Металлические лодочки Пл99.9 в Минске


Металлические лодочки Пл99.9: платиновые испарители для вакуумного напыления

Металлические лодочки Пл99.9 — это резистивные испарители из платины чистотой 99,9 % (ГОСТ 13498-2010, марка Пл99.9), применяемые в установках термического напыления для испарения металлов и оксидных плёнок в вакууме. Платина не окисляется на воздухе до 1000 C, не взаимодействует с расплавами большинства металлов и обеспечивает химическую инертность тигля к испаряемому материалу. Именно поэтому лодочки Пл99.9 используют там, где вольфрам или молибден дают загрязнение плёнки.

Технические характеристики

ПараметрЗначениеУсловияМетод контроляПримечание
Чистота платины99,9 %по массеспектральный анализмарка Пл99.9
Рабочая температура1200–1600 Cвакуум 10–10 Папирометриякратковременно до 1700 C
Толщина стенки0,1–0,5 ммштамповка/прокатмикрометриязависит от типоразмера
Удельное сопротивление0,107 мкОмм20 Cчетырёхзондовыйрост при нагреве
Плотность21,45 г/см20 Cгидростатика—
Температура плавления1768 C—справочная—

Конструктивные исполнения

  • Прямоугольные лодочки с продольным желобом под проволоку или гранулы испаряемого металла.
  • Лодочки с центральным углублением для точечного испарения оксидов и диэлектриков.
  • Перфорированные варианты для напыления в установках магнетронного типа с резистивным подогревом.
  • Составные лодочки с токоподводящими лепестками из платиновой фольги толщиной 0,2 мм.
  • Изделия с загнутыми кромками для фиксации в держателях вакуумных камер.

Области применения

  • Термическое напыление платиновых контактов в производстве полупроводниковых приборов и тонкоплёночных резисторов.
  • Нанесение каталитических слоёв платины на подложки топливных элементов и газовых сенсоров.
  • Испарение оксидных материалов (ITO, ZnO) в установках вакуумного осаждения.
  • Металлизация керамических подложек в производстве СВЧ-модулей и датчиков.
  • Лабораторные установки электронно-лучевого и резистивного испарения.

Эксплуатационные ограничения

Платиновые лодочки Пл99.9 не предназначены для работы в контакте с расплавленным кремнием, фосфором и сульфидами — возможно образование эвтектик с пониженной температурой плавления. При испарении алюминия наблюдается активное взаимодействие с платиной с образованием интерметаллидов PtAl, что сокращает ресурс изделия. Восстановительная атмосфера водорода при 1400 C вызывает охрупчивание тонкостенных лодочек. Ресурс при циклическом нагреве в вакууме составляет 20–50 циклов в зависимости от толщины стенки и скорости выхода на режим.

Вопросы и ответы

Чем лодочки Пл99.9 отличаются от вольфрамовых испарителей?

Платина химически инертна к большинству испаряемых материалов и не образует карбидов, тогда как вольфрам при высоких температурах взаимодействует с углеродом и рядом оксидов, загрязняя плёнку. Однако рабочая температура платины ниже — до 1600 C против 2000 C у вольфрама.

Какой вакуум необходим для работы лодочек Пл99.9?

Устойчивое испарение достигается при остаточном давлении 10–10 Па. При более высоком давлении возрастает рассеяние парового потока и снижается адгезия плёнки к подложке.

Можно ли использовать лодочки Пл99.9 для испарения алюминия?

Не рекомендуется: алюминий образует с платиной интерметаллиды, что приводит к разрушению лодочки за 3–5 циклов. Для алюминия применяют вольфрам или тантал.

Как крепят лодочки в вакуумной камере?

Через токоподводящие зажимы из молибдена или нержавеющей стали с медными охлаждаемыми шинами. Контакт платины с медью недопустим без промежуточного слоя из-за диффузии при нагреве.