, titanium diboride offers excellent resistance to high temperatures and remains inert even to non-ferrous metal melts. It also improves the wettability of the evaporation boat through liquid aluminum and ensures a melting bath with an extensive surface. For example, when used for aluminum vapor deposition, it's completely wetted by liquid aluminum. In addition, titanium diboride is a very good electrical conductor. Boron nitride is added as a non-conductive material to set the electrical resistance of the evaporation boat.

Three-component mixed ceramics also include aluminum nitride. This material has very good thermal conductivity which makes it particularly suitable for large evaporation boats to ensure they heat up quickly and uniformly. Compared to two-component evaporation boats, the three-component versions have a shorter lifespan, with lower evaporation rates and less corrosion resistance. At the same time, the wettability of the evaporator is significantly improved and there's greater homogeneity of the vapor-deposited layers. Three-component evaporators are therefore primarily used in the manufacture of capacitors, since this requires a particularly high level of homogeneity in the coatings.